CN102333517A - 结构化含水洗涤剂组合物 - Google Patents
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Abstract
包含改性纤维素和表面活性剂的结构化含水洗涤剂组合物,其特征在于该组合物包含:a)0.2至10重量%,优选0.4至7重量%阴离子型表面活性剂或两性离子表面活性剂或其混合物,b)0.5至5重量%,优选1至2重量%分散的改性纤维素生物聚合物,其中该改性由这样的纤维素组成:其在10至70%葡萄糖单元上的C6伯醇被氧化成羧基部分(酸/COOH-)和基本所有其余C6位置被未改性的伯醇占据,c)0至10重量%非表面活性剂电解质;d)0至15重量%其它常规洗涤剂组合物添加剂;e)余量水。本发明还提供制造该组合物的方法。
Description
本发明涉及包含改性纤维素和表面活性剂的结构化含水洗涤剂组合物。
背景
洗涤剂组合物,如洗发香波、洗手液、泡沫浴液和淋浴凝胶通常包含一种或多种表面活性剂以提供清洁。这种洗涤剂组合物常常被增稠以产生其特定用途所需的流变性。可以使用结构化剂(内或外)。这可赋予该组合物更高水平的储存稳定性并可为其提供足以悬浮所含固体或气体,如香精胶囊或气泡的结构。
可以使用比清洁所需的含量高的表面活性剂提供结构化。这种含表面活性剂的洗涤剂组合物,尤其是包含混合表面活性剂的组合物往往高度触变或甚至胶凝,这可提供所需增稠和/或结构化。当2至3%足以应对清洁负荷时,更高含量是指7至25%总表面活性剂。
许多生物聚合物可以在水溶液中形成可逆凝胶。形成可逆凝胶并可用作流变添加剂的多糖包括琼脂、角叉菜胶、红藻胶、结冷胶和果胶。但是,尽管技术上可用,但这些生物聚合物比表面活性剂昂贵,因此无法激励人淘汰表面活性剂并代之以这些材料。更有效的结构化剂也可能受困于其原材料或制造方法使它们可能不适合包含在接触皮肤和可能进入眼睛的产品中。
纤维素是丰富和因此廉价的生物聚合物。但是,在其未改性形式下,其完全不可溶且无法分散到含水液体组合物中以获得稳定的增稠产物。
现有技术公开了改性纤维素和它们在洗涤剂组合物中的用途。
如GB 1299646和GB 1330123中所述,纤维素的完全氧化使其可溶。据教导,由纤维素源形成聚羧酸是合意的,以将纤维素转化成洗涤助洗剂。此类改性纤维素助洗剂需要大量加工以将它们充分氧化。这使它们比典型表面活性剂贵。此外,当该改性纤维素用在含水体系中时,高度氧化的纤维素倾向于解聚,这导致结构化能力损失。
在US 543 7810中,使用酸指数值为1至20的氧化多糖将液体洗涤剂组合物粘度改性。在其完全氧化形式下,纤维素可能转化成聚葡糖醛酸,这由于其高溶解度而不适合作为结构化剂。
GB 709941描述了未分解的纤维素氧化产物的制造方法和此类产品及其盐在洗涤剂制剂中的用途。纤维素基木质原材料在脱水葡萄糖单元上的伯醇(C6)位置被选择性氧化。这种方法看似尽可能多地氧化纤维素。其还教导在存在表面活性剂时使用低量该材料。益处据说是改进的去垢力,可能是由于该氧化纤维素的助洗作用。在US 4056400中也教导了助洗剂材料。
类似于C6氧化纤维素,果胶具有C6酸基。但是,其不同于C6部分氧化的纤维素,因为代替残留伯醇基团,其具有甲基化酸基。这使其可溶并因此在阴离子型或两性表面活性剂存在下表现不同。
可以通过如US 6037460中,尤其是实施例7、8、9和11中所教导部分氧化伯醇来将几丁质改性以制造阴离子聚合物,其中其用于增稠洗涤剂组合物。这些几丁质衍生物非常昂贵并且没有表现出结合多种表面活性剂的良好结构化性质。
在C6位置部分和选择性氧化纤维素会产生纤维糖醛酸酯(cellouronates)或纤维糖醛酸(cellouronic acids),它们比纤维素更易水分散但仍相对不可溶。类似的改性纤维素已用于创伤敷料,但对此用途而言,将氧化靶向到C6伯醇上并不是重要的。在公知的羧甲基纤维素中制成C6酸,但这具有将酸基与C6碳隔开的附加CH2。由于这点及其高氧化程度,CMC可溶。
两个近来的专利公开涉及C6氧化改性的纤维素材料。JP2006241601涉及用于造纸的纸浆改性。C6基团氧化成醛据说赋予纸更大的湿强度。在JP2008 001728中,相同发明人使用相同催化途径氧化各种纤维素原材料,随后通过使用极高剪切的分散体,获得氧化纤维素纳米纤维的凝胶。在该分散体中不使用或添加表面活性剂。
配制者希望有含水洗涤剂组合物用的替代结构化剂,其在使用上安全,比其替代的表面活性剂便宜并可以与一系列表面活性剂一起使用以便将表面活性剂含量降至清洁负荷所需的水平,同时保持提供具有所需流变属性和清澈度的洗涤剂组合物的能力。
发明概述
根据本发明的第一方面,提供包含改性纤维素和表面活性剂的结构化含水洗涤剂组合物,其特征在于该组合物包含:
a)0.2至10重量%,优选0.4至7重量%阴离子型表面活性剂或两性离子表面活性剂或其混合物,
b)0.5至5重量%,优选1至2重量%分散的改性纤维素生物聚合物,其中该改性由这样的纤维素组成:其在10至70%葡萄糖单元上的C6伯醇被氧化成羧基部分(酸/COOH-)和基本所有其余C6位置被未改性的伯醇占据,
c)0至10重量%非表面活性剂电解质;
d)0至15重量%其它常规洗涤剂组合物添加剂
e)余量水。
与该改性纤维素结合的低浓度表面活性剂产生具有合意感官特性的软凝胶。这使配制者能将结构化(而非清洁)所需的表面活性剂换成相对低浓度的低成本、部分氧化的、分散的改性纤维素。
这种减少的表面活性剂的组合物尽管保持类似稠凝胶的稠度,但能够悬浮感官增强剂,如胶囊(包括含香精的囊体)、珠粒或闪光剂,它们在稀释后快速分散在水中。
此外,根据本发明的第二方面,提供制造根据第一方面的结构化含水洗涤剂组合物的方法,该方法包括下列步骤:
(i)将0.5至5重量%改性纤维素生物聚合物在高剪切下分散在水中以将其水合,其中该改性由这样的纤维素组成:其在10至70%葡萄糖单元上的C6伯醇被氧化成羧基部分(酸/COOH-)和基本所有其余C6位置被未改性的伯醇占据,
(ii)将0.2至10重量%由阴离子型或两性离子表面活性剂或此类表面活性剂的混合物构成的表面活性剂体系添加到这种含水分散体中,
(iii)任选还添加0至10重量%由低分子量盐构成的非表面活性剂电解质,和
(iv)任选混入最多15重量%0-15重量%其它常规洗涤剂组合物添加剂以制造结构化含水洗涤剂组合物。
改性纤维素生物聚合物(i)是水不溶性的、水分散性改性纤维素,其中只有一定比例的其C6伯醇基团被氧化成酸基。所有这样的醇已被氧化的纤维素被称作聚糖醛酸或聚葡糖醛酸。这种完全氧化材料可溶于水。由于两个原因,其不适用于本发明。首先,使多于70%伯醇被羧酸基取代所需的额外加工成本使其并非成本有效地作为表面活性剂的替代品,其次,高度氧化的材料往往包括不想要的解聚纤维素,这导致不可溶的分散性结构化剂的收率降低。
在本说明书中,如果在将2克干样品添加到1升25℃的搅拌软化水中时其留下其干物质的少于10重量%为未溶残渣形式,则改性纤维素生物聚合物被说成是水溶性的。
