前言香皂是一種傳統(tǒng)的潔膚用品。

  受經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平以及各地生活條件和生活方式等因素的制約，我國今后相當(dāng)長一段時間內(nèi)，香皂仍將占據(jù)沐浴市場的主流地位。

  但統(tǒng)計資料也表明，近十年來，隨著沐浴露、洗面奶的興起，香皂的年平均增長速度迅速降低，香皂市場的發(fā)展受到嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。香皂行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新勢在必行，對香皂進(jìn)行改性是香皂生產(chǎn)企業(yè)的必由之路。

  與沐浴露和洗面奶產(chǎn)品相比，傳統(tǒng)香皂的弱點(diǎn)是不耐硬水性和弱堿性。普通香皂的主成分脂肪酸鈉與自來水中的鈣離子結(jié)合形成不溶于水的鈣皂，鈣皂吸附在皮膚表面，使皮膚產(chǎn)生緊繃感，pH越高，吸附量越大，緊繃感就越明顯。雖然香皂本身的游離堿含量很低甚至檢不出，但香皂的水溶韋小超唐犇秦杰發(fā)覃世科蔣金玲（桂林雪芙蓮日化有限公司，廣西桂林541002）中性香皂的配方優(yōu)化及工藝過程控制液仍呈弱堿性，其pH值為10.5左右，這是因為脂肪酸鈉是一個弱酸與一個強(qiáng)堿反應(yīng)的產(chǎn)物，當(dāng)它溶解于水后，發(fā)生水解反應(yīng)使皂液呈弱堿性。

  為了解決普通香皂弱堿性的缺點(diǎn)，早期的做法是在香皂中加入約5%的椰子油脂肪酸，但其溶液pH仍達(dá)到9.5。如果加入的酸過多，使其pH值為7或更小，普通香皂將全部分解成沒有發(fā)泡性的脂肪酸，此時香皂會失去洗滌能力。后來，市場上又推出了一種“非皂性”合成香皂，這種以合成表面活性劑為洗滌成分的香皂呈弱酸性，也不會產(chǎn)生皂垢，但卻失去了普通香皂洗后易沖凈、皮膚清爽無滑膩感等特性，更為重要的是，這種合成香皂遇水容易糊爛、不耐用。所以，以脂肪酸鈉為主洗滌成分，加有大量鈣皂分散劑和富脂劑的中性香皂吸引了眾摘要：以脂肪酸皂為主洗滌成分，采用正交實驗法對中性香皂配方進(jìn)行優(yōu)化。得出最佳配比為：皂粒（57.3%）、SCI65（28.7%）、BS-12（2%）、硬脂酸（8%），其余為輔料。優(yōu)化后的中性香皂發(fā)泡力達(dá)到550mm，水溶液pH小于8.0，開裂度小于2級，耐磨度小于2mm，抗硬水度≥3.0ml。

  同時提出了用普通制皂設(shè)備順暢生產(chǎn)中性香皂所需控制的工藝條件及相關(guān)參數(shù)。

  關(guān)鍵詞：中性香皂；配方；優(yōu)化；控制多消費(fèi)者。

  中性香皂的水溶液pH值在7-8范圍內(nèi)，洗后皮膚不會產(chǎn)生緊繃感，同時還有普通香皂的優(yōu)點(diǎn)，諸如膚感清爽、能快速產(chǎn)生豐富的泡沫、遇水不易糊爛等。但是，用普通制皂設(shè)備生產(chǎn)中性香皂會有一定的難度。本文將介紹適合普通制皂設(shè)備生產(chǎn)中性香皂的配方及生產(chǎn)工藝過程控制，旨在與同行探討。

  1中性香皂的配方優(yōu)化中性香皂的配方必須滿足以下條件：耐硬水、泡沫豐富、溫和、pH不超過8.0、膚感清爽易沖洗、遇水不易開裂和糊爛，同時能用傳統(tǒng)制皂設(shè)備順暢生產(chǎn)?？紤]到生產(chǎn)的方便性，在滿足上述要求情況下，配方結(jié)構(gòu)盡量簡化，以免因添加一些物料而帶來的生產(chǎn)困難。初步擬定配方結(jié)構(gòu)為皂粒、鈣皂分散劑、過脂劑、香精等助劑。

