JPH0765077B2

JPH0765077B2 - 高嵩密度洗剤組成物の製法

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Publication number: JPH0765077B2
Application number: JP61080917A
Authority: JP
Inventors: 一雄永合; 信一福留; 雄二田井; 昌允中村
Original assignee: Lion Corp
Current assignee: Lion Corp
Priority date: 1986-04-08
Filing date: 1986-04-08
Publication date: 1995-07-12
Anticipated expiration: 2010-07-12
Also published as: JPS62236897A

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は、高嵩密度の粒状洗剤組成物を工業的に容易な
プロセスで製造する方法に関する。

従来の技術従来の洗剤は、溶解性を良好にする目的で、噴霧乾燥に
より平均粒径200〜800μｍ程度のビーズ状中空粒子とし
ている。その結果、嵩密度が0.3g/cc程度と低くなり、
輸送コストがかさむばかりか保管、陳列にもかなりのス
ペースをさかなければならないという欠点があった。ま
た、これに加えて一般家庭においても置き場所に困った
り、計量しにくいなどの問題点があった。

さらにこの噴霧乾燥法は、酵素等を除く界面活性剤、ビ
ルダーなどの洗剤成分の殆ど総てと添加水とを混合して
水分35〜50wt％のスラリー状としたのち、このスラリー
を加熱して噴霧乾燥し粒状物とするものであるため、乾
燥により30〜40％の水分を除去する必要があり、多大の
エネルギーを消費するという問題があった。

そこで、このような現在の噴霧乾燥洗剤の欠点を解決
し、少ない洗剤使用量で洗浄が可能な高嵩密度洗剤の開
発がまたれていた。

噴霧乾燥法によらない粒状洗剤の製造方法としては、特
公昭46-7586号公報、特開昭49-74703号公報、特公昭55-
49535号公報などに、原料として予め結晶水を有する物
質や加熱により容易に溶融化する物質などを用い、熱的
操作を加えて結晶水の放出あるいは溶融化物の溶融を起
させ、これをバインダーとして数個〜数10個を凝集造粒
させる方法がある。

しかし、これらの方法では、得られる粒状洗剤の粒度分
布が広かったり、水への溶解性が劣るなどの弊害があ
り、実用的な方法とは言えなかった。

また、特開昭53-43710号公報には、無機ビルダーを主体
とする多孔質ビーズにノニオン界面活性剤を噴霧すると
いう高嵩密度洗剤の製法が示されている。しかし、この
洗剤はノニオン界面活性剤を主体としているために低泡
性であり、日本のように高発砲性が要求される洗剤とし
て不適である。

特開昭60-72998号公報、同60-72999号公報には、スルホ
ン酸を水の存在下で炭酸ナトリウムにより中和、混練し
たのち、粉末ゼオライトを粉体混合する方法が記載され
ている。しかし、この方法で得られた洗剤は冷水への分
散溶解性が劣り、また、製品の発塵性が著しく商品価値
も劣る。さらに、アルキルエトキシ硫酸やアルキル硫酸
は安定性に劣り、経日で油分が増加し、また、不完全な
中和も油分の増加を招き、安定性の点で問題があった。

本発明者らは、先に洗剤組成物を緊密捏和、混合して得
た捏和物を解砕したのち、平均一次粒径10μｍ以下の水
不溶性微粉体でコーティングする高嵩密度洗剤の製造法
を提案した（特開昭60-96698号公報）。

しかしながら、この方法は工業的な生産性の点でいっそ
うの改善がまたれていた。ニーダや破砕機をスムーズに
運転するためには、得られる捏和物の水分量をある程度
少なく抑えることが必要である。水分量が多すぎると捏
和物が柔らかくなりすぎ、ニーダや破砕機の器壁に付着
してスムーズな運転が不可能となり、ついには運転不能
となってしまう。適当な水分量は、洗剤組成物原料の組
成にも依るが、５〜20重量％程度である。

一方、所望の洗浄特性を与えるには、洗剤組成物中にア
ニオン界面活性剤を配合することが必要である。しか
し、アニオン界活性剤の高濃度水性スラリーは粘度が高
くハンドリングが困難である。濃度が高くない、たとえ
ば有効成分濃度40％程度のアニオン界面活性剤の水性ス
ラリーはハンドリングが容易であるが、このような水性
スラリーを捏和原料として用いると、捏和物の水分含量
が高くなってしまい、破砕が困難となる。

直鎖アルキルベンゼンスルホン酸は、アニオン界面活性
剤の中でも例外的に高濃度中和が比較的容易で中和物も
取扱い可能であり、この特性を利用した製造プロセスに
ついては、既にいくつかの提案をした（特願昭59-23853
2号、特願昭60-116033号）。

しかし、所望の洗剤特性を付与するためには、他の界面
活性剤の使用が必要なことが多い。

そこで、α−オレフィンスルホン酸塩等の他のアニオン
界面活性剤は粉末として捏和に供されることになるが、
アニオン界面活性剤を単独で粉体化することは、熱安定
性の面から困難を伴ないコストの上昇を招き、また、粉
体特性も劣る場合が多く、工業的な生産の上で問題があ
る。

発明の目的本発明は、アニオン界面活性剤を高濃度に含む高嵩密度
洗剤組成物を工業的に容易に製造する方法を提供するも
のである。

発明の構成本発明の高嵩密度洗剤組成物の製法は、洗剤組成物原料
を捏和、混合して得られた固形洗剤を解砕し、嵩密度0.
5g/cc以上の粒状洗剤とする高嵩密度洗剤組成物の製法
において固形分濃度の70重量％以上を、（ａ）アニオン
界面活性剤および（ｂ）ゼオライトが占め、かつ、重量
比で（ａ）／（ｂ）＝1/1〜1/5の範囲で含む水性スラリ
ーを乾燥して乾燥粉体とし、この乾燥粉体を前記洗剤組
成物原料の15〜60重量％の範囲で使用し、この乾燥粉体
とアニオン界面活性剤スラリーおよび他の洗剤組成物原
料とを捏和、混合して、アニオン界面活性剤を20重量％
以上含む高嵩密度洗剤組成物を製造することを特徴とす
る。

以下、本発明についてさらに詳細に説明する。

本発明においては、捏和される洗剤組成物原料の15〜60
重量％として、水性スラリーから得た乾燥粉体が用いら
れる。この水性スラリーは、（ａ）アニオン界面活性剤
および（ｂ）ゼオライトを含み、これら両者でスラリー
中の固形分（水を除く成分）の70重量％以上を占める。
この量が70重量％未満では、乾燥工程で除かれる水分の
量が洗剤組成物中に持ち込まれるアニオン界面活性剤の
量に対して多くなり、消費エネルギーの増大を招く。ま
た、水性スラリー中に（ａ）アニオン界面活性剤と
（ｂ）ゼオライトとは、重量比で（ａ）／（ｂ）＝1/1
〜1/5の範囲で含まれる。アニオン界面活性剤の含量が
多くなり過すぎると、得られる乾燥粒子の粉体物性が悪
くなる。また、ゼオライトを多くし過ぎると、最終的な
洗剤組成物におけるアニオン界面活性剤の含有量を高く
することができない。

アニオン界面活性剤としては、たとえば、平均炭素数10〜20のオレフィンスルホン酸塩、平均炭素数10〜20のアルキル硫酸塩、平均炭素数10〜20のアルコールに平均0.5〜８モルのエ
チレンオキサイドを付加させたアルキルエーテル硫酸
塩、飽和脂肪酸エステル（C₆〜C₂₂）低級アルキルエステル
スルホン化物の塩などが例示される。これらアニオン界面活性剤における
塩としては、ナトリウム、カリウム、エタノールアミ
ン、アンモニウム塩等が使用できる。

また、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩も使用しうる
が、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩の濃厚スラリー
溶液として捏和時に添加するか、直鎖アルキルベンゼン
スルホン酸として添加しNaOH,KOHなどのアルカリ剤で捏
和時に中和することが好ましい。この結果、スラリー水
分の蒸発のために必要な熱エネルギーが少なくなり、省
エネルギーとなる。

乾燥粉体は、アニオン界面活性剤の水性スラリーとゼオ
ライトスラリーとを混合し、さらに必要に応じて、螢光
剤、色素、亜硫酸ナトリウム、アルキルベンゼンスルホ
ン酸中和用の水酸化ナトリウムまたはカリウムを添加し
た原料スラリーを、噴霧乾燥法、ドラム乾燥法、箱型乾
燥法などにより乾燥することにより得られる。この乾燥
は、水分５〜20重量％となる程度に行うことが好まし
い。なお、合成ゼオライトは元来スラリーとして得られ
るので、このまま使用した方が得策であるが、粉体を使
用することもできる。担し、粉体を使用した場合はスラ
リーの粘度が上昇するので、噴霧乾燥をする際には注意
を要する。

