JPS5927796B2 - 連続式浮き石けん製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は空気又は他の気体を抱合して比重を軽くした浮
き石けんの製造装置に関し、特に任用機より連続した石
けん棒を得る連続式浮き石けん製造装置に関するもので
ある。

浮き石けん製造に関する公知の方法として、常法に依り
得られたエート石けんを１７．５に９／Ｃｄ或いはそれ
以上の圧力の下で高圧蒸気に依つて加熱される密閉タイ
プの加熱器を通過する可くポンプ送付に依つて天丼２０
０℃に迄加熱し石けんはそれから、スプレィノズルを通
じてブラッシング室内に排出されそして夫処でその水分
含量が約２０％に減少されるに足りる水分の蒸発を伴つ
て大気圧中に噴射され、同時に石けん温度は此の減少さ
れた水分パーセントを含有する石けんの沸点に対応する
温度、即ち約１０６℃迄減少される、所謂ブラッシング
乾燥工程に依り、濃縮された熱熔融状態石けん膠は、ポ
ンプで連続式クラツチヤーに送給され、そして、夫処で
香料、保存剤、着色料が、ＲｏｖｅｒｔＶＢｕｒｔの米
国特許２０２４４２５及び２２０３９８０に記述されて
居る装置の如き、連続式クラツチャーの組成分比例供給
及び混合手段で添加される、同時に、圧縮空気又は他の
気体が、引き続く工程を経て圧出された石けん棒がカツ
タ一に達した時に、その比重が大凡０．８０に減少する
に充分な量で熔融石けん流れ中に導入され、次いでボー
テータ一と称せられる特殊な構造の冷却装置へ圧送され
、ボーテータ一内で冷却ジャケツトの内面で冷却され、
スクレツパ一に依つて急速に掻き取られ、スクレツパ一
に依る攪拌に依つて未冷却石けんと混合され、そして冷
却、撹拌された、ペースト状粘着性石けん塊が、ボーテ
ータ一に接続された絞り排出室末端の穴から圧出され、
次いでカツタ一に達し切断され型打ち成形されて浮き石
けんを製造する方法が知られて居るが、此の方法はブラ
ッシング乾燥装置及びポーテータ一冷却装置を必要とし
装置設備費が嵩み、操作も複雑で高度の技術、経験を必
要とし、又、濃縮された高粘度の熔融状態石けん膠を連
続式クラツチャ一、そしてボーテータ一冷却装置そして
絞り排出室へと圧送する為の目的に適合したポンプを必
要とする等の難点があり、此の製造方法は、今日迄餘り
広く普及されていない。

又、浮き石けん製造に関して含有水分が３０％〜３５％
の高含有率である浮き石けんを連続的に生産することを
目的とした製造方法が開示されて居る（特開昭４８−２
５７０６）。

ところが、世界的に需要を有していて「アイポリ一」の
商品名で知られて居る浮き石けんは、含有水分が２０％
近傍である。

此の事は、含有水分が３０％〜３５％の浮き石けんは、
使用に際して摩擦溶解性が過大で、減り易く、又、製造
後、水分の蒸発が大で石けんが収縮変形し、商品価値的
に劣る難点を有していることを示す。

本発明の目的は、ブラッシング乾燥機を新たに必要とし
ないで、従来から石けん製造業に於いて通常使用されて
居る乾燥機、即ち、所謂バンド乾燥機、或いは真空乾燥
機で得られる、水分約２０％から２５％の固状の乾燥石
けんペレツト、又はリボン或いは、フレークを出発素材
とし、ボーテータ一と称せられる特殊な構造の冷却装置
に依る冷却工程を必要としないで、又、濃縮された高粘
度の熔融状態石けんを連続式クラツチャ一そしてボーテ
ータ一冷却装置、そして絞り排出室に圧送する為の目的
に適合したポンプをも必要としないで、又、香料、保存
剤、着色材を連続式クラツチャ一中へ比例供給する為の
比例注人定量ポンプを必要としないで、従来、石けん製
造業界で汎用されて居る、ミキサーで、固状乾燥石けん
ペレツト又はフレーク或いはリボンに対して、香料、保
存剤、又は着色材を添加混合する、簡単な工程で得られ
た、固状乾燥石けん素地を出発素材とする事が出来る長
所をも有した、容易に浮き石けんを連続的に製造する事
を可能にした、連続式浮き石けん製造装置を提供する事
にある。

