АзовСинтезСтеарин у свічках: скільки додавати і яку марку брати (1842, 1852, 1860)
Той самий «стеарин 1860» цього року приходить на склад із температурою плавлення 55,5 °C, а торік та сама марка була 59,6 °C. Чотири градуси всередині однієї назви, і причина проста: змінився склад партії. Для свічкаря це не дрібниця з паспорта, саме ці градуси вирішують, чи потече стовпчик на вітрині в липні.
Тому почну з висновку. Стеарин у парафінову свічку кладуть 5–10% заради твердості, білизни й непрозорості, у соєву 3–5%. А яку марку брати, 1842, 1852 чи 1860, вирішує не число в назві, а два рядки паспорта партії: частка C18 і фактична температура плавлення. Нижче розклад по типах свічок і чим три марки різняться на ділі.
Скільки стеарину класти у свічку
У парафінову свічку стеарину додають 5–10% від маси заливки: цього досить для твердості, білизни й непрозорості. У формованих із рельєфом беруть верх діапазону, у мармурових лише 2–3%, бо більше глушить мармуровий візерунок. У контейнерних кладуть близько 0,5% або не кладуть зовсім. Соєвий стовпчик бере 3–5%. Церковна тонка свічка стоїть окремо: там 15–20%, щоб не хилилася в теплі.
Одне число на всі випадки не працює, бо задачі різні. Ось робочі частки під тип виробу.
| Тип свічки | Частка стеарину | Що дає |
|---|---|---|
| Формована парафінова | 5–10% | твердість, білизна, вихід із форми |
| Мармурова парафінова | 2–3% | сніжинки на поверхні; вище 10% мармур зникає |
| Контейнерна парафінова | 0,5% або без нього | трохи краще тримає аромат; більше дає плями від скла |
| Церковна (тонка) | 15–20% | жорсткість, свічка тримає вертикаль |
| Соєвий стовпчик | 3–5% | твердість; вище посилює наліт |
| Соєва контейнерна | зазвичай не треба | адгезію до скла дає сама марка воску |
Від чого рахувати відсоток
Найдорожча помилка в рецептурі не в самій цифрі, а в базі розрахунку. Стеарин не додають до воску зверху, він його витісняє. Якщо на банку йде 150 г заливки, а норма 8%, то стеарину буде 12 г, а парафіну 138 г, разом ті самі 150 г. Не «150 г парафіну плюс 12 г стеарину», бо це вже 162 г і банка переллється. Та сама логіка з ароматизатором: усі добавки ділять між собою одну масу заливки. На партії 500 банок хибна база з'їдає близько 6 кг сировини за прогін. Докладно арифметику з коефіцієнтом заповнення й усадкою розібрано в статті про розрахунок воску на партію.
Стеарин, стеаринова кислота чи пальмовий стеарин
Стеарин для свічок це технічна стеаринова кислота, суміш насичених жирних кислот з переважанням C16 і C18. Це не тригліцерид і не пальмовий стеарин. Пальмовий стеарин це тверда фракція пальмової олії, тобто тригліцериди, кислоту з них не виділяли. Розрізняє їх кислотне число: у стеаринової кислоти воно близько 200 мг КОН/г, у пальмової фракції одиниці. Тому свічка на фракції виходить м'якшою за розрахунок.
У торгівлі словом «стеарин» уже давно називають технічну стеаринову кислоту, і саме її купують свічкові виробництва. Пастка ось де: якщо постачальник пропонує «стеарин» удвічі дешевше за ринок, першим ділом питайте кислотне число. Технолог, який заклав у рецептуру 8% кислоти, а отримав пальмову фракцію, побачить це не в лабораторії, а на готовій партії: свічки вийдуть м'якшими й гірше вийматимуться з форми. До нас якось прийшла рекламація саме така, бруски «попливли» в теплому цеху, і паспорт партії показав кислотне число 12 замість 200. Це була не кислота, а фракція під її назвою.
Що дає стеарин: твердість, білизна і вихід із форми
Стеаринова кислота кристалізується дрібніше й щільніше за парафін, і ця структура розсіює світло замість того, щоб його пропускати. Тому свічка стає білою, матовою й непрозорою, а грані рельєфу читаються різкіше. Той самий механізм дає твердість: щільніша упаковка молекул тримає форму в теплі. При застиганні стеарин ще й стискається сильніше за парафін, тож свічка сама відходить від стінки форми і виймається без змазки.
Прозорий парафіновий стовпчик без добавки виглядає дешевше за такий самий зі стеарином, хоча різниця в собівартості копійчана. Для вільностоячих і формованих свічок вистачає 5%, щоб виріб тримав геометрію в теплій кімнаті місяцями.
Посилена усадка має і зворотний бік. У контейнерній свічці стеарин відриває масив від скла плямами, і покупець бачить світлі острівці. Проти цих плям працює не стеарин, а 2% мікрокристалічного воску, як-от церезину: він кристалізується дрібними голками й тримає адгезію до скла. Друга сторона усадки це воронка навколо ґнота, тому формовану свічку зі стеарином майже завжди доливають після застигання. Механіку воронки розібрано в матеріалі про свічку, що горить ямкою.
Стеарин і колір свічки
Стеарин розчиняє барвник краще за чистий парафін, тому в помірній частці робить колір яскравішим і рівномірнішим. Але вище приблизно 10% ефект перевертається: відтінок вицвітає, з'являються нерівномірні висвітлення, а темний стеарин ще й підмішує в пастель жовтизну. Для кольорових і пастельних свічок беруть світлу марку 1852 чи 1842, де колір не перевищує 25 одиниць за шкалою Хазена (вона ж APHA), і тримають частку в межах 10%.
Тут сходяться два різні кольорові ефекти, і плутати їх дорого. Перший корисний: у частці 5–8% стеарин працює розчинником пігменту, барвник розходиться рівніше й читається чистіше, це підтверджують і постачальники добавок. Другий шкідливий: власний колір самого стеарину тонує базу. Технічна 1860 з кольором 202 за Хазеном на білій свічці непомітна, а от у ніжно-блакитній чи рожевій заливці вона дає брудний підтон. І третє, вище 10% стеарин починає розкладати барвник, колір блідне вже на полиці. Тому рецептура кольорової серії це завжди світла марка плюс частка під контролем.
Яку марку брати: 1842, 1852 чи 1860
Для кольорових і пастельних свічок оптимальна нова марка 1852: світлий колір (APHA 19 у партії) не тонує відтінок, а C18 близько 53% дає твердість вищу за 1842. Технічну 1860 беруть під господарські, ритуальні й білі свічки без пігменту, де темний колір не заважає, а ціна найнижча. Високоочищену 1842 лишають під перламутрові пігменти й косметично суміжні серії, де важить гранична чистота сировини.
За паспортами наших партій три марки лягають так.
| Показник | 1842 (партія 26030710) | 1852 (партія 26EAK003G5) | 1860 (партія 20260522102) |
|---|---|---|---|
| C16, пальмітинова | 55,11% | 45,8% | 42,87% |
| C18, стеаринова | 43,99% | 53,2% | 54,74% |
| Температура плавлення | 56,4 °C | 56,2 °C (титр) | 55,5 °C |
| Колір | 25 за Хазеном | 19 за APHA | 202 за Хазеном |
| Йодне число | 0,25 | 0,17 | 0,88 |
| Ціна за кілограм | найвища | середня | найнижча |
| Куди | перламутр, білий преміум | колір, пастель | господарські, ритуальні, білі |
Таблиця перевертає звичну логіку прайсу. За твердістю (часткою C18) 1852 і 1860 майже рівні й обидві попереду 1842, а от за кольором 1852 найсвітліша з трьох, тобто для кольорової свічки вона поєднує те, що раніше доводилося вибирати між двома марками. Технічну 1860 з кольором 202 у пастель не пустиш, а 1842 хоч і світла, зате м'якша. Тому саме 1852 закриває найбільшу свічкову нішу, кольорові й декоративні серії. Марку 1852 возить Азовсинтез від PT Permata Hijau Palm Oleo, і на кожну партію йде паспорт із фактичним кольором і фракційним складом.
Різницю в ціні між марками не варто списувати з рахунку: 1860 найдешевша, 1852 дорожча, 1842 найдорожча, і розрив тут відчутний, а не символічний. Але на свічці зайва переплата за 1842 виправдана лише там, де потрібна саме її чистота, у решті випадків світлу твердість дешевше взяти в 1852.
Чому марка не дорівнює температурі плавлення
Цифри 1842, 1852 і 1860 означають не ступінь очищення, а приблизну частку стеаринової кислоти C18: близько 42, 52 і 60%. На температуру плавлення це впливає слабше, ніж здається. За паспортами наших партій усі три лежать у вузькій вилці 55,5–56,4 °C, хоча частка C18 різниться майже вдвічі. Робочу точку задає склад конкретної партії, а не число в назві, тому дивляться в паспорт, а не на мішок.
Причина фізична. Пальмітинова C16 і стеаринова C18 утворюють евтектику, суміш, що тане легше за обидва свої чисті компоненти: чиста пальмітинова плавиться близько 62–63 °C, чиста стеаринова близько 68–69 °C, а їхня суміш у співвідношенні близько 59 до 41 падає аж до 53,2 °C (дані з робіт по фазових матеріалах для теплоакумуляції). Паспорт 1842 (C16 55%, C18 44%) стоїть майже в цій точці, тому «косметична» марка за складом якраз найлегкоплавкіша. Торішня 1860 з часткою C18 66% стояла далі від евтектики й була твердіша, ті самі зайві 3 градуси. Одна назва, різний склад, різна поведінка у формі.
Тому досвідчені постачальники добавок обережні у формулюваннях. Candlewic, який торгує стеарином з 1972 року, пише прямо: залежно від складу базового парафіну стеарин може як підвищити, так і знизити кінцеву температуру плавлення суміші. А поширене твердження, що стеарин піднімає точку плавлення парафіну до 80 °C, фізично неможливе: сама кислота плавиться приблизно на 10 градусів нижче. У реальній свічці кислоти ще й розчинені у вуглеводневому парафіні, тож поведінка складніша за двокомпонентну діаграму, але напрямок ефекту зберігається.
Стеарин у соєвому воску
У соєві стовпчики стеарин кладуть 3–5% від маси воску: соя м'яка, і невелика добавка помітно піднімає твердість. Перевищення діапазону часто дає зворотний ефект, «морозний» наліт росте, а не зникає, тому першою реакцією має бути зниження до 2–3%, а не додавання ще. У контейнерній соєвій свічці твердник зазвичай не потрібен: марка воску вже тримається за скло, а стеарин цю адгезію послаблює.
Наш соєвий віск NatureWax C-3 це контейнерна марка з паспортною температурою плавлення 51–54 °C, і в банці вона працює без твердників. Для соєвих формованих свічок 5–10% стеарину дають виробники добавок саме під аромат, але з нашого досвіду відвантажень поріг наліту настає раніше, тому в соєвих рецептурах дозу піднімають обережно й дивляться на поверхню першого викрасу.
Кіптява, ґніт і що піде не так
Стеарин радше зменшує кіптяву, ніж додає її: дослідження, на яке посилається науковий підрозділ Університету Макгілла, зафіксувало у стеаринових свічок удвічі нижчі концентрації сажі, ніж у парафінових. Європейська норма EN 15426 вимагає, щоб індекс кіптяви не перевищував 1,0 за годину горіння. До речі, про саму назву: за німецьким знаком якості RAL-GZ 041 свічка зветься стеариновою, лише якщо палива в ній щонайменше 90% стеарину. Ваші 5–10% для твердості лишають виріб парафіновим, і чесніше так і писати на етикетці.
Найчастіших проблем на практиці три, і жодна не лікується зменшенням стеарину. Свічка почала коптіти після збільшення дози: винен ґніт, який не встигає за тугоплавкішим паливом, його перепідбирають на більший. Колір вийшов блідим і плямистим: перейдено межу 10%, барвник цього не любить. Контейнер укрився світлими плямами по склу: посилена усадка відірвала масив від скла, і рятує церезин, а не гарячіша заливка. Будь-яка зміна дози означає перепідбір ґнота, а тест роблять сеансами по 2–3 години з орієнтиром «повна калюжа за годину на кожен дюйм діаметра».
Повернуся до тих 4 градусів між партіями «1860», з яких почав. Вони не абстракція з паспорта, вони прямо переходять у поведінку виробу на полиці магазину влітку. Тому при закупівлі дивіться не на слово «високоочищений» і не на число в назві марки, а на два рядки сертифіката аналізу: частку C18 і фактичну температуру плавлення партії. Ми даємо паспорт на кожну партію, і обидва ці числа в ньому є. Якщо треба звести все разом, є оглядова стаття про віск для свічок, а хімію самої кислоти поза свічками розібрано в матеріалі про стеаринову кислоту. Усі три марки є в розділі рішень для свічкового виробництва.