JPH05208809A - 珪酸塩顆粒の製造方法 - Google Patents

珪酸塩顆粒の製造方法

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JPH05208809A
JPH05208809A JP4194724A JP19472492A JPH05208809A JP H05208809 A JPH05208809 A JP H05208809A JP 4194724 A JP4194724 A JP 4194724A JP 19472492 A JP19472492 A JP 19472492A JP H05208809 A JPH05208809 A JP H05208809A
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Abstract

(57)【要約】 ［目的］ アルカリ金属珪酸塩溶液を単一段階で顆粒に
形成する。 ［構成］ 加熱したアルカリ金属珪酸塩溶液を、急速に
回転する中心軸に固定された多数のアームを有する加熱
されたドラムに噴霧する。 150乃至 200℃に加熱された
気体、好ましくは空気、を珪酸塩溶液とともに導入し、
顆粒生成物をドラムの他方の端から得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、洗剤組成物に配合する
のに適するアルカリ金属珪酸塩顆粒の製造に関する。こ
の方法においてはアルカリ金属珪酸塩溶液を供給原料と
して使用する。
【０００２】
【従来の技術】自動食器洗い器用の洗剤組成物は、通
常、洗浄液中にかなりのアルカリ度を与えることのでき
る成分を必要とする。約 1.5：１、好ましくは 1.8：
１、から約3.3：１、好ましくは 2.2：１、までのＳｉ
Ｏ２／Ｍ２Ｏモル比を有するアルカリ金属珪酸塩は、こ
の目的に対して特に適切であり、またそれらはガラス器
が腐食するのを防止する。
【０００３】織物洗浄用組成物もアルカリ金属珪酸塩の
存在を必要とし、市場の圧力はそのような組成物をより
高い嵩密度の生成物の使用に向かわせている。通常、そ
のような組成物は、700 ｇ／ｌより大、好ましくは 850
ｇ／ｌより大、そしてより好ましくは 1.0ｋｇ／ｌまで
の嵩密度を有する。典型的には、これらの組成物は、ホ
スフェートを含まないように製造され、この方法は、例
えばゼオライトのような別のビルダーの存在を必要とす
る。後者の成分は、珪酸塩を含むスラリー中で噴霧乾燥
されると、不溶性の凝集物を形成し、従って、適当な嵩
密度の珪酸塩を後投与する必要がある。噴霧乾燥工程に
おいて、別々に、粉末形態又は顆粒に成形されたアルカ
リ金属珪酸塩は、例えば、約 650ｇ／リットルのような
低い嵩密度を有し、ケークとなる傾向を有し、また粉塵
状である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】顆粒形態のアルカリ金
属珪酸塩は、米国特許第 3,875,282号［スタウファー・
ケミカル(Stauffer Chemical Co.) ］及び米国特許第
3,931,036号［フィラデルフィア・クォーツ(Philadelph
ia Quartz Co.) ］に記載されている手順を使用する圧
縮法(compaction process)によって形成できる。約 900
ｇ／ｌの嵩密度が得られるが、それは破壊された圧縮ス
ラットから誘導されたものであり、また取扱い中に粒子
間の衝突によって粒子の端部から微細物が形成されるの
で、粒子形状は最適なものではない。実際上、圧縮法に
よっては、約 850ｇ／ｌの最大嵩密度しか達成できな
い。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、 1.5：１乃至
3.3：１、好ましくは 1.8：１乃至 2.2：１、より好ま
しくは 1.9：１乃至 2.1：１、最も好ましくは 2.0：１
のＳｉＯ２：Ｍ２Ｏモル比を有するアルカリ金属珪酸塩
を約30乃至約53重量％、好ましくは40乃至53重量％、含
む溶液を単一の乾燥及び顆粒化段階において約 0.2乃至
約２mmの平均粒度を有する顆粒に成形する方法であっ
