KR20160075511A - 액체 조성물의 제조 장치, 및 액체 조성물의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 공통 성분액(B) 및 특징부여 성분(C)을 수용하는 조(槽) 본체와, 각 성분을 혼합하는 교반날개를 구비한 교반조가 2대 구비되고, 조 본체는 조벽 내면 및 저부 내면이 평활한 면으로 형성됨과 함께 조 본체의 내경(D)과 액면 최대 높이(h)와의 비율이 0.9∼2.0의 범위로 되고, 교반날개는 조 본체의 저부 내면의 근방에 배치되어 회전하는 1단날개로 되어, 생산능력(S)을 1∼30(ton/hr), 교반조의 최대 수용량을 1000㎏ 이하, 교반조로부터의 액체 조성물의 발출 시간(T)을 2∼8(min)로 하고, 발출 시간(T), 투입 시간(I) 및 교반 시간(t)의 관계가 다음 식{T≥I+t}으로 표시되고, 교반 시간(t)이 1(min) 이상인 액체 조성물의 제조 장치에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 고점도의 성분을 단시간에 균일하게 교반 혼합할 수 있고, 세정성에 우수하고, 생산성 좋게 고품질의 액체 조성물을 제조할 수 있는 액체 조성물의 제조 장치 및 제조 방법을 제공할 수 있다.

Description

액체 조성물의 제조 장치, 및 액체 조성물의 제조 방법{LIQUID COMPOSITION MANUFACTURING DEVICE AND LIQUID COMPOSITION MANUFACTURING METHOD}

본 발명은, 액체 조성물의 제조 장치, 및 액체 조성물의 제조 방법에 관한 것이다. 본원은, 2013년 10월 21일에 일본에 출원된 특원2013-218277호에 의거하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

종래로부터, 예를 들면, 샴푸, 헤어린스, 바디소프, 유연제, 액체 의료용(衣料用) 세제, 주방세제, 련치마(練齒磨) 등의 계면활성제를 포함하는 액체 조성물은, 공통의 기본 성능을 유지하면서, 사용자의 요망의 다양화에 응하여, 향기나 색조, 또는, 기타의 특징적인 성분을 부여한 다품종의 액체 조성물을 제조할 것이 요구되어 있다.

종래, 상기 액체 조성물을 제조하는 방법으로서는, 예를 들면, 교반기를 구비한 혼합 장치 등을 사용하여, 특징부여(特徵附與) 성분을 포함한 성분 전체를 혼합하여, 최종 조성물로서 조제한 다음, 일단, 저장조(貯槽)나 컨테이너 등의 용기에 저장하고, 배관 수송 또는 용기 자체를 반송하여 충전하는 것이 일반적이다.

또한, 상기 교반 혼합할 때에는, 일반적으로, 복수의 날개를 갖는 교반날개와, 조벽(槽壁) 부근에 방해판이 구비된 교반조(攪拌槽)가 사용되고 있다(예를 들면, 특허 문헌 1에서의 도 4 등을 참조). 또한, 이와 같은 교반조에서는, 교반 효율을 향상시키기 위해, 통상, 교반날개를 다단(예를 들면 2, 3단계) 설치하는 것이 일반적이다.

한편, 액체 조성물을 단일한 혼합 장치나 저장 설비로 제조하는 경우에는, 품종을 전환할 때마다, 혼합 장치나 저장 설비, 수송 배관에 이르기까지 세정, 살균이 필요해진다. 그 때문에, 설비의 실(實) 가동률이 저하됨과 함께, 세정이나 살균에 다량의 물이나 에너지를 소비하고, 또한, 세정 후의 배수 처리의 부하도 증대한다. 특히, 고점도 액체에 사용되는 진공 장치 부착의 혼합 장치는, 내부의 구조가 복잡하기 때문에, 세정성이 나쁘고, 전환 세정에 큰 문제를 안고 있다.

상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해서는, 예를 들면, 조제한 공통 성분액 및 특징부여 성분을 저장조로부터 2대의 교반조에 교대로 투입(仕入)하고, 교반 혼합을 행하고, 각 교반조로부터 교대로 발출(拔出)을 행함으로써 액체 조성물을 얻는 방법도 생각된다(예를 들면, 특허 문헌 1에서의 도 5 등을 참조). 이와 같은 방법(이하, 마스터 배치 방식이라고도 부른다)으로 행하는 경우, 생산 품종의 전환시에 실시되는 전환 세정은, 특징 성분을 혼합하는 교반조로부터 하류의 개소만을 세정하면 좋게 된다. 이것에 의해, 교반조에서의 균일 혼합을 단시간에 실현하고, 교반조를 소형화할 수 있다면, 세정 부담을 대폭적으로 경감할 수 있을 가능성이 있다.

그렇지만, 본 발명자 등이, 상술한 바와 같은 마스터 배치 방식의 채용을 검토하기 위해, 도 4에 도시하는 바와 같은, 4장 피치드 패들을 2단계로 구비한 교반날개(112), 및 조벽(111) 부근에 마련되는 방해판(120)이 구비된 종래의 교반조(100)을 사용하여, 계면활성제를 포함하는 세제의 공통 성분액과, 항료, 색소 등의 특징부여 성분과의 교반 혼합을, 수분 정도의 단시간에 실시한 때, 도 5의 X로 도시하는 바와 같이 다단으로 배치된 교반날개의 각 단(段)의 사이에서, 혼합액이 2층으로 분리하는 현상이 생기는 것이 확인되었다. 이것은, 세제 등을 포함하는 공통 성분액에, 항료 등의 특징부여 성분이 녹으면 액이 증점하여, 충분히 혼합할 수 없어서 점도가 다른 2층으로 분리하여 버리는 것에 의한 것이라고 추측된다.

또한, 교반층 내에 방해판을 마련한 경우, 도 6의 Y로 도시하는 바와 같이 이 방해판 부근에 특징부여 성분의 체류부(滯留部)가 발생하는 경향이 있고, 단시간의 교반 혼합으로는 특징부여 성분의 녹다남은것(溶け殘り)이 생기는 것이 확인되었다.

이와 같이, 종래로부터 사용되고 있는 교반조로 공통 성분액과 특징부여 성분을 교반 혼합하는 경우에는, 단시간으로는 균일하게 혼합하기가 어렵고, 상술한 마스터 배치 방식으로 소정의 생산 기능력을 얻기 위해서는 혼합 교반조의 대형화가 필요해지고, 전환 세정시의 부담 경감 효과가 충분히 얻어지지 않는다는 문제가 있다.

특허 문헌 1 : 일본국 특개2005-307069호 공보

본 발명은 상기 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 마스터 배치식으로 액체 조성물을 제조함에 있어서. 항료 등의 특징부여 성분과 공통 성분액을 혼합하는 경우라도, 단시간에 균일한 교반 혼합을 행하는 것이 가능하고, 또한, 품종의 변경을 행할 때의 세정을 단시간에 행할 수 있고, 또한, 생산 기능력을 저하시키는 일 없이 고품질의 액체 조성물을 제조하는 것이 가능한 액체 조성물의 제조 장치, 및 액체 조성물의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 적어도, 계면활성제를 포함하는 액체 조성물의 공통 성분이 조제되어 이루어지는 공통 성분액과, 항료를 포함하는 나머지 특징부여 성분을 혼합하는 개략 원통형상의 교반조를 구비하여 이루어지는, 액체 조성물의 제조 장치로서, 상기 교반조는, 상기 공통 성분액 및 특징부여 성분을 수용하는 조 본체와, 상기 조 본체의 내부에 배치되는 교반날개(攪拌翼)와, 혼합 후의 상기 액체 조성물을 외부에 배출하는 배출 유닛을 구비하고, 또한, 상기 교반조가 2대 구비됨과 함께, 상기 교반조의 각각이, 순차적으로, 상기 공통 성분액과 상기 특징부여 성분과의 교반 혼합, 및, 혼합 후의 상기 액체 조성물의 배출을 행하도록 구성되어 이루어지고, 상기 조 본체는, 조벽 내면, 및, 저부(底部) 내면이 평활한 면으로 형성됨과 함께, 상기 조 본체의 내경과, 상기 조 본체의 내부에 수용되는 상기 공통 성분액 및 상기 특징부여 성분의 액면의 최대 높이와의 비율{조지름(D)/액면(液面) 높이(h)}가 0.9∼2.0의 범위가 되도록 구성되고, 상기 교반날개는, 상기 조 본체의 저부 내면의 근방에 배치되어 회전하는 1단날개(一段翼)로 구성되어 있고, 또한, 상기 제조 장치의 상기 액체 조성물의 단위시간당의 생산능력(S)을 1∼30(ton/hr)의 범위로 하고, 상기 교반조의 최대 수용량이 1000㎏ 이하임과 함께, 상기 교반조로부터의 상기 액체 조성물의 발출 시간(T)이 2∼8(min)의 범위이고, 또한, 상기 발출 시간(T), 상기 교반조로의 상기 공통 성분액 및 상기 특징부여 성분의 투입 시간(I), 및, 상기 투입 완료 후의 교반조 내에서의 상기 공통 성분액과 상기 특징부여 성분의 교반 시간(t)의 관계가, 하기 (1)식으로 표시되고, 또한, 상기 교반 시간(t)이 1(min) 이상인 것을 특징으로 하는 액체 조성물의 제조 장치.

발출 시간(T)≥{투입 시간(I)+교반 시간(t)} …… (1)

{단, 상기 (1)식에서. 발출 시간(T) : 교반조로부터의 액체 조성물의 발출 시간(min), 투입 시간(I) : 교반조로의 공통 성분액 및 특징부여 성분의 투입 시간(min), 교반 시간(t) : 교반조에서의 공통 성분액과 특징부여 성분의 교반 시간(min)이다.}

본 발명의 액체 조성물의 제조 장치는, 상기 구성에서. 상기 교반조로부터의 상기 액체 조성물의 발출 속도(F)(㎏/min)가 80∼160(㎏/min)의 범위인 것이 보다 바람직하다.

또한, 본 발명의 액체 조성물의 제조 장치는, 상기 구성에서. 상기 교반조로의 상기 공통 성분액 및 특징부여 성분의 설정 투입량(W)(㎏)이 300∼600(㎏)의 범위인 것이 보다 바람직하다.

본 발명은, 적어도, 계면활성제를 포함하는 액체 조성물의 공통 성분을 조제하고, 이 공통 성분액과, 항료를 포함하는 나머지 특징부여 성분을 혼합하는 혼합 공정을 포함하는, 액체 조성물의 제조 방법으로서, 상기 혼합 공정이, 상기 본 발명의 액체 조성물의 제조 장치를 사용하여, 상기 공통 성분액과 상기 특징부여 성분을 교반 혼합하는 것을 특징으로 하는 액체 조성물의 제조 방법을 제공한다.

또한, 본 발명의 액체 조성물의 제조 방법은, 상기 구성에서. 상기 공통 성분액과 상기 특징부여 성분이 혼합되어 이루어지는 액체 조성물의 점도가 700∼1500(m㎩·s)의 범위인 구성으로 할 수 있다.

본 발명은 이하의 측면을 갖는다.

