Исследовать и разработать технические продукты различного назначения на основе переработки технических растительных масел различного жирнокислотного состава и отходов их переработки (смазки, твердые мыла и др.), функциональные ПАВ специального назначения

Отчет содержит 3 раздела. Раздел 1. Исследовать основные закономерности высокотемпературного гидролиза жиров и обосновать технологические параметры про¬цесса применительно к трубчатому реактору вытеснения. Раздел 2. Разработать рецептуры и технологию получения мыла, обладающего антибактери¬альными свойствами. Раздел 3. Провести исследования и установить основные параметры процесса создания функциональных ПАВ с флоккулирующими свойствами для очистки водных систем. Объектами исследования служили: технический саломас для стеарина, низкоэруковое рапсовое, кокосовое, пальмоядровое масла, жир мухи «черная львинка», мыло, рецептуры, поверхностно-активные вещества с полимерной структурой и большим молекулярным весом, способные давать адсорбционные агрегаты. Цель исследований: - исследовать кинетику высокотемпературного гидролиза жиров для получения индивидуальных данных по влиянию на глубину расщепления температуры, времени пребывания, гидродинамического режима, массового соотношения реагентов для используемых видов сырья (твердые жиры и жидкие растительные масла) и, соответственно, подбор режимов и возможного оборудования для процесса непрерывного гидролиза; - разработать рецептуры и технологию получения мыл, обладающих антибактериальными свойствами; - разработать функциональные ПАВ, обладающие флокулирующими свойствами для очистки водных систем. Методология и методы исследования. Исследования расщепления жиров проводили на специально разработанной лабораторной установке, которая моделировала трубчатый реактор. При аналитических исследованиях использовали методы, опубликованные в «Руководстве по методам исследования, технохимическому контролю и учету производства масложировой промышленности» (том 4, 1975 г.). Кинетические кривые строили в координатах: глубина расщепления - время гидролиза при температуре 250 ˚С. Получение антибактериального мыла осуществляли омылением рецептурного состава по методу, опубликованному в Руководстве по методам исследования, технохимическому контролю и учету производства масложировой промышленности» (том 4, 1975 г.). Пережиривающие добавки вводили в мыльную стружку на стадии вальцевания. Микробиологические исследования осуществляли по методу, основанному на заражении образцов мыл микроорганизмами, бактериями КМАФАнМ с последующим высевом зараженного материала на питательную среду с последующим выбором времени экспозиции на мясопептонном агаре в течение 72 часов. В качестве объектов исследования функциональных ПАВ с флоккулирующими свойствами исследовали сложные эфиры полиглицерины, полученные из пищевого соевого масла. Исследование скорости комплексообразования оценивали по времени образования сгустков по сравнению с контрольными образцами. Процесс гомогенизации происходил по принципу кавитации. В процессе исследований изучены: - высокотемпературный гидролиз на примере технического саломаса и низкоэрукового рапсового масла в диапазоне температур 250-260 ˚С применительно к трубчатому реактору вытеснения; - возможность получения мыла с антибактериальными свойствами на основе масел с высоким содержанием лауриновой кислоты (кокосовое и пальмоядровое) и жира мухи «черная львинка»; - возможность получения функциональных ПАВ, обладающих флоккулирующими свойствами с целью их применения для очистки водных систем. В результате проведенных исследований: - Получены экспериментальные данные по кинетике гидролиза твердых и жидких жиров на примере технического саломаса и низкоэрукового рапсового масла. По результатам исследования определены основные технологические параметры двухступенчатой установки на базе трубчатого реактора. Показано, что при гидролизе растительного масла при температуре 260 ˚С на первой стадии достигается глубина гидролиза 91-92 % и сопоставима с нормативными показателями промышленного периодического автоклавного процесса (91-93 %). Это позволяет упростить установку до одного реактора и проводить процесс в одну стадию. - Разработаны рецептуры антибактериального мыла на основе масел и жиров, содержащих до 53 % лауриновой кислоты. Микробиологические исследования показали наличие антимикробных свойств у разработанных мыл и их пригодность для обработки различных поверхностей (рук и др.) для снижения антибактериальной обсемененности. - Разработан технологический процесс получения функциональных ПАВ, имеющих полимерную структуру и большой молекулярный вес, обладающих флокулирующими свойствами для очистки водных систем за счет образования адсорбционных агрегатов. Практическая значимость: 1. Заключается в установлении оптимальных параметров гидролиза растительных масел в одну стадию с достижением требуемой глубины гидролиза. Это позволяет ускорить процесс гидролиза, снизить энергетические затраты при промышленном периодическом автоклавном процессе, а также упростить установку до одного реактора. 2. Разработанные рецептуры и технология получения мыла с антимикробными свойствами позволяют расширить базу антисептических средств без отрицательного влияния на кожные покровы обрабатываемых поверхностей (руки человека и др.) и использовать для мытья различных поверхностей (столы, ручки дверей и др.). 3. Разработаны ПАВ, обладающие флокулирующей активностью, которая в 5-6 раз ускоряют осаждение взвешенных частиц в водных системах, тем самым ускоряют процесс очистки и повышают степень очистки.