JP5624811B2 - 高嵩密度洗剤粒子群の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、ベース顆粒群と、陰イオン性界面活性剤を含有する界面活性剤組成物とを用いる高嵩密度洗剤粒子群の製造方法に関する。更に本発明は、該洗剤粒子群を含有してなる洗剤組成物に関する。
近年、粉末洗剤組成及び製造法について経済性、環境対応等が求められている。
粉末洗剤を得る製造法の一つとして、液状の界面活性剤を界面活性剤担持用顆粒群に担持させる工程を含む製法がある。該製法において界面活性剤担持用顆粒群には、液状界面活性剤に対する高い担持能が求められる。即ち、界面活性剤担持用顆粒群に求められる担持能は多量の液状界面活性剤を担持できること(担持容量)と、一旦吸収した液状界面活性剤をシミ出させることなく顆粒内部に強く保持できること(担持力)の2つの因子からなる。それぞれ、担持容量は洗浄性能の為に必要な量の界面活性剤を配合する上で、又、担持力は液状界面活性剤のシミ出しを抑制する上、並びに粉末洗剤の流動性の低下、ケーキング及び容器やその表面へ液状界面活性剤が移行することを防ぐ上で重要である。
一方、界面活性剤として、式(1)で示される陰イオン性界面活性剤の化合物を配合した粉末洗剤はこれまで、高い洗浄活性能、環境対応等の向上を目的に種々の開示がある。
このような界面活性剤担持用顆粒群及び活性剤を用いた洗剤粒子群については、これまでにも種々検討が行われている。例えば、特許文献1には、水溶性無機塩類を含有する調製液を噴霧乾燥する界面活性剤担持用顆粒群と式(1)で示される陰イオン性界面活性剤の化合物を用いた洗剤粒子群の製造法が開示されている。しかしながら、この顆粒群の製造には噴霧乾燥が必須であり、経済性の観点からは噴霧乾燥を用いない製造方法が求められている。
一方、例えば、非噴霧乾燥法による陰イオン性界面活性剤を用いた高密度洗剤組成物の製造法が開示されている。特許文献2には、界面活性剤ペーストと乾燥した洗剤材料を高速ミキサー/中速ミキサー/乾燥機にて連続的に洗剤組成物を製造する方法が開示されている。特許文献3には、界面活性剤ペーストと乾燥した洗剤原料を高速ミキサー/中速ミキサー/コンディショニング装置にて微粒子を再循環しながら連続的に洗剤組成物を製造する方法が開示されている。しかしながら、特許文献2の製法では粒度の調整が困難であり、また、特許文献3の製法ではこの問題を解決する為、微粒子を再循環させる製法を用いており、生産性が低い製造法である。その為、より簡単に必要な粒度の高密度洗剤粒子を収率良く得られる製法が求められている。
特開2006−137925号公報 特表平10−500716号公報 特表平10−506141号公報
従って本発明の課題は、噴霧乾燥を含まない方法にて得られた、界面活性剤組成物を担持させるためのベース顆粒群と、陰イオン性界面活性剤を含有する界面活性剤組成物とを用いて、必要な粒度の高密度洗剤粒子の収率が良好な洗剤粒子群を製造することにある。更に本発明の課題は、該洗剤粒子群を含有してなる洗剤組成物を提供することにある。
即ち、本発明の要旨は、
〔1〕以下の工程1〜3を含む、嵩密度650g/L以上の洗剤粒子群の製造方法:
工程1:吸油能0.4mL/g以上の粉末原料を混合する工程、
工程2:工程1により得られた混合粉末に水又はバインダー水溶液を添加し、低剪断造粒機によってベース顆粒群を調製する工程、並びに
工程3:工程2により得られたベース顆粒群と、次のa)成分及びb)成分:
a)下記式(1):
R−O−SO3M (1)
(式中、Rは炭素数10〜18のアルキル基又はアルケニル基、Mはアルカリ金属原子又はアミンを示す。)で示される陰イオン性界面活性剤、及び
b)上記a)成分100重量部に対して25〜70重量部の水、
を含有する界面活性剤組成物とを混合する工程;
〔2〕前記〔1〕に記載の製造方法によって得られた洗剤粒子群;並びに
〔3〕前記〔1〕に記載の製造方法によって得られた洗剤粒子群を含有してなる洗剤組成物;に関するものである。
本発明の噴霧乾燥工程を含まない方法で得られるベース顆粒群と、式(1)で示される陰イオン性界面活性剤の化合物を混合する製造法を使用することにより、一般に皮膚刺激性の極めて少なく、生分解性の良好な、粒径分布がシャープな高密度洗剤粒子群を収率よく製造することができるという効果が奏される。粒度分布をシャープにすることは、外観の向上だけでなく、流動性が良好であり、生産性に優れた洗剤を効率的に得ることができるという効果も奏される。
本発明において、ベース顆粒とは、少なくとも、吸油能0.4mL/g以上の粉末原料、及び水又はバインダー水溶液を含む顆粒である。好ましくは、少なくとも、吸油能0.4mL/g以上の粉末原料を含む混合粉末に水又はバインダー水溶液を添加し、低剪断造粒機によって顆粒化することで得られる顆粒であって、液状界面活性剤組成物を担持させるために使用される顆粒である。その顆粒の集合体をベース顆粒群という。洗剤粒子とは、ベース顆粒に液状界面活性剤組成物を担持させてなる、界面活性剤及びビルダー等を含有する粒子であり、洗剤粒子群とはその集合体を意味する。洗剤組成物とは、洗剤粒子群を含有し、所望により洗剤粒子群以外に別途添加された洗剤成分(例えば、ビルダー顆粒、蛍光染料、酵素、香料、消泡剤、漂白剤、漂白活性化剤等)を含有する組成物を意味する。
水溶性とは25℃の水に対する溶解度が0.5g/100g以上であることを意味し、水不溶性とは、25℃の水に対する溶解度が0.5g/100g未満であることを意味する。
液状界面活性剤組成物とは、ベース顆粒群に担持させる際に液状又はペースト状である界面活性剤を含む組成物であり、式(1)で示される陰イオン性界面活性剤を含有する組成物も含まれる。
<ベース顆粒群の組成>
1.吸油能0.4mL/g以上の粉末原料
本発明における必須の成分として、吸油能0.4mL/g以上の粉末原料が挙げられる。本明細書において、原料、ベース顆粒群等の吸油能とは、後述の品質評価方法に記載の方法で決定される値である。吸油能0.4mL/g以上の吸油能を持つ粉末原料とは、粉末内部に10μm以下の微細な細孔を有する本質的に多孔質な物質であり、その細孔に界面活性剤を担持させることのできる物質である。吸油能の上限は、特に限定されるものでないが、例えば1.0mL/g以下であることが望ましい。かかる粉末原料は、一成分で構成されていてもよく、複数の成分で構成されていてもよい。かかる粉末原料を混合する工程1を実施することによって、混合粉末を調製する。
顆粒化の観点から、該粉末原料の平均粒径としては50〜250μmが好ましく、50〜200μmがより好ましく、80〜200μmが更に好ましい。
また、溶解性の観点からは水溶性の物質であることが好ましい。かかる粉末原料の例としては、重曹を焼成して作成したソーダ灰(例えばライト灰又はデンス灰)、芒硝、トリポリリン酸Naの水和物を乾燥して作成した多孔質粉末等が挙げられる。ハンドリングの容易さ及び入手のし易さの観点から、ライト灰が好ましい。
粉末原料としてライト灰を用いる場合、重曹焼成時の温度を調整することにより、更に界面活性剤担持能を向上させることができる。担持能の観点から、焼成温度は120〜250℃が好ましく、150〜220℃が好ましく、150〜200℃が更に好ましい。
該粉末原料の含有量としては、担持能の観点から、ベース顆粒群中、40〜95重量%が好ましく、45〜90重量%がより好ましく、50〜85重量%が更に好ましく、50〜80重量%がより好ましい。尚、乾燥工程によって上記組成に調整する場合においては、乾燥工程を行う前の顆粒群中、25〜80重量%が好ましく、30〜77重量%がより好ましく、32〜77重量%が更に好ましく、32〜73重量%がより好ましい。
2.バインダー
本発明においては、混合粉末に水又はバインダー水溶液を添加し、低剪断造粒機を使用することによって、混合粉末を顆粒化し、ベース顆粒群を調製する。粉末原料の一成分として粘土鉱物を用いる場合、粘土鉱物と粘土鉱物以外の粉末原料との混合物が顆粒化される。水を用いる場合は、粉末原料が一部水に溶解することで生じる粘結性或いは粘土鉱物の粘結性を顆粒化に利用する。バインダー水溶液を用いる場合は、更にバインダーによる粘結性が利用できるため、顆粒化がより容易になる。
また、乾燥工程を含む場合、水を用いる場合は乾燥に伴い、粒子強度の低下が懸念されるが、バインダー水溶液を用いる場合は乾燥後もバインダーによる効果が期待できる。その為、バインダー水溶液を用いることが好ましい。
バインダーとしては、粉末原料中の粒子を構成する成分同士を結合させる能力を持ち、水中で速やかに溶解及び/又は分散する性質を有するものであれば特に限定されない。例えば、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及びそれらの誘導体、ポリビニルアルコール及びその誘導体、水溶性セルロース誘導体(これらの誘導体としては、エーテル化合物等が挙げられる)、カルボン酸系ポリマー、澱粉、糖類等の有機系ポリマー、非晶質の珪酸塩等の無機ポリマー等が挙げられる。
粘結性及び洗浄力の観点からは、水溶性セルロース誘導体、糖類及びカルボン酸系ポリマーが好ましく、アクリル酸−マレイン酸コポリマーの塩、ポリアクリル酸塩がより好ましい。塩としてはナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩が好ましい。尚、カルボン酸系ポリマーの重量平均分子量としては、1000〜100000が好ましく、2000〜80000がより好ましい。
ベース顆粒群中のバインダーの含有量は、粘結性及び吸油能の観点から、ベース顆粒群中、0〜35重量%が好ましく、5〜30重量%がより好ましく、8〜20重量%が更に好ましく、10〜20重量%がより好ましい。尚、乾燥工程によって上記組成に調整する場合においては、乾燥工程を行う前の顆粒群中、0〜30重量%が好ましく、3〜25重量%がより好ましく、5〜17重量%が更に好ましく、7〜17重量%がより好ましい。
