新型肥皂的制备工艺研究

李凡　代岚　陈文庆　舒彦宇　魏楷东　任雪

摘要：为改善传统肥皂洗涤效果差、使用范围小等缺点，在绿色化学前提下，将香皂与肥皂的油脂配方相结合，进行多组梯度皂化试验，研制新型肥皂，并从硬度、溶解度、起泡性、去污性、对皮肤的作用及皂化情况方面评价新型肥皂的品质及功效。结果表明：新型肥皂各方面性质均优于传统肥皂；可在此基础上展开进一步研究，研发创新安全、环保、易生物降解的绿色系新型皂类产品。

关键词：肥皂；绿色化学；工艺；品质

中图分类号：TQ648.63 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2016）08-0037-03

肥皂是脂肪酸金属盐的总称。肥皂包括洗衣皂、香皂、手工皂、皂片、液体皂等，还有相关产品脂肪酸、硬化油、甘油等。目前传统肥皂已远远不止清洁的功能，其产品正衍生出丰富多彩的概念和诉求，如近几年出现了药皂、祛臭皂、清新皂、润肤皂、营养皂、美容皂、减肥皂、驱蚊皂等产品；同时，随着生活水平的提高和绿色消费潮流的影响，人们更倾向于对人体及对环境双重安全、纯天然绿色化多功能的产品。本课题在传统肥皂的基础上，将洗衣皂和香皂结合，采用复合油脂的制作工艺制得新型肥皂，并研究在不同种类、不同比例条件下肥皂的硬度、溶解度、起泡性、去污性、对皮肤的作用及皂化情况。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 原料 猪油，羊油，椰子油，蓖麻油，棕榈油，橄榄油。

1.1.2 试剂 无水乙醇，NaOH，NaCl，盐酸。

1.2 仪器与设备

去污瓶，磁力搅拌器，杠杆式肥皂硬度测定仪，硅胶模具，罗氏泡沫测定仪，酸碱滴定管。

1.3 试验流程

采用复合油脂制造新型肥皂。复合油脂是动物油脂（猪油、羊油、牛油）与植物油脂（椰子油、棕榈油、橄榄油、蓖麻油、硬化油）的结合。试验流程如图1所示。

1.4 试验方法

1.4.1 试验方案 根据各种油脂皂化后的不同特性，将香皂（猪油、椰子油、棕榈油、橄榄油、蓖麻油）与肥皂（羊油、牛油、猪油、硬化油、橄榄油、蓖麻油）的油脂配方相结合，进行10组梯度皂化试验。试验方案见表1。

1.4.2 原料预处理 1） 将固态油脂加热熔化；2） 除杂质；3） 预先配置酒精和水（1∶1）的混合溶液100 mL；4） 计算NaOH及水的质量。

1.4.3 皂化试验 在油脂硬度为140～160的条件下进行试验。向混合均匀的复合油脂中加入适量酒精（1∶1），搅拌，混合均匀。将油脂水浴加热至35 ℃左右，加入碱液。在水浴加热20 min左右，则皂化反应基本完全，对反应的进程进行检验。用饱和食盐水提取皂粒并回收甘油（配方确定后可不必分离甘油）。对新型肥皂产品的品质指标进行测定。

1.5 肥皂品质指标测定

1.5.1 硬度 测定肥皂的硬度可以间接了解肥皂用油脂的配比是否合理。肥皂硬度的测定方法主要有杠杆法和滑杆法两种，本次试验采用杠杆法。利用杠杆式肥皂硬度测定仪，以半圆球压入肥皂一定深度所需的质量，计算其单位面积上所承受的重力（g/cm2）。

1.5.2 溶解度 采用单位面积容量法测定肥皂溶解度。将一定形状、一定面积的肥皂在水中浸泡一定的时间，再用酸标准溶液滴定溶解的量，以每平方厘米溶解肥皂的质量（mg）表示。

1.5.3 起泡性 采用罗氏法测定肥皂的起泡能力。利用溶液降落的方法测定其泡沫活动数值。

1.5.4 去污性 按照《GB/T 13174—2008 衣料用洗涤剂去污力及循环洗涤性能的测定》中的方法，先在去污瓶内分别加入各组试样200 mL，预热到43 ℃后，分别放入1片测定过白度的污染圆布片，再将去污瓶装入转轴托架中，在43 ℃下转动1 h，取出布片用自来水冲洗，晾干后测洗后白度，计算去污值（R，%）。

1.5.5 对皮肤的作用 按照《GB/T 21604—2008 化学品、急性皮肤刺激性/腐蚀性试验方法》评价试验肥皂对皮肤的作用。

1.5.6 皂化情况 通过观察皂化反应时间快慢来评价各组肥皂的皂化情况。

2 结果与分析

新型肥皂产品的品质指标测定结果见表2。

由表2可以看出：香皂与洗衣皂结合制得的皂基与洗衣皂相似且兼有香皂的特性，颗粒较为细腻，而且，这种皂基对皮肤的刺激性、洗涤效果等都优于传统肥皂。在硬度方面，第3，8组较硬、效果最好，第1，2，4，7组相对较好；在溶解度方面，第1，2，5，9组溶解度较低，效果较好；在起泡性方面，第2，3，4，7，10组泡沫良好且持久效果最好，第1，5，6，8，9组也相对较好；在去污性方面，第1，7，8，9组效果最好；在对皮肤的作用方面，第3，4组刺激最小、效果最好，第1，2，5，6组效果相对较好；在皂化情况方面，第1，3，4，5，8组皂化都比较容易。综合6个品质评价指标，发现第1组肥皂的油脂比例最佳，即：猪油25%、羊油30%、椰子油21%、蓖麻油9%、棕榈油5%、橄榄油10%。

3 結论与讨论

试验证明：洗衣皂与香皂相结合制得的新型肥皂兼具肥皂和香皂的特性，其去污性强，温和性优于传统肥皂，手洗衣物时对皮肤具有一定的保湿保护作用。总之，这种新型肥皂的各项指标在一定程度上优于传统肥皂，可以此为基础，从功能的拓展、与新技术的结合（如可与三维打印技术相结合）等方面进行创新肥皂的进一步研发。

参考文献

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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