Способ получения твердого хозяйственного мыла

 

Область использования - мыловаренное производство. Способ получения твердого хозяйственного мыла включает обработку смеси жирных кислот и комплексных солей жирных кислот, доомыление раствором едкого натра и сушку, при этом в качестве жирных кислот используют жирные кислоты фракции С₁₅ - С₂₂, а в качестве комплексных кальциевых солей используют соли жирных кислот той же фракции, при этом последние вводят в количестве 3 - 7 мас.% от общего количества жирных кислот.

Изобретение относится к мыловаренному производству.

Известные способы получения хозяйственного мыла заключаются в обязательном использовании в смеси жирных кислот двух фракций С₁₀-С₁₄ (клеевые) и С₁₅-С₂₂ (ядровые) с последующей их нейтрализацией щелочными агентами, высолкой, отстоем, корректировкой с последующей сушкой и пилированием.

Использование сочетания ядровых и клеевых жиров обеспечивают необходимую совокупность технологических, физико-химических и потребительских свойств мыла [1] Однако производство мыл указанным способом имеет ряд существенных недостатков: использование клеевых жиров, обеспечивая необходимую структуру мыла, вызывает необходимость таких технологических операций, как высолка, отстой, в результате которых образуется достаточно большое количество сточных вод (около 500-800 кг на 1 т готового мыла) подмыльных щелоков, являющихся водными растворами, содержащие мыло, щелочь, соду, жирные кислоты, соль и т. д.

Исключение из рецептур мыла клеевых компонентов вызывало существенные технические затруднения в обработке полученной мыльной основы и резко снижало качественные показатели мыла.

К недостаткам известных указанных способов следует также отнести использование для варки мыла достаточно широкого ассортимента исходных жировых компонентов, отличающихся непостоянством физикохимических и органолептических показателей, что не дает возможность получать готовое мыло со стабильными качественными и потребительскими характеристиками.

Кроме того, применение в рецептурах мыла низкомолекулярных жировых компонентов сокращает сроки его хранения в результате его более быстрого прогоркания.

Известны попытки решить указанные проблемы, которые заключались в частичной замене жирового сырья на нетрадиционные виды.

Наиболее известными являются составы моющих средств, в которых жировые компоненты заменялись на различные виды кальциевых солей жирных кислот.

Известны моющие средства [2, 3] в которых некоторая часть жировых компонентов заменена кальциевыми солями жирных кислот фракции С₈-С₂₀ или кальциевыми солями жирных кислот фракции С₁₀-С₂₂.

Однако при этом высолка и отстой не исключаются, количество подмыльных щелоков не изменяется, а жировой состав компонентов достаточно нестабилен.

Наиболее близким по своей сущности к заявленному способу является способ [4] заключающийся в получении хозяйственного мыла с использованием комплексных кальциевых солей жирных кислот.

Недостатком указанного способа также является использование при получении мыла ядровых и клеевых жировых компонентов, что ведет к необходимости операций высолки и отстоя, в результате которых образуется достаточно большое количество подмыльных щелоков. Кроме того, используемые в известном способе комплексные кальциевые соли получают обработкой подмыльных щелоков хлористым кальцием, которые содержат также клеевые и ядровые компоненты.

Задачами данного изобретения являются повышение экологической чистоты производства, уменьшение ассортимента жирового сырья и сокращение количества технологических операций при сохранении основных потребительских свойств готового мыла.

Поставленная задача достигается тем, что нейтрализации подвергают смесь, содержащую только жирные кислоты фракции С₁₅-С₂₂ и комплексные кальциевые соли, причем в качестве кальциевых солей используют кальциевые соли жирных кислот фракции С₁₅-С₂₂ (содержащие 30-40% основного продукта) в количестве 3-7% мас. от общего количества нейтрализуемых жирных кислот.

В отличие от известного способа в предлагаемом изобретении используются только ядровые жировые компоненты, а используемые кальциевые соли жирных кислот существенно отличаются от комплексных кальциевых солей, используемых в известном способе.

В известном способе комплексные соли получают обработкой подмыльных щелоков хлористым кальцием и они содержат как ядровые так и клеевые компоненты фракции С₈-С₂₂.

В предлагаемом способе кальциевые мыла представляют собой кальциевые соли жирных кислот фракции С₁₅-С₂₂, которые получают обработкой хлористым кальцием только ядровых жиров. Получение мыла по такому способу приводит к образованию необходимой структуры мыла без участия клеевых жиров.

П р и м е р 1. В котел загружают 3 мас. кальциевых солей жирных кислот фракции С₁₅-С₂₂, содержащих 40 мас. основного продукта от общего количества нейтрализуемых жирных кислот. На них подают расчетное количество 28% раствора углекислой соды и при непрерывном перемешивании массы острым паром добавляют композицию жирных кислот, состоящую только из ядровых компонентов фракции С₁₅-С₂₂. После окончания карбонатного омыления для доомыления оставшихся жирных кислот в котел подают отдельными порциями при кипячении и перемешивании массы паром 42%-ный раствор каустической соды и поддерживают ее избыток в омыляемой массе, но не более 0,2% в конце процесса омыления. При содержании свободной щелочи более 0,2% проводят корректирование основы добавлением жирных кислот.