常法により、得られた脂肪酸のアルカリ金属塩、一般的
には、脂肪酸のナトリウム塩又は脂肪酸のナトリウム塩
と脂肪酸のカリウム塩より成る混合物より成る、含有水
分３０％近傍の石けん膠を周知の乾燥方法に依り乾燥し
て得られた含有水分２０％近傍の、固状乾燥石けんのペ
レツト又はリボン、或いは、フレークを出発素材とし、
此れに必要とあれば、酸化チタン、着色料、保存料、香
料及び他の添加剤を添加混合した後、円胴内で回転する
スクリユウを装備し、石けんを圧搾、圧出する、所謂プ
レプロツダ一素材供給口であるホツパ一に送付する。

プレプロツダ一出口端には、間隔を距てて、同一中心軸
を有して垂直に配置された、同一ピツチの多孔円板より
成る２枚の管板の対面する穴同志を管材でそれぞれ連結
し、プレプロツダ一円胴内を、スクリユウの回転により
圧縮移送される石けんが、管内を通過するようにし、管
内を通過する石けんを管外より、蒸気又は他の加熱媒体
で加熱する所謂、多管群より成る熱交換器を接続し、次
いで熱交換器を出た、半熔融状類似状態の石けんを温度
差を減らす為に、均一に撹拌混和する為の、円胴内にて
回転軸により、攪拌羽根又は、石けんの流れに対し抵抗
を与える混和攪拌機能を有した邪魔板が回転する、混和
撹拌室を接続する。

かかる通過石けんに対する加熱の為の熱交換器及び混和
攪拌室の工程を少く共、一組以上を経て半熔融状類似状
態に斉らせられた石けんは、連絡管路を経て、プレプロ
ツダースクリユウ回転軸とは別個の回転軸を有した、シ
リンダー内壁面に櫛型に半月形横断面形状の固定ピンが
装着され、回転軸には、やはり半月形の横断面形状を有
し、固定ピンの直面部と回転の際に、半月形横断面形状
より成る二ーダーピンの直面部が向い合う方向で配置さ
れた二ーダーピンがらせん状に装着されて居り、回転軸
の回転により二ーダーピンは固定ピン同志の間隙を通過
する事に依り剪断の作用をも伴つた混和、分散、熟成が
行なわれる、剪断、混和、分散、熟成シリンダー中に入
来する。連絡管路内には外部よりパイプ路を経て圧縮空
気又は他の圧縮気体が、半熔融状類似状態の石けんの流
れ中に、最終製品が比重０，８から０．９５の範域で得
られる様な割り合いで圧入される。

剪断、混和、分散、熟成シリンダー出口側には、回転軸
の一端を支える軸受けがあり、軸受けはシリンダー内壁
面から支持部材で支えられて居る。此の回転軸、軸受け
支持部材を通過した石けんに、更に攪拌、混和を作用さ
せる攪拌羽根又は他の回転抵抗体が、回転軸の軸受けよ
り、出口側延長軸に装着されて居る。次いで、先端に圧
出石けん棒の横断面形状を定める、所謂口金と称せられ
る開口部材を装着した絞り室が連結されて居る。

プレプロツダ一石けん素材供給ロホツパ一より送付され
た、含有水分２０％近傍の固状石けん素材は、プレプロ
ツダ一円胴内で回転するスクリユウに依つて多管群より
成る、加熱を目的とした熱交換器管内を通過する間に、
管外部より蒸気又は他の加熱媒体で加熱され、半熔融状
類似状態に斉らせられ、次いで混和、攪拌を受け、かか
る熱交換器での加熱、そして混和室での混和、攪拌の工
程を少く共、それぞれ一回以上経て、連絡管路を通過し
て、櫛型固定ピンの間隙を通過して回転する二ーダーピ
ンを回転軸に装着した、シリンダーで構成される、剪断
、混和、分散、熟成シリンダー中に送入される。

連絡管路では、外部より、パイプ路を経て、圧縮空気又
は他の圧縮気体が連絡管路内を通過する半熔融状類似状
態の石けんの流れ中に注入される。剪断、混和、分散、
熟成シリンダー内では、連絡管路で注入された気体を、
繊細な気泡に分散し気体を含んだ均質な石けん塊として
そして、その形状を保持し得る状態で絞り室開口部より
連続棒として、水より比重の軽い、石けんが圧出される
。この石けん連続棒を切断してビレツトと成し、次いで
型打ち成型して浮き石けん製品を得る事が出来た。なお
、此処での説明は脂肪酸のナトリウム塩又は脂肪酸のナ
トリウム塩と脂肪酸のカリウム塩の混合物より成る、脂
肪酸アルカリ金属塩に就いて記述したが、本発明は固型
合成洗剤又は石けんと合成洗剤両者の混合物である固型
浮き洗滌剤に関ても適用されるものである。

