NO831126L - Fremgangsmaate og anordning ved fremstilling av saapeholdig rensemiddel - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører behandling av såpe-råmaterialer, for innføring av flyktige komponenter, f.eks. parfymer.

Ved behandling av såpe-råmateriale er det et vanlig krav å kunne tilsette en parfyme, for at produktet skal bli velluk-tende. For noen produkter kan det også væreønskelig å tilsette et flyktig materiale av annen type, eksempelvis et løsnings-middel, under fremstillingsprosessen. Effektiviteten ved inn-blandingen er avhengig av flere faktorer med innbefatning av prosesstemperatur og -tider og forbindelsen med ytterluften.

Det er konstatert at anvendelse av en hulromtransportblander er en effektiv fremgangsmåte for innblanding, fordi prosesstemperaturene generelt vil opprettholdes under de tempe-raturer som vanligvis forekommer under såpefremstilling. Pro-sesstiden er kort og tilblandingen foregår i et.lukket rom. Energibehovet vil normalt være, lavere enn det som kreves i kon-vensjonelle prosesser.

Ifølge oppfinnelsen anvendes en anordning av hulromtrans-portblandertypen for innføring av en flyktig komponent i såpe-materialet. Slike anordninger omfatter to tettplasserte, innbyrdes forskyvbare flater som hver for seg har et mønster av hulrom som overlappes under flatenes bevegelse, hvorved materialet som ledes mellom flatene, følger en bane som forløper vekselvis gjennom hulrommene i hver av flatene, slik at hovedmengden av materialet passerer gjennom den.skjærspenningssone i materialet, som oppstår grunnet den innbyrdes forskyvning av flatene.

Hulromtransportblandere er vanligvis av sylindrisk utforming, og i de foretrukne anordninger for den foreliggende fremgangsmåte er hulrommene slik plassert, at det dannes konstant tilgjengelige, men vekslende fremføringsbaner gjennom anordningen under den gjensidige bevegelse av de to flater. De sylindrisk utformede anordninger vil omfatte en stator med en innvendig opplagret rotor, hvor statorens og rotorens innbyrdes motvendte flater er utstyrt med hulrom hvorigjennom materialet passerer under sin fremføring gjennom anordningens ringkanal.

Prosesstemperaturen ligger fortrinnsvis mellom 30 - 55°C og helst under 40°C.

Anordningen kan også være av en plan utforming hvor inn byrdes motvendte planflater med hulromsmønstre bringes i beve-geise i forhold til hverandre, f.eks. ved rotasjon av den ene flate, slik at materialet som innføres mellom flatene ved rota-sjonsaksen, vil beveges utad og ledes vekselvis mellom hulrommene i hver flate.

I en annen versjon av sylindrisk utforming bibeholdes den

. indre sylinder stasjonær, mens yttersylinderen er dreibar. Den sentralt liggende stator lar seg lettere avkjøle, eller oppvar-me om nødvendig, fordi fluidumtilførselen kan foregå på enkel måte, i likhet med avkjølingen eller oppvarmingen av den utenforliggende rotor. Dessuten er det mekanisk enklere å overføre rotasjonsenergi til den utenforliggende del enn til den indre sylinder. Denne utførelsesform er derfor fordelaktig i kon-struksjon og anvendelse.

Mens rotoren dreies, tvinges materialet gjennom blanderen ved anvendelse av hjelpeutstyr*. Som eksempler på slikt utstyr kan nevnes skrueekstrudere og trykkstempelinnretninger. Hjelpeutstyret vil fortrinnsvis drives adskilt fra blanderen, slik at materialgjennomgang og driftsfunksjon kan varieres separat.

Den separate drift kan gjennomføres ved at hjelpeutstyret an-ordnes slik, at materialet som skal behandles, fremføres i en vinkel mot midtaksen for den skjærspenningsfrembringende inn-retning. Derved kan det overføres rotasjonsenergi til anordningen, hvorved det oppstår, skjærspenning rundt midtaksen. En plassering på linje lar seg lettere oppnå hvis rotoren danner anordningens ytterdel. Separat drift av anordning og hjelpeutstyr vil medvirke til prosesskontroll.

