CN101554357A - 含有淀粉-多元醇结构化体系的挤出型皂条 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及含有淀粉－多元醇结构化体系的挤出型皂条。一种经挤出和压印的个人洗涤条，包括：a)45％－60％的脂肪酸皂；b)0.3％－小于1.5％的一种或更多种加入的单价阳离子的可溶性盐；c)小于5.0％的脂肪酸；和d)结构化体系，包括：i)5.0％－14％的多元醇，选自甘油、山梨糖醇、及其混合物，ii)6％－25％的淀粉，和iii)0－10％的水不溶性粒子，其中多元醇、淀粉和无机粒子的重量总和占该条重量的至少约20％但不超过30％；且其中该条组合物是可挤出物质，在40℃温度测量具有350－2000kPa之间的屈服应力。
Description
技术领域
本发明涉及个人洗涤条(bar)，其通过高速挤出和压印(stamping)制备，且适用于广大市场。所述条包括淀粉-多元醇结构化体系来替换皂且具有优异的使用性能。
背景技术
皂条在全世界广泛使用来清洁身体。皂的卫生用途是众所周知的且是对抗可传染疾病蔓延的关键要素。为了加速在发展中国家的皂的渗透使用，生产商已经在寻求减少皂条成本的途径从而使得它们更加可供给于低收入消费者。
表面活性剂(皂、合成或混合物)一般是皂中的主要成分，占材料总成本的绝大部分。而且，既然皂主要由衍生自甘油三酯的脂肪酸盐组成，其成本由于甘油三酯作为食品且近来作为备选燃料的增长需求而上升，因此，正在需要开发个人洗涤条，其中表面活性剂，尤其是皂，由天然的可持续成分代替而不会损害皂的有效生产和使用性能，从而保持或者改善其可供给性。
表面活性剂通常是个人洗涤条的主要成分且占据了原料成本的大部分。当条中主要的表面活性剂是皂时，表面活性剂的减少通常表达为“总脂肪物质”或TFM的减少。术语TFM用来表示皂中存在的脂肪酸和甘油三酯残基的重量百分数，而没有考虑相伴的阳离子。TFM的测量是本领域公知的。
表面活性剂的显著份额(fraction)是不溶性固体，其给该条提供结构。因此，用来减少表面活性剂含量的一个策略是用将形成网络的无机或有机固体来替换表面活性剂的一部分。该非皂网络允许皂中的水含量从13-16％(其通常是刚刚经制备的皂)增加到20-30％且在某些情况甚至大于50％。基于这种概念的各种结构化方法的例子讨论如下。
Chokappa等人的WO01/42418公开了一种洗涤剂条，其含有0.5-30％无定形氧化铝、羧酸/磺酸的一种碱金属盐、5-70％洗涤剂活性物和10-55％水。
Benjamin等人的US6207636公开了这样的洗涤剂条，其具有25-70％总脂肪物质，包括9-16％重量的胶体氢氧化铝和12-52％水。该发明还包括制备洗涤剂条的方法。
Gangopadhayay等人的WO2006/094586公开了低TFM洗涤剂条，包括皂(15％-30％TFM)；25％-70％无机粒子，包括滑石和碳酸钙；0.5％-10％的铝-硅酸盐；和3％-20％水。
Behan等人的US6310016公开了一种洗涤剂条，包括皂(15-70％总脂肪物质)；0.5-40％胶体氢氧化铝-磷酸盐络合物，和10-50％水。还公开了制备该条的方法。
Racheria的US6440908公开了含高水分的条组合物，其包括硼酸盐化合物。该硼酸盐化合物使得皂中的水结构化从而保证保持高的水分量而不损害该条的性能。
Gangopadhayay等人的WO2005/080541公开了非粒子固体清洁组合物，包含50％-70％的脂肪酸盐；1％-15％的单或二糖；和0.02％-2％的稳定剂。优选的糖是葡萄糖、蔗糖、甘露糖和果糖，稳定剂优选选自杀真菌剂类，包括甲醛、苯甲酸(benzeic acid)和其盐和对羟基苯甲酸甲酯或乙酯。
Anderson等人的WO03/010272公开了具有相对低含量的总脂肪物质(40％-78％)的皂或洗涤剂条，通过掺入氢氧化铝和焦磷酸四钠十水合物到该条中来允许相对高含量的水(7％-30％)和/或其它液体添加剂存在。还公开了产生该条的方法。
Wise等人的WO96/35772公开了洗衣条组合物，包括约20％-约70％的表面活性剂；约12％-约24％的水；约6.25％-约20％的经计算的过量碱金属碳酸盐；约2％-约20％的水溶性无机强电解质盐；和各种任选的成分，包括整体切割的(whole-cut)淀粉。
Kacher等人的WO95/26710公开了个人洗涤条组合物，其包括：约5份到约40份的脂质皮肤增湿剂；约10份到约50份的刚性结晶骨架网络结构，其基本上由选出的脂肪酸皂或所述皂和选出的脂肪酸的混合物；约1份到约50份的发泡合成表面活性剂，和；约10份到约50份的水。
Rahamann等人的WO98/18896公开了高水分洗衣条组合物，包括约45％到约95％结构化条组合物，其中所述结构化条组合物包括以下的预混物：约45％到约75％皂；约5％到约50％淀粉；约25％到约45％水分；其中淀粉与水分在所述结构化皂中的比例为约1∶5到约1.25∶1；和约1％到约15％的合成阴离子表面活性剂；其中最终条组合物中的全部水分为约20％到约40％。
Salvador等人的US2007/0021314和US2007/0155639公开了清洁条组合物，具有高水含量，包括(a)至少约15％的水，基于组合物重量；(b)约40％到约84％的皂，基于组合物重量；(c)约1％到约15％的无机盐，基于组合物重量。该条组合物进一步包括选自碳水化合物结构剂、游离脂肪酸、合成表面活性剂、和其混合物的组分。条组合物优选具有低于约0.95、优选低于约0.90、更优选低于约0.85的水活度(”Aw”)。条组合物优选通过研磨工艺制备。
本发明是基于调查研究采用备选的结构化体系的大量试验的结果，淀粉与特定多元醇和任选地水不溶性粒子的组合能够允许表面活性剂含量的实质性(substantial)减少而不用依赖于包含高含量的水(其表征了现有技术方法)。令人惊讶的，可以获得具有在现有工艺中的优异加工特性的优良的皂。
发明内容
本发明的个人洗涤条是挤出型的，且优选是压印条，适用于广大市场应用。本个人洗涤条包括：
a)45％-60％的脂肪酸皂；
b)0.3％-小于1.5％的一种或更多种添加的单价阳离子可溶性盐；
c)0-小于5.0％的脂肪酸；和
d)结构化体系，包括：
i)5.0％-14％的多元醇，选自甘油、山梨糖醇、及其混合物，
ii)6％-25％的淀粉，和
iii)0-10％的水不溶性粒子，
其中多元醇、淀粉和水不溶性粒子的重量总和占该条重量的至少约20％但不超过30％；其中该条组合物是可挤出物质(mass)，在40℃温度测量具有350-2000kPa之间的屈服应力。
在一个实施方案中，任选的不溶性粒子是无机粒子。
在另一实施方案中，一种或更多种不溶性盐的量是至少0.3％但少于1.0％，优选少于0.8％，基于条组合物的总重量。
在另一实施方案中，条组合物含有合成表面活性剂，其量为该条重量的至多约10％，优选2％-8％重量之间。
在另一实施方案中，该条组合物包括滑动改性剂(slip modifier)，当它在皮肤上摩擦时，其极大地改善了湿条的感觉，特别是当淀粉和/或不溶性粒子以接近它们可用浓度范围上限的水平存在于该条中之时。
在另一实施方案中，当该条初始经制备时(即紧接着在其被挤出和压印之后)，该条组合物含有少于20％的水，优选14％-19％重量之间的水。
这些和其它实施方案将在以下说明书和实施例中举例说明的各种实施方案中更详细地描述。
具体实施方式
在本文中使用的％或％重量表示相比于所讨论的组合物或组分的总重量(通常是该总的条组合物)的成分的重量百分比。
除了在操作例和对比例中，或在其它地方有明确说明，在说明书中表示物质量或反应条件、材料的物理性能和/或应用的所有数字应该理解为由单词“约”修饰。所有量是以最终组合物的重量计，除非另有说明。
应该理解的是，在说明任何浓度范围时，任何具体的上限浓度可以与任何具体下限浓度组合。
为了避免歧义，术语“含有”理解为表示“包括”但不必须“由..组成”或“由...构成”。换句话说，所列的步骤、选择或代替方式不是穷尽的。
本发明涉及挤出型个人洗涤条，其包含特定水平的脂肪酸皂；一种或更多种加入的可溶性盐；任选的脂肪酸；约20％-不超过30％的结构化体系；和各种其它任选成分。该条组合物的这些组分和用来制备和评价该条的方法在以下描述。
本发明的条组合物能够在高生产速率制备，通过通常涉及锭料(ingot)或坯段(billet)的挤出成形，并压印或模塑这些坯段成为各片、块、或条。
能够高速制备是指从该条组合物形成的物质能够i)在超过9千克/分钟的速率挤出，优选在或超过27千克/分钟且理想地在或超过36千克/分钟的速率；和ii)能够在超过100条/分钟的速率压印，优选在或超过300条/分钟且理想地在或超过400条/分钟的速率。
而且，以高生产速率从这些组合物生产的个人洗涤条应当具有一系列物理性质来使得它们完全适用于广大市场消费者的日常使用。
可用于评价从这些组合物制备的条的各种物理性质从而确定制备能力和消费者可接受度的测试方法描述于以下测试方法论部分。
条组合物
脂肪酸皂
脂肪酸皂、其它表面活性剂和实际上该条的所有组分应当适用于与人类皮肤的常规接触且优选地产生高发泡性的条。
优选类型的表面活性剂是脂肪酸皂。术语“皂”在这里表示其常规含义，即，脂族、链烷或烯烃单羧酸的碱金属盐或链烷醇铵盐。钠、钾、镁、单乙醇铵、二乙醇铵、和三乙醇铵的阳离子或它们的组合最适用于本发明的目的。通常，在本发明的组合物中使用钠皂，但是约1％-约25％的皂可以是钾、镁或三乙醇胺皂。在这里使用的皂是公知的具有约8-约22个碳原子、优选约10-约18个碳原子的天然或合成脂族(链烷或链烯)酸的碱金属盐。它们可以被描述为具有约8-约22个碳原子的饱和或不饱和烃的碱金属羧酸盐。
具有椰子油的脂肪酸分布的皂可以提供宽分子量范围的较低端。具有花生油或菜子油或它们的氢化衍生物的脂肪酸分布的那些皂可以提供宽分子量范围的较高端。
优选使用具有椰子油或牛油或其混合物的脂肪酸分布的皂，因为它们是更容易获得的脂肪。在椰子油皂中，具有至少12个碳原子的脂肪酸的比例是约85％。当使用椰子油和脂肪例如牛油、棕榈油或非热带坚果油或脂肪的混合物(其中主链长度是C16或更大)时，这一比例将更大。优选用于本发明组合物的皂具有至少约85％的含约12-18个碳原子的脂肪酸。
用于所述皂的椰子油可以全部或部分地被其它“高月桂”或“富月桂”的油代替，也就是说，油或脂肪中的脂肪酸总量的至少50％是由月桂酸或肉豆蔻酸及其混合物组成的。这些油通常例子是椰子油类型的热带坚果油。例如，它们包括：棕榈仁油、巴巴苏油、小冠椰子油、星实榈油、羽叶棕榈坚果油、murumuru油、价波特(jaboty)仁油、khakan仁油、地咖油和肉豆蔻油。
优选的皂是约10％-约40％衍生自椰子油、棕榈仁油或其它富含月桂基的油(“富月桂皂”)和约90％-约60％的牛油、棕榈油或其它富含硬脂基的油(“富硬脂皂”)。
这些皂可以按照商业可接受的标准含有不饱和度。通常应当避免过量的不饱和度，因为有酸败的趋势。
皂可以通过常规釜沸腾方法或现代的连续皂生产工艺生产，其中天然脂肪和油(例如牛油、棕榈油或椰子油或其等价物)用碱金属氢氧化物采用本领域技术人员公知的工序皂化。两种广泛使用的方法在工业上十分重要。在SAGE方法中，甘油三酯被碱例如氢氧化钠皂化，对反应产物广泛处理，并且提取和回收甘油组分。第二种方法是SWING方法，其中皂化产物在进行不那么彻底的处理的情况下直接使用，没有从甘油三酯分离甘油，而是在最终的细皂条或皂条中包含。
或者，这些皂可以通过用碱金属的氢氧化物或碳酸盐中和脂肪酸例如月桂酸(C12)、肉豆蔻酸(C14)、棕榈酸(C16)或硬脂酸(C18)来生产。
脂肪酸皂在该条中的含量(通常是不同链长和/或异构体的混合物)可以为40％-60％，优选45％-60％，更优选45％-55％且最优选45％-52％，基于该条组合物的总重量。
皂以外的表面活性剂(通常称作“合成表面活性剂”或“合成洗涤剂(syndet)”)可以任选地包含在该条中，其量为至多约25％，优选至多15％，更优选2％-10％，更优选2％-7％，以条重量计。合适的合成洗涤剂的实例描述于以下任选成分中。
加入的可溶性盐
术语“加入的”可溶性盐是指除了由于皂化和中和脂肪酸而存在于该条中的盐(例如由氢氧化钠皂化和由盐酸中和产生的NaCl)以外，引入到该条中的一种或更多种盐。
很多水溶性盐均有可能使用。优选的盐是不含与皂沉积的阳离子，即其与脂肪酸羧酸盐形成不溶性沉淀，的水溶性盐。因此，含有二价离子例如钙、镁和锌以及三价离子例如铝的水溶性盐应当避免。当然，高度不溶性的钙盐例如碳酸钙可以用作任选的不溶性粒子作为结构化体系的一部分(见下文)。
尤其优选的可溶性盐包含形成可溶性脂肪酸皂的一价阳离子(例如钠、钾、烷基醇铵，但非锂)和二价阴离子(例如硫酸根、碳酸根和羟乙磺酸根)、三价阴离子(例如柠檬酸根、磺基琥珀酸根、磷酸根)和多价阴离子(例如多磷酸根和多丙烯酸根)
尤其优选的盐是钠和钾的硫酸盐、碳酸盐、磷酸盐、柠檬酸盐、磺基琥珀酸盐和羟乙磺酸盐及其混合物。
不希望受理论所限，据信有限量的一种或更多种水溶性盐减少了液晶相(例如层状相)在该条中的含量，由此允许该条来容纳复合结构化体系(其自身包括一些液体)。然而，引入太多盐会减少液晶相的含量到其中该条变得不足够柔顺且表现出过多破裂的程度。
盐的水平应当至少约0.3％但少于1.50％，优选0.3％到小于1.50％，更优选0.3％到0.80％。
应当注意到盐在本发明中的角色不是主要为降低水活度从而在该条中容纳极高水含量(其是现有技术中所述的低TFM皂的特征)，即使用电解质来防止或减缓该条的完全干燥(drying out)。实际上，本发明的条具有的水含量(至多约20％)相比于常规商业皂条(其可为约13到约15-18％)并不是特别高。因此，盐水平在2.5-8％的范围(典型现有技术的高水含量条)将对本文所述的条有害。
脂肪酸
一种有用的任选成分是脂肪酸。尽管公知的是脂肪酸可用于改善泡沫，但是它们在本文所述的条中的主要功能是以低水平引入条组合物中改变流变学从而给该物质提供足够的热塑性。
可能适用的脂肪酸是C8-C22脂肪酸。优选脂肪酸是C12-C18，优选主要饱和、支链的脂肪酸。然而，也可采用一些不饱和脂肪酸。当然，这些游离脂肪酸可以是较短链长(例如C10-C14)和较长链长(例如C16-C18)链脂肪酸的混合物。例如，一种有用的脂肪酸是衍生自高月桂甘油三酯的脂肪酸，例如椰子油、棕榈仁油、和巴巴苏(babasu)油。
脂肪酸可以直接引入或者它们可以通过在加工期间添加质子酸(protic acid)到皂中原位产生。适用的质子酸包括：无机酸例如盐酸和硫酸、己二酸、柠檬酸、羟基乙酸、乙酸、甲酸、富马酸、乳酸、苹果酸、马来酸、琥珀酸、酒石酸和聚丙烯酸。
脂肪酸的水平应当不超过5.0％，优选不超过约1％且最优选在0.3％-0.8％之间，基于条组合物的总重。
结构化体系
结构化体系包括一种或更多种淀粉组分，一种或更多种多元醇和任选地水不溶性粒子(即粒子材料)。
用于该条组合物中的结构化体系的总水平应当至少约20％但不超过约30.0％，优选25％-30.0％，基于该条组合物的总重量。结构化体系的总水平是指淀粉、多元醇和任选的不溶性粒子组分的总重。
合适的淀粉材料包括天然淀粉(来自玉米、小麦、大米、马铃薯、木薯等)、预糊化的(pregelatinized)淀粉、各种物理和化学改性淀粉和其混合物。术语天然淀粉是指没有经过化学或物理改性的淀粉，也称为粗或原(native)淀粉。
优选的淀粉是天然或原淀粉，其来自玉米、木薯、小麦、马铃薯、大米和它的其它天然来源。具有不同的支链淀粉和直链淀粉比例的粗淀粉：例如玉米(25％直链淀粉)；蜡质玉米(0％)；高直链淀粉玉米(70％)；马铃薯(23％)；大米(16％)；西米(27％)；木薯(18％)；小麦(30％)和其它。粗淀粉可以直接使用或者在制备该条组合物的工艺期间改性，使得淀粉部分或完全糊化。
另一合适的淀粉是预糊化的，其为在作为本发明条组合物的成分加入以前已经被糊化了。可获得将在不同温度糊化的形式，例如冷水可分散的淀粉。一种合适的商用预糊化淀粉由National Starch Co.(Brazil)以商品名FARMAL CS 3400提供，但是其它具有类似特性的可商购材料是合适的。
淀粉组分在填料中的量可以为约5％-约25％，优选6％-25％，优选10％-25％，优选10％-20％，且优选10％-15％，以总的条组合物重量计。
结构化体系的第二种关键组分是多元醇或者多元醇的混合物。多元醇是本文所用来指定在水中具有高水溶性，优选自由溶解的多羟基基团(至少两个，优选至少三个)的化合物的术语。
可以获得的很多种类的多元醇包括：相对低分子量的短链多羟基化合物，例如甘油和丙二醇；糖例如山梨糖醇、甘露糖、蔗糖和葡萄糖；改性碳水化合物例如水解淀粉、糊精和麦芽糊精，和聚合的合成多元醇例如聚亚烷基二醇例如聚氧基乙二醇(PEG)和聚氧基丙二醇(PPG)。
优选的多元醇是相对低分子量的化合物，其是液体或者容易形成稳定的高浓度的水性溶液，例如在水中大于50％且优选70％重量或更大。这些包括低分子量多元醇和糖。
尤其优选的多元醇是甘油、山梨糖醇和其混合物。
在形成热塑性物质(其材料性质适用于高速制备(300-400条/分钟)且用作个人洗涤条)时，多元醇的含量是关键的。已经发现当多元醇含量过低时，该物质在挤出温度(例如40℃-45℃)并非充分塑性的，且该条往往表现出较高的软糊化(mushing)和磨损率。相反，当多元醇含量过高时，该物质太软而不能在正常加工温度通过高速形成条。
多元醇的含量应当在5.0％-14.0％之间，优选6-12％且优选约6％-约10％，基于条组合物的总重量。而且，发现了多元醇与淀粉的比例优选在约1∶1-1∶4.5重量比之间，更优选1∶1-1∶1.25之间。
结构化体系可任选包括含有一种材料或者材料组合的不溶性粒子。不溶性粒子是指以固体微粒形式存在且适用于个人洗涤的材料。粒子材料可望为无机或有机材料或者组合，只要其不溶于水。不溶性粒子不应当被感知为刺痛或者颗粒状的，因此应当具有小于300微米的粒度，更优选小于100微米且最优选小于50微米。
优选的无机微粒材料包括滑石和碳酸钙。滑石是硅酸镁矿物材料，具有片状硅酸盐结构，组成为Mg3Si4(OH)22，可以水合形式获得。其具有片状形貌，基本上是亲油/疏水的，即其通过油而非水来润湿。
碳酸钙或白垩以三种晶体形式存在：方解石、文石和球霰石。方解石的天然形貌是菱形或立方形，文石为针状或树枝状，球霰石为类似球体状。
在商业上，碳酸钙或已知为沉积碳酸钙的白垩通过碳酸化(carbonation)方法来产生，其中将二氧化碳气体鼓泡通过氢氧化钙的水性悬浮液。在该过程中，碳酸钙的晶体类型是方解石或者方解石和文石的混合物。
其它任选的不溶性无机微粒材料的实例包括硅酸铝、铝酸盐、硅酸盐、磷酸盐、不溶性硫酸盐、硼酸盐和粘土(例如高岭土、陶土)及其组合。
有机微粒材料包括不溶性的多糖例如高度交联或不溶性淀粉(例如通过与疏水物例如琥珀酸辛酯的反应)和纤维素；合成聚合物例如各种聚合物网格(lattice)和悬浮聚合物；不溶性皂类和其混合物。
结构化体系可包括基于条组合物总重的至多10％不溶性粒子，优选5％-8％。
水含量
如已经描述的，相比于典型的挤出型和压印皂条(当刚刚经制备时，即挤出和压印之后，其典型地可以为约13-约18％的水)，本发明的条组合物不包含特别高的水含量。实际上，优选刚刚经制备的条的水含量应当少于20％，优选14％-18％之间，基于该条的总重量。因此，在优选实施方案中，本发明刚刚经制备的条的水含量低于刚刚经制备的熔体和浇注物或熔体-铸塑条的水含量，即基于该制剂的标称水含量，其在熔体-铸塑组合物中典型地超过25％重量。
要强调的是上述的优选水含量指的是刚刚经制备的条。如所公知的，皂条经过完全干燥，即蒸发水。因此，取决于皂如何保存(包装物类型、温度、湿度、空气流通等)，该条在取样之时的实际水含量可能会显著不同于紧接着在制备之后的条的初始水含量。
任选成分
合成表面活性剂：
