Кустарное производство мыла, свечей, колёсной мази и кожевенных жиров

Всё кустарное производство мыла, свечей, мазей и жиров вращается вокруг двух опасностей: едкая щёлочь и горячее горючее сырьё (расплавленный жир, дёготь, воск, парафин). Щёлочь (едкое кали KOH, едкий натр NaOH) и крепкий поташный щёлок разъедают кожу, а при попадании в глаза вызывают необратимое помутнение роговицы. Колликвационный (влажный) некроз кожи щёлочью наступает без резкой боли — ожог обнаруживают поздно, когда ткани уже разрушены. Поэтому обязательны: защита глаз (очки), фартук и, по возможности, рукавицы; ёмкость со слабой кислотой для немедленной нейтрализации (3% уксусная кислота, разбавленный лимонный сок, отвар щавеля или хвои) и большой запас чистой воды. Смывать щёлочь только водой бессмысленно — сначала нейтрализация кислотой, затем обильное промывание. Второй блок рисков — пожар: расплавленные жиры, парафин, дёготь и воск имеют температуру вспышки 180–250 °C и при перегреве загораются сами. Перегретый жир и дёготь нельзя тушить водой — горящее масло разбрызгивается; тушить крышкой, мокрой мешковиной, песком или землёй. Дёготь и смола при перегонке выделяют едкие и горючие пары — работа ведётся только на открытом воздухе или при сильной тяге. Все горячие операции — варка, отливка, вытапливание — выполняются вдали от легковоспламеняющихся материалов, с котлом на устойчивом очаге, чтобы исключить опрокидывание расплава на ноги.

Основа всего мыловарения без промышленной соды — поташ, то есть карбонат калия K2CO3, который выщелачивают из древесной золы лиственных пород. Лучшая зола — от берёзы, ольхи, дуба, бука, ясеня, вяза, клёна, лещины; она содержит до 10–12 % поташа. Зола хвойных пород (ель, сосна) бедна калием и содержит смолы — для щёлока малопригодна. Не годится зола с примесью несгоревшего угля, торфа, соломы злаков. Золу просеивают через сито или частую сетку, отбрасывая угли и крупный мусор. Выщелачивание ведут горячей водой: золу засыпают в кадку или котёл на треть объёма и заливают чистой дождевой или талой водой (соотношение зола:вода примерно 1:3), кипятят или настаивают 2–4 часа при помешивании, затем дают отстояться 12–24 часа до прозрачности верхнего слоя. Прозрачный желтоватый раствор — это сырой щёлок. Его сливают через плотную ткань. Концентрацию проверяют плавучестью: свежее куриное яйцо или очищенная картофелина должны плавать, выставляя над поверхностью «пятачок» диаметром 1,5–2 см; если тонут — раствор упаривают кипячением. Сырой щёлок содержит K2CO3 и немного KOH (за счёт гидролиза) с pH около 11,5–12. Для получения более крепкой едкой щёлочи его каустифицируют известью (см. следующий раздел). Упаренный и выкристаллизованный поташ хранят в плотно закрытой посуде — он гигроскопичен и расплывается на воздухе.

Сырой поташный щёлок действует на жиры слабо, поэтому его переводят в едкое кали реакцией с гашёной известью (каустификация): K2CO3 + Ca(OH)2 → 2 KOH + CaCO3(осадок). Известь гасят водой (негашёная известь CaO + H2O → Ca(OH)2) с большим выделением тепла; для работы берут известковое молоко или «пушонку». Порядок: в кипящий поташный щёлок порциями вносят известковое молоко при помешивании; карбонат кальция выпадает белым осадком, а раствор приобретает жгучий едкий вкус. Пробу на готовность делают так: несколько капель раствора наносят на ладонь и растирают — едкий раствор даёт ощущение «мылкости» (скользкости). Осадок отстаивают и сливают прозрачный едкий щёлок. Аналогично получают едкий натр из соды: Na2CO3 + Ca(OH)2 → 2 NaOH + CaCO3. Едкий натр даёт твёрдое мыло, едкое кали — мягкое (жидкое или мазеобразное) «зелёное» мыло. Практическое правило: для твёрдого хозяйственного мыла нужен натрий, для жидкого/мазеобразного — калий. Едкие растворы держат в стеклянной, глиняной или эмалированной посуде (не в алюминиевой — алюминий разъедается). Чем выше концентрация KOH/NaOH, тем быстрее и полнее идёт омыление, но тем выше риск ожога.

