JP2510133B2 - 高嵩密度粒状洗剤の製造制御方法 - Google Patents

高嵩密度粒状洗剤の製造制御方法

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JP2510133B2 JP61298454A JP29845486A JP2510133B2 JP 2510133 B2 JP2510133 B2 JP 2510133B2 JP 61298454 A JP61298454 A JP 61298454A JP 29845486 A JP29845486 A JP 29845486A JP 2510133 B2 JP2510133 B2 JP 2510133B2
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、洗剤原料を捏和後に破砕して得られる高嵩
密度粒状洗剤を、連続して均質で安定に製造する制御方
法に関する。
従来技術 現在市販されている衣料用洗剤としては、噴霧乾燥品
が主流を占めている。この洗剤は、噴霧乾燥法により平
均粒径200〜800μm程度の中空粒子とされており、嵩密
度が0.3g/cc程度と低くなる。しかし、噴霧乾燥洗剤
は、輸送コストがかさむ上に、保管・陳列にもかなりの
スペースが必要であり、さらに一般家庭においても置場
所に困ったり、計量しにくいという問題があった。
これに対して、従来の噴霧乾燥洗剤の欠点を解消し、
濃縮化することにより、少ない洗剤使用量で洗浄が可能
な高嵩密度粒状洗剤の組成や製造方法が提案されている
(特開昭60-72998号公報、同60-72999号公報、同60-966
98号公報、同61-69899号公報、同61-76597号公報)。
ところが、高嵩密度粒状洗剤を、連続的に製造する場
合、緊密捏和工程では、原料粉体の供給、バインダーの
添加に加え、中和反応などを伴うことも多く、非常に煩
雑な操作が必要とされる。また、この工程によって得ら
れた緊密捏和物の物性は、後工程である破砕処理の操作
条件や最終製品の品質にまで影響を及ぼすことが一般に
知られている。
しかしながら、その物性を把握する方法は、最終製品
の種々の粉体物性を測定したり、定性的でしかない人間
の五感によったりするしかなく、直接緊密捏和物の物性
を測定するとしても、相当の時間遅れを余儀なくされ
る。
このような製造方法においても、緊密捏和工程への供
給に変化が起こらなければ、常に一定特性の緊密捏和物
が得られ、何ら問題は発生しない。しかしながら、一旦
原料性状の変化や供給量の変動等の外乱が生じると、そ
の外乱による緊密捏和物の物性変化は相当の時間遅れを
もって把握されることになる。この時間遅れの間に、不
良な緊密捏和物が生産されたり、最悪の場合には装置の
破損または閉塞が生じて、生産不可能な状態になってし
まう。
発明の目的 本発明は、外乱による緊密捏和物の物性変化を、ほと
んど時間遅れなしで把握し、均質な高嵩密度粒状洗剤を
連続して安定に製造するものである。
発明の構成 本発明の高嵩密度粒状洗剤の制御方法は、洗剤原料と
しての固体原料と液体原料とを原料供給系により捏和機
に供給して捏和物を得、該捏和物を破砕機に供給して破
砕し、連続的に高嵩密度粒状洗剤を製造するに際し、前
記捏和機からの出力および前記破砕機からの出力の双方
を検出することにより捏和物の性状を把握し、該検知値
が所定範囲を逸脱したときに、原料供給系または破砕機
あるいはこれら双方の運転条件を補正することを特徴と
する。
以下、添付図面に沿って本発明をさらに詳細に説明す
る。
第1図は、本発明の製造制御方法の構成図である。粉
体原料供給機11から粉体洗剤原料が、また、ポンプ13か
ら液体洗剤原料が、それぞれ緊密捏和機15に供給され
る。粉体原料供給機11およびポンプ13には、それぞれ変
速機31,33が設けられている。粉体洗剤原料としては洗
剤成分の噴霧乾燥物やビルダー類などが、また、液体洗
剤原料としてはノニオン界面活性剤やアニオン界面活性
剤の中和物などが挙げられる。また、中和反応を緊密捏
和機15内で行うこともできる。緊密捏和機15には、冷却
水温度を測定する温度計41、モータ負荷変動検出器45、
捏和物の排出圧力を測定する圧力計43が付設されてい
る。
緊密捏和機15より排出された緊密捏和物は、破砕機17
により破砕されて粒状物とされる。このとき破砕助剤供
給機19から、破砕助剤が添加される。35は、この供給機
19の変速機である。破砕機17にはライン16から冷却用空
気が取り入れ、ライン18から排出される。37は、冷却用
空気の取込み量を制御する吸入空気調節バルブである。
47は、排出空気の温度を測定する温度計である。破砕機
17のモータ20には、モータ負荷変動検出器49および変速
機39が設けられている。
破砕機17で得られた破砕物は、分級器21により、ある
所定粒径以下の微細粒子がカットされ、同時にその微細
