中和物の製造方法
【課題】脂肪酸配合液及びアルカリ配合液を中和させる際における中和凝集物の形成を抑制する。
【解決手段】脂肪酸配合液とアルカリ配合液とを接触させた後、それらを混合中和用細孔に流通させて混合すると共に中和させる中和物の製造方法は、脂肪酸配合液とアルカリ配合液との接触から混合中和用細孔への流入までの滞留時間を１秒以下とする。
【解決手段】脂肪酸配合液とアルカリ配合液とを接触させた後、それらを混合中和用細孔に流通させて混合すると共に中和させる中和物の製造方法は、脂肪酸配合液とアルカリ配合液との接触から混合中和用細孔への流入までの滞留時間を１秒以下とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脂肪酸配合液とアルカリ配合液との中和物の製造方法及びそれに用いられる中和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
酸とアルカリとを中和させる技術が種々の分野で応用されている。
【０００３】
特許文献１には、脂肪酸とアルカリとの中和反応によって得られる脂肪酸のアルカリ金属塩を界面活性剤として石鹸等に用いることが開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、汚泥等の懸濁水に凝集剤を添加して中和反応により凝集処理する方法において、凝集反応槽に接続された導入配管に細径配管を設け、その細径配管の直前の移送配管に凝集剤を注入することが開示されている。
【特許文献１】特開２０００−１１９２４３号公報
【特許文献２】特開２００４−１６０３５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、脂肪酸配合液及びアルカリ配合液を中和させる際における中和凝集物の形成を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の中和物の製造方法は、脂肪酸配合液とアルカリ配合液とを接触させた後、それらを混合中和用細孔に流通させて混合すると共に中和させるものであって、
脂肪酸配合液とアルカリ配合液との接触からそれらの混合中和用細孔への流入までの滞留時間を１秒以下とする。
【０００７】
本発明の中和装置は、脂肪酸配合液とアルカリ配合液との中和物の製造に用いられるものであって、
装置内に、
脂肪酸配合液を供給するための脂肪酸供給路と、
上記脂肪酸供給路とは独立して設けられた、アルカリ配合液を供給するためのアルカリ供給路と、
上記脂肪酸供給路及び上記アルカリ供給路のそれぞれが連通するように設けられた、該脂肪酸供給路からの脂肪酸配合液と該アルカリ供給路からのアルカリ配合液とを接触させるための液滞留室と、
上記液滞留室から連続して設けられた、脂肪酸配合液及びアルカリ配合液を流通させて混合すると共に中和させるための混合中和用細孔と、
が形成されている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、脂肪酸配合液とアルカリ配合液との接触からそれらの混合中和用細孔への流入までの滞留時間を１秒以下と非常に短くすることにより、混合中和用細孔の手前において、脂肪酸配合液とアルカリ配合液との中和物が成長して中和凝集物が形成されるのを抑制することができ、その結果、中和凝集物による中和装置流路の圧力損失の増大を抑制したり、混合中和用細孔が中和凝集物によって閉塞されるのを回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。
【００１０】
（中和工程設備システム）
図１は、実施形態に係る中和工程設備システムＳを示す。
【００１１】
この中和工程設備システムＳは、中和装置１０の液供給側に脂肪酸貯槽２０から延びる脂肪酸供給管２１が接続されていると共に、それとは独立してアルカリ貯槽３０から延びるアルカリ供給管３１が接続され、また、中和装置１０の液排出側に接続された中和物回収管４１が回収槽４０まで延びている。なお、脂肪酸供給管２１及びアルカリ供給管３１のそれぞれには、図示しないポンプ、圧力ゲージ、及び開閉弁等が介設されている。また、この中和工程設備システムＳには、これらのポンプ等を制御する図示しない制御部が設けられている。
【００１２】
図２は、中和装置１０の一例を示す。
【００１３】
この中和装置１０は、装置本体を構成するハウジング部材１１を備えている。
【００１４】
ハウジング部材１１は、ステンレス等により円柱状に形成されており、また、内部に円柱状空間のブロック収容部１２が形成されている。ハウジング部材１１は、温調機能を備えていることが好ましい。ハウジング部材１１は、例えば、長さが２０〜４００ｍｍ、及び内径が１５〜５００ｍｍにそれぞれ形成されている。ブロック収容部１２は、例えば、長さが１０〜３９０ｍｍ、及び内径が１５〜５００ｍｍにそれぞれ形成されている。
【００１５】
ハウジング部材１１のブロック収容部１２には、各々、ステンレス等により円盤状に形成された複数のブロック部材１３ａ，１３ｂが液排出側から重ねて詰めるように収容されている。複数のブロック部材１３ａ，１３ｂのそれぞれは、外径がブロック収容部１２の内径と同一であり、厚さが例えば２〜２０ｍｍに形成されている。
【００１６】
複数のブロック部材１３ａ，１３ｂは、一対で１ユニットが構成されている。複数のブロック部材１３ａ，１３ｂのそれぞれには複数の混合中和用細孔１４が形成されており、１ユニットを構成する一対のブロック部材１３ａ，１３ｂは、混合中和用細孔１４の配設パターンが相互に相異している。従って、複数のブロック部材１３ａ，１３ｂは、混合中和用細孔１４の配設パターンが異なるものが交互に設けられている。ブロック部材１３ａ，１３ｂのユニット数は例えば１〜５０ユニット、従って、ブロック部材１３ａ，１３ｂの枚数は例えば２〜１００枚である。
【００１７】
一対のブロック部材１３ａ，１３ｂのうち一方の第１ブロック部材１３ａには、図３に示すように、正方配置となるように混合中和用細孔１４が４つ配設されている。他方の第２ブロック部材１３ｂには、図３に示すように、混合中和用細孔１４が十字配置となるように５つ配設されている。そして、これらが図示しない位置決め部によって位置決めされて重ね合わせられると、第１ブロック部材１３ａの各混合中和用細孔１４と第２ブロック部材１３ｂの３つの混合中和用細孔１４とが連通することとなる。
【００１８】
複数の混合中和用細孔１４のそれぞれは、図４に示すように、円錐台の上面間を円柱で連結したような杵型形状に形成されている。混合中和用細孔１４は、例えば、最大孔径ｄ１が１〜５０ｍｍ、最小孔径ｄ２が０．５〜５ｍｍ、最小孔径部分の長さｌが０〜１０ｍｍに形成されている。
【００１９】
