JPH0624714A

JPH0624714A - 過炭酸ソーダの製造法

Info

Publication number: JPH0624714A
Application number: JP17862792A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Muneno; 靖宗野; Hiromi Sasaki; 佐々木広美; Yoji Ueda; 洋史上田; Sunao Yamamoto; 素直山本
Original assignee: Central Glass Co Ltd
Current assignee: Central Glass Co Ltd
Priority date: 1992-07-06
Filing date: 1992-07-06
Publication date: 1994-02-01

Abstract

(57)【要約】【目的】漂白剤として有用な過炭酸ソーダの粒径を容易
にコントロールすることで、造粒性の良好な過炭酸ソー
ダを製造する。【構成】炭酸ナトリウムと過酸化水素とを反応させ過炭
酸ソーダを晶析により製造する方法において、反応槽の
前に種晶を生成させるための前置晶析槽を設け、この前
置晶析槽で生成する種晶を反応槽に投入することにより
析出する過炭酸ソーダの結晶の大きさを制御する。【効果】生成する過炭酸ソーダの粒径を容易に５０μｍ
以下程度に制御することができ、造粒時の歩留が極めて
高く、粉化を避けることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、過ホウ酸ソーダとなら
ぶ代表的な漂白剤である過炭酸ソーダの製造法、特にそ
の結晶の大きさを容易に制御する方法に関する。

【０００２】

【従来技術】過炭酸ソーダは過ホウ酸ソーダとならび代
表的な漂白剤であり、近年その性質の優秀さの故に家庭
用として広く使用されるようになってきた。通常、過炭
酸ソーダは取扱に容易な顆粒状もしくは粒子状に製造さ
れる。しかし、晶析によって得られる過炭酸ソーダは通
常粉末であり、顆粒状の過炭酸ソーダを得るためには造
粒操作を経て製造される。粉末状の過炭酸ソーダを顆粒
状に造粒するためには原料粉末結晶は微細である方が造
粒し易く、また、得られる造粒物の強度も強く、良好な
結果が得られ易い。しかし、原料過炭酸ソーダ粉末が晶
析法にて得られる場合、結晶が微細であれば濾過性が悪
く工学的に不利であるばかりでなく、結晶に伴って持ち
込まれる母液の量が多くなり、該付着水分の多いケーキ
を造粒するためには戻し粉の量を多くしなければならな
い。一方、原料粉末結晶が大きすぎる場合には造粒した
粒の強度が不足するため、造粒時の歩留が低下し、ま
た、造粒後の摩耗による粉の発生が多い等の問題があ
る。そのため、有機高分子や珪酸ソーダ等の造粒バイン
ダーを添加しているが、特に珪酸ソーダを造粒時に添加
した場合には、造粒後の過炭酸ソーダの水に対する溶解
性が低下し、溶解に長時間を要する等の問題がある。そ
のため、晶析操作を行なう時の結晶の大きさの制御が非
常に重要であり、従来は晶析時のスラリー濃度、攪拌の
強度、安定剤の種類と添加量、母液の循環量等を操作す
ることで行ってきた。しかし、これらの方法による結晶
粒子径の制御は操作範囲が大きく取れず、不完全である
ばかりでなく、時には結晶粒子径の制御が困難になり後
工程に支障を来すこともしばしばあった。また、特開昭
５８−２０８１０５号、特開昭５８−２１７４０５号公
報等に見られるように結晶粒度をコントロールする目的
から、結晶を乾式、あるいは湿式法にて粉砕し供給接
種、あるいは反応スラリーの一部を湿式粉砕して供給接
種する方法もあるが、これらの結晶粉砕では鉄等の金属
不純物の混入が避けられず、母液中の過酸化水素の安定
性がそこなわれ、著しく過酸化水素の利用率が低下す
る。

【０００３】

【問題点を解決するための具体的手段】本発明者らは上
記の問題を解決するため種々検討の結果、炭酸ナトリウ
ムと過酸化水素とを反応させ過炭酸ソーダを晶析により
製造するための反応槽の前に種晶を生成させるための晶
析槽（前置晶析槽という）を設け、この種晶を反応槽に
連続的に供給して反応をおこない、種晶の結晶径および
結晶量を制御することで得られる結晶粒子径を容易にコ
ントロールできることを見出し本発明に到達した。

