Légende
  • Halogènes
  • Métaux alcalino-terreux
  • Actinides
  • Gaz nobles
  • Métaux de transition
  • Autres
  • Métaux alcalins
  • Lanthanides
6
C
Carbone
1
H
Hydrogène
11
Na
Sodium
Produit organique

Les savons résultent de l’hydrolyse alcaline d’un triester d’acide gras par réaction de saponification. Ils sont employés comme tensio-actifs mais sont concurrencés par les détergents.

Données industrielles

Définition : c’est un produit résultant de l’hydrolyse alcaline d’un triester d’acide gras (de C7 à C20).

Matières premières

Triesters d’acides gras

Triglycérides provenant d’huiles ou de graisses animales ou végétales (huile de palme, de soja, de colza, de noix de coco, de palmiste, suif…). Ils sont formés par combinaison d’un trialcool, le glycérol (CH2OH–CHOH–CH2OH) et d’acides carboxyliques. Par exemple, l’huile de palme, extraite du mésocarpe (pulpe) du fruit du palmier à huile renferme, en particulier, 43,5 % de triester de l’acide palmitique (ou hexadécanoïque, CH3(CH2)14COOH), 36,6 % de triester de l’acide oléique (ou octadécamonoénoïque, CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH), 9,3 % de triester de l’acide linoléique (ou octadécadiénoïque, CH3(CH2)4CH=CH-CH2-CH=CH(CH2)7COOH), 4,3 % de triester de l’acide stéarique (ou octadécanoïque, CH3(CH2)16COOH).
L’huile de palmiste, extraite du noyau du fruit du palmier à huile, est constituée, en particulier, de 47-55 % de triester saturé en C12 (ester de l’acide tétradécanoïque, ou myristique, CH3(CH2)12COOH), de 15 % de triester de l’acide hexadécanoïque (ou palmitique, CH3(CH2)14COOH)…

Production des principales huiles végétales, en 2019/2020. Monde : 205,74 millions de t, Union européenne : 18,22 millions de t.

Par origine végétale :

en milliers de t
Palme 72 770 Arachide 6 190
Soja 57 440 Coton 5 090
Colza 27 710 Noix de coco 3 600
Tournesol 21 110 Olive 3 080
Palmiste 8 770

Par pays :

en milliers de t
Indonésie 48 320 États-Unis 12 660
Chine 27 450 Brésil 9 850
Malaisie 21 270 Argentine 9 040

En 2019/20, la production de l’Union européenne a été de 18 220 000 t dont 9 509 000 t d’huile de colza, 3 682 000 t d’huile de tournesol, 3 040 000 t d’huile de soja, 1 920 000 t d’huile d’olive.

En 2019, la production française d’huiles brutes a été de 2 470 000 t dont 1 725 000 t d’huile de colza, 533 000 t d’huile de tournesol, 141 000 t d’huile de soja, 5 300 t d’huile d’olive.

Commerce international, en 2019/2020, sur un total de 81,070 millions de t.

Par origine végétale : importations.

en milliers de t
Palme 47 400 Noix de coco 1 780
Tournesol 11 220 Olive 1 110
Soja 11 030 Arachide 300
Colza 5 260 Coton 100
Palmiste 2 880

Par pays exportateurs : sur un total de 85,94 millions de t.

en milliers de t
Indonésie 29 940 Russie 4 840
Malaisie 17 960 Canada 3 580
Ukraine 7 020 Union européenne 2 610
Argentine 6 190

Par pays importateurs : sur un total de 81,07 millions de t.

en milliers de t
Inde 14 780 États-Unis 4 950
Chine 11 880 Pakistan 3 260
Union européenne 11 290 Bangladesh 2 350

En 2019, les exportations française ont porté sur 682000 t, les importations sur 1 072 000 t.

Consommation des principales huiles végétales, en 2019/2020. Monde : 201,350 millions de t. Union européenne : 26,790 millions de t.

en milliers de t
Chine 39 270 Brésil 9 160
Inde 22 570
Malaisie
4 910
Indonésie 17 140 Pakistan 4 750
États-Unis 16 070 Russie 3 620

Secteurs d’utilisation, en 2019-20, dans l’Union européenne, sur une consommation de 26,120 millions de t.

Alimentation Industries
53,2 % 45,2 %

A la production d’huiles végétales, il faut ajouter celle de graisses animales (suif, lard, beurre, poisson) avec, en 2013, 17 millions de t.

Hydroxyde de sodium

Base la plus utilisée qui donne des savons durs pour la toilette et le ménage. L’hydroxyde de potassium est utilisé, seul ou avec NaOH, pour élaborer des savons mous et spéciaux (à barbe, noir…).

Fabrication industrielle

Selon des procédés discontinus ou continus.

Principe : c’est une saponification selon la réaction suivante : ester d’acide gras + soude –> glycérol + savon.

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La réaction est très exothermique, de l’ordre de 250 kJ par mole de triglycéride. En général, l’utilisation de savon déjà formé permet de dissoudre les triglycérides et ainsi d’accélérer fortement la réaction.

La production d’une tonne de savon génère celle de 100 kg de glycérol. Ce dernier peut rester dans le savon ou être extrait.

Procédé discontinu ou marseillais :

Il est toujours très utilisé mais disparaît au profit des procédés continus. La réaction de saponification a lieu dans une cuve calorifugée en acier ordinaire, parfois recouvert d’acier inoxydable au niveau de l’interface air-savon, de 25 à 200 m3, dont le fond contient du savon à l’ébullition provenant d’une fabrication précédente. La réaction a lieu en 2 temps :

  • 1ère phase, l’empâtage : la graisse et la soude (sous forme de lessive à environ 50 %) arrivent en même temps de telle sorte que la réaction ait lieu au fur et à mesure afin d’éviter un dégagement de chaleur trop important. La quantité de soude ajoutée est en défaut par rapport aux proportions stœchiométriques, afin que le glycérol formé, qui est soutiré, soit peu alcalin.
  • 2ème phase, la cuisson : NaOH est ajoutée jusqu’à alcalinité constante. L’excès de soude permet une réaction complète des triglycérides ce qui évite leur insaponification qui se traduirait par une mauvaise conservation (rancissement).

Procédés continus : ils sont de 2 types.

  • Procédé Monsavon : les triglycérides et la soude sont mis en émulsion très fine puis entrent dans un tube réacteur dans lequel se produit la réaction de saponification qui a lieu en 3 minutes.
  • Autres procédés : Alfa Laval, Mazzoni : les triglycérides et la soude sont mélangés à du savon préalablement formé puis portés à 120-130°C dans un autoclave, sous 2 à 3,5 bar. La réaction a alors lieu très rapidement.

Quels que soient les procédés, le glycérol, la soude en excès et les impuretés sont éliminés par lavages successifs à l’aide de solutions salées (relargage) et par chauffages à l’ébullition (liquidation). Le savon obtenu contient de l’ordre de 30 % d’eau. Il est soit décanté, soit centrifugé, puis refroidi, séché et pressé.

Productions

Monde (1995) : 8 millions de t dont 3,2 millions de savon de toilette et 4,8 millions de t dans les détergents. La production européenne est estimée à 850 000 t, celle du Japon est, en 2014, de 114 000 t.

Commerce international : en 2019.

Principaux pays exportateurs :

en tonnes
Indonésie 698 953 Pologne 184 327
Malaisie 634 389 États-Unis 179 929
Chine 322 787 Royaume Uni 107 537
Allemagne 280 369 Pays Bas 90 155
Turquie 262 141 Italie 89 021

Source : ITC

Les exportations indonésiennes sont destinées à 8 % à l’Inde, 6 % à Djibouti, 6 % à la Chine.

Principaux pays importateurs :

en tonnes
États-Unis 234 365 Pays Bas 114 047
Allemagne 173 986 Philippines 101 614
France 121 938 Chine 86 623
Canada 118 032 Russie 71 400
Royaume Uni 117 981 Italie 52 788

Source : ITC

Les importations des États-Unis proviennent à 29 % de Chine, 28 % du Canada, 16% du Mexique.

Situation française

En 2007, production de 46 400 t de savons de toilette (207 000 t, en 1955).

Commerce extérieur : en 2019.

Exportations : 11 224 t vers les États-Unis à 13 %, l’Allemagne à 8 %, la Belgique à 6 %.

Importations : 98 217 t d’Allemagne à 83 %, d’Italie à 5 %, du Royaume Uni à 3 %.

Savon de Marseille : en France, la consommation de savon de Marseille est estimée à 20 000 t/an sur une production de 32 000 t. Les principaux producteurs sont les suivants : Henkel avec la marque Le Chat, Alliance produisant le savon Persavon, Fer à Cheval

Utilisations

Utilisation comme tensioactif. Le savon possède une bonne aptitude à émulsionner les graisses et à les mettre en suspension dans l’eau, mais présente l’inconvénient de former des sels de calcium (et de fer) insolubles qui se déposent sur les tissus, lors des lavages dans des eaux dures. Pour cette raison, pour le marché du lavage du linge, dans les pays développés, il est remplacé par les détergents, mais garde le marché de la toilette. La moitié de la production mondiale de savon est consommée en Asie (Chine, Inde…).

Bibliographie

  • AFISE, 2 rue de Sèze, 75009 Paris.
  • AISE, Third Floor, Avenue Herrmann Debroux, 15A, 1160 Bruxelles, Belgique.
  • FNCG, 66 rue de La Boétie, 75008 Paris.
  • USDA, Foreing Agricultural Service, 1400 Independence Avenue, SW, Mail Stop 1001, Washington, DC 20250, États-Unis.
  • R. Ciriminna et al, « Understanding the glycerol market », European Journal of Lipid Science and Technology, juin 2014.
  • Fediol, 168, Av. de Tervuren, B-1150 Bruxelles, Belgique.

 

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