JPS6333500A - 易流動性アルカリ性洗剤およびその製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、易流動性アルカリ性洗剤およびその製造方法
に関する。

［従来の技術］ 従来、機械による洗浄プロセス、例えば家庭用食器洗浄
機で使用するために市販されている洗剤の必須成分は、
一般にはトリポリリン酸ナトリウム（三リン酸五ナトリ
ウム（以後、ＳＴＰと称す）としても知られている）と
の混合物であるメタケイ酸ナトリウムである。他の成分
と共に造粒および洗浄効果を促進する目的で、ソーダお
よび水ガラスが追加の成分として特に使用される。混合
物は、易流動性凝集物として仕上げられ、製品の性質は
、多くの要件を満足する必要がある。

洗剤混合物は、一般に強アルカリ性であるので、慎重に
扱う必要がある。従って、粉末形態の原料を使用する場
合に予想される塵のような微小物が製品中に存在するこ
とは、厳に避ける必要がある。

更に、微小物の割合が大きいこの種の製品は、食器洗浄
機の計量分配室の水と接触して固まり易く、その結果、
十分に短い時間で計量分配することができなくなる恐れ
がある。

更に、計量分配性および塵状物が無いことに加えて、他
の重要な評価項目として洗剤の粉体密度および貯蔵安定
性がある。洗浄プロセスに必要な製品の虫を容易に計１
分配室に供給できるには、粉体密度は９００１？／１以
上である必要がある。易流動性凝集物が水を含む場合、
貯蔵の間の粒状物の割れを防止するために、配合処理の
間、水が大部分は結晶形態で結合したままにしておく必
要がある。

市販されている洗剤は、現在では２つの方法、即ち、混
合造粒または造粒した微小物を含まない原料の混合によ
り製造されている。

水存在下の混合造粒には、方法のコントロールに注意を
要するという問題点がある。水−湿り造粒では、混合物
の種々の成分（特にＳＴＰ、無水メタシリケート、およ
びソーダ）は、相互に競って存在する遊離水と結合する
。種々の原料特性およびプロセス条件により、製品を貯
蔵している間だけは熱力学的に最も安定な組成物を得る
ことが可能なことがあるが、これは厳密には解明されて
いない。この目的のために必要な水の移動は、一般には
製品の凝集を伴う。

使用する配合物に関する混合造粒の融通性は、特に１つ
の方向においてさえも相当乏しい。即ち、環境的理由故
に望ましい微結晶ゼオライトＮａＡによる比較的多量の
ＳＴＰの置換には問題点がある。特に、この場合に得ら
れる製品は、しばしば軽すぎて満足できる計量分配特性
を有さない。混合造粒を、エネルギーを条虫に消費する
機械、例えばレーディゲ（Ｌｏｅｄｉｇｅ）・ミキサー
で行う場合、製品はミキサー壁に付着し、その結果、ミ
キサーを定期的に清掃する必要がある。ソーダおよび水
ガラスは、造粒助剤として使用する必要があるが、それ
らは洗剤配合物の効果にはそれほど寄与しない。

従来技術による滑合製品の製造は、上述の混合造粒の欠
点の幾つかを避けることができるが、最終的に塵状物の
無い混合製品を製造するために、予備造粒した、従って
、非常に高価な原料を使用することが未だに必要である
。

［発明の目的］ 本発明の目的は、安価な原料を使用して良好な５流動特
性および計量供給特性ならびに貯蔵時の高い安定性を有
しながらも、同時に水−湿り混合造粒による欠点を減ら
した粒状洗剤配合物を堤供することである。従来の標準
的な洗剤処方の加工性に加えて、本発明は、ＳＴＰおよ
び併用する他の成分、例えば洗浄促進剤に加えてまたは
代えて微結晶ゼオライトＮａＡを使用できるようにする
ことも本発明の目的である。

