صناعة الصابون

بحــــــــــث حول: صنـــــــــــاعة الصابون







من إنشاء التلميذ:
- طالب يونس عـــلاء الدين
القـسم: 1 ج م ع تك 3
المؤسسة :عبد الحميد بن باديس
الموســـم الدراسي :2011-2012

الفـــــــــهرس:
1 مـــقدمة

2 كيفية صناعــة الصابون:
أ/طريقة الغلية
ب/المعاجة المستمرة
ج/قوالب الصــابون
د/الحبيبات و القشور

3 نبدة تاريخية:
أ/الصـــابون في الماضي
ب/تطـــور المنـظفات

4 المــــراجع


مقدمــة:
المنظف والصابونيُقصد بالمنظف المادة التي تقوم بتنظيف الأسطح القذرة أوالمتسخة. والصابون أحد أنواع المنظفات، ولكن كلمة منظِّف تُشير عادة إلى المنظفاتالصناعية فقط، ذات التركيب الكيميائي المختلف عن الصابون.
تُحضَّر منتجات الصابون والمنظف في شكل قوالب أو قشور أو حبيبات أو سوائل أوأقراص. ويستخدم الناس الصابون لغسل أجسامهم، حيث يغسلون شعورهم بالصابون والمنظفات. والاستحمام اليومي بالصابون يمنع الوسخ أو القذارة، كما يمنع دهون الجسم الطبيعيةمن قفل مسام الجلد. وينظف الأطباء القروح والجروح بالصابون لقتل الجراثيم التيتُسَبِّبُ التلوُّثَ والعدْوى.
وللمنظفات والصابون استخدامات منزلية وصناعية متعددة. ويستخدم الناس هذهالمنتجات في غسل الأطباق والملابس وتنظيف الأرضيات والشبابيك والقيام بأعمال منزليةأخرى متعددة. وتستخدم الصناعات المنظفات والصابون منظفات ومواد تزليق أو تشحيم أوتلميع. وعلى سبيل المثال، يستخدم صُـنـّاع إطارات المطاط الصابون على الإطاراتالساخنة لمنع التصاقها بالقوالب المستخدمة في عملية إعطاء المطاط درجة الصلابةالمرغوبة المسماةتقسية المطاط.
وتحتوي بعض زيوت المحركات على المنظفات التي تعمل على إزالة السناج أو السخاموالغبار والجسيمات الأخرى التي يمكن أن تضر بأجزاء المحرك. ويُستخدم الصابون كذلكفي تلميع المجوهرات وترطيب الجلد.
وتحتوي المنظفات والصابون على عامل تنظيف أساسي يعرف باسمالفعال السطحيأوالعامل النشط سطحيًا. وتتركب العوامل النشطة سطحيًا من جزيئات ترتبطبجسيمات الأوساخ أو القذارة في الأشياء الملوثة. وتقوم الجزيئات النشطة بسحب جسيماتالقذارة خارج الأشياء المتسخة وتحتفظ بالوسخ في ماء الغسيل إلى أن يتم شطفهاوإزالتها بعيدًا.
تُنتج الصناعة الكيميائية تشكيلةً أو مجموعةً متنوعةً وواسعةً من العواملالصناعية النشطة سطحيًا، لكل منها تركيب كيميائي مختلف. وتحتوي معظم المنظفات علىالعامل النشط سطحيًا بالإضافة إلى مواد كيميائية أخرى بإمكانها تحسين قابلية المنظفعلى التنظيف وجعله أسهل استخدامًا. وتتكون جميع أنواع الصابون، بصفة أساسية، من نوعالمادة نفسها النشطة سطحيًا، كما يمكن أن تحتوي المنظفات والصابون على مكوناتإضافية مثل المواد العطرية والملونات ـ مواد التلوين.
تتفوق المنظفات على الصابون بعدد من المزايا. فعلى سبيل المثال، تتميز المنظفاتبقابليتها للتنظيف بفعالية في الماء العسر الذي يحتوي على بعض المعادن، وليسبالإمكان استخدام العديد من أنواع الصابون للتنظيف في الماء العسر بفعالية، حيثتتفاعل هذه الأنواع من الصابون مع الأملاح لتكوين مادة تعرف بجير الصابون أو زبدالصابون. ولا يذوب الزبد في الماء، ولذا يصعب إزالته من الأنسجة والأسطح الأخرى. ويسبب جير الصابون كذلك، ما يعرف بحلقة حوض الاستحمام أو الترسبات على حوائطحوضالاستحمام. ولا تترك المنظفات مثل هذه الترسبات، كما أنها تخترق المناطقالملوثة بكفاءة أفضل مما يفعله الصابون. هذا بالإضافة إلى ذوبان المنظفات بسهولةأكبر في الماء البارد




