重點摘要
- 皂塊之所以不透明,是因為它冷卻時會長出纖維狀的結晶。酒精、甘油和糖讓結晶小到無法散射光線。
- 基底皂以0%超脂計算,在水浴中經過凝膠期,並在加入酒精之前測試是否有多餘的鹼。
- 乙醇蒸氣在室溫下就可能著火,火焰也可能看不見:只用電熱、鍋子密封、酒精瓶拿出房間,而且絕對不要離開。
- 溶劑要分次少量加入,每加一次就在冰涼的玻璃上測試。太少,皂塊會混濁;太多,皂塊會變軟、變黏。
- 透明皂塊只有50到60%是皂,所以比不透明的皂磨耗得快。透明的融化再製皂基是現成的選擇。
透明皂就是被阻止結晶的普通皂。從頭製作時,它是一種溶解在酒精、甘油和糖漿中、趁還透明時入模的熱製皂。Catherine Failor 的 Making Transparent Soap(Storey,2000)至今仍是在家製作透明皂的標準指南,本指南依照她的做法和疑難排解,使用我們計算器的鹼量,並完整說明火災的危險。
皂為什麼會透明
皂夠熱時,會經過一個透明的階段。它變得有光澤、半透明,也就是凝膠期指南所描述的階段;冷卻時,它會長出長長的纖維狀結晶,彼此交織並散射光線。這層交織的結晶,就是皂塊不透明的原因;皂化化學指南說明它底下的液晶。透明皂就是同一種皂,趁它還透明時加入溶劑。乙醇、甘油和糖讓它保持在那個狀態,並讓結晶小到光線能穿透。Failor 對透明的定義很實際:透過一片6 mm(¼ in)厚的皂,應該能讀出14點大小的字。
油脂中也有兩種成分有幫助。蓖麻油主要是蓖麻油酸,它在成皂時有一部分像溶劑一樣作用,所以配方中的蓖麻油越多,需要的酒精就越少。松香的這種作用更強。至於甘油,儘管有「甘油皂」這個名稱,它是有用但並非必要的:Failor 提供了一份完全不含甘油的透明皂配方,把工作留給酒精和糖。
這個構想由來已久。Failor 把最有名的透明皂 Pears 追溯到倫敦的一位理髮師 Andrew Pears,他發現溶在酒精中的普通皂,會凝固成透明又溫和的皂。Thomssen 1922年的手冊列出同樣的三種成分:酒精、糖和甘油,並允許蓖麻油最多佔油脂的三分之一。Simmons 和 Appleton 1908年的手冊描述了較早的工廠做法:把乾燥的皂溶在酒精中,再把酒精蒸餾出來,混濁的皂塊在35 °C(95 °F)下存放好幾個月,直到變透明;書中也指出,那時糖加蓖麻油已大致取代了較昂貴的酒精和甘油。書中還引用了 Richardson 同一年的研究:這些成分的作用是形成凝膠,並抑制結晶。
透明是有代價的。加了這麼多溶劑,透明皂塊只有約50到60%是皂,不透明的皂則約85%,所以使用時它軟化、磨耗得較快,不過它的 pH 值大致相同(Failor)。
防火優先
Failor 的預防措施和安全機構的建議方向一致,而且沒有一項是可以省略的。
- 只用電熱。用電爐,或直接插在牆上插座、而不是延長線上的電熱爐。房間裡不能有瓦斯、長明火、蠟燭,也不能吸菸。Failor 三年來唯一的一場火,是放在瓦斯爐上加熱的皂造成的:它沸騰溢出,溢出的皂液著了火。
- 隔水加熱,鍋子密封。把皂鍋放在裝水的大鍋裡加熱,絕不直接加熱,並蓋上密合的鍋蓋,或像 Failor 那樣,用兩層厚塑膠布撐在鍋緣上綁緊。加入酒精後,上方至少要留5 cm(2 in)的空間。
- 房間裡只放需要用到的酒精。開始前就把它秤進有蓋的量壺,把酒精瓶放到別的地方。火燒到大容量的容器時,可能回燃進去,美國化學安全委員會(US Chemical Safety Board)調查的一系列教學示範事故就顯示了這一點。
- 通風與留意。讓房間通風,避免蒸氣累積,絕對不要離開鍋子。
- 起火時的應變計畫。把滅火器放在伸手可及的地方:Failor 建議用2A-10B:C 的多用途滅火器,應變人員使用的 Emergency Response Guidebook 則列出乾粉或二氧化碳,用於撲滅小型的酒精火災。如果鍋子本身起火,就照倫敦消防局(London Fire Brigade)對任何鍋子起火的建議:不要移動它,也不要潑水,在能安全做到時關掉熱源,然後離開房間,關上門,打電話叫消防隊。
異丙醇並沒有比較安全,它的閃火點是12 °C(53 °F)。Failor 只用它取代四分之一到三分之一的乙醇,而且只用99%的,因為它溶解皂的效果較差,皂塊比較不透明,而且有氣味。
鹼也一樣是危險來源。Failor 的鹼水是32.5%的氫氧化鈉,溶解時會升溫到約93 °C(200 °F),而它的蒸氣帶有鹼,所以臉要遠離。使用不鏽鋼或琺瑯器具,絕對不要用鋁,苛性鈉會腐蝕鋁並釋放出氫氣。從頭到尾都要戴護目鏡、手套並穿長袖;鹼的安全指南說明急救方法。
配方
Failor 的配方可做出11到12 lb(約5 kg)的皂。她的 Basic Recipe 1 換算成1000 g 油脂,並使用我們計算器的鹼量,約可做2.3 kg,大約是二十塊115 g(4 oz)的皂。她把棕櫚油、牛油和豬油視為可以互換,雖然豬油做出的皂稍軟,但每一種需要的鹼量都不同。
| 材料 | 重量 | 說明 |
|---|---|---|
| 棕櫚油、牛油或豬油 | 500 g | 佔油脂的50% |
| 椰子油 | 200 g | 20% |
| 蓖麻油 | 300 g | 30% |
| 氫氧化鈉 | 用棕櫚油146.0 g,用牛油144.7 g,用豬油145.2 g | 0%超脂 |
| 蒸餾水,調鹼水用 | 303.2 g、300.6 g 或301.7 g | 32.5%的鹼水,Failor 的標準濃度 |
| 乙醇,95% | 346 g | 約為油脂加鹼重量的30% |
| 甘油 | 99 g | |
| 砂糖 | 247 g | 絕對不要用糖粉,糖粉通常含有澱粉 |
| 蒸餾水,溶糖用 | 185 g | 自來水中的礦物質會讓皂塊混濁 |
油脂和溶劑取自 Failor 的 Basic Recipe 1,換算成1000 g 油脂。鹼和鹼水用水則來自我們的計算器。
Failor 製作透明皂時不留超脂。游離油脂在透明皂塊中無處可藏;它會呈現為一層黏膩、混濁的表層。超脂為皂塊提供的餘裕,在這裡由鍋中的測試和修正取代,而這個做法也需要這些測試:依這些油脂公開的皂化價範圍,計算器的範圍檢查顯示,棕櫚油版本可能從鹼過量3.7%到油脂多出3.5%都有可能,牛油版本則是從2.8%到2.7%。Failor 自己的配方印出12 oz(340 g)苛性鈉搭配81 oz(2296 g)油脂,比我們計算器完全皂化的數字約多1.7%。這仍穩穩落在那個範圍內,而這種小幅過量,正是她的硬脂酸修正法要處理的。Grosso 在 The Everything Soapmaking Book 中的透明皂也落在同樣的位置:85 g(3 oz)鹼搭配553 g(19.5 oz)椰子油、棕櫚油和蓖麻油,比我們計算器完全皂化的數字約多2%。工廠的做法一度更進一步:Thomssen 1922年的透明皂刻意留下過量的鹼,他也不認為它們夠格當香皂。他的手冊中有好幾個這樣的配方;其中一個收錄在我們的配方頁面上,名為冷製透明皂 I。
我們的透明甘油皂從安全的那一側達到 Failor 的終點。用牛油製作時,它以3%超脂秤鹼,也就是140.4 g,這是在那些範圍內仍能確保鍋中沒有多餘鹼的最低超脂,其餘的4.3 g 則保留下來,配成少量的補充鹼水。凝膠之後,由酚酞測試決定要加入多少,每次加四分之一,全部加完也只會讓皂達到 Failor 的0%。
