JPS6131758B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明の分野 本発明は、透明性のある固形石鹸（Soap
bar）を得るための石鹸供給原料の加工
（processing）に関する。

本発明の背景 固形石鹸におけるある種の石鹸相の存在は、そ
の固状石鹸に透明性を与える。石鹸技術の分野に
おける文献は、加工条件および／または成分の適
切な選択によつて固状石鹸に透明性を与える方法
が記載されている。例えば、肉眼による印刷の寸
法、電圧および目盛付き線のような方法を用いて
透明度を定量的に測定する方法が文献に記載され
ているが、固形石鹸の等級を記述するための透明
の用語には一般的の受け入れ基準がある。本発明
は、特定の温度範囲内で効率的方法によつて石鹸
供給原料に多大の仕事量を与えることによつて透
明性を得る加工条件を使用している、この際の温
度範囲はその組成物に対して敏感である。

透明性を得るための加工処理方法の一例は、米
国特許第2970116号〔ケリー（Kelley）〕に見出さ
れるであろう。

全般的説明 透明な固形石鹸を形成するために利用できる配
合は、文献中に十分特徴が示されている。これら
は一般に、加工において役立つ、または所望の性
質を具備するのに役立つ、例えば加里石鹸、グリ
セリン、ソルビトールおよびヒマシ油から誘導さ
れる石鹸のような成分を含有する。

本発明は、その石鹸基剤を加工するのに凹部移
動ミキサー（Cavity transfer mixer）級の装置
を使用している。この装置は、二個の密接して配
置された、相互に変位できる表面から成り、各表
面にはその表面の移動の際重なる凹部の配列模様
（pattern）があり、その表面間を移動する物質が
各表面中の凹部を通る径路を交互にたどり、それ
によつてその物質の大部分がその表面の変位によ
つて生成したその物質中の剪断ゾーン（shear
zone）を通過する。

処理温度は好ましくは約30℃〜約55℃、より好
ましくは約40℃〜約50℃である。

キヤビテイ トランスフアー ミキサーは、通
常円筒状配置（cylindrical geometry）に作製さ
れており、本方法の好ましい装置においては、そ
のキヤビテイは、一定に利用できるように、しか
し両表面の相互移動の間にその装置を通過する径
路を変えられるように配置されている。円筒状配
置を有する装置は、内部にジヤーナルで取付けら
れたローターを内蔵するステーターから成つてい
てもよく、そのステーターおよびローターの相対
する面にはキヤビテイがあり、それが移動する際
に、物質はそのキヤビテイを通つて装置を通過す
る。

この装置は、またプレーナー配置（planar
geometry）でもよく、キヤビテイ パターンを
有する相対する表面は、例えば一つの平面の回転
によつて相互に動き、その結果物質は回転の点に
おいて表面間を外側に移動し、そして各表面上の
キヤビテイ間を交互に運ばれる。

円筒状配置の他の型式では、内部シリンダーを
固定してあり外部のシリンダーが回転する。中心
のステーターは、流体の連接が簡単な方法で行な
われるため比較的容易に冷却され、所望ならば加
熱でき、外側のローターも簡単に冷却または加熱
できる。この型式のものは、内部シリンダー型よ
り外部ローターに対して回転エネルギーを適用す
るために機械的に簡単である。従つて、この構成
は組立ておよび使用に有利である。

物質は、補助装置を使用してローターの回転に
伴つてミキサー中に押し込まれる。補助装置の例
は、スクリユー エクストルーダーおよびピスト
ン ラム（Piston rams）である。この補助装置
は、処理量およびこの装置で行なわれる作業が別
個に変えることができるようにミキサーとは分離
して作動させるのが好ましい。この分離した運転
は、その補助装置を、剪断を起こす装置の中心線
に対してある角度において処理すべき物質を供給
できるように配置することによつて達成できる。
この配置によつて剪断力を生成する装置に供給さ
れるべきエネルギーをその中心線の周囲に与える
ことができる。その装置の外側部分がローターの
場合は、イン−ライン配置が比較的容易に可能で
ある。その装置および補助装置の別個運転は処理
の制御を容易にする。

一般に、各種のキヤビテイ形状のものが使用で
きる、例えばメタル ボツクス（Metal Box）
（英国特許第930339号）は、両表面に縦のスロツ
トのあるものを開示している。そのステーターお
よびローターには、例えば６〜12本の、それらの
周囲を取巻いて配置され、そしてその全長に亘つ
て伸びるスロツトを有する。一方または両方の表
面の熱的の制御が出来ることが好ましい。この方
法によれば処理すべき物質の加熱／冷却が効率的
に行なうことができる。

石鹸供給原料は、所望の効果を妨害しない程度
の量の非石鹸洗剤を含有してもよい。これら活性
物の例は、アルカン スルホネート、アルコール
サルフエート、アルキル ベンゼン スルホネー
ト、アルキル サルフエート、アシル イソチオ
ネート、オレフイン スルホネートおよびエトキ
シル化 アルコールなどである。

この処理された供給原料は、標準の打抜装置を
用い固形型に製作できる。例えば押出し粒状物
（ヌードル）ビーズ（beads）のようなその他の
製品形状もこの供給原料から製造できる。

装置の詳細な説明 この装置の態様を次に説明する。

キヤビテイ トランスフアー ミキサーを第１
図に縦断面で示す。この装置は、中空の円筒状ス
テーター部材１、ステーター内部で回転するため
スライデイング フイツト（sliding fit）でジヤ
ーナルされているシリンダーローター部材２から
成り、そのローターおよびステーターの相対する
円筒状の表面には、 (a) ステーター上の隣接する列中におけるキヤビ
テイは、周囲にオフセツト（off−set）してい
る、 (b) ローター上の隣接する列中にけるキヤビテイ
は、円周にオフセツトしている、 (c) ステーターおよびローター上のキヤビテイの
列は軸にオフセツトしている、 ように配列されている、それぞれ複数の平行な、
円周に伸びるキヤビテイの列を有する。ステータ
ー３およびローター４の有するキヤビテイのパタ
ーンを第３図に示す。ステーター上のキヤビテイ
３はハツチ（hatching）で示す。キヤビテイ３，
４のパターンの重なりも第２図に示す。液体ジヤ
ケツト１Ａは加熱水または冷却水を通過させて温
度調節ができるようにしたものである。そのロー
ターには温度調節用導管２Ａが取付けてある。

この装置を通過する物質は、そのステーターお
よびローターの相対する面を交互にそのキヤビテ
イを通つて移動する。断面で示したキヤビテイの
直ぐ後のキヤビテイは、繰返し型が見れるように
第１図において点線プロフイルで示した。

物質の流れは、対抗するステーターまたはロー
ター面上のキヤビテイが重なつた位置にあるため
に同じローターまたはステーター上の隣接する対
のキヤビテイの間で分割される。

物質流の全体または大部分は、そのステーター
およびローターの相互変位によつて発生する剪断
ゾーン（shear zone）を通過する間に多大の仕
事量が与えられる。その物質は、通過の間に各キ
ヤビテイ中を短期間で運ばれる結果その速度成分
のあるものは変化する。

このミキサーは、ローター半径2.54cm、および
６列中に６個のキヤビテイが配置され、36個の半
球状キヤビテイ（半径0.9cm）を有する。そのス
テーターの内部表面には、入口および出口でキヤ
ビテイの重なりができるような６個のキヤビテイ
を有する７列を備えている。処理すべき物質はチ
ヤンネル５を通してこの装置内に射出される、こ
のチヤンネルは、スクリユー エツクストルダー
が作動していている間、ローターおよびステータ
ーの円形空間によつて連絡している。この物質は
ノズル６を通つて装置から出る。

第４図は、正方形のパターンに配列した伸長形
のキヤビテイを示す、これらのキヤビテイは第２
図の断面プロフイルを有する。これらキヤビテイ
は、その縦軸をその装置の縦軸およびその装置を
通過する物質の移動の方向に平行に配列してお
り、物質の移動の方向は矢印で示してある。

第５図は第１，２および３図に示したと同じ寸
法およびプロフイルを有するキヤビテイのパター
ンを示す。第５図のキヤビテイは、同じ表面上の
流れに隣接したキヤビテイと密接して配列されて
いる各キヤビテイで正方形パターンに配置された
ものである。このパターンは、第３図に示したパ
ターンのように高い程度の重なりを示さない。第
３図では各キヤビテイは同じ表面上に６個のキヤ
ビテイが密接して位置する、すなわち六角形のパ
ターンを示す。

