JP2008525562A - 洗剤の製造方法 - Google Patents

Abstract

【要約書】
【課題】本発明は、高価な噴霧‐乾燥装置又は混合機／濃縮機装置を必要とせず、比較的高いバルク密度の粒状表面活性剤、洗剤又は洗浄用組成物を製造することを課題とする。
【解決手段】表面活性剤水溶液への水溶性塩の添加を伴う析出過程を用いることにより、高バルク密度の粒状で流動性の高い洗剤成分又は組成物の製造が可能である。また、本発明は、高バルク密度で流動性の高い粒状洗剤組成物を製造するために経済的かつ効率的な方法であり、望みの範囲のバルク密度、粒径、形及び形態を有し、多様な洗剤及び洗浄用組成物への適用が可能な粒状製造物の製造が可能である。

Description

本発明は洗浄用組成物、特に比較的高いバルク密度を有する粒状洗剤組成物の製造方法に関する。

洗剤産業において、一般的に５００ｇ／ｌ以上の比較的高いバルク密度を有する洗浄用組成物の開発に大きな関心が集まっていた。そのような高バルク密度の組成物が産業において関心を集める理由は、それらが必要使用量の少ない洗剤組成物の製造を可能にし、それに伴い資源の節約が可能となるからである。

一般に、洗剤の粒又は粉末を製造する方法には、二つの主要なタイプがある。第一には、噴霧−乾燥塔において、水成洗剤スラリーの噴霧−乾燥を伴うもので、洗剤活性物を高温の空気流中に噴射、噴霧して乾燥させる。洗剤組成物を製造するための噴霧−乾燥方法についての研究開発は広く行われており、例えば、下記特許文献１〜４には当該方法が記載されている。

第二のタイプの方法は、洗剤成分を乾式混合し、引き続いて高速又は中速の混合機／濃縮機内で、一般的には、水、非イオン性又はアニオン性表面活性剤のような液状結合剤の存在下で、乾式混合した成分を凝集させる。

実際には、噴霧−乾燥した洗剤組成物は、比較的低バルク密度であることが分かっている。噴霧−乾燥方法は、高価かつ複雑な機械装置を必要とし、エネルギー消費が比較的大きい。更に、噴霧−乾燥方法では、一般的に微細粒からなる洗剤組成物が製造され、空気汚染に関する問題を伴う。

中から高バルク密度の洗剤組成物は、乾式混合凝集方法により製造されている。しかしながら、そのような乾式混合方法で製造した洗剤には、いくつかの問題があることが分かっており、その中には、下記特許文献５で検討されているように分散性に劣る問題及び洗浄能力が十分でない問題が含まれる。また、乾式混合プロセスは高い技術を要する混合機／濃縮機装置を使用しなければならない。

したがって、比較的高いバルク密度を有する粒状の洗浄用組成物を製造するための代替方法の需要がなお存在する。また、比較的高いバルク密度を有する粒状の洗浄用組成物を効率的かつ経済的に大規模生産できる代替方法の需要がなお存在する。
ＥＰ３６０２７５ ＧＢ２２３１５７９ ＷＯ９９／１９４５３ ＵＳ４,５２４,０１０ ＵＳ６,３０３,５５８

本発明は、高価な噴霧‐乾燥装置又は混合機／濃縮機装置を必要とせず、比較的高いバルク密度の粒状表面活性剤、洗剤又は洗浄用組成物を製造することを課題とする。

本願発明者等は、表面活性剤化合物の水溶液に水溶性塩を加える方法により、比較的高いバルク密度を有する粒状の洗浄用組成物が製造可能であることを見出した。

本発明は上記知見に基づき、
（１）（ｉ）ローレル硫酸ナトリウムの水溶液を提供し、（ｉｉ）当該ローレル硫酸ナトリウムを析出させるために、前記ローレル硫酸ナトリウム水溶液に一又それ以上の水溶性塩を添加し、（ｉｉｉ）得られた析出物を分離し、（ｉｖ）その製造物を乾燥させる、上記（ｉ）〜（ｉｖ）の工程を含むことを特徴とする、少なくとも５００ｇ／ｌのバルク密度を有する粒状洗剤組成物又は成分の製造方法、
（２）少なくとも一の水溶性が、硝酸カリウム、塩化カリウム、酢酸カリウム、酢酸ナトリウム、塩化ナトリウム、又はこれらの任意の配合物からなることを特徴とする請求項１に記載の粒状洗剤組成物又は成分の製造方法、
（３）少なくとも一つの水溶性塩が、海水塩であることを特徴とする請求項１又は２に記載の粒状洗剤組成物又は成分の製造方法、
（４）（ｉｉｉ）において、析出物をろ過装置又は遠心分離機で分離することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の粒状洗剤組成物又は成分の製造方法、
（５）（ｉｖ）において、製造物を流動床乾燥機、円筒真空乾燥機、皿形乾燥機、又はこれらを任意に結合したものにより乾燥させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の粒状洗剤組成物又は成分の製造方法、
（６）分離した析出物を乾燥させる前に、一又はそれ以上の添加物を添加する工程を更に含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の粒状洗剤組成物又は成分の製造方法、
（７）一又はそれ以上の添加物が、洗浄性形成剤、充填剤、酸性粉末、アルカリ性粉末、結合剤、漂白剤、漂白活性化剤、蛍光剤、変色抑制剤、腐食抑制剤、汚れ懸濁剤、汚れ除去剤、殺菌剤、pH調整剤、キレート形成剤、粘土、被覆剤、酵素、酵素安定化剤又はこれらの任意の配合物からなることを特徴とする請求項６に記載の粒状洗剤組成物又は成分の製造方法、
（８）添加物が、酸性粉末及びアルカリ性粉末を含むことを特徴とする請求項７に記載の粒状洗剤組成物又は成分の製造方法、を提供する。

