CN102368997A - 使用时溶解以递送表面活性剂的制品的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了获得可用作个人护理组合物或织物护理组合物的可溶性多孔柔性固体制品的方法。

Description

使用时溶解以递送表面活性剂的制品的制备方法
发明领域
本发明涉及可用作个人护理产品的可溶性多孔柔性固体结构制品的制备方法。
发明背景
已知，可溶性个人护理薄膜包含水溶性聚合物结构剂和表面活性剂或其它活性成分。然而，为了获得消费者便利所需的必要快速溶解率，这些薄膜厚度一般大约小于100微米(通常50微米)，从而一般具有过低的基重(通常50-100克固体每平方米)，以确保消费者能够灵活施用足够剂量的活性成分以供全身或全部头发的施用和作用，即超出较低剂量施用的范围，如手部清洁和/或面部施用。
已提出包含天然淀粉和表面活性剂的可溶性多孔固体个人护理产品(见US 2004/0048759)。然而，这些多孔固体由无水挤出方法制得，并且使用挥发性发泡剂，经由高压降引起的固体膨胀来产生多孔结构。所述无水方法限制了可用于无水材料的组分，如固体源表面活性剂，其不可接受地使皮肤、毛发和织物表面变粗糙，并且由于在挤出机模出口处突然高压降后部分崩塌而被称为结“皮”，还被称为“收缩”。此类皮是不可接受的，因为这些将充当阻挡水进入到内部的阻挡物，并且不利地影响溶解率。
已提出了用于个人护理的冷冻干燥开孔型多孔固体(见US 6,106,849和US 2007/0225388)。然而，此类所得冷冻干燥多孔固体是刚性、易碎并且易损坏的，并且没有聚合物的增塑作用，使得它保持其玻璃态，以避免在加工期间结构崩塌(见1995年公布的Keamey P.等人的U.S.5457895)。而且，冷冻干燥法是相对高能量并且高成本的方法。
因此，需要获得所期望的可溶性多孔柔性固体结构的方法，所述结构能够方便并且快捷地制得，通过消费者使用此类制品，提供所期望的柔韧特性、溶解特性、表面活性剂定量递送特性和起泡特性。
发明概述
本发明涉及可溶性多孔柔性固体结构制品的制备方法，所述方法包括以下步骤：制备预混物，所述预混物包含表面活性剂、水溶性聚合物和任选的增塑剂，其中所述预混物包含约15％至70％的固体并且具有约2,500cps至150,000cps的粘度；通过将气体引入到所述预混物中，将所述预混物充气以形成充过气的湿预混物；使充过气的所述湿预混物形成一种或多种期望的形状以获得充过气的成型湿预混物；以及在干燥环境中干燥充过气的所述成型湿预混物，其中加热所述干燥环境，使得所述预混物在约3分钟至约90分钟内干燥至最终含水量为约0.1％至约25％水分以形成可溶性多孔柔性固体结构制品。
本发明还涉及可溶性多孔固体结构制品的制备方法，所述方法包括以下步骤：制备预混物，所述预混物包含表面活性剂、水溶性聚合物和任选的增塑剂，其中所述预混物包含约30％至70％的固体；并且ii具有约15,000cps至150,000cps的粘度；在介于约40℃至约99℃之间加热所述预混物；通过将气体引入到所述预混物中，将所述预混物充气以形成充过气的湿预混物；使充过气的所述湿预混物形成一种或多种期望的形状以获得充过气的成型湿预混物；并且将所述成型湿预混物干燥至约0.10g/cm3至约0.40g/cm3的干燥密度以形成可溶性多孔固体结构制品。
本发明还涉及可溶性多孔柔性固体结构制品的制备方法，所述方法包括以下步骤：制备预混物，所述预混物包含表面活性剂、水溶性聚合物和任选的增塑剂，其中所述预混物包含：约30％至70％的固体；并且具有约15,000cps至150,000的粘度；通过将气体引入到所述预混物中，将所述预混物充气以形成充过气的湿预混物；使充过气的所述湿预混物形成一种或多种期望的形状以获得充过气的成型湿预混物；以及在干燥环境中干燥充过气的所述成型湿预混物，其中将所述干燥环境加热至介于100℃和150℃之间的温度，使得所述预混物干燥至最终含水量为约0.1％至约25％水分以形成可溶性多孔柔性固体结构制品。
附图概述
图1a是实施例13.1的SEM图像；
图1b是实施例13.3的SEM图像；
图1c是实施例14.1的SEM图像；
图1d是实施例14.3的SEM图像；
图1e是实施例15.1的SEM图像；
图1f是实施例15.3的SEM图像；
图2a是实施例13.1的显微-CT图像；
图2b是实施例13.3的显微-CT图像；
图2c是实施例14.1的显微-CT图像；
图2d是实施例14.3的显微-CT图像；
图2e是实施例15.1的显微-CT图像；
图2f是实施例15.3的显微-CT图像；
图3a是实施例13.2的显微-CT图像；
图3b是实施例13.4的显微-CT图像；
图3c是实施例14.2的显微-CT图像；
图3d是实施例14.4的显微-CT图像；
图3e是实施例15.2的显微-CT图像；
图3f是实施例15.4的显微-CT图像；
图4a是实施例21.1的SEM图像；
图4b是实施例21.2的SEM图像；
图4c是实施例22的SEM图像；
图4d是实施例24的SEM图像；
图5a是实施例21.1的显微-CT图像；
图5b是实施例21.2的显微-CT图像；
图5c是实施例22的显微-CT图像；
图5d是实施例24的显微-CT图像；
图6a是实施例14.1的SEM图像；
图6b是实施例27的SEM图像；
图7a是实施例14.1的显微-CT图像；
图7b是实施例27的显微-CT图像。
发明详述
可溶性多孔柔性固体结构制品在本文中可被称为“制品”或“可溶性制品”。所有引用旨在表示可溶性多孔柔性固体结构制品。
如本文所用，“柔性”是指所述可溶性多孔固体结构制品符合本文所述的最大力距离值。
由最大力距离方法测得，所述制品具有约6mm至约30mm，在一个实施方案中约7mm至约25mm，在另一个实施方案中约8mm至约20mm，并且在另一个实施方案中约9mm至约15mm的最大力距离值。
如本文所用，“可溶性”是指所述可溶性多孔柔性固体结构制品符合手动溶解值。由手动溶解方法测得，所述制品具有约1至约30个行程，在一个实施方案中约2至约25个行程，在另一个实施方案中约3至约20个行程，并且在另一个实施方案中约4至约15个行程的手动溶解值。
如本文所用，“多孔固体结构”是指界定空间或泡孔网络的包含聚合物的固体连通基质，所述空间或泡孔包含气体，通常为如空气的气体，在干燥过程期间泡沫结构不会崩塌，从而保持固体物理强度和粘结性。结构连通性可由星体积、结构模型指数(SMI)和开孔百分含量来描述。
所述制品具有约1mm3至约90mm3，在一个实施方案中约5mm3至约80mm3，在另一个实施方案中约10mm3至约70mm3，并且另一个实施方案中约15mm3至约60mm3的星体积。所述制品具有约0.0至约3.0，在一个实施方案中约0.5至约2.75，并且在另一个实施方案中约1.0至约2.50的非负结构模型指数。
为经由星体积和结构模型指数测定泡孔连通性，采用显微计算机断层扫描体系(μCT80，SN 06071200，Scanco Medical AG)，扫描直径约4cm并且高3至7mm的盘状样本。使每个样本在平放在圆柱形管底部时成像。图像采集参数为45kVp，177μA，51.2mm视场，800ms整合时间，1000投影。调节薄片数目以覆盖样本高度。重建数据组包括大量图像，每个的像素为2048×2048，各向同性分辨率为25μm。就数据分析而言，选择完全位于样本内的受关注体积，避免表面区域。典型的受关注体积为1028×772×98立体像素。
采用阈值为17的Scanco Medical的骨小梁形态测量评定法来测定结构模型指数(SMI)。使用该指数来量化骨小梁的结构外观(参见T.Hildebrand，P.R üegsegger的“Quantification of bone microarchitecture with the structuremodel index”，Comp Meth Biomech BiomedEng，1997；1：15-23)。在正交方向上将三角化表面伸展极少量，并且计算新生骨的表面和体积。由此，可确定骨表面的微商(dBS/dr)。然后由下列公式表示SMI：
SMI = 6 · BV · dBS dr BS 2
SMI涉及结构对模型类型的凸率。理想(扁平)的板具有的SMI为0(板伸展下表面无变化)，而理想的圆柱状杆具有的SMI为3(杆伸展下表面线性增加)。圆球具有的SMI为4。凹面结构具有负的dBS/dr，获得负的SMI值。受关注体积边缘处的人为边界不包括在计算中，因此将其消除。
除了Scanco Medical分析以外，还进行星体积测量。星体积是两相结构中空隙空间开放度的量度。通过在所关注相中(在该情形下，所关注相是空隙空间或空气)选择无规均匀分布的一系列点，能够以随机方向自这些点中的每一个延伸出直线。所述直线延伸，直至它们接触前景相。然后记录这些直线中每一个的长度。在每个方向上(x/y/z)取10个无规点样本，并且在每个点处选择10个无规的角度。如果直线延伸至受关注的ROI边界，则弃去所述直线(仅接受与前景相实际相交的直线)。最终的公式基于题目为“StarVolume In Bone Research A Histomorphometric Analysis Of Trabecular BoneStructure Using Vertical Sections”(Vesterby，A.；Anat Rec.；1993年2月；235(2)：325-334)中的研究：
Figure BDA0000066754720000052
其中“dist”为个体间距，并且N为所研究的直线数。
所述制品具有约80％至100％，在一个实施方案中约85％至约97.5％，并且在另一个实施方案中约90％至约95％的开孔百分含量。
经由气体测比重法测定开孔百分含量。气体测比重法是使用气体置换方法精确测定体积的常见分析技术。使用惰性气体如氦气或氮气作为置换介质。将制品样本密封于已知体积的装置隔室中，导入适当的惰性气体，然后膨胀至另一个精确的内部体积。测定膨胀前后的压力，并且用于计算样本制品体积。将该体积除以样本制品重量，得出气体置换密度。
根据本文所述方法制得的制品在所述制品整个厚度内形成更加均匀和一致的结构。常规加工技术一般获得包含三个不同区域的开孔多孔结构：与目标密度最接近的上部区域(基于湿加工密度外推法)、具有显著较低密度和较大泡孔的中间区域，和具有较高密度和较厚泡孔壁的底部区域。不受理论的束缚，据信中间区域较低的密度和较大的孔径应归于干燥过程期间过度析水和泡沫崩塌，从而由于重力还促使底部区域密度较高并且泡孔壁较厚。此外，据信更加致密的此后一区域用作被消费者润湿后水进入多孔固体的限速阻挡物，这显著降低了溶解性能。
因此，本文所述方法旨在解决这些问题。
制备方法
所述制品可由下列方法制得，所述方法包括：(1)制备预混物，所述预混物包含一种或多种表面活性剂、溶解的水溶性聚合物和任选的增塑剂以及其它任选成分；(2)通过将气体引入到所述混合物中，将所述混合物充气；(3)用任选的三维模具使充过气的所述湿混合物形成所期望的厚度；(4)在保持约100℃至约150℃的环境中将充过气的所述湿混合物干燥至所需的最终含水量(例如约0.5％至约25％水分)；以及(5)任选将所述干燥固体切成一种或多种形状。
预混物的制备
一般通过将受关注的固体混合来制备所述预混物，所述受关注的固体包括一种或多种表面活性剂、溶解的水溶性聚合物、任选的增塑剂和其它任选成分。这可通过任何适宜的混合工艺如间歇或连续混合来实现。高剪切或静态混合也是适宜的。可想像任何方法，使得所述聚合物最终在水、一种或多种表面活性剂、任选活性物质、任选增塑剂以及任何其它任选成分的存在下溶解，包括通过将任何成分组合部分预混而进行的分步处理。环境温度(25℃)下预混物的粘度应在本文所述范围内，并且固体百分含量应在本文所述范围内。
任选持续加热预混物
任选地，即将进行充气步骤之前在高于环境温度但是低于造成组分降解的任何温度下，将预混物预热。在一个实施方案中，使预混物保持高于约40℃但是低于约99℃，优选高于约50℃但是低于约95℃，更优选约60℃但是低于约90℃。在一个实施方案中，当环境温度下预混物的粘度为约15,000cps至约150,000cps时，应在充气步骤之前实施任选的持续加热。在另一个优选实施方案中，在充气过程期间施加额外的热以在充气期间尝试并且保持高温。这可通过从一个或多个表面传导加热、注入蒸汽或其它加工方法来实现。
不受理论的限制，在充气步骤之前预热具有较高固体百分含量的预混物的行为提供了降低预混物粘度的途径，改善了气泡向混合物中的引入和所期望的多孔固体结构的形成。期望获得较高的固体百分含量，以降低干燥所需的能量。据信，固体百分比提高，从而含水量相反降低，并且粘度提高，对干燥步骤期间气泡从预混物中排出具有影响。据信，干燥期间水从预混物中析出和蒸发对于本文描述的期望大部分开孔的多孔固体结构的形成而言是关键性的。
将预混物预热，能够由通常产生缓慢溶解并且大部分闭孔的多孔结构的具有较高固体百分含量的更粘稠的加工混合物制成所期望的快速溶解的多孔固体结构。不受理论的束缚，据信升高温度，影响从薄膜泡沫表面向在泡沫间产生开孔(形成开孔)的三维泡沫普拉托边界的受控泡沫析水，同时固化所得普拉托边界结构(通过蒸发引起)。令人惊奇的是，经由本发明制得的制品展示的获得这种连通的开孔固体泡沫构造的能力，所述泡沫构造具有良好的机械完整性和视觉外观，并且在干燥过程期间不存在“不稳定”的泡沫结构崩塌。通常制得的不具有本文所述工艺创新的另一种大部分闭孔的多孔固体具有显著较差的溶解率，并且不符合本文所述多孔固体结构涵盖的结构参数。
此外，较高固体百分比和粘度的预混物经由干燥过程，产生收缩百分比(％)显著降低的固体，同时还形成具有快速溶解率的多孔固体结构。一方面，这是直观的，因为干燥过程期间较高的粘度将起到降低引起收缩的析水和泡沫破裂/崩塌/聚集的作用。然而另一方面，这是反直觉的，因为这种析水降低应减少干燥过程期间所期望的大部分开孔的多孔固体结构的形成(具有最小程度的泡孔连通性)。
预混物充气
优选经由机械搅拌能将气体引入到所述混合物中，来实现预混物充气，但是也可经由化学方法来实现，以形成充过气的混合物。可通过任何适宜的机械加工方法来实现充气，所述方法包括但不限于：(i)经由机械搅拌的间歇釜式充气，包括行星式搅拌器或其它适宜的搅拌容器，(ii)用于食品工业的半连续或连续式充气器(加压或不加压)，或(iii)喷雾干燥所述加工混合物以形成充过气的小珠或颗粒，所述小珠或颗粒能够被压缩，如在模具中加热压缩，以形成多孔固体。
次优选但是可想像的是通过就地产生气体，用化学发泡剂充气(通过一种或多种成分的化学反应，包括经由泡腾剂体系形成二氧化碳(CO2(g))。
在特定实施方案中，已发现，所述制品可在连续加压充气器中制得，所述充气器通常用于制备棉花糖的食品工业中。适宜的连续加压充气器包括Morton搅拌器(Morton Machine Co.(Motherwell，Scotland))、Oakes连续自动搅拌器(E.T.Oakes Corporation(Hauppauge，New York))、Fedco连续搅拌器(The Peerless Group(Sidney，Ohio))、和Preswhip(Hosokawa MicronGroup(Osaka，Japan))。
形成充过气的湿预混物
可通过任何适宜的方法实现充过气的湿预混物的形成，以形成具有一种或多种期望的形状的混合物，所述方法包括但不限于：(i)将充过气的混合物沉积到特别设计的模具上，所述模具具有不相互作用并且不胶粘的表面，如
Figure BDA0000066754720000081
金属、HDPE、聚碳酸酯、橡胶、LDPE、玻璃等；(ii)将充过气的混合物沉积到孔腔中，所述孔腔印迹在包含于浅盘内的干燥颗粒状淀粉内；以及(iii)将充过气的混合物沉积到连续束带或筛网上，所述束带或筛网由任何不相互作用或不胶粘的材料构成，所述材料如
Figure BDA0000066754720000083
金属、HDPE、聚碳酸酯、
Figure BDA0000066754720000084
橡胶、LDPE、玻璃等等，所得干燥产物随后可被压印、切割、压花或存放在辊上。所述形成法获得充过气的成型湿混合物。
充过气的预混物的湿密度范围在约0.15g/cm3至约0.50g/cm3，优选约0.20g/cm3至约0.45g/cm3，更优选约0.25g/cm3至约0.40g/cm3，并且甚至更优选约0.30g/cm3至约0.35g/cm3范围内。
干燥充过气的成型湿预混物
可通过任何适宜的干燥环境装置实现充过气的成型湿预混物的干燥，所述装置包括但不限于：(i)一个或多个干燥室，包括具有可控温度和压力或大气条件的室；(ii)烤箱，包括具有可控温度和任选湿度的非对流或对流式烤箱；(iii)卡车储罐干燥器/盘架干燥器；(iv)多级嵌入式干燥器；(v)冲击式烤箱；(vi)旋转式烤箱/干燥器；(vii)嵌入式烘烤器；(viii)快速高传热烤箱和干燥器；(ix)双风箱烘烤器；(x)带式干燥器；和(xi)真空干燥室。
在一个实施方案中，所述干燥环境选自由下列组成的组：一个或多个干燥室、对流烤箱、卡车储罐干燥器/盘架干燥器、多级嵌入式干燥器；冲击式烤箱/干燥器、旋转式烤箱/干燥器、嵌入式烘烤器、快速高传热烤箱和干燥器、双风箱烘烤器、带式干燥器、真空干燥室、以及它们的组合，使得所述干燥环境介于100℃和150℃之间。
其它适宜的干燥环境包括使用高频率电磁场的“立体式加热”工艺，如微波干燥和射频(RF)干燥。采用这些工艺，能量通过电磁转移到充过气的湿预混物中，而不是通过传导或对流。
干燥环境使得充过气的成型湿预混物干燥至干燥密度为约0.10g/cm3至约0.40g/cm3。
在一个实施方案中，将干燥环境加热至介于100℃和150℃之间的温度。在一个实施方案中，干燥温度介于105℃和145℃之间。在另一个实施方案中，干燥温度介于110℃和140℃之间。在另一个实施方案中，干燥温度介于115℃和135℃之间。
已发现，将干燥步骤中的周围空气温度升高至约100℃至约150℃，减少了形成制品中充过气的成型湿预混物的干燥时间，同时保持了所期望的制备溶解特性。已发现，将周围空气温度水平从环境温度(25℃)升至40℃，制得适宜的制品，但是达到最终含水量的干燥时间是若干小时(通常需要干燥过夜)。将干燥步骤中的周围空气温度升高至75℃，保持约2小时时间达到所需的干燥密度，获得不适宜的制品，并且产生较致密的底部区域，包括在具有较差溶解率的成型固体底部表面上(邻近模具)形成连续粘膜。不受理论的束缚，据信这种较致密的底部区域和形成的连续膜充当阻挡水进入的限速阻挡物，从而不利地影响整个多孔固体的溶解性能。
令人惊奇的是，已发现，在60分钟或更短的时段内将干燥步骤中高于75℃的周围空气温度升至约100℃至约150℃，提供了可接受的制品特性，同时改善了所需的溶解特性。考虑到将温度从40℃升至75℃时观察到的较差结果，这是违反直觉的。此外，该温度范围高于水的沸点，从而预计导致水蒸汽蒸发速率可能超过水蒸汽从固体逸散到周围环境中的速率，并且造成过度的内部固体压力的局部积累，导致所得材料膨胀/厚度或“隆起的”横截面增加。不受理论的束缚，据信在这些优选的温度条件下，充过气的初始湿泡沫的闭孔在干燥过程的关键阶段期间一起崩塌，形成延伸到固体表面的连通开孔通道，从而使水蒸汽分子能够容易逸散，而不会压力过度积累，继而发生所得固体局部膨胀。
申请人发现，将干燥温度升高超过150℃，一般造成局部固体膨胀以及固体表面部分变色，所述变色是在这些高温下化学分解的指示。
在另一个实施方案中，已发现，通过微波干燥，能够制得底部区域进一步改善的如本发明所述的制品。不受理论的束缚，据信由微波加热技术提供的内部加热有助于减少干燥过程期间中间区域向底部区域(邻近模具表面)的析水，从而形成密度较低的底部区域和具有更均匀密度的整体结构。
重要的是，小于约3分钟的微波干燥时间造成非期望的制品局部固体膨胀。不受理论的束缚，如上文所述，据信这是由于水蒸汽蒸发速率超过水蒸汽从固体中逸散的速率。为达到超过3分钟的干燥时间，优选经由低能量密度施加器如得自Industrial Microwave Systems L.L.C(Morrisville，NChttp://www.industrialmicrowave.com/)的那些，来实现微波干燥。具体地讲，优选具有低能串联双宽波施加器的微波施加器体系，其具有两个或更多个低能施加器区域(约5kW)。理想的是，低能微波施加器体系内的空气环境处于高温下(通常约35℃至约90℃，并且优选约40℃至约70℃)并且具有良好的流通，以有利于移除所得湿度。
在一个实施方案中，达到所需干燥密度的干燥时间为约3分钟至约90分钟，在另一个实施方案中为约5分钟至约60分钟，在另一个实施方案中为约7分钟至约45分钟。干燥步骤形成所述制品。小于约3分钟的干燥时间造成所述制品非期望的局部固体横截面膨胀，而超过这些值并且至多2至3小时的干燥时间造成制品底部表面过度压实，导致溶解率较差。介于3小时和20小时(过夜)之间的干燥时间形成可接受的制品，但是问题在于生产经济性较差。
经由对流干燥获得的干燥时间介于约10分钟至约90分钟之间，在另一个实施方案中为约20分钟至约60分钟，并且在另一个实施方案中为约30分钟至约45分钟。
