KR100217974B1 - 과열 증기를 사용하여 유용물질 및 그의 혼합물을 분무-건조하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정상 기압 영역에서 고열 가수의 기류로서 분무-건조하여 수성 제제에서 유래한 습윤, 세척 및/또는 청정제로 적합하고/하거나 사용하는 미세 분리 고체 유입성 유용물질 또는 그의 혼합물에 관한 것이다. 본 발명의 방법에서, 고열가스의 기류가 과열 수증기이고, 미립자 물질의 건조과정은, 물질이 가열효과에 의해 위험에 처하기 전에 중단되어, 부분적으로 건조된 물질을 보관하는 동안 필요한 유입성이, 제한된 양의 물과 결합할 수 있는 것과 같은 부가제와 혼합함으로써 보장되고/되거나, 후처리는 미립자 물질의 잔류 수분을 균일화 하고/하거나, 이 물질은 유용물질을 보존하는 조건에서 후건조된다. 본 발명의 방법은, 유출성 고체 텐시드(tensides), 특히 가용성 또는 불용성 염과 혼합되어 유출성 및/또는 겉보기 중량을 보장할 수 있는 천연 물질을 기재로는 음이온성 텐시드의 제조에, 특히 적합하다. 사용의 보다 바람직한 분야는 특히, 직물 세척제에 사용될 수 있는 건조된 유용한 규산염-기재물질을 제조하는 방법에 도입하여, 세제품질의 건조 제올라이트-NaA 를 얻는 것이 전형적인 예이다. 본 발명의 방법으로, 최종 직물 세척제의 제조에 첨가할 수 있는 보통의 직물 세척 제제 분무 건조 분말, 온도-감수성 및/또는 수증기 증발성 성분을 유리하게 수득할 수 있다.

Description

[발명의 명칭]

과열 증기를 사용하여 유용물질 및 그의 혼합물을 분무-건조하는 방법

[발명의 상세한 설명]

본 발명은 습윤제, 세제 및/또는 청정제로서 적합하거나 이들 내에서 사용할 수 있는, 유입성(pourable) 또는 자유-유동성(free-flowing)의 미립자형 고형 유용물질 또는 이러한 유용물질의 혼합물을 이들의 수성 제제로부터 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른방법은 가열 기체 기류로서 과열 수증기를 사용한다는 점만 제외하고, 공지의 분무-건조 원리를 사용한다.

상술한 유형의 유용물질의 수성 제제의 분무-건조는 수십년 동안 공업적 규모로 전세계에서 수행되고 있다. 가열 공기, 또는 공기 및 가열 폐기 연소 기체의 혼합물을 건조용 기체 기류로서 사용한다. 유입성 및 자유-유동성 분말형태로서 세제를 제조하기 위한 세척 분말이나 유용물질 및/또는 이들의 혼합물은, 당해 분무-건조탑에서, 일반적으로는 주변 압력에서, 코커런트(co-currant) 또는 보다 빈번하게는 카운터커런트(countercurrent)로 공업적으로 얻어진다. 이용가능한 광범위한 전문서적으로부터, Masters, K. Spray Drying - An Introduction to Principle of Operational Practice and Applications , Leonard Hill Books, London, An Intertext Publisher, 1972 를 단지 예로서만 참고한다.

건조 기체로서 가열 공기를 사용하는 상기 건조 방법의 장단점은 주지되어 있으며, 전문서적에 상세하게 논의되고 있다. 기체상(gas phase)의 광범위한 이용성 뿐만 아니라, 이점은 무엇보다도, 대기중에 방출시킴으로써 가열 기체상을 용이하게 폐기할 수 있는, 개방계(정상적으로 당해 분무-건조탑)의 실시 가능성을 포함한다. 또한, 건조 공정 자체의 상세한 물리-화학적 연구는, 비교적 온화한 가열 기체 온도가 사용되는 경우에도, 가열 공기에 의한 건조는 유효하고 신속하게 일어난다는 사실을 나타낸다. 물질의 물-함유 작은방울의 건조방법은, 사용하는 가열 기체의 광범위한 온도와는 무관하게 상대적으로 낮은 온도, 예를 들면 40정도에서 시작하며, 그리고 피건조물만이 온화한 열효과를 받도록, 작은방울의 온도 내지 정상 기압 하의 물의 비등점 범위에서 상대적으로 천천히 증가되면서 효과적으로 계속된다. 전체 과정동안 가열 공기에서의 건조공정은, 심지어 그의 최종 단계에서도 신속하고 유효하게 일어나며, 그 결과, 자유-유동성 생성물로의 유용물질의 건조는, 건조공정에서 유용물질에 대한 상대적으로 온화한 열효과와 함께 일어날 수 있다.

그러나, 분무-건조의 단점 및 한계는, 또한 일반적으로 공지되어 있는데, 특히 본 발명이 관련된 분야, 즉 유용물질 또는 그의 혼합물의 건조분야, 예를 들면 세탁제 및/또는 청정제의 건조 분야에서 그러하다. 하기의 사항들을 예로서 참조한다: 본 분야에서 많은 유용물질들은 산화에 민감한데, 특별하게는 유기 성분들이 그러하다. 가열 공기를 사용한 처리는, 특히 비교적 고온에서, 상당한 가치의 손실을 초래할 수 있다. 유기물 또는 실질적인 유기물 유용물질의 건조, 예컨대 천연물 기재의 상응하는 계면 활성제의 건조는, 건조 중인 물질의 화재 또는 심지어 폭발의 위험성에서 유래하는 무시못할 문제점들을 야기한다. 유용물질의 중요 성분들, 보다 구체적으로는 세제-분야의 비이온성 계면활성제는 팽화(pluming)에 대해 다소 명백한 경향을 보여주며, 수증기-함유 배출 공기와 함께 탑으로부터 폐기된다. 전체 과정에 있어서, 분무-건조탑을 통해 물-함유 고형 또는 기체 물질 또는 보조물질 등의 다량의 처리량으로 인해 환경오염의 위험성이 증가한다. 건조 기체 기류를 재순환하려는 시도는, 상기 공정의 공업적 응용에서 대개 성공적이지 못하였다.

유용물질의 물-함유 제제를 건조하기 위해 가열 공기 대신에 과열 수증기가 사용될 수 있다는 사실은 금세기초부터 알려지기 시작했다. 이런 방향을 따른 최초의 제안은 1908년으로 거슬러 올라간다. 가열 기체 매질로서 과열 수증기를 사용하는 건조방법의 가능성은, 특히 지난 수십년에 걸쳐 문헌 상으로 자세히 탐구되었으며, 실시상 전형적으로 조우하는 가열 공기를 기초로 하는 건조방법과 비교된다. 이용가능한 광범위한 문헌으로부터, 이와 연결된 주제에 관한 광범위한 문헌 색인을 차례로 포함하는 하기 간행물을 참고로 한다. A.M. Trommelen et al. Evaporation and Drying of Drops in Superheated Vapors AlChE Journal 16 (1970), 857 ~ 867, Colin Beeby et al. STEAM DRYLNG , Soc. of Chem. Eng., Japan, Tokyo (1984), 51 ~ 68 및 W.A. Stein Berechnung der Verdampfung von Flsigkeit aus feuchten Produkten im spruhturm (Calculating the Evaporation of Liquid from Moist Products in Spray-Drying Towers), Verfahrenstechnik 7 (1973), 262 ~ 267. 보다 최근의 특허문헌에서, EP-A1 058 651 및 EP-A2- 153 704를 참고한다. practice

가열 기체 기류로서 과열 수증기를 사용하는 건조방법은, 현재 실제로 수행되고 있는데, 상대적으로 복잡하지 않은 축축한 물질을 피건조물로서 사용한다. 그래서, 당해 공업적 공정들은 축축한 갈탄, 모래의 건조용, 건조 동물사료의 제조용 또는 종이 펄프의 건조용으로 개발되었다. 이러한 모든 물질들은, 건조에 요구되는 작업 조건 하에서, 특히 시간 및 온도에 관해서 상대적으로 문제점이 없는 것으로서 간주될 수 있다. 상술한 간행물 중의 하나는 이러한 작업원리를 다양한 기원의 축축한 물질의 건조에까지 확장시킨 상세한 연구에 관해서 보고하고 있다. 문헌 [ Evaporation and Drying of Drops in Superheated Vapors loc. cit.]에서는, A.M Trommelen등이 그들의 처리 도중에 한편으로는 가열 공기를 흘리고 다른 한편으로는 가열 수증기를 흘리는 그들의 처리 도중에, 소정의 크기를 갖는 각종 축축한 물질들의 격리된 방울들의 상세한 연구를 기술하고 있다. 무엇보다도 먼저, 건조율의 온도 의존성, 사용되는 가열 기체 기류의 의존하여 조사대상 특정 방울의 특징적 온도 프로파일 및 서로 비교시킬 건조된 물질 입자의 소정의 온도 및 특징적 편차에 관하여 연구되었다. 피건조물로는, 순수한 물, 음식물 분야에서 유래되는 각종 물-함유 제제, 예를 들면 슈크로오스 수용액, 토마토 쥬우스, 커피 추출물 및 밀크, 점토 현탁액 및 황산 나트륨과 질산 칼륨의 수용액 형태의 무기 물질의 용액 및 현탁액, 및 마지막으로 상업적으로 시판되는 세제의 수용액 방울이 포함되었다. 사용되는 세제의 조성에 관한 사항은 제공되지 않았다. 보다 상세하게는, 건조 공정 및 건조율에 대한 특정 가열 기체 기류의 실행 온도의 효과, 건조 공정 기간에 걸친 피건조물질 방울 내부의 온도 프로파일, 건조 공정 동안 물질 방울의 온도 프로파일에 관한 특정 고체 함량의 효과 및, 마지막으로 건조된 물질 입자의 물질적 성질이 연구되었다. 건조된 물질의 화학적 특성 및/또는 그의 재사용성에 관해서는 조사를 수행하지 않았으며, 특히 세제의 경우에 그러하였다. 보다 상세하게는, 다성분 혼합물의 완전 건조 도중에 온도-감수성 혼합물 구성분들이 손상되는 정도에 관해서는 연구되지 않았다.

조사된 물질의 모든 시료에 관하여 하기 사항이 관찰될 수도 있다.

150의 온도에서, 가열 공기가 상응하는 과열 수증기보다 건조율이 높다. 작업 온도를 250까지 상승시킬 때에만, 가열 공기가, 여전히 통상적인 일부 장점을 나타내기는 하지만, 상대적인 건조율이 서로 비슷해진다. 이 결과는, 다만 400부근에서만 두가지 가열 기체 매질의 건조율이 전체적으로 서로 필적한다는 것을 보여주는 동일 주제에 고나한 다른 실행 작업들과 일치한다.

본 발명을 이해함에 있어 중요한 다른 기본적 차이는, 가열 공기 기류가 사용되는 경우, 건조공정이 더 낮은 물질온도에서 유효하게 시작한다는 점이다. 물질의 온도가 대략 100에 도달할 때, 건조공정이 실질적으로 완료된다는 것으로 물의 제거가 선언된다. 예컨대, 방울에 존재하는 전체 물의 약 90까지가 이때까지 제거되어진다. 방울의 온도 프로파일은 과열 수증기가 사용되는 경우와 완전히 상이하다. 더 차가운 출발 물질에 대한 과열 수증기의 응축효과 및 피건조물질로의 응축열의 방출 하에, 물-함유 방울은 작업 조건하에서 물의 비등점까지, 즉 건조가 정상 압력하에서 수행되는 경우, 약 100의 온도까지 자발적으로 가열된다. 상기 비등점은 건조 공정 전반에 걸쳐 물질 방울의 최소 온도로서 유지된다. 방울의 건조도에 따라, 회수될 건조물질로 수성상이 충전되는 특정 범위가, 조기 또는 후기 단계에서 온도 프로파일의 개별적 상향 편차를 초래한다.

공업적 건조공정의 알려진 또다른 변수는, 본 발명에 의해 지적되는 문제점과 관련하여 상당히 중요한데, 말하자면, 본 발명이 관여하는 습윤제, 세제 및/또는 청정제 분야에서 나오는 유용물질의 용액 및/또는 슬러리를 분무함에 있어서, 개개 입자 크기가 상당히 다양한 방울이 형성되고 가열 기체 기류에서의 건조공정에 노출된다는 점이다. 이는 얻어진 건조탑 분말의 체분석(screen analysis)에서 반영되는데, 이에 따르면, 대부분의 입자들이 예를 들어 직경 0.05 ~ 0.5 mm의 범위를 갖는다. 특정 방울의 실제 입자 크기는 가열 기체상 내의 해당 특정 입자의 개별적 건조상태에 관하여 상당한 영향이 있는 요소이다. 특정 방울의 완전 건조에 소요되는 시간은 방울의 크기가 증가하면서 과대하게 증가하며, 그 결과, 입자크기가 상이한 개개의 방울을 서로 비교할 때, 소정의 건조도를 달성하는데 소요되는 특정 시간의 비율은 당해 입자의 서로간의 크기 비율의 서너배에 달하는 양이다. 예를 들면, 관련 전문서적은 해당 특정 한계에 관하여, 20 ~ 100배의 증가 요인을 언급하고 있다.

분무-건조 공정은 건조 공간 내에서 비교적 낮은 고체 밀도로서 운전하는 것으로 알려져 있고, 그 결과, 온도의 균등화는 개개의 입자간의 충돌 및 접촉을 통해 부분적으로만 발생하거나 이미 광범위하게 건조된 물질에서는 매우 한정된 정도로만 발생할 수 있다. 따라서, 분무-건조 대역은, 예를들어 미립자 물질이 매우 고밀도로 사용되어 효과적인 온도 균일화가 개개의 입자들 사이에 생길 수 있도록 하는 유동상에서의 가열과는 명백히 상이하다.

따라서, 공기-기재 가열 기체 기류를 과열 수증기로 대체하는 것에 관하여 하기의 결론을 도출할 수 있다. 공업적 규모로 실시하기 위하여 요구되는 높은 증발율은, 과열 수증기를 사용하는 경우, 비교적으로 높은 작업 온도를 필요로 한다. 축축한 물질의 경우에는, 온도는 개시 때부터 100의 한계에 도달하고, 과열 수증기의 소정의 높은 온도의 효과 하에 신속하게 건조 공정의 최종 국면에서 상향으로 이동할 수 있다. 따라서 특별하게는, 물질의 미립자는, 물질의 조립자들이 아직 충분하게 건조되지 않은 건조단계의 최종 국면에 있을 위험에 있다.

본 발명이 관계하는 유형의 온도-감수성 물질에 대해서는, 이것은 당연하게도 상당한 위험들을 포함하고 있다. 고려해야만 하는 것들은, - 과열 수증기를 사용한 건조 분야에서 주지된 바이지만 -, 공정에서 폐기되는 건조물질은, 냉각 국면 도중에 즉시 응축되고, 따라서, 잔류 습기로서 물질 내에 잔류하는 수증기를 함유한다는 사실이다. 본 명세서에는 간단하게 논의한 바이지만, 본 발명의 표적이 되는 유형의 출발물질용 건조매질로서 과열 수증기를 사용한다는 어려움의 전체적인 성과는, 본 발명에 따라 사용될 물질의 혼합물에는 이러한 공지 원리가 실로 결코 적용될 수 없다는 것으로 보인다.

본 발명에 의해 제기된 문제점은, 상기한 어려움에도 불구하고, 예컨대 분말형이고, 저장성이 있으며, 유입성 및 자유-유동성인 세제의 생산에서 또는 계면활성제 또는 계면활성제-함유 다성분 혼합물 등과 같은 본 발명분야에서 대응하는 유용물질의 상업적 형태로의 회수과정에서 가열 공기를 과열 수증기로 대체할 수 있다는 조건을 설정하는 것이다.

[본 발명에 따른 원리]

따라서, 본 발명은 습윤제, 세제 및/또는 청정제로서 적합하거나 이들 내에서 사용할 수 있는, 유입성 또는 자유-유동성의 미립자형 고형 유용물질 또는 이러한 유용물질의 혼합물을 이들의 수성 제제로부터 정상 압력하에서 가열 기체 기류로서 분무-건조함으로써 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방법은 가열 기체 기류로서 과열 수증기를 사용하고, 미립자 물질의 건조를 가열효과에 의해 위험에 처하기 전에 종료하며, 필요하다면, 제한된 양의 물과 결합할 수 있는 혼합물 성분들을 첨가함으로써 부분적으로 건조된 물질의 장기간의 유입성 및 자유-유동성을 보장할 수 있는 것을 특징으로 한다. 이러한 보조적 수단에 부가하거나 대신하여, 본 발명에 따른 방법은, 과량의 잔류 수분을 과립형 물질의 전체 또는 적어도 일부 내에 여전히 함유하는 최초 수득된 물질을 위한 후처리 또는 후건조 단계를 또한 포함할 수 있다. 후처리 및/또는 후건조 단계는, 비소망스런 가열 효과의 위험 및 이 단계들이 관여하는 위험이 더 이상 없는 온화한 조건하에서 수행된다. 그럼에도 불구하고, 후건조 단계는 또한, 특히 가열 기체로서 과열 수증기를 사용하여 수행할 수 있다.

다른 구현예에서, 본 발명은 보다 구체적으로 천연 물질을 기재로 하는 음이온성 계면 활성제의 분야에서 유래한 자유-유동성 계면 활성 고체의 제조 방법에 이용하고, 특히 세제로 사용할 수 있는 건조 규산염-기재 유용물질의 제조에 이용하며, 최종적으로, 열-감수성 및/또는 수증기-휘발성 성분들은 첨가하여 최종 세제를 축적하거나 완성시키는 소위 세제 탑 분말의 제조하는 상기 방법에 이용하는 것에 관한 것이다.

[본 발명에 따른 원리의 특징]

본 발명에 따른 방법은, 일정한 제한점들이 최종 생성물의 건조결과에 관해서 채용된다면 분무-건조 시에 가열 공기를 과열 수증기로 대체하는 다수의 이점을 심지어 본 발명이 목적으로 하는 민감하고 때로는 복잡한 혼합물의 경우에도 이용할 수 있다는 실현성을 근거로 하고 있다. 본 발명에 따르면, 이에 관한 핵심적 관건은, 특별한 개개의 경우에 따라 꽤 상당할 수 있는 건조 물질의 잔류 습기에도 허용된다는 것이나, 동시에 보조제의 임의선택적 혼입에 의해 및/또는 후처리 및/또는 후건조단계의 도입에 의해서도, 그렇게 건조된 과립형 물질의 유입성 및 자유-유동성을 보장한다는 것이다. 이하에서 상세히 기술하는 바처럼, 보조제들은, 제안된 응용을 위한 유용물질 또는 불활성 물질로부터 번갈아가며 선택될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 본 발명이 목적으로 하는 유기 및 무기 성분을 기재로 하는 다성분 혼합물, 예를들면 세제를 지배하는 복잡한 필요조건의 품질 표준이, 품질의 감소 없이 그리고 과열 수증기로써 건조시키는 모든 이점을 가진채로 유지될 수 있다. 비소망 성분들이 대기에 배출되지 않으며, 습윤제, 세제 및 청정제의 특히 민감한 성분들을 연루시킨 산화 공정이 억제되고, 화제 및 폭발의 위험이 제거되고, 건조에 사용하는 수증기는 순환되어, 피건조물에서 나올 증기(vapor)만 정제되면 된다. 공정 중에 축적된 비말동반된 물질 분류분 및 부분응축으로 형성될 수도 있는 임의의 액체 성분들은 건조 공정으로 되돌려 보낼 수 있으며, 그외 주지된 기술적 이점들을 해당 장치를 설계하는데 이용할 수 있다.

본 발명에 따른 가르침을 이해하기 위한 핵심적 요인은, 공정 최종 생성물에서 과열 수증기의 효과에 의한 최적의 건조 결과를 얻어야 할 어떤 필요성이 없다는 점이다. 만일 잔류수가 내부 건조에 의해서 건조물질의 장기 유입성 및 자유-유동성을 확보하는 정도로 결합되어 있다는 것이 물질의 조성을 통해 보장된다면, 심지어 꽤 상당한 비율일 수도 있는 잔류 수분 함량도 용인될 수 있다.

상기의 보조 수단에 부가하거나 대신하여, 최초 수득된 부분적 건조된 물질을 본 발명에 따라 후처리를 거치게 할 수 있다. 이러한 후처리는, 서로 조합될 수도 있는 2개의 기술적 개념에 의해 결정된다.

이들 개념들 중의 첫 번째는, 본 명세서의 도입부에서 언급한 사실로서, 해당 특정한 방울의 건조도가 그 입자 크기에 의해 결정된다는 사실을 근거로 한다. 본 발명의 전후관계에서, 분무-건조 공정은 상당량의 잔류 수분이 물질 내에 여전히 존재할 때에 종결된다면, 잔류 수분 함량의 적분적 연구는 사실상 부분적으로만 정당화된다. 물질의 개개의 분류분 중에서 이러한 잔류 수분의 분포를 미분적으로 고찰하면, 미세하고 매우 미세한 입자들은 대체적으로 또는 완전히 건조되는 반면 조질의 입자들은 여전히 상당량의 수분을 분무-건조 대역에서 제거된 물질의 장기간의 유입성 및 자유-유동성이 여전히 확보되지 않는 정도로 함유하고 있다는 사실을 알게 되었다. 따라서, 본 발명에 따른 방법의 하나의 중요한 구현예에서, 분무-건조 대역으로부터 1차 물질의 후건조는, 분말형 물질을 응집시키는 어떤 위험 없이, 개별적 입자 크기에 개의치 않고, 물질 전반에 걸쳐 수분 함량을 균질화하는 부가적 처리 단계로서 달성된다. 이와같은 방법에서, 잔류 수분은 여전히 상당히 수분을 갖는 상대적인 조립의 물질에서 상기 균질화 단계후, 벌크 물질로부터 배출되는 추가의 수분량을 필요로 하지 않고 건조 물질의 장기 유입성 및 자유-유동성을 보장하는 양으로 미립자 및 초미립자로 전환할 수 있다.

후처리 단계는 개별 입자간의 수분 평형을 확립함과 동시에 물질의 응집을 방지할 수 있는 어떠한 기술에 의해서도 수행될 수 있다. 예컨대, 최초로 수득된 물질은 연속 또는 불연소 공정으로 순환되거나 진탕될 수 있다. 이는 높은 고체 밀도를 갖는 분무건조와 배교되는 유동층에서 물질의 후처리에 특히 유리하다. 예컨대, 주변공기를 포함하는 어떤 기체를 이와같은 목적으로 사용하여도 무방하다. 물질에 대한 신화적 손상 및/또는 배기 공기의 원하지 않는 오염은 더 이상 발생하지 않거나 조절하기 용이하다. 피건조물질이 승온, 전형적으로 대략 100에서 분무-건조 대역에서 제거되기 때문에, 잔류 수분 함량의 약간의 추가적 감소는, 예컨대 주변 공기로서 작동되는 유동층에서 수분의 연속적인 균질화에 의해서 얻어질 수 있다.

그러나, 보조적 수단에 부가되거나 대신하여 추가적으로 잔류 수분 함량을 감조시키기 위해서 추가적인 건조단계가 또한, 본 발명에 따른 방법에 포함될 수 있다. 이 추가적인 건조가 바람직한 것이라면, 통상 하나의 추가적 후건조 단계 및 충분할 것이다. 그러나, 본 발명에 따라 몇몇 단계를 연속하여, 후건조상을 수행할 수 있다. 후건조 단계(들)는, 건조된 물질의 유용한 성분들에 대한 중요한 어떤 위험을 대부분 배제하는 조건하에서 수행하는 것을 특징으로 한다. 원칙상, 몇몇 공정의 매개변수가, 예컨대 상이한 기원의 건조기체, 예컨대 과열 수증기 대신, 공기 및/또는 불활성 기체를 사용하는 가열 기체상의 온도감소 및 다른 건조기술의 변화를 포함하는, 위험요인의 감소에 이용된다.

본 발명에 따른 방법중 하나의 바람직한 구현예에 있어서, 가열 기체 기류로서 건조되는 물질의 고체 밀도는, 문제의 유형의 후-건조 단계를 포함시킴으로서 실질적으로 증가하여, 공정의 첫번째 단계로부터 유동층의 분무-건조의 공정원리는 후건조 단계로 넘어간다. 유동층 후건조 단계는 차례로 어떤 건조 기체와 함께 수행된다. 본 발명의 바람직한 구현에 있어서 과열 수증기는 또한, 후건조 단계에서 더운 기체로서 사용된다. 그러나, 비교적 밀하게 충진된 고체 입자간의 격렬한 열교환을 통해, 피건조물질의 원하지 않는 과열 및 보다 구체적으로는 물질의 미립자 성분의 과열의 위험은 유효하게 억제할 수 있다. 본 발명의 바람직한 구현에서, 상기 언급한 내부 건조 의 요소는 피건조물질의 조성을 통해 여전히 존재하는 어떤 잔류 수분과 결합하는 경우에도 사용될 수 있다. 100 ~ 110범위의 온도에 물 또는 수증기에 단시간 노출된다 하더라도 현저하게 손상되지 않는, 습윤제, 세제 및/또는 청정제의 분야에서, 유용물질의 물-함유 제제 또는 그의 혼합물은, 특히 본 발명에 따른 방법에 적합하다. 실시 조건하에서 약 0.5 ~ 1분 동안 언급한 범위를 안전하게 견디는 이 유형의 성분은, 유용물질의 성분으로서, 특히 적합하다. 하기의 보조적 고찰은 본 발명에 따른 방법의 비교적 넓은 범위의 이용에 필수적이다. 건조될 물-함유 출발 물질의 온도는 과열 수증기를 사용하는 경우, 거의 즉시 물의 비점 온도(정상기압하 대략 100) 로 증가하지만, 이 온도는 건조공정의 과정에서 꽤 상당한 시간 동안 계속적으로 유지된다. 비교적 낮고, 높고, 심지어 매우 높은 온도의 과열증기의 경우에도 동일한 것이 적용된다. 수성 매질에서 약 100 ~ 110범위의 조작 온도는, 본 발명이 의도하는 유형의 수많은 유용물질으로서 시작된 원하지 않는 반응의 위험 때문에 더 이상 적합하지 않다. 그러나, 핵심적 요소는, 이 가열효과의 기간이 선택된 조작 조건하에서 피건조물질에서 현저한 손상이 발생하지 않는 본 발명에 따른 방법에서 매우 짧게 유지할 수 있다는 점이다. 예컨대, 기본적으로 가수분해에 민감한 현탁 화합물도, 전문가에게 잘 알려진 어떤 범위 조건이 유지된다면, 이와같은 조작 조건하에서 수분의 유지시간을 안전하게 견딜 수 있다.

예컨대, 세제 및/또는 청정제로부터 유래하는 수용성 및/또는 수불용성, 유기 및/또는 무기의 유용물질의 물-함유 제제는 본 발명에 따른 건조 방법으로서 건조될 수 있는데, 이들 물질들은 다음과 같다. 계면 활성제 또는 유화제 효과를 갖는 성분들, 무기 및/또는 유기성 증강제 또는 증강제 성분, 세척성 알칼리, 필터 및 중성염, 직물 연화제, 표백 활성제, 재침전억제제와 같은 세척수의 토양 현탁력의 개선용 보조제 또는 연마제.

건조될 유용물질 또는 유용물질의 혼합물의 온도 감수성이, 상당량의 물을 주요 건조 국면의 생성물에 보유하여, 이 잔류수가 건조 물질의 장기 유입성 또는 자유-유동성의 보장을 억제하는 것을 의미한다면, 물을 고정할 수 있는 보조제가 본 발명에 따라 사용되고, 바람직하게는 미립자를 이루는 형태로 사용된다. 이 경우, 잔류수는, 예컨대 결정수로서 결합되어 고정될 수 있다. 그러나, 제한된 양의 물이 또한, 입자 상호간의 원하지 않는 어떤 점착(tackiness) 또는 점착을 유발하지 않고 문제 형태의 고체 입자의 흡착에 의해서만 제한될 수 있다. 잔류 수분이 물질에 잔류함에도 불구하고, 보조제는 적어도 보관상 유입성 및 안정성의 보장에 충분한 양이 사용된다.

본 발명의 한 구현에서, 잔류수를 결합하는 보조제가 첨가되고, 공정에서 제거된 직후에 건조된 새로운 물질과 격렬하게 혼합될 수 있다. 그러나 바람직한 구현예로서, 잔류수를 결합하는 보조제는, 조제가 분무-건조되기 전에 통상 전체에 적어도 부분적으로, 바람직하게는 적어도 널리 퍼지게 첨가된다. 이 특정의 구현은, 피건조물질의 특정 온도 감수성이, 잔존하는 잔류 수분이 적당하게 흡수되고 사용되는 보조제에 의해 고정되는 정도로 건조과정을 조절할 수 있다면, 항상 이용될 수 있다.

상기에 관하여 본 발명에 따른 방법의 바람직한 구현은 부분적으로 적당한 온도 안정성을 나타내는, 습윤제, 세제 및/또는 청정제에서 유래한 유용한 물질을 잔류수의 결합용 보조제로서 사용하는 것을 특징으로 한다. 이러한 유용물질의 전형적인 예는 증강제 성분, 세척성 알칼리 및/또는 소위 충진제의 군에서 결정수와 결합하는 무기성의 유용물질이다. 본 명세서의 유용물질의 세분류의 전형적인 예는 결정수, 특히 제올라이트의 부류에서 결합하는 규산염 성분이다. 오늘날, 특히 특징적인 세제의 예는, 100 ~ 200 mg CaO/g의 칼슘 결합력을 갖는 세제와 동질의 제올라이트 NaA 이다 (참고, DE 24 12 837). 결정수가 결합하는 세척 알칼리의 전형적 예는, 소다 또는 중탄산 나트륨이고, 반면 중성염 또는 충진제로서 황산 나트륨은 상당한 량의 결정수와 상당한 결합 능력을 가진다. 그러나, 결정수와 결합할 수 있는 보조제에 부가하거나 대신하여, 잔류수는 또한, 흡착으로서 물과 결합하는 보조제 또는 대응 유용물질에 의해 제거될 수 있다. 따라서, 스타치 또는 셀룰로오스를 기재로 하는 전형적 재침전 억제제 특히 무기의 팽윤성 규산염을 기재로 하는 직물 연화제 및 정상 조건하의 고체인 다수의 유기 계면 활성제 화합물은 공정에서 원하지 않는 표면 점착의 전개없이 상당한 양의 물을 흡수할 수 있다는 것은 공지되어 있다.

