BR112020003176A2 - métodos para funcionalizar um material fibroso e para tingir um material fibroso e materiais fibrosos - Google Patents

métodos para funcionalizar um material fibroso e para tingir um material fibroso e materiais fibrosos Download PDF

Info

Publication number
BR112020003176A2
BR112020003176A2 BR112020003176-3A BR112020003176A BR112020003176A2 BR 112020003176 A2 BR112020003176 A2 BR 112020003176A2 BR 112020003176 A BR112020003176 A BR 112020003176A BR 112020003176 A2 BR112020003176 A2 BR 112020003176A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
fibrous material
formula
functionalized
reaction
odor
Prior art date
Application number
BR112020003176-3A
Other languages
English (en)
Other versions
BR112020003176B1 (pt
Inventor
Harold S. Freeman
Malgorzata Szymczyk
Keith Zimmerman
Matthew J. Farrell
Original Assignee
Hbi Branded Apparel Enterprises, Llc
Cotton Incorporated
North Carolina State University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hbi Branded Apparel Enterprises, Llc, Cotton Incorporated, North Carolina State University filed Critical Hbi Branded Apparel Enterprises, Llc
Publication of BR112020003176A2 publication Critical patent/BR112020003176A2/pt
Publication of BR112020003176B1 publication Critical patent/BR112020003176B1/pt

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06PDYEING OR PRINTING TEXTILES; DYEING LEATHER, FURS OR SOLID MACROMOLECULAR SUBSTANCES IN ANY FORM
    • D06P5/00Other features in dyeing or printing textiles, or dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form
    • D06P5/22Effecting variation of dye affinity on textile material by chemical means that react with the fibre
    • D06P5/225Aminalization of cellulose; introducing aminogroups into cellulose
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M13/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M13/322Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing nitrogen
    • D06M13/46Compounds containing quaternary nitrogen atoms
    • D06M13/463Compounds containing quaternary nitrogen atoms derived from monoamines
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06PDYEING OR PRINTING TEXTILES; DYEING LEATHER, FURS OR SOLID MACROMOLECULAR SUBSTANCES IN ANY FORM
    • D06P1/00General processes of dyeing or printing textiles, or general processes of dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form, classified according to the dyes, pigments, or auxiliary substances employed
    • D06P1/38General processes of dyeing or printing textiles, or general processes of dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form, classified according to the dyes, pigments, or auxiliary substances employed using reactive dyes
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06PDYEING OR PRINTING TEXTILES; DYEING LEATHER, FURS OR SOLID MACROMOLECULAR SUBSTANCES IN ANY FORM
    • D06P1/00General processes of dyeing or printing textiles, or general processes of dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form, classified according to the dyes, pigments, or auxiliary substances employed
    • D06P1/44General processes of dyeing or printing textiles, or general processes of dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form, classified according to the dyes, pigments, or auxiliary substances employed using insoluble pigments or auxiliary substances, e.g. binders
    • D06P1/655Compounds containing ammonium groups
    • D06P1/66Compounds containing ammonium groups containing quaternary ammonium groups
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06PDYEING OR PRINTING TEXTILES; DYEING LEATHER, FURS OR SOLID MACROMOLECULAR SUBSTANCES IN ANY FORM
    • D06P3/00Special processes of dyeing or printing textiles, or dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form, classified according to the material treated
    • D06P3/58Material containing hydroxyl groups
    • D06P3/60Natural or regenerated cellulose
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06PDYEING OR PRINTING TEXTILES; DYEING LEATHER, FURS OR SOLID MACROMOLECULAR SUBSTANCES IN ANY FORM
    • D06P3/00Special processes of dyeing or printing textiles, or dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form, classified according to the material treated
    • D06P3/58Material containing hydroxyl groups
    • D06P3/60Natural or regenerated cellulose
    • D06P3/6008Natural or regenerated cellulose using acid dyes
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06PDYEING OR PRINTING TEXTILES; DYEING LEATHER, FURS OR SOLID MACROMOLECULAR SUBSTANCES IN ANY FORM
    • D06P3/00Special processes of dyeing or printing textiles, or dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form, classified according to the material treated
    • D06P3/58Material containing hydroxyl groups
    • D06P3/60Natural or regenerated cellulose
    • D06P3/66Natural or regenerated cellulose using reactive dyes
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M2101/00Chemical constitution of the fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, to be treated
    • D06M2101/02Natural fibres, other than mineral fibres
    • D06M2101/04Vegetal fibres
    • D06M2101/06Vegetal fibres cellulosic
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M2400/00Specific information on the treatment or the process itself not provided in D06M23/00-D06M23/18
    • D06M2400/01Creating covalent bondings between the treating agent and the fibre

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Coloring (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Funcionalizar um material fibroso com uma pluralidade de grupos hidroxila inclui a reação do material fibroso com um composto da Fórmula I: (I) em que X é um contra ânion monovalente para o cátion de amônio quaternário de Fórmula I e Hal é um átomo de halogênio, para obter o material fibroso funcionalizado. Também é fornecido um material fibroso funcionalizado preparado por qualquer um dos métodos descritos aqui (por exemplo, uma fibra funcionalizada incluindo uma fração de Fórmula II: (II) com um odor de amina livre abaixo do limiar de detecção ou com um odor de amina livre com grau de ofensividade de cerca de 3 ou menos. O material fibroso funcionalizado pode ser tingido e artigos de vestuário podem ser feitos a partir do material fibroso funcionalizado tingido.

Description

“MÉTODOS PARA FUNCIONALIZAR UM MATERIAL FIBROSO E PARA TINGIR UM MATERIAL FIBROSO E MATERIAIS FIBROSOS” REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS
[001] Este pedido reivindica o benefício do Pedido US No. 62/
545.616, intitulado “MATERIAL FIBROSO FUNCIONALIZADO" e depositado em 15 de agosto de 2018, que é incorporado por referência aqui na sua totalidade.
CAMPO DA INVENÇÃO
[002] A presente invenção refere-se a material fibroso catiônico, e particularmente a material fibroso contendo fibra celulósica catiônica.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
[003] Tingir tecidos contendo fibras celulósicas é um processo industrial químico importante que resulta em vários produtos têxteis comerciais. O tingimento é a etapa mais cara do processamento têxtil. Um protocolo típico de tingimento envolve o uso de grande quantidade de água e energia e gera uma quantidade significativa de resíduos químicos. Além disso, quando em contato com a água, as fibras celulósicas geram cargas ligeiramente negativas devido à ionização dos grupos hidroxila. Isso reduz a eficiência do tingimento de fibras celulósicas devido ao fato de que muitas moléculas de corante (incluindo os corantes reativos) contêm um grupo aniônico carregado negativamente (por exemplo, CO2H ou SO2H). Para superar isso, em um processo de tingimento convencional, uma grande quantidade de eletrólitos, como o sal de Glauber, é usada para neutralizar as forças repulsivas entre cargas negativas do corante e cargas negativas produzidas na superfície da fibra. Quando o sal de Glauber é usado, aproximadamente 60% do corante é exaurido nos sistemas de tingimento convencionais. O eletrólito remanescente no banho de corante após o tingimento polui o meio ambiente através da descarga de um banho de corante altamente colorido e salino. Além disso, os abundantes íons hidroxila de forma geral causam hidrólise significativa dos corantes reativos.
DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO
[004] Em um primeiro aspecto geral, a funcionalização de um material fibroso com uma pluralidade de grupos hidroxila inclui a reação do material fibroso com um composto de Fórmula | para obter um material fibroso funcionalizado: x No or ma, "
[005] Na Fórmula |, X é um contra ânion monovalente para o cátion de amônio quaternário e Hal é um átomo de halogênio.
[006] As formas de realização do primeiro aspecto geral podem incluir um ou mais dos seguintes recursos.
[007] Hal pode ser CI ou Br e X pode ser Cl ou Br. O material fibroso pode incluir material fibroso celulósico. Em alguns casos, o material fibroso celulósico inclui um material fibroso natural, como o algodão. Em certas causas, o material fibroso celulósico é um material fibroso sintético, como o rayon.
[008] A reação pode ser realizada em um solvente aquoso, como a água. Em alguns aspectos, a reação produz uma ligação covalente entre o átomo de carbono ao qual Hal está ligado e o átomo de oxigênio de um grupo hidroxila do material fibroso. O material fibroso funcionalizado pode incluir pelo menos uma fração da Fórmula |l.
Êo,
LAVA a OH (1)
[009] Na Fórmula Il, a indica um ponto de ligação ao átomo de oxigênio de um grupo hidroxila do material fibroso.
[010] A reação pode ser realizada na presença de uma base. Em alguns casos, a razão da base para o composto de Fórmula | é de cerca de 1: 1 a cerca de 2: 1. A base pode ser um hidróxido alcalino, tal como hidróxido de sódio. A reação pode ser realizada aproximadamente à temperatura ambiente.
[011] Um segundo aspecto geral inclui um material fibroso funcionalizado preparado por qualquer um dos processos do primeiro aspecto geral.
[012] Em um terceiro aspecto geral, um material fibroso tem uma pluralidade de grupos hidroxila, em que pelo menos um grupo hidroxila do material fibroso é funcionalizado com uma fração da Fórmula |Il.
o
OX a OH (11)
[013] Na Fórmula Il, X é um contra ânion monovalente para o cátion de amônio quaternário da Fórmula |, e a indica um ponto de ligação da fração da Fórmula |l ao átomo de oxigênio do grupo hidroxila do material fibroso.
[014] As formas de realização do terceiro aspecto geral podem incluir um ou mais dos seguintes recursos.
[015] X pode ser CI ou Br. O material fibroso pode incluir material fibroso celulósico. Em alguns casos, o material fibroso celulósico inclui um material fibroso natural, como o algodão. Em certos casos, o material fibroso celulósico é um material fibroso sintético, como o rayon.
[016] O material fibroso pode ter um odor abaixo do limiar de detecção ou um odor com grau de ofensividade de cerca de 3 ou menos.
[017] Em um quarto aspecto geral, tingir um material fibroso inclui o contato do material fibroso com um corante.
[018] As formas de realização do quarto aspecto geral podem incluir um ou mais dos seguintes recursos.
[019] Em alguns casos, o corante é um corante reativo. Em certos casos, o corante é um corante ácido.
[020] Métodos e materiais são descritos aqui para uso no presente pedido; também podem ser utilizados outros métodos e materiais adequados conhecidos na técnica. Os materiais, métodos e exemplos são apenas ilustrativos e não pretendem limitar. Todas as publicações, pedidos de patentes, patentes e outras referências mencionadas aqui são incorporadas por referência na sua totalidade. Em caso de conflito, a presente especificação, incluindo definições, prevalecerá.
[021] Outras características e vantagens do presente pedido serão evidentes a partir da descrição e Figuras detalhadas a seguir e das reivindicações.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
[022] A Figura 1 é um gráfico que mostra um espectro de espectrometria de massa por ionização por eletropulverização por íons positivos (ESI MS) de N-glicidil 3-(dimetilamino) propan-1-ol (glicidoxiDMAP).
[023] A Figura 2 é um gráfico mostrando um espectro de ESI de íons positivos para a região de íons moleculares de glicidoxiDMAP.
[024] A Figura 3 é um gráfico que mostra os espectros de ressonância magnética nuclear de 1H (NMR) do produto obtido com epihalohidrina a 5% (EPI), DMAP + HCl e EPI.
[025] A Figura 4 é um gráfico que mostra os espectros de 1H NMR do produto obtido com 5% de EPI, produto obtido com 10% de EPI a 100 ºC e produto obtido com 10% de EPI a 60 ºC.
[026] A Figura 5 é um gráfico que mostra os espectros de 1H NMR de EPI, produto obtido com 20% de EPI a 100 ºC e produto obtido com
20% de EPI a 60 ºC.
[027] A Figura 6 é um gráfico de barras que mostra a intensidade da cor das amostras de tecido de algodão obtidas após o tingimento com a ajuda de uma mistura de NaOH 2: 1 e Cloreto de 3-cloro-2-hidroxi-N-(3- hidroxipropil)-N, N-dimetilpropano-1-amínio (CHPDMAP); tingimento com a ajuda de uma mistura 2: 1 de NaOH e cloreto de (3-cloro-2-hidroxipropil) trimetilamônio (CHPTAC); e tingimento sem cationização prévia.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
[028] O material fibroso cationizante, como a fibra de algodão, aumenta a fixação do corante devido, pelo menos em parte, à presença de cargas positivas na fibra. O algodão catiônico tem um alto impacto ecológico, pois a quantidade de produtos químicos necessários para tingir tecidos de algodão pode ser significativamente reduzida (por exemplo, em até 50%). À cationização aumenta o uso do corante sem alterar ou aumentar a intensidade da cor. O material fibroso catiônico oferece uma vantagem significativa para a indústria têxtil, porque pode ser tingido em menos tempo, usando menos energia e com impacto reduzido no meio ambiente, ao mesmo tempo em que obtém maiores rendimentos de cores e propriedades de solidez em comparação com o algodão tingido convencionalmente.
[029] Em algumas formas de realização, a presente invenção fornece um método para funcionalizar um material fibroso tendo uma pluralidade de grupos hidroxila, o método incluindo a reação do material fibroso com um composto de Fórmula |: x No or ma, "
[030] em que X é um contra ânion monovalente para o cátion de amônio quaternário de Fórmula | e Hal é um átomo de halogênio, para obter o material fibroso funcionalizado.
[031] Em algumas formas de realização, Hal é CI, Br ou |. Em algumas formas de realização, Hal é CI ou Br. Em algumas formas de realização, Hal é CI.
[032] Em algumas formas de realização, X é qualquer contra ânion que pode equilibrar a carga positiva do cátion de amônio do composto de Fórmula |. Em algumas formas de realização, X é CI, Br, |, F, OH, NO3, HCO3, HSO4 ou CIO4. Em algumas formas de realização, X é Cl, Br ou |. Em algumas formas de realização, X é Cl ou Br. Em algumas formas de realização, XK é CI.
[033] Em algumas formas de realização, o composto de Fórmula | é selecionado a partir de qualquer um dos seguintes compostos: & ã & No or No or & OH ge A a OX OH (la); OH (lb); OH (lc); & 6 A No! Ao! BA (djand' OH (Ou seja)
[034] Em algumas formas de realização, o composto de Fórmula | é cloreto de 3-cloro-2-hidroxi-N-(3-hidroxipropil)-N, N-dimetilpropan-1-amínio (CHPDMAP) com a seguinte estrutura: ce 8/ on Sa
[035] Em algumas formas de realização, o material fibroso inclui material fibroso celulósico. O material fibroso celulósico pode ser um material fibroso natural (por exemplo, material fibroso celulósico natural à base de plantas, como algodão, linho, bambu, cânhamo, juta ou linho). Em algumas formas de realização, o material fibroso celulósico inclui linho. Em algumas formas de realização, o material fibroso celulósico inclui algodão. Em algumas formas de realização, o algodão é branqueado. Em algumas formas de realização, o algodão não é branqueado. O algodão pode incluir de cerca de 50% a cerca de 100% de celulose (por exemplo, de cerca de 60% a cerca de 99%, de cerca de 70% a cerca de 95%, de cerca de 75% a cerca de 95%, de cerca de 80% a cerca de 95%, ou de cerca de 85% a cerca de 95% de celulose). Em alguns casos, o algodão inclui cerca de 75%, cerca de 80%, cerca de 85%, cerca de 90%, cerca de 91%, cerca de 92%, cerca de 93%, cerca de 94%, ou cerca de 95% de celulose. Em certos casos, o peso de material fibroso, incluindo algodão, é de cerca de 50 g/m? a cerca de 200 g/m?, de cerca de 60 g/m? a cerca de 180 g/m?, de cerca de 75 g/m? a cerca de 165 g/m?, de cerca de 100 g/m? a cerca de 160 g/m?, ou de cerca de 125 g/m? a cerca de 155 g/m?. Em ainda outros casos, o peso do material fibroso, incluindo o algodão, é de 125 g/m?, cerca de 135 g/m?, cerca de 140 g/m?, cerca de 145 g/m?, cerca de 150 g/m?, cerca de 155 g/m?, cerca de 160 g/m?, ou cerca de 165 g/m?.
[036] Em algumas formas de realização, o material fibroso celulósico é um material fibroso sintético (por exemplo, material fibroso celulósico sintético preparado a partir de celulose purificada, como polpa de madeira). A fibra celulósica sintética pode ser rayon (por exemplo, viscose, modal, tensel ou liocel) ou uma mistura de material fibroso celulósico (por exemplo, material fibroso celulósico natural ou sintético, conforme descrito aqui) e material sintético (por exemplo, poliéster, poliamida, poliolefina, acrilonitrila, acrílico ou nylon). Em alguns casos, o material fibroso é uma mistura de algodão e poliéster (por exemplo, algodão/ poliéster 90/10, 80/20, 70/30, 65/35, 60/40, 50/50, 40/60, 35/65, 30/70, 20/80, ou 10/90). Em certos casos, o material fibroso é uma mistura de algodão e viscose (por exemplo, de algodão/ viscose 90/10, 80/20, 70/30, 65/35, 60/40, 50/50, 40/60, 35/65, 30/70,
20/80, ou 10/90). Em outros casos, o material fibroso é uma mistura de algodão e linho (por exemplo, mistura de algodão/ linho 90/10, 80/20, 70/30, 65/35, 60/40, 50/50, 40/60, 35/65, 30/70, 20/80, ou 10/90).
[037] O material fibroso pode estar na forma de material tecido, material não tecido ou material tricotado. Em um exemplo, o material fibroso é um fio ou um filamento. Em outro exemplo, o material fibroso é tecido e a trama do tecido é lisa, popeline, oxford, pontual, fil-a-fil, sarja, espinha de peixe, maquineta, flanela, seersucker ou cetim.
[038] Em algumas formas de realização, a reação é realizada na presença de uma base (por exemplo, uma base orgânica ou uma base inorgânica). Em algumas formas de realização, a base é uma base inorgânica selecionada entre Mg(OH)2, Ba(OH)2 e Ca(OH)2. Em algumas formas de realização, a base é uma base inorgânica, como um carbonato de metal (por exemplo, K2CO3, CaCO3, BaCO3, Na2CO3, MgCOs3, LiZCO3 ou Cs20O3). Em algumas formas de realização, a base é acetato de sódio ou acetato de potássio. Em algumas formas de realização, a base é CaO ou MgO. Em algumas formas de realização, a base é hidróxido alcalino (por exemplo, NaOH, CsOH, LiOH ou KOH). Em algumas formas de realização, a base é hidróxido de sódio (NaOH).
[039] Em algumas formas de realização, a razão molar da base para o composto de Fórmula | é de cerca de 1: 100 a cerca de 100: 1, de cerca de 1: 75 a cerca de 75: 1, de cerca de 50: 1 a cerca de 1: 50, de cerca de 1: 25 a cerca de 25: 1, de cerca de 1: 10 a cerca de 10: 1, de cerca de 1: 5 a cerca de 2: 1, de cerca de 1: 2 a cerca de 4: 1, ou de cerca de 1: 1 a cerca de 2: 1. Em algumas formas de realização, a razão molar da base para o composto de Fórmula | é de cerca de 5: 1, cerca de 4: 1, cerca de 3: 1, cerca de 2: 1, cerca de 1: 1, cerca de 1: 2, cerca de 1: 3, cerca de 1: 4 ou cerca de 1: 5. Em algumas formas de realização, a razão molar da base para o composto da
Fórmula | é de cerca de 1: 1. Em algumas formas de realização, a razão molar da base para o composto de Fórmula | é de cerca de 2: 1.
[040] Em algumas formas de realização, a base é NaOH, o composto de Fórmula | é CHPDMAP e a razão molar de NaOH para CHPDMAP é de cerca de 1: 5 a cerca de 5: 1, de cerca de 1: 4 a cerca de 4: 1, de cerca de 1: 3 a cerca de 3: 1, ou de cerca de 1: 1 a cerca de 2: 1. Em algumas formas de realização, a razão molar de NaOH para CHPDMAP é de cerca de 1: 1. Em outras formas de realização, a razão molar de NaOH para CHPDMAP é de cerca de 2: 1.
[041] Em algumas formas de realização, a reação é realizada em um solvente. Em algumas formas de realização, a reação é realizada em um solvente aquoso. Em algumas formas de realização, a reação é realizada em um solvente não aquoso. Em algumas formas de realização, a reação é realizada em um solvente selecionado a partir de água, acetona, metanol, etanol, isopropanol, etileno glicol e propileno glicol. Em algumas formas de realização, a reação é realizada em uma mistura de álcool e água (por exemplo, mistura 20/80, 30/70, 50/50, 70/30, ou 80/20 de água e metanol, etanol, isopropanol, etileno glicol ou propilenoglicol). Em algumas formas de realização, a reação é realizada em acetona. Em algumas formas de realização, a reação é realizada em água.
[042] Em algumas formas de realização, a reação é realizada por um período de tempo de cerca de 2 min a cerca de 3 dias, de cerca de 5 min a cerca de 2 dias, de cerca de 10 min a cerca de 2 dias, de cerca de 20 min a cerca de 2 dias, de cerca de 30 min a cerca de 24 horas, de cerca de 45 min a cerca de 20 horas, de cerca de 1 hora a cerca de 18 horas, de cerca de 1.5 horas a cerca de 15 horas, de cerca de 2 horas a cerca de 12 horas, de cerca de 3 horas a cerca de 10 horas, ou de cerca de 4 horas a cerca de 8 horas. Em algumas formas de realização, a reação é realizada por cerca de 2 min, cerca de 3 min, cerca de 5 min, cerca de 6 min, cerca de 8 min, cerca de 10 min, cerca de 20 min, cerca de 30 min, cerca de 45 min, cerca de 1 hora, cerca de
1.5 horas, cerca de 2 horas, cerca de 2.5 horas, cerca de 3 horas, cerca de 4 horas, cerca de 6 horas, cerca de 8 horas, cerca de 10 horas, cerca de 12 horas, cerca de 15 horas, cerca de 18 horas, cerca de 24 horas, ou cerca de 48 horas.
[043] Em algumas formas de realização, a reação é realizada a temperatura elevada. Em algumas formas de realização, a reação é realizada à temperatura ambiente. Em algumas formas de realização, a reação é realizada a uma temperatura de cerca de 15 ºC a cerca de 100 ºC, de cerca de 25ºCa cerca de 90 ºC, de cerca de 30 ºC a cerca de 80 ºC, de cerca de 20 ºC a cerca de 80 ºC, de cerca de 25 ºC a cerca de 80 ºC, de cerca de 20 ºC a cerca de 75 ºC, de cerca de 20 ºC a cerca de 70 ºC, de cerca de 20 ºC a cerca de 65 ºC, de cerca de 20 ºC a cerca de 60 ºC, de cerca de 20 ºC a cerca de 55 ºC, de cerca de 20 ºC a cerca de 50 ºC, de cerca de 20 ºC a cerca de 45 ºC, de cerca de 20 ºC a cerca de 40 ºC, de cerca de 20 ºC a cerca de 35 ºC, ou de cerca de 20 ºC a cerca de 30 ºC. Em algumas formas de realização, a reação é realizada a 15 ºC, cerca de 20 ºC, cerca de 25 ºC, cerca de 30 ºC, cerca de 35 ºC, cerca de 40 ºC, cerca de 45 ºC, cerca de 50 ºC, cerca de 60 ºC, ou cerca de 80 ºC. Em algumas formas de realização, a reação é realizada a cerca de 25 ºC. Em algumas formas de realização, a reação é realizada à temperatura ambiente.
[044] Em algumas formas de realização, o material fibroso inclui algodão, a reação é realizada na presença de uma base, o composto de Fórmula | é CHPDMAP, a base é NaOH, a proporção de NaOH para CHPDMAP é de cerca de 1: 1 a cerca de 2: 1, a reação é realizada em um solvente, o solvente é a água e a reação é realizada por cerca de 24 horas em temperatura ambiente.
[045] Em algumas formas de realização, a reação inclui a formação de uma ligação covalente entre o átomo de carbono ao qual Hal está conectado e o átomo de oxigênio de um grupo hidroxila do material fibroso. Em algumas formas de realização, a reação inclui a quebra da ligação C-Hal no composto da Fórmula | e a formação de uma ligação covalente entre o átomo de carbono ao qual o Hal estava ligado e o átomo de oxigênio de um grupo hidroxila do material fibroso. Em algumas formas de realização, a reação resulta no material fibroso funcionalizado incluindo pelo menos uma fração da Fórmula |l: xo /
LA NA a OH (1) em que X é como descrito aqui e a denota um ponto de ligação da porção da Fórmula Il ao átomo de oxigênio de um grupo hidroxila do material fibroso.
[046] Em algumas formas de realização, o método de funcionalização de um material fibroso com uma pluralidade de grupos hidroxila é realizado como um processo em bloco, um processo de fixação de exaustão, um processo de vapor a vapor, um processo de secagem a seco ou qualquer outro tratamento de tecido processo de forma geral conhecido na técnica (por exemplo, qualquer um dos processos mencionados acima pode ser realizado como descrito, por exemplo, na US 7.201.778; ou em Wang et al, Carbohydrate Polymers 78 (2009) 602-608).
[047] Em algumas formas de realização, o método de funcionalização de um material fibroso com uma pluralidade de grupos hidroxila inclui (i) preparar uma mistura de reação incluindo um composto de Fórmula | (por exemplo, CHPDMAP) e uma base (por exemplo, NaOH); (ii) entrar em contato com um material fibroso com a mistura de reação de (i) para obter o material fibroso funcionalizado como descrito aqui. Em algumas formas de realização, a preparação da mistura de reação da etapa (i) inclui a mistura de uma solução incluindo o composto de Fórmula | (por exemplo, CHPDMAP) e uma solução de uma base (por exemplo, NaOH). Em algumas formas de realização, a solução do composto de Fórmula | (por exemplo, CHPDMAP) é uma solução aquosa com uma concentração do composto de Fórmula | (por exemplo, CHPDMAP) de cerca de 10% em peso a cerca de 80% em peso, de cerca de 20% em peso a cerca de 75% em peso, de cerca de 25% em peso a cerca de 75% em peso, de cerca de 30% em peso a cerca de 70% em peso, de cerca de 40% em peso a cerca de 70% em peso, ou uma solução do composto de Fórmula | (por exemplo, CHPDMAP) é uma solução aquosa com uma concentração do composto de Fórmula | (por exemplo, CHPDMAP) de cerca de 25% em peso, cerca de 30% em peso, cerca de 35% em peso, cerca de 40% em peso, cerca de 45% em peso, cerca de 50% em peso, cerca de 55% em peso, cerca de 60% em peso, ou cerca de 65% em peso.
Em algumas formas de realização, uma solução de uma base (por exemplo, NaOH) é uma solução aquosa com uma concentração da base (por exemplo, NaOH) de cerca de 5% em peso a cerca de 50% em peso, de cerca de 10% em peso a cerca de 45% em peso, de cerca de 10% em peso a cerca de 40% em peso, de cerca de 15% em peso a cerca de 40% em peso, ou de cerca de 15% em peso a cerca de 30%. Em algumas formas de realização, uma solução de uma base (por exemplo, NaOH) é uma solução aquosa com uma concentração da base (por exemplo, NaOH) de cerca de 5% em peso, cerca de 10% em peso, cerca de 15% em peso, cerca de 20% em peso, cerca de 25% em peso, ou cerca de 30% em peso.
Em algumas formas de realização, o contato é realizado na proporção licor/ fibra de cerca de 100: 1 a cerca de 1: 1, de cerca de 90: 1 a cerca de 2: 1, de cerca de 80: 1 a cerca de 3: 1, de cerca de 70: 1 a cerca de 4: 1, de cerca de 60: 1 a cerca de 5: 1, de cerca de 50: 1 a cerca de 6: 1, de cerca de 40: 1 a cerca de 7: 1, de cerca de 30: 1 a cerca de 8: 1, de cerca de 20: 1 a cerca de 9: 1, ou de cerca de 15: 1 a cerca de 10: 1. Em algumas formas de realização, o contato é realizado na proporção licor/ fibra de cerca de 1: 1, cerca de 2: 1, cerca de 3: 1, cerca de 4: 1, cerca de 5: 1, cerca de 6: 1, cerca de 8: 1, cerca de 10: 1, cerca de 15: 1, cerca de 20: 1, ou cerca de 30: 1. Em algumas formas de realização, quando o composto da Fórmula | é CHPDAMP, a mistura da solução do composto da Fórmula | e a solução da base resulta na formação do composto da Fórmula 1: xo, S/N OH Sõ | (1) ; em que X é como descrito aqui, e o composto de Fórmula 1 reage ainda com pelo menos um grupo hidroxil do material fibroso.
[048] Em algumas formas de realização, o método de funcionalização de um material fibroso com uma pluralidade de grupos hidroxila inclui (i) tratamento do material fibroso com uma base (por exemplo, NaOH); (ii) preparar uma mistura de reação incluindo um composto de Fórmula | e uma base (por exemplo, como descrito aqui); (iii) entrar em contato com o material fibroso que foi tratado com uma base com a mistura de reação da etapa (ii) para obter o material fibroso funcionalizado como descrito aqui. Em algumas formas de realização, o tratamento inclui impregnar o material fibroso com uma solução de uma base (por exemplo, qualquer uma das soluções de base como descrito aqui). Em algumas formas de realização, a impregnação é realizada por um período de tempo de cerca de 1 min a cerca de 24 horas, de cerca de 1 min a cerca de 18 horas, de cerca de 1 min a cerca de 12 horas, de cerca de 1 min a cerca de 6 horas, de cerca de 1 min a cerca de 1 hora, de cerca de 2 min a cerca de 45 min, de cerca de 2 min a cerca de 20 min, ou de cerca de 2 min a cerca de 15 min. Em algumas formas de realização, a impregnação é realizada por cerca de 1 min, cerca de 2 min, cerca de 3 min, cerca de 5 min, cerca de 7 min, cerca de 10 min, cerca de 12 min, cerca de 15 min, cerca de 20 min, cerca de 30 min, ou cerca de 1 hora.
[049] Em algumas formas de realização, a funcionalização de um material fibbroso com uma pluralidade de grupos hidroxila inclui (i) tratar o material fibroso com uma base (por exemplo, com uma solução de uma base como descrito aqui); e (ii) entrar em contato com o material fibroso que foi tratado com uma base com um composto de Fórmula | (por exemplo, com uma solução do composto de Fórmula | (por exemplo, CHPDMAP) como descrito aqui) para obter o material fibroso funcionalizado.
[050] Em algumas formas de realização, o método de funcionalização de um material fibroso com uma pluralidade de grupos hidroxila inclui ainda a lavagem (por exemplo, enxágue com água) o material fibroso funcionalizado para obter o material fibroso funcionalizado que está livre do composto não reagido da Fórmula |.
[051] Em algumas formas de realização, a funcionalização de um material fibroso com uma pluralidade de grupos hidroxila ocorre de acordo com o Esquema 1a ou Esquema 1b.
[052] Esquema 1*: e OH por X No on o no bu 7 base A, oH
[053] Esquema 1b: o oH oH os CM Ho cb AT Y -- o 5 Ho 10 xo
[054] Com referência aos Esquemas 1a e 1b, o composto de Fórmula | reage com pelo menos um grupo hidroxil do material fibroso. À reação inclui a formação de uma nova ligação covalente entre o átomo de carbono ao qual Hal está ligado no composto da Fórmula | e o átomo de oxigênio de um grupo hidroxila do material fibroso. Qualquer uma das estruturas funcionalizadas como representadas nos Esquemas 1a e 1b pode reagir ainda mais com o composto de Fórmula |, de forma que, por exemplo, todos os grupos hidroxila nessas estruturas sejam funcionalizados com a estrutura de Fórmula |l.
[055] Em algumas formas de realização, o processo de funcionalização de um material fibroso com uma pluralidade de grupos hidroxila, conforme descrito neste documento, é de forma vantajosa realizado a baixa temperatura (por exemplo, à temperatura ambiente), para obter fixação máxima e perda mínima do composto de Fórmula | devido a hidrólise do composto de Fórmula | (ver, por exemplo, Esquema 2).
[056] Esquema 2: o Material fibroso “e, (por exemplo, oH > , 7/7 NO celulose) b: o xº ase a) o, oH Baixa temperatura | o NO OH or HO ma no SS oH base —nº o q Alta temperatura le, OH À
NI Ho oH oH (2)
[057] Com referência ao Esquema 2, a reação entre o composto de Fórmula | e o material fibroso possuindo uma pluralidade de grupos hidroxila ocorre em duas etapas. Na primeira etapa, o composto da Fórmula | reage com uma base para formar o intermediário glicidoxi da Fórmula 1. Na segunda etapa, esse intermediário glicidoxi da Fórmula 1 reage com o material fibroso tendo uma pluralidade de grupos hidroxila para formar o material fibroso funcionalizado como descrito aqui. No processo de alta temperatura, é observado o aumento da produção do intermediário hidrolisado (2). A alta temperatura, o composto de Fórmula | reage com o solvente (por exemplo, água) ou com o ânion hidroxil (quando a base é um hidróxido) a uma taxa mais alta e resulta no aumento da produção do intermediário hidrolisado (2). Ao mesmo tempo, o intermediário glicidoxi em temperatura mais alta também pode reagir com o solvente (por exemplo, água) ou o ânion hidroxil (quando a base é um hidróxido), contribuindo assim para o aumento da produção do intermediário hidrolisado (2) e da diminuição da formação do material fibroso catiônico. O processo do presente pedido evita de forma vantajosa o uso de solventes não aquosos tóxicos e, portanto, diminui a poluição do efluente enquanto aumenta a eficiência e diminui o custo do processo de cationização, evitando o desperdício do composto de Fórmula |.
[058] Em algumas formas de realização, o composto de Fórmula | pode ser preparado de acordo com o Esquema 3.
[059] Esquema 3: º S FIA Aa E ÇA
OH o DMAP º O Formula |
[060] Com referência ao Esquema 3, a epihalohidrina (3) pode reagir com o 3-(dimetilamino) propan-1-o0l (DMAP) para obter o intermediário glicidoxi da Fórmula 1, que, por sua vez, pode reagir com HHal para obter o composto de Fórmula |.
[061] Em algumas formas de realização, o presente pedido fornece o método de produção de um composto da Fórmula |:
P? No or ma, " em que X é como descrito aqui, incluindo a reação de um composto de Fórmula 1: x?
SL Y o O) com HHal para produzir o composto de Fórmula |.
[062] Em algumas formas de realização, o HHal é selecionado a partir de HCl, HBr e HI. Em algumas formas de realização, o HHal é selecionado a partir de HCl e HBr. Em algumas formas de realização, HHal é HBr. Em algumas formas de realização, HHal é HCI.
[063] Em algumas formas de realização, a reação é realizada à temperatura ambiente. Em algumas formas de realização, a reação é realizada em um solvente. Em algumas formas de realização, o solvente é água. Em algumas formas de realização, a concentração do composto de Fórmula 1 na solução aquosa é de cerca de 10% em peso a cerca de 80% em peso, de cerca de 15% em peso a cerca de 70% em peso, de cerca de 20% em peso a cerca de 60% em peso, de cerca de 30% em peso a cerca de 60% em peso, ou de cerca de 40% em peso a cerca de 60% em peso. Em algumas formas de realização, a concentração do composto (1) na solução aquosa é de cerca de 20% em peso, cerca de 30% em peso, cerca de 40% em peso, cerca de 50% em peso, cerca de 60% em peso, ou cerca de 70% em peso. Em algumas formas de realização, a reação é realizada por adição gota a gota de HHal à solução aquosa do composto de Fórmula 1. Em algumas formas de realização, uma solução aquosa de HHal é adicionada à solução aquosa do composto de Fórmula 1 e à concentração do solução aquosa de HHal (por exemplo, HCI) é de cerca de 10% a cerca de 36%, de cerca de 15% a cerca de 36%, de cerca de 20% a cerca de 36%, ou de cerca de 25% a cerca de 36% (por exemplo, cerca de 10%, cerca de 20%, cerca de 25%, cerca de 30%, ou cerca de 36%). Em algumas formas de realização, uma solução aquosa de HHal é adicionada à solução aquosa do composto de Fórmula 1 e a concentração da solução aquosa de HHal (por exemplo, HCI) é de cerca de 36%. Em algumas formas de realização, a reação é realizada por um período de tempo de cerca de 1 min a cerca de 1 hora, de cerca de 2 min a cerca de 50 min, de cerca de 3 min a cerca de 45 min, de cerca de 4 min a cerca de 40 min, de cerca de 5 min a cerca de 35 min, ou de cerca de 10 min a cerca de 30 min. Em algumas formas de realização, a reação é realizada por 1 min, 5 min, 10 min, 15 min, 20 min, 25 min, 30 min, 35 min, ou 45 min. Em algumas formas de realização, a reação é realizada a pH de cerca de 1 a cerca de 6, de cerca de 1 a cerca de 5, ou de cerca de 2 a cerca de 4. Em algumas formas de realização, a reação é realizada a pH de 1, 2, 3, 4, 5, ou 6. Em algumas formas de realização, a reação é realizada em pH 4.
[064] Em algumas formas de realização, preparando o composto de Fórmula 1: x?
SH e (1) em que X é como descrito aqui, inclui reagir um DMAP de fórmula: Ao (DMAP) com uma epihalohidrina de Fórmula 3: vv X 9 (3) para obter o composto de Fórmula 1.
[065] Em algumas formas de realização, a reação inclui adicionar uma solução aquosa de HHal (por exemplo, HCI) a DMAP para obter uma mistura de reação.
Em algumas formas de realização, a concentração da solução aquosa de HHal (por exemplo, HCI) é de cerca de 10% a cerca de 36%, de cerca de 15% a cerca de 36%, de cerca de 20% a cerca de 36%, ou de cerca de 25% a cerca de 36%. Em algumas formas de realização, a concentração da solução aquosa de HHal (por exemplo, HCI) é de cerca de 10%, cerca de 20%, cerca de 25%, cerca de 30% ou cerca de 36%. Em algumas formas de realização, a concentração da solução aquosa de HHal (por exemplo, HCI) é de cerca de 36%. Em algumas formas de realização, a adição da solução de HHal é realizada à temperatura ambiente.
Em algumas formas de realização, a adição da solução de HHal é realizada a uma temperatura de cerca de 10 ºC a cerca de 20 ºC.
Em algumas formas de realização, a adição da solução de HHal é realizada por cerca de 30 min.
Em algumas formas de realização, a adição da solução de HHal é seguida por agitação da mistura de reação por cerca de 1 hora.
Em algumas formas de realização, a epihalohidrina é adicionada à mistura de reação gota a gota durante um período de tempo de cerca de 1 hora.
Em algumas formas de realização, a adição da epihalohidrina é realizada a uma temperatura de cerca de O ºC a cerca de 20 ºC, de cerca de 2 ºC a cerca de 15 ºC, de cerca de 3 ºC a cerca de 10 ºC, ou de cerca de 4 ºC a cerca de 8 ºC.
Em algumas formas de realização, a adição da epihalohidrina é realizada a cerca de O ºC, cerca de 5 ºC, cerca de 10 ºC, ou cerca de 15 ºC.
Em algumas formas de realização, a adição da epihalohidrina é realizada a cerca de 5 ºC (por exemplo, como resultado do resfriamento da mistura de reação com um banho de gelo). Em algumas formas de realização, a reação é realizada por um período de tempo de cerca de 1 hora a cerca de 2 dias, de cerca de 2 horas a cerca de 24 horas, ou de cerca de 6 horas a cerca de 24 horas à temperatura ambiente.
Em algumas formas de realização, a reação é realizada por cerca de 2 horas, cerca de 6 horas, cerca de 10 horas, cerca de 18 horas, cerca de 24 horas ou durante a noite à temperatura ambiente (por exemplo, cerca de 20 ºC). Em algumas formas de realização, a reação é realizada de tal forma que a mistura de reação aquece de cerca de 5 ºC até cerca da temperatura ambiente, como consequência do derretimento do gelo no banho de gelo. Em algumas formas de realização, a reação à temperatura ambiente é seguida pela reação a uma temperatura de cerca de 20 ºC a cerca de 80 ºC, de cerca de 25 ºC a cerca de 75 ºC, de cerca de 30 ºC a cerca de 70 ºC, ou de cerca de 35 ºC a cerca de 65 ºC por um período de tempo de cerca de 1 hora a cerca de 24 horas, de cerca de 2 horas a cerca de 12 horas ou de cerca de 2 horas a cerca de 6 horas. Em algumas formas de realização, a reação à temperatura ambiente é seguida pela reação a cerca de 60 ºC por cerca de 2 horas, cerca de 3 horas ou cerca de 4 horas. Em algumas formas de realização, o composto de Fórmula 1 pode ser isolado por evaporação rotativa a cerca de 60 ºC (por exemplo, como um xarope solúvel em água). Em algumas formas de realização, o composto de Fórmula 1 pode ser isolado por evaporação da água a cerca de 110 ºC por cerca de 1 hora.
[066] Em algumas formas de realização, a epihalohidrina de Fórmula 3 pode ser selecionada a partir de qualquer um dos seguintes compostos: SOX XxX ce OB ça ça EB o Oo Oo Oo o) ço o e
TB o , em que X é como descrito aqui.
[067] Em algumas formas de realização, a epihalohidrina de Fórmula 3 é selecionada a partir de epicloridrina (2-(bromometil) oxirano, por exemplo, Registo CAS No. 106-89-8, 67843-/74-7 ou 51594-55-9) e epibromoidrina (2 -(bromometil) oxirano, por exemplo, número CAS 3132-64-7).
[068] Em algumas formas de realização, a epihalohidrina de Fórmula 3 é um composto de fórmula: Se o .
[069] Em algumas formas de realização, o composto de Fórmula | (por exemplo, CHPDMAP) está na forma de uma solução aquosa com uma concentração do composto de Fórmula | (por exemplo, CHPDMAP) na solução aquosa de cerca de 10% em peso a cerca de 80% em peso, de cerca de 20% em peso a cerca de 75% em peso, de cerca de 25% em peso a cerca de 75% em peso, de cerca de 30% em peso a cerca de 70% em peso, de cerca de 40% em peso a cerca de 70% em peso, ou de cerca de 40% em peso a cerca de 60% em peso. Em algumas formas de realização, o composto de Fórmula | (por exemplo, CHPDMAP) está na forma de uma solução aquosa com uma concentração do composto de Fórmula | (por exemplo, CHPDMAP) na solução aquosa de cerca de 25% em peso, cerca de 30% em peso, cerca de 35% em peso, cerca de 40% em peso, cerca de 45% em peso, cerca de 50% em peso, cerca de 55% em peso, cerca de 60% em peso, ou cerca de 65% em peso.
[070] Em algumas formas de realização, a presente invenção não fornece um método para funcionalizar um material fibroso tendo uma pluralidade de grupos hidroxila, incluindo a reação do material fibroso com um composto da Fórmula Ill: xº N. e (1) em que X e Hal são como descritos aqui, para obter o material fibroso funcionalizado.
[071] Quando o composto de Fórmula Ill (por exemplo, cloreto de 3-cloro-2-hidroxipropil trimetil amônio (CHPTAC)) é usado para produzir o material fibroso funcionalizado, o material fibroso resultante é fétido. Por exemplo, o material fibroso resultante funcionalizado com CHPTAC possui odor com o grau de ofensividade de 4-10 (em 10) (por exemplo, com o grau de ofensividade de cerca de 4, 5, 6, 7, 8, 9 ou 10) Em outro exemplo, o material fibroso resultante funcionalizado com CHPTAC possui o odor com intensidade de odor (em uma escala de seis pontos, conforme discutido abaixo) de 1-5 (por exemplo, intensidade de odor de 1, 2, 3, 4 ou 5). O odor desagradável do material fibroso produzido pela reação do material fibroso com o composto da Fórmula Ill resulta da liberação da trimetilamina, por exemplo, como mostrado no Esquema 4 abaixo:
[072] Esquema 4 Material fibroso (por Material fibroso (por Material fibroso (por exemplo: seluica) mp, celulose) exemplo, celulose) calor O. oH base O. to + E — . a x Ho e x o/ ox NX Materia! fibroso (| —N por als > exemplo, celulose) OH Calor | Formula Ill Umidade o, rod
HO
[073] Com referência ao Esquema 4, um material fibroso com uma pluralidade de grupos hidroxila é reagido com o composto de Fórmula III (por exemplo, CHPTAC) para formar material fibroso que é funcionalizado com uma fração de Fórmula |Va: a Ad o ox —N 17 (Va) em que a indica um ponto de ligação da fração ao átomo de oxigênio de um grupo hidroxila do material fibroso. Quando o material fibroso funcionalizado com uma fração da Fórmula IVa é exposto ao calor, à umidade ou a ambos, a fração da Fórmula IVa se decompõe para formar uma fração da Fórmula IVb, Fórmula IVc ou ambas: a a sd sd X (IVb) or HO (IVc) em que a indica um ponto de ligação da fração ao átomo de oxigênio de um grupo hidroxila do material fibroso) enquanto libera simultaneamente trimetilamina livre. O cheiro de trimetilamina se assemelha ao cheiro de peixe podre. A maioria dos humanos considera o cheiro da trimetilamina ofensivo.
[074] Em algumas formas de realização, o presente pedido fornece um material fibroso funcionalizado preparado por qualquer um dos processos aqui descritos.
[075] Em algumas formas de realização, o presente pedido fornece um material fibroso com uma pluralidade de grupos hidroxila, em que pelo menos um grupo hidroxila do material fibroso é funcionalizado com uma fração de Fórmula |l: Xe,
LA NAO a OH (1) em que X é um como descrito aqui, e a denota um ponto de ligação da fração de Fórmula |l ao átomo de oxigênio do grupo hidroxila do material fibroso.
[076] Em algumas formas de realização, o material fibroso funcionalizado (por exemplo, cationizado) da presente invenção tem um odor (por exemplo, odor de 3-(dimetilamino) propan-1-ol livre (DMAP)) abaixo do limiar de detecção. Em algumas formas de realização, o material fibroso funcionalizado da presente invenção tem um odor da amina livre no limiar de detecção. Em algumas formas de realização, o material fibroso funcionalizado da presente invenção é substancialmente inodoro. Em algumas formas de realização, o material fibroso funcionalizado da presente invenção tem um odor com grau de ofensividade de cerca de 3 (de 10) ou menos. Em algumas formas de realização, o material fibroso funcionalizado da presente invenção tem um odor com grau de ofensividade de cerca de 2 (de 10) ou menos. Em algumas formas de realização, o material fibroso funcionalizado da presente invenção tem um odor com grau de ofensividade de cerca de O (sem odor), cerca de 1 (não ofensivo) ou cerca de 2 ou cerca de 3. Em algumas formas de realização, o material fibroso funcionalizado de a presente invenção tem um odor com a intensidade do odor (em uma escala de seis pontos) de O ou 1. Em algumas formas de realização, o material fibroso funcionalizado da presente invenção tem um odor com a intensidade do odor (em uma escala de seis pontos) de O (sem odor). O sistema para representar a intensidade do odor em uma escala de 6 pontos está resumido na Tabela 1.