バインダー水溶液の濃度については特に限定はされないが、顆粒化時の粒径はバインダー水溶液の体積によって大きく影響を受けるため、必要なバインダー量と所望の顆粒粒径から濃度を決定すれば良い。
3.粘土鉱物
粘土鉱物は層状構造を有しており、その層間に液状界面活性剤を担持することが可能である。その為、粉末原料の一成分として粘土鉱物を配合することによって、液状界面活性剤の担持容量を増加させると同時に担持力を向上させることができる。
また、粘土鉱物は水を含有することにより粘結性を発現するため、その配合量の調整によって、ベース顆粒の粒径制御も可能である。
このような粘土鉱物としては、例えば、タルク、パイロフィライト、スメクタイト(サポナイト、ヘクトライト、ソーコナイト、スティーブンサイト、モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト等)、バーミキュライト、雲母(金雲母、黒雲母、チンワルド雲母、白雲母、パラゴナイト、セラドナイト、海緑石等)、緑泥石(クリノクロア、シャモサイト、ニマイト、ペナンタイト、スドーアイト、ドンバサイト等)、脆雲母(クリントナイト、マーガライト等)、スーライト、蛇紋石鉱物(アンチゴライト、リザーダイト、クリソタイル、アメサイト、クロンステダイト、バーチェリン、グリーナライト、ガーニエライト等)、カオリン鉱物(カオリナイト、ディッカイト、ナクライト、ハロイサイト等)等が挙げられる。中でも、柔軟性能の点で、タルク、スメクタイト、膨潤性雲母、バーミキュライト、クリソタイル、カオリン鉱物等が好ましく、スメクタイトがより好ましく、モンモリロナイトが更に好ましい。これらは単独又は2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。
また、界面活性剤担持能の観点から、以下の一般式(A):
[Si8(MgaAlb)O20(OH)4X-・MeX+ (A)
で示される粘土鉱物を、粘土鉱物の主成分とすることが好ましい。ここで、a、b及びxは、0<a≦6、0<b≦4、x=12−2a−3bであり、MeはNa、K、Li、Ca1/2、Mg1/2及びNH4から選ばれる少なくとも1種のイオンである。
前記一般式(A)で示される粘土鉱物としては、ズード・ケミ社製の「ラウンドロジルDGA212」、「ラウンドロジルPR414」、「ラウンドロジルDG214」、「ラウンドロジルDGAパウダー」、「EXM0242」、「フラソフト−1パウダー」、ラヴィオッサ社製の「デタソフトA」、「デタソフトGIS」、「デタソフトGIB」、「デタソフトGISW」、CSM社製のピュアベントナイト、スタンダードベントナイト、プレミアムベントナイト等が挙げられる。上記の粘土鉱物の例として挙げた中には、バインダー成分を添加し、造粒された顆粒タイプのものも存在するが、該バインダー成分は本発明の効果を損なわない限り添加されていてもよい。
上記に挙げる粘土鉱物を本発明にて使用する場合、顆粒化の観点からその形態が粉末状のものが好ましく、造粒物であれば好適な粒度になるまで事前に解砕することが好ましい。解砕に利用できる粉砕機としては、ハンマクラッシャー等の衝撃破砕機、アトマイザー、ピンミル等の衝撃粉砕機、フラッシュミル等の剪断粗砕機等が挙げられる。これらは、1段操作でも良く同種又は異種粉砕機の多段操作でも良い。
粘土鉱物粉末の平均粒径としては100μm以下が好ましく、50μm以下がより好ましく、30μm以下が更に好ましい。
また、担持力及び溶解性の観点から、一般式(A)で示される粘土鉱物は、アルカリ金属イオン(Naイオン、Kイオン、Liイオン)の合計とアルカリ土類金属イオン(Caイオン、Mgイオン)の合計のモル比[(Na+K+Li)/(Ca+Mg)]は、1.0以上が好ましく、1.5以上がより好ましく、2.0以上が更に好ましい。
アルカリ金属イオンの比率が高い粘土鉱物を得るには、天然品であれば、産地を選択すればよいし、粘土造粒物を製造する際に、アルカリ金属塩を添加して調製することもできる。また、合成品であれば公知の方法にて任意に調製が可能である。
4.水分
本発明におけるベース顆粒群は、製造工程で使用される適当量の水分を含有する。赤外線水分計で測定した水分量は、該顆粒群が界面活性剤組成物を担持する容量を多くする観点から、少ない方が好ましく、好ましくは15重量%以下、より好ましくは10重量%以下、更に好ましくは5重量%以下である。
5.その他成分
尚、本発明におけるベース顆粒群には、上記1〜4に挙げた以外の物質であっても、必要に応じて適宜配合することができる。しかし、これらの物質の配合量は担持能の観点から20重量%以下が好ましく、10重量%以下が更に好ましく、5重量%以下がより好ましい。配合できる物質の例を以下に示す。
・キレート剤
金属イオンによる洗浄作用阻害を抑制する為、配合することができる。水溶性キレート剤としては、金属イオン封鎖能を保持する物質であれば特に規定はされないが、結晶性珪酸塩、トリポリリン酸塩、オルトリン酸塩、ピロリン酸塩等が使用可能である。中でも、結晶性珪酸塩及びトリポリリン酸塩が好ましい。水不溶性キレート剤については、水中での分散性の観点から、粒子の平均粒径が0.1〜20μmのものが好ましい。好適な水不溶性キレート剤としては、結晶性アルミノ珪酸塩が挙げられ、例えばA型ゼオライト、P型ゼオライト、X型ゼオライト等があるが、金属イオン封鎖能及び経済性の点でA型ゼオライトが好ましい。
・水溶性無機塩
洗濯液のイオン強度を高め、皮脂汚れ洗浄等の効果を向上させる為、水溶性無機塩を添加することが好ましい。
溶解性良好で、洗浄力に悪影響を与えない物質であれば特に規定はされない。例えば、硫酸根、亜硫酸根を持つアルカリ金属塩、アンモニウム塩等が挙げられる。
中でも、イオン乖離度の高い硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、硫酸カリウムを賦形剤として使用することが好ましい。又、溶解速度向上の観点からは硫酸マグネシウムとの併用も好ましい。
・水不溶性賦形剤
水中での分散性良好で、洗浄力に悪影響を与えない物質であれば特に規定はされない。例えば結晶性もしくは非晶質のアルミノ珪酸塩や、二酸化珪素、水和珪酸化合物等が挙げられる。水中での分散性の観点から、一次粒子の平均粒径が0.1〜20μmのものが好ましい。
・その他補助成分
蛍光染料、顔料、染料等が挙げられる。
尚、前記成分の平均粒径の測定は、後述の物性の測定方法に記載の方法で測定することができる。
本発明の洗剤粒子群の製造方法は、次の工程1〜3を含む。工程1及び工程2を経てベース顆粒群が調製され、工程3を経て洗剤粒子群が調製される。
<ベース顆粒群の製法>
本発明におけるベース顆粒群は、噴霧乾燥工程を含まず、少なくとも、吸油能0.4mL/g以上の粉末原料を撹拌又は混合する工程、及び得られた混合粉末に水又はバインダー水溶液を添加し、低剪断造粒機によって顆粒化する工程を含む方法により調製することが出来る。
1.工程1
吸油能0.4mL/g以上の粉末原料を混合する工程においては、それらが実質的に均一に混合できればどのような方法を用いても良い。例えば、工程2で使用する低剪断造粒機を使用して混合しても良いし、予め別の混合機を用いて混合した後、低剪断造粒機へと移送しても良い。粉体混合に使用される該別の混合機としては、例えば、ドラム型ミキサー、パン型ミキサー、リボンミキサー、ナウターミキサー、シュギミキサー、レディゲミキサー、ハイスピードミキサー等が挙げられる。
ここで、粘土鉱物の含有量としては、担持能及び粒径制御の観点から、ベース顆粒群中、0〜45重量%が好ましく、0〜40重量%がより好ましく、0〜35重量%が更に好ましく、0〜30重量%がより好ましい。尚、顆粒化の後、所望により乾燥させてもよいが、このような乾燥工程によって上記組成に調整する場合においては、乾燥工程を行う前の顆粒群中、0〜40重量%が好ましく、0〜35重量%がより好ましく、0〜30重量%が更に好ましく、0〜25重量%がより好ましい。
また、粘土鉱物と粉末原料の重量比(粘土鉱物/粉末原料)は、好ましくは、0/1〜0/30であり、より好ましくは、0/1〜0/20であり、更に好ましくは、0/2〜0/20である。
2.工程2
工程1によって得られた混合粉末に水又はバインダー水溶液を添加し、低剪断造粒機によってベース顆粒群を調製する工程である。この工程において、粉末原料が緩やかに凝集した構造の顆粒を生成する。又、工程1と工程2は同時に行うことも可能である。
この工程に用いられる低剪断造粒機とは、顆粒に強い剪断を与えて大きく圧密することのない装置であれば良い。例えば、本来、高剪断力を与え得る主翼と解砕翼を備えた竪型或いは横型造粒機においても、回転数や以下に記載するフルード数を低く設定し圧密を抑制することで、本発明の顆粒製造に利用することができる。即ち、本明細書における低剪断造粒機には、顆粒に高剪断力を与え得る造粒機であっても、操作条件の設定等により剪断力を低下させて操作することができる造粒機も包含される。
低剪断造粒機としては、顆粒化の容易さ及び担持能向上の観点から、本体胴部の回転によって顆粒化が進行する容器回転型造粒機が好ましく、その中でもパン型造粒機或いはドラム型造粒機がより好ましい。これらの装置はバッチ式、連続式いずれの方法においても用いることができる。尚、粉末混合性及び固液混合性の観点からは、パン或いはドラムに混合を補助する邪魔板を設けることが好ましい。
又、低剪断造粒機として使用するためには、担持能の観点から、以下の式で定義される造粒機のフルード数を1.0以下に設定するのが好ましく、0.8以下がより好ましく、0.6以下が更に好ましく、0.4以下がより好ましい。
フルード数:Fr=V2/(R×g)
V:周速[m/s]
R:回転中心から回転物の円周までの半径[m]
g:重力加速度[m/s2]
混合粉末に水又はバインダー水溶液を均一に添加する観点から、造粒機のフルード数を0.001以上に設定するのが好ましく、0.005以上がより好ましく、0.01以上が更に好ましく、0.05以上がより更に好ましい。