Det kan generelt anvendes hulrom av mange forskjellige former, eksempelvis langsgående slisser i de to flater, som kjent fra Metal Box (UK patentskrift 930.339). Statoren og rotoren kan være forsynt med slisser, f.eks. i et antall av seks til tolv, som er anordnet i innbyrdes avstand langs periferiene og forløper i delenes fulle lengde.

Den ene eller begge flater er fortrinnsvis gjenstand for varmeregulering. Fremgangsmåten gjør det mulig å oppnå effektiv oppvarming/avkjøling av materialene.

Såpe-råmaterialet kan inneholde andre rensemidler enn såpe i mengder som kan forstyrre denønskede virkning. Av slike aktive stoffer kan nevnes alkansulfonater, alkoholsulfa- ter, alkylbenzensulfonater, alkylsulfater, isetionater, olefin-sulfater og etoksylerte alkoholer.

Det behandlede såpe-råmateriale ble utformet til stenger under anvendelse av vanlig stanseutstyr. Andre produktformer, f.eks. ekstruderte partikler (nudler) og perler kan fremstilles av samme råmateriale.

Oppfinnelsen er nærmere beskrevet i det etterfølgende under henvisning til de medfølgende tegninger, hvori: Fig. 1 viser et lengdesnitt av en hulromtransportblander av sylindrisk utførelsesform.

Fig. 2 viser et snitt langs linjen II-II i fig. 1.

Fig. 3 viser mønstret av hulrom i anordningen ifølge fig. 1..

Fig. 4, 5 og 7 viser andre hulromsmønstre.

Fig. 6 viser et tverrsnitt av en blander med spor i anordningens innbyrdes motvendte flater. Fig. 8 viser et lengdesnitt av en hulromtransportblander hvor rotoren dannes av yttersylinderen.

Anordninger av ulike utførelsesformer er beskrevet i det etterfølgende.

Det er i fig. 1 vist et lengdesnitt av en hulromtransportblander. Blanderen omfatter en hul, sylindrisk stator 1 og en sylindrisk rotor .2 som er glidbart opplagret for rotasjon i statoren, hvor rotorens og statorens innbyrdes motvendte.sylin-derflater er utstyrt med hver sitt antall parallelle og peri-fertforløpende rader av hulrom, hvor

a) hulrommene i innbyrdes nærmestliggende rader i statoren er perifert forskjøvet, b) hulrommene i innbyrdes nærmestliggende rader i rotoren er perifert forskjøvet, og c) hulromsradene i statoren og rotoren er aksialt forskjø-vet.

Mønstret av hulrom i statoren 1 og rotoren 2 er vist i fig. 3. Statorens hulrom 3 er vist skravert. Overlappingen mellom mønstrene av hulrom 3 og 4 er også vist i fig. 2. Det er anordnet en væskekappe IA for opprettelse av temperaturregulering ved tilførsel av vann for oppvarming eller avkjøling. Rotoren er utstyrt med en innvendig temperaturreguleringskanal 2A.

Materialet som passerer gjennom anordningen, føres vekselvis gjennom hulrommene i de innbyrdes motvendte flater på statoren og rotoren. Hulrommene umiddelbart bak de hulrom som er vist. i snitt, er angitt ved brutte konturlinjer i fig. 1, for å synliggjøre det gjentatte mønster.

Materialstrømmen fordeles mellom innbyrdes tilgrensende hulrom i samme rotor- eller statorflate, grunnet den overlap-pende posisjon av hulrommet i den overforliggende stator-eller rotorflate.