粒子の質量が重量計51により検出される。また、このよ
うに微細粒子がカットされた破砕物はBD測定器23により
嵩密度が検出されて、仕上げ工程に送られる。53は重量
計を示す。仕上げ工程では、必要により整粒したり、水
不溶性微粉体をコーティングするなどして、最終製品と
しての高嵩密度粒状洗剤とされる。
緊密捏和機15からは、緊密捏和物物性変化により、モ
ータ負荷の変動、温冷却水の温度変化、排出口における
排出圧力の変化が生じ、それぞれモータ負荷変動検出器
45、温度計41、圧力計43によって、各々出力変化が検出
される。同時に、破砕機17からも、モータ負荷の変動、
吸入空気の温度変化が生じ、それぞれモータ負荷変動検
出器49、温度計47により、各々の出力変化が検出され
る。さらに、重量計51により発生した微細粒子の量が検
出され、また、BD測定器23により最終的に得られた破砕
物の嵩密度が測定される。
検出された出力信号は、計算機25に入力され、各々の
任意一定期間における出力総和の変化、およびその組合
せを演算することにより、緊密捏和物の物性変化および
最終製品への影響が瞬時に把握される。
この製造制御系において、原料供給系に何ら問題が生
じなければ、初期設定した運転条件を維持することによ
り、得られる緊密捏和物の物性は目標値と等しく、緊密
捏和物を連続して安定に作り出すことができ、これを設
定条件で破砕すれば、均質な高嵩密度粒状洗剤を製造す
ることができる。
また、何らかの原因で原料供給系に外乱が生じ、緊密
捏和物の物性が目標値と相違した場合でも、その特性に
応じて原料供給系、破砕操作条件を補正すれば、破砕工
程に問題を起こすことなく、均質な高嵩密度粒状洗剤を
製造することができる。すなわち、目標となる高嵩密度
粒状洗剤で洗剤緊密捏和物の製造条件に従って、各々の
任意一定期間で得られる最適出力総和を記憶させ、その
値に検出された各々の出力総和を近づける方向に原料供
給条件、破砕処理条件を設定すれば、目標となる高嵩密
度粒状洗剤緊密捏和物が得られる。ここで、検出される
出力信号は上記のように多岐にわたるおよび次の2点を
考えあわせると、緊密捏和機15および破砕機17からの出
力信号により操作条件を制御することが好適である。
緊密捏和物の特性が一定して得られるか否かがポイ
ントであり、これにより破砕機が安定して運転され、ひ
いては均質な破砕物が得られることになる。
破砕物の嵩密度、粒度分布、安息角等の測定では、
時間遅れがそれだけ大きくなる。
原料供給系に外乱が生じ、得られる緊密捏和物が設定
値よりも軟らかくなると、緊密捏和機15からの出力とし
ては、モータ負荷が減少し、冷却水の昇温が少なくな
り、捏和物の排出圧力が小さくなる。また、破砕機17か
らの出力としては、モータ負荷が大きくなり、冷風温度
の上昇が小さくなる。一方、材料供給系の外乱により緊
密捏和物が設定値よりも硬くなると、上記と逆方向の出
力が得られる。
この緊密捏和機15からの出力信号および破砕機17から
の出力信号の少なくとも1つを検知し、これにより原料
供給系あるいは破砕機の運転条件を補正する。この緊密
捏和機15からの出力信号および破砕機17からの出力信号
の少なくともそれぞれ双方の1つを検知し、両者が同じ
方向に変動したときに、原料供給系あるいは破砕機の運
転条件を補正する。
原料供給系において、液体原料の比率を多くすること
により、得られる捏和物を軟くすることができ、また、
比率を少なくすることにより硬くすることができる。粉
体原料の供給量を調製することもできるが、液体原料の
供給量を調製する方が制御が容易である。液体原料の供
給量は、ポンプ13に付設された変速機33により制御でき
る。また、粉体原料の供給量は、供給機11に付設された
変速機31により調製される。
また、供給される緊密捏和物の性状が多少変動した場
合でも、破砕機17の運転条件を補正することにより、均
質な破砕物を得ることができる。緊密捏和物が所定値よ
りも軟かくなった場合には、以下の1つあるいは2つ以
上を組合せればよく、また、硬くなった場合には、その
逆向きの補正を行えばよい。
変速機39により、破砕機17の運転回転数を増加させ
る。
吸入空気調節バルブ37により、冷却用空気の破砕機
17への取込量を増加させる。
変速機35により、破砕機17への破砕助剤供給量を増
加させる。
第2図は緊密捏和・破砕工程制御のフローチャートで
ある。まず、緊密捏和機15、破砕機17から得られるモー
タ負荷出力総和の上限値Max K、Max D、分級器21、BD測
定器23から得られる微粉量、嵩密度の出力総和目標値P
C、PB、能力Wを設定する。予め、計算によって求めら
れている原料供給比率で任意の量の原料を供給し、各々
の出力信号の検出を始める。微粉量、嵩密度の出力総和
値、Tc(n)、TB(n)がTc(n)<PC、TB(n)>PBを満たして
いるか、また各々モータ負荷出力総和値Tk(n)、TD(n)
