專(zhuān)利名稱：透明個(gè)人洗滌皂?xiàng)l的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無(wú)一元醇的制備澆注成型的透明及半透明個(gè)人洗滌皂?xiàng)l的方法。按照本方法制備的透明個(gè)人洗滌皂?xiàng)l呈現(xiàn)良好的硬度特性，而且對(duì)皮膚柔和、沾污少、起泡好。
透明個(gè)人洗滌皂?xiàng)l是本領(lǐng)域眾所周知的，也是眾多用戶認(rèn)為很理想的。但不幸的是，在配制透明個(gè)人洗滌皂?xiàng)l中有一個(gè)問(wèn)題是，或者皂?xiàng)l太澀，由于這樣的皂?xiàng)l含皂量高，或者它們需要用一元醇類(lèi)，或者就是它們的柔軟性不夠理想。
例如，USP5,041,234，1991年8月20日授權(quán)于Instone等人，披露了一種透明皂?xiàng)l，它含皂在40份以上(高皂皂?xiàng)l)。同其它的“高皂”(含量)的透明皂?xiàng)l一樣，Instone等人披露的皂?xiàng)l也是起泡好、沾污少和皂?xiàng)l硬度適中。但是，這樣高的皂含量的透明皂?xiàng)l對(duì)皮膚更是澀的。此種皂?xiàng)l另一缺點(diǎn)就是在加工過(guò)程中要采用一種不希望有的溶劑，如易揮發(fā)的短鏈一元醇類(lèi)，或要用專(zhuān)門(mén)的研磨以求得到透明性。
含皂量較低的透明皂?xiàng)l也是本領(lǐng)域眾所周知的?！暗驮怼?含量)透明皂?xiàng)l含皂量在40份以下。USP5,002,685，1991年3月26日授權(quán)于Chambers等人，公開(kāi)了一種透明皂?xiàng)l，含25％至34％的皂，5至15％一元醇，15至30％的糖及/或環(huán)狀多元醇，以及15至30％的水。遺憾的是，按照如Chambers等人介紹的方法，要求在制備透明皂?xiàng)l中采用一元醇，得到的透明皂?xiàng)l由于大多數(shù)醇類(lèi)的揮發(fā)性而易于過(guò)量失重。這樣的透明皂?xiàng)l制備也很昂貴，而且還要求設(shè)計(jì)特殊的設(shè)備以適應(yīng)與多數(shù)醇類(lèi)相關(guān)的爆炸危險(xiǎn)。
因此，希望能夠配制的透明皂?xiàng)l，既有對(duì)皮膚的柔和性及良好的硬度特性，又不需要在配制中使用一元醇。本發(fā)明涉及無(wú)一元醇制備澆注成型的透明及半透明、并具有良好硬度特性的個(gè)人洗滌皂?xiàng)l。
本發(fā)明涉及一種無(wú)一元醇制備透明澆注成型的、硬度特性良好的個(gè)人洗滌皂?xiàng)l方法。此方法包括(i)配制一種含皂18至35份的熔融混合物，其中所述的皂至少50％為不溶性鈉皂；14份至32份水；5份至37份合成表面活性劑；及18份至37份的水溶性有機(jī)溶劑，其中水及水溶性有機(jī)溶劑在溶融混合物內(nèi)的總含量為至少40份；及(ii)將單位數(shù)量的所述熔融混合物輸送到皂?xiàng)l成型模具或管中；以及(iii)使所述成型的單元按要求的條件冷卻為一種柔和、低沾污、透明個(gè)人洗滌皂?xiàng)l。
按本發(fā)明方法制備的優(yōu)先的皂?xiàng)l是比使用了幾份醇的皂?xiàng)l具有更高的重量穩(wěn)定性。本發(fā)明的一個(gè)重要的好處是，由于采取了快速結(jié)晶及快速皂?xiàng)l穩(wěn)定方法，使皂?xiàng)l的加工處理時(shí)間大為縮短。
本發(fā)明涉及一種制備具有良好硬度特性的透明澆注成型皂?xiàng)l的無(wú)醇方法。此方法包括(A)制備一種熔融混合物，含有18份至35份的皂，其中所述的皂至少有50％的不溶性鈉皂；14份至32份的水；5份至37份的合成表面活性劑，其中所述的起泡合成表面活性劑的臨界膠束濃度平衡表面張力在25℃下測(cè)定時(shí)為10至50達(dá)因/厘米之間；和含有18份至37份的水溶性有機(jī)溶劑，其中水及水溶性有機(jī)溶劑在熔融混合物內(nèi)總含量至少40份；及(B)澆注所述熔融混合物至皂?xiàng)l成形模具或管中，再將所述澆注的熔融混合物按所允許的條件冷卻成為柔和、低沾污、透明個(gè)人洗滌皂?xiàng)l。
按本發(fā)明的目的，透過(guò)1/4英寸厚度的皂?xiàng)l若能讀出14點(diǎn)符，此皂?xiàng)l即認(rèn)為是透明的。如果透過(guò)1/4英寸厚度的皂?xiàng)l不能讀出14點(diǎn)符，則皂?xiàng)l為不透明的。參見(jiàn)USP4,165,293，1979年8月21日授權(quán)于Gordon，這里引以參考。
這里所引用的術(shù)語(yǔ)“不溶性皂”，指的是其可溶性低于肉豆蔻酸鈉的脂肪酸鈉皂。
按本發(fā)明方法制得的透明皂?xiàng)l不含有一元醇類(lèi)，因此重量非常穩(wěn)定。含醇皂?xiàng)l易于失重，是由于易揮發(fā)醇揮發(fā)所致。這是不用醇的一個(gè)好處。不用醇的另一好處是，可以采用一種較簡(jiǎn)單的加工處理工藝，因?yàn)樘幚硭玫拇家话阋O(shè)計(jì)專(zhuān)門(mén)的設(shè)備以適應(yīng)與大多數(shù)一元醇有關(guān)的爆炸危險(xiǎn)。不用醇的加工工藝也更為經(jīng)濟(jì)。
除非特別指明，這里所述的含量、份數(shù)、百分?jǐn)?shù)以及比例均為重量。要說(shuō)明的是，“皂混合物”這里是以皂的重量百分?jǐn)?shù)(wt％)表示。另一方面，所用的“份”數(shù)指成品皂?xiàng)l的重量份數(shù)。除非特別指明，所有的數(shù)字極限、范圍及比例等，均為大致的。
本發(fā)明方法及所用原材料詳述于下。澆注成型工藝本發(fā)明涉及一種無(wú)醇制備透明澆注成型的且其硬度特性良好的皂?xiàng)l的方法。此方法包括(A)制備一種熔融混合物，含有18份至35份的皂，其中所述的皂至少有50％的不溶性鈉皂；含有14份至32份的水；含有5份至37份合成表面活性劑，其中所述的起泡合成表面活性劑所具有的臨界膠束濃度平衡表面張力在10至50達(dá)因/厘米之間，于25℃下測(cè)定；以及含有18份至37份的水溶性有機(jī)溶劑，其中水及水溶性有機(jī)溶劑在此熔融混合物內(nèi)總含量至少是40份；以及(B)將一個(gè)單位數(shù)量的所述熔融混合物輸送至一個(gè)皂?xiàng)l成型模具或管中，并按允許條件使所述的澆注成型的單元冷卻成為柔和的、低沾污的透明個(gè)人洗滌皂?xiàng)l。
優(yōu)先的無(wú)醇工藝包括下述步驟1、混合基本不溶性的脂肪原料，脂肪原料選自由甘油三酯及脂肪酸與水溶性多元醇構(gòu)成的組合；2、在混合下，加入兩性表面活性劑(類(lèi))、水及某些鹽(類(lèi))如氯化鈉；3、使第2步的混合物升溫，至70℃到100℃，以得到熔融混合物；在采用70℃以下的溫度時(shí)，反應(yīng)緩慢，對(duì)皂?xiàng)l透明性及/或硬度均會(huì)有不利影響；4、往第3步的混合物中加入足夠數(shù)量的苛性堿液以皂化脂肪原料，和在皂化/中和后得到低游離堿含量(如0.01至0.07％)。低量的殘余堿可保證所有的脂肪原料已進(jìn)行了反應(yīng)。這一點(diǎn)對(duì)于達(dá)到理想的透明性及皂?xiàng)l硬度是重要的，因?yàn)樯倭课捶磻?yīng)的脂肪原料(尤其是甘油三酯)可能對(duì)這些性質(zhì)產(chǎn)生不利影響。若需要可以進(jìn)行冷卻，以防止沸騰，但要保持混合物為熔融態(tài)；5、加入一些游離脂肪酸(至少足以中和全部游離堿)以及，可以任意選擇地加入其它合成表面活性劑至第4步的混合物中；6、調(diào)節(jié)混合物溫度至最高85℃；7、在混合下，加入其它任選組分，維持溫度68℃至85℃的溫度。溫度低于68℃時(shí)，若有攪拌，會(huì)導(dǎo)致透明性的?？梢允褂?5℃以上的溫度，但會(huì)大大延長(zhǎng)冷卻皂?xiàng)l所需的時(shí)間；8、將熔融混合物澆注于皂?xiàng)l模具或管中；9、調(diào)節(jié)皂?xiàng)l模具或管中混合物的條件，以促使結(jié)晶/固化。在產(chǎn)物溫度在68℃以下時(shí)，必須按允許條件進(jìn)行冷卻，否則對(duì)皂?xiàng)l透明性及硬度均會(huì)有不利影響。每分鐘0.1至7℃的平均冷卻速率，對(duì)于冷卻皂?xiàng)l和改善透明性是優(yōu)先的。平均冷卻速率在每分鐘0.07℃左右或以下，會(huì)使皂?xiàng)l不透明；10、若用管子，則皂塞需要切成為與皂?xiàng)l尺寸一致的塞。
11、給成型皂?xiàng)l打上商標(biāo)印記，并包裝所述成型皂?xiàng)l。
一種優(yōu)先的工藝是框架皂?xiàng)l工藝。也可采用其它諸如注射成型的工藝。
皂按照本發(fā)明方法配制的透明皂?xiàng)l包含約18份至約35份，優(yōu)先是約20份至約32份，更優(yōu)先為約24份至約32份的皂。令人驚奇的是，在皂含量約35份以上時(shí)，就不能形成透明皂?xiàng)l，而在皂含量約18份以下時(shí)，皂?xiàng)l又太軟，而不合格。
本發(fā)明工藝所用的皂混合物至少含50％不溶性鈉皂，優(yōu)先為50％至約87％的不溶性鈉皂，更優(yōu)先為約53％至約72％。對(duì)于皂成分含有50％以下的不溶性鈉皂的透明皂?xiàng)l會(huì)太軟，而不能令人滿意。
如上所述，術(shù)語(yǔ)“不溶性皂”在這里定義為其可溶解性低于肉豆蔻酸鈉皂的脂肪酸鈉皂。術(shù)語(yǔ)“不溶性皂”尤其指的是一元飽和脂肪羧酸的單價(jià)鹽類(lèi)，該羧酸具有碳鏈長(zhǎng)度16至24，優(yōu)先為16至18。這些單價(jià)鹽類(lèi)通常是鈉鹽，當(dāng)然也可以使用某些陽(yáng)離子的鹽類(lèi)，如K、Mg或鏈烷醇銨離子。優(yōu)先的不溶性脂肪酸皂是選自由棕櫚酸鈉、硬脂酸鈉及其混合物構(gòu)成的組合。也可使用其它不溶性皂，尤其是較高級(jí)脂肪酸不溶性皂類(lèi)。
其余皂類(lèi)混合物屬于可溶性皂。術(shù)語(yǔ)“可溶性皂”指的是一元飽和脂肪羧酸的單價(jià)鹽，其碳鏈長(zhǎng)度在8至14，以及油酸及碳鏈長(zhǎng)度在8至24之間不飽和脂肪酸的單價(jià)鹽類(lèi)。我們定義肉豆蔻酸鈉為“可溶性”皂。優(yōu)先的可溶性皂是選自由肉蔻酸皂、油酸皂、月桂酸皂及其混合物構(gòu)成的組合。