  1.1原料的篩選1.1.1皂粒要用傳統(tǒng)制皂設(shè)備生產(chǎn)中性香皂，皂粒是必不可少的組分，因為皂粒有較寬的操作溫度-可塑性關(guān)系，這個特征是大多數(shù)非皂類表面活性劑中所不具備的。皂粒除了要求有光澤、氣味低、發(fā)泡力好外，還要求韌性小。如果皂粒韌性太大，添加了鈣皂分散劑后，會由于操作阻力過大而無法順暢成型。考查了9220、9010、8020、9110、6040、9366幾種常用型號的香皂皂粒，發(fā)現(xiàn)有利凱瑪公司的P6040皂粒韌性最小，比較適合生產(chǎn)中性香皂。

  1.1.2鈣皂分散劑鈣皂分散劑（LSDA）是一種具有龐大基團(tuán)的表面活性劑，它能夠像楔子一樣楔入鈣鎂皂分子中間，形成大體積的混合膠束，這種膠束能有效阻止鈣鎂皂的凝聚，使其保持分散狀態(tài)。中性香皂中加入鈣皂分散劑的主要目的是減低香皂給皮膚帶來的緊繃感，同時也可降低香皂的pH值。所以，LSDA是生產(chǎn)中性香皂的關(guān)鍵組分。

  目前能用于塊狀皂的LSDA主要有椰油酸羥乙基磺酸鈉、椰油脂肪酸甘油酯硫酸鹽、a-烯基磺酸鈉（AOS）。其中，AOS發(fā)泡力最好，洗后無滑膩感，但易吸潮而使皂塊變軟，且耐磨性差。另一方面，椰油脂肪酸甘油酯硫酸鹽和AOS對降低皂液pH的作用不大，相對來講，椰油酸羥乙基磺酸鈉的綜合性能最好，是中性香皂的首選鈣皂分散劑。椰油酸羥乙基磺酸鈉又名依捷邦A(yù)，商品名為SCI65。它由椰油酸脂肪酸與羥乙基磺酸鈉進(jìn)行酯化反應(yīng)而得，其中還含有約25%未反應(yīng)的椰油脂肪酸，所以它能降低皂基的pH值。

  SCI65具有良好的鈣皂分散力，在弱酸下仍具有良好的發(fā)泡力和清潔力，與肥皂配伍性好，能增加肥皂的泡沫性和溫和性。

  此外，中性香皂中還可以加入鈣皂分散能力強(qiáng)的甜菜堿系列兩性表面活性劑，雖然甜菜堿固體含量低，不宜大量用于中性香皂，但據(jù)石榮瑩等[7]研究表明，十二烷基甜菜堿BS-12對于緩沖皂體刺激性，提高皮膚舒適感效果明顯，且對香皂的泡沫具有較好的穩(wěn)定作用，加入少量的BS-12即可改善皮膚舒適感，所以將BS-12列入了中性香皂配方組分之一。

  1.1.3過脂劑為了進(jìn)一步降低香皂的pH值，減少對皮膚的刺激性，還必須加入脂肪酸類過脂劑。從易成型和穩(wěn)定性來考慮，選擇三壓硬脂酸作為過脂劑是適宜的。同時，硬脂酸是護(hù)膚霜常用的潤膚劑，少量硬脂酸留在皮膚上，可以起到滋潤作用，增加皮膚的舒適感。

  1.1.4其它添加劑香皂中加入約1.5%的日化香精，能產(chǎn)生一種舒適愉快的香氣，使消費(fèi)者樂于使用。加入0.1%的鈦白粉，對香皂起遮光作用，減少香皂的透明度。中性香皂富含脂肪酸，微量的鐵、銅能促進(jìn)其發(fā)生氧化酸敗，所以，在中性香皂中加入0.1%的螯合劑乙二胺四乙酸四鈉（EDTA-4Na）是很有必要的。