圧縮空気又は他の圧縮気体を半熔融状類似状態の石けん
の流れ中に注入する連絡管路で、香料、着色剤又は他の
添加剤を外部より半熔融状類似状態の石けんの流れ中に
注入する事も可能であり、本発明の思想を逸脱するもの
ではない。

以下、図面に基づいて本発明を説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すものである。

１はプレプロツダ一で２は多管群より成る、管群を構成
する管内通過石けん加熱の為の熱交換器で、３は熱交換
器２で加熱された石けんを攪拌、混和し、その石けんの
温度差を減少させる為の混和攪拌室、５は、剪断、混和
、分散、熟成シリンダーで４は最終の混和撹拌室３と剪
断、混和、分散、熟成シリンダー５の石けん供給口とを
連結する連絡管路で、６は末端に開口部を有した絞り室
で、７は連絡管路４を通過する、半熔融状類似状態の石
けんの流れ中に、最終的に得られる石けんが使用時に、
水又は温湯で浮かぶ様な比重を有する様な割り合いで、
圧縮空気又は他の圧縮気体を注入する為の圧縮気体管路
である。

プレプロツダ一１は固状のペレツト又はリボン又は、フ
レーク形態の石けん素材供給の為、円胴端部のホツパ一
８から送付された石けん素材を図には示して居ない駆動
装置に依つて、回転する回転軸１２を回転軸と，して円
胴９内で回転する、スクリユウ１０が装備され、円胴９
の外周には、スクリユウ１０の回転に依る石けん素材の
円胴９内での圧出、移送を容易にする為の冷却水循環の
為のジヤケツト１１が装着されて居る。

多管群より成る管内通過石けん加熱の為の熱交換器２は
同一中心軸を有して垂直に間隔を隔てて垂直に配置され
た、同一ピツチの多孔円板より成る２枚の管板２２の対
面する穴同志を管１３でそれぞれ連結し、管１３内を石
けんが通過する多管群を構成し、此の多管群は両端の２
枚の管板２２の外周部で連結された外胴１４で包囲され
、外胴１４は加熱蒸気入口１５及び出口１６を有して居
り、多管群を構成する管１３のそれぞれを管外より蒸気
で加熱する。

多管群より成る熱交換器２の水平中心部には、スクリユ
ウ１０の延長軸である回転軸１７が貫通して居り、回転
軸１７の外周には、回転軸１７の回転を妨げないで、か
つ多管群加熱蒸気と遮断する為の新らたな管路が、間隔
を隔てて垂直に配置された２枚の管板の中心部同志を貫
通して連結装着されて居る。混和攪拌室３は円胴２３内
にてスクリユウ１０の延長軸である回転軸１７が存在し
、回転軸１７に攪拌、混和の手段として、円胴２３内で
回転する、多孔円類似形板１８が回転軸１７に傾斜して
装着されて居る。

此の傾斜して回転軸１７に装着された、多孔円類似形板
１８は、例えば櫂型の撹拌翼であつても差し支えない。
前・記した加熱の為の熱交換器２及び混和攪拌室３の新
たな一組が次いで接続されて居り、最終の混和、撹拌室
３の出口端は、連絡管路４で、剪断、混和、分散、熟成
シリンダー５の半熔融状石けん供給口２４と連結されて
居り、連絡管路４内には、外部より圧縮空気輸送管路７
が貫通して居り、その先端には少く共一つ以上のノズル
２１が装備されて居り、圧縮空気管路７からの圧縮空気
がノズル２１を通じて、連絡管路４内を通過する、半熔
融状類似状態の石けんの流れ中に注入される。

