Способ получения жидкого моющего средства

 

Изобретение относится к производству моющих средств. Сущность: в способе получения жидкого моющего средства, содержащего анионактивные ПАВ, неионогенные ПАВ, регуляторы вязкости, консерванты, регуляторы рН, отдушку, функциональные добавки и воду, путем соединения и перемешивания исходных компонентов. С целью упрощения способа при обеспечении высокой стабильности готового продукта перемешивание компонентов осуществляют путем воздействия гидродинамической кавитации по скоростным напором не менее 0,14 МПа. 1 табл.

Изобретение относится к бытовой химии и может быть использовано, в частности, в технике получения жидких моющих средств, пеномоющих средств, шампуней и т.п.

Перечисленные средства представляют собой водные растворы поверхностно-активных веществ, в которые дополнительно входят масла, экстракты и другие полезные добавки. Их приготовление связано с необходимостью нагрева и охлаждения приготавливаемой смеси, а зачастую требуется раздельное приготовление промежуточных смесей для солюбилизации водонерастворимых компонентов и последующего введения их в водную часть рецептуры. Это, как правило, приводит к созданию на практике довольно сложного многоступенчатого технологического процесса.

Известен способ получения силиконсодержащего шампуня (патент США N 4728457, кл. С 11 D 9/36, 1988), согласно которому вначале готовят первую предварительную смесь, состоящую из 0,5-5% этиленгликольдистеарата, 1-10% анионактив- ного ПАВ 0,1-5% модификатора вязкости, 0,1-5% кокомоноэтаноламида и 1-10% воды, затем готовят вторую предварительную смесь, содержащую 0,01-10% силиконового кондиционирующего агента, 0,1-5% аммонийксилолсульфоната, 0,01-5% церилового спирта, 0,01-5% трицетилметиламмонийхлорида, 1-10% анионактивного ПАВ, 0,3-3% ксантановой камеди. После этого готовят основную смесь из других необходимых компонентов, в том числе из вспомогательных. Затем раздельно нагревают первую и вторую предварительные смеси до 65-76^оС и последовательно вводят их в основную смесь при температуре окружающей среды. Полученную таким образом смесь перемешивают, охлаждают и получают кондиционный продукт.

Недостатком этого способа является необходимость приготовления и последующего подогрева предварительных смесей перед их введением в основную смесь и последующее охлаждение продукта, что требует значительных энергозатрат, усложняет технологический процесс и снижает производительность.

Известен способ получения средства для ванн, взятый за прототип, содержащего сульфоэтоксилаты, диэтаноламиды жирных кислот или синтетических жирных кислот фракции С₁₀-С₁₃, оксиэтилированные жирные или синтетические жирные спирты фракции С₁₀-С₁₈, глицерин, формалин, хлористый натрий, аспарагиновую кислоту, нефенольную часть эфирного масла эвгенольного базилика или мандариновое масло эфирное и/или настой биомассы родиолы розовой, отдушку, органические красители и воду, согласно которому средство готовят следующим образом.

Предварительно в отдельном реакторе, снабженном мешалкой и рубашкой для обогрева, загружают оксиэтилированные жирные спирты, нагревают их при перемешивании до 60 2^оС и доводят до полного расплавления. Затем загружают нефенольную часть эфирного масла эвгенольного базилика, перемешивают смесь до получения однородной массы. В основной реактор, снабженный рубашкой для обогрева и охлаждения и мешалкой, загружают воду, включают обогрев, доводят температуру до 70 2^оС. Затем загружают диэтаноламиды жирных кислот фракции С₁₀-С₁₃, сульфоэтоксилаты и водный раствор красителей при перемешивании. Перемешивают до получения прозрачной однородной массы. Затем загружают глицерин, аспарагиновую кислоту и перемешивают до полного растворения компонентов.

После охлаждения массы до 55- 60^оС, не прекращая перемешивания, в реактор вводят предварительно приготовленный расплав нефенольной части эфирного масла базилика в оксиэтилированных спиртах. Перемешивание ведут 30 мин до получения однородного прозрачного продукта. Затем массу в реакторе охлаждают до 35-40^оС и вводят хлористый натрий, настой биомассы родиолы розовой, формалин и отдушку. Перемешивают до получения прозрачного продукта, после чего отстаивают и подают на фасовку.

Обычно период приготовления продукта по описанному способу составляет 5-6 ч и сопровождается значительными затратами энергии на нагревание и последующее охлаждение, что делает технологию получения громоздкой, требующей выполнение строгой последовательности введения компонентов, приготовления предварительных промежуточных смесей, которые также необходимо вводить при строго определенных условиях.

В случае даже небольших отклонений от перечисленных режимов технологического процесса полученный продукт становится нестабильным и происходит его расслаивание.

Целью предлагаемого изобретения является упрощение технологического процесса при обеспечении высокой стабильности готового продукта.

Для достижения этой цели перемешивание компонентов осуществляют путем воздействия гидродинамической кавитации со скоростным напором не менее 0,14 МПа.

Для обеспечения гидродинамической кавитации может быть использован кавитационный реактор цилиндрической формы, имеющий сужение, через которое насосом подаются исходные компоненты. Скоростной напор в сужении кавитационного реактора изменяется с помощью регулирующего вентиля, встроенного в линию.

Доказательство достижения поставленной цели иллюстрируется примерами конкретного выполнения, приведенными ниже.

В качестве модельного состава, на котором проверялась эффективность работы устройства, использовалась рецептура пеномоющего средства личной гигиены "Пихта", содержащая водонерастворимое пихтовое масло.

П р и м е р 1. Готовили средство для ванн и мытья волос, имеющее следующий рецептурный состав, мас. натриевая соль суль- фатированных и ок- сиэтилированных 2-3 молям и окиси этилена жирных спир- тов (сульфоэтоксилаты) 13,0 оксиэтилированные 5 молями окиси этилена моноэтаноламиды жир- ных кислот фракции С₁₀-С₁₆ (синтамид-5) 3,0 диэтаноламиды синте- тических жирных кислот фракции С₁₀-С₁₃ 3,0 глицерин 2,0 натрий хлористый 3,0 кислота ортофосфорная 0,3 масло пихтовое 0,5 краситель 0,006 формалин 0,2 отдушка 0,5 вода до 100 Все компоненты, согласно рецептуры, взвешивались и подавались в сборник, после чего включали насос и перекачивали исходную смесь через кавитационный смеситель цилиндрической формы, имеющий местное сужение. При этом скоростной напор потока в сужении смесителя устанавливали равным 0,14 МПа. Пробу готового продукта отбирали на выходе из смесителя, анализировали на пенообразующую способность по ГОСТ 22567.1-77 и подвергали испытаниям на стабильность при переменных температурах от 40 до 3^оС в течение 10 циклов по 12 ч каждый.

Кроме этого, в готовом продукте определяли температуры помутнения и осветления, для чего пробу, подвергаемую испытанию, наливали в пробирку, которую помещали в охлаждаемую ванну, и проводили постепенное снижение температуры содержимого пробирки до полного его помутнения. В обратной последовательности определяли температуру осветления. Такой метод позволяет в короткий срок определять стабильность продукта при длительном хранении, так как чем ниже температуры помутнения и осветления, тем выше его стабильность во время длительного хранения.

В процессе приготовления средства производили также замеры времени и тепловой энергии, требующихся для его приготовления, а также пенообразующей способности свежеприготовленного продукта и через 10 сут.

П р и м е р 2. Приготовление средства проводили как в примере 1, только скоростной напор устанавливали равным 0,45 МПа.

П р и м е р 3. Приготовление средства проводили как в примере 1, только скоростной напор устанавливали равным 0,89 МПа.

П р и м е р 4. Приготовление средства проводили как в примере 1, только скоростной напор устанавливали равным 1,65 МПа.

П р и м е р 5. Приготовление средства проводили как в примере 1, только скоростной напор устанавливали равным 0,12 МПа.

П р и м е р 6. Приготовление средства проводили по способу-прототипу.

Результаты испытаний представлены в приводимой ниже таблице.

Как видно из таблицы продукт, полученный по условиям, описанным в примерах 1-4, имеет высокие качественные показатели: однороден, не подвергается расслоению, имеет высокие показания по пенообразующей способности, которые не ухудшаются с течением времени, а также имеет наиболее низкие показания температур точек помутнения и осветления.

При этом следует отметить, что продукт получается стабильным при всех значениях скоростного напора выше 0,14 МПа, однако с увеличением скоростного напора выше 0,4 МПа начинают возрастать энергозатраты на создание высокого скоростного напора. Поэтому, хотя принципиально процесс можно вести при таких условиях и получать качественный готовый продукт, в практике это нецелесообразно.

В случае снижения скоростного напора ниже 0,14 МПа процесс смешения не выходит на кавитационный режим и диспергирующее действие оказывается недостаточным для получения качественного продукта, так как водонерастворимые компоненты не смешиваются в необходимой степени с водорастворимыми.

В результате получают продукт, который при циклических температурных испытаниях через 10 сут расслаивался. О низкой устойчивости такого продукта говорят также высокие значения температур точек помутнения и осветления.

Продукт, полученный по способу-прототипу, имеет значения температур помутнения и осветления выше, чем у продукта, полученного по предлагаемому способу, что свидетельствует о его низкой стабильности. Кроме того, получение качественного продукта по способу-прототипу связано с организацией сложного технологического процесса, в котором необходимо выдерживать точную последовательность приготовления и загрузки компонентов и промежуточных смесей, придерживаться заданных температурных режимов. При этом время приготовления возрастает до 9000 с, что в 560 раз больше, чем у предлагаемого способа, а удельные энергозатраты составляют 360 кДж/кг, что более чем в 1000 раз больше, чем по предлагаемому способу. Отклонение от технологического режима приводит к получению некачественного продукта.

Применение предлагаемого способа позволяет значительно упростить процесс получения жидких моющих средств, обеспечить высокую стабильность продукта при длительном хранении, а также имеет другие преимущества: отсутствие затрат тепла и сокращение времени приготовления.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКОГО МОЮЩЕГО СРЕДСТВА, включающий перемешивание анионактивных поверхностно-активных веществ, неионогенных поверхностно-активных веществ, регуляторов вязкости, консервантов регуляторов pH, отдушки, функциональных добавок и воды, отличающийся тем, что, с целью повышения упрощения способа, снижения энергозатрат и повышение стабильности продукта при хранении, перемешивание осуществляют в зоне гидродинамической кавитации при скоростном напоре не менее 0,14 МПа.

РИСУНКИ

Рисунок 1