完全未氧化(未改性)的纤维素不能充当结构化剂。氧化纤维素以使至少10%伯醇转化成羧酸,这使该纤维素可分散在水中并在混入表面活性剂体系中时,所得结构化液体或凝胶使纤维素保持分散态,因此其不会随时间经过而沉降。
一旦已进行该改性纤维素的高剪切分散,其余工艺步骤可以在常规搅拌釜中在相对较低的剪切下进行。这允许配制者制造改性纤维素的水分散体的储料,优选通过进一步添加阴离子型或两性表面活性剂或其混合物来稳定化和可能还通过添加一些非表面活性剂电解质,如氯化钠来稳定化。在需要时,洗涤剂组合物的其它成分可添加到这种混合物中以便容易在包装产品之前后期改变组成。
该结构化含水洗涤剂组合物还具有可以使用更低量表面活性剂并可完全省略一些助表面活性剂以简化配方的所需优点。由于它们的量降低,之前被认为不适用于手工施加的组合物,如洗发剂的表面活性剂或表面活性剂组合如今也可能合适。
本发明提供具有衍生自完全可再生的非石化资源的结构化剂的结构化含水洗涤剂组合物;在保持结构化的情况下具有减少的表面活性剂的结构化含水洗涤剂组合物;具有合意的感官特性的结构化含水洗涤剂组合物;能够稳定悬浮视觉和感官粒子至少与典型储存持续时间一样久的结构化含水组合物和最终使用时的生物可降解产品。
发明详述
纤维素原材料
几个因素影响合适原材料的选择。
更多孔的未改性纤维素材料更快氧化。通过孔率法或BET测量容易实现表面积和孔隙率的表征。通常,由于它们的低结晶度和较高表面积和/或孔隙率而更快氧化的那些原材料经证实比较没那么快氧化的那些更容易分散。
纤维素原材料粒子的尺寸也影响氧化速率;较长(>500微米)纤维的速率降低显著。因此,由于这一原因和由于搅拌较长纤维的额外困难,小于500微米长的纤维优选。尽管氧化造成显著的总粒度降低,这不能补偿长纤维中降低的原纤表面可达性。
由于反应性、成本和所得产物可分散性,之前尚未经过酸解的纤维素是优选的原材料。
相对未精制的α-纤维素,例如助滤纤维,提供纤维素的最易氧化和分散的来源之一。本发明的方法的意外优点是能够使用可能被认为不适合将透明液体洗涤剂组合物结构化的未漂白原材料。这是因为该氧化法还用于漂白这种未漂白的纤维素原材料中的有色组分,如木质素。
氧化
由于其用于伯醇氧化的已知特异性,TEMPO(和相关硝酰基自由基物类)介导的纤维素氧化是优选的。在无冷却下,在初始悬浮液中相对较高重量%的纤维素下,该方法很好地进行。简单后处理程序提供适合分散的干净材料。公开文献描述了这种TEMPO介导的纤维素氧化,技术人员能够照惯例改造已知方法以实现本发明所需的氧化。
尽管含水NaOCl/TEMPO/NaBr是非常优选的氧化体系,但有许多其它体系可供技术人员使用,尤其是用于大规模生产。在这样的体系中,可以提到与作为自由基转移催化剂或介体的4-乙酰氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基(4-乙酰氨基-TEMPO)和溴化钠氧化助催化剂一起使用过乙酸或单过氧硫酸盐(Oxone)作为氧化剂。从该氧化体系中除氯是环境上合意的。
使用4-乙酰氨基-TEMPO作为自由基转移催化剂也是有利的,因为尽管其具有比TEMPO高的分子量,但其具有明显较低的蒸气压,从而降低潜在暴露危险。存在许多其它4-取代TEMPO类似物,但许多,如4-羟基-TEMPO表现出差稳定性。可以使用在固体载体上或在可溶聚合物上的TEMPO。
