第三章 肥皂和香皂

1、第三章 肥皂和香皂,概述第一節(jié) 肥皂水溶液的性質(zhì)和制皂用的油脂第二節(jié) 皂基的制備 第三節(jié) 洗衣皂和香皂的制備 實(shí)訓(xùn)三 透明皂的制備思考題,,概述,肥皂(soap)通常指高級脂肪酸或混合脂肪酸的堿性鹽類 .化學(xué)通式:RCOOM，R代表長碳鏈烷基，M代表某種金屬離子。 具有洗滌、去污、清潔等作用的皂類主要是脂肪酸鈉鹽、鉀鹽和銨鹽，其中最常用的是脂肪酸鈉鹽 .脂肪酸的堿土金屬鹽（鈣、鎂）及重金屬鹽（鐵、錳）等金

2、屬皂均不溶于水，不具備洗滌能力，主要作為農(nóng)藥乳化劑、金屬潤滑劑等 .市場現(xiàn)狀及市場前景如何?,第一節(jié) 肥皂水溶液的性質(zhì)和制皂用的油脂,一、肥皂水溶液的性質(zhì) 肥皂中的鈉皂或鉀皂是強(qiáng)堿弱酸鹽，因此都會在水溶液中發(fā)生水解呈弱堿性。 RCOONa = RCOO— ＋ Na+ RCOO— ＋H2O = RCOOH ＋OH—水解產(chǎn)生脂肪酸與未水解的肥皂，形成不溶于水

3、的酸性皂，使肥皂水溶液呈現(xiàn)渾濁。 RCOOH ＋RCOONa =RCOOH . RCOONa 影響肥皂水解的主要因素有那些?限制肥皂使用和發(fā)展的主要原因是什么?,二、用于制皂的油脂,(一)制皂對油脂的要求1、油脂是制造肥皂的主要原料 。2、油脂主要化學(xué)組成：脂肪酸甘油酯 。3、油脂的質(zhì)量直接影響所生產(chǎn)肥皂的質(zhì)量。,4、一般依據(jù)下列幾項指標(biāo)來選擇制皂的油脂 （1）相對密度(Density ratio ) 相對密度能反映油

4、脂的分子量及粘度，相對密度大則分子量大，粘度也高。（2）凝固點(diǎn)(Solid point) 油脂凝固點(diǎn)對肥皂質(zhì)量的影響很大，凝固點(diǎn)太高的油脂生產(chǎn)的肥皂易龜裂，泡沫少，去污力差；凝固點(diǎn)太低會影響肥皂的硬度。 （3）皂化值(Saponification number)油脂用KOH的乙醇溶液皂化，1g油脂完全皂化時所消耗KOH的毫克數(shù)為油脂的皂化值。（4）酸值(Acid number)工業(yè)油脂中往往含有游離的脂肪酸。中和1g油脂中的

5、游離脂肪酸所需KOH的毫克數(shù)稱為酸值或酸價。,（5）碘值(Iodine value)油脂分子中的雙鍵能與碘發(fā)生加成反應(yīng)。從加成反應(yīng)中所消耗的碘量可以衡量油脂的不飽和程度。每100g油脂所消耗碘的克數(shù)為碘值（或碘價）。根據(jù)碘值的大小，油脂分為干性油、半干性油和不干性油。 （6）不皂化物(Unsaponifiable matter)不皂化物是指油脂中所含脂肪酸以外的脂肪成分，如萜烯類（維生素A等），這些物質(zhì)不會中和皂化，以雜質(zhì)狀態(tài)存

6、在于肥皂中，通常不皂化物含量大于1%不可直接制皂。,（二）油脂的預(yù)處理,油脂的預(yù)處理的原因：天然動植物油脂中，除了含脂肪酸甘油酯外，還含有不少在油脂中呈懸浮或沉淀狀態(tài)的沙泥、料胚粉末等不溶性的固體雜質(zhì)，以及在油脂中呈溶解或乳化狀態(tài)的游離脂肪酸、磷脂、色素、蛋白質(zhì)等雜質(zhì)。,1、脫膠 脫膠是指去除油脂中磷酯、蛋白質(zhì)以及其他膠質(zhì)和粘液質(zhì)。 膠質(zhì)的存在降低了油脂的使用價值和穩(wěn)定性，且在精煉中影響其他工藝，導(dǎo)致肥皂產(chǎn)品質(zhì)量下降。 現(xiàn)代化的

7、脫膠方法是用磷酸處理油脂，膠質(zhì)被磷酸凝聚，同時油中重金屬還能與磷酸形成磷酸鹽沉淀。,2、脫酸 脫酸是指去除油脂中游離脂肪酸和色素的處理過程。 游離脂肪酸可以用堿煉法除去，也可以在油脂脫臭的同時蒸餾除去。 油脂堿煉脫酸的基本原理是： RCOOH ＋ NaOH 　　　 RCOONa + H2O,3、脫色 為什么要進(jìn)行脫色？脫色的方法分為兩類：化學(xué)法和物理吸附法。 化學(xué)脫色法是用氧化、還原劑漂去油脂中的色素，僅用于處理生

8、產(chǎn)洗衣皂的低質(zhì)油脂。物理吸附法是用活性白土等吸附油脂中的色素，適用于處理制造香皂用的高質(zhì)量油脂。脫色的溫度視油脂品種和脫色要求而定，一般在105～130℃之間。 脫色操作時先將油脂加熱到規(guī)定溫度。,4、脫臭為什么要進(jìn)行脫臭？高真空的作用除了降低氣味物質(zhì)的沸點(diǎn)外，更重要的是保護(hù)油脂在高溫條件不被空氣氧化。 現(xiàn)代化的脫臭裝置真空度僅為400～600Pa，脫臭塔由不銹鋼制成，屬于常規(guī)的精餾塔。,第二節(jié) 皂基的制備,一、油脂皂化

9、法制備皂基 (一)皂基制備的基本原理（1）皂化法是將油脂與堿直接進(jìn)行皂化反應(yīng)而制取皂基，可用以下化學(xué)反應(yīng)式表示：CH2OOCR1 CH2OH R1COONa│ CH2OOCR2 + 3NaOH CH2OH + R2 COONa│

10、 CH2OOCR3 CH2OH R3 COONa,,,,（2）皂化法可分為間歇式和連續(xù)式兩種生產(chǎn)工藝。 （3）間歇式生產(chǎn)是在有攪拌裝置的開口皂化鍋中完成，因此又稱大鍋皂化法。這種方法設(shè)備投資少，目前仍廣泛使用，但生產(chǎn)周期長、效率低。 （4）連續(xù)皂化法是現(xiàn)代化的生產(chǎn)方式，連續(xù)化的設(shè)備能使油脂與堿充分接觸，在短時間內(nèi)完

11、成皂化反應(yīng)，不僅生產(chǎn)效率高而且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。,（二）大鍋皂化法 大鍋皂化法是將油脂與堿在大鍋中皂化，然后再鹽析，因此也稱鹽析法。鹽析法制皂基的步驟如下：,1、皂化 皂化過程是將油脂與堿液在皂化鍋中用蒸汽加熱使之充分發(fā)生皂化反應(yīng)。 NaOH溶液要怎樣加入? 皂化反應(yīng)中還應(yīng)注意什么問題?2、鹽析鹽析的定義：在皂膠中加入電解質(zhì)，使肥皂與水、甘油、雜質(zhì)分離的過程。 為什么要鹽析？鹽析常用的物質(zhì)：NaCl。實(shí)際操

12、作的注意事項有那些?,3、堿析 堿析 ：也稱補(bǔ)充皂化，是加入過量堿液進(jìn)一步皂化處理鹽析皂的過程。 堿析的作用：將鹽析皂加水煮沸后，再加入過量氫氧化鈉堿液處理，使第一次皂化反應(yīng)后剩下的少量油脂完全皂化，同時進(jìn)一步除去色素及雜質(zhì)。4、整理整理的作用：對皂基進(jìn)行最后一步凈化的過程，即是調(diào)整皂基中肥皂、水和電解質(zhì)三者之間的比例，使之達(dá)到最佳比例。 操作的注意事項有那些?,（三）連續(xù)皂化法 連續(xù)皂化法的主要原理基本與大鍋煮皂

13、法相似，分為由皂化、洗滌、整理三部分裝置聯(lián)合組成，是比較先進(jìn)的皂化工藝。連續(xù)皂化法裝置的工藝流程如圖3-1所示。 1、皂化階段 2、洗滌階段 3、整理階段,二、脂肪酸中和法制備皂基,（一）  油脂的水解1、 油脂水解后生成甘油和脂肪酸，其基本原理可用以下化學(xué)反應(yīng)式表達(dá)： CH2OOCR CH2OH │

14、 │ CH2OOCR + 3H2O CH2OH +3RCOOH │ │ CH2OOCR CH2OH,,,2、油脂的水解方法：分觸媒法和無觸媒高溫水解法。3、現(xiàn)代油脂工業(yè)多采用無觸媒的熱壓釜法和高溫連續(xù)法，前者適用于20000噸

15、/年以下的規(guī)模裝置，后者則適于20000噸/年以上的裝置。（二）脂肪酸蒸餾現(xiàn)代化的脂肪酸蒸餾均采用高真空連續(xù)化方式進(jìn)行。（三）脂肪酸中和中和反應(yīng)在反應(yīng)塔內(nèi)連續(xù)進(jìn)行。由于無甘油的存在，不需鹽析、堿析等洗滌工序。,（四）油脂皂化路線與脂肪酸中和路線的比較,1、皂化法對油脂原料的質(zhì)量要求較高；而中和法可以使用低級油脂原料，且對原料利用率較高。 2、中和法可充分利用各種脂肪酸來進(jìn)行科學(xué)的配方。皂化法只能將各種油脂按配方混合使用。 3

16、、中和法中油脂水解所得的甘油水的質(zhì)量優(yōu)于皂化法的廢液質(zhì)量，它不含食鹽、肥皂和其他雜質(zhì)，含甘油量高，因此甘油水蒸發(fā)、蒸餾后得甘油率高。 4、油脂皂化路線工藝步驟多，生產(chǎn)過程長、設(shè)備復(fù)雜、投資大，脂肪酸中和路線工藝過程短，設(shè)備較簡單。,第三節(jié) 洗衣皂和香皂的制備,一、洗衣皂的制備（－）洗衣皂的組分 1、水玻璃水玻璃（Sodium silicate）又稱為泡花堿，是洗衣皂中添加的填料之一，其組成為Na2O∶SiO2為1∶2.

17、44的。作用：既可以在洗滌過程中對污垢起到分散和乳化作用，又能使肥皂光滑細(xì)膩，硬度適中。缺點(diǎn)：水玻璃添加過多會使肥皂收縮變形、冒霜。,2、鈦白粉作用：增加肥皂的白度，改善真空壓條皂發(fā)暗的現(xiàn)象，為肥皂增加光澤。用量：一般添加量為0.1％～0.2％。 3、碳酸鈉 作用：可以提高肥皂的硬度，而它本身是堿性鹽，也可以中和部分未皂化完的游離酸。用量：一般添加量為0.5%~3.0%。4、熒光增白劑及色素?zé)晒庠霭讋┯昧浚阂话銥?.0

18、3％～0.2％。色素以黃色為主，有酸性金黃G（酸性皂黃），也有加藍(lán)色群青的肥皂。,5、鈣皂分散劑作用： 為了防止肥皂在硬水中與Ca2+、Mg2+生成不溶于水的皂垢，降低表面活性；也為了減少皂垢凝聚使織物泛黃發(fā)硬，失去光澤和美感。常用的鈣皂分散劑有：椰子油酰單乙醇胺、烷基酰胺、聚氧乙烯醚硫酸鹽、牛油甲酯磺酸鈉等表面活性劑。6、香精,（二）洗衣皂的加工方法,1、洗衣皂的加工工藝填料、香精 ↓皂基 → 調(diào)和 → 冷凝 →

19、切塊 → 干燥 → 打印 →裝箱 → 成品2、洗衣皂的生產(chǎn)方法（1）框板法 （2）真空干燥冷卻法,（一）香皂應(yīng)具備的性質(zhì) 含游離堿少，不刺激皮、外形輪廓分明，貯存后不收縮、不開裂。在水中溶解能力適度，在溫水中不溶化崩解。 能產(chǎn)生細(xì)密而穩(wěn)定的泡沫。洗凈力適當(dāng)，使用后皮膚 感覺良好，洗后留幽香。,二、香皂,（二）香皂的組分填料 多脂劑殺菌劑 香精 抗氧劑螯合劑,由皂基生產(chǎn)香皂的工藝流程示意

20、圖: 填料、香精、著色劑、抗氧化劑↓皂基 → 干燥 → 拌料 → 均化 → 壓條 → 切塊 → 打印 → 包裝 → 成品,（三）香皂的生產(chǎn)工藝,1、干燥為什么要皂基干燥？皂基干燥的方式主要有：熱空氣干燥、閃急蒸發(fā)干燥、真空干燥、多級混合干燥。2、混合混合又稱拌料，此工序是將制造香皂的各種原料按配方混和均勻。 3、均化 均化處理就是借研磨或擠壓等機(jī)械作用，將皂片與其他組分混合得更加均勻，同時使香皂的晶型發(fā)生轉(zhuǎn)變，使

21、之大部分轉(zhuǎn)變?yōu)棣孪?。均化設(shè)備有輥筒研磨機(jī)及精制壓條機(jī)兩種。4、壓條成型、切塊、打印,（四）其他品種的香皂,1、透明皂 2、浮皂3、藥皂4、大理石花紋皂和條紋皂5、復(fù)合皂6、液體皂,三、皂類易存在的質(zhì)量問題,（一）冒霜 冒霜的定義：指皂類較長時間放置后，其體內(nèi)的固體添加劑滲出體外，使表面呈現(xiàn)白霜的現(xiàn)象。 產(chǎn)生冒霜的主要原因和解決冒霜的方法？出汗的定義：指皂類在潮濕空氣中因皂內(nèi)的固體添加劑的吸潮，而水分無法在皂體表面和

22、內(nèi)部正常分布，使皂體表面呈現(xiàn)液滴的現(xiàn)象。解決出汗的方法？,（二）酸敗 酸敗的定義：指皂類放置中出現(xiàn)變味、黑點(diǎn)等現(xiàn)象。 產(chǎn)生酸敗的主要原因和解決方法？ （三）白點(diǎn)、花紋 白點(diǎn)、花紋的定義：指皂體表面或內(nèi)部出現(xiàn)的米粒大小白點(diǎn)或色度深淺不一的花紋的現(xiàn)象。 造成這種現(xiàn)象的主要原因?解決方法?（四）砂粒感砂粒感的定義：指觸摸香皂皂體時感覺皂體不光滑細(xì)膩，有砂粒的感覺。形成砂粒感的主要原因和解決方法？,,Source: Chi

23、nese Fragrance and Cosmetics Association,1. Output of Soap,,MT,四、香皂發(fā)展概況和進(jìn)展,2. Bar Soap In China,Bar soap, traditional personal wash product, continues to increase by 3% annually in China .,,Bar soap is widely accepted

24、in China because it is economical, convenient and habitual.,In most cities, consumers use soap to wash hands and bodies.,In some rural area, consumers use soap for other functions such as washing hair and faces.,四、香皂發(fā)展

25、概況和進(jìn)展,4. Bar Soap In China - Beauty and Health in 90s’,,,In 90s‘ , with the foreign brands coming into China, more Chinese consumers had more choices in soap selection. They increased the skin-care consciousness and s

26、tarted to realize soap bring to skin not only cleanliness but also beauty, health and more.,四、香皂發(fā)展概況和進(jìn)展,4. Bar Soap In China - Beauty and Health in 90s’,,,Safeguard tells Chinese consumers prevention is the most importa

27、nt to skin health. “Protecting family health”is the biggest selling point. Its anti-bacterial formula helps to kill germs effectively.,Safeguard - The No. 1 soap brand in China.,(1) Health Care,四、香皂發(fā)展概況和進(jìn)展,,Safeguard

28、 RMB3.60/125gP&G Claim: Effectively kills germ, Protection of family health Relaunch In 1999 New Package,Colour FragranceWhite Floral-Aldehydic Pink Floral-

29、Aldehydic, with a little of floral accent, powdery background.New Pink Floral-fruity, pear accent. Green Floral-FruityYellow Lemon, Citrus,實(shí)例,4. Soaps In China - Beauty

30、and Health in 90s’,,,(2) Beauty Care,,Unilever‘s Lux is the first brand which brought “Beauty” concept to China. Superstars are its brand spokesmen. Lux is more associated with luxury, high social image and soft caring

31、feeling. Feminine Fragrance supports to the concept.,四、香皂發(fā)展概況和進(jìn)展,,Lux RMB3.00/100gUnileverClaim:Provide skin more caring,Keep skin more beautiful.Relaunch In 2000New Package, New Fragrance,VariantColour

32、 FragranceSoftWhiteFloral-Ald Moisturizing PinkFloral-Ald, powdery RefreshingGreenFloral-fresh,實(shí)例,4. Soaps In China - Beauty and Health in 90s’,,,(3) Natural Beauty,,Hazeline occupies

33、15% market share,In 1999, Unilever relaunched “Hazeline”soap. Hazeline soap extends the definition of Beauty concept: Natural beauty. The package and fragrance also emphasize this characteristics.,四、香皂發(fā)展概況和進(jìn)展,,

34、HazelineRMB3.50/125gUnileverClaim:Gently cleanses your skin Relaunched in 1999,VariantIngredientColour FragranceMoisturizing Evening White Floral-Aldehydic, Pr

35、imrose&Vitamin Ewith fresh fruity, white floral like magnolia Extra Care Evening Primrose Pink Floral-Aldehydic Almond Oilwith fruity top note, feminine

36、powderyRefreshing Evening primroseGreen Floral-floral with Herbal ExtractsAldehydic, fruity,實(shí)例,4. Soaps In China - Beauty and Health in 90s’,,,(4) Chinese Herbal Care,,“Liushen Specifi

37、c Soap”is the first brand which successfully combines Chinese herbal with soap concept. Its unique formula and perfect fragrance support the concept very well.,四、香皂發(fā)展概況和進(jìn)展,,Liushen Specific RMB3.30/125gShanghai Ja

38、hwaClaim: formulated with Chinese herbal; rich foam; suitable to whole family,Variant FragranceColourCoolingFloral-fresh,GreenAnti-bacterial Fougere-fresh,herbalBlue,實(shí)例,,Besides beauty, an

39、tibacterial, we can find that current soap market is full of various brands with various concepts. So consumers in today have more choices.,,5. Soaps In China - More Choices In 2000,Fruity/Floral Soap,Beauty Soap,Antiba

40、cterial Soap,Perfumery Soap,Functional Soap,四、香皂發(fā)展概況和進(jìn)展,6. Bar Soap in China - Conclusion,Consumers are sensitive to price and brand selection. These main two factors influence their buying decisions. General price th

41、at consumers are willing to accept is around RMB 3.00/125g per piece.,,During washing process, consumers emphasize on fragrance performance & after-using effect.,四、香皂發(fā)展概況和進(jìn)展,3. Bar Soap In China - Basic Cleaning In

42、80s’,In 80s‘, consumers use the bar soap clean every parts of body including hair, face, hands and so on .Considering no competitive brands from overseas, limited local brands and variants can be selected.For exampl

43、e: Sandalwood soap, Medicine Soap, Sulfur Soap and Boracic Soap.As far as the fragrance and other benefits are concerned, consumers have less demand.,,四、香皂發(fā)展概況和進(jìn)展,6. Bar Soap in China - Conclusion,Consumers are sensit

44、ive to price and brand selection. These main two factors influence their buying decisions. General price that consumers are willing to accept is around RMB 3.00/125g per piece.,,During washing process, consumers emphas

45、ize on fragrance performance & after-using effect.,四、香皂發(fā)展概況和進(jìn)展,實(shí)訓(xùn)三 透明皂的制備,1．制備原理 透明皂以牛羊油、椰子油、蓖麻油等含不飽和脂肪酸較多的油脂為原料，與氫氧化鈉溶液發(fā)生皂化反應(yīng)，反應(yīng)式如下： CH2OOCR1

46、 CH2OH R1COONa │ │ CH2OOCR2 + 3NaOH CH2OH + R2 COONa

47、 │ │ CH2OOCR3 CH2OH R3 COONa 2．配方 3．制備步驟,,思考題,1、制皂用油脂有什么特殊要求？

48、 2、某油脂測得的酸值偏高而碘值偏低，對制皂有什么影響？ 3、預(yù)處理油脂的步驟有哪些？各步驟設(shè)置的目的是什么？ 4、堿煉中的堿濃度越高越好嗎？為什么說堿煉既可脫酸又可脫色？ 5、大鍋皂化法為什么要留用上一次的鍋底再皂化？ 6、 鹽析的目的是什么？ 7、 堿煉”就是“堿析”嗎？為什么？ 8、分析比較“連續(xù)皂化法”與“大鍋皂化法”的優(yōu)缺點(diǎn)。 9、怎樣說明“單塔連續(xù)水解脂肪酸”是目前較先進(jìn)的方法？,10

49、、嘗試設(shè)計“脂肪酸中和”流程示意圖。11、“脂肪酸中和法”與“油脂皂化法”的區(qū)別是什么？12、洗衣皂的基本組成有哪些？各起什么作用？13、簡述真空干燥冷卻制皂的過程。14、香皂的生產(chǎn)工藝有哪幾步重要步驟？各步驟設(shè)置的目的是什么？15、皂類常有哪些質(zhì)量問題？生產(chǎn)中應(yīng)怎樣消除這些問題？16、為什么說復(fù)合皂、液體皂是制皂行業(yè)的未來發(fā)展方向？17、為什么制備透明皂不用鹽析，反而加入甘油？18、為什么蓖麻油不與其他油脂一起加入，而