JPH027360B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、超濃縮粉末洗剤の製造方法に関し、
更に詳しくは、高密度かつ高濃度に、アニオン系
界面活性剤を含有する自由流動性に富んだ超濃縮
粉末洗剤の製造方法に関する。 従来より、アニオン系界面活性剤をベースとし
た粉末洗剤はアニオン系界面活性剤水溶液に、ゼ
オライト、トリポリリン酸ナトリウム、炭酸ナト
リウム、ケイ酸ナトリウム、芒硝等の無機ビルダ
ー、カルボキシル基及び（又は）ヒドロキシ基を
含む高分子量の有機重合体等を含むスラリーを噴
霧乾燥して製造されている。 噴霧乾燥法による場合、生産性が高く、製品中
の成分分布が均一で、粒径も均一である等の利点
を有しているが反面製品のかさ比重が低くなり、
また多量の水を蒸発させるために多量のエネルギ
ーを消費する等の欠点も有している。近年、省資
源、省エネルギーが叫ばれると共に、洗剤の嵩高
さが輸送面及び主婦の運搬の点でも問題となつて
きた。 省エネルギーという面でみると、噴霧乾燥を経
ないアニオン系界面活性剤を含有する洗剤の製法
が幾つか提案されている。 例えば特公昭52−30962号公報には脂肪酸を融
点以上で含水粉末炭酸ソーダで中和する粉末重質
洗剤の製造方法が開示されている。しかしこの方
法は、加熱を必要とするほか、得られた洗剤の溶
解性が不十分であり、石鹸ベースであるため洗浄
力が劣る。また米国特許第3434974号明細書は、
アルキルベンゼンスルホン酸を炭酸水素ナトリウ
ム、トリポリリン酸ナトリウム等で中和する方法
を開示している。 しかし、この方法では炭酸水素ナトリウムを使
うことおよび比較的多量の水が含まれていること
から得られる洗剤は棒状のものに限られていた。 また、米国特許第3597361号明細書にはトリポ
リ燐酸ソーダをビルダーとして含む粉末を入れた
回転するドラム内にアルキルベンゼンスルホン酸
と水酸化ナトリウム濃厚液を噴霧する方法が開示
されている。しかし、この方法ではビルダーとし
てゼオライトを用いることができないという大き
な欠点がある。 そこで、本発明者らは以上のような技術課題を
踏まえた上で、高密度かつ高濃度にアニオン性界
面活性剤を含有する、自由流動性に富んだ超濃縮
粉末洗剤を省エネルギー的に得るべく、鋭意研究
した結果、本発明を完成した。 すなわち、本発明は、未中和のスルホン化物又
は／及び硫酸化物（以下、未中和物という）を、
該未中和物１モルに対し２〜10モルの炭酸ナトリ
ウム及び１〜10モルの水分と共に混練機等の強力
剪断装置内で中和・混合し、40℃以下に冷却后、
粉末状ゼオライト及びその他の洗剤配合物と共に
粉砕ないしは解砕して造粒することを特徴とする
超濃縮粉末洗剤の製造方法を提供するものであ
る。 本発明に用いられる未中和のスルホン化物又は
硫酸化物とは、平均炭素数10〜16のアルキル基を
有する直鎖又は分枝鎖アルキルベンゼンスルホン
酸、平均炭素数10〜18のアルキル基を有するアル
キル硫酸エステル並びにアルケニル基を有し、１
分子内に平均0.5〜８モルのエチレンオキサイド
あるいはエチレンオキサイドとプロピレンオキサ
イド又はブチレンオキサイドとの混合アルキレン
オキサイドを付加したアルケニルエーテル硫酸エ
ステルである。 本発明の実施に当つては直鎖又は分枝鎖アルキ
ルベンゼンスルホン酸とアルキル硫酸エステルの
併用系が製造コストと洗浄性を満足しつつ、後工
程での破砕造粒性に優れたものが得られる点で好
ましい。又実施に当つては例えばアルキル硫酸ナ
トリウムとアルキルベンゼンスルホン酸未中和物
の組合せの如き、一方が未中和物の組合せも使用
し得る。 本発明に用いられる炭酸ナトリウムは、デンス
灰（見掛け比重1.0）ないしライト灰（見掛け比
重0.6）のいずれでも可能であるが、反応は炭酸
ナトリウムの表面からおこることより、比表面積
の大きなライト灰の方が反応性は良好である。ま
た炭酸ナトリウムの粉砕品を用いることも可能で
あり、反応性もより良好となる。また本発明に用
いられる炭酸ナトリウムとしては、無水物または
１水和物を用いることができる。 未中和物１モルに対し、炭酸ナトリウムが２モ
ル未満であると反応性にとぼしく反応に長時間か
かり、後工程まで未中和のまま残る量が多く、製
品の粉末物性等に悪影響を及ぼす。又炭酸ナトリ
ウムが10モル以上では、反応性に対する効果は変
らず、経済的にも、また濃縮という目的からも好
ましくない。 水分は、中和時に加えられる他の成分及び炭酸
ナトリウムの水分及び未中和物中の水分から導入
される。又新たに水だけを加えることも可能であ
る。 中和時に加えられる他の成分とは水酸化ナトリ
ウム水溶液、ケイ酸ナトリウム及びその水溶液、
カルボキシル基及び（又は）ヒドロキシ基を含む
高分子量の有機重合体及びその水溶液、ポリアル
キレングリコール及びその水溶液、香料及びその
水溶液、螢光染料及びその水溶液、顔料及びその
水溶液等である。 これらの導入され得る成分中には、中和反応を
促進させる効果のあるものがある。例えば、少量
の水酸化ナトリウム水溶液及びケイ酸ナトリウム
水溶液の添加は、中和反応を促進させ、また、ア
ルカリ成分として未中和物との反応に寄与する。
ケイ酸ナトリウムとしてはケイ酸の各種ナトリウ
ム塩、例えばメタケイ酸ナトリウムおよびその
種々の割合の水化物、オルトケイ酸ナトリウムな
どが使用でき、更には、水ガラスなども実用しう
る。 また、カルボキシル基及び（又は）ヒドロキシ
基を含む高分子量の有機重合体及び水溶液は洗剤
成分として有効であり、通常分子量500〜100000
のものが用いられる。これらの成分を中和・混合
時に導入することによつて、洗剤として適度な硬
さをもたせることができ、又後工程の破砕造粒に
有効に作用する場合がある。カルボキシル基及び
（又は）ヒドロキシ基を含む高分子量の有機重合
体として適当な化合物としてはアクリル酸、ヒド
ロキシアクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、メ
サコン酸、アコニツト酸及びこれらに類するもの
の重合体及び共重合体、及びポリビニルアルコー
ルがあげられる。又ポリアルキレングリコールと
してはポリエチレングリコール、ポリプロピレン
グリコール等があげられる。 本発明に於て未中和物に対して、１モル未満の
水分では、中和反応が遅く、反応を完結させるた
めには、長時間の滞留時間が必要となり実際的で
ない。一方未中和物に対して10モル以上の水分の
導入は、得られた中和物の粘着性に難点があると
共に、後工程の解砕造粒がスムーズに行なえなく
なるので不適当である。水分の量は好ましくは未
中和物１モルに対して１〜５モルである。 本発明に於て中和反応に用いられる装置は、混
練機のような強力剪断装置であり、ホンダ・コン
テイニユアスニーダー（本田鉄工(株)）、マルチバ
ーパスコンテイニユアスミキサー（BAKER
PERKINS INC.）、KRCニーダー（栗本鉄工
(株)）、ネスコニーダー（富士産業(株)）等が挙げら
れる。上述の混練機は、いずれも未中和物と炭酸
ナトリウムとの接触機会を増すような機構を有し
ており、連続でセルフクリーニング機構をもつと
いう特徴がある。 これらの装置内での滞留時間は、通常、約１分
位で十分である。中和反応はこれらのセルフクリ
ーニング機構を有する装置内で開始されるが、反
応物が装置から排出后、冷却され、粉砕工程に移
されるまでに中和反応が完了していればよい。中
和の程度はメチルオレンジ、メチルレツド等の指
示薬を、あらかじめ、混合・中和時に加えておく
ことによつて調べることも出来る。 これらの混練機から排出される際の中和物の温
度は40゜から100℃である。通常１段の混練機で処
理する場合には、未中和物中の30％から80％が中
和されている。中和反応は、主として炭酸ナトリ
ウムの粒子表面を介して行なわれるため、出来る
かぎり界面を更新することが重要となる。 混練機から排出される中和物は、流動層による
冷却あるいはベルト式冷却機、撹拌冷却等によつ
て40℃以下まで冷却される。冷却時に中和反応は
完結される。 冷却した中和物は、一旦、粗砕ないしは塊状に
する。その後、粉末状ゼオライト及びその他の洗
剤配合物を加えて粉砕する。通常1500μ以下、望
ましくは800μ以下に粉砕する。 粉砕機は、フイツミル（ホソカワミクロン(株)）、
パラプレツクス（富士産業(株)）、ロータリーカツ
ターミル（奈良機械(株)）等が適当である。解砕
后、篩を通して分級し、粗粒は再び粉末状ゼオラ
イトと混合して、解砕造粒する。解砕造粒するこ
とにより、流動性に優れた洗剤粉末が得られる。
粉末状ゼオライトの量は最終製品に配合される量
により、決定され、通常10〜40重量％である。 解砕造粒された洗剤粉末に他の洗剤配合物と混
合して洗剤組成物が得られる。他の洗剤配合物と
しては、非イオン界面活性剤、泡沫安定化剤、織
物軟化剤、漂白剤、酵素、螢光染料及び香料が挙
げられる。 混合はシユギ・ミキサー（Schugi Mixer）、レ
デイゲミキサー（Ｌ¨ｏdige Mixer）、パターソ
ン・ケーリーブレンダー（ｐ−Ｋ Blender）等
で行なえる。 混合して得られた造粒洗剤に、流動性、さらさ
ら性を与えるために、粉末状ゼオライト等の流動
性改善の添加剤を加えることも可能である。 かくして得られた洗剤は、従来の噴霧乾燥によ
り製造された粉末洗剤と同等の溶解速度をもち、
また固結に関する性状も従来品より良好であり、
高いアニオン系活性剤含有量、高い見掛け密度と
あわせて、使用に際しても極めてすぐれた性質を
もつものであり、以上が「超濃縮洗剤」とよばれ
る所以である。 以下本発明を実施例について具体的に説明する
が、本発明はこれらの実施例により限定されるも
のではない。 実施例 １ FM−NES−120型ネスコニーダー（富士産業
(株)）に以下の組成の原料を定量供給した。 直鎖アルキルベンゼンスルホン酸（アルキル基
の平均炭素数Ｃ＝12）（酸価187、水分0.7％、
遊離硫酸３％） 48Kg／Hr アルキル硫酸エステル（＝12.5） 15Kg／Hr 無水ライト灰（東洋曹達(株)製） 60Kg／Hr 48％水酸化ナトリウム水溶液 ４Kg／Hr ケイ酸ナトリウム水溶液（２号SiO₂／Na₂Oモ
ル比＝2.5） ５Kg／Hr 反応物は、約70℃でネスコニーダーから排出さ
れ、エクストルーダーにて練合して、約８mm角の
大きさに成型后、流動床で30℃まで冷却して以下
の組成物を得た。

【表】 ネスコニーダーでの平均滞留時間は、約２分で
あつた。また、アルキル硫酸エステルは公知の方
法で硫酸化后、すぐに、本実施例の実験に用いら
れ、約40℃であつた。他の原料は常温に保たれて
いる。この組成物80部に対して20部の粉末状ゼオ
ライト（東洋曹達(株)製トヨビルダー粉末品）を加
えて混合し、ハンマーミルにより、1000μ以下に
粉砕した。かくして得られた洗剤粉末に、酵素、
螢光染料、非イオン界面活性剤、香料を加えた。
その后５％の粉末状ゼオライトを加えた。 混合はシユギ・ミキサーにて行なつた。得られ
た粉末洗剤は見掛け比重0.75ｇ／c.c.であつた。得
られた粉末洗剤について、洗浄力、起泡力、泡安
定性、溶解性、固結性等の評価を行なつた。 評価結果を表１に示すが市販洗剤（界面活性剤
25重量％）と活性剤使用量ベースでの洗浄性能は
同一であり、その他の粉末物性も同等であつた。 実施例 ２ 実施例１と同一の装置内に下記成分を別々に定
量供給した。 直鎖アルキルベンゼンスルホン酸 50Kg／Hr アルキル硫酸エステル塩 24 〃 無水ライト灰（東洋曹達(株)製） 50 〃 無水メタケイ酸ナトリウム 10Kg／Hr ポリエチレングリコール水溶液（平均分子量
10000、有効分70％、水分30％ ５ 〃 ネスコニーダーから約60℃で得られた上記組成
物は冷却ベルト（サンドビツク社製スチールベル
ト）上で約35℃まで冷却し、その后、上記反応物
90部と粉末状ゼオライト10部を混合して、フイツ
ミル（細川ミクロン(株)製）により、1000μ以下と
なるまで粉砕した。粉砕后他の洗剤配合物を加え
て造粒し、平均粒径約500μの流動性に富んだ洗
剤粉末を得た。見掛け比重は0.78ｇ／c.c.であつ
た。得られた粉末洗剤の評価結果を表１に示す。
尚表１に於ける洗剤の評価方法は次の通りであ
る。 洗浄力 JIS法に従い、市販洗剤を基準としてシエツ
フエの一対比較法により測定した。 危険率５％で＋優位 ±同等 −劣る 起泡力 市販電気洗濯機に20℃の水道水30lを注加し、
洗剤20ｇ（対照市販洗剤は40ｇ）を添加し溶解
する。木綿肌着１Kgと人工油性よごれ（綿実
油）とを入れ、強反転10分後の泡立ち状態を判
定した。 溶解性 イオン交換水１を10℃に保ちマグネチツ
ク・スタラーでゆるやかに撹拌しておき、洗剤
1.33ｇを添加する。５分後、洗剤液を200メツ
シユの篩に通じ、篩上の残査を秤量した。 固結性 防湿剤を使用していない市販の洗剤用カート
ンに洗剤粉末を封入する。本発明品は22cm
（Ｗ）×30.5cm（Ｈ）×6.5cm（Ｄ）の箱に2.6Kg
を、対照品は25.5×37.5×10の箱に2.6Kgを封入
した。30℃、80％RHに３週間静置後４mm×４
mmの篩上に粉末をあけ、篩上に残つた粉末重量
Ａ（Kg）、通過した重量Ｂ（ｇ）を測定し、下式
により通過率（Ｃ）を求めた。 Ｃ（％）＝Ｂ／Ａ＋Ｂ×100

【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 未中和のスルホン化物又は／及び硫酸化物
   （以下、未中和物という）を、該未中和物１モル
   に対し２〜10モルの炭酸ナトリウム及び１〜10モ
   ルの水分と共に強力剪断装置内で中和・混合し、
   40℃以下に冷却后、粉末状ゼオライト及びその他
   の洗剤配合物と共に粉砕ないしは解砕して造粒す
   ることを特徴とする超濃縮粉末洗剤の製法。 ２ 中和・混合時に、ケイ酸ナトリウム、カルボ
   キシル基及び（又は）ヒドロキシ基を含む高分子
   量の有機重合体等の洗剤配合物及び洗浄補助剤を
   加える特許請求の範囲第１項記載の製法。 ３ 未中和物が平均炭素数10〜16のアルキル基を
   有する直鎖又は分枝鎖アルキルベンゼンスルホン
   酸、平均炭素数10〜18のアルキル基を有するアル
   キル硫酸エステル又はアルケニル基を有し、１分
   子内に平均0.5〜８モルのエチレンオキサイドあ
   るいはエチレンオキサイドとプロピレンオキサイ
   ド又はブチレンオキサイドとの混合アルキレンオ
   キサイドを付加したアルケニルエーテル硫酸エス
   テルである特許請求の範囲第１項記載の製法。