CN1291226A - 洗涤剂颗粒的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提供含有表面活性剂组合物的洗涤剂颗粒的制备方法,该方法生产工艺简单,在表面活性剂组合物的加入量发生变动时,该洗涤剂颗粒的平均粒径和粒度分布的变动较小,通过选择基本颗粒,容易调整平均粒径和粒度分布,可高产率地制备洗涤剂颗粒。本发明涉及颗粒成长度在1.5以下,堆积密度在500g/l以上的洗涤剂颗粒的制备方法,该方法包括工序(Ⅰ):将平均粒径为150—500微米、堆积密度在400g/L以上、并且颗粒强度在50kg/cm2以上的表面活性剂负载用基本颗粒[(a)组分]和相对于(a)组分100重量份为15—100重量份的表面活性剂组合物[(b)组分]在基本上不破碎(a)组分的混合条件下混合,制成混合物的工序;和工序(Ⅱ):将工序(Ⅰ)得到的混合物和相对于该混合物100重量份的5—100重量份的细粉末,在基本上保持含有(b)组分的(a)组分的状态的情况下进行混合,制得洗涤剂颗粒的工序。
Description
技术领域
本发明涉及加入了表面活性剂组合物的洗涤剂颗粒的制备方法。
背景技术
作为采用非离子表面活性剂等液态表面活性剂制备粉末洗涤剂的方法,有将液态表面活性剂负载在粉末上的方法。
特开昭52-110710号公报中公开了在具有多孔质外表面和骨架内部结构的基材空心颗粒的内部放入液态或者可以液态化的有机物质,在该空心颗粒表面上基本上不存在非离子型洗涤剂的颗粒状洗涤剂。但是,采用该技术,该空心颗粒不能加入可吸油量以上的液态组分,并且,如果增加表面活性剂的加入量,颗粒表面上容易残留液体,流动性有可能变差,因此,通过该技术,不能提高表面活性剂的加入量。
特开平5-209200号公报公开了非离子型洗涤剂颗粒的制备方法,即采用以非离子表面活性剂作为主要基本试剂的混合物作为洗涤剂原料,在备有搅拌叶片、且搅拌叶片与器壁之间具有间隙的搅拌混合机的壁上,会形成洗涤剂原料的附着层,通过搅拌叶片,在提高堆积密度的同时进行造粒。但是,该技术工艺复杂,并且表面活性剂的加入量变化时,洗涤剂颗粒的粒径就发生改变。此外,该技术显然还会在机器内部附着洗涤剂原料,根据其附着情况,洗涤剂颗粒的粒径和堆积密度发生变化。
特开平10-176200号公报公开了下面的非离子洗涤剂颗粒的制备方法,即将非离子表面活性剂与熔点在45℃以上的水溶性非离子性有机化合物和脂肪酸等酸的前体预混合,将所得到的混合液和洗涤剂原料的混合物在搅拌型混合机中混合,在提高堆积密度的同时进行造粒。但是,由于该混合液与碱性试剂接触,非离子表面活性剂中的脂肪酸发生反应,发生凝胶化(非离子/皂凝胶)现象,因此,在具有负载能力的粉末原料中难以吸藏含有非离子表面活性剂的表面活性剂组合物,并且,该凝胶化物变成粘合剂,粉末原料聚集,发生造粒。即,在这种制备方法中,即使粉末原料使用具有负载能力的粉末原料,也无法充分发挥其负载能力进行造粒,无法混入大量的表面活性剂,如果要加入大量的表面活性剂,就会生成所需粒径范围之外的颗粒,有可能对溶解性不利。
因此,为了生产质量稳定的产品,开发一种制备具有对该非离子表面活性剂的配合量的变化稳定质量的产品的粉末洗涤剂的制备方法是极为重要。特别是,虽然液态表面活性剂含量高的粉末洗涤剂具有优良的洗涤性能,但是,由于上述理由,难以生产质量稳定的产品,并未解决由于大量配合而造成的粉末物性变差的问题。
因此,本发明的第1目的是提供一种含有表面活性剂组合物的洗涤剂颗粒的制备方法,该方法生产工艺简单,对于表面活性剂组合物加入量的变化,该洗涤剂颗粒的平均粒径和粒度分布的变动较小,通过选择基本颗粒,容易调整平均粒径和粒度分布,可以高产率地制备洗涤剂颗粒。本发明的第2目的是提供一种该洗涤剂颗粒的流动性等粉末物性良好、并且可以大量配合表面活性剂组合物的洗涤剂颗粒的制备方法。本发明第3目的是提供一种含有非离子表面活性剂的洗涤剂颗粒的制备方法,该方法是表面活性剂的含量大,制造工艺简单,溶解性优良,并且,抑制该非离子表面活性剂渗出并且抗结块性优良的洗涤剂颗粒的制备方法。本发明的这些目的和其它目的从以下的描述变得清楚。
发明的说明
本发明涉及颗粒成长度在1.5以下、堆积密度在500g/L以上的洗涤剂颗粒的制备方法,该方法包括:
工序(Ⅰ):将平均粒径为150~500微米、堆积密度在400g/L以上、并且颗粒强度在50kg/cm2以上的表面活性剂负载用基本颗粒[(a)组分]和相对于(a)组分100重量份为15~100重量份的表面活性剂组合物[(b)组分],在基本上不使(a)组分破碎的混合条件下混合,制成混合物的工序,和
工序(Ⅱ):将工序(Ⅰ)得到的混合物和相对于该混合物100重量份为5~100重量份的细粉末,在含有(b)组分的(a)组分基本上保持状态的情况下进行混合,制得洗涤剂颗粒的工序。
实施本发明的最佳方案
1.(a)组分
(a)组分是平均粒径为150~500微米、堆积密度为400g/L以上、颗粒强度为50kg/cm2以上的表面活性剂负载用基本颗粒(简单记为“基本颗粒”)。(a)组分更优选负载能力在20mL/100g以上。
(a)组分的平均粒径从制备溶解性和流动性俱佳的洗涤剂颗粒方面考虑为150~500微米,优选180~350微米。堆积密度从密实化方面考虑在400g/L以上,优选在500g/L以上。从溶解性方面考虑优选在1500g/L以下,更优选在1200g/L以下。颗粒强度在50kg/cm2以上,从洗涤剂颗粒的稳定生产性来看,优选100kg/cm2以上,更优选200kg/cm2以上。从溶解性方面考虑优选在5000kg/cm2以下,更优选在3000kg/cm2以下。如果(a)组分的颗粒强度在该范围内,基本上可以防止该基本颗粒的在工序(Ⅰ)中进行混合时发生破碎。
负载能力从促进表面活性剂组合物的负载方面考虑,优选在20ml/100g以上,更优选在30ml/100g以上,特别优选40ml/100g以上。所谓“负载能力”是指基本颗粒所具有的、将表面活性剂等液态组分保持在该颗粒内部和表面上的能力,如果负载能力在上述范围内,(a)组分之间的凝聚得到抑制,并可保持洗涤剂颗粒中的颗粒具有单核性。
平均粒径采用JIS Z 8801标准筛,将试样振动5分钟,然后,由通过筛目的大小测定重量比例。堆积密度是通过JIS K 3362规定的方法测定。
颗粒强度的测定方法如下所述。
在内径3cm×高度8cm的圆柱状容器中加入试样20g,进行30次敲击(タツピンゲ)(筒井理化学器械(株)制,TVP1型敲击式密充填堆积密度测定器,敲击条件:周期36次/分,从60毫米的高度自由下落),测定这时的试样高度(初期试样高度)。然后,通过压力试验机以10毫米/分钟的速度向容器内放置的试样的整个上端面上加压,进行载荷-位移曲线测定,在位移率5%以下的直线部分的斜率加上初期试样高度,除以加压面积,将所得到的值作为颗粒强度。
(a)组分负载能力的测定方法如下所述。
在内部装配有搅拌器的内径5cm×高度15cm的圆筒型混合槽中加入100克试样。将该搅拌器以350rpm的速度搅拌,同时向槽内以10毫升/分钟的速度加入25℃的亚麻仁油。以搅拌所需动力最高时的亚麻仁油的加入量作为负载能力。
(a)组分可以例如干燥含有洗涤剂助剂等的含水浆液来制备。其中,从喷雾干燥该含水浆液得到的颗粒具有所需物性值方面考虑是优选的。在(a)组分是喷雾干燥颗粒时,通过本发明的制备方法得到的洗涤剂颗粒可以具有高速溶解性,因此更为优选。高速溶解性是指洗涤剂颗粒的下面所说的溶解率在90%以上的性质。
本发明中的基本颗粒只要是通常被加入到洗涤剂中、在水中溶解或者分散的物质的颗粒即可,例如,可以举出三聚磷酸盐、碳酸盐、碳酸氢盐、亚硫酸盐、硅酸盐、结晶性铝硅酸盐、柠檬酸盐等呈碱性的颗粒;芒硝、食盐、柠檬酸之类呈中性或者酸性的颗粒;通过喷雾干燥含有各种洗涤剂助剂的含水浆液进行干燥得到的颗粒。基本颗粒可以由单一组分构成,也可以由多种组分构成。
其中,含有洗涤剂助剂的含水浆液进行干燥得到的颗粒从可以增大表面活性剂组合物的加入量方面考虑是优选的。这种基本颗粒例如可以是含有不溶于水的无机物、水溶性聚合物和水溶性盐类的含水浆液,是将各组分的含量以该含水浆液中的固体组分为基准分别为20~90重量%、2~30重量%、5~78重量%的含水浆液喷雾干燥得到的。在上述组成范围中,通过调整干燥方法和干燥条件,可以控制基本颗粒的颗粒强度、堆积密度和平均粒径。
这里的水不溶性无机物可以举出结晶性或者无定形铝硅酸盐、二氧化硅、水合硅酸盐化合物、珍珠岩和膨润土等粘土化合物等。水溶性聚合物可以举出羧酸系聚合物、羧甲基纤维素、可溶性淀粉、糖类等。水溶性盐类可以举出含有碳酸根、碳酸氢根、硫酸根、亚硫酸根、硫酸氢根、氯根或者磷酸根的碱金属盐、铵盐或胺盐所代表的水溶性无机盐类、柠檬酸和延胡索酸盐等低分子量的水溶性有机盐类等。
可加入到含水浆液中的其它任意组分可以举出荧光染料等。从抑制颜色不均匀方面考虑,优选向含水浆液中加入荧光染料等。
含水浆液中的水不溶性无机物、水溶性聚合物和水溶性盐类的含量,以含水浆液中的固体组分为基准,更优选地分别在30~75重量%、3~20重量%、10~67重量%的范围,特别优选在40~70重量%,5~20重量%,20~55重量%的范围。
2.(b)组分
(b)组分表面活性剂组合物例如可以举出含有在工序(Ⅰ)的混合操作时呈液态的表面活性剂的组合物。因此,不只是在混合操作时的温度下呈液态的表面活性剂,即使是在该温度下呈固体的表面活性剂,只要能够将其溶解或分散在合适的溶剂中,制成溶液或者悬浮液,这种表面活性剂在本工序中也可以使用。
表面活性剂可以单独采用阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性表面活性剂和阳离子表面活性剂,也可以将两种以上的混合使用。(b)组分更优选地含有非离子表面活性剂和该非离子表面活性剂的固定剂。在本说明书中,表面活性剂组合物的一个方案可以举出:含有非离子表面活性剂、带有相对于该非离子表面活性剂100重量份为0~300重量份的硫酸根或者磺酸根的阴离子表面活性剂、和相对于该非离子表面活性剂100重量份为1~100重量份的该非离子表面活性剂的固定剂的表面活性剂组合物。带有硫酸根或者磺酸根的阴离子表面活性剂,更优选相对于非离子表面活性剂100重量份为20~200重量份。具有这种组成的表面活性剂组合物从获得所需的泡沫性和洗涤能力方面出发更为优选。
(b)组分中的非离子表面活性剂,从去污力方面考虑,优选熔点在30℃以下的,更优选在25℃以下的。特别优选碳原子数为10~14的醇上加成6~10摩尔氧化烯得到的聚氧化烯烷基醚。这里,氧化烯优选环氧乙烷。非离子表面活性剂也可以制成水溶液使用。
(b)组分中的非离子表面活性剂的含量优选为25~99重量%,更优选30~95重量%。
(b)组分中的非离子表面活性剂的固定剂,是指可以抑制常温下液态非离子表面活性剂的流动性,并且可显著提高含有这种非离子表面活性剂的表面活性剂组合物在失去流动性状态下的硬度的主要活性。详细地说,是指可以抑制例如25℃下的上述非离子表面活性剂的流动性,可以在(b)组分不到流动点的温度范围内提高(b)组分的硬度,并且在高于(b)组分流动点10℃以上的高温范围内将(b)组分的粘度控制在10Pa.s以下的组分。(b)组分中固定剂的含量相对于非离子表面活性剂100重量份优选为1~100重量份,更优选5~50重量份。从非离子表面活性剂固定化能力方面考虑,相对于非离子表面活性剂100重量份,固定化剂在1重量份以上为优选,从洗涤剂颗粒的溶解性方面考虑,固定化剂优选在100重量份以下。
作为上述固定化剂,可以举出例如脂肪酸盐、羟基脂肪酸盐、烷基磷酸盐等阴离子表面活性剂等,聚乙二醇等聚氧烷基类非离子性化合物、聚醚类非离子性化合物等。固定化剂更优选相对于非离子表面活性剂100重量份为5~50重量份。通过使用含有固定化剂的表面活性剂组合物,在常温下保存时,可以抑制表面活性剂的渗出。
即,通过加入固定化剂,在高于(b)组分流动点的温度范围内,不会增大(b)组分的粘性,在不到(b)组分流动点的温度范围内,显著提高(b)组分的硬度,因此,在前者的温度范围内,保持(b)组分向(a)组分的渗透性,而在后者的温度范围内,有效抑制非离子表面活性剂的渗出(下面称为固定化能力),具有特别显著的效果。
在固定化剂包括阴离子表面活性剂时,(b)组分优选含有5~25重量%的水。
(b)组分优选基本上不含有脂肪酸。这样,就会增大(a)组分上负载的(b)组分的量并提高洗涤剂颗粒的溶解性。这里所谓基本上不含有脂肪酸是指在采用日本油化学协会编:基准油脂分析试验法2.4.1-71的方法测定脂肪酸的量时,检测出(b)组分中脂肪酸的含量在1%以下,优选检测不出脂肪酸。上述效果被认为可如下发挥。即,在(b)组分含有脂肪酸时,在工序(Ⅰ)的混合中,该脂肪酸被碱性组分中和,生成脂肪酸盐,该脂肪酸盐和(b)组分的非离子表面活性剂发生凝胶化。所形成的凝胶化物妨碍了(b)组分负载在(a)组分上,负载效率降低。而且,由于该凝胶化物起到粘合剂的作用,形成大的凝聚物,或者增加混合时的剪切力,(a)组分容易破碎,其结果对溶解性不利。
(b)组分的粘度采用B型粘度计(TOKYO KEIKI社制DVM-B型),在3号转子、12rpm的条件下测定求出。(b)组分的流动点采用JIS K 2269方法测定。
(b)组分优选进一步含有带硫酸基或者磺酸基的阴离子表面活性剂。该阴离子表面活性剂的含量基于非离子表面活性剂100重量份优选为20~200重量份,更优选为30~180重量份。从抑制非离子表面活性剂渗出和提高抗结块性方面考虑,相对于非离子表面活性剂100重量份,阴离子表面活性剂优选为20重量份以上,从洗涤剂颗粒的溶解性方面考虑,阴离子表面活性剂优选在200重量份以下。通过在(b)组分中加入该阴离子表面活性剂,不仅可以进一步抑制非离子表面活性剂的渗出,还可以提高洗涤剂颗粒的抗结块性,制成具有所需的泡沫性和洗涤能力的洗涤剂颗粒。
带有硫酸基或者磺酸基的阴离子表面活性剂的具体例子可以举出直链烷基苯磺酸盐、烷基硫酸盐、α-磺化脂肪酸盐、聚氧乙烯烷基醚硫酸盐等。
表面活性剂组合物的加入量,从发挥洗涤能力方面考虑,相对于基本颗粒100重量份在15重量份以上,优选在20重量份以上,更优选在25重量份以上,特别优选在30重量份以上。从溶解性和流动性方面考虑,相对于基本颗粒100重量份为100重量份以下,优选在80重量份以下,更优选在70重量份以下。因此,从洗涤能力、溶解性和流动性方面考虑,相对于基本颗粒100重量份,优选为15~100重量份,更优选20~100重量份,进一步优选25~80重量份,特别优选30~70重量份。
3.除(a)组分之外的粉末原料
在本发明中,还可以使用(a)组分之外的粉末原料。本说明书中所说的“(a)组分之外的粉末原料”是指常温,例如25℃下,粉末的洗净力强化剂或者吸油剂。具体地说,可以举出沸石、柠檬酸盐等具有捕获金属离子能力的主要活性剂;碳酸钠、碳酸钾等具有碱性的主要活性剂;晶体硅酸盐等同时具有捕获金属离子能力和碱性的主要活性剂;捕获金属离子能力差、但具有高吸油能力的无定形二氧化硅和无定形铝硅酸盐等;以及粉末状表面活性剂等。通过将上述粉末原料根据需要与(a)组分同时使用,可以提高(b)组分的加入量,并降低混合物在混合机内的附着,而且还可提高去污能力。
除(a)组分之外的粉末原料可根据需要在工序(Ⅰ)中加入混合。这种情况下的加入量,相对于(a)组分100重量份优选为1~30重量份,更优选3~20重量份,特别优选为3~15重量份。从发挥所需要的效果来看,相对于(a)组分100重量份优选在1重量份以上,从溶解性方面考虑,优选30重量份以下。
4.细粉末
在本说明书中,“细粉末”是指覆盖在洗涤剂颗粒表面上、为提高洗涤剂颗粒的流动性而加入的粉末,它具有高离子交换能力和高碱性,从洗涤方面考虑是优选的。具体地说,优选铝硅酸盐。除了铝硅酸盐之外,还可选用硅酸钙、二氧化硅、膨润土、滑石、粘土、无定形二氧化硅衍生物、晶体硅酸盐化合物等硅酸盐化合物之类的无机细粉末。同样可以采用初级颗粒在10微米以下的金属皂。
细粉末从提高洗涤剂颗粒表面的覆盖率和提高洗涤剂颗粒的流动性方面考虑,其初级颗粒的平均粒径优选为0.1~10微米。该细粉末的平均粒径通过利用光散射的方法,例如颗粒分析器(掘场制作所(株)制),或者通过显微镜观察来测定。
细粉末的用量,从制备颗粒方面考虑,相对于工序(Ⅰ)中得到的混合物100重量份,为5重量份以上,更优选10重量份以上。而从流动性方面考虑,在100重量份以下,更优选在75重量份以下,特别优选在50重量份以下。
5.洗涤剂颗粒的制备方法
5-1.工序(Ⅰ)
工序(Ⅰ)中的混合条件可以选择基本上不破碎基本颗粒的混合条件。例如,在使用带有搅拌叶片的混合机时,从抑制基本颗粒的破碎方面和混合效率方面考虑,在混合机内所带搅拌器叶片的混合叶片的形状是桨叶状时,该搅拌叶片的佛鲁德准数优选为0.5~8,更优选为0.8~4,特别优选为0.8~2。在混合叶片的形状是螺旋型时,该搅拌叶片的佛鲁德准数优选为0.1~4,更优选为0.15~2。在混合叶片的形状是螺条状时,该搅拌叶片的佛鲁德准数优选为0.05~4,更优选为0.1~2。
另外,也可以采用带有搅拌叶片和粉碎叶片的混合机。在采用上述混合机来混合粉末和液体时,从促进混合方面考虑,以往通常是使该粉碎叶片高速转动。但是,在本发明中,在这种情况下,从抑制基本颗粒破碎方面考虑,优选基本上不转动粉碎叶片。所谓“基本上不转动粉碎叶片”是指完全不转动该粉碎叶片,或者根据该粉碎叶片的形状和大小,在不破碎基本颗粒的范围内,以防止该粉碎叶片附近的各种原料发生滞留为目的来转动该粉碎叶片。具体地说,在连续转动该粉碎叶片时,佛鲁德准数在200以下,优选在100以下,在间歇转动时,佛鲁德准数没有特别限制。通过在这种条件下进行混合,可以在基本上不破碎基本颗粒的情况下制备混合物。
在本工序中,所述的“基本上不破碎(a)组分的状态”是指混合物中的(a)组分有70%以上维持其本来形状的状态。其确认方法可以举出例如对从采用有机溶剂得到的混合物中萃取可溶部分之后得到的颗粒进行SEM观察的方法。基本上不破碎(a)组分的情况具有提高洗涤剂颗粒的溶解性和流动性等优点。
本说明书中定义的佛鲁德准数通过下式计算:
佛鲁德准数=V2/(R×g)
式中,V:搅拌叶片或者粉碎叶片顶端的圆周速度[m/s]
R:搅拌叶片或者粉碎叶片的转动半径[m]
g:重力加速度[m/s2]
在(a)组分有可能破碎时,可以任意调整该搅拌叶片的转速(包括停止),将(b)组分负载在(a)组分上。合适的混合时间(在间歇式的情况下)和平均滞留时间(在连续式的情况下),优选例如1~20分钟,特别优选2~10分钟。
在工序(Ⅰ)中,从混合开始到混合结束的时间内,(a)组分和(b)组分的混合物的最高温度优选在(b)组分的流动点以上,更优选在该流动点的5℃以上,进一步优选10℃以上,在此条件下,将(a)组分和(b)组分混合。通过在这样的条件下混合,可以抑制(a)组分的破碎,并在(a)组分上负载(b)组分。从进一步有效地发挥上述效果方面考虑,从混合开始到混合结束时的时间内,(a)组分和(b)组分的混合物的温度优选维持在(b)组分的流动点以上,更优选维持在该流动点的5℃以上,进一步优选维持在10℃以上,进行混合。从(b)组分的热稳定性方面考虑,该混合物的温度优选在95℃以下,更优选在90℃以下。
通过使混合物的最高温度在(b)组分的流动点以上,由于(b)组分处于不是硬糊状和固体状的具有流动性的状态,所以仅仅通过在该温度条件下将(a)组分和(b)组分混合,就可以很容易地将(b)组分渗透到(a)组分中。进而,通过将混合物的温度维持在(b)组分的流动点以上进行混合,(b)组分经过工序(Ⅰ)通常处于具有上述流动性的状态,因此可以极为有效地将(b)组分渗透到(a)组分中。在(b)组分处于硬糊状和固体状的情况下,由于(b)组分所具有的强粘性,混合时,强剪切力作用于(a)组分,(a)组分有可能破碎。通过将混合物的温度维持在(b)组分的流动点以上,可以降低作用于(a)组分彼此之间的剪切力,并且可以抑制(a)组分的破碎。因此,从这点考虑,优选在(b)组分具有流动性的状态下进行混合操作。
表面活性剂组合物的流动点是采用JIS K 2269方法测定的值。混合物温度的测定方法可以在混合机内不易受水套等影响的位置设置热电偶,直接进行测定。
满足上述温度条件的优选方案是,在预先使(a)组分和(b)组分的温度分别在(b)组分的流动点以上之后开始混合。为了将混合物的温度维持在上述流动点以上,例如,采用具有水套的混合机,在混合操作之前,向该水套内通入热水等,预先将水套的温度优选设置在(b)组分的流动点以上,更优选流动点的5℃以上,特别优选流动点的10℃以上。从(b)组分的热稳定性方面考虑,水套温度优选在95℃以下,更优选在90℃以下。
作为(a)组分的温度调整方法,在采用喷雾干燥制备(a)组分的场合,通常喷雾干燥之后的颗粒温度是比较高的,优选加入到混合机中以维持该温度。另外,也可以在向混合机中投入前或者投入后,例如通过热风预先升温。
作为(b)组分的加入方法,优选预先将构成(b)组分的各组分,即非离子表面活性剂、固定化剂、和这种使用情况下的阴离子表面活性剂混合之后,加入到混合机内。
将表面活性剂组合物和基本颗粒混合的方法,可以是分批式的,也可以是连续式的。在分批混合时,预先将基本颗粒加入到混合机中之后,优选以液体状态加入表面活性剂组合物,特别优选喷雾加入液体状态的表面活性剂组合物来加入。所加入的表面活性剂组合物的温度优选在表面活性剂组合物的流动点的10℃以上,更优选在流动点的20℃以上。
在采用分批式进行混合时,只要采用可以满足本发明的混合机即可,没有特别的限定,例如,混合叶片的形状是桨叶状的混合机有(1)在混合槽的内部带有搅拌轴、在该轴上带有搅拌叶片来混合粉末的形式的混合机:例如,亨舍尔混合机(三井三池化工机(株)制)、高速混合机(深江工业(株)制)、立式造粒机((株)パウレツク制)、レディゲミキサ-(松坂技研(株)制)、犁片混合器(太平洋机工(株)制)、特开平10-296064号公报、特开平10-296065号公报中记载的混合装置等;混合叶片的形状是螺条状的混合机有:(2)在圆筒型、半圆筒型或者圆锥形的固定容器内,通过转动形成螺旋的螺条状叶片进行混合的形式的混合机:螺条式混合机(日和机械工业(株)制)、批次捏合机(佐竹化学机械工业(株)制)、リボコン((株)大顺制作所制)等;混合叶片的形状是螺旋型混合机有:(3)沿着圆锥状容器,螺旋叶片以与容器壁平行的轴为中心,在自转的同时进行公转,由此进行混合的混合机:例如诺塔混合机(ホソカワミクロン(株)制)、SV混合机(神钢パンテック(株)制)等。
上述混合机中优选地是,在卧式的混合槽中,在圆筒状的混合槽内的中心有搅拌轴,在该轴上带有搅拌叶片来混合粉末的形式的混合机,レディゲミキサ-(松坂技研(株)制)、犁片混合器(太平洋机工(株)制)、特开平10-296064号公报、特开平10-296065号公报中记载的混合装置等,由于后续的工序(Ⅱ)可以在同一装置中进行,因此,从设备的简单化方面考虑是优选的。其中,特开平10-296064号公报、特开平10-296065号公报中记载的混合装置由于是通过通气调节混合物的湿度和温度,抑制基本颗粒的破碎,因此是优选的。另外,从可以抑制基本颗粒破碎方面考虑,还优选不给予强剪切力,就可以将粉末和液体混合的圆锥型螺旋混合机和螺条式混合机等混合装置。
在以连续方式进行混合时,只要采用能满足本发明的连续式混合机即可,没有特别限定,例如,上述混合机中,可以采用连续型装置,将基本颗粒和表面活性剂组合物混合。
粉末和液体的混合物的状态在粉末工学用语词典(日刊工业新闻社,昭和56年发行)等文献中有记载,概括在表1中。工序(Ⅰ)中得到的混合物的状态更优选是纤维Ⅱ区、毛细区和浆液区的任何一种。混合物的这种状态是指混合物中的表面活性剂组合物以基本颗粒可负载量以上的量存在。通过使混合物具有上述状态,与摆动区和纤维区Ⅰ相比,不仅可以以高比例加入表面活性剂组合物,也可以使混合物的状态成为搅打状态(whipping),其结果是可以降低基本颗粒之间的剪切力(混炼阻力)。从而可以抑制基本颗粒的破碎。如果混合物的状态是纤维Ⅱ区、毛细区和浆液区的任意一种,细粉末可以有效发挥表面被覆盖的效果,从而,可以得到流动性优良的洗涤剂颗粒。确认混合物的状态处于那个领域中,可采用放大镜,可以分类为最适合表1的种类。
