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비누의 제조 방법 「비누화-법, 중화법」
비누를 제조하는 두가지 방법
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첫째 : 유지 그 자체를 알칼리로 가수분해 하는 「비누화」
둘째 : 유지로 부터 꺼낸 지방산과 알칼리를 직접 반응시키는「중화」
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비누는 이 두종류 중, 어느 방법으로 만드냐에 따라, 다음과 같이 나뉩니다.
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반응명 |
제법명 |
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비누화-법 |
비누화 염석법 |
| 가열공법 (hot process) |
| 냉 제법(cold process) |
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중화-법 |
중화법 | |
1.가열에 의한 비누화 법(가마검화법, 배치법)
가열에 의한 비누화 법은, 전통적인 비누 제조법입니다. 솥에 원료 유지와 알칼리제를 교반 하면서 가열해, 비누화(saponification :에스테르의 가수분해) 반응을 일으키고 비누를 만듭니다.
| 1 : 비누화 |
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원료유지 : 식물성 유지 : 올리브 유, 팜 유, 야자 유, 피마자 유, 등등
동물성 유지 : 우지, 돈지, 어유 등을
가성소다(수산화나트륨)와 물을 넣고, 가열 혼합공정 |
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| 2 : 염석 |
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비누화된 비누교(비누소지가 되기전 질펀한 상태)를
소금물 또는 식염수를 넣어서 씻어 주면 비누소지, 글리세린, 불순물 들이 분리가 되는 과정
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| 3 : 비누소지 |
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1,2 에서 얻어진 비누소지(비누베이스)를 건조하고 용도에 맞게 자르는 공정
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| 4 : 가공 |
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필요한 곳에서(수입국,비누생산공장) 조제에 필요한 재료(향료, 착색제, 보습제, 방부제, 등등)를 혼합 반죽 공정
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| 5 : 압출-성형 |
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압출하고 절단해서 필요한성형(상품화)으로 비누를 생산
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| ★ 세계적으로, 위 공정을 한곳에서 만드는 나라는 많지 않습니다. 대부분은 원료유지(팜과 야자, 올리브)가 나오는 나라에서
비누소지를 만들고, 필요한 다른나라에서는 비누소지를 수입을 해 ④번 공정부터 2차 가공공정을 거쳐 완성됩니다. |
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열에 의한 비누화 법은, 전통적인 비누 제조법입니다.
솥에 원료 유지와 알칼리제를 교반 하면서 가열해, 비누화(saponification :에스테르의 가수분해) 반응을 일으키고 비누를 만듭니다.
a. 비누화 - 염석법[salting out methodprotein]
비누화 반응이 끝난 뒤에 염석 하므로, 순도 높은 비누를 얻을 수 있습니다.
1. 유지에 가성 소다(수산화 나트륨)를 더해 잘 혼합한다.
2. 유지와 가성 소다의 혼합물을 가열해 비누화 반응을 일으킨다.
3. 비누화 반응에 의해서 얻을 수 있던 비누교(비누소지가 되기전 질펀한 상태)를
염석 해, 니트 솦(neat soap : 비누 소지)과, 글리세린, 불순물을 나눈다
【비누화】: 먼저 가마에 혼합원료 유지를 넣고 가열하여 교반하면서 가성소다
[수산화나트륨]를 첨가해 혼합하면, 지방산나트륨 [비누]이 됩니다.
【염석】 : 비누교는, 소금물과 같은 전해질에서는 녹지 않는 성질이 있기 때문에 그것을 이용해,
비누교를 몇번이나 소금물로 씻어, 비누와 글리세린, 불순물을 분리하는 과정.
( 순도 높은 비누를 얻을 수 있습니다.)
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b. 가열공법(hot process) :
비누화 반응이 끝난 뒤에 염석 하지 않는 방법입니다. 가정이나 지역에서 소규모에 만들어지는, 폐유 비누는, 대체적으로 이 방법으로 만들어지는 경우가 대부분 입니다.
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1. 유지에 가성 소다(수산화 나트륨) 또는 가성 칼리(수산화 칼륨)를 더해 잘 혼합한다
2. 상기의 혼합물을 가열해 비누화 한다
3. 비누화 반응에 의해서 얻을 수 있던 비누교를 염석 하지 않고 완성한다
염석을 하지 않기 때문에,
완성된 비누에는 글리세린외, 미반응의 유지나 유지중의 불순물도 그대로 남습니다.
