СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ОСАЖДЕНИЯ НА СУБСТРАТЕ
METHOD OF MEASURING DEPOSITION IN SUBSTRATE

Эта заявка является частичным продолжением международной заявки с серийным No. PCT/US2008/57814, поданной 21 марта 2008, включенной в настоящий документ в качестве ссылки.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
При разработке индивидуальных очищающих композиций для применения в душе, ванне или раковине желательно минимизировать количество очисток от композиции душа, ванны или раковины. Для композиции желательно как можно меньше оседать на субстрате для минимального количества очисток.
Для измерения фактического осаждения композиции на санитарно-техническом изделии потребуется фактическое использование композиции. Потребуется значительное количество усилий и времени, чтобы добиться, чтобы люди использовали композиции в душе, ванне или раковине. Желательно сократить это количество усилий и времени.
КРАТКАЯ СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к способу измерения осаждения композиции на субстрате. Эту информацию можно использовать для установления того, каким образом композиция будет осаждаться на санитарно-технических изделиях, таких душевая кабина, ванна и умывальник.
В частности, настоящее изобретение относится к способу измерения остатка, оставляемого композицией на субстрате, где способ включает:
a) создание субстрата;
b) взвешивание субстрата для нахождения начальной массы;
c) получение в контейнере смеси, содержащей измеренное количество воды желаемой жесткости и измеренное количество исследуемой композиции;
d) погружение субстрата в смесь в течение периода времени, достаточного для смачивания субстрата композицией;
e) удаление субстрата и обеспечение стекания избытка смеси с субстрата;
f) высушивание субстрата; и
g) взвешивание субстрата для получения конечной массы.
Способ может дополнительно включать, между стадиями b) и c), дальнейшее промывание и высушивание субстрата промыванием субстрата при комнатной температуре: i) водопроводной водой; затем ii) деионизированной водой; затем iii) этанолом установленной крепости 200; затем iv) химически чистым ацетоном и затем высушивание субстрата на воздухе.
Для получения смеси в контейнере на стадии c) способ может дополнительно включать,
i) измерение в контейнере количества воды желаемой жесткости;
ii) помещение смешивающего аппарата в контейнер;
iii) доведение контейнера и воды до желаемой температуры;
iv) добавление исследуемой композиции для составления смеси;
v) перемешивание смеси;
vi) необязательно доводить смесь до желаемой температуры; и
vii) остановка смешивания.
Необязательно, на стадии погружения d), если субстрат не полностью погружен в смесь, субстрат изначально частично погружают, а затем удаляют из смеси, разворачивая приблизительно на 180 градусов, и затем помещают обратно в смесь так, чтобы субстрат снова был частично погружен в смесь.
Необязательно, способ дополнительно включает сравнение начальной и конечной масс для определения массы остатка, прилипшего к субстрату.
Необязательно, способ дополнительно включает определение удельной массы остатка на единицу площади субстрата делением массы остатка на общую площадь поверхности субстрата.
Предпочтительно, композиция представляет собой индивидуальную очищающую композицию, а субстрат состоит из материала, выбранного из группы, состоящей из стекла, керамики, фарфора, кафеля, акрилового полимера и стекловолокна. Более предпочтительно, способ для установления количества остатка, оставляемого композицией на санитарно-технических изделиях, когда индивидуальную очищающую композицию применяют в ванне.
В одном из вариантов осуществления изобретение относится к способу, включающему:
a) выбор субстрата с известной начальной массой;
b) необязательно, дальнейшее промывание субстрата при комнатной температуре:
i) водопроводной водой;
ii) деионизированной водой;
iii) этанолом установленной крепости 200;
iv) химически чистым ацетоном;
v) высушивание субстрата на воздухе; и
vi) взвешивание субстрата для получения начальной массы;
c) измерение количества воды желаемой жесткости в контейнере;
d) помещение смеси в контейнер;
e) доведение контейнера и воды до желаемой температуры;
f) добавление исследуемой композиции для составления смеси;
g) перемешивание смеси;
h) доведение смеси до желаемой температуры, если необходимо;
i) остановка смешивания;
j) помещение, по меньшей мере, 1 субстрата в смесь;
k) субстрату позволяли оставаться в смеси в течение периода времени, достаточного для того, чтобы позволить композиции намочить субстрат;
l) необязательно, если субстрат не полностью погружен в смесь, удаление и разворот субстрата на 180 градусов, с последующим помещением обратно в смесь, как описано на стадиях j) и k);
m) удаление субстрата и обеспечение высушивания субстрата в течение времени, достаточного для стекания избытка смеси с субстрата;
n) помещение субстрата в штатив и высушивание в течение достаточного количества времени;
o) взвешивание субстрата для получения конечной массы;
p) необязательно, сравнение массы перед промывкой с конечной массой для определения количества остатка, прилипшего к субстрату;
q) необязательно, преобразование массы остатка в массу на единицу площади делением массы остатка на общую площадь поверхности субстрата; и где размер субстрата, размер контейнера, количество воды и количество композиции выбраны так, что субстрат может быть установлен в контейнер и погружен в воду и композицию.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
При применении на всем протяжении в настоящем раскрытии предмета изобретения диапазоны являются условными для описания каждой и любой величины, то есть в пределах диапазона. Любую величину в пределах диапазона можно выбрать в качестве конечной точки диапазона. Кроме того, все ссылки, приведенные в настоящем раскрытии предмета изобретения, включены, таким образом, в качестве ссылки в полном объеме. В случае какого-либо противоречия между определением в настоящем раскрытии предмета изобретения и определением в приведенной ссылке, настоящее раскрытие предмета изобретения имеет преимущественную силу.
При применении на всем протяжении этого описания и формулы изобретения, за исключением отмеченного ниже в примерах, количество приведенного вещества является активной массой вещества.
При применении на всем протяжении "комнатная температура" относится к 23°C±1.
Способ для измерения остатка, оставляемого композицией на субстрате, может включать:
a) выбор субстрата с известной начальной массой;
b) необязательно, промывание субстрата в дальнейшем при комнатной температуре:
i) водопроводной водой;
ii) деионизированной водой;
iii) этанолом установленной крепости 200;
iv) химически чистым ацетоном;
v) высушивание субстрата на воздухе; и
vi) взвешивание субстрата для получения начальной массы;
c) измерение количества воды желаемой жесткости в контейнере;
d) помещение смеси в контейнер;
e) доведение контейнера и воды до желаемой температуры;
f) добавление исследуемой композиции для составления смеси;
g) перемешивание смеси;
h) доведение смеси до желаемой температуры, если необходимо;
i) остановка смешивания;
j) помещение, по меньшей мере, 1 субстрата в смесь;
k) субстрату позволяли оставаться в смеси в течение периода времени, достаточного для того, чтобы позволить композиции намочить субстрат;
l) необязательно, если субстрат не полностью погружен в смесь, удаление и разворот субстрата на 180 градусов, с последующим помещением обратно в смесь, как описано на стадиях j) и k);
m) удаление субстрата и обеспечение высушивания субстрата в течение времени, достаточного для стекания избытка смеси с субстрата;
n) помещение субстрата в штатив и высушивание в течение достаточного количества времени;
o) взвешивание субстрата для получения конечной массы;
p) необязательно, сравнение массы перед промывкой с конечной массой для определения количества остатка, прилипшего к субстрату;
q) необязательно, преобразование массы остатка в массу на единицу площади делением массы остатка на общую площадь поверхности субстрата; и где размер субстрата, размер контейнера, количество воды и количество композиции выбраны так, что субстрат может быть установлен в контейнер и погружен в воду и композицию.
Размер субстрата и контейнера можно выбирать любых желаемых размеров. Для лабораторного исследования можно выбрать лабораторное оборудование стандартно установленного размера. В одном варианте осуществления изобретения субстратом может являться стандартное предметное стекло, а контейнером может являться химический стакан.
