JP5291918B2 - 粉末洗剤組成物の製造方法 - Google Patents
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Description
生分解性の良好なキレート剤としては、たとえばメチルグリシンジ酢酸塩(MGDA)、β−アラニンジ酢酸塩(ADAA)、イソセリンジ酢酸塩(ISDA)、アスパラギン酸ジ酢酸塩(ASDA)、セリンジ酢酸塩(SDA)、グルタミン酸ジ酢酸塩(GLDA)、イミノジコハク酸塩(IDS)、ヒドロキシイミノジコハク酸塩(HIDS)等が知られている。
(1)泥に対する吸着率の高い酵素を含有する洗剤組成物が提案されている(特許文献1参照)。
(2)特定のアニオン界面活性剤と、ノニオン界面活性剤と、特定のヒドロキシイミノジコハク酸塩とを特定の割合で含む高嵩密度粒状洗剤組成物が提案されている(特許文献2参照)。
(3)(a)過炭酸塩又は過硼酸塩、(b)特定のアミノポリカルボン酸、(c)アシル基と離脱基を有する特定の漂白前駆体、(d)非イオン界面活性剤、(e)アニオン界面活性剤及び(f)アルカリ剤を、それぞれ特定比率で含有する非イオン界面活性剤を主体とする漂白剤含有洗浄剤組成物が提案されている(特許文献3参照)。
(4)(A)脂肪酸石鹸、(B)特定のポリオキシアルキレン型非イオン界面活性剤、(C)アスパラギン酸ジ酢酸、グルタミン酸ジ酢酸、ヒドロキシイミノジコハク酸、イミノジコハク酸、エチレンジアミンジコハク酸、ポリアスパラギン酸又はポリグリオキシル酸若しくはこれらの塩、及び(D)層状珪酸アルカリ金属塩を特定の割合で含有する粉末洗浄剤組成物が提案されている(特許文献4参照)。
(5)N,N−ビス(カルボキシメチル)アスパラギン酸塩、N,N−ビス(カルボキシメチル)セリン塩、N,N−ビス(カルボキシメチル)グルタミン酸塩などの特定の含窒素化合物(a)と、炭素数10〜18のアルコールに、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとを特定の比率で付加させた非イオン性界面活性剤(b)を、それぞれ特定比率で含有する洗浄剤組成物が提案されている(特許文献5参照)。
(6)(a)特定のグリシン−N,N’−ジ酢酸誘導体、(b)アニオン界面活性剤、(c)HLB値が10.5〜15.0であるエーテル型の非イオン界面活性剤、(d)アルミノ珪酸塩を特定の割合で含有し、嵩密度が0.6〜1.2g/mlの高密度粉末洗剤組成物が提案されている(特許文献6参照)。
(7)(a)アニオン界面活性剤、(b)ノニオン界面活性剤、(c)β−アラニンジ酢酸塩またはイソセリン二酢酸塩を含有する高嵩密度粒状洗剤組成物が提案されている(特許文献7参照)。
また、たとえば以下に例示する種々の方法が開示されている。
(8)撹拌軸を有する造粒装置を用いた洗剤の製造において、100重量部の噴霧乾燥した洗剤粒子に対し、二酸化珪素/アルミノ珪酸塩の重量比が3/100〜3/10の範囲にある付着防止剤3〜10重量部を予め装置に添加混合しておく事を特徴とした高嵩密度粒状洗剤の製造方法が提案されている(特許文献8参照)。
(9)リボンミキサーを使用し、粉粒状の洗剤構成成分を混合し、ノニオン界面活性剤を主体とする液体を噴霧しながら撹拌混合することにより嵩密度0.7g/ml以上の粒状洗剤組成物を製造するに際して、ノニオン界面活性剤を噴霧終了後、石鹸含有量が50%以上で且つ嵩密度が0.5g/ml以上の粉石鹸を混合することを特徴とするランドリー用高嵩密度粒状洗剤の製造方法が提案されている(特許文献9参照)。
(10)リボンミキサーを使用し、洗剤構成成分と非イオン界面活性剤を主体とする液体を噴霧しながら撹拌混合することにより洗剤組成物を製造するに際して、洗剤組成物に対し0.5〜5質量%の無水珪酸を予め装置に添加した後、撹拌混合を開始して他の洗剤構成成分を添加混合し、非イオン界面活性剤を主体とする液体を噴霧終了後、石鹸含有量が50%以上で且つ嵩密度が0.5g/mL以上である粉石鹸、SiO2/M2O(Mはアルカリ金属を示す)のモル比が1/1〜1/3である珪酸塩の順に添加することを特徴とするランドリー用洗剤の製造方法が提案されている(特許文献10参照)。
(11)少なくともノニオン界面活性剤と洗浄ビルダーを含む粒状ノニオン洗剤組成物の連続製造方法において、連続式混合機を用い、Fr数と平均滞留時間が規定された混合工程と、連続式撹拌造粒機を用い、Fr数と嵩密度が規定された造粒工程とを含む製造方法が提案されている(特許文献11参照)。
(12)粉体原料を撹拌羽根の回転により造粒機内で流動化した後、ノニオン界面活性剤を特定の添加速度で造粒機内に供給する粒状ノニオン洗剤組成物の製造方法が提案されている(特許文献12参照)。
また、特許文献9〜10に記載のランドリー用洗剤の製造方法においては、上記キレート剤を使用した場合、製造装置への原料の付着低減の効果、および得られる粉末洗剤組成物の流動性向上の効果は不充分である。
また、特許文献9〜13に記載の方法は、上記キレート剤を使用したものではなく、該キレート剤を使用した粉末洗剤組成物の製造に適した方法ではない。
すなわち、本発明は、下記(A)成分、下記(B)成分、および下記(C)成分を含有する粉末洗剤組成物の製造方法において、混合機に、(A)成分の一部または全部であって、(B)成分の投入量の0.5〜20倍(質量比)に相当する量の(A)成分を予め投入し、次いで、(B)成分と、(A)成分の残部がある場合にその残部とを投入し、(A)成分と(B)成分とを混合しながらまたは混合した後に、(C)成分を投入して混合することを特徴とする粉末洗剤組成物の製造方法である。
(A)炭酸ナトリウム、セスキ炭酸ナトリウム、SiO2/Na2Oがモル比で1.6〜4.0の珪酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム、およびトリポリリン酸ナトリウムからなる群から選ばれる1種または2種以上の無機塩。
(B)メチルグリシンジ酢酸、アスパラギン酸ジ酢酸、イソセリンジ酢酸、ヒドロキシイミノジコハク酸、並びにそれらのアルカリ金属塩、アルカノールアミン塩およびNH 4 塩からなる群から選ばれる1種または2種以上のキレート剤。
(C)ノニオン界面活性剤 1〜20質量%。
(混合条件)
処理時間:1〜60分間
フルード数(Fr):0.01以上1未満
容積充填率:10〜70容量%
混合温度:20〜50℃
湿度:50〜90%RH(相対湿度)
また、本発明の粉末洗剤組成物の製造方法においては、粉末洗剤組成物中の前記(B)成分の割合が1〜50質量%であることが好ましい。
また、本発明の粉末洗剤組成物の製造方法においては、前記(C)成分を1〜20質量%の水に溶解して(C)成分を含む溶液を予め調製し、当該溶液を前記混合機に投入することが好ましい。
また、本発明の粉末洗剤組成物の製造方法においては、前記(C)成分を、噴霧ノズルを用いた混合方式により前記混合機に投入することが好ましい。
本発明は、前記(A)成分、前記(B)成分、および前記(C)成分を含有する粉末洗剤組成物の製造方法において、混合機に、(A)成分の一部または全部であって、(B)成分の投入量の0.5〜20倍に相当する量の(A)成分を予め投入し、次いで、(B)成分と、(A)成分の残部がある場合にその残部とを投入し、(A)成分と(B)成分とを混合しながらまたは混合した後に、(C)成分を投入して混合することを特徴とする粉末洗剤組成物の製造方法である。
本発明において、(A)成分は、炭酸ナトリウム、セスキ炭酸ナトリウム、SiO2/Na2Oがモル比で1.6〜4.0の珪酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム、およびトリポリリン酸ナトリウムからなる群から選ばれる1種または2種以上の無機塩である。
前記珪酸ナトリウムは、SiO2/Na2Oがモル比で1.6〜4.0であり、1.8〜 3.0であるものが好ましい。具体的には、たとえば1号珪酸ナトリウム(SiO2/Na2Oがモル比で約2の珪酸ナトリウム)、結晶性層状珪酸ナトリウム(δ−Na2Si2O5等が好適なものとして挙げられる。
上記のなかでも、炭酸ナトリウム、前記珪酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウムが好ましく、炭酸ナトリウム、硫酸ナトリウムが特に好ましい。
さらに、(A)成分は、上記の無機塩を2種以上含有してなる複合塩も好適に用いることができる。具体的には、たとえば、炭酸ナトリウムと硫酸ナトリウムとの複合塩であるバーケアイト等が挙げられる。
本発明において、(A)成分は、1種または2種以上混合して用いることができる。
なお、前記平均粒子径は、(A)成分について、目開き1680μm、1410μm、1190μm、1000μm、710μm、500μm、350μm、250μm、および149μmの9段の篩と、受け皿とを用いて、以下の分級操作を行うことにより求められる値を示す。かかる分級操作は、受け皿に、目開きの小さな篩から目開きの大きな篩の順に積み重ね、最上部の1680μmの篩の上から100g/回の(A)成分を入れ、蓋をしてロータップ型篩い振盪機((株)飯田製作所製、タッピング:156回/分、ローリング:290回/分)に取り付け、10分間振動させた後、それぞれの篩及び受け皿上に残留したサンプルを篩目ごとに回収して、サンプルの質量を測定する方法である。そして、受け皿と各篩との質量頻度を積算していくと、積算の質量頻度が50%以上となる最初の篩の目開きを「aμm」とし、aμmよりも一段大きい篩の目開きを「bμm」とし、受け皿からaμmの篩までの質量頻度の積算値を「c%」、また、aμmの篩上の質量頻度を「d%」として、次式により平均粒子径(質量50%)を求め、(A)成分の平均粒子径とした。
なお、入手可能な市販品には、様々なグレードのものがあるが、本発明への利用を限定するものではない。たとえば、該市販品の製造工程で混入する不純物、品質安定化のための保存安定剤、酸化防止剤を含む市販品であっても本発明において使用できる。
本発明において、(B)成分は、下記一般式(I)および下記一般式(II)で表される化合物からなる群から選ばれる1種または2種以上のキレート剤である。
Aとしては、なかでもCH3、OH、COOMが好ましく、CH3が特に好ましい。
mおよびnは、それぞれ0〜2の整数である。mは、好ましくは0または1である。nは、好ましくは0または1である。
mとnがいずれも0の場合、Aは、CH3、CH2OH、OH、またはCOOMであることが好ましい。
Mは、それぞれH、アルカリ金属原子、アルカノールアミン、またはNH4を表す。アルカリ金属原子としては、ナトリウム、カリウムが好ましい。Mとしては、なかでもアルカリ金属原子が好ましく、ナトリウムが特に好ましい。
また、複数のMは、同じであっても異なっていてもよい。
Mは、前記一般式(I)中のMと同様であり、複数のMは、同じであっても異なっていてもよい。
前記一般式(II)で表される化合物のなかで好適なものとしては、イミノジコハク酸(IDS)、ヒドロキシイミノジコハク酸(HIDS)、またはそれらの塩が挙げられ、なかでもヒドロキシイミノジコハク酸(HIDS)またはその塩がより好ましい。
本発明において、(B)成分は、1種または2種以上混合して用いることができる。
なお、入手可能な市販品には、様々なグレードのものがあるが、本発明への利用を限定するものではない。たとえば、該市販品の製造工程で混入する不純物、品質安定化のための保存安定剤、酸化防止剤を含む市販品であっても本発明において使用できる。
また、市販のもので入手できる、(B)成分を含む液体またはスラリー状物を乾燥することによって「粉体状のもの」として使用してもよい。(B)成分を含む液体またはスラリー状物は、たとえば(B)成分と、他の成分(たとえば無機塩、界面活性剤、高分子化合物等)とを混合することにより調製される。乾燥方法としては、特に制限されるものではなく、噴霧乾燥、流動層乾燥が好適に用いられる。
なお、前記「粉体状のもの」中の(B)成分の割合は、50質量%以上であることが好ましく、より好ましくは70質量%以上であり、特に好ましくは80質量%以上である。
また、前記「粉体状のもの」中の水分の割合は、0.1〜10質量%であることが好ましく、より好ましくは0.5〜7質量%である。該水分の割合は、JIS K3362−1998記載の加熱減量法に準拠して測定される値を示す。
本発明において、(C)成分は、ノニオン界面活性剤であって、粉末洗剤組成物中に1〜20質量%含有される。
(C)成分としては、たとえば、以下に示すものを挙げることができる。
(1)炭素数6〜22、好ましくは炭素数8〜18の脂肪族アルコールに炭素数2〜4のアルキレンオキサイドを平均3〜30モル、好ましくは5〜20モル付加したポリオキシアルキレンアルキルエーテルまたはポリオキシアルキレンアルケニルエーテル。
この中でも、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ケニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルケニルエーテルが好適なものとして挙げられる。
ここで使用される脂肪族アルコールとしては、第1級アルコール、第2級アルコールが挙げられ、第1級アルコールが好ましい。また、アルキル基またはアルケニル基は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。
(2)ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルまたはポリオキシエチレンアルケニルフェニルエーテル。
(3)長鎖脂肪酸アルキルエステルのエステル結合間にアルキレンオキサイドが付加した、たとえば下記一般式(III)で表される脂肪酸アルキルエステルアルコキシレート。
(5)ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル。
(6)ポリオキシエチレン脂肪酸エステル。
(7)ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油。
(8)グリセリン脂肪酸エステル。
その中でも、下記一般式(IV)で表される、融点が50℃以下でHLBが9〜16の、アルコール(R3−OH)にエチレンオキサイド(EO)およびプロピレンオキサイド(PO)がそれぞれ付加した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(アルコールエトキシレートプロポキシレート)が特に好ましい。
ここで、「アルキル」は、R3がアルキル基またはアルケニル基であるものを包含する。
R3において、アルキル基、アルケニル基の炭素数は10〜18であり、12〜14であることがそれぞれ好ましい。該炭素数が10〜18であることにより洗浄力が向上する。また、該炭素数が18以下であることにより、低温保存下での析出が抑制される等、保存安定性が向上する。
本発明にかかる(A)成分においては、エチレンオキサイド(EO)の付加単位とプロピレンオキサイド(PO)の付加単位との順序は異なっていてもよい。
ここで、「エチレンオキサイド(EO)の付加単位とプロピレンオキサイド(PO)の付加単位との順序は異なっていてもよい」とは、EOの付加単位とPOの付加単位とが、どのような順序で配置されていてもよいことを意味する。たとえば、EOの付加単位とPOの付加単位とがランダムに結合(ランダム付加)していてもよく、EOの付加単位とPOの付加単位がそれぞれ2つ以上結合したブロックどうしが連結(ブロック付加)していてもよい。また、R3と異なる末端側は、EOの付加単位であってもよく、POの付加単位であってもよい。
n”は、プロピレンオキサイドの平均付加モル数を表す。n”は1〜8の数であり、1〜5であることが好ましく、1〜3であることがより好ましい。n”が1以上であることにより洗浄力が向上する。n”が0、すなわち、エチレンオキサイドのみが付加し、プロピレンオキサイドが付加していない場合、泡立ちが発生しやすく、充分な洗浄力が得られにくい。一方、n”が8以下、好ましくは5以下であることにより適度な曇点を有し、温水での高温洗浄の場合に生じる恐れのある白濁、析出が抑制されて洗浄力が向上する。また、被洗物の再汚染の防止効果も向上する。
なお、上記の「HLB」とは、Griffinの方法により求められた値である(吉田、進藤、大垣、山中共編、「新版界面活性剤ハンドブック」,工業図書株式会社,1991年,第234頁参照)。
また、上記の「融点」とは、JIS K 0064−1992「化学製品の融点及び溶融範囲測定方法」に記載されている融点測定法によって測定された値である。
本発明の粉末洗剤組成物の製造方法には、前記(A)〜(C)成分以外に必要に応じて、通常、衣料用等の洗浄剤組成物に用いられる洗剤成分等の任意成分を適宜、使用することができる。
具体的には、たとえば前記(C)成分以外の界面活性剤、前記(A)成分以外の無機塩、前記(B)成分以外のキレート剤、溶解促進剤、膨潤性水不溶性物質、再汚染防止剤、酵素、蛍光増白剤、漂白成分、吸油性粉体、シリコーン等の消泡剤;亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム等の還元剤;色素、香料等が挙げられる。
前記(C)成分以外の界面活性剤としては、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤が挙げられる。なかでも、洗浄性能が向上することから、前記(C)成分と、アニオン界面活性剤とを併用することがより好ましい。
かかる界面活性剤は、1種又は2種以上を適宜組み合わせて併用することができる。
(1)炭素数8〜18のアルキル基を有する直鎖または分岐鎖状のアルキルベンゼンスルホン酸塩(LAS)。
(2)炭素数10〜20のアルキル硫酸塩またはアルケニル硫酸塩(AS)。
(3)炭素数10〜20のα−オレフィンスルホン酸塩(AOS)。
(4)炭素数10〜20のアルカンスルホン酸塩。
(5)炭素数10〜20の直鎖もしくは分岐鎖状のアルキル基、または炭素数10〜20の直鎖もしくは分岐鎖状のアルケニル基を有し、平均付加モル数が10モル以下のエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドもしくはそれらの混合物を付加した、アルキルエーテル硫酸塩(AES)またはアルケニルエーテル硫酸塩。
(6)炭素数10〜20の直鎖もしくは分岐鎖状のアルキル基、または炭素数10〜20の直鎖もしくは分岐鎖状のアルケニル基を有し、平均付加モル数が10モル以下のエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドもしくはそれらの混合物を付加した、アルキルエーテルカルボン酸塩またはアルケニルエーテルカルボン酸塩。
(7)炭素数10〜20のアルキルグリセリルエーテルスルホン酸等のアルキル多価アルコールエーテル硫酸塩。
(8)炭素数10〜20の高級脂肪酸塩(石鹸)。
(9)炭素数8〜20の飽和もしくは炭素数8〜20の不飽和α−スルホ脂肪酸(α−SF)塩またはそのメチル、エチルもしくはプロピルエステル塩。
上記のアニオン界面活性剤は、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属塩;アミン塩、アンモニウム塩等として用いることができる。なかでも、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属塩が好ましい。
上記アニオン界面活性剤のなかでも、LAS、AS、AOS、α−SF、AES、および石鹸が好ましく、AS、AOS、石鹸がさらに好ましい。
具体的には、炭素数8〜22の長鎖アルキル基または長鎖アルケニル基を1つ含むモノ長鎖アルキルトリメチルアンモニウムクロライド;炭素数8〜22の長鎖アルキル基または長鎖アルケニル基を2つ含むジ長鎖アルキルジメチルアンモニウムクロライド;炭素数8〜22の長鎖アルキル基または長鎖アルケニル基を3つ含むトリ長鎖アルキルメチルアンモニウムクロライド;炭素数8〜22の長鎖アルキル基または長鎖アルケニル基を1つ含むN−アシロイルオキシエチル−N,N−ジメチル−N−ヒドロキシエチルアンモニウムクロライド;炭素数8〜22の長鎖アルキル基または長鎖アルケニル基を2つ含むN,N−ジ−(アシロイルオキシエチル)ジメチルアンモニウムクロライド等が挙げられる。
具体的には、N,N−ジアシルオキシエチル−N−メチルアンモニオエチルサルフェート、エチルカルボキシレート等のベタイン類;N−アシルオキシエチル−N−ヒドロキシエチル−N−メチルアンモニオベタイン類、N−アシルアミドプロピル−N,N−ジメチルアンモニオベタイン類、N−アシルアミドプロピル−N,N’−ジメチル−N’−β−ヒドロキシプロピルアンモニオベタイン類などが使用できる。
また、長鎖基は、1鎖型と2鎖型のものがあり、1種を単独で、または2種以上の混合物でも使用することができる。
