正文 第五節 動物油脂製備肥皂(1 / 3)

一、製備一般肥皂洗滌皂是一種日用生活必需品,生產洗滌皂的主要原料是動植物油脂,肥皂是脂肪酸類和堿所生成的鹽類,其中C8~C10脂肪酸的鉀、鈉、銨及某些有機堿所生成的鹽類,能溶於水。具有洗滌去汙能力,即為普通的洗滌皂。用於洗滌的肥皂大部分為鈉皂。由於同種油脂所製成的鈉皂硬於鉀皂,故前者又稱為硬皂。

(一)加工工藝

1.工藝流程

2.工藝要點

製造肥皂需要的設備和原料:攪拌機、木鏟、皂鍋、波美計、氫氧化鈉、硫酸、鹽酸、酚酞、泡花堿、精鹽、鬆香、雙氧水、二氧化鈦、二硫酸鉀、亞硫酸鉀、連二硫酸鉀、抑菌劑、抗氧化劑、香料、顏料。

生產肥皂的方法根據產品要求和設備條件的不同而有多種,從經濟角度和產品質量上來說,沸煮法比較好,目前國內各肥皂廠廣泛采用。

(1)原料的選擇一般選用混合型油脂,實踐證明單用一種油脂製作肥皂質量不佳,應該使固體油脂與液體油脂配比,才能製得較好的肥皂。固體油脂如牛羊油、柏油、硬化油等製得的肥皂堅硬具脆性,溶解度差,洗滌去汙性能不好。液體油脂製成的肥皂,一般比較軟爛,溶解度大,使用不經濟,質量也較差。所以選擇皂用油脂配方時應注意以下幾個問題:

①硬度適中,在微溫水中能溶解,泡沫要足夠,要耐用,收縮小,基本上不冒白霜,氣味、色澤正常。

②油脂來源容易,盡量就地取材,降低成本。

③有利於製皂工藝操作,如鹽析能順利進行,調和時矽酸鈉等容易填進。牛油、豬油為固體油脂,是製皂的好原料。混合油脂脂肪酸的凝固是目前肥皂廠在擬定配方時的重要參考依據,它和肥皂的硬度有關。一般的洗滌皂,脂肪酸凝固點控製在38~43℃。在選定配方後,通常需進行小樣實驗,進行感官和理化檢驗,作為最後決定配方的依據。皂用油脂配方實例。

(2)豬油淨化刮皮油常含遊離脂肪酸、蛋白質以及分解產物、膠狀物和色素等雜質,需經淨化。其脂肪淨化方法如下。

①堿法將豬油由預熱至40℃加入相當於油量8%~15%(視被處理油的酸值而定)的50g/L NaOH(或Na2CO3)。NaOH應配成36~40°B(相對密度為1.34~1.39)的堿液備用。加入後緩慢攪拌20min,靜置使其充分分層,棄水相,油相用60℃的2%精鹽液攪拌洗滌兩次,再用60℃清水洗滌,至洗液用酚酞試劑檢驗達無色為止,靜置,充分分層,棄水相,於真空脫水。該法可除去油脂所含的遊離脂肪酸,磷酸,也可除去部分油溶性非磷脂物,包括蛋白分解和碳水化合物等。淨化後,油脂酸值顯著降低(由1.1降至0.097),外觀改善,由茶色變為淺色,清潔透明。

②硫酸法將豬油預熱至35~40℃,加入油量0.5%~1.5%的濃H2SO4,加酸時緩慢攪拌,加完後及時用油量1%~2%同溫水稀釋,靜置12h,棄水相。此後的操作與堿法一樣。該法不能除去遊離脂肪酸,但能使某些雜質焦化沉澱。

③鹽酸法將相當油量2%的HCl稀釋10倍,緩慢加入到40~50℃的豬油中,緩慢攪拌30min,保溫靜置24h以上,棄水相。該法可除去油中鐵鏽和鹽分。

④保溫靜置法將豬油攪拌升溫至90~140℃,保溫靜置36h以上,使水及機械雜質與油分離。

(3)皂化皂化也稱堿化,是油脂與堿液反應生成肥皂及甘油的過程。將油脂和水(水為油量的20%)與邊角肥皂中鍋腳一起投入皂鍋中(油脂投料必須不超過皂鍋水容量的25%~30%),用隔熱或直接通入蒸汽攪拌升溫至80~100℃。

