JP2009161623A - 噴霧乾燥粒子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】噴霧乾燥時の噴霧圧を安定させることができる噴霧乾燥粒子の製造方法を提供する。
【解決手段】1)A1)スラリーの全量に対し、1〜3質量%の非石鹸性アニオン界面活性剤及び3〜8質量%の石鹸と、B1)炭酸Naと硫酸Naとを質量比1〜5の範囲で含む、スラリーの全量に対して20質量%以上の無機ビルダー混合物とから、C1)水分が25〜55質量%であるスラリーを得る工程、2)工程1)で得られたスラリーを結晶化させる工程、3)工程2)で得られた結晶化スラリーと、非石鹸系アニオン界面活性剤及び石鹸と、炭酸Naと硫酸Naとを含む無機ビルダー混合物と、水とを混合することにより、上記A1)、B1)及びC1)を満たす組成を有し、且つ、前記結晶化スラリーの含有量が、得られるスラリーの全量に対して6〜60質量%となるスラリーを調製する工程、4)スラリーを噴霧乾燥する工程、を含む噴霧乾燥粒子の製造方法。
【選択図】図3
【解決手段】1)A1)スラリーの全量に対し、1〜3質量%の非石鹸性アニオン界面活性剤及び3〜8質量%の石鹸と、B1)炭酸Naと硫酸Naとを質量比1〜5の範囲で含む、スラリーの全量に対して20質量%以上の無機ビルダー混合物とから、C1)水分が25〜55質量%であるスラリーを得る工程、2)工程1)で得られたスラリーを結晶化させる工程、3)工程2)で得られた結晶化スラリーと、非石鹸系アニオン界面活性剤及び石鹸と、炭酸Naと硫酸Naとを含む無機ビルダー混合物と、水とを混合することにより、上記A1)、B1)及びC1)を満たす組成を有し、且つ、前記結晶化スラリーの含有量が、得られるスラリーの全量に対して6〜60質量%となるスラリーを調製する工程、4)スラリーを噴霧乾燥する工程、を含む噴霧乾燥粒子の製造方法。
【選択図】図3
Description
本発明は、噴霧乾燥時の噴霧圧を安定させることにより、平均粒径の変動(バラツキ)が小さい噴霧乾燥粒子の製造方法に関する。
衣料用粉末洗剤を製造するのに従来広く行われてきた方法の一つとして、噴霧乾燥法がある。噴霧乾燥法は、一般的に、界面活性剤とビルダー等とを含むスラリーを調製する工程、該スラリーを噴霧乾燥する工程、噴霧乾燥して得られた粒子を冷却し、必要により分級し、添加剤や香料等を添加する工程を含む。スラリーを噴霧する際の噴霧圧、及びスラリー粘度等が微粒化に対して重要であることが広く知られている(例えば、特許文献1参照)。
界面活性剤を一定量含有し、炭酸ナトリウム及び硫酸ナトリウムが混在するスラリーは、配合直後では無機ビルダーの結晶構造が変化しにくく、複塩生成が安定化しない傾向にある。その結果、噴霧圧が安定せず、所望の粒径の洗剤粒子を定常的に得ることが困難になる。従って、噴霧圧を安定にするには、長時間スラリーを放置して無機ビルダーの結晶の生成を促して、複塩生成を安定化させる必要があるが、現状の設備においては、スラリー配合槽とは別にスラリーを放置するための槽を設けてスラリーを熟成させることにより無機ビルダーの結晶の生成を促し、複塩生成を安定化させる必要がある。このような工程を経ないと、噴霧乾燥粒子の生産能力の低下が余儀なくされる。
界面活性剤を一定量含有し、炭酸ナトリウム及び硫酸ナトリウムが混在するスラリーは、配合直後では無機ビルダーの結晶構造が変化しにくく、複塩生成が安定化しない傾向にある。その結果、噴霧圧が安定せず、所望の粒径の洗剤粒子を定常的に得ることが困難になる。従って、噴霧圧を安定にするには、長時間スラリーを放置して無機ビルダーの結晶の生成を促して、複塩生成を安定化させる必要があるが、現状の設備においては、スラリー配合槽とは別にスラリーを放置するための槽を設けてスラリーを熟成させることにより無機ビルダーの結晶の生成を促し、複塩生成を安定化させる必要がある。このような工程を経ないと、噴霧乾燥粒子の生産能力の低下が余儀なくされる。
従って、本発明は、噴霧乾燥時の噴霧圧を安定させることができる噴霧乾燥粒子の製造方法を提供することを目的とする。
本発明者らが鋭意検討した結果、スラリーを調製するにあたり、予め調製した結晶化スラリーと、界面活性剤や無機ビルダーとを混合することにより、噴霧乾燥時の噴霧圧を安定させることが可能となることを見出した。本発明は係る知見に基づいてなされたものである。
すなわち、本発明は、噴霧乾燥粒子の製造方法であって、
(1) (A1) スラリー(SoO)の全量に対して、1〜3質量%の非石鹸性アニオン界面活性剤及び3〜8質量%の石鹸と、
(B1) 炭酸ナトリウムと硫酸ナトリウムとを、質量比(炭酸ナトリウム/硫酸ナトリウム)にして1〜5の範囲で含む、スラリー(SoO)の全量に対して20質量%以上の無機ビルダー混合物とから、
(C1) 水分が25〜55質量%であるスラリー(SoO)
を得る工程、
(2) 工程(1)で得られたスラリー(SoO)を結晶化させる工程、
(3) 工程(2)で得られた結晶化スラリー(So1)と、
(A2) 非石鹸系アニオン界面活性剤及び石鹸と、
(B2) 炭酸ナトリウムと硫酸ナトリウムとを含む無機ビルダー混合物と、
(C2) 水と
を混合することにより、上記(A1)、(B1)及び(C1)を満たす組成を有し、かつ、前記結晶化スラリー(So1)の含有量が、得られるスラリー(Sm1)の全量に対して6〜60質量%となるスラリー(Sm1)を調製する工程、
(4)スラリー(Sm1)を噴霧乾燥する工程、
を含むことを特徴とする、前記製造方法を提供する。
すなわち、本発明は、噴霧乾燥粒子の製造方法であって、
(1) (A1) スラリー(SoO)の全量に対して、1〜3質量%の非石鹸性アニオン界面活性剤及び3〜8質量%の石鹸と、
(B1) 炭酸ナトリウムと硫酸ナトリウムとを、質量比(炭酸ナトリウム/硫酸ナトリウム)にして1〜5の範囲で含む、スラリー(SoO)の全量に対して20質量%以上の無機ビルダー混合物とから、
(C1) 水分が25〜55質量%であるスラリー(SoO)
を得る工程、
(2) 工程(1)で得られたスラリー(SoO)を結晶化させる工程、
(3) 工程(2)で得られた結晶化スラリー(So1)と、
(A2) 非石鹸系アニオン界面活性剤及び石鹸と、
(B2) 炭酸ナトリウムと硫酸ナトリウムとを含む無機ビルダー混合物と、
(C2) 水と
を混合することにより、上記(A1)、(B1)及び(C1)を満たす組成を有し、かつ、前記結晶化スラリー(So1)の含有量が、得られるスラリー(Sm1)の全量に対して6〜60質量%となるスラリー(Sm1)を調製する工程、
(4)スラリー(Sm1)を噴霧乾燥する工程、
を含むことを特徴とする、前記製造方法を提供する。
本発明はまた、噴霧乾燥粒子の製造方法であって、
(1') (A1') スラリー(SoO')の全量に対して、0.01〜1質量%の非石鹸性アニオン界面活性剤及び0.1〜2質量%の石鹸と、
(B1') 炭酸ナトリウムと硫酸ナトリウムとを、質量比(炭酸ナトリウム/硫酸ナトリウム)にして1〜2の範囲で含む、スラリー(SoO')の全量に対して20質量%以上の無機ビルダー混合物とから、
(C1') 水分が25〜55質量%であるスラリー(SoO')
を得る工程、
(2') 工程(1)で得られたスラリー(SoO')を結晶化させる工程、
(3') 工程(2)で得られた結晶化スラリー(So1')と、
(A2') 非石鹸系アニオン界面活性剤及び石鹸と、
(B2') 炭酸ナトリウムと硫酸ナトリウムとを含む無機ビルダー混合物と、
(C2') 水と
を混合することにより、上記(A1')、(B1')及び(C1')を満たす組成を有し、かつ、前記結晶化スラリー(So1')の含有量が、得られるスラリー(Sm1)の全量に対して6〜60質量%となるスラリー(Sm1')を調製する工程、
(4')スラリー(Sm1')を噴霧乾燥する工程、
を含むことを特徴とする、前記製造方法を提供する。
(1') (A1') スラリー(SoO')の全量に対して、0.01〜1質量%の非石鹸性アニオン界面活性剤及び0.1〜2質量%の石鹸と、
(B1') 炭酸ナトリウムと硫酸ナトリウムとを、質量比(炭酸ナトリウム/硫酸ナトリウム)にして1〜2の範囲で含む、スラリー(SoO')の全量に対して20質量%以上の無機ビルダー混合物とから、
(C1') 水分が25〜55質量%であるスラリー(SoO')
を得る工程、
(2') 工程(1)で得られたスラリー(SoO')を結晶化させる工程、
(3') 工程(2)で得られた結晶化スラリー(So1')と、
(A2') 非石鹸系アニオン界面活性剤及び石鹸と、
(B2') 炭酸ナトリウムと硫酸ナトリウムとを含む無機ビルダー混合物と、
(C2') 水と
を混合することにより、上記(A1')、(B1')及び(C1')を満たす組成を有し、かつ、前記結晶化スラリー(So1')の含有量が、得られるスラリー(Sm1)の全量に対して6〜60質量%となるスラリー(Sm1')を調製する工程、
(4')スラリー(Sm1')を噴霧乾燥する工程、
を含むことを特徴とする、前記製造方法を提供する。
本発明によれば、噴霧乾燥時の噴霧圧が安定する製造方法を提供することができる。これにより、製造時間に対して噴霧の変動が小さく安定的になされ、製造される経過時間内の粒径にバラツキが小さくなる。従って、本発明により製造された粒子全体の粒度分布が狭く、流動性が高いものを得ることができる。
〔原料〕
本発明において用いる界面活性剤は、非石鹸系アニオン界面活性剤と石鹸との混合物である。両者の混合物とすることにより、衣料用洗剤として高洗浄力を確保することができる。また、これらをスラリー(So0)又は(So0')中に分散させることにより、添加される無機ビルダー及び生成される複塩を分散安定化することができる。
<非石鹸系アニオン界面活性剤>
本発明において用いることのできる非石鹸系アニオン界面活性剤としては、粒状洗剤を製造するのに通常使用されているものであれば特に制限なく用いることができる。具体的には以下のものがあげられる。
(1)炭素数8〜18のアルキル基を有する直鎖又は分岐鎖のアルキルベンゼンスルホン酸塩(LAS又はABS)。
