皂基(Soap base)是指含水分约35％的纯质熔融皂，又称净皂(Good soap)。它是制造肥皂的半制品，制皂工艺先将油脂制成皂基，然后再经配料调和、挤压、切割、成型等工序得到肥皂成品。

   一、油脂皂化法制备皂基

（一）     皂基制备的基本原理

皂化法是将油脂与碱直接进行皂化反应而制取皂基，可用以下化学反应式表示：

CH₂OOCR₁                                    CH₂OH       R₁COONa

│                               │

CH₂OOCR₂    3NaOH                    CH₂OH      R₂ COONa

│                               │

CH₂OOCR₃                       CH₂OH        R₃ COONa

皂化法可分为间歇式和连续式两种生产工艺。间歇式生产是在有搅拌装置的开口皂化锅中完成，因此又称大锅皂化法。这种方法设备投资少，目前仍广泛使用，但生产周期长、效率低。连续皂化法是现代化的生产方式，连续化的设备能使油脂与碱充分接触，在短时间内完成皂化反应，不仅生产效率高而且产品质量稳定。

（二）大锅皂化法

大锅皂化法是将油脂与碱在大锅中皂化，然后再盐析，因此也称盐析法。盐析法制皂基的步骤如下：

1．皂化

皂化过程是将油脂与碱液在皂化锅中用蒸汽加热使之充分发生皂化反应。开始时先在空锅中加入配方中易皂化的油脂（如椰子油），首先被皂化的油脂可起到乳化剂的作用，使油、水两相充分接触而加速整个皂化过程。NaOH溶液要分段加入，浓度也要由稀到浓逐步增加。若碱加入得过快、过多，会破坏乳化，皂基离析，且废液中碱含量过高，不易分离甘油；反之，碱加入过慢，则增加皂基的稠度，易结瘤成胶体。通常，开始时只加入5％～7％的稀碱液，使尚未皂化的油脂分散成乳液；第二阶段加浓度为15％的碱液，在此阶段皂化反应速度较快，主要的皂化过程在此时完成；第三阶段可加入24％左右的浓碱液，促使皂化反应完全，此阶段需要较长的时间。当皂化率达到95％～98％，游离碱小于0.5％时皂化反应即告完成。皂化后的产物称为皂胶。皂化反应中还应注意加热蒸汽的量，皂化开始蒸汽量要大，充分加热，但由于皂化是放热反应，当反应进入急速反应期，应及时调整蒸汽，或通入少量冷水，否则大量热会造成溢锅。

2．盐析

皂化后的皂胶中除了肥皂外，还有大量的水分和甘油，以及色素、磷脂等原来油脂中的杂质。为此需在皂胶中加入电解质，使肥皂与水、甘油、杂质分离，这个过程就是盐析。一般用NaCl盐析，由于NaCl的同离子作用，使肥皂（脂肪酸钠）溶解度降低而析出。盐析时，皂胶中可能析出皂基（净皂）、粒皂（含电解质较多的肥皂）、皂脚（浓度低于40％的皂液，其中含有较多杂质）、废液（主要是甘油和水）等相。在实际操作中，究竟析出哪些相将取决于温度，肥皂浓度及食盐浓度等相分离的条件。加盐过多，皂胶中皂粒粗，皂胶夹水量大，废液含皂量大，故盐析时须控制食盐的投入量，旨在获得较多的净皂。为使肥皂与甘油、杂质分离干净，可以多次进行盐析。

3．碱析

也称补充皂化，是加入过量碱液进一步皂化处理盐析皂的过程。将盐析皂加水煮沸后，再加入过量氢氧化钠碱液处理，使第一次皂化反应后剩下的少量油脂完全皂化，同时进一步除去色素及杂质。静置分层后，上层送去整理工序；下层称为碱析水。碱析水含碱量高，可以用于下一锅的油脂皂化。碱析脱色的效果比盐析强，并能降低皂胶中NaCl的含量。

4．整理

整理工序是对皂基进行最后一步净化的过程，即是调整皂基中肥皂、水和电解质三者之间的比例，使之达到最佳比例。在此状态下能使皂基和皂脚充分分离，尽量增加皂基的得率。经过整理工序后，皂基的组成应该如表2-3所示。

整理工序的操作也在大锅中进行。根据需要向锅中补充食盐溶液、碱液或水，使最终的皂基组成达到表2-3的标准。有经验的操作者能根据皂胶的流动性确定整理的终点。整理好的皂胶在大锅中静置24～40h，皂胶分成二层：上层为皂基，下层为皂脚，皂脚色泽深，含杂质多。在整理静置时温度应保持在85~95℃，温度过高，皂基与皂脚分层快，但皂基的脂肪酸含量降低；温度过低，肥皂粘度过大，难以分离皂基与皂脚。

表2-3   皂基的组成

净脂肪酸在皂基和皂脚中的重量比可在5～8∶1的范围，这个变化范围很大，可见整理操作的好坏对皂基得率的影响很大。

热的皂基是融化状态的肥皂，呈半透明的高粘度流体，可直接输送到下一工序。如温度低于50℃，则肥皂结晶为固相。

（二）连续皂化法

连续皂化法的主要原理基本与大锅煮皂法相似，分为由皂化、洗涤、整理三部分装置联合组成，是比较先进的皂化工艺。现以世界上用得较多的阿尔法-拉伐尔（ALFALAVAL）连续皂化法（又称离心纯化连续皂化法）为例，介绍连续皂化法工艺的概貌，这种皂化装置的工艺流程如图2-2所示。它是全封闭、全自动的皂化装置。

