Эта группа изделий занимает второе место в объеме
косметической продукции. В нее входят следующие средства: для мытья
волос; ополаскиватели; для ухода за волосами, сохранения прически и
укладки волос; для укрепления волос, улучшения их структуры и внешнего
вида; антисеборейные средства; для обесцвечивания, окраски и оттеночной
мойки волос; для завивки волос и т. д. Ведущее место среди них занимают
шампуни.
Средства для мытья волос. К этим средствам относятся туалетные
мыла (твердые, жидкие и порошкообразные), шампуни на мыльной основе
(жидкие и порошкообразные), шампуни на основе синтетических
поверхностно-активных веществ (жидкие, желеобразные и кремообразные) .
Основная цель очищающих средств для волос - удаление жира, загрязнений и
пыли с волос и кожи головы, а также отмирающих клеток с ее поверхности.
Мыла. Мылами называют различные соли
высокомолекулярных жирных, смоляных или нафтеновых кислот. В качестве
примесей или добавок они содержат некоторое количество неомыленного жира
и неомыляемых веществ, электролитов, красок, отдушек, консервантов и др.
Водные растворы этих мыл обладают поверхностной активностью —
способностью образовывать пену, смачивать, эмульгировать и коллоидно
растворять маслообразные загрязнения; этим и объясняется их моющая
способность.
В зависимости от состава жиров (и жирозаменителей) и щелочей,
применяемых для производства мыла, оно может быть твердым, мягким и
мазеобразным. Калиевые мыла более мягкие, чем натриевые.
Молекула мыла СН3 (СН2)п-COONa состоит из двух разнородных частей. На
одном конце молекулы асимметрично расположена группа COONa, придающая
молекуле мыла гидрофильность и обеспечивающая растворимость его в воде.
Остальная часть молекулы (длинный углеводородный радикал СН3 (СН2)„, где
п, равное более 9) гидрофобна. Таким образом, мыла являются дифильными.
В зависимости от назначения мыла можно разделить на три основные группы:
1) хозяйственные, применяемые главным образом для стирки тканей и мытья
различных предметов; 2) промышленные и специальные; 3) туалетные,
предназначенные для ухода за телом и волосами.
Жидкие туалетные мыла представляют собой отдушенные водноспиртовые
растворы триэтаноламинового мыла олеиновой кислоты и калийного мыла
жирных кислот растительных масел с различными добавками.
Жидкое туалетное мыло содержит до 20 % жирных кислот, 10-20 % этилового
спирта и до 1 % отдушки, остальное вода.
Спирт (хотя и нежелательный компонент для средств ухода за волосами)
предназначен для снижения вязкости, обеспечения прозрачности, а также
для уменьшения гидролиза мыла и понижения температуры затвердения. Для
производства жидких туалетных мыл применяются подсолнечное, соевое,
кориандровое и другие жидкие светлоокрашенные растительные масла,
содержащие не более 5 % стеариновой и пальмитиновой кислот, а также
кокосовое масло или соответствующую фракцию хорошо фракционированных
синтетических жирных кислот. Технологический процесс приготовления
жидких туалетных мыл состоит из нескольких стадий: приготовления
триэтаноламинового мыла олеиновой кислоты; кокосового мыла; смеси
различных мыл; пар-фюмирования; созревания жидкого мыла; фильтрования;
фасовки в стеклянную тару, упаковки и транспортировки на склад.
Жидкое мыло приготавливают в варочном котле, снабженном паровой рубашкой
и мешалкой. В него загружают предусмотренные рецептурой деготь, канифоль
и другие компоненты и при температуре 90— 95 °С омыляют их. Отдельно
готовят смесь омыленного едким кали
кокосового масла в водно-спиртовом растворе. Затем
все смешивают, добавляют воду, глицерин и спирт.
Массу при температуре 40—45 °С парфюмируют отдушкой и оставляют на 5—6
дней для созревания. Готовую массу фильтруют и фасуют в стеклянную тару
на механизированной линии жидкого розлива.
Жидкие мыла должны отвечать следующим требованиям: содержание жирных
кислот не ниже 18 %; при длительном хранении не должно появляться мути,
хлопьев или осадка; при температуре 5 °С не должны желатинироваться;
реакция должна быть нейтральной или слабощелочной.
Шампуни на мыльной основе. Моющие средства на мыльной основе обладают
хорошим моющим действием, однако из-за высоких значений pH (9—9,5),
низкой пенообразующей способности становятся все менее популярными. При
мытье волос в жесткой или морской воде рекомендуется пользоваться
шампунями на основе поверхностно-активных веществ. В качестве моющего
начала в этих шампунях используются мыла.
Технологический процесс приготовления шампуней на мыльной основе
осуществляется следующим образом. В варочный котел 4 (рис. 20) загружают
заранее приготовленный и отфильтрованный раствор едкого кали и
предусмотренное рецептурой количество касторового масла. Приготовление
касторового мыла (омыление) ведут при перемешивании и нагревании массы
до кипения.