(2)炭素数10〜20のアルカンスルホン酸塩。
(3)炭素数10〜20のα−オレフィンスルホン酸塩(AOS)。
(4)炭素数10〜20のアルキル硫酸塩又はアルケニル硫酸塩(AS)。
(5)炭素数10〜20の直鎖又は分岐鎖のアルキル基若しくはアルケニル基を有し、平均0.5〜10モルのエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド又はエチレンオキサイド/プロピレンオキサイド=0.1/9.9〜9.9/0.1の比で付加したアルキルエーテル硫酸塩、又はアルケニルエーテル硫酸塩(AES)。
(6)炭素数10〜20の直鎖又は分岐鎖のアルキルフェニル基若しくはアルケニルフェニル基を有し、平均3〜30モルのエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド又はエチレンオキサイド/プロピレンオキサイド=0.1/9.9〜9.9/0.1の比で付加したアルキルフェニルエーテル硫酸塩、又はアルケニルフェニルエーテル硫酸塩。
本発明において用いる界面活性剤は、非石鹸系アニオン界面活性剤と石鹸との混合物である。両者の混合物とすることにより、衣料用洗剤として高洗浄力を確保することができる。また、これらをスラリー(So0)又は(So0')中に分散させることにより、添加される無機ビルダー及び生成される複塩を分散安定化することができる。
<非石鹸系アニオン界面活性剤>
本発明において用いることのできる非石鹸系アニオン界面活性剤としては、粒状洗剤を製造するのに通常使用されているものであれば特に制限なく用いることができる。具体的には以下のものがあげられる。
(1)炭素数8〜18のアルキル基を有する直鎖又は分岐鎖のアルキルベンゼンスルホン酸塩(LAS又はABS)。
(2)炭素数10〜20のアルカンスルホン酸塩。
(3)炭素数10〜20のα−オレフィンスルホン酸塩(AOS)。
(4)炭素数10〜20のアルキル硫酸塩又はアルケニル硫酸塩(AS)。
(5)炭素数10〜20の直鎖又は分岐鎖のアルキル基若しくはアルケニル基を有し、平均0.5〜10モルのエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド又はエチレンオキサイド/プロピレンオキサイド=0.1/9.9〜9.9/0.1の比で付加したアルキルエーテル硫酸塩、又はアルケニルエーテル硫酸塩(AES)。
(6)炭素数10〜20の直鎖又は分岐鎖のアルキルフェニル基若しくはアルケニルフェニル基を有し、平均3〜30モルのエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド又はエチレンオキサイド/プロピレンオキサイド=0.1/9.9〜9.9/0.1の比で付加したアルキルフェニルエーテル硫酸塩、又はアルケニルフェニルエーテル硫酸塩。
(7)炭素数10〜20の直鎖又は分岐鎖のアルキル基もしくはアルケニル基を有し、平均0.5〜10モルのエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド又はエチレンオキサイド/プロピレンオキサイド=0.1/9.9〜9.9/0.1の比で付加したアルキルエーテルカルボン酸塩又はアルケニルエーテルカルボン酸塩。
(8)炭素数10〜20のアルキルグリセリルエーテルスルホン酸のようなアルキル多価アルコールエーテル硫酸塩。
(9)炭素数8〜20の飽和又は不飽和α−スルホ脂肪酸塩又はそのメチル、エチルもしくはプロピルエステル(α−SF(メチルエステルの場合MESとも称する))。
(10)長鎖モノアルキル、ジアルキル又はセスキアルキルリン酸塩。
(11)ポリオキシエチレンモノアルキル、ジアルキル又はセスキアルキルリン酸塩。
(8)炭素数10〜20のアルキルグリセリルエーテルスルホン酸のようなアルキル多価アルコールエーテル硫酸塩。
(9)炭素数8〜20の飽和又は不飽和α−スルホ脂肪酸塩又はそのメチル、エチルもしくはプロピルエステル(α−SF(メチルエステルの場合MESとも称する))。
(10)長鎖モノアルキル、ジアルキル又はセスキアルキルリン酸塩。
(11)ポリオキシエチレンモノアルキル、ジアルキル又はセスキアルキルリン酸塩。
これらのアニオン界面活性剤は、ナトリウム、カリウムといったアルカリ金属塩や、アミン塩、アンモニウム塩等として用いることができる。また、これらの非石鹸系アニオン界面活性剤は2種以上の混合物として使用してもよい。
本発明において、非石鹸系アニオン界面活性剤としては、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸(LAS)のアルカリ金属塩(例えば、ナトリウム又はカリウム塩等)や、AOS、AS、AES、α−SFのアルカリ金属塩(例えば、ナトリウム又はカリウム塩等)が好ましい。LAS及びα−SFがより好ましい。LAS及びMESがさらに好ましい。LASが特に好ましい。
本発明において、非石鹸系アニオン界面活性剤としては、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸(LAS)のアルカリ金属塩(例えば、ナトリウム又はカリウム塩等)や、AOS、AS、AES、α−SFのアルカリ金属塩(例えば、ナトリウム又はカリウム塩等)が好ましい。LAS及びα−SFがより好ましい。LAS及びMESがさらに好ましい。LASが特に好ましい。
<石鹸>
本発明において用いることのできる石鹸としては、炭素数6〜22の飽和又は不飽和脂肪酸の塩であるのが好ましい。炭素数8〜20の飽和又は不飽和脂肪酸のナトリウム又はカリウム塩であるのがより好ましい。石鹸は2種以上の混合物として使用してもよい。混合物としては、炭素数18の不飽和脂肪酸を、混合物全体の30質量%以上含有するのが好ましい。特に、炭素数12の飽和脂肪酸ナトリウムと、炭素数14の飽和脂肪酸ナトリウムと、炭素数16の飽和脂肪酸ナトリウムと、炭素数18の飽和脂肪酸ナトリウムと炭素数18の不飽和脂肪酸ナトリウムとを含有する混合物であって、炭素数18の不飽和脂肪酸ナトリウムを混合物全体の30質量%以上含有するのが好ましい。
本発明において用いることのできる石鹸としては、炭素数6〜22の飽和又は不飽和脂肪酸の塩であるのが好ましい。炭素数8〜20の飽和又は不飽和脂肪酸のナトリウム又はカリウム塩であるのがより好ましい。石鹸は2種以上の混合物として使用してもよい。混合物としては、炭素数18の不飽和脂肪酸を、混合物全体の30質量%以上含有するのが好ましい。特に、炭素数12の飽和脂肪酸ナトリウムと、炭素数14の飽和脂肪酸ナトリウムと、炭素数16の飽和脂肪酸ナトリウムと、炭素数18の飽和脂肪酸ナトリウムと炭素数18の不飽和脂肪酸ナトリウムとを含有する混合物であって、炭素数18の不飽和脂肪酸ナトリウムを混合物全体の30質量%以上含有するのが好ましい。
<その他の界面活性剤>
本発明において、非石鹸系アニオン界面活性剤及び石鹸に加え、粒状洗剤を製造するのに通常使用されている界面活性剤を使用することもできる。そのような界面活性剤としては、ノニオン界面活性剤等があげられる。具体的には以下のものがあげられる。
(1)炭素数6〜22、好ましくは8〜18の第1級又は第2級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(又はアルケニル)エーテル。これらの中でも、ポリオキシエチレンアルキル(又はルケニル)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(又はアルケニル)エーテルが好適である。脂肪族アルコールのアルキル基は、直鎖でも分岐鎖でもよい。好ましい脂肪族アルコールとしては、第1級アルコールが使用される。
本発明において、非石鹸系アニオン界面活性剤及び石鹸に加え、粒状洗剤を製造するのに通常使用されている界面活性剤を使用することもできる。そのような界面活性剤としては、ノニオン界面活性剤等があげられる。具体的には以下のものがあげられる。
(1)炭素数6〜22、好ましくは8〜18の第1級又は第2級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(又はアルケニル)エーテル。これらの中でも、ポリオキシエチレンアルキル(又はルケニル)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(又はアルケニル)エーテルが好適である。脂肪族アルコールのアルキル基は、直鎖でも分岐鎖でもよい。好ましい脂肪族アルコールとしては、第1級アルコールが使用される。
(2)ポリオキシエチレンアルキル(又はルケニル)フェニルエーテル。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、例えば、下記一般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が使用される。
R1CO(OA)nOR2
(R1CO:炭素数6〜22、好ましくは8〜18の脂肪酸残基、OA:炭素数2〜4、好ましくは2〜3のアルキレンオキシド、n:アルキレンオキシドの平均付加モル数を示し、一般に3〜30、好ましくは5〜20の数、R2:炭素数1〜3の置換基を有してもよい炭素数1〜6の低級アルキル基)
(3)ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル。
(4)ポリオキシエチレンソルビット脂脂酸エステル。
(5)ポリオキシエチレン脂肪酸エステル。
(6)ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油。
(7)グリセリン脂肪酸エステル。
(8)脂肪酸アルカノールアミド。
(9)ポリオキシエチレンアルキルアミン。
(10)アルキルグリコシド
(11)アルキルアミンオキサイド
これらのうち、(1)が好ましい。
R1CO(OA)nOR2
