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:
’ MSSV
Địa chỉ
E-mail
Trình độ đào tạo
Hệ đào tạo
Ngành
Chuyên ngành
1. Tên đề tài: 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
10/06/2017
4. Ngày hoàn thành đồ án/ khoá luận tốt nghiệp:
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
(Ký và ghi rõ họ tên)
Bà Rịa-Vũng Tàu, ngày 12 tháng02 năm 2017
SINH VIÊN THỰC HIỆN
(Ký và ghi rõ họ tên)
TS. Đỗ Ngọc Minh
Đoàn Xuân Hoàng
TRƯỞNG BỘ MÔN
(Ký và ghi rõ họ tên)
TRƯỞNG KHOA
(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.........................................................................................................
DANH MỤC HÌNH ...........................................................................................................
LỜI MỞ ĐẦU ......................................................................................................................
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU..........................................................................
1.1.
Tổ ng quan về ngành công nghiệp xà phò
1.1.1.
Khái niệm v
1.1.2.
Quá trình ph
1.1.3.
Các sản phẩ
1.2.
Công nghệ sản xuất xà phòng [2], [3], [4]
1.2.1. Những lưu ý trước khi s ản xuất xà phòng.................................................
1.2.2. Các khái niệm khi lên công thức xà phòng...............................................
1.2.3.
Các lưu ý kh
1.2.4.
Nguyên liệu
1.2.5.
Nguyên liệu
1.2.6.
Phụ g ia .....
1.2.7. Các phương pháp nấu xà phòng.................................................................
1.3.
Xác định các chỉ tiêu chất lượng xà phòn
1.3.1.
Mùi của xà
1.3.2.
Màu của xà
1.3.3. Xác định hàm lượng axit béo ....................................................................
1.3.4.
Xác định hà
1.3.5.
Xác định tổn
hóa
...................................................................
1.3.6. Xác định hàm lượng các chất béo chưa xà phòng hóa...........................
1.3.7.
Xác định hà
CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM ......................................................................................
2.1.Hóa chất, dụng cụ và thiết b ị...........................
2.1.1. H
2.1.2. D
2.2. Quy trình nấu xà phòng theo phương pháp gia nhiệt nhẹ............................
2.2.1. C
2.2.2. N
2.2.3. Khảo sát ảnh hưở ng của nhiệt độ đến chất lượng bánh xà phòng........
2.2.4. Khảo sát ảnh hưởng NaOH đến chất lượ ng của xà phòng....................
2.2.5. K
2.3. Kiểm tra các chỉ tiêu ngoại quan và chỉ tiêu h
1557:1991......................................................................................................................
CHƯƠNG 3. KẾT QU Ả VÀ THẢO LUẬN ................................................................
KẾT LU Ậ N..
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...............................................................................................
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 ph 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.
Tên chỉ tiêu
1. Khối lượng danh nghĩa của một bánh xà phòng, tính
bằng g.
2. Hàm lượng axit béo, tính bằng % so với khối lượng
danh nghĩa.
3. Hàm lượng natri hidroxit, tính bằng % so với khối
lượng danh nghĩa, không lớn hơn
4. Hàm lượng natri clorua, tính bằng % so với khối
lượng danh nghĩa, không lớn hơn
5. Hàm lượng các chất béo chưa xà phòng hóa, tính
bằng % so với khối lượng axit béo, không lớn hơn
6. Hàm lượng các chất hữu cơ không xà phòng hóa, tính
bằng % so với khối lượng axit béo, không lớn hơn
7. Điểm đông đặc của axit béo tách ra từ xà phòng, tính
bằng % không nhỏ hơn
8. Chỉ số iốt, tính bằng g iốt có trong 100g axit béo,
không lớn hơn
9. Thể tích bọt ban đầu của dung dịch 10,5% xà phòng,
tính bằng ml, không nhỏ hơn
Tên chỉ tiêu
1. Khối lượng danh nghĩa một bánh xà phòng,
tính bằng %
2. Hàm lượng axit béo, tính bằng % so với
khối lượng danh nghĩa
3. Hàm lượng natri hidroxit, tính bằng % so
với khối lượng danh nghĩa, không lớn hơn
4. Hàm lượng natri clorua, tính bằng % so với
khối lượng danh nghĩa, không lớn hơn
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
6. Điểm đông đặc của axit béo tách ra từ xà
phòng, tính bằng oC, không nhỏ hơn
7. Thể tích bọt ban đầu của dung dịch 0,5% xà
phòng, tính bằng ml, không nhỏ hơn
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,
CH —
o—c
ch2—
o—c
triglyceride
(fat or oil)
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.
+
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
Các acid
béo
Lauric acid
Myristic
acid
Palmitic
acid
Stearic acid
Ricinoleic
acid
Oleic acid
Linoleic
acid
Linolenic
acid
1.2.3.