また、上記化合物には、その窒素原子が4級化されていない化合物、原料であるアルカノールアミン、またはその中和物もしくはその4級化物などのアミノベタインが若干含まれる場合があるが、それらは含まれていてもよい。
前記(A)成分以外の無機塩としては、たとえば吸油性担体、炭酸カリウム、重炭酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、オルソリン酸塩、メタリン酸塩、ヘキサメタリン酸塩、フィチン酸塩; 一般式 x1(M’2O)・Al2O3・y1(SiO2)・w1(H2O)(式中、M’はナトリウム、カリウム等のアルカリ金属原子;x1、y1、およびw1は各成分のモル数を示し、一般的には、x1は0.7〜1.5の数、y1は0.8〜6.0の数、w1は任意の正数を示す。)で表される結晶性アルミノケイ酸塩;一般式 x2(M’2O)・Al2O3・y2(SiO2)・w2(H2O)(式中、M’はナトリウム、カリウム等のアルカリ金属原子;x2、y2、およびw2は各成分のモル数を示し、一般的には、x2は0.7〜1.2の数、y2は1.6〜2.8の数、w2は0または任意の正数を示す。)で表される無定形アルミノケイ酸塩;一般式 x3(M’2O)・Al2O3・y3(SiO2)・z3(P2O5)・w3(H2O)(式中、M’はナトリウム、カリウム等のアルカリ金属原子;x3、y3、z3、およびw3は各成分のモル数を示し、一般的には、x3は0.2〜1.1の数、y3は0.2〜4.0の数、z3は0.001〜0.8、w3は0または任意の正数を示す。)で表される無定形アルミノケイ酸塩等が挙げられる。
前記(B)成分以外のキレート剤としては、たとえばニトリロトリ酢酸塩、エチレンジアミンテトラ酢酸塩、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸塩、ジヒドロキシエチルグリシン塩、ヒドロキシ酢酸塩、酒石酸塩、クエン酸塩、グルコン酸塩、ピロメリット酸塩、ベンゾポリカルボン酸塩、シクロペンタンテトラカルボン酸塩、カルボキシメチルタルトロネート、カルボキシメチルオキシサクシネート、オキシジサクシネート、酒石酸モノもしくはジサクシネート等のエーテルカルボン酸塩;アクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸、テトラメチレン−1,2−ジカルボン酸、コハク酸、アスパラギン酸等の重合体または共重合体;デンプン、セルロース、アミロース、ペクチン等の多糖類酸化物、カルボキシメチルセルロース等の多糖類;ポリアセタールカルボン酸塩等が挙げられる。
溶解促進剤としては、たとえば炭酸カリウム、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム等の無機アンモニウム塩;p−トルエンスルホン酸ナトリウム、キシレンスルホン酸ナトリウム、キュメンスルホン酸ナトリウム等の炭素数1〜5の短鎖アルキル基を有するベンゼンスルホン酸塩;安息香酸ナトリウム、ベンゼンスルホン酸ナトリウム、塩化ナトリウム、クエン酸、D−グルコース、尿素、蔗糖等の水溶性物質が挙げられる。
膨潤性水不溶性物質としては、たとえば粉末セルロース、結晶性セルロース、ベントナイト等の粘土鉱物等が挙げられる。
再汚染防止剤としては、たとえばポリエチレングリコール、カルボキシメチルセルロース(CMC)、ポリアルキルテレフタレート・ポリオキシアルキルテレフタレート重合体またはその誘導体等が挙げられる。
上記のなかでも、ポリエチレングリコール、カルボキシメチルセルロースが好ましい。
酵素としては、通常、粒状の衣料用洗剤に用いられている市販の酵素粒子をそのまま使用することができる。具体的には、たとえばエスペラーゼ4.0T、サビナーゼ12T、カンナーゼ12T、カンナーゼ24T、エバラーゼ8T、Deozyme等のプロテアーゼ;リポラーゼウルトラ50T、LIPEX100T等のリパーゼ;ステインザイム12T、ターマミル100T等のアミラーゼ;セルザイム0.7T等のセルラーゼ(以上、商品名;ノボザイムズ社製)、マクサカル45G、マクサペム30G、プロペラーゼ1000E(以上、商品名;ジエネンコア社製)等が挙げられる。なかでも、プロテアーゼ、アミラーゼ、リパーゼが好ましい。
蛍光増白剤としては、たとえばビス(トリアジニルアミノスチルベン)ジスルホン酸誘導体[たとえば、チノパールAMS−GX(商品名、チバスペシャルティケミカルズ製)など]、ビス(スルホスチリル)ビフェニル塩[たとえば、チノパールCBS−X(商品名、チバスペシャルティケミカルズ製)など]等が挙げられる。
漂白成分としては、たとえば漂白剤、漂白活性化剤、漂白活性化触媒等が挙げられる。
漂白剤として具体的には、たとえば過硫酸ナトリウム、過炭酸ナトリウム、過ホウ酸ナトリウム等の無機過酸化物が挙げられる。さらに、貯蔵時の安定性が改善することから、ケイ酸および/またはケイ酸塩と、ホウ酸および/またはホウ酸塩とにより被覆されたもの;パラフィン、ワックス等の水不溶性有機化合物により被覆されたものがより好ましく用いられる。
上記漂白剤は、1種単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。
上記漂白剤の平均粒子径は、200〜1000μmが好ましく、より好ましくは300〜800μmである。なかでも、溶解性および安定性の両方が良好なことから、平均粒子径200μm未満、特に125μm未満の漂白剤粒子および平均粒子径1000μmを超える漂白剤粒子は、漂白剤中に10質量%以下であることが好ましい。ここで、平均粒子径は、上記「平均粒子径(質量50%)」の算出方法と同様の方法によって測定することができる。
漂白活性化触媒としては、たとえば銅、鉄、マンガン、ニッケル、コバルト、クロム、バナジウム、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、レニウム、タングステン、モリブデン等の遷移金属原子と配位子とが、窒素原子や酸素原子等を介して錯体を形成するものが挙げられ、このうち含まれる遷移金属としては、銅、コバルト、マンガン等が好ましい。
吸油性粉体としては、たとえば無水ケイ酸、含水ケイ酸、タルク、硫酸バリウム、酸化チタン、酸化亜鉛が挙げられる。なかでも、特に吸油能、固化しにくさ、すすぎ易さが良好であることから、無水ケイ酸、含水ケイ酸、タルクが好ましく、無水ケイ酸、含水ケイ酸がより好ましい。
上記吸油性粉体は、1種単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。
かかる吸油性粉体は、吸油能を有する粉体であり、好ましくは、JIS K5101に準処する方法により測定される吸油量が20(cm3/100g)以上であるものが好ましく、100〜400(cm3/100g)であるものがより好ましい。
本発明の粉末洗剤組成物の製造方法は、混合機に、前記(A)成分の一部または全部であって、前記(B)成分の投入量の0.5〜20倍に相当する量の(A)成分を予め投入し、次いで、(B)成分と、(A)成分の残部がある場合にその残部とを投入し、(A)成分と(B)成分とを混合しながらまたは混合した後に、前記(C)成分を投入して混合する方法である。