尚、主翼や解砕翼を備えた竪型或いは横型造粒機においては、V及びRは主軸の値を用い、本体胴部の回転によって顆粒化が進行するパン型造粒機或いはドラム型造粒機においては、V及びRは本体胴部の値を用いることとする。また、解砕翼を備えたパン型造粒機においては、V及びRは解砕翼の値を用いることとする。
本発明においては、水又はバインダー水溶液を均一分散させて添加することが好ましい。そのための方法としては、例えば、1流体ノズルや2流体ノズル等の多流体ノズルを用いて、このような液体成分を微細化する方法がある。
多流体ノズルとは、液体成分と微粒化用気体(エアー、窒素等)を独立の流路を通してノズル先端部近傍まで流通させ、混合・微粒化するノズルであり、2流体ノズルや3流体ノズル、4流体ノズル等を用いることができる。また、液体成分と微粒化用気体の混合部は、ノズル先端部内で混合する内部混合型、或いはノズル先端部外で混合する外部混合型のいずれであっても良い。
本発明においては、多流体ノズルを用いて液体成分を微細液滴化して添加することが好ましく、2流体ノズルを用いることがより好ましい。このような多流体ノズルとしては、例えば、広角ラウンドタイプの2流体ノズル(スプレーイングシステムスジャパン(株)製)やフルコーンタイプの2流体ノズル((株)アトマックス製)、4流体ノズル(藤崎電機(株)製)等が使用可能である。
また、バインダーの添加速度を上げたい場合には、これらの1流体或いは多流体ノズルを複数個使用し、液滴の微細化を維持しつつ添加速度を上げることも効果的である。
このような方法を用いることで、高粘度のバインダー水溶液においても均一な分散が可能となり、収率が向上し粒度分布のシャープなベース顆粒群が得られる。
本工程においては、得られたベース顆粒群を乾燥させる操作を更に行ってもよい。かかる操作を行うことにより、ベース顆粒群を構成する粒子内の空隙が増加し、ベース顆粒群の担持容量を更に向上させることができる。
顆粒の崩壊による担持容量の低下を抑制する観点から、強い剪断力をできるだけ与えない乾燥方式が好ましい。例えば、バッチ式では、容器に入れて電気乾燥機や熱風乾燥機で乾燥させる方法、バッチ式流動層で乾燥させる方法等が挙げられ、連続式では、流動層やロータリー乾燥機、スチームチューブドライヤー等が挙げられる。
乾燥温度については、乾燥速度の観点から80℃以上が好ましく、120℃以上がより好ましく、150℃以上が更に好ましく、180℃以上がより好ましい。又、バインダーとして有機バインダーを用いる場合は、バインダーの分解抑制の観点から、300℃以下が好ましく、250℃以下がより好ましく、220℃以下がより好ましい。
<ベース顆粒群の物性>
本発明におけるベース顆粒群は、少なくとも、吸油能0.4mL/g以上の粉末原料が緩やかに凝集した構造の顆粒群である。その為、(1)粉末原料間の大きな空隙、(2)粉末原料内の小さな空隙(例えば10μm以下の空隙)の2つの担持サイトを持っている。このうち、担持容量及び担持力には(1)、(2)の双方が、担持速度には(1)が大きく影響し、この2つの担持サイトの調整により所望の担持能を持つベース顆粒群を得ることができる。
また、粘土鉱物を配合した場合は、その層間にも液状界面活性剤組成物を担持することができる為、担持力の向上が見込まれる。
本発明におけるベース顆粒群の嵩密度は、液状界面活性剤組成物の担持容量を確保する観点及び液状界面活性剤組成物を担持した後の高い嵩密度を確保する観点から、400〜550g/Lが好ましく、400〜500g/Lがより好ましい。本発明におけるベース顆粒群の比較的低い嵩密度は、前記する低剪断造粒機によって顆粒化することで達成されると考えられる。
又、ベース顆粒群に液状界面活性剤組成物を担持してなる洗剤粒子群を含む洗剤組成物を使用した際の粉立ち性及び溶解性の観点から、ベース顆粒群の平均粒径としては、140〜600μmが好ましく、200〜500μmがより好ましく、200〜400μmが更に好ましい。
ベース顆粒群の液状界面活性剤組成物の吸油能は、液状界面活性剤組成物配合量の許容範囲を大きくする観点から、好ましくは0.4mL/g以上、更に好ましくは0.45mL/g以上、より好ましくは0.5mL/g以上である。本発明におけるベース顆粒群の比較的高い吸油能は、前記する低剪断造粒機によって顆粒化することで達成されると考えられる。
尚、前記嵩密度、平均粒径、液状界面活性剤組成物の吸油能、水分量は、後述の物性の測定方法に記載の方法で測定することができる。
〔界面活性剤組成物中の成分〕
式(1):R−O−SO3
で示される陰イオン性界面活性剤の式中、Rは炭素数10〜18、好ましくは炭素数12〜16のアルキル基又はアルケニル基である。Mとしては、Na、K等のアルカリ金属原子、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン等のアミンが好ましく、洗剤組成物の洗浄力向上の観点から、Na、Kが好ましい。
〔界面活性剤組成物の物性〕
式(1)で示される陰イオン性界面活性剤と所定量の水を含有してなる界面活性剤組成物は、製造上のハンドリング性の観点から、該界面活性剤組成物の使用温度域において、該界面活性剤組成物の粘度が10Pa・s以下、好ましくは5Pa・s以下となる温度域を有するものであることが望ましい。このような温度域としては、界面活性剤組成物の安定性の観点から、好ましくは70℃まで、より好ましくは60℃までに存在するのが好ましい。ここで、粘度は、共軸二重円筒型の回転粘度計(HAAKE製、センサー:SV−DIN)により剪断速度50〔1/s〕で測定して求める。
工程3で用いられる界面活性剤組成物は、その含水率により粘度が大きく変化する。例えば、a)成分の酸前駆体をアルカリ化合物で中和して界面活性剤組成物を調製する際に、用いるアルカリ化合物の水分量で調節し、所望の含水率をもった、すなわち、所望の粘度を有する界面活性剤組成物を調製することが好ましい。該界面活性剤組成物は、a)成分100重量部に対して25〜70重量部(該界面活性剤組成物の含水率が約20〜40%)の水を含有する際に、粘度が低下し、ハンドリングしやすいことが一般的に知られており、本発明ではこの範囲に界面活性剤組成物の水分を調整したものを用いることが好ましい。界面活性剤組成物における水の量の範囲としては、ハンドリングの観点から、a)成分100重量部に対して30〜70重量部が好ましく、35〜65重量部がより好ましい。
また、a)成分の酸前駆体は非常に不安定であり分解しやすいため、その分解を抑制できるように調製することが好ましい。調整法は、特に限定されず、公知の方法を用いることができる。たとえば、ループ反応器を用いて、中和熱を熱交換器などにより除去し、成分の酸前駆体及び界面活性剤組成物の温度管理に注意しながら行なえばよい。製造時の温度域としては、30〜60℃、製造後の保存温度域としては60℃以下が挙げられる。また、使用時、必要に応じて昇温し、該界面活性剤組成物を用いればよい。
また、得られる該陰イオン界面活性剤組成物は、分解を抑制する観点から、過剰のアルカリ度を有することが好ましい。
また、工程3で用いられる界面活性剤組成物には、a)成分の酸前駆体を製造した際の未反応アルコールや未反応ポリオキシエチレンアルキルエーテル、中和反応時の副生成物である芒硝、中和反応時に添加され得るpH緩衝剤、脱色剤等が含有されていてもよい。
なお、本発明で得られる洗剤粒子群中におけるa)成分の含有量は、洗浄力及び溶解性の観点から、10〜45重量%の範囲が好ましく、15〜40重量%がより好ましい。
界面活性剤組成物において、界面活性剤としてa)成分を単独で用いることもできるが、非イオン性界面活性剤を混合して用いることもできる。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、界面活性剤の融点を上昇させる作用を有する、融点45〜100℃、分子量1千〜3万の水溶性非イオン性有機化合物(以下、融点上昇剤という)又はこの水溶液を併用する事が好ましい。なお、本発明で用いることのできる融点上昇剤としては、例えば、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、プルロニック型非イオン性界面活性剤等が挙げられる。又、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。又、低温の水中における洗剤粒子群の分散性を向上する観点から、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩やアルキルベンゼンスルホン酸塩等の、式(1)で示される陰イオン性界面活性剤以外の陰イオン性界面活性剤を洗剤粒子群中に0〜10重量%の範囲で、より好ましくは0〜5重量%、更に好ましくは0〜3重量%で用いることができる。具体的には、非イオン性界面活性剤及び/又は式(1)で示される陰イオン性界面活性剤以外の陰イオン性界面活性剤が工程3における界面活性剤組成物に含まれることがより好ましい。このような場合、洗剤粒子群中のかかる成分の量は、0.1〜10重量%が好ましく、0.2〜5重量%がより好ましく、0.5〜3重量%がさらに好ましい。
更に、消泡効果を得るために脂肪酸塩を併用することができる。
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又はアルケニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキル又はアルケニ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又はアルケニルエーテル、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あげられる。中でも親水性の高いもの及び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く、ポリオキシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテルが更に好ましい。好ましくはアルコールのエチレンオキサイド(以下EO)付加物、その他にアルコールの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好ましいが、より好ましい付加順序を有するものとしては、EOをブロック付加した後、POをブロック付加し、更にEOをブロック付加した一般式:
R−O−(EO)X−(PO)Y−(EO)Z−H
〔式中、Rは炭化水素基、好ましくはアルキル基又はアルケニル基、EOはオキシエチレン基、POはオキシプロピレン基、X、Y及びZはそれぞれ平均付加モル数を示す。〕
で示されるものであり、その中でも更に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。
洗剤粒子群中の非イオン性界面活性剤の配合量は、洗浄力の向上、耐ケーキング性の向上、及び粉立ち時のムセの抑制の観点から、洗剤粒子群中において好ましくは0〜10重量%の範囲で、より好ましくは0〜5重量%、更に好ましくは0〜3重量%である。
界面活性剤組成物とベース顆粒群とを混合する際に、所望により前記粉末原料以外の粉体原料を添加してもよく、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。該粉体原料としては、例えば、アルミノ珪酸塩、プリフィード(トクヤマシルテック社製)等の結晶性珪酸塩等が挙げられる。
<洗剤粒子群の物性>
本発明の製造方法により、所定の特性を有する洗剤粒子群を得ることができる。かかる本発明の製造方法により得られた洗剤粒子群も、本発明に包含される。本発明による洗剤粒子群の好ましい物性は、以下の通りである。
嵩密度は650g/L以上であり、好ましくは650〜1000g/L、より好ましくは650〜950g/L、更に好ましくは650〜900g/Lである。平均粒径は、好ましくは150〜600μm、より好ましくは180〜550μm、更に好ましくは250〜500μmである。
尚、前記嵩密度、平均粒径は、後述の物性の測定方法に記載の方法で測定することができる。
また、本発明による洗剤粒子群の好ましい粒度分布の指標として、Rosin-Rammler数を用いることができる。Rosin-Rammler数の算出には以下の式を用いる。
log(log(100/R(Dp)))=nlog(Dp/De)
R(Dp):粒径Dpμm以上の粉体の累積率[%]
Dp:粒子径[μm]
De:粒度特性数[μm]
n:Rosin-Rammler数[−]
Rosin-Rammler数nが高い程、粒度分布がシャープであることを示す。nとしては好ましくは1.0以上、より好ましくは1.3以上、より好ましくは1.5以上、更に好ましくは1.8以上、より更に好ましくは2.0以上である。
本発明による洗剤粒子群の好ましい粒度の収率として、篩目開き250〜500μmの粒子の割合としては、好ましくは35%以上、より好ましくは40%以上、より好ましくは45%以上、更に好ましくは50%以上、より更に好ましくは60%以上である。又、篩目開き125〜500μmの粒子の割合としては、好ましくは45%以上、より好ましくは50%以上、より好ましくは55%以上、更に好ましくは60%以上、より更に好ましくは70%以上である。
本発明における洗剤粒子群の水分量としては、a)成分の高配合の観点から、より少ない方が好ましい。具体的には、洗剤粒子群の水分量を赤外線水分計で測定した場合、その水分量は20重量%以下が好ましく、15重量%以下がより好ましく、10重量%以下が更に好ましく、5重量%以下がよりさらに好ましい。
<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3を含んでなり、更に必要に応じて工程4又は工程5を含んでもよい。
3.工程3
本工程は、工程2により得られたベース顆粒群と、次のa)成分及びb)成分を含有する界面活性剤組成物とを混合する工程である。
本発明の製造方法において、a)成分は、式(1)で示される陰イオン性界面活性剤であり、b)成分は、上記a)成分100重量部に対して25〜70重量部、好ましくは25〜65重量部の水である。
尚、本工程においては、工程2により得られたベース顆粒群が少なくとも用いられればよい。即ち、本工程においては、界面活性剤を担持する能力を有する他の顆粒群、例えば噴霧乾燥等の他の方法により得られた顆粒群を当該ベース顆粒群と併用してもよい。尚、併用する場合は、当該ベース顆粒群と他の方法により得られた顆粒群との混合物を、ベース顆粒群として取り扱うことができる。
ベース顆粒群中の当該ベース顆粒群の比率としては、吸油能の観点から50重量%以上が好ましく、70重量%以上がより好ましく、90重量%以上が更に好ましい。
3−1.工程3
本工程において、ベース顆粒群と界面活性剤組成物とを混合することにより、ベース顆粒群へ界面活性剤組成物を担持させる。かかる方法としては、例えば、回分式や連続式の混合機を用いて、ベース顆粒群と界面活性剤組成物とを混合する方法が挙げられる。ここで、回分式で行う場合に、混合機への仕込み方法としては、(1)混合機に先ずベース顆粒群を仕込んだ後、界面活性剤組成物を添加する、(2)混合機にベース顆粒群と、界面活性剤組成物を少量ずつ添加することを繰り返す、(3)ベース顆粒群の一部を混合機に仕込んだ後、残りのベース顆粒群と界面活性剤組成物とを少量ずつ添加することを繰り返す、等の方法をとることができる。
ベース顆粒群への界面活性剤組成物の添加においては、界面活性剤組成物の配合量が多くなる程、添加速度が重要となる。具体的には、界面活性剤組成物の添加速度をベース顆粒群の吸油速度以下にすることが好ましい。このような添加速度で添加を実施することにより、ベース顆粒群のより内部まで界面活性剤組成物の吸油が可能となり、その結果として、界面活性剤の粘着性による洗剤粒子の凝集を抑制でき、得られる洗剤粒子群の粒度分布をシャープにすることができる。
当該界面活性剤組成物の具体的な添加速度としては、当該ベース顆粒群100重量部に対して好ましくは35重量部/分以下、より好ましくは20重量部/分以下、更に好ましくは10重量部/分以下、より更に好ましくは7.5重量部/分以下である。
ベース顆粒群への界面活性剤組成物の添加量としては、例えば、ベース顆粒群100重量部に対して30〜100重量部が好ましい。洗浄力の観点からはベース顆粒群100重量部に対して30重量部以上が好ましく、40重量部以上がより好ましく、50重量部以上が更に好ましい。また、溶解性の観点からは、ベース顆粒群100重量部に対して100重量部以下が好ましく、80重量部以下がより好ましく、60重量部以下が更に好ましい。
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、以下の(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号公報記載の混合装置、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。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号公報記載の混合装置、特開平10−296065号公報記載の混合装置等があり、後述の工程4を同一の装置で行うことができるので、設備の簡略化の点から好ましい。中でも、特開平10−296064号公報記載の混合装置、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、ベース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ナウターミキサー、SVミキサー、リボンミキサー等の混合装置も、ベース顆粒群の崩壊を抑制できる点から好ましい。
又、連続型の装置を用いてベース顆粒群と界面活性剤組成物を混合させてもよい。又、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)等が挙げられる。
又、この工程において、非イオン性界面活性剤が使用される場合、融点上昇剤又はこの水溶液を、界面活性剤組成物の添加前、界面活性剤組成物の添加と同時、界面活性剤組成物の添加途中、又は界面活性剤組成物添加後、あるいは界面活性剤組成物に予め混合して添加することが好ましい。融点上昇剤を添加することで、洗剤粒子群のケーキング性、洗剤粒子群中の界面活性剤のシミ出し性を抑制することができる。尚、これらの融点上昇剤としては、前述の洗剤粒子群の組成の融点上昇剤において例示したものと同じものを使用することができる。融点上昇剤の使用量は、ベース顆粒群100重量部に対して0.5〜8重量部が好ましく、0.5〜5重量部がより好ましく、1〜3重量部が更に好ましい。この範囲が、洗剤粒子群に含有される洗剤粒子の粒子間の凝集の抑制、高速溶解性、及びシミ出し性やケーキング性の抑制の点から好ましい。融点上昇剤の添加方法として、予め界面活性剤と任意の方法で混合して添加すること、又は界面活性剤の添加後に融点上昇剤を添加することが洗剤粒子群のシミ出し性やケーキング性の抑制に有利である。
本工程における混合機内の温度は、該陰イオン界面活性剤の分解を抑制できるように調整することが好ましく、製造時の温度域としては、30〜60℃が好ましく、製造後の保存温度域としては60℃以下が好ましい。
好適な洗剤粒子群を得るための回分式の混合時間、及び連続式の混合における平均滞留時間は、1〜30分間が好ましく、2〜25分間がより好ましく、3〜20分間が更に好ましい。
工程3において、ベース顆粒群と界面活性剤組成物との混合を通気下で行ってもよい。より具体的には、工程3において、各原料の添加中及び/又は混合中に、混合装置の混合槽内に空気等の気体を送風する操作が挙げられる。かかる操作を行うことによって、ベース顆粒群が界面活性剤組成物を更に担持することができ、得られた洗剤粒子群は界面活性剤組成物がより高配合されたものとなる。
このような効果が奏される理由としては、かかる操作を行うことにより、ベース顆粒群の表面上に存在する界面活性剤組成物の水分が除去されることによると推定される。その結果、洗剤粒子群の粘着性が低減して洗剤粒子群の凝集が抑制され、得られる洗剤粒子群の粒度分布もシャープになる。