確認你所用油脂的鹼量。用棕櫚油時,1000 g 油脂以0%超脂計算,需要146.0 g 氫氧化鈉,溶在303.2 g 水中。
在計算器中開啟自己設計配方
Failor 給的是範圍而不是規則,並表示往任一方向偏離幾個百分點,不會毀了一批皂。
| 材料 | Failor 的範圍 |
|---|---|
| 棕櫚油或牛油 | 油脂的30到75%;她自己維持在50到60% |
| 椰子油或棕櫚核仁油 | 10到35%;再多會讓皂混濁 |
| 蓖麻油 | 15到35%;再多會做出泡沫差的軟皂塊 |
| 松香 | 5到20% |
| 酒精 | 油脂加乾鹼重量的30到35% |
| 甘油 | 整批的8到12% |
| 糖,乾重 | 整批的6到9%;不含甘油時最多13到14%,含松香時3到4% |
| 水,鹼水與糖水合計 | 整批的12到20% |
取自 Failor 談配方設計的章節。Basic Recipe 1 以糖換掉部分甘油,有幾項略微超出這些範圍。
她設計新配方的方法,是從溶劑用量少的一端開始,分次少量增加,每加一次就在玻璃上測試,樣品一凝固成透明就立刻停止。更多的溶劑只會讓皂塊更軟。為此,她每個新配方都算兩次:一次是她所說的60/40,溶劑重量是油脂加乾鹼的0.8倍;一次是50/50,溶劑與它們等重。她用第一組數字製作,只有在樣品凝固後混濁時,才從兩者的差額中補加。透明皂計算器會為你的油脂組合算出這兩組數字。如果你要把配方縮小,就像下面的做法一樣全程使用水浴:小批量自己產生的熱太少,無法好好凝膠和中和。
做法
以下步驟依照 Failor 的皂糊法,並在水浴中進行凝膠,這是她為較小批量建議的方式。水浴就是一個較大的鍋子,裝幾公分微滾的水,底部放幾支湯匙,讓皂鍋不會直接接觸高溫的鍋底。
設置方式:用電熱的水浴,加上密封的鍋子,讓酒精留在皂裡,蒸氣不會散到房間中。
- 為使用酒精做好準備。清除房間裡的火焰和長明火,打開窗戶,把滅火器和備用鍋蓋放在伸手可及處。把水浴架在電熱爐上,裡面裝7到10 cm(3到4 in)的水。把酒精、甘油和糖分別秤進有蓋的容器,並把酒精瓶拿出房間。
- 調製鹼水。把氫氧化鈉攪拌加入蒸餾水中,臉要轉開避開蒸氣。它會升溫到約93 °C(200 °F);讓它冷卻到57–63 °C(135–145 °F)。
- 融化油脂。在皂鍋中把油脂加熱到同樣的57–63 °C(135–145 °F)。這比冷製皂的打皂溫度高,能加快反應。
- 打到 Trace。把鹼水倒入油脂中,用手持攪拌棒打到輕微 Trace,這需要幾分鐘;用手攪拌可能要一個小時。如果皂液在 Trace 之前冷卻到遠低於57 °C(135 °F),就輕輕加熱。
- 在水浴中凝膠。蓋上皂鍋,放進保持微滾的水浴中。10到15分鐘內,邊緣會出現一圈半透明的皂:攪拌一分鐘,刮一刮鍋底,然後在接下來的10分鐘內再短暫攪拌兩三次,因為被困住的空氣會讓它膨起來。保持加蓋加熱,直到整體在77–82 °C(170–180 °F)時呈半透明,然後維持在這個狀態約一小時,不時攪拌。
- 測試是否有多餘的鹼。從鍋中取出少量樣品,滴一滴酚酞,這是一種遇鹼會變粉紅色的指示劑。皂糊仍含有水分,而在水中,指示劑遇到任何皂都會呈淡淡的粉紅色,所以重要的是顏色的深淺。Failor 要的是最淡的粉紅色。深粉紅色表示有多餘的鹼:再煮半小時,如果仍是深粉紅色,就進行下一步,等加入酒精後再修正,那時指示劑只會對游離鹼起反應。完全不變色表示皂的鹼不足:加入少量鹼水,這批每次加12到25 g,每次測試前先熬煮20分鐘。
