JP2858238B2 - 界面活性剤粉体の製造方法およびそれを用いた粒状洗剤組成物の製造方法 - Google Patents
界面活性剤粉体の製造方法およびそれを用いた粒状洗剤組成物の製造方法Info
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脂肪酸エステル塩と石鹸とを含んだ界面活性剤粉体の製
造方法、およびそれを用いた粒状洗剤組成物の製造方法
に関する。
り水性スラリーとして得られるため、濃縮化あるいは粉
体として取り扱うためには、何らかの方法で水分を除去
することが必要である。そこで従来から種々の濃縮化な
いしは粉体化方法が提案されており、例えば以下の報告
例がある。
噴霧乾燥法により高級アルキル硫酸塩の粒状化品を製造
する方法であるが、噴霧乾燥法を利用するためにエネル
ギー負荷が大きい。 (2)特開昭55−69698号公報:噴霧乾燥法によ
りアニオン界面活性剤とノニオン界面活性剤との混合粒
状化品を製造する方法であるが、同様に噴霧乾燥法を利
用するためにエネルギーロスが大きい。
活性剤ペーストとビルダーを混合したドウを形成後に冷
却粉砕して粒状化する方法であるが、ビルターが多いた
め低濃度となる。 (4)特開平5−331496号公報:薄膜蒸発機を用
いて高嵩密度洗剤用ペーストを製造する方法であるが、
活性剤の粉体化には至っていない。
膜蒸発機を用いてアニオン界面活性剤の粒状化品を製造
する方法であるが、活性剤単独で造粒するために40℃
以上の高温における流動性が悪い懸念がある。実際、実
施例においてはアルキル硫酸エステル塩、ポリオキシエ
チレンアルキルエーテル硫酸エステル塩に限定されてお
り、粉体化しにくいα−スルフォ脂肪酸アルキルエステ
ル塩には適用できない懸念がある。
は、溶解性の改善されたα−スルフォ脂肪酸エステルと
石鹸の粒状物が開示されているが、冷却温度が20℃を
超えると粉砕時の動力が大きくなる懸念がある。また一
方、界面活性剤を原料の一部として用い、粒状洗剤を製
造する方法も提案されており、例えば以下の方法が知ら
れている。 (7)特開平4−345700号公報:α−スルフォ脂
肪酸アルキルエステル塩を中性ビルダーで粉体化し、他
の洗剤成分粉体と粉体ブレンドすることにより粒状洗剤
を製造しているが、界面活性剤がα−スルフォ脂肪酸ア
ルキルエステル塩のみの粉体品を用いており、本発明と
組成的に異なる。
ルギーを必要とする噴霧乾燥を用いることなくとも、特
に水中での溶解性に優れた、α−スルフォ脂肪酸エステ
ル塩と石鹸を高濃度に含有した粉体の、特に粉体時の負
荷の少ない効率的な製造法、およびこの粉体を用いた粒
状洗剤組成物の製造方法を提供するものである。
の製造法は、α−スルフォ脂肪酸アルキルエステル塩と
石鹸との比率が10:90〜95:5の範囲にある混合
スラリーを、水分が15%以下となるまで濃縮し、得ら
れた濃縮物を80℃以下、さらに好ましくは20℃未満
に冷却した後に粒状化することを特徴とする。この界面
活性剤粉体を、他の粒状洗剤成分と共に、捏和後粉砕し
て造粒することにより、または撹拌造粒することによ
り、あるいは粉体混合することにより粒状剤組成物を得
ることができる。上記の冷却操作は、ドラムフレーカ
ー、ベルトクーラーなどにより行なうことができる。
酸エステル塩としては、飽和または不飽和の脂肪酸残基
の平均炭素数が10〜20、エステルのアルキル基の炭
素数が1〜5のものが好ましい。石鹸は、炭素数が10
〜18の飽和または不飽和の脂肪酸アルカリ金属塩また
はアルカリ土類金属塩が好ましい。また、原料スラリー
中のα−スルフォ脂肪酸エステル塩と石鹸との比率は、
重量比で10:90〜95:5であり、より好ましくは
