JP2000063898A - 粒状ノニオン洗剤組成物の連続製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 撹拌造粒による粒状ノニオン洗剤組成物の製
造に際し、撹拌造粒機内部の付着を抑制し、且つバッチ
当たりの生産量を増加させることができる方法を提供す
る。 【解決手段】 粉体原料を撹拌羽根の回転により造粒機
内で流動化した後、ノニオン界面活性剤を下記式（Ｉ）
を満足する添加速度で造粒機内に供給する。 Ｑ／（Ｎ・Ｄ³）＝（１．０〜９．０）×１０^-5 （Ｉ） 〔式中、Ｑ、Ｎ及びＤはそれぞれ以下のことを表す。 Ｑ：ノニオン界面活性剤の添加速度（ｍ³／ｓ） Ｎ：撹拌翼の回転数（ｌ／ｓ） Ｄ：撹拌翼の直径（ｍ）〕

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は粒状ノニオン洗剤組
成物の製造方法に関し、詳しくはノニオン洗剤の撹拌造
粒において撹拌造粒機内部の付着を抑制し、且つバッチ
当たりの生産量を増加させることが可能な粒状ノニオン
洗剤組成物の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ノニオン界面活性剤は、一般に低泡性で
あり、洗浄力が水の硬度の影響を受けにくく、特に泥汚
れや低温での汚れ分散性にも優れている。更に、生分解
性が良好で環境負荷が低く、低毒性で安全性にも問題が
ないなど、優れた界面活性剤である。ただ、ノニオン界
面活性剤は常温で液体のものが多く、しかも粒状ノニオ
ン洗剤組成物の製造の際に混合される洗浄ビルダーその
他の粉状材料との緻密混合性が悪いため、ノニオン界面
活性剤を主活性剤とする粒状ノニオン洗剤組成物を撹拌
造粒により製造する場合、装置内部の付着が発生しやす
く、造粒物の流動性や耐ケーキング性の低下等を引き起
こし、安定な連続生産が難しいという欠点がある。ま
た、造粒開始時と終了時の間の嵩密度の変化が大きいた
め、造粒機の容量の２０〜３０ｖｏｌ％程度しか製造す
ることができず、更に前述の付着物の影響でバッチ当た
りの生産量が安定しないという問題点がある。

【０００３】そこで、特開平５−２０９２００号公報、
特開平５−１２５４００号公報では、高嵩密度で、流動
性及び耐ケーキング性に優れた粒状ノニオン洗剤組成物
を得るために、混合工程−撹拌造粒工程−微粉物被覆工
程からなるプロセスにおいて、撹拌造粒工程で撹拌型混
合機内壁に洗剤原料の付着層を形成させつつ造粒する方
法を提案している。しかし、時間と共に付着層が成長し
ては撹拌翼によりかき取られる操作が繰り返されること
は、造粒機の負荷を不安定とし、品質を不均一化するお
それがあり、好ましいことではない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、撹拌造粒による粒状ノニオン洗剤組成物の製造に際
し、撹拌造粒機内部の付着を抑制し、且つバッチ当たり
の生産量を増加させることを可能とする製造方法を提供
することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意研究
を重ねた結果、撹拌造粒において、撹拌造粒機内での流
動粉体原料中にノニオン界面活性剤を特定の添加速度で
供給することにより、上記目的が達成されることを見い
出し、更に撹拌造粒を２段階で実施することにより、造
粒物の粒度分布を広げること無しに生産量を増加するこ
とができることを見い出し、本発明に到達した。

【０００６】即ち、本発明によれば、第一に、ノニオン
界面活性剤を主活性剤とする粒状ノニオン洗剤組成物を
撹拌造粒により製造するに際して、 イ）まず粉体原料を撹拌羽根の回転により造粒機内で流
動化し、 ロ）続いてノニオン界面活性剤を下記式（Ｉ）を満足す
る添加速度で造粒機内に供給する、ことを特徴とする粒
状ノニオン洗剤組成物の製造方法が提供される。 Ｑ／（Ｎ・Ｄ³）＝（１．０〜９．０）×１０^-5 （Ｉ） 〔式中、Ｑ、Ｎ及びＤはそれぞれ以下のことを表す。 Ｑ：ノニオン界面活性剤の添加速度（ｍ³／ｓ） Ｎ：撹拌翼の回転数（１／ｓ） Ｄ：撹拌翼の直径（ｍ）〕 第二に、ノニオン界面活性剤を主活性剤とする粒状ノニ
オン洗剤組成物を撹拌造粒により製造するに際して、 ハ）まず一部の粉体原料を撹拌羽根の回転により造粒機
内で流動化し、 ニ）続いて一部のノニオン界面活性剤を上記第一−ロ）
記載の添加速度で造粒機内に供給することにより造粒し
て、第一の造粒物を調製し、 ホ）第一の造粒物の粒子径が目的とする造粒物の２０〜
６０％の粒径範囲に達したときに、更に残部の粉体原料
と上記第一−ロ）記載の添加速度で残部のノニオン界面
活性剤とを造粒機内に供給して第二の造粒を行う、こと
を特徴とする粒状ノニオン洗剤組成物の製造方法が提供
される。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明について、具体的に
詳しく説明する。本発明の方法においては、ノニオン界
面活性剤としては、各種のノニオン界面活性剤を使用す
ることができる。好ましいノニオン界面活性剤として
は、例えば、以下のものを挙げることができる。

【０００８】（１）炭素数６〜２２、好ましくは８〜１
８の脂肪族アルコールに炭素数２〜４のアルキレンオキ
シドを平均３〜３０モル、好ましくは５〜２０モル付加
したポリオキシアルキレンアルキル（又はアルケニル）
エーテル。この中でも、ポリオキシエチレンアルキル
（又はアルケニル）エーテル、ポリオキシエチレンポリ
オキシプロピレンアルキル（又はアルケニル）エーテル
が好適である。 （２）ポリオキシエチルアルキル（又はアルケニル）フ
ェニルエーテル。

【０００９】（３）長鎖脂肪酸アルキルエステルのエス
テル結合間にアルキレンオキシドが付加した以下の式で
示される脂肪酸アルキルエステルアルコキシレート。 Ｒ¹ＣＯ（ＯＡ)n ＯＲ² （Ｒ¹ＣＯは、炭素数６〜２２、好ましくは８〜１８の
脂肪酸残基を表わす。ＯＡは、エチレンオキシド、プロ
ピレンオキシド等の炭素数２〜４、好ましくは２〜３の
アルキレンオキシドの付加単位を表わす。ｎは、アルキ
レンオキシドの平均付加モル数を示し、一般に３〜３
０、好ましくは５〜２０の数である。Ｒ²は、炭素数１
〜３の置換基を有してもよい低級アルキル基を表す。）

【００１０】（４）ポリオキシエチレンソルビタン脂肪
酸エステル。 （５）ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル。 （６）ポリオキシエチレン脂肪酸エステル。 （７）ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油。 （８）グリセリン脂肪酸エステル。

【００１１】上記のノニオン界面活性剤の中でも、融点
が４０℃以下でＨＬＢが９〜１６のポリオキシエチレン
アルキル（又はアルケニル）エーテル、脂肪酸メチルエ
ステルにエチレンオキシドが付加した脂肪酸メチルエス
テルエトキシレートが特に好適に用いられる。また、こ
れらのノニオン界面活性剤は混合物として使用してもよ
い。

【００１２】ノニオン界面活性剤は、粒状ノニオン洗剤
組成物中に、一般に１０〜４０重量％、更に好ましくは
１２〜３５重量％、特に好ましくは１５〜３０重量％含
有される。この量が１０重量％未満では、得られる洗剤
粒子中のノニオン界面活性剤濃度が低いばかりか低嵩密
度となるため、洗剤の使用量を多くしないと良好な洗浄
効果が得られず、近年のコンパクト化と相反する結果と
なり好ましくないし、また、省資源の点でも好ましくな
い。一方、４０重量％を超えると、バッチ式の製造の場
合には特に問題とはならないが、連続式の製造の際には
造粒機内への付着量が増し、安定に製造することが困難
となり、好ましくない。

【００１３】本発明の方法においては、粉体原料とし
て、通常洗剤に使用されているビルダーその他の粉体原
料が使用される。例えば、ゼオライト、トリポリリン酸
塩、クエン酸塩、コハク酸塩、ポリアクリル酸塩、アク
リル酸−マレイン酸共重合体、ＥＤＴＡなどのキレート
ビルダーや、アルカリ金属炭酸塩（炭酸ナトリウム、炭
酸カリウム等）、アルカリ金属ケイ酸塩（ケイ酸ナトリ
ウム、ケイ酸カリウム等）、層状ポリケイ酸塩（マカタ
イト、カネマイト等）などのアルカリビルダーが含まれ
る。その他、芒硝、シリカ、炭酸カルシウム、澱粉、金
属石鹸などの粉末も使用できる。

【００１４】粉体原料は粒状ノニオン洗剤組成物中に、
一般に４０〜８０重量％、好ましくは４０〜７５重量
％、更に好ましくは５０〜７０重量％配合されるような
量でノニオン界面活性剤と撹拌造粒される。粉体原料の
配合量が４０重量％未満では流動性が低下するし、８０
重量％超過では発塵性が悪化する。

【００１５】本発明の方法においては、前記のように、
まず粉体原料が撹拌羽根の回転により造粒機内で流動化
され、続いてノニオン界面活性剤が下記式（Ｉ）を満足
する添加速度で造粒機内に供給される。 Ｑ／（Ｎ・Ｄ³）＝（１．０〜９．０）×１０^-5 （Ｉ） 但し、式中 Ｑ：ノニオン界面活性剤の添加速度（ｍ³／ｓ） Ｎ：撹拌翼の回転数（ｌ／ｓ） Ｄ：撹拌翼の直径（ｍ） を表す。

【００１６】即ち、Ｑ／（Ｎ・Ｄ³）〔以下、これを添
加指数と呼ぶことがある〕の値が（１．０〜９．０）×
１０^-5の範囲となるように、ノニオン界面活性剤を流動
化粉体原料中に供給することにより、造粒機内壁への洗
剤原料の付着が抑制され、且つバッチ当りの生産量を増
加することができる。添加指数の値は（２．０〜８．
０）×１０^-5とすることが好ましく、（３．０〜７．
０）×１０^-5とすることが更に好ましい。添加指数の値
が１．０×１０^-5未満では、装置への付着が増大し、バ
ッチ間の生産量がバラツク、粒度分布がブロードになる
という問題が発生するし、逆に９．０×１０^-5超過でも
装置付着が増大し、バッチ間の生産量がバラツクという
問題が発生する。なお、前述の特開平５−２０９２００
号公報の実施例１ではＱ／（Ｎ・Ｄ³）＝９．７×１０
^-5であり、また特開平５−１２５４００号公報の実施例
１ではＱ／（Ｎ・Ｄ³）＝２．４×１０^-4である。

