肥皂的生产工艺及市场研究

大型作业任务书
目录
一、产品简介 (01)
二、肥皂的配方组成及设计原则 (01)
2.1配方组成 (01)
2.2设计原则 (01)
三、产品制备及生产工艺 (02)
3.1皂基生产过程 (02)
3.2成品生产过程 (02)
3.3切块、打印、装箱 (03)
四、肥皂的检测手段及质量评估 (05)
五、产品市场及发展趋势 (05)
六、环境保护和安全生产设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．. 05
6.1产品市场．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．05
6.2发展趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．05
七、小结 (06)
八、附图 (06)
九、参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．..．08
一、产品简介
肥皂是脂肪酸金属盐的总称。

通式为RCOOM，式中RCOO为脂肪酸根，M为金属离子。

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。

广义上，油脂、蜡、松香或脂肪酸等和碱类起皂化或中和反应所得的脂肪酸盐，皆可称为肥皂。

肥皂能溶于水，有洗涤去污作用。

肥皂的种类有香皂、盥洗皂、金属皂和复合皂。

二、肥皂的配方组成及设计原则
2.1配方组成
（1）油泥，—各植物榨油厂的下脚料也叫油脚、油渣各榨油厂有售。

（2）动物油, 如牛、马、羊、猪油均可, 可到食品厂、屠宰厂、骨粉骨粒厂, 皮革厂等找废动物油即可。

（3）烧碱, 也叫火碱、片碱、氢氧化钠、苛性钠。

（4）松香（5）泡花碱, 也叫水玻璃、硅酸钠, 各纸箱厂均有食盐。

（6）皂用香精。

（7）脱色剂和着色剂。

（8）食盐。

2.2设计原则
（1）各种油脂因所含脂肪酸组成不同，制成的肥皂的性能有很大测差异。

单一油脂制成的肥皂在硬度、泡沫、去污及溶解性等指标方面不能全面达到满意的结果，只有多种油脂混合在一起，才能制成高质量的成品。

选择什么样的油脂，又各以多少比例和数量混合才能制成高质量的肥皂，这是配方技术的首要目标。

（2）油脂配方确定后制成的肥皂要适合消费者的心理：去污能力强、起泡迅速、泡沫丰富、气味好、坚硬、不干缩、不变性、不起霜、不出汗、不酸败、色泽悦目且不变色、密度大有重感等。

虽有些指标并不反映使用价值，但对消费者心理有一定影响的，是选购肥皂的考虑因素。

（3）在保证质量的前提下，设法降低成本。

油脂是肥皂的主要原料，在成本中所占的比例很大，在一般洗衣皂中，油脂占原料成本的90%以上，因此，在配方中如何选用低价油脂是配方技术中经常考虑的问题。

（4）肥皂厂购进的油脂品种及质量时有波动，配方技术的作用是要随时调整配方，保证生产的顺利进行。

（5）使混合油脂配方与加工工艺相适应，例如同一配方的油脂，制皂后用压条工艺成型，虽硬度比冷板车工艺生产的高，洗用时却磨损较快。

三、产品制备及生产工艺
3.1皂基生产过程
3.1.1工艺流程
清水+火碱→熔化→加热→加油泥→溶化→搅拌→分水→盐析→保温静置→出锅→皂基。

3.1.2操作程序及配料
先在熬皂锅内加入清水15kg, 同时加入火碱4到5kg, 加火烧至火碱全部化开以后, 再加入油泥50kg, 继续加热不断搅拌, 大约30min, 油泥全部化开, 此时用中小火继续加热, 不断搅拌, 使油泥充分皂化油脂和火碱在加热的情况下发生化学反应, 生成高级脂肪酸钠和甘油, 此反应即为皂化反应, 生成的高级脂肪酸钠即为肥皂的主要成份, 由于油泥的质量不同, 所以皂化时间的长短也不一样, 等油泥全部化开以后, 再根据锅内的情况决定加火碱量的大小, 如果发现分层现象(上层比较稠底下的比较稀, 如用铁锨试验, 将铁锨从锅内提出来后皂液不粘铁锨）, 说明已经分水（肥皂和水分开），如果将铁锨从锅内提起来后皂液仍粘在铁锨上面而掉不来,说明还没分水, 这时可再加入少量的火碱水事先在小容器内将火碱加水化开备用, 如还不分水, 可再等5min左右再加一次, 至到分水为止。

分水后为了使锅内皂液当中的杂质和污水被清洗分离出来, 可放
人食盐1.5kg, 不断搅拌使食盐充分化开也可事先将食盐加水化开后再加入锅内。

此时用铁锨试验分水会更加明显,此过程即为盐析, 盐析后再继续加热5到10min, 即可停止加热和搅拌, 用保温材料如木盖、棉被之类盖好锅, 静置3到5h 即可出锅。

出锅时请将上层皂液掏出来（注意不要带上水份）放在装皂铁箱中即为皂基（半成品）, 下层污水可提炼甘油。

如这次出来的皂基色泽较差, 可仍按上面的方法再熬一至二遍（注意火碱的用量要减少二分之一左右)即可。

3.2成品生产过程
3.2.1工艺流程
清水十火碱→溶化→加皂基、动物油、松香→加热搅拌→溶化→分水→保温静置→出锅→加入泡花碱、香精→搅拌→冷却。

3.2.2操作方法及配料
先在锅内加入清水15kg火碱2到3kg, 火碱化开以后再加入皂基50kg、动物
油5kg、松香2.5kg继续加热不断搅拌。

待皂基、动物油、松香化开以后（锅内必须是在开锅的情况下）锅内各种物料完全皂化好以后, 看是否分水（方法同第一步）, 如不分水可再适当加入些火碱水, 至到分水为止。

在皂液与水分离以后, 停止加热和搅拌用保温材料盖好锅静置10h以后出锅, 出锅时先将上层的皂沫（大约1到
2cm厚）取出（待下次回锅再用）, 然后将皂液掏出来放在盛皂铁箱中（如出现结块现象是保温静置时锅内温度低所致, 可再加热溶化静置后出锅）, 同时加入泡花碱4kg, 皂用香精0.2kg , 边加边搅拌, 直至搅拌均匀为止, 然后冷却凝固即可。

3.3切块、打印、装箱
3.3.1工艺流程
冷却→倒出→切块→晾晒→打印→晾晒→成品→装箱。

3.3.2操作程序
从冷却好的铁箱中倒出, 用细钢丝或铁丝切割成块用带有钢丝的切块木桌将
大片的肥它切割成条, 切割后的边脚料可在下次回锅再等切割好的肥皂条放在晾
皂架上晾到不枯手时即可打印, 将晾的不干不湿的肥皂放在打字模具内打压印字
即成, 打印后再放在晾皂架上晾干以后即可装箱包装即为成品。

3.4常见肥皂的制作方法及配方
3.4.1洗衣皂
性质：块状硬皂，主要成分是脂肪酸钠盐，其水溶液会使表面张力、界面张力下降，并具有乳化、发泡、润湿和去污等性能。

用冷板车生产的肥皂，皂中脂肪酸含量有53%（质量）、47%（质量）、42%（质量）三种。

用真空压条生产的肥皂，皂中脂肪酸含量有65%（质量）和<65%（质量）两种。

以冷板车工艺为例，制备方法如下：
将皂基、泡花碱、香料、着色剂、荧光增白剂按配方比例加入调和缸，于70—80℃调和15～20min，然后压进冷板车，用冷水冷凝45～50min。

取出大块皂片，送至切块机，再烘晾、打印和装箱。

3.4.2高级增白洗衣皂
性质：精选优质动植物油脂，添加多种新型表面活性剂复配而成，具有抗硬水、去污力强、不损织物、省皂省力，气味芳香等优点。

配方：同普通洗衣皂，但加入5%（质量）的磺化牛脂酸甲酯钠；另外加荧光
增白剂CBS-X（均二苯乙烯联苯型衍生物）0.05%（质量），荧光增白剂GS（均二苯乙烯基萘三唑型，对棉纤维、胶粘及尼龙等具有较强的亲和力，对氯漂白剂稳定）0.1%（质量），荧光增白剂OM（3一苯基_5，6一苯并香豆素，主要对尼龙、羊皮增白）0.1%（质量）。

