صناعة الصابون.. خطوات بطيئة نحو التطوّر

لم تعرف متى واين بدأت اولى المحاولات لتحضير مواد التنظيف فقد وجدت اثار في انحاء عديدة من العالم تبين ان البشر كانت لديهم حرفة او كان المكان معدا لتصنيع مواد مشابهة للصابون ومن تلك الاماكن العثور على ما يشبه معمل الصابون قد تحجر بشكله الطبيعي في آثار مدينة بومبي في صقلية


التي اندثرت عند انفجار بركانها الشهير قبل الف سنة كما اكتشفت آثار تدل على هذه المهنة في مصر القديمة وفي بلاد ما بين النهرين. وصفت صناعة الصابون من قبل بعض المؤرخين في القرن الاول الميلادي ولكنها لم تصبح صناعة مقاربة للمعنى المعروف في وقتنا الحاضر الا في القرن الثالث الميلادي وذلك بالنسبة الى اوروبا وقد تطورت هذه الصناعة هناك وعلى نفس الاسس القديمة التي ابتدأت عن طريق مزج الشحوم الحيوانية مع الرماد القلوي وقد بقي الاعتقاد ان الصابون مزيج فيزياوي من هذه المواد حتى عام 1800 للميلاد عندما اثبت احد الكيمياويين الفرنسيين بانه مركب كيمياوي
وفي الفترة نفسها تقريبا تمكن باحث اخر من فصل مادة الكليسيرين من عملية تصنيع الصابون وكان ذلك دليلا قويا على حدوث تفاعل كيمياوي ادى الى انتاج مادة غريبة لم تكن اصلا في خلطة الصابون، كانت المادة القلوية تعزل من رماد حرق بعض النباتات اذ يعامل الرماد بعد اكتمال الحرق مع الماء وهذا يؤدي الى اذابة المواد القاعدية فيه وتتم عملية تصنيع الصابون بواسطة هضم الشحم الحيواني في قدور خاصة في الماء القاعدي المعزول وتشير الكتابات الفرعونية الى توفر ينابيع لمياه طبيعية قاعدية كانت تستعمل انذاك في تحضير الصابون من هضم الشحوم الحيوانية فيها كما انه ومنذ اول ذكر لصناعة الصابون قبل الفي سن وحتى العام 1937 كانت صناعة الصابون متشابهة من الناحية المتعلقة باسلوب تحضير تلك المادة اذ كانت تستحصل بطريقة الوجبة وخلال هذه الفترة الطويلة كانت الاختلافات والتطورات تعنى بطرق معاملة المواد الدهنية قبل الاستعمال ثم في طرق فصل الصابون وتنقيته وفي معاملاته النهائية واضافة الالوان والعطور اليه.
اما في العام 1937 فقد حدثت نقلة تاريخية في مجال تكنولوجيا صناعة الصابون حيث انتجت اول وحدة صناعية لتحضير الصابون باسلوب العمليات المستمرة في مدينة كوينسي في اميركا حيث استعمل فيها الاسلوب المعروف بالطريقة المستمرة لتحلل الشحوم تحت ضغط عال ومعادلة الحوامض الناتجة.
لقد ازدهرت صناعة الصابون ازدهارا كبيرا في عصر النهضة الحديثة والى العام 1940 في بداية ازدهار صناعة المنظفات الجديدة بشكل مساحيق ومنظفات سائلة وخلال اقل من ربع قرن ازاحت هذه الصناعة الجديدة الصابون من الصورة وجعلته في مرتبة ثانية وقد شهدت المرحلة السابقة تطورات عديدة طرأت على العملية الانتاجية لصناعة الصابون ادت الى تحسين نوعية المنتج وشجعت التنافس بين المصانع لتسويق منتجاتها في الاسواق.

تفاعل الصوبنة
*كيف تتم عملية صناعة الصابون؟
يعرف الصابون بانه املاح الصوديوم او البوتاسيوم للحوامض الشحمية والتي اهمها حوامض الاولييك واللوريك والمرستيك والبالميتيك والسيريك وكما هو معلوم فان جميع تلك الحوامض تتولد من التحلل المائي للشحوم الحيوانية والزيوت النباتية التي تكون اصلا بشكل استرات الكليسيرين والكليسيرول ومن وجهة نظر الكيمياء العضوية فيمكن تحفيز تحلل اي ايستر اما بالحامض او بالقاعدة وعند اجراء التحلل المائي باستعمال وسط قاعدي ينتج ملح الحامض الشحمي مباشرة والذي يسمى صابون والتفاعل في هذه الحالة يسمى تفاعل (الصوبنة)

عطور والوان
* ما هي المواد التي تدخل في تلك الصناعة؟
يمكن تقسيم المواد الاولية التي تدخل في صناعة الصابون الى ستة اقسام اولها الزيوت، زيت الزيتون وزيت القطن وزيت الخروع وزيت السمسم وزيت الكتان وزيت اللوز اما الدهون الحيوانية فمنها دهن البقر ودهن الغنم والدهن الناتج من غلي العظام والدهن المنتج من غلي الجلود ومن المواد الاخرى ايضا المواد القلوية واكثر ها استعمالا هي الصودا الكاوية والبوتاس الكاوية وكاربونات الصوديوم وكاربونات البوتاسيوم وكذلك المواد (المالنة) ويستفاد منها في تقوية الصابون وزيادة وزنه مثل كلوريد الصوديوم وسليكات الصوديوم وسليكات المغنسيوم (التالك) والنشا وبربورات الصوديوم والرمل الناعم بالاضافة الى العطور اذ يجب اختيار العطور المناسبة لنوعية الصابون لان الخطا في ذلك يؤدي الى روائح غير مقبولة ومن العطور المستخدمة في الصابون زيت اليانسون وزيت اللوز المر وزيت اليوسف وزيت الليمون وزيت الياسمين وزيت الفانيلا وغيرها من المواد الاولية وكذلك المواد المثبتة التي يستفاد منها لتثبيت العطور المستخدمة ومن هذه المواد الزبدة وبلسم بيرو وزيت الصندل والمسك وبنزوات البنزيل وغيرها واخيرا فان الصابون يحتاج بحسب انواعه الى مواد لتلوينه مثل مادة الازلين والصنوبر والكلوروفيل واملاح النحاس الزرقاء واملاح الحديد الصفراء وغيرها.

زيت النخيل
مراحل انتاج الصابون :
يمكن تقسيم المراحل التي يمر بها تصنيع الصابون وانتاجه الى قسمين اساسيين مرحلة الصوبنة ومرحلة التجفيف والتعبئة اذ ان عملية الصوبنة هي تحلل الزيويت او الدهون تحللا مائيا بوجود القلويات ما يسبب تكون املاح الحوامض الدهنية (صابون) والكليسيرين، وقد وجد ان الحوامض المشبعة مثل حامض الكابريك وحامض اللوريك وغيرها التي يترواح عدد ذرات الكاربون فيها بين 10 ـ 14 ذرة كاربون تنتج افضل انواع الصابون لذا يعد زيت النخيل وزيت جوز الهند من المصادر المهمة لتصنيع الصابون الجيد بسبب احتوائها على دهن حامض اللوريك ومن اهم طرق الصوبنة هي الصوبنة بالوجبات والتي تتم في خزان اسطواني الشكل مفتوح من الاعلى ذي قاع خرطومي تدخل بالخزان اربعة انابيب تفيد في نقل الزيت والصودا الكاوية والماء المملح والماء الاعتيادي والخزان مجهز بالبخار المباشر الذي يعمل على رفع درجة الحرارة وتحريك المزيج وتسخين المواد الاولية التي تشتمل على الحامض المقطر والشحم الحيواني وزيت معين مثل زيت جوز الهند وتخلط بحسب النسب المقررة لها التي تختلف باختلاف الصابون ودرجة جودته ويرافق سحب المواد الاولية سحب محلول الصودا الكاوية الذي يكون بتركيز نحو 40 % ثم يسلط على الخليط بخار مباشر تحت ضغط 10كغم / سم2 وهذا يساعد على مزج المواد ورفع درجة حرارتها الى الحد المقرر لحصول التفاعل الكيميائي وبعد اكتمال التفاعل تتوقف عملية ضخ البخار الساخن ويضاف الماء لتخفيف الماء الملحي تكون نسبة الصابون عن هذه المرحلة نحو 50 بالمئة وبعدها تجرى عملية غسل المزيج بالماء الاعتيادي الذي يساعد ايضا على تخفيف المحلول، ان المواد الصابونية ذات الكثافة القليلة تتصاعد لتطفو مكونة الطبقة العلوية اما الطبقة السفلى (اللاي) فهي الماء والشوائب حيث تمثل الاخيرة خليطا من الكليسيرين بنسبة 8 بالمئة وملح الطعام وقسم من الصودا الحاوية ومواد اخرى غريبة، تسحب طبقة الشوائب الثقيلة من اسفل الخزان وتوضع في خزانات اخرى لاستخلاص الكليسيرين والصودا الكاوية والاملاح وباقي الشوائب وبعض من الصابون غير الجيد المقبول فنيا يسحب الصابون الجيد الحاوي اكثر من 60 بالمئة من الصابون النقي ونحو 0.04 بالمئة من هيدروكسيد الصوديوم و 0.4 بالمئة من ملح الطعام الى مازجة (خباطة) لاضافة مواد اخرى خاصة المواد الملونة.

