СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА МЫЛА
METHOD OF PRODUCING SOAP

Изобретение относится к производству моющих средств на жировой основе, а именно к производству мыла антибактериального, предназначенного для очищения, дезодорирования и дезинфицирования кожи рук, для мытья посуды, стирки белья и т.п..
Известен способ производства мыла, включающий приготовление смеси содержащей мыльную стружку и функциональные добавки, с последующим получением в шнек-прессе массы мыла, которую далее подвергают механической обработке - пилированию, резке и штамповке (см. RU №2147607, C11D 13/00, C11D 9/50, 1999).
К недостаткам способа относится необходимость формирования многокомпонентной смеси, использование очищенных и высококачественных компонентов, достаточно дорогих, что приводит к усложнению производства мыла и повышению его себестоимости.
Известен также способ производства мыла, включающий получение натриевых солей жирных кислот из маслосодержащих материалов естественного происхождения, ввод в них функциональных добавок, разливку в формы и выдерживание до приобретения мылом твердого состояния, после чего резделяют мыло на куски и упаковывают (см. Барташевич А.А., Антонов В.П. «Технология производства мыла.» 2001 г. - 288 с. или ГОСТ 30266-95 «Мыло хозяйственное твердое. Общие технические условия.» - 12 с.).
К недостаткам способа относится использование очищенных и высококачественных компонентов, достаточно дорогих, что приводит к усложнению производства мыла и повышению его себестоимости.
Задача на решение которой направлено заявленное изобретение - обеспечение возможности получения высококачественного мыла при использовании в качестве сырья отработанного маслосодержащего материала.
Технический результат, проявляющийся при решении поставленной задачи - обеспечение возможности использования в качестве сырья для производства мыла отработанного растительного масла. Кроме того, минимизация компонентного состава мыла, упрощает процесс его производства и обеспечения производственного процесса сырьем. При этом обеспечивается высокая очищающая способность мыла. При этом мыло не имеет специфического запаха хозяйственного мыла. Кроме того, получаемое мыло способствует заживлению кожного покрова, препятствует раздражению и чрезмерной сухости кожи рук. За счет того что в продукте содержатся комплекс микроорганизмов, мыло обладает свойством подавления болезнетворных бактерий. За счет деионизации воды мыло препятствует образованию налета от жесткой воды на поверхности ванн и раковин. Кроме того, постоянное применение мыла при мытье посуды, стирке белья и т.д. способствует очистке канализационных стоков. Как свидетельствуют исследования в аквариумах с грязной водой, куда добавлялось заявленное мыло, в течение 5 суток показатели тяжелых металлов уменьшились: нитраты - на 12-45%; нитриты - на 8-25%; взвешенные вещества - на 30%; органические вещества на 41%. Таким образом, при массовом применении моющих средств на основе ЭМ-препаратов, сбрасываемая после очистки вода будет во много раз чище.
Поставленная задача решается тем, что способ производства мыла, включающий получение натриевых солей жирных кислот из маслосодержащих материалов естественного происхождения, ввод в них функциональных добавок, разливку в формы и выдерживание до приобретения мылом твердого состояния, после чего разделяют мыло на куски и упаковывают, отличается тем, что готовят масляное сусло, для чего в объем отработанного растительного масла вводят 2-3% объемных жидкого микробиологического биопрепарата "ЭМ-Вита" и 0,85-1% объемных сахара, которое выдерживают в течение 1 месяца периодически перемешивая, при температуре 30-35°C, после чего масляное сусло омыливают, перемешивая его с раствором каустической соды и добавкой ЭМ-порошка в количестве от 0 до 0,3-0,5% от объема отработанного растительного масла, перемешивают полученную массу до гомогенного состояния и разливают в формы, в которых выдерживают до приобретения мылом твердого состояния. Кроме того, используют ЭМ-порошок крупностью 1-10 мкм. Кроме того, омыливание масляного сусла, перемешивание смеси и выдерживание мыла в формах выполняют при комнатной температуре.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию "новизна".
Признаки отличительной части формулы изобретения обеспечивают решение комплекса функциональных задач.
Признаки указывающие что «готовят масляное сусло, для чего в объем отработанного растительного масла вводят 2-3% объемных жидкого микробиологического биопрепарата "ЭМ-Вита" и 0,85-1% объемных сахара» обеспечивают переработку отработанного масла с обеспечением его качества на уровне рафинированного, поскольку жидкий микробиологический препарат ЭМ-Вита» представляет собой синергетическую комбинацию регенеративных анаэробных и аэробных микроорганизмов (в основном анаэробных). Его основу составляют группы фотосинтезирующих и молочнокислых бактерий, а также дрожжей. Этот биопрепарат способен утилизовать, переработав в безвредные формы, токсины различного происхождения, в том числе приобретенные маслом в процессе его использования для жарки, нейтрализовать диоксины, тяжелые металлы, и другие ядовитые химические вещества. При этом названная добавка сахара повышает скорость культивирования биомассы препарата. При этом возможен ввод меньшего количества микробиологического биопрепарата, но это сказывается на увеличении сроков микробиологической обработки масляного сусла. Ввод большего объема микробиологического биопрепарата также возможен, но он будет относительно эффективен при вводе большего количества сахара и требует более тщательного перемешивания масляного сусла с микробиопрепаратом, поэтому заявлен узкий диапазон содержания биопрепата.
