洗剤粒子群の製造方法
【課題】酸前駆体をアルカリ性粉体原料で乾式中和する工程を含む洗剤粒子群の製造方法であって、粒度分布がシャープであり、溶解性に優れた洗剤粒子群を収率良く得ることができる製造方法を提供すること。
【解決手段】非石鹸性陰イオン界面活性剤の酸前駆体をアルカリ性粉体原料で乾式中和する工程を含む洗剤粒子群の製造方法であって、乾式中和に容器回転型混合機を使用し、当該酸前駆体をその液滴径の平均粒径が２００μｍ以下で供給することを特徴とする、洗剤粒子群の製造方法。
【解決手段】非石鹸性陰イオン界面活性剤の酸前駆体をアルカリ性粉体原料で乾式中和する工程を含む洗剤粒子群の製造方法であって、乾式中和に容器回転型混合機を使用し、当該酸前駆体をその液滴径の平均粒径が２００μｍ以下で供給することを特徴とする、洗剤粒子群の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は容器回転型混合機を用いた洗剤粒子群の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
非石鹸性陰イオン界面活性剤、例えばアルキルベンゼンスルホネートが主体の洗剤組成物が多く製造されている。このような洗剤組成物を構成する成分の一つである洗剤粒子群を製造する方法として、界面活性剤を直接添加する代わりに前記非石鹸性陰イオン界面活性剤の酸前駆体を添加し、その場で炭酸ナトリウムのような水溶性固体アルカリ無機物質によって乾式中和する方法がある（なお、本明細書において、「非石鹸性陰イオン界面活性剤の酸前駆体」を「酸前駆体」と記述する場合がある）。
【０００３】
例えば、高速ミキサー／造粒機中、５５℃以下の温度で乾式中和後、液体バインダーの添加により粒状化する洗剤組成物の製造方法（特許文献１）、高速ミキサー／造粒機中、５５℃以上の温度で乾式中和後、液体バインダーの添加により粒状化する洗剤組成物の製造方法（特許文献２）、連続型高速ミキサーで乾式中和後中速ミキサーで高嵩密度化し、ついで冷却及び／又は乾燥することにより粒状化する洗剤組成物の製造方法（特許文献３）が開示されている。
【０００４】
しかしながら、これらの方法を利用して洗剤粒子群を製造する場合、中和により生成した非石鹸性陰イオン界面活性剤の粘着性によって粒子が凝集／粗大化する傾向がある。このような現象の発生を抑制する為、混合用の撹拌機構と解砕／分散用の切断機構を高速度で作動させ、粒子状に維持する必要がある。この場合、撹拌／切断条件の最適化により所望の小さな粒径を有する洗剤粒子を製造することは可能であるが、収率良く得ることは困難であり、又、得られた粒子群の粒度分布も幅広いものとなる。又、溶解性についても、前述のような従来の方法では、非石鹸性陰イオン界面活性剤がバインダーとなって生じる出発原料の凝集粒子が比較的多く存在する。そのために、溶解性を向上することは容易ではない。
【０００５】
以上のように、乾式中和による方法は、陰イオン界面活性剤主体の洗剤粒子群を簡便に製造するのに適した方法であるが、原料の凝集物を解砕しながら造粒することが基本である。かかる方法において、当該陰イオン界面活性剤を高配合すると、その強いバインダー力のため、凝集が進行し、小粒径化が困難となり造粒収率も低下する。仮に、比較的小さな粒径範囲が解砕により得られても、粒度分布のシャープであり、溶解性に優れた洗剤粒子群を収率良く得ることは困難である。
【０００６】
一方、特許文献４には、混合機／造粒機と流動床造粒機の間で液体成分を分配することによる粒状物の製造法が記載されており、実施例として連続自由落下混合機（バッフル付きドラム）において、アルキルベンゼルスルホン酸を炭酸ナトリウム等にて乾式中和している例が開示されている。この方法は、連続自由落下混合機を用いている為、凝集物の解砕は行われず粒子に加わるせん断力が抑制されるものの、アルキルベンゼンスルホン酸を噴霧する際のノズルの種類や噴霧液滴径について何ら示唆されておらず、粒度分布のシャープ化や収率、溶解性について課題が残る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【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】特開平３−１４６５９９号公報
【特許文献４】特表２００７−５３１８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って本発明の課題は、酸前駆体をアルカリ性粉体原料で乾式中和する工程を含む洗剤粒子群の製造方法であって、粒度分布がシャープであり、溶解性に優れた洗剤粒子群を収率良く得ることができる製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
即ち、本発明の要旨は、非石鹸性陰イオン界面活性剤の酸前駆体をアルカリ性粉体原料で乾式中和する工程を含む洗剤粒子群の製造方法であって、乾式中和に容器回転型混合機を使用し、当該酸前駆体をその液滴径の平均粒径が２００μｍ以下で供給することを特徴とする、洗剤粒子群の製造方法に関するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の洗剤粒子群の製法により、粒度分布がシャープであり、溶解性に優れた洗剤粒子群を収率良く得られるという効果が奏される。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の洗剤粒子群の製造方法は、非石鹸性陰イオン界面活性剤の酸前駆体をアルカリ性粉体原料で乾式中和する工程を含む洗剤粒子群の製造方法であって、乾式中和に容器回転型混合機を使用し、当該酸前駆体を多流体ノズルを用いて供給することを一つの特徴とする。
【００１２】
一般に、容器回転型混合機を用いた造粒においては、粉体を均一に流動せしめることが可能であり、更に、回転による粒子の持ち上げ及び自重による滑り・落下を伴う混合機構の為、粉体に加えられるせん断力が抑制される。そのため、かかる混合機を用いた造粒方法は非圧密な造粒方法と言うことができる。
【００１３】
また、かかる混合機を用いて造粒を行う場合、供給される液体成分が粉体と接触した際に粘着性が強くないと造粒が進行しないために、粉体と接触した際に粘着性が発現する必要がある。一般的に非石鹸性陰イオン界面活性剤の酸前駆体はアルカリ性粉体原料と接触して乾式中和される際に粘着性が発現するが、このような酸前駆体を容器回転型混合機に一般的な供給方法である一流体ノズルや配管にて供給すると、供給される液体成分を混合機内で均一に分散させにくく、局在的に発生する大きな液塊により粗大粒子が形成されやすいことが分かった。
【００１４】
そこで、２流体ノズル等の多流体ノズルを用いて、粉体と接触した際に粘着性を発現する該酸前駆体を噴霧することによって容器回転型混合機内に供給したところ、意外にも、粗大粒子の形成を抑制しつつ均一に造粒できることが分かった。これは、該酸前駆体を多流体ノズルを用いてあらかじめ微細な液滴とすることにより高分散が達成でき、粗大粒子を形成する大きな液塊が発生しないためと考えられる。従って、粉体と接触した際に粘着性を発現する該酸前駆体を多流体ノズルを用いて容器回転型混合機内に添加することも、本発明の特徴の一つである。
【００１５】
このように、容器回転型混合機と多流体ノズルの組み合わせを敢えて採用することで、それぞれ単独で使用する場合からは予期できない、粒度分布がシャープであり、溶解性に優れた洗剤粒子群を収率良く製造できるといった効果が奏される。
【００１６】
粒度分布がシャープな粒子が高収率で得られるメカニズムの仮説としては、容器回転型混合機を用いることにより、粉体に加えられるせん断力が抑制された均一な粒子が得られること、及び、多流体ノズルにより液滴を微細化して高分散させるため、乾式中和により生成する非石鹸性陰イオン界面活性剤の粘着性に起因する凝集を抑制できること、の相乗効果によるものと考えられる。
【００１７】
更に、溶解性が向上するメカニズムの仮説としては、溶解回転型混合機による非圧密な造粒方法により粒子内に空隙が生成すること、及び、多流体ノズルにより液滴を微細化して高分散させるため粒子内の界面活性剤の連続層の生成を抑制すること、の相乗効果によるものと考えられる。
【００１８】
本発明の製造方法における乾式中和の態様としては、容器回転型混合機を使用し、酸前駆体を多流体ノズルを用いて噴霧することによって混合機内のアルカリ性粉体原料に供給し、さらに混合機内の成分が撹拌（混合）されることによって乾式中和が達成される態様であれば特に限定されるものではない。以下、本発明の製造方法の一例としての態様について、より詳細に説明する。
【００１９】
Ａ．洗剤粒子群の製造方法
（１）非石鹸性陰イオン界面活性剤の酸前駆体
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、常温で液状のものをいい、中和反応により塩を形成するものである。よって酸前駆体としては、公知の非石鹸性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ないが、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挙げられる。このような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。中でも、経済性、保存安定性及び泡立ちの観点からは直鎖アルキルベンゼンスルホン酸（ＬＡＳ）が好ましい。
【００２０】
なお、特許第３３１３３７２号に記載されているように、上記酸前駆体に、所定量の硫酸等の無機酸を予め混合しておいてもよい。
【００２１】
得られる洗剤粒子群中の非石鹸性陰イオン界面活性剤の量としては、洗浄力の観点及び造粒性の観点から、洗剤粒子群中の１０〜４５重量％が好ましく、１３〜３５重量％がより好ましい。
【００２２】
供給時の酸前駆体の温度は特に限定されないが、例えば、酸前駆体の安定性の観点から、１０〜８０℃が好ましく、２０〜７０℃がより好ましい。
【００２３】
（２）アルカリ性粉体原料
アルカリ性粉体原料としては、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。アルカリ性粉体原料の中でも、好ましい実施態様として炭酸ナトリウムが挙げられる。
【００２４】
アルカリ性粉体原料の平均粒径は、顆粒化の観点から、１〜５００μｍが好ましく、３〜４５０μｍがより好ましく、５〜３５０μｍが更に好ましく、５〜２５０μｍが更により好ましい。
【００２５】
炭酸ナトリウムは、軽質ソーダ灰（ライト灰）、重質ソーダ灰（デンス灰）のいずれも用いることが可能であるが、酸前駆体との反応性の観点から、ライト灰を使用するのが好ましい。デンス灰を使用する際には、粒径が１〜５０μｍのライト灰を合わせて使用することがより好ましく、このことにより、酸前駆体との反応性を維持しながら、高嵩密度の洗剤粒子群が製造可能となる。
【００２６】
また、アルカリ性粉体原料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し得るものである。従って、アルカリ性粉体原料の添加量としては、酸前駆体の中和に必要な量（中和当量）に、上記機能を発揮させるためのアルカリ性粉体原料を加えた量とすることが好ましい。即ち、アルカリ性粉体原料の添加量は、当該中和当量より実質的に多い量が好ましく、例えば、好ましくは中和当量の１〜３５倍であり、より好ましくは２〜３０倍、更に好ましくは３〜２５倍である。無機酸を酸前駆体と併用する場合、当該中和当量は、その無機酸の中和に必要な量がさらに加わることになる。
【００２７】
また、アルカリ性粉体原料の平均粒径は特に限定されないが、界面活性剤を高配合する場合には、収率の向上の観点から１〜５０μｍまで粉砕して用いてもよい。なお、アルカリ性粉体原料の平均粒径は体積基準で算出されるものであり、例えば、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。
【００２８】
（３）容器回転型混合機
容器回転型混合機としては、ドラム型混合機或いはパン型混合機が好ましい。ドラム型混合機としては、ドラム状の円筒が回転して処理を行うものであれば特に限定されるものではなく、水平又はわずかに傾斜させたドラム型混合機の他に円錐ドラム型造粒機（混合機）、多段円錐ドラム型造粒機（混合機）等も使用可能である。これらの装置はバッチ式、連続式いずれの方法においても用いることができる。
【００２９】
なお、洗剤粒子群と容器回転型混合機の内壁との間の壁面摩擦係数が小さく、洗剤粒子群に充分な上昇運動力を加えることが困難な場合、容器内壁に複数個の邪魔板（バッフル）を取付けてもよい。このことにより、粒子群に上昇運動を行わせることが可能となり、粉末混合性及び固液混合性が向上する。
【００３０】
容器回転型混合機の運転条件としては、混合機内の成分が撹拌できる条件であれば、特に限定されないが、下記の式で定義されるフルード数が、０．００５〜１．０である運転条件が好ましく、０．０１〜０．６である運転条件がより好ましい。
フルード数：Ｆｒ＝Ｖ2／（Ｒ×ｇ）
Ｖ：周速[m/s]
Ｒ：回転中心から回転物の円周までの半径[m]
ｇ：重力加速度[m/s2]
【００３１】
（４）その他の粉体成分
容器回転型混合機には、一般に洗剤組成物の分野に用いられる公知の物質を合わせて添加してもよい。
【００３２】
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（ゼオライト）、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、シリカ、ケイ藻土、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。トリポリリン酸塩や硫酸ナトリウムを添加する場合は、酸前駆体の中和反応に伴う洗剤粒子群の凝集の抑制の観点から、予め粉砕を行い、平均粒径を小さくしてから添加してもよい。トリポリリン酸塩や硫酸ナトリウムの平均粒径は、小さいほど収率が良くなるが、小粒径の洗剤粒子を工業的に得るための生産性の観点から、平均粒径は１μｍ以上が好ましく、洗剤粒子の凝集抑制の観点から５０μｍ以下が好ましい。なお、トリポリリン酸塩や硫酸ナトリウムの平均粒径は体積基準で算出されるものであり、例えば、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。
【００３３】
上記の物質のうち、アルカリ金属アルミノケイ酸塩（ゼオライト）を用いる場合、アルカリ金属アルミノケイ酸塩（ゼオライト）の洗剤粒子群中の含有量は、流動性の向上、シミ出し性やケーキングの抑制、洗浄力の向上の観点から０．１重量％以上が好ましく、０．５重量％以上がより好ましく、１重量％以上がさらに好ましく、すすぎ性、溶解性の観点から２０重量％以下が好ましく、１５重量％以下がより好ましく、１０重量％以下がさらに好ましく、５重量％以下がよりさらに好ましい。
【００３４】
上記の物質は、酸前駆体を添加する前に、アルカリ性粉体原料と合わせて添加してもよいし、酸前駆体を添加した後に添加してもよいが、アルカリ金属アルミノケイ酸塩、シリカ、ケイ藻土、方解石を添加する場合は、これらを表面改質剤として用いることで、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、酸前駆体を添加した後に添加することが好ましい。
【００３５】
（５）多流体ノズル
本発明においては、酸前駆体を多流体ノズルを用いて供給することが好ましい。かかるノズルを用いることにより、その液滴を微細化して分散させることができる。多流体ノズルとは、液体と微粒化用気体（エアー、窒素等）を独立の流路を通してノズル先端部近傍まで流通させて混合・微粒化するノズルであり、２流体ノズルや３流体ノズル、４流体ノズル等を用いることができる。また、酸前駆体と微粒化用気体の混合部は、ノズル先端部内で混合する内部混合型、或いはノズル先端部外で混合する外部混合型のいずれであっても良い。
【００３６】
このような多流体ノズルとしては、スプレーイングシステムスジャパン（株）製、（株）共立合金製作所製、いけうち（株）製等の内部混合型２流体ノズル、スプレーイングシステムスジャパン（株）製、（株）共立合金製作所製、（株）アトマックス製等の外部混合型２流体ノズル、藤崎電機（株）製の外部混合型４流体ノズル等が挙げられる。
【００３７】
また、酸前駆体の液滴の液滴径については、酸前駆体の流量と微粒化用気体の流量のバランスを変更することにより調整可能である。すなわち、ある一定流量の酸前駆体に対して、微粒化用気体の流量を増加させればさせるほど、液滴径は小さくなる。更に、ある一定流量の微粒化用気体に対して、酸前駆体の流量を低下させればさせるほど、液滴径は小さくなる。
【００３８】
例えば、２流体ノズルを用いる場合、例えば、次の条件で酸前駆体を供給することが好ましい。微粒化用気体の流量の調整は、微粒化用気体の噴霧圧の調整により行うのが容易であり、液分散の観点から、微粒化用気体噴霧圧としては０．１ＭＰａ以上が好ましく、設備負荷の観点から１．０ＭＰａ以下が好ましい。また、酸前駆体の噴霧圧としては特に制限は無いが、設備負荷の観点から、例えば１．０ＭＰａ以下が好ましい。
【００３９】
液滴径の違いが、得られる洗剤粒子群の収率や粗粒量に与える影響を鋭意検討した結果、酸前駆体の液滴径の平均粒径を２００μｍ以下にすることが収率の観点から好ましく、１〜２００μｍにすることがより好ましく、３〜１５０μｍにすることがより好ましく、１０〜５８μｍにすることがさらに好ましい。液滴径を小さくすればするほど、乾式中和の際の凝集をより確実に抑制することができるが、当該酸前駆体の流量を低下させることは添加時間が増加し生産能力が低下する。そのため、例えば、多流体ノズルを複数個使用しノズル一本当たりの流量を低下させることで、液滴の微細化を維持しつつ添加速度を上げることが効果的である。
【００４０】
一方、添加速度を所定の範囲にすることにより、未反応の酸が粒子表面上に蓄積することを抑制し、多流体ノズルによる微分散効果により高い収率が得られる。そのため、例えば、液粉比率（（酸前駆体の重量／投入された粉体の重量）×１００）〔％〕を添加時間〔ｍｉｎ〕で除した値である添加速度〔％／ｍｉｎ〕を、０．１〜１５％／ｍｉｎの範囲で添加することが好ましく、０．５〜１０％／ｍｉｎの範囲で添加することがより好ましい。上記（４）に記載の成分を混合機内に投入した場合、「投入された粉体の重量」にはかかる成分の重量が含まれる。上記無機酸を併用した場合、酸前駆体の重量には無機酸の重量は含まれない。
【００４１】
なお、当該酸前駆体の液滴径の平均粒径は体積基準で算出されるものであり、例えば、レーザー回折式粒度分布測定装置：スプレーテック（マルバーン社製）を用いて測定される値である。
【００４２】
（６）その他の液体成分
本発明においては、さらにその他の液体成分を添加して洗剤粒子群を製造してもよい。添加されるその他の液体成分としては、得ようとする洗剤粒子群の組成に応じて適宜選択することができ、所望の液体成分を用いることができる。液体成分の添加時期は特に限定されるものではなく、例えば、酸前駆体とアルカリ性粉体原料とを乾式中和する工程の前又はその途中、或いは後に行ってもよいが、表面改質剤を添加する場合には、表面改質剤の添加前が好ましい。
【００４３】
上記乾式中和工程の後に液体成分を添加する場合は、乾式中和に使用した容器回転型混合機に添加してもよいし、本発明の製造方法によって得られる洗剤粒子群を容器回転型混合機から排出した後に、別の混合機／造粒機を用いて添加してもよい。
【００４４】
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、ポリアクリル酸ナトリウム、アクリル酸マレイン酸コポリマー等）、脂肪酸等の通常の洗剤組成物に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。液体成分としては、当該成分を液体で添加してもよく、又は水溶液若しくは分散液の形態で添加してもよい。媒体を除いた正味の液体成分の量としては、洗剤粒子群の凝集抑制の観点から、最終産物である洗剤粒子群の１５重量％以下が好ましく、１０重量％以下がより好ましい。
【００４５】
液体成分として用いられる非イオン界面活性剤としては、特に限定されるものではないが、洗浄力の観点から、例えば炭素数１０〜１４のアルコールにアルキレンオキシドを６〜２２モル付加したポリオキシアルキレンアルキルエーテルが好ましい。
【００４６】
これら液体成分の添加方法としては、本発明で記載の多流体ノズルに依らず、任意のノズルにより噴霧可能である。
【００４７】
Ｂ．洗剤組成物及びその製造方法
上記のようにして製造される洗剤粒子群に、さらに所望の成分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。即ち、本発明の洗剤組成物は、本発明の製造方法によって得られる洗剤粒子群を含有してなるものである。
【００４８】
添加される成分としては、例えば酵素、香料、漂白剤、色素等が挙げられる。かかる成分は、乾式中和の後に、容器回転型混合機に添加してもよいし、又は、本発明の製造方法によって得られる洗剤粒子群を容器回転型混合機から排出した後に、別の混合機を用いて添加してもよい。
【００４９】
Ｃ．物性と評価
本発明により得られる洗剤粒子群等の物性の指標としは、嵩密度や平均粒径、及び流動性が挙げられる。また生産性の指標として洗剤収率が挙げられる。洗剤粒子群の嵩密度としては、４００〜１０００ｇ／Ｌが好ましい。洗剤粒子群の平均粒径としては、２００〜８００μｍが好ましく、２００〜６００μｍがより好ましく、２６０〜６００μｍが更に好ましい。洗剤粒子群の流動性としては、４〜１０秒が好ましく、４〜７秒がより好ましい。洗剤収率としては、１００％に近ければ近い程好ましく、例えば、８０〜１００％が好ましく、９０〜１００％がより好ましい。
【００５０】
更に、得られた洗剤粒子群の品質評価項目として、粒度分布のシャープさ及び溶解性が挙げられる。
【００５１】
これらの物性及び品質評価方法は以下に説明する通りである。
【００５２】
＜物性の測定方法＞
１．平均粒径
平均粒径については、ＪＩＳ Ｚ ８８０１の標準篩（目開き２０００〜４５μｍ）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を算出する。より詳細には、目開き４５μｍ、６３μｍ、９０μｍ、１２５μｍ、１８０μｍ、２５０μｍ、３５５μｍ、５００μｍ、７１０μｍ、１０００μｍ、１４１０μｍ、２０００μｍの１２段の篩と受け皿を用いて、受け皿上に目開きの小さな篩から順に積み重ね、最上部の２０００μｍの篩の上から１００ｇの粒子を添加し、蓋をしてロータップ型ふるい振とう機（ＨＥＩＫＯ製作所製、タッピング１５６回／分、ローリング：２９０回／分）に取り付け、５分間振動させたあと、それぞれの篩及び受け皿上に残留した当該粒子の重量を測定し、各篩上の当該粒子の重量割合（％）を算出する。受け皿から順に目開きの小さな篩上の当該粒子の重量割合を積算していき合計が５０％となる粒径を平均粒径とする。
【００５３】
２．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。なお、嵩密度は、２０００μｍの篩上に残留した粒子をカットした残りの粒子にて測定する。
【００５４】
３．流動性
流動時間は、ＪＩＳ Ｋ ３３６２により規定された嵩密度測定用のホッパーから、１００ｍＬの粉末が流出するのに要する時間とする。流動時間として１０秒以下が好ましく、８秒以下がより好ましく、７秒以下が更に好ましい。なお、流動性は、２０００μｍの篩上に残留した粒子をカットした残りの粒子にて測定する。
【００５５】
４．洗剤収率
本発明における洗剤収率とは、製造された洗剤粒子群中の、１４１０μｍ以下の粒子の割合を示す。
【００５６】
＜品質評価方法＞
１．粒度分布のシャープさ
粒度分布の指標としては、１４１０μｍの篩を通過させた洗剤粒子群をフィッティングし、Ｒｏｓｉｎ−Ｒａｍｍｌｅｒ数（R-R数）を算出して用いる。Ｒｏｓｉｎ−Ｒａｍｍｌｅｒ数の算出には以下の式を用いる。
【００５７】
ｌｏｇ（ｌｏｇ（１００／Ｒ（Ｄｐ）））＝ｎｌｏｇ（Ｄｐ）＋ｌｏｇ（β）
Ｒ（Ｄｐ）：粒径Ｄｐμｍ以上の粉体の累積率〔％〕
Ｄｐ：粒径〔μｍ〕
ｎ：Ｒｏｓｉｎ−Ｒａｍｍｌｅｒ数
β：粒度特性係数
より詳細には、上記平均粒径の測定と同様の方法により、それぞれの篩及び受け皿上に残留した該粒子の重量を測定し、各篩（目開きDp[μｍ]）上の該粒子の重量割合（累積率R(Dp)[μｍ]）を算出する。そして、各logDpに対するlog(log(100/R(Dp)))をプロットした時の最小２乗近似直線の傾きｎを、Rosin-Rammler数とする。
【００５８】
Ｒｏｓｉｎ−Ｒａｍｍｌｅｒ数ｎが高い程、粒度分布がシャープであることを示す。ｎとしては溶解性向上の観点から１．５以上が好ましく、２．０以上がより好ましい。
【００５９】
２．溶解性
本発明における溶解性の指標としては、以下に説明する洗剤粒子群の６０秒間溶解率を用いることができる。溶解率は９０％以上が好ましく、９５％以上がより好ましい。
【００６０】
洗剤粒子群の６０秒間溶解率は以下の方法で算出する。
硬度が７１．２ｍｇＣａＣＯ3／リットルに相当する２０℃に調整した１リットルの硬水（Ｃａ／Ｍｇモル比７／３）を１リットルビーカー（内径１０５ｍｍ、高さ１５０ｍｍの円筒型、例えば岩城硝子社製１リットルガラスビーカー）の中に満たし、２０℃の水温をウォーターバスにて一定に保った状態で、撹拌子（長さ３５ｍｍ、直径８ｍｍ、例えば型式：ＡＤＶＡＮＴＥＣ社製、テフロン（登録商標）ＳＡ（丸型細型））にて水深に対する渦巻きの深さが略１／３となる回転数（８００ｒ／ｍ）で撹拌する。１．００００±０．００１０ｇとなるように縮分・秤量した洗剤粒子群を撹拌下に水中に投入・分散させ撹拌を続ける。投入から６０秒後にビーカー中の洗剤粒子群分散液を、重量既知のＪＩＳ Ｚ ８８０１に規定の目開き７４μｍの標準篩（直径１００ｍｍ）で濾過し、篩上に残留した含水状態の洗剤粒子群を篩と共に重量既知の開放容器に回収する。なお、濾過開始から篩を回収するまでの操作時間を１０±２秒とする。回収した洗剤粒子群の溶残物を１０５℃に加熱した電気乾燥機にて１時間乾燥し、その後、シリカゲルを入れたデシケーター（２５℃）内で３０分間保持して冷却する。冷却後、乾燥した洗剤の溶残物と篩と回収容器の合計の重量を測定し、式（１）によって洗剤粒子群の溶解率（％）を算出する。
【００６１】
溶解率（％）＝｛１−（Ｔ／Ｓ）｝×１００・・・（１）
Ｓ：洗剤粒子群の投入重量（ｇ）
Ｔ：上記撹拌条件にて得られた水溶液を上記篩に供したときに、篩上の残存する洗剤粒子群の溶残物の乾燥重量（ｇ）
【実施例】
【００６２】
本実施例においては、特に記載のない限り下記の原料を用いた。
・アルカリ性粉体原料
ライト灰：平均粒径１００μｍ、セントラル硝子（株）製
粉砕ライト灰：平均粒径８μｍ（上記ライト灰を粉砕したもの）
デンス灰：平均粒径３００μｍ、セントラル硝子（株）製
・非石鹸性陰イオン界面活性剤の酸前駆体
直鎖アルキルベンゼンスルホン酸（ＬＡＳ）、花王（株）製「ネオペレックスＧＳ」
・他の原料
ポリオキシエチレンアルキルエーテル（ＰＯＥ）、花王（株）製「エマルゲン１２１」
ゼオライト：平均粒径３．５μｍ、ゼオビルダー社製
粉砕芒硝：平均粒径２００μｍのものを平均粒径１０μｍに粉砕したもの
【００６３】
以下の実施例等では、容器回転型混合機として、邪魔板を有した７５Ｌドラム型ミキサー（φ４０ｃｍ×Ｌ６０ｃｍ）を使用した。多流体ノズルとして、２流体ノズル（（株）アトマックス製：型番ＢＮ９０）を使用した。
【００６４】
実施例１
ライト灰１００重量部（５．７ｋｇ；中和当量の２２倍）をドラム型ミキサー（回転数３０ｒ／ｍ、フルード数０．２）中で撹拌した。３０秒撹拌した後、６０℃のＬＡＳの２８．４重量部を２流体ノズルにて、添加速度４．１％／ｍｉｎ、微粒化用Ａｉｒ噴霧圧０．３ＭＰａの噴霧条件にて、６．９分間で添加し、添加後３分間撹拌した。その後撹拌を止め、ゼオライト３．９重量部を添加して前記と同条件にて１分間撹拌を行い、得られた洗剤粒子群をミキサーから排出した。なお、この噴霧条件におけるＬＡＳの噴霧液滴径（平均粒径）を測定したところ、３５μｍであった。
【００６５】
実施例２
ライト灰１００重量部（５．５ｋｇ；中和当量の１８倍）をドラム型ミキサー（回転数３０ｒ／ｍ、フルード数０．２）中で撹拌した。３０秒撹拌した後、６０℃のＬＡＳの３５．４重量部を２流体ノズルにて、添加速度４．３％／ｍｉｎ、微粒化用Ａｉｒ噴霧圧０．３ＭＰａの噴霧条件にて、８．２分間で添加し、添加後３分間撹拌した。その後撹拌を止め、ゼオライト６．８重量部を添加して前記と同条件にて１分間撹拌を行い、得られた洗剤粒子群をミキサーから排出した。なお、この噴霧条件におけるＬＡＳの噴霧液滴径（平均粒径）を測定したところ、３５μｍであった。
【００６６】
実施例３
ライト灰１００重量部（５．５ｋｇ；中和当量の１８倍）をドラム型ミキサー（回転数３０ｒ／ｍ、フルード数０．２）中で撹拌した。３０秒撹拌した後、６０℃のＬＡＳの３５．４重量部を２流体ノズルにて、添加速度８．１％／ｍｉｎ、微粒化用Ａｉｒ噴霧圧０．４４ＭＰａの噴霧条件にて、４．４分間で添加し、添加後３分間撹拌した。その後撹拌を止めゼオライト４．１重量部を添加して、前記と同条件にて１分間撹拌を行い、得られた洗剤粒子群をミキサーから排出した。なお、この噴霧条件におけるＬＡＳの噴霧液滴径（平均粒径）を測定したところ、４６μｍであった。
【００６７】
実施例４
ライト灰１００重量部（５．５ｋｇ；中和当量の１８倍）をドラム型ミキサー（回転数３０ｒ／ｍ、フルード数０．２）中で撹拌した。３０秒撹拌した後、６０℃のＬＡＳの３５．４重量部を２流体ノズルにて、添加速度８．１％／ｍｉｎ、微粒化用Ａｉｒ噴霧圧０．１７ＭＰａの噴霧条件にて、４．４分間で添加し、添加後３分間撹拌した。その後撹拌を止めゼオライト４．１重量部を添加して、前記と同条件にて１分間撹拌を行い、得られた洗剤粒子群をミキサーから排出した。なお、この噴霧条件におけるＬＡＳの噴霧液滴径（平均粒径）を測定したところ、９８μｍであった。
【００６８】
実施例５