［発明の構成コ 本発明によれば、この目的は、所望の成分の粉末形態の
予備混合物を１対の反対方向に回転する圧縮ロールのロ
ール間隙内で好ましくは連続的に圧縮して、その後、得
られた圧縮シートを粉砕することにより達成される。

従って、第１の態様では、本発明は、強化ビルダーとし
てのＳＴＰおよび／または微結晶ゼオライトＮａＡなら
びに必要であれば混合プロセスによる造粒および／また
は洗剤効果を促進するための他の助剤との混合物中のメ
タケイ酸ナトリウムを基礎とする粒状易流動性アルカリ
洗剤の製造方法に関し、該新規方法は、混合物の出発原
料を粉末形態で相互に混合し、得られた混合物をロール
間隙内で高圧下で圧縮し、得られた圧縮物を所望の粒子
寸法に粉砕することを特徴とする。

もう１つの要旨において、本発明は、本明細書で説明さ
れる方法により製造された上記の種類の粒状、特に易流
動性アルカリ洗剤に関する。

本発明の方法において、粒状化すべき物質は、圧縮下、
実質的に同じ周速度で反対方向に回転する一対のロール
間の間隙を通過し、シート形状圧縮物に圧縮される。［
シュルペンバンド（Ｓ　ｃｈｕｅｌｐｅｎｂａｎｄ）Ｊ
としても知られているこのシート形状圧縮物を粉砕工程
に付して所望の粒子寸法および粒度分布にする。圧縮し
たシートの粉砕は、ミルで行なってよい。粉砕した材料
は、次に分級工程に付すのが最も良い。粗過ぎる材料は
、分離して粉砕機に戻し、一方、非常に微小な材料は、
粉末形態混合物に加えてロール間隙で再び圧縮する。

ロール圧縮に際しては、粉末形態予備混合物の予備圧縮
を行なっても、行なわなくてもよい。一対のロールは、
どのような空間的方向に配置してもよく、特に相互に垂
直または水平に配置してよい。次に、粉末形態材料は、
重力充填または他の適当な機械、例えばタンピング・ス
クリューによりロール間隙に送る。

ロール間隙に加える圧力およびその圧力下における材料
の滞留時間は、高密度のうまく延展された硬質シート形
状の圧縮物が得られる程度に調節する必要がある。易流
動性材料に必要な粉体密度（最終的には９００９／（以
上を必要とする。）を調節するために、高い圧縮度が望
ましい。粒子の摩耗安定性も圧縮度に影響され、高い圧
縮度により望ましい耐摩耗性粒子を得ることができる。

しかしながら、同時に過剰な圧縮は、材料がロール上で
可塑化して付着するので、プロセスの安全性を損なうこ
とに注意する必要がある。このように望ましくない結果
は、圧縮を強くしてこれ以上材料を圧縮できなくなり、
更に加えられる圧力が主として例えば水性成分、特に水
性メタシリケートの部分的溶融による材料の可塑化およ
び加熱をもたらす場合に常に起こる。

加える最適圧力は処方に依存する。本発明では、約１５
〜３０ｋＮ／ｃｍ−ロール長さの圧力が通常ロール間隙
に加えられ、約２０〜２５　ｋＮ／ｃｍ　−ロール長さ
の圧力が特に好ましい。

上記の圧力下による圧縮物の固体密度は少なくとも約１
．７ｇ／ｃ＋ｎ３である。少なくとも約１．８〜２１Ｆ
／ｃｍ３以上の固体密度が特に適当である。また、調整
すべき最適密度は、処方にある程度依存する。

予想に反して、（所定量の材料を試験装置内で計量分配
するのに要する時間として定義される）粒子の計量分配
性は、比較的高い圧縮度、従って、比較的高い固体密度
により促進され、いささかも阻害されない。明らかに、
比較的硬質の粒子の充填物は、殆ど凝集する傾向がなく
、計量分配工程の間に微小物が殆ど形成されず、これに
より、充填物を通る自由な水の流れが助長される。

