肥皂

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目錄

什麼是肥皂[1]

  肥皂是指至少含有8個碳原子的脂肪酸或混合脂肪酸的鹼性鹽類(無機的或有機的)的總稱。

  肥皂從廣義上講,是油脂、蠟、松香或脂肪酸與有機或無機鹼進行皂化或中和所得的產物。油脂、蠟、松香與鹼的作用,實質上是脂肪酸酯或脂肪酸與鹼發生反應,因而肥皂是脂肪酸鹽:RCOOM,式中R代表烴基,M為金屬離子或有機鹼類。

肥皂的品種[2]

  1、洗衣皂

  洗衣皂即普通肥皂,是專指用於洗衣物的塊狀肥皂。這類肥皂銷售量最多,大都是用硬化油、豬油、牛羊油及其它動植物油、氫氧化鈉和輔助材料製成的,並含有適量的松香,以增強泡沫的穩定性。

  洗衣皂的顏色和氣味,因所用原料不同而異,一般多呈淺黃色。優質洗衣皂組織緊密、質堅耐用,色淺略呈半透明狀,並有清香味;中低級多呈暗黃色、棕褐色和灰色,水分較多,乾後有收縮性;低劣的甚至變形或帶有不良氣味。

  2、香皂

  香皂的主要成分也是高級脂肪酸鹽,它與肥皂生產工藝大同小異。

  香皂主要用來洗手、洗臉、沐浴。在加工工藝上區別於洗衣皂的地方在於,洗衣皂是用鹼整理,而香皂用鹽整理,以減少游離鹼,鹼含量低對皮膚刺激性小。香皂是在去污功能的基礎上,引進了護膚保健功能的成分,在整理調和中加入殺菌抑菌成分、美白成分、保濕成分等,形成各種特色。還可以調節組成使之適合於乾性、中性、油性皮膚的需要

  3、浴皂

  浴皂用於洗澡,所用原料和製法與香皂基本相同,只是多加入硼酸等消毒劑

  4、藥皂

  藥皂其原料和製造與洗衣皂基本相同,只是其中加入精萘酚、三溴水揚酰苯胺等藥料作為消毒殺菌劑,適於醫院消毒洗滌用。

  5、透明皂

  透明皂用一般香皂皂基,經嚴格控制水分、游離鹼含量、加工溫度等經碾壓而成。具有鹼性小、溶解度大、泡沫豐富等特點,可用於洗滌絲、毛織物,也可代替香皂使用。

肥皂的原料和作用[2]

  肥皂的原料主要是油脂、合成脂肪酸和鹼。此外,為提高肥皂的綜合性能和滿足各種使用要求,通常還加入一些輔助原料和填充材料。

  (1)油脂

  油脂是製造肥皂的基本原料,其組成和性質對成皂質量起著直接的決定作用。制皂用油脂主要為動、植物油脂。

  1)油脂的組成。油脂的主要成分是脂肪酸與甘油結合而成的酯類物質。

  C2H5(OH)3+RCOOH——C3H5(OOCR)3+H20

   甘油  脂肪酸  油脂   水

  油脂的性質取決於組成油脂的脂肪酸的性質,可見肥皂的性質與脂肪酸的種類和性質有著密切的關係。天然油脂中脂肪酸的種類繁多,制皂常用的油脂中主要有飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸和結構異常脂肪酸。

  2)油脂的性質。油脂不溶於水,比重為0.91~o.976,沒有固定的熔點,但都遠低於100℃。有些帶有顏色和氣味,制皂時需進行脫色和脫臭。

  油脂在鹼的作用下能徹底水解,生成甘油和脂肪酸鹽(肥皂)的反應,稱為皂化反應。

  C3H5(OOCR)3+NaOH—RCOONa+C3H5(OH)3

  油脂    燒鹼  肥皂  甘油

  不飽和油脂在一定條件下加氫使其雙鍵消失,降低不飽和程度,可由液態轉變為固態的反應即氫化反應,又稱油脂硬化。液體油脂經硬化後就可作為質地較好的制皂原料。

  油脂經存放一段時間後,因受到空氣中氧和微生物作用,易於氧化水解,產生不良氣味的現象稱為油脂酸敗。因此,油脂保管時庫房需清潔、陰涼、乾爽。

  3)制皂常用的油脂及成皂的性質。按油脂的凝固點高低,主要有固體油脂、月桂酸類油脂、軟性油脂三類。

  固體油脂的凝固點在40℃以上,如牛羊脂、棕櫚油、漆油、柏油、木油、硬化油等。這類油脂因含飽和脂肪酸較多,可以保證肥皂有足夠的硬度。

  月桂酸類油脂。主要有椰子油、棕櫚仁油等。這類油脂中含飽和脂肪酸也較多,在肥皂中除能增加其硬度外,主要是增加肥皂的潔白度和泡沫。如椰子油是香皂的主要原料。

  軟性油脂主要有豬油、棉籽油、花生油、茶油、菜油、蓖麻油等。這類油脂因含不飽和脂肪酸較多,主要是調節肥皂的硬度,增加肥皂的塑性。

  (2)油脂代用品

  1)合成脂肪酸。合成脂肪酸是以石油為原料,經化學合成的方法制得的脂肪酸,目前主要以石油化工的副產品石蠟為原料制得。在肥皂中用量可達60%,因而可節約大量的天然油脂。隨著石油化學工業的發展,合成脂肪酸將成為制皂的主要原料。

  2)松香。松香是由松脂蒸餾去鬆節油而得的不飽和化合物,主要成分為松香酸和松脂酸酐。在肥皂內,它可以增加泡沫力和穩定泡沫,提高溶解度,並有防止酸敗、使皂體組織細膩、減輕白霜以及潤滑皮膚的作用。

  (3)無機原料

  1)鹼。主要有氫氧化鈉和氫氧化鉀。氫氧化鈉是製造固體肥皂的主要原料,用以皂化油脂而生成肥皂;氫氧化鉀的很多性質與氫氧化鈉相近,皂化油脂生成的為軟皂,是製造鉀皂的原料。

  2)氯化鈉(食鹽)。在制皂時供鹽析使用,由於肥皂不溶於鹽水,而甘油、色素等能溶於鹽水,可使甘油、色素等從皂液中分離出來,提高肥皂的質量

  3)碳酸鈉、硅酸鈉。碳酸鈉是肥皂的填料。既可直接皂化油脂或松香,降低苛性鹼用量,又能增加肥皂的反光能力及預防酸敗。硅酸鈉又稱水玻璃或泡花鹼,是洗衣皂的重要助洗劑,能增加肥皂的硬度,減少肥皂的收縮變形,並具有軟化硬水,防止肥皂酸敗等作用。

  (4)香料

  香料是制皂必需的原料。洗衣皂可以不加香料或者少加些低級香料。香料不僅具有芳香氣味,誘發人們精神上的愉快和興奮,更重要的是香料具有良好的消毒殺菌作用,其殺菌效力比常用的消毒劑——石炭酸強得多。

  (5)其它原料

  色料用以裝飾肥皂的顏色,增加美觀;藥料用在藥皂中作為消毒劑。

肥皂的性質和去垢原理[2]

1、肥皂的性質

  1)結晶性。純凈的無水肥皂為白色晶體。含水肥皂隨著條件的不同變化,因水分蒸發而產生白色的纖維狀結晶。在保管過程中產生這種現象較普遍,儲存時間越長、越乾燥,結晶越顯著。對肥皂的內在質量無影響,不應視為變質現象。

  2)錶面活性。肥皂溶於水後,可以降低水錶面張力的性質,稱為肥皂的錶面活性。

  肥皂具有錶面活性,是因為皂體分子由易溶於水的親水基(疏油基)和不易溶於水的疏水基(親油基)的兩性結構組成。親水基一端易被水分子吸附,疏水基一端則受到水分子的排斥而親向不溶於水的物體(如油垢),從而使肥皂分子具有吸附、潤濕、滲透、乳化等性能,起到洗滌去垢的作用。

  3)吸濕性和溶解性。肥皂在潮濕環境中有吸收水分的能力,稱為肥皂的吸濕性。肥皂吸濕時,隨著含水量的增加,當達到一定程度則溶解成膠狀物。

  肥皂的吸濕和溶解是由於分子中親水基的存在而引起的,分子的碳鏈越短、雙鍵越多,其親水性越強,則吸濕性越高,溶解性越大。

  4)潤濕性。指肥皂能使水與不溶性物體相吸附,並擴散、滲透到固體物之間及固體物內部的性質。它有助於污垢被捲離織物和污垢顆粒被分散,從而提高去垢能力。

  5)乳化性和懸濁化性。乳化性是指肥皂能使水與不溶於水的物體相混合,變為乳狀液的性質。懸濁化性是皂液能使不溶於水的固體顆粒在水中形成懸濁液的性質。肥皂的乳化、懸濁化性是肥皂的錶面活性、潤濕性、吸附性、分散性綜合作用的結果。

  6)泡沫性。肥皂溶於水後,經攪動能產生大量泡沫,且消失緩慢,這種性質稱為泡沫性或起泡性。泡沫的生成有助於增大皂液的錶面活性面積,並將污垢帶起,對肥皂的去垢性能有一定的促進作用。

2、肥皂的去垢原理

  肥皂的去垢是肥皂的各種性質相互影響、相互滲透、綜合作用的複雜過程。可用簡式表示為

  織物·污垢+皂液——織物+污垢·皂液

  首先,肥皂的吸濕、溶解使皂體分子在皂液中具有錶面活性,能夠降低水與污垢之間的界面張力,肥皂的潤濕、滲透作用,使皂體分子吸附於污垢與織物之間及滲透於污垢顆粒內部,從而降低污垢與織物之間的引力,使污垢鬆脫而易捲離織物。

  其次,經機械搓洗,能使疏水性污垢離開織物而卷入皂液,肥皂具有良好的乳化、分散、懸濁化性,使污垢顆粒被分散成細微顆粒懸浮於洗液。加之膠束的增溶作用,達到增強污垢溶解的效果。

  最後,由於肥皂的泡沫性及肥皂中羧甲基纖維素的作用,使污垢不會因集結而再沉積到織物上,通過漂洗,泡沫連同污垢一起被清除,使織物潔凈而達到去垢目的。

肥皂的質量要求[2]

  肥皂品種很多,質量要求也各不相同,下麵就香皂和全油脂洗衣皂的質量做一介紹。

  (1)感官指標

  1)香皂的感官要求。皂體圖案字跡清晰,光潔端正,組織細膩、色澤均勻,留香持久,無油脂酸敗等異味。包裝整潔美觀。

  2)全油脂洗衣皂感官要求。圖案字跡清晰,形狀端正,不發粘,無斑點,色澤均勻一致,無油脂酸敗等異味。

  (2)理化指標

  1)總脂肪物。包括肥皂含的脂肪酸、未皂化油脂、不皂化有機物和甘油。脂肪酸含量代表肥皂中的純肥皂的含量,含量越高,使用價值越大。未皂化油脂降低肥皂的去垢性,應嚴加控制。不皂化有機物會使肥皂產生不良的顏色和氣味,應加以控制。甘油含量對肥皂使用性能無影響。

  2)脂肪酸凝固點。肥皂中脂肪酸凝固點的高低對肥皂的硬度質量影響很大。一般脂肪酸凝固點高的油脂所製成的肥皂,其硬度高,反之則低。但椰子油中的脂肪酸凝固點不高,所製成的肥皂卻極為堅硬。一般香皂中的脂肪酸凝固點在37~43℃之間。

  3)游離苛性鈉。游離苛性鈉是鹼析出過程中留存於肥皂中的NaOH,它對去垢性無不良影響,主要是刺激皮膚,因此在香皂中控制較嚴格。

  4)泡沫。肥皂泡沫量的多少以及是否持久穩定,是皂液分子吸附和膠體吸附的綜合性反映,能代表皂液去垢性能的好壞。肥皂的發泡量越大,越穩定持久,去污力越大。

  5)硅酸鈉含量。在洗衣皂中硅酸鈉是主要填充助洗劑,是必不可少的成分。在總脂肪物合格前提下,規定其不低於某一值。通常在指標中規定硅酸鈉含量不少於2%。

  6)硬度。硬度是肥皂耐用與否的一項指標。如果肥皂軟爛不耐磨,使用中將造成浪費。因此,洗衣皂規定硬度指標,需要有一定填料的加入,使肥皂的硬度達到指示標準。

  7)香皂糊爛。是將香皂浸泡在20℃恆溫水中五小時後剖開,測量其糊爛層的深度。易糊爛的香皂不耐用。電解質含量高、皂體組織疏鬆以及肥皂的含水能力低等都是造成糊爛的原因。