  氯化鈉對減低皂基的韌性是很有效的，但過多則易造成皂體開裂，以控制在0.3%～0.5%為宜。

  EDTA-4Na和氯化鈉在投料前均需要預(yù)先溶解，所以配方中還應(yīng)該加入2%的軟水。

  1.2中性香皂配方的優(yōu)化不言而喻，中性香皂是指其pH值為中性。嚴(yán)格意義上講，中性的pH為7.0，但將中性香皂的pH定為7.0，在生產(chǎn)上是沒有操作意義的。筆者將中性香皂的pH范圍定為6.0~8.0，這是消費(fèi)者所能接受的，在生產(chǎn)上也有可操作性。單因素實驗表明，SCI65用量越大，香皂的pH越低；同時，加入SCI65后，香皂的發(fā)泡力會有所降低，但隨著SCI65用量增加，發(fā)泡力又會上升，之后又逐漸下降。硬脂酸用量越大，pH值越低，泡沫也越低。

  對中性香皂來說，期望取得高的發(fā)泡力和低的pH值。所以選取SCI65和皂粒的質(zhì)量比m(SCI65)∶m(P6040)、BS-12的用量(%)、硬脂酸的用量(%)三個因素，以發(fā)泡力和pH值為考察指標(biāo)，設(shè)計三因素4水平，按L16(45)正交設(shè)計表安排正交實驗，因素水平表及結(jié)果見表1和表2。pH值檢測方法采用GB/T6368-93表面活性劑水溶液pH值的測定電位法，發(fā)泡力檢測方法采用GB/T7462-1994表面活性劑發(fā)泡力的測定改進(jìn)RossMiles法。

  極差分析表明，因素A對pH影響顯著，因素C對發(fā)泡力影響顯著。最佳組合為A2B1C2，即m(SCI65)∶m(P6040)=0.5、BS-12用量=2%、硬脂酸用量=8%時，所配制的香皂發(fā)泡力最高，同時pH小于8.0。根據(jù)此組合，制定中性香皂的生產(chǎn)配方如表3。

  按表3配方在生產(chǎn)線上進(jìn)行3次重復(fù)實驗，結(jié)果見表4。pH平均值為7.90，發(fā)泡力平均值為550ml。

  此外還做了其它理化指標(biāo)項目，結(jié)果為：開裂度為0-2級[8]，糊爛度小于2mm[8]，抗硬水度≥3.0ml[9]。可椰油酸羥乙基磺酸鈉SCI6528.7皂粒P604057.3十二烷基甜菜堿BS-122硬脂酸8香精1.5鈦白粉0.1EDTA-4Na0.1氯化鈉0.3軟水2成分名稱用量（%/wt）表3中性香皂配方pH值（25℃，1%）7.917.867.94發(fā)泡力（5min,ml）550545555開裂度，級0-20-20-2糊爛度，mm1.61.51.6抗硬水度，ml≥3.0≥3.0≥3.0實驗序號123表4重復(fù)實驗結(jié)果見，表3配方能夠滿足中性香皂配方設(shè)計的要求。

  2中性香皂的工藝過程控制中性香皂的生產(chǎn)工藝流程為：拌料→精制→研磨→真空出條→切塊打印→包裝。要在生產(chǎn)線實現(xiàn)順暢地生產(chǎn)中性香皂，除了優(yōu)化原料及其配比外，還有必要對生產(chǎn)工藝進(jìn)行有效控制。

  作者參照文獻(xiàn)內(nèi)容，摸索了適合表3配方的生產(chǎn)工藝參數(shù)。主要包括拌料工序的水分控制和鹽分控制、拌料時間控制、研磨機(jī)輥筒間隙控制、出條機(jī)參數(shù)控制、印模冷凍液溫度控制及生產(chǎn)線物料溫度控制。

  2.1混合物料的水分控制香皂皂基添加了SCI65后，其物理性質(zhì)發(fā)生了較大的變化，首先是皂條的軟硬度受水分的影響很大。如果混合物料水分含量偏低，則皂條會發(fā)硬，阻力劇增，造成后續(xù)工序無法正常出條；如果混合物料水分含量偏高，則會使皂條變軟發(fā)粘，難以正常出條，也難以正常打印成型。經(jīng)過多次試驗，發(fā)現(xiàn)適合表3配方的皂料在出條時水分含量在12%～16%為宜。

