JPS6412314B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、第１のデンプン成分をのり化してそ
の結果得られるキヤリヤをのり化しないデンプン
からなる第２の成分と混合することによつてデン
プンのりを連続的に製造する装置であつて、限ら
れた通路開口部で互いに連通する並んだ幾つかの
セルに隔壁によつて分割されている反応器と、こ
の反応器内に軸を持つて配設された撹拌器および
各セル毎にこの軸に装着された撹拌デイスクと、
この撹拌機を駆動する駆動機構とを包含し、この
反応器が第１のデンプン成分の入口と、この第１
のデンプン成分ののり化剤用の入口とを包含し、
これらの入口が反応器の一端にある１つのセルに
開口しており、また、反応器がその他端にあるセ
ルに接続したのり用出口と、中間にある１つのセ
ルに開口する第２の成分用の入口とを包含する装
置に関する。

とりわけ、段ボール工業で用いられる公知のデ
ンプンのり連続製造装置は２つの別々の混合室を
包含する。すなわち、デンプン懸濁液をカセイソ
ーダと混合してのり化を行ない、キヤリヤを形成
する第１の混合室と、天然デンプン、ホウ砂から
なる懸濁液とこのキヤリヤとを混合し、のりを形
成する第２の混合室とを包含する。これらの混合
室にはそれぞれ異なつた速さで駆動される撹拌機
が設けてある。

このキヤリヤを調製するときには、いつも、比
較的低い撹拌速度、約1500rpmが用いられる。速
度がこれよりも大きい場合には、機械的剪断力に
より温度上昇が生じる。混合室内の温度が60℃ま
で上昇することもある。このような高温は、第２
のデンプン成分をのり化するために第１のデンプ
ン成分を第２の混合室内で第２のデンプン成分と
接触させたときに生じる。第１のデンプン成分す
なわちキヤリヤ内には、常に余分なカセイソーダ
があつて、上記の高温の下では天然デンプンにの
り化を生じさせる。このような付加的な第２の成
分ののり化はのりの早期のり化を生じさせ、望ま
しくない。

キヤリヤと第２のデンプン成分を第２の混合室
内で混合する場合、上記の比較的低い撹拌速度、
たとえば1500rpmでは、逆に、均質な混合を行な
うには不十分である。それ故、普通、3000rpmの
ような速度が用いられている。

実際のところ、一般的に、別の混合速度を必要
とするために、公知装置は少なくとも２つの別々
の混合たるを持つている。

混合室は、一般に、比較的大きな容積、すなわ
ち100ないし500リツトルの開放たるである。した
がつて、混合は大気圧で行われる。第１の混合た
るの容積、形状、装備は、デンプン、カセイソー
ダが十分に高い濃度及びのり化、均質化のための
所定の温度で十分に長く互いに接触し続けるよう
に選定され、第２の混合たるの容積は最適の均質
化、安定化が可能であるように選ばれる。

このような公知装置は２つの比較的大きな混合
たるを必要とするために比較的大型であり、それ
ほど融通性がないという欠点を有する。このよう
な装置では、混合開始後、使用可能なのりを得る
には比較的時間がかゝる。さらに、各混合たる内
には比較的多量の製品が入つており、故障があつ
た時に、比較的多量の製品を損失することにな
る。

これらの欠点を克服し、かつ主に生産性を高め
るために、２つ以上の混合たるを有し、一般的に
は４つの混合たるを有する装置が提案されてい
る。これらの混合たるは直列に配置してあり、比
較的小さな容積、一般に2.5リツトルの容積を有
し、完全密閉式である。第１の混合室内では、デ
ンプン懸濁液がカセイソーダによつてのり化さ
れ、その結果生じたキヤリヤの均質化と安定化が
第２の混合室で行われる。第３の混合室では、均
質化、安定化されたキヤリヤが第２のデンプン成
分と接触させられる。安定したのりを得るために
は、こうしてできた混合物をさらに撹拌しなけれ
ばならないが、これは第４の混合室で行われ、生
産高によつてはこの後も混合室を設け、その内部
で撹拌を行うこともある。

４つ以上の密閉混合室を持つこのような装置
は、明らかに、それぞれの混合室が撹拌機とその
駆動機構とを持つことにより、比較的複雑、高価
となる。キヤリヤを調製する時の撹拌速度はキヤ
リヤ及び第２のデンプン成分を混合してのりを作
る時の撹拌速度とは何時も違つており、これは自
動化の際に非常に微妙な問題を提起する。

本出願人のベルギー特許第809123号では、２つ
または４つの混合たるの代りに多セル式反応器を
用いることを開示しているが、現在までの多セル
式反応器では、満足できる性質ののりご得ること
はできなかつた。このような多セルル式反応器で
は、凡てのセルで行う撹拌を同じ速度で行う一方
で、キヤリヤ調製とのり調製とを異なつた撹拌速
度で行なわなければならない。

本発明の目的は、前記の欠点を凡て克服し、混
合たるの代りに多セル式反応器を用い、非常に簡
単でコンパクトな構造を有し、しかも良好な性質
を持つたのりを製造することのできるデンプンの
りの連続製造装置を提供することにある。

この目的を果すべく、撹拌器の撹拌デイスクが
反応器の中心軸線から偏心した軸に装着されてお
り、この反応器は少なくとも第２のデンプン成分
用の入口が接続しているセルに設けた少なくとも
１つのそらせ板を包含する。

多セル式混合反応器のこのような構造配置によ
れば、事実、驚くべきことに、凡てのセルで同じ
撹拌速度を用いてもよい結果を得ることができた
のである。

本発明の特別の実施例において、第２のデンプ
ン成分の供給を受けるセル、のり用出口の開口し
ているセルおよびこれらのセル間にある凡てのセ
ルが少なくとも１つのそらせ板を備えている。

本発明のすぐれた実施例では、第１のデンプン
成分用入口、のり化剤用の入口、および第２のデ
ンプン成分用入口は対応するセルに、その内部の
撹拌デイスクのレベルと同じレベルで接続してあ
る。

本発明の好ましい実施例においては、通路開口
部はほぼ100cm²の寸法であり、約4500リツトル／
時ののり生産高が得られる。

本発明の特に有用な実施例では、セル内面が丸
くなつており、撹拌デイスクを装着した軸が反応
器の中心軸線に対して、セル内径の約1/25の距離
だけ偏心した軸線を有している。

本発明の他の利点、細部は本発明によるデンプ
ンのりの連続製造装置についての以下の説明から
明らかになるであろう。ただし、この説明は例示
のためであつて、発明を限定するものではない。
なお、添付図面において、同じ参照数字は同じ要
表を示す。

図に示すデンプンのりの連続製造装置は、主と
して、デンプン水溶液である第１のデンプン成分
とホウ砂を添加したデンプン水溶液からなる第２
のデンプン成分とを調製するための調製装置と、
第１のデンプン成分を先ずのり化し、それを第２
のデンプン成分と混合してデンプンのりを形成す
る混合反応器１とを包含する。

この調製装置は公知構造のものであり、本発明
を説明するのに必要な点についてのみ説明する。
この調製装置は、第１のデンプン成分のための混
合たる２と、第１のデンプン成分の貯蔵タンク３
と、第２のデンプン成分のための混合たる４とか
ら成る。混合たる２には、約35℃の水とデンプン
とが供給される。この水とデンプンは撹拌機５で
混ぜ合わされる。このようにして調製したデンプ
ン水溶液の一部をポンプ６によつて管路７および
三方向弁８を通して貯蔵タンク３に圧送する。こ
の貯蔵タンク３において、前記水溶液は撹拌機９
によつて均質に保たれる。この水溶液は第１のデ
ンプン成分をなし、貯蔵タンク３から管路１０を
経て反応器１に送られる。この管路１０には計量
ポンプ１１および流量計１２が組込んである。

混合たる２内で調製された第１のデンプン成分
の別の部分が三方向弁８の別の位置において管路
７を経て混合たる４に送られる。この混合たる４
へはタンク１３から或る量のホウ砂が送られ、こ
のホウ砂は撹拌機１４によつてデンプン成分と混
ぜ合わされる。このようにして第２のデンプン成
分を得、これも反応器１へ管路１５を経て送る。
この管路１５にも、計量ポンプ１１と流量計１２
とが装着してある。

反応器１には、さらに、カセイソーダの供給管
路１６が接続してあり、この供給管路にも計量ポ
ンプ１１、流量計１２が設けてある。供給管路１
６はカセイソーダ溶液の貯蔵タンク１７に接続し
てある。

本発明の特徴は、第１のデンプン成分をのり化
してキヤリヤとし、次にこのキヤリヤを第２のデ
ンプン成分と１つの同じ反応器１内で混合するこ
とにある。これはこの反応器の独特の構造により
可能となる。

第２図ないし第５図から明らかなように、反応
器１は重なり合つた５つのセル１８からできてい
る。

これらのセル１８は両端に外向きのフランジを
備えた円形断面鋼管１９と、これら鋼管１９の端
を閉じた端壁２０または隔壁２１とからなる。反
応器１の各端には、端壁２０が配置してあり、こ
の端壁２０は反応器１の最外方鋼管１９のフラン
ジにボルト２２、ナツト２３によつて留めてあ
る。隔壁２１は隣合つた鋼管１９の隣合つたフラ
ンジ間にある。これらの隔壁２１はボルト２２、
ナツト２３によつて隣合つたフランジと共に固着
されている。端壁２０または隔壁２１とフランジ
との間にはさらにシールリング２４が配置してあ
る。このようにして、反応器１は、鋼管１９、端
壁２０、隔壁２１あるいはシールリング２４を交
換したい時には分解することができる。また、鋼
管１９、隔壁２１を加えてセル１８の数を殖やす
こともできる。反応器１を分解せずに各セル１８
を清掃できるようにトラツプ・ドア２５が各鋼管
１９に設けてある。このトラツプ・ドアは、反応
器１の作動中、公知の錠止機構（図示せず）によ
つて閉位置に錠止される。

端壁２０、隔壁２１は厚さ約10mmである。各セ
ル１８の内側高さ約100mm、内径約260mmである。
こうして、各セル１８の内径はその高さの約2.5
倍となつている。

反応器１の最外方セル１８は支え２６によつて
フレーム２７に連結してある。

反応器１は、さらに、撹拌軸２８と、各セル内
でこの軸２８に装着した撹拌デイスク２９とから
なる撹拌機を有する。軸２８は直径35mmであつ
て、反応器１の中心軸線に対して１cmの距離だけ
偏心している。軸の駆動は1500rpmで回転する
15KW電動機30が行う。この電動機30は反応器１
の最上端にあるフレーム２７に装着してある。軸
２８は両端壁２０に装着した軸受３１で支えられ
ている。この軸２８は最上、下方のセル１８の端
壁２０間にある開口３２を貫くと共に、隣合つた
セル１８間の隔壁２１にある開口３３を貫いて延
びている。端壁２０の中心に対していくらか偏心
した開口３２内において、軸２８はシールリング
３４で囲まれている。他の隔壁２１の開口３３は
中心にあるが、その直径は軸２８の直径よりもか
なり大きく、それでも寸法的には限れれており、
すなわち、約4500リツトル／時ののり生産高のた
めにはほぼ65mmの直径となつている。この開口３
３は、軸２８のまわりに最大幅25mmの幅変化のあ
るリングを形成している。軸２８の周囲にある開
口３３部分はほぼ100cm²の限られた通路開口部を
形成しており、そこを通つて製品が反応器１の正
規の流れ方向、すなわち底から頂に向けて、１つ
のセル１８からその上のセル１８に向かつて流れ
るようになつている。

