JP2001081499A

JP2001081499A - 粒状洗剤組成物の製造方法

Info

Publication number: JP2001081499A
Application number: JP26460799A
Authority: JP
Inventors: Tomonori Takahashi; 友則高橋; Hiromichi Horie; 弘道堀江
Original assignee: Lion Corp
Current assignee: Lion Corp
Priority date: 1999-09-17
Filing date: 1999-09-17
Publication date: 2001-03-27

Abstract

(57)【要約】【課題】長期連続運転を行っても転動造粒機のベアリ
ングは摩耗しにくく、粒溶解性が良好な粒状洗剤組成物
を、長期連続生産でき、大量生産にも適した粒状洗剤組
成物の製造方法を提供する。【解決手段】転動造粒機に、洗剤の粉体成分を、当該
転動造粒機中の充填率が２０〜５０％になるようになる
ように投入し、洗剤の液体成分を導入しながら、フルー
ド数（Ｆｒ）が０．０３〜０．１４に維持されるよう
に、該転動造粒機の回転数を制御して造粒を行って粒状
洗剤組成物を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は粒状洗剤組成物の製
造方法に関し、特に転動造粒機のベアリング摩耗度が少
なく、製造効率を向上させたものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、転動造粒機を用いて、コンパクト
洗剤に適した高嵩密度の粒状洗剤組成物を造粒するにお
いては、粗大粒子が発生しやすいとう問題があった。粗
大粒子が発生して粒度分布がブロードになる（粒子径が
ばらつく）と、場合によっては溶解性が低下するため、
篩い分けを行って粗大粒子を除去する工程が導入されて
きた。さらに、ドラムの時間当たりの回転数を大きくす
ることによって、粒子径のばらつきが少なく、シャープ
な粒度分布を有する粒状洗剤組成物を製造する方法が行
われてきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、篩い分
けを行う場合は、製造工程が多くなるなどの不都合があ
った。また、ドラムの時間当たりの回転数を大きくする
方法は、転動造粒機のベアリングの摩耗が激しく、長期
の連続大量生産を行うことが困難となるという問題があ
った。本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、転動
造粒機を用いた粒状洗剤組成物の製造方法において、製
造工程を複雑にせずに、溶解性が良好な粒状洗剤組成物
が得られる粒状洗剤組成物の製造方法を提供することを
課題とする。さらには、溶解性が良好な粒状洗剤組成物
を、長期連続生産でき、大量生産にも適した粒状洗剤組
成物の製造方法を提供することを目的とする。具体的に
は長期連続運転を行っても転動造粒機のベアリングは摩
耗しにくい粒状洗剤組成物の製造方法を提供することを
課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明においては、転動造粒機に、洗剤の粉体成分
を、当該転動造粒機中の充填率が２０〜５０％になるよ
うになるように投入し、洗剤の液体成分を導入しなが
ら、以下の式で定義されるフルード数（Ｆｒ）が０．０
３〜０．１４に維持されるように、該転動造粒機の回転
数を制御して造粒を行い、Ｆｒ＝（２πｎ）²／ｒ・ｇ（ｎ：回転数、ｒ：回転半径、ｇ：重力加速度）以下の性状の造粒物を得ることを特徴とする粒状洗剤組
成物の製造方法を提案する。嵩密度：０．５〜１．２ｇ／ｃｍ³ ２ｍｍ以上の粒子の含有量：１０重量％以下Ｚ：１．８未満（Ｚは、５００〜１５００μｍの範囲にある目開きの篩
を３個以上用いて造粒物を篩い分け、篩の目開きをＸμ
ｍ、各篩上の積算篩上重量％をＹとし、ｌｏｇＸに対し
てｌｏｇ・ｌｏｇ（１００／Ｙ）をプロットしたときの
最小自乗近似直線の傾きを示す）この粒状洗剤組成物の製造方法は、前記液体成分がノニ
オン界面活性剤である場合に好適である。また、前記粉
体成分に炭酸ナトリウムが含まれている場合に好適であ
る。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明者らの検討の結果、転動造
粒機の回転条件をある一定範囲のフルード数に設定する
ことによって、篩い分け工程なしに、かつ転動造粒機の
ベアリングの摩耗を抑制して溶解性が良好な粒状洗剤組
成物が得られることがわかった。したがって、製造工程
が簡単であるため、コストの低減と製造効率の向上を図
ることができる。また、転動造粒機の耐久性を向上させ
ることができるため、長期連続生産が可能となり、大量
生産に適した製造方法を提供することができる。

