KR970002057B1

KR970002057B1 - 고밀도 분말세제의 제조방법

Info

Publication number: KR970002057B1
Application number: KR1019940033203A
Authority: KR
Inventors: 조기헌; 강윤석; 이상운
Original assignee: 주식회사 엘지화학; 성재갑
Priority date: 1994-12-07
Filing date: 1994-12-07
Publication date: 1997-02-21
Anticipated expiration: 2014-12-07
Also published as: KR960023013A

Abstract

내용없음.

Description

고밀도 분말세제의 제조방법

본 발명은 고밀도 분말세제의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 본 발명은 향류식(Counter-Current) 분무건조장치에 의해 제조된 비이드(beads)상의 분말세제를 비이온 계면활성제를 이용하여 고밀도화 시키고 유동성 개량제로서 소다회를 앱터브렌딩(afterblending)시에 첨가함으로 통상의 분무건조에 의해 제조된 세제보다 겉보기 밀도가 높고 유동성이 우수한 세탁용 분말세제를 제조하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 세탁용 분말세제를 제조하는 방법에는 여러가지 알려져 있지만, 대량 생산이 용이하고 입자의 균일성이 양호한 향류식 분무건조탑을 이용한 방법이 널리 사용되고 있다. 그러나 이 방법에 의해 제조된 세제는 겉보기 밀도가 0.3 내지 0.45g/ cm³내외로, 부피에 비해 가볍기 때문에 제조된 제품을 보관시 과다한 공간의 창고가 필요하며, 운송비용이 많이 들고, 유통과정에서 한정된 진열대에 제품을 충분히 진열할 수 없다는 등의 문제점이 있다. 이런 문제점을 해결하기 위하여 분말세제의 고밀도화에 대한 연구가 꾸준히 진행되어 왔다.

이러한 향류식 분무건조장치에 의해 제조된 분말세제의 단점인 낮은 겉보기 밀도를 고밀도화 시키기 위한 방법으로서는, 향류식 분무건조장치에 의해 1차 제조된 건조입자를 고속회전 조립기(Vertical Type High Speed Mixer 또는 Lodige Mixer)에 넣고 분쇄후 액상물질을 분사하여 분쇄된 건조입자에 접점을 형성시킨 다음 제올라이트 등의 다공성을 가진 수불용성 무기물로 도포하고 소다회를 유동성 개량제로 첨가하여 세제를 만드는 방법이 제안되었다.

그런데 1차 건조된 세제 입자를 고밀도화 시키기 위해서는, 고속회전 조립기 상에서 분쇄된 세제입자간에 응집체를 만들 수 있는 적절한 액상결합체를 분사하여 분쇄물간에 응집체를 형성시킨 다음 수불용성의 유동보조제를 도포하여 유동성이 우수한 고밀도 세제를 제조하여야 하는데, 액상 결합제의 결합력이 낮으면 분쇄된 세제 입자간에 응집체가 제대로 형성되지 않아 일반적인 고밀도 세제의 기준인 겉보기 밀도 0.6g/cm³이상인 세제를 제조하기 어려운 문제점이 있다.

향류식 분무건조장치에 의해 제조된 분말세제를 고밀도화 시키기 위한 선행기술로는 일본국 공개특허 제78-43710호, 일본국 공개특허 제86-69897호, 일본국 공개특허 제89-20297, 일본국 공개특허 제57-97094호 등이 알려져 있다.

먼저 일본국 공개특허 제78-43710호에서는 1차 건조된 분말 세제를 분쇄 및 조립하는 과정에서 액상 결합체로 비이온 결합제를 사용하는데, 비이온 계면활성제는 통상의 방법으로 분말세제를 0.6g/cm³이상으로 고밀도화 시키는데는 문제점이 있으며 또한 이러한 방법으로는 유동성이 바람직하지 못한 문제점이 있다.

또한, 일본국 공개특허 제86-69897호 및 일본국 공개특허 제89-20297호에서는 세제를 고밀도화 시키는 방법으로 물을 이용하여 고밀도화 시키는 방법을 제시하고 있으나, 이 방법 역시 유동성이 바람직하지 못하다는 문제점이 있다.

일본국 공개특허 제57-97094호에서는 일반세제에서 유동성 개량제로서 소다회를 앱터브렌딩(afterblending)시에 첨가하여 밀도를 높이고 유동성 개선을 시도한 바 있으나 비중분리가 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명자들은 농축된 건조분말에 소다회를 첨가함으로서 선행기술의 문제점을 해결함과 동시에 유동성도 우수한 분말세제를 제조할 수 있음을 밝혀냈다.

일반적으로 계면활성제를 10 내지 60중량% 함유한 분말세제를 고밀도화 시키기 위해서는 1차로 이들 세제를 분쇄하는 과정이 필요한데, 1차로 분쇄된 세제는 향류식 분무건조장치에 의해 제조된 분말세제에 비해 겉보기 밀도가 다소 상승하지만, 이 상태(분쇄된 상태)로는 분진 발생이 심하고 유동성이 나빠 제품으로서 가치가 없다.

결국 상품화 시키기 위하여서는 분쇄된 세제입자간에 접점을 형성시킨 다음 다공성의 유동 보조제를 이용하여 외부에 코팅함으로 고밀도이고 유동성이 우수한 고밀도 세제를 만들어야 하는데, 이 과정에서 액상결합제의 선정이 적절하지 못하면 분쇄된 세제입자간에 접점이 형성되지 않아 고밀도화가 어렵거나 유동성이 나빠지는 원인이 된다.

따라서, 본 발명자들은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 분쇄된 세제입자를 결합하기에 적절한 액상 결합제를 분쇄된 세제입자에 첨가하고 유동성 개량제로서 소다회(중회)를 첨가함으로서 겉보기 밀도 0.7g/cm³이상이고 유동성이 크게 향상된 고밀도 분말세제를 제조할 수 있음도 또한 밝혀냈다.

본 발명은 세제 슬러리를 향류식 분무건조탑의 상부로부터 하향 분사시켜 만든 비이드(中空)상의 분말세제(겉보기 밀도 0.2 내지 0.4g/cm³)를 분쇄하고, 결합제로서 비이온 계면활성제 1 내지 10중량%를 분무하여 응집시킨 후 도포제로서 유동 보조제 1 내지 30중량%를 도포하고 유동성 개량제 5 내지 50중량%를 배합하는 것을 특징으로 하는 고밀도 분말세제의 제조방법을 제공한다.

이하, 본 발명의 제조방법을 더욱 구체적으로 설명한다.

먼저, 1종 이상의 계면활성제 10 내지 60중량부% 및 1종 이상의 무기 및 유기 빌더 20 내지 90중량부%를 물에 배합하여 향류식 분무 건조탑의 상부로부터 하향 분사시키고 하부로부터 상부로 열풍(200 내지 400℃)을 주입하여 비이드(beads : 中空)상의 세제 건조분말을 만든다. 그후 이 건조분말 60 내지 95중량%를 고속회전 조립기(Vertical High Speed Mixer : 일본 Fukae사 또는 Lodige Mixer : 독일 Lodige사)에 넣고 분쇄후 건조분말에 비이온 계면활성제 1 내지 10중량%를 분무하여 분쇄된 세제 건조분말에 접점을 형성시켜 응집체를 이루게 한다. 이어서 유동 보조제를 1 내지 30중량% 도포하고 유동성 개량제 5 내지 50중량%를 배합하여 고밀도 (겉보기 밀도 0.7g/ cm³이상)이고 유동성이 우수한 분말세제를 제조한다.

본 발명에서 사용되는 유동성 개량제는 겉보기 밀도가 0.8 내지 1.2g/cm³인 것이 바람직하다. 유동성 개량제는 평균입도가 200㎛ 내지 650㎛이며 140㎛ 이하가 20중량% 이하의 입도분포를 가진 것을 사용한다. 유동성 개량제는 5 내지 50중량%를 사용하는 것이 좋다. 유동성 개량제를 5중량% 미만 사용시는 세제의 유동성이 좋지 않아 덩어리짐이 발생되기 쉽고 50중량% 이상 사용시는 세척력의 저하를 가져오는 원인이 된다.

본 발명에서 사용되는 유동 보조제는 분말 제올라이트, 탈크, 클레이, 실리카 중에서 선택된 1종 이상의 것으로서, 입경 10㎛ 이하의 것이 50중량% 이상 함유하는 것이 좋다.

본 발명에서 사용되는 세제원료의 성분인 계면활성제로는 직쇄형 알킬벤젠 술폰산염

등의 양쪽성 계면활성제가 사용될 수 있다.

또한 계면활성제의 세척력을 증진시키기 위하여, 탄산염계(Na₂CO₃, Na₂SiO₃, NaHCO₃, Na₂CO₃, NaHCO₃, 2H₂O), 규산염계(Layered Crystalline α-Na₂SiO 또는 β-Na₂SiO), 인산염계(오르토인산, 피로인산, 트리폴리포릭에시드, 테트라 폴리포릭 에시드 또는 이들의 염) 포스폰산염계(이에틸렌 트리아민펜타메틸렌 포스포에이트, 아미노트리메틸렌 포스포에이트, 1-히드록시에틸렌-1, 1-디포스포에이트), 니트릴로트리아세트산 또는 그의 염, 에틸렌디아민 테트라 아세트산 또는 그의 염, 카르복시메틸 셀룰로오즈, 폴리에틸렌글리콜, 폴리비닐알콜, 폴리비닐 폴리돈, 폴리아크릴산 또는 그의 염, 말레인산과 비닐에테르의 공중합체 또는 그의 염, 황산염, 제올라이트 등을 사용할 수 있다.

그외에, 첨가제로서 형광증백제(스틸벤계 비페닐계, 피라졸린계, 푸마린계, 퀴놀론계), 효소제(프로테아제, 아밀라제, 리파아제, 셀룰라아제), 기포조절제(지바안계, 실리콘계, 파라핀 왁스계)등을 사용할 수 있다.

이하 본 발명을 실시예에 의거하여 구체적으로 설명하지만, 이들로 본 발명의 기술적 범위가 제한되는 것은 아니다.

[실시예 1]

액상결합에 따른 고밀도화 및 물성변화

다음 표1에서와 같은 성분 및 함량을 가진 세제조성물을 함유한 세제슬러리(고형분 : 60중량%)를 향류식 분무건조탑의 상부로부터 하향분사하여 비이드상의 분말세제를 제조한다. 그후 고속회전 조립기(High Speed Mixer : 일본 fukae powtec사)에 분말세제를 넣고 5분간 분쇄 후 액상결합제, 유동 보조제 그리고 유동성 개량제를 넣은 다음 총 제조시간 10분간 고밀도 세제를 제조하였다.

형광염료 비페닐계 : 시바 가이기사의 Tinopal CBS-X

유동성 개량제의 함량에 따른 고밀도 분말세제의 물성은 다음 표 2와 같다.

*1 : 표 1의 세제 조성물을 향류식 분무건조탑의 상부로부터 하향분사하여 제조한 비이드 세제

*2 : 액상 결합제

1) AE-7(한국 polyol)

*3 : 유동 보조제

*4 : 유동성 개량제

*5 : 고밀도 분말세제의 물성

2) 분말 100cc가 직경 10cm의 깔대기를 통과하는데 걸리는 시간

상기 표 2로부터, 유동성 개량제를 Afterblending시에 첨가하였을 경우 완제품의 고밀도화가 원활하였고 유동성도 우수하였음을 알 수 있다. 또한 유동성 개량제를 적정량 사용하였을 경우에는 고밀도화가 될 뿐만 아니라 유동성도 우수하였으나 다량 사용하였을 경우에는 비중분리의 문제가 생겼으며 세척력도 저하되었다.

Claims

세제 슬러리를 향류식 분무건조탑의 상부로부터 하향 분사시켜 만든 비이드(中空)상의 분말세제(겉보기 밀도 0.2 내지 0.4g/cm³)를 분쇄하고, 결합제로서 비이온 계면활성제 1 내지 10중량%를 분무하여 응집시킨 후 도포제로서 유동 보조제 1 내지 30중량%를 도포하고 유동성 개량제 5 내지 50중량%를 배합하는 것을 특징으로 하는 고밀도 분말세제의 제조방법.
제1항에 있어서, 제조된 분말세제의 겉보기 밀도가 0.7g/cm³이상임을 특징으로 하는 고밀도 분말세제 제조방법.
제1항에 있어서, 유동개량제가 소다회이고 아래와 같은 특성을 가진 것을 사용하는 고밀도 분말세제의 제조방법.

1) 겉보기 밀도 : 0.8g/cm³-1.2g/cm³

2) 평균입도 : 200㎛-650㎛

3) 입도분포 : 140㎛ 이하가 20중량% 이하
제1항에 있어서, 유동 보조제가 분말 제올라이트, 탈크, 크레이, 실리카 중에서 선택된 1종 이상의 것으로서, 입경 10㎛ 이하의 것이 50중량% 이상임을 특징으로 하는 고밀도 분말세제의 제조방법.