条组合物可任选地包括非皂合成类型的表面活性剂(洗涤剂)，即所谓的合成洗涤剂。合成洗涤剂可以包括阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性或两性离子表面活性剂以及阳离子表面活性剂。
该条中存在的合成表面活性剂通常少于25％，优选少于15％，优选至多10％，最优选0-7％，基于条组合物的总重量。
阴离子表面活性剂可以是例如脂族磺酸盐，例如伯链烷烃(例如C8-C22)磺酸盐、伯链烷烃(例如C8-C22)二磺酸盐、C8-C22链烯烃磺酸盐、C8-C22羟基链烷烃磺酸盐或烷基甘油基醚磺酸盐(AGS)；或芳族磺酸盐，例如烷基苯磺酸盐。α烯烃磺酸盐是另一合适的阴离子表面活性剂。
阴离子表面活性剂也可以是烷基硫酸盐(例如C12-C18烷基硫酸盐)，尤其是伯醇硫酸盐或烷基醚硫酸盐(包括烷基甘油基醚硫酸盐)。
阴离子表面活性剂也可以是磺化脂肪酸，例如α-磺化牛油脂肪酸；磺化脂肪酸酯，例如α-磺化牛油酸甲酯或其混合物。
阴离子表面活性剂也可以是烷基磺基琥珀酸盐(包括单烷基和二烷基磺基琥珀酸盐，例如C6-C22磺基琥珀酸盐)；烷基和酰基牛磺酸盐，烷基和酰基肌氨酸盐，磺基乙酸盐，C8-C22烷基磷酸盐和磷酸盐，烷基磷酸酯和烷氧基烷基磷酸酯，酰基乳酸盐或乳酰乳酸盐，C8-C22单烷基琥珀酸盐和马来酸盐，磺基乙酸盐，和酰基羟乙磺酸盐。
另一类阴离子表面活性剂是C8-C20烷基乙氧基(1-20EO)羧酸盐。
另一种合适的阴离子表面活性剂是C8-C18酰基羟乙磺酸酯。这些酯是通过碱金属羟乙磺酸盐与具有6-18个碳原子并且碘值小于20的混合脂族脂肪酸反应制备的。至少75％的混合脂肪酸具有12-18个碳原子，并且最多25％的混合脂肪酸具有6-10个碳原子。酰基羟乙磺酸酯也可以是烷氧基化羟乙磺酸酯。
若存在的话，酰基羟乙磺酸酯通常占组合物总量的约0.5％-约25重量％。
通常，阴离子组分将占该条组合物中所用的合成表面活性剂的主要部分。
可以在本发明中使用的两性洗涤剂包含至少一个酸基。所述酸基可以是羧酸基团或磺酸基团。它们包含季氮，所以是季氨基酸。它们应当通常包含7-18个碳原子的烷基或链烯基。合适的两性表面活性剂包括两性乙酸盐，烷基和烷基酰氨基甜菜碱，以及烷基和烷基酰氨基磺基甜菜碱。
两性乙酸盐和二两性乙酸盐(diamphoacetate)也属于可以使用的两性离子和/或两性化合物。
合适的非离子表面活性剂包括具有疏水基团和反应性氢原子的化合物(例如脂族醇或脂肪酸)与环氧烷(特别是环氧乙烷，或环氧乙烷和环氧丙烷)的反应产物。例子包括脂族(C8-C18)伯或仲直链或支化醇与环氧乙烷的缩合产物，以及通过环氧乙烷与环氧丙烷和乙二胺的反应产物缩合得到的产物。其它所谓的非离子洗涤剂化合物包括长链叔胺氧化物，长链叔氧化膦和二烷基亚砜。
非离子表面活性剂也可以是糖酰胺，例如烷基多糖和烷基多糖酰胺。
阳离子洗涤剂的例子是季铵化合物，例如烷基二甲基卤化铵。
其它可以使用的表面活性剂描述在Parran Jr.的美国专利3,723,325和Schwartz Perry&Berch的“Surface Active Agents and Detergents”(第1、II卷)中，将这些文献引入本申请供参考。
滑动改性剂
滑动改性剂是很有用的任选成分。在本文所用的术语“滑动改性剂”用来表明当以相对低含量(通常低于1.5％，基于该条组合物的总重量)存在时的物质将显著减少湿润条和皮肤之间感知到的摩擦。最适合的滑动改性剂是以1％或更少，优选0.05-1％且更优选0.05％-0.5％的量使用。
滑动改性剂在条组合物(其含有淀粉和/或不溶性粒子，其含量接近这些物质的有用浓度范围的较高端，例如对于淀粉是20-25％)中是特别有用的。已经发现引入较高含量的淀粉和/或不溶性粒子增加了该条的湿润皮肤摩擦且该条被感知为“有拖拉感的”(在皮肤上具有高度感知的摩擦“拖拉”水平)。尽管一些消费者并不介意这种感觉质量，但是其他人不喜欢。通常，消费者优选被感知为在其皮肤上轻易滑行并且被感知为光滑的条。
已经发现某些疏水物质可以在低含量显著减少含有较高含量淀粉和/或不溶性粒子的条的湿润皮肤摩擦拖拉感。这极大地改善了消费者对这些条的可接受度。
合适的滑动改性剂包括矿脂、蜡、羊毛脂、聚-烷烃、-烯烃、-聚亚烷基氧化物、高分子量的聚环氧乙烷树脂、聚硅氧烷、聚乙二醇及其混合物。
尤其合适的滑动改性剂是高分子量的聚环氧乙烷树脂，因为发现它们在组合物中在相对低的浓度是有效的。优选地，聚环氧乙烷树脂的分子量大于80000，更优选至少100000道尔顿且最优选至少400000道尔顿。合适的高分子量聚环氧乙烷树脂的实例是Dwo Chemical Company以商品名POLYOX提供的水溶性树脂。一个实例是WSR N-301(分子量4000000道尔顿)。
助剂
助剂是能直接(香料)或间接(防腐剂)改进条的美观的组分，特别是视觉、触觉和嗅觉(olefactory)性能。各种任选组分可以被引入本发明的条组合物中。助剂的例子包括但不限于：香料；不透明剂，例如脂肪醇、乙氧基化脂肪酸、固体酯和TiO2；染料和颜料；珠光剂例如TiO2涂覆的云母和其它干涉颜料；片状镜粒子例如有机闪烁体；感知剂(sensate)，例如薄荷醇和姜；防腐剂，例如二羟甲基二甲基乙内酰脲(Glydant XL1000)、对羟基苯甲酸酯、山梨酸等；抗氧化剂，例如丁基化羟基甲苯(BHT)；螯合剂，例如乙二胺四乙酸的盐(EDTA)和etridronate三钠；乳液稳定剂；辅助增稠剂；缓冲剂；以及它们的混合物。
珠光剂的含量应该是约0.1-约3％之间，优选0.1-0.5％之间，最优选约0.2-约0.4％之间，基于该条组合物的总重量计。
皮肤有益试剂
一类在此强调的任选组分是皮肤有益试剂，其用于促进皮肤和头发的健康和调理。潜在的有益试剂包括但不限于脂质，例如胆固醇、神经酰胺和拟神经酰胺；抗微生物剂，例如TRICLOSAN；防晒剂，例如肉桂酸盐；其它类型的脱皮剂粒子，例如聚乙烯珠、胡桃壳、杏仁子、花瓣和种子，以及无机化合物例如二氧化硅和浮石；其它软化剂(皮肤软化剂)，例如长链醇和蜡例如羊毛脂；其它增湿剂；皮肤调色剂；皮肤营养物，例如维生素，例如维生素C、D和E，和精油，例如香柠檬、温州蜜橘、菖蒲等；鳄梨、葡萄、葡萄子、没药树、黄瓜、豆瓣菜、金盏草、接骨木花(elder flower)、天竺葵、菩提花、苋属植物、海藻、银杏、人参、胡萝卜的水溶性或水不溶性提取物；凤仙花属植物凤仙花、camu camu、alpina叶子和其它植物提取物，例如金缕梅，以及它们的混合物。
组合物也可以包含各种其它能提供额外皮肤(包括头皮)益处的活性成分。例子包括抗粉刺剂，例如水杨酸和间苯二酚；含硫的D和L氨基酸以及它们的衍生物和盐，特别是它们的N-乙酰基衍生物；抗皱、抗皮肤老化以及皮肤修复活性物质，例如维生素(例如A、E和K)、维生素烷基酯、矿物质、镁、钙、铜、锌和其它金属组分；视黄酸和酯和衍生物，例如视黄醛和视黄醇，维生素B3化合物，α-羟基酸，β-羟基酸，例如水杨酸及其衍生物；皮肤舒缓剂，例如芦荟、霍霍巴油、丙酸和乙酸衍生物，灭酸衍生物；人造晒黑剂，例如二羟基丙酮；酪氨酸；酪氨酸酯，例如酪氨酸乙酯和葡萄糖酪氨酸酯；皮肤增白剂，例如芦荟提取物和烟酰胺、α-甘油基-L-抗坏血酸、氨基酪氨酸、乳酸铵、甘醇酸、氢醌、4-羟基茴香醚；皮脂刺激剂，例如泻根酸、脱氢表雄酮(DEHA)和orizano；皮脂抑制剂，例如羟基氯化铝、皮质类固醇、脱氢乙酸和其盐、二氯苯基咪唑二氧戊环(从Elubiol获得)；抗氧化物质，蛋白酶抑制剂；紧肤剂，例如乙烯基吡咯烷酮、(甲基)丙烯酸和由长链(甲基)丙烯酸烷基酯构成的疏水单体的三元共聚物；止痒剂，例如氢化可的松、methdilizine和异丁嗪头发生长抑制剂；5-α还原酶抑制剂；能促进脱落的试剂；抗糖化试剂；抗皮屑剂，例如巯氧吡啶锌；生发促进剂，例如非那雄胺、米诺地尔、维生素D类似物和视黄酸以及它们的混合物。挤出物质的材料性质
在这里描述的个人洗涤条是挤出物质。术语“挤出物质”表示这些条由既包括皂物质的强烈混合或操作又同时处于半固体塑性状态的方法生产，并通过挤出方法成型为粘结物质。
强烈混合可以通过本领域公知的一个或更多个单元操作完成，可包括辊磨、精制以及单阶段或多阶段挤出。这些工艺在约30-约50℃之间的温度下将条物质(例如皂物质)加工形成不溶性材料在粘性液体和/或液晶相中的均匀网络，其中所述粘性液体和/或液晶相含有较低熔点的、溶解度更高的表面活性剂(例如皂和其它水溶性/分散性材料)。
挤出物质必须在挤出工艺温度内是热塑性的，工艺温度通常是约30-约45℃之间，优选约33-约42℃之间。因此，这些物质必须在该工艺温度范围内软化，但保持高度粘性，即不会过度太软以致形成发粘的物质。该材料必须在温度降低到其软化点之下时快速恢复其结构并硬化。这表示内部结构必须一般通过结构形成单元(例如晶体)的再固化而快速地再次成型。
此外，软化的物质尽管是柔性的，但是必须足够粘结从而不会粘到挤出机的表面上，从而能够通过挤出机螺杆输送，但不会在作为坯段从挤出机出来时过度弯曲。但是，如果物质太粘，将不能在合理的速率下挤出。因此，物质的硬度必须处于能够高速生产的工艺温度范围的限度内。高速生产表示超过约50片或条/分钟(4.5Kg/分钟，对于90Kg的条)，优选大于约150条/分钟(13.5Kg/分钟)，更优选大于250条/分钟(22.5Kg/分钟)，再更优选大于400条/分钟(36Kg/分钟)。
通过挤出形成的个人洗涤条(也常称为研磨皂)具有与通过熔体铸塑方法生产的皂十分不同的物化性能和内部结构，其中在熔体铸塑方法中条组合物先在高温(例如70℃)熔融形成液相，然后倒入模具中以通过静止冷却固化。
这些在内部结构、组成和物化特性方面的不同为挤出个人洗涤条提供了比铸塑皂更适合于广大市场的综合应用性能。这些性能包括低得多的磨损率、更高的磨损和齿痕抗性，以及更丰富、更奶油状的不透明泡沫。
用作挤出物质特性“指纹”的一个或多个关键性能是结构各向异性、高熔点物质(例如硬脂皂)的含量、高熔点和热致可逆性，以及在加热和剪切后硬度的快速恢复。这些特性在下面简单描述。
结构各向异性
通过挤出生产的条通常具有在晶体排列和整体宏观结构方面的特征各向异性内部结构。
宏观结构的一个重要元素是“蜡烛结构”，例如描述在Schonig等的美国专利4,720,365中，其在螺旋挤压机中生产并在压印机中改变。在眼板上产生的剪切力以及随后在螺旋挤压机锥体中的拉伸力使得产生在蜡烛内的显著排列，因此影响挤出物质的胶态结构。尽管在压印后对排列有一些改变，但是所得的条通常具有微晶的特征宏观排列和相对于条表面的相畴以及一些残余的蜡烛结构。
在挤出温度下产生的液体(晶体)相具有相对较低的粘度，并预期在螺旋挤压机压缩阶段期间优先流到蜡烛表面。
与之相比，熔体铸塑的条具有主要各向同性结构，因为在静止冷却期间出现结晶，因此晶体的排列最小，没有蜡烛结构。
在挤出型条和铸塑条之间的内部结构差异可以通过简单的乙醇萃取工艺目测。在该工艺中，切削该条，例如用曼陀林刨子切削显示出内表面(条可以沿着几个正交方向切削)。这些切削的部分然后在无水醇中浸泡过夜。在除去醇之后，使条静置干燥，出现了小裂纹图案。这些裂纹表示该条的取向微观结构。醇萃取了在挤出型条中溶解度更高的皂，因此暴露出蜡烛结构界面和流动线。在熔体铸塑的条中，不存在流动线和蜡烛结构，在醇浮出后，细裂纹更加不明显或不存在。
高熔点物质的含量
为了达到研磨和挤出所需的流变性能，挤出物质必须具有足够含量的固体粒子以充分地使物质在工艺温度下结构化，即，皂条含有熔点高于挤出温度的物质。
对于主要由皂构成的条，这些高熔点固体至少部分地由硬脂皂提供，硬脂皂包括C16和C18饱和皂。
在挤出型皂条中，高熔点固体(熔点高于挤出温度)的含量通常大于20％，典型地大于30％。对于主要由皂构成的适用于本发明的挤出物质，富硬脂皂的含量通常是基于条总重量计的约25％-约55％之间，优选25％-约40％之间。当然在本文所述的条中也可以存在其它固体粒子源。
熔点和热致可逆性
因为与铸塑皂相比存在大量的高熔点固体(例如富硬脂皂和结构剂)和更低含量的液体，挤出物质的熔点通常高于80℃，典型地高于90℃，通常高于100℃。与之相比，铸塑皂通常在70-80℃之间的温度熔融。
此外，挤出物质在温度低于其软化点时快速恢复其结构并硬化。这表示内部结构快速地再次形成，通常通过结构形成单元例如皂晶体的再固化进行。这种快速再固化通常在差示扫描量热法(DSC)中观察为热致可逆性。术语热致可逆性表示增加和降低温度扫描分析往往是超可叠加的(superimposible)(尽管有组合物的温差特性补偿(offset))。与之相比，铸塑皂需要更长的时间以再次形成固体结构单元，并显示较低的热致可逆性，例如升高-降低温度扫描分析或者不是超-可叠加的，或者通过比物质高得多的温度来补偿。
在加热和剪切后硬度的恢复
挤出物质必须在被加热到通常约35-约45℃的挤出工艺温度时软化。但是，在该温度下，其必须保持足够的硬度。已经在实验中发现为了达到所需的生产速率，物质的硬度应该通常是至少约1500g，优选至少3000g但通常不大于约8000g，优选3000g-5000g之间，这通过实验方法部分中所述的硬度穿透实验检测，所述检测是在约40℃的温度下进行的。
挤出物质也在挤出温度下进行剪切后保持粘结，且不显示过度的柔性或发粘。术语“保持粘结”表示当在压力下压制时，物质应该能烧结在一起形成单个具有机械完整性的粘结单元。
