香皂的配方及生產(chǎn)工藝近幾十年來雖然液體沐浴露、泡沫浴劑等得到長足的發(fā)展，占據(jù)主導(dǎo)地位，但是化妝品中的香皂，由于使用方便，去污效果好，價格便宜，刺激性低，花樣品種多等特點，在國內(nèi)外仍然是重要的皮膚清潔調(diào)理用品。香皂是高級脂肪酸或混合脂肪酸的堿性鹽類，它的化學(xué)通式可表示為：RCOOMR代表長碳鏈烷基，M代表某種金屬離子。具有洗滌、去污、清潔等作用的皂類主要是脂肪酸鈉鹽、鉀鹽和銨鹽其中最常用的是脂肪酸鈉鹽。1香皂水溶液的性質(zhì)香皂中的鈉皂或鉀皂是強堿弱酸鹽，因此都會在水溶液中發(fā)生水解呈弱堿性。RCOONa一RC00-+Na+RC00-十H20一RCOOH+OH一水解產(chǎn)生脂肪酸與未水解的皂形成不溶于水的酸性皂，使香皂水溶液呈現(xiàn)渾濁。RCOOH+RCOONa===RCOOH?RCOONa影響香皂水解的主要因素有：皂液濃度、脂肪酸的相對分子質(zhì)量和溫度。通常皂液濃度越高，水解度越低；脂肪酸的碳鏈越長，水解度越高；溫度越高，水解度越高。但是乙醇等強極性有機溶劑能抑制香皂的水解，加入乙醇，可得到透明的香皂水溶液。2脂肪酸鹽結(jié)構(gòu)與香皂性能的關(guān)系香皂的主要成分是脂肪酸鹽，屬于陰離子表面活性劑，它同樣具備離子型表面活性劑的物理化學(xué)性能。但是香皂中的脂肪酸鹽組成不同，表現(xiàn)出的性能有很大的差異。制造脂肪酸鹽的主要原料是天然動植物油脂，油脂的主要化學(xué)組成是脂肪酸甘油酯。油脂的質(zhì)量直接影響脂肪酸鹽的質(zhì)量，從而影響所生產(chǎn)香皂的質(zhì)量。RCOOR、一RCOONa一香皂油脂脂肪酸鹽脂肪酸碳鏈的飽和程度油脂中脂肪酸碳鏈的飽和程度對香皂的質(zhì)量有明顯影響。飽和脂肪酸含量高的油脂制造出來的香皂質(zhì)量穩(wěn)定，飽和度低的油脂因碳鏈中含有雙鍵，在加工和存放過程中容易發(fā)生氧化、加成、聚合.等反應(yīng)，導(dǎo)致酸敗和色澤加深，香皂的質(zhì)量當(dāng)然要下降。椰子油、棕櫚仁油、牛油等油脂比較適合用于制造香皂。油脂中脂肪酸碳鏈的飽和程度可以用碘值來表征。油脂分子中的雙鍵能與碘發(fā)生加成反應(yīng)。從加成反應(yīng)中所消耗的碘量可以衡量油脂的不飽和程度。每100g油脂所消耗碘的質(zhì)量(g)為碘值(或碘價)。碘值愈高，不飽和程度愈高，制得的皂愈軟。通常把碘值＞130者稱為干性油；碘值在130?100者為半干性油；碘值＜100是不干性油。植物油脂中亞麻仁油、桐油是干性油，分子中含有2?3個雙鍵，易氧化生成大分子物質(zhì)，在香皂表面形成硬膜，不適用于制皂。椰子油、棕櫚油、花生油、牛油、羊油、豬油都是不干性油，主要含有月桂酸、棕櫚酸、硬脂酸等飽和脂肪酸，適用于制皂。半干性油在制皂時可適當(dāng)搭配使用，一般用量在3%?5%，可調(diào)節(jié)香皂的感官和軟硬度。油脂凝固點也可以用來粗略判斷脂肪酸的飽和程度。油脂飽和度愈高，凝固點愈高。油脂凝固點高低(即脂肪酸飽和程度高低)對香皂質(zhì)量的影響很大。凝固點太高(即脂肪酸飽和度過高)的油脂生產(chǎn)的香皂易龜裂，泡沫少，去污力差；凝固點太低會影響香皂的硬度并且容易變質(zhì)。根據(jù)實際生產(chǎn)經(jīng)驗，制香皂選用的油脂，其凝固點在38?42°C之間為宜。脂肪酸碳鏈的長短脂肪酸碳鏈的長短對香皂的物理化學(xué)性質(zhì)有明顯影響。在脂肪酸鹽的同系物中，表面活性、潤濕性能、乳化作用等與疏水基碳鏈的長度有密切關(guān)系。一般說來，在一定范圍內(nèi)碳?xì)滏溣L者洗滌性能愈好。但碳鏈過長者在水中溶解度變差，洗滌性能反而下降，比如硬脂酸鈉的洗滌力就比棕櫚酸鈉稍顯遜色。為達(dá)到良好的洗滌作用，表面活性劑親水基與親油基應(yīng)達(dá)到適當(dāng)?shù)钠胶?。作洗滌劑用的表面活性劑疏水基碳鏈的長度在12?18個碳原子比較合適。在選擇制造脂肪酸鹽(皂基)的油脂時，可以參考相對密度指標(biāo)。相對密度能反映油脂的分子量及黏度，相對密度大則分子量大，黏度也高。通常液體油脂在20C，固體油脂在50C測定相對密度，相對密度在0.887?0.975之間為宜。脂肪酸鹽的金屬離子脂肪酸鹽中與酸根配對的金屬離子種類對皂基的溶解性能有重大影響，甚至決定了皂基的使用領(lǐng)域。脂肪酸鈉鹽、鉀鹽和銨鹽制成的皂基在水中有相對較大的溶解度，軟硬度適中，是日用皂的主要原料。脂肪酸鈣、鎂鹽在水中溶解度很差而且非常堅硬，不適合清潔皮膚使用，只能作為工業(yè)潤滑劑使用。香皂在硬水體系中使用時，硬水中的鈣、鎂離子會與香皂反應(yīng)生成不溶于水的鈣皂和鎂皂，降低香皂的去污能力。這是限制香皂使用和發(fā)展的主要原因。Ca2++2RCOONa—(RCOO)2Cal+2Na+M92++2RCOONa—（RC00）2M9l+2Na+克服的辦法是在香皂配方里添加鈣、鎂離子螯合劑（EDTA等），減少游離的鈣、鎂離子數(shù)量，防止以上反應(yīng)發(fā)生。（4）游離脂肪酸香皂產(chǎn)品中含有適當(dāng)數(shù)量的游離狀態(tài)的長碳鏈飽和脂肪酸，可以中和皂基的堿性，減少皮膚刺激。但是如果存在較多游離狀態(tài)的不飽和脂肪酸，可能會使香皂變質(zhì)、出汗、發(fā)臭。中和1g油脂中的游離脂肪酸所需KOH的質(zhì)量（mg）稱為酸值或酸價。根據(jù)酸值可以計算油脂中游離脂肪酸的含量，采取措施將其控制在合理的范圍內(nèi)。3香皂的質(zhì)量要求香皂是大面積接觸人體的沐浴用品，對其質(zhì)量的要求是嚴(yán)格的。雖然香皂是與人民生活密切相關(guān)的日用品，國家很早就制定了統(tǒng)一的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。但是香皂的品種很多，近年的產(chǎn)品還添加了各種功能成分，或者與其他表面活性劑復(fù)合使用，內(nèi)容已經(jīng)改變，所以很難再執(zhí)行統(tǒng)一的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)品質(zhì)量一般由生產(chǎn)企業(yè)自己負(fù)責(zé)，由市場來評判。質(zhì)量優(yōu)良的香皂至少應(yīng)該達(dá)到以下的基本要求：有好的洗凈力，但不過分脫脂，使用后皮膚感覺不干燥不繃緊。皂化反應(yīng)徹底，產(chǎn)品中所含的游離堿很少，不會傷害皮膚。能產(chǎn)生細(xì)密而穩(wěn)定的泡沫。外形輪廓分明，表面飽滿圓潤，貯存后不收縮、不開裂。軟硬適度，在溫水中不容易熔化解體。4香皂的成分及配方設(shè)計簡單地說，香皂是由皂基（脂肪酸鈉鹽，陰離子表面活性劑）、品質(zhì)改良劑和外觀改良劑組成的洗滌產(chǎn)品。配方設(shè)計中要考慮皂基的脂肪酸組成，產(chǎn)品的溶解度，泡沫及去污力，考慮產(chǎn)品的外觀，并考慮原料供應(yīng)的可能性和經(jīng)濟(jì)性。（1）皂基（脂肪酸鈉鹽，陰離子表面活性劑）無論從作用和份量來說，皂基（脂肪酸鈉鹽，陰離子表面活性劑）都是香皂的主要成分。有關(guān)皂基（脂肪酸鈉鹽）結(jié)構(gòu)與香皂性能的關(guān)系在8.5.2已經(jīng)詳細(xì)討論，可作配方設(shè)計的依據(jù)，在此不重復(fù)。皂基的生產(chǎn)工藝不是本書的主要內(nèi)容，可以參考其他專著。在選擇使用皂基的時候，要關(guān)注生產(chǎn)皂基所使用的油脂的情況。從以上的論述可以看出，為了使制得的香皂達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，即具有一定的硬度，良好的外觀、色澤，適當(dāng)?shù)娜芙舛龋S富的泡沫及較強的去污力。在制皂時往往需采用多種油脂混合使用，并考慮原料供應(yīng)的可能性和經(jīng)濟(jì)性。色澤要求較高的白色香皂的油脂配方，基本上都是80%牛羊油和20%椰子油組成，與洗衣皂油脂配方有明顯差別（常用凝固點為56。。左右的硬化油，用量約為28%?34%，棕櫚油或牛羊油用量約為75%?80%）。實際混合油脂的凝固點在38.5?39.5°C。脂肪酸碳鏈以飽和的月桂基、棕櫚基和硬脂基為主，含有少量不飽和脂肪酸。松香作為一種油脂原料，主要成分是松香酸。與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。但是由于色澤較差，抗氧性差，易變色，起泡及去污力欠佳，在香皂中一般不加松香。（2）品質(zhì)改良劑皂基（脂肪酸鈉鹽）的發(fā)泡力比較低，使用后容易形成不溶解的皂垢漂浮在水面，遇到硬水洗滌效果大打折扣。近年的香皂配方已經(jīng)留意這些缺點，特意加人品質(zhì)改良劑來克服。其他表面活性劑加入少量陰離子表面活性劑K。。（脂肪醇硫酸鈉）能夠增加發(fā)泡力，加入少量非離子表面活性劑平平加0（脂肪醇聚氧乙烯醚）能夠減輕皂垢。無論添加何種陰離子、非離子表面活性劑，都可以與皂基協(xié)同作用，有利于增強洗滌力和抗硬水能力。加入量一般為表面活性劑總量的5%?10%。加脂劑香皂中皂基的游離堿含量較高，對皮膚有脫脂性，刺激性較大。為了減少這些副作用，在配方中加入加脂劑，一方面可以中和香皂中的游離堿，減少刺激作用，另一方面沐浴后留在皮膚表層，使皮膚滋潤光滑。常用的加脂劑有高碳脂肪酸（硬脂酸、椰子油酸等）、飽和長鏈烷烴石蠟等）和油脂磷脂、羊毛脂）等，有單獨使用，也有混合使用，加入量一般為1.0%?5.0%。殺菌劑為了殺死在皮膚表面聚集的細(xì)菌，消毒表皮，需在香皂中加入殺菌劑。常用的有秋蘭姆、過碳酸鈉，加入量為0.5%?10%。