电化学氧化是实现碳水化合物部分的氧化的潜在清洁手段,尽管仍要求由自由基转移催化剂(如TEMPO)介导。
可以有利地使用也需要自由基转移催化剂(例如TEMPO)但将氧化剂替换成酶的漆酶介导的氧化。
使用TEMPO体系,来自相同来源的纤维素的氧化可再现程度良好。
氧化程度
在本说明书通篇中,当我们提到改性纤维素的氧化程度时,我们是指通过用氢氧化钠滴定测得的氧化成羧酸的葡萄糖单元百分比。假定所有氧化在伯醇位置发生。考虑到伯醇特有的氧化化学,使用合理假设。此外,假设所有氧化都导致形成羧酸。
聚合程度(DP)看起来并未极大影响该改性纤维素的性能。关键的是该改性纤维素必须保持不可溶。
在氧化过程中,有一定程度的纤维素降解,使得释放聚合物链。使这保持最低特别有利,以提高适合结构化用途的改性不可溶纤维素材料的收率。我们已经确定,在高于70%的氧化下,该收率不可接受地低且加工成本变得不可接受地高。
改性纤维素的氧化程度应在10至70%的范围内。随氧化程度提高,生成的可溶材料的量提高,这降低不可溶的结构化材料的收率,因此更高的氧化程度不带来实际结构化益处。因此,优选将氧化程度限制于60%或甚至50%,最优选的改性材料具有甚至低于40%或有时甚至低于30%的氧化程度。
为了实现充当结构化剂所需的改性纤维素的足够高的可分散性/溶解度,其必须氧化至至少10%。最低效果所需的确切氧化量随所用原材料而变。其优选至少15%氧化,最优选至少20%氧化。
改性纤维素的分散
在小规模下,高能声处理是产生获得改性纤维素水分散体所必需的高剪切的优选方法。但是,其它技术更适合大规模用途。这些包括使用高速高剪切搅拌器或掺合机或均化器。均化可实现比经由声处理可实现的水平高的分散材料含量。
当使用小于10%的氧化程度时,部分氧化的纤维素经证实太抗分散而无法产生透明或半透明的混合物并需要更高能量输入。如果超过10%的下限,具有较低氧化程度的那些改性纤维素看起来一经分散即提供更高结构化能力。这归因于该材料在氧化过程中的较低降解和因此较长的独立的分散(未溶解)原纤的存在。这可能是因为部分保持纤维素原材料的结构,但通过在氧化过程中在表面上引入带负电荷的官能团来使原纤可分散。
氧化的分散纤维素是以充分分散的原纤而非分离的溶剂化聚合物链形式存在的很大程度上不可溶的聚合物。该原纤具有大纵横比并足够薄以提供几乎透明的分散体。羧酸根提供阴离子表面电荷,这导致原纤之间的一定程度推斥,阻止它们重结合成较大结构。将酸添加到氧化纤维素分散体中导致胶凝材料分离,而在大约5-9的pH下,原纤可作为适当抗衡离子的COO-盐保持分散形式。
表面活性剂
该洗涤剂组合物中的表面活性剂总量(包括任何助表面活性剂和/或任何乳化剂)为该组合物总重量的0.2至10重量%,优选0.4至7重量%,更优选0.5至5%表面活性剂总重量。
阴离子型表面活性剂
尽管可以单独或联合使用个人护理(皮肤接触)组合物中常规使用或可用的任何阴离子型表面活性剂,但对皮肤而言温和并尤其天然来源的表面活性剂和加工过的表面活性剂优选至少用作总表面活性剂体系的一部分。
优选的阴离子型表面活性剂包括月桂酰肌氨酸钠、月桂酰乳酸钠、椰油酰谷氨酸钠、烷基聚葡萄糖磺基丁二酸/柠檬酸二钠、十二烷基醚硫酸钠(1-3EO)。
合适的阴离子型表面活性剂的其它实例是烷基硫酸盐、烷基醚硫酸盐、烷芳基磺酸盐、烷酰基羟乙基磺酸盐、烷基琥珀酸盐、烷基磺基丁二酸盐、烷基醚磺基丁二酸盐、N-烷基肌氨酸盐、烷基磷酸盐、烷基醚磷酸盐和烷基醚羧酸及其盐,尤其是它们的钠、镁、铵和单-、二-和三乙醇胺盐。烷基和酰基通常含有8至18,优选10至16个碳原子并可以是不饱和的。烷基醚硫酸盐、烷基醚磺基丁二酸盐、烷基醚磷酸盐和烷基醚羧酸及其盐可含有每分子1至20个环氧乙烷或环氧丙烷单元。
