JPS63150392A - 高嵩密度洗剤組成物の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 挟東光互 本発明は、溶解性に優れた高嵩密度洗剤組成物を、高収
率で、かつ、工業的に大量生産する方法に関する。

丈末１亙 現在市販されている衣料用洗剤としては、噴霧乾燥品が
主流を占めている。この洗剤は、噴霧乾燥法により平均
粒径２００〜８００μｍ程度のビーズ状中空粒子とされ
ていおり、高嵩密が０．３ｇ／ｃｃ程度と低くなる。し
かし、噴霧乾燥洗剤は、輸送コストがかさむ上に、保管
・陳列にもかなりのスペースが必要であり、さらに一般
家庭においても置き場所に困ったり、計量しにくいとい
う問題があった。

これに対し、従来の噴霧乾燥洗剤の欠点を解消し、濃縮
化することにより少ない洗剤使用量で洗浄が可能な高嵩
密度粒状洗剤の組成や製造方法が提案されている（特開
昭６０−７２９９８号公報、同６０−７２９９９号公報
、同６０−９６６９８号公報、同６１−６９８９９号公
報、同６１−７６５９７号公報）ａ特開昭６１−６９８
９９号公報には、噴霧軸生成物を圧密成形後、表面改質
剤の存在下で破砕造粒処理して高嵩密度粒状洗剤を製造
することが提案されている。

しかし、この方法で得られる粒状洗剤では冷水への溶解
性が劣り、製造時および製品の発塵性が著しく商品価値
が劣るという問題があった。

また、特開昭５１−６７３０２号公報には、噴霧乾燥物
をマルメライザーで後処理し、嵩密度を増大させること
が提案されている。しかし、この洗剤組成物は溶解性が
劣り、かつ、界面活性剤含有量が低く（２５％以下）、
消費者のメリットが乏しい。一方、界面活性剤の含有量
を増加させた場合には、流動性が劣り、装置への付着が
生じて工業的製造方法として好ましくない。

見朝勿■煎 本発明は、溶解性が改善され、外観および粉体物性が優
れた高嵩密度洗剤を、高収率で、工業的に製造する方法
を提供するものである。

見見例ｌ双 本発明の高嵩密度洗剤組成物の製造方法は、アニオン界
面活性剤３０〜４５重量％と、ゼオライトおよび炭酸塩
からなる洗剤用ピルダー４５〜６５重量％を含む洗剤原
料組成物のスラリーを噴霧乾燥して得た乾燥物とノニオ
ン界面活性剤とを、アニオン界面活性剤／ノニオン界面
活性剤＝２０／１〜３／１（重量比）の範囲で強力な剪
断力の下で均一に混合・捏和し、ついで、該捏和物をス
クリーン分級機能を有したカッターミル型の破砕機を用
い、スクリーン穴径の大きい破砕機から小さい破砕機へ
順次供給して多段破砕することを特徴とする。

以下、本発明についてさらに詳細に説明する。

本発明では、まずアニオン界面活性剤３０〜４５重量％
、好ましくは３５〜４０重量％と、ゼオライトおよび炭
酸塩からなる洗剤用ピルダー４５〜６５重量％、好まし
くは５０〜６０重量％とを含む噴霧乾燥物を用意する。

アニオン界面活性剤の量が３０重量％未満になると、活
性剤量が少なくなるので濃縮タイプである高嵩密度洗剤
としての長所がなくなり、また、４５重量％を超えると
製造が困難となる。

アニオン界面活性剤としては１例えば、α−オレフィン
スルホン酸塩、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩、ポ
リオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、石けんなど
が好適に用いられ、塩としてはナトリウム塩、カリウム
塩等である。

アニオン界面活性剤、ゼオライト、炭酸塩の他に、任意
成分として重炭酸塩、蛍光剤、色素。

硫酸塩、亜硫酸塩などを用いることができる。

珪酸塩は、経日による溶解性劣化原因となるため、使用
しないか、使用量を抑えることが望ましい。

噴霧乾燥は、常法により行゛なうことができ、上記洗剤
成分１００重量部に対して５０〜１００重量部の水を含
む洗剤スラリーを、向流式噴震乾燥塔で乾燥することに
より行なわれる。直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩は
、スラリーの調整の際に、Ｎ　ａ　ＯＨまたはＫＯＨを
用いて配合槽中で直接に直鎖アルキルベンゼンスルホン
酸を中和することが望ましい。

得られる噴霧乾燥物の水分は、上記洗剤成分１００重量
部に対して１０重量部以下とすることが、後工程でのハ
ンドリングを考慮した粉体物性の面から好ましい。

ついで、噴霧乾燥物とノニオン界面活性剤とを均一に混
合・捏和して捏和物とする。

ノニオン界面活性剤としては１次のものが好適に用いら
れる。

（１）：平均炭素数８〜１８の一級または二級アルコー
ルにエチレンオキサイド（ＥＯ）を平均８〜３０モル付
加させたＥＯ付加型ノニオン界面活性剤。

（２）：平均炭素数８〜１８の一級または二級アルコー
ルにＥＯを平均８〜２０モルおよびプロピレンオキサイ
ド（ＰＯ）を平均３〜１５モル付加させたＥＯ−ＰＯ付
加型ノニオン界面活性剤。

ＥＯ付加型ノニオン界面活性剤は、そのＥＯ付加モル数
が８に満たないと溶解性向上効果に乏しく、一方、３０
モルを超えると捏和が困難となり、製造上好ましくない
。ＥＯ−ＰＯ付加型ノニオン界面活性剤についても同様
であり、ＥＯやＰＯの付加モル数が少なすぎると製造上
の不都合が生じる。

ＥＯ付加型ノニオン界面活性剤の好ましい、　ＥＯ付加
モル数は１０〜２０であり、また、ＥＯ−ＰＯ付加型で
はＥＯ＝８〜１５、ＰＯ＝５〜１５の付加モル数のもの
が好ましい。

さらに、（ｂ）ノニオン界面活性剤は、噴霧乾燥物中の
（ａ）アニオン界面活性剤に対して、（ａ）／（ｂ）　
＝　２０／１〜３　／　１、好ましくは１Ｏ１１〜４／
１の割合で配合することが必要である。この値が２０７
１未満では溶解性向上効果が乏しく。

一方、３／１を超えると起泡力が低下して好ましくなく
、また、製造も困難となる。

ノニオン界面活性剤による溶解性改善効果を十分に発揮
させるためには、噴霧乾燥物中のアニオン界面活性剤と
微視的に均一混合することが必要である。そこで、噴霧
乾燥物とノニオン界面活性剤とは１強力な剪断力のもと
て均一に混合・捏和される。この混合・捏和はニーダに
より行なうことができ、連続ニーダが好適である。特に
、後段の破砕工程において、破砕機への負荷を軽減する
ためには捏和物をペレット化して供給することが好まし
いことから、均−捏和とペレット化とのＷＪ機能を具え
たニーダ−が好ましく５例えば、栗本鉄工所−から、Ｋ
ＲＣニーダ−として市販されている。

通常の押出機は、圧力はかかるものの均一混合という点
では不十分であり、十分な溶解性改善効果が得られない
。

また、この混合捏和工程において、噴霧乾燥物およびノ
ニオン界面活性剤の他に、さらに前述した任意成分を添
加することもできる。なお、ノニオン界面活性剤は熱安
定性が劣るため、洗剤スラリーに配合して噴霧乾燥する
ことは不適当であり、捏和工程において添加することが
好適である。

得られた捏和物は、スクリーン分級イ能を有したカッタ
ーミル型の破砕機を用い、スクリーン穴径の大きい破砕
機から小さい破砕機へ順次供給して多段破砕される。

スクリーン穴径の大きいカッターミルタイプの破砕機か
ら小さい穴径のものに順次供給し、目的粒径の造粒物と
なるまで多段破砕することにより、破砕機投入前後の平
均粒子径比が小さくなり、過度な破砕を受けず、微粉量
が減少して収率が向上する。

