油 + 碱 + 水的艺术!
肥皂的起源
关于肥皂的起源,有两个著名的传说:
传说1——古罗马的高卢人,每遇节日便将羊油和山毛榉树灰溶液搅成黏稠的糊状,涂在头发上,梳成各种发型。一次,节日突遇大雨,发型淋坏了,人们却意外发现头发变干净了。于是这种羊油和山毛榉树灰溶液的混合物就是早期的肥皂。
传说2——罗马人在祭神时,烧烤的牛羊油滴落在草木灰里,形成了 “油脂球”。妇女们洗衣时发现,沾了“油脂球”的衣服更易洗干净。于是这种油脂球就是肥皂的前身。
这两个传说都说明人们用动物脂肪与草木灰(也就是碱)制作肥皂已有千年的历史。
考古学家在意大利庞贝古城遗址中发现了制作肥皂的作坊,说明罗马人早在公元2世纪就已经开始了原始的肥皂生产。
中国人也很早就知道利用草木灰和碱洗涤衣物,人们还把猪胰腺、猪油与天然戌混合,制成块,俗称 “胰子”。
1823年,德国化学家契弗尔发现脂肪酸的结构和特性,肥皂即是脂肪酸的一种。肥皂之所以能去污,是因为它有特殊的分子结构:分子的一端有亲水性,另一端则有亲油性,在水与油污的界面上,肥皂使油脂乳化,让油脂溶于肥皂水中;在水与空气的界面上,肥皂围住空气的分子形成肥皂泡沫。原先不溶于水的污垢,因肥皂的作用,无法再依附在衣物表面,而溶于肥皂泡沫中,最后被整个清洗掉。
早期肥皂的制造,靠的是有经验的工匠,利用油脂与碱汁的比例来调制,由于没有资料可参阅,经常因为无法凝固而失败,因而早期的肥皂制作全凭运气。
有趣的是,拓荒时期的美国,移民的人会在初春天气暖和的时候,选择一天召集全村的人来做肥皂。人们从橡树、山毛榉等木材中提炼涩汁,做为碱汁的来源,如果份量不够,就从暖炉的灰烬中添加。有了碱汁,再从动物脂肪或是料理用的植物油取得油脂,但同样的,因为缺乏科学计算方法,一旦油水分离,就得重头来过。
18世纪法国人利用盐及石炭制作“人工苏打”,取代传统自灰烬中取出的碱汁。到了19世纪,德国人发明以电气分解食盐水来制作氢氧化钠。自此之后,氢氧化钠的普及,得以让肥皂从原本只有王宫贵族买得起的商品,摇身一变,成为平民百姓的日常生活用品。制皂工业也在19世纪,由手工作坊逐渐转化为工业生产。
从肥皂的起源我们了解到,用油脂和氢氧化钠(碱)按照一定比例就能制作出肥皂,意即:
油 + 碱 + 水 = 肥皂
那么我们来看看这三个基本要素——
油
随着现代工业的发展,种类丰富的植物油越来越容易获取,而人们也逐渐认识到植物油才是最适合肌肤保养和制作肥皂的油脂,植物油也不会像动物油那样有难闻的气味,不会阻塞毛孔导致肌肤问题,同时植物油也含有丰富的不饱和脂肪酸,对于健康和美容都有更显著的价值。
就这样,各类植物油被用于制作肥皂。关于植物油,我会在下一章里着重为你介绍做肥皂常用的,具有不同特性和作用的植物油,这里不再赘述。但说到碱,我们用于制作肥皂的碱,就是提纯后的氢氧化钠,手工冷制皂通常也被叫做手作石碱,氢氧化钠也叫苛性钠。
碱
氢氧化钠是我们学化学时就接触过的一种强碱物质,呈白色固态,会吸收空气中的水分因此容易受潮,需要密封保存。做皂时,我们取出计算好的一定份量的氢氧化钠,用水来溶解形成氢氧化钠溶液,再用的氢氧化钠溶液混合温度一致的植物油,搅拌一定时间倒入模具,最后就能形成固体的肥皂,天然甘油也因此保存在了肥皂中。
而工厂生产的肥皂,通常会把这些天然甘油分离出来制作成其他的产品,甘油具有保湿锁水的作用,被广泛应用于美容化妆品领域,工厂生产的肥皂香皂因为去掉了甘油,因而缺乏保湿型,使用起来会感觉干燥,也因PH值偏向强碱,所以容易刺激皮肤。
所以手工冷制皂才是天然温和的有保湿作用的美容清洁产品。
水
除了油脂,氢氧化钠,肥皂还有一个基本要素就是水。水相的选择也很多,除了最简单的蒸馏水,还有纯露,牛奶,咖啡,茶,酒,药草煎汁等等。关于水的选择,下一章也会细说。不过新手入门建议从蒸馏水和纯露开始练习。请注意尽量避免使用自来水和矿泉水。尤其是硬水地区的自来水,会跟氢氧化钠结合产生一层浮游物质在表面,影响肥皂的质感。
做皂是科学与艺术的结合,这里说的科学,就是指肥皂的三要素——油、碱、水的科学计算方法。这三个要素的份量并非凭空想象或随心所欲,而是依据科学公式计算得来的,我们使用的计算公式主要有如下两个,一个是氢氧化钠的计算公式,另一个就是水量的计算公式:
油的份量 x 皂化价 = 氢氧化钠的份量(实际份量扣除5%-15%即可)
如果配方中有多种油脂,那么用这些油脂的份量分别与它们各自的皂化价相乘,得到氢氧化钠的总和。
氢氧化钠的份量 x 2.4 = 水量(实际水量依据配方可调整在2.4-3倍之间,特殊配方的水量比如奶皂酒皂等,可增加到5-6倍)
有了油的份量,氢氧化钠的份量,水的份量,我们就能制作出科学配比之下的肥皂了。
通常来说,如果你要做添加精油的皂,那么精油的份量就可以用(油+水) x (0.5%-5%)这样的公式来计算了。精油浓度根据配方而定,你可以做低浓度(0.5%-2%),也可以做中等浓度(2%-3%),还可以做高浓度也就是高香肥皂(4%-5%),新手建议从低浓度精油比例开始练习,慢慢找到你自己喜欢的调香方式和气味搭配,等到熟悉和有经验以后,就可以尝试高香肥皂的制作了,我个人更喜欢制作高香肥皂,因为美妙的识别度高的香气也是小肥皂强大疗愈能量的体现。
那么在第一个氢氧化钠的计算公式里,为什么要扣除5%-15%呢?那就必须提到制作肥皂过程中必不可少的两种方式——超脂和减碱:
超脂和减碱
超脂和减碱这两种方式是为了让肥皂中保留一定比例的剩余油脂从而达到更加温和滋润的效果。
这里就要提到,用“超脂”的方式,意即5%-15%的油在入模前的最后一步加入,或者用“减碱”的方式,意即直接扣除5%-15%的氢氧化钠的份量,这两种方式都是可以的,看个人习惯决定用哪种。无论是超脂还是减碱,其目的都是为了让肥皂中保留更多的油脂达到温和滋润的作用。就我个人而言,我通常喜欢用减碱的方式。减碱的具体比例因配方而不同,一般来说清爽系的适合混油肌的配方,减碱的比例可以低一点,也就是氢氧化钠的份量可以达到标准份量的90%-95%左右;滋润系的适合偏干性肌肤的配方,减碱的比例可以适当高一些,氢氧化钠可以达到标准份量的85%-90%左右。
温度
了解了超脂和减碱,我们来谈谈温度,这个做皂过程中另一个至关重要的问题。
之所以是“手工冷制皂”,原因是我们使用低温冷制的方法来制作肥皂,通常让油和碱的温度保持在35℃-40℃并基本一致,在这样的低温下搅拌制作出的肥皂,会最大限度地保留材料中的营养成分不至于被高温破坏,并且低温做出的肥皂,质感更为细腻,皂化更加充分完全,而低温也能延缓精油的挥发,维持芳香气味的稳定。
甚至某些特殊款式的肥皂,比如酒皂,奶皂等,需要用将酒和奶冷冻成冰块以后来溶解氢氧化钠,并全程保持温度在5℃以下,这样的低温才不会破坏材料的分子结构,也不会产生高温时跟氢氧化钠结合的特殊气味影响成皂表现。
而在室温较高的夏季,你甚至不需要加热油脂,常温状态比如25℃-30℃左右的油和碱就可以直接混合搅拌了。