Субстратом может являться любой желаемый субстрат. Для сравнения в качестве поверхностей ванной комнаты, субстратом может являться любая поверхность, найденная в ванной комнате. Примеры включают стекло, керамику, фарфор, кафель, акриловый полимер или стекловолокно. Если требуется определить осадок, оставляемый на конкретном субстрате, можно использовать этот субстрат. Для сравнения осадков, оставляемых разными композициями, можно использовать любой тип субстрата с целью сравнения. При выборе субстрата все поверхности должны быть одинаковыми, так как все поверхности для исследования будут погружены в композицию на одинаковую глубину. Например, у кафеля, обычно, одна поверхность покрыта глазурью, а с противоположной стороны поверхность глинистая. Должно быть предусмотрено, чтобы у кафеля все поверхности были покрыты. Для удобства, в качестве субстрата можно выбрать лабораторные предметные стекла.
Необязательно, для обеспечения чистоты субстрата перед применением субстрат можно промывать. В одном из вариантов осуществления изобретения промывание выполняют с каждым из следующих веществ по очереди: водопроводной водой, деионизированной водой (как правило, менее чем приблизительно 1 mkSEM), этанолом установленной крепости 200 и химически чистым ацетоном. После промывания субстрату позволяют высохнуть. Необязательно, субстрат можно сушить между промыванием каждым веществом.
Жесткость воды, используемой для разведения композиции, можно выбрать из любой желаемой жесткости. При выборе различной жесткости воды можно измерять влияние жесткости воды на осаждение на субстраты.
Перемешивание можно осуществлять с помощью любых типов перемешивающих аппаратов, которые могут перемешивать содержимое контейнера выбранного размера. В некоторых вариантах осуществления изобретения в качестве перемешивающего аппарата можно выбрать приводимую в движение магнитом магнитную мешалку или лопастную мешалку.
Температуру композиции для измерения можно изменять до любой желаемой температуры. Если необходимо измерить осаждение при температуре принятия ванны, то можно выбрать любую температуру, при которой человек будет принимать ванну. В некоторых вариантах осуществления изобретения температура составляет приблизительно от 25°C до приблизительно 50°C. В одном из вариантов осуществления изобретения можно выбрать температуру тела человека, приблизительно 37°C. В определенных вариантах осуществления изобретения, если температура представляет собой желаемую температуру, регулирование температуры не является необходимым.
Субстрат можно полностью погрузить в смесь или субстрат можно погрузить частично. Частичное погружение можно использовать для воспроизведения условий в душе. Для воспроизведения условий в душе субстрат можно вносить в смесь под любым желаемым углом. Угол выбирают для максимального увеличения площади поверхности субстрата в смеси. В некоторых вариантах осуществления изобретения угол составляет приблизительно от 10° до приблизительно 30°. В некоторых вариантах осуществления изобретения субстрат не строго параллелен сторонам контейнера. В некоторых вариантах осуществления изобретения погружают приблизительно 2/3 длины стекла, используя этот способ для воспроизведения частичного воздействия жидкости и воздуха, как будет представлено в условиях душа. Если используют более чем один субстрат, то они не должны касаться друг друга.
Субстрат можно вносить с помощью любой желаемой детали, способной удерживать субстрат. В некоторых вариантах осуществления изобретения деталь для удерживания может представлять собой пинцет, плоскогубцы или скрепки.
Субстрат может оставаться погруженным в смесь в течение любого желаемого промежутка времени. Выбранное время может представлять собой количество времени для принятия душа. В некоторых вариантах осуществления изобретения количество времени может составлять приблизительно от 1 минуты до приблизительно 30 минут. В определенных вариантах осуществления изобретения выбранное время может составлять приблизительно 10 минут.
После того как субстрат оставался погруженным в течение желаемого количества времени, субстрат удаляли, и избытку смеси позволяли стечь с субстрата. В одном варианте осуществления изобретения субстрат удерживали под углом, позволяя смеси стекать к одному углу и стекать по каплям. За этим может последовать касание углом субстрата края контейнера, не касаясь поверхности субстрата, для удаления избытка смеси.
