皂基原料及生產(chǎn)工藝

肥皂概述

肥皂的制造工藝肥皂的品種

肥皂的質(zhì)量檢驗

肥皂的包裝和保管

3.2肥皂

制皂的原料

3.2.1肥皂概述

肥皂的概念

肥皂的性質(zhì)

制皂的原理

肥皂（RCOOM)是指至少含有8個碳原子的脂肪酸或混合脂肪酸的堿性鹽類的總稱當陽離子M為鈉時，則稱鈉皂，為鉀時則稱鉀皂，以此類推

肥皂的概念一、水溶性肥皂在水中水解，呈弱堿性RCOONaRCOO－+Na+RCOO－+H2ORCOOH+OH－水解產(chǎn)生的脂肪酸與未水解的肥皂，形成不溶于水的酸性皂，使肥皂水溶液呈現(xiàn)渾濁RCOOH+RCOONa====RCOOH．RCOONa肥皂的性質(zhì)

二、洗滌性肥皂屬于陰離子表面活性劑，具有洗滌性。但肥皂的脂肪酸碳鏈不同，表現(xiàn)出來的性質(zhì)也有所差異。組成肥皂常見的脂肪酸如表所示肥皂的性質(zhì)名稱分子式熔點碘值主要來源月桂酸肉豆蔻酸棕櫚酸硬脂酸C11H23COOHC13H27COOHC15H31COOHC17H35COOH44.253.963.169.60000椰子油、棕櫚仁油椰子油、牛脂棕櫚油、牛脂、米糠油牛脂油酸亞油酸亞麻油酸蓖麻醇酸C17H33COOHC17H31COOHC17H29COOHC17H32(OH)COOH1.5~10.9-5.2~5.0-11.2~115.589.9181.0273.5------橄欖油、棉籽油、大豆油、米糠油、牛脂、豬脂、魚油、鯨油棉籽油、大豆油、米糠油亞麻籽油蓖麻油

三、肥皂的結(jié)晶性肥皂與其他長鏈烷烴化合物一樣，具有多晶現(xiàn)象，可分為αβδω四種晶型，各種晶型的生成條件和物理性質(zhì)不同。一般制造條件下，肥皂含水較多，無法生成α相，市售肥皂主要為βδω這三種晶型肥皂的晶型在一定條件下形成，也可隨條件的改變而相互轉(zhuǎn)化，如要生產(chǎn)透明皂，肥皂中應(yīng)多含透明的β晶型，β晶型在四個晶型中，具有最佳起泡力、去污力、溶解度以及透明度和結(jié)實度肥皂的性質(zhì)

一、皂化法：用堿和油脂加水皂化得到肥皂和甘油的方法制皂原理CH2OOCRCHOOCRCH2COOR+3MeOH3RCOOMe+CH2OHCHOHCH2OH制皂原理二、中和法：將脂肪酸和堿直接反應(yīng)得到肥皂的方法通常用皂化法的較多RCOOH+MeOHRCOOMe+H2O油脂

合成脂肪酸

堿類

輔助原料與填料3.2.2肥皂的原料油脂的概念及類別

由一分子的甘油和三分子的脂肪酸脂化而成，稱為三脂肪酸甘油脂。

①固體油脂

②軟性油③月桂酸含量高的油脂

（如：椰子油）④油脂的代用品

肥皂的原料合成脂肪酸以石臘為原料經(jīng)氧化制得的高級脂肪酸

肥皂的原料一、油脂的組成和結(jié)構(gòu)R1、R2、R3相同——單甘油酯R1、R2、R3不同——混甘油酯R1-C-OCH2OOR2-C-OCH2OR3-C-OCH2R基飽和度低—常溫下液態(tài)—油R基飽和度高—常溫下固態(tài)—脂肪油脂—不溶于水比水輕[想一想]為什么衣服上油漬用酒精比用水易清洗？因為油脂易溶于有機溶液劑。1、組成元素：C、H、O2、定義：油脂是由多種高級脂肪酸的甘油酯。3、分類：4、結(jié)構(gòu)：二、油脂的化學性質(zhì)1、油脂的氫化——加成反應(yīng)

C17H33-C-OCH2OOC17H33-C-OCH2OC17H33

-C-OCH2+3H2催化劑加熱、加壓C17H35-C-OCH2OOC17H35

-C-OCH2OC17H35

-C-OCH2（油脂的硬化）油酸甘油酯（油狀）硬脂酸甘油酯（固態(tài)）（硬化油）2、油脂的水解+3H2OC17H35-C-OCH2OOC17H35

-C-OCH2OC17H35

-C-OCH2H2SO43C17H35COOH+CH2-OHCH-OHCH2-OH硬脂酸甘油酯硬脂酸甘油+3NaOHC17H35-C-OCH2OOC17H35

-C-OCH2OC17H35

-C-OCH23C17H35COONa+CH2-OHCH-OHCH2-OH硬脂酸鈉肥皂的有效成分之一——皂化反應(yīng)堿類

主要是氫氧化鈉，其次是碳酸鈉、碳酸鉀、氫氧化鉀。其作用是與油脂進行皂化反應(yīng)而生成肥皂。肥皂的原料輔助原料與填料

①松香

②硅酸鈉

③熒光增白劑

④殺菌劑

⑤多脂劑

⑥羧甲基纖維素

⑦著色劑⑧香料

3.2肥皂3.2.3肥皂的制造第一階段是制造皂基第二階段是調(diào)料并加工成型制造皂基的工藝中性油皂化法脂肪酸中和法（油脂先水解生成脂肪酸，然后經(jīng)過蒸餾精制后得到較純凈的脂肪酸，與堿中和生成皂）大鍋皂化法連續(xù)皂化法（間歇生產(chǎn)）（連續(xù)生產(chǎn)）在美國的油脂制造業(yè)中，采用脂肪酸中和法制皂基占70%，其余30%采取中性油皂化法制造，而這30%中，大鍋皂化法基本不用，均采用連續(xù)皂化法在國內(nèi)，大部分皂基仍采用大鍋皂化法生產(chǎn)大鍋皂化法制造皂基的工藝一、油脂預(yù)處理二、皂化三、鹽析五、堿析六、整理四、洗滌油脂預(yù)處理一、制皂用油脂植物油：椰子油、棕櫚油、大豆油、米糠油等動物油：牛脂、豬脂等選擇制皂油脂的幾項指標相對密度：反應(yīng)了油脂分子質(zhì)量及黏度的高低凝固點：油脂凝固點太高，肥皂易龜裂，泡沫少，去污力差凝固點太低，肥皂硬度不足，油脂飽和度越高，則凝固點高皂化值：指1g油脂完全皂化，所消耗KOH的質(zhì)量，油脂分子量越高，則皂化值越低碘值：油脂分子的雙鍵能與碘加成，由加成反應(yīng)消耗的碘量，可以衡量油脂的不飽和程度不皂化物：不皂化物指油脂中所含脂肪酸以外的脂肪成分，如維生素A等，這些物質(zhì)不會中和皂化，以雜質(zhì)狀態(tài)存在于肥皂中，通常其質(zhì)量分數(shù)應(yīng)不高于1%酸值：指中和1g油脂中的游離脂肪酸所需KOH的質(zhì)量（mg)酸值高的油脂制得的肥皂易變質(zhì)、發(fā)汗、發(fā)臭油脂的皂化值M為油脂的平均分子量當S已知后，可以求出油脂皂化時所須NaOH的質(zhì)量

油脂是碘值反映出油脂不飽和程度的高低，100g油脂所消耗碘的質(zhì)量稱為碘值碘值>130稱為干性油碘值=100~130稱為半干性油碘值<100稱為不干性油干性油不飽和程度高，易氧化生成大分子物質(zhì)，在油表面形成硬膜，它們不適用用制皂。而不干性油如：椰子油、棕櫚油、花生油、牛油、羊油則適合制皂。半干性油只能少量加入到油脂配方中油脂的碘值

一、傳統(tǒng)的油脂配方主要依據(jù)凝固點、皂化值、碘值這三個數(shù)值來計算油脂配方。控制其在一定的范圍（P63表3.14）油脂配方二、現(xiàn)代配方則依據(jù)油脂中各類脂肪酸含量來進行。典型的制造油脂配方為牛油80%，椰子油20%。大體可認為脂肪酸組成：月桂酸10%，棕櫚酸25%，硬脂酸15%，油酸40%，這樣一個配方是比較理想的。通過氣相色譜檢測出油脂中各類脂肪酸含量，然后進行油脂配制。、三、在確定一個配方之后，應(yīng)該進行小試或中試，以檢驗該配方的合理性，然后再投入到大規(guī)模生產(chǎn)中去