また、過度な破砕を受けないことと、破砕室内での円心
効果（整粒）を多く受けることが相まって、シャープな
粒度分布をもち、偏平粒子や針状粒子がほとんどない形
状の改善された破砕造粒物が得られ、商品価値の高い高
嵩密度洗剤の造粒方法として工業的に有効な方法である
。

さらに、多段破砕造粒に用いるのと同じ数の破砕機を従
来技術の一段破砕方法として並列に並べた場合と比較し
て、破砕能力を向上させることができる。この場合に各
段の破砕機において、破砕機の出入口での平均粒子径比
を適切な値に設定し、必要な破砕の程度（小粒径化）量
を各段に割り振ることにより、破砕能力をよりいっそう
効果的に改善することができる。

捏和物はカッターミルによる破砕に先立って。

前述の連続ニーダ−や押出し成形等によりペレットにす
ることが適当である。ペレットの径は２〜１０−φが好
適であり、好ましくは４〜７閣φである。ペレット径が
小さくなりすぎると、押出し圧力の上昇により押出し機
に取付けられたダイスの変形等のトラブルの原因となる
。一方、ペレット径が大きすぎると、破砕機への負荷が
増大する。また、ペレットの長さは、ペレット切断用ナ
イフへの付着や破砕機への負荷を考慮すると、５〜３０
ｍが適当であり、好ましくは５〜１５ｍｍである。

ペレットは、分級スクリーンを有したカッターミルタイ
プの破砕機で多段に破砕されて、破砕造粒される。

最終破砕造粒物の平均粒径は３００〜１５００μｍが良
好で、好ましくは５００〜ｔｏｏｏμｍである。粒径が
大きいと洗濯中での溶解性が遅くなり、布付着、洗浄力
低下の問題が生じ、逆に小さいと微粉の増加による発塵
量の増大と破砕収率の低下につながる。

カッターミルタイプの破砕機としては、多段の回転破砕
刃を有し、３６０°解放スクリーンを通して破砕物が排
出されるものであり、例えば、ニュースピードミル（間
口精工■）として市販されている。スクリーンの開口径
を調整することにより任意の上限粒径を設定することが
できる。

スクリーンは、金網タイプ、ヘリンボンタイプ、パンチ
ングメタルタイプなど特に限定されないが、スクリーン
強度、破砕物の形状を考慮すると、パンチングメタルが
好ましい。

高嵩密度洗剤の多段破砕における破砕能力は、破砕機が
直列に接続されるため、大能力で且つ各段共通となるよ
うにすることが好ましい。これを実現するためには、ス
クリーン穴径の選定により得られる破砕機入口、出口の
平均粒子径の比に最適な値があることが見出された。

ｄＰｚ　：破砕機から排出される粒子の平均粒子径破砕
処理開始時の平均粒子径と所望する破砕造粒物の平均粒
子径とが設定されると、これに従っておのずと破砕段数
が決定される。そのとき、スクリーン穴径と得られる破
砕物の平均粒子径との関係を予め実験で求めておけば、
さらに効果的である。

また、上記関係からも判るように、大きい粒子径では粉
体表面積が小さく破砕機にかかる負荷も小さいので、入
口−出口での平均粒子径の比が広くとれる。そこで、多
段破砕に際しては、上段の破砕機で可能な限り破砕粒径
を小さくすることが望ましい。

多段破砕に際しては、各段毎の破砕機の排出口に篩を設
け、所望粒度の破砕物のみを次段の破砕機に供給するこ
ともできるが、篩の目詰まり、系の複雑化、据付面積の
増加の点で不利である。そこで、１段目の破砕機からの
排出物（破砕物）をそのまま２段目（さらには順次３段
目以降）の破砕機に供給する直結型が好ましい。

破砕に際しては、破砕助剤を添加することが好ましい。

破砕助剤は一般に粉砕助剤 （ｇｒｉｎｄｉｎｇａｉｄ）として知られており、粉砕
機中に少量添加することにより、粉砕動力の低減、粉砕
粒度の改善、粉砕製品の性状の改善などの作用を有する
。

破砕助剤の粒度は５０μｍ以下が好適であり、好ましく
は２０μｍ以下である。また、添加量は破砕量に対して
０．５〜１０重量％が好適である。

破砕助剤の種類としては、ステアリン酸塩、Ａ型ゼオラ
イト等のアルミノ珪酸塩、炭酸カルシウム、炭酸マグネ
シウム、珪酸マグネシウム。

二酸化珪素、二酸化チタン、微粉砕された炭酸ナトリウ
ム、硫酸ナトリウムが望ましい。これらの破砕助剤が破
砕物表面に付着し、破砕物の表面活性を低下させること
により、破砕機への付着防止およびこれに伴なう破砕動
力の低減や、破砕物の流動性改善が図られる。

助剤の添加方法としては、予め破砕前に混合する方法と
、多段破砕の１段目に必要量の全量を一括添加する方法
と、各段毎に分割添加する方法とがある。いずれを選定
するも任意であるが、助剤効果および経済性の点で一括
添加が望ましい。さらに、破砕機同士を直結し、各段間
を密閉する系とすることにより（密閉直結型）、助剤の
損失が少なくなり、少量の助剤添加量で効果的に作用さ
せることができる。

破砕熱により破砕物が軟化して破砕機に付着することを
防止するために、破砕機内へ冷風を導入することが望ま
しい。冷風温度は１０〜２５℃が適当であり、好ましく
は１５〜２０℃である。また、冷風量は０．１〜５ｍ’
／）ｃｇ（破砕物）が適当である。冷風量が多すぎると
、破砕物の温度が著しく低下し破砕物が硬く脆くなるた
め、過粉砕となり微粉増加および形状劣化の原因となる
。

冷風の導入方法としては、１段目への必要量の一括導入
、各段への分割導入のいずれでもよい。また、破砕機よ
り排出された冷風は、粉体と分離した後にリサイクルす
ることが経済性から見て得策である。

得られた破砕造粒粒子はさらに粉体特性を改害するため
に、水不溶性粉体でコーティングしてもよい。

月泗ｌυ弧泉 本発明に従うと、冷水への溶解性が良好でかつ、！２品
形状が球に近く、粉体物性および外観に優れた高嵩密度
の粒状洗剤を、高収率で大量生産できるので、工業的な
製造方法として好適である。

実施例 下記組成物を、スラリー水分が４５％になるように調整
した後、向流式噴霧乾燥塔を用い水分５％まで乾燥した
。使用した熱風の温度は３８０℃であった。

得られた噴霧乾燥物は、平均粒径３５０μｍ、嵩密度０
．３５ｇ／ｃｃ、安息角４５°と流動性も良好であった
。

ついで、上記噴霧乾燥物、重炭酸ナトリウム、青色色素
を添加したノニオン界面活性剤（炭素数１２〜１３の一
級アルコールにエチレンオキサイド１５モルを付加した
もの）および水を、下記割合で連続ニーダ−（栗本鉄工
所、ＫＲＣニーダ−Ｉ２型）に導入し、緻密で均一な捏
和物を得た。

ニーダ−の排出口に、５ｎｎφの穴径を８０個有した多
孔板（厚さ１０　ｒｅ　）を設置し、捏和物を約５ａａ
φＸ１０ｍｍの円筒状ペレットとした。このペレットは
、均一な青色を呈しており、ノニオン界面活性剤と噴霧
乾燥物、即ちアニオン界面活性剤とが均一に混合されて
いることが判る。

ニーダ−のジャケットには５℃の冷水を流し、捏和熱等
の除去を図った。得られたペレットの温度は５０℃であ
った。

得られたペレットを、２倍量（重量比）の１５℃の冷却
空気とともに、破砕機（スピードミルＮＤ−１０型、間
口精工■）へと導入した。このとき、同時に粉砕助剤と
して、平均粒径１μｍ（−次粒径）のゼオライト（水分
１５％）を、ペレット１００重量部に対して４重量部添
加した。

破砕機は、長さ１５Ｃ！１１のカッターをクロス４段で
有しており、３０００ｒｐｍで回転し、スクリーンは３
６０°パンチングメタルからなっている。この破砕機を
連続で３段接続し、第１段の破砕機からの排出物（破砕
物）を第２段の破砕機に、ついで同様に第３段の破砕機
に供給して多段（３段）破砕した。パンチングメタルの
穴径を、１段目：　３．５＋ｐφ、２段目：２Ｉφ、３
段目：　１．５ｎｙｎφとした。

破砕機を３段通過した粒子を冷却空気から分離して製品
（高嵩密度洗剤）とした。

洗剤組成、製造性および製品性状を表−１に示した。

比較例１ 連続ニーダ−を押出機（不二パウダル製；ペレッターダ
ブルＥＸＤ−６０型）に変更した以外は実施例１と同様
にして行なった。押出造粒物の色は不均一で、破砕機の
２段目以降に付着が生じて１０分後に停止してしまった
。採取された少量サンプルの性状を表−１に示した。

実施例２ 実施例１において、後記表−１に示したように破砕機の
上限で運転した。

実施例３ 実施例１において破砕機を２段とし、１段目のスクリー
ン穴径を２．５ｒｒｎφ、２段目を１．５ｍｍφとして
能力の上限で運転した。

実施例４ 実施例１において、ノニオン界面活性剤をＣ工２−０４
２級アルコールにＥＯを平均９モル、　ｐ。

を平均５モル付加したものに変更し、がっ、アニオン／
ノニオン界面活性剤比を表−１に示すように変更して、
実施例２と同様にして高嵩密度洗剤を製造した。

比較例２ 実施例１において、破砕機として、スクリーン穴径１．
５腫φのものを用い、能力の上限で破砕して運転した。

実施例５ 実施例１において、粉砕助剤に平均粒径約３０μＩの炭
酸ナトリウムを用い、能力の上限で運転した。

以上の結果を表−１に示した。

また１粒状洗剤の製品形状は実施例１〜４がいずれも角
が取れほぼ球形の形状であるのに対し、比較例２は偏平
あるいは林状の粒子が多く存在し、粒度分布もブロード
であった。

なお、溶解性は以下のようにして評価した。

１屋且 ビーカーに２５℃の水１２を入れ、この中に電導度測定
用セルを挿入する。ついで、水中に各高嵩密度洗剤組成
物を０．８３　ｇ添加し、低速スターシーを用い２５０
ｒｐｍの速度で撹拌して、添加した洗剤粒子の９０％が
溶解する時間を電導度変化から測定して、溶解速度とし
たにこで、電導度肝としてはＨＯＲＩＢＡ　（：０ＮＤ
ＵＣＴＩＶＥ　ＭＥＴＥＲＤＳ−８Ｆ型を用いた。

（以下余白） 手続補正書 １．事件の表示 昭和６１年特許願第２９８４５５号 ２、発明の名称 高嵩密度洗剤組成物の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 東京都墨田区本所１丁目３番７号 （６７６）ライオン株式会社 代表者　小　林　　　敦 ４、代理人 ６、補正の内容 （１）明細書第２頁６行に「町・・とぎれていおり、高
嵩密が」とあるのを、ｒ・・・・・・とされており、嵩
密度がＪに訂正する。

以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、アニオン界面活性剤３０〜４５重量％と、ゼオライ
   トおよび炭酸塩からなる洗剤用ピルダー４５〜６５重量
   ％を含む洗剤原料組成物のスラリーを噴霧乾燥して得た
   乾燥物とノニオン界面活性剤とを、アニオン界面活性剤
   ／ノニオン界面活性剤＝２０／１〜３／１（重量比）の
   範囲で、強力な剪断力の下で均一に混合・捏和し、つい
   で、該捏和物をスクリーン分級機能を有したカッターミ
   ル型の破砕機を用い、スクーン穴径の大きい破砕機から
   小さい破砕機へ順次供給して多段破砕することを特徴と
   する高嵩密度洗剤組成物の製造方法。