Признаки указывающие что масляное сусло «выдерживают в течение 1 месяца периодически перемешивая» обеспечивают очистку масляного сусла от токсичных примесей, при этом, температурный диапазон 30-35 С, оптимален для эффективного культивирования микроорганизмов.
Признаки указывающие, что по завершению процесса очистки масляного сусла его омыливают, обеспечивают формирование «мыльного клея» (основы для получения мыла), из подготовленных маслосодержащих материалов, содержащих микробиологический комплекс и продукты его жизнедеятельности.
Признаки указывающие что омыливание масляного сусла осуществляют «перемешивая его с раствором каустической соды и добавкой ЭМ-порошка», раскрывают содержание процедуры омыливания и обеспечивают ввод в состав мыла активной биоэнергетической добавки и антиоксиданта. ЭМ - керамику получают из обожженной глины, свойства которой изменены в результате воздействия на нее комплекса эффективных микроорганизмов, за счет замешивания глины на жидком микробиологическом препарате ЭМ-Вита. Известно, что микроорганизмы не выживают при температуре выше 100°C, однако было обнаружено, что информация о свойствах микробиологического препарата ЭМ-Вита может сохранятся в «памяти материала ЭМ-керамика» при температуре 200-300°C и выше и свободно отдаваться в окружающую среду. Его присутствие активизирует биологические процессы, улучшающие снабжение кожи витаминами, аминокислотами, биологически активными веществами и ферментами, ускоряет регенерационные процессы, подавляет патогенную микрофлору.
Признаки указывающие что порошок ЭМ-керамики используют «в количестве от 0 до 0,3-0,5% объема отработанного растительного масла» обеспечивают возможность вариации состава получаемого мыла, когда в нем присутствует (или отсутствует) порошок ЭМ-керамики. При этом, при наличии порошка ЭМ-керамики в составе мыла, заявленный диапазон содержания порошка представляется оптимальным, поскольку превышение заявленного диапазона приводит к повышению абразивности мыла, сказывается на его цветовой гамме, при этом, незначительно сказывается на бактерицидных качествах мыла и его антиоксидантных свойствах, но ведет к его удорожанию в производстве. Выход за нижний предел заявленного диапазона и доведение содержания порошка ЭМ-керамики до 0 снижает до 0 антиоксидантные свойства мыла.
Признаки указывающие что «перемешивают полученную массу до гомогенного состояния» обеспечивают равномерность распределения компонентов мыла, в т.ч. частиц порошка ЭМ-керамики по его объему, тем самым однородность и качество мыла.
Признаки указывающие что гомогенную смесь «разливают в формы, в которых выдерживают до приобретения мылом твердого состояния» обеспечивают получение мыльной массы, которую затем готовят к продаже - делят на куски и упаковывают.
Признаки указывающие что порошок ЭМ-керамики используют с «крупностью 1-10 мкм» обеспечивают, как скорость «срабатывания» материала, так и исключают ощущение инородности твердых частиц в массе мыла при намыливании.
Признаки указывающие что омыливание масляного сусла, перемешивание смеси и выдерживание мыла в формах выполняют при комнатной температуре снижают затраты энергии на реализацию способа.
Технологическая линия, реализующая заявленный способ производства мыла отличается от обычной наличием биореактора (емкости обеспечивающей микробиологическую обработку отработанного растительного масла), обеспечивающего подготовку маслосодержащего сырья к использованию в процессе получения мыла. Понятно, что для обеспечения непрерывности производства мыла таких биореакторов необходимо иметь несколько. Биореактор должен иметь возможность поддержания заданного температурного режима культивирования микроорганизмов.
При производстве мыла используют следующие сырье и материалы:
- отходы растительных масел (возможна смесь масел, например, подсолнечное, соевое, оливковое и т.п.в любой пропорции);
- микробиологический препарат «ЭМ-Вита» по СТО 88266042-0001;
- сахар-песок по ГОСТ 21-94;
- воду питьевую по СанПин 2.1.4.1074;
- натр едкий технический по ГОСТ 2263 -79;
- порошок ЭМ-керамики по СТО 88266042-0001, крупностью 1-10 мкм.
Допускается использовать сырье, производимое по другой действующей нормативной документации не ниже качеством.
Первым этапом способа является подготовка масляного сырья для чего готовят масляное сусло - в биореактор вводят заданный объем отходов растительных масел, а также 3% объемных (от объема масел) жидкого микробиологического биопрепарата "ЭМ-Вита" и 0,85-1% объемных сахара (порядка 1 кг). Далее в течение месяца, периодически перемешивая, при температуре 30-35°C, культивируют комплекс микроорганизмов, составляющих названный биопрепарат. В результате ферментации органических веществ, находящихся в маслах, происходит их очистка и накопление продуктов жизнедеятельности микроорганизмов, что обеспечивает в дальнейшем уникальные свойства мыла.