- 用酒精和甘油溶解。關火。站遠一點,慢慢倒入酒精和甘油;熱皂會冒出酒精蒸氣。把鍋底和鍋壁上的每一點皂都刮下來,用打蛋器打散結塊,把鍋子密封後放回水浴中。讓它保持小火微滾,塑膠蓋可能會鼓起來,維持約30分鐘,直到舀一匙放進透明罐子對著光看時,看不到任何未溶解的皂粒。如果第6步是深粉紅色,現在就拌入融化的硬脂酸,這批每次約12到25 g,在71 °C(160 °F)下維持15到20分鐘後再測試,直到粉紅色褪去。
- 加入糖漿。把溶糖用的水煮沸,拌入糖直到溶解,然後蓋上蓋子小火煮2到3分鐘,讓蒸氣把鍋壁上殘留的結晶沖下來。打開皂鍋的密封,拌入糖漿。
- 在冰涼的玻璃上測試。把一匙皂液滴在已在冷凍庫冰過、倒扣的玻璃杯底部,讓它凝固。如果是透明的,就繼續。如果呈乳白色,就在熱水下沖掉表面那層膜;如果底下仍是乳白色,入模前先參考下表。Grosso 的測試方法,是在透明塑膠蓋上滴一小灘,放進冷凍庫十分鐘;如果拿出來是混濁的,她就加入酒精,以她553 g 油脂的批次來說,每次加14 g(0.5 oz),再測試一次。
- 靜置、調色與加香。蓋上鍋子,讓皂靜置約20分鐘,或直到冷卻到60 °C(140 °F),讓氣泡浮起、顆粒沉下。撇去浮沫,把表面的膜拌回去,然後加入顏色和香氛。
- 入模、脫模與晾皂。在平坦的檯面上倒入模具。皂依模具大小,在1到6小時內凝固。快速冷卻有助於透明度:Simmons 和 Appleton 把皂倒進窄的框模,讓它快速冷卻,Grosso 則把模具直接放進冷凍庫,直到皂變硬。等皂完全變硬後再脫模、切塊,讓皂塊在溫暖乾燥、每一塊四周都通風的地方至少晾兩週。剛切開的切面可能看起來霧霧的;隨著最後的酒精和水分散去,會變得更透明。
玻璃測試。滴在冰過的玻璃上的皂液很快就凝固,整批皂會和這滴一樣透明,只有溶劑過多造成的軟斑除外,那要整批入模後才看得出來。
玻璃測試不通過時
| 問題 | 可能原因 | Failor 的修正方法 |
|---|---|---|
| 一小時後仍未 Trace | 最常見的是鹼太少;也可能是水太多、溫度太低或攪拌太慢 | 檢查重量,分次少量加入鹼水,改用手持攪拌棒。如果都沒用,就倒入鋪好紙的模具:它可能仍會凝固成不透明的皂 |
| 出現凝結塊並分離 | 材料秤錯、兩者溫差大,或鹼過量;含松香或硬脂酸時這是正常的 | 用力攪打;如果一直結塊,就懷疑是鹼過量 |
| 一直呈糊狀,無法凝膠 | 鹼太多或太少、水太多,或溫度太低 | 在水浴中加熱。如果仍呈糊狀,而且冷卻的樣品用指尖一壓就碎裂,就是鹼過量:用硬脂酸修正 |
| 無法溶在酒精中 | 低於65 °C(150 °F),或酒精太少 | 加熱到65–71 °C(150–160 °F),並分次少量加入酒精,直到皂液稀得像水 |
| 玻璃上的樣品呈乳白色 | 通常是溶劑太少;也可能是鹼量錯誤、凝膠時間太短、酒精蒸發散失,或有未溶解的皂粒 | 加入糖漿,這批每次約35 g,最多兩次,再加一點酒精。額外加了約100 g 溶劑後仍是乳白色,就表示有其他原因 |
| 入模後出現柔軟、黏膩或乳白色的斑塊 | 溶劑太多,通常是甘油或糖;玻璃測試看不出這一點 | 重新融化,拌入融化的硬脂酸,以及其重量一半的鹼水,在71 °C(160 °F)下維持10到15分鐘,再重新入模 |
| 脫模後出現會擴散的白點 | 酒精一直沒能完全溶解的硬脂酸鹽和棕櫚酸鹽皂 | 加一點酒精重新融化,加蓋熬煮20到30分鐘 |
| 一天後仍然很軟 | 溶劑太多,常是修正混濁時加多了 | 同柔軟斑塊的處理方式 |
| 透明皂塊上有一層黏膩、混濁的表層 | 油太多,或鹼太少 | 加少量鹼水重新融化;如果這層很厚,就把它撇掉 |
取自 Failor 的疑難排解章節,她的用量已從11到12 lb 的批次換算成上面的配方。
Simmons 和 Appleton 1908年的工廠對照表也是同樣的判讀方式。凝固得硬實但不透明的樣品,需要更多糖溶液。軟但透明、鹼性又不太強的樣品,則是水太多,他們用少量碳酸鈉(soda ash)修正;加太多會留下一層白霜。摸起來油膩、偏軟,又有游離苛性鹼,表示皂化尚未完成;糖溶液中的硬水則會留下不透明的石灰皂條紋。
她有兩項檢查不需要任何化學品。用手指按壓,冷卻的樣品如果碎成尖銳的碎片,就是鹼太多;如果摸起來軟而油膩、一壓就扁,就是鹼太少。如果這批皂似乎散失了酒精,就把鍋中的內容物秤重,和配方的總重比較;如果少了很多,就分次少量加入酒精,每加一次就在玻璃上測試,而不是一次把差額全部補上。如果你對某一批不滿意,要在幾天內重新融化:放得越久,散失的酒精越多。
松香與硬脂酸
松香不是油脂。它主要是樹脂酸,例如松香酸(abietic acid),這些是游離酸,鹼會直接中和它們,所以松香皂是真正的皂(皂化化學指南有詳細說明)。在透明皂中,它帶來的透明度比蓖麻油更高,能發揮防腐作用,並讓皂塊呈現從金黃到深琥珀的顏色;Failor 提到 Pears 就是用它著色的。它也會讓皂塊變軟,所以她把松香控制在油脂的5到20%,把它和硬脂酸一起融化來讓皂變硬,並把糖減到整批的3到4%,因為糖只要稍微過量,松香皂就會變混濁。可以預期鹼一加入,皂液就會變稠並出現凝結塊:含松香時這是正常的,而且皂會很快凝膠。我們的計算器使用印度松香標準中的最低皂化價160 mg KOH/g,純松香酸則是185.5,所以松香批次寧可偏向留下未皂化的松香,而不是游離鹼。用量超過幾個百分點時,請向供應商索取酸價。
硬脂酸也是游離脂肪酸,幾乎一碰到鹼就會反應。Failor 用它讓透明皂變硬,也用它來修正,但絕不在加鹼時讓它待在油脂中,否則整批可能稠到攪不動,或結成凝結塊再也救不回來。她先讓其他油脂達到 Trace,再用手拌入融化的硬脂酸。同樣的反應速度,讓它成為修正多餘鹼的方法:依它206到212 mg KOH/g 的皂化價,每公克可中和約0.15 g 氫氧化鈉。
顏色與香氛
顏色和香氛最後在約60 °C(140 °F)時加入,而透明皂對兩者都很友善。香氛無法讓它急速凝固,因為在加香之前很久,皂就已經反應完畢;Failor 也發現香味在透明皂中比在冷製皂中更能保持原味,她認為這是因為酒精會像在香水中那樣把香氣帶出來。她的加香量約為整批的1%,這是大多數市售皂的比例。她每次只加幾滴顏色,並在裝了2.5 cm(1 in)深的罐子裡檢查色調,因為在湯匙裡看起來很淡的顏色,可能讓皂塊變得又深又混濁。皂用染料能調出的顏色範圍最廣。食用色素適合淺色,但依她的經驗,藍色在一兩個月內就會褪色。避免使用布料染劑,它們含有鹽,而鹽會讓皂混濁。手工皂加香指南說明精油的安全用量上限。
融化再製:現成的選擇
如果酒精讓你卻步,透明的融化再製皂基能讓你做出透明皂,廚房裡既沒有鹼,也沒有熱酒精。市售的透明皂基是用甘油和山梨醇保持透明的皂,加入丙二醇幫助融化,通常還有月桂醇聚醚硫酸酯鈉這類合成界面活性劑來起泡(Fisher 列出了常見的成分)。你把皂基融化、調色、加香、入模,它不需要晾皂。Failor 唯一的提醒是溫度:過熱的皂基會變脆,或發出難聞的氣味。融化再製皂入門說明如何操作,融化再製計算器則會在扣除香氛所佔的部分後,算出一個模具需要多少皂基。
試試這些皂方
所有配方資料來源
