肥皂

浙江师范大学化学与生命科学学院教案浙江师范大学化学与生命科学学院教案浙江师范大学化学与生命科学学院教案 浙江师范大学化学与生命科学学院教案 №№№ № 课 程 名 称 日用化学 授课类型 讲授 授课教师 梁刚锋 授课时数 333 3 节 授课地点 16-40916-40916-409 16-409 课 题 肥皂 教材及参考资料 教材： 《 》 主编 ； 出版社 参考资料： 教学目的与要求： 了解肥皂主成份及其性质。 了解常见的固体皂及常见的肥皂花色和品种，掌握不同花色品种肥皂的用途。 了解常见的肥皂质量问题。 教学方法与手段： 111 1 ．教学方法：讲授、讨论、参观 222 2 ．辅助手段：多媒体 教学重点和难点： 111 1 ．重点：肥皂的性质、肥皂的种类和花色品种。 222 2 ．难点：肥皂的质量问题 思考题、讨论题、作业题： 1.1.1. 1. 肥皂主成份 2.2.2. 2. 常见固体皂的品牌 3.3.3. 3. 肥皂的花色品种 实施情况及分析： 备课教师 完成时间 修改时间 浙江师范大学化学与生命科学学院教案浙江师范大学化学与生命科学学院教案浙江师范大学化学与生命科学学院教案 浙江师范大学化学与生命科学学院教案 №。 1 教学内容： 肥皂 肥皂是羧酸盐类面活性剂的总称，其主要成分是羧酸盐（或称高级脂肪酸盐）。从 广义上讲肥皂包括工业用的不溶于水、不能用于洗涤的金属皂和可溶于水、用于洗涤的 脂肪酸碱金属盐。当然，日用化学品中的肥皂特指后者，一般为水溶性的 C12~C18的高 级脂肪酸盐（包括钠盐、钾盐和铵盐）。 肥皂起源于公元前 2700年前的古埃及；于 19世纪伴随着世界经济的发展和工业革 命，肥皂生产方法进入现代化的工业生产；中国在 20 世纪初开始生产肥皂。近年来， 各种功能性和复合型的合成洗涤剂不断增加，在一定程度上取代了肥皂；但是由于肥皂 的耐用性、洗涤衣物干净、绿色环保、形态的可塑性等特点，其仍然是合成洗涤剂所无 法替代的。 按其组成、外形和用途的不同，肥皂可分为洗衣皂、香皂、药皂、透明皂、皂片、 液体皂和工业皂等。其中洗衣皂、香皂、药皂、透明皂等均为固体皂，是肥皂工业的主 要产品。洗衣皂用于日常衣物的洗涤；香皂用于清洁皮肤，对皮肤温和、无刺激性，同 时具有愉悦的持久香气；药皂加有特定的药物，供消毒、清洁使用；透明皂是洁肤、洗 涤两用皂，其含香料较少或不含；液体皂多为液态，根据配方的不同，在各种场合均有 使用。国内皂类品牌也较多，常见有舒肤佳、力士、雕牌、船牌、纳爱斯、三笑、立白、 田七等。 一、肥皂的性质 ①.肥皂的水溶性 肥皂无论是钾皂、钠皂还是铵皂，都是羧酸盐类表面活性剂，都具有一定的水溶性， 溶于水后其水溶液呈弱碱性。 当生活用水为硬水时，硬水中的钙、镁离子会与肥皂生成不溶于水的沉淀，从而使 得肥皂的耗损量增大，当量肥皂的洗涤效果下降。 ②肥皂的洗涤能力 肥皂属阴离子表面活性剂，具有降低表面张力、发泡、分散、乳化和洗涤等性能。 由于不同脂肪酸碳链长度的不同，故不同组成的肥皂性质也不尽相同。 脂肪酸碳链长度的增加，使得其亲水性降低，故水溶性下降，但其洗涤能力上升， 泡沫持久性增强；不饱和脂肪酸的引入，使其水溶性增强，质地变软，但稳定性下降。 各种脂肪酸钠的性能： 硬脂酸钠 十八碳酸。