способ получения мыла
Классы МПК: | C11D13/00 Способы изготовления мыла или мыльных растворов вообще; устройства для них C11D13/02 варка мыла; очистка |
Автор(ы): | Новиков О.Н. |
Патентообладатель(и): | Общество с ограниченной ответственностью "Экологические системы - 91" |
Приоритеты: |
подача заявки:
2001-04-12 публикация патента:
27.03.2003 |
Способ относится к технологии мыловарения и может быть использован на предприятиях мыловаренной промышленности. Способ включает диспергирование карбоновых кислот и/или их производных со щелочным агентом, введение в щелочной агент полимерного желатинизатора в количестве от 0,01 до 12 мас.% и солей переходного металла в высшем валентном состоянии. Мыльную массу формуют, желатинизируют и ведут омыление до его завершения, причем желатинизацию проводят после формования. До формования в мыльную массу вводят агент, стимулирующий желатинизацию, в количестве от 0,01 до 33 мас.% от желатинизатора, а при формовании в смесь дополнительно вводят спирты в количестве от 5 до 30 мас. %. Предлагаемый способ получения мыла позволяет сократить время производственного цикла, увеличить прочность мыла, упростить формование и обеспечить возможность формования мыла сложной геометрической формы. 3 з.п. ф-лы.
Формула изобретения
1. Способ получения мыла из карбоновых кислот и/или их производных, щелочного агента, полимерной добавки, включающий диспергирование карбоновых кислот и/или их производных со щелочным агентом, введение полимерного желатинизатора в количестве от 0,01 до 12 мас. %, введение агента, стимулирующего желатинизацию в количестве от 0,01 до 33 мас. % от желатинизатора, формование, желатинизацию, омыление, отличающийся тем, что в щелочной агент вводят полимерный желатинизатор, выбранный из группы, состоящей из крахмала, желатина, метилцеллюлозы, оксипропилцеллюлозы, карбоксиметилцеллюлозы, сульфатцеллюлозы, полиэтиленоксида, полиоксиметилена, поливинилового спирта, полиметакриловой кислоты, полиакриловой кислоты, полиакриламида, полистиролсульфокислоты и соли переходного металла в высшем валентном состоянии, до формования вводят агент, стимулирующий желатинизацию, при формовании в смесь дополнительно вводят спирты в количестве от 5 до 30 мас. %, а желатинизацию проводят после формования. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что агент, стимулирующий желатинизацию, выбирают из ряда, включающего магниевые, кальциевые и стронциевые соли карбоновых кислот, полиамины, борную кислоту, бораты. 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что соль переходного металла в высшем валентном состоянии выбирают из ряда, включающего: перманганаты, станаты щелочных и щелочно-земельных металлов, а в качестве агента, стимулирующего желатинизацию, вводят стехиометрическое количество восстановителя, например из группы, включающей сахарозу, глюкозу, щавелевую кислоту и лимонную кислоту. 4. Способ по пп. 1-3, отличающийся тем, что спирты выбирают из ряда: этиловый, изопропиловый.Описание изобретения к патенту
Предлагаемое изобретение относится к области технологии мыловарения и может быть использовано на предприятиях мыловаренной промышленности. Известен способ получения хозяйственного мыла /1/ путем омыления жирового сырья, включающего соапсток, разделения фаз с получением мыльного ядра, формования, подмыльный щелок при этом высушивают в кипящем слое при температуре кипящего слоя 60-100oС и добавляют в омыленное жировое сырье. Недостатком способа является наличие подмыльного щелока, на переработку которого расходуется дополнительная энергия, сложность оборудования, многостадийность, необходимость дополнительной обработки мыльной массы путем полирования и формования. Известен способ получения мыла из соапстока /2/ путем концентрирования его упариванием с одновременным омылением щелочным агентом, щелочной агент при этом берут в количестве, не менее чем в 1,5 раза превышающем стехиометрическое количество, необходимое для омыления нейтрального жира, но не вызывающем коагуляцию мыла в упаренном продукте, причем из последнего упаривают от 50 до 90% влаги, подлежащей удалению, после чего проводят нейтрализацию излишней щелочи жирными кислотами. Недостатком способа является энергозатратность за счет необходимости удаления излишней влаги, многостадийность, дополнительные стадии полирования и формования. Известен способ получения туалетного мыла без катионных полимеров /3/, содержащего мыло из природного сырья, приготовленного по классической технологии, то есть путем диспергирования жирных кислот и/или их производных со щелочным агентом, омыление, полирование, формование, также синтетическое моющее средство, дополнительно от 0,2 до 1% полимерного загустителя с молекулярным весом свыше 750000, в частности полимеров моно- и дикарбоновых кислот С3-С5, их сополимеры, содержащие до 30% полимеризованньк амидов, акриловой кислоты, полиакрилатов низших алкилов, их сополимеров, содержащих свыше 50% данных акрилатов, от 0,01 до 10% веществ, способствующих образованию поперечных связей. Ближайшим аналогом является способ получения мыла /4/, в котором в процессе омыления дополнительно вводят полимерный желатинизатор с молекулярной массой более 5000, в количестве от 0,01 до 12 мас.