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Reacción de saponificación
En la manufactura de jabones se realizan ciertos ensayos analíticos en el transcurso de las operaciones y cuando éstas han sido terminadas. Los ensayos más importantes que se realizan con los jabones son: Contenido total de ácidos grasos, Color de los ácidos grasos, Álcali libre, Sal y Glicerol. Las lejías se someten a ensayo para determinar la alcalinidad, la sal y el glicerol.
En los últimos años, se han instalado en todo el mundo fábricas de jabón basadas en el proceso continuo. Las fases básicas de fabricación son análogas a operaciones realizadas en el método de caldera: (1) Saponificación, (2) Lavado del jabón para recuperar la glicerina, y (3) Acabado.
Se opera en contracorriente, y el número de lavados depende de la cantidad de glicerina que ha de ser recuperada del jabón.
Método de Sharples. En este método se usan centrífugas de gran velocidad para separar la lejía del jabón. El método comprende: (1) Saponificación, (2) Lavados, y (3) Acabado y lavado.
Todos los ingredientes se distribuyen automáticamente en el sistema. La producción de jabón limpio de estas instalaciones es de unos 550 Kg/hora y por centrífuga en la etapa final o de acabado de jabones de tocador, y de unos 1100 Kg/hora y por centrífuga de acabado de jabones de lavandería.
Método Mon Savon. Este método se aplica a la manufactura continua de jabón pulido con materias grasas neutras y comprende: (1) Saponificación, (2) Lavado para la extracción de glicerina de los grumos de jabón, y (3) Acabado.
El método de la caldera o de cocción total consta de varios tiempos u operaciones, mediante los cuales se efectúa la saponificación de las materias grasas, la precipitación del jabón en la lejía de jabón concentrada o cola de jabón, la separación de la glicerina y las materias coloreadas de la masa jabonosa por el lavado, y la cocción de acabado para dar el punto a la masa de modo que por el reposo forme un jabón limpio.
En la fabricación del jabón, los caracteres físicos y químicos del producto dependen directamente de las materias primas empleadas. De las grasas y aceites se emplean el sebo, la manteca, aceite de nueces, los residuos de la refinación y endurecimiento de aceites de semilla y algunos aceites marinos.
Materiales no grasos. Las principales no grasas son: la colofina, el aceite de pino y ácidos nafténicos. Estos materiales no grasos no son triglicéridos, y por consiguiente no se forma glicerina cuando se transforman en jabón. Estos jabones se mezclan en pequeñas cantidades con los jabones ordinarios para el uso en lavanderías y jabones industriales.
Sal. Crea el medio salino para facilitar la separación de las corrientes que se generan en la etapa de saponificación. Estas etapas son:
Ø Una corriente de jabón base que se lleva posteriormente a planta de terminación de jabones.
Ø La segunda corriente denominada lejía glicerosa o lejía de saponificación
. Esta solución es tratada para la obtención de la glicerina como subproducto del proceso.
Una vez separadas las dos corrientes, la sal disuelta en la lejía glicerosa, es recuperada y devuelta al proceso de saponificación.
Silicatos. Son materias primas auxiliares que mejoran las características físicas y la calidad del jabón, el consumo de silicatos corresponde aproximadamente a un 5% del peso de la masa de jabón base y se suministra en la etapa previa al secado.
Colorantes. Su función es mejorar el aspecto físico del jabón, al brindarle un cambio de color. Los colorantes contienen 55% color y 45% silicato. Entre los colores más empleados están: Azul ultramar, Verde colanyl; el dióxido de titanio, entre otros. Él colorante se adiciona un 1% en peso de la masa total del producto.
Agua. Durante el proceso de elaboración del jabón se usa el agua en las siguientes etapas:
Ø Como materia prima en la reacción de saponificación
en donde aproximadamente se requieren 1,59 Tn agua/Tn grasa, adicionada en forma "pura" o en solución con el NaOH. Del agua adicionada en la etapa inicial, Aproximadamente el 37% es evaporada, el 31% sale en la lejía de la respectiva saponificación y el restante 32% en la masa de jabón base.
Ø En la etapa de liquidación
se adiciona agua para disminuir la alcalinidad de la masa jabonosa.
