Мыло и мыловарение

Мыло и мыловарение. Мыло, по химическому составу, щелочная соль жирных кислот (калиевая и натриевая), представляет технический продукт, имеющий очень большое общественное значение. Здоровье и благосостояние жителей той или другой страны, как на это указал еще Либих, всего рельефнее характеризуются расходом в ней мыла; таким образом, расход мыла, может служить показателем культуры страны. В наибольших количествах расходуются твердые, натровые мыла; жидкие, калиевые мыла употребляются в промышленности и для некоторых специальных целей в общежитии. Очищающее действие мыла основывается на способности водного раствора его частью растворять, частью эмульсировать жирные, воскообразные и смолистые вещества; кроме того, нейтральное мыло в водном растворе подвергается гидролизу и распадается с образованием кислой соли и эквивалентного количества едкой щелочи, которая тоже очищающим образом, но мягко, так как находится в очень слабом растворе, действует на кожу, ткани и т.п.

Долгое время мыловарение представляло незначительную отрасль кустарного, а иногда даже и домашнего производства; материалами служили кухонный жир и печная древесная зола; только с открытия Лебланом в1791 году способа фабрикации соды из поваренной соли мыловарение начинает развиваться более интенсивно, и теперь мыловарение, как и многие другие отрасли химической промышленности, становится все более и более крупным производством, и некоторые мыловаренные заводы, как, например, завод «Сэплайт» в Англии, отличаются колоссальными размерами. Вместе с тем в технике мыловарения за последнее время сделано несколько весьма существенных усовершенствований.

Материалами мыловаренного производства являются, с одной стороны, жиры и смолы, с другой — щелочи, преимущественно: едкий натр и сода. В наибольших количествах до сих пор расходуются для варки мыла различные сорта сала (говяжьего, бараньего, свиного), кокосовое масло, пальмовое масло, различные жидкие растительные масла (хлопчатниковое, оливковое, подсолнечное и др.) и приготовленные из них искусственные твердые жиры, как, например: салолин, саломас и др., смола, капифоль, представляющая ангидрид абиэтиповой кислоты, и в последнее время в больших количествах при фабрикации дешевых сортов мыла — нефтяные кислоты, получающиеся как отброс при «очистке керосина.

Аппаратура мыловаренных заводов не отличается большой сложностью; главную работающую часть этих заводов представляет мыловаренный, железный, клепаный, в форме опрокинутого усеченного конуса котел, причем обогревание его производится или топкой (причем топочные газы обходят только нижнюю часть котла), или паром, иногда перегретым. При паровом мыловарении устраняется возможность перегрева и подгорания мыла, а, следовательно, и порчи самого мыла. Готовое мыло перепускается или в холодильные ящики (чаще деревянные, с разборными стенками), где оно остывает в течение 8-12 дней, или, в последнее время, насосом перекачивается в холодильный аппарат, состоящий, наподобие фильтр-пресса, из ряда отдельных камер, между стенками которых циркулирует притекающая для охлаждения вода. Стенки этих ящиков делаются из никелевых пластин, так как только этот металл имеет настолько ровную поверхность, что мыло не прилипает к нему. Охлажденное мыло поступает на резку (чаще всего простой латунной проволокой): если на заводе употребляются холодильные машины, то резка значительно сокращается, так как мыло из нее выходит в виде совершенно одинаковых небольших плит, с блестящей, ровной поверхностью. Разрезанные куски мыла подвергаются иногда подсушиванию, а затем штамповке, причем на каждом куске выдавливается штемпель завода.

Собственно различают два сорта, простых и туалетных мыл. Туалетные мыла готовятся также, как и простые, только из лучших материалов, более тщательно, иногда подкрашиваются и всегда парфюмируются. Высшие сорта туалетных мыл с более нежным запахом готовятся превращением хорошего простого мыла в стружки, смешением этой мыльной стружки с пахучими эссенциями и прессованием стружки в бруски. Как пахучие вещества, употребляются эфирные масла (розовое, гелиотроп, гвоздичное, лавендуловое, мускус, бергамотовое масла и др.), мирбановая эссенция и т.п. По способу приготовления мыла различаются ядровые, клеевые и наливные мыла. Ядровыми мылами называются мыла, приготовленные с отсолкой; это мыло представляет наиболее чистый и дорогой сорт. Отсолка ведется раствором поваренной соли, иногда последовательно два раза, причем или крепкий раствор, а иногда и твердая соль, прибавляются в кипящий мыльный клей или наполовину сваренное уже мыло. Если варка мыла ведется на калийном щелоке (что прежде было очень употребительно в тех местностях, где много древесной золы, содержащей поташ), то при отсаливании мыла имеет место и химическая реакция, переход мягкого, калиевого мыла в твердое, натровое и образование вместо поваренной соли хлористого калия. При отсаливании ядрового мыла в отстой переходит в значительном количестве и содержавшийся в жире глицерин. Этот отброс, мыльный щелок, в настоящее время часто перерабатывается на глицерин. Клеевым мылом называется мыло, приготовленное без отсолки, но и без прибавки каких бы то ни было посторонних веществ, а наливным — клеевое мыло, к которому, в целях удешевления, прибавлены те или другие, иногда полезные, а иногда бесполезные вещества, как, например, силикат (жидкое или Фуксово стекло), крахмал, пемза, тальк, глина, мел, целлюлоза и т.п. Прибавка этих веществ удешевляет мыло, но в большинстве случаев не улучшает его свойств.

Наиболее важной операцией при варке мыла является первая, приготовление эмульсии; в хорошей эмульсии жир разбит на мельчайшие шарики, и она получается только с слабым щелоком, почему крепость щелока при варке мыла повышается только постепенно. Наполовину сваренное мыло или мыльный клей называется так потому, что, подобно столярному клею, он тянется в нити и представляет густую, вязкую массу. Количество щелока, необходимое для обмыливания того или другого жира, изменяется в пределах до 25%, в зависимости от химической природы жира. Кокосовое масло, с большим коэффициентом обмыливания, требует больше щелока, чем сало или растительные масла; особенностью кокосового масла является также то обстоятельство, что оно обмыливается только крепким щелоком и что приготовленное из него мыло не отсаливается, то есть растворимо в соленой воде. Поэтому, если приходится употреблять мыло с морской водой, всегда идет в дело мыло, приготовленное из кокосового масла. Кокосовые мыла готовятся преимущественно холодным путем или, вернее, за счет тепла, выделяемого химической реакцией обмыливания. Для этого подогретый до 40°С жир (чаще всего смесь кокосового масла и сала) смешивается с необходимым и достаточным количеством подогретого же крепкого (35° Б.) щелока и по размешивании оставляется в покое в котле, который окружается деревянным кожухом, во избежание охлаждения. Такое мыло, конечно, удерживает всю воду, бывшую в щелоке, кроме того, иногда прибавляется и силикат, так что мыло, приготовленное холодным путем, нередко содержит очень значительное количество воды и посторонних веществ (до 60 и даже более %). Обыкновенное дешевое мыло для домашних хозяйственных надобностей готовится, например, смешением:

Сала, нагретого до 50°С … 228 фунтов

Кокосового масла, нагретого до 50°С … 56

Едкого натра … 36° Б. … 74°С … 216

Силиката, в 40° Б. … 74°С … 248.

Силикат и щелок, оба нагретые, смешиваются вместе и прибавляются при непрерывном перемешивании к нагретому жиру. Едкий натр не должен содержать соды. Жидкие мыла готовятся из растительных масел: льняного, конопляного, кунжутного, сурепного и др. с калийным щелоком; жидкое мыло, приготовленное из конопляного масла, имеет натуральный зеленый цвет; приготовленное из других масел, оно подкрашивается прибавкой незначительных количеств индигокармина. Простые мыла в зависимости от материалов и хода варки делятся на несколько сортов: сальное, смоляное, эшвегерское, мотлед и т.п. Сортов туалетных мыл тоже очень много: глицериновое, прозрачное, ланолиновое и т.п. Прозрачные туалетные мыла готовятся растворением хорошего ядрового мыла в спирту, отстаиванием и отгонкой части спирта; остальная часть спирта остается в мыле и застывает с мылом в прозрачную однородную массу. Медицинские мыла: карболовое, дегтярное, камфарное, салициловое и т.п. готовятся прибавкой к сваренному мылу тех или других веществ. За границей, в особенности в Америке, очень распространены мыльные порошки, которые готовятся смешением в тесную однородную массу на особого рода меланжерах сваренного мыла наичаще с твердой содой, но также и с бурой, перборатом, перекисью натрия и т.п. Этот твердый порошок легче твердого мыла растворим в воде, в особенности в жесткой, так как сода осаждает известь и магнезию и оказывает хорошее очищающее действие.

В настоящее время в мыловаренное производство вводятся существенные улучшения. В виду большей стоимости глицерина, входящего в состав жиров в количестве до 10-12%, некоторые мыловаренные заводы предварительно расщепляют перерабатываемый жир на жирные кислоты и глицерин и на мыло перерабатывают исключительно уже только свободные кислоты. Варку мыла в этом случае можно вести не едким натром, а более дешевой содой. Расщепление ведется при помощи энзим (см. жиры) или естественных липаз, содержащихся в касторовом семени, семенах чистотела и некоторых других растений, или искусственных: реактив Твитчелля, Петрова, стрелы-кольцо и т.п. Если расщепление ведется при помощи липазы, то жир замешивается с энзимным раствором, подкисленным какой-нибудь кислотой, и самое расщепление ведется при температуре не выше 40°С. При работе с искусственными энзимами приходится прибегать к содействию пара. Во всяком случае, аппаратура завода для расщепления чрезвычайно проста и состоит в большинстве случаев только из ряда чанов разных размеров, фильтров и испарительных приборов для сгущения глицерина.

Огромное значение для мыловарения получил также способ превращения жидких жиров в твердые насыщением их водородом. В состав жидких жиров входят преимущественно ненасыщенные жирные кислоты, типичным представителем которых является жидкая льняная кислота, С₁₄Н₃₂О₂, которая содержит на 4 атома водорода меньше, чем стеариновая кислота, С₁₈Н₅₆О₂. Насыщением ее водородом она и превращается действительно в твердую стеариновую кислоту. Насыщение водородом (чаще электролитическим) производится пропусканием этого газа под давлением в котлы с жидким жиром, содержащим катализатор, или вещество, способствующее течению этой реакции. Такого рода веществами являются: закись никеля, палладий, платина и т.п. В России существует несколько заводов, выделывающих из хлопчатникового масла, подсолнечного масла, тюленьего жира и других жидких жиров твердые салоподобные продукты: салолин, саломас и т.п. В последнее время в Германии получил также практическое значение способ варки мыла Кребица, дающий тоже возможность утилизировать глицерин. Этот способ основывается на обмыливании сала или какого-нибудь другого жира строго необходимым и достаточным количеством извести, выщелачивании из этого известкового мыла глицерина водой и превращении его затем в натровое кипячением с содой, причем в осадок выпадает мел, который прокаливанием превращается в едкую известь, вновь идущую в дело.

А. Лидов.