JP2008143998A - Method for producing anionic surfactant - Google Patents

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JP2008143998A JP2006331486A JP2006331486A JP2008143998A JP 2008143998 A JP2008143998 A JP 2008143998A JP 2006331486 A JP2006331486 A JP 2006331486A JP 2006331486 A JP2006331486 A JP 2006331486A JP 2008143998 A JP2008143998 A JP 2008143998A
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樹 松元
Takashi Aida
尚 合田
Toku Fujioka
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a high-purity anionic surfactant by stripping off impurities from a crude anionic surfactant efficiently within a short time. <P>SOLUTION: The method for producing the anionic surfactant comprises the step of stripping off impurities from a crude anionic surfactant of a water content of 0.01-5 wt.% in a granulator or dryer having an agitation blade by introducing a carrier gas thereto. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、アニオン界面活性剤の製造方法に関する。更に詳しくは、例えば、衣料用洗剤、台所用洗剤、歯みがき用発泡剤、シャンプー用粉体、乳化重合用乳化剤、医薬品用乳化剤、化粧品用乳化剤、セメント発泡剤等に好適に使用し得る高純度アニオン界面活性剤の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing an anionic surfactant. More specifically, for example, high-purity anions that can be suitably used for clothes detergents, kitchen detergents, toothpaste foaming agents, shampoo powders, emulsion polymerization emulsifiers, pharmaceutical emulsifiers, cosmetic emulsifiers, cement foaming agents, etc. The present invention relates to a method for producing a surfactant.

アニオン界面活性剤は、他の界面活性剤又はビルダーと混合することにより、衣料用洗剤、台所用洗剤、歯みがき用発泡剤などをはじめ、医薬品用乳化剤、化粧品用乳化剤、その他洗浄剤等に使用されている。   Anionic surfactants, when mixed with other surfactants or builders, are used in laundry detergents, kitchen detergents, toothpaste foaming agents, pharmaceutical emulsifiers, cosmetic emulsifiers, and other detergents. ing.

従来、比較的高純度なアニオン界面活性剤の粉末又は粒状物の製造方法としては、流動層乾燥機中にアニオン界面活性剤溶液を噴霧して乾燥する方法(特許文献1)や、回転薄膜蒸発機で水分濃度が1重量%未満となるように乾燥する方法(特許文献2)、マイクロ波を照射して溶剤の少なくとも一部を除去する方法(特許文献3)等が知られている。
米国特許第6455488号明細書 特開平11−5999号公報 特開2002−129197号公報
Conventionally, as a method for producing a relatively high-purity anionic surfactant powder or granular material, a method of spraying an anionic surfactant solution in a fluidized bed dryer and drying (Patent Document 1), or rotating thin film evaporation A method of drying with a machine so that the water concentration is less than 1% by weight (Patent Document 2), a method of removing at least part of the solvent by irradiating microwaves (Patent Document 3), and the like are known.
US Pat. No. 6,455,488 Japanese Patent Laid-Open No. 11-5999 JP 2002-129197 A

特許文献1に記載の方法においては、流動層乾燥機中にアニオン界面活性剤溶液を噴霧して供給する為、その粘度を低く保つ必要があった。そこで該アニオン界面活性剤溶液中の活性剤濃度は約44重量%と比較的低濃度にしなければならなかった。そこで、その水分を乾燥させるため、あるいは流動層乾燥機であるが故に被乾燥物を流動化させるために17,000乃至20,000Nm3/hもの非常に多くの加熱空気を必要とし、更に、その加熱空気の温度は170℃と非常に高くする必要があった。そのため、非常に多くの熱エネルギーを必要とすると共に、アニオン界面活性剤の熱劣化をも促進し、また、大量の排気ガスを大気へ放出する事にもなるという問題があった。 In the method described in Patent Document 1, since the anionic surfactant solution is sprayed and supplied into the fluidized bed dryer, it is necessary to keep the viscosity low. Therefore, the concentration of the active agent in the anionic surfactant solution had to be relatively low, about 44% by weight. Therefore, a very large amount of heated air of 17,000 to 20,000 Nm 3 / h is required to dry the moisture or fluidize the material to be dried because it is a fluidized bed dryer. The temperature of the heated air had to be as high as 170 ° C. For this reason, there is a problem that a great amount of heat energy is required, thermal deterioration of the anionic surfactant is promoted, and a large amount of exhaust gas is released to the atmosphere.

また、特許文献2に記載の方法においては、回転薄膜蒸発機の加熱ジャケットに加熱蒸気又は温水を導入し、伝熱内壁面より加熱している。そのため、水分濃度が1重量%未満になるまで乾燥する為には、伝熱内壁面の温度を110℃以上の高温にする必要があり、アニオン界面活性剤水溶液又はアニオン界面活性剤スラリーの水分濃度が高い時に、非常に高温の伝熱内壁面に接して加水分解が生じたり、伝熱内壁面で乾燥原料の更新が滞り局所的に加熱されたりした場合にも、該アニオン界面活性剤の熱劣化が促進され安定運転が困難であるという問題があった。   Moreover, in the method of patent document 2, heating steam or warm water is introduce | transduced into the heating jacket of a rotary thin film evaporator, and it heats from the heat-transfer inner wall surface. Therefore, in order to dry until the water concentration becomes less than 1% by weight, the temperature of the inner wall surface of the heat transfer needs to be 110 ° C. or higher, and the water concentration of the anionic surfactant aqueous solution or the anionic surfactant slurry When an anionic surfactant is heated in contact with the inner wall surface of the heat transfer at a high temperature, or when the dry raw material is renewed locally on the inner wall surface of the heat transfer and heated locally, There was a problem that deterioration was accelerated and stable operation was difficult.

尚、アニオン界面活性剤は、熱履歴を受けることにより、副反応や加水分解を起こし、不純物が生成する懸念が高まると共に、長期保存時の品質の安定性が低下し、好ましくない匂いや味を発現してしまうという問題もある。   In addition, anionic surfactants cause side reactions and hydrolysis by receiving a thermal history, and there is an increased concern that impurities will be generated, and the stability of quality during long-term storage is reduced, resulting in an unpleasant smell and taste. There is also a problem of manifestation.

更に、特許文献3に記載の方法においては、マイクロ波を照射するため、電波法に基づく高周波設備としての届出や設置基準を満たす必要がある等、利便性・汎用性が低く、また、マイクロ波による加熱は、その原理から高水分領域においては効率的に作用するが、水分の少ない領域や、マイクロ波に作用しない物質に対する効果は低いという問題があった。   Furthermore, in the method described in Patent Document 3, since microwaves are irradiated, it is necessary to satisfy notifications and installation standards as high-frequency equipment based on the Radio Law, and the convenience and versatility are low. Although the heating by is effective in the high moisture region due to its principle, there is a problem that the effect on the region having little moisture and the substance not acting on the microwave is low.

本発明の課題は、これら従来法の欠点を解決し、アニオン界面活性剤に含まれる不純物を短時間で効率よく除去することができる、高純度のアニオン界面活性剤の製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a method for producing a high-purity anionic surfactant, which can solve the disadvantages of the conventional methods and can efficiently remove impurities contained in the anionic surfactant in a short time. is there.

本発明は、攪拌翼を有する造粒機又は乾燥機内の水分量0.01〜5重量%の粗アニオン界面活性剤にキャリアガスを導入して不純物を留去する工程を有するアニオン界面活性剤の製造方法を提供する。   The present invention relates to an anionic surfactant having a step of introducing a carrier gas into a crude anionic surfactant having a water content of 0.01 to 5% by weight in a granulator or dryer having a stirring blade to distill off impurities. A manufacturing method is provided.

本発明の製造方法によれば、硫酸化、あるいは、スルホン化の工程や、中和・乾燥工程での品質に依らず、凡そ乾燥した粗アニオン界面活性剤を、攪拌による加熱とキャリアガスによる加熱により、均一に加熱することが可能となり、局所的な加熱による熱分解を抑制しつつ、粗アニオン界面活性剤に含まれる不純物を短時間で効率よく留去して、高純度のアニオン界面活性剤を安定に得る事が可能となる。   According to the production method of the present invention, regardless of the quality in the sulfation or sulfonation step or the neutralization / drying step, the dried crude anionic surfactant is heated by stirring and heating by a carrier gas. Makes it possible to heat evenly and suppresses thermal decomposition due to local heating while efficiently distilling out impurities contained in the crude anionic surfactant in a short period of time to obtain a high purity anionic surfactant. Can be obtained stably.

本発明に用いられるアニオン界面活性剤としては、特に限定されないが、アルキル又はアルケニル硫酸塩、ポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテル硫酸塩、痾−オレフィンスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、痾−スルホ脂肪酸塩又は痾−スルホ脂肪酸エステル塩、アルキル又はアルケニルエーテルカルボン酸塩等が挙げられる。これらの中では、発泡性、洗浄性能の観点からアルキル又はアルケニル硫酸塩、ポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテル硫酸塩が好ましく、アルキル又はアルケニル硫酸塩がより好ましく、アルキル硫酸塩が特に好ましい。塩としては、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、アルカノールアミン塩等が挙げられる。これらの塩の中では、アルカリ金属塩が好ましく、ナトリウム塩やカリウム塩及びそれら塩の混合物がより好ましい。   The anionic surfactant used in the present invention is not particularly limited, but alkyl or alkenyl sulfate, polyoxyalkylene alkyl or alkenyl ether sulfate, 痾 -olefin sulfonate, alkyl benzene sulfonate, 痾 -sulfo fatty acid salt Alternatively, 痾 -sulfo fatty acid ester salt, alkyl or alkenyl ether carboxylate and the like can be mentioned. Among these, alkyl or alkenyl sulfates, polyoxyalkylene alkyl or alkenyl ether sulfates are preferable, alkyl or alkenyl sulfates are more preferable, and alkyl sulfates are particularly preferable from the viewpoints of foamability and cleaning performance. Examples of the salt include alkali metal salts, alkaline earth metal salts, ammonium salts, alkanolamine salts and the like. Among these salts, alkali metal salts are preferable, and sodium salts, potassium salts, and mixtures of these salts are more preferable.

これらのアニオン界面活性剤の内、下記式(I)で表されるアルキル又はアルケニル硫酸塩、及び下記式(II)で表されるポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテル硫酸塩からなる群より選ばれる少なくとも1種が更に好ましい。   Among these anionic surfactants, at least selected from the group consisting of alkyl or alkenyl sulfates represented by the following formula (I) and polyoxyalkylene alkyl or alkenyl ether sulfates represented by the following formula (II): One is more preferred.

(R1O-SO3p1 (I)
(式中、R1は炭素数8〜24の直鎖又は分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基、M1は陽イオン、pはM1の価数であって1又は2を示す。)
(R2O-(AO)mSO3q2 (II)
(式中、R2は炭素数8〜24の直鎖又は分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基、Aは炭素数2〜4のアルキレン基を示し、m個のAは同一であっても異なっていても良い。mはアルキレンオキサイドの平均付加モル数を示す0.05〜20の数である。M2は陽イオン、qはM2の価数であって1又は2を示す。)
一般式(I)及び(II)において、R1及びR2の炭素数は、粉粒体の耐ケーキング性及び溶解性等の観点から、8〜20が好ましく、10〜18が更に好ましい。Aは、炭素数2〜4、特に2のアルキレン基が好ましい。mは、優れた粉体特性を得、また粉粒体の耐ケーキング性を向上させる観点から、好ましくは0.05〜2、更に好ましくは0.1〜1、特に好ましくは0.2〜0.8である。M1及びM2は、Na、K等のアルカリ金属原子、Ca、Mg等のアルカリ土類金属原子、又はアルカノール置換もしくは無置換のアンモニウム基が好ましく、更にアルカリ金属原子、特にNaが好ましい。
(R 1 O—SO 3 ) p M 1 (I)
(Wherein R 1 is a linear or branched alkyl or alkenyl group having 8 to 24 carbon atoms, M 1 is a cation, and p is the valence of M 1 and represents 1 or 2)
(R 2 O— (AO) m SO 3 ) q M 2 (II)
(Wherein R 2 represents a linear or branched alkyl group or alkenyl group having 8 to 24 carbon atoms, A represents an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and m A's may be the same or different. even better .m is the number of from 0.05 to 20 showing an average addition mole number of alkylene oxide .M 2 cation, q is 1 or 2 a valence of M 2.)
In the general formulas (I) and (II), the number of carbon atoms of R 1 and R 2 is preferably 8 to 20, more preferably 10 to 18, from the viewpoint of the caking resistance and solubility of the granular material. A is preferably an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, particularly 2 carbon atoms. m is preferably from 0.05 to 2, more preferably from 0.1 to 1, and particularly preferably from 0.2 to 0, from the viewpoint of obtaining excellent powder characteristics and improving the caking resistance of the granular material. .8. M 1 and M 2 are preferably an alkali metal atom such as Na or K, an alkaline earth metal atom such as Ca or Mg, or an alkanol-substituted or unsubstituted ammonium group, and more preferably an alkali metal atom, particularly Na.

上記式(I)で表されるアルキル又はアルケニル硫酸塩は、例えば、炭素数8〜24、好ましくは8〜20のアルコール(以下高級アルコールという)を、硫酸化し、中和することにより得られる。また、式(II)で表されるポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテル硫酸塩は、例えば、高級アルコールにアルキレンオキサイドを平均付加モル数0.05〜20、好ましくは0.05〜2となるように付加した高級アルコールのアルキレンオキサイド付加物を、硫酸化し、中和することにより得られる。   The alkyl or alkenyl sulfate represented by the above formula (I) is obtained, for example, by sulfating and neutralizing an alcohol having 8 to 24 carbon atoms, preferably 8 to 20 carbon atoms (hereinafter referred to as higher alcohol). The polyoxyalkylene alkyl or alkenyl ether sulfate represented by the formula (II) is, for example, an alkylene oxide added to a higher alcohol having an average addition mole number of 0.05 to 20, preferably 0.05 to 2. It is obtained by sulfating and neutralizing the alkylene oxide adduct of the added higher alcohol.

硫酸化及び中和は、既知の方法で行なうことができる。硫酸化に用いる硫酸化剤としては、三酸化硫黄又はクロルスルホン酸が好ましい。三酸化硫黄ガスを使用する際は、通常、不活性ガス、好ましくは乾燥空気又は窒素で希釈して、三酸化硫黄ガス濃度として1〜8体積%、好ましくは1.5〜5体積%の気体混合物として使用する。中和剤としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム等が挙げられる。   Sulfation and neutralization can be performed by known methods. The sulfating agent used for sulfation is preferably sulfur trioxide or chlorosulfonic acid. When using sulfur trioxide gas, it is usually diluted with an inert gas, preferably dry air or nitrogen, and a sulfur trioxide gas concentration of 1 to 8% by volume, preferably 1.5 to 5% by volume of gas. Used as a mixture. Examples of the neutralizing agent include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate and the like.

中和されたアニオン界面活性剤の水分量は、特に限定されないが、流動性や乾燥時のエネルギー負荷を減らす観点から20〜40重量%が好ましい。アニオン界面活性剤は水溶性無機塩を含有しても良いが、高純度アニオン界面活性剤の製造においては、その純度を向上させる観点から出来る限り少ない方が良い。水溶性無機塩の代表例としては、例えば、塩化ナトリウム、芒硝、炭酸ナトリウム等が挙げられる。   The water content of the neutralized anionic surfactant is not particularly limited, but is preferably 20 to 40% by weight from the viewpoint of reducing fluidity and energy load during drying. The anionic surfactant may contain a water-soluble inorganic salt, but in the production of a high-purity anionic surfactant, it is preferable that the amount be as small as possible from the viewpoint of improving its purity. Representative examples of the water-soluble inorganic salt include sodium chloride, sodium sulfate, sodium carbonate and the like.

中和後、乾燥して粗アニオン界面活性剤を得る。乾燥方法は特に限定されず、既知の方法で行なう事ができる。例えば、回転薄膜蒸発機や噴霧乾燥塔を用いる方法、攪拌翼を有する造粒機又は乾燥機を用いて造粒及び乾燥を行う方法等が挙げられる。   After neutralization, drying is performed to obtain a crude anionic surfactant. The drying method is not particularly limited, and can be performed by a known method. Examples thereof include a method using a rotary thin film evaporator and a spray drying tower, a method of granulating and drying using a granulator having a stirring blade or a dryer.

本発明において、粗アニオン界面活性剤の水分量は、不純物の除去効率の観点から5重量%以下であり、3.0重量%以下が好ましい。また生産性の観点から0.01重量%以上であり、0.3重量%以上が好ましい。粗アニオン界面活性剤の水分量は、加熱減量法、蒸留法、カールフィッシャー法(JIS K 0068)等の方法で測定することができるが、本明細書中の水分量は、カールフィッシャー法(JIS K 0068)で測定した値である。   In the present invention, the water content of the crude anionic surfactant is 5% by weight or less, preferably 3.0% by weight or less from the viewpoint of impurity removal efficiency. From the viewpoint of productivity, it is 0.01% by weight or more, preferably 0.3% by weight or more. The amount of water in the crude anionic surfactant can be measured by a method such as heat loss method, distillation method, Karl Fischer method (JIS K 0068), etc., but the amount of water in this specification is determined by the Karl Fischer method (JIS K). K 0068).

また、本発明の粗アニオン界面活性剤に含有される不純物とは、石油エーテル可溶分を意味する。ここで、石油エーテル可溶分とは、アニオン界面活性剤製造時に硫酸化されなかったアルコール、アルコキシレート、更には反応から副生した微量のハイドロカーボン、ワックス等が挙げられる。石油エーテル可溶分は、試料100gを各200mlの水とエタノールの混合液に溶解した後、十分な量の石油エーテル中に抽出し、次に60℃の水浴中で石油エーテルがほとんどなくなるまで留去した後、空気を送り込んで石油エーテルを完全に追い出し、更に、85℃の乾燥器内で15分間乾燥し得られた石油エーテル抽出物の重量を試料重量で除して求める。   Moreover, the impurity contained in the crude anionic surfactant of the present invention means petroleum ether soluble matter. Here, the petroleum ether-soluble component includes alcohols, alkoxylates that have not been sulfated during the production of an anionic surfactant, and trace amounts of hydrocarbons, waxes, etc. produced as a by-product from the reaction. To dissolve petroleum ether soluble matter, 100 g of a sample was dissolved in 200 ml of a mixture of water and ethanol, extracted into a sufficient amount of petroleum ether, and then retained in a 60 ° C. water bath until there was almost no petroleum ether. After leaving, air is blown in to completely expel petroleum ether, and the weight of the petroleum ether extract obtained by drying in an oven at 85 ° C. for 15 minutes is divided by the sample weight.

また、本発明において、不純物の除去速度は、下記の式から導かれ、その値が大きいほど除去速度が速い事を示す。なおlogeは自然対数を意味する。 In the present invention, the impurity removal rate is derived from the following equation, and the larger the value, the faster the removal rate. Log e means the natural logarithm.

除去速度 [1/h]=(−loge(A/B))/C
更に不純物の除去率は下記の式から導かれる。
Removal rate [1 / h] = (− log e (A / B)) / C
Further, the impurity removal rate is derived from the following equation.

除去率 [%]=(1−A/B)×100
ここで、A,B,Cは以下の意味を示す。
Removal rate [%] = (1-A / B) × 100
Here, A, B, and C have the following meanings.

A:処理されたアニオン界面活性剤中に含まれる石油エーテル可溶分 [%]
B:処理前の粗アニオン界面活性剤中に含まれる石油エーテル可溶分 [%]
C:処理した時間 [h]。
A: Petroleum ether soluble component contained in the treated anionic surfactant [%]
B: Petroleum ether soluble component contained in crude anionic surfactant before treatment [%]
C: Processing time [h].

本発明の機内における粗アニオン界面活性剤の平均粒径は、機内での流動性向上と壁や濾布への付着抑制の観点から、0.01mm以上が好ましく、0.03mm以上がより好ましく、0.05mm以上が更に好ましい。又、不純物の除去効率の観点から、3.0mm以下が好ましく、2.0mm以下がより好ましく、1.2mm以下が更に好ましい。尚、本発明における平均粒径は、エアジェットシーブ(ホソカワミクロン株式会社製 200LS−N型)を用いて試料10g、篩上下での差圧ΔP=3000mmH2O、処理時間3分の条件によって各篩目を通過した重量分率から算出される。 The average particle size of the crude anionic surfactant in the machine of the present invention is preferably 0.01 mm or more, more preferably 0.03 mm or more, from the viewpoint of improving fluidity in the machine and suppressing adhesion to walls and filter cloths. More preferably, it is 0.05 mm or more. Moreover, from a viewpoint of the removal efficiency of an impurity, 3.0 mm or less is preferable, 2.0 mm or less is more preferable, and 1.2 mm or less is still more preferable. The average particle diameter in the present invention is 10 g for a sample using an air jet sheave (Hosokawa Micron Corporation 200LS-N type), a differential pressure ΔP = 3000 mmH 2 O above and below the sieve, and a treatment time of 3 minutes. Calculated from the weight fraction that passed through the eye.

本発明において、粗アニオン界面活性剤は、予め粉砕処理しても良い。その際に用いられる粉砕機としては、例えば、アトマイザー(不二パウダル(株)製)、フィッツミル((株)ダルトン製)、パルベライザー((株)ダルトン製)、パワーミル(パウレック(株)製)、コーミル(Quadro社製)等が挙げられる。   In the present invention, the crude anionic surfactant may be pulverized in advance. Examples of the pulverizer used at that time include an atomizer (manufactured by Fuji Paudal Co., Ltd.), Fitzmill (manufactured by Dalton Co., Ltd.), Pulverizer (manufactured by Dalton Co., Ltd.), and a power mill (manufactured by POWREC Co., Ltd.). , Comil (manufactured by Quadro) and the like.

本発明で使用される造粒機又は乾燥機は、攪拌翼が具備され、内部の温度(品温)を調節するためのジャケット、及び、キャリアガスを導入するためのノズルを具備するものが好適である。このようなより好ましい造粒機の具体例としては、特開平10-296064号公報、特開平10-296065号公報、特許第3165700号公報記載の造粒機が挙げられる。   The granulator or dryer used in the present invention is preferably equipped with a stirring blade, a jacket for adjusting the internal temperature (article temperature), and a nozzle for introducing a carrier gas. It is. Specific examples of such a more preferred granulator include the granulators described in JP-A-10-296064, JP-A-10-296065, and Japanese Patent No. 3165700.

又、更に解砕翼を具備しても良く、解砕翼により、粗アニオン界面活性剤を適度に解砕し、比表面積を増加させる事により、キャリアガスとの接触効率が上がり、不純物を効果的に留去できる。   Further, a crushing blade may be provided, and the crushing blade appropriately crushes the crude anionic surfactant and increases the specific surface area, thereby increasing the contact efficiency with the carrier gas and effectively removing impurities. it can.

解砕後の粗アニオン界面活性剤の平均粒径は、機内での流動性向上と壁や濾布への付着抑制の観点から、0.01mm以上が好ましく、0.03mm以上がより好ましく、0.05mm以上が更に好ましい。又、不純物の除去効率の観点から、0.50mm以下が好ましく、0.30mm以下がより好ましく、0.20mm以下が更に好ましい。   The average particle diameter of the crude anionic surfactant after pulverization is preferably 0.01 mm or more, more preferably 0.03 mm or more, from the viewpoint of improving fluidity in the machine and suppressing adhesion to the wall or filter cloth. .05 mm or more is more preferable. Moreover, from a viewpoint of the removal efficiency of an impurity, 0.50 mm or less is preferable, 0.30 mm or less is more preferable, and 0.20 mm or less is still more preferable.

本発明に好ましく用いられる造粒機又は乾燥機としては、例えば、バッチ式のものとして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[深江パウテック(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]等が挙げられ、特に好ましくは、レディゲミキサー[松坂技研(株)製]、ハイスピードミキサー[深江パウテック(株)製]、プロシェアミキサー[太平洋機工(株)製]である。連続式のものとして連続式レディゲミキサー(中速ミキサー:滞留時間が比較的長い)や、高速ミキサーとして(滞留時間が比較的短い)CBリサイクラー(Loedige製)、タービュライザー(ホソカワミクロン(株)製)、シュギミキサー((株)パウレック製)、フロージェットミキサー((株)粉研製)等が挙げられる。   Examples of the granulator or dryer preferably used in the present invention include, for example, a Henschel mixer [Mitsui Miike Chemical Co., Ltd.], a high-speed mixer [Fukae Powtech Co., Ltd.], a vertical granulator as a batch type. [Powrec Co., Ltd.], Redige mixer [Matsuzaka Giken Co., Ltd.], Pro-share mixer [Pacific Kiko Co., Ltd.] and the like, particularly preferred Redige mixer [Matsuzaka Giken Co., Ltd.] ], High-speed mixer [Fukae Powtech Co., Ltd.], professional share mixer [Pacific Kiko Co., Ltd.]. Continuous-type readyge mixer (medium speed mixer: relatively long residence time) as a continuous type, CB recycler (manufactured by Loedige) as a high speed mixer (relatively short residence time), turbulizer (Hosokawa Micron Co., Ltd.) Product), Shugi mixer (manufactured by POWREC Co., Ltd.), flow jet mixer (manufactured by Powder Research), and the like.

本発明においては、主に不純物の留去を促進する目的でキャリアガスを導入する。キャリアガスの導入量は、機内のアニオン界面活性剤1kgあたり、不純物の留去を促す観点から、0.2m3/Hr以上が好ましく、0.5m3/Hr以上がより好ましく、1.0m3/Hr以上が特に好ましい。又、設備負荷を低減させる観点から、20.0m3/Hr以下が好ましく、10.0m3/Hr以下がより好ましく、5.0m3/Hr以下が特に好ましい。 In the present invention, a carrier gas is introduced mainly for the purpose of promoting the evaporation of impurities. The amount of carrier gas introduced is preferably 0.2 m 3 / Hr or more, more preferably 0.5 m 3 / Hr or more, preferably 1.0 m 3 from the viewpoint of promoting the evaporation of impurities per kg of anionic surfactant in the machine. / Hr or more is particularly preferable. Moreover, from a viewpoint of reducing an equipment load, 20.0 m < 3 > / Hr or less is preferable, 10.0 m < 3 > / Hr or less is more preferable, 5.0 m < 3 > / Hr or less is especially preferable.

キャリアガスは、造粒機又は乾燥機に具備するノズルによって機内に導入される。更に、キャリアガスは、粗アニオン界面活性剤との接触効率を高める目的で、旋回流を起こす様に導入されても良く、および/又は、粗アニオン界面活性剤の内部に挿入されたノズルから導入しても良い。   The carrier gas is introduced into the machine by a nozzle provided in the granulator or the dryer. Further, the carrier gas may be introduced so as to generate a swirling flow for the purpose of increasing the contact efficiency with the crude anionic surfactant and / or introduced from a nozzle inserted inside the crude anionic surfactant. You may do it.

キャリアガスの種類としては、窒素ガス等の不活性ガス、空気、及び/又は水蒸気が挙げられる。特に、不純物を留去させる効果としては、いずれのガス種を用いた場合でも同等であるが、中でもガスの排気や設備規模の観点から凝縮性ガスが好ましく、水蒸気が特に好ましい。また、キャリアガスは加熱して用いても良く、水蒸気については過熱蒸気として導入しても良い。   Examples of the carrier gas include inert gas such as nitrogen gas, air, and / or water vapor. In particular, the effect of distilling off impurities is the same regardless of the type of gas used, but condensable gas is preferred from the viewpoint of gas exhaustion and equipment scale, and water vapor is particularly preferred. The carrier gas may be used by heating, and the water vapor may be introduced as superheated steam.

尚、キャリアガスの持つ熱を利用し、造粒機又は乾燥機内に仕込まれた粗アニオン界面活性剤を均一に加熱する事が可能である。導入されたキャリアガス温度は、20〜120℃が好ましい。尚、熱源としての観点から、40℃以上がより好ましく、60℃以上が更に好ましい。又、粗アニオン界面活性剤の熱劣化を抑制する観点から、110℃以下がより好ましく、100℃以下が更に好ましい。その他、造粒機又は乾燥機内の粗アニオン界面活性剤の温度を制御する方法としては、造粒機内のジャケット温度、造粒機の攪拌翼のフルード数等を適切に調整する方法が挙げられる。   It is possible to uniformly heat the crude anionic surfactant charged in the granulator or dryer using the heat of the carrier gas. The introduced carrier gas temperature is preferably 20 to 120 ° C. In addition, 40 degreeC or more is more preferable from a viewpoint as a heat source, and 60 degreeC or more is still more preferable. Moreover, from a viewpoint of suppressing the thermal deterioration of a crude anionic surfactant, 110 degrees C or less is more preferable, and 100 degrees C or less is still more preferable. In addition, examples of a method for controlling the temperature of the crude anionic surfactant in the granulator or the dryer include a method of appropriately adjusting the jacket temperature in the granulator, the fluid number of the stirring blades of the granulator, and the like.

造粒機の加熱源としては、温水ジャケット、電気トレーシング等が挙げられるが、温水ジャケットが好ましく、またジャケット温度は、100℃以下が好ましく、更に熱に敏感な原料にも適用させる観点から90℃以下が更に好ましく、70℃以下が最も好ましい。また、加熱源としての観点から、30℃以上が好ましく、40℃以上が更に好ましく、50℃以上が最も好ましい。   Examples of the heat source of the granulator include a hot water jacket and electric tracing, but a hot water jacket is preferable, and the jacket temperature is preferably 100 ° C. or less, and is 90% from the viewpoint of applying to a heat sensitive raw material. More preferably, it is 70 ° C. or less. Moreover, from a viewpoint as a heat source, 30 degreeC or more is preferable, 40 degreeC or more is more preferable, and 50 degreeC or more is the most preferable.

本発明における造粒機又は乾燥機の機内圧力は、キャリアガスの体積を増加させる観点から、130kPa以下が好ましく、101kPa以下がより好ましく、50kPa以下が更に好ましく、20kPa以下が特に好ましい。一方、真空ポンプへの負担や造粒機の気密性の観点から、0.5kPa以上が好ましく、1.5kPa以上がより好ましく、4.0kPa以上が更に好ましく、5.3kPa以上が特に好ましい。   From the viewpoint of increasing the volume of the carrier gas, the internal pressure of the granulator or dryer in the present invention is preferably 130 kPa or less, more preferably 101 kPa or less, still more preferably 50 kPa or less, and particularly preferably 20 kPa or less. On the other hand, from the viewpoint of the burden on the vacuum pump and the airtightness of the granulator, 0.5 kPa or more is preferable, 1.5 kPa or more is more preferable, 4.0 kPa or more is further preferable, and 5.3 kPa or more is particularly preferable.

本発明において、機内の粗アニオン界面活性剤の処理温度は、熱劣化を抑制する観点から、100℃以下が好ましく、95℃以下がより好ましく、90℃以下が特に好ましい。一方、不純物の留去速度向上の観点から、20℃以上が好ましく、40℃以上がより好ましく、60℃以上が特に好ましい。   In the present invention, the treatment temperature of the crude anionic surfactant in the machine is preferably 100 ° C. or less, more preferably 95 ° C. or less, and particularly preferably 90 ° C. or less, from the viewpoint of suppressing thermal degradation. On the other hand, from the viewpoint of improving the distillation rate of impurities, 20 ° C. or higher is preferable, 40 ° C. or higher is more preferable, and 60 ° C. or higher is particularly preferable.

本発明の方法により得られる高純度アニオン界面活性剤としては、アニオン界面活性剤自体の機能を有効に発揮させる観点から、アニオン界面活性剤を80重量%以上、好ましくは90重量%以上、更に好ましくは95重量%以上、最も好ましくは100重量%含有するものである。   As the high purity anionic surfactant obtained by the method of the present invention, the anionic surfactant is 80% by weight or more, preferably 90% by weight or more, more preferably from the viewpoint of effectively exhibiting the function of the anionic surfactant itself. Is 95% by weight or more, most preferably 100% by weight.

本発明の方法で得られる高純度アニオン界面活性剤は、アニオン界面活性剤以外に更に水溶性無機塩を含有しても良い。水溶性無機塩としては、例えば、塩化ナトリウム、芒硝、炭酸ナトリウム等が挙げられる。本発明の方法で得られる高純度アニオン界面活性剤中の水溶性無機塩の含有量は、特に限定されないが、アニオン界面活性剤の有効分量を高く保つ観点から、アニオン界面活性剤100重量部に対して、5重量部以下、好ましくは2重量部以下、更に好ましくは1重量部以下、特に好ましくは0.5重量部以下である。   The high-purity anionic surfactant obtained by the method of the present invention may further contain a water-soluble inorganic salt in addition to the anionic surfactant. Examples of the water-soluble inorganic salt include sodium chloride, sodium sulfate, sodium carbonate and the like. The content of the water-soluble inorganic salt in the high-purity anionic surfactant obtained by the method of the present invention is not particularly limited, but from the viewpoint of keeping the effective amount of the anionic surfactant high, the anionic surfactant is added in 100 parts by weight. On the other hand, it is 5 parts by weight or less, preferably 2 parts by weight or less, more preferably 1 part by weight or less, and particularly preferably 0.5 parts by weight or less.

本発明の方法で得られる高純度アニオン界面活性剤は、アニオン界面活性剤以外の界面活性剤を含有することができる。アニオン界面活性剤以外の界面活性剤としては、カチオン界面活性剤やノニオン界面活性剤が挙げられる。   The high-purity anionic surfactant obtained by the method of the present invention can contain a surfactant other than the anionic surfactant. Examples of the surfactant other than the anionic surfactant include a cationic surfactant and a nonionic surfactant.

本発明の方法で得られる高純度アニオン界面活性剤は、必要により、その他の添加剤を含有することができる。その他の添加剤としては、例えば、珪酸塩、炭酸塩等のアルカリ剤、クエン酸塩、ゼオライト等の2価金属イオン捕捉剤、ポリビニルピロリドン、カルボキシメチルセルロース等の再汚染防止剤、ケーキング防止剤、酸化防止剤等が挙げられる。かかるその他の添加剤は、本発明の目的が阻害されない範囲で用いることができる。   The high-purity anionic surfactant obtained by the method of the present invention can contain other additives as necessary. Other additives include, for example, alkali agents such as silicates and carbonates, divalent metal ion scavengers such as citrates and zeolites, anti-contamination agents such as polyvinylpyrrolidone and carboxymethylcellulose, anti-caking agents, and oxidation. An inhibitor etc. are mentioned. Such other additives can be used as long as the object of the present invention is not impaired.

例中の%は、特記しない限り重量%である。   In the examples, “%” means “% by weight” unless otherwise specified.

合成例1
薄膜流下型反応器内に、2.0体積%の三酸化硫黄ガスと共に、アルキル基の炭素数12の高級アルコール(分子量189)を、60℃で連続的に投入し反応させた。高級アルコールに対する三酸化硫黄ガスの反応モル比が0.96となるように流量を調節した。得られた硫酸化物を23%水酸化ナトリウム水溶液で中和し、30%リン酸(緩衝剤)を添加してpH=8に微調整し、更にアニオン界面活性剤の有効分が30%になるように水で調整してアルキル硫酸ナトリウム塩水溶液(以下アルキル硫酸ナトリウム塩水溶液1という)を得た。得られたアルキル硫酸ナトリウム塩水溶液1には石油エーテル可溶分が0.9%含まれていた。
Synthesis example 1
A higher alcohol having 12 carbon atoms in the alkyl group (molecular weight 189) was continuously charged at 60 ° C. and reacted with 2.0 vol% sulfur trioxide gas in the thin film flow reactor. The flow rate was adjusted so that the reaction molar ratio of sulfur trioxide gas to higher alcohol was 0.96. The obtained sulfate is neutralized with a 23% aqueous sodium hydroxide solution, and 30% phosphoric acid (buffer) is added to make a fine adjustment to pH = 8. Further, the effective amount of the anionic surfactant becomes 30%. As described above, an aqueous solution of sodium alkylsulfate (hereinafter referred to as an aqueous solution of sodium alkylsulfate 1) was obtained by adjusting with water. The obtained sodium alkylsulfate aqueous salt solution 1 contained 0.9% of petroleum ether-soluble component.

次に、容量2500Lの真空乾燥機[深江パウテック(株)製、FMD-1200JE型]でジャケット温度65℃、機内圧力4.0kPa、攪拌翼の回転数:70r/min、解砕翼の回転数:2000r/minの乾燥造粒条件によって、乾燥物の温度が36・2℃になる様に、アルキル硫酸ナトリウム塩水溶液1を調整しながら供給し乾燥と造粒を同時に行った。その後、水溶液の供給総量が1810kgになったところで乾燥造粒を終了した。引き続き、攪拌翼回転数:15r/min、解砕翼回転数:0r/min、ジャケット温度65℃、機内圧力4.0kPaの条件下で60分間処理を行いアルキル硫酸ナトリウム塩の粉粒体を得た。得られたアルキル硫酸ナトリウム塩粉粒体は、平均粒径1.05mm、水分0.99%、石油エーテル可溶分2.3%を含む粗アニオン界面活性剤(以下粗アルキル硫酸ナトリウム塩粉粒体1という)であった。   Next, using a vacuum dryer having a capacity of 2500 L [FMD-1200JE, manufactured by Fukae Pautech Co., Ltd.], jacket temperature 65 ° C., internal pressure 4.0 kPa, stirring blade rotation speed: 70 r / min, crushing blade rotation speed: 2000 r Drying and granulation were performed simultaneously by supplying the sodium alkylsulfate aqueous salt solution 1 so as to adjust the temperature of the dried product to 36.2 ° C. under a dry granulation condition of / min. Thereafter, the dry granulation was completed when the total amount of the aqueous solution supplied reached 1810 kg. Subsequently, the mixture was treated for 60 minutes under the conditions of a stirring blade rotation speed: 15 r / min, a crushing blade rotation speed: 0 r / min, a jacket temperature of 65 ° C., and an in-machine pressure of 4.0 kPa to obtain sodium alkylsulfate salt granules. The obtained sodium alkylsulfate salt granules had an average particle size of 1.05 mm, a water content of 0.99%, and a crude anionic surfactant containing 2.3% petroleum ether soluble matter (hereinafter referred to as crude sodium alkylsulfate salt granules). Body 1).

合成例2
アニオン界面活性剤[EMAL 10PT:花王(株)製、平均粒径0.36mm]をアトマイザー(不二パウダル(株)製、FIIS-5型)で粉砕し、平均粒径0.15mm、水分0.92%、石油エーテル可溶分0.80%の粗アニオン界面活性剤(以下粗アルキル硫酸ナトリウム塩粉粒体2という)を得た。
Synthesis example 2
An anionic surfactant [EMAL 10PT: manufactured by Kao Corporation, average particle size 0.36 mm] was pulverized with an atomizer (Fuji Paudal Co., Ltd., FIIS-5 type), average particle diameter 0.15 mm, moisture 0 A crude anionic surfactant (hereinafter referred to as crude sodium alkylsulfate salt granules 2) having .92% and petroleum ether-soluble content of 0.80% was obtained.

実施例1
容量2500Lの真空乾燥機[深江パウテック(株)製、商品名:ハイスピードミキサーFMD-1200JE型]に粗アルキル硫酸ナトリウム塩粉粒体1を540kg入れ、ジャケット温度80℃、機内圧力4.0kPa、攪拌翼の回転数:55r/min、解砕翼の回転数:2000r/minの条件下、キャリアガスとして過熱蒸気を3.2m3/Hr/kg−粉の速度で導入しつつ5時間処理し、高純度アルキル硫酸ナトリウム塩を得た。
Example 1
540 kg of crude sodium alkylsulfate salt powder 1 was put in a vacuum dryer with a capacity of 2500 L [Fukae Powtech Co., Ltd., trade name: High Speed Mixer FMD-1200JE type], jacket temperature 80 ° C., machine pressure 4.0 kPa, Stirring blade rotation speed: 55 r / min, crushing blade rotation speed: 2000 r / min, superheated steam is introduced as a carrier gas at a rate of 3.2 m 3 / Hr / kg-powder for 5 hours. A pure sodium salt of alkyl sulfate was obtained.

実施例2
容量100Lのナウターミキサー[ホソカワミクロン(株)製、NX−1型]に40kgの粗アルキル硫酸ナトリウム塩粉粒体[EMAL 10PT:花王(株)製、平均粒径0.36mm]を仕込み、ジャケット温度95℃、機内圧力5.3kPa、攪拌翼の回転数90r/minの条件下、キャリアガスとして窒素ガスを1.4m3/Hr/kg−粉の速度で導入しつつ5時間処理し、高純度アルキル硫酸ナトリウム塩を得た。
Example 2
40 kg of crude sodium alkylsulfate salt powder [EMAL 10PT: manufactured by Kao Corporation, average particle size 0.36 mm] is charged into a 100 L capacity Nauter mixer [made by Hosokawa Micron Corporation, NX-1 type], jacket Treated for 5 hours while introducing nitrogen gas as a carrier gas at a rate of 1.4 m 3 / Hr / kg-powder under conditions of a temperature of 95 ° C., an internal pressure of 5.3 kPa, and a rotating speed of a stirring blade of 90 r / min A pure sodium salt of alkyl sulfate was obtained.

実施例3
容量65Lの真空乾燥機[深江パウテック(株)製、商品名:ハイスピードミキサーFMD-65JE型]に粗アルキル硫酸ナトリウム塩粉粒体2を20kg仕込み、ジャケット温度85℃、造粒機内の圧力4.0kPa、攪拌翼の回転数:200r/min、解砕翼の回転数:0r/minの条件下、キャリアガスとして過熱蒸気を9.6m3/Hr/kg−粉の速度で導入しつつ、2時間処理し、高純度アルキル硫酸ナトリウム塩を得た。
Example 3
A 65-liter vacuum dryer (Fukae Powtech Co., Ltd., trade name: High Speed Mixer FMD-65JE type) was charged with 20 kg of crude sodium alkylsulfate salt granulate 2, jacket temperature 85 ° C, granulator pressure 4 2 hours while introducing superheated steam as a carrier gas at a rate of 9.6 m 3 / Hr / kg-powder under the conditions of 0.0 kPa, stirring blade speed: 200 r / min, and crushing blade speed: 0 r / min Treatment gave high purity alkyl sulfate sodium salt.

