CN113383064B - 包含电解质类型和量的组合的高水硬皂条 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通过组合使用特定类型和量的电解质用高速挤出工艺制备高水皂条的方法。皂条被生产而没有通常与电解质使用相关的负面影响。公开了挤出的皂条组合物，其中皂条包含a)20至40％水，b)20至75％重量无水皂；其中C₁₆至C₂₄饱和皂占总皂条的12％至45％重量。c)结构化剂占至少0.05至35％重量，其中特定水平的结构化剂由(b)的C16至C24饱和皂的水平来限定，使得所述C₁₆至C₂₄饱和皂和结构化剂的总水平高于25％，并且其中所述结构化剂选自淀粉、羧甲基纤维素、无机颗粒、丙烯酸酯聚合物及其混合物；d)电解质，其是碱金属氯化物和选自碱金属柠檬酸盐和碱金属硫酸盐的第二电解质的组合；和其中碱金属氯化物([碱金属氯化物])和碱金属柠檬酸盐([碱金属柠檬酸盐])、碱金属硫酸盐([碱金属硫酸盐])的浓度如下通过我们使用的水含量来限定：i.[碱金属氯化物]％＝0.075×[水]‑0.626；和ii.[碱金属柠檬酸盐]％＝‑0.0023×[水]²+0.312×[水]‑4.34；iii.[碱金属硫酸盐]％＝‑0.0023×[水]²+0.312×[水]‑4.34；或iv.[碱金属柠檬酸盐和碱金属硫酸盐]％＝‑0.0023×[水]²+0.312×[水]‑4.34，其中电解质浓度的计算量是±15％。

Description

包含电解质类型和量的组合的高水硬皂条

技术领域

本发明涉及通过快速挤出工艺制造的脂肪酸皂条，其中通常以大于200条/分钟挤出和压印。更特别地，其涉及包含特定电解质类型和量的组合的此类皂条，使得水含量可以显著增加到20％至40wt％而不影响皂条生产速度，而同时保持通常与电解质使用相关的优异皂条性能(低开裂或无开裂；无风化(efflorescence))。

背景技术

本发明涉及通过高速挤出工艺制造的皂条，我们在本文中将其定义为指可以每分钟200个或更多个皂条的速率挤出、切割和压印的皂条。皂条主要是脂肪酸皂条，其中皂以高于皂条中使用的表面活性剂的50％，优选高于75％或80或90％或高达100％存在。皂条包含低于75％，或70％或65％或60％，优选55％或更少至20wt％的量的脂肪酸皂，这取决于水和其他组分的水平。

因为已经证明了该皂条包含比显示清洁或表面活性剂特性所需的更多的活性皂，其中使用的大部分钠皂仅用于构造皂条。因此，有可能用溶剂(例如甘油和水)或颗粒替代皂而不影响清洁。这也可以降低皂条的成本，且还可以为消费者带来额外的益处，例如温和性。

然而，增加水含量也会使皂条更软且更粘(意思是有点粘糊)。更软和/或更粘的皂条会在皂条挤出和压印中出现问题，并降低皂条的生产速度。

为了抵消水含量增加的影响，还可能向皂中添加电解质。电解质用于“缩短”皂，这意味着皂条的硬度增加并变得不那么粘。然而，电解质的添加提供了它自身的一组负面属性；例如，它会导致挤出的皂条出现更大程度的开裂或裂缝(达到消费者无法接受的程度)；并且进一步可导致在皂条表面形成肉眼可见的电解质层，称为“风化”的一种现象。

因此，提供具有高的水含量的主要基于脂肪酸皂表面活性剂的皂条是极其困难的，其可以以每分钟200个皂条和更高的速度挤出；并且不会在皂条储存期间同时遭受不希望的开裂和/或风化(电解质成形)的问题。

出乎意料的，申请人现在发现，通过特定类型电解质和严格控制的该特定电解质的量的特定组合，有可能提供高挤出、高水皂条，同时避免皂条开裂和皂条风化的问题，特别是储存时。

例如，从广义上讲，在脂肪酸皂条中使用电解质盐，如碱金属氯化物(例如氯化钠)和碱金属柠檬酸盐或碱金属硫酸盐(例如柠檬酸钠或硫酸钠)并不是什么新鲜事。盐促进了所谓的“盐析”效应并有助于使皂条变硬。然而，如上所述，盐也可导致过度开裂和风化。因此，申请人不知道其中这些盐用于通过用这些电解质硬化来提高皂条水含量(导致柔软性和粘性)的任何教导，因为它同时会导致所指出的负面影响(过度开裂、风化)。

例如，Van Gunst的美国专利No.6,143,704公开了包含50％至80％皂的皂条，其使用最低水平(4至35wt％)的游离脂肪酸代替合成表面活性剂以提供温和性。由于脂肪酸会导致不良的用户特性，因此有机盐(例如柠檬酸钠)以1％至10wt％的含量使用以缓解这个问题。示例性的水含量为约10％，因此很明显盐不是用于帮助提高该水含量。

Rasser的美国专利No.4,297,230公开了具有等于或大于60％的皂；0.2％至5.0wt％含量的电解质(可包括柠檬酸钠)；以及4至25％的水的皂条。据说电解质用于帮助克服晶体形成的问题。如所述的，水含量可以高达25％，但没有公开组合使用特定类型和量的电解质以提高所用的水量，同时有效挤出并避免风化。本发明的组合物可以使用大得多的水量和更少的皂，同时避免在进入这些更高的水范围时过度开裂和风化的问题。

如果Rasser的特定实例(例如，其没有我们的氯化物和柠檬酸盐的组合)使用更多的水，本发明的实例(例如对比例C)表明它们会出现开裂或过度柔软的问题。

Agarkhed的WO 2017/016803公开了可以含有10％至30％皂；20至45％可溶性有机溶剂；20至40％水；3至20％电解质(皂除外)；和有益剂的组合物(参见权利要求11)。在这些组合物中，皂的含量相对于多元醇加水的含量是重要的，并且在表1的实施例中，可以看出该比率低于1，实际上低于0.5。在本发明的组合物中，虽然水的含量可以是高的，但皂与多元醇加水的比率优选高得多。它优选为0.5:1或更高，优选1:1或更高，例如高达5:1。与Agarkhed的熔铸皂条相比，这对于本发明的挤出皂条是特别需要的。需要注意的是，将结构化剂用于皂条时，皂与多元醇加水的比率可以在较低端(0.5:1或1:1)，而不是5:1或4:1。

Agarkhed的WO 2017/016807具有与2017/016803相似的权利要求，不同之处在于它不包含有益剂。同样，皂与多元醇加水的比率非常低，低于0.5:1。这是可能的，仅因为这些皂条是熔铸皂条。

发明内容

根据本发明，申请人可以高速(每分钟200个或更高，在一些实施方案中大于200个皂条/分钟)制造高含水、挤出的脂肪酸皂条，同时保持优异的用户特性(没有过度开裂或风化)。这是通过使用非常特定含量的电解质盐的非常特定的组合来实现的，其以令人惊讶的方式影响皂条的所谓“砖块和砂浆”结构。更具体地，可以引入更多的水(这通常增加“砂浆”中发现的可溶性皂的量，且导致更难挤出的更软、更粘的皂条)，但电解质盐(盐电解质通常会使皂条变硬，但导致开裂等)的特定组合和量以使皂条持续良好挤出的方式改变砂浆相，而仍避免负面影响，包括开裂和风化问题。

更具体地，本发明包括具有高水含量的挤出皂条，其以每分钟200个皂条或更多加工，同时保持最小限定的硬度、低粘性和低开裂评分(所有都按照限定的实验方案测量)，其中所述皂条包含：

a)皂条的20至40％的水，优选25至40wt％，更具体地26％或27％或28％或29％或30％的较低水平和39％或38％或37％或36％或35wt％的较高水平，其中任何较低水平可以与任何较高水平互换使用；

b)20至75％，优选25或30或31或32或35或40％较低水平至70％或65wt％较高水平的无水皂；其中C₁₆至C₂₄饱和皂占总皂条的12％至45wt％。

c)0.05至35wt％(优选35或30或25％)水平的结构化剂，其中特定水平的结构化剂由C₁₆至C₂₄饱和皂的水平来限定，使得所述C₁₆至C₂₄饱和皂和另外的结构化剂的总水平高于25％。所述结构化剂包括选自淀粉、羧甲基纤维素、无机颗粒(例如滑石、碳酸钙、沸石)、丙烯酸酯聚合物及其混合物的结构化剂；

d)电解质，其是碱金属氯化物和第二电解质的组合；第二电解质选自碱金属柠檬酸盐和碱金属硫酸盐及其混合物；和其中碱金属氯化物的浓度([碱金属氯化物])和碱金属柠檬酸盐的浓度([碱金属柠檬酸盐])或碱金属硫酸盐的浓度([碱金属硫酸盐])如下通过我们使用的水的含量([水])来限定(例如，20-40％)：

1.[碱金属氯化物]％＝0.075×[水]-0.626；和

2.[碱金属柠檬酸盐]％＝-0.0023×[水]²+0.312×[水]-4.34；

[碱金属硫酸盐]％＝-0.0023×[水]²+0.312×[水]-4.34；或

[碱金属柠檬酸盐加碱金属硫酸盐]％＝-0.0023×[水]²+0.312×[水]-4.34(具体而言，第(2)项限定柠檬酸盐、硫酸盐或柠檬酸盐和硫酸盐的混合物)。

需要注意的是，电解质浓度的计算量是±15％(例如，如果根据公式计算的氯化钠浓度为0.86，则其可以0.86±0.129wt％的水平使用。电解质浓度的计算量优选为±10％，进一步更优选±5％。

此外，[皂]与[水加任何水溶性溶剂](其可能存在)(多元醇，例如甘油或山梨糖醇)的比率为0.5:1至5:1，优选1:1至3:1的比率。由于通常优选具有较少的皂和较多的水，因此特别优选较低端的比率(1:1至2:1)。例如，在我们的实例中，35％水的皂条具有1.31的皂与水加甘油的比率，而具有20％水的皂条的比率为2.6:1。当希望尽可能多的用水替代皂时，优选比率在1:1和2:1(35％水)之间的皂条。此外，如上所述，当使用更大量的皂条结构化剂(结构化剂可以0.05至35wt％范围的水平存在)时，[皂]与[水加水溶性溶剂]的比率可以比3:1到5:1的更高比率更接近于0.5:1或1:1。