许多台湾皂师的书里建议40℃-50℃的油碱混合温度,我认为实在是过高了,我个人比较建议在40℃以下,最好35℃左右,这个温度制作出的肥皂既能充分皂化完全,又能保持细腻质感。而温度的高低也直接影响了搅拌时间的多少,同样的配方,温度越低,需要搅拌的时间就越长,反之,温度越高,需要搅拌的时间就越短,甚至会出现假皂化和速T这样的情况(T,通常指英文单词Trace,用在做皂上,指搅拌皂液形成粘稠的状态直至可以倒入模具)。速T往往会有假皂化的风险,是做皂过程中要尽力避免的情况,也是我个人非常不喜欢的状况,一般这种情况我会判定为失败,会寻找原因,调整配方重新做。
总之温度对肥皂质感的影响较大,低温是最好的,我个人也倾向于低温制作。
搅拌
量好了油和碱的温度,温度基本一致时混合油碱,然后就可以开始下一个步骤——搅拌:
别用机器搅拌!别用机器搅拌!别用机器搅拌!重要的事说三遍,所以你要明白正确的搅拌方式只有“纯手动搅拌”这一种!关于搅拌,你只需要用到你的左右手,右手累了换左手,继续,直到Trace!
有两个问题需要注意:一个就是40分钟定律,意思就是搅拌开始后的前40分钟最关键!这40分钟你需要连续快速地没有间歇地按照同一个方向搅拌皂液,顺时针或逆时针都行,保持匀速,最好快一点,但要注意避免皂液因为搅拌得过快而四处飞溅。别说40分钟,1个小时当然更好,连续搅拌40分钟到1个小时,这个步骤基本上可以保证你的肥皂成功了一半!如果你连这一步都要偷懒开小差,断断续续或者胡乱搅动那么几下,那等着你的很可能就是一锅永远不会Trace的水油分离状态的东西了。所以最开始这40分钟到1个小时的搅拌步骤,至关重要!
另一个问题是别用机器电动搅拌,因为机器搅拌速度较快,力道十足,很容易造成皂液加速皂化,但这种皂化往往是因没有足够的时间导致的未充分完成的皂化,也就是假皂化,很遗憾这种情况,看似肥皂已经凝固,但因为没有真正皂化完全,严格意义上是失败的,并且速T的皂很难正常入模。机器搅拌还容易造成气孔,让肥皂的质感因为充满气孔而粗糙。
所以搅拌必须纯手动,最初的40分钟到1个小时连续搅拌之后,你就可以视皂液的情况进行间歇式的搅拌,搅拌5-10分钟即可暂停10分钟左右,用盖子或保鲜膜盖住,这样间歇式的搅拌,持续的时间根据配方差异很大,有的可能前面连续搅拌40分钟即可入模,有的则需要数小时甚至超过24小时才能Trace入模。
通常来说,软油比例越大,所需搅拌时间就越长,反之,硬油比例越大,搅拌的时间就越短。比如100%纯橄榄油肥皂,搅拌入模的时间至少在数小时甚至24小时以上,而家事皂这种硬油比例高的配方,搅拌时间就较短,可以很快Trace。浸泡油的配方通常会比纯油的配方Trace速度快。精油配方会比无精油配方Trace速度快。酒皂、奶皂、茶皂会比普通水相的皂Trace速度快。
入模和出模
我们前面说了,Trace,用在做皂上,是指搅拌皂液形成粘稠的状态直至可以倒入模具的意思。那通常是一种介于沙拉和冰淇淋之间的粘稠状态,比沙拉粘稠一点,又没有冰淇淋那样粘稠。总之,做皂一个很关键的要点,是要把握好Trace的时机,在刚好Trace的状态下快速倒入事先准备好的模具才算入模完成。
精油通常是入模前的最后一步加入,在刚刚开始Trace的时候,就是我们通常说的“轻T”的时候,用打蛋器在皂液表面轻轻划过,有轻微痕迹出现就表示已经轻T了,这时可以加入精油再搅拌。某些精油会加速Trace,所以从皂液轻T或是加入精油开始,你就要很小心地时刻留意皂液状态的变化了,当打蛋器可以在皂液表面清晰地划出痕迹并且痕迹不易快速消失的时候,就是刚刚好的Trace状态,表示可以倒入模具了。时间越往后,皂液会变得越来越粘稠,如果太过粘稠就不不太好入模了,需要用刮刀等工具来辅助,出模的形状也不会好看,气孔和各种不规整的问题会很突出,因此请务必把握好入模的时机。除非你一开始就计划做特殊造型的肥皂,比如丸子或者饼干造型,那就不用入模,直接让皂液在锅里自行皂化,等到第二天再抠出来搓成你想要的造型就行了。