Сырьём служат животные жиры (говяжий, бараний, свиной — смалец), рыбий жир и растительные масла (подсолнечное, льняное, конопляное, рапсовое, кокосовое). Ключевая характеристика — число омыления, то есть количество мг KOH, необходимое для омыления 1 г жира. Ориентировочные значения: говяжий и бараний жир 190–200, свиной 193–200, подсолнечное масло 188–194, льняное 188–195, рапсовое 170–180, касторовое 176–187, кокосовое 246–268, рыбий жир 180–200. Чем выше число омыления, тем больше щёлочи требуется. Твёрдость будущего мыла определяют насыщенные жирные кислоты: стеариновая (т. пл. 69,6 °C) и пальмитиновая (62,9 °C) дают твёрдое мыло; олеиновая (13,4 °C) и линолевая (−5 °C) — мягкое и жидковатое. Поэтому твёрдое мыло варят из твёрдых животных жиров, а для мягкого используют жидкие масла и рыбий жир. Жир перед варкой очищают: вытапливают (перетапливают) на слабом огне с небольшим количеством воды, снимают шкварки, отстаивают и сливают с осадка; прогорклый жир портит мыло, придавая ему жёлтый цвет и неприятный запах. Для свечей лучшим сырьём служит стеарин (см. раздел о свечах), а для дешёвых — вытопленный говяжий или бараний жир, очищенный от воды и примесей.

Мыло — это соли жирных кислот. При нагревании жира (триглицерида) со щёлочью идёт гидролиз: триглицерид + 3 KOH (или NaOH) → глицерин + 3 соли жирных кислот (мыло). Реакция необратима в щелочной среде. Общая методика: в котле растапливают жир и нагревают его до 60–70 °C; тонкой струёй при непрерывном помешивании вливают едкий щёлок (или крепкий поташный щёлок), добавляя его порциями, а не весь сразу. Масса проходит характерные стадии: сначала образуется молочная эмульсия, затем она густеет, при дальнейшем нагреве и перемешивании появляется «след» (капля, падающая с мутовки, оставляет след на поверхности), и наконец масса становится полупрозрачной, клейкой и однородной — «мыльным клеем». Полное омыление узнают по пробам: капля мыла на стекле застывает прозрачной без маслянистого ободка; капля, растёртая между пальцами, не должна давать ощущения жира; проба на язык — мыло не должно «щипать» (избыток щёлочи) и не должно оставлять жирного пятна на бумаге (непрореагировавший жир). При нехватке щёлочи доваривают, добавляя её; при избытке — вводят ещё жира. Варку ведут 1,5–3 часа на слабом огне. Глицерин, образующийся при омылении, остаётся в мыле и придаёт ему смягчающие свойства, либо отделяется при высаливании.

Мягкое мыло получают омылением жиров едким кали (или крепким поташным щёлком без высаливания). Это полужидкая или мазеобразная масса от жёлто-зелёного до тёмно-зелёного цвета, полностью растворимая в холодной воде. Соотношение: на 1 часть жира по массе берут примерно 2 части едкого щёлока; при использовании сырого поташного щёлока его нужно больше и концентрация должна быть высокой. Калийное мыло — лучшее моющее средство для стирки белья, мытья посуды и тела в полевых условиях, оно обладает выраженным бактерицидным и инсектицидным действием (уничтожает вшей, блох, клещей) и потому применяется как санитарное и ветеринарное средство. Его также используют как основу для жидких медицинских мыл и как эмульгатор в жировых эмульсиях. Хранят мягкое мыло в берестяных коробах, глиняных горшках, деревянных бочонках или плотно закрытых тубах; на воздухе оно постепенно подсыхает, но не портится. Недостаток — не держит твёрдую форму, поэтому для кускового мыла его переводят в натриевое высаливанием (см. следующий раздел).

