فرایند تولید صابون

فرایند تولید صابون | صابون ترکیبی از چربی حیوانی یا روغن گیاهی با سود پرک یا سود مایع (سدیم هیدروکسید) است. وقتی صابون در آب حل می شود، کثیفی را از سطوح پاک می کند. در طول سال ها صابون برای تمیز کردن، درمان جراحت های پوستی، رنگ کردن مو و پماد پوست یا مرهم مورد استفاده قرار گرفته است اما امروزه به طور کلی از آن به عنوان تمیزکننده و یا خوشبو کننده استفاده می شود.

منشأ صابون ناشناخته است هر چند منابع رومی ادعا می کنند قدمتش به دست کم 600 قبل از میلاد می رسد یعنی هنگامی که فینیقی ها آن را از پیه بز و خاکستر چوب درست می کردند. صابون همچنین به وسیله سلت ها -ساکنان باستانی انگلستان- ساخته می شده است.

صابون به طور گسترده ای در سراسر امپراتوری روم و در درجه اول به عنوان دارو مورد استفاده قرار می گرفته است. به صابون به عنوان تمیز کننده تا قرن دوم میلادی اشاره نشده است. در قرن هشتم در فرانسه، ایتالیا و اسپانیا متداول بوده است اما تا اواخر قرن هفدهم به ندرت در سایر نقاط اروپا مورد استفاده قرار می گرفته است.

تولید صابون در انگلستان در اواخر قرن 12 آغاز شد. صابون سازان برای محصولی که تولید می کردند مجبور به پرداخت مالیات های سنگینی بودند. مأموران مالیات هر شب بر صابون جوش ها قفل می زدند تا از تولید غیر قانونی صابون جلوگیری کنند.

به خاطر بستن مالیات زیاد، صابون یک کالای لوکس محسوب می شد و استفاده از آن تا لغو مالیات ها در سال 1853 متداول نشد اما در قرن 19 در سراسر اروپا مقرون به صرفه و محبوب بود.

اولین تولید کنندگان صابون، محلول خاکستر چوب و چربی حیوانی را می جوشاندند که درنتیجه ماده ای کفی در بالای دیگ تشکیل می شد. هنگامی که این ماده سرد می شد به صابون سخت تبدیل می شد.

در حدود سال 1790، صابون سازی فرانسوی به نام نیکولا لبلنک (Leblanc) به روش استخراج سود سوز آور یا سود مایع از نمک معمولی (کلرید سدیم) دست یافت و آن را جایگزین عنصر خاکستر صابون های آن زمان کرد.

در سال 1823 شیمیدان فرانسوی اوژن میشل شورول (Chevreul) فرآیندی برای ساخت صابون ابداع کرد. به این ترتیب که در صابون سازی ابتدا چربی حیوانی که از نظر شیمیایی خنثی است به اسیدهای چرب تجزیه می شود. این اسیدهای چرب با کربنات های قلیایی واکنش نشان می دهند تا صابون تشکیل شود و گلیسیرین هم به عنوان محصول جانبی به جا می ماند.

صابونی که با فرآیندهای صنعتی ساخته می شد هم تا پایان قرن 19عرضه شد. هر چند مردم در مناطق روستایی کماکان به ساختن صابون در خانه ادامه می دادند.

مواد اولیه صابون

صابون به دو ماده اولیه اصلی نیاز دارد: چربی و قلیایی. ماده قلیایی ای که امروزه بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد هیدروکسید سدیم است. هیدروکسید پتاسیم را نیز می توان مورد استفاده قرار داد.

صابون بر پایه پتاسیم در مقایسه با صابون بر پایه سدیم محصول محلول تری در آب ایجاد می کند و بنابراین «صابون نرم» نامیده می شود. صابون نرم معمولاً به تنهایی یا در ترکیب با صابون بر پایه سدیم در محصولات اصلاح به کار می رود.

چربی حیوانی در گذشته به طور مستقیم از کشتارگاه ها به دست می آمد. صابون سازان جدید از چربی ای که به اسیدهای چرب فراوری می شود استفاده می کنند. در این روش بسیاری از ناخالصی ها حذف می شوند و آب به جای گلیسیرین به عنوان محصول جانبی تولید می شود.

بسیاری از چربی های گیاهی از جمله روغن زیتون، روغن هسته خرما و روغن نارگیل نیز در ساخت صابون مورد استفاده قرار می گیرند.

از مواد افزودنی هم استفاده قرار می شود تا رنگ، بافت و عطر و بوی صابون بهبود پیدا کند. رایحه و عطر به مخلوط صابون اضافه می شود تا بوی کثیفی را بپوشاند و عطری باطراوت به جا بگذارد.

ساینده هایی مانند تالک، سیلیس، سنگ مرمر و بنتونیت هم به منظور بهبود بافت صابون به آن اضافه می شود. صابونی که به آن رنگ اضافه نشده، رنگ خاکستری یا قهوه ای کدری دارد. بنابراین تولید کنندگان جدید صابون را رنگ می کنند تا آن را برای مصرف کننده جذاب تر کنند.

ساخت صابون با روش کتری امروزه هم به وسیله شرکت های کوچک تولید کننده صابون مورد استفاده قرار می گیرد. این فرایند 4 تا 11 روز طول می کشد تا کامل شود.

در حدود سال 1940، مهندسان و دانشمندان فرایند تولید کارآمد تری به نام فرایند مداوم را پیشنهاد کردند. این روش به وسیله شرکت های بزرگ تولید صابون در سراسر جهان به کار گرفته شده است.

در فرایند مداوم همان طور که از نامش برمی آید به جای این که یک دسته صابون یک باره تولید شود به طور پیوسته تولید می شود. در روند مداوم، تکنسین ها کنترل بیشتری بر تولید دارند و مراحل بسیارسریع تر از روش کتری پیش می رود. در این روش تنها حدود شش ساعت طول می کشد تا روند ساخت دسته ای صابون کامل شود.

فرایند تولید صابون

فرآیند کتری

 

تصویر بالا روند ساخت صابون به روش کتری (دیگچه) را نشان می دهد.

جوشاندن

1-مواد چربی و قلیایی در به اصطلاح یک کتری که مخزنی فولادی است و می تواند چند هزار کیلوگرم از مواد را نگه دارد ذوب می شود. سیم پیچ مولد بخار در داخل کتری دسته ای از مواد را گرم می کند و آنها را به جوش می آورد. بعد از به جوش آمدن، چربی با ماده قلیایی واکنش نشان می دهد و صابون و گلیسیرین تولید می شود.

نمک زدن به محصول

2-حالا صابون و گلیسیرین باید از یکدیگر جدا شوند. برای این کار مخلوط با نمک برخورد داده می شود که باعث می شود صابون به بالا صعود کند و گلیسیرین در کف به جا بماند. سپس گلیسیرین از کف کتری خارج می شود.

تغییر قوی

3-برای حذف مقادیر اندک چربی ای که تبدیل به صابون نشده اند، یک محلول تند و قوی به کتری اضافه می شود. این مرحله در فرآیند «تغییر قوی» نامیده می شود. این جرم دوباره به جوش آورده می شود و آخرین چربی ها به صابون تبدیل می شود.

پلکانی شدن

4- در گام بعدی صابون دوباره در کتری با آب جوشانده می شود. جرم در نهایت به دو لایه جدا می شود. لایه بالایی حدود 70٪ صابون و 30٪ آب دارد و صابون شسته رفته است. لایه های پایین تر حاوی بیشتر ناخالصی های موجود در صابون مانند خاک و نمک و همچنین بیشتر آب است. سپس صابون سرد می شود. فرایند پایانی این روش مانند فرایند پایانی روش مداوم است که در ادامه تشریح می شود.

فرآیند مداوم

تقسیم

1-اولین مرحله فرایند مداوم، تجزیه چربی طبیعی به اسیدهای چرب و گلیسیرین است. تجهیزات مورد استفاده یک ستون فولادی عمودی است که می تواند 24 متر ارتفاع داشته باشد. پمپ به طور مداوم چربی و آب وارد این ستون می کند و اسیدهای چرب و گلیسیرین ایجاد می شوند. سپس اسیدهای چرب تصفیه می شوند.

مخلوط کردن

2-اسیدهای چرب خالص شده با مقدار دقیق مواد قلیایی مخلوط می شوند تا صابون تشکیل شود. سایر موادی مانند مواد ساینده و عطر نیز با این ها مخلوط می شود.

خنک کردن و پایان یافتن

3-صابون ممکن است به داخل قالب ریخته شود و به صورت یک قطعه بزرگ سخت درآید. همچنین ممکن است در یک فریزر ویژه خنک شود. تخته بزرگ صابون به صورت قطعات نواری کوچک تر بریده می شود. کل فرآیند مداوم، از تقسیم تا پایان می تواند در مدت چند ساعت انجام شود.

از زیر غلطک رد شدن

4-بیشتر صابون های آرایشی بیشتر پردازش می شوند. در نتیجه نوار صابون به دست آمده بهتر می شود و قوام بهتری پیدا می کند. صابون سرد شده از چند مرحله غلطک سنگین عبور می کند که آن را له و خمیری می کند. این زمان بهترین زمان برای اضافه کردن عطر است چرا که روغن های فرار در مخلوط سرد بخار نمی شوند.

پس از این که صابون از این مرحله عبور می کند در یک استوانه فشرده و اکسترود می شود. صابون فشرده شده به صورت بریده و بسته بندی می شود.

محصول جانبی

گلیسیرین یک محصول جانبی بسیار مفید در تولید صابون است. گلیسیرین برای ساخت لوسیون دست، دارو و نیتروگلیسیرین، جزء اصلی مواد منفجره مانند دینامیت مورد استفاده قرار می گیرد.

بخشی از خط تولید صابون (اکسترودر و دستگاه قالب زن)	دستگاه اکسترودر	دستگاه بسته بندی صابون

منبع: 020 دات ای آر و isanat دات کام