JPS5842427Y2 - 石けん棒製造装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は型打ち固型石けんを造製する前工程である石け
ん棒の製造装置に関するものである。

なお本明細書中における石けんまたは石けん棒は石けん
、合成洗剤、または両者の混合物のいずれかにより構成
されるものとする。

本考案は特に２つの異なる色の石けん素材により縞模様
を呈する固型石けん棒を製造する場合に有効である。

少なく共２つの異なった色を呈するぬ−どる形状の機械
練り加工された石けん素材より複色のマーブル模様又は
有色筋を示す固状石けん棒を製造する方法は既に知られ
て居る。

１９２４年２月１１日に公告された、オスカーバラエル
のオーストリア特許第９５９４７号明細書は終局に於い
て得られる石けん圧出棒より小断面で両組って押し出し
機から圧出された、相異なって着色された石けん圧出棒
を公知の押し出し機で同時に一緒に圧出される方法を開
示して居る。

１９７６年９月７日に公開されたトーツス、アンドリュ
、ボーチャーの日本国特許庁公開特許公報特開昭５１−
１０１００４号明細書（発明の名称斑入り石けん棒また
はケーキの製造法および装置）は二つの予備圧出機を用
いて、一つの色の直径約０．３ｃｍまたはそれ以下の小
直径ぬ−どるおよび第２の色は小直径ぬ−どるよりも少
くとも約２倍の大直径ぬ−どるを夫々製し、かつ小直径
ぬ−どるが大直径ぬ−どるの最終圧出機に供給される速
度（重量基準）の約２〜６倍の速度（重量基準）で最終
圧出機に供給され、かつ小直径ぬ−どるが白色又は淡色
で、大直径ぬ−どるが有色又は濃色である斑入り石けん
棒又はケーキの製造法る開示して居る。

又、１９７２年６月２７日公告されたアールジーマツサ
エルの米国特許第３６７３２９４号明細書（発明の名称
マーブル模様石けん棒の製造方法は第−及び第二の予備
圧出機を用いて直径約０．４８ｃｍ〜７．６２ｃｍ（３
／１６インチ〜３インチ）の色の異なった石けんぬ−ど
るをつくり、次いでこれらを最終圧出機に供給し、一緒
に圧出する方法を記述して居り、就中、予備圧出機から
最終圧出機中へと圧出される石けんペレットの大きさは
重要であり、あまりにも小なる径のペレット例えば約０
．４８ｃｍ（約３／１６インチ）以下の直径では、最終
圧出機中にて完全に混合されてしまい、ペレットが容易
に均質化してしまい殆ど均質な色調の製品を生ずるので
如何なるマーブル模様の外観も失なってしまう事が開示
されて居る。

斯様に最終圧出機に供給されるぬ−どるのサイズの限定
に関して相反した見解が知られて居り、又、前記公知の
方法の１つは有色又は濃色ぬ−どるが最終圧出機へ供給
される速度（重量基準）の約２〜６倍の速度（重量基準
）で白色又は淡色ぬ−どるが最終圧出機へ供給される斑
入り石けん棒又はケーキの製造法に関するものであるが
、一般に大理石模様を有した石けんの如きは、標準的形
状である長方体形状よりも、楕円形の又は小判形の側面
の帯部を有した又は所謂喰い切り型と言われる側面に帯
部を有しない形状の製品が市場で要求され、従って型打
ち工程で生じるスクラップの量は型打ち製品重量の３０
〜３５％に到達する場合に屡々遭遇する。

又、緻密にしてそして良好に合体され、しかも鮮明な輪
郭を有した大理石模様又は編部模様の石けん圧出棒を得
るには、絞り室内での流路断面積縮小及び圧出棒構断面
形状を形成する為、絞り窒出口端に装着したノズル開口
板での流路断面積の急激な縮小の抵抗を受け、石けん塊
は１５ｋｇ／ｃｍ２〜２０ｋｇ／ｃｍ２程度の圧力に達
して、ノズル開口板より圧出されるので、石けん圧出棒
表面の薄層は、絞り室内壁面及びソヅル開口板との摩擦
の影響により移行中こすれらその大理石模様又は縞模様
に惣けてしようので、表皮を除去する必要があるが、表
皮除去量は型打ち製品の重量基準で１０〜１５％に達す
る。