الحوامض الشحمية
من بين اهم طرق الصوبنة هي:
الصوبنة المستمرة وتتم ضمن وحدة متخصصة لها تتالف هذه الوحدة من مضخة تغذية رئيسة التي هي عبارة عن عشر مضخات مكبسية وظيفتها تزويد عملية الصوبنة بالمواد الاولية وفقا للنسب المحدودة اضافة لذلك تحتوي وحدة الصوبنة على جهاز التصوبن وجهاز تبريد وخزان (اللاي) واجهزة فصل واخيرا جهاز لضبط نوعية الصابون يضخ اللاي الحاصل من عملية الصوبنة السابقة الى جهاز الصوبنة في الوقت نفسه الذي نضخ فيه المواد الدهنية والشحمية ومحلول الصودا الكاوية الى الجهاز نفسه حيث تكون مع اللاي محلولا متجانسا يستمر في مزج تلك المواد وخلطها بواسطة الخباطة الموجودة في الجهاز ومن المعلوم ان اللاي ضعيف الامتزاج مع الدهون والشحوم لذا يساعد وجود بعض من الصابون داخل جهاز التصويب في عملية المزج ثم يعجل في التفاعل ان طريقة الصوبنة المستمرة تعتمد مباشرة على الحوامض الشحمية وليس على الاستر.ان التفاعل يجري تحت ضغط وحرارة عالية حيث درجة الحرارة في حدود 120 مْ والضغط بحدود 2.5 كغم / سم2 فيبقى ماء التحلل بحالة سائلة تحت هذا الضغط وتلك الحرارة وتسخن الخامات الدهنية مع اوكسيد الخارصين بوصفها عاملا مساعدا ثم ترسل مع محلول التحليل من اسفل عمود خاص يدعى عمود التحلل فتطفو على سطح المحلول بسبب كثافتها الواطئة مسببة ذوبان المواد الدهنية الصاعدة ان التقاء التيارين الصاعد والنازل يؤدي الى حدوث التحلل مسببا تصاعد الحوامض الشحمية ونزول كليسيرين مع الماء حيث يفصل عن الماء بالتبخر اما الحوامض الشحمية المتصاعدة فانها تجفف وترسل الى جهاز تحت ضغط مخلخل لتصفيتها ثم تضخ الى جهاز الصوبنة فتتعادل مع المحلول القلوي المركز وتتحول الى صابون يترك الصابون للتركيد داخل خزانات ليفصل الصابون الجيد عن الصابون غير الجيد.