1．皂化阶段

油脂及28％NaOH溶液分别经过过滤器和加热器加热到预定温度后，进入稳压槽K－1、K－2，再由定量泵DP－1及DP—2输入皂化塔，皂化塔出口装有恒压阀，以保持塔中压力恒定。

图2-1中C—1为皂化搭，P－1为循环泵，P－2为混合泵。操作时使塔中皂化液体的排出量与循环量之比为1∶4，对新加入的物料而言，皂化反应始终从皂化率80％开始。由于皂化塔中始终有大量肥皂存在，油脂和碱液一进入皂化塔，即能均匀地分散，大大加快皂化反应的速度。碱液由塔底部进入，油脂由塔中部进入，通过混合泵P－2的作用，使油脂与碱很快地反应，在2min之内皂化率可达99.8％，当反应混和物离开塔顶时，皂化率可达99.5％，而游离碱仅0.2％左右，因此，其质量明显优于大锅皂化法。

阿尔法-拉代尔皂化塔是一个全封闭系统，皂化温度可提高到125℃，这样不但能生产含脂肪酸62％的皂基，还能生产72％～73％以上的皂基。

2．洗涤阶段

在洗涤阶段中用盐水洗去肥皂中的甘油。一般进行2～4次洗涤，图2-1中表示的是二次洗涤工艺。洗涤采用逆流方式，也就是盐水首先与第一次洗涤后的肥皂相混和。一定量的盐水经过滤后进入恒位槽K－3和混合器M－3，在混合器中与水混合，将盐水调到适当浓度。然后由定量泵DP－3打入第二级洗涤混合器M—2中与经第一次洗涤后的肥皂相混合，由整理段送来的皂脚及由离心机S—1送来的皂粒也同时进入，在混合器中混合均匀后进入离心机S－2进行分离。分离后的肥皂送入整理段，洗涤液则逆流到第一级洗涤混合器M－1中洗涤皂化液。经混合器M—1洗涤后的产物送入离心机S—1，分出废液和肥皂，废液用于回收甘油，肥皂则进入第二混合器。在洗涤过程中，要求盐水与肥皂混合后形成皂基相与废液相，防止出现皂粒相，因皂粒会包含更多的废液，使洗涤效果降低。因此在洗涤过程中盐水浓度的控制是十分重要的。

3．整理阶段

整理工序在整理塔C—2中进行。用于整理的电解质溶液经过滤后进入恒压槽K－5，再入混合器M－4，在此与水混合调整到需要的浓度，再由定量泵DP－4送入整理塔。在整理塔中肥皂与定量的电解质混和后，形成皂基与皂脚两相，混和物由塔顶进入离心机S—3进行分离。皂基输入成型加工车间生产洗衣皂或香皂，皂脚送回到洗涤段。皂脚的色泽较深，如对皂基的色泽要求较高，也可放去部分皂脚。

连续皂化法所获得的皂基皂化程度高，甘油的回收率也较高。如果洗涤次数超过2次，甘油的回收率在90％以上，皂基中甘油含量可低于0.5％。

二、脂肪酸中和法制备皂基

中和法制备皂基比油脂皂化法简单，它是先将油脂水解为脂肪酸和甘油，然后再用碱将脂肪酸中和成肥皂，包括油脂脱胶，油脂水解，脂肪酸蒸馏及脂肪酸中和四个工序。油脂脱胶工艺在前面已经介绍过，因此下面将介绍水解、蒸馏、中和三个工序的知识。

（一）  油脂的水解

油脂水解后生成甘油和脂肪酸，其基本原理可用以下化学反应式表达：

CH₂OOCR                                   CH₂OH     

│                              │

CH₂OOCR    3H₂O                      CH₂OH      3RCOOH                                 

│                              │

CH₂OOCR                       CH₂OH          

油脂的水解方法分触媒法和无触媒高温水解法两大类。现代油脂工业多采用无触媒的热压釜法和高温连续法，前者适用于20000吨/年以下的规模装置，后者则适于20000吨/年以上的装置。

1．无触媒热压釜水解法

无触媒热压釜水解工艺是间歇式生产，其工艺路线往往设计为二次水解，首次水解是将油脂和淡甘油水（淡甘油水是第二次水解后回收的）用泵输入热压釜中，通入3.0MPa蒸汽加热升温到230℃，使油脂水解。待水解率达85％左右停止通蒸汽，静置分离出甘油水，此时水中甘油浓度可达15％左右，可用于回收甘油。在分去甘油水的油相中再加入定量的水，重新通入蒸汽加热使油脂继续水解，直到水解率为95％以上。静置使脂肪酸和甘油水分层，淡甘油水供下一次水解使用，脂肪酸输送到蒸馏工段。其工艺流程示意图如图2-2。

2．单塔式连续水解法

这种油脂水解工艺是油脂在水解塔中逆向连续地进行水解。油脂从塔底进入，水从塔顶进入，通过分布器使水分散成细微液滴。6.0MPa高压蒸汽分别从上、中、下三处通入水解塔，维持塔内250℃的反应温度。油与水在塔内逆向流动而逐步反应，甘油水从塔底引出，甘油水的浓度可达15％左右。油脂水解后生成的脂肪酸从塔顶引出，水解率可达98％～99％。    单塔连续水解法是一种目前世界上最先进的油脂水解工艺，生产完全连续化、自动化。现代化的大型水解塔高达20～30m，油脂由塔底上升到塔顶历程3h左右，这种水解塔的日产量可达200吨。不仅产量高、水解率高，而且能耗低，其蒸汽耗量约为热压釜间歇法的一半。