JPS61272300A - 高嵩密度粒状洗剤組成物の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 五権光互 本発明は、洗剤固形物を解砕して造粒し、高嵩密度粒状
洗剤組成物を製造する方法に関する。

丈米立技揉 現在、粒状洗剤は主として噴霧乾燥法により製造されて
いる。噴霧乾燥法は、界面活性剤。

ビルダーなどの洗剤成分と添加水とを混合して水分３５
〜５０ｖｔ％のスラリー状としたのち、このスラリーを
加熱して噴霧乾燥塔の加熱空間に噴霧し、水分５〜１０
瞥ｔ％、嵩密度０．３ｇ／ｃｃ程度のビーズ状中空粒子
とするものである。この方法によれば中空で溶解性にす
ぐれた粒状洗剤が得られる反面、乾燥によって３０〜４
０％の水分を除去する必要があるため、多大の熱エネル
ギーを消費するという問題点があり、また、製造設備が
大掛かりとなり、大きな設備投資も必要であった。さら
に、界面活性剤の含有量が高い洗剤の製造あるいは熱で
揮発したり分解する非イオン界面活性剤などのような熱
脆弱性物質の使用にも制約があり、また、微粉体による
粉塵も発生しやすく、完全にダストフリーの製品が得が
たいなどの欠点を有していた。

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５Ｇ−４９５３５号公報ナトニ。

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。

しかしながら、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、実用的に満足のいくものではなかった。

また、最近では特開昭６０−７２９９８号公報、特開昭
６０−７２９９９号公報に、アルキルベンゼンスルホン
酸とアルキル硫酸エステルの混合物を炭酸ナトリウムで
中和する方法、スルホン化物または硫酸化物を炭酸ナト
リウムで中和して４０℃以下に冷却したのち、ゼオライ
トおよびその他の洗剤成分とともに解砕する方法が提案
されている。

しかしながら、この方法で得られた組成物は冷水への分
散溶解性が劣り、また、多量のゼオライトを粉末状で後
添加するために製品の発塵性が著しく、商品価値が劣る
などの問題があった。

Ａ皿Ｉ口り蝮 本発明は、乾燥エネルギーを著しく少なくするか全く用
いずに、発塵を有効に防止し、しかも冷水への分散溶解
性が飛躍的に改善された粒状洗剤を得ることを目的とす
る。

見肌血青處 本発明の高嵩密度粒状洗剤組成物の製造方法は、アルキ
ルアリールスルホン酸を濃厚水酸化カリウム水溶液で中
和して得られた中和物と、他の洗剤成分とを捏和、混合
したのち解砕し、ついで、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。

本発明では、界面活性剤として、アルキルアリールスル
ホン酸を濃厚水酸化カリウム水溶液で中和した中和物が
用いられる。アルキルアリールスルホン酸の中和と解砕
・コーティング工程を組み合わせて、無乾燥ないし簡単
な乾燥により高嵩密度粒状洗剤を製造するプロセスにお
いて、中和剤としての水酸化カリウムは、中和反応性に
優れ、得られる粒状洗剤の冷水への溶解性を特異的に改
善する。これらの効果は、中和剤として水酸化ナトリウ
ム、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、炭酸ナトリウム、
炭酸カリウムなどを用いた場合には、得ることができな
い。

アルキルアリールスルホン酸カリウムは、得られる粒状
洗剤組成物中に少なくとも１０重量％含まれるように用
いることが適当である。

中和に際して、水酸化カリウムは濃厚水溶液としてアル
キルアリールスルホン酸と混合される。ここで、濃厚水
溶液としては、後に他の洗剤成分と捏和、混合されて解
砕される際に、不利益なる水分量を持ち込まないような
濃度であることが好ましく、４０重量％以上、好ましく
は４５重量％以上の水溶液が適当である。水酸化カリウ
ムは、アルキルアリールスルホン酸１モルに対し、１．
０〜１．２モル混合するのが好ましい。

アルキルアリールスルホン酸の代表例としては、アルキ
ル基の炭素数が４〜１２のアルキルベンゼンスルホン酸
が挙げられる。

また、この中和工程において、アリールスルホン酸とと
もに、アルキル硫酸エステルなどの硫酸化物、あるいは
他のスルホン化物を用いることもできる。たとえば、（
ａ）アルキルアリールスルホン酸と（ｂ）アルキル硫酸
エステルとを併用する場合は、（ａ）／（ｂ）　＝　１
　／　Ｏ〜１　／　２の範囲で用いることが好ましい。

このように、アルキルアリールスルホン酸に加えて他の
スルホン酸または硫酸化物を用いる場合は、アルキルア
リールスルホン酸を中和するのに必要な水酸化カリウム
に加え、これら他のスルホン酸等を中和するのに要する
水酸化カリウムの追加量を使用する。

ついで、得られた中和物と他の洗剤成分とを混合、捏和
する。他の洗剤成分としては、アニオン界面活性剤、ノ
ニオン界面活性剤、Ａ型ゼオライトに代表されるゼオラ
イト、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、粉末珪酸塩など
のビルダー、キレート剤、石けん、蛍光剤、カルボキシ
メチルセルロースなどの界面活性剤や洗剤用添加剤が用
いられる。

これらの中でも、α−オレフィンスルホン酸塩を配合す
ることにより、得られる高嵩密度粒状洗剤組成物の保存
安定性が向上し、保存時にブロッキングを起すことが防
止される。α−オレフィンスルホン酸塩としては、炭素
数１２〜１８のものが好適であり、塩としてはナトリウ
ム塩、カリウム塩などが用いられる。α−オレフィンス
ルホン酸塩は、上記効果を十分に発揮せしめるために、
得られる高嵩密度粒状洗剤組成物中に少なくとも５重量
％含まれるように配合することが好ましい。

また、ゼオライトは粒状洗剤組成物中に、５〜３５重量
％含まれるように配合することが好ましく、より好まし
くは１０〜３０重量％である。ゼオライトは後工程にお
ける水不溶性微粉体として使用されるものでもあるが、
最終組成物に含まれる量の７０％以上、好ましくは８０
％以上を捏和工程で加えて捏和物に含ませることが好ま
しい。捏和工程におけるゼオライトの配合量が少ないと
、得られる捏和物が柔らがくなり、解砕に先立って捏和
物の冷却が必要となったり、解砕時に解砕助剤としてゼ
オライトのような粉体を多量に加える必要が生じたりす
る傾向がある。

多量の解砕助剤を添加すると、発塵の問題が生じてしま
う。

捏和物のハンドリングを容易ならしめること。

および後工程の解砕原料としての特性を改善する観点か
ら、捏和に際しては、得られる捏和物の水分量が５〜１
５重量％となるように、水分調整をして各成分を混合す
ることがよい。水分量が少なすぎると解砕時に粉末化し
て発塵しやすく、一方、多すぎると解砕機内への付着が
著しくなり、解砕機内で溶融化するために連続運転が困
難になる。なお、ここで水分量とは、ゼオライトなどの
結晶水をも含む量である。

ニーダ−などで均一捏和された洗剤原料緊密化物は、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、たと
えば２０℃以下の冷風を解砕機に導入して処理すること
が好ましく、砕料１ｋｇ当り１０Ω以上の冷風を導入す
るのが望ましい。

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３００〜２０００μｍに造粒される
。解砕機としては、たとえば、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、これ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。このような解砕機の具体例としては
、スピードミルＮＤ−３０型（開田精工［）が挙げられ
る。もちろん、解砕機としてはこれに限定されず、適宜
のものが使用できるが、解砕室内に冷風導入可能なもの
が望ましい。また、解砕に際しては、粉体炭酸ナトリウ
ムなどの解砕助剤を添加することもできる。

解砕によって得られた造粒品は、ついで、水不溶性微粉
体でコーティングされて表面改質が施される。なお、本
発明の水不溶性微粉体には。

水難溶性微粉体も含まれる。

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。粒径が大き
すぎると、均一にコーティングされず、その結果、流動
性や保存安定性が改善されない。