油脂是肥皂的主要原料之一，天然動植物油脂中，除了含有三甘油脂肪酸酯之外，還含有不少雜質(zhì)。如：泥沙、料胚粉末、纖維素及其他固體雜質(zhì)，在油脂中呈懸浮或沉淀狀態(tài)，另含有游離的脂肪酸、磷脂、色素、膠質(zhì)、蛋白質(zhì)以及具有特殊氣味的不皂化物等膠狀雜質(zhì)，在油脂中呈溶解或乳化狀態(tài)。為了滿足質(zhì)量要求，必須對油脂進行預(yù)處理。要求不同，處理方法也有所差異油脂預(yù)處理

制普通洗衣皂，油脂預(yù)處理比較簡單，將毛油用蒸汽吹化，再加鹽水除雜，靜置24h，分層得到上層精油，中層水，下層泥角，分別去除泥腳和水，即得到精制油油脂預(yù)處理

制香皂時，預(yù)處理要求嚴格，甚至超過一般食用油水平。預(yù)處理的方法包括脫膠、脫酸、脫色、脫臭4個工序，必要時還必須進行加氫處理油脂預(yù)處理

脫膠是除去油脂中磷脂、蛋白質(zhì)以及其他結(jié)構(gòu)不明的膠質(zhì)和黏液質(zhì)，但不能降低油脂中游離脂肪酸含量。一般采用磷酸來脫膠，毛油先過濾除去泥沙、纖維等不溶雜質(zhì)，再加熱至40-50℃與磷酸混合，使膠質(zhì)與磷酸進行凝聚反應(yīng)，同時去除油中的重金屬離子，然后混合物與熱水混合，凝聚物轉(zhuǎn)入水相，用離心機分離，重相為膠質(zhì)和水，輕相為油相。油相進入真空干燥器內(nèi)進行脫水、脫氣處理，排除水分和空氣后得到脫膠油脫膠

脫酸是除去油脂中的游離脂肪酸。現(xiàn)代化的制皂法中一般采用連續(xù)堿煉法，通過脫膠皂與堿液短時間的接觸，使得游離脂肪酸與堿生成皂角，然后用高速離心機進行分離，得到脫酸精油脫酸

要達到白色香皂的質(zhì)量要求，脫色是必須的。脫色是除去油脂中色素的過程。可以采用物理或者化學方法進行脫色。化學法通過加入氧化劑或者還原劑與色素反應(yīng)，從而使顏色消失。物理法主要以活性白土為吸附劑，或者在活性白土中加入少量活性炭，吸附脫除油脂中的色素。脫色

天然油脂常有特殊的氣味，無論是牛羊油的膻氣，還是椰子油的香氣，都會影響外加香味的純正。通過過熱蒸汽氣提的方法，在高溫高真空度下除去油脂中的氣味物質(zhì)。高真空度保證高溫條件下油脂不被氧化。經(jīng)過脫臭后的油脂，除了脂肪酸甘油酯外，幾乎所有的有機揮發(fā)物都被除去了，其中包含的天然抗氧劑也被除去，因而與空氣接觸容易氧化，為了不被氧化，要先冷卻，然后加入抗氧化劑檸檬酸脫臭

典型的香皂油脂配比為牛羊油80%，椰子油20%，其混合脂肪酸的凝固點約39度左右。但我國的牛羊油產(chǎn)量很少，很難實現(xiàn)這一配方，因此需用氫化油來代替。目前國內(nèi)用量最大的是氫化豬油（凝固點56度）和氫化棉籽油等。氫化油統(tǒng)稱硬化油，在制皂廠中，硬化油的加工是一個很重要的輔助車間現(xiàn)代油脂加氫不僅能使不飽和油脂飽和化，而且具有高度選擇性，能使二烯酸、三烯酸氫化為單烯酸，也能使順式雙鍵酸氫化為反式雙鍵酸。提高油脂的營養(yǎng)和抗氧性加氫皂化：指油脂與堿液反應(yīng)生成肥皂和甘油的過程

在大鍋中通入蒸汽，可以增加兩相的接觸面積，同時提供活化反應(yīng)所需的能量。當有肥皂生成后，由于肥皂是一種表面活性劑，具有乳化作用，使得反應(yīng)體系變得均勻，加快了反應(yīng)速度。皂化快完成時，因為反應(yīng)物的濃度較低，此時反應(yīng)速度將變慢。因而堿液的加入量應(yīng)遵守“兩頭慢、中間快”