KR920000114B1 - Detergent compositions and process for preparing them - Google Patents
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Abstract
내용 없음.No content.
Description
[발명의 명칭][Name of invention]
세제조성물 및 그 제조방법Detergent composition and its manufacturing method
[발명의 상세한 설명]Detailed description of the invention
본 발명은 고벌크밀도의 과립형 세제조성물 또는 성분과, 건조중화공정에 의한 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a high bulk density granular detergent composition or component and a method for producing the same by a dry neutralization process.
최근 세제산업에 있어서, 벌크 밀도가 비교적 높은, 예를들면 650g/ℓ 이상인 세제분말의 제조에 상당히 관심이 있어왔다. 음이온 계면활성제, 예를들면 알킬벤젠술폰산염을 함유하는 이러한 분말은 음이온 계면활성제의 산전구물질과 수산화나트륨 또는 탄산나트륨 등의 알칼리를 자체 중화시키는 공정을 포함하는 방법에 의해 제조될 수 있다는 것이 제안되어 있다.In the recent detergent industry, there has been considerable interest in the production of detergent powders having a relatively high bulk density, for example 650 g / l or more. It is proposed that such powders containing anionic surfactants, such as alkylbenzenesulfonates, may be prepared by a process comprising a process of self neutralizing the acid precursors of the anionic surfactant and alkalis such as sodium hydroxide or sodium carbonate. have.
예를들면 일본특허 제60 072999A(Ko)호 및 영국 특허 제2 166 452B호(Kao)에는 다음과 같은 방법이 발표되어 있다. 즉 세제술폰산, 탄산나트륨 및 물을 강한 전단력을 제공하는 장치내에서 혼합시키고 이렇게 생성된 고체덩어리를 40℃ 또는 그 이하로 냉각시켜서 분쇄한 다음 이렇게 생성된 최종 분말을 과립화 시킨다. 이러한 공정은 당해 분야에 발표된 전형적인 방법으로 그 중화반응의 생성물은 반죽형태의 덩어리이고, 이 반응은 상당한 고에너지를 요구하는 혼합기등의 장치를 필요로하며, 허용수준의 과립형 세제제품을 얻기 위해서는 분쇄와 과립단계를 다른 장치를 사용하여 별도로 수행하여야 한다.For example, Japanese Patent No. 60 072999A (Ko) and British Patent No. 2 166 452B (Kao) disclose the following method. That is, detergent sulfonic acid, sodium carbonate and water are mixed in an apparatus providing strong shear force, the solid mass thus produced is pulverized by cooling to 40 ° C. or lower, and then the final powder is granulated. This process is typical of those published in the art, where the product of the neutralization reaction is a kneaded mass, which requires a device such as a mixer, which requires considerable high energy, to obtain granular detergent products of acceptable levels. The grinding and granulating steps must be carried out separately using other equipment.
또한 최근에 상당한 관심이 있는 것은 고벌크밀도의 세제분말을 제조하는데 고속혼합기/과립화기를 사용하는 것이다. 예를들면 유럽특허 제158 419B호(Hashimura)에는 비이온 계면활성제와 소다회를 서로다른 속도로 회전하는 수평 및 수직날을 가진 반응기내에서 혼합 및 과립화시켜, 탄산나트륨으로 빌드된 고함량의 비이온 계면활성제를 함유하는 세제분말을 제조하는 방법에 대해 발표되어 있다.Also of great interest in recent years is the use of high speed mixers / granulators to produce high bulk density detergent powders. For example, European Patent No. 158 419B (Hashimura) discloses a high content of nonionics made of sodium carbonate by mixing and granulating nonionic surfactants and soda ash in reactors with horizontal and vertical blades rotating at different speeds. A method for producing a detergent powder containing a surfactant has been published.
영국 특허 제1404 317호(Bell)에는 건조 중화공정에 의해 벌크밀도가 낮은 또는 중간수준인 세제분말을 제조하는 방법에 대해 발표되어 있다. 즉 중화반응을 개시하기에 충분한 양의, 그러나 이 반응으로 생긴 생성물이 축축 해지지 않을 정도의 물의 존재하에 세제술폰산과 과량의 소다회를 혼합시켜, 유동성 없는 분말 형태의 제품을 제조하는 것이다. 이 공정은 리본 혼합기, 유성회전식혼하기, 공기이동식혼합기등의 장치내에서 수행되는데, 여기서 반응물은“뒤섞여서 푸하게되어”중화반응중에 생기는 이산화탄소가 생성물 입자내에 빠져들게 된다. 이 공정에 의하면 분무건조에 의해 제조되는 것과 같은 가볍고 다공성인 입자가 제조된다.British Patent 1404 317 (Bell) discloses a method for producing detergent powders of low or medium bulk density by a dry neutralization process. In other words, the product is prepared in the form of powder without fluid by mixing detergent sulfonic acid with an excess of soda ash in the presence of a sufficient amount of water to initiate the neutralization reaction, but the amount of the resulting product does not become damp. This process is carried out in equipment such as ribbon mixers, planetary rotary mixers, air-moving mixers, etc., where the reactants are “scrambled and loosened” so that the carbon dioxide produced during the neutralization reaction is entrained in the product particles. This process produces light, porous particles such as those produced by spray drying.
영국 특허 제1 369 269호(Colgate)에는 커팅장치를 가진 혼합기, 예를들면 로디지(Lbdige)보습혼합기 내에서 세제술폰산과 탄산나트륨 분말을 철저히 혼합시켜 음이온 세제를 제조하는 방법에 대해 발표되어 있다.British Patent No. 1 369 269 (Colgate) discloses a method for preparing anionic detergents by thoroughly mixing detergent sulfonic acid and sodium carbonate powder in a mixer with a cutting device, such as a Lbdige moisturizing mixer.
반죽형태의 덩어리가 아닌 과립형 제품을 얻기 위해서는 반응물의 적당한 유동화와 혼합을 위해 세제 술폰산을 기체증기를 통해 주입시켜야 한다. 그러기 위해서는 혼합기에 상당히 복잡한 변형을 가해야 한다. 중화반응을 진행시키기 위해 물을 가하지 않으므로 반응이 서서히 이루어지며, 추가적인 크기 축소단계를 필요로하는 비교적 굵은 제품이 제조된다. 일반적으로 중화반응중의 온도는 약 80℃까지 올라간다.In order to obtain a granular product that is not a dough-like mass, detergent sulfonic acid must be injected via gaseous vapor for proper fluidization and mixing of the reactants. This requires a fairly complex deformation of the mixer. Since water is not added to proceed with the neutralization reaction, the reaction proceeds slowly, and a relatively coarse product is produced, which requires an additional size reduction step. In general, the temperature during the neutralization reaction is raised to about 80 ℃.
미국특허 제4 690 785(Witco)에는 알킬벤젠술폰산과 고체 또는 용액형태의 염기를 중화반응시켜 알킬벤젠술폰산염 분말을 제조하는 방법에 대해 발표되어 있다. 이 공정의 개시시에는 상당량의 물이 존재하며, 발열 반응으로 생기는 열은 상기물과 반응자체에서 생성되는 물을 없애는데 사용된다. 반응온도는 보통 약 100℃이다.U.S. Patent No. 4 690 785 (Witco) discloses a method for preparing an alkylbenzenesulfonate powder by neutralizing an alkylbenzenesulfonic acid with a base in solid or solution form. At the start of this process, a significant amount of water is present, and the heat generated by the exothermic reaction is used to remove the water produced in the water and the reaction itself. The reaction temperature is usually about 100 ° C.
이제 본 발명자는 벌크밀도가 높고 입자 크기가 작은 유동성없는 세제분말 및 세제분말 성분은 하나의 장치, 즉 교반작용과 커팅작용을 동시에 가지는 혼합기/과립화기를 사용하여 비교적 저온에서 건조 중화시킴으로써 제조 될수 있다는 것을 알게되었다.The present inventors have found that the non-flowable detergent powder and the detergent powder component with high bulk density and small particle size can be prepared by drying neutralization at relatively low temperature using a single device, a mixer / granulator with simultaneous stirring and cutting action. I found out.
따라서 본 발명은 650g/ℓ 이상의 벌크밀도를 가지는 과립형 세제조성물 또는 성분의 제조방법으로서, 그 공정은 음이온 계면활성제의 액체 산전구물질과 고체 수용성 알칼리성 무기물질의 중화단계를 포함하며, (i)교반작용과 커팅작용을 동시에 가지는 고속 혼합기/과립화기 내에서 중화에 필요한 양 이상의 입자성 고체형태의 수용성 알칼리성 무기물질을 임의선택으로 1종이상의 기타 입자성 고체물질과 함께 혼합하여 유동화 시키는 단계, (ii)55℃ 이하의 온도를 유지시키면서 고속 혼합기/과립화기 내에 점차로 산 전구물질을 가함으로써, 산 전구물질이 수용성 알칼리성 무기물질에 의해 중화되며 그 혼합물을 입자형태로 유지되는 단계, (iii)혼합물을 액체 결합제 존재하에 고속혼합기/과립화기 내에서 과립화하는 단계로 이루어지는 공정에 의해 650g/ℓ이상의 벌크밀도를 가지는 과립형세제 조성물 또는 성분을 제조하는 것을 특징으로 하는 제조방법을 제공한다.Accordingly, the present invention provides a method for preparing a granular detergent composition or component having a bulk density of 650 g / L or more, the process comprising the step of neutralizing the liquid acid precursor of the anionic surfactant and the solid water-soluble alkaline inorganic material, (i) Mixing and fluidizing a water-soluble alkaline inorganic material in the form of a particulate solid in a high speed mixer / granulator having both stirring and cutting operations together with one or more other particulate solid materials, optionally ii) gradually adding the acid precursor into the high speed mixer / granulator while maintaining the temperature below 55 ° C., so that the acid precursor is neutralized by the water-soluble alkaline inorganic material and the mixture is kept in the form of particles, (iii) the mixture Is granulated in a high speed mixer / granulator in the presence of a liquid binder. It provides a method for producing a granular detergent composition or component having a bulk density of 650g / L or more.
본 발명은 또한 이러한 제조공정에 의해 제조되는 과립형 세제조성물 또는 성분을 제공한다.The present invention also provides granular detergent compositions or components prepared by such a manufacturing process.
본 발명의 목적은 음이온 계면활성제의 산 전구물질과 알칼리성 고체의 건조중화를 포함하는 공정에 의해 고벌크밀도의 세제분말을 제조하는 것이다. 이 공정은 고속 혼합기/과립화기 내에서 수행되며 앞서 설명한 공정단계(i), (ii), (iii)로 이루어진다.It is an object of the present invention to prepare a high bulk density detergent powder by a process comprising dry neutralization of an acid precursor and an alkaline solid of an anionic surfactant. This process is carried out in a high speed mixer / granulator and consists of the process steps (i), (ii) and (iii) described above.
본 발명의 공정의 매우 중요한 특징은 반응 혼합물이 시종 입자 또는 과립 형태로 존재한다는 점이다. 케이킹, 볼링(balling), 및 반죽덩어리 형성의 경향이 없으므로 과립화 단계후의 생성물은 추가적인 입지크기 축소 과정을 필요로 하지 않는다. 보통 본 발명의 공정에 의하면 1700미크론이하의 입자를 50중량% 이상, 바람직하게는 70중량% 이상 함유하는 과립형 제품이 제조된다. 이는 액체성분, 특히 산음이온 계면활성제 전구물질이 결하제 또는 응집화제로서 작용할 기회를 가지지 않아야만 달성될 수 있다.A very important feature of the process of the present invention is that the reaction mixture is present in the form of particles or granules. The product after the granulation step does not require an additional site size reduction process since there is no tendency for caking, bowling, and kneading. Usually the process of the present invention produces granular products containing at least 50% by weight, preferably at least 70% by weight, of particles of 1700 microns or less. This can only be achieved if the liquid component, especially the acid anionic surfactant precursor, does not have the opportunity to act as a binder or flocculant.