【０００６】以下、本発明の粒状洗剤組成物の製造方法
の一例について説明する。まず、転動造粒機に、洗剤の
粉体成分を、この転動造粒機中の充填率が２０〜５０％
になるようになるように投入する。粉体成分とは、後述
するように、アルカリ剤、無機ビルダー、有機ビルダ
−、吸油性担体、蛍光剤、アニオン界面活性剤、再汚染
防止剤、増量剤、還元剤などである。転動造粒機中の充
填率とは、転動造粒機のドラム内容積に対する粉体成分
の容積の割合である。充填率が２０％未満であると生産
性が低下し、５０％をこえると混合性が低下する場合が
ある。

【０００７】ついで、図１（ａ）、図１（ｂ）に示した
ように転動造粒機のドラムを回転させる際に、上述の式
で定義されるフルード数（Ｆｒ）が０．０３〜０．１４
に維持されるように、回転数を制御しながら、ノニオン
界面活性剤などの液体成分を噴霧して、洗剤成分の凝集
体を形成して造粒を行う。フルード数が０．０３未満で
あると、製造効率が低下し、また、粗大粒子が生成しや
すくなるため不都合である。０．１４をこえると転動造
粒機の耐久性が低下する。なお、造粒中のフルード数は
一定でもよいし、この範囲内であれば変化させてもよ
い。この後、必要に応じて表面改質剤、酵素、漂白剤、
香料などを添加して粒状洗剤組成物を得る。酵素、漂白
剤、香料などの添加時期は特に限定せず、造粒前、ある
いは造粒中でもよい。

【０００８】本発明の製造方法においては、以下のよう
な特性を有する粒状洗剤組成物を製造する。これらの特
性は、粒状洗剤組成物の組成、上述の範囲内でのフルー
ド数の変更などによって調整可能である。嵩密度：０．５〜１．２ｇ／ｃｍ³ ２ｍｍ以上の粒子の含有量：１０重量％以下Ｚ：１．８未満であり、かつ好ましくは１．２よりも大
きい値

【０００９】嵩密度が０．５ｇ／ｃｍ³ 未満の場合は、
コンパクト洗剤用途に不適であり、１．２ｇ／ｃｍ³ を
こえるものは製造が困難である。２ｍｍ以上の粒子の含
有量が１０重量％をこえると、粗大粒子が多くなりすぎ
て、溶解性が低下する場合がある。

【００１０】また、Ｚが大きい程、粒度分布がシャープ
で、粒子径のばらつきが少なく、Ｚが小さい程、粒度分
布がブロードで、粒子径のばらつきが大きいことを示
す。この粒状洗剤組成物においては、Ｚは１．８未満で
あり、小さい。つまり、本発明において得られる粒状洗
剤組成物は、粒度分布がブロードで粒子径のばらつきが
比較的大きい。しかしながら、この粒状洗剤組成物の溶
解性は良好である。なお、さらに好ましくは、Ｚは１．
２よりも大きい値とされる。１．２以下の場合は外観が
低下する場合がある。

【００１１】すなわち、従来は粒度分布がシャープであ
る程、溶解性が良好であると考えられてきた。このた
め、所定範囲に粒子径を揃えることに重点をおいて、転
動造粒機のドラムの回転数を大きく設定してきた。しか
しながら、これは主に陰イオン界面活性剤を含む粒状洗
剤組成物において、陰イオン界面活性剤の溶解性のみに
着目した場合であって、溶解性を左右する要因はこれ以
外にも存在し、必ずしも全ての場合に該当するわけでは
ないことが本発明者らの検討によって明らかになった。

【００１２】具体的には、粒状洗剤組成物には、一般に
洗浄作用を向上させる目的でアルカリ剤が配合されてい
る。アルカリ剤は、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなど
の炭酸塩、珪酸ナトリウム、珪酸カリウムなどの珪酸塩
などが用いられ、一般的には粒状の炭酸ナトリウムと炭
酸カリウムが用いられている。そして、特に炭酸ナトリ
ムを含み、かつ粒度分布がシャープで粒子径が小さい粒
状洗剤組成物を水中に投入すると、粒状洗剤組成物中の
炭酸ナトリムが水和し、粒状洗剤組成物どうしの凝集体
が形成されるため、かえって水と接触する表面積が小さ
くなり、溶解性が低下する。

【００１３】これに対して本発明の製造方法で得られる
粒状洗剤組成物は、粒度分布がブロードで、小さい粒子
径の粒状洗剤組成物（以下、小径粒子という）と大きい
粒子径の粒状洗剤組成物（以下、大径粒子という）が混
在している。このような粒状洗剤組成物を水に投入する
と、小径粒子どうしがこれらの間に存在する大径粒子に
はばまれて、凝集することなくそれぞれ速やかに溶解
し、ついで、凝集しにくい大径粒子が溶解する。そのた
め、炭酸ナトリウムなどのアルカリ剤の水和凝集に起因
する溶解性の低下を防ぐことができる。なお、２ｍｍ以
上の粒子の含有量は１０重量％以下に制御されているた
め、陰イオン界面活性剤が配合されている場合も溶解性
の低下を防ぐことができる。

【００１４】このように、本発明の粒状洗剤組成物の製
造方法は、転動造粒機を用い、液体成分を噴霧しながら
行う造粒方法であって、アルカリ剤の水和、凝集の作用
による溶解性の低下に着目したものなので、ノニオン界
面活性剤を主な界面活性剤として含むものに好適であ
る。

【００１５】以下にノニオン界面活性剤を主な界面活性
剤として含む粒状洗剤組成物の組成例を示す。ノニオン界面活性剤：一般に５〜３５重量％、好ましく
は７〜３０重量％、さらに好ましくは１０〜２５重量％ゼオライト（無機ビルダーや表面改質剤として）：一般
に１０〜６０重量％、好ましくは１５〜５５重量％、さ
らに好ましくは２０〜５０重量％炭酸ナトリウム：一般に１０〜６０重量％、好ましくは
１５〜５５重量％、さらに好ましくは２０〜５０重量％

【００１６】また、本発明の粒状洗剤組成物の液体成分
あるいは粉体成分として配合し得る材料の例を、以下に
列記する。（１）ノニオン界面活性剤として以下に例示するもの
など。（ａ）炭素数６〜２２、好ましくは８〜１８の脂肪族ア
ルコールに炭素数２〜４のアルキレンオキシドを平均３
〜３０モル、好ましくは５〜２０モル付加したポリオキ
シアルキレンアルキル（またアルケニル）エーテル。こ
の中でも、ポリオキシエチレンアルキル（またアルケニ
ル）エーテルポリオキシエチレンポリオキシプロピレ
ンアルキル（またアルケニル）エ−テルが好適である。（ｂ）ポリオキシエチレンアルキル（またアルケニル）
フェニルエーテル。（ｃ）長鎖脂肪酸アルキルエステルのエステル結合間に
アルキレンオキシドが付加した以下の式で示される脂肪
酸アルキルエステルアルコキシレート。Ｒ¹ＣＯ（ＯＡ）_nＯＲ² （Ｒ¹ＣＯは炭素数６〜２２、好ましくは８〜１８の脂
肪酸残基を表わす。ＯＡは、エチレンオキシド、プロピ
レンオキシドなどの炭素数２〜４好ましくは２〜３の
アルキレンオキシドの付加単位を表わす。ｎは、アルキ
レンオキシドの平均付加モル数を示し、一般に３〜３
０、好ましくは５〜２０の数である。Ｒ²は、炭素数１
〜３の低級アルキル基を表す。この低級アルキル基は置
換基を有してもよい。）（ｄ）ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル。（ｅ）ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル。（ｆ）ポリオキシエチレン脂肪酸エステル。（ｇ）ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油。（ｈ）グリセリン脂肪酸エステル。（ｉ）脂肪酸アルカノールアミド。

【００１７】これらのノニオン界面活性剤の中でも、融
点が４０℃以下でＨＬＢが９〜１６のポリオキシエチレ
ンアルキル（またアルケニル）エーテル、脂肪酸メチル
エステルにエチレンオキシドが付加した脂肪酸メチルエ
ステルエトキシレートが特に好適に用いられる。また、
これらのノニオン界面活性剤を混合物として使用するこ
ともできる。

【００１８】（２）アルカリ剤として、水溶性の炭酸
塩、珪酸塩など。炭酸塩としては、アルカリ金属塩やア
ルカリ土類金属塩などの強塩基との塩が使用可能であっ
て、炭酸ナトリム、炭酸カリウムが主に用いられ、重炭
酸ナトリウム、重炭酸カリウムなどの重炭酸塩、炭酸カ
リウムナトリウムなどの複塩なども使用可能である。珪
酸塩としては、一般に珪酸ナトリム、珪酸カリウムなど
のアルカリ金属塩が用いられる。（３）無機ビルダーとして、ゼオライト、トリポリリン
酸ナトリウム、ピロリン酸ナトリウムなど。（４）有機ビルダ−としてクエン酸塩、コハク酸塩、
ポリアクリル酸塩、ポリアクリル酸、マレイン酸共重合
体、イミノカルボン酸塩、ＥＤＴＡなど。（５）吸油性担体として、非晶質シリカ、非晶質珪酸カ
ルシウム、非晶質アルミノ珪酸塩など。（６）蛍光剤として、ビス（トリアジニルアミノ）スチ
ルベンジスルホン酸誘導体、ビス（スルホスチリル）ビ
フェニル塩［チノパールＣＢＳ］など。（７）酵素として、リパーゼ、プロテアーゼ、セルラー
ゼ、アミラーゼなど。（８）漂白剤として、過炭酸塩、過硼酸塩など。

【００１９】（９）帯電防止剤としてジアルキル型４
級アンモニウム塩などのカチオン界面活性剤など。（１０）表面改質剤として、微粉炭酸カルシウム、微粉
ゼオライト、ポリエチレングリコールなど。（１１）アニオン界面活性剤として、α−スルホ脂肪酸
アルキルエステル塩、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸
塩、α−オレフィンスルホン酸塩、アルキル硫酸エステ
ル塩など。（１２）再汚染防止剤として、カルボキシメチルセルロ
ースなどのセルロース誘導体など。（１３）増量剤として、硫酸ナトリウム、硫酸カリウ
ム、塩化ナトリウムなど。（１４）還元剤として亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリ
ウムなど。

【００２０】

【実施例】以下、本発明を実施例を示して詳しく説明す
る。表１に示した組成の粒状洗剤組成物を以下のように
して製造した。すなわち、容器回転型造粒機（ドラム型
転動造粒機）（ドラム直径６０ｃｍ、ドラム長さ０．４
８ｍ）に、洗剤の粉体成分であるゼオライト（Ｚｅｏ）
および炭酸ナトリウム（Ａｓｈ）を、ドラム内の充填率
が３３％なるように投入し、表１に示した条件で回転さ
せ、ノニオン界面活性剤（CH₃(CH₂)_11-13O(CH₂CH₂O)_5.5
H）を噴霧しながら、造粒を行った。造粒は、７ｈｒ／
日の割合で２か月連続して行い、この後、ベアリングの
摩耗による異音発生の有無を調べ、結果を表１に示し
た。

【００２１】得られた粒状洗剤組成物の性状を表１にあ
わせて示した。表１中「Ｂ．Ｄ．」とは嵩密度、「２ｍ
ｍｏｎ」とは粒径２ｍｍ以上の粒子の含有量である。
Ｚは実施例、比較例において、それぞれ以下の点をプロ
ットして求めた。実施例の（logX,log・log(100/Y)）：(2.70,-0.78)(2.0
0,-0.33)(3.15,-0.01) 比較例の（logX,log・log(100/Y)）：(2.70,-0.76)(3.0
0,-0.16)(3.15,0.12) なおこのとき目開き５００μｍ、１０００μｍ、１４０
０μｍの３種類の篩を使用した。また、実施例、比較例
の粒状洗剤組成物において、水への溶解性、洗浄力は、
ともにほぼ同等であった。

【００２２】

【表１】

【００２３】表１に示した結果より、フルード数を小さ
した実施例においては、転動造粒機のベアリングの摩耗
が少なく、かつ、得られた粒状洗剤組成物の溶解性、洗
浄性は、従来品に相当する比較例と同等であった。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明の粒状洗剤組
成物の製造方法は、フルード数を所定範囲に制御するこ
とにより、製造効率を低下させることなく、転動造粒機
の耐久性を向上させ、連続生産、大量生産に適し、かつ
溶解性が良好な粒状洗剤組成物を提供できるものであ
る。また、ノニオン界面活性剤を用いた粒状洗剤組成物
の製造方法に適している。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）、図１（ｂ）は、転動造粒機のド
ラムの回転の説明図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】転動造粒機に、洗剤の粉体成分を、当該
転動造粒機中の充填率が２０〜５０％になるようになる
ように投入し、洗剤の液体成分を導入しながら、以下の
式で定義されるフルード数（Ｆｒ）が０．０３〜０．１
４に維持されるように、該転動造粒機の回転数を制御し
て造粒を行い、Ｆｒ＝（２πｎ）²／ｒ・ｇ（ｎ：回転数、ｒ：回転半径、ｇ：重力加速度）以下の性状の造粒物を得ることを特徴とする粒状洗剤組
成物の製造方法。嵩密度：０．５〜１．２ｇ／ｃｍ³ ２ｍｍ以上の粒子の含有量：１０重量％以下Ｚ：１．８未満（Ｚは、５００〜１５００μｍの範囲にある目開きの篩
を３個以上用いて造粒物を篩い分け、篩の目開きをＸμ
ｍ、各篩上の積算篩上重量％をＹとし、ｌｏｇＸに対し
てｌｏｇ・ｌｏｇ（１００／Ｙ）をプロットしたときの
最小自乗近似直線の傾きを示す）
【請求項２】前記液体成分がノニオン界面活性剤であ
ることを特徴とする請求項１に記載の粒状洗剤組成物の
製造方法。
【請求項３】前記粉体成分に炭酸ナトリウムが含まれ
ていることを特徴とする請求項１または２に記載の粒状
洗剤組成物の製造方法。