最后，发现挤出物质在挤出温度(例如40℃)下进行剪切并进行冷却时，能快速恢复其屈服应力(通过其穿透计硬度检测)。例如，当挤出物在挤出后冷却到25℃时，物质应该恢复到在其剪切之前的初始硬度的至少约75％，优选至少约85％，更优选至少约95％，例如通过“孔板”挤出机挤出时，参见以下。
这种剪切对粘结力、粘性、柔性和屈服应力恢复的影响可以使用“孔板”挤出机评价，其提供了与该物质在经由眼板挤出期间相似的受控拉伸流动。这种设备包括在窄开口(通常2-4mm)终结的带热夹套的机筒(例如350mm长度，90mm直径)和与驱动单元(例如Instron MechanicalTester)连接的柱塞。柱塞使该物质强制通过孔板，形成挤出物。挤出物可以在工艺温度下评价。
挤出物可以放在孔板挤出机的机筒中，在不同的载荷下压缩，并取出以测定其粘结力或粘合程度、其粘性和其在挤出温度(例如40℃)下剪切并冷却(例如25℃)后恢复硬度的能力。
基于上述可挤出性标准，所谓的熔体和浇注组合物，例如用于生产甘油皂的那些(需要在模具中铸塑以形成条)，当它们从熔体开始形成时是不能挤出的物质，并且是不适合的。因此，在铸塑熔体组合物熔化并在几小时内在模具中固化后，组合物不能在挤出通过孔板挤出机后形成粘结的不发粘的物质，挤出物不能显示所需的在冷却后的硬度恢复。
除了要求适用于挤出之外，条物质应当也足够硬以用常规皂生产模具进行压印。压印方法包括将挤出物质的坯段或锭料放入由通常两个可移动的半模(模具)构成的分模中。这些模具在闭合时压缩坯段(“压印”坯段)，挤出过多的物质，并限定条的最终形状。半模在分界线上汇合，这在模制的条成品(压印的条)的边缘周长上显示为一条线。因此，压印的个人洗涤条可以表征为含有在分界线汇合的顶部和底部压印表面。
经验显示压印可以通过确保条物质的挤出坯段(也称为锭料)在通常25-45℃的压印温度下具有至少约1500g的最小硬度来实现。
挤出物质的一个或多个关键特征总结在下表中。
| 特征性能 | 挤出物质 | 铸塑皂 |
| 结构各向异性 | 排列的晶体明显的流动线/蜡烛结构，表现为在醇浮出后形成的小裂纹 | 通常无规的晶体取向不存在蜡烛结构在醇浮出后没有显著系统的线或裂纹 |
| 富硬脂皂的含量(C16/C18皂) | 20％-约55％，基于条的总重量 | 通常小于15％或没有 |
| 熔点/热特性 | 熔点高于80℃，通常高于90℃，一般高于100℃，较高程度的热致可逆性(DSC) | 熔点70℃和80℃较低程度的热致可逆性 |
| 在加热和剪切后的硬度恢复 | 恢复在剪切前其初始硬度的至少约75％，优选至少约85％，更优选至少约95％。在拉伸剪切(孔板挤出机)后形成粘结性物质 | 在熔融和铸塑后，在剪切后具有低硬度恢复和/或在剪切后不能形成粘结性物质(过度断裂或软化) |
实验方法
条硬度-穿透计硬度实验
在本领域知道各种检测软固体(例如盥洗皂)的硬度的方法。在本文中所用的技术是穿透实验，其检测在载荷下针或锥形棒的穿透。可以检测在恒定载荷下经过的距离(针穿透入检测物质中)或用于达到给定穿透距离所需的载荷。在本发明所用的检测方法中，采用后一种检测方式，即检测达到固定穿透深度所需的可变载荷。
尽管本发明通过由穿透实验检测的参数来描述，但是可以使用各种硬度实验并与这里所用的方法互相关联。
硬度穿透实验使用Stable Micro Systems提供的TA-XT Plus TextureAnalyzer对盥洗皂条成品进行。
成品条的流变参数通过检测探针穿透样品达到15mm距离所必需的重量来测定(参见下表)。30°锥形检测探针由X2不锈钢制成，尺寸为：长度＝60.4mm；直径＝30mm。
在通过TA-XT Express的硬度分析中所用的仪器参数在下表给出。
TA-XT Plus Texture Analyzer允许使用各种预先设定的探针速度。在这里描述的实施例中，在各种速度(最小10)，范围0.01-10mm/sec和相应测量到的力进行除了硬度以外的流变学参数。计算剪切应力和剪切速率并建立流变学表格。流变参数最后通过Herschel-Bulkley方程由最小二乘法计算：
σ＝σ0+kγn
其中σ是剪切应力，σ0是屈服应力，k表示稠度指数，n是流动指数，γ是剪切速率。
粘性是使用TA-XT Plus Texture Meter采用压缩模式并当45度锥形探针离开样品时获取峰读数而检测的。其它参数是：穿透距离10mm，预先检测速度(10mm/s)，检测速度(1mm/s)，以及检测后速度(10mm/s)。
磨损率实验
条的磨损率通过以下程序检测。
将四个已称重的各实验条样品放在皂盘上。使用两种皂盘：具有排水器或升高隔栅的那些，以使在漂洗后留在条上的水排走；没有排水器的那些，使得水可以加入盘中，使得条成为“积水的”。这些盘如下编号：
是否具有排水器 洗涤温度(℃)
是 25
是 40
否 25
否 40
将10ml蒸馏水(环境温度)倒入未排水的盘中(25℃和40℃)
每个皂片如下：
-用约5L水在所需的温度(20℃或40℃)下填充洗涤碗。
-在片上作标记以确认顶表面(例如用针扎个小洞)。
-带上防水手套，将片浸泡在水中，并用手在水上转动15次(每次180°)
-重复上述步骤，
-简单地将片浸入水中以除去泡沫，
-将片背面放在其皂盘上，确保另一面朝上(即，没有标记的表面)。
上述程序每天进行6次，连续进行4天，并且在每天中按照平均间隔进行。在每次彻底冲洗后，每个条的另一面放在向下的位置(面对盘的底部)。在各彻底冲洗之间，皂盘应该在环境条件下留在开放的台子或排水板上。在每次彻底冲洗周期之后，改变每个皂盘/片的位置以使干燥条件的可变性最小化。
在每天结束时，漂洗并干燥带排水器的每个皂盘。不带排水器的皂盘用10ml蒸馏水再填充(环境温度)。在最后一次彻底冲洗(第4天)之后，漂洗并干燥所有皂盘。每个冲洗的条放在其盘中，并干燥最多9天。在第5天的下午，反转样品以使片的两面都干燥。在第8天，称量每个片的重量。
磨损率如下定义为重量损失百分率：
条的软糊测试
软糊是皂和水的糊状物或凝胶，当皂在皂盘中留下来与水接触时形成。皂的可溶性组分移入溶液中，水被吸收到剩余固体皂引起溶胀，且对于大多数皂，还引起重结晶。软糊的性质取决于这些溶液和吸收作用的平衡。高含量软糊的存在是不合意的，不仅因为其给皂赋予了令人不悦的感觉和外观，还特别是由于该软糊可能会从皂中分离出来并且在洗涤盆上留下残污。残余软糊或者皂残余物公知受到消费者反对。
本文所述的软糊浸入实验对在条上形成的软糊量给出了数值。实验进行如下：
将来自皂片的矩形坯段用刨、刀或切割筛(jig)切割成所需尺寸。切割坯段的宽度和深度得到准确测量(+/-0.1cm)。从该坯段的底部开始在坯段上画5cm的线。该线表示浸入深度。