优选地，C₁₆至C₂₄饱和皂加其他皂条结构化剂(如下定义的)的水平的组合高于皂条的25wt％。

所得皂条的硬度(如实验方案中定义的)为1.2Kg和更高；粘性评分(如定义的)小于3；在1到5的标度上，开裂评分(如定义的)为3或更低。

具体实施方式

除非在实施例中或其中另有明确说明，否则本说明书中指示材料的含量或反应条件、材料的物理性质和/或用途的所有数字应理解为由“约”一词修饰。

正如通篇所用的，范围用作描述范围内的各个和每个值的简写。可以选择范围内的任何值作为范围的终点。使用“和/或”表示可以单独选择列表中的任何一个，也可以选择列表中的任意组合。

为免生疑问，“包含”一词旨在表示“包括”，但不一定是“由……组成(consistingof)”或“由……构成(composed of)”。换言之，列出的步骤或选项不必是穷尽的。

除非另有说明，所用成分的一个或多个量的所有百分比应理解为基于组合物总重量(其总计为100％)中材料的活性成分重量的重量百分比。

以下更详细地描述了本发明的各种化合物。

脂肪酸皂

本发明的无水皂以皂条重量的20至75％，优选30至65％的水平存在。本文中的术语皂是指脂肪酸的盐。优选地，皂是C₈至C₂₄脂肪酸的皂，更优选C₈至C₁₈脂肪酸的皂。C₈至C₁₄皂(尤其是C₁₂)通常是短链可溶性皂，而C₁₆至C₂₄是较长链的低溶解性皂。不饱和C₁₈皂(例如油酸盐)通常更易溶，就像短链可溶性皂一样。

在常规的挤出皂中，两种单独的晶型的混合物在热力学平衡下形成。一种晶型，称为δ相，由溶解性较差的饱和长链皂(例如C₁₆和C₁₈皂)组成，并分散在由更高溶解性的饱和短链皂和不饱和皂(例如，C₁₂和C_18:1皂)组成的另一种晶型的连续体中，称为η相。溶解性较差的皂分散在更易溶解的皂的连续体中的构型可以比作“砖块和砂浆”结构。由更高溶解性的皂组成的连续相(“砂浆”)也将比由溶解性较差的皂组成的分散相(“砖块”)含有更多的水。

出于本发明的目的，“不溶性皂”是指碳链长度为16至24，优选C₁₈至C₂₂或C₁₆至C₁₈的饱和脂肪单羧酸的单价盐。另一方面，“可溶性”皂是指碳链长度为8至14的饱和脂肪单羧酸的单价盐以及油酸和碳链长度为8至24的多不饱和脂肪单羧酸的单价盐。

根据本发明，C₁₆至C₂₄皂占总皂条的12至45wt％。

优选地，短链C₈至C₁₄占总皂条的2至20wt％。还优选在C18链中具有一个、两个或三个不饱和基团的不饱和C₁₈脂肪酸占总皂条的6％至35％，更优选12至35wt％。

除了作为结构化剂(“砖块”)的长的、饱和的皂之外，本发明的皂条还包含0.05至35％的结构化剂。如果需要，使用更多的结构化剂允许较低的[皂]与[水溶性溶剂(例如多元醇)加水]的比率。

结构化剂可包括如淀粉、羧甲基纤维素钠、无机颗粒物质(例如滑石、碳酸钙、沸石和此类颗粒的混合物)、丙烯酸酯聚合物及其混合物的结构化剂。C₁₆至C₂₄长链结构化剂和上述结构化剂的组合水平应大于25％，优选25％至40％。

由于在本发明的皂条中使用高的水含量(20％至40％，优选25％至40wt％，优选26％或27％或28％或29％或30wt％作为下限，和39或38或37或36或35％作为上限，其中任何下限可与任何上限互换使用)，在本领域先前已知的皂条中，该水含量(在先前的皂条中)通常导致柔软且发粘的皂条(与由最小硬度和低粘性评分限定的本发明的皂条相比)。这类皂条难以以每分钟200个皂条或更高的高挤出速率进行挤出和压印。

虽然已知电解质盐使皂条变硬，但它们通常会导致挤出的皂条太硬和太脆，导致过度开裂(下面描述的测试中为4或5)和/或在皂条表面上提供风化(电解质层)，特别是在存储时。

申请人已发现一种方法以确保使用特定类型和量的电解时，皂条可以高速挤出和压印，同时避免过度开裂和风化。皂条具有限定的最小硬度和低粘性评分。加入适当类型和量的电解质的方法和所得到的皂条均被要求保护。

具体来说，电解质必须是碱金属氯化物(按限定的量)与第二电解质(其可以是碱金属柠檬酸盐、碱金属硫酸盐或柠檬酸盐和硫酸盐的混合物)的特定组合，其中第二电解质也以特定限定的量使用，无论是单独还是作为混合物。碱金属可以是钠或钾，优选钠。

提供这种益处的电解质的量如下限定：

1.[碱金属氯化物]％＝0.075×[水]-0.626；和

2.[碱金属柠檬酸盐]％＝-0.0023×[水]²+0.312×[水]-4.34；

[碱金属硫酸盐]％＝-0.0023×[水]²+0.312×[水]-4.34；或

[碱金属柠檬酸盐加碱金属硫酸盐]％＝-0.0023×[水]²+0.312×[水]-4.34，

其中电解质浓度的计算量为±15％(例如，如果计算的氯化钠浓度基于公式为0.86，则可以基于0.86±0.129wt％的水平)。

基于发明人通过涉及用各种组成生产的数百个皂条的广泛实验开发的上述公式，针对各种优选范围的水，优选电解质量总结如下：

皂条的20至40wt％的水：

氯化钠可以按皂条重量的0.74至2.73％，优选0.79至2.61％，最优选0.83至2.49％的范围被包括。

硫酸钠或柠檬酸钠或两者的组合可以按皂条重量的0.83至5.13％，优选0.88至4.91％，最优选0.93至4.68％被包括。

皂条的20至35wt％的水：

氯化钠可以按皂条重量的0.74至2.30％，优选0.79至2.20％，最优选0.83至2.10％的范围被包括。

硫酸钠或柠檬酸钠或两者的组合可以按皂条重量的0.83至4.33％，优选0.88至4.14％，最优选0.93至3.95％被包括。

皂条的25至35wt％的水：

氯化钠可以按皂条重量的1.06至2.30％，优选1.12至2.20％，最优选1.19至2.10％的范围被包括。

硫酸钠或柠檬酸钠或两者的组合可以按皂条重量的1.72至4.33％，优选1.82至4.14％，最优选1.92至3.95％被包括。

此外，[皂]与[水和任何水溶性溶剂(例如甘油或山梨糖醇)]的比率为0.5:1或更高，优选1:1至5:1，更优选1.2:1至3:1，甚至更优选1.2:1到2:1。

使用这些限定的成分(电解质的量；皂与水和任选溶剂的比率)，我们获得了以200或更多个条/分钟挤出的皂条，且其硬度值为1.2Kg至5.0Kg(在40℃下测量的)；粘性小于3，优选0至2；和开裂评分为3或更低，并且该皂条没有可见的风化。

其他成分

除了脂肪酸的皂外，优选的皂条可以包括非皂表面活性剂，其充当辅助表面活性剂并且选自阴离子、非离子、两性离子、两性和阳离子表面活性剂。优选的皂条包括基于组合物的重量0.0001至15wt％的辅助表面活性剂。更优选的皂条包括2至10wt％的辅助表面活性剂和最优选的组合物包括2.5至6wt％的辅助表面活性剂，基于组合物的重量。

合适的阴离子表面活性剂包括有机硫酸反应产物的水溶性盐，其在分子结构中具有含8至22个碳原子的烷基和选自磺酸或硫酸酯基及其混合物的基团。

优选的水溶性合成阴离子表面活性剂是高级烷基苯磺酸的碱金属盐(如钠和钾)和碱土金属盐(如钙和镁)，以及与烯烃磺酸盐和高级烷基硫酸盐的混合物，以及高级脂肪酸单甘油酯硫酸盐。

合适的非离子表面活性剂可以广泛地描述为通过亲水性质的烯化氧基团与可以是脂族或烷基芳族性质的有机疏水性化合物缩合产生的化合物。

可以掺入的合适的阳离子表面活性剂是烷基取代的季铵卤化物盐，例如双(氢化牛脂)二甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、苯扎氯铵以及胺和咪唑啉盐，例如伯胺、仲胺和叔胺盐酸盐以及咪唑啉盐酸盐。

合适的两性表面活性剂是含有8至18个碳原子的烷基和阴离子水溶性基团取代的脂肪族基团的脂肪族仲胺和叔胺的衍生物，例如3-十二烷基氨基丙酸钠、3-十二烷基氨基丙磺酸钠和N-2-羟基十二烷基-N-甲基牛磺酸钠。

合适的两性离子表面活性剂是具有8至18个碳原子的脂族基团和被阴离子水溶性基团取代的脂族基团的脂族季铵、锍和鏻化合物的衍生物，例如3-(N-N-二甲基-N-十六烷基铵)丙烷-1-磺酸甜菜碱、3-(十二烷基甲基锍)丙烷-1-磺酸甜菜碱和3-(十六烷基甲基鏻)乙磺酸甜菜碱。

合适的洗涤活性化合物的其他实例是在众所周知的教科书Schwartz和Perry的“Surface Active Agent”，第I卷和Schwartz、Perry和Berch的“Surface Active Agentand Detergents”，第II卷中给出的通常用作表面活性剂的化合物。

皂条可包含水溶性有机溶剂，其可选自多元醇、助水溶剂和混合物。溶剂的量可以在0至12％的范围内。

特别优选的多元醇是甘油。通常，挤出的皂条中没有其他溶剂。甘油的优选含量也可以根据以下公式基于水的起始量来测量：

[甘油]％＝0.34×[水]-1.78

例如，如果水高达40％，则甘油的用量可高达11.82％。通常，当水含量较低时，使用较少的甘油。

同样，甘油的量为基于公式测量的量的±15％，更优选±10％，进一步优选计算的量的±5％。

在一种形式中，本发明包含20至40％的水；20至75％的无水皂，如所述的具有限定的C₈至C₁₄、不饱和C₁₈和C₁₆至C₂₄的含量；0.05至35％的结构化剂；碱金属氯化物和作为第二电解质的柠檬酸盐和/或硫酸盐的组合；和通过以上公式限定的含量的甘油。

