Производство мыла¶

Производство мыла — промышленный или кустарный процесс получения щелочного моющего средства в результате реакции омыления жиров и масел щёлочью. Основу мыла составляют соли высших карбоновых кислот (натриевые — твёрдое мыло, калиевые — жидкое), образующиеся при взаимодействии триглицеридов с гидроксидом натрия или калия.

¶Химическая основа процесса

Ключевая реакция — омыление (гидролиз щёлочью). Триглицерид жира или масла реагирует с гидроксидом натрия, в результате образуются глицерин и соли жирных кислот — собственно мыло:

C₃H₅(OOCR)₃ + 3NaOH → C₃H₅(OH)₃ + 3RCOONa

Гидроксид натрия (едкий натр, каустическая сода) получают электролизом растворов хлорида натрия. В качестве сырья для омыления используют животные жиры (говяжий, свиной, бараний), пальмовое, кокосовое, соевое масла, а также жирные кислоты, выделенные из них предварительным гидролизом.

¶Основные способы производства

¶Мыловарение по котельному способу

Традиционный метод, известный с XIX века. Жир и щёлочь нагревают в котлах-мыловарных чанах при атмосферном давлении и температуре 100–120 °C в течение 10–14 часов. Смесь периодически перемешивают паром. По завершении реакции мыльный клей выдерживают для отделения глицерина, который удаляют отстаиванием или вакуумной выпаркой. Глицерин — ценный побочный продукт, используемый в фармацевтике и косметике.

¶Зеркальное мыло

Усовершенствование котельного способа, разработанное в конце XIX века. Жир предварительно расщепляют до жирных кислот и глицерина, после чего кислоты нейтрализуют щёлочью. Процесс протекает быстрее и даёт более чистый продукт. Так производят большую часть современного хозяйственного мыла.

¶Мыло из жирных кислот (жирнокислотное)

Жирные кислоты, полученные гидролизом жиров под давлением, нейтрализают едким натром. Этот метод позволяет точно контролировать качество продукта и широко применяется на крупных мыловаренных заводах.

¶Холодный способ (ручная мыловарня)

Кустарный и любительский метод, при котором щёлочь смешивают с маслами при комнатной температуре или с лёгким подогревом до 40–45 °C. Массу заливают в формы и оставляют застывать на 24–48 часов, затем выдерживают 4–6 недель для завершения реакции и испарения избытка влаги. Холодный способ не требует сложного оборудования, но продукт содержит глицерин и характеризуется более мягким действием.

¶Состав и добавки

Помимо мыльных солей, в состав включают:

• Жирные кислоты — для регулирования pH и свойств пены;
• Поваренную соль — для вспучивания и отделения мыла от маточного раствора («засолка»);
• Соду (карбонат натрия) — наполнитель и смягчитель воды;
• Отдушки и эфирные масла — ароматизаторы;
• Красители — природные и синтетические пигменты;
• Антисептики и консерванты — для увеличения срока хранения;
• Абразивы (песок, пемза) — в хозяйственном мыле для усиления очищающего действия.

¶Промышленное производство

Современные мыловаренные заводы работают по непрерывной технологии. Жиры и щёлочь подаются в реакторы-гомогенизаторы, где омыление завершается за 1–2 часа при 80–100 °C. Готовая мыльная масса поступает в вакуум-выпарные аппараты, затем в агрегаты формовки: ленточные экструдеры, где мыло нарезается на бруски, или установки мыла-пены для производства пластифицированного (жидкого) мыла.

Крупнейшие производители мыла в России — предприятия химической промышленности, выпускающие хозяйственное, туалетное и специальное мыло. Наиболее известная отечественная марка — «Невская косметика» (хозяйственное мыло 72 %), выпускаемая с XIX века.

¶Виды готового мыла

¶Безопасность

Работа с едким натром требует соблюдения мер защиты: щёлочь вызывает химические ожоги кожи и слизистых. При приготовлении мыла холодным способом используют перчатки, защитные очки и работают в хорошо проветриваемом помещении. Готовое мыло безопасно при соблюдении технологии и выдержке срока созревания.

¶Историческая справка

Производство мыла известно с античности: рецепты омыления оливкового масла с золой найдены в шумерских и египетских папирусах. В России мыловарение как ремесло сложилось в XVII веке, первые мыловаренные заводы основаны в Москве и Новгороде в конце столетия. Промышленная революция XIX века с переходом на паровую энергию и непрерывные процессы превратила мыловарение из ремесла в отрасль химической индустрии.

Источники:

• Химическая энциклопедия / Под ред. Кнунянца И. Л. — М.: Большая Российская энциклопедия.
• Ремизов Н. А. Технология жиров и поверхностно-активных веществ. — М.: Пищевая промышленность.
• ГОСТ 30266-95. Мыло хозяйственное. Технические условия.
• Фридрихсберг Д. А. Курс коллоидной химии. — Л.: Химия.