Oosthoek Encyclopedie

Oosthoek's Uitgevers Mij. N.V (1916-1925)

Gepubliceerd op 15-06-2020

zeep

betekenis & definitie

v./m. (zepen),

1. reinigingsmiddel dat bestaat uit de alkalizouten van hogere vetzuren (e); (zegsw.) hij is om—, hij is dood; iemand om — brengen of helpen, van kant maken;
2. thans ook gebruikt voor detergent; synthetische —;vloeibare —.

(e) In de praktijk onderscheidt men zeep in de natriumzouten van vetzuren met ten minste 12 koolstofatomen, waaruit de →harde zeep bestaat, en de kaliumzouten van onverzadigde vetzuren met 18 of 20 koolstofatomen die de →zachte zeep vormen. Zuivere droge harde zeep is een wit poeder met een smeltpunt van 230—260 °C. Technische produkten als →toiletzeep en →vlokkenzeep moeten ten minste 10% water bevatten om ze de gewenste vorm te kunnen geven. Smeerbare zachte zeep moet ca. 50% water bevatten om goed smeerbaar te zijn. In het Ned. →Wasmiddelenbesluit wordt zeep omschreven als wasactieve stof, bestaande uit in water oplosbare zouten van hogere vetzuren.

De fabricage van zeep komt in principe neer op de neutralisatie van vetzuren met alkali. Als vette oliën en/of vetten als grondstof worden gebruikt voor het maken van harde zeep, kan de splitsing ervan in glycerol en vetzuren vrijwel gelijktijdig verlopen met de neutralisatie van de vetzuren. Men kan echter ook de oliën en vetten eerst door hydrolyse splitsen en de vetzuren scheiden van de glycerol en eventueel door destillatie zuiveren. Ook raffinagevetzuren en synthetische vetzuren worden op kleine schaal gebruikt als grondstof voor zeep.

De discontinu-fabricage van harde zeep wordt uitgevoerd in grote open ‘zeeppannen’, die tot 70000 kg produkt kunnen bevatten. Zij zijn voorzien van een horizontale geperforeerde ronde buis waardoor stoom in het reactiemengsel wordt geblazen. Het reactiemengsel wordt dan zowel gemengd als verwarmd, terwijl tevens uit de stoom gevormd condenswater wordt toegevoegd. In de eerste fase van het proces (het zgn. zieden) wordt het in de zeeppan gebrachte mengsel van gesmolten vet, olie en/of vetzuur omgezet met natronloog. Voor de volledige omzetting van de vetten en oliën is een kleine overmaat loog nodig, die dus naast zeep, glycerol en water aanwezig is in de tijdens het zieden gevormde homogene zeeplijm. In de direct hierna uitgevoerde tweede fase voegt men aan de zeeplijm een oplossing van natriumchloride toe, eventueel te zamen met het vaste zout.

Bij dit ‘uitzouten’ wordt de zeeplijm gesplitst in een bovendrijvende laag kernzeep, die ca. 70 % zeep bevat en de zgn. onderloog, bestaande uit glycerol, zout en water. Men laat het mengsel 8—12 uur staan, waarna de onderloog kan worden afgetapt. Door indampen wordt hieruit het zout afgescheiden, dat weer in het proces terugkeert. Uit de ingedampte onderloog kan na zuiveren de glycerol worden gewonnen. De in de uitgezouten zeep nog aanwezige restanten onderloog worden dan in de derde fase (het ‘wassen’ van de zeep) verwijderd door de zeep in water op te lossen en opnieuw uit te zouten. De hierbij gevormde tweede onderloog bevat naast veel zout bijna alle resterende glycerol en vrije loog. Voor goede zeep moet dit wassen nog enkele malen worden herhaald, waarbij zo nodig door toevoegen van een kleine hoeveelheid vrij vetzuur of verdunde loog een zuivere neutrale kernzeep wordt verkregen, die tot toiletzeep of vlokkenzeep kan worden verwerkt, nadat zij door drogen het juiste vochtgehalte heeft gekregen.

Bij de fabricage van zachte zeep kan het proces voor de fabricage van harde zeep niet worden gevolgd omdat het uitzouten hiervan niet mogelijk is. Men gaat dan uit van vrije onverzadigde vetzuren (b.v. oleïne) en neutraliseert deze in een open ketel met roerwerk met kaliloog en/of kaliumcarbonaatoplossing, waarbij bijzondere aandacht aan de consistentie van het eindprodukt moet worden gegeven, omdat dit direct in de verpakkingen wordt afgetapt. Bij de continu-fabricage van harde zeep worden dezelfde bewerkingen uitgevoerd als bij het discontinue proces. De bewerkingen worden echter uitgevoerd in gesloten reactorkolommen met circulatiepompen, die een intensieve menging van de produkten waarborgen. Het afscheiden van de onderloog wordt versneld door middel van gesloten centrifuges, zodat het reactiemengsel onder druk kan worden bewerkt. In de eerste kolom worden niet alleen de vetten, oliën en vetzuren aan de loog, maar ook wat onderloog uit de tweede kolom en een zoutoplossing toegevoegd.