従って型打ち工程でのスクラップと表皮除去量の合計は
、型打ち製品の重量基準で４０％程度に達する。

これは有色又は濃色石けんぬ−どるとして循環して使用
しなければならないので、有色又は濃色ぬ−どるが最終
圧出機へ供給される速度（重量基準）と大孔等量の速度
（重量基準）で白色又は淡色ぬ−どるが最終圧出機へ供
給されても、良好な鮮明な大理石模様又は有色編部を呈
した石けん棒を、商業的規模で、そして簡素な機構で容
易に製造出来る装置が絶えず求められている。

本考案の目的は商業的規模で良好に合体された緻密な組
織を有した色のしみ又はこすれによる惣けを解消した、
鮮明な大理石模様の又は緬模様の石けん棒を機構的に簡
素な装置で製造する装置を提供することである。

通常行けん圧出棒を得る最終圧出機は、内部に回転する
スクリュを装備し、かつその一端に石けん素材片を供給
する為の開口部を有した円筒とその他端に多孔圧力板が
装着され、その先には絞り室が設けられ、絞り室先端に
は圧出棒断面形状を形成する為のノズル開口板が装着さ
れる。

石けん素材供給開口部より供給された石けんぬ−どる又
はペレットはスクリュの回転による推力で゛、多孔圧力
板開孔部を通過して絞り室内に圧入される。

多孔圧力板開孔部を通過する際に石けんの流れは流路の
急激な縮小そして引き続く拡大、そして絞り室内での流
路の漸次縮小による圧損失を受ける。

この多孔圧力板の開孔度によって石けんの流れが受ける
圧力は影響を受けて変化し、その背圧が大きい場合、ス
クリュ面付近の逆向きの剪断応力の絶縁値が石けん素材
の降伏点よりも大きくなり、石けん素材の一部が逆流す
る。

逆流の度合が高いと、その結果石けんぬ−どる又はペレ
ット同志の摩擦によるぬ−どる又はペレットの破壊又は
崩壊が起生じ易い。

所謂公知の圧出機を使用して、これに相異なった色の石
けんぬ−どる又はペレットを供給して大理石模様の又は
有色の編部を呈した石けん圧出棒を製造する場合には、
上記の理由により、多孔圧力板の開孔部を通過して絞り
室に圧入される石けん塊は多孔圧力板を通過した時点で
、既に相異なった石けんぬ−どるの、圧出機円筒部内を
スクリュによって搬送される間に於ける破壊又は崩壊に
基づく混合の結果、相異なった色の石けん素材同志の色
のしみ、又はこすれに依り、その模様の惣けの現象の起
生を回避する事は出来ない。

此の結果絞り室先端のノズル開口部より圧出される石け
ん棒は、鮮明な大理石模様或いは有色経筋模様を呈さな
いで、色のしみ又はこすれによる惣けを生じる危惧に遭
遇しがちな欠点が、従来公知の技術による、複色の石け
んぬ−どる、又はペレツトを最終圧出機に一緒に供給し
て圧出する大理石模様の石けん棒を得る装置に於いて存
在する。

この欠点を解消又は減少させる手段として、多孔圧力板
を取り除いてしまうか、或いは多孔圧力板の通過孔断面
積の和を威る可く大にする事により、多孔圧力板に起因
する、スクリュ圧出機内での背圧の増大を回避若しくは
低下させる方法が考えられるが、その場合には、当然石
けんの緻密度は低下し、良好に合体された堅固な組織の
石けん棒を得る事が難しい欠点を生じる。

通常の石けん圧出製造に於ける常套手段である、最終圧
出根石けん素材供給開口部に真空減圧室を設けて、減圧
し、供給石けんぬ−どるを脱気しただけでは、此の欠点
は完全に解決出来ない。

絞り室出口先端に設けた、石けん圧出棒断面形状を形成
する為のノズル開口部の抵抗、又圧出根固筒部出口端と
絞り室の連結部に装着した多孔円板の抵抗によって円筒
内の石けん素材圧送に対して背圧を与え、その結果、ス
クリュによって圧送される石けん素材の一部に逆の流れ
を生じさせ、石けん素材同志の混合によって摩擦熱が発
生し、その結果絞り室内に多孔圧力板を通過して圧入さ
れる石けん塊が、そこで良好なる合体を行ない結合する
に充分な可塑性を生じる様になる実質上均等な石けん温
度に到達していなければならない。

この良好なそして緻密な合体を行なうに足りる充分な、
実質上均質な可塑性を生じる温度に、スクリュによって
圧送される石けん素材の一部に逆の流れを顕著に生じさ
せるに足りる充分な抵抗を有した多孔圧力板の手段によ
る石けん素材同志の混合に起因する摩擦熱に依らないで
、石けん絞り室外套からの加熱によって斉らす事は、石
けんの熱伝導度が良好でない故、不可能である。

又、回転スクリュを装備する円筒部の外套からの加温に
よって上記温度に石けん塊を斉らす事は難しい。

何となれば圧出根固筒部外套の温度が多孔圧力板を通過
して絞り室に入来する石けん塊がそこで緻密な組織を与
え、良好な合体が得られるに足りる充分な可塑性を生じ
る石けん温度に到達する様に、円筒部外套温度をあまり
高温にし過ぎるとスクリュの回転による石けんの圧出機
内での搬送効率は著るしく低下し、のみならずスクリュ
羽根の回転による機械的攪拌作用によって搬送す可き相
異なった色の石けん素材片同志の混和によって相異なっ
た色の石けん素材同志のこすれ、崩壊によって、色のし
み、惣けが顕著に起生じ、鮮明な相異なった色の大理石
模様又は有色経筋を呈する圧出石けん棒を得る事は難し
い。

本考案者は研究の結果、相異なった色を呈する石けん素
材供給の為の開口部を一端に有した円筒内に、回転する
スクリュを装備し、円筒部他端に多孔板を経て絞り室が
接続し、絞り室先端には石けん圧出棒構断面の形状を形
成する為のノズル開口部を装着した石けん棒圧出機に於
いて、スクリュ内部に圧出機外部と連絡した液体循環の
為の流路を設け、外部より石けんとの熱交換を目的とし
た温度の液体の循環を行なって、スクリュ面と、圧出根
固筒内をスクリュの回転によって搬送される相異なった
色を呈した石けんぬ−どる又は角棒片そしてスクリュの
圧送による圧縮によって塊状となった夫れ等方けん体と
の間で熱交換を行なって、石けんに温度変化を与えなが
ら圧送し、多孔圧力板の間孔通過部を通って絞り室内に
圧入される石けん塊が、絞り室で良好に合体し、緻密な
組織で結合するに適した可塑性を生じる石けん温度に到
達させる事によって、従来技術の欠点であった、多孔圧
力板の抵抗によって、圧出機円筒部内をスクリュで搬送
される石けんの流れに対する過度の背圧を作用させる事
により、逆の流れを生じさせ、相異なった色を呈する石
けん素材同志及び石けん素材とスクリュ回転面との摩擦
・混和による、色の惣けを併発する、過度の摩擦熱の発
生による、石けんの温度の上昇を計るいう事を回避する
事が出来、そして鮮明な輪郭を有した相異なった色の大
理石模様の又は編部を呈した、そして良好に合体された
緻密な組織の圧力石けん棒を容易に、高能率で生産出来
る事を見出した。

