JPS62236897A - 高嵩密度洗剤組成物の製法 - 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】 肢湘分国 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。

従速ノｌ刻擢 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
もが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
噴舞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、日本のように高発泡性が要求され
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労り、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、経口で油分が増加し
、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−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５９−２
３８５３２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」二昇を招き、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。

澄明の目蝮 本発明は、アニオン界面活性剤を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）　＝　］／１〜１１５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。

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％とじて、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）　
＝　１／１−１１５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１
０〜２０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１
０〜２０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（Ｃ，〜Ｃ２□）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
スホン酸として添加しＮａＯＨ，ＫＯＨなどのアルカリ
剤で捏和７一 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、蛍光
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、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；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５９−２３８
５３２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量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（Ｔ、ＡＳ−
Ｈ）と濃厚ＮａＯＨおよび／またはＫＯＨ水溶液とを、
モル比で Ｔ、ＡＳ−Ｈ／（ＮａＯＨおよび／またはＫＯｒ（）＝
１１０．８−１１０．２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−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。１１０．８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、１１０．２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〜　　　　　“３
０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、Ｏ〜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に造粒さ九る
。解砕機としては、多段の回転解砕刃を有し、砕料が３
６０’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　　　　゛
−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かできる。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−成粒径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。

さらに、得られた解砕物をマルメライザー（不二パウダ
ル曲）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車　　　　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。

見班例例米 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
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。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（Ａ　ＯＳ　−Ｎ　ａ　）の水性スラリー（有効
成分濃度：３８％、固形分濃度：３９％）１３１．６ｋ
ｇと、ゼオライトの水性スラリー（有効成分濃度：　４
４．５％、固形分濃度：　４５．４％）２２４．７ｋｇ
と、蛍光剤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２６．５ｋ
ｇ、粉体珪曹（Ｎ　ａ２０／Ｓ　ｉ　０２＝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１０．６
ｋｇ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（東し製、５ＷＪ２５−１２）　Ｌこて中和、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−３
０）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２ｍｍφ、
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０．６５ｊ／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３　ｋｇ／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。

ＡＯ８−Ｎ　ａ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）　　　
１６８．５ｋｇＮａＯＨ水溶液（４８％）　　　　　　
　　　　　８．４ｋｇ蛍光剤　　　　　　　　　　　　
　　　　　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。

Ｌ　Ａ　Ｓ　　　Ｈ１９，２ｋｇ／ｈｒＫ　ＯＨ４，７
ｋｇ／ｈｒ ４　、７ｋｇ／ｈｒのＫＯＨに見合うＬＡＳ−Ｈは１２
．７ｋｇ／ｈｒであり、過剰のＴ、、　Ａ　Ｓ　−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、」二記の粉体原料、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／ｈｒＬ
ＡＳ−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３ｍｍφ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９５０μｍで流動性が良好であった。

実施例３ 飽和脂肪酸（０１４〜Ｃよ。）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％）２１．５ｋ
ｇ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．Ｏｋｇ／ｈｒ ケイ酸ナトリウム（Ｎ　ａ　２０　／　Ｓ　ｉＯ２＝１
／２．２、水分２２．５％）　：　３８，７ｋｇ／ｈｒ
不飽和脂肪酸（０１６〜Ｃ１１ｌ）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−２０
＝ の粒状洗剤組成物を得た。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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高嵩密度洗剤組成物の製
   法。