ES2247796T3

ES2247796T3 - Composiciones detergentes.

Info

Publication number: ES2247796T3
Application number: ES99916854T
Authority: ES
Inventors: Michael Paul Aronson; Charles Rupert Telford Brown; Robert James Chatfield; Peter Fairley; Ian Timothy Norton; Jason Richard Williams
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 1998-04-03
Filing date: 1999-03-22
Publication date: 2006-03-01
Anticipated expiration: 2019-03-22
Also published as: CN1230513C; WO1999051716A1; JP4625580B2; AU749720B2; DE69926872T2; EP1066366A1; HUP0102359A2; CN1296524A; GB9807269D0; EP1066366B1; CZ302724B6; RU2217488C2; AR014796A1; US20010056049A1; MY120177A; US6329331B1; PL191306B1; AU3519399A; BR9909395A; MXPA00009601A

Abstract

Una composición detergente acuosa, que se encuentra en forma de gel de cizalla, que comprende: (a) un detergente espumante, en el que dicho detergente comprende un tensioactivo seleccionado entre el grupo formado por tensioactivos aniónicos, tensioactivos anfotéricos y tensioactivos zwitteriónicos y en el que al menos 3% en peso de dicha composición comprende un tensioactivo aniónico; caracterizado porque hay (b) de 5% a 90% en peso de un material poliólico seleccionado entre el grupo formado por glicerol, sorbitol, hexanodiol, propano-1, 2-diol, 1, 3-butilen glicol, propilenglicol, hexilenglicol, y glicoles de polietileno y glicoles de polipropileno con pesos moleculares comprendidos en el intervalo de 11 a 4.000; y (c) de 0, 1 a 10% en peso de un polímero o mezcla polimérica que es capaz de formar un gel reversible, en el que dicho polímero o mezcla polimérica se encuentran presentes en la composición como múltiples partículas individuales de gel con un tamaño de partícula menor de 200 micrómetros, las cuales se obtienen disolviendo el polímero o la mezcla polimérica por encima de su punto de gelificación y enfriando después la solución por debajo de su punto de gelificación bajo cizalla; en la que dicho polímero o mezcla polimérica incluye una cadena polisacárida de origen natural.

Description

Composiciones detergentes.

La presente invención se refiere a composiciones detergentes espumantes que pueden usarse en el aseo personal, o en otras aplicaciones.

Algunos productos detergentes para el aseo personal se formulan como líquidos, cremas o geles viscosos. Los champúes, geles de ducha y limpiadores faciales son ejemplos de tales productos. Tales productos contienen generalmente un surfactante espumante que comprende habitualmente al menos 3% en peso de un tensioactivo aniónico, posiblemente acompañado de un tensioactivo no iónico, zwitteriónico o anfotérico. Tales productos contienen convencionalmente uno o más ingredientes cuya función consiste en aumentar la viscosidad de la composición. En otras composiciones detergentes líquidas también es necesario que contengan un tensioactivo espumante y que tengan una viscosidad mayor que la del agua.

Para aumentar la viscosidad de un fluido, existe la posibilidad de incorporar una cantidad suficiente de electrolito junto con una cantidad suficiente de tensioactivo seleccionado, de modo que el tensioactivo esté presente en una fase viscosa, y se aumente así la viscosidad de la composición resultante.

También es conocida la incorporación de materiales poliméricos para aumentar la viscosidad. Una categoría de polímeros sintéticos usados para este fin es la de los poliacrilatos reticulados, por ejemplo los que se venden bajo el nombre comercial Carbopol. También se han usado polímeros naturales para este fin, y en particular goma xantana y sus derivados. Por ejemplo, en los documentos US-A-5151210 y EP-A-500423 se han descrito productos de aseo personal, especialmente champúes, que contienen goma xantana.

Por ejemplo, en los documentos US-A-5286405 y GB-A-2188060 se han descrito productos detergentes que contienen otros polímeros.

En el documento EP-A-271131 se describen varios productos para su aplicación sobre la piel que se espesan con carragenina con el fin de formar geles. Muchos de ellos no incluyen tensioactivo. Uno de los productos descritos en este documento es una composición limpiadora que contiene un tensioactivo no iónico de baja espumación.

En el documento WO 98/08601 se describen dispersiones/partículas de hidrogel que son capaces de atrapar agentes beneficiosos insolubles en agua y desintegrarse suavemente para aportarles unas características prácticas deseables.

En el documento GB-1.461.775 se describen composiciones detergentes líquidas acuosas que contienen partículas estables suspendidas que se desintegran cuando la composición se diluye en agua.

En el documento EP-A-0355908 se describe una composición con base líquida que comprende al menos un polisacárido gelificante que es capaz de formar un gel reversible.

En el documento JP-A-9078083 se describe una composición detergente que comprende uno o más derivados de glicina, tales como carragenina y uno o más polímeros aniónicos o no iónicos solubles en agua.

En el documento JP-A-8283123 se describen composiciones que comprenden unas cantidades específicas de tensioactivos no iónicos, alcohol polihídrico, un glicol éter y un polímero insoluble en agua.

En el documento JP-A-8310942 se describen composiciones detergentes acuosas similares a un gel que comprenden un alquil éster de polioxietileno, carragenina, agua y un poliol.

En el documento JP-A-6264090 se describen composiciones detergentes líquidas que comprenden un glutamato de N-acilo y al menos un polisacárido natural, tal como la carragenina.

En el documento JP-A-2123193 se describen composiciones que comprenden unas cantidades específicas de un glucósido de alquilo y uno o más compuestos de mayor peso molecular y solubles en agua tales como kappa carragenina.

En el documento EP-A-0445659 se describe una composición fijadora de cabello que comprende unas cantidades específicas de carragenina y un agente tensioactivo no iónico de adición de óxido de etileno.

En el documento WO 84/04039 se describen formulaciones de artículos de tocador que incluyen extractos de carragenina de bajo peso molecular, en unas cantidades que proporcionan sustantividad a la queratina del cabello y la piel, y acondicionamiento del cabello y la piel a consecuencia de su capacidad de unirse al agua.

En el documento WO 80/01142 se describe un adyuvante que contiene iota carragenina, un catión inductor del gel y tensioactivos aniónicos, no iónicos o anfotéricos seleccionados que forman una emulsión concentrada cuando se mezclan con agua, y líquidos insolubles en agua o sólidos de bajo punto de fusión.

Algunos polímeros de origen biológico, cuando se hallan en solución acuosa, poseen la capacidad de formar los denominados geles reversibles que se funden cuando se calientan pero vuelven a convertirse en gel cuando se enfrían posteriormente. Un ejemplo bien conocido de un polisacárido que forma geles reversibles es el agar. Una solución acuosa que contenga un pequeño porcentaje de agar es un líquido móvil cuando está caliente, pero cuando se deja enfriar forma un gel con la rigidez suficiente como para conservar su propia forma. Otros polímeros hallados en la naturaleza que pueden formar geles reversibles son la carragenina, el furcelerano, el gelano y la pectina.

La formación de geles por parte de los polisacáridos surge a partir de la interacción entre las moléculas poliméricas. Los geles reversibles presentan generalmente una temperatura de fusión o un intervalo de temperaturas, denominada punto de gelificación. Esta es la temperatura a la que, al calentar lentamente, se observa que el gel se funde a medida que esta interacción desaparece en su mayor parte. Así, por encima del punto de gelificación, la solución caliente de polímero es móvil. Cuando se enfría por debajo de su punto de gelificación, la interacción de las moléculas poliméricas les permite formar una red continua y ramificada que se extiende por toda la muestra. A diferencia de la formación de una red continua y ramificada, otros materiales que espesan el agua lo realizan a través de un enmarañamiento de moléculas transitorio y meramente local. En "Gel and Gelling" de Allan H. Clark, que se halla en el capítulo 5 de Physical Chemistry of Foods, Schwartzberg y Hartel, editores, publicado por Marcel Dekker en 1992, se encuentra una exposición de los geles polisacáridos que incluye su gama de propiedades mecánicas. En algunos casos existe histéresis y las temperaturas de fusión y de solidificación no son idénticas.

La temperatura de fusión de un gel puede medirse adecuadamente colocando una bola de acero, con un diámetro de aproximadamente 1 mm, sobre la superficie de una muestra que esté completamente solidificada, y después elevando lentamente la temperatura, por ejemplo, en un baño de agua programable. El punto de fusión del gel es la temperatura a la que la bola comienza a hundirse a través de la muestra. Existe un aparato disponible para facilitar tales determinaciones, por ejemplo un viscosímetro de esfera rodante Physica AMV200 de Anton Paar
KG.

Un gel reversible presenta también una temperatura de transición a la cual, tras un lento aumento de la temperatura, todo el ordenamiento, sea a escala microscópica o macroscópica, ha desaparecido completamente. Esta temperatura de transición (del orden al desorden) puede medirse por medio de la calorimetría diferencial de barrido (DSC). La temperatura de transición de un gel reversible, medida por DSC, suele coincidir aproximadamente con la fusión del gel, observable visualmente.

Aunque se puede incorporar goma xantana como espesante en composiciones acuosas que contienen tensioactivos, los productos resultantes tienden a tener una textura filamentosa y un aspecto limoso. Hemos descubierto que los geles formados al enfriarse otros polímeros de origen biológico son incompatibles con los tensioactivos espumantes. El tensioactivo hace que el gel sea inestable y que al enfriarse o en el posterior almacenaje tenga lugar la separación de fases.

En el documento EP-A-355908 se enseña que los polisacáridos que son capaces de formar un gel reversible pueden usarse para formar composiciones fluidas viscosas, aunque móviles, sometiendo la composición a cizallamiento mientras tiene lugar la formación del gel. Las composiciones resultantes pueden denominarse "geles de cizalla". Este documento ejemplifica varios productos, uno de los cuales se denomina "gel limpiador" e incluye un tensioactivo no iónico de baja espumación como emulsionante.

Ahora hemos descubierto que es posible formar composiciones detergentes que sean geles de cizalla y que incluyan un tensioactivo espumante.

Según la presente invención, se proporciona una composición detergente acuosa, que se encuentra en forma de un gel de cizalla que comprende:

(a) un detergente espumante, en el que dicho detergente comprende un tensioactivo seleccionado entre el grupo formado por tensioactivos aniónicos, tensioactivos anfotéricos y tensioactivos zwitteriónicos y en el que al menos 3% en peso de dicha composición comprende un tensioactivo aniónico; caracterizado porque hay

(b) de 5% a 90% en peso de un material poliólico seleccionado entre el grupo formado por glicerol, sorbitol, hexanodiol, propano-1,2-diol, 1,3-butilen glicol, propilenglicol, hexilenglicol, y glicoles de polietileno y glicoles de polipropileno con pesos moleculares comprendidos en el intervalo de 11 a 4.000, y

(c) de 0,1 a 10% en peso de un polímero o mezcla polimérica que es capaz de formar un gel reversible, en el que dicho polímero o mezcla polimérica se encuentran presentes en la composición como múltiples partículas individuales de gel con un tamaño de partícula menor de 200 micrómetros, las cuales se obtienen disolviendo el polímero o la mezcla polimérica por encima de su punto de gelificación y enfriando después la solución por debajo de su punto de gelificación bajo cizallamiento; en la que dicho polímero o mezcla polimérica incluye una cadena polisacárida de origen natural.

En la presente memoria, la expresión "fluido espesado" se usa para indicar una composición con una viscosidad mayor que la del agua.

Con el fin de que las partículas de gel permanezcan estables en presencia del tensioactivo, generalmente resultará deseable que el polímero o la mezcla polimérica no requieran cationes polivalentes con el fin de formar los agregados precursores que son capaces posteriormente de efectuar una asociación intermolecular que lleve a la formación de una red de gel. Por consiguiente, resulta deseable que el polímero o la mezcla sean capaces de formar un gel reversible cuando se disuelvan a una concentración suficiente en agua caliente destilada o desmineralizada y se les deje enfriar hasta una temperatura ambiente de 20ºC.