修整辅助材料：

这些是可以直接(香料)或间接(防腐剂)改善皂条的美学品质，尤其是视觉、触觉和嗅觉特性的成分。在本发明的皂条组合物中可以加入广泛多样的任选成分。辅料的实例包括但不限于：香料；遮光剂，如脂肪醇、乙氧基化脂肪酸、固体酯和TiO₂；染料和颜料；珠光剂，如TiO₂涂覆的云母和其他干涉颜料；板状镜面颗粒，如有机闪光剂；感观剂(sensates)，如薄荷醇和生姜；防腐剂，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，如，例如，丁基化羟基甲苯(BHT)；螯合剂，如乙二胺四乙酸(EDTA)盐和依替膦酸三钠；乳化稳定剂；辅助增稠剂；缓冲剂；及其混合物。

基于皂条组合物的总重量，珠光剂的含量可以在约0.1％至约3％之间，优选在0.1％至0.5％之间并且最优选在约0.2至约0.4％之间。

皮肤有益剂：

可以使用的另一类任选成分是皮肤有益剂；包括这些以促进皮肤和头发的健康和状况。潜在的有益剂包括但不限于：脂质，如胆固醇、神经酰胺和假神经酰胺；如下文详述的抗微生物剂；防晒剂，如肉桂酸酯；其他类型的去角质颗粒，如聚乙烯珠、胡桃壳、杏仁、花瓣和种子，以及无机物，如二氧化硅和浮石；另外的润肤剂(皮肤软化剂)，如长链醇和蜡，如羊毛脂；另外的保湿剂；肤色调节剂；皮肤营养素，如维生素，如维生素C、D和E，以及精油，如佛手柑、温州蜜柑、菖蒲等；鳄梨、葡萄、葡萄籽、没药、黄瓜、水田芥、金盏花、接骨木花、天竺葵、菩提花、苋菜、海藻、银杏、人参、胡萝卜的水溶性或不溶性提取物；凤仙花、卡姆果、山姜叶(alpina leaf)和其他植物提取物，如金缕梅，及其混合物。

本发明的组合物可用于提供抗微生物益处。优选包括以提供这种益处的抗微生物剂包括微动力金属或其化合物。优选的金属是银、铜、锌、金或铝。特别优选是银。在离子形式中，它可以作为盐或任何适用的氧化态的任何化合物存在。优选的银化合物是氧化银、硝酸银、乙酸银、硫酸银、苯甲酸银、水杨酸银、碳酸银、柠檬酸银或磷酸银，在一个或多个实施方式中，氧化银、硫酸银和柠檬酸银是特别令人感兴趣的。在至少一个优选实施方式中，银化合物是氧化银。微动力金属或其化合物优选以组合物重量的0.0001至2％，优选0.001至1％包括。或者，本发明的组合物中可包括精油抗微生物活性成分。可包括的优选精油活性成分是萜品醇、百里香酚、香芹酚、(E)-2(丙-1-烯基)苯酚、2-丙基苯酚、4-戊基苯酚、4-仲丁基苯酚、2-苄基苯酚、丁香酚或其组合。进一步优选的精油活性成分是萜品醇、百里香酚、香芹酚或麝香草酚，最优选的是萜品醇或百里香酚，并且理想地是两者的组合。

精油活性成分优选以组合物重量的0.001至1％，优选0.01至0.5％包括。

该组合物还可以包括提供额外的皮肤(包括头皮)益处的多种其他活性成分。实例包括抗痤疮剂，如水杨酸和间苯二酚；含硫D和L氨基酸及其衍生物和盐，特别是其N-乙酰基衍生物；抗皱、抗皮肤萎缩和皮肤修复活性物质，如维生素(例如，A、E和K)、维生素烷基酯、矿物质、镁、钙、铜、锌和其他金属组分；视黄酸和酯以及衍生物，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，如芦荟、荷荷巴油、丙酸和乙酸衍生物、芬那酸衍生物；人造鞣剂，如二羟基丙酮；酪氨酸；酪氨酸酯，如酪氨酸乙酯、酪氨酸葡萄糖；亮肤剂，如芦荟提取物和烟酰胺、α-甘油基-L-抗坏血酸、氨基噻嗪(aminotyroxine)、乳酸铵、乙醇酸、氢醌、4-羟基茴香醚、皮脂刺激剂，如泻根醇酸、脱氢表雄酮(DHEA)和阿魏酸脂(orizano)；皮脂抑制剂，如羟基氯化铝、皮质类固醇类、脱氢乙酸及其盐、二氯苯基咪唑二噁茂烷(可从Elubiol获得)；抗氧化效应，蛋白酶抑制作用；紧肤剂，如乙烯基吡咯烷酮、(甲基)丙烯酸和由长链(甲基)丙烯酸烷基酯组成的疏水单体的三元共聚物；止痒剂，如氢化可的松、甲地利嗪和曲美拉嗪；毛发生长抑制；5-α还原酶抑制剂；促进脱屑的药剂；抗糖化剂；抗头皮屑剂，如吡啶硫酮锌；毛发生长促进剂，如非那雄胺、米诺地尔、维生素D类似物和视黄酸及其混合物。

