Đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu sản xuất xà phòng tự nhiên quy mô phòng thí nghiệm

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:56

Thêm vào BST

Báo xấu

64
lượt xem 13
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nhiệm vụ nghiên cứu của đồ án là khảo sát sự ảnh hưởng tỷ lệ dầu lên chất lượng của xà phòng. Phân tích sản phẩm theo TCVN 1557:1991 để đánh giá chất lượng bánh xà phòng. Để hiểu rõ hơn mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết của đồ án này.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu sản xuất xà phòng tự nhiên quy mô phòng thí nghiệm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA-VŨNG TÀU BARIA VUNGTAU UNIVERSITY Ca p Sa in t Ịacqụes ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT XÀ PHÒNG TỰ NHIÊN QUY MÔ PHÒNG THÍ NGHIỆM Trình độ đào tạo: Đại học Ngành: Công nghệ Kỹ thuật Hóa học Chuyên ngành: Công nghệ Hóa dầu Gi ảng viên hướng dẫn: TS. Đỗ Ngọc Minh Sinh viên thực hiện: Đoàn Xuân Hoàng MSSV: 13030770 Lớp: DH13HD Bà Rịa-Vũng Tàu, năm 2017
Phụ 1ục 2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA-VŨNG TÀU VIỆN KĨ THUẬT-KINH TẾ BIỂN PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN/ KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP (Đính kèm Quy định về việc to chức, quản lý các hình thức tốt nghiệp ĐH, CĐ ban hành kèm theo Quyết định số 585/QĐ-ĐHBRVT ngày 16/7/2013 của Hiệu trưởng Trường Đại học BR-VT) Họ và tên sinh viên: ĐOÀN XUÂN HOÀNG................................ Ngày Sinh: 22/2/1995 ’ MSSV : 13030770 Lớp: DH13HD Địa chỉ : 484/22/24 Đường 30/4, Phường Rạch Dừa, Thành phố Vũng Tàu. E-mail : duac onmj entrung @gm ail.com Trình độ đào tạo : Đại học Hệ đào tạo : Chính quy Ngành : Công nghệ Kỹ thuật Hóa học Chuyên ngành : Hóa dầu 1. Tên đề tà i: NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT XÀ PHÒNG TỰ NHIÊN QUY MÔ PHÒNG THÍ NGHIỆM 2. Giảng viên hướng dẫn: TS. Đỗ Ngọc Minh 3 . Ngày giao đề tài: 10/02/2017 4. Ngày hoàn thành đồ án/ khoá luận tốt nghiệp: 10/06/2017 Bà Rịa-Vũng Tàu, ngày 12 th á n g 02 năm 2017 GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) TS. Đỗ Ngọc Minh Đoàn Xuân Hoàng TRƯỞNG BỘ MÔN TRƯỞNG KHOA (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)
Tôi xin cam đây là đề tài nghiên cứu do tôi thực hiện. Các số liệu và kết quả nghiên cứu trình bày trong đồ án này hoàn toàn do tôi thực hiện. Nội dung của đồ án có tham khảo và sử dụng một số thông tin, tài liệu từ các nguồn sách, tạp chí được liệt kê trong danh mục các tài liệu tham khảo. Bà Rịa - Vũng Tàu, tháng 07 năm 2017 Sinh viên thực hiên Đoàn Xuân Hoàng
Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến toàn thể giảng viên Vi ện hóa học và Công nghệ thực phẩm Trường đại học Bà Rịa-Vũng Tàu đã hỗ trợ và tạo mọi điều kiện để tôi thực hiện đồ án này . Tôi cũng chân thành gửi lời cảm ơn đến TS. Đỗ Ngọc Minh đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi để tôi có thể hoàn thành đồ án. Cảm ơn gia đình, bạn bè đã động viên và đóng góp ý kiến cho tôi để giúp tôi hoàn thiện đồ án. Bà Rịa - Vũng Tàu, tháng 07 năm 2017 Sinh viên thực hiện Đoàn Xuân Hoàng
DANH MỤ C BẢNG......................................................................................................... 111 DANH MỤC H ÌN H ...........................................................................................................1V LỜI MỞ Đ Ầ U ......................................................................................................................1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU.......................................................................... 3 1.1. Tổ ng quan về ngành công nghiệp xà phòng.....................................................3 1.1.1. Khái niệm về xà phòng [2].......................................................................... 3 1.1.2. Quá trình phát triển ngành công nghiệp xà phòng [1 ]............................. 3 1.1.3. Các sản phẩm công nghiệp xà phòng và ứng dụng c ủa xà phòng [2].... 5 1.2. Công nghệ sản xuất xà phòng [2], [3], [4]........................................................9 1.2.1. Những lưu ý trước khi s ản xuất xà phòng................................................. 9 1.2.2. Các khái niệm khi lên công thức xà phòng...............................................10 1.2.3. Các lưu ý khi lự a chọn nguyên liệu nấu xà phòng................................. 12 1.2.4. Nguyên liệu hữu c ơ .....................................................................................15 1.2.5. Nguyên liệu vô cơ ....................................................................................... 20 1.2.6. Phụ g ia ......................................................................................................... 21 1.2.7. Các phương pháp nấu xà phòng................................................................. 25 1.3. Xác định các chỉ tiêu chất lượng xà phòng theo TCVN 1557:1991............ 30 1.3.1. Mùi của xà phòng....................................................................................... 30 1.3.2. Màu của xà p h ò n g ...................................................................................... 30 1.3.3. Xác định hàm lượng axit b é o .................................................................... 30 1.3.4. Xác định hàm lượ ng natri hidroxit tự d o ................................................. 32 1.3.5. Xác định tổng hàm lượng các chất hữu cơ và chất béo chưa xà phòng hóa..............................................................................................................................33 1.3.6. Xác định hàm lượng các chất béo chưa xà phòng hóa........................... 34 1.3.7. Xác định hàm lượng các chất béo chưa xà phòng hóa........................... 34
CHƯƠNG 2. THỰC NG HIỆM ...................................................................................... 35 2.1. Hóa chất, dụng cụ và thiết b ị...........................................................................35 2.1.1. Hoá chất s ử dụng trong nấu xà phòng:.................................................... 35 2.1.2. Dụng cụ và thiết bị sử dụng trong nấu xà phòng:................................... 35 2.2. Quy trình nấu xà phòng theo phương pháp gia nhiệt nhẹ............................ 36 2.2.1. Công thức bánh xà phòng.......................................................................... 36 2.2.2. Nấu xà phòng theo phương pháp gia nhiệt n h ẹ .....................................37 2.2.3. Khảo sát ảnh hưở ng của nhiệt độ đến chất lượng bánh xà phòng........ 39 2.2.4. Khảo sát ảnh hưởng NaOH đến chất lượ ng của xà phòng.................... 39 2.2.5. Khảo sát ảnh hưở ng của thành phần dầu đế n chất lượng xà phòng..... 40 2.3. Kiểm tra các chỉ tiêu ngoại quan và chỉ tiêu hóa lý của xà phòng theo TCVN 1557:1991...................................................................................................................... 40 CHƯƠNG 3. KẾT QU Ả VÀ THẢO L U Ậ N ................................................................ 41 KẾT LU Ậ N ....................................................................................................................... 47 TÀI LIỆU THAM K H Ả O ............................................................................................... 48
DANH MỤC BẢNG Bảng 1. 1. Tiêu chuẩn chất lượng xà phòng tắm theo TCVN 2224:1551................... 6 Bảng 1. 2. Tiêu chuẩn chất lượng xà phòng giặt theo TCVN 2225:1991................... 7 Bảng 1. 3. Phân tích khả năng các loại axit béo trong xà p h ò n g .............................12 Bảng 1. 4. Thành phần các axit béo trong dầu dừa.................................................... 16 Bảng 1. 5. Thành phần axit béo có trong dầu olive.................................................... 16 Bảng 1. 6. Thành phần các axit béo trong dầu cọ........................................................ 17 Bảng 1. 7. Thành phần các axit béo trong dầu đậu nành........................................... 17 Bảng 1. 8. Thành phần các axit béo trong dầu vừng....................................................18 Bảng 1. 9. Thành phần axit béo của dầu cám................................................................18 Bảng 1. 10. Thành phần các axit béo của dầu hạt cao su ........................................... 18 Bảng 1. 11. Thành phần các axit béo của dầu ve..........................................................19 Bảng 1. 12. Thành phần axit béo của dầu đen.............................................................. 19 Bảng 1. 14. Các phối liệu xà phòng.............................................................................. 26 Bảng 1. 15. Ảnh hưởng của lượng kiềm đến tinh chất của xà phòng nấu theo phương pháp không gia nhiệt........................................................................................................ 27 Bảng 2. 1. Tính lượng dầu và xút cần dùng.................................................................37 Bảng 2. 2. Công thức xà p h ò n g ..................................................................................... 40 Bảng 3. 1. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến chất lượng bánh xà phòng ............................................................................................................................................. 41 Bảng 3. 2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của NaOH đến chất lượng bánh xà phòng ............................................................................................................................................. 42 Bảng 3. 3.Kết quả xác định các chỉ tiêu hóa lý xà phòng theo TCVN 1557:1991 ... 44 Bảng 3. 4. So sánh các tiêu chuẩn ngoại quan xà phòng............................................ 45
Hình 2. 1. Sơ đồ nấu xà phòng....................................................................................... 38 Hình 3. 1. Xà phòng đạt tiêu chuẩn............................................................................... 45
1. Tính cấp thiết của đề tài Trong xã hội hiện đại nhu cầu sử dụng xà phòng và những sản phẩm chăm sóc da của con người ngày một nhiều hơn đã làm cho ngành công nghiệp sản xuất chất tẩy rửa tổng hợp phát triển nhanh chóng. Chúng ta có thể dễ dàng tìm thấy hàng chục loại xà phòng đa dạng về giá cả, mẫu mã, hương thom ... nhưng chúng đều có chung một đặc điểm, đó là được sản xuất theo dây chuyền công nghiệp tự động hóa. Trong sản xuất xà phòng công nghiệp chất béo có thể được dùng từ mỡ bò, mỡ lợn, dầu hỏa .... không có khả năng dưỡng da mà có khả năng gây tắc ghẽn lỗ chân lông. Để giảm giá thành sản xuất và đáp ứng thị hiếu đa dạng của người dùng, xà phòng công nghiệp sử dụng hóa chất để tạo màu sắc, mùi hương ... Trong phản ứng xà phòng hóa glycerin - chất dưỡng ẩm cho da - được sinh ra, nhưng bị chiết xuất để bán với giá cao hon, chủ yếu sử dụng trong các sản phẩm dưỡng da đắt tiền. Về co bản xà phòng công nghiệp thường được bán trên thị trường với giá rất rẻ, không có bất cứ chất gì dưỡng da, làm đẹp da.... và chứa Sodium Lauryl Sulfate (chất tẩy rửa mạnh) giúp xà phòng có khả năng làm sạch cực cao nhưng gây tình trạng kích thích và làm khô da. Ở thế kỉ XXI, khi mà mức sống của con người được nâng lên một cung bậc mới thì ý thức về môi trường và sức khỏe ngày càng được nâng cao. Xã hội càng phát triển thì con người càng thiên về sử dụng các sản phẩm tự nhiên hơn, và xà phòng cũng không là ngoại lệ. Điều này được minh chứng bằng những bài viết chia sẻ cách làm xà phòng handmade trên kênh Internet ở nhi ều thứ tiếng khác nhau. Tuy nhiên, các công thức xà phòng handmade đó dừng lại ở trao đổi cách thức pha trộn các nguyên liệu, mà chưa được tiếp cận ở góc độ khoa học. Vì vậy, việc sản xuất xà phòng tự nhiên thân thiện với môi trường và có tính chất dưỡng ẩm, điều trị một số vấn đề về da dưới gốc độ khoa học là cần quan tâm.
