DE69922783T2

DE69922783T2 - Verfahren zur herstellung von detergentteilchen

Info

Publication number: DE69922783T2
Application number: DE69922783T
Authority: DE
Inventors: Teruo Kubota; Hitoshi Takaya; Hiroyuki Yamashita
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1998-10-16
Filing date: 1999-10-14
Publication date: 2005-12-08
Anticipated expiration: 2019-10-15
Also published as: CN1291226A; DE69922783D1; EP1041139B1; CN1175099C; EP1041139A1; WO2000023560A1; EP1041139A4; US7098177B1

Description

Technisches Gebiet
Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Reinigungsteilchen, umfassend die Zugabe einer Tensidzusammensetzung.
Stand der Technik
Ein Verfahren, bei dem ein flüssiges Tensid wie ein nichtionisches Tensid für ein pulverförmiges Reinigungsmittel verwendet wird, umfaßt ein Verfahren zum Tragen eines flüssigen Tensides auf einem Pulver.
Das offengelegte japanische Patent Sho 52-110710 offenbart ein körniges Reinigungsmittel, umfassend eine flüssige oder verflüssigbare organische Substanz, die in einem inneren Bereich von Basismaterialperlen enthalten ist, die eine poröse äußere Oberfläche und eine innere Gerüststruktur aufweisen, worin ein nichtionisches Tensid auf der Perlenoberfläche im wesentlichen nicht vorhanden ist. Bei dieser Technik können jedoch die Perlen keine flüssigen Bestandteile in Mengen von nicht weniger als einer ölabsorbierbaren Menge enthalten, und darüber hinaus können die Flüssigkeiten eher an der Teilchenoberfläche verbleiben, wenn sich die Menge des formulierten Tensides erhöht, wodurch die Fließfähigkeit schlecht gemacht wird. Daher kann die Menge des durch diese Technik formulierten Tensides nicht erhöht werden.
Das offengelegte japanische Patent Hei 5-209200 offenbart ein Verfahren zur Erzeugung eines nichtionischen Reinigungsteilchens, umfassend die Verwendung einer Mischung aus einem nichtionischen Tensid als hauptsächliches Basismaterial als Ausgangsmaterialien für Reinigungsmittel, Bildung einer Niederschlagsschicht der Ausgangsmaterialien für Reinigungsmittel auf einer Wand eines Rührmischers, umfassend Rührblätter und mit einem Abstand zwischen den Rührblättern und der Mischerwand; und Granulieren unter Erhöhung der Schüttdichte durch die Rührblätter. Bei dieser Technik ist jedoch das Verfahren kompliziert und bei Variation der Menge des formulierten Tensides variiert die Teilchengröße der Reinigungsteilchen. Bei dieser Technik ist auch der Niederschlag der Ausgangsmaterialien für die Reinigungsmittel im Mischer beachtlich, was Variationen bei der Teilchengröße und der Schüttdichte der Reinigungsteilchen in Abhängigkeit von den Niederschlagsbedingungen verursachen kann.
Weiterhin offenbart das offengelegte japanische Patent 10-176200 ein Verfahren zur Erzeugung von nichtionischen Reinigungskörnchen, umfassend das vorhergehende Mischen eines nichtionischen Tensides, einer wasserlöslichen nichtionischen, organischen Verbindung mit einem Schmelzpunkt von 45°C oder mehr und einem Säurevorläufer einer Fettsäure, unter Erhalt einer flüssigen Mischung; und Granulieren einer Mischung aus der resultierenden flüssigen Mischung mit Ausgangsmaterialien für Reinigungsmittel durch Schleudern mit einem Rührmischer, wodurch die Schüttdichte erhöht wird. Die Fettsäure reagiert in dem nichtionischen Tensid durch Kontaktieren der flüssigen Mischung mit einem Alkalisiermittel, wodurch eine Gelierung erzeugt wird (nichtionisches Tensid/Seifengel). Daher kann die Tensidzusammensetzung mit einem nichtionischen Tensid weniger wahrscheinlich absorbiert und in Pulverrohmaterialien mit Tragefähigkeit eingebettet werden, und die Pulverrohmaterialien aggregieren mit dem gelierten Produkt, das als Bindemittel agiert, wodurch die Granulierung fortschreitet. Bei dem obigen Verfahren läuft mit anderen Worten das Granulieren ohne ausreichendes Entfalten der Tragefähigkeit ab, selbst wenn Pulverrohmaterialien mit Tragefähigkeit in den Pulverrohmaterialien verwendet werden, so daß eine große Menge des Tensides nicht formuliert werden kann. wenn eine große Menge des Tensides formuliert werden soll, werden Körnchen mit Größen außerhalb der gewünschten Teilchengrößebereich gebildet, so daß dies für die Auflösung nachteilig sein kann.
Zur Erzeugung von Produkten mit stabiler Qualität ist es daher sehr wichtig, ein Verfahren zur Erzeugung von Pulverreinigungsmitteln für den Erhalt von Produkten mit stabiler Qualität im Hinblick auf die Variation der Menge des formulierten nichtionischen Tensides zu kreieren. Obwohl ein Pulverreinigungsmittel mit einem hohen Gehalt des flüssigen Tensides eine ausgezeichnete Reinigungsleistung hat, ist es schwierig, ein Produkt mit stabiler Qualität aus den angegebenen Gründen zu erzeugen und das Problem der nachteiligen Änderung der Pulvereigenschaften durch eine große Menge davon wurde hierdurch nicht gelöst.
Demzufolge liegt ein erstes Ziel dieser Erfindung darin, ein Verfahren zur Erzeugung von Reinigungsteilchen mit einer Tensidzusammensetzung anzugeben, wobei das Verfahren für den Erhalt von Reinigungsteilchen mit hoher Ausbeute in der Lage ist, leicht eine durchschnittliche Teilchengröße und Teilchengrößenverteilung einzustellen, indem Grundteilchen in einem einfachen Herstellungsverfahren ausgewählt werden, worin die Variationen der durchschnittlichen Teilchengröße und der Teilchengrößenverteilung der Reinigungsteilchen im Hinblick auf die Variation der Menge der formulierten Tensidzusammensetzung klein sind. Ein zweites Ziel dieser Erfindung liegt darin, ein Verfahren zur Erzeugung von Reinigungsteilchen anzugeben, die ausgezeichnete Pulvereigenschaften wie Fließfähigkeit bei den Reinigungsteilchen haben und in der Lage sind, eine große Menge der Tensidzusammensetzung zu formulieren. Ein drittes Ziel dieser Erfindung liegt darin, ein Verfahren zur Erzeugung von Reinigungsteilchen mit einem nichtionischen Tensid anzugeben, wobei das Verfahren zur Erzeugung der Reinigungsteilchen mit einem hohen Tensidgehalt einfach ist und zu einer ausgezeichneten Auflösbarkeit und ausgezeichneten Unterdrückung der Absonderung des nichtionischen Tensides und Nicht-Zusammenbackeigenschaft führt. Diese Ziele und andere Ziele dieser Erfindung werden aufgrund der folgenden Beschreibung ersichtlich.
Offenbarung der Erfindung
Spezifisch betrifft diese Erfindung ein Verfahren zur Erzeugung von Reinigungsteilchen, umfassend die Schritte: (I) Mischen eines Basisteilchens zum Tragen eines Tensids (Komponente (a)) und 15 bis 100 Gew.-Teile einer Tensidzusammensetzung (Komponente (b)), in bezug auf 100 Gew.-Teile der Komponente (a), wobei das Basisteilchen eine durchschnittliche Teilchengröße von 150 bis 500 μm, eine Volumendichte von 400 g/l oder mehr und eine Teilchenfestigkeit von 50 kg/cm² oder mehr aufweist, unter Mischbedingungen, daß die Komponente (a) nicht wesentlich zersetzt wird, wobei eine Mischung erhalten wird; und (II) Mischen der in Schritt (I) erhaltenen Mischung mit 5 bis 100 Gew.-Teilen eines feinen Pulvers, in bezug auf 100 Gew.-Teile der Mischung, wobei die Form der Komponente (a), enthaltend Komponente (b), im wesentlichen beibehalten wird, wobei Detergensteilchen erhalten werden, wobei die Detergensteilchen einen Grad an Teilchenwachstum von 1,5 oder weniger und eine Volumendichte von 500 g/l oder mehr aufweisen.
Beste Art zur Durchführung der Erfindung
1. Komponente (a)
Die Komponente (a) betrifft ein Basisteilchen für das Tragen eines Tensides (nachfolgend mit "Basisteilchen" bezeichnet), wobei das Basisteilchen eine durchschnittliche Teilchengröße von 150 bis 500 μm, eine Schüttdichte von 400 g/l oder mehr und eine Teilchenstärke von 50 kg/cm² oder mehr aufweist. Mehr bevorzugt sind als Komponente (a) solche mit einer Tragefähigkeit von 20 ml/100 g oder mehr.
Die Komponente (a) hat eine durchschnittliche Teilchengröße von 150 bis 500 μm, bevorzugt 180 bis 350 μm angesichts des Erhaltes von Reinigungsteilchen mit ausgezeichneter Auflösbarkeit und Fließfähigkeit. Die Schüttdichte ist 400 g/l oder mehr, mehr bevorzugt 500 g/l oder mehr angesichts der Kompression der Reinigungsteilchen. Die Schüttdichte ist bevorzugt 1500 g/l oder weniger, mehr bevorzugt 1200 g/l oder weniger angesichts der Auflösungsfähigkeit. Die Teilchenstärke ist 50 k/cm² oder mehr, und angesichts der stabilen Produktionsfähigkeit der Reinigungsteilchen ist die Teilchenstärke bevorzugt 100 kg/cm2 oder mehr, mehr bevorzugt 200 kg/cm2 oder mehr. Die Teilchenstärke ist 5000 kg/cm2 oder weniger, mehr bevorzugt 3000 kg/cm² oder weniger angesichts der Auflösungsfähigkeit. Wenn die Komponente (a) eine Teilchenstärke innerhalb dieses Bereiches hat, wird der Zusammenbruch des Basisteilchens während des Mischens beim Schritt (I) im wesentlichen unterdrückt.
Die Tragefähigkeit ist bevorzugt 20 ml/100 g oder mehr, mehr bevorzugt 30 ml/100 g oder mehr, besonders bevorzugt 40 ml/100 g oder mehr angesichts der Verstärkung des Trägers einer Tensidzusammensetzung. Die "Tragefähigkeit" betrifft die Fähigkeit des Basisteilchens zum Tragen einer flüssigen Komponente wie eines Tensides im Inneren und auf der Oberfläche der Teilchen. Wenn die Tragefähigkeit innerhalb dieses Bereiches liegt, wird die Aggregation der Komponenten (a) unterdrückt, wodurch das Aufrechterhalten der einheitlichen Kerneigenschaft aufgrund des Reinigungsteilchen in den Reinigungsteilchen vorteilhaft gemacht wird.
Die durchschnittliche Teilchengröße wird durch Vibrieren einer Probe mit jedem Standardsieb entsprechend JIS Z 8801 für 5 Minuten und danach Bestimmen des Gewichtsprozentsatzes in Abhängigkeit von den Größenöffnungen der Siebe gemessen. Die Schüttdichte wird durch das Verfahren gemäß JIS K 3362 gemessen.
Die Teilchenstärke wird durch das folgende Verfahren gemessen.
Ein zylindrischer Behälter mit einem Innendurchmesser von 3 cm und einer Höhe von 8 cm wird mit 20 g einer Probe beladen und der probenhaltige Behälter (von Tsutsui Rikagaku Kikai K.K., "Modell TVP1", dichtgepackte Schüttdichte-Meßvorrichtung vom Klopftyp; Klopfbedingungen: Frequenz 36-mal/Minute, freier Fluß von einer Höhe von 60 mm) wird 30-mal geklopft. Die Probenhöhe (anfängliche Probenhöhe) zu diesem Zeitpunkt wird gemessen. Danach wird eine vollständige obere Endoberfläche der Probe, die in dem Behälter gehalten wird, bei einer Rate von 10 mm/min mit einer Preßmaschine gepreßt, zur Durchführung von Messungen für eine Beladungs-Verschiebungskurve. Die Neigung des linearen Bereiches bei einer Verschiebungsrate von 5 % oder weniger wird durch eine anfängliche Probenhöhe multipliziert, und das resultierende Produkt wird durch die Druckfläche dividiert, unter Erhalt eines Quotienten, der als Teilchenstärke definiert wird.
Die Tragefähigkeit der Komponente (a) wird durch das folgende Verfahren gemessen.
Ein zylindrischer Mischbehälter mit einem Innendurchmesser von 5 cm und einer Höhe von 15 cm wird mit Rührblättern im inneren Bereich davon ausgerüstet und mit 100 g einer Probe beladen. Unter Rühren der Rührblätter bei 350 Upm wird Leinsamenöl bei 25°C in den Behälter bei einer Rate von 10 ml/min geführt. Die Tragefähigkeit wird als Menge des zugeführten Leinsamenöls definiert, wenn die Rührdrehung den höchsten Wert aufweist.
Die Komponente (a) kann beispielsweise durch Trocknen einer wäßrigen Aufschlämmung mit einem Reinigungs-Aufbaustoff erhalten werden. Unter diesen ist das Teilchen, das durch Sprühtrocknen der wäßrigen Aufschlämmung erhältlich ist, angesichts der gewünschten Eigenschaftswerte bevorzugt. Es ist mehr bevorzugt, wenn die Komponente (a) ein sprühgetrocknetes Teilchen ist, weil die Reinigungsteilchen, die durch das erfindungsgemäße Verfahren erhältlich sind, tatsächlich ein schnelles Auflösungsvermögen haben können. Das schnelle Auflösungsvermögen betrifft die Eigenschaft, daß die Reinigungsteilchen eine Auflösungsrate, die unten beschrieben ist, von 90 % oder mehr haben.
Die Basisteilchen dieser Erfindung können Teilchen von irgendwelchen Substanzen sein, die im allgemeinen in ein Reinigungsmittel gemischt und in Wasser aufgelöst oder dispergiert werden. Die Basisteilchen umfassen beispielsweise Teilchen mit einer alkalischen Eigenschaft wie Tripolyphosphate, Carbonate, Bicarbonate, Sulfite, Silicate, kristalline Aluminosilicate und Citrate; Teilchen mit einer neutralen oder sauren Eigenschaft wie Natriumsulfat, Natriumchlorid und Zitronensäure; oder Teilchen, hergestellt durch Trocknen einer wäßrigen Aufschlämmung mit verschiedenen Reinigungsaufbaustoffen mit Hilfe des Sprühtrocknens. Die Basisteilchen können durch eine einzelne Komponente alleine oder durch eine Vielzahl von Komponenten aufgebaut sein.
Unter diesen sind die Teilchen, hergestellt durch Trocknen einer wäßrigen Aufschlämmung mit einem Reinigungsaufbaustoff, als Teilchen angesichts der Tatsache bevorzugt, daß die formulierte Menge der Tensidzusammensetzung groß gemacht werden kann. Die Basisteilchen können beispielsweise durch Sprühtrocknen einer wäßrigen Aufschlämmung mit einer wasserunlöslichen anorganischen Verbindung, einem wasserlöslichen Polymer und einem wasserlöslichen Salz, worin die Gehalte der jeweiligen Komponenten von 20 bis 90 Gew.%, 2 bis 30 Gew.% bzw. 5 bis 78 Gew.% auf der Basis der festen Bestandteile in der wäßrigen Aufschlämmung ausmachen, hergestellt werden. Innerhalb dieser Zusammensetzungsbereiche können die Teilchenstärke, die Schüttdichte und die durchschnittliche Teilchengröße der Grundteilchen durch Einstellen des Trocknungsverfahrens und der Trocknungsbedingungen gesteuert werden.
Die wasserunlösliche anorganische Verbindung umfaßt kristalline oder amorphere Aluminosilicate, Siliciumdioxid, hydratisierte Silicat-Verbindungen, Lehmverbindungen und Perlit und Bentonit. Das wasserlösliche Polymer umfaßt Polymere auf Carbonsäure-Basis, Carboxymethylcellulose, wasserlösliche Stärken und Zucker. Die wasserlöslichen Salze umfassen wasserlösliche anorganische Salze, die beispielsweise durch Alkalimetallsalze, Ammoniumsalze oder Aminsalze veranschaulicht werden, die jeweils eine Carbonat-Gruppe, Hydrogencarbonat-Gruppe, Sulfat-Gruppe, Sulfit-Gruppe, Hydrogensulfit-Gruppe, Chlorid-Gruppe oder Phosphat-Gruppe aufweisen; und wasserlösliche organische Salze mit niedrigem Molekulargewicht wie Citrate und Fumarate.
Andere wahlweise Komponenten, die in die wäßrige Aufschlämmung formuliert werden können, umfassen Fluoreszenzfarbstoffe. Es ist bevorzugt einen Fluoreszenzfarbstoff in eine wäßrige Aufschlämmung angesichts der Unterdrückung der ungleichmäßigen Färbung zu formulieren.
Der Gehalt der wasserunlöslichen anorganischen Verbindung, des wasserlöslichen Polymers und des wasserlöslichen Salzes in der wäßrigen Aufschlämmung sind mehr bevorzugt innerhalb der Bereiche von 30 bis 75 Gew.%, 3 bis 20 Gew.% bzw. 10 bis 67 Gew.%, insbesondere bevorzugt innerhalb der Bereiche von 40 bis 70 Gew.%, 5 bis 20 Gew.% und 20 bis 55 Gew.% auf der Basis der festen Bestandteile in der wäßrigen Aufschlämmung.
2. Komponente (b)
Die Tensidzusammensetzung, die Komponente (b), umfaßt beispielsweise eine Zusammensetzung mit einem Tensid, das während des Mischvorgangs von Schritt (I) einen flüssigen Zustand entfaltet. Zusätzlich zu den flüssigen Tensiden bei der Temperatur des Mischvorganges kann selbst ein festes Tensid bei dieser Temperatur bei diesem Verfahren als Tensid verwendet werden, solange das Tensid als Lösung oder Suspension zum Auflösen oder Dispergieren in einem angemessenen Medium erhalten werden kann.
Als Tensid kann ein anionisches, nichtionisches, amphoteres oder kationisches Tensid alleine oder in Kombination von zwei oder mehreren Arten verwendet werden. Es ist mehr bevorzugt, daß die Komponente (b) ein nichtionisches Tensid und ein Immobilisiermittel des nichtionischen Tensides enthält. Zusätzlich umfaßt in dieser Beschreibung ein Ausführungsbeispiel der Tensidzusammensetzung eine Tensidzusammensetzung mit einem nichtionischen Tensid; von 0 bis 300 Gew.-Teilen eines anionischen Tensides mit einer Sulfat-Gruppe oder Sulfo-Gruppe, bezogen auf 100 Gew.-Teile des nichtionischen Tensides und von 1 bis 100 Gew.-Teilen eines Immobilisierungsmittels des nichtionischen Tensides, bezogen auf 100 Gew.-Teile des nichtionischen Tensides. Das anionische Tensid mit der Sulfat- oder Sulfo-Gruppe ist mehr bevorzugt von 20 bis 200 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile des nichtionischen Tensides. Die Tensidzusammensetzung mit der obigen Zusammensetzung ist mehr bevorzugt, weil die gewünschte Schäumfähigkeit und Reinigungsleistung erhalten werden können.
Das nichtionische Tensid in der Komponente (b) ist bevorzugt ein solches mit einem Schmelzpunkt von 30°C oder weniger, mehr bevorzugt 25°C oder weniger angesichts der Reinigungswirkung. Insbesondere ist ein Polyoxyalkylenalkylether, erhalten durch Zugabe von 6 bis 10 mol eines Alkyloxides zu einem Alkohol mit 10 bis 14 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Als Alkylenoxid ist Ethylenoxid bevorzugt. Zusätzlich kann das nichtionische Tensid in der Form einer wäßrigen Lösung verwendet werden.
Der Gehalt des nichtionischen Tensides ist bevorzugt von 25 bis 99 Gew.% mehr bevorzugt von 30 bis 95 Gew.% der Komponente (b).
Das Immobilisierungsmittel des nichtionischen Tensides in der Komponente (b) bedeutet ein Basismaterial, das in der Lage ist, die Fließfähigkeit des nichtionischen Tensides zu unterdrücken, das bei normaler Temperatur flüssig ist, und die Härte in einem Zustand deutlich zu erhöhen, bei dem die Fließfähigkeit der Tensidzusammensetzung mit dem obigen nichtionischen Tensid verlorengeht. Spezifisch bedeutet dies, daß eine Komponente in der Lage ist, die Fließfähigkeit des obigen nichtionischen Tensides zum Beispiel bei 25°C zu unterdrücken, die Härte der Komponente (b) in einem Temperaturbereich von weniger als dem Gießpunkt der Komponente (b) zu erhöhen und die Viskosität der Komponente (b) auf 10 Pa·s oder weniger in einem Temperaturbereich von 10°C oder mehr als dem Gießpunkt der Komponente (b) zu unterdrücken. Der Gehalt des Immobilisierungsmittels in der Komponente (b) ist bevorzugt von 1 bis 100 Gew.-Teile, mehr bevorzugt 5 bis 50 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile des nichtionischen Tensides. Bezogen auf 100 Gew.-Teile des nichtionischen Tensides ist das Immobilisierungsmittel bevorzugt 1 Gew.-Teil oder mehr angesichts der Immobilisierfähigkeit des nichtionischen Tensides, und das Immobilisierungsmittel ist bevorzugt 100 Gew.-Teile oder weniger angesichts des Auflösungsvermögens der Reinigungsteilchen.
Das obige Immobilisierungsmittel umfaßt beispielsweise anionische Tenside wie Salze von Fettsäuren, Salze von Hydroxyfettsäuren und Alkylphosphate; nichtionische Verbindungen vom Polyoxyalkyl-Typ wie Polyethylenglykole, nichtionische Verbindungen vom Polyether-Typ. Das Immobilisierungsmittel ist mehr bevorzugt von 5 bis 50 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile des nichtionischen Tensides. Die Absonderung des Tensides während der Lagerung bei normaler Temperatur kann unterdrückt werden, weil die Tensidzusammensetzung mit einem Immobilisierungsmittel verwendet wird.
Weil das Immobilisierungsmittel formuliert wird, werden spezifisch deutlich beachtliche Wirkungen entfaltet, daß die Viskosität der Komponente (b) in einem Temperaturbereich von mehr als dem Gießpunkt der Komponente (b) nicht erhöht wird und die Härte der Komponente (b) deutlich in dem Temperaturbereich von weniger als dem Gießpunkt der Komponente (b) erhöht werden kann, wodurch das Penetrationsvermögen der Komponente (b) durch die Komponente (a) in dem erstgenannten Temperaturbereich aufrechterhalten werden kann und die Absonderung des nichtionischen Tensides im zuletztgenannten Temperaturbereich effektiv unterdrückt werden kann (nachfolgend als "Immobilisierfähigkeit bezeichnet").
Wenn das Immobilisiermittel ein anionisches Tensid umfaßt, ist es bevorzugt, daß die Komponente (b) 5 bis 25 Gew.% Wasser enthält.