最終的に粒状化された易流動性洗剤の粉体密度を所望の
ように大きくするには、ロール間隙に最適圧力を加える
ことに加えて、シート形状圧縮物の厚さを調整すること
が重要である。圧縮物に選択した厚さが、製造すべき粒
状化製品の粒子の上限より明らかに小さい場合、最初に
得られたシート形状の圧縮物の粉砕は、空隙体積の大き
い充填物、従って比較的低粉体密度となるタブレット状
粒子を提供することになる。対照的に、比較的厚い圧縮
物の場合、後の粉砕で、三次元寸法が基本的には所望の
比である１：１：１に近づいた粒子が得られる、このよ
うな粒子化により、約５０％の最大空隙体積である比較
的密度の高い充填が達成される。この値は、（対応する
値が通常３５〜４５％である）球状粒子の充填と比較す
ると、高いが、本発明では、充填物の間の水の流れを阻
害しないという意味において、明らかに計量工程を助長
する限り、僅かにより高い空隙体積も利点を与えること
ができる。

しかしながら、本発明の１つの態様では、本発明の方法
で圧縮シートを粉砕した後に溜まった破片粒子は、更に
成形に付してよい。この目的のために、溜まった破片粒
子は、角および端の表面摩耗工程に付して、特に粒状化
材料の粉体密度を更に大きくするか、または空隙体積を
小さくする。

そのような後処理の目的のために、例えば上部表面に歯
状物が付いている回転ディスクに最初に溜まった破片粒
子を巻き込むことが可能である。必要なら、好ましくな
い微小物を再度分離して、ロール間隙に戻して圧縮して
よい。

易流動性の粒子を得るために望ましい粒子寸法の上限は
、約１．６〜２３１１１であり、他方、約０．２ＲＩ＆
より小さい粒子は好ましくない。従って、好ましい易流
動性粒子は、約０．２〜２ｆｆＪ＋の広い粒度分布を示
す。好ましい態様では、空隙体積は、約５０％をそれほ
ど越えてはならないが、５０％より小さくてもよい。上
述のように空隙体積が特に圧縮工程で形成された中間生
成物の厚さに依存するため、ロール間隙通過後に少なく
とも約１．５Ｕの層厚さを有するシート形状圧縮物を製
造するのが好ましい。シート厚さは、少なくとも約２ｘ
ｍであるのが好ましい。約４〜８ｊＩｊ！１特に約５〜
６Ｕのシート厚さが特に有利である。

本発明の方法により製造された洗剤混合物は、ビルダー
ＳＴＰおよび／またはゼオライトＮａＡとの密接な混合
物の形態でメタケイ酸ナトリウムを必須成分として含む
。混合物は、主にまたは殆ど水和水または結晶水の形態
で、ある程度の含水量を有する。更に、ソーダおよび／
または水ガラ・ス類の助剤ならびに洗浄性促進剤が混合
物中に存在してよい。

以下のデータは、標準的な処方と見なすことかできる： 混合物全体基準で、メタシリケートは、一般に２０〜７
５重里％、好ましくは約３５〜６５重量％の量で存在す
る。約４０〜６０重量％のメタシリケート含虫が特に適
当である。メタシリケートは、無水製品としての出発原
料で、ならびに／または所定虫および／もしくは可変量
の水和水を含む水和相の形態で使用してよい。水和水を
含む適当なメタシリケート相は、５または９モルの結晶
水を含む製品として知られ、特に５モルの結晶水を含む
メタシリケートが重要である。本発明の好ましい態様で
は、無水メタシリケート（ＣＯ）および結晶水を含むメ
タシリケート、特に５モルの結晶水を含むメタシリケー
ト（Ｃ５）を、５：１〜ｌ：５、特に３：１−１：３の
混合比で出発原料に使用してよい。　、 ＳＴＰおよび／またはゼオライトＮａＡは、メタシリケ
ートとの混合物中でビルダーとして存在する。これらの
ビルダー（無水）の量は、混合物全体基準で通常約２０
〜５０重量％、好ましくは約３５〜４０重量％である。