第６図は、有効長10.7cmおよび直径2.54cmの中
空ステーター８の内部にある、回転できる位置に
置かれたローター７を有するキヤビテイ トラン
スフアー ミキサーの断面図である。このロータ
ーには、円周に等間隔に配置され、そのローター
の長さに沿つて、その縦軸に平行に伸び、半円形
断面（直径５mm）を有する５本の平行な溝
（groove）９がある。このステーター８の内側の
円筒状表面にはその長さに沿つて伸び、その縦軸
に平行な同様の寸法の８本の溝１０がある。この
態様では、ステーターおよびローターの長さに沿
つて伸びるキヤビテイを妨害なしに利用できた。
温度調節ジヤケツトおよび導管は存在した。

第７図は、バツチ線で示したローターおよびス
テーターが、矢印で示した物質の流れに対して直
角に、比較的大きい寸法を有するキヤビテイのパ
ターンを示す。この態様は、同様の構成であるが
物質の流れに直角なすなわち垂直に、比較的長い
寸法で位置するキヤビテイをもたない装置に比較
してその長さ全体の圧力低下は低くなる。圧力低
下の減少をはかるためには、その表面の少なくと
も一つは物質の流れに対して直角に比較的長い寸
法を有する伸長形のキヤビテイを持たねばならな
い。

第８図のキヤビテイ トランスフアー ミキサ
ーは、外側シリンダー１１が、中心軸１２の周囲
を回転するためにジヤーナルされている。温度調
節ジヤケツト１３および導管は存在したが、中心
軸上のキヤビテイは平面図に示したがローターは
断面図のために示されていない。この中心ステー
ター（直径52mm）には、入口および出口点におい
て部分的の、すなわち半分のキヤビテイを伴う３
個のキヤビテイを有する３本の列１４がある。そ
のローター上には、３個のキヤビテイをもつ４本
の列１５がある。このステーターおよびローター
上のキヤビテイは、1.2cm半径の半円形断面のパ
ネルによつて結合されている1.2cm半径の半球形
断面端をもつ全弧形寸法5.1cmを有し、物質の流
れに対して直角な伸長形である。このキヤビテイ
は第７図のパターン、すなわち長い寸法が物質の
流れに直角に配置されている。このローターは、
外側の歯車１６に対するチエーン駆動によつて駆
動される。

実施例 本発明の方法の実施例。

実施例 第１図で説明したキヤビテイ トランスフアー
ミキサーを使用した。

このミキサーは、６個のキヤビテイをもつ６列
に配置された36個の半球形キヤビテイ（半径0.9
cm）を有する半径2.54cmのローターを有した。そ
のステーターの内側表面には６個のキヤビテイを
もつ７列があり、その人口および出口ではキヤビ
テイの重なりがあつた。処理すべき物質は、チヤ
ンネル５を通してこの装置内に注入された、この
チヤンネルは、スクリユー エクストルダーによ
つて運転されている間、ローターおよびステータ
ーの間の円形空隙と連絡している。この物質はノ
ヅル６を通して装置から出した。

脂肪、油およびロジンを前以てボイルしたニグ
ル（nigre）に添加して所望のブレンド（74獣
脂／26ヤシ油）を得た。この配合物をNaOH／
KOHを用いて鹸化し。そしてそのニグルおよび
少量のあく（lye）の上部に分離されたきれいな
（neat）石鹸になるように条件を適合させた。こ
のきれいな石鹸層を取出し、追加のグリセリンを
追加の電解質と共に添加した。この石鹸は、減圧
乾燥し、次の組成を有した； ナトリウム石鹸 61 ％ カトリウム石鹸 11 ％ ロジン ４ ％ グリセリン ６ ％ 電解質 0.8％ 水 17 ％ 製造されたままの状態ではこの配合物は、不透
明な石鹸チツプになつた。

この不透明の石鹸チツプを、石鹸プロツダー
（plodder）を使用し、516ｇ／分の割合で43℃に
おいてキヤビテイ トランスフアー ミキサーに
送入し、そして49℃においてこのミキサーを出し
た。このミキサーは120rpmで運転した。押出さ
れたビレツト（billet）は、シグマ ブレード
ミキサー中で40〜48℃の温度範囲で60分間エネル
ギーをかけて処理して得られた石鹸と等しい商業
的に受入れられる透明度を有した。