كـــيفية صناعة الصابون:
المكونات الأساسية للصابون هي 1- الدهون أو الزيوت 2- المواد الكيميائيةالمعروفةبالقلويات. ويمكن أن يستخدم صنّاع الصابون الدهون الحيوانية أوالزيوت النباتية مثل زيت جوز الهند وزيت الزيتون. ويستخدم معظم صنّاع الصابونهيدروكسيد الصوديوم (غالبًا ما يدعى محلول القلي أو الصودا الكاوية) مادة قلوية. أما هيدروكسيد البوتاسيوم فهو المادة القلوية في الصابون السائل، وبعض أنواع صابونالقوالب أو القطع. ويستخدم صنَّاع الصابون طريقتين رئيسيتين لتحضير الصابون هما:طريقة الغلاية وطريقة المعالجة المستمرة.

طريقة الغلاية:حتى بداية الأربعينيات من القرن العشرينكانت شركات الصابون تحضِّر معظم الصابون في غلايات كبيرة. ولا يزال بعض أنواعالصابون يُحَضَّر بهذه الطريقة، حيث تُستخدم لذلك صهاريج فولاذية بطول يعادل ارتفاعثلاثة طوابق، وبإمكانها احتواء 45,000 كجم من مكونات الصابون. ويقوم بخار الماء فيالأنابيب الملفوفة حول الصهريج بتسخين خليط الدهن والقلوي لعدة ساعات.
تثير الحرارة التفاعل الكيميائي المعروف بتفاعلالإماهةأوالتَّصبُّن، الذي يؤدي إلى تكوّن قشدة الصابون في الخليط. ثم يضاف ملحالطعام إلى خليط الصابون لفصله إلى طبقتين. ويرتفع الصابون، ويعرف عند هذه المرحلةبالصابون الصرف، إلى أعلى الخليط، ويبقى محلول القلوي الفائض والملح وسائلمعروف باسمالجليسيرولأسفل طبقة الصابون.
تُضاف المكوّنات الأخرى في خلاطات ضخمة تُعْرفُ بالركائز أو الخزانات. وتشتملهذه الإضافات على المواد العطرية والملونات و المطهرات (قاتلات الجراثيم) و الدعائمأو الحوامل (تضاف إلى الصابون لتقوية فاعليته التنظيفية). بعد ذلك تتجمد قشدةالصابون على شكل قضبان أو قطع أو تُصنَّع على هيئة قشور أو حبيبات.
المعالجة المستمرة:تنتج العملية المستمرة لتحضير الصابونفي خلال ساعات كمية من الصابون تعادل ما يُحضَّر في أيام بوساطة طريقة الغلاية. ويستخدم صناع الصابون، في العملية المستمرة أنبوب الفولاذ المقاوم للصدأ المعروفبالمُمَيّه. ويبلغ قطر الأنبوب 90سم وارتفاعه حوالى 25م. ويُضخ الماء المضغوطعند ضغط مرتفع وهو مُسَخَّن لدرجة حرارة تبلغ 260م° في أعلى قمة المميّه. وتقوم فيالوقت نفسه آلة بضخ الدهن الساخن في أسفل المميه وعندئذ يتحلل الدهن إلى الأحماضالدهنية والجليسيرول. وترتفع الأحماض الدهنية إلى أعلى المميه، ثم تُزال منهوتُنقىَّ وتخلط مع القلوي لعمل الصابون. ويخلط الصابون بعد ذلك بالمكونات الأخرى فيالركيزة ويشكل على هيئة قضبان أو قشور أو حبيبات.
قوالب الصابون:تُحضَّر قطع الصابون أو قوالبه لاستخدامهافي الاستحمام والغسيل. ويستخدم الصناع عدة طرق لعمل قطع الصابون. ويحضرونالصابون الطافيبمزج المحلول الساخن للصابون بالهواء في آلة مزودة بملفاتتبريد. وتقوم الآلة بتبريد الصابون وضغطه إلى الخارج على هيئة قضيب طويل متصل.
وفي طريقة أخرى، تقوم عدة مجموعات من الأسطوانات تعرف بالطواحين، بخلط وضغط قشورالصابون لعمل الصابون المطحون. وتنتج عملية الطحن صابونًا جامدًا يعطي رغوة أفضل منالصابون الطافي.
