비누

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배경

비누는 동물성 지방 또는 식물성 기름과 가성 소다의 조합입니다. 물에 용해되면 표면의 먼지를 분해합니다. 오랜 세월 동안 비누는 정화, 피부 염증 치료, 모발 염색, 연고 또는 피부 연고에 사용되었습니다. 그러나 오늘날 우리는 일반적으로 비누를 클렌저나 향수로 사용합니다.

비누의 정확한 기원은 알려져 있지 않지만 로마 자료에 따르면 기원전 600년 <작은> 시기로 거슬러 올라갑니다. , 페니키아 인들이 염소 수지와 나무 재로 준비했을 때. 비누는 고대 영국 거주자인 켈트족도 만들었습니다. 비누는 주로 약으로 로마 제국 전역에서 널리 사용되었습니다. 세제로서의 비누에 대한 언급은 2세기까지 등장하지 않습니다. A.D. 8세기까지 비누는 프랑스, ​​이탈리아, 스페인에서 흔했지만 17세기까지 유럽의 나머지 지역에서는 거의 사용되지 않았습니다.

비누 제조는 12세기 말 영국에서 시작되었습니다. 비누 제조업자들은 그들이 생산하는 모든 비누에 대해 무거운 세금을 내야 했습니다. 세금 징수원은 근무 시간 이후에 불법 비누 제조를 방지하기 위해 매일 밤 비누 끓이는 팬의 뚜껑을 잠갔습니다. 높은 세금 때문에 비누는 사치품이었으며 1853년 세금이 폐지될 때까지 영국에서는 일반적으로 사용되지 않았습니다. 19세기에 비누는 저렴하고 유럽 전역에서 인기가 있었습니다.

초기 비누 제조업체는 단순히 나무 재와 동물성 지방 용액을 끓였습니다. 냄비 상단에 형성된 거품 물질. 식히면 비누가 된다. 1790년경, 프랑스의 비누 제조사 Nicolas Leblanc는 일반 식탁 소금 에서 가성 소다(수산화 나트륨)를 추출하는 방법을 개발했습니다. (염화나트륨), 비누의 나무 재 성분을 대체합니다. 프랑스 화학자 Eugene-Michel Chevreul은 1823년에 비누 형성 과정(영어로는 비누화라고 함)을 구체적인 화학 용어로 설명했습니다. 비누화에서는 화학적으로 중성인 동물성 지방이 지방산으로 분해되어 알칼리성 탄산염과 반응하여 비누, 글리세린을 부산물로 남깁니다. 비누는 19세기 말까지 산업화 과정을 거쳐 만들어졌지만, 미국 서부 개척자들과 같은 농촌 지역 사람들은 집에서 계속 비누를 만들었습니다.

원자재

비누에는 지방과 알칼리라는 두 가지 주요 원료가 필요합니다. 오늘날 가장 일반적으로 사용되는 알칼리는 수산화나트륨입니다. 수산화칼륨도 사용할 수 있습니다. 칼륨계 비누는 나트륨계 비누보다 물에 더 잘 녹기 때문에 "부드러운 비누"라고 합니다. 부드러운 비누는 단독으로 또는 나트륨 기반 비누와 함께 면도 제품에 일반적으로 사용됩니다.

과거에는 동물성 지방을 도축장에서 직접 얻었습니다. 현대의 비누 제조업자들은 지방산으로 가공된 지방을 사용합니다. 이것은 많은 불순물을 제거하고 글리세린 대신 물을 부산물로 생성합니다. 올리브 오일, 팜 커널 오일, 코코넛 오일을 포함한 많은 식물성 지방도 비누 제조에 사용됩니다.

첨가제는 비누의 색상, 질감 및 향을 향상시키는 데 사용됩니다. 비누 혼합물에 향수와 향수를 첨가하여 위의 그림은 비누를 만드는 주전자 과정을 보여줍니다. 먼지의 냄새를 덮고 상쾌한 냄새를 남깁니다. 비누의 질감을 좋게 하는 연마재로는 활석, 실리카, 대리석 부석(화산재) 등이 있습니다. 무색소로 만든 비누는 칙칙한 회색이나 갈색이지만 현대제조업체들은 소비자의 마음을 사로잡기 위해 비누를 염색하고 있다.

제조
프로세스

비누를 만드는 주전자 방법은 오늘날에도 소규모 비누 제조 회사에서 사용하고 있습니다. 이 프로세스는 완료하는 데 4일에서 11일이 소요되며 사용되는 오일의 다양성으로 인해 각 배치의 품질이 일정하지 않습니다. 1940년경 엔지니어와 과학자들은 연속 공정이라고 하는 보다 효율적인 제조 공정을 개발했습니다. 이 절차는 오늘날 전 세계의 대형 비누 제조 회사에서 채택하고 있습니다. 이름에서 알 수 있듯이 연속 공정에서 비누는 한 번에 한 배치가 아니라 연속적으로 생산됩니다. 기술자는 연속 공정에서 생산을 더 잘 제어할 수 있으며 단계는 케틀 방식보다 훨씬 빠릅니다. 비누 배치를 완료하는 데 약 6시간밖에 걸리지 않습니다.

