[How it’s made – số 7] Sản xuất xà phòng (Soap)

Như chúng ta đã biết, xà phòng (hay xà bông) là một trong những vật dụng quen thuộc trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Xà phòng  có tác dụng tẩy rửa các chất bẩn, dầu mỡ… Ở Việt Nam trong thời kỳ bao cấp, xà phòng được coi là những thứ xa xỉ. Khi đó, người ta sản xuất xà phòng chủ yếu từ mỡ của động vật : trâu, bò … Giai đoạn đó vì hương liệu sản xuất còn hiếm nên những bánh xà phòng do Việt Nam sản xuất vẫn còn có những mùi của mỡ động vật. Còn bây giờ khi mà xã hội đã phát triển, xà phòng trở nên phổ biến, thông dụng và đa dạng. Chúng ta cùng đi tìm hiểu về lịch sử  và cách thức sản xuất xà phòng trong công nghiệp.

Lịch sử

Xà phòng (phiên âm từ tiếng Pháp: savon) là một chất tẩy rửa các vết bẩn, vết dầu mỡ. Thành phần của xà phòng là muối natri hoặc kali của axít béo. Xà phòng được dùng dưới dạng bánh, bột hoặc chất lỏng.

Xà phòng trước kia được điều chế bằng cách cho chất béo tác dụng với kiềm bằng phản ứng xà phòng hoá. Sản phẩm tạo ra là muối natri hoặc kali của axit béo. Vì thế xà phòng được phân loại thành xà phòng cứng (chứa natri) và xà phòng mềm (chứa kali). Loại xà phòng này có một nhược điểm là không giặt được trong nước cứng vì nó tạo các kết tủa với các ion canxi và magiê bết lên mặt vải làm vải chóng mục. Về sau, xà phòng được sản xuất từ dầu mỏ. Vì thế nó đã khắc phục được nhược điểm trên để có thể giặt được quần áo bằng nước cứng.

Bằng chứng sớm nhất được ghi nhận của sản xuất vật liệu giống như xà phòng ngày nay bắt đầu vào khoảng 2800 trước Công nguyên ở Babylon cổ đại. Trong triều đại của Nabonidus (556-539 BC), một công thức cho xà phòng bao gồm của uhulu (tro, cây bách dầu và mè) “để rửa đá cho các cô gái đầy tớ”. Một công thức cho xà phòng bao gồm nước, kiềm , và dầu quế được viết trên đất sét ở Babylon, khoảng 2200 trước công nguyên.

Thời Papyrus Ebers (Ai Cập, 1550 BC), người Ai Cập cổ tắm thường xuyên và kết hợp động vật và dầu thực vật với muối kiềm để tạo ra một chất giống như xà phòng. Tài liệu của người Ai Cập cổ đại đề cập đến một chất giống như xà phòng được sử dụng trong việc chuẩn bị len để dệt (http://vi.wikipedia.org)

Xà phòng hóa

Xà phòng hóa là quá trình thủy phân este trong môi trường kiềm, tạo thành ancol và muối cacboxylat.

Cho một lượng chất béo rắn (ví dụ: tristearin) vào bát sứ đựng dung dịch natri hiđrôxit, đun sôi nhẹ hỗn hợp trong khoãng 30 phút đồng thời khuấy đều. Để nguội hỗn hợp thì chất lỏng đồng nhất. Rót thêm 10-15ml dung dịch natri clorua bão hòa vào hỗn hợp, khuấy nhẹ sau đó giữ yên hỗn hợp, thấy có lớp chất rắn màu trắng nhẹ nổi lên trên, đó là muối natri của axit béo.