Затем субстрат помещают в штатив, чтобы позволить субстрату высохнуть. Выбранное время представляет собой время, которое позволяет смеси высохнуть. В одном из вариантов осуществления изобретения количество времени составляет приблизительно 24 часа. Высушивание можно осуществлять на воздухе для более полного соответствия условиям после принятия душа. Необязательно, высушивание можно выполнять в условиях нагревания при температуре ниже любой выбранной температуры принятия ванны, которая может составлять менее чем приблизительно 50°C. Температура не должна быть выше максимальной температуры принятия ванны для того, чтобы предотвратить появление твердых частиц после принятия ванны, из-за испарения или смывания субстрата.
После высушивания субстрат взвешивают для получения конечной массы. Количество вещества, отложившегося на субстрате, вычисляют вычитанием начальной массы из конечной.
Массу на единицу площади определяют делением массы на общую площадь поверхности субстрата. Если исследуют более чем один субстрат, расчеты производят с помощью дополнительного статистического анализа, вычисляя среднюю величину и стандартное отклонение.
Пример I
В данном примере исследовали свойство композиции (на примере композиций от 1 до 4) оставлять незначительное отложение осадка на поверхности стекла, представляющего собой поверхность санитарно-технического изделия, и сравнили с коммерчески доступным в настоящее время увлажняющим средством для мытья тела (композиция X), для которого показано существенно более высокое отложение остатка. Композицию 1 и композицию X исследовали с использованием воды при двух различных степенях жесткости воды.
В частности, в соответствии с приведенным ниже способом, предметные стекла обрабатывали различными исследуемыми средствами для мытья тела.
Способ для отложения осадка на стекле жидкими средствами для мытья тела.
1. Подписать предметные стекла для однозначной идентификации их при проведении исследования. Размеры должны составлять приблизительно 7,56 см × 2,49 см × 0,1 см и масса приблизительно 4,5 г.
2. Далее предварительно отмытые стекла последовательно промывали при комнатной температуре:
a) водопроводной водой;
b) деионизированной водой;
c) этанолом установленной крепости 200;
d) химически чистым ацетоном;
3. Взвесить 85 г воды желаемой жесткости в химическом стакане Pyrex емкостью 150 мл (в этом случае либо 100, либо 200 м.д., хотя можно использовать другие степени жесткости воды).
4. Внести покрытую тефлоном (политетрафторэтилен) магнитную мешалку.
5. С помощью горячей плитки, регулируемой присоединенной термопарой, нагреть воду в химическом стакане до 37°C с магнитной мешалкой, установленной на 350 об/мин.
6. Убрать с горячей плитки и добавить 15 г исследуемого средства.
7. Вернуть на горячую плитку и продолжать поддерживать температуру при 37°C.
8. Перемешивать с помощью магнитной мешалки при 450 об/мин в течение 6 минут.
9. Остановить перемешивание и выключить плитку, но оставив химический стакан на плитке. В течение оставшейся части способа температура должна упасть не ниже чем до приблизительно 33°C.
10. Поместить 4 предварительно взвешенных предметных стекла под произвольным углом (как правило, приблизительно от 10° до приблизительно 30°) в раствор так, чтобы стекла не касались друг друга и не были строго параллельны сторонам химического стакана. Это необходимо для максимального увеличения представленной воздействию жидкости области стекол. Кроме того, приблизительно 2/3 длины стекла, с использованием данного способа, должны быть погружены для частичного воспроизведения воздействия жидкости, как будет представлено в условиях душа.
11. Позволить стеклам находиться в растворе в течение 10 минут.
12. Удалить (вынуть) стекла из раствора с помощью пинцета и развернуть на 180 градусов, после чего поместить обратно в раствор, как описано выше.
13. Позволить стеклам находиться в растворе дополнительно в течение 10 минут.
