肥皂和香皂生产原理

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1、第三章肥皂和香皂肥皂(soap)通常指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，其中最常用的是脂肪酸钠盐；此外还有脂肪酸的碱土金属盐（钙、镁）及重金属盐（铁、锰）等金属皂，这些金属皂均不溶于水，不具备洗涤能力，主要作为农药乳化剂、金属润滑剂等。近几十年来虽然洗衣粉、合成洗涤剂的产量不断增加，但是由于肥皂耐用、洗涤衣物干净等特点，仍是国内洗涤市场的主要用品之一。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，在国内外仍然是重要的皮肤清洁

2、用品。第一节肥皂水溶液的性质和制皂用的油脂一、肥皂水溶液的性质肥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。RCOONaRCOO—＋Na+RCOO—＋H2ORCOOH＋OH—水解产生脂肪酸与未水解的肥皂，形成不溶于水的酸性皂，使肥皂水溶液呈现浑浊。RCOOH＋RCOONa====RCOOH·RCOONa一般，影响肥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。通常皂液浓度越高，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。但是乙醇等强极性有机溶剂能抑制肥皂的水解，加入乙醇，可得到透明的肥皂水溶液。肥皂在硬水体系中，硬水中的钙、镁离子会与肥

3、皂反应生成不溶于水的钙皂和镁皂，降低肥皂的去污能力。这是限制肥皂使用和发展的主要原因。Ca2+＋2RCOONa（RCOO）2Ca+2Na+Mg2+＋2RCOONa（RCOO）2Mg+2Na+肥皂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。但是肥皂的组成不同，表现出的性能有所差异。二、用于制皂的油脂（一）制皂对油脂的要求油脂是制造肥皂的主要原料，它的主要化学组成是脂肪酸甘油酯。油脂的质量直接影响所生产肥皂的质量，如油脂中脂肪酸碳链的长短及饱和程度对肥皂的影响在于：饱和脂肪酸含量高的油脂比较好；饱和度低的油脂因碳链中含有双键易发生氧化、聚合等反应，致使油脂酸败和色泽加深，不

4、适合制皂。一般可依据下列几项指标来选择制皂的油脂。1．相对密度(Densityratio)相对密度能反映油脂的分子量及粘度，相对密度大则分子量大，粘度也高。通常液体油脂在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。2．凝固点(Solidpoint)油脂凝固点对肥皂质量的影响很大，凝固点太高的油脂生产的肥皂易龟裂，泡沫少，去污力差；凝固点太低会影响肥皂的硬度。油脂饱和度愈高，凝固点愈高，反之愈低。油脂饱和度相同时，分子量愈大者，凝固点愈高。制皂选用的油脂，其凝固点在38～42℃之间为宜。3．皂化值(Saponificationnumber)16油脂用KOH

5、的乙醇溶液皂化，1g油脂完全皂化时所消耗KOH的毫克数为油脂的皂化值。脂肪酸甘油酯的分子量愈高，皂化值愈低，也就表明制得的皂愈易溶于水，易起大泡。由皂化值可以计算油脂的平均分子量及皂化时所需NaOH溶液的质量。M=1000×3×56.1/S=168300/S式中：M——油脂的平均分子量；S——油脂皂化值；3——皂化lmol油脂需3molKOH；56.1——KOH的分子量。ＷNaOH=Ｗ油脂×S×40/(56.1×1000×ωNaOH)式中：ＷNaOH——皂化时所需NaOH溶液的质量，Kg；W油脂——皂化时油脂质量,Kg；S——油脂皂化值；ωNaOH——NaOH溶液的质量分数；56.1——K

6、OH的分子量；40——NaOH的分子量。4．酸值(Acidnumber)工业油脂中往往含有游离的脂肪酸。中和1g油脂中的游离脂肪酸所需KOH的毫克数称为酸值或酸价。根据酸值可以计算油脂中游离脂肪酸的含量。酸值愈高，游离脂肪酸含量愈多，说明油脂不新鲜，质量差，会使制得的皂变质、出汗、发臭。由酸值可以计算游离脂肪酸含量。游离脂肪酸（%）=VA×M×100/(1000×56.1)式中：VA——油脂酸值；M——油脂中脂肪酸的平均相对分子量；56.1——KOH的分子量。5．碘值(Iodinevalue)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可以衡量油脂的不饱和程度。每100g油

7、脂所消耗碘的克数为碘值（或碘价）。碘值愈高，不饱和程度愈高，制得的皂愈软。根据碘值的大小，油脂分为干性油、半干性油和不干性油：干性油：碘值＞130；半干性油：碘值130～100；不干性油：碘值＜100干性油不饱和程度高，易氧化生成大分子物质，在表面形成硬膜，如亚麻仁油、桐油是干性油，它们不适用于制皂。植物油脂中椰子油、棕榈油、花生油，动物油脂中牛油、羊油、猪油都是不干性油，适用于制皂。半干性油在制皂时可适当配用，如棉籽油