JP2003522214A - 均質粒子を有する粒状洗剤組成物およびその製造方法 - Google Patents
均質粒子を有する粒状洗剤組成物およびその製造方法Info
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Abstract
Description
優れた流動性を有する、均質粒子の改善された粒状洗剤組成物に関する。
状洗剤製品のクリーニング性能およびコストを維持した洗濯洗剤について、洗剤
業界内ではかなりの関心がもたれている。しかしながら、審美性、溶解性および
ユーザー利便性に関して過去の粒状洗剤組成物に伴う問題は難解である。このよ
うな問題は、典型的には洗浄液に溶解しない“コンパクト”または低用量粒状洗
剤製品、並びにそれらの液体洗濯洗剤対応物の出現により悪化してきた。これら
の低用量洗剤は、ボックスから“すくい取る”のではなくボトルから単に直接注
がれて洗浄液中に入れられる液体洗濯洗剤と比較して、洗濯機中へ入れる上で不
便ではあるが、資源を保護して、使用前は消費者に便利な小さなパッケージで売
られているため、現在は高需要である。
ら、特に低温洗濯溶液(即ち、約30℃以下)で溶解問題をかかえている。更に
詳しくは、乏しい溶解性が“凝塊”の形成をもたらし、慣用的な洗浄サイクル後
に洗濯機中または洗濯衣類上に留まる固形白色塊として出現する。これらの“凝
塊”は、低温洗浄条件下で、および/または洗濯機への添加順序が第一に洗濯洗
剤、第二に衣類および最後に水であるとき(“添加の逆順序”または“ROOA
”として通常知られている)、特に多い。このような望ましくない“凝塊”は、
消費者が衣類、洗剤、その後水の順序で洗濯機に入れるときも形成される。同様
に、この凝塊現象はディスペンサー引き出しを備えた洗濯機または他の分配装置
、例えばグラニュレットで洗剤の不完全な分配の一因となることがある。この場
合、望ましくない結果は分配装置における未溶解の洗剤残留分である。
含有粒子間における“ゲル様”物質の“架橋”と関連していることがわかった。
“凝塊”への粒子の望ましくない“架橋”に関与するゲル様物質は水性洗濯液中
で界面活性剤の部分的溶解から生じ、このような部分的溶解は高粘性界面活性剤
相またはペーストの形成を引き起こして、他の界面活性剤含有粒子も一緒に“凝
塊”となるように結合させるか、またはそうでなければ“架橋”する。この望ま
しくない溶解現象は“塊‐ゲル”形成として通常称される。粘稠界面活性剤“架
橋”効果に加えて、無機塩は水和する傾向を有しており、水和で一緒に結ばれた
粒子の“架橋”も引き起こすことがある。特に、無機塩は互いに水和し合って、
乏しい溶解性を示すケージ構造を形成し、最終的には洗浄サイクル後に“凝塊”
になる。したがって、前記の溶解問題を生じることなく、改善されたクリーニン
グ性能をもたらすような洗剤組成物を有することが望まれる。
行技術では、洗濯サイクル中に水和塩の“架橋”から凝塊を生じうる無機塩の使
用および扱いについて、制限を示唆している。選択された無機塩の特定比率が溶
解問題を最少に抑えるために考慮される。しかしながら、このような解決策は大
規模洗剤製品の現代風な商品化に必要な処方およびプロセスフレキシビリティー
を妨げている。様々な他のメカニズムが先行技術で示唆されてきたが、そのすべ
てが処方変更を伴うため、処方フレキシビリティーを減らしている。したがって
、結果的に、処方フレキシビリティーをさほど妨げることなく、改善された溶解
性を有した洗剤組成物を有することが望まれるのである。
解性を示し、改善された流動性を有して、改善されたクリーニング性能を示す粒
状洗剤組成物を有することが望まれる。しかも、処方フレキシビリティーをさほ
ど妨げることなく、このように改善された溶解性を示す、このような洗剤組成物
を有することが望まれる。
溶液、特に低温(即ち、約30℃以下)に保たれた溶液で、改善された溶解度ま
たは溶解性を示し、消費者による取扱いおよびすくい取りの容易なパッケージ入
り顆粒として改善された流動性を有する洗剤組成物を提供することにより、上記
ニーズを満たしている。
粒状洗剤組成物が提供され、その均質値は下記式で規定される: HN=Xbulk/Xpart 上記式中Xbulkは、混合粒子材料のうち最低濃度で選択成分を含有した粒子混合
材料中におけるその選択洗剤成分の濃度対最高レベルでその成分を含有した粒子
混合材料中におけるその選択成分の濃度の比率であり、Xpartは、最低レベルで
成分を含有した個別容量の粒子(以下“ドメイン”と称される)中におけるその
洗剤成分の濃度対最高レベルでその成分を含有した別な個別容量の粒子(即ちド
メイン)中におけるその洗剤成分の濃度の比率であって、その値は約0.5未満
または約1より大きい。好ましくは、均質値がベースにしている選択洗剤成分は
、界面活性剤濃度である。更に好ましくは、均質値は約1.25より大きく、最
も好ましくは1.5より大きい。
約1500ミクロンの幾何平均粒径を有する粒子を少くとも約50重量%含み、
その粒子の少くとも一部は洗浄界面活性剤および洗剤ビルダーを含有している。
は、スプレードライ顆粒、湿潤凝集物、乾燥凝集物、洗剤補助成分およびそれら
の混合物からなる群のうち少くとも2種から選択される洗剤粒子から選択される
顆粒供給流を調製し、高速、中速、低速および低剪断ミキサーから選択される少
くとも1つのミキサーにその供給流を通して、洗剤組成物を製造することからな
る。
クリーニング性能を示す粒状洗剤組成物を提供することが、本発明の利点である
。しかも、処方フレキシビリティーをさほど妨げることなく、このように改善さ
れた溶解性を示す、このような洗剤組成物を有することも、利点である。
たは材料、あるいは全サイズ範囲の洗剤最終製品または材料混合物中における個
別粒子、凝集物または顆粒を意味する。特に、それは、サイズフラクションが粒
子の混合物中における個別粒子の100%を表さないかぎり、これらタイプのう
ちいかなる粒子のサイズフラクション(即ち、全サイズ範囲の100%未満を表
す)に関するものでもない。混合物中における粒子材料の各タイプ、即ち各粒子
混合材料について、そのタイプの個別粒子の全サイズ範囲は、その粒子が他の粒
子と接触しているかどうかにかかわらず、同様のまたは実質的に類似した組成を
有している。凝集材料の場合、その凝集物自体が個別粒子とみなされ、各個別粒
子はそれより小さな凝集物、主粒子および結合剤組成物の複合物から構成されて
いてもよい。ここで用いられている“幾何平均粒径”という語句は、標準質量ベ
ース粒径測定技術、好ましくはドライシービングにより測定されるような、一群
の個別粒子の幾何質量中位径を意味する。ここで用いられている粒径分布の“幾
何標準偏差”または“スパン”という語句は、上記粒径データに対して最も適合
する対数正規関数の幾何学的な巾を意味し、累積分布の50th百分位数の径で割
った84.13百分位数の径の比率(D84.13/D50)により得られる;Gotoh
et al.,Powder Technology Handbook,pp.6-11,Meral Dekker,1997参照。
能を有する無機物質、特に洗浄液から水硬度を除去しうる有機または無機物質を
意味する。ここで用いられている“嵩密度”という用語は、過剰の粉末サンプル
を漏斗から滑らかな金属容器(例えば、500ml容量シリンダー)中に注ぎ、
容器の縁上の盛り上がり部分から過剰分を除き、粉末の残留質量を測定して、そ
の質量を容器の容量で割ることにより測定されるような、未圧縮未打粉末嵩密度
に関する。
流動性の望ましい効果をもたらしており、その均質洗剤が前記の効果に寄与して
いる。
る。以前は、粒子間および所定粒子ドメイン構造内で測定すると、界面活性剤の
ような主要成分の均質分布が最良であると考えられていた。そのため、洗剤組成
物はスプレードライ洗剤成分のような洗剤成分の組合せから構成される均一タイ
プの粒子からなっていたが、重大な溶解度の欠点を有していた。近年、洗剤組成
物は二重または多粒子系の異なる粒子からなっている。これらの多粒子系、例え
ばスプレードライ顆粒および凝集物は粒子タイプ間で形状および/または組成に
違いがあるが、これらの洗剤製品は溶解度の欠点も有している。
内における成分の特別な分布が溶解度および物理的特性、例えば流動性などのよ
うな多くの製品特性を改善する、という驚くべき発見に関する。特に、本発明は
、約0.5未満または約1.0より大きな、更に好ましくは0.25未満または
1.25より大きな、最も好ましくは約1.5より大きな均質値を有する洗剤組
成物に関する。その均質値は式:HN=Xbulk/Xpartで表される。ここでXbu lk は製品組成物内の粒子混合材料間における組成均質性の程度を示し、Xpartは
特定粒子材料からなる個別粒子の規定ドメイン構造内における組成均質性の尺度
である。そのため、Xbulkは最低非ゼロレベルで成分を含有した粒子中における
その選択成分の濃度対最高レベルで選択成分を含有した粒子中におけるその選択
成分の濃度の比率であり、Xpartは最低量で選択成分を含有した個別容量中にお
ける濃度対最高量で選択成分を含有した粒子の他の個別容量中における濃度の比
率である。
有した粒子材料中における界面活性剤、ビルダー、ポリマーなどのような選択洗
剤成分の濃度対最高レベルで選択成分を含有した粒子材料中におけるその選択成
分の濃度の比率である。これは組成物中の粒子間で均質性をもたらす。このため
、Xbulkは下記式で表される: Xbulk=Xmin/Xmax 上記式中Xminは最低レベルで選択成分を含有した組成物の粒子中におけるその
選択成分の濃度であり、Xmaxは最高レベルで選択成分を含有した組成物の粒子
中におけるその選択洗剤成分の濃度である。例えば、すべての粒子が25%界面
活性剤の活性濃度でスプレードライ顆粒と同様の濃度を有した洗剤組成物の場合
、Xbulkは1または0.25/0.25となるであろう。しかしながら、20%
活性界面活性剤のスプレードライ顆粒および30%洗剤活性剤の洗剤凝集物から
なる組成物の場合、Xbulkは0.67または0.2/0.3となる。
択洗剤成分の濃度の比率、換言すると個別粒子の均質性の尺度である。Xpartは
粒子の個別ドメイン中における選択成分の比率である。Xpartは同粒子内におい
て最低濃度で成分を含有したドメイン中における濃度対最高濃度で含有したドメ
イン中における選択成分の濃度の比率である。このため、Xpartは下記式で表さ
れる: Xpart=Xmin/Xmax 上記式中Xminは最低レベルで選択成分を含有した粒子中の個別部分におけるそ
の選択成分の濃度であり、Xmaxは最高レベルで選択成分を含有した粒子中の個
別部分におけるその選択洗剤成分の濃度である。本発明の個別容量またはドメイ
ンとは、ドメイン間で明確な形態的差異があるものをいう;典型的にはドメイン
は粒子の容量で1%、好ましくは5%より多くを占めている。例えば、粒子全体
で均質な粒子は1ドメインのみを有する。そのため、25%界面活性剤の活性濃
度でスプレードライ顆粒のように全体で同様の濃度を有した粒子の場合、Xpart は粒子が1ドメインのみを含んでいるため、1または0.25/0.25となる
であろう。しかしながら、(即ち、出発物質における組成的差異が、得られる混
合凝集物の微細構造内でも明らかに残っている)ここで規定されるような混合凝
集物を形成するために、5%活性界面活性剤を有するスプレードライ顆粒および
50%活性界面活性剤を有する乾燥洗剤凝集物のような2種の異なる出発成分か
ら凝集させた粒子の場合、Xpartは0.1または0.05/0.5となる。組成
物が2種以上の粒子成分を含有しているとき、Xpartは各成分についてXmin/
Xmaxの平均とされる。
、最終組成物の約10重量%未満を個別的または集合的に占める粒子は、均質値
の計算に用いるべきでない。これらの低レベル成分として、典型的には、例えば
酵素、ブリーチ成分、香料成分、炭酸ナトリウム、硫酸ナトリウムおよび様々な
他の少量添加物のような混合成分がある。
的に分離することにより、粒子間の化学的相互作用のおかげで溶解時にゲル化を
防ぎうると考えられる。
洗剤組成物を提供する。好ましくは、粒子の幾何平均粒径は約400〜約150
0ミクロン、更に好ましくは約500〜約1200ミクロン、最も好ましくは約
600〜約1000ミクロンである。粒径分布は、目標サイズ外で多すぎる粒子
を有しないように、比較的狭い幾何標準偏差または“スパン”により規定される
。そのため、幾何標準偏差は約1〜約2、更に好ましくは約1.0〜約1.7、
更に一層好ましくは約1.0〜約1.4、最も好ましくは約1.0〜約1.2で
ある。粒子の平均嵩密度は、好ましくは少くとも約400g/L、更に好ましく
は少くとも約550g/L、最も好ましくは少くとも約600g/Lである。
した結果として高められていると考えられる。特に、粒子の大きさがより均一で
ある結果、洗剤組成物中における粒子間の実際の“接触点”が減少し、こうして
粒状洗剤組成物の“塊‐ゲル”溶解困難性を通常伴う“架橋効果”を減少させて
いる。以前の粒状洗剤組成物は約0.5〜約1範囲の均質値の粒子を含有して、
粒子間の接触点を多くしている。例えば、細かな粒子は粗い粒子よりも単位容量
当たりで多くの粒子間接触を有し、単位容量当たりの接触増加が塊‐ゲル形成の
容量当たり強度を増して、洗浄サイクルで攪拌中に上記塊‐ゲル形成が持続する
可能性を増加させ、布帛上に望ましくない残留分を残す。本発明の粒状洗剤組成
物中における粒子の均質値、レベルおよび均一サイズがこのような問題を解消し
ている。
よび/または洗剤ビルダーを含有して、典型的洗剤組成物の基本的ビルディング
ブロックを形成していることを意味する。様々な界面活性剤およびビルダー、並
びに組成物中におけるそれらの各レベルは後で記載されている。典型的には、洗
剤組成物は約1〜約50重量%の洗浄界面活性剤および約1〜約75重量%の洗
剤ビルダーを含有している。
は当業者に知られるいくつかの異なる手法で測定される。1つのこのような方法
ではOptimus(V5.0)画像分析ソフトウェアを用いて光学顕微鏡測定を行う。重要
な計算パラメーターは以下である: (粒子画像の測定周辺長さ)2/(粒子画像の測定面積)として規定される “円形度”。完全に滑らかな球体の円形度(最小円形度)は12.57 である;および 粒子画像の長さ/巾として規定される“アスペクト比”。
できる。更に、各パラメーターの製品で規定されるような2パラメーターの組合
せも重要である(即ち、双方は良い外観の製品を得られるようにコントロールさ
れねばならない)。
更に好ましくは約23未満、最も好ましくは約18未満の円形度を有している。
約2未満、好ましくは約1.5未満、更に好ましくは約1.3未満、最も好まし
くは約1.2未満のアスペクト比を有する粒状洗剤組成物も好ましい。
本発明の粒状洗剤組成物は約20未満、好ましくは約10未満、更に好ましくは
約7未満、最も好ましくは約4未満の円形度の数分布の標準偏差を有している。
アスペクト比の数分布の標準偏差は、好ましくは約1未満、更に好ましくは約0
.5未満、更に一層好ましくは約0.3未満、最も好ましくは約0.2未満であ
