PL191306B1

PL191306B1 - Wodna kompozycja detergentowa w postaci ścinanego żelu i sposób jej wytwarzania

Info

Publication number: PL191306B1
Application number: PL343323A
Authority: PL
Inventors: Michael Paul Aronson; Charles Rupert Telford Brown; Robert James Chatfield; Peter Fairley; Ian Timothy Norton; Jason Richard Williams
Original assignee: Unilever Nv
Priority date: 1998-04-03
Filing date: 1999-03-22
Publication date: 2006-04-28
Also published as: CN1230513C; WO1999051716A1; JP4625580B2; AU749720B2; DE69926872T2; EP1066366A1; HUP0102359A2; CN1296524A; GB9807269D0; EP1066366B1; CZ302724B6; ES2247796T3; RU2217488C2; AR014796A1; US20010056049A1; MY120177A; US6329331B1; AU3519399A; BR9909395A; MXPA00009601A

Abstract

1. Wodna kompozycja detergentowa w postaci scinanego zelu, zawierajaca: (a) pieniacy detergent, zawierajacy srodek powierzchniowo czynny wybrany zgrupy skladajacej sie z anionowych, amfoterycznych i obojniaczojonowych srodków powierzchniowo czynnych, przy czym co najmniej 3% wagowych calej kompozycji stanowi anionowy srodek powierzchniowo czynny, znamienna tym, ze zawiera (b) 5% do 90% wagowych materialu poliolowego wybranego z grupy skladajacej sie z glicerolu, sorbitolu, heksanodiolu, propano-1,2-diolu, glikolu 1,3-butylenowego, glikolu propylenowego, glikolu heksylenowego i glikoli polietylenowych oraz glikoli polipropylenowych o ciezarze czasteczkowym w zakresie 100-4000; i (c) 0,1 do 10% wagowych polimeru lub polimerowej mieszaniny, zdolnych do tworzenia odwracalnego zelu, przy czym polimer lub polimerowa mieszanina wystepuje w kompozycji jako mnogosc osobnych zelowych czastek majacych wymiar mniejszy niz 200 mikrometrów, powstalych przez rozpuszczanie polimeru albo polimerowej mie- szaniny powyzej jej punktu zelowania a nastepnie chlodzenie w warunkach scinania ponizej punktu zelowania, przy czym polimer lub polimerowa mieszanina zawiera lancuch polisacharydowy naturalnego pochodzenia. 9. Sposób wytwarzania wodnej kompozycji detergentowej w postaci scinanego zelu zawierajacej pieniacy de- tergent, zawierajacy srodek powierzchniowo czynny wybrany z grupy skladajacej sie z anionowych srodków po- wierzchniowo czynnych, amfoterycznych srodków powierzchniowo czynnych i obojniaczojonowych srodków po- wierzchniowo czynnych, przy czym co najmniej 3% wagowych calej kompozycji stanowi anionowy srodek powierzch- niowo czynny, znamienny tym, ze wytwarza sie goracy, ruchliwy wodny roztwór polimeru lub polimerowej mieszani- ny, zdolnych do tworzenia odwracalnego zelu i zawierajacych lancuch polisacharydowy naturalnego pochodzenia, chlodzi sie ten roztwór ponizej temperatury jego zelowania przy poddawaniu go scinaniu, z wytworzeniem zelowych czastek majacych wymiar mniejszy niz 200 mikrometrów, i przed lub po ochlodzeniu wprowadza sie pieniacy deter- gent i material poliolowy wybrany z grupy skladajacej sie zglicerolu, sorbitolu, heksanodiolu, propano-1,2-diolu, glikolu 1,3-butylenowego, glikolu propylenowego, glikolu heksylenowego i glikoli polietylenowych oraz glikoli polipro- pylenowych o ciezarze czasteczkowym w zakresie 100-4000, przy czym polimer lub polimerowa mieszanine stosuje sie w ilosci 0,1% do 10% wagowych kompozycji, a material poliolowy w ilosci 5% do 90% wagowych kompozycji. PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku są pieniące kompozycje detergentowe, które można stosować do mycia ciała lub w innych zastosowaniach, oraz sposób ich wytwarzania.

Szereg produktów detergentowych do mycia komponuje się jako lepkie (gęste) ciecze, kremy lub żele. Przykładami takich produktów są szampony, żele pod prysznic i płyny do zmywania twarzy. Takie produkty ogólnie zawierają pieniący środek powierzchniowo czynny, który zazwyczaj zawiera co najmniej 3% wagowych anionowego środka powierzchniowo czynnego, ewentualnie razem z amfoterycznym, obojniaczojonowym lub niejonowym środkiem powierzchniowo czynnym. Zazwyczaj takie produkty zawierają jeden lub więcej składników, których rolą jest zwiększenie lepkości kompozycji. Niektóre inne ciekłe kompozycje detergentowe także muszą zawierać pieniący środek powierzchniowo czynny i mieć lepkość większą niż woda.

Jedną z możliwości zwiększenia lepkości płynnej kompozycji jest zawarcie wniej dostatecznej ilości elektrolitu razem z dostateczną ilością wybranego środka powierzchniowo czynnego tak, że środek powierzchniowo czynny występuje w fazie lepkiej i przez to zwiększa lepkość otrzymywanej kompozycji.

Znane jest także włączanie materiałów polimerowych wcelu zwiększenia lepkości. Jedną z kategorii polimerów syntetycznych stosowanych wtym celu są usieciowane poliakrylany, na przykład sprzedawane pod znakiem towarowym Carbopol. Polimery naturalne również stosowano wtym celu, a w szczególności gumę ksantanową ijej pochodne. Produkty do mycia ciała, zwłaszcza szampony, zawierające gumę ksantanową opisano, na przykład w publikacjach patentowych US-5151210 i EP-500423.

Produkty detergentowe zawierające inne polimery zostały opisane, na przykład w publikacjach patentowych US-5286405 i GB-2188060.

Publikacja patentowa EP-271131 ujawnia szereg produktów przeznaczonych do nanoszenia na skórę, które są zagęszczone karrageniną tworząc żele. Wiele znich nie zawiera środka powierzchniowo czynnego. Jednym z produktów ujawnionych wtej publikacji jest kompozycja oczyszczająca, zawierająca słabo pieniący, niejonowy środek powierzchniowo czynny.

Publikacja patentowa WO 98/08601 ujawnia dyspersje/cząstki hydrożelu zdolne do zamykania środków kosmetycznych nierozpuszczalnych w wodzie i gładko rozpadające się, co nadaje pożądane właściwości przy stosowaniu.

W publikacji patentowej GB-1461775 ujawniono ciekłe wodne kompozycje detergentowe zawierające trwale zawieszone cząstki, które rozpadają się, gdy kompozycję rozcieńczy się wodą.

W publikacji patentowej EP-0355908 ujawniono kompozycję na bazie cieczy, zawierającą co najmniej jeden żelujący polisacharyd, która jest zdolna do tworzenia odwracalnego żelu.

Japońskie zgłoszenie patentowe JP-9078083 ujawnia kompozycję detergentową zawierającą jedną lub więcej pochodnych glicyny, takich jak karragenina, i jeden lub więcej rozpuszczalnych w wodzie polimerów anionowych i niejonowych.

Japońskie zgłoszenie patentowe JP-8283123 ujawnia kompozycje, które zawierają określone ilości niejonowych środków powierzchniowo czynnych, wielowodorotlenowy alkohol, eter glikolu i nierozpuszczalny w wodzie polimer.

Japońska publikacja JP-8310942 ujawnia wodne, podobne do żelu kompozycje detergentowe zawierające ester polioksyetylenoalkilowy, karrageninę, wodę i poliol.

Japońska publikacja JP-6264090 ujawnia ciekłe kompozycje detergentowe zawierające (N)-acyloglutaminian i co najmniej jeden naturalny polisacharyd, taki jak karragenina.

Japońska publikacja JP-2123193 ujawnia kompozycje zawierające określone ilości alkiloglukozydu i jeden lub więcej rozpuszczalny w wodzie związek wysokocząsteczkowy, tak jak kappakarragenina.

Publikacja patentowa EP-A-0445659 ujawnia kompozycję do układania włosów, która zawiera określone ilości karrageniny i niejonowy środek powierzchniowo czynny typu adduktu tlenku etylenu.

Publikacja patentowa WO 84/04039 ujawnia preparaty toaletowe zawierające ekstrakty karrageniny o małej masie cząsteczkowej w ilościach nadających właściwość wbudowywania się w keratynę włosów i skóry, oraz powodują kondycjonowanie włosów i skóry dzięki zdolności wiązania wody.

Publikacja patentowa WO 80/01142 ujawnia środek wspomagający zawierający jotakarrageninę, kation wywołujący żelowanie oraz wybrane anionowe, niejonowe lub amfoteryczne środki

PL 191 306 B1 powierzchniowo czynne, które zmieszane z wodą tworzą stężoną emulsję oraz nierozpuszczalne w wodzie substancje ciekłe lub stałe o niskiej temperaturze topienia.

Szereg polimerów biologicznego pochodzenia w postaci wodnego roztworu ma zdolność tworzenia tak zwanych odwracalnych żelów, które ogrzewane topią się, a potem ochładzane powracają do stanu żelu. Znanym przykładem polisacharydu tworzącego odwracalne żele jest agar. Wodny roztwór zawierający mały procent agaru jest na gorąco ruchliwą cieczą, ale pozostawiony do ostygnięcia tworzy żel o sztywności dostatecznej dla zachowania swojego kształtu. Innymi polimerami naturalnymi, które mogą tworzyć odwracalne żele, są karragenina, furcelleran, gellan i pektyna.

Tworzenie żelów przez naturalne polisacharydy wynika z oddziaływania między cząsteczkami polimeru. Odwracalne żele wykazują temperaturę lub zakres temperatur topienia, określany jako punkt żelowania. Jest to temperatura, w której przy powolnym ogrzewaniu obserwuje się topienie żelu, kiedy to oddziaływanie w znacznym stopniu znika. Zatem powyżej punktu żelowania, gorący roztwór polimeru jest ruchliwy. Gdy ostygnie poniżej swojego punktu żelowania, to oddziaływanie cząsteczek polimeru umożliwia tworzenie ciągłej i rozgałęzionej sieci, która rozciąga się na całą próbkę. W odróżnieniu od tworzenia ciągłej, rozgałęzionej sieci, niektóre inne materiały zagęszczają wodę przez zaledwie lokalne, przemijające splątanie cząsteczek. Omówienie polisacharydowych żelów, obejmujące zakres ich właściwości mechanicznych, znajduje się w rozdziale 5 publikacji „Gels and Gelling” Allana H. Clarka, w publikacji Physical Chemistry of Foods, red. Schwartzberg i Hartel; Marcel Dekker 1992. W pewnych przypadkach istnieje histereza i temperatury topienia i krzepnięcia nie są jednakowe.

Temperaturę topienia żelu można dogodnie mierzyć umieszczając stalową kulkę o średnicy równej w przybliżeniu 1 mm, na powierzchni całkowicie skrzepniętej próbki, a następnie powoli podnosząc temperaturę np. w łaźni wodnej o programowanej temperaturze. Temperatura topienia żelu to temperatura, w której kulka zaczyna tonąć w próbce. Dostępna jest aparatura umożliwiająca takie oznaczenia, na przykład wiskozymetr Physica AMV200 z obracającą się kulką, z firmy Anton Paar KG.

Odwracalny żel wykazuje także temperaturę przemiany gdy przy powolnym wzroście temperatury zupełnie zanika całe uporządkowanie, czy to mikroskopowe czy makroskopowe. Tę temperaturę przemiany (od uporządkowania do nieuporządkowania) można zmierzyć przy pomocy różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC). Temperatura przemiany żelu odwracalnego, zmierzona metodą DSC, zazwyczaj w przybliżeniu odpowiada możliwemu do zaobserwowania wzrokowo topieniu żelu.

Chociaż gumę ksantanową można włączać jako środek zagęszczający do wodnych kompozycji zawierających środek powierzchniowo czynny, to powstałe produkty miewają strunową strukturę i są muliste w dotyku. Stwierdziliśmy, że żele utworzone przy chłodzeniu szeregu innych polimerów biologicznego pochodzenia nie mieszają się z pieniącymi środkami powierzchniowo czynnymi. Środek powierzchniowo czynny destabilizuje żel i przy chłodzeniu lub dalszym przechowywaniu zachodzi rozdzielenie faz.

Publikacja patentowa EP-A-355908 ujawnia, że polisacharydy zdolne do tworzenia odwracalnego żelu można zastosować do tworzenia lepkich, a mimo to ruchliwych płynnych kompozycji metodą poddawania kompozycji ścinaniu, podczas wytwarzania żelu. Otrzymane kompozycje można określić jako „ścinane żele”. Ten dokument podaje przykłady szeregu produktów, z których jeden jest nazywany „żelem oczyszczającym” i zawiera słabo pieniący niejonowy środek powierzchniowo czynny jako emulgator.

Obecnie stwierdziliśmy, że można uzyskać kompozycje detergentowe, które są ścinanymi żelami i które zawierają pieniący środek powierzchniowo czynny.

Przedmiotem wynalazku jest wodna kompozycja detergentowa w postaci ścinanego żelu, zawierająca:

(a) pieniący detergent, zawierający środek powierzchniowo czynny wybrany z grupy składającej się z anionowych, amfoterycznych i obojniaczojonowych środków powierzchniowo czynnych, przy czym co najmniej 3% wagowych całej kompozycji stanowi anionowy środek powierzchniowo czynny, (b) 5% do 90% wagowych materiału poliolowego wybranego z grupy składającej się z glicerolu, sorbitolu, heksanodiolu, propano-1,2-diolu, glikolu 1,3-butylenowego, glikolu propylenowego, glikolu heksylenowego i glikoli polietylenowych oraz glikoli polipropylenowych o ciężarze cząsteczkowym w zakresie 100-4000; i (c) 0,1 do 10% wagowych polimeru lub polimerowej mieszaniny, zdolnych do tworzenia odwracalnego żelu, przy czym polimer lub polimerowa mieszanina występuje w kompozycji jako mnogość osobnych żelowych cząstek mających wymiar mniejszy niż 200 mikrometrów, powstałych przez rozpuszczanie polimeru albo polimerowej mieszaniny powyżej jej punktu żelowania a następnie chłodze4

PL 191 306 B1 nie w warunkach ścinania poniżej punktu żelowania, przy czym polimer lub polimerowa mieszanina zawiera łańcuch polisacharydowy naturalnego pochodzenia.

Korzystnie kompozycja zawiera 5% do 25% wagowych anionowego środka powierzchniowo czynnego.

Korzystnie kompozycja jako pieniący detergent zawiera niejonowy środek powierzchniowo czynny wybrany z grupy składającej się z alkiloglikozydów, O-alkanoiloglikozydów, kopolimerów blokowych poli(tlenek etylenu) - poli(tlenek propylenu), alkilopolihydroksyamidów, alkiloaldobionamidów iich mieszanin.

Korzystnie polimer lub polimerowa mieszanina zawiera kappa-karrageninę.

Także korzystnie polimer lub polimerowa mieszanina zawiera agar.

Korzystnie kompozycja według wynalazku ponadto zawiera zawieszone cząstki substancji ciekłej lub stałej, innej niż żel polimeru lub żel polimerowej mieszaniny.

Korzystnie kompozycja zawiera zawieszone cząstki wybrane z grupy składającej się z olejów silikonowych lub gum, olejów triglicerydowych lub wosków, oleju mineralnego, wazeliny, polietylenu i ich mieszanin, a szczególnie korzystnie jako zawieszone cząstki zawiera środek przeciwsłoneczny.

Przedmiotem wynalazku jest także sposób wytwarzania wodnej kompozycji detergentowej w postaci ścinanego żelu zawierającej pieniący detergent, zawierający środek powierzchniowo czynny wybrany z grupy składającej się z anionowych środków powierzchniowo czynnych, amfoterycznych środków powierzchniowo czynnych i obojniaczojonowych środków powierzchniowo czynnych, przy czym co najmniej 3% wagowych całej kompozycji stanowi anionowy środek powierzchniowo czynny, charakteryzujący się tym, że wytwarza się gorący, ruchliwy wodny roztwór polimeru lub polimerowej mieszaniny, zdolnych do tworzenia odwracalnego żelu i zawierających łańcuch polisacharydowy naturalnego pochodzenia, chłodzi się ten roztwór poniżej temperatury jego żelowania przy poddawaniu go ścinaniu, z wytworzeniem żelowych cząstek mających wymiar mniejszy niż 200 mikrometrów, i przed lub po ochłodzeniu wprowadza się pieniący detergent i materiał poliolowy wybrany z grupy składającej się z glicerolu, sorbitolu, heksanodiolu, propano-1,2-diolu, glikolu 1,3-butylenowego, glikolu propylenowego, glikolu heksylenowego i glikoli polietylenowych oraz glikoli polipropylenowych o ciężarze cząsteczkowym w zakresie 100-4000, przy czym polimer lub polimerową mieszaninę stosuje się w ilości 0,1% do 10% wagowych kompozycji, a materiał poliolowy w ilości 5% do 90% wagowych kompozycji.

Korzystnie w sposobie według wynalazku środek powierzchniowo czynny dodaje się do roztworu po ochłodzeniu do temperatury 35°C lub poniżej, a także korzystnie kappa-karrageninę dodaje się do polimeru lub polimerowej mieszaniny, po czym środek powierzchniowo czynny dodaje się do wodnego roztworu przed jego chłodzeniem w warunkach ścinania.

W niniejszym opisie, określenie „zagęszczony płyn” stosuje się do oznaczenia kompozycji o lepkości większej niż lepkość wody.

Aby cząstki żelu pozostawały trwałe w obecności środka powierzchniowo czynnego, na ogół pożądane jest aby polimer lub mieszanina polimerów nie wymagał obecności kationów wielowartościowych do wytworzenia skupisk prekursora, które z kolei są zdolne do asocjacji międzycząsteczkowej prowadzącej do tworzenia sieci żelu. Zatem polimer lub mieszanina są zdolne do tworzenia odwracalnego żelu, gdy są rozpuszczone w dostatecznym stężeniu w gorącej wodzie destylowanej lub demineralizowanej i pozostawione do ostygnięcia do temperatury otoczenia 20°C.

Kompozycja może składać się wyłącznie z ciągłej fazy wodnej i zawartych w niej cząstek żelu. Jednak, kompozycje zagęszczone cząstkami żelu, zgodne z niniejszym wynalazkiem okazały się bardzo skuteczne przy zawieszaniu innych materiałów, zatem kompozycja według wynalazku może zawierać zawieszone cząstki cieczy niemieszającej się z wodą (np. niemieszającego się z wodą oleju), albo substancji stałej innej niż żel polimeru. Ilość takich cząstek może mieścić się w zakresie od 0,1% do 40% wagowych, korzystniej 0,1% do 25% wagowych, korzystniej 0,5 do 20% wagowych kompozycji.

Kompozycje stanowiące wykonanie wynalazku mogą być przygotowywane w szerokim zakresie lepkości. Z jednej strony, kompozycje mogą być swobodnie ruchliwe, samopoziomujące i dające się przelewać, chociaż są gęstsze niż woda. Z drugiej strony, mogą być przygotowywane jako lepkie ciecze, które można wyciskać z giętkiego pojemnika, które jednak są zbyt lepkie do przelewania, chyba że bardzo powoli.

Takie kompozycje zagęszczają się przez ścinanie, co może być przydatną właściwością, zwłaszcza w kompozycjach do mycia ciała, ponieważ użytkownik może postrzegać produkt jako gęsty

PL 191 306 B1 i lepki, a mimo to łatwy do nanoszenia. Zaletą lepkich, ścinanych żelów w porównaniu z kompozycjami zagęszczanymi w inny sposób, jest to że lepiej zachowują wyciśnięty kształt.

Jeżeli kompozycje ogrzewa się do temperatury powyżej temperatury topienia i przemiany, to poszczególne cząstki żelu topią sięi przy chłodzeniu nie tworzą ponownie oddzielnych cząstek, ale to nie będzie problemem przy zwykłym stosowaniu, ponieważ na ogół odwracalne żele mają temperatury topienia znacznie powyżej temperatury pokojowej.

Lepkość kompozycji stanowiących wykonanie wynalazku można mierzyć stosując takie same techniki jak stosowane do pomiaru lepkości innych zagęszczonych kompozycji. Jednym z przydatnych aparatów jest Haake Rotoviscometer, innym jest wiskozymetr Carri-Med CSL 500.

Wiele kompozycji według wynalazku wykazuje lepkość w zakresie od 0,1 Pa.s do 100000 Pa.s przy szybkości ścinania 10 s^-1, zmierzoną w temperaturze 20°C, a korzystniej w zakresie 0,1 Pa.s do 20000 Pa.s przy szybkości ścinania 10 s^-1, w temperaturze 20°C, korzystniej 0,1 Pa.s do 10000 Pa.s przy szybkości ścinania 10 s^-1 w temperaturze 20°C, korzystniej 0,1 Pa.s do 1000 Pa.s przy szybkości ścinania 10 s^-1, w temperaturze 20°C.

Jeden ze sposobów wytwarzania cząstek ścinanego żelu wymaganych w wynalazku zaczyna się wytworzeniem wodnego roztworu polimeru lub mieszaniny polimerów, w temperaturze powyżej temperatury topienia żelu (a prawdopodobnie także powyżej jego temperatury przemiany od uporządkowania do nieuporządkowania), i następnie obejmuje ochłodzenie roztworu do temperatury poniżej temperatury krzepnięcia żelu, przy równoczesnym ścinaniu kompozycji. Ogólnie, roztwór poddaje się ścinaniu podczas chłodzenia od 60°C lub powyżej do 25°C lub poniżej.

W małej skali można to prowadzić w zlewce z mieszadłem mechanicznym, zapewniając energiczne mieszanie podczas chłodzenia zawartości zlewki.

Korzystniejsze jest wytwarzanie kompozycji ze stosowaniem wymiennika ciepła ze skrobakami powierzchni, który można korzystnie wyposażyć w osprzęt do pracy pod obniżonym ciśnieniem, dla zmniejszenia ilości pęcherzyków powietrza wprowadzanych do kompozycji w miarę postępu tworzenia żelu.

Inną możliwość wytwarzania cząstek żelu stanowi wytworzenie dużej ilości żelu, a następnie rozbicie go na małe cząstki, na przykład przez pompowanie go przez homogenizator.

Cząstki żelu zazwyczaj będą miały rozmiar widoczny pod mikroskopem. Zazwyczaj średni rozmiar cząstki będzie mieścić w zakresie od 0,1 do 250 μm, a często niemal wszystkie cząstki znajdą się pomiędzy 0,1 a 300 μm. Korzystnie średni rozmiar cząstki wynosi między 0,5 lub 1 μm a 200 μm, i może mieścić się w zakresie od 10 μm do 200 μm.

Zaletą cząstek żelu otym wymiarze, szczególnie w kontekście kompozycji oczyszczających, jest to, że małe cząstki polimeru mogą wzmagać oczyszczanie przez mechaniczne rozbijanie zanieczyszczeń na czyszczonej powierzchni. Może tak być szczególnie w przypadku kompozycji przeznaczonych do stosowania miejscowego, używanych do usuwania makijażu.

Na ogół pożądane jest wytwarzanie cząstek żelu metodą chłodzenia wodnego roztworu polimeru lub mieszaniny polimerów tworzących żel, zasadniczo przy nieobecności środka powierzchniowo czynnego, a potem dodawanie środka powierzchniowo czynnego. Podejście alternatywne to wprowadzenie środka powierzchniowo czynnego do wodnej kompozycji przed etapem chłodzenia w warunkach ścinania. Nie dla wszystkich polimerów tworzących żel jest to możliwe. Stwierdziliśmy, że dla wielu polimerów tworzenie żelu zahamowane jest przez obecność środka powierzchniowo czynnego, amimo to cząstki żelu, które już powstały, pozostają trwałe, jeśli następnie doda się środek powierzchniowo czynny.

W sposobie według wynalazku wprowadzanie pieniącego detergentu prowadzi się przed lub po ochłodzeniu, ale korzystnie po ochłodzeniu poniżej temperatury żelowania.

Z powodzeniem stosowaliśmy laboratoryjny mieszalnikz płaszczem ze skrobakami powierzchni TK Agi Homo dostępny z firmy Tokushu Kika Kogyo Co Ltd, Japonia.

Wymienniki, ciepła i homogenizatory ze skrobakami powierzchni stosuje się w przemysłowym procesie wytwarzania margaryny i innych produktów spożywczych do smarowania, taką aparaturę można zastosować do wytwarzania kompozycji według wynalazku na większą skalę. Omówienie takich wymienników ciepła przedstawił Harrod w publikacji Journal of Food Process Engineering 9 (1986) strony 1-62. Dostawcy takiej aparatury to Armfield Ltd, Ringwood, Hampshire, Wielka Brytania, Contherm Corporation, która jest działem Alfa-Laval Group, USA oraz APV Projects (Crepaco) Ltd, Crawley, West Sussex, Wielka Brytania.

PL 191 306 B1

Po wytworzeniu cząstek żelu, stosując typową aparaturę mieszającą pracującą z małym ścinaniem, można dodawać pieniący detergent lub inne składniki, możliwie w postaci ciekłego koncentratu, ale ewentualnie jako stały detergent albo stały i/lub stopiony kwasowy prekursor środka powierzchniowo czynnego. Ewentualnie do następującej kolejno operacji mieszania można stosować wymiennik ciepła z zeskrobywaną powierzchnią służący do wytwarzania cząstek żelu, zwłaszcza jeżeli pracuje wolniej, z mniejszym ścinaniem. Operacja mieszania nie powinna doprowadzić do ogrzania kompozycji wystarczającego do spowodowania stopienia cząstek żelu. Jeśli to konieczne, kompozycję zawierającą cząstki żelu powinno się chłodzić przed i/lub podczas kolejnej operacji mieszania.

W wysoce korzystnym wykonaniu, kompozycje według wynalazku mogą zawierać względnie duże zawartości materiałów poliolowych, które to poliole, jak się okazało, nadają kompozycji różne korzyści. Mogą one obejmować korzyści w kategoriach wytwarzania, ale także korzyści nadawane wytwarzanym kompozycjom do stosowania miejscowego.

Materiały i procedury przydatne w wynalazku są poniżej opisane bardziej szczegółowo, tylko przykładowo, w odniesieniu do załączonych rysunków, na których:

Figura 1 przedstawia przekrój mieszalnika przydatnego do wytwarzania cząstek ścinanego żelu metodą wsadową, fig. 2 schematycznie przedstawia linię produkcyjną do wytwarzania ścinanego żelu metodą ciągłą, fig. 3 schematycznie przedstawia postać linii produkcyjnej stosowanej w przykładzie 10, fig. 4 schematycznie przedstawia postać linii produkcyjnej stosowanej w przykładzie 12.

Aparatura pokazana na fig. 1 to mieszalnik homo TK Agi. Posiada zbiornik 10 z oddzielnymi ścianami wewnętrznymi i zewnętrznymi dla umożliwienia obiegu chłodziwa w przestrzeni między nimi. Zbiornik ma zamknięcie górne 12. Wirnik 14 w naczyniu wystaje przez zamknięcie górne 12 i łączy się z silnikiem napędowym 16. Wirnik 14 otacza środkowy nieruchomy stojan 18. Przegrody 20, 22 wystają odpowiednio z wirnika i stojanu. Gdy wirnik obraca się, to ciecz w zbiorniku 10 jest poddawana ścinaniu przez ruch wirnika 14ijego przegród 20 względem nieruchomego stojana 18 i jego przegród 22. Ponadto klapy 24 wykonane z politetrafluoroetylenu wystające z wirnika 14 skrobią wewnętrzną ścianę zbiornika 10. Zamknięcie górne 12 zawiera złączkę 26 do podłączenia pompy próżniowej. Między wirnikiem 14 i zamknięciem górnym 12 wstawione są gazoszczelne uszczelki. Dzięki temu przez złączkę 26 można do wnętrza zbiornika 10 doprowadzać próżnię.

W celu wytworzenia kompozycji według wynalazku przy użyciu tej aparatury, w zbiorniku umieszcza się wodny roztwór polimeru, ogrzany powyżej swojej temperatury żelowania. Następnie na zbiorniku umieszcza się zamknięcie górne 12 i zawartość chłodzi się obiegiem chłodziwa w przestrzeni między ścianami. Jednocześnie uruchamia się wirnik i do złączki 26 doprowadza się próżnię tak, że następuje chłodzenie zawartości zbiornika w warunkach ścinania, zaś ssanie przez wylot powietrza, złączkę 26, zapobiega tworzeniu pęcherzyków gazu.

W konsekwencji, w miarę jak zawartość zbiornika chłodzi się poniżej punktu żelowania, tworzy się mnogość małych cząstek żelu. Kiedy już zawartość została ochłodzona poniżej temperatury żelowania i wytworzyły się cząstki, to środek powierzchniowo czynny można zmieszać z zawartością albo zdejmując zamknięcie górne i dodając ciekły koncentrat (lub ewentualnie stały środek powierzchniowo czynny albo stały i/lub stopiony kwasowy prekursor środka powierzchniowo czynnego do zbiornika, albo przenosząc zawartość zbiornika, a także środek powierzchniowo czynny do osobnego mieszalnika.

Figura 2 obrazuje korzystną postać linii produkcyjnej złożonej z kilku osobnych aparatów połączonych razem rurami.

Gorący roztwór wodny polimeru wytwarza się i przechowuje w zbiorniku zasilającym T1. Z niego dostarcza się go przez odpowiednią pompę P1 do wymiennika ciepła z zeskrobywaną powierzchnią A1, który ma postać walca do przepuszczania przez niego roztworu polimeru, walca który jest otoczony płaszczem na chłodziwo. W tym wymienniku ciepła znajduje się wał o dużej średnicy wyposażony w ostrza skrobiące dociskane sprężynami do powierzchni wewnętrznej ściany walcowego naczynia. Obracanie tego środkowego wału silnikiem zapewnia ścinanie roztworu polimeru, podczas jego przechodzenia przez wymiennik ciepła.

Kiedy roztwór polimeru przechodzi przez wymiennik ciepła A1, to jest on chłodzony poniżej swojej temperatury żelowania w warunkach ścinania i to prowadzi do tworzenia cząstek żelu w ciągłej fazie wodnej. Powstała kompozycja przechodzi z wymiennika ciepła A1 do drugiego wymiennika ciepła A2, który jest podobny, ztym, że działa zmałą szybkością. Jest on stosowany do dalszego chłodzenia kompozycji.

Następnie kompozycja przepływa do mieszalnika C, który, tak jak wymienniki A1 iA2, funkcjonuje jako wymiennik ciepła. Wewnątrz tego mieszalnika znajdują się nieruchome przegrody wystające

PL 191 306 B1 ze ścian wymiennika ciepła do wnętrza i napędzany silnikiem środkowy wało małej średnicy, który ma dalsze przegrody wystające między nieruchomymi przegrodami ściany walca. W tym urządzeniu nie ma skrobaków. Tu kompozycja jest mieszana z roztworem środka powierzchniowo czynnego dostarczanym ze zbiornika zasilającego T2 przy pomocy odpowiedniej pompy P2. Mieszanina opuszczająca szybkoobrotowy mieszalnik C to kompozycja według wynalazku. Może być korzystne chłodzenie jej metodą przepuszczania przez kolejny wymiennik ciepła z zeskrobywaną powierzchnią A3 pracujący zmałą szybkością, zanim kompozycja zostanie dostarczona jako gotowy produkt albo zapakowana do pojemników. Pompy P1 i P2 można korzystnie realizować jako osobne kanały dozującej pompy tłokowej, co jest korzystnym sposobem dostarczania stałych proporcji składników z każdego ze zbiorników T1, T2.

Aparatura mieszająca, pompy i wymienniki ciepła ze skrobakami powierzchni stosowane w linii produkcyjnej jak wyżej mogą być typów zwykle stosowanych do wytwarzania margaryny i innych jadalnych produktów do smarowania. Inna nazwa dla wymiennika ciepła z zeskrobywaną powierzchnią, który zapewnia przepływ materiału, to „votator”. Takie aparaty mogą być wytwarzane w zakresie wielkości od małych jednostek, które mogą pasować do stołu laboratoryjnego, do instalacji produkcyjnej w pełnej skali. Wytwórcy takich aparatów to, między innymi wymienione powyżej firmy Armfield Ltd, Cantherm Corporation i APV Projects (Crepaco) Ltd.

Są dwa ogólnie korzystne sposoby wytwarzania kompozycji ścinanego żelu stosowanego w wynalazku przy użyciu wyżej opisanych aparatów.

W pierwszym sposobie wodę, polimer i ewentualnie związek poliolowy dodaje się do głównego zbiornika mieszającego (z homogenizatorem statycznym lub bez) i ogrzewa do temperatury 90°C pod obniżonym ciśnieniem. Mieszaninę można następnie chłodzić, pod obniżonym ciśnieniem i stosując dużą szybkość skrobaków ochłodzić gwałtownie do 50°C, a następnie wolniej do 20°C.

Kompozycję można następnie poddać działaniu homogenizatora statycznego, równocześnie ogrzewając do temperatury 40°C w razie potrzeby, przy czym środek powierzchniowo czynny lub postać kwasową środka powierzchniowo czynnego podaje się na górę mieszaniny. Alternatywnie, środek powierzchniowo czynny można dodawać przez wkraplanie stopionego środka powierzchniowo czynnego przez wkraplacz, korzystnie pod obniżonym ciśnieniem i przy silnym ścinaniu wywoływanym przez skrobak ściany i/lub homogenizator.

Ponadto postać kwasową środka powierzchniowo czynnego można zobojętnić zasadą (taką jak TEA lub KOH), którą można dodawać powoli w miarę potrzeby przez wkraplacz, przy ciągłym silnym ścinaniu wywoływanym przez skrobak ściany i/lub homogenizator. Następnie na tym etapie można dodawać składniki dodatkowe (w tym dowolne materiały powierzchniowo czynne, które mają być dodane metodą współwytłaczania lub wstrzyknięcia) i kompozycję można następnie chłodzić w temperaturze pokojowej, po czym dodaje się środek zapachowy i środki konserwujące. Sprawdza się i reguluje wartość pH, a na koniec dodaje się dowolne wymagane cząstki zawieszone, ewentualnie poddając kompozycję działaniu obniżonego ciśnienia i małego ścinania tylko skrobakiem ściany, zanim kompozycję wyleje się.

Alternatywnie, zamiast powyższych etapów przed początkowym chłodzeniem do temperatury 20°C, do ścinania mieszaniny wody, polimeru i ewentualnie polioli można zastosować linię mikrovotatora, a następnie ochłodzić mieszaninę od temperatury 90°C do 20°C. Otrzymany ścinany żel polimeru można następnie przetwarzać zgodnie z dalszymi wyżej omówionymi etapami.

Typy polimerów

Kompozycje według wynalazku zawierają polimer lub polimerową mieszaninę zdolne do tworzenia odwracalnego żelu. Pożądane jest, żeby polimer był zdolny do tworzenia żelu bez obecności soli metalu. Polimery wymagające obecności jonów jako warunek wstępny tworzenia żelu są podatne na destabilizację przez środek powierzchniowo czynny, nawet jeśli mają postać cząstek ścinanego żelu. Oznacza to, że taki polimer, rozpuszczony wdemineralizowanej wodzie przy pewnym stężeniu między 0,1 i 10% wagowych utworzy żel bez mieszania przy chłodzeniu roztworu od podwyższonej temperatury 90°C do 20°Cwciągu24godzin.

W tym teście tworzenia żelu, polimer może tworzyć żel - lub nie tworzyć - przy każdym stężeniu w zakresie od 1% do 10% wagowych. Dla niektórych polimerów konieczne może być stosowanie więcej niż 1%. Dla niektórych polimerów stężenia 10% wagowych mogą być nieosiągalne. Niektóre polimery mogą tworzyć żele bez zestalaniawciągu do 24 godzin.

Polimer lub polimerowa mieszanina zdolne do tworzenia odwracalnego żelu, są naturalnego pochodzenia a korzystnie stosuje się specyficznie jeden lub więcej polisacharydów. Jednak możliwe

PL 191 306 B1 jest, że polimer, albo jeden lub więcej polimerów w polimerowej mieszaninie może stanowić chemicznie zmodyfikowany polimer naturalny, taki jak polisacharyd, który został potraktowany chemicznie z wytworzeniem lub zmianą podstawników. Można także przypuścić, że mieszanina polimerów mogłaby zawierać polimer syntetyczny razem z polimerem naturalnym. Jednak stosowany polimer zawiera łańcuch polisacharydowy naturalnego pochodzenia.

Jednym z polisacharydów, które można stosować, jest agar, który jest oczywiście znany do zastosowania jako środowisko dla wzrostu drobnoustrojów in vitro.

Agaroza to polisacharyd liniowy, zbudowany zasadniczo z reszt e-1,3-galaktozy na przemian z resztami α-14-galaktozy. Te ostatnie występują jako 3,6-bezwodnik i są enancjomerem L.

Agaropektyna podobnie ma reszty β-1,3-galaktozy na przemian z resztami α-14-L-galaktozy, ale zawiera reszty siarczanowe, pirogronianowe i/lub kwasu glukuronowego.

Określenie agar obejmuje rodzinę polimerów zawierających agarozę i/lub agaropektynę, tj. polimeryoszkielecie zawierającymnaprzemianreszty1,3-D-galaktozyi1,4-L-galaktozy.

Agar ekstrahuje się zpewnych gatunków krasnorostów, głównie wJaponii. Opis agaru jest podanyprzezTetsujiro Matsuhashi w rozdziale 1 publikacji „FoodGels” podredakcją Petera Harrisa, Elsevier, 1990.

Inną kategorię polisacharydów, które można zastosować, stanowi kappa-karragenina. Karrageniny to klasa polisacharydów występujących w niektórych innych gatunkach krasnorostów. Są to liniowe polisacharydy zbudowane z naprzemiennych reszt galaktozy połączonych β-1,3 i α-1,4. Reszty połączone 1,4 to enancjomer D iczasami występują jako 3,6-bezwodnik. Wiele zreszt galaktozy to estry siarczanowe.

Opisano szereg struktur karrageniny i whandlu dostępne są materiały, które zbliżają się do struktur idealnych. Jednak występują zmienności między tymi strukturami, zależnie od źródła karrageninyijej obróbki po ekstrakcji. Opis różnych typów karrageniny jest podany przez Normana F. Stanley'awrozdziale 3 „Carragenans”, wspomnianej wyżej publikacji „Food Gels”.

Kappa-karragenina jest zestryfikowana jako siarczan w resztach galaktozy połączonych 1,3, ale nie wresztach połączonych 1,4. Jota-karragenina jest zestryfikowana jako siarczan wobu resztach. Lambda-karragenina ma dwie grupy siarczanowe wresztach połączonych 1,4 ijedną grupę siarczanowąw70% reszt połączonych 1,3.

Inne typy karrageniny można stosować w mieszaninach ztypem kappa. Roztwory wodne jotakarrageniny istnieją jako żele odwracalne, ale wydaje się, że tężeją samorzutnie. Jota-karrageninę można zastosować do otrzymywania kompozycji zgodnie zwynalazkiem, ale te kompozycje zbrylają się podczas przechowywania ze względu na właściwość samorzutnego tężenia żelów jotakarrageninowych, a przeto dla niniejszego wynalazku pożądane jest stosowanie kappa-karrageniny lub mieszanin kappa i jota.

Samazsiebie lambda-karrageninawwodnym roztworze nie tworzy żelów, ponieważ jej wyższa gęstość ładunku hamuje asocjację między cząsteczkami a przez to tworzenie struktury cieczy. Jednak nieco lambda-karrageniny może występować wmieszaninach zkappa, albo może występować jako zanieczyszczenie w handlowych dostawach kappa-lub jota-karrageniny.

Jeżeli lambda-karragenina występuje wmieszaninie karragenin, to mieszanina może zawierać większość (więcej niż połowę polisacharydu) kappa- lub kappa- ijota-karrageninyzmniejszym udziałem lambda-karrageniny.

Innym polimerem, który można zastosować, jest furcellaran. Furcellaran jest podobny do kappakarrageniny, ale jest tylko częściowo zestryfikowany jako siarczan w resztach galaktozy połączonych 1,3. Polimerem pochodzenia bakteryjnego, który można zastosować, jest gellan. Jest to polimer powtarzającej się jednostki tetrasacharydowej, zawierający reszty glukozy, kwasu glukuronowego iramnozy. Istnieje pewne podstawienie grupami acylowymi, ale są one często usuwane podczas wytwarzania dla uzyskania gellanu niskoacylowego. Gellany opisano wrozdziale 6 autorstwa G. R. Saundersona, wspomnianej wyżej publikacji „Food Gels”. Inna możliwość to zastosowanie tak zwanego żelu synergistycznego, obejmującego oddziaływanie dwóch typów polimerów. W ogólności mogą one być tworzone z polisacharydu, którym jest glukomannan zsekwencjami reszt mannozy włańcuchu polimeru, takiego jak guma arabska lub guma guar, i drugiego polimeru, którym jest ksantan lub karragenina.

W kompozycji oprócz cząstek żelu można zawierać dodatkowy środek zagęszczający, taki jak małe stężenie gumy ksantanowej, lub kurdlan. Można go ewentualnie dodawać po utworzeniu cząstek żelu wraz ze środkiem powierzchniowo czynnym.

PL 191 306 B1

Kompozycja według wynalazku będzie ogólnie zawierać od 0,1% do 10% wagowych naturalnego polimeru. Normalnie, co najmniej połowę ciężaru tego polimeru będzie stanowić jeden lub więcej polimerów zdolnych do tworzenia odwracalnego żelu przy chłodzeniu od podwyższonej temperatury do 20°C, jako stojący roztwór w wodzie demineralizowanej.

Polimery zdolne do tworzenia odwracalnego żelu mogą stanowić od 0,5% do 10% wagowych całej kompozycji, często od 0,2% lub 0,5% wagowych do 5% lub 8% wagowych.

Na ogół lepkość kompozycji ścinanego żelu zgodnie z wynalazkiem będzie rosnąć wraz ze stężeniem zawartego w nim polimeru.

Na lepkość ma także wpływ wielkość i kształt cząstek żelu, na co z kolei mają wpływ warunki ścinania stosowane podczas chłodzenia. Na ogół połączenie zmiennych szybkości chłodzenia i różnych szybkości wirnika podczas ścinania umożliwia optymalizację gładkości dyspersji cząstek, właściwości zawieszania i lepkości, być może dlatego, że kształty cząstek żelu mogą zmieniać się między postaciami kulistymi i włókienkowymi.

Elektrolit nieczynny powierzchniowo

Chociaż na ogół pożądane jest, żeby polimer był zdolny do tworzenia żelu bez udziału jonów, to niektóre polimery są zdolne do tworzenia żelu w wodzie destylowanej lub demineralizowanej, ale tworzą żele owiększej lepkości, jeżeli występuje nieco elektrolitu. Lepkość dyspersji żelu kappakarrageniny jest zauważalnie zwiększana przez obecność jonów potasu, a lepkość dyspersji żelu agaru jest zwiększana wobecności jonów wapnia. Wskutek tego roztwór polimeru, który chłodzi się ze ścinaniem dla wytworzenia cząstek żelu zależnie od potrzeb wynalazku, może zawierać elektrolit dla zwiększenia odporności otrzymanych cząstek żelu na ścinanie. Potrzebna ilość elektrolitu może stanowićmałyprocentproduktu,np.1%.

Pieniący środek powierzchniowo czynny (detergent)

Kompozycje według wynalazku zawierają co najmniej 3% wagowych układu pieniącego środka powierzchniowo czynnego (detergentu), korzystnie od 5% do 30% wagowych. Co najmniej połowa, alepiej co najmniej dwie trzecie występującego detergentu korzystnie wybrane jestzgrupy obejmującej anionowe, amfoteryczne lub obojniaczojonowe środki powierzchniowo czynne, lub alkilopoliglikozydy lub alkilopolihydroksyamidy (np. alkiloglukamidy), które są pieniącymi niejonowymi środkami powierzchniowo czynnymi. Korzystnie, kompozycja zawiera co najmniej 5% wagowych anionowego środka powierzchniowo czynnego ewentualnie wraz z amfoterycznym lub obojniaczojonowym środkiem powierzchniowo czynnym. Dogodnie kompozycja zawiera 5% do 25% wagowych anionowego środka powierzchniowo czynnego, korzystnie 5% do 15% wagowych anionowego środka powierzchniowo czynnego.

Etoksylowane alkohole, które stanowią nisko pieniące niejonowe środki powierzchniowo czynne, mogą występować jako mniej niż połowa występującego środka powierzchniowo czynnego. Korzystnie, ilość takiego środka powierzchniowo czynnego (jeśli jest on obecny) wynosi nie więcej niż jedna czwarta obecnego środka powierzchniowo czynnego.

Jednym ztypów anionowego środka powierzchniowo czynnego, który jest często stosowany wkompozycjach do mycia ciała, iktóry można zastosować w kompozycjach według wynalazku, jest siarczan eteru alkilowegoowzorze:

R⁴O(CH2CH2O)tSO3M gdzie R⁴ oznacza grupę alkilową lub alkenylową mającą 8 do 18 atomów węgla, zwłaszcza 11 do 15 atomów węgla, t ma przeciętną wartość równą co najmniej 2,0 i(M) oznacza kation nadający rozpuszczalność taki jak sodowy, potasowy, amonowy lub podstawiony amonowy. Korzystnie t ma średnią wartość równą 3 lub więcej.

Można stosować inne anionowe środki powierzchniowo czynne. Możliwości obejmują siarczany eterów glicerylowych alkilów, sulfobursztyniany, tauryniany, sarkozyniany, izetioniany acylowe, sulfooctany, fosforany alkilowe, acyloaminokarboksylany, mleczany alcylowe i mydło. W pewnych wykonaniach szczególnie korzystne są acyloaminokarboksylanowe środki powierzchniowo czynne.

PL 191 306 B1

Sulfobursztynianami mogą być monoalkilosulfobursztyniany mające wzór: R⁵O2CCH2CH(SO3M)CO2M;

i amido-MEA sulfobursztyniany o wzorze:

R⁵CONHCH2CH2O2CCH2CH(SO3M)CO2M;

₅ w którym R⁵ oznacza grupę C8-C20 alkilową, korzystnie C12-C15 alkilową, zaś (M) oznacza kation nadający rozpuszczalność (taki jak podane powyżej).

Sarkozyniany ogólnie mają wzór

R⁵CON(CH3)CH2CO2M ₅ w którym R⁵ oznacza grupę C8-C20 alkilową, korzystnie C12-C15 alkilową i (M) oznacza kation nadający rozpuszczalność (taki jak podane powyżej).

Tauryniany ogólnie mają wzór

R⁵CONR⁶CH2CH2SO3M w którym R⁵ oznacza grupę C8-C20 alkilową, korzystnie C12-C15 alkilową, R⁶ oznacza grupę

C1-C4 alkilową i (M) oznacza kation nadający rozpuszczalność (taki jak podane powyżej).

Izetioniany acylowe kwasów tłuszczowych mają wzór:

R-CO2-CH2CH2SO3M gdzie R oznacza grupę alkilową mającą 7 do 21 atomów węgla i (M) oznacza kation nadający rozpuszczalność taki jak podane powyżej.

Inną klasę pieniących się anionowych środków powierzchniowo czynnych stanowią długołańcuchowe karboksylany alkilowe i karboksylany eterów alkilowych o wzorze ogólnym:

R-(OCH2-CH2)a-COOM gdzie (M) oznacza jednowartościowy kation metalu alkalicznego taki jak Na i/lub K, albo kation organiczny taki jak amoniowy, monoetanoloamoniowy lub trietanoloamoniowy, a oznacza liczbę całkowitą od 0 do około 7, i R oznacza nasyconą lub nienasyconą grupę węglowodorową o łańcuchu prostym lub rozgałęzionym, mającą od około 10 do około 20 atomów węgla.

Dalszą klasę przydatnych anionowych środków powierzchniowo czynnych stanowią fosforany monoalkilowe i fosforany dialkilowe jako środki powierzchniowo czynne, takie jak na przykład fosforan dioktylu, jak również karboksylany eterów i etoksylowane cytryniany jako środki powierzchniowo czynne.

Anionowy detergent zawarty w kompozycji na ogół dobiera się unikając silnie działających detergentów, takich jak alkanosulfonian pierwszorzędowy lub alkilobenzenosulfonian. Ich ilość, jeśli w ogóle są obecne, korzystnie wynosi mniej niż 3% obecnych detergentów.

Anionowy środek powierzchniowo czynny można stosować łącznie z amfoterycznym/obojnaczym środkiem powierzchniowo czynnym, zwłaszcza betainą lub sulfobetainą.

Amfoteryczne/obojnacze środki powierzchniowo czynne do stosowania w wynalazku zazwyczaj mają ogólny wzór strukturalny _R2

R¹-[-CONH(CH2)m-]n-(N)+-X-Y^- ₁ gdzie R¹ oznacza grupę alkilową lub alkenylową mającą 7 do 18 atomów węgla

PL 191 306 B1

R² i R³ niezależnie od siebie oznaczają grupę alkilową, hydroksyalkilową lub karboksyalkilową o 1 do 3 atomach węgla, m oznacza2 do 4, n oznacza0lub1,

X oznacza grupę alkilenową o 1 do 3 atomach węgla ewentualnie podstawioną grupą hydroksylową, i

Y oznacza -CO2- lub -SO3^-.

Przydatne amfoteryczne/obojniaczojonowe detergenty odpowiadające powyższemu wzorowi ogólnemu obejmują proste betainyo wzorze:

_R2 ½

R¹ ¾ (N)⁺ ¾ CH2CO2R3 i amidobetainyo wzorze:

_R ² ½

R¹ - CONH(CH2)m - (N)+ - CH2CO2R³ gdziem oznacza2lub3.

2 3 1

W obu wzorach R¹, R² i R³ mają znaczenia jak zdefiniowane poprzednio. R¹ może w szczególności oznaczać mieszaninę grup C12 i C14 alkilowych pochodzących z oleju kokosowego tak, że co najmniej połowa, korzystnie co najmniej trzy czwarte grup R¹ ma 10 do 14 atomów węgla. R² i R³oznaczają korzystnie grupę metylową.

Dalsza możliwość jest taka, że obojniaczojonowym środkiem powierzchniowo czynnym jest sulfobetainaojednym ze wzorów:

_R ² ½

R¹ - (N)+ -(CH2)3SO3_R ³ _R ² ½

R¹ -CONH(CH2)m (N)⁺-(CH2)3SO3R³ gdziem oznacza2lub3,alboichwarianty, wktórychgrupa-(CH2)3SO3^- jest zastąpiona przez

OH ½

-CH2CHCH2SO3^-

Inną klasę amfoterycznych środków powierzchniowo czynnych stanowią alkiloamidoalkiloaminy, zwłaszcza amfooctanyo wzorze ogólnym:

RCO-NH-CH2-CH2-(N)-CH2-COOM

C2H4OH gdzie (M) oznacza Na, K, jon amoniowy lub trietanoloamoniowy, R oznacza nasyconą lub nienasyconą grupę alkilowąo łańcuchu rozgałęzionym lub prostym mającą około 10 do około 20 atomów.

PL 191 306 B1

Glikozydowe środki powierzchniowo czynne są niejonowe i oczywiście zawierają reszty glikozydowe. Dogodnie są to związkio wzorze ogólnym:

RO(R'O)t(G)x lub RCO2- (R'O)t(G)x w którym G oznacza resztę pentozy lub heksozy, R'O oznacza grupę alkoksylową, x oznacza co najmniej jedeni R oznacza organiczną grupę hydrofobową mającą od 6 do 20 atomów węgla, która korzystnie jest alifatyczna, albo nasyconą albo nienasyconą, zwłaszcza prostołańcuchową lub rozgałęzioną grupę alkilową, alkenylową, hydroksyalkilową lub hydroksyalkenylową. W szczególności, R może oznaczać grupę alkilową lub alkenylową mającą 7 do 14 lub 16 atomów węgla.

Wartość t w powyższych wzorach ogólnych wynosi korzystnie zero, tak, że nie ma jednostki -(R'O)t- -wzorów ogólnych. W takim przypadku wzory ogólne przyjmują postać:

RO(G)X lub RCO2- (G)x

Jeżeli t nie oznacza zera, to korzystne jest, żeby R'O oznaczało resztę tlenku etylenu. Inne możliwości to reszty tlenku propylenui glicerolu. Jeżeli parametr t nie oznacza zera, tak, że obecny jest R'O, to wartość t (która może być wartością średnią) korzystnie mieści sięwzakresie od 0,5 do 10.

Grupa G zazwyczaj pochodzi od fruktozy, glukozy, mannozy, galaktozy, talozy, gulozy, allozy, altrozy, idozy, arabinozy, ksylozy, liksozy i/lub rybozy. Korzystnie, G jest tworzona zasadniczo wyłącznie przez jednostki glukozy. Wiązania międzysacharydowe mogą łączyć pozycję 1 zpozycją 2, 3, 4 lub 6 przylegającego sacharydu. Grupy hydroksylowe reszt cukrowych mogą być podstawione, np. jako etery krótkich łańcuchów alkilowych mających 1 do 4 atomów węgla. Korzystnie reszta cukrowa nie ma więcej niż jeden taki podstawnik.

Wartość x, która jest średnia, jest zazwyczaj nazywana stopniem polimeryzacji. Korzystnie x zmienia się między 1a 8. Wartości x mogą leżeć między 1a 3,a zwłaszcza 1a 1,8.

Alkilopoliglikozydy o wzorze RO(G)X, tj. wzorze jak podano wyżej, wktórym t oznacza zero, są dostępnez firm Horizon Chemical Company, BASFi Henkel.

O-Alkanoiloglikozydy o wzorze RCO2 - (G)x opisano wmiędzynarodowym zgłoszeniu patentowym WO 88/10147 (Novo Industri A/S). W szczególności opisane tam środki powierzchniowo czynne to estry glukozy zgrupami acylowymi przyłączonymi wpozycji 3 lub 6, takie jak 3-O-acylo-D-glukoza lub 6-O-acylo-D-glukoza. Korzystne są 6-O-alkanoiloglikozydy, w których grupa alkanoilowa zawiera grupę alkilową lub alkenylową mającą od 7 do 13 atomów węgla. Reszta glukozy może być alkilowana na pozycji 1 grupą alkilową o 1 do 4 atomach węgla, taką jak etylowa lub izopropylowa. Alkilowanie wpozycji 1 umożliwia wytwarzanie takich związków metodą regiospecyficznej syntezy enzymatycznej, jak opisali Bjorklingi in. (J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1989, str. 934).

Aldobionamidy to amidy kwasu aldobionowego lub aldobionolaktonu. Kwasy aldobionowe to disacharydy lub polisacharydy, w których grupa aldehydowa (ogólnie obecna wpozycji C1 cukru) została zastąpiona przez kwas karboksylowy. Przy suszeniu cyklizują one do aldobionolaktonów. Disacharyd może wszczególności stanowić laktoza lub maltoza, tak, że aldobionamid oznacza laktobionamid lub maltobionamid. Dalsze informacje o aldobionamidach i ich wytwarzaniu podano weuropejskim zgłoszeniu patentowym EP-550278.

Opisy polihydroksyalkilowych amidów kwasów tłuszczowych znajdują się wopisach US-2965576, EP-220676, EP-550557 i dokumentach, do których podano tam odnośniki. Kopolimery poli-tlenku etylenu-politlenku propylenu są dostępnew handlu, np. pod znakiem towarowym Pluronic.

Właściwości pianotwórcze środków powierzchniowo czynnych można oceniać testem prowadzonym przy użyciu zespołu oceniającego. Odpowiednią liczbą osób oceniających tworzących zespół jest 20. Każdy uczestnik nosi rękawice chirurgiczne wywrócone na lewą stronę, które najpierw myje się mydłem wcelu usunięcia jakiegokolwiek proszku, np. talku, zich powierzchni i suszy. Wytwarza się roztwory testowe zawierające 2% wagowych środka powierzchniowo czynnego wwodzie demineralizowanej. W celu przeprowadzenia każdego testu 2,5 ml roztworu testowego dozuje się powoli ze strzykawki, wprost na suche rękawice. Uczestnik zaciera ręce podczas i po dozowaniu na nie roztworu środka powierzchniowo czynnego, aby wytworzyć pianę. Uczestnik zwraca uwagę, żeby roztwór nie skapywał z rąk. Uczestnik wciąż wytwarza pianę zacierając ręce przez około 10 do 20 sekund, aż objętość piany wydaje się stała, po czym objętość piany na rękawicach mierzy się przez zanurzenie

PL 191 306 B1 rąk w misce z wodą, przy czym nad nimi trzyma się wykalibrowany lejek zbierający, tak że piana jest porywana z rąk do lejka. Wyniki otrzymane dla każdego uczestnika są uśredniane.

Środek powierzchniowo czynny można określić jako pieniący, jeżeli objętość otrzymanej piany jest większa niż 10 cm³. Alternatywna definicja to stwierdzenie, że objętość piany dla pieniącego środka powierzchniowo czynnego (detergentu) powinna wynosić, co najmniej połowę objętości wytworzonej z tej samej objętości roztworu o równoważnym stężeniu soli sodowej lauryloetylosiarczanu zawierającej przeciętnie 3 reszty tlenku etylenu.

Zgodnie z powyższą procedurą testowano szereg środków powierzchniowo czynnych i otrzymano następujące wyniki.

Środek powierzchniowo czynny (2% wagowych łącznie środka powierzchniowo czynnego)	Średnia geometryczna objętości piany/cm³
Nazwa handlowa	Skrót
Brij 58	C16E20	3,390
Genapol ZRO	SLES	21,500
Dehyton K	CAPB	35,726
Genapol ZRO i Dehyton K	SLES/CAPB (prop wag 13:2)	19,303
Plantaren 2000 UP	APG	47,705
Genapol ZRO i Dehyton K i Brij 58	SLES/CAPB/C16E20 (proporcja wagowa 13:2:5)	14,815
Jordapon Cl i Dehyton K	SCI/CAPB (prop wag 13:2)	27,667

Brij 58, dostarczany przez ICI, to alkohol tłuszczowy C16 etoksylowany przeciętnie 20 resztami tlenku etylenu (C16E20).

Genopol ZRO, dostarczany przez Hoechst, to sól sodowa siarczanu eteru laurylowego zawierająca przeciętnie 3 reszty tlenku etylenu (SLES).

Dehyton K, dostarczany przez Henkel, to amidopropylobetaina pochodna oleju kokosowego (CAPB).

Plantaren 2000 UP, dostarczany przez Henkel, to poliglikozyd alkilowy, w którym łańcuch alkilowy ma przeciętnie 10 atomów węgla i cząsteczki zawierają przeciętnie 1,4 reszt glikozydowych.

Jordapon CI dostarczany przez PPG Mazer, tosól sodowa izetionianu oleju kokosowego (SCI).

W korzystnym wykonaniu kompozycja zawiera względnie wysokie zawartości materiałów poliolowych. Zazwyczaj związki poliolowe mogą występować w ilości do 90% wagowych, w szczególności 2-60% wagowych, korzystniej 5-50% wagowych, najkorzystniej 10-45% wagowych, w odniesieniu do wagi kompozycji.

Przydatne materiały poliolowe obejmują glicerol, sorbitol, heksanotriol, propano-1,2-diol, glikol 1,3-butylenowy, glikol heksylenowy i glikol propylenowy, jak również glikole polietylenowe i glikole polipropylenowe. Przydatne glikole polietylenowe i polipropylenowe zazwyczaj mają masę cząsteczkową w zakresie 100-4000, korzystniej 200-2000. Korzystnym materiałem poliolowym jest glicerol.

Stwierdzono, że wprowadzenie materiału poliolowego do kompozycji według wynalazku daje rozmaite korzyści. Po pierwsze stwierdzono, że kompozycje według wynalazku zawierające względnie duże zawartości polioli mają polepszoną trwałość w cyklicznym teście zamrażania-rozmrażania. Ponadto stwierdzono, że kompozycje zawierające wysokie zawartości polioli mają względnie dobrą integralność, w szczególności w kategoriach ich lepkości i zdolności do zawieszania cząstek.

Kompozycje zawierające poliole mogą także mieć polepszoną klarowność, w szczególności przez zmniejszoną potrzebę tworzenia bezpośredniej struktury produktu (na przykład przez zastosowanie glinek lub polimerów karbomerowych). Włączenie dużych zawartości polioli może także umożliwić wprowadzanie i żelowanie środków kosmetycznych w kompozycji. Także włączenie dużych zawartości poliolu razem ze stosowaniem polimeru lub polimerowej mieszaniny może nieoczekiwane dać polepszenie trwałości i kremowości piany.

Dalej stwierdzono, że zastosowanie względnie dużych zawartości polioli zmniejsza potrzebę opierania układu na wspomagających środkach nadających strukturę (takich jak glinki) z polimerem

PL 191 306 B1 lubpolimerowąmieszaniną.Dlategostwierdzono, że takie kompozycje mogą mieć zmniejszone zapotrzebowanie na wodę wukładzie, ponieważ potrzeba mniej wody do uwodnienia wspomagającego środka nadającego strukturę, co w praktyce zwiększa specjaliście możliwości wyboru układów środków powierzchniowo czynnych, które można zastosować lub umieszczać w kompozycji.

Stwierdzono także, że zastosowanie dużych zawartości polioli wukładach jest korzystne zpunktu wytwarzania, ponieważ, jak wspomniano, pożądane jest aby środki powierzchniowo czynne dodawać do polimerowej mieszaniny po jej wytworzeniuiochłodzeniu, dla uniknięcia rozdzielenia faz. Dodawanie względnie dużych zawartości polioli może powodować przesunięcie granic faz kompozycji, co oznacza, że mogą powstać ciecze izotropowe omałej lepkości. Są one względnie łatwe do przetwarzania wporównaniu zfazami ciekłokrystalicznymi odużej lepkości (takimi jak lub sześcienna), którewpewnych okolicznościach mogą powstawać.

W kompozycjach według wynalazku mogą być zawarte inne materiały. Możliwości obejmują środki barwiące, środki zmętniające, polimery organiczne, aromaty włącznie z dezodorantami, środki bakteriobójcze wcelu ograniczenia flory drobnoustrojów na skórze, przeciwutleniacze iinne środki konserwujące.

Kompozycje według wynalazku mogą ewentualnie zawierać środek kosmetyczny. Środkiem kosmetycznym może być olej zmiękczający, przez co rozumie się substancję, która zmiękcza skórę (warstwę rogową) wprost, albo przez zwiększenie zawartości wody, iutrzymuje jej miękkość przez opóźnianie zmniejszania się zawartości wody.

Przydatne środki zmiękczające i środki kosmetyczne obejmują:

(a) oleje silikonowe, gumy iich modyfikacje takie jak liniowe icykliczne polidimetylosiloksany; olejesilikonoweaminowe,alkilowe,alkiloaryloweiarylowe;

(b) tłuszcze ioleje, wtym naturalne tłuszcze ioleje takie jak olejejojoba, sojowy, z otrąb ryżowych, awokado, migdałowy, oliwa, sezamowy, zpestek brzoskwiń, rącznikowy, kokosowy, norkowy; tłuszcz kakaowy; łój wołowy, smalec; oleje utwardzone otrzymane metodą uwodornienia wyżej wymienionych olejów oraz syntetyczne mono-, di- itriglicerydy takie jak gliceryd kwasu mirystynowego i glicerydkwasu2-etyloheksanowego;

(c) woski takie jak karnauba, spermacet, wosk pszczeli, lanolina i ich pochodne;

(d) hydrofobowe ekstrakty roślinne;

(e) węglowodory takie jak ciekłe parafiny, wazelina, wazelina mikrokrystaliczna (petrolatum), wosk mikrokrystaliczny, cerezyna, skwalen, pristan i olejmineralny;

(f) wyższe kwasy tłuszczowe takie jak laurynowy, mirystynowy, palmitynowy, stearynowy, behenowy, oleinowy, linoleinowy, linolenowy, lanolinowy, izostearynowy iwielonienasycone kwasy tłuszczowe (PUFA);

(g) wyższe alkohole takie jak alkohol laurylowy, cetylowy, stearylowy, oleilowy, behenylowy, cholesteroli2-heksadekanol;

(h) estry takie jak oktanian cetylu, mleczan mirystylu, mleczan cetylu, mirystynian izopropylu, mirystynian mirystylu, palmitynian izopropylu, adypinian izopropylu, stearynian butylu, oleinian decylu, izostearynian cholesterolu, monostearynian glicerolu, distearynian glicerolu, tristearynian glicerolu, mleczan alkilu, cytrynian alkiluiwinian alkilu;

(i) olejki eteryczne takie jak miętowy, jaśminowy, kamforowy, biały cedrowy, ze skórek gorzkich pomarańczy, ryu, terpentynowy, cynamonowy, bergamotowy, cytrusowy unshiu, tatarakowy, sosnowy, lawendowy, bajowy, goździkowy, hiba, eukaliptusowy, cytrynowy, pierwiosnkowy, macierzankowy, zmięty pieprzowej, różany, szałwiowy, mentol, cyneol, eugenol, cytral, cytronellal, borneol, linalool, geraniol, wiesiołkowy, kamfora, tymol, spirantol, penen, limoneni olejeterpenoidowe;

(j) lipidy takie jak cholesterol, ceramidy, estry sacharozy i pseudo-ceramidy jak opisanoweuropejskim opisie patentowym EP-556957;

(k) witaminy takie jak witamina AiE,iestry alkilowe witamin,wtym estry alkilowe witaminy C;

(l) środki przeciwsłoneczne takie jak metoksylocynamonian oktylu (Parsol MCX) i butylometoksybenzoilometan (Parsol 1789);

(m) fosfolipidy;

(n) środki przeciw drobnoustrojom;

(o) hydroksykwasytakiejakalfaibetahydroksykwasy;

(p) polimery kationowe do pielęgnacji skóry lub wspomagania osadzania środka kosmetycznegonaskórze;i (q) mieszaniny dowolnych powyższych składników.

PL 191 306 B1

Szczególnie korzystny środek kosmetyczny stanowi silikon, korzystnie silikony o lepkości większej niż około 50000 mPa.s (centypuazów). Przykładem jest polidimetylosiloksan o lepkości równej około 60000 x 10^-6 m²/s (centystoksów). Środek kosmetyczny może zazwyczaj występować w kompozycjach według wynalazku w ilości 0,1-20% wagowych.

Przykład 1

Wytworzono szereg kompozycji zawierających karrageninę razem ze środkiem powierzchniowo czynnym (detergentem). Stosowane karrageniny przedstawiono w tabeli.

Nazwa materiału	Nazwa handlowa	Dostawca
Kappa-karragenina	Genugel X0909	Hercules
Jota-karragenina	Genuviso X0908	Hercules
Lambda-karragenina	Genugel X-3948	Hercules

Stosowano dwa środki powierzchniowo czynne: sól sodową siarczanu eteru laurylowego średnio 3EO, (SLES) i amidopropylobetainę pochodną oleju kokosowego (CAPB) dostarczaną przez Goldschmidt jako Tegobetaine CK.

Środki powierzchniowo czynne stosowano w stałej proporcji 13 części SLES na 2 części CAPB. Ogólny sposób wytwarzania polegał na rozpuszczeniu środków powierzchniowo czynnych w wodzie demineralizowanej z wytworzeniem stężonego roztworu (25% wagowych środka powierzchniowo czynnego) w temperaturze 60-70°C. Polimer w postaci sproszkowanej rozpuszczono w wodzie demineralizowanej w temperaturze 90-100°C. Następnie zmieszano właściwe ilości dwóch roztworów otrzymując roztwór zawierający 10% wagowych środka powierzchniowo czynnego i wybrane stężenie polimeru. Do tego roztworu dodawano elektrolit. Zmieszany roztwór umieszczano w naczyniu mieszalnika TK Agi Homo jak opisany wcześniej i przedstawiony na fig. 1. Ten mieszalnik pracował z szybkością 100 obr/min, podczas chłodzenia kompozycji od temperatury 75°C do 20°C przez 60 minut.