Твёрдое кусковое мыло получают из мыльного клея высаливанием — добавлением поваренной соли NaCl. Натриевые соли жирных кислот нерастворимы в концентрированном солевом растворе, поэтому при внесении соли мыло всплывает на поверхность плотным слоем («ядро»), а внизу остаётся «подмыльный щёлок», содержащий глицерин, избыток щёлочи, соль и примеси. Техника: к горячему мыльному клею при помешивании добавляют сухую соль или крепкий рассол (насыщенный раствор NaCl, ~26 %) порциями, пока мыло не начнёт отделяться крупными хлопьями и всплывать. Варку прекращают, дают отстояться 2–6 часов; ядро снимают, подмыльный щёлок сливают (глицерин можно использовать отдельно). Для получения более чистого и твёрдого мыла высаливание повторяют дважды, растворяя ядро в воде и снова высаливая. Натриевое мыло нарезают на куски, подсушивают 2–4 недели на воздухе — при этом оно твердеет и теряет лишнюю воду. Содержание жирных кислот в хозяйственном мыле маркируют в процентах: 72 %, 60 %, 40 %. Чем выше процент, тем больше моющей способности и твёрдости. Высаливание также служит способом перевода мягкого калийного мыла в твёрдое натриевое: к раствору калийного мыла добавляют соль, калий вытесняется натрием, и мыло твердеет.

Базовое хозяйственное мыло варят из смеси твёрдых животных жиров. Для удешевления и улучшения свойств вводят наполнители: канифоль (до 10–15 % от массы жира) повышает пенообразование, растворяет грязь и предохраняет мыло от прогоркания; силикат натрия (жидкое стекло, до 5–10 %) увеличивает моющую способность и твёрдость, но в избытке делает мыло хрупким и едким; кальцинированная сода Na2CO3 (до 5 %) — дешёвый наполнитель для низших сортов; крахмал, тальк или мел — инертные наполнители, увеличивающие объём. Расчёт щёлочи ведут по числу омыления жировой смеси с 5–10 % избытком на свободную щёлочь (она улучшает моющую способность, но в избытке раздражает кожу). Рецептура хозяйственного мыла 72 %: 100 частей говяжьего/бараньего жира, 13–14 частей едкого натра (100 %-го), вода, высаливание солью. При варке с поташным щёлоком и каустификацией известью выход ниже и требует большего навыка, но не зависит от промышленных реагентов. Готовое хозяйственное мыло должно быть однородным, без жирных прожилок, без едкого запаха, при разрезе — блестящим и плотным.

Туалетное мыло в кустарных условиях получают переработкой хорошего хозяйственного (лучше 72 %-го). Мыло натирают на тёрке или строгают тонкой стружкой, слегка увлажняют и перетапливают на водяной бане (не выше 70–75 °C, чтобы не разложить добавки). В расплав вводят смягчающие и лечебные добавки: глицерин, ланолин, мёд, растительные масла (оливковое, касторовое), отвары трав (ромашка, череда, крапива, чистотел), овсяную муку как мягкий скраб. Отдушку дают натуральными средствами: эфирные масла (хвойное, лавандовое, мятное), настои смол, пряностей, хвои; в крайнем случае — слабый раствор природных ароматизаторов. Красители — только стойкие натуральные: отвар луковой шелухи (жёлтый), свекольный сок (розовый), сок шпината/крапивы (зелёный), куркума (жёлто-оранжевый), древесный уголь (серо-чёрный). Тёплую массу разливают в смазанные маслом формы (деревянные, глиняные, жестяные), дают застыть, вынимают и сушат 2–3 недели. Хорошо проваренное туалетное мыло даёт обильную мелкую пену, не раздражает кожу и не оставляет налёта. Основной дефект переплавки — расслоение при избытке воды или перегреве; его устраняют повторным перетапливанием с малым количеством жира.