2. Tinh hình nghiên cứu Xà phòng hiện nay được sản xuất theo nhiều phương pháp khác nhau như nấu xà phòng không gia nhiệt, nấu xà phòng gia nhiệt nhẹ, nấu xà phòng ở nhiệt độ cao và nấu xà phòng liên tục. Ở quy mô nhỏ thì xà phòng handmade được làm theo phương pháp gia nhiệt nhẹ. 3. Mục đích nghiên cứu: Sản xuất xà phòng tự nhiên quy mô phòng thí nghiệm. 4. Nhi ệm vụ nghiên cứu - Khảo sát sự ảnh hưởng tỷ lệ dầu lên chất lượng của xà phòng. - Phân tích sản phẩm theo TCVN 1557:1991 để đánh giá chất lượng bánh xà phòng. 5. Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp tổng hợp tài liệu và phương pháp thực nghi ệm. 6. Dự ki ến kết quả nghiên cứu: Sản phẩm xà phòng tự nhiên và công thức nấu xà phòng. 7. Cấu trúc của ĐA/KLTN: Gồm 3 chương ( Tổng quan tài liệu, Thực nghiệm, Kết luận), 48 trang , 21 bảng, 2 hình.
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Tổng quan về ngành công nghiệp xà phòng 1.1.1. Khái niệm về xà phòng [2] Xà phòng là hỗn hợp muối natri hoặc kali của axit béo. Xà phòng được sử dụng dưới dạng bánh, bột hoặc chất lỏng, là một chất tẩy rửa các vết bẩn, vết dầu mỡ. Xà phòng được điều chế bằng phản ứng xà phòng hoá giữa NaOH hay KOH và axit béo. Sản phẩm là muối natri hoặc kali của axit béo và glycerin. Xà phòng được phân loại thành xà phòng cứng (chứa muối natri) và xà phòng mềm (chứa muối kali) 1.1.2. Quá trình phát triển ngành công nghiệp xà phòng [1] Từ thời xa xưa con người đã biết dùng các phương pháp khác nhau để làm sạch cơ thể và đồ dùng hay vật dụng của mình. Người Hy Lạp và người La Mã làm sạch cơ thể bằng dầu olive và cát. Sau khi trát dầu olive và cát lên da, người ta dùng một cái nạo để cạo và loại bỏ dầu và cát ra khỏi cơ thể, kéo theo các loạt vết bẩn trên cơ thể. Sau đó, da được xát bằng một loại thuốc mỡ chế bằng thảo mộc. Về sau, con người bắt đầu tắm bằng nước thảo dược, hoặc pha vào nước tắm các chất có lợi khác. Các sản phẩm xà phòng đã được chế ra ở Babylon cổ đại khoảng năm 2800 trước Công nguyên và ở Ai Cập khoảng năm 1550 trước Công nguyên. Và người Phoenic cũng đã biết làm xà phòng từ những năm 600 trước Công nguyên, những người đi biển từ đất nước Tây Ban Nha cổ đại đã làm ra loại xà phòng tương tự như xà phòng hiện nay. Họ hòa tro thân cây (giàu kali) với mỡ dê và đun sôi. Sau khi nước bốc hơi và phần chất rắn nguội đi, hỗn hợp này trở thành một chất rắn giống như sáp: đó chính là xà phòng. Tuy nhiên loại chất tẩy rửa thông dụng nhất là sản phẩm đi từ tro gỗ. Người Celt ở nước Anh thời cổ xưa cũng làm ra xà phòng từ tro thân cây và mỡ động vật. Họ gọi sản phẩm này là ‘saipo’. Đó chính là nguồn gốc của từ ‘soap’ (xà phòng) trong tiếng Anh hiện đại này nay. Đến năm 300 sau Công nguyên, Zosimos
của Panopilos, một nhà hóa học người Ai Cập, đã có thể làm xà phòng rất giỏi và ông đã viết về quy trình nấu xà phòng. Ở Naples vào thế kỷ VI và ở Tây Ban Nha vào thế kỷ VIII đã có phường hội sản xuất xà phòng. Cũng vào thế kỷ VIII, ông Jabir Ibn Hayyan, một trí thức người Ả-rập, đã viết về việc sử dụng xà phòng để tắm rửa. Khi viết lại lịch sử thành La Mã cổ đại, Plini một nhà sử học có viết rằng thời đó người ta đã biết làm xà phòng từ mỡ dê và tro gỗ còn biết độn thêm muối vào để xà phòng thêm cứng hơn. Trong thời kỳ này xuất hiện một vài cơ sở sản xuất xà phòng từ mỡ và tro củi. Trong thời kỳ đầu tiên xà phòng dùng để trị bệnh. Xà phòng đã trở nên phổ biến để giặt rửa trong thời kỳ cuối của kỷ nguyên La Mã. Như vậy, xà phòng đã được sản xuất từ cách đây hàng ngàn năm và đó là một trong những phát m inh tuyệt vời nhất. Ngày nay, xà phòng thương mại được sản xuất theo quy trình công nghệ cao. Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng, các quy trình công nghệ luôn được cải tiến liên tục làm cho xà phòng dần hoàn thiện về chất lượng và mặt thẩm mỹ. Theo phương pháp sản xuất xà phòng trung hòa liên tục. Để tiết kiệm năng lượng và cải thiện năng suất, công nghệ hrther cải tiển đã được áp dụng cùng với sự phát triển của quá trình xà phòng hóa liên tục giữa chất béo với xút (NaOH) để sản xuất xà phòng và glycerine. Một phần quan trọng của các quá trình này là công nghệ sử dụng để loại bỏ các glycerine từ xà phòng. Phương pháp này sản xuất được gọi là liên tục xà phòng hóa. Cho dù xà phòng được sản xuất thông qua hệ thống trung hòa axit béo hoặc các hệ thống xà phòng hóa liên tục, các nhà sản xuất xà phòng đã cải tiến để cho ra các loại xà phòng theo phương pháp liên tục để cho ra hiệu suất sản phẩm nhiều nhất. Trong những năm gần đây, hệ thống thương mại đã được sửa đổi để giảm tiêu thụ năng lượng, đồng thời giảm thời gian chuyển đổi và mất mát, giảm bảo trì nhà máy nâng cao tính linh hoạt và chất lượng môi trường.
1.1.3. Các sản phẩm công nghiệp xà phòng và ứng dụng của xà phòng [2] Xà phòng tắm: Là loại xà phòng thường được nấu bằng các loại nguyên liệu như mỡ động vật và thực vật chất lượng cao và các axit béo tổng hợp nhưng bên cạnh đó có thêm các chất vụ gia và hương thơm. Nhiệm vụ chính là làm sạch các vết bụi, bẩn bám trên cơ thể nhưng không làm ảnh hưởng trực tiếp đến làn da con người hay môi trường. Tiêu chuẩn kỹ thuật của xà phòng tắm dạng bánh được trình bày ở bảng 1.1. Xà phòng giặt: Xà phòng giặt thường được nấu bằng các loại mỡ động vật, dầu thực vật và các axit béo tổng hợp, có hay không các phụ gia vô cơ như natri silicat và natri cacbonat. Thường thì xà phòng giặt không có chất lượng thơm, nhưng đôi khi là nguyên liệu có mùi khét nên nguyên liệu phải cho thêm chât thơm vào xà phòng (dầu xả, dầu thông). Và có tác dụng làm sạch vết bẩn bám lên các chất rắn mà không gây ra các phản ứng hóa học, không làm ảnh đến môi trường và nguy hại trực tiếp đến bề mặt da. Tiêu chuẩn chất lượng của xà phòng giặt được trình bày ở bảng 1.2.
Lo ại Loại Tên chỉ tiêu 77% P.A 80% P.A 1. Khối lượng danh nghĩa của một bánh xà phòng, tính 10; 25; 75;100 bằng g. 50 2. Hàm lượng axit béo, tính bằng % so với khối lượng 75 ± 1,5 80 ± 1,0 danh nghĩa. 3. Hàm lượng natri hidroxit, tính bằng % so với khối 0,05 lượng danh nghĩa, không lớn hơn 4. Hàm lượng natri clorua, tính bằng % so với khối 0,82 lượng danh nghĩa, không lớn hơn 5. Hàm lượng các chất béo chưa xà phòng hóa, tính 1,00 bằng % so với khối lượng axit béo, không lớn hơn 6. Hàm lượng các chất hữu cơ không xà phòng hóa, tính 1,50 bằng % so với khối lượng axit béo, không lớn hơn 7. Điểm đông đặc của axit béo tách ra từ xà phòng, tính 35 bằng % không nhỏ hơn 8. Chỉ số iốt, tính bằng g iốt có trong 100g axit béo, 45 không lớn hơn 9. Thể tích bọt ban đầu của dung dịch 10,5% xà phòng, 450 470 tính bằng ml, không nhỏ hơn
Loại Lo ại 50% Lo ại 62% Tên chỉ tiêu 72% P.A P.A P.A 1. Khối lượng danh nghĩa một bánh xà phòng, tính bằng % 200, 250 2. Hàm lượng axit béo, tính bằng % so với khối lượng danh nghĩa 50±2 62±2 72±1,5 3. Hàm lượng natri hidroxit, tính bằng % so với khối lượng danh nghĩa, không lớn hơn 0,5 4. Hàm lượng natri clorua, tính bằng % so với khối lượng danh nghĩa, không lớn hơn 1,0 5. Hàm lượng các chất hữu cơ không xà phòng hóa và các chất béo chưa xà phòng hóa, tính bằng % so với khối lượng axit béo, không lớn hơn 2,5 6. Điểm đông đặc của axit béo tách ra từ xà phòng, tính bằng oC, không nhỏ hơn 25 7. Thể tích bọt ban đầu của dung dịch 0,5% xà phòng, tính bằng ml, không nhỏ hơn 350 400 450 Tùy theo độ tinh khiết của nguyên liệu và kỹ thuật nấu xà phòng cũng như thành phần pha chế, mà có thành phần chất lượng cao, xà phòng giặt chất lượng trung bình và chất lượng thấp.
Vi ệc đưa natri silicat vào xà phòng giặt quá nhiều sẽ làm cho xà phòng khi bảo quản bị đóng cứng, khó tan trong nước và độ ki ềm cao. Người ta cũng thường thêm natri cacbonat vào xà phòng tiết kiệm nhưng khi đó có hiện tượng “nở hoa” tạo các vân trắng trên bề mặt do xà phòng soda kết tinh của natri cacbonat trong xà phòng. Xà phòng thơm: Nguyên liệu dầu mỡ để sản xuất xà phòng thơm phải là nguyên liệu có chất lượng cao, đã được tẩy màu, mùi và có hàm lượng các axit béo tự do thấp. Nguyên liệu kiềm dùng để xà phòng hóa cũng phải được tiêu chẩn hóa, phải chứa ít tạp chất mang màu và có hàm lượng NaOH cao. Quy trình nấu phải được đảm bảo thật tốt để xà phòng có chất lượng cao, khả năng lên bọt tốt, tẩy rửa cao, hàm lượng kiềm tự do thấp và đặc biệt không được cho thêm vào các chất độn vô cơ vì những chất này sẽ làm hại da. Thành phần dầu mỡ cũng phải lựa chọn cẩn thận. Chẳng hạn dầu dừa có khả năng tạo bọt tốt, nhưng lại làm hại da và có mùi khó chịu, vì vậy không được dùng nhi ều. Trước khi sấy xà phòng người ta thường cắt ra thành từng mẫu nhỏ, sấy ở nhi ệt độ 45-50oC bằng dòng không khí nóng. Sau đó các mẫu xà phòng được trộn với chất thơm, chất màu, nghiền trên máy nghiền trục, ép đùn thành thỏi, cắt thành bánh dập nhãn và bao gói. Chất thơm cho xà phòng tắm thường dùng với lượng 273-1000ml/50kg xà phòng đối với loại xà phòng thơm rẻ tiền và 1184-1480ml/50kg với loại xà phòng thơm đắt tiền. Chất thơm được trộn với một ít xà phòng từ trước cho đều rồi mới trộn với toàn bộ khối xà phòng có trong máy để tránh mất mát do bay hơi. Xà phòng thơm dạng nước loại xà phòng này dùng để tắm và cạo râu, để sử dụng. Việc sản xuất xà phòng này đi từ xà phòng cứng, sau đó cho thêm một số chất phụ gia và hòa tan trong nước. Xà phòng nước có 2 loại: loại có chứa ethanol và loại không chứa ethanol.
Xà phòng công nghiệp: xà phòng được sử dụng nhiều trong nhiều lĩnh vực: từ gi ặt rửa, tẩy dầu mỡ, đến nhũ hóa và thấm ướt cho công nghiệp dệt, bôi trơn cho gia công cơ khí, xử lý giấy và vải không thấm nước. Xà phòng y tế: Bản thân xà phòng đã là các chất sát trùng nhẹ, ít nhiều có tác dụng chông nấm, vì vậy, nó được dùng để sản xuất các loại thuốc sát trùng chữa bệnh: thực tế nó đã được sử dụng như một chất mang thuốc sát trùng, các hocmon, các vitamin... nhằm mục đích sát trùng nuôi dưỡng da hay trị bệnh ngoài da. Xà phòng y tế thường nấu dưới dạng xà phòng mềm trung tính. Bản thân xà phòng không có khả năng thẩm thấu nên người ta thường cho thêm Larolin (mỡ lông cừu) vào để giúp các hoạt chất có thể thấm qua lỗ chân lông trong những trường hợp cần thiết. 1.2. Công nghệ sản xuất xà phòng [2], [3], [4] Phản ứng cơ bản xảy ra trong quá trình nấu xà phòng là phản ứng xà phòng hóa triglyceric của hỗn hợp axit béo tạo thành muối natri hoặc kali của chúng và glycerine. CHì — o — c N , C H 2— OH R I — COO~Na+ I CH — o— c + 3NaOH *■ C H — OH + R2— C O O “ Na+ X R2 Í C H 2— OH Ri— C O O 'N a + ch 2— o —c triglyceride + sodium glycerol + 3 soap molecules (fat or oil) hydroxide 1.2.1. Những lưu ý trước khi sản xuất xà phòng a. Các quy tắc cơ bản cần tránh trước khi nấu xà phòng Cần sản xuất xà phòng ở nơi thoáng khí và đeo khẩu trang. Với công đoạn pha NaOH vào nước, có thể làm ở ngoài trời và đừng để hơi từ nồi bay trực tiếp lên mặt.
Ti ếp xúc trực tiếp với NaOH hoặc dung dịch NaOH có thể gây bỏng rát. Vì vậy, mặc quần áo dài tay, và làm việc cẩn thận trong quá trình sản xuất xà phòng. Nếu chưa có kinh nghiệm và lo lắng, nên chuẩn bị dung dịch giấm, nước chanh để trung hòa xút bắn lên da mình. Tuyệt đối không cho trẻ em, động vật vào phòng sản xuất. Không rửa dụng cụ, trang thiết bị làm xà phòng với dụng cụ, trang thiết bị chế bi ến thực phẩm. b. Chuẩn bị dụng cụ trước khi nấu xà phòng Sử dụng các thiết bị inox (nồi inox, thìa inox), silicone (phới silicone). Nếu là thủy tinh hoặc nhựa thì phải là loại chịu nhiệt được. Không dùng dụng cụ chất liệu nhôm để làm xà phòng. Chất liệu gỗ có thể làm xà phòng nhưng không bền. Khuôn: silicone là chất liệu tốt nhất. Nếu là khuôn gỗ thì nên lót giấy nến để có thể dễ tháo khuôn. Máy xay cầm tay có thể rút ngắn thời gian đánh xà phòng xuống còn vài phút, trong khi máy đánh trứng cầm tay có thể kho ảng 30 phút. Đánh bằng dụng cụ đánh trứng thủ công (bằng tay) có thể mất từ 1 tiếng - vài tiếng. 1.2.2. Các khái niệm khi lên công thức xà phòng a. Các chỉ số cơ bản của xà phòng Chỉ số xà phòng hóa (SAP Value): Lượng xút cần thiết để phản ứng hết hoàn toàn lượng dầu, mỡ trong phản ứng xà phòng hóa. Ví dụ: Chỉ số xà phòng hóa của dầu Olive là 0,135 với NaOH và 0,190 với KOH có nghĩa là với 1 gram dầu Olive cần 0,135 gram NaOH hoặc 0,190 gram KOH để phản ứng hết hoàn toàn trong phản ứng xà phòng hóa.
Superfat (SF): Lượng chất béo thừa ra sau phản ứng xà phòng hóa. Superfat được tính theo phần trăm (%). Tức là nếu công thức có superfat 3% có nghĩa là trong mẻ xà phòng đó có 3% lượng dầu không phản ứng. 3% dầu này sẽ có vai trò dưỡng da, khả năng dưỡng phụ thuộc vào loại dầu mà bạn dùng để superfat. Tức là có thể dùng những kiến thức về vai trò của các loại dầu thực vật đối với da để quyết định sử dụng dầu nào làm dầu superfat trong xà phòng. Thông thường, xà phòng handmade có lượng superfat là 2 - 8%. Superfat cao thì khả năng dưỡng của xà phòng là cao, nhưng cũng khiến bánh mềm, ít bọt và nhanh hỏng. b. Các tính chất của xà phòng Độ dưỡng (Conditioning): Là trạng thái tốt của da (được thể hi ện bằng sự mềm mại, dịu nhẹ và cảm giác da được dưỡng). Độ dưỡng của một loại dầu trong xà phòng là do một vài yếu tố như: + Muối của axit béo tạo thành có khả năng dưỡng. + Trong các loại dầu mỡ tồn tại những thành phần không phải axit béo, những thành phần này không phản ứng với xút và cũng mang đến cho xà phòng một khả năng dưỡng nhất định. Độ cứng (Hardness): Bánh xà phòng tạo ra cứng hay mềm được thể hiện ở chỉ số này. Bánh cứng thường đi liền với lâu hao. Khả năng rửa sạch (Cleansing): Khả năng rửa trôi của xà phòng được giải thích như sau: + Muối kiềm có vai trò kết hợp dầu và nước. Phân tử muối kiềm có một đầu ưa nước (có nơi giải thích là “đói nước”), một đầu ưa dầu (“đói dầu”). Trên da chúng ta có một lượng dầu thừa, đi kèm bã nhờn và bụi bẩn. Khi da tiếp xúc với xà phòng và nước, đầu ưa dầu sẽ bám lấy hợp chất này, trong khi đầu ưa nước sẽ gặp nước và được nước bọc lại và bị cuốn đi theo dòng nước.
+ Một số loại muối kiềm có thể có đầu “rất đói nước”. Sử dụng xà phòng (hoặc chất tẩy rửa) có tỉ lệ lớn các loại muối kiềm này có thể khiến không chỉ lớp dầu bẩn, dầu thừa trôi đi, mà còn tác động vào cả lớp màng dầu bảo vệ của da. Khả năng tạo bọt (lather). + Bubbly lather: miêu tả lớp bọt có những bong bóng to. Chỉ số “bubbly” cao là trong phần bọt tạo ra rất nhiều bong bóng to phủ kín và dầy tay/da. Xà phòng với 100% dầu dừa có thể cho dầy bọt lớn. Creamy lather: miêu tả lớp bọt gồm những hạt bọt mịn, nhỏ và lâu vỡ. Xà phòng với 100% dầu olive có thể cho ra bọt như thế này. Bảng 1. 3. Phân tích khả năng các loại axit béo trong xà phòng Khả năng Bong bóng Các acid Độ cứng Bọt nhỏ Độ dưỡng rửa to béo (hardness) (creamy) (conditioning) (cleansing) (bubbly) Lauric acid Có Có Có Myristic Có Có Có acid Palmitic Có Có acid Stearic acid Có Có Ricinoleic Có Có Có acid Oleic acid Có Linoleic Có acid Linolenic Có acid 1.2.3. Các lưu ý khi lựa chọn nguyên liệu nấu xà phòng a. Kh ả năng rửa sạch và khả năng dưỡng phù hợp từng loại da