우선(i) 단계에서는 액체 물질이 가해지기전에, 가해져야할 액체에 비해 과량의 입자성 고체가 존재해야한다. (i)단계에 존재하는 고체총량은 (ii)단계에 존재하는 총 조성물의 60중량% 이상, 바람직하게는 67중량% 이상 되는 것이 좋다. 그러므로 이 단계에서 고체성분을 가능한한 고함량으로 가하는 것이 유리하다. (ii)중화단계 완료시의 액체 대 고체의 비는 0.6, 바람직하게는 0.55, 특히 이상적으로는 0.50을 초과하지 않는것이 좋다.First, in step (i), an excess of particulate solids must be present relative to the liquid to be added before the liquid substance can be added. The total amount of solids present in step (i) is preferably at least 60% by weight, preferably at least 67% by weight of the total composition present in step (ii). It is therefore advantageous to add the solid component as high as possible at this stage. (ii) The ratio of liquid to solid at the completion of the neutralization step preferably does not exceed 0.6, preferably 0.55, in particular ideally 0.50.
물론 고체물질은 중화에 필요한 양 이상의 입자성 수용성 알칼리성 무기물질(중화제)를 함유해야 한다.“입자성 고체 수용성 알칼리성 무기물질” 및“중화제”라는 용어는 물론 이러한 물질의2 이상의 조합물을 포함시켜 사용된다. 중화제가 그 자체로서 최종 조성물에 유용한 작용을 할수 있는 물질인 경우에는 상술한 양보다 많은 양을 사용할 수 있다.Of course, the solid material should contain at least the amount of particulate water-soluble alkaline inorganic material (neutralizing agent) necessary for neutralization. The terms "particulate solid water-soluble alkaline inorganic material" and "neutralizing agent" as well as combinations of two or more of these materials may be included. Used. If the neutralizing agent is a substance which by itself can serve a useful purpose in the final composition, an amount greater than the above-mentioned amount may be used.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 중화제는 탄산나트륨 단독으로, 또는 1종 이상의 다른 입자성 수용성 알칼리성 무기물질, 예를들면 중탄산나트륨 및/또는 규산나트륨과 혼합형태로 구성된다. 물론 탄산나트륨은 세제빌머 및 최종 조성물의 알칼리성 부여자로서도 유용하다. 그러므로 이러한 본발명의 실시예는 탄산나트륨이 유일한 빌더 또는 주요빌더이고, 또한 중화에 필요한 양이상의 탄산나트륨이 존재하는 세제분말을 제조하는데 이용되는 것이 유리하다.According to a preferred embodiment of the invention, the neutralizing agent consists of sodium carbonate alone or in admixture with one or more other particulate water-soluble alkaline inorganic substances, for example sodium bicarbonate and / or sodium silicate. Sodium carbonate is, of course, also useful as a determinant and alkaline giver of the final composition. Therefore, this embodiment of the present invention is advantageously used to prepare a detergent powder in which sodium carbonate is the only builder or main builder, and in which there is more than the amount of sodium carbonate necessary for neutralization.
그러나 본 발명의 탄산나트륨 실시예는 또한 상당량의 기타 다른 빌더가 존재하는 세제조성물의 제조에도 적합하게 이용된다. 이러한 기타 다른 빌더오 (i)단계의 고속 혼합기/과립화기 내에 존재하는 것이 바람직하다. 이러한 빌더의 예를들면 결정형 및 무정형 알칼리금속 알루미노규산염, 알칼리금속 인산염 및 이들의 혼합물등이 있다. 그럼에도 불구하고 탄산나트륨 제품에 알칼리성을 부여하기 위해서 중화에 필요한양 이상으로 존재할 수 있다. 이때 탄산나트륨은 약10-15중량% 과량으로 존재하는 것이 바람직하다. (i)단계에 존재하는 고체물질은 또한 기타 어떠한 원하는 고체 성분을 함유 할수 있다. 그 예를들면 형광제 ; 폴리 카르복실레이트 중합체 ; 나트륨 카르복시메틸셀룰로즈와 같은 재침착 방지제 ; 자체 중화되어 비누를 형성하는 지방산 ; 황산나트륨, 규조토, 방해석, 카올린 또는 벤토나이트와 같은 충진제 등을 들수 있다.However, the sodium carbonate embodiment of the present invention is also suitably used for the preparation of detergent compositions in which a significant amount of other builders are present. It is preferred to be present in this other builder i (i) step high speed mixer / granulator. Examples of such builders include crystalline and amorphous alkali metal aluminosilicates, alkali metal phosphates and mixtures thereof. Nevertheless, it may be present in excess of the amount necessary for neutralization to impart alkalinity to the sodium carbonate product. Sodium carbonate is preferably present in an excess of about 10-15% by weight. The solid material present in step (i) may also contain any other desired solid components. Examples thereof include fluorescent agents; Polycarboxylate polymers; Anti-deposition agents such as sodium carboxymethylcellulose; Fatty acids which neutralize themselves to form soaps; Fillers such as sodium sulfate, diatomaceous earth, calcite, kaolin or bentonite, and the like.
원한다면 분말형태의 알킬벤젠 술폰산염 및/또는 황산알킬 등과 같은 고체 입자성 계면활성제를 (i)단계의 고체장입물의 일부로서 함유할 수 있다. 그러므로 예를들면 본 발명의 공정에 의해 제조된 세제분말은 일부는 (i)단계에서 분말로서 첨가되고 일부는 (ii)단계에서 자체 제조된 알킬벤젠 술폰산염을 함유할 수 있다.If desired, solid particulate surfactants such as alkylbenzene sulfonates and / or alkyl sulphates in powder form may be included as part of the solid charge in step (i). Thus, for example, the detergent powder prepared by the process of the present invention may contain some of the alkylbenzene sulfonate prepared in (i) as a powder and some in (ii).
이와는 달리 또는 추가적으로 분무건조된 세제 기본분말을 (i)단계의 고체장입물의 일부로서 함유할 수 있다.Alternatively or additionally, the spray dried detergent base powder may be contained as part of the solid charge of step (i).
본 발명의 바람직한 한 실시예에 의하면(i)단계에 존재하는 고체물질은 미세입자성 유동보조제를 함유한다. 이 유동보조제는 최종 조성물의 2-8중량% 보다 바람직하게는 5-7중량% 양으로 존재하는 것이 좋다. 적합한 유동보조제로는 결정형 또는 알칼리금속 알루미노규산염, 열처리된 펄라이트, 방해석, 규조토, 및 이들의 혼합물 등이있다.According to one preferred embodiment of the present invention, the solid material present in step (i) contains a microparticulate flow aid. This flow aid is preferably present in an amount of more than 2-8% by weight of the final composition, preferably 5-7% by weight. Suitable flow aids include crystalline or alkali metal aluminosilicates, heat treated pearlite, calcite, diatomaceous earth, and mixtures thereof.
이중 바람직한 유동보조제는 규조토이며, 특히 열처리된 펄라이트인디카몰(Dicamol : 상표)424가 바람직하다. 이 물질은 실리카함량이 80-87중량%이고 물 흡수능이 250-300중량%이다. 이러한 물질이 산 음이온 계면활성제 전구물질의 첨가 이전 및 첨가중에 고체 혼합물에 존재하면 과다한 응집화를 방지하고 반응 혼합물을 입자형태로 유지하는데 유리하다.Preferred flow aids are diatomaceous earth, particularly heat treated perlite indicamol (Dicamol: 424). This material has a silica content of 80-87% by weight and a water absorption of 250-300% by weight. Such materials, when present in the solid mixture before and during the addition of the acid anionic surfactant precursor, are advantageous in preventing excessive agglomeration and maintaining the reaction mixture in particulate form.
본 발명의 고정의 중요한 특징은 고체물질이 액체 성분의 첨가이전에 아주 효율적으로 혼합되어 유동화 된다는 점이다. 여기서“유동화”라는 것은 입자덩어리를 기계적으로 유도된 강한 교반상태로 얼마간 공기에 씌이는 것을 의미하는 것으로 반드시 기체의 주입을 의미하는 것은 아니다. 이러한 상태는 장치, 즉 교반작용과 커팅작용을 동시에 가지는 고속 혼합기/과립화기의 선택에 의해 달성될 수 있다. 고속혼합기/과립화기는 별도로 변화시킬 수 있는 속도로 서로 독립적으로 작동될 수 있는 회전가능한 교반기 및 커터를 구비한 것이 바라직하다. 이러한 혼합기는 커팅작용과 고에너지 교반인푸트를 동시에 할수 있는 성능이 있으나, 커터작동과 함께 또는 커터를 작동시키지 않고 다른 온화한 교반레짐을 제공하는데에도 사용될 수 있다.An important feature of the fixation of the present invention is that the solid material is mixed and fluidized very efficiently before the addition of the liquid component. Here, "fluidization" means that the mass of particles is covered in air for some time with a strong mechanically induced state of stirring and does not necessarily mean the injection of gas. This state can be achieved by the selection of a device, ie a high speed mixer / granulator with simultaneous stirring and cutting action. The high speed mixer / granulator is preferably equipped with a rotatable stirrer and cutter that can be operated independently of each other at a rate that can be changed separately. Such mixers have the ability to simultaneously perform cutting action and high energy stirring input, but can also be used to provide other gentle stirring regimes with or without cutter operation.
본 발명의 공정에 사용하기에 바람직한 형태의 고속 혼합기/과립화기는 보울 모양이며 원칙적으로 수직 교반축을 가지는 것이 바람직하다.A high speed mixer / granulator of a preferred form for use in the process of the invention preferably has a bowl shape and in principle has a vertical stirring shaft.
특히 바람직한 고속혼합기/과립화기는 일본의 Fukae Powtech Koygo Co.에서 제작되는 푸카에(Fukae : 상표)FS-G 시리즈이다. 이 기기는 그 기저에는 수직축을 가지는 교반기가 위치하고 옆벽면에 커터가 위치하는, 상부를 통해 주입가능한 보울형태의 용기이다.A particularly preferred high speed mixer / granulator is the Fukae (trade name) FS-G series manufactured by Fukae Powtech Koygo Co. of Japan. The device is a bowl-type bowl-filled container with a stirrer with a vertical axis at the base and a cutter on the side wall.
교반기와 커터는 별도로 변화시킬 수 있는 속도로, 서로 독립적으로 작동될 수 있다. 이 용기에는 냉각쟈켓 또는 필요한 경우 냉동장치가 설치될 수 있다. 이와 유사한 인도에서 제작되는 급속혼합기/과립화기는 사파이어(Sapphire : 상표)RMG 시리즈이며 푸카에 혼합기와 같이 여러가지 크기의 것을 구입할 수 있다. 이 기기는 고정된 뚜껑에 대해 밀폐시키기 위해 공기 작동에 의해 부풀린 보울형태의 용기이다. 3개의 날을 가진 교반기와 4개의 날을 가진 커터는 뚜껑에 정착된 단일의 수직회전축을 공유한다. 교반기 및 커터는 서로 독립적으로 작동된다. 즉 교반기는 75rpm 또는 150rpm의 속도로, 커터는 1440rpm 또는 2880rpm의 속도로 작동된다. 이 용기에는 냉각수 자켓이 구비될 수 있다.The stirrer and cutter can be operated independently of each other at a speed that can be varied separately. The vessel may be equipped with a cooling jacket or, if necessary, a freezer. A similar Indian-made quick mixer / granulator is the Sapphire® RMG series, available in several sizes, such as a Puka mixer. The appliance is a bowl-type container inflated by air operation to seal against a fixed lid. The three-blade stirrer and the four-blade cutter share a single vertical axis fixed to the lid. The stirrer and cutter operate independently of each other. The stirrer is operated at a speed of 75 rpm or 150 rpm and the cutter at a speed of 1440 rpm or 2880 rpm. The vessel may be equipped with a coolant jacket.
