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4、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：RCOOMR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。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。RCOONaRC00-+Na+RC00-十H20RCOOH+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=RCOOHRCOONa 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。通
5、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。但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
6、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可以用碘值来表征。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可以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。通常把碘值130者称为干性油；碘值在130100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23个双键，易氧化生成大分子物质，在
7、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35，可调节香皂的感官和软硬度。 油脂凝固点也可以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并且容易变质。根据实际生产经验，制香皂选用的油脂，其凝固点在3842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
8、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1218个碳原子比较合适。 在选择制造脂肪酸盐(皂基)的油脂时，可以参考相对密度指标。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。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08870975之间为宜。 (3)脂肪酸盐的金属离子 脂肪酸
9、盐中与酸根配对的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)2 Ca+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
10、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，可以中和皂基的碱性，减少皮肤刺激。但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。根据酸值可以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。但是香皂的品种很多，近年的产品还添加了各种功能成分，或者与其他表面活性剂复合使用，内容已经改变，所以很难再执行统一的产品质量标准。产
11、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： 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。 皂化反应彻底，产品中所含的游离碱很少，不会伤害皮肤。能产生细密而稳定的泡沫。外形轮廓分明，表面饱满圆润，贮存后不收缩、不开裂。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 简单地说，香皂是由皂基(脂肪酸钠盐，阴离子表面活性剂)、品质改良剂和外观改良剂组成的洗涤产品。配方设计中要考虑皂基的脂肪酸组成，产品的溶解度，泡沫及去污力，考虑产品的外观，并考虑原料供应的可能性和经济性。 (1)皂基(脂肪酸钠盐，阴离子表面活性剂) 无论从作用和份量来
12、说，皂基(脂肪酸钠盐，阴离子表面活性剂)都是香皂的主要成分。有关皂基(脂肪酸钠盐)结构与香皂性能的关系在852已经详细讨论，可作配方设计的依据，在此不重复。皂基的生产工艺不是本书的主要内容，可以参考其他专著。 在选择使用皂基的时候，要关注生产皂基所使用的油脂的情况。从以上的论述可以看出，为了使制得的香皂达到质量标准，即具有一定的硬度，良好的外观、色泽，适当的溶解度，丰富的泡沫及较强的去污力。在制皂时往往需采用多种油脂混合使用，并考虑原料供应的可能性和经济性。色泽要求较高的白色香皂的油脂配方，基本上都是80牛羊油和20椰子油组成，与洗衣皂油脂配方有明显差别(常用凝固点为56左右的硬化油，用量约为
13、2834，棕榈油或牛羊油用量约为7580)。实际混合油脂的凝固点在385395。脂肪酸碳链以饱和的月桂基、棕榈基和硬脂基为主，含有少量不饱和脂肪酸。 松香作为一种油脂原料，主要成分是松香酸。与其他油脂配合可以增大肥皂的溶解度，提高去污力，降低成本。但是由于色泽较差，抗氧性差，易变色，起泡及去污力欠佳，在香皂中一般不加松香。 (2)品质改良剂 皂基(脂肪酸钠盐)的发泡力比较低，使用后容易形成不溶解的皂垢漂浮在水面，遇到硬水洗涤效果大打折扣。近年的香皂配方已经留意这些缺点，特意加人品质改良剂来克服。 其他表面活性剂加入少量阴离子表面活性剂K。(脂肪醇硫酸钠)能够增加发泡力，加入少量非离子表面活性剂
14、平平加O(脂肪醇聚氧乙烯醚)能够减轻皂垢。无论添加何种阴离子、非离子表面活性剂，都可以与皂基协同作用，有利于增强洗涤力和抗硬水能力。加入量一般为表面活性剂总量的5l0。 加脂剂香皂中皂基的游离碱含量较高，对皮肤有脱脂性，刺激性较大。为了减少这些副作用，在配方中加入加脂剂，一方面可以中和香皂中的游离碱，减少刺激作用，另一方面沐浴后留在皮肤表层，使皮肤滋润光滑。常用的加脂剂有高碳脂肪酸(硬脂酸、椰子油酸等)、饱和长链烷烃(石蜡等)和油脂(磷脂、羊毛脂)等，有单独使用，也有混合使用，加入量一般为1050。 杀菌剂为了杀死在皮肤表面聚集的细菌，消毒表皮，需在香皂中加入杀菌剂。常用的有秋兰姆、过碳酸钠，加入量为05l0。也有一些配方选择杀菌去臭的中草药代替杀菌剂。 抗氧剂为了阻止香皂原料中含有的不饱和脂肪酸被氧、光、微生物等氧化，产生酸败等现象，需加入一定的抗氧化剂。一般要求抗氧剂应溶解性较好，对皮肤无刺激，不夹杂其他气味等。常用的抗氧剂有泡花碱，用量为lol5；2，6-二叔丁基对甲基酚，用量为00501。