セル１８の内径と撹拌デイスク２９を含む見掛
けの円の直径との比は約26対22である。セル１８
の内径が260mmであるから、撹拌デイスクを含む
見掛けの円の直径は220mmmmとなる。

第２図に概略的に示し、第３図、第４図に詳し
く示した撹拌デイスク２９は公知形式のものであ
り、ほぼ円形のデイスクであつてその周縁に切込
みをいれて歯３５が作つてある。歯３５の数は16
個であり、両側面に向けて交互に90度曲げてあ
る。こうして、各撹拌デイスク２９は16個の歯３
５と、16角形となつた平坦部分３６と、この平担
部分３６の中心にある開口を囲むボス３７を包含
し、このボス３７は軸２８にねじ３８で留められ
ている。平坦部分３６には、さらに、６つの長方
形の開口３９が設けてある。この開口３９の長手
方向は平坦部分３６と同心であり、第３図に矢印
４０で示すように撹拌デイスクの通常の回転方向
に大きくなつて行く。歯３５が平坦部分３６に結
合している基部は接線方向ではなく、矢印４０で
示す回転方向において上向きの歯の場合に撹拌デ
イスクの中心から遠ざかり、下向きの歯の場合に
はこの中心に接近するように延びている。上向き
の歯３５の、矢印４０で示す回転方向において前
方に位置する側縁は平坦部分３６に対して直角と
なつており、同じ回転方向においての後方側縁は
斜めに上向きに延びている。下向きの歯３５で
は、矢印４０で示す回転方向において前方の側縁
は平坦部分３６に向かつて上向きに斜めに延びて
おり、反対すなわち後方の側縁は平坦部分３６に
対して直角である。歯３５の高さはほぼ15mmであ
る。或る撹拌デイスク２９の平坦部分３６と、こ
の撹拌デイスクが配置されたセル１８の最下方端
壁２０または隔壁２４との間隔はセル１８の内径
の1/10にほぼ等しい。すなわち、25mmである。

第１のデンプン成分が貯蔵タンク３から反応器
１に送られる時に通る管路１０は、反応器１の最
下方セル１８に、その中の撹拌デイスク２９の平
坦部分３６と同じレベルで接続している。この管
路１０の開口部と直径方向に反対側で同じ撹拌デ
イスク２９の平坦部分３６と同じレベルのところ
で、カセイソーダ供給管路１６がこの最下方セル
１８に接続している。このカセイソーダは第１の
デンプン成分をのり化してキヤリヤとするのり化
剤を構成する。カセイソーダとこの第１のデンプ
ン成分は下から数えて２番目のセル１８内でさら
に混ぜ合わされる。

第２のデンプン成分は混合たる４から反応器１
に送られる時に通る管路１５は、下から数えて３
番目のセル１８に、その中の撹拌デイスク２９の
平坦部分３６と正しく向い合つて接続してある。
このセル１８内で、第２のデンプン成分がキヤリ
ヤと混合され、この混合は第４、第５のセル１８
でも続けられる。後の３つのセルでは実際ののり
の調製が行われる。重要なことは、第２のデンプ
ン成分が供給されるセル１８およびその上の２つ
のセル１８に１つずつそらせ板４１が配置してあ
るということである。このそらせ板４１は反応器
中で撹拌機の撹拌軸２８から最も隔たつたところ
にある。このそらせ板４１は矩形の金属板であ
り、セル１８の内壁面の、撹拌デイスク２９に隣
接した部分４２のところに取付けてあり、そらせ
板４１が垂直方向に向き、このセル１８を構成し
ている鋼管１９の内壁面から10mm隔たつたところ
に長縁を有し、また、このセル１８の下方隔壁２
１から５mm隔たつたところに下方短縁を有してい
る。これらのそらせ板４１は混合作用を高め、セ
ル１８内に存在する塊を撹拌デイスク２９の方に
戻すように作用する。

このようにして最上方セル１８に生じたデンプ
ンのりは最終的に、このセル１８の最上方端壁２
０の開口４４に通じる排出管路４３を通して排出
される。

反応器１の上記のような独特の構造により、ほ
んの１基の反応器およびただ１種の撹拌速度でも
つて、第１のデンプン成分をのり化してキヤリヤ
を形成し、このキヤリヤを第２のデンプン成分と
混合してのりとすることができる。

反応器１は非常にコンパクトであり、故障があ
つても、損失が最小限に抑えられる。本装置の始
動後かなり迅速に、良好な粘度、安定性を持つた
のりを得ることができ、生産高が比較的大きくな
る。のりの粘度変化は許容限度内に留まる。

セル１８間の通路開口部が小さいため、セル１
８内の材料の逆流が防止される。これは、第２の
デンプン成分が下２つのセル１８に入り、付加的
なのり化を起し、のりの品質に悪影響を与えるの
を防ぐ。

主として、撹拌機の軸２８が偏心しているこ
と、およびそらせ板４１を設けたことにより、撹
拌速度が比較的低いにもかかわらず、第２のデン
プン成分とキヤリヤとがかなり良く混ぜ合わされ
る。撹拌速度は僅か1500rpmであり、これはキヤ
リヤを調製するのに非常に適しているが、もしこ
の独特の構造でなかつたならば、第２のデンプン
成分とキヤリヤとを良く混ぜ合わせるには不十分
な速度である。

軸２８の偏心により、材料は、各セル１８内の
種々の位置で、種々の大きさの力およびセル１８
間の隔壁２４のレベルで現われる機械的摩擦力を
受ける。しかしながら、感知しうる程の温度上昇
はなく、第２のデンプン成分に何ら悪影響がな
い。

その結果、バウエル（Bauer）粘度が28℃で20
ないし180秒で、かつ天然デンプンの場合200ない
し1500mPa.s、変性デンプンの場合400ないし
3000mPa.sのブルツクフイールド（Brookfield）
粘度を持つ、非常に良質で安定したのりを得るこ
とができる。

本発明は決して前記実施例に限られるものでは
なく、その範囲内で、形状、配置、組成、構成要
素の数等に関して多くの変更が可能である。

例えば、第１および第２のデンプン成分の調製
は必ずしも上記の方法で行われるわけではない。
両成分は、例えば、１つの同じ混合たるで順次調
製し、その後、反応器に連通する貯蔵タンクに貯
蔵してもよい。

反応器のセルの数も５つに限らない。主とし
て、生産量を高めたい場合には数を増やし、また
逆にもつと少なくしてもよいが、少なくとも２つ
でなければならない。

撹拌デイスクは上記の形状でなければならない
わけではないが、良好な混合を行うような形を選
らばなければならない。

セルを連通させている通路開口部は必ずしも反
応器の中心軸線に一致していなければならないわ
けではない。この通路開口部は撹拌機の軸線に一
致していてもよい。また、これらの通路開口部が
この撹拌軸を囲んでいなくて、それに隣合つて位
置していてもよい。

またさらに、第１のデンプン成分およびのり化
剤を反応器の底から供給し、のりをその頂から排
出しなければならないわけではない。逆に配置も
可能である。さらに、反応器を垂直に配置せず
に、或る角度を持つて、あるいは水平に配置して
もよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に基づくデンプンのりの連続
製造装置のブロツク・ダイアグラムである。第２
図は、第１図に示す装置の反応器の部分断面図で
ある。第３図は、第２図の−線に沿つた拡大
断面図である。第４図は、第３図の−線に沿
つた断面図である。第５図は、第３図、第４図と
同じ縮尺の、第２図の−線に沿つた断面図で
ある。 添付図面において、１……反応器、２，４……
混合たる、６……ポンプ、８……三方向弁、１３
……タンク（ホウ砂）、１７……貯蔵タンク（カ
セイソーダ）、１８……セル、２０……端壁、２
１……隔壁、２８……撹拌軸、２９……撹拌デイ
スク、３２，３３……開口、３５……歯、３６…
…平坦部分、４１……そらせ板、４３……排出管
路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１のデンプン成分をのり化し、その結果で
   きたキヤリヤをのり化しないデンプンからなる第
   ２の成分と混合することによつてデンプンのりを
   連続的に製造する装置であつて、 (a) 互いに連通する通路開口部を有する隔壁によ
   つて連続する複数のセルに分割されている円筒
   形の反応器と、 (b) この反応器内に配設した撹拌軸、およびこの
   軸に装着した撹拌デイスクをセル毎に有する撹
   拌機と、 (c) この撹拌機を駆動する駆動機構と を包含し、 (d) 前記反応器が (i) 第１のデンプン成分のための入口と (ii) この第１のデンプン成分ののり化剤を受け
   入れる入口と を包含し、 (iii) これらの入口が前記反応器の一端にある１
   つのセルに開口しており、さらに、 (e) 前記反応器が (i) その反対側にあるセルに接続したのり用出
   口と、 (ii) 中間にある１つのセルに開口する第２の成
   分用の入口と を包含する装置において、 (A) 前記撹拌デイスクが反応器の中心軸線から偏
   心した撹拌軸に装着されており、また、 (B) 前記反応器が、第２の成分用の入口を接続し
   たセル内に設けた少なくとも１つのそらせ板を
   包含することを特徴とするデンプンのりの連続
   製造装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
   て、第２のデンプン成分の供給を受けるセル、の
   り用出口の開口しているセルおよびこれらのセル
   間に位置するすべてのセルが少なくとも１つのそ
   らせ板を備えていることを特徴とするデンプンの
   りの連続製造装置。 ３ 特許請求の範囲第１項または第２項のいずれ
   かに記載の装置において、第１のデンプン成分用
   の入口、のり化剤用の入口および第２のデンプン
   成分用の入口がそれぞれ対応したセルにその中に
   配設した撹拌デイスクと同じレベルで接続されて
   いることを特徴とするデンプンのりの連続製造装
   置。 ４ 特許請求の範囲第１項から第３項のいずれか
   １項に記載の装置において、第１のデンプン成分
   用入口とのり化剤用入口が対応したセルに互いに
   交差する方向に開口していることを特徴とするデ
   ンプンのりの連続製造装置。 ５ 特許請求の範囲第１項から第４項のいずれか
   １項に記載の装置において、撹拌デイスクが、そ
   の周縁に、その片側面とその反対側面に沿つて交
   互に延在する歯を備えていることを特徴とするデ
   ンプンのりの連続製造装置。 ６ 特許請求の範囲第１項から第５項のいずれか
   １項に記載の装置において、各隣接したセル間の
   通路開口部の寸法が、少なくとも4500リツトル／
   時ののり生産高となるように少なくとも100cm²と
   されていることを特徴とするデンプンのりの連続
   製造装置。 ７ 特許請求の範囲第１項から第６項のいずれか
   １項に記載の装置において、セルの内面が丸くな
   つており、撹拌デイスクを装着した撹拌軸がセル
   の内径の1/25にほぼ等しい量だけ反応器の中心軸
   線に対して偏心していることを特徴とするデンプ
   ンのりの連続製造装置。 ８ 特許請求の範囲第１項から第７項のいずれか
   １項に記載の装置において、各隣接したセル間の
   通路開口部が反応器の中心軸線上にあり、その結
   果撹拌軸のまわりに少なくとも25mm幅のリングが
   形成されていることを特徴とするデンプンのりの
   連続製造装置。 ９ 特許請求の範囲第１項から第８項のいずれか
   １項に記載の装置において、セル内面が丸くなつ
   ており、各セルがその高さの約2.5倍の内径を有
   することを特徴とするデンプンのりの連続製造装
   置。 １０ 特許請求の範囲第１項から第９項のいずれ
   か１項に記載の装置において、セル内のそらせ板
   が偏心配置した撹拌デイスクに隣接していて、こ
   のデイスクの中心から最大距離のところに設けて
   あり、そこからある長さをもつてセル内壁面に取
   り付けてあることを特徴とするデンプンのりの連
   続製造装置。