По завершении этого процесса осуществляют омыливание подготовленных маслосодержащих материалов, с получением натриевых солей жирных кислот. Для этого готовят раствор каустической соды из расчета 0,4 кг на 1 л воды, после чего смешивают подготовленные маслосодержащие материалы с вышеуказанным раствором каустической соды, 1 л которого используют на 3,3 л подготовленных маслосодержащих материалов. Температурный режим при этом соответствует комнатной температуре.
Далее осуществляют перемешивание смеси и на этом же этапе в ее состав добавляют заданный объем порошка ЭМ-керамики (если это предусмотрено составом мыла). На этом же этапе возможно введение различных отдушек, для придания мылу заданного запаха.
После доведения массы смеси до гомогенного состояния ее разливают в формы, в которых выдерживают при комнатной температуре до приобретения мылом твердого состояния. Отбор проб и подготовку их к испытанию осуществляют по ГОСТ 790, при этом осуществляют определение следующих показателей:
- органолептических показателей;
- неомыляемых органических веществ и неомыленного жира;
- первоначального объема пены;
- массовой доли жирных кислот;
- массовой доли свободной едкой щелочи;
- массовой доли свободной углекислой соды;
- температуры застывания жирных кислот, выделенных из мыла.
Пример 1. В 100 л отходов подсолнечного масла, вводят жидкий микробиологический препарат ЭМ-Вита в количестве 3,0 объемных % и 1,0% объемных сахара, после чего в течение 25-28 дней выдерживают при температуре 35°С периодически перемешивая, после чего омыливают, перемешивая при комнатной температуре, подготовленную массу с 31 л упомянутого раствора каустической соды.
После этого смесь (полученный мыльный клей) разливают в формы, в которых выдерживают при комнатной температуре до приобретения мылом твердого состояния (до 2-3 дней). Далее мыло подвергают механической обработке - пилированию, резке и штамповке.
Качественные показатели мыла приведены в табл.1. Физико-химические показатели указаны в табл.2.
Таблица 1
Качественные показатели мыла
Наименование показателя
Характеристика мыла
Внешний вид
Куски прямоугольной формы. Нет: деформаций, трещин, твердых инородных включений.
Консистенция
Твердое
Цвет
Светло-серый
Запах
Специфический мыльный. Нет запаха продуктов разложения органических веществ, прогорклых жиров, рыбы и других неприятных запахов
Массовая доля неомыляемых органических веществ и неомыленного жира (% к массе жирных кислот)
<2,0
Первоначальный объем пены, см<sup>3</sup>
>300
Таблица 2
Физико-химические показатели мыла
Наименование показателя
Величина
Качественное число (масса жирных кислот в перерасчете на массу куска 100 г) г
>70,0
Массовая доля свободной едкой щелочи, % к номинальной массе куска
<0,15
Массовая доля свободной углекислой соды, % к номинальной массе куска
<1,0
Температура застывания жирных кислот, выделенных из мыла (титр), °С
35-42
Пример 2. В 100 л отходов подсолнечного масла, вводят жидкий микробиологический препарат ЭМ-Вита в количестве 2,5 объемных % и 0,9% объемных сахара, после чего в течение 29-31 дней выдерживают при температуре 30°C периодически перемешивая, после чего омыливают, перемешивая при комнатной температуре, подготовленную массу с 31 л упомянутого раствора каустической соды. На этом же этапе в состав смеси вводят порошок ЭМ-керамики в количестве 0,5 мас.%
После этого смесь (полученный мыльный клей) разливают в формы, в которых выдерживают при комнатной температуре до приобретения мылом твердого состояния (до 2-3 дней). Далее мыло подвергают механической обработке - лидированию, резке и штамповке.
Качественные показатели мыла соответствуют приведенным в табл.1.
Пример 3. В 100 л отходов подсолнечного масла, вводят жидкий микробиологический препарат ЭМ-Вита в количестве 2,0 объемных % и 0,9% объемных сахара, после чего в течение 29-31 дней выдерживают при температуре 35°C периодически перемешивая, после чего омыливают, перемешивая при комнатной температуре, подготовленную массу с 31 л упомянутого раствора каустической соды. На этом же этапе в состав смеси вводят порошок ЭМ-керамики в количестве 0,3 мас.%
После этого смесь (полученный мыльный клей) разливают в формы, в которых выдерживают при комнатной температуре до приобретения мылом твердого состояния (до 2-3 дней). Далее мыло подвергают механической обработке - пилированию, резке и штамповке.
Качественные показатели мыла соответствуют приведенным в табл.1. Анализ экспериментальных данных показал, что заявляемое мыло более экономично при употреблении из-за улучшения его физико-химических показателей при введении в них заявленных добавок в указанных соотношениях.