Es ist bevorzugt, daß die Komponente (b) im wesentlichen keine Fettsäuren enthält. Dieses Merkmal ermöglicht das Erzielen einer Erhöhung der Menge der Komponente (b), die auf der Komponente (a) getragen wird und eine Verbesserung des Auslösevermögens der Reinigungsteilchen. Der Ausdruck "umfaßt im wesentlichen keine Fettsäuren" betrifft den Fall, bei dem der Gehalt einer Fettsäure 1 % oder weniger ist, und es ist bevorzugt, daß die Fettsäure nicht meßbar ist, wenn die Komponente (b) der Quantifizierung von Fettsäuren durch ein Verfahren entsprechend Standard Fats and Oils Analysis Test Method 2.4.1-71, herausgegeben von Nippon Yukagaku Kyokai, unterworfen wird. Die obigen Wirkungen werden vermutlich durch folgende Tatsache entfaltet. Wenn die Komponente (b) eine Fettsäure umfaßt, wird ein Salz einer Fettsäure durch Neutralisierung der Fettsäure mit einer Komponente, die eine alkalische Eigenschaft zeigt, während des Mischens beim Schritt (I) gebildet, wodurch das Salz der Fettsäure und das nichtionische Tensid der Komponente (b) gelieren. Das gebildete gelierte Produkt inhibiert den Träger der Komponente (b) mit der Komponente (a), wodurch die Trageeffizienz erniedrigt wird. Zusätzlich wird ein großes Aggregat durch die Wirkung des gelierten Produktes als Bindemittel gebildet und die Komponente (a) kann einen Zusammenbruch eingehen, indem während des Mischens eine starke Scherkraft auferlegt wird, und folglich wirkt sich dies nachteilig bei dem Auflösevermögen auf.
Die Viskosität der Komponente (b) wird durch Messen unter Verwendung eines Viskosimeters vom B-Typ (kommerziell erhältlich durch TOKYO KEIKI, Modell "DVM-B") unter den Bedingungen von Rotor Nr. 3 bei 12 Upm bestimmt. Der Gießpunkt der Komponente (b) wird durch das Verfahren entsprechend JIS K 2269 bestimmt.
Es ist bevorzugt, daß die Komponente (b) weiterhin ein anionisches Tensid mit einer Sulfat- oder Sulfo-Gruppe enthält. Der Gehalt des anionischen Tensides ist bevorzugt von 20 bis 200 Gew.-Teile, mehr bevorzugt 30 bis 180 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile des nichtionischen Tensides. Bezogen auf 100 Gew.-Teile des nichtionischen Tensides ist das anionische Tensid bevorzugt 20 Gew.-Teile oder mehr angesichts der Unterdrückung der Absonderung des nichtionischen Tensides und der Verbesserung der Antizusammenbackeigenschaft, und das anionische Tensid ist bevorzugt 200 Gew.-Teile oder weniger angesichts des Auflösevermögens der Reinigungsteilchen. Weil das anionische Tensid in die Komponente (b) formuliert wird, wird die Absonderung des nichtionischen Tensides weiterhin unterdrückt und darüber hinaus wird die Antizusammenbackeigenschaft der Reinigungsteilchen verbessert, wodurch Reinigungsteilchen mit einer gewünschten Schäumfähigkeit und Reinigungsleistung erhalten werden können.
Konkrete Beispiele des anionischen Tensides mit einer Sulfat- oder Sulfo-Gruppe umfassen lineare Alkylbenzolsulfonate, Alkylsulfate, α-sulfonierte Fettsäuresalze und Polyoxyethylenalkylethersulfate.
Die Menge der formulierten Tensidzusammensetzung ist 15 Gew.-Teile oder mehr, bevorzugt 20 Gew.-Teile oder mehr, mehr bevorzugt 25 Gew.-Teile oder mehr, besonders bevorzugt 30 Gew.-Teile oder mehr, bezogen auf 100 Gew.-Teile der Basisteilchen angesichts der Entfaltung der Reinigungswirkung. Die Menge ist 100 Gew.-Teile oder weniger, bevorzugt 80 Gew.-Teile oder weniger, mehr bevorzugt 70 Gew.-Teile oder weniger, bezogen auf 100 Gew.-Teile der Basisteilchen angesichts des Auflösevermögens und der Fließfähigkeit. Angesichts der Reinigungsleistung, des Auflösevermögens und der Fließfähigkeit ist die Menge bevorzugt von 15 bis 100 Gew.-Teile, mehr bevorzugt von 20 bis 100 Gew.-Teile, noch mehr bevorzugt von 25 bis 80 Gew.-Teile, besonders bevorzugt von 30 bis 70 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Basisteilchens.
3. Andere Pulverausgangsmaterialien als die Komponente (a)
Erfindungsgemäß können andere Pulverausgangsmaterialien als die Komponente (a) verwendet werden. Der Ausdruck "andere Pulverausgangsmaterialien als die Komponente (a)" in dieser Beschreibung bedeutet ein Mittel zur Verstärkung der Reinigungsleistung oder ein ölabsorbierendes Mittel, das bei normaler Temperatur beispielsweise 25°C pulverförmig ist. Konkret sind die Pulverausgangsmaterialien Basismaterialien, die eine Metallionen-Einfangfähigkeit entfalten wie Zeolith und Citrate; Basismaterialien, die eine Alkalisierfähigkeit entfalten wie Natriumcarbonat und Kaliumcarbonat; Basismaterialien, die sowohl eine Metallionen-Einfangfähigkeit als auch eine Alkalisierfähigkeit entfalten, wie kristalline Silicate; amorphes Silica und amorphe Aluminosilicate, die eine geringe Metallionen-Einfangfähigkeit, aber eine hohe Öl-Absorptionsfähigkeit entfalten; Pulvertenside. Durch Verwendung der obigen Pulverausgangsmaterialien in Kombination mit der Komponente (a) nach Wunsch kann eine Erhöhung der Menge der Komponente (b) und eine Verminderung des Niederschlages der Mischung innerhalb des Mischers erzielt werden und die Verbesserung der Reinigungsleistung kann ebenfalls erzielt werden.
Die anderen Pulverausgangsmaterialien als die Komponente (a) werden durch Formulierung nach Wunsch bei Schritt (I) gemischt. Die Formulierungsmenge in diesem Fall ist bevorzugt von 1 bis 3 Gew.-Teile, mehr bevorzugt 3 bis 20 Gew.-Teile, besonders bevorzugt 3 bis 15 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile der Komponente (a). Die Formulierungsmenge, bezogen auf 100 Gew.-Teile der Komponente (a) ist bevorzugt 1 Gew.-Teil oder mehr, angesichts des Entfaltens der gewünschten Wirkungen und die Formulierungsmenge ist bevorzugt 30 Gew.-Teile oder weniger angesichts des Auflösevermögens.
4. Feines Pulver
In dieser Beschreibung ist der Ausdruck "feines Pulver" ein Pulver zum Beschichten der Oberfläche eines Reinigungsteilchen, das formuliert wird zur Verbesserung der Fließfähigkeit der Reinigungsteilchen, und solche mit einer hohen Ionenaustauschfähigkeit und hohen Alkalisierfähigkeit sind angesichts der Reinigungsleistung bevorzugt. Konkret sind Aluminiumsilicate bevorzugt. Neben den Aluminosilicaten sind anorganische feine Pulver aus Calciumsilicaten, Siliciumdioxid, Bentonit, Talkum, Lehm, amorphes Silica-Derivate und Silicate Verbindungen wie kristalline Silicat-Verbindungen bevorzugt. Zusätzlich können Metallseifen, deren Primärteilchengröße eine Größe von 10 μm oder weniger aufweist, gleichermaßen verwendet werden.
Das feine Pulver, dessen Primärteilchen eine durchschnittliche Teilchengröße von 0,1 bis 10 μm aufweisen, ist bevorzugt angesichts der Verbesserung des Beschichtungsverhältnisses der Oberfläche der Reinigungsteilchen und der Verbesserung der Fließfähigkeit der Reinigungsteilchen. Die durchschnittliche Teilchengröße des feinen Pulvers kann durch ein Verfahren unter Anwendung der Lichtstreuung, beispielsweise durch einen Teilchenanalysator (kommerziell erhältlich von Horiba, LTD.) oder durch mikroskopische Beobachtung gemessen werden.
Die Menge des verwendeten feinen Pulvers, bezogen auf 100 Gew.-Teile der Mischung, erhältlich im Schritt (I) ist 5 Gew.-Teile oder mehr, mehr bevorzugt 10 Gew.-Teile oder mehr angesichts der Erhalts von Teilchen. Zusätzlich ist die Menge 100 Gew.-Teile oder weniger, bevorzugt 75 Gew.-Teile oder weniger, besonders bevorzugt 50 Gew.-Teile oder weniger angesichts der Fließfähigkeit.
5. Verfahren zur Erzeugung der Reinigungsteilchen
5-1. Schritt (I)
Im Hinblick auf die Mischbedingungen in Schritt (I) können Mischbedingungen ausgewählt werden, so daß das Basisteilchen im wesentlichen keinen Zusammenbruch eingeht. Wenn beispielsweise ein Mischer mit Rührblättern verwendet wird, haben, wenn ein Mischer Rührblätter mit einer Paddelform umfaßt, diese eine Froude-Zahl von bevorzugt 0,5 bis 8, mehr bevorzugt von 0,8 bis 4, besonders bevorzugt von 0,8 bis 2 angesichts des Unterdrückens des Zusammenbruchs des Basisteilchens und der Mischeffizienz. Wenn zusätzlich die Mischblätter eine Schraubenform haben, haben diese eine Froude-Zahl von bevorzugt 0,1 bis 4, mehr bevorzugt von 0,15 bis 2. Wenn die Mischblätter eine Bandform haben, haben sie eine Froude-Zahl von bevorzugt 0,05 bis 4, mehr bevorzugt 0,1 bis 2.
Weiterhin kann ebenfalls ein Mischer mit Rührblättern und Auflösungsblättern verwendet werden. Wenn Pulver und Flüssigkeiten durch Verwendung des obigen Mischers verwendet werden, wird mit den Auflösungsblättern konventionell eine Hochgeschwindigkeitsrotation durchgeführt, um das Mischen zu beschleunigen. Erfindungsgemäß ist es bei diesem Ausführungsbeispiel bevorzugt, die Auflösungsblätter im wesentlichen nicht zu rotieren angesichts des Unterdrückens des Zusammenbruchs des Basisteilchens. Der Ausdruck "rotiert im wesentlichen nicht die Auflösungsblätter" betrifft überhaupt keine Rotation der Auflösungsblätter oder eine geringe Rotation, um zu verhindern, daß verschiedene Ausgangsmaterialien in der Nähe der Auflösungsblätter verweilen, und zwar innerhalb eines Bereiches, daß das Basisteilchen im wesentlichen keinen Zusammenbruch eingeht, angesichts der Größen, der Formen der Auflösungsblätter. Wenn diese Auflösungsblätter kontinuierlich rotiert werden, ist die Froude-Zahl 200 oder weniger, bevorzugt 100 oder weniger, und wenn die Auflösungsblätter absatzweise rotiert werden, ist die Froude-Zahl nicht besonders beschränkt. Die Mischung kann erhalten werden, ohne daß das Basisteilchen im wesentlichen einen Zusammensetzung eingeht, indem unter den oben beschriebenen Bedingungen gemischt wird.
Bei diesem Schritt betrifft ein Zustand, bei dem die Komponente (a) im wesentlichen keinen Zusammenbruch eingeht, einen Zustand, bei dem 70 % oder mehr der Komponente (a) in der Mischung die Form beibehält. Das Verfahren zur Bestätigung umfaßt beispielsweise ein Verfahren zur Durchführung einer SEM-Beobachtung mit Körnchen, erhalten nach Extrahieren einer löslichen Fraktion von einer Mischung, die unter Verwendung eines organischen Lösungsmittels erhalten ist. Wenn die Komponente (a) im wesentlichen keinen Zusammenbruch eingeht, gibt es Vorteile, daß das Auflösungsvermögen die Fließfähigkeit der Reinigungsteilchen verbessert werden.
Die Froude-Zahl, die in dieser Beschreibung definiert ist, wird durch die folgende Gleichung berechnet. Froude-Zahl = V2/(R × g), worin bedeuten:
V: periphere Geschwindigkeit [m/s] eines oberen Endbereiches eines Rührblattes oder Auflösungsblattes
R: Rotationsradius [m] eines Rühr- oder Auflösungsblattes; und
g: Gravitationsbeschleunigung [m/s²].
