شوینده ها - جلسه سوم

اهداف جلسه:
·آشنایی با فرایند صابون سازی
·آشنایی با خط تولید صنعتی صابون

وسایل مورد نیاز:
· دسترسی به اینترنت

مقدمه: 
در شیمی، صابون، نمک یک اسید چرپ است. صابون‌ها عمدتاً برای شستشو، حمام‌کردن و پاکیزگی استفاده می‌شوند ولی در صنعت نساجی و تولید پارچه هم از صابون‌ها استفاده می‌گردد و جز مهمی از روان‌سازها می‌باشد. صابون‌های تمیزکاری و تطهیر عمدتاً از جمع‌آوری روغن‌ها و چربی‌های گیاهی و حیوانی با محلول شدید آلکالین به دست می‌آیند.

چربی‌ها و روغن‌ها ترکیبی از تری‌گلیسریدها هستند: سه مولکول اسید چرپی که به یک مولکول گلیسرول متصل شده‌اند.صابون ها با ایجاد امولسیون پایدار از چرک ها، باعث ایجاد یک کلوئید امولسیون و در نتیجه مخلوط شدن آب و چربی و شسته شدن چربی ها می شوند. قسمت باردار صابون چربی ها را در آب پخش می کند و با آب که قطبی است جاذبه برقرار می نماید و قسمت هیدروکربنی هم با چربی ها جاذبه ایجاد می کند.

عوامل متعدد دیگری که در پیشرفت صنعت صابون سازی تاثیرگذار بوده اند، عبارتند از:
:: استفاده از رزین در دیگهای پخت صابون ( سال 1850 میلادی )
:: استفاده از سیلیکات سدیم توسط یک دانشمند انگلیسی ( سال 1870 میلادی )
:: هیدروژنیزه کردن روغنها و تهیه چربی های مناسبتر جهت مصرف در صابون ( اوایل قرن 19 میلادی )
:: پیشرفت تکنولوژی در دوران جنگ جهانی اول و پس از آن به کار بردن دستاوردهای علمی به موازات پیشرفت تکنولوژی در کارخانه ها سبب رشد سریع این صنعت در سال 1850 میلادی گردید.