(CH3[CH2]16COO)3 C3H5 + 3 NaOH —-> 3 CH3[CH2]16COONa + C3H5(OH)3

Muối natristearin được dùng làm xà phòng nên phản ứng trên được gọi là phản ứng xà phòng hóa (http://vi.wikipedia.org)

Quy trình sản xuất 

Có cùng công dụng và cách thức sản xuất. Nhưng xà phòng lại có nhiều loại với hình dáng và màu sắc, đường vân trang trí khác nhau. Xà phòng được sản xuất trải qua công đoạn phản ứng xà phòng hóa giữa mỡ động vật, tinh dầu thực vật và dung dịch kiềm natri. Người ta cho thêm nước vào những bể chứa các hỗn hợp trên. Hơi nước bốc lên có tác dụng trộn đều hỗn hợp nhằm thúc đẩy quá trình phản ứng xà phòng hóa sảy ra nhanh hơn.

Hình 1: Nước được coi là dung môi giúp tăng cường phản ứng xà phòng hóa

Trong quá trình phản ứng, phần xà phòng thừa chưa phản ứng hết sẽ lắng xuống đáy và bám vào thành của các bể phản ứng. Khi đó, người ta sẽ tận dụng chúng bằng cách lọc riêng ra rồi để dùng cho các mẻ sau.

Hình 2. Hỗn hộp cặn xà phòng chưa phản ứng hết

Dung dịch hỗn hợp xà phòng đang còn nóng và đặc. Do đó người ta sẽ làm nguội chúng bằng cách đưa qua một hệ thống làm lạnh và cơ cấu lưỡi dao nhằm băm chúng ra thành những sợi nhỏ.

Hình 3. Lưỡi dao cắt hỗn hợp xà phòng đặc thành các sợi dài

Một lưỡi dao sẽ quay đều đẩy xà phòng vào chiếc máy nghiền. Chiếc máy này với những lô cuộn bằng thép sẽ trộn đều và ép xà phòng. Qua một hệ thống các lưỡi dao nữa, xà phòng được cắt ra thành những đoạn dài. Tất cả các sản phẩm của khâu này được đưa tới một máy nghiền, xà phòng được làm cho trở thành những hạt rất nhỏ.

Hình 4. Sau khi được cắt nhỏ, các sợi xà phòng được đưa vào máy ép

Hình 5. Tiếp tục được cắt thành những tảng dài và mỏng

Hình 6. Xà phòng được trộn đều bởi máy khuấy và được lưỡi dao cắt thành những hạt xà phòng nhỏ

Người thợ sẽ trộn thêm phẩm màu dạng lỏng hoặc bột với các hạt xà phòng. Tất cả sẽ được máy trộn khuấy đều sau cho phẩm màu trộn lẫn vào với các hạt xà phòng. Trong quá trình khuấy, người ta cho thêm vào hỗn hợp dầu hương liệu để tạo mùi thơm cho sản phẩm.

Hình 7. Người ta đổ phẩm tạo màu dạng nước vào bể trộn hạt xà phòng

Hình 8. Hương liệu dạng nước được thêm vào hỗn hợp nhằm tạo mùi hương cho xà phòng

Sau đó, hỗn hợp nào được đẩy vào máy đùi và được đùn ra thành các thanh dài có dạng hình chữ nhật. Trên băng tải, các thanh này sẽ được hệ thống lưỡi dao cắt thành những khối xà phòng dạng hình hộp đều nhau.

Hình 9. Hỗn hợp cuối cùng được máy cắt thành những viên hình chữ nhật

Các phôi xà phòng của khâu đùn được chuyển tới máy dập khuôn để tạo hình dáng cho sản phẩm. Thông thường xà phòng xà được làm tròn ở các cạnh đảm bảo cho việc cầm, nắm được dễ dàng.

Hình 10. Máy ép khuôn tạo hình sản phẩm cuối cùng

Sau khi được dập thành hình dáng sản phẩm, số xà phòng này sẽ được băng tải vận chuyển tới máy đóng gói. Đó là các túi nilong quấn quanh xà phòng. Và cuối cùng là được cho vào trong một hộp giấy. Cuối cùng, quy trình sản xuất xà phòng trong công nghiệp đã hoàn tất.

Hình 11. Khâu cuối cùng của quy trình : Đóng gói sản phẩm

Video: (Tham khảo Youtube)

K44cdt-tnut @ Khoa Học 247., Biên soạn

Related posts

*

Top