洗衣皂
洗衣皂(Laundry Soap)
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什么是洗衣皂[1]
洗衣皂是指洗涤衣物用的肥皂。洗衣皂是人类最早也是最普遍使用的洗涤用品，其历史可以追溯到2500年以前，20世纪40年代时开发了合成洗涤剂，肥皂才开始衰落。
洗衣皂的成分[1]
洗衣皂是块状硬皂，主要活性成分是脂肪酸钠盐，根据脂肪酸含量不同有许多规格，如47型、53型、42型等。此外，洗衣皂中还含有助洗剂、填充料等，如钙皂分散剂、水玻璃、香料、碳酸钠、沸石、着色剂、透明剂、荧光增白剂等。
洗衣皂的特点[2]
洗衣皂是碱性洗涤剂，其水溶液呈碱性，其去污力好、泡沫适中，使用方便。缺点是不适用于硬水，在硬水中洗涤时会产生皂垢，因此用洗衣皂洗涤衣物时，洗涤液会呈混浊状。而且在硬水大的水中，如河水、皂水，肥皂的去污力会下降。
洗衣皂的分类[3]
我国目前生产的洗衣皂，主要成分是脂肪酸钠盐。根据脂肪酸含量可以分为许多规格，且外观有不透明的，也有透明的。生产方式已由冷板工艺发展到真空干燥冷却工艺，也有一些厂采用香皂般的研压工艺及冷压机工艺。洗衣皂以其脂肪酸的含量来分，可分为以下三种：
(1)填充洗衣皂：以泡化碱作填充，脂肪酸含量低于皂基。其规格有42型、47型、53型。
(2)纯皂基洗衣皂：不加填充或只加少量填充，纯皂基所制。有56型、60型的规格。
(3)高脂肪酸洗衣皂：皂基经过干燥，脂肪酸含量高于皂基。
目前有65型、72型两种规格。
另外，按其加工设备的不同，又可分为：
(1)冷桶皂(国内已不采用)。
(2)冷板皂。
(3)香皂工艺的研压皂。
(4)真空干燥冷却皂。
(5)冷压机皂(国内已不采用)。
洗衣皂的生产方法[4]
根据生产设备的不同，洗衣皂的生产方法分为冷桶法、冷板车法、真空干燥冷却法、辊筒冷却挤压法以及压研法等，下面对冷桶法、冷板车法和真空干燥冷却法这3种生产方法分别进行介绍。
(一)冷桶法
该法是最老的工业生产方法之一，将皂基和需加的填料调和均匀后，直接放人一个上面开口四面能卸开的长方形皂桶中，让其自然冷却。大约一周后，桶内皂料全部凝结固化(在这期间需经常用手搅拌)，卸开四面铁板，用钢丝切割成长方块，自然晾干后，打印即成产品。该法劳动强度大，自然冷却时间长，产品结构较粗，上下组分不一，因此质量不易保证，成皂干后，歪斜变形严重。因此，国内正规制皂厂不采用该法。
(二)冷板车法
将皂料投入调和锅，加入泡花碱、香料、着色剂、荧光增白剂，在70—80℃下调和15—20rain，然后压进冷板车，用冷却水冷凝45—60rain，取出大块肥皂，经切块，烘凉，打印后得成品。
该法为大规模机械化生产方法。目前，中国大多数肥皂厂仍然是以冷板车法为主，该法的特点是：①机械化程度高，适用于大规模生产；②成皂较坚硬，着水不易开裂纹；③打印后棱角分明，字迹饱满，外观质量好；④泡沫稍差(因结晶形态不同而引起)，干后容易收缩变形。这种生产方法的劳动强度与连续法相比仍然很大，所以在发达国家本法已被淘汰。
(三)真空干燥冷却法
真空干燥冷却法是目前世界上最先进的洗衣皂成型法。自1945年由意大利麦佐尼公司首先获得专利以后，很快在制皂行业得到推广。中国有很多工厂采用此法生产填充洗衣皂、纯皂基洗衣皂及高脂肪酸洗衣皂。该法机械化、自动化程度较高，产品质量较优异，成皂在使用时起泡迅速，泡沫丰富。但产品与冷板车皂的结晶不同，其中β晶型较多，在水中浸泡易于裂糊。另外，该法对油脂配方要求严格，松香的含量不得超过15％。以下介绍麦佐尼公司的真空干燥冷却法。
1．配料
首先，皂基与填料、着色剂、香精以及助剂在调和罐中调和均匀。皂基含量一般在60％一63％。由于在真空冷却过程中约有4％一5％的水分可蒸发掉，因此，在调配皂浆料可多加一部分水。
其次，直接加入一定浓度的模数为2.44的泡花碱，以保证产品的硬度。并且，对于不合格的皂可直接加入配料罐，依靠料浆的温度和夹套蒸汽的热量使其熔化。
再次，配料罐中要加入0.1％一0.2％钛白粉，以减少肥皂透明度，增加产品的白度。
最后，优质洗衣皂中还要加入一些香精、荧光增白剂和钙皂分散剂等，香精加人量一般在0.3％一0.5％，属价廉的香茅草油之类。荧光增白剂加入量为0.03％一0.2％。有些洗衣皂还加着色剂，以黄色、蓝色为主。
调和罐是一个钢制敞口的夹套容器，夹套以蒸汽加热和保温，另外带有桨式搅拌器(30—35 r/rain)和自动翻皂斗，以便把生产过程中的不合格产品送回配料罐中。所有物料加完后，保温在75—95℃，经搅拌调和均匀，取样化验，脂肪酸和游离碱达到控制标准以内，料浆放人真空冷却器。
2．真空冷却
配料罐的肥皂料浆经过过滤器，再用泵打人真空冷却器，使其冷却凝固。
真空冷却器是经过精加工的圆柱形铸铁容器，底、顶均为锥形，筒内装有紧贴壁身的转动刮刀，由空心转轴带动，物料经过空心轴经喷嘴喷到筒壁上。喷头与刮刀安装角度为90度，刮刀处于导前位置。真空冷却器的结构如图1-1所示。
图1-1 真空冷却器的结构示意图
冷却室内维持3333.05Pa(25mmHg)的残压，使室内水的沸点降到26℃以下，这样当90℃的料浆从喷嘴喷出的时候，水分急剧汽化，肥皂温度迅速降到26℃以下，并立即在图1-1真空冷却器的结构示意筒壁上凝固，随即由刮刀铲下，铲下的皂片落人锥底下的压条车料斗中。
3．压条
与真空冷却器配套的是双螺杆压条机，螺杆直径300mm，转速20r/rain，每台的生产能力可达成2—4t/h。压条机螺杆处的机身带夹套，通冷水冷却，水温宜在20℃以下，温度一高，肥皂发软、黏，出条不畅。
真空冷却室排出的废气中会含有少量的皂粉，需具备旋风分离器回收皂粉。生产低脂肪酸洗衣皂时，皂粉并不多，大约一周出一次即可。
4．切块、晾干、打印及装箱
压条机压出的连续皂条，被切块机切成符合要求的皂块。皂块要求整齐一致、棱角分明，因此要求切块机的速度始终与压条出条速度保持一致。
麦佐尼公司的切块机是连续式切块机，刀架安装在一个头尾相接的链条圈上，刀架链条圈安装在两只转轮上，转轮由空气电动机驱动。切块机的最大速度为120块/分。
真空冷却设备压出的皂条表面较软，皂体也不如冷板车的硬，立即打印有困难。因此需要进行烘凉，烘凉过程是在帘式烘房中进行的。帘式烘房由自动进出皂机及帘条房组成，自动皂机把切出的皂块整齐地排列在输送带上，推人烘房的帘子上，帘子的行走速度与进皂周期保持同步。肥皂在烘房内停留15—20rain。烘房分前后两段，前段送的是热风，使肥皂表面水分干燥，后段送的是冷风，使肥皂表面冷却变硬，以利于打印机进行打印。
打印机采用自动打印机，打印速度与压条机出皂速度同步，一般100—120块/分。打印要求字迹清楚、饱满。为保证打印正常进行，一般需加入少量的润滑剂。
洗衣皂的生产工艺[3]
从皂锅或连续煮皂设备所生产的洗衣皂皂基，经进一步加工，即可制取洗衣皂。一般洗衣皂的生产工艺包括以下几个过程：
目前国内普遍采用的生产工艺有传统的冷板工艺和较为先进的真空出条工艺。冷板工艺即采用冷板冷却成型制皂，其优点是设备简单，生产容易控制，但其最大缺点是劳动强度大，生产效率低。而20世纪60年代时开发成功的真空冷却成型工艺使洗衣皂的生产实现了连续化流水作业。真空冷却成型制皂不仅降低了劳动强度，而且洗衣皂产品组织细腻均一，质地坚硬，外观光洁，泡沫丰富，是今后肥皂工业发展的方向。我国大多数制皂厂已推广采用。