Savon

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Contexte

Le savon est une combinaison de graisse animale ou d'huile végétale et de soude caustique. Lorsqu'il est dissous dans l'eau, il détache la saleté des surfaces. À travers les âges, le savon a été utilisé pour nettoyer, soigner les plaies cutanées, teindre les cheveux et comme pommade ou pommade pour la peau. Mais aujourd'hui, nous utilisons généralement du savon comme nettoyant ou parfum.

Les origines exactes du savon sont inconnues, bien que des sources romaines affirment qu'il remonte à au moins 600 BC. , lorsque les Phéniciens le préparaient à partir de suif de chèvre et de cendre de bois. Le savon était également fabriqué par les Celtes, anciens habitants de la Grande-Bretagne. Le savon était largement utilisé dans tout l'empire romain, principalement comme médicament. La mention du savon comme nettoyant n'apparaît qu'au IIe siècle après J.-C. Au VIIIe siècle, le savon était courant en France, en Italie et en Espagne, mais il était rarement utilisé dans le reste de l'Europe jusqu'au XVIIe siècle.

La fabrication du savon a commencé en Angleterre vers la fin du XIIe siècle. Les savonniers devaient payer une lourde taxe sur tout le savon qu'ils produisaient. Le percepteur fermait les couvercles des casseroles de savon chaque nuit pour empêcher la fabrication illégale de savon après les heures de travail. En raison de la taxe élevée, le savon était un article de luxe et il n'est devenu d'usage courant en Angleterre qu'après l'abrogation de la taxe en 1853. Au XIXe siècle, le savon était abordable et populaire dans toute l'Europe.

Les premiers fabricants de savons faisaient simplement bouillir une solution de cendre de bois et de graisse animale. Une substance mousseuse s'est formée au sommet du pot. Une fois refroidi, il a durci en savon. Vers 1790, le savonnier français Nicolas Leblanc développa une méthode d'extraction de la soude caustique (hydroxyde de sodium) à partir du sel de table commun (chlorure de sodium), remplaçant l'élément cendre de bois du savon. Le chimiste français Eugène-Michel Chevreul a mis le processus de formation du savon (appelé en anglais saponification) en termes chimiques concrets en 1823. Dans la saponification, la graisse animale, qui est chimiquement neutre, se divise en acides gras, qui réagissent avec des carbonates alcalins pour former savon, laissant la glycérine comme sous-produit. Le savon était fabriqué à l'aide de procédés industriels à la fin du XIXe siècle, bien que les habitants des zones rurales, comme les pionniers de l'ouest des États-Unis, aient continué à fabriquer du savon à la maison.

Matières premières

Le savon nécessite deux matières premières principales :la graisse et l'alcali. L'alcali le plus couramment utilisé aujourd'hui est l'hydroxyde de sodium. L'hydroxyde de potassium peut également être utilisé. Le savon à base de potassium crée un produit plus soluble dans l'eau que le savon à base de sodium, c'est pourquoi on l'appelle « savon doux ». Le savon doux, seul ou en combinaison avec du savon à base de sodium, est couramment utilisé dans les produits de rasage.

Dans le passé, la graisse animale était obtenue directement d'un abattoir. Les savonniers modernes utilisent des graisses transformées en acides gras. Cela élimine de nombreuses impuretés et produit comme sous-produit de l'eau au lieu de la glycérine. De nombreuses graisses végétales, notamment l'huile d'olive, l'huile de palmiste et l'huile de noix de coco, sont également utilisées dans la fabrication du savon.

Les additifs sont utilisés pour améliorer la couleur, la texture et l'odeur du savon. Des parfums et des parfums sont ajoutés au mélange de savon pour Les illustrations ci-dessus montrent le processus de fabrication du savon en bouilloire. couvrir l'odeur de la saleté et laisser un parfum frais. Les abrasifs pour améliorer la texture du savon comprennent le talc, la silice et la pierre ponce de marbre (cendres volcaniques). Le savon fabriqué sans colorant est de couleur grise ou brune terne, mais les fabricants modernes colorent le savon pour le rendre plus attrayant pour le consommateur.

Le processus de fabrication

La méthode de fabrication du savon à la bouilloire est encore utilisée aujourd'hui par les petites entreprises de fabrication de savon. Ce processus prend de quatre à onze jours et la qualité de chaque lot est inégale en raison de la variété des huiles utilisées. Vers 1940, les ingénieurs et les scientifiques ont mis au point un procédé de fabrication plus efficace, appelé procédé continu. Cette procédure est utilisée aujourd'hui par les grandes entreprises de fabrication de savon dans le monde entier. Exactement comme son nom l'indique, dans le processus continu, le savon est produit en continu, plutôt qu'un lot à la fois. Les techniciens ont plus de contrôle sur la production dans le processus continu et les étapes sont beaucoup plus rapides que dans la méthode de la bouilloire :il ne faut que six heures environ pour terminer un lot de savon.