每千克油脂需NaOH 159g,等分3份,配成10 %,20%及30%水溶液,分3批按上述排列的次序加入皂鍋中,兩批間的時間間隔為1h,每批加入時,要邊加邊攪拌,並始終保持煮沸狀態。每次加入NaOH液後,隔15~30min檢驗堿度兩次,可用木棒浸到煮沸物中,迅速抽出,棒上有一層油脂和肥皂混合物的黏膜,滴2~3滴酚酞試劑在膜上如果呈粉紅色,表示NaOH完全吸收,再加入另一批NaOH液,第三批NaOH經兩次堿度檢驗後加入,保持堿度不變,再煮沸攪拌3h左右。加熱煮沸期間,蒸發掉的水要及時補充,熬至攪拌木鏟上流下來的液體能凝成線狀的透明液體時皂化才算完成。此時皂液含堿量0.2%~0.3%。要使皂化反應完全,應使堿略為過量,並長時間的煮沸。

整個皂化過程操作時間為2~4h,皂化終止時的皂化率要求95%以上,pH控製在8~9為宜。注意加堿量要控製兩頭小中間大,如初期堿多會破壞乳化。中期堿量不足時皂膠變稠易結瘤形成軟蠟狀透明膠體,皂化不完全致使肥皂酸敗變質。解決的辦法是及時加入堿液或食鹽而不能加水。

皂化的程度除上述檢驗外,還可以參考以下的方法,以手指沾皂膠少許,兩指輕捏。如成硬片狀,表示皂化正常;如成碎片狀,表示堿多;如糊狀不成片,表示皂化要繼續進行。

(4)加鬆香鬆香在肥皂生產中除能作為油脂的代用品降低成本外,還能增加肥皂的泡沫性和溶解度,對皮膚有潤滑作用,防止肥皂氧化酸敗而冒霜。鬆香在洗衣皂配方中最多可用至30%,超過則使洗滌物發黏,而肥皂顏色也因鬆香易吸收氧氣變暗受到影響。鬆香的皂化率可控製在70%~75%,如皂化率再高時皂變稠厚,使輸送及過濾發生困難。鬆香皂化時,先向鍋內徐徐加入純堿液(含量22%~24% )加熱,同時把鬆香敲碎,在煮沸的狀態下分批均勻加入鬆香碎塊,充分翻動,以便能及時排除二氧化碳防止溢鍋。一般純堿的加入量為鬆香重的11%~12%(可被鬆香酸和海鬆酸中和)。後期可加入部分NaOH液來代替純堿皂化。鬆香的加入量約為油脂的20%~25%,若有其他油脂配合可不加鬆香。

(5)漂白如果鹽析後的皂基洗滌合適,大部分有機色素可以除去,可少用漂白劑。皂化期間漂白劑用量一般為油量的0.1%~0.4%濃度為30%的雙氧水等,漂白溫度低於70℃,攪拌40~60min。

(6)鹽析皂化完成後,用於鹽或飽和鹽水使肥皂和甘油分離這一過程稱做鹽析。皂膠經鹽析,靜置後,浮在鹽水上麵的肥皂一般為皂粒,下層為廢液水,廢液水中除含有甘油及鹽外還含有堿、色素等雜質。甘油可作為副產品回收。

鹽析法:皂化完成後,煮沸不可停止。當表麵不再“滾滾翻動時”已開始析出皂粒,用鏟取樣,不再看到調勻而光滑的表麵,當看到皂粒交錯分布於稀薄液之間時,可在攪拌下往皂鍋中加入鹽粒或飽和食鹽水。15min後鍋內分成兩相,皂基浮在上麵,甘油和其他雜質進入下層水相靜置15h,讓其充分分層。

第一次鹽析後,從皂鍋中放出下層水相。其中甘油含量可達6%~8%,第二次鹽析後,需用清水洗滌皂基,洗滌次數不少於兩次,洗滌後再進行鹽析。如有需要可再經一次洗滌和鹽析,鹽析操作一般2h左右,靜置2~4h。鹽析達到要求後,保溫靜置12~48h(依量而定)。鹽析鑒別方法主要有: