半透明皂
translucent soap
半透明皂简介
皂类产品中还有半透明皂、透明皂、皂片等不同品种。半透明皂脂肪酸含量高，一般在70％左右，它是通过机械加工使原来不透明的肥皂晶型转变成透明状态的晶型，通常用作高级洗衣皂。透明皂是脂肪酸钠钾盐在溶剂中结晶而成，皂片可算是片状香皂，与香皂同，主要是用于洗涤丝绸羊毛细柔衣物。透过6.35mm厚的皂块能看清2号21点印刷字体的肥皂。该皂使用精练脱色牛油、椰子油及棕榈油等优质油脂为原料，采用类似香皂的生产方法制成。惟其脂肪酸含量控制较严，一般在72%左右。并且要经过多次碾磨，控制适当皂芯温度，使β型结晶增加，方能制得满意的半透明皂。半透明皂既可作高级洗衣皂，也可作香皂使用。
半透明皂制造
从1983和1984制造半透明皂从根本上来说，和制造不透明皂是非常类似的，同样也包括了如下步骤：
配料、混合——精制——最后精制、出条——切块——冲压；
不过，半透明皂（盥洗用皂）的制造过程，比起不透明皂来说还是比较复杂一点。一个令人满意的制造条件，包括了好的最终成型设备和对这种皂的特性的充分理解。而且，添加物如香精等，必须要和皂基作过相容性实验以确保不会妨碍透明度或者令皂变得软和发粘。
半透明皂用的PRISAVON皂基本身是轻度透明的。在添加了颜色和香精后，皂基在合适的条件下转化为皂条，在最终的制造过程中，可以得到充分的透明度。为了得到好的透明度，在最终的制造过程里，有一点是必要的，即皂要经过高速的剪切且温度要控制在40至50℃之间。（详见附录1的解释）。
设备
剪切设备有：混合斗，三辊机，单一/循环的精制机，单一/循环传送带。皂的最终的线常常有很大的不同，一个“理想”的盥洗用皂的生产线是：
混合斗（A）——（循环）精制器（B）——三辊机（C）——循环带真空的传送带（D）。
一个最终的生产线是以一个切割机和对皂条的冲压机作为结束。
有时冲压设备在某些情况下切割机并未被用到，比如生产旅馆用的肥皂。
许多的最终生产线和“理想”的模式会不相同。比如，许多简单的最终生产线只包括混合斗和单一传送器。这将只适合于生产不透明皂，而不是半透明皂，同时也会预见将会带来低的透明度和半成品中有气泡等现象。
在制造盥洗用皂过程中，为了得到好的透明度，最终生产线上除了这些设备外，还有许多其它的技术参数，如设备的外形、安装网筛的可行性、冷却的灵敏度等等。因为这些参数，使得每一个单一的设备均要受到仔细研究。各种操作设备的注意点如附录2中所列。
必须意识到的是相对于理想的状态，这些方面总是被多多少少讨论到。不过即使这个不能充分的吻合，也并不意味着盥洗用皂的制造就是不可能的。
香精
不是所有的香精都很适合于透明皂。许多香精如果用量超过1%的话，会导致透明度下降。而有些则会导致香气的透发性下隆。香精同时还可能导致皂变得软和发粘，这将会给制造增加难度以及减低透明度。许多香精供应商都对有利凯玛的皂基很熟悉，他们可以建议出合适的香型。但是，如果对某种特殊的香精的相容性有怀疑的话，不管是它的的香型还是其用量，那么建议在制造实验开始前，如一个实验室设备打出小样来，用该款香精进行一下测试。
皂的水分含量
皂的水分含量是非常敏感的。在皂刚刚被生产出来时，水分含量大约是15%。而因为贮存过程的水分散失，水分含量会很快降到13%以下。在特别热的和干的气候条件下，如果皂没有被合适的储放，这就可能带来一些问题。
为此，我们强烈建议在开始制造半透明皂前要测定一下皂条的水分含量。如果坚硬的皂条在制造过程中经过了较长的时间，则应该有规律地重测一下。水分含量可以通过减量法来测定：把一块皂条样品（5克）放在90℃烘箱中3个小时，或是在湿度计的帮助下用红线光加热到105℃持续30分钟，然后计算前后重量的减少。如果水分含量＜14%，则应在混合斗的皂基中加水补到15%。如果补加的量多于1.5%，则应该分步加，每步加1%，每次加完后再进行精制，以使水分能在整个皂基混合料中能更好的分散，从而制出的皂面光滑。
水分散失同样也可以发生在三辊机上和带真空的传送带中。最终成品皂的水分在12%还是一个可以接受的数值。但是，如果因为太高的水分散失令到这个值再低，那在接下来的操作中就必须加入适量的水作为补偿。
另外，需要用软水或去离子水，应该避免硬水，因为脂肪酸的钙盐水不溶解，是不适宜的存在形式。
半透明皂加工在小型的实验室设备上制造半透明皂和在生产线上制造有一点点差别。在这个报告中，重点是后者。在小型设备上制造半透明皂可参考附录3。
配料和混合
预先称好定量的皂基，加入混合器，并准备好颜色和香精。水溶性或水分散性的少量的颜色（通常是不透明皂的十分之一）要先溶解或分散在少量水里。首先把颜色溶解或颜色分散液和皂基混合大约5分钟，然后加入香精并同样混合5分钟，这样可以得到好的效果。
精制
这个步骤的目的是为了更好的分散添加物，以得到均匀的混合物，再引入三辊机，提高皂的温度。后两者是为了把皂体转化到正确的相态中，以得到透明度。精制可以用三辊机或螺旋出条泵，更好地可以借用网筛（见附录2）。
最终精制和出条
真空传送带可以用来减少冲压皂块后留下的气泡。真空度在约40cmHg就足够了，更高的真空度会引起过多的水分和香精的散失，而这是应该避免的。在没有真空度的情况下，如果在出条过程中压力足够大到压出空气，那所得的结果也还可以接受。
一个标准的规则是，采用一个可以使出条的皂温度在45℃的环境，不过，如果透明度够好的话，轻微的偏差（+/-5℃）也是可以接受的。
初始温度应该设置在50-60℃，但是在某些线上，则有必要降低或升高。在特殊情况下，当出条量比较低，则皂料的被加热部分相对大时，如果皂料的温度高，会发生过加热（烧焦）的现象。烧焦的皂基会出现白色的条纹，这个现象不能和气泡相混淆。这种皂将不能再用来作半透明皂，只能废弃不用了。（见附录2）。
许多因素会影响螺旋泵传送带的传送行为，而这个行为可是影响到机器的产量的，比如螺旋杆和内壁的干净度、螺旋杆的长度和直径、筛板的存在和网孔、网孔的大小、内壁的温度、顶部的温度以及真空的采用等等。有利凯玛可以提供协助，以帮助到更好地进行生产操作，从而以一种经济的可接受的生产速度来制造高质量的产品。
切割
通常的旋转式链式切割机就可以用来进行定位切割。
冲压
理想的billet shape只有在实验中才可以得到适宜的外观。通常地，皂块的横截面的形状应该接近于冲压条的横截面形状。因为肥皂的弹性，在冲压后皂块的形状会有轻度的变形。这个在圆形的皂块中会特别显注。为了避免皂块变成椭圆形，适应模具的形状看来是必须要求的。
为了充分的对生产线实行自动化，模具的冷却经常被要求到。温度通常在-5℃到-30℃之间变化，具体要看冲压机的类型、冲压条的形状及尺寸等等。
刚刚制造出来的半透明皂多多少少都会有些弹性。在冲压非常困难的时候，比如香精用量相对过等，这些皂可以先储放起来，次日再加以冲压。
半透明皂成品性能
盥洗用皂的所有的特性描述起来是很复杂的。它包括了使产品面对顾客的外观表现（如商标的图案、包装、香精、颜色等）和皂的内在使用性能平衡起来的各个方面。皂块的机械装置，当转化成测试方法时，这便显示出，比如，如PRISAVON 1983和1984制成的皂在开裂和浸水软化等所列的指标上可以和市场上任何竞争性的半透明皂相媲美。用1983和1984皂基制成的皂可以提供高度的泡沫体积感，以及因此带来的非常好的洗时的手感。
在半透明皂的储放过程中，不会有透明度退化的现象发生，这就使得储放条件可以不用十分严格。相反地，放的越久，透明度通常会有所提高。
除了香精和颜色，许多的肥皂制造商都会添加其它的添加剂以获得宣称的附加功能。在这个之前，强烈建议在小型实验室设备上做一个这些成分和皂的相容性实验。某些组分可能会影响到皂并减低透明度和/或令生产更能进行。另外他们也能影响到货架寿命，以及颜色和香精的稳定性等。
在和你的客户讨论并同意后，有利凯玛可以根据预订的配方、颜色、香精等制造出皂样，这可以提供给您进行深入的家庭留置测试，并且开始商业化。
请与当地的有利凯玛销售办事处或代表处联系，或联系总部的技术部亦可。
附录1 剪切的说明
在从皂基到皂条的制造过程中，皂要经过变形。
变形是在张力和剪切压力作用下，皂基内的各点发生相对重置的过程。变形的速度就是剪切的速度。在附上的论文中，剪切这个术语的意思是指剪切压力和剪切速度复合的过程。
注意：变形可以被分成两种一般类型，流态变形和弹性变形。流态变形是不可逆变形，当压力撤走时，物质不会变回到它原来的状态。这种不可逆性意味着功转化成了热。弹性变形是可逆变形，被变形的物体重新回到它原来的形状，消耗的功也多数得到恢复。
附录2 检查半透明皂生产线是否适宜的注意点
在讨论一条生产线上各种各样的部件时，必须指出在制造半透明皂过程中的两个重要的工具，一个是合适的温度计用来皂的水分含量，一个是插入式温度计用来测量皂在不同的制造过程中的温度。
为了检查一个肥皂的生产线用来制造半透明皂是否合适，一系列的注意点罗列如下。作为一个理想的情况，各种方面均被或多或少地讨论到。如果这些不能被完全的满足，则并不一定意味着半透明皂的制造就是不可能的。
混合器
混合器的类型通常十分适合于把皂基和颜色、香精混合在一起，然后后由线上的其它部分（精制机、三辊机、出条机等）提供足够的剪切。但是，如果剪切太慢，则通过足够速度的混合，还是可以得到好的透明度的。在混合后，在研磨之前先进行精制，这样方便之后进行的研磨。
精制机
虽然单一的精制机也可以，但双管的精制机更受人欢迎，因为它可以带来更多的剪切。精制机无非就是这两种。螺旋杆和腔体之间应该干净，并且应可以安装筛板。
三辊机
每一种三辊机（3，4或5辊）都是可以的。辊间的空隙应该是可调的，一般与第一个辊的间隙最小为0。1毫米。调整合适的辊间距是一件很重要的事情，因为它将与皂的密度（因为香精的类型和用量会更强烈影响）和要求的产量相关。
选择在三辊机上循环皂基是很有帮助的，特别当由出条机提供的剪切不足时。
当采用三辊机时，湿度的损失是很高的。注意监控正离开辊的皂基的湿度是很有必要的，因为在制造半透明皂过程中，湿度是一个十分重要的参数。
出条机
虽然有时用单一的出条机也可以得到好的结果，但通常而言，复合式真空出条机是要有的。如果没有真空，空气将会被包进去形成气泡，这个在半透明皂中是肉眼可见的，那么将是一个问题。和精制机一样，螺旋杆和腔体的疑隙应该小一点。螺旋杆可控的变化速度将会很有帮助，以用来提高产量和防止皂基的过加热（烧焦）。
切割机
没有特殊的要求。
打印机
写出来的打印方式会有很大的不同。打印系统经常会因为为了调整皂的性质而发生一些小的改变，如皂的软度、塑性和粘感等。当然皂块的形状也有影响。模具对的组合也是很重要的，当它们合模时之间应该只能出现最小的空隙。
因为打印是一个复杂的操作，包括了很多的部件，想预先安排好一套系统是否适合于制造半透明皂是不可能的。这便不得不在实验过程中才可确定下来。
空隙
空隙，比如螺旋杆和腔体之间的空间等，在生产半透明皂过程中是一个非常重要的参数。当空隙大时，在出条过程中，相当一部分皂会通过螺旋杆和腔体之间的那个空隙会留在腔体中。结果会造成不规则的产量和出条的皂表现出的不均一的温度。该问题经常会成为成功地生产半透明皂块的瓶颈。
另一个可由大的空隙问题引起的问题是腔体内的某些地方皂基的过加热（烧焦）。这是因为皂是很软的，制造过程也比较困难。皂的过加热还会造成出条时皂的表面形成白色的条纹。（建议用袋子把这些皂装起来，然后和正常的皂基一起混合回用，因为直接循环回用会令制造过程越来越难）。这个现象不应该和由于气泡造成的白色条纹的现象相混淆。
文献中提出的在新式设备中，可以接受的空隙直径宽为0。003英寸（0。075毫米）。当空隙在使用过程中受到磨损而变为0。03英寸（0。75毫米）时，则应该进行焊接。而特殊情况下，空隙经常是大得多。实际上曾经发现过空隙直径大于5毫米的。虽然制造普通的肥皂还是可以，但制造半透明皂则是不可接受的了。
为了妨止制造过程的问题，建议精制机和出条机的空隙小于0。04英寸（1毫米）为好。
筛板
大的空隙也会限制网筛的应用，这也是另一个严重的缺点。筛板的安装可以在出条过程中提供阻力。在大的空隙存在情况下，阻力越大，反而会导致皂的回流。在严格的情况下，可能只能安装精糙的筛板以令皂可以完全的出条来。但是，在制造半透明皂中，筛板又是一个非常重要的因素，这意味着它们要提高剪切力而不是为了提供通常的安全理由。如果因为上面提到的这些原因而无法应用筛板，则透明度可能会损失，除非剪切可以从另外的途径，如通过在三辊机上的再循环得到补充。
安装更多的筛板可以带来更强的剪切。因此，它们应该在精制机和出条机上都采用上。但是，除了上面讨论过的空隙因素，还有另外一个限制。因为筛板的存在，带来更高的机械功，这会导致皂的温度的升高。不管在什么环境下，温度都必须依靠有效的冷却能力、螺旋杆的形态和尺寸等控制在50℃以下。如果温度变得太高，筛板的数目就需要减少。可能不得不把所有的撤走或只留下精孔的筛板。筛孔的大小通常在0。25到2。5毫米之间。想推荐一个合适的筛孔供采用是很困难的，它更是一个考验或根本就是一个错误。但是，好的尺寸可能1到1。5毫米之间，在精制机和出条机的前部均有安装（假若空隙是可接受的话！）。如果皂的温度可以接受，还可以用一个更好点的。（在出条机的出条部分安装筛板通常是不可能的，因为机器的约束。）
冷却
三辊机/精制机/出条机
三辊机/精制机/出条机不得不都得降到大约10-15℃，它靠的是冷却液在辊或腔体的外周循环来降温。直接从水龙头出来的水不应该被用来当冷却液，因为水温通常会太高。在很少的场合中，更好的结果可以通过先把辊和腔体加热到30-35℃来得到。最好的对设备的各个部分，如三辊机的不同辊、精制机和出条机的前后部分等，分别进行温度调整的作法。阀门的操纵无非是手动和自动两种方法。假如是采用手动法的话，那么流量计的存在可以将很好的帮助到显示冷却液的流速，
打印机
必须采用一个单独的冷却装置来冷却冲压用的模具。人们发现当模具的表面温度在-10和-25℃之间时，得到的结果会最好。冷却装置装在接近打印机的地方是很重要的，这是为了避免冷却力的损失。
冷却能力是一个重要的参数。在打印过程中，由于模具会和相对热的皂发生接触，所以具有温度上升的趋势。当这个真的发生时，皂块可以会粘到模具上，从而减低打印所要求的速度。
模具在打印过程中表面温度的升高和多种因素相关，如打印的速度、皂块的形状、模具中冷却通道的设计、冷却液的流速和粘度、模具材料的热导系数等。为了得到平滑的打印，这些因素都必须被充分地考虑到。
尺寸
精制机和出条机
精制机和出条机的尺寸的差别会相当大。虽然它的最终状态无法统一确定，但是最好的类型应该有一个直径相对小的长的腔体。这也就意味着100*20cm（5：1）的会更好过70*35cm（2：1）的规格。这也有可能部分地和事实相关，比如现在后者都是相对比较老而且会被认为是过去的了。
螺旋杆
螺旋杆通常都被设计成各种不同的形状。依据它们的功能来分，有传输螺杆和压力螺杆两种。传输螺杆特征标志是轴的密度的固定和一个规则的螺纹。它们常用在精制机和出条机的预处理部分，不过有时候也用在出条机的挤出部分。轴的直径大概是螺杆直径的1/3到2/3之间。
压力螺杆则通常用在出条机的挤出部分，不过有时也可以用在精制机或出条机的预处理部分。它们形状各异。简单的有一个相对细小的轴和递进式的螺纹。螺纹的厚度从外到里递增，有时螺纹的厚度是一致的，但是轴却呈锥形变化。
在一个典型的最终装置上使用某种特定类型的螺杆的原因通常是相当朦胧的。在许多的场合，原因很简单，即因为不用这个类型就没有其它类型的可用。
实验表明，传输皂体最佳的类型是那些可以提供足够的剪切，又可以很好的控制这个过程中的皂体的温度。如果腔体内有相当多的皂体，而又仅仅靠和腔壁的接触来冷却的话，用好的温度控制的螺杆则会尽可能做到最好。也正是为了这个原因，虽然现在还没有足够有力有证据，但长的螺杆带一个相对小直径的这种类型，无论是对于厚的螺纹还是锥形的轴体，都被认为是最好的。更好的是螺纹的开头部分应该相当深，这样可以保证螺杆腔体中很好的装满皂，从而得到足够的剪切。
输出
因为半透明皂的特殊性，它的制造速度大约只是普通的不透明皂的50-75%。一方面这是出条机的低产出导致的，另一方面，也和低的打印速度有关。
附录3 用实验室设备制造半透明皂
用实验室设备制造半透明皂将需要不同的操作，因为小型设备的形状和尺寸是不同的。下面讨论到的一系列因素对于在尽可能好的在实验室设备上作出好的半透明皂是有所帮助的。
机械输入
机械输入（高剪切）由三辊机和出条机的行为得到。剪切越好，得到的透明度也会越好。因为实验室设备的小型化，从投料到经过三辊机再通过出条机得到的剪切通常是不够达到透明度要求的。因此，出条以后的皂必须重新被投入到出条机的斗中，然后进行必要的多次循环，直到得到乐观的透明度。为了避免在循环过程中的水分及香精的损失，真空（大约是40cm Hg）只在最后一轮循环时才被开起来。
筛板和带孔的盘
剪切可能通过在精制机和出条机上安装筛板和带孔的盘来得到提高。对筛板而言，通常0.25毫米的孔径是适合的。但是，在输出太慢时，就应该装一些孔径大一点的筛板了。而带孔的盘的孔洞直径大约在6-12毫米之间。
挤出的皂的温度
挤出的皂的温度应该在45+/-5℃之间。和高的剪切一样，这需要更高级的设备以达到好的透明度。如果温度低于40℃，透明度不会乐观。而若高于55℃，则会导致过热现象，挤出的皂上会有白色的条纹。这样的皂只好作废，因为想把过热的皂再加工成半透明皂是非常困难的。
为了保持挤出的皂的温度在一个要求的范围内，出条机的腔体的温度在循环过程中就必须仔细地调整好。与工厂的出条机刚好相反，工厂有必要冷却的地方，在实验室的出条机上被要求在25-35℃之间反而是很经常的。这可以通过给冷却液装上一个自动调温器来达到控制。如果自动调温器没有用，则一开始不要用任何形式的冷却。只要挤出的皂的温度达到40℃上下，就可以慢慢地开启冷却系统。
皂的水分含量
在小型设备上制造半透明皂，皂的水分含量和在生产线上制造是一样重要的。
香精
这和前面提到的在生产线上的香精注意点是一致的。