%, после диспергирования карбоновых кислот и/или их производных в щелочном агенте реакционную массу формуют, желатинизируют и ведут омыление до его завершения. Кроме того, в мыльную массу вводят агент, стимулирующий желатинизацию, в количестве от 0,01 до 33 мас.% от желатинизатора. Кроме того, в мыльную массу вводят полимерный желатинизатор еще до омыления, используют агент, стимулирующий желатинизацию, а также специальные полимеры и добавки. Недостатком способа является энергозатратность, многостадийность, сложность формования. Задачей предлагаемого изобретения является создание способа получения мыла, позволяющего упростить формование мыла и увеличить его прочность. Поставленная задача достигается тем, что в известном способе получения мыла из карбоновых кислот и/или их производных, щелочного агента, полимерной добавки, включающем диспергирование карбоновых кислот и/или их производных со щелочным агентом, введение полимерного желатинизатора в количестве от 0,01 до 12 мас.%, введение агента, стимулирующего желатинизацию в количестве от 0,01 до 33 мас.% от желатинизатора, формование, желатинизацию, омыление, в щелочной агент вводят полимерный желатинизатор, выбранный из группы, состоящей из крахмала, желатина, метилцеллюлозы оксипропилцеллюлозы, карбоксиметилцеллюлозы, сульфатцеллюлозы, полиэтиленоксида, полиоксиметилена, поливинилового спирта, полиметакриловой кислоты, полиакриловой кислоты, полиакриламида, полистиролсульфокислоты и соли переходного металла в высшем валентном состоянии, до формования вводят агент, стимулирующий желатинизацию, при формовании в смесь дополнительно вводят спирты в количестве от 5 до 30 мас.%, а желатинизацию проводят после формования. Агент, стимулирующий желатинизацию, выбирают из ряда, включающего магниевые, кальциевые и стронциевые соли карбоновых кислот, полиамины, борную кислоту, бораты. Соль переходного металла в высшем валентном состоянии выбирают из ряда, включающего: перманганаты, станаты щелочных и щелочноземельных металлов, в качестве агента, стимулирующего желатинизацию, вводят стехиометрическое количество восстановителя, например из группы, включающей сахарозу, глюкозу, щавелевую кислоту и лимонную кислоту. Спирты выбирают из ряда: этиловый, изопропиловый. Сущность заявляемого способа заключается в следующем. Для омыления жирных кислот и/или их производных, в частности соапстока, синтетических жирных кислот, саламаса, растительных жиров, нефтеновых кислот, канифоли щелочным агентом, в частности: гидроксидом натрия, калия, карбонатом натрия, калия, бикарбонатом натрия, калия, или их смесями, в щелочной агент вводят полимерный желатинизатор, после диспергирования мыльную массу, не дожидаясь полного омыления формуют, желатинизируют и ведут взаимодействие до завершения омыления в твердой фазе. Мыло представляет собой двухфазную систему, состоящую из слоистых ламиллярного типа молекул солей карбоновых кислот и водных прослоек между ними. Ламиллярные структуры обладают определенной прочностью и на их разрушение требуется затратить энергию. Прочность мыла определяется долей воды в его структуре, так как оно обладает незначительной вязкостью. При введении катализатора в водную фазу мыла, при желатинизации последней прочность многократно возрастает, даже при незначительной доле катализатора. Техническая сущность заявляемого способа состоит в переведении водных прослоек в твердое состояние путем желатинизации. Это дает возможность создать дополнительный эффект, как за счет того, что мыльная масса с большим содержанием воды до желатинизации обладает меньшей вязкостью, что облегчает формование, так и за счет повышения прочности мыла при желатинизации после формования. Кроме того, взаимодействие между щелочным агентом и карбоновыми кислотами и/или их производными продолжается после формования, что резко сокращает время технологического цикла, по крайней мере, на время, требующееся на пелирование и формование, то есть на 5-10 часов, при этом мыла за счет желатинизации сохраняет свою