La composición puede estar formada únicamente por una fase acuosa continua y las partículas de gel contenidas en ella. Sin embargo, se ha descubierto que las composiciones espesadas con partículas de gel de acuerdo con la presente invención resultan muy eficaces para suspender otros materiales y, de ese modo, se pueden incorporar partículas suspendidas de un líquido inmiscible con el agua (por ejemplo, un aceite inmiscible con el agua) o de un sólido que no sea un gel polimérico en una composición de la presente invención. La cantidad de tales partículas puede hallarse en un intervalo de 0,1 a 40% en peso, preferentemente de 0,1 a 25% en peso, más preferentemente de 0,5 a 20% en peso de la composición.

Las composiciones en las que se materializa la presente invención pueden prepararse con una amplia gama de viscosidades. En un extremo, las composiciones pueden moverse libremente, nivelarse por sí mismas y verterse, a pesar de ser más densas que el agua. Por otra parte, pueden prepararse como líquidos viscosos que pueden extraerse apretando un recipiente flexible, y que aún así son demasiado viscosas para verterlas, excepto muy lentamente.

Tienen un comportamiento pseudoplástico, lo cual puede resultar una propiedad útil, particularmente en composiciones de aseo personal, debido a que el usuario puede percibir el producto como espeso y viscoso, y aún así encontrarlo fácil de aplicar. Una ventaja de los geles de cizalla viscosos, en comparación con composiciones espesadas de cualquier otro modo consiste en que son mejores para conservar la forma resultante de apretarlas para extraerlas.

Si las composiciones se calientan a una temperatura superior a las temperaturas de fusión y transición, las partículas individuales de gel se fundirán y no volverán a formarse como partículas separadas al enfriarse; pero esto no supondrá un problema en el uso ordinario, debido a que las temperaturas de fusión de los geles reversibles son generalmente muy superiores a las temperaturas ambiente normales.

La viscosidad de las composiciones en las que se realiza la presente invención puede medirse usando las mismas técnicas que se usan para medir las viscosidades de otras composiciones líquidas espesadas. Un aparato adecuado es el rotoviscosímetro Haake, otro es el viscosímetro Carri-Med CSL 500.

Muchas composiciones de la presente invención presentarán una viscosidad dentro del intervalo de 0,1 Pa\cdots a 100.000 Pa\cdots a una velocidad de cizalla de 10 s^{-1}, medida a 20ºC, más preferentemente una viscosidad dentro del intervalo de 0,1 Pa\cdots a 20.000 Pa\cdots a una velocidad de cizalla de 10 s^{-1}, medida a 20ºC, más preferentemente una viscosidad dentro del intervalo de 0,1 Pa\cdots a 10.000 Pa\cdots a una velocidad de cizalla de 10 s^{-1}, medida a 20ºC, más preferentemente una viscosidad dentro del intervalo de 0,1 Pa\cdots a 1.000 Pa\cdots a una velocidad de cizalla de 10 s^{-1}, medida a 20ºC.

Una ruta para la preparación de las partículas de gel sometidas a cizalla requeridas por la presente invención comienza proporcionando una solución acuosa del polímero o mezcla polimérica, a una temperatura superior a la temperatura de fusión del gel (y probablemente también superior a su temperatura de transición de orden a desorden), enfriando después la solución hasta una temperatura inferior a la temperatura de solidificación del gel, mientras se aplica un cizallamiento a la composición. Generalmente, la solución se someterá a cizallamiento mientras se enfría desde 60ºC o más hasta 25ºC o menos.

Esto puede llevarse a cabo, a pequeña escala, en un vaso de precipitados con un agitador mecánico en el vaso de precipitados, proporcionando una agitación vigorosa mientras se deja enfriar el contenido del vaso de precipitados.

Preferimos llevar a cabo la preparación usando un intercambiador de calor de superficie rascada, que puede estar equipado idealmente para funcionar bajo un vacío parcial, para reducir la incorporación de burbujas de aire en la composición a medida que tiene lugar la formación del gel.

Otra posibilidad para preparar las partículas de gel consiste en formar una cantidad de gel a granel y después disgregarla en pequeñas partículas, por ejemplo bombeándola a través de un homogeneizador.

Las partículas de gel tendrán típicamente un tamaño que puede observarse con un microscopio. Normalmente, su tamaño de partícula medio se encontrará en el intervalo de 0,1 a 250 \mum, y a menudo casi todas las partículas se encontrarán entre los tamaños de partícula de 0,1 a 300 \mum. Preferentemente, el tamaño de partícula medio está entre 0,5 ó 1 \mum y 200 \mum puede encontrarse en un intervalo de 10 \mum a 200 \mum.

Una ventaja de las partículas de gel que poseen este tamaño de partícula, particularmente en el contexto de las composiciones limpiadoras, consiste en que las partículas pequeñas de polímero pueden potenciar el limpiado disgregando mecánicamente las manchas sobre la superficie que se está limpiando. Este puede ser particularmente el caso de las composiciones tópicas usadas para la eliminación de maquillaje.

Generalmente, será deseable formar las partículas de gel enfriando una solución acuosa del polímero o mezcla polimérica formadores de gel en ausencia sustancial de tensioactivo, y añadir el tensioactivo posteriormente. Otro enfoque es el de incorporar el tensioactivo a la composición acuosa antes de la etapa de enfriamiento bajo cizallamiento. Esto no resulta posible para todos los polímeros formadores de gel. Hemos descubierto que la formación de gel está inhibida para muchos polímeros por la presencia del tensioactivo, y aún así las partículas de gel que ya se han formado permanecen estables si se añade el tensioactivo posteriormente.

Así, en un segundo aspecto, la presente invención proporciona un procedimiento para preparar una composición detergente tal como se expone anteriormente, que comprende la formación de una solución acuosa móvil caliente del polímero o mezcla polimérica, el enfriamiento de la solución traspasando su temperatura de gelificación, sometiéndola a cizallamiento durante o tras el enfriamiento, e incorporando el tensioactivo formador de espuma posiblemente antes pero preferentemente después de enfriarla traspasando la temperatura de gelificación.

Un recipiente de mezcla con camisa a escala de laboratorio con una superficie rascada y que hemos usado de forma satisfactoria, es el mezclador TK Agi Homo disponible a través de Tokushu Kika Co. Ltd., Japón.

En la producción de margarina y otras sustancias alimenticias untables se usan intercambiadores de calor de superficie rascada, y se puede usar tal aparato para producir composiciones de la presente invención a mayor escala. Härröd, en Journal of Food Process Engineering 9 (1986), páginas 1 a 62, ofrece una explicación de tales intercambiadores de calor. Entre los proveedores de tal aparato se incluyen Armfield Ltd., Ringwood, Hampshire, Inglaterra; Contherm Corporation, que es una filial de Alpha-Laval Group, EE.UU; y APV Projects (Crepaco) Ltd., Crawley, West Sussex, Inglaterra.

Tras la formación de las partículas de gel, puede llevarse a cabo la adición de tensioactivo formador de espuma u otros ingredientes, probablemente como concentrado líquido pero opcionalmente como tensioactivo sólido o precursor de tensioactivo ácido sólido y/o fundido, usando un aparato mezclador convencional que funcione a baja cizalla. Posiblemente, también puede usarse un intercambiador de calor de superficie rascada para formar las partículas de gel para una posterior operación de mezclado, especialmente si se hace que marche más despacio, a fin de aportar una menor cizalla. No debería permitirse que una operación de mezclado caliente la composición lo suficiente como para provocar la fusión de las partículas de gel. Si fuera necesario, una composición que contenga partículas de gel debería enfriarse antes y/o durante cualquier operación de mezclado posterior.

En una forma de realización muy preferente, las composiciones según la invención pueden comprender niveles relativamente altos de materiales poliólicos, de los cuales se ha descubierto que confieren diversas ventajas a las composiciones. Éstas pueden incluir ventajas en lo que respecta al procesamiento, pero también ventajas en las composiciones tópicas resultantes.

Ahora se describirán más detalladamente los materiales y procedimientos útiles en la presente invención sólo a modo de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

la fig. 1 es una sección transversal de un mezclador útil para preparar partículas de un gel de cizalla por lotes,

la fig. 2 ilustra esquemáticamente un aparato para la preparación continua,

la fig. 3 ilustra esquemáticamente otra forma del aparato usado en el ejemplo 10 y

la fig. 4 ilustra esquemáticamente otra forma del aparato usado en el ejemplo 12.

El aparato que se muestra en la fig. 1 es un mezclador Homo Agi TK™. Posee un recipiente contenedor 10 con paredes internas y externas espaciadas entre sí para permitir la circulación de un refrigerante a través del espacio que queda entre ellas. El recipiente tiene un cierre superior 12. En el interior del recipiente se extiende un rotor 14 a través del cierre superior 12 y está conectado a un motor impulsor 16. El rotor 14 rodea un estator central fijo 18. Desde el rotor y el estator sobresalen respectivamente unos deflectores 20, 22. Cuando se hace girar el rotor, el líquido contenido en el interior del recipiente se ve sometido a cizalla por el movimiento del rotor 14 y sus deflectores 20 con respecto al estator 18 y sus deflectores 22. Además, unas pestañas 24 hechas de politetrafluoroetileno que sobresalen desde el rotor 14 rascan la pared interior del recipiente 10. El cierre superior 12 incluye la dotación para la conexión a una bomba de vacío en 26. Se proporcionan juntas estancas a los gases entre el rotor 14 y el cierre superior 12. Por consiguiente, se puede aplicar un vacío en el interior del recipiente 10 a través de la conexión 26.

Con el fin de elaborar una composición según la invención usando este aparato, se introduce en el recipiente una solución acuosa del polímero, calentada por encima de su temperatura de gelificación. Después se coloca el cierre superior 12 en el recipiente y el contenido del recipiente se enfría mediante la circulación de un refrigerante a través del espacio que queda entre las paredes del recipiente. Al mismo tiempo, se hace girar el rotor 14 y se aplica un vacío a la conexión 26 a fin de que el enfriamiento del contenido del recipiente tenga lugar bajo condiciones de cizalla, mientras que la succión a través de la salida de aire 26 evita la formación de burbujas de gas.

Por consiguiente, a medida que el contenido del recipiente se enfría por debajo del punto de gelificación, se forman múltiples partículas pequeñas de gel. Una vez que el contenido del recipiente se ha enfriado por debajo de la temperatura de gelificación y que se han formado estas partículas, se puede mezclar el tensioactivo con el contenido del recipiente retirando el cierre superior y añadiendo un concentrado líquido (u opcionalmente un tensioactivo sólido o un precursor ácido sólido y/o fundido) de tensioactivo al recipiente 10, o traspasando el contenido del recipiente 10, así como el tensioactivo, a un mezclador diferente.

La fig. 2 ilustra una forma preferente del aparato constituido por varias piezas individuales del equipo conectadas entre sí mediante tuberías.

Se prepara una solución acuosa caliente del polímero y se mantiene en un recipiente de suministro T1. Desde éste se suministra mediante una bomba adecuada P1 a un intercambiador de calor de superficie rascada A1 que tiene forma de cilindro para que la solución de polímero fluya a través suyo y que está rodeado por una camisa para el refrigerante. Dentro de este intercambiador de calor se sitúa un eje diametral grande equipado con cuchillas rascadoras accionadas por resorte para sujetarlas contra la superficie interior de la pared del recipiente cilíndrico. La rotación de este eje central por medio de un motor aplica un cizallamiento a la solución polimérica a medida que ésta pasa a través del intercambiador de calor A1.

A medida que la solución polimérica pasa a través del intercambiador de calor A1, se enfría por debajo de su temperatura de gelificación bajo condiciones de cizalla y esto conduce a la formación de partículas de gel en una fase acuosa continua. La composición resultante pasa del intercambiador de calor A1 a un segundo intercambiador de calor A2 que es similar, a excepción de que funciona a una velocidad más baja. Éste se usa para enfriar aún más la composición.

La composición fluye después hacia un mezclador C que, como las unidades A1 y A2, realiza funciones de intercambio de calor. Sin embargo, dentro de esta unidad C hay unos deflectores estacionarios que sobresalen hacia dentro desde las paredes del intercambiador de calor y un eje central de pequeño diámetro impulsado por un motor, que está provisto de más deflectores que sobresalen entre los deflectores estacionarios de la pared del cilindro. En este dispositivo no hay rascadores. Aquí, la composición se mezcla con la solución tensioactiva suministrada desde un recipiente de suministro T2 por medio de una bomba adecuada P2. La mezcla que sale del mezclador de alta velocidad C es una composición según la presente invención. Puede resultar conveniente enfriarla haciéndola pasar a través de otro intercambiador de calor de superficie rascada A3 que funcione a baja velocidad, antes de suministrar la composición como producto final o envasada en contenedores. Las bombas P1 y P2 pueden proporcionarse convenientemente como diferentes canales de una bomba dosificadora de pistón, que es un modo conveniente de asegurar el suministro de proporciones constantes de cada uno de los tanques T1, T2.