关于以上讨论的结构化剂(0.05至35％的结构化剂)，优选包括淀粉、改性淀粉、丙烯酸酯和纤维素醚。

丙烯酸酯

优选本发明的组合物包含聚合物。尤其优选丙烯酸酯类的聚合物。优选的皂条包括0.05至5％的丙烯酸酯。更优选的皂条包括0.1至3％的丙烯酸酯。丙烯酸酯聚合物的实例包括与聚烯丙基蔗糖交联的丙烯酸的聚合物和共聚物，如美国专利2,798,053中所述的，将其通过引用并入本文中。其他实例包括聚丙烯酸酯、丙烯酸酯共聚物或碱可溶胀的乳液丙烯酸酯共聚物、疏水改性的碱可溶胀的共聚物和丙烯酸的交联均聚物。这种市售聚合物的实例是：

和

Ultrez级系列。

纤维素醚

优选的皂条包括0.1至5％的纤维素醚。更优选的皂条包括0.1至3％的纤维素醚。优选的纤维素醚选自烷基纤维素、羟烷基纤维素和羧烷基纤维素。更优选的皂条包括羟烷基纤维素或羧烷基纤维素并且特别优选的皂条包括羧烷基纤维素。

优选的羟烷基纤维素包括羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素和乙基羟乙基纤维素。

优选的羧烷基纤维素包括羧甲基纤维素。特别优选的是羧甲基纤维素为羧甲基纤维素钠盐的形式。

任选的蜡和聚亚烷基二醇

优选的蜡包括石蜡和微晶蜡。使用聚亚烷基二醇时，优选的皂条可包括0.01至5wt％聚亚烷基二醇，更优选0.03至3wt％，且最优选0.5至1wt％。合适的实例包括聚乙二醇和聚丙二醇。优选的商业产品是The Dow Chemical Company出售的

现在将借助以下非限制性实施例来说明本发明。

实施例

发明人的一般理解：不同的电解质产生不同的效果。

众所周知皂中的电解质可以使软的皂条变硬并降低例如由高含量的游离脂肪或润肤剂引起的粘性；或者，正如本发明所关注的，由高含量的水引起的粘性。电解质可以沉淀可溶性皂，从而增加“砖块”部分并减少“砂浆”部分。如所述的，电解质的使用通常会导致挤出时过度开裂和/或风化。然而，我们发现不同的电解质对砂浆部分中的可溶性皂有不同的影响。

申请人制备了具有5.3wt％NaCl或5.3wt％柠檬酸钠的两个皂砂浆的实例，以使用核磁共振(NMR)进行分析。砂浆中电解质的这种浓度对应于具有25％水的皂条中的约2.5％电解质。

申请人进行了两项观察。首先，将NaCl加入砂浆相中导致15％固体(“砖块”)的形成；85％保留在砂浆相中。相反，柠檬酸钠的添加没有导致皂沉淀(没有砖块形成)。因此，很明显，不是所有电解质都以相同的方式发挥作用。此外，使用柠檬酸盐诱导从六面体相转变成不粘的层状凝胶相。申请人对不同电解质的不同作用的理解是导致发现使用特定的电解质组合来形成固体而同时避免过度开裂(以及风化)的原因。

本领域中没有可以甚至通过电解质组合解决这个问题的教导或建议，更不用说做什么具体组合发挥这种作用。

实验方案

对于测量硬度

原理

一个30°锥形探针以指定的速度穿透入皂/合成洗涤剂(syndet)样品中达到预定的深度。记录在特定深度处产生的阻力。对测试样品的尺寸或重量没有要求，除了皂条/皂坯要大于锥体的穿透度(15mm)并具有足够的面积。记录的阻力数也与屈服应力相关，且该应力可以按如下所述的计算。硬度(和/或计算的屈服应力)可以通过多种不同的针穿硬度计方法来测量。在本发明中，如上所述，我们使用穿透至15mm深度的探针。

装置和设备

TA-XT Express(Stable Micro Systems)

30°锥形探针-Part#P/30c(Stable Micro Systems)

采样技术

该测试可应用于来自压条机的皂坯、成品皂条或小块皂/合成洗涤剂(面条状、颗粒状或碎片状)。在皂坯的情况中，可以从较大的样品中切出适合TA-XT的尺寸(9厘米)的块。在颗粒或碎片(其太小而无法安装在TA-XT中)的情况中，使用压缩夹具将多个面条成型为足够大以用于测试的单个锭剂。

程序

设置TA-XTExpress

这些设置只需输入系统一次。它们会被保存和在仪器任何时候再次开启时被加载。这确保设置是恒定的并且所有实验结果都易于重现。

·设置测试方法

·按菜单

·选择测试设置(按1)

·选择测试TPE(按1)

·选择选项1(循环测试)并按OK

·按菜单

·选择测试设置(按1)

·选择参数(按2)

·选择预测试速度(按1)

·输入2(mm s^-1)并按OK

·选择触发力(按2)

·输入5(g)并按OK

·选择测试速度(按3)

·输入1(mm s^-1)并按OK

·选择返回速度(按4)

·输入10(mm s^-1)并按OK

·选择距离(按5)