[077] Tabela 1. Sistema para representar a intensidade do odor em uma escala de 6 pontos Intensidade do nã Descrição odor a Bem ad j| [| 1 Jodo que apenas pode ser detectado (concentração do limiar de detecção) 2 Leve odor pelo qual o odor pode ser identificado (concentração do limiar de reconhecimento) 3 Odor que pode ser facilmente detectado [a odorforie
[078] O limiar de detecção de odor é a concentração da substância na qual um avaliador/ membro do painel pode determinar (por exemplo, por sentidos olfativos não auxiliados) uma diferença entre a amostra inodora e a amostra na qual um odor pode ser detectado.
Ou seja, no limiar da detecção de odor, um avaliador/ membro do painel reconhece o estímulo à medida que a substância química evoca uma resposta sensorial (por exemplo, resposta sensorial olfativa não auxiliada) no avaliador/ membro do painel.
Em algumas formas de realização, a preparação de amostras, formação de painéis, procedimentos experimentais e processamento de dados para a determinação do limiar de detecção de odores é realizada, por exemplo, conforme descrito na Norma Internacional ISO 13301 (Análise Sensorial - Metodologia - Diretrizes Gerais para Medir Odores, limiares de detecção de sabor e sabor por um procedimento de três opções alternativas forçadas (3-AFC)), cuja invenção é incorporada aqui por referência na sua totalidade.
Em algumas formas de realização, o limiar de detecção de odor pode ser medido como descrito, por exemplo, em Abraham et. ai, Chem Senses. 2012, 37 (3), 207-218 ou Devos et. al., limiares olfativos humanos padronizados, Oxford: IRL Pressão na Oxford University Pressão; 1990, as divulgações anteriores são incorporadas aqui por referência em sua totalidade.
Em algumas formas de realização, o limiar de detecção de odor da amostra de 3-(dimetilamino) propan-1-ol (DMAP) é medido colhendo uma amostra o cheiro de DMAP no qual todos os membros do painel podem sentir e diluindo ainda mais a amostra (por exemplo, em uma série de diluições de 100, 50, 10, 6 ou 5) até que pelo menos 50% dos membros do painel não possam mais identificar qual das amostras diluídas possui o odor de DMAP e qual é a amostra inodora.
Em algumas formas de realização, após a determinação do limite de odor de DMAP, pelo menos 50% dos membros do painel determinam que o material fibroso funcionalizado da presente invenção é inodoro (o odor de DMAP está abaixo do limiar de detecção) ou tem um odor de DMAP no limiar de detecção.
Em algumas formas de realização, o limiar de detecção de odor de DMAP é de cerca de 1 ppm ou menos, cerca de 0,5 ppm ou menos, cerca de 0,1 ppm ou menos, cerca de 0,09 ppm ou menos, cerca de 0,08 ppm ou menos, cerca de 0,07 ppm ou menos, cerca de 0,06 ppm ou menos, cerca de 0,05 ppm ou menos, cerca de 0,025 ppm ou menos, cerca de 0,01 ppm ou menos, ou cerca de 0,005 ppm ou menos, e o material fibroso funcionalizado da presente invenção tem um odor de DMAP abaixo do limiar de detecção ou em o limiar de detecção.
[079] Além disso, o odor pode ser avaliado usando assessores/ membros do painel para classificar as amostras, um procedimento no qual uma escala arbitrária é usada para descrever a intensidade ou a ofensividade de um odor. Em algumas formas de realização, é utilizada uma escala de O a 10, com O indicando nenhum odor (ou não odor ofensivo) e 10 representando um odor muito intenso ou ofensivo. Nesse sistema de escala de 10 pontos, o grau de ofensividade de um odor é O quando pelo menos 50% dos membros do painel determinam que o odor de uma amostra não é ofensivo (ou sem odor) e o grau de ofensividade de um odor é 10 quando pelo menos 50% dos membros do painel determinam que o odor de uma amostra é mais ofensivo. O grau de ofensividade é 1 ou 2 quando pelo menos 50% dos membros do painel determinam que o odor de uma amostra é detectável, mas tolerável por um período prolongado de tempo. Da mesma forma, a intensidade do odor pode ser medida em uma escala de 6 pontos (ver, por exemplo, Tabela 1). A intensidade do odor é O quando pelo menos 50% dos membros do painel determinam que a amostra é inodora, enquanto a intensidade do odor é 5 quando pelo menos 50% dos membros do painel determinam que o odor é intenso (não tolerável, mesmo por um curto período) de tempo).
[080] A presente invenção inesperadamente fomece o material fibroso funcionalizado no qual o odor de amina livre (DMAP) está abaixo ou apenas no limiar de detecção, o odor tem um grau de ofensividade inferior a cerca de 3 (em cada 10) e a intensidade do odor (em uma escala de seis pontos) é O (sem odor) ou
1. Esses resultados foram inesperados porque o material fibroso funcionalizado da presente invenção com uma fração de Fórmula Il pode liberar a amina livre
(DMAP) de acordo com o mesmo mecanismo por cuja fibra funcionalizada com a fração de Fórmula IVa libera trimetilamina livre (como mostrado no Esquema 4). Veja, por exemplo, Esquema 5.
[081] Esquema 5 Material fibroso (por Material fibroso (or — material fibroso (por exemplo, celulose) exemplo, celulose) exemplo, celulose) O, | | Calor OH base O, Ho NX No + oe —.> / + os : ox Material fibroso (por oH —N a AO > exemplo, celulose) OH OH Calor ó Formula | Umidade DMAP
OH HO HO
[082] O ponto de ebulição (e, concomitantemente, a pressão de vapor) do DMAP é semelhante às faixas de ponto de ebulição (e a pressão de vapor) das substâncias cujo cheiro os humanos de forma geral consideram ofensivo (por exemplo, estireno, xileno, ácido propiônico, ácido butírico, ácido valérico e isovalérico, resumidos na Tabela 2). É de se esperar que um material fibroso que possa conter pelo menos uma certa quantidade de DMAP possua um cheiro ofensivo. No entanto, o material fibroso funcionalizado do presente pedido é de forma vantajosa inodoro ou apresenta odor de DMAP com grau de ofensividade menor que 3 (em 10), intensidade de odor O ou 1 (em uma escala de 6 pontos), ou ambos.
[083] Tabela 2. Resumo de substâncias odoríferas ofensivas Substância química Ponto de Odor comum ebulição 3-(dimetilamino) propan-1-ol ; ; (DMAP) 163a 164ºC Cheira a peixe morto/ podre Estireno 145 ºC Cheira a gás da cidade 138 a 144 ºC Ácido propiônico 141,2ºC Cheiro azedo irritante 163,5ºC
Substância química Sbutição Odor comum Ácido n-valérico 186 a 187 ºC —Cheiraa meias com mofo
[084] O material fibroso funcionalizado (por exemplo, cationizado com fração de Fórmula Il) da presente invenção aumenta de forma vantajosa a atração iônica entre o corante e o material fibroso (por exemplo, algodão cationizado). Em algumas formas de realização, a fibra funcionalizada do presente pedido tem um potencial zeta mais positivo (6) do que o tecido não tratado. Em algumas formas de realização, o € da fibra funcionalizada é de cerca de -40 mV a cerca de +5 mV, de cerca de -35 mV a cerca de +4 mV, de cerca de -30 mV a cerca de +2 mV, de cerca de -25 mV a cerca de O mV, de cerca de -19 mV a cerca de -1 mV, de cerca de -18 mV a cerca de -2 mV, de cerca de -17 mV a cerca de -3 mV, de cerca de -16 mV a cerca de -4 mV, ou de cerca de -15 mV a cerca de -5 mV. Em algumas formas de realização, o 7 é de cerca de -20 mV, cerca de -19 mV, cerca de -18 mV, cerca de -17 mV, cerca de -16 mV, cerca de -15 mV, cerca de -14 mV, cerca de -13 mV, cerca de -12 mV, cerca de -11 mV, cerca de -10 mV, cerca de -5 mV, cerca de O mV, cerca de +1 mV, cerca de +2 mV, cerca de +3 mV, cerca de +4 mV, ou cerca de +5 mV, conforme medido em pH 10).
[085] Em algumas formas de realização, a % do teor de nitrogênio (conforme determinado, por exemplo, por análise elementar usando um analisador elementar hidrogênio-carbono-nitrogênio (HCN)) no tecido funcionalizado pode ser usada para determinar a quantidade do composto de Fórmula | (por exemplo, CHPDMAP) que reagiram com os grupos hidroxila do material fibroso. Em algumas formas de realização, o grau de cationização (% do conteúdo de nitrogênio) do tecido funcionalizado da presente invenção é de cerca de 0,001% a cerca de 1%, de cerca de 0,005% a cerca de 0,9%, de cerca de 0,01% a cerca de 0,8%, de cerca de 0,02% a cerca de 0,7%, de cerca de 0,03% a cerca de 0,6%, de cerca de 0,05% a cerca de 0,5%, de cerca de 0,06% a cerca de 0,4%, de cerca de 0,07% a cerca de 0,35%, ou de cerca de 0,1% a cerca de 0,3%. Em algumas formas de realização, o grau de cationização (% do conteúdo de nitrogênio) do tecido funcionalizado da presente invenção é de cerca de 0,005%, cerca de 0,01%, cerca de 0,02%, cerca de 0,03%, cerca de 0,04%, cerca de 0,05%, cerca de 0,06%, cerca de 0,07%, cerca de 0,08%, cerca de 0,09%, cerca de 0,1%, cerca de 0,15%, cerca de 0,2%, cerca de 0,25%, cerca de 0,3%, cerca de 0,35%, cerca de 0,5%, cerca de 0,55%, cerca de 0,6%, cerca de 0,7%, cerca de 0,8%, ou cerca de 1%.
[086] Em algumas formas de realização, a eficiência de utilização do composto de Fórmula | (por exemplo, CHPDMAP) pode ser determinada como % do composto total de Fórmula | aplicado que reagiu com grupos hidroxila da fibra (com base na análise de nitrogênio da fibra). Em um processo de lote, a quantidade total de nitrogênio em um lote sempre pode ser calculada com base na concentração da solução e no peso molecular do composto da Fórmula |. Conhecendo o peso da fibra tratada, a % total de nitrogênio disponível para a incorporação na estrutura da fibra pode ser calculada (por exemplo, 5 g de nitrogênio na massa total do composto de Fórmula | por 1 kg de material fibroso proporcionará um rendimento teórico de 0,5% de incorporação de nitrogênio). A quantidade real de nitrogênio fixo pode ser determinada por análise elementar como descrito acima. A quantidade real dividida pela quantidade teórica fornece a eficiência de utilização (% de fixação). Em algumas formas de realização, os processos descritos neste documento fornecem a eficiência de utilização de reagentes de cationização de cerca de 10% a cerca de 100%, de cerca de 15% a cerca de 95%, de cerca de 20% a cerca de 90%, de cerca de 25% a cerca de 90%, de cerca de 30% a cerca de 90%, de cerca de 35% a cerca de 90%, de cerca de 40% a cerca de
90%, de cerca de 45% a cerca de 90%, de cerca de 50% a cerca de 90%, de cerca de 55% a cerca de 90%, de cerca de 60% a cerca de 90%, ou de cerca de 70% a cerca de 90%. Em algumas formas de realização, os processos aqui descritos fornecem uma eficiência de utilização de reagentes de cationização de cerca de 25%, cerca de 30%, cerca de 35%, cerca de 40%, cerca de 45%, cerca de 50%, cerca de 55%, cerca de 60%, cerca de 65%, cerca de 70%, cerca de 75%, cerca de 80%, cerca de 90%, ou cerca de 95%.
[087] Em algumas formas de realização, a presente invenção fornece um método de tingir um material fibroso como descrito aqui, o método incluindo o contato do material fibroso com um corante.
[088] Em algumas formas de realização, o contato pode ser realizado por qualquer método de tingimento de tecido de forma geral conhecido na técnica. Por exemplo, o tecido pode ser tingido como descrito em Khatri et. al., Uma revisão sobre desenvolvimentos em tingimento de tecidos de algodão com corantes reativos para reduzir a poluição de efluentes, Journal of Cleaner Production, 2014, 1-8 e referências citadas, cujas divulgações são incorporadas aqui por referência em sua totalidade. Dependendo do tipo de material fibroso, escala e corante, um engenheiro químico qualificado seria capaz de selecionar e implementar ferramentas, aparelhos e métodos apropriados para tingir com sucesso o material fibroso funcionalizado aqui descrito.
[089] Em algumas formas de realização, o corante é um corante reativo.
[090] Em algumas formas de realização, o corante é um corante de vinil-sulfona, corante de monocliorotriazina, corante de monofluoroclorotriazina, corante de dclorotriazina, corante difluorocloropirimidina, corante dicloroquinoxalina, corante dicloroquinoxalina, corante tricloropirimidina ou corante amida vinílica.
[091] Em algumas formas de realização, o corante é um corante ácido. Em algumas formas de realização, qualquer um dos corantes ácidos aqui descritos inclui pelo menos um grupo selecionado a partir de ácido carboxílico -C (=O) OH, ácido sulfônico -S(=0)20H e fosfonato -P (=O) (OH)2.