図では示されて居ない圧縮空気源より送付される圧縮空
気は、一次減圧弁３７及び圧力計３８で圧力を調整され
て、気体流量計３９及び二次減圧弁４０及び圧力計４１
及び二ードルバルブ４２の手段に依つて、一定の圧力の
一定量の圧縮空気が配管７を通じて、ノズル２１から連
絡管路４中の半熔融状類似状態の石けんの流れの中に圧
出された石けんが比重０．８から０．９５に斉らせられ
る様な割り合いで注入される。剪断、混和、分散、熟成
シリンダー５は円胴２５内壁面に、一定のピツチで半月
形横断面形状の固定ピン２６が櫛型に装着され、回転軸
２８には、やはり半月形の横断面形状を有し、固定ピン
の直面部と回転の際に、半月形横断面形状より成る二ー
ダーピン２７の直面部が向い合う方向で配置された二ー
ダーピン２７が回転軸２８にらせん状に装着されて居り
、回転軸２８の回転に依り、ニーダーピン２７は隣り合
つた固定ピン２６同志の間隙を通過する事により、より
効果的な剪断の作用をも伴つた、混和、分散が行なわれ
る。

連絡管路４中でノズル２１から半熔融状類似状態の石け
んの流れの中に注入された圧縮空気ｎ、剪断、混和、分
散、熟成シリンダー内を通過する間に、小胞状気体とし
て繊細に、良好に石けん塊中に分散され、実質上均質な
石けん塊として、絞り室６へと送付される。剪断、混和
、分散、熟成シリンダーの回転軸２８の石けんの流れ方
向に関して、上流側延長軸は、図示されていない、外部
よりの駆動により回転運動が与えられる。回転速度は１
００ｒｐｍから３００ｒｐｍで充分な結果が得られる。

回転軸２８の石けんの流れ方向に関して下流側には、回
転軸２８の一端を支える、回転軸軸受け２９が円胴２５
内壁面に装着された、回転軸軸受け支持部材３０により
保持されて居る。

回転軸軸受け２９より更に下流側に回転軸２８の延長軸
３１が存在し、回転軸軸受け支持部材３０を通過した半
熔融状類似状態の石けん塊に攪拌、混和作用を与える攪
拌羽根３２が装着されて居る。

回転軸軸受け支持部材３０を通過した半熔融状類似状態
の石けん塊に更に、攪拌、混和作用を与える目的での攪
拌羽根又は他の回転抵抗体の、回転軸２８の延長軸３１
への装着により、回転による攪拌、混和作用を行う事は
本発明にとつて必須の事項である。

何故なれば、回転軸軸受け支持部材３０を通過する事に
依つて、剪断、混和、分散、熟成作用を受けた半熔融状
類似状態の石けんの塊流れは、分劃され、分離層を生じ
易く、攪拌羽根３２の回転による攪拌、混和によつて、
はじめて、此の分劃層を解消し、均一な組織の繊細な気
泡を一様に分散した、良好な浮き石けんを得ることが出
来るからである。固定ピン２６及び二ーダーピン２７の
横断面形状は、本実施例では半月形形状を有して居るが
、その横断面形状を半月形形状に必らずしも限定するも
のではなく、例えば、円形横断面形状であつても本発明
の思想を逸脱するものではない。

剪断、混和、分散、熟成シリンダー５の出口端には、先
端に圧出石けん棒の横断面形状を定める、所謂、口金と
称せられる開口部材３４がホルダー３５で装着されて居
る絞り室６が、接続されて居り、絞り室の外套３６は、
圧出石けん棒の温度より、少く共低くない温度の温水が
循環して居る。開口部材３４の圧出連続石けん棒の望ま
れる横断面形状を与える開口部から、半熔融状類似状態
の、しかし、その形状を保持し得る、可塑性を有した状
態での浮き石けん連続棒が圧出される。此の連続石けん
棒は、圧出後、望まれる長さの短い長さの個々の棒片に
切断され、そして型打ち成型され浮き石けん製品を容易
に製造する事が出来る。混和攪拌室３の円胴２３の外側
には、ジャケツ口９が、連絡管路４の外側には、ジヤケ
ツト２０が、剪断、混和、分散、熟成シリンダー５の円
胴２５の外側にはジヤケツト３３がそれぞれ装備されて
居り、これは浮き石けん製造装置運転中には、特に、加
熱又は冷却等の熱収支を外部より特に必要とすももので
はなく、浮き石けん製造装置運転中断時、或いは中断後
の再開始の際に、混和攪拌室３、連絡管路４、及び剪断
、混和、分散、熟成シリンダー５内に滞留して居る半熔
融状類似状態の石けんの温度低下による、冷却固化を防
止する為の熱水の循環による保温、又は、滞留した石け
んが、固化した場合、運転再開に先立つて加熱蒸気によ
つて固化した滞留石けんを半熔融状類似状態迄加温する
為のものである。