(R1CO:炭素数6〜22、好ましくは8〜18の脂肪酸残基、OA:炭素数2〜4、好ましくは2〜3のアルキレンオキシド、n:アルキレンオキシドの平均付加モル数を示し、一般に3〜30、好ましくは5〜20の数、R2:炭素数1〜3の置換基を有してもよい炭素数1〜6の低級アルキル基)
(3)ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル。
(4)ポリオキシエチレンソルビット脂脂酸エステル。
(5)ポリオキシエチレン脂肪酸エステル。
(6)ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油。
(7)グリセリン脂肪酸エステル。
(8)脂肪酸アルカノールアミド。
(9)ポリオキシエチレンアルキルアミン。
(10)アルキルグリコシド
(11)アルキルアミンオキサイド
これらのうち、(1)が好ましい。
<無機ビルダー>
本発明で用いる無機ビルダー混合物は、炭酸ナトリウムと硫酸ナトリウムとを所定の質量比(炭酸ナトリウム/硫酸ナトリウム)で含有する。粒状洗剤に一般的に使用される無機ビルダーとしては、A型ゼオライト、P型ゼオライト、X型ゼオライト、非晶質ゼオライト、炭酸カリウム、非晶質アルミノ珪酸塩、結晶性珪酸ナトリウム等があげられるが、本発明では、炭酸ナトリウムと硫酸ナトリウムとを組み合わせることにより、炭酸硫酸ナトリウム等の安定化された結晶性を持つ複塩を生成する。
本発明で用いる炭酸ナトリウム及び硫酸ナトリウムとしては、水和物の形態のものも使用できる。不純物等を含んでいても構わない。
本発明で用いる無機ビルダー混合物は、炭酸ナトリウム及び硫酸ナトリウムに加え、粒状洗剤に一般的に使用される無機ビルダーを含んでいてもよい。衣料用洗剤としての洗浄力及びスラリー粘度の制御の観点から、ゼオライト及び炭酸カリウムが好ましい。
本発明で用いる無機ビルダー混合物は、炭酸ナトリウムと硫酸ナトリウムとを所定の質量比(炭酸ナトリウム/硫酸ナトリウム)で含有する。粒状洗剤に一般的に使用される無機ビルダーとしては、A型ゼオライト、P型ゼオライト、X型ゼオライト、非晶質ゼオライト、炭酸カリウム、非晶質アルミノ珪酸塩、結晶性珪酸ナトリウム等があげられるが、本発明では、炭酸ナトリウムと硫酸ナトリウムとを組み合わせることにより、炭酸硫酸ナトリウム等の安定化された結晶性を持つ複塩を生成する。
本発明で用いる炭酸ナトリウム及び硫酸ナトリウムとしては、水和物の形態のものも使用できる。不純物等を含んでいても構わない。
本発明で用いる無機ビルダー混合物は、炭酸ナトリウム及び硫酸ナトリウムに加え、粒状洗剤に一般的に使用される無機ビルダーを含んでいてもよい。衣料用洗剤としての洗浄力及びスラリー粘度の制御の観点から、ゼオライト及び炭酸カリウムが好ましい。
<任意成分>
上記非石鹸系アニオン界面活性剤、石鹸及び無機ビルダーに加え、粒状洗剤に一般的に使用される成分を使用することもできる。そのような成分としては以下のものがあげられる。
(a) 蛍光増白剤又は紫外線吸収剤
蛍光増白剤又は紫外線吸収剤としては、繊維材料を蛍光増白し、その紫外線防護指数を改善し、固形洗浄剤組成物の外観を改善するのに通常用いられるものを使用することができる。例えば、ビス−トリアジニルアミノ−スチルベン−ジスルホン酸、ビス−トリアゾリル−スチルベン−ジスルホン酸、ビス−スチリル−ビフェニル若しくはビス−ベンゾフラニルビフェニル、ビス−ベンゾオキサリル誘導体、ビス−ベンゾイミダゾリル誘導体、クマリン誘導体又はピラゾリン誘導体があげられる。2種以上の混合物として用いるのが好ましい。
本発明において好ましく用いることができるものを以下に記載する。
ビフェニル型蛍光剤(チノパノール:チバ・ジャパン株式会社)、又はメラミン−ホルムアルデヒド及び/又はメラミン−尿素重縮合物と、下記式(1)の水溶性蛍光増白剤との反応生成物を含む増白顔料。
上記非石鹸系アニオン界面活性剤、石鹸及び無機ビルダーに加え、粒状洗剤に一般的に使用される成分を使用することもできる。そのような成分としては以下のものがあげられる。
(a) 蛍光増白剤又は紫外線吸収剤
蛍光増白剤又は紫外線吸収剤としては、繊維材料を蛍光増白し、その紫外線防護指数を改善し、固形洗浄剤組成物の外観を改善するのに通常用いられるものを使用することができる。例えば、ビス−トリアジニルアミノ−スチルベン−ジスルホン酸、ビス−トリアゾリル−スチルベン−ジスルホン酸、ビス−スチリル−ビフェニル若しくはビス−ベンゾフラニルビフェニル、ビス−ベンゾオキサリル誘導体、ビス−ベンゾイミダゾリル誘導体、クマリン誘導体又はピラゾリン誘導体があげられる。2種以上の混合物として用いるのが好ましい。
本発明において好ましく用いることができるものを以下に記載する。
ビフェニル型蛍光剤(チノパノール:チバ・ジャパン株式会社)、又はメラミン−ホルムアルデヒド及び/又はメラミン−尿素重縮合物と、下記式(1)の水溶性蛍光増白剤との反応生成物を含む増白顔料。
式(1)中、R1は、−OH、−OC1〜C4アルキル、−Oアリール、−NH2、−NHC1〜C4アルキル、−N(C1〜C4アルキル)2、−NHC2〜C4ヒドロキシアルキル、−N(C2〜C4ヒドロキシアルキル)2、−N(C1〜C4アルキル)(C2〜C4ヒドロキシアルキル)、−NHC1〜C4アルコキシ−C1〜C4アルキル、−N(C1〜C4アルコキシ−C1〜C4アルキル)2、モルホリノ、ピペリジノ、ピロリジノ又はアミノ基から水素原子が抽出されているアミノ酸残基を表し、R2は、−CONH2、−CONHC1〜C4アルキル、−COOM、−SO2NH2又はSO2NHC1〜C4アルキルを表し、Mは、水素、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アンモニウム、一、二、三又は四置換C1〜C4アルキルアンモニウムもしくはC2〜C4ヒドロキシアルキルアンモニウム又はそれらの混合物である)
下記式(2)で示される化合物11〜20重量%と式(3)で示される化合物80〜89重量%とを含む蛍光増白剤の混合物
下記式(2)で示される化合物11〜20重量%と式(3)で示される化合物80〜89重量%とを含む蛍光増白剤の混合物
(式中、R1は、水素、C1〜C6アルキル、C5〜C14アリール又はC6〜C24アラルキルを示し、そしてXは、式(4)、(5)又は(6)で示される二価の基である。)
下記式(7)で示される少なくとも1種類の化合物を、式(8)で示される少なくとも1種類の化合物とともに含む混合物
下記式(7)で示される少なくとも1種類の化合物を、式(8)で示される少なくとも1種類の化合物とともに含む混合物
(式(7)中、X1、X2、X3及びX4は−N(R1)R2であって、R1及びR2は、互いに独立して、水素;シアノ;メチル;置換されたメチル;CH2CH2OHもしくはC5〜C7シクロアルキルであるか、又はR1及びR2は、それらを結合している窒素原子と一緒に、複素環を形成し、Mは、水素もしくは陽イオンである。
式(8)中、R3及びR5は、互いに独立して、水素;非置換のC1〜C8アルキルもしくは置換されたC1〜C8アルキルであり、R4及びR6は、互いに独立して、水素;非置換のフェニル;非置換のC1〜C8アルキルもしくは置換されたC1〜C8アルキルであるか、又はNR3R4及び/又はNR5R6は、非置換のもしくは置換されたモルホリノ環を形成し、Mは、水素もしくは陽イオンである。)
下記式(9)、(10)又は(11)の化合物。
式(8)中、R3及びR5は、互いに独立して、水素;非置換のC1〜C8アルキルもしくは置換されたC1〜C8アルキルであり、R4及びR6は、互いに独立して、水素;非置換のフェニル;非置換のC1〜C8アルキルもしくは置換されたC1〜C8アルキルであるか、又はNR3R4及び/又はNR5R6は、非置換のもしくは置換されたモルホリノ環を形成し、Mは、水素もしくは陽イオンである。)
下記式(9)、(10)又は(11)の化合物。
(式(9)〜(11)中、Mは、水素、アルカリ金属イオン又はアンモニウムイオンであり、A1は、−OR1、−NHR1、N−モルホリニル又は1−ピペリジルであり、A2は、−OR2、−NHR2、N−モルホリニル又は1−ピペリジルであり、E1、E2、E3及びE4は、それぞれ他から独立して、−O−、−NH−又はNR9−であり、ここでR9はR4、R6、R2又はR12と一緒になってエチレン基を形成し、R1〜R6、R11及びR12は、それぞれ他から独立して、水素、アルキル、アルコキシ、アリール、アラルキル、アルコキシアルキル、ヒドロキシアルキル、アミノアルキル又は式−(CnH2nY)m−R7の基であり、ここで、Yは、−O−、−NH−、−NR8−、−CONH−又はCONR8−であり、R7は水素、アルキル又はアリールであり、R8は、アルキル又はアリールであり、nは2〜6の数であり、mは1〜10の数であり、又は、2つの基R1及びR2、R3及びR4、R5及びR6又はR11及びR12の対は一緒になって、式−CH2CH2OCH2CH2−の二価基を形成し、又は、E1、E2、E3又はE4が−NR9−であるときには、R4、R6、R2又はR12はR9と一緒になって、エチレン基を形成し、R10、R13、R14、及びR15は、それぞれ他から独立して、アルキル、アルケニル、アリール、又はアラルキルであり、X1及びX2は、それぞれ他から独立して、1,2−シクロヘキサンジイル、式−(CnH2n)m−の基、又は式−(CnH2nY)m−の基であり、ここで、Yは、−O−、−NH−、−NR8−、−CONH−、又はCONR8−であり、R8はアルキル又はアリールであり、nは2〜6の数であり、mは1〜10の数であり、Y1及びY2は、それぞれ他から独立して、1,2−シクロヘキサンジイル、式−(CnH2n)m−の基又は式−(CnH2nY)m−の基であり、ここで、Yは、−O−、−NH−、−NR8−、−CONH−又はCONR8−であり、R8はアルキル又はアリールであり、nは2〜6の数であり、そしてmは1〜10の数であり、A−は、単電荷の陰イオンであり、又は2つのA−は二電荷の陰イオンを形成し、R16、R17、R18、及びR19は、それぞれ他から独立して、水素、2−ヒドロキシエチル、2−アミノエチル又は3−アミノプロピルであり、R20、R21、R22及びR23は、それぞれ他から独立して、アルキルであり、そしてA3よびA4は、2−ヒドロキシエチルアミノ、3−ジメチルアミノプロピルアミノ又は3−ジエチルアミノプロピルアミノである。)
(b) 除菌剤
除菌剤としては、布に固着した菌の殺菌効果を有するものであるとして衣料用粒状洗剤に通常使用されているものであれば制限なく使用することができる。具体的には以下の化合物があげられる。
下記式(12)〜(14)で表される3−アリール−2−シアノ−3−ヒドロキシ−アクリル酸誘導体
除菌剤としては、布に固着した菌の殺菌効果を有するものであるとして衣料用粒状洗剤に通常使用されているものであれば制限なく使用することができる。具体的には以下の化合物があげられる。
下記式(12)〜(14)で表される3−アリール−2−シアノ−3−ヒドロキシ−アクリル酸誘導体
式(12)〜(14)中、R1は水素原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数1〜20のアルコキシ基、CF3、炭素原子数6〜10のアリール基を表すか、又は式12で表される基を表し、R2は水素原子又は炭素原子数1〜20のアルキル基を表す。
下記式(15)で表わされる2,4−ビス(アルキルアミノ)ピリミジン
下記式(15)で表わされる2,4−ビス(アルキルアミノ)ピリミジン
式(15)中、R1は、炭素原子数1〜12のアルキル基又は炭素原子数6〜10のアリール基を表わし;R2は、水素原子又は炭素原子数1〜12のアルキル基を表わすか;又は、R1及びR2が一緒になって、式(15a)(式中、R’及びR’’は、互いに独立して、水素原子、炭素原子数1〜6のアルキル基又は炭素原子数1〜6のアルコキシ基を表わす。)で表わされる基を形成し;R3及びR5は、互いに独立して、水素原子又は炭素原子数1〜8のアルキル基を表わし;R4は、炭素原子数1〜20のアルキル基、無置換のフェニル基、炭素原子数6〜10のアリール基、炭素原子数6〜10のアリール−炭素原子数1〜6のアルキル基、ヒドロキシ−炭素原子数1〜6のアルキル基、ジ−炭素原子数1〜6のアルキルアミノ−炭素原子数1〜6のアルキル基、モノ−炭素原子数1〜6のアルキルアミノ−炭素原子数1〜6のアルキル基、−(CH2)2−(O−(CH2)2)1-4−OH又は−(CH2)2−(O−(CH2)2)1-4−NH2を表わし;R6は、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数6〜10のアリール基、炭素原子数6〜10のアリール−炭素原子数1〜6のアルキル基、ヒドロキシ−炭素原子数1〜6のアルキル基、ジ−炭素原子数1〜6のアルキルアミノ−炭素原子数1〜6のアルキル基、モノ−炭素原子数1〜6のアルキルアミノ−炭素原子数1〜6のアルキル基、−(CH2)2−(O−(CH2)2)1-4−OH又は−(CH2)2−(O−(CH2)2)1 - 4−NH2を表わすか;又は、R3とR4及び/又はR5とR6が、一緒になって、ピロリジン環、ピペリジン環、ヘキサメチレンイミン環又はモルホリン環を形成する。]
このうち、式(12)及び式(15)で表される化合物が好ましい。
このうち、式(12)及び式(15)で表される化合物が好ましい。
(c)アルカリ剤
水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等があげられる。
(d)有機ビルダー
アクリル酸重合体、カルボキシメチルセルロース、アクリル酸重合体及びこれらの塩、マレイン酸重合体及びこれらの塩、アクリル酸/マレイン酸の共重合体及びこれらの塩、ポリビニルアルコール類、カルボキシビニルポリマー類、高重合ポリエチレングリコール類等の水溶性高分子が挙げられる。これら「水溶性高分子」とは、20℃における水への溶解度が0.1g/(100g水)以上であり、好ましくは0.2g/(100g水)以上であり、より好ましくは0.3g/(100g水)以上である。
また、重量平均分子量は500以上が好ましく、2000以上がより好ましく、上限値は、好ましくは100000以下である。
なお、ここでいう「重量平均分子量」とは、ポリエチレングリコールを標準物質としてゲルパーメーションクロマトグラフィ法で測定される値を示す。
上記の水溶性高分子の中でも、カルボキシメチルセルロース、アクリル酸重合体及びこれらの塩、マレイン酸重合体及びこれらの塩、アクリル酸/マレイン酸共重合体及びこれらの塩、高重合ポリエチレングリコールが好ましく、アクリル酸重合体及びこれらの塩、アクリル酸/マレイン酸共重合体及びこれらの塩がさらに好ましい。
水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等があげられる。
(d)有機ビルダー
アクリル酸重合体、カルボキシメチルセルロース、アクリル酸重合体及びこれらの塩、マレイン酸重合体及びこれらの塩、アクリル酸/マレイン酸の共重合体及びこれらの塩、ポリビニルアルコール類、カルボキシビニルポリマー類、高重合ポリエチレングリコール類等の水溶性高分子が挙げられる。これら「水溶性高分子」とは、20℃における水への溶解度が0.1g/(100g水)以上であり、好ましくは0.2g/(100g水)以上であり、より好ましくは0.3g/(100g水)以上である。
また、重量平均分子量は500以上が好ましく、2000以上がより好ましく、上限値は、好ましくは100000以下である。
なお、ここでいう「重量平均分子量」とは、ポリエチレングリコールを標準物質としてゲルパーメーションクロマトグラフィ法で測定される値を示す。
上記の水溶性高分子の中でも、カルボキシメチルセルロース、アクリル酸重合体及びこれらの塩、マレイン酸重合体及びこれらの塩、アクリル酸/マレイン酸共重合体及びこれらの塩、高重合ポリエチレングリコールが好ましく、アクリル酸重合体及びこれらの塩、アクリル酸/マレイン酸共重合体及びこれらの塩がさらに好ましい。
そのほか、再汚染防止剤、例えばカルボキシメチルセルロース、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンなど;粘度調整剤、例えばパラトルエンスルホン酸塩、トルエンスルホン酸塩、キシレンスルホン酸塩、尿素など;還元剤、例えば亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウムなど;漂白剤、例えば過炭酸ナトリウム、過硼酸ナトリウム、硫酸ナトリウム過酸化水素付加体など;漂白活性化剤、例えばエチレンジアミンテトラアセテート、オクタノイルオキシベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデカノイルオキシベンゼンスルホン酸ナトリウムや、デカノイルオキシベンゼンカルボン酸など;蛍光増白剤、例えば4,4'−ビス−(2−スルホスチリル)−ビフェニル塩、4,4'−ビス−(4−クロロ−3−スルホスチリル)−ビフェニル塩、2−(スチリルフェニル)ナフトチアゾール誘導体、4,4'−ビス(トリアゾール−2−イル)スチルベン誘導体、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など;香料;酵素;色素などが挙げられる。
このうち、(a)蛍光増白剤又は紫外線吸収剤、(b)除菌剤、(c)アルカリ剤及び(d)有機ビルダーが好ましい。特に、(a)蛍光増白剤又は紫外線吸収剤、(b)除菌剤が好ましい。
このうち、(a)蛍光増白剤又は紫外線吸収剤、(b)除菌剤、(c)アルカリ剤及び(d)有機ビルダーが好ましい。特に、(a)蛍光増白剤又は紫外線吸収剤、(b)除菌剤が好ましい。
−第一の態様−
〔工程(1):スラリー(So0)の調製〕
本発明の工程(1)において、上記非石鹸系アニオン界面活性剤、石鹸及び無機ビルダー混合物から、スラリー(So0)を調製する。
スラリー(So0)の調製は、図1に示したような配合槽11中に、原料を投入して攪拌することにより行うことができる。これら原料の投入順序は特に限定されないが、凝集物の発生及びスラリー粘度制御の観点から、はじめに配合槽11内に(C1)成分及び必要により任意成分を投入し、次いで(B1)成分、(A1)成分を順次添加した後にさらに任意成分を必要に応じて添加するのが好ましい。
各原料の投入量は、得られるスラリー(So0)の全量を基準として、非石鹸系アニオン界面活性剤を1〜3質量%、好ましくは1〜2質量%;石鹸を3〜8質量%、好ましくは4〜8質量%、より好ましくは4〜6質量%;無機ビルダー混合物を20質量%以上、好ましくは40質量%以下、より好ましくは35質量%以下であって、炭酸ナトリウムと硫酸ナトリウムとを質量比(炭酸ナトリウム/硫酸ナトリウム)にして1〜5、好ましくは1〜3となる量である。
〔工程(1):スラリー(So0)の調製〕
本発明の工程(1)において、上記非石鹸系アニオン界面活性剤、石鹸及び無機ビルダー混合物から、スラリー(So0)を調製する。
スラリー(So0)の調製は、図1に示したような配合槽11中に、原料を投入して攪拌することにより行うことができる。これら原料の投入順序は特に限定されないが、凝集物の発生及びスラリー粘度制御の観点から、はじめに配合槽11内に(C1)成分及び必要により任意成分を投入し、次いで(B1)成分、(A1)成分を順次添加した後にさらに任意成分を必要に応じて添加するのが好ましい。
各原料の投入量は、得られるスラリー(So0)の全量を基準として、非石鹸系アニオン界面活性剤を1〜3質量%、好ましくは1〜2質量%;石鹸を3〜8質量%、好ましくは4〜8質量%、より好ましくは4〜6質量%;無機ビルダー混合物を20質量%以上、好ましくは40質量%以下、より好ましくは35質量%以下であって、炭酸ナトリウムと硫酸ナトリウムとを質量比(炭酸ナトリウム/硫酸ナトリウム)にして1〜5、好ましくは1〜3となる量である。
