讲述香皂生产工艺样本

香皂的配方及生产工艺

近几十年来虽然液体沐浴露、泡沫浴剂等得到长足的发展, 占据主导地位, 可是化妆品中的香皂, 由于使用方便, 去污效果好, 价格便宜, 刺激性低, 花样品种多等特点, 在国内外依然是重要的皮肤清洁调理用品。中国香皂交易网资深评论员王雪冬为您讲述香皂的配方和生产工艺!

香皂是高级脂肪酸或混合脂肪酸的碱性盐类, 它的化学通式可表示为:

RCOOM

R代表长碳链烷基, M代表某种金属离子。具有洗涤、去污、清洁等作用的皂类主要是脂肪酸钠盐、钾盐和铵盐其中最常见的是脂肪酸钠盐。

1香皂水溶液的性质

香皂中的钠皂或钾皂是强碱弱酸盐, 因此都会在水溶液中发生水解呈弱碱性。

RCOONa→RC00-+Na+

RC00-十H20→RCOOH+OH一

水解产生脂肪酸与未水解的皂形成不溶于水的酸性皂, 使香皂水溶液呈现浑浊。

RCOOH+RCOONa===RCOOH·RCOONa

影响香皂水解的主要因素有: 皂液浓度、脂肪酸的相对分子质量和温度。一般皂液浓度越高, 水解度越低; 脂肪酸的碳链越长, 水解度越高; 温度越高, 水解度越高。可是乙醇等强极性有机溶剂能抑制香皂的水解, 加入乙醇, 可得到透明的香皂水溶液。

2脂肪酸盐结构与香皂性能的关系

香皂的主要成分是脂肪酸盐, 属于阴离子表面活性剂, 它同样具备离子型表面活性剂的物理化学性能。可是香皂中的脂肪酸盐组成不同, 表现出的性能有很大的差异。

制造脂肪酸盐的主要原料是天然动植物油脂, 油脂的主要化学组成是脂肪酸甘油酯。油脂的质量直接影响脂肪酸盐的质量, 从而影响所生产香皂的质量。

RCOOR `→RCOONa→香皂

油脂脂肪酸盐

(1)脂肪酸碳链的饱和程度

油脂中脂肪酸碳链的饱和程度对香皂的质量有明显影响。饱和脂肪酸含量高的油脂制造出来的香皂质量稳定, 饱和度低的油脂因碳链中含有双键, 在加工和存放过程中容易发生氧化、加成、聚合．等反应, 导致酸败和色泽加深, 香皂的质量当然要下降。椰子油、棕榈仁油、牛油等油脂比较适合用于制造香皂。

油脂中脂肪酸碳链的饱和程度能够用碘值来表征。油脂分子中的双键能与碘发生加成反应。从加成反应中所消耗的碘量能够衡量油脂的不饱和程度。每l00g油脂所消耗碘的质量(g)为碘值(或碘价)。碘值愈高, 不饱和程度愈高, 制得的皂愈软。一般把碘值>130者称为干性油; 碘值在130～100者为半干性油; 碘值<100是不干性油。植物油脂中亚麻仁油、桐油是干性油, 分子中含有2～3个双键, 易氧化生成大分子物质, 在香皂表面形成硬膜, 不适用于制皂。椰子油、棕榈油、花生油、牛油、羊油、猪油都是不干性油, 主要含有月桂酸、棕榈酸、硬脂酸等饱和脂肪酸, 适用于制皂。半干性油在制皂时可适当搭配使用, 一般用量在3％～5％, 可调节香皂的感官和软硬度。

油脂凝固点也能够用来粗略判断脂肪酸的饱和程度。油脂饱和度愈高, 凝固点愈高。油脂凝固点高低(即脂肪酸饱和程度高低)对香皂质量的影响很大。凝固点太高(即脂肪酸饱和度过高)的油脂生产的香皂易龟裂, 泡沫少, 去污力差; 凝固点太低会影响香皂的硬度而且容易变质。根据实际生产经验, 制香皂选用的油脂, 其凝固点在38～42℃之间为宜。

(2)脂肪酸碳链的长短

脂肪酸碳链的长短对香皂的物理化学性质有明显影响。

在脂肪酸盐的同系物中, 表面活性、润湿性能、乳化作用等与疏水基碳链的长度有密切关系。一般说来, 在一定范围内碳氢链愈长者洗涤性能愈好。但碳链过长者在水中溶解度变差, 洗涤性能反而下降, 比如硬脂酸钠的洗涤力就比棕榈酸钠稍显逊色。为达到良好的洗涤作用, 表面活性剂亲水基与亲油基应达到适当的平衡。作洗涤剂用的表面活性剂疏水基碳链的长度在12～18个碳原子比较合适。

在选择制造脂肪酸盐(皂基)的油脂时, 能够参考相对密度指标。相对密度能反映油脂的分子量及黏度, 相对密度大则分子量大, 黏度也高。一般液体油脂在20℃, 固体油脂在50℃测定相对密度, 相对密度在0．887～0．975之间为宜。

(3)脂肪酸盐的金属离子

脂肪酸盐中与酸根配正确金属离子种类对皂基的溶解性能有重大影响, 甚至决定了皂基的使用领域。脂肪酸钠盐、钾盐和铵盐制成的皂基在水中有相对较大的溶解度, 软硬度适中, 是日用皂的主要原料。脂肪酸钙、镁盐在水中溶解度很差而且非常坚硬, 不适合清洁皮肤使用, 只能作为工业润滑剂使用。

香皂在硬水体系中使用时, 硬水中的钙、镁离子会与香皂反应生成不溶于水的钙皂和镁皂, 降低香皂的去污能力。这是限制香皂使用和发展的主要原因。

Ca2++2RCOONa→(RCOO)2Ca↓+2Na+

M92++2RCOONa→(RC00)2 M9↓+2Na+

克服的办法是在香皂配方里添加钙、镁离子螯合剂(EDTA等), 减少游离的钙、镁离子数量, 防止以上反应发生。

(4)游离脂肪酸

香皂产品中含有适当数量的游离状态的长碳链饱和脂肪酸, 能够中和皂基的碱性, 减少皮肤刺激。可是如果存在较多游离状态的不饱和脂肪酸, 可能会使香皂变质、出汗、发臭。

中和1g油脂中的游离脂肪酸所需KOH的质量(mg)称为酸值或酸价。根据酸值能够计算油脂中游离脂肪酸的含量, 采取措施将其控制在合理的范围内。

3香皂的质量要求

香皂是大面积接触人体的沐浴用品, 对其质量的要求是严格的。

虽然香皂是与人民生活密切相关的日用品, 国家很早就制定了统一的产品质量标准。可是香皂的品种很多, 近年的产品还添加了各种功能成分, 或者与其它表面活性剂复合使用, 内容已经改变, 因此很难再执行统一的产品质量标准。产品质量一般由生产企业自己负责, 由市场来评判。

质量优良的香皂至少应该达到以下的基本要求:

①有好的洗净力, 但不过分脱脂, 使用后皮肤感觉不干燥不绷紧。

②皂化反应彻底, 产品中所含的游离碱很少, 不会伤害皮肤。

③能产生细密而稳定的泡沫。

④外形轮廓分明, 表面饱满圆润, 贮存后不收缩、不开裂。

⑤软硬适度, 在温水中不容易熔化解体。

4香皂的成分及配方设计