半水晶肥皂

半水晶肥皂脂肪酸含量高，一般在70%左右，它是通過機械加工使原來不透明的肥皂晶型轉變成透明狀態的晶型，通常用作高級洗衣皂。透過6.35mm厚的皂塊能看清2號21點印刷字型的肥皂。該皂使用精練脫色牛油、椰子油及棕櫚油等優質油脂為原料，採用類似香皂的生產方法製成。惟其脂肪酸含量控制較嚴，一般在72%左右。並且要經過多次碾磨，控制適當皂芯溫度，使β型結晶增加，方能製得滿意的半水晶肥皂。半水晶肥皂既可作高級洗衣皂，也可作香皂使用。

基本介紹

• 中文名：半水晶肥皂
• 外文名：translucent soap
• 脂肪酸含量：70%
• 類型：高級洗衣皂

英文名

translucent soap

製造

介紹

從1983和1984製造半水晶肥皂從根本上來說，和製造不水晶肥皂是非常類似的，同樣也包括了如下步驟：

配料、混合——精製——最後精製、出條——切塊——衝壓；

不過，半水晶肥皂（盥洗用皂）的製造過程，比起不水晶肥皂來說還是比較複雜一點。一個令人滿意的製造條件，包括了好的最終成型設備和對這種皂的特性的充分理解。而且，添加物如香精等，必須要和皂基作過相容性實驗以確保不會妨礙透明度或者令皂變得軟和發粘。

半水晶肥皂用的PRISAVON皂基本身是輕度透明的。在添加了顏色和香精後，皂基在合適的條件下轉化為皂條，在最終的製造過程中，可以得到充分的透明度。為了得到好的透明度，在最終的製造過程里，有一點是必要的，即皂要經過高速的剪下且溫度要控制在40至50℃之間。（詳見附錄1的解釋）。

設備

剪下設備有：混合斗，三輥機，單一/循環的精製機，單一/循環傳送帶。皂的最終的線常常有很大的不同，一個“理想”的盥洗用皂的生產線是：

混合斗（A）——（循環）精製器（B）——三輥機（C）——循環帶真空的傳送帶（D）。

一個最終的生產線是以一個切割機和對皂條的衝壓機作為結束。

有時衝壓設備在某些情況下切割機並未被用到，比如生產旅館用的肥皂。

許多的最終生產線和“理想”的模式會不相同。比如，許多簡單的最終生產線只包括混合斗和單一傳送器。這將只適合於生產不水晶肥皂，而不是半水晶肥皂，同時也會預見將會帶來低的透明度和半成品中有氣泡等現象。

在製造盥洗用皂過程中，為了得到好的透明度，最終生產線上除了這些設備外，還有許多其它的技術參數，如設備的外形、安裝網篩的可行性、冷卻的靈敏度等等。因為這些參數，使得每一個單一的設備均要受到仔細研究。各種操作設備的注意點如附錄2中所列。

必須意識到的是相對於理想的狀態，這些方面總是被多多少少討論到。不過即使這個不能充分的吻合，也並不意味著盥洗用皂的製造就是不可能的。

香精

不是所有的香精都很適合於水晶肥皂。許多香精如果用量超過1%的話，會導致透明度下降。而有些則會導致香氣的透發性下隆。香精同時還可能導致皂變得軟和發粘，這將會給製造增加難度以及減低透明度。許多香精供應商都對有利凱瑪的皂基很熟悉，他們可以建議出合適的香型。但是，如果對某種特殊的香精的相容性有懷疑的話，不管是它的的香型還是其用量，那么建議在製造實驗開始前，如一個實驗室設備打出小樣來，用該款香精進行一下測試。

水分含量

皂的水分含量是非常敏感的。在皂剛剛被生產出來時，水分含量大約是15%。而因為貯存過程的水分散失，水分含量會很快降到13%以下。在特別熱的和乾的氣候條件下，如果皂沒有被合適的儲放，這就可能帶來一些問題。

為此，我們強烈建議在開始製造半水晶肥皂前要測定一下皂條的水分含量。如果堅硬的皂條在製造過程中經過了較長的時間，則應該有規律地重測一下。水分含量可以通過減量法來測定：把一塊皂條樣品（5克）放在90℃烘箱中3個小時，或是在濕度計的幫助下用紅線光加熱到105℃持續30分鐘，然後計算前後重量的減少。如果水分含量<14%，則應在混合斗的皂基中加水補到15%。如果補加的量多於1.5%，則應該分步加，每步加1%，每次加完後再進行精製，以使水分能在整個皂基混合料中能更好的分散，從而制出的皂面光滑。

水分散失同樣也可以發生在三輥機上和帶真空的傳送帶中。最終成品皂的水分在12%還是一個可以接受的數值。但是，如果因為太高的水分散失令到這個值再低，那在接下來的操作中就必須加入適量的水作為補償。

另外，需要用軟水或去離子水，應該避免硬水，因為脂肪酸的鈣鹽水不溶解，是不適宜的存在形式。

加工

在小型的實驗室設備上製造半水晶肥皂和在生產線上製造有一點點差別。在這個報告中，重點是後者。在小型設備上製造半水晶肥皂可參考附錄3。

配料和混合

預先稱好定量的皂基，加入混合器，並準備好顏色和香精。水溶性或水分散性的少量的顏色（通常是不水晶肥皂的十分之一）要先溶解或分散在少量水裡。首先把顏色溶解或顏色分散液和皂基混合大約5分鐘，然後加入香精並同樣混合5分鐘，這樣可以得到好的效果。

精製

這個步驟的目的是為了更好的分散添加物，以得到均勻的混合物，再引入三輥機，提高皂的溫度。後兩者是為了把皂體轉化到正確的相態中，以得到透明度。精製可以用三輥機或螺旋出條泵，更好地可以借用網篩（見附錄2）。

精製和出條

真空傳送帶可以用來減少衝壓皂塊後留下的氣泡。真空度在約40cmHg就足夠了，更高的真空度會引起過多的水分和香精的散失，而這是應該避免的。在沒有真空度的情況下，如果在出條過程中壓力足夠大到壓出空氣，那所得的結果也還可以接受。

一個標準的規則是，採用一個可以使出條的皂溫度在45℃的環境，不過，如果透明度夠好的話，輕微的偏差（+/-5℃）也是可以接受的。

初始溫度應該設定在50-60℃，但是在某些線上，則有必要降低或升高。在特殊情況下，當出條量比較低，則皂料的被加熱部分相對大時，如果皂料的溫度高，會發生過加熱（燒焦）的現象。燒焦的皂基會出現白色的條紋，這個現象不能和氣泡相混淆。這種皂將不能再用來作半水晶肥皂，只能廢棄不用了。（見附錄2）。

許多因素會影響螺旋泵傳送帶的傳送行為，而這個行為可是影響到機器的產量的，比如螺旋桿和內壁的乾淨度、螺旋桿的長度和直徑、篩板的存在和網孔、網孔的大小、內壁的溫度、頂部的溫度以及真空的採用等等。有利凱瑪可以提供協助，以幫助到更好地進行生產操作，從而以一種經濟的可接受的生產速度來製造高質量的產品。

切割

通常的旋轉式鏈式切割機就可以用來進行定位切割。

衝壓

理想的billet shape只有在實驗中才可以得到適宜的外觀。通常地，皂塊的橫截面的形狀應該接近於衝壓條的橫截面形狀。因為肥皂的彈性，在衝壓後皂塊的形狀會有輕度的變形。這個在圓形的皂塊中會特別顯注。為了避免皂塊變成橢圓形，適應模具的形狀看來是必須要求的。

為了充分的對生產線實行自動化，模具的冷卻經常被要求到。溫度通常在-5℃到-30℃之間變化，具體要看衝壓機的類型、衝壓條的形狀及尺寸等等。

剛剛製造出來的半水晶肥皂多多少少都會有些彈性。在衝壓非常困難的時候，比如香精用量相對過等，這些皂可以先儲放起來，次日再加以衝壓。

成品性能

盥洗用皂的所有的特性描述起來是很複雜的。它包括了使產品面對顧客的外觀表現（如商標的圖案、包裝、香精、顏色等）和皂的內在使用性能平衡起來的各個方面。皂塊的機械裝置，當轉化成測試方法時，這便顯示出，比如，如PRISAVON 1983和1984製成的皂在開裂和浸水軟化等所列的指標上可以和市場上任何競爭性的半水晶肥皂相媲美。用1983和1984皂基製成的皂可以提供高度的泡沫體積感，以及因此帶來的非常好的洗時的手感。

在半水晶肥皂的儲放過程中，不會有透明度退化的現象發生，這就使得儲放條件可以不用十分嚴格。相反地，放的越久，透明度通常會有所提高。

除了香精和顏色，許多的肥皂製造商都會添加其它的添加劑以獲得宣稱的附加功能。在這個之前，強烈建議在小型實驗室設備上做一個這些成分和皂的相容性實驗。某些組分可能會影響到皂並減低透明度和/或令生產更能進行。另外他們也能影響到貨架壽命，以及顏色和香精的穩定性等。

在和你的客戶討論並同意後，有利凱瑪可以根據預訂的配方、顏色、香精等製造出皂樣，這可以提供給您進行深入的家庭留置測試，並且開始商業化。

請與當地的有利凱瑪銷售辦事處或代表處聯繫，或聯繫總部的技術部亦可。

剪下的說明

在從皂基到皂條的製造過程中，皂要經過變形。

變形是在張力和剪下壓力作用下，皂基內的各點發生相對重置的過程。變形的速度就是剪下的速度。在附上的論文中，剪下這個術語的意思是指剪下壓力和剪下速度複合的過程。

注意：變形可以被分成兩種一般類型，流態變形和彈性變形。流態變形是不可逆變形，當壓力撤走時，物質不會變回到它原來的狀態。這種不可逆性意味著功轉化成了熱。彈性變形是可逆變形，被變形的物體重新回到它原來的形狀，消耗的功也多數得到恢復。

檢查注意點

概述

在討論一條生產線上各種各樣的部件時，必須指出在製造半水晶肥皂過程中的兩個重要的工具，一個是合適的溫度計用來皂的水分含量，一個是插入式溫度計用來測量皂在不同的製造過程中的溫度。

為了檢查一個肥皂的生產線用來製造半水晶肥皂是否合適，一系列的注意點羅列如下。作為一個理想的情況，各種方面均被或多或少地討論到。如果這些不能被完全的滿足，則並不一定意味著半水晶肥皂的製造就是不可能的。

混合器

混合器的類型通常十分適合於把皂基和顏色、香精混合在一起，然後後由線上的其它部分（精製機、三輥機、出條機等）提供足夠的剪下。但是，如果剪下太慢，則通過足夠速度的混合，還是可以得到好的透明度的。在混合後，在研磨之前先進行精製，這樣方便之後進行的研磨。

精製機

雖然單一的精製機也可以，但雙管的精製機更受人歡迎，因為它可以帶來更多的剪下。精製機無非就是這兩種。螺旋桿和腔體之間應該乾淨，並且應可以安裝篩板。

三輥機

每一種三輥機（3，4或5輥）都是可以的。輥間的空隙應該是可調的，一般與第一個輥的間隙最小為0。1毫米。調整合適的輥間距是一件很重要的事情，因為它將與皂的密度（因為香精的類型和用量會更強烈影響）和要求的產量相關。

選擇在三輥機上循環皂基是很有幫助的，特別當由出條機提供的剪下不足時。

當採用三輥機時，濕度的損失是很高的。注意監控正離開輥的皂基的濕度是很有必要的，因為在製造半水晶肥皂過程中，濕度是一個十分重要的參數。

出條機

雖然有時用單一的出條機也可以得到好的結果，但通常而言，複合式真空出條機是要有的。如果沒有真空，空氣將會被包進去形成氣泡，這個在半水晶肥皂中是肉眼可見的，那么將是一個問題。和精製機一樣，螺旋桿和腔體的疑隙應該小一點。螺旋桿可控的變化速度將會很有幫助，以用來提高產量和防止皂基的過加熱（燒焦）。

切割機

沒有特殊的要求。

印表機

寫出來的列印方式會有很大的不同。列印系統經常會因為為了調整皂的性質而發生一些小的改變，如皂的軟度、塑性和粘感等。當然皂塊的形狀也有影響。模具對的組合也是很重要的，當它們合模時之間應該只能出現最小的空隙。

