请输入您要查询的百科知识:

 

词条 肥皂
释义

§ 起源

肥皂据史料记载,最早的肥皂配方起源于西亚的美索不达米亚(意思是“两条河中间的地方”,指幼发拉底河和底格里斯河之间)。大约在公元前3000年的时候,人们便将1份油和5份碱性植物灰混合制成清洁剂,在欧洲关于肥皂起源的传说很多,一说古罗马的高卢人,每遇节日便将羊油和山毛榉树灰溶液搅成稠状,涂在头发上,梳成各种发型。一次,节日突遇大雨,发型淋坏了,人们却意外发现头发变干净了。又传说,罗马人在祭神时,烧烤的牛羊油滴落在草木灰里,形成了“油脂球”。妇女们洗衣时发现,沾了“油脂球”的衣服更易洗干净。这都说明了人们用动物脂肪与草木灰(碱)皂已用千年历史。

考古学家在意大利的庞贝古城遗址中发现了制肥皂的作坊。说明罗马人早在公元2世纪已经开始了原始的肥皂生产。中国人也很早就知道利用草木灰和天然碱洗涤衣服,人们还把猪胰腺、猪油与天然戌混合,制成块,称“胰子”。

早期的肥皂是奢侈品,直至1791年法国化学家卢布兰用电解食盐方法廉价制取火碱成功,从此结束了从草木灰中制取碱的古老方法。1823年,德国化学家契弗尔发现脂肪酸的结构和特性,肥皂即是脂肪酸的一种。19世纪末,制皂工业由手工作坊最终转化为工业化生产。

18世纪法国人利用盐及石炭制作“人工苏打”,取代传统自灰烬中取出的碱汁。到了19世纪,德国人发明以电气分解食盐水来制作氢氧化钠;自此之后,苛性钠的普及,得以让肥皂从原本只有王宫贵族买得起的商品,摇身一变,变成平民百姓的日常生活用品。

§ 去污原理

肥皂日用肥皂中的脂肪酸碳数一般为10-18,金属主要是钠或钾等碱金属,也有用氨及某些有机碱如乙醇胺、三乙醇胺等制成特殊用途肥皂的。肥皂包括洗衣皂、香皂、金属皂、液体皂,还有相关产品脂肪酸、硬化油、甘油等。

肥皂中除含高级脂肪酸盐外,还含有松香、水玻璃、香料、染料等填充剂。从结构上看,在高级脂肪酸钠的分子中含有非极性的憎水部分(烃基)和极性的亲水部分(羧基)。憎水基具有亲油的性能。在洗涤时,污垢中的油脂被搅动、分散成细小的油滴,与肥皂接触后,高级脂肪酸钠分子的憎水基(烃基)就插入油滴内,靠范德华力与油脂分子结合在一起。而易溶于水的亲水基(羧基)部分伸在油滴外面,插入水中。

这样油滴就被肥皂分子包围起来,分散并悬浮于水中形成乳浊液,再经摩擦振动,就随水漂洗而去,这就是肥皂去污原理。但普通肥皂不宜在硬水或酸性水中使用。在硬水中因生成难溶于水的硬脂酸钙盐和镁盐,在酸性水中生成难溶于水的脂肪酸,大大降低其去污能力。

§ 皂用原料

包括主要原料和辅助原料。

主要原料:肥皂1、油脂原料,包括动、植物油脂及硬化油等;类似油脂原料,包括松香、妥尔油、合成脂肪酸、炼油油脚等。

①动物油脂:主要指牛油、羊油和猪油。用牛羊油制成的肥皂,质地坚硬,去污力强。发泡力虽较小,但泡沫浓厚而持久。制皂用油脂一般为工业级。色泽较白的用于制造香皂;黄色的用于洗衣皂;色泽差的用于加色药皂和工业皂。