3.4.3皂片
性质：白色或着色的菱形片，外观光滑，具有芳香味，在水中溶解度极好。

配方：精制牛油和菜籽油各一半，把肥皂生产操作规程进行皂化、盐析、碱析的整理制得肥皂，作消泡剂，家用皂片可根据香皂用油脂。

制法：由沸煮法制得皂基，再通过干燥设备，得到水分含量为8%（质量）左右的皂料，可作为合成洗涤剂的消泡剂，这种皂料可在搅拌机中加入各种添加剂进行拌料，再在特殊研磨机中研压成菱片状，根据需要，拌料时刻加入一定量的香精、抗氧剂和荧光增白剂，也可加入着色剂，制成不同颜色的彩色皂片。

3.4.4复合皂
性质：块状硬皂，有复合香皂和复合洗衣皂两种，主要成分是肥皂．钙皂、分散剂及助剂，在冷水中有较好的溶解度，在硬水中不生成皂垢，生物降解性能好，有良好的去油垢和漂洗性能，织物洗后柔软，不泛黄。

配方：复合香皂采用香皂皂基，复合洗衣皂采用洗衣皂皂基，加入6%（质量）左右的表面活性剂和助剂。

制法：以制复合洗衣皂为例，皂基经制片机制成0.5 mm左右的皂基，送到烘房，用热空气将皂片干燥至水分含量10%（质量）～14%（质量），送去拌料，按配方加入非离子表面活性剂、泡花碱、香料和染料等搅拌成均匀的颗粒状，并调整脂肪酸含量至55%（质量）左右，再经研磨，使皂片、助剂及填充料混合均匀，最后压祭、打印、冷却后包装，即为成品。

四、肥皂的检测手段及质量评估
1、肥皂的强度所谓肥皂的强度是指肥皂不发生变形时的单位表面积Φ的最大压缩负荷。

2、肥皂的粘附性不同材料的表面分界上呈现的相互作用力。

3、肥皂的摩擦系数。

4、肥皂的INS值和SR值。

国内外公认的典型制皂油脂配方为牛油80%（质量）、椰子油20%（质量）。

这个
配方可以生产优质的高级香皂。

由这两种油脂所含脂肪酸的组成加权平均计算后可知，这个配方的脂肪酸组成为：辛酸1.6010（质量）．癸酸1.4%（质量）．月桂酸9.6%（质量），豆蔻酸6.8%（质量），棕榈酸25.8%（质量）．硬脂酸16.4%（质量），油酸37.4%（质量）．亚油酸1.2%（质量）。

根据这个组成设计油脂配方时，大体可以把脂肪酸组成定为：月桂酸10%（质量）．豆蔻酸10%（质量）．棕榈酸25%（质量），硬脂酸15%（质量）．油酸40%（质量）．接近这样组成的配方比较理想。

五、环境保护和安全生产设计
（1）油泥或皂琴加入火碱的量是可变的, 一般以加到刚好分水为最好。

（2）皂基或油泥加人锅内的量不可过多一般以加入锅内容量的为宜, 以防过多时起沫溢出。

（3）根据生产量的大小选择锅的大小, 少则可生产几千克, 多则可生产几吨。

（4）火碱为强碱存放时应密封保存使用时应戴防碱手套和防护眼镜。

（5）熬皂锅严禁用铝制品。

（6）成品过程中火碱不要加的太多。

六、产品市场及发展趋势
6.1产品市场
我国的肥皂工业是从国外引入的，由于原料资源和科学技术的限制，肥皂生产长期处在手工作坊阶段。

近几十年来，国内制皂厂通过自身的技术改造和技术引进，技术水平和生产装备都得到了进一步的提高，现有生产能力已达160万吨，2005年实际生产71.6万吨。

合成洗涤剂的发展使肥皂生产受到抑制，促进了肥皂改进技术的进步，各种改性肥皂产品陆续进入市场，又使肥皂生产走出了低谷，尽管合成洗涤剂的发展速度仍将大大高于肥皂，但肥皂工业稳中有升的发展趁势还将持续相当长的时间。