[092] Em algumas formas de realização, o corante é selecionado um partir do grupo que consiste em Reativo vermelho M5B, Reativo vermelho- 2, Reativo vermelho M8B, Reativo vermelho -11, Reativo Magenta MB, Reativo violeta-13, Reativo larania M2R, Reativo laranja-4, Reativo laranja M2RJ, Reativo Gol, amarelo MR, Reativo amarelo-44, Reativo amarelo MR EX H/C, Reativo amarelo44, Reativo amarelo M3R, Reativo amarelo-36, Reativo amarelo M4R, Reativo laranja-14, Reativo amarelo M8G, Reativo amarelo-86, Reativo amarelo M4G, Reativo amarelo-22, Reativo amarelo MGR, Reativo amarelo-7, Reativo violeta C4R, Reativo violeta-12, Reativo violeta C2R, Reativo violeta-14, Reativo azul MR, Reativo azul-4, Reativo azul-5, Reativo azul M2R, Reativo azul-81, Reativo azul M2R H/C, Reativo azul-81, Reativo Navi azul M3R, Reativo azul-9, Reativo azul M4GD H/C, Reativo azul-168, Reativo Tur. azul MGN, Reativo azul-140, Reativo Tur. azul Ha5G, Reativo azul-71, Reativo azul-19, Reativo amarelo HE6G, Reativo amarelo-135, Reativo amarelo HE4R, Reativo amarelo-81, Reativo amarelo HE4R, Reativo amarelo- 84, Reativo G, amarelo HE4R, Reativo amarelo-81-A, Reativo laranja HER, Reativo laranja-84, Reativo laranja HE2R, Reativo laranja-84-A, Reativo vermelho HE3B, Reativo vermelho-120, Reativo vermelho HESB, Reativo vermelho HE7B, Reativo vermelho-141, Reativo vermelho-45: 1, Reativo vermelho HE8B, Reativo vermelho-152, Reativo vermelho-22, Reativo Green HE 4B, Reativo Green-19, Reativo Green HE 4BD, Reativo Green-19A, Reativo Black HEBL, Reativo Navi azul HER, Reativo azul-171, Reativo Navi azul HE2R, Reativo azul-172, Reativo azul HERD, Reativo azul-160, Reativo Navi azul HEGN, e Reativo azul-198.
[093] Em algumas formas de realização, o corante é selecionado entre CI vermelho ácido 128, CI vermelho ácido 14, CI vermelho ácido 114, CI laranja ácido 3, CI vermelho ácido 97, C.I. Azul ácido 7, C.l. Azul ácido 9, C.I. Laranja Ácida 7 e C.l. Verde ácido 28.
[094] Em algumas formas de realização, a % de retenção de corante (grau de fixação do corante, determinado como a razão entre a intensidade da cor do tecido tingido lavado e a intensidade da cor do tecido tingido antes da lavagem) do material fibroso funcionalizado tingido preparado de acordo com os métodos aqui descritos é de cerca de 50% a cerca de 100%, de cerca de 50% a cerca de 99%, de cerca de 60% a cerca de 95%, de cerca de 65% a cerca de 95%, de cerca de 70% a cerca de 95%, ou de cerca de 75% a cerca de 95%. Em algumas formas de realização, o grau de fixação do corante é de cerca de 50%, cerca de 60%, cerca de 70%, cerca de 75%, cerca de 80%, cerca de 85%, cerca de 90%, cerca de 95%, cerca de 99%, ou cerca de 100%.
[095] Em algumas formas de realização, a % de aumento da intensidade do corante (determinado como a razão da diferença entre a intensidade da cor e o tecido não tingido funcionalizado com a intensidade da cor do tecido não tratado) do tecido tingido que é funcionalizado de acordo com os métodos do presente pedido é de cerca de 10% a cerca de 200%, de cerca de 20% a cerca de 180%, de cerca de 30% a cerca de 170%, de cerca de 40% a cerca de 150%, de cerca de 50% a cerca de 140%, de cerca de 60% a cerca de 120%, ou de cerca de 80% a cerca de 100%. Em algumas formas de realização, a % de aumento da intensidade do corante é de cerca de 10%, cerca de 20%, cerca de 30%, cerca de 40%, cerca de 50%, cerca de 60%, cerca de 70%, cerca de 80%, cerca de 90%, cerca de 100%, cerca de 120%, cerca de 150%, ou cerca de 200%.
[096] Em algumas formas de realização, o material fibroso funcionalizado tingido descrito aqui é útil na confecção de artigos de vestuário (qualquer artigo de vestuário convencionalmente conhecido na indústria têxtil, como, por exemplo, roupas íntimas (por exemplo, roupas, boxers, cuecas, sutiãs, calcinhas, meias, sutiãs ou camisolas), calças, calças compridas, calças cáqui, jeans, camisas, shorts, saias, blusas, camisetas, tanques, blusas, vestidos, ternos, jaquetas, roupas de banho, saris, roupas de proteção, meias, casacos, cachecóis, calçados ou chapéus). Qualquer outro artigo de fabricação que seja conhecido por ser feito de um material têxtil também pode ser preparado a partir do material fibroso do presente pedido.
DEFINIÇÕES
[097] Conforme utilizado aqui, o termo “limiar de detecção” refere-se ao nível de diluição no qual um avaliador/ membro do painel pode determinar pelos sentidos olfativos não auxiliados uma diferença entre as amostras diluídas e as inodoras.
[098] O odor pode ser avaliado usando assessores/ membros do painel para classificar as amostras, um procedimento no qual uma escala arbitrária é usada para descrever a ofensividade de um odor. Uma escala de O a 10 pode ser usada, com O indicando nenhum odor ou não ofensivo e 10 representando um odor muito intenso ou ofensivo. Conforme utilizado aqui, o termo “grau de ofensividade” refere-se a uma amostra de escala em uma escala de 0 a 10.
[099] Como utilizado aqui, o termo “solvente aquoso” refere-se a um líquido que inclui pelo menos 50%, pelo menos 60%, pelo menos 70%, pelo menos 90% ou pelo menos 95% de água. Em algumas formas de realização, o solvente aquoso é água.
[0100] Como utilizado aqui, o termo “hidroxil” refere-se a um grupo -OH.
[0101] Como utilizado aqui, o termo “halo”, “halogeneto” ou
“halogênio” refere-se aos grupos fluoro, cloro, bromo e iodo.
[0102] Como utilizado aqui, o termo “celulose” ou “celulósico” refere-se a uma molécula de polissacarídeo complexa que é composta de subunidades de dissacarídeos com duas D-glucopiranoses unidas por uma ligação 1,4'-B-glicosídeo (por exemplo, 4-B-glucopiranosil- D-glucopiranose).
[0103] Como utilizado aqui, o termo “reagir” é usado como conhecido na técnica e de forma geral refere-se à reunião de reagentes químicos de maneira a permitir sua interação no nível molecular para alcançar uma transformação química ou física. Em algumas formas de realização, a reação envolve pelo menos dois reagentes. Em algumas formas de realização, uma etapa de reação de um processo sintético envolve uma ou mais substâncias além dos reagentes, como solvente, um catalisador ou ambos. As etapas de reação dos processos aqui descritos podem ser realizadas por um tempo e sob condições adequadas para a preparação do produto identificado. Os termos “combinar” e “misturar” com relação aos reagentes de uma reação química são usados de forma intercambiável com o termo “reagir” neste documento. O termo “acoplamento” também pode ser considerado intercambiável com “reagir”, mas pode ser usado em conjunto com uma etapa de reação que envolve a ligação de dois fragmentos orgânicos.
EXEMPLOS
[0104] Exemplo 1 - Preparação de glicidoxiDMAP e CHPDMAP cP cP . + Ao er — LN fo ge
O OH GlicidoxyDMAP CHPDMAP A: PREPARAÇÃO DO PRODUTO COM REMOÇÃO DE ÁGUA POR EVAPORAÇÃO ROTATIVA
[0105] Foi adicionado HCI (1,00 mol, 36%, 100 mL) gota a gota a 3-(dimetilamino)propan-1-o0l (DMAP, registro CAS nº 3179-63-3) (1,00 mol, 103 g) durante 0,5 h com a temperatura mantida entre 10 a 20 ºC. A solução resultante foi agitada durante 1 h à temperatura ambiente e depois arrefecida a ºC. Foi adicionada epicloridrina (EPI, registro CAS n º 106-89-8) (1,05 mol, 97 g) à mistura de reação gota a gota durante 1 h. A mistura de reação foi agitada durante a noite, aquecendo a 20 ºC como consequência do derretimento do gelo. No dia seguinte, a mistura reacional foi agitada durante 4 h a 60 ºC, após o que o pH da solução era de cerca de 5. A água foi removida por evaporação rotativa a 60 ºC para dar um xarope solúvel em água. O produto foi pesado e foi adicionada água conforme necessário para obter uma solução a 50% p/ p. Foi adicionado HCI (36%, 1 mL) gota a gota a pH = 4 para obter o produto aberto em anel cloreto de 3-cloro-2-hidroxi-N-(3-hidroxipropil)-N,N- dimetilpropan-1-aminato (CHPDMAP).
B: PREPARAÇÃO DO PRODUTO SEM REMOÇÃO DE ÁGUA
[0106] Foi adicionado HCI (1,00 mol, 36%, 100 mL) gota a gota a DMAP (1,00 mol, 103 g) durante 0,5 h com a temperatura mantida entre 10 a ºC. A solução resultante foi agitada durante 1 h à temperatura ambiente e depois arrefecida a 5 ºC. Adicionou-se EPI (1,05 mol, 97 g) gota a gota à mistura de reação ao longo de 1 h. A mistura de reação foi agitada durante a noite, aquecendo a 20 ºC como consequência do derretimento do gelo. No dia seguinte, a mistura de reação foi agitada por 4 h a 60 ºC. O produto foi pesado e foi adicionada água conforme necessário para obter uma solução a 50% p/ p. O pH final da mistura contendo o produto em anel aberto 3-cloro-2-hidroxi-N-(3- hidroxipropil)-N, N-dimetilpropan-1-aminato (CHPDMAP) foi de cerca de 5.
C: PROCEDIMENTO A 60 ºC
[0107] Foi adicionado HCI (1,00 mol, 36%, 100 mL) gota a gota a 3-dimetil amino-1-propanol (DMAP, CAS 3179-63-3) (1,00 mol, 103 g) durante 0,5 h, e a temperatura foi mantida entre 10 a 20 ºC. A solução resultante foi arrefecida a 5 ºC. Adicionou-se epicloridrina (EPI, CAS 106-89-8) (1,2 mol, 111 g) gota a gota ao longo de 1 h. A mistura de reação foi agitada por 2 h, aquecendo a 20 ºC como consequência do derretimento do gelo. A mistura foi aquecida a 60 ºC e agitada durante 3 h a 60 ºC. O produto foi pesado e foi adicionada água conforme necessário para obter uma solução a 50% p/ p. O pH final da mistura contendo o produto aberto em anel 3-cloro-2-hidroxi-N-(3- hidroxipropil)-N, N-dimetilpropan-1-aminato (CHPDMAP) foi de cerca de 5. D: PROCEDIMENTO A 110 ºC
[0108] Foi adicionado HCI (1,00 mol, 36%, 100 mL) gota a gota a 3-dimetil amino-1-propanol (DMAP, CAS 3179-63-3) (1,00 mol, 103 g) durante 0,5 h com a temperatura mantida entre 10 a 20 ºC. A solução resultante foi arrefecida a 5 ºC. Foi adicionada epicloridrina (EPI, CAS 106-89-8) (1,2 mol, 111 g) gota a gota durante 1 h. A mistura de reação foi agitada por 2 h, aquecendo a 20 ºC como consequência do derretimento do gelo. A mistura foi aquecida a 60 ºC e agitada durante 2 h sob refluxo. O condensador foi então removido e a reação foi agitada por mais 1 h a 110 ºC. O produto foi pesado e foi adicionada água conforme necessário para obter uma solução a 50% p/ p. O pH final da mistura contendo o produto aberto em anel 3-cloro-2-hidroxi-N-(3- hidroxipropil)-N, N-dimetilpropan-1-aminato (CHPDMAP) foi de cerca de 5.
[0109] A Figura 1 mostra um espectro ES| MS de íon positivo de glicidoxiDMAP. A Figura 2 mostra um espectro de ESI MS de íons positivos para a região de íons moleculares de glicidoxiDMAP. A análise por HR-MS (Figuras 1 e 2) confirmou que o produto da reação está na forma do epóxido. Os picos de íons moleculares esperados foram obtidos para os isótopos CI35/ CI37 (cf. m/ z 196/198; Figura 2). A Figura 3 mostra os espectros de 1H NMR de 1) produto obtido com 5% de EPI (espectro superior); 2) DMAP + HCI (espectro médio) e 3) EPI (espectro inferior). A Figura 4 mostra os espectros de 1H NMR de 1) produto obtido com 5% de EPI (espectro superior); 2) produto obtido com 10% de EPI a 100 ºC (espectro médio) e 3) produto obtido com
10% de EPI a 60 ºC (espectro inferior). A Figura 5 mostra os espectros de 1H NMR de 1) EPI (espectro superior); 2) produto obtido com EPI a 20% a 100 ºC (espectro médio) e 3) produto obtido com EPI a 20% a 60 ºC (espectro inferior).
[0110] Exemplo 2 - Tingimento de algodão com a ajuda de CHPDMAP.
[0111] As amostras de tecido de algodão foram tingidas em duas etapas: 1) tratamento em lote com uma solução aquosa de CHPDMAP na presença de hidróxido de sódio (NaOH: CHPDMAP 2: 1) à temperatura ambiente por 24 h para dar tecido de algodão cationizado que foi lavado para remover CHPDMAP não reagido; e 2) aplicação de um corante aniônico para obter tecido de algodão tingido. Além disso, o mesmo tecido foi preenchido com CHPDMAP e curado por dois minutos a 170 ºC e subsequentemente lavado e seco com a mesma metodologia das amostras em lote de preenchidos. Para comparação, amostras de tecido de algodão foram tingidas sem tratamento com CHPDMARP e após tratamento com uma solução aquosa de CHPTAC na presença de hidróxido de sódio (NaOH: CHPTAC 2: 1).
[0112] A Figura 6 é um gráfico de barras que mostra a soma K/ S obtida após o tingimento com a ajuda de uma mistura de 2: 1 de NaOH: CHPTAC (lote de preenchimento a frio (esquerda) e preenchimento/ cura (a direita)), tingindo com a ajuda de uma mistura 2: 1 de NaOH: CHPDMAP (lote de preenchimento a frio (esquerda) e preenchimento/ cura (direita)) e tingimento sem cationização prévia (lote de preenchimento a frio (esquerda) e preenchimento/ cura (a direita)). Como utilizado aqui, “soma K/ S" indica a força da cor (intensidade da cor) do tecido de algodão tingido, em que K representa uma característica de absorção e S representa a dispersão. O K/ S foi medido usando um espectrofotômetro X-Rite com o software color iControl, e a soma do K/ S foi calculada pela soma dos valores de K/ S em intervalos de 10 nm na faixa de comprimento de onda de 360 a 750 nm. Para as amostras em lotes de compressas a frio, a intensidade da cor da amostra CHPDMARP foi de cerca de 70% da intensidade da cor da amostra CHPTAC. Para as amostras de preenchimento/ cura, a intensidade da cor da amostra CHPDMARP foi de cerca de 90% da intensidade da cor da amostra CHPTAC. A intensidade da cor das amostras tratadas com CHPTAC e CHPDMARP foi significativamente maior que a das amostras não tratadas.
OUTRAS FORMAS DE REALIZAÇÃO
[0113] Embora o presente pedido tenha sido descrito em conjunto com a descrição detalhada do mesmo, a descrição anterior visa ilustrar e não limitar o escopo do presente pedido. Outros aspectos, vantagens e modificações estão dentro do escopo das reivindicações a seguir.

Claims (33)

REIVINDICAÇÕES
1. MÉTODO PARA FUNCIONALIZAR UM MATERIAL FIBROSO compreendendo uma pluralidade de grupos hidroxila, caracterizado pelo método compreender: reagir o material fibroso com um composto de Fórmula |: o 8 non me O em que X é um contra ânion monovalente para o cátion de amônio quaternário de Fórmula | e Hal é um átomo de halogênio, para obter o material fibroso funcionalizado.
2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por Hal ser selecionado a partir de Cl e Br.
3. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por Hal ser CI.
4. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por X ser selecionado a partir de Cl e Br.
5. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por X ser CI.
6. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo material fibroso compreender material fibroso celulósico.
7. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo material fibroso celulósico ser um material fibroso natural.
8. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo material fibroso natural compreender algodão.
9. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo material fibroso celulósico ser um material fibroso sintético.
10. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo material fibroso sintético compreender rayon.
11. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pela reação ser realizada em um solvente aquoso.
12. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo solvente aquoso ser água.
13. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pela reação compreender formar uma ligação covalente entre o átomo de carbono ao qual Hal está ligado e o átomo de oxigênio de um grupo hidroxila do material fibroso.
14. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo material fibroso funcionalizado compreender pelo menos uma fração da fórmula: Xe,
LAVA a OH (1) em que a denota um ponto de ligação da fração de Fórmula Il a um átomo de oxigênio de um grupo hidroxila do material fibroso.
15. — MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pela reação ser realizada na presença de uma base.
16. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por uma razão molar da base para o composto de Fórmula | ser de cerca de 1: 1 a cerca de 2: 1.
17. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações a 16, caracterizado pela base ser um hidróxido alcalino.
18. — MÉTODO, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo hidróxido alcalino ser hidróxido de sódio.
19. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações
1 a 18, caracterizado pela reação ser realizada à cerca da temperatura ambiente.
20. "MATERIAL FIBROSO funcionalizado, caracterizado por ser preparado pelo processo, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 19.
21. “MATERIAL FIBROSO, caracterizado por compreender uma pluralidade de grupos hidroxila, em que pelo menos um grupo hidroxila do material fibroso é funcionalizado com uma fração de Fórmula |l: o
OX a OH (1) em que X é um contra ânion monovalente para o cátion de amônio quaternário da Fórmula |, e a denota um ponto de ligação da fração da Fórmula Il ao átomo de oxigênio do grupo hidroxila do material fibroso.
22. “MATERIAL FIBROSO, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado por X ser selecionado a partir de Cl e Br.
23. “MATERIAL FIBROSO, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por X ser CI.
24. “MATERIAL FIBROSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 21 a 23, caracterizado pelo material fibroso compreender material fibroso celulósico.
25. “MATERIAL FIBROSO, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo material fibroso celulósico ser um material fibroso natural.
26. “MATERIAL FIBROSO, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo material fibroso natural compreender algodão.
27. MATERIAL FIBROSO, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo material fibroso celulósico ser um material fibroso sintético.
28. “MATERIAL FIBROSO, de acordo com a reivindicação 27,
caracterizado pelo material fibroso sintético compreender rayon.
29. “MATERIAL FIBROSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 20 a 28, caracterizado por possuir um odor abaixo do limiar de detecção.
30. “MATERIAL FIBROSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 20 a 29, caracterizado por possuir um odor com um grau de ofensividade de cerca de 3 ou menos.
31. MÉTODO PARA TINGIR UM MATERIAL FIBROSO, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 20 a 30, caracterizado pelo método compreender o contato do material fibroso com um corante.
32. — MÉTODO, de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo corante ser um corante reativo.
33. — MÉTODO, de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo corante ser um corante ácido.
BR112020003176-3A 2017-08-15 2018-08-14 Métodos para funcionalizar e para tingir um material fibroso e materiais fibrosos BR112020003176B1 (pt)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762545616P 2017-08-15 2017-08-15
US62/545,616 2017-08-15
PCT/US2018/046765 WO2019036508A1 (en) 2017-08-15 2018-08-14 FUNCTIONALIZED FIBROUS MATERIAL

