專利名稱：包括微纖維狀纖維素的表面活性劑增稠體系及其制備方法
包括微纖維狀纖維素的表面活性劑增稠體系及其制備方法
背景技術(shù)：
通常通過使用高濃度的表面活性劑、通過結(jié)合增粘表面活性劑、或通過將表面活性劑與少量鹽如鈉鹽結(jié)合來增稠基于表面活性劑的產(chǎn)品，例如
;木浴露、香波、泡沫劑、洗石宛急(dish soap)、自動(dòng)洗石宛劑(automatic dishwashingdetergent)、洗衣劑、汽車洗滌劑、潔廁劑、表面活性劑濃縮物、泡沫滅火劑以及其它產(chǎn)品。這些制劑產(chǎn)生顯得濃稠并光滑的高粘度產(chǎn)物，但它們受限于它們不能提供足夠低的剪切粘度以允許顆粒懸浮。這些顆粒可包括美化劑(aesthetic agents )(裝飾珠粒、珠光劑(pearlescents)、氣泡、香料珠粒(fragrance beads)等)或活性成分(固相酶、包封的活性劑如增濕劑、沸石、剝落劑(例如a羥基酸和/或羥基乙酸或聚乙烯珠粒)、維生素(例如維生素E))等，或包括美化劑和活性成分兩者。
諸如黃原膠、羧甲基纖維素(CMC)、羥乙基纖維素(HEC)、羥丙基甲基纖維素(HPMC)和許多類型的聚丙烯酸酯的常規(guī)增稠劑和懸浮助劑在高表面活性劑水平下或在表面活性劑增稠體系中并沒有很好地起作用，并且由于混濁、凝膠化、和/或相分離或缺少足夠的懸浮特性，常常引起透明度損失。例如，在具有低表面活性劑增稠的某些沐浴露制劑中，黃原膠產(chǎn)生極好的懸浮特性，但是在具有高表面活性劑增稠的體系中，黃原膠常常喪失其懸浮能力，通常產(chǎn)生渾濁的、不規(guī)則的外觀和粒狀或塊狀的質(zhì)地(texture)。作為常規(guī)增稠劑的另一個(gè)實(shí)例，纖維素產(chǎn)品(CMC、 HEC、HPMC等)提供了不可靠的懸浮，并且在表面活性劑相容性方面具有顯著的局限性。丙烯酸酯體系是常見的，然而，這些體系不能一直獲得足夠的澄清度水平，要求高濃度的聚合物，并且不被認(rèn)為是天然的。鹽常常能在表面活性劑增稠的體系中增加高剪切粘度，但不能賦予長(zhǎng)期的懸浮能力。
目前在消費(fèi)品工業(yè)期望提供具有懸浮于其中的顆粒的透明的表面活性劑增稠體系以及用于高表面活性劑體系的懸浮助劑，在所述高表面活性劑體系中許多替代增稠劑將不起作用。
已發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌來源的或其他來源的微纖維狀纖維素(MFC)可用來在
表面活性劑增裯體系以及在具有高表面活性劑濃度的制劑中提供對(duì)顆粒
的懸浮。還發(fā)現(xiàn)MFC可以與或不與活性助劑(co-agent)—起用于該目的。當(dāng)使用細(xì)菌來源的微纖維狀纖維素時(shí)，細(xì)胞碎片可被清除，這產(chǎn)生在典型〃使用水平的透明溶液。
微纖維狀纖維素似乎不受表面活性劑膠束形成的影響，并且在這些體系中保持良好的懸浮。；徵纖維狀纖維素在這些體系中起作用的能力是獨(dú)特的，很大程度地因?yàn)樗潜环稚⒍皇潜蝗芙猓虼嗽谥苿┲蝎@得所需的懸浮特性，該制劑否則會(huì)顯示使用替代的可溶性聚合物所常見的渾濁和/或沉淀。
發(fā)明筒述
描述了包括微纖維狀纖維素的表面活性劑體系。"表面活性劑體系"意圖包括但不限于表面活性劑增稠體系和高表面活性劑體系。微纖維狀纖維素(MFC)包括通過微生物發(fā)酵制備的MFC或通過機(jī)械碎裂/改變基于谷物、木材或棉花的纖維素纖維制備的MFC。當(dāng)使用細(xì)菌來源的微纖維狀纖維素時(shí)，細(xì)胞碎片可被清除，這產(chǎn)生在典型使用水平的透明溶液。本發(fā)明通過使用微纖維狀纖維素，利用表面活性劑來獲得具有懸浮于其中的顆粒、在高剪切速率下非常稠的(高粘性的)體系。
這些體系的表面活性劑濃度的范圍從約5%至約99% (w/w活性表面活性劑)，其中具體的濃度取決于產(chǎn)物。沐浴露通常含有約5%至約15%(w/w)的表面活性劑，洗碗劑通常含有約20%至約40% (w/w)的表面活性劑(對(duì)于40%,是"超"濃縮產(chǎn)物)，而洗衣劑通常含有約15%至約50% (w/w)的表面活性劑。工業(yè)表面活性劑濃縮物(用于制造業(yè)或消費(fèi)者后來稀釋)可具有接近100%的表面活性劑水平(對(duì)非離子型表面活性劑)，和有時(shí)超過50%的表面活性劑水平(對(duì)陰離子型表面活性劑)。這些濃縮物可用在消費(fèi)品如沐浴皂和香波的制造中，或用于諸如滅火泡沫的應(yīng)
用中，其中表面活性劑在使用時(shí)稀釋?？蓪FC加入這些濃縮物中，以向濃縮物或向稀釋體系提供屈服應(yīng)力。MFC以從約0.05%至約1.0%的濃度存在，但濃度將取決于所需的產(chǎn)物。例如，盡管對(duì)于在80%表面活性劑體系中懸浮小氣泡，約0.06% ( w/w )的MFC是優(yōu)選的，但對(duì)于在99%表面活性劑體系中懸浮氣泡，約0.078%是優(yōu)選的，而對(duì)于在含有約40%( w/w )表面活性劑的體系中懸浮氣泡或珠粒，約0.150% (w/w)是優(yōu)選的。此外，如果需要高度透明的體系，那么將相應(yīng)地調(diào)整MFC的濃度。具體地，可使用從約0.055%至約0.25% ( w/w活性表面活性劑)的MFC水平來獲得在約5%至約15% (w/w活性表面活性劑)的非常透明的沐浴露。
待被懸浮的顆粒可包括美化劑(裝飾珠粒、珠光劑、氣泡、香料珠粒等)或活性成分(固相酶、包封的活性劑如增濕劑、沸石、剝落劑(例如a羥基酸和/或羥基乙酸或聚乙烯珠粒)、維生素(例如維生素E)等或包括美化劑和活性成分兩者。其他適合的顆粒對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將是明顯的。
本發(fā)明還涉及活性助劑和/或共處理劑(coprocessing agents)如CMC、黃原膠、和/或瓜爾膠與微纖維狀纖維素在本文所述的表面活性劑體系中的用途。微纖維狀纖維素共混物是含有活性助劑的微纖維狀纖維素產(chǎn)品。描述了兩種共混物以6:3:1比率的MFC、黃原膠和CMC，以及以3:1:1比率的MFC、瓜爾膠和CMC。這些共混物允許MFC被制備為干燥產(chǎn)物，該干燥產(chǎn)物可以在高剪切或高度擴(kuò)展混合(extensional mixing)到水或其他水基溶液中的情況下被"活化"。當(dāng)MFC共混物被加到水中，并且活性助劑/共處理劑被水合時(shí)，發(fā)生"活化"。在活性助劑/共處理劑水合之后，然后一般需要高剪切來有效地分散微纖維狀纖維素纖維，以產(chǎn)生顯示真實(shí)屈服點(diǎn)的三維功能網(wǎng)絡(luò)。出乎意料地，存在于這些微纖維狀纖維素共混物中的活性助劑和/或共處理劑CMC、黃原膠和/或瓜爾膠似乎在許多高表面活性劑制劑中保持可溶(在水中活化后)，盡管它們?cè)诟弑砻婊钚詣w系中通常缺乏相容性，最大可能是由于這些聚合物在這些具有MFC的制劑中的低使用水平。本發(fā)明進(jìn)一步涉及用或不用活性助劑和/或共處理劑制備所述表面活性劑體系的方法。
附圖
幾種^L圖的簡(jiǎn)述
當(dāng)結(jié)合發(fā)明詳述來閱讀時(shí)，將更好地理解上述概述。
發(fā)明詳述
含有高水平表面活性劑的溶液使用與和不與活性助劑一起的微纖維狀纖維素來制備。本文所述的體系的pH范圍從約2至約12。
實(shí)施例1
用0.1% #^纖維狀纖維素共混物(MFC/黃原"交/CMC 6:3:1共混物)制備含有80%非離子型表面活性劑的增稠溶液。首先制備含有去離子水中的0.5°/^效纖維狀纖維素共混物(MFC/黃原膠/CMC 6:3:1共混物)的濃縮物。將40 g該溶液導(dǎo)入250 ml燒杯，并且然后使用Jiffy混合葉片在600 rpm混合下，緩慢加入160 g未稀釋的Triton X-100 (來自Union Carbide的~100。/。活性辛苯聚糖-9(Octoxynol-9))。得到的溶液經(jīng)視覺檢測(cè)顯示良好的澄清度，并具有懸浮聚乙烯珠粒、明膠膠嚢(encapsulates)、吉蘭糖膠珠粒和氣泡的能力。在pH 5.3的屈服值為0.33 Pa (如使用81"001^16^@屈服流變儀測(cè)定)。
實(shí)施例2
用0.1%樣i纖維狀纖維素共混物(MFC/黃原膠/CMC 6:3:1共混物)制備含有80%非離子型表面活性劑的增稠溶液。首先制備含有離子水中的0.5%微纖維狀纖維素共混物(MFC/黃原膠/CMC 6:3:1共混物)的濃縮物。將40 g該溶液放入250 ml燒杯，并且使用Jiffy混合葉片在600 rpm混合下，緩慢加入160 g未稀釋的Tween 20 (來自ICI的~ 100%活性聚山梨酸酯20)。得到的溶液經(jīng)視覺檢測(cè)顯示良好的澄清度，并具有懸浮聚乙烯珠粒、明膠膠嚢、阿拉伯樹膠膠嚢和氣泡的能力。在pH 6.0的屈服值為0.11Pa (如使用Brookfielcf屈服流變儀測(cè)定)。實(shí)施例3
使用濕餅(wet-cake)形式的微纖維狀纖維素制備含有99%非離子型表面活性劑的增稠溶液。將0.78%的濕餅加到未稀釋的Triton X-100中，并在Oste,攪拌器上以"液化"(最高速度)混合5分鐘。該濕餅形式的MFC的活性(％固體)為約16%,因此在表面活性劑中活性MFC水平為0.125°/。。得到的溶液經(jīng)視覺檢測(cè)顯示良好的澄清度，并具有懸浮聚乙蹄珠粒、明膠膠嚢、阿拉伯樹膠膠嚢和氣泡的能力。溶液在真空下脫氣，并記錄屈服點(diǎn)。經(jīng)視覺檢測(cè)，得到的溶液顯示具有輕微渾濁的良好澄清度，并且屈服點(diǎn)為14.6 Pa。
實(shí)施例4
使用濕餅形式的微纖維狀纖維素制備含有99%非離子型表面活性劑的增稠溶液。將0.78%的濕餅加到未稀釋的Tween 20中，并在Oste,攪拌器上以"液化"(最高速度)混合5分鐘。該濕餅形式的MFC的活性(％固體)為16%，使得在表面活性劑中活性MFC水平為0.125%。得到的溶液經(jīng)視覺檢測(cè)顯示良好的澄清度，并具有懸浮聚乙烯珠粒、明膠膠嚢、阿拉伯樹膠膠嚢和氣泡的能力。溶液在真空下脫氣，并測(cè)定屈服點(diǎn)。經(jīng)視覺檢測(cè)，得到的溶液顯示具有一些渾濁的良好澄清度，并且屈服點(diǎn)為17.8 Pa。
8
權(quán)利要求
1.一種表面活性劑體系，其包括濃度為約0.05％至約1.0％(w/w)的微纖維狀纖維素、約51％至約99％(w/w活性表面活性劑)的表面活性劑和顆粒。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面活性劑體系，其中所述微纖維狀纖維 素以約0.06%存在。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面活性劑體系，其中所述微纖維狀纖維 素以約0.075°/。存在。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面活性劑體系，其中所述微纖維狀纖維 素以約0.125%存在。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的表面活性劑體系，其中所述表面活性劑以 約80% (w/w活性表面活性劑)存在。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的表面活性劑體系，其進(jìn)一步包括懸浮于其 中的氣泡。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的表面活性劑體系，其中所述表面活性劑以 約99% ( w/w活性表面活性劑)存在。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的表面活性劑體系，其中所述pH是從約3至 約11。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的表面活性劑體系，其中所述pH是從約3至 約11。
10. —種制備表面活性劑體系的方法，其包括: 將4敖纖維狀纖維素與水結(jié)合并混合， 加入表面活性劑，并且然后混合， 加入顆4立，然后混合，其中，得到的體系是澄清的，并且所述顆粒懸浮于其中。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，其中所述微纖維狀纖維素以約0.05% 至約1.0%( w/w)的濃度存在，并且所述表面活性劑以約51%至約99%( w/w 活性表面活性劑)存在。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述微纖維狀纖維素以約0.06% 存在。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述微纖維狀纖維素以約 0.075%存在。
14. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述微纖維狀纖維素以約 0.125%存在。
15. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述表面活性劑以約80%( w/w 活性表面活性劑)存在。
16. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述表面活性劑以約99%( w/w 活性表面活性劑)存在。
全文摘要
本發(fā)明描述了表面活性劑體系，其使用微纖維狀纖維素以使顆粒懸浮于表面活性劑體系中。本發(fā)明還描述了制備這些體系的方法。
文檔編號(hào)A61K8/02GK101583340SQ200780045564
公開日2009年11月18日 申請(qǐng)日期2007年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月15日
發(fā)明者約翰·M·斯韋齊 申請(qǐng)人:Cp凱爾科美國(guó)公司