コーティング装置としては転勤式、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。コーティ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。また、微粉
体のコーティングにより表面物性が改質され、流動性が
良好になるとともに、余剰の水分が粒子内にとどまり、
溶解性が改善され、冷水への溶解性も実用上十分なもの
となる。

さらに、以上のようにして得られた粒状洗剤は、香料な
どの微量成分を添加して、そのまま製品としてもよいし
、マルメライザー（不二パウダル■）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などし
て整粒し、粒子形状を略球状に均一化したり、若干の温
風乾燥により水分調整することもできる。

見班生塾来 本発明の製造方法によれば、乾燥エネルギーを全くある
いは殆ど用いることのない省エネルギープロセスで粒状
洗剤を得ることができ、得られた粒状洗剤は流動性が良
好で優れた粉体特性を有する。また、噴霧乾燥物と異な
り中空品でないことから嵩密度が大きく（たとえば、０
．７ｇ／ｃｃ程度以上）、活性剤含有量を多くすること
ができ、しかも、冷水への溶解性が良好で。

粒状洗剤としての使用に際して要求される溶解特性を十
分に満足する。

実施例１ 下記の割合で、無脈動ポンプを使用してスタティックミ
キサー（東し製、ＳすＪ２５−１２）に導入し、中和し
て高濃度ドデシルベンゼンスルホン酸カリウムを製造し
た。

ドデシルベンゼンスルホン酸　１７．９Ｋｚ／Ｈｒ（有
効成分９６％） 水酸化カリウム　　　　　　　　７．１Ｋｇ／Ｈｒ（固
形分４８％水溶液） 得られた中和物は、有効成分８２％で、中和反応率は９
９％以上であった。このとき、中和反応熱による中和物
の色調劣化を防ぐため、１０℃のジャケット冷却水を５
Ｑ／ｗｉｎで流した。中和品排出温度は５０℃で低濃度
中和（有効成分３５％水溶液中での中和）と同等の色調
のものが得られた。

他の洗剤成分として下記の組成でリボンミキサーにて粉
体混合し、粉体定量供給機に投入した。

偏９」Ｊ１良汰 α−オレフィンスルホン酸 ソーダ（有効成分９６％）　　　　２１．８ｗｔ％Ａ型
ゼオライト（固形分８０％）　　　　３５．０ｗｔ％粉
末珪酸ソーダ（固形分７８％）　　　　２５．１ｗｔ石
炭酸カリウム（固形分９５％以上）　　　７．３ｗｔ％
炭酸ナトリウム（固形分９５％以上）　　７．３ｗｔ％
石けん、蛍光剤、カルボキシ メチルセルロース　　　３．５ｗｔ％ ついでこの粉体温合物と、前記のドデシルベンゼンスル
ホン酸カリウムをニーダ−（栗本鉄工ＫＲＣニーダー＃
２型）に下記の割合で導入し、排出口より均一な捏和物
を得た。

ドデシルベンゼンスルホン酸 カリウム　　２５．０ｋｇ／）Ｉｒ 粉体混合物　　　　　　　　　　７１．４ｋｇ／Ｈｒ得
られた均一捏和物は厚さ３ｍｍ、幅５０＋ｎｍのシート
状で温度は５０〜５５℃であった。

これを解砕し易くするためペレッター（不二パウダルペ
レッターダブルＥＸＤＦ−６０）に投入し、５ｍｍφＸ
５ｍｍの円柱状ペレットにした。ペレット品温度は捏和
品と変わらず、５０〜５５℃で排出された。このペレッ
トを解砕機（岡田精ニスピードミルＮＤ−３０）に定量
フィードした。この際、この砕料と共に１５℃の冷風を
１５Ｑ／砕料ｋｇの比率で導入した。解砕機は、径１５
ｃｍの解砕刃をクロス４段で３００Ｏｒｐｍで回転し、
スクリーンは２ｍ＋ｎφ、開孔率２０％のパンチングメ
タルを用いた。

次に得られた解砕品９７重量部と平均−成粒径３μｍの
Ａ型ゼオライト３重量部を転勤ドラム（Ｄ　＝　３０ｃ
ｍφ、　Ｌ＝６０ｃｍ）に定量フィードし、３０ｒｐｍ
　、溜留時間５分でコーティングし、高嵩密度粒状洗剤
組成物を得た。