Wytworzone kompozycje zestawiono w poniższej tabeli:

Nr	Kappa (% wag.)	Jota (% wag.)	Lambda (% wag.)	KCI (% wag.)	CaCl2 (% wag.)	Propano-1,2-diol (% wag.)
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	-	-

Porównanie próbek kompozycji 1 do 5 pokazuje mały, ale postępujący wzrost lepkości przy stężeniu kappa do 3% kappa. Przy 4,6% kappa, układ jest sztywny i pastowaty, ale wciąż łatwo się rozciera (propano-1,2-diol dodano do roztworu podstawowego środka powierzchniowo czynnego dla umożliwienia stosowania większych stężeń bez tworzenia fazy heksagonalnej). Zwiększenie stężenia KCI do 0,5% (próbka 6), w celu zwiększenia odporności żelu na ścinanie, nie wydaje się dawać bardziej lepkiego układu.

PL 191 306 B1

Próbki kompozycji 7 i 8, zawierające nieco jota-karrageniny, miały właściwości podobne do próbki kompozycji 2, ale były nieco bardziej elastyczne na skutek zawartości jota-karrageniny.

Wpływ lambda (próbki kompozycji 9, 10i 11) polega na zwiększaniu gładkości, ale bez dużego wpływu na lepkość.

Pewną ilość ścinanego żelu próbki kompozycji 4 zawierającej 3% wagowych kappa-karrageniny ogrzano ponownie do 70°C, anastępnie zostawiono do ochłodzenia do temperatury pokojowej bez mieszania. Otrzymano sztywny żel, co dowodzi, że ruchliwość kompozycji wytwarzanej wwarunkach ścinania musi być przypisana przemianom roztworu karrageniny wmałe cząstki żelu podczas chłodzenia.

Przykład 2

Próbki kompozycji 4, 8 i 10 z poprzedniego przykładu zapakowano do prześwitujących tubek polietylenowych 150mlośrednicy wylotu 1,5mm.

Te próbki były oceniane przez 24 panie stanowiące zespół, które pouczono aby obserwowały wygląd i przepływ produktów wtubce, anastępnie wycisnęły nieco kompozycji ztubki na przezroczysty arkusz plastiku i obserwowały produkt, anastępnie dotykały produktu czubkami palców. Z kolei zostały poproszone, żeby umyć przedramię przy użyciu każdego zproduktów. Dla porównania uczestniczkom dostarczono zwykły żel pod prysznic, wktórym środek powierzchniowo czynny zagęszczonododatkiem soli.

Uczestniczki ogólnie komentowały, że produkty według wynalazku były mniej kleiste lub ciągnące się niż kompozycja porównawcza, i że materiał dozowany ztubki był mniej skłonny do opadania pod własnym ciężarem. Tę obserwację można przypisać mocno rozrzedzonemu przez ścinanie charakterowi produktów według wynalazku. Produkty według wynalazku stosowane do mycia oceniano jako spłukujące się do czysta, tj. obserwowano, że na skórze po wyschnięciu pozostawiają niewiele lubwcale, pozostałości albo kleistości.

Przykład 3

Wytworzono ścinane żele agaru. Stosowano agar „Deltagar LTS” zfabryki Quest International wKilnagleary, Carriglane, hrabstwo Cork, Ireland. Stosowano także ksantan, dostarczony jako „Keltrol F” przez firmę Kelco. Agar lub mieszaninę agaru i ksantanu rozpuszczono wwodzie demineralizowanej i ochłodzono od temperatury 75°C do 20°C. Stężenia polimerówilepkości otrzymanych kompozycji wynosiły:

Agar (% wag.)	Ksantan (% wag.)	Lepkość przy 10^-1 s (mPa-s)	Przybliżona średnica perełek (μτ)
1	-	1800	100-200
2	-	3000	50-150
2	0,05	5000	50-100
4	-	18000	10-30

Kompozycje badano pod mikroskopem. Zaobserwowano perełki żelu oprzybliżonej wielkości podanej wtabeli. Przy stężeniach 1% i 2% agaru można było dostrzec perełki mające wystające znich małe włókna.

Włączenie małego stężenia ksantanu doprowadziło do powstania nieco mniejszych perełek o rzadszych wystających z nich włóknach. Kompozycja była zauważalnie gładszaimniej lepka.

Kompozycje zawierające 2% i 4% agaru zmieszano ze stężonymi roztworami wodnymi środka powierzchniowo czynnego (25% wagowych) wproporcji odpowiedniej dla uzyskania kompozycji zawierającej 10% wagowych środka powierzchniowo czynnego (13:2 SLES:CAPB jak wprzykładzie 1). Mieszanie prowadzono wzlewce, wtemperaturze 20°C stosując mieszadło łopatkowe napędzane silnikiem od góry z odpowiednio małą szybkością aby uniknąć wprowadzania pęcherzyków powietrza.

Przykład 4: Żel pod prysznic

Żel pod prysznic wytworzono wnastępujący sposób stosując aparaturę ogólnie przedstawioną na fig. 2, ale bez wymiennika ciepła ze skrobakami powierzchni A3. Agar, chlorek wapnia, sorbinian potasu i kwas sorbinowy rozpuszczono wgorącej wodzie (>90°C) stosując mieszalnik Silversona. Otrzymany gorący roztwór agaru (M) przeniesiono do zbiornika T1, którym był 5-litrowy zbiornik zpłaszczem wyposażony w mieszadło denne, przegrodę i hermetycznie uszczelniającą pokrywę,

PL 191 306 B1 utrzymywany w temperaturze 95°C. Roztwór przechowywano wtym zbiorniku przez 30 min. Mieszaninę środków powierzchniowo czynnych wytworzono rozcieńczając dwie części pasty zawierającej 70% substancji czynnej soli sodowej siarczanu eteru laurylowego (SLES) (Manro BES) zjedną częścią glikolu propylenowego otrzymując roztwór środka powierzchniowo czynnego zawierający 46,7% substancji czynnej. Do tego roztworu dodano amidopropylobetainę pochodną oleju kokosowego zawierającą 100% substancji czynnej (Tegobetaine CK) (CAPB) wilości dostatecznej dla osiągnięcia proporcji 13 części SLES do 2 części CAPB. W miarę potrzeb dodano środki barwiące, środek zapachowy i przeciwutleniacz a końcowy roztwór środka powierzchniowo czynnego (N) przeniesiono do zbiornika T2, który był drugim zbiornikowym mieszalnikiem 5-litrowym z płaszczem, utrzymywanym wtemperaturze 30°C. Uniknięto napowietrzenia mieszanki ograniczając szybkość mieszadła do <60 obr/min. Składy roztworów (M)i (N) zestawiono w poniższej tabeli razem ze składami kompozycji, zawierającymi łącznie 16% środka powierzchniowo czynnego.

Składy - Przykład 4
Materiał	Roztwór (M) (% wag.)	Roztwór (N) (% wag.)	Skład produktu (% wag.)
Agar (Luxara 1253)	4,50	-	3,00
Sorbinian potasu	0,10	-	0,07
Kwas sorbinowy	0,40	-	0,28
Chlorek wapnia 2H2O	3,38	-	2,30
SLES (czysty)	-	43,28	13,867
CAPB (100% substancji czynnej)	-	6,68	2,133
Pigmenty	-	0,00447	0,003
Glikol propylenowy	-	13,65	9,29
Woda dejonizowana	91,62	36,39	69,06

Linię mikrovotatora, o układzie jak przedstawiony na fig. 2, zawierającą zbiornik z płaszczem T1, podłączono do jednego kanału tłokowej pompy dozującej P1, a następnie do dwóch wymienników ciepła ze skrobakami powierzchni A1 i A2, po około 15 ml objętości każdy, połączonych szeregowo. Zbiornik zasilający z płaszczem T2 podłączono do drugiego kanału pompy dozującej P2, a następnie do jednego końca nieruchomego mieszalnika krystalizującego Co objętości około 150 ml. Temperatury płaszcza tych aparatów regulowano glikolem, ogrzewano lub ochłodzono łaźniami o odpowiednich wielkościach.

Gorącą wodę (95°C) pompowano przez linię votatora do wstępnie ogrzanych aparatów i linii doprowadzających. Następnie roztwór agaru (M) pompowano przez linię pompą P1 nastawioną na 100% aż do utworzenia żelu ścinanego. Ten materiał albo odprowadzano do ścieków albo zawracano do zbiornika zasilającego T1. Tymczasem roztwór środka powierzchniowo czynnego (N) pompowano (pompą P2 nastawioną na 47%) przez mieszalnik C z nieruchomym wirnikiem. Gdy mieszalnik był pełny, uruchomiono wirnik i nastawiono na 500 obr/min. Ścinany żel wytworzony z roztworu (M) podawano do centralnie umieszczonego wcylindrze mieszalnika wlotu. Tak utworzony żel pod prysznic ma skład jak przedstawiony wtabeli powyżej pod nagłówkiem „Skład produktu”. Został on odebrany z wylotu mieszalnika C i zapakowany do plastikowych butelek. Typowe warunki procesu zestawiono wponiższej tabeli:

PL 191 306 B1

Warunki procesu - Przykład 4
	T1	T2	P1	P2	A1	A2	C
Temperatura płaszcza °C	95	30	-	-	75	0	30
Temper. produktu na wyjściu °C	-	-	56,7	-	69,1	12,9	26
Szybkość wirnika obr/min	<60	<60	-	-	1000	2000	500
% skoku pompy	-	-	100	47	-	-	-

Wytworzony został trwały fazowo, lepki, pieniący się i zasadniczo przezroczysty żel pod prysznic wykazujący zdolność do utrzymywania kształtu przy wyciskaniu zbutelki. Produkt w użyciu był niewłóknisty i pozostawiał gładką w dotyku skórę, ale nieklejącą się po wyschnięciu.

Przykład 5: Baza żelu nawilżającego pod prysznic

Żel nawilżający pod prysznic wytworzono wsposób podobny jak wprzykładzie 4. Agar, kazeinian sodu, sorbinian potasu ikwas sorbinowy rozpuszczono wgorącej wodzie (>90°C) stosując mieszalnik Silversona. Gorący roztwór utrzymywano wtemperaturze 90°C wzbiorniku zasilającym T1 przez 30 minut przed użyciem. Fazę olejową zdyspergowano wroztworze agaru stosując homogenizator (Crepaco) do uzyskania w otrzymanej emulsji (M) przeciętnych wielkości kropelek oleju równych około 1 mikrometr. Kompozycję (N) pieniącego środka powierzchniowo czynnego (w przybliżeniu 50% substancji czynnej) umieszczono wosobnym zbiorniku i utrzymywano w temperaturze 30°C przy powolnym mieszaniu (<60obr/min). Składy roztworów (M) i (N) zestawiono w poniższej tabeli, razem ze składem wytworzonego z nich produktu, który zawierał łącznie 10% środka powierzchniowo czynnego.

Kropelki oleju pozostały w zawiesinie w produkcie.

Składy kompozycji - Przykład 5
Materiał	Roztwór (M) (% wag.)	Roztwór (N) (% wag.)	Skład produktu (% wag.)
Agar (Luxara 1253)	4,00	-	3,17
Sorbinian potasu	0,10	-	0,08
Kwas sorbinowy	0,40	-	0,32
Kazeinian sodu (DMV)	2,00	-	1,60
SLES (czysty)	-	43,28	8,667
CAPB (100% substancji czynnej)	-	6,66	1,333
Mieszanka oleju	10,00	-	7,94
Glikol propylenowy	-	13,65	9,29
Woda dejonizowana	83,50	36,41	67,60

Roztwory (M) i(N) przetwarzano stosując linię mikrovotatora iprocedurę według przykładu 4. Warunki przebiegu procesu były takie, jak podanewtabeli poniżej. Produktem był gęsty, biały, pieniący się żel pod prysznic wykazujący przy użyciu dobre właściwości rozcieńczenia, ale bez włóknistego przepływu. Pozostawiał skórę gładkąw dotyku i nawilżoną.

