專利名稱：龜裂減輕的低tmf擠出皂?xiàng)l的制作方法
龜裂減輕的低TMF擠出皂?xiàng)l
本發(fā)明涉及通過(guò)高速擠出和沖壓制得且適于大眾市場(chǎng)的低TFM個(gè)人洗滌條。所述個(gè)人洗滌條在使用期間顯示出龜裂趨向減輕。
個(gè)人洗滌條諸如皂?xiàng)l在衛(wèi)生和皮膚護(hù)理方面具有重要的作用。其常規(guī)性使用對(duì)于減輕傳染病的傳播很關(guān)鍵。制造商們一直在探尋改善個(gè)人洗滌條的實(shí)用特性和皮膚相容性并提高全世界消費(fèi)者對(duì)其可購(gòu)能力的辦法。
源自甘油三酯的脂肪酸皂是居主導(dǎo)地位的個(gè)人洗滌條用表面活性劑。隨著甘油三酯作為食物和新近作為代用燃料的需求不斷增長(zhǎng)，它們的價(jià)格不斷提升。結(jié)果，制造商們探尋在皂?xiàng)l中更高效地使用脂肪酸皂的辦法。當(dāng)個(gè)人洗滌條中主導(dǎo)表面活性劑是脂肪酸皂時(shí)，表面活性劑的減少通常表示為“總脂肪物質(zhì)”或TFM的減少。術(shù)語(yǔ)TFM用來(lái)表示，在不考慮伴隨陽(yáng)離子的情況下，皂中所存在的脂肪酸和甘油三酯殘基的重量百分率。TFM的測(cè)量在本領(lǐng)域中是眾所周知的。
已用于降低條中皂含量的一個(gè)策略是，用無(wú)機(jī)填料和/或更高含量的水來(lái)替換部分脂肪酸皂。然而，高無(wú)機(jī)填料含量和/或高水含量的使用導(dǎo)致若干負(fù)面特性，包括儲(chǔ)存期間由水分蒸發(fā)引起條顯著收縮在內(nèi)，并且導(dǎo)致由于較大量無(wú)機(jī)材料所致的較小條體積。
已用于降低條的表面活性劑含量的另一手段是，使用熔化-澆鑄工藝中所形成的凝聚膠。在此，將熔化的表面活性劑溶液傾入模型并冷卻。表面活性劑溶液與膠凝化和/或結(jié)構(gòu)化劑聯(lián)合形成高度延伸的三維網(wǎng)絡(luò)。雖然熔化-澆鑄技術(shù)產(chǎn)生表面活性劑含量較低的條，但是它們的生產(chǎn)不如擠出皂效率高。此外，熔化-澆鑄條具有相當(dāng)大的水和溶劑含量， 易發(fā)生干燥，并且它們的磨損率顯著高于研制的盥洗皂。因此，熔化_澆鑄條在使用時(shí)不如研制皂經(jīng)濟(jì)。
基于上述概念的手段的示例包括WO 01/42418 (Chokappa等人)，公開(kāi)了含有無(wú)定形氧化鋁的去垢條；W0 2006/094586，公開(kāi)了包括無(wú)機(jī)微粒和鋁硅酸鹽的低TFM去垢條； US 6，440，908，公開(kāi)了包括硼酸鹽的高水分條；W098/18896，公開(kāi)了包括結(jié)構(gòu)化皂和淀粉的高水分洗衣條；US 2007/0021314和US 2007/0155639，公開(kāi)了包括選自糖類結(jié)構(gòu)化劑、濕潤(rùn)劑、游離脂肪酸、合成表面活性劑及其混合物的組分的清潔條；W0 2007/146027，公開(kāi)了包括糖類結(jié)構(gòu)化劑和陽(yáng)離子聚合物的清潔條組合物;U. S. 6838420Β2,公開(kāi)了包括濕潤(rùn)劑、 結(jié)構(gòu)化劑和膠凝劑的半透明或透明組合物；US 4，808，322，公開(kāi)了基本上由特定陰離子表面活性劑材料、特定水不溶性潤(rùn)膚劑、任選的淀粉衍生填料和水組成的無(wú)泡皮膚清潔_調(diào)理?xiàng)l；W0 99/14307，公開(kāi)了包括用纖維素材料結(jié)構(gòu)化的皂相的高水分組合物。
先前在專利申請(qǐng)GB 806340. 6和GB901953. O中記載的工作識(shí)別了低TFM可擠出皂?xiàng)l組合物，其包括淀粉、特定多元醇和任選地水不溶性顆粒，所述顆粒不需要高含量的水和無(wú)機(jī)填料。雖然這些低TFM組合物具有普遍優(yōu)良的泡沫和實(shí)用特性，但已發(fā)現(xiàn)，它們與傳統(tǒng)皂?xiàng)l相比(一般含75 85%皂)更容易龜裂和裂隙，尤其是當(dāng)條被反復(fù)地浸水并繼之以干燥時(shí)。
EP0311343A2和GB2114145A1中已考慮過(guò)盥洗皂的龜裂。
更廣泛的實(shí)驗(yàn)揭示，通過(guò)將限量的某些防裂劑引進(jìn)低TFM條的連續(xù)相，可顯著地改善所述條的龜裂趨向，前提是所述條基本上不含水溶性洗滌劑增效助劑，尤其是基于強(qiáng)酸三和多價(jià)陰離子水溶性鹽類的那些，諸如多磷酸鈉和焦磷酸四鈉。該技術(shù)是本發(fā)明的主題。
本發(fā)明的個(gè)人洗滌條是適于大眾市場(chǎng)應(yīng)用的經(jīng)擠出和優(yōu)選經(jīng)沖壓的條。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案是個(gè)人洗滌條，其包括基本上不含水溶性洗滌劑增效助劑的連續(xù)相，該連續(xù)相包含a.20% 50%、優(yōu)選25% 40%、更優(yōu)選30% 37%的脂肪酸皂，其中該脂肪酸皂包含相對(duì)于脂肪酸皂以重量計(jì)低于39%的不飽和脂肪酸皂；b.結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)，其包含i.相對(duì)于連續(xù)相以重量計(jì)10% 45%、優(yōu)選20% 40%的多糖結(jié)構(gòu)化劑，其選自淀粉、纖維素及其組合，ii相對(duì)于連續(xù)相以重量計(jì)6. 0% 30%、優(yōu)選10% 20%的多元醇，其選自甘油、 山梨醇及其混合物，和iii.相對(duì)于連續(xù)相以重量計(jì)O 15%、優(yōu)選4% 10%的水不溶性微粒材料；c.O. 5% 低于3%、優(yōu)選O. 5% 低于2. 5%的防龜裂劑，其選自羧甲基纖維素、聚丙烯酸酯及其混合物；d.10% 20%、優(yōu)選15% 18%的水；其中所述連續(xù)相是可擠出物料，其在40°C溫度測(cè)得的針入度計(jì)硬度為3 8 Kg且屈服應(yīng)力為350 2000 kPa。有用地，所述條的龜裂指數(shù)為I或更小。
在另一實(shí)施方案中，連續(xù)相組合物包括合成表面活性劑，其含量為相對(duì)于所述條以重量計(jì)至多約10%、優(yōu)選以重量計(jì)2% 8%。
在又一實(shí)施方案中，連續(xù)相包括爽滑改良劑，其大大改善濕條在皮膚上摩擦?xí)r的感覺(jué)、尤其是當(dāng)多糖和/或不溶性顆粒以接近它們有效濃度范圍上限的含量存在于所述條中時(shí)。
這些及其他實(shí)施方案在以下書(shū)面描述和在實(shí)施例所說(shuō)明的各種實(shí)施方案中更充分地進(jìn)行描述。
在本文使用時(shí)，%或wt%指，與正論述的組合物或組分(一般為連續(xù)相組合物或脂肪酸皂組合物)總重量相比，成分的重量百分?jǐn)?shù)。
除操作和對(duì)比例中或當(dāng)另有明確說(shuō)明外，本說(shuō)明書(shū)中指示材料數(shù)量或反應(yīng)條件、 材料物理特性和/或應(yīng)用的數(shù)應(yīng)理解為經(jīng)措詞“約”修飾。除非另作說(shuō)明，術(shù)語(yǔ)“組合物”指條的連續(xù)相組合物。
為免除懷疑，措詞“包含”是用來(lái)意指“包括”，而并非必然地“由...組成”或 “由...構(gòu)成”。換句話說(shuō)，所列出的步驟、選項(xiàng)或替代方案不必是窮舉的。
本發(fā)明涉及經(jīng)擠出的個(gè)人洗滌條，其中條的連續(xù)相包含特定含量的脂肪酸皂(在下文簡(jiǎn)稱為“皂”)，約30% 約60%的結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)；已發(fā)現(xiàn)能減輕龜裂的特定防龜裂劑，以及各種任選的成分。下面描述用于制備本發(fā)明條的連續(xù)相的組合物，以及用于制造和評(píng)價(jià)該組合物及由該組合物制成的條的方法。
術(shù)語(yǔ)“條的連續(xù)相”在本文中以宏觀意義使用，用以描述主導(dǎo)軟固體相，各種宏觀固體域即“分散相”可任選地分散或分布在所述主導(dǎo)軟固體相中。所述連續(xù)相一般不是微觀意義上的單一相，而是微觀皂晶體和液晶或凝膠和液體材料、結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)組分(例如，淀粉、 多元醇、不溶性微粒材料)和各種任選成分的基本上均勻的混合物(即，分散體)。連續(xù)相一般以重量計(jì)占個(gè)人洗滌條的65% 100%。在大多數(shù)應(yīng)用中，連續(xù)相占個(gè)人洗滌條的90% 100% ο
任選的分散相可呈條紋或花斑、屑(例如，固體片或塊)、板樣夾雜物、脈絡(luò)等及其混合物的形式。分散相一般具有與連續(xù)相不同的總組成，但可能僅在著色劑含量或類型方面不同。
下文在分散相一節(jié)中，引證闡明具有分散宏觀相的多相個(gè)人洗滌條的實(shí)施例。
利用一般牽涉錠料或膠粒(billet)的擠出成型以及這些膠粒沖壓或模塑成為單個(gè)餅、塊或條的工藝，能夠以高生產(chǎn)速率制造本發(fā)明的條組合物。
術(shù)語(yǔ)“能夠高速率制造”意指由連續(xù)相組合物和任何分散相形成的物料能夠以超過(guò)9 kg/分鐘的速度、優(yōu)選以處于或超過(guò)27 kg/分鐘和理想地以處于或超過(guò)36 kg/分鐘的速度擠出。
除能夠以高生產(chǎn)速率加工之外，由本發(fā)明組合物生產(chǎn)的個(gè)人洗滌條還具有很多可取的物理特性，所述特性使得它們非常適合大眾市場(chǎng)消費(fèi)者每日使用。
下文在測(cè)試方法一節(jié)中，描述用以評(píng)價(jià)組合物各種物理特性的測(cè)試方法，這些方法針對(duì)條制造和實(shí)用特性提供客觀標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明的連續(xù)相組合物是可擠出物料，其基本上不含水溶性洗滌劑增效助劑，并且包括脂肪酸皂、結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)、防龜裂劑、水和各種任選的成分。
術(shù)語(yǔ)“基本上不含”意指水溶性洗滌劑增效助劑的含量為基于連續(xù)相總重量計(jì)低于O. 8%、優(yōu)選低于O. 5%、更優(yōu)選低于O. 3%和有時(shí)低于O. 1%。
為本發(fā)明目的，洗滌劑增效助劑(或簡(jiǎn)稱“增效助劑”)限定為具有二、三和多價(jià)陰離子的水溶性鹽，所述陰離子具有一般小于50、一般小于25的聚合度，其極強(qiáng)地與二和多價(jià)陽(yáng)離子諸如鈣和鎂相互作用。洗滌劑增效助劑一般是強(qiáng)酸的鹽。
已意外地發(fā)現(xiàn)，洗滌劑增效助劑使我們發(fā)現(xiàn)能減輕低TFM擠出條中龜裂的特定試劑的效果廢止。
特別有害的增效助劑是水溶性堿金屬磷酸鹽、尤其焦磷酸鹽、正磷酸鹽、三聚磷酸鹽、更高級(jí)多磷酸鹽和其混合物。示例包括水溶性的堿金屬三聚磷酸鹽，以及三聚磷酸鹽與焦磷酸鹽、例如三聚磷酸鈉(STPP)、焦磷酸四鈉(TSPP)的混合物。
非磷酸鹽類無(wú)機(jī)洗滌劑增效助劑的示例包括水溶性無(wú)機(jī)碳酸鹽諸如碳酸鈉和鉀以及硅酸鹽。
另一種增效助劑類型是強(qiáng)螯合鹽，其能多價(jià)螯合和螯合鎂和鈣離子以及重金屬陽(yáng)離子諸如鐵、錳、鋅和鋁。這些包括膦酸鹽螯合劑諸如二亞乙基三胺五(亞甲基膦酸)、乙二胺四(亞甲基膦酸)、鹽及其配合物，以及乙酸鹽螯合劑諸如二亞乙基三胺五(乙酸)、乙二胺四(乙酸)(EDTA)及其鹽。低含量的某些螯合劑鹽諸如EDTA被廣泛用作極致含量(very level)的皂?xiàng)l防腐劑。這是可接受的，只要含量保持低于約O. 3%。
條的非連續(xù)相可含一些水溶性洗滌劑增效助劑，只要所述增效助劑鹽不遷移至連續(xù)相，也即，只要連續(xù)相保持基本上不含洗滌劑增效助劑即可。然而我們發(fā)現(xiàn)，優(yōu)選的是整個(gè)條基本上不含增效助劑，尤其是磷酸鹽增效助劑，其中“基本上”的含義如上文所定義。也就是說(shuō)，整個(gè)個(gè)人洗滌條(即連續(xù)和非連續(xù)相)中水溶性洗滌劑增效助劑的含量為基于條總重量計(jì)低于O. 8%、優(yōu)選低于O. 5%、更優(yōu)選低于O. 3%和有時(shí)低于O. 1%。
脂肪酸皂、任選的表面活性劑和事實(shí)上條的所有組分應(yīng)該適合與人類皮膚的日常接觸，且優(yōu)選產(chǎn)生高泡性的條。
優(yōu)選的表面活性劑類型是脂肪酸皂。術(shù)語(yǔ)“皂”在本文中用以意指常源自天然甘油三酯的脂族、烷烴-或烯烴單羧酸的堿金屬或鏈烷醇銨鹽。對(duì)本發(fā)明來(lái)說(shuō)，鈉、鉀、鎂、單、 二和三乙醇銨陽(yáng)離子或其組合是最適宜的。一般而言，本發(fā)明組合物中使用鈉皂，但皂的約 1% 約25%可以是鉀、鎂或三乙醇胺皂。在此可用的皂是眾所周知的、具有約8 約22個(gè)碳原子、優(yōu)選約10 約18個(gè)碳原子的天然或合成脂族(鏈烷或鏈烯)酸堿金屬鹽。它們可被說(shuō)成是具有約8 約22個(gè)碳原子的飽和或不飽和烴的堿金屬羧酸鹽。
具有椰子油和棕櫚仁油脂肪酸分布的皂可提供寬分子量范圍的下限。具有花生或菜籽油或者其氫化衍生物的脂肪酸分布的皂可提供寬分子量范圍的上限。
優(yōu)選使用具有椰子油或動(dòng)物脂或者其混合物的脂肪酸分布的皂，因?yàn)檫@些是更容易得到的甘油三酯脂肪。椰子油皂中具有至少12個(gè)碳原子的脂肪酸比例為約85%。當(dāng)使用椰子油和脂諸如動(dòng)物脂、棕櫚油、或者非熱帶堅(jiān)果油或脂的混合物，其中主鏈長(zhǎng)度是C16和較高，則這些比例會(huì)更大。優(yōu)選用于本發(fā)明組合物的皂具有至少約85%的約12 18個(gè)碳原子的脂肪酸。
優(yōu)選用于本發(fā)明的皂應(yīng)包括相對(duì)于脂肪酸皂以重量計(jì)至少約30%的飽和皂，也即源自飽和脂肪酸的皂，優(yōu)選至少約40%、更優(yōu)選約50%的飽和皂。
