1
МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО
ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН
ТАШКЕНТСКИЙ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
──────────────────────────────────────────────
На правах рукописи
УДК 665.335.664.1.
САИДВАЛИЕВ САИДАЗИМ САЙДИАМИРХАНОВИЧ
РАЗРАБОТКИ В НАПРАВЛЕНИИ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА
И РАСШИРЕНИЯ АССОРТИМЕНТА
ТУАЛЕТНЫХ МЫЛ
05.18.06–“Технология жиров, эфирных масел
и парфюмерно-косметических продуктов”
А В Т О Р Е Ф Е Р А Т
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Ташкент-2012
2
Работа выполнена на кафедре
"Технология масложировой отрасли"
Бухарского инженерно технического института высоких технологий и в ООО
"Prime Sopone"
Научный руководитель: кандидат технических наук
РАХИМОВ Мухторжон Негматович
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор
КАДИРОВ Юлдашхон Кадирович
кандидат химических наук
КАРАБАЕВА Мархамат Асатуллаевна
Ведущая организация:
«Ассоциация Предприятий пищевой
промышленности»
Республики
Узбекистан
Защита состоится "____" ____________2012 г в "____" часов на заседании
объединенного специализированного совета Д.067.24.03. при Ташкентском
химико-технологическом институте по адресу: 100011, г.Ташкент, ул. Навои,32,
Тел.(8-371)244-79-21, факс (8-371)244-79-17.
С диссертацией можно ознакомиться в Центре информационных ресурсов
Ташкентского химико-технологического института по адресу:
100011, г. Ташкент, ул.Навои,32.
Автореферат разослан "___" ________ 2012 г
Ученый секретарь объединенного
специализированного совета,
доктор технических наук
К.О.ДОДАЕВ
3
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИИ
Актуальность работы.
Туалетные мыла широко используются в
повседневной жизни людей для санитарно-гигиенических процедур, в медицине,
косметике и т.д. Импортируемые туалетные мыла приобретаются за иностранную
валюту, что значительно повышает их себестоимость. Мыла, производимые на
малых
частных
предприятиях
Республики,
по
санитарно-гигиеническим
требованиям зачастую не соответствуют действующим стандартам. В связи с этим
исследования в области совершенствования
производства туалетного мыла,
повышения
его
качества и расширения
ассортимента,
применение
в
производственной практике научно-обоснованных и экологически
чистых
технологий являются важными и актуальными.
Степень изученности проблемы
. Анализ и оценка научно-технической
литературы, патентных источников отечественных и зарубежных изданий за
последние годы позволяют сделать выводы о том, что в направлении производства
моющих средств имеется достаточно информации. Однако, информация о
производстве на масложировых предприятиях Узбекистана туалетного мыла,
повышении его качества и расширении ассортимента нет. Отсутствует также
информация о рациональном и эффективном использовании новых видов сырья
для повышения качества и расширения ассортимента данной продукции.
В аспекте вышеизложенного проведение фундаментальных научных и
практических исследований в направлении повышения качества и расширения
ассортимента
туалетных
мыл,
соответствующих
требованиям
мировых
стандартов, имеет важную научную и практическую значимость.
Результаты настоящего исследования позволяют выявить технологические
способы и создать новые рецептуры туалетных мыл, обеспечивающих
их
высокое качество и расширение ассортимента.
В связи с этим исследования в направлении создания инновационных
технологий
производства туалетного мыла, повышении
его
качества и
расширении ассортимента, использования в рецептуре моющих средств новых
видов сырья,
освоения
в производственной практике научно-обоснованных и
экологически чистых технологий являются важными и актуальными.
Связь диссертационной работы с тематическими планами НИР.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с программой Центра
координации развития науки и технологии при КМ РУз на 2005-2015 годы по
прикладной тематике ГНТП-5 «Республиканинг минерал хом ашё ресурсларини
кимё, озиқ-овқат, енгил саноат ва қишлок хўжалик маҳсулотлари, хамда
чиқиндиларини
ишлаб
чиқариш,
қайта
ишлаш,
сақлаш
ва
улардан
фойдаланишнинг ресурс тежамкор, экологик хавфсиз технологияларини ишлаб
чиқиш». Она включена в координационные планы научно-исследовательских
работ МинВУЗа Республики, Бухарского инженерно-технического института
4
высоких технологий (Государственный регистрационный N 01.97.0006056), ООО
"Prime Sopone" и «Ассоциации предприятий пищевой промышленности" РУз на
2009-2020 годы.
Цель исследования
направлена на повышение качества и расширение
ассортимента
туалетных
мыл
путем
рационального
и
эффективного
использования новых видов сырья, красителей и поверхностно-активных веществ
и ароматизаторов, а также на научное и теоретическое обоснование роли и
значения составляющих рецептурных компонентов в формировании качества и
физико-химической характеристики готовой продукции.
Задачи исследования:
анализ и оценка имеющейся информации в области производства
туалетных мыл, повышения их качества и расширения ассортимента;
изучение роли и значения составляющих рецептурных компонентов при
формировании качественных показателей и физико-химической характеристики
туалетных мыл;
создание научно-обоснованных технологических способов и условий для
производства туалетных мыл;
проведение опытных и производственных испытаний;
разработка нормативно-технической документации;
освоение и реализация результатов
проведённых
исследований в
производственной практике и получение соответствующего экономического
эффекта.
Объект и предмет исследования.
Объектом исследования являлись
туалетные мыла различного вида и состава, новые виды сырьевых источников,
красителей, поверхностно-активных веществ и ароматизаторов, а также
экологически чистые химические добавки.
Предметом исследования
служили туалетные мыла, полученные путём
использования новых видов рецептурных компонентов; способы повышения их
качества и расширения
ассортимента;
создание
конкурентоспособной
и
экономически выгодной продукции.
Методы исследования.
Для анализа и оценки качества сырья и готовой
продукции
мыл
использованы
современные
физико-химические
методы
исследования, а также проведена математическая обработка полученных
экспериментальных результатов.
Основные положения, выносимые на защиту:
новые сырьевые источники и составляющие рецептурные компоненты
для производства туалетных мыл;
новый ассортимент туалетных мыл с повышенными качественными
показателями и моющими свойствами;
технологические способы и режимы производства туалетных мыл;
способы упаковки туалетных мыл нового ассортимента;
5
практическая
реализация
результатов
научно-технологических
разработок.
Научная новизна.
для повышения качества и расширения ассортимента туалетных мыл
рационально и эффективно использованы новые виды сырья, красителей,
поверхностно-активных веществ и ароматизаторов;
научно и теоретически
обоснованы роль и значение составляющих рецептурных компонентов при
формировании качества и моющих свойств данной продукции;
установлены роль и значение запахообразующих, ароматизирующих
и цветообразующих экологически безопасных компонентов, обеспечивающих
повышение качества и расширение ассортимента туалетных мыл различного
состава;
с использованием новых видов сырья и составляющих рецептурных
компонентов улучшен состав моющих средств;
подобраны научно-обоснованные технологические параметры для
повышения качества и расширения ассортимента туалетных мыл.
разработаны экологически чистые технологии производства моющих
средств;
исследована кинетика нейтрализации карбонатом натрия смесей
жирных кислот в условиях, характерных для производства мыла. Установлено
наличие двух периодов реакции. Первый период, являющийся последовательной
необратимой реакцией, проходящей в 2 ступени, характеризуется высокой
начальной скоростью (до 10 к моль/м
3
с) и завершается при степени
нейтрализации, равной 50-70 %. Во втором периоде, имеющем обратимый
характер, скорость реакции уменьшается на порядок. Показано, что реакция
характеризуется низким значением энергии активации, равным 28,3 кДж/моль, и
отрицательным тепловым эффектом, равным 12,2 кДж/моль. Увеличение
температуры реакции от 60 до 100
0
С и снижение вязкости карбонатной массы
приводит к увеличению степени нейтрализации жирных кислот;
исследованы реологические свойства натриевых солей жирных кислот
промышленных концентраций (мыльных основ). Показано, что мыльные основы
являются
коллоидными
псевдопластичными
системами,
занимающими
промежуточное положение между твердообразным телом и жидкостью с
преобладанием свойств жидкообразных систем. Установлено, что эффективным
фактором снижения вязкости от 14-35 до 0,4-0,8 Па
с натриевых солей жирных
кислот
является
усиление
гидродинамических режимов перемешивания,
соответствующих увеличению скорости сдвига более 50 С
-1
;
применительно к разработанной технологии получения твердого мыла
изучен жирнокислотный состав отечественной продукции. Установлено, что более
высокий уровень твердости и потребительских свойств, в частности туалетного
6
мыла, обусловлен большим содержанием насыщенных жирных кислот ряда С
12
-
С
18
(до 65 %) и незначительным – линолевой (не более 6 %).
Научная и практическая значимость результатов исследования:
разработаны новые научно обоснованные технологические способы
для производства туалетных мыл;
установлены
оптимальные
технологические
режимы,
обеспечивающие повышение качества и высокие моющие свойства туалетных
мыл;
на основе использования новых видов сырья и составляющих
рецептуры компонентов расширен ассортимент туалетных мыл;
предложены принципиально новые способы упаковки различных
видов готовой продукции;
разработана
и утверждена необходимая нормативно-техническая
документация производства туалетных мыл повышенного качества.
Реализация результатов.
Результаты новых научно-технологических
разработок прошли опытно-производственные испытания и освоены в
промышленных условиях ООО "Prime sopone" при производстве широкого
ассортимента туалетных мыл повышенного качества.
Освоены принципиально
новые способы упаковки туалетных мыл, как в штучном, так и в групповом виде.
Результаты практической реализации разработок позволили получить
экономический эффект при производстве туалетных мыл в количестве 12,7 млн.
сумов при месячной непрерывной работе предприятия.
Результаты научно-технологических разработок используются в учебном
процессе Бухарского инженерно-технического института высоких технологий при
подготовке специалистов для масложировой отрасли.
Апробация работы.
Основные результаты исследований докладывались и
обсуждались на Международных (Турция, Истанбул,2010 г, Одесса, 2009 г,
Алматы, 2009 г, С.Петербург, 2009-2010 г, Могилев, 2011 г.) и Республиканских
(Ташкент,
2009-2011
гг.,
Бухара,
2008-2011
гг.)
научно-технических
конференциях, заседании научного семинара Таш.ХТИ (2011г.), научно-
теоретических и практических конференциях профессорско-преподавательского
состава Бухарского инженерно-технического института высоких технологий
(Бухара, 2008-2012 гг.).
Опубликованность
результатов.
По
результатам
выполненных
исследований опубликовано 13 научных работ, в том числе 3 журнальные статьи,
7 в сборниках, а также 3 тезиса докладов.
Структура и объем работы.
Диссертация состоит из введения, аналитического (литературного) обзора,
описания объектов и методов исследования, изложения и обсуждения результатов
экспериментальных и практических исследований, отраженных в четырех
главах, заключения и выводов. Объем текстового материала составляет 105
7
страниц, включает 19 таблиц, 21 рисунок. Список использованной литературы
содержит 155 наименований отечественных и зарубежных источников. В
приложении диссертации приведены акты производственных испытаний и
внедрения, протоколы проверки опытных образцов и технологических способов и
их реализации, сертификаты качества, нормативно- техническая документация,
справки об экономической эффективности новых разработок.
Автор выражает свою искреннюю признательность за оказанные научные
консультации при выполнении диссертационной работы доктору технических
наук, профессору К.Х. Мажидову.
2.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИИ ДИССЕРТАЦИИ
Во введении
обоснована актуальность выполнения данной диссертационной
работы, сформулированы цель и задачи исследования, изложены общая
характеристика выполненной работы, новизна исследований и практических
разработок, основные положения, выносимые на защиту.
В первой главе
на основе специализированных литературных источников и
патентной информации проанализированы ассортимент и качество туалетных
мыл, их рецептуры, современные способы производства, изложены процессы
варки основы туалетного мыла. Раскрыты перспективы
по
расширению
ассортимента и модификации рецептуры туалетных мыл,
технологии их
производства. На основе аналитического обзора
определены основные
направления, обеспечивающие повышение качества и расширение ассортимента
данного вида продукта.
Аналитический обзор позволил установить актуальность и своевременность
проведения научных и практических исследований в направлении повышения
качества
и
расширения
ассортимента
туалетных
мыл,
получаемых
с
использованием новых видов сырья и экологически чистых химических добавок.
Во второй главе
приведены характеристики сырья, используемого при
производстве туалетных мыл (табл. 1-4)
К сырью, используемому для производства туалетных мыл различных
сортов, предъявляются особые требования.
Для повышения качества, расширения ассортимента и улучшения физико-
химических характеристик туалетных сортов мыла наряду с вышеизложенными
новыми видами сырья в их рецептуре были впервые использованы новые виды
поверхностно-активных веществ: алкилбензолсульфокислота и лаурилсульфат
натрия.
Физико-химические характеристики линейной алкилбензолсульфокислоты
(ЛАБСК) приведены в таблице 5.
8
Таблица 1
Физико-химические показатели RCNO
Физические и химические свойства
Компонентный состав и показатели
Содержание
Свободные жирные кислоты, %
0,10
Влажность и примеси, %
0,10
Температура плавления,
0
С
26
Йодное число, % J
2
32-45
Число омыления, мг.КОН/гр
245-265
Консистенция, запах,
органолептические
Мягкий, без вкуса и запаха
Цвет
Белый
Микробиологическая характеристика
Чашечный подсчёт, единицы
500
Колититр
0
Таблица 2
Физико-химические показатели РДО ПАЛЬМОВОГО
СТЕАРИНА
(PS 482)
Физические и химические свойства
Компонентный состав и показатели
Содержание
Свободные жирные кислоты, %
0,10
Влажность и примеси, %
0,10
Температура плавления,
0
С
48-52
Йодное число, % , J
2
32-45
Перекисное число, % SO
2
1,0
Цвет, кр.ед.
3,5
Содержание твёрдого жира, при
0
С
20
25
30
35
40
45-65
35-58
24-45
20-35
16-27
9
Таблица 3
Физико-химические показатели
(RРКO)
Физические и химические свойства
Компонентный состав и
показатели
Содержание
Свободные жирные кислоты, %
0,10
Влажность и примеси, %
0,10
Температура плавления,
0
С
30 мах
Йодное число, %, J
2
19,0
Цвет, Кр.един.
1,5
Число омыления, мг.КОН/гр
230-250
Консистенция, запах,
органолептические
Мягкий, без вкуса и запаха
Цвет
Белый
Микробиологическая характеристика
Чашечный подсчёт, единицы
500
Колититр
0
Стафилококк
Отсутствует
Таблица 4
Физико-химические показатели Пальмового масла IV 65
Физические и химические свойства
Компонентный состав и
показатели
Содержание
Свободные жирные кислоты, %
0,15
Влажность и примеси, %
0,10
Температура плавления,
0
С
12,0
Йодное число, %, J
2
65
Цвет, Кр.един.
3,5
Температура помутнения,
0
С
3,05
Консистенция: запах,
органолептические
Мягкий, без вкуса и запаха
Цвет
Желтоватый
Микробиологическая характеристика
Чашечный подсчёт, единицы
500
Колититр
0
Стафилококк
Отсутствует
10
Таблица 5.
Основные физико-химические характеристики линейной
алкилбензолсульфокислоты
Характеристика
Значение и количественное содержание
Химическая формула
R–С
6
Н
4
SO
3
H, где R для основной
фракции = С
12
Н
25
– С
14
Н
29
Основа, %
96 + 0,5
Вода, %;
0,5 — 1,0
Свободное масло, %;
2,5
0,5
Серная кислота, %;
1,0
0,5
Молекулярный вес, г/моль;
318 – 326
Цвет
Коричневый
Запах
Острый, едкий
pН, (1 % раствор при 25 °C):
1 – 2
Точка воспламенения, °C;
100
Относительная плотность
(при 25 °C), г/см
3
;
Около 1,05
Растворимость
Смешивается с водой
Вязкость (25 °C), мПа·с;
Около 2000
Компонентный состав некоторых традиционных образцов туалетных сортов
мыла с использованием новых и рекомендованных впервые видов сырьевых
источников, поверхностно-активных веществ и составляющих компонентов
приведен в таблице 6.