تقوم آلات تشطيب حديثة بعمل قطع الصابون بنوعية أفضل من تلك المنتجة بالطرقالأخرى. ولإزالة الرطوبة والشوائب من الصابون، تقوم آلة برش رذاذ الصابون الصرفالساخن في غرفة مفرغة، أي ذات ضغط منخفض. ويقطع الصابون الجاف بعد ذلك على هيئةعصائب تلقم أو تُغَذَّى في وحدة أو وحدتينللعجن. وتضاف المواد العطرية إلىالصابون في وحدات العجن ثم يُخرج منها الصابون على هيئة قضيب يعرفبالزند.
يقطع الصابون المُحضَّر بأي من الطرق السابقة إلى قطع صغيرة بالحجم المطلوب تعرفبالقوالب الخام. ثم تقوم آلةالكبسأوالدمغبتشكيل القطعبأشكال متنوعة ودمغ أو طبع العلامة التجارية لاسم الصابون على القطع الجاهزة.
تُعْرفَ قطع الصابون الجاهزة المستخدمة للاستحمام عادةًبصابون التواليت. وتتألف هذه الأنواع من الصابون، بشكل رئيسي، من مادة الصابون أو من خليط الصابونوالمواد الصناعية النشطة سطحيًا، حيث تعمل هذه المواد على كسر جير الصابون وتمنعتكون حلقات الأوساخ والترسبات الأخرى على جدران أحواض الاستحمام. ويحتويصابونالتواليت المزيل للروائحعلى كمية قليلة من مطهر أو مادة قاتلة للجراثيم.
الحبيبات والقشور:تنتج غالبية الصابون المستخدم للتنظيفالمنزلي على هيئة حبيبات أو قشور رقيقة. ويُحضر الصناع حبيبات الصابون بضخ الصابونالساخن من الركيزة إلى أعلىبرج تجفيف عالٍ،حيث يُرش الصابون في تيار منالهواء الحار يعمل على تجفيفه في هيئة حبيبات كروية تسقط على قاع البرج. ويعمل مرشحخاص على إزالة الجسيمات الدقيقة جدًا. أما الحبيبات الكبيرة فَتُنْخَل تاركة فقطالحبيبات ذات الحجم المتماثل تقريبًا.
تُحضر قشور الصابون عن طريق صبه أو سكبه من الركيزة أو الحاوية بين أسطوانتيفولاذ دوارتين، إحداهما حارة والأخرى باردة، حيث تلتصق طبقة رقيقة من الصابونبالأسطوانة الباردة. وعند دوران الأسطوانة يُقطّع الصابون إلى أشرطة يتم كشطها منسطح الأسطوانة بوساطة سكين. ثم تدخل أشرطة الصابون إلى مجفف ويتم تكسيرها أوتقطيعها إلى قشور رقيقة.
نبذة تاريخية
الصابون في الماضي:لا يعرف أحد متى وأين حَضَّر الإنسانالصابون لأول مرة. ففي حوالي القرن السادس قبل الميلاد كان الفينيقيون يحضرونالصابون من دهن المعز ورماد الخشب. وفي بعض الأحيان بادل التجار الفينيقيونالسلتيين الصابون بمنتجاتهم. كما حضر السلتيون كذلك الصابون بأنفسهم من دهن الحيوانورماد الخشب.
كان الصابون، في الأزمنة السالفة، يثمن بوصفه مادةً طبية. أما التعرف بصورة كليةعلى خصائصه بصفته مادة تنظيف فقد تمت في وقت متأخر جدًا.
استخدم الناس الذين عاشوا في بلاد الغال (المعروفة بفرنسا حالياً) في حوالي عام 100م صابونًا أوليًا خامًا. كان العرب المسلمون أول من اكتشف مادة الصودا الكاوية (النطرون) واستخدموها في صناعة الصابون والحرير الصناعي، وكان جابر بن حيان هو الذياكتشف هذه المادة، وانتقلت صناعة الصابون إلى أوروبا عبر الأندلس، ولم تبدأ صناعةالصابون في بريطانيا إلا في القرن الثالث عشر الميلادي.