El aparato mezclador, las bombas y los intercambiadores de calor de superficie rascada usados en aparatos como los anteriores pueden ser de los tipos que se usan por regla general en la producción de margarina y otros productos untables comestibles. Otro nombre para el intercambiador de calor de superficie rascada que proporciona el flujo pasante de material es el de "votator". Estas piezas de aparatos pueden fabricarse en una gama de tamaños que va desde pequeñas unidades que pueden caber en un banco de laboratorio hasta una planta de producción a gran escala. Entre los fabricantes de tal aparato se incluyen Armfield Ltd., Cantherm Corporation y APV Projects (Crepaco) Ltd., mencionados anteriormente.

Existen dos procedimientos preferidos generalmente para preparar composiciones de gel de cizalla según la invención usando el equipo descrito anteriormente.

En el primero, se añade agua, polímero y opcionalmente un compuesto poliólico a un recipiente mezclador principal (con o sin homogeneizador estático), y se calientan a 90ºC bajo vacío, La mezcla puede enfriarse después bajo vacío usando una alta velocidad de rascado de pared, rápidamente hasta 50ºC, y después más lentamente hasta 20ºC.

La composición puede someterse después a un homogeneizador estático, al tiempo que se calienta hasta 40ºC si fuera necesario, al tiempo que se añade tensioactivo o la forma ácida del tensioactivo a la mezcla. Otra posibilidad es la de añadir el tensioactivo mediante el goteo del tensioactivo fundido a través del contenido de la tolva, que puede estar preferentemente bajo vacío y alta cizalla proporcionados por un rascador de pared y/o un homogeneizador.

A continuación, la forma ácida del tensioactivo que puede neutralizarse mediante un álcali (tal como TEA o KOH) puede añadirse lentamente según se requiera a través de la tolva, con una alta cizalla continua proporcionada del rascador de pared y/o el homogeneizador. En esta etapa se pueden añadir otros ingredientes (incluido cualquier material tensioactivo que se añada por coextrusión o inyección), y la composición puede enfriarse después a temperatura ambiente, y después se añade perfume y conservantes. Se comprueba y se ajusta el pH, y por último se añade cualesquiera partículas suspendidas que sean necesarias, opcionalmente mientras la composición se somete a vacío y baja cizalla proporcionadas únicamente por el rascador de pared, antes de descargar la composición.

Otra posibilidad consiste en que, en lugar de las etapas anteriores previas al enfriamiento inicial hasta 20ºC, se use una línea de microrotador para aplicar un cizallamiento al agua, al polímero y opcionalmente a la mezcla poliólica, y para enfriar posteriormente la mezcla desde 90ºC a 20ºC. El gel de cizalla polimérico resultante puede procesarse después según las otras etapas anteriores.

Tipos de polímeros

Las composiciones de la presente invención contienen un polímero o una mezcla polimérica capaces de formar un gel reversible. Resulta deseable que el polímero sea capaz de formar un gel sin que sea necesaria la presencia de sales metálicas (los polímeros que requieren la presencia de especies iónicas como requisito previo para la formación del gel resultan aptos para ser desestabilizados por el tensioactivo, aunque se formen como partículas de gel de cizalla). Por lo general, esto significa que tal polímero, disuelto en agua desmineralizada a una concentración entre 0,1 y 10% en peso formará un gel al enfriarse la solución sin agitación desde una temperatura elevada de 90ºC hasta 20ºC durante 24 horas.

En este ensayo de formación de gel, un polímero puede formar o no un gel a cada concentración en el intervalo desde 1 a 10% en peso. Con algunos polímeros podría ser necesario usar más de 1%. Con algunos polímeros, es posible que no se puedan alcanzar concentraciones tan elevadas como del 10% en peso. Algunos polímeros pueden formar geles sin dejarlos reposar tanto como 24 horas.

El polímero o mezcla polimérica que son capaces de formar un gel reversible tendrán normalmente un origen natural -y se usarán específicamente uno o más polisacáridos. Sin embargo, es posible que el polímero, o uno o más polímeros en una mezcla de polímeros, sea un polímero natural modificado químicamente tal como un polisacárido que haya sido tratado químicamente para proporcionar o alterar los grupos sustituyentes de éste. También puede concebirse que una mezcla polimérica pueda contener un polímero sintético junto a un polímero natural. Sin embargo, normalmente el polímero que se use incluirá una cadena polisacárida de origen natural.

Un polisacárido que puede usarse es el agar, cuyo uso como medio de crecimiento de microorganismos in vitro es desde luego muy conocido.

La agarosa es un polisacárido lineal, formado básicamente por residuos de \beta-1,3-galactosa alternados con residuos de \alpha-1,4-galactosa. Éstos últimos se encuentran presentes como anhídrido 3,6- y son el enantiómero L.

Igualmente, la agaropectina posee residuos de \beta-1,3-galactosa alternados con residuos de \alpha-1,4-L-galactosa, pero incluye residuos de sulfato, piruvato y/o ácido glucurónico.

El término agar abarca una familia de polímeros que contienen agarosa y/o agaropectina, es decir polímeros con una estructura esquelética que contiene residuos alternados de 1,3-D-galactosa y 1,4-L-galactosa.

El agar se extrae de ciertas especies de alga roja, principalmente en Japón. Tetsujiro Matsuhashi da una descripción del agar en el capítulo 1 de "Food Gels" editado por Peter Harris, Elsevier, 1990.

Otra categoría de polisacárido que puede usarse es la kappa carragenina. Las carrageninas son una clase de polisacáridos que aparecen en otras especies de alga roja. Son polisacáridos lineales formados por residuos alternados de \beta-1,3- y \alpha-1,4-galactosa enlazados. Los residuos enlazados 1,4- son el enantiómero D y a veces aparecen como el anhídrido 3,6-. Muchos residuos de galactosa están sulfatados.

Se han descrito algunas estructuras de carragenina y se encuentran disponibles materiales comerciales que se aproximan a las estructuras ideales. Sin embargo, se dan variaciones entre estas estructuras, dependiendo de la fuente de carragenina y de su tratamiento tras la extracción.

En "Carrageenans", de Norman F Stanley, que constituye el capítulo 3 de "Food Gels", mencionado anteriormente, se da una descripción de diferentes tipos de carragenina.

La kappa carragenina se sulfata en los residuos enlazados de 1,3-galactosa, pero no en los residuos enlazados 1,4-. La iota carragenina se sulfata en ambos residuos. La lambda carragenina posee dos grupos sulfato en los residuos enlazados 1,4- y un grupo sulfato en el 70% de los residuos enlazados 1,3-.

Se pueden usar otros tipos de carragenina en mezclas con kappa. Existen soluciones acuosas de iota carragenina como geles reversibles, pero éstas parecen tener la capacidad de recomponerse por sí mismas. Se puede usar iota carragenina para formar composiciones según la presente invención, pero las composiciones se vuelven grumosas durante su almacenamiento debido a la propiedad de recomponerse por sí mismos de los geles de iota carragenina, y así, para la presente invención resulta deseable usa kappa carragenina o mezclas de kappa e iota.

La lambda carragenina por sí sola, en solución acuosa, no forma geles debido a que su mayor densidad de carga inhibe la asociación entre moléculas y la consiguiente estructuración en los líquidos. Sin embargo, se puede incluir alguna cantidad de lambda carragenina en mezclas con kappa, o puede estar presente como impureza en suministros comerciales de kappa o iota carragenina.

Si se incluye lambda carragenina en una mezcla de carrageninas, la mezcla puede contener una mayoría (más de la mitad del polisacárido) de kappa o kappa e iota carragenina con una proporción minoritaria de lambda carragenina.

Otro polímero que puede usarse es el furcelerano. El furcelerano es similar a la kappa carragenina, pero sólo está sulfatado parcialmente en los residuos enlazados de 1,3-galactosa. Un polímero de origen bacteriano que puede usarse es el gelano. Es el polímero de una unidad de repetición tetrasacárida, que contiene glucosa, ácido glucurónico, y residuos de ramnosa. Existe alguna sustitución con grupos acilo pero éstos se eliminan a menudo durante la producción para dar un gelano poco acilado.

Los gelanos constituyen el tema del capítulo 6, por G R Saunderson, de "Food Gels", mencionado anteriormente. Otra posibilidad consiste en usar uno de los denominados geles sinérgicos que dependen de la interacción de dos tipos de polímeros. En general, éstos pueden formarse a partir de un polisacárido que sea un glucomanano con secuencias de residuos de manosa en su cadena polimérica, tal como goma de algarroba o goma guar, y un segundo polímero que sea xantano o carragenina.

Es posible incluir un agente espesante adicional en la composición además de las partículas de gel, tal como una pequeña concentración de goma xantana, o curdlano,. Ésta puede añadirse posiblemente después de que las partículas de gel se hayan formado junto con el tensioactivo.

Una composición según la presente invención contendrá generalmente de 0,1 a 10% en peso de polímero natural. Normalmente, al menos la mitad del peso de este polímero corresponderá a uno o más polímeros capaces de formar un gel reversible al enfriarse partiendo de una temperatura elevada hasta 20ºC como solución estable en agua desmineralizada.

El polímero capaz de formar un gel reversible puede constituir desde 0,5 a 10% en peso de toda la composición, a menudo desde 0,2 ó 0,5% en peso hasta 5 u 8% en peso.

En general, la viscosidad de una composición de gel de cizalla según la presente invención aumentará con la concentración de polímero contenida en la misma.

La viscosidad también se verá afectada por el tamaño y la forma de las partículas de gel, que a su vez se ve afectada por las condiciones usadas para aplicar un cizallamiento durante el enfriamiento. En general, las combinaciones de velocidades de enfriamiento variables y diferentes velocidades del rotor durante el cizallamiento permiten la optimización de la suavidad de la dispersión de partículas, de las propiedades de suspensión y de la viscosidad, posiblemente debido a que las formas de las partículas de gel pueden variar entre formas esféricas y filamentosas.

Electrolito no tensioactivo

Aunque generalmente resulta deseable que el polímero sea capaz de formar un gel sin la participación de especies iónicas, algunos polímeros que son capaces de formar un gel en agua destilada o desmineralizada sin embargo forman geles de mayor viscosidad si se halla presente algún electrolito. En particular, la viscosidad de las dispersiones de gel de kappa carragenina aumenta por la presencia de iones de potasio y la viscosidad de las dispersiones de gel de agar aumenta en presencia de iones de calcio. Por consiguiente, una solución de polímero que se enfríe bajo cizalla para formar partículas de gel tal como se requiere en la presente invención puede incluir un electrolito para aumentar la resistencia de las partículas de gel resultantes. La cantidad necesaria de electrolito puede ser un pequeño porcentaje del producto, por ejemplo 1%.

Tensioactivo espumante

Las composiciones de la presente invención contienen al menos 3% en peso de un sistema tensioactivo espumante, preferentemente de 5% en peso hasta 30% en peso. Al menos la mitad, mejor al menos dos tercios del tensioactivo presente se selecciona preferentemente entre tensioactivos aniónicos, anfotéricos o zwitteriónicos, o alquilpoliglucósidos o alquilpolihidroxiamidas (por ejemplo, alquil glucamidas) que son tensioactivos no iónicos espumantes. La composición contiene preferentemente al menos 5% de tensioactivo aniónico acompañado posiblemente por un tensioactivo zwitteriónico o anfotérico. La composición comprende convenientemente de 5 a 25% en peso de tensioactivo aniónico, preferentemente de 5 a 15% de tensioactivo aniónico.

Puede haber presencia de alcoholes etoxilados, que son tensioactivos no iónicos de baja espumación, en una cantidad menor de la mitad del tensioactivo. Preferentemente, la cantidad (si es que hubiera alguna) de tal tensioactivo no es mayor de un cuarto del tensioactivo presente.