因為列印是一個複雜的操作，包括了很多的部件，想預先安排好一套系統是否適合於製造半水晶肥皂是不可能的。這便不得不在實驗過程中才可確定下來。

空隙

空隙，比如螺旋桿和腔體之間的空間等，在生產半水晶肥皂過程中是一個非常重要的參數。當空隙大時，在出條過程中，相當一部分皂會通過螺旋桿和腔體之間的那個空隙會留在腔體中。結果會造成不規則的產量和出條的皂表現出的不均一的溫度。該問題經常會成為成功地生產半水晶肥皂塊的瓶頸。

另一個可由大的空隙問題引起的問題是腔體內的某些地方皂基的過加熱（燒焦）。這是因為皂是很軟的，製造過程也比較困難。皂的過加熱還會造成出條時皂的表面形成白色的條紋。（建議用袋子把這些皂裝起來，然後和正常的皂基一起混合回用，因為直接循環回用會令製造過程越來越難）。這個現象不應該和由於氣泡造成的白色條紋的現象相混淆。

文獻中提出的在新式設備中，可以接受的空隙直徑寬為0。003英寸（0。075毫米）。當空隙在使用過程中受到磨損而變為0。03英寸（0。75毫米）時，則應該進行焊接。而特殊情況下，空隙經常是大得多。實際上曾經發現過空隙直徑大於5毫米的。雖然製造普通的肥皂還是可以，但製造半水晶肥皂則是不可接受的了。

為了妨止製造過程的問題，建議精製機和出條機的空隙小於0。04英寸（1毫米）為好。

篩板

大的空隙也會限制網篩的套用，這也是另一個嚴重的缺點。篩板的安裝可以在出條過程中提供阻力。在大的空隙存在情況下，阻力越大，反而會導致皂的回流。在嚴格的情況下，可能只能安裝精糙的篩板以令皂可以完全的出條來。但是，在製造半水晶肥皂中，篩板又是一個非常重要的因素，這意味著它們要提高剪下力而不是為了提供通常的安全理由。如果因為上面提到的這些原因而無法套用篩板，則透明度可能會損失，除非剪下可以從另外的途徑，如通過在三輥機上的再循環得到補充。

安裝更多的篩板可以帶來更強的剪下。因此，它們應該在精製機和出條機上都採用上。但是，除了上面討論過的空隙因素，還有另外一個限制。因為篩板的存在，帶來更高的機械功，這會導致皂的溫度的升高。不管在什麼環境下，溫度都必須依靠有效的冷卻能力、螺旋桿的形態和尺寸等控制在50℃以下。如果溫度變得太高，篩板的數目就需要減少。可能不得不把所有的撤走或只留下精孔的篩板。篩孔的大小通常在0。25到2。5毫米之間。想推薦一個合適的篩孔供採用是很困難的，它更是一個考驗或根本就是一個錯誤。但是，好的尺寸可能1到1。5毫米之間，在精製機和出條機的前部均有安裝（假若空隙是可接受的話！）。如果皂的溫度可以接受，還可以用一個更好點的。（在出條機的出條部分安裝篩板通常是不可能的，因為機器的約束。）

冷卻

三輥機/精製機/出條機

三輥機/精製機/出條機不得不都得降到大約10-15℃，它靠的是冷卻液在輥或腔體的外周循環來降溫。直接從水龍頭出來的水不應該被用來當冷卻液，因為水溫通常會太高。在很少的場合中，更好的結果可以通過先把輥和腔體加熱到30-35℃來得到。最好的對設備的各個部分，如三輥機的不同輥、精製機和出條機的前後部分等，分別進行溫度調整的作法。閥門的操縱無非是手動和自動兩種方法。假如是採用手動法的話，那么流量計的存在可以將很好的幫助到顯示冷卻液的流速，

印表機

必須採用一個單獨的冷卻裝置來冷卻衝壓用的模具。人們發現當模具的表面溫度在-10和-25℃之間時，得到的結果會最好。冷卻裝置裝在接近印表機的地方是很重要的，這是為了避免冷卻力的損失。

冷卻能力是一個重要的參數。在列印過程中，由於模具會和相對熱的皂發生接觸，所以具有溫度上升的趨勢。當這個真的發生時，皂塊可以會粘到模具上，從而減低列印所要求的速度。

模具在列印過程中表面溫度的升高和多種因素相關，如列印的速度、皂塊的形狀、模具中冷卻通道的設計、冷卻液的流速和粘度、模具材料的熱導係數等。為了得到平滑的列印，這些因素都必須被充分地考慮到。

尺寸

精製機和出條機

精製機和出條機的尺寸的差別會相當大。雖然它的最終狀態無法統一確定，但是最好的類型應該有一個直徑相對小的長的腔體。這也就意味著100*20cm（5：1）的會更好過70*35cm（2：1）的規格。這也有可能部分地和事實相關，比如現在後者都是相對比較老而且會被認為是過去的了。

螺旋桿

螺旋桿通常都被設計成各種不同的形狀。依據它們的功能來分，有傳輸螺桿和壓力螺桿兩種。傳輸螺桿特徵標誌是軸的密度的固定和一個規則的螺紋。它們常用在精製機和出條機的預處理部分，不過有時候也用在出條機的擠出部分。軸的直徑大概是螺桿直徑的1/3到2/3之間。

壓力螺桿則通常用在出條機的擠出部分，不過有時也可以用在精製機或出條機的預處理部分。它們形狀各異。簡單的有一個相對細小的軸和遞進式的螺紋。螺紋的厚度從外到里遞增，有時螺紋的厚度是一致的，但是軸卻呈錐形變化。

在一個典型的最終裝置上使用某種特定類型的螺桿的原因通常是相當朦朧的。在許多的場合，原因很簡單，即因為不用這個類型就沒有其它類型的可用。

實驗表明，傳輸皂體最佳的類型是那些可以提供足夠的剪下，又可以很好的控制這個過程中的皂體的溫度。如果腔體內有相當多的皂體，而又僅僅靠和腔壁的接觸來冷卻的話，用好的溫度控制的螺桿則會儘可能做到最好。也正是為了這個原因，雖然現在還沒有足夠有力有證據，但長的螺桿帶一個相對小直徑的這種類型，無論是對於厚的螺紋還是錐形的軸體，都被認為是最好的。更好的是螺紋的開頭部分應該相當深，這樣可以保證螺桿腔體中很好的裝滿皂，從而得到足夠的剪下。

輸出

因為半水晶肥皂的特殊性，它的製造速度大約只是普通的不水晶肥皂的50-75%。一方面這是出條機的低產出導致的，另一方面，也和低的列印速度有關。

實驗室設備

用實驗室設備製造半水晶肥皂將需要不同的操作，因為小型設備的形狀和尺寸是不同的。下面討論到的一系列因素對於在儘可能好的在實驗室設備上作出好的半水晶肥皂是有所幫助的。

機械輸入

機械輸入（高剪下）由三輥機和出條機的行為得到。剪下越好，得到的透明度也會越好。因為實驗室設備的小型化，從投料到經過三輥機再通過出條機得到的剪下通常是不夠達到透明度要求的。因此，出條以後的皂必須重新被投入到出條機的斗中，然後進行必要的多次循環，直到得到樂觀的透明度。為了避免在循環過程中的水分及香精的損失，真空（大約是40cm Hg）只在最後一輪循環時才被開起來。

篩板和帶孔盤

剪下可能通過在精製機和出條機上安裝篩板和帶孔的盤來得到提高。對篩板而言，通常0.25毫米的孔徑是適合的。但是，在輸出太慢時，就應該裝一些孔徑大一點的篩板了。而帶孔的盤的孔洞直徑大約在6-12毫米之間。

擠出皂的溫度

擠出的皂的溫度應該在45+/-5℃之間。和高的剪下一樣，這需要更高級的設備以達到好的透明度。如果溫度低於40℃，透明度不會樂觀。而若高於55℃，則會導致過熱現象，擠出的皂上會有白色的條紋。這樣的皂只好作廢，因為想把過熱的皂再加工成半水晶肥皂是非常困難的。

為了保持擠出的皂的溫度在一個要求的範圍內，出條機的腔體的溫度在循環過程中就必須仔細地調整好。與工廠的出條機剛好相反，工廠有必要冷卻的地方，在實驗室的出條機上被要求在25-35℃之間反而是很經常的。這可以通過給冷卻液裝上一個自動調溫器來達到控制。如果自動調溫器沒有用，則一開始不要用任何形式的冷卻。只要擠出的皂的溫度達到40℃上下，就可以慢慢地開啟冷卻系統。

水分含量

在小型設備上製造半水晶肥皂，皂的水分含量和在生產線上製造是一樣重要的。

香精

這和前面提到的在生產線上的香精注意點是一致的。