CN101326321A - 防污和去污织物整理剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及去污和防污织物整理剂,其包括防污型氟化合物和/或硅氧烷、去污型氟化合物和/或硅氧烷和增效剂。
Description
技术领域
本发明大体上涉及防污和去污剂(stain repel and release agent)。更具体来说,本发明涉及与织物整理剂一起应用于织物的防污和去污剂。
背景技术
去污剂是清洁和纺织品处理中的关键成分,上述清洁如纺织品洗衣店和硬表面如地毯的清洁。通常在衣物或纺织纤维的制造过程中应用持久去污剂。其他不持久的处理方法可包括掺入在洗衣粉中。去污剂的主要目的是使其更容易地通过家庭清洁方法使用传统家用机器或净化器来清洁纺织纤维。
例如,在通常采用的洗衣方法中,如在传统家用洗衣机中进行洗涤或用块状洗涤剂(detergent)手洗,通常非常难以从纺织材料上去除污物和/或油污。而且,假定从纺织品上去除了不希望的物质和/或要洗涤相当干净的纺织材料,残留在洗涤水中的污物经常在洗涤周期结束之前重新沉积在纺织材料上。因此,当纺织材料从洗衣机取出并随后干燥时,它还没有完全地清洁。因此,洗涤后的纺织材料很少呈现真正清洁的外观,反而由于沉积或再沉积和残留在其上的污物和/或油性物质而趋向于变灰和/或变黄。
用户希望保护其优质的纺织品和基于织物的产品,使之免于过多的污渍、磨损和潮湿。因此,非常需要可应用于消费物品或织物以防污污物或潮气或保持这些物品外观的组合物或处理方法。
已知将硅氧烷用作纺织品和硬表面的防水剂。然而,这些组合物中的许多种在棉或涤棉纤维(polycotton fiber)上的作用不太好,且在洗涤周期中不能充分消耗。它们由于在纺织品上不能彻底消耗而可能需要大的用量以便覆盖织物。几家公司生产了有潜力用作防水剂或去污剂的硅氧烷。
所销售的用于增加防污性的上市(aftermarket)产品可按气溶胶应用形式来提供。这些产品中的一些实例包括:Scotchgard牌产品、Kiwi Camp DriRivivexTM(其包括干燥机中的处理步骤)、Blue Magic Tectron Wet GuardTM和Nikwax TXTM。这些产品在市场上主要以防水剂和去污剂的形式来销售,能在外衣或鞋上提供或恢复防污性。它们可经溶剂或水分散气溶胶来递送。
少数上市产品采用洗涤式应用形式来在市场上销售。这些产品包括Nikwax TXTM(其提供用于恢复持久防水性的直接洗涤应用)和Storm ProoferPlus“Rudolf”TM即基于水分散烃的防污和耐磨整理剂。建议将ReviveXWash-inTM防水剂用于外衣,而将Granger洗涤式防水剂用于工厂所使用的整理剂以恢复防污性。
发明内容
本发明的一个目的是提供使基质同时具有防油性、防水性、防污性和去污性的新组合物及其使用方法。
通常将“防水性”和“防油性”定义为基质阻止水和油渗透进入基质的能力。这通过以下作用来完成:防止所述液体湿润基质或在基质上铺展。因此,该液体没有机会发生明显的吸收和实质上的沾污。高接触角的液体可滚落或被刷掉。例如,基质可以是具有以下特点的织物基质(textilesubstrate),所述织物基质能够阻止水和油渗透进入织物基质的纤维,由此形成可被刷掉的不吸收性液珠。
通常将“去污性”定义为被被污染的基质由于护理方法而达到其原始的,没有被污染外观的程度。本文所定义的高水平耐沾污性是指,当通过AATCC测试法118-2000进行测试时,防油等级为至少3.0,当通过3M防水性测试II(May,1992)进行测试时,防水等级为至少1.0。如本文所述,可接受的去污性是指,当通过AATCC测试法130-2000进行测试时,去除玉米油和矿物油的等级为至少3.0。
在本文中,术语“氟碳化合物”、“含氟聚合物”和“氟化合物”可互换使用,且每个术语都表示含有至少一个氟化片段的聚合物质。将氟化合物定义为含有大量氟取代基(4-30%(基于固体))以便将其表面张力(洁净状态(neat)或水分散体中)降低至30mN/m之下的有机分子(包括寡聚物、聚合物和树枝状结构)。
已经开发了多种氟化合物,其应用于织物,以使织物具有防水性和防油性(以及抗污性)。可将这些含氟聚合物称为防污型(repel type)氟化合物。这类潜在优选的非限制性化合物包括REPEARLF8025和REPEARLF-89(两者均获自Mitsubishi Corp.)以及获自DuPont的ZONYL7713。用疏水性防污剂(防污型氟化合物)处理基质,这通常导致表面具有低的表面能。其他优选的防污型氟化合物包括纺织品整理工业上常见的氟化丙烯酸酯、氟化聚氨酯(urethane)和氟化树枝状大分子(fluorinated dendrimers)。
在制备本发明的防水和防油组合物中所使用的防污型氟化合物优选包括形成水可分散膜的聚合物,所述聚合物在空气-基质界面处存在CF3基团。所选择的组合物也必须能够固化(curing)(结构上重新组织),以便在界面处获得热力学上优选的表面构象(Rf)′。因此,氟化合物组合物可由任意水可分散的CF3聚合物或织物整理剂可分散的CF3聚合物组成,所述聚合物:
1.)与漂洗溶液中的残余量相比,大量沉积在织物表面上(沉积作用),
2)在用户条件下进行热力学重排,和
3.)不会使基质具有任何不良的感官作用。
在另一个实施方案中,本发明所使用的防污型氟化合物剂包括含有一个或多个含氟脂肪族基团Rf的氟化合物或含氟聚合物,这些氟化合物或含氟聚合物是氟化的、稳定的、惰性的、非极性的,优选是饱和的、单价的,以及既是疏油性的又是疏水性的。Rf优选含有至少约3个碳原子,更优选含有3-约20个碳原子,最优选含有约4-约14个碳原子。Rf可含有直链、支链或环状的氟化亚烷基,或上述氟化亚烷基的组合,或上述氟化亚烷基与直链、支链或环状亚烷基的组合。Rf优选不具有可聚合烯属的不饱和性,且可任选含有成链杂原子如氧、二价硫或六价硫或氮。Rf优选含有约40wt%-约78wt%的氟,更优选含有约50wt%-约78wt%的氟。Rf基团的末端部分,其含有全氟化端基。此端基优选含有至少7个氟原子,例如CF3CF2CF2-、(CF3)2CF-、-CF2SF5等。全氟化脂肪族基团(即式CnF2n+1所表示的的那些基团)是Rf的最优选实施方案。
防污型氟化合物剂的实例包括例如含Rf的聚氨酯、尿素、酯、胺(及其盐)、酰胺、酸(及其盐)、碳二亚胺、胍、脲基甲酸酯、缩二脲和含有两个或多个这些基团的化合物以及它们的混合物和混合料。
防污型氟化合物的熔化温度优选为25-100摄氏度。已经发现当在用户干燥机中干燥时,此范围内的氟化合物的防污性提高。相信性能的提高是因为氟化合物超过其熔化温度(Tm)且能够重构,从而更好地形成防污型表面(热力学优选的低表面能界面)。
去污剂有助于污物从织物出来。可将氟化去污剂(去污型(release type)氟化合物)描述为具有以下特点的去污剂,其在污染接触过程中减少液体污物的铺开或湿润以及固体污物的附着,同时在清洁周期中保持水性表面活性剂对织物的湿润性。含有氟化去污聚合物的亲水共聚单体是具有混合双功能性的优选去污型氟化合物。这类潜在优选的非限制性化合物包括获自Daikin Corp.的UNIDYNETG-992、获自Mitsubishi Corp.的REPEARLSR1100以及获自DuPont的ZONYL7910。用混合去污型氟化合物处理基质,这通常导致表面在清洁条件(水性)下显示较高的表面能,而在非水环境下显示较低的表面能(可调)。优选的去污型氟化合物包括获自3M的混合双功能含氟聚合物和C4型聚合物。
去污型氟化合物的熔化温度优选为25-100摄氏度。已经发现当在用户干燥机中干燥时,此范围内的氟化合物的去污性提高。相信性能的提高是因为氟化合物超过其熔化温度(Tm)且能够重构为热力学上最稳定的表面(表面处的能量较低),从而更好地形成去污型或防污型表面。
防污型氟化合物和去污型氟化合物可单独使用,但优选一起使用。这样可在一个步骤中使织物具有防污性和去污性。防污型氟化合物和去污型氟化合物与增效剂(performance extender)如织物整理剂一起使用。如果氟化合物不与增效剂一起使用,则需要更多的氟化合物,这降低了使用效率且因此增加了用户每次洗涤的成本。浸泡时间(在漂洗中)和干燥时间似乎不影响氟化合物的性能。
去污和防污织物整理剂优选按以下量加至漂洗周期:当与增效剂一起使用时,总氟化合物按活性重量计大于织物的0.03wt%,更优选为0.06-2.0wt%,当作为单用添加剂时为0.35-0.65wt%。漂洗周期的温度优选高于15摄氏度,更优选为20-40摄氏度。已经发现在此范围内使防污性和去污性都最大化。
增效剂的使用使氟化合物的用量较小,而效益是相同的,在不受理论束缚的情况下,申请人相信增效剂有助于将氟化合物铺覆在基质上,同时也使非极性(疏水性)基团共同沉积在表面上,由此填充沉积在织物上的氟化合物之间的位点。应该理解的是,本文所使用的术语“含氟聚合物补充剂”是指能提高纺织材料的湿润性由此利于将含氟聚合物应用在纺织材料上的不含氟表面活性剂或石蜡。可采用与含氟聚合物和纺织材料相容且能提高纺织材料湿润性的任何合适表面活性剂。这些表面活性剂本质上可以是阳离子、阴离子、非离子或两性的。尤其当表面活性剂本质上是阳离子(如季铵化合物等)或非离子时,可获得所希望的结果。申请人也将含氟聚合物补充剂称为增效剂。
满足上述标准的含氟聚合物补充剂的典型实例有:非离子的C3-C15醇,包括线性的、非线性的、饱和的和不饱和的C3-C15醇,如异丙醇、1-十二烷醇、2-乙基己醇和烯丙醇;阳离子表面活性剂,如阳离子性聚乙烯和氯化1-十二烷基三甲基铵;脂肪醇,如1-十八烷醇、1-十六烷醇等;阴离子表面活性剂,如月桂基硫酸钠、十二烷基磺基丁二酸盐(dodecyl sulfosuccinate)、十二烷基氧基聚(氧乙基)磺基丁二酸盐(dodecyloxy poly(oxyethyl)sulfosuccinate)、烷基磷酸盐(alkyl phosphate)等;非离子表面活性剂;两性表面活性剂;乙烯共聚物;脂肪酸甘油酯,如三油酸甘油酯、蓖麻油等。
有用的补充剂化合物也包括例如硅氧烷、(甲基)丙烯酸酯和取代的丙烯酸酯聚合物和共聚物、含N-羟甲基丙烯酰胺的丙烯酸酯聚合物、聚氨酯、含嵌段异氰酸酯的聚合物和寡聚物、尿素或三聚氰胺与甲醛的缩合物或预缩合物、乙二醛树脂、脂肪酸与三聚氰胺或尿素衍生物的缩合物、脂肪酸与聚酰胺的缩合物及其表氯醇加成物、蜡、聚乙烯、聚氯乙烯、烷基烯酮二聚体、酯和酰胺以及它们的混合物。最优选的是季铵盐,其通常是织物整理剂中的主要成分。
长久以来已经认识到某些化合物具有使纺织织物柔软的能力。这些化合物一般称为“软化剂”、“织物柔软剂”或“柔软剂”,它们已经被纺织工业、家庭和工业用洗衣机用来软化成品织物,由此使织物摸上去平滑、柔顺和蓬松。除柔软的性质之外,织物也不易发生静电贴附且更易于熨烫。
去污织物整理剂中的织物整理剂可以是任何已知的织物整理化学品。如今在市场上可获得的名称为柔软剂的大多数家用洗涤剂是基于季铵盐的组合物,该季铵盐在分子内含有两个长链烷基,如氯化二(氢化牛油烷基)二甲基铵。这是因为季铵盐甚至在小量使用时就能对各种纤维产生满意的软化作用。
在其他织物整理组合物中,已经使用非酯连接的季铵织物软化剂,尽管趋势是由这些化合物向酯连接的季铵织物软化剂发展。由于酯连接的化合物具有内在的生物可降解性,因此使用它们是合乎需要的。这些酯连接的季铵化合物含有烃基链,该烃基链可以是不饱和的、部分硬化的或完全饱和的。
在洗涤漂洗周期中,织物整理剂和防污型/去污型化学品的组合(通过织物柔软剂等)能增强对纺织品的去污性以及耐磨性,而对纺织品的美学价值或手感无不利影响。然而,如果添加过多的织物柔软剂(或增效剂),则防污性/去污性开始降低。这些理论对于硅氧烷和其他物质也是正确的。
在另一个实施方案中,去污和防污织物整理剂是丙氧基化的羟基-聚硅氧烷或丙氧基化的氨基-聚硅氧烷和增效剂。混合物包括1份硅氧烷(EAF 1540-Wacker Chemicals,此步骤可使用任何氨基硅氧烷或硅醇)、2份丙二酸二乙酯(Aldrich Chemicals)(丙二酸或任何二羧酸也能发挥作用)和5份基于牛油的季铵化合物(Degussa,任何水溶性季铵化合物都能发挥作用,生物可降解的季铵化合物是优选的)。
通过使氨基硅氧烷与脂肪酸所衍生的链发生反应,形成了第二种新硅氧烷组合物。脂肪链优选衍生自月桂酰基、硬脂酰基、牛油酰基或长度为C8-C18的其他普通反应性脂肪酸。
向1mol的Amine-G(Lambent,任何氨基硅氧烷或硅醇都能发挥作用)添加1.1mol的月桂酰氯(Aldrich Chemicals,任何C12或更高的具有反应性的酸可具有相同的作用,例如硬脂酰氯),然后将该混合物温热至80℃,保持4小时。氮气吹洗,以去除已经形成的任何HCl。产物不用进一步加工就可使用。
新的硅氧烷制剂提高了硅氧烷和增效剂的消耗度和在纺织品上的附着性,从而使纺织品具有去水性和去污性,而不会对手感有不利影响。
这些基于硅氧烷的新组合物可按织物整理剂的6-8wt%直接加至织物柔软剂,或配制成新的系统。当按重量计以约织物的0.2%的量应用于干织物时,硅氧烷也可以是熨烫助剂。
优选地,去污织物整理剂在洗涤周期如织物整理剂那样来添加。将待洗涤的衣物装入洗衣机中,然后添加洗涤剂。然后,在洗涤的漂洗周期应用漂洗添加剂。可采用各种方法,如直接应用、通过球(在漂洗周期释放其内容物的织物柔软剂球)应用或通过机器应用。然后,将水从织物除去,优选通过加热。这可通过空气干燥、机器干燥或熨烫织物来完成。然后,洗涤的材料优选在标准用户转筒式干燥机中干燥。处理是不持久的,可在下一次洗涤周期中重新进行。
测试方法
污物应用
样品按照油性污物去除法AATCC 130-2000来测试,不同之处是对样品进行直观评价,然后以0.5的增量给出1-5的等级(1为最差而5为最好)。根据AATCC 130-2000,对沾污和洗涤方法的描述如下:
就油污而言,用铝箔和2层“Scott”纸巾(一层薄片(one-ply sheet)#01482)覆盖平坦表面。接下来,使用小液滴瓶在同一位置滴5滴油,然后用蜡纸覆盖,以5Ib重量覆盖1分钟。然后,将样品悬挂干燥。所使用的油为MazolaCorn Oil(#M2-05820-LF-04)(玉米油)、Finnast Mineral Oil Heavy(#NDC49580-0600-1)(矿物油)和Burned Motor Oil(BMO)(润滑油)。
就食品污物而言,用铝箔和2层“Scott”纸巾(一层薄片#01482)覆盖平坦表面。接下来,使用规则塑料吸管的后部施加直径为1.25英寸(约3.2cm)的污物。然后,将样品悬挂干燥。所使用的食品为Kraft Mustard(#014-5602-022)(芥末酱)、Hunt′s Ketchup(#38184-BFA 60325)(番茄酱)和咖啡(Folgers Dark RoastTM)。
各测试所使用的织物尺寸为11×7英寸(27.9×17.8cm)至11×13英寸(27.9×33.0cm)。所使用的织物来自100%棉的Hanes T恤,其都用汰渍(Tide)液体洗涤剂预先洗涤。
洗涤方法
所有洗涤都在标准用户洗衣机中以大负荷设定来完成。机器使用20-22加仑(76L-83L)水、4Ib织物(1.82Kg织物)、128g汰渍液体洗涤剂和46g Downy织物柔软剂。将洗涤温度设定在“温”即105°F±5°F(40℃±3℃),并且将漂洗温度设定在“冷”即77°F(20-25℃)。洗涤时间包括约20分钟的洗涤和旋转周期和20分钟的漂洗和旋转周期。为了减少性能变动,在大约相同的时间段使用相同的机器、洗涤剂、织物整理剂等来处理对照和样品。这种变动可通过以下方法来了解:对很多段时间内的对照织物结果进行检查。
样品在标准用户干燥机中以高温(针对棉的高温即180°F或82℃)设定来干燥40分钟。所有T恤(样品)都用汰渍洗涤剂(4Ib大负荷)预先洗涤,然后用水漂洗,在用于实施例之前不使用任何织物柔软剂。
转运测试方法
将处理和干燥的织物(5×5英寸)置于180ml大口烧杯上,然后用橡皮圈紧紧固定。将5滴去离子水置于织物上5个不同的位置。以秒为单位测量时间,直至获得零接触角。以秒为单位报告总平均值和标准差。
下面的实施例说明了本发明的实施方式。这些实施例并不是要详尽包括本发明的所有可能变化形式。除非另有说明,份数和百分比以重量计。除非另有说明,所有百分比以重量计。
具体实施方式
实施例
实施例的组成如下;本发明的样品规定了在没有织物柔软剂情况下的氟化合物的百分比组成。
表1-实施例的组成
样品 | 组成成分 | 制造商 |
对照1 | 100%Downy | Proctor and Gamble |
发明A | 50%TG-992,50%Zonyl 7713 | Daiken,DuPont |
发明B | 50%TG-992,50%BK96 | Daiken,Mitsubishi |
发明C | 33.3%TG-992,66.6%Zonyl 7713 | Daiken,DuPont |
发明D | 50%TG-992,50%PD-02 | Daiken,Milliken |
发明E | 66.6%TG-992,33.3%Zonyl 7713 | Daiken,DuPont |
发明H | 66.6%PM-490,33.3%PM-930 | 3M,3M |
除Downy之外,所测试的Adogen 442、Gain织物柔软剂和其他增效剂具有相似的结果。
去污和防污化学品的作用
可通过添加一种防污和去污剂或两种防污和去污剂的组合来在漂洗周期中实现不持久防污性和去污性的施加。下表显示物质的组合是重要的,同样重要的是组分的比例。
每种样品测试三次,样品首先运转于洗涤周期,接受所施加的处理,然后被沾污,再次洗涤,以测试去污程度,将这些结果记为“1”。此过程再重复两次,记为“2”和“3”。添加每种样品(按原样),从而使防污和去污化学品按重量计等于织物柔软剂的9%。
表2-防污和去污型氟化合物的去污结果
番茄酱 | 芥末酱 | 咖啡 | 食品总计 | 矿物油 | 玉米油 | BMO | 油总计 | 总计 | |
对照1 | 2.5 | 1.5 | 5 | 9 | 3.5 | 3 | 2.5 | 9 | 18 |
对照2 | 4 | 3 | 5 | 12 | 1.5 | 2.5 | 1 | 5 | 17 |
对照3 | 3.5 | 1.5 | 5 | 10 | 1.5 | 2.5 | 1.5 | 5.5 | 15.5 |
发明A1 | 4 | 3 | 5 | 12 | 2 | 4 | 2 | 8 | 20 |
发明A2 | 3 | 1.5 | 5 | 9.5 | 4 | 4 | 2.5 | 10.5 | 20 |
发明A3 | 3.5 | 2 | 5 | 10.5 | 4.5 | 4 | 3 | 11.5 | 22 |
发明C1 | 4.5 | 1.5 | 5 | 11 | 5 | 5 | 1.5 | 11.5 | 22.5 |
发明C2 | 2.5 | 1.5 | 4 | 8 | 2.5 | 3.5 | 1.5 | 7.5 | 15.5 |
发明C3 | 3 | 1.5 | 4 | 8.5 | 2.5 | 3.5 | 2.5 | 8.5 | 17 |
发明E1 | 3.5 | 2.5 | 5 | 11 | 3.5 | 3 | 3 | 9.5 | 20.5 |
发明E2 | 4 | 2 | 5 | 11 | 4 | 5 | 3 | 12 | 23 |
发明E3 | 2.5 | 2.5 | 5 | 10 | 4.5 | 4.5 | 3.5 | 12.5 | 22.5 |
从上述表可见,防污型氟化合物和去污型氟化合物的组合导致对油污和食品污物的去污性都很优异(大于对照)。防污和去污型氟化合物的不同组合和不同比例产生不同的防污性和去污性。这是利用了每种氟化合物的内在功效以及各化合物在洗涤条件下发生沉积的倾向。所得到的目标沉积作用与足够的防污作用相称,同时不妨碍去污性能。表2中的本发明实施例证明了此种观点。
表3-Downy中单独使用去污剂的去污结果
去污剂 | Downy中的wt% | 芥末酱 | 矿物油 | BMO | 总计 |
LUBRIL QCX-Resolution | 30 | 1 | 2 | 1.5 | 4.5 |
Millitex PD75-Milliken | 30 | 1 | 3.5 | 2 | 6.5 |