表1
混合物的状态 | |||||
摆动区 | 纤维Ⅰ区 | 纤维Ⅱ区 | 毛细区 | 浆液区 | |
固体 | 连续 | 连续 | 连续 | 不连续 | 不连续 |
液体 | 不连续 | 连续 | 连续 | 连续 | 连续 |
气体 | 连续 | 连续 | 不连续 | 无 | 无 |
混合物的状态为纤维Ⅱ区、毛细区或者浆液区的任何一种时,可以根据基本颗粒上可负载的量来适当调整表面活性剂组合物量。
而且,在工序(Ⅰ)中加入基本颗粒之外的粉末原料时,该粉末原料优选在加入表面活性剂组合物之前加入到混合机中。加入粉末原料时的混合条件优选与混合基本颗粒和表面活性剂组合物的条件相同。
5-2.工序(Ⅱ)
在该工序中,通过将细粉末和工序(Ⅰ)中得到的混合物混合,细粉末覆盖在该混合物(含有表面活性剂组合物的基本颗粒)的表面,得到具有优良流动性的洗涤剂颗粒。混合物的状态在纤维Ⅱ区、毛细区和浆液区时,在表面活性剂组合物形成连续相的情况下,细粉末在混合初期具有作为切断连续相的粉碎助剂的功能。
在工序(Ⅰ)中得到的混合物不呈粉末状时(例如,为了成为糊状物和搅打成泡沫状态,(b)组分形成连续层时),工序(Ⅱ)中还包括采用细粉末作为助剂粉碎该混合物的工序。
工序(Ⅱ)的混合条件可以选择基本上维持含有表面活性剂组合物的基本颗粒的形状的混合条件。优选的混合条件是采用带有搅拌叶片和粉碎叶轮的混合机,在采用这种混合机时,从防止基本颗粒破碎方面考虑,混合机内装备的搅拌叶片的佛鲁德准数优选在10以下,更优选在7以下。从与细粉末的混合以及与细粉末的分散的效率方面考虑,该佛鲁德准数优选在2以上,更优选在3以上。从与细粉末的混合以及与细粉末的分散效率考虑,粉碎叶片的佛鲁德准数优选在200以上,更优选在500以上。从防止基本颗粒破碎方面考虑,该佛鲁德准数优选在8000以下,更优选在5000以下。只要佛鲁德准数在该范围内,就可以制成流动性优良的洗涤剂颗粒。但是,在工序(Ⅱ)中,在以调整混合物的温度为目的进行混合时,可以适当调整搅拌叶片和粉碎叶片的佛鲁德准数。在本说明书中,“基本上维持含有表面活性剂组合物的基本颗粒的状态”是指所得到的70%以上的洗涤剂颗粒是由一个基本颗粒构成,并且该基本颗粒不破碎。其确认方法可以采用与工序(Ⅰ)中同样的方法。
本工序的混合条件优选在抑制基本颗粒破碎的同时可以有效被细粉末涂覆的温度。具体地说,与工序(Ⅰ)相同,在从混合开始到混合结束这期间,混合物和细粉末的混合组分的最高温度优选在(b)组分的流动点以上,更优选在该流动点的5℃以上,进一步优选在10℃以上的条件下混合。从进一步发挥上述效果方面考虑,在从混合开始到混合结束这期间,混合组分的温度优选维持在(b)组分的流动点以上,更优选在该流动点的5℃以上,进一步优选在10℃以上的条件下混合。从(b)组分的热稳定性方面考虑,优选使该混合组分的温度在95℃以下,更优选在90℃以下。但是,工序(Ⅰ)得到的混合物的形态在摆动区或者纤维Ⅰ区时,混合机内的温度可以在工序(Ⅰ)中加入的表面活性剂组合物的流动点以下,也可以调节成所需的温度。混合时间优选为0.5~5分钟左右,更优选0.5~3分钟左右。混合时调节混合组分的温度的方法可以举出与工序(Ⅰ)同样向混合机的水套中供给热水的方法。
在本工序中,“(a)组分基本上不破碎的状态”是指洗涤剂颗粒中70%以上的(a)组分保持其形态的状态。其确定方法可以举出采用SEM观察确定由1个基本颗粒构成的洗涤剂颗粒的量的方法。
作为优选的混合机,在工序(Ⅰ)中列举的混合机中,可以举出同时带有搅拌叶片和粉碎叶片的混合机。通过在工序(Ⅰ)和工序(Ⅱ)中采用不同的装置,容易调节混合物的温度。例如,在工序(Ⅱ)的过程中或者结束后加入香料、酶等不耐热组分时,优选对工序(Ⅱ)中混合物的温度进行调节。通过设定水套的温度并通气,可以调节温度。在工序(Ⅰ)和工序(Ⅱ)采用不同的装置时,为了将工序(Ⅰ)得到的混合物有效地运送到工序(Ⅱ)的装置中,优选在工序(Ⅰ)结束时加入一部分细粉末。
6.洗涤剂颗粒
采用本发明的制备方法制备的洗涤剂颗粒是以基本颗粒为核制备的洗涤剂颗粒,实质上,一个洗涤剂颗粒中有一个基本颗粒作为核的单核洗涤剂颗粒是合适。
表示洗涤剂颗粒的单核性的指标可以采用下式定义的颗粒成长度。本发明中的单核性洗涤剂颗粒的颗粒成长度在1.5以下,优选1.3以下,更优选1.2以下。
颗粒成长度=(最终的洗涤剂颗粒的平均粒径)/(基本颗粒的平均粒径)
最终的洗涤剂颗粒是指经过工序(Ⅱ)得到的洗涤剂颗粒。
该单核性洗涤剂颗粒由于抑制了颗粒之间的凝聚,不生成所需的粒径范围之外的颗粒(凝聚颗粒),具有高产率制备所需洗涤剂的优点。
基本颗粒是喷雾干燥的颗粒时,通过本发明的制备方法制备的洗涤剂颗粒可以具有高速溶解性。“高速溶解性”是指通过下面的方法计算出的洗涤剂颗粒的溶解率在90%以上的性质。
冷却到5℃,将相当于71.2mg CaCO3/L的1L硬水(Ca/Mg的摩尔比=7/3)加入到1L烧杯(内径105毫米、高度150毫米的圆筒形,例如岩城硝子社制1L玻璃烧杯)中。在采用水浴保持水温为5℃的状态下,用搅拌器(长度35毫米、直径8毫米,例如型式:ADVANTEC社制,テフロン圆细形)以涡旋深度相对于水深大约为1/3的转速(800rpm)进行搅拌。将称量为1.00克的洗涤剂颗粒在搅拌下加入到上述硬水中进行分散,继续搅拌。加入开始60秒之后,将烧杯中的洗涤剂颗粒分散液用重量已知的JIS Z 8801(相当于ASTM 200号)规定的网孔为74微米的标准筛(直径为100毫米)进行过滤,将筛上残留的含水状态的洗涤剂颗粒和筛一起放在重量已知的开放容器中。从过滤开始到回收筛的操作时间定为10±2秒。将回收的洗涤剂颗粒的溶解残留物用加热到105℃的电干燥器干燥1小时,然后,在放入硅胶的保干器(25℃)中放置30℃,进行冷却。冷却后,测定干燥的洗涤剂的溶解残留物和筛以及回收器的总重量,求出筛上残留的洗涤剂颗粒的干重。这样,就可通过下面的式子计算出洗涤剂颗粒溶解率(%)。重量的测定采用精密天平进行。
溶解率(%)=[1-(T/S)]×100
S:加入洗涤剂颗粒的重量(g)
T:筛上残留的洗涤剂颗粒的干重(g)
洗涤剂颗粒的堆积密度在500g/L以上,优选为500~1000g/L,更优选为600~1000g/L,特别优选为650~850g/L。堆积密度的测定方法与基本颗粒的相同。
洗涤剂颗粒的平均粒径优选为150~500微米,更优选为180~350微米。平均粒径的测定方法与基本颗粒的相同。
洗涤剂颗粒的流动性优选流动时间在10秒以下,更优选在8秒以下。流动时间是从JIS K 3362规定的堆积密度测定用的计量器中流出100毫升的粉末所需的时间。
洗涤剂颗粒的耐结块性优选筛通过率在90%以上,更优选在95%以上。结块性的试验方法如下进行。用滤纸(ADVANTEC社制,2号)做成长度10.2厘米×宽6.2厘米×高4厘米的无盖的盒,用夹子固定四个角。在放入了50g试样的该盒之上放上丙烯酸树脂板(15g)和铅板(250g)。将其在温度35℃、湿度40%的环境下放置2星期之后,根据其结块的情况求出下述通过率。
<通过率>将试验后的试样轻轻地放在筛(JIS Z 8801规定的网孔为4760微米)上,测量通过的粉末重量,求出相对于试验后的试样的通过率(%)。
洗涤剂颗粒的渗出性通过下面的试验法进行评价,优选为2级,更优选为1级。如果是这种级,无需考虑防止含有非离子表面活性剂的粉末附着在运送体系中的机器上,防止渗出容器,是优选的。
渗出性的试验法:目测评价进行抗结块试验的滤纸容器底部(与粉末的非接触面)的渗出状态。评价是判定底部的湿润面积,计为下面的1~5级。
1级:没有润湿。2级:1/4左右的面积润湿。3级:1/2左右的面积润湿。4级:3/4左右的面积润湿。5级:全部面积润湿。
洗涤剂颗粒的收率由在测定平均粒径时通过1000微米筛目的试样的重量比例求得。该收率优选在90%以上,更优选在95%以上。
实施例1
根据下面的方法制备洗涤剂颗粒。
向レディゲ混合机(松坂技研(株)制,容量为130L,带有水套)中加入表2记载的基本颗粒100重量份(20kg),开始转动主轴(带有搅拌叶片,主轴的转速:60rpm,搅拌叶片的佛鲁德准数:1)。不转动切碎机(带粉碎叶片),在水套中以10L/分钟的速度流动80℃的热水。这时,用2分钟加入80℃的液态表面活性剂组合物50重量份(10kg),然后进行5分钟的混合。接着,向该混合机内加入细粉末15重量份(3kg),在将主轴(主轴的转速:120rpm,搅拌叶片的佛鲁德准数:4)和切碎机(切碎机的转速:3600rpm,粉碎叶片的佛鲁德准数:1300)转动1分钟之后,得到28kg洗涤剂颗粒。所得到的洗涤剂颗粒的组成和物性列于表2。
*1):重灰(セントラル硝子(株)制)、平均粒径290微米、堆积密度980g/l、颗粒强度2300kg/cm2;
*2):轻灰(セントラル硝子(株)制)、平均粒径为100微米
*3):将Na-SKS-6(δ-Na2Si2O5)(クラリアント社制)粉碎为平均粒径为8微米的产物;
*4):沸石4A型,平均粒径为3.5微米;
*5):将特开平9-132794号公报记载的制备例2粉碎成平均粒径为8微米的产物;
ND:不能测定
实施例2~7
以表2所记载的组成采用与实施例1同样的方法制备洗涤剂颗粒。得到的洗涤剂颗粒的物性示于表2中。在实施例5中,粉末原料与基本颗粒同时加入。
实施例8
向特开平10-296064号公报中记载的卧式混合装置(容量130L、带有水套、辅助粉碎叶片、气体喷管)中加入表2记载的基本颗粒100重量份(20kg),开始转动主轴(带有辅助搅拌叶片,主轴的转速:60rpm,搅拌叶片的佛鲁德准数:1)。不转动切碎机(带粉碎叶片),在水套中以10L/分钟的速度流动80℃的热水,从气体喷管以0.3m3/分钟的速度吹出80℃的暖风。这时,用3分钟,加入80℃的液态表面活性剂组合物50重量份(10kg),然后进行5分钟的混合。接着,停止送风后,向该混合装置内加入细粉末15重量份(3kg),在将主轴(主轴的转速:120rpm,搅拌叶片的佛鲁德准数:4)和切碎机(切碎机的转速:3600rpm,粉碎叶片的佛鲁德准数:1300)转动1分钟之后,得到28kg洗涤剂颗粒。所得到的洗涤剂颗粒的组成和物性列于表2。
实施例9
向诺塔混合机(ホソカワミクロン(株)制,有效容量为30L,带有水套)中加入表2记载的基本颗粒100重量份(14kg),开始转动螺旋桨(自转转速:100rpm,佛鲁德准数:0.83,公转转速:4rpm)。在水套中以10L/分钟的速度流动80℃的热水。这时,用3分钟,加入80℃的液态表面活性剂组合物30重量份(4.2kg),然后进行5分钟的混合,得到混合物。接着,将所有上述混合物和细粉末8重量份(1.1kg)加入到レディゲ混合机(松坂技研(株)制,容量为130L,带有水套)中,转动主轴(主轴的转速:120rpm,搅拌叶片的佛鲁德准数:4)和切碎机(切碎机的转速:3600rpm,粉碎叶片的佛鲁德准数:1300)1分钟。然后,转动主轴(主轴的转速:60rpm,搅拌叶片的佛鲁德准数:1),不转动切碎机,进行3分钟混合之后,得到17kg洗涤剂颗粒。在水套中以10L/分钟的速度流动40℃的热水。所得到的洗涤剂颗粒的组成和物性列于表2。这时洗涤剂颗粒的温度是48℃。
实施例10
向螺条混合机(Fuji Paudal公司,整个容量90L,带有水套)中加入表2记载的基本颗粒100重量份(25kg),开始转动(转速:67rpm,佛鲁德准数:0.85)。在水套中以10L/分钟的速度流动80℃的热水。这时,用3分钟加入80℃的液态表面活性剂组合物30重量份(7.5kg),然后进行5分钟的混合。接着,将一部分细粉末5重量份(1.25kg)加入到螺条混合机中,混合2分钟,得到混合物。接着,将所有上述混合物和细粉末3重量份(0.75kg)加入到レディゲ混合机(松坂技研(株)制,容量为130L,带有水套)中,转动主轴(主轴的转速:120rpm,搅拌叶片的佛鲁德准数:4)和切碎机(切碎机的转速:3600rpm,粉碎叶片的佛鲁德准数:1300)1分钟后,得到33kg洗涤剂颗粒。在水套中以10L/分钟的速度流动40℃的热水。所得到的洗涤剂颗粒的组成和物性列于表2。
至于混合细粉末之前的混合物的状态,采用放大镜观察判断的结果是,实施例3、9、10的混合物的状态在摆动区,实施例1~2、5~8的混合物的形态在纤维Ⅱ区,实施例4的在毛细区。实施例4和5的洗涤剂颗粒与实施例3的洗涤剂颗粒相比具有更优良的去污力。实施例1~6、8~10的洗涤剂颗粒具有高速溶解性。实施例1~5、7~10的洗涤剂颗粒与实施例6的洗涤剂颗粒相比,防止表面活性剂组合物渗出的性质更优良。
从颗粒成长度的数据可知,实施例1~10中制备的洗涤剂颗粒都是单核性洗涤剂颗粒。
采用有机溶剂从所得到的洗涤剂颗粒萃取除去可溶物进行观察的结果是,在所有实施例中,基本颗粒基本上都不破碎,并且基本上可保持含有表面活性剂组合物的基本颗粒的形态。
表面活性剂组合物、喷雾干燥颗粒采用下述物质。
表面活性剂组合物1:聚氧乙烯烷基醚(花王(株)制,商品名:EMULGEN 108 KM(环氧乙烷的平均加成摩尔数为8.5;烷基链的碳原子数为12到14,熔点为18℃))。
表面活性剂组合物2:聚氧乙烯烷基醚/聚乙二醇/LAS-Na/水=42/8/42/8(重量比)的组合物(流动点为45℃);聚氧乙烯烷基醚(EMULGEN 108 KM);聚乙二醇(花王(株)制,商品名:K-PEG6000(平均分子量:8500,熔点:60℃));LAS-Na:十二烷基苯磺酸(花王(株)制,商品名:NEOPELEX FS)。
喷雾干燥颗粒:堆积密度620g/L,平均粒径为225微米,颗粒强度为320kg/cm2,组成为沸石/聚丙烯酸钠/碳酸钠/硫酸钠/水=50/10/20/15/5(重量比)。
这里所采用的喷雾干燥颗粒是如下制备的。
向带有搅拌叶片的1m3的混合槽中加入水480kg,当水温达到55℃之后,加入40重量%的聚丙烯酸钠水溶液150kg。搅拌15分钟之后,加入碳酸钠120kg,硫酸钠90kg。在进一步搅拌15分钟之后,加入沸石300kg,搅拌30分钟,制成均匀的浆液。该浆液的最终温度为58℃。
将该浆液用泵加入到喷雾干燥塔中,从塔顶附近设置的压力喷嘴以喷雾压力25kg/cm2进行喷雾。供给到喷雾干燥塔中的高温气体从塔的下部供给,温度为225℃,从塔顶排出,温度为105℃。
比较例1
根据下面的制备方法制备洗涤剂颗粒。
向レディゲ混合机(松坂技研(株)制,容量为130L,带有水套)中加入基本颗粒100重量份(20kg),开始转动主轴(带有搅拌叶片,主轴的转速:120rpm,搅拌叶片的佛鲁德准数:4)和切碎机(带粉碎叶片,切碎机转速:3600rpm,粉碎叶片的佛鲁德准数:1300),在水套中以10L/分钟的速度流动80℃的热水。这时,用2分钟,加入80℃的液态表面活性剂组合物50重量份(10kg),然后进行5分钟的混合。该混合物的形态是纤维Ⅰ区。
接着,向该混合机内加入细粉末15重量份(3kg),在将主轴(主轴的转速:120rpm,搅拌叶片的佛鲁德准数:4)和切碎机(切碎机的转速:3600rpm,粉碎叶片的佛鲁德准数:1300)转动1分钟之后,得到28kg的洗涤剂颗粒。所得到的洗涤剂颗粒的组成和物性列于表2。
从颗粒成长度的数据可知,所制备的洗涤剂颗粒不是单核洗涤剂颗粒。而且,收率也低。将该洗涤剂颗粒与同一组成的实施例1进行比较,溶解性差。
比较例2
根据下面的制备方法制备洗涤剂颗粒。
向レディゲ混合机(松坂技研(株)制,容量为130L,带有水套)中加入基本颗粒100重量份(20kg),开始转动主轴(带有搅拌叶片,主轴的转速:60rpm,搅拌叶片的佛鲁德准数:1)。不转动切碎机(带有粉碎叶片),在水套中以10L/分钟的速度流动80℃的热水。这时,用2分钟,加入上述80℃的液态表面活性剂组合物50重量份(10kg),然后进行5分钟的混合。该混合物的状态是纤维Ⅱ区。
接着,向该混合机内加入细粉末15重量份(3kg),在将主轴(主轴的转速:120rpm,搅拌叶片的佛鲁德准数:1)转动1分钟之后,得到28kg的洗涤剂颗粒。在该工序中也可以不转动切碎机。所得到的洗涤剂颗粒的组成和物性列于表2。
从颗粒成长度的数据可知,所制备的洗涤剂颗粒不是单核洗涤剂颗粒。而且,收率也低。并且该洗涤剂颗粒的流动性和溶解性差。
比较例3
以表2记载的组成,采用与实施例1同样的方法,制备洗涤剂颗粒。但是不进行与细粉末混合的工序。所得到的洗涤剂颗粒不呈粉末状态(毛细区),各物性值无法测定。
得到的洗涤剂颗粒的堆积密度低,具有无法测定流动性的感觉差的物性。
如下制备下面所采用的基本颗粒。
向带有搅拌叶片的1m3的混合槽中加入水480kg,当水温达到55℃之后,加入硫酸钠120kg和碳酸钠150kg。搅拌15分钟之后,加入40重量%的聚丙烯酸钠水溶液120kg。在进一步搅拌15分钟之后,加入沸石252kg,搅拌30分钟,制成均匀的浆液。该浆液的最终温度为58℃。对该浆液进行喷雾干燥,将得到的喷雾干燥颗粒作为基本颗粒。该基本颗粒的平均粒径为245微米,堆积密度为610g/L,负载能力50ml/100g,颗粒强度350kg/cm2,组成(重量比):沸石/聚丙烯酸钠/碳酸钠/硫酸钠/水=42/8/25/20/5(重量比)。
实施例11
按照下面的制备方法制备洗涤剂颗粒。
向レディゲ混合机(松坂技研(株)制,容量为130L,带有水套)中加入表3记载的80℃的基本颗粒100重量份(20kg),开始转动主轴(主轴的转速:60rpm)。不转动切碎机,在水套中以10L/分钟的速度流动80℃的热水。这时,用2分钟,加入80℃的表面活性剂组合物45重量份(9kg),然后进行5分钟的搅拌。加入表面活性剂之后的混合物的温度为73℃,搅拌5分钟之后的混合物的温度为74℃。
接着,在向水套中连续加入热水的同时,向该混合机内加入细粉末15重量份(3kg),在将主轴(主轴的转速:120rpm)和切碎机(转速:3600rpm)转动1分钟之后,取出30kg的洗涤剂颗粒。所得到的洗涤剂颗粒的物性列于表3。
表3
表中的聚氧乙烯烷基醚是花王(株)制,商品名为EMULGEN 108 KM(环氧乙烷的平均加成摩尔数:8.5,烷基链的碳原子数为12~14,熔点:18℃),聚乙二醇是花王(株)制,商品名:K-PEG6000(平均分子量:8500,熔点为60℃),十二烷基苯磺酸钠是花王(株)制,商品名为NEOPELEX FS。
实施例12
以表3记载的组成采用与实施例11同样的方法制备洗涤剂颗粒。加入表面活性剂之后,混合物的温度为72℃,搅拌5分钟之后的混合物的温度为68℃。得到的洗涤剂颗粒的物性列于表3。实施例12的洗涤剂颗粒与实施例11的洗涤剂颗粒相比耐结块性和渗出性优良。
在实施例11和12中得到的最终的洗涤剂颗粒,颗粒成长度都很低,因此是单核性洗涤剂颗粒。采用有机溶剂,从工序(Ⅰ)结束后得到的混合物和最终的洗涤剂颗粒中萃取除去可溶物后的颗粒的观察结果是,在实施例11和12中,混合物中的基本颗粒和洗涤剂颗粒中的基本颗粒基本上都不破碎。
比较例4
除了基本颗粒的温度和水套中的热水温度之外,采用与实施例11同样的方法制备洗涤剂颗粒。即,使加入时的基本颗粒温度为25℃,水套中流动的水的温度为25℃。加入表面活性剂之后的混合物的温度为45℃,搅拌5分钟之后混合物的温度为40℃。
接着,向该混合机内加入细粉末15重量份(3kg),在将主轴(主轴的转速:120rpm)和粉碎机(转速:3600rpm)转动1分钟之后,排出27kg洗涤剂颗粒。得到的洗涤剂颗粒的物性列于表3。颗粒成长度较大,由此可知,所制备的洗涤剂颗粒不是单核的洗涤剂颗粒。并且,其溶解性也差。采用有机溶剂,从工序(Ⅰ)结束后得到的混合物和最终的洗涤剂颗粒中萃取除去可溶物,观察得到的颗粒,对于混合物来说,50%左右,对于最终的洗涤剂颗粒来说,40%左右的基本颗粒的平均粒径降低。
工业上的可利用性
本发明提供了一种可以简化制造工艺,抑制相对于表面活性剂组合物的加入量改变时洗涤剂颗粒物性的变化,并且,洗涤剂颗粒的流动性良好,可以加入大量的表面活性剂组合物的洗涤剂颗粒的制备方法。而且,采用本发明的制备方法,可以增大表面活性剂的加入量,制造工艺简单,可以得到溶解性优良、抑制该非离子表面活性剂的渗出并且耐结块性优良的洗涤剂颗粒。
等同物
本领域的技术人员认为或者可以确认,通过简单的日常试验方法,有许多与本说明书中记载的发明的具体实施方案相当的等同物。这些等同物被认为包括在下面的权利要求所限定的本发明的范围中。
Claims (13)
1.颗粒成长度在1.5以下,堆积密度在500g/l以上的洗涤剂颗粒的制备方法,其特征是,该方法包括:
工序(Ⅰ):将平均粒径为150~500微米、堆积密度在400g/L以上、并且颗粒强度在50kg/cm2以上的表面活性剂负载用基本颗粒[(a)组分]和相对于(a)组分100重量份为15~100重量份的表面活性剂组合物[(b)组分]在基本上不破碎(a)组分的混合条件下混合,制成混合物的工序,和
工序(Ⅱ):将工序(Ⅰ)得到的混合物和相对于该混合物100重量份的5~100重量份的细粉末,在基本上保持含有(b)组分的(a)组分的状态的情况下进行混合,制得洗涤剂颗粒的工序。
2.权利要求1记载的制备方法,其特征是,在工序(Ⅰ)中,采用装配有混合叶片的形状为桨叶状的搅拌叶片的混合机,该搅拌叶片的佛鲁德准数为0.5~8,在该混合机中还装配有粉碎叶片时,在该粉碎叶片基本上不转动的混合条件下进行混合操作。
3.权利要求1记载的制备方法,其特征是,在工序(Ⅰ)中,采用装配有混合叶片的形状为螺旋状的搅拌叶片的混合机,在该搅拌叶片的佛鲁德准数为0.1~4的混合条件下进行混合操作。
4.权利要求1记载的制备方法,其特征是,在工序(Ⅰ)中,采用装配有混合叶片的形状为螺条状的搅拌叶片的混合机,在该搅拌叶片的佛鲁德准数为0.05~4的混合条件下进行混合操作。
5.权利要求1~4中任一项记载的制备方法,其特征是,在工序(Ⅱ)中,采用装配有搅拌叶片和粉碎叶片的混合机,在该搅拌叶片的佛鲁德准数为2以上、该粉碎叶片的佛鲁德准数在200以上的混合条件下进行混合操作。
6.权利要求1~5中任一项记载的制备方法,其特征是,工序(Ⅰ)得到的混合物的形态是纤维Ⅱ区、毛细区和浆液区中的任一种。
7.权利要求1~6中任一项记载的制备方法,其特征是,(b)组分是含有非离子表面活性剂和该表面活性剂的固定化剂的表面活性剂组合物(其中,相对于非离子表面活性剂100重重份,该固定化剂为1~100重量份)。
8.权利要求1~7中任一项记载的制备方法,其特征是,工序(Ⅰ)中,混合开始到混合结束这一期间内,在(a)组分和(b)组分的混合物的最高温度在(b)组分的流动点以上的条件下进行混合。
9.权利要求1~8中任一项记载的制备方法,其特征是,(a)组分的表面活性剂负载能力在20ml/100g以上。
10.权利要求1~9中任一项记载的制备方法,其特征是,(b)组分进一步含有相对于非离子表面活性剂100重量份为20~200重量份的带有硫酸基或者磺酸基的阴离子表面活性剂。
11.权利要求1~10中任一项记载的制备方法,其特征是,在工序(Ⅰ)中,使(a)组分和(b)组分各自的温度在(b)的组分的流动点以上之后开始混合。
12.权利要求1~11中任一项记载的制备方法,其特征是,在工序(Ⅰ)中,从混合开始到混合结束,将(a)组分和(b)组分的混合物的温度保持在(b)组分的流动点以上进行混合。
13.权利要求1~12中任一项记载的制备方法,其特征是,将得到的洗涤剂颗粒加入到5℃的水中,在下面所示的搅拌条件下搅拌60秒,在加入到JIS Z 8801规定的标准筛(网孔为74微米)时,按下式计算出的该洗涤剂颗粒的溶解率在90%以上:
搅拌条件:将洗涤剂颗粒1克加入到1L硬水中(71.2mgCaCO3/L,Ca/Mg的摩尔比=7/3),在1L的烧杯(内径105毫米)中用转子(长度35毫米、直径8毫米)搅拌,转速为800rpm,
溶解率(%)=[1-(T/S)]×100
[S:加入洗涤剂颗粒的重量(g);T:将在上述搅拌条件下得到的水溶液通过上述筛时,筛上残留的洗涤剂颗粒溶解残留物的干重(干燥条件:在105℃的温度下保持1个小时之后,在装有硅胶的保干器中(25℃)放置30分钟)(g)]。
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