Wenn die Komponente (a) einen Zusammenbruch eingehen kann, kann die Komponente (b) auf der Komponente (a) getragen werden, indem willkürlich eine Zahl von Rotationen der Rührblätter eingestellt wird (auch das Beenden). Bevorzugt ist die Mischzahl (beim absatzweisen Verfahren) und die durchschnittliche Verweilzeit (beim kontinuierlichen Verfahren) zum Beispiel bevorzugt 1 bis 20 Minuten, besonders bevorzugt von 2 bis 10 Minuten.
In Schritt (I) wird die Komponente (a) mit der Komponente (b) unter den Bedingungen vermischt, daß die maximale Temperatur der Mischung aus der Komponente (a) und der Komponente (b) während des Beginns des Mischens und der Beendigung des Mischens bevorzugt der Gießpunkt der Komponente (b) oder mehr ist, mehr bevorzugt um 5°C oder mehr höher ist als der Gießpunkt, mehr bevorzugt um 10°C oder mehr höher ist als der Gießpunkt. Durch Mischen unter den beschriebenen Bedingungen kann der Zusammenbruch der Komponente (a) unterdrückt werden, wodurch die Komponente (b) auf der Komponente (a) getragen wird. Das Mischen wird unter Halten der Temperatur der Mischung der Komponente (a) und der Komponente (b) während der Initiierung des Mischens und der Beendigung des Mischens bei einem Gießpunkt der Komponente (b) oder mehr, mehr bevorzugt um 5°C oder mehr höher als der Gießpunkt, noch mehr bevorzugt um 10°C höher oder mehr als der Gießpunkt angesichts des effizienten Entfaltens der obigen Wirkungen durchgeführt. Zusätzlich wird die Temperatur der Mischung bevorzugt auf 95°C oder weniger, mehr bevorzugt 90°C oder weniger angesichts der thermischen Stabilität der Komponente (b) eingestellt.
Weil die Komponente (b) einen Zustand aufweist, daß eine Fließfähigkeit und nicht eine harte Paste oder fester Zustand entfaltet wird, indem die maximale Temperatur der Mischung auf den Gießpunkt der Komponente (b) oder mehr eingestellt wird, kann die Komponente (b) leicht durch die Komponente (a) dringen, indem die Komponenten (a) und (b) einfach unter den obigen Temperaturbedingungen gemischt werden. Weil die Komponente (b) immer in einem Zustand vorliegt, daß die beschriebene Fließfähigkeit während des Schrittes (I) entfaltet wird, indem die Komponenten gemischt werden, wobei die Temperatur der Mischung bei einem Gießpunkt der Komponente (b) oder mehr gehalten wird, kann die Komponente (b) sehr effizient durch die Komponente (a) dringen. Wenn die Komponente (b) im Zustand einer harten Paste oder eines Feststoffes vorliegt, wirkt eine starke Scherkraft auf die Komponente (a) aufgrund der starken Adhäsion, die durch die Komponente (b) entfaltet wird, wodurch ein möglicher Zusammenbruch der Komponente (a) verursacht wird. Die Scherkraft, die auf die Komponente (a) selbst wirkt, kann reduziert werden, indem die Temperatur die Mischung bei einem Gießpunkt der Komponente (b) oder höher gehalten wird, wodurch der Zusammenbruch der Komponente (a) unterdrückt werden kann. Aufgrund dieser Aspekte ist es demzufolge bevorzugt, daß der Mischvorgang in einem Zustand durchgeführt wird, bei dem die Komponente (b) eine Fließfähigkeit entfaltet.
Der Gießpunkt der Tensidzusammensetzung ist ein Wert, der durch ein Verfahren entsprechend JIS K 2269 bestimmt wird. Die Temperatur der Mischung wird durch eine On-line-Messung durch Einstellen eines Thermoelementes bei einer Position bestimmt, die durch eine Ummantelung in dem Mischer weniger wahrscheinlicher beeinflußt wird.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für die Einstellung der obigen Temperaturbedingungen besteht in dem Initiieren des Mischens nach Erhöhen der Temperaturen der Komponenten (a) und (b) auf einen Gießpunkt der Komponente (b) oder mehr. Zum Halten der Temperatur der Mischung bei einem Gießpunkt oder mehr wie oben erwähnt, ist es bevorzugt, zuvor die Ummantelungstemperatur auf den Gießpunkt der Komponente (b) oder höher einzustellen, indem warmes Wasser durch die Ummantelung vor dem Mischvorgang fließen kann. Die Ummantelungstemperatur ist bevorzugt um 5°C oder mehr höher als der Gießpunkt, bevorzugt um 10°C mehr höher als der Gießpunkt. Zusätzlich ist die Ummantelungstemperatur bevorzugt 95°C oder niedriger, mehr bevorzugt 90°C oder niedriger angesichts der thermischen Stabilität der Komponente (b).
Als Verfahren zum Einstellen der Temperatur der Komponente (a) ist es bevorzugt, wenn die Komponente (a) durch Sprühtrocknen erhalten wird, daß die Temperatur des Teilchen unmittelbar nach dem Sprühtrocknen üblicherweise eine verhältnismäßig hohe Temperatur ist und daß das Teilchen in den Mischer geführt wird, so daß diese Temperatur gehalten werden kann. Zusätzlich kann die Temperatur des Teilchen vor oder nach dem Zuführen zu dem Mischer beispielsweise durch Heißluft zuvor erwärmt werden.
Als Verfahren zum Zugeben der Komponente (b) ist ein Verfahren bevorzugt, umfassend das vorhergehende Mischen der jeweiligen Bestandteile, die die Komponente (b) ausmachen, d.h. eines nichtionischen Tensides, eines Immobilisierungsmittels und eines anionischen Tensides, falls dieses verwendet wird, und die Zugabe der Mischung zu einem Mischer.
Ein Verfahren zum Mischen einer Tensidzusammensetzung und der Basisteilchen kann ein absatzweise betriebenes oder ein kontinuierliches Verfahren sein. Beim Mischen durch ein absatzweises Verfahren ist es bevorzugt, zuvor Basisteilchen zu einem Mischer zu führen und danach eine Tensidzusammensetzung in flüssigem Zustand hinzuzugeben. Insbesondere ist es bevorzugt, die Tensidzusammensetzung durch Sprühen in einem flüssigen Zustand zu führen. Die Temperatur der Tensidzusammensetzung ist bevorzugt um 10°C höher als der Gießpunkt der Tensidzusammensetzung, mehr bevorzugt um 20°C oder mehr höher als der Gießpunkt.
Wenn das Mischen durch ein absatzweise betriebenes Verfahren durchgeführt wird, ist der Mischer nicht besonders beschränkt, solange ein Mischer verwendet wird, der diese Erfindung erfüllen kann. Beispiele des Mischers, dessen Mischblätter eine Form vom Paddeltyp haben, umfassen (1) einen Mischer, worin das Mischen der Pulver durch einen Rührschaft im inneren Bereich eines Mischbehälters und durch Verbinden von Rührblättern mit dem Rührschaft durchgeführt wird, einschließlich einem Henschel-Mischer (hergestellt von Mitsui Miike Maschinery Co., Ltd.); Hochgeschwindigkeitsmischer (Fukae Powtec Corp.); vertikaler Granulierer (von Powrex Corp.); Lödige Mischer (hergestellt von Matsuzaka Giken Co., Ltd.); PLOUGH SHARE-Mixer (hergestellt von PACIFIC MACHINERY & ENGINEERING Co., LTD.); Mischer, offenbart in den offengelegten japanischen Patenten Hei 10-296064 und Hei 10-296065. Beispiele der Mischer, bei denen die Mischblätter eine bandartige Form haben, umfassen (2) einen Mischer, worin das Mischen durch Rotieren von Spiralbandblättern in einem nicht-rotierbaren Kessel durchgeführt wird, der zylindrisch, halbzylindrisch oder konisch ist, einschließlich Bandmischer (von Nichiwa Kikai Kogyo K.K.); Batch Kneader (hergestellt von Satake Kagaku Kikai Kogyo K.K.); Ribocone (hvon K.K. Ohjun Seisekusho). Beispiele der Mischer, bei denen die Mischblätter eine Schraubenart haben, umfassen (3) einen Mischer, bei dem das Mischen durch Umdrehen einer Schraube entlang eines konischen Behälters durchgeführt wird, wobei die Autorotation um einen Rotationsschaft angeordnet ist, der parallel zu der Behälterwand angeordnet ist, einschließlich einem Nauta-Mischer (von Hosokawa Micron Corp.), SV-Mixer (Shinko Pantec Co., Ltd.).
Unter den obigen Mischern wird einem Mischer der Vorzug gegeben, worin das Mischen der Pulver durchgeführt wird, indem ein Rührschaft entlang der Mittellinie eines horizontalen, zylindrischen Mischbehälters angeordnet und Rührblätter auf dem Rührschaft angeordnet sind, einschließlich einem Lödige-Mischer (hergestellt von Matsuzaka Giken Co., Ltd.), PLOUGH SHARE-Mixer (hergestellt von PACIFIC MACHINERY & ENGINEERING Co., LTD.), Mischer, die in den offengelegten japanischen Patenten Hei 10-296064 und Hei 10-296065 offenbart sind. Weil der Schritt (II), der unten beschrieben ist, durch den gleichen Mischer durchgeführt werden kann, sind diese Mischer angesichts der Vereinfachung der Anlage bevorzugt. Insbesondere sind die Mischer gemäß Hei 10-296064 und Hei 10-296065 bevorzugt, weil der Feuchtigkeitsgehalt und die Temperatur der Mischung durch Ventilation gesteuert werden können, wobei der Zusammenbruch der Basisteilchen unterdrückt werden kann. Zusätzlich sind Mischer wie ein konischer Schraubenmischer und Bandmischer, die in der Lage sind, Pulver und Flüssigkeiten ohne Auferlegung einer starken Scherkraft zu mischen, bevorzugt angesichts der Tatsache, daß der Zusammenbruch des Basisteilchens unterdrückt werden kann.
Wenn das Mischen in einem kontinuierlichen Verfahren durchgeführt wird, ist der Mischer nicht besonders beschränkt, solange ein kontinuierlicher Mischer verwendet werden kann, der diese Erfindung erfüllen kann. Beispielsweise können die Basisteilchen und eine Tensidzusammensetzung unter Verwendung eines kontinuierlichen Mischers unter den obigen Mischern vermischt werden.
Die Form der Mischung aus dem Pulver und der Flüssigkeit ist in der Literatur beschrieben wie "Funtaikogaku Yogo Jiten" (veröffentlicht von Nikkan Kogyo Shinbunsha, 1981), was in Tabelle 1 zusammengefaßt ist. Es ist mehr bevorzugt, daß die Mischung, die durch Schritt (I) erhältlich ist, eine der Formen aus einem Seilbereich (Funicular Region) II, Kapillarbereich und Aufschlämmungsbereich aufweist. Eine solche Form der Mischung bedeutet, daß die Tensidzusammensetzung in der Mischung in einer Menge vorhanden ist, die in der Lage ist, die Basisteilchen oder mehr zu tragen. Wenn die Mischung in einer solchen Form vorliegt, kann die Tensidzusammensetzung in einem hohen Gehalt formuliert werden im Vergleich zu solchen im Pendelbereich und Seilbereich I. Darüber hinaus kann die Mischung eine Schaumform haben und als Ergebnis kann die Scherkraft (Knead-Resistenz), die unter den Basisteilchen wirkt, reduziert werden. Daher kann der Zusammenbruch der Basisteilchen unterdrückt werden. Zusätzlich können die Wirkungen der Oberflächenbeschichtung durch feines Pulver effizient entfaltet werden, solange die Mischung irgendeine der Formen im Seilbereich II, Kapillarbereich und Aufschlämmungsbereich aufweist, so daß die Reinigungsteilchen mit ausgezeichneter Fließfähigkeit erhalten werden können. Die Bestätigung, zu welcher Form der Bereich der Mischung gehört, wird durchgeführt unter Verwendung eines Vergrößerungsglases, wodurch die Mischung in die angemessenste Kategorie gemäß Tabelle I klassifziert werden kann.
Tabelle 1
Damit die Mischung irgendeine der Formen des Seilbereiches II, Kapillarbereich und Aufschlämmungsbereich aufweist, kann die Menge der Tensidzusammensetzung angemessen unter Berücksichtigung der Menge eingestellt werden, die in der Lage ist, auf den Basisteilchen getragen zu werden.
Wenn zusätzlich andere Pulverrohmaterialien als die Basisteilchen im Schritt (I) formuliert werden, ist es bevorzugt, die Pulverrohmaterialien zum Mischer vor Zugabe der Tensidzusammensetzung zu führen. Es ist bevorzugt, daß die Mischbedingungen bei Formulierung der Pulverrohmaterialien die gleichen Bedingungen sind wie jene, bei denen die Basisteilchen und die Tensidzusammensetzung vermischt werden.
5-2. Schritt (II)
Bei diesem Schritt wird das feine Pulver mit der Mischung, erhältlich gemäß Schritt (I) gemischt, wodurch das feine Pulver die Oberfläche der Mischung (Basisteilchen mit einer Tensidzusammensetzung) beschichtet, unter Erhalt von Reinigungsteilchen mit ausgezeichneter Fließfähigkeit. Wenn die Tensidzusammensetzung eine kontinuierliche Phase wie bei dem Fall bildet, wenn die Mischung eine Form des Seilbereiches (II), Kapillarbereiches und Aufschlämmungsbereiches aufweist, hat das feine Pulver die Funktion der Pulverisierungshilfe, um die kontinuierliche Phase im frühen Zustand des Mischens diskret zu machen.
Wenn die Mischung, die in Schritt (I) erhältlich ist, keine Pulverform zeigt (wenn beispielsweise die Komponente (b) eine kontinuierliche Phase ausmacht, wie bei einer pastösen oder Schaumform) ist im Schritt (II) ein Schritt zum Auflösen der Mischung unter Verwendung des feinen Pulvers als Hilfe enthalten.
Als Mischbedingungen bei dem Schritt (II) können Mischbedingungen ausgewählt werden, so daß die Form des Basisteilchens mit der Tensidzusammensetzung im wesentlichen aufrechterhalten wird. Bevorzugte Mischbedingungen sind die Verwendung eines Mischers mit Rühr- und Auflösungsblättern. Wenn der obige Mischer verwendet wird, haben die Rührblätter, die in dem Mischer vorliegen, eine Froude-Zahl von bevorzugt 10 oder weniger, mehr bevorzugt 7 oder weniger angesichts der Unterdrückung des Zusammenbruchs der Basisteilchen. Die Froude-Zahl ist bevorzugt 2 oder mehr, mehr bevorzugt 3 oder mehr angesichts der Effizienz beim Mischen mit dem feinen Pulver und der Dispersion des feinen Pulvers. Die Auflösungsblätter haben eine Froude-Zahl von bevorzugt 200 oder mehr, mehr bevorzugt 500 oder mehr angesichts der Effizienz beim Mischen mit dem feinen Pulver und der Dispersion des feinen Pulvers. Die Froude-Zahl ist bevorzugt 8000 oder weniger, mehr bevorzugt 5000 oder weniger angesichts der Unterdrückung des Zusammenbruchs der Basisteilchen. Wenn die Froude-Zahl in diesem Bereich liegt, können Reinigungsteilchen mit ausgezeichneter Fließfähigkeit erhalten werden. Beim Schritt (II) kann jedoch beim Mischen zum Einstellen der Temperatur der Mischung die Froude-Zahl für die Rührblätter und die Auflösungsblätter angemessen eingestellt werden. In dieser Beschreibung bedeutet der Ausdruck "das Basisteilchen mit der Tensidzusammensetzung, deren Form im wesentlichen beibehalten wird", daß 70 % oder mehr der resultierenden Reinigungsteilchen durch ein Basisteilchen aufgebaut ist und daß das Basisteilchen keinen Zusammenbruch eingeht. Als Verfahren für dessen Bestätigung kann das gleiche Verfahren wie beim Schritt (I) angewandt werden.
Als Mischbedingungen bei diesem Schritt ist eine Temperatur, bei der die Beschichtung mit dem feinen Pulver effektiv unter Unterdrückung des Zusammenbruchs des Basisteilchen durchgeführt werden kann, bevorzugt. Spezifisch wird auf gleiche Weise wie bei Schritt (I) das Mischen unter den Bedingungen durchgeführt, daß eine maximale Temperatur der gemischten Komponenten der Mischung und des feinen Pulvers während der Initiierung des Mischens und der Beendigung des Mischens bevorzugt der Gießpunkt der Komponente (b) oder mehr bevorzugt um 5°C oder mehr höher ist als der Gießpunkt, noch mehr bevorzugt um 10°C oder mehr höher ist als der Gießpunkt. Angesichts des weiteren effizienten Erhalts der obigen Wirkungen wird das Mischen durchgeführt, wobei die Temperatur der gemischten Komponenten während der Initiierung des Mischens und der Terminierung des Mischens bei dem Gießpunkt der Komponente (b) oder mehr, mehr bevorzugt um 5°C oder mehr höher als der Gießpunkt, noch mehr bevorzugt um 10°C oder mehr höher als der Gießpunkt gehalten wird. Angesichts der thermischen Stabilität der Komponente (b) ist die Temperatur der gemischten Komponenten bevorzugt 95°C oder weniger, bevorzugt 90°C oder weniger. Wenn die Mischung, die im Schritt (I) erhalten wird, die Form eines Pendelbereiches oder Seilbereiches I aufweist, kann die Temperatur innerhalb des Mischers der Gießpunkt der Tensidzusammensetzung, die im Schritt (I) zugegeben ist, oder niedriger sein, und die Temperatur kann auf eine gewünschte Temperatur eingestellt werden. Die Mischzeit ist bevorzugt von 0,5 bis 5 Minuten oder ähnlich, mehr bevorzugt von 0,5 bis 3 Minuten. Ein Verfahren zum Regulieren der Temperatur der gemischten Komponenten während des Mischens umfaßt ein Verfahren, umfassend das Zuführen von warmem Wasser durch die Ummantelung des Mischers auf gleiche Weise wie bei Schritt (i).
Bei diesem Schritt bedeutet der Ausdruck "der Zustand, bei dem die Komponente (a) im wesentlichen keinen Zusammenbruch eingeht" einen Zustand, bei dem 70 % oder mehr der Komponente (a) in dem Reinigungsteilchen die Form beibehält. Das Verfahren zur Bestätigung umfaßt ein Verfahren zum Bestätigen der Menge der Reinigungsteilchen, die durch ein Basisteilchen ausgemacht sind, mit Hilfe der SEM-Beobachtung.
Bevorzugte Mischer umfassen unter den Mischern gemäß Schritt (I) solche, die sowohl Rühr- als auch Auflösungsblätter umfassen. Zusätzlich wird die Temperatursteuerung der Mischung durch die Verwendung von getrennten Mischern für den Schritt (I) und den Schritt (II) erleichtert. Beispielsweise ist es dann, wenn thermisch instabile Komponenten wie Parfüm und Enzyme im Verlaufe oder nach Beendigung des Schrittes (II) zugegeben werden, bevorzugt, die Temperatur der Mischung im Schritt (II) zu steuern. Die Temperatur kann eingestellt werden, indem eine Ummantelungstemperatur und die Ventilation eingestellt werden. Wenn getrennte Mischer für den Schritt (I) und (II) verwendet werden, ist es zum effizienten Zuführen der Mischung, erhalten gemäß Schritt (I), zu einem Mischer für den Schritt (II) bevorzugt, daß ein Teil des feinen Pulvers nach Beendigung des Schritts (I) zugegeben wird.
6. Reinigungsteilchen
Die Reinigungsteilchen, erhältlich durch das erfindungsgemäße Verfahren, umfassen ein Reinigungsteilchen mit einem Basisteilchen als Kern, worin ein Reinigungsteilchen mit einheitlichem Kern im wesentlichen ein Basisteilchen als Kern in einem Reinigungsteilchen umfaßt.
Als Index zum Ausdrücken der Einkerneigenschaft des Reinigungsteilchens kann das Ausmaß des Teilchenwachstums, definiert durch die folgende Gleichung, verwendet werden. Die Einkern-Reinigungsteilchen dieser Erfindung haben ein Ausmaß des Teilchenwachstums von 1,5 oder weniger, bevorzugt 1,3 oder weniger, mehr bevorzugt 1,2 oder weniger.
Der Ausdruck "endgültige Reinigungsteilchen" betrifft Reinigungsteilchen, die nach Schritt (II) erhalten sind.
In dem obigen Einkern-Reinigungsteilchen gibt es den Vorteil, weil die Intrateilchenaggregation unterdrückt wird, daß das gewünschte Reinigungsmittel mit hoher Ausbeute ohne Bildung von Teilchen (aggregierten Teilchen) mit Größen außerhalb des gewünschten Teilchengrößenbereiches erhalten wird.
Wenn die Basisteilchen sprühgetrocknete Teilchen sind, können die Reinigungsteilchen, die durch das erfindungsgemäße Verfahren erhalten sind, ein schnelles Auflösungsvermögen haben. Der Ausdruck "schnelles Auflösungsvermögen" betrifft eine Eigenschaft, worin die Auflösungsrate der Reinigungsteilchen, berechnet durch das folgende Verfahren, 90 % oder mehr ist.
Ein 1 l-Becherglas (zylindrische Form mit einem Innendurchmesser von 105 mm und einer Höhe von 150 mm, beispielsweise ein 1 l-Becherglas, hergestellt von Iwaki Glass Co., Ltd.) wurde mit 1 l hartem Wasser, das auf 5°C gekühlt ist und eine Wasserhärte von 71,2 mg CaCO₃/l (molares Verhältnis Ca/Mg: 7/3) hat, beladen. Während die Wassertemperatur mit einem Wasserbad konstant bei 5°C gehalten wird, wird Wasser mit einem Rührstab (35 mm Länge und 8 mm Durchmesser, zum Beispiel Modell "TEFLON MARUGATAHOSOGATA", hergestellt von ADVANTEC) bei einer Rotationsgeschwindigkeit (800 Upm) so gerührt, daß die Quirltiefe zur Wassertiefe etwa 1/3 ist. Die Reinigungsteilchen werden gewogen, so daß 1,00 g zu hartem Wasser geführt und darin dispergiert werden, wobei gerührt und das Rühren fortgesetzt wird. 60 Sekunden nach Zufuhr der Reinigungsteilchen wird eine flüssige Dispersion aus den Reinigungsteilchen im Becherglas mit einem Standardsieb (100 mm Durchmesser) und einer Sieböffnung von 74 μm, definiert durch JIS Z 8801 (entsprechend ASTM Nr. 200) mit einem bekannten Gewicht filtriert. Danach werden die wasserhaltigen Reinigungsteilchen, die auf dem Sieb verbleiben, in einem offenen Behälter mit einem bekannten Gewicht zusammen mit dem Sieb gesammelt. Die Arbeitszeit von Beginn der Filtration bis zum Sammeln des Siebes wird auf 10 ± 2 Sekunden eingestellt. Die unlöslichen Stoffe der gesammelten Reinigungsteilchen werden eine Stunde in einem elektrischen Trockner, der auf 105°C erhitzt ist, getrocknet. Danach werden die getrockneten unlöslichen Stoffe durch Halten in einem Exsikkator mit einem Silicagel bei 25°C für 30 Minuten gekühlt. Nach Kühlen der unlöslichen Stoffe wird ein Gesamtgewicht der getrockneten unlöslichen Stoffe des Reinigungsmittels, des Siebes und des Sammelbehälters gemessen und das Trockengewicht der Reinigungsteilchen, die auf dem Sieb verbleiben, wird bestimmt. Danach wird die Auflösungsrate (%) der Reinigungsteilchen durch folgende Gleichung berechnet. Das Gewicht wird durch Verwendung einer genauen Waage bestimmt. Auflösungsrate (%) = {1 – (T/S)} × 100worin
S das Gewicht (g) der zugeführten Reinigungsteilchen ist; und
T das Trockengewicht (g) der Reinigungsteilchen ist, die auf dem Sieb verbleiben.
Die Schüttdichte der Reinigungsteilchen ist 500 g/l oder mehr, bevorzugt von 500 bis 1000 g/l, mehr bevorzugt von 600 bis 1000 g/l, besonders bevorzugt von 650 bis 850 g/l. Das Verfahren zum Bestimmen der Schüttdichte ist gleich wie bei den Basisteilchen.
Die durchschnittliche Größe der Reinigungsteilchen ist bevorzugt von 150 bis 500 μm, mehr bevorzugt von 180 bis 350 μm. Das Verfahren zum Bestimmen der durchschnittlichen Teilchengröße ist gleich wie bei den Basisteilchen.
Die Fließfähigkeit der Reinigungsteilchen wird als Fließzeit von bevorzugt 10 Sekunden oder weniger, mehr bevorzugt 8 Sekunden oder weniger ausgewertet. Die Fließzeit ist eine Zeitperiode, die zum Tropfen von 10 ml eines Pulvers von einem Trichter erforderlich ist, der bei der Bestimmung der Schüttdichte verwendet wurde, wie in JIS K 3362 definiert ist.
Die Antizusammenbackeigenschaft der Reinigungsteilchen wird als Siebpermeabilität von bevorzugt 90 % oder mehr, mehr bevorzugt von 95 % oder mehr ausgewertet. Das Testverfahren für die Zusammenbackeigenschaft ist das folgende.
Eine oben offene Box mit einer Länge von 10,2 cm, einer Breite von 6,2 cm und einer Höhe von 4 cm wird aus einem Filterpapier (Nr. 2, hergestellt von ADVANTEC) durch Klammern des Filterpapiers an vier Ecken erzeugt. Eine Acrylharzplatte (15 g) und eine Bleiplatte (250 g) werden auf die Box gegeben, die mit 50 g Probe beladen ist. Der Kuchenzustand nach Stehenlassen der Box bei einer Temperatur von 35°C und einer Feuchtigkeit von 40 % für 2 Wochen wird durch Berechnen der Permeabilität wie folgt ausgewertet.
<Permeabilität> Eine Probe, die nach dem obigen Test erhalten wird, wird vorsichtig auf ein Sieb (Sieböffnung: 4760 μm, bestimmt gemäß JIS Z 8801) gegeben und das Gewicht des Pulvers, das durch das Sieb hindurchgeht, wird gemessen. Die Permeabilität (%), basierend auf der Probe, erhalten nach dem obigen Test, wird berechnet.
Bezüglich der Absonderungseigenschaft der Reinigungsteilchen ist die Auswertung der folgenden Testverfahren bevorzugt Bewertung 2 oder mehr, mehr bevorzugt Bewertung 1. Es ist bevorzugt, daß die Absonderungseigenschaft wie oben bewertet wird, weil Vorrichtungen für die Verhinderung des Ausfällens des Pulvers mit nichtionischen Tensid bei Anlagen während des Transportes oder zur Verhinderung von Absonderungen in den Behälter nicht notwendig sind.
Testverfahren für die Absonderungseigenschaft: Der Absonderungszustand eines Tensides wird visuell am Boden (Seite, die das Pulver nicht kontaktiert) des Behälters aus dem Filterpapier nach dem Antizusammenback-Test untersucht. Die Untersuchung erfolgt auf der Basis der Fläche des benetzten Bereiches, der den Boden besetzt, in den folgenden Bewertungen 1 bis 5.
Bewertung 1: nicht benetzt; Bewertung 2: etwa ein Viertel der Bodenfläche ist benetzt; Bewertung 3: etwa die Hälfte der Bodenfläche ist benetzt; Bewertung 4: etwa drei Viertel der Bodenfläche ist benetzt; Bewertung 5: vollständige Bodenfläche ist benetzt.
Die Ausbeute der Reinigungsteilchen wird von einem Gewichtsprozentsatz der Probe berechnet, die durch ein Sieb mit einer Sieböffnung von 1000 μm hindurchgehen, wenn die durchschnittliche Teilchengröße bestimmt wird. Die Ausbeute ist bevorzugt 90 % oder mehr, mehr bevorzugt 95 % oder mehr.
Beispiel 1
Reinigungsteilchen wurden entsprechend dem folgenden Verfahren erhalten.
100 Gew.-Teile (20 kg) Basisteilchen gemäß Tabelle 2 wurden zu einem Lödige-Mischer (kommerziell erhältlich von Matsuzaka Giken Co., Ltd., Kapazität: 130 1, ausgerüstet mit einer Ummantelung) geführt und die Rotation des Hauptschaftes (mit Rührblättern ausgerüstet, Rotationsgeschwindigkeit des Hauptschaftes: 60 Upm, Froude-Zahl der Rührblätter 1) wurde begonnen. Heißes Wasser mit 80°C konnte in die Ummantelung bei 10 l/Minute fließen, ohne daß ein Häcksler rotiert wurde (ausgerüstet mit Auflösungsblättern). 50 Gew.-Teile (10 kg) einer flüssigen Tensidzusammensetzung wurden bei 80°C in den obigen Mischer über eine Periode von 2 Minuten geführt und danach wurden die Komponenten 5 Minuten gemischt. Danach wurden 15 Gew.-Teile (3 kg) feines Pulver zu diesem Lödige-Mischer gegeben. Der Hauptschaft (Rotationsgeschwindigkeit des Hauptschaftes: 120 Upm, Froude-Zahl der Rührblätter: 4) und der Häcksler (Rotationsgeschwindigkeit des Häckslers: 3600 Upm, Froude-Zahl der Auflöseblätter: 1300) wurden 1 Minute rotiert und danach wurden 28 kg Reinigungsteilchen erhalten. Die Zusammensetzung und die Eigenschaften der erhaltenen Reinigungsteilchen sind in Tabelle 2 gezeigt.

*1): "DENSE ASH" (kommerziell erhältlich von Central Glass Co., Ltd.), durchschnittliche Teilchengröße 290 μm, Schüttdichte 980 g/l, Teilchenstärke 2300 kg/cm²
*2): "LIGHT ASH" (kommerziell erhältlich von Central Glass Co., Ltd.), durchschnittliche Teilchengröße 100 μm
*3): Produkt, hergestellt durch Pulverisieren von Na-SKS-6 (δ-Na₂Si₂O₅) (kommerziell erhältlich von Clariant) auf eine durchschnittliche Teilchengröße von 8 μm
*4):Zeolith 4A-Typ, durchschnittliche Teilchengröße: 3,5 μm
*5): Produkt, hergestellt durch Pulverisieren der Zusammensetzung von Herstellungsbeispiel 2 gemäß offengelegtem japanischem Patent Hei 9-132794, auf eine durchschnittliche Teilchengröße von 8 μm
ND: Nicht bestimmbar

Beispiele 2 bis 7
Reinigungsteilchen wurden auf gleiche Weise wie bei Beispiel 1 mit den Zusammensetzungen gemäß Tabelle 2 erhalten. Die Eigenschaften der erhaltenen Reinigungsteilchen sind in Tabelle 2 gezeigt. In Beispiel 5 wurden die pulverförmigen Rohmaterialien gleichzeitig mit den Basisteilchen zugeführt.
Beispiel 8
100 Gew.-Teile (20 kg) der Basisteilchen gemäß Tabelle 2 wurden zu einem horizontalen Mischer geführt, der in dem japanischen offengelegten Patent Hei 10-296064 (Kapazität: 130 l, ausgerüstet mit einer Ummantelung, Hilfsauflöseblätter und Gasablaßrohr) zugeführt und die Rotation des Hauptschaftes (ausgerüstet mit Hilfsrührblättern, Rotationsgeschwindigkeit des Hauptschaftes: 60 Upm, Froude-Zahl der Rührblätter: 1) wurde begonnen. Heißes Wasser mit 80°C wurde in die Ummantelung mit 10 l/Minute gegeben und heiße Luft mit 80°C wurde von dem Gasentladungsrohr bei 0,3 m³/min zugeführt, ohne daß ein Häcksler rotiert wurde (ausgerüstet mit Auflösungsblättern). 50 Gew.-Teile (10 kg) einer flüssigen Tensidzusammensetzung mit 80°C wurden in den obigen Mischer über eine Periode von 3 Minuten geführt und danach wurden die Komponenten 5 Minuten gemischt. Anschließend wurde die Zufuhr der Heißluft gestoppt und danach wurden 15 Gew.-Teile (3 kg) feines Pulver zu diesem Mischer geführt. Der Hauptschaft (Rotationsgeschwindigkeit des Hauptschaftes: 120 Upm, Froude-Zahl der Rührblätter: 4) und der Häcksler (Rotationsgeschwindigkeit des Häckslers: 3600 Upm, Froude-Zahl der Auflöseblätter: 1300) wurden 1 Minute rotiert und danach wurden 28 kg Reinigungsteilchen erhalten. Die Zusammensetzung und die Eigenschaften der erhaltenen Reinigungsteilchen sind in Tabelle 2 gezeigt.
Beispiel 9
100 Gew.-Teile (14 kg) Basisteilchen gemäß Tabelle 2 wurden in einen Nauta-Mischer (kommerziell erhältlich von Hosokawa Micron Corporation. effektive Kapazität: 30 1, ausgerüstet mit einer Ummantelung) geführt und die Rotation einer Schraube (Rotationsgeschwindigkeit der Autorotation: 100 Upm, Froude-Zahl: 0,83; Rotationsgeschwindigkeit der Umdrehung: 4 Upm) wurde begonnen. Heißes Wasser mit 80°C konnte in die Ummantelung mit 10 l/min fließen. 30 Gew.-Teile (4,2 kg) einer flüssigen Tensidzusammensetzung mit 80°C wurden in den obigen Mischer über eine Periode von 3 Minuten geführt und danach wurden die Komponenten 5 Minuten gemischt, unter Erhalt einer Mischung. Anschließend wurde eine vollständige Menge der obigen Mischung und 8 Gew.-Teile (1,1 kg) des feinen Pulvers zu einem Lödige-Mischer (kommerziell erhältlich von Matsuzaka Giken Co., Ltd., Kapazität: 130 l, ausgerüstet mit einer Ummantelung) geführt und ein Hauptschaft (Rotationsgeschwindigkeit des Hauptschaftes: 120 Upm, Froude-Zahl der Rührblätter: 4) und ein Häcksler (Rotationsgeschwindigkeit des Häckslers: 3600 Upm, Froude-Zahl der Auflöseblätter: 1300) wurden 1 Minute rotiert. Anschließend wurden die Komponenten 3 Minuten vermischt, wobei der Hauptschaft (Rotationsgeschwindigkeit des Hauptschaftes: 60 Upm; Froude-Zahl der Rührblätter: 1) ohne Rotieren des Häckslers gerührt wurde und danach wurden 17 kg Reinigungsteilchen erhalten. Warmes Wasser mit 40°C konnte die Ummantelung mit 10 l/Minute fließen. Die Zusammensetzung und die Eigenschaften der erhaltenen Reinigungsteilchen sind in Tabelle 2 gezeigt. Die Temperatur der Reinigungsteilchen zu diesem Zeitpunkt war 48°C.
Beispiel 10
100 Gew.-Teile (25 kg) der Basisteilchen gemäß Tabelle 2 wurden in einen Ribbon-Mixer (kommerziell erhältlich von Fuji Paudal Co., Ltd., Gesamtkapazität 90 l, ausgerüstet mit einer Ummantelung) gegeben und die Rotation
(Rotationsgeschwindigkeit: 67 Upm, Froude-Zahl: 0,85) wurde gestartet. Heißes Wasser mit 80°C konnte in die Ummantelung bei 10 l/min fließen. 30 Gew.-Teile (7,5 kg) einer flüssigen Tensidzusammensetzung bei 80°C wurden in den obigen Mischer über 3 Minuten geführt, und die Komponenten wurden dann 5 Minuten lang vermischt. Danach wurde ein Anteil mit 5 Gew.-Teilen (1,25 kg) feines Pulver zu dem Ribbon-Mixer gegeben und die Komponenten wurden 2 Minuten gemischt, unter Erhalt einer Mischung. Danach wurde eine vollständige Menge der obigen Mischung und 3 Gew.-Teile (0,75 kg) feines Pulver zu dem Lödige-Mischer (kommerziell erhältlich von Matsuzaka Giken Co., Ltd., Kapazität 130 1, ausgerüstet mit einer Ummantelung) geführt. Ein Hauptschaft
(Rotationsgeschwindigkeit des Hauptschaftes: 120 Upm, Froude-Zahl der Rührblätter: 4) und ein Häcksler
(Rotationsgeschwindigkeit des Häckslers: 3600 Upm, Froude-Zahl der Auflöseblätter: 1300) wurden 1 Minuten rotiert und 33 kg Reinigungsteilchen erhalten. Warmes Wasser mit 40°C konnte in die Ummantelung bei 10 l/min fließen. Die Zusammensetzung und die Eigenschaften der erhaltenen Reinigungsteilchen sind in Tabelle 2 gezeigt.
Als Ergebnis der Bestimmung aufgrund der Beobachtung mit einem Vergrößerungsglas waren die Formen der Mischungen der Beispiele 3, 9 und 10 vor dem Mischen mit dem feinen Pulver ein Pendelbereich, die Formen der Mischungen der Beispiele 1, 2 und 5 bis 8 ein Seilbereich II und die Form der Mischung von Beispiel 4 ein Kapillarbereich. Die Reinigungsteilchen der Beispiele 4 und 5 hatten eine bessere Reinigungswirkung als die Reinigungsteilchen von Beispiel 3. Zusätzlich hatten die Reinigungsteilchen der Beispiele 1 bis 6 und 8 bis 10 ein schnelles Auflösungsvermögen. Zusätzlich waren die Reinigungsteilchen der Beispiele 1 bis 5 und 7 bis 10 besser bezüglich der Absonderungsverhinderungseigenschaft bei der Tensidzusammensetzung als die Reinigungsteilchen von Beispiel 6.
Aufgrund der Daten des Ausmaßes des Teilchenwachstums wurde festgestellt, daß jedes Reinigungsteilchen gemäß den Beispielen 1 bis 10 Einkernreinigungsteilchen waren.
Zusätzlich wurden lösliche Stoffe extrahiert und von den erhaltenen Reinigungsteilchen unter Verwendung eines organischen Lösungsmittels entfernt und die resultierenden Teilchen wurden beobachtet. Als Ergebnis gingen bei jedem Beispiel die Basisteilchen im wesentlichen keinen Zusammenbruch ein und die Formen der Basisteilchen mit der Tensidzusammensetzung waren im wesentlichen aufrechterhalten.
Die Tensidzusammensetzungen und die sprühgetrockneten Teilchen waren die folgenden.
Tensidzusammensetzung 1: Polyoxyethylenalkylether [kommerziell erhältlich von Kao Corporation unter dem Warennamen: "EMULGEN 108 KM" (durchschnittliche Ethylenoxid-Mole: 8,5; Zahl der Kohlenstoffatome im Alkyl-Anteil: 12 bis 14; und Schmelzpunkt: 18°C)]
Tensidzusammensetzung 2: Zusammensetzung aus Polyoxyethylenalkylether/Polyethylenglykol/LAS-Na/Wasser 42/8/42/8 (Gewichtsverhältnis) (Gießpunkt ist 45°C); Polyoxyethylenalkylether ("EMULGEN 108 KM"); Polyethylenglykol [kommerziell erhältlich von Kao Corporation unter dem Warennamen: "K-PEG 6000" (durchschnittliches Molekulargewicht: 8500; Schmelzpunkt: 60°C)]; und LAS-Na: Dodecylbenzolsulfonat (kommerziell erhältlich von Kao Corporation unter dem Warennahem: NEOPELEX FS).
Sprühgetrocknete Teilchen: Schüttdichte 620 g/l, durchschnittliche Teilchengröße 225 μm, Teilchenstärke 320 kg/cm2 und Zusammensetzung: Zeolith/Natriumpolyacrylat/Natriumcarbonat/Natriumsulfat/ Wasser = 50/10/20/15/5 (Gewichtsverhältnis).
Das hierin verwendete sprühgetrocknete Teilchen wurde wie folgt hergestellt:
480 kg Wasser wurden zu einem 1 m³ Mischbehälter mit Rührblättern gegeben. Nach Erreichen der Wassertemperatur von 55°C wurden 150 kg einer wäßrigen Lösung aus 40 Gew.% Natriumpolyacrylat zugegeben. Die Mischung wurden 15 Minuten gerührt und danach wurden 120 kg Natriumcarbonat und 90 kg Natriumsulfat zugegeben. Die resultierende Mischung wurde für weitere 15 Minuten gerührt und danach wurden 300 kg Zeolith zugegeben. Die resultierende Mischung wurde 30 Minuten gerührt, unter Erhalt einer homogenen Aufschlämmung. Die Endtemperatur dieser Aufschlämmung war 58°C.
Diese Aufschlämmung wurde zu einem Sprühtrocknungsturm durch eine Pumpe geführt und von einer Drucksprühdüse, die in der Nähe der oberen Seite des Turmes befestigt war, bei einem Sprühdruck von 25 kg/cm2 gesprüht. Das Hochtemperaturgas, das zum Sprühtrocknungsturm zugeführt werden sollte, wurde von dem Boden des Turmes bei einer Temperatur von 225°C zugeführt und von der oberen Seite des Turmes bei 105°C abgezogen.
Vergleichsbeispiel 1
Reinigungsteilchen wurden entsprechend dem folgenden Vorgang erhalten.
100 Gew.-Teile (20 kg) eines Basisteilchens wurden in einen Lödige-Mischer (kommerziell erhältlich von Matsuzaka Giken Co., Ltd.; Kapazität: 130 1; ausgerüstet mit einer Ummantelung) geführt und die Rotation eines Hauptschaftes (ausgerüstet mit Rührblättern; Rotationsgeschwindigkeit des Hauptschaftes: 120 Upm; Froude-Zahl der Rührblätter: 4) und eines Häckslers (ausgerüstet mit Auflöseblättern, Rotationsgeschwindigkeit des Häckslers: 3600 Upm; Froude-Zahl der Auflöseblätter: 1300) wurde begonnen. Heißes Wasser mit 80°C konnte in die Ummantelung mit 10 l/Minuten fließen.
50 Gew.-Teile (10 kg) einer flüssigen Tensidzusammensetzung bei 80°C wurden zu dem Mischer über 2 Minuten geführt und danach wurden die Komponenten 5 Minuten gemischt. Die Form dieser Mischung war im Seilbereich I.
Anschließend wurden 15 Gew.-Teile (3 kg) feines Pulver in diesen Lödige-Mischer geführt und der Hauptschaft (Rotationsgeschwindigkeit des Hauptschaftes: 120 Upm, Froude-Zahl der Rührblätter: 4) und der Häcksler (Rotationsgeschwindigkeit des Häckslers: 3600 Upm, Froude-Zahl der Auflöseblätter: 1300) wurden 1 Minute rotiert. Danach wurden 28 kg Reinigungsteilchen erhalten. Die Zusammensetzungen und die Eigenschaften der erhaltenen Reinigungsteilchen sind in Tabelle 2 gezeigt.
Aufgrund der Daten des Ausmaßes des Teilchenwachstums waren die erhaltenen Reinigungsteilchen keine Einkernreinigungsteilchen. Zusätzlich war die Ausbeute schlecht. Zusätzlich waren diese Reinigungsteilchen schlecht bezüglich des Auflösevermögens im Vergleich zu jenen von Beispiel 1 mit der gleichen Zusammensetzung.
Vergleichsbeispiel 2
Reinigungsteilchen wurden entsprechend dem folgenden Verfahren erhalten.
100 Gew.-Teile (20 kg) eines Basisteilchens wurden in einen Lödige-Mischer (kommerziell erhältlich von Matsuzaka Giken Co., Ltd.; Kapazität: 130 l; ausgerüstet mit einer Ummantelung) geführt und die Rotation eines Hauptschaftes (ausgerüstet mit Rührblättern; Rotationsgeschwindigkeit des Hauptschaftes: 60 Upm; Froude-Zahl der Rührblätter: 1) wurde begonnen. Heißes Wasser mit 80°C konnte in die Ummantelung mit 10 l/min fließen. 50 Gew.-Teile (10 kg) einer flüssigen Tensidzusammensetzung bei 80°C wurden zu dem Mischer über 2 Minuten geführt und danach wurden die Komponenten 5 Minuten gemischt. Die Form dieser Mischung war im Seilbereich I.
Anschließend wurden 15 Gew.-Teile (3 kg) feines Pulver in diesen Lödige-Mischer geführt und der Hauptschaft (Rotationsgeschwindigkeit des Hauptschaftes: 60 Upm, Froude-Zahl der Rührblätter: 1) wurde 1 Minute rotiert. Danach wurden 28 kg Reinigungsteilchen erhalten. Die Zusammensetzungen und die Eigenschaften der erhaltenen Reinigungsteilchen sind in Tabelle 2 gezeigt.
Aufgrund der Daten des Ausmaßes des Teilchenwachstums waren die erhaltenen Reinigungsteilchen keine Einkernreinigungsteilchen. Zusätzlich war die Ausbeute schlecht. Zusätzlich waren diese Reinigungsteilchen schlecht bezüglich des Auflösevermögens im Vergleich zu jenen von Beispiel 1 mit der gleichen Zusammensetzung.
Vergleichsbeispiel 3
Reinigungsteilchen wurde auf gleiche Weise wie bei Beispiel 1 mit der in Tabelle 2 angegebenen Zusammensetzung erhalten, vorausgesetzt, daß der Mischvorgang für das feine Pulver nicht durchgeführt wurde. Die erhaltenen Reinigungsteilchen lagen nicht im pulverförmigen Zustand (Pendelbereich) vor, so daß der Wert der jeweiligen Eigenschaften nicht bestimmt werden konnte.
Die erhaltenen Reinigungsteilchen hatten eine niedrige Schüttdichte und die Eigenschaften waren bezüglich der Textur so schlecht, daß die Fließfähigkeit nicht bestimmt werden konnte.
Die unten verwendeten Basisteilchen wurden wie folgt hergestellt.
480 kg Wasser wurden zu einem 1 m³-Mischbehälter mit Rührblättern gegeben. Nachdem die Wassertemperatur 55°C erreicht hatte, wurden 120 kg Natriumsulfat und 150 kg Natriumcarbonat zugegeben. Die Mischung wurde 15 Minuten gerührt und danach wurden 120 kg einer 40 Gew.%igen wäßrigen Natriumpolyacrylat-Lösung zugegeben. Die resultierende Mischung wurde für weitere 15 Minuten gerührt und danach wurden 252 kg Zeolith zugegeben. Die resultierende Mischung wurde 30 Minuten gerührt, unter Erhalt einer homogenen Aufschlämmung. Die Endtemperatur dieser Aufschlämmung war 58°C. Diese Aufschlämmung wurde sprühgetrocknet und die resultierenden sprühgetrockneten Teilchen wurden als Basisteilchen verwendet. Die Basisteilchen hatten eine durchschnittliche Teilchengröße von 245 μm, eine Schüttdichte von 610 g/l, eine Tragefähigkeit von 50 ml/100 g, eine Teilchenstärke von 350 kg/cm2 und eine Zusammensetzung (Gewichtsverhältnis) von Zeolith/Natriumpolacrylat/Natriumcarbonat/Natriumsulfat/ Wasser von 42/8/25/20/5.
Beispiel 11
Reinigungsteilchen wurden entsprechend dem folgenden Verfahren erhalten.
100 Gew.-Teile (20 kg) Basisteilchen mit 80°C gemäß Tabelle 3 wurden zu einem Lödige-Mischer (kommerziell erhältlich von Matsuzaka Giken Co., Ltd., Kapazität: 130 l, ausgerüstet mit einer Ummantelung) zugeführt und die Rotation des Hauptschaftes (Rotationsgeschwindigkeit 60 Upm) wurde begonnen. Heißes Wasser mit 80°C konnte in die Ummantelung bei 10 l/min fließen, ohne daß ein Häcksler rotiert wurde.
45 Gew.-Teile (9 kg) einer Tensidzusammensetzung bei 80°C wurde in den obigen Mischer über eine Periode von 2 Minuten geführt, und danach wurden die Komponenten 5 Minuten gemischt. Die Temperatur der Mischung unmittelbar nach dem Einführen des Tensides war 73°C und die Temperatur des Mischung nach 5-minütigem Rühren war 74°C.
Danach wurden 15 Gew.-Teile (3 kg) feines Pulver in diesen Mischer geführt, wobei heißes Wasser weiterhin in die Ummantelung geführt wurde. Der Hauptschaft (Rotationsgeschwindigkeit: 120 Upm) und der Häcksler (Rotationsgeschwindigkeit: 3600 Upm) wurde 1 Minuten rotiert und danach wurden 30 kg Reinigungsteilchen entladen. Die Eigenschaften der erhaltenen Reinigungsteilchen sind in Tabelle 3 gezeigt. Tabelle 3
Tabelle 3 (Fortsetzung)
Als Polyoxyethylenalkylether wurde ein von Kao Corporation unter dem Warennahmen "EMULGEN 108 KM" (durchschnittliche Ethylenoxid-Mole: 8,5, Zahl der Kohlenstoffatome im Alkyl-Anteil: 12 bis 14, Schmelzpunkt: 18°C) kommerziell erhältliches verwendet. Als Polyethylenglykol wurde ein von Kao Corporation unter dem Warennahmen "K-PEG 6000" (durchschnittliches Molekulargewicht: 8500, Schmelzpunkt: 60°C) kommerziell erhältliches verwendet. Als Natriumdodecylbenzolsulfonat wurde ein von Kao Corporation unter dem Warennamen "NEOPELEX FS" kommerziell erhältliches verwendet.
Beispiel 12
Reinigungsteilchen wurde auf gleiche Weise wie bei Beispiel 11 mit der in Tabelle 3 angegebenen Zusammensetzung erhalten. Die Temperatur der Mischung unmittelbar nach dem Zuführen des Tensides war 72°C und die Temperatur der Mischung nach 5-minütigem Rühren war 68°C. Die Eigenschaften der erhaltenen Reinigungsteilchen sind in Tabelle 3 gezeigt. Die Reinigungsteilchen von Beispiel 12 hatten eine bessere Antizusammenbackeigenschaft und Absonderungseigenschaft als die Reinigungsteilchen von Beispiel 11.
Aufgrund der Feststellung, daß die endgültigen Reinigungsteilchen gemäß den Beispielen 11 und 12 einen geringen Grad des Teilchenwachstums hatten, ergibt sich, daß diese Einkern-Reinigungsteilchen waren. Zusätzlich erfolgte als Ergebnis der Beobachtung der Teilchen nach Extrahieren und Entfernung von löslichen Stoffen von der Mischung, erhalten nach Vollendung des Schrittes (I) und den endgültigen Reinigungsteilchen unter Verwendung eines organischen Lösungsmittels im wesentlichen kein Zusammenbruch bei den Basisteilchen in der Mischung und den Basisteilchen in den Reinigungsteilchen bei den Beispielen 11 und 12.
Vergleichsbeispiel 4
Reinigungsteilchen wurden auf gleiche Weise wie bei Beispiel 11 erhalten, mit der Ausnahme der Temperatur des Basisteilchens und der Temperatur des Heißwassers in der Ummantelung. Spezifisch war die Temperatur der Basisteilchen bei der Zufuhr 25°C und die Temperatur des in die Ummantelung fließenden Wassers war 25°C. Die Temperatur der Mischung unmittelbar nach dem Zuführen des Tensides war 45°C und die Temperatur der Mischung nach 5-minütigem Rühren war 40°C.
Anschließend wurden 15 Gew.-Teile (3 kg) feines Pulver in diesen Lödige-Mischer geführt. Der Hauptschaft (Rotationsgeschwindigkeit: 120 Upm) und der Häcksler (Rotationsgeschwindigkeit: 3600 Upm) wurden 1 Minute rotiert und danach wurden 27 kg Reinigungsteilchen abgelassen. Die Eigenschaften der erhaltenen Reinigungsteilchen sind in Tabelle 3 gezeigt. Weil das Ausmaß des Körnchenwachstums groß war, waren die erhaltenen Reinigungsteilchen keine Einkern-Reinigungsteilchen. Zusätzlich war ihr Auflösungsvermögen schlecht. Als Ergebnis der Beobachtung der Teilchen nach Extrahieren und Entfernen von löslichen Stoffen von der Mischung, erhalten nach Vollendung des Schrittes (I) und der endgültigen Reinigungsteilchen unter Verwendung eines organischen Lösungsmittels waren die durchschnittlichen Teilchengrößen der Basisteilchen auf etwa 50 % für die Mischung und auf etwa 40 % für die endgültigen Reinigungsteilchen reduziert.
Industrielle Anwendbarkeit
Entsprechend dieser Erfindung kann ein Verfahren zur Herstellung von Reinigungsteilchen angegeben werden, wobei die Herstellungsschritte vereinfacht werden können, die Variationen der Eigenschaften der Reinigungsteilchen gegenüber den Variationen der formulierten Mengen der Tensidzusammensetzung unterdrückt werden kann, weiterhin ist die Fließfähigkeit der Reinigungsteilchen ausgezeichnet und die Tensidzusammensetzung kann in großen Mengen formuliert werden. Weiterhin kann entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Reinigungsteilchen erhalten werden, das eine große formulierte Menge an Tensid aufweist, erhältlich durch ein einfaches Herstellungsverfahren, mit ausgezeichnetem Auflösungsvermögen und ausgezeichneten Absonderungsunterdrückungen und Antizusammenbackeigenschaft des nichtionischen Tensides.

Claims

Verfahren zur Herstellung von Detergensteilchen, umfassend die Schritte: (I) Mischen eines Basisteilchens zum Tragen eines Tensids (Komponente (a)) und 15 bis 100 Gew.-Teile einer Tensidzusammensetzung (Komponente (b)), in bezug auf 100 Gew.-Teile der Komponente (a), wobei das Basisteilchen eine durchschnittliche Teilchengrösse von 150 bis 500 μm, eine Volumendichte von 400 g/l oder mehr und eine Teilchenfestigkeit von 50 kg/cm2 oder mehr aufweist, unter Mischbedingungen, dass die Komponente (a) nicht wesentlich zersetzt wird, wobei eine Mischung erhalten wird; und (II) Mischen der in Schritt (I) erhaltenen Mischung mit 5 bis 100 Gew.-Teilen eines feinen Pulvers, in bezug auf 100 Gew.-Teile der Mischung, wobei die Form der Komponente (a), enthaltend Komponente (b), im wesentlichen beibehalten wird, wobei Detergensteilchen erhalten werden, wobei die Detergensteilchen einen Grad an Teilchenwachstum von 1,5 oder weniger und eine Volumendichte von 500 g/l oder mehr aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei in Schritt (I) ein Mischvorgang unter Verwendung eines Mischers, umfassend Rührflügel, durchgeführt wird, wobei die Mischflügel eine Schaufelform aufweisen, wobei die Rührflügel eine Froude-Zahl von 0,5 bis 8 aufweisen, unter der Massgabe, dass, wenn der Mischer weiterhin Zerkleinerungsrührflügel umfasst, der Mischvorgang unter solchen Mischbedingungen durchgeführt wird, dass die Zersetzungsrührflügel sich nicht wesentlich drehen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei in Schritt (I) ein Mischvorgang unter Verwendung eines Mischers, umfassend Rührflügel, durchgeführt wird, deren Mischflügel eine Schraubenform aufweisen, unter solchen Mischbedingungen, dass die Rührflügel eine Froude-Zahl von 0,1 bis 4 aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei in Schritt (I) ein Mischvorgang unter Verwendung eines Mischers, umfassend Rührflügel, durchgeführt wird, deren Mischflügel eine Bandform aufweisen, unter solchen Mischbedingungen, dass die Rührflügel eine Froude-Zahl von 0,05 bis 4 aufweisen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei in Schritt (II) ein Mischvorgang unter Verwendung eines Mischers, umfassend Rührflügel und Zersetzungsflügel, unter Mischbedingungen durchgeführt wird, wobei die Rührflügel eine Froude-Zahl von 2 oder mehr aufweisen und wobei die Zersetzungsflügel eine Froude-Zahl von 200 oder mehr aufweisen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die in Schritt (I) erhältliche Mischung eine der Formen Funicular II-Region, Capillary-Region und Slurry-Region aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Komponente (b) eine Tensidzusammensetzung, umfassend ein nicht-ionisches Tensid und ein Immobilisierungsmittel für das Tensid, ist, unter der Massgabe, dass das Immobilisierungsmittel in 1 bis 100 Gew.-Teilen, in bezug auf 100 Gew.-Teile, des nicht-ionischen Tensids, vorliegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei in Schritt (I) das Mischen unter Bedingungen durchgeführt wird, dass die maximale Temperatur der Mischung der Komponente (a) und der Komponente (b) während des Zeitraums zwischen dem Beginn des Mischens und dem Ende des Mischens der Fliesspunkt der Komponente (b) oder höher ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Komponente (a) eine tensidtragende Fähigkeit von 20 ml/100 g oder mehr aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Komponente (b) weiterhin 20 bis 200 Gew.-Teile eines anionischen Tensids mit einer Sulfatgruppe oder Sulfogruppe, in bezug auf 100 Gew.-Teile des nichtionischen Tensids, aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei in Schritt (I) das Mischen nach Erhöhen der Temperatur sowohl der Komponente (a) als auch der Komponente (b) auf die Temperatur des Fliesspunktes der Komponente (b) oder höher beginnt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei in Schritt (I) das Mischen während des Zeitraums zwischen dem Beginn des Mischens und dem Ende des Mischens unter Beibehaltung einer Temperatur der Mischung der Komponente (a) und der Komponente (b) bei dem Fliesspunkt der Komponente (b) oder höher durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Detergensteilchen eine Auflösungsgeschwindigkeit von 90 % oder mehr aufweisen, unter Bedingungen, bei denen die resultierenden Detergensteilchen Wasser bei 5°C zugeführt werden, 60 Sekunden lang unter Rührbedingungen gerührt wird, wobei 1 g der Detergensteilchen zu einem 1 l-Becherglas mit einem Innendurchmesser von 105 mm zugeführt wird, das mit 1 l hartem Wasser mit 71,2 mg CaCO₃/l, wobei das molare Verhältnis Ca/Mg = 7:3 beträgt, gefüllt ist, und mit einem Rührstab einer Länge von 35 mm und einem Durchmesser von 8 mm bei einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 800 U/min gerührt wird; und mit einem Standardsieb mit einer Sieböffnung von 74 μm, definiert gemäss JIS Z 8801 filtriert wird, wobei die Auflösungsgeschwindigkeit der Detergensteilchen durch die folgende Gleichung berechnet wird: Auflösungsgeschwindigkeit (%) = [1 – (T/S)] × 100wobei S das Gewicht (g) der zugeführten Detergensteilchen ist; und T das Trockengewicht (g) der unlöslichen Reste der Detergensteilchen, die auf dem Sieb verbleiben, wenn eine unter den obigen Rührbedingungen hergestellte wässrige Lösung mit dem Sieb filtriert wird, wobei die Trockenbedingungen für die unlöslichen Rückstände derart sind, dass sie bei einer Temperatur von 105°C 1 Stunde lang gehalten und dann in einem Exikkator mit Silicagel bei 25°C 30 Minuten lang gehalten wird.