Industrielle Seifenprozesse

Industrielle Herstellung von Kernseife und Feinseife

Bei der früheren handwerklichen Herstellung von Kernseife wurden Neutralfette (Triglyceride) mit Alkalilaugen zu einem Seifenleim verkocht. Da die Seifen im Salzwasser unlöslich sind, wurde der heiße Seifenleim mit Kochsalz versetzt. Die Seife scheidet sich an der Oberfläche ab. Das freiwerdende Glycerin geht mit dem Salzwasser in Lösung. Durch Destillation wurde das Glycerin zurückgewonnen und vermarktet.

Heute wird Seife industriell überwiegend durch Fettsäure-Verseifung hergestellt. Hierbei erfolgt die Seifenherstellung in zwei getrennten Schritten.

Im ersten Schritt werden die Fette durch 180°C heißen Wasserdampf bei einem Druck von 10 bar im Autoklav in Gegenwart eines Katalysators (bestimmte Metalloxide) in Fettsäuren und Glycerin gespalten. Man nennt diesen Vorgang eine hydrolytische Spaltung. Dabei wird eine Atombindung durch die Reaktion mit Wasser gespalten. Die Fette, die ein Ester sind, werden zu Alkohol und Säure gespalten:

Ester + Wasser Säure + Alkohol

Nach dem Abkühlen werden die wasserunlöslichen Fettsäuren (Oberphase) vom wasserlöslichen Glycerin (Unterphase) getrennt. Die Fettsäuren werden entweder direkt weiterverarbeitet oder durch Destillation im Hochvakuum in Palmitin-, Stearin- und Ölsäure getrennt.

Neben der Gewinnung von Glycerin ist ein weiterer Vorteil dieser Fettspaltung der gleichzeitig stattfindende Reinigungsprozeß. Durch die Spaltung und Destillation gehen auch unangenehme Gerüche von ranzigen und für den menschlichen Genuß ungeeigneten Fetten verloren. So können auch synthetische Fette, wie zum Beispiel das Olein, welches bei der Kohlehydrierung entsteht, in Fettsäuren gespalten werden und der Seifenproduktion zugeführt werden.

Im zweiten Reaktionsschritt erfolgt die Neutralisation der Fettsäuren mit Natronlauge oder Natriumcarbonatlösung.

Laugenverfahren

Beim Laugenverfahren werden die Fettsäuren durch Natronlauge neutralisiert.

Carbonatverfahren (Krebitz-Verfahren)

Beim Carbonatverfahren gibt man die Fettsäuren in eine genau berechnete Menge einer siedenden Lösung von Natriumcarbonat. Das Reaktionsgemisch wird solange zum Sieden erhitzt, bis das unter Schäumen entweichende Kohlendioxid vollständig ausgetreten ist. Das so gewonnene Produkt - die Kernseife - schwimmt als dicke, zähflüssige Masse auf der übrigen Flüssigkeit. Sie enthält etwa 30 % Wasser.

Seifenherstellung

Die sich an der Oberfläche abscheidende Kernseife wird in Zwischenbehälter gepumpt und gelangt von dort in die Kühlpresse. Hier erstarrt die Seife zu Platten. Die Seifenplatten werden im Plattenschneidapparat in Riegel zerschnitten und im Kernseifenvorbereitungsapparat bis zu einem bestimmten Feuchtigkeitsgehalt getrocknet. Nach dem Trocknen werden die Seifenriegel auf Stanzen geprägt und sind nach dem Verpacken verkaufsfertig.

Schema einer Seifenproduktion (111kByte)

Zur Herstellung von Feinseife wird ebenfalls zunächst eine Kernseife bereitet. Diese wird in flüssigem Zustand über wassergekühlte Walzen geleitet. Dabei erstarrt die Seife zu dünnen Seifenbändern und Spänen. Diesen Seifenspänen wird in einem Bandtrockner der größte Teil der Feuchtigkeit entzogen. Die getrockneten Seifenspäne werden in einem Vorratsbehälter gesammelt und gelangen von dort in die Mischmaschine. Dort werden Duftstoffe, Farbstoffe und weitere Zusätze beigemischt. Danach wird die Mischung in einem Walzwerk (Piliermaschine) solange verrieben, bis die Mischung gleichmäßig ist. Die Seifenmasse kommt nun in eine Strangpresse und wird hier zu einem endlos langen Seifenstrang gepreßt. Dieser wird durch eine Schneidemaschine in Stücke geschnitten und durch Schlagpressen in die endgültige Form gebracht.

Schema zur industriellen Seifenherstellung durch Fettsäure-Verseifung
(Neutralisation von freien Fettsäuren mit Natronlauge oder Natriumcarbonat).

Quelle: Dietz/Kowalczyk: Chemikalienkunde, VEB Fachbuchverlag Leipzig 1962

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