本発明の粉末洗剤組成物の製造方法においては、本発明の効果がより良好であることから、前記(A)成分、前記(B)成分、および前記(C)成分を下記混合条件下で混合することが好ましい。
(混合条件)
処理時間:1〜60分間
フルード数(Fr):0.01以上1未満
容積充填率:10〜70容量%
混合温度:20〜50℃
湿度:50〜90%RH(相対湿度)
なお、本発明の粉末洗剤組成物の製造方法においては、回分式で混合を行ってもよく、連続式で混合を行ってもよい。
撹拌型混合機は、ジャケットを有する構造のミキサーである。
回分式で混合を行う場合、撹拌型混合機としては、特に限定されず、たとえば、横型の混合槽の内部に撹拌羽根を取り付けて混合を行う型式の横型撹拌混合機;竪型の底部に撹拌羽根を有し、この撹拌羽根の回転により混合を行う竪型撹拌混合機などが好適なものとして挙げられる。具体的には、以下のものが挙げられる。
横型撹拌混合機としては、レーディゲミキサー((株)マツボー製)、プローシェアーミキサー(大平洋機工(株)製)、リボンミキサー((株)吉田製作所製)、スパルタンミキサー((株)ダルトン)、パグミキサー(不二パウダル(株)製)、タービュライザー(ホソカワミクロン(株)製)等が挙げられる。
竪型撹拌混合機としては、ハイスピードミキサー(深江パウテック(株)製)、ヘンシェルミキサー(三井鉱山(株)製)、ニューグラマシン((株)セイシン企業)等が挙げられる。
上記撹拌型混合機のなかでも、レーディゲミキサー、プローシェアーミキサー、リボンミキサーが特に好ましい。
また、連続式で混合を行う場合、撹拌型混合機としては、連続式撹拌型混合機を用いれば特に限定されず、たとえば、上記の撹拌型混合機のなかで連続型の装置を用いて混合することができる。
(1)処理時間
混合時間(回分式の場合)または平均滞留時間(連続式の場合)は1〜60分間とすることが好ましく、2〜40分間とすることがさらに好ましく、10〜40分間とすることが特に好ましい。1分間以上とすることでより良好に混合でき、60分間以下とすることで生産性が向上する。
(2)フルード数(Fr)
下記数式(21)で定義されるフルード数(Fr)が0.01以上1未満であることが好ましく、より好ましくは0.01〜0.8であり、さらに好ましくは0.1〜0.7である。
フルード数が0.01以上であれば、充分に混合された粉末洗剤組成物が得られやすくなる。フルード数が1未満であれば、圧密化が抑制されるため好ましい。
数式:Fr=V/(R×g)0.5 ・・・(21)
V:撹拌羽根の先端の周速(m/s)
R:撹拌羽根の回転半径(m)
g:重力加速度(m/s2)。
(3)容積充填率
粉末洗剤組成物の原料の撹拌型混合機への充填率(仕込み量)は、該混合機の全内容積の10〜70容量%が好ましく、より好ましくは15〜60容量%であり、さらに好ましくは25〜55容量%である。該混合機の全内容積が70容量%以下であれば、該混合機内での原料の混合効率が向上し、好適な造粒を行うことが容易となる。一方、10容量%以上であれば、生産性が向上する。
回分式で混合を行う場合、容器回転型混合機としては、特に限定されず、たとえば、V字型、円筒型または二重円錐型をした混合槽が回転することにより混合を行う混合機などが好適なものとして挙げられる。具体的には、以下のものが挙げられる。
V字型をした混合槽が回転することにより混合を行う混合機としては、V型ミキサー(不二パウダル(株)製)、V型混合機(セイシン企業(株)製)等が挙げられる。
円筒型をした混合槽が回転することにより混合を行う混合機としては、ロッキングミキサー(愛知電気商事(株)製)、ドリアコーター((株)パウレック製)、ロータリー型混合機(明和工業(株)製)、ドラムミキサー(杉山重工(株)製)等が挙げられる。
二重円錐型をした混合槽が回転することにより混合を行う混合機としては、W型混合機(セイシン企業(株)製)、ダブルコーンミキサー(ASR社製)等が挙げられる。
円筒型をした混合槽が自転と公転をすることにより混合を行う混合機としては、ダイナミキサー(モリマシナリー(株)製)、クロスロータリーミキサー(明和工業(株)製)等が挙げられる。
また、連続式で混合を行う場合、容器回転型混合機としては、特に限定されず、たとえば連続式円筒型混合機が挙げられ、具体的には、ロッキングミキサー(愛知電気商事(株)製)、ドリアコーター((株)パウレック製)を用いて混合することができる。
また、容器回転型混合機を、原料混合物が原料投入側から排出側へと下降する方向へ傾斜させ、排出を容易にすることも可能である。その際、傾斜角としては0〜20゜とすることが好ましく、0〜5゜とすることがより好ましい。傾斜角を20゜以下とすることにより、未造粒物粒子の混入がより防止されるため好ましい。
(1)処理時間
混合時間(回分式の場合)または平均滞留時間(連続式の場合)は1〜60分間とすることが好ましく、2〜40分間とすることがさらに好ましく、10〜40分間とすることが特に好ましい。1分間以上とすることでより良好に混合でき、60分間以下とすることで生産性が向上する。
なお、連続式における平均滞留時間は、下記数式(22)で定義される。
数式:Tm=(m’/Q)×60 ・・・(22)
Tm:平均滞留時間(hr)
Q:連続運転における能力(kg/hr)
m’:容器回転型混合機内の粉末洗剤組成物の洗剤造粒物滞留量(kg)
連続式の場合、m’(造粒物滞留量)は、出口堰高さにより調整することができる。
(2)フルード数(Fr’)
下記数式(23)で定義されるフルード数(Fr’)が0.01〜0.50となる条件を選択することが好ましく、より好ましくは0.01〜0.45であり、さらに好ましくは0.02〜0.40である。フルード数が0.01以上であれば、充分に混合された粉末洗剤組成物が得られやすくなる。一方、フルード数が0.50以下であれば、たとえばドラム型混合機の場合、粉末洗剤組成物の洗剤造粒物粒子が飛散することなく反転し得る、正常な剪断混合を容易に発生させることができる。
数式:Fr’=v2/(R’×g) ・・・(23)
v:容器回転型混合機最外周の周速(m/s)
R’:容器回転型混合機最外周の回転中心からの半径(m)。
(3)容積充填率(x)
粉末洗剤組成物の原料の容器回転型混合機への充填率(仕込み量)は、該混合機の全内容積の10〜60容量%が好ましく、より好ましくは20〜40容量%である。該混合機の全内容積が60容量%以下であれば、該混合機内での原料の混合効率が向上し、好適な造粒を行うことが容易となる。一方、10容量%以上であれば、生産性が向上する。
なお、容器回転型混合機の容積充填率は、下記数式(24)で定義される。
数式:x=(M”/ρ)/V’×100 ・・・(24)
M”:容器回転型混合機への粉末洗剤組成物の洗剤造粒物粒子の仕込量(g)
ρ:粉末洗剤組成物の洗剤造粒物粒子の嵩密度(g/L)
V’:容器回転型混合機の容積(L)
温度条件の制御は、撹拌型混合機、容器回転型混合機のいずれもジャケット温度を調整することにより制御できる。
