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 2020/2021. Monde : 215,86 millions de t, Union européenne : 18,12 millions de t.

Par origine végétale :

en milliers de t
Palme 76 520 Arachide 6 500
Soja 61 930 Coton 5 050
Colza 28 120 Noix de coco 3 560
Tournesol 22 100 Olive 3 280
Palmiste 8 790

Par pays :

en milliers de t
Indonésie 50 550 États-Unis 13 030
Chine 29 110 Brésil 10 550
Malaisie 22 000 Argentine 9 960

En 2020, la production de l’Union européenne a été de 16 514 000 t dont 9 260 000 t d’huile de colza, 3 612 000 t d’huile de tournesol, 2 986 000 t d’huile de soja, 1 920 000 t d’huile d’olive.

En 2020, la production française d’huiles brutes a été de 2 445 000 t dont 1 757 000 t d’huile de colza, 468 000 t d’huile de tournesol, 137 000 t d’huile de soja, 5 300 t d’huile d’olive.

Commerce international, en 2020/2021, sur un total de 87,880 millions de t.

Par origine végétale : importations.

en milliers de t
Palme 51 110 Noix de coco 1 900
Soja 12 100 Olive 1 370
Tournesol 11 910 Arachide 400
Colza 5 910 Coton 80
Palmiste 3 090

Par pays exportateurs : sur un total de 91,45 millions de t.

en milliers de t
Indonésie 32 020 Russie 5 080
Malaisie 18 760 Union européenne 3 500
Argentine 7 250 Canada 3 420
Ukraine 7 000

Par pays importateurs : sur un total de 87,88 millions de t.

en milliers de t
Inde 14 950 États-Unis 5 060
Chine 13 890 Pakistan 3 660
Union européenne 11 410 Bangladesh 2 520

En 2019, les exportations française ont porté sur 682 000 t, les importations sur 1 072 000 t.

Consommation des principales huiles végétales, en 2020/2021. Monde : 212,870 millions de t. Union européenne : 26,260 millions de t.

en milliers de t
Chine 42 840 Brésil 9 920
Inde 22 940
Pakistan
4 880
Indonésie 18 950 Malaisie 4 810
États-Unis 17 400 Russie 3 840

Secteurs d’utilisation, en 2020-21, dans l’Union européenne, sur une consommation de 26,260 millions de t.

Alimentation Industries
48,7 % 50,0 %

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.

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 2020.

Principaux pays exportateurs :

en tonnes
Indonésie 855 746 Pologne 382 526
Chine 778 962 États-Unis 315 587
Allemagne 618 505 Italie 247 058
Malaisie 605 664 Royaume Uni 183 602
Turquie 426 122 France 145 912

Source : ITC

Les exportations indonésiennes sont destinées à 21 % à l’Inde, 7 % aux Philippines, 5 % à l’Angola.

Principaux pays importateurs :

en tonnes
États-Unis 802 953 Pays Bas 159 257
Royaume Uni 320 127 Philippines 140 323
Allemagne 309 515 Chine 126 667
France 276 643 Pologne 125 117
Canada 253 402 Russie 117 231

Source : ITC

Les importations des États-Unis proviennent à 42 % de Chine, 18 % du Canada, 13 % du Mexique, 6 % de Turquie.

Situation française

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

Commerce extérieur : en 2020.

Exportations : 56 016 t vers le Royaume Uni à 21 %, l’Italie à 10 %, la Belgique à 9 %, les États-Unis à 7 %, les Pays Bas à 7 %, l’Allemagne à 5 %.

Importations : 144 383 t d’Allemagne à 25 %, de Pologne à 13 %, d’Italie à 10 %, de Belgique à 10 %, de Malaisie à 9 %.

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.