60kg 배치의 세제분말을 취급하기에 적합한 사파이퍼 RMG-100혼합기는 직경이 약1미터이고 깊이가 0.3미터인 보울형태이다. 작업용량은 200미터이다. 교반기의 날은 직경1미터이고, 커터의 날은 직경 0.1미터이다.The Sapphire RMG-100 Mixer, suitable for handling 60 kg batches of detergent powder, is a bowl with a diameter of about 1 meter and a depth of 0.3 meters. The working capacity is 200 meters. The blade of the stirrer is 1 meter in diameter, and the blade of the cutter is 0.1 meter in diameter.
본 발명의 공정에 사용하기에 적합한 기타 혼합기로는 독일의 Diorks ＆amp; S
본 발명의 공정에 사용하기에 적합한 또다른 혼합기는 스코틀랜드의 Morton Machine Co. Ltd. 제품인 뢰디지(L
본 발명의 그 다음 공정(ii)단계는 산계면활성제 전구물질을 가하는 단계이다. 이 단계를 수행하는 방법이 공정의 성공을 결정하는 요인이 된다. 특히 중요한 점은 중화단계동안 존재하는 액체의 양이 실제 응집화를 초래할수 있는 수준까지는 되지 않아야 한다는 점이다.The next step (ii) of the present invention is the addition of an acid surfactant precursor. How this step is performed is a factor in determining the success of the process. Of particular importance is that the amount of liquid present during the neutralization step should not be so high that it can actually lead to coagulation.
그러나 효율적으로 유동화된 고체는 산 전구무질과 접촉되기전에 중화반응을 개시하고 촉진시키기에 적합한 양의 물로 적시어져야 한다. 그러므로 (ii)단계에서 존재하는 유리수의 양은 매우 중요하다. 여기서 “유리수”라는 것은 무기물질의 수화수 또는 결정수로서 강하게 결합되어 있지않은 물을 의미한다. 유리수가 부족한 양으로 존재하면 반응이 신속히 진행되지 않으며 미반응 세제 산 전구물질이 혼합기내에서 모여 지게되고 결합제로서 작용하게 되어 응집화, 볼링화, 심지어 반죽덩어리 형성까지도 초래한다. 그러므로 모든 고체를 적시기에 충분한 양의 물이 존재하여야 한다. 그러나 이 물 자체가 결합제로서 작용 할 수 있는 수준의 양은 아니어야 한다.However, the efficiently fluidized solid must be wetted with an amount of water suitable to initiate and promote the neutralization reaction before contacting the acid precursor. Therefore, the amount of free water present in step (ii) is very important. "Free water" as used herein means water that is not strongly bound as a hydrated or crystalline water of an inorganic substance. If the free water is present in insufficient amounts, the reaction will not proceed quickly and unreacted detergent acid precursors will collect in the mixer and act as a binder resulting in coagulation, bowling and even dough formation. Therefore, enough water should be present to wet all solids. However, this water itself should not be an amount sufficient to act as a binder.
고체물질 자체가 이러한 조건을 만족시키기에 충분한 유리수를 함유할 수도 있다. 예를들면 비교적 다량의 수분이 혼합된 분무건조 세제기본분말은 필요한 유리수의 전량 또는 상당량을 제공할 수 있다. 고체 장입물에 원래 불충분한 양의 유리수가 존재하는 경우는 세심하게 조절된 양의 물을 산 전구물질의 첨가이전에 또는 첨가와 동시에(함께 또는 별도로) 가해야 한다. 산전구물질을 가하기전에 고체물질을 철저히 적시기 위해서는 모든 물을 산전구물질 첨가 이전에 가할수 있다. 또는 산전구물질과 물을 혼합기에 동시에 가할수도 있다.The solid material itself may contain sufficient free water to satisfy these conditions. For example, a spray-drying detergent base powder mixed with a relatively large amount of water can provide the total or substantial amount of free water required. If there is originally an insufficient amount of free water in the solid charge, a carefully controlled amount of water should be added prior to or concurrently with (or separately from) the addition of the acid precursor. In order to thoroughly wet the solid material before adding the precursor, all water can be added before the addition of the precursor. Alternatively, the acid precursor and water can be added to the mixer at the same time.
원한다면 중화반응을 개시하기에 충분한 양의, 그러나 응집화를 초래하지 않을 만큼인 소량의 물을 산전구물질을 고속혼합기/과립화기에 가하기 전에 이 물질과 예혼합시킬 수도 있다. 유색제품을 원하는 경우는 염료를 고속혼합기/과립화기 내에 첨가하기전에 산전구물질 및 물과 간단히 예혼합시킬수도 있다. 물의 첨가량은 존재하는 고체물질의 종류에 의존한다. (i)단계와 (ii)단계에 존재하는 고체물질의 총량의 0.5-2.0%, 바람직하게는 0.5-1.5중량% 범위의 양이 중화제가 탄산나트륨인 본 발명의 바람직한 실시예에서 우수한 결과를 발휘한다.If desired, a small amount of water sufficient to initiate the neutralization reaction, but not enough to cause coagulation, may be premixed with the acid precursor before adding it to the high speed mixer / granulator. If a colored product is desired, the dye may be simply premixed with the acid precursor and water before the dye is added into the high speed mixer / granulator. The amount of water added depends on the kind of solids present. An amount in the range of 0.5-2.0%, preferably 0.5-1.5% by weight of the total amount of solids present in steps (i) and (ii) has good results in the preferred embodiment of the present invention wherein the neutralizing agent is sodium carbonate. .
(ii)단계에 있어서 또다른 중요한 조건은 산 전구물질이 즉시 소비되어 혼합기내에 반응안된 형태로 모아지는 경향이 없도록 점차적으로 가해져야 한다는 점이다. 물론 산 전구물질의 첨가에 소요되는 바람직한 시간은 첨가 되어야할 양에 의존하나, 일반적으로 1분이상, 보다 바람직하게는 2-12분, 특히 바람직하게는 3-10분정도이다.Another important condition for step (ii) is that acid precursors must be added gradually so that they do not tend to be consumed immediately and collect in unreacted form in the mixer. Of course, the preferred time to add the acid precursor depends on the amount to be added, but is generally at least 1 minute, more preferably 2-12 minutes, particularly preferably 3-10 minutes.
(ii)단계중 기타 다른 액체세제 성분을 가할수도 있다. 이러한 성분의 예를들면 비이온 계면활성제, 자체적으로 중화되어 비누를 형성하는 저융점 지방산등이 있다. (ii)중화단계는 보통 2-12분정도 걸리며, 앞서 설명한 바와같이 산전구물질(임의선택적으로 기타 다른 액체성분과 함께)의 점차적 첨가이전에, 물(임의선택적으로 기타 다른 액체 성분과 함께)을 혼합기에 가하는 별도의 단계가 선행될 수도 있다.Other liquid detergent components may be added during step (ii). Examples of such components include nonionic surfactants, low melting point fatty acids that neutralize themselves to form soap. (ii) The neutralization step usually takes 2-12 minutes, and as described above, prior to the gradual addition of acid precursors (optionally with other liquid components), water (optionally with other liquid components) A separate step may be preceded by adding to the mixer.
상술한 바와같이, 고속혼합기/과립화기 내에 존재하는 분말 덩어리의 온도는 (ii)단계동안 55℃ 이하, 바람직하게는 50℃ 이하, 보다 바람직하게는 47℃ 이하, 이상적으로는 40℃ 이하로 유지되어야 한다. 이를 의해서 물 자켓을 사용할 수 있다. 예를들면 25℃에서 물이 공급되는 쟈켓은 보통 47℃ 이하의 온도를 유지시키는 데 적합하다. 그러나 일부 경우에는 분말덩어리에 냉각액체 또는 기체(예를들면 액체질소)를 주입시키기 위해 냉동장치를 필요로 할수도 있다. 온도가 상승되는 것을 방치하면, 응집화 및 덩어리 형성이 야기된다.As described above, the temperature of the powder mass present in the high speed mixer / granulator is maintained at 55 ° C. or lower, preferably 50 ° C. or lower, more preferably 47 ° C. or lower, ideally 40 ° C. or lower during step (ii). Should be. This allows the use of a water jacket. For example, a jacket supplied with water at 25 ° C is usually suitable for maintaining a temperature below 47 ° C. In some cases, however, a freezer may be required to inject cooling liquid or gas (eg liquid nitrogen) into the powder mass. Leaving the temperature elevated causes coagulation and lump formation.
본 발명의 공정은 매우 중요한 특징은 고속혼합기/과립화기 내에서의 과립화 이다. 이 과립화는 일반적으로 산 전구물질의 첨가 및 중화가 완료된 후에 별도의 과립화 단계(iii)의 형태로 수행된다. 그러나 액체 물질의 첨가가 비교적 장시간동안 이루어지는 경우는 첨가가 완료되기전에 과립화가 이루어지므로 별도의 과립화단계(iii)는 불필요하다. 이러한 경우는 공정의(ii)와 (iii)단계가 하나의 연속단계(ii)/(iii)로 통합된 것으로 간주된다.A very important feature of the process of the invention is the granulation in a high speed mixer / granulator. This granulation is generally carried out in the form of a separate granulation step (iii) after the addition and neutralization of the acid precursor is complete. However, when the addition of the liquid substance is made for a relatively long time, the granulation is performed before the addition is completed, so that no separate granulation step (iii) is necessary. In this case, steps (ii) and (iii) of the process are considered to be combined into one continuous step (ii) / (iii).
과립화 또는 고밀도화 공정에 의해 벌크밀도가 매우 높은 제품을 제조할 수 있다. 본 발명의 공정의 과립화는 액체 결합제의 존재를 필요로 하지만, 그 양은 팬 과립화기와 같은 통상적인 장치내에서 분말을 과립화 시킬때 사용되는 양에 비해 상당히 적은 양이다. 예를들면 총 조성물의 10-15중량%에 비해, 3-8%, 특히 약5중량% 정도이다. 결하제는 과립화 이전, 중화기 완료된 후 첨가된다. 일반적으로 결합제는 물 및/또는 액체세제성분(예를들면 폴리카르복실레이트 중합체 수용액 또는 비이온 계면활성제) 또는 이들의 혼합물로 구성된다.Granulation or densification processes can produce products of very high bulk density. Granulation of the process of the present invention requires the presence of a liquid binder, but the amount is considerably less than the amount used to granulate the powder in a conventional apparatus such as a pan granulator. For example, 3-8%, especially about 5% by weight, relative to 10-15% by weight of the total composition. The binder is added before granulation and after the neutralizer is completed. The binder generally consists of water and / or liquid detergent components (eg aqueous polycarboxylate polymer solutions or nonionic surfactants) or mixtures thereof.
필요로 하는 결합제의 양을 계산할때, 조성물중에 이미 존재하는 유리수 및 공정온도, 보통 약30-50℃에서 방출될 수 있는 유리수를 고려하는 것이 중요하다. 예를들면 수화된 제올라이트(1몰당 27몰의 물또는 약20중량%의 결합수 함유)는 상기 온도에서 약20중량%(총 중량의 4중량%)의 물을 방출할 것으로 생각된다. 반면 트리폴리인산나트륨 6수화물은 전혀 또는 거의 방출하지 않는다.When calculating the amount of binder required, it is important to consider the free water already present in the composition and the free water that can be released at process temperatures, usually about 30-50 ° C. For example, hydrated zeolites (containing 27 moles of water per mole or about 20% by weight of bound water) are thought to release about 20% by weight (4% by weight of total weight) of water at this temperature. Sodium tripolyphosphate hexahydrate, on the other hand, emits little or no.
전 공정에서 허용될 수 있는 유리수의 총량은 제한되어 있으며 보통 총조성물의 8중량%, 바람직하게는 4중량%를 초과하지 않아야 한다. (ii)중화단계에서 물이 필요하다는 점을 생각할때 과립화에 충분한 만큼의 유리수분을 분말덩어리 자체로 부터 얻을 수 있는 경우는 액체 결합제를 첨가시킬 필요가없다.The total amount of free water allowed in the whole process is limited and usually should not exceed 8% by weight, preferably 4% by weight of the total composition. (ii) Considering the need for water in the neutralization step, it is not necessary to add a liquid binder if sufficient free moisture for granulation can be obtained from the powder mass itself.
과립화단계(iii)의 생성물은 벌크밀도가 높은, 즉 650g/ℓ 이상, 바람직하게는 750g/ℓ 이상, 보다 바람직하게는 800g/ℓ 이상인 입자성 고체이다. 상술한 바와같이, 입자크기 분포는 일반적으로 입자의 50중량% 이상, 바람직하게는 70중량% 이상, 보다 바람직하게는 85중량% 이상이 1700 미크론보다 작은 수준이며, 미세입자의 양은 적다. 일반적으로 과입크기의 입자 또는 미세입자를 제거하기위한 추가적인 처리과정이 필요하지 않다.The product of the granulation step (iii) is a particulate solid having a high bulk density, ie at least 650 g / l, preferably at least 750 g / l, more preferably at least 800 g / l. As mentioned above, the particle size distribution is generally at least 50 wt%, preferably at least 70 wt%, more preferably at least 85 wt%, of less than 1700 microns, and the amount of microparticles is small. In general, no additional treatment is required to remove oversize or fine particles.
원한다면(iii)단계의 과립화된 생성물에 추가적인 성분을 혼합할 수 있다. 예를들면 형광제 및 나트륨 카르복실메틸셀룰로즈와 같은 미량고체성분은 초기 고체 혼합물에 함유되기 보다는 이 단계에서 첨가된다.If desired, additional ingredients may be mixed into the granulated product of step (iii). Trace solids such as, for example, fluorescent agents and sodium carboxymethylcellulose are added at this stage rather than contained in the initial solid mixture.
일반적으로 제품은 유동특성이 우수하고 압축률이 낮으며 케이킹 경향이 거의 없으나, 이러한 특성은 과립화가 완료된 후 미세입자성 유동보조제 또는 빌더염을 혼합시킴으로써 보다 개선될 수 있고 벌크밀도도 증가될 수 있다. 후 첨가될 수 있는 빌더염으로서 바람직한 것은 트리폴리인산나트륨이다. 이러한 임의선택적 성분의 첨가여부는 주요한 또는 유일한 빌더가 탄산나트륨인 분말에 있어서 특히 중요하다.In general, products have good flow properties, low compression rates and little caking tendency, but these properties can be further improved by mixing microparticulate flow aids or builder salts after granulation is complete and bulk density can be increased. . Preferred as builder salts which can be added later is sodium tripolyphosphate. The addition of such optional ingredients is particularly important for powders in which the main or only builder is sodium carbonate.
상술한 유동보조제도 나중 단계에 첨가시키기에 적합하다. 그 첨가량은 선택된 유동 보조제에 따라 다르나, 총 제품의 0.2-12.0 중량% 정도가 적합하다.The flow aids described above are also suitable for addition to later stages. The amount added depends on the flow aid selected, but about 0.2-12.0% by weight of the total product is suitable.
적합한 유동보조제는 평균입자 크기가 0.1-20미크론, 바람직하게는 1-10미크론 정도인 결정형 및 무정형 알칼리금속 알루미노규산염으로 구성된다. 결정형 물질(제올라이트)는 총 제품의 3.0-12.0중량%, 보다 바람직하게는 4.0-10.0중량% 양으로 첨가되는 것이 바람직하다. 무정형 물질은 중량면에도 보다 효과적이므로 총 제품의 0.2-5.0중량%, 보다 바람직하게는 0.5-3.0중량% 양으로 첨가되는 것이 바람직하다. 적합한 무정형물질은 영국, 체셔, 와링톤이 Crosfield Chemicale Ltd.로 부터 상표 알루실이라는 이름으로 시판되고 있다. 원한다면, 결정형 알루미노규산염과 무정형 알루미노규산염을 유동보조제로서 동시에 또는 연속적으로 사용할 수 있다.Suitable flow aids consist of crystalline and amorphous alkali metal aluminosilicates having an average particle size of about 0.1-20 microns, preferably about 1-10 microns. The crystalline material (zeolite) is preferably added in an amount of 3.0-12.0%, more preferably 4.0-10.0% by weight of the total product. As the amorphous material is more effective in terms of weight, it is preferably added in an amount of 0.2-5.0% by weight, more preferably 0.5-3.0% by weight of the total product. Suitable amorphous materials are commercially available from Crosfield Chemicale Ltd. under the trade name Alusil from Cheshire, Warrington, England. If desired, crystalline aluminosilicates and amorphous aluminosilicates can be used simultaneously or sequentially as flow aids.
앞서 설명한 기타 유동보조제, 즉 열처리된 펄라이트, 방해석, 및 규조토 등도 총 제품의 0.2-5.0중량%, 바람직하게는 0.5-3.0중량%의 양으로 첨가되는 것이 적합하다.Other flow aids described above, ie heat treated pearlite, calcite, diatomaceous earth and the like, are also suitably added in an amount of 0.2-5.0% by weight, preferably 0.5-3.0% by weight of the total product.
본 발명의 공정에 사용하기에 적합한 또다른 유동 보조제로는 침전실리카, 예를들면 네오실(Neosy1 : 상표) 및 침전 규산칼슘, 예를들면 마크로 칼(Micrccal : 상표)등이 있는데 2종류 모두 Crosfield Chemicals Ltd. 로부터 구입할 수 있다.Other flow aids suitable for use in the process of the present invention include precipitated silica, such as Neosyl (trademark) and precipitated calcium silicate, such as Macrocal (trademark), both of which are Crosfield. Chemicals Ltd. Can be purchased from
계면활성제 및 빌더를 함유하는 과립형 세제조성물을 고밀도화 하기위해 미세입자성 무정형 알루미노규산나트륨을 혼합하는 공정 및 고속혼합기/과립화기 내에서 제조 및/또는 고밀도화 하는 것에 대해서는 1989년 4월 27일 출원한 우리의 동시계류중인 유럽특허출원 제89 304205.1호에 기재되어 있다.Process for mixing microparticulate amorphous sodium aluminosilicate to densify granular detergent compositions containing surfactants and builders, and for manufacturing and / or densifying in a high speed mixer / granulator, filed April 27, 1989 One of our co-pending European patent application No. 89 304205.1.
상술한 바와같이, 본 발명의 공정은 계면활성제 및 빌더를 함유하며, 벌크 밀도가 650g/ℓ 이상, 바람직하게는 700g/ℓ 이상인 과립형 고벌크밀도 고체를 생성시킨다. 또한 이 고체는 이자 다공도가 특히 낮아서 분무건조에 의해 제조된 고밀도 분말과도 구별되는 0.25이하 보다 바람직하게는 0.20이하인 것을 특징으로 한다.As mentioned above, the process of the present invention contains a surfactant and a builder and produces a granular high bulk density solid having a bulk density of at least 650 g / l, preferably at least 700 g / l. In addition, the solid has a particularly low porosity and is characterized by being less than 0.25 or more preferably 0.20 or less, which is also distinguished from the high density powder produced by spray drying.
이 최종과립은 그 자체로서 완전한 세제조성물로 사용될 수 있다. 이와는 달리 별도로 제조된 다른 성분 또는 혼합물과 혼합되어, 최종 제품의 상당부분 또는 일부분을 구성할 수도 있다.This final granule can be used as a complete detergent composition by itself. Alternatively, they may be mixed with other ingredients or mixtures prepared separately to form a substantial portion or portion of the final product.
일반적으로 과립화공정 및 이선행단계를 거치기에 적합치 못한 효소, 표백제, 항료와 같은 추가성분은 과립에 혼합시켜 최종 제품을 만든다.In general, additional ingredients such as enzymes, bleaches, and pharmaceuticals, which are not suitable for the granulation process and the preceding steps, are mixed into the granules to form the final product.
일반적으로 고밀도화된 과립은 최종 제품의 40-100중량%를 구성한다. 본 발명의 한 실시예에 다르면 본 발명에 의해 제조된 고밀도화된 과립은 무기 캐리어에 비교적 고함량의 세제활성물질로 이루어진 “부가제”이다. 이 과립은 소량으로 다른 성분과 혼합되어 최종제품을 구성한다.Generally, the densified granules make up 40-100% by weight of the final product. According to one embodiment of the present invention, the densified granules produced by the present invention are "additives" consisting of a relatively high content of detergent active material in the inorganic carrier. The granules are mixed with other ingredients in small amounts to form the final product.
본 공정은 5-45중량%, 특히 5-35중량%의 음이온 계면활성제를 함유하는 세제조성물을 제조하는데 유리하게 사용될 수 있다. 이때 음이온 계면활성제의 전부 또는 일부는 (ii)단계의 자체 중화반응에 의해 유도된다.The process can be advantageously used to prepare detergent compositions containing 5-45% by weight, in particular 5-35% by weight, of anionic surfactants. At this time, all or part of the anionic surfactant is induced by the self-neutralization of step (ii).
본 발명의 공정은 비교적 고함량, 예를들면 15-30중량%, 보다 바람직하게는 20-30중량%의 음이온 계면활성제를 함유하는 세제분말 또는 성분의 제조에 특히 유용하다. 그러나 저함량의 음이온 계면활성제를 함유하는 분말의 제조에도 똑같이 유용하다.The process of the present invention is particularly useful for the preparation of detergent powders or components containing relatively high contents, such as 15-30% by weight, more preferably 20-30% by weight, of anionic surfactants. However, it is equally useful for the production of powders containing a low content of anionic surfactants.
적어도 일부가 자체 중화에 의해 제조되는 음이온 계면활성제는 예를들면 선형알킬벤젠술폰산염, 알파-올레핀 술폰산염, 내부 올레핀 술폰산염, 지방산에스테르 술폰산염 및 이들의 배합물 중에서 선택된다. 본 발명의 공정은 해당 알킬벤젠술폰산의 자체중화에 의한 알킬벤젠술폰산염을 함유하는 조성물을 제조하는데 특히 유용하다.Anionic surfactants, at least partly prepared by self-neutralization, are for example selected from linear alkylbenzenesulfonates, alpha-olefin sulfonates, internal olefin sulfonates, fatty acid ester sulfonates and combinations thereof. The process of the present invention is particularly useful for preparing compositions containing alkylbenzenesulfonic acid salts by self-neutralization of the corresponding alkylbenzenesulfonic acids.
본 발명의 공정에 의해 제조되는 조성물중에 존재할 수 있는 기타 음이온 계면활성제로는 제1 및 제2알킬술폰산염, 알킬 에테르술폰산염, 및 디알킬술포숙신산염 등이있다. 물론 음이온 계면활성제는 널리 알려져 있으므로 이 분야에 숙련된 사람은 이에관한 표준 원문을 참조하여 상술한 예에 더 첨가시킬 수 있을 것이다.Other anionic surfactants that may be present in the compositions prepared by the process of the present invention include first and second alkylsulfonates, alkyl ethersulfonates, and dialkylsulfosuccinates. Of course, anionic surfactants are well known and those skilled in the art will be able to further add to the examples described above with reference to the standard text.
특히 높은 함량의 음이온 계면활성제를 함유하고자 할 경우에는 추가적인 음이온 계면활성제를 산 전구물질 형태보다는 염형태(일반적으로 수성페이스트 또는 수용액형태)로 과립화 후에 첨가시킨다. 본 발명의 바람직한 실시예에서 후 첨가되는 음이온 계면활성제는 알파-올레핀 술폰산염이다.In particular, when it is desired to contain a high content of anionic surfactants, additional anionic surfactants are added after granulation in salt form (generally in aqueous paste or aqueous solution) rather than in the form of acid precursors. In a preferred embodiment of the present invention the anionic surfactant added later is an alpha-olefin sulfonate.
본 공정의 초기단계에서 첨가될 수 있는 고체입자성 음이온 계면활성제에 대해서는 이미 언급하였다. 따라서 본 발명의 공정은 고벌크밀도의 분말에 고함량의 음이온 계면활성제를 혼힙시킬 수도 있는 융통성이 있는 방법이다.Solid particulate anionic surfactants that may be added at an early stage of the process have already been mentioned. Therefore, the process of the present invention is a flexible method that may mix high content of anionic surfactants in high bulk density powders.
앞서 설명한 바와같이 비이온 계면활성제도 함유시킬 수 있다. 비이온 계면활성제에 대해서도 당해 분야에 숙련된 사람에게 널리 알려져 있으며, 제1 및 제2알콜 에톡실레이트 등이 이에속한다.As described above, nonionic surfactants may also be contained. Nonionic surfactants are also well known to those skilled in the art, including first and second alcohol ethoxylates and the like.
다른 형태의 비비누성 계면활성제, 예를들면 양이온, 쯔비터이온, 양쪽성 또는 반극성 계면활성제도 필요에따라 함유시킬 수 있다. 많은 적합한 세제활성화합물을 시중구입할 수 있으며 문헌(예를들면 “Suface-Active Agents and Detergants”, Volumes I and II)에 상세히 기재되어 있다.Other types of non-soap surfactants, such as cationic, zwitterionic, amphoteric or semipolar surfactants, may also be included as needed. Many suitable detergent active compounds are commercially available and described in detail in the literature (eg, “Suface-Active Agents and Detergants”, Volumes I and II).
원한다면 거품제어, 추가적 세척력 및 빌더능을 위해서 비누도 함유될 수 있다.If desired, soap may also be included for foam control, additional cleansing power and builder ability.
일반적으로 본 발명의 공정에 의해 제조되는 세제조성물은 10-35중량%의 음이온 계면활성제, 0-10중량%의 비이온 계면활성제, 및 0-5중량%의 지방산 비누를 함유한다.Generally, the detergent composition prepared by the process of the present invention contains 10-35% by weight of anionic surfactant, 0-10% by weight of nonionic surfactant, and 0-5% by weight of fatty acid soap.
[본 발명의 대표적인 제품]Representative Products of the Invention
다음의 조성물은 본 발명의 공정에 의해 쉽게 제조될 수 있는 조성물의 일반적이고 비한정적인 예이다.The following compositions are general and non-limiting examples of compositions that can be readily prepared by the process of the present invention.
(1) 다음의 성분으로 구성되는 조성물.(1) The composition consisting of the following components.
(a) 음이온 계면활성제 5-45중량%, (b) 결정형 또는 무정형 알칼리금속 알루미노규산염, 트리폴리인산나트륨, 탄산나트륨, 규산나트륨 또는 이들의 배합물 중에서 선택되는 무기빌더염 20-70중량%, (c) 규조토, 실리카, 방해석, 황산나트륨, 벤토나이트, 카올린 또는 이들의 배합물 중에서 선택되는 충진제 및/또는 유동보조제 0-20중량% 및 임의선택적인 기타 세정성분 특히, (1a) 주요빌더로서 트리폴리인산나트륨, 중화알칼리로서 탄산나트륨을 함유하는, (a) 음이온 계면활성제 15-30중량%, (b1) 트리폴리인산나트륨 10-60중량%, (b2) 탄산나트륨 5-60중량%, (c) 규조토, 실리카, 방해석, 황산나트륨, 벤토나이트, 카올린 또는 이들의 배합물 중에서 선택되는 충진제 및/또는 유동보조제 0-20중량% 및 임의선택적인 기타 세제성분으로 구성되는 조성물. (1b) 주요빌더로서 탄산나트륨을 함유하는, (a) 음이온 계면활성제 15-30중량, (b) 탄산나트륨 20-70중량%, (c) 규조토, 실리카, 방해석, 황산나트륨, 벤토나이트, 카올린 또는 이들의 배합물중에서 선택되는 충진제 및/또는 유동보조제 0-20중량% 및 임의선택적인 기타 세제성분으로 구성되는 조성물.(a) 5-45% by weight of anionic surfactant, (b) 20-70% by weight of inorganic builder salt selected from crystalline or amorphous alkali metal aluminosilicate, sodium tripolyphosphate, sodium carbonate, sodium silicate or combinations thereof, (c 0-20% by weight of fillers and / or flow aids selected from diatomaceous earth, silica, calcite, sodium sulfate, bentonite, kaolin or combinations thereof and optionally other cleaning ingredients, in particular (1a) sodium tripolyphosphate, neutralizing as main builder (A) 15-30% by weight of anionic surfactant, (b1) 10-60% by weight of sodium tripolyphosphate, (b2) 5-60% by weight of sodium carbonate, (c) diatomaceous earth, silica, calcite, containing sodium carbonate as alkali A composition consisting of 0-20% by weight of a filler and / or a flow aid selected from sodium sulfate, bentonite, kaolin or combinations thereof and optionally other detergent ingredients. (1b) 15-30 weight of anionic surfactants, (b) 20-70 weight percent of sodium carbonate, (c) diatomaceous earth, silica, calcite, sodium sulfate, bentonite, kaolin or combinations thereof, containing sodium carbonate as the main builder A composition consisting of 0-20% by weight of a filler and / or flow aid selected from among others and optionally other detergent ingredients.
(2) 세제빌더로서 결정형 또는 무정형 알칼리금속 알루미노규산염, 특히 결정형 제올라이트 및 제올라이트 4A를 함유하는, (a) 적어도 일부는 음이온 계면활성제로 구성되는 비비누성 세제활성물질5-35중량%, (b) 결정형 또는 무정형 알칼리금속 알루미노규산염 15-45중량%(무수물기준) 및 음이온 계면활성제에 대한 과량의 중화제를 포함하여 임의선택적인 기타 세제성분으로 구성되는 조성물(여기서 (b) 대 (a)의 중량비는 0.9 : 1 이상인 것이 바람직하다).(2) 5-35% by weight of a soap-free detergent active material comprising, as a detergent builder, crystalline or amorphous alkali metal aluminosilicates, especially crystalline zeolites and zeolites 4A, at least in part consisting of anionic surfactants, (b A composition consisting of 15-45% by weight of crystalline or amorphous alkali metal aluminosilicate (based on anhydride) and other optional detergent components, including excess neutralizing agent for anionic surfactants, wherein (b) vs. (a) It is preferable that a weight ratio is 0.9: 1 or more).
본 발명의 공정에 의해 제조되는 특히 바람직한 부류의 세제조성물은 1989년 4월 27일에 출원한 우리의 동시계류중인 유럽특허출원 제89304242.4호에 기술되어 그 특허청구를 하고있다. 이 조성물은 (a) 적어도 일부는 음이온 계면활성제로 구성되는 비비누성 세제활성물질 17-35중량%, (b) 결정형 또는 무정형 알칼리금속 알루미노규산염 28-45중량% 및 임의선택적 기타 세제성분으로 구성되며, 이때 (b) 대 (a)의 중량비는 0.9 : 1-2.6 : 1, 바람직하게는 1.2 : 1-1.8 :1이다.A particularly preferred class of detergent compositions prepared by the process of the invention are described in our co-pending European patent application No. 89304242.4, filed April 27, 1989, with the claims. The composition comprises (a) 17-35% by weight of a soap-free detergent active substance, at least in part composed of anionic surfactants, (b) 28-45% by weight of crystalline or amorphous alkali metal aluminosilicates, and optionally other detergent components. Wherein the weight ratio of (b) to (a) is 0.9: 1-2.6: 1, preferably 1.2: 1-1.1.8: 1.
(3) 1989년 4월 27일에 출원한 우리의 동시계류중인 유럽특허출원 제89304210.1호에 기술되어 있는 조성물로서, (a) 비비누성 세제활성물질 12-70중량%, (b) 트리폴리인산나트륨 및/또는 탄산나트륨을 포함하는 수용성 결정형 무기염 15중량% 이상 및 임의선택적 기타 세제성분으로 구성되며, 이때 (b) 대 (a)의 중량비는 0.4 : 1-9 : 1, 보다 바람직하게는 0.4 : 1-5 : 1인 조성물.(3) a composition described in our co-pending European patent application No. 89304210.1, filed April 27, 1989, comprising: (a) 12-70% by weight of a soap-free detergent active material, (b) sodium tripolyphosphate And / or at least 15% by weight of a water-soluble crystalline inorganic salt comprising sodium carbonate and optionally other detergent components, wherein the weight ratio of (b) to (a) is 0.4: 1-9: 1, more preferably 0.4: 1-5: 1 composition.
이러한 조성물은 예를들면 황산나트륨, 오르토- 또는 피로인산나트륨, 또는 메타- 또는 오르토규산나트륨 중에서 선택되는 수용성 결정형 무기염을 총 15-70중량% 함유하는 것이 바람직하다. 특히 바람직한 조성물은 15-50중량%, 보다 바람직하게는 20-40중량%의 트리폴리인산나트륨을 함유한다.Such compositions preferably contain a total of 15-70% by weight of a water-soluble crystalline inorganic salt selected from, for example, sodium sulfate, ortho- or sodium pyrophosphate, or meta- or sodium orthosilicate. Particularly preferred compositions contain 15-50% by weight, more preferably 20-40% by weight sodium tripolyphosphate.
상술한 바와같이, 본 발명의 공정에 의해 제조되는 이러한 바람직한 모든 세제조성물은 통상성분, 예를들면 표백제, 효소, 적합한 거품촉진제 또는 거품억제제, 재침작 및 외피형성 방지제, 향료, 염료, 형광제 등을 통상적인 양으로 함유한다. 이러한 성분은 적당한 단계에서 제품에 혼입될 수 있으며, 숙련된 세제조성자는 어떠한 성분이 고속 혼합기/과립화기내에서 혼합되기에 적합한지 아닌지를 별 어려움없이 결정하게 될 것이다.As mentioned above, all such preferred detergent compositions prepared by the process of the present invention are conventional ingredients such as bleaches, enzymes, suitable foaming or antifoaming agents, anti-deposition and anti-enveloping agents, fragrances, dyes, fluorescents and the like. In conventional amounts. Such ingredients may be incorporated into the product at a suitable stage, and the skilled detergent formulator will determine without difficulty whether any ingredient is suitable for mixing in a high speed mixer / granulator.
본 발명의 공정은 높은 온도를 수반하지 않는 종래의 분무건조 공정보다 유리한점을 가진다.The process of the present invention has advantages over conventional spray drying processes that do not involve high temperatures.
즉, 표벽제 및 효소와 같은 열에 민감한 성분을 제품내에 혼입하는 방법에 대한 제한이 보다 덜 가해진다.That is, less restrictions are placed on how to incorporate heat sensitive components such as surface agents and enzymes into the product.
본 발명은 다음의 비한정적 실시예에 의해 더 자세히 설명된 것이다. 여기서 부 및 퍼센트는 별도의 설명이 없는한 중량을 기준으로한 것이다.The invention is further illustrated by the following non-limiting examples. Where parts and percentages are by weight unless otherwise indicated.
[실시예 1]Example 1
다음과 같은 조성을 가지는 고벌크밀도의 세제분말 750kg 배치를 고속혼합기/과립화기인 푸카에(상표) FS-1200을 사용하여 제조하였다.A high bulk density detergent powder 750 kg batch having the following composition was prepared using a high speed mixer / granulator Pukae (trademark) FS-1200.
이 조성물중 제올라이트(무수물) 대 총 비비누성 계면활성제의 비는 1.29 : 1이었다. 공정은 다음과 같이 수행되었다.The ratio of zeolite (anhydride) to total soapless surfactant in this composition was 1.29: 1. The process was carried out as follows.
(i) 아래 명시된 고체성분을 푸카에 혼합기내에서 교반기속도 100rpm 커터속도 2000rpm으로 1분동안 건조혼합시켰다.(i) The solid components specified below were dry mixed for one minute at a stirrer speed of 100 rpm and a cutter speed of 2000 rpm in a Fuca mixer.
* 이 탄산나트륨 양은 알킬벤젠술폰산의 중화에 필요한 양보다 4.9배 많음 양임((ii)단락 참조)* This amount of sodium carbonate is 4.9 times more than the amount required for the neutralization of alkylbenzenesulfonic acid (see paragraph (ii))
(ii) 물(0.375부=총 고체물질의 0.61중량%)을 첨가한후 혼합기를 같은 교반기 속도와 커터속도로 1분 30초동안 작동시켰다. 혼합기를 교반기 속도 80rpm, 커터속도 2000rpm으로 작동시키면서 5분에 걸쳐 선형 알킬벤젠술폰산(23.5부)을 가하였다. 온도는 물을 채운 냉각 자켓에 의해 50℃ 이하로 유지시켰다. 이 단계에서 반응 혼합물은 입자형태를 유지하였다.(ii) After adding water (0.375 parts = 0.61% by weight of total solids), the mixer was operated for 1 minute and 30 seconds at the same stirrer speed and cutter speed. Linear alkylbenzenesulfonic acid (23.5 parts) was added over 5 minutes while the mixer was running at a stirrer speed of 80 rpm and a cutter speed of 2000 rpm. The temperature was kept below 50 ° C. by a cooling jacket filled with water. At this stage the reaction mixture remained in particle form.
(ii) 단계 완료시의 액체 대 고체물질의 비는 0.39였다.(ii) The ratio of liquid to solids at the completion of step was 0.39.
(iii) 중화반응이 완료된후, 결하제로서 추가적인 물(1.4부) 및 비이온 계면활성제(2.0부)를 혼합기에 가한다음 교반기속도 100rpm, 커터속도 2000rpm으로 3분동안 작동시켜 과립화가 이루어지게 하였다. 온도는 물을 채운 냉각자켓에 의해 50℃ 이하로 유지되었다. 이 단계의 생성물은 과립형 고체였다.(iii) After the neutralization reaction was completed, additional water (1.4 parts) and nonionic surfactant (2.0 parts) as a binder were added to the mixer, and then granulated by operating at an agitator speed of 100 rpm and a cutter speed of 2000 rpm for 3 minutes. . The temperature was kept below 50 ° C. by means of a cooling jacket filled with water. The product of this step was a granular solid.
(iii) 단계 완료시의 액체 대 고체물질의 비는 0.44였다.(iii) The ratio of liquid to solids at the completion of the step was 0.44.
(iv) 혼합기를 커터는 작동시키지 않고 교반기속도는 90rpm으로 2분동안 작동시키면서 제올라이트(추가로 11부)를 유동보조제로서 가하였다.(iv) The zeolite (additional 11 parts) was added as a flow aid while the mixer was run without the cutter and the stirrer speed was running at 90 rpm for 2 minutes.
이 결과 생성된 분말은 유동성이 없고 벌크밀도가 850g/ℓ였으며, 1700미크론 이하의 입자를 73중량% 함유하였다. 입자다공도는 0.15였다.The resulting powder was not flowable and had a bulk density of 850 g / l and contained 73 weight percent of particles below 1700 microns. The particle porosity was 0.15.
동일한 분말의 착색스펙클(0.8부) 및 효소과립(0.6부)을 롤링드럼을 사용하여 분말과 혼합한 다음 향료(0.25부)를 분무하여, 우수한 분말특성을 가지는 완전 조성된 고벌크밀도의 세제분말을 얻었다.Coloring speckle (0.8 parts) and enzyme granules (0.6 parts) of the same powder are mixed with the powder using a rolling drum and then sprayed with fragrance (0.25 parts) to form a fully formulated high bulk density detergent with excellent powder properties. A powder was obtained.
[실시예 2]Example 2
실시예 1의 방법을 반복하였으나, 단 비이온 계면활성제를 (iii)단계에서 첨가하는 대신에, 산과의 혼합물로서 첨가하였다. 그 결과 유사한 분말을 얻었다.The method of Example 1 was repeated except that a nonionic surfactant was added as a mixture with acid, instead of adding in step (iii). As a result, a similar powder was obtained.
[실시예 3]Example 3
실시예 1의 방법을 반복하였으나, 단 5부의 제올라이트를 (iii)단계에서 결합제를 첨가후 과립화가 이루어지기전에 혼합기에 가하고, 나머지 6부의 제올라이트만을 (iv)단계에서 유동보조제로서 가하였다. 그 결과 유사한 분말을 얻었다.The method of Example 1 was repeated but only 5 parts of zeolite was added to the mixer after addition of the binder in step (iii) before granulation was made and only the remaining 6 parts of zeolite was added as flow aid in step (iv). As a result, a similar powder was obtained.
[실시예 4]Example 4
실시예 2의 방법을 반복하였으나, 단 음이온 계면활성제의 반은 분말형태(Marlon(상표) A390, H
[실시예 5]Example 5
이 실시예는 자체 중화단계 후 분무건조된 기본분말을 첨가하여 이 혼합물을 고속혼합기/과립화기내에서 과립화시키는 공정을 설명하는 것이다.This example illustrates the process of granulating the mixture in a high speed mixer / granulator by adding a spray-dried base powder after self-neutralization.
다음과 같은 조성을 가지는 고벌크밀도의 세제분말 750Kg 배치를 고속혼합기/과립화기인 푸카에(상표) Fs-1200을 사용하여 제조하였다.A batch of 750 Kg of high bulk density detergent powder having the following composition was prepared using a high speed mixer / granulator Fukae® Fs-1200.
이 조성물중 제올라이트(무수물) 대 총 비비누성 계면활성제의 비는 1.29 : 1이었다. 공정은 다음과 같이 수행되었다.The ratio of zeolite (anhydride) to total soapless surfactant in this composition was 1.29: 1. The process was carried out as follows.
(i) 아래 명시된 고체성분을 푸카에 혼합기내에서 교반기속도 100rpm 커터속도 2000rpm으로 1분동안 건조혼합시켰다.(i) The solid components specified below were dry mixed for one minute at a stirrer speed of 100 rpm and a cutter speed of 2000 rpm in a Fuca mixer.
* 이 양은 중화에 필요한 양보다 5.98배 많은양임* This amount is 5.98 times more than the amount needed for neutralization
(ii) 물(3Kg=총 고체물질의 1.22중량%)을 첨가한후, 혼합기를 교반기속도 60rpm, 커터속도 2000rpm으로 1분동안 작동시켰다. 그 다음 혼합기를 같은 교반기속도와 커터속도로 작동시키면서 3분에 걸쳐 다음과 같은 혼합액체를 가하였다.(ii) After adding water (3Kg = 1.22% by weight of total solids), the mixer was operated for 1 minute at 60 rpm stirrer speed and 2000 rpm cutter speed. The following mixed liquid was then added over three minutes while the mixer was running at the same stirrer speed and cutter speed.
그러므로 고체물질은 중화단계중의 액체/고체혼합물의 70.4중량%였다. 중화단계 완료시의 액체 : 고체물질의 비는 0.42였다. 온도는 물을 채운 냉각자켓에 의해 50℃ 이하로 유지시켰다. 이 단계에서 반응 혼합물은 입자 형태를 유지하였다.The solid material was therefore 70.4% by weight of the liquid / solid mixture during the neutralization step. The ratio of liquid to solids at the completion of the neutralization step was 0.42. The temperature was kept below 50 ° C. by a cooling jacket filled with water. At this stage the reaction mixture remained in particle form.
(iii) 중화반응이 완료된후 다음 조성을 가지는 분무건조 기본분말(336Kg)을 혼합기에 가하였다.(iii) After the neutralization reaction was completed, a spray dried basic powder (336 Kg) having the following composition was added to the mixer.
총 혼합물을 교반기속도 80rpm, 커터속도 2000rpm으로 4분간 과립화시켰다. 분무건조 기본분말은 충분한 유리수를 함유하였으며, (ii)단계에서 물을 첨가하는 것이외에, 결합제로서 물을 첨가할 필요는 없었다.The total mixture was granulated for 4 minutes at a stirrer speed of 80 rpm and a cutter speed of 2000 rpm. The spray dried base powder contained sufficient free water, and besides adding water in step (ii), it was not necessary to add water as a binder.
(iv) 혼합기를 커터는 작동시키지 않고 교반기 속도는 80rpm으로 1분동안 작동시키면서 제올라이트(추가로 60Kg)를 유동보조제로서 가하였다.(iv) The zeolite (additional 60 Kg) was added as a flow aid while the mixer was run without the cutter and the stirrer speed was running at 80 rpm for 1 minute.
이 결과 생성된 분말은 유동성이 없고 벌크밀도가 981g/ℓ였으며, 1700미크론 이하의 입자를 80중량% 함유하였다.The resulting powder was not flowable and had a bulk density of 981 g / l and contained 80% by weight of particles up to 1700 microns.
[실시예 6 및 7]EXAMPLES 6 AND 7
이 실시예는 (ii) 중화단계동안 액체질소로 냉각시킬때의 이점을 설명하기 위한 것이다.This example is intended to illustrate the advantages of (ii) cooling with liquid nitrogen during the neutralization step.
실시예 5에 명시된 조성을 가지는 고벌크밀도의 세제분말 750Kg 배치 2종류(실시예 6 및 7)를 고속혼합기/과립화기인 푸카에 FS-1200을 사용하여 제조하였다. 공정은 다음과 같이 수행되었다.Two batches of 750 Kg of high bulk density detergent powders (Examples 6 and 7) having the composition specified in Example 5 were prepared using a high speed mixer / granulator Pukaer FS-1200. The process was carried out as follows.
(i) 아래 명시된 고체성분을 포카에 혼합기내에서 교반기 속도 100rpm, 커터속도 2000rpm으로 1분동안 건조 혼합시켰다.(i) The solid components specified below were dry mixed for 1 minute at a stirrer speed of 100 rpm and a cutter speed of 2000 rpm in a pocae mixer.
(ii) 물(6Kg=총 고체물질의 1.24중량%)을 첨가한후, 혼합기를 교반기속도 75rpm, 커터속도 2000rpm으로 1분동안 작동시켰다. 그 다음 혼합기를 같은 교반기 속도와 커터속도로 작동시키면서 5분에 걸쳐 다음과 같은 혼합액체를 가하였다.(ii) After adding water (6Kg = 1.24% by weight of total solids), the mixer was operated for 1 minute at 75 rpm stirrer speed and 2000 rpm cutter speed. The following mixed liquid was then added over 5 minutes while operating the mixer at the same stirrer speed and cutter speed.
액체물질의 첨가가 완료된 후에 혼합기의 속도를 2분동안 100rpm/2000rpm으로 증가시켰다. 실시예 6에서는 중화단계 동안 분말에 액체질소를 분무시킴으로써 온도를 35℃ 이하로 유지시켰다. 실시예 7에서는 액체질소 냉각을 생략하여 온도가 52℃로 되었다. 두 실시예에서 반응혼합물은 중화단계동안 입자형태로 유지되었다.After the addition of liquid material was complete the speed of the mixer was increased to 100 rpm / 2000 rpm for 2 minutes. In Example 6 the temperature was maintained below 35 ° C. by spraying liquid nitrogen on the powder during the neutralization step. In Example 7, liquid nitrogen cooling was omitted and the temperature became 52 degreeC. In both examples the reaction mixture remained in particulate form during the neutralization step.
(iii) 중화반응이 완료된후, 결합제로서 추가적인 물(6Kg)을 80rpm/2000rpm의 교반기/커터속도로 작동되는 혼합기에 가한다음 같은 교반기 속도 및 커터속도로 3분동안 작동시켜 과립화가 이루어지게 하였다.(iii) After the neutralization reaction was completed, additional water (6Kg) as a binder was added to a mixer operated at a stirrer / cutter speed of 80 rpm / 2000 rpm and then operated at the same stirrer speed and cutter speed for 3 minutes to achieve granulation.
(iv) 혼합기를 커터는 작동시키지 않고 교반기속도는 80rpm으로 1분동안 작동시키면서 제올라이트(추가로 57Kg)를 유동보조제로서 가하였다.(iv) The zeolite (additional 57 Kg) was added as a flow aid while the mixer was run without the cutter and the stirrer speed was running at 80 rpm for 1 minute.
이 결과 생성된 실시예 6의 분말은 유동성이 없고 벌크밀도가 821g/ℓ였으며, 1700미크론 이하의 입자를 81중량% 함유하였다. 실시예 7의 분말은 거의 동일한 벌크밀도를 가지는 분말이었으나, 1700미크론 이하의 입자를 단지 69중량% 함유하였다.The resulting powder of Example 6 was not flowable and had a bulk density of 821 g / l and contained 81 wt% of particles of 1700 microns or less. The powder of Example 7 was a powder with nearly the same bulk density but contained only 69% by weight of particles of 1700 microns or less.
[실시예 8]Example 8
다음과 같은 조성을 가지는 고벌크밀도의 세제분말 20Kg 배치를 고속혼합기/과립화기인 푸카에 FS-30을 사용하여 제조하였다.A high bulk density detergent powder 20Kg batch having the following composition was prepared using a high speed mixer / granulator Fuca FS-30.
이 조성물중 제올라이트(무수물) 대 총 비비누성 계면활성제의 비는 1.44 : 1이었다. 공정은 다음과 같이 수행되었다.The ratio of zeolite (anhydride) to total soapless surfactant in this composition was 1.44: 1. The process was carried out as follows.
(i) 아래 명시된 고체성분을 푸카에 혼합기내에서 교반기속도 300rpm, 커터속도 3000rpm으로 1분동안 건조혼합시켰다.(i) The solid components specified below were dry-mixed for one minute at a stirrer speed of 300 rpm and a cutter speed of 3000 rpm in a Fuca mixer.
* 이 탄산나트륨 양은 알킬벤젠술폰산 및 지방산의 중화에 필요한 양보다 약 5배 많은 양임. 이 양은 알칼리성을 제공하기 위한 최종조성물의 15.0중량%에 해당됨.* This sodium carbonate amount is about 5 times more than the amount required for the neutralization of alkylbenzenesulfonic acid and fatty acids. This amount corresponds to 15.0% by weight of the final composition to provide alkalinity.
(ii) 물(0.375부=총 고체물질의 0.61중량%)을 첨가한 후, 혼합기를 교반기속도 100rpm, 커터속도 3000rpm으로 1분 30초동안 작동시켰다. 그다음 혼합기를 같은 교반기속도와 커터속도로 작동시키면서 5분에 걸쳐 다음과 같은 혼합액체를 가하였다.(ii) After addition of water (0.375 parts = 0.61% by weight of total solids), the mixer was operated at agitator speed of 100 rpm and cutter speed of 3000 rpm for 1 minute 30 seconds. The following mixed liquid was then added over 5 minutes while operating the mixer at the same stirrer speed and cutter speed.
온도는 물을 채운 냉각 자켓에 의해 50℃ 이하로 유지시켰다. 이 단계에서 반응혼합물은 입자형태를 유지하였다.The temperature was kept below 50 ° C. by a cooling jacket filled with water. At this stage the reaction mixture remained in particle form.
(iii) 중화반응이 완료된후, 다음과 같은 결합제 혼합물을 첨가하였다.(iii) After the neutralization reaction was completed, the following binder mixture was added.
이 혼합물을 교반기속도 300rpm, 커터속도 3000rpm으로 작동시켜 과립화되게 하였다. 온도는 물을 채운 냉각 자켓에 의해 50℃ 이하로 유지시켰다. 이 단계에서의 생성물은 과립형 고체였다.The mixture was operated at stirrer speed of 300 rpm and cutter speed of 3000 rpm to allow granulation. The temperature was kept below 50 ° C. by a cooling jacket filled with water. The product at this stage was a granular solid.
(iv) 혼합기를 커터는 작동시키지 않고 교반기속도는 90rpm으로 2분간 작동시키면서, 7.5부의 제올라이트와 1부의 무정형 알루미노규산나트륨(1부의 알루실(상표), Crosrield Chemicals Ltd 제품)을 유동 보조제로서 가하였다.(iv) 7.5 parts of zeolite and 1 part of amorphous sodium aluminosilicate (1 part of Alusyl (R), manufactured by Crosrield Chemicals Ltd.) as flow aids, while the mixer was operated without the cutter and the stirrer speed was operated at 90 rpm for 2 minutes. It was.
이 결과 생성된 분말은 유동성이 없고 벌크밀도가 830g/ℓ였으며, 1700미크론 이하의 입자를 85중량% 함유하였다.The resulting powder was not flowable and had a bulk density of 830 g / l and contained 85% by weight of particles of 1700 microns or less.
동일한 분말의 착색 스펙클(0.8부) 및 효소과립(0.61부)을 롤링드럼을 사용하여 분말과 혼합한 다음 향료(0.25부)를 분무하여, 우수한 분말특성을 가지는 완전 조성된 고벌크밀도의 세제분말을 얻었다.Fully formulated high bulk density detergent with good powder properties by mixing colored speckles (0.8 parts) and enzyme granules (0.61 parts) of the same powder with the powder using a rolling drum and then spraying fragrances (0.25 parts). A powder was obtained.
[실시예 9]Example 9
다음과 같은 조성을 가지는, 트리폴리인산나트륨 및 탄산나트륨으로 빌드된 고벌크밀도의 세제분말 20Kg 배치를 고속혼합기/과립화기인 푸카에(상표) FS-30을 사용하여 제조하였다.A high bulk density detergent powder 20Kg batch made of sodium tripolyphosphate and sodium carbonate, having the following composition, was prepared using a high speed mixer / granulator Pukaer FS-30.
이 조성물중 결정형 수용성 무기염 대 총 비비누성 계면활성제의 비는 1.9 : 1이었다.The ratio of crystalline water soluble inorganic salt to total soapless surfactant in this composition was 1.9: 1.
이 조성물에 있어서 탄산나트륨은 빌더계의 중요한 부분으로서 존재한다.Sodium carbonate is present in this composition as an important part of the builder system.
(i) 단계(후술함)에서 첨가되는 탄산나트륨은 알킬벤젠술폰산의 중화에 필요한 양보다 약 8배 많은양이다((ii)단계 참조). 그 공정은 다음과 같이 수행되었다.The sodium carbonate added in step (i) (described below) is about 8 times greater than the amount required for the neutralization of alkylbenzenesulfonic acid (see step (ii)). The process was carried out as follows.
(i) 아래 명시된 고체성분을 푸카에 혼합기내에서 교반기속도 300rpm, 커터속도 3000rpm으로 1분동안 건조 혼합시켰다.(i) The solid components specified below were dry mixed for 1 minute at a stirrer speed of 300 rpm and a cutter speed of 3000 rpm in a Fuca mixer.
(ii) 물(2부)을 첨가한 후, 혼합기를 교반기속도 100rpm, 커터속도 3000rpm으로 1분동안 작동시켰다. 그 다음 혼합기를 같은 교반기속도와 커터속도로 작동시키면서 1분에 걸쳐 선형알킬벤젠술폰산(29.96부)을 가였다. 온도는 물을 채운 냉각 자켓에 의해 50℃ 이하로 유지시켰다. 이 단계에서 반응 혼합물은 입자형태를 유지하였다.(ii) After adding water (2 parts), the mixer was operated for 1 minute at agitator speed of 100 rpm and cutter speed of 3000 rpm. Then linear alkylbenzenesulfonic acid (29.96 parts) was added over 1 minute while running the mixer at the same stirrer speed and cutter speed. The temperature was kept below 50 ° C. by a cooling jacket filled with water. At this stage the reaction mixture remained in particle form.
(iii) 중화반응이 완료된 후, 혼합기를 교반기속도 100rpm, 커터속도 3000rpm으로 1분간 작동시키면서, 결합제로서의 추가적인 물(4.0)을 혼합기에 가한다. 그다음 혼합기를 교반기속도 300rpm 커터속도 3000rpm으로 4분동안 작동시켜 과립화가 이루어지게 하였다. 온도는 물을 채운 냉각 자켓에 의해 50℃ 이하로 유지되었다. 이 단계의 생성물은 과립형 고체였다.(iii) After the neutralization reaction is completed, additional water (4.0) as a binder is added to the mixer while the mixer is operated at agitator speed of 100 rpm and cutter speed of 3000 rpm for 1 minute. The mixer was then operated at stirrer speed 300 rpm and cutter speed 3000 rpm for 4 minutes to achieve granulation. The temperature was kept below 50 ° C. by a cooling jacket filled with water. The product of this step was a granular solid.
(iv) 혼합기를 커터는 작동하지 않고 교반기속도는 90rpm으로 1분간 작동시키면서, 알루실(2부)을 유동 보조제로서 가하였다.(iv) Alusil (2 parts) was added as a flow aid, while the mixer was running without cutter and agitator speed at 90 rpm for 1 minute.
이 결과 생성된 분말을 유동성이 없고 벌크밀도가 875g/ℓ였으며, 1700미크론 이하의 입자를 75중량% 함유하였다. 분말특성은 우수하였다. 즉 동적유동속도가 133ml/s였고, 압축율은 2% v/v였다.The resulting powder was not flowable and had a bulk density of 875 g / L and contained 75 wt% of particles of 1700 microns or less. The powder characteristics were excellent. In other words, the dynamic flow rate was 133 ml / s and the compressibility was 2% v / v.
[실시예 10]Example 10
다음과 같은 조성을 가지는, 트리폴리인산나트륨 및 탄산나트륨으로 빌드된 고벌크밀도의 세제분말 750Kg 배치를 고속혼합기/과립화기엔 푸카에 FS-1200을 사용하여 제조하였다.A high bulk density detergent powder 750 Kg batch made of sodium tripolyphosphate and sodium carbonate, having the following composition, was prepared using a high speed mixer / granulator Fuca FS-1200.
이 조성물중 결정형 수용성 무기염 대 총 비비누성 계면활성제의 비는 2.5 : 1이었다. 공정은 다음과 같이 수행되었다.The ratio of crystalline water soluble inorganic salt to total soapless surfactant in this composition was 2.5: 1. The process was carried out as follows.
(i) 아래 명시된 고체성분을 푸카에 혼합기내에서 교반기속도 100rpm 커터속도 1200rpm으로 1분동안 건조 혼합시켰다.(i) The solid components specified below were dry mixed for one minute at a stirrer speed of 100 rpm and a cutter speed of 1200 rpm in a Fuca mixer.
(ii)/(iii) 혼합기를 교반기속도 35rpm, 커터속도 1200rpm으로 작동시키면서 10분에 걸쳐 물 및 알킬벤젠술폰산을 가하였다. 온도는 물을 채운 냉각자켓에 의해 약 45℃로 유지되었다. 산이 서서히 첨가되기 때문에 산의 첨가가 완료되는 즉시 과립화가 이루어졌다. 따라서 별도의 과립화 단계가 필요하지 않았다.(ii) / (iii) Water and alkylbenzenesulfonic acid were added over 10 minutes while the mixer was operated at a stirrer speed of 35 rpm and a cutter speed of 1200 rpm. The temperature was maintained at about 45 ° C. by a cooling jacket filled with water. Since the acid was added slowly, granulation occurred as soon as the addition of the acid was completed. Thus no separate granulation step was required.