て、珪酸塩溶液を、約 150℃乃至約 200℃の温度を有す
る内部表面に近接する多数の回転アームを含むドラムに
導入し、約175℃乃至約 250℃の温度で気体をドラムに
導入する、方法を提供する。気体は、珪酸塩溶液を導入
する場所の近くに導入するのが好ましい。この方法にお
いて液体と気体はドラムに並流的に入り、これはドラム
全体にわたって好ましい温度分布、即ち、多量の液体が
存在する場所における比較的高い温度から、顆粒が完成
する場所における比較的低い温度まで、を与える。使用
される気体は重要ではないが、珪酸塩溶液と相互作用を
起こしてはならず、空気を使用するのが好ましい。
【０００６】珪酸塩溶液はドラムの一方の側の上方領域
において導入し、気体はドラムの下方領域において導入
するのが好ましい。通常のアルカリ金属はナトリウムで
あり、本発明は特に珪酸ナトリウムに関する。しかしな
がら、本発明の方法は、珪酸カリウム及びリチウムを顆
粒化することもできる。
【０００７】本発明の方法の特徴は、 0.2mm乃至２mmの
所望の範囲を外れた微細又は粗いシーブフラクションを
珪酸塩溶液に再循環できるということである。これらの
フラクションは、例えば微粉砕のような処理をさらに行
うこと無く、珪酸塩溶液に添加することができ、たとえ
それらが溶液中に溶解できなくても再循環させる。 0.2
mm未満の平均粒度を有する顆粒を、気体流れとともに又
は気体流れに隣接して、ドラムに導入することによって
再循環させるのが好ましく、それによってドラムの壁上
へのケーク形成を最小化する。
【０００８】高い嵩密度、即ち 850ｇ／ｌより大の嵩密
度の洗剤組成物のクラスは、自動食器洗い器及び織物洗
いにおいて使用することを意図した組成物である。それ
らの嵩密度は上述の水準よりもかなり高くできるが、通
常は1000ｇ／ｌを越えない。比較的高い嵩密度を有する
洗剤粉末の製造は多くの特許明細書中に記載されてい
る。欧州特許公開公報第 0367339号（EPA 0367339 ）
（ユニリーバー）には、高速混合高密度化器(high spee
d mixer densifier)及び中速度グラニュレーター高密度
化器(moderate speed granulator densifier) を連続し
て使用する２段階法が記載されている。この方法は特定
の出発材料を使用する。欧州特許公開公報第0220024号
（EPA 0220024 ）（プロクター＆ギャンブル）には、噴
霧乾燥洗剤粉末を供給源料として使用し、これにロール
圧縮機を使用する圧縮を施す方法が記載されている。一
般に、本発明を適用できる洗剤組成物は、約 0.1乃至約
40重量％の界面活性剤、約10乃至約70重量％、好ましく
は20乃至50重量％、の洗浄力ビルダー、例えばゼオライ
ト、シトレート、ＮＴＡ、を含む。
【０００９】本発明は、アルカリ金属珪酸塩顆粒の単一
段階プロセスにおける形成を可能にする方法を提供す
る。自動食器洗い用洗剤、及び織物洗い用洗剤への後添
加に適する、必要な高い嵩密度と物理的特性を有する珪
酸塩が得られる。
【００１０】さらに、洗剤組成物は、各成分を安定化す
るか又は洗浄手順中に好ましい結果、例えば、汚れの分
散、をもたらす重合体物質を含むことができる。また、
それらは洗浄液中に存在する成分、即ち、蛍光剤、殺菌
剤、そして特に珪酸塩成分、の分散を促進できる。洗浄
液中にアルカリ度を与えるのに加えて、珪酸塩成分は、
洗浄器中の腐食を低減させ、食器洗い中の高いアルカリ
度の作用からガラスを保護する働きも有する。
【００１１】一般に、本発明のアルカリ金属珪酸塩顆粒
と一緒に使用できる、洗浄剤活性物質又は洗浄力ビルダ
ーに関する制限はない。従って、洗浄剤活性物質（界面
活性剤とも呼ばれる）は、アニオン性、非イオン性、両
性(ampholytic)、双性(zwitterionic)物質又はそれらの
混合物から選択できる。アニオン性及び非イオン性界面
活性剤は、単独で或いは混合物として使用できる。適す
る界面活性剤の例は、Ｃ8 乃至Ｃ22のアルキル基を有す
る有機スルフェートとスルホネートの水溶性アルカリ金
属塩である。アルキルスルフェートは、タロー又はココ
ナツ油のような天然の源から得られたＣ8 乃至Ｃ22の高