Het zieden en uitzouten verlopen hierdoor gelijktijdig, zodat het uit deze kolom komende mengsel in de eerste reeks centrifuges direct kan worden gescheiden in (onzuivere) kernzeep en onderloog, die in tegenstroom met het reactiemengsel hieruit bijna alle glycerol opneemt. In een tweede kolom wordt de zeep gewassen en door toevoegen van vetzuur of loog omgezet in neutrale kernzeep; deze wordt in een tweede reeks centrifuges van de hierbij gevormde onderloog gescheiden en kan dan direct verder worden verwerkt. Het gehele proces kan zodoende sterk versneld en geautomatiseerd worden. Het proces wordt toegepast voor massaproduktie van toiletzeep of zeepwasmiddelen met een constante vetzuursamenstelling.

Een ander proces dat zeer geschikt is voor de produktie van zeep met een aangepaste vetzuursamenstelling, omvat de splitsing (hydrolyse) van de vetten en oliën, het zuiveren hiervan door destillatie en het neutraliseren van de gezuiverde vetzuurfracties in een menger tot zuivere zeep, die daarna in een vacuümdroger wordt gedroogd. Voor een aanvaardbare hydrolysesnelheid moet de splitsing worden uitgevoerd bij 240—265°C onder een druk van 35-50 at (35.105 50.105 Pa) in een lange verticale kolom, waarin op twee plaatsen onder hoge druk stoom wordt geperst. Het vet/oliemengsel wordt onder in de kolom geperst en stijgt omhoog, terwijl bovenaan heet water wordt toegevoerd, dat langzaam afdaalt en daarbij steeds meer vrijgekomen glycerol opneemt. Aan de onderzijde kan een hete waterhoudende oplossing, die ca. 15% glycerol kan bevatten, worden afgetapt, terwijl aan de bovenzijde het (waterhoudende) vetzuur ontwijkt. Dit wordt via een reduceerventiel op een veel lagere druk gebracht, waarbij een groot deel van het water als stoom ontwijkt. Dit wordt na condensatie in een warmtewisselaar te zamen met het toegevoegde condenswater opnieuw in de kolom geperst.

Het afgescheiden vetzuur gaat naar de grote destillatiekolom waarin het wordt gescheiden van de meegesleurde niet-gesplitste glyceriden. Deze komen als residu onder uit de kolom en worden via een warmtewisselaar op ca. 250°C gebracht en weer in de hydrolysekolom geperst, waarbij ook raffinagevetzuur kan worden toegevoegd. De bovenzijde van de destillatiekolom is verbonden met drie condensors waarin met koelspiralen een dalende temperatuur wordt onderhouden. Op deze wijze levert het destillatieproces, dat bij een druk van ca. 5 mmHg (667 Pa) wordt uitgevoerd, drie vetzuurfracties met verschillend kookpunt en samenstelling. Deze worden afzonderlijk uit de condensors gepompt en tijdelijk opgeslagen in voorraadtanks, evenals de desgewenst te verwerken raffinagevetzuren. Wanneer deze reeds gedestilleerd zijn kunnen zij te zamen met de verkregen gedestilleerde vetzuren direct tot zeep worden verwerkt.

De dan volgende neutralisatie van de vetzuren geschiedt in een menger bij 100—120°C met geconcentreerde loog (50% NaOH). De gevormde zeep kan in een vacuümzeepdroger worden behandeld en levert zuivere zeep die tot 10% water bevat, zodat deze direct tot toiletzeep kan worden verwerkt. Het gehele proces verloopt continu en kan worden beheerst met de samenstelling van het mengsel van vetten, oliën en vetzuren en de procescondities tijdens de hydrolyse en de destillatie.

De verwerking van de gedroogde zeep tot toiletzeep omvat het mengen met kleurstof, parfum en eventueel overvettingsmiddel enz., gevolgd door mechanische bewerkingen. De zeep krijgt hierbij de gewenste structuur en vorm door persen, snijden en stempelen, waarna zij verpakt wordt. De vlokkenzeep wordt gemaakt door de gedroogde kernzeep te vermengen met wat glycerol en daarna tussen walsen tot dunne schilfers te verwerken.

De fabricage van poedervormige →zeepwasmiddelen berust op de mogelijkheid om het in de neutrale niet-gedroogde zeep aanwezige water aan soda te binden als kristalwater.