標籤: 暫無標籤

肥皂是脂肪酸金屬鹽的總稱。通式為RCOOM,式中RCOO為脂肪酸根,M為金屬離子。日用肥皂中的脂肪酸碳數一般為10-18,金屬主要是鈉或鉀等鹼金屬,也有用氨及某些有機鹼如乙醇胺、三乙醇胺等製成特殊用途肥皂的。廣義上,油脂、蠟、松香或脂肪酸等和鹼類起皂化或中和反應所得的脂肪酸鹽,皆可稱為肥皂。肥皂能溶於水,有洗滌去污作用。肥皂的各類有香皂,又稱盥洗皂、金屬皂和複合皂。其他金屬(鹼土金屬或重金屬)的脂肪酸鹽類、不溶或難溶於水、且沒有洗凈作用的統稱為金屬皂,可作為潤滑劑。複合皂是由肥皂與適量的鈣皂分散劑混合而成,可耐硬水,洗后不生皂垢。

1 肥皂 -起源

肥皂肥皂
據史料記載,最早的肥皂配方起源於西亞 的美索不達米亞(意思是「兩條河中間的地方」,指幼發拉底河和底格里斯河之間)。大約在公元前3000年的時候,人們便將1份油和5份鹼性植物灰混合製成清潔劑,在歐洲關於肥皂起源的傳說很多,一說古羅馬的高盧人 ,每遇節日便將羊油和山毛櫸樹灰 溶液攪成稠狀,塗在頭髮上,梳成各種髮型。一次,節日突遇大雨,髮型淋壞了,人們卻意外發現頭髮變乾淨了。又傳說,羅馬人在祭神時,燒烤的牛羊油滴落在草木灰里,形成了「油脂球」。婦女們洗衣時發現,沾了「油脂球」的衣服更易洗乾淨。這都說明了人們用動物脂肪與草木灰(鹼)皂已用千年歷史。

考古學家在義大利的龐貝古城遺址中發現了制肥皂的作坊。說明羅馬人早在公元2世紀已經開始了原始的肥皂生產。中國人也很早就知道利用草木灰和天然鹼洗滌衣服,人們還把豬胰腺、豬油與天然戌混合,製成塊,稱「胰子」。

早期的肥皂是奢侈品,直至1791年法國化學家盧布蘭用電解食鹽方法廉價製取火鹼成功,從此結束了從草木灰中製取鹼的古老方法。1823年,德國化學家契弗爾發現脂肪酸的結構和特性,肥皂即是脂肪酸的一種。19世紀末,制皂工業由手工作坊最終轉化為工業化生產。

18世紀法國人利用鹽及石炭製作「人工蘇打」,取代傳統自灰燼中取出的鹼汁。到了19世紀,德國人發明以電氣分解食鹽水來製作氫氧化鈉;自此之後,苛性鈉的普及,得以讓肥皂從原本只有王宮貴族買得起的商品,搖身一變,變成平民百姓的日常生活用品。

2 肥皂 -去污原理

U-ZA洗衣皂U-ZA洗衣皂

肥皂中除含高級脂肪酸鹽外,還含有松香、水玻璃、香料、染料等填充劑。從結構上看,在高級脂肪酸鈉的分子中含有非極性的憎水部分(烴基)和極性的親水部分(羧基)。憎水基具有親油的性能。在洗滌時,污垢中的油脂被攪動、分散成細小的油滴,與肥皂接觸后,高級脂肪酸鈉分子的憎水基(烴基)就插入油滴內,靠范德華力與油脂分子結合在一起。而易溶於水的親水基(羧基)部分伸在油滴外面,插入水中。

這樣油滴就被肥皂分子包圍起來,分散並懸浮於水中形成乳濁液,再經摩擦振動,就隨水漂洗而去,這就是肥皂去污原理。但普通肥皂不宜在硬水或酸性水中使用。在硬水中因生成難溶於水的硬脂酸鈣鹽和鎂鹽,在酸性水中生成難溶於水的脂肪酸,大大降低其去污能力。

3 肥皂 -皂用原料

包括主要原料和輔助原料。

主要原料:

肥皂肥皂
1、油脂原料,包括動、植物油脂及硬化油 等;類似油脂原料,包括松香、妥爾油、合成脂肪酸、煉油油腳等。

①動物油脂:主要指牛油、羊油和豬油。用牛羊油製成的肥皂,質地堅硬,去污力強。發泡力雖較小,但泡沫濃厚而持久。制皂用油脂一般為工業級。色澤較白的用於製造香皂;黃色的用於洗衣皂;色澤差的用於加色藥皂和工業皂。