本發(fā)明透明皂?xiàng)l中用的脂肪酸酯可以采用或者是純碳鏈脂肪酸、甘油一、二或三脂或者油類(lèi)，或者是使用適量及適當(dāng)比例的普通脂肪酸及油的混合物，諸如椰子油、棕櫚油硬脂、牛脂以及三壓榨的硬脂等來(lái)制備。
這里術(shù)語(yǔ)“椰子”與皂或脂肪酸混合物一起定義，即指具有近似碳鏈長(zhǎng)度分布C88％、C107％、C1248％、C1417.5％、C169％、C182％、油酸6％、亞油酸2.5％的原料。因此，椰子皂大約含有11％的不溶性皂和89％的可溶性皂。
這里的術(shù)語(yǔ)“巴巴蘇”與皂或脂肪酸混合物一起定義，指具有近似碳鏈長(zhǎng)度分布C86％、C103％、C1246％、C1420％、C167％、C18∶1油酸18％的原材料。因此，巴巴蘇皂含有約7％的不溶性皂和93％可溶性皂。
這里定義的術(shù)語(yǔ)“三壓榨硬脂”指的是具有大致鏈長(zhǎng)度分布為5％的肉豆蔻的(C14)、50％棕櫚的(C16)及45％硬脂的(C18)的脂肪酸類(lèi)。因此，三壓榨硬脂皂含有95％的不溶性皂及5％的可溶性皂。
這里的術(shù)語(yǔ)“硬化牛脂”定義為具有大約鏈長(zhǎng)度分布為3％肉豆蔻酸的(C14)，50％棕櫚酸的(C16)及45％硬脂酸的(C18)及2％油酸的脂肪原料。因此，硬化牛脂皂包含約95％的不溶性皂及5％可溶性皂。
對(duì)比起來(lái)，“牛脂”定義(根據(jù)Wiley Interscience出版的貝利的工業(yè)油脂產(chǎn)品(Bailey′s Industrial Oil and Fat Products)，第1卷，表6.34中所規(guī)定的中間范圍值)一種皂混合物，具有大致碳鏈分布C144％、C1629％、C1820％、棕櫚油酸的2％、油酸的42％及亞油酸3％皂類(lèi)混合物。牛脂皂因而包含有約49％的不溶性皂和51％可溶性皂。
加到本發(fā)明方法制備的成品皂?xiàng)l中的游離脂肪酸量一般在0.5份至3份的范圍內(nèi)，更為一般地是1至2份。但是無(wú)游離脂肪酸也是需要的。
游離脂肪酸成份是優(yōu)先引入到本發(fā)明所用的皂混合物中的，通過(guò)在皂混合物進(jìn)行了皂化反應(yīng)之后再將脂肪酸加到皂混合物中。游離脂肪酸成分也可以通過(guò)預(yù)制備皂與游離脂肪酸混合物方式引入，如在制備皂過(guò)程中通過(guò)未完全中和制備皂與游離脂肪酸的酸反應(yīng)混合物。
本發(fā)明所用的脂肪酸皂包括鈉皂。但低含量的非鈉皂，如鉀、鎂及/或三乙醇銨(TEA)皂也是允許的。但是在優(yōu)先用這種非鈉皂時(shí)，其用量按皂?xiàng)l重量計(jì)為0份至10份，優(yōu)先是0至5份。
水按本發(fā)明工藝制備的透明皂?xiàng)l中水份在約14份至約32份范圍，優(yōu)先的是在約18份至約27份范圍，更優(yōu)先是在約22份至約26份范圍。在這些優(yōu)先范圍內(nèi)，較高水份含量對(duì)于加工容易性、皂?xiàng)l柔和性及其它優(yōu)點(diǎn)是更為優(yōu)先的。
要得到理想的硬度特性的透明皂?xiàng)l，按照本發(fā)明工藝制備的個(gè)人洗滌皂?xiàng)l內(nèi)的水份含量是嚴(yán)格的。水分量低于按皂?xiàng)l重計(jì)14份，則皂?xiàng)l不會(huì)透明。而皂?xiàng)l內(nèi)的水份量超過(guò)按皂?xiàng)l重計(jì)約32份，則皂?xiàng)l會(huì)過(guò)軟，而不合格。
表面活性劑按照本發(fā)明方法制備的透明皂?xiàng)l中，起泡合成表面活性劑含量，按成品皂?xiàng)l重量計(jì)在約5份至約37份范圍，優(yōu)先約10份至約28份范圍，更優(yōu)先為約12份至約22份范圍。合成表面活性劑對(duì)于改善皂?xiàng)l特性是必須的。某些這些特性包括起泡/肥皂泡性、皂?xiàng)l柔和度、皂?xiàng)l漂洗感覺(jué)及沾污/硬度特性。
皂?xiàng)l組合物包括一種起泡合成表面活性劑，選自由陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑、兩性離子表面活性劑、兩性表面活性劑及它們的混合物所構(gòu)成的組合。這里將起泡表面活性劑定義為平衡表面張力在10至50達(dá)因/厘米的合成表面活性劑或表面活性劑的混合物，更優(yōu)先的是在20至45達(dá)因/厘米之間，以在25℃下用CMC(臨界膠束濃度)測(cè)定計(jì)。某些表面活性劑混合物的表面張力會(huì)低于它們的某些組分的表面張力。因而，對(duì)于低及高起泡性的和高及低的水溶性的兩種表面活性劑均可用于本發(fā)明的皂?xiàng)l的組合物中。肥皂水促進(jìn)的合成洗滌表面活性劑及/或眾所周知的在硬水中形成肥皂凝乳的分散性良好的合成洗滌表面活性劑，都是特別理想的。