주전자 프로세스

끓이기

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1 3층 높이에 수천 파운드의 재료를 담을 수 있는 강철 탱크인 주전자에서 지방과 알칼리를 녹입니다. 주전자 안의 증기 코일은 배치를 가열하고 끓입니다. 끓인 후 지방이 알칼리와 반응하여 덩어리가 두꺼워져 비누와 글리세린이 생성됩니다.

염장

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2 이제 비누와 글리세린을 분리해야 합니다. 혼합물은 소금으로 처리되어 비누는 위로 올라가고 글리세린은 바닥으로 가라앉습니다. 주전자 바닥에서 글리세린이 추출됩니다.

강력한 변화

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3 비누화되지 않은 소량의 지방을 제거하기 위해 강한 가성 용액을 주전자에 첨가합니다. 프로세스의 이 단계를 "강력한 변경"이라고 합니다. 덩어리를 다시 끓이고 마지막 지방이 비누로 변합니다. 이때 배치에 또 다른 염처리를 하거나 제조업체가 다음 단계를 진행할 수 있습니다.

피칭

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4 다음 단계는 "피칭"입니다. 주전자의 비누는 물을 추가하여 다시 끓입니다. 덩어리는 결국 두 개의 층으로 분리됩니다. 최상층은 비누 70%와 물 30%로 구성된 "순수 비누"라고 합니다. "검은색"이라고 하는 아래쪽 층에는 대부분의 물뿐만 아니라 흙과 소금과 같은 비누의 불순물이 대부분 포함되어 있습니다. 깔끔한 비누는 위에서 떼어냅니다. 그런 다음 비누가 냉각됩니다. 마무리 과정은 1940년경에 개발되어 오늘날의 주요 비누 제조 회사에서 사용되는 위의 그림은 비누를 만드는 연속적인 과정을 보여줍니다. . 연속 공정으로 만드는 비누와 동일합니다.

지속적인 프로세스

분할

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1 연속 공정의 첫 번째 단계는 천연 지방을 지방산과 글리세린으로 분해하는 것입니다. 사용된 장비는 하이드롤라이저(hydrolizer)라고 불리는 배럴 직경의 수직 스테인리스 스틸 컬럼입니다. 높이가 24m(80피트)에 이를 수도 있습니다. 컬럼에 부착된 펌프와 미터는 공정의 정밀한 측정과 제어를 가능하게 합니다. 용융된 지방은 컬럼의 한쪽 끝으로 펌핑되고 ​​다른 쪽 끝에서는 고온(266°F[130°C])의 물과 압력이 도입됩니다. 이것은 지방을 두 가지 구성 요소로 나눕니다. 더 많은 지방과 물이 들어감에 따라 지방산과 글리세린이 지속적으로 펌핑됩니다. 그런 다음 지방산은 정제를 위해 증류됩니다.

믹싱

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2 정제된 지방산을 정확한 양의 알칼리와 혼합하여 비누를 만듭니다. 연마제 및 방향제와 같은 다른 성분도 혼합됩니다. 그런 다음 뜨거운 액체 비누를 휘핑하여 공기를 포함할 수 있습니다.

냉각 및 마무리

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3 비누를 틀에 붓고 굳혀서 큰 판으로 만들 수 있습니다. 특수 냉동고에서 식힐 수도 있습니다. 슬래브는 막대 크기의 더 작은 조각으로 절단된 다음 각인되고 포장됩니다. 분할에서 마무리까지 전체 연속 공정을 몇 시간 안에 완료할 수 있습니다.

밀링

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4 대부분의 세면용품 비누는 밀링이라는 추가 가공을 거칩니다. 밀링된 바는 밀링되지 않은 비누보다 거품이 더 잘 일어나고 더 미세한 일관성을 갖습니다. 냉각된 비누는 분쇄하고 반죽하는 여러 세트의 무거운 롤러(밀)를 통해 공급됩니다. 향수는 휘발성 오일이 차가운 혼합물에서 증발하지 않기 때문에 이 때 가장 잘 섞일 수 있습니다. 비누가 분쇄기에서 나온 후 매끄러운 실린더로 압축되어 압출됩니다. 압출 비누를 막대 크기로 자르고 스탬프를 찍고 포장합니다.

부산물

글리세린은 비누 제조의 매우 유용한 부산물입니다. 핸드로션, 의약품, 다이너마이트 등 화약류의 주성분인 니트로글리세린을 만드는데 사용된다.