Un tipo de tensioactivo aniónico que se usa con frecuencia en las composiciones de aseo personal, y que puede usarse en las composiciones de la presente invención es el sulfato de alquiléter de fórmula:

R^{4}O(CH_{2}CH_{2}O) _{t} SO_{3}M

en la que R^{4} es un alquilo o alquenilo de 8 a 18 átomos de carbono, especialmente de 11 a 15 átomos de carbono, t posee un valor medio de al menos 2,0 y M es un catión solubilizante tal como sodio, potasio, amonio o amonio sustituido. Preferentemente, t posee un valor medio de 3 o más.

Se pueden usar otros tensioactivos aniónicos. Entre las posibilidades se incluyen sulfatos de alquil gliceril éter, sulfosuccinatos, tauratos, sarcosinatos, isetionatos de acilo, sulfoacetatos, fosfatos de alquilo, aminocarboxilatos de acilo, lactatos de acilo y jabón. En ciertas formas de realización, se prefieren particularmente los tensioactivos de aminocarboxilato de acilo.

Los sulfosuccinatos pueden ser sulfosuccinatos de monoalquilo que tengan la fórmula:

R^{5}O_{2}CCH_{2}CH(SO_{3}M)CO_{2}M;

y amido-MEA sulfosuccinatos de fórmula:

R^{5}CONHCH_{2}CH_{2}O_{2}CCH_{2}CH(SO_{3}M)CO_{2}M;

en la que R^{5} varía entre un alquilo C_{8} a C_{20}, preferentemente un alquilo C_{12} a C_{15} y M es un catión solubilizante (tal como los anteriores).

Los sarcosinatos tienen generalmente la fórmula R^{5}CON(CH_{3})CH_{2}CO_{2}M, en la que R^{5} varía entre un alquilo C_{8} a C_{20}, preferentemente un alquilo C_{12} a C_{15} y M es un catión solubilizante (tal como los anteriores). Los tauratos se identifican generalmente por la fórmula R^{5}CONR^{6}CH_{2}CH_{2}SO_{3}M, en la que R^{5} varía entre un alquilo C_{8} a C_{20}, preferentemente un alquilo C_{12} a C_{15}, R^{6} varía entre un alquilo C_{1} a C_{4} y M es un catión solubilizante (tal como los anteriores).

Los isetionatos grasos de acilo tienen la fórmula:

R-CO_{2}-CH_{2}CH_{2}-SO_{3}M

en la que R es un grupo alquilo de 7 a 21 átomos de carbono y M es un catión solubilizante tal como los anteriores.

Otra clase de tensioactivos aniónicos espumantes es la de los carboxilatos de alquilo y carboxilatos de alquiléter de fórmula general:

R-(OCH_{2}-CH_{2})_{a}-COOM

en la que M es un catión alcalino monovalente tal como Na y/o COMPOSICIÓN, o un catión orgánico tal como amonio, monoetanolamonio o trietanolamonio, a es un número entero desde 0 hasta alrededor de 7, y R es un grupo hidrocarburo de cadena lineal o ramificada, saturada o insaturada que posee de aproximadamente 10 a aproximadamente 20 átomos de carbono.

Otra clase de tensioactivos aniónicos adecuados son los tensioactivos de fosfato de monoalquilo y fosfato de dialquilo, tales como, por ejemplo, fosfato de dioctilo, así como tensioactivos de carboxilato de éter y citrato etoxilado.

El detergente aniónico incluido en la composición se seleccionará generalmente para evitar un detergente agresivo tal como el sulfonato de alcano primario o el sulfonato de alquilbenceno. La cantidad de los mismos, de existir alguna, es preferentemente menor del 3% de los detergentes presentes.

El tensioactivo aniónico se puede usar junto con el tensioactivo anfotérico/zwitteriónico, en particular betaína o sulfobetaína.

Los tensioactivos anfotéricos/zwitteriónicos que se usan en la presente invención obedecerán habitualmente a una fórmula estructural general

R^{1} --- [ --- CONH(CH_{2})_{m} --- ]_{n} ---

\melm{\delm{\para}{R ^{3} }}{N}{\uelm{\para}{R ^{2} }}

^{+} --- X --- Y^{-}

en la que R^{1} es un alquilo o alquenilo de 7 a 18 átomos de carbono

R^{2} y R^{3} son cada uno independientemente un alquilo, hidroxialquilo o carboxialquilo de 1 a 3 átomos de carbono

m es de 2 a 4

n es 0 ó 1

X es un alquileno de 1 a 3 átomos de carbono sustituidos opcionalmente con hidroxilo, e

Y es -CO_{2}^{-} o -SO_{3}^{-}

Entre los detergentes anfotéricos/zwitteriónicos adecuados que cumplen la fórmula general anterior se incluyen betaínas simples de fórmula:

R^{1} ---

\melm{\delm{\para}{R ^{3} }}{N}{\uelm{\para}{R ^{2} }}

^{+} --- CH_{2}CO_{2}^{-}

y amidobetaínas de fórmula:

R^{1} --- CONH(CH_{2})_{m} ---

\melm{\delm{\para}{R ^{3} }}{N}{\uelm{\para}{R ^{2} }}

^{+} --- CH_{2}CO_{2}^{-}

en la que m es 2 ó 3.

En ambas fórmulas, R^{1}, R^{2} y R^{3} son tal como se definen anteriormente. En particular, R^{1} puede ser una mezcla de grupos alquilo C_{12} y C_{14} derivados del coco de manera que al menos la mitad, preferentemente al menos tres cuartos de los grupos R^{1} tengan de 10 a 14 átomos de carbono. R^{2} y R^{3} son preferentemente metilo.

Otra posibilidad más es la de que el detergente zwitteriónico sea una sulfobetaína de una de las fórmulas:

R^{1} ---

\melm{\delm{\para}{R ^{3} }}{N}{\uelm{\para}{R ^{2} }}

^{+} --- (CH_{2})_{3}SO_{3}^{-} \hskip1,5cm R^{1} --- CONH(CH_{2})

\melm{\delm{\para}{R ^{3} }}{ _{m} }{\uelm{\para}{R ^{2} }}

N^{+} --- (CH_{2})_{3}SO_{3}^{-}

en las que m es 2 ó 3, o variantes de estas en las que (CH_{2})_{3}SO_{3}^{-} se sustituye por

--- CH_{2}

\uelm{C}{\uelm{\para}{OH}}

HCH_{2}SO_{3}^{-}

Otra clase de tensioactivos aniónicos son las alquilamido alquilaminas, especialmente los anfoacetatos de fórmula general:

RCO --- NH --- CH_{2} --- CH_{2} ---

\delm{N}{\delm{\para}{ \hskip-0,2cm C _{2} H _{4} OH}}

--- CH_{2} --- COOM

en la que M es Na, K, amonio o trietanolamonio, y R es un grupo alquilo de cadena lineal o ramificada, saturado o insaturado, que posee de aproximadamente 10 a aproximadamente 20 átomos de carbono.

Los tensioactivos de glucósido tienen un carácter no iónico y desde luego incluyen residuos de glucósido. Adecuadamente, son de fórmula general:

RO(R'O) _{t} (G) _{x} \hskip0,5cm o \hskip0,5cm RCO_{2}-(R'O) _{t} (G) _{x}

en la que G es un residuo de una pentosa o hexosa, R'O es un grupo alcoxi, x es al menos la unidad y R es un grupo orgánico hidrófobo de 6 a 20 átomos de carbono que sea preferentemente alifático, tanto saturado como insaturado, en particular un alquilo, alquenilo, hidroxialquilo o hidroxialquenilo lineal o ramificado. Particularmente, R puede ser alquilo o alquenilo de 7 a 14 ó 16 átomos de carbono.

El valor de t en las anteriores fórmulas generales es preferentemente cero, de tal manera que la unidad -(R'O)_{t}- de la fórmula general se encuentra ausente. En ese caso, la fórmula general viene ser:

RO(G) _{x} \hskip0,5cm o \hskip0,5cm RCO_{2}-(G) _{x}

Si t no es cero, es preferible que R'O es un residuo de óxido de etileno. Otras posibilidades son los residuos de óxido de propileno y glicerol. Si el parámetro t no es cero, de manera que el R'O esté presente, el valor de t (que puede ser un valor medio) se encontrará preferentemente en el intervalo de 0,5 a 10.

El grupo G se deriva típicamente de la fructosa, glucosa, manosa, galactosa, talosa, gulosa, alosa, altrosa, idosa, arabinosa, xilosa, lixosa y/o ribosa. Preferentemente, G lo proporcionan de forma sustancialmente exclusiva unidades de glucosa. Los enlaces intersacáridos pueden ir de una posición 1 a una posición 2, 3, 4 ó 6- del sacárido contiguo. Los grupos hidroxilo de los residuos de azúcar pueden sustituirse, por ejemplo, eterificarse con cadenas cortas de alquilo de 1 a 4 átomos de carbono. Preferentemente, un residuo de azúcar no incluye más que uno de tales sustituyentes.

El valor x, que es una media, se denomina normalmente grado de polimerización. Idealmente, x varía entre 1 y 8. Los valores de x pueden encontrarse entre 1 y 3, especialmente 1 y 1,8.

A través de Horizon Chemical Company, BASF y Henkel se encuentran disponibles alquil poliglucósidos de fórmula RO(G)_{x}, es decir, una fórmula como la que se da anteriormente en la que t es cero.

En la solicitud de patente internacional WO 88/10147 (Novo Industri A/S) se describen O-alcanoil glucósidos de fórmula RCO_{2} - (G)_{x}. En particular, los tensioactivos allí descritos son ésteres de glucosa con el grupo acilo enlazado en la posición 3- o 6- tales como 3-O-acil-D-glucosa o 6-O-acil-D-glucosa. Destacan los 6-O-alcanoil glucósidos, en los que el grupo alcanoilo incluye un grupo alquilo o alquenilo que posee de 7 a 13 átomos de carbono. El residuo de glucosa puede alquilarse en su posición 1- con un grupo alquilo que tenga de 1 a 4 átomos de carbono, tal como etilo o isopropilo. La alquilación en la posición 1- permite preparar tales compuestos mediante una síntesis enzimática regioespecífica tal como describen Bjorkling y col. (J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1989, pág. 934).

Las aldobionamidas son amidas de un ácido aldobiónico o aldobiolactona. Los ácidos aldobiónicos son disacáridos o polisacáridos en los que el grupo aldehído (que se encuentra generalmente en la posición C_{1} del azúcar) se ha sustituido por un ácido carboxílico. Tras el secado experimentan una ciclación para dar lugar a aldobiolactonas. El disacárido puede ser particularmente una lactobionamida o maltobionamida. En el documento EP-A-550278 se da más información acerca de las aldobionamidas y su preparación.

En los documentos US 2965576, EP 220676, EP 550557 y en los documentos a los que éstos hacen referencia se encuentran descripciones de amidas de ácido graso de polihidroxi alquilo. Los copolímeros de óxido de polietileno - óxidos de polipropileno se comercializan, por ejemplo, bajo el denominación comercial Pluronic.

Las propiedades espumantes de los tensioactivos pueden evaluarse mediante un ensayo realizado usando un panel de evaluadores. 20 es un número adecuado de evaluadores para conformar el panel. Cada miembro del panel lleva guantes quirúrgicos, vueltos del revés, que se lavan primero con jabón para eliminar cualquier polvo, por ejemplo talco, de su superficie, y se secan. Se preparan soluciones de ensayo que contienen 2% en peso de tensioactivo en agua desmineralizada. Para llevar a cabo dicho ensayo, se dosifican lentamente 2,5 ml de una solución de ensayo desde una jeringa directamente sobre los guantes secos. Después, el miembro del panel se frota las manos durante y tras la dosificación de la solución tensioactiva sobre los mismos, a fin de generar una espuma. El miembro del panel se preocupa de evitar que gotee la solución de sus manos. El miembro del panel continúa generando espuma frotándose las manos de 10 a 20 segundos aproximadamente hasta que se perciba un volumen de espuma constante, tras lo cual, el miembro del panel mide el volumen de espuma depositada en los guantes sumergiendo las manos en un recipiente con agua mientras se sostiene por encima del mismo un embudo colector calibrado de manera que se quite la espuma de las manos y se introduzca en el embudo colector. Los resultados obtenidos por cada miembro del panel se promedian.

Un tensioactivo puede denominarse tensioactivo espumante si el volumen de espuma obtenida es mayor de 10 cm^{3}. Otra definición consiste en afirmar que el volumen de espuma para un tensioactivo espumante debería ser al menos la mitad del volumen generado a partir del mismo volumen de una solución con una concentración equivalente de lauril éter sulfato de sodio que contiene residuos de óxido de etileno de una media de 3.

Se ensayaron varios tensioactivos según el procedimiento anterior y se obtuvieron los siguientes resultados:

Tensioactivo (2% en peso del tensioactivo total)	Media geométrica de volúmenes
	de espuma /cm^{3}
Nombre comercial	Abreviatura
Brij 58	C_{16}E_{20}	3,390
Genapol ZRO	SLES	21,500
Dehyton K	CAPB	35,726
Genapol ZRO con Dehyton K	SLES/CAPB (proporción de peso 13:2)	19,303

(Continuación)

Tensioactivo (2% en peso del tensioactivo total)	Media geométrica de volúmenes
	de espuma /cm^{3}
Nombre comercial	Abreviatura
Plantaren 2000 UP	APG	47,705
Genapol ZRO con Dehyton K	SLES/CAPB/C_{16}E_{20}
y Brij 58	(proporción de peso 13:2:5)	14,815
Jordapon CI con Dehyton K	SCI/CAPB (proporción de peso 13:2)	27,667

Brij 58, suministrado por ICI, es un alcohol graso etoxilado de C16 con residuos de óxido de etileno de una media de 20 (C_{16}E_{20}).

Genopol ZRO, suministrado por Hoechst, es lauril éter sulfato de sodio que contiene residuos de óxido de etileno de una media de 3 (SLES).

Dehyton K, suministrado por Henkel, es coco amidopropil betaína (CAPB).

Plantaren 2000 UP, suministrado por Henkel, es un alquil poliglucósido en el que la cadena de alquilo tiene una media de 10 átomos de carbono y las moléculas contienen residuos de glucósido con una media de 1,4. Jordapon CI, suministrado por PPG Mazer, es cocoil isetionato de sodio (SCI).

En una forma de realización preferente, la composición contiene unos niveles relativamente elevados de materiales poliólicos. Típicamente, los compuestos poliólicos pueden estar presentes a niveles de hasta 90% en peso, más típicamente de 2 a 60% en peso, más preferentemente de 5 a 50% en peso, y aún más preferentemente de 10 a 45% en peso de la composición.

Entre los materiales poliólicos adecuados se incluyen glicerol, sorbitol, hexanotriol, propan.1,2-diol, 1,3-butilenglicol, hexilenglicol y propilenglicol, así como polietilenglicoles y polipropilenglicoles. Los polietilen y polipropilen glicoles adecuados tienen típicamente un peso molecular en la región de 100 a 40000, más preferentemente de 200 a 2000. El glicerol es un material poliólico preferente.

Se ha descubierto que la inclusión de un material poliólico en las composiciones según la invención proporciona varias ventajas. En primer lugar, se ha descubierto que las composiciones según la invención que contienen niveles relativamente elevados de polioles poseen una estabilidad mejorada cuando se someten a un ciclo de ensayo de estabilidad de congelación/descongelación. Además, se ha descubierto que las composiciones que contienen niveles elevados de polioles poseen una integridad relativamente buena, en particular en lo referente a su viscosidad y a su capacidad para suspender partículas.

Las composiciones que contienen polioles pueden tener también una claridad mejorada, en particular, ya que se reduce la necesidad de proporcionar una estructuración más directa del producto (por ejemplo usando arcillas o polímeros de carbómeros). La inclusión de niveles elevados de polioles puede facilitar también la inclusión y la gelificación de agentes beneficiosos en la composición. Además, la inclusión de niveles elevados de poliol, junto con el uso del polímero o mezcla polimérica puede proporcionar mejoras sorprendentes en la estabilidad y cremosidad de la espuma.

Además, se ha descubierto que el uso de niveles relativamente elevados de polioles reduce la dependencia por parte del sistema de los coestructurantes (tales como las arcillas) con el polímero o la mezcla polimérica. A raíz de ello, se ha descubierto que tales composiciones pueden tener una necesidad reducida de agua en el sistema, ya que se requiere menos agua para la hidratación del coestructurante, que en la práctica aumenta las opciones para el practicante experto en lo referente a los sistemas tensioactivos que pueden usarse o que pueden tener cabida en la composición.

Se ha descubierto que el uso de niveles elevados de polioles en los sistemas también resulta ventajoso desde el punto de vista del procesamiento, ya que como se ha mencionado en otro lugar de la solicitud, resulta deseable que los tensioactivos se añadan a la mezcla polimérica después de que se haya formado y enfriado, para evitar la separación de fases. La adición de niveles relativamente elevados de polioles puede dar lugar al desplazamiento del límite de las fases para la composición, lo que significa que se pueden formar líquidos isótropos de baja viscosidad. Éstos resultan relativamente fáciles de procesar comparados con las fases líquido cristalinas de alta viscosidad (tales como H1 o cúbicas) que podrían formarse de otro modo en ciertas circunstancias.

Se pueden incluir otros materiales en composiciones de la presente invención. Entre las posibilidades se incluyen agentes colorantes, agentes opacificantes, polímeros orgánicos, perfumes que incluyen perfumes desodorantes, agentes bactericidas para reducir la microflora de la piel, antioxidantes y otros conservantes.

Las composiciones según la invención pueden contener opcionalmente un agente beneficioso. El agente beneficioso puede ser un aceite emoliente, término que describe una sustancia que suaviza la piel (stratum corneum) directamente o aumentando el contenido de agua y manteniéndola suave, retrasando la disminución del contenido de agua.

Entre los emolientes y agentes beneficiosos adecuados se incluyen:

(a) aceites y gomas de silicona y modificaciones de los mismos tales como los polidimetilsiloxanos lineales y cíclicos; aceites de amino, alquil, alquilaril y aril silicona;

(b) grasas y aceites que incluyen grasas y aceites naturales tales como los aceites de jojoba, soja, salvado de arroz, aguacate, almendra, oliva, sésamo, pérsico, de castor, coco, visón; grasa de cacao; sebo vacuno, manteca de cerdo; aceites endurecidos obtenidos mediante la hidrogenación de los aceites mencionados anteriormente, y mono, di y triglicéridos sintéticos tales como glicérido de ácido mirístico y glicérido de ácido 2-etilhexanoico;

(c) ceras tales como la carnauba, espermaceti, cera de abeja, lanolina y derivados de las mismas;

(d) extractos hidrófobos de plantas;

(e) hidrocarburos tales como parafinas líquidas, vaselina, petrolato, cera microcristalina, ceresina, escualeno, pristano y aceite mineral;

(f) ácidos grasos superiores tales como los ácidos láurico, mirístico, palmítico, esteárico, behénico, oleico, linoleico, linolénico, lanólico, isoesteárico y ácidos grasos poliinsaturados (PUFA);

(g) alcoholes superiores tales como los alcoholes laurílico, cetílico, estearílico, oleílico, behenílico, colesterol y 2-hexydecanol;

(h) ésteres tales como octanoato de cetilo, lactato de miristilo, lactato de cetilo, miristato de isopropilo, miristato de miristilo, palmitato de isopropilo, adipato de isopropilo, estearato de butilo, oleato de decilo, isoestearato de colesterol, monoestearato de glicerol, diestearato de glicerol, triestearato de glicerol, lactato de alquilo, citrato de alquilo y tartrato de alquilo;

(i) aceites esenciales tales como los aceites de menta, jazmín, alcanfor, cedro blanco, cáscara de naranja amarga, centeno, trementina, canela, bergamota, mandarina satsuma, cálamo, pino, lavanda, laurel, clavo, hiba, eucalipto, limón, borraja, tomillo, menta piperita, rosa, salvia, mentol, cineol, eugenol, citral, citronela, borneol, linalool, geraniol, onagra, alcanfor, timol, espirantol, pineno, limoneno y aceites terpenoides;

(j) lípidos tales como colesterol, ceramidas, ésteres de sacarosa y pseudo ceramidas tal como se describe en la solicitud de patente europea nº 556.957;

(k) vitaminas tales como las vitaminas A y E, y alquilésteres de vitamina, incluidos los alquilésteres de vitamina C;

(l) filtros solares tales como los de octil metoxi cinamato (Parsol ™ MCX) y butil metoxi benzoilmetano (Parsol 1789);

(m) fosfolípidos;

(n) agentes antimicrobianos;

(o) hidroxiácidos tales como los alfa y beta hidroxiácidos;

(p) polímeros catiónicos para acondicionar la piel o ayudar a la deposición del agente beneficioso para la piel; y

(q) mezclas de cualquiera de los componentes anteriores.

La silicona es un agente beneficioso particularmente preferido, preferentemente las siliconas que poseen una viscosidad mayor de 50.000 centipoises aproximadamente. Un ejemplo es el polidimetilsiloxano, que tiene una viscosidad de 60.000 centistokes aproximadamente.

El agente beneficioso puede estar presente típicamente en composiciones según la invención a niveles de 0,1 a 20% en peso.

Ejemplo 1

Se prepararon varias composiciones que contenían carragenina junto con tensioactivo. En la siguiente tabla se presentan las carrageninas que se usaron.

Nombre del material	Nombre comercial	Proveedor
Kappa carragenina	Genugel X0909	Hercules
Iota carragenina	Genugel X0908	Hercules
Lambda carragenina	Genugel X-3984	Hercules

Se usaron dos tensioactivos:

lauril éter sulfato de sodio, con una media de 3EO, (SLES) y coco amidopropil betaína (CAPB) suministrada por Goldschmidt como Tegobetaína CK.

Los tensioactivos se usaron en una proporción constante de 13 partes de SLES por 2 partes de CAPB. El procedimiento general de preparación consistió en disolver los tensioactivos en agua desmineralizada para formar una solución concentrada (25% en peso de tensioactivo) a entre 60 y 70ºC. El polímero en forma de polvo se disolvió en agua desmineralizada a entre 90 y 100ºC. Después se mezclaron las cantidades apropiadas de las dos soluciones para formar una solución que contenía 10% en peso de tensioactivo y una concentración elegida de polímero. Se añadió un electrolito a esta solución. La solución mezclada se introdujo en el recipiente de un mezclador TK Agi Homo™, tal como se describe anteriormente en referencia a la fig. 1. Este mezclador se puso en marcha a 100 r.p.m., mientras la composición se enfriaba en el mezclador desde 75ºC hasta 20ºC durante un periodo de 60 minutos.

En la siguiente tabla se presentan las composiciones preparadas:

Nº	Kappa	Iota	Lambda	KCl	CaCl_{2}	Propan-1,2-diol
	(% en peso)	(% en peso)	(% en peso)	(% en peso)	(% en peso)	(% en peso)
1	1,5	-	-	0,26	-	-
2	2	-	-	0,26	-	-
3	2,5	-	-	0,26	-	-
4	3	-	-	0,26	-	-
5	4,6	-	-	0,26	-	5
6	2	-	-	0,50	-	-
7	1	1	-	0,26	0,62	-
8	2	0,3	-	0,26	-	-
9	2	-	0,3	0,26	-	-
10	2	-	0,6	0,26	-	-
11	2	-	1	0,26	-	-

La comparación de las muestras 1 a 5 presentan un aumento de la viscosidad pequeño pero progresivo, con una concentración kappa de hasta el 3% de kappa. Al 4,6% de kappa, el sistema es rígido y similar a una pasta, pero aún se extiende fácilmente al frotarlo (el propan-1,2-diol se añadió a la solución madre de tensioactivo para permitir el uso de mayores concentraciones sin que se forme una fase hexagonal). El aumento de la concentración de KCl hasta 0,5% (muestra 6), para aumentar la fuerza del gel, no parece dar lugar a un sistema más viscoso.

Las muestras 7 y 8, que contenían cierta cantidad de iota carragenina, tenían unas propiedades similares a las de la muestra 2, pero eran algo más elásticas debido a su contenido de iota carragenina.

El efecto de la lambda (muestras 9, 10 y 11) consiste en aumentar la suavidad pero sin ejercer una gran influencia sobre la viscosidad.

Se recalentó a 70ºC una cantidad del gel de cizalla de la muestra 4 que contenía 3% en peso de kappa carragenina y después se dejó enfriar hasta temperatura ambiente sin agitación. El resultado fue un gel rígido, lo que indica que la movilidad de la composición formada bajo cizalla debe atribuirse a las transformaciones de la solución de carragenina en partículas pequeñas de gel durante el enfriamiento.

Ejemplo 2

Las muestras 4, 8 y 10 del ejemplo anterior se envasaron en tubos de polietileno traslúcido de 150 ml con orificios de salida de un diámetro de 1,5 mm.

Estas muestras fueron evaluadas por un panel de 24 mujeres que fueron instruidas para observar el aspecto visual y el flujo de los productos contenidos en el tubo, apretando el tubo después para que salga un poco de producto sobre una hoja de plástico transparente y realizar una observación visual del producto, y notar después el tacto del producto en la yema de los dedos. Posteriormente se les pidió que se lavaran el antebrazo usando cada uno de los productos. Como comparación, a los miembros del panel se les proporcionó un gel de ducha convencional en el que el tensioactivo se espesó mediante la incorporación de sal.

Los miembros del panel comentaron generalmente que los productos de la presente invención resultaban menos pegajosos o filamentosos que la composición de control y que cuando salía del tubo, el material dispensado tenía una menor tendencia a hundirse bajo su propio peso. (Esa observación puede atribuirse al fuerte carácter pseudoplástico de los productos de la invención). Cuando se usó para el lavado, los productos de la invención fueron percibidos como de aclarado limpio, es decir se observó que dejaban poco o ningún residuo o pegajosidad en la piel tras el secado.

Ejemplo 3

Se prepararon geles de cizalla de agar. El agar era "Deltagar LTS" procedente de la planta de Quest International en Kilnagleary, Carriglane, condado de Cork, Irlanda. También se usó xantano, suministrada como "Keltrol F" por Kelco. El agar o mezcla de agar y xantano se disolvió en agua desmineralizada y se enfrió desde 75ºC hasta 20ºC. Las concentraciones de polímeros y las viscosidades de las composiciones resultantes fueron:

Agar (% en peso)	Xantano (% en peso)	Viscosidad a 10^{-1}s (mPa-s)	Diámetro de perla aprox. (\mum)
1	-	1800	100 - 200
2	-	3000	50 - 150
3	0,05	5000	50 - 100
4	-	18000	10 - 30

Las composiciones se examinaron bajo el microscopio. Se observaron perlas de gel, del tamaño aproximado que se indica en la tabla. Al 1% y 2% de agar, se observó que las perlas tenían unos pequeños filamentos saliendo de ellas.

La inclusión de la pequeña concentración de xantano dio lugar a la formación de perlas ligeramente más pequeñas, con menos filamentos saliendo de las mismas. La composición era particularmente más suave y menos viscosa.

Se mezclaron composiciones que contenían 2% y 4% de agar con soluciones acuosas concentradas de tensioactivo (25% en peso) en una proporción adecuada para dar una composición que contenía 10% en peso de tensioactivo (13:2 SLES:CAPB como en el ejemplo 1). El mezclado se llevó a cabo en un vaso de precipitados, a 20ºC, usando un agitador de paletas al que se hace girar mediante un motor situado por encima a una velocidad lo suficientemente lenta como para evitar la incorporación burbujas.

Ejemplo 4 Gel de ducha

Se elaboró un gel de ducha de la siguiente manera usando el aparato que se muestra en líneas generales en la fig. 2, pero sin el intercambiador de calor A3. Se disolvió agar, cloruro cálcico, sorbato potásico y ácido sórbico en agua caliente (>90ºC) usando un agitador Silverson. La solución caliente de agar resultante (M) se traspasó al depósito T1, que era un depósito de 5 litros con camisa dotado de un agitador inferior, difusor y tapa de cierre hermético y se mantuvo a 95ºC. Se almacenó en este depósito durante 30 minutos. Se elaboró una mezcla tensioactiva diluyendo dos partes de una pasta de lauril éter sulfato de sodio activo al 70% (SLES) (Manro BES)™ con una parte de propilenglicol para formar una solución tensioactiva activa al 46,7%. A esta solución se le añadió coco amido propil betaína activa al 100% (Tegobetaína CK) (CAPB) en una cantidad suficiente para lograr una proporción de 13 partes de SLES por 2 partes de CAPB. Se añadieron los colorantes, perfumes y antioxidantes deseados y la solución tensioactiva final (N) se traspasó al depósito T2, que era un segundo depósito de 5 litros con camisa mantenido a 30ºC. Se evitó la aireación de la mezcla limitando la velocidad del agitador a <60 r.p.m. En la siguiente tabla se presentan las composiciones de las soluciones (M) y (N) junto con las composiciones que contienen un total de 16% de tensioactivo.

Composiciones – Ejemplo 4
Material	Solución M (% peso/peso)	Solución M (% peso/peso)	composición del producto
			(% peso/peso)
Agar (Luxara™ 1253)	4,50	-	3,00
Sorbato potásico	0,10	-	0,07
Ácido sórbico	0,40	-	0,28
Cloruro cálcico 2H_{2}O	3,38	-	2,30
SLES (puro)	-	43,28	13,867
CAPB (100% activo)	-	6,68	2,133
Pigmentos	-	0,00447	0,003
Propilenglicol	-	13,65	9,29
Agua desionizada	91,62	36,39	69,06

El depósito con camisa T1 está contenido en una línea de microvotator con un esquema tal como se ilustra en la fig. 2, y está conectado a un canal P1 de una bomba dosificadora de pistón y después de ésta a dos intercambiadores de calor de superficie rascada A1 y A2, cada uno con un volumen de aproximadamente 15 ml, dispuestos en serie. El depósito de alimentación con camisa T2 se conectó a un segundo canal P2 de la bomba dosificadora y de ésta a un extremo de un mezclador cristalizador articulado C de aproximadamente 150 ml de volumen. Las temperaturas de la camisa de estas unidades se controló mediante glicol, calentado o enfriado por baños circulantes con las dimensiones apropiadas.

Se bombeó agua caliente (95ºC) a través de la línea del votator para precalentar las unidades y las líneas de alimentación. Después se bombeó la solución de agar (M) a través de la línea con la bomba P1 ajustada a 100% hasta que se formó un gel de cizalla. Este material se desechó o se volvió a llevar al depósito de alimentación T1. Mientras tanto, se bombeó la solución tensioactiva (N) (P2 ajustado a 47%) a través del mezclador C con su rotor fijo. Cuando se llenó, se puso en marcha el rotor y se ajustó a 500 r.p.m. El gel de cizalla formado a partir de la solución (M) se introdujo por un orificio situado centralmente en la cuba del mezclador C. El gel de cizalla formado de este modo tiene una composición tal como se muestra en la tabla anterior bajo el encabezamiento "composición del producto". Se recogió del orificio de salida del mezclador y se envasó en botellas de plástico. Las condiciones típicas de funcionamiento se presentan en la siguiente tabla:

Condiciones de Procesamiento – Ejemplo 4
	T1	T2	P1	P2	A1	A2	C
Temperatura de la camisa ºC	95	30	-	-	75	0	30
Temperatura de salida del producto ºC	-	-	56,7	-	69,1	12,9	26
Velocidad del rotor r.p.m.	<60	<60	-	-	1000	2000	500
% Carrera de la bomba	-	-	100	47	-	-	-

Se produjo un gel de ducha viscoso, espumante, de fase estable y básicamente transparente que presentaba una capacidad de recuperar su forma (es decir, el carácter conservador de la forma), al ser apretado para que salga de la botella. El producto tenía en su uso un excelente comportamiento pseudoplástico no filamentoso y dejaba una sensación de suavidad en la piel pero no resultaba pegajoso al secarse.

Ejemplo 5 Base de gel de ducha hidratante

Se elaboró un gel de ducha hidratante de una manera similar a la del ejemplo 4. Se disolvió agar, caseinato sódico, sorbato potásico y ácido sórbico en agua caliente (>90ºC) usando un agitador Silverson. La solución caliente se mantuvo en el depósito T1 durante 30 minutos, antes de su uso. Se dispersó una fase oleosa en la solución de agar usando un homogeneizador (Crepaco) para lograr tamaños medios de gota de aceite de aproximadamente 1 micrómetro en la emulsión resultante M. En otro recipiente se introdujo una composición tensioactiva espumante N (activa al 50%, aproximadamente) y se mantuvo a 30ºC con una agitación lenta (<60 r.p.m.). En la siguiente tabla se presentan las composiciones de las soluciones M y N, junto con la composición del producto elaborado a partir de las mismas, que contenía un total de 10% de tensioactivo.

Las gotas de aceite permanecieron en suspensión en la composición del producto.

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Composiciones – Ejemplo 5
Material	Solución M (% peso/peso)	Solución M (% peso/peso)	composición del producto
			(% peso/peso)
Agar (Luxara 1253)	4,00	-	3,17
Sorbato potásico	0,10	-	0,08
Ácido sórbico	0,40	-	0,32
Caseinato sódico (DMV)	2,00	-	1,60
SLES puro	-	43,28	8,667
CAPB (100% activo)	-	6,66	1,333
Mezcla de aceites	10,00	-	7,94
Propilenglicol	-	13,65	9,29
Agua desionizada	83,50	36,41	67,60

Las soluciones M y N se procesaron usando la línea de microvotator y el procedimiento del ejemplo 4. Las condiciones de funcionamiento fueron las que se muestran en la siguiente tabla. El producto era un gel de ducha espumante blanco y espeso que presentaba en su uso buenas propiedades de flujo pseudoplástico pero no filamentoso. Dejaba una sensación de suavidad y humedad en la piel.

Condiciones de Procesamiento – Ejemplo 5
	T1	T2	P1	P2	A1	A2	C
Temperatura de la camisa ºC	95	30	-	-	95	5	5
Temperatura de salida del producto ºC	-	-	68,0	-	-	22,9	8,6
Velocidad del rotor r.p.m.	<60	<60	-	-	1000	2000	1000
% Carrera de la bomba	-	-	100	26	-	-	-

Ejemplo 6 Base de gel de ducha hidratante

Se repitió el ejemplo 5 pero omitiendo el emulsionante (caseinato sódico). El producto era un gel blanco, espeso y estable. Era básicamente no espumante cuando se aplicaba inicialmente sobre la piel, comportándose más como una crema limpiadora, pero formaba enormes cantidades de espuma tras su dilución con agua durante la acción normal de lavado, dejando una sensación de suavidad y humedad en la piel. En la siguiente tabla se muestran las composiciones de las soluciones M y N y del producto:

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Composiciones – Ejemplo 6
Material	Solución M (% peso/peso)	Solución M (% peso/peso)	composición del producto
			(% peso/peso)
Agar (Luxara 1253)	4,00	-	3,17
Sorbato potásico	0,10	-	0,08
Ácido sórbico	0,40	-	0,32
SLES (puro)	-	43,28	8,667
CAPB (100% activo)	-	6,66	1,333
Mezcla de aceites	10,00	-	7,94
Propilenglicol	-	13,65	9,29
Agua desionizada	81,50	36,41	66,03

Ejemplo 7 Base de gel de ducha hidratante espesa

Se repitió el ejemplo 5 usando una mayor concentración de agar, sustituyendo el caseinato sódico por gelatina (Bloom 150) y con la adición de cloruro cálcico a la solución M. La solución tensioactiva N permaneció sin cambios. Las composiciones se muestran en la siguiente tabla:

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Composiciones – Ejemplo 7
Material	Solución M (% peso/peso)	Solución M (% peso/peso)	composición del producto
			(% peso/peso)
Agar (Luxara 1253)	4,50	-	3,20
Sorbato potásico	0,10	-	0,08
Ácido sórbico	0,40	-	0,32
Gelatina (Bloom 150,
Extraco)	0,75	-	0,60
Cloruro cálcico 2H_{2}O	2,876	-	2,30
SLES (puro)	-	43,28	8,667
CAPB (100% activo)	-	6,66	1,333
Mezcla de aceites	12,502	-	10,000
Propilenglicol	-	13,65	9,29
Agua desionizada	81,00	36,41	63,65

Las condiciones de procesamiento de la línea del votator fueron las que se exponen en la siguiente tabla:

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Condiciones del Procedimiento – Ejemplo 7
	T1	T2	P1	P2	A1	A2	C
Temperatura de la camisa ºC	95	30	-	-	95	5	5
Temperatura de salida del producto ºC	-	-	64,1	-	69,1	8,7	8,3
Velocidad del rotor r.p.m.	<60	<60	-	-	1000	2000	1000
% Carrera de la bomba	-	-	100	26	-	-	-

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Ejemplo 8 Base de champú para el cabello

Se elaboró una preparación de viscosidad muy elevada y alta concentración activa de tensioactivo que contenía una típica fase tensioactiva espumante y limpiadora del cabello a fin de permitir la dilución durante el resto del procesamiento para obtener un champú. Como en el ejemplo 4, se disolvió agar junto con sorbato potásico, ácido sórbico y cloruro cálcico en agua caliente (>90ºC) usando un mezclador Silverson para formar la solución de
agar M.

