JP2001062270A - エマルジョン作成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】エマルジョン状態を安定して維持出来るミキシ
ング部の機構部を提供する。 【解決手段】ラインミキサーのミキシング部９内に軸方
向に相隣ってディスク１３、１３´を併設し、一方側の
ディスクにヘリカルリボンの隔壁体１４を小径から大径
にその径を変化するように植立し、一方、他方側のディ
スク１３´ には逆向きのヘリカルリボンの隔壁体１４
´ を植立し、双方の隔壁体１４、１４´ ´が噛み合っ
て、ラビリンス径路を形成するようにし、一方側がディ
スク１３の貫通孔１５から流入する組成分物は相隣って
るディスク１３，１３´ の隔壁体１４，１４´ に対
し、又、ディスク１３´ の外径側よりオーバーフロー
して隔壁体１４，１４´ に流入し、次の貫通孔１５に
流入する長工程のエマルジョンプロセスを経て、安定し
たホモジナイズによるエマルジョンを確保出来るように
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】開示技術は、相互に相異なる複数
の組成分を有する流体のエマルジョン作成技術の分野に
属する。

【０００２】

【従来の技術】周知の如く、近時様々な化学成分を有す
るホモジナイズタイプのエマルジョンの組成を有する液
体の需要があり、これに係わるエマルジョンを作成する
為には、例えば、旧くは図７に示す様に、複数の液体
ａ，ｂ，ｃ…の組成分をミキシング部１のパイプ２に内
部に軸装した水中モーター３の回転軸４に軸流型の攪拌
翼５，５´ を装備した機械的な混合部を有する装置が
用いられてはいるが、かかる装置は構造が複雑で、故障
した場合の保守点検整備や交換が極めて煩瑣である難点
があり、又、コスト的にも高くつくという不利点があ
り、更に、攪拌翼５，５´ でホモジナイズされた組成
分が水中モーター３を流過したのちには各組成分の分離
が崩れて、凝集しホモジナイズが形成されない等の不都
合さがある為に、図４，５に示す様な出願人の先願発明
である特開昭１０−４３５６４号公報等のようなもの
や、又、ミキシング部１にラインミキサーの機構部とし
て径のスクリュー６やその周囲に断面三角形状を有する
ヘリカル部位にスクリュー７を配したものや、図６に示
す様に相互に形状を異なるプレート状８を直交させたタ
イプのミキサー１´ を用いて当該ミキシング部９や９
´ をパイプにより、直列状、或いは、並列状１６に示
すように接続することにより長工程のミキシング部９，
９´ を有するタイプのスタテックミキサーや、又、図
７に示す様にフランジ１０を介して並列部分を有する態
様もあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、該各種
ラインミキサータイプのミキシング部を有するエマルジ
ョン作成装置にあっては保守点検整備や交換等のメンテ
ナンスが殆どいらない利点を有しながら、コスト的にも
安くつくメリットがある反面、長工程のミキシング部
９，９´ を接続せねばならぬ為に、場所的に、広大な
面積を要し、各機構間を引き回さねばならず、操作点検
が極めて煩瑣になるという不都合さがあり、また、一度
で一挙にエマルジョンが図れないという難点があった。

【０００４】

【発明の目的】この出願の発明の目的は近時ニーズが急
速高まっている化成品等の多くの物理化学製品のエマル
ジョン化するホモジナイズ作成に不可欠なエマルジョン
作成装置の問題点を解決すべき技術的課題とし、構造が
簡単で行程が短く、メンテナンスフリーであり、耐久性
が良く、而も、一挙にホモジナイズが相互に異なる組成
分に対しても行え、而も、一度ホモジナイズされた組成
分は容易には分離しない様にして、化成品産業に於ける
ホモジナイズ技術利用分野に益する優れたエマルジョン
作成装置を提供せんとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述目的に沿い先述特許
請求の範囲を要旨とするこの出願の発明の構成は前述課
題を解決するために、複数の組成分を流過混合するライ
ンミキサーにミキシング部を装備する上記ミキシング部
が相対向する一方側のディスクの側面に内側から外側に
向け、小径から大径にその径を変化するヘリカルリボン
型の隔壁体を植立し、他方側の側面には相対向するディ
スクと逆向きのヘリカルリボンの隔壁体を植立し、而し
て、該両隔壁体の一方の中心に貫通孔を穿設し、外周が
ミキシング部に密接し、他方は外周にクリアランスがあ
り、溝を介して両ヘリカルリボンが嵌合し、該ディスク
の裏側面にも同様にヘリカルリボンを植立し、次ぎのデ
ィスクの側面に植立されたヘリカルリボンと溝を介し嵌
装されていることを基幹とし、而して、上記ミキシング
部がパイプを介して、直列状に接続されているように
し、上記ミキシング部がパイプを介して、並列状に接続
されているようにもし、又、上記ミキシング部がパイプ
を介して、直列状と並列状に組合わされているようにも
した技術的手段を講じたものである。

【０００６】

【作用】上述構成において、組成分を有する液体、を成
す成分のホモジナイズをエマルジョン作成装置により行
うに際し、ラインミキサーのミキシング部にディスクを
複数枚軸方向に相対向して併設し、該ディスクの一方側
の側面には内側から外側に向けて、小径から大径にその
径を変化するヘリカルリボン型の隔壁体を植立し、一
方、他方側の側面には相対向するディスクと逆向きのヘ
リカルリボン型の隔壁体を植立し、該両隔壁体は溝を介
して嵌挿され、その一方の中心には貫通孔を穿設し、外
周がミキシング部内に密接、他方は外周にクリアランス
を有し該ディスクの裏側面にも同様にヘリカルリボンを
植立し、次の第３ディスクの側面に植立されたヘリカル
リボンと溝を介し嵌装されるため流過液は強かな剪断力
を受け、ミキシング部はパイプを介して、直列状に又、
並列状に、或いは、直列状と並列状と組合わされている
ようにし、ミキシング部におけるホモジナイズされたエ
マルジョンがミキシング部を流過した後にも、ホモジナ
イズ状態を維持して分離等が成されないようにし、安定
してエマルジョンの製品が得られるようにしたものであ
る。

【０００７】

【発明が実施しようとする形態】次に、この出願の発明
の実施しようとする形態を実施例の態様として図１乃至
図３に基づいて説明すれば以下の通りである。

【０００８】各種、粒径のエマルジョンに於ける熱挙動
確認を行うために各種粒径のエマルジョンを表１の如
く、試作を行った。

【表１】

【０００９】又、希望粒径については、次の表２に示す
様に優先順を示す。

【００１０】目安としての平均粒径は±２５％である。

【表２】

【００１１】そして、水を調整するプロセスで界面活性
剤Ａに１−テトラデカノールと界面活性剤Ｂから成るテ
トラデカンを添加し、当該試料については１００ｍｌで
充分であるが、最大でも２００ｍｌ以内とした。

【００１２】そして、使用する装置については、エマル
ジョン作成装置については図１に示すように、出願の要
旨の中心のポイントを成すミキシング部９，９，９´
を組成分ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅの圧送を行うポンプ１１を
装備して有するパイプ１２を介し、接続は直列状状態
に、これに対し、ミキシング部９系統を並列状状態に接
続し、ミキシング部９´ から流過してホモジナイズし
たエマルジョンは安定して分離現象等は生じなかった。

【００１３】而して、各ミキシング部９，９´ の内部
の機構は図２，３に示すように軸方向に相互に相異なる
ディスク１３，１３´ を別に配列して、短尺化を図る
ようにして、一方側のディスク１３には内側から外側に
向けて、小径から大径にその径を変化する表面側のヘリ
カルリボン型の隔壁体１４が表、及び、裏面に植立さ
れ、当該中心部には貫通孔１５が穿設されている。

【００１４】而して、該隔壁体１３に対向する側の隔壁
体１３´ のディスクには該隔壁体１３の側面に植立す
るヘリカルリボン型の隔壁体とは逆向きのヘリカルリボ
ン型の隔壁体１４´ が上述隔壁体１４とは両隔壁体が
溝を介して嵌装されて、図２には当該ディスク１３，１
３´ ，１３´ が５体のみ示されているが、実際には該
ディスク１３と１３´ は交互に所定定枚数複数配列さ
れており、ミキシング部９のパイプ２の内側に近接して
軸方向に相隣って所定枚数隣設されて装備されている。

【００１５】したがって、ポンプ１１，１１，１１…か
ら圧送される各組成分のａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅは貫通孔１
５からヘリカルリボンの隔壁体１４，１４´ の相互の
溝にその植立部分が嵌合されている状態で、相互にスパ
イラル状に流過し、該流過におけるプロセスで一種のラ
ビリンス作用をおこし、ホモジナイズ作用を介し、ディ
スクの外径側にディスク１３から他方のディスク１３´
にオーバーフローし、隔壁体１４，１４´ のラビリン
ス上部分を流過するプロセスでホモジナイズし、微細に
エマルジョン化し、軸方向短尺に相隣ってディスク１
３，１３´ が配列されているにも関わらず、記載の各
組成分の流過は長工程となり軸方向短尺であるにも関わ
らず、実質的１４，１４´ には長工程であり、相互に
オーバーラップする該隔壁体１４，１４´ により、複
雑なしかも強力な剪断力によるエマルジョン化が安定し
て行われ、ミキシング部９の流過後は当該エマルジョン
形成された部分は安定され、目的とする化成品の製品精
度のエマルジョンは安定した状態が保持され得る。

【００１６】而して、一方側のディスク１３の中心部に
は貫通孔１５が穿設されているが、他方のディスクの１
３´ の中心部には該貫通孔が穿設されていないが為
に、各組成分は一方側のディスク１３の隔壁体１４の溝
部分を通り、他方側のディスク１３´ の隔壁体１４´
の溝部分を通り、図２に示す様に、他方のディスク１３
´ のヘリカルリボンの隔壁体１４´ の外径側をオーバ
ーフローして隣接する次段のディスク１３のヘリカルリ
ボンの隔壁体１４の溝部分にラビリンス状に入り込ん
で、その貫通孔１５を流過するプロセスを反復する。

【００１７】したがって、各組成分は軸方向に相隣って
配列されたディスク１３，１３´の工程は短尺であるに
もかかわらず、実際にホモジナイズされる工程はヘリカ
ルリボンの隔壁体１４，１４´ の間隙を縫って、長工
程に流過し、そのホモジナイズによるエマルジョンはよ
り完全に近く行われるものである。

【００１８】而も、図１１に示す様に、直列状の上段の
系列のミキシング部９，９に対し、下段の系列のミキシ
ング部９が並列状に組み合わされて最終段のミキシング
部９´ に接続されているために、その流過プロセスに
おける混合状態はより完全に行われ、最終段のミキシン
グ部９´ も流過後のホモジナイズされたエマルジョン
はより完全に行われ、安定した状態で所望の貯留タンク
等に流過されていくものである。

【００１９】そして、当該表２に示すように粒径分布幅
は特に規定はしないが、一応の目安とされている。

【００２０】そして、各組成分の表１に示す重量％も、
また、一つのサンプルに過ぎないものである。

【００２１】そして、ミキシング部の系統については各
組成分により、直列状のみでも並列状のみでも良く、
又、図１に示す様にそれらの組合わの態様でも可能なも
のである等種々の態様が採用可能である。

【００２２】尚、表１の組成分の左欄については、２行
目にテトラデカンから水までで良いものである。

【００２３】又、組成分については表１の組成分のみな
らず、他の化成品を成す組成分でもよいことも、又、勿
論のことである。

【００２４】

【発明の効果】以上、この出願の発明によれば、種々の
食品産業や、化成品産業において液体成分の種々の組成
分を含有するホモジナイズ工程を経て、エマルジョン化
する製品のエマルジョン精度を安定して保証することが
出来るという優れた効果が奏される。

【００２５】又、エマルジョンの精度が保証され得るこ
とから品質に対する信頼性を高め、維持することが出来
るという優れた効果が奏される。

【００２６】而して、この出願の発明によれば、ライン
ミキサーのミキシング部の構造が軸方向に微小な距離を
介して、向き合って隣設されたディスクの一方は側面に
内側から外側に向け、小径から大径にその径を変化する
側面ヘリカルリボン型の隔壁体を植立し、他方の側面に
は逆向きのヘリカルリボンの隔壁体の植立してあること
により、パイプの軸方向が短い距離であるにもかかわら
ず、ホモジナイズプロセスにおけるエマルジョンが長工
程で行われ、したがって、結果的にエマルジョンが設計
通りの高精度で品質保持が出来るという優れた効果が奏
される。

【００２７】更に、ミキシング部がパイプを介して、直
列状に接続されたり、或いは、並列状に接続されたり、
或いは、更に、直列状と並列状が組合わにされるように
されていることによりその間のホモジナイズによるエマ
ルジョンが高精度に行われ、品質が安定し、コスト的に
も充分にその機構部の簡素化と共に、安定するという優
れた効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この出願の発明の１実施例の外観と、ミキシン
グ部の直列状と並列状の組合わ状態を表す組合わ正面図
である。

【図２】ミキシング部におけるホモジナイズの作用を示
す、部分断面拡大図である。

【図３】相互にヘリカルな隔壁体が逆向きに植立された
隔壁体を有するディスクの組合わせの横断面図である。

【図４】従来技術に基づくラインミキサーのミキシング
部の横断面図であり、（イ）は、当該部分横断面頭であ
り、（ロ）は、その要部縦断面図である。

【図５】同、従来技術に基づくラインミキサーのミキシ
ング部の横断面図である。

【図６】同他の態様の横断面図である。

【図７】直列状と並列状の組合わ側面図である。

【図８】一般技術に基づく機械的なミキシング部を有す
るエマルジョン装置の断面側面図である。

【符号の説明】

１ ラインミキサー ９ ミキシング部 ９´ ミキシング部 １３，１３´ ディスク １４，１４´ ヘリカルリボンの隔壁体 １５ 貫通孔 １２ パイプ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の組成分を流過混合するラインミキサ
   ーにミキシング部を装備する該ミキシング部が相対向す
   る一方側のディスクの側面に内側から外側に向け、小径
   から大径にその径を変化するヘイカルリボン型の隔壁体
   を植立し、他方側の側面には相対向するディスクと逆向
   きのヘリカルリボン型の隔壁体を植立し両隔壁体が溝を
   介し嵌挿され、而して、該両隔壁体の一方の中心に貫通
   孔を穿設し、外周がミキシング部に密接し、他方は外周
   にクリアランスがあり、該ディスクの裏側面にも同様に
   隔壁体を植立し、次ぎのディスクの側面に植立された隔
   壁体と溝を介し嵌装されていることを特徴とするエマル
   ジョン作成装置。
2. 【請求項２】上記ミキシング部がパイプを介して、直列
   状に接続されてことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のエマルジョン作成装置。
3. 【請求項３】上記ミキシング部がパイプを介して、並列
   状に接続されてことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のエマルジョン作成装置。
4. 【請求項４】上記ミキシング部がパイプを介して、直列
   状と並列状に組合わされてていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載のエマルジョン作成装置