JPS62236900A - 高嵩密度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】 皮４氷」 本発明は、高嵩密度の粒状洗剤組成物を製造する方法に
関する。

従来の技権 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。

さらにとの噴霧乾燥法は、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３５〜５０ｗｔ％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３０〜４
０％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５３−４３ｎＯ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、日本のように高発泡性が要求される洗
剤として不適である。さらにこの製法では、無機多孔質
ビーズを製造するに当り噴霧乾燥法を採用しており、煩
雑かつエネルギー消費の大きい製造方法である。

特開昭６０−７２９９８号公報、同６０−７２９０９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１へを粉体混合
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−次位径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、この方法では、解砕に際して水分量を５〜１５
重量％とじないと、解砕機内での付着が生じ、解砕が困
難であるるという問題があった。アルキルベンゼンスル
ホン酸は高濃度のアルカリ溶液で中和することが容易で
あり、高濃度のアルキルベンゼンスルホン酸塩溶液が得
られ、これを洗剤組成物原料として配合しても多くの水
が持ち込まれることはない。しかし、それ以外のアニオ
ン界面活性剤、たとえばα−オレフィンスルホン酸塩、
アルキルエーテル硫酸塩、アルキル硫酸塩などの高濃度
スラリーは、粘度が高くハンドリングが困難となる。そ
のため、これら水性スラリーを捏和原料として用いよう
とすると、捏和物の水分量が増加しすぎて解砕が困難と
なる。しかし一方、洗剤組成物の所望の特性を得るため
に、アルキルベンゼンスルホン酸塩以外のアニオン界面
活性剤を配合する要請もある。

本出願人は先に、高嵩密度洗剤組成物に関し、本発明の
特定のノニオン界面活性剤を配合することにより溶解性
を改善すること（特願昭６０−１．８３０７３号）、炭
酸カリウムなどのカリウム塩を配合することにより溶解
性を改善すること（特願昭６０−８７４４８号）を提案
したが、これらは本発明とは技術思想を異にするもので
ある。

また、製造方法の改善として、アルキルベンゼンスルホ
ン酸を濃厚水酸化カリウム水溶液で中和し、この中和物
を他の洗剤成分とともに捏和、混合、解砕する方法（特
願昭６０−１１６０３３号）や、アルキルベンゼンスル
ホン酸とアルカリ剤を含む他の洗剤成分とを捏和し、同
時に中和して塩とする方法（特願昭５９−２２８５３２
号）を提案した。

発−Ｆｇ！ＬｉＬＬ眞 本発明は、高嵩密度洗剤を工業的に容易なプロセスで製
造する方法を提供するものである。

溌−明勿１糞 本発明の高嵩密度洗剤組成物の製造方法は、洗剤組成物
原料を捏和、混合したのち解砕して、界面活性剤を３０
重量％以上含有する嵩密度０．５ｇ／ｃｃ以上の洗剤組
成物を製造するに当り、洗剤組成物として、界面活性剤
全量に対して５重量％以上の下記ノニオン界面活性剤（
ａ）および／または（ｂ）と、洗剤組成物全量に対して
５重量％以」二の炭酸カリウムとを用い、水分１６〜２
５重量％の状態で均一に捏和、混合したのち解砕し、つ
いで、該解砕粒子を水分５〜１５重量％となるまで乾燥
することを特徴とする。

（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１０〜２０モル付加したＥＯ
付加型ノニオン界面活性剤、（ｂ）：炭素数８〜】８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
８〜１５モルおよびプロピレンオキサイドを平均３〜１
２モル付加したＥＯ−ＰＯ付加型ノニオン界面活性剤 以下、本発明についてさらに詳細に説明する。

本発明の高嵩密度洗剤組成物には、アニオン界面活性剤
、ノニオン界面活性剤などの界面活性剤やビルダー、各
種添加剤など、一般の洗剤成分を用いることができる。

アニオン界面活性剤は、適度の発泡力と良好な洗浄力を
得るために洗剤組成物中に２０重量％以上、好ましくは
２５〜４０重量％配合される。アニオン界面活性剤の具
体例としては 平均炭素数８〜１６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、 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。

これらアニオン界面活性剤の中で、アルキルベンゼンス
ルホン酸塩以外は濃厚スラリーとして取扱うことが難し
いが、本発明によれば捏和、解砕処理を水分１６〜２５
重量％の範囲で行うので、アニオン界面活性剤の水性ス
ラリーを捏和原料として使用することが可能である。所
望の洗浄特性や粒状洗剤の安定性を確保するために、ア
ニオン界面活性剤を複数組合せて使用することは通常に
行われるところである。たとえば、直鎖アルキルベンゼ
ンスルホン酸塩は、高硬度水での洗浄力が十分でないの
で、α−オレフィンスルホン酸塩、アルキルエーテル硫
酸塩、α−スルホ脂肪酸エステル塩などの高硬度水での
洗浄力に優れた他のアニオン界面活性剤を配合すること
が望ましい。また、α−オレフィンスルホン酸塩を配合
することにより、高嵩密度粒状洗剤組成物の保存安定性
が向上し、保存時にブー８＝ ロッキングが生じることが防止される。もちろん、アニ
オン界面活性剤を粉体として、洗剤組成物原料に用いて
もよい。

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）ｍではニーダ内で中和熱による温度上昇
が相当あるため、捏和物の水分が５〜１５重量％であれ
ば問題にならないが、１６〜２５重量％と多くなると捏
和物が柔かくなる。ニーダ内での冷却が難しいことから
、捏和物の温度が高くなって柔かくなり、付着性が激し
くなる。

また、後工程での破砕も困難となる。

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Ｎ　ａ　ＯＨおよび／またはに○Ｈ水溶液とを
、モル比で ＬＡＳ−Ｈ／（ＮａＯＨおよび／またはＫＯＨ）＝１．
１０．８〜１．１０．２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、水分１６〜２５重量％の固型洗剤とし
たのち、解砕することが望ましい、　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１５〜３０重量％配合
することが適当である。

本発明において、水分１６〜２５重量％の状態での捏和
、解砕を実現するためには、次の２つの条件を満たすこ
とが必要である。

■　界面活性剤全量に対して５重量％以上（好ましくは
１０〜３０重量％）の以下の（ａ）および／または（ｂ
）のノニオン界面活性剤を、捏和時に洗剤組成物原料と
して配合すること。

（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１０〜２０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
８〜１５モルおよびプロピレンオキサイドを平均３〜１
２モル付加したＥＯ−ＰＯ付加型ノニオン界面活性剤 ■　同様に洗剤組成物原料に対して５重量％（好ましく
は１０〜２０重量％）の炭酸カリウムを配合すること。

これら２つの条件を満たすことによって、１６〜２５重
量％の高い水分量においても容易に捏和および解砕処理
することができる。この結果、アニオン界面活性剤の水
性スラリーを使用することが可能となり、たとえば有効
成分濃度４０％程度の水性スラリーであれば５〜１５％
程度の量で使用できる。なお、本発明において水分量と
は、ゼオライトなどの結晶水も含む量である。

本発明において使用される他の洗剤成分としては、たと
えば、洗液中の硬度成分を捕捉するいわゆるキレートビ
ルダーとして、ゼオライト、クエン酸ナトリウム、ニト
リロトリ酢酸ナトリウム（ＮＴＡ）、エチレンジアミン
テトラ酢酸ナトリウム（ＥＤＴＡ）、ポリアクリル酸、
ポリアセター＝１２− ルカルボキシレートなど；アルカリビルダーとして珪酸
ナトリウム、炭酸ナトリウム、メタ珪酸ナトリウム、ホ
ウ酸ナトリウムなど；その他、プロテアーゼ、アミラー
ゼ、リパーゼ、セルラーゼ等の酵素、過炭酸ソーダ、過
炭酸ソーダなどの漂白剤、亜硫酸塩などの還元剤、蛍光
剤、香料などを必要に応じて使用することができる。

上記の各洗剤成分の捏和、混合は、ニーダにより行うこ
とができる。捏和温度の制御は、ニーダの加熱、あるい
はジャケット、シャフトなどによる冷却により行うこと
ができるが、既に説明したようにニーダに投入する前に
直鎖アルキルベンゼンスルホン酸を部分中和し、残部の
中和をニーダ内で行わせて、中和による発熱量を制御す
ることにより、容易に行うことができる。ジャケットや
シャフトによるニーダの冷却は効率的ではない。

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−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重景重量好適で
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■）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。

得られた解砕品は、水分含量が多いので、保存安定性お
よび流動性を改善するために、流動層において水分５〜
１５％まで乾燥する。流動層は、乾燥装置としてだけで
はなく、好ましからざる微粉を除外する役目も果たす。

回収された微粉は、ニーダにリサイクルされて使用され
る。

また、得られた高嵩密度洗剤に、さらに酵素、香料、ゼ
オライトなどを粉体混合することもできる。

充泄Ｉす１股 本発明によれば、アニオン界面活性剤の水性スラリーを
利用して、省エネルギー化されたプロセスで容易に高嵩
密度洗剤を製造することができるので、工業的なプロセ
スとして好適である。

実施例１ 以下に示した■直鎖アルキルベンゼンスルホン酸（ＬＡ
ｓ−Ｈ）部分中和物、■α−オレフィンスルホン酸ナト
リウム（Ａ　ＯＳ　−Ｎ　ａ　）水性スラリー、■ノニ
オン界面活性剤、■洗剤成分混合物を、それぞれ、■：
　２３．９ｋｇ／ｈｒ、■：　２３．６ｋｇ／ｈｒ、■
：　４．２ｋｇ／ｈｒ、■：　５８．７ｋｇ／ｈｒの割
合で連続ニーダ（栗本鉄工製、ＫＲＣニーダ＃２型）に
導入し、緻密で均一な捏和物を得た。

このとき、■の部分中和物中の未中和ＬＡ　Ｓ　−Ｈは
、■のＡ　ＯＳ　−Ｎ　ａ水性スラリー中のＮａＯＨに
よりニーダ中で中和された。ニーダがら排出された捏和
物の温度は４１℃で、水分は約１８％であった。

■追」」７ノリルベンゼンスル」ン酸部女連瀬貫有効成
分９６％の直鎖アルキルベンゼンスルホン酸（ＬＡＳ−
Ｈ）（アルキル基の炭素数＝１０−１４）１９．２ｋｇ
／ｈｒと、濃厚水酸化カリウム（５０％）４．７ｋｇ／
ｈｒとを、無脈動ポンプを用いてスタティックミキサ（
東し製、！ＪＪ２５−１２）に導入し、部分中和物を製
造した。このときの中和のモル比はＬＡＳ−Ｈ／ＫＯＨ
＝１．１０．６６であった。スタティックミキサのジャ
ケット冷却水として、１０℃の水を５ａ／ｍｉｎで流し
た。

得られた部分中和物の排出温度は３８℃であった。

有効成分４５％のＡ　ＯＳ　−Ｎ　ａ　（平均炭素数：
１４〜１８）の水性スラリーを用いた。水分は４８重量
％であり、有効成分に対して８重量％の水酸化ナトリウ
ムと３重量％のポリエチレングリコール（平均分子量６
０００）を含有していた。

その他の固形分は、中和の副生物である硫酸す１〜リウ
八などである。

■ノニオン保ロ司ｊ舌−１ ０１□〜Ｃ１３の一級アルコールのエチレンオキサイド
１５モル付加物を用いた。

■灰刑底分振介璽 下記の各成分をリボンミキサにて粉体温合し、粉体定量
供給器に投入した。

ゼオライト（水分２０重量％）　　　　１３２．５ｋｇ
炭酸カリウム　　　　　　　　　　６３．６ｋｇ炭酸ナ
トリウム　　　　　　　　６３．６ｋｇ重炭酸ナトリウ
ム　　　　　　　　２１．２ｋｇ重亜硫酸ナトリウム　
　　　　　１０．６ｋｇ蛍光剤　　　　　　　　　　　
　２ｄ１ついで、得られた捏和物を解砕機（岡田精工製
、スピードミルＮＤ−３０）ｌこ定量フィードした。こ
の解砕機は、径１５ｃｍのカッターをクロス４段で有し
ており、３　ｒｐｍで回転し、スクリーンとして２ｍｍ
φ、開孔率２０％のパンチングメタルを用いた。

解砕された捏和物は、嵩密度０．６８ｇ／ｃｃの粒子状
となった。この粒子を、サイクロン形状をした風力式整
粒機に導入し、嵩密度および形状を向上させた。このと
き同時にゼオライ１−の微粒子を４　ｋｇ／ｈｒの割合
で導入した。導入された空気は８０℃の温度であった。

整粒機通過後の洗剤粒子は、嵩密度が０．８７ｇ／ｃｃ
、水分が約１７重量％で、比較的流動性の良いものであ
った。

また、この洗剤粒子は、平均粒径が約９００μｍで、６
０　＃　（ＪＩＳ篩）通過量８．５％の粒度を有してい
た。

しかし、この洗剤粒子は圧密がかかると固化しやすい傾
向を示した。そこで、さらに流動層において９０℃の熱
風を用い、水分が１２％になるまで乾燥した。得られた
洗剤粒子は、嵩密度が０．８５ｇ／ｃｃ、６０＃通過量
が１．２％であった。

この洗剤粒子に、酵素０．５重量％、香料０．１５重量
％、ゼオライト１重量％を転勤ドラムで混合して高嵩密
度洗剤組成物とした。

この組成物は、アニオン界面活性剤を約２９重量％、ノ
ニオン界面活性剤を４重量％含有する非常に流動性のよ
いものであった。また、微粉が少なく発塵性がなかった
。

比較例１ 実施例１において、■洗剤成分混合物中の炭酸カリウム
中の１５．９ｋｇを炭酸ナトリウム１１．３）ｃｇで置
き換えた以外は、同様の組成で連続ニーダに導入した。

ニーダから排出された捏和物の温度および水分は実施例
１と略同様であったが、この捏和物は非常に柔らかく、
かつ付着性が大きいため、このままでは解砕不可能であ
った。

なお、炭酸カリウムの量は、洗剤組成物原料に対して３
重量％となる。

比較例２ ＬＡＳ−Ｈ量を２２−２ｋｇ／ｈｒで、濃厚水酸化カリ
ウムを４．７ｋｇ／ｈｒで用いる以外は実施例１と同様
にして■直鎖アルキルベンゼンスルホン酸部分中和物を
作成した。そして、この■を２８．Ｏｋｇ／ｈｒ、■ノ
ニオン界面活性剤を１．０ｋｇ／ｈｒの割合で連続ニー
ダに供給する以外は実施例１と同様にして捏和物を得た
。この捏和物は比較例１と同様に柔らかく、解砕が困難
であった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、洗剤組成物原料を捏和、混合したのち解砕して、界
   面活性剤を３０重量％以上含有する嵩密度０．５ｇ／ｃ
   ｃ以上の洗剤組成物を製造するに当り、該洗剤組成物原
   料として、該界面活性剤全量に対して５重量％以上の下
   記ノニオン界面活性剤（ａ）および／または（ｂ）と、
   （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１０〜２０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
   ８〜１５モ ルおよびプロピレンオキサイドを平均３ 〜１２モル付加したＥＯ−ＰＯ付加型ノニオン界面活性
   剤、 該洗剤組成物原料に対して５重量％以上の炭酸カリウム とを用い、水分１６〜２５重量％の状態で均一に捏和、
   混合したのち解砕し、ついで、該解砕粒子を水分５〜１
   ５重量％となるまで乾燥することを特徴とする高嵩密度
   洗剤組成物の製造方法。