14. Удалить (вынуть) стекла из раствора с помощью пинцета и позволить стеклам стечь в течение приблизительно 5 секунд с одного угла, с последующим касанием углом стекла края химического стакана для удаления избытка жидкости, не касаясь поверхностей стекол.
15. Поместить стекло в штатив для стекол с абсорбирующей бумагой на дне для минимального затрагивания поверхностей стекла и позволить высохнуть на воздухе в течение, по меньшей мере, 24 часов при комнатной температуре.
16. Взвесить стекла и сравнить с массой перед промыванием для определения количества остатка, прилипшего к стеклам.
2
2
17. Преобразовывать массу остатка в мг/см делением мг остатка на общую площадь поверхности стекла (приблизительно 39,7 см).
2
18. Вычислить значение среднего в мг/см и стандартное отклонение для каждого случая обработки средством, выполнить статистический анализ, используя критерий Стьюдента.
Результаты суммированы в таблице 1.
Таблица 1
Формула
% содержания жидкого парафина/смягчающего средства в формуле
Жесткость воды(м.д.)
Отложение жидкого парафина на стекле, мг/см<sup>2</sup>
Стандартное отклонение
Композиция 1
5
100
0,62
0,19
Композиция 1
5
200
0,64
0,22
Композиция 2
1,5
200
0,17
0,06
Композиция 3
5
200
0,59
0,21
Композиция 4
8
200
0,87
0,24
Композиция X
приблизительно 48%
100
2,44
0,52
Композиция X
приблизительно 48%
200
2,10
1,28
Композиции от 1 до 4 выше суммированы в таблице 2.
Таблица 2
Комп. 1
Комп. 2
Комп. 3
Комп. 4
Состав
мас.%
мас.%
мас.%
мас.%
Деионизированная вода
64,29
68,78
63,73
61,58
Глицерин
2,50
<b>-</b>
2,50
2,50
Лапонит™ XLG
0,30
0,30
0,30
0,30
ПЭГ 400
0,90
0,90
0,90
0,90
C12-C14 Alcohol EO 2:1 сульфат натрия (70%)
9,37
9,37
9,37
9,37
Aculyn™ 88
4,25
4,25
4,25
4,25
Тетранатрий ЭДТА (62%)
0,10
<b>-</b>
0,10
0,10
Тетранатрий ЭДТА (39%)
<b>-</b>
0,23
<b>-</b>
DMDM гидантоин
0,50
0,60
0,50
0,50
NaOH (50%)
0,28
0,32
0,70
0,35
Амидопропилбетаин жирных кислот кокосового масла (30%)
8,65
8,65
8,65
8,65
PolyQuat 7
1,20
1,20
1,20
1,20
Подсолнечное масло
1,50
3,00
1,50
1,00
Жидкий парафин
5,00
1,50
5,00
8,00
Малеинированное касторовое масло (Ceraphyl™ RMT)
0,10
-
0,10
0,10
Отдушка
0,95
0,90
0,90
0,90
PPG-10 метил глюкоза эфир
<b>-</b>
<b>-</b>
0,20
0,20
Краситель
0,70
<b>-</b>
0,10
0,10
Фруктовые экстракты
0,05
<b>-</b>
<b>-</b>
<b>-</b>
Композиция X представляла собой эфирное масло средства для мытья тела Ribbons Olay, коммерчески доступного средства от компании Procter & Gamble, Цинциннати, Огайо, США, которое содержало композицию следующей маркировки: вода, жидкий парафин, полиоксиэтилентридецилсульфат натрия, минеральное масло, лауроамфоацетат натрия, хлорид натрия, кокамид MEA, отдушка, масло Prunus Amygdalus Dulcis (Сладкий миндаль), гидролизованный шелк, гуар гидроксипропилтриаммония хлорид, глицерин, лимонная кислота, DMDM гидантоин, акрилонитриловый/метакрилонитриловый/метилметакрилатный сополимер, изопентан, бензоат натрия, ПЭГ-90M, двунатриевый ЭДТА, гидроксид натрия, Red 7.