本考案の実施例に於いて、多孔圧力板の石けん通過断面
積の形状及び絞り室及び絞り窒出口端に装着したノズル
開口部によって、圧出機円筒部内をスクリュの回転によ
って搬送される相異なった色を呈する石けんぬ−どる或
いは角棒片の流れに与える抵抗が、スクリュの１ピッチ
区間と円筒内壁面で構成される空間容積、そしてスクリ
ュの形状が等ピッチでない場合には実質上の平均的１ピ
ツチ区間と円筒内壁面で構成される空間容積と実質上同
体積の供給石けんぬ−どる又は角棒片が有している重量
に、スクリュの毎分当りの回転数を乗じた数値の３５％
から６０％に相当する毎分当りの圧出量が得られる絶域
に存在する様、多孔圧力板の通過孔形状を選定した場合
に特に良好な結果が得られる。

即ち多孔圧力板の通過孔形状が上記より抵抗が大である
と、相異なった色の惣けを生じる傾向が見られ、又、抵
抗が上記より小であると良好な合体を結果し難くなる。

本考案者は、更に研究の結果、本考案の実施を更に有効
な、より高能率な遂行は、石けん圧出量を得る最終圧出
機の石けん素材供給の為の開口部上に、相異なった色の
石けんぬ−どる片又は角棒片を供給する為の、圧出機外
部と連絡した加温又は冷却液体の流路を有して、圧出機
円筒部内で回転するスクリュを装備した、少く共２つの
予備圧出機の出口端と連絡した小室を設け、加温又は冷
却液体の循環により、予備圧出機内で、そこを搬送され
る石けんに対して、スクリュ表面よりの加熱又は冷却を
行って、最終圧出機での石けん棒圧出に際して、鮮明な
大理石模様又は有色経筋を有した良好に合体された石け
ん棒を製するに必要である、適切な可塑性、硬度そして
粘結性を有した石けんぬ−どる片又は角棒片を最終圧出
機へと供給する可く、予備圧出機での圧出に際して温度
コントロールを行なう事により、容易に効果的に得られ
る事を見出した。

又、前記小室を減圧に保持させる事により、より良好に
緻密に合体された石けん圧出量を得る事が出来、更に、
前記小室内に、２つの予備圧出機からの相異なった色の
石けんぬ−どる又は角棒片の下段の最終圧出機への供給
を交互に行なう為の連続的若しくは間欠的に、それぞれ
の予備圧出機からの下段の最終圧出機への石けんぬ−ど
るの通路を、開閉する仕切り板の手段を装備し、２つの
予備圧出機の連続的又は間欠的駆動の下に最終圧出機へ
の相異なった色の石けんぬ−どる又は角棒片の供給を連
続的若しくは間欠的に交互に供給する事によって、相異
った色の石けん同志の色のにじみ、こすれによる色の惣
けをより一層無くす事が出来、かつ高能率で良好に合体
された鮮明な色の輪郭を有した大理石模様の又は有色経
筋を有した石けん圧出量を連続的に製造出来る事を見出
した。

本考案によれば、相異なった色を呈した石けん素材の供
給によって、鮮明な相異なった色の大理石模様を有した
、色惣け、色のこすれ、色の滲みのない、そして良好に
合体された緻密に結合された組織の、使用時に亀裂、溶
は崩れの少ない、型打ち製品が得られる、石けん圧出量
を圧出する事ができる。

又、供給される石けん素材が単色である場合には、より
良好に合体された緻密な組織を有した石けん圧出量をよ
り高能率で圧出する事が出来る。

又、単色の石けん素材供給に於いて、公知である、着色
料又は石けん中で光沢を示すパール剤を添加した石けん
素地を供給すると、有色の編部又は真珠光沢を発揮した
可視的経筋を鮮明に呈示し、かつ良好に合体された、真
珠光沢を示す圧出量けん棒を得る事が出来る。

