Варка мыла по методу В.Н.Покровского

Варка мыла по методу, предложенному проф. В.Н.Покровским заключается в следующем:

В мыловаренный котел вводят кальцинированную соду, с избытком, обеспечивающим полное омыление жиров и её наличия в готовом мыле на уровне около 0,2%мас. (в пересчете на NaOH), и, в зависимости от сорта изготовляемого хозяйственного мыла, от 1,5 до 3,5 % каустической соды.

На первом этапе, в котле проводят карбонатное омыление как можно полнее, чтобы к концу содержание свободных жирных кислот не превышало 1% масс. Полнота нейтрализации достигается за счет большего избытка соды. По окончании карбонатного омыления проверяют, достаточно ли в мыльной массе Na₂CO₃ для нейтрализации оставшихся жирных кислот, омыления нейтрального жира и обеспечения, требуемого по ТУ, избытка щелочи. Если соды не достает, то ее добавляют в виде концентрированного раствора.

Затем в котел подают процеженное известковое молоко с концентрацией 12–15%мас. При этом, в мыльном клее наблюдается каустификация углекислой соды по схеме:

Именно, образующаяся при этом, едкая щелочь нейтрализует на данном этапе оставшиеся свободные жирные кислоты и расщепляет нейтральный жир. Выделившийся мел, в мелкодисперсном состоянии, остается в мыльном клее.

При этом, возможны и другие реакции, например образование кальциевых мыл по схеме:

Однако, далее такие кальциевые мыла взаимодействуют с содой по схеме:

с образованием обычных натриевых мыл. Кипячение мыльного клея проводят до получения мыла нормальных параметров.

Если анализ показывает недостаток свободной едкой щелочи, то вновь добавляют небольшими порциями известковое молоко с обязательным последующим кипячением 20–30 мин и анализом на свободную NaOH. Из практики известно, что для увеличения содержания свободной (NaOH) на 0,1%мас. на каждые 1000 кг мыла, в котел необходимо ввести 0,7 кг СaO. Если обнаружен в анализе недостаток и Na₂CO₃ и Ca(OH)₂, то сначала, вводят кальцинированную соду, а только потом известковое молоко. Обычно, в готовом мыльном клее, остается ничтожное количество Ca(OH)₂ и не более 0,25%мас. кальциевых мыл. При отсолке сваренного мыльного клея мел переходит в подмыльный щелок.

Варка мыла из соапстоков и фузов

Учитывая, что состав соапстоков и фузов не постоянен, а также то, что при хранении, из-за биологического распада белковых веществ, они дурно пахнут, и что в их составе, кроме мыл, содержится от 30 до 60%мас. жиров и значительное количество белковых, слизистых, смоляных, красящих и других веществ, то соапстоки и фузы используют в мыловарении только после предварительной очистки. Наиболее часто очистку осуществляют двумя способами:

– расщепляют остатки жиров, а всплывшие жирные кислоты собирают и дистиллируют;

–доомыляют жиры в таких отходах щелочью, с последующей отсолкой клеевого раствора и отделением готового мыла.

Обычно, поступающие на предприятия соапстоки и фузы омыляют раствором каустической соды, а полученный мыльный клей отсаливают NaCl, выделяя готовое мыло. Образующийся щелок спускают в отдельную коробку и после отстаивания 2–3 часа, отделяют всплывшее мыло, а сам грязный щелок сливают в канализацию.

При сильном загрязнении, полученного таким образом мыла, его вновь разваривают до мыльного клея и снова отсолкой выделяют в ядро. Эту операцию повторяют до получения светлого ядрового мыла, которое шлифуют и добавляют к мылу основных варок.

Методы отбеливания мыла

Чтобы получить более светлое мыло при использовании жиров или жировых отходов темного цвета, и которые не подвергались предварительному осветлению, производят отбелку мыла прямо в мыловаренном котле, в процессе варки.

а) Отбелка обработкой щелочью

Если используют соапстоки от рафинации черного хлопкового масла их подвергают длительному кипячению с избытком щелочи. В этом случае, госсипол и другие окрашенные и родственные ему соединения, образуют более высокомолекулярные продукты, нерастворимые в воде и мыле, при отсолке, оседающие на дно котла. Часть красящих веществ разрушается щелочью и переходит при отстое в щелок.

