JP4056557B2

JP4056557B2 - Method for producing high-density granular detergent and composition produced by the method

Info

Publication number: JP4056557B2
Application number: JP50737094A
Authority: JP
Inventors: ダイク，ポールバン; ルイスベガ，ホセ; アマートレイモンドジー．フランス，ポール
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1992-09-01
Filing date: 1993-08-30
Publication date: 2008-03-05
Anticipated expiration: 2023-03-05
Also published as: NO950768L; DE69330311T2; ATE201900T1; KR950703050A; ES2157223T5; FI950913A; CA2143628A1; IN188571B; ES2157223T3; AU5124593A; FI950913A0; TR27586A; AU677238B2; MA22965A1; CN1061369C; DE69330311T3; PT660873E; CN1086258A; DK0660873T3; MX9305352A

Abstract

A process in which the bulk density of a particulate detergent material is increased starting from an initial bulk density of at least 600 g/l, by spraying a liquid onto the particles and dusting with a fine powder in one or more rotating drum(s) or mixer(s), characterised in that the particulate detergent material initially has a mean particle size greater than 400 micrometers, and that the increase in the mean particle size during the process is not greater than 60 %. The invention also discloses a detergent composition having excellent dispensing and dissolving properties.

Description

発明の背景
市販の粒状洗剤においては、嵩密度を増加させようとする傾向がある。これは、消費者の便宜性及び包装材料の減少の両方の面に於いて利点がある。この方向に前進するための従来技術の数多くの試みは、溶解速度が低いことから生じる低容解度特性またはゲルの形成の問題に遭遇した。この結果、典型的な洗浄工程では、洗濯機の分配ドローワーからか、洗濯物とともに洗濯機の内部に配置される計量装置からの洗剤製品の分配が悪くなる。この不十分な分配は、高レベルの界面活性剤を有する粒子が水と接触してゲル化することにより生じることがよくある。このゲルにより、洗剤粉末の一部分が洗浄水に可溶化するのが妨げられ粉末洗剤の有効性が減少する。たとえもし洗剤粉末が十分良く分配され、洗浄水に分散したとしても、もしその粉末が迅速に溶解しない場合には、別の好ましくない結果が生じる。洗浄サイクルでは、洗剤が洗濯物に作用できる時間は限られている。もし洗剤粉末の溶解速度が遅くて清浄作用が遅延するならば、このことも洗剤粉末の有効性を制限することになろう。
プロセスエンジニア及び配合者は、良好な分配の必要性と良好な溶解速度の必要性との互いに矛盾した要求に遭遇することがよくあった。これに対しては、一般的に適当な分配性と適当な溶解速度を与える妥協点を見出だすことで解決が成されてきた。例えば、高嵩密度粒状洗剤の分配性が悪いのは、空隙率が大きいか粒度が小さい（とりわけ微粉の場合）ことにより、界面活性剤に富む粒子が高比表面積を有することに関連している場合がある。しかしながら、空隙率を減少及び／または平均粒度を増加させると、溶解速度が減少する。
嵩密度を増加させる種々の方法が従来技術に於いて記載されているが、多くの場合、噴霧乾燥粉末を高密度化する方法を用いるものである。
１９８６年６月１８日公開のＥＰ１８４７９４号（Ｈｅｎｋｅｌ）は、嵩密度を増加させるＬｏｅｄｉｇｅミキサーで吸着剤キャリアーに非イオン界面活性剤を添加する方法を記載している。このキャリヤーは、典型的に噴霧乾燥により調製される。
１９８９年８月１６日公開のＥＰ３２７９６３号（Ｈｅｎｋｅｌ）は、粒状工程において再凝集する前に、噴霧乾燥成分を粉砕する基本的なポストタワー高密度化法を記載している。
１９９０年５月９日公開のＥＰＡ３６７３３９号（Ｕｎｉｌｅｖｅｒ）は、２段階凝集法を記載している。
より最近に、噴霧乾燥工程を完全に無くした方法が開発された。この方法は、界面活性剤とビルダーとを含んでなる粒子を、例えば粘性ペーストの押し出しまたは凝集により製造することにより達成されたものである。
しかしながら、上記従来技術の方法の全ては、ゲル化しやすく且つ分配特性が悪い極めて小さな粒子（微粉）が存在したり、分配の問題は克服できるが洗浄工程での溶解が遅い大きくて低空隙率の粒子が存在する問題がある。
本発明の目的は、以下の三つの基本特性を有する洗剤組成物を提供することにある：
ｉ）高嵩密度
ｉｉ）良好な分配特性
ｉｉｉ）迅速に溶解すること
上記目的は、まず粒状の完成洗剤組成物の成分のほとんど（または全て）をドライブレンドし、続いて液体噴霧し１つ以上の回転ドラムまたはミキサーにかけて嵩密度を増加することにより達成された。
初期粒子が粒状でなければならず（ダストではない）、粉砕工程を通過しないことが、本発明の必須要件である。このことは、分配性の面での利点を達成するのに不可欠である。
また、最終製品の粒状粒子の平均粒度が大きすぎて溶解速度が遅くなってはならないことも、本発明の必須要件である。
発明の概要
本発明は、粒状洗剤物質の嵩密度を、初期嵩密度少なくとも６００ｇ／リットルから出発して、液体を粒子上に噴霧し一つ以上の回転ドラムまたはミキサーで微粉をダスティングすることにより増加する方法において、
粒子洗剤物質の初期平均粒度が４００μｍを超え、且つ前記方法実施中の平均粒度の増加が６０％を超えないことを特徴とする方法に関する。
また、本発明は、優れた分配及び溶解特性を有する洗剤組成物を開示する。
発明の詳細な説明
本発明の目的は、以下の三つの基本特性を有する洗剤組成物を提供することにある：
ｉ）高嵩密度
ｉｉ）良好な分配特性
ｉｉｉ）迅速に溶解すること
上記目的は、まず粒状の完成洗剤組成物の成分のほとんど（または全て）をドライブレンドし、続いて液体噴霧し１つ以上の回転ドラムまたはミキサーにかけて嵩密度を増加することにより達成された。
必要とする特性は、粒状洗剤成分のほとんど（または全て）を混合して所定の平均粒度及び嵩密度を有する混合粒状物質を得ることにより達成される。次に、液体を噴霧し、１つ以上の回転ドラムまたはミキサーにおいて微粒流動助剤でダスティングして細孔及び表面不整部に充填することにより粒子に「丸み」をつけてさらに嵩密度を増加させる。
回転ドラム／ミキサーの入口で粉末が粒状であり（微粉がほとんどない）、、ダストとして粉砕されないことが、本発明の必須要件である。これにより、分配上の利点が得られる（微粉／ダストがないと、水と接触した際のゲルの形成が避けられるので）。
粒状成分配合物の調製
本発明で使用される粒状成分は、製品配合者の要求に応じて選択される洗浄に有用な広範な成分から製造される。適当な成分について、以下説明する。
界面活性剤
界面活性剤は、アニオン、ツイッターイオン、両性及びカチオン界面活性剤並びにそれらの混合物からなる群から選択される。アニオン界面活性剤が好ましい。本発明に有用な界面活性剤は、１９７２年５月２３日発行のＮｏｒｒｉｓによる米国特許第３，６６４，９６１号及び１９７５年１２月３０日発行のＬａｕｇｈｌｉｎ等による米国特許第３，９１９，６７８号に挙げられている。
また、有用なカチオン界面活性剤には、１９８０年９月１６日発行のＣｏｃｋｒｅｌｌによる米国特許第４，２２２，９０５号及び１９８０年１２月１６日発行のＭｕｒｐｈｙによる米国特許第４，２３９，６５９号に記載のものも含まれる。しかしながら、カチオン界面活性剤は、一般的に本発明の組成物で使用するアルミノ珪酸塩物質との混和性が小さく、したがって本発明の組成物においては、使用するとすれば低レベルで使用するのが好ましい。以下に、本発明の組成物に有用な界面活性剤の代表例を示す。
高級脂肪酸の水溶性塩、即ち、「石鹸」は、本発明の組成物に有用なアニオン界面活性剤である。これには、炭素数約８〜約２４、好ましくは炭素数約１２〜約１８の高級脂肪酸のナトリウム、カリウム、アンモニウム及びアルキルアンモニウム塩等のアルカリ金属石鹸が含まれる。石鹸は、油脂の直接ケン化または遊離脂肪酸の中和により製造できる。特に有用なものは、ヤシ油及び牛脂から得た脂肪酸の混合物のナトリウム及びカリウム塩、即ち、ナトリウムまたはカリウム牛脂またはヤシ油石鹸である。
有用なアニオン界面活性剤には、炭素数約１０〜約２０のアルキル基及びスルホン酸または硫酸エステル基を分子構造に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、アンモニウム塩及びアルキルアンモニウム塩が含まれる。（用語「アルキル」には、アシル基のアルキル部が含まれる。）このグループの合成界面活性剤としては、例えばソジウム及びポタジウムアルキルスルフェート、とりわけ牛脂またはヤシ油のグリセリドを還元することにより製造されるもの等の高級アルコール類（Ｃ₈〜Ｃ₁₈炭素原子）を硫酸化して得られるもの；及びアルキル基が直鎖または分岐鎖でその炭素数が約９〜約１５であるソジウム及びポタジウムアルキルベンゼンスルホネート、例えば米国特許第２，２２０，０９９号及び第２，４７７，３８３号に記載に種類のものが挙げられる。
他のアニオン界面活性剤として、ソジウムアルキルグリセリルエーテルスルホネート、とりわけ牛脂またはヤシ油から得た高級アルコール類；ソジウムヤシ油脂肪酸モノグリセリドスルホネート及びスルフェート；１分子当たりエチレンオキシド約１〜約１０単位含有し、アルキル基の炭素数が約８〜約１２であるアルキルフェノールエチレンオキシドエーテルスルフェートのナトリウムまたはカリウム塩；並びに１分子当たりエチレンオキシド約１〜約１０単位含有し、アルキル基の炭素数が約１０〜約２０であるアルキルエチレンオキシドエーテルスルフェートのナトリウムまたはカリウム塩が挙げられる。
他の有用なアニオン界面活性剤には、脂肪酸基の炭素数が約６〜２０でありエステル基の炭素数が約１〜１０であるα−スルホン化脂肪酸のエステルの水溶性塩、アシル基の炭素数が約２〜９であり、アルカン成分の炭素数が約９〜約２３である２−アシルオキシ−アルカン−１−スルホン酸の水溶性塩；アルキル基の炭素数が約１０〜約２０であり、エチレンオキシド約１〜３０モル含有するアルキルエーテルスルホネート；炭素数が約１２〜２４であるオレフィンスルホネートの水溶性塩；及びアルキル基の炭素数が約１〜３であり、アルカン成分の炭素数が約８〜約２０であるβ−アルキルオキシアルカンスルホネートが含まれる。
また、炭素数１０〜２０のアルキル基を有する脂肪酸メチルエステルのスルホン化生成物も有用である。Ｃ_16〜18メチルエステルスルホネート（ＭＥＳ）が好ましい。
この発明の組成物中に使用する２次界面活性剤としては水溶性ノニオン界面活性剤もまた有用である。かかるノニオン界面活性剤の例中にはアルキレンオキシド基（親水性）と有機親油性化合物（脂肪族またはアルキル芳香族性）との縮合物が包含される。親油性基と縮合するポリオキシアルキレン基の長さは容易に調節でき、これにより親水性と親油性エレメント間に所望のバランスを有する水溶性化合物が得られる。
好適なノニオン界面活性剤の例中には炭素数約６乃至１６のアルキル基を有するアルキルフエノールの縮合物であって、アルキルフエノール１モル当り約エチレンオキシド４乃至２５モル付加の直鎖または分岐鎖型の縮合物が包含される。
直鎖または分岐鎖型で炭素数８乃至２２の脂肪族アルコールと４乃至２５モルのエチレンオキシドとの水溶性縮合物も好ましいノニオン界面活性剤である。特に好ましいのは炭素数約９乃至１５のアルキル基を有するアルコールとアルコール１モル当り約４乃至２５モルのエチレンオキシドが縮合した生成物；およびプロピレングリコールとエチレンオキシドとの縮合物である。
他の有用なノニオン界面活性剤はグルコース等の天然系原料由来のものであり、アルキルポリグルコシド（ＡＰＧ）、特に炭素数１０乃至２０で平均１乃至４のグルコース基を有するものが挙げられる。炭素数１０乃至２０のアルキル基を有する、例えば牛脂Ｎ−メチルグルカミン等のグルコースアミド由来のノニオン界面活性剤も有用である。
ポリヒドロキシ脂肪酸アミドは脂肪酸エステルとＮ−アルキルポリヒドロキシアミンとの反応により得られる。この発明に用いて好ましいアミンは
Ｎ−（Ｒ¹）−ＣＨ₂（ＣＨ₂ＯＨ）₄−ＣＨ₂−ＯＨおよび好ましいエステルはＣ_12-20の脂肪酸メチルエステルである。最も好ましくはＮ−メチルグルカミンとＣ_12-20脂肪酸メチルエステルとの反応生成物である。
ポリヒドロキシ脂肪酸アミドの製法についてはＷＯ−９２６０７３号（１９９２年４月１６日付き）に開示がある。ここでは溶剤の存在下、ポリヒドロキシ脂肪酸アミドの製法について述べている。この発明においては、Ｎ−メチルグルカミンをＣ_12-20メチルエステルと反応させたものが特に好ましい。粒状洗剤組成物の調合者にとっては、アルコキシル化、特にエトキシル化（ＥＯ３−８）Ｃ_12-14アルコール（頁１５、２２−２７行）から成る溶剤の存在下でアミノ化を実施するのが好都合であることが判明している。このようにすると分子当り平均３個のエトキシレート基を有するＮ−メチルグルカミド／Ｃ_12-14アルコールから成る、この発明には好ましいノニオン界面活性剤系が直接生成する。
半極性ノニオン界面活性剤の例中には、炭素数約１０乃至１８の１個のアルキル部位ならびに炭素数１乃至約３のアルキル基およびヒドロキシアルキル基から成る群から選択した２個の部位を有する水溶性アミンオキシド；炭素数約１０乃至１８の１個のアルキル部位ならびに炭素数１乃至約３のアルキル基およびヒドロキシアルキル基から成る群から選択した２個の部位を有する水溶性ホスフインオキシド；および炭素数約１０乃至１８の１個のアルキル部位ならびに炭素数約１乃至３のアルキルおよびヒドロキシアルキル部位から成る群から選択した１個の部位を有する水溶性スルホキシドが包含される。
両性界面活性剤としては、複素環式２級および３級アミンの直鎖型もしくは分岐型脂肪族誘導体が挙げられ、この脂肪族置換基の一つは約８乃至１８の炭素数を有し、かつ少なくとも一つの脂肪族置換基はアニオン水溶化基を含むものである。
双性イオン界面活性剤の例には、脂肪族４級アンモニウムホスホニウム誘導体、および脂肪族置換基の一つが炭素数８乃至１８のスルホニウム化合物が包含される。
ここで特に好ましい界面活性剤としては、牛脂アルキルスルフエート；椰子アルキルグリセリルエーテルスルホネート；炭素数約１４乃至１８のアルキル部位を有し、かつ平均エトキシル化率が約１乃至４のアルキルエーテスルフエート；炭素数約１４乃至１６のオレフインまたはパラフインスルホネート；炭素数約１１乃至１６のアルキル基を有するアルキルジメチルアミンオキシド；炭素数約１４乃至１８のアルキル基を有するアルキルジメチルアミノプロパンスルホネート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ホネート；炭素数約１２乃至１８の高級脂肪酸の石けん類；Ｃ_9-15アルコールとエチレンオキシド約３乃至８モルの縮合物、およびこれらの混合物が挙げられる。
有用なカチオン界面活性剤の例中には、Ｒ₄Ｒ₅Ｒ₆Ｒ₇Ｎ^＋Ｘ⁻（式中、Ｒ₄は炭素数１０乃至２０、好ましくは１２乃至１８のアルキル基、およびＲ₅、Ｒ₆およびＲ₇はそれぞれＣ1-7アルキル、好ましくはメチル；Ｘ−は例えばクロライド等のアニオンを示す）で表わされる水溶性４級アンモニウム化合物である。かかるトリメチルアンモニウム化合物の例中には、Ｃ_12-14アルキルトリメチルアンモニウムクロライドおよび椰子アルキルトリメチルアンモニウムメトスルフエートが包含される。
ここで特に好ましい界面活性剤としては；α−オレフインスルホネート；トリエタノールアンモニウムＣ_11-13アルキルベンゼンスルホネート；アルキルスルフエート、（牛脂、椰子油、パーム油、Ｃ45等の合成由来）；ナトリウムアルキルスルフエート；メチルエステルスルホネート；ナトリウム椰子脂肪アルキルグリセリルエーテルスルホネート：牛脂脂肪アルコールと約４モルのエチレンオキシドとの縮合物のスルフエートＮａ−塩；椰子脂肪アルコールと約６モルのエチレンオキシドとの縮合物；牛脂脂肪アルコールと約１１モルのエチレンオキシドとの縮合物；炭素数約１４乃至１５の脂肪アルコールと約７モルのエチレンオキシドとの縮合物；Ｃ_12-13脂肪アルコールとエチレンオキシド約３モルとの縮合物；３−（Ｎ、Ｎ−ジメチル−Ｎ−椰子アルキルアミノ）−２−ヒドロキシプロパン−１−スルホネート；３−（Ｎ、Ｎ−ジメチル−Ｎ−椰子脂肪アルキルアミノ）−プロパン−１−スルホネート、６−（Ｎ−ドデシルベンジル−Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノ）ヘキサノエート；ドデシルジメチルアミンオキシド；椰子アルキルジメチルアミンオキシド；および椰子および牛脂脂肪酸の水溶性ナトリウムおよびカリウム塩類が挙げられる。
洗剤ビルダー
この発明の方法および組成物には相容性洗剤ビルダーまたはビルダー混合物または粉末はいずれも使用できる。
ここでの洗剤組成物中には、次の式
Ｎａ_z［ＡｌＯ₂）_z・（ＳｉＯ₂）_y］・ｘＨ₂Ｏ
［式中、ｚおよびｙは少なくとも６、ｚ対ｙのモル比は約１．０乃至約０．４、およびｚは約１０乃至２６４である］
で示されるアルミノシリケートイオン交換材料を含有できる。この発明に使用して有用な無定形水和アルミノシリケート材料は次の実験式
Ｍ_z（ｚＡｌＯ₂・ｙＳｉＯ₂）
［式中、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、およびｙは１である］
を有し、無水アルミノシリケートのグラム当り少なくとも約５０ミルグラム当量（ＣａＣＯ₃硬度）のマグネシウムイオン交換能を示す。粒子径が約１乃至１０ミクロンの水和ナトリウム「ゼオライトＡ」（商品名）が好ましい。
ここで使用するアルミノシリケートイオン交換ビルダー材料は水和型であり、結晶性のものは約１０乃至２８重量％の結晶水を、無定形のものではさらに多くの水分を含む可能性がある。特に好ましい結晶性アルミノシリケートイオン交換ビルダー材料は、結晶マトリックス中に約１８乃至約２２重量％の水を含有する。
この結晶性アルミノシリケートイオン交換ビルダー材料のさらなる特徴は、粒子直径が約０．１ミクロン乃至約１０ミクロンであることである。無定形材料ではこれより小さく、例えば約０．０１ミクロン未満の場合が多い。好ましいイオン交換材料の粒子径は約０．２ミクロン乃至約４ミクロンである。”粒子直径”なる用語は例えば走査電子顕微鏡を用いて顕微鏡的に測定する公知分析技術で決定した、一定重量当りのイオン交換材料の平均粒子直径を意味する。ここで用いる結晶性アルミノシリケートイオン交換ビルダー材料は無水物基準で計算して、アルミノシリケートグラム当り少なくとも約２００ｍｇ当量（ＣａＣＯ₃硬度）を示すカルシウムイオン交換能が特徴である。通常約３００ｍｇｅｑ．／ｇ乃至約３５２ｍｇｅｑ．／ｇのイオン交換能を示す。ここで使用するアルミノシリケートイオン交換材料のさらなる特徴はカルシウムイオン交換速度が少なくとも約２グレーン／Ｃａ⁺⁺／ガロン／分／ｇ／ガロン−アルミノシリケート（無水基準）、一般的には約２グレーン／ガロン／分／ｇ／ガロン乃至約６グレーン／ガロン／分／ｇ／ガロンの範囲以内（カルシウムイオン硬度基準）の範囲以内である。ビルダー目的に対して最適なアルミノシリケートはカルシウムイオン交換速度が少なくとも約４グレーン／ガロン／分／ｇ／ガロンを示す。
無定形のアルミノシリケートイオン交換材料は通常少なくとも約５０ｍｇｅｑ．ＣａＣＯ₃／ｇ（１２ｍｇＭｇ⁺⁺／ｇ）のＭｇ⁺⁺交換能を示し、Ｍｇ⁺⁺交換速度は少なくとも約１グレーン／ガロン／分／ｇ／ガロンを示す。無定形材料はＣｕ放射

で検査したところ目立った回析図を示さない。
この発明に使用して有用なアルミノシリケートイオン交換材料は市販されている。この発明に有用なアルミノシリケートは結晶構造または無定形構造で、天然由来または合成由来のアルミノシリケートである。アルミノシリケートイオン交換材料の合成方法はクルメル（ｋｒｕｍｍｅｌ）らの米国特許第３、９８５、６６９号公報（１９７６年、１０月１２日付）中に開示がある。好ましい合成結晶性アルミノシリケートイオン交換材料は「ＺｅｏｌｉｔｅＡ」、「ＺｅｏｌｉｔｅＢ」、および「ＺｅｏｌｉｔｅＸ」（何れも商品名）として市販されている。特に好ましい実施態様における結晶性アルミノシリケートイオン交換材料は次の式
Ｎａ₁₂［（ＡｌＯ₂）₁₂（ＳｉＯ₂）₁₂］・ｘＨ₂Ｏ
［式中、ｘは約２０乃至約３０、特に約２７である］
で示され、粒子直径は一般に約５ミクロン未満のものである。
この発明の粒状洗剤中には溶液中のｐＨが７またはそれ以上の中性またはアルカリ性の有機または無機塩類を含有してもよい。このビルダー塩類は洗剤粒子に対して所望の密度と嵩を付与するのに役立つ。ある種の塩類は不活性であるが、その多くは洗濯溶液中での洗剤ビルダー材料として機能する。
中性水溶性塩の例としては、アルカリ金属、アンモニウムまたは置換アンモニウムの塩化物、フッ化物および硫酸塩が挙げられる。前記のもののアルカリ金属塩、特にナトリウム塩が、好ましい。硫酸ナトリウムは、典型的には、洗剤粒状物で使用され且つ特に好ましい塩である。クエン酸および一般にいかなる他の有機酸または無機酸も、凝集体組成物の残りと化学的に相容性である限り、本発明の粒状洗剤に配合してもよい。
他の有用な水溶性塩としては、洗浄性ビルダー物質として通常既知の化合物が挙げられる。ビルダーは、一般に、各種の水溶性のアルカリ金属、アンモニウムまたは置換アンモニウムのリン酸塩、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スルホン酸塩から選ばれる。前記のもののアルカリ金属塩、特にナトリウム塩が、好ましい。
無機ホスフェートビルダーの特定例は、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、重合度約６〜２１を有する高分子メタリン酸塩、およびオルトリン酸塩である。ポリホスホネートビルダーの例は、エチレンジホスホン酸のナトリウム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。他のリンビルダー化合物は、米国特許第３，１５９，５８１号明細書、第３，２１３，０３０号明細書、第３，４２２，０２１号明細書、第３，４２２，１３７号明細書、第３，４００，１７６号明細書および第３，４００，１４８号明細書（ここに参考文献として編入）に開示されている。
無リン無機ビルダーの例は、ナトリウムおよびカリウムの炭酸塩、重炭酸塩、セスキ炭酸塩、四ホウ酸塩１０水和物、およびＳｉＯ₂対アルカリ金属酸化物のモル比約０．５〜約４．０、好ましくは約１．０〜約２．４を有するケイ酸塩である。独国フランクフルトのヘキストＡＧによって生産されており且つ商品名ＳＫＳ−６で販売されている種類の層状シリケートも、本発明で有用である。
前記のように、洗剤で常用されている化学成分、例えば、ゼオライト、カーボネート、シリカ、シリケート、サイトレート、ホスフェート、ペルボレート、ペルカーボネートなどおよび加工酸、例えば、デンプンは、本発明の好ましい態様で使用できる。
重合体
各種の有機重合体（それらの若干は洗浄力を改善するためにビルダーとしても機能してもよい）も、有用である。このような重合体としては、カルボキシ低級アルキルセルロースナトリウム、低級アルキルセルロースナトリウムおよびヒドロキシ低級アルキルセルロースナトリウム、例えば、カルボキシメチルセルロースナトリウム、メチルセルロースナトリウムおよびヒドロキシプロピルセルロースナトリウム、ポリビニルアルコール（若干のポリ酢酸ビニルもしばしば包含）、ポリアクリルアミド、ポリアクリレートおよび各種の共重合体、例えば、マレイン酸とアクリル酸との共重合体が挙げてもよい。このような重合体の分子量は、広く変化するが、大部分は２，０００〜１００，０００の範囲内である。
高分子ポリカルボキシレートビルダーは、１９６７年３月７日発行のディールの米国特許第３，３０８，０６７号明細書に記載されている。このような物質としては、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、メチレンマロン酸などの脂肪族カルボン酸の単独重合体および共重合体の水溶性塩が挙げられる。
任意成分
洗剤組成物で常用されている他の成分は、本発明の組成物に配合できる。これらとしては、流動助剤、色斑点取り剤（color speckles）、漂白剤および漂白活性剤、増泡剤または抑泡剤、曇り防止剤および耐食剤、汚れ沈殿防止剤、防汚剤、柔軟化粘土、染料、充填剤、光学増白剤、殺菌剤、ｐＨ調整剤、非ビルダーアルカリ性源、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が挙げられる。
光学増白剤は、粒状成分の１つ（またはそれ以上）に直接配合してもよく、または光学増白剤の溶液またはスラリーは本発明のプロセス時に回転ドラムまたはミキサーに噴霧してもよい。
また、粒状抑泡剤は、本発明に従って混合することによって完成組成物に配合してもよい。好ましくは、これらの粒子の抑泡活性は、脂肪酸またはシリコーンに基づく。
混合
粒状成分は、いかなる常法によって調製し且つ混合してもよい。典型的には、混合法は、各成分をおもりによって移動ベルト上に計量し、回転ドラムまたはミキサーでブレンドすることによって連続的に行ってもよい。混合粒状成分の平均粒径は、４００μｍより大きくなければならず且つ嵩密度は、６００ｇ／ｌより高くなければならない。
粒状成分ミックスのこれらの物理的特性を達成するために且つ本発明の分与上の利益を維持するために、個々の粒状成分は噴霧乾燥以外の方法、例えば、凝集法、圧密法、カプセル化法などによって調製することが好ましい。高活性界面活性剤ペーストをビルダーおよび他の粉末で凝集する特に好ましい１つの方法は、１９９２年１０月２８日に公告の出願人の同時係属欧州特許出願第ＥＰＡ５１０７４６号明細書に記載されている。粒状成分は有機界面活性剤を含むスラリーの噴霧乾燥によってほとんどまたは何も調製しないことが好ましい。このような噴霧乾燥成分は、一般に、高嵩密度成分を調製するために微粉砕工程を必要とする。一般に、噴霧乾燥によって調製し且つ有機界面活性剤を含み、完成品の１０重量％より多い量で存在する粒状成分がないことが好ましい。
ドラム／ミキサープロセス
本発明の方法は、１個以上のドラムまたはミキサー中で行う（製品の嵩密度は良好な分与性および迅速な溶解速度の利益を失わずに増大される）。
理論によって限定しようとせずに、粒状粒子は、ドラム／ミキサー内で「湿潤」状態で圧延して丸くなるようにさせ且つ形状（即ち、より球状）および粒径がますます規則的になるようにさせる。このことは、密度少なくとも７５０ｇ／ｌ、好ましくは８００ｇ／ｌより高い密度を有する完成組成物を調製する。
好適な装置としては、回転シャフトを有する各種の回転ドラムまたはミキサー、例えば、リボンブレンダーまたは独国パーデルボルンのレジゲ・マシーネンバウＧｍｂＨによって供給されている低剪断ミキサー〔特に商標レジゲ（Loedige）ＫＭで供給されているミキサー〕が挙げられる。このような低剪断ミキサーは、混合工具、しばしば回転シャフト上に装着された「すき先」型の混合工具を具備する。低剪断ミキサーを使用するならば、シャフトの回転速度は、２５０ｒｐｍ未満であるべきである。
粒状成分のミックスにスプレーオンされた液体は、非イオン界面活性剤を含むことが好ましい。有用な非イオン界面活性剤は、前記されている。炭素数約９〜１５のアルキル基を有するアルコールとアルコール１モル当たり約４〜２５モルのエチレンオキシドとの縮合物、およびプロピレングリコールとエチレンオキシドとの縮合物が、特に好ましい。
他の液体成分も、粒状成分のミックスに別個または予備混合状態でスプレーオンしてもよい。典型的には、香料および光学増白剤のスラリーは、噴霧してもよい。光学増白剤は、このようにして添加してもよいが、カラーインデックス蛍光増白剤No.３５１（ザ・ソサエティ・オブ・ダイヤーズ・エンド・カラーリスツおよびジ・アメリカン・アソシエーション・オブ・テクスタイル・ケミスツ・エンド・カラーリスツによって発表）は、色安定性の特定の利益を与えることが見出された。
高速カッターまたはチョッパーは、有利には、湿潤時に製品の大きいボールが形成するのを防止するために使用してもよいが、粉末の微粉砕（乾燥している時に生ずることがある）は、回避すべきである。高速カッターまたはチョッパーは、ミキサーの壁に関して径方向に配向されるシャフト上に装着してもよく且つ好ましくは、シャフトは、１０００ｒｐｍより高い速度で回転する。
プロセスは、より通常の凝集法から弁別しなければならない。このことは、プロセスの初めから終りまで平均粒径の増大を観察することによって明らかにわかる。本発明においては、平均粒径は、初期平均粒径の約６０％以上だけ増大しない。好ましくは、それは、４０％超だけ増大せず且つより好ましくは、初期平均粒径の２０％超だけ増大しない。
ここで定義する平均粒径なる用語は、組成物の試料を一連のタイラー篩上で多数の画分（典型的には５個の画分）に篩分けることによって計算する。それによって得られた重量分率は、篩目の開きの大きさに対してプロットする。平均粒径は、試料の５０重量％が通過するであろう理論篩目の開きの大きさであると解釈される。
本発明によれば、微粉砕流れ助剤（ゼオライト、カーボネート、シリケート、シリカなど）は、粒状成分のミックスに加える（好ましくはプロセスの終りに向けて）。これらのダスチング剤は、ダストとして加える唯一の成分である。それゆえ、選ばれる流れ助剤は、水との接触時にゲル化しないことが特に重要である（若干の形の微粉砕シリケートはゲル化するであろうように）。微粉砕流れ助剤のこの注意深い選択は、良好な分与性の利益を失わずに嵩密度を更に増大することを可能にする。
完成組成物
本発明は、非常に高い嵩密度を有し、優秀な分与性および迅速な溶解速度の特性も有する洗剤組成物の製法を提供する。この方法は、加工できる処方物に関して非常に融通性がある。事実、粒状粒子に配合できるいかなる化学薬品も、前記方法によって高嵩密度組成物に配合してもよい。
本発明の特に好ましい態様は、
ａ）有機界面活性剤５％〜２０％
ｂ）アルミノケイ酸ナトリウム５％〜２０％
を含み且つ
洗剤組成物の試料１５０ｇをザヌッシ（Zanussi）（登録商標）シャワー型ディスペンサーの引出に注ぎ且つ２０℃の温度の水４リットルをディスペンサーのノズルから２リットル／分の速度で前記引出に通過した後、前記分与引出に残る洗剤組成物の部分を秤量し且つ得られた重量を初期の１５０ｇの試料の％として表現し且つ試験の少なくとも５回の反復について平均する（得られた％は分与残渣である）時に分与残渣３０％未満を有し；
且つ試料１０ｇを１リットルのソタックス（Sotax）カップ中で且つ垂直軸の回りを２００ｒｐｍで回転するソタックス攪拌プロペラーNo.３９９０−２で（前記攪拌プロペラーの底はカップの底より３３mm上に配置）２０℃の温度の蒸留水１リットルに溶解する時に３分未満で溶液に移る硫酸塩／スルホン酸塩少なくとも５０％である洗剤組成物の溶解速度を有することを特徴とする嵩密度少なくとも７５０ｇ／ｌ、好ましくは少なくとも８００ｇ／ｌを有する組成物である。
推奨される試験法の詳細は、セクションＢに与える。
最も好ましい組成物は、平均粒径５５０〜７５０μｍで良好な溶解速度を達成するためにクラフト温度４０℃未満を有する混合陰イオン界面活性剤系を含む。
更に、最も好ましい組成物は、環境上の理由で、ホスフェートを含まず且つ直鎖アルキルベンゼンスルホネートを含まない（無ＬＡＳ）。
実施例
例Ｉ
粒状原料の混合物を次の組成により作製する。

アニオン性界面活性凝集物を、７８％の活性Ｃ４５ＡＳ／Ｃ３５Ａ_３Ｓの８０：２０ペーストおよびホスホネート溶液（３５％）を１７／１３／１／１の比率のゼオライト／炭酸塩／ＭｇＳＯ_４／ＣＭＣの混合物へ高剪断ミキサーで凝集させて作製する。
ペースト／ホスホネートの４４部を粉末混合物の６６部と混合する。
湿潤凝集物を、流動床乾燥炉で２０℃での平衡相対湿度約１２％に乾燥する。最終的に得られた凝集物はアニオニック界面活性剤３０％とホスホネート２％を含んでおり、平均粒度約５００mm、タイラー６５の通過分５％未満を有している。凝集物のかさ密度は７５０ｇ／Ｌである。
粒状成分の混合物は７８０ｇ／Ｌのかさ密度と以下のような粒度分布を有している。

粒状組成分の混合物の平均粒度は約５２５マイクロメータである。
以上に記載された粒状組成分の混合物を１５ppmで運転する６００Ｌの回転ドラム内に入れる。１４：１の比率のノニオン性界面活性剤（Ｃ２５Ｅ３）と光学的光沢剤（チバガイギー社から供給される商品名Pinopal ＣＢＳ−Ｘ）の２０％溶液混合物をドラムを運転しながら粒状混合物上に７％まで散布する。散布時間は約７分である。
直後に芳香剤をドラムを回転しながら０．５％の度合で散布する。さらに、ドラムの回転を止めることなく、ゼオライトをミキサーに約８％の度合で徐々に約２分間で加える。ゼオライトの添加が一旦終了したところで、ドラムを約３０秒間回転させて停止する。生成物をゲートを開いて取除き、更にドラムを約１０秒回転する。
生成物は２日間の熟成後に９１０ｇ／Ｌの密度を有している。粒度分布は以下の通りである。

生成物の平均粒度は約６４０マイクロメーターである。これは平均粒径の２２％の増加を示す。
セクションＢに記載された方法によるこの生成物の分配結果は以下の通りである。

セクションＢに同様に記載される方法で測定されたアニオン性ク界面活性剤の解離の態様から、アニオン性界面活性剤の５０％の解離時間が１．８分であることが示される。
例 II
粒状原料の混合物を次の組成により準備する。

アニオン性界面活性凝集物は７８％の活性ＬＡＳ／ＴＡＳ／Ｃ３５Ｅ３Ｓの７４：２４：２のペーストをゼオライト／炭酸塩／ＣＭＣを２０／１０／１の比率で含む粉末混合物へ高剪断ミキサーで凝集させることで作製する。湿潤凝集物を流動床乾燥機で２０℃で約１２％の平衡相対湿度に乾燥する。最終的な凝集物は３５％のアニオン性界面活性剤を含み、２１２マイクロメーターよりも小さな粒子８％と共に６００マイクロメーターの平均粒径と７４０ｇ／Ｌのかさ密度を有している。
粒状成分の混合物は７４０ｇ／Ｌのかさ密度と以下の粒径分布を有している。

粒状組成分の混合物の平均粒径は約５２５マイクロメーターである。
上記の混合物（５０kg）をＬｏｄｉｇｅＭ１３０Ｄ中に入れるシャフトは約１６０rpmで回転し、チョッパー速度は３０００rpmである。
ノニオン性界面活性剤（Ｃ４５Ｅ７）と光学的光沢剤の２０％溶液の１４２１での比率での混合物をシャフトとチョッパーを運転しながら粉末混合物中に散布する。
液体混合物の５．２kgの全体を約１分半の間隔で加える。直後に芳香剤０．３kgも散布する。次に５kgの微細なゼオライトをミキサーに加える。添加時間は約２分であり、添加後、装置をチョッパーなしで更に半分間運転する。生成物を、ミキサーの底部を開いて排出する。
２日後の生成物の密度は８９７ｇ／Ｌである。粒径分布は以下の通りである。

生成物の平均粒径は約７４０マイクロメーターである。これは平均粒径の約４０％の増加を示している。
セクションＢに記載される方法によるこの生成物の分配結果は以下の通りである。

セクションＢに同様に記載される方法で測定されたアニオン性界面活性剤の解離の態様から、アニオン性界面活性剤の５０％の解離時間が１．０分であることが示される。
比較例III
顆粒状原料の混合物を下記の組成に従って製造する。

アニオン性界面活性剤凝集体を、高剪断ミキサーでゼオライト／炭酸塩を１／１の比率で含有する粉末混合物へ酸ＬＡＳを乾燥中和（dry neutralization）することによって製造する。この凝集体は３０％のアニオン性界面活性剤を含み、平均粒度が５００マイクロメートルであり２１２マイクロメートル未満の粒子が１６％であり、嵩密度が７４０ｇ／リットルである。
ブローンパウダーは、下記の組成を有する混合物の噴霧乾燥により製造する。

ここで、アニオン性界面活性剤ペーストは界面活性剤活性が５０％であり、ＬＡＳおよびＴＡＳを２．４：１の割合で含んでいる。
現良性分の混合物の嵩密度は６７０ｇ／リットルであり、粒度分布は下記の通りである。

各成分の混合物の平均粒度は、約３７０マイクロメートルである。
前記混合物（５０kg）を、Loedige FM 130Dに入れる軸の回転速度は約１６０ｒｐｍであり、チョッパー速度は３０００ｒｐｍである。ノニオン性界面活性剤（Ｃ４５Ｅ７）と蛍光増白剤の２０％水溶液と１４：１の比率での混合物を、軸およびチョッパーを両方共作動させながら粉末の混合物に噴霧する。
液体混合物を総量で５．２kgを、約１．５分の間隔で加える。その直後に、香料０．３kgも噴霧する。次いで、微細に粉砕したゼオライト５kgを、ミキサーに加える。添加時間は約２分であり、添加の後、チョッパーを作動させて装置を更に３分間運転する。生成物を、ミキサーの底の開口部から取り出す。
２日後の生成物の密度は、８４７ｇ／リットルである。粒度分布は、下記の通りである。

生成物の平均粒度は、約４００マイクロメートルである。
Ｂ節に記載した方法によるこの生成物の計量結果は、次の通りである。

Ｂ節に記載されている方法によって測定したアニオン性界面活性剤の溶解曲線は、アニオン性界面活性剤の５０％が溶解するのに要する時間は０．８分であることを示している。
Ｂ節−試験法
負荷条件下でのアニオン性界面活性剤の溶解速度（Sotax法）
装置
1) Sotaxカップ（１リットル）
2) 蒸留水
3) 可変速度式電気攪拌装置モーター（IKA-Werk RW 20 DZM）
4) ステンレス鋼製プロペラ攪拌装置（Sotax no 3990-2）
5) 細孔度が０．２２ミクロンの６個の使い捨てフィルター式装置（２５mm直径、Millex No. SLGSO25NB Millipore）
6) プラスチック注射器（２ml）および使い捨て針（21×1 1/2）
7) 試料コレクター（１５mlガラス試験管）
8) Tyler篩と篩装置とのセット（Rotap）
9) 恒温水槽
試料の製造
代表的な試料である洗剤組成物１０ｇを採取する。
実験手続き
1) 水（または所望な溶液）の入っているカップを所望な温度の水槽に入れる。水の温度が水槽の温度になるようにする。
2) 羽根車をカップの底から３３mmの位置に設置する。
3) フィルター装置と針を備えた５個の注射器を作成する。針を付けているがフィルターのない１個の注射器を作成する。
4) ミキサー速度を２００rpmに設定する。
5) 試験を行なう生成物１０ｇを素早く加える。ストップウォッチを始動させる。
6) １０秒、３０秒、１分、２．５分および５分の精確な間隔で、約２mlの試料を注射器で採取する。適切に試料採取を行なうには、針を液体の表面下±４cmになるようにしなければならない。
7) ５分の試料を採取の後、羽根車の速度を３００rpmに上げる。
8) １０分後に、もう一つの試料をフィルターを介して採取する。
9) 液体の試料をフィルターのない注射器で採取する。この試験と前回の試験の結果との差は、この温度において予想される溶解度を表している。この時間中に、系の温度が激しい攪拌作業により増加しないように注意しなければならない。
10) 活性成分の含量を分析により測定する（ＣａｔＳＯ３分析など）。滴定用の濁度終点表示を用いるときには、不溶性物質が含まれることによる未濾過試料で干渉が起こらないように注意しなければならない。
11) 未濾過試料を１００％として用いることによってそれぞれの試料に溶解した濃度を計算する（ＣａｔＳＯ３分析によれば、未溶解界面活性剤も滴定される）。
12) 初期（５分まで）の溶解濃度を時間に対してプロットする。１０分における濾過試料からの実験条件での溶解度を計算する。
負荷条件下での計量（Zanussi (TM)法）
装置
1) Dispenser Zanussi、シャワー式ディスペンサー。
主洗浄区画室を用いる。
2) 水水道水。
3) 水温２０±１℃。
4) 水流速２±０．０５リットル／６０±１秒
試験は２分間行なう。秤量シリンダーまたは類似の受器を用いて水の流速を較正する。
5) 試料の質量試験生成物１５０±０．５ｇ。
実験手続き
1) 上記の操作条件に対して装置を較正する。総ての実験装置が水平であり、ディスペンサーのノズルが詰まらないようにする。
2) 試験を行なう生成物の必要量をカップに秤量する。試料は均質な生成物の代表的なものであるようにする（カップに入れるときに凝離しないようにする）。
3) ディスペンサーの引きだしを完全に乾燥した後、これを秤量する。
4) ディスペンサーの主洗浄区画室に垂直に立てたスクリーンを置き、これが水出口から最も遠くの引きだし末端から１２．５cmの距離で引き出しの幅をブロックするようにする。垂直に立てたスクリーンと水出口から最も遠くの引きだしの末端との間のディスペンサーへ生成物を空ける。粉末は、その表面ができるだけ平らになるように空ける必要がある。スクリーンを取り除く。
5) ディスペンサーの引き出しを静かにその差入れ口に入れ、元の位置に完全に治まるようにする。
6) 較正した流速で注水を開始する。水は主洗浄区画室に均質に流れるようにする。
7) ２分後に水流を止め、引出しからの排水が完全に停止するまで待機する。
8) 引出しを差し入れ口から抜き取り、引出しを少し傾斜させて余分な水を排水する。生成物が引出しから落ちないようにする。引出しの他の区画室に水がないようにしなければならない。水があれば、装置を再点検して、総ての水流が主洗浄区画室に行くようにする必要がある。
9) 総残留物と共にディスペンサーの引出しを秤量する。
10) 測定を少なくとも５回繰り返し行なう。
11) 湿時残留物の平均値を算出する。結果を乾燥生成物の初期量の重量％で表す。
精度および評価
各生成物の間の平均残留率が１０％以上の差であるときに、生成物の差が有意であるとすることができる。この負荷試験において、２リットル／分での残留率が３０％以下（および／または３リットル／分で残留率１０％以下）であるときには、生成物は良好な分配曲線を示すものと考えられる。Background of the Invention
Commercial granular detergents tend to increase the bulk density. This is advantageous both in terms of consumer convenience and reduced packaging materials. Many attempts in the prior art to advance in this direction have encountered problems with low solubility properties or gel formation resulting from low dissolution rates. As a result, in a typical cleaning process, the dispensing of the detergent product from the dispensing drawer of the washing machine or from the metering device placed inside the washing machine with the laundry is poor. This inadequate distribution is often caused by particles with high levels of surfactant gelling in contact with water. This gel prevents a portion of the detergent powder from solubilizing in the wash water and reduces the effectiveness of the powder detergent. If the detergent powder is well distributed and dispersed in the wash water, another undesirable result will occur if the powder does not dissolve quickly. In the wash cycle, the time that the detergent can act on the laundry is limited. If the detergent powder has a slow dissolution rate and the cleaning action is delayed, this will also limit the effectiveness of the detergent powder.
Process engineers and formulators often encountered contradictory requirements for a good dispensing need and a good dissolution rate. In general, this has been solved by finding a compromise that provides a suitable dispersibility and a suitable dissolution rate. For example, the poor dispersibility of high bulk density granular detergents is related to the fact that particles rich in surfactants have a high specific surface area due to high porosity or small particle size (especially in the case of fine powders). There is a case. However, decreasing the porosity and / or increasing the average particle size decreases the dissolution rate.
Various methods for increasing the bulk density have been described in the prior art, but in many cases, a method of densifying the spray-dried powder is used.
EP 184794 (Henkel), published June 18, 1986, describes a method of adding a nonionic surfactant to an adsorbent carrier with a Lodige mixer that increases bulk density. This carrier is typically prepared by spray drying.
EP 327963 (Henkel), published August 16, 1989, describes a basic post-tower densification method in which the spray-dried components are ground prior to reagglomeration in a granular process.
EPA 367339 (Unilever), published May 9, 1990, describes a two-stage aggregation method.
More recently, methods have been developed that completely eliminate the spray drying process. This method has been achieved by producing particles comprising a surfactant and a builder, for example by extrusion or agglomeration of a viscous paste.
However, all of the above prior art methods have very small particles (fine powder) that are easily gelled and have poor distribution properties, and can overcome the problem of distribution, but are slow to dissolve in the washing process and have large low porosity. There is a problem that particles exist.
The object of the present invention is to provide a detergent composition having the following three basic properties:
i) High bulk density
ii) Good distribution characteristics
iii) dissolve quickly
The above objective was accomplished by first dry blending most (or all) of the components of the granular finished detergent composition, followed by liquid spraying and applying one or more rotating drums or mixers to increase bulk density.
It is an essential requirement of the present invention that the initial particles must be granular (not dust) and not pass through the grinding step. This is essential to achieve the distributive advantage.
It is also an essential requirement of the present invention that the average particle size of the granular particles of the final product should not be too slow to dissolve.
Summary of the Invention
The present invention relates to a method for increasing the bulk density of a granular detergent material starting from an initial bulk density of at least 600 g / liter by spraying a liquid onto the particles and dusting the fines with one or more rotating drums or mixers. In
It relates to a method characterized in that the initial average particle size of the particulate detergent material exceeds 400 μm and the increase in average particle size during the performance of the method does not exceed 60%.
The present invention also discloses a detergent composition having excellent distribution and dissolution characteristics.
Detailed Description of the Invention
The object of the present invention is to provide a detergent composition having the following three basic properties:
i) High bulk density
ii) Good distribution characteristics
iii) dissolve quickly
The above objective was accomplished by first dry blending most (or all) of the components of the granular finished detergent composition, followed by liquid spraying and applying one or more rotating drums or mixers to increase bulk density.
The required properties are achieved by mixing most (or all) of the granular detergent ingredients to obtain a mixed granular material having a predetermined average particle size and bulk density. The liquid is then sprayed and dusted with a fine flow aid in one or more rotating drums or mixers to fill the pores and surface irregularities, thereby rounding the particles to further increase the bulk density. increase.
It is an essential requirement of the present invention that the powder is granular (almost no fines) at the inlet of the rotating drum / mixer and is not crushed as dust. This provides a distribution advantage (because the absence of fines / dust avoids the formation of a gel when in contact with water).
Preparation of granular component formulations
The particulate ingredients used in the present invention are made from a wide variety of ingredients useful for cleaning that are selected according to the requirements of the product formulator. Suitable components are described below.
Surfactant
The surfactant is selected from the group consisting of anionic, twitter ions, amphoteric and cationic surfactants and mixtures thereof. Anionic surfactants are preferred. Surfactants useful in the present invention are described in US Pat. No. 3,664,961 issued to Norris, issued May 23, 1972, and US Pat. No. 3,919,678 issued to Laughlin et al., Issued December 30, 1975. Are listed.
Also useful cationic surfactants include U.S. Pat. No. 4,222,905 issued to Cockrell issued Sep. 16, 1980 and U.S. Pat. No. 4,239,659 issued to Murphy issued Dec. 16, 1980. The thing of description is also included. However, cationic surfactants are generally poorly miscible with the aluminosilicate materials used in the compositions of the present invention, and therefore should be used at low levels if used in the compositions of the present invention. preferable. Below, the representative example of surfactant useful for the composition of this invention is shown.
Water soluble salts of higher fatty acids, or “soaps,” are anionic surfactants useful in the compositions of the present invention. This includes alkali metal soaps such as sodium, potassium, ammonium and alkylammonium salts of higher fatty acids having from about 8 to about 24 carbon atoms, preferably from about 12 to about 18 carbon atoms. Soap can be produced by direct saponification of fats or oils or neutralization of free fatty acids. Particularly useful are the sodium and potassium salts of a mixture of fatty acids obtained from coconut oil and beef tallow, ie sodium or potassium beef tallow or coconut oil soap.
Useful anionic surfactants include water-soluble salts of organic sulfuric acid reaction products having alkyl groups of about 10 to about 20 carbon atoms and sulfonic acid or sulfate ester groups in the molecular structure, preferably alkali metal salts, ammonium salts and Alkyl ammonium salts are included. (The term “alkyl” includes the alkyl portion of the acyl group.) Synthetic surfactants in this group include, for example, sodium and potassium alkyl sulfates, especially by reducing beef tallow or coconut oil glycerides. Higher alcohols (C₈~ C₁₈Obtained by sulfation of carbon atoms); and sodium and potassium alkylbenzene sulfonates in which the alkyl group is linear or branched and has about 9 to about 15 carbon atoms, such as US Pat. No. 2,220,099 and A thing of a kind is mentioned to description in 2,477,383.
Other anionic surfactants include sodium alkyl glyceryl ether sulfonates, especially higher alcohols derived from beef tallow or coconut oil; sodium coconut oil fatty acid monoglyceride sulfonates and sulfates; A sodium or potassium salt of an alkylphenol ethylene oxide ether sulfate having from about 8 to about 12 carbon atoms; and an alkyl group having from about 1 to about 10 units of ethylene oxide per molecule and having an alkyl group having from about 10 to about 20 carbon atoms The sodium or potassium salt of ethylene oxide ether sulfate is mentioned.
Other useful anionic surfactants include water-soluble salts of esters of α-sulfonated fatty acids having about 6 to 20 carbon atoms in the fatty acid group and about 1 to 10 carbon atoms in the ester group. A water-soluble salt of 2-acyloxy-alkane-1-sulfonic acid having about 2 to 9 carbon atoms and about 9 to about 23 carbon atoms of the alkane component; and having about 10 to about 20 carbon atoms of the alkyl group An alkyl ether sulfonate containing about 1 to 30 moles of ethylene oxide; a water-soluble salt of an olefin sulfonate having about 12 to 24 carbon atoms; and an alkyl group having about 1 to 3 carbon atoms and an alkane component having a carbon number of Β-alkyloxyalkanesulfonates that are about 8 to about 20 are included.
Moreover, the sulfonation product of the fatty acid methyl ester which has a C10-C20 alkyl group is also useful. C_16-18Methyl ester sulfonate (MES) is preferred.
A water-soluble nonionic surfactant is also useful as the secondary surfactant used in the composition of the present invention. Examples of such nonionic surfactants include condensates of alkylene oxide groups (hydrophilic) and organic lipophilic compounds (aliphatic or alkylaromatic). The length of the polyoxyalkylene group that condenses with the lipophilic group can be easily adjusted, resulting in a water soluble compound having the desired balance between the hydrophilic and lipophilic elements.
Examples of suitable nonionic surfactants are condensates of alkylphenols having an alkyl group of about 6 to 16 carbon atoms, with a linear or branched type of about 4 to 25 mole addition of ethylene oxide per mole of alkylphenol. These condensates are included.
A water-soluble condensate of a linear or branched aliphatic alcohol having 8 to 22 carbon atoms and 4 to 25 moles of ethylene oxide is also a preferred nonionic surfactant. Particularly preferred are alcohols having an alkyl group of about 9 to 15 carbon atoms and a product of condensation of about 4 to 25 moles of ethylene oxide per mole of alcohol; and a condensate of propylene glycol and ethylene oxide.
Other useful nonionic surfactants are derived from natural raw materials such as glucose and include alkylpolyglucosides (APG), particularly those having 10 to 20 carbon atoms and an average of 1 to 4 glucose groups. Nonionic surfactants derived from glucose amide such as beef tallow N-methylglucamine having an alkyl group having 10 to 20 carbon atoms are also useful.
Polyhydroxy fatty acid amides are obtained by reacting fatty acid esters with N-alkyl polyhydroxyamines. Preferred amines for use in this invention are
N- (R¹) -CH₂(CH₂OH)_Four-CH₂—OH and preferred esters are C_12-20The fatty acid methyl ester. Most preferably N-methylglucamine and C_12-20It is a reaction product with fatty acid methyl ester.
A method for producing a polyhydroxy fatty acid amide is disclosed in WO-926073 (April 16, 1992). Here, a method for producing a polyhydroxy fatty acid amide in the presence of a solvent is described. In the present invention, N-methylglucamine is converted to C_12-20Particularly preferred are those reacted with methyl esters. For formulators of granular detergent compositions, alkoxylation, in particular ethoxylation (EO 3-8) C_12-14It has proven convenient to carry out the amination in the presence of a solvent consisting of an alcohol (page 15, lines 22-27). In this way, N-methylglucamide / C having an average of 3 ethoxylate groups per molecule_12-14A preferred nonionic surfactant system for this invention consisting of an alcohol is formed directly.
Examples of semipolar nonionic surfactants have one alkyl moiety having from about 10 to 18 carbon atoms and two moieties selected from the group consisting of alkyl groups having 1 to about 3 carbon atoms and hydroxyalkyl groups. A water-soluble amine oxide; a water-soluble phosphine oxide having one alkyl moiety having from about 10 to 18 carbon atoms and two moieties selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to about 3 carbon atoms and a hydroxyalkyl group; and Water soluble sulfoxides having one alkyl moiety having from about 10 to 18 carbon atoms and one moiety selected from the group consisting of alkyl and hydroxyalkyl moieties having from about 1 to 3 carbon atoms are included.
Amphoteric surfactants include linear or branched aliphatic derivatives of heterocyclic secondary and tertiary amines, one of the aliphatic substituents having from about 8 to 18 carbon atoms, And at least one aliphatic substituent contains an anion water solubilizing group.
Examples of zwitterionic surfactants include aliphatic quaternary ammonium phosphonium derivatives and sulfonium compounds in which one of the aliphatic substituents has 8 to 18 carbon atoms.
Particularly preferred surfactants include beef tallow alkyl sulfates; palm alkyl glyceryl ether sulfonates; alkyl ether sulfates having an alkyl moiety having about 14 to 18 carbon atoms and an average ethoxylation ratio of about 1 to 4. Olefin or paraffin sulfonate having about 14 to 16 carbon atoms; alkyldimethylamine oxide having an alkyl group having about 11 to 16 carbon atoms; alkyldimethylaminopropane sulfonate and alkyldimethylamino having an alkyl group having about 14 to 18 carbon atoms Hydroxypropane sulfonate; soaps of higher fatty acids having about 12 to 18 carbon atoms; C_9-15Examples include condensates of about 3 to 8 moles of alcohol and ethylene oxide, and mixtures thereof.
Some examples of useful cationic surfactants include R_FourR_FiveR₆R₇N⁺X⁻(Wherein R_FourIs an alkyl group having 10 to 20 carbon atoms, preferably 12 to 18 carbon atoms, and R_Five, R₆And R₇Are each a C1-7 alkyl, preferably methyl; X- represents an anion such as chloride, for example). Examples of such trimethylammonium compounds include C_12-14Alkyl trimethyl ammonium chloride and palm alkyl trimethyl ammonium methosulfate are included.
Particularly preferred surfactants here are: α-olefin sulfonate; triethanolammonium C_11-13Alkyl benzene sulfonate; alkyl sulfate (derived from the synthesis of beef tallow, coconut oil, palm oil, C45, etc.); sodium alkyl sulfate; methyl ester sulfonate; sodium coconut fat alkyl glyceryl ether sulfonate: about 4 moles of beef fat alcohol Sulfate Na-salt of condensate with ethylene oxide; condensate of coconut fatty alcohol with about 6 mol of ethylene oxide; condensate of beef tallow fatty alcohol with about 11 mol of ethylene oxide; about 14 to 15 carbon fatty acid and about Condensate with 7 mol of ethylene oxide; C_12-13Condensate of fatty alcohol with about 3 moles of ethylene oxide; 3- (N, N-dimethyl-N-coconut alkylamino) -2-hydroxypropane-1-sulfonate; 3- (N, N-dimethyl-N-coconut fat Alkylamino) -propane-1-sulfonate, 6- (N-dodecylbenzyl-N, N-dimethylamino) hexanoate; dodecyldimethylamine oxide; palm alkyldimethylamine oxide; and water-soluble sodium and potassium salts of palm and tallow fatty acid Is mentioned.
Detergent builder
Any compatible detergent builder or builder mixture or powder may be used in the methods and compositions of this invention.
In the detergent composition here, the following formula
Na_z[AlO₂)_z・ (SiO₂)_y] XH₂O
[Wherein z and y are at least 6, the molar ratio of z to y is about 1.0 to about 0.4, and z is about 10 to 264]
It can contain the aluminosilicate ion exchange material shown by these. The amorphous hydrated aluminosilicate material useful for this invention has the following empirical formula:
M_z(ZAlO₂・ YSiO₂)
Wherein M is sodium, potassium, ammonium or substituted ammonium, z is from about 0.5 to about 2, and y is 1.
Having at least about 50 milgram equivalents per gram of anhydrous aluminosilicate (CaCO_Three(Hardness) of magnesium ion exchange capacity. Hydrated sodium “Zeolite A” (trade name) having a particle size of about 1 to 10 microns is preferred.
The aluminosilicate ion exchange builder material used here is hydrated, the crystalline one may contain about 10 to 28% by weight of crystallization water and the amorphous one may contain more water. Particularly preferred crystalline aluminosilicate ion exchange builder materials contain from about 18 to about 22% by weight water in the crystalline matrix.
A further feature of this crystalline aluminosilicate ion exchange builder material is that the particle diameter is from about 0.1 microns to about 10 microns. Amorphous materials are often smaller, for example, less than about 0.01 microns. Preferred ion exchange materials have a particle size of about 0.2 microns to about 4 microns. The term “particle diameter” means the average particle diameter of the ion exchange material per constant weight, as determined by known analytical techniques, eg, measured microscopically using a scanning electron microscope. The crystalline aluminosilicate ion exchange builder material used here is at least about 200 mg equivalent (CaCO2) per gram of aluminosilicate calculated on an anhydride basis._ThreeCalcium ion exchange ability indicating hardness) is a feature. Usually about 300 mg eq. / G to about 352 mg eq. / G of ion exchange capacity. A further feature of the aluminosilicate ion exchange material used herein is that the calcium ion exchange rate is at least about 2 grains / Ca.⁺⁺/ Gallon / min / g / gallon-aluminosilicate (anhydrous basis), generally in the range of about 2 grains / gallon / min / g / gallon to about 6 grains / gallon / min / g / gallon (calcium ion hardness) Within the range of (standard). An aluminosilicate that is optimal for builder purposes exhibits a calcium ion exchange rate of at least about 4 grains / gallon / min / g / gallon.
Amorphous aluminosilicate ion exchange materials usually have at least about 50 mg eq. CaCO_Three/ G (12 mg Mg⁺⁺/ G) Mg⁺⁺Shows exchange capacity, Mg⁺⁺The exchange rate exhibits at least about 1 grain / gallon / min / g / gallon. Amorphous material is Cu radiation

When checked with, it does not show a noticeable diffractogram.
Aluminosilicate ion exchange materials useful for this invention are commercially available. The aluminosilicate useful in the present invention is an aluminosilicate having a crystal structure or an amorphous structure, which is derived from nature or synthesis. A method for synthesizing aluminosilicate ion exchange materials is disclosed in US Pat. No. 3,985,669 (October 12, 1976) to Krummel et al. Preferred synthetic crystalline aluminosilicate ion exchange materials are commercially available as “Zeolite A”, “Zeolite B”, and “Zeolite X” (all trade names). In a particularly preferred embodiment, the crystalline aluminosilicate ion exchange material has the formula
Na₁₂[(AlO₂)₁₂(SiO₂)₁₂] XH₂O
[Wherein x is from about 20 to about 30, especially about 27]
The particle diameter is generally less than about 5 microns.
The granular detergent of the present invention may contain neutral or alkaline organic or inorganic salts having a pH of 7 or more in the solution. This builder salt helps to impart the desired density and bulk to the detergent particles. Certain salts are inert, but many function as detergent builder materials in laundry solutions.
Examples of neutral water-soluble salts include alkali metal, ammonium or substituted ammonium chlorides, fluorides and sulfates. Alkali metal salts, especially sodium salts, of the foregoing are preferred. Sodium sulfate is typically used in detergent granules and is a particularly preferred salt. Citric acid and generally any other organic or inorganic acid may be incorporated into the granular detergents of the present invention so long as it is chemically compatible with the rest of the aggregate composition.
Other useful water-soluble salts include compounds commonly known as detergency builder substances. Builders generally use various water-soluble alkali metal, ammonium or substituted ammonium phosphates, polyphosphates, phosphonates, polyphosphonates, carbonates, silicates, borates, and polyhydroxysulfonic acids Selected from salt. Alkali metal salts, especially sodium salts, of the foregoing are preferred.
Specific examples of inorganic phosphate builders are sodium and potassium tripolyphosphates, pyrophosphates, polymeric metaphosphates having a degree of polymerization of about 6-21, and orthophosphates. Examples of polyphosphonate builders are sodium and potassium salts of ethylenediphosphonic acid, sodium and potassium salts of ethane 1-hydroxy-1,1-diphosphonic acid, and sodium salt of ethane 1,1,2-triphosphonic acid and Potassium salt. Other phosphorus builder compounds are disclosed in U.S. Pat. Nos. 3,159,581, 3,213,030, 3,422,021, 3,422,137, Nos. 3,400,176 and 3,400,148 (incorporated herein by reference).
Examples of phosphorus-free inorganic builders are sodium and potassium carbonate, bicarbonate, sesquicarbonate, tetraborate decahydrate, and SiO₂Silicates having a molar ratio of alkali metal oxide to about 0.5 to about 4.0, preferably about 1.0 to about 2.4. Layered silicates of the kind produced by Hoechst AG in Frankfurt, Germany and sold under the trade name SKS-6 are also useful in the present invention.
As mentioned above, chemical components commonly used in detergents, such as zeolites, carbonates, silicas, silicates, citrates, phosphates, perborates, carbonates and processing acids such as starch are used in preferred embodiments of the present invention. it can.
Polymer
Various organic polymers, some of which may also function as builders to improve detergency, are also useful. Such polymers include sodium carboxy lower alkyl cellulose, lower alkyl cellulose sodium and hydroxy lower alkyl cellulose sodium such as carboxymethyl cellulose sodium, methyl cellulose sodium and hydroxypropyl cellulose sodium, polyvinyl alcohol (often also including some polyvinyl acetate). ), Polyacrylamide, polyacrylate and various copolymers, for example, copolymers of maleic acid and acrylic acid. The molecular weight of such polymers varies widely but is mostly in the range of 2,000-100,000.
High molecular weight polycarboxylate builders are described in Deal US Pat. No. 3,308,067, issued Mar. 7, 1967. Such materials include water-soluble salts of homopolymers and copolymers of aliphatic carboxylic acids such as maleic acid, itaconic acid, mesaconic acid, fumaric acid, aconitic acid, citraconic acid, and methylenemalonic acid.
Optional ingredients
Other ingredients commonly used in detergent compositions can be incorporated into the compositions of the present invention. These include flow aids, color speckles, bleaches and bleach activators, foam enhancers or defoamers, antifoggants and anticorrosives, soil suspending agents, antifouling agents, softening Examples include clays, dyes, fillers, optical brighteners, bactericides, pH adjusters, non-builder alkaline sources, hydrotropes, enzymes, enzyme stabilizers, chelating agents and perfumes.
The optical brightener may be incorporated directly into one (or more) of the particulate components, or the optical brightener solution or slurry may be sprayed onto a rotating drum or mixer during the process of the present invention.
The particulate antifoam may also be incorporated into the finished composition by mixing according to the present invention. Preferably, the antifoam activity of these particles is based on fatty acids or silicones.
mixture
The particulate components may be prepared and mixed by any conventional method. Typically, the mixing process may be carried out continuously by weighing each component onto a moving belt with a weight and blending with a rotating drum or mixer. The average particle size of the mixed particulate component must be greater than 400 μm and the bulk density must be greater than 600 g / l.
In order to achieve these physical properties of the granular component mix and to maintain the dispensing benefits of the present invention, the individual granular components may be processed by methods other than spray drying, such as agglomeration, compaction, encapsulation. It is preferable to prepare by a method or the like. One particularly preferred method of agglomerating high activity surfactant pastes with builders and other powders is described in co-pending European Patent Application No. EPA510746 published Oct. 28, 1992. It is preferred that little or nothing of the particulate component is prepared by spray drying a slurry containing the organic surfactant. Such spray-dried components generally require a pulverization step to prepare a high bulk density component. In general, it is preferred that there be no particulate components prepared by spray drying and containing an organic surfactant and present in an amount greater than 10% by weight of the finished product.
Drum / mixer process
The process of the present invention is carried out in one or more drums or mixers (the bulk density of the product is increased without losing the benefits of good dispensability and rapid dissolution rate).
Without trying to be bound by theory, the granular particles are rolled in a “wet” state in a drum / mixer to round and become more regular in shape (ie, more spherical) and particle size Let This prepares a finished composition having a density of at least 750 g / l, preferably higher than 800 g / l.
Suitable devices include various rotating drums or mixers with rotating shafts, such as ribbon blenders or low shear mixers supplied by Regge Maschinenbau GmbH, Paderborn, Germany (especially supplied by the trademark Loedige KM). Mixer]. Such low shear mixers comprise a mixing tool, often a “tip” type mixing tool mounted on a rotating shaft. If a low shear mixer is used, the rotational speed of the shaft should be less than 250 rpm.
The liquid sprayed on to the mix of particulate components preferably includes a nonionic surfactant. Useful nonionic surfactants are described above. Particularly preferred are condensates of alcohols having an alkyl group of about 9-15 carbon atoms with about 4-25 moles of ethylene oxide per mole of alcohol, and condensates of propylene glycol with ethylene oxide.
Other liquid components may also be sprayed on separately or premixed into the mix of particulate components. Typically, the perfume and optical brightener slurry may be sprayed. The optical brightener may be added in this manner, but the color index fluorescent brightener No. 351 (The Society of Dyers End Colorlists and The American Association of Textiles) (Disclosed by Chemistz End Colorlists) has been found to provide specific benefits of color stability.
A high speed cutter or chopper may be advantageously used to prevent the formation of large balls of product when wet, but avoids powder comminution (which may occur when dry). Should. The high speed cutter or chopper may be mounted on a shaft oriented radially with respect to the mixer wall and preferably the shaft rotates at a speed greater than 1000 rpm.
The process must be discriminated from the more usual agglomeration method. This is clearly seen by observing an increase in average particle size from the beginning to the end of the process. In the present invention, the average particle size does not increase by more than about 60% of the initial average particle size. Preferably it does not increase by more than 40% and more preferably it does not increase by more than 20% of the initial average particle size.
The term mean particle size as defined herein is calculated by sieving a sample of the composition into a number of fractions (typically 5 fractions) on a series of Tyler sieves. The weight fraction obtained thereby is plotted against the size of the mesh opening. The average particle size is taken to be the size of the theoretical sieve opening through which 50% by weight of the sample will pass.
According to the present invention, a finely divided flow aid (zeolite, carbonate, silicate, silica, etc.) is added to the mix of particulate components (preferably towards the end of the process). These dusting agents are the only ingredients added as dust. Therefore, it is particularly important that the flow aid chosen does not gel on contact with water (as some forms of finely divided silicate will gel). This careful selection of finely divided flow aids allows the bulk density to be further increased without losing the benefits of good dispensability.
Finished composition
The present invention provides a process for preparing a detergent composition having a very high bulk density and also having excellent dispensing properties and rapid dissolution rate characteristics. This method is very flexible with respect to processable formulations. In fact, any chemical that can be incorporated into the granular particles may be incorporated into the high bulk density composition by the method described above.
Particularly preferred embodiments of the present invention are:
a) 5-20% organic surfactant
b) Sodium aluminosilicate 5% -20%
Including and
After pouring a 150 g sample of the detergent composition into the drawer of a Zanussi® shower dispenser and passing 4 liters of water at a temperature of 20 ° C. through the dispenser nozzle at a rate of 2 liters / minute, The portion of the detergent composition remaining in the dispensing drawer is weighed and the weight obtained is expressed as a percentage of the initial 150 g sample and averaged over at least 5 repetitions of the test (the percentage obtained is the dispensing residue) Having a dispensing residue of less than 30%;
And a 10 g sample is a Sotax stirring propeller No. 3990-2 rotating at 200 rpm around a vertical axis in a 1 liter Sotax cup (the bottom of the stirring propeller is located 33 mm above the bottom of the cup). A bulk density of at least 750 g / l, characterized in that it has a dissolution rate of a detergent composition that is at least 50% sulfate / sulfonate that goes into solution in less than 3 minutes when dissolved in 1 liter of distilled water at a temperature of A composition having at least 800 g / l is preferred.
Details of the recommended test method are given in Section B.
The most preferred composition comprises a mixed anionic surfactant system with an average particle size of 550-750 μm and a kraft temperature of less than 40 ° C. to achieve a good dissolution rate.
Furthermore, the most preferred compositions are free of phosphate and free of linear alkylbenzene sulfonate (no LAS) for environmental reasons.
Example
Example I
A mixture of granular raw materials is produced with the following composition.

Anionic surfactant aggregates, 78% active C45AS / C35A₃80:20 paste of S and phosphonate solution (35%) in a ratio of 17/13/1/1 zeolite / carbonate / MgSO₄/ Agglomerate into CMC mixture with high shear mixer.
44 parts of paste / phosphonate are mixed with 66 parts of the powder mixture.
The wet agglomerates are dried in a fluid bed dryer to about 12% equilibrium relative humidity at 20 ° C. The final agglomerates contain 30% anionic surfactant and 2% phosphonate, have an average particle size of about 500 mm and a Tyler 65 passage of less than 5%. The bulk density of the agglomerates is 750 g / L.
The mixture of granular components has a bulk density of 780 g / L and a particle size distribution as follows:

The average particle size of the mixture of particulate components is about 525 micrometers.
The particulate composition mixture described above is placed in a 600 L rotating drum operating at 15 ppm. A 14% ratio of a nonionic surfactant (C25E3) and an optical brightener (trade name Pinopal CBS-X supplied by Ciba Geigy) in a 20% solution mixture is run on the granular mixture while running the drum. Sprinkle until. The spraying time is about 7 minutes.
Immediately afterwards, the fragrance is sprayed to a degree of 0.5% while rotating the drum. In addition, the zeolite is gradually added to the mixer at a rate of about 8% in about 2 minutes without stopping the drum rotation. Once the zeolite addition is complete, the drum is rotated for about 30 seconds to stop. The product is removed by opening the gate and the drum is further rotated for about 10 seconds.
The product has a density of 910 g / L after aging for 2 days. The particle size distribution is as follows.

The average particle size of the product is about 640 micrometers. This represents a 22% increase in average particle size.
The distribution result of this product by the method described in Section B is as follows.

The mode of dissociation of the anionic surfactant measured by the method described in Section B shows that the 50% dissociation time of the anionic surfactant is 1.8 minutes.
Example II
A mixture of granular raw materials is prepared with the following composition.

Anionic surfactant agglomerates are agglomerated with a high shear mixer into a powder mixture containing 78% active LAS / TAS / C35E3S 74: 24: 2 zeolite / carbonate / CMC in a ratio of 20/10/1. To make. The wet agglomerates are dried in a fluid bed dryer at 20 ° C. to an equilibrium relative humidity of about 12%. The final agglomerate contains 35% anionic surfactant and has an average particle size of 600 micrometers and a bulk density of 740 g / L with 8% of particles smaller than 212 micrometers.
The mixture of particulate components has a bulk density of 740 g / L and the following particle size distribution.

The average particle size of the mixture of particulate components is about 525 micrometers.
The shaft into which the above mixture (50 kg) is placed in the Lodige M 130D rotates at about 160 rpm and the chopper speed is 3000 rpm.
A mixture of a nonionic surfactant (C45E7) and an optical brightener in a 20% solution at a ratio of 1421 is sprinkled into the powder mixture while the shaft and chopper are running.
Add a total of 5.2 kg of the liquid mixture at intervals of about one and a half minutes. Immediately afterwards, spray 0.3kg of fragrance. Next, 5 kg of fine zeolite is added to the mixer. The addition time is about 2 minutes and after the addition, the apparatus is run for another half minute without a chopper. The product is discharged by opening the bottom of the mixer.
The density of the product after 2 days is 897 g / L. The particle size distribution is as follows.

The average particle size of the product is about 740 micrometers. This represents an increase of about 40% in average particle size.
The distribution result of this product by the method described in Section B is as follows.

The mode of dissociation of the anionic surfactant measured by the method described in Section B shows that the 50% dissociation time of the anionic surfactant is 1.0 minute.
Comparative Example III
A mixture of granular raw materials is produced according to the following composition.

Anionic surfactant aggregates are prepared by dry neutralization of acid LAS into a powder mixture containing zeolite / carbonate in a 1/1 ratio in a high shear mixer. This agglomerate contains 30% anionic surfactant, has an average particle size of 500 micrometers, 16% of particles less than 212 micrometers, and a bulk density of 740 g / liter.
The blown powder is produced by spray drying a mixture having the following composition.

Here, the anionic surfactant paste has a surfactant activity of 50% and contains LAS and TAS in a ratio of 2.4: 1.
The bulk density of the present benign matter mixture is 670 g / liter, and the particle size distribution is as follows.

The average particle size of the mixture of each component is about 370 micrometers.
The rotational speed of the shaft for putting the mixture (50 kg) into the Loedige FM 130D is about 160 rpm, and the chopper speed is 3000 rpm. A mixture of a nonionic surfactant (C45E7) and a 20% aqueous solution of optical brightener in a ratio of 14: 1 is sprayed onto the powder mixture while both the shaft and chopper are actuated.
Add a total of 5.2 kg of liquid mixture at intervals of about 1.5 minutes. Immediately thereafter, 0.3 kg of fragrance is also sprayed. Then 5 kg of finely ground zeolite is added to the mixer. The addition time is about 2 minutes, after which the chopper is activated and the apparatus is run for an additional 3 minutes. The product is removed from the opening at the bottom of the mixer.
The density of the product after 2 days is 847 g / liter. The particle size distribution is as follows.

The average particle size of the product is about 400 micrometers.
The results of weighing this product by the method described in Section B are as follows.

The dissolution curve of the anionic surfactant measured by the method described in Section B shows that the time required for 50% of the anionic surfactant to dissolve is 0.8 minutes.
Section B-Test Method
Dissolution rate of anionic surfactant under loading conditions (Sotax method)
apparatus
1) Sotax cup (1 liter)
2) Distilled water
3) Variable speed electric stirrer motor (IKA-Werk RW 20 DZM)
4) Stainless steel propeller stirrer (Sotax no 3990-2)
5) Six disposable filter-type devices with a porosity of 0.22 microns (25 mm diameter, Millex No. SLGSO25NB Millipore)
6) Plastic syringe (2 ml) and disposable needle (21 × 1 1/2)
7) Sample collector (15ml glass test tube)
8) Set of Tyler sieve and sieve device (Rotap)
9) Thermostatic bath
Sample preparation
A typical sample, 10 g of a detergent composition, is collected.
Experimental procedure
1) Put a cup containing water (or the desired solution) into a water bath at the desired temperature. Make sure that the temperature of the water is the temperature of the aquarium.
2) Install the impeller 33mm from the bottom of the cup.
3) Make 5 syringes with filter device and needle. Make a syringe with a needle but no filter.
4) Set the mixer speed to 200 rpm.
5) Quickly add 10 g of the product to be tested. Start the stopwatch.
6) Take approximately 2 ml of sample with a syringe at precise intervals of 10 seconds, 30 seconds, 1 minute, 2.5 minutes and 5 minutes. For proper sampling, the needle should be ± 4 cm below the surface of the liquid.
7) After taking the sample for 5 minutes, increase the speed of the impeller to 300 rpm.
8) After 10 minutes, another sample is taken through the filter.
9) Collect a liquid sample with a syringe without a filter. The difference between this test and the result of the previous test represents the expected solubility at this temperature. Care must be taken during this time so that the temperature of the system does not increase due to vigorous stirring.
10) Determine the content of active ingredient by analysis (CatSO3 analysis, etc.). When using the turbidity endpoint display for titration, care must be taken to avoid interference with unfiltered samples due to the inclusion of insoluble material.
11) Calculate the concentration dissolved in each sample by using the unfiltered sample as 100% (according to CatSO3 analysis, the undissolved surfactant is also titrated).
12) Plot the initial (up to 5 minutes) dissolution concentration against time. Calculate the solubility at experimental conditions from the filtered sample at 10 minutes.
Weighing under load conditions (Zanussi (TM) method)
apparatus
1) Dispenser Zanussi, shower dispenser.
Use the main wash compartment.
2) Water Tap water.
3) Water temperature 20 ± 1 ℃.
4) Water flow rate 2 ± 0.05 liter / 60 ± 1 second
The test is performed for 2 minutes. Calibrate the water flow rate using a weighing cylinder or similar receiver.
5) Mass of sample 150 ± 0.5 g of test product.
Experimental procedure
1) Calibrate the device for the above operating conditions. Ensure that all laboratory equipment is level and the dispenser nozzle is not clogged.
2) Weigh the required amount of product to be tested into the cup. The sample should be representative of a homogeneous product (do not segregate when placed in the cup).
3) Dry the dispenser drawer completely and weigh it.
4) Place a vertical screen in the main wash compartment of the dispenser so that it blocks the width of the drawer at a distance of 12.5 cm from the end of the drawer furthest from the water outlet. Empty the product into a dispenser between a vertically standing screen and the farthest drawer end from the water outlet. The powder should be emptied so that its surface is as flat as possible. Remove the screen.
5) Gently place the dispenser drawer into its slot so that it completely settles in its original position.
6) Start water injection at the calibrated flow rate. Ensure that the water flows homogeneously into the main wash compartment.
7) Stop the water flow after 2 minutes and wait until the drainage from the drawer stops completely.
8) Pull out the drawer from the insertion slot, and drain the excess water by tilting the drawer slightly. Prevent the product from falling out of the drawer. There must be no water in the other compartments of the drawer. If there is water, the equipment needs to be re-inspected to ensure that all water flows go to the main wash compartment.
9) Weigh the dispenser drawer with the total residue.
10) Repeat the measurement at least 5 times.
11) Calculate the average wet residue. The results are expressed as weight percent of the initial amount of dry product.
Accuracy and rating
A product difference can be considered significant when the average residual rate between each product is greater than 10%. In this loading test, when the residual rate at 2 liters / minute is 30% or less (and / or 3 liters / minute, the residual rate is 10% or less), the product is considered to exhibit a good distribution curve.

Claims

A granular detergent composition prepared by spray-drying, free of particulate components comprising an organic surfactant, having a particle size greater than 400 μm and having a bulk density of at least 750 g / liter,
The granular detergent composition sprays liquid onto the particles and dusts with a fine powder in one or more rotating drums or mixers to reduce the bulk density of the granular detergent material from an initial bulk density of at least 600 g / liter. A starting and increasing method, wherein the granular detergent material initially has an average particle size greater than 400 μm, and the increase in average particle size during the method is less than 60%, wherein the initial granular detergent A granular detergent composition, characterized in that the substance is obtained by a process comprising an organic detergent substance processed into a granulate by one or more methods other than spray drying.

The composition of claim 1, wherein the liquid sprayed onto the particles comprises a nonionic surfactant in an amount up to 10% by weight of the finished product.

The method according to claim 1 or 2, wherein the at least one mixer is in the form of a horizontal cylinder with a rotating shaft along the axis of the cylinder, the shaft carrying a mixing tool and the shaft rotating at a speed of less than 250 rpm. The composition as described.

The composition of claim 3, wherein the mixer also comprises a cutter mounted on one or more shafts, wherein the shaft is mounted radially on a cylinder of the mixer and the shaft rotates at a speed greater than 1000 rpm. .