JPS6324639B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は化粧用、洗濯用等の脂肪酸せつけん
の連続製造装置に関するものである。

従来、脂肪酸せつけんの製造は、第１図に示す
ようなプロセスによつている。すなわち、同図に
おいて、１は脂肪酸貯留用の貯槽、２はアルカリ
水溶液貯留用の貯槽、３，４はポンプ、５は脂肪
酸とアルカリ水溶液とを混合・中和するための第
１の中和器、６は第２の中和器、７は第２の中和
器の出口側に設けられた帰還用ないし取り出し用
のポンプ、８，９は第１および第２の中和器５，
６にそれぞれ対応して設けられている撹拌機５
ａ，６ａの駆動装置である。

ポンプ３，４の駆動により、貯槽１からの脂肪
酸と貯槽２からのアルカリ水溶液とが第１の中和
器５に送給されてここで混合・中和されたのち、
さらに第２の中和器６に送給される。この第２の
中和器６で撹拌された脂肪酸とアルカリ水溶液と
はさらに完全な混合と反応が行なわれるように、
その一部は上記中和器６からポンプ７によりライ
ン１０，１１を介して上記第１および第２の中和
器５，６にフイードバツクされたのち、ライン１
２から取り出される。

このように、従来のプロセスにおいては、第１
の中和器５がその撹拌効率が非常に低いものであ
るために、第２の中和器６さらにはフイードバツ
ク手段まで付設しないと、脂肪酸とアルカリ水溶
液との混合・中和が完全になされにくく、換言す
ればプロセス全体が複雑かつ大規模化するのを避
けられなかつた。

一方、脂肪酸せつけんの製造においては、一般
に生成物が含有する大量の水分を可及的に除去し
た状態で使用目的に供するのが普通である。しか
るに、上記水分の除去のためには、多大なエネル
ギーの消費や設備投資を強いられる。この問題は
アルカリ水溶液としての高濃度のものを使用する
ことによつて解消できるが、その場合中和反応工
程において、内容物が高い粘度と撹拌抵抗をもつ
ことになり、撹拌効率の低い上記従来のもので
は、上記粘度に対応して良好な中和反応を起こす
ことは困難で、このため反応物の含水率としては
せいぜい約30重量％程度が限度とされていた。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、脂肪酸とアルカリ水溶液とからなる原料を２
流体混合ノズルを用いて筒形の装置本体内に加圧
供給し、これを筒軸方向へ強制移送させると共
に、この移送過程で２種の隔壁を介して分散・集
合を繰り返させながら混合・撹拌させるようにし
て、アルカリ水溶液の濃度がかなり高くても中和
反応を効果的に起こさせ以つて含水率の低い生成
物を容易に得ることができ、しかもプロセスの簡
素化を図り得る脂肪酸せつけんの連続製造装置を
提供することを目的としている。

以下、この発明の装置の具体例を図面にしたが
つて説明する。

第２図はこの発明に係る脂肪酸せつけんの連続
製造装置の一例を示したものである。同図におい
て、２１は竪型もしくは横型として使用される筒
形の装置本体であり、円筒部２２、円筒部２２の
一端開口を閉塞する第１の端板２３および円筒部
２２の他端開口端部に装着され截頭錐形の套体２
４からなる。

２５は上記装置本体２１内に支持されて図示し
ない駆動装置によつて駆動される回転軸、２６は
上記装置本体２１の一端部側の開口２７に取り付
けられた原料供給ノズルであり、脂肪酸供給ポー
ト２８と苛性ソーダ、苛性カリなどのアルカリ水
溶液供給ポート２９とを有する２流体混合ノズル
で構成されている。このノズル２６には、上記両
原料を混合噴射させる邪魔部材３０，３１を有し
ている。

上記回転軸２５には、上記ノズル２６の先端近
傍に位置して、上記本体２１内に供給された原料
を軸方向他端部側へ強制移動させる羽根車３２が
固定されている。この羽根車３２は第３図のよう
に台板３３と複数個の羽根３４とからなり、この
実施例では、原料を混合させる機能も兼務させて
ある。３５，３５₁〜３５_oは上記回転軸２５に固
着された複数、たとえば４枚の撹拌羽根で、各撹
拌羽根３５は第４図Ａ，Ｂに示すように回転軸２
５の軸線方向に対して鋭角をもつて配された４個
から10個程度、たとえば６個の截断片３６，３６
_１〜３６₆から構成されており、上記本体２１内に
おいて軸方向へ移動する原料を混合・撹拌すると
ともに截断する機能も有している。

