Soutenance mémoire
Le savon est un produit liquide ou solide composé de molécules amphiphiles obtenues par réaction chimique entre une base forte, spécifiquement l’hydroxyde de sodium ou l’hydroxyde de potassium et un ou plusieurs acides gras. Son caractère amphiphile lui donne des propriétés caractéristiques, notamment la capacité de ses composants moléculaires à se placer à l’interface entre la phase aqueuse (hydrophile) et la phase lipidique (hydrophobe).Le savon est donc un tensioactif, ce qui lui confère la propriété d’accrocher les graisses. Cette propriété tensio-active entraine cependant une diminution du film hydrolipidique naturel de la peau, c’est pourquoi il est important de le reconstituer après la douche. Pour remédier à ce problème, on a souvent recours à l’utilisation de savon surgras permettant de limiter la déshydratation de la peau. Ce surgrassage se fait en utilisant dans la formulation du savon plus de matière grasse qu’il n’en faut. La quantité de matière grasse qui ne réagit pas constitue le surgrassage, qui va former un film lipidique sur la peau. A côté de ce surgrassage, la saponification va produire de la glycérine qui va avoir une propriété hydratante [9].
Toute huile peut-être mise sous forme de savon par réaction de saponification, mais la qualité des savons peut différer en fonction du type d’huile. En effet, beaucoup d’huile vont donner des savons mous et qui ne moussent pas bien, d’autres vont avoir un faible effet tensio-actif. La valorisation d’une matière grasse dans la formulation d’un savon passe donc par la détermination de ses propriétés tensio-actives, de son pH, et de sa dureté pour les savons solides [50].
GENERALITES SUR LES SAVONS
HISTORIQUE
Le savon fut connu et employé avant l’ère chrétienne, il a une origine lointaine et incertaine. Les plus anciennes traces de savon remontent d’ environ 2500 ans avant J.C, à l’époque des Sumériens de Mésopotamie (actuelle Syrie), dont les recettes sont inscrites sur des tablettes qui datent de plus de quatre mille ans mais aussi sur des papyrus pour les égyptiens. Les sumériens fabriquaient leur « savon » (qui n’était encore qu’une pâte), en mélangeant de l’huile végétale (graisse) avec de l’argile et des cendres (ou du carbonate de potassium) qui deviendra plus tard le savon d’Alep. Les égyptiens de l’antiquité se frottaient avec du natron, bicarbonate de soude que l’on pouvait trouver à l’état naturel dans les lacs salés après son évaporation, et une pâte à base de cendres d’argile. Ils dosaient ces ingrédients, afin d’obtenir un mélange plus ou moins concentré en fonction du type d’utilisation (hygiène corporelle, lavage du linge ou encore remède contre certaines maladies de la peau [29]. Les gaulois fabriquaient du savon à base de cendres de hêtre et du suif de chèvre. A l’époque, ils utilisaient ce savon (appelé « sapo ») afin d’éclaircir et de colorer leurs cheveux. Les romains utilisaient la pâte savonneuse venue de Gaule commeremède pour les maladies de peau (malgré une tradition du bain très développée). Ce n’est qu’au IIème siècle après J.C qu’ils commencèrent à utiliser le savon pour se laver.
A cette époque, on distinguait déjà deux types de savons :
– le savon dur, fabriqué à partir des cendres de plantes maritimes obtenues par lixiviation de l’alcali minéral ;
– la soude et le savon mou, fabriqué à partir des cendres de plantes terrestres (obtenues par lixiviation de l’alcali végétal ou de la potasse).
METHODES DE FABRICATION DES SAVONS
Quatre matières premières de base interviennent dans la fabrication du savon, à savoir :
– Les huiles et corps gras ;
– Les lessives de soude ou de potasse ;
– La saumure (dans le cas d’une récupération de la glycérine) ;
– Les additifs : carbonate de sodium, silicate de sodium, colorants, parfums etc.
L’utilisation de ces matières premières dépend de la qualité et du type de savon que l’on veut obtenir. Les caractéristiques essentielles d’un savon sont : son pouvoir moussant, son pouvoir détergent, sa consistance, son taux de dissolution dans l’eau et la stabilité de la mousse .Ces caractéristiques dépendent naturellement de la nature et de la qualité des corps gras utilisés et dans une moindre mesure du procédé de fabrication du mode de solidification et de refroidissement ainsi que des étapes d’affinage et de finition [25]. L’art du maitre savonnier consiste à mélanger différents corps gras afin d’obtenir un savon aux propriétés désirées [25]. Pour réaliser sa« formule », le maitre savonnier dispose de 3 types de corps gras [40]:
– Huiles lauriques : Huile de coprah, Huile de palmiste ;
– Les graisses dures : Suifs (bœufs ; mouton), Huile de palme (stéarine) ;
– Les huiles douces : Huile de soja ; huile d’arachide, Huile de coton.
➤ Lessive soude
Solution aqueuse de soude caustique préparée par dissolution de 30 à 35pour100 en poids d’hydroxyde de sodium (NaOH).
➤ Lessive de potasse
Solution aqueuse de potasse caustique préparée par dissolution de 30 pour100 en poids d’hydroxyde de potassium(K0H).
➤ Saumure
Eau salée par dissolution de 10 à 20 pour100 en poids de chlorure de sodium (NaCl ; sel marin). Les huiles lauriques que l’on trouve en proportion importante dans l’huile de coprah et l’huile palmiste sont les gras présentant la meilleure combinaison de propriétés généralement recherchées pour le savon. Elles interviennent dans la plupart des formulations car elles procurent un grand pouvoir moussant et détergent. Elles s’utilisent dans la saponification à froid ou à chaud, en mélange avec d’autres corps gras pour améliorer et ralentir la vitesse de dissolution des savons fabriqués [39].
Les suifs et l’huile de palme sont le plus souvent après décoloration et désodorisation les corps gras les plus utilisés en mélange avec les huiles lauriques[39]. Les huiles douces sont parfois utilisées, en proportions limitées étant donné les propriétés médiocres qu’elles procurent, dans la fabrication de savon de bas de gamme. Parmi les autres sources de corps gras, il faut citer les “soapstocks“ qui sont un sous-produit du raffinage des huiles alimentaires traitées pour corriger leur acidité libre. Ces matières premières sont purifiées et utilisées en mélange pour la fabrication de savons de ménage de bas de gamme. Les savons les plus courants sont généralement fabriqués par saponification mélange d’huiles lauriques et de graisses dures dans des proportions(1/3 – 2/3).
Ces proportions peuvent toutefois fortement varier en fonction du type de savon désiré – savon de toilette ou savon de ménage ou du procédé de fabrication impliqué. Aux contraintes techniques s’ajoutent des contraintes d’ordre économique liées aux prix parfois très fluctuants des matières premières et au prix de vente du savon. D’autres paramètres tels que la sécurité d’approvisionnement ;la qualité constante et uniforme des matières interviennent également. Ainsi le maître savonnier a une marge de manœuvre très limitée dans le choix des corps gras entrant dans les formulations de savon [54]. Le problème de l’approvisionnement en huiles de corps gras est crucial et souvent sous-estimé. Dans les pays en voie de développement, les huiles et corps gras destinés à la savonnerie peuvent parfois manquer en quantité et en qualité, obligeant le promoteur à importer les matières premières ou à compléter la ligne de production pour une présérie-huilerie. Par contre pour les huileries locales, une savonnerie représente, à l’instar de la fabrication de margarine ou autres produits de la filière des oléagineux, une diversification des activités et une valorisation de matières premières de moindre qualité [17]. Il y a trois méthodes de fabrication des savons : à froid, mi-cuit et cuit. Mais dans tous les cas on a une réaction de saponification qui se fait entre une base et un corps gras.
Réaction de Saponification
C’est une transformation chimique au cours de laquelle les corps gras ou triglycérides (graisses ou huiles pour les savons liquides) sont hydrolysés en milieu alcalin par une base, généralement la soude ou la potasse à une température comprise entre 80º et 100ºC pour donner un ion carboxylate (le savon) et du glycérol (appelé aussi glycérine). Ces deux composants peuvent être séparés. En général, on ne procède pas à cette étape étant donné que la glycérine ne gêne pas, au contraire, il donne une valeur ajoutée au produit fini.
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Table des matières
INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : GENERALITES SUR LES SAVONS
I. HISTORIQUE
II. METHODES DE FABRICATION DES SAVONS
II.1. Réaction de Saponification
II.2. Fabrication des Savons à Froid
II.3. Fabrication des Savons Mi-Cuits
II.3.1. Savon Mi-Cuit (Procédé Continu)
II.3.2. Savon Mi-Cuit (Procédé en Charge)
II.4. Fabrication des Savons Cuits
II.5. Finition du Savon
III. LES DIFFERENTS TYPES DE SAVONS
III.1. Le Savon Mous ou Savon Noir
III.2. Le Savon Blanc
III.3. Le Savon de Marseille
III.4. Le Savon d’Alep
III.5. Les Savons Antibactériens
III.6. Les Autres Savons
IV. EFFETS DU SAVON
DEUXIEME PARTIE : TRAVAIL EXPERIMENTAL
I. OBJECTIFS
I.1. Objectif Principal
I.2. Objectifs Secondaires
II. MATERIEL ET METHODES
II.1. Matériel
II.2. METHODES
II.2.1. Obtentiondes Huiles
II.2.1.1.Extraction de l’huile de Carapa
II.2.1.1.1. Prétraitement des Graines
II.2.1.1.2. Extraction Proprement Dite
II.2.1.2.Obtention de l’Huile de Coco
II.3. Fabrication des savons
II.3.1. Formule Savon-Karité
II.3.2. Formule savon-carapa
II.3.3. Détermination de la Quantité de Soude nécessaire à la saponification
II.3.4. Détermination de la Quantité d’eau à Utiliser
II.3.5. Fabrication Proprement Dite
II.4. Contrôles des Savons
II.4.1. Détermination du pouvoir tensio-actif
II.4.1.1.Principe
II.4.1.2.Méthode de Mesure
II.4.2. Détermination du pH
II.4.2.1.Appareil de mesure
II.4.2.2.La Méthode de Mesure
II.5. Mesure de la tension superficielle et du pH de deux savons commerciaux
III. RESULTATS
III.1. TENSIONS SUPERFICIELLES SAVONS CARAPA
III.2. TENSIONS SUPERFICIELLES POUR LES SAVONS KARITE
III.3. Mesure de pH pour les savons à base d’huile carapa
III.4. Variation du pH pour les savons karité/coco
III.5. Mesure de la tension superficielle et du pH de deux savons vendus dans le marché Dakarois
IV. DISCUSSION
CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAFIQUES
