手工皂制作是一種化學(xué)反應(yīng)的過程,因此要進(jìn)入制作之前,有些化學(xué)名詞及觀念必須要清楚明白.
界面活性劑(intersurface
active agent or
Surfactant) 以清潔劑而言,是指清潔劑中具有高度清潔效力的活性劑,它存于溶液的交界面,產(chǎn)生膠體質(zhì)點(diǎn),改變?nèi)芙舛?降低表面張力,而且增加溶解溶液的滲透性.由于水與油互不相溶,因此如果只用水,不能將皮膚之油垢清洗干凈,所以必須籍由界面活性劑使油被分解成小油滴,使其溶解掉,達(dá)到清潔之目的.
界面活性劑的種類有很多種,以「天然手工香皂」而言,它被一般人公認(rèn)是一天然的界面活性劑,但若以化學(xué)性質(zhì)來分類,它是屬脂肪酸系陰離子界面活性劑,但它較無害的原因,就是容易被環(huán)境中的細(xì)菌分解,即使吃到肚子里,也會(huì)被胃酸分解成脂肪酸及食鹽,與我們?nèi)粘I钪兴缘氖澄锍煞菹嗤?。就算殘留在皮膚上,其堿性也會(huì)被皮膚本身自動(dòng)調(diào)整,所以,在使用上是比許多「合成的」界面活性劑的清潔用品來得安全.
界面活性劑在構(gòu)造上可以分為兩部份,即厭水與親水的,其中厭水部份可以溶於油性物質(zhì),而親水性部份可以吸引水份,所以不同清潔劑的洗凈能力與其界面活性劑的分子大小和化學(xué)組成有很大的關(guān)系,依界面活性劑特性可以分為四種:
1陰離子界面活性劑: 大部份清潔劑屬于此類,包括有carboxylate、Sulfonate與cSulfate等,其中carboxylate
類的即日常生活中所用的肥皂,它是由動(dòng)植物油和堿經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)形成的脂肪酸鹽,另一個(gè)常用的
Sodium lauryl
sulfate(SLS),也具有清潔、乳化等特性,常用于個(gè)人清潔用品軟膏與其他藥品中,此外其本身也具有抗菌的效用。因?yàn)閮r(jià)格低廉、清潔力強(qiáng),在清潔用品中最常被使用,但是,對(duì)于皮膚及環(huán)境的傷害也非常大.
2.陽離子界面活性劑:包括胺鹽與四級(jí)胺鹽,常用于洗發(fā)精與潤(rùn)絲精以及衣物柔軟精中,可以增加毛發(fā)及纖維的柔軟度,由於抗菌性強(qiáng)(好菌、壞菌一起消滅),對(duì)于皮膚及環(huán)境的傷害比陰離子界面活性劑大得多.
3.兩性界面活性劑: 其結(jié)構(gòu)之一端為陰離子基,另一端為陽離子基,所以在堿性狀態(tài)下具有陰離子界面活性劑的特征,而在酸性狀態(tài)下則具有陽離子界面活性劑的特征.也就是活性與pH值有關(guān)。由於其具有陽離子界面活性基,同樣也具有殺菌力,只是毒性比陽離子界面活性劑低,約為1/10而已,對(duì)眼睛和皮膚的刺激性也較低,所以一般常用作嬰兒洗發(fā)精。
4.非離子性界面活性劑:此類界面活性劑可以與其它種類的界面活性劑相融,又不受pH值的影響,且毒性低,故常用于日常生活之清潔劑,洗發(fā)精、美容業(yè)、食物、乳化劑、工業(yè)用品等。