得られた粒状洗剤組成物および特性を後記の実施例およ
び比較例とともに第１表に示す。また、噴霧乾燥により
得られた市販の粒状洗剤についても、参考例として示し
た。

ここで球形度、発塵量、保存安定性および冷水への溶解
性は次のようにして評価した。

更監皮 光学顕微鏡にて１つの粒子の短径と長経を測定し、その
比率を粒子の球形度とし、この測定を約１０００粒に対
して行ったときの平均値。

見１１ 底部に１００メツシユスクリーンを付けたガラス管（直
径５０ｍｍ、高さ５００＋＋ｉｏ）の底部からブロワに
より送気し、これをガラス管上部からグラスファイバー
を充填したダストコレクター（直径３０ｍｍ）に導くよ
うにした測定装置を用いた。ガラス管内に得られた粒状
洗剤３０ｇを投入し、ブロワ−により６０％ＲＨ以下の
乾燥圧縮空気をガラス管内に風量３０Ω／ｌ１ｌｉｎで
１分間送気した。

ついで、ダストコレクターを取りはずして秤量し、予め
計量した試験前の重量からダストコレクターの重量増加
を求め、以下の式から発塵量を導いた。

粒状洗剤組成物を、　６６０＋ａ　Ｑ　（１１Ｘ　４　
Ｘ　１５ｃＩ１１）のネオサンドカルトンに９割（容量
比）充填し、のり付けした後、３５℃−８５％ＲＨの雰
囲気中で７日間保存し、開封して６メツシユスクリーン
の通過量を測定し、以下の基準で経日安定性を評価した
。

○・・・末通通量１０％以下 Δ・・・未通通量１０〜３０％ ×・・・満通過量３０％以上 造水Δ夙且五生 ナイロントリコットの袋（５ｃｍ　Ｘ　１０ｃｍ）に粒
状洗剤組成物を２５ｇ採取し、上部をゴムでしばり。

洗剤入袋を作成する。

ついで、下記の洗濯機に洗剤入袋を投入し、２分間静置
した後、５分間洗濯機を回す。

洗濯機　　　　日立　ＰＳ−５３００青空水温　　５℃ 水量　　３０Ｑ 被洗布　　　　綿　１．５ｋｇ 洗剤の入っていた袋を洗濯機より取り出し、袋ごと乾燥
機に移し、１０５℃で３時間乾燥し、下記の式より不溶
分を測定する。

実施例２ 実施例１の解砕品を、平均−次粒径４μｍの炭酸カルシ
ウム３重量部を用いて実施例１と同様にコーティングし
て粒状洗剤組成物を得た。

実施例３ 実施例１の解砕品を、平均−次粒径０．３μｍの二酸化
珪素１．５重量部を用いて実施例１と同様にコーティン
グして粒状洗剤組成物とした。

実施例４ 実施例１と同様にコーティングしたのち、さらにマルメ
ライザー（不二パウダル製、　Ｑ−４００）で５分間整
粒した。

実施例５ 実施例１において、他の洗剤成分中からα−オレフィン
スルホン酸ソーダを除いた以外は、実施例１と同様にし
て粒状洗剤を得た。

比較例１ 実施例１の解砕品を、平均−次粒径１５μｍの炭酸カル
シウム５重量部を用いて実施例１と同様にコーティング
した。

比較例２ 実施例１のドデシルベンゼンスルホン酸中和用のアルカ
リとして、４８％水酸化ナトリウム水溶液を用いて中和
し、以後、捏和、解砕、コーティングは実施例１と同様
にして粒状洗剤製造した。

（以下余白）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、アルキルアリールスルホン酸を濃厚水酸化カリウム
   水溶液で中和して得られた中和物と、他の洗剤成分とを
   捏和、混合したのち解砕し、ついで、平均一次粒径１０
   μｍ以下の水不溶性微粉体でコーティングすることを特
   徴とする高嵩密度粒状洗剤組成物の製造方法。