得られた乾燥粉体と、不飽和脂肪酸低級アルキルエステ
ルスルホン化物のナトリウム塩、直鎖アルキルベンゼン
スルホン酸（捏和時に中和されて塩となる）などのアニ
オン界面活性剤スラリーおよび他の洗剤成分とは、ニー
ダなどで均一に捏和混合される。他の洗剤組成分として
はノニオン界面活性剤；ゼオライト、クエン酸、クエン
酸塩などのキレート剤や、炭酸塩、珪酸塩などのビルダ
ー；あるいは漂白剤、色素、香料、酵素などの通常の洗
剤成分を用いることができる。

アニオン界面活性剤の中で不飽和脂肪酸低級アルキルエ
ステルスルホン化物の塩（典展的にはNa塩）は、熱によ
り分解を受けやすいので、乾燥粉体とは別途にスラリー
として添加することが望ましい。

また、アニオン界面活性剤のうちアルキルベンゼンスル
ホン酸塩は、濃厚スラリーとして取り扱ったり、ニーダ
内で中和することができるので、そのようにして配合す
ることにより捏和原料に持ち込まれる水分を抑えること
ができる。アルキルベンゼンスルホン酸塩の中和をプロ
セス内に組みこんだ高嵩密度洗剤の製造方法としては、
本出願人は既に以下の（Ａ）法および（Ｂ）法を提案し
ている。

（Ａ）アルキルベンゼンスルホン酸と他の洗剤成分（濃
アルカリ水溶液を含む）とを密封型ニーダに導入し、捏
和と同時に中和反応を完結させる（特願昭59-238532
号）。

（Ｂ）アルキルベンゼンスルホン酸と水酸化カリウムと
を、スタティックミキサー等であらかじめ反応、中和さ
せ、これと他の洗剤成分とを捏和、解砕する方法（特願
昭60-116033号）。

しかし、（Ａ）法ではニーダ内で中和熱による温度上昇
が相当あるため、捏和物の水分の量が多くなると捏和物
が柔かくなり、付着性が大きくなる。また、後工程での
破砕もそれだけ困難となる。

また、（Ｂ）法ではニーダ内での発熱がないため、捏
和、破砕工程での問題はないが、直鎖アルキルベンゼン
スルホン酸の高濃度中和品は粘度が比較的高く、取扱い
にくくなる（他のアニオン界面活性剤と比較すれば容易
である）。

そこで、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸（LAS-H）と
濃厚NaOHおよび／またはKOH水溶液とを、モル比で LAS-H/（NaOHおよび／またはKOH）＝1/0.8〜1/0.2とな
る範囲まで、捏和に先立って予備中和（部分中和）を行
い、残りの中和を他の洗剤成分（アルカリ剤を含む）と
一緒に、ニーダ内で捏和と同時に完結させることが望ま
しい。1/0.8を超えて予備中和すると、中和物の粘度が
高過ぎて取扱い、特にスムーズな定量供給が難しくな
る。また、1/0.2未満の予備中和とすると、上記（Ａ）
法での弊害が現われてくる。

アルキルベンゼンスルホン酸塩は、高嵩密度洗剤組成物
中に10重量％以上、好ましくは15〜30重量％配合するこ
とが適当である。

また、アニオン界面活性剤は総量で、高嵩密度洗剤組成
物中に20重量％以上、好ましくは25〜40重量％配合する
ことが適当である。

さらに、ノニオン界面活性剤として、以下の（ａ）およ
び／または（ｂ）を配合することにより、得られる洗剤
組成物の溶解性を改善することができる。ノニオン界面
活性剤の配合量は、０〜10重量％程度が好ましい。

（ａ）：炭素数８〜18の一級または二級アルコールにエ
チレンオキサイドを平均８〜30モル付加したEO付加型ノ
ニオン界面活性剤、（ｂ）：炭素数８〜18の一級または二級アルコールにエ
チレンオキサイドを平均８〜20モルおよびプロピレンオ
キサイドを平均３〜15モル付加したEO-PO付加型ノニオ
ン界面活性剤洗剤組成物原料は、ニーダなどで均一捏和され、水分５
〜20％程度の固形洗剤とされる。ついで、解砕機により
解砕されて造粒される。解砕時には、摩擦熱により砕料
の温度が上がるので、冷風を解砕機に導入して処理する
ことが好ましい。

解砕は、解砕機自体にスクリーン分級、風力分級などの
分級機能を具えた解砕機を用いるか、あるいは解砕物を
篩などで分級して目的外粒度物をリサイクルするなどし
て、狭い範囲の粒度分布に造粒することが望ましく、た
とえば、平均粒径が300〜3000μｍに造粒される。解砕
機としては、多段の回転解砕刃を有し、砕料が360°解
放スクリーンを通して排出されるようなものが用いられ
る。このタイプの解砕機は、スクリーンの目開きの調整
により任意の上限粒径を設定することができ、かつ、砕
料の解砕室内での滞留時間を短くすることにより過粉砕
を防止し、微粉量が著しく少ないシャープな粒度分布を
得ることができる。また、捏和物を押出し、次いで切断
することによっても、解砕造粒することができる。

解砕によって得られた造粒品は、ついで、水不溶性微粉
体でコーティングすることが望ましい。

水不溶性微粉体としては、平均一次粒径10μｍ以下、好
ましくは４μｍ以下のものが用いられる。

コーティング装置としては転動式、流動層式、混合式な
どのいずれもが用いられ、造粒品の表面に水不溶性微粉
体が付着する。コーテイングに際しての水不溶性微粉体
の添加量は、造粒品に対して0.5〜５重量％が好適であ
る。水不溶性微粉体の具体例としては、ステアリン酸カ
ルシウム、ステアリン酸マグネシウム、Ａ型ゼオライト
などのアルミノ珪酸塩、炭酸カルシウム、炭酸マグネシ
ウム、珪酸マグネシウム、二酸化珪素（ホワイトカーボ
ン）、二酸化チタンなどが挙げられる。このようにコー
ティングすることにより、洗剤粒子間の付着が抑制され
て保存によるブロッキングが防止される。

さらに、得られた解砕物をマルメライザー（不二パウダ
ル（株））などの機械的整粒機や、気流に同伴させてサ
イクロン状の装置に導き壁面と接触させる風力式整粒機
（特願昭60-141092号参照）などにより整粒し、粒子形
状を略球状に均一化してもよい。この整粒処理と上記の
コーティング処理は同時に行うこともできる。

発明の効果本発明によれば、まず、アニオン界面活性剤とゼオライ
トを含む水性スラリーを乾燥して乾燥粉体とし、これと
アニオン界面活性剤スラリーおよび他の洗剤成分とを捏
和、解砕して高嵩密度の粒状洗剤とすることにより、水
溶液系以外では中和が難しいアニオン界面活性剤を含有
する洗剤組成物を、捏和−解砕プロセスに余分な水分を
持ち込むことなく製造することができるので、容易に捏
和、解砕を行うことができる。すなわち一部のアニオン
界面活性剤はスラリーとして捏和時に導入される。ま
た、一部は予じめ乾燥粉体とされるが乾燥粉体を得るの
に必要な水分の乾燥エネルギーは、殆ど全部の洗剤成分
を含んだ水性スラリーを乾燥する噴霧乾燥法と比較して
少なく、省エネルギー的である。

また、アニオン界面活性剤とゼオライトとを一緒に乾燥
して乾燥粉体とすることにより、乾燥粉体における熱的
安定性の問題が解決され、しかも、得られた粉体は、良
好な粉体物性を有し、取扱いも容易である。

このように本発明の製造方法は高嵩密度洗剤の工業的な
製法として好適である。

実施例１平均炭素数14〜18のα−オレフィンスルホン酸ナトリウ
ム（AOS-Na）の水性スラリー（有効成分濃度:38％、固
形分濃度:39％）131.6kgと、ゼオライトの水性スラリー
（有効成分濃度:44.5％、固形分濃度:45.4％）224.7kg
と、螢光剤2.1kgとで混合スラリーを調製し、向流式噴
霧乾燥塔で乾燥粉体を製造した。この乾燥粉体の水分は
15重量％で非常に流動性が良いものであった（安息角45
°）。

この乾燥粉体193.8kg、炭酸カリウム26.5kg、粉体珪曹
（Na₂O/SiO₂＝1/2.2、水分含量22.5％）88.3kg、炭酸ナ
トリウム（軽灰）38.0kgおよび亜硫酸ナトリウム10.6kg
をリボンミキサーで均一に混合し、粉体定量供給機に投
入し、粉体混合物とした。

一方、高濃度ドデシルベンゼンスルホン酸カリウムを、
下記割合で無脈動ポンプを使用し、スタティックミキサ
ー（東レ製、SWJ25-12）にて中和、製造した。

ドデシルベンゼンスルホン酸（有効成分96％） 17.8kg/hr 水酸化カリウム（50％水溶液） 6.6kg/hr ついで、上記原料とノニオン界面活性剤（炭素数12〜13
の一級アルコールにエチレンオキサイドを12モル付加）
を下記割合で、連続ニーダ（栗本鉄工、KRCニーダ＃２
型）に導入し、緻密で均一な捏和物（固形洗剤）を得
た。