水溶性较差，不易溶于冷水，耐硬水性能差；起泡力非常小，泡 沫较细，泡量少；高温时去污能力较好，温水和冷水中去污能力较差；属于硬性固体皂，质地硬而 脆。 油酸钠 也称软脂酸钠。与硬脂酸钠的碳数相同，但含有不饱和双键，故亲水性增强，水 溶性比硬脂酸钠好；发泡力、温水和冷水中的去污能力较强；皂体较软，难制成硬性皂。 月桂酸钠 十二碳酸。水溶性强，在冷水中也有较好的溶解度；耐硬水性能好、发泡力 强；冷水中去污力好，但中、高温洗涤时的去污能力较碳数多的差。 肉豆蔻酸钠和棕榈酸钠 性能居于月桂酸钠和硬脂酸钠之间。 蓖麻醇酸钠 去污能力和发泡能力较差；硬度高，水溶性非常好，故常用于制造透明皂。 浙江师范大学化学与生命科学学院教案浙江师范大学化学与生命科学学院教案浙江师范大学化学与生命科学学院教案 浙江师范大学化学与生命科学学院教案 №。 2 ③肥皂的硬度 肥皂的硬度主要是由羧酸盐的硬度决定，其配方和助剂也有一定的影响。 硬度决定了肥皂的形态，一般根据硬度可以分为两类：固体皂和液体皂。一般钠皂 的硬度较大，适合制造硬度较高的固体皂，故钠皂也称硬质肥皂；而钾皂较软，故也称 为软质肥皂，而铵盐类或胺盐类，质地更加柔软，一般用于制造液体皂。 二、制皂原理与皂基 油脂是生产肥皂的主要原料，包含植物油和动物油。油脂的主成分均为脂肪酸甘油 酯，动物油以饱和脂肪酸甘油酯为主，植物油以不饱和脂肪酸甘油酯为主，不同的油脂 其脂肪酸的碳链长度和不饱和程度是不相同的。 天然油脂中，除了含有我们需要的脂肪酸甘油酯外，还含有很多杂质，如泥沙、纤 维素、蛋白质、磷脂等，这些杂质在油脂中呈溶解或乳化状态。为满足质量要求，我们 一般对油脂需要进行预处理，不同的用途，与处理也有所差异。 普通洗衣皂的油脂预处理比较简单，一般先将毛油用蒸汽吹化（熔化），再加入盐水 除杂，静置 24h，分层；上层为精油，中层为水，下层为泥角；分去泥脚和水即可。香 皂对油脂的质量要求较严格，需要进行脱胶、脱酸、脱色、脱色四个工序，必要时还要 进行加氢处理。 目前工业中的制皂原理主要分油脂皂化法和脂肪酸中和法。油脂皂化法是用碱和油 脂（动物油或植物油，其主成分为脂肪酸甘油酯）加水皂化得到肥皂和甘油的方法。脂 肪酸中和法是直接用脂肪酸和碱中和反应得到肥皂的方法。而脂肪酸则是利用油脂水解 得到。故无论是油脂皂化法还是脂肪酸中和法，都是以油脂为基本原料。 根据上述原理，我们可以获得皂基；皂基中含 35%的脂肪酸皂，又称为净皂，它是 肥皂的半制品。 三、固体皂生产与花色品种三、固体皂生产与花色品种三、固体皂生产与花色品种 三、固体皂生产与花色品种 固体皂包含洗衣皂、香皂、透明皂等，均由皂基和添加剂组成。根据不同的功能， 选取恰当的皂基基础上，再加入不同的添加剂，经过各种成型法得到成品皂，其中以常 规香皂的生产工艺为典型： 皂基制备→真空冷却→拌料→研磨→真空出条→切块打印→包装 目前，洗衣皂产量占洗涤剂的 30%。在中国，洗衣皂仍然是洗涤剂的大头，全年产 浙江师范大学化学与生命科学学院教案浙江师范大学化学与生命科学学院教案浙江师范大学化学与生命科学学院教案 浙江师范大学化学与生命科学学院教案 №。 3 量 75万吨左右。 以下是典型的固体皂皂基与配方。 ①洗衣皂 65型洗衣皂皂基配方： 复合洗衣皂配方： ②透明皂典型配方 原料 质量分数% 原料 质量分数% 配方 1 配方 2 配方 1 配方 2 硬化油 5 17.5 棉清油 - 14 猪油 - 10.5 椰子油 4 7 米糠油 28 7 菜籽油 45 30 棉油酸 8 3.5 松香 10 10.5 原料 质量分数% 原料 质量分数% 皂基 58 Na2SiO 3·5H2O 1 TX-10 3 柠檬酸钠 4 Na2CO3 12 避光剂 适量 AEO-9 4 香精 适量 STPP 2 颜料 适量 MES 3 增白剂 适量 4A沸石 6 水 余量 AOS 2 原料 质量比 原料 质量比 配方（1） 配方（2） 配方（3） 配方（1） 配方（2） 配方（3） 牛羊油 100 80 40 乙醇 50 30 40 椰子油 100 100 40 甘油 25 — 20 蓖麻油 80 80 40 砂糖 80 90 55 NaOH(30%) 161 133 60 溶解糖的水量 80 80 45 浙江师范大学化学与生命科学学院教案浙江师范大学化学与生命科学学院教案浙江师范大学化学与生命科学学院教案 浙江师范大学化学与生命科学学院教案 №。 4 ③香皂 香皂用皂基配方： 超级温和香皂配方 随着社会与生活的发展，对固体皂提出了更高的质量和功能性要求，根据新的需求， 许多新的具有特殊用途的香皂进入了市场。以下是常见的几种肥皂花色： 原料 质量分数% 原料 质量分数% 配方 1 配方 2 配方 1 配方 2 漂白牛羊油 42 75 漂白硬化猪油 8 — 漂白猪油 35 10 漂白椰子油 15 15 原料 质量分数% 配方（1） 配方（2） 牛脂/椰子油（70∶30）钠皂 9.05 14.4 硬脂酸 0.9 14.6 椰子油脂肪酸 8.1 — 月桂油 — 13.0 辛基甘油醚磺酸钠 67.2 — C12~C18的烷基甘油醚磺酸钠 — 109.7 羟乙基磺酸钠 5 — 月桂酰基肌氨酸钠 — 25.0 氯化钠 4 8 钛白粉 0.3 0.5 香精 1.0 2.0 水 4.0 7.0 浙江师范大学化学与生命科学学院教案浙江师范大学化学与生命科学学院教案浙江师范大学化学与生命科学学院教案 浙江师范大学化学与生命科学学院教案 №。 5 ①富脂皂 人体皮肤表层覆盖着一层天然的皮脂和汗液组成的乳化膜，其 pH值偏酸性，而普 通的肥皂碱性较高，容易造成弱酸性的皮脂膜被破坏，使皮肤表面性质暂时呈碱性，使 皮肤表面有脱除皮肤油脂的倾向，天然的保护和保湿能力下降，破坏皮肤正常的生理机 能平衡。自然条件下，人的自我调节能力使得被破坏的皮脂膜缓慢地恢复，然而皮肤老 化、湿疹患者和皮肤敏感人群的恢复能力更慢。 为了减缓肥皂对人体皮肤的脱脂，一般有两种。早期采取的方案是重新向肥皂 中加入油脂，但这会降低肥皂的洗涤能力和发泡能力；现在则是添加过脂剂，以抵消肥 皂的脱脂作用，这类肥皂称为富脂皂或润肤皂。润肤皂中的过脂剂，可以使洗涤后在皮 肤上保留一层类脂状薄膜起润湿和降低水分散失的效果，同时该薄膜可以使皮肤柔软。 ②美容皂 也称营养皂，在保持香皂清洁肌肤功能的同时，还可以滋润、营养肌肤，促进肌肤 的新陈代谢，延缓皮肤衰老。由于其消费群体的特殊性，故美容皂多具有醇和悦人的香 气、美观精致的造型和包装，其配方采用了高级化妆品香精和高级营养润肤剂。 美容皂的特效组分多为天然成分，它们的加入使美容皂保持了香皂基本功能的同时， 还能较好地保养皮肤。