送風の条件としては、例えば送風される気体の温度が好ましくは10〜65℃、より好ましくは30〜60℃、さらに好ましくは50〜60℃である。
送風量としては、好ましくは該洗剤粒子群100重量部に対して1〜15重量部/分、より好ましくは2〜10重量部/分、さらに好ましくは3〜8重量部/分である。
界面活性剤組成物の添加前、その添加と同時、その添加途中又はその添加後に粉末の界面活性剤及び/又は粉末ビルダーを添加することも可能である。粉末ビルダーを添加することで、洗剤粒子群の粒子径をコントロールすることができ、又洗浄力の向上を図ることができる。陰イオン性界面活性剤の酸前駆体を添加する場合は、該酸前駆体を添加する前にアルカリ性を呈する粉末ビルダーを添加することが中和反応を促進する観点からより有効である。尚、ここで言う粉末ビルダーとは、界面活性剤以外の、粉末の洗浄力強化剤を意味し、具体的には、ゼオライト、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基剤、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を指す。
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(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(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/M2O(但しMはアルカリ金属を示す。)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。
当該粉末ビルダーの使用量としては、ベース顆粒群100重量部に対して0〜12重量部が好ましく、0〜6重量部が更に好ましい。当該洗剤用粉末ビルダーはこの範囲において、溶解性が良好である。
更に、工程3の後に、洗剤粒子群を表面改質する工程4を加えることが好ましい。
工程4:工程3で得られた洗剤粒子群を表面被覆剤で表面改質する工程。但し、工程3においては解砕が同時に進行してもよい。
工程5:工程3又は工程4で得られた洗剤粒子群を乾燥させる工程。
3−2.工程4
本工程においては、工程3で得られた洗剤粒子群の粒子表面を改質する。そのために、添加時の形態として以下の(1)微粉体、(2)液状物のような種々の表面被覆剤を添加する工程4を行う。工程4の回数は1回以上であってもよい。
洗剤粒子群の粒子表面を表面被覆剤により改質すると、洗剤粒子群の流動性と耐ケーキング性が向上する傾向がある。そのため、本発明の製造方法において、表面改質工程を設けることは好ましい。工程4で使用される装置としては、例えば、工程3で例示された混合機のうち、攪拌翼と解砕翼を両方具備したものが好ましい装置として挙げられる。以下に表面被覆剤についてそれぞれ説明する。
(1)微粉体
微粉体としては、その一次粒子の平均粒径が10μm以下であるものが好ましく、0.1〜10μmであるものがより好ましい。平均粒径がこの範囲において、洗剤粒子群の粒子表面の被覆率が向上し、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好適である。当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((株)堀場製作所製)、又は顕微鏡観察による測定等で測定される。更に、該微粉体が高いイオン交換能や高いアルカリ能を有していることが洗浄力の観点から好ましい。かかる微粉体は、一成分で構成されていてもよく、複数の成分で構成されていてもよい。
該微粉体としては、アルミノ珪酸塩が望ましく、結晶性、非晶質の何れでも構わない。アルミノ珪酸塩以外では、硫酸ナトリウム、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、結晶性珪酸塩のような微粉体も好ましい。又、一次粒子の平均粒径が0.1〜10μmの金属石鹸、粉末の界面活性剤(例えばアルキル硫酸塩等)や水溶性有機塩も同様に用いることができる。結晶性珪酸塩を用いる場合、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。
微粉体の使用量としては、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重量部が更に好ましい。当該微粉体の使用量はこの範囲において、流動性が向上し、消費者に良好な使用感を与える。
(2)液状物
液状物としては、水溶性ポリマーや脂肪酸等が挙げられ、水溶液や溶融状態で添加することができる。かかる液状物は、一成分で構成されていてもよく、複数の成分で構成されていてもよい。
(2−1)水溶性ポリマー
水溶性ポリマーとしては、カルボキシメチルセルロース、ポリエチレングリコール、ポリアクリル酸ナトリウム、アクリル酸とマレイン酸の共重合体又はその塩等のポリカルボン酸塩等が挙げられる。当該水溶性ポリマーの使用量としては、洗剤粒子群100重量部に対して0〜10重量部が好ましく、0〜8重量部がより好ましく、0〜6重量部が更に好ましい。当該水溶性ポリマーの使用量はこの範囲において、良好な溶解性、良好な流動性、耐ケーキング性を示す洗剤粒子群を得ることができる。
(2−2)脂肪酸
脂肪酸としては、例えば、炭素数10〜22の脂肪酸等が挙げられる。当該脂肪酸の使用量としては、洗剤粒子群100重量部に対して0〜5重量部が好ましく、0〜3重量部がより好ましい。常温で固体のものの場合は、流動性を示す温度まで加温した後に、噴霧して供給することが好ましい。
3−3.工程5
本工程においては、得られた洗剤粒子群を乾燥させる操作を更に行ってもよい。かかる操作を行うことにより、界面活性剤組成物等に由来する水分を、洗剤粒子群から除去することができる。
本工程は、工程3又は工程4で得られた洗剤粒子群を乾燥する、任意の工程である。水分を除去することにより、洗剤粒子群中の活性剤成分を向上させることができる。
洗剤粒子群の崩壊を抑制する観点から、強い剪断力をできるだけ与えない乾燥方式が好ましい。例えば、バッチ式では、容器に入れて電気乾燥機や熱風乾燥機で乾燥させる方法、バッチ式流動層で乾燥させる方法等が挙げられ、連続式では、流動層やロータリー乾燥機、スチームチューブドライヤー等が挙げられる。
乾燥温度については、該陰イオン界面活性剤の分解の抑制と乾燥速度の観点から、好ましくは40〜110℃、より好ましくは50〜100℃、更に好ましくは60〜90℃である。
<洗剤組成物>
本発明の洗剤組成物は、上述の洗剤粒子群を含有してなる組成物であり、更に該洗剤粒子群以外に別途添加された洗剤成分(例えば、ビルダー顆粒、蛍光染料、酵素、香料、消泡剤、漂白剤、漂白活性化剤等)を含有してなる組成物である。
洗剤組成物中の洗剤粒子群の含有量は、洗浄力の点から50重量%以上が好ましく、60重量%以上がより好ましく、70重量%以上が更に好ましく、80重量%以上、100重量%以下がより更に好ましい。
洗剤粒子群以外の洗剤成分の洗剤組成物中における含有量は、50重量%以下が好ましく、40重量%以下がより好ましく、30重量%以下が更に好ましく、20重量%以下がより更に好ましい。
<洗剤組成物の製法>
洗剤組成物の製法は、特に限定はなく、例えば、前記洗剤粒子群及び別途添加された洗剤成分を混合する方法が挙げられる。このようにして得られた洗剤組成物は、界面活性剤の担持容量の多い洗剤粒子を含有しているため、少量でも十分な洗浄効果を発現し得るものである。かかる洗剤組成物の用途としては粉末洗剤を用いる用途であれば特に限定はないが、例えば、衣料用粉末洗剤、自動食器用洗剤等が挙げられる。
<物性の測定方法>
1.嵩密度
嵩密度は、JIS K 3362により規定された方法で測定する。
尚、本願においてはベース顆粒群の嵩密度は2000μm以上の顆粒を除去した後の嵩密度とし、洗剤粒子群の嵩密度は1180μm以上の粒子を除去した後の嵩密度とする。
2.嵩密度上昇度
ベース顆粒群を用いた洗剤粒子群の製造法において、洗剤粒子群の吸油性を示す指標として、下式で定義される嵩密度上昇度を用いることができる。嵩密度上昇度の値が大きいほど、洗剤粒子群の吸油性が高い。本発明において、洗剤粒子群の嵩密度上昇度としては、1.2〜1.7が好ましく、1.3〜1.6がより好ましい。
嵩密度上昇度=(洗剤粒子群の嵩密度)/(ベース顆粒群の嵩密度)
3.平均粒径
平均粒径については、以下の2つの方法により測定する。
(1)平均粒径が80μm以上のものについては、JIS K 8801の標準篩(目開き2000〜125μm)を用いて5分間振動させた後、篩目のサイズによる重量分率からメジアン径を算出する。より詳細には、目開き125μm、180μm、250μm、355μm、500μm、710μm、1000μm、1400μm、2000μmの9段の篩と受け皿を用いて、受け皿上に目開きの小さな篩から順に積み重ね、最上部の2000μmの篩の上から100gの粒子を添加し、蓋をしてロータップ型ふるい振とう機(HEIKO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、5分間振動させたあと、それぞれの篩及び受け皿上に残留した該粒子の重量を測定し、各篩上の該粒子の重量割合(%)を算出する。受け皿から順に目開きの小さな篩上の該粒子の重量割合を積算していき合計が50%となる粒径を平均粒径とする。
尚、平均粒径が125μm以下の物については、目開き45μm、63μm、90μm、125μm、180μm、250μm、355μm、500μm、710μm、1000μm、1400μm、2000μmの12段の篩と受け皿を用いて同様の測定を行い、平均粒径の算出を行う。
尚、本願においてはベース顆粒群の平均粒径は2000μm以上の顆粒を除去した後の平均粒径とし、洗剤粒子群の平均粒径は全粒の平均粒径とする。
(2)平均粒径が80μm未満のものについては、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置LA−920((株)堀場製作所製)を用い、該粒子を溶解させない溶媒に分散させて測定したメジアン径を平均粒径とした。尚、(2)に関しては、150μm以下のものについても測定することができる。
4.Rosin-Rammler数
上記平均粒径の測定と同様の方法により、それぞれの篩及び受け皿上に残留した該粒子の重量を測定し、各篩(目開きDp[μm])上の該粒子の重量割合(累積率R(Dp)[μm])を算出する。そして、各logDpに対するlog(log(100/R(Dp)))をプロットした時の最小2乗近似直線の傾きnを、Rosin-Rammler数とする。
5.水分
水分測定は赤外線水分計法により行う。即ち、試料3gを重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FD−240)を用いてベース顆粒群については200℃で加熱、又、洗剤粒子群については105℃で加熱し、30秒間重量変化がなくなった時点を乾燥終了とする。そして、乾燥後の重量と乾燥前重量から水分量を算出する。
6.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。流動時間として10秒以下が好ましく、8秒以下がより好ましく、7秒以下が更に好ましい。
尚、本願においてはベース顆粒群の流動性は2000μm以上の顆粒を除去した後の流動性とし、洗剤粒子群の流動性は1180μm以上の粒子を除去した後の流動性とする。
<品質評価方法>
1.吸油能
吸収量測定器((株)あさひ総研製S410)に粉末を30〜35g投入し、駆動羽根200r.p.m.で回転させる。ここに液状の非イオン性界面活性剤(花王(株)製エマルゲン108)を液供給速度4mL/minで滴下し、最大トルクとなる点を見極める。この最大トルクとなる点の70%のトルクとなる点での液添加量を粉末投入量で除算し、吸油能とする。
2.ベース顆粒群の収率
本発明における顆粒収率とは、得られるベース顆粒群における特定粒径範囲のベース顆粒の重量割合を示す。
3.洗剤収率
本発明における洗剤収率とは、得られる洗剤粒子群における250〜500μmの間の洗剤粒子群の重量割合、又は125〜500μmの間の洗剤粒子群の重量割合を示す。
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。
ライト灰:平均粒径100μm(セントラル硝子(株)製;吸油能0.45mL/g)
粘土鉱物:デタソフトA(ラヴィオッサ社製)
ポリアクリル酸ナトリウム:重量平均分子量1万(花王(株)製)
以下の実施例に基づいて本発明を更に説明する。
<ベース顆粒群1の製造>
実施例1〜7で使用したベース顆粒群1を、以下の手順により製造した。
ライト灰4.2kgと粘土鉱物0.3kgを邪魔板を有した75Lドラム型造粒機(φ40cm×L60cm/回転数30r.p.m./フルード数0.2)中で混合した。10秒間混合した後、35%ポリアクリル酸ナトリウム水溶液2.5kgを内部混合型2流体ノズル1個(スプレーイングシステムスジャパン(株)製:バインダー噴霧圧0.15MPa/微粒化用Air噴霧圧0.3MPa)を用いて、7分間で添加した。添加後、3分間顆粒化を行った後、ドラム型造粒機から排出し、電気乾燥機を用いて200℃で2時間乾燥を行った。乾燥後の水分は0.5重量%であった。
得られた顆粒群1の物性は、平均粒径336μm、嵩密度486g/Lの顆粒群であり、吸油能0.48mL/gであった。また、2000μm未満の顆粒収率は96%であった。
<ベース顆粒群2の製造>
実施例8〜13で使用したベース顆粒群2を、以下の手順により製造した。
ライト灰11.6kgを邪魔板を有した122Lドラム型造粒機(φ50cm×L62cm/回転数18.5r.p.m./フルード数0.1)中で撹拌した。10秒間撹拌した後、35%ポリアクリル酸ナトリウム水溶液6.4kgを外部混合型2流体ノズル2個((株)アトマックス製:微粒化用Air噴霧圧0.3MPa)を用いて、7分間で添加した。添加後、1分間顆粒化を行った後、ドラム型造粒機から排出し、電気乾燥機を用いて200℃で3時間乾燥を行った。乾燥後の水分は1.9重量%であった。
得られた顆粒群2の物性は、平均粒径305μm、嵩密度487g/Lの顆粒群であり、吸油能0.56mL/gであった。また、2000μm未満の顆粒収率は94%であった。
製造例1
なお、比較例1〜4で使用した噴霧乾燥顆粒群を、以下の手順により製造した。
混合槽に水375重量部を入れ、水温が35℃に達した後に、硫酸ナトリウム127重量部、亜硫酸ナトリウム5重量部、蛍光染料1重量部を添加して10分間攪拌した。炭酸ナトリウム127重量部を添加し、40重量%ポリアクリル酸ナトリウム水溶液75重量部を添加し10分間攪拌して第1調製液とした。微細結晶析出剤である塩化ナトリウム24重量部を第1調製液に添加し、10分間攪拌した。更にゼオライト266重量部を添加し、30分間攪拌して均質な第2調製液を得た(スラリー水分42重量%)。
第2調製液をポンプで噴霧乾燥塔(向流式)に供給し、塔頂付近に設置した圧力噴霧ノズルから噴霧圧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200℃で供給され、塔頂より90℃で排出された。得られた噴霧乾燥顆粒群の水分は4重量%、平均粒径304μm、嵩密度494g/Lの顆粒群であった。
実施例1
陰イオン性界面活性剤を含有する界面活性剤組成物(R−OSO3Na;C12/C14/C16=64/24/12(重量比);水分量33重量%;以下、「組成物A」という)を60℃にした。次に、レディゲミキサー(松坂技研(株)製、容量20L、ジャケット付)に、得られたベース顆粒群1を100重量部投入し、主軸(攪拌翼、回転数:60rpm、周速:0.9m/s)の攪拌を開始した。尚、ジャケットに60℃の温水を10L/分で流した。そこに、上記組成物A60重量部を8分間で投入し、その後3分間攪拌を行い、洗剤粒子群を排出し、電気乾燥機を用いて100℃で2時間乾燥を行い洗剤粒子群1を排出した。
得られた洗剤粒子群1は、水分0.6%、平均粒径353μm、Rosin-Rammler数1.65、250−500μm洗剤収率52%、125−500μm洗剤収率73%、嵩密度755g/L、流動性6.0sであった。
実施例2
組成物Aを60℃にした。次に、レディゲミキサー(松坂技研(株)製、容量20L、ジャケット付)に、得られたベース顆粒群1を100重量部投入し、主軸(攪拌翼、回転数:60rpm、周速:0.9m/s)の攪拌を開始した。尚、ジャケットに60℃の温水を10L/分で流した。そこに、上記組成物A60重量部を8分間で投入した。更に上記組成物Aを投入開始1分間後、混合機中に送風を開始した。なお、送風条件は温度60℃、送風量は該洗剤粒子群100重量部に対して7.3重量部/分で行った。上記組成物A添加終了後3分間攪拌を行い、洗剤粒子群2を排出した。
得られた洗剤粒子群2は、水分9.2%、平均粒径376μm、Rosin-Rammler数2.04、250−500μm洗剤収率61%、125−500μm洗剤収率76%、嵩密度696g/L、流動性5.5sであった。
実施例3
組成物Aを60℃にした。次に、レディゲミキサー(松坂技研(株)製、容量20L、ジャケット付)に、得られたベース顆粒群1を100重量部投入し、主軸(攪拌翼、回転数:60rpm、周速:0.9m/s)の攪拌を開始した。尚、ジャケットに60℃の温水を10L/分で流した。そこに、上記組成物A60重量部を8分間で投入した。更に上記組成物Aを投入開始1分間後、混合機中に送風を開始した。なお、送風条件は温度60℃、送風量は該洗剤粒子群100重量部に対して7.3重量部/分で行った。上記組成物A添加終了後3分間攪拌を行い、洗剤粒子群を排出し、電気乾燥機を用いて100℃で2時間乾燥を行い洗剤粒子群3を排出した。
得られた洗剤粒子群3は、水分0.5%、平均粒径374μm、Rosin-Rammler数2.10、250−500μm洗剤収率61%、125−500μm洗剤収率76%、嵩密度688g/L、流動性5.9sであった。
実施例4
組成物Aを60℃にした。次に、レディゲミキサー(松坂技研(株)製、容量20L、ジャケット付)に、得られたベース顆粒群1を100重量部投入し、主軸(攪拌翼、回転数:60rpm、周速:0.9m/s)の攪拌を開始した。尚、ジャケットに60℃の温水を10L/分で流した。そこに、上記組成物A96.7重量部を13分間で投入した。更に上記組成物Aを投入開始1分間後、混合機中に送風を開始した。なお、送風条件は温度60℃、送風量は該洗剤粒子群100重量部に対して5.9重量部/分で行った。上記組成物A添加終了後3分間攪拌を行い、洗剤粒子群を排出し、電気乾燥機を用いて100℃で2時間乾燥を行い洗剤粒子群4を排出した。
得られた洗剤粒子群4は、水分0.3%、平均粒径447μm、Rosin-Rammler数1.81、250−500μm洗剤収率47%、125−500μm洗剤収率57%、嵩密度716g/L、流動性6.2sであった。
比較例1
製造例1において得られた噴霧乾燥顆粒群を用いて、実施例1と同様の方法で洗剤粒子群5を得た。
得られた洗剤粒子群5は、水分0.5%、平均粒径411μm、Rosin-Rammler数2.40、250−500μm洗剤収率58%、125−500μm洗剤収率69%、嵩密度562g/L、流動性6.0sであった。
比較例2
製造例1において得られた噴霧乾燥顆粒群を用いて、実施例2と同様の方法で洗剤粒子群6を得た。
得られた洗剤粒子群6は、水分10.6%、平均粒径423μm、Rosin-Rammler数2.51、250−500μm洗剤収率58%、125−500μm洗剤収率67%、嵩密度559g/L、流動性5.5sであった。
比較例3
製造例1において得られた噴霧乾燥顆粒群を用いて、実施例3と同様の方法で洗剤粒子群7を得た。
得られた洗剤粒子群7は、水分0.4%、平均粒径410μm、Rosin-Rammler数2.38、250−500μm洗剤収率59%、125−500μm洗剤収率70%、嵩密度544g/L、流動性5.9sであった。