  要注意不同批號的物料其水分含量往往是有差別的，特別是皂粒和SCI65，存放時間過長會失去部分水分，所以有必要對拌料工序物料水分進(jìn)行監(jiān)控?？紤]到混合物料在出條之前，在生產(chǎn)線上會揮發(fā)掉2%左右的水分，故可將拌料工序的水分含量定為14%～18%。皂粒和SCI65水分含量可用SC69-02C型水分快速測定儀來測量，然后再確定拌料工序的補(bǔ)水量。

  2.2混合物料的鹽分控制為了降低混合物料的韌性，減小物料的阻力，配方設(shè)計加入適量的氯化鈉。配方中的數(shù)據(jù)是參考數(shù)，實際生產(chǎn)應(yīng)根據(jù)物料狀況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。在正式生產(chǎn)之前，可以在實驗室用小型設(shè)備進(jìn)行試制，氯化鈉的用量以混合物料捏成片后用手能輕易搓開為宜。

  2.3拌料時間的控制普通香皂生產(chǎn)時，拌料時間3~5分鐘即可達(dá)到拌料目的。中性香皂的生產(chǎn)則不同，主要是由于SCI65吸水速度慢，需要更長的拌料時間。SCI65如果不充分吸水，則會影響后續(xù)工序的均質(zhì)效果。

  如果能在生產(chǎn)線前段將物料盡量混合均勻，那么在生產(chǎn)線的后半段加工工序就可以省去篩板或采用大孔徑的篩板，這意味著降低了加工阻力，這對中性香皂能順暢生產(chǎn)的意義是重大的。

  2.4研磨機(jī)輥筒間隙的控制通過三輥研磨機(jī)對物料進(jìn)行研磨，可以使物料的各組分混合得更加均勻。研磨機(jī)輥筒之間的距離是可調(diào)的，生產(chǎn)普通香皂時，為了追求產(chǎn)量，輥筒間隙一般都在0.4mm以上，因為后續(xù)的出條機(jī)都裝有擋扳，足以達(dá)到充分混勻的目的。而對中性香皂來說，由于為了減少阻力，出條機(jī)不安裝擋扳，要求在前期盡量將物料混合均勻。所以，可以稍為降低生產(chǎn)速度，將輥筒間隙設(shè)定為0.1～0.2mm，使研磨機(jī)出料的厚度在0.2mm左右。這樣，物料在到達(dá)出條機(jī)之前，經(jīng)過拌料、精制和研磨，已經(jīng)得到較為充分的混勻。

  2.5出條機(jī)參數(shù)的控制生產(chǎn)中性香皂，需要注意控制出條機(jī)的三個關(guān)鍵因素：一是出條溫度，二是出條機(jī)擋扳的設(shè)置，三是出條機(jī)螺旋桿與筒體之間的空隙大小。出條溫度將在下文中單獨(dú)論述，本節(jié)先討論后兩個因素。

  目前的出條機(jī)大都是雙聯(lián)真空出條機(jī)，它由上下兩臺螺桿壓條機(jī)構(gòu)成，兩者連接處是真空室。

  上壓條機(jī)的出口裝有一塊多孔擋扳，目的是過濾雜物并使物料更結(jié)實。下壓條機(jī)出口也裝有一塊多孔擋扳，然后是一個圓錐形炮頭。對普通香皂來說，下壓條機(jī)裝多孔擋扳是必要的，否則皂塊不夠結(jié)實，而對中性香皂來說，由于加入了SCI65和硬脂酸，皂料的粘性和韌性變大，皂料經(jīng)圓錐形炮頭的擠壓，很容易就變得結(jié)實，所以已經(jīng)沒有必要再安裝擋板。如果在此處安裝擋扳，反而會影響出條效果。

