Brevet FR2440989A1 — publié le 19800606

La présente invention concerne un appareil et un procédé pour l'injection de liquides dans une masse de détergent pour la formation de pains de détergent. L'invention convient particulièrement pour l'injection dans une masse de détergent d'un liquide contenant une matière dont l'aspect visuel contraste avec ce Qui de la matière détergente. Quand on injecte un liquide de couleur contrastante, le pain de détergent que l'on obtient présente un aspect multicolore qui peut être décrit comme étant rasé, tacheté ou marbré, selon l'appréciation subjective de l'observateur. L'appareil et le procédé de la présente invention peuvent également être utilisés pour introduire un liquide dans une masse de détergent contenant des additifs, par exemple des germicides et des matières bénéfiqlles pour la peau, qui doivent être répartis dans la totalité de ladite masse. Dans le brevet britannique nO 1387567, la demanderesse a décrit et revendiQué un procédé et un appareil pour introduire des liquides dans des pains de détergent. Dans cette divulgation antérieure, le procédé de fabrication de pains de déterrent comprend les opérations successives consistant à faire passer une masse de détergent à travers une plaque à nerfo- rations multiples de manière à former des extrudats analogues à des tiges, à introduire un liquide entre les tiges à au moins un endroit, à comprimer les tiges vers l'intérieur de manière à former une masse continue comportant en son sein des stries du liquide, à découper la masse ennlingots" ou barres et à frapper ces derniers pour former des pains. Le terme "détergent" , tel qutil est utilisé dans le présent exposé, comprend à la fois les savons, c'est-à-dire les sels métalliques alcalins d'acides gras à longue chaîne et les détergents synthétiques qui ne sont pas des savons, c'est-à-dire les sels acides aikylsulfuriques, d'acides alkarylsulfoniques, d' acides alcane-sulfoniques et dx acides gras sulfonés à longe chaîne. La nature du détergent n'est pas critioue pourvu que ce détergent puisse être extrudé.Les points d'injection où le liquide est introduit dans la masse de détergent peuvent se trouver dans des conduits s'étendant à travers les perforations de la plaque à perforations multiples décrite dans le brevet britannique 1587567cité à titre de référence Dans le procédé durit antérieurement par la demanderesse, le liquide, qui est introduit entre les tiges à au moins un endroit, se trouve réDarti sensiblement sur la totalité de la masse du détergent, d'une manière uniforme, par la compression vers l'intérieur exercée sur les tiges au fur et à mesure que celles-ci traversent le cône d'extrusion dont la suoerficie de la section va en diminuant. Les modes de réalisation spécifiques décrits concernent une boudineuse à vis extrudant à elle seule une masse de détergent dans un seul cône d'extrusion.A l'interface entre la plaque à perforations multiples où le liquide est injecté et le cone d1extrusion, la superficie de la plaque et la superficie de la section du cône correspondent. Par conséquent, les tiges de détergent sont extrudées sur une certaine zone et sont immédiatement soumises à une compression à l'intérieur d'un cône dont la superficie de la section diminue depuis la superficie de la plaque. Dans le brevet britannique précité, la demanderesse décrit et revendique un procédé pour injecter un liquide dans une masse de détergent, procédé dans lequel on fait avancer une masse de détergent à travers deux extrudeuses et des régions per- forées correspondantes d'une plaque de compression jusque dans un c8ne d'extrusion commun et on injecte un liquide à l'intérieur ou immédiatement en aval des régions perforées de la plaaue à au moins un endroit, le procédé susvisé étant caractérisé par le fait que l'on utilise une cloison aui s'étend vers l'aval depuis la région non perforée comprise entre les régions perforées de la plaque de compression et qui présente des surfaces latérales sensiblement cylindro-coniques, de manière à former des volumes de compression séparés pour chaaue bondon de détergent, la demanderesse décrivant et revendiquant également un appareil pour mettre en oeuvre ce procédé. L'utilisation d'une cloison dans le c8ne d'extrusion a pour effet que le liquide est réparti de façon sensiblement uniforme sur la totalité des bondons de détergent. La caractéristique facultative consistant dans le fait que la cloison se termine en amont de la plaque d'extrusion permet aux deux faisceaux comprimés de matière détergente de venir en contact mutuel de sorte que leurs vitesses s'égalisent. La présente demande décrit un perfectionnement à l'appareil et au procédé décrits ci-dessus. Le présent procédé et appareil r=tnobttenir une répartition externe du liquide miteux définie et plus uniforme, grâce au fait que la cloison s'étend jusqu'à la plaque d'extrusion. Grâce à cette configuration, les deux bondons de détergent sont maintenus séparés après aue le liquide a été injecté. L'égalisation des vitesses des deux bondons est assurée par un volume d'extrusion commun aux deux cylindres de l'extrudeuse à vis ; dans ce volume d'extrusion commun, les deux bondons sont amenés en contact et toute différence de vitesse est éliminée.L'invention fournit un procédé pour injecter un liauide dans une masse de détergent, procédé dans lequel on fait avancer une masse de détergent à travers deux extrudeuses parallèles et à travers des régions perforées correspondantes d'une plaque de compression Jusque dans un cône d'extrusion commun et on injecte le liquide à l'intérieur ou immé diatiment en aval des régions perforées de la plaque, à au moins un endroit dans chaque région perforée de la plaque, le procédé susvisé étant caractérisé par le fait que l'on utilise une cloison qui s'étend depuis la région non perforée comprise entre les régions perforées de la plaque de compression jusqu'à la plaque d'extrusion et qui comporte des surfaces latérales sensiblement cylindro-coniques de manière à former des volumes de compression séparés pour chaque bondon de détergent, et par le fait qu'un volume d'extrusion commun est présent entre les extrudeuses et le cône d'extrusion, L'invention fournit également un appareil de traitement de détergent qui convient pour mettre en oeuvre le procédé de l'invention et qui comprend (i) deux extrudeuses parallèles, (ii), un volume d'extrusion commun dans lequel débouchent les deux extrudeuses, (iii) un cône d'extrusion commun en communication avec le volume d'extrusion, (iv) des régions perforées dtune plaque de compression entre le volume d'extrusion comnun et le c8ne d'extrusion, (v) un moyen d'injection de liquide disposé à l'intérieur des régions perforées de la plaque ou immédiatement en aval de ces régions et (vi) une cloison qui s'étend depuis la région non perforée comprise entre les régions perforées de la plaque de compression jusqu'à la plaque d'extrusion et qui comporte des surfaces latérales formant, conjointement avec les surfaces intérieures du cône d'extrusion, des volumes de compression séparés pour chaque bondon de détergent. Du fait que les deux bondons sont extrudés sensiblement à la même vitesse, on peut former des "lingots" ou barres à l'aide d'une seule lame de coupe ou de deux lames de coupe actionnées en simultanéité. On va maintenant dlorire un mode de r'alisation de l'appareil ainsi qu'un exemple du procédé de la présente invention en se référant aux dessins annexés parmi lesquels la figure 1 est une vue en plan d'une partie d'une boudineuse à vis, du type double ou jumelée, la surface suné- rieure de la boudineuse et le cône de compression ayant été enlevés pour montrer l'agencement intérieur la figure 2 est une vue d'extrémité de la plaque d'injection de liouide à perforations multiples telle qu'on la voit dans la direction de la flèche II ; et la figure 3 est une vue isométrique de la cloison0 Sur la figure 1, des extrudeuses à vis 1 et 2 sont disposées côte à côte et extrudent une matière détergente & travers un volume d'extrusion commun 8 et une plaque 3, à perforations multiples, disposés de façon successive. Le volume 8 a une longueur suffisante pour permettre aux vitesses des deux bondons de devenir sensiblement égales pendant le contact desdits bondons. Cette plaque porte des points d'injection 4 5 situés centralement à l'intérieur des régions circulaires perforées. Sur la figure 2, les perforations d'une des régions n'ont pas été représentées. La plaque 3 comporte environ 60 perforations d'environ 35 mm de diamètre chacune.Les points d'injection sont alimentés en liquide sous pression par des conduits 14,15 et les orifices de conduits 12, 13 respectivement Plus d'un point d'injection peut être présent dans chaque région perforée. La masse de détergent est transformée en tiges ou baguettes par son passage à travers la plaque perforée et cette masse traverse un cône d'extrusion (compression) 6 qui se termine à 1' endroit d'une plaque d'extrusion 9 à double région perforée. La plaque 9 comporte des régions perforées îo, 10 a travers lesquelles des masses continues de détergent 18, 19 sont extrudées.Quand on injecte aux points 4 5 un liquide dont la couleur contraste avec celle de la matière détergente de base, les masses de détergent 18X19 prennent un aspect rayé ou marbré. Une cloison 7 est disposée de façon adjacente à la face d'aval de la plaaue 3 à perforations multiples. Cette cloison comprend une face d'amont 7B qui porte contre la région non perforée 17 de la plaaue à perforations multiples. La cloison 7 comprend, en plus de la face d'amont 7B, une face d'aval 7C oui a une forme similaire à la face 7B, mais a des dimensions plus petites.La face supérieure 7A et une surface inférieure correspondante portent contre les surfaces supé- rieures et inférieures intérieures du corne de comnression. Une surface latérale 7D et une surface corresponante se trouvant sur l'autre côté de la cloison sont courbées de façon sensiblement cylindro-conique pour assurer que les faisceaux de tiges extrudé à travers les perforations 16 de la plaque 5 à perforations multiples soient soumis séparément à des pressions uniformes dirigées vers l'intérieur pendant que lesdits faisceaux se déplacent entre la plaque perforée 3 et la plaque perforée d'aval 9.La surface 7D et la surface correspondante sont profilées de manière que chaque bondon de détergent traverse un volume de compression séparé. On forme les volumes de compression séparés en donnant aux parties d'extrémité d'amont de la surface 7D et à la face 7B un rayon de courbure utile plus petit que celui des parties d'extrémité d'aval adjacentes à la face d'aval 7C. La surface d'aval 7C porte contre la plaaue 9 entre les régions perforées 10, 11. Entre la surface 7C et la plaque 9 on peut disposer un élément rapporté dont la section n'est pas une continuation de la section de la cloison. On peut admettre un certain écart de forme des surfaces sensiblement cylindro-coni aues sans nuire au fonctionnement de la cloison. Quand une masse de détergent est extrudée à travers les perforations de chacune des régions circulaires de la plaque 3, des faisceaux de tige ou baguettes sont formés et, au fur et à mesure que ces faisceaux sont comprimés vers l'intérieur, le liauide injecté aux points d'injection 4, 5 se trouve réparti de facon sensiblement uniforme sur la totalité du faisceau. Une caractéristiaue facultative est la présence dans le cone d'extrusion d'une plaaue à perforations multiples que lton dispose dans le trajet de chaaue bondon extrudé, entre les plaques 5 et 9. Le passage des bondons de détergent à travers ces plaques amé- liore la qualité des raies. On a extrudé un savon de base blanc conprenant des sels de sodium d'acides gras du suif et ce la noix de coco à travers la plaque perforée 3 et on a injecté aux points 4 et 5 un liquide contenant un colorant bleu en suspension. Le liouide colorant était composé, en pourcentaçes en poids, de 9,5 % d'eau, 83 % de glycérine, 1,5 % de sodium-carboxyméthylcellulose 2 % de pâte PVS bleue "Monastral " , 4 % de vert U125 "Ansteads". La quantité de liouide injecté était de 500 g Par 100 kilogrammes de savon et on a découpé la masse extrudée qui présentait des raies bleues, puis on a frappé cette masse pour former des pains. Les raies extérieures de chaque bondon extrudé étaient uniformes tout autour du bondon ; il en était ainsi en raison du fait que les bondons étaient maintenus séparés après Endroit où était injecté le liquide. I1 est bien entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que des variantes ou des moaifications peuvent y titre apportées dans le cadre de la présente invention, laquelle est définie par les revendications ci-annexées. R E V E N D I C A g I O N S 1. Procédé pour injecter un liquide dans une masse de détergent, procédé dans lequel on fait avancer une masse de détergent à travers deux extrudeuses parallèles et des régions perforées correspondantes d'une plaque de compression jusaue dans un cône d'extrusion commun et on injecte un liquide à l'intérieur ou immédiatement en aval des régions perforées de la plaque au moins à un endroit dans chaaue région de la plaque , caractérisé tar le fait qu'on utilise une cloison qui s'étend depuis la région non perforée comprise entre les régions perforées de la plaque de compression jusqu'à la plaque d'extrusion et qui comporte des surfaces latérales sensiblement cylindroconiques de manière à former des volumes de compression séparés pour chaaue bondon de détergent et par le fait qu'un volume d'extrusion commun est présent entre les extrudeuses et le c8ne d'extrusion. 2. Procédé suivant la revendication 1 , caractérisé par le fait que l'on fait passer la masse de détergent à travers une seconde plaque perforée a l'intérieur de chaque volume de compression 3. Procédé suivant les revendications 1 ou 2 , caractérisé par le fait que le liquide a un aspect visuel qui contraste avec celui de la masse de détergent. 4. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'on coupe en "lingots" ou barres les masses extrudées quittant le cône d'ex extrusion. 5. Procédé suivant la revendication 4 , caractérisé par le fait que l'on frappe les barres de manière à former des pains de détergent. 6. Appareil de traitement de détergent approprié pour injecter un liquide dans une masse de détergent, caractérisé par le fait qu'il comprend : (i) deux extrudeuses parallèles (ii) un volume d'extrusion commun dans lequel débouchent les deux extrudeuses, (iii) un cône d'extrusion commun communiquant avec le volume d'extrusion ; (iv) des régions perforées d'une plaque de compression situées entre le volume d'extrusion commun et le cône d'extrusion, (v) un moyen d'injection de liquide disposé à l'intérieur ou immédiatement en aval des régions perforées de la plaque ; et (vi) une cloison qui s'étend depuis la région non perforée, comprise entre les régions perforées de la plaque de compression jusqu'a la plaque d'extrusion et aui comporte des surfaces latérales formant, conjointement avec les surfaces intérieures du c8ne d'extrusion, des volumes de compression séparés pour chaque bondon de détergent.