Le processus de la bouilloire

Bouillir

• 1 Les graisses et les alcalis sont fondus dans une bouilloire, qui est un réservoir en acier pouvant atteindre trois étages de haut et contenir plusieurs milliers de livres de matériau. Les serpentins à vapeur à l'intérieur de la bouilloire chauffent le lot et le portent à ébullition. Après ébullition, la masse s'épaissit à mesure que la graisse réagit avec l'alcali, produisant du savon et de la glycérine.

Salage

• 2 Le savon et la glycérine doivent maintenant être séparés. Le mélange est traité avec du sel, faisant monter le savon vers le haut et la glycérine se déposer vers le bas. La glycérine est extraite du fond de la bouilloire.

Changement fort

• 3 Pour éliminer les petites quantités de graisse non saponifiées, une solution caustique forte est ajoutée dans la bouilloire. Cette étape du processus est appelée « changement fort ». La masse est à nouveau portée à ébullition et la dernière graisse se transforme en savon. Le lot peut subir un autre traitement au sel à ce moment-là, ou le fabricant peut passer à l'étape suivante.

Pitch

• 4 L'étape suivante est appelée « lancement ». Le savon dans la bouilloire est à nouveau bouilli avec de l'eau ajoutée. La masse finit par se séparer en deux couches. La couche supérieure est appelée « savon pur », qui contient environ 70 % de savon et 30 % d'eau. La couche inférieure, appelée « nigre », contient la plupart des impuretés du savon telles que la saleté et le sel, ainsi que la plupart de l'eau. Le savon soigné est retiré du dessus. Le savon est ensuite refroidi. Le processus de finition est le Développé vers 1940 et utilisé par les principales entreprises de fabrication de savon d'aujourd'hui, les illustrations ci-dessus montrent le processus continu de fabrication du savon . même chose que pour le savon fabriqué par le procédé continu.

Le processus continu

Fractionnement

• 1 La première étape du processus continu divise la graisse naturelle en acides gras et en glycérine. L'équipement utilisé est une colonne verticale en acier inoxydable du diamètre d'un baril appelée hydrolyseur. Il peut mesurer jusqu'à 80 pieds (24 m). Les pompes et les compteurs fixés à la colonne permettent des mesures et un contrôle précis du processus. La graisse fondue est pompée dans une extrémité de la colonne, tandis qu'à l'autre extrémité, de l'eau à haute température (266°F [130°C]) et sous pression est introduite. Cela divise la graisse en ses deux composants. L'acide gras et la glycérine sont pompés en continu à mesure que plus de graisse et d'eau pénètrent. Les acides gras sont ensuite distillés pour être purifiés.

Mixage

• 2 Les acides gras purifiés sont ensuite mélangés avec une quantité précise d'alcali pour former du savon. D'autres ingrédients tels que des abrasifs et des parfums sont également mélangés. Le savon liquide chaud peut ensuite être fouetté pour incorporer de l'air.

Refroidissement et finition

• 3 Le savon peut être versé dans des moules et laissé durcir en une grande plaque. Il peut également être refroidi dans un congélateur spécial. La dalle est découpée en plus petits morceaux de la taille d'une barre, qui sont ensuite estampés et emballés. L'ensemble du processus continu, du fendage à la finition, peut être accompli en plusieurs heures.

Fraisage

• 4 La plupart des savons de toilette subissent un traitement supplémentaire appelé mouture. La barre broyée mousse mieux et a une consistance plus fine que le savon non broyé. Le savon refroidi est alimenté par plusieurs ensembles de rouleaux lourds (moulins), qui l'écrasent et le pétrissent. Les parfums peuvent être mieux incorporés à ce moment car leurs huiles volatiles ne s'évaporent pas dans le mélange froid. Une fois le savon sorti des moulins, il est pressé dans un cylindre lisse et extrudé. Le savon extrudé est coupé en barre, estampé et emballé.

Sous-produits

La glycérine est un sous-produit très utile de la fabrication du savon. Il est utilisé pour fabriquer de la lotion pour les mains, des médicaments et de la nitroglycérine, le composant principal des explosifs tels que la dynamite.