非石鹸系アニオン界面活性剤と石鹸の量が、無機ビルダー混合物の量に対して下限以上の量であって、無機ビルダー混合物の総量が下限以上の量のとき、スラリー結晶化による安定化が問題となる。非石鹸系アニオン界面活性剤と石鹸の量が上限以下の量のとき、スラリー安定化に対する複塩の分散性の影響が問題となる。炭酸ナトリウムと硫酸ナトリウムとの比が下限を下回ると、複塩の生成が悪くなる場合がある。上限を上回っても同様である。
複塩が生成し好適に分散している状態をとることにより、工程(4)噴霧乾燥における圧力噴霧ノズルへの移送が均一な状態にて定常的に行うことが可能となる。
複塩が生成し好適に分散している状態をとることにより、工程(4)噴霧乾燥における圧力噴霧ノズルへの移送が均一な状態にて定常的に行うことが可能となる。
原料を投入後、常圧下、配合槽内で攪拌してスラリー(So0)とする。
本発明において用いることのできる配合槽を図1を参照して説明する。
配合槽11は撹拌翼12を有し、その上部が開口した中空の円柱状のものである。撹拌翼12は、3枚の長方形状の撹拌羽根12a、12b、12cと棒状の回転軸13からなるパドルであり、該回転軸13に、撹拌羽根12a、12b、12cの長手方向の中心付近がそれぞれ取り付けられている。また、撹拌羽根12a、12b、12cの回転軸13への取り付け位置は、回転軸13の先端と、該先端から一定の間隔を空けた位置にそれぞれ取り付けられている。スラリー温度を調節するために、ジャケットを取り付け、そこに熱媒体となるスチームを供給することもできる。
この例において、配合槽11は、その直径が600mm、高さは1000mmである。撹拌羽根12a、12b、12cは、その幅はそれぞれ480mmである。撹拌羽根12a、12b、12cの回転軸13への取り付け位置は、下から一段目の撹拌羽根12aは配合槽11の底より50mm、下から二段目の撹拌羽根12bは配合槽11の底より300mm、下から三段目の撹拌羽根12cは配合槽11の底より580mmの高さである。
本発明において用いることのできる配合槽を図1を参照して説明する。
配合槽11は撹拌翼12を有し、その上部が開口した中空の円柱状のものである。撹拌翼12は、3枚の長方形状の撹拌羽根12a、12b、12cと棒状の回転軸13からなるパドルであり、該回転軸13に、撹拌羽根12a、12b、12cの長手方向の中心付近がそれぞれ取り付けられている。また、撹拌羽根12a、12b、12cの回転軸13への取り付け位置は、回転軸13の先端と、該先端から一定の間隔を空けた位置にそれぞれ取り付けられている。スラリー温度を調節するために、ジャケットを取り付け、そこに熱媒体となるスチームを供給することもできる。
この例において、配合槽11は、その直径が600mm、高さは1000mmである。撹拌羽根12a、12b、12cは、その幅はそれぞれ480mmである。撹拌羽根12a、12b、12cの回転軸13への取り付け位置は、下から一段目の撹拌羽根12aは配合槽11の底より50mm、下から二段目の撹拌羽根12bは配合槽11の底より300mm、下から三段目の撹拌羽根12cは配合槽11の底より580mmの高さである。
配合槽11は、その底面の中央付近に排出口16を備える。また、配合槽11は、一端が排出口16に接続され、他の一端が配合槽11上部に繋がる循環ライン14a、14bを有している。該循環ライン14a、14bの途中には、ポンプ15が取り付けられている。
原料の混合時には、配合槽11内の原料混合物は、ポンプ15の作用により排出口16から取り出され、排出口16に続く循環路14a、14bを通過し、配合槽11上部から配合槽11内に導入されて循環するようになっている。
配合槽11内で撹拌翼(パドル)12を用いて原料を混合する際、撹拌翼12の回転数は、好ましくは40〜80rpm以下であり、より好ましくは50〜70rpmである。
原料の混合時には、配合槽11内の原料混合物は、ポンプ15の作用により排出口16から取り出され、排出口16に続く循環路14a、14bを通過し、配合槽11上部から配合槽11内に導入されて循環するようになっている。
配合槽11内で撹拌翼(パドル)12を用いて原料を混合する際、撹拌翼12の回転数は、好ましくは40〜80rpm以下であり、より好ましくは50〜70rpmである。
単位容積当たりの攪拌所要動力単位スラリー容積当たりの攪拌所要動力としては2.0×102〜3.0×103Wであり、好ましくは2.2×102〜2.9×103W、更に好ましくは2.4×102〜2.7×103Wとする。単位スラリー容積当たりの攪拌所要動力が2.0×102Wより小さいと該洗剤スラリーを用いて得られた高嵩密度粒状洗剤の溶解性が低下することがある。一方、3.0×103Wより大きいと泡がらみが発生しスラリーへの気泡混入量が多くなる。通常、攪拌所要動力を上げるとスラリー粘度は低下する傾向にあるが、気泡混入量が多くなると比重が低下し逆に増粘現象が発生する。この様なスラリーはハンドリング性が悪くなるばかりか、それに伴い溶解性の悪化、又は、得られる乾燥粉の外殻強度が弱いなど問題を生じさせることとなる。
前記攪拌所要動力は攪拌機のモーターの電流値より求めることができる。予め、空の状態でのモーター電流値を読みとっておき、この値を洗剤スラリー攪拌時のモーター電流値から差し引く。これに実効電圧を乗じた値が実効攪拌動力となるため、これを洗剤スラリー容積で除すことにより単位容積あたりの攪拌所要動力が求められる。
前記攪拌所要動力は攪拌機のモーターの電流値より求めることができる。予め、空の状態でのモーター電流値を読みとっておき、この値を洗剤スラリー攪拌時のモーター電流値から差し引く。これに実効電圧を乗じた値が実効攪拌動力となるため、これを洗剤スラリー容積で除すことにより単位容積あたりの攪拌所要動力が求められる。
スラリー(So0)を得るための原料(A1)、(B1)及び(C1)の攪拌時間は、通常 5〜20分である。このときの温度は50〜90℃であるのがより好ましい。50℃未満では増粘が懸念される場合がある。 90 ℃を超えると水分の蒸発が顕著になり、水分低下による増粘が懸念される。粘度は、0.5〜20Pa・sであるのが好ましい。0.5Pa・s未満では無機ビルダーが沈殿する場合がある。20Pa・sを超えると移送が困難になる場合がある。なお、本明細書において、粘度は、B型粘度計を用いて25℃において測定した値をいう。
本発明において、スラリー(So0)の水分は、スラリー(So0)の全量を基準として25〜55質量%、好ましくは33〜55質量%とする。25質量%以上とすることにより、スラリーの流動性が良好となることから、ハンドリング性に優れる。55質量%以下とすることにより、噴霧乾燥時の効率が適切になる。なお、本発明において、スラリーの水分は、赤外線水分計を用いて測定することができる。
本発明において、スラリー(So0)の水分は、スラリー(So0)の全量を基準として25〜55質量%、好ましくは33〜55質量%とする。25質量%以上とすることにより、スラリーの流動性が良好となることから、ハンドリング性に優れる。55質量%以下とすることにより、噴霧乾燥時の効率が適切になる。なお、本発明において、スラリーの水分は、赤外線水分計を用いて測定することができる。
〔工程(2):スラリー(So0)の結晶化〕
工程(1)で得られたスラリー(So0)を熟成することにより、スラリー(So0)を結晶化させる。スラリー(So0)の結晶化は、例えば、70℃以上90℃以下で50分以上攪拌することにより行うことができる。スラリーが結晶化しているかどうかはX線回折により判断することができる。
如何なる理論にも拘束されるものではないが、無機ビルダー混合物が種となって結晶化し、無機ビルダー混合物が結晶化することによりスラリー全体の結晶化が促されると考えられる。
工程(1)で得られたスラリー(So0)を熟成することにより、スラリー(So0)を結晶化させる。スラリー(So0)の結晶化は、例えば、70℃以上90℃以下で50分以上攪拌することにより行うことができる。スラリーが結晶化しているかどうかはX線回折により判断することができる。
如何なる理論にも拘束されるものではないが、無機ビルダー混合物が種となって結晶化し、無機ビルダー混合物が結晶化することによりスラリー全体の結晶化が促されると考えられる。
〔工程(3):結晶化スラリー(So1)との混合〕
工程(2)で得られた結晶化スラリー(So1)と、ペースト状の(A2)非石鹸系アニオン界面活性剤及び石鹸と、粉末状の(B2)無機ビルダー混合物と、(C2)水とを混合する。これにより、スラリー(So0)の結晶化が促進される。その結果、噴霧乾燥時の噴霧圧が安定しやすくなる。加えて、スラリー(So0)を熟成させることなく噴霧乾燥に供する場合に比べて、噴霧圧が安定して、平均粒径の変動(バラツキ)が小さい乾燥粉粒子を得ることができる。結晶化スラリーをその都度調製するよりも遥かに短時間で全工程を行うことができる。
使用する水の量を調整することにより、得られるスラリー(Sm1)の組成及び粘度が、スラリー(So0)の組成及び粘度と同じになるようにする。これにより、噴霧乾燥に供するスラリーの組成が一定になり、得られる噴霧乾燥粒子の品質にもバラツキがなくなる。また、粘度が一定となることにより、噴霧乾燥の条件が同一であれば噴霧乾燥粒子の品質が組成による影響と同等にバラツキを抑えられる。従って、噴霧圧の安定度合いが得られる噴霧乾燥粒子に依存する。
工程(2)で得られた結晶化スラリー(So1)と、ペースト状の(A2)非石鹸系アニオン界面活性剤及び石鹸と、粉末状の(B2)無機ビルダー混合物と、(C2)水とを混合する。これにより、スラリー(So0)の結晶化が促進される。その結果、噴霧乾燥時の噴霧圧が安定しやすくなる。加えて、スラリー(So0)を熟成させることなく噴霧乾燥に供する場合に比べて、噴霧圧が安定して、平均粒径の変動(バラツキ)が小さい乾燥粉粒子を得ることができる。結晶化スラリーをその都度調製するよりも遥かに短時間で全工程を行うことができる。
使用する水の量を調整することにより、得られるスラリー(Sm1)の組成及び粘度が、スラリー(So0)の組成及び粘度と同じになるようにする。これにより、噴霧乾燥に供するスラリーの組成が一定になり、得られる噴霧乾燥粒子の品質にもバラツキがなくなる。また、粘度が一定となることにより、噴霧乾燥の条件が同一であれば噴霧乾燥粒子の品質が組成による影響と同等にバラツキを抑えられる。従って、噴霧圧の安定度合いが得られる噴霧乾燥粒子に依存する。
