JP7419033B2 - 脂肪酸中和物の製造方法 - Google Patents
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Description
図1は、実施形態1に係る脂肪酸中和物製造装置10を示す。
図8は、実施形態2に係る脂肪酸中和物製造装置10を示す。なお、実施形態1と同一名称の部分は、実施形態1及び2と同一符号で示す。
図10は、実施形態3に係る脂肪酸中和物製造装置10における混合部17を示す。なお、実施形態1及び2と同一名称の部分は、実施形態1と同一符号で示す。
図11は、実施形態4に係る脂肪酸中和物製造装置10を示す。なお、実施形態1及び2と同一名称の部分は、実施形態1及び2と同一符号で示す。
上記実施形態1~4では、バッチ操作での脂肪酸中和物の製造方法を示したが、特にこれに限定されるものではなく、図12に示すような脂肪酸中和物製造装置10を用いた連続操作での脂肪酸中和物の製造方法であってもよい。具体的には、図12に示す脂肪酸中和物製造装置10では、脂肪酸槽11から延びる脂肪酸供給配管13a及び塩基槽12から延びる塩基供給配管13bがそれぞれ混合部17に結合し、混合部17から延びる回収配管19が回収槽20の上部に結合して差し入れられている。そして、脂肪酸槽11及び塩基槽12にそれぞれ脂肪酸配合液A及び塩基性原料水溶液Bを仕込み、脂肪酸供給配管13a及び塩基供給配管13bのそれぞれに介設された送液ポンプPを稼働させると、混合部17において、脂肪酸配合液Aが塩基性水溶液Bに噴流状態で吐出され、それらが混合されて脂肪酸中和物を生成し、その脂肪酸中和物を含む反応液Cが回収配管19を介して回収槽20に連続的に回収される。好ましい数値範囲は、実施形態2と同一である。
表1に示す配合で脂肪酸配合液Aを調製した。また、表2-1に示す配合で塩基性原料水溶液Bを調製した。
ラウリン酸 ルナックL-98:花王社製
ミリスチン酸 ルナックMY-98:花王社製
パルミチン酸 ルナックP-95:花王社製
モノステアリン酸ポリエチレングリコール エマノーン3199VB:花王社製
48%水酸化カリウム液 液体苛性カリ(48%):旭硝子社製
グリセリン 化粧品用濃グリセリン:花王社製
上記脂肪酸配合液A及び塩基性原料水溶液Bを用いて次の実施例1~9及び比較例の脂肪酸中和物の製造を行った。それぞれの結果及び製造条件を、表3及び4に示す。
無:脂肪酸中和物製造時に、脂肪酸中和物のゲル及びその凝集物の形成は認められなかった。
少し有:少量の脂肪酸中和物のゲル及びその凝集物の形成が認められた。
有:脂肪酸中和物のゲル及びその凝集物の形成が明確に認められた。
測定条件:
(1)測定装置:レーザー回折型粒径測定機「LA-960」(株式会社堀場製作所製)
(2)測定条件:測定用セルに水を加え、吸光度が適正範囲になる濃度で体積中位粒径(D50)を測定した。なお相対屈折率1.20、温度25℃、循環ポンプON、循環速度5とした。
上記実施形態1と同一構成の脂肪酸中和物製造装置10であって、吐出ノズル14の吐出孔15が鉛直下向きに開口したものを用い、その脂肪酸槽11及び塩基槽12にそれぞれ上記脂肪酸配合液A及び塩基性原料水溶液Bを仕込み、塩基槽12内で撹拌している塩基性水溶液B内に吐出ノズル14の吐出孔15から脂肪酸配合液Aを噴流状態で吐出させて脂肪酸中和物を製造した。したがって、脂肪酸配合液Aと塩基性水溶液Bとの混合態様は、図7Bに示すのと同様、撹拌により流動する塩基性水溶液Bに対し、その流動方向に直交する方向から脂肪酸配合液Aを吐出するものである。なお、脂肪酸配合液Aの脂肪酸のモル数の塩基性原料水溶液Bの塩基のモル数に対するモル比は1.01(脂肪酸/塩基)であった。
上記実施形態2と同一構成の脂肪酸中和物製造装置10を用い、その脂肪酸槽11及び塩基槽12にそれぞれ上記脂肪酸配合液A及び塩基性原料水溶液Bを仕込み、循環配管16を循環している塩基性水溶液B内に、二重管の混合部17で、吐出孔15から脂肪酸配合液Aを噴流状態で吐出させて脂肪酸中和物を製造した。したがって、脂肪酸配合液Aと塩基性水溶液Bとの混合態様は、図7Cに示すのと同様、流動する塩基性水溶液Bに対し、その流動方向に同一の向きに脂肪酸配合液Aを吐出するものである。なお、脂肪酸配合液Aの脂肪酸のモル数の塩基性原料水溶液Bの塩基のモル数に対するモル比は1.01(脂肪酸/塩基)であった。
上記実施形態4と同一構成の脂肪酸中和物製造装置10であって、上記実施形態2と同一構成の二重管の混合部17と、バルブの剪断付与部18とを備えたものを用い、その脂肪酸槽11及び塩基槽12にそれぞれ上記脂肪酸配合液A及び塩基性原料水溶液Bを仕込み、バルブの剪断付与部18の開度と送液ポンプP2の出力により塩基性水溶液Bの質量流量Yを調整し、循環配管16を循環している塩基性水溶液B内に、二重管の混合部17で、吐出孔15から脂肪酸配合液Aを噴流状態で吐出させて脂肪酸中和物を製造した。なお、実施例4~6では、脂肪酸配合液Aの脂肪酸のモル数の塩基性原料水溶液Bの塩基のモル数に対するモル比は1.01(脂肪酸/塩基)であった。実施例7及び8では、脂肪酸配合液Aの脂肪酸のモル数の塩基性原料水溶液Bの塩基のモル数に対するモル比は1.02(脂肪酸/塩基)であった。
投入開始から所定投入量の80質量%を吐出するまでの間、脂肪酸配合液Aの質量流量を61.5kg/minとし、製造途中の所定投入量の80質量%を吐出した時点で、質量流量を40kg/minに変化させて脂肪酸中和物を製造し、塩基性水溶液Bの質量流量は常に800kg/minで一定とした以外は、実施例4と同様に脂肪酸中和物を製造した。なお、脂肪酸配合液Aの脂肪酸のモル数の塩基性原料水溶液Bの塩基のモル数に対するモル比は1.02(脂肪酸/塩基)であった。
液槽に上記塩基性原料水溶液Bを仕込み、その液槽内で撹拌している塩基性原料水溶液B中に、管内径80mmの配管端から上記脂肪酸配合液Aを上面から注いで脂肪酸中和物を製造した。このとき、脂肪酸中和物のゲル及びその凝集物の形成が明確に認められた。なお、このときの脂肪酸配合液Aの質量流量Xは40kg/min及び線速は0.13m/sにそれぞれ相当する。
11 脂肪酸槽
12 塩基槽
13,13a 脂肪酸供給配管
13b 塩基供給配管
14 吐出ノズル
15 吐出孔
16 循環配管
17 混合部
18 剪断付与部
19 回収配管
20 回収槽
A 脂肪酸配合液
B 塩基性原料水溶液、塩基性水溶液
C 反応液
P,P1,P2 送液ポンプ
Claims (7)
- 脂肪酸の含有量が90質量%以上の脂肪酸配合液と、アルカリ剤の含有量が15質量%以下の塩基性水溶液とを混合する混合ステップを有する脂肪酸中和物の製造方法であって、
前記混合ステップにおいて、前記脂肪酸配合液を前記塩基性水溶液に噴流状態で吐出させると共に、前記脂肪酸配合液の吐出部において、前記脂肪酸配合液の吐出方向の線速が1m/s以上であり、配管内で前記脂肪酸配合液及び前記塩基性水溶液のそれぞれを流動させて行う場合、前記脂肪酸配合液の吐出方向の線速から、前記脂肪酸配合液の吐出方向における前記塩基性水溶液の線速を減じた線速差で定義される脂肪酸相対線速が1m/s以上である脂肪酸中和物の製造方法。 - 前記噴流状態では、前記塩基性水溶液中に、脂肪酸の液滴が形成される、請求項1に記載の脂肪酸中和物の製造方法。
- 前記混合ステップを、前記塩基性水溶液中に前記脂肪酸配合液を流動させて行う、 請求項1又は2に記載された脂肪酸中和物の製造方法。
- 前記脂肪酸配合液の吐出部において、前記脂肪酸配合液の質量流量に対する前記塩基性水溶液の質量流量の比が5以上である、請求項1乃至3のいずれかに記載された脂肪酸中和物の製造方法。
- 前記脂肪酸配合液の吐出部において、前記脂肪酸配合液の吐出孔の孔径に対する前記塩基性水溶液が流動する配管の内径の比が4以上である、請求項1乃至4のいずれかに記載された脂肪酸中和物の製造方法。
- 前記脂肪酸配合液の質量流量に対する前記塩基性水溶液の質量流量の比を増加させる、請求項1乃至5のいずれかに記載の脂肪酸中和物の製造方法。
- 前記脂肪酸配合液を60質量%以上吐出させた後に、前記脂肪酸配合液の質量流量に対する前記塩基性水溶液の質量流量の比を増加させる、請求項6に記載の脂肪酸中和物の製造方法。
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