Исследование процесса получения хозяйственного мыла на основе растительных масел

Живых Анастасия Дмитриевна – магистрант по специальности «экологический менеджмент» Российского университета транспорта.

Аннотация: Растительные масла используются в основном для пищевых целей. Получение хозяйственного домашнего мыла происходит на основе жиров, которые содержатся в отходах производства масел. Образец мыла был получен экспериментальным путём — проводилось определение содержания жирных кислот, свободной едкой щелочи, углекислого натрия, пенообразующей способности.

Ключевые слова: использование отходов, производство растительных масел, хозяйственное домашнее мыло, переработка.

Введение. Масла растительного происхождения преимущественно применяются в пищевой индустрии. В определенных случаях животные жиры могут быть совмещены с растительными маслами в процессе производства мыла. Все более качественные мыла обычно ассоциируются с использованием растительных масел. Это приводит к замене животных жиров кокосовым или пальмовым маслом, что способствует повышению эффективности мыла и качества конечного продукта.

Анализ современных публикаций. Растительные масла не только представляют собой экологически чистый ресурс, но и гарантируют разнообразие в составе жирных кислот. Насыщенные жирные кислоты масла, увеличивают пену мыльного продукта, в связи с повышенным показателем растворимости в воде. Однако, есть нежелательные жирные кислоты, которые обладают неприятным запахом и воздействием на кожу в виде раздражения, если жирных кислоты содержат в себе показатель углерода в численности 10 или менее.

Отходы являются главными загрязнителями окружающей среды, но также обладают полезными компонентами.

При изготовлении рафинированного растительного масла в процессе рафинации жиров образуется большое количество жидких отходов, называемых соапстоками.

Соапстоки представляют собой продукт взаимодействия свободных жирных кислот, глицеридов и других омыляемых примесей с щелочными растворами.

Состав соапстока включает водный раствор мыла, масла, соединений фосфора, триглицеридов, глицерина, красящих веществ, минеральных и механических примесей и других компонентов. На небольших предприятиях такие отходы могут быть использованы, например, для сжигания в бытовых нуждах или использованы как удобрение для почвы. Однако, на крупных производствах объемы образования соапстока значительны, и указанные методы утилизации становятся неосуществимыми.

Для данного производства актуальным является поиск новых, экологически безопасных и экономически выгодных методов утилизации соапстока.

Хотя при использовании прессового способа невозможно полностью избавиться от жира (извлекается приблизительно 10-15% от общего содержания), так как верхний слой отходов содержит тонкие слои масла, удерживаемые сильными поверхностными силами. Эти силы значительно превышают давления, создаваемые современными прессами. Единственным способом, позволяющим осуществить практически полное извлечение масла, является экстракционный метод, при котором силы, переводящие масло в раствор, преодолевают силы, удерживающие его в исходном материале. В России апробирован использование экстракционного бензина марки А в качестве растворителя для извлечения масла из растительного сырья.

Сырье для производства мыла — растительные масла в натуральном и гидрогенизированном виде (подсолнечное, конопляное, льняное, хлопковое, кедровое, кунжутное, маковое, миндальное, оливковое, кокосовое, пальмовое, пальмоядровое, касторовое), жиры животные (говяжий, бараний, свиной, коcтиной, китовый, моржовый, тюлений, дельфиний, тресковый), синтетические жирные кислоты, мылонафт, саломас, канифоль, от- ходы от рафинирования жиров и масел, а также нейтральные жиры и жирные кислоты, полученные безреагентным методом по реакции гидролиза (расщепления) натуральных жиров.

Существуют различные типы мыла в зависимости от способа получения, назначения и товарной формы. По способу получения мыло делится на клеевые, ядровые и полированные. По назначению оно подразделяется на хозяйственное, туалетное, техническое, специальное и медицинское. А по товарной форме мыло может быть твердым, жидким или пастообразным.

На сегодняшний день есть множество способов получения мыла. Процесс мыловарения состоит из нескольких этапов: варка мыла и его последующая обработка для получения товарного вида, включающая охлаждение, формование, штамповку и упаковку.

Если требуется повысить качество мыла, то процессу солевого высаливания добавляют мыльный клей. В результате обработки мыла насыщенным раствором хлорида натрия примеси переходят в раствор соли, создавая так называемый "подмыленный щелок". Таким образом, мыло становится очищенным и приобретает статус "ядрового" или "мыльного ядра". Для получения хозяйственного мыла обычно применяют охлаждение мыльного клея, а затем формование и штамповку кусков.

Для повышения качества мыла необходимо дополнительное обезвоживание соапстока, а также можно добавлять жирные кислоты. Повышение количества стадий очистки с помощью солевого высаливания увеличивает объемы образования жидкого, высокоминерализованного отхода - подмыльного щелока, для которого также требуется утилизация. Однако исследования в области использования или переработки соапстока оправданы, так как они направлены на экономию ресурсов и экологическую безопасность производства.

Вывод: В процессе работы была разработана инновационная технология производства экологичных туалетных и хозяйственных мыл с высочайшим качеством. Это открытие позволяет эффективно перерабатывать вредные отходы, получаемые при изготовлении растительных масел, и исключает необходимость использования таких обычных этапов производства мыла, как высаливание и созревание. В результате исключаются образование химических отходов в виде сточных вод и потребность в длительном времени для получения готовой продукции.

Список литературы

Селиванов, С.Е. Утилизация отходов соапстоков / С.Е. Селиванов, М. И. Кулик. - М. Дрофа, 2008. - 239 с.
ГОСТ 790-89 Испытание мыла хозяйственного и туалетного.
ГОСТ 30266-95 Хозяйственное мыло твердое. Общие технические условия.
Протопопов, АВ. Исследование получения солей жирных кислот по безотходной технологии / АВ. Протопопов, АВ. Голод. АЕ. Бовина, Д.С. Ватина // Актуальная биотехнология. — № 3 (26). - 2018. - с. 206-208.
Протопопов, АВ. Получение натриевых солей жирных кислот из растительного масла / АВ. Протопопов. А.В. Голод. А.Е. Бовина, Д.С. Ватина (Уральский научный вестник, ТОО Урал науч.-книга. -Т.4. - №6.- 2018. - С. 48-51.
Протопопов, А.В. Способ переработки соапстоков / АВ. Протопопов, ЕЮ. Шумилова, Е. Нещадимова, КГ. Лазукина И Приднепровский научный вестник. — Днепр - Изд-во «Наука и образование». -Т.2.- №1.- 2019. - С.46-50.