En los servicios industriales, para la generación de vapor en calderas, aguas de enfriamiento, y el lavado de equipos.
Los aceites, a saber: de coco, de palma, marinos, de oliva, de cacahuate, de maíz, o de sésamo, se utilizan combinados con las grasas ordinarias utilizadas en la fabricación de jabón. Se usan para jabones especiales con propiedades distintas a las de los jabones comunes.
La grasa o manteca ocupa el segundo lugar en importancia entre las materias grasas usadas para producir jabón. La grasa pocas veces se usa sola en las calderas de saponificación; generalmente se usa combinada con el sebo. Los jabones hechos con manteca son algo más blandos que los fabricados con sebo y no tienen el olor y la estabilidad peculiares de los hechos con sebo.
En la mayor parte de los jabones se utiliza el NaOH al 15-20% de concentración como álcali saponificador o neutralizante.
Los jabones potásicos, que se hacen empleando como álcali la potasa cáustica, son más solubles en agua que los de sodio, y son los denominados jabones blandos.
Las combinaciones de las dos clases de jabones tienen las deseables características de los jabones duros más la rápida solubilidad y la facilidad de formar gran cantidad de espuma, peculiar de los jabones blandos.
þ Caucho Sintético. Se utiliza para emulsionar los ingredientes en agua. Se polimeriza la emulsión hasta formar un látex líquido artificial que se coagula y se somete a proceso para la transformación en caucho.
þ Pinturas. El jabón es importante ingrediente de las pinturas, del popular tipo de emulsión acuosa, que son resinas sintéticas emulsionadas en agua. Los jabones se emplean también con cierta extensión en la elaboración de pigmentos para las pinturas.
þ Plásticos. Se ha tenido buen éxito en la polimerización de emulsiones gracias al empleo del jabón. El producto es una dispersión en agua.
þ Papel. Se utiliza como detergentes, emulsivo y lubricante. Su función más importante es la emulsiva y se utiliza en la fabricación de aprestos, acabados y revestimientos. Es importante la cualidad lubricante para papeles resistentes a la humedad.
þ Producción de petróleo. El jabón se usa en lodos de perforación para aumentar la producción de petróleo de los pozos por su propiedad característica de formar espuma, en la recuperación de petróleo residual de los pozos, para impedir la formación de ceras en las arenas petrolíferas y en las tuberías, y en la recuperación del petróleo del cieno.
Agricultura. Se utiliza en la fabricación de insecticidas y para evitar las infecciones en el ganado.
Se fabrican muchos jabones que contienen ingredientes medicinales para destruir las bacterias y los hongos que no hayan sido eliminados por el lavado o para producir efectos especiales en la piel. Tales ingredientes son: Fenoles, Ácidos cresílicos, Compuestos de mercurio, Azufre, G 11 y clorofila. Algunos jabones medicinales acortan la limpieza requerida por los cirujanos como preparación para sus operaciones quirúrgicas.
Los jabones de potasa son utilizados en la limpieza de hoteles, fábricas, restaurantes, tiendas y edificios de oficinas. Se utilizan también jabones líquidos para las manos en los cuartos de aseo, fabricados con aceite de coco y potasa cáustica. Los jabones para el fregado de los suelos se fabrican con aceites de maíz o de soja y potasa cáustica.
En la elaboración de alimentos son extraordinariamente importantes las elevadas normas de limpieza. Los jabones se emplean para tener a los operarios y sus ropas en buen estado de limpieza, para limpiar el equipo, los locales en que se almacenan los alimentos y en muchos casos, para limpiar la superficie exterior de los productos sometidos a elaboración. Los jabones se usan para lavar las frutas y legumbres a fin de eliminar los insecticidas, la suciedad y las materias extrañas de origen orgánico.
En la industria textil se emplean los jabones en las operaciones de lavado, remojo, enfurtido, impermeabilización, abrillantado y apresto.
Para el aseo y el lavado doméstico y para las empresas comerciales de lavandería se destina elevado porcentaje del jabón que se fabrica. En la mayoría de las empresas de lavado de ropa se emplea agua ablandada y el lavado se realiza a alta temperatura.