经由微波干燥获得的干燥时间介于约3分钟和约25分钟之间，在另一个实施方案中介于约5分钟和约20分钟之间，并且在另一个实施方案中介于约7分钟和约15分钟之间。
所得制品(干燥的)可具有约0.10g/cm3至约0.40g/cm3，在一个实施方案中约0.11g/cm3至约0.30g/cm3，在另一个实施方案中约0.12g/cm3至约0.25g/cm3，并且在另一个实施方案中约0.13g/cm3至约0.20g/cm3的干燥密度。
其它任选步骤
可在所述过程期间或之后的任何点，加入上文没有描述的其它任选步骤。可在上述四个工序的任一个期间，或甚至在干燥步骤之后，添加任选成分。其它任选步骤可包括其它精加工步骤，如加入热敏材料，其包括但不限于香料和酶；将所述制品切成更小的尺寸；将所述制品穿孔或裁切，将所述制品进一步处理，如形成三维形状、印制、纹理化、将所述制品混入到另一种组合物中、将所述制品与另一种材料层压、包装所述制品、以及其它工序。
可用于本发明方法中的其它步骤包括将所得制品切成较小的尺寸，用针将所述制品穿孔或裁切所述制品。所述制品的尺寸取决于所需的活性物质剂量，或在该情况下取决于所需的表面活性剂剂量。限制穿孔或裁切的频率，以保持所述制品的结构完整性，使得它仍可被处理。
所述制品可被进一步加工成不是平面或片的形状或形式。其它三维形状可包括球形小珠或小球、花、花瓣、浆果形状、以及各种已知的糊剂形状。因此，所述方法还可包括由此将所述制品加工成三维形状的步骤。
所述制品可经历不同的处理，如印制在浅凹状、网格状或形貌图案化表面上，或经由浅凹状、网格状或形貌图案化表面纹理化，包括文字、标志或图案。所述制品的印制或纹理化还可以是由起绉加工、印花涂层、压花图案、层压到具有凸起部分的其它层上所产生的，或是由可溶性多孔固体基底自身物理形式所产生的。印制步骤可包括喷雾印刷、刀涂、辊涂、凸纹辊筒印刷、狭槽印刷、涂抹、印刷如柔性版印刷(柔版印刷)以及它们的组合。因此，本发明方法还可包括将制品印制或纹理化的步骤。
可通过与其它组分或产品混合，来使用所述制品。混合不应降低本文所述的溶解特性。因此，本发明的方法还可包括使制品与另一种组合物混合，使制品与另一种产品混合的步骤。
所述制品可被包装，以供单独消费，或以多个制品形式消费。所述制品可包含于其中提供各类产品的套盒中，包括制品与不同的组合物、构成提供所需有益效果的系列产品体系的一种或多种制品与其它产品、或一种或多种制品与无关的其它产品如乘坐飞机旅行用化妆品旅行套装。
可选择适宜的包装材料，以保护所述制品，防止不经意与液体接触。所述包装材料可以使空气和/或蒸汽可透过的，这取决于其中销售所述制品的环境。
所述方法还可包括将制品单独包装以作为产品出售的步骤。所述方法还可包括包装多个制品以作为产品出售的步骤。所述方法还可包括将包装好的制品包括于套盒中以作为产品出售的步骤。在制品形成后，优选在将制品切成适宜尺寸后，开始实施包装步骤。所述制品可在与制品生产相同的生产线上包装，或者可收集、运输或储存所述制品，然后稍后包装。
预混物中的固体百分比(％)
本发明的加工混合物包含：按干燥前所述预混物的重量计约15％至约70％的固体，在一个实施方案中约30％至约70％的固体，在一个实施方案中约30％至约60％的固体，在一个实施方案中约32％至约55％的固体，在一个实施方案中约34％至约50％的固体，并且在另一个实施方案中约36％至约45％的固体。固体％含量是所有固体、半固体和除水以及任何显著挥发性物质如低沸点醇以外的液体组分按总加工混合物重量计的重量百分比之和。
预混物的粘度
在环境温度和压力下，本发明的加工混合物具有约2,500cps至约150,000cps，在一个实施方案中约15,000cps至约150,000cps，在一个实施方案中约20,000cps至约125,000cps，在另一个实施方案中约25,000cps至约100,000cps，并且在另一个实施方案中约30,000cps至约75,000cps的粘度。使用具有4.0cm直径平行板和1,200微米间隙的TA Instruments AR500流变仪，在23℃下以1.0s-1的剪切速率，在30秒期间内测定所述加工混合物的粘度值。
表面活性剂
所述制品包含一种或多种适于施用到毛发或皮肤上的表面活性剂。适用于所述制品中的表面活性剂包括阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性离子表面活性剂、两性表面活性剂、聚合物表面活性剂、或它们的组合。
在一个实施方案中，所述制品为可溶性起泡固体个人护理产品(干燥的)，并且包含按所述制品的重量计约23％至约75％的表面活性剂，在一个实施方案中包含按所述制品的重量计约30％至约70％的表面活性剂，在一个实施方案中包含按所述制品的重量计约40％至约65％的表面活性剂。在该情况下，所述预混物可包含按所述预混物的重量计约8％至约30％的表面活性剂，在一个实施方案中包含按所述预混物的重量计约13％至约28％的表面活性剂，在一个实施方案中包含按所述预混物的重量计约18％至约25％的表面活性剂。
适用于本文的阴离子表面活性剂的非限制性实例包括烷基硫酸盐和烷基醚硫酸盐、硫酸化单酸甘油酯、磺化烯烃、烷基芳基磺酸盐、伯或仲烷烃磺酸盐、琥珀酸烷基酯磺酸盐、酰基牛磺酸盐、酰基羟乙基磺酸盐、烷基甘油基醚磺酸盐、磺化甲酯、磺化脂肪酸、烷基磷酸盐、酰基谷氨酸盐、酰基肌氨酸盐、磺基乙酸烷基酯、酰化肽、烷基醚羧酸盐、酰基乳酸盐、阴离子含氟表面活性剂、月桂酰谷氨酸钠、以及它们的组合。
用于个人护理组合物中的优选阴离子表面活性剂包括十二烷基硫酸铵、月桂基聚氧乙烯醚硫酸铵、月桂基硫酸三乙基胺、月桂基聚氧乙烯醚硫酸三乙基胺、月桂基硫酸三乙醇胺、月桂基聚氧乙烯醚硫酸三乙醇胺、月桂基硫酸单乙醇胺、月桂基聚氧乙烯醚硫酸单乙醇胺、月桂基硫酸二乙醇胺、月桂基聚氧乙烯醚硫酸二乙醇胺、月桂酸甘油单酯硫酸钠、月桂基硫酸钠、月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠、月桂基硫酸钾、月桂基聚氧乙烯醚硫酸钾、月桂基肌氨酸钠、月桂酰肌氨酸钠、肌氨酸月桂酯、椰油基肌氨酸、椰油基硫酸铵、十二烷酰基硫酸铵、椰油基硫酸钠、月桂酰硫酸钠、椰油基硫酸钾、月桂基硫酸钾、月桂基硫酸三乙醇胺、月桂基硫酸三乙醇胺、椰油基硫酸单乙醇胺、月桂基硫酸单乙醇胺、十三烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、以及它们的组合。
适用于本发明的两性表面活性剂包括但不限于脂族仲胺和叔胺的衍生物，其中脂族基团可以为直链或支链，并且其中脂族取代基中的一个取代基包含约8至约18个碳原子，而一个脂族取代基包含阴离子水增溶性基团，例如羧基、磺酸根、硫酸根、磷酸根或膦酸根。实例包括3-十二烷基氨基丙酸钠、3-十二烷基氨基丙磺酸钠、月桂基肌氨酸钠、N-烷基牛磺酸盐如根据US 2,658,072中的教导由十二烷基胺与羟乙基磺酸钠的反应制得的那种、N-高级烷基天冬氨酸如根据US 2,438,091中的教导制得的那些、和US2,528,378中描述的产物、以及它们的混合物。由氯乙酸钠与酰氨基胺反应制备烷酰基两性乙酸盐而获得的两性乙酸盐类型是尤其有效的，例如月桂酰基两性乙酸盐等等。
适用于本文的两性离子表面活性剂包括但不限于脂族季铵、鏻和锍化合物的衍生物，其中脂族基团可以为直链或支链，并且其中一个脂族取代基包含约8个至约18个碳原子，并且一个脂族取代基包含阴离子基团，如羧基、磺酸根、硫酸根、磷酸根或膦酸根。适用于本文的其它两性离子表面活性剂包括甜菜碱，包括高级烷基甜菜碱如椰油基二甲基羧甲基甜菜碱、椰油酰氨基丙基甜菜碱、椰油基甜菜碱、月桂酰氨基丙基甜菜碱、油基甜菜碱、月桂基二甲基羧甲基甜菜碱、月桂基二甲基α-羧乙基甜菜碱、鲸蜡基二甲基羧甲基甜菜碱、月桂基二-(2-羟乙基)羧甲基甜菜碱、硬脂基二-(2-羟丙基)羧甲基甜菜碱、油基二甲基γ-羧丙基甜菜碱、月桂基二-(2-羟丙基)α-羧乙基甜菜碱、以及它们的混合物。磺基甜菜碱可包括椰油基二甲基磺基丙基甜菜碱、硬脂基二甲基磺基丙基甜菜碱、月桂基二甲基磺乙基甜菜碱、月桂基二-(2-羟基乙基)磺基丙基甜菜碱、以及它们的混合物。还适宜的两性表面活性剂包括酰氨基甜菜碱和酰氨基磺基甜菜碱，其中RCONH(CH2)3基团与甜菜碱的氮原子相连，并且也可用于本文中。
阳离子表面活性剂可包括DEQA化合物。所述DEQA化合物包括对二酰氨基活性物质和具有混合酰氨键和酯键的活性物质的描述。
典型通过链烷醇胺如MDEA(甲基二乙醇胺)和TEA(三乙醇胺)与脂肪酸的反应，可制得优选的DEQA化合物。通常由此类反应生成的某些物质包括N，N-二(酰氧基乙基)-N，N-二甲基氯化铵、或N，N-二(酰氧基乙基)-N，N-甲基羟乙基甲酯硫酸铵，其中所述酰基衍生自动物脂、不饱和和多不饱和脂肪酸(见US 5,759,990第4栏第45-66行)。此类DEQA化合物的其它非限制性实例描述于US 5,580,481和US 5,476,597中。
适用作阳离子表面活性剂的其它活性物质包括脂肪酸与二亚烷基三胺以例如约2∶1分子比反应的反应产物，所述反应产物包含下式化合物：
R1-C(O)-NH-R2-NH-R3-NH-C(O)-R1
其中R1、R2如上定义，并且每个R3为C1-6亚烷基，优选乙烯基。这些活性物质的实例是牛油酸、低芥酸菜子油酸或油酸与二亚乙基三胺以约2∶1分子比反应的反应产物，所述反应产物混合物分别包含具有下式的N，N″-二牛油酰基二亚乙基三胺、N，N″-二低芥酸菜子油酰基二亚乙基三胺或N，N″-二油酰基二亚乙基三胺：
R1-C(O)-NH-CH2CH2-NH-CH2CH2-NH-C(O)-R1
其中R2和R3为二价乙烯基，R1如上定义，并且当R1为衍生自植物源或动物源的可商购获得油酸中的油酰基时，此结构的可接受实例包括得自Henkel Corporation的223LL或
Figure BDA0000066754720000152
7021。
可用作阳离子表面活性剂的另一种活性物质具有下式：
[R1-C(O)-NR-R2-N(R)2-R3-NR-C(O)-R1]+X-
其中R、R1、R2、R3和X-如上定义。该活性物质的实例是具有下式的基于二-脂肪酰氨基胺的软化剂：
[R1-C(O)-NH-CH2CH2-N(CH3)(CH2CH2OH)-CH2CH2-NH-C(O)-R1]+CH3SO4 -
其中R1-C(O)为分别以商品名222LT、
Figure BDA0000066754720000154
222、和
Figure BDA0000066754720000155
110自Degussa商购获得的油酰基、软牛油基、或硬化牛油基。
适于作为活性物质用作阳离子表面活性剂的第二类DEQA(“DEQA(2)”)具有通式：
[R3N+CH2CH(YR1)(CH2YR1)]X-
其中每个Y、R、R1和X-具有与上文相同的含义。
这些类型的试剂和制备它们的一般方法公开于1979年1月30日公布的Naik等人的US 4,137,180中。优选的DEQA(2)实例是具有式氯化1，2-二(酰氧基)-3-三甲基铵基丙烷的“丙基”酯季铵织物软化剂活性物质。
在另一个实施方案中，所述制品是基本上不起泡的可溶性固体个人护理产品，并且包含按所述制品的重量计约0％至约10％的离子(阴离子、两性离子、阳离子、以及它们的混合物)表面活性剂，在一个实施方案中包含按所述制品的重量计约0％至约5％的离子表面活性剂，并且在一个实施方案中包含按所述制品的重量计约0％至约2.5％的离子表面活性剂，并且包含按所述制品的重量计约1％至约50％的非离子或聚合物表面活性剂，在一个实施方案中包含按所述制品的重量计约5％至约45％的非离子或聚合物表面活性剂，并且在一个实施方案中包含按所述制品的重量计约10％至约40％的非离子或聚合物表面活性剂、以及它们的组合。
适用于本发明中的非离子表面活性剂包括McCutcheion的“Detergentsand Emulsifiers”北美版(1986年，Allured Publishing Corp.)和McCutcheion的“Functional Materials”北美版(1992)中描述的那些。适用于本发明个人护理组合物中的非离子表面活性剂包括但不限于，聚氧乙烯化烷基酚、聚氧乙烯化醇、聚氧乙烯化聚丙二醇、链烷酸甘油酯、链烷酸聚甘油酯、链烷酸丙二醇酯、链烷酸山梨醇酯、链烷酸聚氧乙烯化山梨醇酯、链烷酸聚氧乙二醇酯、聚氧乙烯化链烷酸、链烷醇酰胺、N-烷基吡咯烷酮、烷基糖苷、烷基多葡糖苷、烷基胺氧化物、和聚氧乙烯化硅氧烷。
在高度优选的实施方案中，所述非离子表面活性剂选自脱水山梨糖醇酯和脱水山梨糖醇酯烷氧基化衍生物，包括均得自Uniqema的一月桂酸脱水山梨糖醇酯(20)、一棕榈酸脱水山梨糖醇酯(40)、一硬脂酸脱水山梨醇酯(
Figure BDA0000066754720000163
60)、三硬脂酸脱水山梨醇酯(
Figure BDA0000066754720000164
65)、一油酸脱水山梨糖醇酯(80)、三油酸脱水山梨糖醇酯(
Figure BDA0000066754720000166
85)、异硬脂酸脱水山梨糖醇酯、一月桂酸聚氧乙烯(20)脱水山梨糖醇酯(
Figure BDA0000066754720000167
20)、一棕榈酸聚氧乙烯(20)脱水山梨糖醇酯(
Figure BDA0000066754720000168
40)、一硬脂酸聚氧乙烯(20)脱水山梨醇酯(
Figure BDA0000066754720000169
60)、一油酸聚氧乙烯(20)脱水山梨糖醇酯(
Figure BDA00000667547200001610
80)、一月桂酸聚氧乙烯(4)脱水山梨糖醇酯(
Figure BDA00000667547200001611
21)、一硬脂酸聚氧乙烯(4)脱水山梨醇酯(61)、一油酸聚氧乙烯(5)脱水山梨糖醇酯(
Figure BDA00000667547200001613
81)、以及它们的组合。
适用于本发明个人护理组合物中的聚合物表面活性剂包括但不限于，环氧乙烷和脂肪烷基残基的嵌段共聚物、环氧乙烷与环氧丙烷的嵌段共聚物、疏水改性的聚丙烯酸酯、疏水改性的纤维素、硅氧烷聚醚、硅氧烷共聚多元醇酯、聚二甲基硅氧烷双季铵盐、和共改性的氨基/聚醚硅氧烷。
聚合物
选择适用于本文制品中的一种或多种水溶性聚合物，使得它们的重均分子量为约40,000至约500,000，在一个实施方案中为约50,000至约400,000，在另一个实施方案中为约60,000至约300,000，并且在另一个实施方案中为约70,000至约200,000。通过将每种聚合物原料的平均分子量乘以它们各自的按多孔固体中所含聚合物总重量计的相对重量百分比，加和计算出重均分子量。
所述制品中的一种或多种水溶性聚合物可包括但不限于合成聚合物，包括聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚环氧烷、聚丙烯酸酯、己内酰胺、聚甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酰胺、聚二甲基丙烯酰胺、聚乙二醇一甲基丙烯酸酯、丙烯酸和丙烯酸甲酯的共聚物、聚氨酯、聚羧酸、聚乙酸乙烯酯、聚酯、聚酰胺、聚胺、聚乙烯亚胺、马来酸/(丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯)共聚物、甲基乙烯基醚与马来酸酐的共聚物、乙酸乙烯酯与巴豆酸的共聚物、乙烯吡咯烷酮与乙酸乙烯酯的共聚物、乙烯吡咯烷酮与己内酰胺的共聚物、乙烯吡咯烷酮/乙酸乙烯酯共聚物、阴离子、阳离子和两性单体的共聚物、以及它们的组合。
所述制品中的一种或多种水溶性聚合物还可选自源自天然的聚合物，包括植物源的那些，其实例包括刺梧桐树胶、黄蓍胶、阿拉伯树胶、乙酰吗喃、魔芋葡苷聚糖、金合欢胶、达瓦树胶、乳清分离蛋白、和大豆分离蛋白；种子提取物，包括瓜尔胶、刺槐豆胶、温柏树籽和车前籽；海藻提取物如角叉菜胶、海藻酸盐和琼脂；果实提取物(果胶)；微生物源的那些，包括黄原胶、结冷胶、普鲁兰、透明质酸、硫酸软骨素和葡聚糖；和动物源的那些，包括酪蛋白、胶质、角蛋白、角蛋白水解产物、磺基角蛋白、白蛋白、胶原、谷蛋白、高血糖素、谷胶、玉米蛋白和紫胶。
改性的天然聚合物也可用作所述制品中的一种或多种水溶性聚合物。适宜的改性天然聚合物包括但不限于，纤维素衍生物如羟丙基甲基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、甲基纤维素、羟丙基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素、乙酸邻苯二甲酸纤维素、硝化纤维以及其它纤维素醚/酯；和瓜尔胶衍生物如羟丙基瓜尔胶。
所述制剂中优选的水溶性聚合物包括聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚环氧烷、淀粉和淀粉衍生物、普鲁兰、胶质、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素、和羧甲基纤维素。
所述制品中更优选的水溶性聚合物包括聚乙烯醇和羟丙基甲基纤维素。适宜的聚乙烯醇包括以CELVOL商品名得自Celanese Corporation(Dallas，TX)的那些，包括但不限于CELVOL 523、CELVOL 530、CELVOL 540、CELVOL 518、CELVOL 513、CELVOL 508、CELVOL 504、以及它们的组合。适宜的羟丙基甲基纤维素包括以METHOCEL商品名得自Dow ChemicalCompany(Midland，MI)的那些，包括但不限于METHOCEL E50、METHOCEL E15、METHOCEL E6、METHOCEL E5、METHOCEL E3、METHOCEL F50、METHOCEL K100、METHOCEL K3、METHOCEL A400、以及它们的组合，包括与上述羟丙基甲基纤维素的组合。
所述制品(干燥的)可包含按所述制品的重量计约10％至约50％的水溶性聚合物，在一个实施方案中包含按所述制品的重量计约15％至约40％的水溶性聚合物，在一个实施方案中包含按所述制品的重量计约20％至约30％的水溶性聚合物。
所述预混物可包含按所述预混物的重量计约3％至约20％的水溶性聚合物，在一个实施方案中包含按所述预混物的重量计约5％至约15％的水溶性聚合物，在一个实施方案中包含按所述预混物的重量计约7％至约10％的水溶性聚合物。
增塑剂
所述制品可包含适用于本文所述组合物中的水溶性增塑剂。适宜增塑剂的非限制性实例包括多元醇、共聚多元醇、多元羧酸、聚酯和聚二甲基硅氧烷共聚多元醇。
可用的多元醇实例包括但不限于，甘油、双甘油、丙二醇、乙二醇、丁二醇、戊二醇、环己烷二甲醇、己二醇、聚乙二醇(200-600)、糖醇(如山梨醇、甘露醇、乳糖醇)、以及其它一元和多元低分子量醇(例如C2-C8醇)；单糖、二糖和低聚糖，如果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖，以及高果糖玉米糖浆固体和抗坏血酸。
多元羧酸的实例包括但不限于，柠檬酸、马来酸、琥珀酸、聚丙烯酸和聚马来酸。
适宜聚酯的实例包括但不限于，三乙酸甘油酯、乙酰化单酸甘油酯、邻苯二甲酸二乙酯、柠檬酸三乙酯、柠檬酸三丁酯、柠檬酸乙酰基三乙酯、柠檬酸乙酰基三丁酯。
适宜聚二甲基硅氧烷共聚多元醇的实例包括但不限于，PEG-12聚二甲基硅氧烷、PEG/PPG-18/18聚二甲基硅氧烷、和PPG-12聚二甲基硅氧烷。
其它适宜的增塑剂包括但不限于邻苯二甲酸烷基酯和邻苯二甲酸烯丙基酯；萘二甲酸酯；乳酸盐(例如钠盐、铵盐和钾盐)；脱水山梨糖醇聚氧乙烯醚-30；脲；乳酸；吡咯烷酮羧酸钠(PCA)；透明质酸钠或透明质酸；可溶性胶原；改性蛋白；L-谷氨酸单钠；α&β-羟基酸，如乙醇酸、乳酸、柠檬酸、马来酸和水杨酸；聚甲基丙烯酸甘油酯；聚合物增塑剂，如聚季铵盐；蛋白质和氨基酸，如谷氨酸、天冬氨酸和赖氨酸；氢淀粉水解产物；其它低分子量酯(例如C2-C10醇和酸的酯)；以及食品和塑料工业领域技术人员已知的任何其它水溶性增塑剂；以及它们的混合物。
优选的增塑剂包括甘油和丙二醇。EP 0283165B1公开了其它适宜的增塑剂，包括甘油衍生物，如丙氧基化甘油。
预混物可包含按所述预混物的重量计约0.3％至约8％的增塑剂，在一个实施方案中包含按所述预混物的重量计约1％至约5％的增塑剂，在一个实施方案中包含按所述预混物的重量计约2％至约4％的增塑剂。
所述制品(干燥的)可包含按所述制品的重量计约1％至约25％的增塑剂，在一个实施方案中包含按所述制品的重量计约3％至约20％的增塑剂，在一个实施方案中包含按所述制品的重量计约5％至约15％的增塑剂。
任选成分
所述制品还可包含已知用于或可用于所述组合物中的其它任选成分，前提条件是此类任选物质与本文描述的所选基本物质相容，或不会不适当地削弱产品的性能。
上述任选成分最典型地为那些被认可用于化妆品中并描述于参考书如“CTFA Cosmetic Ingredient Handbook”第二版(The Cosmetic，Toiletries，andFragrance Association，Inc.1988，1992)中的物质。
适于作为本文任选成分的乳化剂包括甘油一酯和甘油二酯、脂肪醇、聚甘油酯、丙二醇酯、脱水山梨糖醇酯、以及已知的或常用于稳定空气介面的其它乳化剂，例如在充气食品如糕饼和其它烤焙物以及蜜饯产品制备期间或在稳定化妆品如毛发摩丝期间使用的那些。
此类任选成分的其它非限制性实例包括防腐剂、香料或芳香剂、着色剂或染料、调理剂、毛发漂白剂、增稠剂、保湿剂、润肤剂、药物活性物质、维生素或营养物质、防晒剂、除臭剂、感觉剂、植物提取物、营养物质、收敛剂、化妆品颗粒、吸收剂颗粒、粘合剂颗粒、固发剂、纤维、反应剂、亮肤剂、皮肤美黑剂、去头皮屑剂、香料、剥脱剂、酸、碱、保湿剂、酶、悬浮剂、pH调节剂、毛发着色剂、烫发剂、颜料颗粒、抗痤疮剂、抗微生物剂、防晒剂、美黑剂、剥脱颗粒、毛发生长剂或恢复剂、驱虫剂、剃须洗剂、共溶剂或其它附加溶剂、以及类似的其它材料。
适宜的调理剂包括高熔点脂肪族化合物、硅氧烷调理剂、和阳离子调理聚合物。适宜的材料论述于US 2008/0019935、US 2008/0242584、和US2006/0217288中。
所述制品采用的产品类型实施方案的非限制性实例包括洁手基质、洗发剂或其它毛发处理基质、身体清洁基质、剃刮制剂基质、织物护理基质(软化)、盘碟清洁基质、宠物护理基质、包含药用或其它护肤活性物质的个人护理基质、保湿基质、防晒基质、慢性皮肤有益剂基质(例如包含维生素的基质、包含α-羟基酸的基质等)、除臭基质、包含芳香剂的基质等等。
最大力距离方法：采用TA-57R圆柱形探针和Texture Exponent 32软件，在质构分析仪上经由破裂方法来测定。所述制品应具有介于4至7mm之间的厚度，并且就此方法而言，切成直径为至少7mm的圆；或小心地切割或叠堆，以在此总厚度和直径范围内。用四个安装在顶部的螺丝钉小心地将多孔固体样本固定在圆柱体顶部，将顶部封盖正确放在样本顶部。在圆柱体中心有一个孔，并且其封盖使得探针能够通过并且拉伸样本。在共30mm距离内，以1mm/s的预测速率、2mm/s的测试速率和3mm/s的事后测试速率对样本进行测定。记录最大力距离。
手动溶解方法：将具有约43mm×43mm×4-6mm尺寸的一件制品放置于戴着丁腈手套的手掌中。经由注射器，将约30℃至约35℃的7.5cm3自来水快速施加到产品上。采用圆周运动，手掌在一起每次揉擦2个行程，直至发生溶解(至多30个行程)。将手动溶解值记录为完全溶解所用的形成数，或记录为最大30个行程。
泡沫特征：泡沫体积
所述制品提供如下文所述的泡沫特征。对15g/10英寸扁平的东方人原生毛发簇实施泡沫体积评定，所述发簇已用0.098g人造液体皮脂[10-22％橄榄油、18-20％椰子油、18-20％油酸、5-9％羊毛脂、5-9％角鲨烯、3-6％棕榈酸、3-6％石蜡油、3-6％十二烷、1-4％硬脂酸、1-4％胆固醇、1-4％椰油脂肪酸、18-20％胆甾醇聚醚-24]处理。用淋浴喷嘴以1.5加仑/分钟的速率，将毛发簇用9-11格令的100°F水冲洗20秒。为测定液体对照产品，将0.75cm3的液体产品施用到发簇中央，然后将发簇上的下部毛发以圆形运动方式在位于毛发上的产品上摩擦10次，然后来回摩擦40个行程(共80个行程)。将起泡速度记录为，80个行程期间明显产生最初泡沫时的行程数。将泡沫从操作者手套上转移到带刻度的量筒中，所述量筒具有3.5cm的内径，并且根据产生的泡沫总量(经由玻璃店，调整标准尺寸的带刻度量筒的高度)，具有70mL、110mL、或140mL的总容量。在发簇上实施一个紧抓下行行程，收集毛发上的泡沫，并且放入到量筒中。以毫升为单位，记录总泡沫体积。每个测试样本，实施三次测定，并且计算三个值的平均值。当测定所述制品时，如果需要，在剪刀的帮助下称量0.20+/-0.01克产品，并且施用到发簇上，然后经由注射器将2cm3额外的水加在所述产品上。然后在10秒等待时间后，与液体产品中所述一样，实施发泡方法。
如本文所用，术语“基本上不起泡的”和“不起泡”用于表示0mL至20mL的泡沫体积。
收缩百分比(％)
通过从干燥步骤前初始形成的厚度中减去最终测得的厚度，然后除以所形成的厚度，并且乘以100，生成收缩百分比，来计算收缩百分比(％)。在如本文所述，施加湿预混物，与模具顶部平齐的情况下，可由模具深度准确地估算后述初始形成的厚度。
所述制品具有最大泡孔壁厚度。所述制品具有约0.02mm至约0.15mm，在一个实施方案中约0.025mm至约0.12mm，在另一个实施方案中约0.03mm至约0.09mm，并且在另一个实施方案中约0.035mm至约0.06mm的泡孔壁厚度。
经由如本文所述的显微计算机断层扫描体系(μCT80，SN 06071200，Scanco Medical AG)扫描的图像，计算泡孔壁厚度。根据采用Scanco Medical的骨小梁形态测量评定法测定骨小梁厚度所确定的方法，来测定泡孔壁厚度。取自Scanco使用手册中的骨小梁厚度定义：骨小梁厚度采用欧氏距离变换(EDM)，其计算前景中任何点距最近背景点的欧氏距离。骨小梁厚度量度代表与EDM局部最大值相关联的中线值的两倍，EDM局部最大值代表距物体中央的距离(该距离的两倍将获得厚度)。
所述制品还具有最小比表面积。所述制品具有约0.03m2/g至约0.25m2/g，在一个实施方案中约0.035m2/g至约0.22m2/g，在另一个实施方案中约0.04m2/g至约0.19m2/g，并且在另一个实施方案中约0.045m2/g至约0.16m2/g的比表面积。
经由气体吸附技术，测定比表面积。表面积是分子级的固体样本暴露表面的量度。BET(Brunauer，Emmet和Teller)理论是用于测定表面积的最流行模型，并且它基于气体吸附等温线。气体吸附采用物理吸附和毛细管冷凝来测定气体吸附等温线。所述技术由下列步骤概述：将样本放置于样本管中，并且在真空或流动的气体下加热以移除样本表面上的污物。通过从脱气样本和样本管合并重量中减去空样本管的重量，获得样本重量。然后将样本管放置在分析端口，并且开始分析。分析方法中的第一步是将样本管排空，然后在液氮温度下使用氦气，测定样本管的自由空间体积。然后将样本第二次排空，以去除氦气。然后仪器通过以使用者指定的间隔定量加入氪气体，直至达到所需的压力量度，开始采集吸附等温线。然后可使用ASAP 2420和氪气吸附，分析样本。推荐由Micromeretics Analytical Services，Inc.(OneMicromeritics Dr，Suite 200，Norcross，GA 30093)实施这些测定。与此技术相关的更多信息可见于Micromeretics Analytical Services网站(www.particletesting.com或www.micromeritics.com)，或公布于Clyde Orr和Paul Webb的书籍“Analytical Methods in Fine particle Technology”中。
所述制品优选为垫片、条或带材形式的扁平柔性基质，并且根据下文方法测定，具有约0.5mm至约10mm，在一个实施方案中约1mm至约9mm，在另一个实施方案中约2mm至约8mm，并且在另一个实施方案中约3mm至约7mm的厚度。在相对于垫片或条，大多具有第三维度的圆柱形物体、球形物体或其它物体情况下，所述厚度被认为是最短维度的最大距离，即例如球形或圆柱形的直径，并且厚度范围与上文所述相同。
使用测微计或厚度计如Mitutoyo Corporation型号IDS-1012E的盘架式数字测微计(Mitutoyo Corporation，965Corporate Blvd，Aurora，IL，USA60504)，获得可溶性多孔固体(即基质或样本基质)的厚度。所述测微计具有1英寸直径的重约32克的台板，其在约40.7psi(6.32gm/cm2)的施压下测定厚度。
通过将台板升起，将一部分样本基质放置在台板下的底座上，小心地降低台板以接触所述样本基质，释放台板，并且根据数字读出，测出以毫米为单位的样本基质的厚度，来测定可溶性多孔固体的厚度。所述样本基质应完全延伸至所述台板的整个边缘，以确保在最低的可能表面压力下测定厚度，除非是在不扁平的更刚性基质情况下。就不完全扁平的更刚性基质而言，仅使用与基质扁平部分接触的一部分台板，测定基质的扁平边缘。
所述制品具有约400g/m2至约3,000g/m2，在一个实施方案中约500g/m2至约2,500g/m2，在另一个实施方案中约600g/m2至约2,000g/m2，并且在另一个实施方案中约700g/m2至约1,500g/m2的基重。
本文个人护理组合物的可溶性多孔固体组分基重计算为，单位面积所选可溶性多孔固体的可溶性多孔固体组分重量(g/m2)。所述面积计算为，投影到与多孔固体外边缘相垂直的平坦表面上的面积。由此就扁平物体而言，所述面积根据样本外周边内包围的面积计算。由此就球形物体而言，所述面积根据平均直径计算，为3.14×(直径/2)2。由此就圆柱形物体而言，所述面积根据平均直径和平均长度计算，为直径x长度。就不规则形状的三维物体而言，所述面积根据投影到与具有最大外型尺寸的边垂直定向的平坦表面上的此边计算。这可通过用铅笔仔细将物体的外型尺寸描绘到一张图纸上，然后通过大致点算正方形数，并且乘以已知的正方形面积，或通过拍摄包括标尺在内的所描绘面积的照片(优选被阴影化，以供对比)并且使用图像分析技术，计算出所述面积来实现。
所述制品具有约0.08g/cm3至约0.30g/cm3，在一个实施方案中约0.10g/cm3至约0.25g/cm3，并且在另一个实施方案中约0.12g/cm3至约0.20g/cm3的干燥密度。
由下列公式确定可溶性多孔固体的干燥密度：计算出的密度＝多孔固体基重/(多孔固体厚度×1,000)。所述可溶性多孔固体的基重和厚度根据本文所述的方法测定。
扫描电镜(SEM)成像：
用干净的剃刀刀片从海绵上切下代表性部分，并且切面朝向固定在标准冷冻-SEM样本台上。用碳带和银粉漆将样本固定在样本台上。采用配备Gatan Alto 2500冷冻载台的Hitachi S-4700FE-SEM，将样本成像。在显微镜中成像之前，将样本冷却至-95dC。用铂将样本薄涂，以减少装料。使用较低的次级电子检测器，在2kV、20uA提取电压、超高分辨率模式下收集代表性图像。采用长焦点距离，以使得整个样本能够成像于一帧中。
实施例
以下实施例进一步描述和例证了本发明保护范围内的实施方案。所给出的这些实施例仅仅是说明性的，不可理解为是对本发明的限制，因为在不背离本发明实质和范围的条件下可以作出许多变型。除非另外指明，所有示例的量均为按总组合物的重量计的浓度，即，wt/wt百分比。
实施例1-12：表面活性剂/聚合物液体加工组合物
按指定的重量百分比，如下所述制备下列表面活性剂/聚合物液体加工组合物。液体制剂在阴离子表面活性剂：两性表面活性剂比率、两性表面活性剂类型、和阴离子表面活性剂类型方面不同：
表1
  组分  实施例1  实施例2  实施例3
  固体重量百分比   28.1％   28.9％   29.5％
  阴离子∶两性(两性离子)比率   100∶0   80∶20   60∶40
  甘油   3.0   3.0   3.0
  聚乙烯醇1   7.4   7.4   7.4
  月桂酰两性基乙酸钠(26％活性)2   0.0   14.6   29.2
  月桂基聚氧乙烯醚-3硫酸铵(25％活性)   7.5   6.0   4.5
  十一烷基硫酸铵(24％活性)   30.3   24.3   18.2
  月桂基聚氧乙烯醚-1硫酸铵(70％活性)   12.1   9.7   7.2
  柠檬酸   0.04   0.6   1.0
  蒸馏水   39.7   34.4   29.5
  总计   100.0   100.0   100.0
  pH   6.1   6.4   6.1
  粘度(cp)   5,300   8,200   14,500
1Sigma-A1drich目录号363081，MW 85,000-124,000，87-89％水解
2McIntyre Group Ltd(University Park，IL)，Mackam HPL-28ULS
表2
  组分   实施例4  实施例5   实施例6
  固体重量百分比   33.0％   36.0％   39.0％
  阴离子∶两性(两性离子)比率   60∶40   60∶40   60∶40
  甘油   3.35   3.66   3.96
  聚乙烯醇1   8.27   9.02   9.77
  月桂酰两性基乙酸钠(26％活性)2   32.64   35.60   38.57
  月桂基聚氧乙烯醚-3硫酸铵(25％活性)   5.03   5.49   5.94
  十一烷基硫酸铵(24％活性)   20.34   22.19   24.04
  月桂基聚氧乙烯醚-1硫酸铵(70％活性)   8.05   8.78   9.51
  柠檬酸   1.12   1.22   1.32
  蒸馏水   21.20   14.04   6.88
  总计   100.0   100.0   100.0
  pH   6.6   6.7   6.7
  粘度(cp)   23,900   37,600   50,900
1Sigma-Aldrich目录号363081，MW 85,000-124,000，87-89％水解
2McIntyre Group Ltd(University Park，IL)，Mackam HPL-28ULS
表3
  组分  实施例7  实施例8  实施例9   实施例10
  固体重量百分比   30.1％   33.3％   35.2％   37.2％
  阴离子∶两性(两性离子)比率   60∶40   60∶40   60∶40   60∶40
  甘油   3.0   3.2   3.4   3.6
  聚乙烯醇1   7.4   8.1   8.6   9.0
  月桂酰两性基乙酸钠(26％活性)2   29.2   31.8   33.7   35.6
  月桂基聚氧乙烯醚-3硫酸铵(25％活性)   4.5   4.9   5.2   5.5
  十一烷基硫酸铵(24％活性)   18.2   19.9   21.1   22.2
  月桂基聚氧乙烯醚-1硫酸铵(70％活性)   7.3   8.0   8.4   8.9
  阳离子瓜耳胶聚合物3   0.50   0.50   0.53   0.56
  柠檬酸   0.95   1.6   1.7   1.8
  蒸馏水   28.95   22.0   17.4   12.8
  总计   100.0   100.0   100.0   100.0
  pH   6.4   5.7   5.5   5.4
  粘度(cp)   19,200   32,200   52,400   64,900
1Sigma-Aldrich目录号363081，MW 85,000-124,000，87-89％水解
2McIntyre Group Ltd(University Park，IL)，Mackam HPL-28ULS
3Jaguar C-500，得自Rhodia Inc.(Cranbury，New Jersey)
表4
  组分   实施例11   实施例12
  固体重量百分比   30.1％   33.3％
  阴离子∶两性(两性离子)比率   60∶40   60∶40
  甘油   3.0   3.2
  聚乙烯醇1   7.4   8.1
  月桂酰两性基乙酸钠(26％活性)2   29.2   31.8
  月桂基聚氧乙烯醚-3硫酸铵(25％活性)   4.5   4.9
  十一烷基硫酸铵(24％活性)   18.2   19.9
  月桂基聚氧乙烯醚-1硫酸铵(70％活性)   7.3   8.0
  阳离子纤维素3   0.50   0.5
  柠檬酸   0.95   1.6
  蒸馏水   28.95   22.0
  总计   100.0   100.0
  pH   6.1   5.8
  粘度(cp)   19,600   35,400
1Sigma-Aldrich目录号363081，MW 85,000-124,000，87-89％水解
2McIntyre Group Ltd(University Park，IL)，Mackam HPL-28ULS
3UCARETM Polymer LR-400，得自Amerchol Corporation(Plaquemine，Louisiana)
通过使用常规的顶置式搅拌器(
Figure BDA0000066754720000271
RW20DZM搅拌器，得自
Figure BDA0000066754720000272
Works，Inc.(Wilmington，DE))和热板(Corning Incorporated Life Sciences(Lowell，MA))，制备300克目标重量的上述每一种组合物。向适宜大小的洁净容器中加入蒸馏水和甘油，同时以100-150rpm速率搅拌。然后当存在时，将阳离子聚合物在恒定搅拌下缓慢加入，直至均匀。称量聚乙烯醇入适宜的容器中，并且使用药匙以小增量缓慢加入到主混合物中，同时持续搅拌，以避免形成明显的团块。调节搅拌速度以使泡沫形成最小化。将所述混合物缓慢加热至75℃至80℃，之后加入表面活性剂。然后将所述混合物加热至85℃，同时持续搅拌，然后使其冷却至室温。加入额外的蒸馏水以补偿蒸发损失的水(基于容器原皮重)。最终pH介于5.2-6.6之间，并且如果需要，用柠檬酸或稀氢氧化钠调节。测定所得加工混合物的粘度。
实施例13-15：可溶性多孔洗发剂固体和性能/结构数据：较快干燥和阴 离子：两性比率研究
如下所述，分别由实施例1、2和3中的表面活性剂/聚合物液体加工溶液制得可溶性多孔洗发剂固体实施例13、14、和15。每个实施例包括4种变化，评定高值和低值下的两个加工变量，即密度(0.26和0.32g/cm3充气湿密度))和干燥温度(一种条件包括在75℃烤箱中将所述制品干燥30分钟，然后在40℃烤箱中干燥过夜，而第二种条件包括在130℃烤箱中将所述制品干燥30至45分钟)。
表5
Figure BDA0000066754720000273
Figure BDA0000066754720000281
a将制品在保持在75℃的第一烤箱中储存30分钟，然后在保持在40℃的第二烤箱中过夜(14小时)。
表6
  实施例14.1 实施例14.2 实施例14.3 实施例14.4
  液体加工组合物(实施例)   (实施例2)  (实施例2)  (实施例2)  (实施例2)
  阴离子∶两性   80∶20   80∶20   80∶20   80∶20
  ％固体   28.9％   28.9％   28.9％   28.9％
  粘度(cp)   8,200   8,200   8,200   8,200
  阳离子聚合物   无   无   无   无
  充气时间(秒)   76   65   75   64
  湿密度(g/cm3)   0.26   0.32   0.26   0.32
  烤箱温度(℃)   130   130   75/40a   75/40a
  干燥时间(分钟)   46   46   1210   1210
  平均干燥制品重量(g)   0.94   1.08   0.89   0.89
  平均干燥制品厚度(cm)   0.53   0.49   0.49   0.46
  平均干燥制品密度(g/cm3)   0.10   0.13   0.11   0.11
  平均基重(g/m2)   560   640   530   530
a将制品在保持在75℃的第一烤箱中储存30分钟，然后在保持在40℃的第二烤箱中过夜(14小时)。
表7
Figure BDA0000066754720000291
a将制品在保持在75℃的第一烤箱中储存30分钟，然后在保持在40℃的第二烤箱中过夜(14小时)。
将250克表面活性剂/聚合物液体加工溶液(得自实施例1至3)转移到配备平板式打夯机附件的
Figure BDA0000066754720000292
K5SS型搅拌器(得自HobartCorporation(Troy，OH))的5夸脱不锈钢钵中。在设定为10的最高速率下将所述混合物剧烈充气，直至达到约0.26g/cm3或0.32g/cm3的湿密度(时间记录于表中)。通过称量已知体积并且用刮刀将杯顶刮平的填充杯的重量，测得密度。然后用刮刀将充过气的所得混合物铺展到160mm×160mm并且深6.5mm的正方形铝模中，用以45°角握持并且在模具表面上均匀缓慢移动的金属大刮刀的直刀刃移除过量的湿泡沫。然后将铝模在75℃的对流烤箱中放置约30分钟，然后立即转移到40℃的对流烤箱中过夜。作为另外一种选择，可将铝模在130℃的对流烤箱中放置约35至45分钟，直至因蒸发而致的重量损失介于每个模具内原泡沫重量的67％和69％之间。使模具冷却至室温，在薄刮刀和镊子的辅助下从模具中取出基本上干燥的多孔固体。
使用切割冲模和Samco SB20切削机将每个所得160mm×160mm正方形垫片切成九个43mm×43mm的正方形(具有圆角)(每个正方形代表约16.9cm2的表面积)。然后在保持在70°F和50％相对湿度的环境恒定的房间内，使对室内环境敞开的大自封袋中的所得较小垫片平衡过夜(14小时)。将每个垫片称重，并且原模面向下放置在单独的称量舟皿中。记录平均垫片重量。
溶解和泡沫体积：
下表总结了由实施例13至15的可溶性多孔固体洗发剂获得的手动溶解和泡沫体积性能数据。由本文所述方法收集所述数据。
较低密度制品的溶解/起泡性能
(由0.26湿密度泡沫制得)
表8
Figure BDA0000066754720000301
1将制品在保持在75℃的第一烤箱中储存30分钟，然后在保持在40℃的第二烤箱中过夜(14小时)。
较高密度制品的溶解/起泡性能
(由0.32湿密度泡沫制得)
表9
Figure BDA0000066754720000311
1将制品在保持在75℃的第一烤箱中储存30分钟，然后在保持在40℃的第二烤箱中过夜(14小时)。
包含不同阴离子：两性表面活性剂比率的高密度和低密度多孔固体的上述两个数据组示出，在较高温度下和较短时间内干燥的制品(130℃下30至45分钟)相对于在较低温度下和较长时间内干燥的制品(75℃下30分钟，然后40℃下过夜)的单变量溶解性能改善。不受理论的束缚，据信这是由于形成了更多的开孔结构，获得更大的有效表面积，以在用水稀释时溶解。此外，上述两个数据组示出由具有较高比例的两性表面活性剂的表面活性剂体系制得的制品的单变量溶解和起泡性能改善。
结构表征：
下表总结了对在两个不同干燥温度下制得并且包含不同阴离子：两性比率的实施例13、14和15的高密度和低密度多孔固体进行的结构测定。还对低密度制品拍摄了SEM和显微-CT图像，并且参见于附图中。由本文所述方法收集所述数据。
低密度制品的结构测定
(由0.26湿密度泡沫制得)
表10
Figure BDA0000066754720000321
低密度制品的结构测定
(由0.32湿密度泡沫制得)
表11
Figure BDA0000066754720000322
包含不同阴离子：两性比率的高密度和低密度多孔固体的上述两个数据组示出，在较高温度下和较短时间内干燥的制品(130℃下30至45分钟--见实施例13.1、14.1、15.1、13.2、14.2和15.2)相对于在较低温度下和较长时间内干燥的制品(75℃下30分钟，然后40℃下过夜，约14小时-见实施例13.3、14.3、15.3、13.4、14.4和15.4)，BET比表面积单变量增加，泡孔壁厚度降低，并且SMI指数值升高。具体地讲，通过在类似的组成和密度下比较，能够看出BET表面积提高22％至57％，泡孔壁厚度降低29％至52％，并且SMI指数值提高1个单位(见实施例13.1对13.3，14.1对14.3，15.1对15.3，13.2对13.4，14.2对14.4，以及15.2对15.4)。SEM和显微-CT图像与该数据在定性上是一致的(见图1a对1b，1c对1d，1e对1f，2a对2b，2c对2d，2e对2f，3a对3b，3c对3d，以及3e对3f)。
在若干情况下，低温下干燥的制品表现出增大的星体积和开孔百分比。不受理论的束缚，据信这是由于内部体积区域(选择用于显微-CT计算的区域)中析水度和泡沫聚集度提高，这形成更加致密的下部区域，据信所述下部区域充当水扩散和快速溶解的限速阻挡物。通过观察中间横截面和底部横截面的SEM图像(见图1a对1b，1c对1d，和1e对1f)以及内部体积和全体积显微-CT图像(见图2a对2b，2c对2d，2e对2f，3a对3b，3c对3d，和3e对3f)，能够定性观察到该现象。
实施例16-19：可溶性多孔洗发剂固体和性能数据：液体加工组合物的 固体百分比和粘度研究
分别由实施例3、4、5和6中的表面活性剂/聚合物液体加工溶液，并且根据如实施例13至15中所述相同的方法(采用130℃干燥温度，干燥30-45分钟)，制得可溶性多孔洗发剂固体实施例16、17、18和19。由具有相同组分并且具有相同聚合物：表面活性剂：增塑剂比率的液体加工组合物制得这些多孔固体实施例，唯一的不同是含水量，导致固体百分比提高，以及相应的加工混合物粘度提高。就具有较高固体百分比和粘度的液体加工组合物而言，尝试延长充气时间，以达到本发明所需的密度范围。
表12
  实施例16   实施例17.1   实施例17.2   实施例17.3
  液体加工组合物(实施例)  (实施例3)   (实施例4)   (实施例4)   (实施例4)
  阴离子∶两性(两性离子)   60∶40   60∶40   60∶40   60∶40
  ％固体   29.5％   33.0％   33.0％   33.0％
  粘度(cp)   14,500   23,900   23,900   23,900
  阳离子聚合物   无   无   无   无
  充气时间(秒)   125   105   140   155
  湿密度(g/cm3)   0.26   0.38   0.33   0.35
  烤箱温度(℃)   130   130   130   130
  干燥时间(分钟)   40   52   45   52
  平均干垫片重量(g)   0.99   1.54   1.27   1.35
  平均干垫片厚度(cm)   0.52   0.43   0.46   0.51
  平均干垫片密度(g/cm3)   0.11   0.21   0.16   0.16
  平均基重(g/m2)   580   910   750   800
表13
上表示出，在较高固体百分比和粘度水平下达到本发明所需的密度和基重范围的技术困难。具体地讲，将固体百分比从29.5％提高至33％，致使粘度从14,500cps升至23,900cps。在该情况下，增加充气时间成功地达到所期望的较低密度，获得分别约0.33g/cm3和0.16g/cm3的湿密度和干密度下限(见实施例16对实施例17.1、17.2和17.3)。将固体百分比含量进一步提高至36％，获得37,600cps的粘度。将充气时间增加至380秒，仅能够获得分别约0.38g/cm3和0.18-0.21g/cm3的所得湿密度和干密度下限(见实施例18.1、18.2和18.3)。固体百分比含量进一步增加至39％，获得51,000cps的粘度，和分别约0.52g/cm3和0.31g/cm3的所得湿密度和干密度下限(见实施例19)。一般已发现，在如上所示的常规处理下，需要低于30,000cps的粘度来获得具有本发明指定所需湿密度和干密度的开孔固体。
溶解性能：
下表总结了由实施例16至19的可溶性多孔固体洗发剂获得的手动溶解性能数据。由本文所述方法收集所述数据。
表14
Figure BDA0000066754720000351
上表示出了液体加工混合物的固体百分比和粘度水平上限以实现本发明多孔结构的快速溶解(根据常规处理)。具体地讲，具有36％和39％固体含量和相应高粘度的液体加工混合物获得具有不良溶解性能的多孔固体(见实施例18.1、18.2、18.3和19)。相比之下，具有29.5％和33.0％固体含量和相应的低粘度的液体加工混合物获得具有良好溶解性能的多孔固体(小于20个行程)。实施例16至19示出，基于常规处理，在较高固体百分比和粘度水平下实现本发明的快速溶解多孔固体的固有技术困难。
实施例20-26可溶性多孔洗发剂固体-热处理对环境处理
分别由实施例7、8、9、10、11和12中的表面活性剂/聚合物液体加工溶液制得可溶性多孔洗发剂固体实施例20-26。根据如实施例13至19所述的相同方法(采用130摄氏度干燥温度，干燥30-45分钟)，制备称为“环境处理”条件的实施例。以相同的方式制备称为“热处理”条件的实施例，不同的是，在充气前将液体加工混合物预热至70℃，并且在所述过程(同样采用130℃干燥温度，干燥30-45分钟)的充气阶段，在
Figure BDA0000066754720000361
K5SS型搅拌器(得自Hobart Corporation(Troy，OH))的5夸脱不锈钢钵周围使用70-75℃的热水夹套。由具有相同组分并且具有相同聚合物：表面活性剂：增塑剂比率的液体加工组合物制得每个表中的多孔固体实施例，唯一的不同是含水量，导致固体百分比提高，以及相应的加工混合物粘度提高。实施例20至24包含阳离子瓜耳胶聚合物，而实施例25和26包含阳离子纤维素聚合物。
表15
Figure BDA0000066754720000362
Figure BDA0000066754720000371
表16
表17
  实施例25   实施例26
  液体加工组合物(实施例)   (实施例11)   (实施例12)
  阴离子∶两性(两性离子)   60∶40   60∶40
  ％固体   30.1％   33.3％
  粘度(cp)   19,600   35,400
  阳离子聚合物   纤维素   纤维素
  加工条件   环境   热
  充气时间(秒)   120   130
  湿密度(g/cm3)   0.27   0.26
  烤箱温度(℃)   130   130
  干燥时间(分钟)   42   38
  平均干垫片重量(g)   0.92   1.07
  平均干垫片厚度(cm)   0.44   0.58
  平均垫片收缩(％)   32％   12％
  平均干垫片密度(g/cm3)   0.12   0.11
  平均基重(g/m2)   550   630
溶解性能：
下表总结了由实施例20至25的可溶性多孔固体洗发剂获得的手动溶解性能数据。由本文所述方法收集所述数据。
表18
Figure BDA0000066754720000381
Figure BDA0000066754720000391
上文实施例示出任选的预热步骤在上述加工工艺中的用途，所述步骤能够由具有较高固体百分比和粘度水平(25℃下)的预混物制得可溶性多孔柔性固体结构。具体地讲，获得快速溶解的结构(6至10个行程)，其具有33.3％至37.2％范围内的固体百分比含量和32,200cps至64,900cps范围内的粘度(25℃下)(见实施例22、23、24和26)。
与具有较低粘度(25℃下)的更稀释的液体加工混合物的常规加工相比，这些热处理的制品表现出相同至更好的溶解性能(见实施例20.1、20.2、21.1、21.2和21.3)。这与基于常规加工工艺的上述实施例18和19(其中36％至39％的固体含量和37,600cps至51,000cps的粘度(25℃下)获得缓慢溶解的固体(24至＞30个行程))形成显著的对比。此外，任选的预热工序获得在干燥过程期间经历显著较低的垫片收缩的制品(约8％至约16％，与常规的约27％至约38％形成对比)，致使垫片外观和特性得到改善。
结构表征：
下表总结了对作为环境和热处理条件的代表性实施例的实施例21、22和24中的多孔固体进行的结构测量。由本文所述方法收集所述数据。
将环境处理与热处理进行比较的结构测定
表19
Figure BDA0000066754720000401
从上文实施例可以看出，将具有高固体百分比含量(33％和37％)和相应高粘度(32,200cps和64,900cps)的加工混合物热处理(将所述预混物预热)制得的制品获得具有更大BET比表面积的多孔结构，BET比表面积呈现出平均22％的表面积增加(见实施例21.1和21.2对实施例22和24)。还可看出，即使是由具有37％固体和64,900cps粘度的加工混合物制得的制品(实施例24)也表现出本发明范围内的结构参数(开孔百分比，泡孔壁厚度、星体积和SMI指数)。SEM和显微-CT图像与该数据在定性上一致(见图4a和4b对图4c和4d，并且见图5a和5b对图5c和5d)。
实施例27：可溶性多孔洗发剂固体-微波干燥
如实施例2中所述制得理想的表面活性剂-聚合物预混物，并且根据实施例14.1中的制品制备提供的详情来充气，获得实施例27。然而与在130℃对流烤箱中干燥的实施例14.1不同，实施例27在低能量密度的微波施加器中干燥，所述微波施加器在2.0kw的功率和1英尺/分钟的带速以及130℃的周围空气温度下运作。在由Industrial Microwave Systems Inc.(NorthCarolina)提供的设备上实施微波干燥。在下表中将所得制品与实施例14.1进行比较：
表20
比较对流烤箱和微波干燥的这两种制品的性能数据示于下表中。
微波对对流烤箱干燥的溶解/起泡性能
(由0.26湿密度泡沫制得)
表21
Figure BDA0000066754720000412
比较对流烤箱和微波干燥的这两种制品的结构测量示于下表中。
将环境处理与热处理进行比较的结构测定
表22
Figure BDA0000066754720000421
由表21和22可以看出，微波干燥在干燥时间和溶解率方面提供改善。此外，由表23可以看出，微波干燥制得具有本发明范围内的所期望结构参数的制品。一个显著的差异是，微波干燥使得星体积显著降低。不受理论的束缚，据信这是由于与对流干燥的初始表面加热相比，同时将内部结构微波加热获得更均匀的横截面结构。这应有助于避免形成在对流干燥期间因在重量驱使下过早从中间区域析水而形成的密度较低(并且开孔较多)的中间区域和更加致密(开孔较少)的底部区域。实际上，这易于从SEM和显微-CT图像中观察到(见图6a对6b，和图7a对7b)，其中能够看出，微波干燥的制品27在所述制品的整个厚度上具有更加均一化的多孔结构。
注意到，本文所公开的任何活性物质和/或组合物能够用于制品中和/或与制品一起使用，并且具体地讲是下列美国专利申请中(包括对其要求优先权的任何公布)公开的家庭护理制品：US 61/229981；US 61/229986；US61/229990；US 61/229996；US 61/230000；和US 61/230004。此类制品可包含一种或多种下列物质：去污表面活性剂；增塑剂；酶；抑泡剂；促泡剂；漂白剂；漂白稳定剂；螯合剂；清洁溶剂；水溶助长剂；二价离子；织物软化剂添加剂(例如季铵化合物)；非离子表面活性剂；香料；和/或香料递送体系。此类制品可用于方法中，所述方法包括但不限于：定量加入到洗衣机中以清洁和/或处理织物；定量加入到洗碗碟机中以清洁和/或处理餐具；以及定量加入到水中以清洁和/或处理织物和/或硬质表面。
不应将本文所公开的量纲和值理解为对所引用精确值的严格限制。相反，除非另外指明，每个这样的量纲旨在表示所引用的值和围绕该值功能上等同的范围。例如，所公开的量纲“40mm”旨在表示“约40mm”。
除非明确排除或换句话讲有所限制，本文中引用的每一个文件，包括任何交叉引用或相关专利或专利申请，均据此以引用方式全文并入本文。对任何文献的引用均不是承认其为本文公开的或受权利要求书保护的任何发明的现有技术、或承认其独立地或以与任何其它一个或多个参考文献的任何组合的方式提出、建议或公开任何此类发明。此外，如果此文献中术语的任何含义或定义与任何以引用方式并入本文的文献中相同术语的任何含义或定义相冲突，将以此文献中赋予那个术语的含义或定义为准。
尽管已用特定实施方案来说明和描述了本发明，但是对那些本领域的技术人员显而易见的是，在不背离本发明的实质和范围的情况下可作出许多其它的改变和变型。因此，这意味着在所附权利要求中包括了属于本发明范围内的所有这些改变和变型。

Claims (14)

1.一种制备可溶性多孔柔性固体结构制品的方法，所述方法包括以下步骤：
a.制备预混物，所述预混物包含表面活性剂、水溶性聚合物、和任选的增塑剂，其中所述预混物包含：
i.约15％至50％的固体；以及
ii.约2,500cps至150,000cps的粘度；
b.通过将气体引入到所述预混物中，将所述预混物充气以形成充过气的湿预混物；
c.使所述充过气的湿预混物形成一种或多种期望的形状以形成充过气的湿预混物；并且
d.在干燥环境中干燥充过气的成型湿预混物，其中加热所述干燥环境，使得所述预混物在约3分钟至约90分钟内干燥至最终含水量为约0.1％至约25％水分以形成所述可溶性多孔柔性固体结构制品。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述干燥步骤包括约5分钟至约60分钟，优选约7分钟至约45分钟的干燥时间。
3.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括在充气过程之前或期间加热所述液体预混物的步骤，其中所述液体预混物介于约40℃和约99℃之间，优选地其中所述液体预混物介于约50℃和约95℃之间，更优选地其中所述液体预混物介于约60℃和约90℃之间。
4.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括切割所述可溶性多孔柔性固体结构制品的步骤。
5.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括将所述可溶性多孔柔性固体结构制品改性的步骤，其中所述改性步骤选自由下列组成的组：使所述可溶性多孔柔性固体结构制品形成三维结构，在所述可溶性多孔柔性固体结构制品表面上印刷，使所述可溶性多孔柔性固体结构制品表面纹理化，以及它们的组合。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述干燥环境选自由下列组成的组：一个或多个干燥室、对流烤箱、卡车储罐干燥器/盘架干燥器、多级嵌入式干燥器；冲击式烤箱/干燥器、旋转式烤箱/干燥器、嵌入式烘烤器、快速高传热烤箱和干燥器、双风箱烘烤器、带式干燥器、真空干燥室、以及它们的组合，使得所述干燥环境介于100℃和150℃之间，优选通过微波干燥或射频干燥以及它们的组合来实施干燥步骤。
7.一种制备可溶性多孔固体结构制品的方法，所述方法包括以下步骤：
a.制备预混物，所述预混物包含表面活性剂、水溶性聚合物和任选的增塑剂，其中所述预混物包含：
i.约30％至60％的固体；以及
ii.约15,000cps至150,000cps的粘度；
b.在介于约40℃和约99℃之间加热所述预混物；
c.通过将气体引入到所述预混物中，将所述预混物充气以形成充过气的湿预混物；
d.使充过气的所述湿预混物形成一种或多种期望的形状以形成充过气的成型湿预混物；以及
e.将所述成型湿预混物干燥至约0.10g/cm3至约0.40g/cm3，在一个实施方案中约0.11g/cm3至约0.30g/cm3，在另一个实施方案中约0.12g/cm3至约0.25g/cm3，并且在另一个实施方案中约0.13g/cm3至约0.20g/cm3的干燥密度，以形成所述可溶性多孔固体结构制品。
8.一种可溶性多孔柔性固体结构形式的个人护理制品，所述制品包含：
a.约1％至约75％的表面活性剂；
b.约10％至约50％的水溶性聚合物；和
c.任选约1％至约25％的增塑剂；
并且其中所述制品具有约0.10g/cm3至约0.40g/cm3，在一个实施方案中约0.11g/cm3至约0.30g/cm3，在另一个实施方案中约0.12g/cm3至约0.25g/cm3，并且在另一个实施方案中约0.13g/cm3至约0.20g/cm3的干燥密度。
9.如权利要求8所述的个人护理制品，其中所述制品具有孔间连通性，所述孔间连通性由约1mm3至约90mm3的星体积和非负并且在约0.0至约3.0范围内的结构模型指数界定。
10.如权利要求8所述的个人护理制品，其中所述制品具有约0.03m2/g至约0.25m2/g的表面积，并且其中所述制品具有约80％至约100％的开孔百分比，并且其中所述制品具有约0.02mm至约0.15mm的泡孔壁厚度，并且其中所述制品具有约125g/m2至约3,000g/m2的基重。
11.如权利要求8所述的个人护理制品，所述制品是起泡的并且包含按所述制品的重量计约23％至约75％的阴离子表面活性剂。
12.如权利要求8所述的个人护理制品，所述制品是基本上不起泡的，并且包含：
i.约0％至约10％的离子表面活性剂，
ii.约1％至约50％的非离子表面活性剂或聚合物表面活性剂，以及
iii.它们的组合。
13.如权利要求16所述的个人护理制品，其中所述制品包含一种或多种水溶性聚合物，所述水溶性聚合物选自包括下列的组：聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚环氧烷、聚丙烯酸酯、己内酰胺、聚甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酰胺、聚二甲基丙烯酰胺、聚乙二醇一甲基丙烯酸酯、聚氨酯、聚羧酸、聚乙酸乙烯酯、聚酯、聚酰胺、聚胺、聚乙烯亚胺、马来酸/(丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯)共聚物、甲基乙烯基醚与马来酸酐的共聚物、乙酸乙烯酯与巴豆酸的共聚物、乙烯吡咯烷酮与乙酸乙烯酯的共聚物、乙烯吡咯烷酮与己内酰胺的共聚物、乙烯吡咯烷酮/乙酸乙烯酯共聚物、阴离子、阳离子和两性单体的共聚物、以及它们的组合。
14.如权利要求16所述的个人护理制品，其中所述制品包含增塑剂，所述增塑剂选自包括下列的组：甘油、丙二醇、丁二醇、环己烷二甲醇和C2-C8醇、邻苯二甲酸烷基酯和邻苯二甲酸烯丙基酯、萘二甲酸酯、和C2-C10醇和酸的酯、以及它们的混合物。
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