る。
満、好ましくは約50未満、更に好ましくは約30未満、最も好ましくは約20
未満である粒状洗剤組成物が生産される。約45未満、好ましくは約20未満、
更に好ましくは約7未満、最も好ましくは約2未満の円形度とアスペクト比の積
の数分布の標準偏差を有する粒状洗剤組成物も好ましい。
アスペクト比に関して、前記のような特性測定値および標準偏差のうち少くとも
1つ、最も好ましくはすべてを満たしている。
洗剤顆粒は少くとも1種の洗剤活性物質を含有しており、洗剤組成物中に典型的
に配合されるスプレードライ洗剤顆粒、湿潤洗剤凝集物、乾燥洗剤凝集物および
洗剤補助成分または他の顆粒から好ましくは選択される。その顆粒は粒子、凝集
物またはフレーク形をとれる。
界面活性剤、ブリーチ、酵素、香料などのような原料があるが、それらに限定さ
れない。もちろん、他の常識的に知られる成分も含有させてよい。スプレードラ
イ洗剤顆粒には慣例的なスプレードライ技術で製造される粒子があり、そこでは
洗剤物質のスラリーを調製し、上方に向いたガス流中に下方へスプレーして、粒
子を乾燥させる。乾燥した易流動性物質はそのプロセスから生産する。湿潤洗剤
凝集物には造粒タイププロセスで製造される粒子があり、そこでは上記のような
洗剤補助成分をミキサーまたは一連のミキサーで界面活性剤またはその前駆体の
ような液体結合剤物質と混合して、洗剤物質の顆粒を形成させる。これらの粒子
は乾燥されるまでは“湿潤凝集物”として、乾燥段階を出たときには乾燥凝集物
として知られる。
、または顆粒の継続加工処理向けに既に形成された洗剤顆粒の導入を行う。本発
明の1つの好ましい態様において、本発明の顆粒は、下記のような凝集プロセス
で凝集された、スプレードライ顆粒、乾燥凝集物および場合により洗剤補助物の
ような供給流の混合物の凝集物である。好ましい凝集物はここでは混合凝集物と
称される。
の液体酸前駆体の凝集により典型的に形成され、前記の洗剤補助成分または既に
形成された顆粒、例えば前記のようなスプレードライ顆粒凝集物または洗剤補助
物も代用してよい。凝集は高または中速ミキサーで行われ、その後で任意の低ま
たは中速ミキサーが必要ならば更なる凝集のために用いられる。本発明による低
速ミキサーには下記のものがある。
用いられる特別なミキサーは微粉砕または粉砕および凝集手段を備えているべき
であり、そのため双方の技術が単一ミキサーで同時に行える。その目的のために
、第一加工処理ステップは、Lodige KMTM(Ploughshare)中速ミキサー、Lodige
CBTM高速ミキサー、Fukae,Drais,Schugi製のミキサーまたは類似ブランドミキ
サーにおいて、ここで記載されたプロセスパラメーター下でうまく行えることが
わかった。Lodige KMTM(Ploughshare)中速ミキサーが本発明で使用上好ましい
ミキサーであり、周りにいくつかのスキ形ブレードを備えた中央回転シャフトを
有する水平中空静止シリンダーからなる。好ましくは、シャフトは約15〜約1
40rpm、更に好ましくは約80〜約120rpmの速度で回転する。粉砕ま
たは微粉砕は回転シャフトより大きさが通常小さいカッターで行われ、これは好
ましくは約3600rpmで操作する。そのプロセスで使用に適した性質の似た
他のミキサーには、Lodige PloughshareTMミキサーおよびDraisRK-T160ミキサ
ーがある。通常、本発明のプロセスにおいて、その剪断はLodige KMミキサーで
行われる剪断より大きくなることはなく、スキの先端速度は30m/s以下であ
るが、10m/s以下でも、またはそれ以下でもよい。
間は好ましくは約0.1秒間〜約30分間であり、最も好ましくは滞留時間は約
0.5〜約5分間である。こうすると、得られる洗剤凝集物の密度は望ましいレ
ベルにある。
されないが、流動層乾燥装置を含めた様々な装置で行える。乾燥機特性の例には
固定または振動型;長方形層または丸形層;および直線または湾曲型乾燥機があ
る。このような乾燥機の業者にはNiro、Bepex、Spray SyatemsおよびGlattがあ
る。例えば、流動層のような装置が乾燥に用いられるが、エアリフトも必要であ
れば冷却に用いられる。エアリフトは“細かな”粒子にする上で用いてもよく、
こうするとそれらは粒子凝集プロセスにリサイクルすることができる。
加結合剤をスプレーするステップを含めてもよい。結合剤は洗剤成分の“結合”
または“接着”剤を供することにより凝集を高める目的で加えられる。結合剤は
、好ましくは水、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、ポリエチレン
グリコール、ポリビニルピロリドン、アセテート、ポリアセテート、クエン酸お
よびそれらの混合物からなる群より選択される。ここで掲載されたものを含めた
他の適切な結合剤物質はBeerseらのUS特許5,108,646(Procter & Ga
mble Co.)で記載されており、その開示は参考のためここに組み込まれる。
善し、粒子の白色度を増加させ、または得られる洗剤粒子の易流動性を促進して
、過凝集を防ぐために、ゼオライト、前記のようにリサイクルされた“細粒”お
よびヒュームドシリカのようなコーティング剤を連続的にミキサーに加える。コ
ーティング剤としてリサイクルされた細粒を用いるとき、細粒はそれより大きな
粒子の平均粒径のおよそ0.01〜0.5倍のサイズ範囲であることが好ましい
。顆粒コーティングは積層した細粒の一体性も改善して、取扱い中に耐摩擦性お
よび耐磨耗性をもたらす。加えて、洗剤出発物質は、ミキサーに入れる前に、Lo
dige CBミキサーまたはツインスクリュー押出機のようなプレミキサー中に供給
してもよい。このステップは、任意ではあるが、凝集を確かに促進させる。
このプロセスでは、顆粒は界面活性剤物質、水および洗剤補助成分物質のスラリ
ーの調製により形成される。次いで得られたスラリーはタワーに通され、そこで
そのスラリーは典型的には約175〜約375℃の温度で空気流中にスプレーさ
れて、洗剤スラリーおよび形成された洗剤粒子を乾燥させる。典型的には、これ
ら粒子で得られる密度は約200〜約600g/Lである。
少くとも約50重量%含み、好ましくは約1〜約2の幾何標準偏差を有している
。好ましくは、幾何標準偏差は約1.0〜約1.7、好ましくは約1.0〜約1
.4である。そのプロセスから得られる粒状洗剤組成物は過小または細かな粒子
を含んでいることがあり、ここで“細かな粒子”とは、所定スパンまたは幾何標
準偏差における粒状洗剤組成物の選択幾何平均粒径より低い、約1.65未満の
標準偏差である幾何平均粒径を有する粒子として規定される。過大または大きな
粒子も存在することがあり、ここで“大きな粒子”とは、所定スパンまたは幾何
標準偏差における粒状洗剤組成物の選択幾何平均粒径より高い、約1.65より
大きな標準偏差である幾何平均粒径を有する粒子として規定される。細かな粒子
は好ましくは粒状洗剤組成物から分離されて、以下で詳細に記載されるようなミ
キサーおよび/または流動層乾燥機のうち少くとも1つにそれらを加えることで
そのプロセスに戻される。同様に、大きな粒子も好ましくは粒状洗剤組成物から
分離されてから、粉砕機に供給され、そこでそれらの幾何平均粒径を減少させる
。大きな粒子の幾何平均粒径を減少させた後、大きな粒子はミキサーおよび/ま
たは流動層乾燥機のうち少くとも1つにそれらを加えることでそのプロセスに戻
される。
助成分および乾燥凝集物の組合せから流動層で生産される。シリケート、ポリエ
チレングリコール、界面活性剤およびその前駆体、および様々な他の物質のよう
な液体結合剤物質も、凝集性を高めるために流動層に加えてよい。場合により、
供給物質はプレミキサーまたは一連のミキサー、例えば前記のような中速ミキサ
ーに通される。
.5となるように操作される。フラックス値(FNm)とは、スプレー装置の標
準距離(Do)でその層中にスプレーされる液体の質量フラックス(qliq)に
対する流動ガスの過剰速度(Ue)および粒子密度(Pp)の比率である。フラ
ックス値は、その層内で造粒をコントロールする上で、流動層の操作パラメータ
ーの評価をもたらす。フラックス値は、下記式で求められる質量フラックスとし
て: FNm=log10〔(PpUe)/qliq〕 または下記式で求められる容量フラックスとして: FNv=log10〔(Ue)/qvliq〕 で表せ、ここでqvliqは流動層へのスプレーの容量である。フラックス値の計算
およびその有用性の記載はWO98/58046で詳しく記載されており、その
開示は参考のためここに組み込まれる。
値で操作される。ストークス値は、流動層のような1つの装置で粒子に生じるミ
キシングの程度を表せる、粒子融合の尺度である。ストークス値は下記式で求め
られる: ストークス値=4pvd/9u 上記式中pは見掛け粒子密度、vは過剰速度、dは平均粒径およびuは結合剤の
粘度である。ストークス値およびその有用性の記載はWO99/03964で詳
しく記載されており、その開示は参考のためここに組み込まれる。
燥機中に通される。ステージまたはゾーンは乾燥機内の個別領域であり、これら
の用語はここで互換的に用いられる。ステージ内のプロセス条件は、乾燥機中で
他のステージと異なっても、または類似してもよい。2つの隣接乾燥機は多数の
ステージを有する単一乾燥機に相当することが理解されている。顆粒およびコー
ティング物質の様々な供給流が、例えば供給流の粒径および水分レベルに応じて
、異なるステージで加えうる。異なるステージへ異なる流れを供給すると、乾燥
機への熱負荷を最少に抑えて、ここで記載されたような粒径および形状を最良に
することができる。
こで結合剤物質が適用される。スプレーゾーンでは、流動粒子上へ水性またはス
ラリー形で結合剤をスプレーする。その層は、典型的には、そのスプレーが適用
されたときにそれから水分を乾燥または部分的に乾燥させるために、加熱空気で
流動化される。スプレー化は、粒子の完全被覆を行うために、コーティング混合
物の微細または噴霧スプレーをなしうるノズルで行われる。典型的には、噴霧器
からの小滴サイズは粒径の約2倍未満である。この噴霧は、噴霧空気で慣用的な
2流体ノズルから、または慣用的な加圧ノズルにより行える。このタイプの噴霧
を行うために、溶液またはスラリーレオロジーは典型的には噴霧の時点で約50
0センチポイズ未満、好ましくは約200センチポイズ未満の粘度で特徴づけら
れる。流動層でのノズル位置はほとんどいかなる位置でもよいが、好ましい位置
はトップスプレー配置のようなコーティング混合物の垂直下方スプレーを行える
位置である。最良の結果を得るためには、ノズル位置は流動層で流動化される粒
子の高さまたはその上に定められる。流動化される高さは典型的には堰または流
出ゲート高さにより決められる。次いで流動層のコーティングゾーンの後に、典
型的には乾燥ゾーンおよび冷却ゾーンが続く。もちろん、別な配置も本発明のコ
ーティング粒子を得るために可能であることを、当業者は認めるであろう。
間、(ii)非流動層の深さ約100〜約600mm、(iii)粒径の2倍の小滴サ
イズ、好ましくは約100ミクロン以下、更に好ましくは約50ミクロン以下、
(iv)流動層プレートからのスプレー高さ約150〜約1600mm、または好
ましくは流動層のトップから0〜600mm、(v)流動速度約0.1〜約4.
0m/s、好ましくは約1.0〜約3.0m/sおよび(vi)層温度約12〜約
200℃、好ましくは約15〜約100℃がある。更に、流動層での条件がいく
つかのファクターに応じて変わることを、当業者は認めるであろう。
およびそのものであるか、または好ましい態様では、完全処方洗剤組成物を生産
するために、追加成分、例えば漂白剤、酵素、香料、非コーティング洗剤粒子お
よび様々な他の成分と混合される。
びカチオン性種、およびそれらの適合性混合物がある。洗剤界面活性剤は、19
72年5月23日付で発行されたNorrisのUS特許3,664,961および1
975年12月30日付で発行されたLaughlinらのUS特許3,919,678
で記載されており、双方とも参考のためここに組み込まれる。カチオン性界面活
性剤には、1980年9月16日付で発行されたCockrellのUS特許4,222
,905および1980年12月16日付で発行されたMurphyのUS特許4,2
39,659で記載されたものもあり、双方とも参考のためここに組み込まれる
。
ホネート(“LAS”)、一級、分岐鎖およびランダムC10‐C20アルキル
サルフェート(“AS”)、式CH3(CH2)x(CHOSO3 −M+)CH 3 およびCH3(CH2)y(CHOSO3 −M+)CH2CH3のC10‐C 18 二級(2,3)アルキルサルフェート(xおよび(y+1)は少くとも約7
、好ましくは少くとも約9の整数であり、Mは水溶性カチオン、特にナトリウム
である)、不飽和サルフェート、例えばオレイルサルフェート、およびC10‐
C18アルキルアルコキシサルフェート(“AExS”;特にEO1‐7エトキ
シサルフェート)、C10‐C18アルキルアルコキシカルボキシレート(特に
EO1‐5エトキシカルボキシレート)、C10‐C18グリセロールエーテル
、C10‐C18アルキルポリグリコシドおよびそれらの対応硫酸化ポリグリコ
シド、およびC12‐C18α‐スルホン化脂肪酸エステルがある。所望であれ
ば、慣用的なノニオン性および両性界面活性剤、例えば、いわゆる狭いピークの
アルキルエトキシレートを含めたC12‐C18アルキルエトキシレート(“A
E”)、C6‐C12アルキルフェノールアルコキシレート(特にエトキシレー
トおよび混合エトキシ/プロポキシ)、C12‐C18ベタインおよびスルホベ
タイン(“スルタイン”)、C10‐C18アミンオキシドなども、界面活性剤
系に含有させてよい。C10‐C18N‐アルキルポリヒドロキシ脂肪酸アミド
も用いることができる。典型例にはC12‐C18N‐メチルグルカミドがある
。WO9,206,154参照。他の糖誘導界面活性剤には、C10‐C18N
‐(3‐メトキシプロピル)グルカミドのようなN‐アルコキシポリヒドロキシ
脂肪酸アミドがある。N‐プロピル〜N‐ヘキシルC12‐C18グルカミドは
低起泡性向けに用いることができる。C10‐C20慣用石鹸も用いてよい。高
起泡性が望まれるならば、分岐鎖C10‐C16石鹸も用いてよい。アニオン性
およびノニオン性界面活性剤の混合物が特に有用である。他の慣用的な有用界面
活性剤は標準テキストに掲載されている。
ダーは、通常、様々な水溶性アルカリ金属、アンモニウムまたは置換アンモニウ
ムホスフェート、ポリホスフェート、ホスホネート、ポリホスホネート、カーボ
ネート、シリケート、ボレート、ポリヒドロキシスルホネート、ポリアセテート
、カルボキシレートおよびポリカルボキシレートから選択される。アルカリ金属
、特にナトリウム、上記の塩が好ましい。ここで使用上好ましいものは、ホスフ
ェート、カーボネート、シリケート、C10-18脂肪酸、ポリカルボキシレートお
よびそれらの混合物である。更に好ましいものは、ナトリウムトリポリホスフェ
ート、テトラナトリウムピロホスフェート、シトレート、タートレートモノおよ