  8)香皂氣泡、白芯。將香皂用鋼絲刀剖開,觀察皂體內部組織是否光滑緊密。如碾磨、壓條工藝不良、皂體塑料不良均可造成氣泡和組織粗疏(即所謂白芯)。

肥皂的養護和使用[2]

  1、肥皂的質量變化及產生的原因

  1)開裂。又叫層裂或三夾板,是皂體分裂開的現象。產生的原因是原料配方不當、硬性油過多,或加入泡花鹼量過高及皂基中氯化鈉含量過多所致。

  2)冒白霜。指肥皂錶面浮現一層白粉或粒狀結晶的現象。主要原因是皂體內含鹼量較高或含低分子脂肪酸過多所致。這種肥皂對皮膚和衣物有刺激或損壞作用,國家規定洗衣皂不應嚴重冒白霜。

  3)冒汗和酸敗。冒汗是指肥皂錶面出現水珠或油珠的現象。冒水珠是肥皂吸濕的結果。相對濕度達到85%以上時,洗衣皂就會出現不同程度的水珠。冒油珠是酸敗現象.肥皂酸敗實質上是肥皂中未皂化油脂的酸敗,主要原因是皂體內含有較多的未皂化油脂與不飽和脂肪酸以及存放的環境溫度較高所致。

  4)凍裂和收縮變形。凍裂是肥皂受凍而產生皂體發白、組織松裂的現象,肥皂在保管中因水分蒸發而收縮變形,其原因主要是肥皂中含水量過多。凍裂使皂體組織破壞,收縮變形則影響外觀質量

  5)發軟。皂體用手輕輕一捏即出現塌餡的現象。產生的原因是配方中固體油脂用量少,皂化不充分或含甘油過多。這種肥皂耐用性差,併在使用時有粘手感。此外,由於所用油脂質量低,脫色脫臭不充分會造成肥皂氣味、色澤不正等現象。

  2、肥皂的養護

  1)包裝。洗衣皂一般不加內包裝,高級洗衣皂多用蠟紙包裝,併在箱內襯以防潮紙直接裝箱。

  香皂都必須使用內包裝紙或紙盒,包裝紙和紙盒用紙應緊密,並有適當的防水性,以防止受潮和香氣擴散,並保護和美化香皂的外形。

  肥皂的包裝規格,國家沒有作統一規定,由生產企業自行制定。常見的洗衣皂主要有250、270、300克;香皂有70、80、90、100、120、140、150克。

  2)保管養護。肥皂在保管中,應註意防潮、防熱、防凍、防壓。肥皂受潮、受熱會使皂體潮解、軟化、冒汗、酸敗,受凍會造成凍裂,受壓易造成皂體變形或破碎。保管肥皂的倉庫應註意通風,庫內溫度以o~35℃為宜;庫內相對濕度應保持在60%~80%之間。堆存時,應墊高地面20cm以上,每垛間隔20cm堆碼不宜過高。

  洗衣皂保質期為15個月,香皂保管一般不超過一年。

  3、肥皂使用的註意事項

  第一,使用洗衣皂時,最好用溫水調製成皂液,據實驗測定0.2%~o.5%

  的皂液濃度其錶面活性最強,有助於較快較強地發揮去垢效能。

  第二,洗衣皂呈鹼性,皂液浸泡衣物時間不宜過長,以30~100分鐘為宜,以防損壞衣物纖維。絲、毛織物不宜用普通洗衣皂。

  第三,未使用的香皂不要拆開,應放在乾燥、無異味、無日光照射處,以防走香和串味。

  第四,肥皂用後應放人清潔、乾燥的皂盒內,以防皂體潮解、糊化。如有潮解現象,應放在陰涼通風處晾乾。

參考文獻

  1. 徐寶財,周雅文,韓富編著.第一章 洗滌劑配方設計概述 洗滌劑配方設計6步.化學工業出版社,2010.04.
  2. 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 劉敏主編.第十二章 日用工業化 商品學基礎.科學出版社,2006.05.
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