انواع صابون از نظر نوع مصرف:
1- صابون های سخت: در این نوع صابون ها برای رعایت نکات بهداشتی مربوط به پوست بدن و موی سر مواد قلیایی را به حداقل کاهش داده مواد پر کننده ی طبیعی و خنثی مواد معطر رنگی و نرم کننده ای پوست نیز به آنها اضافه می شود.
2- صابون های مخصوص لباس: این نوع صابون ها از مواد چربی ارزان تهیه می شود اما امروز به علت استفاده از پاک کننده های غیر صابونی مصرف آنها کاهش یافته است نوعی صابون سیاه رنگ که از آن استفاده می شود نیز برای شستن لباس تهیه می شود صابون رخت شویی ممکن است به صورت براده پودر ( حتی مخلوط با پودر پاک کننده های غیر صابونی ) برای مصرف لباسشویی استفاده می شود.
3- صابون های پزشکی: این صابون برای معالجه ی بیماری های جلدی عفونی و قارچ های پوستی تهیه می شود ودر آنها از موادی مانند اسید بوریک و اسید روی ، یدید ، کلرید جیوه 2 ، استتارت مس 2 ، قطران استفاده می شود .
4- صابون های مخصوص ماشین های لباس شویی: این نوع صابون ها حدود 5 الی 15 درصد مواد آلی در نقش حلال مانند تترا و اتیلن ، 1 و 1 و 1 تری کلرو اتان ، سیکلو هگزانول و مقداری نیز مواد امولسیون کننده و مواد افرودنی مورد نظر را در بردارند .
5- صابون های ساینده: این صابون ها دارای 70 درصد پودر نرم سیلیسی ، 15 درصد آلومین مقداری پلی فسفات سدیم و کمی روغن کاج ( برای رفع بوی نامطبوع ) برای تمیز کردن سطح وسایل فلزی و اشیای دیگر کاربرد دارند معمولا برای پاک شدن رنگ فلز ، مقداری مواد اسیدی نیز استفاده می شود . 
6- صابون های مناسب  برای آبهای سخت: این نوع صابون ها از چربی های گیاهی مانند روغن نخل و نارگیل تهیه می شود و مواد افزودنی معینی از جمله فسفات های فلزات قلیایی را در بر دارند و در آب دریا خوب کف می کنند و از رو اهمیت ویژه ای دارند .
7- صابون های گلیسیرینی : این نوع صابون دارای گلیسیرین ، قند و الکل می باشد و ظاهری شفاف ولی قدرت پاک کنندگی کمتری دارند.
8- صابون استئارت روی : به صورت پودر بسیار نرم و جذب کننده ی رطوبت بر ای تهیه ی پودر بچه کاربرد دارد.
9- صابون های استئارت مس ( ضد قارچ ) : صابون فلزات با اعداد اکسایش بالاتر از 2+ در آب نامحلول بوده و نقش گریس را دارد از این رو ارزش صنعتی دارد .
10- صابون های آمونیومی : صابونی است که به تدریج گاز آمونیک آزاد می کند و در هوا به مرور تجزیه می شود و اسید چرب یا آمونیم هیدرو کسید کاربرد : برای تهیه امولسیون ها و تهیه ی شوینده های دست شویی ( توالت).
کارخانه صابون سازی
مواد اولیه پس از خریداری وارد کارخانه شده و فورا در انبار تحویل داده می شوند تا برای مراحل بعدی ذخیره سازی، توزین و دسته بندی شوند. بعد از توزین دقیق مواد، به ترتیب وارد تانك های ذوب (چربی، سودا، آب نمك) می گردند. در تانک های ذوب، حرارت از طریق بخار آب ایجاد می شود که توسط پمپ های انتقال بخار به دیگ پخت صابون می رسند. پس از مرحله تبدیل چربی به صابون، به علت اینكه جرم حجمی صابون پخته شده كمتر  و گلیسیرین بیشتر است، فاز پائینی که شامل گلیسیرین است تخلیه و فاز بالایی وارد خشك كن می گردد. فاز حاوی گلیسیرین كه با نمك و ... آغشته است می تواند برای استحصال گلیسیرین مورد بازیابی قرار گیرد كه چون عمل پرهزینه ای است معمولاً به همان صورت اولیه برای استفاده به كارخانه های كود شیمیایی فروخته می شود. فاز وارد شده به خشك كن با از دست دادن رطوبت به صورت قطعات سفتی در آمده كه پس از عبور از رنده مجدداً خرد شده آنگاه در سیلو ذخیره می گردد. پس از آن وارد هم زن شده همراه با اسانس و رنگ و دی اكسید تیتانیم و سیلیكات سدیم مخلوط می گردد. آنگاه جهت اختلاط بیشتر كه باعث بالارفتن كیفیت صابون می شود از دستگاه تری رول كه سه غلتك افقی با حركت در جهت مخالف است استفاده می شود. صابون پس از عبور از تری رول به صورت صابون پخت شده با عبور از میز برش به قعطات مورد نظر بریده و سپس در ماشین پرس علامت مربوطه روی آن حك می گردد. آنها به قسمت بسته بندی رفته آماده ارائه به بازار می گردد. مدت زمان لازم جهت پركردن دیگ های پخت یك ساعت و تخلیه و شستشو نیم ساعت می باشد. جالب آن است که كنترل كیفیت در سه مورد مواد اولیه، مواد نیم ساخته و محصول نهایی باید انجام گیرد.
عوامل متعددی که در پیشرفت صنعت صابون سازی تاثیرگذار بوده اند، عبارتند از:
:: استفاده از رزین در دیگ های پخت صابون ( سال 1850 میلادی )
:: استفاده از سیلیکات سدیم توسط یک دانشمند انگلیسی ( سال 1870 میلادی )
: هیدروژنیزه کردن روغن ها و تهیه چربی های مناسبتر جهت مصرف در صابون ( اوایل قرن 19 میلادی )
:: پیشرفت تکنولوژی در دوران جنگ جهانی اول و پس از آن به کار بردن دستاوردهای علمی به موازات پیشرفت تکنولوژی در کارخانه ها سبب رشد سریع این صنعت در سال 1850 میلادی گردید.
 سوالات
1- مراحل تولید صابون در صنعت را نام ببرید.
2- دستگاه های مهم در صنعت صابون سازی چه نام دارند؟
3- در مورد جدیدترین روش های تولید صنعتی صابون تحقیق کنید.


شما عزیزان می توانید برای انجام این پروژه به طرح درس های ذیل مراجعه فرمایید:
شوینده ها، جلسه اول
شوینده ها، جلسه دوم
شوینده ها، جلسه سوم
شوینده ها، جلسه چهارم
شوینده ها، جلسه پنجم
شوینده ها، جلسه ششم
شوینده ها، جلسه هفتم
شوینده ها، جلسه هشتم
شوینده ها، جلسه نهم
شوینده ها، جلسه دهم
شوینده ها، جلسه یازدهم


بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان
- تهیه: مینا رزقی و شایان فروزنده دل
تنظیم: محبوبه همت