入模之后有一个很重要的环节就是保温。除了盛夏季节不用太留意保温的问题,大多数时候需要给入模的肥皂进行保温。最简单的方式就是包裹毛巾,给模具外面包裹两三层厚毛巾即可。有保温箱当然更好,保温箱的温度可以调节恒定,密封的环境也有利于皂化。保温的过程通常需要至少24小时,我的习惯是入模以后不去移动搬动模具,也不用拿走毛巾,直到出模再拿出来。
出模是指皂液在模具里完全凝固直到达到一定硬度可以取出。根据配方中事先计算好的Ins也就是肥皂硬度以及季节温度的不同,出模的时间也会不同。一般来说春夏季的出模时间为3-5天,秋冬季的出模时间为5-7天。Ins较高的配方,比如家事皂等,一两天之后就可以出模,而某些Ins很低的配方,出模需要的时间则很长,可能会在入模的10天以后才能出模。
关于模具的选择,下一小节里我再向你介绍,这里只提一个建议:最好使用土司模。带木盒的硅胶土司模,无论是入模出模的简便,还是保温效果方面都是最适合手工冷制皂的模具。用硅胶土司模制作的肥皂,保温良好,质感细腻,便于切块,同时也能通过切块观察和感受到肥皂的质感和硬度的变化,有助于总结经验教训。
切块和晾皂
通常肥皂出模后1-2天就可以切块了,根据皂的硬度,太软或太硬都不适合切块,太软的话可以再静置几天再切,太硬的话就不能用琴弦刀了,可以选择普通的刀来切。单孔模具虽然好看,也不用切块,但缺点是保温效果不理想,容易出现皂粉(肥皂在皂化过程中与空气接触产生的一层白色粉末浮于表面,就是皂粉,皂粉不影响使用,水洗之后就没有了,但出现皂粉的肥皂,通常PH值相对较高,需要更长的时间熟成),皂的PH值与质感会有影响。
切块以后就是晾皂等待肥皂熟成的过程了。晾皂的环境需要干燥、通风,温度湿度适宜,要避免阳光直射,最好晾在木质架子上,用纱布盖于表面遮挡灰尘。
PH值和熟成
由于肥皂的基本化学属性是碱,即便是手工冷制皂,刚制作好出模时也是偏中强的碱性,PH值在8-9左右,我们不能直接使用,因为直接使用会导致肌肤干涩,需要静置晾皂等待熟成,肥皂熟成时的PH值会下降至7-8的弱碱性。用增加水量的方法可以降低肥皂的PH值,缩短熟成的周期。所以水量偏多的肥皂,往往在出模时的PH值就会趋近于7-8,这是非常棒的,这也说明这块肥皂皂化良好,你甚至不需要等熟成,因为现在就可以用了。但我还是建议至少等4周再使用,洗感会更佳。
也不必对弱酸性的洁面产品太执迷,其实对肌肤有益的像是温泉水其实也是碱性的。弱碱会中和带走毛孔里的污垢,油脂和废弃角质,平衡清洁我们的弱酸性肌肤。所以弱碱性的清洁产品是最适合我们使用的,相比弱酸性的产品,手工冷制皂的清洁能力更强,更有助于深层清洁肌肤,为肌肤做好排毒净化的工作,为后续的吸收和保养奠定基础。
肥皂熟成的时间根据配方不同也有差异,通常需要4-8周的自然熟成周期。软油比例越高的配方,熟成周期越长,需要大概6-8周,普通配方则一般为4周左右。
好了亲爱的,以上就是制作肥皂的基本步骤了,下一小节我们来看看做皂需要用到的材料和工具吧!
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