Свечное сырьё делится на четыре группы. Стеарин (смесь твёрдых жирных кислот, главным образом стеариновой и пальмитиновой, т. пл. 50–69 °C) даёт лучшие кустарные свечи: твёрдые, белые, не оплывающие, с ярким ровным пламенем и без копоти. Стеарин получают из жира расщеплением (гидролизом) с последующим отжимом жидких кислот; в упрощённом варианте — длительным кипячением жира со щёлочью и разложением мыла кислотой, либо покупкой готового. Парафин (продукт нефти, т. пл. 45–65 °C) дёшев и доступен, но мягче, оплывает и коптит; его улучшают добавкой стеарина. Пчелиный воск (т. пл. 62–64 °C) — самое дорогое и лучшее сырьё: восковые свечи почти не коптят, приятно пахнут и долго горят. Сальные свечи (из говяжьего или бараньего сала, т. пл. 40–50 °C) — самые дешёвые, но мягкие, оплывающие и сильно коптящие; их применяют лишь при острой нехватке лучшего сырья, улучшая добавками. Общее правило: чем выше температура плавления материала, тем твёрже и «суше» свеча, тем меньше она оплывает и коптит. Смеси подбирают так, чтобы температура плавления была не ниже 45–50 °C для устойчивости формы при комнатной температуре.

Фитиль — главный регулятор качества свечи: от него зависят яркость, ровность пламени, копоть и полнота сгорания. Фитиль скручивают или плетут из хлопчатобумажных нитей (лён хуже — тлеет). Число нитей подбирают под диаметр свечи: для тонкой свечи — 3–4 нити, для толстой — 8–12 и более; слишком толстый фитиль даёт коптящее пламя с «языками», слишком тонкий — свеча «тонет» в лужице расплава и гаснет. Нити предварительно вываривают или пропитывают составами, уменьшающими тление и зольность и повышающими капиллярность: раствор борной кислоты (3 %), буры, фосфата аммония; для придания фитилю жёсткости и полного сгорания иногда применяют слабый раствор селитры (калийной или натриевой). Пропитанные нити высушивают. Техника заправки: фитиль окунают в расплавленный материал, дают застыть (он становится жёстким), затем продевают в форму. Готовый фитиль должен быть ровным, без узлов, слегка выступать над свечой (0,5–1 см) и при горении загибаться в край пламени, где сгорает без остатка. Неровный фитиль — основная причина мигания и копоти кустарных свечей.

Три способа изготовления. Макание (окунание): фитиль на палочке многократно окунают в расплавленный материал (60–70 °C, чтобы слой был тонким и ровным), каждый раз давая слою остыть; за 15–30 погружений наращивают свечу нужного диаметра, придавая ей коническую форму. Способ даёт ровные «церковные» свечи без швов, но трудоёмок. Отливка в формы: формы (жестяные, стеклянные, глиняные, деревянные — разъёмные) смазывают изнутри тонким слоем масла или мыльной воды, по центру натягивают фитиль (через отверстие в дне или грузиком), заливают расплав и дают медленно остыть; при остывании у фитиля образуется усадочная воронка, которую заливают повторно горячим материалом. Отливка — основной промышленный способ, пригодный для массового изготовления. Катание (только для воска и вощины): разогретый лист вощины накатывают на фитиль, получая свечу без нагрева до жидкого состояния. Общий приём: свечи охлаждают медленно и равномерно, иначе они трескаются и коробятся; застывшие свечи извлекают из форм, подрезают фитиль и основание. При отливке смесью парафин+стеарин (3:1…2:1) свечи получаются твёрдыми и малооплывающими.