本発明においては、前記混合機に、前記(A)成分の一部または全部であって、前記(B)成分の投入量の0.5〜20倍に相当する量の(A)成分を予め投入し、次いで、(B)成分と、(A)成分の残部がある場合にその残部とを投入する。
すなわち、混合機に、(B)成分を投入する前に、該(B)成分の投入量の0.5〜20倍に相当する量の(A)成分を予め投入しておくことを必須とする。これにより、粉末洗剤組成物の製造の際、製造装置への原料の付着が低減されやすくなり、製造される粉末洗剤組成物の流動性が向上する。
(B)成分は、該(B)成分の投入量の0.5〜20倍に相当する量以上の(A)成分が投入された後、混合機へ投入される。たとえば、混合機に、(B)成分の投入量の0.5〜20倍に相当する量の(A)成分を投入した後、(B)成分および(A)成分の残部を順次または同時に投入する;混合機に、全量の(A)成分を投入した後、(B)成分を投入する方法が挙げられる。
該(A)成分の投入量が(B)成分の投入量の0.5倍以上であると、製造装置への原料の付着低減の効果が向上する。一方、(B)成分の投入量の20倍以下であると、製造される粉末洗剤組成物の流動性が向上する。
本発明においては、混合機に、(A)成分と(B)成分を投入した後、上記混合条件下で、(A)成分と(B)成分とを混合しながらまたは混合した後に、該(C)成分を投入して混合する。好ましくは、(A)成分と(B)成分とを混合しながら、前記(C)成分を投入して混合する。
(C)成分の割合が1質量%以上であると、粉末洗剤組成物を通常使用量にて使用した場合、良好な洗浄力が得られる。また、粉末洗剤組成物の製造において、粉末成分が充分に混合されて粉末洗剤組成物の流動性が向上する。また、粉末洗剤組成物の粉立ちが抑制され、作業環境も向上する。一方、(C)成分の割合が20質量%以下であると、粉末洗剤組成物の製造時におけるダマ(粗粒)の発生が抑制され、製造装置への原料の付着が低減されやすくなり、粉末洗剤組成物の流動性も向上する。
なかでも、(C)成分単独または(C)成分を含む溶液を、好ましくは50〜80℃に加温してなる液体成分を、混合機に投入することが好ましい。特に、(C)成分を1〜20質量%の水に溶解して(C)成分を含む溶液を予め調製し、当該溶液を前記混合機に投入することが好ましい。
かかる液体成分を使用する場合、特に(A)成分と(B)成分とを混合しながら、(A)成分と(B)成分とを含む原料混合物が流動状態であるところへ、液体成分((C)成分または(C)成分を含む溶液)を投入して混合することが好ましい。これにより、原料混合物と液体成分との混合において、液体成分の局在化が生じにくくなって、より短時間で効率的に混合することができる。
具体的には、混合機に、(A)成分と(B)成分と任意成分とからなる原料混合物を混合しながら、液体成分を噴霧する方法が挙げられる。
液体成分の噴霧方法としては、通常の噴霧ノズルを用いる方法が挙げられ、好ましい範囲の安息角、平均粒子径もしくは粒度分布を有する粉末洗剤組成物が得られやすいことから、扇形ノズル、充円錐ノズル、空円錐ノズルを用いる方法が好適に挙げられる。
噴霧ノズルの圧力は、0.5〜1.5MPaで噴霧することが好ましい。
また、上記のように、洗浄性能の向上の点から、(C)成分とアニオン界面活性剤とを併用する場合、(C)成分とアニオン界面活性剤との混合割合「(C)成分/アニオン界面活性剤」は、質量比で0.1〜10であることが好ましく、0.3〜5であることがより好ましい。
また、任意成分として酵素を使用する場合、粉末洗剤組成物中の酵素粒子の割合は、洗浄性能が向上することから、0.1〜5質量%であることが好ましく、より好ましくは0.2〜2質量%である。
上記ポリエチレングリコールの好適なものとしては、ポリエチレングリコール1000〜20000(平均分子量500〜25000)が挙げられ、平均分子量2600〜9300のものがより好ましく、平均分子量7300〜9300のものが特に好ましい。
なお、本発明におけるポリエチレングリコールの平均分子量は、化粧品原料基準(第2版注解)記載の平均分子量を示す。
前記バインダー物質の使用量は、前記造粒物中のバインダー物質の割合が0.5〜30質量%となる量が好ましく、より好ましくは1〜20質量%、さらに好ましくは5〜20質量%となる量である。
かかる吸油性粉体の割合は、粉末洗剤組成物中、0.5〜3質量%であることが好ましく、0.8〜2質量%であることがより好ましい。吸油性粉体の割合が0.5質量%以上であれば、良好な吸油能が発揮されやすく、粉末洗剤組成物の流動性が向上する。一方、吸油性粉体の割合が3質量%以下であれば、吸油能が充分に発揮され、粉末洗剤組成物の流動性向上の効果が充分に得られる。また、リネンサプライ分野で使用される連続式洗浄機(ドラム式洗浄機曹が複数連続的に合わされた洗浄機)においては、使用される水が循環されるため、吸油性粉体の割合が3質量%超であると、粉末洗剤組成物が洗浄機設備に溶け残ったり、被洗布に付着したりする恐れがあるが、吸油性粉体の割合が3質量%以下であることにより、粉末洗剤組成物の溶け残り、被洗布への付着が生じにくくなる。
最終的に製造される粉末洗剤組成物の粒子の平均粒子径としては、100〜1000μmであることが好ましく、150〜500μmであることがより好ましい。平均粒子径が100μm以上であると、使用時に粉立ちが抑制される。一方、1000μm以下であると、水への溶解性が向上する。
また、最終的に製造される粉末洗剤組成物の嵩密度は0.6〜1.2g/mLであることが好ましく、0.7〜1.1g/mLであることがより好ましい。嵩密度が0.6g/mL以上であると、粉末洗剤組成物の保管時に必要なスペース(保管場所)がより狭くて済むため、コスト面で有利となる。一方、1.2g/mL以下であると、長期保管後でも粉末洗剤組成物の水への溶解性が良好となる。
本発明の粉末洗剤組成物の製造方法によれば、生分解性の良好なキレート剤の使用量を削減する必要がなく、粉末洗剤組成物の設計上の制約条件が増えることなく自由に粉末洗剤組成物を製造できる。
本発明の粉末洗剤組成物の製造方法により製造される粉末洗剤組成物は、環境負荷の小さい生分解性の良好なキレート剤を含有し、かつ製造上の歩留まりが高く、生産性に優れたものである。
かかる粉末洗剤組成物は、たとえば大型のバッチワッシャー、回転式のドラム槽が複数連続に合わされた連続式洗濯機(連洗機)の洗浄システム等の洗浄機に好適に用いることができる。
表1〜5に示す組成、(aa)/(B)(質量比)、および製造方法に従って、各例の粉末洗剤組成物を製造した。
なお、(aa)/(B)(質量比)は、混合機に、(B)成分を投入する前に予め投入された、(B)成分の投入量に対する(A)成分の投入量の割合を質量比で表した値を示す。
表中の配合量の単位は、粉末洗剤組成物の全質量を基準とする質量%を示す。
また、表中の各成分の配合量は、不純物等を除いた純分換算量を示す。
以下に、表中に示した成分、粉末洗剤組成物の製造方法について説明する。
・無機塩(A)
a−1:炭酸ナトリウム(旭硝子(株)製、商品名:粒灰、平均粒子径320μm)。
a−2:炭酸ナトリウム(旭硝子(株)製、商品名:軽灰、平均粒子径120μm)。
a−3:硫酸ナトリウム(四国化成工業(株)製、商品名:中性無水芒硝、平均粒子径280μm)。
a−4:セスキ炭酸ナトリウム(米国FMC社製、商品名:Sesqui(登録商標) Sodium Sesquicarbonate、平均粒子径290μm)。
a−5:結晶性層状珪酸ナトリウム(トクヤマシルテック(株)製、商品名:プリフィード顆粒品、SiO2/Na2O=2(モル比)、平均粒子径600μm)。
a−6:トリポリリン酸ナトリウム(三井化学(株)製、商品名:トリポリ燐酸ソーダ、平均粒子径140μm)。
b−1:メチルグリシンジ酢酸3ナトリウム(BASF製、商品名:Trilon(登録商標)Mパウダー)。
b−2:ヒドロキシイミノジコハク酸4ナトリウム[HIDS(商品名、日本触媒(株)製)を水分5質量%まで乾燥して粉末化したもの]。
b−3:アスパラギン酸ジ酢酸4ナトリウム[クレワットBi−ADS(商品名、ナガセケムテックス(株)製)を水分5質量%まで乾燥して粉末化したもの]。
b−4:イソセリンジ酢酸3ナトリウム[Trilon(登録商標)ES9910(商品名、BASF製)を水分5質量%まで乾燥して粉末化したもの]。
c−1:ECOROL26(商品名、ECOGREEN社製;炭素数12〜16のアルキル基を持つアルコール)の酸化エチレン平均5モルおよび酸化プロピレン平均2モルの付加体(ライオン(株)製;純分94質量%、水分6質量%)。
c−2:前記ECOROL26の酸化エチレン平均15モルおよび酸化プロピレン平均3モルの付加体(ライオン(株)製;純分84質量%、水分16質量%)。
d−1:メタ珪酸ナトリウム(オキシデンタルケミカル製、商品名:無水メタ珪酸ソーダ)。
d−2:高級脂肪酸ナトリウム(ミヨシ油脂製、商品名:コナバルク70B)。
d−3:酵素A(ノボザイムズジャパン製、商品名:エスペラーゼ4.0T)。
d−4:酵素B(ノボザイムズジャパン製、商品名:サビナーゼ12T)。
d−5:亜硫酸ナトリウム(三井化学(株)製、商品名:亜硫酸ソーダ)。
d−6:アクリル酸/マレイン酸コポリマーNa塩(BASF製、商品名:Sokalan CP7)。
d−7:無水ケイ酸((株)トクヤマ製、商品名:トクシールNP)。
d−8:炭素数14〜18のα−オレフィンスルホン酸ナトリウム(ライオン(株)製、商品名:リポランPB−800)。
d−9:炭素数14〜18のアルキル硫酸ナトリウム(三洋化成工業製、商品名:サンデットLNM)。
d−10:ポリエチレングリコール6000(ライオン(株)製、商品名:PEG#6000M)。
d−11:カルボキシルメチルセルロースナトリウム(日本製紙(株)製、商品名:サンローズB1B)。
d−12:蛍光増白剤A(チバスペシャルティケミカルズ製、商品名:チノパールCBS−X)。
d−13:蛍光増白剤B(チバスペシャルティケミカルズ製、商品名:チノパールAMS−GX)。
以下に、混合機として撹拌型混合機のリボンミキサー(製造方法1〜3)、レーディゲミキサー(製造方法4〜6)、ハイスピードミキサー(製造方法7〜9)を用いた場合の粉末洗剤組成物の製造方法をそれぞれ示す。
撹拌型混合機としてリボンミキサー((株)吉田製作所製、型式1102−20)を用いて、容積充填率50容積%、ジャケット温度25℃の条件で、以下のようにして粉末洗剤組成物を製造した。
まず、前記リボンミキサーに、主軸を停止したまま、(A)成分の全部を予め投入し、次いで、(B)成分を投入した後、任意成分であるd−5〜d−13をこの順序で順次投入し、投入した原料を、主軸を30rpmで回転させて混合(フルード数(Fr)=0.31)しながら、予め60℃に加温した(C)成分を、噴霧ノズル(充円錐ノズル)を用いて圧力0.5〜1.5MPaで噴霧した後、前記リボンミキサーに、残りの任意成分であるd−1〜d−4をこの順序で順次投入し、混合することによって粉末洗剤組成物を製造した。
なお、製造方法1においては、混合時間30分間、混合温度25〜35℃、湿度60〜65%RH(相対湿度)で粉末洗剤組成物の製造を行った。
製造方法1において、「(A)成分の全部を予め投入し、次いで、(B)成分を投入した」の替わりに、「(A)成分の一部((A)成分の全配合量の半量)を予め投入し、次いで、(B)成分と、(A)成分の残部とを同時に投入した」に変更した以外は、製造方法1と同様にして粉末洗剤組成物を製造した。
なお、製造方法2においては、混合時間30分間、混合温度25〜35℃、湿度60〜65%RHで粉末洗剤組成物の製造を行った。
製造方法1において、「(A)成分の全部を予め投入し、次いで、(B)成分を投入した」の替わりに、「(B)成分を投入し、次いで、(A)成分の全部を投入した」に変更した以外は、製造方法1と同様にして粉末洗剤組成物を製造した。
なお、製造方法3においては、混合時間30分間、混合温度25〜35℃、湿度60〜65%RHで粉末洗剤組成物の製造を行った。
製造方法1において、「リボンミキサー((株)吉田製作所製、型式1102−20)」の替わりに「鋤刃状ショベルを装備し、ショベル−壁面間クリアランスが5mmのレーディゲミキサー((株)マツボー製、M20型)」を用いた以外は、製造方法1と同様にして粉末洗剤組成物を製造した。
すなわち、撹拌型混合機として前記レーディゲミキサーを用いて、容積充填率50容積%、ジャケット温度25℃の条件で、以下のようにして粉末洗剤組成物を製造した。
まず、前記レーディゲミキサーに、主軸を停止したまま、(A)成分の全部を予め投入し、次いで、(B)成分を投入した後、任意成分であるd−5〜d−13をこの順序で順次投入し、投入した原料を、主軸を50rpm(チョッパー停止)で回転させて混合(フルード数(Fr)=0.64)しながら、予め60℃に加温した(C)成分を、噴霧ノズル(充円錐ノズル)を用いて圧力0.5〜1.5MPaで噴霧した後、前記レーディゲミキサーに、残りの任意成分であるd−1〜d−4をこの順序で順次投入し、混合することによって粉末洗剤組成物を製造した。
なお、製造方法4においては、混合時間30分間、混合温度25〜35℃、湿度60〜65%RHで粉末洗剤組成物の製造を行った。
製造方法4において、「(A)成分の全部を予め投入し、次いで、(B)成分を投入した」の替わりに、「(A)成分の一部((A)成分の全配合量の半量)を予め投入し、次いで、(B)成分と、(A)成分の残部とを同時に投入した」に変更した以外は、製造方法4と同様にして粉末洗剤組成物を製造した。
なお、製造方法5においては、混合時間30分間、混合温度25〜35℃、湿度60〜65%RHで粉末洗剤組成物の製造を行った。
製造方法4において、「(A)成分の全部を予め投入し、次いで、(B)成分を投入した」の替わりに、「(B)成分を投入し、次いで、(A)成分の全部を投入した」に変更した以外は、製造方法4と同様にして粉末洗剤組成物を製造した。
なお、製造方法6においては、混合時間30分間、混合温度25〜35℃、湿度60〜65%RHで粉末洗剤組成物の製造を行った。