実施例4
容量65Lの真空乾燥機[深江パウテック(株)製、商品名:ハイスピードミキサーFMD-65JE型]に、20kgの粗アルキル硫酸ナトリウム塩[EMAL 10P-HD:花王(株)製、平均粒径0.15mm]を仕込み、ジャケット温度95℃、造粒機内の圧力10.7kPa、攪拌翼の回転数:200r/min、解砕翼の回転数:3000r/minの条件下、キャリアガスとして過熱蒸気を2.7m3/Hr/kg−粉の速度で導入しつつ、1.5時間処理し、高純度アルキル硫酸ナトリウム塩を得た。
Example 4
A 65-liter vacuum dryer [Fukae Powtech Co., Ltd., trade name: High Speed Mixer FMD-65JE type], 20 kg of crude alkyl sulfate sodium salt [EMAL 10P-HD: Kao Co., Ltd., average particle size 0 .15 mm], a jacket temperature of 95 ° C., a pressure in the granulator of 10.7 kPa, a rotating speed of the stirring blade: 200 r / min, and a rotating speed of the crushing blade: 3000 r / min. The mixture was treated for 1.5 hours while being introduced at a rate of 7 m 3 / Hr / kg-powder to obtain a high-purity sodium alkylsulfate salt.

比較例1
容量65Lの真空乾燥機[深江パウテック(株)製、商品名:ハイスピードミキサーFMD-65JE型]に、20kgの粗アルキル硫酸ナトリウム塩[EMAL 10P-HD:花王(株)製、平均粒径0.15mm]を仕込み、ジャケット温度95℃、造粒機内の圧力5.3kPa、攪拌翼の回転数:200r/min、解砕翼の回転数:0r/minの条件下、キャリアガスを導入せずに処理したところ、高純度アルキル硫酸ナトリウム塩を得るのに20時間を要した。
Comparative Example 1
A 65-liter vacuum dryer [Fukae Powtech Co., Ltd., trade name: High Speed Mixer FMD-65JE type], 20 kg of crude alkyl sulfate sodium salt [EMAL 10P-HD: Kao Co., Ltd., average particle size 0 .15 mm], jacket temperature 95 ° C., granulator pressure 5.3 kPa, stirring blade rotation speed: 200 r / min, crushing blade rotation speed: 0 r / min, without introducing carrier gas As a result, it took 20 hours to obtain high-purity sodium alkylsulfate.

比較例2
容量65Lの真空乾燥機[深江パウテック(株)製、商品名:ハイスピードミキサーFMD-65JE型]に、20kgの粗アルキル硫酸ナトリウム塩[EMAL 10P-HD:花王(株)製、平均粒径0.15mm]を仕込み、ジャケット温度20℃、造粒機内の圧力101.3kPa、攪拌翼の回転数:200r/min、解砕翼の回転数:3000r/minの条件下、水を1.8kg添加して5分間混合した後、5時間保持した。その後、実施例4と同条件にて処理したところ、その除去速度は、実施例4と比較し低下した。
Comparative Example 2
A 65-liter vacuum dryer [Fukae Powtech Co., Ltd., trade name: High Speed Mixer FMD-65JE type], 20 kg of crude alkyl sulfate sodium salt [EMAL 10P-HD: Kao Co., Ltd., average particle size 0 .15 mm], 1.8 kg of water was added under the conditions of a jacket temperature of 20 ° C., a pressure in the granulator of 101.3 kPa, a rotating speed of the stirring blade: 200 r / min, and a rotating speed of the crushing blade: 3000 r / min. After mixing for 5 minutes, it was held for 5 hours. Then, when it processed on the same conditions as Example 4, the removal rate fell compared with Example 4. FIG.

実施例1〜4及び比較例1〜2の処理条件及び処理結果をまとめて表1に示す。   Table 1 summarizes the processing conditions and processing results of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2.

Figure 2008143998
Figure 2008143998

Claims (8)

攪拌翼を有する造粒機又は乾燥機内の水分量0.01〜5重量%の粗アニオン界面活性剤にキャリアガスを導入して不純物を留去する工程を有するアニオン界面活性剤の製造方法。   A method for producing an anionic surfactant, comprising a step of introducing a carrier gas into a crude anionic surfactant having a water content of 0.01 to 5% by weight in a granulator or a dryer having a stirring blade to distill off impurities. 不純物を留去する工程を0.5〜130kPaの圧力下で行う、請求項1記載のアニオン界面活性剤の製造方法。   The manufacturing method of the anionic surfactant of Claim 1 which performs the process of distilling off an impurity under the pressure of 0.5-130 kPa. キャリアガスの導入量が、機内のアニオン界面活性剤1kgあたり0.2〜20.0m3/Hrである、請求項1又は2記載のアニオン界面活性剤の製造方法。 The method for producing an anionic surfactant according to claim 1 or 2, wherein an introduction amount of the carrier gas is 0.2 to 20.0 m 3 / Hr per 1 kg of the anionic surfactant in the machine. キャリアガスが、水蒸気である請求項1〜3いずれかに記載のアニオン界面活性剤の製造方法。   The method for producing an anionic surfactant according to any one of claims 1 to 3, wherein the carrier gas is water vapor. 機内のアニオン界面活性剤の温度が20〜100℃である、請求項1〜4いずれかに記載のアニオン界面活性剤の製造方法。   The manufacturing method of the anionic surfactant in any one of Claims 1-4 whose temperature of the anionic surfactant in a machine is 20-100 degreeC. アニオン界面活性剤がアルキル硫酸塩である、請求項1〜5いずれかに記載のアニオン界面活性剤の製造方法。   The manufacturing method of the anionic surfactant in any one of Claims 1-5 whose anionic surfactant is an alkyl sulfate. 機内のアニオン界面活性剤の平均粒径が0.01〜0.50mmである請求項1〜6いずれかに記載のアニオン界面活性剤の製造方法。   The method for producing an anionic surfactant according to any one of claims 1 to 6, wherein the in-machine anionic surfactant has an average particle size of 0.01 to 0.50 mm. 攪拌翼を有する造粒機又は乾燥機が更に解砕翼を有する、請求項1〜7いずれかに記載のアニオン界面活性剤の製造方法。   The manufacturing method of the anionic surfactant in any one of Claims 1-7 in which the granulator or dryer which has a stirring blade further has a crushing blade.
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