将坯段连接到样品夹持器并悬浮在空烧杯中。加20℃的去矿质(或蒸馏)水到该烧杯中直到水的水平达到该坯段的5cm记号处。该烧杯被放置在20℃(+/-0.5℃)水浴中并放置刚好2小时。
除去皂夹持器+坯段，将水从烧杯中倒空，再次将该条夹持器+坯段放置到该烧杯1分钟使得过量水可以排出。抖落外来的水，将坯段从该条夹持器上除去，记录以其干燥端静置的坯段的重量(WM)。
来自坯段的所有5面的软糊被小心刮掉，通过用棉纸(tissue)轻柔地擦拭来除去任何剩余痕量的软糊。在擦拭的5分钟内记录坯段重量(WR)。
软糊的数量记录如下：
其中A是表面积：
表面积(cm2)＝A＝10(宽度+厚度)+(宽度×厚度)
加速的条破裂实验
条在使用时破裂的可能性的评估是通过将该条以受控方式洗涤6次/天，持续4天，在各次洗涤之间将该条储存在不同条件下以模拟不同消费者习惯，且然后允许该条干燥不同时期来诱发破裂。程序如下：
将四个经称重的每个实验条放置在皂盘上。使用两种皂盘：具有排水器或升高隔栅的那些，以使在漂洗后留在条上的水排走；没有排水器的那些，使得水可以加入盘中，使得条成为“积水的”。这些盘如下编号：
是否具有排水器 洗涤温度(℃)
是 25
是 40
否 25
否 40
将10ml蒸馏水(环境温度)倒入未排水的盘中(25℃和40℃)
每个皂片如下：
-用约5L水在所需的温度(20℃或40℃)下填充洗涤碗。
-在片上作标记以确认顶表面(例如用针扎个小洞)。
-带上防水手套，将片浸泡在水中，并用手在水上转动15次(每次180°)
-重复上述步骤，
-简单地将片浸入水中以除去泡沫，
-将片背面放在其皂盘上，确保另一面朝上(即，没有标记的表面)。
上述程序每天进行6次，连续进行4天，并且在每天中按照平均间隔进行。在每次彻底冲洗后，每个条的另一面放在向下的位置(面对盘的底部)。在各彻底冲洗之间，皂盘应该在环境条件下留在开放的台子或排水板上。在每次彻底冲洗周期之后，改变每个皂盘/片的位置以使干燥条件的可变性最小化。
在每天结束时，漂洗并干燥带排水器的每个皂盘。不带排水器的皂盘用10ml蒸馏水再填充(环境温度)。在最后一次彻底冲洗(第4天)之后，漂洗并干燥所有皂盘。每个被洗涤的条放在其盘中，并干燥最多9天。
对每个条都进行破裂程度的主观评价。一些破裂可能出现在测试的第一个5天期间，但是对于最大敏感性和真实性，最好在完全干燥(dryingout)之后(即第8天或第9天)评价破裂。
经过训练的评估员检查了这些片并且分开记录在以下区域的每一个中的破裂程度：两面-所有类型的片；两端-带(band)型片；两侧-带型片外围-容量模片(capacity die tablet)。
破裂程度采用以下0-5个等级来分级：
0-无破裂
1-小且浅的破裂；
2-小且中等深度的破裂；
3-中等且深的破裂；
4-大且深的破裂；
5-非常大且非常深的破裂。
有利的是采用代表这些等级的每一个的照相标准，其产生自典型的局部皂样品。这给出了在技术人员之间的评估的更大的一致性。
实施例
以下非限定性实施例用于说明本发明的各个方面和优选实施方案。本发明的实施例以前缀“E”指明，而对比例以前缀“C”指明。
实施例1-6
这些实施例举例说明了根据本发明的示例性的条组合物。
用来制备实施例E1-E6的个人洗涤条的组合物示于表1。使用在挤出皂的生产中常规使用的设备制备这些条。总之，该组合物如下制备：将细皂条与表1中的其余组分在Z-桨式混合器中混合，并使该混合物通过三辊磨机和精制器。细皂条由富月桂和富硬脂皂以40/60-10/90的重量比例的混合物组成。富月桂皂来自棕榈仁油、椰子油和/或巴巴苏油。富硬脂皂来自牛油、棕榈油、棕榈硬脂精(stearine)、硬化的大豆油和粗大豆油。将如此加工的组合物加入两阶段挤出机的料筒中，并在35℃的温度以1.2-4.0kg/min的挤出速率挤出通过横截面为3.5×3.5cm的眼板，形成切成约12cm长的坯段。然后将坯段转移到手工皂压印机中，并使用限定模具体积为约79-80cm3(密度1.12-1.14g/cm3)的模具组压印形成个人洗涤条成品。
物理和综合用户性能包含于该表中。从左边数物理性能下的第二栏给这些性能提供了获得结合了优异可制备性和综合用户性能的“理想范围”。所有的示例组合物提供了减少的TFM皂，其可以在高速加工(例如300条/分钟)且具有适用于广大市场应用的可接受的使用性能。
表1：实施例1-6的组成和物理性能
缩写
注释A：PO代表棕榈油、POS代表棕榈油硬脂精、PKO代表棕榈仁油、CNO代表椰子油、TLW代表牛油、SBO代表大豆油。
注释B：光滑(S)、轻微拖拉感(SD)、拖拉感(D)。
所有的样品的制备都是采用SWING细皂条IV 39，其是指由PO/POS/PKO以脂肪填充(charge)比例40/40/20制备的SWING植物细皂条和由牛油/大豆油/PKO以脂肪填充比例72/8/20制备的SWING非植物细皂条。
可以采用其它水平的PKO。
对比例1-8
这些对比例举例说明了在该条组合物中采用的多元醇、淀粉和无机微粒物质水平的关键性。
对比例C1-C8的组合物列在表2中。这些组合物根据实施例1-6所述的工艺进行制备和加工成条。
尽管一些组合物可以通过在低处理量(throughput)通过挤出形成条，但是这些组合物对于高速挤出和压印而言均不可接受。
具有大于约14％多元醇的条非常软，具有高磨损率并在使用中产生过量软糊。相比而言，具有高淀粉含量而没有多元醇(或不溶性微粒而没有淀粉)的条易碎，更难以加工，表现出高磨损率并且在使用中被感知为具有很强的拖拉条感，这很不被消费者所喜。
对比例C1-C8难以被加工成条，这是因为该物质太软或者塑性不足。尽管这些条可以在低挤出率下生产并且在一些情况下压印，但是这些条具有拙劣的用户性能。尽管多元醇和淀粉含量在权利要求1所述范围之内，但是实施例C*8并不能接受。这些结果论证了在所述宽泛范围内的所有可能组合都没有产生符合权利要求1所述限定的可接受的条。
表2：对比例C1-C7的组合物
a)说明-光滑(S)、轻微拖拉感(SD)、拖拉感(D)
实施例7-10
这些实施例举例说明了条滑动改性剂的有利用途。
实施例E7-E10的组合物在表3中给出。这些组合物的制备根据实施例1-6所述工序。
组合物E7和E9产生了可以在高速加工和压印的条，其除了条的滑动性方面具有良好的综合用户性能。当用在淋浴中时，E7和E9条分别被消费者评价小组感知为“轻微拖拉感”和拖拉感，即湿润的条在相对于湿润皮肤进行刮擦时表现出高于优选的摩擦感。令人惊讶的，当将很低含量的滑动改性剂(POLYOX WSR 301)引入到组合物时，该条的摩擦减少并且该条被感知为光滑的。同样令人惊讶的是这样的事实，该摩擦的变化并没有影响该条的任何其它物理性能特征。
表3：实施例E7-E10的组合物
