DE1236113B - Verfahren zur Herstellung gefaerbter Kerzen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung gefärbter Kerzen Höherschmelzende Fettsäuren und technische Fettsäuregemische finden seit langem bei der Kerzenherstellung Verwendung, da die hieraus hergestellten Kerzen ein ansprechendes, nichttransparentes Aussehen aufweisen. Gegenüber Paraffinkerzen besitzen sie den Vorteil der geringeren Tropfneig ne, und U l# Rußbildung beim Abbrennen sowie die Eigenschaft, sich auch bei warmer Lagerung nicht zu verbiegen, so daß ein Zusatz an Härtungsmitteln überflüssig ist. Nachteilig für die Herstellung gefärbter Kerzen ist die ausgeprägte Kristallstruktur des erstarrten Kerzenstearins. Die in der flüssicen Kerzenmasse aelösten Farbstoffe werden beim Erstarren erößtenteils nicht in die Fettsäurekristalle eingebaut, sondern reichern sich in den Korngrenzen an, weshalb die Kerzen keine einheitlich aefärbte Oberfläche aufweisen. Man hat nach der deutschen Auslegeschrift 1053 128 versucht, diesem übelstand durch Auswahl bestimmter Farbstoffe, beispielsweise Alkannarot, zu begegnen, jedoch erscheinen die damit hergestellten Kerzen an ihrer Oberfläche ebenso ungleichmäßig gefärbt wie bei Verwendung anderer be-C C C kannter Fettfarbstoffe, zu denen beispielsweise die Farbstoffe der Sudanreihe zählen.
• Um eine ansprechende, gleichmäßig gefärbte Oberfläche zu bekommen, ist man bei reinen Stearinkerzen gezwungen, diese nachträglich farbig zu lackieren oder in ein gefärbtes Paraffinbad zu tauchen, wobei dann eine gefärbte Paraffinoberfläche erhalten wird. Dieser zusätzliche Arbeitsaana ver-C C teuert insbesondere die Herstelluna kleinerer Kerzen, z. B. die von Baumkerzen.
• Es ist aus der deutschen Patentschrift 530 147 bekannt, dem Kerzenstearin organische Derivate des Ammoniaks, wie Mono-, Di- oder Triäthanolamin, zuzusetzen, um die Farbechtheit der an-efärbten Kerzen zu erhöhen. Da die Kristallisationsneigung des Kerzenstearins und die damit verbundene ungleichmäßige Färbung durch diese Zusätze jedoch nicht unterdrückt wird, enthält die Kerzenmasse stets arößere Zusätze an Ceresin oder Paraffin, wodurch die vorteilhaften Eigenschaften der Stearinkerzen teilweise wieder aufgehoben werden.
• Es ist ferner aus der USA.-Patentschrift 819 646 bekannt, die für die Kerzenherstellung bestimmten Fette oder Fettsäuren zuvor unter erhöhtem Druck und bei erhöhter Temperatur mit Ammoniak umzusetzen und das entstehende Gemisch aus Fettsäuren -, Fettsäureglyceriden und Fettsäureamiden zu Kerzen zu verarbeiten. Zweck dieser Maßnahme ist es, ein Kerzenmaterial mit erhöhtem, oberhalb 681 C liegendem Schmelzpunkt zu erhalten. Ein üblicherweise verwendetes Kerzenstearin vom Schmelzpunkt 52 bis 56'C muß dazu einen Gehalt von wenigstens 25% an höheren Fettsäureamiden aufweisen. Es läßt sich jedoch zeigen, daß ein derartiges Kerzenmaterial zur Herstellung insbesondere dicker Kerzen nicht geeignet ist. Stearinkerzen mit einem Amidgehalt oberhalb 2511/o nei-en beim Gießen zum Reißen und bilden beim Abbrennen einen hohen, welligen Rand, der vielfach nach innen umsinkt und der Kerze ein unschönes Aussehen verleiht. Der erhöhte Schmelzpunkt des Kerzenmaterials wirft außerdem Probleme beim Guß bzw. der Abkühlung der gegossenen Kerze in den üblicherweise verwendeten Gießvorrichtungen auf und ist daher im allgemeinen unerwünscht.
