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CN119463980A - 一种含微胶囊的悬浮剂组合物及其制备方法和应用 - Google Patents

一种含微胶囊的悬浮剂组合物及其制备方法和应用 Download PDF

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CN119463980A
CN119463980A CN202411514891.2A CN202411514891A CN119463980A CN 119463980 A CN119463980 A CN 119463980A CN 202411514891 A CN202411514891 A CN 202411514891A CN 119463980 A CN119463980 A CN 119463980A
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CN
China
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water
emulsion
microcapsule
temperature
anionic surfactant
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Application number
CN202411514891.2A
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郭宁
刘�英
屠吉利
何一波
邱金丹
李媛媛
张蕾
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Nice Zhejiang Technology Co ltd
Nice Group Co Ltd
Original Assignee
Nice Zhejiang Technology Co ltd
Nice Group Co Ltd
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Abstract

本发明涉及日化领域,公开了一种含微胶囊的悬浮剂组合物及其制备方法和应用。该悬浮剂组合物包括以下原料:氢化蓖麻油0.1~20%,聚醚型阴离子型表面活性剂10~40%,微胶囊功能助剂0.1~10%,水。本发明通过选择聚醚型阴离子表面活性剂作为氢化蓖麻油乳化剂,同时采用特殊的两步加水工艺制备悬浮剂组合物,最终可获得微胶囊功能助剂预先均匀分散于体系中的悬浮剂组合物。本发明在悬浮剂制备过程中便加入微胶囊功能助剂,使其后期与HCO结构剂共聚形成新悬浮体系的方案在应用上的更具性能优势。

Description

一种含微胶囊的悬浮剂组合物及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及日化领域,尤其涉及一种含微胶囊的悬浮剂组合物及其制备方法和应用。
背景技术
众所周知,添加微胶囊香精来实现液体洗涤剂的持久留香是目前洗涤剂领域内最为常见的技术手段之一。但现有微胶囊香精一般由乳化聚合工艺包裹香精油制成,即形成的O/W乳液滴最后聚合成微胶囊结构,因而微胶囊香精仅能分散在水相体系中,同时在应用过程中,微胶囊香精存在易聚集、易沉降、易分层等问题。为了保证微胶囊香精在日化产品中的应用稳定性,现有的技术是在配方中额外添加一定量的悬浮剂。目前,常见的悬浮剂主要有以下三类:微晶纤维素类、氢化蓖麻油类、聚合物类,其中氢化蓖麻油类悬浮剂的成本最低,性价比最高。
氢化蓖麻油(HCO)的主要成分是12-羟基-十八酸甘油三酯,其被作为流变特性改性剂和外部结构化剂在日化领域内已经应用多年。在现有的技术中,以表面活性剂乳化氢化蓖麻油再控制一定条件和工艺,使其结晶形成外部结构剂已是相对成熟的技术方案,已有许多文献或专利披露。如CN104685043A公开了一种包含结晶的甘油三酯(氢化蓖麻油)、常见表面活性剂和无氨基官能团的有机醇的外部结构化体系,且乳化体系中非离子表面活性剂占比较高,一定工艺条件下预先生成悬浮剂,而后添加入液体洗涤剂;又如CN109880700A公开了一种包含烷基芳基磺酸增溶剂的外部结构化体系组合物,然后添加应用在洗涤剂产品中,悬浮剂乳化体系中包含常见的LAS和/或常见非离子表面活性剂;再如CN113773916A公开了一种依托洗涤剂自身表面活性成分而原位生成结构化体系的结构化液体洗涤剂的制备方法,乳化体系即为本身表面活性剂体系,同时包含阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂。
可见,在现有的技术中,工艺技术原理大致是统一的,均是寻求以一定的表面活性剂在高温下乳化HCO,而后在一定速率下快速降温促使HCO结晶破乳,并在一定的结晶温度下形成结构剂。显然,乳化所用的表面活性剂的种类不同,对于高温下HCO的乳化能力也不同。同时,高温下形成的乳液的稳定性,不仅与乳化的表面活性剂的类型相关,还和温度、均质程度(乳液粒径)、降温速率等一系列工艺条件有一定的相关性。因而,理论上采用不同的乳化体系或是不同生产工艺制备的不同HCO悬浮剂的结晶温度存在不同。
在实际生产过程中,悬浮剂结晶温度的不同会显著影响实际生产的方便性和生产效率。比如在实际悬浮剂制备过程中,该体系由乳液转变为结构剂的过程中还伴随着体系流变性能的显著变化,通常表现为体系粘度激增变成膏体状,进而会影响后续降温传热效率和搅拌效率。在已有公开的专利中,CN109880700A的工艺在55~80℃之间进行保温,让HCO结膏;再如CN113773916A中披露工艺需在结晶温度进行0.5~3.5h的保温,而实施例中明确结晶可以是在70℃。
综上可知,制备氢化蓖麻油悬浮剂的过程中,乳化体系和生产工艺控制十分重要。尽管在已有公开的专利中,绝大多数的表面活性剂均能乳化HCO,进而制备特定相关悬浮剂。但显然如何优化悬浮剂生产工艺、提升悬浮剂的应用结构稳定性和生产便捷性仍然更具实际应用价值,也是目前悬浮剂开发的难点。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种含微胶囊的悬浮剂组合物及其制备方法和应用。本发明通过选择聚醚型阴离子表面活性剂作为氢化蓖麻油乳化剂,同时采用特殊的两步加水工艺制备悬浮剂组合物,最终可获得微胶囊功能助剂预先均匀分散于体系中的悬浮剂组合物。本发明在悬浮剂制备过程中便加入微胶囊功能助剂,使其后期与HCO结构剂共聚形成新悬浮体系的方案在应用上的更具性能优势。
本发明的具体技术方案为:
第一方面,本发明提供了一种含微胶囊的悬浮剂组合物,包括以下质量百分数的原料:氢化蓖麻油(HCO)0.1~20%,聚醚型阴离子型表面活性剂10~40%,微胶囊功能助剂0.1~10%,水。
本发明上述含微胶囊的悬浮剂组合物通过乳化-室温结晶工艺形成,即氢化蓖麻油先在高温下与聚醚型阴离子型表面活性剂和水形成稳定的O/W乳液,在维持乳液未破乳状态下补水降温,此期间乳液始终保持为低粘度状态,在该状态下加入微胶囊功能助剂可实现均匀分散。由于HCO本身熔点高且不溶于水,因而在降温过程中会缓慢破乳结晶。在该破乳结晶过程中,氢化蓖麻油能够形成线性的网状结构,而微胶囊功能助剂则能够均匀分散在该网状结构中,从而形成最终的悬浮剂组合物。
如本申请背景技术部分所述,在现有技术中,在制备液体洗涤剂时微胶囊功能助剂和悬浮剂通常只能以单独添加的形式添加至液体洗涤剂体系中,而难以将微胶囊功能助剂预先分散于悬浮剂后再添加至液体洗涤剂体系中。原因在于现有的悬浮剂制备过程中,降温破乳结晶由乳液转变为悬浮剂的同时还伴随着体系流变性能的显著变化,通常表现为体系粘度激增变成膏体状,进而影响后续降温传热效率和搅拌效率,并导致微胶囊功能助剂添加之后难以充分分散。
为此,本发明首先从原料角度入手解决上述技术难点。本发明通过研究发现,特定结构的聚醚型阴离子表面活性剂能够更好地乳化氢化蓖麻油,乳液具有更优的耐高温稳定性,使其在一定的工艺条件下能够保证体系在加入微胶囊功能助剂之前均保持为低粘度乳液;在加入微胶囊功能助剂后,再缓慢破乳形成悬浮剂。研究表明,阴离子表面活性剂对于植物油脂的乳化能力相对更强,而非离子表面活性剂则由于其分子中EO头基占比更大,且自组装结构中存在栅栏层,因而具备更大的增溶空间,增溶能力相对更强。本发明采用的聚醚型阴离子表面活性剂相对于常规的阴离子表面活性剂如LAS、SDS、脂肪酸皂等,均在分子结构中嵌段了一部分的聚醚成分,这使其在整体保留阴离子优势的同时,也兼得了部分非离子的能力,这在一定程度上有利于提升本发明乳化过程中的乳液稳定性。
综上,本发明可获得体系中均匀分散有微胶囊功能助剂的悬浮剂组合物。而在现有的类似悬浮剂产品应用制成液体洗涤剂时,常规的配料工艺是先在液体洗涤剂中添加HCO悬浮剂,待添加的悬浮剂经长时间机械搅拌至完全分散后,再后配加入微胶囊功能助剂。此期间过长的机械搅拌易造成悬浮剂悬浮能力的下降。而本发明通过乳化剂的优化使得体系在工艺中保持为低粘度O/W乳液,因而使微胶囊功能助剂与悬浮剂两者复配成为可能。若采用磺酸、AEO等普通表面活性剂作为乳化剂,虽然也能乳化HCO后续形成结构剂,但相关体系乳液的结膏温度较高(约为70~80℃),在此温度下难以加入微胶囊功能助剂,容易造成功能助剂(例如香精)的不必要挥发损失。另外,由于体系结膏后的粘度激增,这也使其直接后配微胶囊功能助剂难以实现有效地均匀分散。
本发明在后续测试中发现,在悬浮剂制备过程中加入微胶囊功能助剂,使其后期与HCO结构剂共聚形成新悬浮体系的方案在应用上的更具性能优势。这主要是由于微胶囊功能助剂的微球结构也参与了悬浮剂体系中网状结构的生成,因而与悬浮体系的兼容性更好,耐机械剪切能力相对更强、应用稳定性也相对更好。
作为优选,所述悬浮剂组合物包括以下质量百分数的原料:氢化蓖麻油3~15%,聚醚型阴离子型表面活性剂15~30%,微胶囊功能助剂5~10%,水。
作为优选,所述微胶囊功能助剂指的是以壁材包裹芯材所形成的具有水分散性、核-壳结构的纳米或微米微胶囊,壁材可以是水溶性高分子材料,包括但不限于海藻酸钠、改性壳聚糖、改性纤维素、明胶、环糊精、阿拉伯树胶、改性淀粉、聚氨酯、聚脲、密胺树脂、脲醛树脂中的一种或多种,芯材可以是油溶性原料,包括但不限于香精、植物精油、维生素、着色剂、抗UV剂、润肤油、油脂中的一种或多种。
进一步优选,所述微胶囊功能助剂为微胶囊香精。
作为优选,所述聚醚型阴离子型表面活性剂为分子中含有少量EO(环氧乙烷)和/或PO(环氧丙烷)和/或BO(环氧丁烷)的羧酸盐或硫酸盐表面活性剂。
本发明采用的聚醚型阴离子表面活性剂相对于常规的阴离子表面活性剂如LAS、SDS、脂肪酸皂等,均在分子结构中嵌段了一部分的聚醚成分,这使其在整体保留阴离子优势的同时,也兼得了部分非离子的能力,这在一定程度上有利于提升本发明乳化过程中的乳液稳定性。
进一步优选,所述聚醚型阴离子型表面活性剂包括但不限于脂肪醇聚醚硫酸钠(AES)、脂肪醇聚醚羧酸钠(AEC)、改性油脂乙氧基化物磺酸钠(SNS-80)、醇醚硫酸酯盐Extended表面活性剂中的一种或多种;其中最优选为脂肪醇聚醚硫酸钠(AES)。
第二方面,本发明提供了一种上述悬浮剂组合物的制备方法,包括以下步骤:S1:将聚醚型阴离子型表面活性剂溶于水中配成20~50wt%的溶液,充分搅拌使其混合均匀。S1溶液中表活的浓度对于最终悬浮剂的悬浮能力有一定影响,大致表现为表活浓度越高,形成的乳液相对更稳定,体现为样品的屈服应力有增加的趋势。但表活的浓度过高时,易造成体系粘度增加明显,因而影响均质效率。反之若表活浓度较低,制备出的悬浮剂屈服应力较小。
S2:加入氢化蓖麻油并加热至其熔点之上(约85℃),待氢化蓖麻油完全融化后进行均质,形成O/W乳液。
S3:向体系中补水快速降温,期间维持均质避免乳液破乳,即体系将维持为乳液状态。
S4:继续降温至45~55℃,停止均质,加入微胶囊功能助剂,慢速搅拌至微胶囊功能助剂均匀分散。
S5:继续降温至30~40℃,补足挥发水量,出料,此时料液外观仍为低粘度的乳液。
S6:室温下乳液将缓慢破乳,结晶,形成粘稠的含微胶囊的悬浮剂组合物。
为了使微胶囊功能助剂预先均匀分散于悬浮剂中,除了原料方面的优化之外,本发明还从制备工艺上进行改进。本发明采用了创新的两步加水工艺。其中:第一步需要相对少加水,以提升乳化体系表面活性剂浓度,从而实现在相对更高表活浓度下形成O/W乳液,使乳液滴的粒径更小、高温稳定性更好;第二步再补加部分冷水,一方面可实现体系的快速降温,另一方面也可稀释形成的乳液滴,增大乳液滴之间的间距,使其在后续降温和均质条件下可避免快速聚集破乳形成结构剂,同时在一定程度上也辅助了工艺中结晶温度的下降。
作为优选,S1中,调节溶液的pH至6-10。
由于乳化工艺是在高温下水溶液中进行,过酸或过碱可能会导致乳化剂或蓖麻油的水解。
作为优选,S2中,所述加热的温度为88~95℃。
作为优选,S2中,均质时间可依据具体乳化设备和乳液滴的粒径来具体判定,均质结束时HCO与表面活性剂形成的乳液滴粒径需大致均一,所述O/W乳液中的乳液滴粒径为10~100μm,进一步优选10~50μm。
乳液滴的粒径过大或粒径不均一,说明形成的乳液不太稳定,可能会导致HCO提前形成结构剂。
作为优选,S3中,所述补水的质量占水量的5~70%,补水的温度为20~50℃;补水后体系温度为60~80℃。
若补水后温度过低,会导致降温过快,可能导致HCO结晶速度过快,导致其提前破乳形成结构剂;反之若补水后温度过高,导致水温过高,后续仍需长时间的降温,生产效率较低。
作为优选,S4和S5中,所述降温的速率为0.3~2.0℃/min。
若降温过快,可能导致HCO结晶速度过快,导致其提前破乳形成结构剂。
第三方面,本发明提供了上述悬浮剂组合物在液体洗涤剂中的应用。
作为优选,所述悬浮剂组合物通过后配的方式添加至液体洗涤剂中。
与现有技术对比,本发明的有益效果是:
(1)本发明聚醚型阴离子表面活性剂在分子结构中嵌段有部分聚醚成分,这使其在整体保留阴离子优势的同时,也兼得了部分非离子的能力。本发明采用该聚醚型阴离子表面活性剂乳化氢化蓖麻油,能够保证乳化体系在加入微胶囊功能助剂之前保持为低粘度乳液;在加入微胶囊功能助剂后,再缓慢破乳形成悬浮剂。
(2)本发明在悬浮剂组合物制备过程中采用两步加水工艺:首先第一步需要少加水以获得足够高浓度的表面活性剂,其与HCO可形成高温下足够稳定的O/W乳液;当后续补水时,体系快速降温,由于乳液稳定性好,因而在补水过程中,乳液滴微观上仅表现为间距变大、粒径变大,并不改变乳液状态,使得体系在保持为低粘的乳液,这使后续体系直接添加微胶囊功能助剂成为可能。随着温度下降,微观上结晶的HCO导致体系缓慢破乳,从而形成线性的网状结构,微胶囊功能助剂则可均匀分散于该网状结构中,-同组成最后的悬浮剂组合物。
(3)本发明在悬浮剂制备过程中便加入微胶囊功能助剂,使其后期与HCO结构剂共聚形成新悬浮体系的方案在应用上的更具性能优势。原因在于微胶囊功能助剂的微球结构也参与了悬浮剂体系中网状结构的生成,因而与悬浮体系的兼容性更好,耐机械剪切能力相对更强、应用稳定性也相对更好。
附图说明
图1为实施例1制备过程中样品微观结构跟踪情况。
图2为实施例1中样品在偏光显微镜下的微观结构变化(左图为室温下略有变稠时偏光照片(略有结构);右图为室温下12h后的偏光照片(完全长成结构))。
图3为测试例2、对比例3、4和实施例1应用到洗衣液中样品的抗剪切稳定性对比图。
具体实施方式
下述实例对本发明进一步描述,但本发明的保护范围不限于此。
本发明中的使用的专业术语和技术手段为本领域技术人员通常理解含义相同,发明中的各种试剂、原料、设备等若无特别说明,均为本领域技术人员理解的常用试剂、原料、设备,均可商业获得。
总实施例
首先,本发明提供了一种含微胶囊的悬浮剂组合物,包括以下质量百分数的原料:氢化蓖麻油(HCO)0.1~20%,聚醚型阴离子型表面活性剂10~40%,微胶囊功能助剂0.1~10%,水。
作为优选,所述悬浮剂组合物包括以下质量百分数的原料:氢化蓖麻油3~15%,聚醚型阴离子型表面活性剂15~30%,微胶囊功能助剂5~10%,水。
作为优选,所述微胶囊功能助剂指的是以壁材包裹芯材所形成的具有水分散性、核-壳结构的纳米或微米微胶囊,壁材可以是水溶性高分子材料,包括但不限于海藻酸钠、改性壳聚糖、改性纤维素、明胶、环糊精、阿拉伯树胶、改性淀粉、聚氨酯、聚脲、密胺树脂、脲醛树脂中的一种或多种,芯材可以是油溶性原料,包括但不限于香精、植物精油、维生素、着色剂、抗UV剂、润肤油、油脂中的一种或多种。
进一步优选,所述微胶囊功能助剂为微胶囊香精。
作为优选,所述聚醚型阴离子型表面活性剂为分子中含有少量EO(环氧乙烷)和/或PO(环氧丙烷)和/或BO(环氧丁烷)的羧酸盐或硫酸盐表面活性剂;进一步优选,所述聚醚型阴离子型表面活性剂包括但不限于脂肪醇聚醚硫酸钠(AES)、脂肪醇聚醚羧酸钠(AEC)、改性油脂乙氧基化物磺酸钠(SNS-80)、醇醚硫酸酯盐Extended表面活性剂中的一种或多种。最优选为脂肪醇聚醚硫酸钠(AES)。
其次,本发明提供了一种上述悬浮剂组合物的制备方法,具体包括以下步骤:S1:将聚醚型阴离子型表面活性剂溶于水中配成20~50wt%的溶液,充分搅拌使其混合均匀。
作为优选,S1中,调节溶液的pH至6-10。
S2:加入氢化蓖麻油并加热至其熔点之上(约85℃),待氢化蓖麻油完全融化后进行均质,形成O/W乳液。
作为优选,S2中,所述加热的温度为88~95℃。
作为优选,S2中,均质时间可依据具体乳化设备和乳液滴的粒径来具体判定,均质结束时HCO与表面活性剂形成的乳液滴粒径需大致均一,所述O/W乳液中的乳液滴粒径为10~100μm,进一步优选10~50μm。
S3:向体系中补水快速降温,期间维持均质避免乳液破乳,即体系将维持为乳液状态。
作为优选,S3中,所述补水的质量占水量的5~70%,补水的温度为20~50℃;补水后体系温度为60~80℃;
S4:继续降温至45~55℃,停止均质,加入微胶囊功能助剂,慢速搅拌至微胶囊功能助剂均匀分散。S5:继续降温至30~40℃,补足挥发水量,出料,此时料液外观仍为低粘度的乳液。
作为优选,S4和S5中,采用外部循环水降温。
作为优选,S4和S5中,所述降温的速率为0.3~2.0℃/min。
S6:室温下乳液将缓慢破乳,结晶,形成粘稠的含微胶囊的悬浮剂组合物。
最后,本发明提供了一种含有上述悬浮剂组合物的液体洗涤剂。
作为优选,所述悬浮剂组合物通过后配的方式添加至液体洗涤剂中。
作为优选,所述悬浮剂组合物在液体洗涤剂中的含量为0.1-10wt%。
具体实施例和对比例
下面结合具体案例对本发明作进一步的描述。除非另有规定,否则百分比是重量百分比(wt%)并且温度以℃为单位。“烷基”是具有呈直链或支链排列的一到二十二个碳原子的经取代或未经取代的饱和烃基。除非另有规定,否则烷基是未经取代的。
未特殊说明,本发明以下各实施例和对比例配方中的表面活性剂原料均以折纯、所用的微胶囊助剂信息如下:
花果香微胶囊1,含量为30%,壁材为密胺树脂,可商购于奇华顿公司;
玫瑰精油微胶囊2,含量为99%,壁材为改性淀粉,可商购于IFF公司;
抗UV剂微胶囊3,含量为30%,壁材为聚脲,可商购于巴斯夫公司。
测试例1-3
表1:洗衣液基料
上述表1中的洗衣液基料的制备方法如下:
1)依次加入溶剂(水)、液碱及表面活性剂(椰子油脂肪酸、LAS、AEO-9和AES),搅拌至溶解完全;
2)添加pH调节剂(柠檬酸)调节pH至8;
3)加入小料HP20、NaCl、柠檬酸钠,搅拌至外观均一。
表2:测试例1、2、3
以上测试例1-3洗涤剂的具体制备方法如下:
在反应釜中加入20份LAS或AES或AEO-9和45份去离子水,搅拌均匀配成表面活性剂溶液,调节体系pH至8左右。
加入5份固体HCO,并开启升温,加热至92℃,使HCO充分融化。
开启均质,均质速率为5000rpm,均质时间为10min。
维持均质,在体系中补加30份的30℃去离子水,补水后体系温度快速下降,观测反应釜内的料液状态。
开启循环水降温,降温平均速率约为0.8℃/min,观察反应釜内乳液状态,当体系出现粘度激增时,关闭均质,开启搅拌。维持循环水降温直至40℃,即为悬浮剂。
将5份悬浮剂、0.5份液体香精、0.25份微胶囊与94.25份洗衣液基料搅拌均匀即可得到洗涤剂。
样品测试如下:
屈服应力测试:用Brookfield RST流变仪进行测试,温度25℃,剪切速率扫描范围0.01~100s-1,以0.1~100s-1的数据用Herschel-Bulkley模型进行拟合,稳定指数R2需大于0.999。
稳定性测试:将相关样品置于相应条件下,观察样品有无分层等不稳定现象
表3:测试例1-3悬浮剂试验过程记录及样品性能测试
测试表明,测试例1、2、3在类似的两步补水工艺中均成功制备出了具有屈服应力的悬浮剂。但从屈服应力测试结果上看,不同乳化体系的悬浮剂的性能和外观表现上有显著差异。另外,尽管乳化剂种类不同,但都能在高温区间92℃经过均质均能形成乳液,这也是其能够成功制备悬浮剂的关键。但令人惊奇的是,不同乳化剂在降温过程实际表现有显著差异。如测试例1、测试例3分别以LAS、AEO-9作为乳化剂,在补水后的高温72℃、65℃左右时很快破乳形成了结构剂,而以AES作为乳化剂情况下,在降温至40℃时料液仍保持为低粘的乳液,因此AES作为乳化剂为均匀分散微胶囊香精提供了可能性。
测试中还发现,样品在均质过程中不可避免地会产生气泡,一定程度上影响了乳液的粒径统计,因而为了更准确地摸清该工艺过程中微观结构变化。后续实施例1中添加了少量苏丹III(油溶性染料),会使乳液内核显示红色。以区分气泡和乳液。考虑到以AES作为乳化剂时降温全程均为低粘液体,这使得复配添加微胶囊香精成为可能。
实施例1
表4:实施例1
以上实施例1的洗涤剂具体制备方法如下:
在反应釜中加入20份AES和45份去离子水,搅拌均匀配成表面活性剂溶液,调节体系pH至8左右。
加入5份固体HCO和显色的苏丹III染料,并开启升温,加热至92℃,使HCO充分融化。
开启均质,均质速率为5000rpm,均质时间为10min。
维持均质,在体系中补加25份的40℃去离子水,补水后体系温度快速下降,温度由92℃下降至约78℃。
开启循环水降温,降温平均速率约为0.8℃/min,降至50℃左右时,加入5份微胶囊,观察反应釜内乳液状态,当体系出现粘度激增时,关闭均质,开启搅拌。维持循环水降温直至40℃,补完挥发水搅拌充分,室温下乳液破乳,结晶后即为最终悬浮剂。
将5份悬浮剂、0.5份液体香精与94.5份洗衣液基料搅拌均匀即可得到洗涤剂。
对比实施例1和测试例2的样品稳定性测试结果,可以发现,在HCO添加量和微胶囊香精添加量基本一致的情况下,实施例1的样品屈服应力和冻融恢复稳定性均好于测试例2。这说明微胶囊在悬浮剂制备阶段加入,微胶囊的微球结构可能也同期参与了悬浮结构生成,因而在同等加量下带来了更高的悬浮力和稳定性。
此外,由图1的结果说明,实施例1中工艺全程从92℃到70℃再到40℃,料液均为乳液,只是乳液的粒径有变大的趋势,乳液的间距在补水后有一定的变大,体现了该体系乳状液有向不稳定发展的趋势。由于HCO悬浮剂结构形成后,无法在显微镜下看到,但其液晶结构可以在偏光镜下看到。图2左是实施例1悬浮剂样品料液略有由稀变稠时的偏光照片,图中细小的点状亮光为液晶结构;图2右是室温下12h时同一样品的偏光照片,可以看到HCO悬浮剂典型的“十字花”液晶结构。
实施例2-5
表5:实施例2-5
以上实施例2-5的洗涤剂具体制备方法如下:
将聚醚型阴离子型表面活性剂溶于一部分的去离子水中,配成一定相对高浓度的表面活性剂溶液,充分搅拌使其混合均匀,调节体系的pH至6-10范围内。
将体系加热升温至HCO的熔点(约85℃)之上,约88℃,加入HCO;待HCO完全融化后,开启均质。均质后,体系形成一定粒径分布的O/W乳液。
往体系中补入温度为20℃的一定比例的冷水,使体系快速降温,期间需一直维持均质,避免体系破乳,即体系将维持为乳液状态,补水后水温约为70℃。
补水后,以0.3~2.0℃/min速率开启循环水降温。
待体系温度下降至50℃左右时,关闭均质,随后加入微胶囊,开启搅拌,使微胶囊在乳液体系中均匀分散。
继续降温,待温度下降至35℃后,补足挥发水量,随后可出料,此时料液外观仍为低粘度的乳液。
出料后在室温下,乳液将缓慢破乳,最后结晶成粘稠的含有微胶囊的悬浮剂。
表5中对乳化的阴离子表活类型进行了拓展。结果表明,类似聚醚型阴离子表面活性剂如脂肪醇聚醚羧酸钠(AEC)、改性油脂乙氧基化物磺酸钠(SNS-80)和联泓提供的一款小试醇醚硫酸酯钠extended表面活性剂与常见的AES类似,在两步加水工艺条件下,制成的乳液均具有相对良好的高温稳定性,能够保证工艺制备过程的均为乳液。
对比例1、实施例6-9与对比例2
表6:对比例1和实施例6-9
以上实施例与对比例的洗涤剂的制备方法大致同实施例2-5。
由表6的测试结果可知,本发明中第一步表活的浓度对于最终悬浮剂的悬浮能力有一定影响,大致表现为表活浓度越高,形成的乳液相对更稳定,体现为样品的屈服应力有增加的趋势。但表活的浓度过高时,易造成体系粘度增加明显,因而影响均质效率。对比例1第一步乳化时表活浓度为15.5%,相对较低,因而制备出的悬浮剂屈服应力较小;而对比例2第一步乳化时表活浓度为58.3%,浓度过高,因而与HCO均质时乳液粘稠度过高,导致体系在55℃时已有料液粘度的显著变化。综合可知,第一步表面活性剂的浓度对乳化工艺的影响较大,优选表面活性剂的浓度可以在20~50%范围内。
进一步地,显然,本发明补水工艺中的补水水温直接影响补水后体系的温度。为了防止补水过程降温过快,导致乳液快速破乳,补水后体系温度最好在60~80℃范围内。在实际操作时可以依据补水量和补水后的目标温度,调整补水的温度,一般优选20~50℃的去离子水。
对比例3-4
对比例3的制备方案:以测试例2的比例制备悬浮剂,在形成结构后,加入5%的花果香微胶囊香精1,机械搅拌下分散制成悬浮剂。将其按5%的添加量添加到洗衣液基料中,作为最终样品。其中,花果香微胶囊香精1的实际添加量也约为0.25%。
对比例4的制备方案:应用商购的悬浮剂CHE-100(合创公司),采用后配的方式加入洗衣液基料中,再加入0.25%的花果香微胶囊香精1,形成最后样品。
图3为测试例2、对比例3、4和实施例1应用到洗衣液中样品的抗剪切稳定性对比图,其考察了以不同方式添加微胶囊香精最终形成的洗衣液样品的耐剪切能力。测试表明,在高速剪切情况下,洗衣液中结构剂的结构均有一定程度的破坏,表现为屈服应力下降。但测试例2、对比例3、对比例4的洗衣液样品在5000rpm或10000rpm均质后,样品的屈服应力大幅度下降,而实施例1在5000rpm或10000rpm剪切后屈服应力虽有下降,但下降程度明显优于其它方案。
同时,图3中还给出了初始洗衣液样品微胶囊分散情况的微观照片。结果表明,在结构剂中加入微胶囊(对比例3)的方式,易造成微胶囊聚集、分散不均匀;而后配微胶囊香精和悬浮剂的方式和本发明的方案(测试例2、对比例4、实施例1),微胶囊(图3中的微球结构)能够均匀分散。
本发明中所用原料、设备,若无特别说明,均为本领域的常用原料、设备;本发明中所用方法,若无特别说明,均为本领域的常规方法。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换,均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种含微胶囊的悬浮剂组合物,其特征在于包括以下质量百分数的原料:
氢化蓖麻油0.1~20%,
聚醚型阴离子型表面活性剂10~40%,
微胶囊功能助剂0.1~10%,
水。
2.根据权利要求1所述的悬浮剂组合物,其特征在于包括以下质量百分数的原料:
氢化蓖麻油3~15%,
聚醚型阴离子型表面活性剂15~30%,
微胶囊功能助剂5~10%,
水。
3.根据权利要求1或2所述的悬浮剂组合物,其特征在于:
所述微胶囊功能助剂的壁材为水溶性高分子材料,芯材为油溶性功能原料;
所述聚醚型阴离子型表面活性剂为分子中含有EO和/或PO和/或BO的羧酸盐或硫酸盐表面活性剂。
4.根据权利要求3所述的悬浮剂组合物,其特征在于:所述聚醚型阴离子型表面活性剂包括脂肪醇聚醚硫酸钠、脂肪醇聚醚羧酸钠、改性油脂乙氧基化物磺酸钠和醇醚硫酸酯盐Extended表面活性剂中的一种或多种。
5.一种根据权利要求1-4任一项所述悬浮剂组合物的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
S1:将聚醚型阴离子型表面活性剂溶于水中配成20~50wt%的溶液;
S2:加入氢化蓖麻油并加热至其熔点之上,融化均质,形成O/W乳液;
S3:向体系补水降温,期间维持均质避免乳液破乳;
S4:继续降温至45~55℃,停止均质,加入微胶囊功能助剂分散均匀;
S5:继续降温至30~40℃,补足挥发水量;
S6:室温下乳液破乳,结晶,形成含微胶囊的悬浮剂组合物。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于:S1中,调节溶液的pH至6-10。
7.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于:S2中,
所述加热的温度为88~95℃;
所述O/W乳液中的乳液滴粒径为10~100μm。
8.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于:S3中,
所述补水的质量占水量的5~70%,补水的温度为20~50℃;
补水后体系温度为60~80℃。
9.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于:S4和S5中,所述降温的速率为0.3~2.0℃/min。
10.权利要求1-4任一项所述悬浮剂组合物或权利要求5-9任一项所述制备方法得到的悬浮剂组合物在液体洗涤剂中的应用。
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