界面活性劑的毒性與生物分解性之關(guān)系 界面活性劑本身會(huì)造成皮膚的刺激性,于低濃度時(shí),界面活性劑會(huì)使細(xì)胞膜失去保護(hù)、屏障之功能,造成細(xì)胞通透性的增加,于高濃度時(shí)則會(huì)使細(xì)胞本身溶解。界面活性劑與角質(zhì)結(jié)合,加上蛋白質(zhì)的變性,會(huì)使細(xì)胞水腫,引起皮膚的刺激性反應(yīng),在各種界面活性劑中,陰離子類的刺激性反應(yīng)較嚴(yán)重,陽離子與之類似,但在細(xì)胞毒性上,陽離子比陰離子類還更明顯,而非離子性界面活性劑對(duì)皮膚刺激性則較低。
關(guān)于界面活性劑的毒性問題,若以普遍毒性而言,是對(duì)人體有溶血的作用,若皮膚長(zhǎng)期浸入界面活性劑的水溶液,就會(huì)使皮膚表面的皮脂脫脂而造成外傷。而有些界面活性劑是因其獨(dú)特有害的化學(xué)結(jié)構(gòu),再加上本身具有的界面活性力而造毒性,可由其對(duì)皮膚的傷害、急性經(jīng)口毒性、及慢性經(jīng)口毒性來判定.另外,毒性也與生物分解性有密切的關(guān)系。對(duì)于毒性強(qiáng)的界面活性劑,只要是生物分解性良好,對(duì)環(huán)境的毒性也會(huì)在短期內(nèi)消減.但是對(duì)于毒性較弱的界面活性劑,若生物分解性不良,在環(huán)境中累積的濃度會(huì)越來越大,對(duì)生態(tài)的危害反而更大。
天然手工香皂較無毒害的原因 以冷制法作成天然皂清潔品(如手工香皂等)而言,若以化學(xué)性質(zhì)來分類,它是屬脂肪酸系陰離子界面活性劑,但它較無毒害的原因,就是容易被環(huán)境中的細(xì)菌分解,即使吃到肚子里,也會(huì)被胃酸分解成脂肪酸及食鹽,與我們?nèi)粘I钪兴缘氖澄锍煞菹嗤?當(dāng)然不能像食物一樣多吃)。就算殘留在皮膚上,其堿性也會(huì)被皮膚本身自動(dòng)調(diào)整。而以「合成的」界面活性劑做成的清潔用品,之所以較有害人體及環(huán)境,是因?yàn)樗蝗菀妆画h(huán)境中的細(xì)菌分解,縱然毒性不強(qiáng),可是在環(huán)境中累積的濃度越大時(shí),它的毒害性相對(duì)就會(huì)增加,若累積在人體皮膚上,後果可想而知,這可能是時(shí)下皮膚病變?cè)龆嗟脑蛑话桑∧壳耙延醒芯堪l(fā)現(xiàn),有些界面活性劑甚至是一種「環(huán)境荷爾蒙」,會(huì)造成生物的基因突變。因此,「天然的」界面活性劑在使用上比許多「合成的」界面活性劑的清潔用品對(duì)人,生物及環(huán)境都來得安全有保障,所以使用天然手工香皂比一般市售清潔品來的安全,環(huán)保多了。
皂化反應(yīng)(saponification) 皂化反應(yīng)是堿催化下的酯水解反應(yīng),特別是指油脂的水解(水解是一種化學(xué)反應(yīng)的過程,它是利用水將原來的物質(zhì)分解形成另一種新物質(zhì)的過程。)
皂化價(jià)(SAP
Value) 所謂皂化價(jià),它定義為皂化1公克的油脂所需要的堿(即做皂常用的氫氧化鈉)的毫克數(shù)(即1:10)。制作手工香皂時(shí),必需先清楚所用配方中各種油脂的皂化價(jià),才能很精確地計(jì)算出需要使用堿的份量,堿量太多對(duì)皮膚不好,堿量太少油脂的反應(yīng)不完全。
隔水加熱 隔水加熱是一種加熱的方式,相對(duì)的是直接加熱.隔水加熱常是藉由熱水或水蒸氣的溫度,使需加熱的物品加熱到一定的溫度稱之,手工皂的制作上使用這種加熱方式來加熱油脂,在于它較能保持油脂的特性及養(yǎng)份。
入模前濃稠狀態(tài)(Trace) 油脂和氫氧化鈉溶液混合攪拌一段時(shí)間后,皂液會(huì)逐漸濃稠變成像美乃滋一般濃稠的狀態(tài),此時(shí)若以不銹鋼湯匙或攪拌棒勾點(diǎn)皂液,并在皂液表面劃一個(gè)「8」字,滴下的皂液會(huì)留下明顯的痕跡,這種狀態(tài)稱為"trace",這是制作手工皂最重要的一個(gè)步驟,沒有做好就整個(gè)毀了,稠度不夠皂化反應(yīng)不完全,容易造成油、水分離的現(xiàn)象,或做出的皂太軟.太稠則會(huì)不好入模,甚至沒有入模就已經(jīng)結(jié)成塊了。
加速Trace、加速皂化或變色 當(dāng)油脂和氫氧化鈉溶液這兩種材料混合攪拌至入模前濃稠狀態(tài)時(shí),為了消除肥皂熟成後仍存在的油脂味,一般都會(huì)添加香精來蓋味,多數(shù)香精在加入時(shí),都會(huì)和殘留的氫氧化鈉反應(yīng)而使?jié)獬頎顟B(tài)的皂液更加快速濃稠.這種因香精或其他添加物造成皂液比未加這些東西時(shí)增快凝固,稱之為加速「Trace」或「加速皂化」。另外,有些香精會(huì)改變香皂熟成後的顏色,或使香皂的顏色變深,一般稱之為「變色」.
熟成期(Cure
Stage) 濃稠狀態(tài)后的皂液入模後,約需2~3天方可脫模,而脫模後的皂并不能立刻使用,因?yàn)檫@時(shí)候香皂本身還在反應(yīng)過程中,它的堿度還很高,需等一段時(shí)間使皂化反應(yīng)逐漸完成,而它的堿度也就會(huì)持續(xù)下降(若不經(jīng)過這段時(shí)間等待而立即使用,不僅會(huì)非常刺激皮膚,更是有害于皮膚,這段時(shí)間稱之為"熟成期".一般手工香皂約需等待4周的熟成期,但有些皂如純橄欖油皂或是含蓖麻油比例較高的皂需要更長(zhǎng)的熟成期,甚至需要2個(gè)月的等待。
出油及油斑 肥皂基本材料是油脂和氫氧化鈉溶液,而冷制法制成的手工香皂是藉著皂化反應(yīng)使二種材料變成清潔用品的皂,而反應(yīng)過程是靠攪拌使材料混合均勻,然而不管是人工或是機(jī)器攪拌通常無法完全均勻,所以市售香皂都會(huì)用過量的氫氧化鈉溶液讓油脂完全反應(yīng),再藉由飽和食鹽水洗出甘油及多量的水洗除多余的堿。但采用冷制法制成的手工香皂,為了保護(hù)身體肌膚,通常不會(huì)使用過量的氫氧化鈉溶液讓油脂反應(yīng)完全,反倒是常用過量的油脂把氫氧化鈉完全,因此有人稱這種肥皂為「超脂肥皂」。由于油脂過量的緣故,在肥皂內(nèi)部未能完全反應(yīng)的油脂,浮到皂的表面,這就叫「出油」,若是一點(diǎn)點(diǎn)的,就叫做「油斑」(但也有人將冷制皂內(nèi)所含的甘油在遇到潮濕空氣時(shí)吸收水汽,而在皂的表面形成一層油油的狀態(tài)也稱為出油,但與前面所述的是完全不同的情形)。事實(shí)上,冷制法制成的手工香皂會(huì)出油,足以證明它的含堿量是相當(dāng)?shù)偷?通常出油的冷制皂用pH試紙測(cè)pH值約為7~8),對(duì)人體肌膚就不會(huì)有傷害了,只是不大好看而已。
酸堿值(pH值) 一般人對(duì)于酸堿的概念,不外乎是酸性、中性、堿性。然而要進(jìn)一步地了解酸堿的程度,就必須用用科學(xué)量化的方式來呈現(xiàn),通常就是用物質(zhì)溶解在水中解離出氫離子濃度來表示,這也就是所謂的酸堿值(pH值)
,一般以pH=7為中性作為分界,若PH小于7則為酸性,若PH大于7則為堿性。
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