СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТВЕРДОГО МЫЛА

Название	СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТВЕРДОГО МЫЛА
Разработчик (Авторы)	Почерников В.И., Рафальсон А.Б., Лисицын А.Н.
Вид объекта патентного права	Изобретение
Регистрационный номер	2176269
Дата регистрации	27.11.2001
Правообладатель	Всероссийский научно-исследовательский институт жиров
Область применения (класс МПК)	C11D 13/00 (2000.01)

Описание изобретения

Изобретение относится к мыловаренному производству и касается способа получения твердого мыла.

Известен способ получения твердого мыла, заключающийся в нейтрализации смеси жирового сырья с комплексными кальциевыми солями, полученными обработкою подмыльного щелока хлористым кальцием, последующими доомылением каустической содой, сушкой и механической обработкой (SU N 1221234, 30.03.1986).

Недостатком указанного способа является получение готового продукта, недостаточно хорошо растворимого в воде, повышенной температурой пенообразования, чрезмерно высокой механической прочностью куска, что затрудняет его использование при ручной стирке.

Самым ближайшим по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения твердого мыла, включающий омыление жирового сырья, приготовление мыльной основы, введение в нее наполнителя кристаллообразной структуры (бентонита-аскангеля "B"), перемешивание, сушку под вакуумом и механическую обработку (ТУ 18-2/48-82 "Мыло хозяйственное твердое "Аскан", 01.09.1982).

Недостатком данного способа является получение готового продукта неоднородной консистенции с повышенным абразивным эффектом.

Техническим результатом изобретения является получение твердого мыла с улучшенными потребительскими свойствами путем повышения однородности массы куска и снижения его абразивного эффекта.

Технический результат достигается тем, что в способе получения твердого мыла, предусматривающем омыление жирового сырья, приготовление мыльной основы, введение в нее наполнителя, перемешивание, сушку под вакуумом и механическую обработку, в качестве наполнителя используют его масляную суспензию при соотношении масла и наполнителя 3:1 - 1:3 в количестве 0,5-20% к массе мыльной основы, причем одновременно с суспензией в нее вводят едкую щелочь в количестве 0,01-2,0%.

В качестве наполнителя используют масляную суспензию отработанного адсорбента после очистки растительных масел и жиров.

В качестве наполнителя используют масляную суспензию отработанного фильтрующего порошка после очистки растительных масел.

Способ осуществляется следующим образом.

Омыляют рецептурную смесь жирового сырья раствором едкого натра, высаливают, отстаивают, сливают подмыльный щелок, шлифуют, корректируют и в полученную таким образом мыльную основу добавляют при перемешивании масляную суспензию кристаллического наполнителя в количестве 0,5-20% от массы мыльной основы. Соотношение масла и наполнителя в суспензии поддерживают в пределах от 3: 1 до 1:3, перемешивание реакционной массы продолжают в течение 25-35 мин до содержания свободной щелочи не более 0,2%. Одновременно с вводом суспензии в мыльную массу подают от 0,01 до 2,0% едкой щелочи. Далее мыльную основу сушат под вакуумом и подвергают механической обработке по обычным технологическим режимам.

При введении наполнителя в сухом виде (см. способ-прототип) его частички в мыльной массе слипаются между собой, поверхность контакта с мыльными мицеллами ограничена, характер и сила взаимодействия не выражены, проникновение наполнителя внутрь мицелл крайне затруднено. Именно это явление приводит в конечном итоге к выпадению наполнителя в осадок при осуществлении технологии, получению неоднородного конечного продукта, а слипание между собой частичек наполнителя способствует повышенной образивности куска мыла и быстрому износу ткани при стирке.

В предлагаемом нами способе наполнитель вводится в мыльную основу в масляной оболочке. При таком способе получения твердого мыла масло в суспензии играет роль смазывающего агента, позволяющего равномерно распределиться наполнителю во всем объеме мыльной массы, и проникнуть в межмицеллярное пространство в гомогенном состоянии.

В данном случае масляная оболочка наполнителя обеспечивает создание оптимальных условий для образования смешанных мицелл типа "масло + наполнитель", что в конечном итоге позволяет получить однородное по составу твердое мыло, обладающее улучшенной структурой и потребительскими свойствами. Готовое мыло набухает в воде, не растрескивается и не расслаивается при употреблении и хранении, хорошо растворяется при стирке.

В качестве масляной суспензии наполнителя могут быть использованы отработанный адсорбент после очистки растительных масел и жиров либо отработанный фильтрующий порошок после очистки растительных масел.

На заключительном этапе очистки жиров отработанный (жирный) адсорбент отделяется фильтрованием. В зависимости от применяемого аппаратурного оформления процесса и качества исходного адсорбента отработанный адсорбент содержит от 25 до 40% рафинированного масла (жира), а также следовые количества фосфолипидов, мыл и натуральных пигментов.

Еще одним жировым отходом рафинационного масложирового производства, не имеющим практического использования, является отработанный фильтрующий порошок, образующийся на стадии выведения восковых веществ из растительного масла. Содержание масла в отработанном фильтрующем порошке колеблется от 30 до 70%. Кроме того, он содержит заметное количество (8-12%) восковых веществ.

Введение едкой щелочи в реакционную массу приводит к разрушению масляной оболочки на стадии диспергирования твердой фазы и способствует прямому контакту наполнителя с мицеллами мыла. При этом наполнитель участвует в процессе мицеллообразования, влияет на ее форму, размеры, повышает прочность мицеллы без нарушения однородности мыльной массы в процессе полного цикла переработки.

Пример 1.

В мыловаренный котел загружают 10 т смеси жирового сырья следующей рецептуры: 2 т саломаса, 3 т животного жира, 3 т пальмового масла, 2 т кокосового масла. Нагревают смесь при непрерывном перемешивании острым паром до 85oC, добавляют 4 т 40%-ного раствора едкой щелочи, омыляют. Затем в мыльную массу добавляют 0,5 т сухой поваренной соли, массу перемешивают и отстаивают в течение 8 часов. Сливают подмыльный щелок, а мыльную массу корректируют до содержания жирных кислот 60,5%.

В полученную таким образом мыльную основу массой 15 т вводят при перемешивании 1,5 т масляной, суспензии бентонита, масляную суспензию бентонита готовят смешиванием масла и сухого порошка бентонита, чтобы соотношение масла и наполнителя составило 1:1. Одновременно при перемешивании в котел дозируют едкий натр в количестве 15 кг. Перемешивание реакционной массы продолжают в течение 30 мин до содержания свободной щелочи 0,18%. Далее мыльную основу с наполнителем сушат в вакуум-сушильной башне при нормальных режимах и пилируют в шнек-прессе.

В результате получено мыло со следующими показателями:
- твердость - 430 г/см;
- однородность куска - 45•10-1 мм;
- растрескиваемость и расслаиваемость - 12,6/32,4oC;
- скорость истирания - 18 мг/м;
- пенообразующая способность - 330 мм.

При получении твердого мыла по способу-прототипу получен готовый продукт со следующими характеристиками:
- твердость - 420 г/см;
- однородность куска - 33,10 мм;
- растрескиваемость и расслаиваемость - 22,6/54,3oC;
- скорость истирания - 12 мг/м;
- пенообразующая способность - 300 мм.

Пример 2.

В мыловаренный котел загружают 10 т смеси жирового сырья следующей рецептуры: 1,5 т саломаса, 2,5 т соапсточных жиров, 2 т животного жира, 2 т пальмового масла, 2 т кокосового масла. Нагревают смесь при непрерывном перемешивании острым паром до 90oC, добавляют 4 т 40%-ного раствора едкой щелочи и омыляют. Затем в мыльную массу добавляют 0,5 т сухой поваренной соли, массу перемешивают и отстаивают в течение 9 часов. Сливают подмыльный щелок, а мыльную массу корректируют до содержания жирных кислот 60,2%. В полученную таким образом мыльную основу вводят при перемешивании 3 т отработанного адсорбента, полученного после очистки растительных масел или жиров с соотношением масла и наполнителя 3:1. Одновременно при перемешивании в котел дозируют едкий натр в количестве 300 кг. Перемешивание реакционной массы продолжают в течение 25 мин до содержания свободной щелочи 0,20%. Далее мыльную основу с наполнителем сушат в вакуум-сушильной башне и пилируют в шнек-прессе.

В результате получено мыло со следующими показателями:
- твердость - 440 г/см;
- однородность куска - 3,8•10-1 мм;
- растрескиваемость и расслаиваемость - 10,9/26,1%;
- скорость истирания - 15 мг/м;
- пенообразующая способность - 300 мм.

При получении твердого мыла по способу-прототипу получен продукт со следующими показателями:
- твердость - 420 г/см;
- однородность куска - 35•10-1 мм;
- растрескиваемость и расслаиваемость - 19,8/42,6%;
- скорость истирания - 13 мг/м;
- пенообразующая способность - 290 мм.

Пример 3.

В мыловаренный котел загружают 10 т смеси жирового сырья следующей рецептуры: 2 т саломаса, 1 т соапсточных жиров, 1 т синтетических жирных кислот фракции C17-C20, 4 т животного жира, 2 т синтетических жирных кислот фракции C10-C16. Нагревают смесь при непрерывном перемешивании острым паром до 60oC, добавляют 4 т 40%-ного раствора едкой щелочи и омыляют. Затем в мыльную массу добавляют 0,5 т сухой поваренной соли, массу перемешивают и отстаивают в течение 7 часов. Сливают подмыльный щелок, а мыльную массу корректируют до содержания жирных кислот 60,4%. В полученную таким образом мыльную основу вводят при перемешивании 50 кг отработанного фильтрующего порошка, полученного после очистки растительных масел с соотношением масла и наполнителя 1:3. Одновременно при перемешивании в котел дозируют едкий натр в количестве 1,5 кг. Перемешивание реакционной массы продолжают в течение 30 мин до содержания свободной щелочи 0,16%, далее мыльную основу с наполнителем сушат в вакуум-сушильной башне и пилируют в шнек-прессе.

В результате получено мыло со следующими показателями:
- твердость - 400 г/см;
- однородность куска - 46•10-1 мм;
- растрескиваемость и расслаиваемость - 19,1/44,6%;
- скорость истирания - 22 мг/м;
- пенообразующая способность - 340 мм.

При получении мыла по технологии, изложенной в прототипе, продукт имел следующие характеристики:
- твердость - 380 г/см;
- однородность куска - 41•10-1 мм;
- растрескиваемоеть и расслаиваемость - 29,3/61,4%;
- скорость истирания - 38 мг/м;
- пенообразующая способность - 305 мм.

Данные примеров осуществления способов свидетельствуют, что мыло, полученное по предлагаемому способу, обладает более высокими качественными показателями по сравнению с прототипом. Заметно улучшается структура готового мыла: увеличивается твердость мыла с одновременным улучшением однородности куска. При этом существенно повышаются потребительские свойства мыла: уменьшается растрескиваемость и расслаиваемость, увеличивается скорость истирания куска при стирке, возрастает пенообразующая способность.

При введении масляной суспензии наполнителя в количестве менее 0,5% от массы мыльной основы технический результат не достигается в связи с тем, что количества добавки не достаточно для образования устойчивых смешанных мицелл типа "мыло-наполнитель". Ввод масляной суспензии наполнителя в количестве более 20% не целесообразен, т.к. в этом случае происходит появление осадка наполнителя, ухудшаются процессы сушки и механической обработки мыла, что в конечном итоге приводит к нарушению нормальных технологических режимов.

При использовании масляной суспензии с соотношением масла и наполнителя более 3: 1 наблюдается эффект "замасливания" активных центров наполнителя, что приводит к получению готового продукта пониженной твердости.

При соотношении масла и наполнителя менее 1:3 не достигается технический результат из-за слипания частичек наполнителя, неоднородного распределения его частичек в мыльной массе.

При вводе едкой щелочи в количестве более 2,0% от мыльной основы появляется чрезмерный избыток щелочи, что ухудшает медико-физиологические показатели мыла. При вводе едкой щелочи менее 0,01% технический результат не достигается вследствие недостаточного контакта наполнителя с мыльными мицеллами.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить твердое мыло более высокого качества. При этом улучшаются структура мыла, его физико-механические показатели, что в совокупности позволяет существенно повысить уровень потребительских свойств мыла. Кроме того, удлиняется срок хранения и употребления мыла, улучшается его внешний вид, уменьшается удельный расход мыла при его использовании. Наряду с этим, существенно снижается себестоимость производства за счет использования невостребованных полноценных видов жирового сырья, пригодного для мыловарения.

Формула изобретения

1. Способ получения твердого мыла, включающий омыление жирового сырья, приготовление мыльной основы, введение в нее наполнителя, перемешивание, сушку под вакуумом и механическую обработку, отличающийся тем, что в качестве наполнителя используют его масляную суспензию при соотношении масла и наполнителя 3 : 1 - 1 : 3 в количестве 0,5 - 20% к массе мыльной основы, причем одновременно с суспензией в нее вводят едкую щелочь в количестве 0,01 - 2,0%.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве наполнителя используют масляную суспензию отработанного адсорбента после очистки растительных масел или жиров.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве наполнителя используют масляную суспензию отработанного фильтрующего порошка после очистки растительных масел.

Изобретение "СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТВЕРДОГО МЫЛА" (Почерников В.И., Рафальсон А.Б., Лисицын А.Н.) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
Медаль Альфреда Нобеля

Оформление наградных документов и заказ каталога