30:70〜80:20である。比率がこの範囲以外で
は、α−スルフォ脂肪酸エステル塩と石鹸との相乗効果
が無く、溶解性が悪化する。
界面活性剤を配合でき、このアニオン界面活性剤として
は、硫酸塩、スルホン酸塩、カルボン酸塩、リン酸塩等
があり、硫酸塩としては以下のものが例示される。 (1)平均炭素数10〜18のアルキル基またはアルケ
ニル基を有する高級アルコール硫酸塩。 (2)飽和または不飽和のアルコール残基の平均炭素数
が10〜18で1分子内に平均0.5〜8モルのエチレ
ンオキサイドを付加した高級アルコールエトキシレート
硫酸塩。
できる。 (1)平均炭素数10〜18のアルキル基またはアルケ
ニル基を有する直鎖または分岐鎖アルキルベンゼンスル
ホン酸塩。 (2)平均炭素数10〜18のα−オレフィンスルホン
酸塩。 これら必要に応じて配合されるアニオン界面活性剤量
は、10重量%以下が好適であり、好ましくは5重量%
以下である。これらアニオン界面活性剤の配合量が多す
ぎると、得られる粉体化品中のα−スルフォ脂肪酸アル
キルエステル塩と石鹸との合計濃度が低下し、実際的で
ない。
に、このα−スルフォ脂肪酸エステル塩と石鹸との混合
スラリーから濃縮装置を用いて水分を蒸発させ、濃縮し
て塊状物質とする。ここで、一般に濃縮直後は80℃を
超える高温であり、界面活性剤の物性からこの様な高温
では付着性が強くなるため、即座に粉砕機等により粉砕
を行う時に粉砕機の負荷が増加する場合がある。ビルダ
ーを用いて成形を行なうと多少の高温下でも粉砕は可能
となるが、粉体中の界面活性剤濃度を高めるためになる
べく余分なビルダーを用いない方が有利である。そこ
で、ビルダーを用いる場合、濃縮後に十分な冷却工程を
経ることにより粉砕時の負荷が少ない低付着性となる。
この冷却温度は80℃以下であり、好ましくは20℃未
満、さらに好ましくは15℃未満である。温度が上記範
囲を超えて上昇すると粉砕しにくく、粉砕機の負荷の増
大が懸念される。また、濃縮後の水分が15%を超える
とこの様な界面活性剤を高濃度に含む塊状物質は、80
℃以下の冷却しても塊状というよりもむしろスラリー状
でありハンドりングが困難であるため、濃縮後の水分は
15%以下とし、好ましくは10%以下とする。
エステル塩と石鹸とを混在させた高濃度の粉体を得る場
合に、冷却後の粉砕時の負荷を低減し、製造を容易とす
る点にある。また、特願平7−131103号明細書に
記載されているように、溶解性改善のために、原料スラ
リー中に無機のカリウム塩を添加することが好ましい。
カリウム塩としては、硫酸カリウム、炭酸カリウム、炭
酸水素カリウムが好適であり、その添加量はスラリー中
の界面活性剤純分100重量部に対して1〜30重量部
が好ましく、これ以下では実質的に効果が無く、これ以
上では粉体化品中の界面活性剤濃度が低下するため好ま
しくない。カリウム塩の添加量は、3〜10重量部がよ
り好ましい。
型の混合機(縦型ニーダー、リボンミキサー等)により
70〜120℃の温度で1〜10時間撹拌し濃縮する方
法や、薄膜蒸発機(エバオレータ;桜製作所製、エグゼ
バ;神鋼パンテック社製、コントドライヤー;日立製作
所製等)を用いて真空蒸発により濃縮を行う方法などが
あり、ドラム式濃縮機(CDドライヤー;西村鉄工所製
等)、セルフクリーニング型濃縮機(SCプロセッサ
ー;栗本鉄工所製等)、カスタムドライヤー(大川原製
作所製)、バッチ式捏和機(グルトン社製)等を用いる
ことも可能である。また、常圧で100℃以上にスラリ
ーを加熱し、減圧にした蒸発缶でフラッシュ蒸発を行う
こともできる。この方法によれば、濃縮後の温度を低下
させることができ効率的であり、装置としてはSVC濃
縮機(佐久間製作所製)等がある。
法は、空冷却やベルト式真空冷却機(ベルマックス;大
川原製作所製、スチールベルト式冷却装置;サンドビッ
ク社製等)を用いて行うことができる。特に、冷却した
後に直接フレーク化する装置としては、ドラム式冷却機
(ドラムフレーカー;楠木機械製作所製、ダブルドラム
ドライヤー;カンソーン社製等)があり、より効率的で
ある。このように、フレーク状の状態で目的とするα−
スルフォ脂肪酸アルキルエステル塩および石鹸含有粉体
品を得ることもできる。
カー、ベルトクーラーにより行なうことができる。濃縮
物を冷却後に粉体化することができる。用いられる粉砕
機の種類としては、フィッミル(ホソカワミクロン社
製)、スピードミル(岡田精工社製)等がある。この際
に粉砕助剤を用いることでより効率的に粉砕できる。こ
の助剤の種類としては平均粒径20μm以下の無機粒子
が好ましく、ゼオライト、炭酸ナトリウム、ホワイトカ
ーボン等の微粒子シリカなどが用いられ、助剤量として
は濃縮品100重量部に対して1〜20重量部が好まし
く、2〜10重量部がより好ましい。フレーク化または
粉砕後に、物性改良のために平均粒径20μm以下の無
機粒子を混合し、コーティングすることも可能であり、
ゼオライト、炭酸ナトリウム、ホワイトカーボン等の微
粒子シリカなどが用いられ、コーティング量としては濃
縮品100重量部に対して1〜20重量部が好ましく、
1〜5重量部がより好ましい。
そのまま衣料用粒状洗剤組成物用などの活性剤原料とし
て市場に供給することもできる。また、本発明により得
られた界面活性剤粉体を噴霧乾燥を用いた従来法や撹拌
造粒等の他の方法により作成した洗剤組成物と共に混合
・造粒、または粉体混合し粒状洗剤組成物とすることが
できる。造粒方法は特に限定されないが、例えば捏和後
粉砕により造粒する方法と撹拌造粒による方法が挙げら
れる。
Cニーダー:栗本鉄工所社製)、バッチ式ニーダー(縦
型ニーダー:DALTON社製)等が挙げられ、粉砕機
としてはフィッミル(ホソカワミクロン社製)、スピー
ドミル(岡田精工社製)等が挙げられ、粉体化品の場合
と同様に粉砕の際に粉砕助剤を用いることでより効率的
に粉砕できる。この助剤の種類としては平均粒径20μ
m以下の無機粒子が好ましく、ゼオライト、炭酸ナトリ
ウム、ホワイトカーボン等の微粒子シリカなどが用いら
れ、助剤量としては濃縮品100重量部に対して1〜2
0重量部が好ましく、2〜10重量部がより好ましい。
撹拌造粒機としては、レーディゲミキサー(マツボー社
製)、シュギミキサー(パウレック社製)、ハイスピー
ドミキサー(深江工業社製)等が挙げられる。
造する場合は、噴霧乾燥粒子を圧密化後に粉砕し高嵩密
度洗剤成分粒子とした後に、本発明の界面活性剤粉体と
粉体混合することが望ましい。造粒後の粒状洗剤組成物
に対して、流動性改良剤として粒径10μm以下の微粉
体ゼオライト等の無機化合物を添加することも可能であ
る。さらに、洗浄性向上剤であるキレートビルダー、酵
素等を粉体ブレンドすることも可能である。ここで用い
るキレートビルダーとしては、粉体ゼオライト、層状シ
リケート、マレイン酸−アクリル酸ナトリウムの共重合
体、β−アラニンジ酢酸ナトリウム等が挙げられる。ま
た、発塵抑制のために非イオン界面活性剤またはその水
溶液等の噴霧や賦香のための香料の噴霧等の処理を行う
ことも可能である。
ルキルエステル塩と石鹸とを高濃度に含有し、溶解性が
改善された界面活性剤粉体を効率よく製造することがで
き、また、この粉体を用いて高嵩密度粒状洗剤組成物を
効率よく製造することができる。
る。 [溶解残渣測定法]1リットルのビーカーに5℃の水を
1リットル入れ、試料5gを水中に添加した後、8分間