ライト灰１００重量部（５．５ｋｇ；中和当量の１８倍）をドラム型ミキサー（回転数３０ｒ／ｍ、フルード数０．２）中で撹拌した。３０秒撹拌した後、６０℃のＬＡＳの３５．４重量部を２流体ノズルにて、添加速度８．１％／ｍｉｎ、微粒化用Ａｉｒ噴霧圧０．１４ＭＰａの噴霧条件にて、４．４分間で添加し、添加後３分間撹拌した。その後撹拌を止めゼオライト４．１重量部を添加して、同条件にて１分間撹拌を行い、得られた洗剤粒子群をミキサーから排出した。なお、この噴霧条件におけるＬＡＳの噴霧液滴径（平均粒径）を測定したところ、１３３μｍであった。
【００６９】
実施例６
粉砕ライト灰１００重量部（４．９ｋｇ；中和当量の１２倍）をドラム型ミキサー（回転数３０ｒ／ｍ、フルード数０．２）中で撹拌した。３０秒撹拌した後、６０℃のＬＡＳの５４．５重量部を２流体ノズルにて、添加速度４．９％／ｍｉｎ、微粒化用Ａｉｒ噴霧圧０．３ＭＰａの噴霧条件にて１１．０分間で添加し、添加後３分間撹拌した。その後撹拌を止め、ゼオライト４．７重量部を添加して、前記と同条件にて１分間撹拌を行い、得られた洗剤粒子群をミキサーから排出した。なお、この噴霧条件におけるＬＡＳの噴霧液滴径（平均粒径）を測定したところ、３５μｍであった。
【００７０】
実施例７
粉砕ライト灰１００重量部及びデンス灰１００重量部（５．８ｋｇ；中和当量の２４倍）をドラム型ミキサー（回転数３０ｒ／ｍ、フルード数０．２）中で撹拌した。３０秒撹拌した後、６０℃のＬＡＳの５０．３重量部を２流体ノズルにて、添加速度４．０％／ｍｉｎ、微粒化用Ａｉｒ噴霧圧０．３ＭＰａの噴霧条件にて６．３分間で添加し、添加後３分間撹拌した。その後撹拌を止め、ゼオライト５．０重量部を添加して、前記と同条件にて１分間撹拌を行い、得られた洗剤粒子群をミキサーから排出した。なお、この噴霧条件におけるＬＡＳの噴霧液滴径（平均粒径）を測定したところ、３５μｍであった。
【００７１】
実施例８
ライト灰１００重量部（２．４ｋｇ；中和当量の９倍）、粉砕芒硝１３３重量部をドラム型ミキサー（回転数３０ｒ／ｍ、フルード数０．２）中で撹拌した。３０秒撹拌した後、ＬＡＳの４６．７重量部及び９８％硫酸４．７重量部を予め混合した後、６０℃とし、２流体ノズルにて、添加速度７．２％／ｍｉｎ、微粒化用Ａｉｒ噴霧圧０．３ＭＰａの噴霧条件にて、２．８分間で添加し、添加後２分間撹拌した。その後、ポリオキシエチレンアルキルエーテル１０．０重量部を０．５分間で添加し、添加後２分間撹拌した。その後、ポリアクリル酸ナトリウム２．３重量部を０．５分間で添加し、添加後２分間撹拌した。その後撹拌を止め、ゼオライト６．７重量部を添加して、前記と同条件にて１分間撹拌を行い、得られた洗剤粒子群をミキサーから排出した。なお、この噴霧条件におけるＬＡＳの噴霧液滴径（平均粒径）を測定したところ、５８μｍであった。
【００７２】
実施例９
ライト灰１００重量部（１．９ｋｇ；中和当量の７倍）、粉砕芒硝２１３重量部をドラム型ミキサー（回転数３０ｒ／ｍ、フルード数０．２）中で撹拌した。３０秒撹拌した後、ＬＡＳの６５．２重量部及び９８％硫酸６．５重量部を予め混合した後、６０℃とし、２流体ノズルにて、添加速度７．５％／ｍｉｎ、微粒化用Ａｉｒ噴霧圧０．３ＭＰａの噴霧条件にて、２．８分間で添加し、添加後２分間撹拌した。その後、ポリオキシエチレンアルキルエーテル８．７重量部を０．５分間で添加し、添加後２分間撹拌した。その後、ポリアクリル酸ナトリウム２．６重量部を０．５分間で添加し、添加後２分間撹拌した。その後撹拌を止め、ゼオライト２１．７重量部を添加して、前記と同条件にて１分間撹拌を行い、得られた洗剤粒子群をミキサーから排出した。なお、この噴霧条件におけるＬＡＳの噴霧液滴径（平均粒径）を測定したところ、５８μｍであった。
【００７３】
比較例１
ライト灰１００重量部（５．５ｋｇ；中和当量の１８倍）をドラム型ミキサー（回転数３０ｒ／ｍ、フルード数０．２）中で撹拌した。３０秒撹拌した後、６０℃のＬＡＳの３５．４重量部を１流体ノズル（スプレーイングシステムスジャパン（株）製：型番Unijet 8003）を用いて、添加速度１３．０％／ｍｉｎの噴霧条件にて２．７分間で添加し、添加後３分間撹拌した。その後撹拌を止め、ゼオライト６．８重量部を添加して、前記と同条件にて１分間撹拌を行い、得られた洗剤粒子群をミキサーから排出した。なお、この噴霧条件におけるＬＡＳの噴霧液滴径（平均粒径）を測定したところ、８６０μｍであった。
【００７４】
比較例２
ライト灰１００重量部（２６．４ｋｇ；中和当量の２２倍）をレディゲミキサーＦＫＭ−１３０Ｄ（（株）マツボー製）中で撹拌した。撹拌羽根回転数１３０ｒ／ｍ、剪断機回転数３６００ｒ／ｍの条件で３０秒間撹拌した後、６０℃のＬＡＳの２８．４重量部を２流体ノズル（スプレーイングシステムスジャパン（株）製：型番SU29）を用いて４．１％／ｍｉｎの添加速度、微粒化用Ａｉｒ噴霧圧０．３ＭＰａの添加条件にて、７．０分間で添加し、添加後３分間撹拌した。その後撹拌を止め、ゼオライト６．４重量部を添加して、前記と同条件にて１分間撹拌し、得られた洗剤粒子群をレディゲミキサーから排出した。なお、この噴霧条件におけるＬＡＳの噴霧液滴径（平均粒径）を測定したところ、６０μｍであった。
【００７５】
比較例３
ライト灰１００重量部（２５．３ｋｇ；中和当量の１８倍）をレディゲミキサーＦＫＭ−１３０Ｄ（（株）マツボー製）中で撹拌した。撹拌羽根回転数１３０ｒ／ｍ、剪断機回転数３６００ｒ／ｍの条件で３０秒間撹拌した後、６０℃のＬＡＳの３５．４重量部を１流体ノズル（スプレーイングシステムスジャパン（株）製：型番Unijet 8010）を用いて１０．５％／ｍｉｎの添加速度にて、３．４分間で添加し、添加後３分間撹拌した。その後撹拌を止め、ゼオライト６．８重量部を添加して、前記と同条件にて１分間撹拌し、得られた洗剤粒子群をレディゲミキサーから排出した。なお、この噴霧条件におけるＬＡＳの噴霧液滴径（平均粒径）を測定したところ、５１０μｍであった。
【００７６】
比較例４
ライト灰１００重量部（４．９３ｋｇ）をドラム型ミキサー（回転数３０ｒ／ｍ、フルード数０．２）中で撹拌した。１０秒間撹拌した後、６０℃のポリオキシエチレンラウリルエーテル（花王（株）製エマルゲン１０６）３５．２重量部を２流体ノズル（添加速度３．７％／ｍｉｎ、微粒化用Ａｉｒ噴霧圧０．３ＭＰａ）を用いて、９．４分間で添加した。添加後、さらに混合を１分間続けて顆粒化を行った。その後攪拌を止め、ゼオライト６．８重量部を添加して、前記と同条件にて１分間撹拌を行い、得られた洗剤粒子群をミキサーから排出した。
【００７７】
比較例５
ライト灰１００重量部（４．９３ｋｇ）をドラム型ミキサー（回転数３０ｒ／ｍ、フルード数０．２）中で撹拌した。１０秒間撹拌した後、６０℃のポリオキシエチレンラウリルエーテル（花王（株）製エマルゲン１０６）３５．２重量部を２流体ノズル（添加速度３．７％／ｍｉｎ、微粒化用Ａｉｒ噴霧圧０．３ＭＰａ）を用いて、９．４分間で添加した。添加後、さらに混合を１分間続けて顆粒化を行った。その後攪拌を止め、ゼオライト４０．９重量部を添加して、前記と同条件にて１分間撹拌を行い、得られた洗剤粒子群をミキサーから排出した。
【００７８】
上記の実施例等における洗剤粒子群原料の組成、条件並びに結果を以下の表に示す。
【００７９】
【表１】
【００８０】
【表２】
【００８１】
実施例１〜９で得られた洗剤粒子群は、洗剤収率が８０％以上と高く、粒度分布の指標であるＲｏｓｉｎ−Ｒａｍｍｌｅｒ数（表中のR-R数）も１．５以上であり、粒度分布がシャープな粒子が高収率で得られていることが分かった。
【００８２】
一方、比較例１については、洗剤収率が６７％と低く、Ｒｏｓｉｎ−Ｒａｍｍｌｅｒ数も１．０となり、得られた洗剤粒子群の粒度分布がブロード化していることが分かった。比較例２については、収率の低下は見られないものの、Ｒｏｓｉｎ−Ｒａｍｍｌｅｒ数が１．１となり、得られた洗剤粒子群の粒度分布がブロード化していることが分かった。なお、比較例２については、混合機内の壁面や撹拌軸への付着物が多く見られた。比較例４については、得られた洗剤粒子群が湿潤粉体であり、物性測定が不可能な状態であった。比較例５については、比較例４よりもゼオライト量を増加させることにより物性測定可能な洗剤粒子群が得られたが、得られた洗剤粒子群の平均粒径は１３８μｍであった。造粒前のライト灰の平均粒径が１００μｍであったことから、造粒がほとんど進行しておらず、この要因として粉体と接触した際の粘着性が弱いことが挙げられる。
【００８３】
溶解性については、実施例２と比較例３の比較から、実施例２の溶解率は９７％に対し、比較例３の溶解率は７８％となっており、本発明による実施例２が、平均粒径が大きいにもかかわらず溶解率が優れていた。
【００８４】
また、実施例３〜５を比較すると、酸前駆体の液滴径の平均粒径をより微細にした実施例３の方が、洗剤収率が良好であった。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明によれば、粒度分布がシャープであり、溶解性に優れた洗剤粒子群を収率良く製造することができる。かかる洗剤粒子群は、衣料用等様々な用途の洗剤組成物として、又はかかる洗剤組成物の一成分として好ましく用いることができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は容器回転型混合機を用いた洗剤粒子群の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
非石鹸性陰イオン界面活性剤、例えばアルキルベンゼンスルホネートが主体の洗剤組成物が多く製造されている。このような洗剤組成物を構成する成分の一つである洗剤粒子群を製造する方法として、界面活性剤を直接添加する代わりに前記非石鹸性陰イオン界面活性剤の酸前駆体を添加し、その場で炭酸ナトリウムのような水溶性固体アルカリ無機物質によって乾式中和する方法がある（なお、本明細書において、「非石鹸性陰イオン界面活性剤の酸前駆体」を「酸前駆体」と記述する場合がある）。
【０００３】
例えば、高速ミキサー／造粒機中、５５℃以下の温度で乾式中和後、液体バインダーの添加により粒状化する洗剤組成物の製造方法（特許文献１）、高速ミキサー／造粒機中、５５℃以上の温度で乾式中和後、液体バインダーの添加により粒状化する洗剤組成物の製造方法（特許文献２）、連続型高速ミキサーで乾式中和後中速ミキサーで高嵩密度化し、ついで冷却及び／又は乾燥することにより粒状化する洗剤組成物の製造方法（特許文献３）が開示されている。
【０００４】
しかしながら、これらの方法を利用して洗剤粒子群を製造する場合、中和により生成した非石鹸性陰イオン界面活性剤の粘着性によって粒子が凝集／粗大化する傾向がある。このような現象の発生を抑制する為、混合用の撹拌機構と解砕／分散用の切断機構を高速度で作動させ、粒子状に維持する必要がある。この場合、撹拌／切断条件の最適化により所望の小さな粒径を有する洗剤粒子を製造することは可能であるが、収率良く得ることは困難であり、又、得られた粒子群の粒度分布も幅広いものとなる。又、溶解性についても、前述のような従来の方法では、非石鹸性陰イオン界面活性剤がバインダーとなって生じる出発原料の凝集粒子が比較的多く存在する。そのために、溶解性を向上することは容易ではない。
【０００５】
以上のように、乾式中和による方法は、陰イオン界面活性剤主体の洗剤粒子群を簡便に製造するのに適した方法であるが、原料の凝集物を解砕しながら造粒することが基本である。かかる方法において、当該陰イオン界面活性剤を高配合すると、その強いバインダー力のため、凝集が進行し、小粒径化が困難となり造粒収率も低下する。仮に、比較的小さな粒径範囲が解砕により得られても、粒度分布のシャープであり、溶解性に優れた洗剤粒子群を収率良く得ることは困難である。
【０００６】
一方、特許文献４には、混合機／造粒機と流動床造粒機の間で液体成分を分配することによる粒状物の製造法が記載されており、実施例として連続自由落下混合機（バッフル付きドラム）において、アルキルベンゼルスルホン酸を炭酸ナトリウム等にて乾式中和している例が開示されている。この方法は、連続自由落下混合機を用いている為、凝集物の解砕は行われず粒子に加わるせん断力が抑制されるものの、アルキルベンゼンスルホン酸を噴霧する際のノズルの種類や噴霧液滴径について何ら示唆されておらず、粒度分布のシャープ化や収率、溶解性について課題が残る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【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】特開平３−１４６５９９号公報
【特許文献４】特表２００７−５３１８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って本発明の課題は、酸前駆体をアルカリ性粉体原料で乾式中和する工程を含む洗剤粒子群の製造方法であって、粒度分布がシャープであり、溶解性に優れた洗剤粒子群を収率良く得ることができる製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
即ち、本発明の要旨は、非石鹸性陰イオン界面活性剤の酸前駆体をアルカリ性粉体原料で乾式中和する工程を含む洗剤粒子群の製造方法であって、乾式中和に容器回転型混合機を使用し、当該酸前駆体をその液滴径の平均粒径が２００μｍ以下で供給することを特徴とする、洗剤粒子群の製造方法に関するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の洗剤粒子群の製法により、粒度分布がシャープであり、溶解性に優れた洗剤粒子群を収率良く得られるという効果が奏される。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の洗剤粒子群の製造方法は、非石鹸性陰イオン界面活性剤の酸前駆体をアルカリ性粉体原料で乾式中和する工程を含む洗剤粒子群の製造方法であって、乾式中和に容器回転型混合機を使用し、当該酸前駆体を多流体ノズルを用いて供給することを一つの特徴とする。
【００１２】
一般に、容器回転型混合機を用いた造粒においては、粉体を均一に流動せしめることが可能であり、更に、回転による粒子の持ち上げ及び自重による滑り・落下を伴う混合機構の為、粉体に加えられるせん断力が抑制される。そのため、かかる混合機を用いた造粒方法は非圧密な造粒方法と言うことができる。
【００１３】
また、かかる混合機を用いて造粒を行う場合、供給される液体成分が粉体と接触した際に粘着性が強くないと造粒が進行しないために、粉体と接触した際に粘着性が発現する必要がある。一般的に非石鹸性陰イオン界面活性剤の酸前駆体はアルカリ性粉体原料と接触して乾式中和される際に粘着性が発現するが、このような酸前駆体を容器回転型混合機に一般的な供給方法である一流体ノズルや配管にて供給すると、供給される液体成分を混合機内で均一に分散させにくく、局在的に発生する大きな液塊により粗大粒子が形成されやすいことが分かった。
【００１４】
そこで、２流体ノズル等の多流体ノズルを用いて、粉体と接触した際に粘着性を発現する該酸前駆体を噴霧することによって容器回転型混合機内に供給したところ、意外にも、粗大粒子の形成を抑制しつつ均一に造粒できることが分かった。これは、該酸前駆体を多流体ノズルを用いてあらかじめ微細な液滴とすることにより高分散が達成でき、粗大粒子を形成する大きな液塊が発生しないためと考えられる。従って、粉体と接触した際に粘着性を発現する該酸前駆体を多流体ノズルを用いて容器回転型混合機内に添加することも、本発明の特徴の一つである。
【００１５】
このように、容器回転型混合機と多流体ノズルの組み合わせを敢えて採用することで、それぞれ単独で使用する場合からは予期できない、粒度分布がシャープであり、溶解性に優れた洗剤粒子群を収率良く製造できるといった効果が奏される。
【００１６】
粒度分布がシャープな粒子が高収率で得られるメカニズムの仮説としては、容器回転型混合機を用いることにより、粉体に加えられるせん断力が抑制された均一な粒子が得られること、及び、多流体ノズルにより液滴を微細化して高分散させるため、乾式中和により生成する非石鹸性陰イオン界面活性剤の粘着性に起因する凝集を抑制できること、の相乗効果によるものと考えられる。
【００１７】
更に、溶解性が向上するメカニズムの仮説としては、溶解回転型混合機による非圧密な造粒方法により粒子内に空隙が生成すること、及び、多流体ノズルにより液滴を微細化して高分散させるため粒子内の界面活性剤の連続層の生成を抑制すること、の相乗効果によるものと考えられる。
【００１８】
本発明の製造方法における乾式中和の態様としては、容器回転型混合機を使用し、酸前駆体を多流体ノズルを用いて噴霧することによって混合機内のアルカリ性粉体原料に供給し、さらに混合機内の成分が撹拌（混合）されることによって乾式中和が達成される態様であれば特に限定されるものではない。以下、本発明の製造方法の一例としての態様について、より詳細に説明する。
【００１９】
Ａ．洗剤粒子群の製造方法
（１）非石鹸性陰イオン界面活性剤の酸前駆体
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、常温で液状のものをいい、中和反応により塩を形成するものである。よって酸前駆体としては、公知の非石鹸性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ないが、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挙げられる。このような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。中でも、経済性、保存安定性及び泡立ちの観点からは直鎖アルキルベンゼンスルホン酸（ＬＡＳ）が好ましい。
【００２０】
なお、特許第３３１３３７２号に記載されているように、上記酸前駆体に、所定量の硫酸等の無機酸を予め混合しておいてもよい。
【００２１】
得られる洗剤粒子群中の非石鹸性陰イオン界面活性剤の量としては、洗浄力の観点及び造粒性の観点から、洗剤粒子群中の１０〜４５重量％が好ましく、１３〜３５重量％がより好ましい。
【００２２】
供給時の酸前駆体の温度は特に限定されないが、例えば、酸前駆体の安定性の観点から、１０〜８０℃が好ましく、２０〜７０℃がより好ましい。
【００２３】
（２）アルカリ性粉体原料
アルカリ性粉体原料としては、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。アルカリ性粉体原料の中でも、好ましい実施態様として炭酸ナトリウムが挙げられる。
【００２４】
アルカリ性粉体原料の平均粒径は、顆粒化の観点から、１〜５００μｍが好ましく、３〜４５０μｍがより好ましく、５〜３５０μｍが更に好ましく、５〜２５０μｍが更により好ましい。
【００２５】
炭酸ナトリウムは、軽質ソーダ灰（ライト灰）、重質ソーダ灰（デンス灰）のいずれも用いることが可能であるが、酸前駆体との反応性の観点から、ライト灰を使用するのが好ましい。デンス灰を使用する際には、粒径が１〜５０μｍのライト灰を合わせて使用することがより好ましく、このことにより、酸前駆体との反応性を維持しながら、高嵩密度の洗剤粒子群が製造可能となる。
【００２６】
また、アルカリ性粉体原料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し得るものである。従って、アルカリ性粉体原料の添加量としては、酸前駆体の中和に必要な量（中和当量）に、上記機能を発揮させるためのアルカリ性粉体原料を加えた量とすることが好ましい。即ち、アルカリ性粉体原料の添加量は、当該中和当量より実質的に多い量が好ましく、例えば、好ましくは中和当量の１〜３５倍であり、より好ましくは２〜３０倍、更に好ましくは３〜２５倍である。無機酸を酸前駆体と併用する場合、当該中和当量は、その無機酸の中和に必要な量がさらに加わることになる。
【００２７】
また、アルカリ性粉体原料の平均粒径は特に限定されないが、界面活性剤を高配合する場合には、収率の向上の観点から１〜５０μｍまで粉砕して用いてもよい。なお、アルカリ性粉体原料の平均粒径は体積基準で算出されるものであり、例えば、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。
【００２８】
（３）容器回転型混合機
容器回転型混合機としては、ドラム型混合機或いはパン型混合機が好ましい。ドラム型混合機としては、ドラム状の円筒が回転して処理を行うものであれば特に限定されるものではなく、水平又はわずかに傾斜させたドラム型混合機の他に円錐ドラム型造粒機（混合機）、多段円錐ドラム型造粒機（混合機）等も使用可能である。これらの装置はバッチ式、連続式いずれの方法においても用いることができる。
【００２９】
なお、洗剤粒子群と容器回転型混合機の内壁との間の壁面摩擦係数が小さく、洗剤粒子群に充分な上昇運動力を加えることが困難な場合、容器内壁に複数個の邪魔板（バッフル）を取付けてもよい。このことにより、粒子群に上昇運動を行わせることが可能となり、粉末混合性及び固液混合性が向上する。
【００３０】
容器回転型混合機の運転条件としては、混合機内の成分が撹拌できる条件であれば、特に限定されないが、下記の式で定義されるフルード数が、０．００５〜１．０である運転条件が好ましく、０．０１〜０．６である運転条件がより好ましい。
フルード数：Ｆｒ＝Ｖ2／（Ｒ×ｇ）
Ｖ：周速[m/s]
Ｒ：回転中心から回転物の円周までの半径[m]
ｇ：重力加速度[m/s2]
【００３１】
（４）その他の粉体成分
容器回転型混合機には、一般に洗剤組成物の分野に用いられる公知の物質を合わせて添加してもよい。
【００３２】
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（ゼオライト）、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、シリカ、ケイ藻土、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。トリポリリン酸塩や硫酸ナトリウムを添加する場合は、酸前駆体の中和反応に伴う洗剤粒子群の凝集の抑制の観点から、予め粉砕を行い、平均粒径を小さくしてから添加してもよい。トリポリリン酸塩や硫酸ナトリウムの平均粒径は、小さいほど収率が良くなるが、小粒径の洗剤粒子を工業的に得るための生産性の観点から、平均粒径は１μｍ以上が好ましく、洗剤粒子の凝集抑制の観点から５０μｍ以下が好ましい。なお、トリポリリン酸塩や硫酸ナトリウムの平均粒径は体積基準で算出されるものであり、例えば、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。
【００３３】
上記の物質のうち、アルカリ金属アルミノケイ酸塩（ゼオライト）を用いる場合、アルカリ金属アルミノケイ酸塩（ゼオライト）の洗剤粒子群中の含有量は、流動性の向上、シミ出し性やケーキングの抑制、洗浄力の向上の観点から０．１重量％以上が好ましく、０．５重量％以上がより好ましく、１重量％以上がさらに好ましく、すすぎ性、溶解性の観点から２０重量％以下が好ましく、１５重量％以下がより好ましく、１０重量％以下がさらに好ましく、５重量％以下がよりさらに好ましい。
【００３４】
上記の物質は、酸前駆体を添加する前に、アルカリ性粉体原料と合わせて添加してもよいし、酸前駆体を添加した後に添加してもよいが、アルカリ金属アルミノケイ酸塩、シリカ、ケイ藻土、方解石を添加する場合は、これらを表面改質剤として用いることで、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、酸前駆体を添加した後に添加することが好ましい。
【００３５】
（５）多流体ノズル
本発明においては、酸前駆体を多流体ノズルを用いて供給することが好ましい。かかるノズルを用いることにより、その液滴を微細化して分散させることができる。多流体ノズルとは、液体と微粒化用気体（エアー、窒素等）を独立の流路を通してノズル先端部近傍まで流通させて混合・微粒化するノズルであり、２流体ノズルや３流体ノズル、４流体ノズル等を用いることができる。また、酸前駆体と微粒化用気体の混合部は、ノズル先端部内で混合する内部混合型、或いはノズル先端部外で混合する外部混合型のいずれであっても良い。
【００３６】
このような多流体ノズルとしては、スプレーイングシステムスジャパン（株）製、（株）共立合金製作所製、いけうち（株）製等の内部混合型２流体ノズル、スプレーイングシステムスジャパン（株）製、（株）共立合金製作所製、（株）アトマックス製等の外部混合型２流体ノズル、藤崎電機（株）製の外部混合型４流体ノズル等が挙げられる。
【００３７】
また、酸前駆体の液滴の液滴径については、酸前駆体の流量と微粒化用気体の流量のバランスを変更することにより調整可能である。すなわち、ある一定流量の酸前駆体に対して、微粒化用気体の流量を増加させればさせるほど、液滴径は小さくなる。更に、ある一定流量の微粒化用気体に対して、酸前駆体の流量を低下させればさせるほど、液滴径は小さくなる。
【００３８】
例えば、２流体ノズルを用いる場合、例えば、次の条件で酸前駆体を供給することが好ましい。微粒化用気体の流量の調整は、微粒化用気体の噴霧圧の調整により行うのが容易であり、液分散の観点から、微粒化用気体噴霧圧としては０．１ＭＰａ以上が好ましく、設備負荷の観点から１．０ＭＰａ以下が好ましい。また、酸前駆体の噴霧圧としては特に制限は無いが、設備負荷の観点から、例えば１．０ＭＰａ以下が好ましい。
【００３９】
液滴径の違いが、得られる洗剤粒子群の収率や粗粒量に与える影響を鋭意検討した結果、酸前駆体の液滴径の平均粒径を２００μｍ以下にすることが収率の観点から好ましく、１〜２００μｍにすることがより好ましく、３〜１５０μｍにすることがより好ましく、１０〜５８μｍにすることがさらに好ましい。液滴径を小さくすればするほど、乾式中和の際の凝集をより確実に抑制することができるが、当該酸前駆体の流量を低下させることは添加時間が増加し生産能力が低下する。そのため、例えば、多流体ノズルを複数個使用しノズル一本当たりの流量を低下させることで、液滴の微細化を維持しつつ添加速度を上げることが効果的である。
【００４０】
一方、添加速度を所定の範囲にすることにより、未反応の酸が粒子表面上に蓄積することを抑制し、多流体ノズルによる微分散効果により高い収率が得られる。そのため、例えば、液粉比率（（酸前駆体の重量／投入された粉体の重量）×１００）〔％〕を添加時間〔ｍｉｎ〕で除した値である添加速度〔％／ｍｉｎ〕を、０．１〜１５％／ｍｉｎの範囲で添加することが好ましく、０．５〜１０％／ｍｉｎの範囲で添加することがより好ましい。上記（４）に記載の成分を混合機内に投入した場合、「投入された粉体の重量」にはかかる成分の重量が含まれる。上記無機酸を併用した場合、酸前駆体の重量には無機酸の重量は含まれない。
【００４１】
なお、当該酸前駆体の液滴径の平均粒径は体積基準で算出されるものであり、例えば、レーザー回折式粒度分布測定装置：スプレーテック（マルバーン社製）を用いて測定される値である。
【００４２】
（６）その他の液体成分
本発明においては、さらにその他の液体成分を添加して洗剤粒子群を製造してもよい。添加されるその他の液体成分としては、得ようとする洗剤粒子群の組成に応じて適宜選択することができ、所望の液体成分を用いることができる。液体成分の添加時期は特に限定されるものではなく、例えば、酸前駆体とアルカリ性粉体原料とを乾式中和する工程の前又はその途中、或いは後に行ってもよいが、表面改質剤を添加する場合には、表面改質剤の添加前が好ましい。
【００４３】
上記乾式中和工程の後に液体成分を添加する場合は、乾式中和に使用した容器回転型混合機に添加してもよいし、本発明の製造方法によって得られる洗剤粒子群を容器回転型混合機から排出した後に、別の混合機／造粒機を用いて添加してもよい。
【００４４】
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、ポリアクリル酸ナトリウム、アクリル酸マレイン酸コポリマー等）、脂肪酸等の通常の洗剤組成物に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。液体成分としては、当該成分を液体で添加してもよく、又は水溶液若しくは分散液の形態で添加してもよい。媒体を除いた正味の液体成分の量としては、洗剤粒子群の凝集抑制の観点から、最終産物である洗剤粒子群の１５重量％以下が好ましく、１０重量％以下がより好ましい。
【００４５】
液体成分として用いられる非イオン界面活性剤としては、特に限定されるものではないが、洗浄力の観点から、例えば炭素数１０〜１４のアルコールにアルキレンオキシドを６〜２２モル付加したポリオキシアルキレンアルキルエーテルが好ましい。
【００４６】
これら液体成分の添加方法としては、本発明で記載の多流体ノズルに依らず、任意のノズルにより噴霧可能である。
【００４７】
Ｂ．洗剤組成物及びその製造方法
上記のようにして製造される洗剤粒子群に、さらに所望の成分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。即ち、本発明の洗剤組成物は、本発明の製造方法によって得られる洗剤粒子群を含有してなるものである。
【００４８】
添加される成分としては、例えば酵素、香料、漂白剤、色素等が挙げられる。かかる成分は、乾式中和の後に、容器回転型混合機に添加してもよいし、又は、本発明の製造方法によって得られる洗剤粒子群を容器回転型混合機から排出した後に、別の混合機を用いて添加してもよい。
【００４９】
Ｃ．物性と評価
本発明により得られる洗剤粒子群等の物性の指標としは、嵩密度や平均粒径、及び流動性が挙げられる。また生産性の指標として洗剤収率が挙げられる。洗剤粒子群の嵩密度としては、４００〜１０００ｇ／Ｌが好ましい。洗剤粒子群の平均粒径としては、２００〜８００μｍが好ましく、２００〜６００μｍがより好ましく、２６０〜６００μｍが更に好ましい。洗剤粒子群の流動性としては、４〜１０秒が好ましく、４〜７秒がより好ましい。洗剤収率としては、１００％に近ければ近い程好ましく、例えば、８０〜１００％が好ましく、９０〜１００％がより好ましい。
【００５０】
更に、得られた洗剤粒子群の品質評価項目として、粒度分布のシャープさ及び溶解性が挙げられる。
【００５１】
これらの物性及び品質評価方法は以下に説明する通りである。
【００５２】
＜物性の測定方法＞
１．平均粒径
平均粒径については、ＪＩＳ Ｚ ８８０１の標準篩（目開き２０００〜４５μｍ）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を算出する。より詳細には、目開き４５μｍ、６３μｍ、９０μｍ、１２５μｍ、１８０μｍ、２５０μｍ、３５５μｍ、５００μｍ、７１０μｍ、１０００μｍ、１４１０μｍ、２０００μｍの１２段の篩と受け皿を用いて、受け皿上に目開きの小さな篩から順に積み重ね、最上部の２０００μｍの篩の上から１００ｇの粒子を添加し、蓋をしてロータップ型ふるい振とう機（ＨＥＩＫＯ製作所製、タッピング１５６回／分、ローリング：２９０回／分）に取り付け、５分間振動させたあと、それぞれの篩及び受け皿上に残留した当該粒子の重量を測定し、各篩上の当該粒子の重量割合（％）を算出する。受け皿から順に目開きの小さな篩上の当該粒子の重量割合を積算していき合計が５０％となる粒径を平均粒径とする。
【００５３】
２．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。なお、嵩密度は、２０００μｍの篩上に残留した粒子をカットした残りの粒子にて測定する。
【００５４】
３．流動性
流動時間は、ＪＩＳ Ｋ ３３６２により規定された嵩密度測定用のホッパーから、１００ｍＬの粉末が流出するのに要する時間とする。流動時間として１０秒以下が好ましく、８秒以下がより好ましく、７秒以下が更に好ましい。なお、流動性は、２０００μｍの篩上に残留した粒子をカットした残りの粒子にて測定する。
【００５５】
４．洗剤収率
本発明における洗剤収率とは、製造された洗剤粒子群中の、１４１０μｍ以下の粒子の割合を示す。
【００５６】
＜品質評価方法＞
１．粒度分布のシャープさ
粒度分布の指標としては、１４１０μｍの篩を通過させた洗剤粒子群をフィッティングし、Ｒｏｓｉｎ−Ｒａｍｍｌｅｒ数（R-R数）を算出して用いる。Ｒｏｓｉｎ−Ｒａｍｍｌｅｒ数の算出には以下の式を用いる。
【００５７】
ｌｏｇ（ｌｏｇ（１００／Ｒ（Ｄｐ）））＝ｎｌｏｇ（Ｄｐ）＋ｌｏｇ（β）
Ｒ（Ｄｐ）：粒径Ｄｐμｍ以上の粉体の累積率〔％〕
Ｄｐ：粒径〔μｍ〕
ｎ：Ｒｏｓｉｎ−Ｒａｍｍｌｅｒ数
β：粒度特性係数
より詳細には、上記平均粒径の測定と同様の方法により、それぞれの篩及び受け皿上に残留した該粒子の重量を測定し、各篩（目開きDp[μｍ]）上の該粒子の重量割合（累積率R(Dp)[μｍ]）を算出する。そして、各logDpに対するlog(log(100/R(Dp)))をプロットした時の最小２乗近似直線の傾きｎを、Rosin-Rammler数とする。
【００５８】
Ｒｏｓｉｎ−Ｒａｍｍｌｅｒ数ｎが高い程、粒度分布がシャープであることを示す。ｎとしては溶解性向上の観点から１．５以上が好ましく、２．０以上がより好ましい。
【００５９】
２．溶解性
本発明における溶解性の指標としては、以下に説明する洗剤粒子群の６０秒間溶解率を用いることができる。溶解率は９０％以上が好ましく、９５％以上がより好ましい。
【００６０】
洗剤粒子群の６０秒間溶解率は以下の方法で算出する。
硬度が７１．２ｍｇＣａＣＯ3／リットルに相当する２０℃に調整した１リットルの硬水（Ｃａ／Ｍｇモル比７／３）を１リットルビーカー（内径１０５ｍｍ、高さ１５０ｍｍの円筒型、例えば岩城硝子社製１リットルガラスビーカー）の中に満たし、２０℃の水温をウォーターバスにて一定に保った状態で、撹拌子（長さ３５ｍｍ、直径８ｍｍ、例えば型式：ＡＤＶＡＮＴＥＣ社製、テフロン（登録商標）ＳＡ（丸型細型））にて水深に対する渦巻きの深さが略１／３となる回転数（８００ｒ／ｍ）で撹拌する。１．００００±０．００１０ｇとなるように縮分・秤量した洗剤粒子群を撹拌下に水中に投入・分散させ撹拌を続ける。投入から６０秒後にビーカー中の洗剤粒子群分散液を、重量既知のＪＩＳ Ｚ ８８０１に規定の目開き７４μｍの標準篩（直径１００ｍｍ）で濾過し、篩上に残留した含水状態の洗剤粒子群を篩と共に重量既知の開放容器に回収する。なお、濾過開始から篩を回収するまでの操作時間を１０±２秒とする。回収した洗剤粒子群の溶残物を１０５℃に加熱した電気乾燥機にて１時間乾燥し、その後、シリカゲルを入れたデシケーター（２５℃）内で３０分間保持して冷却する。冷却後、乾燥した洗剤の溶残物と篩と回収容器の合計の重量を測定し、式（１）によって洗剤粒子群の溶解率（％）を算出する。
【００６１】
溶解率（％）＝｛１−（Ｔ／Ｓ）｝×１００・・・（１）
Ｓ：洗剤粒子群の投入重量（ｇ）
Ｔ：上記撹拌条件にて得られた水溶液を上記篩に供したときに、篩上の残存する洗剤粒子群の溶残物の乾燥重量（ｇ）
【実施例】
【００６２】
本実施例においては、特に記載のない限り下記の原料を用いた。
・アルカリ性粉体原料
ライト灰：平均粒径１００μｍ、セントラル硝子（株）製
粉砕ライト灰：平均粒径８μｍ（上記ライト灰を粉砕したもの）
デンス灰：平均粒径３００μｍ、セントラル硝子（株）製
・非石鹸性陰イオン界面活性剤の酸前駆体
直鎖アルキルベンゼンスルホン酸（ＬＡＳ）、花王（株）製「ネオペレックスＧＳ」
・他の原料
ポリオキシエチレンアルキルエーテル（ＰＯＥ）、花王（株）製「エマルゲン１２１」
ゼオライト：平均粒径３．５μｍ、ゼオビルダー社製
粉砕芒硝：平均粒径２００μｍのものを平均粒径１０μｍに粉砕したもの
【００６３】
以下の実施例等では、容器回転型混合機として、邪魔板を有した７５Ｌドラム型ミキサー（φ４０ｃｍ×Ｌ６０ｃｍ）を使用した。多流体ノズルとして、２流体ノズル（（株）アトマックス製：型番ＢＮ９０）を使用した。
【００６４】
実施例１
ライト灰１００重量部（５．７ｋｇ；中和当量の２２倍）をドラム型ミキサー（回転数３０ｒ／ｍ、フルード数０．２）中で撹拌した。３０秒撹拌した後、６０℃のＬＡＳの２８．４重量部を２流体ノズルにて、添加速度４．１％／ｍｉｎ、微粒化用Ａｉｒ噴霧圧０．３ＭＰａの噴霧条件にて、６．９分間で添加し、添加後３分間撹拌した。その後撹拌を止め、ゼオライト３．９重量部を添加して前記と同条件にて１分間撹拌を行い、得られた洗剤粒子群をミキサーから排出した。なお、この噴霧条件におけるＬＡＳの噴霧液滴径（平均粒径）を測定したところ、３５μｍであった。
【００６５】
実施例２
ライト灰１００重量部（５．５ｋｇ；中和当量の１８倍）をドラム型ミキサー（回転数３０ｒ／ｍ、フルード数０．２）中で撹拌した。３０秒撹拌した後、６０℃のＬＡＳの３５．４重量部を２流体ノズルにて、添加速度４．３％／ｍｉｎ、微粒化用Ａｉｒ噴霧圧０．３ＭＰａの噴霧条件にて、８．２分間で添加し、添加後３分間撹拌した。その後撹拌を止め、ゼオライト６．８重量部を添加して前記と同条件にて１分間撹拌を行い、得られた洗剤粒子群をミキサーから排出した。なお、この噴霧条件におけるＬＡＳの噴霧液滴径（平均粒径）を測定したところ、３５μｍであった。
【００６６】
実施例３
ライト灰１００重量部（５．５ｋｇ；中和当量の１８倍）をドラム型ミキサー（回転数３０ｒ／ｍ、フルード数０．２）中で撹拌した。３０秒撹拌した後、６０℃のＬＡＳの３５．４重量部を２流体ノズルにて、添加速度８．１％／ｍｉｎ、微粒化用Ａｉｒ噴霧圧０．４４ＭＰａの噴霧条件にて、４．４分間で添加し、添加後３分間撹拌した。その後撹拌を止めゼオライト４．１重量部を添加して、前記と同条件にて１分間撹拌を行い、得られた洗剤粒子群をミキサーから排出した。なお、この噴霧条件におけるＬＡＳの噴霧液滴径（平均粒径）を測定したところ、４６μｍであった。
【００６７】
実施例４
ライト灰１００重量部（５．５ｋｇ；中和当量の１８倍）をドラム型ミキサー（回転数３０ｒ／ｍ、フルード数０．２）中で撹拌した。３０秒撹拌した後、６０℃のＬＡＳの３５．４重量部を２流体ノズルにて、添加速度８．１％／ｍｉｎ、微粒化用Ａｉｒ噴霧圧０．１７ＭＰａの噴霧条件にて、４．４分間で添加し、添加後３分間撹拌した。その後撹拌を止めゼオライト４．１重量部を添加して、前記と同条件にて１分間撹拌を行い、得られた洗剤粒子群をミキサーから排出した。なお、この噴霧条件におけるＬＡＳの噴霧液滴径（平均粒径）を測定したところ、９８μｍであった。
【００６８】
実施例５
ライト灰１００重量部（５．５ｋｇ；中和当量の１８倍）をドラム型ミキサー（回転数３０ｒ／ｍ、フルード数０．２）中で撹拌した。３０秒撹拌した後、６０℃のＬＡＳの３５．４重量部を２流体ノズルにて、添加速度８．１％／ｍｉｎ、微粒化用Ａｉｒ噴霧圧０．１４ＭＰａの噴霧条件にて、４．４分間で添加し、添加後３分間撹拌した。その後撹拌を止めゼオライト４．１重量部を添加して、同条件にて１分間撹拌を行い、得られた洗剤粒子群をミキサーから排出した。なお、この噴霧条件におけるＬＡＳの噴霧液滴径（平均粒径）を測定したところ、１３３μｍであった。
【００６９】
実施例６
粉砕ライト灰１００重量部（４．９ｋｇ；中和当量の１２倍）をドラム型ミキサー（回転数３０ｒ／ｍ、フルード数０．２）中で撹拌した。３０秒撹拌した後、６０℃のＬＡＳの５４．５重量部を２流体ノズルにて、添加速度４．９％／ｍｉｎ、微粒化用Ａｉｒ噴霧圧０．３ＭＰａの噴霧条件にて１１．０分間で添加し、添加後３分間撹拌した。その後撹拌を止め、ゼオライト４．７重量部を添加して、前記と同条件にて１分間撹拌を行い、得られた洗剤粒子群をミキサーから排出した。なお、この噴霧条件におけるＬＡＳの噴霧液滴径（平均粒径）を測定したところ、３５μｍであった。
【００７０】
実施例７
粉砕ライト灰１００重量部及びデンス灰１００重量部（５．８ｋｇ；中和当量の２４倍）をドラム型ミキサー（回転数３０ｒ／ｍ、フルード数０．２）中で撹拌した。３０秒撹拌した後、６０℃のＬＡＳの５０．３重量部を２流体ノズルにて、添加速度４．０％／ｍｉｎ、微粒化用Ａｉｒ噴霧圧０．３ＭＰａの噴霧条件にて６．３分間で添加し、添加後３分間撹拌した。その後撹拌を止め、ゼオライト５．０重量部を添加して、前記と同条件にて１分間撹拌を行い、得られた洗剤粒子群をミキサーから排出した。なお、この噴霧条件におけるＬＡＳの噴霧液滴径（平均粒径）を測定したところ、３５μｍであった。
【００７１】
実施例８
ライト灰１００重量部（２．４ｋｇ；中和当量の９倍）、粉砕芒硝１３３重量部をドラム型ミキサー（回転数３０ｒ／ｍ、フルード数０．２）中で撹拌した。３０秒撹拌した後、ＬＡＳの４６．７重量部及び９８％硫酸４．７重量部を予め混合した後、６０℃とし、２流体ノズルにて、添加速度７．２％／ｍｉｎ、微粒化用Ａｉｒ噴霧圧０．３ＭＰａの噴霧条件にて、２．８分間で添加し、添加後２分間撹拌した。その後、ポリオキシエチレンアルキルエーテル１０．０重量部を０．５分間で添加し、添加後２分間撹拌した。その後、ポリアクリル酸ナトリウム２．３重量部を０．５分間で添加し、添加後２分間撹拌した。その後撹拌を止め、ゼオライト６．７重量部を添加して、前記と同条件にて１分間撹拌を行い、得られた洗剤粒子群をミキサーから排出した。なお、この噴霧条件におけるＬＡＳの噴霧液滴径（平均粒径）を測定したところ、５８μｍであった。
【００７２】
実施例９
ライト灰１００重量部（１．９ｋｇ；中和当量の７倍）、粉砕芒硝２１３重量部をドラム型ミキサー（回転数３０ｒ／ｍ、フルード数０．２）中で撹拌した。３０秒撹拌した後、ＬＡＳの６５．２重量部及び９８％硫酸６．５重量部を予め混合した後、６０℃とし、２流体ノズルにて、添加速度７．５％／ｍｉｎ、微粒化用Ａｉｒ噴霧圧０．３ＭＰａの噴霧条件にて、２．８分間で添加し、添加後２分間撹拌した。その後、ポリオキシエチレンアルキルエーテル８．７重量部を０．５分間で添加し、添加後２分間撹拌した。その後、ポリアクリル酸ナトリウム２．６重量部を０．５分間で添加し、添加後２分間撹拌した。その後撹拌を止め、ゼオライト２１．７重量部を添加して、前記と同条件にて１分間撹拌を行い、得られた洗剤粒子群をミキサーから排出した。なお、この噴霧条件におけるＬＡＳの噴霧液滴径（平均粒径）を測定したところ、５８μｍであった。
【００７３】
比較例１
ライト灰１００重量部（５．５ｋｇ；中和当量の１８倍）をドラム型ミキサー（回転数３０ｒ／ｍ、フルード数０．２）中で撹拌した。３０秒撹拌した後、６０℃のＬＡＳの３５．４重量部を１流体ノズル（スプレーイングシステムスジャパン（株）製：型番Unijet 8003）を用いて、添加速度１３．０％／ｍｉｎの噴霧条件にて２．７分間で添加し、添加後３分間撹拌した。その後撹拌を止め、ゼオライト６．８重量部を添加して、前記と同条件にて１分間撹拌を行い、得られた洗剤粒子群をミキサーから排出した。なお、この噴霧条件におけるＬＡＳの噴霧液滴径（平均粒径）を測定したところ、８６０μｍであった。
【００７４】
比較例２
ライト灰１００重量部（２６．４ｋｇ；中和当量の２２倍）をレディゲミキサーＦＫＭ−１３０Ｄ（（株）マツボー製）中で撹拌した。撹拌羽根回転数１３０ｒ／ｍ、剪断機回転数３６００ｒ／ｍの条件で３０秒間撹拌した後、６０℃のＬＡＳの２８．４重量部を２流体ノズル（スプレーイングシステムスジャパン（株）製：型番SU29）を用いて４．１％／ｍｉｎの添加速度、微粒化用Ａｉｒ噴霧圧０．３ＭＰａの添加条件にて、７．０分間で添加し、添加後３分間撹拌した。その後撹拌を止め、ゼオライト６．４重量部を添加して、前記と同条件にて１分間撹拌し、得られた洗剤粒子群をレディゲミキサーから排出した。なお、この噴霧条件におけるＬＡＳの噴霧液滴径（平均粒径）を測定したところ、６０μｍであった。
【００７５】
比較例３
ライト灰１００重量部（２５．３ｋｇ；中和当量の１８倍）をレディゲミキサーＦＫＭ−１３０Ｄ（（株）マツボー製）中で撹拌した。撹拌羽根回転数１３０ｒ／ｍ、剪断機回転数３６００ｒ／ｍの条件で３０秒間撹拌した後、６０℃のＬＡＳの３５．４重量部を１流体ノズル（スプレーイングシステムスジャパン（株）製：型番Unijet 8010）を用いて１０．５％／ｍｉｎの添加速度にて、３．４分間で添加し、添加後３分間撹拌した。その後撹拌を止め、ゼオライト６．８重量部を添加して、前記と同条件にて１分間撹拌し、得られた洗剤粒子群をレディゲミキサーから排出した。なお、この噴霧条件におけるＬＡＳの噴霧液滴径（平均粒径）を測定したところ、５１０μｍであった。
【００７６】
比較例４
ライト灰１００重量部（４．９３ｋｇ）をドラム型ミキサー（回転数３０ｒ／ｍ、フルード数０．２）中で撹拌した。１０秒間撹拌した後、６０℃のポリオキシエチレンラウリルエーテル（花王（株）製エマルゲン１０６）３５．２重量部を２流体ノズル（添加速度３．７％／ｍｉｎ、微粒化用Ａｉｒ噴霧圧０．３ＭＰａ）を用いて、９．４分間で添加した。添加後、さらに混合を１分間続けて顆粒化を行った。その後攪拌を止め、ゼオライト６．８重量部を添加して、前記と同条件にて１分間撹拌を行い、得られた洗剤粒子群をミキサーから排出した。
【００７７】
比較例５
ライト灰１００重量部（４．９３ｋｇ）をドラム型ミキサー（回転数３０ｒ／ｍ、フルード数０．２）中で撹拌した。１０秒間撹拌した後、６０℃のポリオキシエチレンラウリルエーテル（花王（株）製エマルゲン１０６）３５．２重量部を２流体ノズル（添加速度３．７％／ｍｉｎ、微粒化用Ａｉｒ噴霧圧０．３ＭＰａ）を用いて、９．４分間で添加した。添加後、さらに混合を１分間続けて顆粒化を行った。その後攪拌を止め、ゼオライト４０．９重量部を添加して、前記と同条件にて１分間撹拌を行い、得られた洗剤粒子群をミキサーから排出した。
【００７８】
上記の実施例等における洗剤粒子群原料の組成、条件並びに結果を以下の表に示す。
【００７９】
【表１】
【００８０】
【表２】
【００８１】
実施例１〜９で得られた洗剤粒子群は、洗剤収率が８０％以上と高く、粒度分布の指標であるＲｏｓｉｎ−Ｒａｍｍｌｅｒ数（表中のR-R数）も１．５以上であり、粒度分布がシャープな粒子が高収率で得られていることが分かった。
【００８２】
一方、比較例１については、洗剤収率が６７％と低く、Ｒｏｓｉｎ−Ｒａｍｍｌｅｒ数も１．０となり、得られた洗剤粒子群の粒度分布がブロード化していることが分かった。比較例２については、収率の低下は見られないものの、Ｒｏｓｉｎ−Ｒａｍｍｌｅｒ数が１．１となり、得られた洗剤粒子群の粒度分布がブロード化していることが分かった。なお、比較例２については、混合機内の壁面や撹拌軸への付着物が多く見られた。比較例４については、得られた洗剤粒子群が湿潤粉体であり、物性測定が不可能な状態であった。比較例５については、比較例４よりもゼオライト量を増加させることにより物性測定可能な洗剤粒子群が得られたが、得られた洗剤粒子群の平均粒径は１３８μｍであった。造粒前のライト灰の平均粒径が１００μｍであったことから、造粒がほとんど進行しておらず、この要因として粉体と接触した際の粘着性が弱いことが挙げられる。
【００８３】
溶解性については、実施例２と比較例３の比較から、実施例２の溶解率は９７％に対し、比較例３の溶解率は７８％となっており、本発明による実施例２が、平均粒径が大きいにもかかわらず溶解率が優れていた。
【００８４】
また、実施例３〜５を比較すると、酸前駆体の液滴径の平均粒径をより微細にした実施例３の方が、洗剤収率が良好であった。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明によれば、粒度分布がシャープであり、溶解性に優れた洗剤粒子群を収率良く製造することができる。かかる洗剤粒子群は、衣料用等様々な用途の洗剤組成物として、又はかかる洗剤組成物の一成分として好ましく用いることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非石鹸性陰イオン界面活性剤の酸前駆体をアルカリ性粉体原料で乾式中和する工程を含む洗剤粒子群の製造方法であって、乾式中和に容器回転型混合機を使用し、該酸前駆体をその液滴径の平均粒径が２００μｍ以下で供給することを特徴とする、洗剤粒子群の製造方法。
【請求項２】
非石鹸性陰イオン界面活性剤の酸前駆体の供給を多流体ノズルを用いて行う、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
添加されるアルカリ性粉体原料の量が、非石鹸性陰イオン界面活性剤の酸前駆体の中和当量の１〜３５倍の量である、請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項４】
得られる洗剤粒子群中に非石鹸性陰イオン界面活性剤が１０〜４５重量％含有される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の製造方法によって得られる洗剤粒子群を含有してなる洗剤組成物。
【請求項１】
非石鹸性陰イオン界面活性剤の酸前駆体をアルカリ性粉体原料で乾式中和する工程を含む洗剤粒子群の製造方法であって、乾式中和に容器回転型混合機を使用し、該酸前駆体をその液滴径の平均粒径が２００μｍ以下で供給することを特徴とする、洗剤粒子群の製造方法。
【請求項２】
非石鹸性陰イオン界面活性剤の酸前駆体の供給を多流体ノズルを用いて行う、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
添加されるアルカリ性粉体原料の量が、非石鹸性陰イオン界面活性剤の酸前駆体の中和当量の１〜３５倍の量である、請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項４】
得られる洗剤粒子群中に非石鹸性陰イオン界面活性剤が１０〜４５重量％含有される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の製造方法によって得られる洗剤粒子群を含有してなる洗剤組成物。
【公開番号】特開２０１１−１２７１０４（Ｐ２０１１−１２７１０４Ａ）
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５７７９２（Ｐ２０１０−２５７７９２）
【出願日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
【Ｆターム（参考）】
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