Se elaboró una mezcla tensioactiva diluyendo dos partes de una pasta de lauril éter sulfato de sodio activo al 70% (SLES) (Manro BES) con una parte de propilenglicol para formar una solución tensioactiva activa al 46,7%. A esta solución se le añadió coco amido propil betaína activa al 100% (Tegobetaína CK) (CAPB) en una cantidad suficiente para lograr una proporción de 13 partes de SLES para 2 partes de CAPB. Se añadió antioxidante y la solución tensioactiva final (N) se traspasó a un depósito de alimentación mantenido a 30ºC. Se evitó la aireación de la mezcla limitando la velocidad del agitador a <60 r.p.m. En la siguiente tabla se presentan las composiciones de las soluciones M y N y de la composición de alta viscosidad elaborada a partir de las mismas, que contenía 24% de tensioactivo.

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Composiciones – Ejemplo 8
Material	Solución M (% peso/peso)	Solución M (% peso/peso)	composición del producto
			(% peso/peso)
Agar (Luxara 1253)	4,5	-	2,25
Sorbato potásico	0,10	-	0,05
Ácido sórbico	0,40	-	0,21
Cloruro cálcico 2H_{2}O	3,38	-	1,76
SLES (puro)	-	43,28	21,00
CAPB (100% activo)	-	6,24	3,00
Pigmentos	-	0,00	0,00
Propilenglicol	-	13,65	15,00
Agua desionizada	91,62	36,83	56,73

El procesamiento de las dos soluciones se llevó a cabo usando el diseño de la línea del microvotator y el procedimiento del ejemplo 4. En la siguiente tabla se exponen las condiciones de funcionamiento del procesamiento:

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Condiciones de Procesamiento – Ejemplo 8
	T1	T2	P1	P2	A1	A2	C
Temperatura de la camisa ºC	95	30	-	-	75	5	5
Temperatura de salida del producto ºC	-	-	64,1	-	69,1	8,7	8,3
Velocidad del rotor r.p.m.	<60	<60	-	-	500	2500	1000
% Carrera de la bomba	-	-	100	92	-	-	-

Ejemplo 9 Gel tensioactivo con base de carragenina

Se elaboró un gel tensioactivo espumante y estable usando xantano y carragenina mezclados. Se mezclaron en seco polvos de xantano (Keltrol F, Kelco International Ltd.), iota carragenina pura (Genuvisco X-0908, Hercules) y kappa carragenina pura (Genugel X-0909, Hercules) y después se disolvieron en agua desmineralizada caliente (>80ºC) usando un agitador Silverson, al que se añade sorbato potásico y ácido sórbico. La solución caliente (M) se traspasó a un depósito agitado con camisa y se mantuvo a 85ºC. Se elaboró una mezcla tensioactiva diluyendo dos partes de una pasta de lauril éter sulfato de sodio activo al 70% (SLES) (Manro BES) con una parte de propilenglicol para formar una solución tensioactiva activa al 46,7%. Esta solución se calentó a 60ºC y se le añadió la coco amido propil betaína activa al 100% (Tegobetaína CK) (CAPB) en una cantidad suficiente para lograr una proporción de 13 partes de SLES para 2 partes de CAPB. Esta solución (N) se añadió a la solución polimérica caliente M contenida en el depósito de alimentación y se procesó a través de una línea de microvotator que comprendía un depósito de alimentación, una bomba dosificadora y tres intercambiadores de calor de superficie rascada consecutivos denominados A1, A2, A3. En las siguientes dos tablas se muestran las composiciones y las condiciones de procesamiento:

Composiciones – Ejemplo 9
Material	Solución M (% peso/peso)	Solución M (% peso/peso)	composición del producto
			(% peso/peso)
Kappa carragenina	1,0		0,80
Iota carragenina	1,5	-	1,20
Xantano	0,10	-	0,08
Sorbato potásico	0,20	-	0,05
Ácido sórbico	0,40	-	0,21
SLES (puro)	-	43,28	8,67
CAPB (100% activo)	-	6,68	1,33
Propilenglicol	-	7,74	6,19
Agua desionizada	96,80	42,30	81,47

Condiciones de Procesamiento – Ejemplo 9
	T1	P2	A1	A2	A3
Temperatura de la camisa ºC	85	-	-5	0	0
Temperatura de salida del producto ºC	-	43,1	9,4	0,7	2,8
Velocidad del rotor r.p.m.	<60	-	2500	1000	1000
% Carrera de la bomba	-	100	-	-	-

Ejemplo 10 Jabón líquido

La composición del ejemplo anterior se procesó de forma diferente para producir un producto de jabón líquido. Las carrageninas, el ácido sórbico y el sorbato potásico se disolvieron en agua caliente (>80ºC) con agitación, como anteriormente, para formar la solución M, que se mantuvo a esta temperatura en un depósito agitado. El xantano se dispersó en agua desionizada, se calentó a 95ºC y se mantuvo a esta temperatura en un segundo depósito agitado T2 (solución X). La solución tensioactiva (N) se preparó como en el ejemplo 6 y se mantuvo en un tercer depósito agitado T3 a 30ºC.

Se usó una línea de procesamiento de microvotator según se ilustra en la fig. 3. Se construyó de tal manera que se hizo pasar la solución X desde el depósito T2 a través de un extremo de un mezclador C1 mientras se hacía pasar una solución de carragenina M hasta un orificio situado centralmente en el mismo mezclador. El enfriamiento y la formulación del gel de cizalla tuvieron lugar en este mezclador. Tras pasar a través de un intercambiador de calor de superficie rascada A para completar el enfriamiento, la mezcla se suministró al orificio situado centralmente de un segundo mezclador C2 a través del cual estaba fluyendo ya la solución N desde el depósito T3.

Las condiciones de procesamiento se exponen en la siguiente tabla:

Condiciones de Procesamiento – Ejemplo 10
	T1	T2	T3	P1	P2	P3	C1	A1	C2
Temperatura de la camisa ºC	95	95	30	-	-	-	75	5	5
Temperatura de salida del
producto ºC	-	-	-	57	-	-	14,4	7,4	10,6
Velocidad del rotor r.p.m.	<60	<60	<60	-	-	-	2000	1000	1000
Carrera de la bomba	-	-	-	85	15	43	-	-	-

Ejemplo 11 Base líquida para el lavado de tejidos

Se elaboró una preparación tensioactivos espumante destinada para su uso en el lavado de tejidos a máquina, usando una línea de microvotator del tipo que se muestra en la fig. 2 y que se describe en el ejemplo 4. Se disolvió agar, cloruro cálcico, sorbato potásico y ácido sórbico en agua caliente (>90ºC) usando un agitador Silverson. La solución caliente de agar (M) se traspasó a un depósito con camisa T1 dotado de agitador inferior, difusor y tapa de cierre hermético y se mantuvo a 95ºC durante 30 minutos. Se elaboró una mezcla tensioactiva diluyendo dos partes de una pasta de lauril éter sulfato de sodio activo al 70% (SLES) (Manro BES)™ con propilenglicol y una mezcla de tensioactivos no iónicos y aniónicos. Se añadió los colorantes, perfumes y antioxidantes deseados y la solución resultante (N), con la composición que se muestra en la siguiente tabla, se traspasó a un depósito de alimentación T2 mantenido a 30ºC. Se evitó la aireación de la mezcla limitando la velocidad del agitador a menos de 60 r.p.m. El procesamiento fue como el del ejemplo 4. La composición del producto tenía la forma de un líquido ópticamente transparente capaz de suspender partículas de sólidos insolubles. Contenía un total de 22,9% de tensioactivo.

En las siguientes dos tablas se exponen las composiciones y las condiciones de procesamiento:

Composiciones – Ejemplo 11
Material	Solución M (% peso/peso)	Solución M (% peso/peso)	composición del producto
			(% peso/peso)
Agar (Luxara 1253)	3,00	-	1,24
SLES (puro)	0,0	18,54	10,86
Mezcla tensioactiva no
espumante	0,0	20,55	12,04
Propilenglicol	-	10,17	5,96
Agua desionizada	97,00	50,74	69,90

Condiciones de Procesamiento – Ejemplo 11
	T1	T2	P1	P2	A1	A2	C2
Temperatura de la camisa ºC	95	30	-	-	95	0	30
Temperatura de salida del producto ºC	-	-	56,3	-	91,8	18,7	-
Velocidad del rotor r.p.m.	<60	<60	-	-	1000	4000	2000
% Carrera de la bomba	-	-	70	99	-	-	-

Ejemplo 12 Limpiador espumante

Esta preparación se llevó a cabo usando una línea de microvotator según se muestra en la fig. 4. Se disolvió gelano (Kelcogel F, Kelco) en agua caliente desionizada (>90ºC) usando un mezclador Silverson y se traspasó a un depósito agitado con camisa T1 y se mantuvo a 90ºC con una agitación lenta (solución M). Se elaboró una solución de cloruro cálcico en agua desionizada y se traspasó a un segundo depósito agitado T2. Se preparó la mezcla tensioactiva N del ejemplo 4 y se traspasó a un tercer depósito agitado T3. La línea del microvotator tenía los dos depósitos de alimentación T1, T2 conectados a través de distintos canales P1, P2 de una bomba dosificadora a un empalme en T colocado en el orificio de entrada de un primer intercambiador de calor de superficie rascada A1 seguido consecutivamente por un mezclador C1 y otros dos intercambiadores de calor A2, A3. Finalmente, el orificio de salida del último intercambiador de calor A3 se conectó a una abertura situada centralmente de un segundo mezclador C2 que se suministró desde el depósito de alimentación T3 a través de un tercer canal P3 de la bomba dosificadora.

Las tres soluciones (M, N y CaCl_{2}) se procesaron a través de esta línea para formar un producto estable y fluido que contenía un 16% de tensioactivo que espumaba bien en la práctica. En las siguientes dos tablas se exponen las composiciones y las condiciones de procesamiento:

Composiciones – Ejemplo 12
Material	Solución M	Solución CaCl_{2}	Solución N	composición del producto
	(% peso/peso)	(% peso /peso)	(% peso/peso)	(% peso/peso)
Gelano	1,875	-		0,80
Cloruro cálcico 2H_{2}O	-	2,7		0,50
SLES (puro)	-		43,28	8,67
CAPB (100% activo)	-		6,68	1,33
Propilenglicol	-		14,55	9,90
Agua desionizada	98,13	97,30	50,04	88,70

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Condiciones de Procesamiento – Ejemplo 12
	Temperatura de la	Temperatura de salida	Velocidad del rotor	% Carrera de la bomba
	camisa (ºC)	del producto (ºC)	(r.p.m.)
T1	90	83	<60	-
T2	90	-		-
T3	30	-		-
P1	-	-	-	80
P2	-	-	-	20

(Continuación)

	Temperatura de la	Temperatura de salida	Velocidad del rotor	% Carrera de la bomba
	camisa (ºC)	del producto (ºC)	(r.p.m.)
P3	-	-	-	47
A1	-15	15	2500	-
C1	0	-	2000	-
A2	0	6,5	1000	-
A3	0	3	1000	-
C2	5	-	1000	-

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Ejemplos 13 a 26

Productos de limpieza espumados

Se prepararon las siguientes composiciones usando un recipiente con rascador de paredes rodeado por una camisa de agua, similar al que se describe con respecto al ejemplo 1, opcionalmente bajo vacío si fuera necesario, en particular donde la composición que se esté procesando sea relativamente espesa (es decir, que tenga una concentración de agar relativamente elevada), o si fuera particularmente necesario para evitar la aireación. Las condiciones de procesamiento fueron las que se describen generalmente con respecto al ejemplo 11, en el que el agar, el agua y los polioles (por ejemplo, glicerol, PEG 400, propan-1,2-diol) y el etanol se prepararon como presolución, mezclándola usando un agitador Silverson antes de traspasarla a un depósito con camisa T1 y de mantenerla a 95ºC. El resto de los componentes, excepto el perfume y el conservante, se formulan después con los tensioactivos y se procesan según se describe con respecto al ejemplo 11.