撹拌する。その後ナイロントリコット布を用いて濾過
し、残渣分を乾燥重量測定により求める。 溶解残渣(%)=残渣重量(g)/5(g)
活性剤スラリーを縦型撹拌混合機(ダルトン社製)を用
いてジャケット温度90℃の条件で水分を蒸発させ、濃
縮品を作製した。その後、室温で放置し表1、表2また
は表3に示す温度まで冷却し、実施例11以外は濃縮品
と表1、表2または表3に示した無機粒子を混合した
後、得られた塊状物をペレッターダブル(不二パウダル
社製、EXDFJS−60)を用いて直径約10mm、
長さ約15mmのペレットとし、α−スルフォ脂肪酸ア
ルキルエステル塩と石鹸との合計量の純分100重量部
に対して純分として表1に示した量のゼオライト等の粉
砕助剤と共にフィッツミル(ホソカワミクロン社製、D
KA−3)に供給し、穴径2mmのスクリーンを取付け
15℃の冷風を通して粉砕して、粉体化品を得た。粉体
化品(界面活性剤粉体)の性状、組成および溶解残渣を
表1、表2および表3に示す。
縦型撹拌混合機(ダルトン社製)を用いてジャケット温
度90℃の条件で水分を蒸発させ、濃縮品を作成した。
その後、ドラムフレーカー(楠木機械製作所製)を用い
て20℃まで冷却し、1mm厚のフレークとし、α−ス
ルフォ脂肪酸アルキルエステル塩と石鹸の純分100重
量部に対して純分として5重量部のゼオライトと共にフ
ィッツミル(ホソカワミクロン社製、DKA−3)に供
給し、穴径2mmのスクリーンを取付け、15℃の冷風
を通して粉砕して、粉砕品を得た。粉体化品の性状、組
成および溶解残渣を表3に示す。
粉体化品を得た。得られた粉体化品の性状、組成および
溶解残渣を表4に示す。
スルフォ脂肪酸メチルエステルナトリウム *2) ノニオン種類 A:高級(C13)アルコール
ポリオキシエトキレート(EOp=20)(純分92
%) ノニオン種類 B:高級(C12)アルコールポリオキ
シエトキレート(EOp=7)(純分92%) ノニオン種類 C:高級(C18)ポリオキシエチレン
メチルエーテル(EOp=15)(純分92%) EOp=エチレンオキサイドの付加モル数 *3) Zeo:ゼオライト *4) ドラムフレーカーを使用
スルフォ脂肪酸メチルエステルナトリウム *2) ノニオン種類 A:高級(C13)アルコール
ポリオキシエトキレート(EOp=20)(純分92
%) ノニオン種類 B:高級(C12)アルコールポリオキ
シエトキレート(EOp=7)(純分92%) ノニオン種類 C:高級(C18)ポリオキシエチレン
メチルエーテル(EOp=15)(純分92%) EOp=エチレンオキサイドの付加モル数 *3) Zeo:ゼオライト
縦型撹拌混合機(ダルトン社製)を用いてジャケット温
度90℃の条件で水分を蒸発させ、濃縮品を作製した。
その後、ドラムフレーカー(楠木機械製作所製)を用い
て所定の温度まで冷却し、α−スルフォ脂肪酸アルキル
エステル塩と石鹸との合計量の純分100重量部に対し
て純分として表5に示した量のゼオライト等の粉体助剤
と共にフィツミル(ホソカワミクロン社製、DKA−
3)に穴径2mmのスクリーンを取り付け15℃の冷風
を通して70kg/Hの能力で粉砕して、粉体化品を得
た。この粉体化品(界面活性剤粉体)の性状、組成およ
び粉砕時の電流値および溶解残渣を表5に示す。
粉体化品を得ようとしたが、粉砕が不可能であった。
すが、1つの実施例の内容を表7と表8に分割して表わ
している。なお、表中の注釈については、表8の後に一
括して示した。表7に示す組成に従って、噴霧乾燥によ
り乾燥粒子(A)を得た。この乾燥粒子(A)と実施例
4で得られた界面活性剤粉体および非イオン界面活性剤
を表8に示す割合でKRCニーダー(栗本鉄工所社製、
S−2)中で圧密混合し、得られた塊状物をペレッター
ダブル(不二パウダル社製、EXDFJS−60)を用
いて直径約10mm、長さ約15mmのペレットとし、
粒状洗剤組成物100重量部に対して6重量部の純分量
の炭酸ナトリウムと共にフィッツミル(ホソカワミクロ
ン社製、DKA−3)に供給し、穴径2mmのスクリー
ンを取付け15℃で冷風を通して粉砕した後、粒状洗剤
組成物100重量部に対して純分として2重量部のゼオ
ライトおよび酵素(プロテアーゼ)1重量部を回転ドラ
ム内で混合し、香料0.2重量部と発塵防止バインダー
である非イオン界面活性剤(炭素数12のアルコールに
エチレンオキシドが20モル付加したアルコールエトキ
シレート)0.6重量部を噴霧し、粒状洗浄剤組成物を
得た。この粒状洗浄剤組成物の性状および溶解残渣を表
8に示す。
(A)を得た。この乾燥粒子(A)と実施例4で得られ
た界面活性剤粉体および非イオン界面活性剤を表8に示
す割合でレーディゲーミキサー(マツボ社製、M−2
0)中で撹拌造粒し、実施例20と同様の後処理により
粒状洗浄剤組成物を得た。この粒状洗浄剤組成物の性状
および溶解残渣を表8に示す。
(A)を得た。この乾燥粒子(A)と非イオン界面活性
剤を表7に示す割合でKRCニーダー(栗本鉄工所社
製、S−2)中で圧密混合し、得られた塊状物をペレッ
ターダブル(不二パウダル社製、EXDFJS−60)
を用いて直径約10mm、長さ約15mmのペレットと
し、粒状洗浄剤組成物100重量部に対して6重量部の
純分量の炭酸ナトリウムと共にフィッツミル(ホソカワ
ミクロン社製、DKA−3)に供給し、穴径2mm、ス
クリーンを取付け15℃の冷風を通して粉砕し乾燥粒子
の圧密造粒品(B)を得た。この圧密造粒品(B)と実
施例4で得られた界面活性剤粉体とを表8に示す割合
で、粒状洗浄剤組成物100重量部に対して純分として
2重量部のゼオライトおよび酵素(プロテアーゼ)1重
量部と共に回転ドラム内で混合し、香料0.2重量部と
発塵防止バインダーである非イオン界面活性剤(炭素数
12のアルコールにエチレンオキシドが20モル付加し
たアルコールエトキシレート)0.6重量部を噴霧し、
粒状洗浄剤組成物を得た。この粒状洗浄剤組成物の性状
および溶解残渣を表7に示す。
(A)を得た。この乾燥粒子(A)と実施例15で得ら
れた界面活性剤粉体及び非イオン界面活性剤、炭酸カリ
ウムを表8に示す割合でKRCニーダー(栗本鉄工所社
製、S−2)中で圧密混合し、以下実施例22と同様に
して粒状洗浄剤組成物を得た。この粒状洗浄剤組成物の
性状、及び溶解残渣を表8に示すが、この組成物はα−
スルフォ脂肪酸アルキルエステル塩が配合されているこ
とにより、通常、粉石鹸で問題となるスカムの発生も抑
えられる。以上の実施例及び比較例から明らかなよう
に、本発明の製法によれば、α−スルフォ脂肪酸エステ
ル塩と石鹸を高濃度に含有した粉体の粉砕時の負荷の少
ない効率的な生産が可能となり、その粉体を用いて粒状
洗剤の製造が可能となる。
た。この乾燥粒子と実施例14で得られた界面活性剤粉
体、および非イオン界面活性剤を表9に示す割合でKR
Cニーダー(栗本鉄工所社製、S−2)中で圧密混合
し、得られた塊状物をペレッターダブル(不二パウダル
社製、EXDFJS−60)を用いて直径約10mm、
長さ約15mmのペレットとし、粒状洗浄剤組成物10
0重量部に対して6重量部の純分量の炭酸ナトリウムと
共にフィッツミル(ホソカワミクロン社製、DKA−
3)に穴径2mmのスクリーンを取付け15℃の冷風を
通して粉砕した後、粒状洗浄剤組成物100重量部に対
して純分として2重量部のゼオライトおよび酵素(プロ
テアーゼ)1重量部を回転ドラム内で混合し、香料0.
