JP4393862B2 - 洗剤粒子群の製法 - Google Patents

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Description

本発明は、非石鹸性陰イオン界面活性剤の酸前駆体を乾式中和してなる洗剤粒子群の製法及び該製法で得られる洗剤粒子群に関する。
経済性及び泡立ち等の観点から非石鹸性陰イオン界面活性剤、例えばアルキルベンゼンスルホネートが主体の洗剤が多く製造されている。このような洗剤粒子群を製造する方法として、界面活性剤を直接添加するかわりに前記非石鹸性陰イオン界面活性剤の酸前駆体をその場で炭酸ナトリウムのような水溶性固体アルカリ無機物質によって乾式中和する方法がある。
例えば、高速ミキサー/造粒機中、55℃以下の温度で乾式中和後、液体バインダーの添加により粒状化する洗剤組成物の製造方法(特許文献1)、高速ミキサー/造粒機中、55℃以上の温度で乾式中和後、液体バインダーの添加により粒状化する洗剤組成物の製造方法(特許文献2)、連続型高速ミキサーで乾式中和後中速ミキサーで高嵩密度化し、ついで冷却及び/又は乾燥することにより粒状化する洗剤組成物の製造方法(特許文献3)が開示されている。
しかしながら、これらの方法によって洗剤粒子を製造する場合、中和により生成した非石鹸性陰イオン界面活性剤の粘着性によって粒子が凝集/粗大化するのを抑制する為、混合用の攪拌機構と解砕/分散用の切断機構を高速度で作動させ、粒子状に維持する必要がある。この場合、攪拌/切断条件の最適化により所望の小さな粒径を有する洗剤粒子を製造することは可能であるが、それを収率良く得ることは困難であり、又、得られた粒子の粒度分布も幅広いものとなる。又、溶解性についても、前述のような従来の方法では、非石鹸性陰イオン界面活性剤がバインダーとなった出発原料の凝集粒子が比較的多く存在し、溶解性を向上することは容易ではない。
これらの課題を解決する方法として、前記酸前駆体中に無機酸を含有することにより、非石鹸性陰イオン界面活性剤の粘着性を抑制し、該陰イオン界面活性剤の含有量を高めることを可能とし、小さな粒径を有する洗剤粒子を収率良く得る製造方法が開示されている(特許文献4)。また、中和時の反応開始剤且つ反応促進剤として水を添加することで、未反応酸前駆体が結合剤として機能しないようにし団子の形成を抑制する製造方法が開示されている(特許文献1)。
しかしながら、無機酸は陰イオン界面活性剤の酸前駆体と共に中和することで中和物の固化する能力を高め、凝集体を解砕し易くする効果を狙ったものであり、また、水は反応を促進させる働きのために、前記酸前駆体が中和されることにより固化を速めて、攪拌/剪断による凝集体の解砕を促進することを狙ったものである。また、水の添加量は、反応開始剤としての機能を発現させるために少量(固体総量に対し0.5〜2%)である。つまり、ベース顆粒と非石鹸性陰イオン界面活性剤の酸前駆体とを混合して生じる非石鹸性陰イオン界面活性剤の前駆体とその中間物である非石鹸性陰イオン界面活性剤の混合物(ペースト状を呈する)の減粘剤として用いるという記載や示唆はない。
よって、ここでは、攪拌/切断によって小さな粒径へと凝集体を解砕している状況にはかわりがない。
以上のように、乾式中和による方法は、非石鹸性陰イオン界面活性剤主体の洗剤粒子群を簡便に製造するのに適した方法であるが、原料を解砕しながら造粒することが基本であり、該陰イオン界面活性剤を高配合するとその強いバインダー力のため、凝集が進行し、小粒径化が困難となり造粒収率も低下する。仮に、比較的小さな粒径範囲が解砕により得られても、粒度分布のシャープな溶解性に優れた洗剤粒子群を収率良く得ることは困難である。
洗剤において粒度分布をシャープにすることは、外観が良好となるのに加え、流動性の向上といったメリットがあり、又、非石鹸性陰イオン界面活性剤主体の洗剤は手洗い洗濯に使用されることも多く、溶解性が向上することで使用感が向上するメリットがある。その為、乾式中和による非石鹸性陰イオン界面活性剤主体の洗剤粒子群において粒度分布をシャープにし、且つ溶解性を向上させることが望まれている。
特開平3−33199号公報 特開平4−363398号公報 特開平3−146599号公報 国際公開第98/10052号パンフレット
従って本発明の課題は、非石鹸性陰イオン界面活性剤の酸前駆体を乾式中和してなる洗剤粒子群の製法において、洗剤粒子の粒度分布のシャープで、溶解性の優れた、且つ、陰イオン界面活性剤を高配合しても粒子成長の抑制された製造法を提供することにある。
即ち、本発明の要旨は、
〔1〕工程(I):平均粒径が80〜400μm、嵩密度が350g/L以上、細孔容積が0.2cc/g(0.2cm 3 /g)以上で且つ、アルカリ性を呈するベース顆粒[(a)成分]を非石鹸性陰イオン界面活性剤の減粘剤[(b)成分]の存在下で該非石鹸性陰イオン界面活性剤の酸前駆体[(c)成分]と、下記(1)及び(2):
(1) (a)成分と(c)成分の配合比が、(a)成分100重量部に対して(c)成分が40〜60重量部
(2) (b)成分と(c)成分の配合比が、(c)成分100重量部に対して(b)成分が10〜100重量部
を満たす条件下で乾式中和する工程、
工程(II):工程(I)で得られる混合物と流動助剤[(d)成分]とを混合して表面改質を行う工程、
を含んでなり、ここで、(b)成分が非イオン界面活性剤、ポリエチレングリコール、及び水からなる群より選ばれる1種以上であり、粒子成長度が1.6以下、嵩密度が500g/L以上である、非石鹸性陰イオン界面活性剤を高配合した洗剤粒子群の製法、に関する。
本発明の洗剤粒子群は、粒度分布がシャープで、溶解性の優れた、且つ、陰イオン界面活性剤を高配合しても製造時の収率が飛躍的に向上したものであるため、生産性が良く、かかる洗剤粒子群を用いることで、衣料用洗剤に好適に使用される洗剤組成物を得ることができるという効果が奏される。
1.(a)成分
(a)成分とは、平均粒径は80〜400μm、嵩密度350g/L以上及び細孔容積が0.2×10-33 /kg以上で且つ、アルカリ性を呈するベース顆粒である。
(a)成分の平均粒径は、溶解性並びに流動性に優れた洗剤粒子群が得られる点で80〜400μm、好ましくは100〜350μm、更に好ましくは120〜320μmである。平均粒径は、(a)成分が噴霧乾燥粒子の場合は、例えば噴霧ノズル径、噴霧圧力及びスラリー粘度等によって調整することができる。
嵩密度はコンパクト化の点から350g/L以上、好ましくは400g/L以上である。また、溶解性の点から1500g/L以下が好ましく、1200g/L以下がより好ましい。嵩密度は、(a)成分が噴霧乾燥粒子の場合は、スラリー水分、スラリー中の界面活性剤添加量、無機塩量及び乾燥時の送風温度等で調整することができる。
細孔容積は0.2×10-33 /kg以上であり、(b)成分及び(c)成分の中和物の担持を促進する点から、0.25×10-33 /kg以上が好ましく、0.3×10-33 /kg以上が更に好ましい。担持とは、ベース顆粒が有する界面活性剤等の液体成分を該顆粒内部及び表面に保持することをいい、細孔容積がこの範囲であれば、(a)成分同士の凝集が抑制され、洗剤粒子群中の洗剤粒子の単核性を維持するのに好適である。細孔容積は(a)成分が噴霧乾燥粒子の場合は、スラリー水分、スラリー中の界面活性剤添加量、無機塩量及び乾燥時の送風温度等で調整することができる。
また、粒子強度は洗剤粒子群の安定生産性の点から50kg/cm2 以上が好ましく、100kg/cm2 以上がより好ましく、200kg/cm2 以上が更に好ましい。溶解性の点から5000kg/cm2 以下が好ましく、3000kg/cm2 以下が更に好ましい。(a)成分の粒子強度がこの範囲であれば工程(I)でのベース顆粒の崩壊が実質的に抑制されるという利点がある。粒子強度は(a)成分が噴霧乾燥粒子の場合は、水溶性ポリマー量、スラリー水分、活性剤添加量、無機塩量及び乾燥時の送風温度等で調整することができる。
該ベース顆粒は、アルカリ性を呈する。ここで、アルカリ性を呈するとは、ベース顆粒を1g/Lの20℃水溶液もしくは分散液とした場合のpHが7を越えることをいう。該pHは、乾式中和を効率よく行う観点から、9以上が好ましく、9.5以上がより好ましく、10以上が更に好ましい。また、ベース顆粒中の例えば水溶性アルカリ無機物質であるトリポリリン酸塩、炭酸塩、重炭酸塩、ケイ酸塩、結晶性アルカリ金属ケイ酸塩といった粒子等のアルカリ成分の量は、中和反応を効率よく行うという観点から(c)成分の中和当量の2倍以上が好ましく、3倍以上がより好ましい。
なお、平均粒径は、JIS Z 8801の標準篩を用いて5分間振動させた後、篩目のサイズによる重量分率から測定する。
嵩密度は、JIS K 3362により規定された方法で測定する。
細孔容積は、水銀ポロシメーター(PORE SIZER 9320(株)島津製作所製)にて測定することができる。
粒子強度の測定法は、下記の通りである。
内径3cm×高さ8cmの円柱状の容器に、試料(ベース顆粒)20gを入れ、30回タッピング(筒井理化学機器(株)製、TVP1型タッピング式密充填カサ密度測定器、タッピング条件:周期36回/分、60mmの高さから自由落下)を行い、その時の試料高さ(初期試料高さ)を測定する。その後、加圧試験機にて容器内に保持した試料の上端面全体を10mm/minの速度で加圧し、荷重−変位曲線の測定を行い、変位率が5%以下での直線部における傾きに初期試料高さをかけ、加圧面積で除した値を粒子強度とする。
本発明におけるベース顆粒は、水中で溶解あるいは分散するアルカリ性を呈する物質であればよく、例えば水溶性アルカリ無機物質であるトリポリリン酸塩、炭酸塩、重炭酸塩、ケイ酸塩、結晶性アルカリ金属ケイ酸塩といった粒子や、水溶性アルカリ物質を含む洗剤ビルダーを含有する水スラリーを噴霧乾燥等により乾燥した粒子を用いることができる。その中でも炭酸塩であるライト灰や、洗剤ビルダーを含有する水スラリーを乾燥した噴霧乾燥粒子が非石鹸性陰イオン界面活性剤の配合量を多くできるという点から好ましい。
ベース顆粒の内、流動性の観点から、噴霧乾燥粒子の量は50重量%以上が好ましく、60重量%以上がより好ましく、70重量%以上が更に好ましい。
また、ベース顆粒中における水溶性アルカリ無機物質の量は、20〜100重量%が好ましく、30〜90重量%がより好ましい。
上記噴霧乾燥粒子には、前記水溶性アルカリ無機物質に加えて、洗浄性能、粒度分布及び粒子強度の観点から、必要に応じて適宜、洗剤粒子群に通常使用されている他の成分を同時に配合してベース顆粒を調製することができる。
他の成分としては、キレート剤、水溶性無機塩、水溶性ポリマー、界面活性剤、水不溶性賦形剤、その他の補助成分等が挙げられるが、中でも、キレート剤、水溶性無機塩、水溶性ポリマー及び界面活性剤を配合することが好ましい。これらの成分の具体例を以下に挙げる。
キレート剤
キレート剤は、金属イオンによる洗浄作用阻害を抑制する為、ベース顆粒に配合することができ、その例としては、水溶性キレート剤及び水不溶性キレート剤がある。
キレート剤の量としては、金属イオン封鎖能の観点から、ベース顆粒中、好ましくは3〜60重量%、より好ましくは5〜40重量%、さらに好ましくは10〜40重量%となるようにベース顆粒中への配合量を調節することが望ましい。複数のキレート剤を同時に配合することも可能であるが、その場合、総和が上記量となるよう調節することが望ましい。
水溶性キレート剤としては、金属イオン封鎖能を保持する物質であれば特に規定はないが、トリポリリン酸塩、オルトリン酸塩、ピロリン酸塩等が使用可能である。中でも、トリポリリン酸塩が好ましく、全水溶性キレート剤中、60重量%以上が好ましく、70重量%以上がより好ましく、更に好ましくは80重量%以上である。又、これらの塩の対イオンとしては、アルカリ金属イオンが好ましく、特にナトリウムイオン及び/又はカリウムイオンが好ましい。
水不溶性キレート剤については、金属イオン封鎖能向上及びベース顆粒の強度向上を目的にベース顆粒中に添加しても良いが、水中での分散性の観点から、粒子の平均粒径が0.1〜20μmのものが好ましい。好適な基材としては、結晶性アルミノ珪酸塩が挙げられ、例えばA型ゼオライト、P型ゼオライト、X型ゼオライト等があるが、金属イオン封鎖能及び経済性の点でA型ゼオライトが好ましい。
水不溶性キレート剤の配合量としては、多量に配合すると乾式中和反応時に分解する可能性があり、ベース顆粒中10重量%以下が好ましく、5重量%以下がより好ましい。また、分解抑制の為、水酸化ナトリウム等の溶解性が高く、アルカリ強度の高い水溶性アルカリ剤と併用することで配合量を増加させることもできる。
水溶性無機塩
水溶性無機塩は、洗濯液のイオン強度を高め、皮脂汚れ洗浄等の効果を向上させる為、ベース顆粒に配合することが好ましい。該水溶性無機塩としては、溶解性良好で、洗浄力に悪影響を与えない物質であれば特に規定はなく、例えば、硫酸根、亜硫酸根を持つアルカリ金属塩、アンモニウム塩等が挙げられる。中でも、イオン乖離度の高い硫酸ナトリウム、塩化ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、硫酸カリウムを賦形剤として使用することが好ましい。又、溶解速度向上の観点からは硫酸マグネシウムの併用も有効である。
水溶性無機塩の量としては、イオン強度の観点からベース顆粒中5〜80重量%が好ましく、10〜70重量%がより好ましく、20〜60重量%が更に好ましい。
水溶性ポリマー
結晶析出調整及び皮膜形成による粒子強度向上を目的に、水溶性ポリマーをベース顆粒に配合しても良い。水溶性ポリマーとしては、有機系のポリマー、無機系のポリマーが挙げられ、例えば、有機系のポリマーとしては、カルボン酸系ポリマー、カルボキシメチルセルロース、可溶性澱粉、糖類、ポリエチレングリコール等が、無機系のポリマーとしては非晶質の珪酸塩等が挙げられるが、中でも、カルボン酸系ポリマーが好ましく、これらのカルボン酸系ポリマーの中でアクリル酸−マレイン酸コポリマーの塩とポリアクリル酸塩(対イオン:ナトリウムイオン、カリウムイオン、アンモニウムイオン等)が特に優れている。これらのカルボン酸系ポリマーの分子量は1000〜8000が好ましく、2000以上であって且つカルボキシル基を10個以上有するものがさらに好ましい。有機系のポリマーの量としては、ベース顆粒中0.1〜10重量%が好ましく、0.5〜5重量%がより好ましい。
又、粒子強度向上の観点からは有機系のポリマーと非晶質の珪酸塩等の無機系のポリマーを併用することが好ましく、特に2号珪酸ナトリウムが好ましい。これらの無機系のポリマーの量としては、溶解性の観点から、ベース顆粒中15重量%以下が好ましく、10重量%以下がより好ましく、5重量%以下が更に好ましい。
界面活性剤
ベース顆粒の嵩密度のコントロールや非石鹸性陰イオン界面活性剤がベース顆粒内部に担持されるのを促進することを目的に、界面活性剤を配合しても良い。例えば、炭素数10〜18の直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アルキルスルホン酸ナトリウム、エーテルスルホン酸ナトリウム、パラトルエンスルホン酸ナトリウム、キシレンスルホン酸ナトリウム、クメンスルホン酸ナトリウム等が使用できる。特に、経済性の観点から、炭素数10〜14の直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムが好ましい。
界面活性剤の量としては、ベース顆粒の嵩密度コントロールの観点から、ベース顆粒中0.001重量%以上が好ましく、0.002重量%以上がより好ましい。一方、溶解性の観点からは2重量%以下が好ましく、1重量%以下がより好ましい。
又、これらの界面活性剤は中和型としてではなく、液体酸型として添加することもできる。この場合、液体酸の中和当量以上のアルカリ剤を同時に追加することが好ましく、中でも水酸化ナトリウムの添加が好ましい。
水不溶性賦形剤
水不溶性賦形剤をベース顆粒の粒子強度の制御や洗浄性を向上させる目的から、配合してもよい。水不溶性賦形剤としては、水中での分散性良好で、洗浄力に悪影響を与えない物質であれば特に規定はない。例えば結晶性もしくは非晶質のアルミノ珪酸塩や、二酸化珪素、水和珪酸化合物、バーライト、ベントナイト等の粘土化合物等が挙げられる。中でも、水中での分散性の観点から、一次粒子の平均粒径が0.1〜20μmのものが好ましい。
水不溶性賦形剤の量としては、経済性及び分散性の観点から、ベース顆粒中50重量%以下が好ましく、30重量%以下がより好ましい。
その他補助成分
蛍光染料、顔料、染料等の補助成分をベース顆粒中にその物性に影響を与えない範囲で配合してもよい。
好ましい組み合わせ
以上に挙げた組成のうち、微細な結晶を多く析出し粒子強度を向上する観点からは、炭酸ナトリウム/硫酸ナトリウム/ポリアクリル酸ナトリウムを組み合わせて使用することが好ましく、炭酸ナトリウム/硫酸ナトリウム/ポリアクリル酸ナトリウム/トリポリリン酸ナトリウムを組み合わせて使用することがより好ましい。
また、低嵩密度のベース顆粒を作製する場合には、上記組み合わせに加え、前記界面活性剤を添加することが好ましい。
以上の各成分を添加、混合したスラリーを噴霧乾燥することで、本発明に用いられるベース顆粒を得ることができる。なお、スラリーの水分量や噴霧乾燥条件については、特に限定はない。
2.(b)成分:非石鹸性陰イオン界面活性剤の減粘剤
非石鹸性陰イオン界面活性剤の減粘剤とは、混合することで非石鹸性陰イオン界面活性剤含有の混合物の粘度を低減することができる物質であり、本発明においては、工程(I)での(a)成分と(c)成分との中和時に存在することで、上記混合物の増粘を抑制し、ベース顆粒内部に非石鹸性陰イオン界面活性剤が含浸し、担持されるのを促進し、(a)成分の表面に形成される非石鹸性陰イオン界面活性剤層が薄くなり、陰イオン界面活性剤の高配合時でも粘着力を低減できる。即ち、このことにより、洗剤粒子の凝集が抑制され、粒子成長が抑制され、洗剤粒子の粒度分布がシャープになるという利点がある。
かかる減粘剤としては、例えば水溶性非イオン性有機化合物及び水が挙げられ、中でも、非イオン界面活性剤、ポリエチレングリコール等のポリオキシアルキル型非イオン性化合物、ポリエーテル系非イオン性化合物等及び水が好ましく、非イオン界面活性剤、ポリエチレングリコール及び水がより好ましい。
非イオン界面活性剤を減粘剤に用いることは、洗浄力の向上の点から好ましい。また、ポリエチレングリコールの使用は洗剤粒子群の保存安定性の点から好ましい。非イオン界面活性剤としては、洗浄力の点から融点が30℃以下のものが好ましく、より好ましくは25℃以下のものである。特に炭素数10〜14のアルコールにアルキレンオキシドを6〜10モル付加したポリオキシアルキレンアルキルエーテルが好ましい。
また、水を用いる場合は、通常洗剤に配合できる成分の水溶液或いは分散液として添加してもよい。ここで、減粘剤の重量としては水のみの添加量として計算する。
なお、乾式中和反応時に発生する水は(b)成分には含まない。
(b)成分の配合量としては、後述の(c)成分の配合比が、(c)成分100重量部に対して(b)成分が10〜100重量部である。また、水を含まない場合には、15〜90重量部がより好ましく、20〜80重量部が更に好ましい。一方、水を含む場合には、10〜50重量部がより好ましく、15〜40重量%部が更に好ましい。
3.(c)成分:非石鹸性陰イオン界面活性剤の酸前駆体
(c)成分である非石鹸性陰イオン界面活性剤の酸前駆体とは、非石鹸性陰イオン界面活性剤の前駆体であって酸形態のものをいい、中和反応により塩を形成するものである。よって非石鹸性陰イオン界面活性剤の酸前駆体としては公知の陰イオン界面活性剤の前駆体であって上記の性質を有するものであれば特に限定されないが、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸(LAS)、α−オレフィンスルホン酸(AOS)、アルキル硫酸(AS)、内部オレフィンスルホン酸、脂肪酸エステルスルホン酸、アルキルエーテル硫酸、ジアルキルスルホコハク酸等が挙げられる。このような(c)成分は一成分のみを用いても良く、二成分以上を組み合わせて用いても良い。中でも、経済性、保存安定性及び泡立ちの観点からは直鎖アルキルベンゼンスルホン酸(LAS)が好ましい。