ＳＴＰを専ら（即ち、ゼオライトＮａＡが存在しない。

）使用してよいが、ＳＴＰ成分は、特に洗剤品質に対応
した微結晶ゼオライトＮａＡによりいずれの混合比でで
も代替できる。本発明の１つの態様では、ＳＴＰは、ゼ
オライトＮａＡにより完全に代替されている。

仕上げられた粒子の含水量は、一般に８〜２５重虫％重
重に約１０〜２０重塁％である。水は、全部予備混合の
過程において結合水として初めから供給されてよいが、
最終製品の所望の最終の全体含水量に調節するために、
粉末形態の出発混合物またはこの出発混合物の個々の成
分に水相を加えることも可能である。

ソーダおよび／または水ガラスは、特に凝集助剤および
／または追加のアルカリ化剤として併用してよい。ソー
ダの量は、混合物全体基準で一般に２０重墳形以下、特
に１５重量％以下である。

水ガラスの量は、一般に１０重量％以下である。

使用する水ガラスは、特にＮｉ０ｔ：５ｉＯｔが１・３
．３５の水ガラスＮまたはｌ：２の水ガラスＡである。

特に洗浄性を促進するために使用してよい他の助剤には
、例えば酢酸ナトリウムまたはクエン酸ナトリウムのよ
うな溶解促進剤、洗剤化学において知られているパラフ
ィン・フオーム・プレーカーのような抑泡剤、洗濯また
は清浄活性界面活性剤、トリクロロイソシアヌル酸のよ
うな塩素供与体、ｎ−オクタツールのような洗浄促進剤
、ホスホノブタントリカルボン酸のような錯体結合成分
などである。これらの追加の助剤の全体量は、約１０重
量％以下、好ましくは５〜７重量％以下である。１つの
態様では、鋭敏な成分、例えハ上記の塩素供与体は、圧
縮してその後に粉砕した最終製品に加えてよい。

配合剤のＳＴＰ成分は、異なる含水量のＳＴＰ予備水和
物または非水和ＳＴＰとして使用してよい。驚くべきこ
とに、非水和ＳＴＰを使用した製品は、配合物の全含水
量に相当するＳＴＰ予備水和物を基礎とする粒子より良
好な計量分配性を示した。市販されている洗剤は、半水
和物または６水和物としてＳＴＰを含む。

ＳＴＰを部分的または完全にゼオライトＮａＡにより代
替する場合、１つの態様において、この微小結晶材料は
、ゼオライトＮａＡを含む水性懸濁液によるＳＴＰの水
和により得られるＳＴＰ配合物の一部分として加えられ
る。しかしながら、微結晶ゼオライトＮａＡは、そのま
ままたは噴霧乾燥材料として使用してよい。

ゼオライトＮａＡの含量が比較的高い場合、本発明の凝
集物の計量分配性が阻害されることかある。しかしなが
ら、水性メタシリケートを使用することにより計量分配
性を向上さ仕ることができる。従って、本発明の方法は
、水性メタシリケートを容易に使用できない既知の水−
湿り造粒より優れている。満足すべき計量分配特性を有
する製品は、ゼオライトＮａＡを高含潰で使用しても、
上述の方法で得ることができる。

ロール間隙に高圧を加えて本発明により所望の程度まで
計量分配性を促進する最初に説明した方法は、ここで説
明した計量分配性を向上させる可能性と関連して考慮す
る必要がある。全体として、方法および修正の両者に関
係するこの広範囲の可能性により、すべての所望の製品
品質の要因を最適に組み合わせることにより優れた洗剤
を製造することが可能である。同時に、そのような最適
な製品の簡単かつ安全な製造は、本発明の方法により保
証され、容易に実行できる。総括的には、本発明の方法
は、これまでに現存する工業的可能性を実質的に向上さ
せるものである。

実施例１ ＳＴＰ水和物（１７％Ｈ，Ｏ）：４７．５％、ＣＯ：３
０．１％およびＣ５：２２．４％から成る予備混合物を
、ＷＰ５ＯＮ／７５型のロールプレス（アレクサンダー
ヴエルク／レムシャイド （Ａ　ｌｅｘａｎｄｅｒｗｅｒｋ／　Ｒｅｍｓｃｈｅｉ
ｄ）製）を使用して１６ｋＮ／ｃｍの圧力下で圧縮して
約１ｙｔｘの圧縮物を製造した（ロール速度１６　ｒ、
ｐ、＋１１．、ロール直径１５　ｃｍ）。圧縮物の密度
はｌ　、　８１　ｇ／ｃｍ３であった。

粉砕して平均粒子径１　、２　ｘｉ（粒子の篩分は範囲
０．２〜１　、６　ＩＮ）の粒子にした後、８８０ｇ／
Ｃの粉体密度を有する製品が得られ、家庭用食器洗浄機
（ＤＤＷＭ）を模擬した計量試験機（格子により閉じら
れたＤＤＷＭの分配室に４５９の製品を配置して、１０
分間で１５℃から５３℃に加温した水を約２３０１１２
／分で噴霧。）によると約７．５分で分配できた。６　
、４　ｋＮ　／ｃｍの圧力による比較試験では、１　、
４８　ｇ／ｃｍ”の密度を有する圧縮物が得られた。同
様に粉砕および篩分けをした製品は、８４０９／Ｑの密
度を有し、１０．５分て分配された。

実施例２ ＳＴＰ永和物（ゼオライトＮａＡ（無水）１０％および
Ｈ，０１３，８％含有）：４７．５％、ＣＯ：３０．１
％およびＣ５：２２．４％から成る予備混合物を１６ｋ
Ｎ／ｃｍの圧力下で圧縮した。圧縮物を粉砕して０．２
〜１　、６　ｚｍの粒子範囲に篩分けした後に、９１０
９／Ｑの粉体密度を有する製品が得られ、試験装置で６
．９分で分配された。

実施例３ 無水ＳＴＰ：１７．５％、Ｃ５：４６．４％、ＣＯ：１
８．１％および噴霧乾燥ゼオライトＮ　ａ　Ａ　（Ｈｔ
Ｏ：２０％）から成る予備混合物を１６ｋＮ／ｃｍの圧
力で圧縮して粉砕した。篩分けした製品（０，２〜１　
、６　ＩｊＩ）は、９２０９／（ｌの粉体密度を有し、
１％トリクロロイソシアヌル酸と混合して、４５ｇを市
販ＤＤＷＭ（ミー１（Ｍｉｅｌｅ）Ｇ　５０３　Ｓ）の
計量分配室に配置した。製品は、約１９分で分配された
。機械には全く残留物はなかった。

実施例４ Ｃ５：３３．７％、ＣＯ：２６．３％、ゼオライトＮａ
Ａ（乾燥物質８０％、ＬＬ０２０％）２２．２％および
無水ＳＴＰ：１７．８％から成る予備混合物を１６ｋＮ
１０３１の圧力で圧縮して粉砕した。破片粒子（粒度０
　、２〜１　、６Ｊｆｊｌ）ハ、９５０ｇ／Ｉの粉体密
度を有していた。マルメリーツァー （Ｍａｒｕｍｅｒｉｚｅｒ）で材料を５秒、１０秒およ
び２０秒間後処理して、更に生成した微小物（０，２ｘ
ｉ＋）を篩分けして除去すると、９８８９／＆、９９６
９／Ｑおよび１００４ｙ／＆の粉体密度となった。