한편으로는 사용하는 유용물질 또는 그의 혼합물 및 다른 한편으로는 임의로 사용하는 보조제의 종류 및 양에 따라, 상당량의 잔류수는, 장기의 유입성 및 자유-유동을 해하지 않고, 건조한 미립자 물질에 잔류할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 과열 수증기에 의한 건조는, 물질의 잔류수 함량이 분무-건조 대역의 약 1 ~ 20 중량및 바람직하게는 약 5 ~ 15 중량범위로 제거되는 시기에 종결된다. 이 중량 백분율은 수증기 대역에서 제거되는 미립자 물질의 중량을 기준으로 한다. 그러나, 본 발명에 따르면, 결정수로서 결합하지 않는 잔류수의 성분을 제한하는 것이, 또한 바람직하다. 따라서, 이러한 물 성분을 약 10 중량이하, 바람직하게는 약 5 ~ 7 중량및 보다 낮게는 3 ~ 4 중량로 제한하는 것이 유용할 수 있다. 이 중량 백분율은, 다시 수증기 대역에서 제거되는 물질의 중량을 기준으로 한다. 고찰하고 있는 관심 분야의 전문지식에 의하면, 높은 조작 온도에서 과열 수증기를 사용하여 원하는 성질, 즉 온화한 온도에서 적당한 건조, 원하지 않는 열효과를 제거하기 위해, 상당량의 잔류수가 물질에 여전히 존재하는 경우에도 건조 반응의 종결하고 동시에 실시상 요구되는 장기간의 유입성 및 자유-흐름의 보장등을 확실하게 조합할 수 있다.

이미 언급한 바와같이, 본 발명에 따른 방법은 상기 언급한 내부 건조의 원리를 대신하거나 부가하여 사용될 수 있는, 필요한 특정 잔류 수분 함량을 확립하는 추가적인 가능성을 포함한다. 이 선택적인 가능성은, 피건조물질의 균질화 및/또는 수분 함량의 축차적 감축, 분무건조에 이은, 비교적 온화한 조작 조건하에서 문제성 양의 수분이 여전히 방출되는 하나 이상의 후건조 단계로 구성된다. 기본적으로, 전문가에게 알려진 가열 기체와 직접 또는 간접 접촉을 포함하는 후-건조 방법은 이와같은 목적에 적합하다. 본 발명에 따른 방법의 바람직한 대안은 또한, 후건조 단계용의 과열 수증기를 사용하는 추가적인 단계를 포함한다. 온도-감수성 물질을 손상시키는 위험을 감소시키기 위해서, 과열 수증기는 분무-건조 보다 낮은 온도에서 사용될 수 있다. 그러나, 하기와 같은 대안이 특히 유효한 것으로 확인되었다:

여전히 다량의 잔류 수분을 함유하는 미립자 물질은 분무-건조 대역에서 제거되고, 이어지는 유동층 건조단계로 이전된다. 상대적으로 거친 응집물을 형성하는 분무-건조 단계로부터 충분한 습도의 물질의 부분적 응집은, 본 발명에 따른 원리의 바람직한 구현의 범위로 허용되거나 속한다. 보다 구체적으로는, 관심 형태의 응집 단계는 분무-건조 대역에서 제거되는 물질의 미립자 성분의 결함 및, 예컨대 1차 건조 생성물의 상대 습도의 조립자와 혼합에 사용될 수 있다. 이어지는 유동층 건조단계는, 유동층의 모든 고체 입자간의 격렬한 열교환을 하는 건조대역의 고체밀도를 매우 증가시켜, 비교적 높은 온도로 과열된 수증기가 건조 기체로서 사용되는 경우에도, 건조된 과립형 물질의 일부에 온도의 상승을 방지하는 공지 방법으로 실시된다.

이 유동층 건조단계에서, 과립성 물질의 장기의 유입성을 보장하기 위해, 통상 제한된 양의 잔류 수분만을 제거하여, 유동층 후처리 단계에서 물질의 유지시간을, 예컨대 수분이 되도록 짧게 유지할 수 있다. 유동층에서 분무-건조대역 및 후건조상의 주건조 공정은 계속적 공정 또는 상호 독립적인 분리 공정 단계로서 수행될 수 있다. 일반 전문지식은 여기에 관해서도 적용된다.

후건조 단계에서, 여전히 존재하는 잔류 수분은 부분적으로 또는 실질적으로 완전히 제거될 수 있다. 실시상의 구현예에서, 적어도 약 10 ~ 70, 바람직하게는 20 ~ 50의 분무-건조 대역에서 제거된 물질의 잔류수분(잔류수분을 기준으로 하는)은 본 공정의 특정의 변형에 제거된다. 물질에 궁극적으로 잔류하는 수분은 내부건조에 의해 무해하게 된다.

하나의 중요한 구현으로, 본 발명에 따른 방법은 세제 제조용의 유용물질의 혼합물의 건조에 사용한다. 이 경우, 건조된 물-함유 출발물질은 증강제와 함께 세척-활성 계면 활성제 및 필요하다면, 세척성 알칼리 및/또는 중성 염을 함유하는 것이 바람직하다. 사용되는 특정 다성분 혼합물은 적어도 부분적으로 잔류수, 보다 구체적으로는 결정수 형태를 결합하고/하거나 고정할 수 있다. 세제의 분무-건조에서와 같이, 세제 제조용 관심의 혼합물은, 통상 전체적으로 분무-건조되지 않는다. 이는 퍼보레이트 모노히드레이트 또는 테트라히드레이트 등과 같은 과산화수소-함유 표백 성분 및, 예컨대 효소, 향료, 임의의 표백 활성제 및 기타 미소 성분 등과 같은 대응하는 기타의 특히 온도-감수성 성분들의 극단적 온도 민감성에 의해서 방지된다. 따라서, 본 발명에 따른 원리는 또한, 무엇보다도 서로 혼합된 최종 세제로 구성된 성분들의 대부분을 포함하는 소위 다성분 탑 분말의 제조를 포함하며, 이는 연속적으로 기타 액체 및/또는 고체 활성-물질 성분들과 혼합된다. 이러한 액체 성분의 공지예는, 특히 본 발명에 따른 방법의 배기 기체를 통해 대기로 더 이상 배출되지는 않음에도 불구하고 본 발명에 따라 제조된 제조 흡수 탑 분말상에 연속되는 분무로서 전체로서 세제에 용이하게 첨가할 수 있는 용이하게 휘발되는 계면 활성성분이다.

본 발명에 따른 방법의 실시 조건은 순환 수증기상의 가열을 분무 공정의 건조단계에 가할 수 있게 한다. 조작 온도는, 통상 기체상에 150이상, 바람직하게는 적어도 약 200이다. 250이상의 조작 온도는 특별히 이로울 수 있고, 적어도 300의 온도, 보다 구체적으로 300 ~ 380범위가 고려될 수 있다. 여러가지 경우에, 수증기상에서 약 270 ~ 350범위의 조작온도가, 특히 적합하다(언급한 모든 온도는 코커런트 또는 카운터커런트에서 분무-건조 대역에 제공되는 최적 온도로 가열된 수증기의 온도를 기준으로 한다). 수증기의 온도는 습윤 또는 습한 물질과 접촉되는 동안 공지방법으로 감소된다. 증발되는 액체의 양 및 도입될 과열 수증기량 사이의 정량적 비율은 에너지 관련사항, 보다 구체적으로는 순환로(circuit) 에서 제거되는 수증기의 목적하는 연속적 사용에 관해서 결정된다. 이에 관한 가능한 구현예는, 분무-건조 대역을 벗어난 후의 수증기의 온도는, 제한된 정도만, 예컨대 약 190 ~ 250를 감소되는 반면, 다른 구현에서, 수증기의 온도가 공정 조건하에서 응축 온도 근처까지 감소할 때까지 수증기의 열에너지를 계속사용하는 것이 유용하거나 유리할 수 있다. 보다 구체적으로는, 이에 관한 상세한 문제는 전체로서 재순환 공정의 디자인에 의해 결정된다. 대응하는 고찰이 임의의 유동층 후-건조 단계에서 가열 기체로서 과열 수증기의 사용에 적용한다. 상기에 언급한 수가 이 경우에도 작용된다.

기본적으로, 건조 단계 동안 첫째로 방출되는 에너지는 재순환 수증기로 되돌아 가면서, 출발물질의 증발수가 제거된 재순환 수증기를 사용하는 밀폐식 루우프 시스템에서 본 공정을 수행하는 것에 관하여 말하는 것이다. 하나의 중요한 구현예로서 제거된 수증기는 동반된 물질의 입자로부터 공급된 다음, 필요하다면 수증기의 온도 및 압력이, 이용상 요구되는 조건에 적응한 다음에 다른 이용을 위한 공정 수증기로서 사용한다. 본 발명에 따른 발명의 다른 구현으로서, 예컨대 제거될 수증기의 습윤 세척 및 동반된 물질의 입자용의 제거된 수증기의 적어도 일부를 응축시키는 것이 유용할 수 있다. 축적된 액상은, 이 액상이 존재하는 순환로에서 제거되는 유용물질과 함께 건조공정으로 되돌아갈 수 있다. 이와 관련해서, 예컨대 기체 기류의 각종 성분들을 사용하여 이 세척 액상을 농축할 수 있다. 유용물질의 함량과 함께 되돌아간 액체의 양은 직접 분무-건조 대역에 공급되거나, 먼저 새로운 물-함유 제제와 혼합되어, 그 형태로서 건조용의 분무-건조 대역에 도입된다.

직접 또는 간접적으로, 본 발명에 따른 실시 원리를 사용하여 습윤제, 세제 및/또는 청정제의 제조에 사용하는 유용물질에 관한 일반적인 사항은 세제의 전형적 성분과 비교하여 하기에 제시된다.

적합한 음이온성 계면 활성제는, 예컨대 천연 또는 합성 비누류, 바람직하게는 포화 지방산이다. 천연 지방산에서 유도된 비누 혼합물, 예컨대 코코넛 오일, 야자수 핵 오일 또는 수지(tallow) 지방산 등이 특히 적합하다. 포화 C_{12 ~ 18}지방산 비누 50 ~ 100및 올레산 비누 0 ~ 50로 구성되는 비누 혼합물이 바람직하다.

다른 적합한 합성 음이온 계면활성제는 술포네이트 및 술페이트형의 것이다. 본 발명에 따른 방법은 식물 및/또는 동물 유래의 대응 화합물용으로, 특히 중요할 수 있다.

술포네이트 형태의 적합한 계면활성제는 알킬 벤젠술포네이트류(C_{9 ~ 15}알킬), 올레핀 술포네이트류, 즉 알켄 및 히드록시알칸 술포네이트류의 혼합물 및, 예컨대 말단 또는 이중 결합을 함유하는 모노올레핀류를 기체상의 삼산화 황을 술폰화시킨 다음, 술폰화 생성물을 알칼리 또는 산성 가수분해시킴으로써 수득한 형태의 술포네이트류이다. 술포네이트 형태의 다른 적합한 계면 활성제는 C_{12 ~ 18}알칼류를 황염화 또는 황산화시키고, 이어서 가수분해 또는 중화하거나, 올레핀류, 보다 구체적으로는 α-술포지방산 에스테르류(에스테르 술포네이트), 예컨대 수소화 코코넛 오일, 야자수 핵 오일 또는 수지 지방상에 아황산 수소염을 가함으로써 수득할 수 있는 알칼 술포네이트이다.

이와 관련하여 다른 중요한 계면활성제 또는 유화제는, 상기 언급한 α-술폰화 지방산 메틸 에스테르의 비누화 또는 특히, 포화 지방산, 보다 바람직하게는 C_{12 ~ 18}지방산을 직접 술폰화하여 수득될 수 있는, 소위 이염(disalts)이다. 따라서, 본 발명에 따른 방법은, 처음으로 공업적 규모로 명세서에 기재된 천연물질 및 하기의 보관상 실질적으로 무한한 안정성을 나타내는 건조, 자유 유동형 농축물을 기재로 하는 계면 활성제의 생산을 가능케 하였으며, 세계적으로 ABS 의 대치에 막대한 공헌을 할 수 있다.

술페이트 형태의 적합한 계면활성제는 천연 또는 합성된 1차 알코올류, 즉, 지방산 알코올류, 예컨대 코코넛 오일 지방 알코올류, 수지 지방 알코올류, 올레일 알코올, 라우릴, 미리스틸, 팔미틸 또는 스테아릴, 또는 C_{10 ~ 20}옥소알코올류의 황산 모노에스테르류 및 동일한 사슬 길이의 2차 알코올류의 황산 모노에스테르류이다. 특히, 1 ~ 6몰 에틸렌 옥시드로 에톡실화된 천연 및/또는 합성된 알코올류의 황산 모노에스테르류가 또한 적합한 성분이다. 평균 3.5몰 에틸렌 산화물을 함유하는 2-메틸-분지 C_{9 ~ 11}알코올류 등과 같은 화합물은 합성 알코올류의 예로서 언급된다. 술페이트화 지방산 모노글리세리드류가 또한 적합하다.

음이온 계면활성제는 나트륨, 칼륨 및 암모늄 염 및 유기 염기의 가용성 염의 형태로 존재할 수 있다.

적합한 음이온 계면활성제는 알코올류, 카르복실산, 지방산 아민류, 카르복실산 아미드류 또는 알칸 술포아미드류로 구성된 군에서, 선택되는 탄소원자 10 ~ 20개를 필수적으로 함유하는 지방족 화합물 1몰과 에틸렌 옥시드 1 ~ 40몰, 바람직하게는 2 ~ 20몰의 첨가 생성물이다. 예컨대 코코넛 오일 및 수지 지방 알코올류 등과 같은 1차 알코올, 올레일 알코올류 또는 탄소수 8 ~ 18, 바람직하게는 탄소수 12 ~ 18을 함유하는 2차 알코올류와 에틸렌 옥시드 8 ~ 20몰의 첨가 생성물이, 특히 중요하다. 그러나, 수용성, 비이온성 또는 음이온성 계면활성제와 함께 사용된다면, 수용성 비이온성 계면활성제 뿐만 아니라, 분자내에 2 ~ 7 에틸렌 글리콜 에테르 단위를 함유하는 실질적으로 수불용성 폴리글리콜 에테르류가 또한 관심의 대상이다. 수행되는 이 유형의 비이온성 계면 활성제의 성향은, 분무-건조 방법의 완료시에 상응하게 수행된 탑 분말에 이 유형의 성분을 완전히 또는 부분적으로 가함으로서 본 발명에 따른 방법을 이용할 수 있다. 보다 구체적으로는, 동일한 것을 또한 실온에서 비이온성 계면활성제액에 적용할 수 있다.

다른 적합한 비이온성 계면활성제는, 일반식 R-O-(G)_X(여기서, R은 탄소수 8 ~ 22, 바람직하게는 탄소수 12 ~ 18의 1차의 선형 또는 분지형 지방족 라디칼이고, G는 탄소수 5 또는 6의 글리코오스 단위를 나타내는 기호이며, X는 1 ~ 10의 올리고머화도이다)에 상응하는 알킬 글리코시드이다.

적합한 유기 및 무기 증강제는 칼슘 이온을 침전시키거나 착물화할 수 있는 약한 산성, 중성 또는 알칼리 반응을 나타내는 가용성 및/또는 불용성 성분들이다. 적합하면서, 무엇보다도 생태학적으로 안전한 증강제는 이미 언급한 형태의 미세 결정성 합성 제올라이트류이다. 특히, 제올라이트류와 함께 사용될 수 있는 기타 증강제는 폴리아크릴레이트류, 폴리메타크릴레이트 및 특히 말레산, 바람직하게는 말레산 50~ 10을 함유하는 것과 아크릴산의 공중합체 등과 같은 (공)중합성 폴리카르복실레이트류를 포함한다. 동종중합체의 분자량은, 통상 1,000 ~ 100,000인 반면, 공중합체의 분자량은 유리산을 기준으로 2,000 ~ 200,000, 바람직하게는 50,000 ~ 120,000이다. 특히, 바람직한 아크릴산/말레산 공중합체는 50,000 ~ 100,000의 범위의 분자량을 갖는다. 이 형태의 화합물로 덜 바람직하지만 적합한 것은 산이 적어도 50를 구성하는, 아크릴산 또는 메타크릴산과 비닐메틸 에테르 등과 같은 비닐 에테르류의 공중합체이다. 또한, 적합한 것은, 예컨대 US-PSS 4,144,226 및 4,146,495에 기재된 형태의 폴리아세탈카르복실산 및 또한 아크롤레인을 중합하고, 이어서 알칼리로 불균등화 반응을 시켜 수득한, 아크릴산 단위 및 비닐 알코올 또는 아크롤레인 단위로 구성되는 고분자성 산 등이다. 적합한 유기 증강제는, 예컨대 그 사용상, 생태학적으로 이의를 제기할 것이 없다면, 시트르산 및 니트릴로트리아세테이트(NTA)등과 같은 그의 나트륨 염의 형태로 사용하는 것이 바람직한 폴리카르복실산이다. 또한 인산염의 함량을 견딜수 있는 경우에는, 인산염 보다 바람직하게는 펜타소듐트리포스페이트, 및 1차적으로 석회염용의 침전제로 작용하는 임의의 피로포스페이트를 사용할 수 있다.

적합한 무기 비착화 염은, 세척 알칼리 로 알려진 알칼리 금속류의 중탄산염, 탄산염, 붕산염 또는 규산염이다. 알칼리 금속 규산염 중에서, Na₂O 대 SiO₂의 비가 1:1 내지 1:3.5인 규산 나트륨이, 특히 적합하다. 전형적인 시제 성분의 잔존 군중에서, 재침전 억제제(토양 현탁제), 중성염 및 직물 연화제의 부류에서 유래한 성분들은 본 발명에 따른 방법의 사용에 고려될 수 있다.

적합한 재침전 억제제는, 예컨대 카르복시메틸 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 메틸히드록시에틸 셀룰로오스 및 그의 혼합물이다. 중성 염의 적합한 대표적인 전형적인 예는 이미 언급한 황산 나트륨이다. 적합한 연화제는, 예컨대 대응 몬트모르릴로니트릴류, 예컨대 벤토나이트에서 선택되는 팽윤층 규산염이다.

이미 언급한 바와같이, 화합물량당 기재 표백분, 프로테아제, 리파아제 및 아밀라아제로부터의 효소 또는 세균 균주 또는 진균, 안정화제, 향료 온도-감수성 염료등과 같이 고온에 민감한 세제 및 청정제의 전형적인 조성을 앞에서 수득한 건조 분말과 잘 혼합시킨다.

[실시예]

[실시예 1]

Pilot-plant 식 분부-건조탐 [Monor Production형, Niro-Atomizer company 사제]에서 과열 수증기로서 생성물이 수성 슬러리를 분무-건조하여 소듐 제올라이트 4A 분말을 제조한다. 탑에 펌프된 슬러리(2.0kg/h)는 54.0의 물함량 및 50의 온도를 갖는다. 25,000 r.p.m의 회전 속도의 분무기로서 슬러리를 분무한다. 과열 수증기를 300에서 코커런트(140kg/h)에 도입하고, 120온도로서 분무 건조탑에 방치한다. 하기의 결과가 얻어진다-공기 건조로 얻어진 결과(입구 공기 온도 220, 출구 공기온도 80)는 비교용으로 괄호에 나타낸다.

Sartorions형 1405 적외선 건조기로서 통상의 방법으로 측정하면, 생성물은 560 g/l (518 g/l)의 겉보기 밀도 및 15(11.7)의 물 함량을 갖는다.

[실시예 2]

본 시험은 실시예 1과 동일하게 Niro-Atomizer pilot-plant식 분무건조 탑에서 수행한다. 그러나, 이 경우에는 사용된 세제 슬러리의 고체상(물함량 45)은 대략 16중량의 계면 활성제 함량(음이온 및 비이온성 계면활성제) 및 대략 24 중량의 소다 함량(무수 소다로서 나타냄), 제올라이트 NaA, 물유리, 아크릴산 공중합체(Sokalan), 나트륨염 및 전형적 미량 성분 형태의 지방산 비누로 구성된 나머지 물질을 갖는다.

탑에 도입되는 슬러리는 70의 온도를 갖는다. 이 슬러리는 실시예 1과 동일한 조건하에서 분무된다. 과열 수증기의 탑 도입 온도는 190이고, 160 kg/h의 수증기 흐름율에 대한 배출온도는 120이다. 분무-건조 생성물은 하기와 같이 특징지어 질 수 있다. 더운 공기(입구 공기 온도 160, 출구 공기 온도 75)로 건조된 비교용 생성물의 데이타는 비교용으로 괄호에 나타난다.

건조 생성물은 실시예 1과 동일한 표준 방법으로서 측정하면 680 g/l(603 g/l)의 겉보기 밀도 및 15.6(11.5)물 함량을 갖는다.

[실시예 3]

실시예 1과 동일한 조건하에서 소다 5 중량와 혼합된, 물 함량이 대략 41 중량의 수성 지방 알코올 술페이트 페이스트(Sulfopon T55, Henkel KGaA 사의 생성물)을 Niro-Atomizer pilot-plant 식 분무 건조탑에서 분무한다. 대략 1kg/h의 물증발율으로 대략 2.4kg/h Sulfopon T55 의 원료 처리량이 달성된다. 건조는 140 kg/h 과열 수증기(입구 온도 250, 출구 온도 130)로서 코커런트에서 수행된다. 이 생성물은 하기로서 특징지어 진다-공기 (탑 입구 온도 210, 탑 출구 온도 130)로 건조한 대응 데이타는 비교용으로 괄호에 나타낸다.

이 생성물은 350 g/l(210 g/l)의 겉보기 밀도 및 실시예 1과 동일하에 측정하면 대략 6(1.5)의 물 함량을 갖는다.

[실시예 4]

Niro-Atomizer pilot-plant 식 분무 건조탑에서 원심 디스크 분무기(회전 속도 25,000 r.p.m)으로서 몇몇 세제 또는 청정제 슬러리를 분무한다. 코커런트에서, 한편으로 비교용은 공기로서 건조를 수행하고, 다른 한편으로는 과열 수증기로서 건조를 수행한다.

수성 슬러리 형태의 하기 생성물 I ~ IV을 사용한다.

생성물 I(세제 제제)은 음이온 및 비이온성 계면 활성제의 혼합물의 고체 성분 대략 17 중량, 소다(가성 소다로 나타냄) 대략 12.5, 황산 나트륨 대략 12.5및 나머지 성분으로서 제올라이트 NaA(주요 증강제 성분), 아크릴산 공중합체(보조-증강제), 물유리 및 미량 성분을 함유한다.

생성물 II[세정 생성물 혼합물(스폿팅 염)]은 음이온 계면활성제 대략 6 중량, 물유리 대략 20 중량, 황산 나트륨 25중량및 나머지 성분으로 가성 소다 및 미량 성분을 함유한다.

