肥皂洗滌劑的安全性與環(huán)境影響問答（五）

B.肥皂綜述-1 綜述

Q26.什么是肥皂？

廣義地講，肥皂是高級(jí)脂肪酸（一般為C8以上）鹽的總稱。狹義地講，肥皂是以洗凈為主要目的的水溶性脂肪酸堿鹽，此處的堿鹽通常是鈉和鉀，也包括三乙醇胺等有機(jī)鹽。制造肥皂的原料主要是天然動(dòng)、植物油脂，動(dòng)物油脂通常是牛油和豬油等，常用的植物油是棕櫚油、椰子油、米糠油、大豆油等。消費(fèi)者實(shí)際使用的肥皂，其中的脂肪酸以月桂酸（C12）、肉豆蔻酸（C14）、棕櫚酸（C16）、硬脂酸（C18）、油酸（不飽和C18）為主要成分。

肥皂具有以下主要性質(zhì)：

1.酸堿性（pH）

肥皂屬于弱酸（脂肪酸）和強(qiáng)堿（NaOH、KOH）形成的鹽，其水溶液呈弱堿性（pH約為10）。當(dāng)肥皂水溶液為弱酸性（pH＜5）時(shí)，就會(huì)分解為脂肪酸，并失去洗凈能力：

2.溶解性

肥皂在水或者乙醇中較易溶解，而在酯溶劑和苯中幾乎完全不溶。一般地，肥皂組成的分子量越大，就越難于溶解。例如，肥皂的鉀鹽和三乙醇胺鹽比鈉鹽的溶解度大很多。此外，根據(jù)脂肪酸的鹽的種類的不同，其溶解性也有所不同。

3.水硬度的影響

當(dāng)肥皂與水中的金屬離子結(jié)合時(shí)，會(huì)形成不溶性的金屬皂（如式所示）。其中，肥皂與鈣離子形成的鈣皂、與鎂離子形成的鎂皂是代表性的金屬皂。金屬皂會(huì)與皮脂等污垢結(jié)合，形成所謂的“皂渣”。因此，在鈣鎂離子含量較高的硬水中，肥皂的發(fā)泡性會(huì)變?nèi)酰蚨y以充分發(fā)揮其洗凈力。

肥皂的制造方法主要有三種：

1.皂化法

油脂（脂肪酸甘油酯）被堿皂化后，生成肥皂（脂肪酸鈉）和甘油：

2.中和法

脂肪酸與堿直接進(jìn)行反應(yīng)，脂肪酸是由原料油脂加水后分解而來：

脂肪酸經(jīng)過精制后，再用堿中和得到肥皂（脂肪酸鈉）：

3.酯皂化法

油脂首先與甲醇完成酯交換，生成脂肪酸甲酯和甘油：

脂肪酸甲酯經(jīng)精制后，再與堿發(fā)生皂化反應(yīng)，生成肥皂（脂肪酸鈉）和甲醇，甲醇可以回收再利用：

由以上方法得到的肥皂，還需要對(duì)之加色、加香，再通過機(jī)械拌和法、板框法等才能制成一定形狀的肥皂成品。如想得到硬肥皂，就使用NaOH制成的脂肪酸鈉皂；而要得到軟肥皂，就需要使用KOH中和得到的脂肪酸鉀皂。固體肥皂的成型方法有兩種：利用模板讓流入的肥皂成型（冷板車法），或通過機(jī)械擠壓再成型（壓研法）。

制造皂粉的方法有粉碎固化肥皂、將肥皂原液經(jīng)熱風(fēng)干燥裝置噴霧干燥等。液體肥皂、沐浴皂是利用脂肪酸鉀的良好溶解性，用水稀釋而成的制品。化妝皂、洗衣皂、廚房用皂則是根據(jù)各自的使用需求，通過添加顏色、香氣及性能提高劑而得到的制品。

Q27.肥皂的歷史

考古發(fā)現(xiàn)，在公元前3000年索美爾人（古巴比倫）的粘土板上，就詳細(xì)記載著藥用皂的制法。古羅馬初期，流行在名叫Sapo的山上供奉羊肉以祭祀神靈的習(xí)俗，祭祀過程中焚烤羊肉流出的羊油與草木灰（堿性成分）自然而然地形成了肥皂，并浸入下面的土中，人們發(fā)現(xiàn)用這種土可以洗掉污垢，因此把這種神奇的東西稱為soap（肥皂）。