Сальные свечи — крайний случай. Чистое сало коптит, оплывает и быстро тает; его улучшают, добавляя 5–10 % пчелиного воска (повышает твёрдость и снижает копоть) и немного квасцов или поваренной соли (уменьшают оплывание). Сальные свечи горят неярко, с чадом, поэтому их размещают в фонарях с хорошей тягой. Стеариновые свечи — эталон: их отливают из чистого стеарина или смеси стеарин+парафин (1:1…3:1), они белые, твёрдые, почти без копоти, пламя яркое и ровное; именно стеариновые свечи следует заготавливать для аварийного освещения. Восковые свечи делают маканием или катанием из чистого пчелиного воска либо смеси воск+стеарин (1:1); они самые долгогорящие и ароматные, но дороги. Парафиновые свечи — самые дешёвые массовые; для твёрдости и снижения оплывания в парафин добавляют 10–25 % стеарина или немного воска. Практическая рекомендация: лучшее соотношение «цена/качество» для кустарного производства — смесь 70 % парафина и 30 % стеарина; она даёт твёрдую, слабооплывающую свечу с ровным пламенем. Все свечи перед хранением охлаждают и оберегают от жары (выше 35–40 °C парафин и сальные свечи размягчаются и деформируются).

Колёсная (дегтярная) мазь — густая чёрная смазка для осей телег, деревянных и грубых металлических подшипников скольжения, а также защитно-консервирующее покрытие дерева и металла от влаги и ржавчины. Сырьё: берёзовый дёготь (продукт сухой перегонки берёзовой коры, тёмная маслянистая жидкость с антисептическими и водоотталкивающими свойствами), гашёная известь-пушонка Ca(OH)2, древесная или канифольная смола (вар), реже — сало, ворвань или отработанное масло. Известь служит загустителем, превращающим жидкий дёготь в густую мазь; смола повышает липкость и плёнкообразование; жир придаёт пластичность. Общая технология варки: дёготь нагревают в котле на слабом огне (не до кипения), при помешивании постепенно всыпают сухую гашёную известь (пушонку) и, при необходимости, расплавленную смолу; массу уваривают при постоянном помешивании до однородной густой консистенции — проба на палочке: мазь должна держаться и тянуться, не стекая каплями. Готовую мазь разливают в деревянные или жестяные ёмкости и дают остыть. Признак перегрева — вспышка паров дегтя; при перегреве котел накрывают крышкой и снимают с огня. Работа ведётся на открытом воздухе из-за едких паров.

Классическая дегтярная колёсная мазь: 2 части берёзового дёгтя на 1 часть гашёной извести-пушонки, уваренные до густоты; при необходимости добавляют 0,3–0,5 части смолы (вара) для липкости. Более пластичная мазь для холодного климата: дёготь 3 части, известь 1 часть, сало или ворвань 0,5 части. Смоляная мазь (вар+известь) для грубой смазки деревянных осей: смола 2 части, дёготь 1 часть, известь 1 часть. Солидол — консистентная смазка на нефтяной основе, которую можно приготовить и кустарно: нефтяное (минеральное) масло загущают кальциевым мылом, получаемым прямо в масле омылением жира гашёной известью: 8–15 % жира омыляют известью в нагретом масле до образования однородной мази. Солидол водостоек и хорош для подшипников качения и механизмов. Графитовая смазка (для трущихся пар под нагрузкой): к колёсной мази или солидолу добавляют 5–10 % мелкого графита. Общее правило: для деревянных осей и грубых пар трения — дёготь/смола с известью; для металлических подшипников — солидол; для высоконагруженных узлов — графитовая добавка. Все мази хранят в плотно закрытой таре, предохраняя от пыли и воды.

Кожевенные жиры — это жиры, которыми пропитывают (жируют) выдубленную кожу, чтобы придать ей мягкость, эластичность, водостойкость и стойкость к растрескиванию. Классическое сырьё — ворвань, то есть жир морских животных (тюлений, китовый) и рыб; в континентальных условиях её заменяют рыбьим жиром, говяжьим и свиным салом, костным жиром, а также касторовым и льняным маслом. Жирование (жировка) заключается во введении жира внутрь структуры кожи. Простейший способ — намазывание (шприцевание) подогретого жира на влажную кожу с последующим разминанием; более равномерный — обработка жировой эмульсией: жир эмульгируют в воде с мылом и яичным желтком (желток — природный эмульгатор, лецитин) и наносят на кожу. Эмульсия проникает в толщу кожи, вода испаряется, а жир остаётся внутри, равномерно распределяясь. Избыток жира делает кожу липкой и «засаленной», недостаток — жёсткой и ломкой. Практическая норма жирования — 5–10 % жира от массы сухой кожи. После жирования кожу разминают (продавливают через колоду, тянут) для равномерного распределения жира и восстановления мягкости.

