JP3225041B2 - 高活性界面活性剤粒子を形成するための界面活性剤ペーストの化学的構成 - Google Patents

高活性界面活性剤粒子を形成するための界面活性剤ペーストの化学的構成

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は濃縮洗剤粒子を含む組成物の製造法に関する
ものである。
発明の背景 粒状洗剤組成物は従来主として噴霧乾燥法によって製
造されていた。噴霧乾燥法においては、界面活性剤およ
びビルダーなどの洗剤組成物が35−50%もの水と混合さ
れてスラリを形成する。得られたスラリを加熱し噴霧乾
燥するが、これはコストが高いが、すぐれたアグロメレ
ーション法の方が低コストであろう。
噴霧乾燥法は30−40重量%の水分を除去しなければな
らない。噴霧乾燥を実施する装置が高価である。得られ
た粒子は高い溶解性を有するが、低いカサ密度を有する
ので、包装容積が大となる。また噴霧乾燥によって得ら
れた粒子の流動特性がその大きな表面不規則性によって
阻害され、またこの粒子の外観が劣る。噴霧乾燥による
粒状洗剤の製法にはその他の公知の問題点がある。
洗剤粒子を製造するための非噴霧乾燥式方法が種々存
在する。これらの方法も欠点を有する。その多くはミキ
サーと別個の造粒操作とを必要とする。また他の方法は
酸型の界面活性剤を使用する必要がある。また他の方法
は高温を必要とし、これが原材料を劣化させる。これら
の方法においては、高活性界面活性剤ペーストはその固
着性の故に避けられる。
EP−A−0,110,731は、蒸発乾燥なしで固体を形成す
るため、界面活性剤溶液をビルダー粉末とニートフェー
スで混合する事によって洗剤粉末を製造する方法を開示
している。固体バーまたはブロックを摩砕する方法は記
載されているが、アグロメレーションによって高活性粒
子を直接に形成するためのペーストコンディショニング
は記載されていない。
EP−A−0,345,090号は、吸収区域において酸型洗剤
をキャリアと共に粒状中和剤または塩基性洗剤と接触さ
せる事によって粒状洗剤組成物を製造する方法を開示し
ている。
EP−A−0,349,201号は、乾燥洗剤ビルダーと高活性
界面活性剤とを均一な練粉状に分散し、この練粉を冷凍
し、微細分散法によって造粒して均一な自由流動性粒子
を形成する事によって濃縮洗剤粒子を製造する方法を開
示している。
EP−0,390,251号に記載の粒状洗剤または組成物の連
続製造法は、まず高速ミキサ中において洗剤界面活性剤
とビルダーの微粒子原料とを処理し、第2に中速度の造
粒機/デンシファイヤーの中で処理し、第3に乾燥/冷
却装置の中で処理する段階を含み、前記第2段階におい
てまたは前記第1段階と第2段階の中間において粉末を
添加してオーバサイズ粒子の量を低下させる。
A.ダビッドソンまたはB.M.マイルドウイドスキー著、
Synthtic Detergents、John Wiley & Sons、第6版、1
978は、仕上がり洗剤生成物の製造を含む洗剤の一般的
説明を開示している。
高剪断/冷間混合法はそれ自体公知であるが、これら
の方法は余分の粉砕段階またはその他の作業を必要とす
る。例えば二、三の方法は酸型界面活性剤を炭酸ナトリ
ウムと混合する乾燥中和技術使用する。米国特許第4,51
5,707号、日本公開特願第183540/1983号および日本昭61
−118500号参照。酸型界面活性剤の適当な転化のために
は余分量の炭酸塩を必要とする(2−20モル余分)。こ
の余分の炭酸塩は洗浄水のpHを非常にアルカリ性の範囲
まで高め、特に低リン酸塩組成については望ましくな
い。
酸型界面活性剤の使用に際しては、一般に直ちに低温
貯蔵を実施する必要がある。アルキル硫酸塩などの高度
に反応性の酸は冷却しなければ劣化され、貯蔵中に加水
分解されて遊離硫酸とアルコールを形成する傾向がある
からである。実際上、このような先行技術の方法は酸型
界面活性剤の製造を造粒と結び付ける必要があり、これ
は追加的な資本投資を必要とする。
業界および特許文献において公知の第2の方法は、造
粒段階の直前にまたは造粒段階中に、酸型アニオン界面
活性剤を苛性溶液(例えば50%NaOH)または苛性粉末
(例えばNa2CO3)によってインシチュ中和するにある。
この場合、貯蔵中または洗浄中に残余の界面活性剤マト
リックスに対する望ましくない影響を防止するため、酸
を完全に中和する注意が必要である。得られた粒子は非
常に密な粒子であって、粒状洗剤の中に合体させる事が
できる。
この第2法はクラッチング/噴霧乾燥法よりも低い温
度と低度の剪断を使用するが、多くの制限がある。一方
においては、造粒段階中またはその直前に化学反応(中
和反応)を実施する必要があるので、使用されうる処理
条件(温度、組成物など)の範囲を著しく制限する。酸
型アニオン界面活性剤のpHが非常に低いので、このよう
な酸性条件に対して敏感な化合物の使用が妨げられる。
しかし何よりも、酸型において化学的に安定でなくまた
は物理的に不安定なこれらのアニオン界面活性剤の場
合、この方法を実施するには硫酸塩/スルホン酸塩化処
理ユニットを中和/造粒段階と密接に結び付ける必要が
ある。その結果、これらの方法については補給面および
/または設備の設計面で大きな制限があり、またプロセ
ス全体の制御システムが複雑になり困難になる。
本発明は前記のような問題を解決し、また粒状洗剤の
処理に対して従来の方法よりも柔軟性と汎用性のある方
法を提供するにある。本発明は、硫酸塩/スルホン酸塩
化プロセスとは完全に分離されたアグロメレーション/
造粒段階に基づいている。アグロメレートの界面活性を
大幅に増大するため、本発明はペースト/粉末比を増大
して固く砕け易い粒子に形成する事ができる。これは特
殊の化学的構造剤の添加および/または水分除去、温度
制御など、ペーストの化学的および/または物理的構成
によって達成される。本発明の基礎はアニオン界面活性
剤をその塩、好ましくはそのナトリウム塩の高度の濃縮
された水溶液の形で導入するにある。これらの高活性
(低水分)界面活性剤は非常に粘性であるが、その安定
温度においてなおポンプ輸送が可能である。これによ
り、この化合物を製造箇所から造粒箇所に輸送し転送し
粒子形成前に適当な貯蔵施設を使用する事ができる。硫
酸塩/スルフォン酸塩化プロセスが造粒段階の直前にあ
る場合にも、中間緩衝タンクを設置してユニット全体の
制御を簡単化する事ができる。高度に粘性の液晶相の発
生するある種の界面活性剤またはその混合の場合、この
テクノロジーにおいては低粘性相(例えばニートフェー
ス)を形成し、またはある種の粘性変成剤(例えばハイ
ドロトロープ)を使用する必要がある。
また本発明はペーストのコンディショニングを実施す
る方法を記載する。化学構造剤の添加、温度制御および
/またはペーストからの水分の除去は粘性、融点および
固着性などの物性に対して重要であり、これらの物性
が、ペーストの混合/造粒によって製造される洗剤粒子
の特性を決定する事が発見された。このペーストコンデ
ィショニングを達成する非常に有効な方法は押出機を使
用するにある事も発見された。
本発明の主要な目的は、噴霧/乾燥法と異なりアグロ
メレーション法によって密な濃縮洗剤粒子生成物を製造
するにある。本発明の他の目的は下記から明かであろ
う。
発明の概要 本発明は、密な濃縮洗剤粒子生成物、特に非常に高活
性の濃縮洗剤粒子を含む組成物の経済的製造法におい
て、高活性ペーストのアグロメレーション段階を使用
し、これと共に得られたペーストの化学処理を実施する
方法に関するものである。
本発明は特にすべての中和されたAS水性ペーストに適
用される。本発明は各種の界面活性剤に適用できる。
発明の詳細な説明 本発明は流動性粒状洗剤の製法において、有効量の化
学構造剤と少なくとも40%の洗剤活性を有する有効量の
水性界面活性ペーストとを混合する段階と、前記混合物
から20乃至90℃のペースト温度において均質なこわいペ
ーストを急速に形成する段階と、前記ペーストを乾燥洗
剤粉体と混合する際に造粒する段階とを含み、前記界面
活性ペーストは少なくとも1つのアニオン界面活性剤か
ら成り、他の界面活性剤を使用すれば、これらの界面活
性剤はアニオン、非イオン、ツビッターイオン、両性お
よびカチオン界面活性剤およびその混合物から選定され
る方法に関するものである。好ましい方法においては、
前記化学構造剤は連続工程において添加される。
本発明は、硫酸塩/スルフォン酸塩化処理とは完全に
分離されたアグロメレーション/造粒段階と、さらに高
活性粒子を生じるため前記段階から生じたペーストの化
学コンディショニング段階とを含む方法に基づいてい
る。ペーストのコンディショニングとは、通常の操作条
件では得られないような高い活性アグロメレートを形成
するように、ペーストの物性を変更する事を意味する。
本発明は特にすべての中和されたAS水性ペーストに対し
て適用される。本発明は各種の界面活性剤(例えば、コ
コナツ界面活性剤、獣脂界面活性剤など)に適用できる
事が発見された。本発明の1つの実施態様において、ア
ニオン界面活性剤はその塩、好ましくはそのナトリウム
塩の高濃度の水溶液の形で導入される。これらの高活性
(好ましくは低水分)界面活性剤ペーストは高粘度を有
するが、これらの界面活性剤の安定な温度においてポン
プ輸送可能である。本発明の他の実施態様においては、
高粘性液晶相が生じる少なくとも1つのアニオン界面活
性剤を含むアニオン界面活性剤混合物は、低粘性相を形
成する必要があり、またはある種の粘性変性剤を使用す
る必要がある。さらに好ましい実施態様においては、界
面活性剤ペーストの物理構造および/または物理特性を
変更させる有機および/または無機化合物がペーストに
対して添加される。このような界面活性剤ペーストに対
する添加は、ペーストの固着性を低下させ、その粘性を
増大させ、またその軟化点を上昇させる。これにり、ア
グロメレーション工程に際して、より多量の、すなわち
50%以上のペーストを添加する事ができ、従ってより活
性のアグロメレートを生じる。このような界面活性剤ペ
ーストの処理法はバッチ方式と連続方式とで実施される
が、好ましくは連続方式で実施する。
本発明の好ましい実施態様において、ペーストのコン
ディショニングのために押出機が使用される。押出機は
2種または2種以上のペーストを混合させまた/あるい
は化学構造剤を粘性ペーストに添加して混合させる汎用
性装置である。さらに、この押出機は真空のもとに水分
を除去する事ができ、またペースト温度の制御が可能で
ある。
本明細書におけるペーストコンディショニングとは、
(a)その見掛け粘度を増大し、(b)その有効融点を
上昇させ、(c)ペースト「硬度」を増進し、また
(d)形成された粒子の固着性を低減するにある。ペー
ストの硬度/軟度は、ASTM D 217−IP50またはISO
2137による軟度針入計によって測定する事ができる。こ
のように測定されたペーストの硬度は2cm以下、好まし
くは1cm以下でなければならない。
このペーストのコンディショニングは、(i)構造剤
を冷却し、(ii)乾燥し、(iii)高活性洗剤ペースト
に対して構造剤(通常電解質)を添加する事によって達
成される。本発明に使用されるペーストは少なくとも40
重量%のアニオン界面活性剤塩から成り、この界面活性
剤塩は70℃で測定された少なくとも10Pa.sの粘度と、25
s−1の剪断速度とを有する。
化学構造剤 各種の化学構造剤は、界面活性剤ペーストに添加され
た時に、ペーストの化学特性および/または物理特性を
変更して非常に活性のアグロメレートを形成する。これ
らの構造剤はその特有の化学特性に従って固体、液体ま
たは溶液状とする事ができる。本発明において使用され
る構造剤の例は50%NaOH(水性)、50%KOH(水性)、N
aCl、リン酸塩、ケイ酸塩、シリカ、デンプン、ポリマ
ー、コポリマー、非イオン界面活性剤および尿素であ
る。前記の化学構造剤はその相容性に従って独立に、ま
たは相互に組合せて作られる事ができる。
ペースト 本発明において使用するにはアニオン界面活性剤の塩
の単数または複数の水溶性ペースト、好ましくはナトリ
ウム塩が好ましい。好ましい実施態様においては、アニ
オン界面活性剤はその安定する温度においてポンプ輸送
できる程度に好ましくはできるだけ濃縮される(すなわ
ち、この界面活性剤を液体のように流動させ得る最低水
分まで濃縮される)。種々の純粋界面活性剤または界面
活性剤混合物を使用した造粒法が公知であるが、本発明
を実際に工業的に使用し、また粒状洗剤の中に合体する
に適した物理特性を有する粒子を生じるためには、アニ
オン界面活性剤は10%以上、好ましくは10−95%さらに
好ましくは20−95%、最も好ましくは40−95%の濃度を
もってペーストの中に含有されなければならない。
界面活性剤水性ペースト中の水分はペーストの流動性
を保持する程度にできるだけ低くする事が好ましい。こ
れは、低水分は仕上がり粒子中の界面活性剤の高濃度を
生じるからである。好ましくはペーストは5乃至40%の
水分、さらに好ましくは5乃至30%、最も好ましくは5
乃至20%の水分を含有する。アグロメレータの中に入る
前にペーストの水分を低下させ、非常に高い粘度に伴う
問題を生じないための好ましい方法は、大気圧または真
空フラッシュドライヤーの出口をアグロメレータにライ
ン接続したプラントである。
高活性界面活性剤ペーストを使用する際には、混合、
造粒および乾燥中にシステム中の全水分レベルを最小限
に成す事が好ましい。低水分レベルは、(1)活性界面
活性剤:ビルダー比を高くし、例えば1:1、(2)ペー
ストまたは粒子の固着性を生じる事なく配合物中の他の
液体レベルを高くし、(3)造粒温度の許容値が高くな
るので冷却度が少なく、また(4)最終水分限度に見合
うための粒子乾燥度が少なくなる。
混合/造粒段階に影響する界面活性剤ペーストの2つ
の重要なパラメータは、ペーストの温度と粘度である。
粘度は特に濃度と温度の関数であって、この用途におい
ては約10,000cps乃至10,000,000cpsの範囲である。好ま
しくはシステムに入るペーストの粘度は約20,000乃至約
100,000cps、さらに好ましくは約30,000乃至約70,000cp
sの範囲とする。本発明のペーストの粘度は70℃の温度
で測定される。
ペーストはミキサの中に、その軟化点(一般に40−60
℃の範囲内)とその劣化点(ペーストの化学的性質に依
存し、例えばアルキル硫酸ペーストは75−85℃で劣化す
る)との間の初温度でミキサの中に導入する事ができ
る。高い導入温度は粘度を低下させてペーストのポンプ
輸送を容易にするが、低活性アグロメレートを生じる。
しかしインライン水分低下段階(例えばフラッシュ乾
燥)を使用すれば、これより高い温度(100℃以上)を
使用する必要がある。本発明においては、水分の除去の
故にアグロメレートの活性は高く保持される。
ミキサの中にペーストを導入するには、ペーストをミ
キサの中に入れる前にパイプの末端の小さい孔を通して
ペーストを高圧のポンプの中に単に注入するなど種々の
方法で実施する事ができる。これらすべての方法は優れ
た物性を有するアグロメレートの製造に有効であるが、
本発明の好ましい実施態様においては、ペーストの押出
工程がペーストのミキサ中の分布を改良し、所望サイズ
の粒子の収率を高める事が発見された。ミキサの中に入
る前に高いポンプ輸送圧を使用する事により、最終アグ
ロメレート中の活性を増大する事ができる。これら両方
の効果を結び付けて、ペーストを所望の流量を可能とす
るがシステム中のポンプ輸送圧を最大限に保持する程度
に小さい穴(押出孔)を通してペーストを導入する事に
より、非常に望ましい結果が得られる。
高活性界面活性剤ペースト 水性界面活性剤の活性度は少なくとも30%とし、約95
%まで上昇する事ができる。好ましい活性度は50−80%
および65−75%の範囲である。ペーストの残分は主とし
て水であるが、非イオン界面活性剤などの処理助剤を含
む事ができる。これより高い活性濃度においては、ペー
ストの冷間造粒のためにビルダーはほとんどまたは全く
必要とされない。得られた濃縮界面活性剤粒子を通常の
アグロメレーション操作に使用される乾燥ビルダーまた
は粉末に対して添加する事ができる。水性界面活性剤ペ
ーストはアニオン、ツビッターイオン、両性およびカチ
オン界面活性剤およびその混合物から成るグループから
選定された有機界面活性剤を含む。アニオン界面活性剤
が好ましい。第2界面活性剤または処理助剤として非イ
オン界面活性剤が使用され、この非イオン界面活性剤は
この場合「活性」界面活性剤には含まれない。本発明に
使用される界面活性剤は米国特許第3,664,961号および
米国特許第3,919,678号に記載されている。また本発明
に使用できるカチオン界面活性剤は米国特許第4,222,90
5号および米国特許第4,239,659号に記載のものを含む。
しかしカチオン界面活性剤は一般に本発明に使用される
アルミノケイ酸塩材料と相容性が低いので、本発明の組
成物においては使用されても低レベルで使用される。下
記は本発明に使用される代表的な界面活性剤の例であ
る。
本発明の組成物においては、高級脂肪酸の水溶性エス
テル、すなわち「石鹸」が有効なアニオン界面活性剤で
ある。これは約8乃至約24炭素原子、好ましくは約12乃
至約18炭素原子を含む高級脂肪酸のナトリウム塩、カリ
ウム塩、アンモニウム塩およびアルキルアンモニウム塩
などのアルカリ金属石鹸を含む。これらの石鹸は脂肪お
よび油の直接鹸化によって製造され、または遊離脂肪酸
の中和によって製造される。特に有効なものはココナツ
油および獣脂から誘導された脂肪酸混合物のナトリウム
塩およびカリウム塩、すなわちナトリウムまたはカリウ
ム獣脂およびココナツ石鹸である。
また本発明に使用されるアニオン界面活性剤は、分子
構造中に約10乃至約20の炭素原子を含むアルキル基とス
ルホン酸エステル基とを有する有機硫酸反応生成物の水
溶性塩、好ましくはアルカリ金属塩、アンモニウム塩お
よびアルキロールアンモニウム塩を含む(「アルキル」
の中にアシル基のアルキル分が含まれる)。このグルー
プの合成界面活性剤の例は、高級アルコール(C8−C18
炭素原子)を硫酸塩化する事によって得られたアルキル
硫酸ナトリウムおよびカリウム、例えば獣脂またはココ
ナツ油のグリセリドの還元によって得られたもの、およ
びアルキル基が約9乃至約15の炭素原子を直鎖または枝
分かれ鎖状に含むアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウ
ムおよびカリウム、例えば米国特許第2,220,099号およ
び米国特許第2,477,383号に記載のものである。特に望
まいものは、アルキル基中の平均炭素原子数が約11乃至
約13の直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩、すなわちC
11−C13LASと呼ばれるものである。
アニオン界面活性剤はアルキルグリセリルエーテルス
ルホン酸ナトリウム、特に獣脂およびココナツ油から誘
導された高級アルコールのこれらエーテル、ココナツ油
脂肪酸モノグリセリドスルホン酸ナトリウムおよび硫酸
ナトリウム、分子あたり約1乃至約10ユニットの酸化エ
チレンを含有しアルキル基が約8乃至約12炭素原子を含
むアルキルフェノールエチレンオキシドエーテル硫酸塩
のナトリウムまたはカリウム塩、分子あたり約1乃至約
10ユニットの酸化エチレンを含有しアルキル基が約1乃
至約20炭素原子を含むアルキルエチレンオキシドエーテ
ル硫酸ナトリウムまたはカリウムである。
他の有効なアニオン界面活性剤は、脂肪酸の中に約6
乃至20炭素原子を含みエステル基の中に約1乃至10炭素
原子を含むアルファ−スルホネート化脂肪酸のエステル
の水溶性塩、アシル基の中に約2乃至9炭素原子を含み
アルカンモイエティの中に約9乃至23炭素原子を含む2
−アシルオキシ−アルカン−1−スルホン酸の水溶性
塩、アルキル基の中に約10乃至約10炭素原子を含み、ま
た約1乃至30モルの酸化エチレンを含むアルキルエーテ
ル硫酸塩、約12乃至24炭素原子を含むオレフィンスルホ
ン酸塩の水溶性塩、およびアルキル基の中に約1乃至3
炭素原子を含み、アルカンモイエティの中に約8乃至約
20炭素原子を含むベータ−アルキルオキシアルカンスル
ホン酸塩を含む。代表的に酸性塩が議論され使用されて
いるが、微細分散混合段階の一部として酸中和を実施す
る事ができる。
本発明において好ましいアニオン界面活性剤ペースト
は、10乃至16炭素原子のアルキルを含む線形または枝分
かれアルキルベンゼンスルホン酸塩と、10乃至18炭素原
子のアルキルを含むアルキル硫酸塩との混合物である。
これらのペーストは通常、液状有機物質を三酸化イオウ
と反応させてスルホン酸または硫酸を生成し、次にこの
酸を還元して酸の塩を生成する事によって製造される。
この塩はこの明細書全体において議論されている界面活
性剤ペーストである。他の中和剤に対するNaOHのコスト
および性能の故にナトリウム塩が好ましいが、KOHなど
の他の塩を使用する事もできるのでこれに限定されな
い。
本発明の組成物において二次界面活性剤として水溶性
非イオン界面活性剤を使用する事ができる。実際に好ま
しい方法はアニオン/非イオン混合物を使用する。特に
好ましいペーストは約0.01:1乃至約1:1、好ましくは約
0.05:1の比率で非イオン界面活性剤とアニオン界面活性
剤との混合物から成る。非イオン界面活性剤は一次有機
界面活性剤と等量まで使用する事ができる。このような
非イオン界面活性剤は酸化アルキレン基(本来疎水性)
と、有機疎水性化合物(本来脂肪族またはアルキル芳香
族)との縮合によって作られた化合物を含む。特定の疎
水性基と縮合されるポリオキシアルキレン基の長さは、
疎水性要素と親水性要素との所望の釣合を有する水溶性
化合物を得るように容易に調整する事ができる。
適当な非イオン界面活性剤はアルキルフェノールの酸
化ポリエチレン縮合物、例えば直鎖または枝分かれ鎖状
に6乃至16炭素原子を含むアルキル基を有するアルキル
フェノールと、アルキルフェルール1モルあたり約4乃
至25モルの酸化エチレンとの縮合生成物とする。
好ましい非イオン界面活性剤は、直鎖または枝分かれ
鎖状に8乃至22炭素原子を含む脂肪族アルコールとアル
コール1モルあたり4乃至25モルの酸化エチレンとの水
溶性縮合生成物である。特に好ましい非イオン界面活性
剤は、約9乃至15炭素原子を含むアルキル基を有するア
ルコールと、アルコール1モルあたり約4乃至25モルの
酸化エチレンとの縮合生成物、およびプロピレングルコ
ールと酸化エチレンとの縮合生成物である。
半極性非イオン界面活性剤は、約10−18炭素原子の1
アルキルモイエティと約1−約3炭素原子のアルキル基
およびヒドロキシアルキル基から成るグループから選定
された2モイエティとを含む水溶性酸化アミンと、約10
−18炭素原子の1アルキルモイエティと約1−約3炭素
原子のアルキル基およびヒドロキシアルキル基から成る
グループから選定された2モイエティとを含む水溶性酸
化ホスフィンと、約10−18炭素原子の1アルキルモイエ
ティと約1−約3炭素原子のアルキル基およびヒドロキ
シアルキル基から成るグループから選定された1モイエ
ティとを含む水溶性酸化スルフォキシドとを含む。
両性界面活性剤は、複素環第2および第3アミンの脂
肪族誘導体において、脂肪族モイエティが直鎖または枝
分かれ鎖状を成しまた1つの脂肪族置換基が約8−18の
炭素原子を含み少なくとも1つの脂肪族置換基がアニオ
ン水溶性基を含むものを含む。
ツビッターイオンは、脂肪族第4アンモニウムの誘導
体と、1つの脂肪族置換基が約8−18の炭素原子を含む
スルフォニウム化合物とを含む。
特に好ましい界面活性剤は、アルキル基中に約11−14
の炭素原子を含む線形アルキルベンゼンスルフォン酸
塩、獣脂アルキル硫酸塩、ココナツアルキル グリセリ
ル エーテルスルフォン酸塩、アルキルモイエティが約
14−18の炭素原子を含み平均エトキシレート化度が約1
−4のアルキルエーテル硫酸塩、約14−16炭素原子を含
むオレフィンまたはパラフィンスルフォン酸塩、アルキ
ル基が約11−16炭素原子を含むアルキルジメチルアミン
酸化物、アルキル基が約14−18炭素原子を含むアルキル
ジメチルアミノ プロパン スルフォン酸塩およびアル
キルジメチルアミノ ヒドロキシ プロパン スルフォ
ン酸塩、約12−18炭素原子を含む高級脂肪酸石鹸;C9−C
15アルコールと約3−8モルの酸化エチレンとの縮合生
成物、およびその混合物を含む。
有効なカチオン界面活性剤はR4R5R6R7N+X-形の水溶性
第4アンモニウム化合物において、R4が10−20、好まし
くは12−18炭素原子を有するアルキル、R5,R6およびR7
はそれぞれC1−C7アルキル好ましくはメチル、X-はアニ
オン、例えば塩化物とする化合物を含む。このようなト
リメチルアンモニウム化合物の例は、C12−C14アルキル
トリメチル アンモニウム塩化物およびココアルキル
トリメチル アンモニウム メソ硫酸塩である。
本発明において使用される特に好ましい界面活性剤
は:線形C11−C13アルキルベンゼン スルフォン酸ナト
リウム、α−オレフィン スルフォン酸塩、C11−C13
ルキルベンゼン スルフォン酸トリエタノールアンモニ
ウム、アルキル硫酸塩(獣脂、ココナツ、パーム、合成
油起源、例えばC45など)、アルキル硫酸ナトリウム、M
ES、ココナツ アルキル グリセリル エーテルスルフ
ォン酸ナトリウム、獣脂アルコールと約4モルの酸化エ
チレンとの硫酸塩化縮合生成物のナトリウム塩、ココナ
ツ脂肪アルコールと約6モルの酸化エチレンとの縮合生
成物、獣脂アルコールと約11モルの酸化エチレンとの縮
合生成物、約14乃至約15炭素原子を含む脂肪アルコール
と約7モルの酸化エチレンとの縮合生成物、C12−C13脂
肪アルコールと約3モルの酸化エチレンとの縮合生成
物、3−(N,N−ジメチル−N−ココナツアルキルアン
モニオ)−2−ヒドロキシプロパン−1−スルフォネー
ト、3−(N,N−ジメチル−N−ココナツアルキルアン
モニオ)−プロパン−1−スルフォネート、6−(N−
ドデシルベンジル−N,N−ジメチルアンモニオ)ヘキサ
ノエート、酸化ドデシルジメチルアミン、酸化ココナツ
アルキルジメチルアミン、およびココナツおよび獣脂脂
肪酸の水溶性ナトリウム塩およびカリウム塩を含む。
(本発明明細書において、「界面活性剤」とは特記な
き限り非イオンでない界面活性剤を意味する。界面活性
剤活性成分(非イオン成分を除く)と乾燥洗剤ビルダー
または粉体との比率は0.005乃至19:1、好ましくは0.05
乃至10:1、さらに好ましくは0.1:1乃至5:1の範囲内にあ
る。さらに好ましい前記壁体活性成分:ビルダー比率は
0.15:1乃至1:1、さらに好ましくは0.2:1乃至0.5:1であ
る) 押出機 押出機は粘性界面活性剤ペーストを連続ベースでポン
プ輸送し混合する機能を果たす。基本的押出機は平滑な
内側円筒面を有するバレルから成る。このバレルの中
に、押出スクリューが搭載されている。高活性ペースト
の導入ポートが配置され、スクリューが回転されると、
ペーストはバレルの長手方に移動される。
押出機の細部設計により、種々の機能を実施する事が
できる。第1に、バレル中の追加ポートを通して、化学
構造剤を含めて他の成分をバレルの中に直接添加する事
ができる。第2に、真空ポンプとスクリュー軸回りのシ
ールとによって、真空を吸引して水分レベルを低下する
事ができる。第3に、温度制御のためバレル壁体の中に
加熱または冷却用の手段が配備される。第4に、押出ス
クリューの注意深い設計によって、ペーストをそれ自体
のまた他の添剤との混合を促進する事ができる。
好ましい押出機はツインスクリュー押出機である。こ
の型の押出機は同一バレルの中に2本のスクリューを平
行に搭載され、これらのスクリューが同一方向(共回
転)または逆方向(逆回転)に回転させられる。共回転
型ツインスクリュー押出機は本発明に使用するために最
も好ましい装置である。本発明において使用される押出
機においては、バレルの中に液体窒素または固体二酸化
炭素を添加する事によってペーストが有効に冷却され
(これは通常の押出機は粘性剪断力に打ち勝つための機
械的エネルギー入力の結果、その内容物を加熱するので
あるから驚くべき事である)、また同時にますます粘性
の(冷却された)ペーストを押出機から、造粒用のミキ
サ/アグロメレータの中にポンプ輸送する。
本発明において使用される適当なツインスクリュー押
出機は、APV Baker(CPシリーズ)、WernerおよびPfle
iderer(Continuaシリーズ)、Wenger(TFシリーズ)、
Leistritz(ZSEシリーズ)およびBuss(LRシリーズ)か
ら供給される。
押出機はペーストを水分および温度の低減によってコ
ンディショニングする事ができる。水分は、真空で、好
ましくは0mmHg(ゲージ)と−55mmHg(ゲージ)の範囲
内で(大気圧下、0−7.3kPa)で除去する事ができる。
温度は、固体二酸化炭素または液体窒素を押出機のバ
レルの中に直接添加する事によって低下させる事ができ
る。好ましくは液体窒素はペーストの30重量%まで使用
される。
粉体流 本発明の好ましい実施態様は前記のようにアニオン界
面活性剤をペースト状で導入する段階を含むが、一定量
の界面活性剤を粉体流として、例えば吹き込み粉体の形
で導入する事ができる。このような実施態様において
は、粉体流の固着性と水分を低レベルに保持してアニオ
ン界面活性剤の「装入量」の増大を防止し、界面活性剤
濃度の過度に高いアグロメレートの製造を防止する必要
がある。他の界面活性剤および/またはポリマーの導入
のため、好ましいアグロメレーション法として、液体流
を使用する事もできる。これは、界面活性剤を液体流の
中に予混入する事によって、あるいは複数の液体流をア
グロメレータの中に導入する事によって実施される。こ
れらの2つの方法は、特に粒子形成に先だって界面活性
剤混合物が形成される場合、仕上がり粒子の特性(分与
特性、ゲル化特性、溶解率など)の差異を生じる。これ
らの差異を利用して、それぞれの好ましい工程に粒子を
使用する事ができる。
このようなテクノロジーを使用する事により、他の公
知の方法を使用する場合よりも最終組成物の中に高レベ
ルの化合物(例えば、非イオン界面活性剤、クエン酸)
を導入しても、マトリックスの主要特性(ケーキング特
性、圧縮特性など)に対して悪影響を与えない事が発見
された。
微細分散混合および造粒 本明細書において使用される「微細分散混合および/
または造粒」とは、特記ない限り約5m/sないし約50m/s
のブレード先端速度の微細分散ミキサの中で前記混合物
を混合しまた/あるいは造粒する事を意味する。混合お
よび造粒工程の全滞留時間は好ましくは0,1−10分、さ
らに好ましくは0.1−5分、最も好ましくは0.2−4分と
する。さらに好ましいブレード先端速度は約10−45m/
s、さらに好ましくは15−40m/sである。
ペーストと粉体との比率は工程のすべての段階におい
て個々の粒子が見えるように選定される。これらの粒子
は高温においては固着性となるが、混合/造粒段階が同
時的に実施されあるいはミキサ/造粒機の閉塞を生じる
事なく順次に実施されるように、これらの粒子は自由流
動性でなければならない。
本発明による方法を実施するために、界面活性剤処理
に適した任意の装置、プラントまたはユニットを使用す
る事ができるが、適当な装置は例えば落下フィルムスル
フォネート化反応器、消化タンク、エステル化反応器な
どを含む。ミキサ/アグロメレーションのため、種々の
ミキサ/アグロメレータを使用する事ができる。好まし
い実施態様においては、本発明の方法は連続的に実施さ
れる。特に好ましい装置は、日本、フカエ パウテック
工業KK.によって製造されたFukaeR FS−Gシリーズの
ミキサである。この装置は、本質的に頂部ポートからア
クセスできるボウル型容器から成り、この容器の底部に
実質的に垂直軸線の撹拌器を備え、またその側壁に配置
されたカッターを備える。撹拌器とカッターは相互に別
個に操作され、別個の可変速度で運転される。容器は冷
却ジャケットを備え、必要があれば冷凍ユニットを備え
る。
本発明の方法において使用するに適した他の類似のミ
キサはDierks & Sohne、ドイツ、から市販されるDio
snaR Vシリーズ、およびT.K.Fielder Ltd.,英国から
市販されるPharma MatrixRを含む。他の適当と思われ
るキサは、フジ産業KK.日本から市販されるFujiR VG−
Cシリーズ、およびZanchetta & Cosrl、イタリーか
ら市販されるRotoRである。
他の好ましい適当な装置は、Gustau Eirich Hardhe
im、ドイツによって製造されるEirichRシリーズRV、Lod
ige Machinebau GmbH、パデルボーン、ドイツによっ
て製造されるバッチミキサ用のLodgeRシリーズFM、およ
び連続ミキサ/アグロメレーション用のBaud KMシリー
ズ、Drais Werke GmbH、マンハイム、ドイツによって
製造されるDraisR T160シリーズ、およびWinkworth M
achinery Ltd.,バーシャイア、英国によって製造され
るWinkworthR RT 25シリーズである。
内部チョッピングブレードを備えたLittleford Mixe
r、Model #FM−130−D−12、および7.75インチ(19.
7cm)ブレードを備えたCuisinart Food、Model #DCX
−Plusは適当なミキサの2例である。微細分散/造粒能
力を有し0.1乃至10分の滞留時間を有するその他の任意
のミキサを使用する事ができる。回転軸上に数枚のブレ
ードを有する「タービン型」インペラーミキサが好まし
い。本発明はバッチプロセスでも連続的プロセスでも実
施する事ができる。
操作温度 好ましい操作温度はできるだけ低くなければならな
い。これによって、仕上がり粒子中の界面活性剤濃度を
増大する事ができるからである。好ましくは、アグロメ
レーション中の温度は100℃以下とし、さらに好ましく
は10−90℃、最も好ましくは20−80℃の範囲内とする。
本発明の方法において使用される比較的低い温度は業界
公知の種々の方法、例えば、窒素冷却、装置の冷却水ジ
ャケット、固体CO2の添加などで実施する事ができる
が、好ましい方法は固体CO2であり、最も好ましくは窒
素冷却である。
最終粒子中の界面活性剤濃度をさらに増大するための
本発明の好ましいオプションは、アニオン界面活性剤お
よび/または他の界面活性剤を含む液体流に対して、ペ
ーストの粘度および/または融点を増大しペーストの固
着性を低下させる他の成分を添加させる事によって実施
される。本発明の好ましい実施態様においては、これら
の要素の添加はアグロメレータの中にポンプ輸送される
際にインラインで実施する事ができる。これらの要素の
例は下記に詳細に示す種々の粉末である。
最終アグロメレート組成 本発明は洗剤組成物の中に使用される高密度の粒子を
製造するものである。粒状洗剤の中に合体される仕上が
りアグロメレートの好ましい組成は高い界面活性剤濃度
を有する。界面活性剤濃度を増大する事により、本発明
よる粒子/アグロメレートは各種の洗剤配合物に適当で
ある。このような高い界面活性剤濃度を有するアグロメ
レートは仕上がりアグロメレートに達するまでの仕上が
り段階が少なく、洗剤製造工程全体の他の処理段階(噴
霧、乾燥、ダスト除去など)に使用される多量の処理助
剤(無機粉末など)を使用しなくて済む。
本発明によって作られた粒子は大きく、低ダストであ
って、自由流動性であり、好ましくは約0.4−約1.2g/c
c、さらに好ましくは約0.6−約0.8g/ccのカサ密度を有
する。本発明の粒子の荷重平均粒径は約200乃至約1,000
ミクロンである。好ましい粒子は200乃至2,000ミクロン
の粒径範囲を有する。さらに好ましい造粒温度は約10℃
乃至約60℃、最も好ましくは約20℃乃至約50℃である。
乾燥 本発明による自由流動性粒子の望ましい水分は、流体
床乾燥器などの通常の粉末乾燥器の中で乾燥する事によ
って所望用途に適したレベルまで調整する事ができる。
熱空気流動床乾燥器が使用される場合、粒子の感熱成分
の劣化を避けるように注意しなければならない。また、
大規模貯蔵の前に冷却段階を実施する事が好ましい。こ
の段階は、冷気によって作動される通常の流動床の中で
実施する事ができる。アグロメレートの乾燥/冷却は、
回転式乾燥器など、通常の粉末乾燥装置の中で実施する
事もできる。
洗剤に利用するためには、アグロメレートの最終水分
は、アグロメレートの大量輸送および貯蔵に際してのレ
ベル以下に保持されなければならない。正確な水分レベ
ルはアグロメレートの組成に依存しているが、代表的に
は1−8%自由水のレベル(すなわちアグロメレート中
の結晶スピーシズに結合されない水分)、最も代表的に
は2−4%に保持される。
洗剤ビルダーおよび粉末 本発明の方法および組成においては、任意の相容性洗
剤ビルダーまたはビルダー組合せまたは粉末を使用する
事ができる。
本発明による洗剤組成物は下記式の結晶性アルミノケ
イ酸塩イオン交換物質を含む事ができる。
Naz[(AlO2z.(SiO2].xH2O ここにzとyは少なくとも約6、zとyのモル比は約
1.0乃至約4、またzは約10乃至約264とする。この場合
使用される無定形水和アルミノケイ酸塩物質は下記の経
験式を有する。
Mz(zAlO2・ySiO2) ここにMはナトリウム、カリウム、アンモニウムまた
は置換アンモニウム、zは約0.5乃至約2、またyは1
とし、また前記物質は無水アルミノケイ酸塩グラムあた
り、CaCO3硬度の少なくとも50ミリグラム当量のマグネ
シウムイオン交換能力を有する。約1乃至10ミクロンの
粒径を有する水和ナトリウム ゼオライトAが好まし
い。
使用されるアルミノケイ酸塩イオン交換ビルダー物質
は水和形であって、結晶性ならば約10乃至約28重量%の
水を含有し、無定形ならばさらに多量の水を含有する。
特に好ましい結晶性アルミノケイ酸塩イオン交換物質は
その結晶基質の中に約18%乃至22重量%の水を含有す
る。さらに結晶性アルミノケイ酸塩イオン交換物質は約
0.1乃至約10ミクロンの粒径を有する。無定形物質はし
ばしばこれより小さく、例えば約0.01ミクロン以下であ
る。好ましいイオン交換物質は約0.2ミクロン乃至約4
ミクロンの粒径を有する。「粒径」とは、走査電子顕微
鏡を使用した測定法などの通常の分析技術によって特定
されたイオン交換物質の荷重平均粒径である。結晶性ア
ルミノケイ酸塩イオン交換物質は、無水ベースで計算し
てCaCO3の水硬度の少なくとも約200mg当量/アルミノケ
イ酸塩1グラムのカルシウムイオン交換能を有し、一般
にこのイオン交換能は約300mg eq./g.乃至約352mg e
q./g.の範囲内にある。このイオン交換物質は、少なく
とも2グレンCa++/ガロン/分/グラム/ガロンのカル
シウムイオン硬度をベースとするイオン交換率を有し、
一般にこのイオン交換率は2グレン/ガロン/分/グラ
ム/ガロン乃至約6グレン/ガロン/分/グラム/ガロ
ンの範囲内にある。ビルダーに使用される最適のアルミ
ノケイ酸塩は少なくとも約4グレン/ガロン/分/グラ
ム/ガロンのカルシウムイオン交換率を示す。
無定形アルミノケイ酸塩イオン交換物質は、一般に少
なくとも約50mg eq.CaCO3/gのMg++イオン交換能(12mg
Mg++/g)と、少なくとも約1グレン/ガロン/分/グラ
ム/ガロンのMg++交換率とを有する。無定形物質はCu放
射(1.54オングストロームユニット)によって検査され
た時に観察可能の回折模様を示さない。
本発明を実施する際に使用されるアルミノケイ酸塩交
換物質は市販のものである。これらのアルミノケイ酸塩
は結晶性または無定形構造とする事ができ、天然のアル
ミノケイ酸塩とし、または合成アルミノケイ酸塩とする
事ができる。このアルミノケイ酸塩イオン交換物質を製
造する方法は米国特許第3,985,669号に記載され、これ
を引例とする。好ましいイオン交換物質はゼオライト
A、ゼオライトBおよびゼオライトXの商標で市販され
ている。特に好ましい実施態様において、この結晶性ア
ルミノケイ酸塩イオン交換物質は下記の式を有し、 Na12[(AlO212(SiO2)].xH2O ここにxは約20乃至約30、特に約27とし、一般に約5
ミクロン以下の粒径を有する。
本発明の粒状洗剤は7または7以上のpHを有する中性
またはアルカリ性塩を含み、無機または有機とする事が
できる。このビルダー塩は洗剤粒子に対して所望の密度
とカサを与えるのに役立つ。二、三の塩は不活性である
が、多くの塩は洗濯溶液の中において洗剤ビルダー物質
として作用する。
中性水溶性塩の例は、アルカリ金属、アンモニウム、
または置換塩化アンモニウム、フッ化物および硫酸塩を
含む。アルカリ金属、特にナトリウムおよびその塩が好
ましい。硫酸ナトリウムは一般に洗剤粒子の中に使用さ
れ、特に好ましい塩である。クエン酸および一般にその
他の有機酸または無機酸は、アグロメレート組成物の他
の成分と化学的に相容性である限り、本発明の粒状洗剤
の中に含む事ができる。
他の有効な水溶性塩は一般に洗剤ビルダー物質として
公知の化合物を含む。ビルダーは一般に種々のアルカリ
金属、アンモニウムまたは置換リン酸アンモニウム。ポ
リリン酸塩、ホスホン酸塩、ポリホスホン酸塩、炭酸
塩、ケイ酸塩、ホウ酸塩およびポリヒドロキシケイ酸塩
から選定される。アルカリ金属、特にナトリウム、と前
記のその塩が好ましい。
無機リン酸塩ビルダーの例は、ナトリウムおよびカリ
ウムのトリポリリン酸塩、ピロリン酸塩、約6乃至21の
重合度を有するポリマーメタリン酸塩およびオルトリン
酸塩である。ポリホスホン酸塩ビルダーの例は、エチレ
ンジホスホン酸のナトリウム塩およびカリウム塩、エタ
ン 1−ヒドロキシ−1、1−ジホスホン酸のナトリウ
ム塩およびカリウム塩、およびエタン、1、1、2−ト
リホスホン酸のナトリウム塩およびカリウム塩である。
他のリン酸ビルダー化合物は米国特許第3,159,581;3,21
3,030;3,422,021;3,422,137;3,400,176および3,400,148
号に記載されこれを引例とする。
非リン酸無機ビルダーの例は、炭酸、重炭酸、六炭
酸、十水和四ホウ酸ナトリウムおよびカリウムであり、
また約0.5乃至約4.0好ましくは約1.0乃至約2.4のSiO2:
アルカリ金属酸化物モル比を有するケイ酸塩である。本
発明の方法によって作られた組成物は余分の処理すべき
炭酸塩を必要とせず、好ましくは米国特許第4,196,093
号に記載のように2%以上の微細炭酸カリウムを含有せ
ず、好ましくは炭酸カリウムを含有しない。
前記のように、ゼオライト、炭酸塩、シリカ、ケイ酸
塩、クエン酸塩、リン酸塩、過ホウ酸塩、およびデンプ
ンなどの助剤など、一般に洗剤中に使用される粉末を本
発明の実施態様において使用する事ができる。
ポリマー また種々の有機ポリマーを使用する事ができ、その一
部は洗剤を改良するビルダーとして作用する。これらの
ポリマーとしては、ナトリウム カルボキシ−低アルキ
ルセルローズ、ナトリウム 低アルキルセルローズおよ
びナトリウム ヒドロキシ−低アルキル セルローズ、
例えばナトリウム カルボキシメチル セルローズ、ナ
トリウム メチル セルローズおよびナトリウム ヒド
ロキシプロピル セルローズ、ポリビニルアルコール
(しばしば二、三のポリ酢酸ビニルを含む)、ポリアク
リルアミド、ポリアクリレートおよび種々のコポリマ
ー、例えばマレイン酸およびアクリル酸のコポリマーを
挙げる事ができる。これらのポリマーの分子量は広く変
動するが、大部分は2,000乃至100,000の範囲内にある。
ポリマーポリカルボキシレートビルダーは米国特許第
3,308,067号に記載される。この種の物質は、マレイン
酸、イタコン酸、メサコン酸、フマル酸、アコニット
酸、シトラコン酸およびメチレンマロン酸などの脂肪族
カルボン酸のホモポリマー乃至コポリマーの水溶性塩を
含む。
任意成分 一般に洗剤組成物において使用される他の成分を本発
明の組成物の中に含む事ができる。これらの成分は、流
動助剤、カラースペクル、漂白剤および漂白活性化剤、
泡立ちブースタまたは泡立ち抑制剤、変色防止剤および
防食剤、土壌懸濁剤、土壌解除剤、染料、フィラー、光
沢剤、殺菌剤、pH調整剤、非ビルダーアルカリ性剤、ハ
イドロトロープ、酵素、酵素安定剤、キレート化剤およ
び香料を含む。
本発明による洗剤粒子は特に袋詰めスルーザウォッシ
ュ製品の中に有効に使用される。四水和および一水和過
ホウ酸ナトリウムなどの物質も本発明の粒状洗剤組成物
の一部として含まれる事ができる。袋詰めスルーザウォ
ッシュ製品は業界公知であって、同一譲渡米国特許第4,
740,326号に記載されている。他の有効な袋はその壁体
の少なくとも1つが微細孔を有するポリマーフィルムか
ら成る。この明細書に使用される「LAS」および「AS」
はそれぞれ「ラウリルベンゼンスルフォン酸ナトリウ
ム」および「アルキル硫酸塩」を意味する。「MES」は
メチルエステルスルフォン酸ナトリウムを意味する。
「C45」などの用語は、特記なき限りC14およびC15アル
キルを意味する。TASは獣脂アルキル硫酸塩を意味す
る。
本発明はさらに下記の非制限的実施例によって明かと
なろう。百分比は特記なき限り乾燥前重量ベースであ
る。表に続いて処理法を開示する。
実施例1 この実施例は、パイロットプラントスケールの高剪断
力ミキサ、Eirich RV02中のバッチモードのプロセスを
示す。まずミキサに使用粉体混合物、この場合、2:1の
ゼオライトA:微細炭酸塩または微細クエン酸塩の混合物
を充填する。界面活性剤は、78%の洗剤活性と13%の水
分とを有するC45アルキル硫酸塩である。この実施例に
おいては、NaOH(0.6kg)の50%溶液をミキサ(Eirich
RV02)中のペースト(3kg)に添加した後に、造粒を
開始する。混合に際して、ペーストが固化し、ミキサに
よって2500r.p.m.で粉砕される。この処理を停止し、粉
体(1.050kg)を追加する。造粒が開始されるまでミキ
サを作動する。次にこの処理を停止し、アグロメレート
を流体床の中で乾燥し、メッシュシーブを通して分級す
る。製造されたアグロメレートは60%の洗剤活性と600g
/Lの密度とを有する。これらのアグロメレートはすぐれ
た物性を示す。
実施例2 この実施例は実施例1と同様である。粉体混合物はこ
の場合にも2:1比のゼオライトA:微細炭酸塩である。界
面活性剤は78%の洗剤活性と13%の水分とを有するC45A
Sの水性ペーストである。この実施例において、粉体
(1.05kg)とペースト(3kg)とをミキサ(Eirich RV0
2)に添加した後に、造粒を開始する。一定量のドライ
アイスをミキサに加えて温度を−150℃に低下させる。
次にミキサを1600(2500)r.p.m.の速度で始動する。最
初に低温時には混合物は微粉状である。温度が12℃に上
昇するまでミキサを作動し、そこで造粒が生じる。処理
を停止し、アグロメレートを流体床の中で乾燥し、メッ
シュシーブを通して分級する。製造されたアグロメレー
トは60%の洗剤活性と625g/Lの密度とを有する。これら
は優れた物性を示す。
実施例3 この実施例は実験室スケールの高剪断カミキサ(食品
プロセッサ)の中でバッチモードで実施された処理を示
す。まずミキサに使用される粉体混合物を充填し、この
場合の粉体は2:1比のゼオライトA:微細炭酸ナトリウム
である。界面活性剤は、72%の洗剤活性と24%の水分と
を有するC45アルキル硫酸塩である。この実施例におい
ては、シリカ粉体(40g)をペースト(400g)に添加し
た後に造粒を開始する。混合に際して、ペーストが固化
する。処理を停止し、粉体(105g)をペースト(335g)
に加える。造粒が生じるまでミキサを作動する。次に処