透明度は、米国特許第3274119号に記載の方法
（厚さ５mmの試料）で測定した、この供給原料の
透明度は2.5％、そして製品は67％であつた。キ
ヤビテイ半径1.2cmを使用して同様な結果が得ら
れた。

実施例 この実施例においては、円筒状構成を有するロ
ーター／ステーターの組合せの相対する表面に縦
の溝を有するキヤビテイ トランスフアー ミキ
サーを使用して、石鹸基剤にある程度の透明性を
与えるために行なつた。このローターは、中空の
ステーターの内部に回転できるように位置し、有
効長は10.7cm、直径2.54cmであつた。このロータ
ーには周辺に等間隔に位置し、ローターの長さに
沿つて縦軸に平行に伸びる半円形横断面（直径５
mm）を有する５本の溝がある。ステーターの内側
の円筒状表面には、その長さに沿つて伸び、そし
てその縦軸に平行な、同様の寸法の８本の溝を有
する。第６図に示したこの態様においてはステー
ターおよびローターの長さに沿つて伸びるキヤビ
テイを妨害なく利用できる。

実施例において使用した石鹸基剤を、石鹸プ
ロツダーから28ｇ／分の割合でこの装置に送入し
た。この基剤物質は、ローターおよびステーター
中の溝の間を交互に移動しながらこの装置を通過
し、それによつて相対する表面間のわずかなスラ
イデイング フイト（sliding fit）を有する狭い
間隙中におけるその物質の剪断層を通過する。押
出における温度は約45℃、そしてローターはプロ
ツダーからの適当なギヤー装置によつて100rpm
で駆動された。

透明度は実施例の方法を用いて測定した、供
給原料基剤の透明度は2.5％、そして製品のそれ
は11.5％であつた。この透明度は商業的製品とし
て十分とは云えないがこの実施例では、説明した
装置を用いても好適な供給原料ならばある程度の
透明度が得られることを示したものである。

実施例 実施例に記載した配合物を、第１図に示した
構造のものと同じ一般的特徴を有する装置を通過
させた。そのキヤビテイは、半径1.2cmの半球形
断面を有し、そして外側ステーターに円周に配置
された６個のキヤビテイのある８列を有する。中
心に位置するローター（直径52mm）には入口およ
び出口で部分的の（すなわち半分の）キヤビテイ
を有する６個のキヤビテイのある７列がある。

このローターは、125rpmで回転し、490ｇ／分
の処理量が石鹸プロツダーで供給された。石鹸の
温度は、入口において２℃、出口において51℃で
あつた。ローターおよびステーター部には水冷却
を適用した。

この装置から押出された物質は、透過率
（transmission）69％であつた。

実施例 半径0.7cmのキヤビテイを用いて実施例を繰
返した。このステーターには、円周に配置された
10個のキヤビテイを有する12列があつた。このロ
ーターは、両端に半分のキヤビテイを有し、円形
に配置された10個のキヤビテイのある11列を有し
た。このステーターおよびローターは水冷却し
た。このローターは75rpm、そして170ｇ／分の
処理量が石鹸プロツダーによつて供給された。入
口および出口の温度はそれぞれ32℃および46℃で
あつた、そして最終製品の透過率は69％であつ
た。

実施例 第５図において説明したキヤビテイの列、すな
わち立方形配列を用いて実施例を繰返した。こ
のキヤビテイは、半径1.2cmの半球形断面を有
し、外側ステーターの円周に配列された６個のキ
ヤビテイを有する６列の配置であつた。中心部に
位置するローター（直径52mm）には、入口および
出口点において部分的の（すなわち半分の）キヤ
ビテイを有する６個のキヤビテイの５列が配置さ
れていた。

このローターは、150rpm、そして450ｇ／分が
石鹸プロツダーによつて供給された。ステーター
およびローター部分には水冷却を用いた。石鹸の
温度は、入口において25℃、そして出口において
48℃であつた。