Для такой очистки, в котел, с подмыльным клеем от предыдущей партии соапстока, загружают новую партию соапстока и омыляют, содержащийся в нем нейтральный жир, до остаточного количества щелочи на уровне 0,1%мас. Затем, полученный мыльный клей отсаливают сухой NaCl и отстаивают мыльную массу 2 часа. Образовавшийся подмыльный щелок спускают в канализацию, а к ядру добавляют каустической соды столько, чтобы концентрация ее в ядре была на уровне 3,5–4%мас. Вновь мыло кипятят в течение 8 часов, вновь отстаивают 2 часа (за счет избытка щелочи происходит полная отсолка мыла). Щелок отделяют и затем используют при последующем омылении новой порции соапстока, а ядро шлифуют водой и отстаивают 2–3 часа. Образовавшийся при этом подмыльный клей спускают в промежуточную коробку, а промытое мыло шлифуют и отстаивают 4–8 часов. Если очистка оказалась некачественной, ядро вновь разваривают в клей, отсаливают, отделяют и шлифуют.

Прекрасные результаты по отбеливанию мыла получают если использовать метод М.К.Якубова.

При этом черные соапстоки или хлопковые масла обрабатывают концентрированной щелочью (400–500 г/л) при ее 20%мас. избытке, при температуре 170–250С⁰ (под давлением). Отбеливание происходит быстро, качественно, мыло становиться светло-желтым, не темнеющем на воздухе.

б) Отбелка перекисью водорода

Обработка соапстока, подмыльного клея и других темноокрашенных жиров и мыл перекисью водорода основана на сильных окислительных свойствах атомарного кислорода, выделяющегося при разложении перекиси водорода по схеме:

и разрушающего красящее вещество.

Омыленные соапстоки или подмыльный клей, нейтрализованный жирными кислотами или жиром, высаливают солью NaCl до двухфазного состояния: ядро – подмыльный щелок. После двух часового отстаивания подмыльный щелок сливают и вторично промывают ядро раствором поваренной соли. Концентрация соли в подмыльном щелоке должна быть близка к предельной.

Вновь, после отстаивания в течение 1 часа, сливают второй подмыльный щелок. Затем добавляют к ядру раствор NaOH с расчетом, чтобы содержание свободной щелочи в мыле было на уровне до 0,2–0,3%мас. На подготовленное таким образом мыльное ядро, в нижнюю часть котла подают 30%-ную по массе перекись водорода. При появлении обильной пены подачу перекиси водорода уменьшают или прекращают полностью. В случае опасности – подают холодную воду через душевое кольцо котла.

Через 20–30 мин отбирают пробу, контролируя содержание в мыле щелочи (катализатора разложения перекиси водорода) и степень отбелки. Когда отбелка закончена, мыло нагревают до кипения и шлифуют до трехфазного состояния раствором NaOH. Затем массу отстаивают 3–4 часа для разделения фаз, после чего всплывшее мыло, через шарнирную трубу, откачивают в другую емкость, добавляя к основным варкам.

Для эффективности отбелки мыла, обеспечения более спокойного процесса отбеливания и экономии перекиси водорода, в мыльную массу вводят раствор силиката натрия в количестве 0,25%мас. на сухое вещество от количества жирных кислот в котле.

в) Отбелка гидросульфитом натрия

Предварительно готовят раствор гипосульфита натрия, растоворяя 10 кг его в 100 кг воды при 60⁰С и добавляют 5 кг едкого натра.

Полученный раствор хранят в керамическом, эмалированном пластмассовом или из нержавеющей стали резервуаре.

Контакт недопустим, поскольку при этом его активность падает.

Мыльный клей, требующий отбелки, высаливают NaCl, отстаивают и сливают выделившийся подмыльный щелок. Оставшееся в котле ядро разваривают до клеевого состояния, добавляя воду и NaOH, с таким расчетом, чтобы в мыльном клее содержалось свободной щелочи 0,8–1%мас. Вновь добавляют 0,05–0,2%мас. на сухое вещество от массы жира раствора гипосульфита натрия.

Мыло кипятят острым паром до исчезновения запаха сернистого газа (около 30 мин). Затем в котел добавляют 40%-ный по массе водный раствор NaOH в количестве достаточном для полной высолки и мыльную массу кипятят 3 часа после чего отстаивают на ядро.

Для активизации процесса отбелки, в котел дополнительно вводят 0,001%мас. окиси цинка от массы жиров.