②植物油脂:主要有椰子油、棕櫚油、棕櫚仁油、棉籽油、糠油、木油和桕油等。椰子油中富含分子量較低的月桂酸甘油酯及豆蔻酸甘油酯,製成的肥皂,堅硬潔白,易溶於水,起泡迅速而豐富,但持久性較低。棕櫚仁油的成分及性能與椰子油相差不多,但色澤不如椰子油,是制香皂的好原料。棕櫚油色澤較深,一般僅用於生產洗衣皂。棉籽油和糠油都含有高度不飽和脂肪酸,易酸敗,一般不用於香皂。桕油和木油是中國的特產。桕油也稱皮油,取自烏桕籽果肉,脂肪酸凝固點高,在洗衣皂的油脂配方中可高達55%,在香皂中為25%。木油為烏桕籽的果肉和種仁一起壓榨而得的油脂,脂肪酸凝固點低於桕油,碘價高於桕油,色澤較差,為洗衣皂中的固體油脂成分,其用量可高達95%。此外,如花生油、茶油、菜油、豆油、向日葵油以及玉米油等也可用於制皂。

③硬化油:不飽和油脂在一定的溫度和壓力下,經催化加氫作用而得的飽和程度較高的油脂。如鯨油等不宜直接用於制皂的液體油脂,可用加氫的方法使之硬化而用於制皂。

肥皂加入適量硬化油,可提高硬度和耐磨性能。香皂中如加入過多的硬化油,便易開裂和糊爛,所以硬化油的用量必須嚴格掌握。

④松香:松香在中國曆來作為油脂的代用品。在洗衣皂中一般用量約15-25%,在香皂中約2-3%。但加有松香的香皂,色澤變差。松香皂泡沫豐富,溶解性好。

⑤妥爾油:又稱木漿浮油。是造紙工業的副產品,含大量樹脂酸和脂肪酸,故適宜制皂。粗製妥爾油色深有味,精製后才能用於制皂。

⑥合成脂肪酸:由空氣氧化石蠟而得。在一定的經濟條件下是天然脂肪酸的良好代用品。皂用合成脂肪酸的碳

⑦煉油油腳:油脂鹼煉后的油腳。色澤好的可直接用於制皂;色澤差的要先經補充皂化,再經酸解和蒸餾,製得脂肪酸后再用於制皂。這樣的脂肪酸顏色淺,是很好的洗衣皂原料。

2、輔助原料

包括無機原料和其他配料。

①無機原料:包括鹼和鹽兩大類。氫氧化鈉(俗稱燒鹼或火鹼)是皂化油脂的主要化學品。製造軟皂與液體皂時則用氫氧化鉀。碳酸鈉(俗稱純鹼或蘇打)能與脂肪酸或松香起中和反應生成肥皂,且比燒鹼價廉,故常用於中和脂肪酸和松香,以降低成本。碳酸鉀能代替氫氧化鉀中和脂肪酸,或者與石灰起反應,製成氫氧化鉀后利用。氧化鈉是制皂中不可缺少的鹽析劑。皂用氯化鈉是工業鹽或從肥皂廢液提煉甘油過程中回收的鹽。氯化鉀作為電解質在制鉀皂時少量加入,用於調節軟皂的粘度。硅酸鈉(俗稱水玻璃或泡化鹼)是洗衣皂中的重要助洗劑,有增加肥皂硬度、減少肥皂收縮和防止肥皂酸敗的作用,對皂內殘存的遊離氫氧化鈉起緩衝作用,減少對皮膚的刺激。加入量根據油脂的配方而定,在香皂中約加入1%。

②其他配料:有香精、著色劑、抗氧劑、消毒劑、漂白劑、加脂劑、熒光增白劑、螯合劑、鈣皂分散劑以及羧甲基纖維素等等,在制皂中視肥皂的質量和要求而加入。

4 肥皂 -制皂工藝

 
肥皂制肥皂
1、制皂的基本化學反應是油脂和鹼相互作用生成肥皂和甘油 : 
       HC-COOR         HC-OH
        │                      │
       HC-COOR 3NaOH─→RCOONa HC-OH
        │     (燒鹼)  (皂) │
      HC-COOR               HC-OH
      (油脂)                (甘油)        
反應所得的皂經鹽析、洗滌、整理后,稱為皂基,再繼續加工而成為各種不同商品形式的肥皂(見圖[制皂工藝流程)。