一種起泡合成表面活性劑的優(yōu)先選擇應(yīng)當(dāng)包括一種陰離子及兩性離子/兩性表面活性劑的混合物。添加兩性離子/兩性表面活性劑，可以提高柔和性及起泡特性。但是這種添加也會(huì)造成皂?xiàng)l結(jié)構(gòu)成型特性變壞，所以兩性表面活性劑量應(yīng)當(dāng)保持在10份以下。優(yōu)先的兩性離子/兩性表面活性劑選自烷基兩性單及雙醋酸酯類(lèi)、烷基甜菜堿類(lèi)、烷基磺基甜菜堿(Alkyl sultaine)、烷基酰胺丙基甜菜堿、烷基酰胺丙基羧磺基甜菜堿(alkyl amidopropyl hydroxysultaines)及其混合物，其中所述表面活性劑含C8至C22烷基鏈及其混合物。
在此用的適宜的合成表面活性劑的具體例子有那些在USP3,351,558，1967年11月7日授權(quán)于Zimmerer，第6欄、70行至7欄、70行的表面活性劑，在此引出以作參考；以及USP4,165,293，1979年8月21日授權(quán)于Gordon；USP5,002,685，1991年3月26日授權(quán)于Chambers及Instone；USP5,041,234，1991年8月20日授權(quán)于Instone等；所有這些專(zhuān)利的全部?jī)?nèi)容在此引入作參考。它們包括烷基硫酸鹽、陰離子?；“彼猁}、甲基酰基?；撬猁}、N-?；劝彼猁}、?；u乙磺酸鹽、烷基磺基丁二酸鹽、烷基磷酸酯、乙氧基化的烷基磷酸酯、十三烷基乙氧基醚硫酸鹽(tridecethsulfates)、蛋白縮合物、乙氧基化的烷基硫酸鹽及烷基胺氧化物的混合物、甜菜堿類(lèi)、磺基甜菜堿(sultaines)及其混合物。某些優(yōu)先的表面活性劑是有1至12個(gè)乙氧基團(tuán)的烷基醚硫酸鹽，尤其是月桂基醚硫酸銨及鈉。
特別有意義的合成硫酸鹽洗滌劑是通常含有10至22個(gè)碳原子的正構(gòu)脂肪伯醇的硫酸酯固體堿金屬鹽類(lèi)。因此，這里可以使用由牛脂還原或椰子油、棕櫚油、棕櫚核油、棕櫚油硬脂、巴巴蘇核油或其它的椰子基團(tuán)油類(lèi)還原的混合高級(jí)醇的烷基硫酸的鈉及鉀鹽。
也可適當(dāng)采用其它脂肪硫酸鹽類(lèi)。
某些通常用于液體中和很難加到通常洗滌皂?xiàng)l中的吸濕性合成表面活性劑，在本發(fā)明的皂?xiàng)l中卻是非常適合的。因此，基本上所有已知可用于洗滌產(chǎn)品中的合成表面活性劑，在本發(fā)明的配方中都是可用的。洗滌制品專(zhuān)利文獻(xiàn)有許多合成表面活性劑的披露。優(yōu)先的合成表面活性劑體系要根據(jù)皂?xiàng)l外觀、穩(wěn)定性、起泡、洗滌及柔和性有選擇地加以設(shè)計(jì)。
優(yōu)先的起泡合成表面活性劑選自由以下材料構(gòu)成的組合酰基羥乙磺酸鹽、?；“彼猁}、烷基甘油基醚磺酸鹽、甲?；；撬猁}、石蠟基磺酸鹽、線性烷基苯磺酸鹽、N-?；劝彼猁}、烷基磺基丁二酸鹽、α-磺基脂肪酸酯、烷基醚羧酸鹽、烷基磷酸酯、乙氧基化的烷基磷酸酯、α-烯烴磺酸鹽、烷基醚硫酸鹽(有1至12個(gè)乙氧基團(tuán))以及它們的混合物，其中所述表面活性劑含C8至C22烷基鏈。陰離子表面活性劑是更為優(yōu)先的，其中所述的表面活性劑含有C8至C18烷基鏈，和這里的配對(duì)離子選自由Na、K、NH4及N(CH2CH2OH)3構(gòu)成的組合。
優(yōu)先的表面活性劑的一些具體的例子用于這里的實(shí)施例中。某些柔和性適中、起泡性強(qiáng)的合成洗滌表面活性劑的例子有如月桂基?；“彼徕c、烷基甘油基醚磺酸鹽、磺化的脂肪酸酯及磺化的脂肪酸類(lèi)。
值得注意的是，表面活性劑的柔和性是可以用皮膚屏蔽破壞試驗(yàn)測(cè)定的，用它來(lái)評(píng)價(jià)表面活性劑的刺激性。在此測(cè)試中，表面活性劑愈柔和，對(duì)皮膚屏蔽破壞愈小。皮膚屏蔽破壞用放射性示蹤水(3H-H2O)從檢測(cè)液穿過(guò)皮膚表層進(jìn)入滲出液中所含的生理緩沖液中的相對(duì)數(shù)量來(lái)測(cè)定。這種試驗(yàn)描述在皮膚研究雜志(J.Invest Dermatol.)，1975，64，第190-195頁(yè)中，由T.J.Franz所著和在USP4,673,525，1987年6月16授權(quán)于Small等人，在此引入以供參考。這些參考文獻(xiàn)披露了一種柔和烷基甘油基醚磺酸鹽(AGS)表面活性劑作為含有“標(biāo)準(zhǔn)”烷基甘油基醚磺酸鹽混合物的合成皂?xiàng)l基礎(chǔ)，并定義了“柔和表面活性劑”的判據(jù)。屏蔽破壞檢測(cè)是用于選擇柔和表面活性劑的。有些優(yōu)先的柔和合成表面活性劑是在上述引證的Small等人專(zhuān)利中披露的。
溶劑按照本發(fā)明工藝制備的透明皂?xiàng)l還包含有約18份至約37份，優(yōu)先的為約20份至約32份，更優(yōu)先的是約20份至約28份水溶性有機(jī)溶劑。水溶性有機(jī)溶劑優(yōu)先選自由尿素、水溶性有機(jī)多元醇及其混合物所構(gòu)成的組合。尿素的用量為0至8份，優(yōu)先為2至7份或3至6份，但是多元醇及尿素的總量?jī)?yōu)先應(yīng)不超過(guò)約37份。優(yōu)先的水溶性有機(jī)多元醇選自由丙二醇、二丙二醇、丁二醇、甘油及乙二醇、1，7-庚二醇、分子量達(dá)8000的單、聚乙二醇及丙二醇類(lèi)及其單-C1-4的烷基醚、山梨(糖)醇、甘油、單-、雙-及三乙醇胺、2-氨基-1-丁醇、非還原糖如蔗糖及其混合物構(gòu)成的組合。