主要添加物种类和作用如表 5-1： 表 5-1 美容皂中的特效添加剂及其作用 ③药皂 主要提供个人卫生和消除体臭之用。药皂中添加了杀菌剂、消炎剂和消毒剂，用来 杀灭皮肤表层的细菌和真菌，可以防止在汗液分解时产生不愉快地气味，防治皮肤病、 粉刺和细菌感染。目前的趋势是以天然的杀菌药物代替合成药物，以减少对人体的副作 用。 国内市场中常见的药皂有硫磺皂、硼酸皂等。 功能性添加剂 作用 功能性添加剂 作用 蜂蜜 滋润、呵护 花粉 美容 牛奶 保湿、美容 维生素 E 抗衰老 芦荟 美容 明胶 营养、保湿 橄榄油 滋养 冷杉油 抑菌 燕麦 营养、改善微循环 蔬菜 营养、健康 珍珠 营养 杏仁 营养 浙江师范大学化学与生命科学学院教案浙江师范大学化学与生命科学学院教案浙江师范大学化学与生命科学学院教案 浙江师范大学化学与生命科学学院教案 №。 6 ④液体皂 以脂肪酸钾与其他表面活性剂复配后，加入增溶剂、稳泡剂、螯合剂、香精等添加 剂，形成介于皂类与合成洗涤剂产品之间的洗涤产品，其中脂肪酸盐占 30%左右。它兼 有皂类与合成洗涤剂的优点，对皮肤刺激性小。 倩碧液体洁面皂(中/混合性) 四、肥皂的质量问题四、肥皂的质量问题四、肥皂的质量问题 四、肥皂的质量问题 肥皂在存储和使用过程中，我们常常会碰到一些令人不愉快的质量问题。肥皂的质 量问题有以下几种可能性：冒霜、粗糙、斑点、酸败、开裂和糊烂。 ①冒霜 在存储过程中，肥皂表面形成白色霜状物质的现象，称为冒霜。冒霜现象常发生于肥皂存储在 潮湿环境时。 形成的“霜”可分为“有机霜”和“无机霜”两种。引起有机霜的原因，主要是配方中含不饱 和脂肪酸油脂用量过高，这种霜一般是配方不合理引起的。而无机霜则是存储环境过于潮湿引起， 即肥皂应存储于空气流通、非潮湿的环境。出现“有机霜”可以认为是厂家的配方不合格，而“无 机霜”常是客户存储环境的原因。 ②粗糙 主要是指使用时，感觉皂体有颗粒感、不光滑，也称为“沙粒感”。引起“沙粒感”的原因多是 浙江师范大学化学与生命科学学院教案浙江师范大学化学与生命科学学院教案浙江师范大学化学与生命科学学院教案 浙江师范大学化学与生命科学学院教案 №。 7 制皂工艺不合格或研磨机效率不高，可以认为是厂家产品不合格。 ③斑点 指肥皂表面或者内部出现小颗粒的白点或者灰色的花纹的现象。出现斑点的主要原因是配方不 合格、工艺不过关或者设备老化等。也属于厂家产品不合格。 ④酸败 肥皂在放置过程中出现黑色斑点、变味，产生令人不愉快的油腻味的现象。主要原因多为配方 不合理引起，可以认为是厂家产品不合格。 ⑤开裂 肥皂放置过程中出现表面龟裂的现象称为开裂。出现开裂现象现在多为工艺条件失误，或者配 方中无机盐含量偏高。尽管开裂一般不影响使用效果，但是容易导致手感和观感不适，一般可认为 是厂家产品工艺失误引起。但不排除存储环境过于干燥引起开裂的可能性。 ⑥糊烂 指肥皂遇水后易膨胀、松散，使肥皂耐用性降低的现象。正常使用条件下，若存储环境干燥， 则引起糊烂多为配方中不饱和脂肪酸油脂过高、皂块中水分含量过高或者肥皂的结晶态不合格，此 时可认为是厂家产品不合格。当然存储或使用条件不当也会引起糊烂，比如使用时将肥皂长时间泡 于水中，这一类属于客户存储或使用方式不当。 肥皂 一、肥皂的性质 二、制皂原理与皂基 三、固体皂生产与花色品种 四、肥皂的质量问题