Масло омыляется до получения прозрачной клееобразной массы. После
приготовления касторового мыла в котел 4 из емкости 17 через мерник 9
загружают олеиновую кислоту. После ее загрузки продувают трубопровод во
избежание образования в нем триэтанололеинового мыла.
Триэтаноламин из емкости 16 (цеховое хранение) насосами 13 подается в
вакуум-мерник 10, взвешивается на весах 11 в емкости 12 и насосом
подается в котел 4. Трубопровод также продувается паром. Масса омыляется
в течение 30 мин при нагревании до температуры кипения и периодическом
перемешивании.
Рис. 20. Универсальная технологическая схема
производства шампуней
После приготовления триэтаноламиновое мыло охлаждают до температуры
80—85 °С путем подачи холодной воды в рубашку варочного котла с тем,
чтобы при последующей загрузке подогретой воды в емкости 1 через мерник
2 в котле не было бы вскипания и обильного ценообразования. Воду
загружают порциями при постоянном перемешивании. Охлаждают шампунь до
температуры 40-45 °С. В охлажденную массу добавляют спирт, отдушку из
мерника 3 и другие активные компоненты, которые готовят заранее, и
загружают в котел через мерник 6. Шампунь перемешивается в течение 5
мин, после чего лабораторией отбирается проба на анализ. После
заключения лаборатории о соот-* ветствии готового продукта требованиям
Госстандарта СССР шампунь самотеком сливают в аппарат 15, где он
отстаивается в течение времени,
предусмотренного регламентом. После отстаивания
шампунь насосом 14 подается в мерник 8, взвешивается на весах 7, а
оттуда самотеком поступает на фасовку. Обратный холодильник 5
предназначен для концентрации паров спирта, выделяемых при повышенной
темпе-ратуре шампуня. В 60—70-х годах получили распространение шампуни,
в которых в качестве моющего вещества использовалось мыло,
приготовленное на основе растительных масел. Это шампуни ’’Харьковский”,
’’Особый”. Последний содержал экстракт хны. Однако в последующие годы их
сбыт резко уменьшился, и сейчас они практически не вырабатываются.
Шампуни иа основе поверхностно-активных веществ (ПАВ). В настоящее время
шампуни выпускают главным образом на основе синтетических
поверхностно-активных веществ.
Шампуни приготавливают в виде жидкостей, кремов и гелей. В за-висимости
от содержания ПАВ они могут быть обычными и концентри-] рованными. В
состав шампуней входят следующие группы веществ: , ПАВ (основа);
стабилизирующие, пережиривающие, смягчающие вещества; биологически
активные вещества (витамины, хвойно-каротиновая паста, провитаминный
концентрат из хвои, яичное масло, лецитин и фосфатиды, белковый
гидролизат, апилак, настои хмеля, ромашки, крапивы и др.), отдушки,
растворители, пластификаторы и другие вещества.
В отличие от шампуней, приготовленных на мыльной основе, шампуни на
основе ПАВ имеют ряд преимуществ, которые способствуют их быстрому
распространению в мировой практике. Основными из них являются следующие:
в сочетании с полезными добавками не раздражают кожу; значение pH их
близко к реакции кожи головы (5-8,5); легко сочетаются с веществами
лекарственного назначения, экстрактами лекарственных растений,
лецитином, растительными маслами, продуктами переработки яичных белков и
другими продуктами животного и растительного происхождения, что
обеспечивает эффективное питание корней волос; легко растворяются в воде
любой жесткости; имеют высокую устойчивость к элементам жесткости воды;
обладают хорошей пенообразующей способностью и достаточным моющим
действием; стабильны в процессе хранения при температуре не ниже 5 °С;
хорошо смываются и не оставляют на волосах и коже налета, делают волосы
мягкими и придают им блеск; не обезжиривают волосы и кожу и не
раздражают ее.
Процесс приготовления жидких шампуней, например шампуня ’’Лада” (см.
рис. 20), заключается в основном в смешивании всех активных компонентов
шампуня. Концентрированный оксиэтилированный натрийлауриссульфат (сактипон)
разогревают в аппарате 16. Иногда^ в этот же аппарат подводят воду для
уменьшения его концентрации. В приведенной схеме вода подведена
непосредственно к варочному котлу 4. Диалкилоламиды из бочек или из
другой тары с помощью разрежения загружаются в вакуум-мерник 9. После
взвешивания на весах 12 насосом 13 подаются в котел 4. В него подаются
также вода и ПАВ согласно рецептуре. Варочный котел 4 оборудован
мешалкой и паровош рубашкой. Загрузка котла осуществляется с помощью
сжатого воздуха; при работающей мешалке. При перемешивании массу
нагревают до 40 °С с помощью пара, подаваемого в рубашку котла, и
готовят основу: в течение 2 ч. При получении однородной консистенции
подогрев прекращается и масса охлаждается до 25—30 °С.
После охлаждения массы до указанной температуры в котел при
перемешивании загружается спирт, а также отдушка из мерника 3. После
ввода всех компонентов и тщательного их перемешивания отбирают пробу
шампуня для определения pH. При pH более 7,5 в шампунь отдельными
порциями из мерника 6 вводится раствор лимонной кислоты, который готовят
отдельно в эмалированном реакторе.
Шампунь считается пригодным к выпуску при pH 5-8,5.
Отбирают пробу на полный анализ и по получении положительного результата
готовый шампунь сливают из варочного котла 4 в аппарат для готового
шампуня 15. В дальнейшем шампунь насосом 14 перекачивается в сборники 8
на весах Т и после взвешивания передается на фасовку. Фасовка жидких
шампуней производится в стеклянную или полиэтиленовую тару.
Предприятия выпускают также кремообразные и желеобразные шампуни. Они
экономичны, позволяют увеличить выпуск продукта в пересчете на активное
вещество на том же оборудовании, т. е. значительно увеличить мощность,
производительность труда, снизить себестоимость за счет экономии
транспортных расходов, упаковочных материалов и других факторов.
Технологическая схема приготовления кремообразного шампуня на основе ПАВ
отличается от технологии получения жидких шампуней не только рецептурой,
но и режимом приготовления, а также оборудованием для приготовления и
фасовки.
Технологическая схема приготовления сложного по составу кремообразного
шампуня непрерывным способом
Технологическая схема приготовления сложного по составу кремообразного
шампуня непрерывным способом
(рис. 21) заключается в следующем.
Рис. 21. Непрерывная технологическая схема
производства кремообразного шампуня
Олеилметилтаурид натрия, оксиэтилированный алкилфенол,
триэта-ноламиновую соль лаурилсульфата, а также ализариновое масло,
про-пиленгликоль и хлорофиллокаротиновую пасту по трубопроводу А с
помощью многокомпонентного насоса-дозатора 1 в
соответствующих рецептуре количествах прокачивают через непрерывно
действующий нагреватель 2. В период прокачки компоненты нагреваются с
помощью! горячей воды до температуры 50—60 °С. Подогретая смесь
поступает в реакторы 6, работающие попеременно. Сюда же по трубопроводу
Б насосом-дозатором 6 через подогреватель 7 закачивают моноэтанола-мид
синтетических жирных кислот С10—Ci6, хлористый натрий, нагретый до 70-75
°С. По трубопроводу В закачивают теплую дистиллированную воду (40-45
°С). Смесь перемешивается при малой частоте вращения мешалки 1 ч. Затем
массу охлаждают до 40 °С и вводят отдушку (на схеме не показана). С
помощью переключателя 8 реакторы работают попеременно. Приготовленный
шампунь насосом 11 прокачивается через холодильник 13, где масса
охлаждается до 18—20 °С, в деаэратор 4. Реакторы и деаэратор работают
под разрежением, создаваемым насосом 12. В дальнейшем кремообразная
масса поступает в отстойные баки 5 и после положительного результата
анализа на качество продукта с помощью насоса 14 через переключатель 9
поступает на тубона-полнительную машину для фасовки ее в тубы.
По данной схеме непрерывный процесс дозирования осуществляется с помощью
специальных многокомпонентных дозирующих насосов 1 и 6. Эти насосы имеют
несколько пар цилиндров, число которых соответствует числу рецептурных
компонентов. Поршни приводятся в движений от одного вала и двигателя
(особенность конструкции), этим достигается большая точность объемного
дозирования, чем при установке нескольких одноплунжерных дозаторов. Ход
поршня плавно регулируется с помощью специального приспособления с
подачей продукта от нуля до заданного количества. Управление всем
процессом осуществляется с пульта управления 10.
Как уже отмечалось, благоприятной средой для
микробов и грибков являются шампуни, содержащие в своем составе продукты
расщепления белков, яичного желтка и др. При использований тары, через
стенки которой не происходит диффузии кислорода, увеличивается опасность
заражения продуктов анаэробными микробами, поэтому в их рецептуры вводят
консерванты для предохранения шампуней от порчи.
Одним из наиболее эффективных и широко применяемых в шампунях
консервантов является формалин. Он совместим со многими ингредиентами
шампуней, активен против большого ряда микроорганизмов при широком
диапазоне pH. Его используют обычно в количестве 0,05-ОД %. В
большинстве шампуней он достаточно эффективен при содержании 0,08 %.
Несмотря на то что формалин летуч, имеет запах и может вступать в
реакцию с некоторыми душистыми веществами, давая в отдельных случаях
окраску, его применяют во многих зарубежных шампунях.