が、Tk(n)<Max K、TD(n)<Max Dを満たしているかを
判断して、満たしていない場合は破砕操作条件を変更
し、かつ、原料供給比率を新設定する動作を、満足する
まで続ける。この条件が満足された時点における各々検
出された出力総和値を最適出力総和値Tc、TB……とし
て記憶する。次に検出された出力総和値、特に緊密捏和
機15、破砕機17から検出されるTk(n)、TD(n)の値が最
適出力総和値と各々一致しているかを判断し、満足して
いない場合は、破砕操作条件を変更し、かつ、原料供給
比率を新設定する動作を満足するまで続ける。この条件
が満足された時点における各々検出された出力総和値を
あらたに最適出力総和値Tc、TB……として再記憶す
る。
第2図の各記号および最適出力総和値の内容を以下に
列記する。
Max K :緊密捏和機モータ負荷出力総和上限値 Max D :破砕機モータ負荷出力総和上限値 W :能力目標値 Pc :微粉量出力総和目標値 PB :BD出力総和目標値 Tk :最適緊密捏和機モータ負荷出力総和値 TD :最適破砕機モータ負荷出力総和値 Tc :最適微粉量出力総和値 TB :最適嵩密度出力総和値 TW :最適冷却水温度出力総和値 Tp :最適排出圧力出力総和値 TG :最適吸入空気排出温度出力総和値 Tk(n):緊密捏和機モータ負荷出力総和値 TD(n):破砕機モータ負荷出力総和値 Tc(n) :微粉量出力総和値 TB(n):嵩密度出力総和値 Tw(n):冷却水温度出力総和値 Tp(n):排出圧力出力総和値 TG(n):吸入空気排出温度出力総和値 最初の各々の最適出力が総和値Tc、TB……と記憶さ
れた後、Tk(n)、TD(n)、Tw(n)、Tp(n)、TG(n)を検
知することにより、原料供給系および/または破砕機の
運転条件を補正する。これは、破砕工程後の検出値T
B(n)、Tc(n)だけでは応答の時間遅れが大きいためであ
り、原料供給系の外乱に速やかに追随できないためであ
る。特に原料供給系での突然の急激な外乱には、
k(n)、TD(n)の検出値が重要である。例えば、原料粉
体の供給量が全くなくなるなどの急激な外乱が生じた場
合には、最悪の場合、破砕機が閉塞して生産ができない
状態が生じてしまう等の問題があるが、Tk(n)、TD(n)
の値からMax Dを超えるTD(n)が検出されると予想され
る場合は、予め破砕機17の投入口前で問題の発生した緊
密捏和物を排除する等の措置が取れる。
表−1は、最適出力総和値Tk、TD……と比べた各々
の出力総和値Tk(n)、TD(n)……の差と、そのときの破
砕操作条件、原料供給比率変換出力方法の一例である。
総和値が変化するため、全てに渡って画一的に決定する
ことはできないが、出力の正負はこのように決めること
ができる。場合1は緊密捏和物が設定値よりも硬くなっ
たとき、場合2は軟くなったときに相当する。
発明の効果 本発明によれば、洗剤原料として固体原料および液体
原料を用い、捏和工程、破砕工程を経て高嵩密度粒状洗
剤を製造するに際し、捏和機および破砕機からの出力の
それぞれ少なくとも1つを検出し、これにより原料供給
系または破砕機の運転条件を補正することにより、ほと
んど時間遅れなしで不良組成や不良物性をもった製品の
生産、および最悪の結果としての装置内の閉塞や破損を
未然に回避することができ、高嵩密度粒状洗剤を、連続
的に安定して均一に生産することができる。特に、大量
生産を目的とする洗剤製造プロセスにおいては、数少な
い検出項目で制御できる本法は必要不可欠なものであ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本制御方法の説明図である。 第2図は、本制御方法を説明するフローチャートであ
る。 11……粉体原料供給機、13……ポンプ 15……緊密捏和機、17……破砕機 19……破砕助剤供給機 21……分級機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−118500(JP,A) 特開 昭61−248723(JP,A) 特開 昭61−156304(JP,A) 特公 昭43−10225(JP,B1)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】洗剤原料としての固体原料と液体原料とを
    原料供給系により捏和機に供給して捏和物を得、該捏和
    物を破砕機に供給して破砕し、連続的に高嵩密度粒状洗
    剤を製造するに際し、前記捏和機からの出力および前記
    破砕機からの出力の双方を検出することにより捏和物の
    性状を把握し、該検知値が所定範囲を逸脱したときに、
    原料供給系または破砕機あるいはこれら双方の運転条件
    を補正することを特徴とする高嵩密度粒状洗剤の製造制
    御方法。
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