一种用于液体洗涤剂的结构化助剂组合物及其制备方法
阅读说明：本技术 一种用于液体洗涤剂的结构化助剂组合物及其制备方法 (Structured assistant composition for liquid detergent and preparation method thereof ) 是由 蔡国强 权琰 何一波 李英豪 凡凡 张蕾 于 2021-08-17 设计创作，主要内容包括：本发明涉及日化领域,本发明公开了一种用于液体洗涤剂的结构化助剂组合物及其制备方法,该结构化助剂组合物包括以下质量百分数的原料：氢化蓖麻油10-25%,表面活性剂15-40%,结晶助剂0.5-3%,稳定剂1-10%,水余量。本发明通过配方优化,用表面活性剂分散增溶氢化蓖麻油分子,并进一步添加结晶助剂和含有环糊精的稳定剂,制备得到的结构化助剂组合物可在常规生产工艺中直接添加到液体洗涤剂组合物中,提高生产效率的同时又赋予产品良好的悬浮稳定效果。(The invention relates to the field of daily chemicals, and discloses a structured assistant composition for a liquid detergent and a preparation method thereof, wherein the structured assistant composition comprises the following raw materials in percentage by mass: 10-25% of hydrogenated castor oil, 15-40% of surfactant, 0.5-3% of crystallization assistant, 1-10% of stabilizer and the balance of water. According to the invention, through formula optimization, hydrogenated castor oil molecules are dispersed and solubilized by using a surfactant, and a crystallization auxiliary agent and a cyclodextrin-containing stabilizer are further added, so that the prepared structural auxiliary agent composition can be directly added into a liquid detergent composition in a conventional production process, the production efficiency is improved, and a good suspension stability effect is also given to the product.)
技术领域
本发明涉及日化领域，尤其涉及一种用于液体洗涤剂的结构化助剂组合物及其制备方法。
背景技术
液体洗涤剂组合物根据使用需求，会包含表面活性剂和大量乳液或颗粒型功能助剂。而乳液或颗粒型功能助剂在液体洗涤剂组合物中，会随时间而发生上浮至组合物表面或沉降到组合物底部的现象，既影响了产品形态又影响了产品的使用体验感。因此，含有乳液或颗粒型功能助剂的液体洗涤剂需要具有悬浮稳定能力。
常用的结构化助剂为聚丙烯酸酯类聚合物，但其对体系的离子强度和pH都较为敏感，使用范围受限。氢化蓖麻油是一种优异的外部结构化助剂，其能够在一定条件下形成晶体结构，进而帮助液体日化产品形成结构化体系，可稳定液体洗涤剂组合物并防止其发生液相分离，还可阻止体系中的悬浮颗粒沉降。但由于氢化蓖麻油的熔点较高，分散及再结晶工艺复杂，直接添加至液体洗涤剂中的效果可能并不理想。因此制备一种含有氢化蓖麻油的结构化助剂，可在洗涤剂常规生产过程中直接加入，既能极大地降低工艺难度、节约能耗、提高生产效率，又可以保障悬浮稳定效果，提高产品品质。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于液体洗涤剂的结构化助剂组合物及其制备方法。本发明通过配方优化，用表面活性剂分散增溶氢化蓖麻油分子，并进一步添加结晶助剂和含有环糊精的稳定剂，制备得到的结构化助剂组合物可在常规生产工艺中直接添加到液体洗涤剂组合物中，提高生产效率的同时又赋予产品良好的悬浮稳定效果。
本发明的具体技术方案为：
第一方面，本发明提供了一种用于液体洗涤剂的结构化助剂组合物，包括以下质量百分数的原料：
氢化蓖麻油10-25％，
表面活性剂15-40％，
结晶助剂0.5-3％，
稳定剂1-10％，所述稳定剂为环糊精和改性淀粉的组合物；
水余量。
蓖麻油可包括含羟基的C10至C22烷基或烯基部分的甘油酯，尤其是甘油三酯。氢化蓖麻油是将其分子中的双键进行氢化处理，转化成饱和的羟烷基部分。氢化蓖麻油常被用作流变改性剂，当其在溶液中结晶成细小纤维、细线状、球形等晶体时，能够降低功能颗粒间的相互作用力，避免了颗粒在体系中发生聚集絮凝，可在液体产品中稳定悬浮功能微粒。氢化蓖麻油需要在一个非常小尺寸的环境中才可能形成细小晶体结构，如果形成的晶体尺寸较大，对于氢化蓖麻油本身是种耗费，且其悬浮稳定效果也会受到影响。由于氢化蓖麻油水溶性极差，其在溶液中形成细小晶体的工艺极为复杂，通常需要在富含表面活性剂的环境中进行，通过表面活性剂增溶/乳化氢化蓖麻油分子，再于降温过程中形成细小结晶。本发明人发现，在制备结构化助剂的过程中，添加少量的结晶助剂能提高有利于提高结晶效率，而进一步地通过添加含有环糊精的稳定剂则能进一步提升结晶的数量。这可能是由于环糊精独特的疏水空腔结构能与表面活性剂或氢化蓖麻油发生相互作用，且环糊精可参与到表面活性剂的组装过程中，形成线性、囊泡等自组装结构，进而提高了氢化蓖麻油的结晶效果。在经过上述一系列的改进后获得了本发明的结构化助剂组合物，其可在常规生产工艺中直接添加到洗涤剂组合物中，提高生产效率的同时又赋予产品良好的悬浮稳定效果。
作为优选，所述环糊精至少占稳定剂总质量的30％。
本发明团队在研究过程中发现，环糊精在稳定剂中的占比至关重要，其可利用环境和甘油酯结合形成具有亲水和疏水片段的两亲自组装体，能够起到助乳化作用，进而提升油脂表面乳化剂排布，增加乳化效果，为氢化蓖麻油结晶提供微环境。我们发现若环糊精含量低于30％这一临界值，则最终效果会不够理想。
作为优选，所述氢化蓖麻油为羟基硬脂酸甘油酯，如12-羟基硬脂酸甘油三酯；氢化蓖麻油的熔融温度优选为70-95℃。
作为优选，所述结晶助剂为脂肪酸甘油酯和聚甘油脂肪酸酯中的一种或多种。
作为优选，所述表面活性剂为氨基酸型表面活性剂和烷基苯磺酸盐中的一种或多种。
作为进一步优选，所述氨基酸型表面活性剂为椰油酰基甲基牛磺酸钠、椰油酰牛磺酸钠、月桂酰肌氨酸钠和椰油酰谷氨酸钠中的一种或多种，所述烷基苯磺酸盐为C10-C16的直链烷基苯磺酸盐。
作为优选，所述结构化助剂组合物还包含0.5-5％的脂肪酸。
脂肪酸的碳链长度与氢化蓖麻油上部分脂肪链的链长相同，从而有助于油脂的结晶。也就是说，助结晶剂的碳链长度与油脂的碳链长度约接近，助结晶效果越好。
作为进一步优选，所述脂肪酸的碳链长度为C12-C18。
第二方面，本发明提供了一种上述结构化助剂组合物的制备方法，包括以下步骤：按配比将表面活性剂加入到水中，加热至80-95℃，搅拌均匀后加入氢化蓖麻油，搅拌均匀，再加入结晶助剂和稳定剂，继续搅拌10-30分钟，再以1-2℃/min的降温速率冷却至60-70℃，保温20-40分钟后再冷却至室温。
第三方面，本发明提供了一种含有上述结构化助剂组合物的液体洗涤剂，所述液体洗涤剂为液体织物洗涤剂或液体发用洗涤剂。
作为优选，所述液体织物洗涤剂还包括：其他表面活性剂、香精、酶制剂、聚合物、遮光剂、盐、增白剂、防腐剂、螯合剂和色素中的一种或多种。
作为优选，所述液体发用洗涤剂还包括，其他表面活性剂、聚合物、硅油乳液、盐、防腐剂、螯合剂、去屑剂、香精和色素中的一种或多种。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：本发明通过配方优化，用表面活性剂分散增溶氢化蓖麻油分子，并进一步添加结晶助剂和含有环糊精的稳定剂，制备得到的结构化助剂组合物可在常规生产工艺中直接添加到液体洗涤剂组合物中，提高生产效率的同时又赋予产品良好的悬浮稳定效果。
附图说明
图1为实施例1、6和对比例1、2制得的结构化助剂组合物的偏光显微镜照片。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
总实施例
一种用于液体洗涤剂的结构化助剂组合物，包括以下质量百分数的原料：
氢化蓖麻油(优选羟基硬脂酸甘油酯，熔融温度为70-95℃)10-25％，
表面活性剂(优选氨基酸型表面活性剂和/或烷基苯磺酸盐，氨基酸型表面活性剂优选为椰油酰基甲基牛磺酸钠、椰油酰牛磺酸钠、月桂酰肌氨酸钠和椰油酰谷氨酸钠中的一种或多种，烷基苯磺酸盐优选为C10-C16的直链烷基苯磺酸盐)15-40％，
结晶助剂(优选脂肪酸甘油酯和/或聚甘油脂肪酸酯)0.5-3％，
稳定剂(改性淀粉和环糊精，其中环糊精至少占30％)1-10％，
碳链长度为C12-C18的脂肪酸0.5-5％(根据需要选择性添加)，
水余量。
一种结构化助剂组合物的制备方法，包括以下步骤：按配比将表面活性剂加入到水中，加热至80-95℃，搅拌均匀后加入氢化蓖麻油，搅拌均匀，再加入结晶助剂和稳定剂，继续搅拌10-30分钟，再以1-2℃/min的降温速率冷却至60-70℃，保温20-40分钟后再冷却至室温。
一种含有上述结构化助剂组合物的液体洗涤剂，所述液体洗涤剂为液体织物洗涤剂或液体发用洗涤剂。可选地，所述液体织物洗涤剂还包括：其他表面活性剂、香精、酶制剂、聚合物、遮光剂、盐、增白剂、防腐剂、螯合剂和色素中的一种或多种。所述液体发用洗涤剂还包括，其他表面活性剂、聚合物、硅油乳液、盐、防腐剂、螯合剂、去屑剂、香精和色素中的一种或多种。
具体实施例及测试实验
下面通过具体实施例对本发明进行说明，但本发明并不局限于此。下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。本领域技术人员根据本发明内容对本发明做出的一些非本质的改进和调整仍属本发明的保护范围。
按照下表各组分的质量百分比制备结构化助剂组合物，制备方法如下：按比例将表面活性剂加入到水中，加热至90℃，搅拌均匀后加入氢化蓖麻油，搅拌均匀，再加入结晶助剂、稳定剂和脂肪酸，搅拌20分钟，以1.5℃/min的降温速率冷却至65℃，保温30分钟后再冷却至室温。
对比例1和2分别是相对于实施例1和6来说改变了β-环糊精和改性淀粉的对照例，用于研究改变稳定剂组成比例对于结构化助剂组合物的性能影响。实施例1、6和对比例1、2的结构化助剂组合物经去离子水稀释5倍后，放大倍数为200倍的偏光显微镜图片中可看出：
图1从实施例l和6的结果看，氢化蓖麻油按照实验工艺能在大量表面活性剂体系中分散乳化并冷却后得到细小结晶，制备的结构化助剂组合物都能在偏光显微镜中观测到晶体结构的存在，说明按照实施例1和6的组合物和制备方法能够制备出含氢化蓖麻油晶体的结构化助剂组合物，组合物为乳白色有一定流动性的液体，能方便地添加到液体洗涤剂中。而从对比例1-2的结果看，对比例1中不含环糊精，结晶数量远少于实施例1，证明添加环糊精能提高结晶效率；而对比例2中环糊精含量偏低，不到稳定剂质量的30％，结晶相对实施例6尺寸偏大。这证明了稳定剂中环糊精的含量至少要占30％以上，才可起到理想的提高结晶效率的作用。
液体洗涤剂稳定性考察方法：将洗涤剂放置于52℃恒温培养箱，隔特定时间后取出观察体系的状态，若发生分层或絮凝表明体系稳定性差。
含有结构化助剂组合物的液体织物用洗涤剂中的稳定性按上述方法进行评测，所用的液体洗涤剂组成如下：
配方
对照例1
测试例1
测试例2
测试例3
测试例4
脂肪醇聚氧乙烯醚-9
3
3
3
3
3
烷基糖苷
2
2
2
2
2
十二烷基苯磺酸钠
6
6
6
6
6
脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠
7
7
7
7
7
谷氨酸二乙酸四钠
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
聚乙烯亚胺乙氧基化物
1
1
1
1
1
柠檬酸钠
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
蛋白酶
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
色素
0.05
0.05
0.05
0.05
0.05
香精
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
微胶囊香精
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
防腐剂
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
实施例1
2
对比例1
2
实施例6
0.5
对比例2
0.5
去离于水
余量
余量
余量
余量
余量
52℃15d稳定性
出现分层
均匀稳定
均匀稳定
均匀稳定
均匀稳定
52℃30d稳定性
/
均匀稳定
出现分层
均匀稳定
均匀稳定
52℃60d稳定性
/
/
/
均匀稳定
出现分层
由上述结果可以看出：添加实施例1/6或对比例1/2制备的结构化助剂组合物的液体洗涤剂的测试例1-4在高温考察时均较未添加结构化助剂组合物的对照例1具有更加良好的稳定性，能够实现体系悬浮微胶囊；从测试例1-2以及3-4之间的对比结果看，制备结构化助剂组合物过程中有添加环糊精的样品的悬浮稳定性更好，尤其是环糊精含量占稳定剂30％以上时更佳。
含有结构化助剂组合物的液体发用洗涤剂中的稳定性按上述方法进行评测，所用的液体发用洗涤剂组成如下：
由上述结果可以看出：添加实施例1/6或对比例1/2制备的结构化助剂组合物的液体发用涤剂的测试列5-8在高温考察时都较未添加结构化助剂组合物的对照例2具有更加良好的稳定性，能够实现体系悬浮硅油乳液和吡啶硫酮锌；相对而言，制备过程中添加有环糊精的组合物的悬浮稳定效果更好，尤其是环糊精含量占稳定剂30％以上时更佳。
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