(c)成分の量としては、洗浄力及の観点から(a)成分100重量部に対して30重量部以上であり、35重量部以上が好ましく、40重量部以上がより好ましい。一方、粒度分布のシャープさを維持し、かつ(c)成分の中和物の連続相による溶解性低下を抑制する観点から、(a)成分100重量部に対して60重量部以下であり、55重量部以下が好ましく、50重量部以下がより好ましい。
4.(d)成分:流動助剤
本発明の洗剤粒子群は、洗剤粒子の更なる流動性の向上、保存安定性の向上を目的とし、流動助剤による表面改質を行うことが好ましい。
流動助剤としては、通常用いられる公知のものが使用でき、トリポリリン酸ナトリウム、結晶性もしくは非晶質のアルミノ珪酸塩、ケイソウ土、シリカ等が好適に用いられる。中でも、キレート能を持つトリポリリン酸ナトリウム、ゼオライトが好ましい。キレート能を持つ物質により表面改質することにより、洗浄初期からキレート能が作用し、洗浄能力が向上するためである。流動特性の観点からはゼオライトがより好ましく、すすぎ性の観点からはトリポリリン酸ナトリウムがより好ましい。また、常温で粉末の界面活性剤も流動助剤として使用でき、洗濯時の起泡力といった泡挙動の最適化や洗浄能力の向上に有効である。
尚、流動助剤として使用する粒子は、被覆性の観点から、洗剤粒子群の平均粒子径の1/10以下の平均粒子径を持つことが望ましい。そのため、所望の粒径まで粉砕機を用いて粉砕することも有効な手段である。該微粉体の平均粒径は、光散乱を利用した方法、例えばパーティクルアナライザー(堀場製作所(株)製)、または顕微鏡観察による測定等で測定される。また、添加する順番に関しては、粒径の大きいものから添加することが流動性の観点から好ましい。
又、流動助剤の量は、流動特性を維持する観点から、洗剤粒子群中、2〜50重量%が好ましく、5〜40重量%がより好ましい。
尚、流動助剤としてゼオライトを用いる場合は、分解抑制の観点から乾式中和反応が終了した後に表面改質することが好ましい。
5.(a)成分以外の粉体原料
粉体原料は(a)ベース顆粒と併用することで、界面活性剤の高配合及び、混合機内の付着の低減ができ、また洗浄力の向上を図ることができる。尚、ここで言う粉体原料とは、常温で粉末の界面活性剤以外の洗浄力強化剤或いは吸油剤を意味し、具体的には、ゼオライト、クエン酸塩等の金属イオン封鎖能を示す基剤、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ能を示す基剤、結晶性珪酸塩等の金属イオン封鎖能・アルカリ能いずれも有する基剤等や、金属イオン封鎖能には乏しいが、高い吸油能を有する非晶質シリカや非晶質アルミノシリケート等を指す。
該粉体原料の配合量は、(a)成分100重量部に対し0〜30重量部であり、好ましくは1〜20重量部、より好ましくは3〜15重量部である。この範囲において、生産性並びに洗浄力のより向上した洗剤粒子群が得られる。
6.洗剤粒子群の製造方法
6−1.工程(I)
工程(I)は、(a)成分を(b)成分の存在下で(c)成分と下記条件:
(1) (a)成分と(c)成分の配合比が、(a)成分100重量部に対して(c)成分が30〜60重量部
(2) (b)成分と(c)成分の配合比が、(c)成分100重量部に対して(b)成分が10〜100重量部
で乾式中和する工程である。該工程(I)においては、(a)成分に対して、(b)、(c)成分を均一に混合することが好ましい。添加方法としては、(a)成分に、(b)、(c)成分をノズルにて噴霧し、できるだけ均一に添加することが好ましい。
(b)成分と(c)成分の添加順序は、特に限定されないが、(1):(b)成分を添加した後(c)成分を添加する方法や、(2):(b)成分と(c)成分を同時に添加する方法や、(3):(b)成分と(c)成分の一部又は全部を予め混合した後、(a)成分に添加し、さらに(c)成分の残部ある場合には残りを添加する方法がある。
添加方法は、例えば細孔容積や細孔径といったベース顆粒の物性、減粘剤の種類や添加量及び耐酸性、或いは陰イオン界面活性剤の種類や添加量によって適宜選択すればよいが、前記(3)の添加方法を用いることにより、陰イオン界面活性剤の高配合時に、より粒子成長を抑制した洗剤粒子群を得ることができる。
工程(I)における(a)〜(c)成分の混合条件は、(a)成分が実質的に崩壊しない程度の混合条件を選択すればよい。例えば、攪拌翼を具備した混合機を用いる場合、好ましくは機内に具備された撹拌翼のフルード数が0.5〜4、好ましくは0.5〜2、より好ましくは0.8〜1.4に調整することが望ましい。
さらに、攪拌翼及び解砕翼を具備する混合機を用いてもよい。かかる混合機を用いて乾式中和する場合、従来では凝集物の解砕及び混合を促進する点から該解砕翼を高速回転させることが通例であった。しかしながら本発明においては、かかる場合、(a)成分の崩壊を抑制する観点から、解砕翼を実質的に回転させないことが好ましい。解砕翼を実質的に回転させないとは、該解砕翼を全く回転させないこと、又は該解砕翼の形状、大きさ等を鑑みて、(a)成分を実質的に崩壊させない範囲内で、該解砕翼近傍の各種原料の滞留を防止する目的で該解砕翼を回転させることをいう。具体的にはフルード数として好ましくは200以下、より好ましくは100以下である。
本工程において、(a)成分が実質的に崩壊していない状態とは、混合物中の(a)成分の70%以上がその形態を維持している状態をいう。その確認方法として、例えば有機溶媒を用いて得られた混合物から可溶分を抽出して得られた後の粒子をSEM観察する方法が挙げられる。(a)成分が実質的に崩壊していない場合、洗剤粒子群の溶解性、流動性の向上という利点がある。
本発明で定義するフルード数は、下式にて算出する。
フルード数(Fr)=V2 /(R×g)
ここで、V:攪拌翼・解砕翼の先端の周速[m/s]
R:攪拌翼・解砕翼の回転半径[m]
g:重力加速度[m/s2
乾式中和時の混合物の温度は、(c)成分が中和されることによる増粘を抑制する為、温度が高い方がより好ましく、50℃以上が好ましく、60℃以上が更に好ましい。また、(b)成分の熱安定性の点から、100℃以下が好ましく、95℃以下が更に好ましい。この混合物の温度を高くすることで、(b)成分と(c)成分の中和物の粘度が抑制され、(c)成分のみならず、中和後の(c)成分の中和物をより容易に(a)成分に浸透させることができる。中和時の温度の調整はジャケット等により行うことができ、ジャケットを備えた構造が好ましい。また、投入原料の温度調整により行うこともできる。