粉体混合物 71.4kg ドデシルベンゼンスルホン酸カリウム 24.4kg ノニオン界面活性剤 4.2kg ついで、得られた固形洗剤を解砕機（岡田精工、スピー
ドミルND-30）に定量フィードした。解砕機は径15cmの
カッターをクロス４段で有しており、3000rpmで回転
し、スクリーンで2mm^φ、開孔率20％のパンチングメタ
ルを用いた。

解砕された固形洗剤は嵩密度0.65g/ccの粒状物であっ
た。この粒子をサイクロン形状の風力式整粒機に導入
し、嵩密度および形状の向上を図った。このとき同時
に、ゼオライトの微粒子を3kg/hrの割合で添加した。整
粒機通過後の洗剤粒子は、嵩密度0.85g/cc、平均粒径約
1000μｍで、流動性が非常に良いものであった。

実施例２以下の組成の水性スラリーを噴霧乾燥して、水分12重量
％で流動性が良好な乾燥粉体を得た。

AOS-Naスラリー（実施例１と同じ） 131.6kg ゼオライトスラリー（実施例１と同じ） 168.5kg NaOH水溶液（48％） 8.4kg 螢光剤 2.1kg この乾燥粉体と以下のビルダー等を混合して粉体原料を
調製した。

乾燥粉体 161.3kg 炭酸カリウム 63.6kg 炭酸ナトリウム 69.2kg 炭酸水素ナトリウム 21.2kg 硫酸水素ナトリウム 10.6kg ゼオライト（水分20％） 33.1kg 一方、ドデシルベンゼンスルホン酸（LAS-H）と水酸化
カリウムとを下記割合で実施例１と同様にして中和し、
部分中和物を得た。

LAS-H 19.2kg/hr KOH 4.7kg/hr 4.7kg/hrのKOHに見合うLAS-Hは12.7kg/hrであり、過剰
のLAS-Hは後工程で粉体原料中のNaOHとニーダ内で中和
される。この部分中和物は、実施例１の完全中和物より
も粘度が低く、扱いやすいものであった。

ついで、上記の粉体原料、LAS-H部分中和物およびノニ
オン界面活性剤（実施例１に同じ）を、実施例１と同様
にして連続ニーダに導入して均一な捏和物（固形洗剤）
を得た。

粉体原料 71.8kg/hr LAS-H部分中和物 23.9kg/hr ノニオン界面活性剤 4.2kg/hr ついで、得られた捏和物を、解砕機のパンチングメタル
のスクリーン径を3mm^φとする以外は実施例１と同様に
して解砕、整粒して高嵩密度の粒状洗剤組成物を得た。
捏和物は実施例１のものよりも固く、解砕され易いもの
であった。

得られた洗剤組成物は、嵩密度0.67g/cc、平均粒径950
μｍで流動性が良好であった。

実施例３飽和脂肪酸（C₁₄〜C₁₈）メチルエステルスルホン化物の
ナトリウム塩の水性スラリー（有効成分濃度40％、固形
分濃度46％）32.5kgとゼオライト粉末（有効成分濃度79
％、固形分濃度80％）21.5kgとを、ドラム乾燥機で混合
しながら、水分８重量％まで130℃の温度で乾燥した。

得られた乾燥粉体および下記の成分を原料とし、連続ニ
ーダに供給し、捏和、混合して固形洗剤を得た。

乾燥粉体:35.0kg/hr ケイ酸ナトリウム（Na₂O/SiO₂＝1/2.2、水分22.5％）:3
8.7kg/hr 不飽和脂肪酸（C₁₆〜C₁₈）メチルエステルスルホン化物
のナトリウム塩スラリー:20kg/hr（有効成分:65％、固
形分濃度:85％）得られた固形洗剤を実施例１と同様にして解砕、整粒
し、平均粒径900μｍ、嵩密度0.78g/ccの粒状洗剤組成
物を得た。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】洗剤組成物原料を捏和、混合して得られた
固形洗剤を解砕し、嵩密度0.5g/cc以上の粒状洗剤とす
る高嵩密度洗剤組成物の製造方法において、（ａ）アニ
オン界面活性剤と（ｂ）ゼオライトとを重量比で（ａ）
／（ｂ）＝1/1〜1/5の範囲で含み、かつ、固形分の70重
量％以上が（ａ）アニオン界面活性剤と（ｂ）ゼオライ
トとで占められる水性スラリーを乾燥して得た乾燥粉体
を、前記洗剤組成物原料の15〜60重量％の範囲で使用
し、この乾燥粉体とアニオン界面活性剤スラリーおよび
他の洗剤組成物原料とを捏和、混合することを特徴とす
る、アニオン界面活性剤を20重量％以上含む高嵩密度洗
剤組成物の製法。