Получение экологически чистых технических продуктов различного назначения путем химической модификации жиров, масел и отходов их переработки (биомасла, смазочные материалы, присадки, ПАВы, ингибиторы коррозии, биополимеры). Разработать с использованием ПАВ высокодисперсные эмульсионные системы с заданными свойствами.

Отчет состоит из 3-х разделов: Раздел 1 Термическое уплотнение растительных масел, применяемых в смазочных составах, для обеспечения необходимых изменений их физико-химических свойств Раздел 2 Проведение исследований технологических свойств масел высокоолеиновых сортов подсолнечника с целью использования их в производстве твердого смыла. Раздел 3 Разработать физико-химический принцип применения высокодисперсных водоэмульсионных составов ПАВ в разных отраслях промышленности. Объекты исследования: растительные масла – подсолнечное, рапсовое, соевое, - высокоолеиновое подсолнечное, оливковое, жирные кислоты, твердое мыло; высокодисперсные эмульсионные системы функциональных ПАВ. Цель исследований: - исследовать высокотемпературное воздействие на основные физико-химические характеристики наиболее распространенных полувысыхающих растительных масел и пути интенсификации процесса полимеризации; - установить возможность использования в производстве твердых мыл высокоолеинового подсолнечного масла; - разработать высокодисперсные эмульсионные системы поверхностно-активных веществ (ПАВ), обладающих многофункциональными комплексообразующими свойствами. Методология исследований: - термическую полимеризацию растительных масел проводили на лабораторной установке под неглубоким вакуумом (70-100 мм рт.ст.) при температуре (300±5) °С без использования катализаторов в течение 4, 8, 12 и 16 часов. При исследовании масел использовали методы, опубликованные в Руководстве по методам исследования, технохимическому контролю и учету производства масложировой промышленности. Дополнительно исследовали эффективность добавки в исходное масло полимеризованного масла в качестве катализатора процесса полимеризации и анализировали полученные за 4 часа полимеризации образца; - в изучении состава высокоолеинового подсолнечного и оливкового масел с разным содержанием олеиновой кислоты, получении на их основе мыл и оценка их состава, консистенции и хранения; выяснении изменения состава жирных кислот мыла, причин его изменения; разработке рецептур мыл на основе исследованных масел использованы методы, опубликованные в «Руководстве по методам исследований, технохимическому контролю и учету производства в масложировой промышленности»; - для получения эмульсий использовали насос-гомогенизатор, исследование пеногасящих свойств проводили с использованием сапонина. Эффект пеногашения оценивали по снижению высоты пены в пенообразующем растворе. Этерификацию жирных кислот с полиглицерином проводили КОН или NаОН. Эффективность эмульсионной системы оценивали на лабораторном стенде. Поверхностное натяжение определяли по количеству капель, вытекающих из сталоглюкометра. Научная новизна: - Получены новые научные данные о влиянии высоких температурных воздействий на физико-химические характеристики наиболее распространенных растительных масел и разработан способ интенсификации их полимеризации. - Возможности использования высокоолеинового подсолнечного масла в качестве сырья для производства твердого мыла; высокой стабильности высокоолеинового подсолнечного масла и мыл на его основе, связанной с высоким содержанием олеиновой кислоты и токоферолов и низким содержанием линолевой кислоты (соотношение 9:1 – 10:1). - В разработке эмульсионных ПАВ, обладающих синергизмом с компонентами системы; В результате выполненных исследований установлено: - Скорость и глубина полимеризации растительных масел связана с присутствием в их составе ненасыщенных жирных кислот и их сочетанием; на модельных образцах подсолнечного, соевого и рапсового масел исследована зависимость изменения вязкости, плотности, кислотного числа и коэффициента экстинкции от времени нагрева в условиях термической полимеризации при небольшом разряжении и температуре 300 °С и выявлено, что наилучшие показатели процесса полимеризации у соевого масла, а наихудшие – у рапсового. В то же время рапсовое масло обладает наилучшими смазочными свойствами, поэтому для повышения его эксплуатационных свойств как смазочного материала, целесообразно не подвергать его полимеризации, а смешивать с полимеризованными подсолнечным или соевым маслами; установлена длительность процесса полимеризации при температурах 280-300 °С, которая составляет 16-28 часов и сопровождается термической деструкцией масла. С целью сокращения времени выдержки масел при высоких температурах исследовано влияния полимеризованных продуктов в качестве катализатора полимеризации и определена их эффективность. Целесообразно использовать пищевые растительные масла с просроченными сроками годности и хранения, имеющими высокое перекисное число (более 10 ммоль акт.О2/кг и коэффициенты дистилляции > 15) после их термической полимеризации в состав смазочных масел вместо нефтяных, что позволит разрешить некоторые экологические проблемы. - Подтверждена возможность использования высокоолеинового подсолнечного масла в составе рецептур жировой основы твердых мыл; установлено, что при омылении основы, содержащей высокоолеиновое подсолнечное и оливковое масла, происходит перераспределение жирных кислот – олеиновой и линолевой кислот из-за окисления линолевой кислоты и в результате снижения её содержания; разработаны рецептуры твердых мыл. В рецептурах жировых основ мыла целесообразно использовать высокоолеиновое масло с содержанием олеиновой кислоты не ниже 80 % и линолевой - не выше 4,0 % при соотношении С18:1 : С18:2, равным 9:1 – 10:1. - Разработана технология получения высокостабильных эмульсий; получены данные по эффективности пеногасящих свойств разработанных эмульсий, установлена активность пеногашения, получены эфиры полиглицерина с жирными кислотами. Оценено поверхностное натяжение эмульсионной системы. Установлены коэффициенты пеногашения и поверхностного натяжения. Поверхностная активность эмульсионных систем зависит от рН. Установлена способность эмульсионных систем к комплексообразованию.