  螺桿與筒體之間的空隙大小也是一個重要的參數(shù)。如果間隙太多，就會造成較多的物料停滯在螺桿與筒體之間的空隙里不運(yùn)動或只作小范圍的運(yùn)動，而筒體夾套中通有冷卻水，靠近筒壁的這一部分物料就會比其它物料溫度低得多，時間一長，就會粘附在筒壁上，進(jìn)而結(jié)團(tuán)，在筒壁形成一個物料筒體。有這個物料筒體隔著，其它物料勢必得不到有效的冷卻，物料因過熱而變軟發(fā)粘，不斷粘結(jié)在螺桿上，直到最后導(dǎo)致無法正常壓條。理論上講，螺桿應(yīng)與筒體內(nèi)徑相吻合，但受加工精度及螺桿運(yùn)行偏移精度限制，螺桿與筒體內(nèi)壁總是要有一定的間隙，一般新設(shè)備的間隙在0.5mm～0.8mm之間，這是可以接受的。最為重要的是，設(shè)備在運(yùn)行中不可避免地要產(chǎn)生磨損，日積月累，間隙尺寸會不斷變大。對普通香皂來講，間隙即使變成20mm，仍能正常生產(chǎn)，實際上大部分廠家的香皂生產(chǎn)設(shè)備的磨損比這個嚴(yán)重得多，有的甚至達(dá)到了40mm。而對中性香皂來講，當(dāng)這個間隙達(dá)到10mm左右時，就是個較為嚴(yán)重的問題了，這是多數(shù)廠家對中性香皂生產(chǎn)感到困難的原因所在。

  所以在生產(chǎn)中性香皂之前，應(yīng)該首先檢查一下出條機(jī)螺桿與筒體的間隙是否合乎要求，當(dāng)發(fā)現(xiàn)間隙超過10mm時，就應(yīng)該更換螺桿。

  2.6打印模具冷凍液溫度的控制中性香皂的粘性比普通香皂稍大，在打印時更容易粘附模具。

  為避免中性香皂沾粘印模，必須采用一個單獨(dú)的冷凍裝置來冷卻模具，通過在模具內(nèi)層通入冷凍劑來實現(xiàn)冷打印，冷凍劑的溫度一般控制在-25℃～-30℃。為了避免冷卻力的損失，冷卻裝置應(yīng)盡量接近打印機(jī)。

  2.7生產(chǎn)線物料溫度的控制相對于普通香皂來講，中性香皂的可塑溫度范圍小，所以對溫度的控制就要求嚴(yán)一些。經(jīng)實驗發(fā)現(xiàn)，表3配方的出條成型最佳溫度范圍為38～42℃。物料在進(jìn)入生產(chǎn)線之前，大致與室溫保持同樣的溫度。進(jìn)入生產(chǎn)線以后，會因機(jī)器的螺旋摩擦產(chǎn)生大量的熱，因此必須及時將各主要發(fā)熱階段產(chǎn)生的熱量移走，以保證整個生產(chǎn)過程中物料溫度的穩(wěn)定。中性香皂生產(chǎn)的主要發(fā)熱部位集中在精制、研磨和出條工序，在這三個階段都必須采取冷卻措施。冷卻水由專用冷水機(jī)組提供，送至上述三個工序進(jìn)行循環(huán)。循環(huán)冷卻水的溫度可在循環(huán)泵旁的水池測得，循環(huán)水的溫度對出條影響很大，最好不要超過10℃，在夏天甚至要求達(dá)到8℃以下。生產(chǎn)中，出條發(fā)花大都是冷卻水溫度過高所致。

  起到視覺上的增艷作用。

  科學(xué)研究已經(jīng)證實，熒光增白劑本身并不具有任何放射性。

  但是，令人不可思議的是，長期以來，很多媒體及一些不負(fù)責(zé)任的學(xué)者卻強(qiáng)行將其與“毒害”及“放射性”聯(lián)系在一起。

  自從20世紀(jì)70年代起，全世界眾多的機(jī)構(gòu)及學(xué)者便對熒光增白劑的毒理學(xué)及生態(tài)學(xué)作了大量而嚴(yán)密的科學(xué)研究，所有的研究都充分證實和肯定了目前一直在工業(yè)化使用的眾多熒光增白劑對人體及環(huán)境的安全性。這些知名學(xué)者的研究成果被匯編成一本熒光增白劑的經(jīng)典著作，該書廣泛收集了全球近50位著名學(xué)者所做的大量有關(guān)熒光增白劑性能、應(yīng)用、分析、毒理、生態(tài)及立法方面的研究成果。該著作共有148個圖及127個表格，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)叵蚴廊苏撟C了熒光增白劑的安全性。通過對衣物用熒光增白劑的急性、慢性毒性等試驗表明：洗滌劑的熒光增白劑是基本無毒類物質(zhì)，而且試驗證明熒光增白劑并不具有任何致畸、致敏及致癌性。