2、精鍊

除去油脂中的雜質。精鍊過程包括脫膠、鹼煉(脫酸)、脫色及脫臭。皂用油脂根據需要選擇進行,主要是脫膠和脫色。

脫膠是除去油脂中磷脂等膠質。常用的方法有水化法和酸煉法。水化法是用水將油脂中的磷脂等膠質水化,然後沉澱析出;酸煉法則是用濃硫酸使磷脂和類似的雜質碳化、沉澱。

鹼煉的主要作用在於除去油脂中的遊離脂肪酸。但在制皂廠,鹼煉的目的主要在於脫色。遊離脂肪酸被鹼中和後生成絮狀皂,能吸附而去除一部分油脂中的色素和雜質。

為適應不同產品對油脂色澤的要求,如淺色皂、香皂用油等,除採取脫膠、鹼煉外,還需用吸附劑(主要是活性白土)使色素及其他雜質被吸附除去,以進一步脫色。

對皂用油脂,若無特殊需要,不必進行脫臭。即使對於製造高級白色香皂的油脂,中國一般也只採用鹼煉和脫色兩道工序。

3、皂化

油脂精鍊后,即可和鹼進行皂化反應。皂化的方法有冷法、半沸煮法和沸煮法等,也有用脂肪酸直接和鹼作用而成皂的。冷法一般是將油脂和計算好的濃鹼液在室溫下於攪和機內進行皂化。半沸煮法是將油脂和所需數量的強鹼液在皂鍋中簡單地加熱,但不至沸,或在攪和機中小批量生產。二者也可用脂肪酸直接皂化,都不回收甘油。沸煮法因為工藝成熟,成皂質量可靠,比較經濟,因而是主要的皂化方法。它的各道工序都在皂鍋內進行。皂鍋呈圓柱形或方形。除配有油脂、鹼液、水、鹽水等的輸送管道外,還裝有直接蒸汽或蒸汽盤管,以通入蒸汽,並攪勻皂料。鍋中還裝有搖頭管,管的上口可放在任何液位以排放鍋內皂料。鍋底呈錐形,下有放料管可以放出搖頭管排料后剩下的殘液。油脂和燒鹼在皂鍋內煮沸至皂化率達95%左右,皂料呈均勻的閉合狀態時即停止皂化操作。

4、鹽析

在閉合的皂料中,加食鹽或飽和食鹽水,使肥皂與稀甘油水分離。欲使肥皂鹽析,必須有最低的鹽用量。使肥皂析出的最低濃度,稱為鹽析極限濃度。制皂的油脂不同,鹽析極限濃度也不同。閉合的皂膠經鹽析后,上層的肥皂叫做皂粒;下層帶鹽的甘油水(習稱廢液),從皂鍋底部排出,以回收甘油。

5、洗滌

分出廢液后,加水及蒸汽,煮沸皂粒,使之由析開狀態成為均勻皂膠,洗出殘留的甘油、色素及雜質。若皂粒的皂化率不足,還可加鹼補充皂化,並再用鹽或鹽水析開。

6、鹼析

為使皂粒內殘留的油脂完全皂化,經鹼析進一步洗出皂粒內的甘油、食鹽、色素及雜質。使皂粒自鹼析水中完全析出的最低的鹼的濃度,稱為鹼析水極限濃度。

7、整理

目的是調整鹼析后皂粒內電解質及脂肪酸含量,減少雜質,改善色澤,以獲得最大的出皂率和質量合格的皂基。整理時要加入適量電解質(如燒鹼、食鹽),調整到足以使皂粒析開成上下兩個皂相。上層為純凈的皂基,下層為皂腳。皂基供製造各種肥皂用。皂腳色澤深,雜質多,一般在下一鍋鹼析時回用。

8、成型

皂基冷凝成大塊皂板,然後切割成皂坯,經列印、乾燥成洗衣皂、香皂、皂粉等產品。

5 肥皂 -巧用肥皂

肥皂肥皂
要給自行車 的把手 套上塑料管套,或在腳踏上套上橡膠護套 ,都是很費勁的事。可在把手處或橡膠套內,用肥皂蘸水塗一下,即可起到潤滑作用,套入時比較省力。

在硬木上旋入木螺釘非常費力。如果在旋入前先把木螺釘刮上肥皂,就能夠比較省力地將木螺釘旋入木頭中了。

用鋼鋸鋸金屬材料時,可先把肥皂水塗於鋸條上,然後再鋸,會省力,而且鋸條不易折斷。

鍋底的煤煙垢最難除去,如果使用之前在鍋底塗上一層肥皂,用后再加以清洗,就可以減少鍋底煤煙的積垢。

手錶金屬殼上塗上肥皂后,再用布擦拭乾凈,可防止汗液侵蝕。

誤食有毒食物、藥物、異物,在就醫前先喝一些肥皂水,可以把腹中物吐出來,有利治療。

可用肥皂使新的拉鏈變得好用。

上一篇[白雲石]    下一篇 [翅膜菊屬]

相關評論

同義詞:暫無同義詞