用在本发明的洗涤剂组合物中的阴离子型表面活性剂的典型类型包括油基琥珀酸钠、十二烷基磺基丁二酸铵、十二烷基硫酸钠、十二烷基醚硫酸钠、十二烷基醚磺基丁二酸钠、十二烷基硫酸铵、十二烷基醚硫酸铵、十二烷基苯磺酸钠、三乙醇胺十二烷基苯磺酸盐、椰油基羟乙基磺酸钠、月桂基羟乙基磺酸钠、十二烷基醚羧酸和N-十二烷基肌氨酸钠。
这些类型的优选阴离子型表面活性剂是十二烷基硫酸钠、十二烷基醚硫酸钠(n)EO(其中n为1至3)、十二烷基醚磺基丁二酸钠(n)EO(其中n为1至3)、十二烷基硫酸铵、十二烷基醚硫酸铵(n)EO(其中n为1至3)、椰油基羟乙基磺酸钠和十二烷基醚羧酸(n)EO(其中n为10至20)。
也可以使用任何前述阴离子型表面活性剂的混合物。
本发明的洗涤剂组合物中阴离子型表面活性剂的总量通常为该组合物总重量的0.1至10%,优选0.5至7%,更优选1至5%阴离子型表面活性剂总重量。
两性表面活性剂
尽管可以单独或联合使用个人护理(皮肤接触)组合物中常规使用或可用的任何两性表面活性剂,但对皮肤而言温和并尤其天然来源的表面活性剂和加工过的表面活性剂优选至少用作总表面活性剂体系的一部分。因此,优选的表面活性剂可以是橄榄油酰胺丙基甜菜碱——来自橄榄原料的CAPB天然类似物。优选的两性表面活性剂是椰油酰两性基乙酸钠(sodium cocoamphoacetate)。两性表面活性剂也被称作两性离子表面活性剂。
两性表面活性剂的其它实例包括烷基胺氧化物、烷基甜菜碱、烷基酰氨基丙基甜菜碱、烷基磺基甜菜碱(磺基甜菜碱)、烷基甘氨酸盐、烷基羧基甘氨酸盐、烷基两性基乙酸盐(alkyl amphoacetates)、烷基两性基丙酸盐(alkyl amphopropionates)、烷基两性基甘氨酸盐(alkylamphoglycinates)、烷基酰氨基丙基羟基磺基甜菜碱、酰基牛磺酸盐和酰基谷氨酸盐,其中烷基和酰基具有8至19个碳原子。用在洗涤剂组合物中的典型两性表面活性剂包括十二烷基胺氧化物、椰油二甲基磺基丙基甜菜碱、十二烷基甜菜碱、椰油酰氨基丙基甜菜碱和椰油酰两性基乙酸钠。优选的两性表面活性剂是椰油酰氨基丙基甜菜碱。
任何前述两性表面活性剂的混合物也是合适的。本发明的洗涤剂组合物中两性表面活性剂的总量通常为该组合物总重量的0.1至10%,优选0.5至7%,更优选1至5%阴离子型表面活性剂总重量。
可以使用阴离子型和两性表面活性剂的混合物,尤其是在希望兼具阴离子型表面活性剂的清洁作用与两性表面活性剂的发泡力时。
其它表面活性剂
可任选与必要的阴离子型或两性表面活性剂一起使用非离子表面活性剂作为助表面活性剂。合适的非离子表面活性剂包括生物表面活性剂,例如Sopholiance S——一种两亲槐糖脂(sophorolipid)生物表面活性剂。另一类型的合适的非离子助表面活性剂是失水山梨糖醇三油酸酯。
例如,本发明的洗涤剂组合物中可包括的代表性的非离子表面活性剂包括脂族(C8-C18)伯或仲直链或支链醇或酚与环氧烷,通常环氧乙烷的缩合产物并通常具有6至30个环氧乙烷基团。
其它代表性的非离子表面活性剂包括单-或二-烷基链烷醇酰胺。实例包括椰油单-或二-乙醇酰胺和椰油单-异丙醇酰胺。
本发明的洗涤剂组合物中可包括的其它非离子型表面活性剂是烷基聚糖苷(APGs)。通常,APG是包含连接(任选经由桥连基)至一个或多个糖基嵌段上的烷基的物质。优选的APGs如下式规定:
RO-(G)n
其中R是支链或直链烷基,它们可以是饱和或不饱和的,G是糖基。
R可代表大约C5至大约C20的平均烷基链长。R优选代表大约C8至大约C12的平均烷基链长。R的值最优选为大约9.5至大约10.5。G可选自C5或C6单糖残基并优选为葡糖苷。G可选自葡萄糖、木糖、乳糖、果糖、甘露糖及其衍生物。G优选为葡萄糖。
聚合程度n可具有大约1至大约10或更大的值。n的值优选为大约1.1至大约2。n的值最优选为大约1.3至大约1.5。
适用于本发明的烷基聚糖苷可购得并包括例如作为Oramix NS10(来自Seppic);Plantaren 1200和Plantaren 2000(来自Henkel)识别的那些材料。
本发明的组合物中可包括的其它糖衍生的非离子表面活性剂包括C10-C18 N-烷基(C1-C6)多羟基脂肪酸酰胺,如WO 92 06154和US 5 194639中所述的C12-C18 N-甲基葡糖胺,和N-烷氧基多羟基脂肪酸酰胺,如C10-C18 N-(3-甲氧基丙基)葡糖胺。
由于它们的电荷与改性纤维素的相反,优选避免使用阳离子型表面活性剂。这导致发生不想要的相互作用和沉淀。
任选非表面活性剂电解质
非表面活性剂电解质是任选的;与表面活性剂结合时,其不会像预期的那样大地增稠。这没有被充分理解。优选的非表面活性剂电解质是分子量小于500的水溶性无机或有机盐。该电解质优选具有一价阳离子,但在低(小于2重量%)含量下,可以使用含二价阳离子的盐,如氯化钙。
氯化钠是优选的非表面活性剂电解质。
其它常规添加剂
除通常需要避免使用在个人护理产品中所用的宽pH范围内造成与阴离子带电表面活性剂沉淀的阳离子聚合物外,个人产品组合物中存在的所有惯常的添加剂可添加到本发明的包含表面活性剂和改性纤维素的含水结构化组合物中。此类添加剂的总量通常不超过15重量%。该组合物的其余部分是水。
该洗涤剂组合物可包含常规使用的类型的第二悬浮剂。该洗涤剂组合物可包含头发和/或皮肤调理剂。
添加少量香精不会使该结构化含水洗涤剂组合物失稳定。此外,在低剪切下分散在该结构化含水洗涤剂组合物中时,香精微囊、小珠、游离乳状液和甚至气泡保持悬浮。
如果向该组合物中加入太多水,则存在结构化的最终损失,但如果改性纤维素结构化剂和表面活性剂体系的浓度保持在高于本发明的下限,则该结构化得以保持。有利地,对结构化剂和表面活性剂体系各自而言,其保持在高于1重量%的优选下限。
该洗涤剂组合物可含有用于提高性能和/或消费者接受性的其它成分。此类成分包括香料、染料和颜料、pH调节剂、珠光剂或遮光剂、粘度调节剂、防腐剂和天然头发营养素,如植物性药材、水果提取物、糖衍生物和氨基酸。
现在参照下列非限制性实施例进一步描述本发明。
改性纤维素的示例性制造方法
将纤维素悬浮在水中;以0.5M水溶液形式添加NaBr。随后以轻微酸化的0.03M水溶液形式添加TEMPO催化剂。随后添加NaOCl溶液(化验5-6.5%),调节水量以补偿不同的NaOCl量,即体积。通过在室温(标称25℃)搅拌下在反应过程中添加NaOH,调节至pH 10.5,保持在此pH。
调节pH至大约6并通过离心分离改性纤维素。用水洗涤并再离心。最后,可使用NaOH将pH调节至中性。
改性纤维素#1至#8
根据该示例性方法制备具有不同氧化程度的许多改性纤维素样品。所用原材料是α-纤维素,来自Sigma Aldrich的C8002。每样品使用大约5克。细节概括在表1中。