a)说明-光滑(S)、轻微拖拉感(SD)、拖拉感(D)
实施例11-12和对比例9-11
这些实施例举例说明了硬化电解质(例如硫酸钠)和塑化脂肪酸的含量对该条的可加工性和质量的关键性。
实施例E11-12和对比例C9-C11的组合物在表4中给出。根据实施例1-6所述的工序制备这些组合物并加工成条。
组合物E11和E12产生了在高处理量挤出和压印以及综合用户性能方面最好的条。
相比而言，从对比组合物C9和C10(具有1％硫酸钠)制备的条表现出过量破裂，而从组合物C11和C12(具有2％脂肪酸(且更高))制备的条对于高速挤出而言太软且表现出过量软糊。
表4.实施例E11-E12和对比例C9-C11的组合物
a)说明-光滑(S)、轻微拖拉感(SD)、拖拉感(D)
实施例13-18
这些实施例举例说明了多元醇与淀粉比例的影响。
实施例E13-18的组合物在表5中给出。根据实施例1-6所述的工序制备这些组合物并加工成条。
尽管所有的组合物可以在高速生产中形成条，但是组合物E18产生的条过分拖拉且不太被消费者优选。优选的是保持多元醇与淀粉比例低于1∶4，更优选低于1∶3，更优选1∶1-1∶2.5之间。
表5.实施例E12-E15和对比例C16的组合物
a)说明-光滑(S)、轻微拖拉感(SD)、拖拉感(D)
实施例25
尤其优选的个人洗涤条是挤出型条，其组成为表5所列成分，限制条件是：i)成分的总和不能超过100％，从而各成分的全部或部分不能同时以其最大含量存在；ii)多元醇、淀粉和无机粒子的重量总和占该条重量的至少约20％但不超过30％；和iii)组合物足够硬且柔软，其可以在高速生产下形成条(组合物是可挤出物质，具有在40℃测量的350-2000kPa之间的屈服应力)；和iv)成品条具有接近之前表中所述理想值的物理性能。
表7：高度优选的条组合物
| 成分 | Wt％ | 优选类型 |
| 皂 | 45-55 | Na、K、TEA皂90/10-60/40“硬脂酸(strearics)”/“月桂酸” |
| 结构化体系 | 20-30 | 5％-12％多元醇(甘油和/或山梨糖醇)7％-24％淀粉(天然、预糊化、改性)0-10％不溶性粒子(滑石、碳酸钙、粘土、铝酸盐、硅酸盐、多糖、聚合物、不溶性皂)(总组合物的重量％) |
| 水a-在刚制备的皂中 | 13-20％a | 优选少于20％，更优选约15％-18％之间 |
| 加入的可溶性盐 | 0.4-0.8 | 钠和/或钾的硫酸盐、碳酸盐、柠檬酸盐、磷酸盐和羟乙磺酸盐 |
| 脂肪酸 | 0-1.0 | C8-C22脂肪酸-C12/14优选 |
| 条滑动改性剂 | 0-1 | 矿脂、蜡、羊毛脂、聚硅氧烷、聚环氧乙烷和高分子量的聚环氧乙烷及其混合物。高分子量的水溶性聚环氧乙烷树脂例如WSR N-301(分子量4000000)在相对低的浓度是有效的。 |
| 合成洗涤剂 | 0-8 | 烷基和烷基乙氧基硫酸盐、α烯烃磺酸盐、乙酰基羟乙磺酸盐 |
| 皂化/中和电解质 | 0-2 | NaCl、KCl |
| 助剂 | 0-5 | 香料、着色剂、颜料(TiO2)、防腐剂、遮光剂 |
| 皮肤有益试剂 | 0-5 | 尤其是：抗微生物剂、维生素、精油、植物提取物、润肤剂和保湿剂 |
Claims (24)
1.一种经挤出和压印的个人洗涤条，包括：
a)45％-60％的脂肪酸皂；
b)0.3％-小于1.5％的一种或更多种加入的包含单价阳离子的可溶性盐；
c)小于5.0％的脂肪酸；和
d)结构化体系，包括：
i)5.0％-14％的多元醇，选自甘油、山梨糖醇及其混合物，
ii)6％-25％的淀粉，和
iii)0-10％的水不溶性粒子，
其中多元醇、淀粉和无机粒子的重量总和占该条重量的至少20％但不超过30％；且其中该条组合物是可挤出物质，在40℃温度测量具有350-2000kPa之间的屈服应力。
2.根据权利要求1的组合物，其中该脂肪酸皂来自甘油三酯，选自牛油、椰子油、棕榈油、棕榈仁油、棕榈硬脂精、巴巴苏油、大豆油、葵花子油、粗大豆油和其混合物。
3.根据权利要求1的组合物，其中多元醇占该条的6％-10％重量。
4.根据权利要求1的组合物，其中该淀粉占该条的10％-20％重量。
5.根据权利要求1的组合物，其中该淀粉占该条的10％-15％重量。
6.根据权利要求1的组合物，其中该淀粉是天然淀粉、预糊化淀粉、化学改性淀粉或其混合物。
7.根据权利要求1的组合物，其中该水不溶性粒子为5％-8％，基于该条的总重。
8.根据权利要求1的组合物，其中该水不溶性粒子是无机粒子，选自碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐、粘土、铝酸盐、磷酸盐、滑石及其混合物。
9.根据权利要求1的组合物，其中该水不溶性粒子是有机粒子，选自多糖、合成聚合物、不溶性皂及其混合物。
10.根据权利要求1的组合物，其中多元醇、淀粉和不溶性粒子的总重占皂重量的25％-30％。
11.根据权利要求1的组合物，其中加入的水溶性盐是钾和/或钠盐，选自硫酸盐、碳酸盐、磷酸盐、柠檬酸盐、磺基琥珀酸盐、羟乙磺酸盐及其混合物。
12.根据权利要求1的组合物，其中加入的水溶性盐是硫酸钠、碳酸钠或其混合物，其存在量为该组合物重量的至少0.3％但低于1.0％。
13.根据权利要求1的组合物，其中该一种或更多种水溶性盐的存在量为该条组合物总重的至少0.3％但低于0.80％。
14.根据权利要求1的组合物，其中该脂肪酸的存在量为至少0.3％但低于2.0％，基于该条的总重。
15.根据权利要求10的组合物，其中该脂肪酸具有12-22个碳原子且具有低于50℃的熔点。
16.根据权利要求1的组合物，进一步包括合成表面活性剂。
17.根据权利要求12的组合物，其中该合成表面活性剂选自伯醇硫酸盐、α烯烃磺酸盐、酰基羟乙磺酸酯和其混合物。
18.根据权利要求1的组合物，进一步包括0.05-1％的滑动改性剂。
19.根据权利要求18的组合物，其中该滑动改性剂选自矿脂、蜡、羊毛脂、聚烷烃、聚烯烃、高分子量的聚环氧乙烷树脂、聚硅氧烷、聚乙二醇及其混合物。
20.根据权利要求18的组合物，其中该滑动改性剂是水溶性的聚环氧乙烷树脂，具有至少80000道尔顿的分子量。
21.根据权利要求1的组合物，其中多元醇与淀粉的重量比为1∶1-1∶4。
22.根据权利要求1的组合物，其中多元醇与淀粉的重量比为1∶1-1∶2.5。
23.根据权利要求1的组合物，其中紧接着加工后的组合物含有不超过20％的水，以组合物重量计。
24.根据权利要求1的组合物，其中紧接着加工后的组合物含有14％-19％之间的水。
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