12世紀(jì)，肥皂進(jìn)入批量生產(chǎn)階段。日本當(dāng)時(shí)盛行一時(shí)的“馬賽皂”一詞就是從歐洲肥皂業(yè)中心——法國(guó)馬賽的地名而來。在13～14世紀(jì)的倫敦，還成立了由肥皂制造者組成的行業(yè)公會(huì)。14世紀(jì)，德國(guó)的南部城市也出現(xiàn)了肥皂工廠。但是，肥皂工業(yè)的飛躍發(fā)展卻是在英國(guó)產(chǎn)業(yè)革命時(shí)三次大的化學(xué)發(fā)現(xiàn)之后：舍勒（Scheele）發(fā)現(xiàn)甘油（1779年）；盧布朗開創(chuàng)碳酸鈉制造法（1790年）；謝弗勒爾發(fā)現(xiàn)油脂的化學(xué)組成（1811年）。

19世紀(jì)30年代，在英國(guó)、法國(guó)興起了利用蒸汽加熱的皂化技術(shù)，并于70年代完全普及，這是現(xiàn)代肥皂工業(yè)的開端。

肥皂傳入日本的時(shí)間是1543年，當(dāng)時(shí)是由葡萄牙、西班牙渡海而來的基督教傳教士（隨帽子、呢絨、外套、金平糖等一起）攜帶入日本的。這種肥皂是用罐盛裝的軟皂（鉀皂），被日本的武將視為財(cái)寶之一。江戶時(shí)代后期，開始有肥皂作為去污劑使用的記錄，但使用肥皂進(jìn)行洗滌或洗澡的人還是非常有限的（當(dāng)時(shí)肥皂最重要的用途是藥用）。日本民間肥皂的制造始于明治5年（1872年），明治20年開始出現(xiàn)品牌肥皂。

Q28.肥皂的種類與用途

利用表面活性劑的特性，肥皂在身體和生活中的清潔及其他工業(yè)等方面得到了廣泛應(yīng)用。

肥皂的家庭用途包括洗滌用、廚房用、身體用等方面。化妝皂（香皂）、浴用皂、洗衣皂等是脂肪酸鈉，而脂肪酸鉀由于具有柔軟性和良好的溶解性，主要被用于手洗液體皂和浴液（body soap）中。

肥皂在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用首先是被作為纖維工業(yè)的精煉洗凈劑使用。在清潔工業(yè)以及橡膠、塑料、醫(yī)藥、食品、金屬等工業(yè)領(lǐng)域，肥皂也得到了廣泛的應(yīng)用。

Q29.JIS對(duì)肥皂是如何分類的？

JIS（日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）對(duì)化妝皂、固體洗衣皂和粉狀洗衣皂都作出了明確的規(guī)定。

1.化妝皂

JIS K3301-1991對(duì)化妝皂的分類和品質(zhì)作出了如下具體規(guī)定：

種類：板框皂；研磨皂。

品質(zhì)：化妝皂屬于固態(tài)的硬肥皂，應(yīng)滿足發(fā)泡性優(yōu)良、芳香、無刺激氣味、無變質(zhì)現(xiàn)象等要求，具有適合化妝和浴用的各種品質(zhì)。按照指定的試驗(yàn)方法進(jìn)行檢驗(yàn)，化妝皂必須符合表18的規(guī)格。

表18 化妝皂的規(guī)格

2.固體洗衣皂

JIS K3302-1985對(duì)固體洗衣皂作了如下具體規(guī)定：第1種規(guī)格的洗衣皂不添加任何添加劑，第2種洗衣皂則含有硅酸鹽等添加劑（詳見表19）。

表19 固體洗衣皂的規(guī)格

3.皂粉

JIS K3303-2000對(duì)皂粉的規(guī)定見表20。

表20 皂粉的規(guī)格

Q30.日本《藥劑法》對(duì)化妝皂的規(guī)定有哪些？

化妝皂是直接作用于人體的，因而必須與洗衣、餐具洗滌用的肥皂加以區(qū)別。日本厚生勞動(dòng)省在其制定的《藥劑法》中對(duì)化妝皂作出了相應(yīng)的規(guī)定。同香波一樣，一般的化妝皂屬于化妝品的范疇；而藥皂和去屑香波等藥用化妝品則屬于“醫(yī)藥部外品”（相當(dāng)于中國(guó)的特殊化妝品）。