Для защиты и смягчения готовых кожаных изделий (обувь, упряжь, ремни, сбруя) применяют жировые пропитки и дегтярные смазки. Классическая дегтярная смазка для упряжи и обуви («шорная»): берёзовый дёготь 1 часть, ворвань (или рыбий жир) 1 часть, пчелиный воск 0,3 части, топлёное сало 0,3 части; компоненты сплавляют на слабом огне и дают застыть. Дёготь придаёт водостойкость и защищает кожу от гниения и плесени, ворвань и сало смягчают, воск создаёт защитную плёнку. Водоотталкивающая пропитка для обуви: воск 1 часть + сало 1 часть (или воск+ворвань 1:1), растопленные и втёртые в нагретую кожу; после остывания кожа отталкивает воду. Мягчительная смазка для задубевшей кожи: ворвань или касторовое масло с небольшим количеством мыла и воды (эмульсия), втирается в несколько приёмов до полного впитывания. Смазку для сбруи наносят тонким слоем на чистую сухую кожу, втирают и полируют; избыток снимают ветошью, иначе кожа липнет и собирает пыль. Все дегтярные составы готовят и применяют на открытом воздухе (резкий запах) и хранят в плотно закрытой таре; дёготь и ворвань со временем окисляются, поэтому смазки готовят небольшими порциями.

СВОДНАЯ ТАБЛИЦА РЕЦЕПТУР (части по массе).

Мыло мягкое (зелёное): жир 1 + едкий поташный щёлок ~2 (варка без высаливания).

Мыло твёрдое хозяйственное 72 %: жир говяжий/бараний 100 + едкий натр 13–14 + соль для высаливания.

Наполнители: канифоль 10–15 %, жидкое стекло 5–10 %, сода до 5 % от жира.

Свечи стеариновые: стеарин 100 (или стеарин:парафин 1:1…3:1).

Свечи массовые: парафин 70 + стеарин 30.

Свечи сальные улучшенные: сало 90–95 + воск 5–10 + квасцы/соль немного.

Колёсная мазь: дёготь 2 + известь-пушонка 1 (+ смола 0,3–0,5).

Колёсная мазь зимняя: дёготь 3 + известь 1 + сало/ворвань 0,5.

Солидол: масло нефтяное ~85–92 + жир 8–15 (омыляется известью в масле).

Графитовая: любая мазь + графит 5–10 %.

Дегтярная смазка для кожи: дёготь 1 + ворвань 1 + воск 0,3 + сало 0,3.

Водоотталкивающая пропитка: воск 1 + сало 1.

Жирование кожи: 5–10 % жира от массы сухой кожи (эмульсия жир+мыло+желток).

ПРАВИЛА ХРАНЕНИЯ. Мыло твёрдое досушивают 2–4 недели и хранят в сухом проветриваемом месте; мягкое — в плотно закрытой таре. Свечи держат в прохладе (ниже 30–35 °C) и в тени, защищая от деформации; восковые — отдельно от пахучих веществ. Мази и смазки — в плотно закрытой таре, без доступа пыли и воды. Жиры и ворвань хранят в прохладе, в тёмной закрытой посуде, предохраняя от прогоркания. Все продукты пожароопасны: хранить вдали от открытого огня; деготь и смолы — в небьющейся таре из-за едкости. Срок хранения кустарного мыла и стеариновых свечей — годы; сальных свечей и жировых смазок — месяцы (прогоркают); дегтярных мазей — 1–2 года в закрытой таре.