製造方法1において、「リボンミキサー((株)吉田製作所製、型式1102−20)」の替わりに「ハイスピードミキサー(深江パウテック(株)製、FS−10型)」を用いた以外は、製造方法1と同様にして粉末洗剤組成物を製造した。
すなわち、撹拌型混合機として前記ハイスピードミキサーを用いて、容積充填率50容積%、ジャケット温度25℃の条件で、以下のようにして粉末洗剤組成物を製造した。
まず、前記ハイスピードミキサーに、主軸を停止したまま、(A)成分の全部を予め投入し、次いで、(B)成分を投入した後、任意成分であるd−5〜d−13をこの順序で順次投入し、投入した原料を、主軸を50rpm(チョッパー停止)で回転させて混合(フルード数(Fr)=0.67)しながら、予め60℃に加温した(C)成分を、噴霧ノズル(充円錐ノズル)を用いて圧力0.5〜1.5MPaで噴霧した後、前記ハイスピードミキサーに、残りの任意成分であるd−1〜d−4をこの順序で順次投入し、混合することによって粉末洗剤組成物を製造した。
なお、製造方法7においては、混合時間30分間、混合温度25〜35℃、湿度60〜65%RHで粉末洗剤組成物の製造を行った。
製造方法7において、「(A)成分の全部を予め投入し、次いで、(B)成分を投入した」の替わりに、「(A)成分の一部((A)成分の全配合量の半量)を予め投入し、次いで、(B)成分と、(A)成分の残部とを同時に投入した」に変更した以外は、製造方法7と同様にして粉末洗剤組成物を製造した。
なお、製造方法8においては、混合時間30分間、混合温度25〜35℃、湿度60〜65%RHで粉末洗剤組成物の製造を行った。
製造方法7において、「(A)成分の全部を予め投入し、次いで、(B)成分を投入した」の替わりに、「(B)成分を投入し、次いで、(A)成分の全部を投入した」に変更した以外は、製造方法7と同様にして粉末洗剤組成物を製造した。
なお、製造方法9においては、混合時間30分間、混合温度25〜35℃、湿度60〜65%RHで粉末洗剤組成物の製造を行った。
実施例7の粉末洗剤組成物は、製造方法2により製造した。
実施例16〜18の粉末洗剤組成物は、製造方法4により製造した。
実施例19の粉末洗剤組成物は、製造方法5により製造した。
実施例20〜22の粉末洗剤組成物は、製造方法7により製造した。
実施例23の粉末洗剤組成物は、製造方法8により製造した。
比較例1〜4の粉末洗剤組成物は、製造方法3により製造した。
比較例9の粉末洗剤組成物は、製造方法6により製造した。
比較例10の粉末洗剤組成物は、製造方法9により製造した。
なお、実施例1〜29の粉末洗剤組成物は、いずれも平均粒子径100〜1000μm、嵩密度0.7〜1.1g/mLの範囲内であった。
以下に示す、製造装置への原料の付着性、粉末洗剤組成物の流動性の評価をそれぞれ行った。その結果を表1〜5に併記した。
製造装置への原料の付着性は、上記製造方法1〜9により各例の粉末洗剤組成物を製造した後の撹拌型混合機壁面への原料混合物の付着状況を目視により観察し、下記評価基準に基づいて評価した。
なお、該評価基準において、◎、○、△を合格とし、×を不合格とした。
(評価基準)
◎:撹拌型混合機壁面に原料混合物の付着がほとんど無かった。
○:撹拌型混合機壁面に原料混合物の付着があるが、問題ないレベルであった。
△:撹拌型混合機壁面の原料混合物の付着が目立つが、生産可能なレベルであった。
×:撹拌型混合機壁面のほぼ全面に原料混合物の付着があり、粉末洗剤組成物の収率も悪く(歩留まりが低く)、生産困難なレベルであった。
粉末洗剤組成物の流動性は、下記方法により安息角(°)を測定し、下記評価基準に基づいて評価した。なお、該評価基準において、◎、○、△を合格とし、×を不合格とした。
(安息角の測定方法)
角度の目盛りが記入され、横蓋付のアクリル製測定器(高さ10cm×奥行10cm×幅3cm)を平らな場所に置き、該測定器の横蓋(10cm×3cm側の一側面)を閉じた状態で、該測定器の上面からの高さが1〜2cmの位置より各例の粉末洗剤組成物を該測定器内へ流し入れた。
各例の粉末洗剤組成物が、該測定器の上面からの高さが0〜1cm程度超えて山盛り状態になった時点で横蓋を静かに開け、粉末洗剤組成物を重力により自然に排出させた。排出終了後、該測定器内に残った粉末洗剤組成物の表面(傾斜面)と、水平面とのなす角度(傾斜角)を前記目盛りから読み取った。安息角は、この操作を3回行い、その平均値を用いた。なお、前記アクリル製測定器は、横蓋が高さと幅のなす側面の一方に設けられ、角度の目盛りが高さと奥行きのなす側面に記入されているものを使用した。
(評価基準)
◎:安息角が70°未満であった。
○:安息角が70°以上80°未満であった。
△:安息角が80°以上90°未満であった。
×:安息角が90°であった。
Claims (7)
- 下記(A)成分、下記(B)成分、および下記(C)成分を含有する粉末洗剤組成物の製造方法において、
混合機に、(A)成分の一部または全部であって、(B)成分の投入量の0.5〜20倍(質量比)に相当する量の(A)成分を予め投入し、次いで、(B)成分と、(A)成分の残部がある場合にその残部とを投入し、(A)成分と(B)成分とを混合しながらまたは混合した後に、(C)成分を投入して混合することを特徴とする粉末洗剤組成物の製造方法。
(A)炭酸ナトリウム、セスキ炭酸ナトリウム、SiO2/Na2Oがモル比で1.6〜4.0の珪酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム、およびトリポリリン酸ナトリウムからなる群から選ばれる1種または2種以上の無機塩。
(B)メチルグリシンジ酢酸、アスパラギン酸ジ酢酸、イソセリンジ酢酸、ヒドロキシイミノジコハク酸、並びにそれらのアルカリ金属塩、アルカノールアミン塩およびNH 4 塩からなる群から選ばれる1種または2種以上のキレート剤。
(C)ノニオン界面活性剤 1〜20質量%。 - 前記(A)成分、前記(B)成分、および前記(C)成分を下記混合条件下で混合する請求項1記載の粉末洗剤組成物の製造方法。
(混合条件)
処理時間:1〜60分間
フルード数(Fr):0.01以上1未満
容積充填率:10〜70容量%
混合温度:20〜50℃
湿度:50〜90%RH(相対湿度) - 粉末洗剤組成物中の前記(A)成分の割合が10〜80質量%である請求項1または2に記載の粉末洗剤組成物の製造方法。
- 粉末洗剤組成物中の前記(B)成分の割合が1〜50質量%である請求項1〜3のいずれか一項に記載の粉末洗剤組成物の製造方法。
- 前記混合機として撹拌型混合機を用いる請求項1〜4のいずれか一項に記載の粉末洗剤組成物の製造方法。
- 前記(C)成分を1〜20質量%の水に溶解して(C)成分を含む溶液を予め調製し、当該溶液を前記混合機に投入する請求項1〜5のいずれか一項に記載の粉末洗剤組成物の製造方法。
- 前記(C)成分を、噴霧ノズルを用いた混合方式により前記混合機に投入する請求項1〜6のいずれか一項に記載の粉末洗剤組成物の製造方法。
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