在應(yīng)用時(shí)，優(yōu)先的非還原糖用量以皂?xiàng)l重計(jì)在約1份至約10份，優(yōu)先為約2份至約7份。除了特別說(shuō)明的外，這里所用術(shù)語(yǔ)“蔗糖”包括蔗糖、它的衍生物及同樣的非還原糖及同樣的在皂處理溫度達(dá)到約210°F(99℃)時(shí)基本穩(wěn)定的多元醇類(lèi)，如trialose、棉子糖及水蘇糖，及山梨醇、乳糖醇(lactitol)及麥芽糖醇(maltitol)。
水溶性有機(jī)溶劑是按本發(fā)明工藝要求制備透明皂?xiàng)l的一種必要成分，是皂?xiàng)l透明性所需要的。此外，所用的水溶性有機(jī)溶劑的特定類(lèi)型及特定數(shù)量，對(duì)于個(gè)人洗滌皂?xiàng)l透明性的最佳化也是重要的。
成分的組合為了得到透明皂?xiàng)l，按照本發(fā)明工藝制備的個(gè)人洗滌皂?xiàng)l必須含有一定的皂與水溶性有機(jī)溶劑總含量。特別是，除了前面所指出的溶劑及水兩者的最低含量外，對(duì)于水溶性有機(jī)溶劑與水的最低組合量，按皂?xiàng)l重量計(jì)為40份，優(yōu)先為45份，是達(dá)到透明性所必須的。
為了得到透明皂?xiàng)l，水溶性溶劑、水及皂要在皂?xiàng)l內(nèi)按一定的比例組合也是優(yōu)先的。特別是，水及水溶性有機(jī)溶劑優(yōu)先的組合比例為約2∶1至1∶2，最優(yōu)先為約1∶1，以保持透明性。皂與水溶性有機(jī)溶劑優(yōu)先組合比例在約0.8∶1至約2∶1，更優(yōu)先地為約0.8∶1至1.5∶1。不溶性皂對(duì)可溶性皂優(yōu)先的比例范圍為約1.2∶1至約2.4∶1，更優(yōu)先地為約1.7∶1至約2.3∶1的范圍。
添加劑按照本發(fā)明工藝制備的皂?xiàng)l組合物可以含有通常用于浴皂中的其它添加劑，如香料、其它填料、消毒劑或抗微生物劑、染料及其它等等。
本發(fā)明的有些優(yōu)先皂?xiàng)l含有至少1份其它的皂?xiàng)l成分，選自增水份劑、著色劑、填料、復(fù)合皮膚觸覺(jué)及柔性助劑、香料、防腐劑及其混合物。
適合的鹽及鹽的水合物可以用作填料。某些優(yōu)先的鹽類(lèi)包括氯化鈉、硫酸鈉、磷酸氫二鈉、焦磷酸鈉和四硼酸鈉。
總之，適合的鹽類(lèi)及鹽的水合物包括鈉、鉀、鎂、鈣、鋁、鋰及銨的無(wú)機(jī)酸鹽和(低于6個(gè)碳的)低分子羧酸或其它有機(jī)酸的鹽、相應(yīng)的水合物及其混合物，都是可應(yīng)用的。這些無(wú)機(jī)鹽類(lèi)包括氯化物、溴化物、硫酸鹽、硅酸鹽、正磷酸鹽、焦磷酸鹽、多磷酸鹽、偏硼酸鹽、四硼酸鹽、及碳酸鹽。有機(jī)酸鹽包括醋酸鹽、甲酸鹽、甲基硫酸鹽及檸檬酸鹽。
也可以使用水溶性胺鹽類(lèi)。單乙醇胺、二乙醇胺及三乙醇胺(TEA)的氯化物鹽類(lèi)是優(yōu)先的。
硅鋁酸鹽及其它粘土在發(fā)明中也是可用的。某些優(yōu)先的粘土是USP4,605,509及4,274,975披露的，在此引作參考。
其它類(lèi)型的粘土包括沸石、高嶺石、蒙脫土、硅鎂土、伊利石、膨潤(rùn)土及多水高嶺石。另一種優(yōu)先粘土為高嶺土。
實(shí)施例下述實(shí)施例用以說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施，并非要加以限制。除非特別指明，所有的百分?jǐn)?shù)、份數(shù)及比例數(shù)，在這里均以重量計(jì)。實(shí)施例中所用游離脂肪酸均采用與脂肪酸皂相同的比例。除非特別指明，均為原位制皂。皂的含量以總皂重量百分?jǐn)?shù)計(jì)(wt％)及以皂?xiàng)l重量份數(shù)給出。
下述過(guò)程是用于制備示范構(gòu)架皂?xiàng)l。此過(guò)程包括下列步驟1、制備熔融混合物批料，如下所述一步步進(jìn)行；2、將熔融混合產(chǎn)物澆注于皂?xiàng)l模具或管中；3、按允許條件，以平均0.1至7.0℃的冷卻速度冷卻皂?xiàng)l，以促進(jìn)結(jié)晶及硬化；4、如果澆注到管中，則皂?xiàng)l塞要切成與皂?xiàng)l尺寸一致的塞。
5、打印商標(biāo)及包裝皂?xiàng)l。
間歇工藝1、在螺旋攪拌器內(nèi)，將甘油三酯(如硬化牛脂)及/或脂肪酸(如月桂酸)與水溶性多元醇(如丙二醇)進(jìn)行混合；2、將兩性表面活性劑(如可可甜菜堿)、水、及鹽(如氯化鈉)加入到此攪拌器中；3、將此批料升溫到70℃至100℃；4、加入足量苛性堿液(如30％氫氧化鈉)，以達(dá)到在皂化/中和之后仍有少量游離堿存在；如有必要，可冷卻批料，防止沸騰；5、將游離脂肪酸加入此批料中；6、按需要量向此批料中加入其它合成表面活性劑(如月桂基乙氧基(3)硫酸鈉)；7、調(diào)節(jié)批料溫度至最高85℃；8、往批料中加入其它任選成分(如糖、香料)，維持批料溫度68℃至85℃。
上述間歇制備過(guò)程中的溫度都是近似的，在制備過(guò)程中溫度可以有些變化，例如可在5℃范圍內(nèi)變化。關(guān)鍵在于不要使熔融混合物粘度變得過(guò)高(如68℃以下)以及當(dāng)此混合物冷卻到接近這個(gè)溫度范圍時(shí)還要避免攪拌。
重要的還在于，在脂肪原料中和之前，混合物中要加入多元醇溶劑和優(yōu)先地加入某些兩性表面活性劑。這有助于保持較低粘度。較低的粘度對(duì)于皂化速度也是重要的。
皂化后往熔融混合物中加入對(duì)水解更敏感的表面活性劑也是優(yōu)先的。
實(shí)施例1皂?xiàng)l成分重量份數(shù)可溶性的不溶性的巴巴蘇皂 10.5 9.8 0.7硬化牛脂皂 19.5 0.9 18.6三壓榨脂肪酸 0.5丙二醇 11.0二丙二醇 5.5甘油 6.0月桂乙氧基(3)硫酸鈉12.0月桂基硫酸鈉 3.0可可甜菜堿 2.0NaCl 1.5糖 2.0水 24.3其它 2.2總計(jì) 100.0010.7 19.3
(35.7％)(64.3％)這是按照本發(fā)明工藝制備的高度優(yōu)先的皂?xiàng)l。下述工藝條件用于制備這種皂?xiàng)l1、在螺旋攪拌器中混合巴巴蘇、硬化牛脂、丙二醇、二丙二醇、甘油、水、氯化鈉及可可甜菜堿，并調(diào)節(jié)批料溫度到75℃±2℃；2、在混合下，往批料中加入濃度30％的苛性鈉，反應(yīng)之后溫度達(dá)到99℃；3、分析游離堿(結(jié)果要在預(yù)計(jì)的0.01至0.07％范圍內(nèi))；4、在攪拌下，加入脂肪酸、月桂乙氧基(3)硫酸鈉、月桂基硫酸鈉、蔗糖及少量其它成分。在全過(guò)程內(nèi)批料溫度至少74℃，控制最終批料溫度在73℃±2℃；5、將熔融混合物輸送至固化管內(nèi)；6、在許可條件下用強(qiáng)制空氣以平均速率0.2℃/分鐘冷卻；7、完成冷卻后(平均皂溫度在52℃以下)，用加壓水將固體皂從管內(nèi)擠出；8、將皂塞切片，并打印商標(biāo)至皂?xiàng)l上；9、用傳統(tǒng)皂?xiàng)l包裝機(jī)進(jìn)行包裝。
上述產(chǎn)品也在平均冷卻速率大約為每分鐘0.7、0.3及0.06℃條件下冷卻。最慢的冷卻速率(每分鐘0.06℃)得到不透明的皂?xiàng)l，其它兩種冷卻速率產(chǎn)生透明皂?xiàng)l。
實(shí)施例1的澆注成型的個(gè)人洗滌皂?xiàng)l在室溫下存放(21℃)6個(gè)月，失重小于4％。這樣的失重，工業(yè)上認(rèn)為是可接受的，而且大大地低于一般用含一元醇的個(gè)人洗滌皂?xiàng)l的數(shù)值。對(duì)照起來(lái)，原先的皂?xiàng)l含至少50％水溶性皂42.5份、乙醇9份、水22.3份及水溶性多元醇組合物19.5份，其重量損失在室溫(21℃)下僅存放2個(gè)月就高于4％，在此條件下存放6個(gè)月后就超過(guò)了12％。
實(shí)施例2皂?xiàng)l成分重量份數(shù)可溶性的不溶性的椰子皂7.86.90.9
硬化牛脂皂 18.20.9 17.3三壓榨脂肪酸 1.0丙二醇 12.0二丙二醇 6.0甘油 6.0月桂乙氧基(3)硫酸鈉10.0烷基甘油基醚磺酸鹽 2.0月桂?；腔《岫c 1.0月桂基肌氨酸鈉 2.0可可甜菜堿 3.0可可酰胺基丙基羥基磺基甜菜堿 2.0(cocoamidopropyl Hydroxy sultaine)NaCl 1.5糖 2.5水 22.8檸檬酸鈉 0.5其它 1.7總計(jì) 100.00 7.7(30％) 18.3(70％)這種皂?xiàng)l有很好的透明性，硬度及肥皂泡特性。皂?xiàng)l也非常柔和。
含上述組成的熔融混合物在固化管內(nèi)進(jìn)行冷卻，從72℃至固化溫度約50℃，平均冷卻速率每分鐘0.2℃。在72℃時(shí)將熔融混合物單獨(dú)地澆注入皂?xiàng)l成形模具中，再按允許條件在冷卻風(fēng)道內(nèi)冷卻，平均速率每分鐘1.3℃。在兩種情況下，所得皂?xiàng)l均呈現(xiàn)很好的性質(zhì)。
同樣組成的熔融混合物在攪拌下開(kāi)始從82℃冷卻至65℃，然后將此混合物傾注于模具中，再按平均冷卻速率每分鐘1.3℃的允許條件進(jìn)行冷卻，得到的皂?xiàng)l不透明，但卻保持有良好的硬度及肥皂泡特性。
實(shí)施例3皂?xiàng)l成分重量份數(shù)可溶性的不溶性的椰子皂12.60 11.211.39硬化牛脂皂 15.40 0.77 14.63三壓榨脂肪酸 2.00丙二醇 16.81甘油 3.19月桂基乙氧基(3)硫酸鈉12.00可可甜菜堿 2.00NaCl 1.50K2SO41.00糖 4.50水 26.96香料 1.80防腐劑 0.21其它 0.03總計(jì) 100.0011.98(43％) 16.02(57％)這是另外一種按本發(fā)明工藝制備的優(yōu)先皂?xiàng)l。從“總計(jì)”可看出，此種皂?xiàng)l含57％不溶性皂和43％的可溶性皂。這種皂?xiàng)l有良好的透明性，有很好的柔性及肥皂泡特性，而且還有良好的皂?xiàng)l結(jié)構(gòu)。這種皂?xiàng)l制備采用了甘油三酯作為結(jié)構(gòu)成型劑。這種皂?xiàng)l的起泡表面活性劑體系具有約29達(dá)因/厘米的平衡表面張力。
實(shí)施例4皂?xiàng)l成分重量份數(shù)可溶性的不溶性的椰子皂 11.20 9.97 1.23硬化牛脂皂 16.80 0.84 15.96三壓榨脂肪酸 2.00丙二醇 11.97甘油 8.00月桂基乙氧基(3)硫酸鈉 9.00月桂基硫酸鈉 3.00可可甜菜堿 2.00NaCl 150K2SO41.00糖4.50水26.96香料 1.80防腐劑0.21其它 0.03總計(jì) 100.0010.81(39％) 17.19(61％)這是按本發(fā)明工藝制備的另一種優(yōu)先的皂?xiàng)l。它含39％的可溶性皂及61％的不溶性皂。此皂?xiàng)l也呈現(xiàn)很好的皂?xiàng)l使用性能特性，特別是皂?xiàng)l的硬度。要注意，這種皂?xiàng)l含8％的甘油。
實(shí)施例5皂?xiàng)l成分重量份數(shù)可溶性的不溶性的椰子皂 15.53 13.82 1.71三壓榨皂 16.99 0.8516.14丙二醇 25.24甘油 2.09月桂基乙氧基(3)硫酸鈉11.65可可甜菜堿 0.97NaCl 1.08TEA(三乙醇胺)4.85糖 4.85水 16.00防腐劑 0.21香料 0.97其它 0.03總計(jì) 100.00 14.67(45％) 17.85(55％)此實(shí)施例用了較高的皂量及較低的水量。此皂?xiàng)l制備采用了甘油三酯(椰子油)及脂肪酸(三壓榨硬脂酸)的混合物。
實(shí)施例6
皂?xiàng)l成分重量份數(shù)可溶性的不溶性的椰子皂 13.44 11.96 1.48硬化牛脂皂 14.56 0.73 13.83丙二醇 20.00甘油 3.21月桂基乙氧基(3)硫酸鈉 8.00可可甜菜堿 1.00NaCl 1.50K2SO41.00糖 7.25水 27.8防腐劑 0.21香料 1.00其它 0.03總計(jì) 100.00 12.69(45％)15.31(55％)這是具有良好皂?xiàng)l性能特征的皂?xiàng)l實(shí)施例，但僅用了較少量的合成表面活性劑。
實(shí)施例7皂?xiàng)l成分重量份數(shù)可溶性的不溶性的月桂酸皂 11.00 11.000.00三壓榨皂 16.50 0.82 15.68丙二醇22.00月桂基乙氧基(3)硫酸鈉 10.00可可甜菜堿2.00TEA 5.00NaCl 1.00尿素 5.00水26.2防腐劑0.21香料 1.00其它 0.06總計(jì) 100.0011.82(43％) 15.68(57％)這是一個(gè)僅用脂肪酸制備的皂?xiàng)l實(shí)施例。此皂?xiàng)l具有很好的性能特性。此皂?xiàng)l無(wú)糖。
實(shí)施例8皂?xiàng)l成分重量份數(shù)可溶性的不溶性的椰子皂 10.009.00 1.00三壓榨皂 15.000.75 14.25三壓榨脂肪酸 1.00丙二醇 20.00甘油 5.00月桂基乙氧基(3)硫酸鈉10.00可可甜菜堿 1.00NaCl 1.00Na2SO42.00糖 5.00TEA 2.00水 26.76防腐劑 0.21香料 1.00其它 0.03總計(jì) 100.00 9.75(39％) 15.25(61％)這是僅用25％的皂制備皂?xiàng)l的一個(gè)實(shí)施例，仍然有很好的透明性及良好的性能特征。
權(quán)利要求
1.一種制備透明澆注成型的個(gè)人洗滌皂?xiàng)l的無(wú)一元醇方法，包括以下步驟I、制備熔融混合物(A)含18份至35份鈉皂，其中所述皂為至少50％的不溶性鈉皂；(B)5份至37份起泡合成表面活性劑，其中所述起泡合成表面活性劑在25℃下測(cè)定具有臨界膠束濃度平衡表面張力在10至50達(dá)因/厘米之間；(C)14份至32份水；及(D)18份至37份的水溶性有機(jī)溶劑，其中在皂?xiàng)l內(nèi)水與水溶性有機(jī)溶劑的總含量至少40份；II、將所述熔融混合物輸送至皂?xiàng)l成型模具或成型管中；以及III、按允許條件冷卻已輸送至所述皂?xiàng)l成型模具或成型管中的熔融混合物，以獲得所述的透明個(gè)人洗滌皂?xiàng)l。
2.按照權(quán)利要求1中所述的制備透明澆注成型的個(gè)人洗滌皂?xiàng)l的無(wú)一元醇方法，其中所述的熔融混合物的制備是1)將由甘油三脂及脂肪酸構(gòu)成的脂肪原料與所述的水溶性有機(jī)溶劑、水及起泡合成表面活性劑結(jié)合構(gòu)成預(yù)混合物；2)加熱此預(yù)混合物至70℃到100℃的溫度范圍，及3)往所述預(yù)混合物中加入苛性堿溶液，使所述的脂肪原料皂化，從而得到所述的熔融混合物。
3.按照權(quán)利要求2中所述的制備透明澆注成型的個(gè)人洗滌皂?xiàng)l的無(wú)一元醇方法，其中加入的苛性堿量要足以使所有的所述的脂肪原料進(jìn)行反應(yīng)，并在所述的熔融混合物中還要有過(guò)剩少量的苛性堿；其中所述的過(guò)剩少量苛性堿用隨后加入的游離脂肪酸進(jìn)行中和。
4.按照權(quán)利要求3中所述的制備透明澆注成型的個(gè)人洗滌皂?xiàng)l的無(wú)一元醇方法，其中所述熔融混合物溫度在過(guò)量苛性堿中和之后要調(diào)節(jié)在68℃至85℃范圍。
5.按照權(quán)利要求4中所述的制備透明澆注成型的個(gè)人洗滌皂?xiàng)l的無(wú)一元醇方法，其中的熱敏及任選的皂?xiàng)l成份是加到熔融的混合物中；和其中所述熔融混合物的溫度，在澆注到皂?xiàng)l成型模具或成型管中之前，至少為68℃。
6.按照權(quán)利要求5中所述的制備透明澆注成型的個(gè)人洗滌皂?xiàng)l的無(wú)一元醇方法，其中所述的熔融混合物要輸送到所述的成型皂?xiàng)l模具或管中，而且要在允許的條件下，以每分鐘0.1至7.0℃的平均速率進(jìn)行冷卻、結(jié)晶及固化，從而得到透明的個(gè)人洗滌皂?xiàng)l或皂塞。
7.按照權(quán)利要求1中所述的制備透明澆注成型的個(gè)人洗滌皂?xiàng)l的無(wú)一元醇方法，其中在第I步中，熔融混合物溫度要調(diào)節(jié)到68℃至85℃；其中熱敏材料及任選的皂?xiàng)l成分是要在攪拌之下加到此熔融混合物中；和其中熔融混合物溫度，在澆注至第II步中的皂?xiàng)l成型模具中或管中之前，再調(diào)節(jié)在68℃以上。
8.按照權(quán)利要求7中所述的制備透明澆注成型的個(gè)人洗滌皂?xiàng)l的無(wú)一元醇方法，其中所述的熔融混合物要輸送到所述成型皂?xiàng)l模具或成型管中，使之按允許的條件，以平均每分鐘大約0.1至7.0℃的速率進(jìn)行冷卻、結(jié)晶及固化，從而得出所述的透明個(gè)人洗滌皂?xiàng)l。
9.按照權(quán)利要求8中所述的制備透明的個(gè)人洗滌皂?xiàng)l的無(wú)一元醇方法，其中所述的水溶性有機(jī)溶劑選自由丙二醇、二丙二醇、丁二醇、甘油與乙二醇、1，7-庚二醇、分子量達(dá)8000的聚乙二醇及丙二醇類(lèi)，及其單-C1-4烷基醚、山梨醇、甘油、單-、二-及三乙醇胺、2-氨基-1-丁醇、非還原糖及其混合物所構(gòu)成的組合。
10.按照權(quán)利要求9中所述的制備透明澆注成型的個(gè)人洗滌皂?xiàng)l的無(wú)一元醇方法，其中所述的起泡合成表面活性劑是選自由酰基羥乙磺酸鹽、?；“彼猁}、烷基甘油基醚磺酸鹽、甲?；；撬猁}、石蠟磺酸鹽、線性烷基苯磺酸鹽、N-?；劝彼猁}、烷基磺基丁二酸鹽、α-磺基脂肪酸酯、烷基醚羧酸鹽、烷基磷酸酯、乙氧基化的烷基磷酸酯、α-烯烴磺酸鹽、烷基醚硫酸鹽(有1至12個(gè)乙氧基)及其混合物構(gòu)成的組合，其中所述的起泡合成表面活性劑含C8至C22烷基鏈及其混合物。
11.按照權(quán)利要求1中所述的制備透明澆注成型的個(gè)人洗滌皂?xiàng)l的無(wú)一元醇方法，其中熔融混合物的制備是經(jīng)過(guò)1)由甘油三酯及脂肪酸類(lèi)構(gòu)成的組合中選出的一種脂肪原料與所述的水溶性有機(jī)溶劑、所述的水及所述起泡表面活性劑的第一部分合并，構(gòu)成一種預(yù)混合物，2)加熱此預(yù)混合物至溫度為70℃至100℃，3)往所述的預(yù)混合物中加入足量的苛性堿溶液，使所述的脂肪原料全部皂化和得到少量過(guò)剩的苛性堿的熔融混合物，4)調(diào)節(jié)熔融混合物溫度為68℃至85℃，5)往所述熔融混合物中加入游離脂肪酸及第二部分的所述起泡合成表面活性劑，6)將此熔融混合物輸送至成型皂?xiàng)l模具或管中，及7)使之按允許的條件以大約每分鐘0.1至7.0℃的平均速率進(jìn)行冷卻、結(jié)晶及固化，從而得到所述透明個(gè)人洗滌皂?xiàng)l。
12.按照權(quán)利要求11中所述的制備透明澆注成型的個(gè)人洗滌皂?xiàng)l的無(wú)一元醇方法，其中所述第一部分合成表面活性劑為兩性表面活性劑，所述的第二部分合成表面活性劑為一種陰離子起泡合成表面活性劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及制備透明澆注成型的良好的硬度特性的個(gè)人洗滌皂?xiàng)l的無(wú)一元醇方法。此方法包括(I)制備一種熔融混合物，它含18份至35份皂，其中所述的皂含有至少50％不溶性鈉皂；14份至32份的水；5份至37份合成表面活性劑；及18份至37份的水溶性有機(jī)溶劑，其中水及水溶性有機(jī)溶劑在熔融混合物的總含量至少有40份；和(Ⅱ)將單位數(shù)量的所述熔融混合物輸送至皂?xiàng)l成型模具或管中，以及(Ⅲ)按允許條件將所述的熔融單元冷卻成柔和、低沾污的透明個(gè)人洗滌皂?xiàng)l。按本發(fā)明方法制備的優(yōu)先皂?xiàng)l與用了幾分醇制備的皂?xiàng)l相比，具有更好的重量穩(wěn)定性。本發(fā)明的重要優(yōu)點(diǎn)在于，由于快速結(jié)晶及快速皂?xiàng)l穩(wěn)定，大大地減少了皂?xiàng)l加工處理時(shí)間。
文檔編號(hào)C11D17/00GK1157633SQ95195085
公開(kāi)日1997年8月20日 申請(qǐng)日期1995年7月26日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月3日
發(fā)明者本杰明·C·威甘德, 阿萊簡(jiǎn)得羅·菲格羅, 邁克爾·A·布倫斯曼, 亞歷山大·齊恩吉爾 申請(qǐng)人:普羅克特和甘保爾公司