この装置から押出された物質は透過率69％であ
つた。

実施例 第７図に示したキヤビテイ配列を用いて実施例
を繰返した。このキヤビテイは、1.2cmの半円
形断面のパネルによつて結合された同半径の半球
形断面端で形成されている、物質流に直角に全弧
寸法5.1cmの伸長型であつた。このキヤビテイ
は、外側のステーター上に、円周に配置された３
個のキヤビテイを有する６列の配置であつた。そ
の中心のローター（直径52mm）入口および出口点
において部分的の（すなわち半分の）キヤビテイ
を有する３個のキヤビテイの５例配置であつた。

このローターは、176rpmで回転し、460ｇ／分
の処理量は石鹸プロツダーによつて供給された。
ローターおよびステーター部には水冷却を用い
た、石鹸の温度は入口において25℃、そして出口
において47℃であつた。

この装置から押出された物質の透過率は67％で
あつた。

実施例 この実施例は、第４図のキヤビテイ配列を用い
て実施例を繰返した。このキヤビテイは、1.2
cm半径の半円形断面のチヤンネルによつて結合さ
れている半径1.2cmの半球形断面端を形成し、物
質流と平行の全寸法8.4cmの伸長形であつた。こ
のキヤビテイは外側のステーター上に、円周に配
置された６個のキヤビテイを有する３列の配置で
あつた。中心のローター（直径52mm）には、入口
および出口点において半分のキヤビテイを有する
６個のキヤビテイの２列の配置であつた。

そのローターは176rpm、そして425ｇ／分の処
理量は石鹸プロツダーによつて供給された。この
ローターおよびステーター部には水冷却を使用し
た。石鹸の温度は、入口で26℃、そして出口にお
いて49℃であつた。

この装置から押出された物質は、透過率64％で
あつた。

実施例 外側円筒が回転し、そして中心軸が固定されて
いる第８図のキヤビテイ トランスフアー ミキ
サーを透明度を増加させた石鹸の製造に使用し
た。このキヤビテイは、第７図のパターンで位置
し、円周に配置された比較的大きい寸法の伸長形
であつた。このキヤビテイは、1.2cm半径の半球
形断面端を有する5.1cmの弧寸法、すなわち2.4cm
の幅を有するキヤビテイであつた。外側の円筒に
は４列のスロツトがあり、そして中心の固定軸に
は各端に半分のキヤビテイを有する３列のキヤビ
テイを有した。

実施例の配合物を石鹸プロツダーによつてこ
の装置を通過させた。外側のローターは
148rpm、そして240ｇ／分の処理量を供給した。
その入口および出口温度は、それぞれ30℃、およ
び46℃であり、両表面に冷却水を使用した。押出
物の透過率は61％であつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、円筒状構成を有するキヤビテイ ト
ランスフアー ミキサーの縦断面図である。第２
図は、第１図の線−に沿つた横断面図であ
る。第３図は、第１図におけるキヤビテイのパタ
ーンを示す。第４，５および７図は、キヤビテイ
のその他のパターンを示す。第６図は、装置の相
対する表面に溝のあるミキサーの横断面図であ
る。第８図は、外部シリンダーがローターを形成
しているキヤビテイ トランスフアーミキサーの
縦断図面である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 剪断に敏感な石鹸含有物質を、表面の運動の
   間に重なる凹部の配列模様を夫々が有する二個の
   密接に配置され、相互に変位しうる表面間に通過
   させることによつて、その物質が各表面中の凹部
   を通る径路を交互にたどつて移動する様にさせ、
   それによつてその物質の大部分を、その表面の変
   位によつて生成したその物質中の剪断ゾーンに通
   過させて剪断に敏感な石鹸含有物質に処理を行な
   うことを特徴とする、石鹸含有洗剤物質の透明度
   を増加させる方法。 ２ その二個の表面が、円筒状配置を有する特許
   請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ 少なくとも一つの表面に、熱制御を適用する
   特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の方法。 ４ 少なくとも一つの表面中における凹部が、そ
   れらの長い寸法をその物質流に対して垂直にして
   いる伸長形である特許請求の範囲第１〜３項のい
   ずれか一項に記載の方法。 ５ 加工の間のその石鹸含有配合物の温度が、約
   30℃〜約55℃の範囲内である特許請求の範囲第１
   〜４項のいずれか一項に記載の方法。