【０００４】すなわち本発明は、炭酸ナトリウムと過酸
化水素とを反応させ過炭酸ソーダを晶析により製造する
方法において、前置晶析槽を設け、該前置晶析槽におい
て過炭酸ソーダの種晶を析出させ、該種晶を反応槽に投
入することにより析出する過炭酸ソーダの結晶の大きさ
を制御することを特徴とする過炭酸ソーダの製造法であ
る。

【０００５】本発明においては、反応槽からのスラリー
を固液分離し、反応母液の全部もしくは一部を前置晶析
槽に循環添加し、さらに添加する過酸化水素の全部もし
くは一部を前置晶析槽へ添加することによりこの前置晶
析槽内部で種晶を発生させるものであり、最終的に得ら
れる過炭酸ソーダの結晶の大きさを制御する方法として
は種々の方法がある。

【０００６】最も効果の大きいのは前置晶析槽における
反応母液の滞在時間であり、滞在時間が短いと種晶の大
きさが小さくなり、反応槽で晶析する結晶の大きさも小
さくなる。また、滞在時間が長くなると析出した種晶が
成長し、その場合には反応槽で晶析する結晶の大きさも
大きくなる。造粒に適した過炭酸ソーダの結晶の大きさ
は通常１０〜５０ミクロン程度であるが、この大きさの
結晶を反応槽にて晶析させるためには前置晶析槽の母液
滞在時間は２０分以下、好ましくは５分以下が適当であ
る。この範囲内においては得られる結晶の粒径は種晶の
粒径の約２．５〜２．７倍程度となる。

【０００７】滞在時間の制御は前置晶析槽の大きさを変
えることもしくは添加する循環母液の量を変えることに
よって可能となるが、前置晶析槽を小さくすることには
限度があるため実際上は滞在時間を０．５分以下とする
ことは困難である。

【０００８】結晶の大きさを変える二番目の方法として
は前置晶析槽に添加する過酸化水素の割合を変えること
である。反応のために添加する過酸化水素の全量を前置
晶析槽へ添加しないでその一部を反応槽へ添加する場合
には前置晶析槽において晶析する種晶の量が少なくな
り、さらに反応槽に添加する過酸化水素の効果により結
晶はより成長することとなり、反応槽で晶析する結晶の
大きさは大きくなる。

【０００９】本発明で結晶の大きさを制御する方法はそ
の他通常行われている方法を用いることもでき、これら
の方法を組み合わせる事により非常に容易に行うことが
できる。

【００１０】本発明にて使用する原料としては炭酸ナト
リウムおよび過酸化水素が使用されるが、炭酸ナトリウ
ムとしては通常ライト灰およびデンス灰等が使用され、
また、過酸化水素は３０〜７０重量％濃度のものが使用
されるが、実用的には６０重量％のものが好ましい。

【００１１】本発明においては、過炭酸ソーダの結晶析
出を効率的におこなうために各種の塩を添加することも
好ましい。この塩の添加により母液中に溶解する過炭酸
ソーダの濃度を下げて過酸化水素の分解を抑制し、さら
に母液の一部をパージする必要があるときのパージによ
る過酸化水素損失を抑えることができる。

【００１２】また、塩の添加により母液中の過炭酸ソー
ダの溶解度が下がるため結晶の成長がやや遅くなる。こ
の結果、得られる結晶の粒径は塩を添加しない場合と比
較して小さくなる傾向がある。

【００１３】用いる塩としては塩化ナトリウム、硫酸ナ
トリウム等が挙げられる。本発明の反応を実施するに当
たっては安定剤の添加が好ましいが、安定剤の種類、添
加量については特に限定されることなく実施可能であ
る。

【００１４】

【実施例】以下に、実施例および比較例を挙げて本発明
を詳しく説明する。実施例１容量が６．５Ｌの反応槽に溶液として炭酸ナトリウム
５．１ｗ％、過酸化水素１．０ｗ％、食塩１６ｗ％、Ｅ
ＤＴＡ０．１５ｗ％、また、固形分として過炭酸ソーダ
２０ｗ％の組成を有するスラリーを作成した。そして、
前置晶析槽に炭酸ナトリウム５．１ｗ％、過酸化水素
１．０ｗ％、食塩１６ｗ％の組成を有する母液を５９５
０ｇ／Ｈｒで供給し、これに６０％過酸化水素を８８０
ｇ／Ｈｒで供給し、過炭酸ソーダの微結晶を析出させ
た。この微結晶（種晶）、過酸化水素、母液の混合スラ
リーと粒状無水炭酸ナトリウム１１００ｇ／Ｈｒ、ＥＤ
ＴＡ８ｇ／Ｈｒ、食塩７０ｇ／Ｈｒを反応槽に連続供給
し、スラリーの滞在時間１Ｈｒで液温度を２５℃に維持
しながら反応を行なった。生成過炭酸ソーダスラリーは
反応槽からオーバーフローにより抜き出され、遠心分離
機で結晶分離した後、ろ液は前置晶析槽に循環させる方
法にて連続反応晶出を行なった。なお、前置晶析槽にお
ける母液滞在時間は１分間、攪拌速度は２００ｒｐｍの
条件で種晶を発生させた。この前置晶析槽の種晶を分離
乾燥し結晶粒子径を測定した結果、平均粒子径は９．９
μｍであった。粒子径の測定はエタノールを媒体として
レーザー式粒度分布測定装置を用いて行なった。また、
連続反応の開始後８時間経過した時点において、得られ
たスラリーを６００Ｇで３分間遠心分離脱水によって得
られたケーキの含水率は１４．３％であり、その時の結
晶の平均粒子径は２５μｍであった。

【００１５】次に、得られた過炭酸ソーダを含水率が１
２〜１４％になるように調整し、１５分間混練した後、
２軸押し出し式ペレッター（不二パウダル株式会社製）
により造粒し、該造粒物を流動槽乾燥機により乾燥して
製品を得た。

【００１６】得られた製品は漂白剤として充分な強度を
有するものであった。また、造粒乾燥を行なった時の製
品歩留は９２％と非常に高かった。さらに、得られた製
品の粒強度を以下の方法により粉化率として測定したと
ころ、２．５％であった。

【００１７】※粉化率測定法製品（１６メッシュ〜３
２メッシュ）１００ｇを６０メッシュの篩に入れ振盪機
にて５００ｒｐｍで１時間振盪し、発生した粉の量を測
定し、粉化率とした。

【００１８】以下の実施例、比較例において同様な方法
にて実施した造粒乾燥時の製品歩留および遠心分離機に
より得られたケーキの含水率並びに粉化率を表１に示し
た。実施例２前置晶析槽における母液滞在時間を５分間とした以外は
実施例１と同様の条件にて連続反応晶出を行なった。

【００１９】前置晶析槽の種晶を分離乾燥し結晶粒子径
を測定した結果、平均粒子径は１５．１μｍであった。
連続反応開始８時間後において得られたスラリーを６０
０Ｇで３分間遠心分離脱水後の得られたケーキは含水率
１１．５％であり、結晶の平均粒子径は４０μｍであっ
た。

【００２０】実施例３前置晶析槽に供給する６０％過酸化水素量を２分の１と
し、残りの２分の１の６０％過酸化水素を反応槽に供給
し、過酸化水素の分散供給を行なった以外は、実施例１
と同様の条件にて連続反応晶出を行なった。

【００２１】前置晶析槽の種晶を分離乾燥し結晶粒子径
を測定した結果、平均粒子径は１０．９μｍであった。
連続反応開始８時間後において、得られたスラリーを６
００Ｇで３分間遠心分離脱水後の得られたケーキは含水
率１３．１％であり、結晶の平均粒子径は３６μｍであ
った。

【００２２】実施例４前置晶析槽に投入する６０％過酸化水素量を２分の１と
し、残りの６０％過酸化水素を反応槽に供給して、過酸
化水素の分散供給を行なった。さらに、前置晶析槽に供
給する母液量を２分の１とし、残りの母液は反応槽に供
給し、母液の分散供給を行なった。それ以外は、実施例
１と同様の条件にて連続反応晶出を行なった。

【００２３】前置晶析槽の種晶を分離乾燥し結晶粒子径
を測定した結果、平均粒子径は１１．５μｍであった。
連続反応開始８時間後において、得られたスラリーを６
００Ｇで３分間遠心分離脱水後の得られたケーキは含水
率１０．５％であり、結晶の平均粒子径は４３μｍであ
った。

【００２４】実施例５安定剤として生成過炭酸ソーダに対し、ＥＤＴＡ０．５
ｗ％、３号珪曹０．３ｗ％、７５％燐酸０．６ｗ％を使
用した以外は実施例１と同様の条件にて連続反応晶出を
行なった。

【００２５】前置晶析槽の種晶を分離乾燥し結晶粒子径
を測定した結果、平均粒子径は１０．０μｍであった。
連続反応開始８時間後において、得られたスラリーを６
００Ｇで３分間遠心分離脱水後の得られたケーキは含水
率１４．５％であり、結晶の平均粒子径は２７μｍであ
った。

【００２６】実施例６容量が６．５Ｌの反応槽に溶液として炭酸ナトリウム１
２．６ｗ％、過酸化水素２．５ｗ％、ＥＤＴＡ０．１８
ｗ％、また、固形分として過炭酸ソーダ２０ｗ％の組成
を有するスラリーを作成した。そして、前置晶析槽に炭
酸ナトリウム１２．６ｗ％、過酸化水素２．５ｗ％の組
成を有する母液を５９７０ｇ／Ｈｒで供給し、これに６
０％過酸化水素を８９０ｇ／Ｈｒで供給し、過炭酸ソー
ダの微結晶を析出させた。この微結晶（種晶）、過酸化
水素、母液の混合スラリーと粒状無水炭酸ナトリウム１
１１０ｇ／Ｈｒ、ＥＤＴＡ８ｇ／Ｈｒを反応槽に連続供
給し、スラリーの滞在時間１Ｈｒで液温度を２５℃に維
持しながら反応を行なった。生成過炭酸ソーダスラリー
は反応槽からオーバーフローにより抜き出され、遠心分
離機で結晶分離した後、ろ液は前置晶析槽に循環させる
方法にて連続反応晶出を行なった。なお、前置晶析槽に
おける母液滞在時間は１分間、攪拌速度は２００ｒｐｍ
の条件で種晶を発生させた。この前置晶析槽の種晶を分
離乾燥し結晶粒子径を測定した結果、平均粒子径は１
２．２μｍであった。また、連続反応の開始後８時間経
過した時点において得られたスラリーを６００Ｇで３分
間遠心分離脱水によって得られたケーキの含水率は１
３．８％であり、その時の結晶の平均粒子径は３１μｍ
であった。

【００２７】実施例７前置晶析槽における母液滞在時間を３分間とした以外
は、実施例６と同様の条件にて連続反応晶出を行なっ
た。

【００２８】前置晶析槽の種晶を分離乾燥し結晶粒子径
を測定した結果、平均粒子径は１３．５μｍであった。
また、連続反応の開始後８時間経過した時点において得
られたスラリーを６００Ｇで３分間遠心分離脱水によっ
て得られたケーキの含水率は１３．１％であり、その時
の結晶の平均粒子径は３６μｍであった。

【００２９】実施例８容量が６．５Ｌの反応槽に溶液として炭酸ナトリウム
７．５ｗ％、過酸化水素１．７ｗ％、硫酸ナトリウム２
０．０ｗ％、ＥＤＴＡ０．１８ｗ％、また固形分として
過炭酸ソーダ２０ｗ％の組成を有するスラリーを作成し
た。そして、前置晶析槽に炭酸ナトリウム７．５ｗ％、
過酸化水素１．７ｗ％、硫酸ナトリウム２０．０ｗ％の
組成を有する母液を５９３０ｇ／Ｈｒで供給し、これに
６０％過酸化水素を８８０ｇ／Ｈｒで供給し、過炭酸ソ
ーダの微結晶を析出させた。この微結晶（種晶）、過酸
化水素、母液の混合スラリーと粒状無水炭酸ナトリウム
１１００ｇ／Ｈｒ、ＥＤＴＡ８ｇ／Ｈｒを反応槽に連続
供給し、スラリーの滞在時間１時間で液温度を２５℃に
維持しながら反応をおこなった。生成過炭酸ソーダスラ
リーは反応槽からオーバーフローにより抜出され、遠心
分離機で結晶分離したのち、ろ液は前置晶析槽に循環さ
せる方法にて連続反応晶出をおこなった。なお、前置晶
析槽における母液滞在時間は１分間、攪拌速度は２００
ｒｐｍの条件で種晶を発生させた。この前置晶析槽の種
晶を分離乾燥し結晶粒子径を測定した結果、平均粒子径
は１０．０μｍであった。また、連続反応の開始後８時
間経過した時点において得られたスラリーを６００Ｇで
３分間遠心分離脱水によって得られたケーキの含水率は
１４．２％であり、そのときの結晶の平均粒子径は２６
μｍであった。

【００３０】比較例１容量が６．５Ｌの反応槽に溶液として炭酸ナトリウム
５．１ｗ％、過酸化水素１．０ｗ％、食塩１６ｗ％、Ｅ
ＤＴＡ０．１５ｗ％、また、固形分として過炭酸ソーダ
２０ｗ％の組成を有するスラリーを作成した。これに、
６０％過酸化水素８８０ｇ／Ｈｒ、粒状無水炭酸ナトリ
ウム１１００ｇ／Ｈｒ、ＥＤＴＡ８ｇ／Ｈｒ、食塩７０
ｇ／Ｈｒと炭酸ナトリウム５．１ｗ％、過酸化水素１．
０ｗ％、食塩１６ｗ％の組成を有する母液を５９５０ｇ
／Ｈｒで連続供給し、スラリーの滞在時間１Ｈｒで液温
度を２５℃に維持しながら反応を行なった。生成過炭酸
ソーダスラリーは反応槽からオーバーフローにより抜き
出され、遠心分離機で結晶分離した後、ろ液は反応槽に
循環させる方法にて連続反応晶出を行なった。

【００３１】連続反応の開始後８時間経過した時点にお
いて、得られたスラリーを６００Ｇで３分間遠心分離脱
水によって得られたケーキの含水率は６．１％であり、
その時の結晶の平均粒子径は１５０μｍであった。

【００３２】比較例２前置晶析槽における母液滞在時間を２５分間と長くした
以外は実施例１と同様の条件にて連続反応晶出を行なっ
た。

【００３３】前置晶析槽の種晶を分離乾燥し結晶粒子径
を測定した結果、平均粒子径は３２μｍであった。ま
た、連続反応の開始後８時間経過した時点において得ら
れたスラリーを６００Ｇで３分間遠心分離脱水によって
得られたケーキの含水率は８．１％であり、その時の結
晶の平均粒子径は７４μｍであった。

【００３４】

【表１】

【００３５】実施例においてはいずれも結晶粒径は２５
〜４３μｍの範囲であり、比較例の１５０μｍ、７４μ
ｍと比較して小さく、表より明らかなとおり造粒歩留が
格段に高く、また粉化の程度が非常に小さいものであ
る。

【００３６】

【発明の効果】本発明の方法によれば、得られる過炭酸
ソーダの結晶粒径を簡単に制御することができ、この粒
径を５０μｍ程度以下とすることで造粒時の歩留が大幅
に向上し、また粉化を避けることができるという効果を
有するものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山本素直山口県宇部市大字沖宇部5253番地セントラル硝子株式会社宇部研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】炭酸ナトリウムと過酸化水素とを反応させ
過炭酸ソーダを晶析により製造する方法において、前置
晶析槽を設け、該前置晶析槽において過炭酸ソーダの種
晶を析出させ、該種晶を反応槽に投入することにより析
出する過炭酸ソーダの結晶の大きさを制御することを特
徴とする過炭酸ソーダの製造法。