皂基原料及生产工艺课程

3.2肥皂

肥皂概述

肥皂的制造工艺肥皂的品种

肥皂的质量检验

肥皂的包装和保管

3.2肥皂

制皂的原料

3.2.1肥皂概述

肥皂的概念

肥皂的性质

制皂的原理

肥皂（RCOOM)是指至少含有8个碳原子的脂肪酸或混合脂肪酸的碱性盐类的总称当阳离子M为钠时，则称钠皂，为钾时则称钾皂，以此类推

肥皂的概念一、水溶性肥皂在水中水解，呈弱碱性RCOONaRCOO－+Na+RCOO－+H2ORCOOH+OH－水解产生的脂肪酸与未水解的肥皂，形成不溶于水的酸性皂，使肥皂水溶液呈现浑浊RCOOH+RCOONa====RCOOH．RCOONa肥皂的性质

二、洗涤性肥皂属于阴离子表面活性剂，具有洗涤性。但肥皂的脂肪酸碳链不同，表现出来的性质也有所差异。组成肥皂常见的脂肪酸如表所示肥皂的性质名称分子式熔点碘值主要来源月桂酸肉豆蔻酸棕榈酸硬脂酸C11H23COOHC13H27COOHC15H31COOHC17H35COOH44.253.963.169.60000椰子油、棕榈仁油椰子油、牛脂棕榈油、牛脂、米糠油牛脂油酸亚油酸亚麻油酸蓖麻醇酸C17H33COOHC17H31COOHC17H29COOHC17H32(OH)COOH1.5~10.9-5.2~5.0-11.2~115.589.9181.0273.5------橄榄油、棉籽油、大豆油、米糠油、牛脂、猪脂、鱼油、鲸油棉籽油、大豆油、米糠油亚麻籽油蓖麻油

三、肥皂的结晶性肥皂与其他长链烷烃化合物一样，具有多晶现象，可分为αβδω四种晶型，各种晶型的生成条件和物理性质不同。一般制造条件下，肥皂含水较多，无法生成α相，市售肥皂主要为βδω这三种晶型肥皂的晶型在一定条件下形成，也可随条件的改变而相互转化，如要生产透明皂，肥皂中应多含透明的β晶型，β晶型在四个晶型中，具有最佳起泡力、去污力、溶解度以及透明度和结实度肥皂的性质

一、皂化法：用碱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：将脂肪酸和碱直接反应得到肥皂的方法通常用皂化法的较多RCOOH+MeOHRCOOMe+H2O油脂合成脂肪酸酸碱类辅助原料与与填料3.2.2肥皂的原原料油脂的概念念及类别由一分子的的甘油和三三分子的脂脂肪酸脂化化而成，称为三脂肪肪酸甘油脂脂。①固体油脂脂②软性油油③月桂酸酸含量高的的油脂（如：椰子子油）④油脂的的代用品肥皂的原料料合成脂肪酸酸以石腊为原原料经氧化化制得的高高级脂肪酸酸肥皂的原料料一、油脂的的组成和结结构R1、R2、R3相同——单甘油酯R1、R2、R3不同——混甘油酯R1-C-OCH2OOR2-C-OCH2OR3-C-OCH2R基饱和度低—常温下液态—油R基饱和度高—常温下固态—脂肪油脂—不溶于水比水轻[想一想]为什么衣服服上油渍用用酒精比用用水易清洗洗？因为油脂易易溶于有机机溶液剂。1、组成元元素：C、、H、O2、定义：：油脂是由由多种高级级脂肪酸的的甘油酯。。3、分类：：4、结构：：二、油脂的的化学性质质1、油脂的的氢化——加成反应C17H33-C-OCH2OOC17H33-C-OCH2OC17H33

-C-OCH2+3H2催化剂加热、加压C17H35-C-OCH2OOC17H35

-C-OCH2OC17H35

-C-OCH2（油脂的硬化）油酸甘油酯酯（油状））硬脂酸甘油油酯（固态态）（硬化油））2、油脂的的水解+3H2OC17H35-C-OCH2OOC17H35

-C-OCH2OC17H35

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

-C-OCH2OC17H35

-C-OCH23C17H35COONa+CH2-OHCH-OHCH2-OH硬脂酸钠肥皂的有效效成分之一一——皂化化反应碱类主要是氢氧氧化钠，其其次是碳酸酸钠、碳酸酸钾、氢氧氧化钾。其其作用是与与油脂进行行皂化反应应而生成肥肥皂。肥皂的原料料辅助原料与与填料①松香②硅酸钠③荧光增白白剂④杀菌剂⑤多脂剂⑥羧甲基纤纤维素⑦着色剂⑧香料3.2肥肥皂3.2.3肥皂的的制造第一阶段是是制造皂基基第二阶段是是调料并加加工成型制造皂基的的工艺中性油皂化化法脂肪酸中和和法（油脂脂先水解生生成脂肪酸酸，然后经经过蒸馏精精制后得到到较纯净的的脂肪酸，，与碱中和和生成皂））大锅皂化法法连续皂化法法（间歇生产）（连续生产）在美国的油油脂制造业业中，采用用脂肪酸中中和法制皂皂基占70%，其余余30%采采取中性油油皂化法制制造，而这这30%中中，大锅皂皂化法基本本不用，均均采用连续续皂化法在国内，大大部分皂基基仍采用大大锅皂化法法生产大锅皂化法法制造皂基基的工艺一、油脂预预处理二、皂化三、盐析五、碱析六、整理四、洗涤油脂预处理理一、制皂用用油脂植物油：椰椰子油、棕棕榈油、大大豆油、米米糠油等动物油：牛牛脂、猪脂脂等选择制皂油油脂的几项项指标相对密度：：反应了油脂脂分子质量量及黏度的的高低凝固点：油脂凝固点点太高，肥肥皂易龟裂裂，泡沫少少，去污力力差凝固点太低低，肥皂硬硬度不足，，油脂饱和和度越高，，则凝固点点高皂化值：指1g油脂脂完全皂化化，所消耗耗KOH的的质量，油油脂分子量量越高，则皂皂化值越低低碘值：油脂分子的的双键能与与碘加成，，由加成反反应消耗的的碘量，可可以衡量油油脂的不饱饱和程度不皂化物：：不皂化物指指油脂中所所含脂肪酸酸以外的脂脂肪成分，，如维生素素A等，这这些物质不不会中和皂皂化，以杂杂质状态存存在于肥皂皂中，通常常其质量分分数应不高高于1%酸值：指中和1g油脂中的的游离脂肪肪酸所需KOH的质质量（mg)酸值高的油油脂制得的的肥皂易变变质、发汗汗、发臭油脂脂的的皂皂化化值值M为为油油脂脂的的平平均均分分子子量量当S已已知知后后，，可可以以求求出出油油脂脂皂皂化化时时所所须须NaOH的的质质量量油脂脂是是碘碘值值反反映映出出油油脂脂不不饱饱和和程程度度的的高高低低，，100g油油脂脂所所消消耗耗碘碘的的质质量量称称为为碘碘值值碘值值>130称称为为干干性性油油碘值值=100~130称称为为半半干干性性油油碘值值<100称称为为不不干干性性油油干性性油油不不饱饱和和程程度度高高，，易易氧氧化化生生成成大大分分子子物物质质，，在在油油表表面面形形成成硬硬膜膜，，它它们们不不适适用用用用制制皂皂。。而而不不干干性性油油如如：：椰椰子子油油、、棕棕榈榈油油、、花花生生油油、、牛牛油油、、羊羊油油则则适适合合制制皂皂。。