比較例4
製造例1において得られた噴霧乾燥顆粒群を用いて、実施例4と同様の方法で洗剤粒子群8を得た。
得られた洗剤粒子群8は、水分0.4%、平均粒径454μm、Rosin-Rammler数2.57、250−500μm洗剤収率53%、125−500μm洗剤収率60%、嵩密度565g/L、流動性6.2sであった。
比較例5
ベース顆粒群1の代わりとしてライト灰を用いて、実施例1と同様の方法で洗剤粒子群9を得た。
得られた洗剤粒子群9は、水分0.5%、平均粒径321μm、Rosin-Rammler数1.40、250−500μm洗剤収率42%、125−500μm洗剤収率71%、嵩密度627g/L、流動性6.1sであった。
比較例6
ベース顆粒群1の代わりとしてライト灰を用いて、実施例2と同様の方法で洗剤粒子群10を得た。
得られた洗剤粒子群10は、水分9.7%、平均粒径291μm、Rosin-Rammler数0.92、250−500μm洗剤収率17%、125−500μm洗剤収率49%、嵩密度761g/L、流動性5.6sであった。
比較例7
ベース顆粒群1の代わりとしてライト灰を用いて、実施例3と同様の方法で洗剤粒子群11を得た。
得られた洗剤粒子群11は、水分0.7%、平均粒径278μm、Rosin-Rammler数0.90、250−500μm洗剤収率17%、125−500μm洗剤収率49%、嵩密度712g/L、流動性6.4sであった。
比較例8
ベース顆粒群1の代わりとしてライト灰を用いて、実施例4と同様の方法で洗剤粒子群12を得た。
得られた洗剤粒子群12は、水分0.3%、平均粒径728μm、Rosin-Rammler数1.29、250−500μm洗剤収率20%、125−500μm洗剤収率32%、嵩密度655g/L、流動性6.7sであった。
実施例5
組成物Aを60℃にした。次に、レディゲミキサー(松坂技研(株)製、容量20L、ジャケット付)に、得られたベース顆粒群1を100重量部投入し、主軸(攪拌翼、回転数:60rpm、周速:0.9m/s)の攪拌を開始した。尚、ジャケットに60℃の温水を10L/分で流した。そこに、上記組成物A60重量部を2分間で投入し、その後3分間攪拌を行い、洗剤粒子群を排出し、電気乾燥機を用いて105℃で2時間乾燥を行い洗剤粒子群13を排出した。
得られた洗剤粒子群13は、水分0.5%、平均粒径508μm、Rosin-Rammler数1.89、250−500μm洗剤収率38%、125−500μm洗剤収率48%、嵩密度663g/L、流動性6.3sであった。
実施例6
組成物Aを60℃にした。次に、レディゲミキサー(松坂技研(株)製、容量20L、ジャケット付)に、得られたベース顆粒群1を100重量部投入し、主軸(攪拌翼、回転数:60rpm、周速:0.9m/s)の攪拌を開始した。尚、ジャケットに60℃の温水を10L/分で流した。そこに、上記組成物A60重量部を4分間で投入し、その後3分間攪拌を行い、洗剤粒子群を排出し、電気乾燥機を用いて105℃で2時間乾燥を行い洗剤粒子群14を排出した。
得られた洗剤粒子群14は、水分0.7%、平均粒径475μm、Rosin-Rammler数1.63、250−500μm洗剤収率38%、125−500μm洗剤収率51%、嵩密度679g/L、流動性5.9sであった。
実施例7
組成物Aを60℃にした。次に、レディゲミキサー(松坂技研(株)製、容量20L、ジャケット付)に、得られたベース顆粒群1を100重量部投入し、主軸(攪拌翼、回転数:60rpm、周速:0.9m/s)の攪拌を開始した。尚、ジャケットに60℃の温水を10L/分で流した。そこに、上記組成物A60重量部を4分間で投入した。更に上記組成物Aを投入開始1分間後、混合機中に送風を開始した。なお、送風条件は温度60℃、送風量は該洗剤粒子群100重量部に対して7.2重量部/分で行った。上記組成物A添加終了後3分間攪拌を行い、洗剤粒子群を排出し、電気乾燥機を用いて105℃で2時間乾燥を行い洗剤粒子群15を排出した。
得られた洗剤粒子群15は、水分0.4%、平均粒径353μm、Rosin-Rammler数1.88、250−500μm洗剤収率57%、125−500μm洗剤収率75%、嵩密度687g/L、流動性5.9sであった。
実施例8
陰イオン性界面活性剤を含有する界面活性剤組成物(R−OSO3Na;C12/C14/C16=64/24/12(重量比);水分量35重量%;以下、「組成物B」という)を60℃にした。次に、レディゲミキサー(松坂技研(株)製、容量20L、ジャケット付)に、得られたベース顆粒群2を100重量部投入し、主軸(攪拌翼、回転数:60rpm、周速:0.9m/s)の攪拌を開始した。尚、ジャケットに60℃の温水を10L/分で流した。そこに、上記組成物B60重量部を8分間で投入した。更に上記組成物Bを投入開始1分間後、混合機中に送風を開始した。なお、送風条件は温度60℃、送風量は該洗剤粒子群100重量部に対して7.5重量部/分で行った。上記組成物B添加終了後3分間攪拌を行い、洗剤粒子群16を排出した。
得られた洗剤粒子群16は、水分9.7%、平均粒径358μm、Rosin-Rammler数1.74、250−500μm洗剤収率48%、125−500μm洗剤収率71%、嵩密度665g/L、流動性5.6sであった。
実施例9
組成物B60重量部とポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム(花王(株)製エマルゲン270J)5重量部を混合し(以下、「組成物C」という)60℃にした。次に、レディゲミキサー(松坂技研(株)製、容量20L、ジャケット付)に、得られたベース顆粒群2を100重量部投入し、主軸(攪拌翼、回転数:60rpm、周速:0.9m/s)の攪拌を開始した。尚、ジャケットに60℃の温水を10L/分で流した。そこに、上記組成物C65重量部を8.7分間で投入した。更に上記組成物Cを投入開始1分間後、混合機中に送風を開始した。なお、送風条件は温度60℃、送風量は該洗剤粒子群100重量部に対して7.3重量部/分で行った。上記組成物C添加終了後3分間攪拌を行い洗剤粒子群17を排出した。
得られた洗剤粒子群17は、水分9.7%、平均粒径429μm、Rosin-Rammler数1.93、250−500μm洗剤収率44%、125−500μm洗剤収率59%、嵩密度706g/L、流動性6.3sであった。
実施例10
組成物Cを60℃にした。次に、レディゲミキサー(松坂技研(株)製、容量20L、ジャケット付)に、得られたベース顆粒群2を100重量部投入し、主軸(攪拌翼、回転数:60rpm、周速:0.9m/s)の攪拌を開始した。尚、ジャケットに60℃の温水を10L/分で流した。そこに、上記組成物C65重量部を8.7分間で投入した。更に上記組成物Cを投入開始1分間後、混合機中に送風を開始した。なお、送風条件は温度60℃、送風量は該洗剤粒子群100重量部に対して7.3重量部/分で行った。上記組成物C添加終了後3分間攪拌を行い、洗剤粒子群を排出し、電気乾燥機を用いて105℃で2時間乾燥を行い洗剤粒子群18を排出した。
得られた洗剤粒子群18は、水分0.5%、平均粒径380μm、Rosin-Rammler数1.54、250−500μm洗剤収率42%、125−500μm洗剤収率64%、嵩密度706g/L、流動性5.9sであった。
実施例11
組成物B60重量部とポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム(花王(株)製エマルゲン270J)10重量部を混合し(以下、「組成物D」という)60℃にした。次に、レディゲミキサー(松坂技研(株)製、容量20L、ジャケット付)に、得られたベース顆粒群2を100重量部投入し、主軸(攪拌翼、回転数:60rpm、周速:0.9m/s)の攪拌を開始した。尚、ジャケットに60℃の温水を10L/分で流した。そこに、上記組成物D70重量部を9.3分間で投入した。更に上記組成物Dを投入開始1分間後、混合機中に送風を開始した。なお、送風条件は温度60℃、送風量は該洗剤粒子群100重量部に対して7.1重量部/分で行った。上記組成物D添加終了後3分間攪拌を行い、洗剤粒子群を排出し、電気乾燥機を用いて105℃で2時間乾燥を行い洗剤粒子群19を排出した。
得られた洗剤粒子群19は、水分0.6%、平均粒径421μm、Rosin-Rammler数1.56、250−500μm洗剤収率40%、125−500μm洗剤収率58%、嵩密度728g/L、流動性5.7sであった。
実施例12
組成物B60重量部とポリオキシエチレンラウリルエーテル(花王(株)製エマルゲン106)5重両部を混合し(以下、「組成物E」という)60℃にした。次に、レディゲミキサー(松坂技研(株)製、容量20L、ジャケット付)に、得られたベース顆粒群2を100重量部投入し、主軸(攪拌翼、回転数:60rpm、周速:0.9m/s)の攪拌を開始した。尚、ジャケットに60℃の温水を10L/分で流した。そこに、上記組成物E65重量部を8.7分間で投入した。更に上記組成物Eを投入開始1分間後、混合機中に送風を開始した。なお、送風条件は温度60℃、送風量は該洗剤粒子群100重量部に対して7.3重量部/分で行った。上記組成物E添加終了後3分間攪拌を行い洗剤粒子群20を排出した。
得られた洗剤粒子群20は、水分9.0%、平均粒径435μm、Rosin-Rammler数1.86、250−500μm洗剤収率40%、125−500μm洗剤収率58%、嵩密度700g/L、流動性7.1sであった。
実施例13
組成物Eを60℃にした。次に、レディゲミキサー(松坂技研(株)製、容量20L、ジャケット付)に、得られたベース顆粒群2を100重量部投入し、主軸(攪拌翼、回転数:60rpm、周速:0.9m/s)の攪拌を開始した。尚、ジャケットに60℃の温水を10L/分で流した。そこに、上記組成物E65重量部を8.7分間で投入した。更に上記組成物Eを投入開始1分間後、混合機中に送風を開始した。なお、送風条件は温度60℃、送風量は該洗剤粒子群100重量部に対して7.3重量部/分で行った。上記組成物E添加終了後3分間攪拌を行い、洗剤粒子群を排出し、電気乾燥機を用いて105℃で2時間乾燥を行い洗剤粒子群21を排出した。
