Спосіб одержання поверхнево-активної мийної речовини

Спосіб одержання поверхнево-активної мийної речовини шляхом омилення рослинних масел або жирів тваринного походження, або їх суміші у будь-якому співвідношенні водним розчином каустичної соди, який відрізняється тим, що процес проводять при початковому співвідношенні між рослинними маслами або жирами тваринного походження, або їх сумішшю у будь-якому співвідношенні, 100% каустичною содою і водою ВІДПОВІДНО (65-72) (10-15) (17-21)% мас , при температурі 70-100°С і змішуванні з ЛІНІЙНОЮ ШВИДКІСТЮ 60-120 м/хв до остаточної вологості 11,5-14,5% О Відомий спосіб гарячої варки мила з жирів [1] В котел під тиском подають одночасно жир та 7%-ий розчин каустичної соди Масу обережно перемішують гострим паром, потім поступово додають більш концентрований розчин каустичної соди Далі мило висолюють розрахованою КІЛЬКІСТЮ розсолу повареної солі Маса розшаровується на дві частини, верхню - мило і нижню - гліцерин, бруд, надлишок каустичної соди, вода Мило ВІДДІЛЯЄТЬСЯ І до нього знов додають воду, каустичну соду і пропускають гострий пар для омилення залишків жиру Після повторного висолювання мила розсіл з залишками каустичної соди відокремлюють Потім в мило ще раз подають розсіл, суміш кип'ятять і залишають стояти до тих пір, поки мило не спливе Усі ВОДНІ маточники з'єднують і подають до вакуум-установки для регенерації солі і виділення гліцерину Оброблення мила закінчують, поступово додаючи воду до нагрітої до кипіння маси до тих пір, поки вона не стане однорідною і желатиноподібною В результаті, отримують дві форми мила, так зване ядрове і клеєве Перше має 70% мила і 30% води, друге - 30% мила і 70% води З метою отримання мила у вигляді порошку ядрове мило висушують у розпилювальних сушилках Недоліками описаного способу отримання поверхнево-активної речовини є - тривалість процесу омилення (більше 2-х Діб), - багато стадійність процесу омилення, висолювання, відділення ВІДХОДІВ, повторне висолювання і відділення ВІДХОДІВ, - отримані мила після охолодження мають вигляд монолітної маси і, таким чином, непридатні для введення у склад синтетичних миючих засобів (СМЗ), У випадку, коли отримане ядрове мило розпиляють і висушують для отримання тонко дисперсного порошку [1] недоліків процесу ще більше необхідно розведення ядрового мила, додаткове нагрівання його до високої температури з метою отримання легко рухомої маси, здатної для розпилення і сушки У результаті отримують пилевидний порошок з розміром частинок менше 0,2мм Введення такого порошку в СМЗ приводить до збільшення пилу в СМЗ, та зниження його якості Недоліком цього процесу є також значне пиління продукту при суш со Ю ці і транспортуванні, що приводить до необхідності створювання складного пиловловлюючого обладнання Запатентований спосіб [2] швидкого омилення масел шляхом змішування 407гр сухої каустичної соди (100% лугу), ЗООгр кукурудзяної олії, 416,3гр води при температурі 40 - 70°С Утворену масу через декілька хвилин перекладають у закриту тепло ізольовану форму, де, внаслідок виділення тепла температура маси підвищується до 150°С Вода випаровується, а маса розбухає Через 8-10 хвилин об'єм маси зменшується, а через ЗО хвилин омилення закінчується Отримане таким чином мило має не більше, як 7,2% вологи Недоліками цього способу отримання поверхнево-активної речовини, взятого нами за прототип, є - готовий продукт, отриманий цим способом не гранульований, - складність здійснення процесу із-за повної відсутності можливості керування ним, - двостадійність процесу омилення, - складність виготовлення тепло ізольованих і працюючих під тиском спеціальних форм, - відсутність перемішування продукту на кінцевій стадії процесу омилення, коли температура досягає 150°С, приводить до місцевих перегрівів продукту, його термодеструкції, як наслідок, до зниження його якості, - готовий продукт має високу концентрацію надлишкової каустичної соди (до 50%), в результаті чого показник концентрації водородних ІОНІВ значно перевищує 12 одиниць Введення такого продукту у склад СМЗ неможливе, бо показник концентрації водородних ІОНІВ 1%-го водного розчину СМЗ в цьому випадку перевищує 11,5 одиниць, що недопустимо (ГОСТ 25644-88) В основу винаходу поставлено задача створення способу одержання поверхнево-активної миючої речовини, в якому використовуються такі співвідношення похідних речовин і такі параметри проведення способу, які дозволяють отримати гранульований продукт у одну стадію у одному апараті Поставлена задача вирішується тим, що у 12573 способі одержання поверхнево-активної миючої речовини шляхом омилення рослинних масел або жирів тваринного походження, або їх суміші у будь-якому співвідношенні водним розчином каустичної соди, згідно з винаходом, процес проводять між рослинними маслами або жирами тваринного походження, або їх сумішшю у будь-якому співвідношенні, 100% каустичною содою і водою ВІДПОВІДНО (65 - 72) (10 - 15) (17 - 21)% мас , при температурі 70 - 100°С і змішуванні з ЛІНІЙНОЮ ШВИДКІСТЮ 60 - 120м/хв остаточної вологості 11,5 14, 5% Спосіб одержання поверхнево-активної речовини (натрієвих мил) з масел, жирів або їх сумішей по заявленому технічному рішенні здійснюється таким чином У змішувачі з рубашкою обігріву і рухомими перемішуючими елементами (лопатки, гвинт або інша форма) до попередньо нагрітого до 80°С розчину каустичної соди з концентрацією 33,0 - 43,3% додають розігріті до 80°С масла, жири або їх суміш Омилення здійснюють протягом 1 2 - 2 0 хвилин в закритому кришкою змішувачі при постійному підігріванні і перемішуванні з ЛІНІЙНОЮ ШВИДКІСТЮ елементів змішувача 60 - 120м/хв В результаті нагрівання і тепла реакції маса розігрівається до 90 - 96°С Через 12 - 20хв після досягнення температури маси 90°С кришку змішувача відкривають, і далі протягом 15 - 20хв при температурі 90 - 96°С і постійному перемішуванні маси закінчують процес отримання цільового продукту Оцінка якості натрієвих мил, отриманих шляхом омилення масел, жирів і їх сумішей здійснювалась - масова частка гранул - по ГОСТ 22567 2-77, - миюча здатність - по ОСТ 6-15-1574-87, - пшоутворююча здатність - по ГОСТ 22567 177, - показник концентрації і водородних ІОНІВ - по ГОСТ 22567 5-77, - масова частка залишкової ваги - по ГОСТ 22567 14-82 Ефективність заявленого рішення підтверджується експериментами, результати яких наведені в таблицях 1 і 2 Таблиця 1 Приклади конкретного виконання експериментів по омиленню і показники якості натрієвих мил Параметри процесу омилення Величина показників параметрів процесу омилення і якості натрієвих мил Прототип Приклади по технічному рішенню, яке пропонується 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 Масова частка рослинних ма55,25 сел, % 2 Масова частка жирів тваринного походження, % 3 Масова частка 100%-і каустичної 42,5 соди, % 4 Масова частка води, % 2,25 5 Діапазон температури процесу 70-150 омилення, С 67 70 68,5 65 72 35 10 60 70 35 60 10 12 13 12,5 10 15 13 13 13 13 21 85 до 96 17 19 17 17 17 93 13 92100 17 96 25 70 до 80 96 96 95 95 5 Параметри процесу і показники якості натрієвих мил 1 Час омилення, хв 2 Масова частка гранул, %, розміром 2,5 - 0,2мм більше, ніж 2,5мм менше, ніж 0,2мм 3 Масова частка води, % 4 РН 1 %-го водного розчину, од 5 Пшоутворююча здатність, мм 6 Миюча здатність, % до еталону 6 12573 47,0 0 0 0 7,2 »12 300-310 93,5 ЗО 27 27 45 96,8 98,6 95 73 3,2 1,4 4,5 27,0 0 Сліди 0 0 14,5 13,7 14,3 15,7 10,7 11,3 11,4 7,8 470 465 430 200 126,6 120,2 121,1 88,3 110 39 35 39 32 78 94,6 96,3 97,1 96,3 22,0 5,4 2,7 2,4 3,7 0 Сліди Сліди 0,5 Сліди 8,4 13,7 11,5 13,1 12,7 12,0 10,75 10,9 10,95 11,2 310 420 430 440 445 87,6 104,6 105,7 111,3 117,5 Таблиця 2 Стадійність, параметри, показники якості Назва Прототип 1 КІЛЬКІСТЬ стадій процессу омилення 2 Час омилення, хв 3 Масова частка фракцій гранул розміром 2,5 - 0,2мм, % мас 4 Показник концентрації водородних ІОНІВ 1%-ГО ВОДНОГО розчину цільового продукту 5 Пшоутворююча здатність, мм 6 Миюча здатність, % до етанолу 7 Залишкова вологість цільового продукту, % абс Порівнюючи показники якості цільового продукту, отриманого за заявленим рішенням з показниками цільового продукту, одержаного по способупрототипу, бачимо, що - отриманий продукт гранульований і отриманий у одну стадію, - цільовий продукт має 91,6 - 98,6% фракцій гранул розміром 2,5 - 0,2мм, а його показник концентрації і водородних ІОНІВ 1%-го водного розчину знизився до дозволених для СМЗ меж, що дає можливість вводити продукт у склад усіх видів СМЗ без погіршення їх властивостей, - час омилення масел, жирів, та їх сумішей по заявленому рішенню, зменшився у порівнянні з прототипом в 1,46 рази, 2 47,0 Гранули відсутні Заявлене рішення 1 30-35 91,6-98,6 »12 9,7-10,4 300-310 93,5 420 - 470 104,6-126,6 11,5-14,5 7,2 - спрощення процесу омилення підтверджується його одностадіиністю (прототип має дві стадії) із використанням тільки одного обігріваємого змішувача з перемішуючим пристроєм, можливістю керувати процесом (підтримання температури процесу на заданому рівні з допомогою системи обігріву змішувача, а також перемішування маси з необхідною швидкістю), ПОВНОЮ відсутністю ВІДХО ДІВ виробництва Поліпшились показники якості цільового продукту, а саме - миюча здатність зросла у середньому в 1,24 рази, - пшоутворююча здатність зросла у середньому в 1,46 рази ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, мКиїв, 04050, Україна (044)216-32-71