FI69866C - Behandling av en tvaettmedelstaong - Google Patents

Description

1 69866

Pesuainetangon käsittely. - Behandling av en tvättmedelstäng.

Esillä olevan keksinnön kohteena on saippuaraaka-aineiden käsittely vähentyneen rakeisuuden omaavan saippuatangon valmistamiseksi .

Saippuatangoilla pitää olla pehmeä tuntu tai kosketus miellyttävien käyttöominaisuuksien takia. Jotkut saippuamateriaalin ainesosat voivat kuitenkin johtaa rakeisuuteen tai karkeuteen pesun aikana. Useimpien saippuankäsittelylinjojen yhteisenä tunnusmerkkinä on meistetyistä tangoista tulevan saippuajätteen käyttö lopullisessa tankopuristusvaiheessa. Alkuperältään tällaisen saippuan vesipitoisuus on pienempi kuin saippuaraaka-aineen, josta syystä saippua on kovempaa. Saippuajätteen läsnäolo voi johtaa tangon rakeisuuteen. Rakeisuus voi myös muodostua silloin kun ylirasvoitusainetta lisätään saippuaan lopullisen kuivausvaiheen jälkeen.

Esillä olevassa keksinnössä käytetään käsittelyolosuhteita rakeisuuden vähentämiseksi saattamalla saippuaraaka-aine tuntuvaan käsittelyyn tehokkaalla tavalla.

Tietyt seokset johtavat tavallisilla menetelmillä käsiteltyinä lopputuotteena saatavan tangon rakeisuuteen tai karkeuteen, mutta nämä seokset ovat vähemmän rakeisia kun ne käsitellään keksinnön mukaisesti.

Esillä olevassa keksinnössä käytetään urasiirtosekoitinluokan laitetta perussaippuan käsittelemiseksi. Näissä laitteissa on kaksi lähellä toisiaan olevaa keskenään siirrettävää pintaa, joissa kummassakin on urakuviot, jotka urat menevät päällekkäin pintojen liikkuessa siten, että pintojen välissä liikkuva materiaali kulkee urien kautta menevää rataa vuoronperään kummassakin pinnassa, joten suurin osa materiaalista kulkee hiertovyöhykkeen kautta, jonka vyöhykkeen muodostaa pintojen liike.

Urasiirtosekoittimet valmistetaan normaalisti geometrialtaan sy-linterimäisiksi ja tässä menetelmässä käytetyissä edullisissa 2 69866 laitteissa urat on järjestetty muodostamaan jatkuvasti esillä olevat mutta muuttuvat kulkuradat laitteen läpi kahden pinnan keskinäisen liikkeen aikana. Geometrialtaan sylinterimäisissä laitteissa on staattori, joiden sisään on laakeroitu roottori; staattorin ja roottorin vastakkaisissa pinnoissa on urat, joiden läpi materiaali kulkee siirtyessään rengasmaisen laitteen läpi.

Laitteen geometria voi olla myös tasomainen, jolloin vastakkaisissa tasaisissa pinnoissa on urakuviot ja pinnat liikkuvat keskinäisesti esim. toista tasoa pyörittämällä siten, että pintojen väliin pyörimispisteestä lisätty materiaali liikkuu ulospäin ja kulkee vuoron perään kummankin pinnan urien välistä.

Eräässä toisessa sylinterimäisessa suoritusmuodossa sisäsylinte-ri pysyy kiinteänä paikallaan samalla kun ulkosylinteri pyörii. Keskellä oleva staattori saadaan helpommin jäähdytetyksi tai tarvittaessa lämmitetyksi, koska nesteliittymät voidaan valmistaa yksinkertaisella tavalla; ulkopuolinen roottori voidaan myös jäähdyttää tai lämmittää yksinkertaisella tavalla. On myös mekaanisesti yksinkertaisempaa käyttää rotaatio- pyörimisenergiaa ulko-runkoorj kuin sisäsylinteriin. Tällä rakenteella on siis etuja sekä konstruktion että käytön kannalta.

Materiaali pakotetaan sekoittimen läpi käyttämällä apulaitteita roottoria käännettäessä. Esimerkkejä tällaisista apulaitteista ovat ruuvisuulakepuristimet ja mäntäpuristimet. Apulaitteita käytetään edullisesti sekoittimesta erillisenä siten, että aineen läpisyöttöä ja siihen suoritettavaa työtä voidaan erillisesti muuttaa. Erillinen käyttö voidaan saada aikaan järjestämällä apulaitteet toimittamaan käsiteltävää materiaalia kulmittain hierto-laitteen keskiviivaan nähden. Tämä järjestely mahdollistaa pyöri-misenergian toimittamisen laitteeseen, jolloin sen keskiviivan ympärille muodostuu hierto. Suorasyöttöjärjestely saadaan helpommin aikaan silloin kun laitteen ulkopuolinen osa on roottori. Laitteen ja apulaitteiden erillinen käyttö edesauttaa käsittelyn valvomista ja ohjaamista.

3 69866

Yleensä voidaan käyttää useita erilaisia uramuotoja, esim. Metal Box ( UK 930 339) on esittänyt pitkittäisuria näissä kahdessa pinnassa. Staattorissa ja roottorissa voi olla esim. 6-12 uraa, jotka on keskinäisin välein järjestetty niiden kehälle ja jotka ulottuvat niiden koko pituudelta.

Toinen tai molemmat pinnat on edullisesti lämpöohjattu. Menetelmässä voidaan suorittaa materiaalin tehokas lämmitys/jäähdytys. Materiaalin lämpötila on käsittelyn aikana edullisesti alle 40°C. Käsittelylämpötila on tavallisesti noin 30-55°C.

Saippuaraaka-aine voi sisältää muitakin kuin saippuaa olevia pesuaineita sellaisia määriä, että ne eivät haittaa haluttua vaikutusta. Esimerkkejä tällaisista tehoaineista ovat alkaanisulfonaatit, alkoholisulfonaatit, alkyylibentseenisulfonaatit,alkyylisulfaatit, asyyliisetionaatit, olefiinisulfonaatit ja etoksyloidut alkoholit.

Käsitelty raaka-aine saatetiin tankomuotoon käyttämällä tavanomaisia meistokoneita. Raaka-aineista voidaan valmistaa myös muunkin muotoisia tuotteita, esim. suulakepuristettuja tuotteita (noode-lit) ja. pieniä palloja.

Keksintöä selvitetään seuraavasti viittaamalla oheisiin kaavio-maisiin piirustuksiin, joissa:

Kuvio 1 on pitkittäisleikkaus geometrialtaan sylinterimäisestä u-rasiirtosekoittimesta;

Kuvio 2 on poikkileikkasu pitkin kuvion 1 viivaa 2-2;

Kuvio 3 esittää kuvion 1 mukaisessa laitteessa olevan urakuvion; Kuviot 4, 5 ja 7 esittävät muita urakuvioita;

Kuvio 6 on poikkileikkaus sekoittimesta, jossa laitteen vastakkaisissa pinnoissa on urat; 4 69866

Kuvio 8 on pitkittäisleikkaus urasiirtosekoittixnesta, jossa roottorin muodostaa ulkopuolinen sylinteri.

Seuraavaksi selvitetään laitteen suoritusmuotoja.

Kuviossa 1 on pitkittäisleikkauksena esitetty urasiirtosekoitin. Tähän kuuluu ontto sylinterimäinen staattoriosa 1, sylinterimäi-nen roottoriosa 2, joka on laakeroitu pyörimään staattorin sisällä työntötiukkuudella, jolloin roottorin ja staattorin vastakkain olevissa sylinteripinnoissa on useita vastaavia yhdensuuntaisia, kehällä ulottuvia urarivejä, jotka on järjestetty seuraavasti: a) vierekkäisten rivien urat staattorilla ovat kehällä porrastetusti; b) vierekkäisten rivien urat roottorilla ovat kehällä porrastetusti; ja c) staattorin ja roottorin urarivit ovat aksiaalisesti porrastetut.

Staattorissa 3 ja roottorissa 4 olevat urakuviot on esitetty kuviossa 3. Staattorin ura 3 on esitetty vinoviivoituksella. Kuviossa 2 on myös esitetty urajärjestelmien 3, 4 päällekkäisyys. Neste-vaippa 1A on järjestetty mukaan lämpötilan säädän suorittamiseksi ohjaamalla lämmitys- tai jäähdytysvettä. Roottoriin on muodostettu lämpötilan säätökanava 2A.

Laitteen läpi kulkeva materiaali siirtyy urien läpi vuoron perään staattorin ja roottorin vastakkaisissa pinnoissa. Välittömästi näiden takana olevat ja leikkauksena esitetyt urat on merkitty kuviossa 1 katkoviivaprofiileina toistuvan kuvion tai rakenteen esittämiseksi.

Materiaalivirta jakaantuu samassa roottori- tai staattoripinnassa olevien vierekkäisten uraparien välille johtuen vastakkaisessa staattori- tai roottoripinnassa olevan uran päällekkäisasennosta.

5 69866

Koko materiaalivirta tai suurin osa siitä saatetaan tuntuvaan käsittelyyn kulkiessaan staattori- ja roottoripintojen keskinäisen liikkeen muodostaman hiertovyöhykkeen läpi. Materiaali kiinnittyy lyhyeksi ajaksi kuhunkin uraan läpikulun aikana ja tällöin yksi sen nopeuskomponenteista muuttuu.

Sekoittimen roottorisäde on 2,54 cm ja siinä on 36 puolipallon muotoista uraa (säde 0,9 cm), jotka on järjestetty kuuteen kuuden uran riviin. Staattorin sisäpinnassa oli seitsemän kuuden uran riviä urien limittäisyyden aikaansaamiseksi sisääntulo- ja poistopäässä. Käsiteltävä materiaali ruiskutettiin laitteeseen kanavan 5 kautta, joka kanava on yhteydessä roottorin ja staattorin väliseen rengastilaan käytön aikana ja ruiskutus tapahtui ruuvisuulakepuristimella. Materiaali poistui laitteesta suuttimen 6 kautta.

Kuviossa 4 on esitetty pitkittäisiä uria ja jotka on järjestetty neliömuotoon; näiden urien leikkausprofiili on esitetty kuviossa 2. Nämä urat ovat kohdakkain ja niiden pituusakseli on yhdensuuntainen laitteen pituusakselin kanssa sekä laitteen läpi kulkevan materiaalin liikesuunnan kanssa; viimeksimainittua on esitetty nuolella.

Kuviossa 5 on esitetty urajärjestely, jolloin urien mitat ja profiilit ovat samat kuin kuvioissa 1, 2 ja 3. Kuvion 5 mukaiset urat on järjestetty neliömuotoon siten, että kukin ura on pienen välimatkan päässä samassa pinnassa olevista viereisistä urista. Tällä rakenteella ei muodostu yhtä voimakasta päällekkäisyyttä kuin kuvion 3 mukaisella järjestelyllä. Jälkimmäisessä on kukin ura lähellä naapuriaan ja samassa pinnassa on kuusi uraa, eli muodostuu kuusikulmainen kuvio.

Kuvio 6 esittää leikkauksena urasiirtosekoitinta, jonka roottori 7 on pyörivästi sijoitettu onton staattorin 8 sisään, jonka staattorin vapaa tai tehollinen pituus on 10,7 cm ja halkaisija 2,54 cm. Roottorissa oli viisi poikkileikkaukseltaan puolipyöreätä uraa 9 (halkaisija 5 mm), jotka oli järjestetty tasaisin välein kehälle ja jotka ulottuivat yhdensuuntaisesti pituusakselin kanssa 6 69866 roottorin koko pituudelta. Staattorin 8 sylinterimäisessä sisäpinnassa oli 8 mitoiltaan samanlaista uraa 10, jotka ulottuivat sen pituudelta ja yhdensuuntaisina pituusakselin kanssa. Tässä suoritusmuodossa käytettiin uria, jotka ulottuivat staattorin ja roottorin koko pituudelta keskeytymättä. Mukaan oli järjestetty lämpötilan ohjausvaippa ja -kanava.

Kuviossa 7 on esitetty sarja uria, jossa vinoviivoituksella esitettyjen roottorin ja staattorin urien suurempi mitta oli kohtisuora materiaalivirtaan nähden; jälkimmäinen suunta on esitetty nuolella. Urat ovat siis pitkänomaisia. Tässä suoritusmuodossa saadaan aikaan pienempi paineen aleneminen koko pituudelta verrattuna geometrialtaan samanlaisiin laitteisiin, joiden urat eivät sijaitse siten, että pidempi mitta on normaali eli kohtisuora materiaalivirtaan nähden. Paineen alenemisen vähentämiseksi pitää ainakin toisessa pinnassa olla pitkänomaisia uria, joiden pidempi mitta on kohtisuora materiaalivirtaan nähden.

Kuviossa 8 esitetyssä urasiirtosekoittimessa oli ulkosylinteri 11 laakeroitu pyörimään keskiakselin 12 ympäri. Mukaan oli järjestetty .lämpötilan ohjausvaippa 13 ja -kanava, mutta jälkimmäistä ei ole esitetty koska keskiakselin urat on esitetty pintakuvanto-na ja roottori leikkauksena. Keskistaattorissa (halkaisija 52 mm) oli kolme kolmen uran riviä 14, jolloin sisääntulo- ja poistokoh-dissa oli osittaisurat, eli puoliurat. Roottorissa oli neljä kolmen uran riviä 15. Staattorin ja roottorin urat olivat pitkänomaisia ja niiden kokonaiskaarimitta 5,1 cm oli kohtisuora materiaalivirtaan nähden ja 1,2 cm säteen omaavat puolipallon muotoiset leikkauspäät oli yhdistetty saman säteen omaavalla leikkaukseltaan puoliympyrämäisellä levyllä. Urat oli järjestetty kuvion 7 mukaiseen järjestelyyn, eli niiden pitkä mitta oli kohtisuora materiaalivirtaan nähden. Roottori käytettiin ulkopuolisella hammaspyörällä 16 ja siihen liitetyllä ketjuvedolla.

Esimerkki Käytettiin kuviossa 1 esitettyä urasiirtosekoitinta.

7 69866

Sekoittimen roottorisäde oli 2,54 cm ja 36 puolipallon muotoista uraa (säde 0,9 cm) oli järjestetty kuuteen kuuden uran riviin. Staattorin sisäpinnassa oli seitsemän kuuden uran riviä urien päällekkäisyyden tai limityksen aikaansaamiseksi tulo- ja poisto- pääSSä.

Tali/kookospähkinäseos (80/20) tyhjökuivattiin 12 % kosteuteen. Osa ilmakuivattiin 70°C:ssa kosteuspitoisuuteen 5 %. Valmistettiin ja jaettiin seos, jossa oli kaksi osaa 12 % kosteuden omaavaa materiaalia ja yksi osa 5 % kosteuden omaavaa materiaalia. Toinen puoli käsiteltiin urasiirtolaitteessa käyttämällä apuna saippuan tankopuristinta ja toinen puoli käsiteltiin tavanomaisella jauhatuksella. Urasiirtosekoitinta käytettiin nopeudella -1 50 kierrosta minuutissa ja läpisyöttö oli 156 g minuuttia ja staattoriin ja roottoriin käytettiin vesijäähdytystä.

Kummastakin käsitellystä raaka-aineesta lyötiin tabletteja ja niitä käytettiin käsien pesuun mielivaltaisesti. Tavanomaisesti käsitellyt tabletit tuntuivat karkeilta ja rakeisilta kun taas keksinnön mukaisesti käsiteltyjä tabletteja käyttäjät eivät pitäneet yhtä karkeina.

Claims (6)

1. Menetelmä rakeisuuden vähentämiseksi saippuapitoisessa pesu-ainemateriaalissa, tunnettu siitä, että materiaali käsitellään ohjaamalla se kahden lähellä toisiaan olevan, keskenään liikkuvan pinnan välistä, jolloin kummassakin pinnassa on sarja uria, jotka tulevat päällekkäin pintojen liikkeen aikana siten, että pintojen välistä kulkenut materiaali noudattaa vuoron perään kummassakin pinnassa olevien urien kautta etenevää kulkurataa, jolloin suurin osa materiaalia kulkee materiaalissa olevan hier-tovyöhykkeen läpi, jonka vyöhykkeen muodostaa pintojen liike.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainitut kaksi pintaa ovat geometrialtaan sylinteri-mäisiä.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että ainakin toiseen pintaan käytetään lämpösäätöä tai -ohjausta.

4. Jonkun edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ainakin toisessa pinnassa olevat urat ovat pitkänomaisia ja niiden pitkä mitta on kohtisuora materiaalivirtaan nähden.

5. Jonkun edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että saippuapltoisen seoksen lämpötila käsittelyn aikana on alueella noin 30 - 55°C.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lämpötila on alle noin 40°C.