(iv) 혼합기를 교반기속도 80rpm, 커터속도 1200rpm으로 1.5분가 작동시키면서 알루실을 가하였다.(iv) Alusil was added while the mixer was operated at a stirrer speed of 80 rpm and a cutter speed of 1200 rpm for 1.5 minutes.
이 결과 생성된 세제분말은 유동성이 없고 1050g/ℓ의 극히 높은 벌크밀도를 가졌으며, 1700미크론 이하의 입자를 약 70중량% 함유하였다. 동적유동속도는 71ml/s였고 압출율은 4.7% v/v였다.The resulting detergent powder was not flowable and had an extremely high bulk density of 1050 g / l and contained about 70% by weight of particles up to 1700 microns. The dynamic flow rate was 71 ml / s and the extrusion rate was 4.7% v / v.
[실시예 11]Example 11
다음과 같은 조성을 가지는 고벌크밀도의 세제분말 60Kg 배치를 고속혼합기/과립화기인 사파이어(상표) RMG-100을 사용하여 제조하였다.60Kg batch of high bulk density detergent powder having the following composition was prepared using a high-speed mixer / granulator Sapphire (R) RMG-100.
1 중화단계 이전에 첨가(후술함)1 added before neutralization step (described later)
2 중화단계 이후에 첨가(후술함)2 added after neutralization step (described below)
3 첨가된 물은 약 1-1.5중량%임. 나머지는 원료물질로부터 중화반응에 의해 생성됨3 Water added is about 1-1.5% by weight. The remainder is produced by neutralization from raw materials
공정은 다음과 같이 수행되었다.The process was carried out as follows.
(i) 아래 명시된 고체성분을 사파이어 혼합기내에서 교반기속도 75rpm, 커터속도 2880rpm 으로 1분동안 건조 혼합시켰다.(i) The solid components specified below were dry mixed for 1 minute in a sapphire mixer at a stirrer speed of 75 rpm and a cutter speed of 2880 rpm.
* 이 탄산나트륨양은 알킬벤젠술폰산의 중화에 필요한 양보다 4.47배 많은 양이다((ii)단계 참조).This amount of sodium carbonate is 4.47 times greater than the amount required for the neutralization of alkylbenzenesulfonic acid (see step (ii)).
(ii) 실버손 혼합기내에서 0.1부의 프탈로시안 청색염료와 1.0부의 물을 혼합시켜 액체에 혼합물을 제조한 다음, 또한 실버손 혼합기내에서 이 염료분산액과 29.19부의 93% 순도를 가진 알킬벤젠술폰산을 혼합하였다.(ii) 0.1 parts of phthalocyanine blue dye and 1.0 parts of water were mixed in a silver hand mixer to prepare a mixture in the liquid, followed by alkylbenzenesulfonic acid having 93% purity of this dye dispersion and 29.19 parts in a silver hand mixer. Was mixed.
사파이어 혼합기를 교반기속도 75rpm, 커터속도 2880rpm 으로 작동시키면서, 상기 액체에 혼하물을 액체 대 고체물질의 비 0.47수준으로 사파이어 혼합기에 5분간 가하였다. 온도는 25℃ 에서 물로 채워져 순환되는 냉각자켓에 의해 50℃ 이하로 유지시켰다. 이 단계에서 반응혼합물은 입자형태로 유지되었다.While the sapphire mixer was operated at a stirrer speed of 75 rpm and a cutter speed of 2880 rpm, the admixture to the liquid was added to the sapphire mixer for 5 minutes at a 0.47 ratio of liquid to solid material. The temperature was kept below 50 ° C. by a cooling jacket filled with water at 25 ° C. and circulated. At this stage the reaction mixture remained in the form of particles.
(iii) 중화가 완료된 후, 교반기속도는 75rpm 으로 그대로 유지시키고 커터속도는 1440rpm 으로 감소시킨 다음 미량 고체물질(나트륨 카르복시메틸 셀룰로즈, 형과제)을 추가적인 유동보조제(디카몰 424)와 함께 1분간 가하였다. 이 혼합물을 교반기속도 75rpm, 커터속도 2880rpm 으로 1분간 과립화시켰다. 그다음 이물질을 커터는 작동시키지 않고 교반속도는 75rpm 으로 1분간 유지시켰다.(iii) After neutralization was completed, the stirrer speed was maintained at 75 rpm and the cutter speed was reduced to 1440 rpm, followed by addition of the trace solid material (sodium carboxymethyl cellulose, mold) with an additional flow aid (dicamole 424) for 1 minute. It was. The mixture was granulated for 1 minute at a stirrer speed of 75 rpm and a cutter speed of 2880 rpm. Then, the foreign material was kept at 75 rpm for 1 minute without the cutter running.
이 결과 생성된 분말을 유동성이 없고 균질한 청색을 나타내며 벌크밀도가 800g/ℓ였다. 그리고 1700미크론 이하의 입자를 90% 함유하였으며 평균 입자크기는 539미크론이었다. 동적유동속도는 81.1ml/s였고 압축율은 9.2% v/v였다.The resultant powder was not flowable, homogeneous blue, and had a bulk density of 800 g / l. And 90% of the particles below 1700 microns and the average particle size was 539 microns. The dynamic flow rate was 81.1 ml / s and the compressibility was 9.2% v / v.
이 분말은 현재 시판되는 것중 가장 우수한 고벌크밀도 분말에 필적하는 빠른 용해속도를 보였다.This powder exhibits a fast dissolution rate comparable to the highest bulk bulk powder currently on the market.
샘플을 취하여 주사전자현미경에 의해 조사한 결과, 초기의 고체혼합물에 유동보조제인 디카몰 424를 첨가하지 않고 제조된 분말보다 훨씬 다공질인 표면을 가졌다.A sample was taken and examined by scanning electron microscopy, showing that the initial solid mixture had a much porous surface than the powder prepared without the addition of dicamole 424, a flow aid.
[실시예 12-14]Example 12-14
이 실시예는 공정의 처음단계, 즉 (i)단계중에 유동보조제(이 경우 방해석, 포르칼(상표) U)를 첨가할 때의 이점을 설명하는 것이다.This example illustrates the advantage of adding a flow aid (calcite, in this case calcite U) during the first stage of the process, i.
다음과 같은 조성을 가지는 고벌크밀도의 세제분말 60Kg 배치 3종류를 고속혼합기/과립화기인 사파이어(상표)RMG-100을 사용하여 제조하였다.Three batches of 60Kg of high bulk density detergent powder having the following composition were prepared using a high-speed mixer / granulator Sapphire (R) RMG-100.
이 분말은 실시예 1에서 설명한 공정에 의해 제조되나, 단 유동보조제의 첨가와 관련하여 다음과 같은 차이점을 가진다.This powder is prepared by the process described in Example 1, but with the following differences with respect to the addition of the flow aid.
이 실시예에서 중화단계 완료후의 액체 대 고체물질의 비는 각각 0.55, 0.57 및 0.60이었다.In this example the ratio of liquid to solid material after completion of the neutralization step was 0.55, 0.57 and 0.60, respectively.
3종류의 분말 모두 유동성이 없고, 균질한 청색을 나타내며, 벌크밀도는 700g/ℓ 이상이었다. 기타 다른 분말특성은 다음과 같다.All three powders had no fluidity, exhibited a homogeneous blue color, and had a bulk density of 700 g / L or more. Other powder characteristics are as follows.
상기 결과는 실시예 12와 같이 연속적으로 첨가시키면 평균입자크기가 보다 작고 용해속도가 빠른 우수한 분말을 얻을 수 있다는 것을 보여준다.The results show that when added continuously as in Example 12, excellent powder having a smaller average particle size and faster dissolution rate can be obtained.
[실시예 15-19]Example 15-19
이 실시예는 중화단계 이전에 첨가되는 유동보조제의 종류에 따른 영향을 설명하는 것이다.This example illustrates the effect of the type of flow aid added before the neutralization step.
이전 실시예에 사용한 일반적인 공정에 의해 분말 60Kg 배치를 제조하였다. 단, 다음과 같이 다른 종류의 유동보조제를 다른 양으로 첨가하였다.A 60 kg powder batch was prepared by the general procedure used in the previous examples. However, different types of flow aids were added in different amounts as follows.
분말특성은 다음의 표에 나타나 있다. 실시예 19의 분말이 종합적으로 가장 우수한 특성을 가진다는 것을 알 수 있다.Powder characteristics are shown in the following table. It can be seen that the powder of Example 19 has the best overall properties.
[실시예 20-22]Example 20-22
이전 실시예의 일반적인 공정을 반복하였으나, 단 알킬벤젠술폰산염(중화에 의해 생성됨)과 알파-올레핀술폰산염(4중량% 수용액으로서 후첨가됨)의 혼합계면활성제계를 함유하는 분말을 제조하였다. 그 조성은 다음과 같다.The general procedure of the previous example was repeated, except that a powder was prepared containing a mixed surfactant system of alkylbenzenesulfonate (produced by neutralization) and alpha-olefinsulfonate salt (post-added as a 4% by weight aqueous solution). The composition is as follows.
1 중화단계 이전에 첨가1 added before neutralization
2 중화단계 이후에 첨가2 added after neutralization
다음 표에서 보는 바와 같이 실시예 20 및 21의 분말특성은 실시예 19와 큰 차이점이 없다. 실시예 22의 분말은 보다 높은 벌크밀도를 가지나 유동특성이 뒤떨어진다.As shown in the following table, the powder characteristics of Examples 20 and 21 are not significantly different from those of Example 19. The powder of Example 22 has higher bulk density but poor flow characteristics.
[실시예 23-25]Example 23-25
이전 실시예의 일반적인 공정을 수행하여, 다음과 같은 조성을 가지는 트리폴리인산나트륨으로 빌드된 세제분말을 제조하였다.The general process of the previous example was carried out to prepare a detergent powder made of sodium tripolyphosphate having the following composition.
1 중화단계 이전에 첨가됨1 added before neutralization
2 중화단계 이후에 첨가됨2 added after neutralization
분말특성은 다음과 같다.Powder characteristics are as follows.
[실시예 26-29]Example 26-29
이전 실시예의 일반적인 공정을 수행하여, 다음과 같은 조성을 가지는 탄산나트륨으로 빌드된 세제분말 600Kg을 제조하였다. 실시예 27 및 28에서, 알파-올레핀 술폰산염은 70중량% 페이스트 형태로 후첨가되었다. 실시예 29에서 중화단계 이후 방해석이 많이 첨가되기전에, 수용액 형태로 첨가되었다.The general process of the previous example was carried out to prepare a 600Kg detergent powder made of sodium carbonate having the following composition. In Examples 27 and 28, the alpha-olefin sulfonate was post-added in the form of 70% by weight paste. In Example 29, after the neutralization step, the calcite was added in the form of an aqueous solution before much was added.
분말특성은 다음과 같다.Powder characteristics are as follows.
* 실시예 26의 분말의 좋지못한 유동특성은 소량의 트리폴리인산나트륨을 후첨가시킴으로써 개선될 수 있다는 것을 발견하였다. 7.5중량%의 STP는 동적유동속도를 55.3ml/s로 개선시킨다. 15.0중량%의 STP는 동적유동속도를 60.0ml/s로 개선시킨다.It was found that the poor flow characteristics of the powder of Example 26 could be improved by post addition of small amounts of sodium tripolyphosphate. 7.5 wt% STP improves the dynamic flow rate to 55.3 ml / s. The 15.0 weight percent STP improves the dynamic flow rate to 60.0 ml / s.
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