그 때문에 비누의 순도는 저급 지방산입니다.
그렇지만, 남은 불순물이 보습제의 기능을하기 때문에 피부를 보호하는 기능을 하기도 합니다.
그러나 한편으로는, 그 불순물이 원인으로 변질되기도 합니다.
가성칼리로 만드는 비누는 액상이 되기 위해, 염석을 할 수 없습니다.
따라서, 액체 비누는 이 방법으로 만들어지는 것이 많습니다.
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c. 냉 제법(cold process)
유지에 가성 소다(수산화 나트륨)를 더해 교반 한다, 가열하지 않고 자연스럽게 발생하는 반응열만으로 비누화를 실시해 얻은 비누교를 염석 하지 않고 완성한다.
글리세린외, 미반응의 유지나 유지중의 불순물도 그대로 남아, 비누의 순도는 높지 않습니다.
일부러 미반응의 유지가 남도록 설계해, 세정력이 마일드인 과지방으로 만드는 경우도 있는 것 같습니다.
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2 .중화법
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미리 유지를 분해해, 얻을 수 있는 지방산만을 알칼리와 반응시키는 방법입니다.
고압 분해솥으로 유지를 지방산과 글리세린 으로 분해한다.
지방산만을 가성 소다(수산화 나트륨) 또는 가성칼리(수산화 칼륨)로 중화 해 완성한다 .
최초부터 지방산만을 사용하므로, 불순물을 없애는 염석은 필요 없습니다.
지방산의 종류를 선택할 수 있으므로, 자극성이 있는 저급 지방산을 뽑는 등의 세공이 쉬워집니다.
비누화염석법의 비누보다 변질하기가 쉬운 경향이 있읍니다. |
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비누의 마무리 공정
비누화 염석법 또는 중화법으로 얻을 수 있던 니트솝(비누 소지)은,
건조·배합·성형이라고 하는 공정을 거치고, 고형 비누라고 하는 제품이 됩니다.
니트솝을 고형 비누에 성형하는 방법은
「거푸집(틀) 반죽법」, 「기계 반죽법」의 2 종류에 크게 나눌 수 있습니다.
1.거푸집(틀) 반죽법
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- 니트 솝(비누 소지)에 향료, 색소, 보습재, 보존재 등을 더해 열을 가한다.
- 큰 거푸집안에 흘려 넣어, 장시간 걸쳐 냉각하며 굳힌다
- 충분히 차가워져 굳어지면 제품의 크기에 절단 해 자연 건조시킨다
- 형태(틀)에 넣어 압력을 가해, 비누의 외형을 정돈하는 공정을 통해 제품화 한다.
아무형태도 없이, 피아노선으로 절단 한 상태로 판매하기도 한다 거푸집 반죽 비누는 장시간 걸쳐 천천히 냉각하기 때문에, 비누 분자가 큰 결정이 됩니다.
그 때문에 불거나, 녹아서 붕괴되지 않습니다.
수분(25~30%)을 많이 포함하고 있기 때문에, 잘못 냉각이되면 보존하고 있을 때
그 수분이 없어져 비누가 변형하는 일이 있습니다.
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2.기계 반죽법
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- 니트 솝을 주형틀을 거쳐 세단해서, 건조한다
- 충분히 건조하면, 향료, 색소, 보습재, 보존재 등을 더한다.
- 잘 혼합해서 롤로 잘 균질화해서, 압출기계로 막대 모양으로 밀어 내,
그것을 절단하고 형태를 만들어 제품화 한다
기계 반죽에서는, 작업을 효율화하기 위해서 급속 냉각·급속 건조를 실시합니다.
충분히 건조할 수 있기 위해 물의 함유율(약15%)이 적고,
기계의 강한 힘으로 조정 작업간에 비누의 입자가 갖추어져 외형이 예쁜 비누가 생깁니다.
그러나, 거푸집 반죽과는 반대로, 물에 불거나 녹기쉬어 붕괴되기 쉬운경향이 있습니다.
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