• Gegenstand der Erfindung, mit der die genannten Nachteile vermieden werden, ist ein Verfahren zur Herstelluna, mit fettlöslichen Farbstoffen frefärbter, im wesentlichen aus höherschmelzenden Fettsäuren oder Fettsäuregemischen bestehenden Kerzen mit verbesserten Brenneigenschaften, dadurch gekennzeichnet, daß man der Kerzenmasse eine den Schmelzpunkt des Gemisches nicht oder nur unwesentlich verändernde Menge von 2 bis 18, vorzugsweise 4 bis 15 Gewichtsprozent an höheren Fettsäureamiden mit einer Kettenlänge von 8 bis 30, vorzugsweise 12 bis 24 Kohlenstoffatomen im Mole-kül zusetzt.
• Die Fettsäureamide tragen am Stickstoffatom keine weiteren Substituenten.
• Als Ausgangsmaterial für die erfindungsgemäß herorestellten Kerzen eignen sich technische Gemische oberhalb von 40'C schmelzender, vorwiegend gesättigter Fettsäuren, wie beispielsweise das bei 52 bis 751C schmelzende Stearin, einem Gemisch aus Stearinsäure und Palmitinsäure, das in bekannter Weise aus Talgfettsäuren durch Abpressen der flüssigen Anteile gewonnen wird. Brauchbar sind ferner C Gemische von gehärteten oder synthetischen Fettsäuren sowie Montanwachsfettsäuren. Die Fettsäuren brauchen nicht ganz rein zu sein und können von der Herstellung her noch Tri- bzw. Partialglyceride, Hydroxyfettsäuren, Fettalkohole oder Wachsester enthalten.
• Der erfindungsgemäße Zusatz an Fettsäureamid beträgt 2 bis 18, vorzugsweise 4 bis 15 Olo der Kerzenmasse. Als geeignet haben sich Fettsäureamide mit einer Kettenlänge von 8 bis 30, vorzugsweise 12 bis 24 Kohlenstoffatomen erwiesen, wie die Amide der Capryl-, Caprin-, Laurin-, Myristin-, Palmitin-, Stearin-, Öl-, Elaidin-, Arachin-, Behen- und Erucasäure, ferner der höheren Montanwachssäuren sowie Gemische der vorgenannten Säureamide. Ihre Menge soll so bemessen sein, daß der Schmelzpunkt des Kerzenmaterials gegenüber einer amidfreien Kerze nicht oder nur geringfügig, d. h. nicht mehr als um etwa 5'C verändert wird, was bei Einhaltung der angegebenen Mengen sichergestellt ist.
• Es hat sich gezeigt, daß geringere Zusätze als 2 bis 3 % Fettsäureamid die Kristallisationsneigung des als Kerzenmaterial verwendeten Fettsäuregemisches nicht genügend unterdrücken, so daß die gefärbte Kerze an der Oberfläche ein unschönes, scheckiges Aussehen aufweist. Größere Zusätze als die angegebenen Mengen von 18 % setzen die Brenneigenschaften dicker Kerzen in nachteiliger Weise herab. Bereits nach kurzer Brennzeit bildet sich ein hoher, gezackter Kerzenrand, der meist nach innen umsinkt und der Kerze ein unschönes Aussehen verleiht. Unterhalb dieses Kerzenrandes bildet sich vielfach ein dicker Wulst, an dem flüssiges Kerzenmaterial austritt und an der Kerzenoberfläche herabläuft. Im Ge-ensatz dazu bilden die Kerzen mit dem erfindungsgernäßen Amidzusatz, insbesondere im bevorzugten Bereich von 4 bis 15 %, beim Abbrennen eine flache Brennschüssel sowie einen gleichmäßig geformten, verhältnismäßig niedrigen Rand und erweisen sich als ungewöhnlich tropffest.
• Auch beim Gießen in der Maschine treten keinerlei Komplikationen auf, denn Kaltrühren, Gießen und Abkühlen erfordern keine andere Arbeitsweise als bisher üblich. Die Zusätze erfüllen außerdem die bei der Kerzenherstellung geforderte Bedingung des leichten Herauslösens aus der Gießform, ohne daß die Kerzen durch zu starkes Schrumpfen Einschnürungen oder Risse bekommen.
• In den nachfolgenden Beispielen wurden zwei verschiedene Kerzenformen mit einem Durchmesser von 1,3 und 5 cm sowie handelsübliche, geflochtene Kerzendochte mit einer Fadenzahl von 3 - 8 Fäden für die dünnere Baumkerze und 3 - 26 Fäden für die dicke Zierkerze verwendet. An Stelle des nicht genau zu bestimmenden Schmelzpunktes ist der Trübungspunkt angegeben als der Temperaturbereich, bei dem sich die abkühlende Schmelze durch einsetzende Kristallisation zu trüben beginnt.
• Der Trübungspunkt liegt in der Regel um 1 bis 21 über dem Erstarrungs- bzw. Schmelzpunkt des Gemisches.
• Die angegebenen Prozentzahlen bedeuten Gewichtsprozente.
• Beispiel 1 In 9 kg Preßstearin vom Trübungspunkt 54,51 C, das in der Hauptsache aus etwa 53 %- Palmitinsäure und 44% Stearinsäure bestand, wurden bei einer Temperatur von 95'C 1 kg technisches Behensäureamid und 5 g »Sudanrot 7B« gelöst. Unter ständigem Rühren wurde das Gemisch, dessen Trübungspunkt bei 551 C lag, bis zum beginnenden Erstarren abgekühlt und in eine auf 55'C vorgewärinte Baumkerzen-Gießmaschine üblicher Bauart gegeben. Nach dem Füllen wurde mit kaltem Wasser innerhalb 24 Minuten auf 24'C abgekühlt. Die so hergestellten Kerzen lösten sich ohne Schwierigkeit aus der Maschine und hatten eine einwandfreie, gleichmäßig gefärbte Oberfläche. Bei einem Brenntest zeigten auch um 301 gegen die Vertikale geneigte Kerzen keine Tropfenbildung. Zum Vergleich aus dem gleichen Stearin hergestellte Baumkerzen ohne Amidzusatz waren ungleichmäßig gefärbt und zeigten gegenüber den erfindungsgemäßen Kerzen eine größere Neigung zum Tropfen.
• Aus dem oben verwendeten Kerzenmaterial wurden unter Einhaltung der gleichen Bedingungen Zierkerzen mit einem Durchmesser von 5 cm gegossen. Während die 1011/o Behensäureamid enthaltenden Kerzen gleichmäßig gefärbt waren und nach 5 stüridigem Brennen ohne zu tropfen einen völlig ebenmäßigen Rand von etwa 10 mm Höhe sowie eine gleichmäßig ausgebildete Brennschüssel aufwiesen, besaßen die amidfreien Kerzen eine ungleichmäßig gefärbte Oberfläche und bildeten beim Abbrennen einen unregelmäßig gestalteten, teilweise durchbrochenen Rand von etwa 16 mm Höhe. Die Randhöhe wurde jeweils nach dem Verlöschen und Erkalten der Kerze von der Basis der Brennschüssel aus gemessen.
• Eine in gleicher Weise unter Verwendung von 30 % Behensäurcamid hergestellte Zierkerze wurde wegen des hohen Trübungspunktes von 721 C bei einer Temperatur von etwa 70' C gegossen. Sie wies nach dem Abkühlen einen Längsriß auf und bildete bereits nach 3 stündiger Brenndauer einen wulstigen, nach innen überhängenden Rand von etwa 20 mm Höhe. Etwa 18 mm unterhalb des Kerzenrandes bildete sich ein dicker Wulst, aus dem geschmolzenes Kerzenmaterial austrat und an der Kerzenoberfläche herablief. Beispiel 2 Das im Beispiell verwendete Stearin wurde mit 41/o Behensäureamid und der entsprechenden Menge Sudanrot bei 951C vermischt. Die Schmelze wies einen Trübungspunkt von 52,5'C auf und wurde bei einer Temperatur von 52' C in die vorgewärmten Kerzenformen gegossen. Eine Zierkerze von 5cm Durchmesser wies eine homogene, gleichmäßig gefärbte Oberfläche auf und zeigte einen befriedigenden Brenntest. Nach 5stündiger Brenndauer hatte sich ein leicht welliger Rand von etwa 13 mm Höhe gebildet; die Tropfneigung war deutlich geringer als die der amidfreien Kerze. Beispiel 3 Das im Beispiell beschriebene Stearin wurde unter Verwendung von 15% Behensäureamid und 0,05% Sudanrot (Trübungspunkt des Gemisches 59'C) nach dem Kaltrühren auf 58'C zu Kerzen vergossen. Die Kerzenoberfläche war gleichmäßig gefärbt und wies keine Risse oder Einschnürungen auf. Um 30% geneigte Baumkerzen neigten beim Abbrennen nicht zum Tropfen, eine 5 cm dicke Zierkerze bildete nach 4stündiger Brenndauer einen gleichmäßig gestalteten Rand von etwa 15 mm Höhe, der nur geringfügig nach innen geneigt war. Während des vollständigen Abbrennens erfolgte kein Tropfen oder Auslaufen von geschmolzener Kerzenmasse. In der nachfolgenden Tabelle sind zum Vergleich die Merkmale aus den Beispielen 1, 2 und 3 sowie der Vergleichsproben zusammengestellt. In den einzelnen Rubriken bedeutet das Pluszeichen eine günstige, das Minuszeichen eine ungünstige Bewertung.