皂可分為三個(gè)大類，這些大類在烴鏈鏈長(zhǎng)也即脂肪酸鏈長(zhǎng)方面，以及脂肪酸飽和與否方面是不同的。對(duì)本發(fā)明來(lái)說(shuō)，這些分類是“月桂酸類”皂，涵蓋主要源自C12 C14飽和脂肪酸也即月桂酸和肉豆蘧酸、但可含少量源自更短鏈脂肪酸例如Cltl的皂的皂類。月桂酸類皂在實(shí)踐中一般源自堅(jiān)果油諸如椰子油和棕櫚仁油的水解。
“硬脂酸類”皂，涵蓋主要源自C16 C18飽和脂肪酸也即棕櫚酸和硬脂酸、但可含少量源自更長(zhǎng)鏈脂肪酸例如C2tl的飽和皂的皂類。硬脂酸類皂在實(shí)踐中一般源自甘油三酯油諸如動(dòng)物脂、棕櫚油和棕櫚硬脂精(palm stearin)。
“油酸類”皂，涵蓋源自主要包括油酸(C18:1)、亞油酸(C18:2)、肉豆蘧腦酸((14:1)和棕櫚油酸(c16:1)在內(nèi)的不飽和脂肪酸、以及少量更長(zhǎng)和更短鏈不飽和和多不飽和脂肪酸的皂類。油酸類皂在實(shí)踐中一般源自各種甘油三酯油和脂諸如動(dòng)物脂、棕櫚油、葵花籽油和大豆油的水解。
皂用椰子油可以整體或部分地被其它“高月桂酸類”或“月桂酸類富集”油替代， 所述“高月桂酸類”或“月桂酸類富集”油是其中至少45%總脂肪酸由月桂酸、肉豆蘧酸及其混合物構(gòu)成的油或脂。這些油一般由椰子油類別的熱帶堅(jiān)果油例示。例如，它們包括棕櫚仁油、巴巴蘇油、小冠椰子油、星實(shí)櫚油(tucum oil)、羽葉棕櫚果油(cohune nut oil)、 星實(shí)櫚油(murumuru oil)、jaboty仁油、khakan仁油、地咖堅(jiān)果油和肉豆蘧脂。
當(dāng)包括月桂酸類、硬脂酸類和油酸類皂混合物的固體物料加熱時(shí)，與硬脂酸類皂相比水溶性更大和熔點(diǎn)更低的月桂酸類和油酸類皂與組合物中所存在的水及其它組分結(jié)合，形成或多或少流動(dòng)的液晶相，這取決于水含量和溫度。月桂酸類和油酸類皂從固體向液晶相的這一轉(zhuǎn)化為所述物料提供了塑性，該塑性使它能在剪切力下進(jìn)行混合和加工，也即， 所述物料是熱塑性的。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用包含淀粉和/或纖維素、多元醇和任選不溶性微粒材料混合物的結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)時(shí)，為獲得能夠以高生產(chǎn)速率擠出和沖壓的條，控制連續(xù)相中不飽和皂的總含量是很關(guān)鍵的。
連續(xù)相中不飽和皂含量，以相對(duì)于連續(xù)相總皂含量的wt%表示，應(yīng)相對(duì)于連續(xù)相低于40%、優(yōu)選低于39%和優(yōu)選32% 37%。
優(yōu)選的皂是約10% 約40%源自椰子油、棕櫚仁油或其它月桂酸類富集油和約 90% 約60%動(dòng)物脂、棕櫚油、棕櫚硬脂精或其它硬脂酸類富集油或其組合的混合物。
皂可通過(guò)經(jīng)典的鍋煮沸工藝或現(xiàn)代的連續(xù)皂制造工藝制備，其中利用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的工序，用堿金屬氫氧化物使天然油脂諸如動(dòng)物脂、棕櫚油或椰子油或者它們的等價(jià)物皂化。兩種寬泛的工藝在商業(yè)上特別重要。一種工藝是SAGE工藝，其中，用堿例如氫氧化鈉使甘油三酯皂化，深度處理反應(yīng)產(chǎn)物，提取并回收甘油組分。另一工藝是SWING工藝，其中，在不徹底處理情況下直接使用皂化產(chǎn)品，不分離來(lái)自甘油三酯的甘油而是將其引進(jìn)細(xì)皂?xiàng)l和/或皂?xiàng)l成品中。
或者，可通過(guò)用堿金屬氫氧化物或碳酸鹽(前提是殘余碳酸鈉含量足夠低—— 參見(jiàn)上文)中和脂肪酸(例如，經(jīng)蒸餾的脂肪酸)諸如月桂酸(c12)、肉豆蘧酸(c14)、棕櫚酸 (C16)、硬脂酸(C18)和油酸(C18: i)及其混合物，來(lái)制備皂。
條連續(xù)相中脂肪酸皂(一般為不同鏈長(zhǎng)和/或異構(gòu)體的混合物)含量可為基于連續(xù)相組合物總重量計(jì)約20% 低于約52%、一般低于50%、優(yōu)選20% 約45%、優(yōu)選25% 40%、 優(yōu)選約25% 37%和優(yōu)選30 37%。
除皂以外的表面活性劑(統(tǒng)稱為“合成表面活性劑”或“合成洗滌劑”)可任選地引入所述條中，其含量一般為相對(duì)于條以重量計(jì)至多并包括約10%、優(yōu)選約2% 約7%。適宜的合成洗滌劑的示例在下文中描述。
結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)包括選自淀粉、纖維素及其混合物的一或多種多糖結(jié)構(gòu)化劑；一或多種多元醇；和任選地，水不溶性微粒材料。
組合物中所用結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)的總含量，基于連續(xù)相總重量，一般為相對(duì)于連續(xù)相以重量計(jì)約30% 70%，優(yōu)選30% 60%，最優(yōu)選約35% 約55%。結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)的總含量意指連續(xù)相中淀粉/纖維素、多元醇和任選的不溶性微粒材料重量之和。
適宜的淀粉材料包括天然淀粉(來(lái)自玉米、小麥、稻米、馬鈴薯、木薯等)、預(yù)膠凝化淀粉、物理和化學(xué)變性淀粉及其混合物。術(shù)語(yǔ)天然淀粉，又名生或原淀粉，意指除與分離和研磨相關(guān)聯(lián)的步驟外，沒(méi)有經(jīng)歷其它化學(xué)或物理改性的淀粉。
優(yōu)選的淀粉是來(lái)自玉蜀黍(玉米)、木薯、小麥、馬鈴薯、稻米及其它天然源的天然或原淀粉(通常又名生淀粉)。具有不同的直鏈淀粉和支鏈淀粉比例的生淀粉包括玉蜀黍 (25%直鏈淀粉)；糯質(zhì)種玉米(0%);高直鏈淀粉玉蜀黍(70%);馬鈴薯(23%);稻米(16%);西米(27%);木薯(18%);小麥(30%)等。生淀粉可直接使用，或在條組合物制備工藝期間進(jìn)行改性，以便使淀粉部分或完全膠凝化。
另一適宜的淀粉是預(yù)膠凝化淀粉，其為在作為一成分加入在本發(fā)明條組合物前就已膠凝化的淀粉。將會(huì)在不同溫度下成膠的多種形式例如冷水可分散淀粉是可得的。一個(gè)適宜的商業(yè)預(yù)膠凝化淀粉由National Starch Co. (Brazil)以商品名FARMAL CS 3400供應(yīng)，而其它具有類似特征的商業(yè)可得材料也是適宜的。
適宜的纖維素材料包括微晶纖維素、羥烷基烷基纖維素醚及其混合物。
優(yōu)選的纖維素材料是微晶纖維素(高度結(jié)晶微粒纖維素，主要由結(jié)晶聚集體制成)，其是通過(guò)用水解降解移除純化纖維素源材料的無(wú)定形纖維狀纖維素區(qū)域來(lái)獲得的。這一般用強(qiáng)的無(wú)機(jī)酸(例如，氯化氫)來(lái)進(jìn)行。酸水解過(guò)程產(chǎn)生微晶纖維素，其主要為粗的微粒集合體、平均粒徑范圍一般為10 40微米。一種適宜的商業(yè)微晶纖維素由FMC Biopolymer (Brazil)以商品名AVICEL GP 1030供應(yīng)，而其它具有類似特征的商業(yè)可得材料也是適宜的。
優(yōu)選的多糖結(jié)構(gòu)化劑是淀粉、最優(yōu)選天然淀粉(生淀粉)、預(yù)膠凝化淀粉、化學(xué)改性淀粉或其混合物。生淀粉是優(yōu)選的。
連續(xù)相中多糖(例如，淀粉和/或纖維素)組分的量可為相對(duì)于組合物以重量計(jì)約 10% 約40%、優(yōu)選20% 40%、優(yōu)選25% 40%和優(yōu)選30% 40%。
結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)的另一關(guān)鍵組分是多元醇或多元醇混合物。術(shù)語(yǔ)多元醇在本文中用以指具有多個(gè)羥基(至少兩個(gè)、優(yōu)選至少三個(gè))的化合物，其在水中是高水溶性的、優(yōu)選易溶性的。
眾多多元醇類型是可得的，包括較低分子量短鏈多羥基化合物諸如甘油和丙二醇；糖諸如山梨醇、甘露糖醇、蔗糖和葡萄糖；改性糖類諸如水解淀粉、糊精和麥芽糖糊精， 以及聚合合成多元醇諸如聚烷撐二醇、例如聚乙二醇(PEG)和聚丙二醇(PPG)。
優(yōu)選的多元醇是較低分子量化合物，其為液體或其容易形成穩(wěn)定的高濃度水溶液，例如在水中濃度以重量計(jì)高于50%，優(yōu)選70%或更大。這些包括低分子量多元醇和糖。
尤其優(yōu)選的多元醇是甘油、山梨醇及其混合物。
對(duì)于材料特性既適于高速制造(27 36 Kg/分鐘)又適于用作個(gè)人洗滌條的熱塑性物料的形成，多元醇含量是關(guān)鍵的。已發(fā)現(xiàn)，當(dāng)多元醇含量過(guò)低時(shí)，所述物料在擠出溫度、 一般40°C 45°C不具有足夠的塑性。反之，當(dāng)多元醇含量過(guò)高時(shí)，所述物料變得過(guò)軟以至于不能有效地在正常加工溫度擠出形成條。
多元醇含量應(yīng)為相對(duì)于組合物以重量計(jì)6% 30%，優(yōu)選8 20%，優(yōu)選約8% 約 15%。
連續(xù)相中淀粉和/或纖維素對(duì)多元醇的重量比一般為2:1 6:1，優(yōu)選3:1 5:1， 例如約4:1。
結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)可任選地包括一種不溶性微粒材料或不溶性微粒材料的組合。不溶性微粒材料意指在連續(xù)相中作為細(xì)碎固體顆粒存在并適于個(gè)人洗滌應(yīng)用的材料。只要它不溶于水，微粒材料可以是無(wú)機(jī)或有機(jī)的或者組合。不溶性微粒材料不應(yīng)覺(jué)察為帶刮痕或呈粒狀，因此其粒度應(yīng)小于300微米，更優(yōu)選小于100微米，最優(yōu)選小于50微米。
優(yōu)選的無(wú)機(jī)微粒材料包括滑石和碳酸鈣?；枪杷徭V類礦物質(zhì)材料，具有化學(xué)式Mg3Si4 (O) 10 (OH) 2所示層狀硅酸鹽結(jié)構(gòu)，可以水合形式得到?；哂邪鍢有螒B(tài)，基本上是親油/疏水性的。
碳酸鈣或白堊以三種結(jié)晶形式存在方解石、文石和球霰石。方解石的天然形態(tài)是菱形或立方形的，文石的天然形態(tài)是針狀或樹(shù)枝狀的，球霰石的天然形態(tài)是球狀的。
商業(yè)上，碳酸鈣或白堊(沉淀碳酸鈣)通過(guò)碳酸飽和方法產(chǎn)生，其中二氧化碳?xì)夤呐荽┻^(guò)氫氧化鈣的水懸浮液。在此方法中，碳酸鈣的結(jié)晶類型是方解石或者方解石與文石的混合物。
其它任選的不溶性無(wú)機(jī)微粒材料的示例包括鋁硅酸鹽、鋁酸鹽、硅酸鹽、磷酸鹽、 不溶性硫酸鹽、硼酸鹽和粘土 (例如，高嶺土、陶土)以及它們的組合。
有機(jī)微粒材料包括不溶性多糖諸如高度交聯(lián)的或不能溶解的淀粉(例如，通過(guò)與疏水物諸如琥珀酸辛酯反應(yīng))；合成或天然聚合物諸如各種聚合物晶格和懸浮聚合物及其混合物。
結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)可包含基于組合物總重量計(jì)至多并包括約15%不溶性微粒材料，優(yōu)選 4% 約10% ο
已發(fā)現(xiàn)，與常規(guī)皂?xiàng)l相比，連續(xù)相含50%或更少脂肪酸皂的擠出個(gè)人洗滌條在使用期間明顯更容易出現(xiàn)龜裂和裂隙的形成。
皂?xiàng)l的“龜裂”(或“裂隙”)在擠出皂領(lǐng)域是眾所周知的。該過(guò)程被認(rèn)為是起因于皂物料的脫層或分離，尤其是在條末端(“端部龜裂”)以及沿著擠出流元件的接合處所形成的壓縮線(被稱為皂燭)。消費(fèi)者認(rèn)為這類龜裂是常與低品質(zhì)皂關(guān)聯(lián)的明顯缺陷。龜裂程度可以很嚴(yán)重，尤其是在因置于排水不良的皂皿使條浸水并隨后長(zhǎng)時(shí)間干燥時(shí)。評(píng)價(jià)擠出條在使用中發(fā)生龜裂可能性的試驗(yàn)在下文中測(cè)試方法一節(jié)中進(jìn)行描述。
我們發(fā)現(xiàn)，某些水溶性聚合物，在被引進(jìn)基本上不含增效助劑的低TFM擠出皂?xiàng)l的連續(xù)相中時(shí)，對(duì)于減輕或消除龜裂和裂隙相當(dāng)?shù)赜行АＷ鳛樽钣行Х例斄褎┑木酆衔锸囚燃谆w維素、丙烯酸酯聚合物和它們的混合物。
本發(fā)明中所用羧甲基纖維素鈉膠是水溶性陰離子型長(zhǎng)鏈聚合物，其源自纖維素， 一般通過(guò)纖維素與堿和氯乙酸的反應(yīng)而來(lái)。特性隨每一纖維素分子中每一脫水葡萄糖單元的取代羧甲基基團(tuán)平均數(shù)目而變。該特性通常稱為“取代度”。可能的最大取代度(DS)指定為“3. 0”，因?yàn)槊恳幻撍咸烟菃卧袃H有三個(gè)羥基能夠反應(yīng)。為實(shí)施本發(fā)明，已發(fā)現(xiàn)取代度為O. 4 I. 3的羧甲基纖維素膠是適宜的。25°C測(cè)得的1%膠溶液粘度應(yīng)在約15 10，000、優(yōu)選1，000 5，000厘泊的范圍。
作為適用于本發(fā)明的商業(yè)可得羧甲基纖維素鈉膠的示例，可提及Danisco以如下型號(hào)出售的那些CG BEV350、CG BEV 050, BEV 150, CG MAS 120, SCMC 9H。9H 型優(yōu)選用于本發(fā)明。
就本發(fā)明而言，適宜的丙烯酸酯聚合物包括丙烯酸酯交聚物(與乙二醇二甲基丙烯酸酯交聯(lián)的丙烯酸、甲基丙烯酸或其簡(jiǎn)單酯之一的共聚物)，丙烯酸酯共聚物(由丙烯酸、 甲基丙烯酸或其簡(jiǎn)單酯之一組成的兩或更多種單體的共聚物)，卡波姆和丙烯酸酯/Cx_y烷基丙烯酸酯交聚物(與蔗糖烷基醚或季戊四醇烯丙醚交聯(lián)的Cx_y烷基丙烯酸酯與丙烯酸、甲基丙烯酸或其簡(jiǎn)單酯之一的一或多種單體的共聚物)，其中X和y為2 30、更優(yōu)選10 30，粘度(25°C，1% 溶液)為 4，000 100，000 cP。示例包括 Carbopol ETD 2020,Carbopol 940、Carbopol 934、Carbopol Ultrez 20、Carbopol Ultrez 10、Carbopol 934、Carbopol 941 λ Carbopol 981。
適用于中和上述聚合物試劑的羧基的中和劑包括氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銨、單乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺。
優(yōu)選的防龜裂劑是粘度(25°C，1%)為15 10，000 cP且取代度為O. 5 I. 3的羧甲基纖維素鈉。
連續(xù)相中存在的防龜裂劑含量為相對(duì)于連續(xù)相以重量計(jì)至少0.3%，優(yōu)選至少 O. 5%，但應(yīng)小于約3%。當(dāng)含量低于O. 3%時(shí)，所述防龜裂劑不足以有效地減輕低TFM條的龜裂。然而，當(dāng)所述防龜裂劑以3%或更高的含量引進(jìn)連續(xù)相中時(shí)，已發(fā)現(xiàn)聚合防龜裂劑對(duì)于生成的泡沫量有負(fù)面影響，且還可促成條在和水接觸時(shí)過(guò)度溶脹和/或使條在使用期間發(fā)粘。
通常，在加速龜裂試驗(yàn)(見(jiàn)測(cè)試方法一節(jié))實(shí)現(xiàn)I或更小龜裂評(píng)分所要求的最佳含量是基于連續(xù)相總重量約O. 5wt% 約2. 5 wt%。
已意外地發(fā)現(xiàn)，實(shí)質(zhì)上減輕或消除龜裂所要求的防龜裂劑最佳含量與連續(xù)相的總脂肪酸皂含量逆相關(guān)，并取決于條中不飽和脂肪酸皂相對(duì)水含量之比。該最佳含量由以下方程式近似給出防龜裂劑百分率=(4.3 e-1. 68RUS/W) 土 15%(I)其中Rus/W是連續(xù)相中總不飽和皂百分率與連續(xù)相中水百分率之比。
例如，利用約36%不飽和度的脂肪酸皂，在具有不同含量的皂并含約18%水的連續(xù)相中，防龜裂劑最佳含量會(huì)是
權(quán)利要求
1.低TFM擠出個(gè)人洗滌條，其包含連續(xù)相，所述連續(xù)相基本上不含水溶性洗滌劑增效助劑，所述連續(xù)相包含a.20% 50%脂肪酸皂，其中該脂肪酸皂包含相對(duì)于脂肪酸皂以重量計(jì)低于39%的不飽和脂肪酸皂；b.結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)，其包含i.相對(duì)于連續(xù)相以重量計(jì)10% 45%的多糖結(jié)構(gòu)化劑，其選自淀粉、纖維素及其組合， .相對(duì)于連續(xù)相以重量計(jì)6% 30%的多元醇，其選自甘油、山梨醇及其混合物，和iii.相對(duì)于連續(xù)相以重量計(jì)O 15%的水不溶性微粒材料；c.O. 5% 低于3%的防龜裂劑，其選自羧甲基纖維素、聚丙烯酸酯及其混合物；d.10% 20%的水；其中條的龜裂指數(shù)為I或更??；且其中連續(xù)相是可擠出物料，其在40°C溫度測(cè)得的針入度計(jì)硬度為3 8 Kg且屈服應(yīng)力為350 2000 kPa。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的組合物，其中脂肪酸皂是源自于選自動(dòng)物脂、椰子油、棕櫚油、棕櫚仁油、棕櫚硬脂精、巴巴蘇油、大豆油、向日葵油、粗大豆油及其混合物的甘油三酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2的組合物，其中脂肪酸皂以重量計(jì)占連續(xù)相的25% 40%。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，其中脂肪酸皂組分包含相對(duì)于脂肪酸皂以重量計(jì)32% 37%的不飽和脂肪酸皂。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，其中多糖結(jié)構(gòu)化劑以重量計(jì)占連續(xù)相的 20% 40%，多元醇以重量計(jì)占連續(xù)相的10% 20%。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，其中淀粉是天然淀粉、預(yù)膠凝化淀粉、化學(xué)改性淀粉或其混合物；且其中纖維素是微晶纖維素、羥烷基烷基纖維素醚或其混合物。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，其中水不溶性微粒材料是選自碳酸鹽、硫酸鹽、硅酸鹽、粘土、鋁酸鹽、磷酸鹽、滑石及其混合物的無(wú)機(jī)微粒材料，或者選自合成聚合物的有機(jī)微粒材料。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，其中水不溶性微粒材料以重量計(jì)占連續(xù)相的4% 10% ο