特許出願人　ヘンケル・コマンディットゲゼルシャフト
・アウフ・アクチェン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、強化ビルダーとしての三リン酸五ナトリウム（ＳＴ
   Ｐ）および／または微結晶ゼオライトＮａＡならびに必
   要であれば混合プロセスによる造粒および／または洗浄
   効果を促進する他の助剤との混合物中のメタケイ酸ナト
   リウムを基礎とする粒状易流動性アルカリ洗剤の製造方
   法であって、混合物の出発原料を粉末形態で相互に混合
   し、得られた混合物をロール間隙内で高圧で圧縮し、得
   られた圧縮物を所望の粒子寸法に粉砕することを特徴と
   する方法。 ２、ロール間隙内において、更に圧縮できない圧力限界
   をそれほど大きく越えない特許請求の範囲第１項記載の
   方法。 ３、約１５〜３０ｋＮ／ｃｍ−ロール長さ、好ましくは
   約２０〜２５ｋＮ／ｃｍ−ロール長さの圧力をロール間
   隙に加える特許請求の範囲第１項または第２項記載の方
   法。 ４、実質的に同じ周速度で反対方向に回転する一対のロ
   ールのロール間隙内の圧力下で、粒状化する材料をシー
   ト形状の圧縮物にし、次に、該圧縮物を所望の粒状寸法
   に粉砕する特許請求の範囲第１〜３項のいずれかに記載
   の方法。 ５、予備混合物を、ロール通過後の厚さが少なくとも約
   １．５ｍｍ、好ましくは少なくとも約２ｍｍ、より好ま
   しくは約４〜８ｍｍのシートに圧縮する特許請求の範囲
   第１〜４項のいずれかに記載の方法。 ６、出発混合物が、少なくとも約１．７ｇ／ｃｍ＾３、
   好ましくは約１．８〜２ｇ／ｃｍ＾３以上の固体密度を
   有する圧縮物にロール間隙内で圧縮される特許請求の範
   囲第１〜５項のいずれかに記載の方法。 ７、（好ましくはミルで粉砕することによる）造粒後に
   溜まった材料を分級し、粗大過ぎる材料を造粒工程に戻
   し、非常に微細な材料を圧縮工程に戻す特許請求の範囲
   第１〜６項のいずれかに記載の方法。 ８、約０．２〜２ｍｍの粒子範囲に最終製品を調節する
   特許請求の範囲第１〜７項のいずれかに記載の方法。 ９、造粒の間、最初に溜まった破片粒子を角および端の
   表面摩耗に付して、造粒物質の粉体密度を更に大きくす
   る特許請求の範囲第１〜８項のいずれかに記載の方法。 １０、以下の範囲の混合比： メタシリケート２０〜７５重量％ ＳＴＰおよび／またはゼオライトＮａＡ ２０〜５０重量％ ソーダ２０重量％以下 水ガラス１０重量％以下 他の添加剤１０重量％以下 全体の水８〜２５重量％ に調節されている特許請求の範囲第１〜９項のいずれか
   に記載の方法。 １１、以下の範囲の混合比： 少なくとも部分的に水和メタシリケートとして使用され
   るメタシリケート３５〜６５重量％、好ましくは４０〜
   ６０重量％ ＳＴＰおよび／またはゼオライトＮａＡ（無水）２５〜
   ４０重量％ ソーダ１０重量％以下 水ガラス７重量％以下 他の成分７重量％以下 全体の水約１０〜２０重量％ に調節されている特許請求の範囲第１〜１０項のいずれ
   かに記載の方法。 １２、計量分配性を向上させるために、非水和ＳＴＰを
   粉末形状の混合物中で使用し、ゼオライトＮａＡを比較
   的多量に使用する場合は、水性メタシリケートを共に使
   用し、更に所定範囲内の比較的高い圧力を加えることに
   より計量分配性を向上させる特許請求の範囲第１〜１１
   項のいずれかに記載の方法。 １３、強化ビルダーとしてのＳＴＰおよび／または微結
   晶ゼオライトＮａＡとの混合物中のメタケイ酸ナトリウ
   ムの水性凝集物を基礎とする特許請求の範囲第１〜１２
   項のいずれかの方法により製造された易流動性アルカリ
   性洗剤。