本発明は、表面活性剤水溶液への水溶性塩の添加を伴う析出過程によって、比較的高いバルク密度の洗剤組成物又は成分を製造することができるという優れた効果を有する。

本発明に係る方法には、一又はそれ以上の表面活性剤成分が用いられる。本発明の方法に用いる好ましい表面活性剤は、アニオン性表面活性剤を含むものである。一般的なアニオン性表面活性剤は、アルキル硫酸塩及びアルコキシ硫酸アルカリ、特にそれらのナトリウム塩を含むものである。

好ましい表面活性剤は、ローレル硫酸ナトリウム（ＳＬＳ）である。ローレル硫酸ナトリウムは、例えば、洗剤粉末、石鹸に由来する諸製品及びシャンプーのような多種類の洗浄用組成物の活性成分として、洗剤産業で広く用いられる。

本発明の方法による好ましい表面活性剤水溶液は、その濃度が５〜４０％ （ｗ／ｖ）であり、好ましくは１０〜３５％（ｗ／ｖ）、より好ましくは２０〜３０％（ｗ／ｖ）である。本発明に係る方法で用いる表面活性剤水溶液は、任意の適切な方法で作ることができる。表面活性剤水溶液を作るための適切な方法は、選択した特定の表面活性剤に関して、当業者には明らかであろう。

ローレル硫酸ナトリウムを使用する場合、表面活性剤水溶液は便宜的にスルフォン化によって作ることができる。そのようなスルフォン化を行うのに適した条件は、当業者には良く知られている。そのスルフォン化は連続方法でも良いしバッチ方法でも良い。
一般的な連続スルフォン化により、濃度約７０％（ｗ／ｖ）のローレル硫酸ナトリウム水溶液が製造される。一般的なバッチ方法では、より低濃度のローレル硫酸ナトリウム、一般的には約３０〜６０％（ｗ／ｖ）の水溶液が作られる。
このようにして得た濃度の高いローレル硫酸ナトリウムは、その後、本発明に係る方法に使用できる望みの濃度に薄めることができる。
濃度の高いローレル硫酸ナトリウム水溶液はその場で作ることもできるし、又は製造業者から容易に入手することもできる。ローレル硫酸ナトリウム水溶液を製造するための代替法は当業者にとって明らかであろう。

本発明に係る製造方法の第二の工程では、析出を起させるために一又はそれ以上の水溶性塩を表面活性剤水溶液に添加する。この工程で使用される塩は有機塩及び無機塩を含むものである。

表面活性剤水溶液に添加すべき塩の量は、溶液から表面活性剤を析出させるに十分な量でなければならない。当業者は、いかなる場合も析出を起させるに必要な塩の量を、標準的な手順に従い容易に決めることができる。

特に、表面活性剤のローレル硫酸ナトリウムは高い水溶性を有することが認められているが、塩の水溶液へはわずかに溶解するのみである。水溶液中の塩の濃度を増すと、表面活性剤化合物の溶解度が減少することが見出されている。
表面活性剤のローレル硫酸ナトリウムに関し、ローレル硫酸ナトリウムは約３％ （ｗ／ｖ）までの塩濃度を有する塩水溶液にわずかしか溶解せず、塩濃度が増すとともに更に不溶性になることが認められている。
ローレル硫酸ナトリウムは、塩濃度５％（ｗ/ｖ）の塩水溶液にはほぼ完全に不溶性であると認められている。表面活性剤にローレル硫酸ナトリウムを用いる場合、有効な塩添加量は、塩濃度５％（ｗ／ｖ）以上、好ましくは１０％（ｗ／ｖ）以上の水溶液が得られる量である。

析出を起させるには十分な量の塩を添加することが重要である。十分な塩が添加されない場合、分離は行われず表面活性剤と塩成分とを含むペーストが生じる。

塩は表面活性剤水溶液に便宜的に室温で添加できる。好ましくは塩の添加時に該水溶液を混合又は攪拌する。

本件の製造方法に用いる好ましい塩は、硝酸カリウム、塩化カリウム、塩化バリウム、塩化ナトリウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム又はこれらの配合物を含むものである。特定の表面活性剤、例えばローレル硫酸ナトリウムの水溶液に添加する塩を変えると、結果として、例えば得られた粒状製造物の密度、粒径、形及び形態が変化することが見出されている。

望みの粒径、密度、形及び形態を得るために、一又はそれ以上の塩を用いることができる。

本件の製造方法に用いるに特に好ましい塩は、自然の海水から得た塩を含む。海水塩は自然塩の混合物を含有し、主成分は塩化ナトリウムである。海水塩を用いることにより、５００ｇ／ｌを超えるバルク密度を有する粒状製品が得られることが見出されている。海水塩は安価であり且つ海水の蒸発によって容易に得られる利点を持つ。

表面活性剤の析出物を分離するに用いる特定の方法は重要でない。便宜的に如何なる単純な分離法も用いることができ、たとえばろ過法（ろ過圧搾装置）、真空ろ過法、又は遠心分離機を用いることができる。ろ過圧搾装置の使用は低含水量の析出物を分離するに特に適する。

分離により表面活性剤析出物の含水ケークが生じる。分離した析出物の水分濃度は好ましくは５〜３５％（ｗ／ｖ）である。

表面活性剤析出物の分離後、望みにより塩水溶液を濃縮し、知られた方法で塩を再生することができる。例えば、簡単な太陽熱蒸発法は多くの塩の再生に、特に海水塩を使用した場合に便宜的に用いられる。
このようにして、塩溶液副産物はリサイクルが可能であり、経済上及び環境上の利点を伴う。

乾燥前の分離した表面活性剤析出物には、選択肢として一又はそれ以上の添加剤を加えることができる。

表面活性剤組成物のみを乾燥した粒状物よりも、より高いバルク密度を有する洗剤組成物を作るために、例えば、７００ｇ／ｌを超える高バルク密度を持つ粒状物を得るために、及び／又は得られた粒状洗剤製品の粒径、形態又は形を変化させるために、添加する高密度粉末、液状添加物又は充填剤には特別な関心がある。

更に、洗剤組成物の溶解及び泡立ちを促進するために、ピクリン酸、パラトルエンスルフォン酸のような酸性粉、及び／又は炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウムのようなアルカリ性粉を添加することができる。
アルカリ性及び酸性の混合粉末を添加剤として添加した場合、製品としての洗剤組成物は水媒質中に二酸化炭素ガスを放出し、洗剤組成物の溶解性と分散性とを向上させることが見出されている。

一般に、望みの性質を有する粒状の洗剤組成物を得るためには、いかなる標準的な洗剤添加物を添加することも可能である。好ましい添加物は、充填剤、洗浄性形成剤、酸性粉末、アルカリ性粉末、結合剤、漂白剤、漂白活性化剤、蛍光剤、変色抑制剤、腐食抑制剤、汚れ懸濁剤、汚れ除去剤、殺菌剤、ｐＨ調整剤、キレート形成剤、粘土、被覆剤、酵素、酵素安定化剤又はこれらを任意に配合したものを含む。他の適当な添加物は当業者に良く知られている。

(ｉｖ)工程における製造物の乾燥はいかなる簡単な乾燥機によっても行うことができる。適当な簡単な乾燥機の例として、流動床乾燥機、皿形乾燥機、又は円筒真空乾燥機が挙げられる。他の適当な乾燥機は当業者に知られている。
真空乾燥機を用いることにより、０．５〜２％（ｗ／ｖ）の範囲の水分含有量を有する粒状製造物が得られることが分かっている。

このような方法による表面活性剤の含水ケークの乾燥に必要なエネルギー消費は、表面活性剤のスラリー又は水溶液の乾燥に用いる多くの従来の方法（例えば、噴霧−乾燥法）に比べて著しく少ない。

本発明に係る方法によれば、少なくとも５００ｇ／ｌのバルク密度を有する高バルク密度の、粒状で流動性の高い洗剤成分又は組成物の製造が可能である。本発明に係る製造方法は、高バルク密度で流動性の高い粒状洗剤組成物を製造するための経済的かつ効率的な方法を提供する。本発明に係る製造方法により望みの範囲のバルク密度、粒径、形及び形態を有し、多様な洗剤及び洗浄用組成物への適用が可能な粒状製造物の製造が可能である。

本発明の製造方法を用いて粒状洗剤組成物を製造することにより、安全性及び環境的な利点を得ながら微細粒の洗剤組成物の製造を避けることができる。

本発明の製造方法により、粒状表面活性剤、特に５００〜７１０ｇ／ｌの範囲のバルク密度を有するローレル硫酸ナトリウムを提供することができる。

以下に実施例および比較例を示す。本実施例は理解を容易にするためのものであり、本発明を制限するものではない。

（実施例１）
２０％（ｗ／ｖ）のローレル硫酸ナトリウム１００ｍｌに対して、塩化バリウム１０ｇを室温で連続的に攪拌しながら添加した。混合物の攪拌は２時間行った。ローレル硫酸ナトリウムの粒状析出物が容器の底に認められた。析出物を真空ろ過し、ローレル硫酸ナトリウムの含水ケークを作った。そのローレル硫酸ナトリウムの含水ケークを真空乾燥し、得られたローレル硫酸ナトリウムの性質を以下のように決定した。
密度 ：（標準的なタップ密度測定装置による）
７１０ｇ／ｌ
粒径 ：（粒径は顕微鏡的に測定した）
１００ミクロン−５０％
５０ミクロン−２０％
３０ミクロン−３０％
形／形態： 丸い／球状の粒

（実施例２〜６）
実施例１と同様にして、表１に示すような異なる塩を２０％（ｗ／ｖ）のローレル硫酸ナトリウム１００ｍｌに添加した。

ローレル硫酸ナトリウムの系統名はドデシル硫酸ナトリウムであり、また「ローリル硫酸ナトリウム」として知られる。
この明細書及び特許請求の範囲で用いられる「を含む」という用語及びその変形は、特定の特徴、工程又は成分が含まれることを意味する。これらの用語は他の特徴、工程又は成分の存在を排除するものではない。

この明細書、特許請求の範囲又はそれらに付随し特定の形式により若しくは開示した機能を発揮させるための手段として表した図面によって開示した特徴、又は開示した結果を得るための方法は、本発明に固有のものとして、別々に又はそれら特徴を結合して、本発明を拡張した形で実現するために用いられる。

本発明の方法により、複雑で高価な装置の必要がなくなり、必要使用量が少なく密度の高い粒状表面活性剤及び洗剤組成物を製造するための経済的かつエネルギー効率の高いプロセスが提供される。更に、本発明のプロセスで製造した塩水溶液副産物は、当該塩を再生することによりリサイクル可能である。

Claims (8)

1. （ｉ）ローレル硫酸ナトリウムの水溶液を提供し、（ｉｉ）当該ローレル硫酸ナトリウムを析出させるために、前記ローレル硫酸ナトリウム水溶液に一又それ以上の水溶性塩を添加し、（ｉｉｉ）得られた析出物を分離し、（ｉｖ）その製造物を乾燥させる、上記（ｉ）〜（ｉｖ）の工程を含むことを特徴とする、少なくとも５００ｇ／ｌのバルク密度を有する粒状洗剤組成物又は成分の製造方法。
2. 少なくとも一の水溶性が、硝酸カリウム、塩化カリウム、酢酸カリウム、酢酸ナトリウム、塩化ナトリウム、又はこれらの任意の配合物からなることを特徴とする請求項１に記載の粒状洗剤組成物又は成分の製造方法。
3. 少なくとも一つの水溶性塩が、海水塩であることを特徴とする請求項１又は２に記載の粒状洗剤組成物又は成分の製造方法。
4. （ｉｉｉ）において、析出物をろ過装置又は遠心分離機で分離することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の粒状洗剤組成物又は成分の製造方法。
5. （ｉｖ）において、製造物を流動床乾燥機、円筒真空乾燥機、皿形乾燥機、又はこれらを任意に結合したものにより乾燥させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の粒状洗剤組成物又は成分の製造方法。
6. 分離した析出物を乾燥させる前に、一又はそれ以上の添加物を添加する工程を更に含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の粒状洗剤組成物又は成分の製造方法。
7. 一又はそれ以上の添加物が、洗浄性形成剤、充填剤、酸性粉末、アルカリ性粉末、結合剤、漂白剤、漂白活性化剤、蛍光剤、変色抑制剤、腐食抑制剤、汚れ懸濁剤、汚れ除去剤、殺菌剤、pH調整剤、キレート形成剤、粘土、被覆剤、酵素、酵素安定化剤又はこれらの任意の配合物からなることを特徴とする請求項６に記載の粒状洗剤組成物又は成分の製造方法。
8. 添加物が、酸性粉末及びアルカリ性粉末を含むことを特徴とする請求項７に記載の粒状洗剤組成物又は成分の製造方法。