<1> 적어도 계면활성제를 포함하는 공통 성분액과, 적어도 항료를 포함하는 특징부여 성분을 혼합하기 위한 개략 원통형상의 교반조를, 적어도 2조 구비하는 액체 조성물의 제조 장치로서,

상기 교반조는, 조 본체와, 상기 조 본체의 내부에 배치되어 있는 교반날개와, 상기 조 본체 내로부터 액체를 발출하기 위한 발출 유닛을 구비하고,

각각의 교반조가, 상기 공통 성분액과 상기 특징부여 성분과의 교반 혼합, 및 혼합 후의 상기 액체 조성물의 발출을, 순차적으로 행하도록 구성되어 이루어지고,

상기 조 본체는, 조벽 내면, 및 저부 내면이 평활한 면으로 형성됨과 함께, 상기 조 본체의 내경(D)과, 상기 조 본체에 수용되는 액체의 액면의 최대 높이(h)와의 비율(D/h)이, 0.9∼2.0의 범위가 되도록 구성되고,

상기 교반날개는, 상기 조 본체의 상기 저부 내면의 근방에 배치되고, 또한 회전 가능한 1단날개로 구성되어 있고,

상기 교반조의 최대 수용량이 1000㎏ 이하이고,

상기 제조 장치의 상기 액체 조성물의 단위시간당의 생산능력(S)을 1∼30(ton/hr)의 범위로 하고,

상기 교반조로부터의 상기 액체 조성물의 발출 시간(T)이 2∼8(min)의 범위이고, 또한, 상기 발출 시간(T), 상기 교반조로의 상기 공통 성분액 및 상기 특징부여 성분의 투입 시간(I), 및, 상기 투입 완료 후의 교반조 내에서의 상기 공통 성분액과 상기 특징부여 성분의 교반 시간(t)의 관계가, 하기 (1)식으로 표시되고, 또한, 상기 교반 시간(t)이 1(min) 이상인 것을 특징으로 하는 액체 조성물의 제조 장치.

발출 시간(T)≥{투입 시간(I)+교반 시간(t)} …… (1)

{단, 상기 (1)식에서. 발출 시간(T) : 교반조로부터의 액체 조성물의 발출 시간(min), 투입 시간(I) : 교반조로의 공통 성분액 및 특징부여 성분의 투입 시간(min), 교반 시간(t) : 교반조에서의 공통 성분액과 특징부여 성분의 교반 시간(min)이다.}

<2> 상기 교반조로부터의 상기 액체 조성물의 발출 속도(F)(㎏/min)가 80∼160(㎏/min)의 범위인 것을 특징으로 하는 <1>에 기재된 액체 조성물의 제조 장치.

<3> 상기 교반조로의 상기 공통 성분액 및 상기 특징부여 성분의 설정 투입량(W)(㎏)이, 300∼600(㎏)의 범위인 것을 특징으로 하는 <1> 또는 <2>에 기재된 액체 조성물의 제조 장치.

<4> 적어도 계면활성제를 포함하는 공통 성분액을 조제한 후, 상기 공통 성분액과, 적어도 항료를 포함하는 특징부여 성분을 혼합하는 혼합 공정을 포함하는, 액체 조성물의 제조 방법으로서, 상기 혼합 공정은, <1>∼<3>의 어느 한 항에 기재된 액체 조성물의 제조 장치를 사용하여, 상기 공통 성분액과 상기 특징부여 성분을 교반 혼합하는 것을 특징으로 하는 액체 조성물의 제조 방법.

<5> 상기 액체 조성물의 점도가, 700∼1500(m㎩·s)의 범위인 것을 특징으로 하는, <4>에 기재된 액체 조성물의 제조 방법.

본 발명의 액체 조성물의 제조 장치에 의하면, 예를 들면, 계면활성제를 포함하고, 비교적 고점도인 공통 성분액과, 비교적 저점도면서 저비중의 유성(油性) 성분인 항료나, 색소 등의 특징부여 성분을 혼합하여 액체 조성물을 제조함에 있어서. 특히, 항료 등의 유성의 특징부여 성분의 혼합에 의해 증점(增粘)이 생기고, 혼합 불량이 일어나기 쉬운 액체 조성물을 제조하는 경우라도, 단시간에 균일하게 교반 혼합을 행하는 것이 가능해진다. 또한, 품종이 전환되어, 즉, 사용하는 공통 성분액이나 특징부여 성분의 전환을 행할 때의 세정 처리의 부담이 경감되고, 세정을 단시간에 행할 수 있다. 그 때문에, 생산 기능력을 저하시키는 일 없이 액체 조성물을 제조하는 것이 가능해진다. 따라서, 고품질이며 다품종의 액체 조성물을, 생산성 좋게 제조하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명의 액체 조성물의 제조 방법에 의하면, 상기 구성으로 된 본 발명에 관한 제조 장치를 사용하여 액체 조성물을 제조하는 방법이므로, 상기한 바와 마찬가지로, 공통 성분액과 특징부여 성분을 혼합하는 경우에 단시간에 균일하게 교반 혼합을 행할 수가 있다. 또한, 품종 전환시의 세정을 단시간에 행하는 것이 가능해진다. 따라서, 생산 기능력을 저하시키는 일 없이 고품질의 액체 조성물을 제조하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 한 실시 형태인 액체 조성물의 제조 장치, 및 액체 조성물의 제조 방법을 설명하는 모식도이고, 제조 장치 및 제조 방법의 전체 구성을 도시하는 공정도.
도 2는 본 발명의 한 실시 형태인 액체 조성물의 제조 장치, 및 액체 조성물의 제조 방법을 설명하는 모식도이고, 제조 장치에 구비되는 교반조의 구성을 도시하는 도면.
도 3은 본 발명의 한 실시 형태인 액체 조성물의 제조 장치, 및, 액체 조성물의 제조 방법의 실시례에 관해 설명하는 도면이고, 교반 혼합 후의 교반조 내에서의 액체 조성물의 상태를 나타내는 사진의 한 예.
도 4는 종래의 액체 조성물의 제조 장치를 설명하는 모식도.
도 5는 종래의 액체 조성물의 제조 장치 및 제조 방법으로 얻어지는 혼합액이 2층으로 분리한 상태를 나타내는 사진의 한 예.
도 6은 종래의 액체 조성물의 제조 장치 및 제조 방법으로 얻어지는 혼합액에 있어서. 방해판 부근에 점도가 높은 특징부여 성분이 체류한 상태를 나타내는 사진의 한 예.

이하, 본 발명에 관한 액체 조성물의 제조 장치, 및 액체 조성물의 제조 방법의 한 실시 형태에 관해, 도면을 적절히 참조하면서 설명한다. 도 1은, 본 실시 형태의 액체 조성물의 제조 장치(이하, 제조 장치라고 약칭하는 일이 있다)(1), 및, 이 제조 장치(1)를 사용한 제조 방법에 관해, 그 전체 구성을 설명하는 공정도이다. 도 2는, 본 실시 형태의 제조 장치(1)에 구비되는 교반조(10)를 상세히 설명하는 도면이다. 도 3은, 본 실시 형태의 제조 장치(1)를 사용한 방법으로 얻어진, 교반 혼합 후의 교반조(10) 내에서의 액체 조성물(A)의 상태를 나타내는 사진의 한 예이다. 또한, 이하의 설명에서 참조하는 도면은, 본 실시 형태의 제조 장치 및 그것을 사용한 제조 방법을 이해하기 쉽게 설명하기 위한 도면으로서, 도시된 각 부분의 크기나 두께나 치수 등은, 실제의 액체 조성물의 제조 장치 등의 치수 관계와는 다르다.

[액체 조성물]

도 1, 2에 도시하는 바와 같은 본 실시 형태의 제조 장치(1), 및, 그것을 사용한 제조 방법에 의해 얻어지는 액체 조성물(A)은, 적어도, 계면활성제를 포함하는 공통 성분(B)과, 항료를 포함하는, 공통 성분(B) 이외의 특징부여 성분(C)을 혼합하여 얻어지는 것이다. 구체적으로는, 예를 들면, 샴푸, 헤어린스, 바디소프, 유연제, 액체 의료용 세제, 주방세제, 련치마 등에 사용할 수 있는, 계면활성제를 포함하는 액체 조성물이고, 일반적으로, 기포성이 높고, 또한, 방향성이 높은 것을 들 수 있다. 또한, 본 실시 형태의 제조 장치(1) 및 제조 방법으로 얻어지는 액체 조성물(A)로서는, 근래의 사용자의 기호성의 다양화 등에 대응하고, 각종의 액체 조성물로서 기본 성능에 더하여, 색조, 모발의 매끄러움이나 촉감(샴푸나 린스 등의 경우), 탈취나 제균(除菌) 등(주방세제 등의 경우)의 특징을 부가하기 위해, 각 특성에 응한 특징부여 성분(C)을 첨가한 것을 들 수 있다.

상술한 공통 성분액(B)은 계면활성제와 수분을 주성분으로 하고, 일반적으로, 특징부여 성분(C)에 비하여 점도가 높다는 특징이 있다. 또한, 이 공통 성분액(B)과, 항료 등의 유성 성분을 포함하는 특징부여 성분(C)을 혼합하면, 공통 성분액(B) 중의 계면활성제에 의해 유성 성분의 유화(乳化)가 생겨서 증점하기 때문에, 제조되는 액체 조성물(A)은, 일반적으로, 더욱 고점도의 것으로 된다.

상술한 이유에 의해, 본 실시 형태의 제조 장치(1) 및 제조 방법은, 예를 들면, 점도가 100∼600(m㎩·s)인 공통액 성분(B)에, 특징부여 성분(C)으로서 항료를 혼합하여 얻어지는 액체 조성물(A)의 점도가 700∼1500(m㎩·s)인 경우의, 액체 조성물의 제조에서. 보다 유효하다. 즉, 액체 조성물(A)의 점도가 700∼1500(m㎩·s)이라면, 본 실시 형태의 제조 장치(1)의 교반조로부터의 발출 시간(T)을 2∼8(min)의 범위로 할 수 있기 때문에 바람직하다.

[액체 조성물의 제조 장치]

도 1, 2에 도시하는 바와 같이 본 실시 형태의 액체 조성물(A)의 제조 장치(1)는, 적어도, 계면활성제를 포함하는 액체 조성물의 공통 성분이 조제되어 이루어지는 공통 성분액(B)과, 항료를 포함하는 나머지 특징부여 성분(C)을 혼합하는 개략 원통형상의 교반조(10)를 구비하여 이루어지고, 도 1에 도시하는 바와 같이 2대의 교반조(10A, 10B)를 구비하고 된다.

또한, 도 1에 도시하는 예의 제조 장치(1)에서는, 공통 성분액(B)을 조제하여 교반조(10)에 공급하기 위한 공통 성분액 공급부(2)와, 교반조(10)에서 얻어진 액체 조성물(A)을 제품 용기에 충전하는 충전기(4)가 구비되어 있다. 공통 성분액 공급부(2)는, 계면활성제를 포함하는 각종 성분을 교반 혼합하여 공통 성분액(B)을 조제하는 기능을 갖는다. 또한, 본 발명의 하나의 측면에서. 공통 성분액 공급부(2)는, 조제한 공통 성분액(B)을 저장하기 위한 중간 탱크를 구비하고 있어도 좋다. 또한, 본 발명의 하나의 측면에서는, 공통 성분액 공급부(2)는, 조제한 공통 성분액(B)에 포함되는 기포를 제거하기 위한 진공 장치를 구비하고 있어도 좋다.

또한, 제조 장치(1)에서는, 교반조(10)에 수용된 공통 성분액(B)에, 항료 등의 특징부여 성분(C)을 첨가하기 위한 특징부여 성분 공급부(5A, 5B)가 구비되어 있고, 도시례에서는, 특징부여 성분(C)으로서, 특징부여 성분 공급부(5A)가 색소(특징부여 성분(C1))를 공급하고, 특징부여 성분 공급부(5B)가 항료(특징부여 성분(C2))을 공급하는 구성으로 되어 있다. 특징부여 성분 공급부(5A, 5B)는, 특징부여 성분을 구성하는 각종 성분을 교반 혼합하는 기능을 갖고 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기한 공통 성분액 공급부(2)와 교반조(10A, 10B)의 사이는, 펌프(31) 및 밸브(71, 72)를 통하여 배관(6a)으로 접속되고, 특징부여 성분 공급부(5A)와 교반조(10A, 10B)의 사이는, 펌프(32) 및 밸브(73, 74)를 통하여 배관(6b)으로 접속되고, 특징부여 성분 공급부(5B)와 교반조(10A, 10B)의 사이는, 펌프(33) 및 밸브(75, 76)를 통하여 배관(6c)으로 접속되어 있다. 또한, 교반조(10A, 10B)와 충전기(4)의 사이는, 펌프(34) 및 밸브(77)를 통하여 배관(6d)으로 각각 접속되어 있고, 다음 공정으로의 송액(送液)이 가능한 구성으로 되어 있다.

본 명세서에 있어서. 「조 본체 내로부터 액체를 발출하기 위한 발출 유닛?이란, 교반조(10A, 10B)에 접속된 펌프(34) 및 밸브(77), 충전기(4)를 포함하는 구성에 관한 것을 가리킨다.

그리고, 본 실시 형태의 제조 장치(1)에 구비되는 교반조(10)(10A, 10B)는, 공통 성분액(B) 및 특징부여 성분(C)을 수용하는 조 본체(11)와, 상기 조 본체(11)의 내부에 배치되고, 조 본체(11)에 수용된 각 성분을 혼합하기 위한 복수의 교반자(攪拌子)(12a)로 이루어지는 교반날개(12)를 구비하고 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 교반조(10)가 합계 2대로 구비됨과 함께, 이들 2대의 교반조(10A, 10B)의 각각이, 순차적으로, 공통 성분액(B)과 특징부여 성분(C)과의 교반 혼합을 행한 후, 혼합액인 액체 조성물(A)을 교대로 발출하면서 적어도 어느 일방의 교반조(10)에서 교반 혼합을 행하는 구성으로 되어 있다. 또한, 본 실시 형태의 제조 장치(1)에서는, 이른바, 마스터 배치식의 구성을 채용함에 의해, 제품인 액체 조성물(A)을, 연속적으로 단락 없이 발출하는 것이 가능해저서, 높은 생산성을 얻을 수 있는 것이다.

또한, 도 1에 도시하는 예의 제조 장치(1)에서는, 배관(6a)의 경로 중에, 교반조(10)에 공급되는 공통 성분액(B)의 유량을 검출하는 유량계(81)가 구비되어 있음과 함께, 배관(6b)의 경로 중에, 교반조(10)에 공급되는 특징부여 성분(C1)의 유량을 검출하는 유량계(82)가 구비되어 있고, 또한, 배관(6c)의 경로 중에, 교반조(10)에 공급되는 특징부여 성분(C2)의 유량을 검출하는 유량계(83)가 구비되어 있다. 또한, 배관(6d)의 경로 중에는, 충전기(4)에 송액되는 액체 조성물(A)의 유량을 검출하는 유량계(84)가 구비되어 있다. 본 실시 형태의 제조 장치(1)에서는, 상기한 각 유량계(81∼84)를 구비함에 의해, 각 공정 사이에서의 원료나 제품의 유량을 상세히 관리하는 것이 가능한 구성으로 되어 있다. 또한, 제조 장치(1)는, 교반조(10A, 또는 10B)에서의 공통 성분액(B)과 특징부여 성분(C)의 교반 시간을 계측하기 위한 계측 유닛을 구비하고 있어도 좋다.

본 발명의 하나의 측면에서. 제조 장치는, 교반조로부터의 액체 조성물의 발출량 및 발출 시간, 교반조로의 공통 성분액과 특징부여 성분의 투입량 및 투입 시간, 및 교반조에서의 공통 성분액 및 특징부여 성분의 교반 시간의 각각을 제어하는 제어 유닛을 구비하고 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제어 유닛은, 교반조로부터의 액체 조성물의 발출 시간(T), 교반조로의 상기 공통 성분액 및 상기 특징부여 성분의 투입 시간(I), 및 상기 투입 완료 후의 교반조 내에서의 상기 공통 성분액과 상기 특징부여 성분의 교반 시간(t)의 관계가, 하기 식(I)을 충족시키도록 구성되어 있는 것이 보다 바람직하다.

발출 시간(T)≥{투입 시간(I)+교반 시간(t)} …… (1)

상기 식(1)에서. 발출 시간(T)은 2∼8(min)의 범위이다.

또한, 상기 제어 유닛은, 전술한 유량계(81∼84), 및 교반 시간을 계측하는 계측기로 구성되어 있어도 좋다. 또한, 본 발명의 하나의 측면에서. 상기 제어 유닛은, 컴퓨터에 의해, 유량계(81∼84), 및 교반 시간을 계측하는 계측기를 제어하는 것이라도 좋다.

공통 성분액 공급부(2)로서는, 종래로부터 바디소프 등의 공통 성분액(B)의 조제에 사용되고 있는 유화조 등을 전혀 제한 없이 사용할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 도 1에 도시하는 예와 같이, 공통 성분액 공급부(2)로부터, 펌프(31)를 사용하여, 교반조(10A, 10B)에 공통 성분액(B)을 도입하는 구성을 채용할 수 있다.

또한, 특징부여 성분 공급부(5)로서도, 종래로부터, 항료나 색소 등의 특징부여 성분의 조제나 공급에 사용되고 있는 것을 전혀 제한 없이 사용할 수 있다.

도 1에 도시하는 예에서는, 본 실시 형태의 특징부여 성분 공급부(5)는, 특징부여 성분(C)(C1)으로서 색소를 공급하는 특징부여 성분 공급부(5A)와, 특징부여 성분(C)(C2)으로서 항료를 공급하는 특징부여 성분 공급부(5B)로 구성되어 있다. 그리고, 본 실시 형태의 제조 장치(1)에서는, 교반조(10)에 수용된 공통 성분액(B)에 각 특징부여 성분(C1, C2)을 각각 첨가한 후, 교반 혼합할 수 있는 구성으로 되어 있지만, 이것으로는 한정되지 않고, 예를 들면, 특징부여 성분용의 혼합층을 별도 준비하고, 이 혼합층을 사용하여, 미리, 각 특징부여 성분(C1, C2)을 혼합한 후에, 이 혼합액을 교반조(10)에 도입하도록 구성하여도 좋다.

교반조(10)는, 상술한 바와 같이, 조 본체(11)와, 교반날개(12)로 이루어지고, 상부의 개구부(10a)가 개방된 오픈 솟(釜)(조)로서 구성되어 이루어진다. 본 실시 형태의 교반조(10)는, 밀봉 구조를 취하지 않고, 상부가 개방된 구성을 채용함으로써, 예를 들면, 품종 전환시의 세정 등을, 단시간에 용이하게 행하는 것이 가능해진다.

본 실시 형태의 교반조(10)를 구성하는 조 본체(11)는, 조벽 내면(11A), 및, 저부 내면(11B)이, 종래의 교반조와 같은 방해판이 마련되지 않고, 요철 등이 없는 플랫한 형상의 평활면으로서 형성된다.

종래로부터 일반적으로 사용되고 있는 제조 장치와 같이, 교반조 내에 방해판을 설치한 경우, 방해판의 근방에 고농도의 특징부여 성분이 체류하여, 혼합 불량이 생긴다는 문제가 있다. 이와 같은 혼합 불량이 생기면, 색소에 의한 착색이 없는 공통 성분액이 그대로 남아 있는 것이 육안으로 확인될 수 있는 등, 품질상, 큰 문제가 된다.

본 실시 형태에서는, 내부에 방해판 등의 장애물이 마련되지 않은 구성의 교반조(10)를 채용함으로써, 예를 들면, 방해판의 근방에 특징부여 성분(C)이 체류하거나 하는 것을 방지할 수가 있어서, 단시간으로의 균일한 혼합이 가능해진다. 또한, 방해판을 구비하지 않음으로써, 제조 장치(1)에서의 품종 전환 작업 등일 때의 조 내의 세정성이 향상하기 때문에, 세정 작업을 단시간에 행할 수 있음과 함께, 조 내에 잔사(오염)가 잔류하는 것을 방지할 수 있고, 높은 생산성으로 고품질의 액체 조성물(A)을 제조하는 것이 가능해진다.

또한, 조 본체(11)의 내경(직경)(m)과, 이 조 본체(11)의 내부에 수용되는 액체, 즉 공통 성분액(B) 및 특징부여 성분(C)의 합계의 액면의 최대 높이(즉, 혼합물인 액체 조성물(A)의 액면의 최대 높이)(m)와의 비율{조지름(D)/액면 높이(h)}가, 0.9∼2.0의 범위가 되도록 구성되어 있다.

본 실시 형태에서는, 조 본체(11)의 내경과, 액면의 최대 높이와의 비율{조지름(D)/액면 높이(h)}를 상기 범위로 규정함으로써, 조 내에서의 혼합액의 용량 및 치수를, 교반 효율이 높아지는 적성 범위로 유지할 수 있고, 특히, 상기 하한 이상으로 함으로써 균일한 혼합이 가능해진다. 또한, 상세를 후술하는 바와 같이, 본 실시 형태의 교반조(10)에서는 교반날개(12)가 1단날개로서 구성되어 있기 때문에, {조지름(D)/액면 높이(h)}를 상기 범위로 규정함으로써, 교반 효율(혼합 효율)을 보다 높이는 것이 가능해진다.

한편, 조 본체의 내경과, 액면의 최대 높이와의 비율{조지름(D)/액면 높이(h)}이 상기 범위의 상한을 초과하면, 교반날개와 액면이 너무 가까워져서, 교반의 볼텍스 효과에 의해 액 중으로 기포가 감겨들어가, 발포하기 쉬워진다는 문제가 있다. 또한, 처리량에 대해 교반조의 설치 스페이스가 커진다는 부적합함도 생긴다.

교반조의 조 본체의 내경(D), 및 조 본체의 높이로서는, 교반조의 최대 수용량이 1000㎏ 이하가 되도록, 적절히 설계할 수 있는데, 생산성의 관점에서, 조 본체의 내경(D)으로서는, 0.5∼1.5m가 바람직하다. 또한, 조 본체의 높이로서는, 0.5∼1.5m가 바람직하다. 조 본체의 내경(D) 및 조 본체의 높이가 상술한 범위 내라면, 조 본체의 내경(D)과, 교반조에 수용되는 액체의 최대 액면 높이(h)와의 비율(D/h)을, 0.9∼2.0의 범위로 제어하기 쉽기 때문에 바람직하다.

여기서 교반조의 최대 수용량이란, 교반조 내부의 총용적(總容積)인 것을 의미하고, 한계 투입량과 동의(同意)이다.

교반날개(12)는, 조 본체(11)의 내부에 수용되고, 예를 들면, 모터(12A) 및 교반축(12B)에 의해 회전하는 것이다. 도 2에 도시하는 바와 같이 본 실시 형태의 교반조(10)에 구비되는 교반날개(12)는, 복수의 교반자(12a), 도시례에서는 4장의 교반자(12a)가, 교반축(12B)의 선단에 접속된 구성으로 되어 있다.

또한, 교반날개(12)는, 예를 들면, 4장 피치드 패들(경사 패들)이 사용할 수 있고, 조 본체(11)의 저부 내면(11B)의 근방에 배치되어 회전하도록 구성된다.

그리고, 교반날개(12)는, 도시례와 같이, 복수의 교반자(12a)가 1단만으로 조합되어 이루어지는 1단날개로서 구성되어 있다.

교반날개(12)의 전체 길이, 즉 교반날개(12)를 회전 구동하기 위한 모터와의 접속부로부터, 하단부까지의 거리는, 교반조(10)의 사이즈에 의거하여 적절히 설정할 수 있다. 교반조(10)의 내경(D)이, 0.5∼1.5m인 경우는, 교반날개(12)의 전체 길이로서는, 0.5∼2m가 바람직하다.

또한, 교반자(12a)의 길이는, 교반날개(12)의 전체 길이가 0.5∼2m인 경우는, 20∼145㎝가 바람직하다.

또한, 교반자(12a)의 경사각도는, 10∼80°가 바람직하다.

본 실시 형태에서는, 교반날개(12)를 1단날개로 구성함과 함께, 이 교반날개(12)를, 조 본체(11)의 저부 내면(11B) 근방에 배치함으로써, 조 내로의 공통 성분액(B) 및 특징부여 성분(C)의 공급을 시작한 후, 곧바로, 교반날개(12)를 회전시켜서 교반 처리를 시작할 수 있다. 또한, 교반날개(12)를 조 본체(11) 내부의 하방에 배치하면, 교반 효율이 높아지기 때문에, 본래는 혼합하기 어려운 공통 성분액(B)과 특징부여 성분(C)을, 방해판 등을 마련하는 일 없이, 균일하게 혼합시키는 것이 가능해진다. 교반날개를 다단, 예를 들면, 2단으로 구성한 경우에는, 교반 혼합시에 있어서 상하 2층의 액 분리가 생기고, 균일한 혼합이 곤란해지는 일이 있다.

또한, 교반날개(12)를, 저부 내면(11B)의 근방에 배치함에 있어서는, 예를 들면, 교반날개(12)의 하단측과, 저부 내면(11B)과의 사이의 거리를, 100∼500(㎜) 정도로 함으로써, 상기 효과가 확실하게 얻어진다.

또한, 1단날개로서 구성된 교반날개(12)는, 그 교반자(12a)의 매수에 관해서는, 특히 한정되지 않는다. 그렇지만, 교반날개(12)를 구성하는 교반자(12a)의 매수를, 예를 들면, 2∼8장의 범위로 하면, 최적의 교반력을 얻을 수 있고, 단시간에 공통 성분액(B)과 특징부여 성분(C)을 균일하게 혼합할 수 있는 효과가 현저하게 얻어지는 점에서 바람직하고, 2∼4장의 범위가 보다 바람직하다.

또한, 교반날개(12)의 직경(d)에 관해서는, 특히 한정되지 않고, 조 본체(11)의 내경(D)(m)을 감안하면서 적절히 설정할 수 있지만, 예를 들면, {교반날개(12)의 직경(d)/조 본체(11)의 내경(D)}의 비율로 0.3∼0.7의 범위로 하는 것이 바람직하다. 이 {교반날개(12)의 직경(d)/조 본체(11)의 내경(D)}의 비율이 0.3 미만이면, 공통 성분액(B)과 특징부여 성분(C)이 충분히 혼합되지 않을 우려가 있고, 한편, 상기 비율이 0.7을 초과하여도, 모터 등의 동력원의 부담이 커질 뿐이고, 혼합 효율을 향상시키기는 어렵다.

또한, 교반조(10)의 교반력으로서는, 혼합액의 단위용량당의 동력이, 대강, 0.7∼1.6㎾/㎥ 정도가 되도록, 교반날개(12)를 회전시키도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

이 교반력이 0.7㎾/㎥ 미만이면, 혼합이 불충분하게 되고, 균일한 액체 조성물을 얻을 수가 없을 우려가 있다. 또한, 교반력을 1.6㎾/㎥를 초과하여 필요 이상으로 높였다고 하여도, 액 중에 기포가 혼입되거나, 모터 등의 동력원의 부담이 커질 뿐이고, 예를 들면, 증점제로서 고분자 화합물을 사용하고 있는 경우에는 감점(減粘)할 가능성이 있고, 또한, 점토(粘土) 광물을 배합하고 있는 경우에는 구조가 붕괴되어, 경시변화에서 증점할 우려가 있는 등, 품질을 해치는 경우가 있다.

그리고, 본 실시 형태의 제조 장치(1)에서는, 또한, 상기 제조 장치(1)의 액체 조성물(A)의 단위시간당의 생산능력(S)이 1∼30(ton/hr)의 범위로 구성되어 있음과 함께, 교반조(10)의 최대 수용량이 1000㎏ 이하로 구성되어 있음과 함께, 교반조(10)로부터의 액체 조성물(A)의 발출 시간(T)이 2∼8(min)의 범위이고, 또한, 이 발출 시간(T), 교반조(10)로의 공통 성분액(B) 및 특징부여 성분(C)의 투입 시간(I), 및, 상기 투입 완료 후의 교반조(10) 내에서의 공통 성분액(B)과 특징부여 성분(C)의 교반 시간(t)의 관계가, 하기 (1)식으로 표시되고, 또한, 교반 시간(t)이 1(min) 이상이 되도록 구성되어 있다.

발출 시간(T)≥{투입 시간(I)+교반 시간(t)} …… (1)

단, 상기 (1)식에서. 발출 시간(T) : 교반조(10)로부터의 액체 조성물(A)의 발출 시간(min), 투입 시간(I) : 교반조(10)로의 공통 성분액(B) 및 특징부여 성분(C)의 투입 시간(min), 교반 시간(t) : 교반조(10)에서의 공통 성분액(B)과 특징부여 성분(C)의 교반 시간(min)이다.

전술한 바와 같이, 본원의 제조 장치의 하나의 측면으로서는, 교반조로부터의 액체 조성물의 발출량 및 발출 시간, 교반조로의 공통 성분액과 특징부여 성분의 투입량 및 투입 시간, 및 교반조에서의 공통 성분액 및 특징부여 성분의 교반 시간의 각각을 제어하는 제어 유닛을 구비하고 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제어 유닛은, 상기 식(1)을 충족시키도록 구성되어 있는 것이 보다 바람직하다.

교반조(10)로부터의 액체 조성물(A)의 발출 속도(F)(㎏/min)는, 그 생산성 등을 고려한 경우, 80∼160(㎏/min)의 범위인 것이 바람직하다.

또한, 교반조(10)로의 공통 성분액(B) 및 특징부여 성분(C)의 설정 투입량(W)(㎏)은, 상술한 발출 속도(F)(㎏/min)를 고려하면서 적절히 설정하는 것이 가능하지만, 예를 들면, 300∼600(㎏)의 범위인 것이, 생산성과 혼합성의 양방을 유지할 수 있는 관점에서 바람직하다. 교반조(10)로부터의 액체 조성물(A)의 발출 속도(F)를 상술한 범위로 하기 위해서는, 액체 조성물(A)의 점도를 700∼1500(m㎩·s)의 범위로 하는, 또는 교반조가 가압 또는 에어 블로우 가능한 구성을 구비하고 있는 것이 바람직하다.

여기서, 하기 표 1에, 상술한 생산능력(S)(㎏/hr(ton/hr)), 발출 시간(T)(min), 교반조(10)의 설정 투입량(W)(㎏)의 각각의 관계에 관해, 합계 5패턴의 케이스로 나누어 구체적으로 나타낸다.

[표 1]

또한, 본 발명에 관한 제조 장치(및 제조 방법)는, 마스터 배치식을 채용한 것이지만, 생산 규모(단위시간당의 액체 조성물 제품의 생산량)가 작은 경우에는, 다품종으로 전환 생산을 행할 때의, 세정 처리의 부담 경감 효과를 얻기가 어렵다. 한편, 액체 조성물 제품의 생산 규모가 크고, 장치 사이즈가 커질수록, 본 발명의 효과를 얻어지기 쉬움으로, 본 발명에 관한 제조 장치(및 제조 방법)는, 특히, 대규모 생산 라인에서 알맞다. 그 때문에, 상술한 바와 같이, 본 발명에서는, 그 생산능력(S)을, 1∼30(ton/hr) : 17∼500(㎏/min)으로 한정하고 있다. 또한, 본 발명에 관한 제조 장치 및 제조 방법에서는, 상기한 생산 기능력의 상한을, 예를 들면, 15(ton/hr) : 250(㎏/min), 또는, 10(ton/hr) : 167(㎏/min)로 하는 것이, 교반조(10)의 사이즈를 보다 작게 할 수 있고, 세정 처리의 부담 경감 효과가 커지기 대문에 보다 바람직하다.

또한, 교반조(10)의 용량이 너무 크면, 상기한 세정 처리의 부담 경감 효과를 얻기 어렵게 되기 때문에, 그 설정 투입량(W)의 상한을 1000(㎏) : 1000(ℓ)로 한정하고 있다.

본 발명에 관한 제조 장치(1)에서는, 상술한 바와 같이, 교반조(10)로부터의 액체 조성물(A)의 발출 시간(T)을 2∼8(min)의 범위로 규정하고 있다.

본 발명에서는, 우선, 액체 조성물(A)의 발출 시간(T)의 하한을 2(min)로 함으로써, 공통 성분액(B)과 특징부여 성분(C)을 균일하게 혼합시키기 위한 교반 혼합 시간을 충분히 확보할 수 있다. 또한, 액체 조성물(A)의 발출 시간(T)의 상한을 8(min)로 함으로써, 상기한 생산 기능력에 대해 교반조(10)의 사이즈(용량)를 작게 할 수 있고, 다품종의 액체 조성물(A)을 제조할 때의 품종 전환시에 있어서의, 세정 처리의 부담 경감 효과를 얻을 수 있기 쉽게 된다.

한편, 공통 성분액(B) 및 특징부여 성분(C)의 공급이나 교반 혼합을 위한 시간을 충분히 확보하기 위해, 교반조를 병렬로 3대 이상 설치하는 것도 생각되지만, 교반조의 대수가 너무 많으면, 품종 전환시의 세정 개소이나 기기 갯수도 증가하고, 또한, 설비 투자의 비용이나 설치 공간의 증대 등의 관점에서 경제적으로 불리하게 된다. 이 때문에, 본 발명에서는, 도 1에 도시하는 예와 같이, 마스터 배치식의 교반 혼합에 사용되는 교반조(10)의 대수를 2대로 하고, 이들 2대의 교반조(10A, 10B)로 순차적으로, 투입, 교반 혼합, 및 발출을 행하는 구성을 채용하고 있다.

또한, 본 발명에서는, 상기한 발출 시간(T)과, 교반조(10)로의 공통 성분액(B) 및 특징부여 성분(C)의 투입 시간(I)과의 관계가, 다음 식{발출 시간(T)≥투입 시간(I)+교반 시간(t)}로 표시된다. 즉, 발출 시간(T)이, 투입 시간(I)에 교반 시간(t)을 가한 시간 이상, 바람직하게는 발출 시간(T)이, 투입 시간(I)에 교반 시간(t)을 가한 시간과 같음에 의해, 마스터 배치식으로 액체 조성물(A)을 제조할 때, 일방의 교반조(10)로부터 혼합 후의 액체 조성물(A)을 발출하면서, 타방의 교반조(10)에 공통 성분액(B) 및 특징부여 성분(C)을 투입, 균일하게 혼합 교반하는 시간을 충분히 확보할 수 있다.

교반 시간(t)은, 공통 성분액(B) 및 특징부여 성분(C)의 투입 완료 후에 양자를 혼합 교반하는 시간이고, 적어도 1(min) 이상의 시간을 확보한다.

또한, 교반조(10)에의 설정 투입량(W)(㎏)은, 통상, 교반조(10)의 내부 공간의 상부에, 일정량의 힐 파트를 남기고 설정하기 때문에, 실제의 교반조의 한계 투입량은, 이것보다도 큰 것으로 된다. 여기서 「힐 파트」란, 전에 배합한 액의 완전하게 모두 발출하지 않는 잔량인 것을 의미한다.

여기서, 교반조(10)로의 공통 성분액(B)의 도입에 관해서는, 상세한 도시를 생략하지만, 예를 들면, 교반조(10) 내에서의 교반날개(12)와 동심(同心)으로 도입 노즐을 설치하는 것이 보다 바람직하다.

또한, 교반조(10)로의 특징부여 성분 공급부(5)(5A, 5B)로부터의 특징부여 성분(C)(C1, C2)의 도입에 관해서도, 공통 성분액(B)의 경우와 마찬가지로 액송 유닛으로서 펌프(32, 33)를 사용하고, 배관(6b, 6c)에 의해 도입하는 구성을 채용할 수 있다. 여기서, 예를 들면, 특징부여 성분(C)(C1, C2)이, 공통 성분액(B)과의 접촉으로 겔화나 응집이 생길 것 같은 성분인 경우에는, 교반조(10)에의 공통 성분액(B)의 도입 노즐(도시 생략)과, 특징부여 성분(C)(C1, C2)의 도입 노즐(도시 생략)을, 일정한 거리로 이간시켜서 배치하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 공통 성분액(B)의 도입 노즐과 특징부여 성분(C)(C1, C2)의 도입 노즐과의 거리를, 10㎜∼1.4m 이간시켜서 배치하는 것이 바람직하다.

또한, 교반조(10)로의 공통 성분액(B) 및 특징부여 성분(C)(C1, C2)의 공급 방식으로서는, 소망하는 액체 조성물(A)의 성분비에 의거하여, 소정비율로 연속적으로 공급할 수 있는 방법이라면, 특히 한정되지 않는다. 도 1에 예시한 제조 장치(1)에서는, 공통 성분액(B)의 공급량을 조정하는 유닛으로서, 배관(6a)의 경로 중에 밸브(71)가 구비되어 있고, 또한, 특징부여 성분(C1)의 공급량을 조정하는 유닛으로서 배관(6b)의 경로 중에 밸브(73, 74)가 구비되어 있음과 함께, 특징부여 성분(C2)의 공급량을 조정하는 유닛으로서 배관(6c)의 경로 중에 밸브(75, 76)가 구비되어 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 각각 소용량의 도시 생략의 저류조를 교반조(10)의 근방에 마련하고, 이 저류조에서 교반조(10)에의 공급 배관을 마련함과 함께, 교반조(10)에의 공급구 직전에서 배관을 분기시켜서, 상기한 저류조로 순환하는 배관을 마련한 구성을 채용하는 것이 보다 바람직하다. 이와 같은 구성으로 함에 의해, 교반조(10)에 각 액을 공급하기 전에, 미리, 각 액을 순환시켜서 유량을 소정량으로 조정하고 나서 공급할 수 있기 때문에, 공정의 시작 직후로부터, 소정 조성의 액체 조성물(A)을 얻을 수 있다.

다음에, 본 실시 형태의 제조 장치(1)에서는, 교반조(10)에 의한 교반 혼합으로 얻어진 액체 조성물(A)을 도시 생략의 제품 용기에 충전하는 충전기(4)를 구비할 수 있다. 이와 같은 충전기(4)로서는, 종래로부터 이 분야에서 사용되고 있는 것을 전혀 제한 없이 사용할 수 있다. 도 1에 예시한 제조 장치(1)에서는, 교반조(10A, 10B)의 하부에 배관(6d)이 접속되고, 펌프(34)에 의해 혼합 후의 액체 조성물(A)이 충전기(4)에 도입되도록 구성되어 있다. 또한, 도시례에서는, 배관(6d)을 통하여 2대의 교반조(10A, 10B)의 각각에 밸브(77)가 접속되어 있고, 액체 조성물(A)의 저류(貯留)와 발출을 전환 가능하게 구성되어 있다.

충전기(4)로서는, 액체 조성물(A)을 밀폐하에서 연속적으로 직접, 제품 용기에 충전하는 구성의 것을 채용함으로써, 액체 조성물(A)에 포함되는 항료 성분 등의 증산(蒸散)을 완전히 방지할 수 있음과 함께, 액체 조성물(A)을 장시간 저장하는 저장조 등의 설치가 불필요하게 될 뿐만 아니라, 품종 전환할 때에 세정이나 살균을 행하는 작업도 불필요하게 되어, 보다 효율적인 충전이 가능해진다.

또한, 본 실시 형태에서는, 예를 들면, 교반조(10)와 충전기(4)의 사이에, 도시 생략의 소용량의 버퍼조를 마련하고, 이 버퍼조로부터 액체 조성물(A)을 제품 용기에 충전하는 구성으로 하여도 좋다.

[액체 조성물의 제조 방법]

본 실시 형태의 액체 조성물(A)의 제조 방법은, 적어도, 계면활성제를 포함하는 액체 조성물의 공통 성분을 조제하고, 이 공통 성분액과, 항료를 포함하는 상기 공통 성분 이외의 특징부여 성분을 혼합하는 혼합 공정을 포함하는 방법이다. 그리고, 본 실시 형태에서는, 상기한 혼합 공정에서. 도 1, 2에 도시하는 바와 같은 본 실시 형태의 액체 조성물(A)의 제조 장치(1)를 사용하여, 공통 성분액(B)과 특징부여 성분(C)을 교반 혼합함으로써, 액체 조성물(A)을 제조하는 방법을 채용한다.

또한, 이하의 제조 방법에 관한 설명에서는, 상술한 본 실시 형태의 액체 조성물(A)의 제조 장치(1)와 중복되는 구성에 관해서는, 같은 도면 및 부호를 인용하고 설명함과 함께, 그 상세한 설명을 생략한다.

(공통 성분액)

본 실시 형태에서는, 우선, 액체 조성물(A)의 제조에 사용하는 공통 성분(중간 원료)으로 이루어지는 공통 성분액(B)을 조제한다(이하, 이 공정을 공통 성분 조제 공정이라고 말하는 일도 있다).

본 실시 형태에서는, 공통 성분액(B)에 사용하는 계면활성제로서, 예를 들면, 알킬벤젠술폰산염이나 α-올레핀술폰산염·고급알코올황산에스테르염·고급알코올폴리옥시에틸렌에테르황산에스테르염·지방산염 등의 아니온 계면활성제, 제4급암모늄염이나 제3급아민염·이미다졸리늄염·아미노산계 등의 카티온 계면활성제, 베타인형이나 타우린형 등의 양성 계면활성제, 고급알코올폴리옥시에틸렌에테르나 폴리프로필렌에테르·지방산폴리옥시에틸렌에스테르·폴리옥시에틸렌경화피마자유·지방산소르비탄에스테르·알킬올아마이드 등의 비이온 계면활성제 등의 적어도 1종 이상(각 단독 또는 2종 이상의 혼합물, 이하 마찬가지)을 들 수 있다.

또한, 공통 성분액(B)에서의, 계면활성제 이외의 기타의 성분으로서는, 액체 조성물의 용도(예를 들면, 샴푸, 헤어린스, 바디소프, 유연제, 액체 의료용 세제, 주방세제, 련치마 등)에 따라 다르지만, 예를 들면, 에탄올이나 에틸렌글리콜·프로필렌글리콜·글리세린 등의 알코올류, 안식향산소다나 구연산소다·질산나트륨·식염 등의 유기 및 무기산염류, 셀룰로스계나 아크릴산 공중합체계·카르복시비닐 폴리머계·고무계 등의 고분자 화합물, 수산화알미늄이나 규산염·인산칼슘 등의 연마제, 파라벤류나 소르빈산 등의 방부제, 히드록시에탄디포스폰산 등의 산화 방지제, UV 흡수제, 정제수 또는 상수(上水) 등 중의, 적어도 1종 이상을 들 수 있다.

(특징부여 성분)

본 실시 형태에서는, 미리 조제된 공통 성분액(B)에 대해, 정치(靜置) 또는 감압으로 기포를 빼는 처리를 시행한 후, 공통 성분액(B)과, 항료를 포함하는 나머지 특징부여 성분(C)을, 소정 비율로 교반조(10) 내에 공급하고, 교반 혼합하여 액체 조성물(A)을 제조한다.

액체 조성물(A)로 이루어지는 액체 제품에 특징을 부여하는 성분(특징부여 성분(C))으로서는, 공통 성분액(B)과 마찬가지로 액체 조성물의 용도(예를 들면, 샴푸, 헤어린스, 바디소프, 유연제, 주방세제, 액체 의료용 세제, 련치마 등)에 따라 다르지만, 예를 들면, 항료나 색소류외, 옥토피록스나 트리클로산 등의 항균제, 각종 엑기스류나 콜라겐 등의 습윤제, 디스테아린산에틸렌글리콜 등의 펄 광택제, 사이비놀 등의 유탁제 등의 적어도 1종 이상을 들 수 있다.

또한, 공통 성분액(B)과, 항료를 포함하는 특징부여 성분(C)과의 비율은, 샴푸, 헤어린스, 바디소프, 유연제, 액체 의료용 세제, 주방세제, 련치마 등, 액체 조성물의 용도에 따라 변동하는 것이지만, 통상, 액체 조성물 전량에 대해, 공통 성분액이 10∼99.9질량%(이하, 단지 「%」라고 한다)와, 항료를 포함하는 특징부여 성분이 0.1∼90%의 비율로 배합된다. 예를 들면, 액체 조성물(A)이 바디소프인 경우에는, 공통 성분액(B) : 40∼99.9%에 대해, 항료를 포함하는 특징부여 성분(C) : 0.1∼60%의 비율로 배합되는 것이 바람직하다.

(제조 공정)

상술한 바와 같은, 본 실시 형태의 제조 장치(1)를 사용하여 액체 조성물(A)을 제조하는 경우의 순서에 관해, 도 1에 도시하는 제조 장치(1), 및, 도 2에 도시하는 교반조(10)를 적절히 참조하면서, 이하에 설명한다.

우선, 공통 성분 조제 공정에서. 공통 성분액 공급부(2)를 사용하여, 액체 의료용 세제나 바디소프 등의 액체 조성물(A)의 공통 성분이 되는 공통 성분액(B)을 조제하고, 저장한다. 이 때, 계면활성제, 및, 기타의 공통 성분으로서, 상술한 각 성분의 중에서, 최종적인 액체 조성물(A)의 조성에 의거하여 적절히 선택하고, 공통 성분액 공급부(2)에 투입하여 교반 혼합한다.

본 실시 형태에서는, 공통 성분 조제 공정에서 공통 성분액(B)을 조제한 후, 또한, 정치 또는 진공 장치에 의한 감압으로 기포를 제거하는 공정을 구비하는 방법으로 하는 것도 가능하다.

그리고, 상기 순서로 얻어진 공통 성분액(B)을, 공통 성분액 공급부(2)에 구비되는 도시 생략의 중간 탱크에 일시 저장한다.

한편, 상기한 공통 성분 조제 공정과 병행하여, 특징부여 성분 준비 공정에서. 특징부여 성분(C1)을 구성하는 색소, 특징부여 성분(C2)을 구성하는 항료 등의 각 성분을, 상술한 각 성분의 중에서 최종적인 액체 조성물(A)의 조성에 의거하여 적절히 선택하고, 특징부여 성분 공급부(5A, 5B) 내에 각각 저장시킨다. 이 때, 필요에 응하여, 특징부여 성분(C1, C2)을 구성하는 각 성분을, 미리 교반 혼합하여 두어도 좋다.

다음에, 혼합 공정에서는, 상술한 바와 같이, 공정 중에서 병렬로 설치된 2대의 교반조(10A) 또는 교반조(10B)를 향하여, 공통 성분액 공급부(2)로부터 펌프(31) 및 배관(6a)에 의해, 소정량의 공통 성분액(B)을 송액, 공급한다. 이 때의 공통 성분액(B)의 공급 시간(투입 시간(I))으로서는, 1∼7(min)로 하는 것이 바람직하다. 그리고, 공통 성분액(B)의 액면 높이가, 교반조(10)의 높이 방향으로 대강 교반조(10)의 높이의 반분∼2/3 정도가 된 시점에서, 교반날개(12)에 의한 교반을 시작함과 함께, 특징부여 성분 공급부(5A, 5B)로부터 펌프(32, 33) 및 배관(6b, 6c)에 의해, 특징부여 성분(C1, C2)의 공급을 시작한다. 이 때, 특징부여 성분(C1, C2)의 공급을, 소정량의 공통 성분액(B)의 공급이 완료될 때까지 완료시키는 것이 바람직하다. 교반날개(12)에 의한 교반은, 공통 성분액(B)을 공급하면서 행하여지는 것이 바람직하다. 교반조(10)로의 공통 성분액(B) 및 특징부여 성분(C1, C2)의 공급이 완료된 후, 1∼7(min)의 시간(교반 시간(t))으로, 그대로 교반 혼합을 계속하는 것이 바람직하다. 본 명세서에서 ·교반 시간(t)」이란, 공통 성분액과 특징부여 성분의 투입이 완료된 후로부터의 교반 시간인 것을 의미하고, 공통 성분액, 또는 특징부여 성분을 공급하면서 교반하는 시간은 포함되지 않는다.

혼합 공정에서. 교반조(10A 또는 10B) 내에 공급되는 모든 공통 성분액(B)과, 모든 특징부여 성분(C1, C2)과의 합계의 액면 높이(h)가, 교반조(10A, 또는 10B)의 내경(D)에 대해, D/h가 0.9∼2.0의 범위가 되도록, 공급량을 조정하는 것이 바람직하다.

본 실시 형태의 혼합 공정에서는, 교반조(10)에 구비되는 교반날개(12)를 회전시켜, 공통 성분액(B)과 특징부여 성분(C1, C2)을 교반 혼합시킨다.

또한, 본 실시 형태에서는, 교반조(10) 내에서의 공통 성분액(B)과 특징부여 성분(C)의 교반을, 교반조(10)로의 각 액의 투입 완료 후에 시작하여도 좋지만, 예를 들면, 교반조(10)의 높이 방향으로 대강 반분∼2/3 정도의 액면 높이가 된 시점에서 회전 날개(12)를 회전시켜, 교반을 시작하여도 좋다. 또한, 이와 같이, 투입 완료 전에 교반을 시작한 경우라도, 투입 완료 후, 적어도 1분 이상은 교반을 계속한다. 즉, 「교반 시간(t)」이 1분 이상이 되도록, 공통 성분액(B)과 특징부여 성분(C)을 교반하는 것이 바람직하다.

그리고, 혼합 공정에서는, 2대의 교반조(10A, 10B) 중의 일방의 혼합이 완료된 후, 혼합이 완료된 액체 조성물(A)을 일방의 교반조(10A)로부터 발출하고, 충전 공정을 향하여 송액한다. 이 때의 발출 시간(T)은, 상술한 바와 같이, 2∼8(min)의 범위이고, 투입 시간(I)과 교반 시간(t)과의 합계 시간과 같거나, 또는, 그보다도 긴 시간으로 한다.

또한, 일방의 교반조(10A)로부터의 액체 조성물(A)의 발출 시작과 함께, 타방의 교반조(10B)에 대한 공통 성분액(B) 및 특징부여 성분(C1, C2)의 공급을 시작하고, 이하의 순서에서. 상술한 일방의 교반조(10A)의 경우와 마찬가지로 장치의 운전을 행한다. 즉, 본 실시 형태는, 2대의 교반조(10A, 10B) 중의 일방의 교반조로부터 액체 조성물(A)이 발출을 행하고 있는 사이에, 타방의 교반조에서 액체 조성물(A)을 조제하는 방법이다. 예를 들면, 일방의 교반조(10A)로부터 혼합이 완료된 액체 조성물(A)을 발출하여, 빈 상태가 된 후, 재차, 일방의 교반조(10A)에 공통 성분액(B) 및 특징부여 성분(C1, C2)을 공급함으로써, 2대의 교반조(10A, 10B)의 사이에서 교반 처리를 행하는 조를 그때마다 전환하는, 마스터 배치식의 방법으로 액체 조성물(A)을 제조한다.

또한, 혼합 공정에서는, 상술한 바와 같이, 우선, 교반조(10)에 공통 성분액(B)을 일정량 공급한 후, 추후에 특징부여 성분(C)을 공급하여도 좋고, 또는, 공통 성분액(B) 및 특징부여 성분(C)을 동시에 교반조(10)에 공급하는 것도 가능하다.

여기서, 교반조(10) 내에서의 혼합물의 혼합(교반) 상태의 확인에 관해서는, 통상, 작업자에 의한 육안으로, 혼합액의 색 얼룩이 없어지는 것을 확인함으로써 행한다. 또한, 작업자에 의한 육안 확인으로 색 얼룩이 없어졌다고 판단된 후, 교반조의 조 상부 및 조 하부의 혼합액을 샘플링 하여 파장 645nm로의 흡수 광도를 측정함으로서, 조 상부와 조 하부의 사이에서 흡광도에 차가 없는 것을 확인하는 방법도 채용할 수 있다.

다음에, 충전 공정에서는, 교반조(10)에 의한 교반 혼합으로 얻어지고, 교반조(10)의 하부에서 발출된 액체 조성물(A)을, 펌프(34) 및 배관(6d)에 의해 충전기(4)에 송액하고, 도시 생략의 제품 용기에 충전한다. 이 때, 예를 들면, 충전기(4)로서, 액체 조성물(A)을 밀폐하에서 연속적으로 직접, 제품 용기에 충전하는, 종래 공지의 구성의 것을 사용할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 상기 순서에 의해 액체 조성물(A)의 제조가 완료된 후, 제품 전환, 즉, 조성이 다른 액체 조성물(A)로 전환하는 경우에는, 필요에 따르고, 상기 각 설비의 세정·살균 처리를 행한다.

[작용 효과]

이상, 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 액체 조성물의 제조 장치(1)에 의하면, 상기 구성과 같이, 교반조(10) 내를 방해판 등이 없는 플랫한 구성으로 함과 함께, 교반조(10)의 내경과 공통 성분액(B) 및 특징부여 성분(C)의 액면의 최대 높이와의 비율{조지름(D)/액면 높이(h)}를 적성 범위로 하여, 또한, 교반날개(12)를 교반조(10)의 저부 내면(11B) 근방에 배치한 1단날개의 구성으로 하여 액체 조성물(A)을 제조하는 구성을 채용하고 있다. 이에 의해, 예를 들면, 계면활성제를 포함하는 공통 성분액(B)과, 비교적 저점도면서 저비중의 유성 성분인 항료나 색소 등의 특징부여 성분(C)을 혼합함에 있어서. 특히, 항료 등의 유성의 특징부여 성분의 혼합에 의해 증점이 생겨, 혼합 불량이 일어나기 쉬운 액체 조성물을 제조하는 경우라도, 단시간에 균일하게 교반 혼합을 행하는 것이 가능해진다. 또한, 품종의 전환, 즉, 사용하는 공통 성분액이나 특징부여 성분의 전환을 행할 때의 세정 처리의 부담이 경감되고, 세정을 단시간에 행할 수 있기 때문에, 생산 기능력을 저하시키는 일 없이 액체 조성물(A)을 제조하는 것이 가능해진다.

따라서 고품질이며 다품종의 액체 조성물(A)을, 생산성 좋게 제조하는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시 형태의 액체 조성물의 제조 방법에 의하면, 상기 구성으로 된 본 실시 형태의 제조 장치(1)를 사용하여 액체 조성물(A)을 제조하는 방법이므로, 상기와 마찬가지로, 공통 성분액(B)과 특징부여 성분(C)을 혼합하는 경우에 단시간에 균일한 교반 혼합을 행할 수가 있고, 또한, 품종 전환시의 세정을 단시간에 행하는 것이 가능해진다. 따라서, 생산 기능력을 저하시키는 일 없이 고품질의 액체 조성물(A)을 제조하는 것이 가능해진다.

상기한 제조 장치 및 제조 방법에 의하면, 상술한 바와 같은 세정성의 향상에 의해, 종래에 비하여 설비의 실 가동률이 향상하는 것에 수반하여, 제조 능력이 현저하게 향상하는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 공통 성분액(B)에 관해서는, 품종에 의하지 않고 항상 스톡할 수 있기 때문에, 교반조(10)의 준비가 되는 대로, 송액하는 것만으로 소망하는 제품을 얻을 수 있기 때문에, 생산 요망에 대해 신속한 대응을 할 수게 된다.

본 발명에서는, 특히, 샴푸, 헤어린스, 바디소프, 유연제, 액체 의료용 세제, 주방세제, 련치마 등의 액체 조성물로 이루어지는 제품에 관해, 상품 사이클의 단축이나 계절상품의 투입 등, 다품종 소량 생산, 점두(店頭) 마케팅과의 연동 등, 모든 생산 변동에 대해 신속하게 대응할 수 있기 때문에, 품목이나 생산량의 변경에도 유연하게 대응할 수 있다는 메리트가 있다.

