CN117442517A - 包含阳离子表面活性剂的柔性多孔可溶性固体片材制品 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种包含阳离子表面活性剂的柔性多孔可溶性固体片材制品，该柔性多孔可溶性固体片材制品包含水溶性聚合物、增塑剂和阳离子表面活性剂，其中该增塑剂与该阳离子表面活性剂的重量比为约0.9至约2。另外，还提供了制备该制品的方法，其中该方法包括：a)制备包含水溶性聚合物、增塑剂和阳离子表面活性剂的湿预混合物；b)使该湿预混合物充气，以形成充气的湿预混合物；c)将该充气的湿预混合物形成为片材；以及d)将该形成的片材干燥。并且通过选择所述比率可显著提高该充气的预混合物的稳定性。该提高的稳定性可进一步带来显著改善的孔结构、制造方法的灵活性和消费者所期望的溶解特性。

Description

包含阳离子表面活性剂的柔性多孔可溶性固体片材制品

本申请是PCT国际申请日为2020年2月20日，PCT国际申请号为PCT/CN2020/076049、中国国家申请号为202080088938.7的发明名称为《包含阳离子表面活性剂的柔性多孔可溶性固体片材制品》的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种包含阳离子表面活性剂的柔性多孔可溶性固体片材制品。

背景技术

在水溶性聚合物载体或基质中包含表面活性剂和/或其他活性成分的柔性可溶性固体片材为人们所熟知。水溶性聚合物可在固体片材中充当成膜剂、结构剂以及其他成分的载体。此类片材可用作织物护理产品、家庭护理产品、毛发护理产品、美容护理产品、个人护理产品等。具体地，此类柔性可溶性片材可包含阳离子表面活性剂作为织物护理活性物质(例如织物调理剂)、家庭护理活性物质(例如洗涤精)、毛发护理活性物质(例如，毛发调理剂)、美容护理活性物质和/或个人护理活性物质，并且尤其可用于在水中溶解时递送此类活性物质。相比于相同产品类别的织物护理产品、家庭护理产品、毛发护理产品、美容护理产品和/或个人护理产品的传统液体形式，此类片材具有较好的结构完整性，更为浓缩，且易于储存、运送/运输、搬运和处理。相比于相同产品类别的固体片剂形式，此类片材更具柔性且脆性较小，对消费者有较好的感官吸引力。

为了改善溶解，WO2010077627公开了用于形成以约80％至100％的开孔百分含量为特征的具有开孔泡沫(OCF)结构的多孔片材的间歇方法。具体地，首先形成包含水溶性聚合物载体的原材料的预混合物，将其剧烈充气以在预混合物中引入气泡，并且然后分批加热干燥(例如，在对流烘箱或微波炉中)以形成具有期望的OCF结构的多孔片材。然而，本发明的发明人发现，在用于形成含有阳离子表面活性剂的多孔固体片材的方法中，充气预混合物可能不如期望的稳定。换句话讲，充气预混合物中形成的气泡可能在充气之后短时间内塌缩。在这种情况下，形成的多孔片材可具有低于预期的开孔百分含量，或者充气预混合物需要尽快进行加热干燥，或者甚至在充气之后立即进行加热干燥以确保形成期望的OCF结构。这可能在设计此类多孔片材的制造方法中带来不期望的困难，尤其是在大规模生产中，因为在充气之后立即将充气预混合物干燥而在工业生产中没有任何间歇可能不现实。

因此，需要提高充气预混合物在用于形成包含阳离子表面活性剂的多孔片材的方法中的稳定性，以便获得具有进一步改善的孔隙率的多孔片材并且/或者有利于工业生产。

发明内容

本发明提供了一种柔性多孔可溶性固体片材制品，该柔性多孔可溶性固体片材制品包含水溶性聚合物、增塑剂和阳离子表面活性剂，其中增塑剂与阳离子表面活性剂的重量比为约0.9至约2。此外，本发明提供了一种制备固体片材制品的方法，其中该方法包括a)制备包含水溶性聚合物、增塑剂和阳离子表面活性剂的湿预混合物，其中增塑剂与阳离子表面活性剂的重量比为约0.9至约2；b)使湿预混合物充气，以形成充气的湿预混合物；c)将充气的湿预混合物形成为片材；以及d)将形成的片材干燥。具体地，增塑剂与阳离子表面活性剂的重量比可为约1至约1.8，优选地约1.1至约1.7，并且更优选地约1.2至约1.6。

令人惊讶的是，本发明的发明人已出乎意料地发现，当预混合物中增塑剂与阳离子表面活性剂的比率处于优选的范围内，例如从约0.9至约2时，可显著提高充气预混合物的稳定性。提高的稳定性可进一步带来显著改善的孔结构，并由此显著改善消费者所期望的溶解特性。另外，提高的稳定性可为固体片材制品的制造方法带来显著提高的灵活性。

在一个方面，本发明涉及一种柔性多孔可溶性固体片材制品，该柔性多孔可溶性固体片材制品包含水溶性聚合物、增塑剂和阳离子表面活性剂，其中固体片材制品的特征在于：(i)开孔百分含量为约80％至约100％；并且(ii)总体平均孔尺寸为约100μm至约2000μm；并且其中增塑剂与阳离子表面活性剂的重量比可为约0.9至约2。

固体片材制品可优选地包含按固体片材制品的总重量计约1％至约65％、优选地约10％至约60％、更优选地约15％至约55％、还更优选地20％至50％、最优选地22％至40％的增塑剂。在本发明的优选但不是必需的实施方案中，增塑剂可以是甘油。

固体片材制品可优选地包含按固体片材制品的总重量计约1％至约50％、优选地约5％至约45％、更优选地约10％至约40％、最优选地约15％至约35％的阳离子表面活性剂。在本发明的优选但不是必需的实施方案中，阳离子表面活性剂可选自N,N-二(酰基-氧乙基)-N,N-二甲基氯化铵、N,N-二(酰基-氧异丙基)-N,N-二甲基甲硫酸铵、N,N-二(酰基-氧乙基)-N,N-甲基羟基乙基甲硫酸铵、C12-C22烷基三甲基溴化铵、C12-C22烷基三甲基氯化铵(例如椰子基三甲基氯化铵和月桂基三甲基氯化铵)以及它们的任何组合。优选地，酰基基团衍生自动物脂肪、不饱和的和多不饱和的脂肪酸。

固体片材制品可优选地包含按固体片材制品的总重量计约1％至约60％、优选地约5％至约50％、更优选地约10％至约45％、最优选地约15％至约40％的水溶性聚合物。在本发明的优选但不是必需的实施方案中，水溶性聚合物可选自聚乙烯醇、淀粉以及它们的任何组合。

此外，在本发明的优选但不是必需的实施方案中，固体片材制品可包含按固体片材制品的总重量计0.01％至约20％、优选地0.1％至约12％、更优选地0.5％至约8％、最优选地1％至5％的非离子表面活性剂。

本发明的柔性多孔可溶性固体片材制品的特征可进一步在于：

·开孔百分含量为85％至100％、优选地90％至100％；并且/或者

·总体平均孔尺寸为150μm至1000μm，优选地200μm至600μm；并且/或者

·平均孔壁厚度为5μm至200μm，优选地10μm至100μm，更优选地10μm至80μm；并且/或者

·最终含水量为按固体片材制品的重量计0.5％至25％、优选地1％至20％、更优选地3％至15％；并且/或者

·每个片材的厚度为0.5mm至4mm、优选地0.7mm至3mm、更优选地0.8mm至2mm、最优选地1mm至1.5mm；并且/或者

·基重为50克/m²至250克/m²、优选地80克/m²至230克/m²、更优选地100克/m²至220克/m²；并且/或者

·密度为0.05克/cm³至0.5克/cm³、优选地0.06克/cm³至0.4克

/cm³、更优选地0.07克/cm³至0.3克/cm³、最优选地0.08克/cm³至0.25克/cm³；并且/或者

·比表面积为0.03m²/g至0.25m²/g、优选地0.04m²/g至0.22m²/g、更优选地0.05m²/g至0.2m²/g、最优选地0.1m²/g至0.18m²/g。

此外，本发明的固体片材制品可包括两个或更多个柔性多孔可溶性片材，其中涂料组合物存在于该两个或更多个片材中的至少一个片材的至少一个表面上，前提条件是涂料组合物不在固体片材制品的外表面中的任何外表面上。

在另一方面，本发明涉及一种用于制备片材制品的方法，该方法包括以下步骤：a)制备包含水溶性聚合物、增塑剂和阳离子表面活性剂并且在40℃和1s-¹下测量的粘度为约1,000cps至约25,000cps的湿预混合物，其中增塑剂与阳离子表面活性剂的重量比为约0.9至约2；b)使湿预混合物充气，以形成密度为约0.05g/mL至约0.7g/mL、优选地约0.15g/mL至约0.6g/mL、更优选地约0.2g/mL至约0.5g/mL、最优选地约0.25g/mL至约0.45g/mL的充气的湿预混合物；c)将充气的湿预混合物形成为具有相反的第一侧和第二侧的片材；和d)将形成的片材干燥以制备片材制品。优选地，步骤d)可进行约5分钟至约300分钟、优选地约10分钟至约120分钟的持续时间。优选地，步骤d)中的干燥可在约70℃至约200℃、优选地约90℃至约140℃的温度下沿着加热方向进行，这形成从形成的片材的第一侧到第二侧减小的温度梯度，其中加热方向与重力方向基本上相反持续超过一半的干燥时间，优选地超过干燥时间的75％。

在阅读本发明的以下具体实施方式时，本发明的这些和其他方面将变得更明显。

附图说明

图1示出了用于以间歇方法制备柔性多孔可溶性固体片材制品的基于对流的加热/干燥装置。

图2示出了用于以间歇方法制备柔性多孔可溶性固体片材制品的基于微波的加热/干燥装置。

图3示出了用于以连续方法制备柔性多孔可溶性固体片材制品的基于冲击式烘箱的加热/干燥装置。

图4示出了用于以间歇方法制备柔性多孔可溶解的片材的基于底部传导的加热/干燥装置。

图5示出了用于以连续方法制备另一柔性多孔可溶性片材的基于旋转滚筒的加热/干燥装置。

具体实施方式

I.定义

如本文所用，术语“柔性”是指当制品沿垂直于其纵向的中心线弯曲90°时制品承受应力而不破损或显著破裂的能力。优选地，此类制品可经历显著的弹性变形并且特征在于不大于5GPa、优选地不大于1GPa、更优选地不大于0.5GPa、最优选地不大于0.2GPa的杨氏模量。

如本文所用，术语“可溶性”是指制品在20℃和大气压下在八(8)小时内无需任何搅拌完全或基本上溶解在足够量的去离子水中，留下小于5重量％的未溶解残留物的能力。

如本文所用，术语“固体”是指当制品不受限制时并且当没有向其施加外部力时制品在20℃和大气压下基本上保持其形状(即，其形状没有任何可见变化)的能力。

如本文所用，术语“片材”是指具有三维形状，即具有厚度、长度和宽度的非纤维结构，而长度与厚度纵横比和宽度与厚度纵横比两者为至少约5:1，并且长度与宽度比为至少约1:1。优选地，长度与厚度纵横比和宽度与厚度纵横比两者为至少约10:1、更优选地至少约15:1、最优选地至少约20:1；并且长度与宽度纵横比优选地至少约1.2:1、更优选地至少约1.5:1、最优选地至少约1.618:1。

如本文所用，术语“底部表面”是指干燥步骤期间立即接触充气的湿预混合物的片材置于其上的支撑表面的本发明的柔性多孔可溶性固体片材制品的表面，而术语“顶部表面”是指片材制品的与底部表面相反的表面。此外，此类固体片材制品可沿其厚度划分为三个(3)区域，包括邻近其顶部表面的顶部区域，邻近其底部表面的底部区域，以及位于顶部与底部区域之间的中间区域。顶部、中间和底部区域厚度相等，即各自厚度为片材制品的总厚度约1/3。

如本文所用，术语“开孔泡沫”或“开孔孔结构”是指限定空间或泡孔网络的含聚合物的固体连通基质，该空间或泡孔包含气体，通常为气体(诸如空气)，在干燥过程期间泡沫结构不会塌陷，从而保持固体的物理强度和粘结性。结构的互连性可通过开孔百分含量来描述，其通过下文公开的测试3测量。

如本文所用，术语“水溶性”是指当至少约25克、优选地至少约50克、更优选地至少约100克、最优选地至少约200克的样品材料在20℃下置于一升(1L)去离子水中并且在大气压下充分搅拌时，此类材料完全溶解或分散在水中而不留下可见固体或不形成明显分离相的能力。

如本文所用，术语“充气(aerate、aerating或aeration)”是指通过机械和/或化学方法将气体引入液体或糊状组合物中的方法。

如本文所用，术语“加热方向”是指热源将热能施加到制品所沿的方向，这导致此类制品中的温度梯度从此类制品的一侧到另一侧减小。例如，如果位于制品一侧的热源向制品施加热能以产生从一侧到相对侧减小的温度梯度，则加热方向被认为是从一侧向相对侧延伸。如果此类制品的两侧或此类制品的不同部分同时被加热而在此类制品上没有可观察到的温度梯度，则加热以非定向方式进行，并且没有加热方向。

如本文所用，术语“基本上与……相对”或“基本上与……偏移”是指两个方向或两条线之间具有90°或更大的偏移角。

如本文所用，术语“基本上对齐”或“基本对齐”是指两个方向或两条线之间具有小于90°的偏移角。

如本文所用，术语“主要热源”是指提供大于50％、优选地大于60％、更优选地大于70％、最优选地大于80％的由对象(例如，根据本发明的充气的湿预混合物片材)吸收的总热能的热源。

如本文所用，术语“受控表面温度”是指相对一致，即具有小于+/-20％波动、优选地小于+/-10％波动、更优选地小于+/-5％波动的表面温度。

术语“实质上不含”是指所指示材料以非常小的水平存在，不是被有意加入到组合物或产品中，或者优选地以无法靠分析方法检测到的水平存在于此类组合物或产品中。其可包括这样的组合物或产品，其中所指示材料仅作为有意加入到此类组合物或产品中的材料中的一种或多种的杂质。

II.本发明的固体片材制品的制剂

本发明的固体片材制品包含水溶性聚合物、增塑剂和阳离子表面活性剂。此外，本发明的固体片材制品还可包含一种或多种附加成分。

在一些实施方案中，本发明的固体片材制品可包括堆叠在一起的两个或更多个柔性多孔可溶性片材。在这种情况下，涂料组合物可存在于该两个或更多个片材中的至少一个片材的至少一个表面上，前提条件是涂料组合物不在固体片材制品的外表面中的任何外表面上。换句话讲，可在固体片材制品的片材之间添加涂料组合物。

1.水溶性聚合物

如上文所提及，本发明的柔性多孔可溶性固体片材制品可由包含水溶性聚合物、增塑剂和阳离子表面活性剂的湿预混合物形成。此类水溶性聚合物可在所得的固体片材制品中用作成膜剂、结构剂以及用于其他活性成分(例如，表面活性剂、乳化剂、助洗剂、螯合剂、香料、着色剂等等)的载体。

优选地，湿预混合物可包含按预混合物的重量计约1％至约30％的水溶性聚合物，在一个实施方案中包含按预混合物的重量计约5％至约20％的水溶性聚合物，在一个实施方案中包含按预混合物的重量计约7％至约15％的水溶性聚合物。

在干燥之后，优选的是水溶性聚合物以按固体片材制品的总重量计约1％至约60％、优选地约5％至约50％、更优选地约10％至约45％、还更优选地约15％至约40％、最优选地约20％至约30％范围内的量存在于本发明的柔性多孔可溶性固体片材制品中。在本发明的一个特别优选的实施方案中，本发明的柔性多孔可溶性固体片材制品中所存在的水溶性聚合物的总量为按此类制品的总重量计不超过约25％。

适于实施本发明的水溶性聚合物可选择重均分子量在约5,000道尔顿至约400,000道尔顿、更优选地约10,000道尔顿至约300,000道尔顿、还更优选地约15,000道尔顿至约200,000道尔顿、最优选地约20,000道尔顿至约150,000道尔顿范围内的那些。通过计算每种聚合物原材料的重均分子量与它们相应的按多孔固体内存在的聚合物总重量计的相对重量百分比的乘积的和来计算重均分子量。本文所用水溶性聚合物的重均分子量可影响湿预混合物的粘度，其可继而影响充气步骤期间的气泡数量和尺寸以及干燥步骤期间的孔扩张/打开结果。此外，水溶性聚合物的重均分子量可影响湿预混合物的总体成膜特性以及其与特定表面活性剂的相容性/不相容性。

本发明的水溶性聚合物可包括但不限于合成聚合物，包括聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚环氧烷、聚丙烯酸酯、己内酰胺、聚甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酰胺、聚二甲基丙烯酰胺、聚乙二醇一甲基丙烯酸酯、丙烯酸和丙烯酸甲酯的共聚物、聚氨酯、聚羧酸、聚乙酸乙烯酯、聚酯、聚酰胺、聚胺、聚乙烯亚胺、马来酸/(丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯)共聚物、甲基乙烯基醚与马来酸酐的共聚物、乙酸乙烯酯与巴豆酸的共聚物、乙烯吡咯烷酮与乙酸乙烯酯的共聚物、乙烯吡咯烷酮与己内酰胺的共聚物、乙烯吡咯烷酮/乙酸乙烯酯共聚物、阴离子、阳离子和两性单体的共聚物以及它们的组合。

本发明的水溶性聚合物还可选自源自天然的聚合物，包括植物源的那些，其实例包括刺梧桐树胶、黄蓍胶、阿拉伯树胶、乙酰吗喃、魔芋葡苷聚糖、金合欢胶、达瓦树胶、乳清分离蛋白、和大豆分离蛋白；种子提取物，包括瓜尔胶、刺槐豆胶、温柏树籽和车前籽；海藻提取物诸如角叉菜胶、海藻酸盐和琼脂；果实提取物(果胶)；微生物源的那些，包括黄原胶、结冷胶、普鲁兰、透明质酸、硫酸软骨素和葡聚糖；和动物源的那些，包括酪蛋白、胶质、角蛋白、角蛋白水解产物、磺基角蛋白、白蛋白、胶原、谷蛋白、高血糖素、谷胶、玉米蛋白和紫胶。

改性的天然聚合物也可用作本发明的水溶性聚合物。适宜的改性天然聚合物包括但不限于，纤维素衍生物如羟丙基甲基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、甲基纤维素、羟丙基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素、乙酸邻苯二甲酸纤维素、硝化纤维以及其他纤维素醚/酯；和瓜尔胶衍生物诸如羟丙基瓜尔胶。

本发明的水溶性聚合物可包括淀粉。如本文所用，术语“淀粉”包括天然存在或改性的淀粉。淀粉的典型天然来源可包括谷物、块茎、根、豆类和水果。更具体的天然来源可包括玉米、豌豆、马铃薯、香蕉、大麦、小麦、稻米、西米、苋属植物、木薯、竹芋、美人蕉、高粱、以及它们的蜡质或高淀粉酶品种。天然淀粉可通过本领域已知的任何改性方法进行改性，以形成改性的淀粉，包括物理改性的淀粉，诸如剪切淀粉或热抑制淀粉；化学改性的淀粉，诸如已被交联、乙酰化和有机酯化、羟乙基化和羟丙基化、磷酸化、以及无机酯化的那些，其阳离子、阴离子、非离子、两性和两性离子衍生物，以及其琥珀酸盐和取代的琥珀酸盐衍生物；由淀粉中的任一种衍生的转化产品，包括通过氧化、酶转化、酸性水解、加热或酸性糊精化制备的流体淀粉或稀糊淀粉，经热处理和/或剪切的产品也可用于本文；以及本领域已知的预胶凝淀粉。

优选的本发明水溶性聚合物包括聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚环氧烷、淀粉和淀粉衍生物、普鲁兰、胶质、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素、和羧甲基纤维素。本发明的更优选的水溶性聚合物选自聚乙烯醇、淀粉以及它们的任何组合。

聚乙烯醇的特征可在于约40％至约100％、优选地约50％至约95％、更优选地约65％至约92％、最优选地约70％至约90％范围内的水解度。可商购获得的聚乙烯醇包括以CELVOL商品名来自Celanese Corporation(Texas,USA)的那些，包括但不限于CELVOL 523、CELVOL 530、CELVOL 540、CELVOL 518、CELVOL 513、CELVOL 508、CELVOL 504；以和POVAL^TM商品名来自Kuraray Europe GmbH(Frankfurt,Germany)的那些；和可从包括LubonVinylon Co.(Nanjing,China)的各种供应商商购获得的PVA 1788(也称为PVA BP17)；以及它们的组合。

在本发明的一个特别优选的实施方案中，柔性多孔可溶性固体片材制品包含按此类制品的总重量计约1％至约60％、优选地约5％至约50％、更优选地约10％至约40％、还更优选地约15％至约40％、最优选地约20％至约35％的重均分子量在约80,000道尔顿至约150,000道尔顿范围内且水解度在约80％至约90％范围内的聚乙烯醇。

在本发明的另一个特别优选的实施方案中，柔性多孔可溶性固体片材制品包含按此类制品的总重量计约1％至约60％、优选地约5％至约50％、更优选地约10％至约40％、还更优选地约15％至约35％、最优选地约20％至约30％的重均分子量在约80,000道尔顿至约150,000道尔顿的范围内且水解度在约80％至约90％范围内的聚乙烯醇以及按此类制品的总重量计约0.001％至约5％、优选地约0.01％至约4.5％、更优选地约0.1％至约4％、还更优选地约1％至约4％、最优选地约2％至约4％的淀粉。淀粉的存在可有助于降低所需水溶性聚合物的总体水平并且/或者提供如本文所述的物理/化学特征方面的其他有益效果。然而，虽然不受任何理论的束缚，但据信过多淀粉可能损害片材制品的溶解度、结构完整性和/或弹性。因此，在本发明的优选的实施方案中，期望固体片材制品包含按固体片材制品的重量计不大于约5％、优选地约0％至约4.5％、更优选地约0％至约4％的淀粉。

在本发明的另一个特别优选的实施方案中，柔性多孔可溶性固体片材制品包含按此类制品的总重量计约1％至约60％、优选地约2％至约30％、更优选地约3％至约20％、还更优选地约4％至约15％、最优选地约4％至约10％的重均分子量在约20,000道尔顿至约30,000道尔顿范围内且水解度在约80％至约90％范围内的第一聚乙烯醇以及按此类制品的总重量计约2％至约60％、优选地约4％至约40％、更优选地约6％至约30％、还更优选地约8％至约25％、最优选地约12％至约22％的重均分子量在约50,000道尔顿至约150,000道尔顿范围内且水解度在约80％至约90％范围内的第二聚乙烯醇。

2.增塑剂

本发明的柔性多孔可溶性固体片材制品包含优选地按固体片材制品的总重量计约1％至约65％、优选地约10％至约60％、更优选地约15％至约55％、还更优选地约20％至约50％、最优选地约22％至约40％范围内的量的增塑剂。相应地，用于形成此类固体片材制品的湿预混合物可包含按湿预混合物的重量计约0.1％至约50％、优选地约1％至约40％、更优选地约5％至约30％、还更优选地约8％至约25％、最优选地约10％至约20％的增塑剂。

用于本发明中的合适的增塑剂包括例如多元醇、共聚多元醇、多元羧酸、聚酯、聚二甲基硅氧烷共聚多元醇等。

可用的多元醇的示例包括但不限于：甘油、双甘油、乙二醇、聚乙二醇(尤其是200-600)、丙二醇、丁二醇、戊二醇、甘油衍生物(诸如丙氧基化甘油)、缩水甘油、环己烷二甲醇、己二醇、2,2,4-三甲基戊烷-1,3-二醇、季戊四醇、脲、糖醇(诸如山梨糖醇、甘露糖醇、乳糖醇、木糖醇、麦芽糖醇和其他一元醇和多元醇)、单聚糖、二聚糖和低聚糖(诸如果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖、高果糖玉米糖浆固体和糊精)、抗坏血酸、山梨酸盐、乙烯双甲酰胺、氨基酸等。

多元羧酸的示例包括但不限于柠檬酸、马来酸、琥珀酸、聚丙烯酸和聚马来酸。

合适的聚酯的示例包括但不限于三乙酸甘油酯、乙酰化甘油一酯、邻苯二甲酸二乙酯、柠檬酸三乙酯、柠檬酸三丁酯、柠檬酸乙酰基三乙酯、柠檬酸乙酰基三丁酯。

合适的聚二甲基硅氧烷共聚多元醇的示例包括但不限于PEG-12聚二甲基硅氧烷、PEG/PPG-18/18聚二甲基硅氧烷、和PPG-12聚二甲基硅氧烷。

其它合适的增塑剂包括但不限于邻苯二甲酸烷基酯和邻苯二甲酸烯丙基酯；萘酯；乳酸盐(例如钠盐、铵盐和钾盐)；脱水山梨糖醇聚氧乙烯醚-30；脲；乳酸；吡咯烷酮羧酸钠(PCA)；透明质酸钠或透明质酸；可溶的胶原；改性蛋白；L-谷氨酸单钠；α和β-羟基酸，诸如乙醇酸、乳酸、柠檬酸、马来酸和水杨酸；聚甲基丙烯酸甘油酯；聚合物增塑剂，诸如聚季铵盐；蛋白质和氨基酸，诸如谷氨酸、天冬氨酸和赖氨酸；氢淀粉水解产物；其他低分子量酯(例如C₂-C₁₀醇和酸的酯)；以及食品和塑料工业领域技术人员已知的任何其它水可溶的增塑剂；以及它们的混合物。

增塑剂的特别优选的示例包括甘油、乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、以及它们的混合物。最优选的增塑剂为甘油。在固体片材中存在优选的增塑剂(例如甘油)可另外带来抗褶皱益处。特别地，当固体片材制品包含优选量的甘油(例如，按固体片材的总重量计22％至40％)时，抗褶皱效果可能甚至更显著。

3.阳离子表面活性剂

本发明的固体片材制品包含一种或多种阳离子表面活性剂。阳离子表面活性剂可充当织物护理活性物质(例如织物调理剂和/或织物软化剂)、家庭护理活性物质、毛发护理活性物质、美容护理活性物质和/或个人护理活性物质。具体地，固体片材制品可包含按固体片材制品的总重量计约1％至约50％、优选地约5％至约45％、更优选地约10％至约40％、最优选地约15％至约35％，例如约10％、约15％、约20％、约25％、约30％、约35％、约40％或其间的任何范围的阳离子表面活性剂。相应地，用于形成此类固体片材制品的湿预混合物可包含按湿预混合物的重量计约0.1％至约40％、优选地约1％至约35％、更优选地约5％至约30％、还更优选地约8％至约35％、最优选地约10％至约30％，例如约10％、约15％、约20％、约25％、约30％、约35％、约40％或其间的任何范围的阳离子表面活性剂。

具体地，阳离子表面活性剂可以是季铵化合物和/或胺化合物。更具体地，阳离子表面活性剂可选自二酯季铵(DEQA)化合物、单长链烷基季铵化合物、二长链烷基季铵化合物、单长链烷基胺化合物以及它们的任何组合。还更特别地，阳离子表面活性剂可选自以下烷基三甲基铵化合物或其胺前体、二烷基二甲基铵化合物或其胺前体、基于甲基二乙醇胺(基于MDEA)的季铵化合物或其胺前体、基于甲基二异丙醇胺(基于MDIPA)的季铵化合物或其胺前体、基于三乙醇胺(基于TEA)的季铵化合物或其胺前体以及它们的任何组合。最具体地，阳离子表面活性剂可选自山嵛基三甲基氯化铵；硬脂基三甲基氯化铵；鲸蜡基三甲基氯化铵；月桂基三甲基氯化铵；氢化牛脂烷基三甲基氯化铵、二甲基羟乙基月桂基氯化铵、二烷基(14-18)二甲基氯化铵、二牛脂烷基二甲基氯化铵、二氢化牛脂烷基二甲基氯化铵、二硬脂基二甲基氯化铵、双十六烷基二甲基氯化铵、N,N-二(酰基-氧乙基)-N,N-二甲基氯化铵、N,N-二(酰基-氧异丙基)-N,N-二甲基甲硫酸铵、N,N-二(酰基-氧乙基)-N,N-甲基羟乙基甲硫酸铵以及它们的任何组合。示例性阳离子表面活性剂包括二乙酯二甲基氯化铵(DEEDMAC)、二棕榈乙基羟乙基铵甲基硫酸盐、椰子基三甲基氯化铵和月桂基三甲基氯化铵等。

另外，在一个实施方案中，阳离子表面活性剂可由脂肪酸与氨基醇的反应产物形成，在一个实施方案中获得单酯、二酯和三酯化合物的混合物。在另一个实施方案中，阳离子表面活性剂包括一种或多种软化剂季铵化合物，诸如但不限于作为单烷基季铵化合物、二烷基季铵化合物、二酰胺基季化合物、二酯季铵化合物、单酯季铵化合物或它们的组合。

示例性季铵化合物包括但不限于烷基化季铵化合物、环或环状季铵化合物、芳族季铵化合物、二季铵化合物、烷氧基化季铵化合物、酰胺基胺季铵化合物、酯季铵化合物以及它们的混合物。此类化合物的示例描述于US 7,381,697第3栏第43行至第4栏第67行；US7135451第5栏第1行至第11栏第40行中。还可参见美国专利：4,424,134；4,767,547；5,545,340；5,545,350；5,562,849；和5,574,179。

优选地，阳离子表面活性剂可包含下式的化合物：

{R_4-m-N⁺-[Z-Y-R¹]_m}X^-

其中每个R包括氢、短链C₁-C₆，在一个方面为C₁-C₃烷基或羟烷基基团，例如甲基、乙基、丙基、羟乙基等、聚(C_2-3烷氧基)、聚乙氧基、苄基或它们的混合物；每个Z独立地为(CH₂)n、CH2-CH(CH3)-或CH-(CH3)-CH2-；每个Y可包括-O-(O)C-、-C(O)-O-、-NR-C(O)-或-C(O)-NR-；每个m为2或3；每个n为1至约4，在一个方面为2；每个R¹中碳的总和加上一个(当Y为-O-(O)C-或-NR-C(O)-)时可为C₁₂-C₂₂或C₁₄-C₂₀，其中每个R¹是烃基或取代的烃基基团；并且X-可包括任何相容的阴离子。在一个方面，相容的阴离子可包括氯离子、溴离子、甲硫酸根、乙硫酸根、硫酸根和硝酸根。在另一方面，相容的阴离子可包括氯离子或甲硫酸根。如本文所用，当指定为二酯时，其可包括存在的单酯。

具体地，合适的阳离子表面活性剂可为脂肪酸与二亚烷基三胺以例如约2:1的分子比反应的反应产物，这些反应产物包含下式的化合物：

R¹-C(O)-NH-R²-NH-R³-NH-C(O)-R¹

其中R¹、R²如上定义，并且每个R³为C_1-6亚烷基基团，优选地亚乙基基团。这些活性物质的示例是牛油酸、低芥酸菜籽油酸或油酸与二亚乙基三胺以约2:1的分子比反应的反应产物，该反应产物混合物分别包含具有下式的N,N"-二牛油酰基二亚乙基三胺、N,N"-二低芥酸菜籽油酰基二亚乙基三胺或N,N"-二油酰基二亚乙基三胺：

R¹-C(O)-NH-CH₂CH₂-NH-CH₂CH₂-NH-C(O)-R¹

其中R²和R³为二价亚乙基基团，R¹如上定义，并且当R¹为衍生自植物源或动物源的可商购获得的油酸中的油酰基基团时，该结构的可接受示例包括购自Henkel Corporation的223LL或/>7021。

另一种合适的阳离子表面活性剂可具有下式：

[R¹-C(O)-NR-R²-N(R)₂-R³-NR-C(O)-R¹]⁺X^-

其中R、R¹、R²、R³和X-如上定义。该活性物质的示例是具有下式的基于二-脂肪酰胺基胺的软化剂：

[R¹-C(O)-NH-CH₂CH₂-N(CH₃)(CH₂CH₂OH)-CH₂CH₂-NH-C(O)-R¹]⁺CH₃SO₄ ^-其中R¹-C(O)为分别以商品名222LT、/>222和/>110从Degussa商购获得的油酰基基团、软牛油基团或硬化牛油基团。

另一种合适的阳离子表面活性剂可具有通式：

[R₃N⁺CH₂CH(YR¹)(CH₂YR¹)]X^-

其中每个Y、R、R¹和X-具有与上文相同的含义。优选的阳离子表面活性剂的示例为具有式1,2-二(酰氧基)-3-三甲基丙基氯化铵的“丙基”酯季铵化合物。

可用于本文的阳离子表面活性剂可为一种阳离子表面活性剂，或者两种或更多种阳离子表面活性剂的混合物。优选地，阳离子表面活性剂可选自：单长链烷基季铵化铵盐；单长链烷基季铵化铵盐与二长链烷基季铵化铵盐的组合；单长链烷基胺；单长链烷基胺和二长链烷基季铵化铵盐的组合；以及单长链烷基胺和单长链烷基季铵化铵盐的组合。

可用于本文的单长链烷基胺是具有一个长烷基链的那些，该长烷基链具有优选地12至30个碳原子、更优选地16至24个碳原子、还更优选地18至22个烷基基团。可用于本文的单长链烷基胺还包括单长链烷基酰氨基胺。脂肪族伯胺、脂肪族仲胺和脂肪族叔胺是可用的。

尤其可用的是具有约12至约22个碳的烷基基团的叔酰氨基胺。示例性的叔酰氨基胺包括：硬脂酰氨基丙基二甲基胺、硬脂酰氨基丙基二乙基胺、硬脂酰氨基乙基二乙基胺、硬脂酰氨基乙基二甲基胺、棕榈酰氨基丙基二甲基胺、棕榈酰氨基丙基二乙基胺、棕榈酰氨基乙基二乙基胺、棕榈酰氨基乙基二甲基胺、二十二烷酰氨基丙基二甲基胺、二十二烷酰氨基丙基二乙基胺、二十二烷酰氨基乙基二乙基胺、二十二烷酰氨基乙基二甲基胺、二十烷酰氨基丙基二甲基胺、二十烷酰氨基丙基二乙基胺、二十烷酰氨基乙基二乙基胺、二十烷酰氨基乙基二甲基胺、二乙基酰氨基乙基硬脂酰胺。本发明中可用的胺公开于Nachtigal等人的美国专利4,275,055中。

这些胺可与以下酸组合使用：诸如l-谷氨酸、乳酸、盐酸、苹果酸、琥珀酸、乙酸、富马酸、酒石酸、柠檬酸、L-谷氨酸盐酸盐、马来酸以及它们的混合物；更优选地，L-谷氨酸、乳酸、柠檬酸，以胺与酸的摩尔比为约1:0.3至约1:2、更优选地约1:0.4至约1:1使用。

可用于本文的单长链烷基季铵化铵盐是具有一个长烷基链的那些，该长烷基链具有12至30个碳原子、优选地16至24个碳原子、更优选地C18-22烷基基团。附接到氮的剩余基团独立地选自1至约4个碳原子的烷基基团，或者具有至多约4个碳原子的烷氧基基团、聚氧化亚烷基基团、烷基酰胺基基团、羟烷基基团、芳基基团或烷基芳基基团。

可用于本文的单长链烷基季铵化铵盐是具有下式的那些：

其中R⁷⁵、R⁷⁶、R⁷⁷和R⁷⁸中的一者选自12至30个碳原子的烷基基团，或者具有至多约30个碳原子的芳族基团、烷氧基基团、聚氧化亚烷基基团、烷基酰氨基基团、羟烷基基团、芳基基团或烷基芳基基团；其中R⁷⁵、R⁷⁶、R⁷⁷和R⁷⁸中的其余部分独立地选自1至约4个碳原子的烷基基团，或者具有至多约4个碳原子的烷氧基、聚氧化亚烷基、烷基酰胺基、羟烷基、芳基或烷基芳基基团；并且X-为成盐阴离子，诸如选自卤素(例如氯离子、溴离子)、乙酸根、柠檬酸根、乳酸根、乙醇酸根、磷酸根、硝酸根、磺酸根、硫酸根、烷基硫酸根和烷基磺酸根基团的那些。除了碳原子和氢原子之外，烷基基团还可包含醚键和/或酯键，以及其它基团诸如氨基基团。较长链烷基基团例如约12个或更多个碳的那些可为饱和或不饱和的。优选地，R⁷⁵、R⁷⁶、R⁷⁷和R⁷⁸中的一者选自12至30个碳原子、更优选地16至24个碳原子、还更优选地18至22个碳原子、甚至更优选地22个碳原子的烷基基团；R⁷⁵、R⁷⁶、R⁷⁷和R⁷⁸中的其余部分独立地选自CH₃、C₂H₅、C₂H₄OH、以及它们的混合物；并且X选自Cl、Br、CH₃OSO₃、C₂H₅OSO₃、以及它们的混合物。

此类单长链烷基季铵盐阳离子表面活性剂的非限制性示例包括：二十二烷基三甲基铵盐；硬脂基三甲基铵盐；鲸蜡基三甲基铵盐；以及氢化牛脂烷基三甲基铵盐。

当使用时，为了流变稳定性和调理有益效果，二长链烷基季铵化铵盐可优选地与单长链烷基季铵化铵盐和/或单长链烷基胺盐以1:1至1:5，更优选地1:1.2至1:5，还更优选地1:1.5至1:4的重量比组合。

可用于本文的二长链烷基季铵化铵盐为具有12至30个碳原子、更优选地16至24个碳原子、还更优选地18至22个碳原子的两条长烷基链的那些。可用于本文的此类二长链烷基季铵化铵盐是具有下式的那些：

其中R⁷¹、R⁷²、R⁷³和R⁷⁴中的两者选自12至30个碳原子、优选地16至24个碳原子、更优选地18至22个碳原子的脂族基团，或者具有至多约30个碳原子的芳族基团、烷氧基基团、聚氧化亚烷基基团、烷基酰氨基基团、羟烷基基团、芳基或烷基芳基基团；R⁷¹、R⁷²、R⁷³和R⁷⁴中的其余项独立地选自具有1至约8个碳原子、优选地1至3个碳原子的脂族基团，或具有至多约8个碳原子的芳族基团、烷氧基基团、聚氧化亚烷基基团、烷基酰氨基基团、羟烷基基团、芳基基团或烷基芳基基团；并且X-是选自卤离子诸如氯离子和溴离子、C1-C4烷基硫酸根诸如甲基硫酸根和乙基硫酸根以及它们的混合物的成盐阴离子。除了碳原子和氢原子之外，脂族基团还可包含醚键和其他基团诸如氨基基团。较长链脂族基团(例如，具有约16个或更多个碳的那些)可为饱和或不饱和的。优选地，R⁷¹、R⁷²、R⁷³和R⁷⁴中的两者选自具有12至30个碳原子、优选地16至24个碳原子、更优选地18至22个碳原子的烷基基团；并且R⁷¹、R⁷²、R⁷³和R⁷⁴中的其余部分独立地选自CH₃、C₂H₅、C₂H₄OH、CH₂C₆H₅以及它们的混合物。

此类优选的二长链烷基阳离子表面活性剂包括例如二烷基(14-18)二甲基氯化铵、二牛脂烷基二甲基氯化铵、二氢化牛脂烷基二甲基氯化铵、二硬脂基二甲基氯化铵和二鲸蜡基二甲基氯化铵。

4.附加成分

除上述成分例如水溶性聚合物、增塑剂和阳离子表面活性剂之外，固体片材制品可根椐其预期应用包含一种或多种附加成分。具体地，附加成分可存在于固体片材和/或涂料组合物中。此类一种或多种附加成分可选自附加表面活性剂；香料(包括包封的香料或香料微胶囊)、硅氧烷、乳化剂、溶剂(例如，直链或支链的低级C₁-C₈醇、二醇、甘油或乙二醇；低级胺溶剂，诸如C₁-C₄链烷醇胺、以及它们的混合物；更具体地1,2-丙二醇、乙醇、甘油、单乙醇胺和三乙醇胺)、载体、水溶助长剂、助洗剂、螯合剂、分散剂、酶和酶稳定剂、催化材料、漂白剂(包括光漂白剂)和漂白活化剂、着色剂(诸如颜料和染料，包括调色染料)、增白剂、染料转移抑制剂、粘土污垢去除/抗再沉积剂、结构剂、流变改性剂、抑泡剂、加工助剂、抗微生物剂、非成膜聚合物、止泡剂、消泡剂等。

附加表面活性剂

适用于固体片材制品的附加表面活性剂包括阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性离子表面活性剂、两性表面活性剂或它们的组合。按固体片材制品的总重量计，该一种或多种附加表面活性剂可以约0％至约25％、优选地约0％至约15％，例如约0.1％、约1％、约3％、约5％、约7％、约10％或其间的任何范围存在。附加表面活性剂可存在于固体片材、固体片材之间的涂料组合物或两者中。

适用于本文的阴离子表面活性剂的非限制性示例包括烷基硫酸盐和烷基醚硫酸盐、硫酸化单酸甘油酯、磺化烯烃、烷基芳基磺酸盐、伯或仲链烷烃磺酸盐、磺基琥珀酸烷基酯、酰基牛磺酸盐、酰基羟乙基磺酸盐、烷基甘油基醚磺酸盐、磺化甲酯、磺化脂肪酸、烷基磷酸盐、酰基谷氨酸盐、酰基肌氨酸盐、磺基乙酸烷基酯、酰化肽、烷基醚羧酸盐、酰基乳酸盐、阴离子含氟表面活性剂、月桂酰谷氨酸钠、以及它们的组合。具体地，合适的阴离子表面活性剂包括C₆-C₂₀直链烷基苯磺酸盐(LAS)；重均烷氧基化度在约0.5至约5范围内的十三烷基聚氧乙烯醚硫酸钠(STS)；C₆-C₂₀直链或支链未烷氧基化烷基硫酸盐；C₆-C₂₀直链或支链烷基烷氧基硫酸盐(AAS)；通式[R¹-SO₃-M]的有机硫酸反应产物的水溶性盐，其中R¹选自具有约6至约20，优选地约10至约18个碳原子的直链或支链的饱和脂族烃基团；并且M为阳离子；β-烷氧基烷烃磺酸盐。

适用于本文的非离子表面活性剂的非限制性示例包括但不限于：烷基烷氧基化醇、烷基烷氧基化酚、烷基多糖(尤其是烷基葡糖苷和烷基多葡糖苷)、多羟基脂肪酸酰胺、烷氧基化脂肪酸酯、蔗糖酯、脱水山梨糖醇酯和脱水山梨糖醇酯的烷氧基化衍生物、氧化胺等。优选的非离子表面活性剂是具有式R¹(OC₂H₄)_nOH的那些，其中R¹为C₈-C₁₈烷基基团或烷基苯基基团，并且n为约1至约80。特别优选具有约1至约20、优选地约5至约15、更优选地约7至约10的重均乙氧基化度的C₈-C₁₈烷基乙氧基化醇，诸如可从Shell商购获得的非离子表面活性剂。可用于本文的非离子表面活性剂的其它非限制性示例包括：C₆-C₁₂烷基酚烷氧基化物，其中烷氧基化物单元可以是亚乙氧基单元、亚丙氧基单元、或它们的混合物；C₁₂-C₁₈醇和C₆-C₁₂烷基酚与亚乙基氧/亚丙基氧嵌段聚合物的缩合物，诸如购自BASF的C₁₄-C₂₂中链支链醇(BA)；C₁₄-C₂₂中链支链烷基烷氧基化物BAE_x，其中x为1至30；烷基多糖，特别是烷基多糖苷；多羟基脂肪酸酰胺；以及醚封端的聚(烷氧基化)醇表面活性剂。合适的非离子表面活性剂还包括BASF以商品名/>销售的那些。在优选的实施方案中，非离子表面活性剂选自脱水山梨糖醇酯和脱水山梨糖醇酯的烷氧基化衍生物，包括均购自Uniqema的脱水山梨糖醇单月桂酸酯(/>20)、脱水山梨糖醇单棕榈酸酯(/>40)、脱水山梨糖醇单硬脂酸酯/>60)、脱水山梨糖醇三硬脂酸酯(/>65)、脱水山梨糖醇单油酸酯(/>80)、脱水山梨糖醇三油酸酯(/>85)、脱水山梨糖醇异硬脂酸酯、聚氧乙烯(20)脱水山梨糖醇单月桂酸酯(/>20)、聚氧乙烯(20)脱水山梨糖醇单棕榈酸酯(/>40)、聚氧乙烯(20)脱水山梨糖醇单硬脂酸酯(/>60)、聚氧乙烯(20)脱水山梨糖醇单油酸酯(/>80)、聚氧乙烯(4)脱水山梨糖醇单月桂酸酯(/>21)、聚氧乙烯(4)脱水山梨糖醇单硬脂酸酯(/>61)、聚氧乙烯(5)脱水山梨糖醇单油酸酯(/>81)、以及它们的组合。

用于实践本发明的最优选非离子表面活性剂包括重均烷氧基化度在5至15范围内的C₆-C₂₀直链或支链烷基烷氧基化醇(AA)、更优选地重均烷氧基化度在7至9范围内的C₁₂-C₁₄直链乙氧基化醇(例如AE7和AE9)。

令人惊讶的是，固体片材中存在非离子表面活性剂可能带来改善的溶解特性。在优选但不是必需的实施方案中，固体片材制品可包含按固体片材制品的总重量计约0.01％至约20％、优选地约0.1％至约12％、更优选地约0.5％至约8％、最优选地约1％至约5％，例如约0.01％、约0.1％、约1％、约2％、约3％、约4％、约5％、约6％、约7％、约8％、约10％、约12％、约15％或其间的任何范围的阳离子表面活性剂。此外，本发明的发明人已经发现，当非离子表面活性剂的量太高(例如，大于约10％、7％或5％)时，其可能在一定程度上损害阳离子表面活性剂(例如，作为织物软化剂)的功能。因此，当非离子表面活性剂以最优选范围(例如约1％至约5％)内的量存在时，可实现改善的溶解特性和阳离子表面活性剂的功能之间的完美平衡。

适用于本发明的固体片材制品中的两性表面活性剂包括被广泛描述为脂族仲胺和叔胺衍生物的那些，其中脂族基团可以为直链或支链，并且其中一个脂族取代基包含约8至约18个碳原子，并且一个脂族取代基包含阴离子水溶性基团，例如羧基、磺酸根、硫酸根、磷酸根或膦酸根。属于该定义范围内的化合物的示例是3-十二烷基-氨基丙酸钠、3-十二烷基氨基丙烷磺酸钠、月桂基肌氨酸钠、N-烷基牛磺酸(诸如由十二烷基胺与羟乙基磺酸钠的反应制备的那种)和N-高级烷基天冬氨酸。

合适的两性离子表面活性剂包括被广泛描述为脂族季铵、鏻鎓和锍化合物的衍生物的那些，其中脂族基团可为直链或支链，并且其中脂族取代基中的一个包含约8至约18个碳原子，并且一个脂族取代基包含阴离子基团，例如羧基、磺酸根、硫酸根、磷酸根或膦酸根。此类合适的两性离子表面活性剂可由下式表示：

其中R²包含约8至约18个碳原子，0至约10个环氧乙烷部分，和0至约1个甘油基部分的烷基、烯基或羟基烷基基团；Y选自氮、磷和硫原子；R³为包含约1至约3个碳原子的烷基或一羟基烷基基团；当Y为硫原子时，X为1，并且当Y为氮或磷原子时，X为2；R⁴为约1至约4个碳原子的亚烷基或羟基亚烷基，并且Z为选自以下的基团：羧酸根、磺酸根、硫酸根、膦酸根和磷酸根基团。

在一些实施方案中，附加表面活性剂可选自：C₆-C₂₀直链烷基苯磺酸盐(LAS)、重均烷氧基化度在0.5至10范围内的C₆-C₂₀直链或支链烷基烷氧基硫酸盐(AAS)、重均烷氧基化度在5至15范围内的C₆-C₂₀直链或支链烷基烷氧基化醇(AA)、C₆-C₂₀直链或支链烷基硫酸盐(AS)、烷基硫酸盐、烷基醚硫酸盐、烷基两性基乙酸盐以及它们的任何组合。

香料

本发明的固体片材制品可包含香料。优选地，固体片材制品可包含按固体片材制品的总重量计约0.01％至约50％、优选地约0.02％至约30％、更优选地约0.1％至约20％，例如约0.01％、约0.02％、约0.05％、约0.1％、约0.2％、约0.3％、约0.5％、约1％、约2％、约3％、约5％、约10％或其间的任何范围的香料。

具体地，香料可存在于固体片材和/或涂料组合物中。优选地，香料可为游离香料、香料微胶囊或它们的任何组合。具体地，涂料组合物可包含按涂料组合物的总重量计1％至99％、优选地5％至90％、更优选地10％至80％，例如1％、2％、3％、4％、5％、8％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％或其间的任何范围的香料。

在一些实施方案中，根据本公开的固体制品中的至少50％、优选地至少70％、更优选地至少90％、最优选地至少99％的香料存在于涂料组合物中。这可能带来改善的香料性能，例如保质期、香料稳定性、沉积或释放有益效果。

硅氧烷

本发明的固体片材制品可包含硅氧烷，优选地有机硅。优选地，固体片材制品可包含按固体片材制品的总重量计约0.01％至约50％、优选地约0.1％至约30％、更优选地约1％至约20％，例如约1％、约2％、约3％、约5％、约7％、约10％、约15％、约20％或其间的任何范围的硅氧烷。当本发明的固体片材制品用作织物调理产品时，硅氧烷可充当共软化剂。

具体地，硅氧烷可存在于固体片材和/或涂料组合物中。优选地，涂料组合物可包含按涂料组合物的总重量计约0.01％至约100％，优选地约0.1％至约99.9％，更优选地约1％至约99％，例如约1％、约5％、约10％、约15％、约20％、约25％、约30％、约35％、约40％、约45％、约50％、约55％、约60％、约65％、约70％、约75％、约80％、约85％、约90％、约95％或其间的任何范围的硅氧烷。

具体地，合适的有机硅可包含Si-O部分，并且可选自(a)非官能化硅氧烷聚合物、(b)官能化硅氧烷聚合物以及它们的混合物。有机硅氧烷的分子量通常通过参考材料的粘度而示出。在一个方面，有机硅在25℃下可具有约10厘沲至约2,000,000厘沲的粘度。在另一方面，合适的有机硅在25℃下可具有约10厘沲至约800,000厘沲的粘度。

合适的有机硅可以是直链、支链或交联的，并且合适的示例描述于美国专利6,815,069、7,153,924、7,321,019和7,427,648以及USPA 61/319939中。

在一些实施方案中，硅氧烷可选自乙烯基聚二甲基硅氧烷/聚甲基硅氧烷倍半硅氧烷交联聚合物、聚硅氧烷、聚甲基倍半硅氧烷、二苯基聚二甲基硅氧烷/乙烯基二苯基聚二甲基硅氧烷/倍半硅氧烷交联聚合物以及它们的任何组合。

溶剂

固体片材制品中的其他任选组分可包括溶剂(尤其是与水混溶的溶剂)和可用作聚合物结构剂的增溶剂并用作干燥促进剂的共溶剂。具体地，溶剂可存在于固体片材和/或涂料组合物中。合适的溶剂的非限制性示例包括醇、酯、酮、芳族烃、脂族烃、醚以及它们的组合。醇和酯是更优选的。优选的醇是一元醇。最优选的一元醇是乙醇、异丙醇和正丙醇。最优选的酯是乙酸乙酯和乙酸丁酯。合适的有机溶剂的其他非限制性示例是苄醇、乙酸戊酯、乙酸丙酯、丙酮、庚烷、乙酸异丁酯、乙酸异丙酯、甲苯、乙酸甲酯、异丁醇、正戊醇、正丁醇、己烷和甲基乙基酮、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、甲基乙基酮、丙酮以及它们的组合。

在一些实施方案中，溶剂可选自甘油、丙二醇、1,3-丙二醇、二乙二醇、二丙二醇、乙醇胺、乙醇、水以及它们的任何组合。

沉积助剂

在一个方面，固体片材制品可包含按固体片材制品的总重量计约0.01％至约20％、约0.1％至约15％、约0.2％至约10％的沉积助剂。具体地，沉积助剂可存在于固体片材和/或涂料组合物中。合适的沉积助剂公开于例如USPA序列号12/080,358中。

在一个方面，沉积助剂可为阳离子或两性聚合物。在一个方面，所述沉积助剂可为阳离子聚合物。一般来讲，阳离子聚合物和它们的制造方法是文献中已知的。在一个方面，阳离子聚合物在组合物的预期使用pH下可具有约0.005至约23毫当量/g、约0.01毫当量/g至约12毫当量/g或约0.1毫当量/g至约7毫当量/g的阳离子电荷密度。对于其中电荷密度取决于组合物pH的含胺聚合物，在产品的预期使用pH下测量电荷密度。此类pH将一般在约2至约11，更一般约2.5至约9.5的范围内。通过将每个重复单元的净电荷数除以重复单元的分子量来计算电荷密度。正电荷可位于聚合物主链和/或聚合物侧链上。具体地，阳离子聚合物可以是阳离子羟乙基纤维素，优选地具有200kDa至600kDa(例如400kDa)的重均分子量、0.1至0.3(例如0.18)的电荷密度和/或每脱水葡萄糖重复单元0.2％至0.4％(例如0.28％)的平均重量百分比的氮。

一类适宜的阳离子聚合物包括通过使用适宜的引发剂或催化剂，由烯键式不饱和单体聚合反应制得的那些，如WO 00/56849和USPN 6,642,200中公开的那些。

附加助剂成分

在另一个实施方案中，固体片材制品还可包含附加助剂成分。具体地，附加助剂成分可存在于固体片材和/或涂料组合物中。这些附加助剂成分可充当加工助剂并改变固体片材制品的特性，诸如溶解度和溶解速率；溶解稳定性；对储存中湿气的防潮性；基质的拉伸性、触感、脆性和纹理；外观和光泽；和基底加工、浇铸、挤出或干燥的简易性和速度，制品的机械处理和制品的储存。此类附加助剂成分包括乳化剂、非成膜聚合物、抗粘连剂、止泡剂、消泡剂、杀生物剂、防腐剂、着色剂、遮光剂、珠光剂、填料和增量剂、流变改性剂等。

流变改性剂可优选地选自：纤维素和衍生物；瓜尔胶和瓜尔胶衍生物；聚环氧乙烷、聚环氧丙烷和POE-PPO共聚物；聚乙烯吡咯烷酮、交联聚乙烯吡咯烷酮和衍生物；聚乙烯醇和衍生物；聚乙烯亚胺和衍生物；无机颗粒，诸如碳酸钠和硫酸钠；二氧化硅；水溶胀性粘土；树胶；以及它们的任何组合，

乳化剂可选自单甘油酯和双甘油酯、脂肪醇、聚甘油酯、丙二醇酯、脱水山梨糖醇酯、多羟基硬脂酸以及它们的任何组合。

本发明的固体片材制品还可包含已知用于或以其它方式可用于组合物中的其它任选成分，前提条件是此类任选物质与本文描述的所选基本物质相容，或不以其它方式不适当地削弱产品性能。

III.制备固体片材的方法

用于制备包含水溶性聚合物、增塑剂和阳离子表面活性剂的柔性多孔可溶性固体片材制品的方法可包括以下步骤：a)制备包含水溶性聚合物、增塑剂和阳离子表面活性剂的湿预混合物，其中增塑剂与阳离子表面活性剂的重量比为约0.9至约2；b)使湿预混合物充气，以形成充气的湿预混合物；c)将充气的湿预混合物形成为具有相反的第一侧和第二侧的片材；和d)将形成的片材干燥以制备片材制品。

具体地，进行湿预混合物的充气，以便将足够量的气泡引入湿预混合物中，随后在干燥时在其中形成OCF结构。一旦充分充气，湿预混合物的特征在于密度显著低于未充气的湿预混合物(其可能包含一些无意中截留的气泡)或未充分充气的湿预混合物(其中可能包含一些气泡但体积百分比低得多且气泡尺寸显著更大)的密度。优选地，充气的湿预混合物具有在约0.1g/mL至约0.7g/mL、优选地约0.15g/mL至约0.6g/mL、更优选地约0.2g/mL至约0.5g/mL、最优选地约0.25g/mL至约0.45g/mL范围内的密度。

充气可通过本发明中的物理或化学方法来实现。在一个实施方案中，充气可通过机械搅拌，例如，通过使用任何合适的机械加工装置将气体引入湿预混合物中来实现，该机械加工装置包括但不限于：转子定子混合器、行星式混合器、加压混合器、非加压混合器、间歇混合器、连续混合器、半连续混合器、高剪切混合器、低剪切混合器、浸没式分布器或它们的任何组合。在另一个实施方案中，充气可经由化学方法来实现，例如，通过使用化学发泡剂经由一种或多种成分的化学反应提供原位气体形成，包括通过泡腾体系形成二氧化碳(CO₂气体)。在一个特别优选的实施方案中，已经发现，通过使用常规用于食品工业中的棉花糖生产的连续加压充气器或混合器，可成本有效地实现湿预混合物的充气。

WO2010077627公开了用于形成以约80％至100％的开孔百分含量为特征的具有开孔泡沫(OCF)结构的多孔片材的间歇方法，其用于改善溶解。具体地，首先形成原材料的预混合物，将其剧烈充气，并且然后分批加热干燥(例如，在对流烘箱或微波炉中)以形成具有期望的OCF结构的多孔片材。尽管此类OCF结构显著改善了所得多孔片材的溶解速率，但仍存在明显更致密且少孔的底部区域，在此类片材中具有更厚的孔壁。此类高密度底部区域可能对通过片材的水流产生负面影响，从而可能不利地影响片材的总体溶解速率。当多个此类片材堆叠在一起以形成多层结构时，多个高密度底部区域的“屏障”效应尤其增强。

WO2012138820公开了与WO2010077627类似的方法，不同之处在于充气的湿预混合物的连续干燥通过使用例如冲击式烘箱(而非对流烘箱或微波炉)实现。通过此类连续干燥方法形成的OCF片材的特征在于改善了其不同区域上的孔结构的均匀性/一致性。不幸的是，在此类OCF片材中仍然存在限速因素，诸如具有相对较小孔开口的顶部表面和具有相对较小孔的顶部区域(即，壳状顶部区域)，这可能对穿过其的水的流动产生负面影响并且减缓其溶解。

在上述方法中的干燥步骤期间，OCF结构在水蒸发、气泡塌陷、从薄膜气泡面层到气泡之间的平台边界的间隙液体排出(在气泡之间产生开口并形成开孔)和预混合物的固化的同时机制下形成。各种加工条件可能影响这些机理，例如湿预混合物中的固体含量、湿预混合物的粘度、重力和干燥温度、以及平衡此类加工条件以便实现受控排水并形成期望的OCF结构的需要。

已经令人惊讶且出乎意料地发现，除了上述加工条件之外，在干燥步骤期间所采用的热能的方向(即，加热方向)也可能对所得OCF结构具有显著影响。

例如，如果在干燥步骤期间以非定向方式(即，没有明确的加热方向)施加热能，或者如果在大部分干燥步骤期间加热方向基本上与重力方向对齐(即，在其之间具有小于90°的偏移角度)，则所得柔性多孔可溶性固体片材倾向于具有带有较小孔开口和沿其厚度方向的不同区域中的较大孔尺寸变化的顶部表面。相反，当在大部分干燥步骤期间加热方向与重力方向偏移(即，在它们之间具有90°或更大的偏移角)时，所得固体片材可具有带有较大孔开口和沿此类片材厚度方向的不同区域中的减小的孔尺寸变化的顶部表面。对应地，后一种片材更容易接收流过的水，并且因此比前一种片材更易溶解。

虽然不受任何理论的束缚，但据信在干燥步骤期间加热方向和重力方向之间的对齐或未对齐及其持续时间可显著影响气泡之间的间隙液体排出，并对应地影响固化的预混合物中的孔膨胀和孔开口并产生具有非常不同的OCF结构的固体片材。在下文中通过图1至图4更清楚地说明了此类差异。

图1示出了基于对流的加热/干燥装置。在干燥步骤期间，模具10(其可由任何合适的材料诸如金属、陶瓷或制备)填充有充气的湿预混合物，其形成具有第一侧12A(即，顶侧)和相反的第二侧12B(即，底侧，因为它与模具10的支撑表面直接接触)的片材12。在干燥步骤期间，将此类模具10置于130℃的对流烘箱中持续大约45分钟至46分钟。对流烘箱从上方即沿向下加热方向(如交叉影线箭头所示)加热片材12，这在片材12中形成从第一侧12A到相反的第二侧12B减小的温度梯度。向下加热方向与重力方向对齐(如白色箭头所示)，并且在整个干燥时间内保持此类对齐位置。在干燥期间，重力将液体预混合物向下排放到底部区域，而向下加热方向首先干燥顶部区域，并且最后干燥底部区域。因此，形成多孔固体片材，其具有包括许多孔的顶部表面，该孔具有由气泡形成的小开口，该气泡没有机会完全膨胀。此类具有较小孔开口的顶部表面对于水进入片材中不是最佳的，这可能限制片材的溶解速率。另一方面，此类片材的底部区域致密且少孔，通过完全膨胀的气泡形成较大的孔，但数量非常少，并且此类底部区域的孔之间的孔壁是厚的，这是由于重力引起的向下液体排放。此类具有较少孔和厚孔壁的致密底部区域是片材总体溶解速率的进一步限速因素。

图2示出了基于微波的加热/干燥装置。在干燥步骤期间，模具30填充有充气的湿预混合物，其形成具有第一侧32A(顶侧)和相反的第二侧32B(底侧)的片材32。然后将此类模具30置于低能量密度微波施加器(未示出)中，该施加器由Industrial MicrowaveSystem Inc.(North Carolina)提供，并且以2.0kW的功率、1英尺/分钟的带速和54.4℃的周围环境气温操作。在干燥步骤期间，将模具30置于此类微波应用中持续大约12分钟。此类微波施加器从内部加热片材32，没有任何明确或一致的加热方向。对应地，在片材32中没有形成温度梯度。在干燥期间，整个片材32同时被加热，或几乎同时被加热，尽管重力(如白色箭头所示)仍然使液体预混合物向下朝向底部区域排出。结果，与通过基于对流的加热/干燥装置形成的片材相比，如此形成的固化片材具有更均匀分布且更均匀尺寸的孔。然而，在基于微波的干燥步骤期间在重力作用下的液体排出仍可能导致具有厚孔壁的致密底部区域。此外，在干燥步骤期间，同时加热整个片材32仍然可能限制顶部表面上的孔膨胀和孔开口，并且所得片材仍然可具有带有相对较小孔开口的顶部表面。此外，微波能量加热片材32内的水并使此类水沸腾，这可能产生不规则尺寸的气泡并形成具有厚孔壁的非预期致密区域。

图3示出了基于冲击式烘箱的加热/干燥装置。在干燥步骤期间，模具40填充有充气的湿预混合物，其形成具有第一侧42A(顶侧)和相反的第二侧42B(底侧)的片材42。然后将此类模具40在类似于WO2012138820的实施例1表2所述的条件的条件下置于连续冲击式烘箱(未示出)中。此类连续冲击式烘箱在相对且偏移的加热方向(由两个交叉影线箭头示出)上从顶部和底部两者加热片材42。对应地，在干燥期间在片材42中没有形成明显的温度梯度，并且整个片材42几乎同时从其顶部表面和底部表面两者加热。类似于图3中描述的基于微波的加热/干燥装置，在图4的此类基于冲击式烘箱的加热/干燥装置中，重力(如白色箭头所示)继续使液体预混合物向下朝向底部区域排出。结果，与通过基于对流的加热/干燥装置形成的片材相比，如此形成的固化片材具有更均匀分布且更均匀尺寸的孔。然而，在干燥步骤期间在重力作用下的液体排出仍可能导致具有厚孔壁的致密底部区域。此外，在干燥步骤期间，几乎同时从两侧加热片材42仍然可能限制顶部表面上的孔膨胀和孔开口，并且所得片材仍然可具有带有相对较小孔开口的顶部表面。

除上述(基于对流的、基于微波的或基于冲击式烘箱的)加热/干燥装置之外，本发明提供了另一种用于干燥充气的湿预混合物的加热/干燥装置，其中加热方向被有目的地构造成用于抵消/减小由朝向底部区域的重力所导致的液体排出(由此减小底部区域的密度并改善孔结构)，并且允许更多时间以用于使顶部表面附近的气泡在干燥期间膨胀(由此在所得片材的顶部表面形成显著较大的孔开口)。这两个特征均起到改善片材总体溶解速率的作用，并且因此是期望的。

图4示出根据本发明的一个实施方案的用于制备柔性多孔可溶性片材的基于底部传导的加热/干燥装置。具体地，模具50填充有充气的湿预混合物，其形成具有第一侧52A(即底侧)和相反的第二侧52B(即顶侧)的片材52。在干燥步骤期间，将此类模具50置于加热表面(未示出)上，例如，在具有约125℃至130℃的受控表面温度的预热珀耳帖板的顶部上持续大约30分钟。热量从模具50底部处的加热表面通过模具传导，以从下方即沿向上加热方向(如交叉影线箭头所示)加热片材52，这在片材52中形成从第一侧52A(底侧)到相反的第二侧52B(顶侧)减小的温度梯度。此类向上加热方向与重力方向(如白色箭头所示)相反，并且在整个干燥时间内保持如此(即，加热方向与重力方向相反持续几乎100％的干燥时间)。在干燥期间，重力仍然使液体预混合物向下朝向底部区域排出。然而，向上加热方向从底部向上干燥片材，并且由底部区域处的热量产生的水蒸气向上产生以从固化基质逸出，因此朝向底部区域的向下液体排出受到显著限制并且通过固化基质和向上升的水蒸气“抵消”/减少。对应地，所得干燥片材的底部区域较不致密并且包括具有相对薄的孔壁的许多孔。此外，因为顶部区域是在该过程期间干燥的最后区域，所以顶部区域中的气泡具有足够的时间膨胀以在所得片材的顶部表面处形成显著更大的开孔，这对于促进水进入片材中特别有效。另外，所得片材在其不同区域(例如，顶部、中间、底部)中具有更均匀分布的总体孔尺寸。

图5示出根据本发明的另一个实施方案的用于制备柔性多孔可溶性片材的基于旋转滚筒的加热/干燥装置。具体地，进料槽60填充有充气的湿预混合物61。将加热的可旋转圆筒70(也称为滚筒干燥器)置于进料槽60上方。加热的滚筒干燥器70具有加热的圆柱形外表面，其特征在于受控表面温度为约130℃，并且其沿顺时针方向(如带有箭头的细曲线所示)旋转以从进料槽60拾取充气的湿预混合物61。充气的湿预混合物61在滚筒干燥器70的加热的圆柱形外表面上形成薄片材62，其在大约10分钟至15分钟内旋转并干燥此类充气的湿预混合物的片材62。可在浆料拾取位置附近放置调平刀片(未示出)以确保如此形成的片材62的一致厚度，尽管可简单地通过调节充气的湿预混合物61的粘度以及滚筒干燥器70的旋转速度和表面温度来控制片材62的厚度。一旦干燥，则可在滚筒旋转结束时手动或通过刮刀72拾取片材62。

如图5所示，由充气的湿预混合物61形成的片材62包括直接接触加热的滚筒干燥器70的加热的外表面的第一侧62A(即，底侧)和相反的第二侧62B(即，顶侧)。对应地，来自滚筒干燥器70的热量沿向外的加热方向传导到片材62，以首先加热片材62的第一侧62A(底侧)，并且然后加热相反的第二侧62B(顶侧)。此类向外加热方向在片材62中形成从第一侧62A(底侧)向相反的第二侧62B(顶侧)减小的温度梯度。当滚筒干燥器70旋转时，向外加热方向缓慢且不断地改变，但是沿非常清晰且可预测的路径(如图4中的多个向外延伸的交叉影线箭头所示)。向外加热方向和重力方向(如白色箭头所示)的相对位置也以类似的清晰且可预测的方式减慢并且不断变化。对于小于一半的干燥时间(即，当加热方向低于水平虚线时)，向外加热方向基本上与重力方向对齐，其间具有小于90°的偏移角。在大部分干燥时间期间(即，当加热方向与水平虚线齐平或在水平虚线上方时)，向外加热方向与重力方向相反或基本上相反，其间具有90°或更大的偏移角。根据片材62的初始“开始”涂覆位置，加热方向可与重力方向相反或基本上相反持续大于55％的干燥时间(如果涂层在滚筒干燥器70的最底部处开始)，优选地大于60％的干燥时间(如果涂层在滚筒干燥器70的较高位置处开始，如图5所示)。因此，在大部分干燥步骤期间，在基于旋转滚筒的加热/干燥装置中，这种减慢的旋转和改变的加热方向仍然可起到限制和“抵消”/减少由重力引起的片材62中的液体排出的作用，从而导致改善了如此形成的片材的OCF结构。如由加热的滚筒干燥器70干燥的所得片材的特征还在于具有许多更均匀尺寸的孔的较不致密的底部区域以及具有相对较大的孔开口的顶部表面。另外，所得片材在其不同区域(例如，顶部、中间、底部)中具有更均匀分布的总体孔尺寸。

IV.本发明的固体片材制品的物理特性

本发明中的柔性多孔可溶性固体片材制品的特征在于允许水更易于进入片材制品并使片材制品更快溶于水的改善的孔结构。

一般来讲，此类固体片材制品的特征可在于：(i)开孔百分含量为约80％至100％、优选地约85％至100％、更优选地约90％至100％，如由下文测试3所测；以及(ii)约100μm至约2000μm，优选地约150μm至约1000μm，更优选地约200μm至约600μm的总体平均孔尺寸，如通过下文的测试2中所述的Micro-CT方法测量的。总体平均孔尺寸限定了本发明的OCF结构的孔隙率。开孔百分含量限定了本发明的OCF结构中孔之间的互连性。OCF结构的互连性还可通过如WO2010077627和WO2012138820中公开的星体积或结构模型指数(SMI)来描述。

本发明的此类固体片材制品具有相反的顶部表面和底部表面，同时其顶部表面的特征可在于表面平均孔径大于约300μm、优选地大于约310μm、优选地大于约320μm、更优选地大于约330μm、最优选地大于约350μm，如由下文测试1所述的SEM方法所测。

另外，本发明的固体片材制品的特征可在于沿其厚度方向不同区域之间的均匀孔尺寸分布。具体地，本发明的固体片材制品包括邻近顶部表面的顶部区域、邻近底部表面的底部区域，以及两者间的中间区域，同时顶部、中间和底部区域均具有相同的厚度。此类固体片材制品的顶部、中间和底部区域中的每一者以平均孔尺寸为特征，同时底部区域中的平均孔尺寸与顶部区域中的平均孔尺寸的比率(即，底部与顶部平均孔尺寸比率)可为约0.6至约1.5、优选地约1至约1.2。此外，本发明的固体片材制品的特征可在于底部与中间平均孔尺寸比率为约0.5至约1.5、优选地约0.9至约1.1，并且中间与顶部平均孔尺寸比率为约1至约1.5、优选地约1至约1.2。

优选地，本发明的固体片材制品的特征还在于平均孔壁厚度为约5μm至约200μm，优选地约10μm至约100μm，更优选地约10μm至约80μm，如通过下文的测试2测量的。

本发明的固体片材制品可包含少量的水。优选地，其特征在于最终含水量为按固体片材制品的重量计约0.5％至约25％、优选地约1％至约20％、更优选地约3％至约15％，如通过下文测试4所测量的。

本发明的固体片材制品的每个片材可具有约0.6mm至约3.5mm、优选地约0.7mm至约3mm、更优选地约0.8mm至约2mm、最优选地约1mm至约1.5mm范围内的厚度。固体片材制品的厚度可使用下文所述的测试6进行测量。

本发明的固体片材制品的特征还可在于基重为约50克/m²至约250克/m²、优选地约80克/m²至约230克/m²、更优选地约100克/m²至约220克/m²，如由下文所述的测试6所测。

更进一步，本发明的固体片材制品可具有在约0.05克/cm³至约0.5克/cm³、优选地约0.06克/cm³至约0.4克/cm³、更优选地约0.07克/cm³至约0.3克/cm³、最优选地约0.08克/cm³至约0.25克/cm³范围内的密度，如由下文的测试7所测量的。本发明的固体片材制品的密度可低于充气的湿预混合物片材的密度，这也是由于孔膨胀继而导致总体体积膨胀。

此外，本发明的固体片材制品的特征可在于比表面积为约0.03m²/g至约0.25m²/g、优选地约0.04m²/g至约0.22m²/g、更优选地0.05m²/g至0.2m²/g、最优选地0.1m²/g至0.18m²/g，如由下文所述的测试8所测。本发明的固体片材制品的比表面积可指示其孔隙度并且可影响其溶解速率，例如比表面积越大，片材制品越多孔并且其溶解速率越快。

V.多个片材向多层结构的转化

如上所述，一旦形成本发明的柔性可溶性多孔固体片材，就可以进一步组合和/或处理此类片材中的两个或更多个片材以形成任何期望三维形状的可溶性固体制品，该三维形状包括但不限于：球形、立方形、矩形、椭圆形、圆柱形、杆状、片状、花形、扇形、星形、盘形等。可通过本领域已知的任何方法将片材组合和/或处理，该方法的示例包括但不限于化学方法、机械方法、以及它们的组合。此类组合和/或处理步骤在此统称为“转化”过程，即，其用于将本发明的两种或更多种柔性可溶性多孔片材转化为具有期望三维形状的可溶性固体片材制品。

常规的可溶性固体制品具有相对较高的长度/宽度与厚度比率，即它们相对较薄，从而确保此类制品在水中较快溶解。因此，此类可溶性固体制品通常以相对较大但较薄的片材产品形式提供，这可能难以处理(例如，太软且易于粘在一起并且难以在使用时分开)并且对于消费者不美观。然而，由于溶解需求所赋予的约束，存在很少或不存在此类产品形式的变化或改善空间。

本发明已令人惊讶且意料不到的发现，通过使本发明的固体片材的多个层堆叠在一起所形成的三维多层固体制品比具有相同纵横比的单层固体制品更具可溶性。这允许此类固体制品沿厚度方向显著延伸，以产生易于处理且对于消费者更美观的三维产品形状(例如，厚垫或甚至立方体形式的产品)。

具体地，通过将本发明的固体片材的多个层堆叠在一起而形成的多层可溶性固体制品的特征在于最大尺寸D和最小尺寸z(该最小尺寸垂直于最大尺寸)，而D/z的比率(下文也称为“纵横比”)在1至约10、优选地约1.4至约9、优选地约1.5至约8、更优选地约2至约7范围内。需注意，当纵横比为1时，可溶性固体制品具有球形形状。当纵横比为约1.4时，可溶性固体制品具有立方体形状。

本发明的多层可溶性固体制品可具有大于约3mm但小于约20cm、优选地约4mm至约10cm、更优选地约5mm至约30mm的最小尺寸z。

上述多层可溶性固体制品可包括两个或多个此类柔性可溶性多孔片材。例如，它可包括约2个至约50个、优选地约3个至约40个、更优选地约4个至约30个柔性可溶性多孔片材。根据本发明制备的柔性可溶性多孔片材的改善的OCF结构允许将许多片材(例如15至40个)堆叠在一起，同时仍然为堆叠提供令人满意的总体溶解速率。

此外，本发明的固体片材制品可包括两个或更多个柔性多孔可溶性片材，其中涂料组合物存在于该两个或更多个片材中的至少一个片材的至少一个表面上，前提条件是涂料组合物不在固体片材制品的外表面中的任何外表面上。换句话讲，如上所述，可以在多层可溶性固体制品的各个片材之间“夹置”一种或多种功能性成分。具体地，涂料组合物可通过任何适当的方法，例如通过喷雾、喷淋、撒粉、涂覆、散布、浸渍、注射、滚压或甚至气相沉积而被施涂在多层可溶性固体制品的单独片材之间。更具体地，涂料组合物可被施涂在堆叠中相邻片材的接触表面中的一个或两个接触表面上。

优选地，如上文所提及，涂料组合物可包含有机硅和/或其他成分，包括附加表面活性剂(例如，非离子表面活性剂)、香料和流变改性剂。涂料组合物可具有如在约20℃和1s-¹下测量的约1cps至约25,000cps、优选地约2cps至约10,000cps、更优选地约3cps至约5,000cps、最优选地约1,000cps至约5,000cps的粘度。使用具有锥板几何形状(CP1/50SR3468SS)的Malvern Kinexus Lab+流变仪、0.054mm的间隙宽度、20℃的温度和1.0s-1的剪切速率持续360秒的时间段来测量粘度值。本发明已令人惊讶且意料不到的发现，包含涂料组合物的三维多层固体制品具有比具有相同量的活性成分但不具有涂料组合物的多层固体制品显著改善的溶解特征。此外，与不具有涂料组合物的固体片材制品相比，包含涂料组合物的固体片材制品可提供附加有益效果，包括改善的柔软性性能和/或抗皱效果。

此外，为了避免此类功能性成分干扰单个片材的周边附近的切封或边封，优选的是，此类功能性成分位于两个相邻片材之间的中心区域内，该中心区域被限定为与此类相邻片材的周边间隔开一定距离的区域，该距离为最大尺寸D的至少10％。优选地，固体片材制品中的涂料组合物与片材的重量比为约0.01至约2、优选地约0.02至约1、更优选地约0.05至约0.8并且最优选地约0.08至约0.5，例如约0.01、约0.02、约0.03、约0.04、约0.05、约0.06、约0.07、约0.08、约0.09、约0.1、约0.15、约0.2、约0.3、约0.4、约0.5或其间的任何范围。

测试方法

测试1：用于确定片材制品的表面平均孔径的扫描电子显微镜(SEM)方法

使用Hitachi TM3000台式显微镜(S/N：123104-04)获取样品的SEM显微照片。本发明的固体片材制品的样品面积为大约1cm×1cm，并从较大的片材上切下。以50倍的放大率收集图像，并且在15kV下操作该单元。从每个样品上的随机选择的位置收集最少5个显微照片图像，从而得到大约43.0mm²的总分析面积，估计每个样品上的平均孔径。

然后首先使用Matlab中的图像分析工具箱处理SEM显微照片。如果需要，图像将转换为灰度。对于给定图像，使用‘imhist’Matlab函数生成每个单一像素的强度值的直方图。通常，从此类直方图中，两个独立分布是明显的，对应于较亮的片材表面的像素和孔内的较暗区域的像素。选择阈值，对应于这两个分布的峰值之间的强度值。然后将具有低于该阈值的强度值的所有像素设定为强度值0，而将具有更高强度值的像素设定为1，从而产生二进制黑白图像。然后使用ImageJ(https://imagej.nih.gov，版本1.52a)分析二元图像，以检查孔面积分数和孔尺寸分布两者。每个图像的比例尺用于提供像素/mm比例因子。对于分析，使用自动阈值处理和分析粒子函数来隔离每个孔。分析函数的输出包括总体图像的面积分数以及检测到的每个单独孔的孔面积和孔周长。

平均孔径被定义为D_A50：50％的总孔面积由具有与D_A50平均直径相等或更小的水力直径的孔组成。

水力直径＝“4*孔面积(m²)/孔周长(m)”。

它是一个等效直径，计算出的孔并非都是圆形的。

测试2：用于确定开孔泡沫(OCF)的总体或区域平均孔尺寸和平均孔壁厚度的微计 算机断层摄影术(μCT)方法

孔隙率是空隙空间与由OCF占据的总空间之间的比率。经由阈值来分割空隙空间并确定空隙体素与总体素的比率，可从μCT扫描计算孔隙率。类似地，固体体积分数(SVF)是固体空间与总空间之间的比率，并且SVF可被计算为所占据的体素与总体素的比率。孔隙率和SVF两者为平均标量值，其不提供结构信息，诸如OCF高度方向上的孔尺寸分布或OCF撑条的平均孔壁厚度。

为了表征OCF的3D结构，使用能够以高各向同性空间分辨率获取数据集的μCT X射线扫描仪器对样品成像。合适的仪器的一个示例是SCANCO系统模型50μCT扫描仪(ScancoMedical AG,Brüttisellen,Switzerland)，其以以下设定操作：在133μA下45kVp的能量水平；3000个投影；15mm视野；750ms积分时间；平均为5；以及每像素3μm的体素大小。在扫描和随后的数据重建完成之后，扫描仪系统创建一个16位数据集，称为ISQ文件，其中灰度级反映x射线衰减的变化，而x射线衰减继而与材料密度有关。然后使用比例因子将ISQ文件转换为8位。

扫描的OCF样品通常通过冲压直径为大约14mm的核来制备。将OCF冲头平放在低衰减泡沫上，并且然后安装在15mm直径的塑料圆柱形管中进行扫描。获取样本的扫描，使得所有安装的切割样本的整个体积包括在数据集中。从这个较大的数据集中，从扫描的OCF的总横截面中提取样品数据集的较小子体积，创建3D数据板，其中可定性评估孔而没有边缘/边界效应。

为了表征高度方向上的孔尺寸分布和撑条尺寸，在子体积数据集上实施局部厚度图算法或LTM。LTM方法以欧几里德距离映射(EDM)开始，该映射指定灰度级值等于每个空体素距其最近边界的距离。基于EDM数据，表示孔的3D空隙空间(或表示撑条的3D实体空间)被镶嵌成尺寸与EDM值匹配的球体。由球体包围的体素被指定为最大球体的半径值。换句话说，每个空体素(或撑条的实体素)被指定最大球体的径向值，其既适合空隙空间边界(或撑条的实体空间边界)并且包括指定的体素。

来自LTM数据扫描的3D标记球体分布输出可被视为高度方向(或Z方向)上的二维图像的堆叠，并且用于估计作为OCF深度的函数的从切片到切片的球体直径的变化。将撑条厚度视为3D数据集，并且可评估子体积的全部或部分的平均值。使用来自Thermo FisherScientific的AVIZO Lite(9.2.0)和来自Mathworks的MATLAB(R2017a)进行计算和测量。

测试3：片材制品的开孔百分含量

经由气体测比重法测量开孔百分含量。气体测比重法是使用气体置换方法精确测定体积的常见分析技术。使用惰性气体如氦气或氮气作为置换介质。将本发明的固体片材制品样品密封于已知体积的仪器隔室中，导入适当的惰性气体，并且然后膨胀至另一个精确的内部体积。测量膨胀前后的压力，并且用于计算样品制品体积。

ASTM标准测试方法D2856使用较老的空气对比比重计模型，提供了测定开孔百分比的程序。该装置已不再制造。然而，通过执行使用Micromeritics的AccuPyc比重计的测试能够方便且精确地测定开孔百分比。ASTM程序D2856描述了用于测定泡沫材料开孔百分比的5种方法(A、B、C、D和E)。就这些实验而言，可使用氮气与ASTM foampyc软件，采用Accupyc1340来分析样品。ASTM程序中的方法C用于计算开孔百分比。该方法简单地将如使用厚度和标准体积计算测得的几何体积与如由Accupyc测得的开孔体积进行比较，根据以下等式：

开孔百分比＝样品的开孔体积/样品的几何体积*100

推荐由Micromeretics Analytical Services,Inc.(One Micromeritics Dr,Suite 200,Norcross,GA 30093)进行这些测量。与该技术相关的更多信息可见于Micromeretics Analytical Services网站(www.particletesting.com或www.micromeritics.com)，或公布于Clyde Orr和Paul Webb的“Analytical Methods inFine particle Technology”中。

测试4：片材制品的最终含水量

通过使用Mettler Toledo HX204水分分析仪(S/N B706673091)获得本发明的固体片材制品的最终含水量。将最少1g干燥的片材制品放在测量托盘上。然后执行标准程序，其中附加的程序设定为10分钟分析时间和110℃的温度。

测试5：片材制品的厚度

通过使用测微器或厚度计诸如Mitutoyo Corporation型号IDS-1012E的盘座式数字测微器(Mitutoyo Corporation,965Corporate Blvd,Aurora,IL,USA 60504)，获得本发明的柔性多孔可溶性固体片材制品的厚度。测微器具有直径1英寸、重约32克的台板，其测量约0.09psi(6.32gm/cm²)施压下的厚度。

通过以下方式来测量柔性多孔可溶性固体片材制品的厚度：将台板升起，将片材制品的一部分置于台板下的底座上，小心地降低台板以接触片材制品，释放台板，并且根据数字读出，测出以毫米为单位的片材制品的厚度。片材制品应完全延伸至台板的整个边缘，以确保在最低的可能表面压力下测量厚度，除非是在不扁平的更刚性基质情况下。

测试6：片材制品的基重

本发明的柔性多孔可溶性固体片材制品的基重计算为片材制品每单位面积的重量(克/m²)。面积计算为投影到垂直于片材制品的外边缘的扁平表面上的面积。将本发明的固体片材制品切成10cm×10cm的样品正方形，因此该面积是已知的。然后称重此类样品正方形中的每一个，并且然后将所得重量除以100cm²的已知面积以确定对应的基重。

对于不规则形状的制品，如果它是扁平物体，则该面积基于此类物体的外周边内包围的面积计算。由此就球形物体而言，所述面积根据平均直径计算，为3.14×(直径/2)²。由此就圆柱形物体而言，所述面积根据平均直径和平均长度计算，为直径×长度。就不规则形状的三维物体而言，该面积基于投影到与具有最大外部尺寸的侧面垂直取向的扁平表面上的该侧面计算。这可通过用铅笔仔细将物体的外部尺寸描绘到一张图纸上，然后通过大致点算正方形数，并且乘以已知的正方形面积，或通过拍摄包括标尺在内的所描绘面积的照片(被阴影化以供对比)并且使用图像分析技术，计算出所述面积来实现。

测试7：湿预混合物和片材制品的密度

湿预混合物的密度由以下公式确定：实测密度＝每一升的湿预混合物的重量(g/mL)。

本发明的柔性多孔可溶性固体片材制品的密度由下式确定：计算出的密度＝多孔固体的基重/(多孔固体厚度×1,000)。可溶性多孔固体的基重和厚度根据上文所述的方法测定。

测试8：片材制品的比表面积

经由气体吸附技术测量柔性多孔可溶性固体片材制品的比表面积。表面积是分子级的固体样品暴露表面的量度。BET(Brunauer，Emmet，和Teller)理论是用于测定表面积的最流行模型，并且它基于气体吸附等温线。气体吸附使用物理吸附和毛细管冷凝来测量气体吸附等温线。该技术由以下步骤概述；将样品置于样品管中，并且在真空或流动的气体下加热以去除样品表面上的污物。通过从脱气样品和样品管总重量中减去空样品管的重量，获得样品重量。然后将样品管置于分析端口并且开始分析。分析方法中的第一步是将样品管排空，然后在液氮温度下使用氦气来测量样品管的自由空间体积。然后将样品第二次排空以去除氦气。然后仪器通过以使用者指定的间隔定量投入氪气，直到实现所需的压力量度，开始收集吸附等温线。然后可使用ASAP 2420和氪气吸附来分析样品。推荐由Micromeretics Analytical Services,Inc.(One Micromeritics Dr,Suite 200,Norcross,GA 30093)进行这些测量。与此技术相关的更多信息可见于MicromereticsAnalytical Services网站(www.particletesting.com或www.micromeritics.com)，或公布于Clyde Orr和Paul Webb的书籍“Analytical Methods in Fine ParticleTechnology”中。

测试9：溶解速率

首先，将固体片材在50±2％的环境相对湿度和23±1℃的环境温度下储存24小时(即调节步骤)。在上述初始调理步骤之后，首先使用25mm中空孔冲头从大固体片材切割直径为25mm的圆盘。设定所需数量的泡沫盘，使得所有泡沫盘的总质量不小于0.1g。

然后将所需数量的泡沫盘以首尾相接的取向堆叠，并置于Omnifit^TMEZ色谱柱(006EZ-25-10-AF)内，该色谱柱具有25mm内径、100m长度和可调节的可移除端件。泡沫盘堆叠置于柱内，使得通过柱的流动方向垂直于泡沫盘的顶部表面。一旦置于柱内，就将端件插入柱中并进行调节，直到两个内玻璃料之间的垂直距离等于泡沫盘堆叠的厚度。

Masterflex硅胶管(MFLEX SILICONE#25 25')和Masterflex蠕动泵(MFLX L/S1CH300R 115/230 13124)用于控制通过柱的水流。系统流速通过在不同的泵RPM设定下使水流过泵、管道和空柱并记录在限定的时间段内收集的水量来校准。对于所有实验，利用5升/小时的流速。

入口和出口管道均在环境温度下置于含有500ml去离子水的1升烧杯内。将烧杯置于磁力搅拌器板上，并且将长度为23mm且厚度为10mm的磁力搅拌棒置于烧杯中，并且搅拌器旋转速度设定为300rpm。将Mettler Toledo S230电导率仪校准至1413μS/cm，并且将探针置于烧杯的水中。

水开始流过系统。一旦第一滴水可见于柱内并与泡沫接触，就启动电导率仪的数据记录功能。数据记录至少20分钟。

为了估计泡沫达到90％或95％溶解百分比所需的时间，首先生成校准曲线，其中多层泡沫盘一次一层地落入500mL去离子水的搅拌烧杯中。记录每个单独泡沫盘的质量和5分钟后的电导率。针对至多总共5个盘，重复该过程。将线性函数拟合到数据，然后将其用于基于置于柱中的泡沫盘的总质量来估计每个溶解实验中的最大电导率。溶解百分比计算如下

溶解％＝实验测量的电导率/最大电导率*100

达到90％或95％溶解百分比所需的时间可从该计算数据中找到。对每个测试配方重复校准程序。

测试10：固体片材的弹性

通过采用材料测试系统仪器(MTS拉伸测试仪系列，型号42)，确定固体片材的延伸量作为固体片材的弹性的量度。将固体片材预调理并在10％的相对湿度和23℃+/-1℃下平衡24小时。预调理之后，以20mm的宽度和100mm的长度切割测试样品(例如，条带)。将测试条带牢固地夹持在仪器的安装架的两侧(到在测试期间防止滑动的程度)，并且以200mm/分钟的恒定头速度施加负载，以在中点以100mm/分钟的速率拉伸条带。将断裂应变(mm)记录为当其断裂时条带伸长的总距离(即，延伸量)。

测试11：固体片材的柔软性性能

如下测量固体片材的柔软性性能：

使用多个半自动洗衣机(例如Haier XPB60-187BS FM)。该半自动洗衣机包括两个部件：用于洗涤和漂洗的桶和用于旋转干燥的旋转器。根据以下步骤操作每个机器：(1)将推荐量的洗涤粉末(下文进一步描述)溶解于适当量的水中(例如，32g粉末溶解于13L水中达2分钟)；(2)将织物手动添加到桶中的水中；(3)允许织物在不搅拌的情况下浸泡一会(例如，3分钟)；(4)标准自动洗衣机洗涤(例如20分钟)；(5)2次连续漂洗(例如，在旋转器中旋转干燥1分钟并在桶中用23L水洗涤搅拌3分钟)；和(6)最终漂洗，在此期间添加测试样品。在步骤(6)中，具体地，在将13L水添加到桶中之后，然后将测试样品添加到该水中，然后自动机器搅拌运行2分钟以确保样品完全溶解。然后将先前旋转干燥的织物重新添加到桶中的溶液中，并且自动机器搅拌运行1分钟。然后将织物旋转干燥30秒，并且在取出之前留置在旋转器中达10分钟。

所使用的水具有74ppm硬度的硬度，并含有61ppm CaCl₂和13ppm MgCl₂，并且在所有浸泡、洗涤、漂洗步骤中温度处于28℃下。总织物负载重量为1.2kg(其包括4块测试织物手巾毛巾布，并且剩余的物品由仅棉织物和6:4比率涤棉混纺物组成)。所使用的洗涤剂为得自菲律宾的ARIEL粉末洗涤剂(由The Procter&Gamble Company生产)。将32g清洁剂投配到洗涤水中。将测试织物毛巾布在32℃/80％相对湿度的控制室中晾干36-48小时。

为了量化柔软性，测量每块毛巾布的摩擦系数。使用Thwing Albert摩擦/剥离测试仪FP-2250，通过将从毛巾布上切下的样本附接到滑板上，并且以固定的速率将滑板在剩余毛巾布的一部分上拖过来测量动摩擦系数。较低的实测摩擦系数指示改善的柔软性性能。

测试12：固体片材的抗皱效果

如下测量固体片材的抗皱效果：

使用多个半自动洗衣机(例如Haier XPB60-187BS FM)。该半自动洗衣机包括两个部件：用于洗涤和漂洗的桶和用于旋转干燥的旋转器。根据以下步骤操作每个机器：(1)将推荐量的洗涤粉末(下文进一步描述)溶解于适当量的水中(例如，32g粉末溶解于13L水中达2分钟)；(2)将织物手动添加到桶中的水中；(3)允许织物在不搅拌的情况下浸泡一会(例如，3分钟)；(4)标准自动洗衣机洗涤(例如20分钟)；(5)2次连续漂洗(例如，在旋转器中旋转干燥1分钟并在桶中用23L水洗涤搅拌3分钟)；和(6)最终漂洗，在此期间添加测试样品。在步骤(6)中，具体地，在将13L水添加到桶中之后，然后将测试样品添加到该水中，然后自动机器搅拌运行2分钟以确保样品完全溶解。然后将先前旋转干燥的织物重新添加到桶中的溶液中，并且自动机器搅拌运行1分钟。然后将织物旋转干燥30秒，并且在取出之前留置在旋转器中达10分钟。

所使用的水具有74ppm硬度的硬度，并含有61ppm CaCl₂和13ppm MgCl₂，并且在所有浸泡、洗涤、漂洗步骤中温度处于28℃下。总织物负载重量为1.2kg(其包括4块测试聚酯织物、4块测试涤棉织物、4块测试棉针织织物和4块测试棉织造织物并且剩余的物品由仅棉织物和6:4比率涤棉混纺物组成)。所使用的洗涤剂为得自菲律宾的ARIEL粉末洗涤剂(由The Procter&Gamble Company生产)。将32g清洁剂投配到洗涤水中。将测试织物毛巾布在32℃/80％相对湿度的控制室中晾干36-48小时。

为了评估褶皱，由一组经过训练的操作员对洗涤并晾干的织物进行视觉评估。在每个小组测试中，向小组成员提供由4组的4块织物组成的总共16块聚酯织物，其中每一组均对应于该组中的织物已经用得自菲律宾的Downy织物调理剂(由The Procter&GambleCompany生产)洗涤的柔软性产品或始终在其中使用40mL得自菲律宾的Downy织物调理剂(由The Procter&Gamble Company生产)的1组对照的情况中。每名单独的小组成员独立地对洗涤并晾干的测试织物进行评分，其中每名小组成员为视觉上最褶皱的织物组分配等级得分4，并且为最不褶皱的织物组分配等级得分1。每个小组包括6至8名个体。对为每个柔软性产品分配的等级得分取平均值，并计算标准偏差以确定小组成员之间的可变性。也将完全相同的评估方法应用于其他类型的测试织物。

实施例

实施例1：其中增塑剂与阳离子表面活性剂的比率处于优选范围内的充气的预混 合物的稳定性提高

具有如下表1(湿预混合物)和表2(干燥片材)中所示的制剂(制剂A和比较制剂a和b)的固体片材根据部分III：用于制备固体片材的方法中的基于旋转滚筒的加热/干燥装置制备。

表1

^a具有88％水解水平和约1700的聚合度的聚乙烯醇，购自Sigma Aldrich。

^b购自Evonik Industries的Rewoquat DEEDMAC。

表2

^a具有88％水解水平和约1700的聚合度的聚乙烯醇，购自Sigma Aldrich。

^b购自Evonik Industries的Rewoquat DEEDMAC。

具体地，首先制备包含固体片材的成分和附加的水的湿预混合物(即浆液)，以得到约35重量％的总固体含量(即，浆料中的总水含量为约65重量％)。浆料制备方法如下：

1.首先将水和甘油一起添加到玻璃烧杯中，并且使用顶置式搅拌器以200rpm搅拌。

2.在继续搅拌的同时，然后将聚乙烯醇缓慢添加到含有水和甘油的烧杯中，确保不发生溶液的发泡或聚乙烯醇的团聚。

3.然后将烧杯置于水浴中并加热至80℃，同时继续搅拌。将烧杯用粘性膜或锡箔覆盖，以便减轻水分蒸发并继续混合至少1.0小时。

4.将剩余的组分称重并一起添加到单独的玻璃烧杯中。还将使浆料中的总水含量达到65％所需的余量水添加到该烧杯中。

5.将该烧杯置于80℃水浴中，并且使用顶置式搅拌器以500rpm搅拌其内容物至少30分钟。

6.一旦两个烧杯均达到预定的混合时间，将两者的内容物一起添加到单个玻璃烧杯中，然后以500rpm继续搅拌，并且将温度保持在80℃下至少另外30分钟。

然后，通过使用Aeros A20连续充气器将预混合物充气。充气后，收集充气的预混合物，然后在旋转滚筒干燥器中干燥以制备固体片材。充气和滚筒干燥中的设定和条件如下表3所示：

表3

参数	值
		在充气之前和充气期间的湿预混合物温度	80℃
Aeros进料泵速度设定	600
		Aeros混合头速度设定	500
Aeros空气流速设定	100
		在干燥之前的湿预混合物温度	60℃
旋转滚筒干燥器表面温度	110℃
		旋转滚筒干燥器旋转速度	0.160rpm
干燥时间	4.52min

另外，为了比较用于不同制剂的预混合物的充气稳定性，将60mL充气的预混合物储存在烧杯中，将烧杯保持在水浴中并且将水温设定为60摄氏度，使用实验室顶置式混合器将湿预混合物以50RPM持续搅拌30分钟。根据测试7：湿预混合物和片材制品的密度测量充气的预混合物的初始密度和30分钟处的密度并示于下表4中。0分钟处的密度与30分钟处的密度的比率用作充气的预混合物的稳定性的量度。此外，还确定通过不同制剂获得的固体片材的密度。表4中的数据表明，与用于比较制剂a或b的预混合物(其中甘油与DEEDMAC的比率太高或太低)在30分钟处的密度与预混合物在0分钟处的密度的极高比率(即，分别为2.00或3.07)相比，用于制剂A的比率仅为1.27。具体地，与充气之后用于比较制剂a和b的预混合物的密度快速增加(高达超过0.800g/mL)相比，制剂A在30分钟储存期间的密度增加非常有限(例如，从0.310g/mL至0.395g/mL)并且保持低密度(例如0.395g/mL)。此外，如表4中还示出，与比较制剂a相比，用于制剂A的固体片材具有显著更低的密度(0.204g/mL对比0.455g/mL)，并且对于比较制剂b，因为预混合物太不稳定，因此未获得片材。因此，当增塑剂(例如甘油)与阳离子表面活性剂(例如DEEDMAC)的比率在优选范围内(例如0.9至2)时，显著提高了充气的预混合物的稳定性。

表4

实施例2：淀粉水平对固体片材的弹性的影响

具有如下表5(湿预混合物)和表6(干燥片材)中所示的制剂(制剂A至C)的固体片材根据部分III：用于制备固体片材的方法中的基于旋转滚筒的加热/干燥装置，以类似于实施例1的方式制备。

表5

^a具有88％水解水平和约1700的聚合度的聚乙烯醇，购自Sigma Aldrich。

^b购自Evonik Industries的Rewoquat DEEDMAC。

表6

^a具有88％水解水平和约1700的聚合度的聚乙烯醇，购自Sigma Aldrich。

^b购自Evonik Industries的Rewoquat DEEDMAC。

根据测试10：固体片材的弹性确定具有制剂A至C的固体片材的延伸量以表征固体片材的弹性并且示于下表7中。数据表明，与具有包含5％淀粉的制剂C的固体片材的延伸量的大幅减小(即35％)相比，包含3.4％淀粉(制剂A)的固体片材的延伸量减小的程度(即21％)小得多。因此，太多淀粉可能损害片材制品的弹性。因此，还优选的是，固体片材制品包含按固体片材制品的重量计不超过5％的淀粉。

表7

实施例3：通过不同加热/干燥装置制备的固体片材中的OCF结构

具有如下表8(湿预混合物)和表9(干燥片材)中所示的制剂(制剂1和2)的固体片材根据部分III：用于制备固体片材的方法中的不同加热/干燥装置制备。

表8

表9

用于制剂1的湿预混合物组合物的粘度为约14309.8cps。在充气之后，此类充气的湿预混合物的平均密度为约0.25g/cm³。用于制剂2的湿预混合物组合物的粘度为约19254.6cps。在充气之后，此类充气的湿预混合物的平均密度为约0.225g/cm³。

使用连续充气器(Aeros)和旋转滚筒干燥器，由如表8所述的以上湿预混合物制备柔性多孔可溶性固体片材1和2，采用如以上实施例1中所述的设定和条件(参见表3)：

另外使用连续充气器(Oakes)和置于热板(其提供基于底部传导的加热)上的模具，由如表8所述的以上湿预混合物制备柔性多孔可溶性固体片材3，采用如下表10所述的下列设定和条件：

表10

(热板干燥)

参数	值
		在充气之前和充气期间的湿预混合物温度	80℃
Oakes空气流量计设定	19.2L/小时
		Oakes泵计速度设定	20rpm
Oakes混合头速度	1500rpm
		模具深度	1.0mm
热板表面温度	130℃
		干燥时间	12.5min

此外，使用连续充气器(Oakes)和置于冲击式烘箱上的模具，由表8所述的以上湿预混合物制备柔性多孔可溶性固体片材4和5，采用如下表11所述的下列设定和条件：

表11

(冲击式烘箱干燥)

参数	值
		在充气之前和充气期间的湿预混合物温度	80℃
Oakes空气流量计设定	19.2L/小时
		Oakes泵计速度设定	20rpm
Oakes混合头速度	1500rpm
		模具深度	1.0mm
冲击式烘箱温度	130℃
		干燥时间	6min

如下表12-15汇总了对由上述湿预混合物和干燥方法制备的片材1-5所测量的各种物理参数和孔结构。

表12

(物理参数)

表13

(总体孔结构)

表14

(表面和区域孔结构)

表15

(区域孔结构之间的变化)

上述数据表明，与当加热方向基本上与重力方向对齐时获得的固体片材制品(例如，片材4和5)相比，当加热方向在大部分干燥步骤中与重力方向偏移时，所得的固体片材(例如，片材1、2和3)可具有在沿跨此类片材制品的厚度的方向的不同区域中具有更大的孔开口和减小的孔尺寸变化的顶部表面。具体地，上表显示，制品1、2和3具有大于100μm的顶部表面平均孔径，而制品4和5不是。

实施例4：示例性固体片材制品

以下是固体片材制品的示例。具有如下表16所示的制剂的片材I至V以类似于实施例1的方式制备。此外，可通过堆叠相应的片材形成各自具有2-20层的多层片材制品。

表16

另外，含有涂料组合物(即，汁液)的固体片材制品可通过在堆叠片材期间将如下表17中所示的汁液i至v中的一者或多者施加于片材(例如，片材I至V中的一者或多者)之间来制备。可通过在片材I之间施加汁液i来制备含有涂料组合物的示例性固体片材制品。

表17

本文所公开的量纲和值不应理解为严格限于所引用的精确数值。相反，除非另外指明，否则每个此类量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如，公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。

除非明确排除或以其它方式限制，本文中引用的每一篇文献，包括任何交叉引用或相关专利或专利申请以及本申请对其要求优先权或其有益效果的任何专利申请或专利，均据此全文以引用方式并入本文。对任何文献的引用不是对其作为与本发明的任何所公开或本文受权利要求书保护的现有技术的认可，或不是对其自身或与任何一个或多个参考文献的组合提出、建议或公开任何此类发明的认可。此外，当本发明中术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文献中相同术语的任何含义或定义矛盾时，应当服从在本发明中赋予该术语的含义或定义。

虽然已举例说明和描述了本发明的具体实施方案，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的实质和范围的情况下可作出各种其他变化和修改。因此，本文旨在于所附权利要求书中涵盖属于本发明范围内的所有此类变化和修改。

Claims (18)

1.一种柔性多孔可溶性固体片材制品，所述柔性多孔可溶性固体片材制品包含水溶性聚合物、增塑剂和阳离子表面活性剂，

其中所述固体片材制品的特征在于：(i)开孔百分含量为80％至100％；并且(ii)总体平均孔尺寸为100μm至2000μm；并且

其中：

所述增塑剂与所述阳离子表面活性剂的重量比为0.9至2，所述固体片材制品包括顶部表面，邻近所述顶部表面的顶部区域，底部表面，邻近所述底部表面的底部区域，和位于所述顶部区域和所述底部区域之间的中间区域，其中所述顶部区域、中间区域和底部区域均具有相同的厚度，并且

所述顶部区域、中间区域和底部区域中的每一者具有平均孔尺寸，并且所述底部区域中的平均孔尺寸与所述顶部区域中的平均孔尺寸的比率为0.6至1.5。

2.根据权利要求1所述的柔性多孔可溶性固体片材制品，其中所述增塑剂与所述阳离子表面活性剂的所述重量比为1至1.8。

3.根据权利要求1所述的柔性多孔可溶性固体片材制品，其中所述固体片材制品包含按所述固体片材制品的总重量计1％至65％的所述增塑剂；并且/或者其中所述固体片材制品包含按所述固体片材制品的总重量计1％至50％的所述织物软化剂。

4.根据权利要求1所述的柔性多孔可溶性固体片材制品，其中所述增塑剂选自多元醇、共聚多元醇、多元羧酸、聚酯和聚二甲基硅氧烷共聚多元醇。

5.根据权利要求1所述的柔性多孔可溶性固体片材制品，其中所述阳离子表面活性剂是季铵化合物和/或胺化合物。

6.根据权利要求1所述的柔性多孔可溶性固体片材制品，其中所述固体片材制品包含按所述固体片材制品的总重量计1％至60％的所述水溶性聚合物。

7.根据权利要求1所述的柔性多孔可溶性固体片材制品，其中所述水溶性聚合物选自聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚环氧烷、淀粉和淀粉衍生物、普鲁兰多糖、明胶、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维素以及它们的任何组合；并且

其中所述水溶性聚合物具有5,000道尔顿至400,000道尔顿的重均分子量。

8.根据权利要求7所述的柔性多孔可溶性固体片材制品，其中所述水溶性聚合物包括聚乙烯醇。

9.根据权利要求7所述的柔性多孔可溶性固体片材制品，其中所述水溶性聚合物包括聚乙烯醇和淀粉。

10.根据权利要求7所述的柔性多孔可溶性固体片材制品，其中所述水溶性聚合物包含具有第一重均分子量的第一聚乙烯醇和具有第二重均分子量的第二聚乙烯醇。

11.根据权利要求1所述的柔性多孔可溶性固体片材制品，其中所述固体片材制品包含按所述固体片材制品的总重量计0.01％至20％的非离子表面活性剂。

12.根据权利要求1所述的柔性多孔可溶性固体片材制品，其中所述固体片材制品包括两个或更多个柔性多孔可溶性片材，其中涂料组合物存在于所述两个或更多个片材中的至少一个片材的至少一个表面上，前提条件是所述涂料组合物不在所述固体片材制品的外表面中的任何外表面上。

13.根据权利要求12所述的柔性多孔可溶性固体片材制品，其中所述附加表面活性剂选自：C₆-C₂₀直链烷基苯磺酸盐(LAS)、重均烷氧基化度在0.5至10范围内的C₆-C₂₀直链或支链烷基烷氧基硫酸盐(AAS)、重均烷氧基化度在5至15范围内的C₆-C₂₀直链或支链烷基烷氧基化醇(AA)、C₆-C₂₀直链或支链烷基硫酸盐(AS)、烷基硫酸盐、烷基醚硫酸盐、烷基两性基乙酸盐以及它们的任何组合；并且/或者

其中所述香料选自：游离香料、香料微胶囊以及它们的任何组合；并且/或者

其中所述硅氧烷选自乙烯基聚二甲基硅氧烷/聚甲基硅氧烷倍半硅氧烷交联聚合物、聚硅氧烷、聚甲基倍半硅氧烷、二苯基聚二甲基硅氧烷/乙烯基二苯基聚二甲基硅氧烷/倍半硅氧烷交联聚合物以及它们的任何组合；并且/或者

其中所述乳化剂选自单甘油酯和双甘油酯、脂肪醇、聚甘油酯、丙二醇酯、脱水山梨糖醇酯、多羟基硬脂酸以及它们的任何组合；并且/或者

其中所述溶剂选自甘油、丙二醇、1,3-丙二醇、二乙二醇、二丙二醇、乙醇胺、乙醇、水以及它们的任何组合；并且/或者

其中所述流变改性剂选自：纤维素和衍生物；瓜尔胶和瓜尔胶衍生物；聚环氧乙烷、聚环氧丙烷和POE-PPO共聚物；聚乙烯吡咯烷酮、交联聚乙烯吡咯烷酮和衍生物；聚乙烯醇和衍生物；聚乙烯亚胺和衍生物；无机颗粒，诸如碳酸钠和硫酸钠；二氧化硅；水溶胀性粘土；树胶；以及它们的任何组合；并且/或者

其中所述沉积助剂选自阳离子聚合物、两性聚合物和它们的任何组合。

14.根据权利要求12所述的柔性多孔可溶性固体片材制品，其中所述涂料组合物与所述两个或多个片材的重量比为0.01至2。

15.根据权利要求1所述的柔性多孔可溶性固体片材制品，其中所述固体片材制品的特征在于：

·开孔百分含量为85％至100％；并且/或者

·总体平均孔尺寸为150μm至1000μm；并且/或者

·平均孔壁厚度为5μm至200μm；并且/或者

·最终含水量为按所述固体片材制品的重量计0.5％至25％；并且/或者

·每个片材的厚度为0.5mm至4mm；并且/或者

·基重为50克/m²至250克/m²；并且/或者

·密度为0.05克/cm³至0.5克/cm³；并且/或者

·比表面积为0.03m²/g至0.25m²/g。

16.一种制备包含水溶性聚合物、增塑剂和阳离子表面活性剂的固体片材制品的方法，其中所述增塑剂与所述阳离子表面活性剂的重量比为0.9至2，其中所述方法包括：

a)制备包含所述水溶性聚合物、所述增塑剂和所述阳离子表面活性剂的湿预混合物；

b)使所述湿预混合物充气，以形成充气的湿预混合物；

c)将所述充气的湿预混合物形成为具有相反的第一侧和第二侧的片材；以及

d)将所述形成的片材干燥以制备所述固体片材制品。

17.根据权利要求16所述的制备固体片材制品的方法，其中所述步骤d)在70℃至200℃的温度下沿着加热方向进行5分钟至300分钟的持续时间，这形成从所述形成的片材的第一侧到第二侧减小的温度梯度，其中所述加热方向与重力方向基本上相反持续超过一半的干燥时间。

18.根据权利要求16所述的制备固体片材制品的方法，其中所述湿预混合物具有在40℃和1s-¹下测量的1,000cps至25,000cps的粘度，并且/或者所述充气的湿预混合物具有0.05g/mL至0.7g/mL的密度。