級アルコールを硫酸化することによって得られる。アル
キル（Ｃ9 乃至Ｃ22）ベンゼンスルホン酸ナトリウム及
びカリウム、特に線状第２アルキル（Ｃ10乃至Ｃ15）ベ
ンゼンスルホン酸ナトリウム、が好ましい界面活性剤で
ある。適する非イオン性界面活性剤には、例えば、脂肪
族のアルコール、酸、アミド、又はアルキルフェノール
のような、疎水性基と反応性水素原子を有する化合物と
アルキレンオキシド、より詳細には、エチレンオキシド
単独又はエチレンオキシドとプロピレンオキシド、との
反応生成物が含まれる。
【００１２】試験方法 嵩密度： シリンダー（高さ／直径比率が約２）に粉末
を充填し、約１リットルの体積を測定して、そのサンプ
ルを秤量する。
【００１３】ボールミル脆砕性（Ball mill friabilit
y）（ＢＭＦ）： これは、高剪断混合を代表する条件
下での顆粒の破壊を測定する。
【００１４】顆粒のサンプルを篩分けして大きすぎるも
の（＞1200μm ）と小さすぎるもの（＜ 200μm ）を除
去して、その後２つに分ける。一方を篩分けによる粒度
分布の測定に使用する。他方はボールミルに入れる。
【００１５】ボールミルは、10cm×10cmのシリンダーで
あり、直径１cmの磁製ボールを50個含み、90 rpmで運転
され、一方16度の傾きに設定される。５分間粉砕した
後、サンプルを取り出し、篩分けしてサイズ分布を測定
する。ボールミル脆砕性は 200μm 未満の微粒子の増加
パーセントで表される。
【００１６】粒度： 標準的篩［レッシュ(Retsch)］を
使用して測定する。
【００１７】
【実施例】本発明の方法の１実施例を説明のために以下
に与えるが、これは本発明を限定するものではない。顆
粒化装置の垂直断面図を図１に示す。
【００１８】使用される装置は、水平に設けられた二重
壁管状ドラム１を含む。加熱油を二重壁の空洞２を通し
て送り、ドラムの内側表面を所望の温度まで加熱した。
ドラムは２ｍの長さと0.35ｍの直径を有していた。円柱
軸に沿って、長さ方向に沿って均等に配置された 100本
のアーム４を有する回転軸が設けられていた。各々の接
点で４本のアームが固定されていた。これらのアームは
楷型の端部を有しており、これは伸びて内側壁にほぼ接
触する。軸は１分当たり1,100 回転した。
【００１９】２：１のＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏモル比と1.56
ｋｇ／リットルの密度、即ち46重量％、を有する珪酸ナ
トリウム溶液をドラムにドラムの一方の側の軸のちょう
ど上の入口５から約 110リットル／時の速度及び60℃の
温度で噴霧した。熱交換器によって 220℃に加熱した空
気を、 700ｍ３／時の速度で、ドラムの同じ側の端の珪
酸塩液が導入される点に近く、軸に隣接する入口６から
ドラムに入れた。顆粒状珪酸塩生成物と空気はドラムの
別の端の導管７を通ってドラムから出た。ドラムの壁の
温度は 175℃に維持した。
【００２０】珪酸塩溶液は空気の運動の力によって急速
に粉砕されて滴になり、その後、楷の回転エネルギーに
よってドラムの壁に衝突させられた。滴は空気の力によ
ってドラムを通って進むにつれて、連続的に壁と衝突さ
せられた。
【００２１】珪酸塩生成物はドラムの最も低い点から引
き抜かれ、 200 ミクロン未満 40重量％ 200 〜 1,000ミクロン 50重量％ 1,000 ミクロンより大 10重量％ の粒度分布を有する実質的に球状の粒子であることが判
明した。
【００２２】生成物はドラムの壁又は可動部分に粘着せ
ず、さらさらであった。生成物は、22重量％の水含有
率、 1.0ｋｇ／ｌの嵩密度、及び 200ミクロンより大の
粒子に対して 0.5％未満のボールミル磨砕(attrition)
を有していた。サイクロンによって空気と水蒸気から分
離した後、生成物を篩分けして 0.2〜 2.0mmの範囲の粒
子を有する所望の生成物を得た。この範囲から外れた粒
子は珪酸塩溶液に添加することによって再循環させた。
【００２３】比較例においては、珪酸塩溶液を環境温度
でドラムに導入し、ドラム壁は 250℃で維持し、乾燥空