본 발명은 이하의 측면을 갖는다.

[1] 공통 성분액과, 특징부여 성분을 포함하는 액체 조성물을 제조하기 위한 제조 장치로서고, 적어도 2조의 개략 원통형상의 교반조와, 공통 성분액을 공급하기 위한 공급 유닛(X1)과, 특징부여 성분을 공급하기 위한 공급 유닛(X2)과, 상기 교반조로부터 액을 발출하기 위한 발출 유닛과, 상기 교반조로부터의 상기 액체 조성물의 발출량 및 발출 시간, 상기 교반조로의 상기 공통 성분액과 상기 특징부여 성분의 투입량 및 투입 시간, 및 상기 교반조에서의 상기 공통 성분액 및 상기 특징부여 성분의 교반 시간의 각각을 제어하는 제어 유닛을 구비하고,

상기 교반층은, 조 본체와, 상기 조 본체의 내부에 배치되는 교반날개를 가지며,

상기 교반조는 적어도 2조가 병렬로 배치됨과 함께, 각각의 교반조가 순차적으로, 상기 공통 성분액과 상기 특징부여 성분의 교반 혼합, 및 액의 발출을 행하도록 구성되어 있고,

상기 조 본체는, 조벽의 내면, 및 조 저부의 내면이 평활한 면으로 형성되어 있고, 또한 내부에 방해판을 구비하고 있지 않고,

상기 교반날개는, 상기 조 본체의 상기 조 저부의 내면의 근방에 배치되고, 또한 회전 가능한 1단날개로 구성되어 있고,

상기 교반조의 최대 수용량이 1000㎏ 이하이고,

상기 제어 유닛이, 상기 교반조로부터의 액체 조성물의 발출 시간(T), 상기 교반조로의 상기 공통 성분액 및 상기 특징부여 성분의 투입 시간(I), 및 상기 투입 완료 후의 상기 교반조 내에서의 상기 공통 성분액과 상기 특징부여 성분의 교반 시간(t)의 관계가, 하기 식(1)을 충족시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 제조 장치.

발출 시간(T)≥{투입 시간(I)+교반 시간(t)} …… (1)

(단, 상기 식(1)에서. 발출 시간(T)은 2∼8(min)의 범위이다.)

[2] 상기 교반날개가, 2∼8장의 교반자를 갖는 피치 패들로 구성되어 있는, [1]에 기재된 제조 장치.

[3] 상기 교반날개의 하단과, 상기 조 본체의 조 저부의 내면과의 거리가, 100∼500(㎜)인, [1] 또는 [2]에 기재된 제조 장치.

[4] 상기 교반조가, 오픈 솟인, [1]∼[3]의 어느 한 항에 기재된 제조 장치.

[5] 또한 저류조(貯留槽)를 구비하고, 또한 상기 저류조로부터 적어도 1조의 교반조에 액을 공급하기 위한 공급 유닛(X3)을 구비하고, 상기 공급 유닛(X3)은, 상기 저류조에 액을 순환시키기 위한 순환 유닛을 구비하는, [1]∼[4]의 어느 한 항에 기재된 제조 장치.

[6] 적어도 계면활성제를 포함하는 공통 성분액과, 적어도 항료를 포함하는 특징부여 성분을 포함하는 액체 조성물의 제조 방법으로서,

상기 제조 방법이, [1]∼[5]의 어느 한 항에 기재된 제조 장치를 사용하여 행하여지는 것을 특징으로 하는, 액체 조성물의 제조 방법.

[7] 상기 액체 조성물의 제조 방법이, 공통 성분 조제 공정과, 특징부여 성분 준비 공정과, 혼합 공정과, 충전 공정을 포함하고,

상기 공통 성분 조제 공정이, 상기 공급 유닛(X1)으로 상기 계면활성제와 기타의 성분을 교반 혼합하여 상기 공통 성분액을 조제하는 공정이고,

상기 특징부여 성분 준비 공정이, 상기 항료를 포함하는 특징부여 성분을, 상기 공급 유닛(X2)에 저류하는 공정이고,

상기 혼합 공정은, 상기 공급 유닛(X1)으로부터, 병렬로 배치된 상기 교반조의 일방에, 상기 공통 성분액을 공급하는 공정(1)과, 상기 공급 유닛(X2)으로부터, 병렬로 배치된 상기 교반조의 일방에, 상기 특징부여 성분을 공급하는 공정(2)을 포함하는 투입 공정(I)과, 상기 투입 공정(I)의 후, 상기 교반조 내의 상기 공통 성분액과 상기 특징부여 성분을 교반 혼합하여, 액체 조성물을 조제하는 공정(II)을 포함하는 공정이고,

상기 충전 공정은, 상기 교반조로부터 상기 액체 조성물을 발출하는 공정(3)과, 상기 액체 조성물을 제품 용기에 충전하는 공정(4)을 포함하는 공정이고,

상기 혼합 공정과 상기 충전 공정이, 각각 다른 교반조에서 평행하게 행하여지는 것을 특징으로 하는, [6]에 기재된 액체 조성물의 제조 방법.

[8] 상기 공정(1) 및 상기 공정(2)이, 상기 교반조의 조 본체의 내경(D)에 대한 액면 최대 높이(h)의 비율(D/h)이, 0.9∼2.0이 되도록, 각 성분을 상기 교반조에 공급하는 공정인, [7]에 기재된 액체 조성물의 제조 방법.

[9] 상기 공정(3)의 발출 시간(T)이, 2∼8분이고, 상기 공정(I)의 투입 시간(I)과, 상기 공정(II)의 교반 시간(t)과, 상기 공정(3)의 발출 시간(T)이, 상기 (1)식을 충족시키는 것을 특징으로 하는, [7] 또는 [8]에 기재된 액체 조성물의 제조 방법.

[10] 상기 공정(3)에서. 상기 교반조로부터의 상기 액체 조성물의 발출이, 80∼160(㎏/min)의 발출 속도로 행하여지는 것을 특징으로 하는, [7]∼[9]의 어느 한 항에 기재된 액체 조성물의 제조 방법.

[11] 상기 공정(1) 및 공정(2)에서. 상기 교반조로의 상기 공통 성분액 및 상기 특징부여 성분의 설정 투입량이, 300∼600(㎏)의 범위인 것을 특징으로 하는, [7]∼[10]의 어느 한 항에 기재된 액체 조성물의 제조 방법.

[12] 상기 액체 조성물의 점도가, 700∼1500(m㎩·s)의 범위인 것을 특징으로 하는, [6]∼[11]의 어느 한 항에 기재된 액체 조성물의 제조 방법.

[13] 상기 공통 성분액의 점도가, 100∼600(m㎩·s)의 범위인 것을 특징으로 하는, [6]∼[12]의 어느 한 항에 기재된 액체 조성물의 제조 방법.

또한, 「공통 성분액을 공급하기 위한 공급 유닛(X1)」이란, 교반조(10A, 10B)에 공통 성분액(B)을 도입하기 위한, 공통 성분액 공급부(2), 펌프(31), 및 유량계(81)를 포함하는 구성인 것을 가리킨다. 또한, 「특징부여 성분을 공급하기 위한 공급 유닛(X2)」이란, 교반조(10A, 10B)에 특징부여 성분(C)을 도입하기 위한 특징부여 성분 공급부(5A, 5B), 펌프(32, 33), 및 유량계(82, 83)를 포함하는 구성인 것을 가리킨다. 또한, 「공급 유닛(X3)」이란, 저류조로부터 교반조(10)에의 공급 배관을 포함하는 구성인 것을 가리키고, 순환 유닛이란, 상기 공급 유닛(X3)에서. 저류조에 액을 순환시키기 위한 배관을 포함하는 구성인 것을 가리킨다.

실시례

다음에, 본 발명의 실시례를 들어, 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명은 하기 실험례 등으로 한정되는 것이 아니다.

[실험례 1]

(액체 조성물의 제조)

실험례 1에서는, 이하의 조건 및 순서로, 액체 조성물로서, 하기 표 2에 표시하는 바와 같은 조성을 갖는 액체 의료용 세제를 제조하였다. 이 액체 의료용 세제는 액체 의료용 세제의 총 질량에 대해, 공통 성분액을 99.4wt% 포함하고, 또한, 특징부여 성분으로서, 색소를 0.3wt%, 항료를 0.4wt% 포함하는 조성을 갖는다. 또한, 공통 성분액의 점도는 400m㎩·s로, 비교적 고점도로 되어 있다.

[표 2]

또한, 본 실험례에서의 액체 의료용 세제의 제조에서는, 도 1, 2에 도시하는 바와 같은 제조 장치를 사용하였다. 그리고, 최종 제품으로서의 액체 조성물(A)을, 마스터 배치 처리로 교반·혼합하여 제조하였다. 또한, 본 실험례에서는, 하기 표 3에 표시하는 각 장치를 사용하여, 공통 성분액과 특징부여 성분을 혼합하는 경우에 대한, D/h, 교반날개 단수, 방해판 유무의 영향에 관해 실증 실험을 행하였다.

[표 3]

다음에, 표 3에 도시하는 바와 같은 최대 투입 가능량으로 된, 도 2에 도시하는 바와 같은 교반조(10)를 사용하여, 공통 성분액(B)과 특징부여 성분(C)(C1 : 색소, C2 : 항료)를 교반·혼합하였다(혼합 공정). 이 교반조(10)는, 하기 표 4에 표시하는 바와 같이 조 본체(11)의 내경(D)과, 이 조 본체(11)의 내부에 수용되는 공통 성분액(B) 및 특징부여 성분(C)의 액면의 최대 높이(h)와의 비율{조지름/액면 높이}가 0.9∼2.0의 범위에서 조정 가능하게 구성된 것이다. 또한, 교반조(10)로서는, 내부에 배치되어 회전하는 교반날개(12)가, 4장의 교반자(12a)로 이루어지는 1장날개로서 구성되어 있음과 함께, 교반날개 길이(m), 교반날개폭(m), 날개의 경사각(°)이 상기 표 3에 표시한 사양의 것을 사용하였다. 또한, 본 실험례에서는, 교반날개(12)를 조 본체(11)의 저부 내면(11B)의 근방에 배치하고, 구체적으로는, 저부 내면(11B)부터 100㎜의 위치에, 그 하단이 배치되어 회전하는 1단날개의 것을 사용하였다.

또한, 본 실험례는, 본 발명을 모의적으로 실증하기 위한 실험이기 때문에, 도 1 중에 도시하는 충전기(4)를 사용한 충전 공정을 생략하였다. 또한, 본 실험례에서는, 교반조(10)에 대해서도, 2대의 교반조(10A, 10B)를 사용하는 것이 아니라, 1대의 교반조(10)를 사용하여 각 액의 투입 및 교반을 행하는 조건으로 하였다. 그리고, 본 실험례에서는, 발출 시간(T)(투입 시간(I)+교반 시간(t))이 2(min) 또는 4(min)의 단시간인 경우에 대해, 상기 비율{D/h}, 교반날개의 단수 및 방해판의 유무의 각 조건을 변화시킨 때의 영향을 모의적인 실험에 의해 확인하였다.

[표 4]

혼합 공정에서는, 우선, 일방의 교반조(10A) 내에, 소정의 유량으로 공통 성분액(B)의 투입을 시작하였다. 그 후, 공통 성분액(B)의 액면 높이가, 상기한 액면의 최대 높이(h)(m)의 대강 2/3 정도가 된 시점에서, 공통 성분액(B)의 공급과 동시에, 특징부여 성분(C1, C2)의 일방의 교반조(10A) 내로의 공급을 같은 유량으로 시작하고, 이와 동시에 교반날개(12)를 회전시켜서 교반을 시작하였다.

또한, 공통 성분액(B)의 전량 및 특징부여 성분(C1, C2)의 전량의 투입을 소정 시간 내에 완료함과 함께, 또한, 교반날개(12)의 회전에 의한 교반 혼합을 소정 시간, 계속하였다. 이 때의 교반력은, 혼합액의 단위체적당의 교반 소요 동력을, 1.16(㎾/㎥)로 일정한 조건으로 하였다.

또한, 일방의 교반조(10A) 내에서의 혼합물의 혼합(교반) 상태에 관해서는, 육안 확인으로 혼합액의 색 얼룩이 없어져 있는 것을 확인하였다.

그리고, 공통 성분액(B)과 특징부여 성분(C1, C2)과의 혼합이 종료된 후, 얻어진 액체 조성물(A)을, 소정의 유량으로 일방의 교반조(10A)로부터 발출하였다.

(평가항목)

상기 순서로 얻어진 액체 조성물(A)에 관해, 이하의 방법으로 물성을 확인함과 함께, 제조 장치에서의 액체 조성물(A)의 제조시, 및, 제조 후의 상태를 육안으로 확인하였다.

구체적으로는, 우선, 교반조(10)에 공통 성분액(B) 및 특징부여 성분(C1, C2)을 투입이 완료되고, 또한 소정 시간, 교반한 후, 이 시점에서 교반날개(12)를 정지시키고, 이 시점에서의 혼합액에 관해, 교반조(10)에서의 정치한 상태에서, 육안으로 혼합 상태를 관찰하였다.

뒤이어, 발출되는 액체 조성물(A)을 전용 용기에 받은 다음, 육안으로, 불균일한 혼합 상태로 되어 있는 부분의 유무를 확인하였다. 그리고, 발출한 후의 액체 조성물(A)의 혼합 상태의 평가에 관해, 이하의 2단계로 평가하고, 결과를 표 4에 표시하였다.

(1) ○ : 액 전체가 균일하게 혼합하여 있는 것을 확인할 수 있었다.

(2) × : 액의 적어도 일부에, 불균일한 부분이 생겨 있는 것이 확인되었다.

또한, 본 실험례에서는, 혼합액(액체 조성물(A))의 점도에 관해, 300㎖의 톨 비커에 시료인 혼합액을 300㎖ 수용하고, BL형 회전식 점도계(주식회사도쿄계량기사제)를 사용하여, 이하의 조건으로 측정하였다.

(1) 로터 : 로터 No. 3{점도 : 1001∼4000(m㎩·s)}

(2) 회전수 : 30(rpm)

(3) 측정 온도 : 30(℃)

(4) 측정 시간 : 20초 후(10회전째의 값)

이 결과, 본 실험례에서의 혼합 후의 액체 조성물(A)은, 대강 1000(m㎩·s)인 것이 확인되었다.

[실험례 2, 5, 6, 8, 9]

실험례 2, 5, 6, 8, 9에서는, 제조 조건을, 상기 표 4(표 3의 교반조의 구성도 참조)에 표시하는 조건으로 변화시킨 점을 제외하고, 상기 실험례 1과 마찬가지로 본 발명의 청구항 1로 규정하는 조건으로 공통 성분액(B)과 특징부여 성분(C)을 교반·혼합시켜서 액체 조성물(A)을 제조하고, 마찬가지로 평가하여, 그 결과를 표 4에 표시하였다.

[실험례 3, 4, 7, 10]

실험례 3, 4, 7, 10에서는, 제조 조건을, 상기 표 4(표 3도 참조)에 표시하는 조건으로 변화시켜서, 본 발명의 청구항 1로 규정하는 범위를 벗어나는 조건으로 한 점을 제외하고, 상기 실험례 1과 같은 순서로 공통 성분액(B)과 특징부여 성분(C)을 교반·혼합시켜서 액체 조성물(A)을 제조하고, 마찬가지로 평가하고, 그 결과를 표 4에 표시하였다.

[평가 결과]

표 4에 표시하는 바와 같이 본 발명의 청구항 1로 규정하는 제조 장치를 사용하여 액체 조성물을 제조한 실험례 2, 5, 6, 8, 9에서는, 모든 예에서 혼합 상태가 양호하고, 특히, 액체 조성물이 고점도인 경우라도, 교반조에서의 조성물의 부착이나 상하층으로의 분리 등이 보여지지 않고, 양호한 혼합 상황인 것을 확인할 수 있고, 혼합 상태의 평가가 「○」로 되었다.

이에 대해, 본 발명의 청구항 1로 규정하는 조건에 대해, 적어도 어느 하나의 조건이 규정 범위 외가 된 실험례 3, 4, 7, 10에서는, 어느 것에서도, 교반조에서의 조성물의 부착이나 상하층으로의 분리 등이 생기든지, 또는 거품일기가 커지는 것이 확인되었다.

실험례 3에서는, 조지름에 대해 액면 높이가 너무 높기 때문에, 이들의 비율{조지름(D)/액면 높이(h)}가 본 발명의 규정 범위를 하회하는 조건이기 때문에, 교반조의 조 상부 및 조 하부에서. 공통 성분액과 특징부여 성분이 혼합 불가능으로 되어 있는 것이 확인되었다.

실험례 4에서는, 교반날개가 2단익으로 되어 있기 때문에, 교반날개를 경계로 하여 액이 2층으로 분리하고 있는 것이 확인되었다.

실험례 7에서는, 교반조 내에 방해판이 설치되어 있기 때문에, 이 방해판 근방에 일부 조성물의 체류가 보여지고, 특징부여 성분을 이루는 유분의 녹다남은것이 생기고 있는 것이 확인되었다.

또한, 실험례 10에서는, 조지름에 대해 액면 높이가 낮고, 이러한 비율{조지름(D)/액면 높이(h)}가 본 발명의 규정 범위를 초과한 조건이기 때문에, 교반날개에 의한 액면부터의 기체(氣體)의 말려들어감이 발생하고, 혼합액이 크게 거품이 일어 버리는 것이 확인되었다.

상기한 결과로부터, 본 발명에 관한 제조 장치 및 제조 방법을 사용하여 공통 성분액과 특징부여 성분을 교반 혼합하고, 액체 조성물을 제조함에 의해, 비교적 점도가 높은 특징부여 성분을 공통 성분액에 혼합하는 경우라도, 단시간에 균일한 교반 혼합을 행하는 것이 가능하고, 또한, 교반조 내에서의 조성물의 부착도 없고, 우수한 생산성으로 고품질의 액체 조성물을 제조하는 것이 가능하게 되는 것이 분명하다.

1 : 액체 조성물의 제조 장치(제조 장치)
2 : 공통 성분액 공급부
4 : 충전기
5(5A, 5B) : 특징부여 성분 공급부
10(10A, 10B) : 교반조(일방의 교반조, 타방의 교반조)
10a : 개구부,
11 : 조 본체
11A : 조벽 내면
11B : 저부 내면
12 : 교반날개
12a : 교반자(피치드 패들)
A : 액체 조성물
B : 공통 성분액
C(C1, C2) : 특징부여 성분
D : 조지름(조 본체의 내경)
h : 액면 높이(조 본체의 내부에 수용되는 공통 성분액 및 특징부여 성분의 액면의 최대 높이)

Claims (5)

1. 적어도 계면활성제를 포함하는 공통 성분액과, 적어도 항료를 포함하는 특징부여 성분을 혼합하기 위한 개략 원통형상의 교반조를, 적어도 2조 구비하는 액체 조성물의 제조 장치로서,
   상기 교반조는, 조 본체와, 상기 조 본체의 내부에 배치되어 있는 교반날개와, 상기 조 본체 내로부터 액체를 발출하기 위한 발출 유닛을 구비하고,
   각각의 교반조가, 상기 공통 성분액과 상기 특징부여 성분과의 교반 혼합, 및 혼합 후의 상기 액체 조성물의 발출을, 순차적으로 행하도록 구성되어 이루어지고,
   상기 조 본체는, 조벽 내면, 및 저부 내면이 평활한 면으로 형성됨과 함께, 상기 조 본체의 내경(D)과, 상기 조 본체에 수용되는 액체의 액면의 최대 높이(h)와의 비율(D/h)이, 0.9∼2.0의 범위가 되도록 구성되고,
   상기 교반날개는, 상기 조 본체의 상기 저부 내면의 근방에 배치되고, 또한 회전 가능한 1단날개로 구성되어 있고,
   상기 교반조의 최대 수용량이 1000㎏ 이하이고,
   상기 제조 장치의 상기 액체 조성물의 단위시간당의 생산능력(S)을 1∼30(ton/hr)의 범위로 하고,
   상기 교반조로부터의 상기 액체 조성물의 발출 시간(T)이 2∼8(min)의 범위이고, 또한, 상기 발출 시간(T), 상기 교반조로의 상기 공통 성분액 및 상기 특징부여 성분의 투입 시간(I), 및, 상기 투입 완료 후의 교반조 내에서의 상기 공통 성분액과 상기 특징부여 성분의 교반 시간(t)의 관계가, 하기 (1)식으로 표시되고, 또한, 상기 교반 시간(t)이 1(min) 이상인 것을 특징으로 하는 액체 조성물의 제조 장치.
   발출 시간(T)≥{투입 시간(I)+교반 시간(t)} …… (1)
   {단, 상기 (1)식에서. 발출 시간(T) : 교반조로부터의 액체 조성물의 발출 시간(min), 투입 시간(I) : 교반조로의 공통 성분액 및 특징부여 성분의 투입 시간(min), 교반 시간(t) : 교반조에서의 공통 성분액과 특징부여 성분의 교반 시간(min)이다.}
2. 제1항에 있어서,
   상기 교반조로부터의 상기 액체 조성물의 발출 속도(F)(㎏/min)가 80∼160(㎏/min)의 범위인 것을 특징으로 하는 액체 조성물의 제조 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 교반조로의 상기 공통 성분액 및 특징부여 성분의 설정 투입량(W)(㎏)이 300∼600(㎏)의 범위인 것을 특징으로 하는 액체 조성물의 제조 장치.
4. 적어도, 계면활성제를 포함하는 액체 조성물의 공통 성분을 조제하고, 이 공통 성분액과, 항료를 포함하는 나머지 특징부여 성분을 혼합하는 혼합 공정을 포함하는, 액체 조성물의 제조 방법으로서,
   상기 혼합 공정은, 청구항 1∼3의 어느 한 항에 기재된 액체 조성물의 제조 장치를 사용하여, 상기 공통 성분액과 상기 특징부여 성분을 교반 혼합하는 것을 특징으로 하는 액체 조성물의 제조 방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 공통 성분액과 상기 특징부여 성분이 혼합되어 이루어지는 액체 조성물의 점도가 700∼1500(m㎩·s)의 범위인 것을 특징으로 하는 액체 조성물의 제조 방법.

Images