【００１７】また、本発明の方法においては、撹拌造粒
を２段階で実施すると、造粒物の粒度分布を広げること
なしに生産量を増加することができ、非常に好ましい。
即ち、この本発明の第二の方法においては、まず一部の
粉体原料が撹拌羽根の回転により造粒機内で流動化さ
れ、続いて一部のノニオン界面活性剤が前記一般式
（Ｉ）を満足する添加速度で造粒機内に供給される。生
成造粒物の粒子径が、目的とする造粒物（第二の造粒
物）の２０〜６０％、好ましくは３０〜５０％の粒径
（第二の造粒物の平均粒子径を５００μｍとしたとき、
平均粒子径で１００〜３００μｍ、好ましくは１５０〜
２５０μｍ）になるまで造粒を行い、第一の造粒物を得
る。造粒物の粒径が上記範囲になった時点で、残部の粉
体原料を造粒機内に供給し、更に残部のノニオン界面活
性剤を前記一般式（Ｉ）を満足する添加速度で造粒機内
に供給して第二の造粒を行い、目的とする第二の造粒物
を得る。第二の造粒で造粒機に供給する粉体原料及びノ
ニオン界面活性剤の量は、通常第一の造粒の３０〜７０
重量％、好ましくは４０〜６０重量％である。

【００１８】本発明の方法で使用される造粒機として
は、粉体原料とノニオン界面活性剤とを混合し撹拌造粒
できる任意の型式の撹拌造粒装置を使用することができ
るが、例えば内部に撹拌軸を有し、全体混合用の撹拌翼
と解砕用の撹拌翼を装着した、しかもこの撹拌翼と造粒
機内部壁面との間に３０ｍｍ以下のクリアランスを有す
る撹拌式造粒装置が好ましく、更に鋸歯状撹拌翼を装着
したもの、例えばレーディゲミキサー〔（株）マツボー
製〕、プローシェアーミキサー〔大平洋機工（株）製〕
等が特に好ましい。

【００１９】撹拌造粒の温度は、一般に２０〜６０℃、
好ましくは３０〜５０℃、更に好ましくは３５〜５０℃
である。温度が２０℃よりも低い場合には、造粒が進み
にくく、好ましくない。一方、温度が６０℃よりも高く
なると、逆に、造粒機への付着が生じやすくなるので好
ましくない。

【００２０】本発明の方法においては、高温高湿下での
ノニオンのしみ出し防止や洗剤粒子の流動性及び耐ケー
キング性改善のために配合される吸油性担体やノニオン
ゲル化剤を粉体原料に添加することは非常に好ましい。
好ましい吸油性担体としては、ＪＩＳ−Ｋ６２２０試験
方法で表される吸油量が８０ｍｌ／１００ｇ以上、好ま
しくは１５０〜６００ｍｌ／１００ｇの吸油性であり、
且つ嵩密度が０．１ｇ／ｃｃ末満、好ましくは０．００
１〜０．０８ｇ／ｃｃである物質が好適に用いられる。
このような吸油性担体としては、例えば、非晶質珪酸、
非晶質珪酸カルシウム、非晶質アルミノ珪酸塩、珪酸マ
グネシウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、スピ
ネル、ムライト、コーディエライト、澱粉分解物等が挙
げられ、これらは混合物として使用することもできる。

【００２１】また、好ましいノニオンゲル化剤として
は、例えば、１２−ヒドロキシステアリン酸、ジベンジ
リデンソルビトール、ステアリン酸リチウム、パルミチ
ン酸アルミニウム、２−エチルヘキサン酸リチウム、１
２−ヒドロキシステアリン酸アルミニウム、ラウロイル
グルタミン酸ジブチルアミド、ラウロイルグルタミン酸
ステアリルアミド、ジカプロイルリジンラウリルアミ
ド、ジカプロイルリジンラウリルエステル、ラウロイル
フェニルアラニンラウリルアミド、ポリスチレンポリブ
タジエンブロックコポリマー、ポリアクリルアマイド−
イソパラフィン混合物、ポリスチレンブロックとポリブ
タジエンブロックのブロックコポリマー、デキストリン
パルミチン酸エステル等、又はこれらの混合物が挙げら
れる。