表1-具有不同氧化%的改性纤维素样品
通过声处理最多40分钟,所有8个样品都能分散在水中。较少氧化的那些产生略微浑浊的悬浮液。较多氧化的样品在相对较短的声处理时间后变完全透明。
高达2(重量)%改性纤维素的水分散体是自由流动的(尽管比水更粘)。在高于这种浓度或在电解质存在下,该分散体变稠,最终形成可能不透明的凝胶。
实施例1-添加表面活性剂
将表面活性剂添加到具有不同氧化程度的改性纤维素样品的声处理过的分散体中。不添加额外电解质。令人惊讶地,将少量表面活性剂添加到该分散体中产生透明凝胶。表中给出的表面活性剂的量基于活性含量。非离子表面活性剂的活性不确定,但被认为接近100%。所用表面活性剂如下:
结果列在表2中。
表2-表面活性剂/改性氧化纤维素组合物
实施例1.3、1.7和1.14是对比的,因为它们不包括任何阴离子型或两性表面活性剂。表2表明,氧化、分散的纤维素与阴离子型表面活性剂和两性离子(甜菜碱)表面活性剂的组合提供胶凝材料,而在非离子失水山梨糖醇表面活性剂存在下不产生这样的凝胶。
实施例2和3-表面活性剂和电解质浓度
进行一系列实验,其中改变NaCl电解质和两种阴离子型表面活性剂(SLES 1EO和SLES 3EO)的浓度。水、氧化纤维素分散体、表面活性剂溶液和NaCl溶液以此次序添加。对所有这些样品而言,改性纤维素的氧化程度为28-29%。最后,用HCl(aq)调节pH并用水补充总体积。氧化的分散纤维素的浓度在0.5和1.5重量%之间改变;NaCl的浓度在0和2重量%之间改变,表面活性剂的浓度在0和10重量%之间改变。这些表面活性剂的结果概括在表3和4中。SLES 1EO(如洗涤剂配方中所用);NaCl;调节至6的pH显示在表3中。SLES 3EO(如浓缩洗衣中所用);NaCl调节至8的pH显示在表4中。使用N+字母标示对比例。通过N+数字标示本发明的组合物的实施例。
表3-实施例2 SLES1
*摇振时散开
SLES 1 EO已知在电解质,如NaCl存在下在相对较低浓度下形成凝胶,但使用与例如下列实施例3中所述的其它表面活性剂观察到的类似性能暗示了,该作用归因于氧化纤维素与表面活性剂电解质的相互作用。
表4-实施例3 SLES 3EO
对各表面活性剂而言,存在提供稠度类似软凝胶的产品的组合,可通过施加剪切应力来使其流动并在静置时再固化。
高浓度表面活性剂和盐的添加导致形成凝胶粒子,根据气泡的夹杂,其可能分离、浮起或沉没。仅添加NaCl时形成的凝胶呈乳白色,而使用相同量NaCl和阴离子型表面活性剂的那些是透明的。
实施例4-其它添加剂
制造一系列样品,其中将改性纤维素和表面活性剂含水组合物与其它配方成分合并。
SLES 1 EO(5重量%)和分散的氧化纤维素(1.3重量%)的组合产生软透明凝胶,其在摇振时散开并流动,在瓦解后的静置时再胶凝。添加到该悬浮液中并通过摇振分散的气泡、固体珠粒、胶囊或其它视觉助剂保持悬浮在该透明凝胶中。增香微囊和在摇振时形成的相关气泡保持悬浮数月。类似地,珠粒或包囊的增益剂和闪光粒子保持均匀悬浮数月。
将珠粒、气泡和闪光粒子悬浮在含有大约2毫升通过将SLES 1EO添加到氧化纤维素分散体(组成:1.3%氧化纤维素;5%SLES 1EO)中而形成的软凝胶的管瓶中。a)加上114毫克香精微囊悬浮液;b)86毫克香精微囊悬浮液;c)加上125毫克香精微囊;d)加上17毫克“Colorona”闪光铜粉。加载凝胶的摇振使它们可流动,在瓦解后合理地快速发生再胶凝。凝胶触摸光滑,没有“颗粒感”,在皮肤上易铺展并可顺畅地挤过孔或泵送。