5重量部と発塵防止バインダーである非イオン界面活性
剤(炭素数12のアルコールにエチレンオキサイドが平
均20モル付加したアルコールエトキシレート)1重量
部を噴霧し、粒状洗浄剤組成物を得た。この粒状洗浄剤
組成物の性状を表9に示す。
た。この乾燥粒子と実施例14で得られた界面活性剤粉
体、および非イオン界面活性剤を表9に示す割合でレー
ディゲーミキサー(マツボ社製、M−20)中で撹拌造
粒し、粒状洗浄剤組成物100重量部に対して6重量部
の純分量の炭酸ナトリウムと共にフィッツミル(ホソカ
ワミクロン社製、DKA−3)に穴径2mmのスクリー
ンを取付け15℃の冷風を通して粉砕した後、実施例1
4と同様の後処理により粒状洗浄剤組成物を得た。この
粒状洗浄剤組成物の性状を表9に示す。
た。この乾燥粒子と非イオン界面活性剤を表9に示す割
合でKRCニーダー(栗本鉄工所社製、S−2)中で圧
密混合し、得られた塊状物をペレッターダブル(不二パ
ウダル社製、EXDFJS−60)を用いて直径約10
mm、長さ約15mmのペレットとし、粒状洗浄剤組成
物100重量部に対して6重量部の純分量の炭酸ナトリ
ウムと共にフィッツミル(ホソカワミクロン社製、DK
A−3)に穴径2mmのスクリーンを取付け15℃の冷
風を通して粉砕し粉体を得た。この粉体と実施例14で
得られた界面活性剤粉体を表9に示す割合で、粒状洗浄
剤組成物100重量部に対して純分として2重量部のゼ
オライトおよび酵素(プロテアーゼ)1重量部と共に回
転ドラム中で粉体混合し、香料0.5重量部と発塵防止
バインダーである非イオン界面活性剤(炭素数12のア
ルコールにエチレンオキサイドが平均20モル付加した
アルコールエトキシレート)1重量部を噴霧し、粒状洗
浄剤組成物を得た。この粒状洗浄剤組成物の性状および
溶解残渣を表9に示す。
α−スルフォ脂肪酸メチルエステルナトリウム
る。 (1) 混合スラリー中に、スラリー中のα−スルフォ
脂肪酸アルキルエステル塩と石鹸との合計純分100重
量部に対して、無機のカリウム塩を1〜30重量部混合
する請求項1に記載の界面活性剤粉体の製造方法。 (2) 冷却した後の濃縮物に、ゼオライト、微粒子シ
リカおよび炭酸ナトリウムの群から選ばれる少なくとも
一種の無機粒子を界面活性剤100重量部に対して1〜
20重量部添加し、粉砕する請求項1または上記(1)
に記載の界面活性剤粉体の製造方法。 (3) 上記(1)または(2)で得られた界面活性剤
粉体を、他の洗剤成分と共に捏和後粉砕により造粒する
か、または撹拌造粒により造粒するか、粒状洗剤組成物
の製造方法。 (4) 上記(1)または(2)で得られた界面活性剤
粉体を、他の粒状洗剤成分と共に粉体混合する粒状洗剤
組成物の製造方法。
Claims (3)
- 【請求項1】 α−スルフォ脂肪酸アルキルエステル塩
と石鹸との比率が重量比で10:90〜95:5の範囲
にある混合スラリーを、水分が15%以下となるまで濃
縮し、得られた濃縮物を80℃以下に冷却した後に粒状
化することを特徴とする界面活性剤粉体の製造方法。 - 【請求項2】 請求項1で得られた界面活性剤粉体を他
の粒状洗剤成分と共に、捏和後粉砕により、または撹拌
造粒法により造粒することを特徴とする粒状洗剤組成物
の製造方法。 - 【請求項3】 請求項1で得られた界面活性剤粉体を他
の粒状洗剤成分と共に粉体混合することを特徴とする粒
状洗剤組成物の製造方法。
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