Варка мраморного мыла

Если в сваренное клеевое мыло, охлажденное до 60–80⁰С, ввести небольшое количество щелочного электролита, то будет наблюдаться разделение его на клей и ядро. Но из-за большой вязкости два обособленных слоя образоваться не могут. После охлаждения мыло будет представлять собой мраморовидную смесь прожилок ядра и клея. Если же в мыльный клей, перед такой операцией частичной высолки, добавить водорастворимый краситель (например ультрамарин), легко переходящий в клеевую фазу, то, за счет разницы в интенсивности окрашивания фаз ядра и клея, получают отчетливый мраморный рисунок. Отсюда, такое мыло получило название «мраморное мыло». Мраморное мыло получают при содержании в мыльном клее 47–50%мас. жирных кислот. Его варят как прямым, так и косвенным методами. Для обеспечения светлого фона, перед отсолкой сваренного мыльного клея, доводят концентрацию жирных кислот до 47–48%мас., при содержании в нем свободной щелочи на уровне до 0,2%мас.

В качестве электролитов для осуществления неполной отсолки, в процессе получения мраморного мыла, используют Na₂CO₃, K₂CO₃ или силикат натрия.

После введения в мыльный клей электролита, при перемешивании, добавляют водную суспензию красителя и разливают в формы для охлаждения.

Использовать для отсолки NaCl или NaOH не рекомендуют, так как при малейшей передозировке легко вызвать полную отсолку мыльного клея и разделение его на две фазы: ядро и подмыльный щелок.

Для получения мраморного мыла, разлитую в формы смесь, охлаждают при 60–80⁰С медленно, в течение 10–12 суток, чтобы сформировался четкий мраморный рисунок. Если формы выдерживать в специальных обогреваемых камерах при 60–70⁰С, то время выдержки можно сократить до 3 суток.

Охлажденные плиты мыла разрезают на бруски, блоки и куски. Отходы в виде обрезков, достигают до 25–30%мас. от всей массы мыла.

Из-за высокой трудоемкости мраморного мыла, производство его весьма ограничено.

Варка мыла ДДТ

Мыло ДДТ представляет собой смесь 95% по массе твердого хозяйственного клеевого мыла, сваренного по обычной рецептуре с 5%мас. препарата ДДТ (дихлордифенилтрихлорэтан, растворенного в оксидифениле). Раньше его использовали в качестве высокоэффективного инсексектицидного средства. Более поздние исследования, подтвердившие высокую токсичность самого ДДТ, привели к исключению такого мыла из употребления. Поэтому, интересующихся отправляем к первоисточнику [Б.Н. Тютюнников, П.В.Науменко, И.М.Товбин, Г.Г.Фанеев «Технология переработки жиров»;М.Пищепромиздат, – 1963 – 595 с. (с. 477)].

Варка жидких мыл

а) Мыло жидкое хозяйственное

По квалификации жидкие хозяйственные мыла относя к мягким или мазеобразным.

Жидкое хозяйственное мыло должно быть однородным, иметь жидкую или мазеобразную консистенцию, от желтого до темно-коричневого цвета. Выпускают их с содержанием жирных кислот от 40 до 60%мас. и главным образом, для промышленного использования (для технических целей). Варят обычным способом, из жидких растительных масел, с частичным введением соапстоков, фузов; часто с добавкой до 20%мас., нафтеновых кислот, 12–15%мас. таллового масла или канифоли.

Варку жидких хозяйственных мыл чаще всего осуществляют с использованием жирных кислот карбонатным способом (возможно как прямым, так и косвенным методами в зависимости от используемого сырья и степени его чистоты).

Сваренное мыло должно быть подвижным и не тягучим, свойство весьма важное на операции фасовки такого мыла в тару. Для этого, в мыло вводят до 2,5% кальцинированной соды, поташа или KCl. Разливают жидкое мыло в ж/д цистерны, в бочки, реже в мелкую тару.

б) Мыло жидкое специальное

Мыло жидкое специальное медицинское (зеленое) представляет собой мазеобразное калийное мыло, чаще всего от светло-желтого до светло-коричневого цвета (или зелёное)с содержанием жирных кислот до 40% масс. Используют его, чаще всего, в сельском хозяйстве, для ветеринарных целей; как компонент смесей для опрыскивания растений и т.д. Готовят жидкие специальные мыла из жидких растительных масел: конопляного, льняного, подсолнечного или клещевины. Жиры и их суррогаты в состав этого сорта мыла не вводят. Для получения светлых сортов мыла его варят или из дистиллированных жирных кислот или непосредственно из жиров, применяя KOH или K₂CO₃.

В готовом мыле, неомыленного жира должно быть не более 0,25%мас. неомыляемых веществ не более 2%мас., свободной едкой щелочи (KOH) – не более 0,1%мас.