  1 Vergleich Beispiel 2 Beispiel 1 Beispiel 3 Vergleich_

  Behensäureamid, % ........... 0 4 10 15 30

  Trübungspunkt, ' C .......... 54,5 52,5 55 59 72

  Färbung ..................... - + + +

  Tropfeigenschaft ............. - + + +

  Randhöhe, mm ............... 16 13 10 15 20

  Randform ................... - + + -

  Beispiel 4 0,9 kg Preßstearin vom Trübungspunkt 54'C mit einem Gehalt von 40% Palmitinsäure und 570/0 Stearinsäure wurden unter Zusatz von 0,1 kg Stearinsäureamid und 0,4 g Sudanblau auf 95'C erhitzt. Unter Rühren wurde das Gemisch (Trübungspunkt 55'C) bis zum beginnenden Erstarren abgekühlt und in voraewärmte Gießformen von 13 mm Durchrnesser gegossen. Nach dem Abkühlen mit kaltem Wasser lösten sich die Kerzen ohne Schwierigkeit aus den Formen und wiesen eine gleichmäßig gefärbte Oberfläche auf. In ihrem Brennverhalten entsprachen sie den im Beispiel 1 beschriebenen Behensäureamid enthaltenden Kerzen. Beispiel 5 4,5kg einer bei 581C schmelzenden hydrierten Talgfettsäure, die in der Hauptsache aus etwa 291/o Palmitinsäure und 66% Stearinsäure und geringen Anteilen Myristinsäure bestand, wurden mit 0,5kg Myristinsäureamid und 5g Sudangelb verschmolzen und das bei 581C erstarrende Gemisch zu Kerzen von 1,3 bzw. 5 cm Stärke vergossen. Die Oberfläche der Kerzen war einheitlich gefärbt, beide Kerzenmodelle brannten ohne zu tropfen ab, wobei die dicke Kerze einen gleichförmigen, etwa 12 bis 14 mm hohen Rand bildete.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Verfahren zur Herstellung mit fettlöslichen Farbstoffen gefärbter, im wesentlichen aus höherschmelzenden Fettsäuren oder Fettsäuregemischen bestehenden Kerzen mit verbesserten Brenneigenschaften, dadurch gekennzeichnet, daß man der Kerzenmasse eine den Schmelzpunkt des Gemisches nicht oder nur unwesentlich verändernde Menge von 2 bis 18, vorzugsweise 4 bis 15 Gewichtsprozent, an höheren Fettsäureamiden mit einer Kettenlänge von 8 bis 30, vorzugsweise 12 bis 24 Kohlenstoffatomen zusetzt.