TWI468508B - Alkali-containing particles - Google Patents
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Description
本發明係關於一種含鹼劑之粒子、及含鹼劑之粒子之結塊抑制方法。
洗潔劑粒子等含鹼劑之粒子於儲藏中有時會產生粒子彼此結合而成為固化狀態之結塊。根據本發明者們研究發現,尤其含鹼金屬碳酸鹽之粒子於儲藏中會因為空氣中之二氧化碳與水之作用,而在表面上形成倍半碳酸鹽(sesquicarbonate),該倍半碳酸鹽使相鄰粒子彼此凝集,成為結塊之原因。該結塊會產生以下問題:不僅使外觀變差,而且無法進行準確計量等,嚴重損及洗潔劑之使用性。
作為避免此種結塊現象之方法,一般係對粒子表面進行塗覆使之與外界氣體阻斷,但對於如粉末洗潔劑之粒子亦要求對水之易溶解性,因此欲滿足穩定性及溶解性之兩者係極難之技術課題。
專利文獻1中揭示有含有膨潤石型黏土軟化劑之洗潔劑組合物,而專利文獻2中揭示有顆粒狀洗潔劑組合物之製造方法,其將含有鈉蒙脫石等之膨潤性黏土添加至包含洗潔劑活性物質及水溶性結晶質無機鹽之粒狀物質中,且以高速混合機/製粒機進行處理。專利文獻1及2中,膨潤性黏土並非進行表面塗覆而是包含於洗潔劑組合物粒子中。
另一方面,專利文獻3中揭示有包含親油性膨潤石型黏土且未進行塗覆之洗潔劑組合物用之顆粒狀化學品,而專利文獻4及5中揭示有在基底洗潔劑粒子表面上被覆有底層處理劑層及表面被覆劑層之洗潔劑粒子。
專利文獻3~6係可藉由使用黏土礦物作為洗潔劑粒子之表面改質劑而一定程度地抑制結塊,但如此仍未達到滿足,業者強烈需求一種於不損及對水之易溶解性之情況下進一步提升抗結塊性之技術。
[專利文獻1]日本專利特開昭49-85102號公報
[專利文獻2]日本專利特開平3-210398號公報
[專利文獻3]日本專利特開平2-286800號公報
[專利文獻4]日本專利特開2004-143394號公報
[專利文獻5]日本專利特開2005-171149號公報
[專利文獻6]日本專利特開2008-189726號公報
本發明係關於以下之[1]及[2]。
[1]一種含鹼劑之粒子,其係於含鹼劑之平均粒徑為150~1000μm之粒子(a)表面形成由下述方法算出之含水能力為200質量%以上、平均粒徑為1~200μm之黏土礦物粒子(b)之層而成者。
依據日本膨潤土工業會標準試驗方法「膨潤土(粉狀)之膨潤試驗方法」(JBAS-104-77),利用布赫納漏斗對黏土礦物粒子(b)之膨潤力(容積法)測定後之分散液進行吸濾(0.5MPa下2小時,濾紙:Advantec東洋股份有限公司製造,直徑90mm,型號4A),並對殘留於濾紙上之黏土礦物粒子(b)之質量(A)、及利用JIS K0068「化學製品之水分測定方法」之7「乾燥減量法」中規定之試樣之乾燥方法進行乾燥之黏土礦物粒子(b)之質量(B)進行測定後,利用下式算出含水能力:
含水能力(%)=[(A-B)/B]×100。
[2]一種含鹼劑之粒子之結塊抑制方法,其係於含鹼劑之平均粒徑為150~1000μm之粒子(a)表面,形成由上述方法算出之含水能力為200質量%以上、平均粒徑為1~200μm之黏土礦物粒子(b)之層者。
本發明係關於不損及對水之溶解性且具有優異抗結塊性之含鹼劑之粒子、及含鹼劑之粒子之結塊抑制方法。
為了改善抗結塊性,一般而言必須避開水,因此就常識而言係選擇難以吸水之材料作為表面改質劑。反之,若使用吸水性材料作為表面改質劑,則擔心會顯著損及粒子之流動性,因此就常識而言係不選擇吸水性材料。
然而,本發明者們發現:吸水性經提高之特定黏土礦物粒子相反卻能顯著改善抗結塊性,進而對流動性亦未造成不良影響。
即,本發明係關於以下之[1]及[2]。
[1]一種含鹼劑之粒子,其係於含鹼劑之平均粒徑為150~1000μm之粒子(a)表面,形成由下述方法算出之含水能力為200質量%以上、平均粒徑為1~200μm之黏土礦物粒子(b)之層而成者。
依據日本膨潤土工業會標準試驗方法「膨潤土(粉狀)之膨潤試驗方法」(JBAS-104-77),使用布赫納漏斗對黏土礦物粒子(b)之膨潤力(容積法)測定後之分散液進行吸濾(0.5MPa下2小時,濾紙:Advantec東洋股份有限公司製造,直徑90mm,型號4A),對殘留於濾紙上之黏土礦物粒子(b)之質量(A)、及利用JIS K0068「化學製品之水分測定方法」之7「乾燥減量法」中規定的試樣之乾燥方法進行乾燥之黏土礦物粒子(b)之質量(B)進行測定後,由下式算出含水能力:
含水能力(%)=[(A-B)/B]×100。
[2]一種含鹼劑之粒子之結塊抑制方法,其係於含鹼劑之平均粒徑為150~1000μm之粒子(a)表面,形成由上述方法算出之含水能力為200質量%以上、平均粒徑為1~200μm之黏土礦物粒子(b)之層。
本發明之含鹼劑之粒子其特徵在於:係於含鹼劑之平均粒徑為150~1000μm之粒子(a)表面,形成由上述方法算出之含水能力為200質量%以上、平均粒徑為1~200μm之黏土礦物粒子(b)之層而成者。以下,依序就粒子(a)、黏土礦物粒子(b)等加以說明。
於本發明中,使用含鹼劑之平均粒徑為150~1000μm之粒子(a)[以下亦簡稱為「粒子(a)」]作為含鹼劑之粒子(以下亦稱為「洗潔劑粒子」)之基底粒子。就溶解性及流動性之觀點而言,粒子(a)之平均粒徑較好的是175~750μm,進而好的是200~500μm。
就溶解性及緊緻化之觀點而言,粒子(a)之容積密度較好的是300g/L以上,進而好的是400~900g/L,更好的是500~800g/L。
就抑制粒子凝集之觀點而言,粒子(a)之液體成分(界面活性劑等)之擔載能力越高越好,較好的是20mL/100g以上,進而好的是30mL/100g以上,更好的是40mL/100g以上,進而更好的是50mL/100g以上。
又,就抑制下述混合操作中發生崩解之觀點而言,粒子(a)之粒子強度越大越好,較好的是100kg/cm2
以上,進而好的是200kg/cm2
以上,更好的是250kg/cm2
以上。
作為提高粒子強度之方法,例如有以下等方法:(i)將如漿料中之水溶性聚合物般具有提高粒子強度之功能之試劑之調配比率提高之方法;(ii)藉由使漿料水分降低或者提高乾燥溫度,來減少粒子(a)中之水分,以提高粒子之真密度之方法;該等方法可適當加以選擇。
再者,粒子(a)之平均粒徑、容積密度、擔載能力、粒子強度之測定,可藉由實施例記載之方法進行。
作為鹼劑(a1),可舉出:碳酸鈉、碳酸鉀等鹼金屬碳酸鹽、矽酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀等。該等之中,鹼金屬碳酸鹽在儲藏中因與空氣中之二氧化碳及水發生反應而形成倍半碳酸鹽,從而成為結塊之原因,因此就充分發揮本發明效果之觀點而言,以含鹼金屬碳酸鹽、尤其含碳酸鈉之粒子為佳。
粒子(a)亦可為僅由鹼劑形成者,但於粒子(a)為含鹼劑之粒子(洗潔劑粒子)之情形時,較好的是進一步含有其他無機成分(a2)、或者界面活性劑(a3)及/或水溶性高分子化合物(a4)等有機成分之粒子。
作為其他無機成分(a2),除可列舉硫酸鈉等鹼金屬硫酸鹽、碳酸氫鈉等鹼金屬碳酸氫鹽等之外,還可列舉亞硫酸鹽、硫酸氫鹽、鹽酸鹽、磷酸鹽、銨鹽等水溶性無機鹽(a2-1)、或結晶性矽酸鹽、鋁矽酸鹽等水不溶性無機鹽(a2-2)。
作為界面活性劑(a3),可併用陰離子界面活性劑(p)、非離子界面活性劑(q)、兩性界面活性劑及陽離子界面活性劑。
作為陰離子界面活性劑(p),可舉出:高級醇之硫酸酯鹽、高級醇之乙氧基化物之硫酸酯鹽、烷基苯磺酸鹽、石蠟磺酸鹽、α-烯烴磺酸鹽、α-磺基脂肪酸鹽或其烷基酯鹽、或者脂肪酸鹽等含有硫酸基、磺酸基之陰離子界面活性劑等。尤其好的是碳數較好的是10~18、進而好的是12~14之直鏈烷基苯磺酸鹽、碳數較好的是10~16、進而好的是12~14之高級醇之硫酸酯鹽。
作為非離子界面活性劑(q),可舉出:高級醇之環氧乙烷加成物或環氧乙烷/環氧丙烷加成物、脂肪酸烷醇醯胺、烷基聚糖苷等。就去除皮脂污漬、耐硬水性、生物分解性之觀點,以及與直鏈烷基苯磺酸鹽及高級醇之硫酸酯鹽之相容性之觀點而言,尤其好的是碳數為10~16之醇中加成有1~10莫耳環氧乙烷之加成物。
作為兩性界面活性劑,可舉出:烷基二甲基胺基醋酸甜菜鹼、脂肪酸胺基丙基甜菜鹼等,而作為陽離子界面活性劑,可舉出:單(或二)長鏈烷基型四級銨鹽等。
作為界面活性劑(a3),較好的是陰離子界面活性劑(p)及/或非離子界面活性劑(q)。於併用陰離子界面活性劑(p)與非離子界面活性劑(q)之情形時,陰離子界面活性劑(p)與非離子界面活性劑(q)之重量比[(p)/(q)]較好的是0.2以上、進而好的是0.4以上、更好的是0.5以上、尤其好的是1.0以上,且其上限較好的是4.0以下、進而好的是2以下、更好的是1.5以下。
作為水溶性高分子化合物(a4),較好的是於20℃之水100g中可溶解1g以上、較好的是5g以上、進而好的是10g以上之聚合物。具體而言,可舉出:羧酸系聚合物、羧甲基纖維素、可溶性澱粉、糖類等。就金屬離子螯合能力、固體污漬及粒子污漬之分散能力及防止再污染能力之觀點而言,較好的是質量平均分子量較好的是2,000~100,000、進而好的是5,000~70,000之羧酸聚合物,尤其好的是聚丙烯酸鹽、丙烯酸-馬來酸共聚物之鹽。
於粒子(a)為洗潔劑粒子之情形時,例如可藉由日本專利特開2005-239867號公報、日本專利特開2005-239865號公報、日本專利特開2003-193091號公報等中記載之方法來製造粒子(a)。又,作為對水之溶解性極高之洗潔劑粒子,可使用國際公開第2000/077158號小冊子中揭示之粒子。
作為粒子(a)之製造方法之具體例,可舉出以下方法A1~A3。
方法A1係於含有較好的是50~100質量%、進而好的是70~100質量%界面活性劑(a3)之水性膠10~50質量份、較好的是15~40質量份中,添加較好的是10~70質量份、進而好的是15~50質量份之鹼劑(a1)、較好的是5~60質量份、進而好的是7~50質量份之水溶性無機鹽(a2-1)、較好的是10~50質量份、進而好的是15~40質量份之水不溶性無機鹽(a2-2)、及較好的是1~15質量份、進而好的是3~10質量份之水溶性高分子化合物(a4),並利用LOEDIGE MIXER等混合機進行混練,再以流動乾燥機等乾燥機使之乾燥,然後進行整粒/分級,獲得平均粒徑為150~1000μm、較好的是175~750μm、更好的是200~500μm之粒子。
方法A2係將藉由對含有較好的是10~70質量份、進而好的是15~50質量份之鹼劑(a1)、較好的是5~60質量份、進而好的是7~50質量份之水溶性無機鹽(a2-1)、較好的是10~50質量份、進而好的是15~40質量份之水不溶性無機鹽(a2-2)、較好的是10~70質量份、進而好的是20~60質量份之界面活性劑(a3)、較好的是1~15質量份、進而好的是3~10質量份之水溶性高分子化合物(a4)、及較好的是30~300質量份、進而好的是50~250質量份之水的漿狀溶液進行噴霧乾燥所得粒子進行整粒/分級,獲得平均粒徑為150~1000μm、較好的是175~750μm、尤其好的是200~500μm之粒子。
方法A3係使藉由對含有較好的是10~70質量份、進而好的是15~50質量份之鹼劑(a1)、較好的是5~60質量份、進而好的是7~50質量份之水溶性無機鹽(a2-1)、較好的是10~50質量份、進而好的是15~40質量份之水不溶性無機鹽(a2-2)、較好的是1~15質量份、進而好的是3~10質量份之水溶性高分子化合物(a4)、及較好的是20~200質量份、進而好的是40~150質量份之水之漿狀溶液進行噴霧乾燥所得粒子,含浸於較好的是10~50質量份、進而好的是15~40質量份之界面活性劑(a3)中,進行整粒/分級,獲得平均粒徑為150~1000μm、較好的是175~750μm、尤其好的是200~500μm之粒子。
該等方法之中,就對水之溶解性及流動性方面而言,以方法A3最佳。
以上述方法A3所獲得之粒子(a),具有以下之構造(A)及/或構造(B),因此對水之溶解性顯著提高,故較佳。
