МОДУЛЬ 2: ПРОМИСЛОВА ТЕХНОЛОГІЯ ПІНО-МИЮЧИХ КОСМЕТИЧНИХ ЗАСОБІВ, ПАРФУМЕРНИХ ЗАСОБІВ, КОСМЕТИЧНИХ ЗАСОБІВ ПО ДОГЛЯДУ ЗА РОТОВОЮ ПОРОЖНИНОЮ Й ЗУБАМИ

 

Змістовий модуль 3: Промислове виробництво косметичних засобів. Технологія засобів очищаючого призначення (шампуні,мила)

 

КОСМЕТИЧНІ ЗАСОБИ ПІНО-МИЮЧОГО ПРИЗНАЧЕННЯ.  МИЛА РІДКІ.

 

Відповідно до Державного стандарту України 2472-94 Продукція парфумерно-косметична «Терміни і визначення» туалетне мило – косметичний засіб, що виготовляється на основі солей синтетичних або натуральних жирних кислот.

Милами в широкому понятті називають різні солі вищих жирних, смоляних або нафтенових кислот. Мила являють собою складний продукт, одержаний взаємодією природних жирів або їхніх синтетичних аналогів з натрієвим або калієвим лугом.

Косметичний ефект мила полягає в  очисній, пом’якшувальній, зволожуючій, ароматизуючій і дезодоруючій діях.

Класифікація мила визначається призначенням, типом шкіри, формою випуску й особливостями технологічного процесу одержання мил.

 Залежно від призначення мила можна розділити на три основні групи:

господарські мила, які застосовуються головним чином для прання тканин і миття різних предметів;

туалетні мила, призначені для догляду за тілом і волоссям;

промислові і спеціальні мила.

Усі види мил в свою чергу  залежно від форми випуску можуть бути твердими, кремоподібнимими, гелеподібними, рідкими і порошкоподібними.

У кожній групі мила відрізняються вмістом жирних кислот. Так, господарські мила можуть випускатися із вмістом жирних кислот від 40 до 72 %. Вітчизняними виробниками в даний час тверде господарське мило випускається в основному із вм істом 67-72 % жирних кислот. Туалетні тверді мила містять від 73 до 80 % і спеціальні мила від 40 до 85 % жирних кислот.

ІСТОРІЯ МИЛОВАРІННЯ

Легенда говорить, що саме слово soap (мило) відбулося від назви гори Сапо в древньому Римі, де відбувалися жертвоприносини богам. Тваринний жир, що виділяється при спалюванні жертви, накопичувався і змішувався з деревною золою багаття. Отримана маса змивалася дощем у глинистий ґрунт берега ріки Тибр, де жителі прали білизну і, природно, спостережливість людини не упустила того факту, що завдяки цій суміші одяг відпирався набагато легше. Тому довгий час винахід мила приписувалося саме римлянам.

Але самий ранній опис миловаріння був виявлений ученими на шумерських табличках, котрі датуються 2500 роком до н.е. Судячи з цих записів мило виготовлялося шляхом суміші води і деревної золи, яку кип’ятили розтоплювали в ній жир, одержуючи тим самим мильний розчин. Але, на жаль, свідчень застосування даного розчину не збереглося.

Саме в Римі миловаріння набуло широкого застосування і виділилося в окрему ремісничу галузь. Так при розкопках Помпей археологами була розкопана миловарня, де знайдені готові шматки мила.

Про миловаріння згадує також римський письменник і вчений Плиній Старший у своєму основному трактаті «Природна історія» у 37 томах. Дане джерело являє собою енциклопедію природних знань античності, і згадування в ньому миловаріння однозначно говорить про те, що на той час його продукт став невід’ємною частиною життя римського населення.

Плиній писав про способи готування мила шляхом омилення жирів. При цьому виготовлялося як тверде, так і м’яке мило, одержуване з використанням соди і деревної золи (поташу). Тверде мило відрізнялося своєю твердістю і використовувалося винятково для прання, у той час як м’яке мило використовувався в косметичних цілях, у тому числі і для укладання волосся.

Після падіння Римської імперії і з початком так називаного темного часу в Європі, чистота й особиста гігієна відійшли на другий план, тому виробництво мила пішло на спад, але рецепти не були загублені і невеликі кустарні майстерні продовжували справи майстрів стародавності.

У Західній Європі ремесло миловаріння остаточно сформувалося тільки до кінця XVII століття. Немаловажну роль у розвитку миловаріння зіграв географічний фактор. Інгредієнти для готування мила варіювалися в залежності від регіону. На півночі при варінні мила застосовувався тваринний жир, а на півдні використовувалася маслинова олія, завдяки якій мило виходило чудової якості.

Так, починаючи з IX століття н.е., основним постачальником мила в Європі став Марсель, завдяки наявності на прилеглій території сировинних джерел, тобто маслинової олії і соди. Олія, одержувана після перших двох пресовок, вживалося в їжу, а після третьої використовувалося для готування мила.

Лише з кінця XIV століття марсельське мило уступило своє місце в міжнародній торгівлі венеціанському. Так само миловаріння активно розвивалося в Італії, Греції й Іспанії.

У XV столітті в Італії, у Севоне, почали уперше випускати тверде мило промисловим шляхом. При цьому жири з’єднувалися не з золою, а з природної кальцинованою содою. Це значно знижувало собівартість мила, а, отже, перевело миловаріння його з ремісничого виробництва в мануфактурне.

Починаючи з XIV століття, миловарні стали з’являтися й у Німеччині. Для варіння мила використовували яловиче, бараняче, свиняче, кінське сало, кістяний, китовий і риб’ячий жир, відходи жирів різних виробництв. Додавали і рослинні олії – лляну, бавовняну.

Історія миловаріння в Росії сягає своїми коренями в допетрівську епоху. Умільці навчилися виготовляти мило з поташу і тваринних жирів. Таким чином, у кожнім будинку було налагоджено виробництва цього настільки необхідного в побуті продукту. Ширилося число дрібних миловарних майстерень, тим більше що Росія мала у своєму розпорядженні усі необхідні для цього ресурси, і в першу чергу деревину, тому що в основі поташу лежала саме зола.

Поташ став одним з основних продуктів експорту, що привело до масової вирубки лісів. До початку царювання Петра I гостро постало питання про пошук більш дешевого замінника поташу. Проблема була вирішена, коли французький хімік Николас Лебман зміг одержати з повареної солі соду. Цей відмінний лужний матеріал витиснув поташ.

У зв’язку з особливими економічними умовами, перші миловарні фабрики стали з’являтися в Росії лише в XVIII столітті. У Москві на той момент були відомі дві: у Новинскій і Пресненскій частинах. До 1853 року в Московській губернії їхнє число виросло до восьми. Споживачами миловарних заводів стали численні сукняні, ситцевибивні і фарбувальні фабрики.

 

Характеристика туалетних мил

Відповідно до Державного стандарту України 2472-94 Продукція парфумерно-косметична «Терміни і визначення» туалетне мило – косметичний засіб, що виготовляється на основі солей синтетичних або натуральних жирних кислот.

Милами в широкому понятті називають різні солі вищих жирних, смоляних або нафтенових кислот. Мила являють собою складний продукт, одержаний взаємодією природних жирів або їхніх синтетичних аналогів з натрієвим або калієвим лугом.

Косметичний ефект мила полягає в  очисній, пом’якшувальній, зволожуючій, ароматизуючій і дезодоруючій діях.

Класифікація мила визначається призначенням, типом шкіри, формою випуску й особливостями технологічного процесу одержання мил.

 Залежно від призначення мила можна розділити на три основні групи:

1.     господарські мила, які застосовуються головним чином для прання тканин і миття різних предметів;

2.     туалетні мила, призначені для догляду за тілом і волоссям;

3.     промислові і спеціальні мила.

Усі види мил в свою чергу  залежно від форми випуску можуть бути твердими, кремоподібнимими, гелеподібними, рідкими і порошкоподібними.

Мило гігієнічне – косметичний засіб, який використовується для миття і догляду за тілом і придатками шкіри, володіє гарними піноутворюючими і очисними властивостями.

 

Мило запашне – туалетне мило з інтенсивним запахом, що використовується для ароматизації шкіри. Містить у своїй складі підвищену кількість ароматизатора. Якщо в середньому вміст ароматизатора в туалетному милі складає близько 1 %, то в даних сортах мила до 1,5-2 %.

 

Мило дитяче становить спеціальну асортиментну групу. Його сорти виробляються з високоякісної сировини і, як правило, без введення до складу ароматизатора і барвника. Для захисту ніжної дитячої шкіри від подразнення й антисептичного ефекту вводять 1 % ланоліну і до 1 % борної кислоти.

Мило лікувально-профілактичне – туалетне мило, що крім основних косметичних функцій має бактерицидну,  дезодоруючу дію, пом’якшуючу, захисну і зволожувальну.   Залежно від призначення до складу можуть вводитися спеціальні добавки: фенол, борна кислота, тимол, хіна, березовий дьоготь, а також гліцерин, ланолін, вазелінова олія, лецитин, спермацетова композиція, сульсенова паста й ін.

 

 

Мило рідке туалетне являє собою прозорий водно-спиртовий розчин ароматизованого калійного мила. Спирт застосовується в складі рідкого мила для зниження в’язкості, забезпечення прозорості, зниження температури затвердіння.

 

 

Мило тверде туалетне (кускове мило) призначене для очищення і гігієнічного догляду за тілом. Володіє підвищеною піноутворюючою здатністю, гарною розчинністю в гарячій і холодній воді, приємним запахом. Для виготовлення твердого туалетного мила використовується сировина підвищеної якості, що покращує його споживчі властивості. Жирова суміш туалетних мил складається із сала тварин, саломасу, рафінованих рослинних олій, кокосової олії, світлої каніфолі. Кількісний вміст кокосової олії визначає ступінь сортності туалетного мила: мила 1 групи- 15 %, мила 2 групи – 10-12 %, мила 3 групи –до 10 %.

 

Характеристика сировини, яка використовується в рецептурах туалетних мил.

Класичну основу туалетного мила складають натрієві солі аліфатичних кислот кокосової олії і яловичого жиру, взяті в співвідношенні (15-25) / (75-85). Жирнокислотний склад мила є визначальним у забезпеченні необхідних якісних і фізико-хімічних показників, головні з яких: твердість, однорідність, розчинність, ступінь набрякання, швидкість витрати, піноутворююча і миюча здатність, рівень подразнюючої дії на шкіру, стабільність кольору й аромату. Основною сировиною для миловаріння є тваринні і рослинні жири, а також жири риб і морських тварин і жирозамінники, жирні синтетичні кислоти, каніфоль, нафтенові кислоти, талова олія й інші нафтопродукти. Склад жирів, які застосовуються у миловарінні, значною мірою визначає якість мила – його миючу здатність і товарний вигляд.

Жирозамінники. Синтетичні жирні кислоти, одержані окислюванням парафінових вуглеводнів киснем повітря. У миловарному виробництві звичайно використовується дві фракції синтетичних жирних кислот:

1)    фракція з числом вуглецевих атомів С₁₀ – С₁₆;

2)    фракція з числом вуглецевих атомів С₁₇ – С_20.

Синтетичні жирні кислоти фракції С₁₇ – С₂₀ вводять у мило замість твердих жирів; фракції кислот С₁₀ – С₁₆ – замість кокосової олії; за своїм впливом на титр мила ця фракція наближається до рідких олій, що є результатом наявності в їхньому складі жирних кислот розгалуженої будови.

Гідроокис натрію (NаОН) – основний вид їдкого лугу, застосовуваний для варіння усіх видів мил. Розчин каустичної соди для цієї мети готують міцністю 35-40 %.

Гідроокис калію (КОН) застосовується для варіння рідких, кремоподібних і деяких спеціальних мил.

Кальцинована сода (Nа₂СОз) – дешевий і доступний луг, який застосовується для варіння мила з розщеплених жирів і жирозамінників. Її розчиняють у воді, готуючи розчин концентрацією 32-33 %.

Поташ (К₂СОз) застосовується при варінні рідких і спеціальних мил з розщеплених жирів.

Бікарбонат натрію (NаНСОз) застосовується як добавка у виробництві деяких туалетних мил, наприклад мильних порошків для миття голови.

Силікат натрію (Nа₂O_пSiO₂) додається в господарське мило для підвищення його твердості, для зниження липкості мила, що містить велику кількість каніфолі і для запобігання появи кристалів соди на поверхні мила. Триетаноламін – органічна сполука з вираженими лужними властивостями, використовується для приготування деяких спеціальних мил.

Крім основної групи речовин до складу туалетних мил вводяться добавки. Велика розмаїтість найменувань туалетних мил, що випускаються підприємствами, пов’язано, з одного боку, з різним жировим складом їх і з різними ароматизаторами, барвниками, обробкою, формою і вагою бруска, а з іншого боку – із вмістом спеціальних добавок в окремих видах мила. Основні види добавок до туалетних мил:

Ароматизатори. Для забезпечення приємного запаху в туалетне мило вводять запашні речовини (ароматизатори) у кількості від 0,5 до 2 %.

Барвники. Для фарбування туалетного мила в різні кольори найчастіше застосовують розчинні у воді анілінові барвники. Основні вимоги, до барвників:

·        хімічна і біологічна індиферентність;

·        надання милу чистого кольору, що не змінюється під впливом світла і вільного лугу;

·        барвники не повинні забарблювати мильну піну, що утвориться при користуванні милом.

Таблиця барвників для одержання визначеного кольору.

 

 

Піджирюючі речовини (емоленти). регулюють рн і виконують захисну функцію  відносно шкіри, що компенсує знежирення і подразливий ефект коротколанцюговихх мил.

Спеціальні туалетні мила представляють особливу групу. Спеціальні добавки володіють бактерицидною і дезодоруючою дією і розраховані на масового споживача. Активним початком їх часто служать галогеновані похідні фенолів, дифенілового ефіру, дифенілсечовини, анілідів. наприклад саліцилової і трихлороцтової кислот. Найвідомішими бактерицидами фенольного типу є гексахлорофен, що у даний час використовується обмежено; триклозан, який використовується у концентрації до 2 %. З метою розширення спектра антисептичної дії і досягнення синергізму в мила часто вводять суміші двох або декількох різнотипних бактерицидів. Так, додавання 0,1 % триклозану до гексахлорофену і/або 3,4,4′-трихлоркарбаніліду істотно розширює спектр їхньої бактерицидної дії у туалетному милі, особливо  відносно грам-негативних мікроорганізмів. Стабілізуюча дія на галогенвмісні бактерициди і супутні їм ароматизатори роблять також похідні лимонної й аскорбінової кислот.

Технологія приготування мила

Порошкоподібні туалетні мила. До цієї групи відноситься: мильний порошок для гоління і мильний порошок для миття голови. Як пігменти – наповнювачі у туалетне мило вводять до 1-2 % диоксиду титану або оксиду цинку. Твердість і деяку абразивність милу додають бентоніти, каолін, тонко подрібнені пісок і пемза. З метою здешевлення продукції вводять і інші мінеральні наповнювачі, наприклад, карбонат кальцію, оксид алюмінію і колоїдальний кремнезем. Поліпшення консистенції мила з наповнювачем, а також зниження абразивності досягається попереднім модифікуванням поверхні мінеральних наповнювачів жирними кислотами ЗІЗ-8-З18. Крім того, мило може містити до 4-6 % гліцерину. Введенням у кускове мило до 18 % колоїдального кремнезему можна компенсувати негативний вплив часткової заміни свинячим салом кокосової олії. При цьому дерматологічні властивості і піноутворююча здатність навіть трохи поліпшуються. Як полімерні пластифікатор-сполучні речовини у туалетних милах використовують казеїн, крохмаль, деякі інші полісахариди, соєве борошно. Переваги порошків перед брусковим милом: велика поверхнева активність (на одиницю ваги мила) і, отже, висока здатність розчинятися і давати піну.

З огляду на зростаючу конкуренцію з боку інших миючих засобів, туалетні мила перетерпіли за останні два десятиліття зміни в складі, оформленні й у відношенні зручності товарної форми. Найбільш популярними в застосуванні в даний час є рідкі і гліцеринові мила.

Рідке туалетне мило являє собою прозорий спиртово- водний розчин ароматизованого калійного жирового мила. Застосовується воно головним чином для миття шкіри рук і голови. Таке мило зручне для миття рук у місцях суспільного користування при наявності спеціальних дозаторів. Рідке туалетне мило містить до 20 % жирних кислот, 10-20 % етилового спирту і до 1 % ароматизатора, і воду. Спирт додають у рідкі туалетні мила для зниження їхньої в’язкості, забезпечення прозорості, а також для зменшення гідролізу мила і зниження температури замерзання.

У виробництві рідких туалетних мил застосовуються соняшникова, соєва, коріандрова й інші рідкі світлозабарвлені рослинні олії, що містять не більш 5 % стеаринової і пальмітинової кислот, а також кокосову олію або відповідну фракцію добре фракціонованих синтетичних жирних кислот. Не рекомендується вводити в рецептуру рідких туалетних мил бавовняну олію, тому що при збереженні, особливо при низьких температурах, у них буде з’являтися осад. Кокосову олію в рідкі туалетні мила вводять у кількості 25-50 % від жирової суміші, щоб забезпечити необхідні піноутворюючі властивості при застосуванні, однак підвищення вмісту кокосової олії в рецептурі рідких мил викликає зайву сухість шкіри.

Популярні прозорі або, як їх ще називають, гліцеринові мила. Приклад основи гліцеринового мила, (%):

Кислоти яловичого жиру                                                    65,0

Кислоти кокосової олії                                                        30,0

Кислоти касторової олії                                                      5,0

Міристинова, пальмітинова і стеаринова кислоти (2:1:1)20,0

Гліцерин                                                                               10,0

1,2-пропіленгліколь                                                             17,0

Гідроксид натрію (49 %-й розчин)                                               36,0

Триетаноламін                                                                     14,0

Вибілений цукор                                                                  20,0

Етанол (96 %)                                                                       20,0

Вода очищена й ін.                                                              28,0

Інший варіант прозорого мила замість триетаноламіну містить лужні амінокислоти (наприклад, аргінін) і сорбітол. Такі мила звичайно містять 45-50 % жирних кислот.

Спеціальні туалетні мила представляють особливу групу. Спеціальні добавки володіють бактерицидною і дезодоруючою дією і розраховані на масового споживача. Активним початком їх часто служать галогеновані похідні фенолів, дифенілового ефіру, дифенілсечовини, анілідів. наприклад саліцилової і трихлороцтової кислот. Найвідомішими бактерицидами фенольного типу є гексахлорофен, що у даний час використовується обмежено; триклозан, який використовується у концентрації до 2 %. Багато  хлорвмісних бактерицидів є фотосенсибілізаторами і здатні викликати дерматити в осіб з чутливою шкірою. Бромпохідні краще переносяться шкірою, ніж відповідні хлорпохідні, але трохи менше ефективні і дорощі. Галогенпохідні бактерициди ефективні в широкому інтервалі рн і концентрацій. Вони здатні інактивуватись деякими компонентами мила і можуть знебарвлювати барвник, їхня ефективність залежить також від жирнокислотного складу.

З метою розширення спектра антисептичної дії і досягнення синергізму в мила часто вводять суміші двох або декількох різнотипних бактерицидів. Так, додавання 0,1 % триклозану до гексахлорофену і/або 3,4,4′-трихлоркарбаніліду істотно розширює спектр їхньої бактерицидної дії у туалетному милі, особливо  відносно грам-негативних мікроорганізмів. Стабілізуюча дія на галогенвмісні бактерициди і супутні їм ароматизатори роблять також похідні лимонної й аскорбінової кислот.

Деякий бактерицидний ефект може створюватися підбором композицій ароматизаторів. Дезодоруючі властивості милу забезпечує суміш коричної кислоти і її метилового ефіру в концентрації 2,5 %. Іноді в дезодоруючі мила, вводять рицинолеат цинку і похідні ундециленової кислоти. Оксиди третинних амінів є активним інгредієнтом мила «Део». Спеціальні медичні мила можуть включати фенол, тимол, ?-нафтол, йодоформ, сірку, дьоготь, іхтіол і інші лікувальні компоненти. Мила,що володіють дезодоруючою дією складають 46 % ринку туалетного мила в США.

Для збереження експлуатаційних властивостей туалетних мил у твердій воді в їхній склад вводять синтетичні ПАР – диспергатори кальцієвого мила. В цю досить велику і різноманітну за складом категорію входять комбіновані (сумішні) мила, а також синтетичні кускові миючі засоби (СКМЗ), активна основа яких містить мила до 10 % або взагалі його не містить. Синтетичні ПАР забезпечують належний рівень колоїдної розчинності у твердій воді, відсутність осадження клаптів мила на стінках ванни, а також поліпшена піноутворююча і миюча дія.  Як ПАР, диспергатори кальцієвого мила використовуються: сульфати моногліцеридів і алкілоламідів жирних кислот, алкілсульфати й алкілетоксисульфати, ацилтауриди, напівефіри і напіваміди сульфоянтарної кислоти, олефінсульфонати, похідні α-сульфокарбонових і сульфооцтової кислот, неіоногенні ПАР. Особливо ефективні, хоч дорогі і складні у виготовленні, амфоліти сульфобетаїнового типу, здатні ефективно діяти у воді з твердістю до 1 тис. год Са2+/млн. Останнім часом патентуються комбіновані мила, що містять ациламінокислоти і карбоксиметилати.

При введенні деяких ПАР в поєднанні з піджирюючими добавками одержують мила з практично нейтральним рн і низьким рівнем подразливої дії на шкіру. Сприятливим у дерматологічному відношенні є сполучення мила з ацилізетіонатом і з N-ацил-N-метилтауратом натрію.

Ацилізетіонат натрію є в складі туалетного мила «Дау» фірми «Левер Бразерс», що входить у десятку найпопулярніших мил США. Рецептура мил цього типу, у %:

Ацилізетіонат натрію, кокос.                                              50-60

Стеаринова кислота                                                             25-27

Натрієві мила                                                                       1-10

Піджирювачі і неомилювальні речовини                           1-8

Вода очищена                                                                      до 100,0

 Як піджирювачі використовують ефіри жирних кислот і похідні ланоліну. Одна з варіацій цього мила містить 2 % силіконової олії. Можливе введення герміцидів типу 3,4′,5-трибромсаліциланіліду і гексахлорофену. Мило прекрасно піниться, стійке до деформацій і має рн 1 % водного розчину 7,3, на відміну від жирового туалетного мила (рн>9). Підвищена піноутворююча і миюча здатність у морській воді забезпечується додатковим введенням речовин, які зв’язують іони твердості (%):

Талове мило                                                                         54,7

Ацилізетіонат натрію                                                           35,3

Натрійкарбоксиметилцелюлоза                                          2,0

Метасилікат натрію                                                             1,0

Вода очищена                                                                      до 100,0

Гарна піна і розчинність мила на кислотах яловичого жиру забезпечується коротколанцюговими ацилізетионатами, отриманими на кислотах ЗІЗ-6-З10. Відомі рецептури комбінованого мила з поліпшеними дерматологічними властивостями і кременистістю піни, що містять до 16 % вільних жирних кислот і до 10 % неацильованого ізетіонату натрію. Тауриди аліфатичних кислот є ефективними диспергаторами кальцієвих мил. Поширені комбіновані мила, що містять алкілсульфати, хоча вони володіють підвищеною подразливою дією на шкіру  порівняно з лужним туалетним милом. Переваги СКМЗ перед звичайним туалетним милом виявляються у твердій і особливо морській воді. Вони здатні надавати шкірі приємної гладкості, добре промивають волосся, придаючи їм шовковистості і натурального блиску. У цьому плані СКМЗ подібні до рідких шампунів і препаратів для душу, причому аналогія поширюється і на компонентну сполуку ПАР, і на деякі допоміжні добавки: піджирювачі, речовини, що сприяють пом’якшенню і гідратації шкіри, стабілізатори і т.п.

Технологія приготування мила

У технологічному процесі виготовлення мила можна виділити два основних етапи. Перший – готування водних розчинів жирнокислих солей різної концентрації з жирів, жирозамінників і лугів. Цей хімічний процес називається варінням мила.

 Залежно від ряду умов: якості вихідної сировини, виду і сорту мила, ця стадія може складатися:

а) з однієї операції омилення тригліцеридів або нейтралізації карбонових кислот (прямий метод варіння мила);

б) і з двох операцій: 1) власне одержання жирнокислих солей і 2) обробки отриманого розчину (мильного клею) електролітами. В результаті такої обробки мило звільняється від багатьох небажаних домішок, а при омиленні нейтральних жирів також і від гліцерину (непрямий метод варіння мила).

Другий етап технологічного процесу складається зі змішування звареного мила з різними добавками і надання йому товарного вигляду.  Залежно від виду мила, що випускається, надання йому товарного вигляду може складатися з різних операцій: охолодження, сушіння, формування в шматки або розпилення в порошки, обробки й упакування готового продукту.

З розвитком миловарного виробництва, зі зміною видів застосовуваної сировини удосконалюються методи, і апаратура для варіння мила, при цьому періодичні методи все частіше замінюються безперервними з відповідною заміною устаткування.

У технологічному процесі виготовлення мила можна виділити два основних етапи. Перший – готування водних розчинів жирнокислих солей різної концентрації з жирів, жирозамінників і лугів. Цей хімічний процес називається варінням мила.

 Залежно від ряду умов: якості вихідної сировини, виду і сорту мила, ця стадія може складатися:

а) з однієї операції омилення тригліцеридів або нейтралізації карбонових кислот (прямий метод варіння мила);

б) і з двох операцій: 1) власне одержання жирнокислих солей і 2) обробки отриманого розчину (мильного клею) електролітами. В результаті такої обробки мило звільняється від багатьох небажаних домішок, а при омиленні нейтральних жирів також і від гліцерину (непрямий метод варіння мила).

Другий етап технологічного процесу складається зі змішування звареного мила з різними добавками і надання йому товарного вигляду.  Залежно від виду мила, що випускається, надання йому товарного вигляду може складатися з різних операцій: охолодження, сушіння, формування в шматки або розпилення в порошки, обробки й упакування готового продукту.

З розвитком миловарного виробництва, зі зміною видів застосовуваної сировини удосконалюються методи, і апаратура для варіння мила, при цьому періодичні методи все частіше замінюються безперервними з відповідною заміною устаткування.

Прямий метод варіння мила, при якому із суміші жирів і жирозамінників готують так званий мильний клей. Концентрацію омилених жирних кислот у милі при цьому доводять до рівня, встановленого нормативною документацією на той або інший сорт мила: 40, 47, 60 %. Зварене в такий спосіб мило охолоджують і надають йому товарну форму.

Непрямий метод відрізняється тим, що зварений прямим методом мильний клей обробляють електролітами, під дією яких однорідна структура мильного клею порушується. У результаті висолювання над розчином електроліту спливає концентрований розчин мила, що містить 60-63 % жирних кислот у вигляді мила. Це так зване мильне ядро. Отримане в такий спосіб мило називають іноді ядровим; його охолоджують і формують, як і мило, зварене прямим методом.

З розщеплених жирів мило може бути зварене як прямим, так і непрямим методом. При варінні мила з нейтральних жирів, як правило, застосовують непрямий метод, що дає можливість утилізувати гліцерин, який переходить у підмильний луг.

При виготовленні мила із сировини, що не містить домішок, наприклад з жирних кислот, отриманих безреактивним розщепленням саломасу або рафінованої рослинної олії, з дистильованих жирних кислот, зі світлих сортів каніфолі, ретельне очищення не потрібне. У цьому випадку досить світле і чисте мило виходить і при прямому методі варіння.

Варіння основи туалетного мила

Туалетне мило готують шляхом спеціальної обробки ядрового мила, звареного з кращих по якості жирів, нейтральних або розщеплених. Таке ядрове мило одержують переважно непрямим методом, при забезпеченні відповідних умов можливі застосування і прямого методу варіння. Ядрове мило яке при цьому одержується називають мильною основою туалетного мила, або туалетною основою.

Варіння мильної основи з нейтральних жирів непрямим методом складається з наступних операцій: перше омилення; перше висолювання; друге омилення; друге висолювання; шліфування мила; відстоювання.

Перше омилення ведеться в чистому казані або на підмильному клеї, що залишився від попередніх варінь. При омиленні жирів у чистому казані в нього завантажують невелику кількість сала або саломасу і потім, при нагріванні парою до 100 °С, вводять другий підмильний луг, що залишився від попередніх варінь, у кількості, достатній для повного омилення жиру. Після цього при безперервному слабкому кипінні поступово завантажують іншу кількість жирів, передбачену рецептурою, за винятком 1,5-2 %, що залишаються для коректування лужності мильної маси наприкінці першого омилення.

Кокосова олія і синтетичні жирні кислоти фракції З_10-З1б вводять при другому омиленні. Одночасно з жирами додають другий підмильний луг (до 60 % від жирів, що завантажуються,) і розчин їдкого натру концентрацією 35-40 % (останній у казані розводиться до 14-16 % за рахунок води, яка утримується в другому підмильному лузі).

Щоб маса не загустала і не утворювалося «безелектролітне» мило, після омилення приблизно половини всіх жирів у мильній масі повинно утримуватися приблизно 0,5 % хлористого натрію. Його вводять у казан разом з їдким натром у вигляді виробничої домішки (до 4 % від маси Nаон), а також з підмильним лугом. Якщо це не забезпечує необхідної концентрації Nасl, то відсутню кількість його додають у вигляді 20 %-ного розчину.

При подачі жирів і лугу стежать за тим, щоб залишок вільного лугу в казані складав не менше 0,3-0,4 %. До кінця омилення вміст вільного лугу знижується до 0,15- 0,2 %. Перед висолюванням мильний клей повинен мати лише слаболужну реакцію. Для нейтралізації небажаного надлишку вільного лугу в казан додають інші 1,5-2 % жирів. Перше омилення вважають закінченим при вмісті неомиленого жиру не більше 1 % і вільного лугу не більше 0,05 %. Операцію ведуть з таким розрахунком, щоб мильний клей містив 47-49 % жирних кислот.

Вміст води, регулюють шляхом зміни кількості другого підмильного лугу, що додається на омилення. Цим забезпечується нормальна кількість першого підмильного лугу, що потім переробляють на гліцерин.

Контроль якості туалетних мил

Показники якості мила туалетного твердого

Наименованиепоказателя	Характеристика і норми
	Група «Экстра»	Дитяча група	Група I	Група II
1	2	3	4	5
Зовнішній вигляд	У розрізі однорідне. Не допускаються на поверхні мила тріщини, смуги, прошарку, выпоты, плями, нечіткий штамп і нерівний зріз
Форма	Шматки мила відповідної для даного найменування форми, встановленої в технічному описі. Не допускається деформація форми
Колір	Відповідному кольору мила даного найменування, встановленому в технічному описі
Запах	Відповідного запаху мила даного найменування, встановленому в технічному описі
Якісне число (масова частка жирних кислот у перерахуванні на номінальну масу шматка 100 г), м, не менш	78	74	74	74
Масова частка содопродуктов у перерахуванні на Na2O, %, не більш	0,20	0,20	0,22	0,25
Температура застывания жирних кислот, виділених з мила (титр), у межах	36-41	36-41	36-41	36-41
Масова частка хлористого натрію, %, не більш	0,40	0,40	0,50	0,70
Первісний обсяг піни, див3, не менш	350	320	320	300

Гарантійний  термін збереження туалетного мила: твердого – 6 місяців із дня вироблення; рідкого – 18 місяців.

 

Вперше в Європі згадка про мило трапляється в трактаті «Природна історія» римського вченого Плінія-Старшого (І ст. н.е.). Там було наведено описання способу виготовлення мила із жирів. Ще тоді Пліній писав про виготовлення твердого і рідкого мила з використанням соди для твердого мила та поташу (карбонату калію) — для рідкого. Стародавні римляни використовували мило не тільки для умивання, а й для забарвлення та очищення (миття) волосся. Промислове миловаріння з’явилося в період Відродження в XIV ст. в Італії, Греції, Іспанії та на півдні Франції у Марселі — там, де росли оливки, з яких видобували оливкову олію. У Росії миловарне виробництво почалося при Петрі І, але мило було дуже дороге, тому їм користувалися тільки знатні люди. Прості люди — селяни та міська біднота до середини ХІХ ст. прали та милися лугом — заливали окропом дерев’яну золу та розпарювали її в печі. Якраз у цей час відомі вчені-хіміки Європи Шееле, Шаврель та Леблан внесли ясність у сутність процесу омилення жирів. Після цього швидко розвинулося виробництво дешевого масового виробництва необхідних компонентів та самого мила — господарського (для прання білизни) і туалетного (для миття).

Споживацькі властивості туалетного мила

Мила — це солі високомолекулярних жирних кислот, головним чином натрієві (тверді туалетні мила) та калієві (рідкі туалетні мила). Основні об’єми виробництва — це туалетні мила на основі суміші жирних кислот з числом вуглецевих атомів від 12 до 18. Водні розчини таких мил мають високу мийну здатність. Лужні солі жирних кислот, вуглеводневий ланцюжок яких містить менше ніж 10 атомів вуглецю, не мають мийної здатності, а ті, в яких 20 атомів і більше, практично не розчиняються навіть у гарячійводі. Солі лужно-земельних та важких металів теж не розчиняються у воді і використовуються в інших галузях народного господарства.

Залежно від призначення мила можна розділити на три основні групи:

–       господарські мила (вміст жирних кислот від 40 до 72 %. Вітчизняними виробниками випускається в основному із вмістом 67-72 % жирних кислот) ;

–       туалетні мила, призначені для догляду за тілом і волоссям (вміст жирних кислот від 73 до 80 % );

–       промислові і спеціальні мила (вміст жирних кислот від 40 до 85 % );

Туалетне мило добре миє руки та обличчя в теплій та прохолодній воді завдяки тому, що містить у своєму складі лауринову (С₁₁Н₂₃СООН) та міристинову (С₁₃Н₂₇СООН) кислоти (кокосова та пальмоядрова олії). Мило господарське має більший вміст пальмітинової (С₁₅Н₃₁СООН), стеаринової (С₁₇Н₃₅СООН) та олеїнової (С₁₇Н₃₃СООН) кислот і тому добре миє забруднену білизну в гарячій воді. Споживацькі властивості туалетного мила — це функціональні та естетичні властивості, надійність та безпека.

Функціональні властивості.

Основне — це мийна здатність, завдяки якій зі шкіри людини видаляють будь-які забруднення. Мило має неабияку дезінфекційну дію, бо під час миття разом з брудом видаляє і мікроби, а також стримує поширення деяких грибків та бактерій. З уведенням до його складу спеціальних добавок дезінфекційна та антибактеріальна дія мила значно підвищується, таке мило має лікувально-профілактичні властивості.

Естетичні властивості.

Як товар туалетне мило повинно задовольняти естетичні смаки покупця. Запах, колір, форма мила та дизайн упаковки характеризують його естетичні властивості. Аромат мила та естетичний вигляд упаковки забезпечують первинний успіх у покупця. Запах туалетного мила може бути квіткового та фантазійного спрямування. Останніми роками віддушки для мила значно ускладнилися: стали багатокомпонентними з великою різноманітністю ароматів та відтінків. Перевага віддається тонким ароматам свіжої зелені, фруктовим та квітковим напрямам з бальзамічними нотами. Багато фірм, які виробляють парфумерні продукти, почали випускати мила із запахами парфумів, які вони виробляють.

Упаковка має гармонізувати з милом, приховуючи його недоліки та підкреслюючи переваги. Вона не повинна кидатися в очі але має бути помітною та елегантною і відповідати категоріям покупців, для яких вона призначена. Наприклад: дитяче мило — фігури звіряток, рибок; пластикові флакони для рідкого мила — у вигляді казкових персонажів.

Надійність туалетного мила визначається строком збереження його первісних властивостей. Гарантійний строк збереження туалетного мила згідно з ГОСТ 28546-90 — шість місяців від дня вироблення.

Безпека споживання туалетного мила визначається його складом. Негативною властивістю мила є утворення лугу при розчиненні його у воді. Він може спричинити подразнення, шелушіння та сухість шкіри, оскільки мило видаляє зі шкіри жирову змазку, тим самим відкриваючи доступ лугу до незахищеної шкіри. Кількість вільного лугу в милі строго регламентується — не більше ніж 0,05 %. Але мило як сіль слабкої кислоти та сильного лугу, розчинене у воді, завжди буде мати лужну реакцію (рН близько 10).

Віддушки та барвники також можуть подразнювати шкіру, особливо дитячу, тому дитяче мило, зазвичай, не містить їх.

За екологічними властивостями жирові мила поки що відносять до екологічно чистих продуктів, оскільки вони в стічних водах швидко та повністю переробляються мікроорганізмами і не забруднюють річок та озер, куди вони стікають

 

Характеристика і функціональне призначення основних компонентів рецептури мила

Для виготовлення туалетного мила використовують природні жири тваринного та рослинного походження, синтетичні жирні кислоти, луги, допоміжні матеріали, барвники, віддушки, антиоксиданти, пережирюючі, дезінфекційні та лікувально-профілактичні домішки.

Жирова сировина.

Якість мила значною мірою залежить від якості жирів та олій. Особливо високі вимоги до кольору, запаху та вмісту домішок пред’являють при виробництві туалетного мила.

Тваринні жири.

Для виробництва туалетного мила найчастіше використовують яловичий, баранячий та кістковий топлені жири. У них міститься 40–60 % насичених високомолекулярних жирних кислот, головним чином пальмитинової та стеариновоїта 36–55 % ненасиченої олеїнової кислоти. Найкращим із них для виробництва туалетного мила є яловичий жир.

Жири морських тварин та риб спочатку гідрогенізують (насичують воднем подвійні зв’язки), при цьому їх рідка консистенція переходить у тверду; такий жир називають саломасом. Китовий саломас, крім високомолекулярних жирних кислот, містить міристинову кислоту (С₁₃Н₂₇СООН), що відповідає вимогам до якості туалетного мила. Кашалотовий саломас містить у собі воски, лауринову та міристинову кислоти, тому теж використовується для виробництва рідкого туалетного мила, а також спеціального мила для миття в морській та жорсткій воді.

Рослинні олії.

Є дві групи олій — рідкі за кімнатної температури та тверді. Останні — це кокосова, пальмоядрова та пальмова олії. З них дві перші найбільше підходять для виробництва туалетного мила, а дистильовані пальмові олії використовуються для харчових цілей. Кокосова та пальмоядрова олії містять до 52 % лауринової (С₁₂) та до19 % міристинової (С₁₄) кислоти. Введення мил на основі цих олій у рецептуру туалетного мила забезпечує йому необхідну пластичність під час оброблення, високу розчинність і піну в холодній воді. Оскільки це імпорт, то вміст мил цих кислот не перевищує 25 %. В той же час вміст мил цих кислот у туалетних милах закордонного виробництва значно вищий — до 40 %.

Рідкі рослинні олії — соняшникову, соєву та бавовникову використовують при виробництві мазеподібних (кремоподібних) та рідких мил, а як саломас (гідрогенізований продукт) вони входять до жирової основи твердих туалетних мил.

Жирозамінники (синтетичні жирні кислоти, каніфоль, талова олія, нафтові кислоти) останніми роками у виробництві туалетних мил через різні об’єктивні причини в миловарінні в Росії і Україні не використовуються.

Природні жирні кислоти. Для виготовлення всіх видів мила на більшості великих підприємств використовують жирні кислоти, які отримують при розщепленні рослинних і тваринних жирів і саломасу в автоклавах під високим тиском безреактивним методом. При цьому жирні кислоти менше темніють, а вихід гліцерину підвищується.

Допоміжні компоненти

Їдкий натр (NaOH, гідроксид натрію, товарна назва — каустична сода). Він поступає на заводи в твердому вигляді — у металевих барабанах (96–98 %) або в рідкому — в цистернах (43– 45 %).

Їдкий калій (КОН, гідроксид калію). Його використовують для виробництва рідких та кремоподібних мил. Твердий КОН містить 95–99 %, рідкий — 50–52 % КОН).

Вуглекислий натрій (Na₂CO₃, карбонат натрію). Товарна назва — кальцинована сода. Застосовують для виробництва твердих мил із жирних кислот. Його вводять також для збільшення рухомості розплавленого мила.

Вуглекислий калій (К₂CO₃, карбонат калію, поташ). Використовується для виробництва рідких та кремоподібних калієвих мил. Містить 92,5–98 % вуглекислого калію.

Силікат натрію — кремнекислий натрій Na₂O×nSiО₂ (n = 1–4 — число молекул діоксиду кремнія). Поступає на заводи у вигляді розчину (рідке скло 38,5–45,0 %). Введення його в кількості 0,1– 0,5 % уповільнює потемніння та прогіркнення мила. Крім того, силікат натрію підсилює дію інших антиокисників, які вводять до складу мила, а також підвищує його мийну здатність.

Гексаметафосфат натрію [Na₆(PO₃)₆]. Його іноді вводять у кількості до 5 % для запобігання утворенню нерозчинних у воді кальцієвих та магнієвих мил, які осідають на шкірі та волоссі.

Натрій хлористий (NaCl, хлорид натрію, 97,0–98,4 % NaCl) — товарна назва — сіль кухонна. Її використовують у виробництві туалетних мил для висолювання ядра із мильного клею, щоб отримати більш концентроване і чисте мило, надати йому більшої твердості.

Барвники.

Їх використовують для забарвлення таулетних мил. Барвники бувають трьох типів: водорозчинні, жиророзчинні та пігменти. Як водорозчинні анілінові барвники використовують родамін (червоний), метаніл (жовтий), бірюзовий світлостійкий (голубий), флюросцеїн (лимонний) та ін. При забарвленні в різні тони використовують суміші з 2–3 барвників. Але більшість цих водорозчинних барвників забарвлює піну і частково знебарвлюється при світлі. Тому останнім часом виробники туалетного мила переходять на використання жиророзчинних барвників (червоні марки Ж і С, жовті марки Ж та ін.) і водорозчинних пігментів (жовтий світлостійкий, синій, зелений та ін.). Ці барвники більше світлота лугостійкі, ніж водорозчинні, і не забарвлюють піну при митті.

Колір світлих сортів туалетних мил також поліпшують цинкові або титанові білила, які вводять у мило в кількості 0,2–1,5 %. Білила поліпшують тон кольору, роблять його рівномірнішим. Крім цього, для суттєвого поліпшення кольору світлих сортів туалетного мила використовують оптичні відбілювачі в кількості 1–3 кг на 1 т мила. Оптичні відбілювачі — це органічні сполуки, які здатні поглинати невидиме для ока людини ультрафіолетове випромінювання (область 300–400 нм) і перетворювати його на видиме в синій області (область 400–500 нм).

Парфумерні віддушки (парфумерні композиції) — це складні суміші ефірних олій та синтетичних духмяних речовин, які гармонійно сполучаються між собою, утворюючи оригінальний букет — запах, який передається туалетному милу. Запах може бути квітковий, фантазійний. Віддушки для мила завжди грубіші, ніж у парфумерних та косметичних товарів. Введення дуже тонких духмяних речовин не приводить до бажаного результату, оскільки вони або нестійкі в складі мила, або забиваються його запахом.

Кількість духмяних речовин, які вводять до складу мила, залежить від ціни мила, віддушки та сили (інтенсивності) запаху останньої. У наших умовах життя вважається, що вміст віддушки є для туалетного мила середньої якості достатній близько 1 %, для хорошого — близько 2 %, для вищих сортів — до 3,0 %.

Слід сказати, що введення великої кількості віддушки зменшує мийну здатність мила, оскільки частина його поверхневоактивних речовин іде на солюбілізацію та емульгування віддушки в складі мила, а потім — і в мийному процесі. Крім того, духмяні речовини можуть вступати у взаємодію з вільним лугом, який завжди наявний у туалетному милі, щоб не утворювалися кислі мила — RCOONa·RCOOH.

А з іншого боку первинний вибір споживача почти повністю залежить від аромату та зовнішнього вигляду упаковки або мила. Тому віддушка, її кількість у складі мила — це мистецтво компромісу, а мило повинно мати приємний та стійкий запах протягом гарантійного строку зберігання.

Віддушка в складі мила повинна мати приємний, тонкий та стійкий запах, який не змінюється та повністю не зникає під час гарантійного строку зберігання, бути стійкою до світла та лугів, не спричинювати і не прискорювати процесу прогіркнення, не змінювати його кольору, а також не подразнювати шкіри під час миття.

Стабілізатори (антиоксиданти). При зберіганні мила в ньому відбуваються небажані процеси: прогіркнення, потемніння, поява на поверхні темних плям. Щоб уникнути цих процесів, до його складу вводять стабілізатори (антиоксиданти). Крім силікату натрію, це антал та антал П-2 (пластиболь). Останній, крім речовин, які діють як антиоксиданти, містить високомолекулярні полімерні сполуки, котрі перешкоджають розкисанню, і тому мило зберігає свою форму та економно витрачається. До того пластиболь, введений до складу мила, підвищує його пластичність у процесі механічного оброблення.

Стабілізатори для мила повинні відповідати таким вимогам: — не подразнювати шкіру;

— бути ефективним у малих дозах;

— не повинні погіршувати якості мила, не змінювати його запаху та забарвлення;

— не підвищувати суттєво вартість мила.

Корисні добавки.

Пережирювальні добавки вводять до складу мила, яке призначене для споживачів з підвищеною сухістю шкіри. Це ланолін, спермацет, норковий та песцовий жири, оливкова олія.

Введення до складу мила дезінфекційних добавок прискорює та підсилює антисептичні властивості мила. Деякі добавки вбивають кишечну паличку, золотистий стафілокок та ін. Як дезінфекційні речовини використовують гексахлорофен та трикло-зан, борну та карбонові кислоти, саліциламід, березовий дьоготь та ін.

Лікувально-профілактичні добавки вводять у мило, яке повинно мати лікувально-профілактичні властивості проти деяких захворювань шкіри. Це — сірчистий селен, сірка, хвойна хлорофілокаротинова паста, хна, цілющий екстракт ялиці сибірської. Профілактичні властивості мають екстракти ромашки, чебрецю, череди, тисячолисника. У деякі мила вводять дезодоруючі добавки (метанід) для видалення запаху поту. У сучасні рецептури туалетних мил почали вводити вітаміни F, В5 та ін.

Сучасний асортимент туалетного мила

Асортимент мила досить широкий та різноманітний, його групування йде за різними ознаками.

За консистенцією мила поділяють на тверді, кремоподібні, порошкоподібні та рідкі. Основна товарна форма — це тверде, шматкове мило.

Тверде, шматкове туалетне мило — це водний розчин солей жирних кислот з концентрацією 74–80 % (у переліку на вміст жирних кислот). За таких концентрацій цей розчин твердий і стабільний при зберіганні. Дослідження таких речовин сучасними методами (рентгенографічний аналіз та електронна мікроскопія) показали, що безводні порошки натрієвих та калієвих мил мають кристалічну структуру. При цьому вони з’єднуються в довгі волокна, які переплітаючись, утворюють кристалічну структуру. Довжина волокон досягає декількох мікрон. Однак розчин мила твердіє в однорідну масу, зовсім не схожу на кристалічне утворення.

Кремоподібне мило — це триетаноламінове мило — RCOONH(CH₂-CH₂OH)₃. Воно має високу мийну здатність, розчиняється не тільки у воді, а й в оліях, бензині, керосині та скипидарі. Воно майже нейтральне, тому використовується у виробництві косметичних товарів (мильний крем для гоління та ін.).

Порошкоподібне мило — це мильна основа, висушена у сушарнях. До складу такого порошка входять бікарбонат натрію та інші добавки.

Рідке туалетне мило — це водно-спиртовий розчин калійних солей жирних кислот олій (кокосової, коріандрової та ін.) і добавок (гліцерину, ланоліну, рицинової олії). Рідке мило зручне у використанні, добре очищує шкіру, не пересушуючи її та не порушуючи її жирового балансу. Його можна використовувати для миття тіла та голови. До його складу легко вводять добавки екстрактів лікарських рослин (череди, ромашки), що особливо важливо для молодих людей з вугруватою шкірою.

За якістю, залежно від вмісту жирних кислот (активної частини мила), якості використаної жирової сировини та добавок, туалетне мило поділяється на чотири групи: «Екстра», І, ІІ та «Дитяча».

Мило групи «Екстра» містить 78–80 г жирних кислот на 100 г мила (якісне число). Для його виготовлення використовують найбільш високоякісну сировину — високу кількість тваринних жирів та кокосову олію. Мило повинне мати тонкий аромат завдяки високоякісній віддушці. Мила групи «Екстра» — найтвердіші, менше набухають, більш економічні (повільніше витрачаються), мають високу мийну та піноутворювальну здатність.

Мила І групи містять 74–76 г жирних кислот на 100 г мила. Тваринні жири в рецептурі частково замінені саломасом, кокосова олія — жирними кислотами кокосової групи, тому якість цих мил нижча, ніж у мил групи «Екстра». Вони теж швидко висихають, не розкисають у мильниці, дають стійку піну, але меншу, ніж у мил групи «Екстра».

Мила ІІ групи містять у собі не менше ніж 74 г жирних кислот на 100 г мила. Тваринні жири замінені на саломас (35 %). Мила цієї групи мають високу набряклість та швидше витрачаються, піна їх менш стійка.

Мила «Дитячої» групи містять не менше ніж 74 г жирних кислот на 100 г мила, але їх жирова основа містить лише високоякісні види сировини. Жируючі добавки (очищений ланолін, норковий жир) дещо захищають ніжну дитячу шкіру від знежирення. Воно, як правило, не містить барвників та парфумерних віддушок, які можуть спричинювати подразнення шкіри. Дитяче мило виробляють з олійними екстрактами череди та ромашки, котрі виявляють дезінфікуючу та тонізуючу дію.

За призначенням туалетні мила поділяються на гігієнічні, лікувально-профілактичні, дезінфекційні та спеціальні.

Гігієнічні туалетні мила призначені для щоденного догляду за шкірою. Залежно від корисних добавок їх рекомендують:

— для догляду за нормальною та жирною шкірою;

— для догляду за нормальною та сухою шкірою з пережирювальними добавками;

— для догляду за шкірою будь-якого типу.

Лікувально-профілактичні мила рекомендують для профілактики та лікування захворювань шкіри голови та тіла. Мило «Cульсенове» містить сульсен (твердий розчин сірки в селені) і рекомендується для використання проти лупи, свербежу та для зміцнення волосся. Мило «Дьогтеве» містить очищений березовий дьоготь, який має антимікробні та антисептичні властивості, підсилює кровообіг та обмін речовин у тканинах, сприяє видаленню лупи та позбавлення від свербежу.

Дезінфікуючі та дезодоруючі мила. Дезінфекція — це обеззаражування та знищення збудників інфекційних захворювань людини та тварин. Дезодорація — знищення неприємних запахів (наприклад поту). Мила цієї групи містять дезінфікуючі та дезодоруючі добавки.

До групи спеціальних відносять мило для морської води, мило для сільського господарства, для промисловості та ін.

За формою шматка туалетні мила можуть бути прямокутними, овальними, круглими та фігурними. Найбільше випускають мила прямокутної та овальної форми.

За масою туалетні мила випускають від 10 до 200 г. Найбільше — це мила масою 100, 125 та 150 г.

За кольором туалетні мила можуть бути незабарвленими (білі) та забарвленими у різні чисті кольори (рожевий, блакитний, салатний, зелений, жовтий та ін.). Останніми роками помітна тенденція до покращення кольору сировини, що приводить до зменшення об’ємів випуску незабарвлених мил.

За характером віддушки виділяють мила з квітковим та з фантазійним запахом.

За видом упаковки мило випускають без обгортки та в обгортці (паперовій, целофановій); у картонному футлярі. З’явилися нові прогресивні типи обгортки туалетного мила: у поліетиленову або поліпропіленову декоративну плівку та пластикові футляри. Мила оригінальної форми розкладаються в барвисті коробочки по — 3–5, рідше — по 10 шматків.

 

Основні технологічні процеси миловаріння

Технологічний процес виготовлення мила містить у собі дві групи операцій. Перша група — це варіння мила, яке являє собою хімічний процес взаємодії жирів з лугами. Воно закінчується виготовленням водних розчинів мил різної концентрації. Друга група технологічних операцій спрямована на надання милу товарного вигляду. До цієї групи операцій входять охолодження, при якому рідке мило кристалізується, утворюючи досить щільну тверду масу, сушіння та формування в шматки і пакування готового продукту.

Тверді мила отримують варінням жирів з лугом, яке здійснюють прямим або побічним методом. Під час варіння мила застосовують два способи омилення: лужне омилення нейтральних жирів та карбонатне (нейтралізація раніше розщеплених жирів або готових жирних кислот). Якщо варять мило з нейтральних жирів, то застосовують побічний спосіб. Це дає змогу використовувати цінний побічний продукт миловаріння — гліцерин, який переходить в підмильний луг разом з електролітами. Побічним методом (з висолюванням) можливо отримати мило високої якості навіть із недоочищених, технічних та утильних жирів, оскільки всі забруднення переходять у підмильний луг і видаляються.

Але прямий метод миловаріння менш трудомісткий та енергомісткий: він дозволяє з добре очищених та розщеплених жирів отримати мило високої якості без висолювання. Італійська фірма «Маццоні», яка є лідером у розробці прогресивних технологій і обладнання миловарного виробництва, ще в дев’яності роки ХХ ст. розробила і поставила на ряд зарубіжних виробництв автоматизовані економічні лінії безперервного омилення жирів. Лінії працюють стабільно, продуктивність можна регулювати в широких межах.

Технологія варіння туалетної основи

Для виробництва туалетного мила використовують, як правило, туалетну основу (ядрове мило), яку отримують висолюванням мильного клею або шліфуванням ядра. Туалетну основу отримують тільки побічним методом.

Технологічний процес складається з таких операцій: перше омилення ядрових жирів, перша повна одно або дворазова висолка кухонною сіллю отриманого мильного клею; друге омилення клеєвих жирів, друга повна одно чи дворазова висолка їдким лугом, шліфування, відстоювання та відкачування ядра, яке відділилося основи туалетного мила.

При варці основи туалетного мила обов’язково нейтралізують вільний луг, який залишився. Для цього в кінці варіння добавляють 1,5–2 % жирів або жирних кислот. Це зменшує подразнювальну дію мила на шкіру обличчя та рук. Процес варіння вважається закінченим, якщо вміст неомиленого жиру не перевищує 1 %, а вільного лугу — не більше ніж 0,05 %. Мильну основу (клей) після омилення неодноразово висолюють, при цьому колір її робиться значно світлішим.

Схема варіння основи туалетного мила непрямим методом із нейтральних жирів

 

Перша висолка. Завданням процесу є виділення гліцерину, який переходить у перший підмильний луг у вигляді водно-сольового розчину. Перший підмильний луг надходить у відділення гліцерину для перероблення його на гліцерин.

Друга висолка каустичною содою проводиться для того, щоб відділити від мила гліцерин, який залишився, а також домішки та залишки кухонної солі. Другий підмильний луг використовується на перше омилення.

Шліфування. При шліфуванні із ядра видаляється надлишок електролітів, бруд, який залишився, та частка гліцерину. Результат шліфування: в’язкість мильного ядра зменшується, а пластичність підвищується. Після шліфування мильній масі дають відстоятися при температурі 100 °С.

Популярні прозорі, або, як їх ще називають, гліцеринові мила. Поліроване прозоре мило містить гліцерин, який не видаляють. Крім гліцерину, для виготовлення прозорих мил використовують інші спирти – пропіленгліколь, сорбітол і сахарозу. Поліроване прозоре мило отримують швидким охолодженням мильного клею в тонкій плівці на барабані з 90–100 до 20 °С з підсушкою у вакуумній камері і видавленням із екструдера. Остаточний вміст вологи в такому милі 15–20 %, його шматки гарно штампуються та не змінюють форму при зберіганні. Інколи для отримання напівпрозорості в таке мило вводять трохи диоксиду титану, тоді воно набуває чудового шляхетного опалового тону. Прозорі мила часто випускають з бактерицидними добавками.

Надання туалетному милу товарного вигляду

У процесі оброблення мильна основа охолоджується, підсушується, ущільнюється, змішується з віддушкою, барвниками, антиоксидантами та різними іншими добавками, перетирається, набуває кращої кристалічної структури, ущільнюється. Потім її видавлюють із екструдера і розрізають на шматки товарних розмірів та форми і підсушують. Далі шматки штампують для надання їм красивої та зручної у використанні товарної форми, загортають в етикетку та упаковують.

У процесі охолодження мило кристалізується, утворюючи досить щільну та тверду масу. Твердість мила при цьому залежить від вмісту в ньому жирних кислот, температури плавлення жирової суміші (титру мила), від виду й кількості наповнювачів, які додають у мило, та ще від деяких технологічних факторів.

Сушінняя мила. Для сушіння мила застосовують стрічкові сушарні безперервної дії, які заблоковані з вальцами. На них милоперетворюється на тонку стружку, яка поступає на сушильні полотна або у вакуум-сушильні камери.

Попередньо обробляють мильну стружку для її ущільнення та перетирання.

Змішування мила з добавками. Розчини барвників вводять у мильну стружку разом з віддушками, антиоксидантами, пережирювальними та іншими корисними добавками.

Механічне оброблення мила (пілірування). Під час пілірування мильна стружка багаторазово перетирається в щільну пластичну масу, яка виходить із мундштука шнекового екструдера у вигляді безкінечного бруска. Цей брусок на виході розрізається на шматки спеціальним пристроєм. Пілірування забезпечує необхідні споживацькі властивості готового мила, особливо його пластичність та однорідність. Пілірування підвищує щільність мила, знижує його набряклість, поліпшує умови його використання.

Штампування мила. Шматки мила штампують, щоб надати їм закінченої форми та нанести маркіровку. Для штампування користуються механічними пресами різної конструкції з автоматичною подачею та викидом шматка.

Загортання мила. Після штампування мило надходить на загортувальний автомат. Загортання застерігає мило від механічних пошкоджень, дії повітря, світла та вологи. У загорнутому стані краще зберігається віддушка. Загорнуте в етикетку мило має кращий естетичний вигляд, його краще купують споживачі.

Нове в асортименті туалетного мила

Асортимент туалетного мила у високорозвинутих закордонних країнах Європи, у США, Японії та інших постійно оновлюється, удосконалюється: розробляються нові рецептури, запроваджуються нові нетрадиційні добавки, які дають старому традиційному милу додаткові властивості.

Розглянемо нові розробки на початку нового століття.

Французькі компанії випустили:

— мило для душу, яке захищає людину від комарів. Воно містить ароматизатори, які екстраговані з евкаліпту та лимонного дерева. Після миття цим милом комахи не чіпають людину протягом доби;

— мило, до склад якого введено протеїн шовку та морські водорості. Вони надають йому зволожувальних властивостей.

Нові розробки італійських фірм:

— мило повністю на рослинній сировині, гіпоалергенне, з ароматом зеленого чаю;

— мило молочне на основі природних молочних екстрактів (компанія «Diesel»);

— мило серії «Cliven Natura»; нетрадиційні добавки в ньому

— мед, екстракти вівса, масло какао;

— крем-мила «Cliven» (п’яти видів), які у великій кількості містять гліцерин, молочну сироватку та гіпоалергени.

Німецькі компанії розробили:

— крем-мило для лагідного догляду за шкірою (компанія «Nivea»), до складу якого входять, крім традиційних добавок, вітамін Р та евцерин — речовина, виділена із жиру природного походження, гліцерин та ін. Крем-мило чудово регулює жировий баланс шкіри, допомагаючи їй зберегти вологу та залишатися еластичною;

— мила нової серії «Fa» із запахом екзотичних рослин, до складу яких входять провітамін В5 та екстракти екзотичних рослин. Система гідробалансу «Fa» з провітаміном В5 захищає шкіру від висихання, чим зберігає її природний баланс. Екстракти екзотичних рослин благодійно впливають на самопочуття людини.

Мило американської компанії «Isabell» містить фосфоліпіди — природні зволожувачі, екстракти молока, соняшника, оливок, мають фруктово-квітковий аромат.

І остання тенденція, яка з’явилася у перші п’ять років нового століття, — це мило ручного виготовлення, яке позбавляє виробників від складного, енергоємного технологічного процесу омилення суміші жирів, концентрування мильного клею, сушіння та пластичного оброблення. Виробники такої продукції є і в нашій країні. Вони купують у фірми «Bang&Bonsomer» (Фінляндія) та інших готову «мильну» стружку, в яку вводять різні добавки, барвники, віддушки та інші речовини, залежно від бажання покупця. Мильну стружку розтоплюють, змішують із потрібними компонентами, розливають у форми та красиво упаковують. Ніяких «зайвих» турбот.

Попит на делікатне багатофункціональне мило ручного виготовлення в західно-європейських країнах та США досить значний, незважаючи на те, що таке мило коштує значно дорожче, ніж традиційне непрозоре. Значно вища ціна пов’язана не тільки з ручною роботою та технологією (потрібне відстоювання в лунках–формах майже місяць з перемішуванням, уведенням спеціальних добавок (вітамінів, фруктових кислот, ефірних та рослинних олій, гліцерину, м’яких речовин природного походження — губки та ін.)). Але при всіх перевагах це мило ручної роботи поки що не замінює традиційного мила; це нішевий продукт, заявлений та розрекламований як натуральний. Воно виробляється невеликими партіями, та, як правило, продається на вагу. Головна його перевага — воно дуже естетичне та красиве — саме при вистоюванні та перемішуванні до складу мила вводять барвники, які забезпечують кольорові нюанси в середині мильного бруска, або шару. У магазині вам відріжуть від бруска необхідну частину за допомогою маленької, але гострої як бритва гільйотинки. Термін зберігання (придатності) такого мила вдвічі більший, ніж у звичайного туалетного (1 рік).

Засновники виробництва мила ручної роботи — англійські фірми «Lush» і «Bomb Cosmetics» — вони найбільше успішні. Виробляють таку продукцію у Франції, Латвії, Чехії, ПАР та США, Росії і Україні. Якщо в західно-європейських країнах та США мило ручної роботи купують, щоб задовольнити свої забаганки, то в Росії та Україні йому частіше відводять роль сувеніра або подарунка.

Попит на таку продукцію пояснюється таким основними чинниками: тенденція переходу на натуральну продукцію, таке мило вміє «догоджати» шкірі, лагідно очищаючи та не травмуючи її, до того ж воно задовольняє прагнення покупця до особистого, зробленого тільки для нього. До того ж такий товар ще й красивий — чудовий подарунок, не найдешевший, але зроблений зі смаком!

Зараз на полицях косметичних магазинів переважають три різновиди туалетного мила: традиційне тверде у шматках, рідке у флаконах з дозатором, та мило ручної роботи. З хімічної точки зору туалетне тверде або рідке мило — це сіль слабкої жирної кислоти та сильного лугу. При використанні у воді звичайної жорсткості в нього завжди проявляються два основні недоліки: у жорсткій воді за наявності солей кальцію, магнію та інших полівалентних металів при гідролізі мила йтиме процес утворення нерозчинних кальцієвих та магнієвих мил, які будуть осідати на шкірі, волоссі, утворюючи на них білий наліт. Крім того, при розчиненні мила у воді у ній різко підвищується рН з 6,5–7,0 до 10,0– 10,5, а це зовсім не «подобається» шкірі, в якої величина рН знаходиться в межах 5,5–6,5 одиниць. До того ж туалетне мило обов’язково містить у собі невеликий (не більше ніж 0,05 %) залишок вільного лугу, який подразнює шкіру людини. Виробляти та випускати мило без залишку вільного лугу не можна, бо утворюються комплекси — кислі мила — RCOONa RCOOH, які погано розчиняються у воді і відразу почнуть осідати на шкіру та волосся. Тому які б не були чудові натуральні жири та олії, які використовуються при виробництві мила, туалетне мило, розчинене у воді, матиме лужну реакцію. Вільний луг буде омилювати тонку захисну жирову плівку, яка утворюється завдяки діяльності сальних та потових залоз на шкірі і разом з милом видаляти її.

Разом із залишками жиру та бруду мило так само руйнує і ліпіди (жири) шкіри, а саме завдяки їм клітини епідермісу міцно та щільно скріплюються одна з одною. Таким чином вони утворюють щит, який не випускає вологи з глибинних шарів шкіри, а також не впускає бактерій та інших непотрібних речовин. Таким чином, користуючись милом, ми позбавляємося природного захисту, який зветься гідроліпідна плівка. Особливо шкідливо діють на шкіру нижчі сорти туалетного мила, в яких часто буває завищений вміст вільного лугу, але й мила «Екстра» та «Дитяче» — це лужні продукти, і їхній водний розчин порушує гідроліпідну плівку. Дещо послаблює цю дію введення мінеральних олій (крем-мило), гліцерину, екстрактів лікарських рослин.

Джерела інформації :

  А – Основні:

1.     intranet.tdmu.edu.ua – матеріали для підготовки до практичних занять, лекцій по технології парфумерно-косметичних засобів промислового виробництва, презентації лекцій.

2.     Аппаратурные и блок-схеми производства парфюмерно-косметических средств / А.Г. Башура, Е.В.Гладух, Н.П. Киселева, Т.С.Прокопенко. – X.: Изд-во НФАУ, Золотые страницы, 2001. – 84 с. (Косметология и аромология; Технология парфюм.-космет. средств).

3.     Марголина А. А., Эрнандес Е. И., Зайкина О. Э. Новая косметология. — М.: Издат. дом «Косметика и Медицина», 2002. — 298 с.

4.     Пешук Л. В., Бавіка Л. І., Демідов І. М. Технологія парфумерно-косметичних продуктів. — К.: Центр учбової літератури, 2007. — 376 c.

5.     Кривова А.Ю., Паронян В.Х. Технология производства парфюмерно-косметических продуктов. – М.: ДеЛи принт, 2009. – 668 с.

6.     Практикум з технології лікарських косметичних засобів / Т.Г. Калинюк, Є.В. Бокшан, С.В. Білоус та ін. – К.: Медицина, 2008. – 184 с. 

7.     Проценко Т.В., Гончарова Я.А. Косметическая химия. – Донецк: ИД «Кальмиус», 2003. – 144 с.

8.     Санітарні правила і норми безпеки продукції парфумерно-косметичної про­мисловості. Державні санітарні правила та норми. ДсанПіН 2.2.9.027-99.

9.     Технология косметических и парфюмерних средств: Учеб. пособ. для студ. фармац. спец, высш. учеб. заведений / А.Г.Башура, Н.П.Половко, Е.В.Гладух, и др. – X.: Изд-во НФАУ, Золотыее страницы, 2002. – 272 с. (Косметология и аромология).

 

  В – Додаткові:

1.      Handbook of cosmetic science and technology / edited by Andre. O. Barel, Marc Paye, Howard I. Maibach. — 3rd ed., USA. 2009 822 p.

2.      Косметология / Под ред. Хеджази Л.А. – М.: Итальянский косметический центр «ИНТЕГРЭ». 2005. – 197 с.

3.      Основы практической аромологии: Учеб. пособие для студентов фармацев-тических вузов и фармацевтических факультетов медицинских институтов/ А.Г.Башура, С.Н.Глушко, И.И. Баранова и др. – X.: Прапор, Изд-во УкрФА, 1999. – 160 с.

4.              Поверхностно-активные вещества: синтез, свойства, анализ, применение /К.Р. Ланге; под науч. ред. Л.П. Зайченко. — СПб.: Профессия. 2004. — 240с

5.      Толковый словарь по косметике и парфюмерии. Т. 1. М.: Компленг Дизайн, 1998. — с. 227

6.      Толковый словарь по косметике и парфюмерии. Т. 2. Сырье и биологически-активные добавки / Под ред. Т. В. Пучковой и А. А. Родюнина. — М.: ООО «Фирма Клавель». — 2000. — 264 с.

7.      Плетнев М. Ю. ПАВ из растительного сырья как ответ на стремление к натуральности в бытовых косметико-гигиенических средствах. Seifen-Цle-Fette-Wacshe-Journal (русская версия). 2003. — № 3 и № 4.