Totalmengden eller hovedmengden av materialstrømmen gjen-nomgår betydelig bearbeiding idet den gjennomløper den skjærspenningssone som oppstår grunnet den innbyrdes forskyvning av stator- og rotorflåtene. Materialet medføres en kortere tid i hvert hulrom under passeringen, hvorved en av materialets has-tighetskomponenter forandres.

Blanderen har en rotasjonsradius av 25,4 mm og innbefatter 36 halvsfæriske hulrom (radius 9 mm) som er anordnet i 6 rader, hver med seks hulrom. Statorens innervegg er utstyrt med seks rader, hver med seks hulrom, for opprettelse av hulromsoverlapping ved innløpet og utløpet. Materialet som skal bearbeides, innføres i anordningen, under drift og ved hjelp av en skrueekstruderer, gjennom en kanal 5 som står i forbindelse med den ringformede spalte mellom rotoren og statoren. Materialet forlater anordningen gjennom en dyse 6. Fig. 4 viser avlange hulrom som er anordnet i et rektangulært mønster og hvor hulrommene har en snittprofil som vist i fig. 2. Disse hulrom er beliggende på linje med hverandre, med lengdeaksen forløpende parallelt med anordningens lengdeakse og materialets bevegelsesretning gjennom anordningen, som er angitt med en pil. Fig. 5 viser et mønster av hulrom av samme dimensjon og profil som vist i fig. 1, 2 og 3. Hulrommene ifølge fig. 5 er anordnet i et rektangulært mønster, hvor hvert hulrom er beliggende i kort avstand fra fire tilgrensende hulrom i samme flate. Dette mønster vil ikke gi samme høye grad av overlapping som mønstret i fig. 3. Sistnevnte mønster som omfatter hulrom som enkeltvis er beliggende i kort avstand fra seks hulrom i samme flate, er således et sekskantmønster. Fig. 6 viser et snitt av en hulromtransportblander, hvor rotoren 7 som er dreibart opplagret i en hul stator 8, har en effektiv lengde av 10 7 mm og en diameter av 2 5,4 mm. Rotoren tr forsynt med fem parallelle spor 9 av halvsirkulær tverr-inittiform (diameter 5 mm) som er jevnt fordelt langs periferi-en og forløper parallelt med rotorens lengdeakse. Statorens 8 sylinderformede innervegg er forsynt med åtte langsgående spor 10 av tilsvarende dimensjoner, som forløper parallelt med dens lengdeakse. Denne utførelsesform innbefatter hulrom som strek-ker seg uten avbrudd i statorens og rotorens lengderetning. Det er anordnet væskekappe. og -ledning for temperaturregulering.

Fig. 7 viser et mønster hvor rotorens hulrom, vist skravert, og statorens hulrom har sin største dimensjon rettvinklet mot materialets bevegelsesretning som er angitt med en pil. Hulrommene er følgelig avlange. Denne utførelsesform gir et lavere trykkfall i langsgående retning, jevnført- med anordninger av lignende utforming hvor ..hulrommene imidlertid ikke er plassert med sin største dimensjon rettvinklet, dvs. perpendi-kulært, mot materialstrømningsretningen. For å oppnå et mins-ket trykkfall, er det nødvendig at hulrommene, i hvert fall i den ene av flatene, er plassert med sin største dimensjon rettvinklet mot materialets gjennomløpsretning.

Hulromtransportblanderen ifølge fig. 8 omfatter en ytter-sylinder 11 som er opplagret for rotasjon om en midtaksel 12. Det er anordnet temperaturreguleringskappe 13 og -ledning, men sistnevnte er ikke vist, fordi midtakselens hulrom er gjengitt i planriss mens rotoren er vist i snitt. Den sentraltliggende stator (diameter 52 mm) innbefatter tre rader 14, hver med tre partielle, dvs. halve, hulrom ved innløpet og utløpet. Rotoren innbefatter fire rader 15, hver med tre hulrom. Statorens og rotorens hulrom er avlange med en total buelengde av 51 mm rettvinklet mot materialstrømningsretningen og med halvsfæriske seksjonsender av 12 mm radius som er innbyrdes forbundet gjennom en halvsirkulær, seksjonert plate med samme radius. Hulrommene er anordnet i mønstret ifølge fig. 7, dvs. med sin største dimensjon rettvinklet mot materialstrømningsretningen. Rotoren drives av en kjedetransmisjon til et utvendig tannhjul 16.

Eksempler på fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er angitt i det nedenstående.

Eksempel 1

Det ble anvendt en blander med hulromsmønster som vist i fig. 3, med en rotorradius av 25,4 mm og med 36 halvsfæriske hulrom (radius 9 mm) som var anordnet i seks rader, hver med seks hulrom. For opprettelse av hulromsoverlapping ved innlø-pet og utløpet var statorens innervegg forsynt med syv rader, hver med seks hulrom.

Det ble tilberedt et overfett talg-/kokos-såpemateriale.

I dette utgangsmateriale ble det tilsatt 2- fenyletanol (1,0%) i en båndblander, for .å belegge nudlene med dette flyktige materiale. Utgangsmaterialet ble oppdelt, og den første halvdel behandlet i hulromtransportekstruderen ved hjelp av en såpeelter, mens den andre' halvdel gjennomgikk vanlig behandling. Såpestykker ble utstanset og "head space"-analysert ved gass-kromatografi. Resultatene viste at det gikk mindre tapt av den flyktige komponent under behandling i hulromtransportblanderen.

Eksempel II

En talg-/kokos- (80/20) såpe méd et glyserolinnhold av 1,25% ble benyttet som utgangsmateriale. Limonen (1,5% av utgangsmaterialet) ble tilsatt en såpeprøve i sponform og behandlet konvensjonelt.

En andre prøve ble blandet med samme mengde limonen og ledet gjennom en anordning som vist i fig. 1, med seks hulrom, med diameter -24 mm, som var beliggende langs en perifer sirkel. Statoren omfatter fire fullstendige hulrom og rotoren tre fullstendige hulrom, med to halvhulrom i hver ende. Såpetempera-turen var 25°C ved innløpet og 35°C ved utløpet, og kjølemedium ble overført til stator og rotor. Materialgjennomgangen fra en såpeelter var 400 g/minutt, og rotoren ble drevet med 35 omdr./- minutt.

"Headspace"-analyse ved anvendelse av gasskromatograf viste at den konvensjonelt behandlede såpe beholdt 60% av den opp-rinnelige parfyme, mens såpen som var tilblandet i overensstem-melse med oppfinnelsen, beholdt 75%.

Claims (6)

1: Fr§mgångsmåé§ I§f tilsetting åv et flyktig matériålé i @fc §åg§ft§iåi§ ffiateriaie, H3? afcfe§£.i§§£i v å åt det såpeholdige materiale og det flyktige materigig såfflffltnfelan» des ved at materialene ledes i forening mellom to tettplasserte,

innbyrdes forskyvbare flater (1, 2; 8, 7; 12, 11) som hver for seg innbefatter et mønster av hulrom (3,4; 9,10; 14,15) som overlappes under flatenes bevegelse, slik at materialet som fremføres mellom flatene, følger en bane som forløper vekselvis gjennom hulrommene i hver av flatene, hvorved hovedmengden av materialet passerer gjennom den skjærspenningssone i materialet,

som oppstår grunnet flatenes innbyrdes forskyvning.

2. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1,

karakterisert ved at de to flater er sylinder-formet.

3. Fremgangsmåte i samsvar méd krav.l eller 2, karakterisert ved at i hvert fall den ene av flatene er forbundet med varmereguleringsmidler (1A,2A; 13).

4. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at hulrommene, i hvert fall i den ene av flatene, er avlange og anordnet med sin største dimensjon rettvinklet mot materialets fremføringsretning.

5. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at den såpeholdige tilberedning har en temperatur av 30- 55°C under behandlingen.

6. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at det flyktige materiale be-står av en parfyme.