得られるスラリー(Sm1)中、結晶化スラリー(So1)の量が、6〜60質量%、好ましくは10〜60質量%、より好ましくは30〜60質量%となるようにする。このような量で配合することにより、続く工程における噴霧圧を安定化しつつ、生産効率を向上させることができる。通常、前配合における残分は壁面、および循環ラインによって全体配合量の3%程度であるが、本発明ではこれをより多く添加するものである。
結晶化スラリー(So1)と、(A2)非石鹸系アニオン界面活性剤及び石鹸と、(B2)無機ビルダー混合物と、(C2)水との混合は、配合槽11に(A2)、(B2)及び(C2)を添加し、攪拌することにより行うことができる。(A2)、(B2)及び(C2)を予め混合してスラリーを得、そこに結晶化スラリー(So1)を添加してもよい。攪拌時間、温度、その他の条件は、工程(1)について述べたのと同様である。
配合槽11内で各原料を混合する際、撹拌翼12を回転させながら配合槽11内で混合した原料混合物の一部を、配合槽11底面の排出口16から取り出し、ポンプ15により循環ライン14a、14bへと送り出し、配合槽11上部から配合槽11内へと戻し、循環させることが好ましい。これにより、原料の混合効率が良好なものとなる。一例として、循環ラインに前配合にて調整済みのスラリー(Sm1)が存在している場合、これを配合槽11内へと戻し、混合することにより結晶成長の制御された噴霧圧が安定となるスラリーを得ることが可能となる。
結晶化スラリー(So1)と、(A2)非石鹸系アニオン界面活性剤及び石鹸と、(B2)無機ビルダー混合物と、(C2)水との混合は、配合槽11に(A2)、(B2)及び(C2)を添加し、攪拌することにより行うことができる。(A2)、(B2)及び(C2)を予め混合してスラリーを得、そこに結晶化スラリー(So1)を添加してもよい。攪拌時間、温度、その他の条件は、工程(1)について述べたのと同様である。
配合槽11内で各原料を混合する際、撹拌翼12を回転させながら配合槽11内で混合した原料混合物の一部を、配合槽11底面の排出口16から取り出し、ポンプ15により循環ライン14a、14bへと送り出し、配合槽11上部から配合槽11内へと戻し、循環させることが好ましい。これにより、原料の混合効率が良好なものとなる。一例として、循環ラインに前配合にて調整済みのスラリー(Sm1)が存在している場合、これを配合槽11内へと戻し、混合することにより結晶成長の制御された噴霧圧が安定となるスラリーを得ることが可能となる。
〔工程(4):噴霧乾燥〕
スラリー(Sm1)の乾燥は、例えば前記工程により得られるスラリー(Sm1)を噴霧乾燥塔に移送し、該噴霧乾燥塔の塔頂付近に設置されたスラリー(Sm1)の微粒化装置から、所定の噴霧圧力で噴霧を行う方法等が挙げられる。かかる乾燥方法により、噴霧乾燥粒子が得られる。
噴霧乾燥塔としては、向流式であっても並流式であってもよく、中でも、熱効率や乾燥粉(噴霧乾燥粒子)を充分に乾燥することができることから向流式が好ましい。
スラリー(Sm1)の微粒化装置としては、圧力噴霧ノズル、2流体噴霧ノズル、回転円盤式等が挙げられる。中でも、所望とする平均粒径を得ることが容易な圧力噴霧ノズルを用いることが好ましい。
ここで、「圧力噴霧ノズル」とは、圧力をかけることにより、スラリー(Sm1)を該ノズルの噴霧口より押し出しながら噴射させて微粒化させる際に用いるノズル全般を包含する。中でも、スラリー(Sm1)を、該ノズルの一又は複数の流入口から該ノズル内の渦巻き室に導き、その渦巻き室内で旋回流として噴霧口より噴射させる構造を持つノズルが特に好ましい。噴霧時の圧力としては、20〜40kg/cm2(ゲージ圧)が好ましく、より好ましくは25〜30kg/cm2(ゲージ圧)である。また従来の技術ではこの圧力が安定困難であったが、上述した発明により圧力変動の小さい噴霧を行うことが可能となる。
スラリー(Sm1)の乾燥は、例えば前記工程により得られるスラリー(Sm1)を噴霧乾燥塔に移送し、該噴霧乾燥塔の塔頂付近に設置されたスラリー(Sm1)の微粒化装置から、所定の噴霧圧力で噴霧を行う方法等が挙げられる。かかる乾燥方法により、噴霧乾燥粒子が得られる。
噴霧乾燥塔としては、向流式であっても並流式であってもよく、中でも、熱効率や乾燥粉(噴霧乾燥粒子)を充分に乾燥することができることから向流式が好ましい。
スラリー(Sm1)の微粒化装置としては、圧力噴霧ノズル、2流体噴霧ノズル、回転円盤式等が挙げられる。中でも、所望とする平均粒径を得ることが容易な圧力噴霧ノズルを用いることが好ましい。
ここで、「圧力噴霧ノズル」とは、圧力をかけることにより、スラリー(Sm1)を該ノズルの噴霧口より押し出しながら噴射させて微粒化させる際に用いるノズル全般を包含する。中でも、スラリー(Sm1)を、該ノズルの一又は複数の流入口から該ノズル内の渦巻き室に導き、その渦巻き室内で旋回流として噴霧口より噴射させる構造を持つノズルが特に好ましい。噴霧時の圧力としては、20〜40kg/cm2(ゲージ圧)が好ましく、より好ましくは25〜30kg/cm2(ゲージ圧)である。また従来の技術ではこの圧力が安定困難であったが、上述した発明により圧力変動の小さい噴霧を行うことが可能となる。
スラリー(Sm1)の噴霧乾燥時、噴霧乾燥塔内には高温ガスが供給される。この高温ガスは、例えば噴霧乾燥塔の下部より供給され、噴霧乾燥塔の塔頂より排出される。
この高温ガスの温度としては、170〜300℃であることが好ましく、200〜280℃であることがより好ましい。該範囲であれば、スラリー(Sm1)を充分に乾燥することができ、所望とする水分含有量の噴霧乾燥粒子を容易に得ることができる。
また、噴霧乾燥塔より排出されるガスの温度は、通常、70〜125℃であることが好ましく、70〜115℃であることがより好ましい。
なお、高温ガスが噴霧乾燥塔の下部より供給され、噴霧乾燥塔の塔頂より排出される(向流式)場合、得られる噴霧乾燥粒子の温度が高くなりすぎることを抑制するために、噴霧乾燥塔の下部より冷風を供給することができる。また、同時に、例えば噴霧乾燥塔の下部より無機微粒子(ゼオライト等)などを導入し、噴霧乾燥粒子と接触させることにより、該噴霧乾燥粒子の噴霧乾燥塔内壁への付着を防止したり、得られる噴霧乾燥粒子の流動性が向上しやすくなる。
この高温ガスの温度としては、170〜300℃であることが好ましく、200〜280℃であることがより好ましい。該範囲であれば、スラリー(Sm1)を充分に乾燥することができ、所望とする水分含有量の噴霧乾燥粒子を容易に得ることができる。
また、噴霧乾燥塔より排出されるガスの温度は、通常、70〜125℃であることが好ましく、70〜115℃であることがより好ましい。
なお、高温ガスが噴霧乾燥塔の下部より供給され、噴霧乾燥塔の塔頂より排出される(向流式)場合、得られる噴霧乾燥粒子の温度が高くなりすぎることを抑制するために、噴霧乾燥塔の下部より冷風を供給することができる。また、同時に、例えば噴霧乾燥塔の下部より無機微粒子(ゼオライト等)などを導入し、噴霧乾燥粒子と接触させることにより、該噴霧乾燥粒子の噴霧乾燥塔内壁への付着を防止したり、得られる噴霧乾燥粒子の流動性が向上しやすくなる。
また、本発明においては、上記乾燥方法により得られる噴霧乾燥粒子は、その水分含有量が、噴霧乾燥粒子中、3〜8質量%が好ましく、3.5〜7.5質量%がより好ましく、4〜7質量%がさらに好ましい。噴霧乾燥粒子に水分含有量が該範囲であれば、壊れにくい噴霧乾燥粒子が得られやすくなる。一方、上限値以下であることにより噴霧乾燥粒子の流動性が向上し、噴霧乾燥粒子の噴霧乾燥塔内壁などの装置への付着が抑制されやすくなる。
前記噴霧乾燥粒子中の水分含有量は、スラリー(Sm1)の乾燥時の乾燥条件等によって制御することができる。例えば、噴霧乾燥塔内に供給される高温ガスの温度を調整する方法等が挙げられる。
前記噴霧乾燥粒子中の水分含有量は、スラリー(Sm1)の乾燥時の乾燥条件等によって制御することができる。例えば、噴霧乾燥塔内に供給される高温ガスの温度を調整する方法等が挙げられる。
本発明の製造方法により得られる噴霧乾燥粒子の平均粒径は、好ましくは、250〜350μmである。なお、平均粒径は、以下の方法を用いて測定することができる。
平均粒子径の測定
目開き1680μm、1410μm、1190μm、1000μm、710μm、500μm、350μm、250μm、149μm、の9段の篩と受け皿を用いて分級操作を行なう。分級操作は、受け皿に目開きの小さな篩から目開きの大きな篩の順に積み重ね、最上部の1680μmの篩の上から100g/回のベースサンプルを入れ、蓋をしてロータップ型ふるい振盪機((株)飯田製作所製、タッピング:156回/分、ローリング:290回/分)に取り付け、10分間振動させた後、それぞれの篩及び受け皿上に残留したサンプルを篩目ごとに回収する操作を行う。
平均粒子径の測定
目開き1680μm、1410μm、1190μm、1000μm、710μm、500μm、350μm、250μm、149μm、の9段の篩と受け皿を用いて分級操作を行なう。分級操作は、受け皿に目開きの小さな篩から目開きの大きな篩の順に積み重ね、最上部の1680μmの篩の上から100g/回のベースサンプルを入れ、蓋をしてロータップ型ふるい振盪機((株)飯田製作所製、タッピング:156回/分、ローリング:290回/分)に取り付け、10分間振動させた後、それぞれの篩及び受け皿上に残留したサンプルを篩目ごとに回収する操作を行う。
この操作を繰すことによって1410〜1680μm(1410μm.on)、1190〜1410μm(1190μm.on)、1000〜1190μm(1000μm.on)、710〜1000μm(710μm.on)、500〜710μm(500μm.on)、350〜500μm(350μm.on)、250〜350μm(250μm.on)、149〜250μm(149μm.on)、皿〜149μm(149μm.pass)の各粒子径の分級サンプルを得、重量頻度(%)を算出する。
