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CN101080214B - 制备水解胶体的方法 - Google Patents

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CN101080214B CN200580042904XA CN200580042904A CN101080214B CN 101080214 B CN101080214 B CN 101080214B CN 200580042904X A CN200580042904X A CN 200580042904XA CN 200580042904 A CN200580042904 A CN 200580042904A CN 101080214 B CN101080214 B CN 101080214B
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Abstract

本发明涉及一种香波组合物，包括切碎的聚半乳甘露聚糖水解胶体以及水溶性硅氧烷化合物。

Description

制备水解胶体的方法
技术领域
本发明涉及由种子胚乳得到的基本上纯的水解胶体(以下称为“水解胶体”)，得到所述水解胶体的方法，以及包括所述水解胶体的组合物。更具体地，本发明涉及一种得到半乳甘露聚糖水解胶体的方法，其中该水解胶体无色、无臭、无味、基本不含蒽醌，并且显示改善的性能参数，例如增强的粘度、凝胶强度和断裂强度性能。本发明进一步涉及由本发明的方法得到的水解胶体，其已经由阴离子、阳离子、非离子和/或两性取代基衍生化。本发明的水解胶体和衍生化水解胶体可以用作凝胶剂和粘合剂、增稠剂、稳定剂、乳化剂、铺展和沉积助剂以及载体，用于增强包含水解胶体和衍生化水解胶体的食品及饲料、个人护理、保健、药物、家用、机构和工业组合物中的化学和生理活性成分的流变、功效、沉积、心理感觉、美观性和输送。
发明背景
水解胶体衍生自多糖，所述多糖可以从豆科(Leguminosae)和Fabraceae科的树木、灌木和植物的种子胚乳中提取。罗望子，酸豆(Tamarindus indica L.)的种子(罗望子胶)；Greek hay，胡卢巴(Trigonella foenum-graecum L.)的种子(葫芦巴胶)；野生山扁豆和镰刀豆(sicklepod)植物，决明(Cassia tora)and Cassia obtusifolia的种子(肉桂胶)；角豆乔木，长角豆(Ceratonia siliqua L.)的种子(刺槐豆胶)；刺云实灌木，Caesalpinia spinosa L.的种子(刺云实胶)以及瓜尔草木，瓜尔豆(Cyamopsis tetragonoloba L.)的种子(瓜尔胶)是胚乳材料的常用来源。由这些种子得到的多糖已知在水性体系中起增稠剂和凝胶剂作用。由葫芦巴胶、肉桂胶、刺槐豆胶、刺云实胶和瓜尔胶得到的多糖被称为聚半乳甘露聚糖。聚半乳甘露聚糖由1→4键合β-D-吡喃甘露糖基单元与由主链中的吡喃甘露糖残基的第6碳支化的重复的1→6键合α-D-半乳糖基侧基组成。从豆科(Leguminosae)和Fabraceae科的不同种的半乳甘露聚糖聚合物在由聚吡喃甘露糖主链支化的半乳糖基侧链单元的出现频率方面相互不同。葫芦巴胶中包含的聚半乳甘露聚糖中的D-甘露糖基对D-半乳糖基单元的平均比为大约1∶1，在瓜尔胶中为大约2∶1，对于刺云实胶为大约3∶1，对于刺槐豆胶为大约4∶1，以及对于肉桂胶为大约5∶1。为了说明性目的，在以下结构中示意性表示由肉桂胶得到的聚半乳甘露聚糖：
Figure G200580042904XD00021
聚甘露糖主链重复单元
其中n表示半乳甘露聚糖聚合物中重复单元的数目.在一个实施方案中，n表示约10到约50的整数.在另一个实施方案中，n表示约15到约35的整数，以及在又一另外的实施方案中，n表示约20到约30的整数.在本发明的又一另外的实施方案中，本发明的聚半乳甘露聚糖的数均分子量为至少100,000.在又一另外的实施方案中，数均分子量为约150,000到约500,000，以及在又一另外的实施方案中，数均分子量为约200,000到约300,000(通过使用聚苯乙烯标准物的GPC法测定的分子量).在本发明的进一步的实施方案中，数均分子量可以为500,000到高于1,000,000.
代表性地，从肉桂、槐豆、刺云实和瓜尔的种子中提取的胚乳粉含有3到12％水，至多2％脂肪，至多7％粗蛋白，至多4％粗纤维，至多2％灰分和至少75％残余的多糖。一直期望制备一种具有改善性能的更纯的半乳甘露聚糖，以扩大其应用范围，例如用于人类和动物消耗的食品，以及用于个人护理、药物、家用护理和工业组合物。例如，在现有方法中，通过加热成熟的种子，随后使它们经受机械应力，例如切碎或碾磨，从决明(Cassia tora)或Cassia obtusifolia的种子中提取肉桂粉。这种处理导致胚芽和胚乳壳粉碎。完整的种子胚乳通过筛选与秧苗和壳碎片分离，然后进行粉碎工艺，例如US专利No.2,891,050中所述。虽然用这种方法分离的肉桂胚乳粉具有所需凝胶化性能，但是其仍然保持特殊的水果味和轻微的苦味。另外，粉末具有黄色到浅棕色，使得其在需要高透明度的产品生产中的应用受到限制。
在德国公开专利申请DE 3335593中，公开了基于肉桂半乳甘露聚糖和角叉菜聚糖、琼脂和/或黄原胶的混合物的凝胶剂和增稠剂。
德国公开专利申请DE 3347469记载以决明(Cassia tora)的胚乳形式存在的多糖的取代烷基醚，以及它们作为增稠剂在织物印花的印染浆中的应用。
德国公开专利申请DE 3114783公开了具有改善的味道的角豆荚、角豆仁或瓜尔粉的生产。在公开的方法中，干燥的(以及其中可适用的，烘烤和碾磨)基料用超临界二氧化碳进行高压萃取。但是，该方法应用于肉桂粉产生不足的结果。
因此，不可能通过选择性的切碎和其它机械提纯工艺顺利地生产基本无色、无臭和无味并且基本不含蒽醌同时保持凝胶化性能的半乳甘露聚糖粉，例如肉桂粉。因此，由现有方法生产的肉桂粉不合适作为高纯度、感觉上高级的食品添加剂。
US专利No.4,840,811公开一种由决明(Cassia tora)胚乳生产肉桂胚乳粉的方法。得到的产品无色、无臭且无味。在公开的方法中，用溶剂萃取胚乳至少一次，以减少杂质，例如蒽醌衍生物。萃取溶剂包括水和链烷醇和/或丙酮的混合物。接着进行干燥，将胚乳转变成所需细度。
与凝胶剂应当为粮食提供凝胶状稠度同时不影响产品的味道、气味和颜色性能的事实无关，现已发现由现有技术方法产生的最终水解胶体仍然含有某些植物化合物，特别是蒽醌衍生物。这类化合物已经确定为对人类健康存在潜在危险(S.O.Mueller等人，“Food andChemical Toxicology”，37卷(1999年)，481到491页)。
被怀疑引起不期望的健康影响的典型的蒽醌衍生物为1，8-羟基蒽醌，例如由以下结构式表示的大黄素甲醚(physcion)、大黄酚(chrysophanol)、芦荟泻素(aloe-emodin)和大黄酸(rhein)：
Figure G200580042904XD00041
大黄素甲醚      R1＝OCH3     R2＝CH3
芦荟泻素        R1＝H        R2＝CH2OH
大黄酸          R1＝H        R2＝COOH
大黄酚          R1＝H        R2＝CH3
如上所述，US专利No.4,840,811涉及一种减少肉桂胶中蒽醌水平的方法，因为蒽醌有害地影响气味、味道和颜色。′811公开并未认识到在胶中存在蒽醌的情况下，毒性问题是固有的。但是，为了提供可以安全用于食品、饲料、药物和个人护理目的的肉桂水解胶体，迫切的是水解胶体基本不含潜在危险的蒽醌。
US专利No.5,801,116公开一种用水处理瓜尔胶分料，使分料水合然后在实验室研磨机中碾磨该水合分料的方法。碾磨的分料然后在床式干燥器中干燥。
V.P.Kapoor等人(Carbohydrate Research，306卷(1998年)，231到241页)公开通过干磨和湿磨法，使用各种混合器、筛网和研磨机由Cassia spectabilis的种子分离胚乳。经由干磨/湿磨法分离的粗胶随后通过在水中分散并用乙醇沉淀产物加以提纯。
US专利No.2,891,050公开一种由豆科种子，例如瓜尔、刺云实和槐豆生产粘液材料的方法，包括调合得到的胚乳至含水量为30到60％水，以及通过使其在辊之间穿过将潮湿的胚乳压扁的步骤。在随后的步骤中，干燥并碾磨压扁的胚乳。该方法在本领域中已知为“剥落(flaking)/碾磨”法。根据该方法制备的半乳甘露聚糖用作纸张、色拉调味汁、冰淇淋、焙烤食品和其它食品制造中的添加剂。
德国公开专利申请DE 10047278公开可以通过使种子进行简单的切碎工艺，将胚乳从外壳分离，然后碾磨胚乳产生所需粒度，得到Cassia种子的胚乳粉。其进一步公开将碾磨的Cassiaobtusifolia/tora胚乳与其它水解胶体，例如角叉菜聚糖、黄原胶、琼脂或聚丙烯酸酯共混，产生改善的凝胶和增稠性能。
附图的简单说明
图1为将共切碎的由本发明方法制备的肉桂/瓜尔水解胶体的热和冷粘度值，与分别切碎的肉桂和瓜尔的常规混合物的热和冷粘度值进行比较的曲线。
图2、4和6为根据本发明方法制备的肉桂水解胶体的2％(w/w)水分散体的低温扫描电子显微照片(cryoSEM)。每个cryoSEM显微照片内绘有比例尺条。
图3、5和7为根据常规现有技术方法制备的肉桂水解胶体的2％(w/w)水分散体的cryoSEM显微照片。每个显微照片内绘有比例尺条。
示例性实施方案的说明
将描述根据本发明的示例性实施方案。在此所述的这种示例性实施方案的各种变体、改造或变化，像这样公开的一样，对本领域技术人员来说可以是显而易见的。应理解所有这种依赖于本发明的教导的变体、改造或变化被认为是在本发明的范围和精神内，并且通过这种变体、改造或变化，这些教导已经领先于本领域。
在一个方面，本发明的实施方案涉及一种由种子胚乳得到水解胶体的方法。根据本发明，一些示例性实施方案涉及一种得到肉桂、槐豆、刺云实和瓜尔的半乳甘露聚糖水解胶体的方法，所述水解胶体与各种现有技术水解胶体的状况相比，显示改善的性能。
本发明的其它方面涉及用阳离子、两性和/或非离子基团衍生化由本发明方法得到的水解胶体.本发明的又一其它示例性实施方案涉及一种提供基本不含潜在危险的蒽醌的高纯度半乳甘露聚糖水解胶体，例如肉桂水解胶体的方法.其它实施方案涉及在不同组成的一种或多种多糖存在下处理本发明水解胶体的方法.还有，其它这种实施方案涉及由本发明方法制备的水解胶体作为凝胶剂和粘合剂、增稠剂、稳定剂、乳化剂、扩散和沉积助剂以及载体的用途，用于增强食品及饲料、个人护理、保健、药物、家用、机构用和工业用组合物中的化学和生理活性成分的流变、功效、沉积、心理感觉、美观性和输送.
在一个示例性实施方案中，本发明涉及一种制备水解胶体的方法，包括步骤：
(i)用水溶胀选自罗望子、葫芦巴、肉桂、槐豆、刺云实或瓜尔的至少一种分料，形成溶胀分料组合物；任选随后将溶胀分料组合物分散在水/有机溶剂混合物中，和
(ii)至少一个湿切碎按照(i)得到的组合物的步骤。
在本发明的另一个示例性实施方案中，该方法进一步包括步骤：
(iii)将步骤(ii)中得到的切碎和溶胀分料组合物加入到水和有机溶剂的混合物中；和
(iv)从切碎的分料组合物中分离水/有机溶剂混合物，得到半乳甘露聚糖水解胶体。
通常，步骤(i)中，溶胀的分料为分散(悬浮)在水或水/有机溶剂混合物中的颗粒形式。在本发明的一个可选实施方案中，溶胀步骤(i)可以在用于按照步骤(i)所述的任选分散步骤的以下所述水/有机溶剂混合物中进行。
在本发明的一个实施方案中，用于在步骤(i)中溶胀分料的水包含能够与多糖主链上的至少一个羟基反应的衍生剂。在另一个实施方案中，羟基位于分料的聚半乳甘露聚糖主链的甘露糖基和/或半乳糖基残基的C-6碳原子上。衍生化试剂可以在主链上添加非离子、阳离子、阴离子或两性取代基及其组合。
在以上所述任选的实施方案中，所述步骤(i)的水/有机溶剂混合物中的有机溶剂量为至少约30wt％。
在上述方法中的可选实施方案中，至少两种不同的胚乳分料，例如肉桂和瓜尔的分料用作胚乳来源。在本发明的另一个实施方案中，至少一种半乳甘露聚糖分料和至少一种其它多糖原料在本发明的方法中一起加工。
本发明的另一方面涉及一种减少水解胶体，特别是聚半乳甘露聚糖水解胶体中杂质量的方法。杂质包括例如天然存在于水解胶体原料的种子胚乳中的纤维和各种化合物。如上所述，蒽醌衍生物，特别是羟基取代的蒽醌衍生物(大黄素甲醚、大黄酚、芦荟泻素和大黄酸)是聚半乳甘露聚糖水解胶体中的不受欢迎的成分。因此，理想的是从水解胶体产物中除去这些组分。本发明的附加实施方案涉及一种从半乳甘露聚糖水解胶体中除去杂质的方法，包括步骤：
(i)用水溶胀至少聚半乳甘露聚糖的一个分料；
(ii)至少一个湿切碎该溶胀分料的步骤；
(iii)将切碎和溶胀的分料引入水和有机溶剂的混合物中；
(iv)从分料中分离水/有机溶剂混合物，得到提纯的半乳甘露聚糖水解胶体。
步骤(iii)中，切碎和溶胀的分料组合物中的上述杂质萃取到水/水的有机溶剂相中。
在可选实施方案中，步骤(ii)和(iii)可以同时进行，产生以下可选方法：
(i)用水溶胀至少聚半乳甘露聚糖的一个分料；
(ii)将溶胀的分料引入水和有机溶剂的混合物中并且湿切碎该溶胀的分料；和
(iii)从分料中分离水/有机溶剂混合物，得到提纯的聚半乳甘露聚糖水解胶体。
本发明的方法产生具有改善的美观性性能，例如透明度(清澈性)、浊度、气味、味道和颜色，以及改善的物理性能，例如粘度、断裂强度(也称为外部凝胶强度)、凝胶强度(通常称为内部凝胶强度)和纯度的水解胶体组合物。
在本发明的一个实施方案中，由本发明方法得到的水解胶体衍生自从豆科(Leguminosae)和Fabraceae科的种子胚乳。在本发明的另一个实施方案中，酸豆(Tamarindus indica)、胡卢巴(Trigonellafoenum-graecum)、决明(Cassia tora)、Cassia obtusifolia、长角豆(Ceratonia siiiqua)、Caesalpinia spinos、瓜尔豆(Cyamopsistetragonoloba)的种子及其混合物可以作为本方法的胚乳材料的来源。
如在此和贯穿说明书使用的，术语“分料”表示未经历任何进一步处理的罗望子、葫芦巴、肉桂、槐豆、刺云实或瓜尔的粗(未加工或未处理)胚乳粉。如本领域中已知的，术语分料经常可与术语“胚乳”互换使用。罗望子、葫芦巴、肉桂、槐豆、刺云实和瓜尔的分料可以在市场上商购。通常，肉桂选自决明(Cassia tora)、Cassiaobtusifolia或其组合。在自然界中，决明(Cassia tora)和Cassiaobtusifolia在相同的区域中共存并且通常一起获得。
如在此和贯穿说明书使用的，术语“半乳甘露聚糖”可与术语“聚半乳甘露聚糖”互换使用。
如在此和贯穿说明书使用的，术语改性、官能化、衍生化、分子取代的和分子取代可互换使用，并且表示向多糖主链上含有的一个或多个羟基添加选自含非离子、阴离子、阳离子和两性部分及其组合的取代基。在本发明的一个实施方案中，羟基位于聚半乳甘露聚糖的半乳糖基和/或甘露糖基重复单元的C-6碳原子上。
用于溶胀胚乳的水可以含有各种添加剂，其选自碱源，例如氢氧化钠、氢氧化钾；酸源，例如柠檬酸、乙酸和抗坏血酸；缓冲剂和缓冲系统；酶，例如蛋白酶、中性蛋白酶(neutrases)、碱性蛋白酶(alkalases)、胃蛋白酶；碱金属盐，例如氯化钠或氯化钾；或碱土金属盐，例如氯化钙，或者所述添加剂的组合。
另外地和独立地，使半乳甘露聚糖衍生化的试剂可以单独或者与上述添加剂一起包含在用于溶胀的水中。含有这些部分的官能化反应物与键合到构成聚半乳甘露聚糖的半乳糖和甘露糖残基的一个或多个羟基的羟基反应。以下示意性地示出了使用肉桂衍生的半乳甘露聚糖的示例性衍生化反应：
Figure G200580042904XD00111
聚半乳甘露聚糖主链
在本发明的一些实施方案中，R独立地表示氢、非离子基团、阴离子基团、阳离子基团和两性基团。在另一个实施方案中，R为阳离子基团。在其它实施方案中，R独立地选自以下结构式：
-AR1
其中A为含1到6个碳原子的亚烷基间隔基团，R1表示非离子取代基、阴离子取代基、阳离子取代基和两性取代基。在另一个实施方案中，亚烷基基团含有2、3、4或5个碳原子。亚烷基间隔基任选用选自C1到C3烷基、C1到C3卤代烷基、C1到C3羟烷基、羟基、卤素(溴、氯、氟和碘)及其组合进行单取代或多取代。示例性非离子R1取代基为-OH。按照-AR1定义的说明性非离子基团可以由以下结构式表示：
-亚烷基-OH
其中亚烷基间隔基如上述定义。代表性非离子基团包括但不限于羟甲基、羟乙基、羟丙基和羟丁基，其中亚烷基间隔基如上定义。根据R1的另一种示例性非离子取代基为烷基醚基团：
-亚烷基-O-烷基
其中亚烷基间隔基如上定义，烷基可以为线性或支化的并且含有1到6个碳原子。在另一个实施方案中，烷基含有1到4个碳原子。醚可以以已知方式由各卤代烷或重氮化合物制备。
示例性阴离子R1取代基为-COOH、-SO3H、-OP(O)(OH)(OH)和-P(O)(OH)(OH)。按照-AR1定义的说明性阴离子基团可以由以下结构式表示：
-亚烷基-COOH
-亚烷基-SO3H
-亚烷基-OP(O)(OH)(OH)
-亚烷基-P(O)(OH)(OH)
其中亚烷基间隔基如上述定义。代表性阴离子基团包括但不限于羧甲基、羧乙基、羧丙基等。
按照R1的示例性阳离子取代基包括由基团：-N(R2)2表示的伯、仲和叔胺，以及由基团：-N(R3)3 +X-、-S(R3)2 +X-、-P(R3)3 +X-表示的季铵、锍和磷鎓衍生物，其中R2独立地表示氢、线性和支化C1到C5烷基、苯基和苯甲基；R3独立地表示C1到C24烷基，优选C1到C12烷基，C1到C8烷基、苯甲基和苯基；和X为平衡鎓阳离子上的电荷的任何适合阴离子。在一个优选的实施方案中，X为选自溴、氯、氟和碘的卤素阴离子。按照R2和R3定义的烷基、苯甲基和苯基取代基可以任选用选自C1到C3烷基、羟基、卤素(溴、氯、氟和碘)及其组合的基团进行单取代或多取代。按照-AR1定义的说明性阳离子基团可以由以下结构式表示：
-亚烷基-N(R2)2
-亚烷基-N(R3)3 +X-
-亚烷基-S(R3)2 +X-
-亚烷基-P(R3)3 +X-
其中亚烷基、R2、R3和X如上定义。按照-AR1的代表性阳离子基团为季铵基团，包括但不限于以下结构式：
-CHR4-CH(OH)-CH2-N+R5R6R7X-
其中R4选自氢和氯；R5、R6和R7独立地选自氢以及线性和支化C1到C20烷基；X-表示卤根。在本发明的一个实施方案中，R5和R6的至少一个为氢或甲基。在另一个实施方案中，R5和R6均为氢，以及在另一个实施方案中，R5和R6为甲基。在本发明的另一个方面，R7选自C10到C20烷基。代表性烷基为癸基、十二烷基、十四烷基、椰油烷基(cocoalkyl)、十二烷基和十八烷基。代表性卤素基团为氯根和溴根。通常阳离子化试剂为3-氯-2-羟丙基-三甲基氯化铵和2，3-环氧基丙基-三甲基氯化铵。
两性取代基可以选自含有正电荷和负电荷的任何基团或残基。代表性的两性取代基包括甜菜碱、氨基酸、二肽、三肽和多肽残基。
同样，多糖或聚半乳甘露聚糖主链上的羟基可以通过使羟基与环氧乙烷(EO)和/或环氧丙烷(PO)反应形成各羟乙基和/或羟丙基醚取代基进行非离子衍生化。
聚半乳甘露聚糖例如在C-6羟基的衍生化可以由本领域技术人员公知的方法实现。通常，C-6羟基可以和与其是反应性的任何官能化反应物进行反应。例如，为用本发明的非离子、阴离子、阳离子和两性取代基使C-6羟基官能化，聚半乳甘露聚糖上的C-6羟基与官能化反应物反应，该官能化反应物含有各非离子、阴离子、阳离子和两性取代基以及与C-6羟基是反应性的官能部分。官能化反应在适合的溶剂中以及在适合的温度下进行。聚半乳甘露聚糖C-6羟基原子上的官能团取代基的量(取代度)可以通过调整加入到聚半乳甘露聚糖的官能化反应物的化学计量数量加以控制。用于半乳甘露聚糖(例如肉桂)的官能化法公开在例如US专利No.4,753,659中，在此将其公开引入作为参考。衍生化聚半乳甘露聚糖的另外的方法记载在US专利No.5,733,854中，在此同样将其公开引入作为参考。
通常，半乳甘露聚糖的改性可以通过使半乳甘露聚糖与各聚醚、醇、羧酸、磺酸、磷酸、膦酸、伯铵、仲铵或叔铵化合物、锍或磷鎓化合物或选自Z-A-R1的两性化合物反应实现，其中A和R1如上所述，Z表示离去基团，选自环氧化物或环氧烷基、卤代醇基团、卤素(例如氯、溴、碘)、C1到C6烷基、C6到C8芳基磺酰氧基、C1到C6烷基、C6到C8芳基硫酸盐和C1到C6烷氧基。在本发明的一个实施方案中，Z可以为苯磺酰氧基、三氟甲烷磺酰基、对甲苯磺酰基氧基、甲烷磺酰基氧基或叔丁氧基。
在示例性反应中，肉桂胶聚半乳甘露聚糖可以用含有环氧基或卤代醇基团的共反应性季铵化合物进行官能化。在一个这种实施方案中，肉桂聚半乳甘露聚糖可以在约52℃下与碱性含水介质中的氯化缩水甘油基三甲铵(75％水溶液)反应，产生所需的2-羟基-3-(三甲基铵)丙基肉桂半乳甘露聚糖氯化物产物。以下示意性地示出该反应：
Figure G200580042904XD00151
聚半乳甘露聚糖的化学改性导致在主链上引入非离子、阴离子、阳离子和两性部分及其组合。化学改性导致各种物理性能发生改变。例如，衍生化的肉桂胶显示冷水可溶性或改善的冷水可溶性。其可以在冷水中水合并通过在冷水中形成胶态触变分散体产生粘度。已经由阳离子取代基衍生化的聚半乳甘露聚糖水解胶体的典型实例为通过本发明的方法，由肉桂半乳甘露聚糖与2，3-环氧丙基三甲基氯化铵反应产生的肉桂羟丙基三甲基氯化铵。与根据现有技术方法得到的衍生化半乳甘露聚糖相反，本发明的原料可溶于冷水。根据取代度，可以定制性能特征。因此，取代度为例如1.0或更小的阳离子肉桂容易溶于冷水，此外并且具有高透明度。
在本发明的一个实施方案中，取代度可以为约0.05到约3.0.在另一个实施方案中，取代度可以为约0.1到约1.5，以及在另一个实施方案中，取代度可以为约0.3到约1.0.术语“取代度”定义为添加到多糖主链中的残基上，例如半乳甘露聚糖聚合物中的甘露糖基和半乳糖基残基上的官能取代基的平均数.最大可用的取代度为3，因为主链中的每个残基含有3个潜在可衍生化的羟基.
在本发明的一个实施方案中，水(任选含有上述添加剂和/或衍生化试剂)到粉沫(分料)的重量比为至少约1.5到1，以及在另一个实施方案中为至少约2到1。在一个实施方案中，水对粉沫的重量比不应超过约5到1，以及在另一个实施方案中不应超过约4到1(本说明书中使用的重量比表示水对干燥粉沫的重量比)。
溶胀步骤中水相的pH值为约5到至多约13，以及在另一个方面，为约6到至多约8。
在本发明的一个方面，溶胀步骤需要约5到120分钟，以及在另一个方面，需要约10到80分钟。在本发明的另一个方面，溶胀步骤为约20到60分钟。用于溶胀分料的水的温度范围为约15到100℃，优选至多约50℃，最优选为约20到40℃。物料可以在溶胀同时加以搅拌，用于溶胀分料的水可以在该步骤开始时全部加入，或者在搅拌同时计量加入。理想地，添加水直到不发生进一步溶胀。
根据本发明的一个实施方案，步骤(i)中得到的溶胀的胚乳不进行干燥，但是如步骤(ii)那样进行湿切碎。在本发明的一个可选实施方案中，溶胀的胚乳分散在水/有机溶剂混合物中形成分散体。所述水/有机溶剂混合物中的有机溶剂量为至少约30、35、40、45、50、55、60wt％。在另一个实施方案中，水/有机溶剂混合物中的溶剂量可以为70到95wt％，基于水/有机溶剂混合物，以及在另一个实施方案中，可以为80wt％。
在本发明的一个方面，溶胀的胚乳(分料)对水/有机溶剂混合物的重量比为约1∶3到约1∶10，以及在本发明另一个方面，为约1∶5到约1∶8。
存在于任选的分散步骤(iii)中使用的水/有机溶剂混合物中的有机溶剂选自可与水混溶并且对健康和安全无害的溶剂。丙酮、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇及其混合物可以用作溶剂。用于食品、饲料、个人护理和保健应用，例如药物目的的理想有机溶剂为异丙醇或乙醇。在本发明的一个方面，水∶异丙醇的适用比例为约15∶85到约85∶15，以及在另一个方面，为约25∶75到约50∶50(所有比例以wt/wt基准计)。在另一个方面，水对异丙醇的比率可以为约30∶70(wt/wt)。
如在此和贯穿说明书使用的，术语“溶胀的分料”表示包含溶胀的分料本身或者作为本发明可选实施方案的上述已经分散在水/有机溶剂混合物中的溶胀的分料。
为了湿切碎溶胀的胚乳，或者可选地，在水/有机溶剂混合物中分散溶胀的胚乳，可以使用适合于切碎胶状或粘稠材料的任何切碎设备。示例性切碎设备为切碎机或素炼机以及切割磨。可以使用常规的绞肉机来切碎或湿切碎溶胀的分料。这些装置是肉类加工工业所公知的。在本发明的一个实施方案中，使用Jupiter Model 885绞肉机(JupiterKuechenmaschinenfabrik GmbH & Co.)来切碎溶胀的分料。由于由这些设备产生的低剪切，这些设备在待加工的产品上产生的冲击低。通常，通过切碎加工的产品温度并不显著升高，通常不超过约5℃。这一点使绞肉机与当加工产品时产生高压和高剪切，导致加工的产品温度显著升高的常规挤出机区别开来。因此，为了本发明的目的，“切碎”表示在可以由绞肉机以其最简单形式代表的切碎设备中按照上述切碎条件进行的作业。毫无疑问，提供如上述切碎条件的任何尺寸和容量的设备的相似型号同样是适用的。
如在此和贯穿说明书使用的，使用术语“切碎”以及不使用“碾磨”或“研磨”.定义术语“碾磨”表示施加于胚乳粉上的强烈撕裂作用.因此，通过本发明的定义以及词典，例如The American HeritageDictionary(1985年，Houghton Mifflin Company)中公认的定义，定义“切碎”表示切割或破碎成极小碎片的作用。这一点与结合现有技术方法使用的“碾磨”或“研磨”形成鲜明对比。碾磨表示通过摩擦，特别是通过两个硬质表面之间的摩擦加以压碎、研磨或粉化的作用。此外，“切碎”同样区别于表示将例如晶粒碾磨成粉沫或粗粉的作用的“碾压”。因此，包括在溶胀的分料上进行碾压和碾磨步骤的方法特别排除在本发明的范围之外。
使用切碎设备，溶胀的分料，或者溶胀的分料的分散体受力通过一个具有许多开孔的圆盘(切割圆盘)。在一个实施方案中，开孔的直径为约5mm或更小，以及在不同的实施方案中，开孔直径可以为约4mm或更小，约3.5mm或更小，约3mm或更小，约2.5mm或更小以及约2mm或更小。对于初始的切碎步骤，使用低于约2mm的开孔直径已经证明是无效的。这一点归因于初始溶胀的物质的高粘度。但是，较小的直径对于任选的第二、第三或第四或其它切碎步骤可能是有利的。开孔圆盘可以包括当分料材料经过该开孔圆盘时切割分料材料的旋转切刀。切碎步骤可以是在单个切碎步骤之间有或没有中间的其它溶胀步骤的多级切碎工艺。
在一个实施方案中，本发明涉及一种包括至少两个连续湿切碎步骤的方法，其中开孔的直径随着切碎步骤的连续进行而减小。例如，每个连续的切碎步骤，圆盘中的开孔直径减小约1mm或0.5mm。在一个实施方案中，用于初始切碎步骤的开孔直径随着连续的切碎步骤按以下顺序5、4和3mm减小。最后切碎步骤的开孔直径再次按以下顺序2.5、2、1.5、1和0.5mm减小。在可选实施方案中，在使用较小直径的开孔圆盘进行切碎步骤之前，连续的切碎步骤可以使用相同直径的开孔圆盘尺寸进行。在可选实施方案中，如上所述溶胀分料的分散体可以在第一、第二或任何连续的切碎步骤之前形成。如果使用分散体方案，该分散体理想地在第一切碎步骤之前形成。
本方法的步骤(iii)也可以称为萃取步骤。切碎和溶胀的分料伴随搅拌加入到水/有机溶剂混合物中。用于步骤(iii)中水/有机溶剂混合物的有机溶剂量(如果在湿切碎之后第一次直接使用)可以为约30到约60wt％，基于水/有机溶剂混合物的总重量。在不同的实施方案中，存在于水/有机溶剂混合物中的溶剂量为至少约30、35、40、45、50、55或60wt％，基于水/有机溶剂混合物的总重量。
在本发明的一个实施方案中，重复步骤(iii)到(iv)至少两次，即在搅拌下将已经与水/有机溶剂混合物(例如通过过滤)分离的半精制水解胶体再次引入(悬浮)到水/有机溶剂混合物中。在一个实施方案中，水/有机溶剂混合物中有机溶剂的量在各个连续步骤中升高。例如，在第二萃取步骤中，存在于水/有机溶剂混合物中的有机溶剂量增加约10到30wt％。因此，在本发明的一个示例性实施方案中，第一浸泡/洗涤步骤(萃取步骤(iii))中水/有机溶剂混合物中的有机溶剂量为约50wt％，以及在后继萃取步骤中，有机溶剂量为约70wt％，在后继的萃取步骤中，溶剂量增加到约80、85或甚至90wt％。在本发明的一个实施方案中，步骤(iii)和(iv)重复三次。
如果使用多次连续萃取步骤，那么最后萃取步骤的水/溶剂混合物中的有机溶剂可以为约80到约95wt％，基于水/溶剂混合物的重量。
在可选实施方案中，至多约1wt％的少量还原剂可以加入到萃取液体中.示例性还原剂为连二亚硫酸盐、亚硫酸盐、抗坏血酸、半胱氨酸和半胱氨酸衍生物等.
在另一个实施方案中，少量可溶碱性材料可以加入到萃取液体中。示例性碱性材料包括碱金属碳酸盐、氢氧化钠、氢氧化钾和氨水。
这些添加剂，即还原剂和/或碱性物质，可以更好地使不合要求的物质与分料材料分离。因此，可以以高度纯净形式得到所需的水解胶体。
溶胀的分料在水/有机溶剂中保持足以将不良成分从分料中萃取的时间，通常为约1分钟到约60分钟。
萃取可以间歇或连续地进行。在一个实施方案中，可以使用逆流萃取。示例性萃取设备可以选自过滤器、带式萃取器、旋转萃取器和类似装置。
分离步骤(iv)可以通过使用适合于将固体从液体分离的任何常规方法进行，例如利用任选压缩或吸引的常规重力过滤器结构。在可选实施方案中，水/有机溶剂混合物可以通过离心处理除去。
代表性地，在从本发明方法的步骤(ii)或(iv)中得到的水解胶体中除去水/有机溶剂混合物之后，在一个实施方案中，水解胶体的固含量为约20到70％，以及在另一个实施方案中，为约40到60％。通常，水解胶体中的固含量可以根据产品最终用途加以调整。如将在以下描述的，也可以将水解胶体在分离步骤之后加以干燥。
在本发明方法的任选实施方案中，步骤(i)可以先于洗涤步骤。代表性地，通过用水漂洗胚乳粉进行洗涤。洗涤步骤可以在容器中进行，或者可以通过在持留网上漂洗粉沫进行。
在可选实施方案中，步骤(ii)和/或步骤(iv)之后可以是干燥步骤。可以在任何现有技术水平的干燥设备中干燥潮湿的水解胶体。示例性干燥器包括热流体干燥器、管式干燥器和真空干燥器。为便于操作和包装，在湿切碎步骤和干燥步骤之后，可以在对所得产品性能没有有害影响的前提下，碾磨半乳甘露聚糖得到细粉。在该任选的实施方案中，在一个方面，最大粒度可以低于约500μm，以及在另一个方面，最大粒度可以低于约250μm。如在此和贯穿说明书表示的，术语“干燥半乳甘露聚糖水解胶体”或“干燥半乳甘露聚糖”在一个实施方案中表示水含量低于约15wt％，以及在另一个实施方案中表示水含量低于约12wt％。典型地，在本领域中，“干燥”的定义可以根据各个半乳甘露聚糖水解胶体而不同。
本发明的方法可以以连续或间歇工艺形式进行。
在一个实施方案中，可由本发明方法得到的聚半乳甘露聚糖为肉桂和瓜尔胶。在可选实施方案中，根据本发明方法加工的肉桂和瓜尔可以由前述讨论过的阳离子取代基进行阳离子改性。由本发明方法制备的聚半乳甘露聚糖，例如肉桂和瓜尔由2，3-环氧基丙基-三甲基氯化铵或3-氯-2-羟丙基-三甲基氯化铵改性。通常，在一个实施方案中，这种阳离子改性的聚半乳甘露聚糖的平均取代度为约0.1到2，以及在另一个实施方案中为约0.5到约1.5。在进一步的一个实施方案中，取代度为约0.6到约1。
本发明的一个特定实施方案涉及半精制的肉桂和瓜尔胶，其为用水/溶剂混合物连续萃取切碎的分料材料得到的高度提纯的聚半乳甘露聚糖.在与种子和分料原料的鲜明对比中，它们基本上不含不合要求的低分子量分子，例如番泻苷、蒽醌衍生物和纤维状材料.参考肉桂，分料原料具有嫩黄颜色，半精制肉桂胶为米黄色(off-white)到浅米色颜色.半精制瓜尔和肉桂产物的胶体溶液是无色的.就粘性和热稳定性而言，这些产品优于传统上的碾压瓜尔和肉桂胶.此外，半精制肉桂已经显示与阴离子聚合物的协同作用.
阳离子肉桂为白色到灰白色(off-white)粉末。该产品在冷水中形成胶体溶液。取代度为约1的典型产品显示约400mPas的1％粘度，以及低于10的雾度值。
本发明的另一个方面涉及提纯半乳甘露聚糖水解胶体的方法，包括步骤：
(i)用水溶胀由葫芦巴、肉桂、槐豆、刺云实或瓜尔构成的组中的至少一种分料，形成溶胀分料，任选随后将溶胀分料分散在水/有机溶剂混合物中，和
(ii)至少一个湿切碎按照(i)得到的产品的步骤；
(iii)在搅拌同时将切碎和溶胀的分料引入水和有机溶剂的混合物中；和
(iv)从切碎的分料组合物中分离水/有机溶剂混合物，得到半乳甘露聚糖水解胶体。
根据本发明的这一方面，可以有效除去半乳甘露聚糖的不良污染物，例如脂肪、蛋白、灰分、纤维和蒽醌。
在另一个方面，该方法彻底降低了谷物中的蒽醌，特别是1，8-羟基蒽醌，例如大黄素甲醚、芦荟泻素、大黄酸和大黄酚的水平。本发明的这一方面通过上述制备半乳甘露聚糖水解胶体的方法(步骤(i)到(iv)和任选的步骤)进行。在另一个实施方案中，本发明涉及一种降低来自肉桂胚乳粉，例如来自决明(Cassia tora)和cassia obtusifolia的肉桂水解胶体中所述蒽醌水平的方法。
因此，本发明的一个特殊实施方案涉及一种提纯肉桂的方法，该方法包括：
(i)用水溶胀至少肉桂的一个分料；
(ii)至少一个湿切碎该溶胀分料的步骤；
(iii)在搅拌同时将切碎和溶胀的分料引入水和有机溶剂的混合物中；和
(iv)从溶胀的分料组合物中分离水/有机溶剂混合物，得到肉桂水解胶体。
根据美国专利4,840,811中公开的方法，使用水和有机溶剂的混合物萃取粉末状胚乳粉(肉桂粉)。颗粒大体上仅在表面上被提纯。虽然根据US′811的方法，较高的水量促进洗涤作用，但是粉末的缓慢溶胀在过滤过程中产生主要问题。此外，由于湿气渗入颗粒内层，不希望有的化合物在颗粒内层积累。根据′811专利的方法，升高的水量看起来并不能溶解必须从胚乳中萃取和除去的化合物。
现有技术方法的不足已经由本发明的方法克服，本发明的方法包括在水中(预)溶胀胚乳的步骤，作为必要步骤.显然，必须调整粗胚乳粉颗粒中的一定水量，以便溶解上述不希望有的化合物，例如蒽醌.胚乳分料仅在水中溶胀，而不在例如链烷醇或酮(丙酮)的有机溶剂中溶胀.如果将有机溶剂加入到溶胀的分料中，分料颗粒的尺寸缩小.以便促进分离，有利的是颗粒再次缩小.由于添加合适份数的有机溶剂，水解胶体颗粒开始缩小.通过相对于溶胀的颗粒以增加量添加有机溶剂，半乳甘露聚糖水解胶体中不希望有的化合物，例如脂肪、蛋白质、纤维、灰分和植物化合物与水一起从水解胶体中除去.增加有机溶剂对水的比率促进从半乳甘露聚糖水解胶体中除去水和不希望有的化合物.可由本发明方法得到的半乳甘露聚糖水解胶体无色、无臭且无味.但是最重要地，在得到的肉桂水解胶体中基本上没有不希望有的化合物，例如蒽醌.就本发明而言，“基本上没有”表示肉桂水解胶体中例如大黄素甲醚、大黄酚、大黄素、芦荟泻素和大黄酸的蒽醌的总量，基于给定顺序中递增优选，在一个方面低于约10ppm或更小，在另一个方面小于2ppm，在另一个方面小于1ppm，以及在另一个方面小于0.7ppm，基于肉桂水解胶体干燥固体.水解胶体中蒽醌的存在和数量可以由常规分析方法，例如HPLC或GC/MS测定.对于细节，参考S.O.Mueller等人的Food and Chemical Toxicology，37(1999年)，481到491页，在此将其公开内容引入作为参考。
但是最重要地，与已经以传统方式制备的半乳甘露聚糖相比，本发明的方法使半乳甘露聚糖除了具有高纯度之外，还具有在粘性、以及凝胶化，例如凝胶强度和断裂强度，以及热稳定性上改善的性能。
上述水解胶体的性能，以及，特别是肉桂的情况下，植物化合物例如蒽醌显著降低的水平或甚至基本没有使得本发明的水解胶体特别适合作为例如食品、饲料、化妆品和药物组合物领域中的水性体系的凝胶化，和增稠剂。典型的水性体系例如乳液，如油包水或水包油乳液，或者水分散体。凝胶化和增稠剂已知为在生产和加工阶段过程中，加入到水或水性加工流体，或者加入到固体或液体食品、饲料或药品中，以便得到所需稠度或粘性的物质。特别在食品领域中，由各胚乳得到的本发明的水解胶体特征在于其与其它水解胶体的凝胶化相互作用效率高且所需浓度特别低。
本发明的另一方面提供具有规定性能概况的半乳甘露聚糖水解胶体，即具有例如预定的粘度、凝胶强度和断裂强度，或这些性能的任何组合的可预测性能。本发明的这一方面通过将两种或多种不同分料共处理完成。“共处理”表示由上述方法混合和共切碎，即捏合和匀化至少两种不同的溶胀分料。在该实施方案的方法的第一步中，不同的分料可以一起或分别溶胀。分料是否一起或分别溶胀取决于单个分料的溶胀速率。如果单个分料的溶胀速率相似，则使它们一起溶胀有利。在两种不同分料的溶胀速率不同的情况下，各分料将分别溶胀。例如，可以通过将肉桂与瓜尔共处理设计成具有处于通常与肉桂和瓜尔的单个水解胶体相关的那些性能中的性能的最终水解胶体。同样，由于共处理的肉桂/瓜尔的性能得到改善，可以模拟槐豆和/或刺云实水解胶体的性能。这一点是有利的，因为刺云实和刺槐豆胶的市场价格比肉桂和瓜尔高的多。特别地，这一方面通过在两种不同胚乳，即选自葫芦巴、肉桂、槐豆、刺云实和瓜尔的两种不同胚乳的混合物存在下，实施用于制备单个水解胶体的上述方法来提供。胚乳的(干燥)重量比通常可以选择为约95∶5到约5∶95，优选约80∶20到约20∶80，取决于最终水解胶体混合物的所需性能。与具有相同量组合物的单个半乳甘露聚糖的混合物相比，共处理半乳甘露聚糖具有显著更高的(冷和热)粘性(参见图1)。这一点产生可以用本发明的共处理肉桂/瓜尔体系替代半乳甘露聚糖刺槐豆胶(“LBG”)和刺云实胶的结果。
本发明的水解胶体有效地使水增稠，即如果少量添加水解胶体，它们显著地提高水的粘性。在一个方面，由此形成的增稠的水性组合物通常含有约0.1wt％到约10wt％，在另一个方面，含有约0.2wt％到约7wt％，在另一个方面，含有约0.2wt％到约5wt％，基于包含本发明半乳甘露聚糖水解胶体和水的组合物。
本发明的半乳甘露聚糖可以与衍生自各种天然和合成原料的多糖共切碎，显著改善增稠和凝胶化效率。在这种情况下，本发明的半乳甘露聚糖起凝胶剂或促进剂作用。将本发明的一种或多种半乳甘露聚糖与一种或多种多糖共处理获得性能改善的组合物，所述多糖得自树木和灌木分泌液，例如阿拉伯树胶、印度树胶(gum gahatti)和黄蓍树胶以及果胶；海藻提取物，例如藻酸盐和鹿角菜胶；藻类提取物，例如琼脂；微生物多糖，例如黄原胶、结冷胶(gellan)和卫冷胶(wellan)；纤维素醚，例如乙基己基乙基纤维素(EHEC)、羟基丁基甲基纤维素(HBMC)、羟乙基甲基纤维素(HEMC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、甲基纤维素(MC)、羧甲基纤维素(CMC)、羟乙基纤维素(HEC)和羟基丙基纤维素(HPC)；淀粉，例如玉米淀粉、木薯淀粉、米淀粉、小麦淀粉、马铃薯淀粉和高粱淀粉.
通常，在一个方面，组合物包括重量比为约10-90wt％到约90-10wt％的半乳甘露聚糖水解胶体和上述多糖，以及在另一个方面，为约20到80wt％，以及在另一个方面，为约80到20wt％。对于单个半乳甘露聚糖水解胶体，在一个方面，如果肉桂水解胶体对上述多糖的比率为约80到20和约50到50，在另一个方面，为约70到30和约55到45；在一个方面，刺槐豆胶水解胶体对上述多糖的比率为约10到90和约40到60，在另一个方面，为约15到85和约30到70，那么可以得到最佳的凝胶剂。瓜尔水解胶体对上述多糖的比率如上一般所特定的。
在本发明的一个实施方案中，组合物以上述特定比率包括选自肉桂水解胶体、刺槐豆胶水解胶体和刺云实水解胶体的水解胶体，以及纤维素及其衍生物、鹿角菜胶或黄原胶。半乳甘露聚糖水解胶体可以如上所述进行衍生化。
如果加入到水中，该组合物可以形成凝胶。基于包括本发明半乳甘露聚糖和上述多糖的组合物，基于水解胶体、多糖和水的总重量，在一个方面，形成的水性凝胶通常含有约0.1wt％到约10wt％，在另一个方面，含有约0.2wt％到约7wt％，在另一个方面，含有约0.2wt％到约5wt％。
就凝胶强度、断裂强度和热稳定性、脱水收缩和凝胶-凝固温度而言，可通过用包括上述步骤(i)和(ii)以及任选步骤(iii)和(iv)的制备半乳甘露聚糖水解胶体的方法，将由葫芦巴、肉桂、槐豆、刺云实或瓜尔构成的组中的至少一种分料与上述选定的至少一种多糖共处理，得到具有特别有利性能的凝胶剂。当分料与凝胶化多糖一起进行共处理时，在本发明的一个方面，分料对多糖的重量比通常为约95∶5到约5∶95，以及在本发明的另一个方面，为约80∶20到约20∶80。
本发明的凝胶剂在食品、饲料、药物和化妆品领域中具有显著的商业利益。根据本发明方法得到的半乳甘露聚糖水解胶体特别可用于药物区域，例如用于制备控释剂和胶囊的医学区域。它们可以进一步用于家用护理和个人护理(“PC”)产品，例如软膏、乳液、乳剂形式的化妆品，以及用作牙膏的增稠剂。本发明水解胶体的其它应用领域为空气清新组合物，其中水解胶体/凝胶剂形成含芳香剂的基质。
由此，本发明还涉及包括本发明的半乳甘露聚糖水解胶体的食品、饲料、药物、化妆品、织物、工业和家用及个人护理组合物。
通常，本发明的水解胶体或水解胶体共胶可以作为单一水解胶体或与其它水解胶体结合在各种食品应用中用作稳定剂、调质剂、可溶性纤维源、乳化剂、载体、调料和药物用的受控活性释放，以及用作保水剂，如在FDA食品类目(FDA Food Categories)，Code of FederalRegulations 21 C.F.R.§170.3中规定的，在此将其引入作为参考。
就凝胶化性能而言，发现通过利用与阴离子水解胶体的协同作用，半精制的肉桂胶优于相关的半乳甘露聚糖刺槐豆胶、刺云实胶和瓜尔胶。通过覆盖约2∶1半乳甘露聚糖至约5∶1半乳甘露聚糖的整个范围，本发明的肉桂胶和瓜尔胶的共胶可以代替刺槐豆胶或刺云实胶的任何应用。
作为新食品应用的实例，已经在German Institute of MeatTechnology在肉制品和香肠中测试了肉桂胶与鹿角菜胶或其它水解胶体的混合物或共胶。发现它们具有替代磷酸盐的可能性。独立地，在不损失味道和口感的前提下，肉含量可以减少约20wt％。考虑到由于摄取磷酸盐的骨质疏松症危险以及生产低热值产品，这一点具有特殊意义。
进一步的实例为本发明的半精制肉桂胶在冰淇淋应用中的初始测试。发现本发明的肉桂胶优于LBG。在替代LBG中，得到的冰淇淋提供更高的体积和改善的口感和味道。
本发明的一些实施方案涉及聚半乳甘露聚糖水解胶体在个人护理、保健、家用、机构和工业产品应用等中作为多功能聚合物成分的用途。聚半乳甘露聚糖水解胶体可以用作乳化剂、铺展助剂和载体，用于增强化学和生理活性成分和化妆品材料的功效、沉积和输送，以及作为改善其中包括它们的配制剂的心理感觉和美观性的载体。在此使用的术语“个人护理产品”非限制地包括应用于人和动物的皮肤、毛发、头皮和指甲的化妆品、化妆用品、药物化妆品、美容助剂、个人卫生和清洁产品。在此使用的术语“保健用品”非限制性地包括药物、药物化妆品、口腔护理产品(口腔、牙齿)、眼护理产品、耳护理产品和非处方产品和器具，例如贴片、药膏、敷料等。该术语还包括应用在人和动物身体外部或内部用于改善相关健康或医疗条件的医疗器件。术语“身体”包括整个身体(面部、躯干、四肢、手和脚)的角质(毛发、指甲)和非角质皮肤区域、身体开口的组织以及眼睛。术语“皮肤”包括头皮和粘膜。在此使用的术语“家用护理产品”非限制地包括在家用中用于表面保护和/或清洁的产品，包括在厨房和浴室中保持卫生条件的杀微生物清洁产品和织物清洁用洗衣产品等。在此使用的术语“机构和工业产品”非限制地包括用于保护和/或清洁或保持包括医院和卫生保健设施等的工业和机构环境中的卫生条件的产品。
在给定组合物或应用中，本发明的聚半乳甘露聚糖水解胶体可以但非必须起到多于一种作用，例如增稠剂和调理剂、成膜剂和载体或沉积助剂等。可以使用的聚半乳甘露聚糖水解胶体的量取决于它们包括在配制剂中的目的并且可以由配制剂领域的技术人员确定。因此，只要达到物理化学和功能性，基于总组合物重量基准的聚半乳甘露聚糖水解胶体的可用量代表性地可以为约0.01％到约25％，但不限于此。
非限制地，含聚半乳甘露聚糖水解胶体的组合物可以由例如大口瓶、管、喷雾器、擦拭器、滚装容器、棒等的容器包装和分配。对于其中可以引入这些衍生物的产品形式没有限制，只要达到所用产品的目的。例如，可以非限制地以凝胶、喷雾(液体或泡沫)、乳液(乳剂、洗液、糊剂)、液体(清洗剂、香波)、条状物、软膏、栓剂等形式，将含有聚半乳甘露聚糖水解胶体的个人和保健产品应用到皮肤、毛发、头皮和指甲上，或施加到硬表面或洗衣织物上。
本发明的聚半乳甘露聚糖水解胶体适于制备个人护理(化妆品、化妆用品、药物化妆品)和局部保健产品，其非限制地包括护发产品(香波、复合香波，例如“二合一”护发素香波)、洗发后清洗剂、定型和发型保持剂(包括定型助剂，例如凝胶和喷雾，整饰助剂，例如润发脂、护发素、烫发剂、松发剂、头发光滑产品等)、护肤产品(面部、身体、手、头皮和脚)，例如乳剂、洗液和清洁产品、抗痤疮产品、抗衰老产品(剥落剂、角质层分离剂、抗脂肪团剂、防皱剂等)，护肤剂(日光护理产品，例如遮光剂、防晒乳、隔离乳、油、硅氧烷等)，肤色产品(增白剂、增亮剂、无日光晒黑促进剂等)，头发着色剂(染发剂、发色清洗剂、高亮剂、漂白剂等)，着色的皮肤着色剂(面部和身体化妆品、粉底霜、睫毛膏、胭脂、唇部产品等)，洗浴和淋浴产品(身体清洁剂、身体洗剂、淋浴凝胶、液体皂、皂条、合成洗涤剂条、调理液体浴用油、泡沫剂、洗浴粉等)，护甲产品(抛光剂、抛光去除剂、增强剂、伸长剂、硬化剂、表皮去除剂、软化剂等).
含本发明聚半乳甘露聚糖水解胶体的化妆品和健康及美容助剂可以非限制地包括毛发脱除产品(剃须膏和洗液、脱毛剂、剃须后皮肤调理剂等)；除臭剂和止汗药；口腔护理产品(口腔、牙齿、牙龈)，例如漱口剂，洁齿剂，例如牙膏、牙粉、牙齿抛光剂、牙齿增白剂，呼吸清新剂、牙科粘合剂等；面部和身体毛发漂白剂等。其它健康和美容助剂可以含有本发明的聚半乳甘露聚糖水解胶体和衍生化聚半乳甘露聚糖水解胶体，并且可以非限制地包括含有人工晒黑促进剂，例如二羟丙酮(DHA)、酪氨酸、酪氨酸酯等的无日光晒黑涂覆物；皮肤脱色、增白和增亮配制剂，含有例如曲酸、氢醌、熊果苷，水果、蔬菜或植物提取物(柠檬皮提取物，春黄菊、绿茶、构树提取物等)、抗坏血酸衍生物、棕榈酸抗坏血酸酯、硬脂酸抗坏血酸酯、抗坏血酸磷酸镁等)；脚护理产品，例如角质层分离剂、鸡眼和老茧去除剂、泡脚剂、足粉(加药的，例如抗真菌脚癣粉、软膏、喷雾剂等，止汗剂粉，或非加药的吸湿剂粉)、液体脚喷雾剂(非加药的，例如冷却和除臭剂喷雾等)，以及脚和脚趾甲调理剂(洗液、乳剂、指甲软化剂等)。
局部的健康和美容助剂可以包括本发明的聚半乳甘露聚糖作为铺展助剂和成膜剂，包括但不限于皮肤保护喷雾剂、乳剂、洗液、凝胶、棒、粉末产品，例如驱虫剂、止痒剂、防腐剂、消毒剂、防晒霜、遮光剂、皮肤紧绷和调色乳和洗液、除疣组合物等。
本发明的聚半乳甘露聚糖水解胶体特别可用作颗粒物的悬浮剂，使得它们适用于包含颗粒物、微磨料和磨料的皮肤产品，例如淋浴凝胶、面膜和含有剥落物擦除剂的皮肤清洁剂。代表性的颗粒物包括但不限于壳、种子和石头颗粒，例如杏仁、杏(种子、核粉、壳)、鳄梨、椰子、玉米芯、橄榄、桃、蔷薇果种子、胡桃壳等，硅酸铝、希蒙德木(蜡、种子粉)、蚝壳粉、夜来香种子、碾压的赤豆等，聚乙烯(颗粒、球)、聚乙烯(和)羟基纤维素颗粒、微晶纤维素、聚苯乙烯、聚苯乙烯(和)滑石颗粒、研磨的浮石、研磨的丝瓜、研磨的海藻、稻米、燕麦糠、二氧化硅(水合的、胶态的等)、研磨的蛋壳、研磨的蓝罂粟种子、盐，例如氯化钠、死海盐等，及其混合物。
本发明的聚半乳甘露聚糖水解胶体可在用于局部改善由老化、干燥、光致损伤、痤疮等引起的皮肤状况的各种皮肤病学、药物化妆品组合物中用作增稠剂和成膜剂，包含调理剂、增湿剂、抗氧剂、剥落剂、角质层分离剂、维生素等。本发明的聚半乳甘露聚糖水解胶体可以用作活性皮肤治疗洗液和乳剂用的增稠剂，该洗液和乳剂本身含有活性成分，酸性防老剂、抗脂肪团剂和抗痤疮剂，例如α-羟基酸(AHA)、β-羟基酸(BHA)、α-氨基酸、α-酮酸(AKA)及其混合物。在此类药物化妆品中，AHA可以包括但不限于乳酸、乙醇酸、果酸，例如苹果酸、柠檬酸、酒石酸，含AHA的天然化合物的提取物，例如苹果提取物、杏提取物等、蜂蜜提取物，2-羟基辛酸、甘油酸(二羟基丙酸)、丙醇二酸(羟基丙二酸)、葡糖酸、扁桃酸、二苯乙醇酸、壬二酸、乙酸、α-lopioc acid、水杨酸、AHA盐和衍生物，例如精氨酸乙醇酸盐、乳酸铵、乳酸钠、α-羟丁酸、α-羟基异丁酸、α-羟基异己酸、α-羟基异戊酸、阿卓乳酸等.BHA可以包括但不限于3-羟基丙酸、β-羟基丁酸、β-苯基乳酸、β-苯基丙酮酸等.α-氨基酸包括但不限于α-氨基二羧酸，例如天冬氨酸、谷氨酸及其混合物，有时与果酸结合使用.AKA包括丙酮酸.在一些抗衰老组合物中，酸性活化剂可以为视黄酸、卤代羧酸，例如三氯乙酸，酸性抗氧化剂，例如抗坏血酸(维生素C)、无机酸、植酸、溶血磷脂酸等.一些抗痤疮剂例如可以包括水杨酸、水杨酸衍生物，例如5-辛酰基水杨酸，视黄酸及其衍生物.
其中可以包括本发明聚半乳甘露聚糖水解胶体的其它保健产品为医疗产品，例如局部和非局部药物和设备。在药物的配制中，本发明的聚半乳甘露聚糖水解胶体可以非限制地在以下产品中用作增稠剂和/或润滑剂，所述产品例如粘合剂、涂料、控释剂、乳剂、润发脂、凝胶、糊剂、软膏、片剂、凝胶胶囊、催泻流体(灌肠剂、催吐剂、结肠类剂等)、栓剂、抗真菌泡沫、眼部产品(眼科产品，例如眼药水、人造眼泪、青光眼药物输送滴剂、接触透镜清洁剂等)、耳部产品(蜡软化剂、蜡去除剂、耳炎药物输送滴剂等)、鼻部产品(滴剂、软膏、喷雾剂等)、创伤护理(液体绷带、创伤敷料、抗菌素乳剂、软膏等)。
本发明的聚半乳甘露聚糖水解胶体可用于家用护理、机构和工业应用(I&I)，作为流变改性剂、织物调理剂，特别是用于通过“在表面上粘着”提高效率，或改善消毒剂和杀微生物剂配制剂的功效，以及与传统织物柔软剂结合协同改善织物软化功效。可以含有本发明聚半乳甘露聚糖水解胶体的代表性家用和I&I产品非限制地包括洗衣和织物护理产品，例如洗涤剂、织物柔软剂(液体或片材)、熨烫喷雾剂、干洗助剂、防皱喷雾剂、除斑剂等；用于厨房和浴室和在此使用或定位的公用设施和器具的硬表面清洁剂，例如抽水马桶凝胶、浴盆和淋浴清洁剂、硬水沉积物去除剂、地板和瓷砖清洁剂、墙壁清洁剂、地板和铬固定装置抛光剂、碱可剥离的乙烯基地板清洁剂、大理石和陶瓷清洁剂、空气清新剂凝胶、盘用液体清洁剂等；消毒清洁剂，例如抽水马桶和坐浴盆清洁剂、消毒手皂、房间除臭剂等。
本发明的聚半乳甘露聚糖水解胶体可以在工业产品应用中用作流变改性剂、分散剂、稳定剂、促进剂等，所述工业产品应用非限制地例如纺织加工、整理、印刷和染色助剂、保护性可洗表面涂层、由非织造物等，织造或非织造以及天然或合成纤维的浸透的合成皮革制造；水处理(废水、冷却水、饮用水提纯等)；化学溢出物收容(酸溢出物吸收剂等)；皮革和生皮(加工助剂，整理、压花等)；纸和造纸(表面涂料，例如着色涂料、抗静电涂料等，纸浆粘合剂、干和湿强度增强剂、合成纤维的制造，例如非织造物，湿法铺网毛毡等)；印刷(油墨，抗芯吸喷墨印刷机油墨、含印刷丙烯酸织物用的阳离子染料的油墨配制剂用增稠剂等)；油漆(颜料和研磨添加剂、环氧化物乳液用交联剂、粘土用颗粒状悬浮助剂、颜料等)；工业装置排出物处理(造纸厂排出物中酚醛树脂用絮凝剂等)；金属加工(酸蚀刻清洁剂、低pH金属涂料、冷轧钢加工中的酸浸剂等)；木材防腐；以及建筑物和道路用工业建筑产品(水泥增塑剂、低pH下的沥青乳液稳定剂、水泥用酸蚀刻剂、混凝土、灰浆、油灰的稠度改性剂等)。本发明的聚半乳甘露聚糖水解胶体也可用作除锈剂、酸车清洁剂、除垢剂等的增稠剂，以及用作含颗粒物，例如粘土、颜料(二氧化钛、碳酸钙和其它矿物)、磨料等的产品的分散稳定剂，用于各种上述工业应用和用于钻井泥浆和油井压裂流体。
上述产品通常含有本领域中已知的各种常规添加剂和助剂，其中一些可以起多于一种作用。采用的量将随产品的目的和特性而变化，并且可以由配制剂领域的技术人员以及从文献容易确定。
已知将施加到皮肤和粘膜用于清洁或抚慰的，个人护理和局部、皮肤病学、保健用配制组合物与许多相同或类似的生理耐受性成分配混，并以相同或相似的产品形式配制，不同之处主要在于由于药剂或药学上接受的化合物的存在，以及由于可以制造产品的受控条件，所选成分的纯度等级.同样，用于家用和I&I的产品中的许多成分与上述成分相同或相似，不同之处主要在于采用的数量和材料等级.同样已知的是成分的选择和允许数量也可能在国家、地区、当地和国际水平上受到政府规范.因此，在此对于个人护理和保健产品用的各种有用成分的讨论可应用于家用和I&I产品和工业应用.
含有本发明聚半乳甘露聚糖水解胶体的配制组合物中各成分的选择和数量将如本领域技术人员公知的，根据产品及其功能而变化。除了可以不在此出现的前述成分之外，用于个人护理和局部保健产品的配制剂成分通常可以包括但不限于溶剂、表面活性剂(作为清洁剂、乳化剂、泡沫促进剂、助水溶剂、增溶剂和悬浮剂)、非表面活性剂悬浮剂、乳化剂、皮肤调理剂(润肤剂、补湿剂等)、头发调理剂、头发固定剂、成膜剂、护肤剂、粘结剂、螯合剂、杀菌剂、抗真菌剂、去头屑剂、磨料、粘合剂、吸收剂、着色剂、除臭剂、止汗剂、润湿剂、不透明剂和珠光剂、抗氧剂、防腐剂、推进剂、分散剂、遮光剂、无日光皮肤晒黑促进剂、紫外线吸收剂、pH调节剂、药材、头发着色剂、氧化剂、还原剂、皮肤漂白剂、颜料、生理活性剂、消炎剂、局部麻醉剂、香料和香料增溶剂等。除了表面活性剂、磨料、润湿剂和香料之外，口腔护理产品，例如可以包含防龋剂、防牙垢剂和/或防斑剂。各物质及其常规功能和产品类别的广泛清单一般地在CFTA词典，特别是第2卷，第4和5节上出现。
由于其水溶胀性能，本发明的聚半乳甘露聚糖水解胶体经常用作水基体系的凝胶剂。例如，本发明的聚半乳甘露聚糖水解胶体可以用作设计用来从凝胶中连续释放挥发性空气处理剂的空气处理凝胶的凝胶剂。挥发性空气处理组分可以包括空气清新成分，如消毒剂、杀菌剂、杀虫剂、杀真菌剂、除臭剂、驱害虫剂、气味材料及其混合物。气味材料包括玫瑰油、酸柚油、柠檬油、留兰香油、冬青油、柏木油、加拿大冷杉油等。这些油可以与香料，例如芳香酯、醛、酮及在共混香料的本领域技术人员已知的其它化合物结合使用。在一个实施方案中，凝胶剂的水平为约0.5到约25wt％，在另一个实施方案中，为约0.75到约15wt％，以及在另一个实施方案中，为约1到5wt％，其中重量百分比基于组合物的总重量。
本发明的聚半乳甘露聚糖水解胶体也可以用于形成创伤敷料和医疗器件用的水解胶体凝胶。例如源于受伤、外科手术等的创伤的愈合极大地依赖于使用的敷料。常规绷带通常不提供最佳的结果。还应采用特殊的压力解除或降低方法。湿敷料也经常是有益的，提供脱水组织的再水合，血管生成增强(新血管的增殖)，最小的细菌繁殖，物理保护，以及保持刺激氧释放和使蛋白水解酶可以更有效工作的合适pH。
形成水解胶体凝胶的可倾注的水基天然或合成水可溶或水可溶胀凝胶可以用于创伤敷料。它们最初对于倾注或铺展到创伤上是足够流动的，但是在施加之后，其可以形成保持在聚合物水解胶体水合状态下的潮湿固体弹性保护凝胶。
已经研发了适合于植入体内以促进体液流动，用作血管移植体或用于其它目的的医疗器件.通常，这些器件包括支架、导管或插管、塞子、收缩器、组织或生物封闭剂等.许多用作植入物的这些器件由耐用的不可降解塑料材料，例如聚氨酯、聚丙烯酸酯和硅氧烷聚合物等制成.在一些情况下，它们由可生物降解聚合物制得，所述聚合物在体内保持稳定一段时间，但最终生物降解成容易从身体排泄的小分子.由本发明聚半乳甘露聚糖水解胶体制得的交联水凝胶被关注用于这样的医疗器件.它们提供优异的生物相容性并且已经显示降低诱发血栓、被覆皮壳和炎症的倾向.在这些应用中，水解胶体聚合物凝胶可以用于创伤愈合或植入物应用.与水混合的本发明聚半乳甘露聚糖水解胶体在有或没有交联剂的前提下，将形成固态温度不可逆的弹性凝胶，即柔性凝胶，有助于非流体体系形成.代表性的凝胶包含3到15wt％的本发明聚半乳甘露聚糖水解胶体.更大数量的聚合物和交联剂将提供更加固态的凝胶，或者显示更好物理机械性能(模量、屈服应力、强度)的凝胶.应当存在充足的水以提供将凝胶倾注或铺展到创伤上，或在植入物的情况下通过内窥镜将凝胶插入体内所需的初始流动性.然后使用离子和非离子交联剂使凝胶固体化，并控制交联密度(即凝胶的最终机械和物理性能).对于大多数应用，存在0到8wt％，更优选0.1到5wt％的交联剂.可以使用任何适合的无毒交联剂，包括半乳糖、甘露糖、包含甘露糖和半乳糖中一种或两种的低聚糖、硼砂、有机钛酸盐、硼酸、双环氧化物、多羧酸、戊二醛、二羟基铝、碳酸钠、柠檬酸，以及钙、镁和铝的任何阳离子的可溶性源.在植入物的情况下，可以在将植入物器件植入体内之后，容易地和选择性地在体内替换离子交联，导致器件在体内的溶胀和软化，增强患者舒适性.该器件将保持其初始构造而不崩解.
如果需要，任何以下物质可以包括在组合物中：药物和消毒剂、创伤愈合增强剂，例如维生素、血液促凝剂、抗生素、氧源等。
阳离子聚合物经常用作皮肤和/或头发组合物中的调理剂。季化聚合物用于香波和调理剂中以促进相容性。带正电的氮与带负电的头发纤维键合形成膜。它们还使得头发触摸起来感觉更柔软和更平滑，而不产生过多的缠结。本发明的聚半乳甘露聚糖水解胶体可以在调理洗涤剂配制剂中用作阳离子聚合物调理剂组的一部分，该配制剂不仅赋予头发清洁、湿的解缠结、干的解缠结和易处理性能，而且相对无刺激性。这种组合物因此适合于由具有敏感性皮肤和眼睛的幼儿和成人使用。在本发明的一个实施方案中，阳离子肉桂和阳离子瓜尔衍生物在这些应用中非常有效。
在护肤配制剂中，本发明的聚半乳甘露聚糖水解胶体可以在超温和皮肤清洁组合物或增湿组合物中用作聚合物皮肤触感和皮肤温和助剂。本发明的聚半乳甘露聚糖水解胶体提供皮肤调理，皮肤温和度和增湿，同时保持所需的起泡性能。由于避免了多次应用之后皮肤过度脱脂或过度干燥，皮肤刺激性较小，本发明的聚半乳甘露聚糖水解胶体还显示所需的丝光、柔软平滑的使用触感。特别地，带正电的阳离子聚半乳甘露聚糖，例如阳离子肉桂衍生物可以与皮肤上的带负电位点键合，提供使用之后的柔软皮肤触感。其通过降低粘性和油脂性以及改进平滑性而改进皮肤上的感官感觉。
本发明的聚半乳甘露聚糖水解胶体可以在乳液中用作流变改性剂或乳液稳定剂。本发明的聚半乳甘露聚糖水解胶体提供具有更好乳化稳定性的发泡乳液组合物。在皮肤病学上相容的组合物中互相结合清洁和皮肤护理方面的需求正在增长。特别地，由于其有利的发泡和清洁性能、可生物降解性和有利的皮肤病学相容性，烷基低聚糖苷作为非离子表面活性剂的用途是有利的。但是包含这种烷基低聚糖苷的乳液缺乏化妆品精致性。凝胶不容易由皮肤吸收。它们仅形成粗糙的大泡沫，而不是形成乳脂状微泡沫。包含本发明阳离子半乳甘露聚糖水解胶体，例如阳离子肉桂和瓜尔衍生物的配制剂导致形成容易由皮肤吸收，具有高清洁和再加脂(refatting)性能的丰富和乳脂状的微泡沫。
显示良好调理和起泡性能的清洁组合物是高度理想的.由于阴离子表面活性剂(与其它表面活性剂相比，显示优越清洁和高度起泡作用)和阳离子聚合物(为皮肤或头发提供调理作用或输送治疗剂)之间固有的不相容性，这一点难以达到.因为洗涤剂用来在清洗过程中从头发、头皮和皮肤除去油、油脂和污物及颗粒物质，清洁组合物中存在那些表面活性剂还干扰治疗剂的沉积.在个人护理应用中，本发明的聚半乳甘露聚糖水解胶体可以与表面活性剂、水溶性试剂(例如硅氧烷)一起使用，为治疗剂、调理剂、补湿剂等提供增强的输送体系.治疗剂的实例包括但不限于解缠结/湿梳理剂、润湿剂、抗痤疮剂、防头发损失剂、头发生长抑制剂、草本提取物等.
油乳液的各种水不溶性颗粒物、固体物质或液体颗粒已经引入洗涤剂产品，以便在用该产品洗涤的表面上赋予一些残余性能或特性。例如，香波组合物包含颗粒状去头屑剂，其由沉积和保留在头发和头皮上起作用。各种水不溶性颗粒颗粒物(油乳液的固体或液体颗粒)已经引入洗涤剂组合物中，以便在用这种产品洗涤的表面上赋予所需残余性能。例如，包含颗粒状去头屑剂的香波组合物不能起作用，除非在漂洗之后这种试剂沉积和保留在头发和头皮上。颗粒状杀菌剂也已经用于各种洗衣清洁剂和个人护理身体洗剂中，以赋予织物和头发及皮肤表面残余抗菌活性。各种其它水不溶性或微溶性颗粒材料，例如遮光剂、织物柔软剂、织物增亮剂、织物增白剂等，也已经用于洗涤剂组合物中。它们的活性取决于洗涤的底物(皮肤、头发、织物等)上的颗粒沉积和保留。由于其特别的性质，有效的洗涤剂组合物倾向于使洗涤的表面上颗粒物质的保留减到最小。因此，仅洗涤剂组合物中存在的相对小部分的活性剂实际上在洗涤和漂洗底物表面之后被保留。因为活性剂的活性取决于表面上沉积和保留的颗粒的数量，非常希望增强活性剂沉积和保留的方法。
在定型香波中，本发明的阳离子肉桂衍生物作为增强水不溶性定型聚合物沉积的沉积助剂的用途改进头发的定型性能(调理、卷曲保留、优良的头发触感)。本发明的阳离子肉桂衍生物可以与选自(甲基)丙烯酸酯共聚物和硅氧烷接枝(甲基)丙烯酸酯的水不溶性头发定型聚合物结合用作沉积助剂。实例包括丙烯酸叔丁酯/丙烯酸2-乙基己酯共聚物、丙烯酸叔丁酯/甲基丙烯酸2-乙基己酯共聚物、丙烯酸叔丁酯/甲基丙烯酸2-乙基己基酯/聚二甲基硅氧烷大单体，和甲基丙烯酸叔丁酯/甲基丙烯酸2-乙基己酯/聚二甲基硅氧烷大单体共聚物及其混合物。
如上所述，各种水不溶性或微溶性颗粒材料，例如遮光剂、织物柔软剂、织物增亮剂、织物增白剂、杀菌剂等用于清洁组合物中。它们的活性将取决于洗涤的体系上的颗粒沉积和保留。由于其特别的性质，有效的洗涤剂组合物倾向于使洗涤的表面上颗粒物质的保留减到最小。因此，这种洗涤剂组合物中存在的仅仅相对小部分的活性剂实际上在洗涤和漂洗表面之后被保留。因为官能剂的活性取决于表面上沉积和保留的颗粒的数量，非常希望增强沉积的方法。阳离子肉桂和瓜尔衍生物可以用作那些颗粒材料用的沉积助剂，例如用于在洗衣工艺过程中在织物表面上沉积织物柔软剂，或在卫生处理过程中在硬表面上沉积杀菌剂。例如，阳离子肉桂和瓜尔衍生物与常规的洗衣洗涤剂成分，例如表面活性剂、助洗剂等一起使用显示由于织物柔软剂在表面上更好沉积而在柔软性能方面的改进，和显著更大的储存稳定性。全部组合物的约0.05到约5wt％用于阳离子肉桂和瓜尔衍生物作为沉积助剂。
本发明的聚半乳甘露聚糖水解胶体及其改性衍生物也可以在洗衣洗涤剂组合物中用作污垢去除剂。洗衣操作过程中，这些聚合物吸收到浸入洗涤溶液的织物的表面上。吸收的聚合物形成亲水性层，其在将织物从洗涤溶液取出并干燥之后保留在该织物上，由此赋予洗涤织物污垢去除性能。与通常的织物柔软剂结合的低水平阳离子肉桂衍生物(0.3到5wt％)可以提供污垢去除性能，而不会不利地影响重复使用时织物的白度。
洗涤剂、香波和身体洗剂
如上所述，本发明的水解胶体和共处理的水解胶体/多糖组合物是有用的个人护理组合物。示例性个人护理组合物为香波和身体洗剂。示例性洗涤剂组合物包括洗碗盘洗涤剂、洗衣洗涤剂和工业清洁剂。在这种配制剂中，在本发明的一个方面，所要包括的非离子和阳离子衍生化聚半乳甘露聚糖的量为配制剂的约0.1到约2.0wt％。在另一个方面，该量可以为约0.3到约1.5wt％，以及在另一个方面，为约0.5到约1.0wt％。
在洗涤剂组合物中，使用的配制剂通常可以包括一种或多种在水性载体中的表面活性剂。所选的用于生产这种配制剂的表面活性剂被认为在本领域技术人员的技术范围内，并且可以选自本领域中已知的非离子、阴离子、阳离子、两性和两性离子表面活性剂。也可以选择上述表面活性剂的混合物。可以选择的非离子表面活性剂的实例包括脂肪酸酰胺、烷氧基化脂肪醇胺、脂肪酸酯、丙三醇酯、烷氧基化脂肪酸酯、脱水山梨糖醇酯、烷氧基化脱水山梨糖醇酯、烷基酚烷氧基化物、芳香族烷氧基化物和醇烷氧基化物。
香波组合物可以包括以下，由以下组成，或基本由以下组成：在此所述的本发明的成份和组分，以及在此所述的或本领域已知的任何另外的或任选的成分、组分。
除非另有规定，所有百分比、份数和比例基于本发明香波组合物的总重量。除非另有规定，当它们涉及所列成分时，所有这种重量基于活性水平量，并因此不包括载体或可能包括在商购材料中的副产物。
本发明的香波组合物可以包含化妆品可接受的并适合于局部施用于头发的一种或多种清洁表面活性剂和乳化表面活性剂。在本发明的一个方面，香波组合物包含至少一种另外的表面活性剂(除了用作乳化剂之外的那种)以提供清洁益处。可以单独或组合使用的合适的清洁表面活性剂选自阴离子、两性和两性离子表面活性剂、阳离子表面活性剂及其混合物。清洁表面活性剂可以是与乳化剂相同的，或者可以不同。优选的清洁表面活性剂选自阴离子、两性和两性离子表面活性剂及其混合物。在此详细描述本发明的香波组合物。
本发明的香波组合物包含阴离子去污表面活性剂组分以向组合物提供清洁性能。阴离子去污表面活性剂组分依次包括阴离子去污表面活性剂、两性离子或两性去污表面活性剂，其具有在组合物pH下是阴离子的连接基团，或其组合，优选阴离子去污表面活性剂。这种表面活性剂应与在此所述的必要组分在物理和化学上相容，或者不应另外地不适当地损害产品稳定性、美观性或性能。用于此处香波组合物的合适的阴离子去污表面活性剂组分包括已知用于护头或其它个人护理清洁组合物的那些。香波组合物中阴离子表面活性剂组分的浓度应足以提供所需清洁和起泡性能，并且在一个方面，通常可以为约5％到约50％，在另一个方面，为约8％到约30％，在另一个方面，为约10％到约25％，以及在另一个方面，为约12％到约18％，按组合物的重量计。
适合用于香波组合物的示例性阴离子表面活性剂为烷基和烷基醚硫酸盐。这些材料具有各自的结构式R8OSO3M和R8O(C2H4O)xSO3M，其中R8为约8到约18个碳原子的烷基或烯基，x为1到10的整数，和M为阳离子，例如铵、烷醇胺，例如三乙醇胺，单价金属，例如钠和钾，以及多价金属阳离子，例如镁和钙。应选择阳离子M使得阴离子去污表面活性剂组分为水溶性。表面活性剂的溶解度将取决于选择的特别阴离子去污表面活性剂和阳离子。在一个方面，R8具有约8到约18个碳原子，在另一个方面，具有约10到约16个碳原子，以及在另一个方面，具有约12到约14个碳原子.烷基醚硫酸盐通常以环氧乙烷与具有约8到约24个碳原子的一元醇的缩合产物形式制备.醇可以是合成的或它们可以衍生自脂肪，例如椰子油、棕榈仁油、动物油.月桂醇和衍生自椰子油或棕榈仁油的直链醇是优选的.这种醇与约0到约10，优选约2到约5，更优选约3摩尔比例的环氧乙烷反应，以及将每摩尔醇具有例如平均3摩尔环氧乙烷的得到的分子物质的混合物进行硫酸化和中和.
可用于本发明香波组合物的烷基醚硫酸盐的具体非限制性实例包括椰子烷基三甘醇醚硫酸钠和铵盐、动物油烷基三甘醇醚硫酸钠和铵盐、以及动物油烷基六氧亚乙基硫酸钠和铵盐。非常优选的烷基醚硫酸盐为包含单个化合物的混合物的那些，其中混合物中的化合物具有约10到约16个碳原子的平均烷基链长度，和约1到约4摩尔环氧乙烷的平均乙氧基化度。
其它合适的阴离子去污表面活性剂为符合结构式R9SO3M的有机硫酸反应产物的水溶性盐，其中R9为在一个方面具有约8到约24个碳原子，以及在另一个方面具有约10到约18个碳原子的直链或支链饱和脂族烃基。M为如上所述的阳离子。这种去污表面活性剂的非限制性实例为包括异-、新-和正-构型，具有约8到约24个碳原子，优选约12到约18个碳原子，以及磺化剂，例如SO3、H2SO4，根据包括漂白和水解的已知磺化法得到的甲烷系烃的有机硫酸反应产物的盐。优选的是碱金属和铵磺化的C10到C18正链烷烃。
其它合适的阴离子去污表面活性剂为用羟乙基磺酸酯化和用氢氧化钠中和的脂肪酸的反应产物，其中例如脂肪酸衍生自椰子油或棕榈油；氨基乙磺酸甲酯(methyl tauride)的脂肪酸酰胺的钠或钾盐，其中脂肪酸例如衍生自椰子油或棕榈仁油。其它相似的阴离子表面活性剂描述于US专利2,486,921；US专利2,486,922；和US 2,396,278，在此将其描述引入作为参考。
适用于香波组合物的其它阴离子去污表面活性剂为琥珀酸盐，其实例包括N-十八烷基磺基琥珀酸二钠；月桂基磺基琥珀酸二钠；月桂基磺基琥珀酸二铵；N-(1，2-二羧基乙基)-N-十八烷基磺基琥珀酸四钠；磺基琥珀酸钠的二戊酯、磺基琥珀酸钠的二己酯；和磺基琥珀酸钠的二辛酯。其它合适的阴离子去污表面活性剂包括具有约10到约24个碳原子的烯烃磺酸盐。在上下文中，术语“烯烃磺酸盐”表示可以通过未配合三氧化硫使α-烯烃磺化，随后在使得已经在反应中形成的任何砜水解产生对应羟基烷基磺酸盐的条件下将酸反应混合物中和生产的化合物。三氧化硫可以为液体或气态，并且通常但并非必须，当以液态使用时，用惰性稀释剂，例如用液体SO2、氯代烃等稀释，或者当以气态使用时，用空气、氮气、气态SO2等稀释。衍生烯烃磺酸盐的α-烯烃为在一个方面具有约10到约24个碳原子，以及在另一个方面具有约12到约16个碳原子的单烯烃。在另一方面，它们为直链烯烃。根据反应条件、反应物比例、起始烯烃的性质和烯烃原料中的杂质以及磺化工艺过程中的副反应，除了真正的烯烃磺酸盐和一部分羟基烷基磺酸盐之外，烯烃磺酸盐可以包含次要量的其它材料，例如烯烃二磺酸盐。这种α-烯烃磺酸盐混合物的非限制性实例描述于US3,332,880，在此将其描述引入作为参考。
适用于香波组合物的另一类阴离子去污表面活性剂为β-烷氧基烷烃磺酸盐。这些表面活性剂符合结构式：
R10-CH(OR11)-CH2-SO3M
其中R10为具有约6到约20个碳原子的直链烷基，R11为具有约1到约3个碳原子的低级烷基，和M为如上所述的水溶性阳离子.在一个实施方案中，用于香波组合物的阴离子去污表面活性剂包括月桂基硫酸铵、月桂基聚氧乙烯醚硫酸铵(ammonium laureth sulfate)、月桂基硫酸三乙胺、triethyine laureth sulfate、月桂基硫酸三乙醇胺、月桂基聚氧乙烯醚硫酸三乙醇胺、月桂基硫酸单乙醇胺、月桂基聚氧乙烯醚硫酸单乙醇胺、月桂基硫酸二乙醇胺、月桂基聚氧乙烯醚硫酸二乙醇胺、月桂酸单甘油酯硫酸钠、月桂基硫酸钠、月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠(sodium laureth sulfate)、月桂基硫酸钾、月桂基醚硫酸钾、月桂基肌氨酸钠、月桂基肌氨酸钠、月桂基肌氨酸、椰油基肌氨酸、椰油基硫酸铵、月桂基硫酸铵、椰油基硫酸钠、月桂基硫酸钠、椰油基硫酸钾、月桂基硫酸钾、月桂基硫酸三乙醇胺、月桂基硫酸三乙醇胺、椰油基硫酸单乙醇胺、单乙醇胺月桂基硫酸盐(suite)、十三烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠及其组合。
用于此处香波组合物的合适两性或两性离子去污表面活性剂包括已知用于护发或其它个人护理清洁组合物中，并包含在香波组合物pH下为阴离子的基团的那些。在一个方面，这种两性去污表面活性剂的浓度可以为约0.5％到约20％，在另一方面，为约1％到约10％，按组合物的重量计。合适的两性离子或两性表面活性剂的非限制性实例描述于US专利5,104,646和US专利5,106,609，在此将其描述引入作为参考。适用于香波组合物的两性去污表面活性剂是本领域公知的，并且包括概括描述为脂肪族仲和叔胺的衍生物的那些表面活性剂，其中脂肪族基团可以为直链或支链并且其中脂肪族取代基之一包含约8到约18个碳原子和一个包含阴离子水增溶基，例如羧基、磺酸根、硫酸根、磷酸根或膦酸根。
适用于香波组合物的两性离子的去污表面活性剂是本领域公知的，并且包括概括描述为脂肪族季铵、磷鎓和锍化合物的衍生物的那些表面活性剂，其中脂肪族基团可以为直链或支链并且其中脂肪族取代基之一包含约8到约18个碳原子和一个包含阴离子基团，例如羧基、 磺酸根、硫酸根、磷酸根或膦酸根。两性离子，如甜菜碱是优选的。本发明的香波组合物可以进一步包含用于与上述阴离子去污表面活性剂组分结合使用的其它表面活性剂。合适的任选的表面活性剂包括非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂及其组合。可以使用本领域已知用于头发或个人护理产品的任何这种表面活性剂，条件是任选的其它表面活性剂同样与香波组合物的必要组分在化学和物理上相容，或并不在其它情况下不适当地损害产品性能、美观性或稳定性。适于香波组合物的任选的其它表面活性剂的浓度可以随所需的清洁或起泡性能、所选的任选表面活性剂、所需产品浓度、组合物中其它组分的存在，以及本领域中公知的其它因素而变化。适用于香波组合物的其它阴离子、两性离子、两性或任选的其它表面活性剂的非限制性实例描述于由M.C.Publishing Co.，出版的McCutcheonus.Emulsifiers andDetergents.1989年刊，和US专利3,929,678、US专利2,658,072；US专利2,438,091；US专利2,528,378，在此将其描述引入作为参考。
香波组合物还可以包括助表面活性剂，以帮助给予组合物美观性、物理或清洁性能。优选实例为非离子表面活性剂，可以包括的量为0wt％到约5wt％，基于总重量。例如，包括在本发明香波组合物中的代表性非离子表面活性剂包括脂肪族(C8-C18)伯或仲线性或支化醇或苯酚与环氧烷，通常为环氧乙烷，一般具有6到30个亚乙氧基团的缩合产物.其它代表性非离子包括单或二烷基链烷醇酰胺.实例包括椰油单或二乙醇酰胺和椰油单异丙醇酰胺.能够包括在本发明香波组合物中的进一步的非离子型表面活性剂是烷基聚糖苷(APG).通常，APG是包含(任选经由桥连基团)连接到一个或多个糖基嵌段的烷基的一种物质.示例性APG由以下结构式R12(G)n定义，其中R12为可以是饱和或不饱和的支化或直链烷基，和G为糖基。R12可以表示约C5到约C20的平均烷基链长度。在一个方面，R12表示约C8到约C12的平均烷基链长度。在另一方面，R12的值为约9.5到约10.5。G选自C5或C6单糖残基，和优选为葡糖苷。按照G定义的示例性基团包括葡糖、木糖、乳糖、果糖、甘露糖及其衍生物。聚合度n可以为约1到约10或更高。在一个方面，n的值为约1.1到约2。在另一方面，n的值为约1.3到约1.5。用于本发明中的合适烷基聚糖苷是可商购的并且包括例如得自Seppic以Oramix NS10标识的那些材料；得自Henkel以Plantaren1200和Plantaren 2000标识的那些材料。
本发明香波组合物中表面活性剂(包括任何助表面活性剂，和/或任何乳化剂)的总量通常在一个方面为总香波组合物的0.1到50wt％，在另一方面为5到30wt％，以及在另一方面为10wt％到25wt％。
本发明的香波组合物可以包含与硅氧烷用的任选悬浮剂结合的硅氧烷头发调理剂。硅氧烷头发调理剂可以选自非挥发性硅氧烷、挥发性硅氧烷、水溶性硅氧烷及其组合。硅氧烷调理剂以香波组合物的约0.01wt％到约10wt％的浓度范围存在于香波组合物中。
合适的非挥发性硅氧烷头发调理剂和任选的硅氧烷用悬浮剂的非限制性实例描述于美国再公告专利34,584、US专利5,104,646、US专利5,106,609，在此将其描述引入作为参考。以下更详细地描述任选的硅氧烷头发调理剂，和任选的任选硅氧烷用悬浮剂。