中和時間は(c)成分添加終了後2 分〜10分程度が好ましく、3分〜8分程度が更に好ましい。
好ましい混合装置としては、以下のものが挙げられる。回分式で行う場合は、(1)〜(3)のものが好ましい。(1)混合槽で内部に攪拌軸を有し、この軸に攪拌羽根を取り付けて粉末の混合を行う形式のミキサー。例えばヘンシェルミキサー(三井三池化工機(株)製)、ハイスピードミキサー(深江工業(株)製)、バーチカルグラニュレーター((株)パウレック製)、レディゲミキサー(松坂技研(株)製)、プロシェアミキサー(太平洋機工(株)製)等がある。(2)半円筒型の固定された容器内でスパイラルを形成したリボン状の羽根が回転することにより混合を行う形式のミキサー、例えばリボンミキサー(ホソカワミクロン(株)製、不二パウダル(株)製)がある。(3)コニカル状の容器に沿ってスクリューが容器の壁と平行の軸を中心として自転しながら公転することにより混合を行う形式のミキサー、例えばナウターミキサー(ホソカワミクロン(株)製)がある。上記の混合機の中で特に好ましくは、横型の混合槽で円筒の中心に攪拌軸を有し、この軸に攪拌羽根を取り付けて粉末の混合を行う形式のミキサーでレディゲミキサー(松坂技研(株)製)、プロシェアミキサー(太平洋機工(株)製)等がある。
また、上記の混合機の連続型の装置を用いてベース顆粒と界面活性剤を混合させてもよい。また、上記以外の混合機の連続型の装置として、以下の(1)〜(3)のものが用いられる。ただし、ベース顆粒が実質的に崩壊しない程度に主軸回転数等の混合条件を選択する必要がある。(1)粉体投入口を備えた竪型シリンダーと混合ブレードを備えたメインシャフトより成り、メインシャフトは上部軸受によって支えられ、排出側がフリーとなっている構造の連続ミキサー、例えばフレキソミックス型((株)パウレック製)がある。(2)攪拌ピンを有した円盤の上部に原料を投入し、この円盤を回転させ、剪断作用により混合を行う形式の連続ミキサー、(3)横型の混合槽で円筒の中心に攪拌軸を有し、この軸に攪拌羽根を取り付けて粉末の混合を行う形式のミキサーでタービュライザー(ホソカワミクロン(株)製)等がある。
また、(a)成分以外の粉体原料を工程(I)で混合する場合の添加時期は、(b)、(c)成分を添加する前に混合装置に仕込まれているのが好ましい。また、粉体原料を配合した場合の混合条件は、中和時の混合条件と同条件であるのが好ましい。
前記工程(I)により、(b)成分と(c)成分とが担持されたベース顆粒の混合物が得られる。
6−2.工程(II)
工程(II)は、工程(I)で得られる混合物と流動助剤[(d)成分]とを混合して表面改質を行う工程である。
工程(II)の混合条件は、好ましくは混合機内に具備された撹拌翼のフルード数が好ましくは2以上、より好ましくは3以上、解砕翼が具備されている場合は該解砕翼のフルード数が好ましくは200以上、より好ましくは500以上である。周速がこの範囲であれば、流動性の優れた単核性洗剤粒子が得られる。
上記条件で流動助剤[(d)成分]を工程(I)で得られた混合物と混合させることで、流動助剤がベース顆粒の表面を被覆し、流動性に優れた単核性洗剤粒子が得られるが、添加する順番に関して、粒径の大きいものから添加すると流動性の向上の観点から好ましい。また、混合物が中和物の粘着力により弱い凝集を起こしている場合は、流動助剤は混合初期において連続層を断ち切る粉砕助剤としての機能を有する。
好ましい混合装置としては、工程(I)で例示した混合装置が好ましい。更に、混合装置内にチョッパーのような解砕翼を備えている混合装置が好ましく、そのような装置としてレディゲミキサー(松坂技研(株)製)、プロシェアミキサー(太平洋機工(株)製)、ハイスピードミキサー(深江工業(株)製)等がある。
混合時間は、0.5〜3分程度が好ましい。また、混合物の温度は中和物の粘度を抑制する点から40℃以上が好ましく50℃以上がより好ましい。また、(b)成分の熱安定性の点から100℃以下が好ましく、95℃以下がより好ましい。
7.洗剤粒子群
本発明の製法により得られる洗剤粒子としては、ベース顆粒を核として製造された洗剤粒子であって、実質的に1個の洗剤粒子の中に1個のベース顆粒を核として有する単核性洗剤粒子が好適である。
洗剤粒子の単核性を表す指標として、下式で定義される粒子成長度を用いることができる。本発明における単核性洗剤粒子群は、粒子成長度としては1.6以下、好ましくは1.4以下、より好ましくは1.3以下である。

粒子成長度=(最終の洗剤粒子群の平均粒径)/(ベース顆粒の平均粒径)

最終の洗剤粒子群とは、工程(II)を経て得られる洗剤粒子群をいう。
かかる洗剤粒子は粒子間の凝集が抑制されているため、所望の粒径範囲外の粒子(凝集粒子)が生成しにくく、高収率で所望の洗剤が得られるという利点を有する。
また、ベース顆粒が噴霧乾燥粒子の場合、本発明の製法により得られる洗剤粒子群は高速溶解性を実現することができる。高速溶解性とは、以下の方法で算出される洗剤粒子群の溶解率が90%以上である性質をいう。
25℃に調整した71.2mgCaCO3 /Lに相当する1Lの硬水(Ca/Mgのモル比7/3)を1Lビーカー(内径105mm、高さ150mmの円筒型、例えば岩城硝子社製1Lガラスビーカー)の中に満たし、25℃の水温をウオーターバスにて一定に保った状態で、攪拌子(長さ35mm、直径8mm、例えば型式:ADVANTEC社製、テフロン丸型細型)にて水深に対する渦巻きの深さが略1/3となる回転数(800r/min)で攪拌する。1.0000±0.0010gとなるように縮分・秤量した洗剤粒子を攪拌下に水中に投入・分散させ攪拌を続ける。投入から60秒後にビーカー中の洗剤粒子分散液を重量既知のJIS Z 8801(ASTM No.200に相当)規定の目開き74μmの標準篩(直径100mm)で濾過し、篩上に残留した含水状態の洗剤粒子を篩と共に重量既知の開放容器に回収する。尚、濾過開始から篩を回収するまでの操作時間を10±2秒とする。回収した洗剤粒子の溶残物を105℃に加熱した電気乾燥機にて1時間乾燥し、その後、シリカゲルを入れたデシケーター(25℃)内で30分間保持して冷却する。冷却後、乾燥した洗剤粒子群の溶残物と篩と回収容器の合計の重量を測定し、篩上に残留した洗剤粒子群の溶残物の乾燥重量を求める。そして、次式によって洗剤粒子群の溶解率(%)を算出する。尚、重量の測定は精密天秤を用いて行うこととする。
溶解率(%)={1−(T/S)}×100
S : 洗剤粒子群の投入重量(g)
T : 上記攪拌条件にて得られた水溶液を上記篩に供したときに、篩上に残存する洗剤粒子群の溶残物の乾燥重量(g)
8.洗剤粒子群の好ましい物性及び測定方法
