JP6312306B2 - Cleaning method for mixing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、混合装置の洗浄方法に関する。 The present invention relates to a cleaning method for a mixing apparatus.
歯磨剤には、一般的に、研磨剤、発泡剤、湿潤剤、粘結剤、香料等の成分が配合されている(例えば特許文献1参照)。
歯磨剤においては、その設計品質である香味、練形状(練り肌)、保形性、清掃力等を良好に得るために、上記の複数の成分を混合する際、それらを均一に分散させること、充分に膨潤させること等を確実に行うことが製造上の必要条件となる。そのため、歯磨剤の製造には、通常、充分な剪断力や混練力を有する混合装置が用いられている。
In general, the dentifrice contains ingredients such as an abrasive, a foaming agent, a wetting agent, a binder, and a fragrance (see, for example, Patent Document 1).
In dentifrice, in order to obtain the design quality of flavor, kneaded shape (kneaded skin), shape retention, cleaning power, etc., when mixing the above ingredients, disperse them uniformly. Therefore, it is necessary for the production to surely swell sufficiently. Therefore, a mixing device having sufficient shearing force and kneading force is usually used for the production of dentifrice.
ところで、歯磨剤の市場では、消費者の購買意欲の向上等を図るため、香味や訴求点の異なる数多くの種類の歯磨剤が市販されている。上述したような歯磨剤の混合装置においては、多品種生産の場合、品種切り換え作業の際、必然的に洗浄作業等の手間を要する。なかでも水不溶性の粒状物(特に着色粒状物)が配合される場合、次の異なる品種への混入を防ぐため、充分な洗浄が必要となる。
しかしながら、従来の混合装置の洗浄方法では、ホモジナイザー等の高剪断型混合機のクリアランス等に、水不溶性の粒状物や原料混合物などの残渣が残りやすく取り除きにくかった。加えて、このクリアランス等に残存した残渣を洗浄除去するのに、多量の洗浄水を必要とし、また、洗浄時間を長く要するという問題があった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、洗浄性に優れた混合装置の洗浄方法を課題とする。
By the way, in the dentifrice market, many types of dentifrices with different flavors and appeal points are commercially available in order to improve consumers' willingness to purchase. In the above-described dentifrice mixing apparatus, in the case of multi-product production, it is necessary to perform a cleaning operation or the like when the product is switched. In particular, when water-insoluble granular materials (particularly colored granular materials) are blended, sufficient washing is necessary to prevent mixing into the following different varieties.
However, in the conventional mixing apparatus cleaning method, residues such as water-insoluble granular materials and raw material mixtures are likely to remain in the clearance of a high-shear mixer such as a homogenizer, which is difficult to remove. In addition, there is a problem that a large amount of cleaning water is required to clean and remove the residue remaining in the clearance and the cleaning time is long.
This invention is made | formed in view of the said situation, and makes it a subject the washing | cleaning method of the mixing apparatus excellent in the washability.
本発明者らは鋭意検討した結果、上記課題を解決するために以下の手段を提供する。
すなわち、本発明の混合装置の洗浄方法は、回転するローターと該ローターに組み合わされたステーターとを有する混合部、を有する混合装置の洗浄方法において、前記混合部を水に浸漬させつつ、100kPa以下の環境下で前記ローターを回転させ、次いで排水する減圧洗浄工程を有することを特徴とする。
As a result of intensive studies, the present inventors provide the following means in order to solve the above problems.
That is, the mixing device cleaning method of the present invention is a mixing device cleaning method having a mixing portion having a rotating rotor and a stator combined with the rotor, and the mixing portion is immersed in water while being 100 kPa or less. It is characterized by having a reduced-pressure washing process in which the rotor is rotated under an environment of
本発明の混合装置の洗浄方法によれば、洗浄性に優れる。 According to the method for cleaning a mixing apparatus of the present invention, the cleaning property is excellent.
本発明に係る混合装置の洗浄方法は、回転するローターと該ローターに組み合わされたステーターとを有する混合部、を有する混合装置の洗浄方法であり、特定の減圧洗浄工程を有する。 A cleaning method for a mixing apparatus according to the present invention is a cleaning method for a mixing apparatus having a mixing section having a rotating rotor and a stator combined with the rotor, and has a specific vacuum cleaning step.
(混合装置)
本発明における混合装置は、ローターと該ローターに組み合わされたステーターとを有する混合部、を有する。
図1は、本発明における混合装置の一実施形態を示す。
図1の混合装置100は、撹拌槽10と混合部20とを備える。
撹拌槽10は、槽本体12と、槽本体12の内部に配置されたアンカー翼30とを備える。
槽本体12は、その底部に内容物の排出口12aを有する。槽本体12には、排出口12aから下方に突出した混合部収納室12bが形成されている。
アンカー翼30は、中心羽根32とU字羽根34とを備える。
中心羽根32は、槽本体12の高さ方向と平行に配置される中心軸32aと、中心軸32aから槽本体12の側壁面側に突出する複数のハネ32bとを有する。
U字羽根34は、中心軸32aと同一回転中心軸位置に配置されるU字軸34aと、U字軸34aにおける槽本体12の側壁面に沿った部分から槽本体12の内側に突出する複数のハネ34bと、U字軸34aから槽本体12の側壁面側に突出し該側壁面を掻き取る複数の翼34cとを有する。
中心羽根32とU字羽根34とは、個別に又は一緒に、及び、同方向又は逆方向に回転自在に設けられている。
(Mixing device)
The mixing device according to the present invention includes a mixing unit having a rotor and a stator combined with the rotor.
FIG. 1 shows an embodiment of a mixing apparatus according to the present invention.
The
The
The
The
The
The U-shaped blade 34 has a U-shaped
The
図2は、混合部20を拡大した断面図を示す。
混合部20は、高剪断型混合機であり、ステーター22とローター24と軸受け部26(メカニカルシール押さえ板)とを有する。このローター/ステーター式の混合部20では、ステーター22内でローター24が回転する。その際、ローター24先端部の周速と、液がステーター22内を通過してステーター22外に排出される液流と、の両方の効果によって流体剪断作用が生み出され、液は分散混合される。
ステーター22は、その中央に円形の開口部22cが形成された略円板状であり、開口部22cの周縁に櫛歯状の刃22aが同心円上に二列に設けられている。
ローター24は、略円板状であり、その中心に回転軸24bを有し、複数の刃24aが同心円上に三列に設けられている。
軸受け部26(メカニカルシール押さえ板)には、その中央に孔26aが形成されている。
ステーター22とローター24とは、刃24aと刃24aとの間に刃22aが位置するように組み合わされている。ステーター22とローター24とのクリアランスD(m)は、0.1×10−3〜2×10−3m程度である。
ローター24は、ステーター22と軸受け部26との間に挟まれるように配置され、ステーター22は軸受け部26に固定されている。ローター24と軸受け部26との間隙の距離L(m)は、1×10−3〜5×10−3m程度である。
ローター24の回転軸24bは、孔26aに挿通され、軸受け部26のローター24側と反対側の面に接するモータ28に接続されている。
図2の混合部20では、ステーター22を上側とし、ステーター22とローター24とが排出口12aより上部に突出している。また、混合部20は、リフター(図示せず)によって、混合部収納室12b内を上下に可動する。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the
The
The
The
A
The
The
The rotating
In the
また、図1の混合装置100は、混合部収納室12bと槽本体12上部とを繋ぐ循環路40を有する。循環路40の途中には、混合部収納室12b、槽本体12、及び、系外へ続く配管60の3方向に切り替えの可能なバルブ50が設けられている。
図2において、混合部収納室12bには、循環路40と連通する連通孔12cが形成されている。
Moreover, the
In FIG. 2, a
(混合装置の使用方法)
図1の混合装置100を用いて、歯磨剤、コンディショナー、トリートメント、スキンクリーム等を製造することができる。
例えば歯磨剤を製造する場合、槽本体12内に、原料である研磨剤、発泡剤、湿潤剤、粘結剤、香料等が投入され、これら原料がアンカー翼30の回転と、混合部20のローター24の回転とにより混合される。混合部20を混合部収納室12bの下方へ移動させて連通孔12cを確保し、槽本体12方向にバルブ50を切り替えることで、前記原料を、循環路40へ送り出して循環しつつ混合させることができる。
以下、歯磨剤の製造方法について説明する。
(How to use the mixing device)
A dentifrice, a conditioner, a treatment, a skin cream, etc. can be manufactured using the
For example, when manufacturing a dentifrice, the raw material abrasive | polishing agent, a foaming agent, a wetting agent, a binder, a fragrance | flavor, etc. are thrown in in the tank
Hereinafter, the manufacturing method of a dentifrice is demonstrated.
歯磨剤の製造方法1:
歯磨剤は、例えば混合装置100を用い、槽本体12内の液状混合物に対して粉体成分を投入し、アンカー翼30(低速回転型の撹拌機)を作動させて予備混合を行った後、混合部20(高剪断型混合機)を作動させて、液状混合物と粉体成分とを混練することにより製造される。
混合装置100には、混合部20(高剪断型混合機)を備えて減圧脱泡可能なVAKUMIX(VAKU)、ユニバーサルミキサー(HAAGEN&RINAU)、Becomix(Berents)、Fryma Mixer(Fryma)等を用いることができる。
混合部20(高剪断型混合機)としては、例えば、ホモジナイザー(ホモミキサー、ウルトラミキサーなど)、コロイドミル等が挙げられる。
Dentifrice production method 1:
The dentifrice, for example, using the
For the
Examples of the mixing unit 20 (high shear mixer) include a homogenizer (such as a homomixer and an ultramixer), a colloid mill, and the like.
前記の液状混合物は、例えば、槽本体12内に水と、研磨剤の一部と、必要に応じて湿潤剤の一部と、任意成分の水溶性成分と、を加えて混合した混合液に、別途調製した湿潤剤に粘結剤を分散した粘結剤分散液を加えて混合して膨潤液を得、該膨潤液に香料を添加して混合することにより調製される。
なお、上記のように研磨剤の一部が膨潤液に含まれる場合、研磨剤の含有量は、膨潤液に対して、好ましくは20質量%以下、より好ましくは2〜15質量%である。膨潤液中の研磨剤の含有量が20質量%を超えると、研磨剤の吸水作用によって粘結剤の膨潤不良が生じやすい。
その後、液状混合物に粉体成分を投入する。粉体成分としては、残りの研磨剤、発泡剤などが挙げられる。発泡剤は、研磨剤を混練した後に投入混合することが好ましい。研磨剤を混練した後に発泡剤を投入することで、発泡剤を投入する際における発泡剤の発泡が生じにくくなる。
The liquid mixture is, for example, a mixed liquid obtained by adding water, a part of an abrasive, a part of a wetting agent, and an optional water-soluble component in the
In addition, when a part of abrasive | polishing agent is contained in swelling liquid as mentioned above, content of abrasive | polishing agent becomes like this. Preferably it is 20 mass% or less with respect to swelling liquid, More preferably, it is 2-15 mass%. When the content of the abrasive in the swelling liquid exceeds 20% by mass, the binder is liable to swell due to the water absorbing action of the abrasive.
Thereafter, the powder component is charged into the liquid mixture. Examples of the powder component include the remaining abrasive and foaming agent. The foaming agent is preferably added and mixed after the abrasive is kneaded. By adding the foaming agent after kneading the abrasive, foaming of the foaming agent is less likely to occur when the foaming agent is added.
研磨剤の投入後、まずアンカー翼30を作動させて予備混合を行う。この予備混合の条件は、適宜設定すればよく、回転速度が好ましくは10〜200rpm、より好ましくは20〜120rpm;混合時間が好ましくは10分間以下、より好ましくは2〜5分間程度である。この予備混合により、粗大粒子のないペーストを得ることができる。
After the introduction of the abrasive, the
予備混合の後、混合部20を作動させてペーストを充分に混練、微分散する。この場合の混練条件は、適宜設定すればよく、ローター24の剪断速度が好ましくは3000sec−1以上、より好ましくは5000〜50000sec−1;混練時間が好ましくは5〜50分間、より好ましくは10〜40分間程度である。
混合部20の作動による粉体成分の混練は、槽本体12内を減圧にし、脱泡しながら混練を行うことが好ましい。この場合、圧力(絶対圧)は、適宜設定すればよく、好ましくは10kPa以下、より好ましくは1〜7kPaである。かかる減圧下で脱気を行うことは、充分な混練及び脱泡が行われる点から好ましい。
なお、発泡剤の投入混合も、研磨剤を混練する場合と同様、減圧下で混合部20を、好ましくはアンカー翼30とともに作動させて行うことが好ましい。
粉体成分を混練する際、粉体成分の投入量は、液状混合物の投入量に対して1/5倍質量以上とすることが好ましく、1/5〜1/1倍質量とすることがより好ましい。粉体成分の投入量を前記の好ましい範囲とすることにより、25℃における粘度が30mPa・s以上、特に30〜150mPa・sの歯磨剤を効率良く製造することができる。
After the preliminary mixing, the mixing
The kneading of the powder component by the operation of the mixing
Note that the mixing of the foaming agent is preferably performed by operating the mixing
When kneading the powder component, the input amount of the powder component is preferably 1/5 times or more, more preferably 1/5 to 1/1 times the mass of the input amount of the liquid mixture. preferable. By setting the input amount of the powder component in the above preferred range, a dentifrice having a viscosity at 25 ° C. of 30 mPa · s or more, particularly 30 to 150 mPa · s can be efficiently produced.
有効成分を添加する際、有効成分は、研磨剤を投入混合した後に添加することが好ましい。これによって、特に分解し易い有効成分について、過度の剪断力による悪影響を防止でき、加えて、発泡剤との減圧混合によって均一に混合されやすくなる。
また、任意成分の配合順序には、特に制限はなく、例えば他の水溶性成分及び油溶性成分は液状混合物を調製する際に配合し得る。
When the active ingredient is added, the active ingredient is preferably added after the abrasive is charged and mixed. This makes it possible to prevent an adverse effect due to excessive shearing force on an active ingredient that is particularly easily decomposed and, in addition, facilitates uniform mixing by vacuum mixing with a foaming agent.
Moreover, there is no restriction | limiting in particular in the mixing | blending order of arbitrary components, For example, another water-soluble component and an oil-soluble component can be mix | blended when preparing a liquid mixture.
歯磨剤の製造方法2:
香料は、歯磨剤の製造方法1において、液状混合物を調製する際ではなく、液状混合物(香料を除く)に粉体成分を投入した後に添加してもよい。
かかる場合、上記膨潤液に研磨剤を投入した後、まずアンカー翼30を作動させて予備混合を行う。この予備混合の条件は、適宜設定すればよく、回転速度が好ましくは10〜200rpm、より好ましくは20〜120rpm;混合時間が好ましくは10分間以下、より好ましくは1〜5分間程度である。この予備混合により、粗大粒子のないペーストを得ることができる。
予備混合の後、発泡剤、香料の順に添加混合し、次いで、混合部20を作動させて充分に混練、微分散する。この場合の混練条件は、適宜設定すればよく、ローター24の剪断速度が好ましくは3000sec−1以上、より好ましくは5000〜50000sec−1;混練時間が好ましくは5〜50分間、より好ましくは10〜40分間程度である。
混合部20の作動による混練は、槽本体12内を減圧にし、脱泡しながら混練を行うことが好ましい。この場合、圧力(絶対圧)は、適宜設定すればよく、好ましくは10kPa以下、より好ましくは1〜7kPaである。かかる減圧下で脱気を行うことは、充分な混練及び脱泡が行われる点から好ましい。
Dentifrice production method 2:
In the manufacturing method 1 of dentifrice, you may add a fragrance | flavor, after adding a powder component to a liquid mixture (except a fragrance | flavor) instead of preparing a liquid mixture.
In such a case, after the abrasive is introduced into the swelling liquid, first, the
After the preliminary mixing, the foaming agent and the fragrance are added and mixed in this order, and then the mixing
The kneading by the operation of the mixing
歯磨剤の製造方法3:
高剪断型混合機を有効に使用することにより、上記のように膨潤液を調製することなく、液状混合物に対して粉体成分を投入して混練、微分散することもできる。その際、粉体成分は、一括で又は分割して投入することができ、粉体成分を加えた後に香料を添加することもできる。この場合、混練条件は、適宜設定することができ、ローター24の剪断速度が好ましくは3000sec−1以上、より好ましくは5000〜50000sec−1;混練時間が好ましくは5〜50分間、より好ましくは10〜40分間程度である。
高剪断型混合機の作動による混練は、槽本体12内を減圧にし、脱泡しながら混練を行うことが好ましい。この場合、圧力(絶対圧)は、適宜設定すればよく、好ましくは10kPa以下、より好ましくは1〜7kPaである。かかる減圧下で脱気を行うことは、充分な混練及び脱泡が行われる点から好ましい。
Dentifrice production method 3:
By effectively using a high-shear mixer, the powder component can be charged into the liquid mixture and kneaded and finely dispersed without preparing a swelling liquid as described above. At that time, the powder component can be added in a lump or dividedly, and the fragrance can be added after the powder component is added. In this case, the kneading conditions can be appropriately set, and the shear rate of the
The kneading by the operation of the high shear mixer is preferably carried out while depressurizing the
なお、上述した歯磨剤の製造方法1〜3において高剪断型混合機がホモミキサーの場合、高剪断型混合機の作動により混練、微分散を行う際、上記の混練条件及び減圧条件下で、外部循環の周回数を1〜10回とすることが好ましく、1〜6回とすることがより好ましい。外部循環の周回数を前記の好ましい範囲とすることで、練肌、保形性、香味に優れた歯磨剤が得られやすい。 In addition, when the high shear mixer is a homomixer in the above-described dentifrice production methods 1 to 3, when performing kneading and fine dispersion by the operation of the high shear mixer, under the above kneading conditions and reduced pressure conditions, The number of external circulations is preferably 1 to 10 times, and more preferably 1 to 6 times. By setting the number of times of external circulation to the above preferable range, it is easy to obtain a dentifrice excellent in skin mixing, shape retention and flavor.
製造された歯磨剤を、配管60方向にバルブ50を切り替えて排出した後、混合装置100内には、水不溶性の粒状物や水不溶性の原料混合物(最終調製物、混合不良物)が槽本体12の壁面、アンカー翼30、混合部20に残存している。
図2に示すように、ステーター22とローター24とのクリアランスや、ローター24と軸受け部26との間隙には、水不溶性粒状物70(残渣)が残存しやすい。
水不溶性粒状物70としては、歯磨剤などに配合される顆粒ゼオライト(白色の粒状物、着色した粒状物;粒径212〜425μm程度)、重炭酸カルシウム(粒径1400μm程度)、無水ケイ酸(白色〜帯青白色の粉末;粒径100μm程度、63〜198μm程度、355〜709μm程度)が挙げられる。
なお、クリアランス等に残存しやすい残渣として、歯磨剤などに配合される成分を例示したが、その他残渣として、コンディショナー、トリートメント、スキンクリーム等の乳化物、又は、液体組成物もしくは高粘度組成物に配合される水不溶性物質、カプセル、高分子なども挙げられる。
After the manufactured dentifrice is discharged by switching the
As shown in FIG. 2, water-insoluble particulate matter 70 (residue) tends to remain in the clearance between the
As the water-insoluble
In addition, although the component mix | blended with dentifrice etc. was illustrated as a residue which remains easily in clearance etc., as other residue, it is an emulsion, such as a conditioner, a treatment, skin cream, or a liquid composition or a high viscosity composition. Also included are water-insoluble substances, capsules, polymers and the like.
(混合装置の洗浄方法)
本発明に係る混合装置の洗浄方法は、減圧洗浄工程を有する。
以下、かかる混合装置の洗浄方法について、一実施形態を示しながら説明する。本実施形態の混合装置の洗浄方法は、常圧洗浄工程と減圧洗浄工程とを組み合わせて行う洗浄方法である。
(Mixing device cleaning method)
The mixing apparatus cleaning method according to the present invention includes a vacuum cleaning step.
Hereinafter, a method for cleaning the mixing apparatus will be described with reference to an embodiment. The cleaning method for the mixing apparatus of the present embodiment is a cleaning method that is performed by combining a normal pressure cleaning step and a reduced pressure cleaning step.
[常圧洗浄工程]
常圧洗浄工程は、槽本体12内に水を入れ、排水する工程である。例えば、槽本体12内に水を入れつつ排水してもよく;槽本体12内に水を入れ、常圧下で、アンカー翼30及び混合部20の少なくとも一方を作動させ(混合部20を作動させる場合には外部循環を行ってもよい)、次いで排水してもよい。
[Normal pressure cleaning process]
The normal pressure washing process is a process of putting water into the
槽本体12内に水を入れる際、槽本体12内の壁面やアンカー翼30に付着している残渣を除去できるように、例えばU字軸34aの最上端34dが浸かるように水を投入することが好ましい。
アンカー翼30は、中心羽根32及びU字羽根34のうちいずれか一方だけを回転させてもよく(このとき、他方は回転させずに固定する)、両方を回転させてもよい。洗浄効率が良好なことから、両方を回転させることが好ましく、一定方向に回転(正転)させた後に反対方向に回転(逆転)させること、又は、互いに逆方向に回転させることがより好ましい。
中心羽根32及びU字羽根34の回転速度は、槽本体12への水の投入量、残渣の付着量又は残渣の物性(剥がれにくさ等)を考慮して適宜決定される。
混合部20の剪断速度は、残渣の付着量又は残渣の物性(剥がれにくさ等)を考慮して適宜決定される。
洗浄水の外部循環(洗浄水を排出口12aから取り出し、循環路40を経て、槽本体12内へと戻す循環)の周回数(パス数)は、一周に限らず、複数周循環させてもよく、残渣の付着量又は残渣の物性(剥がれにくさ等)を考慮して適宜決定される。
常圧洗浄工程の操作は、水温を90℃以下に調整して行うことが好ましく、10〜70℃で行うことがより好ましい。
When water is poured into the
The
The rotational speeds of the
The shear rate of the mixing
The number of circulations (the number of passes) of the external circulation of the washing water (circulation in which the washing water is taken out from the
The operation in the normal pressure washing step is preferably performed by adjusting the water temperature to 90 ° C. or less, more preferably from 10 to 70 ° C.