форму даже при неполной конверсии. Отпадает необходимость в удалении излишней воды, которую специально вводят для облегчения транспортировки мыльной массы. В качестве полимерного желатинизатора используют любые водорастворимые полимеры, с молекулярной массой не менее 5000. При меньшей молекулярной массе полимера невозможно обеспечить его способности к желатинизации. За счет наличия практически в любом полимере гидрофобных участков он этими участками закрепляется на ламиллярных структурах и желатинизирует водные прослойки. Процесс этот все же протекает слишком медленно из-за медленных релаксационных движений молекул полимера, за 1 час и более. В некоторых случаях, в ряде рецептур и этого времени достаточно для осуществления полного омыления. Препятствует желатинизации интенсивное перемешивание мыльной массы. После формования, заливки массы в формы перемешивание не происходит, и начинается процесс желатинизации. Необходимо максимально сократить время желатинизации, чтобы масса не могла расслоиться. Это достигается за счет дополнительного введения агента, стимулирует желатинизацию. В качестве такового пригодны вещества, растворимые в мыльной массе, в водной фазе, либо в ламиллярных структурах. Среди веществ, стимулирующих желатинизацию и растворимых в карбоновых кислотах и/или их производных, - магниевые, кальциевые и стронциевые соли карбоновых кислот. Для эффективной желатинизации полиэлектролитов дополнительно вводят соли переходных металлов в высшем валентном состоянии, растворимые в водной фазе: перманганаты, станаты щелочных и щелочноземельных металлов, в том числе натрия, калия, лития, магния, кальция, стронция и аммония. А для желатинизации перед формованием вводят агент, стимулирующий желатинизацию и растворимый в водной фазе из группы восстановителей, включающей: сахарозу, глюкозу, щавелевую кислоту, лимонную и яблочную кислоту. Количество восстановителя может стехиометрически соответствовать количеству окислителя, представляющего собой соль переходного металла в высшем валентном состоянии. Восстановитель может быть добавлен и в большем количестве, избыток его не влияет на способ. Пример 1. В реактор из нержавеющей стали емкостью 40 л, снабженный устройством для перемешивания в виде рамной мешалки с электродвигателем и редуктором, водяной рубашкой, обогреваемой ТЭНами, люком, термометрами и штуцерами, помещают 9 кг раствора едкого натра концентрации 60%, растворяют в нем 400 г карбоксиметилцеллюлозы с молекулярной массой 500000 и 0,4 г перманганата кальция, перемешивают при температуре 20oС в течение получаса, затем при перемешивании вводят 27 кг синтетического жира и нагревают до 96oС. Ведут процесс 1 час, затем добавляют 100 г сахарозы и формуют массу в гипсовые формы. За 25 минут в формах происходит желатинизация. Продолжают процесс при 60oС в течение 6 часов до достижения уровня электропроводности мыльной массы 50 мкСмс. Содержание жирных кислот в мыле 58%, электролиты и щелочь отсутствуют, предел прочности на сжатие 5![способ получения мыла, патент № 2201437](/images/patents/269/2201001/8226.gif)
![способ получения мыла, патент № 2201437](/images/patents/269/2201001/8226.gif)
![способ получения мыла, патент № 2201437](/images/patents/269/2201001/8226.gif)
![способ получения мыла, патент № 2201437](/images/patents/269/2201001/8226.gif)
![способ получения мыла, патент № 2201437](/images/patents/269/2201001/8226.gif)
![способ получения мыла, патент № 2201437](/images/patents/269/2201001/8226.gif)
![способ получения мыла, патент № 2201437](/images/patents/269/2201001/8226.gif)
![способ получения мыла, патент № 2201437](/images/patents/269/2201001/8226.gif)
![способ получения мыла, патент № 2201437](/images/patents/269/2201001/8226.gif)
![способ получения мыла, патент № 2201437](/images/patents/269/2201001/8226.gif)
![способ получения мыла, патент № 2201437](/images/patents/269/2201001/8226.gif)
![способ получения мыла, патент № 2201437](/images/patents/269/2201001/8226.gif)
![способ получения мыла, патент № 2201437](/images/patents/269/2201001/8226.gif)
![способ получения мыла, патент № 2201437](/images/patents/269/2201001/8226.gif)
![способ получения мыла, патент № 2201437](/images/patents/269/2201001/8226.gif)
![способ получения мыла, патент № 2201437](/images/patents/269/2201001/8226.gif)
1 Авт.св. СССР 1521754, C 11 D 13/02, 1989. 2. Авт. св. СССР 1273389, C 11 B 13/02, 1986. 3. Патент США 4828752, C 11 D 3/37, 1989. 4. Заявка РФ 93016378, C 11 D 13/00, 1995 (прототип).
Класс C11D13/00 Способы изготовления мыла или мыльных растворов вообще; устройства для них
Класс C11D13/02 варка мыла; очистка