洗剤粒子群の嵩密度は、500g/L以上であり、好ましくは500〜1000g/L、より好ましくは600〜1000g/L、さらに好ましくは650〜850g/Lである。嵩密度の測定方法は、ベース顆粒と同様である。
洗剤粒子群の平均粒径は、好ましくは150〜500μm、より好ましくは180〜350μmである。平均粒径の測定方法は、ベース顆粒と同様である。
洗剤粒子群のRosin-Rammler 数(n)は、値が大きい程、粒度分布がシャープであることを示すが、nとしては2.0以上が好ましく、2.5以上がより好ましく、3.0以上が更に好ましい。
Rosin-Rammler 数(n)の算出には以下の式を用いる。
log(log(100/R(Dp)))=n log(Dp/De)
R(Dp) :粒径Dpμm以上の粉体の累積率[%]
Dp :粒子径[μm]
De :平均粒子径[μm]
n :Rosin-Rammler 数[−]
洗剤粒子群の流動性は、流動時間として10秒以下が好ましく、8秒以下がより好ましい。流動時間は、JIS K 3362により規定された嵩密度測定用のホッパーから、100mlの粉末が流出するのに要する時間とする。
洗剤粒子群の耐ケーキング性は、好ましくは篩通過率が90%以上、より好ましくは95%以上である。ケーキング性の試験法は次の通りである。
濾紙(ADVANTEC社製 No.2)で長さ10.2cm×幅6.2cm×高さ4cmの天部のない箱を作り、四隅をステープラーでとめた。試料50gを入れた該箱の上にアクリル樹脂板(15g)と鉛板(250g)をのせる。これを温度35℃、湿度40%雰囲気下2週間放置した後のケーキング状態について下記の通過率を求めることによって行う。
<通過率> 試験後の試料を篩(JIS Z 8801規定の目開き4760μm)上に静かにあけ、通過した粉末重量を計り、試験後の試料に対する通過率(%)を求める。
洗剤粒子群のシミ出し性は、下記の試験法による評価が、好ましくは2ランク以上、より好ましくは1ランクである。かかるランクであれば、搬送系での機器への非イオン性界面活性剤含有粉末の付着防止、容器にシミ出し防止の工夫が不要となり好ましい。
シミ出し性の試験法:耐ケーキング試験を行った濾紙の容器の底部(粉体と非接触面)でのシミ出し状態を目視評価する。評価は、底部の濡れ面積で判定し、下記の1〜5ランクとする。
ランク1:濡れていない。ランク2:1/4程度の面が濡れている。ランク3:1/2程度の面が濡れている。ランク4:3/4程度の面が濡れている。ランク5:全面が濡れている。
洗剤粒子群の収率は、平均粒径を測定した際に1000μmの篩目を通過した試料の重量分率から求められる。かかる収率は85%以上が好ましく、90%以上がより好ましく92%以上が更に好ましい。
かかる物性を有する本発明の洗剤粒子群は、衣料用洗剤、自動食器洗浄機用洗剤等の洗剤組成物に好適に使用することができる。
9.洗剤組成物
本発明の洗剤組成物は、前記洗剤粒子群に加えて、別途添加された洗剤成分(例えば、蛍光染料、酵素、香料、消泡剤、漂白剤、漂白活性化剤、粉末活性剤等)を含有する。この場合において、洗剤組成物は、前記洗剤粒子群を50重量%以上含有することが好ましく、60重量%以上がより好ましく、80重量%以上が更に好ましい。これにより、保存安定性、溶解性に優れ、粒度分布のシャープな洗剤組成物を提供することができる。
実施例1
<噴霧乾燥粒子の調製>
下記の手順にて噴霧乾燥粒子を作製した。
水463.7kgを攪拌翼を有した1m3 の混合槽に加え、水温が60℃に達した後に、40重量%の2号珪酸ソーダ水溶液45.0kg、硫酸ナトリウム180.0kg、トリポリリン酸ナトリウム90.0kgの順で添加した。ジャケットを60℃に設定した。10分攪拌後、40重量%のポリアクリル酸ナトリウム水溶液45.0kgと炭酸ナトリウム135.0kgを添加した後、ラインミルにて循環粉砕しつつ60分間攪拌して均質なスラリーを得た。このスラリーの最終温度は60℃であった。また、このスラリー中の水分は54重量%であった。
このスラリーを噴霧乾燥塔の塔頂付近に設置した圧力噴霧ノズルから噴霧圧力40kg/cm2 で噴霧を行った。噴霧乾燥塔に供給する高温ガスは塔下部より温度が230℃で供給され、塔頂より108℃で排出された。得られた噴霧乾燥粒子の組成及び物性を表1に示す。
<洗剤粒子群の調製>
レディゲミキサー(松坂技研(株)製、容量20L、ジャケット付)に上記手順によって得られた噴霧乾燥粒子3.0kgを投入し、チョッパーを停止した状態で、主軸を70r/min(フルード数0.82)で攪拌を開始した。尚、ジャケットに80℃の温水を10L /分で流した。そこに、50℃に調温した表2記載の非イオン界面活性剤0.45kgとポリエチレングリコール0.03kgを予め混合しておいたものを1分間で投入し、その後1分間攪拌混合を行った。次に、50℃に調温したLAS−酸型(陰イオン界面活性剤の液体酸前駆体)1.2kgを1分間で投入し、その後4分間攪拌混合して乾式中和反応を行った。
続いてA型ゼオライト1.5kgを添加した後、主軸150r/min(フルード数3.8)、チョッパー3600r/min(フルード数870)で1分間表面改質を行い、洗剤粒子群を得た。得られた洗剤粒子群の組成、物性及び品質を表2に示す。
得られた洗剤粒子群は溶解性に優れ、粒度分布がシャープで、ケーキング性の低い粒子群であった。
実施例2
<洗剤粒子群の調製>
レディゲミキサー(松坂技研(株)製、容量20L、ジャケット付)に上記実施例1の手順によって得られた噴霧乾燥粒子3.0kgを投入し、チョッパーを停止した状態で、主軸を70r/min(フルード数0.82)で攪拌を開始した。尚、ジャケットに80℃の温水を10L /分で流した。そこに、50℃に調温した表2記載の非イオン界面活性剤0.45kgとポリエチレングリコール0.03kgを予め混合しておいたものと、50℃に調温したLAS−酸型(陰イオン界面活性剤の液体酸前駆体)1.2kgを同時に1分間で投入し、その後6分間攪拌混合して乾式中和反応を行った。
続いてA型ゼオライト1.5kgを添加した後、主軸150r/min(フルード数3.8)、チョッパー3600r/min(フルード数870)で1分間表面改質を行い、洗剤粒子群を得た。得られた洗剤粒子群の組成、物性及び品質を表2に示す。
得られた洗剤粒子群は実施例1に比べて更に溶解性、収率に優れ、粒度分布がシャープで、ケーキング性の低い粒子群であった。
実施例3
<洗剤粒子群の調製>
レディゲミキサー(松坂技研(株)製、容量20L、ジャケット付)に上記実施例1の手順によって得られた噴霧乾燥粒子3.0kgを投入し、チョッパーを停止した状態で、主軸を70r/min(フルード数0.82)で攪拌を開始した。尚、ジャケットに80℃の温水を10L /分で流した。そこに、50℃に調温した表2記載の非イオン界面活性剤0.45kgとポリエチレングリコール0.03kgとLAS−酸型(陰イオン界面活性剤の液体酸前駆体)1.2kgを予め混合しておいたものを2分間で投入し、その後6分間攪拌混合して乾式中和反応を行った。
続いてA型ゼオライト1.5kgを添加した後、主軸150r/min(フルード数3.8)、チョッパー3600r/min(フルード数870).で1分間表面改質を行い、洗剤粒子群を得た。得られた洗剤粒子群の組成、物性及び品質を表2に示す。
得られた洗剤粒子群は実施例1に比べて更に溶解性、収率に優れ、粒度分布がシャープで、ケーキング性の低い粒子群であった。
実施例4(参考例)
<洗剤粒子群の調製>
リボンミキサー(不二パウダル(株)製、容量90L、ジャケット付)に上記実施例1の手順によって得られた噴霧乾燥粒子30.0kgと重曹1.5kgを投入し、回転数67r/min(フルード数0.85)で混合を開始した。尚、ジャケットに80℃の温水を10L /分で流した。そこに、50℃に調温した表2記載の非イオン界面活性剤6.0kgとポリエチレングリコール0.6kgを予め混合しておいたものと、50℃に調温したLAS−酸型(陰イオン界面活性剤の液体酸前駆体)10.5kgを同時に3分間で投入し、その後6分間攪拌混合して乾式中和反応を行った。
続いて上記混合物25kgとA型ゼオライト7.7kgをレディゲミキサー(松坂技研(株)製、容量130L、ジャケット付)に投入した後、主軸120r/min(フルード数4.0)、チョッパー3600r/min(フルード数1160)で1分間表面改質を行い、洗剤粒子群を得た。得られた洗剤粒子群の組成、物性及び品質を表2に示す。
得られた洗剤粒子群は溶解性に優れ、粒度分布がシャープで、ケーキング性の低い粒子群であった。
実施例5(参考例)
<洗剤粒子群の調製>
レディゲミキサー(松坂技研(株)製、容量20L、ジャケット付)に上記実施例1の手順によって得られた噴霧乾燥粒子3.0kgと重曹0.15kgと結晶性シリケート0.15kgを投入し、チョッパーを停止した状態で、主軸を70r/min(フルード数0.82)で攪拌を開始した。尚、ジャケットに80℃の温水を10L /分で流した。そこに、50℃に調温した表2記載の非イオン界面活性剤0.15kgとポリエチレングリコール0.03kgを予め混合しておいたものと、30℃の水0.15kgと、50℃に調温したLAS−酸型(陰イオン界面活性剤の液体酸前駆体)1.05kgを同時に1分間で投入し、その後6分間攪拌混合して乾式中和反応を行った。
続いてA型ゼオライト1.5kgを添加した後、主軸150r/min(フルード数3.8)、チョッパー3600r/min(フルード数870)で1分間表面改質を行い、洗剤粒子群を得た。得られた洗剤粒子群の組成、物性及び品質を表2に示す。
得られた洗剤粒子群は溶解性に優れ、粒度分布がシャープで、ケーキング性の低い粒子群であった。
実施例6
<噴霧乾燥粒子の調製>
下記の手順にて噴霧乾燥粒子を作製した。
水515.5kgを攪拌翼を有した1m3 の混合槽に加え、水温が60℃に達した後に、40重量%の2号珪酸ソーダ水溶液50.0kg、硫酸ナトリウム180.0kg、トリポリリン酸ナトリウム100.0kgの順で添加した。ジャケットを60℃に設定した。10分攪拌後、40重量%のポリアクリル酸ナトリウム水溶液50.0kgと炭酸ナトリウム150.0kgを添加し、10分攪拌後、食塩20kgと50重量%のLAS−Na水溶液0.5kgを添加した後、ラインミルにて循環粉砕しつつ60分間攪拌して均質なスラリーを得た。このスラリーの最終温度は60℃であった。また、このスラリー中の水分は54重量%であった。
このスラリーを噴霧乾燥塔の塔頂付近に設置した圧力噴霧ノズルから噴霧圧力40kg/cm2 で噴霧を行った。噴霧乾燥塔に供給する高温ガスは塔下部より温度が235℃で供給され、塔頂より106℃で排出された。得られた噴霧乾燥粒子の組成及び物性を表1に示す。
<洗剤粒子群の調製>
レディゲミキサー(松坂技研(株)製、容量20L、ジャケット付)に上記の手順によって得られた噴霧乾燥粒子2.4kgと炭酸ナトリウム0.6kgと重曹0.15kgを投入し、チョッパーを停止した状態で、主軸を70r/min(フルード数0.82)で攪拌を開始した。尚、ジャケットに80℃の温水を10L /分で流した。そこに、50℃に調温した表2記載の非イオン界面活性剤0.3kgとポリエチレングリコール0.03kgを予め混合しておいたものと、30℃の水0.09kgと、50℃に調温したLAS−酸型(陰イオン界面活性剤の液体酸前駆体)1.35kgを同時に1分間で投入し、その後6分間攪拌混合して乾式中和反応を行った。
続いてA型ゼオライト1.5kgを添加した後、主軸150r/min(フルード数3.8)、チョッパー3600r/min(フルード数870)で1分間表面改質を行い、洗剤粒子群を得た。得られた洗剤粒子群の組成、物性及び品質を表2に示す。
得られた洗剤粒子群は溶解性に優れ、粒度分布がシャープで、ケーキング性の低い粒子群であった。
実施例7
<噴霧乾燥粒子の調製>
下記の手順にて噴霧乾燥粒子を作製した。
水426.6kgを攪拌翼を有した1m3 の混合槽に加え、水温が60℃に達した後に、40重量%の2号珪酸ソーダ水溶液43.9kg、硫酸ナトリウム180.0kgの順で添加した。ジャケットを60℃に設定した。10分攪拌後、40重量%のポリアクリル酸ナトリウム水溶液87.8kgと炭酸ナトリウム171.2kgを添加し、10分攪拌後、食塩26.3kgと50重量%のLAS−Na水溶液0.9kgを添加した後、ラインミルにて循環粉砕しつつ60分間攪拌して均質なスラリーを得た。このスラリーの最終温度は60℃であった。また、このスラリー中の水分は54重量%であった。
このスラリーを噴霧乾燥塔の塔頂付近に設置した圧力噴霧ノズルから噴霧圧力40kg/cm2 で噴霧を行った。噴霧乾燥塔に供給する高温ガスは塔下部より温度が235℃で供給され、塔頂より108℃で排出された。得られた噴霧乾燥粒子の組成及び物性を表1に示す。
<洗剤粒子群の調製>
レディゲミキサー(松坂技研(株)製、容量20L、ジャケット付)に上記の手順によって得られた噴霧乾燥粒子3.0kgと重曹0.15kgを投入し、チョッパーを停止した状態で、主軸を70r/min(フルード数0.82)で攪拌を開始した。尚、ジャケットに80℃の温水を10L /分で流した。そこに、50℃に調温した表2記載の非イオン界面活性剤0.3kgとポリエチレングリコール0.03kgを予め混合しておいたものと、30℃の水0.09kgと、50℃に調温したLAS−酸型(陰イオン界面活性剤の液体酸前駆体)1.5kgを同時に1分間で投入し、その後6分間攪拌混合して乾式中和反応を行った。
続いてトリポリリン酸ナトリウム1.2kgを添加した後、主軸150r/min(フルード数3.8)、チョッパー3600r/min(フルード数870)で0.5分間表面改質を行い、次に、A型ゼオライト0.6kgを添加した後、主軸150r/min(フルード数3.8)、チョッパー3600r/min(フルード数870)で0.5分間表面改質を行い洗剤粒子群を得た。得られた洗剤粒子群の組成、物性及び品質を表2に示す。
得られた洗剤粒子群は溶解性に優れ、粒度分布がシャープで、ケーキング性の低い粒子群であった。
実施例8(参考例)
<洗剤粒子群の調製>
レディゲミキサー(松坂技研(株)製、容量20L、ジャケット付)に上記実施例7の手順によって得られた噴霧乾燥粒子3.0kgを投入し、チョッパーを停止した状態で、主軸を70r/min(フルード数0.82)で攪拌を開始した。尚、ジャケットに80℃の温水を10L /分で流した。そこに、30℃の水0.24kgとポリエチレングリコール0.03kgを予め混合しておいたものと、50℃に調温したLAS−酸型(陰イオン界面活性剤の液体酸前駆体)1.05kgを同時に1分間で投入し、その後6分間攪拌混合して乾式中和反応を行った。
続いてA型ゼオライト1.5kgを添加した後、主軸150r/min(フルード数3.8)、チョッパー3600r/min(フルード数870)で1分間表面改質を行い、洗剤粒子群を得た。得られた洗剤粒子群の組成、物性及び品質を表2に示す。
得られた洗剤粒子群は溶解性に優れ、粒度分布がシャープで、ケーキング性の低い粒子群であった。
実施例9、10
減粘剤の量を変えた以外は、実施例2と同様の方法により、洗剤粒子群を得た。得られた洗剤粒子群の組成、物性及び品質を表2に示す。
実施例2、9、10の結果から、(b)減粘剤量が増加するに伴い、陰イオン界面活性剤がより多くベース顆粒の内部に含浸、担持されるためと推察される嵩密度の増加が認められると共に、粒子成長の抑制効果も増大していることもわかる。
比較例1
<洗剤粒子群の調製>
レディゲミキサー(松坂技研(株)製、容量20L、ジャケット付)に上記実施例1の手順によって得られた噴霧乾燥粒子3.0kgを投入し、チョッパーを停止した状態で、主軸を70r/min(フルード数0.82)で攪拌を開始した。尚、ジャケットに80℃の温水を10L /分で流した。そこに、50℃に調温したLAS−酸型(陰イオン界面活性剤の液体酸前駆体)1.2kgを1分間で投入し、その後4分間攪拌混合して乾式中和反応を行った。次に、50℃に調温した非イオン界面活性剤0.45kgとポリエチレングリコール0.03kgを予め混合しておいたものを1分間で投入し、その後1分間攪拌を行った。
続いてA型ゼオライト1.5kgを添加した後、主軸150r/min(フルード数3.8)、チョッパー3600r/min(フルード数870)で1分間表面改質を行い、洗剤粒子群を得た。得られた洗剤粒子群の組成、物性及び品質を表2に示す。
得られた洗剤粒子群は減粘剤の存在下にて中和が行われなかったため、粒子成長度が大きく、収率や溶解率が低下し、且つ流動性も実施例の粒子群に比べて優れなかった。
また、得られた洗剤粒子の割断面をSEMにより観察したところ、ベース顆粒内部に界面活性剤はほとんど観察されず、ベース顆粒の表面に多く存在しているのが観察された(図1)。一方、実施例2で得られた洗剤粒子の割断面を同様に観察したところ、ベース顆粒内部に界面活性剤が含浸されている様子が観察された(図2)。
比較例2
<洗剤粒子群の調製>
レディゲミキサー(松坂技研(株)製、容量20L、ジャケット付)に上記実施例1の手順によって得られた噴霧乾燥粒子3.0kgを投入し、チョッパーを停止した状態で、主軸を70r/min(フルード数0.82)で攪拌を開始した。尚、ジャケットに80℃の温水を10L /分で流した。そこに、非イオン界面活性剤0.09kgを1分間で投入し、その後1分間攪拌を行った。次に、50℃に調温したLAS−酸型(陰イオン界面活性剤の液体酸前駆体)1.2kgを1分間で投入し、その後4分間攪拌混合して乾式中和反応を行った。
続いてA型ゼオライト1.5kgを添加した後、主軸150r/min(フルード数3.8)、チョッパー3600r/min(フルード数870)で1分間表面改質を行い、洗剤粒子群を得た。得られた洗剤粒子群の組成、物性及び品質を表2に示す。
得られた洗剤粒子群は減粘剤が少なく、十分な減粘効果が得られなかったため、粒子成長度が大きく、収率や溶解率が低下し、且つ流動性も実施例の洗剤粒子群に比べて優れなかった。
Figure 0004393862
Figure 0004393862
本発明の洗剤粒子群は、衣料用洗剤、自動食器洗浄機用洗剤等に好適に使用される。
図1は、比較例1で得られた洗剤粒子の割断面のSEM像である。 図2は、実施例2で得られた洗剤粒子の割断面のSEM像である。

Claims (6)

  1. 工程(I):平均粒径が80〜400μm、嵩密度が350g/L以上、細孔容積が0.2cc/g(0.2cm 3 /g)以上で且つ、アルカリ性を呈するベース顆粒[(a)成分]を非石鹸性陰イオン界面活性剤の減粘剤[(b)成分]の存在下で該非石鹸性陰イオン界面活性剤の酸前駆体[(c)成分]と、下記(1)及び(2):
    (1) (a)成分と(c)成分の配合比が、(a)成分100重量部に対して(c)成分が40〜60重量部
    (2) (b)成分と(c)成分の配合比が、(c)成分100重量部に対して(b)成分が10〜100重量部
    を満たす条件下で乾式中和する工程、
    工程(II):工程(I)で得られる混合物と流動助剤[(d)成分]とを混合して表面改質を行う工程、
    を含んでなり、ここで、(b)成分が非イオン界面活性剤、ポリエチレングリコール、及び水からなる群より選ばれる1種以上であり、粒子成長度が1.6以下、嵩密度が500g/L以上である、非石鹸性陰イオン界面活性剤を高配合した洗剤粒子群の製法。
  2. (a)成分が水溶性アルカリ無機物質を含有するスラリーを噴霧乾燥して得られる噴霧乾燥粒子を含む請求項1記載の製法。
  3. 工程(I)において、(a)成分に(b)成分を添加した後、(c)成分を添加する請求項1又は2記載の製法。
  4. 工程(I)において、(a)成分に(b)成分と(c)成分を同時に添加する請求項1又は2記載の製法。
  5. 工程(I)において、(b)成分と(c)成分の一部又は全部を予め混合した後、(a)成分に添加し、さらに(c)成分の残部ある場合には残りを添加する請求項1又は2記載の製法。
  6. 工程(I)において、攪拌翼を具備した混合機を用い、該撹拌翼のフルード数が0.5〜4の条件にて乾式中和を行う請求項1〜いずれか記載の製法。
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