一种结构化的液体洗涤剂组合物技术领域
本发明属于日化洗涤产品技术领域，具体涉及一种结构化液体洗涤剂组合物。
背景技术
流体性能是液体洗涤剂设计和使用过程中的一个重要方面。通常来讲，液体洗涤剂开发中关注的流体性能主要是粘度，因为粘度影响着工业化生产工艺，可以造成洗涤剂在去污力、泡沫以及稳定性等方面的差异。事实上，特殊的流体性能，如屈服应力，可以悬浮不溶于水的颗粒状的功能性组分，使得液体洗涤剂具有更为特殊的使用体验。但是，目前主要的液体洗涤剂产品均不具有屈服应力，开发具有屈服应力流体性能的液体洗涤剂也成为本领域的一个重要课题。
屈服应力的产生，与液体洗涤剂内部成分形成的微观网络结构密不可分，所以具有屈服应力流体性能的液体洗涤剂被称为“结构化”液体洗涤剂。
目前，获得结构化液体洗涤剂，调节液体洗涤剂屈服应力的方法主要是向液体洗涤剂中加入纤维素类、胶类物质、有机小分子或聚合物增稠剂等“外部结构剂”。专利US6362156使用黄原胶制备了结构化洗涤剂组合物。专利US5981457采用聚羧酸盐增稠剂也得到了结构化洗涤剂组合物。专利EP0623670公开了一种结构化液体洗涤剂，其通过聚丙烯酸衍生物来提升液体洗涤剂的悬浮分散性能。但胶类物质、聚合物增稠剂等“外部结构剂”的成本高，对加料工艺也有特殊要求，因此生产成本升高，表面活性剂的使用也会受到限制。
表面活性剂自身也能够形成网络结构从而获得结构化洗涤剂。专利US5820695、US7022657中公开了利用脂肪酸盐来获得结构化液体洗涤剂。特殊化学结构的表面活性剂可以获得更为奇特的网络结构。专利US4615819中公开了一种六角相网络结构的洗涤剂组合物，其要求主要的阴离子型或阳离子型表面活性剂结构中极性基团不能位于疏水链的末端或是连接两条以上的疏水链，还要求存在其他的表面活性剂促使整个表面活性剂体系形成六角相网络结构。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构化液体洗涤剂组合物，所述液体洗涤剂组合物中含有脂肪酸碱金属盐和磺酸碱金属盐，脂肪酸碱金属盐和磺酸碱金属盐共同作用可以形成微观网络结构，使得所述液体洗涤剂组合物具有屈服应力。
本发明的另一目的是，针对现有技术的一些缺陷，提供一种简单易行，成本低廉的方法，通过改变脂肪酸碱金属盐和磺酸碱金属盐的浓度来有效调节洗涤剂组合物的屈服应力，减少对特殊化学结构的表面活性剂和聚合物的依赖，降低了产品成本。
为实现上述目的，本发明以下技术方案：
一种结构化的液体洗涤剂组合物，所述组合物包含重量百分含量0.01~10.0%的脂肪酸碱金属盐和0.01~15.0%的磺酸碱金属盐，该组合物因脂肪酸碱金属盐和磺酸碱金属盐共同作用形成的微观网络结构而具有屈服应力，能够悬浮不溶于水的颗粒状的功能性组分。
所述脂肪酸碱金属盐的重量百分含量为洗涤剂组合物的5.0~10.0%，或优选为7.0~10.0%。
所述磺酸碱金属盐的重量百分含量为洗涤剂组合物的为8.0~15.0%，或优选为10.0~15.0%。
所述脂肪酸碱金属盐选自碳原子数为12个至20个的直链烷基脂肪酸的碱金属盐的一种或多种的混合物，优选为锂盐、钠盐或钾盐。
所述磺酸碱金属盐选自烷基苯磺酸、α-烯烃磺酸的碱金属盐的一种或多种的混合物，优选为锂盐、钠盐或钾盐。
流变仪采用稳态剪切扫描测试，测试温度为25°C，剪切速率扫描范围为0.1~100s-1，将测试结果曲线进行Hershel-Balkey方程拟合得到的屈服应力范围为2.0~5.0Pa。
在剪切速率为1s-1时，粘度为100~1000mPa.s。
所述不溶于水的颗粒状的功能性组分为粒径尺寸30~300微米的微粒。
所述不溶于水的颗粒状的功能性组分选自以下物质之一或其混合：颜料、微胶囊香精、微胶囊包覆的酶制剂、色粒、有机洗涤剂助洗剂。
所述的液体洗涤剂组合物，其还包含表面活性剂体系、洗涤助剂及任选成分；
所述表面活性剂选自0.01~10%的阴离子表面活性剂、0.01~10%的非离子表面活性剂、0~10%的阳离子表面活性剂、0~10%的两性离子表面活性剂的一种或多种的混合物；
所述洗涤助剂选自0.01~1%的荧光增白剂、0.001~5%的酶制剂、0.001~10%的酶稳定体系、0.01~5%的抗再沉积剂的一种或多种组成的混合物；
所述任选成分包含如下任选的添加剂：粘度调节剂、防腐剂、着色剂、颜色稳定剂和香精的一种或多种组成的混合物。
借由上述技术方案，本发明具有的优点和有益效果是：
1、本发明中脂肪酸碱金属盐与磺酸碱金属盐可以共同作用形成微观网络结构，进而获得结构化液体洗涤剂组合物。
2、本发明所述的结构化液体洗涤剂组合物因具有屈服应力而能够悬浮不溶于水的颗粒状的功能性组分，使得液体洗涤剂组合物具有更好地使用体验、去污能力和漂洗效果。
3、本方法所述的结构化液体洗涤剂组合物通过改变脂肪酸碱金属盐和磺酸碱金属盐的浓度即可有效调节洗涤剂组合物的屈服应力，并减少了对特殊化学结构的表面活性剂和聚合物的依赖，降低了产品成本，提高了配方自由度。
具体实施方式
对于本领域的技术人员来说，通过阅读本说明书的公开内容，本发明的特征、有益效果和优点将变得显而易见。
除非另外指明，所有百分比、分数和比率都是按本发明组合物的总重量计算的。除非另外指明，有关所列成分的所有重量均给予活性物质的含量，因此它们不包括在可商购获得的材料中可能包含的溶剂或副产物。本文术语“重量含量”可用符号“%”表示。
除非另外指明，在本文中所有的分子量都是以道尔顿为单位表示的重均分子量。
除非另外指明，在本文中所有配制和测试发生在25℃的环境。
本文中“包括”、“包含”、“含”、“含有”、“具有”或其它变体意在涵盖非封闭式包括，这些术语之间不作区分。术语“包含”是指可加入不影响最终结果的其它步骤和成分。术语“包含”还包括术语“由…组成”和“基本上由…组成”。本发明的组合物和方法/工艺可包含、由其组成和基本上由本文描述的必要元素和限制项以及本文描述的任一的附加的或任选的成分、组分、步骤或限制项组成。
本发明的洗涤剂组合物采用本领域技术人员所熟知的各种方法制备。所述组合物的配制可以通过常规手段进行，具体应根据组分在溶液中的状态和作用，以及组分的稳定性选择合适的加料顺序、加料温度和加料时间。
本发明的洗涤剂组合物的使用方法是本领域技术人员所熟知的，典型的使用方法是将具体的洗涤剂组合物实施方案以不稀释的方式或稀释在水中的方式，和被洗涤物件的表面接触，然后漂洗被洗涤物件的表面。优选地，被洗涤物件在上述接触步骤和漂洗步骤之间进行洗涤步骤。洗涤步骤包括但不限于擦洗和机械搅拌。被洗涤物件包括织物和硬表面。
无需进一步详细说明，相信本领域技术人员使用以上所述即可最大限度地使用本发明。下面的实施例目的在于进一步介绍和展示在本发明范围内的具体实施方案。因此，实施例应理解为仅用于更详细地展示本发明，而不以任何方式限制本发明的内容。以下实施例中，除非另外指明，所有的含量均是重量百分含量，有关所列成分的含量是经过换算的活性物质的含量。
在所述实施例中，将使用下列缩写，并且具有所标明的功能。
LAS-Na：直链烷基苯磺酸钠，碳原子数为10~13，阴离子表面活性剂。
LAS-Li：直链烷基苯磺酸锂，碳原子数为10~13，阴离子表面活性剂。
LAS：直链烷基苯磺酸钠，碳原子数为10~13，阴离子表面活性剂。
AES：乙氧基化脂肪醇硫酸盐，脂肪醇碳原子数为10~15，平均乙氧化程度为2，阴离子表面活性剂。
MES：脂肪酸甲酯硫酸盐，脂肪酸碳原子数为8~18，阴离子表面活性剂。
AEO9：乙氧基化脂肪醇，平均乙氧化程度为9，非离子表面活性剂。
PAA：丙烯酸均聚物的钠盐，聚羧酸盐。DowChemical公司产品Acusol445N。
防腐剂：甲基异噻唑啉酮和氯甲基异噻唑啉酮混合物。
液体洗涤剂组合物制备方法，包括以下步骤：
1）向配置罐中加入水；
2）加入脂肪酸碱金属盐、磺酸碱金属盐；
3）加入其他阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性表面活性剂，搅拌至溶解完全；
4）加入增白剂，香精，色素，防腐剂等其他成分，搅拌溶解完全；
5）调节pH，搅拌至溶解完全。
下列实施例进一步说明了本发明范围内的优选具体实施方案。这些实施例仅仅是说明性的，而不是限制本发明的范围，因为只要在不背离其实质和范围的条件下，可以对本发明进行许多变化。
结构化液体洗涤剂组合物实施例1-2和对比例1-4
按照下表1配制液体洗涤剂组合物A-F。
表1实施例1-2与对比例1-4制备得到的液体洗涤剂组合物A-F组成
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液体洗涤剂组合物A-F流体性能测试
实施例1-2和对比例1-4配制得到的液体洗涤剂组合物A-F的流体性能测试结果如表2所示。其中，洗涤剂组合物的粘度是在剪切速率为1s-1下测定，屈服应力测试采用稳态剪切扫描测试，测试温度为25°C，剪切速率扫描范围为0.1~100s-1，将测试结果曲线进行Hershel-Balkey方程拟合得到屈服应力。
表2实施例1-2和对比例1-4配制液体洗涤剂组合物A-F流体性能测试结果
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根据表2流体性能测试结果，与对比例1相比，对比例2-3中单独添加脂肪酸碱金属盐或磺酸碱金属盐时，液体洗涤剂组合物粘度变化不大，并且没有屈服应力，说明脂肪酸碱金属盐和磺酸碱金属盐中只有一种组分存在时，液体洗涤剂组合物内部并没有微观网络结构形成，并不能产生屈服应力，导致微胶囊香精无法悬浮。对比例4中加入了聚丙烯酸类“外部结构剂”PAA，液体洗涤剂组合物虽然获得屈服应力，但组合物粘度也大幅增加。另外，加入PAA获得的屈服应力很小，无法悬浮粒径100微米的微胶囊香精。与对比例1-4相比，实施例1-2中液体洗涤剂组合物A-B粘度较液体洗涤剂组合物C-E增加不大，并且具有较高的屈服应力，能够悬浮粒径100微米的微胶囊香精，证实了只有脂肪酸碱金属盐和磺酸碱金属盐共同存在时能够形成微观网络结构，导致液体洗涤剂组合物具有屈服应力，同时不会对液体组合物的其他流体性能产生影响，具有很好的悬浮能力。
结构化液体洗涤剂组合物实施例3-8
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由表3可以看出，含有脂肪酸碱金属盐和磺酸碱金属盐的液体洗涤剂组合物，脂肪酸碱金属盐和磺酸碱金属盐含量分别在本发明所述的含量范围内时，脂肪酸碱金属盐和磺酸碱金属盐共同作用能够形成微观网络结构，导致液体洗涤剂组合物具有屈服应力，具有很好的悬浮能力。调节液体洗涤剂组合物中各组分的含量可以有效调节所述组合物的屈服应力，达到调节所述组合物悬浮能力的效果。
本文所公开的量纲和数值不应理解为所述精确值的严格限制。除非另外说明，每个这样的量纲旨在表示所述值和围绕该值的功能上等同的范围。例如，公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。
在发明内容中引用的所有文件都在相关部分中以引用方式纳入本文中。对于任何文件的引用不应当解释为承认其是有关本发明的现有技术。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。