(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
目開き３５０μｍの篩いを通過しない粒子が１０重量％以下であり、嵩比重が０．６〜１．１であり、且つ粒子形状が針状又は板状である重炭酸ナトリウムを過炭酸ナトリウムに対し５〜５０重量％配合し、８０〜１２０℃の温度で１０〜１２０分間加熱処理してなることを特徴とする過炭酸ナトリウム組成物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、過炭酸ナトリウム組成物およびその製造方法に関し、より詳細には、安全性が高く、水に対する溶解性に優れた過炭酸ナトリウム組成物であって、漂白剤組成物または漂白成分を含む洗剤として、家庭用あるいは業務用に好適に利用される過炭酸ナトリウム組成物およびその効率のよい製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
過炭酸ナトリウム自体は可燃物ではなく、単独では安全な化合物であるが、取扱い時あるいは貯蔵中に何らかの理由で可燃物と接触または混合すると、ある条件下では燃焼を促進することが起こり得る。
【０００３】
過炭酸ナトリウムと可燃物とが混合した際の燃焼の危険性を低減する方法として、希釈剤を添加し有効酸素濃度を下げることが考えられ、一般に無機の希釈剤を添加する方法が試みられている。しかし、単に希釈剤の配合のみによる方法では希釈剤の多量の配合が必要となり、過炭酸ナトリウムの有効酸素濃度の低下により漂白力が低減する。また溶解性も悪化する傾向を示す。例えば特開昭５８−２０４８０６号公報には塩化ナトリウム、硫酸ナトリウムを配合する方法が提起されているが、この方法では所望の危険性抑制効果を得るためには希釈剤の大量の配合が必要となり、有効酸素が低下し実用上満足出来ない。また、特開平２−２９６７０５号公報には重炭酸ナトリウムを過炭酸ナトリウムに添加することにより、可燃物と混合した場合においても燃焼が生起しにくくなることが開示されている。重炭酸ナトリウムは他の希釈剤に比べ燃焼を抑制する効果は大きいものの、希釈剤として添加した重炭酸ナトリウムの溶解性が悪く、重炭酸ナトリウム無添加の過炭酸ナトリウムに比べ溶解性は悪化する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
希釈剤の添加により、過炭酸ナトリウムと可燃物とが混合した際の助燃性を十分に低減するためには、希釈剤を多量に添加する必要があり、従って有効酸素濃度が著しく低下してしまう。一般には使用上の利便から有効酸素の高い過炭酸ナトリウムが要望されている。
【０００５】
また、洗濯の際、ほとんどの場合に水道水を使用することから、過炭酸ナトリウムの冷水に対する溶解性も要望されている。更に過炭酸ナトリウムの用途によっては過炭酸ナトリウムを飽和溶解度付近の濃度にまで溶解して使用され、しかも迅速に溶解することが必要である。
【０００６】
本発明は、できうる限り高い有効酸素を維持したまま、可燃物との混合の際の助燃性が十分に低減されていると共に、溶解性に優れた過炭酸ナトリウム組成物を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らはかかる問題を解決するため鋭意研究を行った結果、安全でしかも溶解性に優れた過炭酸ナトリウム組成物を得るためには、希釈剤として過炭酸ナトリウムの助燃性を抑制させることのできる重炭酸ナトリウムに着目し、粒径の大きな粒子の含有量が少なく、粒子形状が針状（針状結晶）で嵩比重の軽い重炭酸ナトリウムがその助燃性を抑制することに優れていることを見いだした。更にその過炭酸ナトリウムを加熱処理することにより溶解性も改善されることを見いだして、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、目開き３５０μｍの篩いを通過しない粒子が１０重量％以下であり、嵩比重が０．６〜１．１であり、且つ粒子形状が針状又は板状である重炭酸ナトリウムを過炭酸ナトリウムに対し５〜５０重量％配合し、８０〜１２０℃の温度で１０〜１２０分間加熱処理することを特徴とする過炭酸ナトリウム組成物の製造方法を提供するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明による過炭酸ナトリウム組成物は、過炭酸ナトリウムの安全性を高めるために、過炭酸ナトリウムに希釈剤として重炭酸ナトリウムを配合させたものである。そのために配合する重炭酸ナトリウムの粒度分布とその配合量とを特定したことを発明の特徴とするものである。
【００１０】
すなわち、本発明においては、過炭酸ナトリウム組成物として安全であって、且つ過炭酸ナトリウムの溶解性を低下させないためから、重炭酸ナトリウムの粒度分布が、粒径３５０μｍ以上の粒子の含有量で表して、１０重量％以下であり、好ましくは５重量％以下であることがよい。
また、上記する粒度分布による効果と同様に、安全性を付与させて、溶解性を低下させないためから、上記する重炭酸ナトリウムの配合量は、過炭酸ナトリウムに対して５〜５０重量％の範囲であって、好ましくは７〜３０重量％、更に好ましくは１０〜３０重量％、最も好ましくは１５〜２５重量％である。
【００１１】
また、本発明において、過炭酸ナトリウムと重炭酸ナトリウムとの両者を均一に混ぜるためから、より好適には重炭酸ナトリウムの粒子形状が針状（針状結晶）又は板状（板状結晶）であり（なお、顕微鏡下で観察される粒子の外観形状が、柱状および角の取れた円柱状の米俵状をも含む）、且つその嵩比重が０．６〜１．１、好ましくは０．８〜１．０、さらに好ましくは０．８〜０．９であることがよい。
【００１２】
そこで、過炭酸ナトリウムに重炭酸ナトリウムを配合させて過炭酸ナトリウム組成物を得る方法としては、過炭酸ナトリウムの湿潤結晶に重炭酸ナトリウムを添加して造粒する方法、また乾燥して得られた粉末および顆粒状の過炭酸ナトリウムに粉末混合する方法などが挙げられ、特に限定するものではないが、本発明では、重炭酸ナトリウムがより均一に配合されることから、前者の方法が好ましい。
【００１３】
また、本発明によれば、上記する方法で得られた過炭酸ナトリウム組成物を加熱処理することにより、特に低温時の溶解性をさらに向上させることができる。そこで、本発明では、過炭酸ナトリウム組成物を８０〜１２０℃の温度範囲で、１０〜１２０分間の乾燥処理を行うことがよい。この加熱処理方法としては、特に限定するものではないが、過度の乾燥を避けるなどの理由から、過炭酸ナトリウム組成物に下方より加熱空気を吹き込んで流動させる流動乾燥法が好適である。
【００１４】
また、本発明で使用する重炭酸ナトリウムは、工業用薬品でも、食品添加物品でも、その何れのグレードでもよい。またその使用方法として、重炭酸ナトリウムを単独で使用することが、過炭酸ナトリウムの安全性には有効であるが、必要に応じて重炭酸ナトリウムに他の希釈剤として炭酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、硫酸マグネシウム、塩化ナトリウムなどの少なくとも一種を混ぜて使用することもできる。
【００１５】
【実施例】
本発明を実施例、比較例により更に詳しく説明する。なお本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例、比較例中の％表示は特に記載がない限り重量％を表す。
【００１６】
＜粒度の測定方法＞
ＪＩＳ  Ｚ８８０１に準処して、試料の約１００ｇを標準篩いに入れ、篩い振とう機で１０分間振とうさせた後、各篩い上の試料重量をはかって粒度分布を測定する。
【００１７】
＜嵩比重の測定方法＞
ＪＩＳ  Ｋ３３６２（合成洗剤試験方法）の嵩密度測定方法による。
【００１８】
＜溶解性試験＞
溶解性試験を低温時（５℃、５％）および常温時（２０℃、１０％）の両者について以下のようにして測定する。
１リットルビーカーにそれぞれ５℃（±０．５℃）および２０℃（±０．５℃）の水それぞれ９５０ミリリットルおよび９００ミリリットルを入れ、旗型攪拌機を２００ｒｐｍで攪拌し、その中にそれぞれ試料５０ｇおよび１００ｇを入れ、水溶液の電気伝導度の変化を読み取り、電気伝導度が一定となった時間を試料が完全に溶解した時間として測定し、低温時および常温時の溶解性を評価する。
【００１９】
＜燃焼試験＞
目開き１１８０μｍのふるいを通過した試料を乾燥シリカゲル入りデシケーター中に温度２０±５℃で２４時間以上保存し、その試料２４ｇと目開き２５０μｍふるい不通過、５００μふるい通過の日本杉の辺材の木粉を１０５℃で４時間乾燥後、乾燥シリカゲル入りデシケターで２４時間以上保存した木粉６ｇを混合し、高さと底辺の直径の比が１：１．７５の円錐カップに入れ、これを断熱板の上に伏せ円錐の堆積を作り、温度２０±５℃、湿度５０±１０％の雰囲気で１時間放置する。その後その堆積の基部に１０００℃に加熱した円輪状のニクロム線を接触させ、着火、燃焼状態を観察する。木粉混合物に着火し、発炎が最後まで継続した場合を燃焼とする。試験は１試料につき１０回行う。
【００２０】
実施例１
攪拌機、温度計、冷却用外套を備えたステンレス鋼製の反応器に炭酸ナトリウム（Ｎａ2 ＣＯ3 ）を１２％、過酸化水素（Ｈ2 Ｏ2 ）を２％含む反応溶液３０リットルを調製した。次いで、この溶液を１５〜２０℃の温度に保持させながら、攪拌下に６０％濃度の過酸化水素水２．５ｋｇとＮａ2 ＣＯ3 ３．０ｋｇを約１時間かけて同時に添加し、更に上記温度の攪拌下で１時間熟成させた。
次いで、得られた反応スラリーを遠心分離機にかけて、湿潤な過炭酸ナトリウムを約３．５ｋｇを得た。
この湿潤状態の過炭酸ナトリウムに粒子形状が針状（ただし、一部板状を含む）で３５０μｍ以上の粒子の含有率が３．８％、嵩比重０．８４の重炭酸ナトリウムを過炭酸ナトリウムに対し１５％添加し、バインダーを加え、更に水を加え含水率を１０％に調整し３０分間混練した。混練した湿潤塊を穴径１．０ｍｍのスクリーンをつけた造粒機で押し出し造粒を行い、乾燥し、過炭酸ナトリウム組成物を得た。
この過炭酸ナトリウム組成物を流動乾燥機で下から１００℃の熱風を３５分吹き込み加熱処理を行った。
得られた過炭酸ナトリウム組成物について、溶解試験、燃焼試験を行って溶解性と安全性を評価した。その結果、低温時３分間で完全に溶解し、常温時１．５分間で完全に溶解した。また１０回行った燃焼試験の全てが燃焼しない程の安全性を示した。
【００２１】
実施例２
実施例１において、３５０μｍ以上の粒子の含有率が０．７％、嵩比重０．９４の重炭酸ナトリウムを用いて、重炭酸ナトリウムを過炭酸ナトリウムに対し２０％添加し、過炭酸ナトリウム組成物の加熱処理を９０℃で３０分間とした以外は、実施例１と同様に行ったものである。
同様にして過炭酸ナトリウム組成物の溶解性と安全性を評価した結果、低温時２．５分間、また常温時１．５分間でそれぞれ完全に溶解した。また１０回行った燃焼試験の全てが燃焼しない程の安全性を示した。
【００２２】
実施例３
実施例１において、３５０μｍ以上の粒子の含有率が８．０％、嵩比重０．８７の重炭酸ナトリウムを用いて、重炭酸ナトリウムを過炭酸ナトリウムに対し２５％添加し、過炭酸ナトリウム組成物の加熱処理を８５℃で４０分間とした以外は、実施例１と同様に行ったものである。
同様にして過炭酸ナトリウム組成物の溶解性と安全性を評価した結果、低温時３分間、また常温時２分間でそれぞれ完全に溶解した。また１０回行った燃焼試験の全てが燃焼しない程の安全性を示した。
【００２３】
実施例４
実施例１において、３５０μｍ以上の粒子の含有率が３．８％、嵩比重０．８４の重炭酸ナトリウムを用いて、過炭酸ナトリウム組成物の加熱処理を１００℃で２０分間とした以外は、実施例１と同様に行ったものである。
同様にして過炭酸ナトリウム組成物の溶解性と安全性を評価した結果、低温時３分間、また常温時１．５分間でそれぞれ完全に溶解した。また１０回行った燃焼試験の全てが燃焼しない程の安全性を示した。
【００２４】
実施例５
実施例１において、重炭酸ナトリウムの粒子形状が米俵状（一部柱状を含む）で、３５０μｍ以上の粒子の含有率が５．９％、嵩比重１．０４の重炭酸ナトリウムを用いて、過炭酸ナトリウム組成物の加熱処理を１００℃で３０分間とした以外は、実施例１と同様に行ったものである。
同様にして過炭酸ナトリウム組成物の溶解性と安全性を評価した結果、低温時３．５分間、また常温時２分間でそれぞれ完全に溶解した。また１０回行った燃焼試験の全てが燃焼しない程の安全性を示した。
【００２５】
参考例１
実施例１において、３５０μｍ以上の粒子の含有率が８％、嵩比重０．８７の重炭酸ナトリウムを用いて、重炭酸ナトリウムを過炭酸ナトリウムに対し２５％添加し、過炭酸ナトリウム組成物の加熱処理を７０℃で５分間とした以外は、実施例１と同様に行ったものである。同様にして過炭酸ナトリウム組成物の溶解性と安全性を評価した結果、低温時４．５分間、また常温時２分間でそれぞれ完全に溶解した。また１０回行った燃焼試験の全てが燃焼しない程の安全性を示した。
【００２６】
参考例２
実施例１において、３５０μｍ以上の粒子の含有率が３．８％、嵩比重０．８４の重炭酸ナトリウムを用いて、重炭酸ナトリウムを過炭酸ナトリウムに対し２０％添加し、過炭酸ナトリウム組成物の加熱処理を９０℃で１３０分間とした以外は、実施例１と同様に行ったものである。同様にして過炭酸ナトリウム組成物の溶解性と安全性を評価した結果、低温時４分間、また常温時２分間でそれぞれ完全に溶解した。また１０回行った燃焼試験の全てが燃焼しない程の安全性を示した。
【００２７】
比較例１
実施例１で使用した湿潤状態の過炭酸ナトリウムに希釈剤の重炭酸ナトリウムを添加しなかった以外は実施例１と同様に造粒、乾燥し過炭酸ナトリウム組成物を得た。得られた過炭酸ナトリウム組成物について、溶解試験、燃焼試験を行って溶解性と安全性を評価した。その結果、低温時２．５分間、また常温時１．５分間でそれぞれ完全に溶解したものの、１０回行った燃焼試験では、全てが燃焼してしまい、上記実施例１〜５に比べて安全性が著しく低下している。
【００２８】
比較例２
実施例１において、重炭酸ナトリウムの粒子形状が米俵状（一部柱状を含む）で、３５０μｍ以上の粒子の含有率が１５．４％、嵩比重１．１２の重炭酸ナトリウムを用いて、過炭酸ナトリウム組成物の加熱処理を１００℃で３０分間とした以外は、実施例１と同様に行ったものである。得られた過炭酸ナトリウム組成物について、同様にして溶解性と安全性を評価した。その結果、過炭酸ナトリウム組成物が完全に溶解するに低温時６．５分間、また常温時３．５分間もそれぞれ要し、上記実施例１〜５に比べて溶解性が極端に低下している。なお、１０回行った燃焼試験では、全てが燃焼しなかった。
【００２９】
比較例３
比較例２において、過炭酸ナトリウム組成物の加熱処理を７０℃で５分間とした以外は、比較例２と同様に行ったものである。
その結果、過炭酸ナトリウム組成物の溶解時間は比較例２と同様に低温時６．５分間、また高温時３．５分間を要し、溶解性も安全性も比較例２と変わらなかった。
【００３０】
【発明の効果】
本発明による過炭酸ナトリウム組成物は、配合する重炭酸ナトリウムの粒度分布および配合量を特定したことにより、安全で溶解性に優れたものとなり、漂白剤や洗浄剤に好適に用いることができる。