３７，３７₁〜３７_oは上記撹拌羽根３５間に少
なくとも位置して上記本体２１内に設けられた複
数個、たとえば５個の隔壁であり、この隔壁３７
によつて装置本体２１内が複数段に仕切られてい
る。第５図Ａに示すように、上記隔壁３７は、原
料を分散させるために周辺部に多数の透孔３８ａ
を有するもの３７₁，３７₃，３７₅と、同図Ｂに
示すように、原料を集合させるために中央部に環
状の透孔３８ｂを有するもの３７₂，３７₄とが軸
方向に沿つて交互に配設されている。すなわち、
たとえば前段側の隔壁３７₁およびこれに隣接す
る後段側の隔壁３７₂とにそれぞれ原料分散用の
透孔３８ａおよび原料集合用の透孔３８ｂが形成
されるような構成となつている。

３９は上記装置本体１における円筒部２２の他
端開口端と套体２４との間に介在された第２の端
板で、第６図Ａ，Ｂに示すような透孔４０が形成
されている。４１は上記套体２４に形成された生
成物取り出し用の出口、４２は軸受部材である。

つぎに、上記構成の動作について説明する。装
置本体１の一端部側に設けられた２流体混合ノズ
ル２６における一方の供給ポート２９からアルカ
リ水溶液、また他方の供給ポート２８から常温な
いし加温下で液状を呈する脂肪酸がそれぞれ送入
されて該ノズル２６内で混合されるとともに、た
とえば１〜10Kg／cm²に加圧されて装置本体２１内
に供給される。勿論、このノズル２６からは必要
に応じて食塩、抗塩酸化剤等の各種添加剤が同時
に送給される。上記原料が加圧供給されることに
対応して上記装置本体２１も１〜10Kg／cm²の加圧
下で操作される。

上記装置本体２１内に供給された原料は、たと
えば150〜1500rpm程度の速度で回転する羽根車
３２で撹拌されるとともに、この羽根車３２の移
送作用と上記の原料供給の加圧力とで他端部側
（矢印ａ方向）へ強制的に移送される。移送され
はじめた原料はまず１番目の撹拌羽根３５₁で撹
拌される。この撹拌羽根３５₁は複数の截断片３
６で構成されているため、このような截断片を持
たない撹拌手段では対応しにくい程の粘度に対し
てもこれを截断作用で有効に撹拌させることがで
きる。

上記撹拌されながらさらに移動する原料は、１
番目の隔壁３７₁の位置に至ると、この隔壁３７₁
の周辺の透孔３８ａを通ることにより分散状態で
次の段部に導かれここで撹拌羽根３５₂で撹拌さ
れたのち、２番目の隔壁３７₂の位置に至る。こ
こでは隔壁３７₂の透孔３８ｂが中央部に位置し
ているから、原料は上記透孔３８ｂを通過するる
ことにより、集合状態となつて３番目の段部に導
かれここで撹拌羽根３５₃で撹拌される。

このような分散と集合の繰り返しのうちに、原
料は撹拌されて他端部側に至るまでに反応が完結
されて第２の端板３９の透孔４０を介して生成物
として套体２４内に導入しさらに出口４１から係
外に取り出されることになる。

このように、この発明では、装置本体２１内に
供給された脂肪酸とアルカリ水溶液とからなる原
料を強制的に移動させると共に、この移送過程で
２種の隔壁を介して分散と集合を繰り返しながら
撹拌混合させるようにしたから、中和反応を逐次
的かつ効果的におこさせることができ、しかも上
記原料の供給に当たつて、脂肪酸とアルカリ水溶
液とを別々に装置本体２１内に供給するのではな
く、２流体混合ノズル２６を用いて加圧供給させ
るようにしているから、原料がノズル２６から噴
射される時点で中和反応をおこし始め、これが装
置本体２１内での上記良好な中和反応を一層助長
する。

したがつて、出口４１から取り出される生成物
は均一かつ完全に中和されたものとなり、これを
さらにフイードバツクあるいは他の中和装置に導
く必要はとくにない。このため脂肪酸せつけんの
製造プロセスは著しく簡素化される。また、同様
の理由によつて、原料としてのアルカリ水溶液の
濃度を従来に比しかなり高くすることが可能で、
その結果生成物の水分除去に起因したエネルギー
消費その他の問題を大きく低減できる。

この発明の前記装置において、ノズル２６につ
いては上記実施例のものの構造に限られるもので
はなく、第７図Ａ，Ｂに示すもの等他の構造のも
のであつてもよい。また、上記装置本体２１内に
供給された原料を移動させる羽根車３２は、原料
の撹拌機能はとくに必要とされるものではなく、
その構造も上記のものに限定されるものではな
い。

さらにまた、撹拌羽根３５について、上記実施
例では６個の截断片３６で構成されたものを例に
説明したが、この截断片３６の数や形状は適宜変
更できるものである。また、隔壁３７について
も、原料を分散・集合させる透孔３８ａ，３８ｂ
をそれぞれ有する２種のものであれば、上記実施
例のものに限定されるものではなく、たとえば分
散用としては第８図Ａ，Ｂのようなものを用いる
ことができる。分散用（もしくは集合用）の隔壁
３７は同種類のものを使つてもよく、異種のもの
を選択的に使用してもよい。第２の端板３９につ
いても、たとえば第９図のような透孔４０１を有
するものに代えることができる。