次に、算出した重量頻度が50%以上となる最初の篩の目開きをaμmとし、またaμmよりも一段大きい篩の目開きをbμmとし、受け皿からaμmの篩までの重量頻度の積算をc%、またaμmの篩上の重量頻度をd%として、下記式によって平均粒子径(重量50%)を求める。
次に、算出した重量頻度が50%以上となる最初の篩の目開きをaμmとし、またaμmよりも一段大きい篩の目開きをbμmとし、受け皿からaμmの篩までの重量頻度の積算をc%、またaμmの篩上の重量頻度をd%として、下記式によって平均粒子径(重量50%)を求める。
〔その他の工程〕
上記噴霧乾燥粒子の製造方法により製造される噴霧乾燥粒子は、粒状洗浄剤組成物等の製造に用いることができる。例えば、係る噴霧乾燥粒子を、噴霧乾燥粒子の製造に用いた界面活性剤等とは異なる界面活性剤等の濃縮物を別途調製し、他の原料と共に、捏和(混練)押出後に破砕する捏和破砕造粒法、撹拌造粒法、転動造粒法等の各種造粒方法により高嵩密度化することにより粒状洗浄剤組成物を得ることができる。
上記噴霧乾燥粒子の製造方法により製造される噴霧乾燥粒子は、粒状洗浄剤組成物等の製造に用いることができる。例えば、係る噴霧乾燥粒子を、噴霧乾燥粒子の製造に用いた界面活性剤等とは異なる界面活性剤等の濃縮物を別途調製し、他の原料と共に、捏和(混練)押出後に破砕する捏和破砕造粒法、撹拌造粒法、転動造粒法等の各種造粒方法により高嵩密度化することにより粒状洗浄剤組成物を得ることができる。
−第二の態様−
本発明の第二の態様は、(A1')(B1')等のプライム付きの記号を用いて表したものであるが、非石鹸系アニオン界面活性剤、石鹸及び無機ビルダーの量を変更する以外は、上記(A1)、(B1)等の記号を用いて表した第一の態様と同様に行うことができる。
本発明の第二の態様における各原料の投入量は、得られるスラリー(So0')の全量を基準として、(A1')非石鹸系アニオン界面活性剤を0.01〜1質量%、好ましくは0.1〜2質量%、より好ましくは0.1〜1質量%;(A1')石鹸を0.1〜2質量%、好ましくは0.1〜1.5質量%、より好ましくは0.1〜1質量%;(B1')無機ビルダー混合物を20質量%以上、好ましくは40質量%以下、より好ましくは35質量%以下であって、炭酸ナトリウムと硫酸ナトリウムとを質量比(炭酸ナトリウム/硫酸ナトリウム)にして1〜2、好ましくは1となる量である。
本発明の第二の態様は、(A1')(B1')等のプライム付きの記号を用いて表したものであるが、非石鹸系アニオン界面活性剤、石鹸及び無機ビルダーの量を変更する以外は、上記(A1)、(B1)等の記号を用いて表した第一の態様と同様に行うことができる。
本発明の第二の態様における各原料の投入量は、得られるスラリー(So0')の全量を基準として、(A1')非石鹸系アニオン界面活性剤を0.01〜1質量%、好ましくは0.1〜2質量%、より好ましくは0.1〜1質量%;(A1')石鹸を0.1〜2質量%、好ましくは0.1〜1.5質量%、より好ましくは0.1〜1質量%;(B1')無機ビルダー混合物を20質量%以上、好ましくは40質量%以下、より好ましくは35質量%以下であって、炭酸ナトリウムと硫酸ナトリウムとを質量比(炭酸ナトリウム/硫酸ナトリウム)にして1〜2、好ましくは1となる量である。
以下に実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、「%」は特に断りがない限り「質量%」を示す。また、比率は質量比を示し、表中の各成分の配合量は純分換算した量を示す。
[実施例1〜17、比較例1〜8]
スラリー(So0)及び(So0)を調製するのに用いた原料を以下の表1〜表6に示す。
[実施例1〜17、比較例1〜8]
スラリー(So0)及び(So0)を調製するのに用いた原料を以下の表1〜表6に示す。
式(107)の製造方法:
式(107a)で表される中間体の製造:
式(107a)で表される中間体の製造:
2.5リットルのフラットフランジフラスコに、400gの氷水、及び753gのメチルエチルケトン中に溶解した120g(0.65mol)の塩化シアヌルを導入した。次いで、70分かけて、4,4’−ジアミノスチルベン−2,2’−ジスルホン酸の12%ソーダ水溶液990mlを、過剰のジスルホン酸が形成されないようにpH4.5〜5.0で徐々に滴下した。添加が完了した後、撹拌を5〜10℃の内部温度で10分間実施した。次いで、得られた黄褐色の懸濁液に107.3g(0.65mol)の4−アミノ安息香酸エチルエステルを10分かけて5〜20℃ 及びpH7.0〜7.5で導入した。
黄色の懸濁液を72℃に加熱した。半時間後、11molの50%NaOH、そして更に半時間後、47mlの50%NaOHを加えた。72℃で1.5時間の撹拌後、更に2.5g(0.015mol)の4−アミノ安息香酸エチルエステルを加えた。72℃で更に1時間の撹拌後、混合物を放置して冷却した。一晩中放置した後、反応混合物を50℃に加熱し、そして吸引フィルターによってろ過した。ろ過ケークを5%NaCl溶液で洗浄し、2リットルのエタノール中に溶解し、そして2時間撹拌した。一晩中放置した後、沈殿物をろ別し、エタノール及びアセトンで洗浄し、そして真空中において80℃で乾燥すると、305.4g(97.24%)の中間体(107a)の黄色結晶が得られ、これは空気中で変色した。
黄色の懸濁液を72℃に加熱した。半時間後、11molの50%NaOH、そして更に半時間後、47mlの50%NaOHを加えた。72℃で1.5時間の撹拌後、更に2.5g(0.015mol)の4−アミノ安息香酸エチルエステルを加えた。72℃で更に1時間の撹拌後、混合物を放置して冷却した。一晩中放置した後、反応混合物を50℃に加熱し、そして吸引フィルターによってろ過した。ろ過ケークを5%NaCl溶液で洗浄し、2リットルのエタノール中に溶解し、そして2時間撹拌した。一晩中放置した後、沈殿物をろ別し、エタノール及びアセトンで洗浄し、そして真空中において80℃で乾燥すると、305.4g(97.24%)の中間体(107a)の黄色結晶が得られ、これは空気中で変色した。
凝縮器及びpHメーターを備えた350mlのスルホン化フラスコに、32.0g(0.31mol)の3−ジメチルアミノ−1−プロピルアミンを導入した。50℃において、19.34g(0.02mol)の式(107a)の中間体を導入した。次いで、その混合物を50〜55℃で3時間撹拌すると、その間に黄色の懸濁液は溶液になった。次いで、混合物を60℃で3時間加熱した。次いで、混合物を70℃に加熱し、そして1.5時間撹拌した。RT(室温)に冷却した後、混合物を25mlの水で希釈し、そしてその透明な溶液を一晩中放置した。次いで、溶液を水で希釈し、そして濃塩酸でpH1に調節した。沈殿物を吸引でろ別し、5%NaCl溶液中に取り入れ、pH4で再びろ過し、5%NaCl溶液で洗浄し、次いで真空中において70℃で乾燥した。収量:21.6g。
〔スラリー(So0)の調製〕
(A1)として表1にした成分を、(B1)として表2に示した成分を、その他の成分として表3〜表6に示した成分を、表7及び表8に示した組成に従って準備し、図1に示したスラリー配合槽(槽直径:600mm、槽高さ:1000mm、パドル高さ:50mm、パドル幅:480mm、パドル位置:一段目:槽底より50mm、二段目:槽底より300mm、三段目:槽底より580mm)に投入し、70℃、60rpmで15分間攪拌することにより、スラリー(So0)を調製した。配合量200kg/バッチで配合した。
なお、単位容積当たりの攪拌所要動力は1.5×103Wとした。攪拌所要動力は攪拌機に電流計を取り付けスラリー調製時の電流値より空運転時の電流値を差し引くことにより求めた。スラリー温度は配合槽のジャケットに2kg/cm2スチームを流すことで目的とする温度に調整した。
得られたスラリー(So0)の水分を、赤外線水分計(株式会社ケット科学研究所製、FD-600)を用い、130℃、30分で測定した。結果を表7及び表8に示す。
(A1)として表1にした成分を、(B1)として表2に示した成分を、その他の成分として表3〜表6に示した成分を、表7及び表8に示した組成に従って準備し、図1に示したスラリー配合槽(槽直径:600mm、槽高さ:1000mm、パドル高さ:50mm、パドル幅:480mm、パドル位置:一段目:槽底より50mm、二段目:槽底より300mm、三段目:槽底より580mm)に投入し、70℃、60rpmで15分間攪拌することにより、スラリー(So0)を調製した。配合量200kg/バッチで配合した。
なお、単位容積当たりの攪拌所要動力は1.5×103Wとした。攪拌所要動力は攪拌機に電流計を取り付けスラリー調製時の電流値より空運転時の電流値を差し引くことにより求めた。スラリー温度は配合槽のジャケットに2kg/cm2スチームを流すことで目的とする温度に調整した。
得られたスラリー(So0)の水分を、赤外線水分計(株式会社ケット科学研究所製、FD-600)を用い、130℃、30分で測定した。結果を表7及び表8に示す。
得られたスラリー(So0)のX線回折チャートを図2に示す。X線回折の測定条件は以下の通りである。
X線:Cu K-ALPHA 1/40kV/20 mA
ゴニオメータ:Ultima+ 水平ゴニオメータI型
アタッチメント:ASC-43(縦型)
フィルタ:使用しない
発散スリット:1/2deg.
散乱スリット:1/2deg.
受光スリット:0.15mm
カウンタ:シンチレーションカウンタ
走査モード:連続
スキャンスピード:4.000°/min
スキャンステップ:0.020°
走査軸:2θ/θ
走査範囲:2.000〜60.000°
θオフセット:0.000°
固定角:0.000°
X線:Cu K-ALPHA 1/40kV/20 mA
ゴニオメータ:Ultima+ 水平ゴニオメータI型
アタッチメント:ASC-43(縦型)
フィルタ:使用しない
発散スリット:1/2deg.
散乱スリット:1/2deg.
受光スリット:0.15mm
カウンタ:シンチレーションカウンタ
走査モード:連続
スキャンスピード:4.000°/min
スキャンステップ:0.020°
走査軸:2θ/θ
走査範囲:2.000〜60.000°
θオフセット:0.000°
固定角:0.000°
〔結晶化スラリー(So1)の調製〕
得られたスラリー(So0)を、図1に示したスラリー配合槽中で、75℃、65rpmで60分間攪拌することにより、スラリーを熟成させ、結晶化させた。得られた結晶化スラリー(So1)のX線回折チャートを図3に示す。
図2に示されるように、成分を混合し終わった直後のスラリーであるスラリー(So0)のX線回折チャートにはピークが観察されなかったのに対し、図3に示されるように、熟成させたスラリーであるスラリー(So1)のX線回折チャートには、無機ビルダーと思われるピークが観察された。
得られたスラリー(So0)を、図1に示したスラリー配合槽中で、75℃、65rpmで60分間攪拌することにより、スラリーを熟成させ、結晶化させた。得られた結晶化スラリー(So1)のX線回折チャートを図3に示す。
図2に示されるように、成分を混合し終わった直後のスラリーであるスラリー(So0)のX線回折チャートにはピークが観察されなかったのに対し、図3に示されるように、熟成させたスラリーであるスラリー(So1)のX線回折チャートには、無機ビルダーと思われるピークが観察された。
〔スラリー(Sm1)の調整〕
スラリー(Sm1)の調製を、配合量200kg/バッチのスケールで行った。
(A2)として表1にした成分を、(B2)として表2に示した成分を、その他の成分として表3〜表6に示した成分を、表7及び表8に示した組成に従って準備した。
図1に示したスラリー配合槽に、60rpmで攪拌しながら、(C2)水、(a-1)〜(a-5)蛍光増白剤又は紫外線、必要に応じて(b-1)〜(b-4)除菌剤、及び(c-1)水酸化カリウムを投入し、次いで(A2)直鎖アルキルベンゼンスルホン酸、(c-2)アクリル酸−マレイン酸コポリマー塩又は(c-3)ポリアクリル酸ナトリウムを投入し、(B2)ゼオライトスラリー、結晶化スラリー(So1)、(B2)硫酸ナトリウム、(B2)炭酸カリウム、(B2)炭酸ナトリウム、(A2)石鹸を順次添加した。
結晶化スラリー(So1)は、得られるスラリー(Sm1)の全量に対して表7又は表8に示す量となるように配合した。結晶化スラリー(So1)の添加が終了した時点で、循環ライン14a及び14bを介して原料混合物の循環を開始した。(C2)水を投入し始めてから(A2)石鹸の投入が終了するまでの時間は25分であった。全原料投入後、スラリー温度75℃で10分間攪拌することにより、スラリー(Sm1)を得た。
図示しないが、スラリー(Sm1)のX線回折チャートは、結晶化スラリー(So1)のX線回折チャートと同様となることを確認した。
スラリー(Sm1)の調製を、配合量200kg/バッチのスケールで行った。
(A2)として表1にした成分を、(B2)として表2に示した成分を、その他の成分として表3〜表6に示した成分を、表7及び表8に示した組成に従って準備した。
図1に示したスラリー配合槽に、60rpmで攪拌しながら、(C2)水、(a-1)〜(a-5)蛍光増白剤又は紫外線、必要に応じて(b-1)〜(b-4)除菌剤、及び(c-1)水酸化カリウムを投入し、次いで(A2)直鎖アルキルベンゼンスルホン酸、(c-2)アクリル酸−マレイン酸コポリマー塩又は(c-3)ポリアクリル酸ナトリウムを投入し、(B2)ゼオライトスラリー、結晶化スラリー(So1)、(B2)硫酸ナトリウム、(B2)炭酸カリウム、(B2)炭酸ナトリウム、(A2)石鹸を順次添加した。
結晶化スラリー(So1)は、得られるスラリー(Sm1)の全量に対して表7又は表8に示す量となるように配合した。結晶化スラリー(So1)の添加が終了した時点で、循環ライン14a及び14bを介して原料混合物の循環を開始した。(C2)水を投入し始めてから(A2)石鹸の投入が終了するまでの時間は25分であった。全原料投入後、スラリー温度75℃で10分間攪拌することにより、スラリー(Sm1)を得た。
図示しないが、スラリー(Sm1)のX線回折チャートは、結晶化スラリー(So1)のX線回折チャートと同様となることを確認した。
〔スラリー(Sm1)の噴霧乾燥〕
得られたスラリー(Sm1)を、向流式、塔径2.0m、有効長5.0mの乾燥塔に、加圧ノズルを使用して400kg/hrの能力で洗剤スラリーを移送及び噴霧し、乾燥粉を得た。移送は、図1の15のポンプ(GEAR PUNP:大東工業(株)製 OH-6G-46)を用い配合槽より排出し、乾燥塔内の加圧ノズルまでプランジャーポンプ(理研機器製造(株)製 HM-53)を用い、噴霧圧力25kg/cm2(ゲージ圧)の初期設定にて噴霧を行い、噴霧乾燥粒子を得た。
なお、噴霧乾燥塔に230〜270℃の温度のガスを噴霧乾燥塔の下部より供給し、90〜110℃の温度で噴霧乾燥塔の塔頂より排出させた。供給される高温ガスの温度は、所望とする水分含有量(6.0%)の噴霧乾燥粒子を得るために適宜調整した。
得られたスラリー(Sm1)を、向流式、塔径2.0m、有効長5.0mの乾燥塔に、加圧ノズルを使用して400kg/hrの能力で洗剤スラリーを移送及び噴霧し、乾燥粉を得た。移送は、図1の15のポンプ(GEAR PUNP:大東工業(株)製 OH-6G-46)を用い配合槽より排出し、乾燥塔内の加圧ノズルまでプランジャーポンプ(理研機器製造(株)製 HM-53)を用い、噴霧圧力25kg/cm2(ゲージ圧)の初期設定にて噴霧を行い、噴霧乾燥粒子を得た。
なお、噴霧乾燥塔に230〜270℃の温度のガスを噴霧乾燥塔の下部より供給し、90〜110℃の温度で噴霧乾燥塔の塔頂より排出させた。供給される高温ガスの温度は、所望とする水分含有量(6.0%)の噴霧乾燥粒子を得るために適宜調整した。
〔噴霧圧安定性の評価〕
上で調製したスラリー(Sm1)用い、噴霧圧安定性の評価をした。具体的には、噴霧乾燥塔の塔頂付近に設置された圧力噴霧ノズルからスラリー(Sm1)を噴霧する際に、初期噴霧圧を25kg/cm2に設定し、20分後の圧力を測定し、初期設定からの圧力変動を下記の評価基準に基いて評価した。結果を表7及び表8に示す。なお、Δ4kg/cm2以下を合格とする。下記で()内の数値は初期と20分後の平均粒径の差である。平均粒径は上述した方法で測定した。
×:Δ8kg/cm2より大きい(150μm超える)
△:Δ4kg/cm2より大きくΔ8kg/cm2以下(100μm超え〜150μm以下)
○:Δ2kg/cm2より大きくΔ4kg/cm2以下(50μm超え〜100μm以下)
◎:Δ2kg/cm2以下(50μm以下)
表7及び表8の結果から明らかなように、実施例1〜17は、いずれも噴霧圧安定性が良好であることが確認できた。特に、実施例1、3、4、6〜16は安定性に優れたスラリーであることが確認できた。
一方、比較例1〜8では噴霧圧安定性の評価が悪く、実施例1〜17より圧力の安定した噴霧乾燥が困難であることが確認された。
上で調製したスラリー(Sm1)用い、噴霧圧安定性の評価をした。具体的には、噴霧乾燥塔の塔頂付近に設置された圧力噴霧ノズルからスラリー(Sm1)を噴霧する際に、初期噴霧圧を25kg/cm2に設定し、20分後の圧力を測定し、初期設定からの圧力変動を下記の評価基準に基いて評価した。結果を表7及び表8に示す。なお、Δ4kg/cm2以下を合格とする。下記で()内の数値は初期と20分後の平均粒径の差である。平均粒径は上述した方法で測定した。
×:Δ8kg/cm2より大きい(150μm超える)
△:Δ4kg/cm2より大きくΔ8kg/cm2以下(100μm超え〜150μm以下)
○:Δ2kg/cm2より大きくΔ4kg/cm2以下(50μm超え〜100μm以下)
◎:Δ2kg/cm2以下(50μm以下)
表7及び表8の結果から明らかなように、実施例1〜17は、いずれも噴霧圧安定性が良好であることが確認できた。特に、実施例1、3、4、6〜16は安定性に優れたスラリーであることが確認できた。
一方、比較例1〜8では噴霧圧安定性の評価が悪く、実施例1〜17より圧力の安定した噴霧乾燥が困難であることが確認された。
10:スラリー配合槽
11:配合槽
12:撹拌翼
12a:撹拌羽根
12b:撹拌羽根
12c:撹拌羽根
13:回転軸
14a:循環ライン
14b:循環ライン
15:ポンプ
16:排出口
17:攪拌ミキサー
18:調温ジャケット
19:三方弁
20:噴霧ノズルへの移送ライン
11:配合槽
12:撹拌翼
12a:撹拌羽根
12b:撹拌羽根
12c:撹拌羽根
13:回転軸
14a:循環ライン
14b:循環ライン
15:ポンプ
16:排出口
17:攪拌ミキサー
18:調温ジャケット
19:三方弁
20:噴霧ノズルへの移送ライン
Claims (4)
- 噴霧乾燥粒子の製造方法であって、
(1) (A1) スラリー(SoO)の全量に対して、1〜3質量%の非石鹸性アニオン界面活性剤及び3〜8質量%の石鹸と、
(B1) 炭酸ナトリウムと硫酸ナトリウムとを、質量比(炭酸ナトリウム/硫酸ナトリウム)にして1〜5の範囲で含む、スラリー(SoO)の全量に対して20質量%以上の無機ビルダー混合物とから、
(C1) 水分が25〜55質量%であるスラリー(SoO)
を得る工程、
(2) 工程(1)で得られたスラリー(SoO)を結晶化させる工程、
(3) 工程(2)で得られた結晶化スラリー(So1)と、
(A2) 非石鹸系アニオン界面活性剤及び石鹸と、
(B2) 炭酸ナトリウムと硫酸ナトリウムとを含む無機ビルダー混合物と、
(C2) 水と
を混合することにより、上記(A1)、(B1)及び(C1)を満たす組成を有し、かつ、前記結晶化スラリー(So1)の含有量が、得られるスラリー(Sm1)の全量に対して6〜60質量%となるスラリー(Sm1)を調製する工程、
(4)スラリー(Sm1)を噴霧乾燥する工程、
を含むことを特徴とする、前記製造方法。 - 噴霧乾燥粒子の製造方法であって、
(1') (A1') スラリー(SoO')の全量に対して、0.01〜1質量%の非石鹸性アニオン界面活性剤及び0.1〜2質量%の石鹸と、
(B1') 炭酸ナトリウムと硫酸ナトリウムとを、質量比(炭酸ナトリウム/硫酸ナトリウム)にして1〜2の範囲で含む、スラリー(SoO')の全量に対して20質量%以上の無機ビルダー混合物とから、
(C1') 水分が25〜55質量%であるスラリー(SoO')
を得る工程、
(2') 工程(1)で得られたスラリー(SoO')を結晶化させる工程、
(3') 工程(2)で得られた結晶化スラリー(So1')と、
(A2') 非石鹸系アニオン界面活性剤及び石鹸と、
(B2') 炭酸ナトリウムと硫酸ナトリウムとを含む無機ビルダー混合物と、
(C2') 水と
を混合することにより、上記(A1')、(B1')及び(C1')を満たす組成を有し、かつ、前記結晶化スラリー(So1')の含有量が、得られるスラリー(Sm1)の全量に対して6〜60質量%となるスラリー(Sm1')を調製する工程、
(4')スラリー(Sm1')を噴霧乾燥する工程、
を含むことを特徴とする、前記製造方法。 - さらに、前記結晶化スラリー(So1)又は(So1')に、下記(a)及び/又は(b)を含有させる工程を含む請求項1又は2に記載の製造方法。
(a) 蛍光増白剤又は紫外線吸収剤
(b) 除菌剤 - 得られる噴霧乾燥粒子の平均粒径が250〜350μmである請求項1〜3のいずれか1項記載の製造方法。
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JP2007340884A JP2009161623A (ja) | 2007-12-28 | 2007-12-28 | 噴霧乾燥粒子の製造方法 |
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JP2007340884A JP2009161623A (ja) | 2007-12-28 | 2007-12-28 | 噴霧乾燥粒子の製造方法 |
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2007
- 2007-12-28 JP JP2007340884A patent/JP2009161623A/ja active Pending
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