Для создания новых видов туалетных мыл и расширения их ассортимента
использованы различные виды красителей (табл. 7).
Для производства туалетных сортов мыла
предложены принципиально
новые технологические стадии в линии [Маццони], которые характеризуются
высокой производительностью, энерго-
и ресурсосбережением, а также
экологической чистотой.
Анализ и оценка вышеизложенного свидетельствуют (рис.1) о том, что для
приготовления туалетного мыла в качестве сырьевой основы использованы
мыльные стружки, что позволяет снизить материально-технологические затраты в
условиях производства.
Крепость раствора щелочи, принимаемого для омыления жирового набора,
состоящего в основном из дистиллированных жирных кислот, определяли в
зависимости от того, с каким содержанием жирных кислот необходимо получить
готовое мыло. При работе по этой схеме обычно допускали, что содержание
жирных кислот в готовом мыле должно быть в пределах 60…70 % и выше.
11
Таблица 6
Компонентный состав и рецептура традиционных сортов туалетных
мыл с использованием новых видов сырья
№
Наименование сырья
Ассортимент туалетного мыла
Групповое
“Детское”
“Экстра”
1
Пальмовое масло
(
RРКO+ Palm Olein
IV 65
)
, %
38
39
68
2
Пальмовый стеарин
(
RBD PALM
STEARIN
)
, %
10
10
10
3
Пальмо ядровое
масло (
RCNO
)
, %
20
20
20
4
Саломас технический
30
30
-
5
ЭДТА(
АБСК+
SDS
)
,%
0,05
0,05
0,05
6
Отбеливатель
, %
0,05
0,05
0,05
7
Отдушка
, %
1
1
1
8
Краситель
, %
0,000025
0,000025
0,000025
9
Алкил лактат
, %
-
0,1-0,3
10
Аллантоин
, %
-
0,1-0,3
-
11
Стеариновая кислота
,
%
1
-
1
12
Бензоат натрия
, %
0,5
0,5
0,5
Таблица 7
Красители, использованные для улучшения качества и расширения
ассортимента туалетного мыла
Цвет мыла
Сорт мыла
Количество красителя на 1 т мыла, г
Родамин
(красный)
Метанил
(желтый)
Флуоресцин
(лимонный)
Кремовый
Туалетное-
групповое
-
24
-
Лимонно-
желтый
Туалетное-
«Детское»
-
-
40
Розовый
Туалетное-
групповое
25
8
-
Золотисто-
оранжевый
Туалетное-
«Экстра»
17
-
67
Сиреневый
Туалетное-
«Детское»
20
-
-
12
Для анализа и оценки качественных показателей и моющих свойств
туалетных мыл, а также изучения основных закономерностей формирования этих
характеристик использованы современные химические и физико-химические
методы, математическая обработка экспериментальных результатов.
Подтверждено, что на формирование качества туалетных мыл влияют
природа
и
состав
используемых
видов
сырья,
запахообразующих,
ароматизирующих и цветообразующих сырьевых добавок.
В третьей главе
приведены результаты исследования и разработки
технологий производства новых видов туалетных мыл, повышения их качества.
Разработаны безотходные технологии получения новых натуральных мыльных
основ и изучены их основные свойства. Экспериментально обоснованы
особенности использования мыльной стружки. Приведены данные о новом
пастообразном моющем средстве на основе мыльных стружек. Изложены
особенности получения нового вида мыльной стружки для универсальных
моющих средств.
Характеристика мыльной стружки, использованной для производства
туалетных сортов мыла, приведена в таблицах 8 и 9.
Для расширения ассортимента мыла большое значение имеет использование
новых видов сырья, красителей, поверхностно-активных веществ, ароматизаторов
и других ингредиентов. В результате разработаны и в установленном порядке
утверждены новые рецептуры туалетных мыл
(табл.6 и 10).
Первоначальные партии готового туалетного мыла были выпущены в виде
отдельных кусков или же в групповом упаковке с использованием
соответствующих фасующих материалов.
Таблица 8
Мыльная стружка для приготовления твердого туалетного мыла
Состав: 40 % пальмовый стеарин,
40% пальмовое масло,
20% пальмоядровое масло
Цвет
Белый
Консерванты
Присутствуют
Отбеливатель(оптический)
Присутствует
Содержание соли, %
0,3-0,6
Свободная каустическая
щелочь, %
0,05 Макс
Содержание глицерина, %
2
Влага, %
11-14
Содержание жирных кислот, %
78-81
13
Таблица 9
Мыльная стружка для приготовления семейного универсального
твердого мыла
Состав: 45 % пальмовый стеарин,
45% пальмовое масло,
10% пальмоядровое масло
Цвет
Белый
Консерванты
Присутствуют
Отбеливатель(оптический)
Присутствует
Содержание соли, %
0,5-0,65
Свободная каустическая
щелочь, %
0,1 Макс
Содержание глицерина, %
2
Влага, %
16
Содержание жирных кислот, %
75
Таблица 10
Наименование туалетных мыл, выработанных в производственных
условиях
№
Продукция
1
Туалетное мыло экстра "My Dream" по 125гр
2
Туалетное мыло групповое ординарное "My Dream" по
90 гр
3
Туалетное мыло детское "My Dream" Череда по 100 гр
4
Туалетное мыло детское "My Dream" Лаванда по 100 гр
На рис.1 представлена зависимость конверсии новых видов жировых
источников и выхода мыла от технологических факторов. Максимальный процесс
наблюдается при 100
0
С в течение 8 ч. Достоинство туалетного мыла – хорошее
отмывание разнообразных загрязнений на поверхности кожи.
14
Рис.1 Зависимость выхода мыла и конверсии новых видов жировых источников от
технологических факторов
На рис.2 показана зависимость поверхностного натяжения (
) от
концентрации мыла. При концентрации 0,75
= 22 н/м, что говорит об
оптимальных моющих свойствах туалетного мыла. Полученное из новых видов
жировых источников, оно обладает хорошей пенообразующей способностью,
образует устойчивую пену. С увеличением концентрации мыла в воде
первоначальный объем его массы растет (рис.3).
Рис.2. Зависимость поверхностного натяжения воды от концентрации мыла
20
40
60
80
100
Т,
0
С
0
С
0
20
40
60
80
100
В
ы
хо
д
т
уа
лет
но
го
м
ы
ла
,
%
, ч
0
2
4
6
8
– Т,
0
С
–
, ч
– конверсия
0,2
5
С,
%
0
20
40
60
80
0,5
0
0,7
5
1,0
, н/м
П
о
вер
хно
ст
н
о
е
на
т
я
ж
ен
и
е
15
Рис.3. Зависимость пенообразующей способности от концентрации мыла
После изучения мыльных свойств продукта и оптимизации условий его
получения
на
предприятии
«Prime
Sopone»
смонтировали
опытно-
экспериментальную установку. На ней отработали
технологию получения
мыльной основы из новых видов жировых источников. На этой установке были
отработаны также основные технологические параметры процесса получения
туалетного мыла.
На основе лабораторных и опытных данных составили технологический
регламент и разработали технологические условия для получения туалетного
кускового мыла.
Проведенные комплексные химико-технологические исследования позволят
обеспечить Республику новыми высококачественными сортами мыла, моющими
средствами, снизить расход импортного сырья (кокосовое масло и пальмовый
стеарин) и получить соответствующий экономический эффект.
В четвертой главе
изложены вопросы исследования закономерностей
омыленных жирных кислот. Для выявления путей снижения вязкости при
каустическом омылении необходимо определить реологические свойства
омыленной массы. Эксперименты показали, что промышленные основы товарного
мыла являются неньютоновскими системами. В диапазоне скоростей сдвига от 0
до 70с
-1
мыльные основы проявляют аномалию вязкости и характеризуются
эффективной вязкостью, величина которой снижается с увеличением скорости
сдвига, что обусловлено псевдопластичными свойствами системы. Исследования
реологических свойств каустической массы показали (рис. 4), что до степени
нейтрализации, равной 48-50 %, вязкость возрастает незначительно, затем следует
её увеличение в 8-10 раз и максимальное значение вязкости каустическая масса
0,25
С,%
%
0
200
400
600
800
0,50
0,75
1,00
V, мл
100
0
П
ено
о
б
р
а
зую
щ
а
я
сп
о
со
б
но
ст
ь
16
приобретает при степени нейтрализации, равной 60 %. Последующие
эксперименты показали, что добиться дальнейшего повышения глубины
омыления собственно механическим перемешиванием затруднительно.
Рис.4. Изменение вязкости при каустическом омылении
В данной главе также приведены результаты разработок и промышленных
испытаний
производства
туалетных
сортов
мыло,
с
улучшенными
потребительскими свойствами
Основные показатели разработанного мыла в сравнении с традиционным
туалетным приведены в табл.11
Таблица 11
Показатели мыла с аллантоинами в сравнении с традиционным туалетным
мылом
Наименование
мыла
Массовая доля, %
Йодное
число,
мг йода
Первона-
чальный
объем
пен мыл,
жирных
кислот, %
к
номиналь-
ной массе
гидрооксида
натрия,
хлорис
того
натрия
алан-
тоинов
Традиционное
туалетное мыло
75
0,35
0,70
-
60
300
Мыло с
аллантоинами
75
0,40
0,70
2
60
более 310
Результаты проведенных научно-технологических разработок прошли
промышленные испытания и внедрены в условиях ООО «Prime Sopone».
40
1
Степень нейтрализации, %
В
я
зк
о
ст
ь
,
П
а
с
2
3
4
5
6
7
100
50
60
70
80
90
17
Производительность непрерывной линии по производству различных туалетных
сортов мыла составляла 15-20
тн/сут.
Ассортимент и качество промышленных
партий туалетных сортов мыла приведены в табл.6 и 12
Таблица 12
Качественные показатели промышленных партий туалетных сортов мыла
Показатели
Характеристика
Консистенция и внешний
вид
Мыло твердое на ощупь, в разрезе однородное.
Не допускаются на поверхности мыла трещины,
прослойки, налеты, выпот, пятна
Форма
Куски мыла различной формы (прямоугольной,
круглой, овальной, в виде фигур).
Не допускаются деформации, нечеткий штамп
и неровный срез.
Цвет
Соответствующий утвержденному для мыла
данного
наименования,
равномерный,
без
посторонних оттенков.
Запах
Соответствующий отдушке, присвоенной мылу
данного наименования
Посторонние включения
Не допускаются
Приведенные данные свидетельствуют о том, что достигнуто производство
новых сортов туалетного мыла и повышение их качества.
На основе научно-экспериментальных данных разработана и утверждена
необходимая нормативно- технологическая документация.
Результаты разработок внедрены в условиях ООО «Prime sopone».
В Ы В О Д Ы
Выполнены исследования, позволившие научно обосновать и разработать
эффективную технологию получения туалетного мыла путем совершенствования
нейтрализации жирных кислот каустической содой и рецептуры товарных сортов
мыла с улучшенными потребительскими свойствами.
1.
Для повышения качества и расширения ассортимента туалетных сортов
мыла эффективно подобраны новые виды сырья, красителей, поверхностно-
активных веществ и ароматизаторов, научно и теоретически обоснованы роль и
значение составляющих рецептуры компонентов при формировании качества и
моющих свойств данной продукции.
2.
Установлены
роль
и
значение
запахо-
и
цветообразующих,
ароматизирующих экологически безопасных сырьевых добавок при повышении
качества и расширении ассортимента туалетного мыла различного состава.
18
3.
На основе рационального и эффективного использования новых видов
сырья и добавок разработаны технологические способы производства туалетных
сортов
мыла
повышенного
качества,
расширен
ассортимент
конкурентоспособных изделий на рынке.
4.
Подобраны
научно-обоснованные
технологические
линии
и
технологические режимы для повышения качества и расширения ассортимента
туалетных
сортов
мыла. Созданы экологически чистые технологии при
производстве моющих средств нового ассортимента.
5.
Исследована кинетика нейтрализации каустического омыления смесей
жирных кислот в условиях, характерных для производства мыла. Установлено
наличие двух периодов реакции. Первый период, являющийся последовательной
необратимой реакцией, проходящей в 2 ступени, характеризуется высокой
начальной скоростью (до 10 к моль/м
3
с) и завершается при степени
нейтрализации, равной 50-70 %. Во втором периоде, имеющем обратимый
характер, скорость реакции уменьшается на порядок. Показано, что реакция
характеризуется низким значением энергии активации, равным 28,3 кДж/моль, и
отрицательным тепловым эффектом, равным 12,2 кДж/моль. Увеличение
температуры реакции от 60 до 100
0
С и снижение вязкости каустической массы
приводит к увеличению степени нейтрализации жирных кислот.
6.
Исследованы реологические свойства натриевых солей жирных кислот
промышленных концентраций (мыльных основ). Показано, что мыльные основы
являются
коллоидными
псевдопластичными
системами,
занимающими
промежуточное положение между твердообразным телом и жидкостью с
преобладанием свойств жидкообразных систем. Установлено, что эффективным
фактором снижения вязкости от 14-35 до 0,4-0,8 Па
с натриевых солей жирных
кислот
является
усиление
гидродинамических режимов перемешивания,
соответствующих увеличению скорости сдвига более 50 с
-1
.
7.
Применительно к разработанной технологии получения твердого мыла
изучен жирнокислотный состав рекомендованной продукции. Установлено, что
более высокий уровень твердости и потребительских свойств, в частности
туалетного мыла, обусловлен большим содержанием насыщенных жирных кислот
ряда С
12
-С
18
(до 65 %) и незначительным – линолевой (не более 6 %).
Показано, что наиболее эффективным фактором повышения твердости
товарных сортов мыла является увеличение массовой доли стеарата натрия.
Установлено, что
увеличение массовой доли стеарата до 16 %
сопровождается увеличением твердости до 420 г/см при одновременном
улучшении потребительских свойств туалетного мыла.
8.
Изучено влияние различных заменителей жирных кислот на физико-
механические свойства мыла. Показано, что увеличение концентрации алкил
лактата до 5 % наиболее существенно повышает твердость (на 20-40 г/см) мыла с
первоначальной твердостью 290-390 г/см и массовой долей стеарата 6,9-11,3 %.
Показано,
что
введение
алкил
лактата
сопровождается
уменьшением
19
растрескиваемости куска мыла (до менее 1 %) при неизменяющихся других
показателях качества.
Установлено, что аллантоины снижают твердость на 50-80 г/см независимо
от начальной твердости мыла. При этом введение аллантоинов до 5 % повышает
пенообразующую способность мыла до 460 мл.
9.
Предложены принципиально новые способы упаковки туалетного мыла
как в штучном, так и в групповом виде. Утверждена необходимая нормативно-
техническая документация на производство туалетных сортов мыла повышенного
качества.
10.
Результаты новых научно-технологических разработок прошли опытно-
производственные испытания и освоены в промышленных условиях ООО "Prime
Sopone" при производстве широкого ассортимента туалетного
мыла
повышенного качества.
11.
Практическая реализация разработок позволила определить ожидаемый
и установить фактический экономический эффект при производстве туалетных
сортов мыла, который составляет 12,7 млн.сумов при месячной непрерывной
работе предприятия.
12.
Результаты научных и экспериментальных исследований позволили
расширить и дополнить имеющиеся теоретические положения о повышении
качества и расширении ассортимента туалетных сортов мыла, приготовленных
на основе новых видов сырья и добавок.
СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ
1. Саидвалиев С.С., Рахимов А.М., Рахимов М.Н., Мажидов К.Х. Разработка
по созданию новых видов туалетных мыл и повышения их качества // Химия и
химическая технология. – Ташкент 2010. - №3. –С.21-23 .
2. Саидвалиев С.С., Рахимов М.Н., Мажидов К.Х. Исследование изменений
в мыльном клее при действии электролитов //Узбекский химический журнал-
Ташкент, 2011. №3.- С. 32-34.
3. Саидвалиев С.С., Рахимов М.Н., Мажидов К.Х. Ресурсосберегающие и
экологические технологии при производстве туалетного мыла // Вестник
научных трудов Одесской национальной академии, Одесса, Украина, 2009.-
Вып.3,том.2.-С.125-127.
4. Саидвалиев
С.С., Рахимов
М.Н., Мажидов
К.Х.
Промышленная
организация производства туалетного мыла нового ассортимента// Материалы 9-
ой Международной конференции "Масложировая индустрия-2009"-
С.Петербург, 2009.-С.92-93.
5. Саидвалиев С.С., Рахимов М.Н., Мажидов К.Х., Освоение новых
технологий по производстве туалетных и хозяйственных сортов мыла //
Материалы 10-ой Международной конференции "Масложировая индустрия-
2010"-С.Петербург, 2010.-С.112.
20
6. Саидвалиев С.С., Рахимов М.Н., Мажидов К.Х., Повышение качества и
моющих свойств туалетного мыла на основе биологически активных добавок //
Сборник трудов республиканской научно-технической конференции.- Ташкент,
Таш.КТИ, 2009.- С.278-279.
7. Саидвалиев С.С., Рахимов М.Н., Мажидов К.Х., Шомуратов Ш. Туалетное
мыло на основе сырьевых стружек // Сборник трудов республиканской научно-
технической конференции.-Ташкент, Таш.ХТИ, 2010.- С.141-143
8. Саидвалиев С.С., Мажидов К.Х., Рахимов М.Н. Пути повышения качества
хозяйственного и туалетных сортов мыла //Материалы Международной
научно-практической конференции.- Алматы, АТУ, 2009.- С. 117-118.
9. Саидвалиев С.С., Рахимов М.Н., Мажидов К.Х. Производство туалетных
мыл с добавкой биологически активных веществ //Труды международной
конференции.- Ташкент, ИХРВ АН РУз, 2010.-С.118
10. Saidvaliyev S.S., Mazhidov K.H., Rahimov M.N. // Manufacture of toilet
soaps with the additive of biologically active substances 3 th International simpozium.-
Turkey, 2010, Istanbul.- P.121.
11. Рахимов А.М., Саидвалиев С.С., Мажидов К.Х., Рахимов М.Н.
Повышение эффективности производства моющих средств // Сборник докладов
XI- Международной конференции «Масложировая индустрия».- С.Петербург,
2011.-С. 176-177
12. Рахимов А.М., Саидвалиев С.С., Рахимов М.Н., Мажидов К.Х.,
Амирсаидов Т.Е. Повышение эффективности производства хозяйственного мыла
//Сборник трудов республиканской научно-практической конференции.- Ташкент,
ТашХТИ, 2011.-С. 259-260.
13. Saidvaliyev S.S., Raximov A.M., Majidov K.X., Raximov M.N. In creasing
the quality of cereals and cereals products with usage of concentrate from blossoms of
rose // 9 th international Symposium on the Chemistry of Natural Compounds, Urumchi
China, 19-21 October, 2011. P.72.
21
Техника фанлари номзоди илмий даражасига талабгор Саидвалиев
Саидазим Сайдиамирхановичнинг 05.18.06 -"Мойлар, эфир мойлари ва атир-упа
махсулотлари технологияси" ихтисослиги бўйича
"Атир совунларининг
сифатини ошириш ва турларини кенгайтириш йўналишида ишланмалар"
мавзусидаги диссертациясининг
Р Е З Ю М Е С И
Таянч сузлар:
Атир совунлари ишлаб чиқариш усуллари, ашёвий
манбалар, махсулотнинг сифати ва турлари, махсулотларни қадоклаш.
Тадқиқот объектлари:
Турли таркибли ва навли атир совунлари, махаллий
ва ноанъанавий ашёлар, хушбўй ва ранг берувчи моддалар, экологик тоза кимёвий
қўшимчалар.
Ишнинг мақсади:
Атир совунларини сифатини ошириш ва турларини
кенгайтириш, бунинг учун махаллий ва ноанъанавий ашёлардан самарали ва
унумли фойдаланиш, ашёларнинг тайер махсулотни сифатини ва таркиб
кўрсаткичларини белгилашдаги ўрнини илмий ва назарий жихатдан асослаш.
Тадқиқот усуллари:
Хом ашё ва тайер махсулотларни сифатини аниқлашда
ва бахолашда, физик-кимевий таснифларини аниқлашда замонавий физикавий,
кимёвий ва физик-кимёвий аниқлаш усуллари қулланилди.
Олинган натижалар ва уларнинг янгилиги:
Атир совунларини
сифатини ошириш ва турларини кенгайтириш учун янги навли ашёвий манбалар
самарали ва унумли танланди, атир совунларини сифатини ва ювиш
хусусиятларини шакллантиришда ашёвий манбаларнинг ўрни ва ахамияти
асосланди, атир совунларини ишлаб чиқаришнинг янгича усуллари дастлаб жорий
этилди, атир совунларини сифатини ошириш ва турларини кенгайтириш учун
илмий асосланган технологик йўналишлар қабул қилинди, ювувчи воситалар
ишлаб чиқаришда экологик тоза технологиялар жорий этилди.
Амалий аҳамияти:
Атир совунлари ишлаб чиқариш учун илмий
асосланган технологик усуллар ва жараёнлар жорий этилди, атир совунларини
сифатини оширишни ва ювиш хусусиятларини юксалтиришни таъминловчи
технологик шароитлар аниқланди, янги турдаги ашёларни қуллаш асосида атир
совунларини турларини кенгайтиришга эришилди, турли хилдаги атир
совунларини қадоқлашнинг тубдан янгича усуллари тавсия этилди.
Тадбиқ этиш даражаси ва иқтисодий самарадорлиги:
Янги илмий-
технологик ишланмаларнинг натижалари ишлаб чиқариш синовларидан ўтказилди
ва "Prime
Sopone" МЧЖ-да ишлаб чиқариш шароитида юқори сифатли кенг
турдаги атир совунларини тайёрлашда қулланилди.
Қулланиш сохаси:
Ёғ-мой саноати, совун ишлаб чиқариш технологияси.
22
Р Е З Ю М Е
диссертации Саидвалиева Саидазима Сайдиамирхановича на тему
"Разработки
в направлении повышения качества и расширения ассортимента туалетных
мыл"
на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности
05.18.06 -"Технология жиров, эфирных масел и парфюмерно-косметических
продуктов"
Ключевые слова:
Способы производства туалетного мыла, сырьё и добавки,
качество и ассортимент продукции, упаковка изделий.
Объект исследования:
Туалетные мыла различного вида и состава, новые
виды
сырья,
поверхностно-активных веществ, красителей и ароматизаторов,
экологически чистые химические добавки.
Цель работы:
Повышение качества и расширение ассортимента туалетных
сортов мыла путем рационального и эффективного использования новых видов
сырья, красителей, поверхносто-активных веществ и ароматизоторов;
научное и
теоретическое обоснование роли и значения составляющих рецептурных
компонентов в формирование качества и физико-химической характеристики
готовой продукции.
Методы
исследования:
Для
анализа
и
оценки
физико-химических
характеристик сырья и готовых сортов туалетного мыла использованы современные
физические, химические и физико-химические методы исследования.
Полученные результаты и их новизна:
Для повышения качества и расширения
ассортимента туалетных сортов мыла эффективно подобраны новые виды сырья
красителей, поверхносто-активных веществ и ароматизоторов; обоснованы роль и
значение сырьевых источников при формировании качества и моющих свойств
туалетных мыл; разработаны новые технологические способы производства данного
вида продукции, подобраны научно-обоснованные технологические линии для
повышения качества и расширения ассортимента туалетных мыл, созданы
экологически чистые технологии при производстве моющих средств.
Практическая значимость:
Разработаны новые научно обоснованные
технологические способы и процессы для производства туалетных сортов мыла;
установлены оптимальные технологические режимы, обеспечивающие повышение
качества и моющих свойств мыла, на основе использования новых видов сырья
достигнуто расширение ассортимента продукции;
предложены принципиально
новые способы упаковки различных видов туалетных мыл.
Степень внедрения и экономическая эффективность:
Результаты новых
научно-технологических разработок прошли опытно-производственные испытания и
освоены в промышленных условиях ООО "Prime Sopone" при производстве широкого
ассортимента туалетных мыл повышенного качества.
Область применения.
Масложировая промышленность, мыловаренное
производство.
23
R E Z U M E
Thesis of Saidaliev Saidazim Saidamirkhanovich on the subject
"Development in the
field of improvement quality and widening assortment of toilet soap
", presented on
the scientific competition of the candidate of technical science on specialty 05.18.06
Technology of fats, essential oil and perfumery-cosmetic products".
Keywords:
Methods of production of toilet soap, raw sources, quality and
assortment of products, packing of articles.
Objects of research:
Toilet soap of different kind and composition, local and not
traditional raw, dye and aromatic substances, ecologically pure chemical additives.
The purpose of the work:
Improvement of quality and increasing of assortment
of toilet soaps, for this purpose ensuring of rational and effective use of the local and
non traditional raw, the scientific and theoretic motivation of the role and value of the
raw material in forming and the quality of and composition of finished goods.
Methods of research:
For the analysis and a quality estimation, the physical and
chemical characteristic and finished toilet soaps up today physical, chemical, physical-
chemical methods of research.
The received results and their novelty:
for improvement of quality and
widening of assortment of toilet soaps new kinds of raw sources were chosen rationally
and effectively, motivated the role of and value of raw sources at forming the quality of
detergents and toilet soaps, new technological methods of production of toilet soaps
were developed for the first time, scientifically based technological lines for quality
improvement and increasing assortment of toilet soaps were selected, ecologically pure
technologies were created at production of detergents.
Practical value
: New scientifically motivated technological methods and process
for production of toilet soaps were developed, optimal technical modes were established,
which ensure improvement of quality of detergents and toilet soaps, increasing of
assortment of toilet soaps were reached on the basis of use of new kinds of raw sources,
fundamentally new methods of packing of different kinds of raw sources were proposed;
The degree of introduction and economic efficiency:
Results of new
scientifically - technological workings out industrial tests were passed and skilled in
industrial conditions of "Prime Sopone" FFE LLC at production of wide rank assortment
of toilet soaps of high quality.
Field of application:
Fat-and-oil industry, technology of processing of soap
making.
24
───────────────────────────────────────────────
Подписано к печати ____.____.2012 г. Формат 60х84 1/16
Объем 1 п.л. Тираж 100 экз. Заказ N 56
───────────────────────────────────────────────
Отпечатано в типографии ТГТУ г.Ташкент,
ул. Талабалар, 54, тел. 246-63-84
