説明

洗剤粒子群の製造方法

【課題】自由流動性に優れ、かつ粗大化が防止された洗剤粒子群の製造方法を提供すること。
【解決手段】次の工程:工程(A):非石鹸性陰イオン界面活性剤の酸前駆体を水溶性アルカリ剤で部分中和して、部分中和された酸前駆体ペーストを得る工程、及び工程(B):工程(A)で得られた部分中和された酸前駆体ペーストと水溶性固体アルカリ無機物質とを混合する工程、を含む洗剤粒子群の製造方法、並びにかかる製造方法によって得られた洗剤粒子群。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は非石鹸性陰イオン界面活性剤を含有する洗剤粒子群の製造方法に関する。さらに本発明は、かかる製造方法によって得られた洗剤粒子群に関する。
【背景技術】
【0002】
洗剤粒子群を製造する方法として、界面活性剤や無機ビルダー、有機ポリマーを水溶液中に分散させ、得られたスラリーを噴霧乾燥塔に供給して噴霧乾燥する方法が一般的であるが、エネルギー消費や環境への与える影響面から、噴霧乾燥塔を用いない製造方法が求められている。
【0003】
これらの技術の代表的なものに、陰イオン界面活性剤の酸前駆体をその中和当量以上の量の水溶性固体アルカリ無機物質で乾式中和させて洗剤粒子群を製造する方法がある。
【0004】
例えば、高速ミキサー/造粒機を用いて、55℃以下の温度で乾式中和後、液体バインダーを添加することにより粒状化する洗剤粒子群の製造方法(特許文献1参照)、高速ミキサー/造粒機を用いて、55℃以上の温度で乾式中和後、液体バインダーを添加することにより粒状化する洗剤粒子群の製造方法(特許文献2参照)が開示されている。
【0005】
またさらに、陰イオン界面活性剤の酸前駆体に水を添加混合し、その混合物を用いてその中和当量以上の量の水溶性固体アルカリ無機物質と乾式中和する洗剤粒子群の製造方法(特許文献3参照)が開示されている。
【0006】
粒子の粗大化が抑制された洗剤粒子群、換言すれば粒子径の小さな洗剤粒子群は、使用時に水に溶解しやすいというメリットがある。そのため、かかる製造方法を用いて粒子径の小さな洗剤粒子群を製造することができればより好ましい。
【0007】
しかしながら、上記特許文献1や特許文献2に記載されている製造方法によって得られる洗剤粒子群は小さい粒径の粒子を含むものであるが、実際上、所望のより小さな粒径の粒子を含有してなる粉末洗剤の収率向上には改善の余地があるものであった。
【0008】
さらに、自由流動性の高い洗剤粒子群、換言すれば粒子のさらさら感に富む洗剤粒子群は、凝集が少ないために使用時に計量しやすく、水にも溶解しやすいというメリットがある。そのため、かかる製造方法を用いて自由流動性の高い洗剤粒子群を製造することができればより好ましい。
【0009】
しかしながら、上記特許文献3に記載に記載されている製造方法では、陰イオン界面活性剤に水を添加混合することから、洗剤の含水率が高く、粘着性が高くなるため、粉末洗剤の収率が悪化し、さらに得られる粒子にさらさら感が乏しく、粒子の自由流動性に課題がある。
【0010】
近年では肥料への要求からリン酸塩の高騰が続いており、環境への負荷低減との観点から無リン処方でも高い収率で効率よく製造できる洗剤粒子群の製造方法が求められている。
【特許文献1】特開平3−33199号公報
【特許文献2】特開平4−363398号公報
【特許文献3】特開2004−176055号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
従って、本発明の課題は、自由流動性に優れ、かつ粗大化が防止された洗剤粒子群の製造方法を提供することにある。さらに本発明の課題は、サイクルタイムの短縮が可能な生産性に優れた洗剤粒子群の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
即ち、本発明の要旨は、
〔1〕次の工程(A)及び(B)
工程(A):非石鹸性陰イオン界面活性剤の酸前駆体を水溶性アルカリ剤で部分中和して、部分中和された酸前駆体ペーストを得る工程
工程(B):工程(A)で得られた部分中和された酸前駆体ペーストと水溶性固体アルカリ無機物質とを混合する工程、を含む洗剤粒子群の製造方法;及び
〔2〕上記〔1〕に記載の製造方法によって得られた洗剤粒子群;に関するものである。
【発明の効果】
【0013】
本発明の洗剤粒子群の製造方法によれば、自由流動性に優れ、かつ粗大化が防止された洗剤粒子群を製造できるという効果が奏される。さらに本発明の洗剤粒子群の製造方法によれば、サイクルタイムの短縮が可能な生産性に優れた洗剤粒子群の製造方法を提供できるという効果が奏される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
<工程(A):部分中和工程>
本工程は、非石鹸性陰イオン界面活性剤の酸前駆体を水溶性アルカリ剤で部分中和して、部分中和された酸前駆体ペーストを得る工程である。
【0015】
非石鹸性陰イオン界面活性剤の酸前駆体とは、非石鹸性陰イオン界面活性剤の前駆体であって酸形態を示し、中和反応により塩を形成するものである。よって非石鹸性陰イオン界面活性剤の酸前駆体としては公知の陰イオン界面活性剤の前駆体であって上記の性質を有するものであれば特に限定されるものではなく、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸(LAS)、α−オレフィンスルホン酸(AOS)、アルキル硫酸(AS)、内部オレフィンスルホン酸、脂肪酸エステルスルホン酸、アルキルエーテル硫酸、ジアルキルスルホコハク酸等が例示される。酸前駆体は一成分のみを用いても良く、二成分以上を組み合わせて用いても良い。
【0016】
本発明で好ましい酸前駆体として挙げられる直鎖アルキルベンゼンスルホン酸は、次の代表的な二方法により、製造される。
【0017】
(1)オレウム(発煙硫酸)スルホン化法
(2)SO3ガススルホン化法
【0018】
現在は、品質及び生産性の面から、純度の高い直鎖アルキルベンゼンスルホン酸の製造法として、主として(2)の製造法が用いられ、本発明においては、(2)により製造された直鎖アルキルベンゼンスルホン酸を好適に用いることができる。
【0019】
酸前駆体を部分中和する水溶性アルカリ剤としては、通常洗剤組成物においてアルカリ剤として用いられるものが挙げられ、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム等が例示される。これらは単独で用いても良く、二種以上を混合して用いても良い。水溶性アルカリ剤の中でも、好ましい実施態様として水酸化ナトリウム、水酸化カリウムがあげられる。
【0020】
水溶性アルカリ剤は水溶液で用いても良く、固体で用いても良い。取り扱いやすさ、部分中和が迅速に行われる観点から、アルカリ剤の水溶液が好ましい。
【0021】
かかる水溶性アルカリ剤の量は、後述する混合工程(工程(B))後の粗大粒子を抑制する観点から、非石鹸性陰イオン界面活性剤の酸前駆体の中和に必要な量の0.1倍量以上が好ましく、0.15倍量以上がさらに好ましく、0.2倍量以上がより好ましい。また後述する洗剤粒子群の破壊加重を少なくする観点から、当該中和当量の量の0.9倍量以下が好ましく、0.8倍量以下がさらに好ましく、0.7倍量以下がより好ましい。以上から水溶性アルカリ剤の量は、当該中和当量の量の0.1〜0.9倍量が好ましく、0.15〜0.8倍量がさらに好ましく、0.2〜0.7倍量がより好ましい。
【0022】
なお本願においては、部分中和工程(工程(A))において添加する水溶性アルカリ剤の量は、陰イオン界面活性剤の酸前駆体に含まれる遊離硫酸分を考慮しない。
【0023】
後述する洗剤粒子群の性能の観点から、部分中和された酸前駆体はペースト状(固体を含まない状態)が好ましいが、一部固体を含んでいても良く、かかる状態もペースト状とする。
【0024】
このように、工程(A)において、非石鹸性陰イオン界面活性剤の酸前駆体を完全に中和するのではなく部分中和することにより、生成した部分中和された酸前駆体ペーストが、以降の工程で用いられる洗剤原料である固体物質(例えば水溶性固体アルカリ無機物質)に吸収されつつ、工程(B)において中和反応が行われるため、製造される洗剤粒子群の洗剤粒子の凝集や粗大化が抑制され、自由流動性の優れた洗剤粒子群を効率よく製造することができる、と本発明者らは推定している。
【0025】
本工程において用いられる混合機としては特に限定されるものではなく、例えば攪拌機を備えた液体用混合槽等が挙げられる。また、混合の程度も、各成分が一様に混合する程度で良い。
【0026】
<工程(B):混合工程>
本工程は、前工程で得られた部分中和された酸前駆体ペーストと水溶性固体アルカリ無機物質とを混合する工程である。両成分の混合により乾式中和が行われ、中和反応と造粒が同時並行的に起こり、洗剤粒子群としての中和粒子が形成される。
【0027】
水溶性固体アルカリ無機物質としては、通常洗剤組成物においてアルカリ剤として用いられるものが挙げられ、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム等が例示される。これらは単独で用いても良く、二種以上を混合して用いても良い。水溶性固体アルカリ無機物質の中でも、好ましい実施態様として炭酸ナトリウムがある。水溶性固体アルカリ無機物質は最終組成物において、洗剤ビルダー及びアルカリ剤として機能させ得るものである。なお、本工程で用いられる水溶性固体アルカリ無機物質は、工程(A)の水溶性アルカリ剤と同一であってもよく、異なっていてもよい。
【0028】
従って、上述の工程(A)で得られた部分中和された酸前駆体ペーストに化学量論的に残存する酸を中和するのに必要な量(中和当量)に、上記機能のための量を加えた量で、本工程においてかかる水溶性固体アルカリ無機物質を添加し混合させることにより、中和反応を良好に行うことができる。
【0029】
即ち、工程(B)で用いられる水溶性固体アルカリ無機物質の量は、上述の工程(A)で得られた部分中和された酸前駆体ペーストに化学量論的に残存する酸の中和当量以上の量が好ましく、例えば、好ましくは当該中和当量の1〜40倍の量であり、より好ましくは2〜30倍、さらに好ましくは3〜20倍である。水溶性固体アルカリ無機物質の量は、洗剤粒子群を水に溶解した際のpHを所定の範囲とする観点から、当該中和当量の1倍以上の量が好ましく、当該中和当量の40倍以下の量が好ましい。なお本願においては、工程(B)において用いられる水溶性固体アルカリ無機物質の量は、陰イオン界面活性剤の酸前駆体ペーストに残存する遊離の酸成分を考慮しない。
【0030】
また、水溶性固体アルカリ無機物質の平均粒径は特に限定されないが、収率の向上及び保存安定性の観点から30μm以上が好ましく、より好ましくは40〜200μmであり、さらに好ましくは50〜100μmである。なお、水溶性固体アルカリ無機物質の平均粒径は体積基準で算出されるものであり、レーザー回折式粒度分布測定装置:LA−920(堀場製作所(株)製)を用いて測定される値である。
【0031】
工程(B)においては用いられる水溶性固体アルカリ無機物質としては、当該無機物質成分単独であってもよく、その他の成分(一般に洗剤組成物に用いられる公知の物質)との混合物であってもよい。かかる混合物として用いる場合、工程(B)は例えば工程(B−1)と工程(B−2)とを含んでもよい。当然のことながら、単独の水溶性固体アルカリ無機物質とは、一種又は複数種の水溶性固体アルカリ無機物質を意味する。
【0032】
即ち、
工程(B−1):水溶性固体アルカリ無機物質と一般に洗剤組成物に用いられる公知の物質とを混合する工程;
工程(B−2):上述の工程(A)で得られた部分中和された酸前駆体ペーストと、工程(B−1)で得られた混合物とを混合する工程、である。
【0033】
工程(B−1)について
本工程において用いられる一般に洗剤組成物に用いられる公知の物質としては、トリポリリン酸塩、結晶性又は非結晶性アルカリ金属アルミノケイ酸塩、結晶性ケイ酸塩、蛍光剤、顔料、再汚染防止剤(ポリカルボキシレートポリマー、ナトリウムカルボキシメチルセルロース等)、粒子状界面活性剤(脂肪酸又はその塩、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキル硫酸塩等)、噴乾粉末、珪藻土、方解石、カオリン、ベントナイト、硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム等が挙げられる。かかる物質は、その用途に応じて任意に用いられる。かかる物質を添加する場合、水溶性固体アルカリ無機物質と混合して用いることが好ましい。
【0034】
トリポリリン酸塩を用いる場合、トリポリリン酸塩の平均粒径は特に限定されるものではない。なお、本明細書でいうトリポリリン酸塩の平均粒径とはメジアン径であって、体積基準で算出されるものであり、レーザー回折式粒度分布測定装置:LA−920(堀場製作所(株)製)を用いて測定される値である。
【0035】
また、アルカリ金属アルミノケイ酸塩を用いる場合、本工程においてアルカリ金属アルミノケイ酸塩を添加することは、過度の凝集が抑制され、且つ凝集物を攪拌造粒機のチョッパーで解砕する際の助剤となるため好適である。アルカリ金属アルミノケイ酸塩の平均粒径は1〜30μmのものが好適である。
【0036】
なお、上記アルミノケイ酸塩の平均粒径とはメジアン径であって、体積基準で算出されるものであり、レーザー回折式粒度分布測定装置:LA−920(堀場製作所(株)製)を用いて測定される値である。
【0037】
工程(B−1)で用いられる水溶性固体アルカリ無機物質の量としては、工程(B)で説明された量とすることができる。
【0038】
工程(B−1)において用いられる、上記の各成分を混合するための混合機としては特に限定されるものではないが、攪拌造粒機が好適に用いられる。攪拌造粒機としては特に限定されるものではないが、攪拌羽根と解砕/分散用チョッパー(又はこれに機能的に同等なもの)を具備するものが好ましい。
【0039】
本発明に用いられる攪拌造粒機の具体例としては、バッチ式のものとして、バーチカルグラニュレータ((株)パウレック製)、ハイスピードミキサー(深江工業(株)製)、レディゲミキサー((株)マツボー製)、プロシェアミキサー(太平洋機工(株)製)、ゲーリッケミキサー(明治機械(株)製)等が挙げられる。より好ましくは、レディゲミキサー、プロシェアミキサーである。連続式のものとして、連続式レディゲミキサー(中速ミキサー:滞留時間が比較的長い)や、高速ミキサー(滞留時間が比較的短い)としてCBリサイクラー(Loedige製)、タービュライザー(ホソカワミクロン(株)製)、シュギミキサー((株)パウレック製)、フロージェットミキサー((株)粉研製)等が挙げられる。なお、本発明においては上記ミキサーを適宜組み合わせて用いても良い。
【0040】
また、攪拌造粒機は、内部の温度を調節するためのジャケットを具備するものや、ガス吹き込み操作を行うためのノズルを具備するものがより好適である。
【0041】
工程(B−1)における混合の程度は特に限定されるものではなく、各成分が一様に混合する程度であれば良い。例えば攪拌造粒機を用いる場合、攪拌造粒機の作動条件としては、例えば、混合時間は5分間以内が好ましい。主軸攪拌速度及び解砕/分散用チョッパー速度は機種によって適宜設定し得るが、例えばバッチ式のものであれば、主軸攪拌周速度は0.2〜15m/sが好ましく、0.5〜10m/sがさらに好ましい。解砕/分散用チョッパー周速度は5〜50m/sが好ましいく、10〜40m/sがさらに好ましい。
【0042】
工程(B−2)について
工程(B−2)において、上述の工程(A)で得られた部分中和された酸前駆体ペーストと、工程(B−1)で得られた混合物とを混合する。部分中和された酸前駆体ペーストと水溶性固体アルカリ無機物質とを混合する場合、工程(B−1)を経ることなく、工程(B−2)が工程(B)として扱われる。部分中和された酸前駆体ペーストが乾式中和されるためには、例えば既に混合機内に投入された水溶性固体アルカリ無機物質又は工程(B−1)で得られた混合物に、混合機を運転しながら部分中和された酸前駆体ペーストを徐々に添加すれば良い。部分中和された酸前駆体ペーストの添加に要する時間は添加する量に依存するため一概には言えないが、バッチ式の場合、一般的には1分以上、より好ましくは1〜10分、さらに好ましくは2〜7分である。ここで、部分中和された酸前駆体ペーストの添加を著しく短時間で行うと、未反応の酸が蓄積し、粒状物の過度の凝集を引き起こす傾向があるため、1分以上で添加することが好ましい。
【0043】
また、かかる部分中和された酸前駆体ペーストの添加方法としては、連続的又は複数回に分割して行ってもよく、添加手段は複数設けても良い。
【0044】
なお、工程(B−2)において使用することのできる混合機としては特に限定されるものではないが、上述の工程(B−1)において例示された攪拌造粒機が好適なものである。工程(B−1)における混合機と工程(B−2)における混合機は同一のものであってもよい。
【0045】
また、部分中和された酸前駆体ペーストの添加終了後、さらに攪拌造粒機を30秒以上、より好ましくは1分以上作動させても良い。このような操作を行うことにより、中和反応及び造粒操作の完結を確実なものとできるため、より好ましい。
【0046】
工程(B−2)においては、ガスを吹き込みつつ中和を行うことが好ましい。これは中和反応で生じた余剰の水分を蒸発させ、かつ粒状物をガスを用いて冷却させることにより粒状物が大きな塊となるのを防止するためである。かかるガスとしては、N2ガス、空気等が挙げられる。ガスの吹き込み量(通気量)は特に限定されないが、粒状物1kgに対して毎分1L以上が好ましく、毎分5〜100Lの範囲がより好ましい。さらにガスの温度としては、例えば0〜70℃の範囲が好ましい。
【0047】
部分中和された酸前駆体ペーストと水溶性固体アルカリ無機物質との混合温度は粘度低減の観点から50℃以上が好ましく、55℃以上がさらに好ましい。また粒状物が大きな塊となるのを防止する観点から90℃以下が好ましく、85℃以下がさらに好ましい。以上から50〜90℃の温度で混合することが好ましく、55〜85℃の温度で混合することがさらに好ましい。
上述のごとくして、混合工程が完結し、洗剤粒子群が製造される。
【0048】
<工程(C):表面改質工程>
以上の本発明の製造方法により得られる洗剤粒子群について、さらに表面改質を行っても良い。この場合、工程(B)で得られた洗剤粒子群は混合物としてさらなる工程で扱われることとなる。即ち、本発明の洗剤粒子群の製造方法は、工程(B)で得られた混合物に流動助剤を添加し、表面改質を行う工程を含んでも良い。かかる混合物の表面改質を行うことにより、得られる洗剤粒子群のさらなる流動性の向上、保存安定性の向上を図ることができるため、例えば、洗剤粒子群を洗剤組成物の一成分として用いる場合、好適である。表面改質は、例えば、得られた混合物を攪拌造粒機で混合しつつ、流動助剤としての表面改質剤を添加することにより実施される。
【0049】
表面改質剤としては通常用いられる公知のものが使用でき、結晶性又は非結晶性アルカリ金属アルミノケイ酸塩(ゼオライト)、方解石、ケイソウ土、シリカ等が好適に用いられる。かかるアルミノケイ酸塩は、平均粒径が10μm以下のものがより好ましい。また表面改質剤の量としては、他の工程で用いられる表面改質剤以外のゼオライトも含め、最終産物である洗剤組成物の5〜25重量%が好ましく、10〜20重量%がより好ましい。なお、表面改質剤の平均粒径とはメジアン径であって、体積基準で算出されるものであり、レーザー回折式粒度分布測定装置:LA−920(堀場製作所(株)製)を用いて測定される値である。また、表面改質剤を添加した場合の攪拌造粒機の運転時間は特に限定されないが、1〜5分間が好ましい。
【0050】
なお、本製造方法においては、得ようとする洗剤粒子群の組成により、所望の液体成分を添加する工程(液体成分添加工程)をさらに実施することができる。液体成分の添加時期は特に限定されるものではなく、工程(B)の前又はその途中、或いは後に行ってもよいが、表面改質剤の添加前が好ましい。表面改質剤の添加前に、かかる液体成分を添加する液体成分添加工程と、それに続いて表面改質工程を行う場合、液体成分添加工程と表面改質工程とをまとめて工程(C)の表面改質工程とすることができる。但し、液体成分の添加後、得られた洗剤粒子群が良好な流動性及び/又は良好な保存安定性を有する場合には、流動助剤としての表面改質剤を添加することは必須ではない。この場合、液体成分添加工程が実施され、工程(C)は省略されることとなる。
【0051】
液体成分としては、例えば非イオン界面活性剤、水溶性ポリマー(ポリエチレングリコール、アクリル酸マレイン酸コポリマー等)、脂肪酸等の、洗剤分野で用いられる任意の液体成分が挙げられる。液体成分は一成分のみを用いてもよく、二成分以上を併用しても良い。
【0052】
さらに本発明においては、一般に洗剤組成物に用いられている公知の物質を混合工程の後に添加して混合しても良い。例えば、かかる物質を液体成分添加工程の前及び/又は表面改質工程の前に添加しても良く、表面改質剤と一緒に添加してもよく、表面改質工程の後に添加してもよい。かかる物質を、表面改質剤と一緒に添加する場合及び表面改質工程の後に添加する場合、当該添加操作を工程(C)の表面改質工程の操作に含めることができる。かかる物質としては、トリポリリン酸塩、結晶性又は非結晶性アルカリ金属アルミノケイ酸塩、結晶性ケイ酸塩、蛍光剤、顔料、再汚染防止剤(ポリカルボキシレートポリマー、ナトリウムカルボキシメチルセルロース等)、粒子状界面活性剤(脂肪酸又はその塩、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキル硫酸塩等)、噴乾粉末、珪藻土、方解石、カオリン、ベントナイト、硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム等が挙げられる。かかる物質は、その用途に応じて任意に用いられる。
【0053】
また、液体成分の添加を表面改質剤の添加前に行った場合の攪拌造粒機の運転時間は特に限定されないが、0.5〜8.0分間が好ましい。
【0054】
即ち、本発明の洗剤粒子群の製造方法としては、
(1):工程(B)の後に、さらに液体成分添加工程を含む態様、
(2):(1)の態様における液体成分添加工程の後に、さらに工程(C)を含む態様、
も好適な態様として挙げられる。
【0055】
上記のようにして表面改質された洗剤粒子群の色相は特に限定されるものではないが、例えば、表面改質された洗剤粒子群の粒径を350〜500μmに揃え、かかる洗剤粒子群を光電色彩計により計測した場合、ハンターLab表色系のL値で90以上が好ましい。
【0056】
<洗剤粒子群の物性>
本発明の洗剤粒子群は、本発明の製造方法によって得られる。次に本発明の洗剤粒子群の物性及びその測定方法を述べる。
【0057】
本発明における洗剤粒子群の嵩密度、及び本発明の製造方法により得られる洗剤粒子群を含有してなる高嵩密度粉末洗剤の嵩密度としては、500g/L以上が好ましく、650〜950g/Lがより好ましく、700〜900g/Lがさらに好ましい。
【0058】
本発明における洗剤粒子群の流動性としては、流動時間が7秒以下が好ましく、6秒以下がより好ましい。
【0059】
本発明における洗剤粒子群の平均粒径としては、ハンドリングと外観及び溶解性の観点から、150〜500μmが好ましく、250〜450μmがより好ましい。また、洗剤粒子群における1180μm以下のものの占める割合(1180μmパス収率)(%)としては、そのサイズより大きいものは粉砕して再利用するため、この粉砕工程に対する負荷を小さくする上でも、75%以上が好ましく、80%以上がより好ましい。なお、本発明において、1180μmパス収率とは、ジャイロシフター((株)徳寿工作所製、目開き1180μm)を用いて、分級を行い、1180μm以下の粒子が占める重量分率から求められる値である。
【0060】
本発明における洗剤粒子群の破壊荷重としては、自由流動性や凝集抑制の観点から50g以下が好ましく、30g以下がより好ましく、15g以下がさらに好ましい。
【0061】
<物性測定方法>
1.嵩密度
嵩密度はJIS K 3362により規定された方法で測定する。
2.流動性
流動性はJIS K 3362に規定された嵩密度測定用ホッパーから、100mLの粉末が流出するのに要する時間である。流動時間が少ない粒子ほど、自由流動性がよく、さらさらしている。
3.平均粒径
平均粒径はJIS K 8801の標準篩(目開き2000〜125μm)を用いて5分間振動させた後、篩目のサイズによる重量分率からメジアン径として算出する。この時、例えば目開き1000μmの篩上に残った粒子の重量分率(1000μmOn〔%〕)や、目開き180μmの篩を通過した粒子の重量分率(180μmPass〔%〕)を測定して、粒子の粒径についてより詳細な検討を行うことができる。
【0062】
4.破壊荷重
破壊荷重の測定方法は次の通りである。
直径40mmのシリンダーに50mLのサンプルを均一に充填し、ピストンで1kgの荷重をかけて3分間静置することにより、粒子を円筒状に成形する。成形したサンプルをシリンダーから取り出し、この成形したサンプルを崩壊させるのに要する力をレオメーター(不動工業株式会社製)を用いて測定する。この力を破壊荷重と定義する。一般に、この破壊荷重の値が小さい程、粒子の粘着性が小さく、凝集性も小さく、自由流動性に優れている。
【0063】
<洗剤組成物>
本発明の方法によって製造された洗剤粒子群に、酵素、香料等を添加することによって、洗剤組成物を製造することができる。かかる洗剤組成物は、当該洗剤粒子群と、酵素、香料等を回転ドラム等の公知の混合機を用いて混合することによって製造することができる。
【実施例】
【0064】
実施例1
<工程(A):部分中和工程>
下記の手順にて、部分中和された酸前駆体ペーストを調製した。
【0065】