将疏水油,如液体石蜡或硅油DC200,50cS粘度(20%)添加到分散的氧化纤维素(0.9%)和SLES 1EO(5.7%)的混合物中接着使用手持Ultraturrax装置均化,导致形成白色乳状液。添加少量NaCl将该硅油乳状液转化成紧实凝胶。(作为比较,硅油、水和SLES的类似比率的混合物快速分离,产生顶上带有奶油状的乳化油的透明水溶液)。
Claims (13)
1.包含改性纤维素和表面活性剂的结构化含水洗涤剂组合物,其特征在于该组合物包含:
a)0.2至10重量%,优选0.4至7重量%阴离子型表面活性剂或两性离子表面活性剂或其混合物,
b)0.5至5重量%,优选1至2重量%分散的改性纤维素生物聚合物,其中该改性由这样的纤维素组成:其在10至70%葡萄糖单元上的C6伯醇被氧化成羧基部分(酸/COOH-)和基本所有其余C6位置被未改性的伯醇占据,
c)0至10重量%非表面活性剂电解质;
d)0至15重量%其它常规洗涤剂组合物添加剂;
e)余量水。
2.根据权利要求1的组合物,进一步包含悬浮在该组合物中的香精、香精胶囊、小珠、游离乳状液、气泡及其组合。
3.根据权利要求1的组合物,具有多于1重量%改性生物聚合物结构化剂和多于1重量%表面活性剂体系。
4.根据权利要求1的组合物,其中氧化程度为最多70%,优选至少50重量%,更优选至少50%,再更优选最多40%,甚至最多30%。
5.根据权利要求1的组合物,其中将改性纤维素氧化至至少10%,优选将其氧化至至少15%,最优选将其氧化至至少20%。
6.根据权利要求1的组合物,其中该洗涤剂组合物中包括任何助表面活性剂和/或任何乳化剂的表面活性剂总量为该组合物总重量的0.2至10重量%,优选0.4至7重量%,更优选0.5至5%。
7.根据权利要求1的组合物,包含选自月桂酰肌氨酸钠、月桂酰乳酸钠、椰油酰谷氨酸钠、烷基聚葡萄糖磺基丁二酸/柠檬酸二钠、十二烷基醚硫酸钠(1-3 EO)的阴离子型表面活性剂。
8.根据权利要求1的组合物,包含两性表面活性剂,其是椰油酰两性基乙酸钠。
9.根据权利要求1的组合物,其中该非表面活性剂电解质是1至10重量%的量的氯化钠。
10.根据权利要求1的组合物,其中所述其它添加剂以最多15重量%的量被包含以提高性能和/或消费者接受性,所述其它添加剂选自香料、染料和颜料、pH调节剂、珠光剂或遮光剂、粘度调节剂、防腐剂和天然头发营养素,如植物性药材、水果提取物、糖衍生物和氨基酸。
11.制造根据权利要求1的结构化含水洗涤剂组合物的方法,该方法包括下列步骤:
(i)将0.5至5重量%改性纤维素生物聚合物在高剪切下分散在水中以将其水合,其中该改性由这样的纤维素组成:其在10至70%葡萄糖单元上的C6伯醇被氧化成羧基部分(酸/COOH-)和基本所有其余C6位置被未改性的伯醇占据,
(ii)将0.2至10重量%由阴离子型表面活性剂或两性离子表面活性剂或这些表面活性剂的混合物组成的表面活性剂体系添加到这种含水分散体中,
(iii)任选还添加0至10重量%非表面活性剂电解质,
(iv)任选混入最多15重量%其它常规洗涤剂添加剂以制造结构化含水洗涤剂组合物。
12.根据权利要求11的方法,其中使用TEMPO催化该氧化。
13.根据权利要求11或12的方法,其中该非表面活性剂电解质具有一价阳离子。
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