這些來源的說明在英文頁面上,保留當初與各文件核對過的原文。
- Making Transparent Soap: The Art of Crafting, Molding, Scenting & Coloring . Catherine Failor, Storey Publishing , 2000.
- Soap-Making Manual . E. G. Thomssen, D. Van Nostrand Company , 1922.
- The Handbook of Soap Manufacture . W. H. Simmons and H. A. Appleton, Scott, Greenwood and Son , 1908.
- The Everything Soapmaking Book, 3rd edition . Alicia Grosso, Adams Media , 2013.
- NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards: Ethyl alcohol . US National Institute for Occupational Safety and Health .
- NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards: Isopropyl alcohol . US National Institute for Occupational Safety and Health .
- International Chemical Safety Card 0044: Ethanol (anhydrous) . ILO / WHO (IPCS) .
- Emergency Response Guidebook 2024, Guide 127: Flammable liquids (water-miscible) . US Department of Transportation, Transport Canada and SCT Mexico , 2024.
- Key Lessons for Preventing Incidents from Flammable Chemicals in Educational Demonstrations . US Chemical Safety and Hazard Investigation Board , 2014.
- What to do if a pan catches fire . London Fire Brigade .
- International Chemical Safety Card 0360: Sodium hydroxide . ILO / WHO , 2010.
- Standard for Named Vegetable Oils (CXS 210-1999) and Standard for Named Animal Fats (CXS 211-1999) . Codex Alimentarius Commission (FAO/WHO) .
- IS 553:1984 Specification for gum rosin . Bureau of Indian Standards , 1984.
- The Complete Photo Guide to Soap Making . David Fisher, Creative Publishing International , 2018.