気の温度は 300℃だった。この生成物は 400乃至 500ｇ
／ｌの嵩密度を有しており、ガラス状で、フレーク型の
生成物であり、流動特性が悪かった。この生成物は磨砕
にさらされると容易に破壊された。
【００２４】珪酸塩溶液が滴状に粉砕されるように珪酸
塩溶液と空気とが接触しているのであれば、珪酸塩溶液
と空気のドラムへの投与点は重要ではない。従って、溶
液はドラム中に噴霧することができ、或いは塊状で導入
して空気流れによって滴状に粉砕してもよい。溶液と空
気の流れは、平らな末端壁から、或いは円筒状の側壁を
通して、導入することができる。
【００２５】再循環された微粉末は空気流れとともに或
いは空気流れに隣接させて導入して、空気流れが珪酸塩
溶液と接触する前に、微粉末を流動化することができ
る。この方法は壁上へのケーク形成を最小化する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法を実施するための顆粒化装置の１
例の垂直断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 テオ・ヤン・オシンガ オランダ国、6267・エイエヌ・カディエ ル・アン・ケール、ベメラーウェグ 50 (72)発明者 ヨゼフ・ピエール・エイチ・テウニッセン オランダ国、6245・ジーエム・エイスデ ン、ベルディストラート ２ (72)発明者 ジャック・マルチヌス・ブランケン オランダ国、6223・シーエイチ・マースト リック、ヘルトッグ・バン・ブラバントラ ーン 83

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 アルカリ金属珪酸塩顆粒の製造方法であ
    って、 1.5：１乃至3.3：１のＳｉＯ２：Ｍ２Ｏモル比
    を有するアルカリ金属珪酸塩を約30乃至約53重量％含む
    溶液を単一の乾燥及び顆粒化段階において約 0.2乃至約
    ２mmの範囲の平均粒度を有する顆粒に成形することを含
    み、珪酸塩溶液を、約 150℃乃至約 200℃の温度を有す
    る内部表面に近接する多数の回転アームを含むドラムに
    導入し、約 175℃乃至約 250℃の温度で気体をドラムに
    導入する、方法。
  2. 【請求項２】 溶液が40乃至53重量％のアルカリ金属珪
    酸塩を含む、請求項１の方法。
  3. 【請求項３】 珪酸塩溶液を導入する場所の近くに気体
    を導入する、請求項１又は２の方法。
  4. 【請求項４】 珪酸塩溶液をドラムの上方領域において
    導入し、気体をドラムの下方領域において導入する、請
    求項１乃至３のいずれか１請求項の方法。
  5. 【請求項５】 気体として空気を使用する、請求項１乃
    至４のいずれか１請求項の方法。
  6. 【請求項６】 珪酸塩が 1.8：１乃至 2.2：１のＳｉＯ
    ２：Ｍ２Ｏモル比を有する、請求項１乃至５のいずれか
    １請求項の方法。
  7. 【請求項７】 珪酸塩が 1.9：１乃至 2.1：１のＳｉＯ
    ２：Ｍ２Ｏモル比を有する、請求項６の方法。
  8. 【請求項８】 アルカリ金属珪酸塩が珪酸ナトリウムで
    ある、請求項１乃至７のいずれか１請求項の方法。
  9. 【請求項９】 0.2 mm未満及び２mmより大の平均粒度を
    有する顆粒を再循環する、請求項１乃至８のいずれか１
    請求項の方法。
  10. 【請求項１０】 0.2mm未満の平均粒度を有する顆粒
    を、気体流れとともに又は気体流れに隣接してドラムに
    導入することによって再循環させる、請求項９の方法。
  11. 【請求項１１】 請求項１乃至10のいずれか１請求項の
    方法によって製造されたアルカリ金属珪酸塩顆粒。
  12. 【請求項１２】 請求項11のアルカリ金属珪酸塩顆粒を
    含む洗浄剤組成物。
JP4194724A 1991-07-02 1992-06-29 珪酸塩顆粒の製造方法 Expired - Lifetime JPH07106891B2 (ja)

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