The result of the researches on making a synthesis competitive technical washing means according to local production and the waste of soap stock of oil combination is given in the article.
Key words: soapstock, caustic soda, sodium hydroxide, soda ash, oleine, stability of foam, hydrogen ion exponent (pH value).
Эффективная переработка вторичных ресурсов с получением конкурентоспособной продукции является актуальной проблемой сегодняшнего дня. Несмотря на это, переработка вторичных ресурсов, уровень их использования в настоящее время все еще недостаточен и далек от оптимального [1-4]. Создания конкурентоспособных продуктов на основе соапстока является важным вопросом переработки вторичных ресурсов масложировых предприятий Узбекистана. При этом необходимо всесторонне оценить все экономические факторы промышленной переработки как основного сырья, так и получаемых из него вторичных ресурсов.
Хлопковие масла отличаются повышенным содержанием трудно-гидратируемых фосфолипидов и неомыляемых веществ, к числу которых относятся углеводороды, воски, каротиноиды, стеролы, стериды, спирты, токоферолы и т.д. Содержание воскоподобных веществ в хлопковом прессовом масле, полученном из семян современных сортов составляет 0,08-0,1 %, тогда как ранее их содержание не превышало 0,05 % [5].
В качестве объектов исследования мы использовали соапсток, полученный на Ургенческом масложировом комбинатев период с 2014 по 2015 гг.
Состав и основные показатели качества соапстока, выработанного на Ургенческом масло-жир комбинате представленыв таблице 1.
Таблица 1
Состав и физико-химические показатели
|
Наименование показателя |
Соапсток |
Требования ТУ10-04-02-80-91 |
|
Массовая доля, %: |
||
|
общего жира, в том числе |
35,0 |
не менее 25,00 |
|
нейтральных липидов |
12,5-14,2 |
не нормируется |
|
Жирных кислот и неомыляемых липидов |
30,0 |
не менее 15,00 |
|
Неомыляемых липидов |
0,7-1,1 |
не нормируется |
|
фосфолипидов |
1,7-2,2 |
не нормируется |
|
pH показатель не менее |
8,5 |
8,0 |
Процесс омыления проводили в лабораторном реакторе, оборудованном мешалкой и рубашкой при температуре 95°С. В качестве щелочного агента использовали гидроксид натрия концентрацией 40 %. На основании предварительных экспериментов избыток гидроксида натрия составлял 50 % от теоретически необходимого.Об окончании процесса судили по установлению постоянного значения массовой доли свободной щелочи в течение 15 минут.Результаты эксперимента представлены на рисунке 1.
Рис. 1. Кинетика процесса омыления соаптока: 1 — с предварительной обработкой; 2 — без предварительной обработки
Представленные зависимости свидетельствуют о том, что предварительная обработка соапстока по разработанным режимам позволяет существенно повысить скорость процесса омыления.
Установлено, что максимальная глубина омыления достигается за 60 минут, при этом последующее отстаивание системы в течение 2-х часов, обеспечивает отделение подмыльного щелока в количестве 30 %.Основные показатели омыленной основы соапстока приведены в таблице 2.
Учитывая недостаточно полное отделение подмыльного щелока, а также темный цвет полученной мыльной основы, разрабатывали технологию ее облагораживания. Было установлено, что разделение фаз «мыльная основа — подмыльный щелок» наиболее эффективно осуществлять с применением в качестве высаливающего агента водного раствора хлорида натрия концентрацией 20 % в количестве 10 % к массе исходной мыльной основы.
Как видно из представленных данных, мыльная основа характеризуется светлым цветом и содержит достаточное количество жирных кислот. Отличительной особенностью мыльной основы является высокое содержание восков и воскоподобных веществ, а также присутствие в ней более 2,5 % силиката натрия.
Таблица 2
Показатели омыленного соапстока
|
Наименование показателя |
Характеристика и значение показателя |
|
Цвет |
Светло-коричневый |
|
Консистенция |
Мазеобразная |
|
Массовая доля, %: |
|
|
жирных кислот |
32,20 |
|
нейтрального жира |
Отсутствие |
|
восков и воскоподобных веществ |
9,20 |
|
свободного гидроксида натрия |
0,08 |
|
Силиката натрия |
2,50 |
|
Воды |
54,92 |
Как видно из представленных данных, в составе жирных кислот преобладают ненасыщенные, что определяет мазеобразную консистенцию мыльной основы. Известно, что силикат натрия используется в качестве функциональной добавки при производстве хозяйственных и туалетных мыл на натуральной основе. Его введение в состав мыльных основ в количестве 0,1-0,5 % замедляет потемнение и прогоркание продукта. Присутствие силиката натрия также усиливает действие антиокислителей и повышает моющую способность мыл.
Вместе с тем имеются данные, свидетельствующие о том, что добавление силиката натрия более 1 % в твердые мыла обусловливает возникновение пороков в процессе их хранения, выражающихся, например в «поседении» поверхности мыла [6].
Таким образом, анализ состава полученной мыльной основы позволяет рекомендовать наиболее эффективное направление ее использования.
При разработке рецептуры моющей пасты решали задачу повышения моющего действия мыльной основы при ограничении пенообразующих свойств и обеспечении пластичной пастообразной консистенции, характерной для традиционных моющих паст, эффективная вязкость которых составляет 40-50 Пас при скорости сдвига 3-5 с'1. Состав моющего средства приведен в таблице 3.
Таблица 3
Рецептура моющей пасты
|
Наименование сырьевыхкомпонентов |
Массовая доля компонентов повариантам рецептур,% |
|
Мыльная основа из соапстока |
88,0-84,5 |
|
Натрий полифосфат |
4,0-5,0 |
|
Каустическая сода |
3,0-4,0 |
|
Сода кальцинированная |
4,0-5,0 |
|
Отдушка |
1,0-1,5 |
|
Итого |
100,0 |
Показано, что мыльная паста обладает достаточно высоким моющим действием.Специальными опытами установлено, что наибольший моющий эффектпаста проявляет при отмывании загрязнений гидрофобного характера с металлических поверхностей.Достаточно высокое содержание карбоната натрия обусловливает необходимость рекомендации по исключению контакта моющей пасты с поверхностью кожи.Показано, что низкая эффективность омыления фосфолипидно- гелевосковых соапстоков по традиционной технологии омыления соапстоков обусловлена образованием устойчивой эмульсии, стабилизированной фосфолипидами, мылами, стеринами и высокомолекулярными жирными кислотами.
Таким образов, на основании результатов проведенных исследований можно сделать следующие выводы: выявленные свойства мыльной основы позволяют рекомендовать ее как для обогащения твердых хозяйственных мыл, так и для создания пастообразных моющих средств.
Литература:
1. Садовничий Г.В. Современное масложировое производство и перспективы его развития // Масложировая промышленность, 2004 г. — № 1 — с. 2-3.
2. Кайшев В.Г. Масложировой комплекс России в развитии // Масложировой комплекс России: новые аспекты развития: Материалы докл. III Международной конференции 31мая — 2 июня 2004 г. — М.: Пищепромиздат, 2004. — с.13-21.
3. Сизенко Е.И. Проблемы масложирового комплекса страны // Масложировой комплекс России: новые аспекты развития: Материалы докл. III Международной конференции 31мая — 2 июня 2004 г. — М.: Пищепромиздат, 2004. — с.9-12.
4. Почерников В.И., Михайловская И.А., Почерников C.B. Технологические аспекты развития производства твердых туалетных и хозяйственных мыл на масложировых предприятиях // Вестник Всероссийского научно-исследовательского института жиров. — 2001. — № 2. — с.35-36.
5. Товбин И.М.,Фаниев Г.Г. Рафинация жиров. Москва.Пищевая промышленность. — 1977.
6. Лишаева Л.Н., Назарова Н.И., Турчина Т.Н. Состояние и тенденции развития российского и мирового рынка моющих средств. // Междунар.семинар «Актуальные вопросы производства моющих средств, шампуней и бытовой химии». — ЦНТИ Прогресс. — 1999.