以上の構成により、第１ブロック部材１３ａの４つの混合中和用細孔１４のそれぞれに流入した流体は、図５に示すように、そこの最小孔径部分で縮流された後、第２ブロック部材１３ｂの３つの混合中和用細孔１４に分割されて流入し、そして、その第２ブロック部材１３ｂの３つの混合中和用細孔１４のそれぞれでは、第１ブロック部材１３ａの他の混合中和用細孔１４から流入した流体と合流して最小孔径部分で縮流された後、次のユニットの第１ブロック部材１３ａの２つ又は４つの混合中和用細孔１４に分割されて流入し、同様の動作がブロック部材１３ａ，１３ｂのユニット数だけ繰り返され、縮流と分割とを繰り返して圧力変化を受けながら流動することとなる。そして、流体に酸及びアルカリが含まれていれば、それらが混合されると共に中和反応を起こすこととなる。
【００２０】
ハウジング部材１１のブロック収容部１２には、複数のブロック部材１３ａ，１３ｂが収容された部分の液供給側にステンレス等により環状に形成されたスペーサ部材１５が嵌め入れられている。そして、これにより複数のブロック部材１３ａ，１３ｂが固定され、複数のブロックの液供給側に内部空間１６が形成されている。スペーサ部材１５は、外径がブロック収容部１２の内径と同一であり、例えば、内径が１５〜５００ｍｍ、及び厚さが２〜２０ｍｍにそれぞれ形成されている。
【００２１】
ハウジング部材１１には、液供給側の端面中央に上記の内部空間１６に連通した脂肪酸供給孔１１ａ（脂肪酸供給路）が形成されており、その脂肪酸供給孔１１ａに脂肪酸供給管２１が接続されている。脂肪酸供給孔１１ａは、孔径が例えば５〜５００ｍｍに形成されている。
【００２２】
ハウジング部材１１には、側面の液供給側に上記の内部空間１６に連通したアルカリ供給孔１１ｂ（アルカリ供給路）が形成されており、そのアルカリ供給孔１１ｂにアルカリ供給管３１が接続されている。アルカリ供給孔１１ｂは、孔径が例えば２〜１００ｍｍに形成されている。アルカリ供給孔１１ｂは、孔中心位置から内部空間１６の内壁を構成する第１ブロック部材１３ａ，１３ｂの面までの距離Ｌ、従って、混合中和用細孔１４の流入口までの距離が１〜１００ｍｍとなる位置に設けられていることが好ましく、それが１〜２０ｍｍとなる位置に設けられていることがより好ましく、それが１〜１０ｍｍとなる位置に設けられていることが更に好ましい。
【００２３】
図２に示すようにアルカリ供給孔１１ｂにはアルカリ液の出口が内部空間１６の中央部になるように導管１７が設けられていることが好ましい。また、ブロック収容部１２の内径が大きな中和装置１０の場合、具体的には、例えば内径が３０ｍｍ以上のものの場合には、脂肪酸配合液とアルカリ配合液をより均一に混合する観点から、アルカリ液の出口を複数設けることが好ましい。
【００２４】
従って、ハウジング部材１１の内部空間１６は、脂肪酸供給孔１１ａ及びアルカリ供給孔１１ｂのそれぞれが連通し、且つ混合中和用細孔１４へと連続する液滞留室を構成している。
【００２５】
ハウジング部材１１には、液排出側の端面中央に中和物回収孔１１ｃが形成されており、その中和物回収孔１１ｃに中和物回収管４１が接続されている。
【００２６】
脂肪酸貯槽２０及びアルカリ貯槽３０のそれぞれは、密閉式タンクで構成されており、槽下部に脂肪酸供給管２１或いはアルカリ供給管３１が接続されている。これらの脂肪酸貯槽２０及びアルカリ貯槽３０は、攪拌機能及び温調機能を備えていることが好ましい。
【００２７】
回収槽４０は、密閉式タンクで構成されており、上部に中和物回収管４１が接続されている。
【００２８】
脂肪酸供給管２１、アルカリ供給管３１、及び中和物回収管４１のそれぞれは、熱可塑性樹脂や金属等で形成された管で構成されている。
【００２９】
なお、本実施形態では、混合中和用細孔１４が４つ形成されたブロック部材１３ａ，１３ｂと５つ形成されたブロック部材１３ａ，１３ｂとで１ユニットを構成するものとしたが、特にこれに限定されるものではなく、さらに多くの混合中和用細孔が形成されたものであってもよい。
【００３０】
また、本実施形態では、ハウジング部材１１にブロック部材１３ａ，１３ｂ及びスペーサ部材１５が収容された構成の中和装置１０としたが、特にこれに限定されるものではなく、装置内に、脂肪酸供給路、アルカリ供給路、液滞留室、及び混合中和用細孔１４が形成されたものであれば、他の構成のものであってもよい。
【００３１】
（中和方法）
次に、上記中和工程設備システムＳを用いた中和物の製造方法について説明する。
【００３２】
この中和物の製造方法では、脂肪酸配合液とアルカリ配合液との接触からそれらの混合中和用細孔１４への流入までの滞留時間を１秒以下とすることが好ましく、０．４秒以下とすることがより好ましく、０．２秒以下とすることが特に好ましい。
【００３３】
このようにすれば、混合中和用細孔１４の手前において、脂肪酸配合液とアルカリ配合液との中和物が成長して中和凝集物が形成されるのを抑制することができ、その結果、中和凝集物による中和装置流路の圧力損失の増大を抑制したり、混合中和用細孔１４が中和凝集物によって閉塞されるのを回避することができる。
【００３４】
具体的には、まず、脂肪酸貯槽２０に脂肪酸配合液を、及びアルカリ貯槽３０にアルカリ配合液をそれぞれ仕込む。
【００３５】
このとき、脂肪酸配合液に含まれる脂肪酸としては、例えば、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘニン酸、パーム核脂肪酸、ヤシ油脂肪酸、牛脂脂肪酸、純粋脂肪酸等が挙げられる。これらのうち炭素数が１０〜２４である脂肪酸について上記効果が有効であり、炭素数が１２〜２２である脂肪酸が更に有効で有り、炭素数が１２〜２０である脂肪酸が特に有効で有る。脂肪酸として、単一種のみを含めてもよく、また、複数種を含めてもよい。脂肪酸の濃度については、粘度と生産性の観点から５〜８０質量％が好ましく、２０〜７０質量％が更に好ましく、３０〜６０質量％が特に好ましい。
【００３６】
脂肪酸配合液には、その他に溶媒、ソルビトールなどの清涼剤、保湿剤、酸化防止剤、電解質、界面活性剤等を含有させてもよい。
【００３７】
溶媒としては、例えば、水、グリセリン、グリコール等が挙げられる。溶媒として、単一種のみを用いてもよく、また、複数種を混合して用いてもよい。
【００３８】
脂肪酸貯槽２０では、例えば、脂肪酸配合液を４０〜９０℃に調温する。
【００３９】
アルカリ配合液として、アルカリを水に溶解させたものを用いる。
【００４０】
アルカリとしては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アミン化合物等が挙げられる。これらのうち水酸化カリウムについて上記効果が特に有効である。アルカリとして、単一種のみを含めてもよく、また、複数種を含めてもよい。アルカリの濃度については、例えば５〜５０質量％が好ましい。
【００４１】
水としては、例えば、イオン交換水、精製水等が挙げられる。
【００４２】
アルカリ配合液には、その他にポリオール、電解質、界面活性剤、キレート剤等を含有させてもよい。
【００４３】
アルカリ貯槽３０では、例えば、アルカリ配合液を４０〜９０℃に調温する。
【００４４】
次に、中和装置１０に対して、脂肪酸貯槽２０から脂肪酸供給管２１を介して脂肪酸配合液を供給すると共に、アルカリ貯槽３０からアルカリ供給管３１を介してアルカリ配合液を供給する。
【００４５】
このとき、脂肪酸配合液及びアルカリ配合液の総流量の設定により、脂肪酸配合液とアルカリ配合液との接触からそれらの混合中和用細孔１４への流入までの滞留時間Ｔを１秒以下に制御する。つまり、液滞留室たる内部空間１６で脂肪酸配合液とアルカリ配合液とが接触するが、アルカリ供給孔１１ｂ出口の孔中心位置を液接触点として、そこよりも下流側の部分における内部空間容量に対する液体量を制御することにより、脂肪酸配合液とアルカリ配合液との接触からそれらの混合中和用細孔１４への流入までの滞留時間を制御する。
【００４６】
具体的には、アルカリ供給孔１１ｂの孔中心位置よりも下流側の内部空間１６の部分の容積をこの総流量で除すことにより算出することができる。
【００４７】
脂肪酸配合液に対するアルカリ配合液の質量割合については、例えば、アルカリ配合液／脂肪酸配合液＝１／５０〜１０／１とする。
【００４８】
中和装置１０における温調については、例えば４０〜９０℃に設定する。
【００４９】
内部空間１６で接触した脂肪酸配合液及びアルカリ配合液は、第１ブロック部材１３ａの４つの混合中和用細孔１４のそれぞれに流入し、そこの最小孔径部分で縮流された後、第２ブロック部材１３ｂの３つの混合中和用細孔１４に分割されて流入し、そして、その第２ブロック部材１３ｂの３つの混合中和用細孔１４のそれぞれで、第１ブロック部材１３ａの他の混合中和用細孔１４から流入したものと合流して最小孔径部分で縮流された後、次のユニットの第１ブロック部材１３ａの２つ又は４つの混合中和用細孔１４に分割されて流入し、同様の動作がブロック部材１３ａ，１３ｂのユニット数だけ繰り返され、縮流と分割とを繰り返して圧力変化を受けながら流動し、そして、混合されると共に中和反応を起こす。
【００５０】
混合されて中和した中和物は、中和物回収孔１１ｃから中和物回収管４１を介して回収槽４０に回収される。
【００５１】
製造回収された中和物からは、例えば、抗菌剤、香料、顔料、染料、油剤、その他の低刺激化剤等の添加剤が配合されて石鹸等が製造される。
【実施例】
【００５２】
（中和工程設備システム）
以下のシステム１及び２を用いて試験評価を行った。
【００５３】
＜システム１＞
図６は、システム１の構成を示す。なお、上記実施形態と同一名称の部分については上記実施形態と同一符号で示す。
【００５４】
このシステム１は、上記実施形態と同様に、ブロック収容部に４ユニットのブロック部材を収容すると共に環状のスペーサ部材を収容して内部空間（液滞留室）を形成した中和装置１０（株式会社フジキン社製 商品名：分散君２５Ｄ、最小孔径１ｍｍ、４穴と５穴で１ユニット）に対し、その液供給側の脂肪酸供給孔及びアルカリ供給孔に脂肪酸供給管２１及びアルカリ供給管３１をそれぞれ接続する一方、液排出側の中和物回収孔に中和物回収管４１を接続したものである。アルカリ供給孔の孔中心位置（液接触位置）から混合中和用細孔の流入口位置までの距離Ｌは５ｍｍであり、アルカリ供給孔の孔中心位置よりもブロック部材側の内部空間の部分の容積は３．２ｍＬである。なお、各配管の内径は２８．４ｍｍである。
【００５５】
＜システム２＞
図７は、システム２の構成を示す。なお、上記実施形態と同一名称の部分については上記実施形態と同一符号で示す。
【００５６】
このシステム２は、ブロック収容部に１ユニットのブロック部材を収容した中和装置１０（株式会社フジキン社製 商品名：分散君２５Ｄ、最小孔径１ｍｍ、１２穴と１３穴で１ユニット）に対し、その液供給側の脂肪酸供給孔及びアルカリ供給孔に反応液供給管５１及びアルカリ供給管３１をそれぞれ接続する一方、液排出側の中和物回収孔に反応液排出管５２を接続したものである。アルカリ供給孔の孔中心位置（液接触位置）から混合中和用細孔の流入口位置までの距離Ｌは５ｍｍであり、アルカリ供給孔の孔中心位置よりもブロック部材側の内部空間の部分の容積は３．２ｍＬである。なお、各配管の内径は２８．４ｍｍである。
【００５７】
このシステム２では、反応液排出管５２が脂肪酸貯槽２０に接続されており、従って、反応液が、脂肪酸貯槽２０、反応液供給管５１、中和装置１０、及び反応液排出管５２を順に循環し、そして、中和装置１０において、反応液にアルカリ配合液が供給されるように構成されている。
【００５８】
＜システム３＞
図８は、システム３の構成を示す。なお、上記実施形態と同一名称の部分については上記実施形態と同一符号で示す。
【００５９】
このシステム３は、ブロック収容部に５ユニットのブロック部材を収容した中和装置１０（株式会社フジキン社製 商品名：分散君２５Ｄ、最小孔径１ｍｍ、４穴と５穴で１ユニット）に対し、その液供給側に脂肪酸供給管２１及びアルカリ供給管３１のそれぞれが結合した混合液供給管６１を接続する一方、液排出側の中和物排出孔に中和物回収管４１を接続したものである。脂肪酸供給管２１及びアルカリ供給管３１の混合液供中和物給管６１への結合位置（液接触位置）から中和装置１０の流入口位置までの距離Ｌは３００ｍｍであり、その間の容積は１９０ｍＬである。なお、各配管の内径は２８．４ｍｍである。
【００６０】
（試験評価方法）
以下の実施例１〜４、並びに比較例１及び２のそれぞれの条件で脂肪酸配合液及びアルカリ配合液を中和装置に供給し、それら混合性について、回収槽４０入口における中和物の電気伝導度Ｓ/ｍ（ここにＳはジーメンスである）を５分間測定し、波形の振れの偏差で評価した。電気伝導度の測定には（株）堀場製作所製、導電率計ＥＳ−５１を用いた。
【００６１】
また、中和物中の中和凝集物量を目視で評価した。
【００６２】
＜実施例１＞
上記システム１を用い、中和装置に対し、総流量が１．６Ｌ／ｍｉｎとなるように脂肪酸配合液及びアルカリ配合液を供給した。
【００６３】
このとき、滞留時間Ｔは０．１２秒と算出される。電気伝導度の偏差は０．０４（Ｓ／ｍ）であった。
【００６４】
脂肪酸配合液としては、表１の割合で混合したものを用い、液温を７０℃とした。
【００６５】
アルカリ配合液としては、表１の割合で混合したものを用い、液温を７０℃とした。
【００６６】
中和装置に供給する脂肪酸配合液に対するアルカリ配合液の質量割合については、アルカリ配合液／脂肪酸配合液＝１／２とした。
【００６７】
【表１】
【００６８】
＜実施例２＞
上記システム１を用い、中和装置に対し、総流量が２．２Ｌ／ｍｉｎとなるように脂肪酸配合液及びアルカリ配合液を供給した。その他の条件は実施例１と同一である。
【００６９】
このとき、実施例１と同様にして滞留時間Ｔは０．０９秒と算出される。電気伝導度の偏差は０．０９（Ｓ／ｍ）であった。
【００７０】
＜実施例３＞
上記システム１を用い、中和装置に対し、総流量が０．８Ｌ／ｍｉｎとなるように脂肪酸配合液及びアルカリ配合液を供給した。その他の条件は実施例１と同一である。
【００７１】
このとき、実施例１と同様にして滞留時間Ｔは０．２４秒と算出される。電気伝導度の偏差は０．５１（Ｓ／ｍ）であった。
【００７２】
＜実施例４＞
上記システム１を用い、中和装置に対し、総流量が１．０Ｌ／ｍｉｎとなるように脂肪酸配合液及びアルカリ配合液を供給した。その他の条件は実施例１と同一である。
【００７３】
このとき、実施例１と同様にして滞留時間Ｔは０．１９秒と算出される。電気伝導度の偏差は０．３１（Ｓ／ｍ）であった。
【００７４】
＜実施例５＞
上記システム２を用いた。脂肪酸貯槽に表１の割合で混合した脂肪酸配合液５０Ｋｇを仕込み、液温を７０℃とした。またアルカリ貯槽に表１の割合で混合したアルカリ配合液３０Ｋｇを仕込み、液温を７０℃とした。
【００７５】
中和装置に対し、総流量が７．５Ｌ／ｍｉｎとなるように脂肪酸配合液及びアルカリ配合液を供給した。中和装置に供給する脂肪酸配合液に対するアルカリ配合液の質量割合については、アルカリ配合液／脂肪酸配合液＝１／１０とした。このとき、滞留時間Ｔは０．０３秒と算出される。
【００７６】
中和運転開始から５２分後、アルカリ貯槽中のアルカリ配合液量がゼロになった時点で運転を終了した。
【００７７】
中和物を採取し中和凝集物の有無を目視で行った。凝集物は全く認められなかった。
【００７８】
＜実施例６＞
上記システム２を用い、中和装置に対し、総流量が２９．５Ｌ／ｍｉｎとなるように脂肪酸配合液及びアルカリ配合液を供給し、中和装置に供給する脂肪酸配合液に対するアルカリ配合液の質量割合については、アルカリ配合液／脂肪酸配合液＝１／３０とした。その他の条件は実施例５と同一である。このとき、滞留時間Ｔは０．０１秒と算出される。
【００７９】
中和運転開始から３９分後、アルカリ貯槽中のアルカリ配合液量がゼロになった時点で運転を終了した。
【００８０】
中和物を採取し中和凝集物の有無を目視で行った。凝集物は全く認められなかった。
【００８１】
＜比較例１＞
上記システム３を用い、混合液供給管に対し、総流量が２．２Ｌ／ｍｉｎとなるように脂肪酸配合液及びアルカリ配合液を供給した。その他の条件は実施例１と同一である。
【００８２】
このとき、脂肪酸供給管及びアルカリ供給管の混合液供給管への結合位置から中和装置の流入口位置までの間の滞留時間Ｔは５．２秒と算出される。電気伝導度の偏差は測定できなかった。運転中、中和装置の圧力損失の増加と減少が繰返しおこり安定した運転はできなかった。圧力損失の増加と減少は中和凝集物による中和装置流路の閉塞と解除によると考えられた。
【００８３】
＜比較例２＞
上記システム３を用い、混合液供給管に対し、総流量が３．１Ｌ／ｍｉｎとなるように脂肪酸配合液及びアルカリ配合液を供給した。その他の条件は実施例１と同一である。
【００８４】
このとき、比較例２と同様にして滞留時間は３．７秒と算出される。電気伝導度の偏差は測定できなかった。運転中、中和装置の圧力損失の増加と減少が繰返しおこり安定した運転はできなかった。圧力損失の増加と減少は中和凝集物による中和装置流路の閉塞と解除によると考えられた。
【００８５】
（試験評価結果）
表２は、試験評価結果を示す。
【００８６】
【表２】
【００８７】
表２によれば、脂肪酸配合液とアルカリ配合液との接触からそれらの混合中和用細孔への流入までの滞留時間が０．１２秒、０．０９秒、０．２４秒、０．１９秒、０．０３秒、及び０．０１秒である実施例１〜６は、滞留時間が５．２秒及び３．７秒である比較例１及び２に比べて、混合性が優れることが分かる。さらに実施例１〜６では安定した運転を行うことができた。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明は、脂肪酸配合液とアルカリ配合液との中和物の製造方法及びそれに用いられる中和装置について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】中和工程設備システムの構成を示す図である。
【図２】中和装置の縦断面図である。
【図３】ブロック部材の斜視図である。
【図４】混合中和用細孔を示す斜視図である。
【図５】流体の流動を示す説明図である。
【図６】システム１の構成を示す図である。
【図７】システム２の構成を示す図である。
【図８】システム３の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００９０】
Ｓ 中和工程設備システム
１０ 中和装置
１１ ハウジング部材
１１ａ 脂肪酸供給孔（脂肪酸供給路）
１１ｂ アルカリ供給孔（アルカリ供給路）
１２ ブロック収容部
１３ａ，１３ｂ （第１，第２）ブロック部材
１４ 混合中和用細孔
１５ スペーサ部材
１６ 内部空間
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脂肪酸配合液とアルカリ配合液との中和物の製造方法及びそれに用いられる中和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
酸とアルカリとを中和させる技術が種々の分野で応用されている。
【０００３】
特許文献１には、脂肪酸とアルカリとの中和反応によって得られる脂肪酸のアルカリ金属塩を界面活性剤として石鹸等に用いることが開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、汚泥等の懸濁水に凝集剤を添加して中和反応により凝集処理する方法において、凝集反応槽に接続された導入配管に細径配管を設け、その細径配管の直前の移送配管に凝集剤を注入することが開示されている。
【特許文献１】特開２０００−１１９２４３号公報
【特許文献２】特開２００４−１６０３５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、脂肪酸配合液及びアルカリ配合液を中和させる際における中和凝集物の形成を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の中和物の製造方法は、脂肪酸配合液とアルカリ配合液とを接触させた後、それらを混合中和用細孔に流通させて混合すると共に中和させるものであって、
脂肪酸配合液とアルカリ配合液との接触からそれらの混合中和用細孔への流入までの滞留時間を１秒以下とする。
【０００７】
本発明の中和装置は、脂肪酸配合液とアルカリ配合液との中和物の製造に用いられるものであって、
装置内に、
脂肪酸配合液を供給するための脂肪酸供給路と、
上記脂肪酸供給路とは独立して設けられた、アルカリ配合液を供給するためのアルカリ供給路と、
上記脂肪酸供給路及び上記アルカリ供給路のそれぞれが連通するように設けられた、該脂肪酸供給路からの脂肪酸配合液と該アルカリ供給路からのアルカリ配合液とを接触させるための液滞留室と、
上記液滞留室から連続して設けられた、脂肪酸配合液及びアルカリ配合液を流通させて混合すると共に中和させるための混合中和用細孔と、
が形成されている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、脂肪酸配合液とアルカリ配合液との接触からそれらの混合中和用細孔への流入までの滞留時間を１秒以下と非常に短くすることにより、混合中和用細孔の手前において、脂肪酸配合液とアルカリ配合液との中和物が成長して中和凝集物が形成されるのを抑制することができ、その結果、中和凝集物による中和装置流路の圧力損失の増大を抑制したり、混合中和用細孔が中和凝集物によって閉塞されるのを回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。
【００１０】
（中和工程設備システム）
図１は、実施形態に係る中和工程設備システムＳを示す。
【００１１】
この中和工程設備システムＳは、中和装置１０の液供給側に脂肪酸貯槽２０から延びる脂肪酸供給管２１が接続されていると共に、それとは独立してアルカリ貯槽３０から延びるアルカリ供給管３１が接続され、また、中和装置１０の液排出側に接続された中和物回収管４１が回収槽４０まで延びている。なお、脂肪酸供給管２１及びアルカリ供給管３１のそれぞれには、図示しないポンプ、圧力ゲージ、及び開閉弁等が介設されている。また、この中和工程設備システムＳには、これらのポンプ等を制御する図示しない制御部が設けられている。
【００１２】
図２は、中和装置１０の一例を示す。
【００１３】
この中和装置１０は、装置本体を構成するハウジング部材１１を備えている。
【００１４】
ハウジング部材１１は、ステンレス等により円柱状に形成されており、また、内部に円柱状空間のブロック収容部１２が形成されている。ハウジング部材１１は、温調機能を備えていることが好ましい。ハウジング部材１１は、例えば、長さが２０〜４００ｍｍ、及び内径が１５〜５００ｍｍにそれぞれ形成されている。ブロック収容部１２は、例えば、長さが１０〜３９０ｍｍ、及び内径が１５〜５００ｍｍにそれぞれ形成されている。
【００１５】
ハウジング部材１１のブロック収容部１２には、各々、ステンレス等により円盤状に形成された複数のブロック部材１３ａ，１３ｂが液排出側から重ねて詰めるように収容されている。複数のブロック部材１３ａ，１３ｂのそれぞれは、外径がブロック収容部１２の内径と同一であり、厚さが例えば２〜２０ｍｍに形成されている。
【００１６】
複数のブロック部材１３ａ，１３ｂは、一対で１ユニットが構成されている。複数のブロック部材１３ａ，１３ｂのそれぞれには複数の混合中和用細孔１４が形成されており、１ユニットを構成する一対のブロック部材１３ａ，１３ｂは、混合中和用細孔１４の配設パターンが相互に相異している。従って、複数のブロック部材１３ａ，１３ｂは、混合中和用細孔１４の配設パターンが異なるものが交互に設けられている。ブロック部材１３ａ，１３ｂのユニット数は例えば１〜５０ユニット、従って、ブロック部材１３ａ，１３ｂの枚数は例えば２〜１００枚である。
【００１７】
一対のブロック部材１３ａ，１３ｂのうち一方の第１ブロック部材１３ａには、図３に示すように、正方配置となるように混合中和用細孔１４が４つ配設されている。他方の第２ブロック部材１３ｂには、図３に示すように、混合中和用細孔１４が十字配置となるように５つ配設されている。そして、これらが図示しない位置決め部によって位置決めされて重ね合わせられると、第１ブロック部材１３ａの各混合中和用細孔１４と第２ブロック部材１３ｂの３つの混合中和用細孔１４とが連通することとなる。
【００１８】
複数の混合中和用細孔１４のそれぞれは、図４に示すように、円錐台の上面間を円柱で連結したような杵型形状に形成されている。混合中和用細孔１４は、例えば、最大孔径ｄ１が１〜５０ｍｍ、最小孔径ｄ２が０．５〜５ｍｍ、最小孔径部分の長さｌが０〜１０ｍｍに形成されている。
【００１９】
以上の構成により、第１ブロック部材１３ａの４つの混合中和用細孔１４のそれぞれに流入した流体は、図５に示すように、そこの最小孔径部分で縮流された後、第２ブロック部材１３ｂの３つの混合中和用細孔１４に分割されて流入し、そして、その第２ブロック部材１３ｂの３つの混合中和用細孔１４のそれぞれでは、第１ブロック部材１３ａの他の混合中和用細孔１４から流入した流体と合流して最小孔径部分で縮流された後、次のユニットの第１ブロック部材１３ａの２つ又は４つの混合中和用細孔１４に分割されて流入し、同様の動作がブロック部材１３ａ，１３ｂのユニット数だけ繰り返され、縮流と分割とを繰り返して圧力変化を受けながら流動することとなる。そして、流体に酸及びアルカリが含まれていれば、それらが混合されると共に中和反応を起こすこととなる。
【００２０】
ハウジング部材１１のブロック収容部１２には、複数のブロック部材１３ａ，１３ｂが収容された部分の液供給側にステンレス等により環状に形成されたスペーサ部材１５が嵌め入れられている。そして、これにより複数のブロック部材１３ａ，１３ｂが固定され、複数のブロックの液供給側に内部空間１６が形成されている。スペーサ部材１５は、外径がブロック収容部１２の内径と同一であり、例えば、内径が１５〜５００ｍｍ、及び厚さが２〜２０ｍｍにそれぞれ形成されている。
【００２１】
ハウジング部材１１には、液供給側の端面中央に上記の内部空間１６に連通した脂肪酸供給孔１１ａ（脂肪酸供給路）が形成されており、その脂肪酸供給孔１１ａに脂肪酸供給管２１が接続されている。脂肪酸供給孔１１ａは、孔径が例えば５〜５００ｍｍに形成されている。
【００２２】
ハウジング部材１１には、側面の液供給側に上記の内部空間１６に連通したアルカリ供給孔１１ｂ（アルカリ供給路）が形成されており、そのアルカリ供給孔１１ｂにアルカリ供給管３１が接続されている。アルカリ供給孔１１ｂは、孔径が例えば２〜１００ｍｍに形成されている。アルカリ供給孔１１ｂは、孔中心位置から内部空間１６の内壁を構成する第１ブロック部材１３ａ，１３ｂの面までの距離Ｌ、従って、混合中和用細孔１４の流入口までの距離が１〜１００ｍｍとなる位置に設けられていることが好ましく、それが１〜２０ｍｍとなる位置に設けられていることがより好ましく、それが１〜１０ｍｍとなる位置に設けられていることが更に好ましい。
【００２３】
図２に示すようにアルカリ供給孔１１ｂにはアルカリ液の出口が内部空間１６の中央部になるように導管１７が設けられていることが好ましい。また、ブロック収容部１２の内径が大きな中和装置１０の場合、具体的には、例えば内径が３０ｍｍ以上のものの場合には、脂肪酸配合液とアルカリ配合液をより均一に混合する観点から、アルカリ液の出口を複数設けることが好ましい。
【００２４】
従って、ハウジング部材１１の内部空間１６は、脂肪酸供給孔１１ａ及びアルカリ供給孔１１ｂのそれぞれが連通し、且つ混合中和用細孔１４へと連続する液滞留室を構成している。
【００２５】
ハウジング部材１１には、液排出側の端面中央に中和物回収孔１１ｃが形成されており、その中和物回収孔１１ｃに中和物回収管４１が接続されている。
【００２６】
脂肪酸貯槽２０及びアルカリ貯槽３０のそれぞれは、密閉式タンクで構成されており、槽下部に脂肪酸供給管２１或いはアルカリ供給管３１が接続されている。これらの脂肪酸貯槽２０及びアルカリ貯槽３０は、攪拌機能及び温調機能を備えていることが好ましい。
【００２７】
回収槽４０は、密閉式タンクで構成されており、上部に中和物回収管４１が接続されている。
【００２８】
脂肪酸供給管２１、アルカリ供給管３１、及び中和物回収管４１のそれぞれは、熱可塑性樹脂や金属等で形成された管で構成されている。
【００２９】
なお、本実施形態では、混合中和用細孔１４が４つ形成されたブロック部材１３ａ，１３ｂと５つ形成されたブロック部材１３ａ，１３ｂとで１ユニットを構成するものとしたが、特にこれに限定されるものではなく、さらに多くの混合中和用細孔が形成されたものであってもよい。
【００３０】
また、本実施形態では、ハウジング部材１１にブロック部材１３ａ，１３ｂ及びスペーサ部材１５が収容された構成の中和装置１０としたが、特にこれに限定されるものではなく、装置内に、脂肪酸供給路、アルカリ供給路、液滞留室、及び混合中和用細孔１４が形成されたものであれば、他の構成のものであってもよい。
【００３１】
（中和方法）
次に、上記中和工程設備システムＳを用いた中和物の製造方法について説明する。
【００３２】
この中和物の製造方法では、脂肪酸配合液とアルカリ配合液との接触からそれらの混合中和用細孔１４への流入までの滞留時間を１秒以下とすることが好ましく、０．４秒以下とすることがより好ましく、０．２秒以下とすることが特に好ましい。
【００３３】
このようにすれば、混合中和用細孔１４の手前において、脂肪酸配合液とアルカリ配合液との中和物が成長して中和凝集物が形成されるのを抑制することができ、その結果、中和凝集物による中和装置流路の圧力損失の増大を抑制したり、混合中和用細孔１４が中和凝集物によって閉塞されるのを回避することができる。
【００３４】
具体的には、まず、脂肪酸貯槽２０に脂肪酸配合液を、及びアルカリ貯槽３０にアルカリ配合液をそれぞれ仕込む。
【００３５】
このとき、脂肪酸配合液に含まれる脂肪酸としては、例えば、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘニン酸、パーム核脂肪酸、ヤシ油脂肪酸、牛脂脂肪酸、純粋脂肪酸等が挙げられる。これらのうち炭素数が１０〜２４である脂肪酸について上記効果が有効であり、炭素数が１２〜２２である脂肪酸が更に有効で有り、炭素数が１２〜２０である脂肪酸が特に有効で有る。脂肪酸として、単一種のみを含めてもよく、また、複数種を含めてもよい。脂肪酸の濃度については、粘度と生産性の観点から５〜８０質量％が好ましく、２０〜７０質量％が更に好ましく、３０〜６０質量％が特に好ましい。
【００３６】
脂肪酸配合液には、その他に溶媒、ソルビトールなどの清涼剤、保湿剤、酸化防止剤、電解質、界面活性剤等を含有させてもよい。
【００３７】
溶媒としては、例えば、水、グリセリン、グリコール等が挙げられる。溶媒として、単一種のみを用いてもよく、また、複数種を混合して用いてもよい。
【００３８】
脂肪酸貯槽２０では、例えば、脂肪酸配合液を４０〜９０℃に調温する。
【００３９】
アルカリ配合液として、アルカリを水に溶解させたものを用いる。
【００４０】
アルカリとしては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アミン化合物等が挙げられる。これらのうち水酸化カリウムについて上記効果が特に有効である。アルカリとして、単一種のみを含めてもよく、また、複数種を含めてもよい。アルカリの濃度については、例えば５〜５０質量％が好ましい。
【００４１】
水としては、例えば、イオン交換水、精製水等が挙げられる。
【００４２】
アルカリ配合液には、その他にポリオール、電解質、界面活性剤、キレート剤等を含有させてもよい。
【００４３】
アルカリ貯槽３０では、例えば、アルカリ配合液を４０〜９０℃に調温する。
【００４４】
次に、中和装置１０に対して、脂肪酸貯槽２０から脂肪酸供給管２１を介して脂肪酸配合液を供給すると共に、アルカリ貯槽３０からアルカリ供給管３１を介してアルカリ配合液を供給する。
【００４５】
このとき、脂肪酸配合液及びアルカリ配合液の総流量の設定により、脂肪酸配合液とアルカリ配合液との接触からそれらの混合中和用細孔１４への流入までの滞留時間Ｔを１秒以下に制御する。つまり、液滞留室たる内部空間１６で脂肪酸配合液とアルカリ配合液とが接触するが、アルカリ供給孔１１ｂ出口の孔中心位置を液接触点として、そこよりも下流側の部分における内部空間容量に対する液体量を制御することにより、脂肪酸配合液とアルカリ配合液との接触からそれらの混合中和用細孔１４への流入までの滞留時間を制御する。
【００４６】
具体的には、アルカリ供給孔１１ｂの孔中心位置よりも下流側の内部空間１６の部分の容積をこの総流量で除すことにより算出することができる。
【００４７】
脂肪酸配合液に対するアルカリ配合液の質量割合については、例えば、アルカリ配合液／脂肪酸配合液＝１／５０〜１０／１とする。
【００４８】
中和装置１０における温調については、例えば４０〜９０℃に設定する。
【００４９】
内部空間１６で接触した脂肪酸配合液及びアルカリ配合液は、第１ブロック部材１３ａの４つの混合中和用細孔１４のそれぞれに流入し、そこの最小孔径部分で縮流された後、第２ブロック部材１３ｂの３つの混合中和用細孔１４に分割されて流入し、そして、その第２ブロック部材１３ｂの３つの混合中和用細孔１４のそれぞれで、第１ブロック部材１３ａの他の混合中和用細孔１４から流入したものと合流して最小孔径部分で縮流された後、次のユニットの第１ブロック部材１３ａの２つ又は４つの混合中和用細孔１４に分割されて流入し、同様の動作がブロック部材１３ａ，１３ｂのユニット数だけ繰り返され、縮流と分割とを繰り返して圧力変化を受けながら流動し、そして、混合されると共に中和反応を起こす。
【００５０】
混合されて中和した中和物は、中和物回収孔１１ｃから中和物回収管４１を介して回収槽４０に回収される。
【００５１】
製造回収された中和物からは、例えば、抗菌剤、香料、顔料、染料、油剤、その他の低刺激化剤等の添加剤が配合されて石鹸等が製造される。
【実施例】
【００５２】
（中和工程設備システム）
以下のシステム１及び２を用いて試験評価を行った。
【００５３】
＜システム１＞
図６は、システム１の構成を示す。なお、上記実施形態と同一名称の部分については上記実施形態と同一符号で示す。
【００５４】
このシステム１は、上記実施形態と同様に、ブロック収容部に４ユニットのブロック部材を収容すると共に環状のスペーサ部材を収容して内部空間（液滞留室）を形成した中和装置１０（株式会社フジキン社製 商品名：分散君２５Ｄ、最小孔径１ｍｍ、４穴と５穴で１ユニット）に対し、その液供給側の脂肪酸供給孔及びアルカリ供給孔に脂肪酸供給管２１及びアルカリ供給管３１をそれぞれ接続する一方、液排出側の中和物回収孔に中和物回収管４１を接続したものである。アルカリ供給孔の孔中心位置（液接触位置）から混合中和用細孔の流入口位置までの距離Ｌは５ｍｍであり、アルカリ供給孔の孔中心位置よりもブロック部材側の内部空間の部分の容積は３．２ｍＬである。なお、各配管の内径は２８．４ｍｍである。
【００５５】
＜システム２＞
図７は、システム２の構成を示す。なお、上記実施形態と同一名称の部分については上記実施形態と同一符号で示す。
【００５６】
このシステム２は、ブロック収容部に１ユニットのブロック部材を収容した中和装置１０（株式会社フジキン社製 商品名：分散君２５Ｄ、最小孔径１ｍｍ、１２穴と１３穴で１ユニット）に対し、その液供給側の脂肪酸供給孔及びアルカリ供給孔に反応液供給管５１及びアルカリ供給管３１をそれぞれ接続する一方、液排出側の中和物回収孔に反応液排出管５２を接続したものである。アルカリ供給孔の孔中心位置（液接触位置）から混合中和用細孔の流入口位置までの距離Ｌは５ｍｍであり、アルカリ供給孔の孔中心位置よりもブロック部材側の内部空間の部分の容積は３．２ｍＬである。なお、各配管の内径は２８．４ｍｍである。
【００５７】
このシステム２では、反応液排出管５２が脂肪酸貯槽２０に接続されており、従って、反応液が、脂肪酸貯槽２０、反応液供給管５１、中和装置１０、及び反応液排出管５２を順に循環し、そして、中和装置１０において、反応液にアルカリ配合液が供給されるように構成されている。
【００５８】
＜システム３＞
図８は、システム３の構成を示す。なお、上記実施形態と同一名称の部分については上記実施形態と同一符号で示す。
【００５９】
このシステム３は、ブロック収容部に５ユニットのブロック部材を収容した中和装置１０（株式会社フジキン社製 商品名：分散君２５Ｄ、最小孔径１ｍｍ、４穴と５穴で１ユニット）に対し、その液供給側に脂肪酸供給管２１及びアルカリ供給管３１のそれぞれが結合した混合液供給管６１を接続する一方、液排出側の中和物排出孔に中和物回収管４１を接続したものである。脂肪酸供給管２１及びアルカリ供給管３１の混合液供中和物給管６１への結合位置（液接触位置）から中和装置１０の流入口位置までの距離Ｌは３００ｍｍであり、その間の容積は１９０ｍＬである。なお、各配管の内径は２８．４ｍｍである。
【００６０】
（試験評価方法）
以下の実施例１〜４、並びに比較例１及び２のそれぞれの条件で脂肪酸配合液及びアルカリ配合液を中和装置に供給し、それら混合性について、回収槽４０入口における中和物の電気伝導度Ｓ/ｍ（ここにＳはジーメンスである）を５分間測定し、波形の振れの偏差で評価した。電気伝導度の測定には（株）堀場製作所製、導電率計ＥＳ−５１を用いた。
【００６１】
また、中和物中の中和凝集物量を目視で評価した。
【００６２】
＜実施例１＞
上記システム１を用い、中和装置に対し、総流量が１．６Ｌ／ｍｉｎとなるように脂肪酸配合液及びアルカリ配合液を供給した。
【００６３】
このとき、滞留時間Ｔは０．１２秒と算出される。電気伝導度の偏差は０．０４（Ｓ／ｍ）であった。
【００６４】
脂肪酸配合液としては、表１の割合で混合したものを用い、液温を７０℃とした。
【００６５】
アルカリ配合液としては、表１の割合で混合したものを用い、液温を７０℃とした。
【００６６】
中和装置に供給する脂肪酸配合液に対するアルカリ配合液の質量割合については、アルカリ配合液／脂肪酸配合液＝１／２とした。
【００６７】
【表１】
【００６８】
＜実施例２＞
上記システム１を用い、中和装置に対し、総流量が２．２Ｌ／ｍｉｎとなるように脂肪酸配合液及びアルカリ配合液を供給した。その他の条件は実施例１と同一である。
【００６９】
このとき、実施例１と同様にして滞留時間Ｔは０．０９秒と算出される。電気伝導度の偏差は０．０９（Ｓ／ｍ）であった。
【００７０】
＜実施例３＞
上記システム１を用い、中和装置に対し、総流量が０．８Ｌ／ｍｉｎとなるように脂肪酸配合液及びアルカリ配合液を供給した。その他の条件は実施例１と同一である。
【００７１】
このとき、実施例１と同様にして滞留時間Ｔは０．２４秒と算出される。電気伝導度の偏差は０．５１（Ｓ／ｍ）であった。
【００７２】
＜実施例４＞
上記システム１を用い、中和装置に対し、総流量が１．０Ｌ／ｍｉｎとなるように脂肪酸配合液及びアルカリ配合液を供給した。その他の条件は実施例１と同一である。
【００７３】
このとき、実施例１と同様にして滞留時間Ｔは０．１９秒と算出される。電気伝導度の偏差は０．３１（Ｓ／ｍ）であった。
【００７４】
＜実施例５＞
上記システム２を用いた。脂肪酸貯槽に表１の割合で混合した脂肪酸配合液５０Ｋｇを仕込み、液温を７０℃とした。またアルカリ貯槽に表１の割合で混合したアルカリ配合液３０Ｋｇを仕込み、液温を７０℃とした。
【００７５】
中和装置に対し、総流量が７．５Ｌ／ｍｉｎとなるように脂肪酸配合液及びアルカリ配合液を供給した。中和装置に供給する脂肪酸配合液に対するアルカリ配合液の質量割合については、アルカリ配合液／脂肪酸配合液＝１／１０とした。このとき、滞留時間Ｔは０．０３秒と算出される。
【００７６】
中和運転開始から５２分後、アルカリ貯槽中のアルカリ配合液量がゼロになった時点で運転を終了した。
【００７７】
中和物を採取し中和凝集物の有無を目視で行った。凝集物は全く認められなかった。
【００７８】
＜実施例６＞
上記システム２を用い、中和装置に対し、総流量が２９．５Ｌ／ｍｉｎとなるように脂肪酸配合液及びアルカリ配合液を供給し、中和装置に供給する脂肪酸配合液に対するアルカリ配合液の質量割合については、アルカリ配合液／脂肪酸配合液＝１／３０とした。その他の条件は実施例５と同一である。このとき、滞留時間Ｔは０．０１秒と算出される。
【００７９】
中和運転開始から３９分後、アルカリ貯槽中のアルカリ配合液量がゼロになった時点で運転を終了した。
【００８０】
中和物を採取し中和凝集物の有無を目視で行った。凝集物は全く認められなかった。
【００８１】
＜比較例１＞
上記システム３を用い、混合液供給管に対し、総流量が２．２Ｌ／ｍｉｎとなるように脂肪酸配合液及びアルカリ配合液を供給した。その他の条件は実施例１と同一である。
【００８２】
このとき、脂肪酸供給管及びアルカリ供給管の混合液供給管への結合位置から中和装置の流入口位置までの間の滞留時間Ｔは５．２秒と算出される。電気伝導度の偏差は測定できなかった。運転中、中和装置の圧力損失の増加と減少が繰返しおこり安定した運転はできなかった。圧力損失の増加と減少は中和凝集物による中和装置流路の閉塞と解除によると考えられた。
【００８３】
＜比較例２＞
上記システム３を用い、混合液供給管に対し、総流量が３．１Ｌ／ｍｉｎとなるように脂肪酸配合液及びアルカリ配合液を供給した。その他の条件は実施例１と同一である。
【００８４】
このとき、比較例２と同様にして滞留時間は３．７秒と算出される。電気伝導度の偏差は測定できなかった。運転中、中和装置の圧力損失の増加と減少が繰返しおこり安定した運転はできなかった。圧力損失の増加と減少は中和凝集物による中和装置流路の閉塞と解除によると考えられた。
【００８５】
（試験評価結果）
表２は、試験評価結果を示す。
【００８６】
【表２】
【００８７】
表２によれば、脂肪酸配合液とアルカリ配合液との接触からそれらの混合中和用細孔への流入までの滞留時間が０．１２秒、０．０９秒、０．２４秒、０．１９秒、０．０３秒、及び０．０１秒である実施例１〜６は、滞留時間が５．２秒及び３．７秒である比較例１及び２に比べて、混合性が優れることが分かる。さらに実施例１〜６では安定した運転を行うことができた。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明は、脂肪酸配合液とアルカリ配合液との中和物の製造方法及びそれに用いられる中和装置について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】中和工程設備システムの構成を示す図である。
【図２】中和装置の縦断面図である。
【図３】ブロック部材の斜視図である。
【図４】混合中和用細孔を示す斜視図である。
【図５】流体の流動を示す説明図である。
【図６】システム１の構成を示す図である。
【図７】システム２の構成を示す図である。
【図８】システム３の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００９０】
Ｓ 中和工程設備システム
１０ 中和装置
１１ ハウジング部材
１１ａ 脂肪酸供給孔（脂肪酸供給路）
１１ｂ アルカリ供給孔（アルカリ供給路）
１２ ブロック収容部
１３ａ，１３ｂ （第１，第２）ブロック部材
１４ 混合中和用細孔
１５ スペーサ部材
１６ 内部空間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
脂肪酸配合液とアルカリ配合液とを接触させた後、それらを混合中和用細孔に流通させて混合すると共に中和させる中和物の製造方法であって、
脂肪酸配合液とアルカリ配合液との接触からそれらの混合中和用細孔への流入までの滞留時間を１秒以下とする中和物の製造方法。
【請求項２】
上記脂肪酸の炭素数が１０〜２４である請求項１に記載された中和物の製造方法。
【請求項３】
上記アルカリが水酸化カリウムである請求項１又は２に記載された中和物の製造方法。
【請求項４】
上記混合中和用細孔の最小孔径が０．５〜５ｍｍである請求項１乃至３のいずれかに記載された中和物の製造方法。
【請求項５】
脂肪酸配合液とアルカリ配合液との中和物の製造に用いられる中和装置であって、
装置内に、
脂肪酸配合液を供給するための脂肪酸供給路と、
上記脂肪酸供給路とは独立して設けられた、アルカリ配合液を供給するためのアルカリ供給路と、
上記脂肪酸供給路及び上記アルカリ供給路のそれぞれが連通するように設けられた、該脂肪酸供給路からの脂肪酸配合液と該アルカリ供給路からのアルカリ配合液とを接触させるための液滞留室と、
上記液滞留室から連続して設けられた、脂肪酸配合液及びアルカリ配合液を流通させて混合すると共に中和させるための混合中和用細孔と、
が形成された中和装置。
【請求項６】
内部にブロック収容部が形成されたハウジング部材と、
上記ハウジング部材内部の上記ブロック収容部に収容されたブロック部材と、
上記ハウジング部材内部の上記ブロック収容部における上記ブロック部材が収容された部分の液供給側に設けられ、該ブロック部材を固定すると共に該ハウジング部材内部に内部空間を形成するスペーサ部材と、
を備え、
上記ハウジング部材の上記内部空間が上記液滞留室を構成していると共に、上記ブロック部材に上記混合中和用細孔が形成されている請求項５に記載された中和装置。
【請求項１】
脂肪酸配合液とアルカリ配合液とを接触させた後、それらを混合中和用細孔に流通させて混合すると共に中和させる中和物の製造方法であって、
脂肪酸配合液とアルカリ配合液との接触からそれらの混合中和用細孔への流入までの滞留時間を１秒以下とする中和物の製造方法。
【請求項２】
上記脂肪酸の炭素数が１０〜２４である請求項１に記載された中和物の製造方法。
【請求項３】
上記アルカリが水酸化カリウムである請求項１又は２に記載された中和物の製造方法。
【請求項４】
上記混合中和用細孔の最小孔径が０．５〜５ｍｍである請求項１乃至３のいずれかに記載された中和物の製造方法。
【請求項５】
脂肪酸配合液とアルカリ配合液との中和物の製造に用いられる中和装置であって、
装置内に、
脂肪酸配合液を供給するための脂肪酸供給路と、
上記脂肪酸供給路とは独立して設けられた、アルカリ配合液を供給するためのアルカリ供給路と、
上記脂肪酸供給路及び上記アルカリ供給路のそれぞれが連通するように設けられた、該脂肪酸供給路からの脂肪酸配合液と該アルカリ供給路からのアルカリ配合液とを接触させるための液滞留室と、
上記液滞留室から連続して設けられた、脂肪酸配合液及びアルカリ配合液を流通させて混合すると共に中和させるための混合中和用細孔と、
が形成された中和装置。
【請求項６】
内部にブロック収容部が形成されたハウジング部材と、
上記ハウジング部材内部の上記ブロック収容部に収容されたブロック部材と、
上記ハウジング部材内部の上記ブロック収容部における上記ブロック部材が収容された部分の液供給側に設けられ、該ブロック部材を固定すると共に該ハウジング部材内部に内部空間を形成するスペーサ部材と、
を備え、
上記ハウジング部材の上記内部空間が上記液滞留室を構成していると共に、上記ブロック部材に上記混合中和用細孔が形成されている請求項５に記載された中和装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−１５５５２９（Ｐ２００９−１５５５２９Ａ）
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３６８７２（Ｐ２００７−３３６８７２）
【出願日】平成１９年１２月２７日（２００７．１２．２７）
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２７日（２００７．１２．２７）
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
【Ｆターム（参考）】
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