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Facteur INS (Iodine Number Saponification Value)
Le coefficient INS s’obtient en ôtant l’indice d’iode de l’indice de saponification du corps gras concerné. On l’emploie pour constituer le mélange des corps gras et pour estimer la qualité du savon qui donnera ce mélange de corps gras (Donkor, 1986). Le coefficient INS varie de 15 à 250 pour les corps gras aptes à la savonnerie. En général, avec un accroissement du coefficient d’INS :
les huiles passent du liquide au solide et produisent du savon plus dur ; la propriété détergente, le pouvoir moussant et la solubilité du savon décroissant (sauf dans le cas des huiles de noix) avec une amélioration de la couleur et de la capacité à retenir des charges ; la tendance du savon à rancir en vieillissant diminue Afin d’obtenir un savon qui répond aux exigences suivantes : avoir une bonne couleur, une apparence brillante, et sans mauvaise odeur ; avoir une consistance moyennement dure, produire facilement de la mousse qui est assez stable. Pour trouver la bonne composition de corps gras, répondant à toutes ces exigences il est indiqué de trouver un coefficient INS autour de 146 (Donkor, 1986). En général, on peut dire que les corps gras avec un coefficient INS extrême (élevé ou réduit) ne peuvent être utilisés seuls dans la fabrication du savon : les huiles de noix (coefficient élevé) feront produire un savon trop dur. Les huiles dures avec un coefficient moyen comme l’huile de palme et les suifs animaux seront les meilleures. Cependant, ces corps gras font produire des savons ayant un pouvoir moussant limité. Il faut donc mélanger avec les huiles à coefficients INS réduits qui font mousser rapidement et favorisent la solubilité. D’un autre côté ces corps gras augmentent le pouvoir moussant, mais amollissent le savon. Il est donc nécessaire d’augmenter la fermeté par l’addition d’une certaine proportion d’une huile de noix. Les huiles de noix font augmenter la fermeté et la solubilité des savons alors que les autres huiles qui sont capables de durcir le savon (huile de palme et le suif) ont l’inconvénient de réduire la solubilité.
Impact écologique
Impact écologique à la fabrication
Même si elle est réalisée artisanalement, la fabrication du savon n’est pas sans impact sur l’être humain et la nature : bien qu’elle soit pratiquée depuis des millénaires, c’est déjà de la chimie. L’emploi d’alcali n’est pas anodin. La lessive de soude est à éviter dans la mesure où elle émane d’un processus industriel polluant. Mais la fabrication artisanale de la lessive de potasse n’est pas sans conséquences : elle consiste à concentrer fortement la potasse, substance hautement corrosive qui produit de graves brûlures. Cette lessive est un produit polluant qu’il faut manier avec précaution. Lors de la saponification, elle est transformée et le savon n’est plus aussi corrosif. Il faut cependant prendre garde que si l’on met trop de lessive par rapport au corps gras, le savon obtenu et le liquide résiduel contiendront encore beaucoup de potasse et seront très corrosifs. En cas de doute, il vaut mieux diluer à grande eau avant de déverser dans la nature ou les tuyauteries. Pour accélérer la réaction, le mélange est chauffé et porté à ébullition parfois pendant plusieurs heures (jusqu’à 6 à 8 heures pour les méthodes traditionnelles) (Abdelghani, 2007).
Impact écologique à l’utilisation
Pour les humains, il faut toujours veiller à ce que le savon obtenu ne soit pas trop corrosif. Il faut donc l’utiliser avec précaution. Si le savon est gras, il n’y a pas de risque mais il lavera moins bien. Pour la nature, le savon n’est pas un produit naturel, il est le résultat d’un processus chimique que l’on provoque. Bien qu’il soit biodégradable et plus satisfaisant que les détergents dits de synthèse, il reste un détergent chimique à utiliser avec retenue (Abdelghani, 2007)
Différents types d’huiles utilisables dans la fabrication des savons
Les huiles utilisées dans la savonnerie sont des huiles qui ont un profil en acide gras. La composition en acide gras des huiles est déterminée par l’analyse de leurs esters méthyliques (Kanleskind, 1992 ; Allinger, 1987). Ces esters méthyliques sont analysés par chromatographie en phase gazeuse sur un appareil de la firme Markerey et Nagel (Düren, Allemagne), équipé d’une colonne polaire de 25 m de long et 0,25 mm de diamètre. Les analyses ont été effectuées selon la programmation de température suivante : 150 °C pendant 2 min puis augmentation de 5 °C par minute jusqu’à 250 °C. La température d’injection est de 230 °C et celle du détecteur de 250 °C. L’appareil est muni de deux détecteurs, qui permettent d’obtenir simultanément deux chromatogrammes. Les corps gras représentent en volume plus ou moins 2/3 des matières premières dans une savonnerie. On n’a 3 catégories de corps gras intéressantes : les huiles de noix, les graisses dures et les huiles douces (Donnez, 2013). Les savons donnant les meilleures huiles sont des savons riches en acide laurique, acide palmitique et acide stéarique qui donnent des savons durs et moussants. Cependant, d’autres acides gras qui sont pauvres en acide laurique, acide palmitique peuvent être intéressants parce qu’en les mélangeant, on obtient des savons de propriétés particulières. Leur disponibilité et leur sécurité d’approvisionnement sont donc des éléments essentiels dans leur choix.