第２図は混和攪拌室３に於いて円胴２３内壁面に近接し
て回転するように、回転軸１７に傾斜して装着された、
円類似形状の外郭を有した、多孔板である。

多孔円類似形板１８の縦断面図であり、第３図はこの多
孔円類似形板を−方向の矢視図である。多孔円類似形板
１８は石けん素材が通過する多数の孔１８ａを有し、石
けんの流れに抵抗を与える邪魔板となる。

以上、説明したように本発明に係る連続式浮き石けん製
造装置においては、ブラッシング乾燥機、ボーテータ一
等を必要とせずまた連続式クラツチャ一、ボーテータ一
絞り排出室等に高粘度の溶融状石けんを供給するための
ポンプ等の付属設備等も必要としないで、石けん製造業
界において通常の手段で容易に入手可能な水分２０〜２
５％の固状乾燥石けんを用いて、装置構造を複雑にする
ことなく簡単な工程で、使用に際し適度な摩擦溶解性を
有し経時に伴う収縮変形の少い優れた品質の浮き石けん
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る連続式浮き石けん製造装置の垂直
断面図、第２図は第１図の装置内で用いる多孔円類似形
板の縦断面図、第３図は第２図の一方向の朱視図である
。 １・・・・・・プレプロツダ一、２・・・・・・熱交換
器、３・・・・・・混和攪拌室、４・・・・・・連絡管
路、５・・・・・・剪断混和分散熟成シリンダ、６・・
・・・・絞り室、７・・・・・・圧縮気体管路、８・・
・・・・ホツパ一、９・・・・・・円胴、１０・・・・
・・スクリユウ、１２・・・・・・回転軸、１３・・・
・・・管、１７・・・・・・回転軸、１８・・・・・・
多孔円類似形板、２１・・・・・・ノズル、２２・・・
・・・管板、２６・・・・・・固定ピン、２７・・・・
・・ニーダーピン、２９・・・・・・回転軸軸受け、３
０・・・・・・回転軸軸受け支持部材、３２・・・・・
・攪拌羽根。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一端に乾燥固状石けん素材供給の為の開口部を設け
   た円胴内にて回転するスクリュウを装備したスクリュウ
   圧出機の円胴出口端に、外部より、蒸気又は他の加熱媒
   体に依り、管内を通過する石けんを管外周面より加熱す
   る。 多管群より成る熱交換器を連結し、次いで熱交換器で加
   熱され圧出された石けんを、円胴内で機械的に混和、撹
   拌する為の回転する攪拌翼又は、石けんの流れに対して
   抵抗を与え、混和、攪拌機能を有した回転邪魔板を装備
   した混和攪拌室を構成する円胴を連結し、かかる多管群
   より成る加熱の為の熱交換器及び混和攪拌室より成る一
   連の工程の少く共一組以上の工程を装備し、最終の混和
   攪拌室出口には、粘着性を有した、半熔融状類似状態に
   斉らせられた石けんを、シリンダー内壁面に櫛形に固定
   ピンが装着され、スクリュウ圧出機スクリュウの回転軸
   とは別個の回転軸に、ニーダーピンが回転軸の回転によ
   り隣り合つた固定ピン同志の間隙を通過する様に装着さ
   れ、剪断の作用をも伴つた、混和、分散、熟成の作用が
   石けんに対して与えられる、剪断、混和、分散、熟成シ
   リンダー中に、送付する為の連絡管路を接続し、該、連
   絡管路内には、外部より導管に依り供給される圧縮空気
   又は他の圧縮気体を半熔融状類似状態の石けんの流れ中
   に注入する為の少く共一つ以上の圧縮気体出口を構成す
   る小孔が装備されて居り、剪断、混和、分散、熟成シリ
   ンダー出口側には、回転軸の一端を支える軸受けがあり
   、軸受けはシリンダー内壁面から支持部材で保持されて
   居り、そして此の回転軸軸受け支持部材を通過した石け
   ん塊に更に、混和、攪拌作用を与える撹拌羽根又は、石
   けんの流れに対し、抵抗を与える混和、攪拌機能を有し
   た、邪魔板が回転軸の軸受けを通過した出口側延長軸に
   装着されて居り、そして、剪断、混和、分散、熟成シリ
   ンダー出口端には、先端に圧出石けん連続棒の望まれる
   、横断面形状を与える形状の開口部を有した絞り室が連
   結されて居る事を特徴とした連続式浮き石けん製造装置
   。