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BR112020003176A2 true BR112020003176A2 (pt) 2020-09-15
BR112020003176B1 BR112020003176B1 (pt) 2022-10-04

Family

ID=63686062

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR112020003176-3A BR112020003176B1 (pt) 2017-08-15 2018-08-14 Métodos para funcionalizar e para tingir um material fibroso e materiais fibrosos

Country Status (11)

Country Link
US (1) US10640918B2 (pt)
EP (1) EP3669024B1 (pt)
JP (1) JP7025103B2 (pt)
KR (1) KR20200067136A (pt)
CN (1) CN112368441B (pt)
AU (1) AU2018318996B2 (pt)
BR (1) BR112020003176B1 (pt)
CA (1) CA3073196A1 (pt)
ES (1) ES2882629T3 (pt)
MX (1) MX2020001816A (pt)
WO (1) WO2019036508A1 (pt)

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1585665A (fr) 1968-08-30 1970-01-30 Inst Textile De France Nouveaux polymeres hydroxyles a caractere textile ayant des proprietes tinctorales ameliorees, procede de modification des proprietes tinctoriales des polymeres polyhydroxyles, et nouveau procede de teint
CH553284A (pt) 1971-03-15 1974-08-30
CS205608B1 (cs) 1978-12-07 1981-05-29 Drahomir Dvorsky Způsob barvení směsí polyesterových a celulózových vláken
CS211444B1 (cs) 1979-06-06 1982-02-26 Karel Cerovsky Způsob barvení textilních materiálů z celulózových vláken a jejich směsi se syntetickými vlákny
CS209250B1 (en) 1979-07-26 1981-11-30 Drahomir Dvorsky Method of colouring of cellulose fibres by anion dyes
FR2482090A1 (fr) * 1980-05-12 1981-11-13 Vyzk Ustav Zuslechtovaci Compose ammonium quaternaire et procede pour son utilisation
US5243072A (en) 1988-06-13 1993-09-07 Th. Goldschmidt Ag Betaine group-containing polysaccharides with recurring anhydroglucose units, their synthesis and their use in cosmetic preparations
US5139530A (en) * 1991-01-24 1992-08-18 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture Post-crosslinking treatment of cellulosic materials for enhanced dyeability
JPH04281079A (ja) * 1991-03-06 1992-10-06 Takao Kimura 糸と織物の染色方法
DE69126522T2 (de) 1991-05-20 1997-11-06 Kao Corp Neue Phosphobetain und die enthaltende Detergenz und Cosmetica
AU2987297A (en) 1996-05-28 1998-01-05 Eka Chemicals Ab Quaternary ammonium compounds
AU3187397A (en) 1996-06-19 1998-01-07 Little Island Patents, Ltd. A dye scavenging substrate, and a method for its manufacture
JP3973904B2 (ja) 1999-06-01 2007-09-12 花王株式会社 多糖誘導体
US7201778B2 (en) * 2003-01-13 2007-04-10 North Carolina State University Ionic cross-linking of ionic cotton with small molecular weight anionic or cationic molecules
JP5221538B2 (ja) 2006-08-15 2013-06-26 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー 第四級アルキルアンモニウム=ハライドの製法
CN101403185B (zh) 2008-11-10 2011-06-15 浙江嘉欣丝绸股份有限公司 织物接枝改性的全固色印花方法
CN101812226A (zh) 2010-04-24 2010-08-25 广州金园聚合物挤出成型科技有限公司 一种防眩光阻燃聚碳酸酯及其制备方法
CN102226080B (zh) 2011-04-26 2013-06-19 中国海洋石油总公司 一种压裂液及其制备方法
CN102642905B (zh) 2012-05-03 2013-07-10 三明学院 绿色改性淀粉多功能污水处理剂及其制备方法
EP2877629B1 (en) 2012-09-21 2018-10-24 Dow Global Technologies LLC Method for treating fabrics with a dye fixative agent.
CN103952909B (zh) 2014-04-23 2015-11-18 西安工程大学 一种清洁型纯棉纱线上浆剂的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
AU2018318996B2 (en) 2022-06-23
JP2020531711A (ja) 2020-11-05
KR20200067136A (ko) 2020-06-11
WO2019036508A1 (en) 2019-02-21
AU2018318996A1 (en) 2020-02-27
BR112020003176B1 (pt) 2022-10-04
JP7025103B2 (ja) 2022-02-24
MX2020001816A (es) 2022-10-17
CA3073196A1 (en) 2019-02-21
US10640918B2 (en) 2020-05-05
US20190055692A1 (en) 2019-02-21
ES2882629T3 (es) 2021-12-02
CN112368441B (zh) 2022-12-30
CN112368441A (zh) 2021-02-12
EP3669024B1 (en) 2021-06-09
EP3669024A1 (en) 2020-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hashem et al. Wrinkle recovery for cellulosic fabric by means of ionic crosslinking
Chattopadhyay et al. Salt‐free reactive dyeing of cotton
JP2001505970A (ja) セルロース成形体の処理方法
JP4495457B2 (ja) セルロース繊維を防炎加工する方法
CN105220528A (zh) 一种纤维素纤维成衣无水无盐的染色方法
BR112020003176A2 (pt) métodos para funcionalizar um material fibroso e para tingir um material fibroso e materiais fibrosos
US3617197A (en) Improving the wrinkle resistance of cellulosic textiles
FI94154B (fi) Menetelmä kankaan käsittelemiseksi
JPS582972B2 (ja) ポリカルバモイルスルホネ−ト ト タ ノ ジユウゴウタイ ノ コンゴウブツガンユウソセイブツ ト ソノリヨウ
US3961892A (en) Textile softening agents
US5135541A (en) Flame retardant treatment of cellulose fabric with crease recovery: tetra-kis-hydroxy-methyl phosphonium and methylolamide
Daul et al. Crease-Resistant Cloth from Partially Carboxymethylated Cotton
US3041199A (en) Wrinkle resistant cellulose fabric and method of production
RU2184184C1 (ru) Состав для огнезащитной отделки текстильных материалов из целлюлозных волокон
Bilgen et al. Ionic crosslinking of cellulose a
Zhang et al. Feasibility of glutaraldehyde as a non-formaldehyde durable press finish for cotton fabrics
PT1440190E (pt) Processo para o tratamento de fibras celulósicas fiadas com solvente
JPH09256271A (ja) 木綿繊維含有繊維製品およびその製造方法
JPH0372753B2 (pt)
CN116876198A (zh) 一种纳米粒子改性蚕丝纤维及其制备与应用
Kamel et al. Synthesis of New Auxiliaries that Contain S-Triazine and Their Dye Resist Effect on Wool Fabric
Zhu et al. Studies on crosslinking dyeing of a series of crosslinking dyes by a crosslinker
JP2018012901A (ja) 繊維処理剤
JPH06257069A (ja) 繊維加工剤及びそれを使用する繊維加工方法
JPH04153369A (ja) 繊維の樹脂加工方法

Legal Events

Date Code Title Description
B350 Update of information on the portal [chapter 15.35 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B09X Republication of the decision to grant [chapter 9.1.3 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 14/08/2018, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS