Производство мыла с лечебно-профилактическими добавками

     Введение

     Мыло  туалетное – продукт, состоящий  из натриевых солей натуральных  и синтетических жирных кислот, с  добавлением красителей, отбеливающих, антисептических и смягчающих веществ, отдушек и других компонентов, улучшающих потребительские свойства мыла. Мыло относится к группе парфюмерно-косметических товаров.

     В последнее десятилетие в нашей стране очень сильно возросло потребление парфюмерно-косметических товаров. На российском рынке постоянно появляются новые товары, как российские, так и зарубежные.

     Российский  рынок парфюмерно-косметических  товаров очень быстро растет и  развивается, его ежегодный рост составляет 15-20%, что намного превышает  среднегодовой рост по странам Европы – 2-3%. Поэтому российский рынок является очень привлекательным для иностранных компаний. В связи с этим иностранные производители стремятся занять свою нишу на нашем рынке, наполняя его все новыми товарами.

     Сейчас  российский потребитель стал более  искушенным при выборе товаров для  личного потребления. С ростом средней  заработной платы покупатели стали более требовательны к качеству товаров и более лояльны к цене такого товара, как мыло, которое само по себе не является дорогостоящим товаром.  
 
 
 
 
 
 

Литературный  обзор

1. Российский и европейский рынок и структура потребления мыла

     Российский  рынок парфюмерии и косметики  является одним из крупных в мире.

     Суммарный объем мирового парфюмерно-косметического рынка в 2007 году составил 202 млрд. $, объем европейского рынка - 58,1 млрд. евро.

     Самый большой по объемам потребления  сегмент рынка Европы – средства ухода за волосами (32%), далее следуют косметические продукты ухода за лицом и телом (26%), затем – парфюмерия (рис. 1). На средства личной гигиены, к которым относится также и мыло, приходится 8% покупательского спроса [6].  

     Рис. 1. Сегменты парфюмерно-косметического рынка Европы 

      По мнению специалистов, в России от 50 до 70% национального рынка парфюмерии и косметики занимают продукты крупных международных производителей. Что же касается рынка мыла, здесь немного другая статистика. Большинство наших покупателей при выборе туалетного мыла явное предпочтение отдает отечественной продукции: цены на нее заметно ниже, чем на импортную, а кроме того, осталось доверие к качеству российского мыла. Видовой ассортимент российской продукции довольно широк и рассчитан на разные возможности покупателей - от самых дешевых сортов мыла типа «Цветочного» до более дорогих и качественных видов. К тому же, ассортимент отечественных производителей туалетного мыла регулярно обновляется.

     Производство сосредоточено главным образом в Приволжском, Центральном и Северо-Западном Федеральных округах, в которых выпускается примерно 83% отечественного туалетного мыла. Туалетное мыло выпускается только в 12 регионах России, причем в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке оно практически не производится. Самыми крупными регионами - производителями туалетного мыла являются г. Санкт-Петербург, Республика Татарстан, Самарская область, г. Москва, Омская, Нижегородская, Свердловская области [5].

     За  последние несколько лет на рынке туалетного мыла произошли большие изменения. В результате кризиса 1998 года большие шансы получили российские производители. И результат не заставил себя долго ждать. Если 7 лет назад импортная продукция занимала 70-80% российского рынка, то сейчас – 40%.

2. Ассортимент мыла

     В переводе с французского toilette означает «чистка» или «приведение в порядок». Поэтому туалетное мыло вполне оправдывает свое название, включая в себя компоненты, которые приводят в порядок вашу кожу. Экстракты лекарственных растений предохраняют ее от различных повреждений и помогают всегда сохранять здоровый вид.

     Кроме того, что туалетное мыло является самым распространенным косметическим  средством, оно также обладает массой полезных свойств: смягчает кожу, оберегая ее от пересушивания, улучшает обменные процессы и снимает раздражение.

     Туалетное мыло защищает от микробов, снимает начавшееся воспаление и предотвращает проявления аллергии.

     Туалетное мыло выпускают твердое, жидкое и  порошкообразное. По назначению мыло бывает обычное и специальное.

     Обычное мыло может быть с цветочной («Земляничное», «Сирень», «Гвоздика») и с фантазийной («Косметическое», «Подарочное», «Консул», «Люкс» и др.) отдушкой.

     По  содержанию жирных кислот мыло выпускают 74, 78, 80%-ое. Процент содержания жирных кислот определяет качество мыла.

     Специальное мыло содержит добавки различного назначения. В мыло «Лесное» введен хвойно-хлорофилло-каротиновый  экстракт. Это мыло рекомендуется  для сухой кожи, склонной к раздражению. Мыло «Сульсеновое» содержит 2,5% сульсена, рекомендуется для укрепления волос и уничтожения зуда и перхоти. Мыло «Гаяне» содержит натуральную краску – хну.

     По  форме куска мыло выпускают круглое, овальное, прямоугольное, фигурное. Масса  куска – от 20 до 200 г. Упаковывают мыло в бумажную или целлофановую обертку, в картонные футляры, в коробки набором по 3-5 штук; выпускают его и без упаковки. Маркировочные данные проставляют на куске (если мыло без обертки), на обертке, коробке, футляре.

     Согласно  ГОСТ 28546-02 «Мыло туалетное твердое» ОТУ, по основным потребительским свойствам отечественное мыло делится на:

     - нейтральное;

     - экстра;

     - детское;

     - ординарное.

     Согласно  же ГОСТ 28546-90, отечественное туалетное  мыло по качеству подразделяется на четыре группы: «Экстра», детское, 1 и 2 группы. К каждой группе предъявляются различные требования [1].

     Показатели  качества для различных  групп

     - Качественное число (массовая доля жирных кислот на 100 г):

     Экстра: не менее 78

     Детское, 1-я и 2-я группы: не менее 74

     - Масса содопродуктов в пересчёте на Na₂O, не более:

     Экстра  и детское: 0,20

     1-я  группа: 0,22

     2-я  группа: 0,25

     - Температура застывания  жирных кислот, выделенных из мыла:

     36 – 41 градус для всех групп.

     - Массовая доля  хлористого натрия (поваренной соли), не более:

     Экстра  и детское: 0,40%

     1-я  группа: 0,50%

     2-я  группа: 0,70% [1].

     В настоящее время ассортимент  мыла огромен. Существует большое количество предприятий, выпускающих мыло. Причем в большинстве эти предприятия  занимаются не только производством  мыла, но также и производством других товаров (средства по уходу за кожей лица, волосами и т.п.). И каждое предприятие старается разнообразить ассортимент выпускаемого мыла, сделать его отличным от товаров других фирм. Поэтому ассортимент мыла различных предприятий зачастую очень сильно отличается друг от друга.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Тенденции производства мыла с лечебно-профилактическими добавками 

Туалетному  мылу путем изменения жирнокислотного  состава или ввода различных добавок придают улучшенные дерматологические и потребительские свойства, уделяют большое внимание его внешнему виду, форме и дополнительным качествам. Установлено, что мягкость действия туалетного мыла взрастает с увеличением содержания жирных кислот говяжьего жира и жировых добавок и снижается с повышением содержания жирных кислот кокосового масла. Ввод кислот кокосового масла в туалетное мыло ограничен раздражающим действием низкомолекулярных кислот. С целью улучшения дерматологических свойств и пенообразования, а также в избежания растрескивания в туалетное мыло вводят более 70% дистиллированных жирных кислот кокосового масла, из которых полностью удалены капроновая (С6), каприловая (С8) кислоты, а содержание каприновой (С10) кислоты не превышает 2%; для пережиривания мыла вводят от 5 до 14% свободных жирных кислот этой же фракции.

    Другие  исследователи предлагают при отгонке низкомолекулярных кислот С6- С10 заменять их равным количеством пеларгоновой кислоты. В состав жирных кислот такого мыла входит 78-83% кислот животного жира, 20-15% кислот улучшенной кокосовой фракции и 2-4% пеларгоновой кислоты.

    Для снижения раздражающего действия мыла и придания ему смягчающего, увлажняющего и дезинфицирующего воздействия  на кожу вводят различные добавки, благоприятно влияющие не переработку мыла и его пенообразовательную способность.

    Ранее считали, что продукты на основе шерстяного жира, в том числе ланолин, должны быть похожи на кожный жир человека, и широко их использовали. Установлено, что по составу и физиологическому воздействию между ними имеются большие различия. В связи с этим более подходящим пережиривающим продуктом является оксиэтилированный ланолин с повышенной способностью всасываться кожей. В качестве пережиривающих добавок рекомендуются следующие:

    -алкиламиды на основе олеиновой, стеариновой, лауриновой кислот и производных сульфоянтарной кислоты, улучшающие пенообразование;

    -неполные  глицериды, например рецинолевой кислоты, и оксиэтилированные неполные глицериды; Глицерин один из компонентов, который добавляют в состав мыла, чтобы обеспечить увлажнение и сохранить естественную влагу кожи. Глицерин входит в мыла: «Глицериновое», «Гармония» для нормальной кожи, «Детское».

    -лецитин,  диэтиленгликольстеарат, жирные высшие  спирты и т.п. Ланолин входит  в состав мыла для предохранения  кожи то обезжиривания, придания  ей мягкости и эластичности. Например: «Ланолиновое», «Детское».

-вазелиновое  масло или парафин жидкий, очищенная  фракция нефти, получаемая после отгонки керосина. Бесцветная маслянистая жидкость, без запаха и вкуса. Практически не растворяется в воде и спирте. Смешивается с растительными маслами, (кроме касторового.) один из смягчающих компонентов предохраняющих кожу от пересушивания. Вазелиновое масло преобразуется на коже в тонкую пленку, которая не растворяется в воде.

-жирные  высокомолекулярные кислоты.

    При добавлении жирных кислот такие «кислые» мыла должны быть хорошо стабилизированы. Жирные кислоты могут вводиться как в жидком виде в мыльную основу перед сушкой, так и в жидком или твердом виде врабатываться в высушенную мыльную основу.

    Традиционно, для улучшения потребительских свойств в рецептуры туалетных мыл вводят; красители, отдушки, цинковые и титановые белила, антиокислители, пластификаторы, а также дополнительные добавки, обладающие специфическим действием.

    Для окрашивания туалетных мыл применяют  различные водораствори-мые красители: родамин, метанил, бирюзовый, флюоресцеин и др. Они должны быть устойчивыми к свету и щелочам. Для окрашивания применяют водные растворы красителей, которые обычно содержат один или два красителя, реже три.

    К положительным качествам указанных красителей относятся и то, что они не окрашивают мыльной пены, которая обычно бывает, окрашена в самые разные цвета, в зависимости от цвета введенного в мыло водорастворимого красителя. [3]

    В последнее время предпочтение отдается натуральным красителям природного происхождения т.к. многие синтетические красители не безразличны для организма в токсичном отношении.

В живой  природе представлен полный спектр цветов.

    Каротиноиды являются пигментами, которые создают  гамму красок. Различные формы каротиноидов могут давать практически неограниченное число цветочных оттенков в диапазоне от желтого и оранжевого до красного.

    Такой краситель, как β - каротин, давно и хорошо известен. Он обладает антиоксидантной активностью, т.е. способствует защите организма от влияния вредных факторов окружающей среды.

    Кроме того, β - каротин может обеспечить увеличение сроков хранения готовой продукции и повысить биологическую ценность мыла.

    Антиоксиданты позволяют мылу сохранить стабильный внешний вид и запах. Они замедляют процесс окисления мыла при взаимодействии с кислородом, прерывая реакцию окисления или разрушая уже образовавшиеся оксиды, что позволяет гарантировать потребительские свойства мыла в течение срока хранения.[4]. Натуральные антиоксиданты, полученные из растений, в своем составе содержат фенольные и полифенольные соединения, способные быстро реагировать с пероксидными радикалами, разрушать гидропероксиды без образования свободных радикалов, что ведет к обрыву цепей и снижению скорости окисления.

    Отдушки, используемые для ароматизации мыл, должны обладать приятным, тонким и стойким запахом, не изменяющимся и полностью не исчезающим в течение гарантийного срока хранения ароматизированного мыла (в течение года).[3]

    Как и ароматы парфюмерии, зачастую аромат мыла раскрывается со временем. Он может иметь головную ноту, ноту сердца и базовую ноту.

    В мыловаренной промышленности цинковые белила используют для ликвидации прозрачности и придания неокрашенному туалетному мылу однородной белой окраски, а также красивых тонов - при использовании красителей.

    Цинковые  белила выпускаются различных марок, в зависимости от содержания окиси цинка и примесей. В производстве туалетного мыла должны применяться цинковые белила только высшей марки М - 1.

    Титановые белила применяют также для устранения прозрачности и улучшения цветового фона, окрашенных мыл. Двуокись титана существует в двух модификациях - анатаз А-1 и рутил Р-1.В зависимости от условий ведения процесса может быть получена та или иная модификация. [3].

    Для устранения хрупкости и обеспечения  мылу пластических и упругих свойств вводят пластификаторы.

    В промышленности известен пластификатор, содержащей диэтаноламин, Глицерин, нитрилотриуксусную кислоту, винную кислоту и воду, но полученное при его введении мыло не обладает достаточной плотностью, плохо пилируется, неустойчиво по цвету и запаху при хранении. В случае введения другого известного пластификатора, состоящего из смеси этаноламиновых солей органических оксикислот, ацетата бигуанидина и других компонентов (более 13), мыло становится липким.

    Для улучшения качества мыла разработан пластификатор, содержащий полиэтиленгликолевые эфиры жирных кислот С10-С18 или бензойной кислоты, алкилоламиды жирных кислот С10-С14 и полиэтиленгликоль с молекулярной массой 400.

    Для сравнения и оценки предлагаемого  пластификатора готовили образцы мыла, в часть, из которой вводили 0,3-0,5% нового.

    В процессе механической обработки выявлено, что оно хорошо обрабатывается с этим пластификатором и обладает лучшей пластичностью. Это позволяет увеличить производство оборудования в 1,5-2 раза.

    Образцы мыла с этим пластификатором по механическим физико-химическим показателям (твердость, пенетрация, пенообразовательная способность) превосходят образцы с известковым пластификатором. Кроме того, это мыло имеет красивый товарный вид, ровную блестящую поверхность и при хранении дольше не теряет цвета и запаха.

    Преимуществом гликолевого пластификатора является и то, что в состав его входит лишь 4 компонента, а расход при введении в мыло уменьшится 0,8 до 0,5%.

    В настоящее время данный пластификатор  внедрен на московской фабрике «Свобода», «Невская Косметика».

    Силикат натрия используется совместно с  другими добавками в производстве синтетических моющих средств, а также в производстве кускового «экономичного» мыла, для повышения их моющих способностей. [3]

    Четвертичные  аммониевые соли для моющих и дезинфицирующих  композиций. Четвертичная аммониевая соль типа алкилтриметиламмонийхлорида фракций C10-C16, обладающая высокими бактерицидными и антистатическими свойствами, рекомендована для использования в моющих и дезинфицирующих композициях.

    При этом имеет большое значение чистота  исходного продукта. Количество и характер примесей, содержащихся в алкилтриметиламмонийхлориде, зависит от наличия примесей в исходном сырье, а также промежуточных и побочных продуктов синтеза.

    При содержании в анализируемых образцах алкилтриметиламмонийхлори-дов 50%-ного целевого продукта содержание примесей составляет от 1,5 до 7,0%) в зависимости от состава исходного сырья и метода алкилирования аминов.

    Примеси представлены в основном промежуточными и побочными продуктами синтеза четвертичных аммониевых солей: свободными аминами - 0,2 - 1,0%), гидрохлоридами аминов - 0,3 - 2,0%, нитрилами до 0,4%), олефинами - 1,0 - 2,0%).

    Идентифицированы  также замещенные и незамещенные амиды. Продукт содержит до 1,5% примесей при исходной СЖК.

    Определено  токсикологическое и дерматологическое  действие образца алкилтриметиламмонийхлорида. По данным Всесоюзного научно-исследовательского института дезинфекции и санитарии. LД 50 для указанного образца составляет 650 мг/ кг. В центральном кожно-венерологическом институте экспериментально установлено, что порогом раздражающего действия на кожу для этого образца является 2%-ная концентрация, подпорогом - 1%-ная. Поскольку бактерицидная активность алкилтриметиламмонийхлорида проявляются в концентрации ниже подпороговой, его можно использовать в различных дезинфицирующих препаратах.

    Антимикробное туалетное мыло содержит в качестве антимикробного вещества от 0,5 до 5% хлоргексидина или его труднорастворимой соли, которые хорошо сорбируются кожей и оказывают длительное антисептическое действие. В качестве пережиривающего вещества в это мыло вводят от 3 до 10%) свободных жирных кислот фракции С10-C14.

    В качестве добавки, действующей увлажняюще и умягчающе на кожу, а также  усиливающей пенообразующую способность, предложены полимерные продукты на основе полиакриловой кислоты - карбомеры (торговая марка карбо-пол 1720), которые добавляют в туалетное мыло в количестве 0,2-1%).

    Смягчающее  действие на кожу оказывает ввод равномерно распределенного в мыле 0,6-5% гидратированного катионного полимера с молекулярной массой 1000-3000000 и размером частиц свыше Змк.

    Добавляемые вещества могут быть заключены в  микрокапсулы. В капсулах содержатся отдушка, бактерицидные вещества, витамины, масла, противовоспалительные вещества.

    Для удаления загрязнений с кожи в  мыло дополнительно вводят частицы  шарообразной формы из водонерастворимой синтетической смолы, например полиэтилена, нейлона, диаметром 1-200 мкм. Эти частицы за счет трения при употреблении мыла способствуют удалению грязи[27]. Добавление чая ослонг (полуферментированного чая) в виде порошка или экстракта может способствовать растворению железа, находящегося на коже, удалению запаха масла, рыбы и т.п. В состав прозрачных мыл, привлекающих потребителя внешним видом, наряду с обычными компонентами - сахарозой, глицерином, гликолями - во многих случаях вводят моно-, ди -, триэтаноламиновые соли жирных кислот, полимерные соли, растительные экстракты.

    Прозрачные  мыла с преимущественным содержанием  триэтаноламиновых солей жирных кислот можно получить непрерывным  способом, используя быстро охлаждаемые формы. Для получения прозрачного мыла светлых тонов в его состав вводят две группы восстановителей: в первую группу входят восстановители сульфитного типа, во вторую - гибриды металлов и некоторых органических соединений/

    Поиски  новых привлекательных форм туалетного мыла приводят к помещению внутри прозрачного мыла фигурных вставок из непрозрачного мыла, инкрустации туалетного мыла цветными вставками, нанесению узора на обе стороны куска мыла, получению кусков мыла с инкрустированным орнаментом или многоцветной окраской/

    Для детей и лиц пожилого возраста с различными заболеваниями выпускают плавающие мыла. Всплывание мыла обеспечивается прессованием его из вспененного материала или образованием внутри мыла полых или с легким наполнителем камер, которым иногда придают форму какой-либо фигурки, или путем приклеивания к куску мыла на нитях всплывающего тела из высокопористого материала.

 
3.1 Новые виды мыла

         Новыми видами являются жидкие мыла, включающие следующие группы компонентов: моющие вещества; стабилизаторы пены, пережиривающие и смягчающие кожу вещества, создающие перламутровый эффект; консервирующие, регулирующие рН и прочие вспомогательные вещества.

Жидкие  мыла фасуются в пластмассовые флаконы, которые своим внешним видом привлекают покупателей и могут служить украшением ванной комнаты. Весьма существенным моментом является то, что затвором для этих флаконов служит дозирующий насос. В развитии производства жидкого мыла играют факторы, как возможность использования компонентов, которые трудно или вообще нельзя ввести в кусковое мыло, и регулирование рН до величины, близкой к рН кожи (№ 5,5); рН обычных мыл выше 8. Это обеспечивает жидким мылам не только превосходные дерматологические свойства благодаря специальному подбору ПАВ, но и придает мылу функции (например, мытье и одновременно смазывание кожи кремом).

    Первостепенное  значение при использовании ПАВ  в гигиенических моющих средствах имеют их дерматологические свойства, в связи, с чем наряду с алкилсульфатами и олефинсульфонатами в них широко используются «мягкие» ПАВ, не оказывающие раздражающего действия на кожу. К ним относят алкилсульфоэтоксилаты (особенно на основе этоксилатов алкилоламидов), сульфосукцинаты, N- ацилметиллауриды, ацилизотионаты, эфирокарбоксилаты, ПАВ типа бетаинов, конденсаты жирных кислот с белками.

    Фирмой  Goldschmidt AG(ФРГ) рекомендуются составы жидких мыл на основе сульфоэтоксилатов и бетаина.

    В жидких мылах и других гигиенических  средствах для взрослых широко применяют амфотерные ПАВ, используемые ранее для детских препаратов.

    Продолжаются  синтезы новых «мягкие» ПАВ, в  том числе амфотерных и цвиттерионных фосфатов, подбираются многочисленные смеси «мягкие» ПАВ и с добавками различных ингибиторов раздражения.

    Для мытья тела предлагаются слабокислые  составы, содержащие ферменты (целлюлозу и протеазу). В средства для ухода за телом включают собственно мыло в сочетании с различными ПАВ, обеспечивающими благоприятное дерматологическое воздействие.

    На  сегодняшний день отечественный  рынок моющих средств, в том числе  туалетного мыла, довольно беден по сравнению со странами Западной Европы и Америки. В связи с этим необходим поиск новых компонентов, с помощью которых можно улучшить качество и расширить ассортимент продукции, повысить конкурентоспособность, увеличить сроки хранения готовой продукции, придать специфические лечебные и лечебно-профилактические средства. Выполнению этой задачи будет способствовать не только внедрение современной технологии, использование новых видов жирового сырья, а также натуральных дополнительных добавок и наполнителей природного происхождения, выпуск которых в настоящее время либо недостаточен, либо вовсе отсутствует.

    Нарастающая индустриализация и научно-технический  прогресс в различных областях жизни с точки зрения экологии и медицины уже не оценивается как исключительно прогрессивное явление. Ускорение темпа производства продуктов и сырья для них в ущерб натуральности и безопасности для человека уже сейчас приносит горькие плоды. Так наряду с неблагоприятным воздействием технологических и антропогенных факторов на первый план выходит все большее содержание в сырье и готовых продуктах добавок искусственного происхождения.

    К примеру, в качестве дезодорирующих дезинфицирующих добавок многие предприятия используют в рецептурах мыл различные химические вещества; бромсалицилаты, гексохлорофен и его производства, алкилсульфаты и динатриевые соли сульфоянтарной кислоты и другие.

    Одним из путей решения этой проблемы является выпуск продуктов с натуральными ингредиентами, приносящими пользу здоровью людей, повышающими его сопротивляемость заболеваниям, способные улучшать многие физиологические процессы в организме, позволяющие человеку долгое время сохранять активный образ жизни.