JP4650984B2 - Production method of granules for supporting surfactant - Google Patents

Production method of granules for supporting surfactant Download PDF

Info

Publication number
JP4650984B2
JP4650984B2 JP2001097514A JP2001097514A JP4650984B2 JP 4650984 B2 JP4650984 B2 JP 4650984B2 JP 2001097514 A JP2001097514 A JP 2001097514A JP 2001097514 A JP2001097514 A JP 2001097514A JP 4650984 B2 JP4650984 B2 JP 4650984B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
surfactant
water
supporting
heat medium
granule
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2001097514A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2002294295A (en
Inventor
仁 高谷
浩樹 山星
周治 高名
博之 山下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kao Corp
Original Assignee
Kao Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kao Corp filed Critical Kao Corp
Priority to JP2001097514A priority Critical patent/JP4650984B2/en
Publication of JP2002294295A publication Critical patent/JP2002294295A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4650984B2 publication Critical patent/JP4650984B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は界面活性剤担持用顆粒群及びその製法に関する。さらに本発明は、かかる界面活性剤担持用顆粒群を用いた洗剤粒子群の製法に関する。
【0002】
【従来の技術】
液状の界面活性剤を粉末洗剤として用いるためには、該界面活性剤を含む組成物を粉体に担持させ、粉末洗剤を製造する方法が有る。この様な粉体としては該界面活性剤の吸収量(担持能)が大きいことが、界面活性剤のシミ出し抑制等の観点から望ましい。
【0003】
特開昭57-159898 号公報には、特定量の炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、硬水軟化剤、珪酸アルミニウム、珪酸ナトリウム、ベントナイト及び/又はポリアクリル酸塩(分子量が1千〜5千)からなる界面活性剤担持用顆粒群(ビーズ)を噴霧乾燥により得ることが開示されている。しかしながら、これは乾燥時の重炭酸ナトリウムの熱分解によって顆粒表面を多孔化し、非イオン界面活性剤の担持能を高める方法のため、重炭酸ナトリウムを多量に配合する必要があるが、重炭酸ナトリウムが洗剤スラリー中で分解するとスラリー物性が変化するため、均一な物性の顆粒が得られ難くなるという欠点がある。
【0004】
特開昭62-112697 号公報には、分子中に少なくとも3つのカルボキシル基を有する有機物質である結晶成長調整剤の有効量を、炭酸ナトリウムより前に界面活性剤スラリーに混和することによって、結晶成長調整された炭酸ナトリウム1水和物及び/又はバーケアイトをスラリー中に形成させた後に、噴霧乾燥することで担持能の高い粒子を得る方法が開示されている。しかしながら、洗剤組成物中に配合することが好ましい他のポリマーも結晶成長調整剤として作用するため、洗剤組成物として他のポリマーを有効量で配合すると顆粒表面にポリマーからなる被膜が形成され、十分な担持能を得られないという欠点がある。本公報においては、顆粒中のポリマー量が約1〜2重量%と少ない場合に最大の担持容量を示しており、顆粒強度を向上させる効果を有する水溶性ポリマーの配合量にはある程度の制約を加えざるを得なかった。
【0005】
即ち、これらの従来の技術は顆粒の界面活性剤担持能向上を目的としたものであるが、そのためには洗浄性能に不必要な物質を多量に配合したり、組成上の制約をしなければならなかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、界面活性剤の担持能に優れ、且つ顆粒強度にも優れた界面活性剤担持用顆粒群を製造する方法、及び該方法で得られた界面活性剤担持用顆粒群及び該界面活性剤担持用顆粒群を用いた洗剤粒子群の製法を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、
〔1〕水溶性ポリマー及び水溶性塩類を含む溶液又はスラリーを微粒化して噴霧乾燥装置内に導入するに際し、微粒化する部材の液出口近傍に熱媒体を供給して該熱媒体による熱を噴霧乾燥装置内の乾燥帯域に導入しつつ噴霧乾燥を行う、界面活性剤担持用顆粒群の製法、
〔2〕 前記〔1〕記載の製法によって得られる界面活性剤担持用顆粒群であって、水銀ポロシメータによる細孔容積分布のモード径が1.5 μm以下であり、細孔径0.01〜3.0 μmの細孔容積が0.3mL/g 以上であり、顆粒強度が15〜100MPaである界面活性剤担持用顆粒群、並びに
〔3〕 前記〔1〕記載の製法によって得られた界面活性剤担持用顆粒群又は前記〔2〕記載の界面活性剤担持用顆粒群と液状の界面活性剤とを混合する工程を含む洗剤粒子群の製法
に関する。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明は、水溶性ポリマー及び水溶性塩類を含有する溶液又はスラリー(以下、調製液ともいう)を噴霧乾燥する際に、該調製液を微粒化する部材の液出口近傍に熱媒体を供給して該熱媒体による熱を噴霧乾燥装置内の乾燥帯域に導入しつつ噴霧乾燥をすることより、担持能に優れ、且つ顆粒強度にも優れるという特性を有する界面活性剤担持用顆粒を得ることができるものである。
【0009】
1.界面活性剤担持用顆粒群の内部構造及び担持能発現機構
通常の噴霧乾燥装置で、水溶性ポリマー及び水溶性塩類等の水溶性成分を含有する調製液を噴霧乾燥すると、水分の蒸発は主として液滴表面で起こる。そのため、乾燥の進行に伴い、溶解している水溶性成分は水分と共に表面に移動して析出し、得られる顆粒の表面は水溶性成分の被膜で被覆された球状構造を呈する(例えば、図1)。この被膜は液滴の乾燥速度を低下させて、顆粒内部の中空部の容積を大きくし、界面活性剤の担持に有効な粒子層の厚みが減少して界面活性剤の担持容積が減少するのみならず、噴霧乾燥して得られる顆粒における液体の吸収を阻害する要因ともなる。
【0010】
そこで、顆粒表面での被膜の形成を抑制する方法として、調製液の水分量を低減する方法が考えられる。それにより、液滴からの蒸発する水分の絶対量が減ることから、結果として表面で被膜化する水溶性成分量の低減が期待できる。しかし、水分量を低減するだけでは顆粒表面での被膜形成は抑えられるものの、顆粒内部の界面活性剤担持に用いられる空間の容積(担持容量)が減少するとともに、調製液中に未溶解の水溶性塩類の量が多くなる。これら未溶解の水溶性塩類は溶解することなく調製液中に存在することから、その粒径は調製時の粒径に依存し、市販の水溶性塩類の粒径は比較的大きくなるために界面活性剤の担持効果(担持力)が小さくなり、結果として顆粒群の担持能を低下させてしまう。
従って、顆粒群の担持能を高めるには、担持容量と担持力を共に向上させることが必要である。
【0011】
担持容量の向上には、乾燥初期において液滴表面に形成される被膜を早期に形成させて顆粒自体の容積を確保することと、形成された被膜に多孔性を与えて乾燥速度を向上させ、界面活性剤の担持に有効な粒子層の厚みを確保することが必要である。本発明の方法では、調製液を微粒化する部材の液出口近傍に熱媒体を供給して該熱媒体による熱を噴霧乾燥装置内の乾燥帯域に導入しつつ噴霧乾燥することで、液滴表面の被膜の早期形成及び多孔化をすることができるという利点がある。また、本発明の方法では、水溶性ポリマーが高濃度であっても被膜の早期形成が十分に達成可能であるため、水溶性ポリマーを高配合することで顆粒強度をさらに向上させることもできるという利点がある。
【0012】
担持力の向上には、水溶性塩類を顆粒内部で界面活性剤の担持に有効な微細な結晶で析出させることが好ましい。本発明の方法では熱媒体を使用することにより、水溶性塩類の微細結晶の析出を促進することができるという利点がある。
【0013】
また、微細な結晶を得るためには、調製液中の水溶性塩類の粒子の個数を増大させる方法も有効であり、例えば、調製液中に存在する未溶解の水溶性塩類の粒子を湿式粉砕する方法等が挙げられる。中でも、溶解状態にある水溶性塩類を調製液中で析出させる方法が好ましく、例えば、調製液中で水溶性塩類を濃縮する方法、該水溶性塩類の溶解度が低下するように調製液の温度を変化させる方法、調製液中に溶解強度の強い水溶性塩類を更に添加することで、溶解していた水溶性塩類を析出させる方法等がある。このように、水溶性ポリマーを含有する調製液中で析出した水溶性塩類は極めて微細な結晶であり、乾燥時に水分と共に表面に移動することなく、顆粒内部に留まって、活性剤の担持に有効なサイトを形成するという利点があるため、調製液中の水溶性塩類の粒子の個数を増大させる他の操作と併用することにより、更に効果が得られる。
【0014】
尚、上述した界面活性剤担持用顆粒の内部構造は、界面活性剤担持用顆粒内部の細孔容積分布として水銀ポロシメーターを用いて確認することができる。即ち、再析出した水溶性塩類の大きさが適切なものであれば、水銀ポロシメーター(例えば、島津製作所(株)製「SHIMADZU製ポアサイザ9320」)で測定される界面活性剤担持用顆粒内部の細孔径あたりの細孔容積の分布(以下、細孔容積分布という)が界面活性剤を担持するのに適したものとなる。ここで、細孔容積がより大きければ、界面活性剤の担持サイトが大きくなるため液体の吸収能力は高くなり、そして、細孔径はより小さい方が、毛管現象により一度吸収した液体を保持する能力(担持能)は高くなる。従って、細孔容積がより大きく且つ細孔径がより小さい場合に、界面活性剤の担持能が高くなり、界面活性剤のシミだしを抑制することができる。界面活性剤を吸油及び担持するのに適した界面活性剤担持用顆粒の粒子構造及びその細孔容積分布のモード径(得られる細孔容積分布中、最大の細孔容積を有する細孔径)等の担持用顆粒群の好ましい物性については後述する。
【0015】
2.界面活性剤担持用顆粒群の組成
界面活性剤担持用顆粒群には、水溶性ポリマー(A)及び水溶性塩類(B)が含有される。水溶性塩類は水溶性ポリマーの存在下で微細な結晶として析出し、調製液の噴霧乾燥により生成する顆粒の内部に該微細な結晶が留まって界面活性剤の担持に有効なサイトを形成する。
【0016】
(A)成分の水溶性ポリマーは、25℃の水に対する溶解度が0.5g/100g 以上且つ分子量1千以上の有機性重合体であり、例えば、カルボン酸系ポリマー、カルボキシメチルセルロース等のセルロース誘導体、ポリグリオキシル酸塩、ポリアスパラギン酸塩等のアミノカルボン酸系のポリマー、可溶性澱粉、糖類等からなる群より選ばれる一種以上が好ましいものとして例示できる。中でもカルボン酸系ポリマーが水溶性塩類の微細化作用の点、並びに洗浄力、具体的には、金属イオンを封鎖する作用、固体粒子汚れを衣料から洗濯浴中へ分散させる作用及びその粒子が衣料へ再付着することを防ぐ作用の点からより好ましい。
【0017】
カルボン酸系ポリマーの中で、アクリル酸単独重合体、アクリル酸単独重合体の塩(Na、K、NH4 等)、アクリル酸−マレイン酸共重合体及びアクリル酸−マレイン酸共重合体の塩(Na、K、NH4 等)が特に優れている。取り分け、分子量が1千〜10万のものが好ましく、2千〜8万のものがさらに好ましく、5千〜5万のものが特に好ましい。
かかる水溶性ポリマーは、単独で用いても良く、複数の種類を組合わせて用いても良い。
【0018】
(B)成分の水溶性塩類とは、25℃の水に対する溶解度が0.5g/100g 以上且つ分子量1千未満のものであり、炭酸基、炭酸水素基、硫酸基、亜硫酸基、硫酸水素基、塩酸基、又はリン酸基等を有するアルカリ金属塩、アンモニウム塩及びアミン塩が挙げられる。また、アルカリ金属及びアルカリ土類金属のハロゲン化物等が挙げられる。また、これらを含む複塩(例えばバーケアイトやセスキ炭酸ナトリウム等)も挙げられる。中でも特に有効な水溶性塩類としては、炭酸ナトリウム、硫酸ナトリウム及び亜硫酸ナトリウムである。
【0019】
また、水溶性塩類は、(A)成分の存在下で析出した場合に結晶の形態を変えることから、担持用顆粒群の担持能向上に重要な役割を果たす。中でも担持用顆粒群の担持サイトを形成する基剤としては、炭酸塩及び/又は硫酸塩がより好ましく、中でも炭酸ナトリウム及び硫酸ナトリウムの組合せが最も好ましい。特に、炭酸ナトリウム及び/又は炭酸ナトリウムと硫酸ナトリウムの複塩であるバーケアイトは担持用顆粒群の担持サイトを形成させる基剤として重要である。
【0020】
硫酸カリウム、亜硫酸ナトリウム等の解離度の高い塩類は、洗濯液のイオン強度を高め、皮脂汚れ洗浄等に好適に作用する。また、亜硫酸基は水道水中に含有されている次亜塩素酸イオンを還元し、酵素や香料等の洗剤成分の、次亜塩素酸イオンによる酸化劣化を防止する効果がある。また、トリポリリン酸ナトリウムも水溶性塩類として使用可能である。
【0021】
また、(B)成分として、低分子量の水溶性有機酸塩類が挙げられ、その例として、クエン酸塩、フマル酸塩等のカルボン酸塩が挙げられるが、金属イオン封鎖能を期待してpKCa2+が大きく、及び/又はカチオン交換容量の大きい基剤が好ましい。具体的には、洗浄力の点から、メチルイミノジ酢酸塩、イミノジコハク酸塩、エチレンジアミンジコハク酸塩、タウリンジ酢酸塩、ヒドロキシエチルイミノジ酢酸塩、β−アラニンジ酢酸塩、ヒドロキシイミノジコハク酸塩、メチルグリシンジ酢酸塩、グルタミン酸ジ酢酸塩、アスパラギンジ酢酸塩、セリンジ酢酸塩が好ましいものとして挙げられる。
【0022】
また、(B)成分として、硫酸基、亜硫酸基等の炭酸基とは異なる陰イオンや、カリウムやアンモニウム等のナトリウムとは異なる陽イオンを界面活性剤担持用顆粒中に混在させると、水中での非ペースト形成性の点で効果がある。
【0023】
かかる水溶性塩類は、単独で用いても良く、複数の種類を組み合わせて用いても良い。
【0024】
界面活性剤担持用顆粒群には、さらに水不溶性無機物(C)が含まれていても良い。水不溶性無機物とは、25℃の水に対する溶解度が0.5g/100g 未満の固体であり、一次粒子の平均粒径が0.1 〜20μmのものが好ましく、0.5 〜10μmのものがより好ましい。例えば、結晶性アルミノ珪酸塩、非晶質アルミノ珪酸塩、二酸化珪素、水和珪酸化合物、パーライト、ベントナイト等の粘土化合物等が挙げられ、洗浄能力や洗剤の未溶解残留物の発生を促さない理由等から、結晶性アルミノ珪酸塩、二酸化珪素及び水和珪酸化合物が好ましい。
【0025】
結晶性アルミノ珪酸塩として好適なものは、A型ゼオライト(例えば、商品名:「トヨビルダー」;東ソー(株)社製)であり、金属イオン封鎖能及び経済性の点でも好ましい。ここで、A型ゼオライトの、JIS K 5101法による吸油能の値は40〜50mL/100g であることが好ましい。その他、P型(例えば、商品名:「Doucil A24」、「ZSE064」等;いずれもCrosfield 社製;吸油能60〜150mL/100g)、X型(例えば、商品名:「WessalithXD 」;Degussa 社製;吸油能80〜100mL/100g)、国際公開第98/42622号パンフレットに記載のハイブリッドゼオライトも好適な結晶性アルミノ珪酸塩として挙げられる。
【0026】
非晶質アルミノ珪酸塩としては、長期間の保存を経ても高い溶解性を維持する(変質しない)観点から、SiO2 /Al2 3 (モル比)が好ましくは5.0 以下、より好ましくは4.0 以下、更に好ましくは3.3 以下のものが好ましく、例えば特開平6-179899号公報第12欄第12行〜第13欄第1行、第17欄第34行〜第19欄第17行に記載のものが挙げられ、中でも、水銀ポロシメータ(島津製作所(株)製「SHIMADZU製ポアサイザ9320」)で測定される細孔径0.015 〜0.5 μmの容積が0〜0.7mL/g 、細孔径0.5 〜2μmの容積が0.30mL/g以上のものが好適である。
【0027】
かかる水不溶性無機物は、単独で用いても良く、複数の種類を組み合わせて用いても良い。
【0028】
界面活性剤担持用顆粒群の組成としては、(A)成分の含有量は2〜30重量%が好ましく、5〜30重量%がより好ましく、6〜26重量%がより好ましく、8〜24重量%が更に好ましく、10〜22重量%が最も好ましい。(B)成分の含有量は20〜90重量%が好ましく、30〜80重量%がより好ましく、40〜70重量%が最も好ましい。(C)成分を含有させる場合には、その含有量は8〜49重量%が好ましく、16〜45重量%がより好ましく、24〜40重量%が最も好ましい。この範囲において、得られる界面活性剤担持用顆粒群の担持能と粒子強度が両立する点から好適である。
【0029】
特に、本発明の界面活性剤担持用顆粒群としては、(A)成分の含有量が5〜30重量%、(B)成分の含有量が20〜90重量%及び(C)成分の含有量が8〜49重量%であるものが好ましい。
【0030】
また、界面活性剤担持用顆粒群中に、微細結晶析出剤(D)を配合することも好ましい態様である。
微細結晶析出剤とは(B)成分よりも後に配合することにより既に溶解している(B)成分を微細結晶として析出させる作用を有する物質である。(D)成分としては、例えば、ハロゲン化アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩、エタノール、メタノール、アセトン等の水と相溶する溶剤等からなる群より選ばれる一種以上が挙げられる。溶解強度の点から、臭化物、沃化物等が好ましいが、洗剤粒子群の保存安定性等の点から塩化物が好ましく、また洗浄性能に与える影響から、アルカリ金属塩が好ましい。中でも経済性の点から塩化ナトリウムが特に好ましい。
【0031】
界面活性剤担持用顆粒群中の(D)成分の配合量は、十分な効果と洗浄性能の点から、0.2 〜20重量%が好ましく、1〜12重量%が更に好ましく、2〜10重量%が特に好ましい。
【0032】
界面活性剤担持用顆粒群中には、前記(A)〜(D)の4成分以外に、更に最終の洗剤粒子群に好適な蛍光染料、顔料、染料等の補助成分を配合しても構わない。補助成分の含有量は、界面活性剤担持用顆粒群の10重量%以下が好ましく、より好ましくは5重量%以下、特に好ましくは2重量%以下である。
【0033】
担持能の観点から、界面活性剤は界面活性剤担持用顆粒群に実質的に含まれないことが最も好ましい。界面活性剤を配合する場合、その含有量は界面活性剤担持用顆粒群の5重量%以下が好ましく、更に好ましくは2重量%以下である。なお、これらの含有量は、何れもスラリーの固形分を基準にした値である。
【0034】
3.界面活性剤担持用顆粒群の製法
本発明の界面活性剤担持用顆粒群の製法は、(A)水溶性ポリマー及び(B)水溶性塩類を含む溶液又はスラリーを噴霧乾燥する工程を含むものであり、例えば、以下に記す工程(a)及び工程(b)を含むものが挙げられる。
工程(a):(A)成分及び(B)成分を含有する溶液又はスラリー(調製液)を調製する工程、
工程(b):工程(a)により得られた調製液を微粒化する部材の液出口近傍に熱媒体を供給して該熱媒体による熱を噴霧乾燥装置内の乾燥帯域に導入しつつ、該調製液を噴霧乾燥する工程。
【0035】
工程(a)は、(A)成分及び(B)成分を含有する溶液又はスラリー(調製液)を調製する工程であり、該調製液は公知の方法により調製すれば良く、例えば、最初に水の全て又は殆ど全てを混合槽に加え、好ましくは水温が操作温度にほぼ達した後に、他の成分を逐次又は同時に添加し、調製液中に全成分を添加し、次いで好ましくは10分間以上、更に好ましくは30分間以上混合することで調製することができる。(A)成分及び(B)成分はどのような順序で配合しても構わない。なお、操作温度としては、35〜80℃が好ましい。
【0036】
また、工程(a)において調製液に前記水不溶性無機物(C)、補助成分を適宜添加してもよく、後述の工程(a’)を経た後の調製液、さらには工程(b)で得られた界面活性剤担持用顆粒に配合してもよい。
【0037】
(a)工程で得られた調製液に対しては、更に以下に記す工程(a’)を行うことが好ましい。
工程(a’):(a)工程で調製された調製液に対して、該調製液中に存在する(B)成分の粒子の個数を増大させる処理を施す工程。
【0038】
工程(a’)の好ましい態様は、以下に記す様に3つに大別される。
(1)該調製液に溶解している(B)成分を析出させる態様、
(2)該調製液中の(B)成分の粒子を湿式粉砕する態様、
(3)該調製液に実質的に溶解しないで存在し得る条件下に(B)成分の微粒子を該調製液に添加する態様。
【0039】
態様(1)の具体的な方法としては、以下の方法がある。
(1−1)(A)成分及び(B)成分が溶解した後に前記(D)成分を配合することにより、溶解している(B)成分を析出させる方法、
(1−2)調製液を濃縮することによって、溶解している(B)成分を析出させる方法、
(1−3)(B)成分の溶解量が低下するように調製液の温度を変化させることにより、溶解している(B)成分の一部を析出させる方法。
【0040】
前記(1−1)において、(D)成分の配合量は、前記のとおりである。また、(D)成分を配合する際の温度等の条件について特に限定はない。
前記(1−2)において、調製液の濃縮は、濃縮装置を用いて行なえばよい。
濃縮装置としては、一般に普及している濃縮装置であればどのようなものでもよい。例えば、液が蒸発缶内部の加熱管内を沸騰しつつ上昇し、中央の濃縮液捕集管に集まって落下し自然循環する自然循環式蒸発缶や、蒸発缶と加熱缶の間を循環ポンプを用いて液を高速で循環させ、蒸発缶で水分を蒸発させる外側加熱強制循環式蒸発缶や、液を竪型加熱缶の上部から流入させ、加熱管内壁を均一な液膜となって流下する間に蒸発濃縮が行われる薄膜流下式蒸発缶があり、これらは単独で用いてもよいし多重効用化してもよい。減圧した蒸発缶中に沸点以上に加熱した液を射出することにより水分を蒸発させるフラッシュ型蒸発装置も有効である。
【0041】
本態様で用いる調製液は濃縮に伴って水溶性塩類の結晶を生じさせるため、スケールが濃縮装置内に付着しやすい。そのため、付着したスケールを除去できる機能を有した濃縮装置やスケールが付着し難い構造の濃縮装置を用いることがより好ましい。前者の装置としては、上述した薄膜流下式蒸発缶にスケール掻き取り用の攪拌羽根を備えた装置、例えばワイプレン(神鋼パンテック(株)製)がある。後者の装置としては、プレートタイプのヒーティングエレメントを蒸発缶内部に持ち、減圧下でこのヒーティングエレメントの表面に液を流すことにより濃縮を行うロスコエバポレーター(住友重機(株)製)がある。
【0042】
前記(1−3)において、調整液の温度を変化させる方法としては、調製液の調製に外部ジャケットや内部コイル等を備えた装置を使用し、これらを用いて加熱/冷却する方法等が挙げられる。
【0043】
調製液の温度は、該調製液中の水溶性塩類の溶解率が高くなるように設定することが好ましく、配合する水溶性塩類の種類及び量により最適な温度を決定することが好ましい。例えば、硫酸ナトリウムや炭酸ナトリウムを用いる場合は調製液を40℃程度に調整し、得られた調製液の温度を50〜70℃に調整して行うのが望ましい。
【0044】
なお、調製液の温度を変化させることに併せて得られた調製液を例えば、フラッシュ濃縮等をすることで濃縮して、溶解している水溶性塩類の析出を促進することも好ましい態様である。
【0045】
これらの態様(1)において、調製液(但し(D)成分を配合する場合はその配合前の調製液)中に存在している未溶解の水溶性塩類の量が少ないほど、得られる界面活性剤担持用顆粒群の担持能は高くなるので、調製液中の該水溶性塩類の溶解率は50〜100 重量%が好ましく、70〜100 重量%がより好ましく、90〜100 重量%が特に好ましい。溶解率が100 重量%に満たない場合には、湿式粉砕機等を用いて調製液中の(B)成分を粉砕して未溶解物を微細化することも好ましい態様である。
【0046】
ここで、(B)成分の溶解率を次のようにして求める。
即ち、調製液を減圧濾過し、濾液中の水分濃度(P重量%)を遠赤外線ヒータ式水分計(島津製作所(株)製)等で測定する。更に濾液中の(B)成分濃度(S重量%)をイオンクロマトグラフィー等で求める。調製液の水分を(Q重量%)とし、調製液中の(B)成分の濃度を(T重量%)とすると、次式によって(B)成分の溶解率が算出される。
溶解率(重量%)=(100 ×S×Q)/(P×T)
但し、算出される上記溶解率が100 重量%を超える場合は、溶解率は100 重量%とする。
【0047】
更に調製液中で溶解している(B)成分を析出させる場合は、析出する(B)成分の量が多いほど、得られる界面活性剤担持用顆粒群の細孔径が小さくなり、吸収した液状の界面活性剤の保持力が向上するので、(B)成分の析出量は、調製液中に溶解している(B)成分の5重量%以上が好ましく、8重量%以上がより好ましい。一方、得られる界面活性剤担持用顆粒群の細孔容積の確保、及び調製液の取り扱い性の点から、(B)成分の析出量は、調製液中に溶解している(B)成分の35重量%以下が好ましく、20重量%以下がより好ましい。よって、(B)成分を析出させる量としては、溶解している(B)成分の5〜35重量%が好ましく、8〜20重量%がより好ましい。
【0048】
(B)成分の析出量は、(B)成分の析出操作の前後の調製液を、前述の方法を用いて(B)成分の溶解率を測定し、その差より算出する。
【0049】
又、調製液中に析出する(B)成分は、細かいほど工程(b)にて噴霧乾燥して得られる界面活性剤担持用顆粒群の担持能向上効果は大きい。(B)成分の析出操作後の調製液中に存在する(B)成分の平均粒径は100 μm以下にするのが好ましく、50μm以下にするのがより好ましく、30μm以下にするのが更に好ましい。なお、平均粒径は、析出操作前の調製液中の未溶解の(B)成分の粒度分布、及び析出操作により析出する(B)成分の粒度分布によって決定される。この粒径範囲に調整することにより、工程(b)にて得られる界面活性剤担持用顆粒群の担持能向上効果がより明確になる。調製液中の未溶解の(B)成分の粒度及び個数は、以下に記すインライン式粒体液滴モニタリングシステム(LASENTEC製「TSUB-TEC M100 」)を用いた方法により測定できる。本明細書に記載した未溶解の(B)成分の平均粒径及び個数は、この「TSUB-TEC M100 」を用いて計測した値である。
【0050】
1Lのステンレスビーカーに工程(a)で調製した調製液1000gを秤採り、調製液の最終調製温度とした恒温槽にて2×4cmの3枚のプロペラ羽のついた撹拌翼を200r/minの速度で回転させて撹拌する。これにLASENTEC製インライン式粒体モニタリングシステム(TSUB-TEC M100 )を静置した調製液の液面に対し45°の角度で浸入させ、液面より下に3cm入る位置に取り付ける。これにより、攪拌した際に常に、ウインドウ表面に粒子が衝突する。ソフトウエアは「Control Interface for FBRM Ver5.4 Build 58b 」(LASENTEC社製)を用い、フォーカス位置はウインドウ表面から0.02mmフォーカスを内側に入れた位置に設定する。Measurement Duration(一回の測定時間)は14.5秒、Averaging (移動平均)は10で測定を行う。5分間測定した時点のメジアンコード(粒子数の積算値の50%時の粒径)を調製液中の未溶解の(B)成分の平均粒径とし、カウント数を個数とする。
【0051】
また、態様(2)の具体的な方法としては、湿式粉砕機等を用いて該スラリーを粉砕して未溶解物を平均粒径100μm以下に微細化する方法等が挙げられる。
【0052】
また、態様(3)の具体的な方法としては、調製液から最初に析出する(B)成分の粒子を噴霧乾燥等により調製し、得られた粒子を粉砕機により微細化して微粒子を得、該微粒子を調製液に添加する方法等が挙げられる。
【0053】
前記のような(a’)工程により増加する調製液中の未溶解の(B)成分の粒子の個数は、その増加量として、500 個/s以上が好ましく、1000個/s以上がより好ましい。
【0054】
調製液の温度及び調製液の水分は、水溶性塩類の溶解率及び取扱い性の点から、各々40〜80℃、40〜60重量%が好ましい。
【0055】
工程(b)は(a)工程又は(a’)工程を経て得られた調製液を微粒化する部材の液出口近傍に熱媒体を供給して該熱媒体による熱を噴霧乾燥装置内の乾燥帯域に導入しつつ、該調製液を噴霧乾燥する工程であり、本工程において得られた顆粒群が、界面活性剤担持用顆粒群となる。なお、調製液を微粒化する部材の液出口近傍に熱媒体を供給して該熱媒体による熱を噴霧乾燥装置内の乾燥帯域に導入する具体的な方法としては、前記液出口近傍より熱媒体を噴霧乾燥装置内の乾燥帯域に供給する方法が挙げられる。
【0056】
ここで、乾燥帯域とは、噴霧された調製液の液滴を乾燥させる装置の部位を示す。乾燥帯域の大きさ、形状等には特に限定はない。調製液や熱媒体は、乾燥帯域を有する噴霧乾燥塔に供給される。噴霧乾燥塔は、向流塔、並流塔の何れの形態も使用可能であるが、生産性の点から向流塔が好ましい。
【0057】
一般に水溶性塩類、水溶性ポリマー等の水溶性成分を含んだ調製液は、乾燥過程において該液滴表面に水溶性成分を主体とする被膜が形成されるまでは、該液滴は収縮し、得られる顆粒の内部空隙を減少させる傾向があるため、担持能を向上させる観点から、乾燥帯域の乾燥温度は高い方が好ましく、例えば、噴霧乾燥塔内の送風温度としては200 〜350 ℃が好ましく,250〜330 ℃がより好ましい。
また、排風温度としては75〜125 ℃が好ましく、90〜115 ℃がより好ましい。
【0058】
例えば、(a)工程又は(a’)工程を経て得られた調製液はポンプを用いて噴霧乾燥塔に供給され、該噴霧乾燥塔内に設置された調製液を微粒化する部材(以下、微粒化部材ともいう)を介して乾燥帯域に噴霧される。微粒化部材としては、加圧式ノズル、二流体式噴霧ノズル等が挙げられるが、これらの中でも微粒化部材の液出口近傍より熱媒体を乾燥帯域に供給しやすい観点から、二流体式噴霧ノズルが好ましい。二流体式噴霧ノズルとしては、例えば、JOKI75(いけうち製)等が例示される。
【0059】
前記微粒化部材の大きさ、構成、材質、ノズルの口径等の特性については、噴霧乾燥塔の大きさ、噴霧する調製液の組成等により適宜に調整すればよく、特に限定はない。微粒化部材の噴霧乾燥塔内における設置位置も噴霧乾燥塔の種類等によって適宜調整すればよい。微粒化部材を用いて調製液を噴霧する際の噴霧圧としては、例えば加圧式ノズルでは1〜5MPa、二流体式噴霧ノズルでは0.05〜0.5MPa程度が好ましい。また、調製液の温度、調製液の供給速度等の噴霧条件についても、特に限定はない。
【0060】
微粒化部材として通常の加圧式ノズルを用いる場合は、微粒化部材の液出口近傍より熱媒体を乾燥帯域に供給しやすくするために液出口の周囲に熱媒体を供給可能なホルダーを設置することが好ましい。ホルダーの大きさ、構成、材質、熱媒体噴出孔の形状等の特性については、加圧式ノズルの大きさ等の特性に応じて適宜調整すればよく、特に限定はない。
【0061】
熱媒体としては、加熱空気、加熱窒素、水蒸気等が挙げられる。中でも熱容量が大きいことから、水蒸気が好ましく、特に過熱水蒸気が好ましい。微粒化部材から噴霧された液滴の周囲の温度を高める観点から、乾燥帯域に供給する熱媒体の温度としては、乾燥塔より排出される熱風の温度以上が好ましく、具体的には100 ℃以上が好ましく、120 ℃以上がより好ましい。乾燥帯域に供給される熱媒体の噴霧圧としては、0.05〜1MPaが好ましい。
【0062】
また、二流体式噴霧ノズルの微粒化媒体として熱媒体を供給する方法も好ましい態様である。ここで微粒化媒体とは、調製液を噴霧する際に調製液を液滴にするための媒体である。微粒化媒体として供給される熱媒体の種類及びその温度条件は前記と同様であればよい。
【0063】
以上のように、微粒化部材の液出口近傍に熱媒体を供給して該熱媒体による熱を噴霧乾燥装置内の乾燥帯域に導入することによって、微粒化された調製液の液滴の周囲温度が向上し、且つ伝熱速度が向上するため、該液滴表面に形成される水溶性成分を主体とする被膜の形成が早まり、さらには該液滴の乾燥初期の収縮も抑制され、得られる顆粒の内部空隙が増加して担持容量を向上させることができる。
【0064】
更に、二流体式噴霧ノズルの微粒化媒体として熱媒体を用いる場合には、調製液の液滴と熱媒体の接触がより効率的に行われることから、熱媒体の効果をより効率的に得ることができる。
【0065】
また、得られた界面活性剤担持用顆粒群は、公知の方法で粒度調整等の処理を行ない、所望の粒度分布に調整した後に用いてもかまわない。
【0066】
4.界面活性剤担持用顆粒群の物性
界面活性剤担持用顆粒群の平均粒径は、洗剤粒子群の溶解性の点から150 〜500 μmが好ましく、さらに好ましくは180 〜300 μmである。
界面活性剤担持用顆粒群の嵩密度は、嵩密度が500g/L以上の洗剤粒子群が得られる点から、400 〜1000g/L が好ましく、さらに好ましくは500 〜800g/Lである。
【0067】
界面活性剤を吸収及び担持するのに適した界面活性剤担持用顆粒において、水銀ポロシメータによる細孔容積分布のモード径は1.5 μm以下が好ましく、1.1 μm以下が更に好ましく、0.9 μm以下が特に好ましく、0.8 μm以下であることが最も好ましい。また、細孔容積は、吸油させる混合液の粘度に依存するが、細孔径0.01〜3.0 μmの細孔容積を0.3mL/g 以上有することが好ましく、細孔径0.01〜2.0 μmの細孔容積を0.3mL/g 以上有することがより好ましく、細孔径0.01〜1.5 μmの細孔容積を0.3mL/g 以上有することが更に好ましく、細孔径0.01〜1.0 μmの細孔容積を0.3mL/g 以上有することが特に好ましい。又、前記の各々の細孔径の範囲において、その細孔容積が0.35mL/g以上であることがより好ましく、0.4mL/g 以上であることが更に好ましい。
【0068】
また、界面活性剤担持用顆粒群の顆粒強度は、該担持用顆粒群に液状界面活性剤組成物を添加する際に該担持用顆粒群を構成する顆粒が崩壊して担持容量を減じてしまうことを抑制する点から、好ましくは5〜200MPa、より好ましくは10〜150MPa、更に好ましくは15〜100MPa、特に好ましくは20〜80MPa 、最も好ましくは25〜60MPa である。
【0069】
特に、本発明の界面活性剤担持用顆粒群は上述の好ましい細孔容積分布と顆粒強度を兼ね備えていることが好ましい。好ましい物性としては、細孔容積分布のモード径が1.5 μm以下で且つ細孔径0.01〜3.0 μmの細孔容積が0.3mL/g 以上且つ顆粒強度が15〜100MPaである。より好ましい物性としては、細孔容積分布のモード径が1.1 μm以下で且つ細孔径0.01〜2.0 μmの細孔容積が0.3mL/g 以上且つ顆粒強度が20〜80MPa である。
【0070】
界面活性剤担持用顆粒群の担持能は、該顆粒群に液状の界面活性剤を添加する際に必要となる吸油担体(例えば、非晶質アルミノ珪酸塩)の量が低減されるか、不要となる点から、0.35mL/g以上が好ましく、さらに好ましくは0.40mL/g以上、特に好ましくは0.45mL/g以上、最も好ましくは0.50mL/g以上である。
【0071】
界面活性剤担持用顆粒群の水分量は、該顆粒群の取り扱い性の点から1〜8重量%が好ましく、さらに好ましくは1〜5重量%である。
【0072】
また、本発明により得られる界面活性剤担持用顆粒群の中には、内部に中空部を有し、且つ顆粒の表面が開口して内部の中空部と通じた(顆粒表面が陥没した)形状(陥没孔)を有しているものが含まれる。この陥没孔を有する顆粒は、液状の界面活性剤の吸収性に特に優れたものである。なお、本発明の界面活性剤担持用顆粒群に含まれる「陥没孔を有している」顆粒とは、例えば、図2に示されるような外観を有する顆粒である。なお、この外観の確認には、例えばKEYENCE 社製デジタルマイクロスコープVH-6300 や日立製作所(株)製電界放射形走査電子顕微鏡S-4000形等のSEMを用いることができる。
【0073】
5.洗剤粒子群の組成及び物性
本発明の製法による洗剤粒子群は、界面活性剤担持用顆粒群に液状の界面活性剤を担持させてなるものである。ここで液状とは、操作温度において通常の液体状態を指すだけでなく、ペースト状等の流動性を有する状態も含まれる。
【0074】
担持される液状の界面活性剤としては、界面活性剤の一種以上、好ましくは陰イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤が挙げられる。陰イオン性界面活性剤及び非イオン性界面活性剤は単独で用いることもできるが、両者を混合して用いるのがより好ましい。特に30℃以下に融点を有する非イオン性界面活性剤を用いる場合は、界面活性剤の固定化剤を併用する事が好ましい。また、両性界面活性剤や陽イオン性界面活性剤を目的に合わせ併用することもできる。また、アルキルベンゼンスルホン酸塩等の陰イオン性界面活性剤を洗剤粒子群中に5〜25重量%配合すると、水中での非ペースト形成性の点で効果が発揮される。
【0075】
界面活性剤の例としては、陰イオン性界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキル又はアルケニルエーテル硫酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、α−スルホ脂肪酸塩又はこのエステル、アルキル又はアルケニルエーテルカルボン酸塩、アミノ酸型界面活性剤、N−アシルアミノ酸型界面活性剤等が例示される。特に炭素数10〜14の直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩、炭素数10〜18のアルキル又はアルキルエーテル硫酸塩が挙げられ、対イオンとしてはナトリウム及び/又はカリウム、モノエタノールアミン、ジエタノールアミンが好ましい。
【0076】
非イオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、商標プルロニックに代表されるポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレンアルキルアミン、高級脂肪酸アルカノールアミド、アルキルグルコシド、アルキルグルコースアミド、アルキルアミンオキサイド等が挙げられる。中でも親水性の高いもの及び/又は水と混和した際に生じる液晶の形成能の低い若しくは液晶を生じないものが好ましい。ポリオキシアルキレンアルキルエーテルが特に好ましい。好ましくは炭素数10〜18、好ましくは12〜14、平均付加モル数4〜20、好ましくは4〜12、より好ましくは6〜10のアルコールのエチレンオキサイド(以下EO)付加物であって、その他に炭素数8〜18のアルコールのEO付加物及びプロピレンオキサイド(以下PO)付加物であることが好ましい。付加順序としてはEOを付加した後にPOを付加したもの、POを付加した後にEOを付加したもの、あるいはEOとPOをランダムに付加したものを用いることができるが、特に好ましい付加順序を有するものとしては、EOを付加した後、POをブロック付加し、更にEOをブロック付加した次の一般式で表されるものであり、その中でも最も好ましい平均付加モル数の関係に関しては、X>0、Z>0、X+Y+Z=6〜14であり、X+Z=5〜12であり、Y=1〜4である。
R−O−(EO)X −(PO)Y −(EO)Z −H
〔式中Rは、炭素数6〜24のアルキル基またはアルケニル基を表し、EOはオキシエチレン基、POはオキシプロピレン基を表し、X、Y、Zはそれぞれ平均付加モル数を表す。〕
【0077】
陽イオン性界面活性剤としては、アルキルトリメチルアンモニウム塩等の第4アンモニウム塩等が挙げられる。
両性界面活性剤としては、カルボベタイン型、スルホベタイン型等が例示される。
【0078】
固定化剤としては、カルボン酸基又はリン酸基を有する陰イオン性界面活性剤(但し、硫酸基又はスルホン酸基を有するものを除く)が挙げられ、具体的には、脂肪酸塩、ヒドロキシ脂肪酸塩、アルキルリン酸塩等の陰イオン界面活性剤等が挙げられる。特に、炭素数10〜22の脂肪酸もしくはヒドロキシ脂肪酸のナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩、アルカノールアミン等のアミン塩から選ばれる一種以上が溶解性の点で好ましい。
【0079】
また、固定化剤には、35℃以上の融点を有し、かつ非イオン性界面活性剤と相溶性を有する化合物も挙げられる。例えば、分子量が3千〜3万のポリオキシアルキレン型非イオン性化合物、分子量が3千〜3万のポリエーテル系非イオン性化合物等から選ばれる一種以上が挙げられる。特にポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシエチレンアルキルエーテルが好ましい例として挙げられる。ここで、相溶性とは、非イオン性界面活性剤と固定化剤の混合物の流動点以上の温度で該混合物がよく混じり合い、分相し難い性質をいう。固定化剤は単独で用いても、これらを組合わせても良い。
【0080】
本発明に用いられる液状の界面活性剤は前記の各種界面活性剤及び固定化剤を適宜配合した組成物であっても良い。陰イオン性界面活性剤の配合量は、非イオン性界面活性剤100 重量部に対し0〜300 重量部が好ましく、更に好ましくは20〜200 重量部、特に好ましくは30〜180 重量部である。固定化剤の配合量は、非イオン性界面活性剤100 重量部に対し1〜100 重量部が好ましく、更に好ましくは5〜50重量部である。この範囲において、該組成物は、該組成物の流動点以上の温度で該組成物の粘度が10Pa・s以下、好ましくは5Pa・s以下、特に好ましくは2Pa・s以下となる温度域を有し、且つ該組成物の流動点より低く非イオン性界面活性剤の融点より高い温度範囲において該組成物の進入硬度が10kPa 以上、好ましくは30kPa 以上、特に好ましくは50kPa 以上となる温度域を有することで、該組成物及び洗剤粒子群の製造時の取り扱い性が良好となることと洗剤粒子群の保存時における非イオン性界面活性剤のシミ出しを抑制できることから、好適である。
【0081】
界面活性剤組成物の係る物性値は以下の方法により測定することができる。流動点は、JIS K 2269の方法により測定することができる。融点は、FP800 サーモシステムのメトラーFP81(Mettler Instrumente AG製)を用い、昇温速度0.2 ℃/minで測定される。粘度は、B型粘度計(TOKYO KEIKI 社製 DVM-B 型)、ローターNo.3、60r/min の条件で測定して求める。また、該条件での測定値が2Pa・sを越え、測定不能となる場合は、ローターNo.3、12r/min の条件で測定して求める。進入硬度は、レオメーター(NRM-3002D 、不動工業(株)製)と直径8mm、底面積0.5 cm2 の円形アダプター(No.3、8φ)を用い、アダプターが界面活性剤組成物の内部に進入速度20mm/minで20mm進入したときの荷重を円形アダプターの底面積で除した値である。
【0082】
界面活性剤組成物の添加量は、洗浄性及び溶解性の観点から、界面活性剤担持用顆粒群100 重量部に対して、10〜100 重量部の範囲が好ましく、20〜80重量部の範囲がより好ましく、30〜70重量部の範囲が特に好ましい。ここでいう界面活性剤の添加量とは、工程(a)でのスラリー調製時に界面活性剤が添加されていても、その界面活性剤の添加量を含まないものである。
【0083】
界面活性剤組成物を界面活性剤担持用顆粒群に添加する際に、所望により該顆粒群以外の粉体原料を添加しても良い。その添加量としては該顆粒群100 重量部に対して、0〜150 重量部が好ましい。好適に用いられる粉体原料としては粉末の洗浄力強化剤(ビルダー)があり、具体的には、アルミノ珪酸塩、クエン酸塩等の金属イオン封鎖能を示す基剤や、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ能を示す器材、結晶性珪酸塩等の金属イオン封鎖能・アルカリ能いずれも有する基剤、その他硫酸ナトリウム等のイオン強度を高める基剤等が挙げられる。
【0084】
ここで結晶性珪酸塩として、特開平5-279013号公報第3欄第17行(特に、500 〜1000℃で焼成して結晶化させたものが好ましい。)、特開平7-89712 号公報第2欄第45行、特開昭60-227895 号公報第2頁右下欄第18行(特に第2表の珪酸塩が好ましい。)に記載の結晶性珪酸塩を好ましい粉末ビルダーとして用いることができる。ここで、アルカリ金属珪酸塩のSiO2 /M2 O(但しMはアルカリ金属を表す。)が0.5 〜3.2 のもの、好ましくは1.5 〜2.6 のものがより好適に用いられる。
【0085】
本発明における洗剤粒子群の好ましい物性は、以下の通りである。
平均粒径は、好ましくは150 〜500 μm、より好ましくは180 〜400 μmである。また、溶解性の観点から、洗剤粒子群の平均粒径は、界面活性剤担持用顆粒群の平均粒径の1.5 倍以下が好ましく、1.3 倍以下がより好ましく1.2 倍以下が特に好ましい。中でも上記範囲の平均粒径を有し、実質的に1つの洗剤粒子が1つの界面活性剤担持用顆粒群で構成されている単核性洗剤粒子群であることが好ましい。
【0086】
嵩密度は、好ましくは500 〜1000g/L 、より好ましくは600 〜1000g/L 、特に好ましくは650 〜850g/Lである。
【0087】
耐ケーキング性は、好ましくは篩通過率が90重量%以上、より好ましくは95重量%以上である。
【0088】
シミ出し性は、後述の試験法による評価が好ましくは2ランク以上、より好ましくは1ランクであれば搬送系での液状の界面活性剤含有粉末の機器への付着防止、容器にシミ出し防止の工夫が不要となり好ましい。
【0089】
流動性は、後述の試験法による流動時間として7秒以下が好ましく、6秒以下がより好ましい。
【0090】
6.洗剤粒子群の製法
洗剤粒子群を得る好適な製法は、以下の工程(c)を含んでなり、さらに必要に応じて工程(d)を含んでもよい。
工程(c):本発明の製法で得られた界面活性剤担持用顆粒群と液状の界面活性剤とを混合する工程。
工程(d):工程(c)で得られた混合物(即ち、洗剤粒子群)と微粉体とを混合し、該混合物の表面を該微粉体で被覆する工程(但し、本工程は解砕が同時に進行する場合も含まれる。)。
【0091】
工程(c)で用いる混合機は、例えば液状の界面活性剤を添加するためのノズルや混合機内の温度を制御するためにジャケットを備えたものが好ましく、好ましい混合装置として具体的には、以下のものが挙げられる。回分式で行う場合は、(1)〜(3)のものが好ましい。(1)ヘンシェルミキサー(三井三池化工機(株)製)、ハイスピードミキサー(深江工業(株)製)、バーチカルグラニュレーター((株)パウレック製)、レディゲミキサー(松坂技研(株)製)、プロシェアミキサー(太平洋機工(株)製)、特開平10-296064 号公報、特開平10-296065 号公報記載の混合装置等、(2)リボンミキサー(日和機械工業(株)製)、バッチニーダー(佐竹化学機械工業(株)製)、リボコーン((株)大川原製作所製)等、(3)ナウターミキサー(ホソカワミクロン(株)製)、SVミキサー(神鋼パンテック(株)製)等がある。
【0092】
上記の混合機の中でも好ましくは、レディゲミキサー、プロシェアミキサー、特開平10-296064 号公報、特開平10-296065 号公報記載の混合装置等があり、後述の(d)工程を同一の装置で行うことができるので、設備の簡略化の観点から好ましい。中でも、特開平10-296064 号公報、特開平10-296065 号公報記載の混合装置は通気によって混合物の湿分や温度を調節し、界面活性剤担持用顆粒群の崩壊を抑制できることから好ましい。また、強い剪断力を与えることなく、粉体と液体の混合が可能なリボンミキサー、ナウターミキサー、SVミキサー等の混合装置も、界面活性剤担持用顆粒群の崩壊を抑制できることから好ましい。
【0093】
また、上記の混合機の連続型の装置を用いて界面活性剤担持用顆粒群と界面活性剤を混合させてもよい。また、上記以外の混合機の連続型の装置としては、フレキソミックス型((株)パウレック製)、タービュライザー(ホソカワミクロン(株)製)等がある。
【0094】
工程(c)における混合機内の温度を、界面活性剤組成物の流動点以上に昇温にて混合を行うことがより好ましい。なお、界面活性剤組成物の流動点はJIS K 2269に規定の方法によって測定される。ここで、昇温させる温度としては、界面活性剤組成物の流動点より高ければよいが、実用的な範囲としては流動点を越えて流動点より50℃高い温度までが好ましく、流動点より10〜30℃高い温度がより好ましい。
【0095】
好適な混合時間(回分式の場合)又は平均滞留時間(連続式の場合)は1〜20分間が好ましく、2〜10分間が更に好ましい。
【0096】
工程(c)において、粉体原料として前述の結晶性珪酸塩を添加する場合は、得られる洗剤粒子群の溶解性の観点から、界面活性剤担持用顆粒群100 重量部に対して、1〜25重量部が好ましく、2〜15重量部がより好ましい。
【0097】
更に、工程(c)の後に、洗剤粒子群を表面改質する工程(d)を加えることが好ましい。工程(d)を行うことにより、洗剤粒子群の流動性、耐ケーキング性に加えシミ出し性も向上する傾向がある。
【0098】
工程(d)で用いる混合機は、添加する微粉体の分散性の向上等の観点から、工程(c)で例示した混合機の内、攪拌翼と解砕翼を両方具備したものが好ましく、工程(c)と同一の装置で行うことも可能である。
【0099】
工程(d)で用いる微粉体は、洗剤粒子表面の被覆率の向上、洗剤粒子群の流動性と耐ケーキング性の向上の観点から、その一次粒子の平均粒径が10μm以下であることが好ましく、0.1 〜10μmであることがより好ましい。該微粉体の平均粒径は、光散乱を利用した方法、例えばパーティクルアナライザー(堀場製作所(株)製)、又は顕微鏡観察により測定できる。
【0100】
微粉体はアルミノ珪酸塩が好ましく、珪酸カルシウム、二酸化珪素、ベントナイト、タルク、クレイ、非晶質シリカ誘導体、結晶性珪酸塩等の珪酸塩化合物、平均粒径を10μm 以下に粉砕した硫酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム等の無機化合物や、一次粒子が10μm以下の金属石鹸も用いることができる。中でも洗浄性能の観点から、該微粉体は高い金属イオン封鎖能や高いアルカリ能を有していることが好ましく、結晶性アルミノ珪酸塩、結晶性珪酸塩が好ましい。結晶性珪酸塩を用いる場合は、吸湿や吸炭酸ガスによる結晶性珪酸塩の凝集等による劣化を防ぐ目的から結晶性珪酸塩以外の微粉体と混合して用いることが好ましい。
【0101】
微粉体の使用量としては、洗剤粒子群の流動性及び使用感の観点から、洗剤粒子群100 重量部に対して0.5 〜40重量部が好ましく、1〜30重量部がより好ましく、2〜20重量部が特に好ましい。
【0102】
本発明においては、界面活性剤担持用顆粒群の担持能が高いために、かかる顆粒群を用いることにより、微粉体の量を減らしても十分な量の界面活性剤を担持した洗剤粒子群を得ることができる。
【0103】
7.界面活性剤担持用顆粒群及び洗剤粒子群の物性の測定方法
本明細書における物性値は以下の方法で測定した。
(嵩密度):JIS K 3362により規定された方法で測定する。
【0104】
(平均粒径):JIS Z 8801に規定の篩を用いて求める。例えば、目開きが2000μm、1400μm、1000μm、710 μm、500 μm、355 μm、250 μm、180 μm、125 μmである9段の篩と受け皿を用い、ロータップマシーン(HEIKO SEISAKUSHO製、タッピング:156 回/分、ローリング:290 回/分)に取り付け、100 gの試料を10分間振動して篩い分けを行った後、受け皿、125 μm、180 μm、250 μm、355 μm、500 μm、710 μm、1000μm、1400μm、2000μmの順番に受け皿及び各篩上に重量頻度を積算していくと、積算の重量頻度が50%以上となる最初の篩の目開きをαμmとし、またαμmよりも一段大きい篩の目開きをβμmとした時、受け皿からαμmの篩までの重量頻度の積算をγ%、またαμmの篩上の重量頻度をθ%とした場合、
(平均粒径)=10A
A=(50-( γ- θ/(log β-logα) ×log β))/(θ/(log β-logα))
に従って求めることができる。
なお、用いる篩は測定粉体の粒度分布を正確に見積もることが出来るように適宜調整する。
【0105】
(顆粒強度):内径3cm×高さ8cmの円柱状の容器に試料20gを入れ、30回タッピング(筒井理化学器械(株)、TVP1型タッピング式密充填カサ密度測定器、タッピング条件;周期36回/分、60mmの高さから自由落下)を行い、その時の試料高さ(初期試料高さ)を測定する。その後、加圧試験機にて該容器内に保持した試料の上端面全体を10mm/minの速度で加圧し、荷重−変位曲線を求める。変位率が5%以下での直線部における傾きに初期試料高さをかけ、加圧面積で除した値を粒子強度とする。
【0106】
(液状界面活性剤組成物の担持容量と担持速度):内部に攪拌翼を備えた内径5cm×15cmの円筒型混合槽に試料100 gを入れ、350r/minで攪拌しながら30℃でポリオキシエチレンアルキルエーテル(C12/C14=6/4、EO=7.7 、融点=25℃)を約10g/min の速度で投入し、攪拌動力が最も高くなった時のポリオキシエチレンアルキルエーテルの投入量を顆粒群の重量(100 g)で除した値を該顆粒群の担持容量(mL/g)とする。また、担持速度は、攪拌動力が最大値を示すまでに攪拌動力が上昇する過程において単位時間当たりの変化量が最も大きくなる時点のポリオキシエチレンアルキルエーテルの投入量を顆粒群の重量(100 g)で除した値(mL/g)で表現され、この数値が大きいほど担持速度に優れる、即ち担持速度に優れる顆粒ほど顆粒表面でのポリオキシエチレンアルキルエーテルの余剰が抑制される結果、攪拌動力が上昇するまでの時間が遅延される。
【0107】
(水分):界面活性剤担持用顆粒群(洗剤粒子群)の水分測定は赤外線水分計法により行う。即ち、試料3gを質量既知の試料皿にはかり採り、赤外線水分計(ケット科学研究所(株)製(赤外線ランプ185 W))により3分間試料の加熱、乾燥を行う。乾燥後、試料皿と乾燥試料の質量をはかる。前記操作により得られた乾燥前後の容器と試料の質量の差分を試料のはかり採り量で除し100 を掛けることにより試料中の水分量を計算する。
【0108】
(細孔容積分布):界面活性剤担持用顆粒群の細孔容積の測定は、水銀ポロシメータ「SHIMADZU製ポアサイザ9320」を用い、その取扱説明書に基づいて以下のように行う。即ち、200mg の界面活性剤担持用顆粒群をセルに入れ、圧入する水銀を低圧部(0〜14.2psia)と高圧部(14.2〜30000 psia)に分け測定する。前後2個ずつのデータの平均をとって測定データの平滑化を行い、モード径及び0.01μm〜3μmの細孔容積を求める。
【0109】
(流動性):流動時間は、JIS K 3362により規定された嵩密度測定用のホッパーから、100mL の粉末が流出するのに要する時間とする。
【0110】
(耐ケーキング性):JIS P 3801に規定される2種型ろ紙(例えば、東洋濾紙(株)製「定性No2濾紙」)を用いた縦×横×高さ=10cm×6cm×4cmの上面が開口した容器を作る。この箱に試料100 gを入れ、その上にアクリル樹脂板と鉛板(又は鉄板)の合計重量15g+250 gをのせる。これを温度30℃、湿度80%の恒温恒湿器中に放置し、7日後にケーキング状態について判定を行う。判定は、以下のようにして通過率を求めることによって行う。通過率が高いほど、耐ケーキング性が高く、洗剤粒子群として好ましい物性である。
(通過率):試験後の試料を篩(JIS Z 8801規定の目開き4760μm)上に静かにあけ、通過した粉末の重量を計り、試験後の試料に対する通過率を求める。
【0111】
(シミ出し性):JIS P 3801に規定される2種型ろ紙(例えば、東洋濾紙(株)製「定性No2濾紙」)を用いた縦×横×高さ=10cm×6cm×4cmの上面が開口した容器を作る。該容器の底面のサンプル充填面に油性マーカー((株)内田洋行製「マジックインキM700-T1 」)を用い対角線方向に線幅0.5 〜1.0mm の線を引く。該容器に試料100 gを充填し、その上にアクリル樹脂板と鉛板(又は鉄板)の合計重量15g+250 gをのせる。これを防湿容器に入れ、温度30℃恒温器中に放置し、7日後に油性マーカーのにじみ具合を目視判定することにより、シミ出し性を判定した。判定基準は以下の通り。
ランク5:油性マーカーのにじみ幅が2cm以上
ランク4:油性マーカーのにじみ幅が1cm以上
ランク3:油性マーカーのにじみ幅が0.5cm 以上
ランク2:油性マーカーのにじみがわずかに認められる
ランク1:油性マーカーのにじみが認められない。
【0112】
【実施例】
本実施例においては、特に記載のない限り下記の原料を用いた。
硫酸ナトリウム:無水中性芒硝(四国化成(株)製)
亜硫酸ナトリウム:亜硫酸ソーダ(三井化学(株)製)
炭酸ナトリウム:「デンス灰」(平均粒径:290 μm、セントラル硝子(株)製)
塩化ナトリウム:「焼き塩S」(日本製塩(株)製)
蛍光染料:「チノパールCBS-X 」(チバスペシャリティケミカルス社製)
40重量%ポリアクリル酸ナトリウム水溶液:重量平均分子量1万(花王(株)製)
結晶性アルミノ珪酸ナトリウム(ゼオライト):「トヨビルダー」(4A型、平均粒径:3.5 μm)(東ソー製)
ポリオキシエチレンアルキルエーテル:「エマルゲン108KM 」(エチレンオキサイド平均付加モル数:8.5 、アルキル鎖の炭素数:12〜14、花王(株)製)
ポリエチレングリコール:「K-PEG6000 」(重量平均分子量:8500、花王(株)製)
無定形アルミノ珪酸塩:特開平9-132794号公報記載の調製例2を平均粒径8μmに粉砕したもの
【0113】
比較例1
攪拌装置を具備したジャケット付き混合槽に水431 重量部を入れ、温度を35℃に昇温した。これに亜硫酸ナトリウム5重量部、硫酸ナトリウム103 重量部、炭酸ナトリウム122 重量部、40重量%ポリアクリル酸ナトリウム水溶液165 重量部、蛍光染料2重量部、ゼオライト171 重量部を逐次加え、30分間攪拌して水溶性無機塩が完全に溶解している均質な調製液を得た。この調製液の最終温度は50℃に調製した(調製液水分53.0重量%)。
【0114】
この調製液をポンプで噴霧乾燥塔(塔径:3m、塔高:10m、向流式)に供給し、塔頂付近に設置した加圧式噴霧ノズル(エバロイ製)から噴霧圧2.5MPaで噴霧を行った。噴霧乾燥塔に供給する高温ガスは塔下部より温度が233 ℃で供給され、塔頂より101 ℃で排出された。得られた界面活性剤担持用顆粒群1の水分は2%であった。
【0115】
次いで、界面活性剤担持用顆粒群1を用いて次に示す方法で洗剤粒子群1を製造した。
界面活性剤組成物(ポリエオキシエチレンアルキルエーテル/ポリエチレングリコール/ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム/水=21/4/21/4(重量比))を80℃にした。この界面活性剤の流動点は45℃であった。次に、レディゲミキサー(松坂技研(株)製、容量130 L、ジャケット付)に得られた界面活性剤担持用顆粒群1を100 重量部投入し、主軸(攪拌翼、回転数:60r/min 、周速:1.6m/s)の攪拌を開始した。尚、ジャケットに80℃の温水を10L/分で流した。そこに、上記界面活性剤組成物60重量部を3分間で投入し、その後7分間攪拌を行った。更に、洗剤粒子群として良好な流動性を付与するために適切な量の無定形アルミノ珪酸塩を投入し、主軸(回転数:120r/min、周速:3.1m/s)とチョッパー(回転数:3600r/min 、周速:28m/s )の攪拌を1分間行い、洗剤粒子群1を排出した。
【0116】
実施例1
比較例1の調製液を蒸気噴霧式二流体ノズルJOKI75型(いけうち製)を用いて噴霧乾燥を行い、界面活性剤担持用顆粒群2を得た。調製液の圧力は0.3MPa、噴霧蒸気の圧力は0.2MPaで噴霧を行い、その際の送風温度は231 ℃、排風温度は98℃であった。次いで、得られた界面活性剤担持用顆粒群2を用いて比較例1と同様の方法で洗剤粒子群2を得た。
【0117】
比較例2
比較例1と同様の方法で調製液を調製した。その際に塩化ナトリウムはゼオライトを配合する直前に調製液に配合した。TSUB-TEC M100 にて塩化ナトリウムの添加前後の調製液中の粒子個数を測定した。尚、測定は測定精度を高めるために、別の配合槽でゼオライトを配合せずに調製した調製液を用いて行い、塩化ナトリウムの添加の前後で調製液中の粒子個数が150 個/sから3520個/sに増加し、増加した水溶性塩類の平均粒径は18.5μmであった。
【0118】
この調製液を比較例1と同様の方法で噴霧乾燥し、界面活性剤担持用顆粒群3を得た。得られた界面活性剤担持用顆粒群3を用いて比較例1と同様の方法で洗剤粒子群3を製造した。
【0119】
実施例2
比較例2の調製液を実施例1と同様の方法で噴霧乾燥し、界面活性剤担持用顆粒群4を得た。得られた界面活性剤担持用顆粒群4を用いて比較例1と同様の方法で洗剤粒子群4を製造した。
【0120】
実施例3
比較例2の調製液を比較例1と同様の方法で噴霧乾燥する際に、蒸気を噴出するホルダーを設置したノズル(図3)を用いて調製液の噴霧乾燥を行い、界面活性剤担持用顆粒群5を得た。得られた界面活性剤担持用顆粒群5を用いて比較例1と同様の方法で洗剤粒子群5を製造した。
ここで、図3は蒸気を噴出するホルダー2を設置したノズル1の概略図であり、調製液が供給されるように、ノズル1は調製液供給配管5と接続されており、また、ホルダー2内に蒸気供給配管6が接続され、蒸気噴出溝3より蒸気を噴出させながら、調製液噴出孔4より調製液を噴霧することで調製液の噴霧乾燥を行うことができる。
【0121】
得られた界面活性剤担持用顆粒群1〜5の組成及び物性を表1に、洗剤粒子群1〜5の物性を表2に示す。
【0122】
【表1】

Figure 0004650984
【0123】
【表2】
Figure 0004650984
【0124】
表1、2の結果より、実施例1〜3で得られた界面活性剤顆粒群2、4、5はいずれも比較例1、2で得られた界面活性剤顆粒群1、3に比べて、顆粒強度に優れ、且つ担持能に優れたものであることがわかる。
【0125】
また、ゼオライトの配合量が少ない実施例2、3で得られた界面活性剤顆粒群4、5はいずれも実施例1で得られた界面活性剤顆粒群1に比べて、その担持容量及び担持速度には殆ど変化がないことから、本発明の方法は、無定形アルミノケイ酸塩の量を低減しても十分な担持能を発現しうるものであることがわかる。
【0126】
また、実施例1〜3で得られた洗剤粒子群2、4、5はいずれも比較例1、2で得られた洗剤粒子群1、3に比べて、流動性、シミ出し性も同程度に優れたものであることがわかる。
【0127】
【発明の効果】
液状の界面活性剤を添加して洗剤粒子を製造するための界面活性剤担持用顆粒群の製法であって、洗剤組成物の性能に影響を与える原料を用いることなく、顆粒の担持能を向上させることが可能となる。さらには洗剤粒子の製法において、該界面活性剤を配合するために必要な吸油担体量を低減することや、洗剤粒子の流動性等の粉末物性を損なうことなく、該界面活性剤を多量配合することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】通常の噴霧乾燥装置で噴霧乾燥して得られた、表面が水溶性成分の被膜で被覆された界面活性剤担持用顆粒のSEMを示す。
【図2】本発明により得られる、内部に中空部を有し、且つ顆粒の表面が開口して内部の中空部と通じた形状を有している界面活性剤担持用顆粒のSEMを示す。
【図3】図3は、蒸気を噴出するホルダーを設置したノズルの概略図である。
【符号の説明】
1 ノズル
2 ホルダー
3 蒸気噴出溝
4 調製液噴出孔
5 調製液供給配管
6 蒸気供給配管[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a particle group for supporting a surfactant and a method for producing the same. Furthermore, the present invention relates to a method for producing detergent particles using such surfactant-carrying granules.
[0002]
[Prior art]
In order to use a liquid surfactant as a powder detergent, there is a method for producing a powder detergent by supporting a composition containing the surfactant on a powder. As such a powder, it is desirable that the amount of absorption (supporting ability) of the surfactant is large from the viewpoint of suppressing bleed out of the surfactant.
[0003]
JP-A-57-159898 discloses a specific amount of sodium carbonate, sodium bicarbonate, hard water softener, aluminum silicate, sodium silicate, bentonite and / or polyacrylate (molecular weight of 1,000 to 5,000). It is disclosed that a group of granules (beads) for supporting a surfactant is obtained by spray drying. However, this is a method of making the granule surface porous by thermal decomposition of sodium bicarbonate during drying and increasing the supporting ability of the nonionic surfactant, so it is necessary to add a large amount of sodium bicarbonate. However, when it is decomposed in the detergent slurry, the physical properties of the slurry change, and it is difficult to obtain granules having uniform physical properties.
[0004]
In JP-A-62-112697, an effective amount of a crystal growth regulator, which is an organic substance having at least three carboxyl groups in a molecule, is mixed with a surfactant slurry before sodium carbonate, thereby producing crystals. Disclosed is a method of obtaining particles having high supporting ability by forming dried sodium carbonate monohydrate and / or burkeite in a slurry and then spray drying. However, since other polymers that are preferably blended in the detergent composition also act as a crystal growth regulator, when an effective amount of the other polymer is blended as a detergent composition, a film composed of the polymer is formed on the surface of the granules. There is a drawback that it is not possible to obtain a sufficient supporting ability. In this publication, the maximum loading capacity is shown when the amount of polymer in the granule is as small as about 1 to 2% by weight, and there are some restrictions on the blending amount of the water-soluble polymer having the effect of improving the granule strength. I had to add it.
[0005]
In other words, these conventional techniques are aimed at improving the ability of granules to carry a surfactant, but for that purpose, a large amount of substances unnecessary for cleaning performance must be blended or compositional restrictions must be imposed. did not become.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a method for producing a surfactant-carrying granule group having excellent surfactant carrying ability and excellent granule strength, and a surfactant-carrying granule group obtained by the method and the method The object is to provide a method for producing detergent particles using the surfactant-supporting granules.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
That is, the present invention
[1] When a solution or slurry containing a water-soluble polymer and a water-soluble salt is atomized and introduced into a spray drying apparatus, a heat medium is supplied near the liquid outlet of the member to be atomized and the heat from the heat medium is sprayed. A method for producing a surfactant-supporting granule group, which is spray-dried while being introduced into a drying zone in a drying apparatus,
[2] A surfactant-supporting granule group obtained by the production method according to [1] above, wherein a pore volume distribution mode diameter by a mercury porosimeter is 1.5 μm or less, and pores having a pore diameter of 0.01 to 3.0 μm A surfactant-supporting granule group having a volume of 0.3 mL / g or more and a granule strength of 15 to 100 MPa, and
[3] Detergent particles comprising a step of mixing the surfactant-carrying granule group obtained by the production method of [1] or the surfactant-carrying granule group of [2] and a liquid surfactant Group manufacturing method
About.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, when a solution or slurry containing a water-soluble polymer and a water-soluble salt (hereinafter also referred to as a preparation liquid) is spray-dried, a heat medium is supplied in the vicinity of the liquid outlet of a member for atomizing the preparation liquid. Thus, by carrying out spray drying while introducing heat from the heat medium into the drying zone in the spray drying apparatus, it is possible to obtain a granule for supporting a surfactant having the characteristics of excellent supporting ability and excellent granule strength. It can be done.
[0009]
1. Internal structure of granule group for loading surfactant and loading mechanism
When a preparation containing a water-soluble component such as a water-soluble polymer and a water-soluble salt is spray-dried with a normal spray-drying apparatus, water evaporation occurs mainly on the droplet surface. Therefore, as the drying progresses, the dissolved water-soluble component moves to the surface together with moisture and precipitates, and the surface of the resulting granule exhibits a spherical structure covered with a coating of the water-soluble component (for example, FIG. 1). ). This coating reduces the drying speed of the droplets, increases the volume of the hollow part inside the granule, reduces the thickness of the particle layer effective for supporting the surfactant, and only reduces the loading volume of the surfactant. In addition, it becomes a factor that inhibits absorption of liquid in granules obtained by spray drying.
[0010]
Therefore, as a method for suppressing the formation of a film on the surface of the granule, a method for reducing the water content of the preparation solution is conceivable. As a result, the absolute amount of water evaporated from the droplets decreases, and as a result, a reduction in the amount of water-soluble components that form a film on the surface can be expected. However, the formation of a coating on the granule surface can be suppressed only by reducing the water content, but the volume of the space used for supporting the surfactant inside the granule (loading capacity) decreases, and the water solution not dissolved in the preparation solution The amount of salt is increased. Since these undissolved water-soluble salts exist in the preparation solution without dissolving, the particle size depends on the particle size at the time of preparation, and the particle size of commercially available water-soluble salts is relatively large. The supporting effect (supporting force) of the active agent is reduced, and as a result, the supporting ability of the granule group is lowered.
Therefore, in order to increase the carrying ability of the granules, it is necessary to improve both the carrying capacity and the carrying force.
[0011]
In order to improve the carrying capacity, the film formed on the droplet surface in the initial stage of drying is formed early to ensure the volume of the granules themselves, and the formed film is made porous to improve the drying speed. It is necessary to ensure the thickness of the particle layer effective for supporting the surfactant. In the method of the present invention, the surface of the liquid droplet is obtained by supplying a heat medium in the vicinity of the liquid outlet of the member for atomizing the preparation liquid and spray drying while introducing heat from the heat medium into the drying zone in the spray drying apparatus. There is an advantage that the film can be formed early and made porous. Further, in the method of the present invention, since the early formation of the film can be sufficiently achieved even when the concentration of the water-soluble polymer is high, it is possible to further improve the granule strength by highly blending the water-soluble polymer. There are advantages.
[0012]
In order to improve the supporting force, it is preferable to precipitate the water-soluble salts as fine crystals effective for supporting the surfactant inside the granules. The method of the present invention has the advantage that the precipitation of fine crystals of water-soluble salts can be promoted by using a heat medium.
[0013]
In order to obtain fine crystals, a method of increasing the number of water-soluble salt particles in the preparation liquid is also effective, for example, wet pulverization of undissolved water-soluble salt particles present in the preparation liquid. And the like. Among them, a method of precipitating water-soluble salts in a dissolved state is preferable, for example, a method of concentrating water-soluble salts in the prepared solution, and a temperature of the prepared solution so that the solubility of the water-soluble salts is lowered. There are a method of changing, a method of precipitating dissolved water-soluble salts by further adding water-soluble salts having strong dissolving strength to the preparation liquid, and the like. In this way, the water-soluble salts precipitated in the preparation solution containing the water-soluble polymer are extremely fine crystals, staying inside the granules without moving to the surface with moisture during drying, and effective in supporting the active agent Further advantages can be obtained by using in combination with other operations that increase the number of water-soluble salt particles in the preparation liquid.
[0014]
The internal structure of the surfactant-carrying granules described above can be confirmed using a mercury porosimeter as the pore volume distribution inside the surfactant-carrying granules. That is, if the size of the re-precipitated water-soluble salt is appropriate, the fine particles inside the granules for supporting the surfactant measured by a mercury porosimeter (for example, “SHIMADZU pore sizer 9320” manufactured by Shimadzu Corporation) are measured. The pore volume distribution per pore diameter (hereinafter referred to as pore volume distribution) is suitable for supporting the surfactant. Here, the larger the pore volume, the larger the surfactant loading site, the higher the liquid absorption capacity, and the smaller the pore diameter, the ability to retain liquid once absorbed by capillary action. (Supporting ability) becomes high. Therefore, when the pore volume is larger and the pore diameter is smaller, the carrying ability of the surfactant is increased, and it is possible to prevent the surfactant from being spotted. Particle structure of surfactant-supporting granules suitable for oil absorption and loading of surfactant and mode diameter of pore volume distribution (pore diameter having the largest pore volume in the obtained pore volume distribution), etc. The preferred physical properties of the supporting granules will be described later.
[0015]
2. Composition of granules for supporting surfactant
The surfactant-supporting granule group contains a water-soluble polymer (A) and a water-soluble salt (B). The water-soluble salt is precipitated as fine crystals in the presence of the water-soluble polymer, and the fine crystals remain in the granules formed by spray drying of the preparation liquid to form sites effective for supporting the surfactant.
[0016]
The water-soluble polymer (A) is an organic polymer having a solubility in water at 25 ° C. of 0.5 g / 100 g or more and a molecular weight of 1,000 or more. For example, carboxylic acid polymers, cellulose derivatives such as carboxymethyl cellulose, One or more types selected from the group consisting of aminocarboxylic acid polymers such as glyoxylate and polyaspartate, soluble starch, saccharides and the like can be exemplified as preferable examples. Among them, the carboxylic acid-based polymer has the effect of refining water-soluble salts and the detergency, specifically the action of sequestering metal ions, the action of dispersing solid particle dirt from the clothes into the washing bath, and the particles as clothes. It is more preferable from the point of the effect | action which prevents reattachment to.
[0017]
Among carboxylic acid polymers, acrylic acid homopolymers and salts of acrylic acid homopolymers (Na, K, NH Four Etc.), acrylic acid-maleic acid copolymer and acrylic acid-maleic acid copolymer salt (Na, K, NH) Four Etc.) are particularly excellent. Particularly, those having a molecular weight of 1,000 to 100,000 are preferable, those having a molecular weight of 20,000 to 80,000 are more preferable, and those having a molecular weight of 50,000 to 50,000 are particularly preferable.
Such water-soluble polymers may be used alone or in combination of a plurality of types.
[0018]
The water-soluble salts of component (B) are those having a solubility in water at 25 ° C. of 0.5 g / 100 g or more and a molecular weight of less than 1,000, and are carbonate groups, hydrogen carbonate groups, sulfate groups, sulfite groups, hydrogen sulfate groups, Examples thereof include alkali metal salts, ammonium salts and amine salts having a hydrochloric acid group or a phosphate group. Further, halides of alkali metals and alkaline earth metals can be used. Moreover, the double salt containing these (for example, burkeite, sodium sesquicarbonate, etc.) is also mentioned. Among them, particularly effective water-soluble salts are sodium carbonate, sodium sulfate and sodium sulfite.
[0019]
Further, the water-soluble salts change the crystal form when precipitated in the presence of the component (A), and thus play an important role in improving the supporting ability of the supporting granules. Of these, carbonates and / or sulfates are more preferable as the base for forming the supporting sites of the supporting granules, and a combination of sodium carbonate and sodium sulfate is most preferable. In particular, burkeite, which is sodium carbonate and / or a double salt of sodium carbonate and sodium sulfate, is important as a base for forming the supporting sites of the supporting granules.
[0020]
Salts having a high degree of dissociation, such as potassium sulfate and sodium sulfite, increase the ionic strength of the washing liquid and act suitably for sebum dirt cleaning and the like. The sulfite group has the effect of reducing hypochlorite ions contained in tap water and preventing oxidative deterioration of detergent components such as enzymes and perfumes by hypochlorite ions. Moreover, sodium tripolyphosphate can also be used as a water-soluble salt.
[0021]
Examples of the component (B) include low molecular weight water-soluble organic acid salts, and examples thereof include carboxylic acid salts such as citrate and fumarate. 2+ A base having a large and / or large cation exchange capacity is preferred. Specifically, from the viewpoint of detergency, methyliminodiacetate, iminodisuccinate, ethylenediamine disuccinate, taurine diacetate, hydroxyethyliminodiacetate, β-alanine diacetate, hydroxyiminodisuccinate, methyl Preferred examples include glycine diacetate, glutamate diacetate, asparagine diacetate, and serine diacetate.
[0022]
In addition, when an anion different from a carbonate group such as a sulfate group or a sulfite group or a cation different from sodium such as potassium or ammonium is mixed in the surfactant-carrying granules as a component (B), This is effective in terms of non-paste forming properties.
[0023]
Such water-soluble salts may be used alone or in combination of a plurality of types.
[0024]
The surfactant-supporting granule group may further contain a water-insoluble inorganic substance (C). The water-insoluble inorganic substance is a solid having a solubility in water at 25 ° C. of less than 0.5 g / 100 g, preferably having an average primary particle size of 0.1 to 20 μm, more preferably 0.5 to 10 μm. Examples include crystalline aluminosilicates, amorphous aluminosilicates, silicon dioxide, hydrated silicate compounds, clay compounds such as perlite, bentonite, etc., and the reasons for not promoting the cleaning ability and the generation of undissolved residues of detergents From the above, crystalline aluminosilicate, silicon dioxide and hydrated silicate compound are preferred.
[0025]
A suitable crystalline aluminosilicate is A-type zeolite (for example, trade name: “Toyo Builder”; manufactured by Tosoh Corporation), which is also preferable in terms of sequestering ability and economy. Here, the value of the oil absorption capacity of the A-type zeolite according to JIS K 5101 method is preferably 40 to 50 mL / 100 g. In addition, P type (for example, trade name: “Doucil A24”, “ZSE064”, etc .; all manufactured by Crosfield; oil absorption capacity: 60 to 150 mL / 100 g), X type (for example, trade name: “WessalithXD”; manufactured by Degussa) An oil absorption capacity of 80 to 100 mL / 100 g), and a hybrid zeolite described in WO 98/42622 is also suitable as a crystalline aluminosilicate.
[0026]
As an amorphous aluminosilicate, from the viewpoint of maintaining high solubility (not denatured) even after long-term storage, SiO 2 / Al 2 O Three (Molar ratio) is preferably 5.0 or less, more preferably 4.0 or less, and even more preferably 3.3 or less. For example, JP-A-6-179799, column 12, line 12 to column 13, line 1, line 17 Columns 34 to 19 include those described in Column 17 and, among them, a volume of pores of 0.015 to 0.5 μm measured with a mercury porosimeter (“SHIMADZU pore sizer 9320” manufactured by Shimadzu Corporation). A material having a volume of 0 to 0.7 mL / g and a pore diameter of 0.5 to 2 μm is preferably 0.30 mL / g or more.
[0027]
Such a water-insoluble inorganic substance may be used alone or in combination of a plurality of types.
[0028]
As the composition of the surfactant-supporting granule group, the content of the component (A) is preferably 2 to 30% by weight, more preferably 5 to 30% by weight, more preferably 6 to 26% by weight, and 8 to 24% by weight. % Is more preferable, and 10 to 22% by weight is most preferable. The content of the component (B) is preferably 20 to 90% by weight, more preferably 30 to 80% by weight, and most preferably 40 to 70% by weight. When the component (C) is contained, the content is preferably 8 to 49% by weight, more preferably 16 to 45% by weight, and most preferably 24 to 40% by weight. Within this range, it is preferable from the viewpoint that both the carrying ability and particle strength of the obtained surfactant-carrying granule group are compatible.
[0029]
In particular, as the granule group for supporting a surfactant of the present invention, the content of the component (A) is 5 to 30% by weight, the content of the component (B) is 20 to 90% by weight, and the content of the component (C) Is preferably 8 to 49% by weight.
[0030]
Moreover, it is also a preferable aspect to mix | blend a microcrystal precipitation agent (D) in the granule group for surfactant carrying | support.
The fine crystal precipitating agent is a substance having an action of precipitating the component (B) which has already been dissolved by blending after the component (B) as fine crystals. Examples of the component (D) include one or more selected from the group consisting of alkali metal halides and alkaline earth metal salts, solvents compatible with water such as ethanol, methanol, and acetone. From the viewpoint of solubility strength, bromide, iodide and the like are preferable, but chloride is preferable from the viewpoint of storage stability of the detergent particles, and alkali metal salt is preferable from the viewpoint of influence on cleaning performance. Among these, sodium chloride is particularly preferable from the viewpoint of economy.
[0031]
The blending amount of the component (D) in the surfactant-supporting granule group is preferably 0.2 to 20% by weight, more preferably 1 to 12% by weight, and 2 to 10% by weight from the viewpoint of sufficient effect and cleaning performance. Is particularly preferred.
[0032]
In addition to the four components (A) to (D), auxiliary components such as fluorescent dyes, pigments, and dyes suitable for the final detergent particle group may be blended in the surfactant-carrying granule group. Absent. The content of the auxiliary component is preferably 10% by weight or less, more preferably 5% by weight or less, and particularly preferably 2% by weight or less of the surfactant-supporting granule group.
[0033]
From the viewpoint of supporting ability, it is most preferable that the surfactant is not substantially contained in the surfactant supporting granules. When a surfactant is blended, the content thereof is preferably 5% by weight or less, more preferably 2% by weight or less of the surfactant-supporting granule group. These contents are values based on the solid content of the slurry.
[0034]
3. Production method of granules for supporting surfactant
The method for producing a surfactant-supporting granule group of the present invention includes a step of spray drying a solution or slurry containing (A) a water-soluble polymer and (B) a water-soluble salt. For example, the steps described below ( The thing including a) and a process (b) is mentioned.
Step (a): A step of preparing a solution or slurry (preparation solution) containing the component (A) and the component (B),
Step (b): supplying a heat medium near the liquid outlet of the member for atomizing the preparation liquid obtained in step (a) and introducing heat from the heat medium into the drying zone in the spray dryer, A step of spray-drying the prepared solution.
[0035]
Step (a) is a step of preparing a solution or slurry (preparation solution) containing the component (A) and the component (B), and the preparation solution may be prepared by a known method. All or almost all of the above is added to the mixing vessel, preferably after the water temperature has nearly reached the operating temperature, other components are added sequentially or simultaneously, all components are added into the preparation, and then preferably for 10 minutes or more, More preferably, it can be prepared by mixing for 30 minutes or more. The component (A) and the component (B) may be blended in any order. In addition, as operation temperature, 35-80 degreeC is preferable.
[0036]
In addition, the water-insoluble inorganic substance (C) and auxiliary components may be appropriately added to the preparation liquid in the step (a), and the preparation liquid after the step (a ′) described later, and further obtained in the step (b). You may mix | blend with the obtained granule for surfactant support.
[0037]
It is preferable to further perform the step (a ′) described below for the preparation liquid obtained in the step (a).
Step (a ′): A step of subjecting the preparation solution prepared in step (a) to a treatment for increasing the number of (B) component particles present in the preparation solution.
[0038]
Preferred embodiments of the step (a ′) are roughly divided into three as described below.
(1) A mode of precipitating the component (B) dissolved in the preparation liquid,
(2) A mode in which the particles of the component (B) in the preparation liquid are wet pulverized,
(3) A mode in which the fine particles of the component (B) are added to the preparation solution under conditions that can exist without being substantially dissolved in the preparation solution.
[0039]
Specific methods of the aspect (1) include the following methods.
(1-1) A method of precipitating the dissolved component (B) by blending the component (D) after the components (A) and (B) are dissolved,
(1-2) A method of precipitating the dissolved component (B) by concentrating the preparation solution,
(1-3) A method of precipitating a part of the dissolved component (B) by changing the temperature of the preparation solution so that the amount of the component (B) dissolved is lowered.
[0040]
In said (1-1), the compounding quantity of (D) component is as above-mentioned. Moreover, there is no limitation in particular about conditions, such as temperature at the time of mix | blending (D) component.
In the above (1-2), the preparation solution may be concentrated using a concentrating device.
As the concentrating device, any concentrating device which is generally spread may be used. For example, the liquid rises while boiling in the heating tube inside the evaporator, collects in the central concentrated liquid collecting tube, falls and naturally circulates, or a circulation pump between the evaporator and the heating can. Use this to circulate the liquid at high speed, evaporate the water with an evaporator, or use an externally heated forced circulation evaporator, or let the liquid flow in from the top of the vertical heating can, and flow down the inner wall of the heating tube as a uniform liquid film There are thin film falling evaporators in which evaporation and concentration are performed, and these can be used alone or in multiple effects. A flash type evaporator that evaporates moisture by injecting a liquid heated to a boiling point or higher into a reduced-pressure evaporator is also effective.
[0041]
Since the preparation liquid used in this embodiment produces crystals of water-soluble salts with concentration, the scale is likely to adhere to the concentration apparatus. Therefore, it is more preferable to use a concentrating device having a function capable of removing the attached scale or a concentrating device having a structure in which the scale is difficult to adhere. As the former apparatus, there is an apparatus, for example, a wiper (manufactured by Shinko Pantech Co., Ltd.) provided with the above-described thin film flow-down evaporator and a stirring blade for scraping off the scale. As the latter device, there is a Rosco evaporator (manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.) that performs concentration by holding a plate-type heating element inside the evaporator and flowing a liquid over the surface of the heating element under reduced pressure.
[0042]
In the above (1-3), as a method for changing the temperature of the adjustment liquid, there is a method of using an apparatus provided with an external jacket, an internal coil or the like for preparation of the preparation liquid, and heating / cooling using these. It is done.
[0043]
The temperature of the preparation liquid is preferably set so that the dissolution rate of the water-soluble salts in the preparation liquid is high, and the optimum temperature is preferably determined according to the type and amount of the water-soluble salts to be blended. For example, when using sodium sulfate or sodium carbonate, it is desirable to adjust the preparation solution to about 40 ° C. and adjust the temperature of the obtained preparation solution to 50 to 70 ° C.
[0044]
In addition, it is also a preferable aspect that the prepared solution obtained in combination with changing the temperature of the prepared solution is concentrated by, for example, flash concentration to promote precipitation of dissolved water-soluble salts. .
[0045]
In these aspects (1), the smaller the amount of undissolved water-soluble salts present in the preparation liquid (however, the preparation liquid before mixing when component (D) is added), the more surface activity obtained. Since the supporting ability of the granule group for supporting the agent increases, the dissolution rate of the water-soluble salts in the preparation liquid is preferably 50 to 100% by weight, more preferably 70 to 100% by weight, particularly preferably 90 to 100% by weight. . When the dissolution rate is less than 100% by weight, it is also a preferred embodiment to pulverize the component (B) in the preparation liquid using a wet pulverizer or the like to refine the undissolved product.
[0046]
Here, the dissolution rate of the component (B) is determined as follows.
That is, the prepared solution is filtered under reduced pressure, and the moisture concentration (P wt%) in the filtrate is measured with a far infrared heater moisture meter (manufactured by Shimadzu Corporation). Further, the concentration of component (B) (S wt%) in the filtrate is determined by ion chromatography or the like. When the water content of the preparation liquid is (Q wt%) and the concentration of the component (B) in the preparation liquid is (T wt%), the dissolution rate of the component (B) is calculated by the following formula.
Dissolution rate (% by weight) = (100 × S × Q) / (P × T)
However, if the calculated dissolution rate exceeds 100% by weight, the dissolution rate shall be 100% by weight.
[0047]
Further, when the component (B) dissolved in the preparation liquid is precipitated, the larger the amount of the component (B) to be precipitated, the smaller the pore size of the obtained surfactant-carrying granule group, and the absorbed liquid Therefore, the precipitation amount of the component (B) is preferably 5% by weight or more of the component (B) dissolved in the preparation liquid, and more preferably 8% by weight or more. On the other hand, from the viewpoint of securing the pore volume of the obtained surfactant-carrying granule group and the handling property of the preparation liquid, the precipitation amount of the component (B) is the amount of the component (B) dissolved in the preparation liquid. It is preferably 35% by weight or less, and more preferably 20% by weight or less. Therefore, the amount of the component (B) to be precipitated is preferably 5 to 35% by weight, more preferably 8 to 20% by weight of the dissolved component (B).
[0048]
The amount of precipitation of component (B) is calculated from the difference between the preparation liquids before and after the precipitation operation of component (B), measuring the dissolution rate of component (B) using the method described above.
[0049]
Further, as the component (B) precipitated in the preparation liquid becomes finer, the effect of improving the carrying ability of the surfactant-carrying granule group obtained by spray drying in the step (b) is large. The average particle size of the component (B) present in the preparation liquid after the component (B) precipitation operation is preferably 100 μm or less, more preferably 50 μm or less, and even more preferably 30 μm or less. . In addition, an average particle diameter is determined by the particle size distribution of the undissolved (B) component in the preparation liquid before precipitation operation, and the particle size distribution of the (B) component which precipitates by precipitation operation. By adjusting to this particle size range, the effect of improving the carrying ability of the surfactant-carrying granule group obtained in the step (b) becomes clearer. The particle size and number of the undissolved component (B) in the preparation solution can be measured by a method using an in-line type particle droplet monitoring system (“TSUB-TEC M100” manufactured by LASENTEC) described below. The average particle diameter and number of the undissolved component (B) described in the present specification are values measured using this “TSUB-TEC M100”.
[0050]
Weigh 1000 g of the prepared solution prepared in step (a) into a 1 L stainless beaker, and stir the stirring blade with three propeller blades of 2 × 4 cm at 200 r / min in the thermostatic bath set to the final preparation temperature of the prepared solution. Rotate at speed and stir. The LASENTEC in-line type particle monitoring system (TSUB-TEC M100) is allowed to enter at a 45 ° angle with respect to the liquid level of the prepared liquid, and is attached at a position 3 cm below the liquid level. Thereby, particles always collide with the window surface when stirring. The software uses "Control Interface for FBRM Ver5.4 Build 58b" (manufactured by LASENTEC), and the focus position is set to the position where the 0.02mm focus is put inside from the window surface. Measurement duration (one measurement time) is 14.5 seconds and Averaging (moving average) is 10. The median code (particle diameter at 50% of the integrated value of the number of particles) at the time of measurement for 5 minutes is the average particle diameter of the undissolved component (B) in the preparation liquid, and the count number is the number.
[0051]
Further, as a specific method of the aspect (2), there is a method of pulverizing the slurry using a wet pulverizer or the like to refine the undissolved material to an average particle size of 100 μm or less.
[0052]
In addition, as a specific method of the aspect (3), the particles of the component (B) that are first precipitated from the preparation liquid are prepared by spray drying or the like, and the obtained particles are refined by a pulverizer to obtain fine particles. Examples thereof include a method of adding the fine particles to the preparation solution.
[0053]
The number of particles of the undissolved component (B) in the preparation liquid that is increased by the step (a ′) as described above is preferably 500 / s or more, more preferably 1000 / s or more as the increase amount. .
[0054]
The temperature of the preparation liquid and the water content of the preparation liquid are preferably 40 to 80 ° C. and 40 to 60% by weight, respectively, from the viewpoint of the dissolution rate of water-soluble salts and the handling property.
[0055]
In the step (b), a heat medium is supplied near the liquid outlet of the member for atomizing the preparation liquid obtained through the step (a) or the step (a ′), and the heat from the heat medium is dried in the spray drying apparatus. In this step, the preparation liquid is spray-dried while being introduced into the zone, and the granule group obtained in this step becomes the surfactant-supporting granule group. A specific method for supplying a heat medium near the liquid outlet of the member for atomizing the prepared liquid and introducing heat from the heat medium into the drying zone in the spray drying apparatus is as follows. Is supplied to the drying zone in the spray dryer.
[0056]
Here, the drying zone refers to a part of the apparatus that dries the sprayed preparation liquid droplets. There is no particular limitation on the size and shape of the drying zone. The preparation liquid and the heat medium are supplied to a spray drying tower having a drying zone. As the spray drying tower, any form of a countercurrent tower and a cocurrent tower can be used, but a countercurrent tower is preferable from the viewpoint of productivity.
[0057]
In general, a preparation solution containing a water-soluble component such as a water-soluble salt or a water-soluble polymer is such that the droplet shrinks until a film mainly composed of the water-soluble component is formed on the surface of the droplet during the drying process. Since there is a tendency to reduce the internal voids of the resulting granule, the drying temperature in the drying zone is preferably higher from the viewpoint of improving the supporting ability. For example, the blowing temperature in the spray drying tower is preferably 200 to 350 ° C. 250 to 330 ° C is more preferable.
The exhaust air temperature is preferably 75 to 125 ° C, more preferably 90 to 115 ° C.
[0058]
For example, the preparation liquid obtained through the step (a) or (a ′) is supplied to the spray drying tower using a pump, and a member for atomizing the preparation liquid installed in the spray drying tower (hereinafter, (Also referred to as atomizing member) and sprayed onto the drying zone. Examples of the atomizing member include a pressurized nozzle and a two-fluid spray nozzle. Among these, a two-fluid spray nozzle is used from the viewpoint of easily supplying the heat medium to the drying zone from the vicinity of the liquid outlet of the atomizing member. preferable. Examples of the two-fluid spray nozzle include JOKI75 (manufactured by Ikeuchi).
[0059]
The characteristics such as the size, structure, material, and nozzle diameter of the atomizing member may be appropriately adjusted depending on the size of the spray drying tower, the composition of the preparation liquid to be sprayed, and the like, and are not particularly limited. The installation position of the atomization member in the spray drying tower may be appropriately adjusted depending on the type of the spray drying tower. The spraying pressure when spraying the preparation liquid using the atomizing member is preferably, for example, about 1 to 5 MPa for a pressurizing nozzle and about 0.05 to 0.5 MPa for a two-fluid spraying nozzle. Also, the spraying conditions such as the temperature of the preparation liquid and the supply speed of the preparation liquid are not particularly limited.
[0060]
When a normal pressure type nozzle is used as the atomizing member, a holder capable of supplying the heat medium is installed around the liquid outlet in order to facilitate supplying the heat medium to the drying zone from the vicinity of the liquid outlet of the atomizing member. Is preferred. The characteristics such as the size, configuration, material, and shape of the heat medium ejection hole of the holder may be appropriately adjusted according to the characteristics such as the size of the pressure type nozzle, and are not particularly limited.
[0061]
Examples of the heat medium include heated air, heated nitrogen, and water vapor. Among these, water vapor is preferable because of its large heat capacity, and superheated steam is particularly preferable. From the viewpoint of increasing the temperature around the droplets sprayed from the atomization member, the temperature of the heat medium supplied to the drying zone is preferably equal to or higher than the temperature of the hot air discharged from the drying tower, specifically 100 ° C or higher. Is preferable, and 120 ° C. or higher is more preferable. The spray pressure of the heat medium supplied to the drying zone is preferably 0.05 to 1 MPa.
[0062]
A method of supplying a heat medium as the atomization medium of the two-fluid spray nozzle is also a preferable aspect. Here, the atomization medium is a medium for making the preparation liquid into droplets when the preparation liquid is sprayed. The type and temperature conditions of the heat medium supplied as the atomization medium may be the same as described above.
[0063]
As described above, the ambient temperature of the droplets of the atomized preparation liquid is obtained by supplying the heat medium near the liquid outlet of the atomizing member and introducing the heat generated by the heat medium into the drying zone in the spray drying apparatus. And the heat transfer rate is improved, so that the formation of a film mainly composed of a water-soluble component formed on the surface of the droplet is accelerated, and further, the shrinkage of the droplet in the initial stage of drying is suppressed and obtained. The internal voids of the granules can be increased to improve the loading capacity.
[0064]
Furthermore, when a heat medium is used as the atomization medium of the two-fluid spray nozzle, contact between the liquid droplets of the preparation liquid and the heat medium is performed more efficiently, so that the effect of the heat medium is obtained more efficiently. be able to.
[0065]
Further, the obtained granules for supporting a surfactant may be used after adjusting the particle size by a known method and adjusting to a desired particle size distribution.
[0066]
4). Physical properties of surfactant-supporting granules
The average particle size of the surfactant-supporting granule group is preferably 150 to 500 μm, more preferably 180 to 300 μm, from the viewpoint of the solubility of the detergent particle group.
The bulk density of the surfactant-supporting granules is preferably 400 to 1000 g / L, more preferably 500 to 800 g / L, from the viewpoint of obtaining a detergent particle group having a bulk density of 500 g / L or more.
[0067]
In the surfactant-supporting granules suitable for absorbing and supporting the surfactant, the mode diameter of the pore volume distribution by the mercury porosimeter is preferably 1.5 μm or less, more preferably 1.1 μm or less, and particularly preferably 0.9 μm or less. Most preferably, it is 0.8 μm or less. The pore volume depends on the viscosity of the oil mixture to be absorbed, but preferably has a pore volume of 0.01 to 3.0 μm and a pore volume of 0.3 mL / g or more, and a pore volume of 0.01 to 2.0 μm. It is more preferable to have 0.3 mL / g or more, it is more preferable to have a pore volume with a pore diameter of 0.01 to 1.5 μm, 0.3 mL / g or more, and a pore volume with a pore diameter of 0.01 to 1.0 μm is 0.3 mL / g or more. It is particularly preferred. Further, in each of the pore diameter ranges, the pore volume is more preferably 0.35 mL / g or more, and further preferably 0.4 mL / g or more.
[0068]
Moreover, the granule strength of the granule group for carrying the surfactant is such that when the liquid surfactant composition is added to the granule group for carrying, the granule constituting the granule group for carrying is collapsed and the carrying capacity is reduced. From the viewpoint of suppressing this, it is preferably 5 to 200 MPa, more preferably 10 to 150 MPa, still more preferably 15 to 100 MPa, particularly preferably 20 to 80 MPa, and most preferably 25 to 60 MPa.
[0069]
In particular, the surfactant-supporting granule group of the present invention preferably has the above-described preferable pore volume distribution and granule strength. As preferable physical properties, the mode diameter of the pore volume distribution is 1.5 μm or less, the pore volume of the pore diameter of 0.01 to 3.0 μm is 0.3 mL / g or more, and the granule strength is 15 to 100 MPa. More preferable physical properties are a pore volume distribution mode diameter of 1.1 μm or less, a pore volume of 0.01 to 2.0 μm, a pore volume of 0.3 mL / g or more, and a granule strength of 20 to 80 MPa.
[0070]
The loading capacity of the surfactant-supporting granule group is reduced or unnecessary for the amount of oil-absorbing carrier (for example, amorphous aluminosilicate) required when adding a liquid surfactant to the granule group. From this point, it is preferably 0.35 mL / g or more, more preferably 0.40 mL / g or more, particularly preferably 0.45 mL / g or more, and most preferably 0.50 mL / g or more.
[0071]
The water content of the surfactant-carrying granule group is preferably 1 to 8% by weight, more preferably 1 to 5% by weight, from the viewpoint of the handleability of the granule group.
[0072]
In addition, the surfactant-carrying granule group obtained by the present invention has a hollow portion inside, and a shape in which the surface of the granule is open and communicated with the hollow portion inside (the granule surface is depressed) Those having (recessed holes) are included. The granule having the depression hole is particularly excellent in the absorbability of the liquid surfactant. The “having depression holes” included in the surfactant-carrying granule group of the present invention is, for example, a granule having an appearance as shown in FIG. For confirmation of the appearance, for example, SEM such as a digital microscope VH-6300 manufactured by KEYENCE, or a field emission scanning electron microscope S-4000 manufactured by Hitachi, Ltd. can be used.
[0073]
5. Composition and physical properties of detergent particles
The detergent particles according to the production method of the present invention are obtained by supporting a liquid surfactant on a surfactant-supporting granule group. Here, the liquid state includes not only a normal liquid state at the operating temperature but also a fluid state such as a paste.
[0074]
Examples of the liquid surfactant to be supported include one or more surfactants, preferably anionic surfactants and nonionic surfactants. The anionic surfactant and the nonionic surfactant can be used alone, but it is more preferable to use a mixture of both. In particular, when a nonionic surfactant having a melting point at 30 ° C. or lower is used, it is preferable to use a surfactant fixing agent in combination. Further, amphoteric surfactants and cationic surfactants can be used in combination for the purpose. In addition, when an anionic surfactant such as alkylbenzene sulfonate is blended in the detergent particle group in an amount of 5 to 25% by weight, an effect is exhibited in terms of non-paste-forming properties in water.
[0075]
Examples of surfactants include anionic surfactants such as alkyl benzene sulfonates, alkyl or alkenyl ether sulfates, α-olefin sulfonates, α-sulfo fatty acid salts or esters thereof, alkyl or alkenyl ether carboxyls. Examples thereof include acid salts, amino acid type surfactants, N-acyl amino acid type surfactants and the like. In particular, a linear alkylbenzene sulfonate having 10 to 14 carbon atoms and an alkyl or alkyl ether sulfate having 10 to 18 carbon atoms may be mentioned, and sodium and / or potassium, monoethanolamine, and diethanolamine are preferable as the counter ion.
[0076]
Nonionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkylphenyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene glycol represented by the trademark Pluronic, and polyoxyethylene alkylamine. Higher fatty acid alkanolamides, alkyl glucosides, alkyl glucose amides, alkyl amine oxides and the like. Among them, those having high hydrophilicity and / or those having low liquid crystal forming ability when mixed with water or those that do not produce liquid crystal are preferable. Polyoxyalkylene alkyl ether is particularly preferred. Preferably, it is an ethylene oxide (hereinafter referred to as EO) adduct of an alcohol having 10 to 18 carbon atoms, preferably 12 to 14 carbon atoms, an average addition mole number of 4 to 20, preferably 4 to 12, more preferably 6 to 10, In addition, an EO adduct of alcohol having 8 to 18 carbon atoms and a propylene oxide (hereinafter referred to as PO) adduct are preferable. As the addition order, one added with PO after adding EO, one added with PO after adding PO, or one added randomly with EO and PO can be used. Is represented by the following general formula in which EO is added, PO is added, and EO is added, and among these, regarding the relationship of the most preferable average added mole number, X> 0, Z> 0, X + Y + Z = 6 to 14, X + Z = 5 to 12, and Y = 1 to 4.
R-O- (EO) X -(PO) Y -(EO) Z -H
[In the formula, R represents an alkyl group or alkenyl group having 6 to 24 carbon atoms, EO represents an oxyethylene group, PO represents an oxypropylene group, and X, Y, and Z each represent an average addition mole number. ]
[0077]
Examples of the cationic surfactant include quaternary ammonium salts such as alkyltrimethylammonium salts.
Examples of amphoteric surfactants include carbobetaine type and sulfobetaine type.
[0078]
Examples of the immobilizing agent include an anionic surfactant having a carboxylic acid group or a phosphoric acid group (excluding those having a sulfuric acid group or a sulfonic acid group), specifically, fatty acid salts, hydroxy fatty acids. Examples thereof include anionic surfactants such as salts and alkyl phosphates. In particular, at least one member selected from an alkali metal salt such as a sodium salt or potassium salt of a fatty acid having 10 to 22 carbon atoms or a hydroxy fatty acid, or an amine salt such as an alkanolamine is preferred in terms of solubility.
[0079]
The immobilizing agent also includes a compound having a melting point of 35 ° C. or higher and compatible with a nonionic surfactant. Examples thereof include one or more selected from polyoxyalkylene type nonionic compounds having a molecular weight of 3,000 to 30,000, polyether nonionic compounds having a molecular weight of 3,000 to 30,000, and the like. Particularly preferable examples include polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polyoxyethylene alkyl ether. Here, the term “compatible” refers to a property that the mixture is well mixed at a temperature equal to or higher than the pour point of the mixture of the nonionic surfactant and the immobilizing agent and is difficult to separate. The fixing agents may be used alone or in combination.
[0080]
The liquid surfactant used in the present invention may be a composition in which the above-mentioned various surfactants and fixing agents are appropriately blended. The amount of the anionic surfactant is preferably 0 to 300 parts by weight, more preferably 20 to 200 parts by weight, and particularly preferably 30 to 180 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the nonionic surfactant. The blending amount of the fixing agent is preferably 1 to 100 parts by weight, more preferably 5 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the nonionic surfactant. In this range, the composition has a temperature range in which the viscosity of the composition is 10 Pa · s or less, preferably 5 Pa · s or less, particularly preferably 2 Pa · s or less, at a temperature equal to or higher than the pour point of the composition. And in the temperature range lower than the pour point of the composition and higher than the melting point of the nonionic surfactant, the penetration hardness of the composition is 10 kPa or more, preferably 30 kPa or more, particularly preferably 50 kPa or more. Therefore, it is preferable because the handling property at the time of production of the composition and the detergent particle group becomes good and the non-ionic surfactant can be prevented from being smeared when the detergent particle group is stored.
[0081]
The physical property value of the surfactant composition can be measured by the following method. The pour point can be measured by the method of JIS K 2269. The melting point is measured using a Mettler FP81 (manufactured by Mettler Instrumente AG) with an FP800 thermosystem at a heating rate of 0.2 ° C./min. Viscosity was measured using a B type viscometer (DVM-B type manufactured by TOKYO KEIKI), rotor No. 3. Calculated under the condition of 60r / min. If the measured value under the above condition exceeds 2 Pa · s and measurement is impossible, the rotor No. 3. Measured under the condition of 12r / min. The penetration hardness is rheometer (NRM-3002D, manufactured by Fudo Kogyo Co., Ltd.), diameter 8 mm, bottom area 0.5 cm. 2 The circular adapter (No. 3, 8φ) was used, and the load when the adapter entered the inside of the surfactant composition by 20 mm at an entry speed of 20 mm / min was divided by the bottom area of the circular adapter.
[0082]
The addition amount of the surfactant composition is preferably in the range of 10 to 100 parts by weight, and in the range of 20 to 80 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the surfactant-supporting granules, from the viewpoint of detergency and solubility. Is more preferable, and the range of 30 to 70 parts by weight is particularly preferable. The addition amount of the surfactant here does not include the addition amount of the surfactant even if the surfactant is added at the time of slurry preparation in the step (a).
[0083]
When adding the surfactant composition to the surfactant-supporting granule group, powder raw materials other than the granule group may be added as desired. The addition amount is preferably 0 to 150 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the granule group. Preferable powder raw materials include powder detergency enhancers (builders). Specifically, bases exhibiting sequestering ability such as aluminosilicates and citrates, sodium carbonate, potassium carbonate Examples of such materials include alkaline materials such as crystalline silicates, bases that have both sequestering and alkaline capacities such as crystalline silicates, and other bases that increase ionic strength such as sodium sulfate.
[0084]
Here, as crystalline silicate, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-27913, column 3, line 17 (especially, it is preferably crystallized by firing at 500 to 1000 ° C.), Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-89712. Use of the crystalline silicate described in column 2, line 45, JP-A-60-227895, page 2, lower right column, line 18 (particularly silicates in Table 2 are preferred) as a preferred powder builder. it can. Where alkali metal silicate SiO 2 / M 2 Those having O (wherein M represents an alkali metal) of 0.5 to 3.2, preferably 1.5 to 2.6 are more suitably used.
[0085]
The preferred physical properties of the detergent particles in the present invention are as follows.
The average particle size is preferably 150 to 500 μm, more preferably 180 to 400 μm. From the viewpoint of solubility, the average particle size of the detergent particle group is preferably 1.5 times or less, more preferably 1.3 times or less, and particularly preferably 1.2 times or less than the average particle size of the surfactant-carrying granule group. Among them, it is preferable to be a mononuclear detergent particle group having an average particle size in the above range and substantially consisting of one detergent-supporting granule group.
[0086]
The bulk density is preferably 500 to 1000 g / L, more preferably 600 to 1000 g / L, and particularly preferably 650 to 850 g / L.
[0087]
The caking resistance is preferably such that the sieve passing rate is 90% by weight or more, more preferably 95% by weight or more.
[0088]
If the evaluation by the test method described later is preferably 2 ranks or more, more preferably 1 rank, it is possible to prevent the adhesion of liquid surfactant-containing powder to the equipment in the transport system and to prevent the stain from appearing in the container. It is preferable because no device is required.
[0089]
The fluidity is preferably 7 seconds or less, and more preferably 6 seconds or less as the flow time according to the test method described later.
[0090]
6). Manufacturing method of detergent particles
A suitable production method for obtaining the detergent particle group includes the following step (c), and may further include a step (d) as necessary.
Step (c): A step of mixing the surfactant-supporting granules obtained by the production method of the present invention with a liquid surfactant.
Step (d): Step of mixing the mixture obtained in step (c) (ie, detergent particles) and fine powder, and coating the surface of the mixture with the fine powder (however, in this step, crushing is performed) It also includes the case of progressing simultaneously.)
[0091]
The mixer used in step (c) is preferably, for example, a nozzle for adding a liquid surfactant or a jacket for controlling the temperature in the mixer. Can be mentioned. When performing by a batch type, the thing of (1)-(3) is preferable. (1) Henschel mixer (manufactured by Mitsui Miike Chemical Co., Ltd.), high speed mixer (manufactured by Fukae Kogyo Co., Ltd.), vertical granulator (manufactured by Paulek, Inc.), Redige mixer (manufactured by Matsuzaka Giken Co., Ltd.) , Proshare mixer (manufactured by Taiheiyo Kiko Co., Ltd.), mixing apparatus described in JP-A-10-296064, JP-A-10-296065, etc., (2) Ribbon mixer (manufactured by Nikki Machine Industry Co., Ltd.), Batch kneader (manufactured by Satake Chemical Machinery Co., Ltd.), Ribocorn (manufactured by Okawara Seisakusho Co., Ltd.), etc. There is.
[0092]
Among the above-mentioned mixers, preferably, there are a Redige mixer, a Proshear mixer, a mixing apparatus described in JP-A-10-296064, JP-A-10-296065, and the like (d), which will be described later, the same apparatus It is preferable from the viewpoint of simplification of equipment. Among them, the mixing apparatuses described in JP-A-10-296064 and JP-A-10-296065 are preferable because the moisture and temperature of the mixture can be adjusted by aeration, and the disintegration of the particles for supporting the surfactant can be suppressed. A mixing device such as a ribbon mixer, a nauter mixer, and an SV mixer that can mix powder and liquid without giving a strong shearing force is also preferable because it can suppress the collapse of the particles for supporting the surfactant.
[0093]
Further, the surfactant-supporting granule group and the surfactant may be mixed using the continuous apparatus of the above mixer. Moreover, as a continuous type apparatus of a mixer other than the above, there are a flexo-mix type (manufactured by POWREC Co., Ltd.), a turbulizer (manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd.) and the like.
[0094]
More preferably, the temperature in the mixer in the step (c) is mixed at a temperature higher than the pour point of the surfactant composition. The pour point of the surfactant composition is measured by the method specified in JIS K 2269. Here, the temperature to be raised may be higher than the pour point of the surfactant composition, but as a practical range, a temperature exceeding the pour point and 50 ° C. higher than the pour point is preferable, and 10 p.p. A temperature higher by 30 ° C is more preferred.
[0095]
A suitable mixing time (in the case of a batch system) or an average residence time (in the case of a continuous system) is preferably 1 to 20 minutes, and more preferably 2 to 10 minutes.
[0096]
In the step (c), when adding the above-mentioned crystalline silicate as a powder raw material, from the viewpoint of the solubility of the resulting detergent particle group, 25 parts by weight is preferable, and 2 to 15 parts by weight is more preferable.
[0097]
Furthermore, it is preferable to add the process (d) which surface-modifies the detergent particle group after the process (c). By performing the step (d), in addition to the fluidity and caking resistance of the detergent particles, there is a tendency to improve the stain resistance.
[0098]
From the viewpoint of improving the dispersibility of the fine powder to be added, the mixer used in the step (d) is preferably a mixer equipped with both a stirring blade and a crushing blade among the mixers exemplified in the step (c). It is also possible to carry out with the same apparatus as in c).
[0099]
The fine powder used in the step (d) preferably has an average primary particle size of 10 μm or less from the viewpoint of improving the coverage of the detergent particles, improving the flowability and caking resistance of the detergent particles. More preferably, the thickness is 0.1 to 10 μm. The average particle diameter of the fine powder can be measured by a method using light scattering, for example, a particle analyzer (manufactured by Horiba, Ltd.) or microscopic observation.
[0100]
The fine powder is preferably an aluminosilicate, silicate compounds such as calcium silicate, silicon dioxide, bentonite, talc, clay, amorphous silica derivatives, crystalline silicate, sodium sulfate, tripolyphosphorus pulverized to an average particle size of 10 μm or less An inorganic compound such as sodium acid or a metal soap having primary particles of 10 μm or less can also be used. Among these, from the viewpoint of cleaning performance, the fine powder preferably has high sequestering ability and high alkali ability, and crystalline aluminosilicate and crystalline silicate are preferred. In the case of using crystalline silicate, it is preferable to use it mixed with fine powder other than crystalline silicate for the purpose of preventing deterioration due to moisture absorption or coagulation of crystalline silicate by carbon dioxide gas.
[0101]
The amount of fine powder used is preferably 0.5 to 40 parts by weight, more preferably 1 to 30 parts by weight, more preferably 2 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the detergent particles from the viewpoint of fluidity and feeling of use of the detergent particles. Part by weight is particularly preferred.
[0102]
In the present invention, since the carrying ability of the surfactant-carrying granule group is high, by using such a granule group, a detergent particle group carrying a sufficient amount of surfactant even if the amount of fine powder is reduced can be obtained. Obtainable.
[0103]
7). Method for measuring physical properties of surfactant-supporting granules and detergent particles
The physical property values in this specification were measured by the following methods.
(Bulk density): Measured by the method defined by JIS K 3362.
[0104]
(Average particle diameter): Determined using a sieve specified in JIS Z 8801. For example, using a 9-stage sieve and saucer with openings of 2000 μm, 1400 μm, 1000 μm, 710 μm, 500 μm, 355 μm, 250 μm, 180 μm, 125 μm, a low-tapping machine (manufactured by HEIKO SEISAKUSHO, tapping: 156 Rotating: 290 times / minute), shaking 100 g sample for 10 minutes and sieving, saucer, 125 μm, 180 μm, 250 μm, 355 μm, 500 μm, 710 μm , 1000μm, 1400μm, 2000μm in order of the weight frequency on the pan and each sieve, the opening of the first sieve where the cumulative weight frequency is 50% or more is αμm, which is one step larger than αμm When the sieve opening is β μm, the total weight frequency from the saucer to the α μm sieve is γ%, and the weight frequency on the α μm sieve is θ%,
(Average particle size) = 10 A :
A = (50- (γ-θ / (log β-logα) × log β)) / (θ / (log β-logα))
Can be asked according to.
The sieve to be used is appropriately adjusted so that the particle size distribution of the measured powder can be accurately estimated.
[0105]
(Granule strength): Put 20 g of sample into a cylindrical container with an inner diameter of 3 cm and a height of 8 cm, and tapping 30 times (Tsutsui Riken Instrument Co., Ltd., TVP1-type tapping-type densely packed bulk density meter, tapping conditions; period 36 times / Minute, free fall from a height of 60 mm), and measure the sample height (initial sample height) at that time. Thereafter, the entire upper end surface of the sample held in the container is pressurized at a speed of 10 mm / min with a pressure tester to obtain a load-displacement curve. The value obtained by multiplying the slope of the linear portion at a displacement rate of 5% or less by the initial sample height and dividing by the pressure area is defined as the particle strength.
[0106]
(Liquid surfactant composition loading capacity and loading speed): Put 100 g of sample into a cylindrical mixing tank with an inside diameter of 5 cm x 15 cm equipped with a stirring blade inside and polyoxylated at 30 ° C with stirring at 350 r / min. Ethylene alkyl ether (C 12 / C 14 = 6/4, EO = 7.7, melting point = 25 ° C) at a rate of about 10 g / min, and the amount of polyoxyethylene alkyl ether charged when the stirring power becomes the highest is the weight of the granules (100 g ) Is taken as the loading capacity (mL / g) of the granules. The loading speed is determined by the amount of polyoxyethylene alkyl ether charged at the time when the amount of change per unit time becomes the largest in the process of increasing the stirring power until the stirring power reaches the maximum value. ) Divided by (mL / g), the larger this value, the better the loading speed, that is, the more excellent the loading speed, the more the excess of polyoxyethylene alkyl ether on the granule surface is suppressed. The time until it rises is delayed.
[0107]
(Moisture): The moisture content of the surfactant-supporting granule group (detergent particle group) is measured by an infrared moisture meter method. That is, 3 g of the sample is placed on a sample pan having a known mass, and the sample is heated and dried for 3 minutes by an infrared moisture meter (manufactured by Kett Science Laboratory Co., Ltd. (infrared lamp 185 W)). After drying, weigh the sample pan and dry sample. Divide the difference between the weight of the container before and after drying obtained by the above operation and the sample by the amount of the sample weighed and multiply by 100 to calculate the amount of water in the sample.
[0108]
(Pore volume distribution): The pore volume of the particles for supporting a surfactant is measured using a mercury porosimeter “Pore Sizer 9320 manufactured by SHIMADZU” based on the instruction manual as follows. That is, 200 mg of a surfactant-supporting granule group is put in a cell, and the mercury to be injected is measured by dividing it into a low pressure part (0 to 14.2 psia) and a high pressure part (14.2 to 30000 psia). The measurement data is smoothed by taking the average of the two data before and after, and the mode diameter and the pore volume of 0.01 μm to 3 μm are obtained.
[0109]
(Fluidity): Flow time is the time required for 100 mL of powder to flow out of the bulk density measurement hopper specified by JIS K 3362.
[0110]
(Caking resistance): The top surface of length × width × height = 10 cm × 6 cm × 4 cm using two types of filter papers defined in JIS P 3801 (for example, “Qualitative No. 2 filter paper” manufactured by Toyo Filter Paper Co., Ltd.) Make an open container. A sample of 100 g is put in this box, and a total weight of 15 g + 250 g of an acrylic resin plate and a lead plate (or iron plate) is placed thereon. This is left in a constant temperature and humidity chamber at a temperature of 30 ° C. and a humidity of 80%, and the caking state is determined after 7 days. The determination is performed by obtaining the passage rate as follows. The higher the pass rate, the higher the caking resistance, which is a preferable physical property as a detergent particle group.
(Passing rate): Gently open the sample after the test on a sieve (aperture 4760 μm defined in JIS Z 8801), weigh the powder that passed through, and determine the passing rate for the sample after the test.
[0111]
(Stain-out property): The top surface of the vertical × horizontal × height = 10 cm × 6 cm × 4 cm using two types of filter papers defined in JIS P 3801 (for example, “Qualitative No. 2 filter paper” manufactured by Toyo Roshi Kaisha, Ltd.) Make an open container. A line with a width of 0.5 to 1.0 mm is drawn in a diagonal direction using an oil-based marker (“Magic Ink M700-T1” manufactured by Hiroyuki Uchida) on the sample filling surface on the bottom of the container. The container is filled with 100 g of a sample, and a total weight of 15 g + 250 g of an acrylic resin plate and a lead plate (or iron plate) is placed thereon. This was put in a moisture-proof container, left in a thermostat at a temperature of 30 ° C., and after 7 days, the bleeding property of the oily marker was visually judged to determine the bleeding property. Judgment criteria are as follows.
Rank 5: Oil marker spreads over 2cm
Rank 4: The spread width of oily marker is 1cm or more
Rank 3: The spread width of oil-based markers is 0.5cm or more
Rank 2: Slight bleeding of oily marker is observed
Rank 1: No bleeding of oily marker is observed.
[0112]
【Example】
In this example, the following raw materials were used unless otherwise specified.
Sodium sulfate: anhydrous neutral sodium sulfate (manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.)
Sodium sulfite: Sodium sulfite (Mitsui Chemicals)
Sodium carbonate: “Dense ash” (average particle size: 290 μm, manufactured by Central Glass Co., Ltd.)
Sodium chloride: “Baked salt S” (manufactured by Nippon Salt Corporation)
Fluorescent dye: “Chino Pearl CBS-X” (manufactured by Ciba Specialty Chemicals)
40% by weight sodium polyacrylate aqueous solution: weight average molecular weight 10,000 (manufactured by Kao Corporation)
Crystalline sodium aluminosilicate (zeolite): “Toyobuilder” (4A type, average particle size: 3.5 μm) (manufactured by Tosoh Corporation)
Polyoxyethylene alkyl ether: “Emulgen 108KM” (average number of moles of ethylene oxide added: 8.5, carbon number of alkyl chain: 12-14, manufactured by Kao Corporation)
Polyethylene glycol: “K-PEG6000” (weight average molecular weight: 8500, manufactured by Kao Corporation)
Amorphous aluminosilicate: Preparation Example 2 described in JP-A-9-132794 pulverized to an average particle size of 8 μm
[0113]
Comparative Example 1
431 parts by weight of water was placed in a jacketed mixing tank equipped with a stirrer, and the temperature was raised to 35 ° C. To this, 5 parts by weight of sodium sulfite, 103 parts by weight of sodium sulfate, 122 parts by weight of sodium carbonate, 165 parts by weight of a 40% by weight sodium polyacrylate aqueous solution, 2 parts by weight of a fluorescent dye, and 171 parts by weight of zeolite were added successively and stirred for 30 minutes. Thus, a homogeneous preparation solution in which the water-soluble inorganic salt was completely dissolved was obtained. The final temperature of this preparation solution was adjusted to 50 ° C. (preparation solution moisture 53.0 wt%).
[0114]
This prepared solution is supplied to a spray drying tower (tower diameter: 3 m, tower height: 10 m, countercurrent type) with a pump, and sprayed at a spray pressure of 2.5 MPa from a pressurized spray nozzle (Evalloy) installed near the top of the tower. went. The hot gas supplied to the spray-drying tower was supplied at a temperature of 233 ° C. from the bottom of the tower and discharged at 101 ° C. from the top of the tower. The water content of the obtained surfactant-carrying granule group 1 was 2%.
[0115]
Next, detergent particle group 1 was produced by the following method using the surfactant-supporting granule group 1.
The surfactant composition (polyoxyethylene alkyl ether / polyethylene glycol / sodium dodecylbenzenesulfonate / water = 21/4/21/4 (weight ratio)) was set to 80 ° C. The pour point of this surfactant was 45 ° C. Next, 100 parts by weight of the surfactant-supporting granule group 1 obtained in a Redige mixer (manufactured by Matsuzaka Giken Co., Ltd., capacity 130 L, with jacket) was added and the main shaft (stirring blade, rotation speed: 60 r / s) min, peripheral speed: 1.6 m / s) was started. Incidentally, warm water of 80 ° C. was passed through the jacket at 10 L / min. Thereto, 60 parts by weight of the surfactant composition was added in 3 minutes, and then stirred for 7 minutes. Furthermore, in order to give good fluidity as a detergent particle group, an appropriate amount of amorphous aluminosilicate was introduced, and the main shaft (rotation speed: 120 r / min, peripheral speed: 3.1 m / s) and chopper (rotation speed) : 3600r / min, peripheral speed: 28m / s) for 1 minute, and detergent particle group 1 was discharged.
[0116]
Example 1
The preparation liquid of Comparative Example 1 was spray-dried using a vapor spray type two-fluid nozzle JOKI75 type (manufactured by Ikeuchi) to obtain a granule group 2 for supporting a surfactant. Spraying was performed with the pressure of the prepared liquid being 0.3 MPa and the pressure of the spray vapor being 0.2 MPa, and the blowing temperature was 231 ° C. and the exhaust air temperature was 98 ° C. Next, detergent particle group 2 was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 using the obtained surfactant-carrying granule group 2.
[0117]
Comparative Example 2
A preparation solution was prepared in the same manner as in Comparative Example 1. At that time, sodium chloride was added to the preparation immediately before the zeolite was added. The number of particles in the prepared solution before and after the addition of sodium chloride was measured with TSUB-TEC M100. In order to improve the measurement accuracy, the measurement is performed using a preparation liquid prepared without mixing zeolite in a separate mixing tank, and the number of particles in the preparation liquid is 150 / s before and after the addition of sodium chloride. The average particle size of the increased water-soluble salts was 18.5 μm.
[0118]
This preparation solution was spray-dried in the same manner as in Comparative Example 1 to obtain a surfactant-supporting granule group 3. The detergent particle group 3 was manufactured by the method similar to the comparative example 1 using the obtained granule group 3 for carrying | supporting surfactant.
[0119]
Example 2
The preparation solution of Comparative Example 2 was spray-dried in the same manner as in Example 1 to obtain a surfactant-supporting granule group 4. The detergent particle group 4 was manufactured by the method similar to the comparative example 1 using the obtained granule group 4 for carrying | supporting surfactant.
[0120]
Example 3
When the preparation liquid of Comparative Example 2 is spray-dried in the same manner as in Comparative Example 1, the preparation liquid is spray-dried using a nozzle (FIG. 3) provided with a holder for jetting steam to support the surfactant. Granule group 5 was obtained. A detergent particle group 5 was produced in the same manner as in Comparative Example 1 using the obtained surfactant-carrying granule group 5.
Here, FIG. 3 is a schematic view of the nozzle 1 provided with a holder 2 for jetting steam. The nozzle 1 is connected to the preparation liquid supply pipe 5 so that the preparation liquid is supplied. The steam supply pipe 6 is connected to the inside, and the preparation liquid can be spray-dried by spraying the preparation liquid from the preparation liquid ejection hole 4 while ejecting the steam from the steam ejection groove 3.
[0121]
Table 1 shows the composition and properties of the obtained surfactant-carrying granule groups 1 to 5, and Table 2 shows the physical properties of the detergent particle groups 1 to 5.
[0122]
[Table 1]
Figure 0004650984
[0123]
[Table 2]
Figure 0004650984
[0124]
From the results of Tables 1 and 2, the surfactant granule groups 2, 4, and 5 obtained in Examples 1 to 3 are all compared to the surfactant granule groups 1 and 3 obtained in Comparative Examples 1 and 2. It can be seen that the granule strength is excellent and the carrying ability is excellent.
[0125]
Further, the surfactant granule groups 4 and 5 obtained in Examples 2 and 3 with a small amount of zeolite were compared with the surfactant granule group 1 obtained in Example 1 and their loading capacity and loading. Since there is almost no change in the speed, it can be seen that the method of the present invention can exhibit sufficient supporting ability even if the amount of amorphous aluminosilicate is reduced.
[0126]
In addition, the detergent particle groups 2, 4 and 5 obtained in Examples 1 to 3 have the same level of fluidity and blemishes as compared to the detergent particle groups 1 and 3 obtained in Comparative Examples 1 and 2. It turns out that it is excellent.
[0127]
【The invention's effect】
This is a method for producing a surfactant-supporting granule group for the production of detergent particles by adding a liquid surfactant, and improves the ability to support granules without using raw materials that affect the performance of the detergent composition. It becomes possible to make it. Furthermore, in the method for producing detergent particles, a large amount of the surfactant is blended without reducing the amount of the oil-absorbing carrier necessary for blending the surfactant and without impairing powder physical properties such as fluidity of the detergent particles. It becomes possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows an SEM of a granule for supporting a surfactant, the surface of which is obtained by spray-drying using a normal spray-drying apparatus and whose surface is coated with a coating of a water-soluble component.
FIG. 2 shows an SEM of a granule for supporting a surfactant obtained by the present invention, having a hollow portion inside and having a shape in which the surface of the granule is open and communicated with the hollow portion inside.
FIG. 3 is a schematic view of a nozzle provided with a holder for ejecting steam.
[Explanation of symbols]
1 nozzle
2 Holder
3 Steam ejection groove
4 Preparation liquid ejection hole
5 Preparation liquid supply piping
6 Steam supply piping

Claims (6)

水溶性ポリマー及び水溶性塩類を含む、媒体が水の溶液又はスラリーを微粒化して噴霧乾燥装置内に導入するに際し、
液出口の周囲に熱媒体の供給が可能なホルダーが設置された加圧式ノズルで該溶液若しくはスラリーを噴霧しつつ、該ホルダー内に熱媒体を供給することによるか、又は二流体式噴霧ノズルから該溶液若しくはスラリー及び微粒化媒体としての熱媒体を供給することにより、該熱媒体による熱を噴霧乾燥装置内の乾燥帯域に導入しつつ、
該噴霧乾燥装置から高温ガスを供給して噴霧乾燥を行う、界面活性剤担持用顆粒群の製法。
When the medium containing the water-soluble polymer and water-soluble salts atomizes the solution or slurry of the water and introduces it into the spray dryer,
By spraying the solution or slurry with a pressure nozzle provided with a holder capable of supplying a heat medium around the liquid outlet and supplying the heat medium into the holder, or from a two-fluid spray nozzle By supplying the heat medium as the solution or slurry and the atomization medium, while introducing heat from the heat medium into the drying zone in the spray drying apparatus,
A method for producing a granule group for supporting a surfactant, wherein spray drying is performed by supplying a high-temperature gas from the spray drying apparatus.
工程(a):水溶性ポリマー及び水溶性塩類を含む、媒体が水の溶液又はスラリーを調製する工程、並びに、
工程(b):工程(a)により得られた溶液又はスラリーを、噴霧乾燥装置から高温ガスを供給して噴霧乾燥する工程、
を含む界面活性剤担持用顆粒群の製法であって、工程(b)において、液出口の周囲に熱媒体の供給が可能なホルダーが設置された加圧式ノズルで該溶液若しくはスラリーを噴霧しつつ、該ホルダー内に熱媒体を供給することによるか、又は二流体式噴霧ノズルから該溶液若しくはスラリー及び微粒化媒体としての熱媒体を供給することにより、該熱媒体による熱を噴霧乾燥装置内の乾燥帯域に導入する請求項1記載の製法。
Step (a): a step of preparing a solution or slurry of water containing a water-soluble polymer and water-soluble salts, and
Step (b): A step of spray drying the solution or slurry obtained in step (a) by supplying a high-temperature gas from a spray drying device,
In the step (b), the solution or slurry is sprayed with a pressurized nozzle provided with a holder capable of supplying a heat medium around the liquid outlet in the step (b). By supplying a heat medium into the holder, or by supplying a heat medium as the solution or slurry and the atomizing medium from a two-fluid spray nozzle, heat from the heat medium in the spray drying apparatus The process according to claim 1, wherein the process is introduced into the drying zone.
熱媒体が水蒸気である請求項1又は2記載の製法。  The process according to claim 1 or 2, wherein the heat medium is water vapor. 請求項1〜3いずれか記載の製法によって得られる界面活性剤担持用顆粒群であって、水銀ポロシメータによる細孔容積分布のモード径が1.5μm以下であり、細孔径0.01〜3.0μmの細孔容積が0.3mL/g以上であり、顆粒強度が15〜100MPaである界面活性剤担持用顆粒群。  A granule group for supporting a surfactant obtained by the production method according to any one of claims 1 to 3, wherein a mode diameter of a pore volume distribution by a mercury porosimeter is 1.5 µm or less, and a pore having a pore size of 0.01 to 3.0 µm A group of granules for supporting a surfactant having a volume of 0.3 mL / g or more and a granule strength of 15 to 100 MPa. 請求項1〜3いずれか記載の製法によって得られた界面活性剤担持用顆粒群と液状の界面活性剤とを混合する工程を含む洗剤粒子群の製法。The manufacturing method of the detergent particle group including the process of mixing the granule group for surfactant carrying | support obtained by the manufacturing method in any one of Claims 1-3, and a liquid surfactant. 請求項4記載の界面活性剤担持用顆粒群と液状の界面活性剤とを混合する工程を含む洗剤粒子群の製法。A method for producing detergent particles comprising the step of mixing the surfactant-supporting granules according to claim 4 and a liquid surfactant.
JP2001097514A 2001-03-29 2001-03-29 Production method of granules for supporting surfactant Expired - Fee Related JP4650984B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001097514A JP4650984B2 (en) 2001-03-29 2001-03-29 Production method of granules for supporting surfactant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001097514A JP4650984B2 (en) 2001-03-29 2001-03-29 Production method of granules for supporting surfactant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002294295A JP2002294295A (en) 2002-10-09
JP4650984B2 true JP4650984B2 (en) 2011-03-16

Family

ID=18951292

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001097514A Expired - Fee Related JP4650984B2 (en) 2001-03-29 2001-03-29 Production method of granules for supporting surfactant

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4650984B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4515239B2 (en) * 2004-12-08 2010-07-28 花王株式会社 Hand washing laundry detergent
JP5019661B2 (en) * 2010-05-24 2012-09-05 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 Granulation method and granulation apparatus

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000077148A1 (en) * 1999-06-14 2000-12-21 Kao Corporation Granules for carrying surfactant and method for producing the same

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53132057A (en) * 1977-04-22 1978-11-17 Dainippon Toryo Co Ltd Manufacture of powdered resin

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000077148A1 (en) * 1999-06-14 2000-12-21 Kao Corporation Granules for carrying surfactant and method for producing the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002294295A (en) 2002-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20000070815A (en) Detergent particles
BRPI0615177A2 (en) solid laundry detergent composition comprising anionic detersive surfactant and a highly porous carrier material
AU2010331312B2 (en) Process for producing detergent particles
JP4083988B2 (en) Surfactant-supporting granules and production method thereof
JP4650984B2 (en) Production method of granules for supporting surfactant
JP2011127106A (en) Method for producing detergent granule cluster
EP1788071B1 (en) Process for production of uni-core detergent particles
WO2011001966A1 (en) Method for producing high bulk density detergent granules
JP3912986B2 (en) Base granules and detergent particles
JP4237532B2 (en) Surfactant-supporting granules
JP3720632B2 (en) Base granule group
JP4870339B2 (en) Surfactant-supporting granules
JP3912985B2 (en) Method for producing surfactant-supporting granules
JP4515239B2 (en) Hand washing laundry detergent
JP3422727B2 (en) Detergent composition
JP4447400B2 (en) Surfactant-supporting granules
JP3359591B2 (en) Manufacturing method of granules for supporting surfactant
JP2002114995A (en) Method for manufacturing granule group to carry surfactant
JP4667730B2 (en) Method for treating crystalline alkali metal silicate
JP4189208B2 (en) Surfactant-supporting particles
JP2001019998A (en) Production of granules for carrying surfactant
TWI239351B (en) Particles for supporting surfactant and process for preparing the same
JP2004115791A (en) Detergent particle group
JP4384906B2 (en) Cleaning composition
JP5924805B2 (en) Powder detergent composition

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070706

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100611

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100623

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100820

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101004

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101102

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20101209

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20101210

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131224

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees