JPS6218497A - アルミノ珪酸塩含有洗剤原料用スラリ−の製法 - 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】 技佐分国 本発明は、アルミノ珪酸塩を含有する洗剤原料用スラリ
ーを製造する方法に関する。

従メツ１【遊 富栄養化問題から洗剤組成物中のリン酸塩の低減化が行
われており、リン酸塩に代る種々の代替ビルダーが検討
され、この中でも、アルミノ珪酸塩（ゼオライト）が注
目されている。洗剤組成物中に使用されるアルミノ珪酸
塩としては、カルシウムイオン交換能（ＣＥＣ）が高い
もの、粒径の小さいものが好ましい。

従来、このようなアルミノ珪酸塩は、珪酸塩とアルミン
酸塩とを反応させることにより合成されており、得られ
た合成ゼオライトを洗剤スラリー中に配合し、これを噴
霧乾燥して粒状洗剤としていた。そして１合成を常圧お
よび比較的低温下で速やかに行うためには、過剰アルカ
リを存在させ、比較的低濃度条件で反応を行う必要があ
った。そのため、反応終了後に濾過濃縮工程、中和工程
が必要となり、製造コストの上昇を招き、プロセス的に
不利であった。また、合成されるアルミノ珪酸塩の粒子
径を小さくしていくと濾過が困難になるため、アルミノ
珪酸塩の微粒子化にはプロセス的な限界があった。

アルミノ珪酸塩は水不溶性であるので洗液中での分散性
や被洗布への付着の観点から、粒径は小さいほうが望ま
しい。

アルミノ珪酸塩は、最終的には洗剤スラリー中に配合さ
れるのであるから、洗剤スラリー中で直接にアルミノ珪
酸塩を合成することが考えられる。このプロセスによれ
ば、濾過、濃縮工程が省略可能であることから、プロセ
ス的に有利となリコス１〜が低減され、また、アルミノ
珪酸塩粒子をいっそう微小化することもできる。

アニオン界面活性剤の存在下にアルミノ珪酸塩を製造す
ることについては、たとえば特開昭５０−５４５９９号
公報に開示されている。この公報によれば、界面活性剤
を存在させることにより、粒径の小さなアルミノ珪酸塩
が得られ、また、最初に沈澱するＸ線無定形生成物のス
ラリーが比較的安定であることが示されている。

しかし、得られたアルミノ珪酸塩含有スラリーは過剰の
アルカリを含むので中和しなければならない。アルミノ
珪酸塩合成時の過剰アルカリの処理方法としては、濾過
、水洗処理の他に中和により洗剤成分に変換される酸性
物質、たとえば、硫酸、アルキルベンゼンスルホン酸、
粉末シリカ、シリカゲル、シリカゾルを用いることが知
られている（特開昭５０−３７８０４号公報、特開昭５
１−１２２６９８号公報、特開昭５３−１．１９０２号
公報、特開昭５３−１２９０９号公報等）。

しかしながら、硫酸やアルキルベンゼンスルホン酸のよ
うな強酸を用いると、生成したアルミノ珪酸塩が変性し
てカルシウム捕捉能が悪くなり、結晶が一部溶解してし
まうことさえある。

粉末シリカの内で結晶性のものは、本発明の対象となる
ようなアルミノ珪酸塩合成条件やアルカリ過剰率では短
時間に溶解せず、中和剤としての用をなさない。シリカ
ゲルもまた同様である。

非晶質の粉末シリカやシリカゾルは中和剤としては優れ
ているが、アニオン界面活性剤を含む系、特に洗剤原料
として用いられるスラリーの中和には不適である。たと
えば、ホワイトカーボンのような非晶質シリカは見掛は
比重が小さく、空気を多量に含んで嵩高であるため、ゼ
オライト合成後のスラリーに供給すると、スラリーの表
面に浮いてしまって均一に分散せず、すみやかに中和効
果を発揮することができない。

一方、強い攪拌を与えて分散させようとすると、スラリ
ー中に気泡を巻き込んでしまう。スラリーに気泡が混入
すると、噴霧乾燥するに当って、ノズルから噴出させる
のに必要な圧力をかけることができず、安定した噴霧乾
燥が困難になる。

シリカゾルは５ｉｎ２含有量が低いため大量の水を系内
に導入することになり、次工程の乾燥効率を低下させる
。

発明の１ 本発明は、アニオン界面活性剤の存在下にアルミノ珪酸
塩を合成して得たスラリーを酸性物質で中和して、洗剤
原料用スラリーを調製するに際して、安定な噴霧乾燥が
可能な洗剤原料用スラリーを製造することを目的とする
。

ユ泗ｃ７［戊 本発明のアルミノ珪酸塩含有洗剤原料用スラリーの製法
は、以下の（ａ）工程および（ｂ）工程を順次実施する
ことを特徴とする。

（ａ）アニオン界面活性剤を含む水溶液中で珪酸ナトリ
ウムとアルミン酸ナトリウムとを、モル比でＳｉＯ２／
Ａｔ□○、＝１．６〜４．０、Ｎａ２Ｏ／ＳｉＯ２Ｏ／
５ｉｎ２≧０．８の条件で反応させてアルミノ珪酸塩を
生成せしめる工程。

（ｂ）　（ａ）工程で得られたアルミノ珪酸塩を含有す
るスラリーに、非晶質シリカを５〜５０重量％含む水性
ペーストないし水性スラリーを添加して過剰アルカリを
中和する工程。

以下１本発明についてさらに詳細に説明する。

まず、アニオン界面活性剤の存在下に、珪酸ナトリウム
とアルミン酸ナトリウムとを反応せしめてアルミノ珪酸
塩を生成せしめる。得られるアルミノ珪酸塩のカルシウ
ム捕捉能を大きくする観点から、アニオン界面活性剤と
ケイ酸ナトリウムとを含む水溶液に、アルミン酸ナトリ
ラムを添加することが好ましい。

水溶液中の珪酸ナトリウムの濃度は、モル比テＨ２０／
５ｉｏ２＝４０〜１００の範囲、好ましくは５０〜８５
の範囲とすることが適当である。

アルミノ珪酸塩を微細化し、且つ、結晶化速度を極端に
小さくせず、また、系の均一性を高めるために粘度が極
端に高くならないようにするために、アニオン界面活性
剤は水溶液中に１０〜４０重量％配合することが適当で
ある。界面活性剤の好ましい配合量は、１５〜３０重量
％の範囲である。

アニオン界面活性剤としては適宜のものを用いられるが
、洗剤成分として有効に利用されるものが好ましく、た
とえば、 平均炭素数１０〜１６のアルキル基を有する直鎖アルキ
ルベンゼンスルホン酸塩、 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の直鎖または分岐鎖のアルキル基もし
くはアルケニル基を有し、平均０．５〜８モルのエチレ
ンオキサイドを付加したアルキルエーテル硫酸塩または
アルケニルエーテル硫酸塩、 平均炭素数１０〜２０のアルキル基を有するアルキル硫
酸塩、 平均炭素数１０〜２２の飽和または不飽和脂肪酸塩、 以下の一般式で表わされるα−スルホ脂肪酸塩またはα
−スルホ脂肪酸エステル塩 Ｒ−ＣＩＩＣ０２Ｙ ＳＯ，Ｚ （式中のＹは炭素数１〜３のアルキル基または対イオン
、２は対イオン、Ｒは炭素数１０〜２２のアルキル基ま
たはアルケニル基である。）などが例示できる。

この水溶液中には、ポリエチレングリコール、その他の
添加剤、たとえば洗剤組成物中に配合される洗剤成分等
を添加することもできる。

ついで、この水溶液にアルミン酸ナトリウムが添加され
る。アルミン酸ナリトウムは水溶液の形で、添加後の液
組成が、モル比で５ｉｎ２／Ａｌ□０３＝１．６〜４．
０、好ましくは１．８〜３．０となるように添加される
。モル比が上記範囲を逸脱すると、生成するアルミノ珪
酸塩のカルシウムイオン捕捉能が低下する。また、アル
ミノ珪酸塩合成水熱反応は過剰アルカリの存在下に行わ
れ、添加後の最終的な液組成が、Ｎ　ａ　２０　／Ｓｉ
○２≧０．８、好ましくは１．０〜３．０、Ｈ２０／Ｎ
　ａ　２０＝８〜４０、好ましくは１０〜３０となるよ
うに添加することが適当である。添加するアルミン酸水
溶液の濃度は、Ａ１□０３として１５〜４０重量％程度
が適当である。

アルミン酸ナトリウムの添加は、４０〜９０℃程度の温
度下に行うことが好ましい。

アルミン酸ナトリウムの添加終了後、３０〜８０°Ｃの
温度で５〜９０分程度維持して熟成し、結晶化を促進す
ることにより、分散性や熱安定性の良いアルミノ珪酸ナ
トリウムを含むスラリー濃度２０〜０重量％程度の分散
液が得られる。ここでスラリー濃度とは、スラリー中で
のアルミノ珪酸ナトリウム（無水物基準）の濃度である
。

得られたゼオライト合成後のスラリーは濾過工程を経る
ことなく、これに非晶質シリカが注入される。非晶質シ
リカとしては、市販の湿式法または乾式法で製造される
ホワイトカーボン、あるいは燐鉱石を分解するときの副
生品などが好ましい。

水性ペーストないしスラリーは非晶質シリカを５〜５０
重量％、好ましくは２０〜４０重量％含むものが用いら
れる。この水性ペーストないしスラリーはゼオライト含
有スラリー中にすみやかに分散して中和し、シリカは洗
剤の主要成分である珪酸すトリウムに変換される。中和
工程はすみやかに終了せしめるのが適当であり、好まし
くは６０分以内、より好ましくは３０分以内である。中
和工程に時間がかかりすぎると、ソーダライトの副生等
の好ましくない現象が派生する。

非晶質シリカは、過剰アルカリの全量を中和するに足る
量添加してもよいし、一部未中和分が残るとような量で
もよい。後者の場合、残存する過剰アルカリを強酸など
の他の酸性物質で中和することができ、特にアルキルベ
ンゼンスルホン酸が好ましい。非晶質シリカの添加量は
、過剰アルカリの全量を中和する量の２５〜１００％が
適当であり、好ましくは４０〜８０％である。ゼオライ
ト合成後のスラリーにいきなり大量の強酸を添加して中
和すると、前にも触れたようにゼオライトが変性してし
まうが、非晶質シリカで部分中和することにより、生成
した珪酸ナトリウムが強酸の作用を柔らげ、この不都合
を防止できる。

中和されたスラリーは、洗剤スラリー用の原料スラリー
として用いることができる。

アルミノ珪酸塩の製造工程で得られたスラリー中にはア
ルミノ珪酸ナトリウムの他に、アニオン界面活性剤が含
まれるので、必要によりさらに他の洗剤成分、たとえば
追加量のアニオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤、珪
酸ナトリウム、炭酸ナトリウムなどのアルカリビルダー
、硫酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸塩、エチレンジアミ
ン四酢酸塩などの有機キレート剤、ポリアクリル酸など
の高分子電解質、蛍光増白剤、香料などを添加し、所望
により水分量を調整して洗剤スラリーとし、噴霧乾燥す
ることにより粒状洗剤が得られる。

見匪座紘來 本発明によれば、洗剤スラリーに必要な水や洗剤成分を
利用してアルミノ珪酸塩を合成し、その特性を劣化させ
ることなく中和を行うことができ、得られたスラリーが
良好な噴霧特性を有するので、特別な後処理を必要とす
ることなく噴霧乾燥して粒状洗剤とすることができる。

よって、工業的にきわめた有利なプロセスである。

実施例 以下の組成の水溶液を調製した。

Ｃ工、〜□８のα−オレフィン スルホン酸ナトリウム　　１０重量部 ポリエチレングリコール （平均分子量：　６，０００）　　　１重量部ＪＩＳ　
ａ号珪曹 （Ｎａ２０・３ＳｉＯ２：純分として）１０重量部 水　　　　　　　　　　　　　　　６２重量部この水溶
液を６５℃に加温して攪拌しながら、６５℃に加温した
以下の組成のアルミン酸ナトリウムを、第１表に示した
添加速度で注入し、注入終了後、６５℃の温度でさらに
３０分間攪拌し。

熟成して結晶化させ、アルミノ珪酸塩スラリーとした。

１．６Ｎａ、ＯＡｌ□０．　　　　　　　１２重量部水
　　　　　　　　　　　　　　１８重量部一方、ホワイ
トカーボンを自動摺潰機で水とよく練り混ぜ、水８０ｗ
ｔ％、ホワイトカーボン２０１ｉｔ％のスラリーを調製
した。この中和剤スラリーを、静かに攪拌しながら上記
のアルミノ珪酸塩スラリーに、１０分間で注入し、さら
に１０分間攪拌して中和を完了した。ついで、この中和
物に炭酸ナトリウム３重量部、芒硝２９重量部を添加し
て洗剤スラリーとし、これをダイヤフラムポンプを用い
て直径３ｍｍのノズルから噴霧したところ、噴霧圧２．
５〜３．０ｋｇ／ｃＪで安定した良好な噴霧パターンを
示した。

比較例 実施例と同様にしてアルミノ珪酸塩スラリーを調製し、
これにホワイトカーボンを粉体のまま添加したところ、
粉体はスラリー上に浮いた状態であった。そこで、プロ
ペラ攪拌機で強力に攪拌して中和を完了させた。ついで
、実施例と同様に洗剤スラリーを得、これを実施例と同
様に噴霧したところ、噴霧圧０．３ｋｇ／ｃｊｌ〜３　
ｋｇ／ｄの範囲で変動が激しく、安定な噴霧パターンと
はならなかった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）アニオン界面活性剤を含む水溶液中で珪酸ナ
   トリウムとアルミン酸ナトリウムとを、モル比でＳｉＯ
   ＿２／Ａｌ＿２Ｏ＿３＝１．６〜４．０、Ｎａ＿２Ｏ／
   ＳｉＯ＿２≧０．８の条件で反応させてアルミノ珪酸塩
   を生成せしめる工程と、 （ｂ）（ａ）工程で得られたアルミノ珪酸塩を含有する
   スラリーに、非晶質シリカを５〜５０重量％含む水性ペ
   ーストないし水性スラリ ーを添加して過剰アルカリを中和する工程 とを含むことを特徴とするアルミノ珪酸塩含有洗剤原料
   用スラリーの製法。