肥皂洗涤剂的安全性与环境影响问答（五）

B.肥皂综述-1 综述

Q26.什么是肥皂？

广义地讲，肥皂是高级脂肪酸（一般为C8以上）盐的总称。狭义地讲，肥皂是以洗净为主要目的的水溶性脂肪酸碱盐，此处的碱盐通常是钠和钾，也包括三乙醇胺等有机盐。制造肥皂的原料主要是天然动、植物油脂，动物油脂通常是牛油和猪油等，常用的植物油是棕榈油、椰子油、米糠油、大豆油等。消费者实际使用的肥皂，其中的脂肪酸以月桂酸（C12）、肉豆蔻酸（C14）、棕榈酸（C16）、硬脂酸（C18）、油酸（不饱和C18）为主要成分。

肥皂具有以下主要性质：

1.酸碱性（pH）

肥皂属于弱酸（脂肪酸）和强碱（NaOH、KOH）形成的盐，其水溶液呈弱碱性（pH约为10）。当肥皂水溶液为弱酸性（pH＜5）时，就会分解为脂肪酸，并失去洗净能力：

2.溶解性

肥皂在水或者乙醇中较易溶解，而在酯溶剂和苯中几乎完全不溶。一般地，肥皂组成的分子量越大，就越难于溶解。例如，肥皂的钾盐和三乙醇胺盐比钠盐的溶解度大很多。此外，根据脂肪酸的盐的种类的不同，其溶解性也有所不同。

3.水硬度的影响

当肥皂与水中的金属离子结合时，会形成不溶性的金属皂（如式所示）。其中，肥皂与钙离子形成的钙皂、与镁离子形成的镁皂是代表性的金属皂。金属皂会与皮脂等污垢结合，形成所谓的“皂渣”。因此，在钙镁离子含量较高的硬水中，肥皂的发泡性会变弱，因而难以充分发挥其洗净力。

肥皂的制造方法主要有三种：

1.皂化法

油脂（脂肪酸甘油酯）被碱皂化后，生成肥皂（脂肪酸钠）和甘油：

2.中和法

脂肪酸与碱直接进行反应，脂肪酸是由原料油脂加水后分解而来：

脂肪酸经过精制后，再用碱中和得到肥皂（脂肪酸钠）：

3.酯皂化法

油脂首先与甲醇完成酯交换，生成脂肪酸甲酯和甘油：

脂肪酸甲酯经精制后，再与碱发生皂化反应，生成肥皂（脂肪酸钠）和甲醇，甲醇可以回收再利用：

由以上方法得到的肥皂，还需要对之加色、加香，再通过机械拌和法、板框法等才能制成一定形状的肥皂成品。如想得到硬肥皂，就使用NaOH制成的脂肪酸钠皂；而要得到软肥皂，就需要使用KOH中和得到的脂肪酸钾皂。固体肥皂的成型方法有两种：利用模板让流入的肥皂成型（冷板车法），或通过机械挤压再成型（压研法）。

制造皂粉的方法有粉碎固化肥皂、将肥皂原液经热风干燥装置喷雾干燥等。液体肥皂、沐浴皂是利用脂肪酸钾的良好溶解性，用水稀释而成的制品。化妆皂、洗衣皂、厨房用皂则是根据各自的使用需求，通过添加颜色、香气及性能提高剂而得到的制品。

Q27.肥皂的历史

考古发现，在公元前3000年索美尔人（古巴比伦）的粘土板上，就详细记载着药用皂的制法。古罗马初期，流行在名叫Sapo的山上供奉羊肉以祭祀神灵的习俗，祭祀过程中焚烤羊肉流出的羊油与草木灰（碱性成分）自然而然地形成了肥皂，并浸入下面的土中，人们发现用这种土可以洗掉污垢，因此把这种神奇的东西称为soap（肥皂）。

12世纪，肥皂进入批量生产阶段。日本当时盛行一时的“马赛皂”一词就是从欧洲肥皂业中心——法国马赛的地名而来。在13～14世纪的伦敦，还成立了由肥皂制造者组成的行业公会。14世纪，德国的南部城市也出现了肥皂工厂。但是，肥皂工业的飞跃发展却是在英国产业革命时三次大的化学发现之后：舍勒（Scheele）发现甘油（1779年）；卢布朗开创碳酸钠制造法（1790年）；谢弗勒尔发现油脂的化学组成（1811年）。

19世纪30年代，在英国、法国兴起了利用蒸汽加热的皂化技术，并于70年代完全普及，这是现代肥皂工业的开端。

肥皂传入日本的时间是1543年，当时是由葡萄牙、西班牙渡海而来的基督教传教士（随帽子、呢绒、外套、金平糖等一起）携带入日本的。这种肥皂是用罐盛装的软皂（钾皂），被日本的武将视为财宝之一。江户时代后期，开始有肥皂作为去污剂使用的记录，但使用肥皂进行洗涤或洗澡的人还是非常有限的（当时肥皂最重要的用途是药用）。日本民间肥皂的制造始于明治5年（1872年），明治20年开始出现品牌肥皂。

Q28.肥皂的种类与用途

利用表面活性剂的特性，肥皂在身体和生活中的清洁及其他工业等方面得到了广泛应用。

肥皂的家庭用途包括洗涤用、厨房用、身体用等方面。化妆皂（香皂）、浴用皂、洗衣皂等是脂肪酸钠，而脂肪酸钾由于具有柔软性和良好的溶解性，主要被用于手洗液体皂和浴液（body soap）中。

肥皂在工业领域的应用首先是被作为纤维工业的精炼洗净剂使用。在清洁工业以及橡胶、塑料、医药、食品、金属等工业领域，肥皂也得到了广泛的应用。

Q29.JIS对肥皂是如何分类的？

JIS（日本工业标准）对化妆皂、固体洗衣皂和粉状洗衣皂都作出了明确的规定。

1.化妆皂

JIS K3301-1991对化妆皂的分类和品质作出了如下具体规定：

种类：板框皂；研磨皂。

品质：化妆皂属于固态的硬肥皂，应满足发泡性优良、芳香、无刺激气味、无变质现象等要求，具有适合化妆和浴用的各种品质。按照指定的试验方法进行检验，化妆皂必须符合表18的规格。

表18 化妆皂的规格

2.固体洗衣皂

JIS K3302-1985对固体洗衣皂作了如下具体规定：第1种规格的洗衣皂不添加任何添加剂，第2种洗衣皂则含有硅酸盐等添加剂（详见表19）。

表19 固体洗衣皂的规格

3.皂粉

JIS K3303-2000对皂粉的规定见表20。

表20 皂粉的规格

Q30.日本《药剂法》对化妆皂的规定有哪些？

化妆皂是直接作用于人体的，因而必须与洗衣、餐具洗涤用的肥皂加以区别。日本厚生劳动省在其制定的《药剂法》中对化妆皂作出了相应的规定。同香波一样，一般的化妆皂属于化妆品的范畴；而药皂和去屑香波等药用化妆品则属于“医药部外品”（相当于中国的特殊化妆品）。

1.化妆皂

1）审批制度的废止

随着市场的全球化，日本原先实行的化妆品审批制度被废止，由制造企业对从制造至销售的各个环节承担责任。但是，对于禁用成分和限用成分，仍须接受相关规定的约束。

2）标注化妆品全成分的义务

为了使消费者能够根据医生提供的信息自主地避免使用可能引起皮肤过敏的产品，日本现行的《药剂法》将102种化学成分和香料列为“表示指定成分”。在用到这些成分的场合，制造商有义务明示这些化学成分。但日本政府要求，自平成13年4月1日（2001年4月1日）起，必须在化妆品容器上或以说明书的方式，明确标示这些化妆品的全部成分。这项修订主要是为消费者提供更加翔实的产品信息，更方便消费者选择商品。

3）最低限度的必要表示

作为化妆品，以下项目是最低限度必须标示的内容：①制造商或进口销售商的姓名或名称及住所；②产品名称；③生产批号；④重量、容量或个数等表示内容物含量的内容；⑤成分的名称（全成分）；⑥使用期限。

2.药皂

在日本，标明具有一定疗效的药皂属于“医药部外品”的范畴（特效化妆品）。因而，药皂的制造、进口、销售必须经过日本厚生劳动省的审批。“医药部外品”的最低限标示内容如下；①制造商或进口销售商的姓名或名称及住所；②注明属于“医药部外品”；③产品名称；④生产批号；⑤重量、容量或个数等表示内容物含量的内容；⑥指定成分的名称；⑦使用期限。

标示指定成分依然是为了使消费者能自主地避免使用有可能引起皮肤过敏的138种药皂成分。

Q31.什么是皂渣？

1.皂渣

肥皂与水中的Ca2+和Mg2+等二价金属离子发生反应，生成水不溶性的“金属皂”（如下式所示）。这是使用肥皂不可避免的现象。例如，在温泉中使用肥皂时，由于泉水中含有大量Ca2+和Mg2+，因而肥皂的发泡性很差。这是因为，肥皂中的脂肪酸钠转化成了发泡性不好的金属皂。

“皂渣”是金属皂与皮脂等污垢的结合物。由于它比重小，因而会浮在水面，形成浮渣。在洗脸池、澡盆等处附着的白色污垢，其主要成分就是皂渣。

2.皂渣是造成排水管堵塞的原因之一

排水管堵塞的原因，因每个家庭的生活环境、排水设备而有所不同，但大部分是由残留的不溶物引起的。这些不溶物包括注入排水管中的废油被微生物分解后形成的不溶于水的脂肪酸，以及肥皂使用后的皂渣附着在其他不溶物上形成新的固态不溶物。

一般情况下，皂渣能够被微生物所分解。但是，在排水管那种特定条件下，与其说皂渣能够被分解，还不如说它会向不断蓄积的方向发展。因此，为了防止排水管堵塞，应该定期对排水管进行清扫。

3.肥皂的起泡性与洗净力的关系

一般地，肥皂的发泡性与洗净力并不成比例。但是，在肥皂的发泡性不好时，洗净力通常都很低。这是因为，肥皂与水中的Ca2+、Mg2+反应生成的金属皂是没有洗净力的化合物，并且会使肥皂在水中的发泡性下降。因此，可以认为，发泡性好的肥皂，其洗净力也较强。即发泡性可作为评价洗净力的参考依据。在使用肥皂洗涤时，如果发泡性不好，可通过增加肥皂用量的方法来获得良好的洗净力。