理を停止し、アグロメレートを流体床の中で乾燥し、メ
ッシュシーブを通して分級する。製造されたアグロメレ
ートは55−60%の洗剤活性と650g/Lの密度とを有し、す
ぐれた物性を示す。
実施例4 この実施例は、6セクションから成るバレルを有する
パイロットプラントツインスクリュー押出器、Werner/P
fleiderer C58の中で連続モードでペーストコンディシ
ョニングを実施し、次に押出器からでるペーストを実験
室スケールの高剪断力ミキサの中で直ちに造粒する処理
法を示す。界面活性剤は78%の洗剤活性と18%の水分と
を有するアルキルベンゼンスルフォン酸ナトリウム(Na
LAS)の水性ペーストである。このペーストを押出器の
中に70℃の温度と、150kg/hrの流量で導入する。押出器
から出るペーストを実験室スケールの高剪断力ミキサの
中で、2:1重量%比のゼオライトA:微分炭酸塩粉体と共
に造粒する。400−800μmの平均粒径アグロメレートが
得られるまで、ペーストを粉体床に加える。次にアグロ
メレートを流体床の中で乾燥し、LAS含有量について分
析する(活性として表示)。
ペーストは100−120r.p.m.で作動する押出器を通して
単にポンプ輸送される。押出器から出るペーストはなお
70℃であり、得られたアグロメレートの活性は32%であ
る。
実施例5 実施例4と同一の装置の重量比を使用してアグロメレ
ートを製造する。この実施例においては、押出器を通し
てペーストをポンプ輸送しながら、バレルの最初の2セ
クションの中において15℃の水道水を含み最後の4セク
ションの中において−20℃の冷却グリコールを含む冷却
コイルによってペーストを冷却する。定常状態における
ペーストの出口温度は30℃、また得られたアグロメレー
トの活性は45%である。
実施例6 実施例4と同一の装置と重量比を使用してアグロメレ
ートを製造する。この実施例においては、マレイン酸と
アクリル酸とのコポリマーの固体粉体が押出器の入口に
おいてペーストに加えられる。冷却しなければ、押出器
を出るペーストの温度は68℃、得られたアグロメレート
の活性は38%である。実施例5と同様にして押出器バレ
ルを冷却すれば、ペースト出口温度は30℃であり、得ら
れたアグロメレートの活性は54%である。
実施例7 実施例4と同一の装置と重量比を使用してアグロメレ
ートを製造する。しかしこの実施例においては、NaLAS
の代わりに、C14−C15の炭素鎖長を有する60重量%のア
ルキル硫酸ナトリウムを含有し、25%の水分を有する界
面活性剤ペーストを使用する。入口温度はこの場合にも
70℃である。
ペーストは単に押出器を通してポンプ輸送され、70℃
の温度で出る。得られたアグロメレートの活性は36%で
ある。
実施例8 実施例7と同一の装置および重量比を使用しまたこの
例のアルキル硫酸ペーストを使用して、アグロメレート
を製造する。しかしこの実施例においては、1つのバレ
ルの真空ポートを通して、70mbarの真空を供給する事の
できる真空装置を使用して真空を加える。同時のバレル
のすべてのセクションにおいて、−20℃のグリコールを
使用する内部コイルを介して冷却を実施する。押出器か
ら出るペーストは22%の水分と、25℃の温度とを有す
る。このペーストによって製造されたアグロメレートは
60%のアルキル硫酸活性を有する。
実施例9 実施例7と同一の装置および重量比を使用し、またこ
の例のアルキル硫酸ペーストを使用して、アグロメレー
トを製造する。しかしこの実施例においては、冷却コイ
ルを通る−20℃のグリコールと、さらに15kg/hrの流量
でバレルの第4セクションの中に噴射される液体窒素に
よって冷却された。押出器から出るペーストは15℃の温
度を有し、得られたアグロメレートは65%のアルキル硫
酸活性を有していた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ベガ,ジョセ ルイス ベルギー国ストロムビーク−ベーベル、 ニューベラーン、121、5 (56)参考文献 特開 平2−86700(JP,A) 特開 昭60−72999(JP,A) 特開 平3−72600(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C11D 11/00 C11D 17/06

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】粒状洗剤組成物の製造法において、 (i)過剰のアルカリ中において単数または複数のアニ
    オン界面活性剤酸を中和して、少なくとも40重量%のア
    ニオン界面活性剤を含む界面活性剤ペースト(ただし、
    該界面活性剤ペーストは前記界面活性剤が安定である温
    度においてポンプ輸送可能な状態に維持できるように、
    70℃の温度および25s-1の剪断速度で測定された場合に
    少なくとも10Pa.sの粘度有する)を形成する段階と、 (ii)前記ペーストをコンディショニングする段階と、
    次いで (iii)前記ペーストを、高剪断ミキサ/造粒機の中に
    おいて、乾燥した洗剤粉体とともに混合することによっ
    て造粒する段階とを含む方法であって、 前記コンディショニング段階(ii)が、化学構造剤を前
    記ペーストに添加し、これによって前記ペーストの見か
    け粘度を上昇させ、さらに前記造粒段階のすべてにおい
    て前記ペーストが少なくとも20℃(ただし、20℃を除
    く)の温度に維持されることを特徴とする、粒状洗剤組
    成物の製造法。
  2. 【請求項2】前記化学構造剤が、水溶液中の水酸化ナト
    リウム、水溶液中の水酸化カリウム、塩化ナトリウム、
    リン酸塩、ケイ酸塩、シリカ、デンプン、ポリマーおよ
    びコポリマー、非イオン界面活性剤、尿素およびこれら
    の混合物からなる群から選ばれたものである、請求項1
    に記載の方法。
  3. 【請求項3】前記化学構造剤が、粉末形態であり、リン
    酸塩、ケイ酸塩、シリカ、マレイン酸とアクリル酸のコ
    ポリマーからなる群から選ばれたものである、請求項2
    に記載の方法。
  4. 【請求項4】前記コンディショニング段階が、押出器バ
    レル中の単数または複数の導入ポートによって粉体およ
    び/または追加ペーストを追加し、これらの粉体および
    ペーストを押出器の中で混合することによって行われ
    る、請求項2または3に記載の方法。
  5. 【請求項5】前記ペーストが、40℃〜80℃の温度範囲と
    0〜7.5kPaの真空で、前記押出器の導入ポートに入る、
    請求項4に記載の方法。
  6. 【請求項6】押出器の混合部分のバレルは適当手段によ
    って冷却され、この冷却は、ペーストの30重量%までの
    固体二酸化炭素または液状窒素を直接に押出器バレル中
    に添加する段階を含む、請求項4または5に記載の方
    法。
  7. 【請求項7】前記押出器が、ツインスクリュー押出器で
    ある、請求項4〜6のいずれか1項に記載の方法。
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