新型肥皂的制備工藝研究

李凡　代嵐　陳文慶　舒彥宇　魏楷東　任雪

摘要：為改善傳統肥皂洗滌效果差、使用范圍小等缺點，在綠色化學前提下，將香皂與肥皂的油脂配方相結合，進行多組梯度皂化試驗，研制新型肥皂，并從硬度、溶解度、起泡性、去污性、對皮膚的作用及皂化情況方面評價新型肥皂的品質及功效。結果表明：新型肥皂各方面性質均優于傳統肥皂；可在此基礎上展開進一步研究，研發創新安全、環保、易生物降解的綠色系新型皂類產品。

關鍵詞：肥皂；綠色化學；工藝；品質

中圖分類號：TQ648.63 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2016）08-0037-03

肥皂是脂肪酸金屬鹽的總稱。肥皂包括洗衣皂、香皂、手工皂、皂片、液體皂等，還有相關產品脂肪酸、硬化油、甘油等。目前傳統肥皂已遠遠不止清潔的功能，其產品正衍生出豐富多彩的概念和訴求，如近幾年出現了藥皂、祛臭皂、清新皂、潤膚皂、營養皂、美容皂、減肥皂、驅蚊皂等產品；同時，隨著生活水平的提高和綠色消費潮流的影響，人們更傾向于對人體及對環境雙重安全、純天然綠色化多功能的產品。本課題在傳統肥皂的基礎上，將洗衣皂和香皂結合，采用復合油脂的制作工藝制得新型肥皂，并研究在不同種類、不同比例條件下肥皂的硬度、溶解度、起泡性、去污性、對皮膚的作用及皂化情況。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 原料 豬油，羊油，椰子油，蓖麻油，棕櫚油，橄欖油。

1.1.2 試劑 無水乙醇，NaOH，NaCl，鹽酸。

1.2 儀器與設備

去污瓶，磁力攪拌器，杠桿式肥皂硬度測定儀，硅膠模具，羅氏泡沫測定儀，酸堿滴定管。

1.3 試驗流程

采用復合油脂制造新型肥皂。復合油脂是動物油脂（豬油、羊油、牛油）與植物油脂（椰子油、棕櫚油、橄欖油、蓖麻油、硬化油）的結合。試驗流程如圖1所示。

1.4 試驗方法

1.4.1 試驗方案 根據各種油脂皂化后的不同特性，將香皂（豬油、椰子油、棕櫚油、橄欖油、蓖麻油）與肥皂（羊油、牛油、豬油、硬化油、橄欖油、蓖麻油）的油脂配方相結合，進行10組梯度皂化試驗。試驗方案見表1。

1.4.2 原料預處理 1） 將固態油脂加熱熔化；2） 除雜質；3） 預先配置酒精和水（1∶1）的混合溶液100 mL；4） 計算NaOH及水的質量。

1.4.3 皂化試驗 在油脂硬度為140～160的條件下進行試驗。向混合均勻的復合油脂中加入適量酒精（1∶1），攪拌，混合均勻。將油脂水浴加熱至35 ℃左右，加入堿液。在水浴加熱20 min左右，則皂化反應基本完全，對反應的進程進行檢驗。用飽和食鹽水提取皂粒并回收甘油（配方確定后可不必分離甘油）。對新型肥皂產品的品質指標進行測定。

1.5 肥皂品質指標測定

1.5.1 硬度 測定肥皂的硬度可以間接了解肥皂用油脂的配比是否合理。肥皂硬度的測定方法主要有杠桿法和滑桿法兩種，本次試驗采用杠桿法。利用杠桿式肥皂硬度測定儀，以半圓球壓入肥皂一定深度所需的質量，計算其單位面積上所承受的重力（g/cm2）。

1.5.2 溶解度 采用單位面積容量法測定肥皂溶解度。將一定形狀、一定面積的肥皂在水中浸泡一定的時間，再用酸標準溶液滴定溶解的量，以每平方厘米溶解肥皂的質量（mg）表示。

1.5.3 起泡性 采用羅氏法測定肥皂的起泡能力。利用溶液降落的方法測定其泡沫活動數值。

1.5.4 去污性 按照《GB/T 13174—2008 衣料用洗滌劑去污力及循環洗滌性能的測定》中的方法，先在去污瓶內分別加入各組試樣200 mL，預熱到43 ℃后，分別放入1片測定過白度的污染圓布片，再將去污瓶裝入轉軸托架中，在43 ℃下轉動1 h，取出布片用自來水沖洗，晾干后測洗后白度，計算去污值（R，%）。

1.5.5 對皮膚的作用 按照《GB/T 21604—2008 化學品、急性皮膚刺激性/腐蝕性試驗方法》評價試驗肥皂對皮膚的作用。

1.5.6 皂化情況 通過觀察皂化反應時間快慢來評價各組肥皂的皂化情況。

2 結果與分析

新型肥皂產品的品質指標測定結果見表2。

由表2可以看出：香皂與洗衣皂結合制得的皂基與洗衣皂相似且兼有香皂的特性，顆粒較為細膩，而且，這種皂基對皮膚的刺激性、洗滌效果等都優于傳統肥皂。在硬度方面，第3，8組較硬、效果最好，第1，2，4，7組相對較好；在溶解度方面，第1，2，5，9組溶解度較低，效果較好；在起泡性方面，第2，3，4，7，10組泡沫良好且持久效果最好，第1，5，6，8，9組也相對較好；在去污性方面，第1，7，8，9組效果最好；在對皮膚的作用方面，第3，4組刺激最小、效果最好，第1，2，5，6組效果相對較好；在皂化情況方面，第1，3，4，5，8組皂化都比較容易。綜合6個品質評價指標，發現第1組肥皂的油脂比例最佳，即：豬油25%、羊油30%、椰子油21%、蓖麻油9%、棕櫚油5%、橄欖油10%。

3 結論與討論

試驗證明：洗衣皂與香皂相結合制得的新型肥皂兼具肥皂和香皂的特性，其去污性強，溫和性優于傳統肥皂，手洗衣物時對皮膚具有一定的保濕保護作用。總之，這種新型肥皂的各項指標在一定程度上優于傳統肥皂，可以此為基礎，從功能的拓展、與新技術的結合（如可與三維打印技術相結合）等方面進行創新肥皂的進一步研發。

參考文獻

[1] 李響.烏珠穆沁羊羊尾的理化分析及羊油皂的研發[D].呼和浩特：內蒙古農業大學，2014.

[2] 穆瑞花，劉節根，朱雷，等.中國肥皂工業現狀和肥皂配方技術優化[J].中國洗滌用品工業，2006（6）：43-48.

[3] 王祖浩.普通高中課程標準實驗教科書 有機化學基礎[M].第2版.南京：江蘇教育出版社，2008.

[4] 余奇飛，陳翠蓮，李志明.商品檢驗技術[M].北京：中國輕工業出版社，2007.

[5] 李秋良.肥皂和甘油生產分析[M].北京：中國輕工業出版社，1985.

[6] 莊玉九，金鳳鳴.肥皂、甘油及常用原料分析匯編[M].北京：中國輕工業出版社，1995.

Abstract： In order to improve the disadvantages of the traditional soap such as poor washing effect and small range of application， on the premise of green chemistry， we combined fancy soap oil with soap and took multiple groups saponification gradient experiments to develop a new soap. From hardness， solubility， foaming， detergency and the effect to skin， we evaluated the new soap's quality and effect. The experimental result showed that the new soap in all respects are superior to the traditional soap， therefore it is possible to take further research to develop innovation and safe， environmental and biodegradable green system new soap products.

Key words： soap； green chemistry； technology； quality