なお、反応条件により、装置本体２１の外側を
ジヤケツト付とすることが可能であり、スチーム
による加熱や冷却水による冷却を行なうようにし
てもよい。さらに、上記装置本体２１内に定量的
に原料が供給されておれば、該装置本体２１内の
原料は均一に混合、反応されるため、反応の完結
を確認するためのPH計、粘度計等の計測機器を必
要としない。

以上のように、この発明の装置によれば、製造
プロセスの簡素化を図れると共に、アルカリ水溶
液が高濃度であつてもこれに対応して効果的な中
和反応を起こさせて含水率の少ない通常含水率30
重量％以下約15重量％程度までの生成物を容易か
つ量産的に得ることができる。

つぎに、実施例について説明する。

実施例 １ 溶解した牛脂脂肪酸（平均分子量275）と苛性
ソーダ水溶液（28重量％濃度）とをそれぞれ500
Kg／時間および278Kg／時間に流量制御して連続
的に横型円筒状の装置本体２１に供給した。供給
圧力は３Kg／cm²とし、また噴射ノズルとしては内
側を苛性ソーダ水溶液が、外側を脂肪酸が通過す
る第７図Ａに示される構造の２流体混合ノズル２
６を使用した。

装置本体２１内には、原料集合用として中央に
透孔を有する隔壁３７と、原料分散用として周辺
部に直径10mm程度の透孔を50個形成した隔壁３７
とを交互に合計４個設けてあり、さらに４個の截
断片を有する撹拌羽根３５を上記隔壁３７毎に対
応して回転軸２５に固着して、この回転軸２５を
750rpmで回転させた。滞留時間は30秒に設定し
た。

この装置で得られた脂肪酸せつけんを、PH計で
測定したところ、均一に反応していることが確認
された。生成脂肪酸せつけんの含水率は30重量％
であつた。この例では、含水率を15重量％まで低
下させるために、さらに水分除去のための乾操工
程に導いて成型製品とした。

実施例 ２ 実施例１における苛性ソーダ水溶液を48重量％
濃度に変更し、また脂肪酸の供給速度を250Kg／
時間に、アルカリ水溶液の供給速度を82Kg／時間
に設定し、さらに供給圧力を６Kg／cm²とした。装
置本体２１は竪型とし、この本体内に実施例１と
同様の構成からなる分散・集合のための隔壁３７
を合計８個設けると共に、８個の截断片からなる
撹拌羽根３５を上記隔壁３７毎に対応して回転軸
２５に８個取り付けて、この回転軸２５を
1050rpmで回転させた。装置本体２１内での原料
の滞留時間は75秒に設定した。

この装置で得られた脂肪酸せつけんは、含水率
17重量％であつた。この例では、乾燥工程を経る
ことなく成型工程へ直接搬送して製品とした。乾
燥工程を省略できたことによつて、脂肪酸せつけ
んは単位量当りのエネルギー消費量は実施例１に
比し1/4に低減された。

【図面の簡単な説明】

第１図は脂肪酸せつけんの製造の用に供される
従来のプロセスの説明図、第２図はこの発明に係
る脂肪酸せつけんの連続製造装置の一例を示す断
面図、第３図は羽根車を示す正面図、第４図Ａ，
Ｂはそれぞれ撹拌羽根を示す正面図および側面
図、第５図Ａ，Ｂは隔壁を示す正面図、第６図
Ａ，Ｂは第２図の端板を示す正面図および側面断
面図、第７図Ａ，Ｂは２流体混合ノズルの変形例
の説明図、第８図Ａ，Ｂは隔壁の変形例を示す正
面図、第９図は第２の端板の変形例を示す正面図
である。 ２１……装置本体、２５……回転軸、２６……
２流体混合ノズル、３２……羽根車、３５……撹
拌羽根、３７……隔壁、３８ａ，３８ｂ……透
孔、４１……出口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 筒型の装置本体と、この本体の筒軸方向の一
   端部側に設けられた脂肪酸とアルカリ水溶液とか
   らなる原料を本体内部へ加圧供給するための２流
   体混合ノズルと、上記筒軸方向の他端部側に設け
   られた出口と、上記筒軸に沿つて上記本体内に支
   持された回転軸と、上記回転軸に固着されて装置
   本体内に供給された原料を上記一端部側から他端
   部側へ強制移動させる羽根車と、上記回転軸に所
   定間隔ごとに取り付けられた複数個の撹拌羽根
   と、少なくとも各撹拌羽根間に位置して上記装置
   本体内を複数段に仕切る隔壁とを具備し、該隔壁
   が原料を次段へ分散させて通過させる透孔を有す
   る隔壁と同じく集合させて通過させる透孔を有す
   る隔壁との２種からなる脂肪酸せつけんの連続製
   造装置。