생성물 III(세제 혼합물)은 음이온 및 비이온성 계면활성제의 혼합물 대략 15 중량, 가성 소다 대략 12.5, 황산 마그네슘 대략 30 중량및 나머지 성분으로, 증강제, 보조-증강제 성분, 물유리 및 미량 성분을 함유한다.

생성물 IV(세제 혼합물)은 음이온 및 비이온성 계면활성제의 고체성분 대략 20 중량, 주요 증강제 및 보조-증강제 성분 대략 40 중량, 가성 소다 대략 20및 나머지 성분으로서, 물유리 및 기타 미량 성분을 함유한다.

한편으로 통상의 방법으로 공기에 의한 비교용 건조 시험 및 본 발명에 따른 수증기로서 얻은 생성물 및 조작 조건은 하기 표에 나타난다. 하기의 일반적인 것이 관찰된다.

수증기 건조 분말의 밀도는, 통상 대응하는 공기 건조 분말 보다 높다. 사용된 슬러리에 따른 밀도 차이는 5.5 ~ 23이다. 과열 수증기에 공급된 에너지의 25~ 50는 슬러리에 존재하는 물을 증발시키는데 소모된다.

중량건조 물질 함량은 표에서 DM 으로 축약된다. Satorius MA30 적외선 건조기로서 측정한, 얻어진 잔류 수분 함량은 모든 경우에 10 중량미만이다.

Claims (18)

1. 습윤제, 세제 또는 청정제로서 적합하거나 이들 내에서 사용할 수 있는 유입성(pourable) 또는 자유-유동성(free-flowing)의 비림자형 고형 유용물질 또는 이들의 혼합물을, 이들 물질의 물-함유 제제로부터 정상 압력하에 과열 수증기를 함유하는 가열 기체 기류 내에서 분무-건조함으로써 제조하는 방법에 있어서, 출발 물질의 증발된 물이 제거되고 동시에 무엇보다도 건조 단계에서 방출되는 에너지가 재순환 기류로 되돌아가는, 재순환 기류를 사용하는 밀폐식 루우프 시스템에서 상기 방법을 수행하며, 가열 기체 기류로서 150이상의 온도로 가열된 과열 수증기를 사용하고, 입상 물질의 건조는 열효과에 의하여 위험에 처하기 전에 종료되며, 부분적으로 건조된 물질의 장기간 유입성과 자유-유동성은, 제한된 양의 물과 결합할 수 있는 혼합물 성분들의 첨가에 의해 보장되거나, 또는 입상 물질 내의 잔류 습기 함량을 균질화하기 위한 후처리 또는 유용물질에 영향을 주지 않는 조건 하에 수행되는 그들의 후속 건조를 위한 후처리에 의해 보장되며, 반면, 순환로로부터 제거되는 수증기의 적어도 일부를 농축하고 웨트 와쉬(wet wash)에서 사용하여, 비말동반된 물질을 수증기로부터 제거하며, 그런 다음 그 안에 존재하는 순화로로부터 제거된 유용물질의 양과 함께 건조 공정으로 되돌림을 특징으로 하는 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 100 ~ 110의 온도로 물 또는 수증기에 단기 노출시켜도 손상되지 않는 유용물질의 수성 제제 또는 그의 배합물을 상기 공정으로 처리하는 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 계면활성제 또는 유화제 효과를 갖는 성분, 무기물 또는 유기물 증강제 또는 증강제 성분, 세척성 알칼리, 충전제 및 중성염, 직물 연화제, 표백 활성제, 재침전 억제제와 같이 토양 부유력(suspending power)를 증진시키는 보조제, 및 연마제와 같은, 습윤제, 세제 또는 청정제로부터의 수용성 또는 불용성인 유기물 또는 무기물 유용물질의 수성제제를 상기 공정으로 처리함을 특징으로 하는 방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 보조제는 입상 고형물로서, 결정수의 형태로 또는 흡착결합에 의해 물과 결합됨으로써 물을 고정할 수 있으며, 건조물질의 유입성 및 저장성을 보장하기에 충분한 양 이상으로 사용되며, 잔류수의 결합을 위해 사용됨을 특징으로 하는 방법.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 잔류수를 결합시킨 보조제가, 분무-건조되기 전에 유용물질의 수성제제에 일부분 이상 첨가됨을 특징으로 하는 방법.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 습윤제, 세제 또는 청정제 분야에서 유래하는 대응 유용물질, 예컨대 증강제, 세척 알칼리 또는 충진제의 부류에서 유래하는 결정수-결합된 무기성 유용물질, 또는 물과 흡착 결합할 수 있는 유기성 유용물질을 잔류수와의 결합용 보조제로서 사용함을 특징으로 하는 방법.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 잔류수를 여전히 함유하는 분무-건조 물질을, 분무-건조 대역에서 제거된 1차 물질에 있는 잔류수분의 균일화를 초래하거나 후건조 단계의 형태로 수행되는 한단계 이상의 후처리를 거치게 함을 특징으로 하는 방법.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 유동층 후건조 과정을 또한, 가열 기체 기류로서 과열 수증기에 의해 수행함을 특징으로 하는 방법.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 분무-건조 대역에서 과열 수증기에 의한 건조 단계를 잔류수 함량이 1 ~ 20 중량이며, 결정수로서 유리수의 함량은 10 중량이하의 값(중량 백분율은 분무-건조 대역에서 제거된 미립자 물질을 기준으로 함)이 되는 시기에 종결시킴을 특징으로 하는 방법.
10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 유기 또는 무기성의 선택된 개별 성분들을, 자유-유동성 건조 물질 및 수용성염과의 혼합물 형태의 유용물질로서 회수하고, 상기 공정으로 처리하여 자유-유동성 및 저장 안정성을 보장하거나 겉보기 밀도를 조절할 수 있음을 특징으로 하는 방법.
11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 세제 제조용 유용물질의 혼합물을 상기 공정으로 처리함을 특징으로 하는 방법.
12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 가열 기체 기류로서 200이상의 온도의 수증기를 사용하여 분무-건조를 수행하며, 기체상의 대응하는 온도를 임의의 유동층 후건조 단계에도 적용함을 특징으로 하는 방법.
13. 제1항 또는 제2항에 있어서, 특히 건조 단계에서 방출되는 에너지가 재순환 기류로 돌아가는 동안 출발 물질의 증발수가 제거되는, 재순환 수증기를 사용하는 밀폐식 루우프 시스템에서 수행됨을 특징으로 하는 방법.
14. 제1항 또는 제2항에 있어서, 분무 건조 대역은 코-커런트(co-current) 또는 카운터커런트(countercurrent)에서 운전되며, 자유-유동성 건조 물질은 순환로에서 제거되고 제거된 수증기는 비말동반된 물질 입자로부터 제거된 다음 또다른 적용을 위해 공정 수증기로서 사용되며, 이때 제거된 수증기의 적어도 일부를 응축하여 내부에 존재하는 순환로로부터 제거된 유용물질과 함께 건조 공정으로 되돌려질 수도 있음을 특징으로 하는 방법.
15. 제1항 또는 제2항에 있어서, 순환로에서 제거되어 응축되는 수증기 또는 물을, 내부에 존재하는 이월된 유용물질과 함께, 분무-건조 대역에서 건조를 위해, 수성 제제에 가함을 특징으로 하는 방법.
16. 제1항에 있어서, 자유-유동성 계면활성 고체를 회수하기 위해 사용됨을 특징으로 하는 방법.
17. 제1항에 있어서, 세제에 사용될 수도 있으며 대응하는 팽윤성 또는 비팽윤성 전형물질을 포함하는, 건조된 규산염-기재 유용물질을 회수하기 위해 사용됨을 특징으로 하는 방법.
18. 제1항에 있어서, 온도-감수성 또는 수증기-휘발성 성분이 최종 세제 제조용으로 첨가될 수 있는 세제 탑 분말을 회수하기 위해 사용됨을 특징으로 하는 방법.