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Ejemplo (% peso/peso)
Material	13	14	15	16	17	18
Agar (Luxara 1253)	0,3	0,3	0,3	0,1	0,3	1,3
Ácido cocoil sarcosínico	3,7	3,7	3,7	- -	- -	- -
Ácido N-cocoil DL-alánico	3,8	3,8	3,8	- -	3,5	- -
Ácido láurico	6,6	6,6	6,6	8,8	10,0	- -
Monoetanolamina de cocoamida	1,9	1,9	1,9	2,5	- -	- -
Trietanolamina	5,0	5,0	5,0	- -	13,4	6,7
Poloxámero PEO (150) PPO (30)	10,0	10,0	10,0	10,0	10,0	- -
Glicerol	14,0	14,0	14,0	14,0	14,0	54,0
PEG 400	14,0	14,0	14,0	14,0	14,0	3,5
Cápsulas de aceite mineral de 1 mm	1,0	- -	- -	1,0	1,0	- -
Fibras de poliéster de 1 a 25 \mum	- -	1,0	- -	- -	- -	- -
Gel de agarchop opacificado (TiO_{2})	- -	- -	1,0	- -	- -	- -
Perfume	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1

(Continuación)

Material	13	14	15	16	17	18
Katano CG	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05	0,04
Cocoil glicinato potásico	- -	- -	- -	8,8	- -	- -
Hidróxido potásico	- -	- -	- -	4,9	- -	- -
Ácido C_{9}-C_{15} mono/di alquil
fosfórico	- -	- -	- -	- -	7,0	- -
Ácido cocoil glutámico	- -	- -	- -	- -	- -	11,8
Ácido miristil glutámico	- -	- -	- -	- -	- -	4,0
Triisoestearato de sorbitán POE	- -	- -	- -	- -	- -	1,4
Agua	Hasta 100	Hasta 100	Hasta 100	Hasta 100	Hasta 100	Hasta 100

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Ejemplo (% peso/peso)
Material	19	20	21	22	23	24	25	26
Agar (Luxara 1253)	4,5	1,0	1,0	3,0	3,0	2,0	1,3	2,0
Cocoil glicinato potásico	18,0	18,0	6,0	- -	- -	18,0	11,7	18,0
Glicerol	16,0	50,0	90,0	- -	14,0	- -	9,1	– -
PEG 400	16,0	- -	- -	- -	14,0	- -	9,1	- -
Perfume	0,1	0,1	- -	0,1	- -	- -	- -
Katano CG	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05
Cápsulas de aceite mineral de 1 mm	- -	0,4	- -	- -	- -	- -	- -	- -
Ácido C_{9}-C_{15} mono/di alquil fosfórico	- -	- -	- -	12,4	12,4	- -	- -	- -
Citrato de C_{9}-C_{15} alquil (4E0 mono
alquil éter	- -	- -	- -	2,6	- -	- -	- -	- -
Hidróxido potásico	- -	- -	- -	6,0	6,0	- -	- -	- -
Propan-1,2-diol	- -	- -	- -	28,0	- -	– -	- -	- -
Ácido lauril (10EO) éter carboxílico	- -	- -	- -	- -	2,9	- -	- -	- -
Sílice precipitado	- -	- -	- -	- -	3,0	- -	- -	- -
Phoenix 300 opt FW	- -	- -	– -	- -	- -	0,1	0,1	- -
Etanol	- -	- -	- -	- -	- -	- -	35,0	35,0
Neosorb 70/70 (solución de sorbitol	- -	- -	- -	- -	- -	Hasta	– -	– -
al 70%)						100
Agua	Hasta	Hasta	Hasta	Hasta	Hasta	- -	Hasta	Hasta
	100	100	100	100	100		100	100

En las composiciones 25 y 26 se añadió posteriormente etanol al gel de cizalla.

En ciertas formas de realización que incluyen un nivel relativamente elevado (por ejemplo, mayor de 5% aproximadamente, posiblemente mayor de 20% aproximadamente) de alcoholes monohídricos de cadena corta tales como el etanol, resulta posible fabricar el gel de cizalla en presencia de alcohol sin el tensioactivo, y después dosificando posteriormente el tensioactivo para proporcionar la composición final. Esto proporciona una forma de fabricar composiciones que contienen niveles relativamente elevados de alcoholes monohídricos de cadena corta, las cuales pueden ser relativamente difíciles de elaborar en caso de hacerse de otro modo.

Se descubrió que varias ventajas están relacionadas con aspectos de las composiciones anteriores. Por ejemplo, se descubrió que las composiciones que contenían cocoil glicinato potásico poseían una buena claridad y tenían un comportamiento muy pseudoplástico, adecuadas para la aplicación directa a, por ejemplo, el rostro. Además, se descubrió que varias de las composiciones tenían el tensioactivo en solución isótropa en un intervalo de temperaturas de 5 a 45ºC, en cuyo caso la viscosidad del producto está determinada únicamente por las partículas del gel de cizalla. En esos casos, la temperatura tiene un efecto relativamente nulo sobre la viscosidad, lo que facilita el envasado del producto, lo cual lo hace adecuado para, por ejemplo, su distribución en tubos.

Además, se ha descubierto que las composiciones que comprenden niveles relativamente sustanciales de polioles son tolerantes a la coextrusión o inyección de tensioactivo dentro de las mismas durante la fabricación, y sin duda en mayor grado que los sistemas que se estructuraron mediante, por ejemplo, arcilla o Carbopol™. También se descubrió que la incorporación de polioles tendía afectar a la tasa y al mecanismo de gelificación, con el resultado de que podría usarse un régimen de cizalla relativamente suave para generar los geles de cizalla, y evitar la formación de grumos duros de gel en las partes no sometidas a cizalla del mezclador al enfriarse. Las composiciones que contienen los polioles también tendían a sufrir unos niveles reducidos de sinéresis.

Ejemplos 27 a 32

Se prepararon las siguientes composiciones de lavado facial adicionales.

En el procedimiento de fabricación se usó un recipiente con calentador de paredes controlado mediante un termostato, junto con una paleta rascadora de paredes. El recipiente se evacuó para impedir que quedara aire atrapado.

En el recipiente se cargó agua, poliol y agar para proporcionar una presolución. Esta mezcla se calentó con agitación hasta 90ºC. La solución resultante se enfrió después hasta 50ºC con una rápida acción de mezclado con la paleta. La mezcla se siguió enfriando después lentamente hasta 25ºC con una rápida acción de mezclado con la paleta, con el fin de formar el gel de cizalla. Dentro del gel de cizalla se añadió el tensioactivo sólido, que se disolvió calentando la composición hasta 40ºC y mezclando suavemente.

Después se enfrió la composición, se añadió algún perfume, conservantes y agente blanqueador, y se descargó la composición.

La composición contiene unos niveles relativamente elevados de materiales poliólicos.

	% peso/peso
Componente	Ejemplo 27	Ejemplo 28	Ejemplo 29	Ejemplo 30	Ejemplo 31	Ejemplo 32
Agua	38	38	28	32,8	28	28
Glicerol	40	40	40	40	40	40
Agar	2	2	2	2	2	2
Cocoglutamato potásico	20	19,8	20	18	17,8	17,8
PEG 400	- -	- -	10	5	- -	10
Perfume	- -	0,15	- -	0,15	0,15	0,15
Conservante	- -	0,05	- -	0,05	0,05	0,05
Blanqueante	- -	- -	- -	2	2	2
PEG 1500	- -	- -	- -	- -	10	- -

Los ejemplos 33 a 40 representan más composiciones adecuadas según la invención.

% peso/peso
Material	33	34	35	36	37	38	39	40
Agar	3,2	3,2	3,2	3,2				3,2
Iota carragenina					1,2	1,2	1,2
Kappa carragenina					0,8	0,8	0,8
SLES (como 100%)	10	10	10		8	3	6	10
CAPB (como 100%)	3	3	5	2	2	5		4
Lauril isetionato de sodio		2		3		3	2	2
Lauril anfoacetato			3	2				3
Laurato potásico				12
Miristato potásico					6
Jaguar 13 S		0,5	1,2	0,7	0,4	0,3		0,8
Petrolato		13
Aceite de semillas de girasol							10	20
Polidimetilsiloxano	5	5						3
Glicerol	3	22		5
Parsol MCX			6			3
Parsol 1789			2			1
Agua hasta 100%

Claims

1. Una composición detergente acuosa, que se encuentra en forma de gel de cizalla, que comprende:

(a) un detergente espumante, en el que dicho detergente comprende un tensioactivo seleccionado entre el grupo formado por tensioactivos aniónicos, tensioactivos anfotéricos y tensioactivos zwitteriónicos y en el que al menos 3% en peso de dicha composición comprende un tensioactivo aniónico; caracterizado porque hay

(b) de 5% a 90% en peso de un material poliólico seleccionado entre el grupo formado por glicerol, sorbitol, hexanodiol, propano-1,2-diol, 1,3-butilen glicol, propilenglicol, hexilenglicol, y glicoles de polietileno y glicoles de polipropileno con pesos moleculares comprendidos en el intervalo de 11 a 4.000; y

(c) de 0,1 a 10% en peso de un polímero o mezcla polimérica que es capaz de formar un gel reversible, en el que dicho polímero o mezcla polimérica se encuentran presentes en la composición como múltiples partículas individuales de gel con un tamaño de partícula menor de 200 micrómetros, las cuales se obtienen disolviendo el polímero o la mezcla polimérica por encima de su punto de gelificación y enfriando después la solución por debajo de su punto de gelificación bajo cizalla; en la que dicho polímero o mezcla polimérica incluye una cadena polisacárida de origen natural.

2. Una composición según la reivindicación 1 que contiene de 5 a 25% en peso de tensioactivo aniónico.

3. Una composición según la reivindicación 1, en al que el detergente espumante contiene un tensioactivo no iónico seleccionado entre el grupo formado por alquil glucósidos, O-alcanoil glucósidos, copolímeros en bloque de óxido de polietileno y óxido de polipropileno, alquil polihidroxiamidas, alquil aldobionamidas y mezclas de los mismos.

4. Una composición según la reivindicación 1, en la que el polímero o mezcla polimérica comprende kappa carragenina.

5. Una composición según la reivindicación 1, en la que el polímero o mezcla polimérica comprende agar.

6. Una composición según la reivindicación 1, que incluye partículas suspendidas de un líquido o un sólido distinto del gel de polímero o de mezcla polimérica.

7. Una composición según la reivindicación 6, en la que la fase suspendida se selecciona entre el grupo formado por aceites o gomas de silicona, aceites o ceras de triglicéridos, aceite mineral, petrolato, polietileno y mezclas de los mismos.

8. Una composición según la reivindicación 6, en la que la partícula suspendida es un filtro solar.

9. Un procedimiento para preparar una composición detergente según la reivindicación 1 que comprende la formación de una solución acuosa móvil caliente del polímero o mezcla polimérica, el enfriamiento de la solución sobrepasando su temperatura de gelificación mientras se somete a un cizallamiento, y la incorporación de un detergente formador de espuma antes o después del enfriamiento.

10. Un procedimiento según la reivindicación 9, en el que el tensioactivo se añade a la solución después de enfriarla hasta 35ºC o menos.

11. Un procedimiento según la reivindicación 10, en el que el polímero o mezcla polimérica comprende kappa carragenina y el tensioactivo se encuentra presente en la solución acuosa mientras se enfría bajo cizalla.