半半干干性性油油只只能能少少量量加加入入到到油油脂脂配配方方中中油脂脂的的碘碘值值一、、传传统统的的油油脂脂配配方方主主要要依依据据凝凝固固点点、、皂皂化化值值、、碘碘值值这这三三个个数数值值来来计计算算油油脂脂配配方方。。控控制制其其在在一一定定的的范范围围（（P63表表3.14））油脂脂配配方方二、、现现代代配配方方则则依依据据油油脂脂中中各各类类脂脂肪肪酸酸含含量量来来进进行行。。典典型型的的制制造造油油脂脂配配方方为为牛牛油油80%，，椰椰子子油油20%。。大大体体可可认认为为脂脂肪肪酸酸组组成成：：月月桂桂酸酸10%，，棕棕榈榈酸酸25%，，硬硬脂脂酸酸15%，，油油酸酸40%，，这这样样一一个个配配方方是是比比较较理理想想的的。。通通过过气气相相色色谱谱检检测测出出油油脂脂中中各各类类脂脂肪肪酸酸含含量量，，然然后后进进行行油油脂脂配配制制。。、、三、、在在确确定定一一个个配配方方之之后后，，应应该该进进行行小小试试或或中中试试，，以以检检验验该该配配方方的的合合理理性性，，然然后后再再投投入入到到大大规规模模生生产产中中去去油脂脂是是肥肥皂皂的的主主要要原原料料之之一一，，天天然然动动植植物物油油脂脂中中，，除除了了含含有有三三甘甘油油脂脂肪肪酸酸酯酯之之外外，，还还含含有有不不少少杂杂质质。。如如：：泥泥沙沙、、料料胚胚粉粉末末、、纤纤维维素素及及其其他他固固体体杂杂质质，，在在油油脂脂中中呈呈悬悬浮浮或或沉沉淀淀状状态态，，另另含含有有游游离离的的脂脂肪肪酸酸、、磷磷脂脂、、色色素素、、胶胶质质、、蛋蛋白白质质以以及及具具有有特特殊殊气气味味的的不不皂皂化化物物等等胶胶状状杂杂质质，，在在油油脂脂中中呈呈溶溶解解或或乳乳化化状状态态。。为为了了满满足足质质量量要要求求，，必必须须对对油油脂脂进进行行预预处处理理。。要要求求不不同同，，处处理理方方法法也也有有所所差差异异油脂脂预预处处理理制普普通通洗洗衣衣皂皂，，油油脂脂预预处处理理比比较较简简单单，，将将毛毛油油用用蒸蒸汽汽吹吹化化，，再再加加盐盐水水除除杂杂，，静静置置24h，，分分层层得得到到上上层层精精油油，，中中层层水水，，下下层层泥泥角角，，分分别别去去除除泥泥脚脚和和水水，，即即得得到到精精制制油油油脂脂预预处处理理制香香皂皂时时，，预预处处理理要要求求严严格格，，甚甚至至超超过过一一般般食食用用油油水水平平。。预预处处理理的的方方法法包包括括脱脱胶胶、、脱脱酸酸、、脱脱色色、、脱脱臭臭4个个工工序序，，必必要要时时还还必必须须进进行行加加氢氢处处理理油脂脂预预处处理理脱胶胶是是除除去去油油脂脂中中磷磷脂脂、、蛋蛋白白质质以以及及其其他他结结构构不不明明的的胶胶质质和和黏黏液液质质，，但但不不能能降降低低油油脂脂中中游游离离脂脂肪肪酸酸含含量量。。一一般般采采用用磷磷酸酸来来脱脱胶胶，，毛毛油油先先过过滤滤除除去去泥泥沙沙、、纤纤维维等等不不溶溶杂杂质质，，再再加加热热至至40-50℃℃与与磷磷酸酸混混合合，，使使胶胶质质与与磷磷酸酸进进行行凝凝聚聚反反应应，，同同时时去去除除油油中中的的重重金金属属离离子子，，然然后后混混合合物物与与热热水水混混合合，，凝凝聚聚物物转转入入水水相相，，用用离离心心机机分分离离，，重重相相为为胶胶质质和和水水，，轻轻相相为为油油相相。。油油相相进进入入真真空空干干燥燥器器内内进进行行脱脱水水、、脱脱气气处处理理，，排排除除水水分分和和空空气气后后得得到到脱脱胶胶油油脱胶胶脱酸酸是是除除去去油油脂脂中中的的游游离离脂脂肪肪酸酸。。现现代代化化的的制制皂皂法法中中一一般般采采用用连连续续碱碱炼炼法法，，通通过过脱脱胶胶皂皂与与碱碱液液短短时时间间的的接接触触，，使使得得游游离离脂脂肪肪酸酸与与碱碱生生成成皂皂角角，，然然后后用用高高速速离离心心机机进进行行分分离离，，得得到到脱脱酸酸精精油油脱酸要达到白白色香皂皂的质量量要求，，脱色是是必须的的。脱色色是除去去油脂中中色素的的过程。。可以采采用物理理或者化化学方法法进行脱脱色。化学法通通过加入入氧化剂剂或者还还原剂与与色素反反应，从从而使颜颜色消失失。物理法主主要以活活性白土土为吸附附剂，或或者在活活性白土土中加入入少量活活性炭，，吸附脱脱除油脂脂中的色色素。脱色天然油脂脂常有特特殊的气气味，无无论是牛牛羊油的的膻气，，还是椰子子油的香香气，都都会影响响外加香香味的纯纯正。通过过热热蒸汽气气提的方方法，在在高温高高真空度度下除去去油脂中中的气味味物质。。高真空空度保证证高温条条件下油油脂不被被氧化。。经过脱臭臭后的油油脂，除除了脂肪肪酸甘油油酯外，，几乎所所有的有有机挥发发物都被被除去了了，其中中包含的的天然抗抗氧剂也也被除去去，因而而与空气气接触容容易氧化化，为了了不被氧氧化，要要先冷却却，然后后加入抗抗氧化剂剂柠檬酸酸脱臭典型的香香皂油脂脂配比为为牛羊油油80%，椰子子油20%，其其混合脂脂肪酸的的凝固点点约39度左右右。但我我国的牛牛羊油产产量很少少，很难难实现这这一配方方，因此此需用氢氢化油来来代替。。目前国内内用量最最大的是是氢化猪猪油（凝凝固点56度））和氢化化棉籽油油等。氢氢化油统统称硬化化油，在在制皂厂厂中，硬硬化油的的加工是是一个很很重要的的辅助车车间现代油脂脂加氢不不仅能使使不饱和和油脂饱饱和化，，而且具具有高度度选择性性，能使使二烯酸酸、三烯烯酸氢化化为单烯烯酸，也也能使顺顺式双键键酸氢化化为反式式双键酸酸。提高高油脂的的营养和和抗氧性性加氢皂化：指指油脂与与碱液反反应生成成肥皂和和甘油的的过程在大锅中中通入蒸蒸汽，可可以增加加两相的的接触面面积，同同时提供供活化反反应所需需的能量量。当有有肥皂生生成后，，由于肥肥皂是一一种表面面活性剂剂，具有有乳化作作用，使使得反应应体系变变得均匀匀，加快快了反应应速度。。皂化快快完成时时，因为为反应物物的浓度度较低，，此时反反应速度度将变慢慢。因而而碱液的的加入量量应遵守守“两头头慢、中中间快””的原则则。第二二阶段由由于皂化化反应速速度快，，而此反反应为放放热反应应，因而而要及时时调小蒸蒸汽用量量，避免免“溢锅锅”，当当皂化率率达到95-98%，，游离碱碱小于0.5%时，皂皂化完成成，得到到皂胶皂化盐析：向向皂胶中中加入食食盐或饱饱和食盐盐水，使使甘油和和肥皂分分离的过过程。该该过程可可回收甘甘油，并并去掉部部分色素素和杂质质，得到到上层皂皂粒和下下层盐水水废液盐析的原原理：肥肥皂难溶溶于盐