得られた洗剤粒子群21は、水分0.6%、平均粒径412μm、Rosin-Rammler数1.65、250−500μm洗剤収率41%、125−500μm洗剤収率60%、嵩密度697g/L、流動性6.8sであった。
上記の実施例等の条件、結果を以下の表に示す。
Figure 0005624811
Figure 0005624811
Figure 0005624811
実施例1〜7より、本発明により得られた、噴霧乾燥法を用いないベース顆粒群1と、式(1)で示される陰イオン性界面活性剤を含有する組成物とを混合することで、650g/L以上の高密度洗剤粒子を収率良く得られることが明らかになった。また、実施例8〜13より、本発明より得られた、噴霧乾燥法を用いないベース顆粒群2と式(1)で示される陰イオン性界面活性剤を含有する組成物にポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウムやポリオキシエチレンラウリルエーテルをさらに含有する組成物とを混合することで、650g/L以上の高密度洗剤粒子を収率良く得られることが明らかになった。
また、実施例1〜4と比較例1〜4との比較より、噴霧乾燥法を用いて得た顆粒群と、式(1)で示される陰イオン性界面活性剤を含有する組成物とを混合することで、粒度分布がシャープな洗剤粒子は得られるが、650g/L以上の高密度洗剤粒子を安定的に得られないことが示された。
また、実施例1〜4と比較例5〜8との比較より、ベース顆粒群1の代わりとしてライト灰を用いた場合、式(1)で示される陰イオン性界面活性剤の化合物を用いて混合することで、650g/L以上の高密度洗剤粒子が得られる場合があるものの、粒度分布がブロードで収率が低くなることが明らかになった。
本発明によれば、噴霧乾燥を含まない方法にて得られたベース顆粒群と、式(1)で示される陰イオン性界面活性剤の化合物を用いて、必要な粒度の高密度洗剤粒子を収率良く製造することができる。

Claims (11)

  1. 以下の工程1〜3を含む、嵩密度650g/L以上の洗剤粒子群の製造方法:
    工程1:吸油能0.4mL/g以上の一成分又は複数の成分の粉末原料を撹拌又は混合する工程、
    工程2:工程1により得られた粉末に水又はバインダー水溶液を添加し、低剪断造粒機によってベース顆粒群を調製する工程(ただし、以下の式:
    フルード数:Fr=V 2 /(R×g)
    V:周速[m/s]
    R:回転中心から回転物の円周までの半径[m]
    g:重力加速度[m/s 2 ]
    で定義される該造粒機のフルード数を1.0以下に設定する)、並びに
    工程3:工程2により得られたベース顆粒群と、次のa)成分及びb)成分:
    a)下記式(1):
    R−O−SO3M (1)
    (式中、Rは炭素数10〜18のアルキル基又はアルケニル基、Mはアルカリ金属原子又はアミンを示す。)で示される陰イオン性界面活性剤、及び
    b)上記a)成分100重量部に対して25〜70重量部の水、
    を含有する界面活性剤組成物とを混合する工程。
  2. 工程2における低剪断造粒機がパン型造粒機又はドラム型造粒機である、請求項1記載の製造方法。
  3. ベース顆粒群100重量部に対して30〜100重量部の界面活性剤組成物を混合する、請求項1又は2記載の製造方法。
  4. 以下の工程4を更に含む、請求項1〜3いずれか1項に記載の製造方法:
    工程4:工程3で得られた洗剤粒子群を表面被覆剤で表面改質する工程。
  5. 以下の工程5を更に含む、請求項1〜4いずれか1項に記載の製造方法:
    工程5:工程3又は工程4で得られた洗剤粒子群を乾燥させる工程。
  6. 工程2において、該工程で得られたベース顆粒群を乾燥させる操作を更に行う、請求項1〜5いずれか1項に記載の製造方法。
  7. 工程3において、ベース顆粒群と界面活性剤組成物との混合を通気下で行う、請求項1〜6いずれか1項に記載の製造方法。
  8. 工程2において、水又はバインダー水溶液を多流体ノズルを用いて添加する、請求項1〜7いずれか1項に記載の製造方法。
  9. 多流体ノズルが2流体ノズルである、請求項8記載の製造方法。
  10. 工程1における粉末原料がライト灰を含む粉末原料である、請求項1〜9いずれか1項に記載の製造方法。
  11. 請求項1〜10いずれか1項に記載の製造方法によって得られた洗剤粒子群と別途添加された洗剤成分とを混合する工程を含む、洗剤組成物の製造方法。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2010320063B2 (en) * 2009-11-18 2014-11-13 Kao Corporation Method for producing surfactant-supporting granule cluster
WO2011062236A1 (ja) * 2009-11-18 2011-05-26 花王株式会社 洗剤粒子群の製造方法
JP2012255145A (ja) * 2011-05-18 2012-12-27 Kao Corp 洗剤粒子群の製造方法
JP6139994B2 (ja) * 2012-06-20 2017-05-31 花王株式会社 歯磨剤用顆粒の製造方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3413571A1 (de) 1984-04-11 1985-10-24 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Verwendung von kristallinen schichtfoermigen natriumsilikaten zur wasserenthaertung und verfahren zur wasserenthaertung
JP2525318B2 (ja) 1991-12-29 1996-08-21 花王株式会社 合成無機ビルダ―
JP2525342B2 (ja) 1993-06-26 1996-08-21 花王株式会社 合成無機ビルダ―及び洗浄剤組成物
US5565137A (en) 1994-05-20 1996-10-15 The Proctor & Gamble Co. Process for making a high density detergent composition from starting detergent ingredients
TW326472B (en) * 1994-08-12 1998-02-11 Kao Corp Method for producing nonionic detergent granules
JPH0873888A (ja) * 1994-09-09 1996-03-19 Lion Corp 高嵩密度粒状洗剤組成物の製造方法
US5516448A (en) 1994-09-20 1996-05-14 The Procter & Gamble Company Process for making a high density detergent composition which includes selected recycle streams for improved agglomerate
KR100258542B1 (ko) * 1995-04-27 2000-06-15 데이비드 엠 모이어 입상세제 생성물의 제조방법
JP4497488B2 (ja) * 1996-08-26 2010-07-07 花王株式会社 高嵩密度洗剤組成物の製造方法
TW397862B (en) * 1996-09-06 2000-07-11 Kao Corp Detergent granules and method for producing the same, and high-bulk density detergent composition
JP3209941B2 (ja) 1997-04-28 2001-09-17 花王株式会社 混合方法および混合装置
JP3136117B2 (ja) 1997-04-28 2001-02-19 花王株式会社 混合装置
JP4108199B2 (ja) * 1998-05-13 2008-06-25 ライオン株式会社 粒状洗剤組成物の製造方法
JP3444817B2 (ja) * 1999-06-16 2003-09-08 花王株式会社 洗剤粒子群の製法
JP2002266000A (ja) * 2001-03-12 2002-09-18 Lion Corp 高嵩密度洗剤組成物及びその製造方法
JP4514435B2 (ja) * 2002-11-15 2010-07-28 ライオン株式会社 粒状洗剤の製造方法
JP4417195B2 (ja) * 2003-08-06 2010-02-17 花王株式会社 粒状アニオン界面活性剤の製造法
JP4772415B2 (ja) * 2004-08-06 2011-09-14 花王株式会社 単核性洗剤粒子群の製造方法
EP1788071B1 (en) * 2004-08-06 2013-06-12 Kao Corporation Process for production of uni-core detergent particles
JP4799951B2 (ja) 2004-10-14 2011-10-26 花王株式会社 単核性洗剤粒子群の製造方法
CN102015992B (zh) * 2008-05-19 2012-07-11 花王株式会社 表面活性剂担载用颗粒群
WO2011062236A1 (ja) * 2009-11-18 2011-05-26 花王株式会社 洗剤粒子群の製造方法

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