第五章肥皂详解.docx

第三章肥皂和香皂肥皇(soap)通常指高级脂肪酸或混合脂肪酸的碱性盐类，它的化学通式可表示为：RCOOM,R代表长碳链烷基，M代表某种金属离子具有洗涤、去污、清洁等作用的空类主要是脂肪酸钠盐、钾盐和钱盐，其中最常用的是脂肪酸钠盐；此外还有脂肪酸的碱上金属盐(钙、镁)及重金属盐(铁、镒)等金属皂，这些金属皂均不溶于水，不具备洗涤能力，主要作为农药乳化剂、金属润滑剂等近几十年来虽然洗衣粉、合成洗涤剂的产量不断增加，但是由于肥皂耐用、洗涤衣物干净等特点，仍是国内洗涤市场的主要用品之一化妆品中的香里，由于使用方便，去污效果好，价格便宜，刺激性低，花样品种多等特点，在国内外仍然是重要的皮肤清洁用品第一节肥皂水溶液的性质和制皂用的油脂一、肥皂水溶液的性质肥皂中的钠层或钾层是强碱弱酸盐，因此都会在水溶液中发生水解呈弱碱性RCOONa——►RCOO+Na+RCOO+H2O~►RCOOH+0H水解产生脂肪酸与未水解的肥里，形成不溶于水的酸性皂，使肥层水溶液呈现浑浊RCOOH+RCOONa==RCOOHRCOONa一般，影响肥皂水解的主要因素有：空液浓度、脂肪酸的相对分子质量和温度通常皂液浓度越高，水解度越低：脂肪酸的碳链越长，水解度越高；温度越高，水解度越高。

但是乙醇等强极性有机溶剂能抑制肥皂的水解，加入乙醇，可得到透明的肥皂水溶液肥皂在硬水体系中，硬水中的钙、镁离子会与肥皂反应生成不溶于水的钙层和镁皂，降低肥皂的去污能力这是限制肥皂使用和发展的主要原因Ca2++2RCOONa——►(RCOO)2Ca+2Na+Mg2++2RCOONa——►(RCOO)2Mg+2Na+肥皂属于阴离子表面活性剂，它同样具备离子型表而活性剂的物理化学性能但是肥层的组成不同，表现出的性能有所差异二、用于制皂的油脂(一)制皂对油脂的要求油脂是制造肥电的主要原料，它的主要化学组成是脂肪酸甘油酯油脂的质量直接影响所生产肥皂的质量，如油脂中脂肪酸碳链的长短及饱和程度对肥息的影响在于：饱和脂肪酸含量高的油脂比较好：饱和度低的油脂因碳链中含有双键易发生氧化、聚合等反应，致使油脂酸败和色泽加深，不适合制皂一般可依据下列几项指标来选择制皂的油脂1 .相对密度(Densityratio)相对密度能反映油脂的分子量及粘度，相对密度大则分子量大，粘度也高通常液体油脂在20℃,固体油脂在50C测定相对密度，相对密度在0.887〜0.975之间为宜2 .凝固点(Solidpoint)油脂凝固点对肥层质量的影响很大，凝固点太高的油脂生产的肥皂易龟裂，泡沫少，去污力差：凝固点太低会影响肥皂的硬度。

油脂饱和度愈高，凝固点愈高，反之愈低油脂饱和度相同时，分子量愈大者,凝固点愈高制皂选用的油脂，其凝固点在38〜42℃之间为宜3 .皂化值(Saponificationnumber)油脂用KOH的乙醇溶液层化，1g油脂完全皂化时所消耗KOH的亳克数为油脂的皂化值脂肪酸甘油酯的分子量愈高，空化值愈低，也就表明制得的层愈易溶于水，易起大泡由皂化值可以计算油脂的平均分子量及皂化时所需NaOH溶液的质量M=1OOOX3X56.l/S=168300/S式中：M—油脂的平均分子量；S一一油脂皂化值；3一—皂化hnol油脂需3molKOH；56.1一—KOH的分子量WxaQW油播XSX40/（56.1X1000X3二Q式中：W的——皂化时所需NaOH溶液的质量，Kg：W油厢一一皂化时油脂质量,Kg；S一—油脂皂化值；3moi―NaOH溶液的质量分数：56.1—KOH的分子量：40一—NaOH的分子量4 .酸值（Acidnumber）工业油脂中往往含有游离的脂肪酸中和1g油脂中的游离脂肪酸所需KOH的亳克数称为酸值或酸价根据酸值可以计算油脂中游离脂肪酸的含量酸值愈高，游离脂肪酸含量愈多，说明油脂不新鲜，质量差,会使制得的皂变质、出汗、发臭。

由酸值可以计算游离脂肪酸含量游离脂肪酸（%）=VAXMX100/（1000X56.1）式中：Vx——油脂酸值：M——油脂中脂肪酸的平均相对分子量；56.1——KOH的分子量5 .碘值（Iodinevalue）油脂分子中的双键能与碘发生加成反应从加成反应中所消耗的碘量可以衡量油脂的不饱和程度每100g油脂所消耗碘的克数为碘值（或碘价）碘值愈高，不饱和程度愈高，制得的皂愈软根据碘值的大小，油脂分为干性油、半干性油和不干性油：干性油：碘值＞130：半干性油：碘值130〜100：不干性油：碘值V100干性油不饱和程度高，易氧化生成大分子物质，在表而形成硬膜，如亚麻仁油、桐油是干性油，它们不适用于制皂植物油脂中椰子油、棕梅J油、花生油，动物油脂中牛油、羊油、猪油都是不干性油，适用于制空半干性油在制空时可适当配用，如棉籽油、糠油、菜油等，但加入量不宜过多，一般棉籽油的用量不可超过3%〜5%6 .不皂化物（Unsaponifiablematter）不皂化物是指油脂中所含脂肪酸以外的脂肪成分，如菇烯类（维生素A等），这些物质不会中和电化,以杂质状态存在于肥皂中，通常不皂化物含量大于集不可直接制皂从以上油脂性能指标可以看出，为了使制得的肥皂达到质量标准，即具有一定的硬度，良好的外观、色泽，适当的溶解度，丰富的泡沫及较强的去污力。

在制皂时往往需采用多种油脂混合使用，并考虑原料供应的可能性和经济性表2-1和表2-2列出了制造香空和洗衣皂所用油脂的配方数据表2-1香皂用油脂配方（质量分数）油脂名称配方一配方二配方三配方四配方五牛羊油（44C）0.75牛羊油（43C）0.800.42牛羊油（42C）0.75硬化猪油0.050.100.30猪油0.050.280.35花生油/茶油0.10椰子油/棕桐仁油0.200.200.200.200.25表2-2洗衣也用油脂配方（质量分数）油脂名称53%脂肪酸规格42%脂肪酸规格配方一配方二配方三配方四配方五配方六硬化油0.100.320340.380.33牛羊油0.75猪油0.200.05柏油0.07棕摘油0.600.15揶子油/棕檎仁油0.100.150.02棉油酸0.290.100.15棉清油0.18糠油0.220.20松香0.150.150.150.250300.30在洗衣层配方中，为使肥层有一定的硬度，要加入一定数量的固体油脂常用的固体油脂有脂肪酸凝固点为56c左右的硬化油，用量约为28%〜34%,棕稠油或牛羊油作为固体油脂的用量约为75%〜80%高级洗衣皂还可用10%〜15%的椰子油或棕梅仁油。

松香也是洗衣皂常用的一种油脂原料，主要成分是松香酸制空时若单独使用，抗氧性差，易变色，起泡及去污力欠佳，但在洗衣皂中与其他油脂配合可以增大肥层的溶解度，提高去污力，降低成本但是由于色泽较差，在香皂中一般不加松香一般，色泽要求较高的白色香皂的油脂配方，基本上都是80%牛羊油和20%椰子油组成，实际混合油脂的凝固点在38.5〜39.5C二）油脂的预处理随着使用者对肥层质量要求的提高，生产上对油脂的质量要求也相应严格，特别是制造香皂的油脂，其质量要求已超过食用油的水平天然动植物油脂中，除了含脂肪酸甘油酯外，还含有不少在油脂中呈悬浮或沉淀状态的沙泥、料胚粉末等不溶性的固体杂质，以及在油脂中呈溶解或乳化状态的游离脂肪酸、磷脂、色素、蛋白质等杂质为了达到制皂的要求，必须对油脂进行预处理现代化油脂处理的方法包括脱胶、脱酸、脱色、脱臭四个处理工序，必要时还需进行加氢处理1 .脱胶脱胶是指去除油脂中磷酯、蛋白质以及其他胶质和粘液质胶质的存在降低了油脂的使用价值和稳定性，且在精炼中影响其他工艺，导致肥层产品质量下降现代化的脱胶方法是用磷酸处理油脂，胶质被磷酸凝聚，同时油中重金属还能与磷酸形成磷酸盐沉淀工业生产时毛油先经过过滤除去泥沙、纤维素等不溶性杂质，在热交换器中加热到40〜50℃,送入混合器与磷酸混合后，再去反应器使胶质进行凝聚。

含有凝聚物的油脂与热水混合，使凝聚物等胶体杂质吸水呈小胶粒存在，然后用离心机将油脂和凝聚物分离油相送入真.空干燥器进行脱水-脱气处理，除去水分和空气后即为脱胶油脂2 .脱酸脱酸是指去除油脂中游离脂肪酸和色素的处理过程如果是脂肪酸中和法制层，油脂要水解成脂肪酸和甘油，所以水解前无需去除游离的脂肪酸但以油脂电化法制电，必须在油脂漂白之前除去游离脂肪酸,否则将影响白土的脱色效果游离脂肪酸可以用碱炼法除去，也可以在油脂脱臭的同时蒸饰除去这里介绍油脂碱炼脱酸的处理方法该法的基本原理是：RCOOH+RCOONa+H2O用淡碱液（约15%）处理油脂，油脂中游离脂肪酸被中和成肥层，肥皂具有一定的吸附作用，可以将蛋白质、色素等其他杂质吸附下来因此碱炼既可以脱酸，也可以脱色碱炼中要严格控制碱液浓度和碱液量，才不会使油脂发生层化现代化的制电厂一般都采用连续碱炼工艺，即油脂与理论计算量的115%〜150%的碱液在混合器混合，反应温度为使油脂熔化呈液态的温度中和产生的肥皂溶液吸附一定量的杂质经离心机分离，进入身脚贮罐贮存脱酸的油再进入另一混合器用热水洗涤，去除油中残存的碱液和肥空洗涤水经离心机分离进入污水处理罐回收利用，油则进入真空干燥器脱除水分和气体，得到脱酸精油。

该法油脂与碱液作用时间短，皂脚分离和洗涤水分离均用离心机因此处理效率高、分离效果好、油脂损耗低3 .脱色天然动、植物油脂本身会夹带色素或储存不当时产生色素，虽经碱炼后脱除了一部分，但颜色仍达不到浅色皂，尤其是白色香层的质量要求，因此尚须进行脱色处理脱色的方法分为两类：化学法和物理吸附法化学脱色法是用氧化、还原剂漂去油脂中的色素，仅用于处理生产洗衣皂的低质油脂：物理吸附法是用活性白土等吸附油脂中的色素，适用于处理制造香电用的高质量油脂活性白土的主要成分是SiO2和ALO3，及少量CaO、MgO、FezCh等，并含有结晶水白土的用量是油脂的3%〜5%制造高档香皂，特别是白色香皂用的油脂，脱色时还需在活性白上中加入0.2%〜0.3%的活性炭提高脱色效果脱色的温度视油脂品种和脱色要求而定，一般在105〜130c之间脱色操作时先将油脂加热到规定温度将部分油脂与定量的活性白上混和成浆状物，在真空作用下将此浆状混和物和其余的油脂一同吸入漂白锅中混和，使油脂在高温下脱色数小时然后将吸附后的白土与油脂混和物进行压滤，使二者分离，即得脱色油脂过滤后的白上滤饼中尚含有18%〜22%的油脂，将含油的白土在水中煮沸，使油浮出，这样可使废白上的含油量降至3.5%〜5%。

回收这部分油脂，油脂色泽较深，可用于制造对色泽要求不高的工业皂4 .脱臭天然的动植物油脂往往具有特殊气味，如牛羊油的膻气等这些气味将影响皂类，特别是香启的气味,为此对制造香皂的油脂原料必须进行脱臭处理油脂中有气味的物质挥发性均较油脂大，常采用高温、高真空下，通入过热蒸汽进行蒸储的方法，除去油脂中有气味的物质温度越高，脱臭需要时间越短高真空的作用除了降低气味物质的沸点外，更重要的是保护油脂在高温条件不被空气氧化现代化的脱臭装置真.空度仅为400〜600Pa,脱臭塔由不锈钢制成，属于常规的精馀塔。