Các lưu ý khi lựa chọn nguyên
a.
Kh ả năng rửa sạch và khả nă
Mục đích chính của xà phòng là làm sạch bụi bẩn, tế bào chết và dầu thừa, bã nhờn,
nhằm giúp cho da được sạch sẽ, thông thoáng để có thể tiếp nhận dưỡng chất từ sản phẩm
dưỡng khác hoặc từ chính xà phòng handmade. Vì vậy cần quan tâm đến khả năng làm
sạch của xà phòng.
Không nên lên công thức cho một bánh xà phòng có khả năng dưỡng cao trong khi
khả năng làm sạch rất thấp. Vì như vậy, các bụi bẩn, bã nhờn, tế bào chết vẫn còn trên da,
trong khi lại tiếp nhận thêm dưỡng chất từ xà phòng, điều này góp phần gây ra mụn.
Những sản phẩm nhiều dưỡng ít làm sạch thường chỉ dùng cho da khỏe, đẹp và
không vấn đề.
Đối với da khô, không nên dùng quá nhiều dầu dừa, dầu dừa nhiều acid lauric, đối
với da dầu thì khả năng rửa mạnh của muối kiềm từ acid lauric có thể làm da rất khô. Nếu
vẫn dùng dầu dừa làm xà phòng cho da khô, có thể để superfat cao.
Đối với da dầu và da mụn, có thể superfat với dầu castor, dầu castor giúp làm gi ảm
mụn và giảm tình trạng da nhờn.
b.
Kh ả năng tạo bọt bong bóng
Bong bóng to thường sử dụng cho trẻ em, chị em phụ nữ, hoặc tắm cho chó mèo (ở
nước ngoài người ta cũng làm xà phòng handmade dùng cho thú cưng).
Bọt nhỏ mịn thường dùng vào các sản phẩm cạo: trẻ sơ sinh, cạo râu, cạo lông.
c.
Lựa chọn hương liệu, tinh dầu và phẩm màu
Độ pH cao của xà phòng khiến nhiều hương liệu bị bi ến mùi hoặc mất mùi
trong xà phòng. Tương tự với phẩm màu.
Phẩm màu còn có thể xảy ra trạng thái loang màu, có thể gây phiền toái cho bạn
nếu bạn muốn tạo ra các lớp màu tách biệt.
Ngoài ra, hương liệu và tinh dầu đôi khi tạo ra một số lỗi kỹ thuật trong xà
phòng: thay đổi chất liệu xà phòng, làm xà phòng đông ngay lập tức.
d.
Nguyên liệu thay thế nước
Với xà phòng, có thể sử dụng một số dung dịch có nước để thay thế nước.
+
Nhóm sữa: trong sữa có acid béo, vì vậy sử dụng sữa để làm xà phòng là một cách
để tăng superfat, giúp làm dưỡng da. Sữa còn có đường, khi đường gặp nhiệt độ cao
(do xút tác động với nước) sẽ chuyển thành màu nâu, có thể là nâu đậm). Đây là
phản ứng caramel hóa (giống như chưng đường) và chỉ có vấn đề về màu sắc chứ
không làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Có thể làm xà phòng đỡ đậm màu
bằng cách làm lạnh hoặc đông đá sữa.
Lưu ý: Do trong sữa vốn đã giàu chất béo, nên khi lập công thức với sữa, nên chú ý
để chỉ số SF vừa phải, hoặc tính toán công thức có khả năng làm sạch tương đối, để tránh
gây bí da hoặc bít lỗ chân lông.
+
Nhóm nước thực vật: có thể sử dụng nhiều loại nước ép hoa quả để làm xà phòng
như nước lô hội, nước trà xanh, nước cà phê, có thể lấy nước ép sinh tố của một số
loại quả để thay cho nước.
Lưu ý rằng không sử dụng nước cam, nước chanh và cẩn thận với nước của những
quả rất chua để làm xà phòng vì lượng acid dồi dào trong các nước này sẽ tác động với xút
để tạo ra muối, không làm xà phòng được.
Có thể thay thế một phần của nước hoặc toàn bộ phần nước trong công thức. Không
cho quá phần nước vì như vậy sẽ làm nhão xà phòng hoặc xà phòng không đông được.
e.
Các phụ gia khác
Các loại bùn có thể giúp tăng khả năng rửa sạch, hút dầu của sản phẩm. Chúng cũng
góp phần tán nhỏ bọt và làm bọt dầy hơn, vì thế thường dùng làm xà phòng cạo râu. Một
khả năng khác của bùn là tạo màu cho xà phòng mà không sợ bị biến màu.