وبنهاية القرن الثامن عشر الميلادي اكتشف العالم الفرنسي نيكولا ليبلانك إمكانيةصنع محلول القلي من ملح الطعام. وتلا اكتشاف ليبلان اتساع صناعة الصابون وبيعهلإنتاجه بأثمان زهيدة في متناول كل فرد تقريبًا.
بدأت صناعة الصابون في أمريكا الشمالية مع بداية القرن التاسع عشر، حيث قام بعضالأفراد بجمع نفايات الدهون وحضَّروا الصابون في صهاريج حديدية كبيرة، وكانوا يصبونالصابون المنتج في إطارات خشبية كبيرة ليتجمد ويقطعون الصابون المتجمد إلى قوالبكانت تباع من بيت لبيت.
ومنذ بداية القرن العشرين أدخل الصناع تحسينات ضخمة على جودة الصابون ولونهورائحته وقدرته التنظيفية.
تطورالمنظفات:تطور المنظفات.عادة ما ينسب الفضل في تطوير أول فعالسطحي صناعي إلى العالم الألماني فريتزجونثر الذي تمكن في عام 1916م من تطوير هذهالمادة للاستخدام في المنظفات. واستخدمت الصناعة منتجه، ولكنه لم يستعمل في المنازلبسبب خشونته. وفي سنة 1933م أُدخلت المنظفات المبنية على الفعالات السطحية الصناعيةلأول مرة في الولايات المتحدة. ولقد أبطأ نقص الدهون والمواد الكيميائية الأخرىخلال الحرب العالمية الثانية (1939 ـ 1945م) التطور اللاحق لهذه المنتجات. ولكن بعدالحرب بدأت عدة شركات للصابون في إنتاج المنظفات المبنية على الفعالات السطحيةالصناعية.
قبل عام 1965م أدت المنظفات المستخدمة في تنظيف البالوعات التي تصب في مجاريالمياه المستعملة، إلى تكوين رغوة سطحية على الأنهار وجداول المياه. ويرجع ذلك إلىاحتواء المنظفات على الفعال السطحي المعروفبسلفوناتألكيل البنزينوالتي لاتتكسر كليًا في أنظمة معالجة المياه المستعملة. وفي عام 1965م، وبعد أكثر من عشرسنوات من البحث، طوَّرت صناعة المنظفات فعالاً سطحيًا يسمىسلفوناتألكيلالبنزين الخطيالذي تستطيع البكتيريا تكسير جزيئاته بسرعة وبصورة تامة. وبالتالي فإن المنظفات التي تحتوي على هذه المادة الجديدة لا تكوّن الرغوةالسطحية.
وفي بداية السبعينيات من القرن العشرين الميلادي لاحظ العلماء أن الموادالكيميائية المعروفةبالفوسفاتوالمستخدمة ركائز أو حوامل للمنظفات قد أسهمتفي تلويث المياه. فعندما تدخل هذه المواد والكيميائيات الأخرى الأنهار والبحيراتفإنها تعمل ببساطة على زيادة درجة التسميد للنباتات المائية المعروفةبالطحالب. ويؤدي التسميد الزائد إلى زيادة نمو هذه النباتات مما يؤدي إلىاستهلاك مَدَد الأكسجين في الماء، وهو ما يهدد حياة الأسماك في هذه المياه ويؤديبالتالي إلى موتها. وتعمل أجسام الأسماك الهالكة على تلويث مياه الأنهار والبحيراتالتي تصبح خانقة بوساطة الطحالب.
وللمساعدة على حل هذه المشكلة عملت حكومات بعض الدول على تقييد بيع المنظفاتالتي تحتوي على مادة الفوسفات، وبالتالي خَفَّض الصناع كمية الفوسفات في العديد منالمنظفات، كما طوروا بدائل عديدة للفوسفات تمكنهم من إنتاج منظفات خالية منالفوسفات.







المراجع:
الموسوعة العربية 2004
الأنترنت

شكرا على الموضوع و بالتوفيق