構造(A):具有如下氣孔之構造,該氣孔於使粒子(a)分散於水中時,能夠釋放出其等平均粒徑之較好的是1/10以上、進而好的是1/5以上、更好的是1/4以上、尤其好的是1/3以上之直徑之氣泡。
構造(B):含有水不溶性無機鹽(a2-2)、水溶性高分子化合物(a4)及水溶性無機鹽(a2-1),且具有分布不均性,即,相較於其內部,水溶性高分子化合物(a4)及/或水溶性無機鹽(a2-1)(以下稱為「水溶性高分子化合物等」)大多存在於表面附近。
粒子(a)藉由具有構造(A),於表面改質粒子溶解於水之過程中,首先少量水侵入粒子內部,使得特定大小之氣泡自粒子內部釋放,繼而大量水侵入該粒子內部,藉此使得粒子本身發生崩解(自我崩解),不僅引起自表面附近之溶解,而且引起自粒子內部之溶解及崩解,由此使表面改質粒子具有高速溶解性。該氣泡釋放現象可利用數位顯微鏡或光學顯微鏡等進行確認,由此便能測定氣泡直徑(投影面積直徑)。
又,粒子(a)之氣孔徑較好的是其粒子徑之1/10~4/5、進而好的是1/5~4/5。
氣孔徑之計算可藉由以下方法進行:以不破壞粒子(a)之方式利用手術刀等切割包含最大粒徑之面,並以掃描式電子顯微鏡觀察切割面,當確認到切割粒子之切割面之投影面積直徑(γμm)、以及粒子內部存在氣孔之情形時,測定氣孔之投影面積直徑(δμm),求出氣孔徑對粒徑之比(δ/γ)。再者,於確認有複數個氣孔之情形時,將其中最大氣孔之投影面積直徑作為δμm。
又,粒子(a)藉由具有構造(B)而顯示出溶解行為,即,表面附近之水溶性成分更快速地溶解於水中,從而促進表面改質粒子自粒子表面崩解,故可呈現高速溶解性。作為使之呈現高速溶解性之最佳態樣,係粒子(a)兼具構造(A)與構造(B)。
為了使粒子(a)兼具構造(A)及(B),可藉由調整噴霧乾燥時之送風溫度、排風溫度等來進行。送風溫度較好的是150~350℃,進而好的是175~325℃,更好的是200~300℃;排風溫度較好的是70~130℃,進而好的是80~120℃,更好的是90~110℃。
構造(B)之水溶性高分子化合物等之分布不均性,可利用以下方法來確認。
首先,準備測定對象之粒子(a)、及於瑪瑙研鉢等中將該粒子(a)充分粉碎而成為均勻狀態之粒子(a)之粉碎物。然後,於獲得距離粒子(a)及其粉碎物表面約10μm為止之資訊之條件下,藉由併用傅立葉轉換紅外線光譜法(FT-IR)與光聲光譜法(PAS,Photoacoustic Spectroscopy)之方法(以下稱為「FT-IR/PAS」)來分別對兩者進行測定。於前者之水溶性高分子化合物等之量多於後者之量時,測定對象之粒子(a)具有相較於其內部,水溶性高分子化合物等大多存在於表面附近之構造。
作為獲得距離粒子(a)及其粉碎物之表面約10μm為止之資訊之測定條件,例如可舉出:解析度8cm-1
、掃描速度0.63cm/s、累計128次之條件。所用之裝置,例如可列舉「FTS-60A/896型紅外分光光度計」(Bio-Rad Laboratories公司製造)作為紅外分光光度計,及「300型光聲檢測器」(MTEC公司製造)作為PAS單元。再者,FT-IR/PAS之詳細內容係記載於APPLIED SPECTROSCOPY vol.47 1311-1316(1993)中。
粒子(a)於其表面具有黏土礦物粒子(b)之層,並根據需要進一步在其表面具有下述金屬氧化物粒子(c)之層。
黏土礦物粒子(b)係由下述方法算出之含水能力為200質量%以上,較好的是300質量%以上,進而好的是400質量%以上,更好的是500質量%以上,尤其好的是600質量%以上。
又,平均粒徑為1~200μm、較好的是5~100μm、進而好的是10~50μm之黏土礦物粒子(b)於粒子(a)之表面形成層。
依照日本膨潤土工業會標準試驗方法「膨潤土(粉狀)之膨潤試驗方法」(JBAS-104-77)及JIS K0068「化學製品之水分測定方法」之7「乾燥減量法」中規定之試樣之乾燥方法來測定含水能力。具體而言,以如下方式進行測定。
亦即,於放入有100ml純化水之100ml帶栓量筒中分成約10次加入試樣2.0g。其中,以先加入之試樣幾乎不附著於內壁上而是順利地沈積於量筒底部之方式,來增減1次之加入量。於先加入之試樣幾乎沈積之後,再添加其次之試樣。於添加結束後放置24小時,將沈積於量筒內之試樣之表觀容積作為膨潤力。
其次,利用布赫納漏斗,對膨潤力測定後之黏土礦物粒子(b)之分散液之總量進行吸濾(0.5MPa下2小時,濾紙:Advantec東洋股份有限公司製造,直徑90mm,型號4A),並測定殘留於濾紙上之黏土礦物粒子(b)之質量(A)。將其於105℃下乾燥3小時後,測定黏土礦物粒子(b)之質量(B),利用下式求得含水能力:
含水能力(%)=[(A-B)/B]×100。
再者,對於純化水並無特別限制,但較好的是使用日本藥典者。
又,就溶解性及抗結塊性之觀點而言,黏土礦物粒子(b)之膨潤力(容積法),係依據上述JBAS-104-77所測定之值,較好的是6ml/2g以上,進而好的是9ml/2g以上,更好的是15ml/2g以上。
具有上述含水能力之黏土礦物並非天然大量存在,而是發現於被分類為膨潤石型黏土礦物之層狀黏土礦物中。
膨潤石係黏土礦物群之名稱,包含皂石、鋰膨潤石(hectorite)、鋅膨潤石、富鎂皂石、蒙脫石、鋁膨潤石、鐵膨潤石。再者,於本發明中,所謂膨潤石型黏土礦物,係指膨潤石其本身、以被分類為膨潤石之黏土礦物為主成分之黏土礦物、其等之離子交換體、以及具有以下述通式(I)、(II)表示之結構之黏土礦物。作為膨潤石之一種之鋰膨潤石滿足上述含水能力之必備條件。即便其他膨潤石型黏土礦物,一部分天然礦物中亦存在滿足此必備條件者。以蒙脫石為主成分之被稱為膨潤土之黏土礦物中,存在滿足上述含水能力者。
天然礦物中大量存在之鈣/鎂型膨潤石型黏土礦物,並不滿足上述含水能力之必備條件。然而,膨潤石型黏土礦物中存在之鈣及/或鎂的一部分或全部交換成鹼金屬之離子交換膨潤石型黏土礦物,滿足上述含水能力之必備條件,故可適宜使用。作為進行離子交換之鹼金屬,較好的是鈉、鉀、鋰,尤其好的是鈉。
具體而言,較好的是具有以下述通式(I)表示之結構之黏土礦物之膨潤石型黏土礦物的粒子:
[Mga
Alb
(Si2
O5
)4
(OH)4
]]x-
‧X/n[Me]n+
(I)
(式中,a、b及x分別為0<a≦6、0≦b≦4、0.2≦x≦1.2、x=12-(2a+3b),Me表示選自Na、K、Li、Ca、Mg及NH4
中之至少1種,n表示Me之價數;[Me]n+
中之莫耳比[(Na+K+Li)/(Ca+Mg+NH4
)]為0.5以上)。
[Me]n+
中鹼金屬離子相對於鹼土金屬離子與銨離子之合計量之莫耳比[(Na+K+Li)/(Ca+Mg+NH4
)]較好的是0.10~20.0,進而好的是0.25~19.00,更好的是0.50~18.00,尤其好的是0.75~17.00,最好的是1.00~16.00。
作為更佳之具體例,可列舉具有以下述通式(II)表示之結構之黏土礦物之膨潤石型黏土礦物之粒子:
[Mga
Alb
(Si2
O5
)4
(OH)4
]x-
‧X/n[Me]n+
(II)
(式中,a、b及x分別為0<a≦6、0≦b≦4、0.2≦x≦1.2、x=12-(2a+3b),Me表示選自Na、K、Li、Ca及Mg中之至少1種,n表示Me之價數;[Me]n+
中之莫耳比[(Na+K+Li)/(Ca+Mg)]為0.5以上)。
[Me]n+
中之鹼金屬離子相對於鹼土金屬離子之莫耳比[(Na+K+Li)/(Ca+Mg)]較好的是0.10~20.0,進而好的是0.25~19.00,更好的是0.50~18.00,尤其好的是0.75~17.00,最好的是1.00~16.00。
作為此種離子交換膨潤石型黏土礦物之製造方法,可舉出如下製法等:(i)包括以下步驟之製法,於含有20%以上水分之原料黏土礦石中添加粉末狀碳酸鈉等鹼金屬鹽,充分混合後進行乾燥;或者(ii)包括以下步驟之製法,利用造粒機對粉碎成粉末狀之黏土礦物進行造粒時,添加碳酸鈉等鹼金屬鹽粉末或水溶液。
又,為了更有效率地進行離子交換,而於特定之碳酸鹼金屬、較好的是碳酸鈉及/或碳酸鉀、尤其好的是碳酸鈉之0.05~0.33質量%的水溶液100質量份中,添加膨潤石型黏土礦物2~10質量份並使之分散,且放置0.2~1小時後,使該溶液乾燥,藉此可獲得該離子交換膨潤石型黏土礦物。可藉由調整水溶液的碳酸鈉濃度、及水溶液與膨潤石型黏土礦物的添加比率,而將通式(I)之[Me]n+
中之莫耳比[(Na+K+Li)/(Ca+Mg+NH4
)]或[(Na+K+Li)/(Ca+Mg)]調整為期望值。
再者,莫耳比[(Na+K+Li)/(Ca+Mg)]係以如下方法進行測定。
首先,以研鉢將黏土礦物粉碎,利用微波濕式灰化裝置(自動)對通過篩孔125μm之篩的試樣0.1g進行硫酸-過氧化氫分解,然後於定量瓶中定容為50mL,並以ICP(inductively-coupled plasma,感應耦合電漿)發光分析裝置進行測定,對Na、K、Li、Ca、Mg量進行定量計算。
再者,ICP發光分析中所求得之Mg量中,除包含作為通式(I)內的層間離子(Me)存在之Mg以外,亦包含蒙脫石之基本骨架中作為Al之同型置換存在的Mg之量。又,ICP發光分析中所得之Ca或Mg之量中,亦含有以上述碳酸鈉或碳酸鉀進行離子交換時所生成之碳酸鈣或碳酸鎂之量。
因此,為了對黏土礦物的層間所含之鹼土金屬之量進行定量,而於10質量%的氯化銨水溶液10ml中添加1g之測定對象物之黏土礦物(於研鉢中研碎,而成為粒徑為150μm以下之微粉末者),並使其分散,放置12小時後進行離心分離,求得上清液中所含之溶出後之鹼土金屬之量(ppm),再自ICP發光分析中所得之值中取得差量。進而,可求得經測定之鹼金屬之莫耳量相對於理論上鹼金屬、鹼土金屬及NH4
之合計莫耳量之比率。
黏土礦物粒子(b)相對於粒子(a)之質量比,較好的是0.01~0.40,進而好的是0.02~0.35,更好的是0.03~0.30,黏土礦物粒子(b)之平均粒徑相對於粒子(a)之平均粒徑之比率,較好的是0.01~0.50,進而好的是0.015~0.40,更好的是0.02~0.30。
於本發明之含鹼劑之粒子中,就提高粒子之流動性、製成乾爽美觀之粒子之觀點而言,雖可為任意,但較好的是於黏土礦物粒子(b)之層之外表面,進一步形成上述含水能力較好的是150質量%以下、進而好的是100質量%以下且平均粒徑較好的是0.1~20μm、進而好的是0.2~10μm、更好的是0.5~8μm之金屬氧化物粒子(c)之層。
作為金屬氧化物粒子(c),可較佳地舉出:二氧化矽、結晶性矽酸鹽化合物等矽酸鹽化合物、上述含水能力為150質量%以下之膨潤土、滑石、黏土、結晶性或非晶質鋁矽酸鹽等。
於使用結晶性矽酸鹽化合物之情形時,就防止因吸濕或吸二氧化碳而造成結晶性矽酸鹽凝集等導致劣化之觀點而言,較好的是與結晶性矽酸鹽化合物以外之微粉體混合使用,尤其就洗潔劑粒子之流動性之觀點而言,較好的是結晶性鋁矽酸鹽,進而好的是結晶性鋁矽酸鈉,更好的是A型、P型、X型等沸石。
金屬氧化物粒子(c)相對於粒子(a)之質量比,較好的是0.05~0.50,進而好的是0.10~0.45,更好的是0.15~0.40,而金屬氧化物粒子(c)之平均粒徑相對於粒子(a)之平均粒徑之比率,較好的是0.005~0.100,進而好的是0.010~0.075,更好的是0.015~0.050。
於金屬氧化物粒子(c)為沸石之情形時,其一次粒子之平均粒徑較好的是10μm以下,進而好的是0.1~10μm。就提高洗潔劑粒子之粒子表面之被覆率,並提升洗潔劑粒子群之流動性及抗結塊性之觀點而言,平均粒徑在此範圍內較為適宜。沸石之平均粒徑,係藉由利用Mie散射之方法、例如日本堀場製作所股份有限公司製造之雷射繞射/散射式粒度分布測定裝置「LA-920」進行測定。若[沸石(c)/黏土礦物粒子(b)]之質量比為10以下、進而為3以下,則可獲得良好之流動性及抗結塊性,但於使用具有本發明所規定之含水能力的黏土礦物粒子之情形時,則較好的是1.66以下、進而好的是1.48以下、更好的是1.0以下、尤其好是0.5以下,便可獲得優異之效果。
於本發明中,為了提高粒子(a)、黏土礦物粒子(b)及金屬氧化物粒子(c)等各粒子間之接著性,而可添加黏合劑成分(d)。
作為黏合劑成分(d),可舉出:選自作為上述界面活性劑(a3)所例示之非離子界面活性劑中之一種以上者、或作為上述水溶性高分子化合物(a4)之聚乙二醇、(甲基)丙烯酸系聚合物、纖維素系衍生物、及其水溶液。聚乙二醇,就洗潔劑通常使用之溫度(40℃以下)下之固化性及表面處理後之溶解性之觀點而言,較好的是質量平均分子量為4,000~20,000者,進而好的是5,000~15,000者。作為纖維素系衍生物,可舉出:羧甲基纖維素、甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素等。
作為黏合劑成分,亦可使用陰離子界面活性劑之酸前驅物。陰離子界面活性劑之酸前驅物,係與噴霧乾燥粒子中所含鹼劑發生中和反應者,例如可舉出:烷基苯磺酸、烷基或烯基醚硫酸、烷基或烯基硫酸、α-烯烴磺酸、α-磺化脂肪酸、烷基或烯基醚羧酸、脂肪酸等。該等之中較好的是耐水性較高者,具體而言可較佳地舉出:脂肪酸、羥基脂肪酸、烷基磷酸等。尤其就溶解性之觀點而言,較好的是選自碳數10~22之脂肪酸或羥基脂肪酸中之1種以上,而就表面改質粒子強度之觀點而言,較好的是選自碳數12~20之飽和脂肪酸中之1種以上。
相對於粒子(a)100質量份,黏合劑成分之添加量較好的是0.1~8質量份,進而好的是0.5~6質量份,更好的是1~4質量份。
粒子(a)、黏土礦物粒子(b)、金屬氧化物粒子(c)及黏合劑成分(d),可單獨使用或者組合2種以上使用。
本發明之含鹼劑之粒子,可藉由使黏土礦物粒子(b)與粒子(a)接觸來製造。作為使黏土礦物粒子(b)與粒子(a)接觸之方法,可使用公知之攪拌混合機,例如可較好地舉出:「Henschel Mixer」(三井礦山股份有限公司製造)、「High Speed Mixer」(深江工業股份有限公司製造)、「垂直製粒機」(Powrex股份有限公司製造)、「LOEDIGE MIXER」(松阪技研股份有限公司製造)、「Ploughshare Mixer」(太平洋機工股份有限公司製造)、「Nauta Mixer」(Hosokawa Micron股份有限公司製造)等。該等之中,較好的是不易使粒子(a)受到較強剪切力(難以使粒子(a)崩解)、混合效率高之裝置。就該觀點而言,尤其好的是在橫型之混合層中於圓筒中心具有攪拌軸、且在該軸上安裝有攪拌翼以進行粒子混合之形式之混合機(橫型混合機)、即LOEDIGE Mixer、Ploughshare Mixer等。又,作為上述以外之連續型混合機,可舉出:「Flexomix」(Powrex股份有限公司製造)、「Turbulizer」(Hosokawa Micron股份有限公司製造)等。
於粒子(a)之製造方法中,因以方法A1及A2所獲得之粒子(a)缺乏黏著性,故就使黏土礦物粒子(b)均勻附著於粒子(a)之表面上之觀點而言,較好的是併用黏合劑成分(d)。又,另一方面於方法A3之情形時,使粒子含浸於界面活性劑(a3)中,使該界面活性劑(a3)作為黏著劑而起作用,故並非特別需要黏合劑成分(d)。
就黏土礦物粒子(b)之附著性之觀點而言,對粒子(a)與黏土礦物粒子(b)進行攪拌混合時之系統內溫度,較好的是黏合劑成分(d)之熔點(於高分子化合物之情形時為Tg)以上之溫度,並且較好的是品質上不會產生問題之溫度以下,具體而言較好的是100℃以下,進而好的是90℃以下。
於本發明中,較好的是,使粒子(a)與黏土礦物粒子(b)接觸後,根據需要繼續與金屬氧化物粒子(c)接觸。此時之攪拌混合機等,可使用與上述相同者。
藉由此操作而於黏土礦物粒子(b)之層之外表面上,進一步依序積層形成金屬氧化物粒子(c)之層,但黏土礦物粒子(b)層無需覆蓋粒子(a)之整個表面,且金屬氧化物粒子(c)層無需覆蓋粒子(b)層之整個面。亦即,粒子(a)之一部分表面上既存在金屬氧化物粒子(c)層,亦存在粒子(a)呈暴露狀態之部分。
較好的是,由黏土礦物粒子(b)層覆蓋粒子(a)之表面較好的是30~100%、進而好的是40~100%、更好的是50~100%,較好的是,剩餘部分由金屬氧化物粒子(c)層所覆蓋,進而好的是粒子(a)之整個表面依序由黏土礦物粒子(b)及金屬氧化物粒子(c)之各層所覆蓋。
本發明之含鹼劑之粒子,適用作洗潔劑組合物用之洗潔劑粒子。對於洗潔劑組合物之製法並無特別限制,例如可藉由將本發明之含鹼劑之粒子與另外準備之洗潔劑成分加以混合而獲得洗潔劑組合物。該洗潔劑組合物,只要為使用粉末洗潔劑之用途即可,可無特別限制地使用,例如,可較好地用作衣料用粉末洗潔劑、自動餐具用洗潔劑等。
作為另外準備之洗潔劑成分,例如可舉出:界面活性劑、輔助劑顆粒等公知之洗淨劑基材、漂白劑(過碳酸鹽、過硼酸鹽、漂白活化劑等)、漂白活化劑、再污染防止劑(羧甲基纖維素等)、軟化劑、還原劑(亞硫酸鹽等)、螢光增白劑、消泡劑(矽酮等)、纖維素酶或蛋白酶等之酶、染料、香料等。
就洗淨力之觀點而言,洗潔劑組合物中之含鹼劑之粒子之含量較好的是50質量%以上,進而好的是60質量%以上,更好的是70質量%以上,尤其好的是80質量%以上。又,洗潔劑組合物中之另外準備之洗潔劑成分之含量,較好的是50質量%以下,進而好的是40質量%以下,更好的是30質量%以下,尤其好的是20質量%以下。
於以下之製造例、實施例及比較例中,只要未有特別記載則「份」及「%」為「質量份」及「質量%」。又,藉由以下方法對實施例及比較例中所得粒子之膨潤力、含水能力、容積密度、平均粒徑、擔載能力、粒子強度、流動性、溶解率、質量增加率、過篩率及滲出性進行測定後評價。
又,莫耳比[(Na+K+Li)/(Ca+Mg)]、及黏土礦物層間所含之鈣量之測定,藉由段落[0024]中記載之方法進行。
以日本膨潤土工業會之「膨潤土(粉狀)之膨潤試驗方法」(JBAS-104-77)中規定之方法來測定膨潤力(容積法)。
利用布赫納漏斗對膨潤力(容積法)測定後之分散液進行吸濾(0.5MPa下2小時,濾紙:Advantec東洋股份有限公司製造,直徑90mm,型號4A),並測定殘留於濾紙上之黏土礦物粒子(b)之質量(A)、及以JIS K0068「化學製品之水分測定方法」之7「乾燥減量法」中規定之試樣之乾燥方法進行乾燥後之黏土礦物粒子(b)之質量(B),由下式算出含水能力:
含水能力(%)=[(A-B)/B]×100。
以JIS K3362中規定之方法來測定。
使用JIS Z 8801中規定之篩,將100g試樣振動5分鐘進行篩分,並算出平均粒徑。
具體而言,使用篩孔為2000μm、1400μm、1000μm、710μm、500μm、355μm、250μm、180μm及125μm之9級篩及托盤,安裝於搖篩機(HEIKO SEISAKUSHO製造,振盪:156次/分鐘,搖擺:290次/分鐘),將100g試樣振動5分鐘進行篩分,然後按照托盤、125μm、180μm、250μm、355μm、500μm、710μm、1000μm、1400μm、2000μm之順序,對托盤及各篩網下累計質量頻度,將累計之質量頻度達到50%以上之最初之篩之篩孔作為xj
μm、且將比此篩小一級之篩之篩孔作為xj+1
μm時,若將自托盤起直至xj
μm之篩為止之質量頻度之累計作為Qj
%、將自托盤起直至xj+1
μm之篩為止之質量頻度之累計作為Qj+1
%,則可藉由下式求得平均粒徑。平均粒徑xa
藉由下述式(1)、(2)算出:
x a
=10 z
(1)
將試樣100g放入至內部具備攪拌翼之內徑5cm×高15cm之圓筒型混合槽中,一面使該攪拌翼以350rpm進行攪拌,一面以10mL/min之速度將25℃之聚氧乙烯烷基醚(花王股份有限公司製造「EMULGEN106」)投入至槽內,將攪拌所需動力達到最高時之聚氧乙烯烷基醚之投入量作為擔載能力。
將試樣20g放入內徑3cm×高8cm之圓柱狀容器內,施行30次振盪(筒井理化學器械股份有限公司,TVP1型振盪式緊密充填容積密度測定器,條件:週期36次/分鐘,自60mm之高度自由墜落),將振盪操作結束後之試樣高度作為初期試樣高度,其後利用加壓試驗機以10mm/min之速度對保持於容器內之試樣之整個上端面進行加壓,進行荷重-位移曲線之測定,將該曲線中之位移率為5%以下之直線部分之斜率乘以初期試樣高度所得之值除以加壓面積,並將所得值作為粒子強度。
以100mL粉末自JIS K 3362中規定之容積密度測定用漏斗中流出所需之時間(秒)來評價流動性。
以精密天秤測定篩網(110mmΦ:200篩目)之質量[a]。將粒子1.000g±0.010g(樣品質量[b])投入至5℃±0.5℃之硬度為4°DH之水1.00L±0.03L中,於1L燒杯(內徑105mm)內利用圓柱狀攪拌子(長度35mm,直徑8mm)以60秒、轉速800rpm進行攪拌,然後以傾斜法於固定於支架上之篩網進行過濾。用5℃之水清洗所使用之燒杯、攪拌子、支架,且於篩網上回收殘留物。將所用之篩網置於濾紙上,除去剩餘之水分及氣泡後,以不損失殘留物之方式,於105℃下乾燥30分鐘,然後於乾燥器內冷卻10分鐘,利用精密天秤測定質量[c]。
利用下述式(3)算出溶解率V(%):
V(%)=(1-(c-a)/b}×100 (3)。
質量增加率:將樣品30mg置於Surface Measurement System公司製造之水蒸氣吸脫附量測定裝置(DVS-Advantage)中,並將30℃、40% RH環境中放置3小時後之質量作為p,再使環境變化至30℃、70% RH,將達到平衡時之質量作為q,依照下式計算質量增加率w(%):
w(%)=100×(q-p)/p。
再者,將最近1分鐘內之質量變化率達到0.002%以下之情況判斷為平衡。
以濾紙(Advantec東洋股份有限公司製造,No.2)製作長度10.2cm×寬度6.2cm×高度4cm之無頂箱,利用釘書機固定四個角。將粒子50g放入其中,以下述方法對溫度30℃、濕度70% RH環境下放置21日及28日後之結塊狀態進行測定。
過篩率:使試驗後之試樣於篩(JIS Z 8801規定之篩孔為4760μm)上靜靜地移動,測量通過之粉末質量,並求出相對於試驗後之試樣之過篩率(%)。
滲出性:目視觀察進行上述過篩率試驗後之濾紙容器底部(與粉體之非接觸面)之滲出狀態,以下述1~5等級之標準來評價滲出性。
等級1:未被濡濕。
等級2:1/4左右之面被濡濕。
等級3:1/2左右之面被濡濕。
等級4:3/4左右之面被濡濕。
等級5:整個面被濡濕。
再者,實施例及比較例中所使用之原料之詳細內容如下所述。
‧硫酸鈉:四國化成股份有限公司製造,品名:無水中性芒硝
‧亞硫酸鈉:三井化學股份有限公司製造,品名:亞硫酸鈉
‧碳酸鈉:中央硝子股份有限公司製造,品名:重灰,平均粒徑:290μm
‧聚丙烯酸鈉水溶液:花王股份有限公司製造,質量平均分子量:1萬
‧結晶性鋁矽酸鹽:Zeobuilder公司製造,4A型沸石,平均粒徑:3.5μm
‧聚乙二醇:三井化學股份有限公司製造,品名:PEG13000,質量平均分子量:100000,固體成分:60%
‧陰離子界面活性劑(p):花王股份有限公司製造,十二烷基苯磺酸鈉,品名:NEOPELEX G-25,固體成分:26質量%
‧非離子界面活性劑(q):花王股份有限公司製造,聚氧乙烯月桂醚,品名:EMULGEN106(E-106)
‧層狀黏土礦物1:合成鋰膨潤石,親水性(試劑:和光純藥股份有限公司製造),平均粒徑:49.3μm,膨潤力45mL/2g,含水能力2176%
‧層狀黏土礦物2:黑崎白土工業股份有限公司製造,品名:ODOARTH P-700,平均粒徑16.7μm,(Na+K+Li)/(Ca+Mg)=0.161,膨潤力9mL/2g,含水能力261%,主成分:膨潤土
‧層狀黏土礦物3:高嶺土(試劑:關東化學股份有限公司製造),平均粒徑:5.2μm
‧層狀黏土礦物4:滑石(竹原化學工業股份有限公司製造,品名:T滑石),平均粒徑:10.5μm
將水300份加入至具備攪拌翼之混合槽中,將水溫調整至25℃後,添加碳酸鈉1份並攪拌5分鐘。添加層狀黏土礦物15份並攪拌60分鐘後,於140℃之旋轉爐中乾燥至水分達到5%以下為止,以球磨機加以粉碎,從而獲得層狀黏土礦物2A。層狀黏土礦物2A之平均粒徑為38.3μm,[(Na+K+Li)/(Ca+Mg)]為13.350,膨潤力為22mL/2g,含水能力為623%。
除了將碳酸鈉變更為0.690份以外,其餘以與層狀黏土礦物2A相同之製備法,獲得層狀黏土礦物2B。層狀黏土礦物2B之平均粒徑為36.5μm,[(Na+K+Li)/(Ca+Mg)]為9.414,膨潤力為20mL/2g,含水能力為643%。
除了將碳酸鈉變更為0.525份以外,其餘以與層狀黏土礦物2A相同之製備法,獲得層狀黏土礦物2C。層狀黏土礦物2C之平均粒徑為31.0μm,[(Na+K+Li)/(Ca+Mg)]為4.838,膨潤力為25mL/2g,含水能力為770%。
除了將碳酸鈉變更為0.375份以外,其餘以與層狀黏土礦物2A相同之製備法,獲得層狀黏土礦物2D。層狀黏土礦物2D之平均粒徑為28.2μm,[(Na+K+Li)/(Ca+Mg)]為2.536,膨潤力為28mL/2g,含水能力為930%。
除了將碳酸鈉變更為0.345份以外,其餘以與層狀黏土礦物2A相同之製備法,獲得層狀黏土礦物2E。層狀黏土礦物2E之平均粒徑為27.9μm,[(Na+K+Li)/(Ca+Mg)]為1.681,膨潤力為25mL/2g,含水能力為537%。
除了將碳酸鈉變更為0.150份以外,其餘以與層狀黏土礦物2A相同之製備法,獲得層狀黏土礦物2F。層狀黏土礦物2F之平均粒徑為26.0μm,[(Na+K+Li)/(Ca+Mg)]為0.764,膨潤力為16mL/2g,含水能力為529%。
圖1顯示層狀黏土礦物2之活化中所用之「碳酸鈉/膨潤土之質量比」、與藉由氯化銨而溶出之層狀黏土礦物之「層間鈣量」之關係。圖1顯示,層間鈣量(圖表之縱軸)之值愈小,則層狀黏土礦物2愈被活化,但可知即使對層狀黏土礦物(膨潤土)加入碳酸鈉/膨潤土之質量比為0.05以上之碳酸鈉,亦會因活化度達到飽和,而無法獲得進一步之添加效果。所需最低限度之碳酸鈉量,依存於被活化之層狀黏土礦物(膨潤土)中所含之鈣量,可藉由改變碳酸鈉之濃度進行研究而發現最佳量。
圖2顯示層狀黏土礦物(膨潤土)之層間之[(Na+K+Li)/(Ca+Mg)]之莫耳比與含水能力之關係。由此結果判明,雖然藉由活化而使得含水能力提升,但若過度地進行活化,則會因殘留於層狀黏土礦物(膨潤土)中之鹽之量會增加,而呈現含水能力下降之傾向。因此,因所用之層狀黏士礦物(膨潤土)之不同,使含水能力最大化之活化度亦會不同,因而較好的是利用所用之層狀黏土礦物(膨潤土)來適當改變活化度。
將水410份加入至具備攪拌翼之1m3
混合槽中,將水溫調整至45℃後,添加硫酸鈉110份、亞硫酸鈉8份、螢光染料2份並攪拌10分鐘。繼而,添加碳酸鈉120份、40質量%之聚丙烯酸鈉水溶液150份並攪拌10分鐘,進而添加氯化鈉40份、結晶性鋁矽酸鹽160份並攪拌15分鐘,從而獲得漿料水分為50質量%之均質漿料。該漿料之最終溫度為50℃。
一面自塔下部對噴霧乾燥塔供給285℃之氮氣,一面利用泵將漿料供給至噴霧乾燥塔(對流式)中,以噴霧壓2.5MPa自設置於塔頂附近之壓力噴霧噴嘴進行噴霧。於98℃下將氮氣自塔頂排出。所得噴霧乾燥粒子之含水能力為0%,平均粒徑為290μm,容積密度為510g/L,擔載能力為65mL/100g,粒子強度為350kg/cm2
。
將非離子界面活性劑840份與聚乙二醇69份加熱至80℃,添加陰離子界面活性劑960份及48%氫氧化鈉水溶液258份並加以攪拌,製備出界面活性劑組合物a。
將非離子界面活性劑920份與聚乙二醇69份加熱至80℃,添加陰離子界面活性劑883份及48%氫氧化鈉水溶液237份並加以攪拌,製備出界面活性劑組合物b。
將非離子界面活性劑1022份與聚乙二醇69份加熱至80℃,添加陰離子界面活性劑785份及48%氫氧化鈉水溶液211份並加以攪拌,製備出界面活性劑組合物c。
將非離子界面活性劑1150份與聚乙二醇69份加熱至80℃,添加陰離子界面活性劑662份及48%氫氧化鈉水溶液178份並加以攪拌,製備出界面活性劑組合物d。
將非離子界面活性劑1314份與聚乙二醇69份加熱至80℃,添加陰離子界面活性劑505份及48%氫氧化鈉水溶液136份並加以攪拌,製備出界面活性劑組合物e。
將非離子界面活性劑1533份與聚乙二醇69份加熱至80℃,添加陰離子界面活性劑294份及48%氫氧化鈉水溶液79份並加以攪拌,製備出界面活性劑組合物f。
將噴霧乾燥粒子45份及碳酸鈉10份投入至LOEDIGE Mixer(松阪技研股份有限公司製造,容量130L,附夾層)中,開始主軸(攪拌翼之轉速:60rpm,周速:1.6m/s)之攪拌。於夾層以10L/分鐘流入80℃之溫水。用2分鐘對攪拌機中投入25份的升溫至80℃之界面活性劑組合物a,其後進行5分鐘攪拌,擔載界面活性劑組合物。進而,投入5份之層狀黏土礦物1,進行5分鐘攪拌。其次,投入5份之結晶性鋁矽酸鹽,進行30秒之主軸(轉速:120rpm,周速:3.1m/s)及造粒切刀(轉速:3600rpm,周速:28m/s)之攪拌。將LOEDIGE Mixer之運轉條件回復至主軸(攪拌翼轉速:60rpm,周速:1.6m/s),進而投入10份之結晶性鋁矽酸鹽。進而,再一次進行30秒主軸(轉速:120rpm,周速:3.1m/s)及造粒切刀(轉速:3600rpm,周速:28m/s)之攪拌,然後排出,從而獲得洗潔劑粒子1。所得洗潔劑粒子1之評價結果示於表1。
除了將洗潔劑粒子1之層狀黏土礦物1變更為層狀黏土礦物2以外,其餘以與實施例1同樣之方式製造洗潔劑粒子2。所得洗潔劑粒子2之評價結果示於表1。
除了將洗潔劑粒子1之層狀黏土礦物1變更為層狀黏土礦物2A~2F以外,其餘以與實施例1同樣之方式製造洗潔劑粒子2A~2F。所得洗潔劑粒子2A~2F之評價結果示於表1。
除了將洗潔劑粒子1之層狀黏土礦物1變更為層狀黏土礦物3~5以外,其餘以與實施例1同樣之方式製造洗潔劑粒子3~5。所得洗潔劑粒子3~5之評價結果示於表1。
[表1]
除了將洗潔劑粒子1之層狀黏土礦物1變更為層狀黏土礦物2A,並將界面活性劑組合物a變更為界面活性劑組合物b~f以外,其餘以與實施例1同樣之方式製造洗潔劑粒子2Ab~2Af。所得洗潔劑粒子2Ab~2Af之評價結果與洗潔劑粒子2A之評價結果一併示於表2。
圖3顯示層狀黏土礦物之含水能力與洗潔劑粒子之質量增加率之關係,圖4顯示層狀黏土礦物之含水能力與過篩率之關係。
由圖3可知,層狀黏土礦物之含水能力愈高,則製成洗潔劑粒子時之質量增加率愈下降,故可知難以引起作為洗潔劑粒子中結塊之原因之鹼溶解或再結晶化。
為了對比質量增加率測定後之洗潔劑粒子之表面狀態,而將洗潔劑粒子2D(含水能力930%)之情形示於圖5,且將洗潔劑粒子4(含水能力86%)之情形示於圖6。若將圖5與圖6加以對比,則可知含水能力較高者(洗潔劑粒子2D)中,針狀結晶並未析出至洗潔劑粒子表面。又,如圖4所示,可知洗潔劑粒子之含水能力愈高,則過篩率愈高。
進而,可知含水能力較高之實施例1~8之洗潔劑粒子,.與含水能力較低之比較例1~3之洗潔劑粒子相比,耐滲出性更為優異。
又,可知實施例1~8之洗潔劑粒子,於容積密度、平均粒徑、流動性、溶解率方面,與比較例1~3之洗潔劑粒子相同,具有作為高容積密度洗潔劑粒子之充分物性。
又,根據實施例2及9~13之結果,確認到於使用相同種類之膨潤土時,陰離子界面活性劑之比率較高之情形,保存穩定性優異。
本發明之含鹼劑之粒子,不損及對水之溶解性且具有優異之抗結塊性,因此適宜用作洗潔劑組合物用之洗潔劑粒子。
圖1係顯示層狀黏土礦物2之活化中所用之「碳酸鈉/膨潤土之質量比」與利用氯化銨進行溶出之層狀黏土礦物之「層間鈣量」之關係圖。
圖2係顯示層狀黏土礦物(膨潤土)之層間[(Na+K+Li)/(Ca+Mg)]之莫耳比與含水能力之關係圖。
圖3係顯示層狀黏土礦物之含水能力與洗潔劑粒子之質量增加率之關係圖。
圖4係顯示洗潔劑粒子之含水能力與過篩率之關係圖。
圖5係顯示洗潔劑粒子2D(含水能力為930%)之表面狀態之圖。
圖6係顯示洗潔劑粒子4(含水能力為86%)之表面狀態之圖。
Claims (11)
- 一種含鹼劑之粒子,其係於含鹼劑之平均粒徑為150~1000μm之粒子(a)之表面,形成具有由下述通式(II)表示結構且由下述方法算出之含水能力為200質量%以上、平均粒徑為1~200μm之黏土礦物粒子(b)之層而成者,其中粒子(a)為洗潔劑粒子,所含之陰離子界面活性劑(p)與非離子界面活性劑(q)之重量比[(p)/(q)]為0.5以上:[Mga Alb (Si2 O5 )4 (OH)4 ]x- .X/n[Me]n+ (II)(式中,a、b及x分別為0<a≦6、0≦b≦4、0.2≦x≦1.2、x=12-(2a+3b),Me表示選自Na、K、Li、Ca及Mg中之至少1種,n表示Me之價數;[Me]n+ 中之莫耳比[(Na+K+Li)/(Ca+Mg)]為0.5以上);(含水能力之計算方法)依據日本膨潤土工業會標準試驗方法「膨潤土(粉狀)之膨潤試驗方法」(JBAS-104-77),利用布赫納漏斗對黏土礦物粒子(b)之膨潤力(容積法)測定後之分散液進行吸濾(0.5MPa下2小時,濾紙:Advantec東洋股份有限公司製造,直徑90mm,型號4A),並對殘留於濾紙上之黏土礦物粒子(b)之質量(A)、及利用JIS K0068「化學製品之水分測定方法」之7「乾燥減量法」中規定的試樣之乾燥方法進行乾燥後之黏土礦物粒子(b)之質量(B)進行測定,由下式算出含水能力:含水能力(%)=[(A-B)/B]×100。
- 如請求項1之含鹼劑之粒子,其中鹼劑為鹼金屬碳酸鹽。
- 如請求項1或2之含鹼劑之粒子,其中粒子(a)為洗潔劑粒子。
- 如請求項1或2之含鹼劑之粒子,其中黏土礦物粒子(b)為層狀黏土礦物。
- 如請求項1或2之含鹼劑之粒子,其中黏土礦物粒子(b)為鋰膨潤石(hectorite)。
- 如請求項1或2之含鹼劑之粒子,其係於黏土礦物粒子(b)層之外表面,進而形成上述含水能力為150質量%以下、平均粒徑為0.1~20μm之金屬氧化物粒子(c)之層而成者。
- 如請求項1或2之含鹼劑之粒子,其中粒子(a)為洗潔劑粒子,所含之陰離子界面活性劑(p)與非離子界面活性劑(q)之重量比[(p)/(q)]為0.5以上、4.0以下。
- 如請求項1或2之含鹼劑之粒子,其中陰離子界面活性劑(p)為碳數10~18之直鏈烷基苯磺酸鹽、碳數10~16之高級醇之硫酸酯鹽;非離子界面活性劑(q)為碳數10~16之醇中加成有1~10莫耳環氧乙烷之加成物。
- 一種請求項1至8中任一項之含鹼劑之粒子之用途,其係用於洗潔劑組合物。
- 一種含鹼劑之粒子之結塊抑制方法,其係於含鹼劑之平均粒徑為150~1000μm之粒子(a)之表面,形成具有由下述通式(II)表示結構且由上述方法算出之含水能力為200 質量%以上、平均粒徑為1~200μm之黏土礦物粒子(b)之層,其中粒子(a)為洗潔劑粒子,所含之陰離子界面活性劑(p)與非離子界面活性劑(q)之重量比[(p)/(q)]為0.5以上:[Mga Alb (Si2 O5 )4 (OH)4 ]x- .X/n[Me]n+ (II)(式中,a、b及x分別為0<a≦6、0≦b≦4、0.2≦x≦1.2、x=12-(2a+3b),Me表示選自Na、K、Li、Ca及Mg中之至少1種,n表示Me之價數;[Me]n+ 中之莫耳比[(Na+K+Li)/(Ca+Mg)]為0.5以上);(含水能力之計算方法)依據日本膨潤土工業會標準試驗方法「膨潤土(粉狀)之膨潤試驗方法」(JBAS-104-77),利用布赫納漏斗對黏土礦物粒子(b)之膨潤力(容積法)測定後之分散液進行吸濾(0.5MPa下2小時,濾紙:Advantec東洋股份有限公司製造,直徑90mm,型號4A),並對殘留於濾紙上之黏土礦物粒子(b)之質量(A)、及利用JIS K0068「化學製品之水分測定方法」之7「乾燥減量法」中規定的試樣之乾燥方法進行乾燥後之黏土礦物粒子(b)之質量(B)進行測定,由下式算出含水能力:含水能力(%)=[(A-B)/B]×100。
- 如請求項10之含鹼劑之粒子之結塊抑制方法,其中陰離子界面活性劑(p)為碳數10~18之直鏈烷基苯磺酸鹽、碳數10~16之高級醇之硫酸酯鹽;非離子界面活性劑(q)為碳數10~16之醇中加成有1~10莫耳環氧乙烷之加成物。
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