びジサクシネート、ナトリウムシリケートおよびそれらの混合物である(下記参
照)。
ート、ピロホスフェート、約6〜21の重合度を有するポリマーメタホスフェー
ト、およびオルトホスフェートである。ポリホスホネートビルダーの例は、エチ
レンジホスホン酸のナトリウムおよびカリウム塩、エタン1‐ヒドロキシ‐1,
1‐ジホスホン酸のナトリウムおよびカリウム塩、並びにエタン1,1,2‐ト
リホスホン酸のナトリウムおよびカリウム塩である。他のリンビルダー化合物は
US特許3,159,581、3,213,030、3,422,021、3,
422,137、3,400,176および3,400,148で開示されてお
り、それらすべてが参考のためここに組み込まれる。
ボネート、セスキカーボネート、テトラボレート十水和物、および約0.5〜約
4.0、好ましくは約1.0〜約2.4のSiO2対アルカリ金属酸化物の重量
比を有するシリケートである。ここで有用な水溶性非リン有機ビルダーには、様
々なアルカリ金属、アンモニウムおよび置換アンモニウムポリアセテート、カル
ボキシレート、ポリカルボキシレートおよびポリヒドロキシスルホネートがある
。ポリアセテートおよびポリカルボキシレートビルダーの例は、エチレンジアミ
ン四酢酸、ニトリロ三酢酸、オキシジコハク酸、メリット酸、ベンゼンポリカル
ボン酸およびクエン酸のナトリウム、カリウム、リチウム、アンモニウムおよび
置換アンモニウム塩である。
たDiehlのUS特許3,308,067で記載されており、その開示は参考のた
めここに組み込まれる。このような物質には、脂肪族カルボン酸、例えばマレイ
ン酸、イタコン酸、メサコン酸、フマル酸、アコニチン酸、シトラコン酸および
メチレンマロン酸のホモおよびコポリマーの水溶性塩がある。これら物質の一部
は後記のような水溶性アニオン性ポリマーとして有用であるが、但し非石鹸アニ
オン性界面活性剤との完全混合物のときのみである。
発行されたCrutchfieldらのUS特許4,144,226および1979年3月
27日付で発行されたCrutchfieldらのUS特許4,246,495で記載され
たポリアセタールカルボキシレートであり、その双方とも参考のためここに組み
込まれる。これらのポリアセタールカルボキシレートは、グリオキシル酸のエス
テルおよび重合開始剤を重合条件下で一緒にすると製造できる。次いで、得られ
たポリアセタールカルボキシレートエステルは、アルカリ溶液中で急速な解重合
に対してポリアセタールカルボキシレートを安定化させるために、化学的に安定
な末端基に結合されて、対応する塩に変換されてから、洗剤組成物に加えられる
。特に好ましいポリカルボキシレートビルダーは、1987年5月5日付で発行
されたBushらのUS特許4,663,071で記載されたタートレートモノサク
シネートおよびタートレートジサクシネートの組合せからなるエーテルカルボキ
シレートビルダー組成物であり、その開示は参考のためここに組み込まれる。
.0のSiO2:M2O重量比を有する固形水溶性シリケートは、無水重量ベー
スで約2〜約15%、好ましくは約3〜約8%のレベルで、本発明の洗剤顆粒に
有用な塩である。無水または水和微粒状シリケートも利用できる。
。これらには、他の洗浄ビルダー、ブリーチ、ブリーチアクチベーター、起泡増
強剤または起泡抑制剤、色あせ防止および腐食防止剤、汚れ懸濁剤、汚れ放出剤
、殺菌剤、pH調整剤、非ビルダーアルカリ源、キレート化剤、スメクタイトク
レー、酵素、酵素安定剤および香料がある。参考のためここに組み込まれる、1
976年2月3日付で発行されたBaskerville,Jr.らのUS特許3,936,5
37参照。
らのUS特許4,412,934および1984年11月20日付で発行された
HartmanのUS特許4,483,781で記載されており、その双方とも参考の
ためここに組み込まれる。キレート化剤も、参考のためここに組み込まれる、Bu
shらのUS特許4,663,071明細書、第17欄54行目〜第18欄68行
目に記載されている。起泡調整剤も任意成分であり、1976年1月20日付で
発行されたBartolettaらのUS特許3,933,672および1979年1月2
3日付で発行されたGaultらの4,136,045で記載されており、双方とも
参考のためここに組み込まれる。
1988年9月9日付で発行されたTuckerらのUS特許4,762,645明細
書、第6欄3行目〜第7欄24行目に記載されている。本発明で使用に適した追
加洗浄ビルダーは、Baskerville特許明細書、第13欄54行目〜第16欄16
行目、および1987年5月5日付で発行されたBushらのUS特許4,663,
071で列挙されており、双方とも参考のためここに組み込まれる。
るものと解釈すべきではない。
生産する。第一は20重量%界面活性剤スプレードライ顆粒である。第二は30
%界面活性剤凝集顆粒である。2つの粒子を各々50重量%で混ぜる。最終洗剤
の均質値は、Xbulk=0.2/0.3=0.67およびXpart=(0.2/0.
2)+(0.3/0.3)/2=1から計算すると、0.67である。
を有する流動層において、バッチプロセスで生産する。その層の入口温度は13
0℃、層温度は45℃および空気速度は1m/sであった。供給物は、50%の
界面活性剤濃度を有する50%乾燥凝集物、および5%の界面活性剤濃度を有す
る50%スプレードライ顆粒からなる。全部で250gのPEG4000の30
wt%溶液を流動層中にスプレーして、供給成分を混合凝集物に凝集させた。最
終組成物は、〜600μmの中位粒径、並びにXmin(.275)/Xmax(.2
75)=1からXbulk=1およびXmin(0.05)/Xmax(0.5)からXpa rt =0.1で計算すると10の均質値を有している。
ことにより生産する。最終組成物は、Xbulk=0.05/0.5=0.1および
Xpart=(0.05/0.05+0.5/0.5)/2=1から計算すると、0
.1の均質値を有している。
く行えて、発明が明細書に記載されたものに限定されるものでないことは、当業
者に明らかであろう。
Claims (18)
- 【請求項1】 約0.5未満または約1より大きい、下記式で規定されるような均質値HNを
有する粒状洗剤組成物: HN=Xbulk/Xpart (上記式中Xbulkは、最低レベルで成分を含有した粒子中におけるその選択洗剤
成分の濃度対最高レベルでその成分を含有した粒子中におけるその成分の濃度の
比率であり、Xpartは、最低レベルでその成分を含有した粒子の個別部分の濃度
対最高レベルでその成分を含有した同粒子の個別部分の濃度の比率である)。 - 【請求項2】 選択洗剤成分が界面活性剤である、請求項1に記載の洗剤組成物。
- 【請求項3】 均質値が約1.25より大きい、請求項1に記載の洗剤組成物。
- 【請求項4】 粒子の少くとも約50重量%が約1〜約2の幾何標準偏差で約400〜約15
00ミクロンの幾何平均粒径を有しており、その粒子の少くとも一部が洗浄界面
活性剤および洗剤ビルダーを含有している、請求項1に記載の洗剤組成物。 - 【請求項5】 粒子が洗剤組成物の少くとも約75重量%である、請求項4に記載の粒状洗剤
組成物。 - 【請求項6】 幾何標準偏差が約1.0〜約1.7である、請求項4に記載の粒状洗剤組成物
。 - 【請求項7】 幾何標準偏差が約1.0〜約1.4である、請求項4に記載の粒状洗剤組成物
。 - 【請求項8】 粒子が洗剤組成物の少くとも約90重量%である、請求項4に記載の粒状洗剤
組成物。 - 【請求項9】 粒子の幾何平均粒径が約600〜約1200ミクロンである、請求項4に記載
の粒状洗剤組成物。 - 【請求項10】 幾何標準偏差が約1.0〜約1.2である、請求項4に記載の粒状洗剤組成物
。 - 【請求項11】 粒子が約2未満のアスペクト比を有している、請求項4に記載の粒状洗剤組成
物。 - 【請求項12】 粒子が約1.3未満のアスペクト比を有している、請求項4に記載の粒状洗剤
組成物。 - 【請求項13】 少くとも1種の洗剤活性剤を有する洗剤粒子の供給流を調製し(その洗剤粒子
はスプレードライ顆粒、湿潤凝集物、乾燥凝集物、洗剤補助成分およびそれらの
混合物からなる群のうち少くとも2種から選択される)、高速、中速、低速およ
び低剪断ミキサーから選択される少くとも1つのミキサーにその供給流を通して
、約0.5未満または約1より大きい下記式で規定されるような均質値HN: HN=Xbulk/Xpart (上記式中Xbulkは、最低非ゼロレベルで成分を含有した粒子中におけるその選
択洗剤成分の濃度対最高レベルでその成分を含有した粒子中におけるその成分の
濃度の比率であり、Xpartは、最低レベルでその成分を含有した粒子の個別部分
の濃度対最高レベルでその成分を含有した同粒子の個別部分の濃度の比率である
)を有する洗剤組成物を製造するステップからなる、粒状洗剤組成物の製造方法
。 - 【請求項14】 供給流がスプレードライ顆粒および乾燥洗剤凝集物からなる、請求項13に記
載の方法。 - 【請求項15】 ミキサーが低剪断ミキサーである、請求項13に記載の方法。
- 【請求項16】 低剪断ミキサーに通す前に、供給流を中速ミキサーに通すステップを更に含ん
でいる、請求項15に記載の方法。 - 【請求項17】 液体洗剤結合剤が、供給流の凝集性を高めるために、低剪断ミキサーおよび中
速ミキサーのいずれかまたは双方に加えられる、請求項16に記載の方法。 - 【請求項18】 均質値が約1.25より大きい、請求項13に記載の方法。
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