以下添付図面を参照して本考案の実施例について説明す
る。

図面は本考案に係る石けん棒製造装置の実施例の概略図
である。

石けん棒圧出機１６の円筒本体部１内に押出しスクリュ
５が回転可能に装着される。

４は多孔圧力板であり、２は円錐台形状の絞り室、３は
圧出ノズルで゛ある。

押出しスクリュ５の回転軸内は空胴であって内部に温水
管６が挿入配備される。

この温水管６が温水往路７となり温水管６とスクリュ５
の回転軸内壁間の環状空間が温水帰路８となる。

押出しスクリュ５の回転軸端部には回転シール継手１１
が取付けられる。

この回転シール継手１１によりスクリュ５の回転軸は回
転可能に内部が密封される。

押出しスクリュ５はその回転軸に固定したギヤ９および
ギヤ１０を介して図示しない回転駆動モータにより回転
される円筒本体１の石けん素材供給の為の開口部２２の
上部には真空室１４が形成され真空パイプ１５を介して
図示しない真空ポンプにより内部が減圧される。

この真空室１４の上部に２つの石けん素材供給用予備圧
出機１７．１７’が連結される。

これらの予備圧出機１７．１７’は各々石けん素材供給
用ホッパ１８を有し、各々のスクリュ１９．１９’の回
転軸内部には押出しスクリュ５と同様に温水流路が形成
される。

２０．２０’は多孔円板で゛ある。真空室１４内に、軸
２３に装着されて位置Ａ、Ｂ間を交互に間欠的に反転す
るダンパー２４が装備され、２つの石けん素材供給用予
備圧出機１７及び１７′から供給される相異なった色の
石けんぬ−どる切断片の下段の石けん棒圧出機の石けん
素材供給の為の開口部２２への通路を交互に開閉する事
によって、相異なった色の石けんの石けん棒圧出機への
交互の間欠的供給が行なわれる。

ダンパー２４の支軸２３は気密に真空室外と連結し、真
空室外に於いて適当な方法によって間欠的に駆動され、
ダンパーを交互に開閉する。

相異なった色を呈した石けん素材が各予備圧出機のスク
リュ１９．１９’により搬送され多孔円板２０゜２０’
の孔を通過して、減圧状態に保たれた真空室１４内へ入
来し、そこでスクリュ１９．１９’軸先端に装着されス
クリュの回転で駆動する回転刃２１．２１’に、よりそ
れぞれ適当な長さに切断されて石けん棒圧出機１６の石
けん素材供給の為の開口部２２へ供給され、続いて押出
しスクリュ５により多孔圧力板４を介して絞り室２内へ
圧送される。

この際に、押出しスクリュ５の回転軸内部に温水が循環
し、搬送される石けん素材を所定の最適温度に斉らして
多孔圧力板を通過して絞り室内に圧入させる事が出来る
ので、２つの相異なった石けん素材同志は良好に合体さ
れた緻密な組織の縞模様石けん棒として圧出ノズル３よ
り押出される。

なお回転シール継手１１の入口１２および出口１３部分
に温度検知器を設け、適当な手段により循環温水の温度
制御を行なうことが望ましい。

図面に示された実施例に於いては、間欠駆動ダンパーに
より各予備圧出機１７．１７’より供給される異る色の
石けん素材を下段圧出機１６に対し交互に供給すること
ができるため圧出して得られる石けん棒の相異なった色
の縞模様のパターンを更に大胆にそしてその輪郭の鮮明
度をより高めることか゛できる。

以下、本考案の実施の内容について記す。

実施例 石けん素地９７．０６部に香料１．５部、二酸化チタン
０．２０部、緑色顔料０．０４部及びポリエチレングツ
コール４０００ ０．６０部を水０．６０部に加温溶解
したものを添加混合後、ロール練り処理を行ない、予７
備圧出機に供給し、そこより圧出させて回転刃により切
断して切断されたぬ−どる形状の淡緑色石けん素材片群
を作成した。

又、石けん素地９６．８３部に香料１．５部、二酸化チ
タン０．２０部、緑色顔料０．２７部及びポリエチレン
グリコール４００００．６０部を水０．６０部に加温溶
解したものを添加混合後、同様の処理を行ない、切断さ
れたぬ−どる形状の淡緑色石けん素材片群を作成した。

淡緑色石けんぬ−どるの水分は１４．０％で、又淡緑色
石けんぬ−どるの水分は１３．８％であった。

石けん圧出枠を得る、最終圧出機として、直径２５０
ｍｍｍ圧出機部筒内て、内接して回転するピッチ１４０
ｍｍスクリュを装備した圧出機を使用した。

スクリュ１ピッチ区間に相当する圧出機円筒内壁面とス
クリュで構成される空間容積はほぼ４１５６ ｃｍ”で
あった。

濃淡グリーン各ぬ−どる片の見掛は比重は実質上はぼ０
．５である故、前記容積と同体積のぬ−どる片の重量は
実際上２．０８ｋｇと見做して実用上差支えない。

円筒部断面積に対する多孔圧力板の開孔部層けん通過断
面積の和の比率が４７．３％、６４．７％、６７．０％
の３通りの多孔圧力板をそれぞれ準備し、スクノユ円筒
部出口端と絞り室との接続部に装着し、３通りの圧出工
程を行った。

なお、絞り窒出口端には圧出層けん棒構断面形状を形成
する為の直径４６゜６ｍｍの円形ノズル開孔部を装着し
た。

又、スクリュ内には図面で示した如き循環液体の為の流
路を設け、圧出機外部より加温液体の循環を行なった。

なお、使用した加温液体の温度は４０〜４５℃であった
。

圧出工程を実施した結果を以下の表に示す。

使用石けんぬ−どる温度は２７〜３５℃であった。

表中Ａは装着多孔圧力板通過断面積百分率、Ｂはスクリ
ュ回転数（ｒ、ｐ、ｍ）、Ｃはスクリュ内部加温液体の
循環の有・無、Ｄは圧出量（ｋｇ／分）、Ｅは圧出量温
度、Ｆはａ ／ ｌ）ただしａ＝ニスフリユ回転当り圧
出量、ｂ−スクリュｌピッチ区間と円筒内壁面とで構成
される空間容積と同体積の供給石けんぬ−どるの重量、
Ｇは合体の度合、緻密度、亀裂の起生、Ｈは圧出量けん
棒マーブル模様の状態である。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案に係る石けん棒製造装置の実施例の概略断
面図である。 ５・・・・・・押出しスクリュ、７・・・・・・温水往
路、８・・・・・・温水帰路、１４・・・・・・真空室
、１６・・・・・・石けん棒押出し機、１７．１７’・
・・・・・予備圧出機、２３・・・・・・ダンパー支持
回転軸、２４・・・・・・ダンパー

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 上段に異る色の石けん素材を供給するための少くとも２
   つの予備圧出機を設け、その下段に上記異る色の石けん
   素材によりマーブル模様の石けん棒を得るための最終圧
   出機を設け、各予備圧出機は円筒内に石けん圧送用スク
   リュウを装備し、円筒出口部に多孔板を備え、該多孔板
   の外側に該多孔板を通して圧出される石けん素材を切断
   するための回転刃を備え、各予備圧出機の出口端は最終
   圧出機の石けん素材供給用開口部の上方に設けた常圧の
   又は減圧された小室に向けて配置したマーブル模様の石
   けん棒製造装置において、上記各予備圧出機および最終
   圧出機の各スクリュウの軸棒内にスクリュー羽根で圧送
   される石けんの温度制御を行うための液体循環路を形威
   し、上記小室内に２つの予備圧出機からの相異った色の
   石けんぬ−どる又は角棒片の下段の最終圧出機への供給
   を交互に行う為の連続的若しくは間欠的に交互に開閉す
   る仕切り板の手段を装備したことを特徴とするマーブル
   模様の石けん棒製造装置。