PL 191 306 B1

Warunki procesu - Przykład 5
	T1	T2	P1	P2	A1	A2	C
Temperatura płaszcza °C	95	30	-	-	95	5	5
Temper. produktu na wyjściu °C	-	-	68,0	-	-	22,9	8,6
Szybkość wirnika obr/min	<60	<60	-	-	1000	2000	1000
% skoku pompy	-	-	100	26	-	-	-

P r zyk ł a d 6: Baza żelu nawilżającego pod prysznic

Powtórzono kompozycję według przykładu 5 z pominięciem emulgatora (kazeinian sodu). Produktem był trwały, gęsty, biały żel. Zasadniczo nie pienił się po naniesieniu na skórę, zachowując się bardziej jak krem oczyszczający, ale tworzył obfite ilości piany przy rozcieńczaniu wodą podczas normalnego mycia, pozostawiając skórę gładką wdotyku i nawilżoną. Składy roztworów (M) i (N) i produktu zestawiono wtabeli:

Składy - Przykład 6
Materiał	Roztwór (M) (% wag.)	Roztwór (N) (% wag.)	Skład produktu (% wag.)
Agar (Luxara 1253)	4,00	-	3,17
Sorbinian potasu	0,10	-	0,08
Kwas sorbinowy	0,40	-	0,32
SLES (czysty)	-	43,28	8,667
CAPB (100% substancji czynnej)	-	6,66	1,333
Mieszanka oleju	10,00	-	7,94
Glikol propylenowy	-	13,65	9,29
Woda dejonizowana	81,50	36,41	66,03

P r zyk ł a d 7: Gęsta baza żelu nawilżającego pod prysznic

Powtórzono kompozycję według przykładu 5 stosując większe stężenie agaru, przy czym kazeinian sodu zastąpiono żelatyną (Bloom 150) i stosowano dodatek chlorku wapnia do roztworu (M). Roztwór środka powierzchniowo czynnego (N) pozostał niezmieniony. Składy zestawiono wtabeli:

Składy - Przykład 7
Materiał	Roztwór (M) (% wag.)	Roztwór (N) (% wag.)	Skład produktu (% wag.)
1	2	3	4
Agar (Luxara 1253)	4,50	-	3,20
Sorbinian potasu	0,10	-	0,08
Kwas sorbinowy	0,40	-	0,32
Żelatyna (Bloom 150, Extraco)	0,75	-	0,60

PL 191 306 B1 cd. tabeli - przykład 7

1	2	3	4
Chlorek wapnia 2H2O	2,876	-	2,30
SLES (czysty)	-	43,28	8,667
CAPB (100% substancji czynnej)	-	6,66	1,333
Mieszanka oleju	12,502	-	10,000
Glikol propylenowy	-	13,65	9,29
Woda dejonizowana	81,00	36,41	63,65

Warunki pracy linii votatora przedstawiono w tabeli:

Warunki procesu - Przykład 7
	T1	T2	P1	P2	A1	A2	C
Temperatura płaszcza °C	95	30	-	-	95	5	5
Temper. produktu na wyjściu °C	-	-	64,1	-	69,1	8,7	8,3
Szybkość wirnika obr/min	<60	<60	-	-	1000	2000	1000
% skoku pompy	-	-	100	26	-	-	-

P r z y k ł a d 8: Baza szamponu do włosów

Wytworzono preparat o bardzo wysokiej lepkości i dużym stężeniu środka powierzchniowo czynnego zawierający typową fazę pieniącego środka powierzchniowo czynnego do oczyszczania włosów, aby umożliwić rozcieńczanie podczas dalszego przetwarzania w szampon do włosów. Tak jak w przykładzie 4, agar rozpuszczono razem z sorbinianem potasu, kwasem sorbinowym i chlorkiem wapnia w gorącej wodzie (>90°C) przy użyciu mieszalnika Silversona, otrzymując roztwór agaru (M).

Mieszaninę środka powierzchniowo czynnego wytworzono przez rozcieńczenie dwóch części pasty zawierającej 70% substancji czynnej - soli sodowej siarczanu eteru laurylowego (SLES) (Manro BES) z jedną częścią glikolu propylenowego, otrzymując roztwór środka powierzchniowo czynnego zawierający 46,7% substancji czynnej. Do tego roztworu dodano amidopropylobetainę pochodną oleju kokosowego zawierającą 100% substancji czynnej (Tegobetaine CK) (CAPB) w ilości dostatecznej dla osiągnięcia proporcji 13 części SLES do 2 części CAPB. Dodano przeciwutleniacz i roztwór końcowy (N) przeniesiono do zbiornika zasilającego utrzymywanego w temperaturze 30°C. Uniknięto napowietrzenia mieszanki ograniczając szybkość mieszadła do <60 obr/min. Składy roztworów (M) i (N) i wytworzonej z nich kompozycji o wysokiej lepkości, która zawierała 24% środka powierzchniowo czynnego, zestawiono w tabeli:

Składy - Przykład 8
Materiał	Roztwór (M) (% wag.)	Roztwór (N) (% wag.)	Skład produktu (% wag.)
1	2	3	4
Agar (Luxara 1253)	4,5	-	2,25
Sorbinian potasu	0,10	-	0,05
Kwas sorbinowy	0,40	-	0,21
Chlorek wapnia 2H2O	3,38	-	1,76

PL 191 306 B1 cd. tabeli - przykład 8

1	2	3	4
SLES (czysty)	-	43,28	21,00
CAPB (100% substancji czynnej)	-	6,24	3,00
Pigmenty	-	0,00	0,00
Glikol propylenowy	-	13,65	15,00
Woda dejonizowana	91,62	36,83	56,73

Obróbkę dwóch roztworów prowadzono stosując układ linii mikrovotatoraisposób według przykładu 4. Warunki przebiegu procesu zestawionowtabeli:

Warunki procesu - Przykład 8
	T1	T2	P1	P2	A1	A2	C
Temperatura płaszcza °C	95	30	-	-	75	5	5
Temper. produktu na wyjściu °C	-	-	64,1	-	69,1	8,7	8,3
Szybkość wirnika obr/min	<60	<60	-	-	500	2500	1000
% skoku pompy	-	-	100	92	-	-	-

Przykład 9:Żelśrodkapowierzchniowoczynnegonabaziekarrageniny

Trwały, pieniący się żel środka powierzchniowo czynnego wytworzono stosując zmieszane ksantan i karrageniny. Na sucho zmieszano proszki ksantanu (Keltrol F, Kelco International Ltd), czystej jota-karrageniny (Genuvisco K-0908, Hercules) i czystej kappa-karrageniny (Genugel X-0909, Hercules), anastępnie rozpuszczono wgorącej wodzie demineralizowanej (>80°C) stosując mieszalnik Silversona, do którego dodano sorbinian potasu i kwas sorbinowy. Gorący roztwór (M) przeniesiono, mieszając, do zbiornika zasilającego iutrzymywano w temperaturze 85°C. Mieszaninę środka powierzchniowo czynnego wytworzono przez rozcieńczenie dwóch części pasty zawierającej 70% substancji czynnej - soli sodowej siarczanu eteru laurylowego (SLES) (Manro BES) zjedną częścią glikolu propylenowego otrzymując roztwór środka powierzchniowo czynnego zawierający 46,7% substancji czynnej. Ten roztwór ogrzano do 60°Ci dodano amidopropylobetainę pochodną oleju kokosowego zawierającą 100% substancji czynnej (Tegobetaine CK) (CAPB) wilości dostatecznej dla osiągnięcia proporcji 13 części SLES do 2 części CAPB. Ten roztwór (N) dodano do gorącego roztworu polimeru (M)wzbiorniku zasilającymi przerabiano przez linię mikrovotatora obejmującą zbiornik zasilający, pompę dozującąi kolejno trzy wymienniki ciepła ze skrobakami powierzchni A1,A2, A3. Składy i warunki procesu zestawiono w poniższych tabelach:

Składy - Przykład 9
Materiał	Roztwór (M) (% wag.)	Roztwór (N) (% wag.)	Skład produktu (% wag.)
1	2	3	4
Kappa-karragenina	1,0		0,80
Jota-karragenina	1,5	-	1,20
Ksantan	0,10	-	0,08
Sorbinian potasu	0,20	-	0,05

PL 191 306 B1 cd. tabeli - przykład 9

1	2	3	4
Kwas sorbinowy	0,40	-	0,21
SLES (czysta)	-	43,28	8,67
CAPB (100% substancji czynnej)	-	6,68	1,33
Glikol propylenowy	-	7,74	6,19
Woda dejonizowana	96,80	42,30	81,47

Warunki procesu - Przykład 9
	T1	P2	A1	A2	A3
Temperatura płaszcza (°C)	85	-	-5	0	0
Temperatura produktu na wyjściu (C)	-	43,1	9,4	0,7	2,8
Szybkość wirnika (obr/min)	<60	-	2500	1000	1000
% skoku pompy	-	100	-	-	-

Przykła d 10: Ciekłe mydło

Kompozycję według poprzedniego przykładu przetwarzano winny sposób otrzymując jako produkt ciekłe mydło. Karrageniny, kwas sorbinowy i sorbinian potasu rozpuszczono wgorącej wodzie (<80°C) z mieszaniem jak poprzednio, otrzymując roztwór (M), który utrzymywano wtej temperaturze w mieszanym zbiorniku. Ksantan zdyspergowano w wodzie demineralizowanej, ogrzewano do temperatury 95°C i utrzymywano wtej temperaturze wdrugim mieszanym zbiorniku zasilającym T2 (roztwór X). Roztwór środka powierzchniowo czynnego (N) wytworzono według przykładu 6 i utrzymywano w trzecim mieszanym zbiorniku zasilającym T3 w temperaturze 30°C.

Zastosowano linię przerobową mikrovotatora, jak przedstawiona na fig. 3. Została ona zbudowana tak, że roztwór (X) podaje się ze zbiornika zasilającego T2na jeden koniec mieszalnika C1, zaś roztwór karrageniny (M) podaje się ze zbiornika zasilającego T1 do centralnie umieszczonego wlotu tego samego mieszalnika. W mieszalniku następuje chłodzenie i tworzenie ścinanego żelu. Po przejściu przez wymiennik ciepła z zeskrobywaną powierzchnią A dla zupełnego ochłodzenia, mieszaninę dostarczano do centralnego wlotu drugiego mieszalnika C2, przez który już płynął roztwór (N) ze zbiornika zasilającego T3.

Warunki procesu zestawiono w tabeli:

Warunki procesu - Przykład 10
	T1	T2	T3	P1	P2	P3	C1	A1	C2
Temperatura płaszcza °C	95	95	30	-	-	-	75	5	5
Temper. produktu na wyjściu °C	-	-	-	57	-	-	14,4	7,4	10,6
Szybkość wirnika obr/min	<60	<60	<60	-	-	-	2000	1000	1000
% skoku pompy	-	-	-	85	15	43	-	-	-

Przykła d 11:Bazapłynudopraniatkanin

Pieniący preparat środka powierzchniowo czynnego do stosowania do prania tkanin wpralce wytworzono stosując linię mikrovotatora typu przedstawionego na fig. 2 i opisanego wprzykładzie 4. Agar, chlorek wapnia, sorbinian potasu i kwas sorbinowy rozpuszczono wgorącej wodzie (>90°C)

PL 191 306 B1 stosując mieszalnik Silversona. Gorący roztwór (M) przeniesiono do zbiornika zasilającego T1 z płaszczem, wyposażonego w mieszadło denne, przegrodę i hermetycznie uszczelniającą pokrywę, i utrzymywano w temperaturze 95°C przez 30 minut. Mieszaninę środka powierzchniowo czynnego wytworzono przez rozcieńczenie pasty zawierającej 70% substancji czynnej - soli sodowej siarczanu eteru laurylowego (SLES) (Manro BES) z glikolem propylenowym i mieszaniną niejonowych i anionowych środków powierzchniowo czynnych. Środki barwiące, zapachowe i środek konserwujący dodano w miarę potrzeb i otrzymany roztwór (N) o składzie przedstawionym w poniższej tabeli przeniesiono do zbiornika zasilającego T2 utrzymywanego w temperaturze 30°C. Uniknięto napowietrzenia mieszanki ograniczając szybki kość mieszadła do poniżej 60 obr/min. Parametry przerobu były takie jak w przykładzie 4. Wytworzona kompozycja miała postać optycznie klarownej cieczy zdolnej do zawieszania nierozpuszczalnych cząstek stałych. Zawierała łącznie 22,9% środka powierzchniowo czynnego. Składy i warunki procesu zestawiono w poniższych tabelach:

Składy - Przykład 11
Materiał	Roztwór (M) (% wag.)	Roztwór (N) (% wag.)	Skład produktu (% wag.)
Agar (Luxara 1253)	3,00	-	1,24
SLES (czysta)	0,0	18,54	10,86
Mieszanina nie pieniących się środków powierzchniowo czynnych	0,0	20,55	12,04
Glikol propylenowy	-	10,17	5,96
Woda dejonizowana	97,00	50,74	69,90

Warunki procesu - Przykład 11
	T1	T2	P1	P2	A1	A2	C1
Temperatura płaszcza °C	95	30	-	-	95	0	30
Temper, produktu na wyjściu °C	-	-	56,3	-	91,8	18,7	-
Szybkość wirnika obr/min	<60	<60	-	-	1000	4000	2000
% skoku pompy	-	-	70	99	-	-	-

P r z y k ł a d 12: Pieniący środek oczyszczający

Produkt wytwarzano stosując linię mikrovotatora przedstawioną na fig. 4. Gellan (Kelcogel F, Kelco) rozpuszczono w gorącej wodzie demineralizowanej (>90°C) stosując mieszalnik Silversona i przeniesiono do mieszanego zbiornika zasilającego T1 z płaszczem, i utrzymywano w temperaturze 90°C przy powolnym mieszaniu (roztwór (M)). Wytworzono roztwór chlorku wapnia w wodzie demineralizowanej i przeniesiono do drugiego mieszanego zbiornika zasilającego T2. Wytworzono mieszaninę środków powierzchniowo czynnych (N) według przykładu 4 i przeniesiono do trzeciego mieszanego zbiornika zasilającego T3. Linia mikrovotatora miała dwa zbiorniki zasilające T1, T2 połączone przez osobne kanały pompy dozującej P1, P2. Te piece umieszczonego na wlocie pierwszego wymiennika ciepła ze skrobakami powierzchni A1, po którym stosowano kolejno mieszalnik C1 i dwa dalsze wymienniki ciepła A2, A3. Na koniec, wylot ostatniego wymiennika ciepła A3 przyłączono do centralnego wlotu drugiego mieszalnika C2, który zasilano ze zbiornika zasilającego T3 przez trzeci kanał pompy dozującej P3.

Trzy roztwory ((M), (N) i CaCl2) przerabiano w tej linii otrzymując trwały, dający się przelewać produkt zawierający 16% środka powierzchniowo czynnego, który dobrze pienił się przy stosowaniu. Składy i warunki procesu zestawiono w tabelach:

PL 191 306 B1

Składy - Przykład 12
Materiał	Roztwór (M) (% wag.)	Roztwór CaCl2 (% wag.)	Roztwór (N) (% wag.)	Skład produktu (% wag.)
Gellan	1,875	-	-	0,80
Chlorek wapnia 2H2O	-	2,7	-	0,50
SLES (czysta)	-	-	43,28	8,67
CAPB (100% substancji czynnej)	-	-	6,68	1,33
Glikol propylenowy	-	-	14,55	9,90
Woda dejonizowana	98,13	97,30	50,04	88,70

Warunki procesu - Przykład 12
	Temperatura płaszcza °C	Temperatura produktu na wyjściu °C	Szybkość wirnika (obr/min)	% skoku pompy
T1	90	83	<60	-
T2	90	-	-	-
T3	30	-	-	-
P1	-	-	-	80
P2	-	-	-	20
P3	-	-	-	47
A1	-15	15	2500	-
C1	0	-	2000	-
A2	0	6,5	1000	-
A3	0	3	1000	-
C2	5	-	1000	-

Przykłady 1 3-26 - Pieniące kompozycje oczyszczające

Następujące kompozycje wytworzono stosując zbiornik zzeskrobywanymi ścianami otoczony płaszczem wodnym podobny do opisanego wprzykładzie 1, ewentualnie pod obniżonym ciśnieniem, jeśli to konieczne, w szczególności kiedy przerabiana kompozycja jest względnie gęsta (np. ma względnie duże stężenie agaru), lub szczególnie potrzebne jest unikanie napowietrzenia. Warunki procesu były takie, jak ogólnie opisane wprzykładzie 11, przy czym agar, wodę i poliole (np. glicerol, PEG 400, propano-1,2-diol) ietanol przygotowywano jako roztwór wstępny, mieszany przy użyciu mieszalnika Silversona przed przeniesieniem do zbiornika zasilającego T1 z płaszczem, i utrzymywaniem w temperaturze 95°C. Następnie resztę składników, oprócz środka zapachowego ikonserwującego, łączy się ze środkami powierzchniowo czynnymiiprzerabia jak opisanowprzykładzie 11.

PL 191 306 B1

Materiał / Przykład	13	14	15	16	17	18
% wagowych
Agar (Luxara 1253)	0,3	0,3	0,3	0,1	0,3	1,3
Kwas kokoilosarkozynowy	3,7	3,7	3,7	-	-	-
Kwas (N)-kokoilo-DL-alaninowy	3,8	3,8	3,8	-	3,5	-
Kwas laurynowy	6,6	6,6	6,6	8,8	10,0	-
Kokoamidomonoetanoloamina	1,9	1,9	1,9	2,5	-	-
Trietanoloamina	5,0	5,0	5,0	-	13,4	6,7
PEO (150) PPO (30) poloksamer	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
Kapsułki 1 mm oleju mineralnego	1,0	-	-	1,0	1,0	-
Włókna poliestrowe 10-25 μιτι	-	1,0	-	-	-	-
Zmętniacz (TO2) żel agarchop	-	-	1,0	-	-	-
Środek zapachowy	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1
Kathan CG	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05	0,04
Sól potasowa kokoiloglicyny	-	-	-	8,8	-	-
Wodorotlenek potasu	-	-	-	4,9	-	-
Kwas C8-C15 mono/di alkilo fosforowy	-	-	-	-	7,0	--
Kwas kokoiloglutaminowy	-	-	-	-	-	11,8
Kwas mirystyloglutaminowy	-	-	-	-	-	4,0
POE triizostearynian sorbitanu	-	-	-	-	-	1,4
Woda do	100	100	100	100	100	100

KathanCG =metylochloroizotiazolinoni metyloizotiazolinon

PL 191 306 B1

Materiał / Przykład	19	20	21	22	23	26
% wagowych
Agar (Luxara 1253)	4,5	1,0	1,0	3,0	3,0	2,0
Sól potasowa kokoiloglicyny	18,9	18,0	6,0	-	-	18,0
Glicerol	16,0	50,0	90,0	-	14,0	-
PEG 400	16,0	-	-	-	14,0	-
Środek zapachowy	0,1	0,1	--	0,1	-	-
Kathan CG	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05
Kapsułki 1 mm oleju mineralnego	-	0,4	-	-	-	-
Kwas C9-C15 mono/di alkilo fosforowy	-	-	-	12,4	12,4	-
Cytrynian C12/C14 alkilowy (4EO) eter monoalkilowy	-	-	-	2,6	-	-
Wodorotlenek potasu	-	-	-	6,0	6,0	-
Propano-1,2-diol	-	-	-	28,0	-
Eter laurylowy kwasu karboksylowego (10 EO)	-	-	-	-	2,9	-
Krzemionka strącona	-	-	-	-	3,0	-
Etanol	-	-	-	-	-	35,0
Neosorb 70/70 (70% roztwór sorbitolu)	-	-	-	-	Do 100	-
Woda do	100	100	100	100	100	100

W kompozycji przykładu 26 etanol dodawano do ścinanego żelu.

W pewnych wykonaniach zawierających względnie dużo (np. więcej niż około 5%, ewentualnie więcej niż około 20%) alkoholi jednowodorotlenowych o krótkich łańcuchach, takich jak etanol, można wytwarzać ścinany żel wobecności alkoholu bez środka powierzchniowo czynnego, anastępnie dozować środek powierzchniowo czynny otrzymując końcową kompozycję. Stanowi to sposób wytwarzania kompozycji zawierających względnie duże zawartości alkoholi jednowodorotlenowych okrótkich łańcuchach, które inaczej względnie trudno wytwarzać.

Stwierdzono, że powyższe kompozycje dają różne korzyści. Na przykład stwierdzono, że kompozycje zawierające sól potasową kokoiloglicynianu miały dobrą klarowność i bardzo dobrze rozrzedzały się przez ścinanie co jest korzystne dla bezpośredniego nanoszenia np. na twarz. Stwierdzono także, że rozmaite kompozycje zawierały środek powierzchniowo czynny wroztworze izotropowym w zakresie temperatur 5-45°C, kiedy lepkość produktu zależy wyłącznie od ścinania cząstek żelu. W tych przypadkach lepkość jest względnie niezależna od temperatury, co ułatwia pakowanie produktu, czyniąc go na przykład przydatnym do dystrybucjiwtubkach.

Stwierdzono także, że kompozycje zawierające względnie duże ilości polioli tolerują współwytłaczanie albo wstrzykiwanie do nich środka powierzchniowo czynnego podczas wytwarzania, azpewnością lepiej niż układy, którym nadano strukturę np. stosując glinkę lub Carbopol^®. Stwierdzono także, że wprowadzenie polioli wpływa na szybkość i mechanizm żelowania, powodując, że do tworzenia ścinanych żelów można zastosować względnie łagodne warunki ścinania, zapobiegając

PL 191 306 B1 tworzeniu twardych grudek żelu podczas chłodzenia żelu w częściach mieszalnika, w których nie stosuje się ścinania. Kompozycje zawierające poliole wykazywały także zmniejszoną synerezę.

Przykłady 27-32

Wytworzono następujące dodatkowe kompozycje do zmywania twarzy.

W sposobie wytwarzania zastosowano zbiornik otermostatowanych ścianach razem z łopatką do skrobania ścian. Zbiornik odpompowano, żeby zapobiec uwięzieniu powietrza. Zbiornik napełniano wodą, poliolem i agarem otrzymując roztwór wstępny. Tę mieszaninę mieszając ogrzewano do temperatury 90°C. Następnie otrzymany roztwór ochłodzono do 50°C, gwałtownie mieszając łopatką. Potem mieszaninę chłodzono dalej do 25°C przy powolnym chłodzeniu igwałtownym mieszaniu, wcelu wytworzenia żelu ścinanego. Do żelu ścinanego dodawano stały środek powierzchniowo czynny, który rozpuszczono przez ogrzanie kompozycji do 40°Ciłagodne mieszanie.

Następnie kompozycję ochłodzono, dodano środek zapachowy, środki konserwujące iśrodek bielący, i wylano z naczynia.

Kompozycje zawierają względnie wysokie zawartości materiałów poliolowych.

Składnik / Przykład	27	28	29	30	31	32
	% wagowych
Woda	38	38	28	32,8	28	28
Glicerol	40	40	40	40	40	40
Agar	2	2	2	2	2	2
Kokoglutaminian potasu	20	19,8	20	18	17,8	17,8
PEG 400	-	-	10	5	-	10
Środek zapachowy	-	0,15	-	0,15	0,15	0,15
Środek konserwujący	-	0,05	-	0,05	0,05	0,05
Środek bielący	-	-	-	2	2	2
PEG1500	-	-	-	-	10	-

Przykłady 33-40 przedstawiają dalsze przydatne kompozycje według wynalazku.

Materiał / Przykład	33	39	35	36	37	38	39	40
	% wag
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Agar	3,2	3,2	3,2	3,2	-	-	-	3,2
Jota-karragenina	-	-	-	-	1,2	1,2	1,2	-
Kappa-karragenina	-	-	-	-	0,8	0,8	0,8	-
SLES (as100%)	10	10	10	-	8	3	6	10
CAPB (as 100%)	3	3	5	2	2	5	-	4
Lauryloizetionian sodu	-	2	-	3	-	3	2	2
Amfooctan laurylu	-	-	3	2	-	-	-	3
Laurynian potasu	-	-	-	12	-	-	-	-
Mirystynian potasu	-	-	-	-	6	-	-	-

PL 191 306 B1 cd. tabeli

1	2	3	4	5	6	7	8	9
Jaguar 13 S	-	0,5	1,2	0,7	0,4	0,3	-	0,8
Wazelina	-	13	-	-	-	-	-	-
Olej słonecznikowy	-	-	-	-	-	-	10	20
Polidimetylosiloksan	5	5	-	-	-	-	-	3
Glicerol	3	22	-	5	-	-	-	-
Parsol MCX	-	-	6	-	-	3	-	-
Parsol 1789	-	-	2	-	-	1	-	-
Woda do 100%	-	-	-	-	-	-	-	-

Jaguar 13 S = guma guar, eter z chlorkiem 3-chloro-2-hydroksypropylotrimetyloamoniowym

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Wodna kompozycja detergentowa w postaci ścinanego żelu, zawierająca:

(a) pieniący detergent, zawierający środek powierzchniowo czynny wybrany z grupy składającej się z anionowych, amfoterycznych i obojniaczojonowych środków powierzchniowo czynnych, przy czym co najmniej 3% wagowych całej kompozycji stanowi anionowy środek powierzchniowo czynny, znamienna tym, że zawiera (b) 5% do 90% wagowych materiału poliolowego wybranego z grupy składającej się z glicerolu, sorbitolu, heksanodiolu, propano-1,2-diolu, glikolu 1,3-butylenowego, glikolu propylenowego, glikolu heksylenowego i glikoli polietylenowych oraz glikoli polipropylenowych o ciężarze cząsteczkowym w zakresie 100-4000; i (c) 0,1 do 10% wagowych polimeru lub polimerowej mieszaniny, zdolnych do tworzenia odwracalnego żelu, przy czym polimer lub polimerowa mieszanina występuje w kompozycji jako mnogość osobnych żelowych cząstek mających wymiar mniejszy niż 200 mikrometrów, powstałych przez rozpuszczanie polimeru albo polimerowej mieszaniny powyżej jej punktu żelowania a następnie chłodzenie w warunkach ścinania poniżej punktu żelowania, przy czym polimer lub polimerowa mieszanina zawiera łańcuch polisacharydowy naturalnego pochodzenia.
2. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera 5% do 25% wagowych anionowego środka powierzchniowo czynnego.
3. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że jako pieniący detergent zawiera niejonowy środek powierzchniowo czynny wybrany z grupy składającej się z alkiloglikozydów, O-alkanoiloglikozydów, kopolimerów blokowych poli(tlenek etylenu) - poli(tlenek propylenu), alkilopolihydroksyamidów, alkiloaldobionamidów i ich mieszanin.
4. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że polimer lub polimerowa mieszanina zawiera kappa-karrageninę.
5. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że polimer lub polimerowa mieszanina zawiera agar.
6. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że ponadto zawiera zawieszone cząstki substancji ciekłej lub stałej, innej niż żel polimeru lub żel polimerowej mieszaniny.
7. Kompozycja według zastrz. 6, znamienna tym, że zawiera zawieszone cząstki wybrane z grupy składającej się z olejów silikonowych lub gum, olejów triglicerydowych lub wosków, oleju mineralnego, wazeliny, polietylenu i ich mieszanin.
8. Kompozycja według zastrz. 6, znamienna tym, że jako zawieszone cząstki zawiera środek przeciwsłoneczny.
9. Sposób wytwarzania wodnej kompozycji detergentowej w postaci ścinanego żelu zawierającej pieniący detergent, zawierający środek powierzchniowo czynny wybrany z grupy składającej się

PL 191 306 B1 z anionowych środków powierzchniowo czynnych, amfoterycznych środków powierzchniowo czynnych i obojniaczojonowych środków powierzchniowo czynnych, przy czym co najmniej 3% wagowych całej kompozycji stanowi anionowy środek powierzchniowo czynny, znamienny tym, że wytwarza się gorący, ruchliwy wodny roztwór polimeru lub polimerowej mieszaniny, zdolnych do tworzenia odwracalnego żelu i zawierających łańcuch polisacharydowy naturalnego pochodzenia, chłodzi się ten roztwór poniżej temperatury jego żelowania przy poddawaniu go ścinaniu, z wytworzeniem żelowych cząstek mających wymiar mniejszy niż 200 mikrometrów, i przed lub po ochłodzeniu wprowadza się pieniący detergent i materiał poliolowy wybrany z grupy składającej się z glicerolu, sorbitolu, heksanodiolu, propano-1,2-diolu, glikolu 1,3-butylenowego, glikolu propylenowego, glikolu heksylenowego i glikoli polietylenowych oraz glikoli polipropylenowych o ciężarze cząsteczkowym w zakresie 100-4000, przy czym polimer lub polimerową mieszaninę stosuje się w ilości 0,1% do 10% wagowych kompozycji, a materiał poliolowy w ilości 5% do 90% wagowych kompozycji.
10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że środek powierzchniowo czynny dodaje siędo roztworu po ochłodzeniu do temperatury 35°C lub poniżej.
11. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że kappa-karrageninę dodaje się do polimeru lub polimerowej mieszaniny, a środek powierzchniowo czynny dodaje się do wodnego roztworu przed jego chłodzeniem w warunkach ścinania.