JPH0959697A - 高嵩密度洗剤組成物の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アニオン界面活性剤の酸性前駆体を固体アル
カリ無機材料で中和することを含む、噴霧乾燥法を使用
しない高嵩密度洗剤組成物の製造方法において、短時間
に中和処理を完結させることができ、且つ従来不可能で
あった液体原料の同時処理を可能とする方法を提供す
る。 【解決手段】 中和反応時に外部から熱を加えることに
よって反応促進と共に中和物の乾燥を行いながら、嵩密
度が０．６ｇ／ｃｃ以上の流動性に優れた粉粒体を連続
的に得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、洗剤成分及び洗剤
組成物を製造する方法に係わる。特にアニオン界面活性
剤の酸性前駆体の中和を含む高嵩密度洗剤組成物の製造
方法に係わる。

【０００２】

【従来の技術】近年、洗剤業界では多大なエネルギー及
びスペースを必要とする噴霧乾燥法を使用しない洗剤の
製造方法が注目されている。アニオン界面活性剤の酸性
前駆体を固体アルカリ無機材料で中和することを含む製
造方法は、その中で特に重要なものの一つである。すな
わち、アニオン界面活性剤の酸性前駆体（水分１％以
下）を出発原料とする高嵩密度洗剤の製造方法は、中和
工程を必要とするが、現在の洗剤製法の主流である界面
活性剤の水性スラリー（水分３０〜７０％）を出発原料
とする製法のように、大規模な噴霧乾燥装置を必要とし
ないので、設備コストが低く、しかも省エネルギーとい
う利点を有する。ただ、この酸性前駆体を出発原料とす
る方法では、中和反応を充分に進行させるために水の添
加が必要で、充分な水を使用すると、中和生成物の固化
（後工程が複雑化する）や、洗剤粉体物性（流動性、保
存固化性等）の悪化をもたらすため、水分含量が制約さ
れるという難点がある。

【０００３】アニオン界面活性剤の酸性前駆体を出発原
料とする粒状洗剤の製造方法としては、特開昭６０ー７
２９９８号、特開昭６０ー７２９９９号、特開昭６１ー
６６７９８号各公報などに、未中和のスルフォン化物を
炭酸ナトリウム及び水と共に強力剪断装置にて中和混合
した後、冷却熟成を行いさらに粉砕造粒する方法が提案
されている。しかし、これら方法には、強力剪断装置を
使用するため大きな動力を必要とし、また中和物が塊状
であることから次工程に冷却・熟成さらに粉砕工程を設
置しなければならないという欠点がある。

【０００４】また、特開平３ー１４６５９９号公報に
は、アニオン界面活性剤の酸性前駆体と固体アルカリ無
機材料とを高速ミキサーにて中和した後、中速ミキサー
で処理してから乾燥又は冷却する方法が、さらに、特開
平３ー３３１９９号公報には、温度を５５℃以下に保ち
ながら高速ミキサー／造粒機中で流動化させた固体無機
アルカリ物質に、アニオン界面活性剤酸性前駆体を中和
・造粒を行う方法が、提案されている。しかし、前者の
方法には、複数のステップを必要とし、また造粒後に乾
燥又は冷却工程が必要となるという欠点があるし、後者
の方法には、温度を５５℃以下に維持せねばならず、中
和時間を長く必要とするという欠点がある。