任选的非挥发性硅氧烷头发调理剂通常不可溶于香波组合物。通常，它们将混合在香波组合物中形成分散的不溶性颗粒(也称为液滴)的分离的不连续相。这些液滴通常由任选的悬浮剂悬浮。任选的硅氧烷头发调理剂相可以为硅氧烷流体，并且也可以包含其它成分，例如硅氧烷树脂，以改进硅氧烷流体沉积效率或增强头发的光泽度，特别是当使用高折射率(例如高于约1.46)的硅氧烷调理剂(例如高度苯基化的硅氧烷)时。任选的硅氧烷头发调理剂相可以包含挥发性硅氧烷、非挥发性硅氧烷或其组合。通常，如果存在挥发性硅氧烷，其将附带地用作商购形式的非挥发性硅氧烷材料成分，例如硅氧烷胶和树脂的溶剂或载体。用于香波组合物的任选硅氧烷头发调理剂在25℃下测量的粘度在一个方面为约20到约2,000,000厘沲(1厘沲等于1×10-6m2/s)，在另一方面为约1,000到约1,800,000厘沲，在另一方面为约50,000到约1,500,000厘沲，以及在另一方面为约100,000到约1,500,000厘沲。任选的硅氧烷流体包括硅油，该硅油为在25℃下粘度在一个方面小于1,000,000厘沲，在另一方面为约5到1,000,000厘沲，以及在另一方面为约10到约100,000厘沲的可流动硅氧烷材料。合适的硅油包括聚烷基硅氧烷、聚芳基硅氧烷、聚烷基芳基硅氧烷、聚醚硅氧烷共聚物及其组合。也可以使用具有头发调理性能的其它不溶性非挥发性硅氧烷流体。
任选的硅油包括符合以下结构式的聚烷基或聚芳基硅氧烷：
(R13)3-Si-O-[-Si(R13)2-O]x-Si(R13)3
其中R13为脂肪族，优选烷基或烯基，或者为芳基，R13可以为取代或未取代的，和x为1到约8,000的整数。合适的未取代R13基团包括烷氧基、芳氧基、烷芳基、芳烷基、芳烯基、烷氨基和醚取代、羟基取代以及卤素取代的脂肪族基团和芳基。合适的R13基团还包括阳离子胺和季铵基团。
硅氧烷链上取代的脂肪族基或芳基可以具有任何结构，只要得到的硅氧烷在室温下保持流体，是疏水性的，当施用于头发时既无刺激性、毒性，也无其它害处，与香波组合物的其它组分相容，在正常使用和储藏条件下化学稳定，不溶于在此的香波组合物，以及能够在头发上沉积并调理头发.每个硅氧烷单元的硅原子上的R13基团可以表示相同或不同的基团。在一个实施方案中，两种R13基团表示相同的取代基。在一个方面，烷基和烯基取代基为C1到C5烷基和烯基。在另一方面，为C1到C4，以及在另一方面，为C1到C2。其它含烷基、烯基或炔基基团(例如烷氧基、烷芳基和烷氨基)的脂肪族部分可以为直链或支链并且在一个方面具有1到5个碳原子，在另一方面具有1到4个碳原子，在另一方面具有1到3个碳原子，以及在另一方面具有1到2个碳原子。如上所述，其中的R13取代基还可以包含氨基官能团，例如氨基，其可以为伯、仲或叔胺或季铵基团。这些包括单、二和三烷基氨基和烷氧基氨基，其中脂肪族部分链长优选如上所述。R13取代基也可以用其它基团，例如卤素(例如氯、氟和溴)、卤代脂肪族基或芳基，以及羟基(例如羟基取代的脂族基)取代。合适的卤代R基团可以包括例如三卤代(优选氟)烯丙基，例如-R14-C(F)3，其中R14为C1-C3烷基。这种聚硅氧烷的实例包括聚甲基-3，3，3-三氟丙基硅氧烷。合适的R13基团包括甲基、乙基、丙基、苯基、甲基苯基和苯基甲基。示例性硅氧烷为聚二甲基硅氧烷、聚二乙基硅氧烷和聚甲基苯基硅氧烷。聚二甲基硅氧烷是特别优选的。其它合适的R13基团包括甲基、甲氧基、乙氧基、丙氧基和芳氧基。硅氧烷末端封端上的三个R13基团也可以表示相同或不同的基团。可以使用的非挥发性聚烷基硅氧烷流体包括例如聚二甲基硅氧烷。这些硅氧烷例如可以Viscasil R和SF 96系列得自General Electric Company，和以Dow Corning 200系列得自DowCorning。
可以使用的聚烷基芳基硅氧烷流体也包括例如聚甲基苯基硅氧烷。这些硅氧烷可以例如SF 1075甲基苯基流体得自General ElectricCompany，或以556化妆品等级流体得自Dow Corning。可以使用的聚醚硅氧烷共聚物包括例如聚环氧丙烷改性的聚二甲基硅氧烷(例如Dow Corning DC-1248)，但是也可以使用环氧乙烷或环氧乙烷和环氧丙烷的混合物。环氧乙烷和聚环氧丙烷浓度必须足够低，以防止其在水和组合物中的溶解度。合适的烷基氨基取代的硅氧烷包括符合以下结构的那些：
HO-[-Si(CH3)2-]x-O-[HO-Si(-(CH2)3-NH-(CH2)2-NH2)-O]y-
其中x和y为整数。这种聚合物也称为“氨基二甲聚硅氧烷(amodimethicone)”。合适的阳离子硅氧烷流体包括符合结构式(III)(R1)aG3-a-Si-(SiG2)n-(-OSiGb(R1)2-b)m-O-SiG3-a(R1)a的那些，其中G选自氢、苯基、羟基、C1-C8烷基并优选甲基；a为0或1到3的整数，优选0；b为0或1，优选1；总和n+m为1到2,000，且大概为50到150，n可以表示0到1,999并优选49到149，和m可以表示1到2,000并大概为1到10的整数；R1为符合结构式CqH2qL的一价基团，其中q为2到8的整数，和L选自以下基团：
-N(R2)CH2-CH2-N(R2)2
-N(R2)2
-N(R2)3A-
-N(R2)CH2-CH2-NR2H2A
其中R2选自氢、苯基、苯甲基、饱和烃基，优选包含1到20个碳原子的烷基，和A为卤素离子。
对应于先前结构式的示例性阳离子硅氧烷为具有以下结构式的已知为“三甲基甲硅烷基氨基二甲聚硅氧烷”的聚合物：
(CH3)3-Si-[O-Si(CH3)2)]n-[O-(CH3)Si((CH2)3-NH-(CH2)2-NH2)]m-O-Si(CH3)3
可用于香波组合物的其它硅氧烷阳离子聚合物由以下结构式表示：
(R15)3Si-O-[(R15)(R16CH2-CHOH-CH2-N+(R15)3Q-)Si-O]r-[Si(R15)2-O]s-Si-O-Si(R15 )3
其中R15表示1到18个碳原子的一价烃基，优选烷基或烯基，例如甲基；R16表示烃基，优选C1到C18亚烷基或C1到C18，和更优选C1到C8亚烷基氧基；Q-为卤根离子，优选氯根；r表示在一个方面为2到20，和在另一方面为2到8的平均统计值；s表示在一个方面为20到200，和在另一方面为20到50的平均统计值。此类的优选聚合物以名称“UCAR SILICONE ALE 56”购自Union Carbide。
其它任选的硅氧烷流体为不溶性硅氧烷胶。这些胶为在25℃下的粘度大于或等于1,000,000厘沲的聚有机硅氧烷材料。硅氧烷胶描述于US专利4,152,416；Noll和Walter，Chemistry and Technology ofSilicones，纽约：Academic Press 1968年；和General Electric硅橡胶产品数据表(Silicone Rubber Product Data Sheets)SE 30、SE 33、SE 54和SE 76，在此将其全部引入作为参考。硅氧烷胶通常将具有超过约200,000，通常约200,000到约1,000,000的质量分子量，其具体实例包括聚二甲基硅氧烷、(聚二甲基硅氧烷)(甲基乙烯基硅氧烷)共聚物、聚(二甲基硅氧烷)(二苯基硅氧烷)(甲基乙烯基硅氧烷)共聚物及其混合物。
另一类非挥发性不溶性硅氧烷流体调理剂为高折射率硅氧烷，其折射率在一个方面为至少约1.46，在另一方面为至少约1.48，在另一方面为至少约1.52，以及在另一方面为至少约1.55。聚硅氧烷流体的折射率通常将低于约1.70，代表性地低于约1.60。本文中，聚硅氧烷“流体”包括油和胶。
高折射率聚硅氧烷流体包括由以上通式表示的那些，以及环状聚硅氧烷，其中硅氧烷取代基R如上定义，重复单元的数目n在一个方面为约3到约7，以及在另一方面为3到5。
高折射率聚硅氧烷流体包含足够量的含芳基的R取代基，以使折射率升高到上述所需水平。此外，必须选择R和n使得材料为如上定义的非挥发性。
含芳基取代基包含脂环族和杂环五元和六元芳基环，以及包含稠合五元或六元环的取代基。芳基环本身可以为取代或未取代的。取代基包括脂肪族取代基，并且也可以包括烷氧基取代基、酰基取代基、酮、卤素(例如Cl和Br)、胺等。示例性含芳基基团包括取代和未取代的芳烃，例如苯基，和苯基衍生物，例如具有C1-C5烷基或烯基取代基的苯基，例如烯丙基苯基、甲基苯基和乙基苯基，乙烯基苯基，例如苯乙烯基，和苯基炔烃(例如苯基C2到C4炔烃)。杂环芳基包括取代基衍生自呋喃、咪唑、吡咯、吡啶等的取代基。稠合芳基环取代基包括例如萘、香豆素和嘌呤。
通常，高折射率聚硅氧烷流体的含芳基取代度在一个方面为至少约15％，在另一方面为至少约20％，在另一方面为至少约25％，在另一方面为至少约35％，以及在另一方面为至少约50％。代表性地，尽管不希望必须限制本发明，芳基取代度低于约90％，更通常低于约85％，优选约55％到约80％。
作为芳基取代的结果，聚硅氧烷流体特征还在于相对高的表面张力.通常，在此聚硅氧烷流体的表面张力将为至少约24达因/cm2，通常为至少约27达因/cm2。表面张力对于其目的由de Nouy环张力计根据Dow Corning Corporate测试法CTM 0461，1971年11月23日，加以测量。表面张力的变化可以根据上述测试法或根据ASTM法D 1331测量。
示例性高折射率聚硅氧烷流体具有苯基或苯基衍生物取代基(优选苯基)，与烷基取代基，优选C1到C4烷基(最优选甲基)、羟基、C1到C4烷基氨基(特别地-R17NHR18NH2，其中R17和R18各自独立地为C1到C3烷基、烯基和/或烷氧基)的组合。高折射率聚硅氧烷可购自DowCorning Corporation(Midland，Michigan，U.S.A.)，HuIsAmerica(Piscataway，N.J.，U.S.A.)和General Electric Silicones(Waterford，N.Y.，U.S.A.)。
优选的是在具有足够量的铺展剂，例如硅氧烷树脂或表面活性剂的溶液中使用高折射率硅氧烷，以降低表面张力足够的量，来增强铺展并由此增强用组合物处理的头发的光泽度(干燥之后)。通常，足够量的铺展剂使高折射率聚硅氧烷流体的的表面张力在一个方面降低至少约5％，在另一方面降低至少约10％，在另一方面降低至少约15％，在另一方面降低至少约20％，和在另一方面降低至少约25％。聚硅氧烷流体/铺展剂混合物的表面张力的降低可以提供改进的头发的光亮增强。
此外，铺展剂将优选使表面张力降低至少约2达因/cm2。
聚硅氧烷流体和铺展剂的混合物的表面张力在最终产品中存在的比例下为30达因/cm2或更小。通常，表面张力为约15到约30。高度芳基化聚硅氧烷流体对铺展剂的重量比将通常在一方面为约1000∶1到约1∶1，在另一方面为约100∶1到约2∶1，在另一方面为约50∶1到约2∶1，和在另一方面为约25∶1到约2∶1。当使用氟化表面活性剂时，由于这些表面活性剂的效率，特别高的聚硅氧烷∶铺展剂比例可能是有效的。因此设想可以使用显著大于1000∶1的比例。
用于香波组合物中的示例性性硅氧烷流体公开于US专利2,826,551、US专利3,964,500、US 4,364,837、英国专利849,433,和Silicon Compounds，Petrarch Systems，Inc.(1984年)，在此将其全部引入作为参考。
硅氧烷树脂可以包括在硅氧烷调理剂中。这些树脂是高度交联的聚合物硅氧烷体系。在制备有机硅树脂过程中，通过引入三官能和四官能硅烷与单官能或二官能，或两者硅烷而引入交联。如本领域公知的，为产生有机硅树脂所需的交联度将根据引入硅氧烷树脂的特定硅烷单元而变化。通常，具有足够水平的三官能和四官能硅氧烷单体单元(和因此，具有足够交联水平)使得它们干燥至刚性或硬质膜的硅氧烷材料被视为硅氧烷树脂。氧原子对硅原子的比例是特定硅氧烷材料中交联水平的指示。每个硅原子具有至少约1.1个氧原子的硅氧烷材料通常是此处的硅氧烷树脂。优选，氧∶硅原子的比例为至少约1.2∶1.0。用于制备硅氧烷树脂的硅烷包括单甲基-、二甲基-、三甲基-、单苯基-、二苯基-、甲基苯基-、单乙烯基-和甲基乙烯基-氯硅烷以及四氯硅烷，其中最通常采用甲基取代的硅烷。优选的树脂由General Electric以GE SS4230和SS4267提供。可商购硅氧烷树脂通常以在低粘度挥发性或非挥发性硅氧烷流体中的溶解形式提供。在此使用的硅氧烷树脂应当以对本领域技术人员显而易见的溶解形式提供和引入本发明组合物。
包括讨论硅氧烷流体、胶和树脂，以及硅氧烷制造的部分的关于硅氧烷的背景材料可以发现于聚合物科学和工程大全(Encyclopediaof Polymer Science and Engineering)，第15卷，第二版，204-308页，John Wiley & Sons，Inc.，1989年，在此引入作为参考.
硅氧烷材料和特别地硅氧烷树脂，可方便地根据本领域技术人员公知为“MDTQ”命名法的速记命名系统识别。按照此系统，硅氧烷根据构成硅氧烷的各种硅氧烷单体单元的存在而描述。简言之，符号M表示单官能单元(CH3)3SiO5；D表示二官能单元(CH3)2SiO；T表示三官能单元(CH3)SiO1.5；和Q表示四元或四官能单元SiO2。带撇号的单元符号，如M’、D’、T’和Q’表示甲基以外的取代基，且必须对于每种情况具体地定义。通常的另选取代基包括例如乙烯基、苯基、胺、羟基等基团。各种单元的摩尔比，或者按照指示每种类型单元在硅氧烷中总数目(或其平均值)的符号下标或作为具体指示的比例，结合分子量，完成按照MDTQ系统的硅氧烷材料的描述。硅氧烷树脂中T、Q、T’和/或Q’对D、D’、M和/或M’的相对摩尔数量越高指示交联水平越高。但是如前所述，交联的总体水平也可以由氧对硅的比例指示。
在此使用的示例性硅氧烷树脂为MQ、MT、MTQ、MDT和MDTD树脂。在一个实施方案中，硅氧烷取代基为甲基。在一个实施方案中，MQ树脂的M∶Q比例为约0.5∶1.0到约1.5∶1.0，和平均分子量为约1000到约10,000。
折射率小于1.46的非挥发性硅氧烷流体对当使用时，硅氧烷树脂组分的重量比在一方面为约4∶1到约400∶1，在另一方面为约9∶1到约200∶1，和在另一方面为约19∶1到约100∶1，特别地当硅氧烷流体组分为聚二甲基硅氧烷流体或如上所述的聚二甲基硅氧烷流体和聚二甲基硅氧烷胶的混合物时。在硅氧烷树脂在其组合物中形成与硅氧烷流体相同相的一部分的范围内，即调理活性，流体和树脂的总和应当包括在确定组合物中硅氧烷调理剂的水平过程中。
用于本发明头发香波的乳化硅氧烷在组合物中具有平均硅氧烷粒度通常在一方面小于30，在另一方面小于20，和在另一方面小于10微米。通常，降低硅氧烷粒度倾向于改进调理性能。在本发明的一个实施方案中，组合物中乳化硅氧烷的平均硅氧烷粒度小于2微米，以及理想地其为0.01到1微米。平均硅氧烷粒度＜0.15微米的硅氧烷乳液通常称为微乳液。粒度可以通过激光光散射技术，使用购自Malvern Instruments的2600D粒度仪测量。用于本发明中的合适硅氧烷乳液也可以预乳化的形式商购。合适预形成乳液的实例包括乳液DC2-1766、DC2-1784，和微乳液DC2-1865和DC2-1870，都可购自DowCorning。这些都是二甲聚硅氧烷醇的乳液/微乳液。交联的硅氧烷胶也可以预乳化的形式获得，其由于配制容易而是有利的。示例性材料可从Dow Corning以DC X2-1787购得，其为交联二甲聚硅氧烷醇胶的乳液。另一种示例性材料可从Dow Corning以DC X2-1391获得，其为交联二甲聚硅氧烷醇胶的微乳液。氨基官能硅氧烷的预形成乳液也可从硅油的供应商如Dow Corning和General Electric获得。特别合适的是氨基官能硅油与非离子和/或阳离子表面活性剂的乳液。具体实例包括DC929阳离子乳液、DC939阳离子乳液、DC949阳离子乳液和非离子乳液DC2-7224、DC2-8467、DC2-8177和DC2-8154(均可购自DowCorning)。也可以使用任何以上类型硅氧烷的混合物。特别优选的是羟基官能硅氧烷、氨基官能硅氧烷及其混合物。合适的氨基官能硅氧烷的具体实例为氨基硅油DC2-8220、DC2-8166、DC2-8466，和DC2-8950-114(均可购自Dow Corning)，和GE1149-75(购自GeneralElectric Silicones)。可用于本发明的四元硅氧烷聚合物的实例为材料K3474，可购自Goldschmidt，德国。
可用于本发明组合物的水溶性或水分散性硅氧烷包含阴离子官能团、阳离子官能团或非离子官能团。在一个实施方案中，水溶性硅氧烷包含接枝有至少一个阴离子部分的聚硅氧烷主链。阴离子部分可以接枝到聚硅氧烷主链的末端，或接枝作为侧挂侧基，或两者皆有。阴离子基团表示包含至少一个阴离子基团或至少一个可以在由碱中和之后离子化为阴离子基团的基团的任何烃类部分。选择接枝到硅氧烷链上的阴离子特性烃类基团的数量，使得对应硅氧烷衍生物在用碱中和可离子化基团之后为水溶性或水分散性的。阴离子硅氧烷衍生物可以选自现有商业产品或者可以用本领域已知的任何方法合成。非离子硅氧烷包含环氧烷(例如环氧乙烷、环氧丙烷及其组合)侧链单元。
具有阴离子基团的硅氧烷可以通过(i)含silinic氢的聚硅氧烷和(ii)含烯属不饱和基，还包含阴离子官能团的化合物之间反应合成。示例性的这种反应为含Si-H基团的聚(二甲基硅氧烷)和烯烃，CH2＝CHR之间的氢化硅烷化反应，其中R表示含阴离子基团的部分。烯烃可以为单体的、低聚的或聚合的。包含侧挂反应性硫基(-SH)基团的聚硅氧烷化合物也适合于将含不饱和阴离子基团的化合物接枝到聚(硅氧烷)主链上。
根据本发明的一个方面，含烯属不饱和基的阴离子单体单独或组合使用，以及选自线性或支化不饱和羧酸。示例性不饱和羧酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、马来酸酐、衣康酸、富马酸和巴豆酸。单体可以任选为部分或完全由碱中和，形成碱金属、碱土金属和铵盐。合适的碱包括但不限于碱金属、碱土金属(例如钠、钾、锂、钙)和铵氢氧化物。应注意，类似地，由前述单体形成的低聚和聚合接枝链段可以用碱(氢氧化钠、氨水等)后中和形成盐。适合用于本发明的硅氧烷衍生物的实例描述于专利申请号EP-A-0 582,152和WO 93/23009。硅氧烷聚合物的示例性种类为含由以下结构表示的重复单元的聚硅氧烷：
Figure G200580042904XD00561
其中G1表示氢、C1到C10烷基或苯基；G2表示C1到C10亚烷基；G3表示由至少一种含烯属不饱和基的阴离子单体聚合得到的阴离子聚合物残基；n为0或1；a为1到50的整数；和b为10到350的整数。在本发明的一个实施方案中，G1为甲基；n为1；和G2为亚丙基；G3表示由至少一种含羧酸基团的不饱和单体聚合得到的聚合物基团。
最终聚合物中的羧酸基团含量优选为每200g聚合物1摩尔羧酸到每5000g聚合物1摩尔羧酸。硅氧烷聚合物的数量分子量优选为10,000到1,000,000，以及更优选10,000到100,000。含羧酸基的示例性不饱和单体为丙烯酸和甲基丙烯酸。此外，对于含羧酸基单体，丙烯酸和甲基丙烯酸的C1到C20烷基酯可以共聚成为聚合物主链。示例性酯包括但不限于丙烯酸和甲基丙烯酸的乙酯和丁酯。可商购硅氧烷-丙烯酸酯聚合物由3M Company以商标Silicones“外加”Polymer9857C(VS80 Dry)销售。这些聚合物包含聚二甲基硅氧烷(PDMS)主链，在其上接枝(通过硫代亚丙基)聚(甲基)丙烯酸和聚(甲基)丙烯酸酯的丁酯的无规重复单元。这些产品可以通常由硫代丙基官能化的聚二甲基硅氧烷和包括(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸丁酯的单体混合物之间的自由基共聚合得到。
根据本发明的一个实施方案，头发组合物，基于组合物的总重量，包含在一个方面约0.05wt％到约10wt％的上述水溶性硅氧烷衍生物，在另一方面约0.1wt％到约5wt％，和在另一方面约0.2wt％到3wt％.
应注意上述结构单元EO和PO可以为无规和嵌段结构。
在另一个实施方案中，可用于本发明实践的水溶性硅氧烷可以为由以下结构式表示的硅氧烷羧酸盐：
(I)
Figure G200580042904XD00571
其中Me为甲基；R和R′独立地选自甲基、-OH、-R7和-R9-A′或-(CH2)3-O-(EO)a-(PO)b-(EO)c-G，条件是R和R′不都是甲基、-OH或R7；R1选自低级烷基CH3(CH2)n-或苯基，其中n为0到22的整数；a、b和c独立地为0到100的整数；EO为-(CH2CH2O)-；PO为-(CH2CH(CH3)O)-；o为1到200的整数；q为0到1000的整数；p为0到200的整数；R7为1-40个碳的芳基、烷基、芳烷基、烷芳基或烯基；R8为氢或R7或C(O)-X，其中X为1-40个碳的芳基、烷基、芳烷基、烷芳基、烯基或其混合物；R9为选自可以用6到18个碳的亚芳基或含有2到8个碳的不饱和基的亚烷基中断的1-40个碳的亚烷基的二价基团；A′和G独立地是选自：
Figure G200580042904XD00581
其中R″为选自可以6到18个碳的亚芳基或2到8个碳的亚烷基中断的1-40个碳的亚烷基的二价基团，以及优选选自-CH2-CH2-；-CH＝CH-；-CH2-CH(R7)；
其中M为Na、K、Li、NH4；或含C1到C10烷基、C6到C14芳基(例如苯基、萘基)、C2到C10烯基、C1到C10羟烷基、C7到C24芳烷基或C7到C24烷芳基的胺；
(II)
Figure G200580042904XD00583
其中Me为甲基，R11选自具有一到八个碳原子的低级烷基或苯基，R12为-(CH2)3-O-(EO)x-(PO)y-(EO)z-SO3 -M+；M为阳离子且选自Na、K、Li或NH4；x、y和z独立地为0到100的整数；R13为-(CH2)3-O-(EO)x-(PO)y-(EO)z-H；R14为甲基或羟基；a1和c1独立地为0到50的整数；b1为1到50的整数；
(III)
Figure G200580042904XD00591
其中R21为
Figure G200580042904XD00592
Me为甲基，a2为0到200的整数；b2为0到200的整数；c2为1到200的整数；R14如上定义；R22选自-(CH2)nCH3和苯基；n为0到10的整数；R23为-(CH2)3-O-(EO)x 1-(PO)y 1-(EO)z 1-H；x1、y1和z1为整数且独立地选自0到20；e1和f1为1或2，条件是e+f＝3；M选自H、Na、K、Li或NH4；和
(IV)
Figure G200580042904XD00593
其中Me为甲基；R30和R32独立地为-CH3或-(CH2)3-O-(EO)a 3-(PO)b 3-(EO)c 3-C(O)-R33-C(O)-OH；条件是R30和R32不都为-CH3；R33选自-CH2-CH2-；-CH＝CH-；-CH2-CH(R37)；
Figure G200580042904XD00601
R37为具有1到22个碳原子的烷基；R31选自低级烷基(具有1到4个碳)、CH3(CH)n 1-和苯基；n1为0到8的整数；a3、b3和c3独立地为0到20的整数；EO为亚乙氧基残基-(CH2CH2-O)-；
PO为亚丙氧基残基-(CH2CH(CH3)-O)-；o1为1到200的整数；q1为0到500的整数.
上述硅氧烷羧酸盐非常详细地公开于US专利5,296,625，在此将其公开引入作为参考。其它硅氧烷为包含多种不同阴离子取代基的硅氧烷。这种硅氧烷可以通过使用本领域公知的反应，使已经公开的两种或多种类型阴离子硅氧烷反应制备。得到的分子可以为起始硅氧烷的杂化物，并因此将包含多种类型的阴离子官能团。硅氧烷的性能可以以这种形式得到最佳化。一类反应，硅氧烷平衡反应，包括用原料填充反应器，添加合适的催化剂，伴随加热进行混合，以及然后中和催化剂。化学在Silicone in Organic，Organometallic and PolymerChemistry(Michael Brook)-John Wiley和Sons，纽约，2000年，261-266页中论述。
可用于本发明的其它水溶性硅氧烷为四价硅氧烷聚合物。这些聚合物具有存在的侧挂四价氮官能团。该硅氧烷由以下结构式表示：
(V)
R′CH2C(O)OR
其中R为
Me为甲基，a为0到200的整数；b为0到200的整数；c为1到200的整数；R1选自-(CH2)nCH3和苯基；n为0到10的整数；R2为-(CH2)3-(OCH2CH2)x-(OCH2CH(CH3))y-(OCH2CH2)z-OH；x、y和z为整数且独立地选自0到20；R′由以下结构式表示：
其中R3、R4和R5独立地表示具有1到20个碳原子的烷基；
Figure G200580042904XD00613
其中R6为具有6到20个碳原子的烷基，R7和R8独立地为甲基或乙基；n为1到5的整数；
Figure G200580042904XD00614
其中R9为具有6到20个碳原子的烷基，和v为1到5的整数。
这种硅氧烷非常详细地公开于US专利5,153,294，在此将其公开引入作为参考。
其它合适的水溶性硅氧烷由以下结构式表示：
Figure G200580042904XD00621
Me为甲基，a为0到200的整数；b为0到200的整数；c为1到200的整数；R1选自-NH-(CH2)n-NH2或-(CH2)nNH2，n为2到6的整数；和x为0到20的整数。
引入本发明的组合物的硅氧烷总数量取决于所需的调理水平和使用的材料。示例性的数量是总组合物的0.01约10wt％，尽管这些数量不是绝对的。下限由实现调理的最小水平确定和上限由避免使头发和/或皮肤不可接受地油腻的最大水平确定。
当将硅氧烷以上述预形成乳液形式引入时，乳液的准确数量将当然依赖于乳液的浓度，并应以得到硅氧烷在最终组合物中的所需数量加以选择。
本发明的香波组合物是含水体系，其包含在一方面为约20％到约94％，在另一方面为约50％到约90％，和在另一方面为约60％到约85％的水，按组合物的重量计。
香波组合物可进一步包含悬浮剂或增稠剂。这样材料用的合适悬浮剂是本领域公知的，并且包括结晶和聚合物悬浮剂或增稠剂。
任选的悬浮剂包括可以分类为酰基衍生物、长链胺氧化物，或其组合的结晶悬浮剂，其浓度在一方面为约0.1％到约5.0％，和在另一方面为约0.5％到约3.0％，按香波组合物的重量计。这些悬浮剂描述于US专利4,741,855，在此将该描述引入作为参考。这些示例性悬浮剂包括优选具有约12到约22个碳原子的脂肪酸的乙二醇酯。更优选的是乙二醇硬脂酸酯，单和二硬脂酸酯两者，但特别是包含少于约7％单硬脂酸酯的二硬脂酸酯。其它合适的悬浮剂包括优选具有约12到约22个碳原子的脂肪酸的链烷醇酰胺，其实例包括硬脂酸单乙醇酰胺、硬脂酸二乙醇酰胺、硬脂酸单异丙醇酰胺和硬脂酸单乙醇酰胺硬脂酸酯。其它长链酰基衍生物包括具有约12到约22个碳原子的长链脂肪酸的长链酯(例如硬脂酸硬脂酯、棕榈酸鲸蜡酯等)；甘油酯(例如二硬脂酸甘油酯)和长链链烷醇酰胺的长链(烃基)酯(例如硬脂酰胺二乙醇酰胺硬脂酸酯、硬脂酰胺单乙醇酰胺硬脂酸酯)。除以上列举的优选材料以外，长链(烃基)酰基衍生物、长链羧酸的乙二醇酯、长链(烃基)胺氧化物和长链羧酸的链烷醇酰胺也可以用作悬浮剂。长链烃基表示含有8到22个碳原子的烃基部分。长链烃基可以选自烷基和烯基部分。链烯基可以是单-不饱和或多-不饱和的。适于用作悬浮剂的其它长链酰基衍生物包括N，N-二烃基氨基苯甲酸及其可溶性盐(例如Na、K)，特别为此族的N，N-二(氢化)C16、C18和牛油酰胺基苯甲酸物质，其可商购自Stepan Company(Northfield，III.，USA)。
用于香波组合物中的任选聚合物增稠剂的非限制性实例包括羧基乙烯基聚合物、纤维素醚、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、羟丙基淀粉和淀粉衍生物和黄原胶。悬浮剂或增稠剂描述于US专利2,798,053、US专利4,686,254、US专利4,788,006和US专利5,275,761，在此将该描述引入作为参考。
用作悬浮剂的合适长链胺氧化物的实例包括烷基(C16到C22)二甲基胺氧化物，如硬脂基二甲基胺氧化物。
其它合适的悬浮剂包括浓度在一方面为约0.3％到约3％，和在另一方面为约0.4％到约1.2％的黄原胶，按香波组合物的重量计。黄原胶作为悬浮剂在含硅氧烷的香波组合物中的用途例如描述于US专利4,788,006，在此将该描述引入作为参考。长链酰基衍生物和黄原胶的组合也可以用作香波组合物中的悬浮剂。这样的组合描述于US专利4,704,272，在此将该描述引入作为参考。
其它合适的悬浮剂包括羧基乙烯基聚合物。在这些聚合物中优选的是用聚烯丙基蔗糖交联的丙烯酸的均聚物和共聚物，如US专利2,798,053中所述，在此将该描述引入作为参考。可用的共聚单体包括但不限于甲基丙烯酸、丙烯酸的C1-C10烷基酯、甲基丙烯酸的C1-C10烷基酯及其混合物。这些聚合物的实例包括购自Noveon，Inc的
Figure G200580042904XD00641
934、940、941和956卡波姆(carbomer)。
其它合适的悬浮剂包括具有至少约16个碳原子的脂肪烷基部分的伯胺，其实例包括棕榈胺或硬脂胺，和具有两种各含有至少约12个碳原子的脂肪烷基部分的仲胺，其实例包括二棕榈酰基胺或二(氢化牛油)胺。其它合适的悬浮剂包括二(氢化牛油)邻苯二甲酸酰胺，和交联的马来酸酐-甲基乙烯基醚共聚物。
其它合适的悬浮剂可用于香波组合物中，包括可以赋予组合物凝胶状粘度的那些，例如水溶性或胶体状水溶性聚合物，如纤维素醚(如甲基纤维素、羟丁基甲基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基乙基纤维素和羟乙基纤维素)、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、淀粉和淀粉衍生物和其它增稠剂、粘度改进剂、胶凝剂等。也可以使用这些材料的混合物。
本发明的香波组合物中的进一步组分为选自环状多元醇、糖衍生物及其混合物的多元醇的脂肪酸聚酯。“多元醇”表示含有至少四个羟基的材料。用于制备脂肪酸聚酯的多元醇通常在一方面具有约4到12，在另一方面约4到11，和在另一方面约4到8个羟基。“脂肪酸聚酯”表示其中至少两个酯基(彼此独立地)连接到脂肪(C8到C22烷基或烯基)链的材料。对于给定材料，前缀如“四-，“五-”指示平均酯化度。化合物以从单酯到完全酯化酯的材料的混合物形式存在。
环状多元醇是本发明中用于制备脂肪酸聚酯的优选多元醇。实例包括肌醇，和所有形式的糖。特别优选的是糖，特别为单糖和二糖。
单糖的实例包括木糖、阿拉伯糖、半乳糖、果糖、山梨糖和葡萄糖。
二糖的实例包括麦芽糖、乳糖、纤维素二糖和蔗糖。特别优选的是蔗糖。合适的糖衍生物的实例包括糖醇，例如木糖醇、赤藓醇、麦芽糖醇和山梨醇，和糖醚，如脱水山梨糖醇。
在本发明中用于制备脂肪酸聚酯的脂肪酸具有8到22个碳原子。它们可以为支化或线性的，和饱和或不饱和的。合适的脂肪酸的实例包括辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、肉豆蔻脑酸、棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、12-羟基硬脂酸、油酸、蓖麻油酸、亚油酸、亚麻酸、花生酸、花生四烯酸、二十二烷酸和芥酸。特别优选的是芥酸。包含明显数量的所需不饱和或饱和酸的来自原料油的混合脂肪酸部分，可以用作制备适用于本发明头发处理组合物的脂肪酸聚酯的酸部分。来自油的混合脂肪酸应当包含至少30％，优选至少50％所需的不饱和酸。例如，可以使用高级芥酸油菜籽油脂肪酸代替纯C20到C22不饱和酸，和可以使用硬化，即氢化的高级芥酸油菜籽油脂肪酸代替纯C20到C22饱和酸。优选C20和更高级酸，或其衍生物，如甲基或其它低级烷基酯，例如由蒸馏加以浓缩。来自棕榈仁油或椰油的脂肪酸可以用作C8到C12酸的来源，和来自棉籽油和大豆油的那些可以用作C16到C18酸的来源。
合适脂肪酸聚酯的具体实例为蔗糖五月桂酸酯、蔗糖四油酸酯、蔗糖五芥酸酯、蔗糖四芥酸酯、蔗糖四硬脂酸酯、蔗糖五油酸酯、蔗糖八油酸酯、蔗糖五牛油酸酯、蔗糖三油菜籽酸酯、蔗糖四油菜籽酸酯、蔗糖五油菜籽酸酯、蔗糖三硬脂酸酯和蔗糖五硬脂酸酯，及其混合物。特别优选的是蔗糖五芥酸酯和蔗糖四芥酸酯。这些材料可以Ryoto Sugar Esters商购自Mitsubishi Kasei Foods。
如果脂肪酸聚酯的酯基团独立地连接到脂肪(C8到C22烷基或烯基)链或短链烷基(C2到C8)链上以及其中脂肪酸聚酯分子中C8到C22基团对C2到C8基团的数目比在一方面为5∶3到3∶5，在另一方面为2∶1到1∶2，和在另一方面为约1∶1，则其也是有利的。用于制备这种材料的多元醇优选为糖，最优选葡萄糖，其中为至少五个羟基。这些产物在主体油中并因此容易配制。具体实例为葡萄糖五酯，其中分别地，约50％数目的酯基团为乙酰基和约50％数目的酯基团为辛酰基、癸酰基或十二烷酰基。此类材料的合成描述于WO98/16538。脂肪酸聚酯可以由本领域技术人员公知的各种方法制备。这些方法包括用酰氯使环状多元醇或还原糖发生酰化；使用各种催化剂使环状多元醇或还原糖脂肪酸酯发生酯交换；用酸酐使环状多元醇或还原糖发生酰化和用脂肪酸使环状多元醇或还原糖发生酰化。这些材料的典型制备公开于US专利4,386,213和AU 14416/88。
脂肪酸聚酯在本发明的头发处理组合物中的总数量通常在一方面为0.001到10wt％，在另一方面为0.01到5wt％，和在另一方面为0.01wt％到3wt％，按总头发处理组合物重量计。
本发明的香波组合物可进一步包含已知用于头发护理或个人护理产品的一种或多种任选组分，条件是该任选组分与在此所述的必要组分在物理和化学上相容，或不在其它方面不恰当地损害产品稳定性、美观性或性能。这种任选组分的浓度通常和单独地为香波组合物的约0.001wt％到约10wt％。
用于香波组合物中的任选组分的非限制性实例包括抗静电剂、抗头皮屑剂、调理剂(烃油、不同于在此所述合成酯的脂肪酯、硅氧烷)染料、有机溶剂或稀释剂、珠光助剂、泡沫促进剂、另外的表面活性剂或助表面活性剂(非离子、阳离子)、杀虱剂、pH调节剂、香料、防腐剂、蛋白质、皮肤活性剂、定型聚合物、遮光剂、维生素和粘度调节剂。
本发明的组合物可包含一般用于头发处理配制剂中的任何其它成分。这些其它成分可包括粘度改进剂、防腐剂、着色剂、多元醇，例如甘油和聚丙二醇、螯合剂，例如EDTA、抗氧剂，例如维生素E乙酸酯、芳香剂、抗微生物剂和遮光剂。每种这些成分将以有效完成其目的的量存在。通常，这些任选成分单独地以总组合物的最多至约5wt％的水平被包括。
本发明的香波组合物也可包含适于头发护理的辅助剂。通常这种成分单独地以总组合物的最多至2wt％的水平被包括。合适的头发护理辅助剂为：
(i)天然发根营养素，例如氨基酸和糖.合适氨基酸的实例包括精氨酸、半胱氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、丝氨酸和缬氨酸，和/或其前体和衍生物.氨基酸可以单一加入，以混合物形式加入，或以肽，例如二肽和三肽的形式加入.氨基酸也可以采用蛋白质水解产物，例如角蛋白或胶原水解产物的形式加入.合适的糖为葡萄糖、右旋糖和果糖.这些可以单一加入或以例如水果提取物的形式加入.
(ii)头发纤维益处剂。实例是：神经酰胺，用于增湿纤维和保持角质层完整性。神经酰胺可由从天然来源的提取获得，或以合成神经酰胺和假神经酰胺形式获得。优选的神经酰胺是神经酰胺II，购自Quest。神经酰胺的混合物也是合适的，如神经酰胺LS，购自Laboratories Serobiologiques。游离脂肪酸用于角质层修复和损害预防。实例为支链脂肪酸，例如18-甲基二十烷酸和此系列的其它同系物，直链脂肪酸，例如硬脂酸、肉豆蔻酸和棕榈酸，和不饱和脂肪酸，例如油酸、亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。优选的脂肪酸为油酸。脂肪酸可以单一加入、以混合物形式加入，或以衍生自例如羊毛脂的提取物的混合物形式加入。也可以使用任何上述活性成分的混合物。
本发明的香波组合物包含湿切碎或共切碎的阳离子半乳甘露聚糖聚合物作为衍生自本发明方法的头发调理剂或沉积助剂。香波组合物的湿切碎或共切碎阳离子型调理聚合物的浓度应当足以提供所需的调理益处。这种浓度通常在一方面为约0.025％到约3％，在另一方面为约0.05％到约2％，和另一方面为约0.1％到约1％，按香波组合物的重量计。
本发明的湿切碎或共切碎的阳离子调理聚合物包含阳离子含氮部分，例如季铵，或者阳离子质子化的氨基部分。依赖于特定的物质和所选香波组合物的pH，阳离子质子化胺可以为伯、仲或叔胺(优选仲或叔)。任何阴离子反荷离子可以与阳离子调理聚合物结合使用，只要聚合物保持可溶于水、溶于香波组合物或溶于香波组合物的凝聚层相，和只要反荷离子与香波组合物的组分在物理和化学上相容或不在其它方面过度损害产品性能、稳定性或美观性。这种反荷离子的非限制性实例包括卤素(如氯、氟、溴、碘)、硫酸根和甲基硫酸根。
阳离子聚合物的阳离子含氮部分通常以在所有单体单元上，或更通常在一些单体单元上的取代基形式存在。因此，用于香波组合物中的阳离子聚合物包括季铵或阳离子胺取代单体单元的均聚物、共聚物、三聚物等，任选结合在此称为间隔单体的非阳离子单体。这种聚合物的非限制性实例描述于由Estrin、Crosley和Haynes编著的CTFA化妆品成分词典(Cosmetic Ingredient Dictionary)，第3版，TheCosmetic，Toiletry，and Fragrance Association，Inc.，Washington，D.C.(1982年)，在此将该描述引入作为参考。
阳离子含氮基团通常将以阳离子聚合物的总单体单元的一部分上的取代基形式存在。因此，当聚合物不是均聚物时，其可包含间隔非阳离子单体单元。这种聚合物描述于CTFA化妆品成分词典，第3版。选择阳离子对非阳离子单体单元的比例以得到阳离子电荷密度在所需范围内的聚合物。
本发明的香波组合物以常规方式用于清洁和调理头发或皮肤。将有效量的用于清洁和调理头发或皮肤的组合物施加于优选已用水润湿的头发或皮肤；和然后清洗掉。这样的有效量通常在一方面为约1g到约50g，和在另一方面为约1g到约20g。对头发的施加通常包括在头发各处施用组合物，使得大多数或所有头发与组合物接触。
用于清洁和调理头发或皮肤的这种方法包括如下步骤：a)用水润湿头发或皮肤，b)向头发或皮肤施加有效量的香波组合物，和c)用水清洗皮肤或头发的施加区域。这些步骤可以根据需要重复多次以达到所需的清洁和调理益处。
牙膏
本发明的湿切碎和共切碎水解胶体组合物可用于制备增稠的和稳定的牙膏和其它化妆品材料，例如凝胶和糊剂香波、手部清洁剂、皮肤清新剂、皮肤清洁剂和香料.同样，可以改进相关类型的组合物，例如油膏和软膏、增稠的液体皂和洗涤剂和各种其它制剂，其中湿切碎或共切碎的水解胶体用于稳定和/或增稠产品.以下，具体提及牙膏，其由于包含不溶性颗粒状材料和由于口服采用而对这种产品采取更严格的标准，它们通常更难以稳定和增稠.
洁牙剂组合物，例如牙膏，通常包含湿润剂载体、抛光剂、胶凝剂(粘结剂)和表面活性剂或去污材料。洁牙剂用的通常载体为水和每个分子3到6个羟基和3到6个碳原子的低级多元醇。例示性湿润剂载体为甘油和山梨醇或其混合物，通常在含水介质中。当制造经常称为凝胶洁牙剂的透明洁牙剂时，使用的载体的折射率将大致与抛光剂的折射率相同，并且产品中水分的比例经常保持在最小值。也可以采用其它液体多元醇代替甘油和山梨醇。例示多元醇包括如聚乙二醇、甘露糖醇(其它糖醇)和聚氧乙烯醇。
洁牙剂抛光剂通常为具有如下粒度的细分水不溶性粉状材料使得它们通过140目筛网(孔尺寸：140微米)，U.S.标准筛系列。在本发明的一方面，粒度范围为约1到约40微米的直径，在另一方面为约2到约20微米的直径。合适无机水不溶性粉状材料的实例为磷酸二钙、磷酸三钙、不溶性偏磷酸钠、结晶二氧化硅、胶体二氧化硅、复合硅铝酸盐、氢氧化铝(包括三水合氧化铝)、磷酸镁、碳酸镁、碳酸钙、焦磷酸钙、膨润土、滑石、硅酸钙、铝酸钙、氧化铝、硅酸铝和二氧化硅干凝胶，其都具有抛光活性但不是不适宜的磨料。
可用于本发明组合物中的合成有机洗涤剂或表面活性剂协助均匀乳化或分散洁牙剂的组分并向产品增加它们的清洁作用。在一些情况下，它们是杀菌的且有助于预防。尽管使用的有机表面活性材料可以为阴离子，非离子，两性或阳离子的，但通常优选采用至少作为主要去污组分的阴离子或非离子材料或其混合物。在阴离子和阳离子类中，通常发现阴离子类在大多数组合物中是优越的，并且这种优越性的原因是除它们的优越清洁能力以外，它们理想的发泡作用。通常，阴离子洗涤剂包括长链疏水性脂肪或聚低级烷氧基加上亲水性基团。这些洗涤剂通常将为盐，特别为碱金属的水溶性盐的形式。在可用的阴离子洗涤剂中可以提及高级脂肪酸甘油单酯硫酸盐、高级烷基硫酸盐、高级线性烷基芳基磺酸盐、高级烯烃磺酸盐、高级烷基磺基乙酸盐，低级脂族氨基羧酸化合物的高级脂族酰基酰胺，高级烷基聚低级烷氧基(具有3到100个烷氧基)硫酸盐和高级脂肪酸皂。通常，高级烷基为10到18或12到16个碳原子，如高级烯烃那样，脂族基团为烷基，优选正烷基，和芳族基团为苯。这种材料的实例包括氢化椰油脂肪酸甘油单酯单硫酸钠、月桂基硫酸钠、线性十三烷基苯磺酸钠、N-月桂酰基肌氨酸钠和椰油酸钠。在非离子洗涤剂中为包括低级环氧烷烃，如环氧乙烷、环氧丙烷的链的那些，其中环氧乙烷链构成亲水性部分。这种材料可以如下商标购得：PluronicTM、IgepalTM、UconTM、NeodolTM和TergitolTM。在本发明的一方面，采用Neodol 25-7洗涤剂和Neodol45-11洗涤剂。另外的合适的洗涤剂记载于教科书Surface ActiveAgents(表面活性剂)，第II卷(1958年)，由Schwartz，Perry和Berch编著。
除洁牙剂的四种主要类型的组分以外，仍然要讨论其中的胶凝剂，已认识到在许多洁牙剂中存在各种其它材料，包括调味料、釉质硬化剂、抗细菌化合物、收敛性化合物、蛋白质沉淀剂和泡腾混合物.任何合适的调味或增甜材料可用于配制本发明组合物的香味.合适调味组分的实例包括调味油，如薄荷、欧薄荷、冬青、黄樟、丁香、鼠尾草、桉树、甘牛至、肉桂、柠檬和橙子的油，以及水杨酸甲酯.合适的增甜剂包括蔗糖、乳糖、麦芽糖、山梨醇、环磺酸(cyclamate)钠、US专利3,939,261的糖精钠二肽和US专利3,932,606的氧杂噻嗪盐.合适的调味剂和增甜剂可一起构成组合物的约0.01到5％或更多.
包含膦酸基团的抗成核剂已经在本领域中描述为洁牙剂组分。已认识到它们向牙膏组合物提供期望的防牙石(anticalculus)或防斑性能。抗成核剂公开于如下美国专利：US专利4,348,381；4,224,309和4,224,308；4,215,105；4,183,915；4,177,258；4,144,324；4,143,128；4,137,303；4,123,512；4,100,270；4,098,880；4,042,679；4,064,164；4,108,962；4,108,961；4,034,086；3,988,443；3,960,888；3,941,772；3,925,456；3,959,458；4,025,616；3,937,807和3,934,002。要用于组合物中的抗成核剂的数量可以在一方面为约0.01到10wt％，在另一方面为0.1到5wt％，和在另一方面为约1到3wt％，基于组合物的重量。它们包括酸和非毒性药物上可接受盐(如铵和碱金属，特别地2-膦酰基丁烷三羧酸-1，2，4的钠盐；膦酰基乙酸；含1到10个亚烷基的亚烷基二胺四亚甲基膦酸；聚烷基双-(膦酰基亚甲基)胺酸；US专利4,064,164中说明的1，3-二氨基-烷烃-1，1-二膦酸；3-氨基-1-羟基丙烷-1，1-二膦酸；在杂环中含4到6个碳原子的氮杂环烷烃-2，2-二膦酸；吡咯烷酮-5，5-二膦酸，其中杂-N原子被氢或包含1到6个碳原子的烷基取代；氮杂环烷烃-2，2-二膦酸，其中杂-N原子被氢或在杂环中包含1到3个碳原子和包含4到6个碳原子的烷基取代；US专利3,925,456中说明的2-羟基-2-氧代-3-氨基-3-膦酰基-5-氧代-1-氮杂-2-磷杂-环烷烃；由乙烷-1-羟基-1，1-二膦酸代表的US专利3,959,458的防牙垢剂。优选的是亚烷基二胺四亚甲基膦酸盐，特别为乙二胺四亚甲基膦酸钠盐。
洁牙剂可包含提供至少约100ppm，通常约100到10000ppm，通常约750到2000ppm氟根的化合物。提供氟的化合物包括氟化钠、氟化亚锡、氟化钾、氟化钾亚锡、六氟锡酸钠、氯氟化亚锡、单氟磷酸钠和胺氟化物，包括其混合物。最有代表地根据本发明可以采用氟化钠、单氟磷酸钠或单氟磷酸钠和氟化钠的混合物。
洁牙剂可优选包含一定数量的氟化钠或单氟磷酸钠或单氟磷酸钠和氟化钠的混合物，以提供在一方面约100到10000ppm，在另一方面约750到2000ppm，在另一方面约1400到2000ppm，和在另一方面1400到1670ppm的氟。理想地使用单氟磷酸钠和氟化钠的二元氟化物体系，其中约30到40％的氟由氟化钠提供。
可商购单氟磷酸钠，Na2PO3F，在纯度方面变化相当大。它可以在任何合适的纯度水平下使用，条件是杂质不会有害地影响所需性能。通常，单氟磷酸钠理想地为至少80％纯。为了更好的结果，其应当为至少85％纯，以及为了最好的结果至少90％纯，其中余量主要由制造的副产物如氟化钠和水溶性磷酸钠盐组成。以另一种方式表达，采用的单氟磷酸钠的总氟根含量在一方面应大于12％，和在另一方面大于12.7％。此外，其氟化钠含量应不大于1.5％和优选不大于1.2％。
各种其它材料可以引入本发明的洁牙剂中。其实例为着色剂或增白剂、防腐剂，如对羟基苯甲酸甲酯或苯甲酸钠，稳定剂、硅氧烷、叶绿素化合物和氨化材料，例如脲、磷酸二铵及其混合物。以不明显有害影响所需性能和特性的数量将这些佐剂引入本发明组合物中并适当选择和以常规数量使用。
对于一些应用，必须在本发明的组合物中包括抗细菌剂.可以采用按洁牙剂组合物的重量计约0.01％到约5％，优选约0.05％到约1.0％的数量使用的典型抗细菌剂包括N1-4(氯苄基)-N5-(2，4-二氯苄基)双胍、对氯苯基双胍、4-氯二苯甲基双胍、4-氯二苯甲基脒基脲、N-3-月桂氧基丙基-N5-对氯苄基双胍、1，6-二-对氯苯基双胍己烷、1-(月桂基二甲基铵)-8-(对氯苄基二甲基铵)辛烷二氯化物、5，6-二氯-2-胍基苯并咪唑、N1-对氯苯基-N5-月桂基双胍、5-氨基-1，3-双(2-乙基己基)-5-甲基六氢嘧啶；和它们的非毒性酸加成盐。
洁牙剂应当具有对于用途可实施的pH。5-9的pH范围是特别理想的。对pH的提及表示直接对洁牙剂的pH进行测定。如果需要，可以加入例如苯甲酸或柠檬酸的材料，调节pH到5.5-6.5。
洁牙剂的典型乳膏状或凝胶稠度由胶凝剂或粘结剂赋予，有时由非胶凝增稠剂补充。胶凝剂，例如纤维素类材料、海藻衍生物和黄原胶的许多组合可以与根据本发明的方法的聚半乳甘露聚糖分料共切碎以形成满足牙膏配制剂增稠标准的增稠剂。
黄原胶为由黄杆菌属细菌对碳水化合物的作用制备的发酵产物。四类黄杆菌种，即野油菜黄单胞菌(X.campetris)、菜豆疫病黄单胞菌(X.phaseoli)、锦葵黄单胞菌(X.malvocearum)和胡萝卜黄单胞菌(X.carotae)，在文献中报导为最有效的树胶方式。尽管并未确定精确的化学结构，但通常接受的是几百万分子量的杂多糖。其包含摩尔比为2.8∶3.2.0的D-葡萄糖、D-甘露糖和D一葡糖醛酸。分子包含4.7％的乙酰基和约3％的丙酮酸酯。提到的化学结构构型可以在McNeely andKang，Industril Gums(工业树胶)，编者为R.L.Whistler，CH XXI，第2版，纽约，1973年中找到。在该公开文献中还得到用于生长、分离和纯化黄原胶的操作方法。黄原胶的进一步描述在ManufacturingChemist，1960年5月，206-208页(包括在第208页提及其中所述的树脂用于配制牙膏的潜在用途)中找到。
羧甲基纤维素钠、羟乙基羧乙基纤维素、聚乙烯基吡咯烷酮、黄蓍胶、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素、淀粉、淀粉乙醇酸盐、聚乙烯醇、海藻酸钠、角豆树胶和亲水性胶体羟基乙烯基聚合物，例如卡波姆，也可用于增稠牙膏配制剂。
不仅可商购角叉菜胶，例如λ和κ角叉菜胶的钠盐的混合物，可用于本发明的方法，其它角叉菜胶盐，如λ、κ和ι(iota)角叉菜胶的钙、钾和钠盐，及其各种混合物同样被成功地应用.由于κ角叉菜胶产生凝胶，而λ角叉菜胶并不胶凝化(反而增稠)，最稳固的凝胶要求主要比例的κ或ι类型或其混合物.由于κ角叉菜胶用钾离子最有效地胶凝化和ι角叉菜胶用钙离子最有效地胶凝化，所以理想的是当在牙膏配制剂中存在钾离子或钙离子时，使用一种或另一种角叉菜胶.通常，牙膏或其它化妆品介质将在中性或碱性pH下，或者如果其为酸性，其将接近中性.尽管当其处于胶凝化态时，酸性pH，特别是强酸性pH，倾向于水解角叉菜胶溶液，但如果其为κ或ι形式，则通常视其为稳定的(λ水解且不胶凝化).角叉菜胶的分子量通常将为5,000到约500,000，其中商业采用的那些大多数为约100,000到500,000.角叉菜胶的凝胶-溶胶转变温度根据特定的角叉菜胶或角叉菜胶混合物以及其存在于其中的介质的组成而变化.因此，对于在水中1％的κ角叉菜胶，通过将钾离子含量从0增加到约1％，胶凝化温度可以从约5℃升到高达60℃.相似地，对于ι角叉菜胶，钙离子含量从0到1％的增加可使胶凝化温度从约44℃升到72℃.通常通过加热到约70℃或更高的温度，随后冷却，实现κ角叉菜胶的胶凝化，其中稳固的凝胶通常在45℃到65℃的温度下形成，其在温度升至高于凝固温度10℃到20℃时再熔融.当将λ角叉菜胶与κ角叉菜胶混合时，现已发现在所述洁牙剂组合物中，凝胶-溶胶点可以为45℃到49℃.如果此温度不导致凝胶-溶胶转变，则可以通过将产物加热到这种温度或更高，得到产物粘度的改进.以商标ViscarinTMGMC销售例示性角叉菜胶混合物，但其它商业产品，例如GelcarinTM HWG、SeaGelTMGH、GelcarinDG、Gelcarin SI、SeaKemTM5、SeaspenTMPF、Seaspen IN、GelcarinLMR、Gelcar in MMR、Gelcarin HMR、Gelcarin MAC、Gelcarin MIF、SeaKem C、SeaKem D、SeaKem 9和SeaKem FL2也是适用的。这种产品可购自FMC Corporation的Marine Colloids Division和这种产品的更详细描述在Marine Colloids，Inc.的专著第1期和题目为技术研讨会记录(Technical Seminar Notes)由FMC Corporation的Marine Colloids Division，Springfield，N.J.07081出版的技术公报(Technical Bulletin)中找到。
在本发明牙膏配制剂中，使用的湿切碎或共切碎水解胶体的比例通常为总组合物的0.1到5wt％。当本发明的湿切碎或共切碎水解胶体与其它胶凝剂或流变改进剂结合使用时，湿切碎和共切碎水解胶体构成牙膏配制剂中存在的总胶凝剂的至少20％。存在的胶凝剂总数量不大于牙膏的5wt％。通常，当湿切碎或共切碎水解胶体用作增稠剂时，牙膏将包含约10到70或75％颗粒状抛光剂，0.2到3％湿切碎或共切碎水解胶体，0.2到20％发泡剂，2到50％多元醇和5到50％水。另外的佐剂，如果存在，一方面构成不大于牙膏组合物的20wt％，在另一方面不大于10wt％，和在另一方面不大于5wt％。在一些牙膏制剂中，可以完全消除多元醇，以及在其它配制剂中可以使水含量最小化。然而，水或多元醇和优选两者的混合物将存在作为介质。同样，为了良好的微波加热，应当存在一些电介质材料，例如水或其它极性和高介电物质。为了本发明的目的，水是产品中高度期望的组分。
对于含水牙膏组合物，各组分的比例为40到60wt％抛光剂，0.5到2wt％湿切碎或共切碎水解胶体(或增稠剂混合物)，0.2到10wt％发泡剂或洗涤剂，5到35wt％多元醇和8到30wt％水。对于凝胶型洁牙剂组合物，上述比例可以为10到50wt％抛光剂，0.5到2wt％湿切碎或共切碎水解胶体，5到15wt％发泡剂或洗涤剂，30到75wt％多元醇和10到30wt％水。两种牙膏配制剂的佐剂含量都可以为组合物的0.5到5wt％，其中调味剂为组合物的0.5到2.5wt％。当氯仿存在作为调味手段或净化助剂时，其可构成产品的另外1到5wt％。存在的任何其它佐剂通常将不超过总产品重量的5wt％。本发明的洁牙剂的制造方法描述于US专利3,711,604和3,840,657。洁牙剂通常由冷工艺，如在约25℃，或由热工艺，如在约60℃下制造。
头发固定剂
本发明的湿切碎和共切碎阳离子聚合物可用于配制头发固定剂配制剂，如气溶胶和非气溶胶头发喷雾剂、喷射剂(spritz)、凝胶、喷雾凝胶、摩丝、定型乳膏、松发剂等的合适添加剂。由于所述聚合物可溶于水和醇混合物，所以它们适于配制挥发性有机化合物(VOC)降低的固定剂配制剂。共聚物可用于制备80％、55％、30％或更少VOC和无醇配制剂。
特别地，设计本发明的阳离子聚合物以提供在高湿度下发型保留持久、感觉自然、头发梳理良好、剥落降低、无累积和良好的头发定型性和再定型的结合。它们是良好的成膜剂，可以用水和香波洗涤。
可以将引入湿切碎和共切碎阳离子聚合物的配制剂从水溶液或水-醇溶液、分散体或乳液中输送.可以通过在溶剂中分散湿切碎和共切碎阳离子聚合物以及采用有机或无机碱调节pH在pH3和pH12之间，将聚合物溶于水、水-乙醇或水-溶剂混合物中.示例性pH范围是5.0-9.0.在此pH范围中，可以制备湿切碎和共切碎阳离子聚合物的水透明溶液.
在制备引入湿切碎和共切碎阳离子聚合物的头发定型组合物中，将粉状或液体形式的聚合物与溶剂体系结合，或与溶剂/推进剂体系结合。优选，湿切碎和共切碎阳离子聚合物构成组合物总重量的约0.01到20wt％，更优选0.5到10wt％。溶剂体系优选包括水和有机溶剂。合适的有机溶剂包括醇、二醇和酮，例如乙醇、异丙醇、丙酮、二氧甲烷或甲基乙基酮、丙二醇、己二醇和丁二醇。对于低VOC组合物，溶剂体系包括至少20到50wt％水，和任选高达100％水。优选使用不大于约25wt％有机溶剂。
头发定型组合物的形式可以为气溶胶或非气溶胶喷雾剂、摩丝、凝胶或头发固定洗剂形式。组合物可包含在本发明一方面最多至60wt％或在另一方面最多至35wt％液化气体。典型的推进剂包括醚、压缩气体、卤代烃和烃。示例性推进剂为二甲基醚，压缩氮气、空气或二氧化碳，丙烷、丁烷和1，1-二氟乙烷。任选地，溶剂可用作推进剂。
组合物可进一步包括其它材料或配制剂添加剂，例如芳香剂、防腐剂、染料和其它着色剂、增塑剂、乳化剂、调理剂、中和剂、光泽化剂、润滑剂、渗透剂、UV吸收剂等。根据本发明的摩丝可进一步包含在一方面约0.25到6wt％，和在其它方面0.25到3wt％乳化剂。乳化剂可以为非离子、阳离子、阴离子或两性的。
用于头发固定剂的配制剂添加剂为通常用于头发、皮肤和指甲产品的配制中的那些，包括调理剂，例如前述硅氧烷。
可以包括在本发明组合物中的另一种特别合适的调理剂为挥发性烃，例如包括约10到约30个碳原子的烃，其具有足够的挥发性以在施用气溶胶或非气溶胶定型助剂组合物之后从头发上缓慢挥发。挥发性烃提供与硅氧烷调理剂基本相同的益处。示例性挥发性烃化合物为包括约12到约24个碳原子，沸点约100℃到约300℃的脂族烃。可用于本发明组合物的挥发性烃的实例为以商标PERMETHYL 99A和PERMETHYL 101A销售的可商购化合物，购自Permethyl Corporation，Frazer，PA。挥发性烃化合物可单独，与另一种挥发性烃结合，或与挥发性硅氧烷结合用于本发明的组合物中。可以引入本发明气溶胶或非气溶胶含水定型助剂组合物的其它合适水不溶性调理剂的实例包括如下物质：聚硅氧烷聚醚共聚物；聚硅氧烷聚二甲基二甲基乙酸铵共聚物；乙酰化羊毛脂醇；二甲基二烷基氯化铵；改性烷基二甲基苄基氯化铵；月桂基二甲基胺氧化物；硬脂基二甲基苄基氯化铵；对甾醇酯的羊毛脂衍生的甾醇提取物；羊毛脂醇浓缩物；羊毛脂脂肪酸的异丙酯；富硫氨基酸浓缩物；羊毛脂脂肪酸的异丙酯；硬脂基二甲基苄基氯化铵；鲸蜡基三甲基氯化铵；油基二甲基苄基氯化铵；油醇；硬脂醇；硬脂基二甲基苄基氯化铵；硬脂酰氨基丙基二甲基乙酸肉豆蔻基酯；多元醇脂肪酸；脂肪酰氨基胺；瓜尔羟丙基氯化三甲铵；鲸蜡基/硬脂基醇；季化蛋白质；角蛋白衍生物；异硬脂酰氨基丙基二甲基胺；硬脂酰氨基丙基二甲基胺；溴化十六烷基三甲铵；溴化十四烷基三甲铵；硬脂基二甲苄基氯化铵(stearalkonium chloride)；鲸蜡基三甲基氯化铵；月桂基氯化吡啶鎓；三(低聚氧乙基)烷基磷酸铵；氨基官能硅氧烷；拉匹氯铵(lapyrium chloride)；羊毛酸(lanolic acid)异丙基酯；乙氧基化(30)蓖麻油；乙酰化羊毛脂醇；羊毛脂的脂肪醇级分；矿物油和羊毛脂醇混合物；羊毛脂的高分子量酯；quatemium-75；乙烯基吡咯烷酮/甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯共聚物；烷基三甲基氯化铵；大豆甾醇的5摩尔环氧乙烷加合物；大豆甾醇的10摩尔环氧乙烷加合物；乙氧基化(20摩尔)甲基葡糖苷的硬脂酸酯；聚羟基羧酸的钠盐；羟基化羊毛脂；椰油酰胺基丙基二甲基胺乙酸盐；椰油酰胺基丙基二甲基胺丙酸盐；椰油酰胺基丙基吗啉乳酸盐；异硬脂酰氨基丙基二甲基胺乳酸盐；异硬脂酰氨基丙基吗啉乳酸盐；油酰氨基丙基二甲基胺乳酸盐；亚油酰氨基丙基二甲基胺乳酸盐；硬脂酰氨基丙基二甲基胺乳酸盐，乙二醇单硬脂酸酯和丙二醇混合物；硬脂酰氨基丙基二甲基胺乳酸盐；乙酰胺MEA；乳酰胺MEA；硬脂酰胺MEA；山嵛烷氯化鎓(behenalkonium chloride)；山嵛基三甲基甲硫酸铵和鲸蜡醇混合物；鲸蜡醇；异硬脂酰氨基丙基二甲苄基氯化铵；亚油酰氨基丙基二甲苄基氯化铵；油基二甲基苄基氯化铵；牛油甲硫酸咪唑鎓；硬脂基二甲基苄基氯化铵；硬脂基甲硫酸三甲铵；混合乙氧基化和丙氧基化长链醇；硬脂酰氨基丙基二甲基胺乳酸盐；钚酰胺氧化物(polonitomine oxide)；氧化油胺；氧化硬脂胺；大豆乙基乙硫酸二甲铵；羟丙基双月桂基-氯化二甲铵；羟丙基双鲸蜡基-氯化二甲铵；羟丙基双硬脂基氯化二甲铵；羟丙基双二十二烷基氯化二甲铵；蓖麻油酰氨基丙基乙硫酸乙基二甲铵；油基二甲苄基氯化铵；硬脂基二甲苄基氯化铵；N-(3-异硬脂酰氨基丙基)-N，N-二甲基氨基乙醇酸酯；N-(3-异硬脂酰氨基丙基)-N，N-二甲基氨基葡糖酸酯；水解的动物角蛋白；乙基水解的动物角蛋白；硬脂基氯化铵；硬脂酰氨基乙基二乙基胺；椰油酰胺基丙基二甲基胺；月桂酰氨基丙基二甲基胺；油酰氨基丙基二甲基胺；棕榈酰氨基丙基二甲基胺；硬脂酰氨基丙基二甲基胺乳酸盐；鳄梨油；甜杏仁油；葡萄籽油；霍霍巴油；杏仁油；芝麻油；混杂红花油；小麦胚芽油；椰油酰胺基胺乳酸盐；蓖麻油酰氨基胺乳酸盐；硬脂酰氨基胺乳酸盐；硬脂酰氨基吗啉乳酸盐；异硬脂酰氨基胺乳酸盐；异硬脂酰氨基吗啉乳酸盐；小麦胚芽酰氨基二甲基胺乳酸盐；二十二烷酸酰氨基丙基甜菜碱；蓖麻油酰氨基丙基甜菜碱；小麦胚芽酰氨基丙基二甲基胺氧化物；异硬脂酰氨基MEA磺基琥珀酸二钠；油酰胺PEG-2磺基琥珀酸二钠；油酰胺MEA磺基琥珀酸二钠；蓖麻油酰基(ricinoleyl)MEA磺基琥珀酸二钠；小麦胚芽酰氨基MEA磺基琥珀酸二钠；小麦胚芽酰氨基PEG-2磺基琥珀酸二钠；硬脂基二甲苄基氯化铵；硬脂基二甲基苄基氯化铵；硬脂酰氨基胺；硬脂酰氨基吗啉；异硬脂酰氨基胺；异硬脂酰氨基吗啉；聚乙二醇(400)单和二硬脂酸酯；合成硅酸钙；异硬脂酸链烷醇酰胺；水解动物蛋白质的乙基酯；鲸蜡基和硬脂基醇与乙氧基化鲸蜡基或硬脂基醇的混合物；酰氨基胺；多酰氨基胺；棕榈基酰氨基甜菜碱；丙氧基化(1-20摩尔)羊毛脂醇；异硬脂酰胺DEA；和水解的胶原蛋白。当一种或多种的这些水不溶性调理剂以组合物总重量的约0.5％到约10％的数量包括在本发明的组合物中时，组合物也可包括数量为组合物总重量的约0.5％到约10％的调理剂用悬浮剂。特定的悬浮剂并非关键并且可以选自已知用于将水不溶性液体悬浮在水中的任何材料。合适的悬浮剂例如，二硬脂基邻氨甲酰苯甲酸；脂肪酸链烷醇酰胺；多元醇和糖的酯；聚乙二醇；乙氧基化或丙氧基化烷基酚；乙氧基化或丙氧基化脂肪醇；及环氧乙烷与长链酰胺的缩合产物。这些悬浮剂，以及许多未在此引用的其它物质是本领域公知的且完全描述于文献，如McCutcheon’s Detergents andEmulsifiers，1989年刊，由McCutcheon Division，MC PublishingCo.出版.非离子链烷醇酰胺也以约0.1wt％到约5wt％的数量任选包括在定型助剂组合物中，该组合物包括调理剂以提供水不溶性调理剂的特别稳定的乳化和有助于增稠和泡沫稳定性.可以使用其它有用的悬浮剂和增稠剂代替链烷醇酰胺，如海藻酸钠；瓜尔胶；黄原胶；阿拉伯树胶；纤维素衍生物，如甲基纤维素、羟丁基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素和羧甲基纤维素；和各种合成聚合物增稠剂，如聚丙烯酸衍生物.合适的链烷醇酰胺包括但不限于护发配制剂领域已知的那些，例如椰油酰胺单乙醇酰胺(MEA)、椰油酰胺二乙醇酰胺(DEA)、大豆酰胺DEA、月桂酰胺DEA、油酰胺单异丙基酰胺(MIPA)、硬脂酰胺MEA、肉豆蔻酰胺MEA、月桂酰胺MEA、癸酰胺DEA、蓖麻油酰胺DEA、肉豆蔻酰胺DEA、硬脂酰胺DEA、油酰胺DEA、牛油酰胺DEA、月桂酰胺MIPA、牛油酰胺MEA、异硬脂酰胺DEA、异硬脂酰胺MEA及其组合.
典型地包括在本发明气溶胶组合物中的推进剂气体可以为通常用于气溶胶容器的任何可液化气体。适于用作推进剂的材料的实例为单一或掺混使用的三氯氟甲烷、二氯二氟甲烷、二氯四氟乙烷、单氯二氟甲烷、三氯三氟乙烷、二甲基醚、丙烷、正丁烷和异丁烷。水溶性气体，如二甲基醚、二氧化碳和/或一氧化二氮也可用于获得具有降低的可燃性的气溶胶。水不混溶的液化烃和卤代烃气体，如丙烷、丁烷和含氯氟烃可以有利地用于输送气溶胶容器的内容物而没有与其它可混溶气体相关的急剧压降。由于液化气体位于含水配制剂的顶部和容器内部的压力总是饱和烃蒸气的蒸气压，所以在此不担心在气溶胶容器内部留下顶部空间。其它不溶性压缩气体，例如氮气、氦气和完全氟化的氧杂环丁烷和氧杂环庚烷(oxepane)也可用于从气溶胶容器中输送组合物。上述含水定型助剂组合物的其它输送措施包括泵喷雾器、所有形式的罐中袋(bag-in-can)设备、原位二氧化碳(CO2)发生器系统、压缩器等。推进剂气体的数量由气溶胶领域公知的正常因素支配。对于摩丝，推进剂的水平通常在一方面为总组合物的约3％到约30％，和在另一方面约为5％到约15％。如果推进剂，如二甲基醚采用蒸气压抑制剂(如三氯乙烷或二氯甲烷)，则对于重量百分比计算，抑制剂的数量被包括作为推进剂的一部分。
头发定型组合物也可包含适于使这种组合物美观性上更可接受的各种其它非必要的任选组分。这种常规任选成分是本领域技术人员公知的，例如其它乳化剂，如阴离子(如烷基硫酸钠)；防腐剂，如苄醇、对羟苯甲酸(paraben)甲酯、对羟苯甲酸丙酯碘代丙烯基丁基氨基甲酸酯、苯甲酸钠、戊二醛和咪唑烷基脲；阳离子乳化剂/调理剂，例如鲸蜡基三甲基氯化铵、硬脂基二甲基苄基氯化铵和二(部分氢化牛油)二甲基氯化铵；粘度改进剂，如长链脂肪酸的二乙醇酰胺、脂肪醇(即鲸蜡基硬脂基醇)、氯化钠、硫酸钠和乙醇；pH调节剂，如柠檬酸、琥珀酸、氢氧化钠和三乙醇胺；着色剂，如任何FD&C或D&C染料；头发氧化(漂白)剂，如过氧化氢、过硼酸盐和过硫酸盐；头发还原剂，如巯基乙酸盐；香料油；螯合剂，如乙二胺四乙酸；和在许多其它试剂中，聚合物增塑剂，如甘油和丙二醇。这些任选材料通常单独地在一方面为约0.01％到约19％，在另一方面为约0.5％到约5％的水平下使用，按总组合物的重量计。本发明的含水配制剂也可包含常规头发喷雾佐剂，该佐剂的数量通常在一方面为总组合物的约0.1到2wt％，和在另一方面为约0.75到1wt％。可以采用的添加剂中为增塑剂，如二醇、邻苯二甲酸酯和甘油；硅氧烷；润肤剂；润滑剂和渗透剂，如各种羊毛脂化合物；蛋白质水解产物和其它蛋白质衍生物；乙烯加合物和聚氧乙烯胆甾醇；染料、染发剂和其它着色剂；和香料。
可以引入本发明头发组合物中的另一种添加剂为可溶性表面张力降低化合物。它是能降低在头发定型组合物和头发定型组合物上方的气体气氛之间的表面张力的任何可溶性化合物。由“气体气氛”表示推进剂或空气。可溶性表面张力降低化合物可以为例如头发定型组合物中的增塑剂或表面活性剂。可溶性表面张力降低化合物包括例如二甲聚硅氧烷共聚多元醇、泛酰醇、含氟表面活性剂、甘油POE、PPG28Buteth 35、PEG 75羊毛脂、oxtoxynol-9、PEG-25氢化蓖麻油、聚乙二醇25甘油基三油酸酯、油基聚氧乙烯醚-3磷酸酯(oleth-3phosphate)、PPG-5-十六烷基聚氧乙烯醚(Ceteth)-10磷酸酯、PEG-20甲基葡萄糖醚或甘油聚醚(glycereth)-7-三乙酸酯、甘油聚醚-7-苯甲酸酯或其组合.优选，可溶性表面张力化合物为二甲聚硅氧烷共聚多元醇、泛酰醇、甘油聚醚-7-苯甲酸酯，或其组合.
可溶性表面张力降低化合物通常在低起泡、低VOC头发定型组合物中在一方面在0.01到1wt％的浓度下，和在另一方面在0.01到0.25wt％的浓度下存在，基于组合物的总重量。
同样，有用的添加剂为增塑化合物。第一类增塑化合物为可溶性多羧酸酯。多羧酸酯含有3到12个碳原子的碳主链和3个或更多个连接到其上的羧酸C1到C5烷基酯基团。合适的多羧酸酯包括例如柠檬酸三乙酯、柠檬酸三丁酯、邻苯二甲酸三乙酯、邻苯二甲酸三丁酯、邻苯二甲酸三苯酯或其组合。优选，多羧酸酯选自柠檬酸三乙酯、柠檬酸三丁酯、邻苯二甲酸三丁酯，或其组合，和更优选选自柠檬酸三乙酯、柠檬酸三丁酯，或其组合。将增塑化合物加入头发定型组合物以提供在一方面0.01到1.0wt％增塑化合物，和在另一方面0.1到0.5wt％增塑化合物的总浓度，基于头发定型组合物的总重量。
配制剂可任选包含一种或多种数量为基于总组合物计最多约5wt％的非活性佐剂。这种非活性添加剂包括缓蚀剂、表面活性剂、膜硬化剂、头发卷曲剂、着色剂、光泽剂(lustrant)、隔离剂、防腐剂等。典型的缓蚀剂包括甲基乙基胺硼酸盐、甲基异丙基胺硼酸盐、无机氢氧化物，如氢氧化铵、氢氧化钠和氢氧化钾，硝基甲烷、二甲基噁唑烷、2-二甲基氨基-2-甲基-1-丙醇和氨基甲基丙醇。
极性溶剂通常用于制备化妆品或头发组合物。优选使用水、二醇和醇。用于组合物中的任选醇为含有2到4个碳原子的脂族直链或支链一元醇。示例性醇为异丙醇、乙醇。醇在组合物的浓度应当在一方面小于约40wt％，和在另一方面令人惊奇地可以低至0wt％。醇的数量通常在一方面为总组合物的0到约30wt％，和在另一方面为约5到约20wt％。
引入湿切碎和共切碎阳离子聚合物的头发定型组合物显示这种组合物的期望特性，该特性包括高湿度下发型保留持久、感觉自然、头发梳理良好、粘性降低、剥落降低、定型性和再定型良好、无飞发(flyaway)等。
在此提供非气溶胶，低VOC泵头发喷雾组合物，该组合物能够由使用者以细喷雾形式施用，该喷雾在头发上快速干燥，并提供低卷曲下垂和在其上的有效卷曲保留性能。组合物包括本发明的湿切碎和共切碎阳离子聚合物作为头发固定剂聚合物，和醇、水和二甲氧基甲烷(DMM)的混合物作为用于其的助溶剂。这种配制剂也可以制备为无水配方或在含水介质中制备，制备为头发喷雾剂或作为摩丝产品。对于这些应用，优选使用较低分子量嵌段共聚物，并且喷雾的液滴尺寸应当小至实际达到膜的快速干燥。合适的嵌段共聚物公开于US专利6,410,005。由于这些嵌段共聚物比用于这种配制剂中的其它聚合物能在更大的程度上抑制卷曲下垂，所以本发明的嵌段共聚物比常规固定剂聚合物表现得明显更好。头发固定剂聚合物以约1到约15wt％的固体水平存在，醇以约50到约70wt％的数量存在，水为约10到约30wt％，和DMM为约10到约30wt％，所有都基于总组合物的重量。
硬表面清洁剂
酸性，中性和碱性清洁组合物多年来已用于从硬表面等脱除污垢，如油脂、无机沉积物和污迹等.酸性清洁组合物也有效用于从抽水马桶、浴盆、洗涤盆和水龙头上脱除水垢沉积物，条件是这种清洁剂与要脱除的污垢保持物理接触足够的时间.这种沉积物通常在水是硬水的情况下形成.当钙和镁盐沉积物在这些表面上结块时，它们变得特别难以脱除.此外，这种清洁剂可以施加到其上的表面经常是垂直的、倾斜的或不规则形状的，使得难以保持清洁剂与表面基材接触.低粘度液体酸性清洁剂可能滴下且有时当施加时从这样的表面流走.结果，液体酸性清洁组合物可能不具有足够的接触时间和不能达到水垢沉积物或其它污垢的所需脱除程度.
在提供液体流失问题的解决方案的尝试中，已经将流变改进剂加入液体酸性清洁剂以增稠和向它们提供主体。增加清洁剂的粘度使得它以降低的滴落和流失施加到表面，使得酸清洁剂可与被处理清洁的沾污表面具有更长的接触时间。得到的组合物的流变性能必须也如此使清洁剂组合物能填充入瓶子、触发器-组合件或其它合适方便的容器，以及其后通过喷口、喷嘴或喷雾设备施加到沾污表面，该设备促进在容易、适度和难以达到的表面上的均匀分布。流变性能必须也这样容易地使在达到清洁效果之后使用水清洗表面或采用海绵或布擦拭表面。
本发明的湿切碎或共切碎水解胶体在很多应用中可用作流变改进剂。先前已说明了适于本发明共切碎工艺的半乳甘露聚糖和多糖。它们当在水中分散时水合和溶解以生产粘稠溶液或凝胶。
黄原胶在很多种应用中，特别地在硬表面清洁剂中公知作为流变改进剂。包含黄原胶的共切碎胶是硬表面清洁剂用的有效流变改进剂。本发明的黄原胶基共切碎胶在含水组合物中的流变性能，特别是其高假塑性剪切-稀释特征的程度，使得它非常适于在酸性清洁剂中的应用。在静止或低剪切的条件下，包含本发明的黄原胶基共切碎胶的酸性清洁剂显示非常高的粘度，因此得到有效的表面粘合、耐流失性能以及可以引入清洁剂中的任何磨料粒子的悬浮。在高剪切的条件下，清洁剂显示低粘度，因此使得在发生清洁作用之后其容易填充入容器和从容器施加以及容易从表面脱除。
用于清洁组合物中的共切碎聚合物数量通常在一方面为约0.1到约3.0wt％，在另一方面为约0.25到约1.0wt％，和在另一方面为约0.4到约0.8wt％，基于总组合物的重量。
包含二羧酸、胺和水的pH为约1到约3的酸清洁剂和增亮剂浓缩物组合物可用于从车辆，如铁路全部车辆(rolling stock)脱除牢固污垢，如锈蚀、变色、腐蚀和氧化产物，而没有随后损害表面，包括涂覆的聚碳酸酯玻璃替代物。
有效的消毒剂也可用作组合物的组分。这不仅仅对通常消毒抽水马桶有用，而且当由于溶液的粘度而保持在污迹附近时也是特别有用的，这是由于消毒剂易于有效地操作以侵袭和破坏细菌，该细菌经常与这种污迹相伴和经常将这种污迹胶接或胶合在一起以及保护这种污迹免受无机酸的侵袭和免受由磨料的擦除。
由于其容易获得性、低成本和高效力，最经常用于组合物中的无机酸为盐酸。也可以使用其它无机酸，例如草酸、磷酸、硫酸等。通常，要求至少约2wt％无机酸以有效溶解掉硬水和铁污迹。无机酸也用于提供非常有效的短期消毒剂作用。无机酸对于家用使用的存在数量为约5wt％到约12wt％，尽管更高的数量，如最多至30wt％，也可用于工业清洁剂。在一方面，无机酸浓度的范围为约6wt％到约10wt％，基于总组合物的重量。
液体清洁组合物此外包含作为必要成分的一种或多种洗涤剂活性材料，该活性材料可以为阴离子、非离子和两性离子类型洗涤剂活性物或其混合物。通常可以使用阴离子合成洗涤剂，如烷基苯磺酸盐、烷烃磺酸盐、烷基硫酸盐、烷基醚硫酸盐或其混合物。为向清洁剂组合物提供显著的清洁性能，理想的和事实上必要的是非离子表面活性剂通常存在的数量为约0.05wt％到约5wt％，基于总组合物的重量。任何通常的商业聚(氧化烯)醇，如非离子Triton(在“Triton烷基苯氧基表面活性剂”，Rohm and Haas，Philadelphia，1966年中描述的烷基苯氧基聚乙氧基乙醇和符合如下通式的Pluronic的那些：
(HO(CH2CH2O)a-(CH(CH3)CH2O)b-(CH2CH2O)cH
其中a、b和c为整数，由BASF Wyandotte Corporation销售)系列是合适的非离子表面活性剂。重要的是非离子表面活性剂的数量为约0.05wt％到约5wt％，基于组合物的重量。Triton X-100和Pluronic P75两者都可用于清洁剂，其中优选是Pluronic P75，这是由于仅需要单一组分悬浮剂。在一个实施方案中，非离子表面活性剂的数量可以为组合物的约0.1wt％到约3wt％。重要的是非离子表面活性剂的浓度保持在所需的范围内。如果浓度太低，则会得到不足的清洁力。如果浓度太高，则不利地影响清洁剂的粘度。采用高度有效的表面活性剂，如Pluronic P75，表面活性剂的数量为总组合物的约0.1wt％到约0.5wt％。采用一定程度上较低有效的表面活性剂，如TritonX-100，约2wt％的用量是理想的，基于组合物的重量。
研磨剂必须在清洁剂中以组合物的约2wt％到约40wt％的数量存在和悬浮。在另一个实施方案中，研磨剂存在的数量在一方面为约5wt％到约25wt％，和在另一方面为约5wt％到约15wt％，基于组合物的总重量。可以使用任何合适的酸稳定性研磨剂，但优选沙子，因为其容易获得且成本低。通常，研磨剂应当以约40到约400目(对应于420μm到37μm的网孔尺寸)的粒度存在。在另一个实施方案中，网孔尺寸为140到200目(105μm到74μm)。当粒子为100到400目(150μm-37μm)尺寸范围时，它们可以容易地悬浮在均匀稳定的液体分散体中，然而它们足够大以提供足够的擦洗性能。其它研磨剂，例如高岭土、浮石、硅藻土、硅藻石、硅质粘土、长石等可以部分或完全替代沙子。研磨剂的数量应当不小于组合物的约2wt％，否则将得不到足够的研磨性能，以及浓度应当不大于组合物的约40wt％，否则很难导致获得均匀和稳定的液体分散体。通常，研磨剂的莫氏硬度值应当为约2到约7。更软的研磨剂仅部分有效和更硬的研磨剂可能损害抽水马桶、洗涤盆等的瓷制表面。采用莫氏硬度为2到3的磨料，粒度应当大于约250微米(60目)，和采用莫氏硬度大于约5.5的磨料(其足够硬以擦划瓷器)，粒度应当不大于100微米和优选不大于约50微米(270目)。
有效的消毒剂存在的数量应当优选为组合物的约0.05wt％到约8wt％。示例性消毒剂为季铵化合物，尽管也可以采用其它相容性消毒剂。优选，如果为季铵化合物，则消毒剂存在的数量应当为组合物的约0.5wt％到约5wt％。可以使用多种季铵化合物中的任何一种。一种特别优选的季铵化合物包含由Lonza，Inc销售，商标为BARDAC-20和描述于“BARQUAT和BARDAC季铵化合物”，L-40，Fair Lawn，1973年中的辛基癸基二甲基氯化铵、二辛基二甲基氯化铵和二癸基二甲基氯化铵的市售混合物。Rohm and Haas Company以商标Hyamine 3500销售一种可使用的季铵化合物和Onyx Chemical Company以商标BTC 2125M销售另一种这样的化合物.这两种化合物都是苄基烷基铵阳离子类型.有用的酚类消毒剂包括浓度为0.05％到1％的2，2’-亚甲基双(4-氯苯酚)及其水溶性盐.这种化合物可以Preventol商标从GeneralAniline & Film Corporation获得和描述于“Preventol GD和Preventol GDC”，Technical Bulletin 7543-065，General Aniline& Film Corporation，1966年。
特别的悬浮剂可用于组合物中。悬浮剂必须包含至少约0.5％的亲水性二氧化硅。优选，亲水性二氧化硅的数量为约1％到约5％。亲水性二氧化硅为当溶于水中时能够与水形成氢键的较低松密度的颗粒状粉状材料。通常，亲水性二氧化硅具有通常在一方面至少100m2/克，在另一方面100m2/克到500m2/克，和在另一方面约150m2/克到约250m2/克的大表面积。通过在水蒸汽存在下分解SiCl4制备的市售热解法二氧化硅(如以商标Cabosil M-5由Cabot Corporation，波士顿，马萨诸塞销售的产品)是特别有用的亲水性二氧化硅形式。合适性能的亲水性二氧化硅也可以由二氧化硅从溶液中的小心沉淀制备。沉淀的亲水性二氧化硅例如，可从Philadelphia Quartz Company购得和以商标QUSO销售。该类型亲水性二氧化硅及其制备的进一步描述在US专利3,208,823中找到。当将足够数量的亲水性二氧化硅溶于水溶液时得到触变凝胶。用于本发明清洁剂中的亲水性二氧化硅数量总是保持低于会引起触变凝胶形成的数量。这一点在保证清洁剂将具有足够的自由流动特性而不必须搅动它以临时破坏凝胶上有用。
亲水性二氧化硅必须在一些情况下与至少约0.01％由本发明的共切碎水解胶体组成的助悬浮剂结合使用。
如上所述，现已发现一些非离子表面活性剂，如Triton X-100需要助悬浮剂，而其它非离子表面活性剂，如Pluronic P75，则不需要助悬浮剂。可以通过在没有助悬浮剂的前提下简单地构成本发明的清洁剂溶液和观察研磨剂是否在其中保持悬浮而没有其胶凝化，非常简单地测试特定的非离子表面活性剂。如果不，则助悬浮剂与亲水性二氧化硅结合使用。
足够的悬浮剂用于保持磨料悬浮并使清洁剂自由流动，使得其可容易地倾注或从瓶子等中喷出，但仍然足够粘稠以粘合到平滑表面和粘合到污迹上。
酸中存在的，通常超过至少约25％的，组合物的剩余部分为水，尽管可以如本领域公知的那样加入各种佐剂、气味等。可以将染料采用足够的数量非常有利地加入清洁剂以赋予清洁剂颜色。采用本发明的特别清洁剂，颜色用于除简单地使清洁剂美观上更令人愉快以外的非常区别性的目的。特别地，颜色指示清洁剂已经粘附到桶的哪个部分，例如邻近的污迹。由于清洁剂的粘合性能，其使用者于是知道桶中的各部分污迹具有与其相邻的足够但不过量的清洁剂，使得可以有效地将其擦除。
为获得均匀稳定的液体分散体，混合清洁剂的成分的顺序是重要的。特别地，必须在与磨料混合之前在水中分散悬浮剂和伴随足够的搅动加入磨料以导致形成稳定均匀分散体。如果不这样做，则磨料会从溶液中沉降出来并且将不会得到均匀的液体分散体。然后将清洁剂的其它组分与得到的稳定均匀的分散体掺混。
食品应用
本发明的聚半乳甘露聚糖水解胶体可以单独、彼此结合和/或与其它胶，如刺槐豆胶、角叉菜胶、黄原胶或刺云实胶、淀粉或明胶一起用于多种食品产品，包括宠物-食品，例如湿宠物-食品.该产品可以衍生化，其中采用食品可接受的取代基.组合物可采用单-、二-或三价阳离子的食品可接受盐，防腐剂，如苯甲酸钠，柠檬酸或山梨酸，或离子螯合剂，如柠檬酸、酒石酸或正磷酸.可以将产品干燥然后贮存，当由在冷水或温水体系中的水合转化成凝胶或溶胶形式时，由此形成的触变粘稠性胶体分散体可以直接用于食品组合物中.显现的粘度在一定程度上在低浓度下是剪切敏感的且取决于温度、浓度、pH、离子强度和人工的搅拌.粘度可以由旋转的剪切类型粘度计，毛细管粘度计在低浓度下和挤出流变仪在更高浓度下测量.通常，粘度由Brookfield RVT粘度计(Brookfield Engineering Laboratories，Stoughton，Mass.02072)在20rpm下使用转轴3测量。
预期使用本发明的聚半乳甘露聚糖水解胶体的食品产品选自烘烤商品和烘烤混合料，包括所有即食和即烘产品、面粉和要求在供应之前制备的混合料；酒精饮料，包括麦芽饮料、葡萄酒、蒸馏酒和鸡尾酒混合物；饮料和饮料基料，非酒精饮料，包括仅有特种或加香料荼、软饮料、咖啡替代物和水果和蔬菜调味的明胶饮料；早餐谷类，包括即食和速食和常规热谷类；干酪，包括凝乳和乳清干酪、乳膏，天然、揉碎(grating)、加工的、铺展、浸渍和混杂干酪；口香糖，包括所有的形式；咖啡和茶，包括常规、除咖啡因的和速食类型；调味品和调味料，包括单纯调制的作料和涂抹食品、橄榄、泡菜和调味料，但不是香料或草药；蜜饯和糖霜，包括糖果和加味糖霜、棉花糖、烘焙巧克力，和棕色、块状、岩石状、槭树、粉状和原糖；奶制品类似物，包括非乳品奶、冷冻或液体乳膏剂、咖啡增白剂，食物顶料(topping)和其它非乳制品；蛋产品，包括液体、冷冻或干燥的蛋，和从其制备的蛋菜肴，即蛋卷、荷包蛋(egg foo young)、蛋沙拉和冷冻多道蛋膳食，但不是鲜蛋；脂肪和油，包括人造黄油、沙拉用敷料、奶油、沙拉油、起酥油和烹调油；鱼产品，包括所有准备的主菜肴、沙拉、开胃菜、冷冻多道膳食和包含鱼、贝类和其它水生动物，但不是鲜鱼的涂抹食品；鲜蛋，包括烹调蛋和仅从新鲜有壳蛋制备的蛋菜肴；鲜鱼，仅包括新鲜和冷冻鱼，和贝类，和其它水生动物；鲜水果和果汁，仅包括生水果、柑橘、甜瓜和浆果，和家制“果汁饮料”和从其制备的果汁混合饮料；鲜肉，仅包括新鲜或家用冷冻的牛肉或小牛肉、猪肉、羔羊肉或羊肉和家制含鲜肉的菜肴、沙拉、开胃菜，或从其制备的三明治涂抹食品；鲜家禽，仅包括新鲜或家用冷冻的家禽和猎鸟和家制含鲜家禽的菜肴、沙拉、开胃菜，或从其制备的三明治涂抹食品；鲜蔬菜、番茄和土豆，仅包括新鲜和家制的蔬菜；冷冻乳品点心和混合物，包括冰淇淋、冰奶、果汁粉和其它冷冻乳品点心和特制品；果水冰，包括所有冷冻的果水冰；明胶、布丁和填充物，包括调味的明胶点心、布丁、乳蛋糕、冻糕、馅饼填充物和明胶基沙拉；谷物产品和面糊，包括通心粉和面条产品、米饭和冷冻多道膳食，没有肉或蔬菜；肉汁和调味汁，包括所有的肉类调味汁和肉汁，和番茄、牛奶、奶油和特种调味汁；硬糖果和咳嗽滴剂，包括所有硬类型的糖果；草药、种子，香料、调味品、混合物、提取物和调味料，包括所有的天然和人造香料、混合物和调味品；家制的果酱和胶冻，仅包括家制果酱、胶冻、水果奶油、罐头食品和甜涂抹食品；商业果酱和胶冻，仅包括商业加工的果酱、胶冻、水果奶油、罐头食品和甜涂抹食品；肉产品，包括所有的肉和包含肉的菜肴、沙拉、开胃菜、冷冻多道肉膳食和由商业加工或使用商业加工的肉由家用制备方法制备的三明治成分；全脂奶和脱脂奶，仅包括全脂、低脂和脱脂流体奶；奶产品，包括调味奶和奶饮料、干燥奶、食物顶料、快餐浸料、涂抹食品、减肥奶饮料和其它奶源产品；坚果和坚果产品，包括完整或有壳树上坚果、花生、椰子和坚果和花生涂抹食品；植物蛋白产品，包括National Academyof Sciences/National Research Council“重组蔬菜蛋白质”类别、和肉、家禽和鱼替代物、类似物和从植物蛋白质制备的增量剂产品；家禽产品，包括所有的家禽和含家禽的菜肴、沙拉、开胃菜、冷冻多道家禽膳食，和从商业加工或使用商业加工的家禽由家用制备方法制备的三明治成分；加工的水果和果汁，包括所有商业加工水果、柑橘、浆果和混合物；沙拉、果汁和果汁混合饮料、浓缩物、稀释物、“果汁饮料”和从其制备的饮料替代物；加工的蔬菜和蔬菜汁，包括所有商业加工的蔬菜、蔬菜菜肴、冷冻的多道蔬菜膳食，和蔬菜汁和混合物；快餐食品，包括薄片、双圈饼干和其它新颖快餐；软糖果，包括糖果棒、巧克力、软糖、薄荷和其它咀嚼型或牛轧糖果；家制汤，包括肉、鱼、家禽、蔬菜和组合家制汤；汤和汤混合物，包括商业加工的肉、鱼、家禽，蔬菜和组合汤和汤混合物；糖替代物，包括粒状、液体和片剂糖替代物；和甜酱、食物顶料和糖浆，包括巧克力、浆果、水果、玉米糖浆和槭树甜酱和食物顶料.如上所述，可以将本发明的半乳甘露聚糖水解胶体加入肉和研磨肉，如用于制备香肠，和例如汉堡包小馅饼，而没有不利地损害味道和口感.
因此，本发明也涉及包含本发明的聚半乳甘露聚糖水解胶体的食品和饲料组合物。聚半乳甘露聚糖水解胶体在食品/饲料组合物中的数量取决于食品/饲料的类型。
实施例
以下的实施例用于说明性目的，并不希望以任何方式限制本发明。在此相当详细地描述本发明以遵守专利法规和向本领域技术人员提供用于适用本发明新颖性原则所需的信息。然而，应理解本发明可以由不同的装置和设备进行，并且关于起始材料、装置细节和操作方法两者的各种改进可以在不脱离要求保护的本发明的真正主旨和范围的前提下完成。
操作方法
起始原料(如不另外规定)：
(a)肉桂(cassia)：市售粗小决明/决明分料(胶)，脂肪含量约1.5％，蛋白质含量约7％，灰分含量1.3％，大黄酚含量9.5ppm(HPLC)
(b)刺槐豆(locust bean)：市售粗刺槐豆分料(胶)，脂肪含量约1.3％，蛋白质含量约7％，灰分含量1.2％
(c)刺云实(tara)：市售粗刺云实分料(胶)，脂肪含量约1.4％，蛋白质含量约8％，灰分含量1.2％
(d)瓜尔(guar)：市售粗瓜尔分料(胶)，脂肪含量约1.1％，蛋白质含量约10％，灰分含量1.5％
(e)角叉菜胶(carrageenan)：标准半精制角叉菜胶，购自FMCGmbH，Frankfurt，德国的Danagel PF 8263
绞肉机：电动绞肉机，购自Jupiter，德国，牌号885，320瓦
测量方法：
以下描述的测量方法是示例性的。
1％粘度
在室温下向396g蒸馏水中加入4g的4.00g粉状水解胶体试样(粒度＜250μm)并以约700rpm搅拌。在团块形成的情况下必须重复此测试。
冷粘度v 20 20
将水解胶体在室温(20℃)下搅拌30分钟和在20℃的温度下保持另外一小时。通过使用Brookfield RVT数字粘度计在20rpm的速度下测量粘度。合适的RVT Brookfield转轴取决于粘度。
热粘度v 90 20
将水解胶体在室温下搅拌30分钟和在热水浴中加热到90℃。在冷却到60到70℃之后，补充水的损失并将溶液保持在20℃的温度下另外一小时。通过使用Brookfield数字粘度计在20rpm的速度下测量粘度。合适的RVT Brookfield转轴取决于粘度。
断裂强度凝胶测试
标准方法
在室温下将5g KCl溶于985g蒸馏水中。将10g水解胶体加入搅拌的溶液中并继续搅拌另外5分钟。将搅拌的混合物在热水浴中加热到90℃。在冷却到70到75℃之后，补充水的损失。将溶液填充在立方体胶冻盒(5.0×5.0×5.0cm)中并用PE膜覆盖。使胶冻盒在室温下不受干扰地静置至少3小时。其后，将盒子在恒温箱中在20℃下贮存至少再一小时。
凝胶测试采用购自Stable Micro Systems的纹理分析仪(textureanalyzer)，类型TA XT2进行。条件：具有1.00cm2底表面的圆柱形冲压器，速度：1mm/秒，距离：15mm。断裂强度以克获得，凝胶变形以mm获得以及斜率以g/mm获得。
干馏
在室温下将5g KCl溶于985g蒸馏水中。将10g水解胶体加入搅拌的溶液中并继续搅拌15分钟。将搅拌的混合物在热水浴中加热到90℃。在冷却到70到75℃之后，补充水的损失。将溶液填充在罐中，密封和在129℃下干馏1小时。在冷却至70到75℃之后，可以打开罐。将溶液填充在立方体胶冻盒(5.0×5.0×5.0cm)中并用PE膜覆盖。使胶冻盒在室温(20℃)下不受干扰地静置至少3小时。其后，将它们在恒温箱中在20℃下贮存至少再一小时。测试如在2.1中所述。
凝胶强度
原理
在磷酸盐缓冲剂中在氯化钾存在下使肉桂胶与角叉菜胶形成凝胶。在FIRA胶冻测试仪上由浸入的旋转30°的桨叶(6.54cm2＝1in2)测量此凝胶的耐破裂性。
定义
凝胶强度定义为在FIRA胶冻测试仪(购自H.A.Gaydon & Co Ltd，Clyde Works；Clyde Road，Wallington，Surrey SM6 8PZ，英国)上得到30°偏转所需的以克计的水重量。
缓冲剂溶液(pH＝6.60)：将8g磷酸二氢钠二水合物(NaH2PO4x2H2O)、5g无水磷酸氢二钠(Na2HPO4)和3g无水氯化钾(KCl)加入1,000ml测量烧瓶中，加入蒸馏水/去离子水以溶解盐，将烧瓶用所述水填充到1,000ml并检查pH(pH＝6.60±0.05)。
制备胶冻溶液
将497g缓冲剂溶液(pH＝6.60)放入装配有磁力搅拌器和磁力搅拌棒的1,000ml烧杯中。将1.50g要测试的试样(例如，Diagum CS)和1.50g标准角叉菜胶缓慢地一起加入冷搅拌的缓冲剂溶液.测定总重量[烧杯+磁力搅拌棒+缓冲剂溶液+凝胶粉末].随后，将搅拌的溶液的温度升高到沸点(约95到100℃)和保持该温度5分钟.将烧杯从加热设备上取出并放置在冷搅拌器上和在室温下搅拌5分钟.然后将烧杯放置在天平上和采用冷蒸馏水填充直到总重量以补充蒸发时的损失.将测试溶液搅拌一分钟并在仍然热的时候倒入3个胶冻盒.使胶冻盒在室温下(或在低于30℃的任何情况下)不受干扰地静置至少4小时.然后，将胶冻盒放入在20±0.1℃下的恒温箱中另一小时.凝胶然后准备用于凝胶强度测试.
凝胶测试
将FIRA胶冻测试仪吊桶放置在平衡态和再设定刺云实重量；在FIRA胶冻测试仪上悬挂吊桶和配重。在SET ZERO上采用阻尼制动装置将刻度尺设定到零。将胶冻盒放置在FIRA胶冻测试仪上，升高平台直到桨叶渗透入胶冻直到桨叶轴上的下标记。从SET ZERO释放阻尼制动装置到TEST。压下水阀键并使水流入吊桶，当刻度尺通过30°偏转时立即停止水流入吊桶。从测试仪上卸下吊桶和放置在平衡态。记录水的重量。获得的测量结果是凝胶强度，其等于以克计的水重量。
低温扫描电子显微镜
由低温扫描电子显微镜(CryoSEM)使用具有0xford CT1500低温转移台的LEO 435VP扫描电镜观察各种试样的形态。通用操作方法由在玻璃小瓶中制备试样材料在去离子水中的1wt％均匀分散体组成。将一部分试样使用棉签的裸露棒端从小瓶中取出和放置到安装在CryoSEM试样保持体中的试样载体上。试样载体为具有孔、密闭端和开口端的圆柱体。将试样载体安装在试样保持体中使得开口端朝上。将试样放置在试样载体的开口端上使得在试样载体上形成稳定的液滴。如果液滴流入试样载体孔，则随后尝试在载体上形成稳定液滴。然后将反转的试样载体(开口端朝下)放置在试样载体上，保持试样液滴以形成载体/液滴/载体组合体。通过将CryoSEM载体/液滴/载体保持体组合体浸入由约-195℃液氮(LN2)半填充2到5秒的8盎斯吹制泡沫苯乙烯杯中而预冷冻试样。然后将整个组合体转移到约-195℃下的包含混合物LN2和冷冻N2的浴中。将含有试样的保持体组合体浸没入浴中并立即取出。将保持体组合体在真空下放入真空室以完全冷冻试样。在冷冻时，将真空室排气并将试样保持体组合体转移到CryoSEM预备室。一旦在预备室中，使用远端探针将载体/液滴/载体组合体破碎开以使冷冻液滴断裂(已知为“冷冻断裂”)。将含有新断裂试样的CryoSEM试样保持体转移入在真空下并保持在-140℃到-120℃的CryoSEM预备室。将试样从CryoSEM预备室取出和放置在CryoSEM的试样台上和采用在15到20千伏间变化的SEM加速电压观察。通过将LN2加入到低温循环系统使试样台温度保持在所需温度下。通过加热试样台到-95℃使试样中的水升华而蚀刻试样。蚀刻工艺的长度取决于存在的试样数量和水是如何较好结合的。对于本发明中所述的试样，时间在2到10分钟变化。在蚀刻工艺完成时，关闭台加热器并让台冷却回到-120℃或以下。将试样放回低温预备室(仍然在真空下和在约-130℃或更低下)用于金属化。将试样采用Au/Pd金属溅射涂覆2分钟以使它对电子束是传导性的。一旦被涂覆，对试样通过SEM观察和成像。根据试样均匀性和特征尺寸在各种放大率下捕获图像。
透明度
采用Brinkman PC920比色计以在420nm下的透射率的百分比测量试样透明度。用测试试样完全填充比色计的干燥试样比色杯。将比色杯放入仪器中并记录最低读数(显示的透射率百分比数值)。
浊度
浊度由液体中由于悬浮的固体引起透明度的不足而表示。试样的浊度采用浊度计(购自HF Instruments的DRT 100B)测量并以比浊计浊度单位(NTU)测量。浊度计的干燥试样比色杯完全由测试试样填充。将比色杯放入仪器并记录最低的显示读数。
由纹理分析仪的凝胶性能
凝胶性能由得自Stable Micro Systems，类型TA XT2i的纹理分析仪测量。具有258mm2(0.4in2)底表面的圆柱体冲压器在1mm/s的速度下渗透凝胶达15mm的设定深度距离。测试高度45mm和直径50mm的圆柱形凝胶试样[在购自Parkway的56.7g(2盎司)广口瓶中制备的凝胶]。获得由图9表示的典型曲线。
断裂强度以克获得和表示圆柱体冲压器尖端在凝胶断裂之前初始渗透凝胶的最大力，凝胶刚度(以g/s或g/mm计)由在凝胶断裂之前曲线的斜率测量，渗透凝胶的功，即内部凝胶强度(以g.s或g.mm计)的间接量度，由在最大力下曲线下方的面积测量。
泡沫高度
泡沫高度通过称量1g配制的试样与85g去离子水至100ml烧杯中由如下方法测量。将体系混合3分钟，然后缓慢倒入500ml有刻度的量筒中。另外的去离子水用于使水的水平面达到100ml。然后将量筒盖紧，采用伸展臂，将量筒旋转180度连续五次。通过避免在顶部上混入大空间单一气泡和减去100ml初始混合物体积测量泡沫高度。
一般操作方法
将一份各自的肉桂、刺槐豆、刺云实或瓜尔分料(原胚乳粉)在0.5mm筛网上采用水清洗约一分钟。其后，称量分料并转移入烧杯，加入水使得分料对水的比例为1到2.5。几分钟之后，水完全由分料吸收。随后，通过使用穿孔将湿分料通过常规绞肉机三次，该穿孔在每个步骤中从3mm(开始)降低到2mm和在最终切碎步骤中为1mm。通过Ultraturrax将这样加工的湿物料引入50∶50异丙醇/水混合物(50％异丙醇)。在搅拌几分钟之后，将固体从醇/水混合物中过滤分离。通过将固体引入包含70wt％异丙醇的异丙醇/水混合物将分离出的固体洗涤另一次。将固体再次滤出和分离并采用包含85wt％异丙醇的异丙醇/水混合物洗涤。在过滤之后，将代表各自水解胶体的固体分离和小心干燥。丢弃每个单个步骤的滤液。收率通常为90到95％。测试获得的水解胶体的粘度、凝胶和断裂强度、透明度和浊度。
为制备衍生/改性的聚半乳甘露聚糖，衍生剂已经在溶胀步骤中在含水溶胀溶液中存在。优选，根据衍生剂，在溶胀步骤中使用水/有机溶剂混合物。此外，根据衍生剂，可以例如通过加入氢氧化钾，合适地调节溶胀介质的pH到碱性pH。加入的碱和衍生剂数量取决于要达到的取代度。因此，如果要增加取代度，则使用更多的氢氧化钾和衍生剂，反之亦然。同样，可以有利地增加反应时间和温度以驱动反应到完全。在反应完全之后，根据pH，可能有必要通过例如加入合适数量的盐酸，将pH调节到中性或轻微碱性。以下的整理如以上所述。
肉桂采用2，3-环氧丙基三甲基氯化铵(也称为缩水甘油基三甲基氯化铵，以151购自Degussa AG，德国)的衍生在碱性(KOH)水/异丙醇混合物中进行。反应温度可以升高到70℃，反应时间为约3h。在过滤、洗涤、干燥和碾磨之前采用盐酸(10％)中和到约8.5的pH已证明是有利的。示例性的取代度为0.64和0.91。
如果不另外在以下的实施例中说明，本发明的阳离子肉桂是由2，3-环氧丙基三甲基氯化铵衍生的取代度为0.64的肉桂，其根据上述方法制备。
阳离子化或阳离子电荷密度经常通过取代度测量。在此采用的术语“取代度”是聚半乳甘露聚糖胶中每个脱水糖单元的平均官能团取代度。在瓜尔胶中，聚合物的基础单元由含有糖苷键的两个甘露糖单0元和连接到甘露糖单元之一的C6羟基上的半乳糖单元组成。在肉桂胶中，聚合物的基础单元由含有糖苷键的五个甘露糖单元和连接到甘露糖单元之一的C6羟基上的半乳糖单元组成。平均每个脱水糖单元包含三个可利用的羟基位点。取代度为3意味着所有可利用的羟基位点已用官能团酯化。取代度表示为每脱水糖单元，阳离子试剂的摩尔数，并且可以从如下公式计算：
脱水糖单元的分子量：162.15g/mol
阳离子取代基的分子量：151.62g/mol
氮含量由阳离子取代基2-羟基丙基三甲基氯化铵的元素分析测量。
  试样   组成   氮含量(wt.％)   取代度
  A   阳离子肉桂   4.25   0.91
  B   阳离子肉桂   4.14   0.87
  C   阳离子肉桂   3.78   0.74
  D   阳离子肉桂   3.45   0.64
  E   阳离子肉桂   2.43   0.38
  F   阳离子瓜尔   4.05   0.83
  G   阳离子肉桂/阳离子瓜尔50/50   1.85   0.27
  Jaguar<sup>TM</sup> Excel   阳离子瓜尔   1.37   0.19
  Jaguar<sup>TM</sup> C13S   阳离子瓜尔   1.37   0.19
实施例1
按照本发明的一般操作方法，加工一份初始大黄酚含量为9.5ppm(由HPLC测定)的肉桂分料(肉桂胚乳粉)。大黄酚在获得的水解胶体中的水平已由HPLC测定为小于1ppm。
在对比试验中按照在美国专利No.4,840,811中描述的条件，从相同的肉桂分料开始，蒽醌水平仅降低50％，甚至在几次洗涤之后也如此。
实施例2
将肉桂的分料使用传统碾磨技术碾磨到粒度小于250μm的粉末。获得的产物标记为“DiagumTMCS肉桂标准品”。
将相同的粗肉桂分料采用1∶3的肉桂分料∶水比例用水溶胀。随后，将溶胀的材料使用市售绞肉机切碎和均化。将仍然潮湿的产物干燥、筛分并将粒度＞250μm的粒子进行进一步的研磨步骤。
将如上制备的肉桂凝胶，2.50gκ(kappa)-角叉菜胶(DanagelPF8263)和250g氯化钾干燥混合和其后加入192.5g水中。将悬浮液在搅拌的同时在水浴中在90℃下加热。将获得的溶液倾注入罐中。在冷却到约70℃之后，补充水的损失。将溶液倾注入上述的立方体胶冻盒和让其在20℃下静置4小时。
为确定产物的热稳定性，将溶液在高压釜中在129℃下保持60分钟(干馏法，retorting)以模拟食品罐头的制造条件。在冷却到70℃之后，如上所述继续进行。结果见下表：
  干馏之前的断裂强度(g/cm<sup>2</sup>)   干馏之后的断裂强度(g/cm<sup>2</sup>)
  Diagum<sup>TM</sup> CS肉桂标准物   1103.1   654.2
  湿切碎肉桂   1360.4   1158.5
实施例3
在以下实验中，证实了如果根据本发明的方法一起湿法加工不同水解胶体的分料，则与混合的半乳甘露聚糖水解胶体的混合物相比，半乳甘露聚糖水解胶体(混合物)具有更好的性能特性。
a)肉桂水解胶体根据上述方法制备。将粉末状肉桂水解胶体与各种比例的κ-角叉菜胶(Danagel PF8263)和KCl干燥混合并测量该混合物的性能。
b)将各种比例的肉桂分料和角叉菜胶的混合物用水以1∶3的重量比溶胀，混合，随后在绞肉机中一起切碎。切碎步骤重复5次。将获得的产物如上所述进一步加工并测定该共加工体系的性能。在所有的情况下，凝胶由1％水解胶体(半乳甘露聚糖水解胶体和角叉菜胶)，0.5％KCl和98.5wt％水组成。结果总结于下表：
Figure G200580042904XD01031
*肉桂水解胶体∶角叉菜胶的重量比
**在129℃下热压处理1小时
如从上表显而易见，如果根据本发明制备，则对于凝胶获得更高的断裂强度。
现已进一步发现，用于完全水合肉桂/角叉菜胶混合物所需的时间和温度为至少80℃下10分钟以达到最大的凝胶强度。根据本发明方法制备的相同体系(共加工体系)需要少得多的时间和更低的温度以达到最大的凝胶强度。因此，水合温度可以下降至少10℃。
实施例4
下表证实选定的本发明水解胶体对角叉菜胶凝胶的凝胶强度和断裂强度的协同作用。
  凝胶*  凝胶强度(g)   断裂强度(g/cm<sup>2</sup>)
  1％角叉菜胶  105   423
  0.5％角叉菜胶0.5％刺云实 141 408
  0.5％角叉菜胶0.5％刺槐豆 206 743
  0.5％角叉菜胶0.5％肉桂 251 1130
*凝胶包含(按重量计)0.5％KCl、98.5％水和1％角叉菜胶或角叉菜胶/水解胶体
显而易见用对应部分的本发明半乳甘露聚糖水解胶体替代一部分角叉菜胶显著改进凝胶强度和断裂强度。
实施例5
将由本发明方法制备的肉桂和瓜尔水解胶体的共切碎混合物的热水和冷水粘度值与单个切碎的肉桂和瓜尔的常规混合物比较。
将肉桂和瓜尔分料单独在三倍量的水(w/w)中浸泡直到完全水合。将各种重量百分比(参见图1)的水合肉桂和瓜尔分料混合在一起并在肉类研磨机(Jupiter型号885)上共切碎。将混合物通过3mm穿孔盘在切碎机上加工3次，随后用2mm穿孔盘重复3次。为了对比的目的，将水合肉桂和瓜尔分料的试样单独在相同的绞肉机上切碎。单独切碎的肉桂和瓜尔分料通常采用与共切碎肉桂/瓜尔混合物相同的重量百分比混合。评价共切碎肉桂/瓜尔混合物(体系)和单独切碎肉桂/瓜尔常规混合物(混合物)的1wt％含水分散体的冷和热粘度性能并作曲线图。
图1中示出比较共切碎肉桂/瓜尔混合物和由常规混合掺混的单独切碎的肉桂和瓜尔的冷和热粘度值的曲线图.作图曲线的方程和R2值如下：
热粘度体系y＝74.036x3+610.39x2-4100.3x+3480 R2＝0.987
热粘度混合物y＝991.99x3+1437.4x2-5783.6x+3480 R2＝0.990
冷粘度体系y＝-939.91x3+3038.5x2-4288.3x+2260 R2＝0.998
冷粘度混合物y＝-5816.3x3+12557x2-8958.6x+2260 R2＝0.989
如图1中的曲线图所示，共切碎肉桂/瓜尔胶(体系)的冷和热粘度显著高于单独切碎肉桂和瓜尔的混合物(混合物)。冷水溶解度的曲线显示与单独切碎肉桂和瓜尔常规混合物相比，共切碎肉桂/瓜尔体系的水合温度低得多。
因此，更昂贵的半乳甘露聚糖，如刺槐豆胶(LBG)和刺云实胶可以由共切碎肉桂/瓜尔体系替代。例如，LBG为半乳糖对甘露糖比例为4∶1的半乳甘露聚糖。包含80％肉桂胶(半乳糖对甘露糖比例5∶1)和20％瓜尔胶(半乳糖对甘露糖比例2∶1)的共切碎体系平均得到与具有以上半乳糖对甘露糖比例的LBG相同的碳水化合物组合物。性能的差异是在水解胶体的自然范围内：结果总结于下表。
  性能   冷粘度
  共切碎(80∶20)肉桂/瓜尔体系：   293mPas
  LBG(食品级)(Industrias Agricolas Mallorca SA)   72mPas
根据本发明的共切碎体系在冷水溶解度方面更好，甚至在没有用达到食品级纯度所必需的异丙醇纯化的基础上。这种处理显著增加体系的性能参数。由本发明的方法不仅仅可以调节任何天然存在的半乳甘露聚糖性能参数，而且也可以达到超过天然存在的半乳甘露聚糖的单个性能的性能平衡。
实施例6
根据上述根据本发明的一般操作方法制备肉桂水解胶体。将获得的产物与根据US专利2,891,050的方法获得的肉桂水解胶体比较。在相同条件下测量的单个水解胶体的性能总结于下表。
  性能参数   传统碾磨(USPN2,891,050)   湿切碎   得到的改进
  布氏粘度(1％；20rpm)   175mPas   924mPas   +528％
  凝胶强度[FIRA]   148g   216g   +46％
  性能参数   传统碾磨(USPN2,891,050)   湿切碎   得到的改进
  相对标准物的干馏稳定性(130℃/1小时)   1.06   1.75   +65％
以上的结果显示制备半乳甘露聚糖水解胶体的本发明方法使性能参数，如布氏粘度、凝胶强度和干馏稳定性显著增加。对于刺云实、刺槐豆和瓜尔胶同样获得相似的结果。
实施例7
肉桂分散体
将由本发明的切碎方法制备的肉桂水解胶体试样的形态和物理性能与由US专利2,891,050中所述的剥落/研磨方法制备的肉桂水解胶体试样比较。将使用由本发明方法制备的肉桂水解胶体的肉桂水解胶体分散体和由US专利2,891,050中所述方法制备的肉桂水解胶体根据按照上述CryoSEM协议说明的操作方法(操作方法2.6)制备显微照片，除了制备去离子水中2wt％分散体。如图2、4和6中所示，由本发明的切碎方法制备的肉桂水解胶体的形态是相对球形的，其中在连续细胞之间具有完好定义的壁。在鲜明的对比下，如图3、5和7中所示，由现有技术方法制备的肉桂水解胶体的细胞结构被拉长，其中连续细胞之间的大多数细胞壁被破坏。
记录20rpm下的布氏粘度和屈服值。通过从1rpm下的布氏粘度中减去0.5rpm下测量的布氏粘度，和将结果除以100，估计屈服值。得到如下结果。
  20rpm下的布氏粘度(mPas)   屈服值(达因/cm<sup>2</sup>)
  标准肉桂   1245(转轴3)   30(转轴3)
  湿切碎肉桂   19400(转轴5)   467(转轴5)
相信由现有技术方法采用的剥落和研磨步骤施加的机械压缩和撕裂力使水解胶体结构的细胞结构破坏，导致物理性能减弱。
实施例8
空气清新剂配制剂
采用由湿切碎肉桂或标准肉桂，标准瓜尔和κ-角叉菜胶(购自Marcell的Aquagel MM60)组成的水解胶体混合物制备空气清新剂凝胶。空气清新剂凝胶采用两种不同的表面活性剂Tween 80或Cromophor CO40制备，其中所有的配制剂包含2.5wt％SpringtimeFresh Fragrance(购自American Fragrance Supply)。配制剂包含具有2.6wt％如下所示水解胶体混合物的总体胶凝化包。
  实施例   8A   对比例8A   8B   对比例8B
  (wt.％)   (wt.％)   (wt.％)   (wt.％)
湿切碎肉桂   0.65   0.65
  标准肉桂   Novegum C865(Noveon)   0.65   0.65
  K-角叉菜胶   Aquagel MM60(Marcel))   0.98   0.98   0.98   0.98
  瓜尔   EX-888(Noveon)   0.38   0.38   0.38   0.38
  乙酸钙一水合物 0.31 0.31 0.31 0.31
  KCl   0.24   0.24   0.24   0.24
  亚硫酸氢钠   0.05   0.05   0.05   0.05
  POE(20)-脱水山梨糖醇单油酸酯 吐温80(Uniqema) 2.5 2.5
  乙氧基化蓖麻油 Cromophor CO40(BASF) 2.5 2.5
  香料油   Springtime Fresh   2.5   2.5   2.5   2.5
  甲醛   37％   0.3   0.3   0.3   0.3
  去离子水   93.6   93.6   93.6   93.6
  总计(g)   100   100   100   100
将水解胶体胶凝化包在水中在75℃下分散约30分钟直到所有水解胶体和盐完全水合。将混合物冷却到55℃，然后在混合下加入芳香剂、表面活性剂和防腐剂。将热空气清新剂溶液放入小容器并使其冷却和在室温下不受干扰地静置过夜。凝胶性能由购自Stable MicroSystems，类型TA XT2i的纹理分析仪测量。具有258mm2(0.4in2)底表面的圆柱体冲压器在1mm/s的速度下渗透凝胶试样15mm的设定深度距离。
断裂强度以克获得和表示圆柱体冲压器尖端在凝胶断裂之前初始渗透凝胶的最大力，凝胶刚度(以g/s或g/mm计)由在凝胶断裂之前曲线的斜率，和内部凝胶强度的间接量度(以g.s或g.mm计)测量和由在最大力下曲线下方的面积测量。结果总结于下表。
  断裂强度   刚度  渗透入凝胶的功*
  力(g)   斜率(g/s)  面积(g.s)
  实施例8A   2567   714  4433
  对比例8A   1619   623  2083
  ％改进   58％   14％  113％
  实施例8B   2576   673  4830
  相对8B的对比例   2140   688  3445
  ％改进   20％   -2％  40％
*内部凝胶强度的指示
纹理分析仪结果显示，与由标准肉桂制备的凝胶相比，由湿法切碎肉桂制备的凝胶具有更高的断裂强度，更高的内部凝胶强度和相对等同的刚度。此外，由湿切碎肉桂制备的凝胶显示更好的颜色，与得自标准肉桂的不透明棕色凝胶相比，采用湿切碎肉桂得到白色半透明凝胶。
实施例9
黄原胶基共切碎分散体
将通过湿切碎的包含共切碎肉桂分料(小决明)和黄原胶(购自C.E.Roeper的Ceroga)的含水凝胶与从常规加工的肉桂和黄原胶的物理混合物制备的凝胶比较。通过将肉桂/黄原胶组合物在水中在50℃下分散和水合制备凝胶。每个凝胶试样包含2wt％水解胶体，其中各自组成为50wt％肉桂和50wt％黄原胶。凝胶性能由纹理分析仪，在与前述相同的条件下测量。结果总结于下表。
Figure G200580042904XD01111
*凝胶强度的指示
纹理分析仪结果显示，与由等同物理混合物制备的凝胶相比，由共切碎肉桂-黄原胶制备的凝胶显示更高的断裂强度，更高的内部凝胶强度和相对等同的弹性。
实施例10
硅氧烷香波
包含硅氧烷乳液和阳离子多糖的各种二合一调理香波根据以下说明的配制剂制备。如先前说明的那样通过采用下表所述的顺序在混合下加入各成分制备香波。以下总结在20rpm下测量的布氏粘度和泡沫高度的结果。
结果显示所有的香波显示相似的粘度和泡沫高度。
将漂洗的发绺采用1克香波洗涤一次30秒。将香波留在头发上约3分钟，然后将香波在温水下从发绺上清洗约一分钟。通过根据方向差异的标准试验(ASTM E2164-01)的评审小组检验(panel test)评价湿梳理。结果指示评审小组成员在含湿切碎阳离子肉桂的香波与包含商业阳离子瓜尔的香波对比的湿梳理性能中不能检测出任何显著的差异，显示在一次洗涤之后调理性能相似。通过根据方向差异的标准成对试验(ASTM E2164-01)的评审小组试验评价干燥梳理。结果指示64％的评审小组成员发现与包含商业阳离子瓜尔(Jaguar excel)的香波相比，对于包含阳离子肉桂的香波，梳理干燥头发(干燥梳理)所需的力较低。
硅氧烷沉积
将漂洗的发绺采用那些香波(实施例12系列)，根据前述方法洗涤5次。头发上的硅氧烷和氯含量由ICP-AA(电离耦合的等离子体原子吸收)测量。结果列表如下。
  硅氧烷含量(μg/g头发)   氯含量(μg/g头发)
  未洗涤的头发   ＜22   28
  用香波对比例12A洗涤的头发   ＜20   76
  用香波对比例12B洗涤的头发   ＜24   52
  用香波12洗涤的头发   150   58
结果显示本发明的包含湿切碎阳离子肉桂的香波在将硅氧烷沉积到头发上方面，比市售阳离子瓜尔更有效(优异的硅氧烷沉积助剂)，正如由头发上测量的硅氧烷数量所见到的那样。在头发上测量的氯数量中没有检测到显著的差异，指示阳离子聚合物的沉积相似。
实施例11
浴室和瓷砖清洁剂凝胶
根据如下配方配制设计用以清洁水盆、浴缸或瓷砖的草酸基凝胶：
  配制剂
  (wt.％)
  去离子水   53.7
  黄原胶   Ceroga(C.E.Roeper)   0.8
  硅酸铝镁   Van Gel B(Vanderbilt)   3
  草酸脱水物(12.5％水溶液)   40
  聚山梨酸酯40   吐温40(Uniqema)   3
  NaOH(50％)   调节pH至4.5
将胶在水(如需要采用轻微加热以允许完全水合)中分散30分钟。在混合下采用上述列表的顺序加入其它成分。然后将黄原胶与各种胶根据本发明的湿切碎方法共切碎和在相同的浓度(0.8wt％)下引入配制剂中。以下总结20rpm下的布氏粘度和屈服值的结果：
实施例   20rpm下的布氏粘度(mPas)   屈服值(达因/cm<sup>2</sup>)
  对比例11   黄原胶   3820(转轴5)   356(转轴5)
11A   共切碎黄原胶/瓜尔50/50 5790(转轴5) 368(转轴5)
11B   共切碎黄原胶/肉桂75/25 4840(转轴5) 460(转轴5)
结果指示根据共切碎胶组成，与纯黄原胶相比，一些在增稠草酸基配制剂中更有效。
实施例12
浴室和瓷砖清洁剂凝胶
根据如下配方配制设计用以清洁水盆、浴缸或瓷砖的碳酸钙基凝胶：
  配制剂
  (wt.％)
  去离子水   43.4
  黄原胶   Ceroga(C.E.Roeper)   0.4
硅酸铝镁   Veegum T(Vanderbilt) 1.2
  苄基烷基磺酸   Bio-Soft S-100   15
  碳酸钙   50
  NaOH(50％)   调节pH到8-9
将胶在水(如需要采用轻微加热以允许完全水合)中分散30分钟。在混合下采用以上列表的顺序加入其它成分。然后将黄原胶与各种胶根据本发明的湿切碎方法共切碎和在相同的浓度(0.4wt％)下引入配制剂。以下总结在20rpm下的布氏粘度和屈服值的结果：
实施例   20rpm下的布氏粘度(mPas)   屈服值(达因/cm<sup>2</sup>)
  对比例12   黄原胶   15050(转轴6)   300(转轴6)
12A   共切碎黄原胶/肉桂50/50 44200(转轴7) 1480(转轴7)
12B   共切碎黄原胶/瓜尔50/50 10600(转轴6) 210(转轴6)
12C   共切碎黄原胶/肉桂75/25 18350(转轴6) 260(转轴6)
12D   共切碎黄原胶/肉桂25/75 19350(转轴6) 1740(转轴6)
结果指示，与纯黄原胶相比，共切碎胶在增稠碳酸钙基配制剂中更有效。
实施例13
调理处理剂
根据如下配方用阳离子胶配制免洗(leave in)调理处理剂。在混合下采用列出的顺序加入所有的成分。
  配制剂   对比例13   13
  (wt.％)   (wt.％)
去离子水 足量到100   足量到100
阳离子瓜尔   Jaguar Excel(Rhodia)N＝1.37％ 0.5
  配制剂   对比例13   13
阳离子肉桂   试样AN＝4.25％ 0.5
乙酰胺MEA   Schercomid AME(ScherChemical) 5 5
  月桂基二甲铵羟丙基水解胶原   Croquat L(Croda Inc.)   1.5   1.5
二硬脂基氯化二甲铵   Arosurf TA-100(Witco) 1.5 1.5
DMDM乙内酰脲   Glydant(Lonza) 0.3 0.3
  柠檬酸(50％)   pH调节   pH调节
  总计(g)   100   100
将漂洗的发绺用1g免洗调理处理剂处理。与调理紧密相关的属性是梳理的容易性。通过根据方向差异的标准试验(ASTM E2164-01)的评审小组试验评价湿梳理。结果指示，75％评审小组成员发现与包含商业阳离子瓜尔的配制剂相比，在含阳离子肉桂的配制剂的情况下，用于梳理湿头发(湿梳理)所需的力更低。
实施例14
透明香波
透明香波用各种阳离子聚合物(由本发明的方法制备)和阴离子和两性表面活性剂，月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠和椰油两性二乙酸二钠配制。购自Rhodia的市售阳离子瓜尔JaguarTMExcel用作对比。将阳离子胶在去离子水中分散直到完全水合。首先将椰油两性二乙酸二钠在混合下缓慢加入，随后加入月桂基聚氧乙烯醚-2硫酸钠。然后将剩余的成分在混合下采用以下配制剂表中所述的顺序加入。记录20rpm下的布氏粘度、浊度和泡沫高度。
Figure G200580042904XD01181
  配制剂   对比例14   14A   14B
  20rpm，转轴3下的布氏粘度(mPas)   相分离   405   270
  浊度(NTU)   -   11.7   16.1
  泡沫高度(ml)   -   190   205
结果显示，与采用商业阳离子瓜尔配制的香波(由于与各种表面活性剂的不相容性而沉淀)相比，包含阳离子肉桂的本发明香波形成稳定的配制剂。获得的配制的香波具有良好的透明性和良好的起泡性。
实施例15
透明香波配制剂
透明香波用本发明的各种阳离子聚合物和阴离子和两性表面活性剂，月桂基聚氧乙烯醚-2-硫酸钠和椰油酰胺基丙基甜菜碱，根据如下配方配制.市售阳离子瓜尔(购自Rhodia的JaguarTM C13S)用作对比。采用与先前所述相似的方式制备香波。记录20rpm下的布氏粘度、浊度和泡沫高度。
Figure G200580042904XD01201
下表示出20rpm下的布氏粘度、浊度，420nm下的透明度和泡沫高度的结果：
  对比例15   15A   15B   15C   15D   15E
  透明度(420nm下的％透射率) 28.1   77.7 64.4   77.2 81 74.3
浊度(NTU) 34   14.8 13.3   11.4 10.5 14.5
结果显示，所有的香波显示相似的粘度和泡沫高度。与用市售阳离子瓜尔JaguarTM C13S配制的香波相比，采用由本发明方法获得的阳离子聚合物配制的香波显示高得多的透明度和低得多的浊度。
实施例16
香波
用如上说明的各种本发明阳离子聚合物配制透明香波。测量和记录透明度和浊度值。
Figure G200580042904XD01221
结果显示，与采用市售阳离子瓜尔(JaguarTM C13S)配制的香波相比，用由本发明方法获得的阳离子聚合物配制的香波显示高得多的透明度和低得多的浊度值。
实施例17
成膜性能
由去离子水中的1wt％湿切碎阳离子胶分散体在受控环境室中的蒸发制备膜。膜试样根据ASTM D1708制备。拉伸性能在0.8mm/s下，根据ASTM D882，在购自Stable Micro Systems的TA XT PLUS仪器上测量。以下总结拉伸性能：
  聚合物   ％氮   伸长率(％)   拉伸强度(MPa)
  阳离子瓜尔   试样AN＝4.05％   66.1   3.6
  聚合物   ％氮   伸长率(％)   拉伸强度(MPa)
  Std dev   9.8   0.9
  阳离子肉桂   试样BN＝3.45％   23.5   20.5
  Std dev   6.8   3.4
  阳离子肉桂   试样CN＝4.1％   59.0   6.8
  Std dev   4.8   0.7
  Jaguar<sup>TM</sup> Excel(Rhodia)   N＝1.37％   7.5   45.1
  Std dev   1.2   7.0
如由结果说明的，采用本发明方法获得的阳离子肉桂和瓜尔试样是优异的成膜剂，其中性能取决于阳离子电荷含量。随着衍生自本发明方法的阳离子产物的阳离子电荷密度增加(氮含量增加)，伸长率百分比增加和拉伸强度降低。对于含有4％氮的阳离子聚合物(381和390)观察到弹性体类型拉伸曲线，而对于具有低于4％氮含量的聚合物观察到塑料类型拉伸曲线。在市售阳离子瓜尔JaguarTM Excel的情况下获得非常脆的膜。
实施例18
头发固定剂
头发固定剂树脂应当也包括许多主观和客观的性能，如配制剂的卷曲容易性、头发上的触感、卷曲保留、快速干燥性和低粘性、与辅助配制添加剂的相容性等。评价本发明的阳离子肉桂试样(试样B和E)的潜在头发固定剂性能。
头发触感：用固定剂树脂施涂之后头发获得的触感是特别重要的。目前的聚合物倾向于使头发粗糙、干燥、树胶状、油脂状等。测试的阳离子肉桂试样显示良好的触感特性。它们使头发柔软和自然。
粘性：大多数目前的固定剂聚合物倾向于吸收水分并因此变粘。测试的阳离子肉桂试样显示低粘性。
剥落：固定剂聚合物，在头发上干燥之后，显示在梳理之后的高薄片水平，使头发具有头皮屑状的外观。测试的阳离子肉桂试样不显示剥落。
头发固定剂聚合物也必须具有的重要工作性能是在相对高湿度的情况下，其能保持发型，即卷曲保留。测量本发明的阳离子肉桂试样的卷曲保留能力。
卷曲保留实验方案：在去离子水中在1wt％浓度下制备几种阳离子肉桂分散体.将0.85g分散体施加和涂抹在清洁的2克，15.24cm(6in)头发试样上.将试样卷在美发厅卷发筒(salon roller)上，干燥并过夜调理。将试样放在27℃和90％相对湿度下在湿度室内。卷曲保留记录为时间的函数和计算为：
(L-L(t)/L-L(o))×100＝卷曲保留(％)
其中：L＝完全伸长的头发长度，L(o)＝暴露于高湿度之前的头发长度，L(t)＝在时间(t)时的曝露之后的头发长度。
以下列表显示卷曲保留的结果：
Figure G200580042904XD01251
如由结果所示，湿切碎阳离子半乳甘露聚糖水解胶体，特别是本发明的湿切碎阳离子肉桂聚合物，在潮湿环境下得到优异的卷曲保留能力。
实施例19
包含酶的聚半乳甘露聚糖水解胶体
将50g根据上述一般操作方法制备的干燥肉桂水解胶体加入0.75g木瓜蛋白酶在150g软化水中的溶液中。获得的凝胶的凝胶强度测定为1557g，粘度为490mPas。
50g干燥肉桂水解胶体在150g软化水中的对应凝胶导致获得的凝胶的凝胶强度为1222g和粘度为252mPas。
如显而易见的，酶在本发明的水解胶体中的存在没有不利地影响凝胶的最终性能。相反，凝胶强度和粘度都由于酶的存在而得到改进。
实施例20
身体洗剂
根据如下配方制备包含具有各种组成和电荷密度的阳离子多糖的身体洗剂。所有的成分采用与对于调理香波的前述的相似方式混合。在下表中总结结果。
 对比例17   17
 (wt％)   (wt％)
 对比例17   17
去离子水 足量到100   足量到100
  EDTA  0.05   0.05
阳离子瓜尔   Jaguar<sup>TM</sup> C13S(Rhodia)N＝1.37％ 0.2
阳离子肉桂   试样BN＝4.25％ 0.2
  椰油酰胺基丙基甜菜碱(50％)   Tego betaine F50(Degussa)  15   15
  月桂基聚氧乙烯醚-2硫酸钠(2摩尔，26％)   Standapol ES2(Cognis)  10.6   10.6
椰油酰胺MEA   Comperlan 100(Cognis) 0.9 0.9
  椰油酰胺基丙基甜菜碱(35％)   Velvatex BK-35(Cognis)  4.75   4.75
  二甲聚硅氧烷醇，TEA-十二烷基苯磺酸盐 Dow Corning 1784(Dow Corning) 2 2
  苯氧基乙醇对羟苯甲酸乙酯对羟苯甲酸甲酯对羟苯甲酸丙酯对羟苯甲酸丁酯对羟苯甲酸异丁酯 Phenonip(Clariant) 0.5 0.5
 对比例17   17
  总计(g)  100   100
  20rpm，转轴5下的布氏粘度(Cps)  9400   10560
  屈服值(达因/cm<sup>2</sup>)转轴5 8 8
  泡沫高度(ml)  185   135
  45℃下的稳定性  3周之后相分离   稳定
结果显示，所有身体洗剂显示相似的粘度、屈服值和泡沫高度。使用本发明制备的阳离子衍生的肉桂的身体洗剂组合物比市售阳离子瓜尔45℃下显示更好的稳定性。
实施例21
透明2合1香波
透明香波用各种阳离子聚合物(由本发明的湿切碎工艺制备)和阴离子和两性表面活性剂，月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠和椰油两性二乙酸二钠配制。得自Rhodia的市售阳离子瓜尔JaguarTM Excel用作对比。将阳离子胶分散在去离子水中直到完全水合。首先将椰油两性二乙酸二钠在混合下缓慢加入，随后加入月桂基聚氧乙烯醚-2-硫酸钠。然后将剩余的成分在混合下采用以下配制剂表中所述的顺序加入。记录20rpm下的布氏粘度、浊度和泡沫高度。
Figure G200580042904XD01291
Figure G200580042904XD01301
以下用表列出20rpm下的布氏粘度、浊度、420nm下的透明度和泡沫高度的结果：
  对比例1   对比例2   1A   1B   1C   1D
  20rpm，转轴3下的布氏粘度(Cps) 1325 1790 2065 2040 2165 2305
  透明度(420nm下的％透射率) 93.8 91.8 88.8 78.5 83 80
  浊度(NTU)   4.1   5.4   8.4   6.7   7.2   9.2
  泡沫高度(ml) 223 187 200 253 225 240
结果表明所有香波显示相似的透明度、浊度和泡沫高度。与用市售阳离子瓜尔JaguarTM Excel配制的香波，或者没有用阳离子聚半乳甘露聚糖配制的香波相比，用由本发明方法得到的阳离子聚合物配制的香波显示更高的粘度。
湿和干梳理分析
将漂洗的发绺用1克香波洗涤一次30秒。使香波留在头发上约3分钟，然后在温水下从发绺漂洗香波约一分钟。通过使各个发绺在20mm/s下穿过梳子十次，用得自Stable Micro Systems、型TA XT2i的纹理分析仪记录一次洗涤之后湿梳理的功(以N.mm计)。示出的数据为每10次拉扯5个发绺的平均值。5次连续洗涤和10次连续洗涤之后，重复该实验。
结果表明当配制剂包含阳离子聚半乳甘露聚糖时，得到的湿梳理的功减少，阳离子肉桂表现好于商业JaguarTM Excel。
湿梳理的百分比变动也可以由1到5次洗涤和1到10次洗涤计算。结果在以下概括：
  配制剂   1次洗涤到5次洗涤的％变动   1次洗涤到10次洗涤的％变动
  对比例1   +27.4±102.0％   +51.4±60.9％
  对比例2   -20.8±15.8％   +14.5±38.5％
  实施例1A   -0.4±22.7％   -19.4±15.7％
结果似乎表明与其它相比，在含阳离子肉桂香波中观察到10次洗涤之后累积较少，如由10次洗涤之后湿作用力的降低观察到的。
干梳理的功也在10次洗涤之后在发绺上测量。结果在以下总结：
  配制剂   10次洗涤之后的干梳理的功(N.mm)
  对比例1   13.5±0.5
  对比例2   12.1±1.0
  实施例1A   12.7±1.1
结果表明在10次洗涤之后的干梳理测量中，包含阳离子聚合物(瓜尔或肉桂)的配制剂表现相似。

Claims (23)

1.一种香波组合物，包含：
a)至少一种用阳离子取代基衍生化的切碎的聚半乳甘露聚糖；其通过下述获得：
(i)在能够与分料的半乳甘露聚糖主链中的半乳糖和甘露糖单元中的羟基反应的含有环氧基或卤代醇基团的季铵化合物衍生化剂存在下，用水溶胀至少一种选自罗望子、葫芦巴、肉桂、槐豆、刺云实或瓜尔的分料以形成溶胀的分料，任选随后将溶胀的分料分散在水/有机溶剂混合物中，和
(ii)至少一个湿切碎按照(i)得到的产品的步骤；
b)选自阴离子、阳离子和两性离子去污表面活性剂及其混合物的清洁表面活性剂；
c)水溶性硅氧烷化合物；
d)水。
2.权利要求1的香波组合物，其中聚半乳甘露聚糖主链上的至少一个C-6羟基用季铵取代基衍生化。
3.权利要求2的香波组合物，其中所述取代基由结构式-AR1表示，其中A为含1到6个碳原子的取代或未取代亚烷基，当A被取代时，其取代基为选自羟基和卤素的至少一个基团，R1选自季铵基团。
4.权利要求3的香波组合物，其中所述季铵基团由以下结构式表示：
-N(R3)3 +X-，
其中R3独立地表示取代和未取代的C1到C24烷基、取代和未取代的苯甲基，以及取代和未取代苯基；X表示平衡鎓阳离子上电荷的任何合适的阴离子。
5.权利要求4的香波组合物，其中所述阴离子选自溴、氯、氟和碘。
6.权利要求4的香波组合物，其中所述烷基、苯甲基和苯基取代基为单取代的或多取代的，具有选自C1到C3烷基、羟基、卤素及其组合的取代基。
7.权利要求1的香波组合物，其中所述水溶性硅氧烷包含阴离子部分。
8.权利要求1的香波组合物，其中所述水溶性硅氧烷为包含由以下结构式表示的主链链段的聚硅氧烷：
Figure F200580042904XC00021
其中G1表示氢、C1-C10烷基和苯基；G2表示C1-C10亚烷基；G3表示包含通过聚合至少一种含烯属不饱和基的阴离子单体得到的含阴离子基团的聚合物残基；n为0或1；a为1到50范围的整数；b为10到350的整数。
9.权利要求8的香波组合物，其中所述阴离子基团聚合物残基包含由选自丙烯酸、甲基丙烯酸及其组合的烯属不饱和单体聚合的重复单元。
10.权利要求9的香波组合物，其中所述烯属不饱和单体进一步包含丙烯酸和甲基丙烯酸的C1到C20烷基酯的至少一种。
11.权利要求1的香波组合物，其中所述水溶性硅氧烷选自由以下结构式表示的一种或多种化合物：
(I)
其中：
Me为甲基；
R和R′独立地选自甲基、-OH、-R7和-R9-A′或-(CH2)3-O-(EO)a-(PO)b-(EO)c-G，条件是R和R′不都为甲基、-OH或R7；
R1选自低级烷基CH3(CH2)n-或苯基，其中n为0到22的整数；
a、b和c独立地为0到100范围的整数；
EO为-(CH2CH2O)-；
PO为-(CH2CH(CH3)O)-；
o为1到200范围的整数；
q为0到1000范围的整数；
p为0到200范围的整数；
R7为1-40个碳的芳基、烷基、芳烷基、烷芳基或烯基；
R8为氢或R7或C(O)-X，其中X为1-40个碳的芳基、烷基、芳烷基、烷芳基、烯基或其混合物；
R9为选自1-40个碳的亚烷基的二价基团，其可以用6到18个碳的亚芳基或含2到8个碳的不饱和基的亚烷基间隔；A′和G独立地选自：
Figure F200580042904XC00041
其中R″为选自1-40个碳的亚烷基的二价基团，其可以用6到18个碳的亚芳基或2到8个碳的亚烷基间隔；M为Na、K、Li、NH4；或含烷基、芳基、烯基、羟烷基、芳烷基或烷芳基的胺；
(II)
Figure F200580042904XC00042
其中R11选自具有1到8个碳原子的低级烷基或苯基，
R12为-(CH2)3-O-(EO)x-(PO)y-(EO)z-SO3 -M+
M为阳离子并选自Na、K、Li或NH4；
x、y和z独立地为0到100范围的整数；
R13为-(CH2)3-O-(EO)x-(PO)y-(EO)z-H
R14为甲基或羟基；
a1和c1独立地为0到50范围的整数；
b1为1到50范围的整数；
(III)
Figure F200580042904XC00043
其中R21为
a2为0到200的整数；
b2为0到200的整数；
c2为1到200的整数；
R14如上所定义；
R22选自-(CH2)nCH3和苯基；
n为0到10的整数；
R23为-(CH2)3-O-(EO)x 1-(PO)y 1-(EO)z 1-H；
x1、y1和z1为整数并独立地选自0到20；
e1和f1为1或2，条件是e+f＝3；
M选自H、Na、K、Li或NH4；和
(IV)
Figure F200580042904XC00052
其中Me为甲基；
R30和R32独立地为CH3或
-(CH2)3-O-(EO)a 3-(PO)b 3-(EO)c 3-C(O)-R33-C(O)-OH；
条件是R30和R32不都为-CH3；
R33选自-CH2-CH2-；-CH＝CH-；-CH2-CH(R37)；
Figure F200580042904XC00061
R37为具有1到22个碳原子的烷基；
R31选自低级烷基(具有1-4个碳)、CH3(CH)n 1-和苯基；
n1为0到8的整数；
a3、b3和c3独立地为0到20范围的整数；
EO为亚乙氧基残基-(CH2CH2-O)-；
PO为亚丙氧基残基-(CH2CH(CH3)-O)-；
o1为1到200范围的整数；
q1为0到500范围的整数；
(V)
R’CH2C(O)OR
其中R为
Figure F200580042904XC00062
其中Me为甲基，a为0到200的整数；b为0到200的整数；c为1到200的整数；R1选自-(CH2)nCH3和苯基；n为0到10的整数；R2为-(CH2)3-(OCH2CH2)x-(OCH2CH(CH3))y-(OCH2CH2)z-OH；x、y和z为整数且独立地选自0到20；R′由以下结构式表示：
Figure F200580042904XC00063
其中R3、R4和R5独立地表示具有1到20个碳原子的烷基；
Figure F200580042904XC00071
其中R6为具有6到20个碳原子的烷基，R7和R8独立地为甲基或乙基；n为1到5的整数；
Figure F200580042904XC00072
其中R9为具有6到20个碳原子的烷基，和v为1到5的整数；和
(VI)
Figure F200580042904XC00073
其中Me为甲基，a为0到200的整数；b为0到200的整数；c为1到200的整数；R1选自-NH-(CH2)n-NH2或-(CH2)nNH2；n为2到6的整数；和x为0到20的整数。
12.权利要求1的香波组合物，进一步包含：
e)非离子表面活性剂。
13.权利要求1的香波组合物，进一步包含：
f)选自硅酮油、硅氧烷树脂、硅氧烷胶及其混合物的不溶性硅氧烷。
14.权利要求1的香波组合物，进一步包括：
g)悬浮助剂，选自C12到C22脂肪酸的乙二醇酯、C12到C22脂肪酸的链烷醇酰胺、N，N-二烃基氨基苯甲酸及其盐、黄原胶、羧乙烯聚合物、纤维素醚、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、棕榈胺、硬脂胺、二棕榈酰胺、二(氢化牛油)胺、二(氢化牛油)邻苯二甲酰胺、交联的马来酸酐-甲基乙烯基醚共聚物及其混合物。
15.权利要求14的香波组合物，其中所述羧乙烯悬浮助剂包含由丙烯酸、甲基丙烯酸及其混合物以任选的组合与丙烯酸的C1到C10烷基酯、甲基丙烯酸的C1到C10烷基酯及其混合物聚合的重复单元。
16.权利要求15的香波组合物，其中该羧乙烯悬浮助剂是交联的。
17.权利要求1的香波组合物，进一步包含：
h)由多元醇与C8到C22饱和和/或不饱和脂肪酸及其混合物的反应得到的脂肪酸聚酯。
18.权利要求1的香波组合物，进一步包含：
i)任选的组分，选自抗静电剂、抗头皮屑剂、着色剂、稀释剂、珠光剂、泡沫促进剂、灭虱剂、pH调节剂、芳香剂、香料、防腐剂、抗菌剂、皮肤活性剂、定型聚合物、维生素、丙三醇、聚丙二醇、螯合剂、抗氧剂、遮光剂及其混合物。
19.权利要求1的香波组合物，其中所述至少一种聚半乳甘露聚糖由肉桂、槐豆、瓜尔及其组合得到。
20.权利要求1的香波组合物，其中所述聚半乳甘露聚糖与多糖共切碎，所述多糖选自海藻原料、海藻提取物、微生物多糖、纤维素醚，及其组合。
21.权利要求20的香波组合物，其中所述海藻提取物选自鹿角菜胶和藻酸盐。
22.权利要求1的香波组合物，进一步包括以下步骤：
(iii)将步骤(ii)的切碎和溶胀的分料加入到水/有机溶剂混合物中；和
(iv)从半乳甘露聚糖水解胶体分离水/有机溶剂混合物。
23.根据权利要求1的香波组合物，其中步骤(i)中，至少一种选自肉桂、槐豆、刺云实和瓜尔的分料在选自海藻原料、海藻提取物和黄原胶、纤维素，及其组合的多糖存在下进行溶胀.
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