  1.7低泡洗衣粉低泡洗衣粉是相對于高泡洗衣粉而言的。洗衣粉泡沫的高低與去污力無關(guān)，與助洗劑的種類和數(shù)量無關(guān)，主要與表面活性劑有關(guān)，表面活性劑因品種不同發(fā)泡力大小不一。洗衣粉常用的表面活性劑（烷基苯磺酸鈉）發(fā)泡力較高，泡高為220mm（羅氏法）；非離子表面活性劑（環(huán)氧乙烷加成物）泡沫較低，為180mm。加入油溶性表面活性劑或消泡劑均能降低泡沫。在洗衣粉中加入肥皂（脂肪酸鈉），泡沫就可以明顯下降，這是由于肥皂在硬水中生成鈣皂，鈣皂是一種油溶性表面活性劑，具有消泡功能。在使用洗衣粉時加點(diǎn)肥皂或在溶解好的洗衣粉溶液中加入液體皂都能奏效，這樣做不會降低洗衣粉的去污力。

  用洗衣粉洗滌衣物時，也會遇到一些問題，如衣物洗花等。衣物洗花或掉色與錯誤使用洗衣粉有關(guān)，如：有的消費(fèi)者洗衣服時，衣服往水里一扔再撒一些洗衣粉，也未將洗衣粉充分?jǐn)噭?、溶解，然后過幾小時再洗。這樣未溶解的洗衣粉粘在衣服上，時間久了會造成衣服發(fā)花。這是由于有些洗衣粉中含有微量增白劑，長時間局部濃度過高所致。因此，一定要在洗衣粉溶解好了之后，再放入衣物浸泡洗滌。洗衣物要遵守下面的程序：溶化洗衣粉，放入衣物、浸泡、洗滌、漂洗（加柔順劑要在最后一次漂洗時加入）。有人洗衣時不太注重浸泡程序。實際上，浸泡時表面活性劑和污垢接觸，被乳化、增溶的污垢向溶液中轉(zhuǎn)移，松動了污垢和織物的結(jié)合牢度，為洗滌（施加機(jī)械力）制造條件。實驗證明，只是在清水中浸泡也能去除一部分污垢。因此，要洗凈衣物不能不浸，有的洗衣機(jī)沒有浸泡程序，可在盆里浸泡后倒入洗衣機(jī)洗滌，浸泡時間20～30分鐘即可。

  洗滌衣物時，不是洗滌劑用量越多就洗得越干凈。人們常誤以為洗衣粉加得越多、衣服洗得越干凈，其實并非如此。當(dāng)洗衣粉達(dá)到一定量后，去污力就不再隨著洗衣粉的加入量而增加了。實踐證明，普通洗衣粉的濃度在2g/L～5g/L時，去污力較強(qiáng)，也就是10升水中加入20g～50g洗衣粉就足夠了。若使用濃縮粉，可以減少一半的用量。洗衣粉過量會使溶液堿性增加，對衣服纖維有損傷，并且大量的洗衣粉殘留附在衣服上，漂洗起來費(fèi)水、費(fèi)時、費(fèi)力。不僅浪費(fèi)了洗衣粉，而且還加重了污水處理負(fù)擔(dān)。具體加多少合適，要根據(jù)衣物污垢輕重，同時參照產(chǎn)品使用說明來處理。

  3結(jié)論

選取P6040皂粒為主活性劑、以SCI65、BS-12為鈣皂分散劑，以硬脂酸為過脂劑，通過正交實驗優(yōu)化物料配比，可以滿足中性香皂對pH、發(fā)泡力等理化指標(biāo)的要求。通過對拌料、精制、研磨、真空出條、打印各個生產(chǎn)過程參數(shù)的適當(dāng)控制，可以實現(xiàn)用普通制皂設(shè)備順暢生產(chǎn)中性香皂的目的。

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