При содержании в пробе, отобранной из котла, жирных кислот не менее 60% едкого натра не более 0,2% и углекислой соды не более 1,0% мыло выкачивают из котла в мылосборник.

Из мылосборника готовую мыльную основу подают на сушку в ВСУ с получением готового куска мыла.

Физико-химические показатели готового мыла: массовая доля, Жирные кислоты 65,0 Свободная NaOH 0,15 Свободная Na₂CO₃ 0,8 Неомыляемые вещест- ва и неомыленный жир 0,18 П р и м е р 2. Способ осуществляется как в примере 1, но количество кальциевых солей жирных кислот фракции С₁₅-С₂₂ составляет 5% с содержанием 35% основного вещества.

Физико-химические показатели готового мыла: массовая доля, Жирные кислоты 65,5 Свободная NaOH 0,2
Свободная Na₂CO₃ 0,85
Неомыляемые вещест-
ва и неомыленный жир 0,17
П р и м е р 3. Способ осуществляется как в примере 1, но количество кальциевых солей жирных кислот фракции С₁₅-С₂₂ составляют 70% с содержанием 30% основного вещества.

Физико-химические показатели готового мыла: массовая доля,
Жирные кислоты 65,0
Свободная NaOH 0,18
Свободная Na₂CO₃ 0,8
Неомыляемые вещест-
ва и неомыленный жир 0,2
Данные, свидетельствующие о качестве мыла, полученного по предлагаемому способу, представлены в табл. 1 и 2.

Как видно из данных табл. 1 при несоблюдении одного из параметров предлагаемого способа (пример 1) не удается получить качественное мыло. При осуществлении способа получения хозяйственного мыла в предлагаемых условиях обеспечивается получение качественного мыла, имеющего более высокую твердость при одновременно более высокой степени пенетрации, что указывает на его лучшие пластические свойства по сравнению с мылом, полученным по известному способу.

При вводе кальциевых солей фракции С₁₅-С₂₂ в рецептуру мыла менее 3% мыльная основа теряет пластичность, приобретает повышенную твердость.

При вводе кальциевых мыл более 7% ухудшаются качественные характеристики готового мыла.

Использование кальциевых мыл с содержанием основного вещества более 40% (в пересчете на жирные кислоты) не представляется возможным, поскольку мыльная основа становится слишком густой, что приводит к нарушению нормальных технологических режимов становится невозможным перекачивание массы.

Использование кальциевых мыл содержанием основного вещества менее 30% слишком обводняет готовую мыльную основу, снижается содержание жирных кислот в готовом мыле до 57% что делает ее непригодной к дальнейшей сушке и механической обработке.

Как видно из табл. 2, применение в рецептурах мыла только ядровых компонентов позволяет уменьшить ассортимент жирового сырья, сократить количество технологических операций с исключением высолки и отстоя, отделения подмыльных щелоков и их обработки. Исключение сточных вод позволяет повысить экологическую чистоту производства.

Применение в рецептуре мыла низкомолекулярных жировых компонентов клеевых фракций требует обязательного отстоя с образованием большого количества сточных вод, что влечет за собой дополнительные потери содопродуктов мыла, жиров, а также снижение экологической чистоты производства.

Использование в рецептурах мыла доступного жирового сырья со стабильным жирнокислотным составом дает возможность получить в результате технологического процесса хозяйственное мыло с постоянным качественными характеристиками и создает предпосылки для автоматизации процесса омыления.

Таким образом, предлагаемый способ получения хозяйственного мыла обладает по сравнению с известным следующими преимуществами.

1. Позволяет получить хозяйственное мыло с качественными показателями выше, чем у прототипа и с использованием только ядровых жиров.

2. Повышает экологическую чистоту производства с исключением сточных вод (подмыльных щелоков).

3. Позволяет сократить количество технологических операций при сохранении основных потребительских свойств.

4. Позволяет стабилизировать ассортимент используемого сырья с получением в конце технологического процесса готового мыла с постоянными качественными характеристиками.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТВЕРДОГО ХОЗЯЙСТВЕННОГО МЫЛА, включающий обработку смеси жирных кислот и комплексных солей жирных кислот, доомыление раствором едкого натра и сушку, отличающийся тем, что в качестве жирных кислот используют жирные кислоты фракции С₁₅ - С₂₂, а в качестве комплексных кальциевых солей используют кальциевые соли жирных кислот той же фракции, при этом последние вводят в количестве 3 - 7 мас.% от общего количества жирных кислот.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2