也有一些配方選擇殺菌去臭的中草藥代替殺菌劑?？寡鮿榱俗柚瓜阍碓现泻械牟伙柡椭舅岜谎?、光、微生物等氧化，產(chǎn)生酸敗等現(xiàn)象，需加入一定的抗氧化劑。一般要求抗氧劑應(yīng)溶解性較好，對皮膚無刺激，不夾雜其他氣味等。常用的抗氧劑有泡花堿，用量為1o%?15%；2，6-二叔丁基對甲基酚，用量為0.05%?0.1%。螯合劑為了阻止香皂皂基中帶入的微量金屬，如銅、鐵等對皂體的自動催化氧化，常加入金屬螯合劑EDTA（乙二胺四乙酸二鈉），一般添加量為0.1%?0.2%。其他功能性原料如今的潮流是普通l3化產(chǎn)品向功能性產(chǎn)品方向發(fā)展，在香皂配方中加入.各種中西藥物可以賦予香皂各種特殊功能，使之成為美白香皂、減肥香皂、消毒香皂、治療皮膚病香皂等。(3)外觀改良劑人們對香皂性能、外觀等要求隨著生活水平的提高不斷增高，香皂中除了含有脂肪酸鹽和品質(zhì)改良劑外，還添加了諸如填料、香料、色素等添加劑，以改善香皂的外觀，滿足市場需要。增白劑加入增白劑是為了改善香皂的透明度、掩蓋原料的顏色，對香皂產(chǎn)品的外觀質(zhì)量影響較大。常有的增白劑有鈦白粉、氧化鋅與熒光增白劑等。鈦白粉的主要作用是增加香皂白色，降低透明度，特別是用在白色香皂中。也有的配方中為降低成本以氧化鋅代替鈦白粉，增白效果略差一些，一般加入量為0.025%?0.20%。熒光增白劑可吸收日光中紫外光，與黃光互補，具有增白效果，通常加入量不超過0.20%。染料與顏料香皂賞心悅目的色彩是受到人們喜愛的主要原因之一。著色劑的加入可以調(diào)整香皂的色彩。通常用染料為香皂整體著色，用顏料為皂體局部著色。常用的有皂黃、曙色紅、翠藍(lán)等染料、酞菁系顏料和它們的配色色料。對這些著色劑的要求是不與堿反應(yīng)、耐光、穩(wěn)定性好，水溶性好，色澤艷麗。香精香精既可以掩蓋皂基原料的氣味，又可以使香皂散發(fā)清新怡人的香味，受到人們的歡迎。香皂根據(jù)不同的使用對象采用不同類型的香精，常用的香型有花香型、果香型、青香型、檀香型、力士型等，加入量為1.0%?2.5%。但需注意香皂配方中應(yīng)選擇留香時間長，耐堿、遇光不變色、與香皂顏色一致的香精。5香皂配方實例現(xiàn)代香皂的功能從單一清潔皮膚轉(zhuǎn)變?yōu)榍鍧嵠つw與保護(hù)皮膚合為一體，香皂的品種都趨向于專用化，如嬰兒專用的、護(hù)膚的、殺菌的香皂和液體香皂及透明皂等，幾種比較常見的品種介紹如下。普通香皂配方飽和酸皂基干基)95月桂酸1.0EDTA0．1十六醇0．5鈦白粉l甘油2.5熒光增白劑0.1香精、色素、防腐劑適量配方設(shè)計說明：制皂工藝一般分為兩個階段，第一階段是用油脂皂化制造皂基，第二階段是將皂基進(jìn)一步加工成香皂?；瘖y品廠生產(chǎn)香皂很多只有后工序，直接使用皂基來生產(chǎn)。本配方從皂基開始，配方中使用飽和酸皂基，硬度高，不容易變質(zhì)變色。加入鈦白粉和熒光增白劑可以顯著增加產(chǎn)品白度。用月桂酸中和皂基中可能存在的游離堿，減少皮膚刺激。十六醇作為加脂劑潤滑皮膚。用EDTA提高香皂的抗硬水性和減少皂垢。由于皂基是脫除了甘油的，所以要重新添加甘油潤滑皮膚。殺菌藥皂配方飽和酸皂基干基）95硬脂酸0．5EDTA0．1十六醇0.8鈦白粉1香精、色素少許凡士林2硼酸0.15配方設(shè)計說明：藥皂是在香皂中添加殺菌消毒劑，可在洗去附在皮膚上的污垢的同時殺滅細(xì)菌，并利用抗菌劑阻止本身無菌的汗液被細(xì)菌分解成有氣味的物質(zhì)，去除體臭，.在西方國家尤為盛行。配方中使用飽和酸皂基，硬度高，不容易變質(zhì)變色。加入鈦白粉增加白度。用硬脂酸中和皂基可能存在的游離堿，減少皮膚刺激。十六醇和凡士林作為加脂劑潤滑皮膚。藥皂中所使用的藥物必須具備長期去臭、廣譜殺菌，易與香皂的其他添加劑相容，對皮膚低刺激等功能。早期生產(chǎn)的藥皂以甲酚等作為殺菌劑，有不愉快的氣味，對皮膚有刺激性。本配方選用硼酸，無味，比較安全。制皂工藝：與上述普通香皂相同。透明香皂配方混合油皂基55結(jié)晶阻化劑2蔗糖1095%乙醇12丙二醇6過碳酸鈉0.2水15香精、色素適量配方設(shè)計說明：透明皂呈透明狀，具有晶瑩剔透的外觀。透明皂的結(jié)晶非常微細(xì)，其微細(xì)程度小于可見光的波長，因此光線能透過。本配方采用飽和度高的椰子油、牛油以及含不飽和脂肪酸較多的蓖麻油為原料，混合油脂凝固點在35?38°C之間。皂基不經(jīng)過鹽析，生成的甘油留在香皂中有助于透明。此外添加丙二醇、蔗糖、乙醇等作透明劑，加入結(jié)晶阻化劑提高透明度。這類透明皂因脂肪酸含量低，好看不耐用。制皂工藝：混合油皂基用牛油、椰子油和蓖麻油混合，以30%氫氧化鈉水溶液皂化，不經(jīng)鹽析甘油留在里面），濃縮干燥而得。透明皂所用原料必須高度純凈，否則會引起渾濁。而且為了獲得微細(xì)的香皂結(jié)晶，結(jié)晶過程需非常快。一般的做法是將配方中的物料混合，加熱使它成為透明溶液溫度根據(jù)皂基的熔點而定），攪拌均勻，加入香精，然后倒人模具里冷卻成型?；旌显砼浞斤柡退嵩砘苫?1硬脂酸0十二醇硫酸鈉3十六醇0.5AEO-31甘油5熒光增白劑0．1EDTA0．1鈦自粉0．5香精、色素、防腐劑適量配方設(shè)計說明：混合皂主要是在皂基中加入一定量的其他表面活性劑，克服肥皂的自身缺陷，提高香皂抗硬水能力，使其在硬水中不形成皂垢，同時可以增加發(fā)泡力和洗滌去污能力。本配方仍然以皂基為主活性物，配方中使用飽和酸皂基，硬度高，不容易變質(zhì)變色。專門加入十二醇硫酸鈉和非離子表面活性劑AED3，達(dá)到上述效果。加入鈦白粉和熒光增白劑可以顯著增加產(chǎn)品白度。用硬脂酸中和皂基中可能存在的游離堿，減少皮膚刺激。十六醇作為加脂劑潤滑皮膚。用EDTA提高香皂的抗硬水性和減少皂垢。由于皂基是脫除了甘油的，所以要重新添加甘油潤滑皮膚。制皂工藝：與上述普通香皂相同。軟香皂配方月桂酸9丙二醇硬脂酸6甘油0.03油酸10香精、色素適量月桂酰二乙醇胺4六氯二苯酚基甲烷0.1OP-102EDTA0.1氫氧化鉀3蒸餾水余量配方設(shè)計說明：軟香皂是膏狀的香皂，有一定的流動性，在某些場合下（例如公共場所、飯店、洗手間等）使用比較方便。本配方是脂肪酸鉀皂與其他表面活性劑復(fù)配，形成介于皂類與合成洗滌劑產(chǎn)品之間的洗滌產(chǎn)品。實際上也是混合皂。配方中用三種脂肪酸搭配并用氫氧化鉀中和直接生成質(zhì)地較軟的鉀皂基，其中油酸是不飽和酸，令皂基變軟。調(diào)整三種脂肪酸搭配比例可以改變軟硬度。加入非離子