【０００５】さらに、特開平４ー３６３３９８号公報に
は、アニオン酸性前駆体をバッチ式ミキサー内の固体ア
ルカリ無機材料に徐々に加え、次いで液体結合剤の存在
下で造粒するバッチ方式が、また特開平５ー８６４００
号公報には、製造物の水分を５〜１５％に調整し、アニ
オン界面活性剤酸性前駆体と固体アルカリ無機材料との
中和を高速ミキサー／造粒機で８０％以上達成する単一
ステップの連続製造方法が、提案されている。しかし、
前者の方法は、バッチプロセスであるため大量生産には
不向きであり、また中和反応時間を比較的長く取らねば
ならないという欠点があり、また後者の方法には、装置
内での滞留時間を短縮するため（５〜３０秒）、中和反
応促進としての処理物水分が５〜１５％と厳密に限定さ
れており、その範囲を越えてしまうような、例えば液体
成分などは、あまり直接配合することができないとか、
中和物水分は、処理される原料から持ち込まれる水分で
決定するため、中和物水分が高いと、おのずから製品水
分も高くなってしまう、つまり水分バランス的には、あ
まり自由度がないという欠点を有しており、さらに条件
によっては、完全な中和反応が達成できないということ
がある。

【０００６】さらに、特表平７−５０３７５０号公報に
は、アニオン界面活性剤の酸性前駆体を高剪断ミキサー
中において平均粒径５μｍ未満の過剰の微粉砕粒状中和
剤を用いる方法が提案されているが、該方法によると、
粒状中和剤（アルカリビルダー）の平均粒径を５μｍ以
下とするため、あらかじめ粉砕機にて微粉砕せねばなら
ず、工程が煩雑となり、また発塵の問題もある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、省
エネルギー、省スペースでアニオン界面活性剤を中和す
ることを含む、単一装置での、水分のバランスにおいて
自由度のある、流動性に優れた洗剤組成物粉粒体の製造
方法を提供することを目的とする。

【０００８】従来、アニオン界面活性剤酸性前駆体と固
体アルカリ無機物質との中和反応において、反応速度
は、中和される原料の持ち込み水分に大きく依存してお
り、上記反応を連続的に行う場合、短時間に中和反応を
完結せねばならず、反応促進を図る為に処理物の水分を
高くする必要があった。処理される中和物の水分が高い
場合には、機器への付着や中和物の凝集及びドウ形成が
懸念される。さらに、中和物の水分は最終製品の水分に
反映するため、中和物水分が高いとおのずから最終製品
水分も高くなってしまう。さらに、このようなことか
ら、アニオン界面活性剤酸性前駆体と固体アルカリ無機
材料との中和時に、他の洗剤成分である液体材料（アニ
オン活性剤水溶液や非イオン界面活性剤水溶液、石鹸、
蛍光剤の分散液等）は、あまり多量に添加する事ができ
なかった。さらに、中和物のハンドリング性を向上させ
たり、中和物水分を調整するには、中和を行った後に他
の装置で乾燥や冷却を実施せねばならず、つまり複数の
装置を必要としていた。

【０００９】

【課題を解決するための手段】例えば、高速回転ブレー
ドを備えた撹拌造粒機で、アニオン界面活性剤酸性前駆
体と固体アルカリ無機材料との中和反応を連続的に実施
する際、従来は冷却又は積極的に加熱すること無しに反
応を行っていた。本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、
中和反応を促進するため外部から熱を加えることによっ
て、短時間で反応を完結することが可能になることを見
出し、本発明に到達した。

【００１０】すなわち、本発明によれば、アニオン界面
活性剤酸性前駆体に、少なくともその酸性前駆体を中和
するのに必要な量より過剰の固体アルカリ無機材料を混
合して中和する方法において、その中和反応時に外部か
ら熱を加えることによって反応促進と共に中和物の乾燥
を行いながら、嵩密度が０．６ｇ／ｃｃ以上の流動性に
優れた粉粒体を連続的に得ることを特徴とする高嵩密度
洗剤組成物の製造方法が提供される。

【００１１】アニオン界面活性剤酸性前駆体と粉体アル
カリ無機材料との中和反応において、従来法では、処理
される中和物の水分が高い場合にも、機器への付着や中
和物の凝集及びドウ形成や最終製品水分への影響が懸念
されたが、本発明の方法では、外部から加えられる熱に
よって中和反応を行いながら、同時に処理物の水分を適
当な水分まで乾燥することが可能になることから、水分
の調整されたかつ流動性にすぐれた造粒物が得られる。
このことによって、アニオン界面活性剤酸性前駆体と固
体アルカリ無機材料との中和において、今まであまり多
量に添加できなかった液体材料（アニオン活性剤や非イ
オン界面活性剤、石鹸、蛍光剤の分散液等）の配合が可
能となる。また、この方法によれば、中和、乾燥、造粒
（高密化）の３工程を単一装置にて実施することができ
る。さらに、本発明の方法には、以下のような利点があ
る。 イ）中和物の乾燥過程では、中和反応によって発生した
中和熱が水分の蒸発に必要な熱の一部としてそのまま利
用されることから、エネルギー的にも非常に合理的であ
る。 ロ）比較的滞留時間が短時間で済み、また乾燥する際の
蒸発潜熱によって品温自体はあまり高温にならないこと
から、加熱することによって懸念される色調の劣化は起
こらない。 ハ）得られた中和物の流動性は、装置のジャケットを区
分し、前半を加熱・乾燥用とし、後半を中和物の冷却用
として、排出される中和された造粒物の温度を下げるこ
とにより、さらに向上する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明についてさらに詳し
く説明する。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酸性前駆体を固体アルカリ無機
材料と混合して中和処理する操作において、外部から熱
を加えながら、中和反応、処理物の乾燥、及び造粒等の
工程を単一装置にて行うことを特徴とする。この方法に
よると、中和反応が短時間で完結し、また中和された処
理物の水分が任意に調整することが可能であることか
ら、流動性に優れた粉粒体が連続的に得られる。

【００１３】本発明の方法においては、任意の固体アル
カリ無機材料を使用することができるが、好ましくは、
炭酸ナトリウム及び炭酸カリウム、又はそれらを組み合
わせたアルカリビルダーである。また、アニオン界面活
性剤酸性前駆体としては、直鎖アルキルベンゼンスルホ
ン酸、α−オレフィンスルホン酸、アルキルサルフェー
ト、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸など洗剤
成分としての公知の活性剤の酸性前駆体単独、又はそれ
らの組み合わせから任意に選択される。

【００１４】本発明の実施に当たっては、導入される原
料からの持ち込み水分は、好ましくは２５％以下２％以
上で、より好ましくは２０％以下３％以上である。水分
が２５％超過となると蒸発させる水分が多くなり、処理
量に対する装置規模が大きくなってしまいコスト面にお
いて効率的でなく、逆に２％未満だと発塵が問題とな
り、また中和反応も進みにくくなる。被処理物の水分が
上記の範囲内であれば、アニオン界面活性剤酸性前駆
体、固体アルカリ無機材料とは別に、洗剤中に一般的に
見られる他の成分を任意の量、組み合わせで供給するこ
とができる。この場合、供給できる他の成分の例として
は、α−オレフィンスルホネート金属塩、α−スルホ脂
肪酸エステル金属塩等のアニオン界面活性剤金属塩水溶
液や、非イオン界面活性剤、石鹸、ゼオライト、トリポ
リリン酸ソーダ、再付着防止剤（カルボキシメチルセル
ロースなど）、蛍光剤、増量剤（硫酸ナトリウムなど）
等一般的に洗剤成分として公知の材料が挙げられる。こ
れらの材料は１種類又は２種類以上の組み合わせで任意
に直接装置に供給することができる。

【００１５】また、本発明を実施する装置としては、横
型円筒式で内部に撹拌混合するための回転ブレードを備
え、また熱媒用のジャケットと熱風又はキャリアーガス
の出入り口を有しているものを使用することが好まし
い。例えば、ソリッドエアー（細川ミクロン製）、フラ
ッシュリアクター（大川原製作所製）、ＤＴドライヤー
（月島機械製）、ＣＢリサイクラー、レーディゲミキサ
ー（レーディゲ社製）、プロシェアーミキサー（太平洋
機工製）などが挙げられる。

【００１６】本発明の実施に際し、上記のような装置に
おける好ましい条件は、以下の通りである。回転ブレー
ドと装置内壁面とのクリアランスを８ｍｍ以下、好まし
くは５ｍｍ以下とし、ブレード先端部の周速を５ｍ／ｓ
ｅｃ以上、好ましくは７ｍ／ｓｅｃ以上とする。中和の
促進及び中和物を乾燥するための加熱は、ジャケットに
熱媒を通す間接加熱による方法か、装置内に熱風を導入
する直接加熱による方法か、或いはその両方による方法
とする。加熱された中和物の温度は、６０℃以上１５０
℃以下、好ましくは７０℃以上１２０℃以下とする。間
接加熱による方法では、ジャケットを加熱乾燥ゾーンと
冷却ゾーンに区分し、乾燥された処理物を排出口付近の
冷却ゾーンにて冷却する。冷却された中和物の温度は５
０℃以下、好ましくは４０℃以下である。この操作によ
って、処理物の流動性はさらに向上する。区分された加
熱ゾーンの割合は、全体の伝熱面積の２／３〜３／４が
適当である。乾燥した際に発生する水蒸気は、装置内に
導入されたキャリアーガス（熱風を使する場合には熱
風）によって外部に同伴される。排出されたキャリアー
ガスは、同伴した若干の微粉末をバグフィルターやスク
ラバーなどの集塵装置で捕集した後に大気に放出され
る。

【００１７】このような構成において、円筒撹拌蒸発装
置に供給されたアニオン界面活性剤酸性前駆体と固体ア
ルカリ無機材料は、装置内の撹拌ブレードによって強制
的に細かく分散しながら混合され、中和される。この
際、ジャケットに通した熱媒によって加熱された内壁面
との接触で、又は熱風を導入する場合にはその熱によっ
て、昇温され中和反応が促進される。さらに、中和物水
分が高く乾燥が必要な場合は、その加熱内壁面からの熱
又は熱風からの熱と、中和反応によって発生する中和熱
とによって、中和物が乾燥される。乾燥された中和物の
水分は、１０％以下、好ましくは８％以下とする。水分
が１０％以上になると中和物が柔らかくなり、装置内の
付着原因となったり、流動性が悪化したりする。中和物
は撹拌ブレードによってＢＤ０．６以上に高密化及び造
粒されながら排出される。

【００１８】本発明の実施態様をまとめると、次のよう
になる。 （１）アニオン界面活性剤酸性前駆体に、少なくともそ
の酸性前駆体を中和するのに必要な量より過剰の粉体ア
ルカリ無機材料を混合して中和する方法において、ジャ
ケット付水平円筒状の容器内の中心部に、撹拌混合する
ためのブレードを取り付けたシャフトを備え、熱風又は
キャリアーガスの出入口を有する連続撹拌装置を用い、
しかもその中和反応時に外部から熱を加えることによっ
て反応促進と共に中和物の乾燥を行いながら、嵩密度が
０．６ｇ／ｃｃ以上の流動性に優れた粉粒体を連続的に
得ることを特徴とする高嵩密度洗剤組成物の製造方法。 （２）上記連続撹拌装置が加熱部と冷却部を有するもの
である上記高嵩密度洗剤組成物の製造方法。

【００１９】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、本発明の技術的範囲がこれらにより限定される
ものではない。なお、以下の実施例、比較例において、
装置は、細川ミクロン社製のソリッドエアーを使用し
た。この装置は水平円筒状の容器と区分されたジャッケ
ットを有し、容器の中心には形状や角度を可変できる多
数のパドルを取り付けた可変回転シャフトからなるもの
を使用した。処理物の容器内での滞留時間はパドルの角
度及び回転数によって変えることができる。実施例の液
体原料は定量ポンプにて、また粉体原料は定量フィーダ
ー（サークルフィーダー）にておのおの装置に連続的に
投入した。

【００２０】実施例１−（１）〜１−（２）及び比較例
１〜２ アニオン界面活性剤酸性前駆体として、ＬＡＳ−Ｈ（純
分：９６．３％、水分：０．３４％、ＯＩＬ分：１．７
％、硫酸分：１．６％）と場合によりＡＳ−Ｈ｛純分：
約９２％、公知の方法で硫酸化後、すぐに（１時間以
内）使用した。なお、本化合物は硫酸化後直ちに酸の分
解が開始してしまうので、ＯＩＬ分等の数字は出せなか
った。｝を、固体アルカリ無機材料としてＮａ₂ＣＯ
₃（純分：９９．９％）を、他の成分としてゼオライト
（純分：８０％、水分：１０％、その他の固形分：１０
％）を、それぞれ用いて、前記装置にて高嵩密度洗剤組
成物を製造した。原料混合物の組成比、運転条件及び得
られた製品の品質を表１に示す。なお、中和度の測定
は、以下のようにして行った。既知量の中和物を処理後
すばやく、一方を炭酸ガス電極（東亜電波工業社製）に
通じた容器中の８０％ＩＰＡ溶液に投入する。容器を密
閉して、未中和の酸の反応によって発生する炭酸ガスの
量を炭酸ガス電極にて測定した。なお、あらかじめ検量
線を取り、その検量線によって中和度を算出した。

【００２１】

【表１】

【００２２】比較例１では、ジャケットで加熱をせず、
ＬＡＳ−Ｈ及びＡＳ−Ｈと炭酸ナトリウムとの中和を行
ったが、中和反応が完結せず安息角及び色調ともに悪か
った。それに対し実施例１では加熱下での中和反応の促
進を示している。比較例２では、ジャケットに冷水を通
し、中和物の温度を下げて中和を行ったが、安息角もそ
れほど改善されず、また中和反応も完結しなかった。

【００２３】実施例２〜４ 実施例１−（１）と同様にして、ただ出発原料中、他の
成分としてＡＯＳ−Ｋ水溶液（純分：６９．１％、水
分：２７．９％、遊離アルカリ：２．１％、ＯＩＬ分
０．９３％）及び石鹸（純分６８．８％、遊離アルカリ
分：０．２％、水分：３１％）を加えて、高嵩密度洗剤
組成物を製造した。原料混合物の組成比、運転条件及び
得られた製品の品質を表２に示す。

【００２４】

【表２】

【００２５】実施例２では中和物の水分が８．６％とな
っているため、安息角（流動性）が改善されている。さ
らに、実施例３ではジャッケットの後半１／３を冷却ゾ
ーンとし、中和物の温度を下げているため安息角がさら
に向上している。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、アニオン酸性前駆体と
固体アルカリ無機物質との中和において、短時間に連続
的に中和処理を完結させることができ、またいままで添
加することができなっかった液体原料の同時処理が可能
となる。さらに、得られた製造物は、流動性が良く嵩密
度が高いことから、乾燥塔を使用しない省エネルギー、
省スペースで非常にシンプルな高嵩密度粒状洗剤の製造
が可能となる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 斉 東京都墨田区本所一丁目３番７号 ライオ ン株式会社内 (72)発明者 久保 知己 東京都墨田区本所一丁目３番７号 ライオ ン株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アニオン界面活性剤酸性前駆体に、少な
   くともその酸性前駆体を中和するのに必要な量より過剰
   の固体アルカリ無機材料を混合して中和する方法におい
   て、その中和反応時に外部から熱を加えることによって
   反応促進と共に中和物の乾燥を行いながら、嵩密度が
   ０．６ｇ／ｃｃ以上の流動性に優れた粉粒体を連続的に
   得ることを特徴とする高嵩密度洗剤組成物の製造方法。