【００２２】本発明の方法においては、粒状ノニオン洗
剤組成物中に、通常洗剤に配合される粘土鉱物や少量成
分、例えば蛍光剤、酵素、漂白剤、帯電防止剤、表面改
質剤、アニオン界面活性剤、再汚染防止剤、増量剤、香
料、還元剤等を配合することができるが、これらの成分
は混合工程で配合してもよいし、また造粒工程で得られ
た洗剤粒子に配合してもよい。

【００２３】その他の洗剤中に配合される成分の具体例
としては、以下のものが示される。 （１）粘土鉱物：モンモリロナイト、ノントロナイト、
バイデライト、パイロフィライト、サポナイト、ヘクト
ライト、スチーブンサイト、タルク等。 （２）蛍光剤：ビス（トリアジニルアミノ）スチルベン
ジスルホン酸誘導体、ビス（スルホスチリル）ビフェニ
ル塩［チノパールＣＢＳ］等。 （３）酵素：リパーゼ、プロテアーゼ、セルラーゼ、ア
ミラーゼ等。 （４）漂白剤：過炭酸塩、過硼酸塩等。 （５）帯電防止剤：ジアルキル型４級アンモニウム塩な
どのカチオン界面活性剤等。 （６）表面改質剤：微粉炭酸カルシウム、微粉ゼオライ
ト、ポリエチレングリコール等。 （７）アニオン界面活性剤：α−スルホ脂肪酸メチルエ
ステル塩、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オ
レフィンスルホン酸塩、アルキル硫酸エステル塩、脂肪
酸石鹸等。 （８）再汚染防止剤：カルボキシメチルセルロースなど
のセルロース誘導体等。 （９）増量剤：硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、塩酸ナ
トリウム等。 （10）香料： （11）還元剤：亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム等。

【００２４】更に、以上のようにして製造された洗剤粒
子に対して、例えば、転動ドラム中でコーティング剤を
添加してコーティング処理してもよい。これにより、流
動特性を改良することができる。コーティング剤として
は、ＪＩＳ２００メッシュふるい通過分が５０％以上の
無機質粉末が好適であり、素材的には例えば、炭酸ナト
リウム、炭酸カルシウム等の炭酸塩や、非晶質シリカ、
ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム等のケイ酸塩、
ゼオライト等のアルミノケイ酸塩等を使用することがで
きる。コーティング剤は、本発明の粒状ノニオン洗剤組
成物中に、一般に０．５〜１５重量％、好ましくは１〜
１０重量％の量で使用される。

【００２５】

【実施例】以下、本発明について、実施例及び比較例に
より更に詳細に説明する。

【００２６】〈使用原料〉なお、実施例及び比較例で使
用したノニオン界面活性剤、粉末原料及び被覆剤は、以
下の通りである。 ノニオン界面活性剤 Ｃ₁₂Ｈ₂₅Ｏ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ)₆Ｈ（含水量６％） 粉末原料 （１）粉末原料Ａ Ｐ型ゼオライト：クロスフィールド社製 （２）粉末原料Ｂ 炭酸ナトリウム：旭硝子（株）製、軽灰 （３）粉末原料Ｃ 炭酸ナトリウム：旭硝子（株）製、粒灰 被覆剤 Ｐ型ゼオライト：クロスフィールド社製

【００２７】実施例１〜９及び比較例１〜２ 表１（実施例）及び表２（比較例）に示す量の各種粉末
原料をレーデイゲミキサー〔（株）マツボー製Ｍ−２０
型、内容積２０Ｌ、撹拌翼直径０．３ｍ〕に投入し、３
０秒間混合した。次いで、ノニオン界面活性剤を表１及
び表２に示す速度で供給し、５００μｍ程度まで造粒し
た。最後に表１及び表２に示す量の被覆剤を加え３０秒
間混合し、粒状ノニオン洗剤組成物を得た（実施例１〜
５は、造粒機の回転数を一定にして、ノニオンの添加時
間を変えたものである）。得られた粒状ノニオン洗剤組
成物の評価結果を、表１（実施例）及び表２（比較例）
に示す。

【００２８】実施例１０ 表２に示す量の各種粉末原料をレーディゲミキサー
〔（株）マツボー製Ｍ−２０型、内容積２０Ｌ、撹拌翼
直径０．３ｍ〕に投入し、３０秒間混合した。次いで、
ノニオン界面活性剤を表２に示す速度で供給し、供給終
了後造粒物が１５０〜２００μｍになった時点で更に粉
末原料とノニオン界面活性剤を同様に加え、最終的に５
００μｍ程度まで造粒した。最後に表２に示す量の被覆
剤を加え３０秒間混合し、粒状ノニオン洗剤組成物を得
た。得られた粒状ノニオン洗剤組成物の評価結果を表２
に示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【表２】

【００３１】表１及び表２の結果から、ノニオン界面活
性剤の添加時間が短すぎても、また逆に長すぎても、造
粒機の付着が増加することがわかる。ノニオン界面活性
剤の添加速度が長すぎた場合に、付着が増加する原因は
明らかでないが、造粒速度とノニオン界面活性剤の供給
速度とのバランスが関係しているものと思われる。

【００３２】表１及び表２から、本発明の方法によれ
ば、造粒機内部の付着量を抑制し、且つバッチ当たりの
生産量を増加させることができる上に、粒度分布の狭い
造粒物を得ることができることがわかる。更に、表２の
実施例１０の結果から、２段階造粒により造粒物の粒度
分布を広げることなしにバッチ当たりの生産量を増加さ
せることができることがわかる。

【００３３】

【発明の効果】請求項１の粒状ノニオン洗剤組成物の製
造方法によれば、前記構成としたことから、造粒機内部
の付着を抑制し、バッチ当たりの生産量を増加させるこ
とができる。

【００３４】請求項２の粒状ノニオン洗剤組成物の製造
方法によれば、撹拌造粒を２段階で実施したことから、
粒度分布を広げることなしに更にバッチ当たりの生産量
を増加させることができるという効果が加わる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 友則 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 岩渕 裕行 東京都墨田区本所一丁目３番７号 ライオ ン株式会社内 Ｆターム(参考） 4H003 AC08 BA10 CA15 CA18 CA20 EA16 EA30 FA40

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ノニオン界面活性剤を主活性剤とする粒
   状ノニオン洗剤組成物を撹拌造粒により製造するに際し
   て、 イ）まず粉体原料を撹拌羽根の回転により造粒機内で流
   動化し、 ロ）続いてノニオン界面活性剤を下記式（Ｉ）を満足す
   る添加速度で造粒機内に供給する、ことを特徴とする粒
   状ノニオン洗剤組成物の製造方法。 Ｑ／（Ｎ・Ｄ³）＝（１．０〜９．０）×１０^-5 （Ｉ） 〔式中、Ｑ、Ｎ及びＤはそれぞれ以下のことを表す。 Ｑ：ノニオン界面活性剤の添加速度（ｍ³／ｓ） Ｎ：撹拌翼の回転数（１／ｓ） Ｄ：撹拌翼の直径（ｍ）〕
2. 【請求項２】 ノニオン界面活性剤を主活性剤とする粒
   状ノニオン洗剤組成物を撹拌造粒により製造するに際し
   て、 ハ）まず一部の粉体原料を撹拌羽根の回転により造粒機
   内で流動化し、 ニ）続いて一部のノニオン界面活性剤を請求項１−ロ）
   記載の添加速度で造粒機内に供給することにより造粒し
   て、第一の造粒物を調製し、 ホ）第一の造粒物の粒子径が目的とする造粒物の２０〜
   ６０％の粒径範囲に達したときに、更に残部の粉体原料
   と請求項１−ロ）記載の添加速度で残部のノニオン界面
   活性剤とを造粒機内に供給して第二の造粒を行う、こと
   を特徴とする粒状ノニオン洗剤組成物の製造方法。