Than hoạt tính: được ưa dùng trong các sản phẩm rửa trôi vì khả năng loại bỏ độc tố
và các gốc tự do (phá hủy các tế bào da, gây oxi hóa cho da và làm da nhanh
lão hóa). Khả năng làm sạch sâu đến tận lỗ chân lông, giúp da thông thoáng, ngăn ngừa
mụn. Than hoạt tính cũng là một loại phẩm màu đen tự nhiên.
Một số phụ gia khác gồm: bột cà phê, bột cám gạo, bột yến mạch, bột các loại đậu...
còn có tác dụng tẩy da chết. Tỉ lệ khuyến khích sử dụng khoảng 5 gram cho 450 gram dầu.
Với tỉ lệ lớn thì sản phẩm nên dùng cho cơ thể, nhiều hơn nữa thì nên dùng để chà chân,
thay vì dùng cho da mặt nhạy cảm. Dùng cho da mặt nên sử dụng các loại bùn mịn.
1.2.4. Nguyên liệu hữu cơ
a.
Dầu mỡ động vật
Dầu mỡ động vật phổ bi ến nhất là mỡ bò, mỡ cừu, mỡ lợn, dâu c á .
Mỡ bò và mỡ cừu thương gồm các tristearin, tripalmitin và 40-60% triolein. Nhiệt độ
nóng chảy khoảng 45-50oC (mỡ bò) và 45-55oC (mỡ cừu), chỉ số iot từ 35 đến 46, chỉ số
xà phòng từ 193 đến 198, tỷ trọng là 0,86 ở 100oC, đương lượng xà phòng hóa 285-287.
Dầu cá thường chứa các triglixeric của axit oleic, stearic, physotolic và có mùi tanh
của trimetilamin. Chỉ số iot 100-110, chỉ số xà phòng 200, đương lượng xà phòng hóa 280330.
Ngoài ra để nấu xà phòng người ta còn có thể dùng bất cứ một loại mỡ động vật nào
khác như mỡ ngựa, mỡ trâu, các loại mẫu phế thải của công nghiệp thực phẩm (của các súc
vật chết do dịch bệnh, vì quá trình xử lý nhiệt sẽ làm chết mọi vi trùng gây bệnh).
Mỡ động vật là nguyên liệu rất tốt trong công nghiệp xà phòng, nhằm tạo cho sản
phẩm một độ cứng mong muốn, xà phòng tốt thường dùng phối hợp cả dầu mỡ động vật
và thực vật.
b. Dầu thực vật
Bất cứ dầu thực vật nào cũng có thể dùng để nấu xà phòng, từ các loại dầu không
khô như dầu dừa, dầu sở, dầu ve, dầu dọc, dầu hạt bông, dầu hướng dương, dầu lạc, dầu
vừng, dầu cám đến các loại dầu nữa khô như dầu hạt cao su, dầu khô như dầu lanh, dầu
trẩu, dầu lai... Tuy nhiên, trong thực tế, ít khi người ta dùng các loại dầu
khô để nấu xà phòng vì 2 lý do: dầu khô là nguyên liệu quý và hiếm dùng trong ngành sản
xuất sơn, mực in và trong dầu khô, hàm lượng các axit béo không no cao (linoleic và
linolenic) dễ bị oxy hóa trong quá trình chế biến và bảo quản khiến sản phẩm có mùi hôi,
khét ảnh hưởng đến chất lượng xà phòng.
Các loại dầu thường dùng trong công nghiệp xà phòng nhất là:
Dầu dừa ép từ cùi dừa (coco nucifera), dầu dừa có tỷ trọng 0,86-0,90 ở 15oC, nhi ệt
độ nóng chảy 23-26oC, chỉ số xà phòng 250-260, đương lượng xà phòng hóa 216-225, chỉ
số iot 8-9, chất không xà phòng hóa 0,1-0,3%, gồm sterol, tokopherol và squalen.
Bảng 1. 4. Thành phần các axit béo trong dầu dừa
Caprilic
7,0%
Miristic
16,0%
Decanoic
8,0%
Oleic
6,5%
Lauric
48,0%
Palmitic
9,5%
Cùi dừa phơi khô chứa tới 65% dầu. Xà phòng nấu bằng dầu dừa có sức tẩy giặt
và lên bọt tốt nhất vì có hàm lượng lauric, mirictic cao (những chất tạo bọt có gốc
ankyl gồm 11-13 nguyên tử C có khả năng tẩy giặt và tạo bọt cao nhất).
Dầu olive được ép từ hạt olive (olive nuts), dầu olive có nhiệt độ nóng chảy 1726oC, chỉ số xà phòng hóa 188-196.
Bảng 1. 5. Thành phần axit béo có trong dầu olive
Palmitic
13%
Oleic
70%
Stearic
1,5%
Lionleic
15%