[減圧洗浄工程]
常圧洗浄工程で排水した後、混合部20が浸かるように、槽本体12内に水を入れる。例えば、槽本体12の容量の8〜20%程度の水を入れることが好ましい。
その際、先の常圧洗浄工程では除去しきれなかった、槽本体12内の壁面やアンカー翼30に付着している残渣を除去するように、槽本体12上面から水を投入することが好ましい。
[Vacuum washing process]
After draining in the normal pressure washing process, water is put into the
At that time, it is preferable to add water from the upper surface of the
次いで、混合部20を水に浸漬させつつ、槽本体12内を100kPa以下、好ましくは90kPa以下、より好ましくは50kPa以下、さらに好ましくは20kPa以下、特に好ましくは7〜10kPaに減圧し、混合部20を作動しローター24を回転させる。本発明において、減圧時の圧力(kPa)は絶対圧を意味する。
このとき、開口部22cから混合部20に流入した水(洗浄水)は、刃22aと刃24aとの間を、ローター24の回転により加速されながら通過し、混合部20の外へ流出する。
混合部20の作動条件は、特に限定されず、混合部20の残渣を除去できるように剪断速度等を調節すればよい。ローター24の剪断速度は、7000sec−1以上が好ましく、10000〜50000sec−1がより好ましく、12000〜35000sec−1がさらに好ましい。ローター24の剪断速度が好ましい下限値未満であると、残渣を充分に除去できないおそれがある。
ローター24の剪断速度とは、ローター24の刃24aの先端速度をv(m/s)、ステーター22とローター24とのクリアランスをD(m)とした場合にv/D(sec−1)で算出される値である。なお、該剪断速度は、刃24aの回転速度又はステーター22とローター24とのクリアランスDの調節により制御できる。
Next, while the mixing
At this time, water (washing water) that flows into the mixing
The operating condition of the mixing
The shear rate of the
洗浄水は、槽本体12内のみで循環(内部循環)させてもよく、循環路40を流して循環(外部循環)させてもよい。 The washing water may be circulated only in the tank body 12 (internal circulation), or may be circulated through the circulation path 40 (external circulation).
混合装置100においては、図3に示すように、混合部20を混合部収納室12bの下方へ移動させ、循環路40と連通する連通孔12cを確保することで、洗浄水は循環路40へ流れ、外部循環を行うことができる。
この場合、混合部20の循環路40付近に残存する水不溶性粒状物70(残渣)は、混合部20から流れ出て除去されやすいものの、循環路40から遠い側に残存している着色粒状物70は、混合部収納室12bの側壁が邪魔となって流れ出ずに残存しやすい。
In the
In this case, the water-insoluble particulate matter 70 (residue) remaining in the vicinity of the
図4に示すように、混合部20を混合部収納室12bの上方へ移動させ、ステーター22とローター24とを排出口12aより上部に突出させることで、洗浄水を槽本体12内のみで循環(内部循環)させることができる。
この場合、混合部20に残存する水不溶性粒状物70(残渣)は、周囲に邪魔となるものがないため、槽本体12内に容易に流れ出て除去されやすい。水不溶性粒状物70(残渣)を除去する点から、ステーター22とローター24とを排出口12aより上部に突出させてローター24を回転させながら洗浄を行うことが好ましい。
As shown in FIG. 4, the mixing
In this case, the water-insoluble granular material 70 (residue) remaining in the mixing
洗浄水の外部循環の周回数(パス数)は、一周に限らず、複数周循環させてもよく、全体の洗浄プロセス又は製造効率等を考慮して適宜決定される。好ましくは、2〜5周の外部循環が行われる。
混合部20を作動させての洗浄操作は、水温を90℃以下に調整して行うことが好ましく、10〜70℃に調整して行うことがより好ましい。洗浄時間は、5〜20分間とすることが好ましい。
The number of circulations (pass number) of the external circulation of the cleaning water is not limited to one round, and a plurality of rounds may be circulated, and is determined as appropriate in consideration of the entire cleaning process or manufacturing efficiency. Preferably, external circulation of 2 to 5 laps is performed.
The washing operation by operating the mixing
混合部20を作動しローター24を回転させた後、混合部20を混合部収納室12bの下方へ移動させて連通孔12cを確保し、配管60方向にバルブ50を切り替えることで、洗浄水を配管60へ送り、系外へ排水する。その際、混合部20を作動させながら排水を行ってもよく、作動させずに排水を行ってもよいが、ローター24と軸受け部26との間隙等への水不溶性物の残留を抑制するため、混合部20を作動させながら排水を行うことが好ましい。
After the
本発明の混合装置の洗浄方法は、上述した常圧洗浄工程と減圧洗浄工程とを組み合わせて行う洗浄方法に限定されず、残渣の残り程度によっては減圧洗浄工程のみであってもよいし、前記減圧洗浄工程の後に常圧洗浄工程を設けてもよい。但し、効率的に洗浄を行うためには、常圧洗浄工程と減圧洗浄工程とを組み合わせて行う洗浄方法が好ましい。 The cleaning method for the mixing apparatus of the present invention is not limited to the cleaning method performed by combining the above-described normal pressure cleaning step and the reduced pressure cleaning step, and may be only the reduced pressure cleaning step depending on the remaining residue. An atmospheric pressure washing process may be provided after the vacuum washing process. However, in order to perform cleaning efficiently, a cleaning method in which the normal pressure cleaning step and the reduced pressure cleaning step are combined is preferable.
また、図1に示す混合装置100においては、混合部20が、槽本体12の排出口12aから下方に突出した混合部収納室12bに設けられていたが、これに限定されず、例えば、循環路40の途中に混合部20が設けられていてもよく、槽本体12内に混合部20が設けられていてもよい。
また、混合装置100においては、例えばタービン羽根などのアンカー翼30以外の撹拌羽根を備えていてもよく、又は、循環路40を有していないものでもよい。
Moreover, in the
In addition, the mixing
本発明の洗浄方法により洗浄される洗浄対象として好適な混合装置(装置名、メーカー)としては、例えば、ユニバーサルミキサー(HAAGEN&RINAU)、Becomix(Berents)、DINEX−H(Fryma Koruma)、Zoatec Mixer(Azo)、Fryma Mixer(Fryma)、VAKUMIX(VAKU)、New UNIMIX(EKATO)、ALMIX(TETRA PAK)、アジホモミキサー(プライミクス)、真空乳化装置(みずほ工業)等が挙げられる。 As a mixing apparatus (apparatus name, manufacturer) suitable as an object to be cleaned by the cleaning method of the present invention, for example, a universal mixer (HAAGEN & LINAU), Becomix (Berents), DINEX-H (Fryma Koruma), Zoatec Mixer (Azo) ), Flyma Mixer (Fryma), VAKMIX (VAKU), New UNIMIX (EKATO), ALMIX (TETRA PAK), Ajihomo mixer (Primics), vacuum emulsifier (Mizuho Industry), and the like.
(作用効果)
上述したように、本発明の混合装置の洗浄方法は、ローターと該ローターに組み合わされたステーターとを有する混合部、を水に浸漬させつつ、100kPa以下の環境下で該ローターを回転させ、次いで排水する減圧洗浄工程を有することで、前記混合部に残存する水不溶性の粒状物や原料混合物などの残渣を、少ない使用量の水で、かつ、より短い洗浄時間で充分に除去でき、洗浄性に優れる。
(Function and effect)
As described above, the cleaning method of the mixing apparatus of the present invention rotates the rotor in an environment of 100 kPa or less while immersing the mixing unit having the rotor and the stator combined with the rotor in water, By having a reduced-pressure washing step to drain, residues such as water-insoluble particulate matter and raw material mixture remaining in the mixing part can be sufficiently removed with a small amount of water and in a shorter washing time. Excellent.
本発明の混合装置の洗浄方法によれば、洗浄性に優れることから、品種切り換え作業の効率化が図れ、生産性が高まる。 According to the cleaning method for a mixing apparatus of the present invention, since the cleaning performance is excellent, the efficiency of the product switching operation can be improved and the productivity is increased.
以下に実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。本実施例において「%」は特に断りがない限り「質量%」を示す。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail using examples, but the present invention is not limited to these examples. In this example, “%” indicates “% by mass” unless otherwise specified.
図1に示す混合装置と同様の混合装置を用い、表1に示す歯磨剤の原料である成分を以下のようにして混合(外部循環あり)することによって歯磨剤を製造した。
予め、パドル翼を備えた撹拌槽を用い、プロピレングリコール180.0質量部とカルボキシメチルセルロース90.0質量部とを混合し、分散液(1)を調製した。
図1に示す混合装置100と同様の混合装置を用い、槽本体12内で水1908.0質量部にサッカリンナトリウム12.0質量部を混合溶解させ、そこに無水ケイ酸(平均粒径14μm)300.0質量部を加えて混合し、更に70質量%ソルビット液1800.0質量部を加えて混合し、得られた混合液に前記分散液(1)を加え、温度25℃で膨潤液を調製した。
この膨潤液に、炭酸カルシウム1200.0質量部を加えた後、まずアンカー翼30を回転速度30rpmで3分間回転させ、全体の混合を行った。
続いて、顆粒ゼオライト(青色粒子群)180.0質量部と、顆粒ゼオライト(白色粒子群)180.0質量部と、ラウリル硫酸ナトリウム90.0質量部と、を順次加え、アンカー翼30を回転速度30rpmで1分間回転させ、全体の混合を行った。
次いで、香料60.0質量部を添加して混合した。
次いで、槽本体12内を5kPaに減圧し、温度25℃、ローター24の剪断速度10000sec−1、外部循環の周回数を3回に設定し、香料が添加混合された液を20分間混合して歯磨剤を得た。
その後、製造された歯磨剤を、槽本体12の排出口12aから取り出して配管60へ送り、系外へ排出した。
次いで、歯磨剤の製造に使用した混合装置の洗浄を行った。
Using a mixing apparatus similar to the mixing apparatus shown in FIG. 1, the dentifrice was manufactured by mixing the ingredients which are the raw materials of the dentifrice shown in Table 1 as follows (with external circulation).
In advance, using a stirring tank equipped with paddle blades, 180.0 parts by mass of propylene glycol and 90.0 parts by mass of carboxymethylcellulose were mixed to prepare dispersion (1).
A mixing apparatus similar to the
After adding 1200.0 parts by mass of calcium carbonate to this swelling liquid, the
Subsequently, 180.0 parts by mass of granular zeolite (blue particle group), 180.0 parts by mass of granular zeolite (white particle group), and 90.0 parts by mass of sodium lauryl sulfate are sequentially added, and the
Subsequently, 60.0 mass parts of fragrance | flavor was added and mixed.
Next, the inside of the
Then, the manufactured dentifrice was taken out from the
Next, the mixing device used for the preparation of the dentifrice was cleaned.
<混合装置の洗浄方法>
(実施例1)
常圧洗浄工程:
まず、容量6tの槽本体内に、槽本体内の壁面やアンカー翼に付着している歯磨剤の残渣を除去するように、槽本体上面から水5tを入れた(操作(1))。
次いで、混合部を、ステーターとローターとが排出口より上部に突出するように配置し(図4に示す状態とし)、アンカー翼(中心羽根及びU字羽根)と混合部とを6分間、正転させた(操作(2))。その際、水温を45℃に調整した。また、アンカー翼の回転速度を30rpm、混合部ローターの剪断速度を15000sec−1に設定した。
次いで、アンカー翼(中心羽根とU字羽根との両方)を逆転させながら、洗浄水を循環路へ流す外部循環を7.5分間行い、排水した(操作(3))。その際、アンカー翼の回転速度を30rpm、混合部ローターの剪断速度を15000sec−1、外部循環の周回数を2周に設定した。
その後、泡消しを目的として、槽本体内に、槽本体上面から水200kgを入れ、排水する操作を3回繰り返し行った(操作(4))。
<Washing method of mixing device>
Example 1
Normal pressure washing process:
First, 5t of water was put into the tank main body having a capacity of 6 t from the upper surface of the tank main body so as to remove the residue of the dentifrice adhering to the wall surface and the anchor blades in the tank main body (operation (1)).
Next, the mixing part is arranged so that the stator and the rotor protrude above the discharge port (the state shown in FIG. 4), and the anchor blade (center blade and U-shaped blade) and the mixing part are aligned for 6 minutes. (Operation (2)). At that time, the water temperature was adjusted to 45 ° C. Further, the rotation speed of the anchor blade was set to 30 rpm, and the shearing speed of the mixing unit rotor was set to 15000 sec −1 .
Subsequently, while reversing the anchor blades (both the center blade and the U-shaped blade), external circulation was performed for 7.5 minutes to allow the washing water to flow into the circulation path, and the water was drained (operation (3)). At that time, the rotation speed of the anchor blade was set to 30 rpm, the shearing speed of the mixing unit rotor was set to 15000 sec −1 , and the number of circulations of the external circulation was set to two.
Thereafter, for the purpose of eliminating bubbles, 200 kg of water was poured into the tank body from the upper surface of the tank body and drained three times (operation (4)).
次いで、上記操作(1)〜(4)を再度、行った。 Subsequently, said operation (1)-(4) was performed again.
減圧洗浄工程:
次いで、槽本体内に、槽本体内の壁面やアンカー翼に付着している残渣を除去するように、槽本体上面から水500kgを入れた。
次いで、槽本体内を7kPaに減圧し、水に浸漬した状態の混合部を減圧下で作動させた。その際、混合部は、混合部収納室内を移動させ、図4に示す状態で20分間作動させた。混合部ローターの剪断速度は15000sec−1に設定した。
その後、混合部ローターを剪断速度1200sec−1で作動させながら洗浄水を排水した。
Vacuum cleaning process:
Next, 500 kg of water was introduced into the tank body from the upper surface of the tank body so as to remove residues adhering to the wall surfaces and anchor blades in the tank body.
Subsequently, the inside of a tank main body was pressure-reduced to 7 kPa, and the mixing part of the state immersed in water was operated under pressure reduction. At that time, the mixing unit was moved in the mixing unit storage chamber and operated for 20 minutes in the state shown in FIG. The shear rate of the mixing portion rotor was set to 15000 sec −1 .
Thereafter, the washing water was drained while operating the mixing section rotor at a shear rate of 1200 sec- 1 .
次いで、槽本体内に、槽本体内の底部の残渣を除去するため、槽本体上面から水200kgを入れ、排水する操作を3回繰り返し行った。 Subsequently, in order to remove the residue at the bottom in the tank body, 200 kg of water was poured from the top surface of the tank body and drained three times.
次いで、槽本体内に槽本体上面から水500kgを入れた(操作(5))。
次いで、水に浸漬した状態の混合部を常圧下で作動させた(操作(6))。その際、混合部は、混合部収納室内を移動させ、図4に示す状態で1分間作動させた。混合部ローターの剪断速度は15000sec−1に設定した。
その後、混合部ローターを剪断速度1200sec−1で作動させながら洗浄水を排水した(操作(7))。
次いで、槽本体内に、槽本体内の底部の残渣を除去するため、槽本体上面から水200kgを入れ、排水する操作を3回繰り返し行った(操作(8))。
Next, 500 kg of water was put into the tank body from the top surface of the tank body (operation (5)).
Subsequently, the mixing part immersed in water was operated under normal pressure (operation (6)). At that time, the mixing unit was moved in the mixing unit storage chamber and operated for 1 minute in the state shown in FIG. The shear rate of the mixing portion rotor was set to 15000 sec −1 .
Thereafter, the washing water was drained while operating the mixing section rotor at a shear rate of 1200 sec −1 (operation (7)).
Next, in order to remove the residue at the bottom in the tank body, 200 kg of water was poured from the top surface of the tank body and drained three times (operation (8)).
次いで、上記操作(5)〜(8)を、さらに4回繰り返し行った。 Next, the above operations (5) to (8) were further repeated 4 times.
(実施例2)
減圧洗浄工程の際、槽本体内を90kPaに減圧し、水に浸漬した状態の混合部を減圧下で作動させたこと、及び、上記操作(5)〜(8)を合計6回繰り返し行ったこと以外は実施例1と同様の操作を行った。
(Example 2)
During the vacuum washing step, the inside of the tank body was decompressed to 90 kPa, and the mixing unit immersed in water was operated under reduced pressure, and the above operations (5) to (8) were repeated a total of 6 times. Except that, the same operation as in Example 1 was performed.
(比較例1)
実施例1における操作(1)〜(4)を、2回繰り返し行った。
(Comparative Example 1)
The operations (1) to (4) in Example 1 were repeated twice.
(比較例2)
実施例1における操作(1)〜(4)を、2回繰り返し行った。
次いで、実施例1における操作(5)〜(8)を、15回繰り返し行った。
(Comparative Example 2)
The operations (1) to (4) in Example 1 were repeated twice.
Next, operations (5) to (8) in Example 1 were repeated 15 times.
<評価>
各例における混合装置の洗浄方法において、歯磨剤の残渣(水不溶性の着色粒状物である顆粒ゼオライト(青色粒子群))について評価した。また、混合装置の洗浄に要した洗浄時間、及び水の使用量をそれぞれ測定した。これらの結果を表2に示した。
<Evaluation>
In the cleaning method of the mixing apparatus in each example, dentifrice residue (granular zeolite (blue particle group) which is a water-insoluble colored granular material) was evaluated. Moreover, the washing time required for washing the mixing device and the amount of water used were measured. These results are shown in Table 2.
歯磨剤の残渣についての評価は、所定の排水後の廃液を、75μmフィルターにて篩過し、フィルター上に残渣が認められなかった場合を○、残渣が認められた場合を×、として行った。
実施例1及び実施例2では、1回目の操作(5)〜(8)における操作(8)での最後の排水後の廃液;比較例1では、2回目の操作(1)〜(4)における操作(4)での最後の排水後の廃液;比較例2では、2回目の操作(5)〜(8)における操作(8)での最後の排水後の廃液、をそれぞれ評価の試料とした。
Evaluation of the dentifrice residue was performed by sieving the waste liquid after predetermined drainage with a 75 μm filter, and ◯ when no residue was found on the filter, and × when the residue was found. .
In Example 1 and Example 2, the waste liquid after the last drainage in operation (8) in the first operation (5) to (8); in Comparative Example 1, the second operation (1) to (4) The waste liquid after the last drainage in the operation (8) in the second operation (5) to (8) in the comparative example 2 respectively, the waste liquid after the last drainage in the operation (8) in the second operation (4) did.
表2に示す結果から、本発明を適用した実施例1及び実施例2の洗浄方法によれば、水の使用量を低減でき、かつ、洗浄時間をより短くできるとともに、洗浄性に優れることが確認できる。 From the results shown in Table 2, according to the cleaning methods of Example 1 and Example 2 to which the present invention is applied, the amount of water used can be reduced, the cleaning time can be shortened, and the cleaning property is excellent. I can confirm.
10 撹拌槽、12 槽本体、20 混合部、22 ステーター、24 ローター、26 軸受け部、28 モータ、30 アンカー翼、32 中心羽根、34 U字羽根、40 循環路、50 バルブ、60 配管、70 水不溶性粒状物、100 混合装置。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記混合部は、高剪断型混合機であり、前記ステーターと前記ローターとのクリアランスは、0.1×10 −3 〜2×10 −3 mであり、
常圧下で、前記槽本体内に水を入れ、排水する常圧洗浄工程と、
前記混合部を水に浸漬させつつ、100kPa以下の環境下で前記ローターを回転させ、前記混合部に流入した水を前記ローターの回転により前記混合部の外へ流出し、次いで排水する減圧洗浄工程と、を有することを特徴とする、混合装置の洗浄方法。 A stirring tank having a tank body, a mixing portion and a stator combined to the rotor and the rotor which rotates in the cleaning method of mixing apparatus having,
The mixing unit is a high shear mixer, and a clearance between the stator and the rotor is 0.1 × 10 −3 to 2 × 10 −3 m,
Under normal pressure, the normal pressure washing process of putting water into the tank body and draining it,
A vacuum washing step of rotating the rotor under an environment of 100 kPa or less while immersing the mixing unit in water, and flowing out the water flowing into the mixing unit out of the mixing unit by the rotation of the rotor, and then draining the water. And a cleaning method for a mixing device.
前記ローターは、複数の刃を有し、 The rotor has a plurality of blades;
前記複数の刃は、前記回転軸を中心とする同心円状の列を形成し、 The plurality of blades form concentric rows centered on the rotation axis,
前記ステーターは、略円板状であり、刃を有し、 The stator is substantially disk-shaped, has a blade,
前記ローターの前記複数の刃の任意の列とその隣の列との間に、前記ステーターの刃が位置していることを特徴とする、請求項1に記載の混合装置の洗浄方法。 The cleaning method for a mixing apparatus according to claim 1, wherein the blades of the stator are located between an arbitrary row of the plurality of blades of the rotor and a row adjacent thereto.
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