ملح الطعام
* ماذا يتم خلال عملية الصوبنةالتي تسمى الساخنة؟
في هذه الطريقة يتم غلي الزيت والشحم مع هيدروكسيد الصوديوم او هيدروكسيد البوتاسيوم وبعد اكتمال عملية الصوبنة يضاف ملح الطعام مسببا انفصال الصابون بظهور طبقة غلوية بعدها يجمع الصابون ويقطع بحسب الطلب اما السائل الباقي بعد عملية الفصل فيكون غنيا بالكليسيرين في طريقة الاغلاء هذه يوضح مزيج الزيت والشحم في قدر خاص مجهز بانابيب بخار مباشرة وغير مباشرة ويضاف محلول الصودا الكاوية ويسخن المزيج ويرج البخار المباشر ان الرج يساعد في حصول التصادم بين القلوي ومزيج الزيوت ما يسهل عملية التصوبن ويعجلها، بعد اكمال التصوبن يفصل الصابون عن الكليسيرين المنتج باضافة ملح الطعام الى المزيج حيث ان الصابون لايذوب في المحلول الملحي لذا يطفو على السطح لخفة وزنه (قلة كثافته) تاركا الكليسيرين والملح ذائبين في عملية الفصل هذه يتوقف الرج بالبخار ويترك المزيج فترة من الزمن عند درجة حرارة معينة فيكون الصابون طبقتين العليا تمثل الصابون المصفى والسفلى تمثل صابونا اقل نقاوة يسحب محلول الكليسيرين من اسفل القدر حيث يستخلص ويستعمل ثانية

البوتاسيمي والصوديمي
طريقة اخرى من الصوبنة تسمى الباردة:
تستعمل هذه الطريقة في تصنيع بعض انواع صابون التواليت وصابون الحلاقة وتعتمد هذه الطريقة اساسا على مزج المواد الدهنية مع المحلول القلوي ثم يرج المزيج تحت درجة لاتزيد عن 40 مْ وترك المزيج ثم يرج ثانية بعدها ليحفظ مدة 24 ساعة تحت درجة 40 مْ من المحلول من المعلوم ان الكليسيرين يبقى ممزوجا مع الصابون المحضر بتلك الطريقة ومن المفيد ان نذكر هنا ان الصابون البوتاسيومي (مثل صابون الحلاقة) يحضر بهذه الطريقة التي لايستعمل فيها ملح الطعام حيث الاخير يسبب في تكوين صابون صوديومي .

سكاكين ثابتة
* مراحل اخرى في صناعة الصابون:
ـ مرحلة التجفيف والتعبئة:
وقد تسبق تلك المرحلة مرحلة التنعيم او الطحن التي تعد من المراحل المكملة التي بها يرسل الصابون السائل الى اسطوانات مبردة تقع الواحدة فوق الاخرى التي تختلف في سرعتها اذ ينتشر عليها الصابون بشكل غشاء فيتجمع وتتحول المادة الصابونية من اسطوانة الى اخرى حتى تنفصل عن الاسطوانة الاخيرة بسكاكين ثابتة لتخرج بشكل اشرطة يدفع الصابون الى الجفنة التي تعمل تحت ضغط مخلخل حيث يسحب البخار من اعلى الجهاز اما الصابون فانه يتجمع في قعر المجففة ويدفع الصابون الى ماكنة تشبه ماكنة ثرم اللحم فيقطع بشكل اسطواني ويخزن داخل خزانات اذ تكون نسبة المواد الدهنية فيه بين (76 ـ 80 بالمئة) وتسحب منه وجبات موزونة وتضاف اليه نسب معينة من المواد الملونة والمعطرة وتمزج مزجا جيدا داخل جهاز خلط بعدها ترسل الخلطة الى مجموعة اسطوانات كابسة لتتجانس ثم تضغط ليخرج الصابون بالاشكال المطلوبة ثم يجفف بالهواء وتبصم عليه العلامة المميزة له بعدها يغلف ويعبأ في صناديق ثم يسوق.

 

شكررررررا

 

مشكور مرورك الجميل اختنا اليمان

 

جزاك الله خيرا

 

مشكور مرورك الرائع كوتش محمد عبد الوهاب