Huiles de Noix
Ils contiennent une proportion importante d’acide laurique. Les deux huiles de cette catégorie importantes pour la savonnerie sont le coco (coprah) et l’huile palmiste. Elles sont plus aptes au procédé froid et se saponifient facilement avec des lessives fortes (30 à 40 °Bé). Ces huiles ont comme une caractéristique spécifique qu’elles produisent facilement de la mousse. Cependant, ces deux huiles, mais surtout l’huile de coco, rendent la peau rude. Alors ces huiles sont le plus souvent mélangées à d’autres huiles mais à des quantités limitées (de 10 à 20 %), d’une part pour s’assurer de la mousse et d’autre part pour ne pas nuire la peau (Ravel, 1986).
Huile de coco
Le cocotier, Cocos nucifera, est originaire de l’Asie du Sud-Est et du Pacifique. Le cocotier demande pour un développement optimal de bonnes conditions d’ensoleillement et une pluviométrie annuelle comprise entre 1 250 et 1 500 mm. Une température annuelle moyenne de 26 °C, de faibles amplitudes thermiques entre le jour et la nuit, une humidité atmosphérique élevée lui est particulièrement favorables. Ces conditions expliquent que le cocotier prospère essentiellement sur les côtes et dans les îles. (wiemer korthals altes, 1993). Pour extraire l’huile de coco, il faut débourrer la noix et casser l’enveloppe externe. Puis on détache de la coque l’albumen oléagineux dont la teneur en huile est de 35 %. Séché au soleil ou dans un four approprié, il prend le nom de coprah et sa teneur en huile s’élève à 65-70 %. L’huile de coprah a une composition en acides gras similaire à celle de l’huile de palmiste. Faiblement insaturée, elle résiste au rancissement par oxydation. (wiemer korthals altes, 1993). L’huile de coco est une huile très répandue dans les pays tropicaux et subtropicaux. De couleur jaune pâle ou blanche, elle donne un savon blanc et solide. Les savons fabriqués de l’huile de coco pur sont peu stables au stockage.
Huile de palme
L’huile de palme fait partie de la catégorie des graisses dures, ces dernières renferment une quantité importante d’acides palmitique et stéarique (Martini: 3éme édition). Parmi les graisses dures, on a également le suif du bœuf, de mouton et saindoux des porcs. Les graisses dures sont des agents producteurs de mousses. En comparaison avec les huiles de noix la mousse se forme plus lentement mais elle est plus stable. La saponification des graisses dures demande des lessives moins fortes au début du processus (10 à 15° Bé), après une lessive plus forte peut être utilisés (25 à 30° Bé). L’huile de palme brute est rougeâtre et est obtenue à partir de la pulpe du fruit du palmier à huile (www.huile de palmeet sante.org. [Citation : 07 novembre 2018.] novembre 2018.]). Les fruits doivent être traités et transformés immédiatement après la récolte car leur huile se dégrade vite. Huile brute se transforme facilement en savon mais sa couleur sera plutôt orange. Pour obtenir un savon blanc, il faut traiter l’huile brute avant la saponification (exemple le chauffage). L’huile de palme peut être employée seul mais est généralement employée en combinaison avec d’autres huiles.
Huile palmiste
L’huile de palmiste est une huile de noix. Ces huiles contiennent une proportion importante d’acide laurique (Ouattara et al, 1997). Il est extrait de l’amande des fruits du palmier à l’huile et est de couleur blanche. La noix de palmiste contient environ 50% d’huile. L’extraction se fait généralement de façon traditionnelle. Son prix est plus élevé que celui de l’huile de palme parce que l’extraction manuelle est difficile et longue et l’huile ne se conserve pas longtemps. L’huile palmiste est moins rude pour la peau que l’huile de coco. Le savon fait à partir d’huile palmiste pur est très dur et stable au stockage. Cependant, l’huile palmiste est le plus souvent mélangée avec l’huile de palme, produit du même arbre. (Boulkras, 2013). Au Sénégal, l’huile de palmiste est utilisée aussi bien en cuisine que dans la fabrication du savon.
Table des matières
INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : REVUE BIBLIOGRAPHIQUE
I. Présentation des régions de Tambacounda et de Kédougou
I.1. Région de Kédougou
I.1.1.Niveau économique
I.1.2. Niveau sanitaire
I.1.3. Niveau agricole
I.2. Région de Tambacounda
I.2.1.Niveau économique
I.2.2.Niveau sanitaire
I.2.3. Niveau agricole
II- Fabrication des savons
II.1. Définition du savon
II.2. Saponification
II.3. Types de savons
II.3.1. Savon suivant l’aspect.
II.3.1.1. Savon dur
II.3.1.2. Savon mou
II.3.1.3. Savon liquide
II.3.2. Suivant l’usage
II.3.2.1. Savon de ménage
II.3.2.2. Savon de toilette
II.3.2.3. Savon Dentifrice
II.3.2.4. Savon d’atelier
II.3.2.5. Savon antiseptique
II.3.2.6. Savon dermatologique
II.4. Activité du savon
II.5. Fabrication à Froid
II.6. Fabrication à Chaud
II.7. Refroidissement et séchage des savons
III- Caractéristiques physico-chimiques du savon
III-1. Indice d’iode
III-2. Indice de saponification
III-3. Pouvoir émulsifiant
III-4. Pouvoir moussant
III- 5. Pouvoir mouillant
III.6. Pouvoir dispersant
IV-Facteur INS (Iodine Number Saponification Value)
V – Impact écologique
V-1. Impact écologique à la fabrication
V-2. Impact écologique à l’utilisation
VI- Différents types d’huiles utilisables dans la fabrication des savons
VI- 1. Huiles de Noix
VI- 2. Huile de coco
VI-3. Huile de palme
VI-4. Huile palmiste
VI-5. Huile de Jatropha Curcas
VI-6. Huile d’arachide
VI-7. Beurre de karité
VI-8. Huile de Carapa Procera
VII- Lessives
VII-1. Hydroxyde de sodium (soude caustique)
VII-2. Hydroxyde de potassium (potasse caustique)
DIEUXIEME PARTIE : PARTIE EXPERIMENTALE
I-Cadre de l’étude
II-Objectifs
II-1.Objectif général
II-2.Objectifs spécifiques
III-Méthodologie
III-1.Matériel et réactifs
III-2.Méthodes
III-2.1.Echantillonnage
III-2.2.Détermination du pH
III-2.3. Détermination du taux d’humidité
III-2.4. Hauteur et stabilité de la mousse
IV-Résultats
IV-1. Liste des savons
IV-2. Types d’huiles
IV-3.Ingrédients des savons
IV-4.Consistance des savons
IV-5.Allégation
IV-6. Méthode de fabrication des savons
IV-7. Durée de Fabrication
IV-8.Emballage des savons
IV-9. Matériel et équipements
IV-10.pH des savons
IV-11. Taux d’humidité
IV-12. Hauteur et stabilité de la mousse des savons en fonction du type d’eau
IV-12. 1. Hauteur et stabilité de la mousse dans l’eau distillée
IV-12.1.1. Hauteur de la mousse à T0 mn dans l’eau distillée
IV-12.1.2. Variation de la hauteur de la mousse entre T0 et T 15mn
IV-12. 2. Hauteur et stabilité de la mousse dans le CaCO3
IV-12. 2.1. Hauteur et stabilité de la mousse dans du CaCO3 à 70 mg/l (Eau douce)
IV-12.2.1.1.Hauteur de mousse à To dans du CaCO3 à 70 mg/l
IV-12.2.1.2.Variation de la hauteur de mousse de T0 à T 15mn dans du CaCO3 70 mg/l
IV-12.2.1.3.Hauteur de mousse à T15mn dans du CaCO3 à 70 mg/l
IV-12.2.2. Hauteur et stabilité de la mousse dans du CaCO3 à 300 mg/l
IV-12.2.2.1.Hauteur de la mousse à T0 dans du CaCO3 à 300 mg/l
IV-12.2.2.2.Variation de la hauteur de mousse de T0 à T15mn dans du CaC03 300 mg/l
IV-12.2.2.3.Hauteur de la mousse à T15mn dans du CaCO3 à 300 mg/l
IV-12.2.2.4.Variation de la hauteur de mousse de T15 à T30mn dans du CaCO3 à 300 mg/l
IV-12.2.2.5. Hauteur de la mousse à T30mn dans du CaCO3 à 300 mg/l
IV-12.3.Hauteur et stabilité de la mousse dans du NaCl à 35 g/l
V-Discussion
CONCLUSION
REFERENCES