1.化妝皂

1）審批制度的廢止

隨著市場(chǎng)的全球化，日本原先實(shí)行的化妝品審批制度被廢止，由制造企業(yè)對(duì)從制造至銷售的各個(gè)環(huán)節(jié)承擔(dān)責(zé)任。但是，對(duì)于禁用成分和限用成分，仍須接受相關(guān)規(guī)定的約束。

2）標(biāo)注化妝品全成分的義務(wù)

為了使消費(fèi)者能夠根據(jù)醫(yī)生提供的信息自主地避免使用可能引起皮膚過敏的產(chǎn)品，日本現(xiàn)行的《藥劑法》將102種化學(xué)成分和香料列為“表示指定成分”。在用到這些成分的場(chǎng)合，制造商有義務(wù)明示這些化學(xué)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，必須在化妝品容器上或以說明書的方式，明確標(biāo)示這些化妝品的全部成分。這項(xiàng)修訂主要是為消費(fèi)者提供更加翔實(shí)的產(chǎn)品信息，更方便消費(fèi)者選擇商品。

3）最低限度的必要表示

作為化妝品，以下項(xiàng)目是最低限度必須標(biāo)示的內(nèi)容：①制造商或進(jìn)口銷售商的姓名或名稱及住所；②產(chǎn)品名稱；③生產(chǎn)批號(hào)；④重量、容量或個(gè)數(shù)等表示內(nèi)容物含量的內(nèi)容；⑤成分的名稱（全成分）；⑥使用期限。

2.藥皂

在日本，標(biāo)明具有一定療效的藥皂屬于“醫(yī)藥部外品”的范疇（特效化妝品）。因而，藥皂的制造、進(jìn)口、銷售必須經(jīng)過日本厚生勞動(dòng)省的審批?！搬t(yī)藥部外品”的最低限標(biāo)示內(nèi)容如下；①制造商或進(jìn)口銷售商的姓名或名稱及住所；②注明屬于“醫(yī)藥部外品”；③產(chǎn)品名稱；④生產(chǎn)批號(hào)；⑤重量、容量或個(gè)數(shù)等表示內(nèi)容物含量的內(nèi)容；⑥指定成分的名稱；⑦使用期限。

標(biāo)示指定成分依然是為了使消費(fèi)者能自主地避免使用有可能引起皮膚過敏的138種藥皂成分。

Q31.什么是皂渣？

1.皂渣

肥皂與水中的Ca2+和Mg2+等二價(jià)金屬離子發(fā)生反應(yīng)，生成水不溶性的“金屬皂”（如下式所示）。這是使用肥皂不可避免的現(xiàn)象。例如，在溫泉中使用肥皂時(shí)，由于泉水中含有大量Ca2+和Mg2+，因而肥皂的發(fā)泡性很差。這是因?yàn)?，肥皂中的脂肪酸鈉轉(zhuǎn)化成了發(fā)泡性不好的金屬皂。

“皂渣”是金屬皂與皮脂等污垢的結(jié)合物。由于它比重小，因而會(huì)浮在水面，形成浮渣。在洗臉池、澡盆等處附著的白色污垢，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，因每個(gè)家庭的生活環(huán)境、排水設(shè)備而有所不同，但大部分是由殘留的不溶物引起的。這些不溶物包括注入排水管中的廢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著在其他不溶物上形成新的固態(tài)不溶物。

一般情況下，皂渣能夠被微生物所分解。但是，在排水管那種特定條件下，與其說皂渣能夠被分解，還不如說它會(huì)向不斷蓄積的方向發(fā)展。因此，為了防止排水管堵塞，應(yīng)該定期對(duì)排水管進(jìn)行清掃。

3.肥皂的起泡性與洗凈力的關(guān)系

一般地，肥皂的發(fā)泡性與洗凈力并不成比例。但是，在肥皂的發(fā)泡性不好時(shí)，洗凈力通常都很低。這是因?yàn)?，肥皂與水中的Ca2+、Mg2+反應(yīng)生成的金屬皂是沒有洗凈力的化合物，并且會(huì)使肥皂在水中的發(fā)泡性下降。因此，可以認(rèn)為，發(fā)泡性好的肥皂，其洗凈力也較強(qiáng)。即發(fā)泡性可作為評(píng)價(jià)洗凈力的參考依據(jù)。在使用肥皂洗滌時(shí)，如果發(fā)泡性不好，可通過增加肥皂用量的方法來獲得良好的洗凈力。