·对于皂坯输入15(mm)或对于皂锭输入3(mm)，然后按OK

·选择次数(按6)

·输入1(循环)

校准

·将探针旋接到探针支架上。

·按菜单

·选择选项(按3)

·选择校准力(按1)-仪器要求用户检查校准平台是否清洁

·按OK以继续并等待仪器准备就绪。

·将2kg校准砝码放在校准平台上，并按OK

·等待直到显示“校准完成”消息，从平台上取下砝码。

样品测量

·将皂坯放在测试平台上。

·通过按向上或向下箭头，将探针靠近皂坯表面(而不接触它)。

·按运行

·在目标距离(Fin)处获取读数(g或kg)。

·执行运行后，探针返回其初始位置。

·从平台上取下样品并记录其温度。

结果的计算&表示

输出

这个测试的输出是在目标穿透距离处并结合样品温度测量的作为以g或kg为单位的“力”(R_T)的TA-XT读数。(在本发明中，在15mm距离处在40℃下测量以Kg为单位的力)

根据以下等式，力读数可以转换为拉伸应力：

将TX-XT读数转换为拉伸应力的等式为

其中：σ＝拉伸应力

C＝“约束系数”(对于30°锥体为1.5)

Gc＝重力加速度

d＝穿透深度

θ＝锥角

对于15毫米穿透的30°锥体，等式2变为

σ(Pa)＝PT(g)×128.8

这个应力等同于通过针穿硬度计测量的静态屈服应力。

拉伸率为

其中

V＝锥体速度

对于以1mm/s移动的30°锥体，

温度校正

皮肤清洁皂条制剂的硬度(屈服应力)是温度敏感的。为了进行有意义的比较，应根据以下等式将目标距离处的读数(R_T)针对标准参考温度(通常为40℃)校正：

R₄₀＝R^T×exp[α(T-40)]

其中R40＝参考温度(40℃)下的读数

R_T＝温度T下的读数

α＝温度校正系数

T＝分析样品时的温度。

该校正可以应用于拉伸应力。

原始数据和处理的数据

最终结果是温度校正的力或应力，但建议也记录仪器读数和样品温度。

至少为1.2Kg(在40℃下测量的)的硬度值是可接受的。应当理解的是，一方面的皂/水和甘油的比率与另一方面的硬度之间存在关系。皂条含较小的水(更多的皂和更高的比率)时，它们更硬(进一步高于本发明要求的1.2Kg最低值)，但是用较少的水挤出的优势就没有那么大了。比率较低(接近1:1)时，这意味着更多的水，但皂条没有那么硬。在这方面，优选的硬度水平可以是1.2至2.0Kg。这与1:1至2:1的优选比率一致。

对于测量开裂：

定义：

根据下面的实验方案，开裂可以定义为可能由(或不由)皂条的顺序冲洗和干燥引起的物理损伤。

原理：

皂片以受控方式冲洗，每天6次，持续4天。每次冲洗后，将皂片储存在受控条件下，且在进一步2或3天干燥后测定重量损失。在环境条件下3天干燥后进行目测开裂评估。

装置和设备：

皂托盘，带沥水器-优选硬塑料

-每个条件1个样品

皂托盘，不带沥水器-优选硬塑料

-面积约为15×10厘米

-平底

-每批1个样品

洗涤碗              -10升容量(大约)

手套                -防水、一次性手套(塑料或橡胶)

程序：

在第一天早上(例如，星期一)开始测试。

称取每批待测试的4片皂片，并将其放在已如下编码的皂托盘上：

量取10mL水(室温和适当的硬度)并倒入没有沥水器的托盘中(25°和40℃)。

对每片皂进行如下冲洗：

a)将约5升具有适当硬度和所需温度(25℃或40℃)的水倒入洗涤碗中。

b)在皂片上做标记以标识顶面(例如用针打个小孔)。

c)戴防水手套，将皂片浸入水中，在水上在手中转动15次(每次180°)。

d)重复(c)。

e)再次将皂片浸入水中以洗掉泡沫。

f)将皂片放回皂托盘上，确保相对面在最上方(即未标记的面)。

连续4天每天进行6次完全冲洗程序，每天中均匀间隔(例如，一天中的小时：8:00、09:30、11:00、12:30、14:00和15:30。每次冲洗后将面交替朝下放置。

在冲洗之间，皂托盘应放在开放式工作台或排水板上，在受控的房间条件下。(参见注释14.1.iii)。每个冲洗周期后，改变工作台上每个皂托盘/皂片的位置，以尽量减少干燥条件的变化。

在每天结束时：

·清洗并干燥每个带有沥水器的皂托盘

·排干并用10mL水(环境温度)重新填充不带沥水器的皂托盘(25℃和40℃)。考虑适当的水硬度。

最后一次冲洗(第四天的下午，例如星期四)后，清洗并干燥所有皂托盘，并将每个皂片放在其皂托盘上。在第5天下午，翻转样品，使其可以两面干燥。在第八天(例如，下个星期一)，将每个皂片称重。

开裂

使用与磨损率测试中使用的相同样品进行开裂程度的目视评估。一些开裂可能出现在测试的前5天期间，但最高水平仅在测试结束后(即第8天或第9天)才可观察到。

结果的表示

训练有素的评估员检查皂片并分别记录以下每个区域中的开裂程度：

双面-所有类型的皂片

两端-条带型皂片

两侧-条带型皂片

周边-容量模(capacity die)皂片

使用以下0-5等级将开裂程度分级：

0-无开裂

1-小且浅的开裂：

1.1-最小程度

1.2-最大程度

2-小且中度深的开裂：

2.1-最小程度

2.2-最大程度

3-中度且深的开裂：

3.1-最小程度

3.2-最大程度

4-大且深的开裂：

4.1-最小程度

4.2-最大程度

5-非常大且非常深的开裂：

5.1-最小程度

5.2-最大程度

3及以下的开裂评分是可接受的，而4和5则不可接受。

皂条粘性实验方案

将皂条放在一只手掌上，面朝上；合拢和张开手指3次。根据以下等级通过触觉评估产品：

1-不粘

2-有点粘

3-中等粘性

4-粘

5-非常粘

评估等级固定于以通过视频和销售的产品呈现给评估者的参考资料上。

可接受的粘性等级最大为2。

实施例1-5和比较例A-E

申请人列出了以下实施例1-5和比较例A-E：

表2

实施例1-5的粘性分数全部为2或更低和具有低于4的可接受的开裂评分。比较例A、B、D和E具有3或更高的不可接受的粘性分数。对比例C和E具有不可接受的开裂评分4和5。注意：实施例1和2在本发明之外。

如以上看到的，使用20％的水时(实施例1vs.对比例A)，通过使用确定NaCl量的公式(在20％水含量下)，我们可以计算出这等于使用0.87％NaCl，即获得良好挤出同时避免开裂问题所需的量。类似地，这计算为使用0.98％柠檬酸钠。这获得具有良好的加工性(没有粘性问题)和低皂条开裂的皂条。

相比之下，随意选择0.8％NaCl和0.2％柠檬酸钠时，皂条发粘(A、B、D和E的粘性评分为3或更高)或存在加工问题(如C和E中的高开裂)

没有任何现有技术教导或暗示使用选择特定量的特定电解质的方法必然会导致可加工的皂条而没有开裂问题(或风化问题)；也没有公开具有特定水平的这种特定电解质选择的组合物/皂条。实施例3.1和3.2表明柠檬酸钠或硫酸钠可以为第二电解质。

使用25％、27％、30％或35％的水(实施例1至5)时进行类似的计算，并且在使用相同含量的水时再次通过随机选择不同量的NaCl和柠檬酸钠(对比例B-E)，很可能皂条存在加工或开裂问题。没有任何东西指导普通技术人员如何避免这个问题，并且在不了解不同电解质的不同作用的情况下，没有理由选择所需的特定类型和量。

Claims (9)

1.一种挤出的皂条组合物，其中该皂条包含：

a)以皂条重量计25至40wt％的水，

b)以皂条重量计20至75wt％的无水皂；其中C₁₆至C₂₄饱和皂占总皂条的12至45wt％；

c)占以皂条重量计至少0.05至35wt％的结构化剂，其中特定水平的结构化剂由(b)的C₁₆至C₂₄饱和皂的水平来限定，使得所述C₁₆至C₂₄饱和皂和结构化剂的总水平高于25wt％，并且其中所述结构化剂包括羧甲基纤维素和任选地选自以下的一种或多种：淀粉、无机颗粒、丙烯酸酯聚合物及其混合物；

d)电解质，其是碱金属氯化物和第二电解质的组合；该第二电解质选自碱金属柠檬酸盐和碱金属硫酸盐；并且以皂条重量计，其中碱金属氯化物的浓度([碱金属氯化物])和碱金属柠檬酸盐的浓度([碱金属柠檬酸盐])、碱金属硫酸盐的浓度([碱金属硫酸盐])如下通过组分a)中的水含量来限定：

i.[碱金属氯化物]wt％＝0.075×[水]-0.626；和

ii.[碱金属柠檬酸盐]wt％＝-0.0023×[水]²+0.312×[水]-4.34；

iii.[碱金属硫酸盐]wt％＝-0.0023×[水]²+0.312×[水]-4.34；或

iv.[碱金属柠檬酸盐和碱金属硫酸盐]wt％＝-0.0023×[水]²+0.312×[水]-4.34，

其中所述电解质浓度的计算量是±15wt％。

2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述电解质浓度的计算量是±10wt％。

3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中[皂]与[水+任何任选的水溶性溶剂]的比率为0.5:1至5:1。

4.根据权利要求1或2所述的组合物，其中[皂]与[水+任何任选的水溶性溶剂]的比率为1:1至3:1。

5.根据权利要求1或2所述的组合物，其中[皂]与[水+任何任选的水溶性溶剂]的比率为1:1至2:1。

6.根据权利要求1或2所述的组合物，其中无机颗粒是滑石、碳酸钙、沸石或其混合物。

7.根据权利要求1或2所述的组合物，其中所述皂条具有1.2Kg至5.0Kg的硬度值，其通过在40℃下使用穿透度为15mm的30°锥形探针测量。

8.根据权利要求1或2所述的组合物，其中所述皂条具有通过触觉试验测量的低于3的粘性值。

9.根据权利要求1或2所述的组合物，其中所述皂条具有通过至少8天后进行目视评估测量的3或更低的开裂值。