فرایند تولید صابون

فرایند تولید صابون از صفر تا صد

صابون، ترکیبی از چربی حیوانی یا روغن گیاهی و سود سوزآور (سود پرک) می‌باشد. هنگامی که صابون در آب حل می‌شود، آلودگی‌ها را از سطوح جدا می‌کند. در طول قرن‌ها از صابون برای پاکسازی، درمان زخم‌های پوستی، رنگ کردن مو و به عنوان مرهم (پماد) بر روی پوست استفاده می‌شده است. اما امروزه به طور کلی از صابون به عنوان پاک‌کننده یا عطر استفاده می‌کنیم و صنعت صابون‌سازی از اهمیت ویژه‌ای در دنیای مدرن برخوردار است.

انواع صابون از نظر مصرف

صنعت صابون به طور مداوم در حال تلاش برای تولید فرمول جدیدتری برای صابونی است که از محصولات قبلی پیشی بگیرد و خریداران را متقاعد کند که آن را امتحان کنند. امروزه صابون‌هایی برای استفاده شخصی، لباسشویی، ظرفشویی و حتی برای تمیز کردن حیوانات خانگی وجود دارد. اگرچه هر صابون می‌تواند کثیفی و چربی را از بین ببرد، ولی همه تولیدکننده‌های صابون، محصول خود را توصیه می‌کنند. انواع صابون از نظر مصرف عبارتند از :

  • صابون‌های جدید
  • صابون‌های معطر
  • صابون‌های مهمان
  • صابون‌های دارویی
  • صابون‌های لباسشویی
  • صابون‌های آشپزخانه

صابون جدید

صابون‌هایی که به شکل‌های مختلف مانند لاستیکی، اردک یا اشکال دیگر وجود دارند، صابون‌های جدید نامیده می‌شوند. هدف آن‌ها نه‌تنها پاکسازی کثیفی و آلودگی‌ها، بلکه برای سرگرمی و لذت است. این نوع صابون‌ها که مخصوص بچه‌ها هستند، عموما به شیوه‌ای جدید برای جذب بچه‌ها طراحی می‌شوند.

صابون‌های معطر

با افزودن چند ماده اضافی و عطر، صابون‌های معطر تولید می‌شوند. حتی برخی از تولیدکنندگان به صابون‌ها طراحی جدیدی می‌دهند تا متناسب با طیف متنوع محصولاتشان باشد، اما واقعیت این است که این عطرها را می‌توان به راحتی در قالب ادکلن و دئودورانت نیز به‌دست آورد. علاوه بر این، هدف اصلی استفاده از صابون، شستشو و پاکسازی آلودگی و کثیفی است. با افزودن عطر، صابون، منبع بالقوه‌ای برای تحریک پوست برای افراد آلرژیک محسوب می‌شود.

صابون‌های مهمان

صابون‌های مینیاتوری که بعد از قالب‌گیری به اشکال جذاب در می‌آیند صابون‌های مهمان هستند. این صابون‌ها اساسا برای استفاده توسط مهمانان در حمام اصلی یا حمام جداگانه مهمان در نظر گرفته شده است. گل‌ها، صدف‌های دریایی و گرد، از اشکال محبوب و رایج برای صابون‌های مهمان هستند.

صابون‌های دارویی

صابون‌های دارویی نیز مشابه صابون‌های اصلی هستند و تنها تفاوت آن‌ها در افزودن مواد ضدعفونی‌کننده است. در حالی که برخی از آن‌ها بسیار مفید هستند، برخی دیگر از تولیدکنندگان برای ترغیب مشتریان به خرید صابون‌های خود، برچسب دارویی بر آن‌ها می‌زنند.

صابون‌های لباسشویی

صابون‌های لباسشویی مخصوص تمیز کردن چربی، ذرات جامد و ترکیبات آلی از لباس‌ها هستند، این صابون‌ها حاوی ضدعفونی‌کننده های ملایمی می‌باشند که به صورت مایع، پودر و ژل در دسترس هستند. آن‌ها را می‌توان در دماهای مختلف آب استفاده کرد. با این حال، آن‌ها بهترین عملکرد را در آب گرم دارند.

صابون‌های آشپزخانه

صابون‌های آشپزخانه به دو دسته پاک‌کننده ها و شوینده‌های ظرفشویی تقسیم می‌شوند. پاک‌کننده‌ها به از بین بردن روغن سنگین یا ذرات جامد و لکه‌هایی که به سختی پاک می‌شوند، کمک می‌کنند و از این رو با ساینده‌های ملایم تهیه می‌شوند. مواد شوینده ظرفشویی با چربی سخت مبارزه می‌کنند و ذرات کثیف جامد را در کف تولیدشده توسط مواد شوینده آزاد می‌کنند. شوینده‌های ظروف بر دو نوع هستند؛ شوینده ماشین ظرفشویی و مایع ظرفشویی دستی.

مواد اولیه صابون

ساخت صابون به دو ماده اصلی نیاز دارد؛ چربی و قلیا. ماده قلیایی که امروزه بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد، هیدروکسید سدیم است. همچنین می‌توان از هیدروکسید پتاسیم برای ساخت صابون استفاده کرد. صابونی که برای تهیه آن از هیدروکسید سدیم استفاده شود، بیشتر از صابونی که بر پایه هیدروکسید پتاسیم است، در آب محلول است و به آن صابون نرم می‌گویند.

چربی حیوانی در گذشته مستقیما از کشتارگاه تهیه می‌شد. در صابون‌سازی نوین و مدرن از چربی‌هایی استفاده می‌کنند که به واسطه فرایندهایی به اسیدهای چرب تبدیل شده‌اند. این کار، بسیاری از ناخالصی‌ها را از بین می‌برد و در نهایت به جای گلیسیرین، آب تولید می‌شود. بسیاری از چربی‌های گیاهی از جمله روغن زیتون، روغن هسته خرما و روغن نارگیل نیز در صابون‌سازی استفاده می‌شوند.

از مواد افزودنی برای تقویت رنگ، بافت و بوی خوش صابون استفاده می‌شود. مواد ساینده‌ای که برای تقویت بافت صابون به کار می‌روند عبارتند از تالک، سیلیس و سنگ مرمر (خاکستر آتشفشانی). صابونی که بدون افزودن رنگ ساخته شده باشد، به رنگ خاکستری یا قهوه‌های مات است. اما در صابون‌سازی مدرن، رنگ و عطر به صابون افزوده می‌شود تا برای مصرف‌کننده جذاب‌تر باشد. به طور کلی چهار ماده اولیه برای تولید صابون عبارتند از :

  • روغن‌ها و چربی‌ها
  • سود سوزآور (سود پرک) و یا پتاس
  • آب نمک (برای بازیابی گلیسیرین)
  • افزودنی‌ها (کربنات سدیم، سیلیکات سدیم، رنگ، عطر و …)

سود سوزآور یا سود پرک (هیدروکسید سدیم)

برای صابونی‌شدن مستقیمِ چربی‌های خنثی (تری گلیسرول) باید محلول قوی قلیایی را در آب قرار دهیم. سود سوزآور و پتاس، بیشترین استفاده را برای این هدف دارند. صابون‌های سدیم سخت‌تر و کمتر از صابون‌های پتاسیمی حل می‌شوند و به دلیل توانایی در برگرداندن رطوبت هوا، رایج‌ترین ماده قلیایی برای خنثی‌سازی چربی هستند. محلول‌های غلیظ سود سود پرک برای پوست مضر هستند و می‌توانند باعث سوختگی جدی شوند.

محلول پتاس یا هیدروکسید پتاسیم

این ماده نیز به عنوان یک ماده پایه قوی است که مانند سود سوزآور اجازه صابونی‌ شدن مستقیم چربی‌های خنثی را می‌دهد. هیدروکسید پتاسیم به طور خاص برای ساخت صابون مایع استفاده می‌شود. همچنین از هیدروکسید پتاسیم برای ساخت صابون بچه استفاده می‌شود؛ زیرا با محیط زیست سازگارتر، محلول در آب و برای نوزادان ملایم است.

فرایند تولید صابون

ساخت صابون چگونه است؟

فرایند تولید صابون را می‌توان به دو گروه اصلی تقسیم کرد؛ فرایند کتری و فرایند پیوسته. فرایند کتری، صابون را در یک دسته تولید می‌کند در حالی که فرایند مداوم، صابون را به طور مداوم تولید می‌کند. در حدود سال 1940، مهندسان و دانشمندان، یک فرایند کارآمدتر برای تولید صابون به نام پیوسته را گسترش دادند. این روش امروزه توسط کارخانجات بزرگ تولیدکننده صابون در سراسر جهان استفاده می‌شود. دقیقا همانطور که از نامش مشخص است، در فرایند پیوسته، صابون به طور مداوم در حال تولید است. در روش پیوسته تولید صابون، تکنسین‌ها کنترل بیشتری بر تولید دارند و مراحل نیز بسیار سریع‌تر از روش کتری انجام می‌شود؛ به‌جز 6 ساعتی که طول می‌کشد تا تولید یک دسته صابون کامل شود.

فرایند کتری

امروزه روش کتری هنوز هم توسط کارخانه‌های کوچک صابون‌سازی، در ساخت صابون استفاده می‌شود. تکمیل این فرایند بین 4 تا 11 روز به طول می‌انجامد و کیفیت هر دسته به دلیل تنوع روغن‌های مورد استفاده در آن، متفاوت است. مراحل زیر در فرایند کتری دنبال می‌شوند:

  • جوشیدن
  • نمک زدن
  • تغییر قوی
  • جداسازی

جوشاندن

چربی‌ها و مواد قلیایی در یک کتری به حالت مایع تبدیل می‌شوند. این کتری یک مخزن فولادی است که می‌تواند سه‌طبقه باشد و چندین هزار کیلوگرم چربی و مواد قلیایی را در خود جای دهد. بخار درون کتری، مواد اولیه را گرم کرده و آن را به نقطه جوش می‌رساند. در این مرحله از صابون‌سازی، پس از جوشیدن، همزمان که چربی‌ها با مواد قلیایی واکنش می‌دهند، ماده موجود در کتری، غلیظ و صابون و گلیسیرین تولید می‌شود.

نمک زدن

صابون و گلیسیرین باید از هم جدا شوند. مخلوط کردن با نمک چاره کار است. این کار باعث می‌شود که صابون به بالای مخلوط رفته و گلیسیرین در پایین ته‌نشین شود. به این ترتیب گلیسیرین از ته کتری قابل استخراج است.

تغییر قوی

برای حذف چربی‌هایی که صابونی نشدهاست، محلول سوزاننده قوی به کتری اضافه می‌شود. این مرحله را فرایند تغییر قوی می‌نامند. توده مواد داخل کتری دوباره به جوش می‌آید و آخرین باقیمانده‌های چربی نیز به صابون تبدیل می‌شود. ممکن است در این زمان به این مواد، نمک دیگری افزوده و یا وارد مرحله بعدی شود.

مرحله جداسازی یا پلکانی شدن

مرحله بعدی جداسازی نام دارد. صابون داخل کتری، با آبی که بدان افزوده شده، جوشانده و در نهایت به دو لایه جدا می‌شود. لایه بالایی صابون تمیز نامیده می‌شود که شامل حدود 70 درصد صابون و 30 درصد آب است. لایه زیرین که سیاه نامیده می‌شود، حاوی بیشتر ناخالصی‌های صابون، مانند خاک، نمک و همچنین آب است. صابون تمیز از رویه بالایی برداشته و سپس صابون خنک می‌شود. فرایند تکمیل در حدود سال 1940 گسترش یافت و توسط کارخانه‌های بزرگ صابون‌سازی امروزی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

فرایند پیوسته یا مداوم در صابون‌سازی

در فرایند پیوسته در صابون‌سازی، واکنش‌دهنده‌ها یا مواد خام اصلی به طور مداوم وارد میکسر می‌شود. سپس محصولات حتی پس از یک واکنش به طور مداوم تولید می‌شوند. فرایند مداوم باعث صرفه‌جویی در هزینه، انرژی و زمان می‌شود. در این فرایند، تعداد زیادی محصول به دست می‌آید. این روش اغلب در تولیدات صنعتی استفاده می‌شود.

تقسیم شدن

در مرحله اول فرایند پیوسته، چربی طبیعی به اسیدهای چرب و گلیسیرین تقسیم می‌شود. تجهیزات مورد استفاده، یک ستون فولادی ضدزنگ عمودی به قطر یک بشکه، به نام هیدرولیزر می‌باشد. ممکن است ارتفاع این ستون به 24 متر نیز برسد.پمپ‌ها و ابزارهای سنجش متصل به ستون، امکان اندازه‌گیری دقیق و کنترل فرایند را فراهم می‌کند. چربی مایع به یک سرِ ستون پمپ می‌شود؛ در حالی که، در انتهای دیگر، آب با دمای بالا یعنی 130 درجه سانتی‌گراد و فشار بالا وارد می‌شود. این عوامل باعث جداسازی چربی به دو جزء می‌گردد. اسیدچرب و گلیسیرین به طور مداوم با ورود چربی و آب بیشتر، خارج و سپس اسیدهای چرب برای خالص‌سازی تقطیر می‌شوند.

مخلوط کردن

اسیدهای چرب خالص، در مرحله بعدی با مقدار دقیقی از ماده قلیایی مخلوط می‌شوند تا صابون تشکیل شود. مواد دیگر مانند مواد ساینده و معطر نیز با آن مخلوط می‌شوند. سپس صابون داغ مایع را می‌توان هم زد تا هوا را در خود جای دهد.

خنک کردن و پایان یافتن

صابون در قالب ریخته شده و اجازه داده می‌شود که سفت شود. همچنین ممکن است روی صفحات بزرگ در فریزر مخصوص خنک شود. این صفحه بزرگ صابون را به قطعات کوچک‌تر برش می‌دهند که مهر شده و بسته‌بندی می‌شود. کل فرایند پیوسته، از تقسیم تا تکمیل، در چند ساعت قابل انجام است.

از زیر غلتک رد شدن یا آسیاب

اکثر صابون‌های آرایشی تحت پردازش اضافی به نام مرحله آسیاب قرار می‌گیرند. صابون آسیاب‌شده بهتر کف می‌کند و قوام ظریف‌تری نسبت به صابون آسیاب‌نشده دارد. صابون خنک شده به وسیله چندین مجموعه غلتک سنگین (آسیاب) خرد شده  و ورز داده می‌شود. عطرها را می‌توان در این زمان به بهترین وجه ترکیب کرد؛ زیرا روغن فرار آن‌ها در  مخلوط سرد صابون، تبخیر نمی‌شود. پس از بیرون آمدن صابون از آسیاب، آن را در یک استوانه صاف، فشرده و از قالب خارج می‌کنند. این صابون به اندازه قالب خاصی بریده شده، مهر و موم شده و بسته‌بندی می‌شود.

تولید صابون به روش گرم

در این فرایند، واکنش صابونی‌شدن معمولا در دمای بالای 1000 درجه سانتیگراد انجام می‌شود. در این روش، ماده چربی مورد استفاده، طیف گسترده‌ای از کاربردها را فراهم می‌کند. سپس گلیسیرین از طریق شستشو با مواد قلیایی از صابون جدا می‌شود. این فرایند، امکان تولید طیف وسیعی از صابون‌ها، از صابون خانگی معمولی تا صابون‌های آرایشی مرغوب را فراهم می‌کند.

فرمول ساخت صابون

صابون از هیدرولیز تری‌گلیسیرید با استفاده از محلول قلیایی ساخته می‌شود. تری‌گلیسیریدها تری‌استرهایی هستند که از سه زنجیره کربوکسیلیک اسید آلیفاتیک با زنجیره بلند تشکیل شده‌اند که به یک مولکول گلیسرول متصل می‌شوند. هیدروکسید سدیم معمولا به عنوان سود سوزآور یا سود پرک شناخته می‌شود. این فرایند شامل حرارت دادن روغن حیوانی یا گیاهی در سود سوزآور است. نمک‌های کربوکسیلات و گلیسرول سپس با کاتیون‌های ترکیبِ هیدروکسید، ترکیب و هیدرولیز می‌شوند.

معادله 1 واکنش بین گلیسرول و اسیدهای چرب را برای تشکیل تری‌گلیسیرید نشان می‌دهد.

معادله 2 واکنش کلی بین تری‌گلیسیرید و هیدروکسید سدیم را نشان می‌دهد.

معادله 3 نمونه‌ای از واکنش خاص بین روغن نارگیل و هیدروکسید سدیم برای تشکیل صابون را نشان می‌دهد.

شرکت اسپوتا به عنوان یکی از تامین کنندگان اصلی سودسوزآور، می‌تواند کمک شایانی به شرکت‌های ساخت و تولید صابون کند. اگر شما نیز نیاز به این ماده دارید، می‌توانید با کارشناس‌های ما تماس بگیرید.

واحد فنی اسپوتا
ارسال دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.