②植物油脂:主要有椰子油、棕榈油、棕榈仁油、棉籽油、糠油、木油和桕油等。椰子油中富含分子量较低的月桂酸甘油酯及豆蔻酸甘油酯,制成的肥皂,坚硬洁白,易溶于水,起泡迅速而丰富,但持久性较低。棕榈仁油的成分及性能与椰子油相差不多,但色泽不如椰子油,是制香皂的好原料。棕榈油色泽较深,一般仅用于生产洗衣皂。棉籽油和糠油都含有高度不饱和脂肪酸,易酸败,一般不用于香皂。桕油和木油是中国的特产。桕油也称皮油,取自乌桕籽果肉,脂肪酸凝固点高,在洗衣皂的油脂配方中可高达55%,在香皂中为25%。木油为乌桕籽的果肉和种仁一起压榨而得的油脂,脂肪酸凝固点低于桕油,碘价高于桕油,色泽较差,为洗衣皂中的固体油脂成分,其用量可高达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于制皂。

③硬化油:不饱和油脂在一定的温度和压力下,经催化加氢作用而得的饱和程度较高的油脂。如鲸油等不宜直接用于制皂的液体油脂,可用加氢的方法使之硬化而用于制皂。

肥皂加入适量硬化油,可提高硬度和耐磨性能。香皂中如加入过多的硬化油,便易开裂和糊烂,所以硬化油的用量必须严格掌握。

④松香:松香在中国历来作为油脂的代用品。在洗衣皂中一般用量约15-25%,在香皂中约2-3%。但加有松香的香皂,色泽变差。松香皂泡沫丰富,溶解性好。

⑤妥尔油:又称木浆浮油。是造纸工业的副产品,含大量树脂酸和脂肪酸,故适宜制皂。粗制妥尔油色深有味,精制后才能用于制皂。

⑥合成脂肪酸:由空气氧化石蜡而得。在一定的经济条件下是天然脂肪酸的良好代用品。皂用合成脂肪酸的碳

⑦炼油油脚:油脂碱炼后的油脚。色泽好的可直接用于制皂;色泽差的要先经补充皂化,再经酸解和蒸馏,制得脂肪酸后再用于制皂。这样的脂肪酸颜色浅,是很好的洗衣皂原料。

2、辅助原料

包括无机原料和其他配料。

①无机原料:包括碱和盐两大类。氢氧化钠(俗称烧碱或火碱)是皂化油脂的主要化学品。制造软皂与液体皂时则用氢氧化钾。碳酸钠(俗称纯碱或苏打)能与脂肪酸或松香起中和反应生成肥皂,且比烧碱价廉,故常用于中和脂肪酸和松香,以降低成本。碳酸钾能代替氢氧化钾中和脂肪酸,或者与石灰起反应,制成氢氧化钾后利用。氧化钠是制皂中不可缺少的盐析剂。皂用氯化钠是工业盐或从肥皂废液提炼甘油过程中回收的盐。氯化钾作为电解质在制钾皂时少量加入,用于调节软皂的粘度。硅酸钠(俗称水玻璃或泡化碱)是洗衣皂中的重要助洗剂,有增加肥皂硬度、减少肥皂收缩和防止肥皂酸败的作用,对皂内残存的游离氢氧化钠起缓冲作用,减少对皮肤的刺激。加入量根据油脂的配方而定,在香皂中约加入1%。

②其他配料:有香精、着色剂、抗氧剂、消毒剂、漂白剂、加脂剂、荧光增白剂、螯合剂、钙皂分散剂以及羧甲基纤维素等等,在制皂中视肥皂的质量和要求而加入。

§ 制皂工艺

制肥皂1、制皂的基本化学反应是油脂和碱相互作用生成肥皂和甘油:

HC-COOR     HC-OH

│            │

HC-COOR 3NaOH─→RCOONa HC-OH

│   (烧碱)  (皂) │

HC-COOR        HC-OH

(油脂)         (甘油)

反应所得的皂经盐析、洗涤、整理后,称为皂基,再继续加工而成为各种不同商品形式的肥皂(见图[制皂工艺流程)。

2、精炼

除去油脂中的杂质。精炼过程包括脱胶、碱炼(脱酸)、脱色及脱臭。皂用油脂根据需要选择进行,主要是脱胶和脱色。

脱胶是除去油脂中磷脂等胶质。常用的方法有水化法和酸炼法。水化法是用水将油脂中的磷脂等胶质水化,然后沉淀析出;酸炼法则是用浓硫酸使磷脂和类似的杂质碳化、沉淀。

碱炼的主要作用在于除去油脂中的游离脂肪酸。但在制皂厂,碱炼的目的主要在于脱色。游离脂肪酸被碱中和后生成絮状皂,能吸附而去除一部分油脂中的色素和杂质。

为适应不同产品对油脂色泽的要求,如浅色皂、香皂用油等,除采取脱胶、碱炼外,还需用吸附剂(主要是活性白土)使色素及其他杂质被吸附除去,以进一步脱色。

对皂用油脂,若无特殊需要,不必进行脱臭。即使对于制造高级白色香皂的油脂,中国一般也只采用碱炼和脱色两道工序。

3、皂化

油脂精炼后,即可和碱进行皂化反应。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碱作用而成皂的。冷法一般是将油脂和计算好的浓碱液在室温下于搅和机内进行皂化。半沸煮法是将油脂和所需数量的强碱液在皂锅中简单地加热,但不至沸,或在搅和机中小批量生产。二者也可用脂肪酸直接皂化,都不回收甘油。沸煮法因为工艺成熟,成皂质量可靠,比较经济,因而是主要的皂化方法。它的各道工序都在皂锅内进行。皂锅呈圆柱形或方形。除配有油脂、碱液、水、盐水等的输送管道外,还装有直接蒸汽或蒸汽盘管,以通入蒸汽,并搅匀皂料。锅中还装有摇头管,管的上口可放在任何液位以排放锅内皂料。锅底呈锥形,下有放料管可以放出摇头管排料后剩下的残液。油脂和烧碱在皂锅内煮沸至皂化率达95%左右,皂料呈均匀的闭合状态时即停止皂化操作。

4、盐析

在闭合的皂料中,加食盐或饱和食盐水,使肥皂与稀甘油水分离。欲使肥皂盐析,必须有最低的盐用量。使肥皂析出的最低浓度,称为盐析极限浓度。制皂的油脂不同,盐析极限浓度也不同。闭合的皂胶经盐析后,上层的肥皂叫做皂粒;下层带盐的甘油水(习称废液),从皂锅底部排出,以回收甘油。

5、洗涤

分出废液后,加水及蒸汽,煮沸皂粒,使之由析开状态成为均匀皂胶,洗出残留的甘油、色素及杂质。若皂粒的皂化率不足,还可加碱补充皂化,并再用盐或盐水析开。

6、碱析

为使皂粒内残留的油脂完全皂化,经碱析进一步洗出皂粒内的甘油、食盐、色素及杂质。使皂粒自碱析水中完全析出的最低的碱的浓度,称为碱析水极限浓度。7、整理

目的是调整碱析后皂粒内电解质及脂肪酸含量,减少杂质,改善色泽,以获得最大的出皂率和质量合格的皂基。整理时要加入适量电解质(如烧碱、食盐),调整到足以使皂粒析开成上下两个皂相。上层为纯净的皂基,下层为皂脚。皂基供制造各种肥皂用。皂脚色泽深,杂质多,一般在下一锅碱析时回用。

8、成型

皂基冷凝成大块皂板,然后切割成皂坯,经打印、干燥成洗衣皂、香皂、皂粉等产品。

§ 巧用肥皂

肥皂要给自行车的把手套上塑料管套,或在脚踏上套上橡胶护套,都是很费劲的事。可在把手处或橡胶套内,用肥皂蘸水涂一下,即可起到润滑作用,套入时比较省力。

在硬木上旋入木螺钉非常费力。如果在旋入前先把木螺钉刮上肥皂,就能够比较省力地将木螺钉旋入木头中了。

用钢锯锯金属材料时,可先把肥皂水涂于锯条上,然后再锯,会省力,而且锯条不易折断。

锅底的煤烟垢最难除去,如果使用之前在锅底涂上一层肥皂,用后再加以清洗,就可以减少锅底煤烟的积垢。

手表金属壳上涂上肥皂后,再用布擦拭干净,可防止汗液侵蚀。

误食有毒食物、药物、异物,在就医前先喝一些肥皂水,可以把腹中物吐出来,有利治疗。

可用肥皂使新的拉链变得好用。[1]

随便看

 

百科全书收录594082条中文百科知识,基本涵盖了大多数领域的百科知识,是一部内容开放、自由的电子版百科全书。

 

Copyright © 2004-2023 Cnenc.net All Rights Reserved
更新时间:2024/11/11 11:14:17