陰イオン界面活性剤の酸前駆体として40℃に調温したLAS(直鎖アルキルベンゼンスルホン酸:分子量322)8.58kgを、攪拌翼を有した20Lの混合槽に加えた。混合槽のジャケット温度を40℃に設定した。そこに48重量%水酸化ナトリウム水溶液0.87kgを0.2kg/minの速度で滴下し、十分に混合して、部分中和された酸前駆体ペーストを調製した。使用したLASは、純分が97.5重量%のものであった。残りの成分としては、約0.5重量%が未反応の直鎖状アルキルベンゼンであり、約1.5重量%が遊離硫酸であり、その残分が水分であった。従って、遊離硫酸分の量を考慮した場合、本工程における水溶性アルカリ剤の量は中和当量の0.36倍となるが、本発明では遊離硫酸分を考慮しないので、本工程における水溶性アルカリ剤の量は中和当量の0.4倍となる。
【0066】
<工程(B):混合工程>
レディゲミキサーFKM−130D(松坂技研(株)製、容量130L、ジャケット付き)に炭酸ナトリウム(ライト灰:セントラル硝子(株)製、メジアン径68μm)15.82kg、チノパールCBS−X(蛍光剤)0.026kgを投入し、チョッパー3600rpm(周速30m/s)、主軸55rpm(フルード数Fr=0.9、周速1.4m/s)の条件で、1分間混合した。ジャケットの温度を40℃に設定した。そこに、上記手順によって得られた、部分中和された酸前駆体ペースト9.45kgを80℃に調温したものを2分間で投入した。部分中和された酸前駆体ペーストの添加後、引き続き同ミキサーで同条件にて1分間攪拌混合し、中和反応及び造粒操作を完了させて、洗剤粒子群(混合物)を得た。また、部分中和された酸前駆体ペーストの添加開始直後より、機内の通気(300L/min)を行った。通気したガスの温度は25℃であった。
【0067】
<工程(C):表面改質工程>
中和反応及び造粒操作が完了した時点で、同ミキサーを前記と同条件で作動させながら、40重量%ポリアクリル酸ナトリウム水溶液(オリゴマー:花王(株)製)0.15kg、60重量%ポリエチレングリコール水溶液(PEG13000)0.26kgを同ミキサーに加え、1分間混合した。
【0068】
続いて、表面改質剤としてA型ゼオライト(メジアン径3μm)4.37kgを、その他の洗剤原料としてトリポリリン酸ナトリウム(メジアン径79μm)1.63kgを同ミキサーに添加した後、チョッパー3600rpm(周速30m/s)、主軸115rpm(フルード数Fr=2.2、周速3.0m/s)の条件で1分間混合し、表面改質された洗剤粒子群を得た。
【0069】
<その他の工程>
表面改質された洗剤粒子群について、ジャイロシフターGS−B2−25((株)徳寿工作所製、目開き1180μm)で分級操作を行った。分級操作後の篩上の粒子を回収し、A型ゼオライト0.63kgとともに、フィッツミルDKA−6(ホソカワミクロン(株)製、周速60m/s)で粉砕し、得られた粉砕物を分級操作後の篩下の粒子と混合した。このようにして得られた混合物を分級された洗剤粒子群とした。
【0070】
分級された洗剤粒子群の物性は、ジャイロシフター1180μmパス収率が82%、平均粒径が295μm、嵩密度が859g/L、流動性が5.7秒であった。よって、分級された洗剤粒子群は優れた物性の粒子であった。
【0071】
さらに、回転ドラムを用いて、酵素0.79kgと分級された洗剤粒子群31.7kgとを混合し、さらに香料0.088kgを噴霧して、高嵩密度粉末洗剤組成物の最終粉末を得た。
【0072】
実施例2
工程(A)における48重量%水酸化ナトリウム水溶液を0.65kgにして水溶性アルカリ剤の量を中和当量の0.3倍に変更し、また工程(B)におけるライト灰を15.96kgに変更した以外は実施例1と同じ操作を行い、高嵩密度粉末洗剤組成物の最終粉末を得た。
【0073】
実施例3
工程(A)における48重量%水酸化ナトリウム水溶液を1.08kgにして水溶性アルカリ剤の量を中和当量の0.5倍に変更し、また工程(B)におけるライト灰を15.68kgに変更した以外は実施例1と同じ操作を行い、高嵩密度粉末洗剤組成物の最終粉末を得た。
【0074】
比較例1
工程(A)を行わず、すなわち工程(A)における48重量%水酸化ナトリウム水溶液を用いず水溶性アルカリ剤の量を中和当量の0倍に変更し、また工程(B)におけるライト灰を16.37kgに変更した以外は実施例1と同じ操作を行い、高嵩密度粉末洗剤組成物の最終粉末を得た。
【0075】
実施例4
工程(B)において、部分中和された酸前駆体ペーストのレディゲミキサーへの投入温度を60℃に変更した以外は実施例1と同じ操作を行い、高嵩密度粉末洗剤組成物の最終粉末を得た。
【0076】
比較例2
工程(A)を行わず、すなわち工程(A)における48重量%水酸化ナトリウム水溶液を用いずに1.72kgの水を用いて水溶性アルカリ剤の量を中和当量の0倍に変更し、また工程(B)におけるライト灰を16.37kgに変更した以外は実施例1と同じ操作を行い、高嵩密度粉末洗剤組成物の最終粉末を得た。
【0077】
比較例3
工程(A)を行わず、すなわち工程(A)における48重量%水酸化ナトリウム水溶液を用いず水溶性アルカリ剤の量を中和当量の0倍に変更し、また工程(B)において、レディゲミキサーに未中和のLASを投入する前に48重量%水酸化ナトリウム水溶液0.87kgを0.5分で投入した以外は実施例1と同じ操作を行い、高嵩密度粉末洗剤組成物の最終粉末を得た。
【0078】
表1に実施例等のデータを示す。
【0079】
【表1】

【0080】
分級された洗剤粒子群について見れば、実施例による洗剤粒子群は比較例による洗剤粒子群よりも平均粒径が小さいこと、流動時間が短いこと及び破壊荷重が小さいことが分かった。このように、本発明により、分級された洗剤粒子群について、粒子の粗大化の防止及び粒子の流動性の向上が達成できたことが分かった。
【0081】
図1は実施例1の分級された洗剤粒子群の125μmパス粉の粒子構造を示すSEM写真である。また図2は比較例1の分級された洗剤粒子群の125μmパス粉の粒子構造を示すSEM写真である。SEM写真の倍率はいずれも60倍とした。図1及び図2より、本発明の方法によって得られた洗剤粒子群では、粒子破片が極めて少ないことが分かった。
【産業上の利用可能性】
【0082】
本発明の洗剤粒子群の製造方法は、得られる洗剤粒子群の自由流動性が高く、粒子の粗大化が防止されているため、使用時に計量しやすく、水にも溶解しやすいという利点があることから、洗剤粒子群の製造方法として好適に採用し得る。
【図面の簡単な説明】
【0083】
【図1】図1は実施例1の分級された洗剤粒子群の125μmパス粉の粒子構造を示すSEM写真である。
【図2】図2は比較例1の分級された洗剤粒子群の125μmパス粉の粒子構造を示すSEM写真である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
次の工程(A)及び(B)
工程(A):非石鹸性陰イオン界面活性剤の酸前駆体を水溶性アルカリ剤で部分中和して、部分中和された酸前駆体ペーストを得る工程
工程(B):工程(A)で得られた部分中和された酸前駆体ペーストと水溶性固体アルカリ無機物質とを混合する工程
を含む洗剤粒子群の製造方法。
【請求項2】
洗剤粒子群の嵩密度が500g/L以上である請求項1記載の製造方法。
【請求項3】
工程(A)において、非石鹸性陰イオン界面活性剤の酸前駆体を、該酸前駆体の中和当量の0.1〜0.9倍の量の水溶性アルカリ剤で部分中和する請求項1又は2記載の製造方法。
【請求項4】
工程(B)において、部分中和された酸前駆体ペーストと、該酸前駆体ペーストに化学量論的に残存する酸の中和当量以上の量の水溶性固体アルカリ無機物質とを混合する請求項1〜3いずれか1項に記載の製造方法。
【請求項5】
工程(B)において、部分中和された酸前駆体ペーストと水溶性固体アルカリ無機物質とを50〜90℃の温度下に混合する請求項1〜4いずれか1項に記載の製造方法。
【請求項6】
さらに次の工程(C)
工程(C):工程(B)で得られた混合物に流動助剤を添加し、表面改質する工程
を含む請求項1〜5いずれか1項に記載の製造方法。
【請求項7】
請求項1〜6いずれか1項に記載の製造方法によって得られた洗剤粒子群。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2010−138223(P2010−138223A)
【公開日】平成22年6月24日(2010.6.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−313222(P2008−313222)
【出願日】平成20年12月9日(2008.12.9)
【出願人】(000000918)花王株式会社 (8,290)
【Fターム(参考)】