6.2发展趋势
香皂宋代时就出现了一种人工合成的洗涤剂，是将天然皂荚(又名皂角、悬刀、肥皂荚，通称皂角)捣碎细研，加上香料等物，制成桔子大小的球状，专供洗面浴身之用，俗称“肥皂团”。

宋人周密《武林旧事》卷六《小经纪》记载了南宋京都临安已经有了专门经营“肥皂团”的生意人。

明人李时珍《本草纲目》中记录了“肥皂团”的制造方法：肥皂荚生高山中，树高大，叶如檀及皂荚叶，五六月开花，结荚三四寸，肥厚多肉，内有黑子数颗，大如指头，不正圆，中有白仁，可食。

十月
采荚，煮熟捣烂，和白面及诸香作丸，澡身面，去垢而腻润，胜于皂荚也。

除了天然皂荚，如无患子等类的植物，也流传于民间，成为一种很好的洗涤剂。

在西方，可能要追溯到4000年前古希腊的一个叫勒斯波斯的小岛。

当地人用动物祭天，由于焚烧动物时要用木材，木材的灰烬和动物脂肪混合产生了肥皂样的黄色物质。

大雨把这些东西冲刷到当地妇女经常洗衣的河流中，她们发现因此衣服洗的更干净。

虽然从古希腊开始，就可以发现使用类似肥皂的痕迹，历史上记载有一个叫萨佛(Sappho,aponification)的女诗人，记载了这些故事。

后来的人为了纪念她，就把这个过程叫作皂化，化学名称是制皂(SoapMaking)。

另外，公元前3000年，美索布达米亚人发现，植物燃烧后的灰烬类的碱性物质，与油混合后，具有去污力，这亦是肥皂的来源之一。

不过高卢人应该是尝试去制做香皂且成功的第一人，他们当时称香皂为“sapo”，当时的皂类是一种含有动物油脂和植物灰烬混和而成的软膏状物质。

当sapo的制作手法渐渐地被传入到地中海地区时，阿拉伯人就将sapo加以改良成橄榄油及苏达制成的硬质肥皂。

这时，肥皂开始被大量制造。

而真正普遍使用肥皂还是18世纪和19世纪的事。

在18世纪末工业革命工业问世后，获得了大量的价廉的碳酸钠，促使肥皂工业有了新的发展。

但是到了20世纪中期，合成化学和石油化工的发展为洗涤剂提供了廉价的化工原料，促使了合成洗涤剂的兴起，使得肥皂工业的发展发生了很大的变化，但近年环保意识抬头己被忽略的手工皂才又兴起，由于手工皂有其天然特有的性能，各种组成极易被生物降解且易于被污水处理过程中的微生物分解，因此不会引起河流、湖泊和水道的污染问题。

今后肥皂产品的发展方向首先是改性改质，克服普通肥皂在低温下溶解度差和不耐硬水的本质缺陷，使其兼备肥皂和合成洗涤剂的优点。

其次是在肥皂中加入各种添加剂制成多功能香皂，以适应香皂品种细分化和专用化需要，并以功能性和个性化激起顾客的购买欲，在激烈的市场竞争中领先取胜。

小结
从技术发展的角度来看，肥皂与合成洗涤剂生产已经出现一种相互渗透、相辅相成的局面。

肥皂改性所用的添加剂许多都是合成洗涤剂配方中使用的表面活性剂，当这些表面活性剂占主要比例时，实际上已是属合成洗涤剂产品。

合成洗涤剂产生的丰富泡沫给使用洗涤衣机带来了溢桶等问题，目前有效的解决办法是利用肥皂和合成洗涤剂相互抑泡的协同效应，将两者复配在一起，制成抑泡型或低泡型合成洗涤剂。

现在进入市场的许多洗涤用品都是兼含肥皂和其他表面活性剂的制品。

肥皂作为一个独立的行业，将会不断适应社会的需要而完善并发展。

八、附图
工艺流程简图
应用化学大型作业成绩评定表
指导教师签字：
年月日。