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，其中防龜裂劑占連續(xù)相的O.5% 低于2. 5%。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，其中連續(xù)相中防龜裂劑的重量百分率落入以下關(guān)系式(I)所給出的范圍% 防龜裂劑=(4.3 e-1. 68Rus/w) 土 15%(I)其中Rus/W是連續(xù)相中總不飽和皂百分率與連續(xù)相中水百分率之比。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，其中連續(xù)相進(jìn)一步包含低于2%的可溶性無(wú)機(jī)電解質(zhì)，其含鈉或鉀陽(yáng)離子連同單價(jià)或二價(jià)陰離子。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的組合物，其中可溶性無(wú)機(jī)電解質(zhì)的總濃度是相對(duì)于連續(xù)相至多O.85%。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，其進(jìn)一步包含基于條組合物總重量計(jì)含量為10%或更低的合成表面活性劑，其中所述合成表面活性劑選自非皂陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑、兩性表面活性劑及其混合物。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，其進(jìn)一步包含O.05 1%的爽滑改良劑，爽滑改良劑選自礦脂、蠟、羊毛脂、聚烷烴、聚烯烴、高分子量聚環(huán)氧乙烷樹(shù)脂、硅氧烷、聚乙二醇及其混合物。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，其中剛加工后的組合物的標(biāo)稱水含量為基于組合物總重量計(jì)15% 18%。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，其中連續(xù)相的水溶性洗滌劑增效助劑含量為基于連續(xù)相重量以重量計(jì)低于O. 5%、優(yōu)選低于O. 3%。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，其中個(gè)人洗滌條的水溶性洗滌劑增效助劑含量為基于條重量以重量計(jì)低于O. 5%、優(yōu)選低于O. 3%。
18.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，其中防龜裂劑是羧甲基纖維素。
全文摘要
低TFM擠出個(gè)人洗滌條，其包含連續(xù)相，所述連續(xù)相基本上不含水溶性洗滌劑增效助劑，所述連續(xù)相包含a.20%～50%脂肪酸皂，其中該脂肪酸皂包含相對(duì)于脂肪酸皂以重量計(jì)低于39%的不飽和脂肪酸皂；b.結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)，其包含i.相對(duì)于連續(xù)相以重量計(jì)10%～45%的多糖結(jié)構(gòu)化劑，其選自淀粉、纖維素及其組合，ii.相對(duì)于連續(xù)相以重量計(jì)6%～30%的多元醇，其選自甘油、山梨醇及其混合物，和iii.相對(duì)于連續(xù)相以重量計(jì)0～15%的水不溶性微粒材料；c.0.5%～低于3%的防龜裂劑，其選自羧甲基纖維素、聚丙烯酸酯聚合物及其混合物；d.10%～20%的水；其中條的龜裂指數(shù)為1或更小；且其中連續(xù)相是可擠出物料，其在40℃溫度測(cè)得的針入度計(jì)硬度為3～8Kg且屈服應(yīng)力為350～2000kPa。
文檔編號(hào)C11D9/22GK102939368SQ201080064923
公開(kāi)日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月29日
發(fā)明者R.阿斯托爾菲, C.A.F.坎托, S.R.萊奧波爾迪諾, A.M.K.佩德羅 申請(qǐng)人:荷蘭聯(lián)合利華有限公司