36 JOURNAL OF THE SOCIETY OF COSMETIC CHEMISTS p16tzlich hart, die Kurve f/illt steil bis welt unter die oben erw/ihnte Grenze Zwischen 40 und 45 ø oder dartiber erreicht die Kurve wieder Weichheitsgrad. wie etwa bei 20 ø und steigt dann ziemlich steil unter Schmelzen der Cremee bis zum Fltissigwerden. Die Creme E verhielt sich v611ig anders. Das Harts werden fehlte hier. Wir werden sp/•ter eine ganz/•hnliche Kurve in A bb. 11- Io½arffhmus g/lOmin Handelsprol•orofe l•osiercreme 5,0 D 2,0 A•. 4 /. o Celsius wiederfinden. Liest man die Konsistenzkurven yon rechts nach links, so ergibt sich zuerst mir abnehmender Temperafur eine wachsende Gelfestig- keit. Dann steigt die Kurve p16tzlich und zeigt eine Erweichung an, die bei einer bestimmten Temperafur ihr Maximum erreicht. In der K/ilte strebt sie erneut gr6Beren H•irtegraden zu, ohne jedoch wieder die Festigkeit des warmen Gels zu erreichen. Diese Erscheinung wird ftir Kokos61seifen beil•iufig in einer Arbeit von Dayton• erw/ihnt. Der Vorgang als solcher ist reversibel und sowohl yon hohen wie von tiefen Temperaturen ausgehend reproduzierbar. Allerdings schwanken die Einzelwerte etwas, je nach den Bedingungen, unter denen sich das Kolloidgleichgewicht einstellen kann. Hierbei spielen Befunde eine Rolle, die von der Zsigmondyschen Schule schon zu Anfang des Jahrhunderts mitgeteilt wurden. a Um eine Erkl/irung fQr diese Vorg/inge zu finden, muBten wir die in der Rasiercreme vorliegende Mischung auf ein m6glichst einfaches System
TEMPERATURABHXNGIGER KONSISTENZWECHSEL BEI SEIFEN-GELEN 37 zurfickffihren. Wir gingen ffir unsere Versuche yon den Kalisalz16sungen der Myristin-, Palmitin- und Stearinsiiure aus. Versuche und Dis]•ussion Die Seifen wurden aus den in 96%igem Alkohol ge16sten reinen Siiuren durch Umsetzung reit einem geringen •JberschuB alkoholischer Kalilauge hergestellt und kristallisierten in feinen glanzenden Schuppen. Sie wurden einmal umkristallisiert und bei 105 ø getrocknet. Daraus stellten wir uns L6sungen zwischen 0,1 bis 30% Seife her. Hochkonzentrierte, in der Hitze klare Seifen16sungen werden beim Abkfihlen gelierend rest. Die Intensitat der Gelbildung nimmt reit der Konzentration und reit der wachsenden Zahl der C-Atome der Fettsiiure zu. Je l•inger die Kohlenstoffkette, um so h6her die Erstarrungstemperatur. Kaliumstearat beginnt schon in 2•oigen L6sungen bei Zimmertemperatur zu gelieren, wiihrend beim Kaliummyristat erst Konzentrationen fiber 20•o zu einer merklichen Viskositiitserh6hung ffihren. Die Kaliumpalmitat- 16sungen stehen den Stearaten welt niiher als den Myristaten. Ffir die folgenden Diagramme wiihlten wir eine 23% ige Kaliumstearat-, eine 23% ige Kaliumpalmitat- und eine 30% ige Kaliummyristat16sung. Bei diesen Konzentrationen erstarren die L6sungen namlich schon um 50 ø zu v611ig klaren resten Gelen. Beim Kaliumpalmitat und-stearat tritt dann aber bei weiterer Abkfihlung eine starke Trfibung auf, das klare Gel wird undurchsichtig weiB. Kfihlt man diese L6sungen l•ingere Zeit auf etwa 15% so nimmt die Trfibung nicht, wie eigentlich zu erwarten ware, zu, son- dern erheblich ab. Allerdings wird das Gel nicht wieder so klar wie bei 40 ø. DaB reit dem Durchlaufen des Temperaturbereiches yon 40-20 ø eine Struk- tur•inderung des Gelzustandes verbunden ist, sieht man sehr sch6n, wenn man z.B. die 23% ige Kaliumpalmitat16sung in Reagenzgliisern im Wasser- bad auf 35 ø, 28 ø und 15 ø bringt (.4bb. $). Stellt man yon diesen reinen Seifengelen die Temperaturabhiingigkeit der Konsistenz in unserer Druckapparatur fest, so erhiilt man die in Abb. 6 dargestellten Kurven. Beim Stearat- und Palmitatgel tritt oberhalb 20 bzw. 25 ø eine rasch ansteigende Erweichung auf, die ihr Maximum bei 28 ø bzw. bei 35 ø erreicht. Jenseits dieser Temperaturen f•illt die Kurve steil ab, durchschreitet zwischen 30 und 40 ø bzw. 40 und 45 ø ein Minimum, um dann bei weiterer Temperaturerh6hung wieder anzusteigen. Vergleicht man die Kurven reit den Bildern der Seifengele (Abb. $), so fiillt auf, dab das Maximum der Erweichung reit der p16tzlichen Trfibung zusammenf•illt. Die entsprechende Temperatur ist ffir das weniger 16sliche Kaliumstearat h6her (etwa 35 ø) als ffir das Kaliumpalmitat (etwa 28ø). In einer Palmitat- Stearat16sung (50: 50) verschiebt sich das Maximum gegen 31ø, liegt also etwa in der Mitte zwischen den Kurven der beiden Komponenten. (Abb. 7.)
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