TG-992-Daiken | 10 | 1.5 | 2.5 | 2 | 6 |
PM-490-3M | 10 | 1.5 | 3 | 2.5 | 7 |
Repearl SR1450-Mitsubishi | 10 | 1.5 | 2 | 2 | 5.5 |
Repearl SR1350-Mitsubishi | 10 | 1.5 | 3 | 2.5 | 7 |
表4-Downy中单独使用防污剂的去污结果
防污剂 | Downy中的wt% | 芥末酱 | 矿物油 | BMO | 总计 |
TG-580-Daiken | 10 | 1.5 | 1.5 | 1 | 4 |
TG-472-Daiken | 10 | 1 | 1.5 | 1 | 4 |
TG-581-Daiken | 10 | 1.5 | 1 | 1 | 3.5 |
Repearl F-357-Mitsubishi | 10 | 1.5 | 1 | 1 | 3.5 |
Repearl F-8095-Mitsubishi | 10 | 1.5 | 1 | 1 | 3.5 |
BK96-Mitsubishi | 10 | 1.5 | 1 | 1 | 3.5 |
PM-930-3M | 10 | 1 | 1 | 1 | 3 |
通过将表3和表4的去污数据与表2的去污数据比较而可见(考虑各表之间常见的污物和处理的次数),与单用去污剂或单用防污剂相比,防污和去污型氟化合物的组合具有较好的去污性。
表5-达到接触角为0的秒数(其作为防污性能的测量值)
平均数 | 标准差 | |
对照-100%Downy Ultra(mountain spring TM)的1L水溶液 | 2.2 | 0.7 |
0.3g ZONYL 7713的1L水溶液 | 0 | 0 |
0.3g ZONYL 7713+3.1g Downy的1L水溶液 | 42.2 | 33.0 |
0.3g TG-992(TG-992)的1L水溶液 | 0 | 0 |
0.3g TG-992+3.1g Downy的1L水溶液 | 98.2 | 71.2 |
0.2g ZONYL+0.1g TG-992(TG-992)的1L水溶液 | 0 | 0 |
0.2g ZONYL+0.1g TG-992+3.1g Downy的1L水溶液 | 224.1 | 94.9 |
表5显示在漂洗周期中,只在氟化合物与增效剂(此例中为Downy)组合的情况下,才在此浓度水平出现防污性。这些测试按原样使用Downy来进行。已经对作为增效剂的其他季铵化合物进行了测试,并得到相似的结果(其一个实施例是Ashland Chemical Co.的Adogen产品线)。进一步对织物整理剂进行重新配方,以去除或调整亲水表面活性剂(如烷氧基化的脂肪醇)的量,这有望强化此防污性能。当在漂洗周期中使用时,防污型氟化合物Zonyl和去污型氟化合物TG-992各自单独在此浓度时不具有防水性。当在漂洗周期中将每种氟化合物加至Downy时出现防污性,而防污和去污型氟化合物与织物柔软剂一起添加时观察到最大的防污性。
洗涤对防污性的影响
基于沾污或防污之前的处理次数,测试每种化合物或化合物混合物的功效。样品命名法:样品之后的数字表示沾污之前洗涤和处理的次数。例如,在沾污之前,第一次洗涤然后进行处理记为X0,接下来的X1、X2和X3分别表示洗涤和处理1、2和3次。添加每种样品,从而使防污和去污型化学品按重量计等于约织物柔软剂的10%。
表6-水达到0度接触角的平均秒数
样品 | 平均数 | 标准差 |
对照0 | 5.4 | 0.5 |
对照1 | 4.6 | 0.5 |
对照2 | 4.0 | 0.0 |
对照3 | 1.0 | 0.0 |
发明A0 | 84.0 | 73.6 |
发明A1 | 39.0 | 6.3 |
发明A2 | 131.0 | 59.7 |
发明A3 | 92.0 | 35.6 |
发明C0 | 40.2 | 4.6 |
发明C1 | 78.6 | 17.2 |
发明C2 | 55.8 | 25.7 |
发明C3 | 103.0 | 78.5 |
发明D0 | 24.8 | 5.0 |
发明D1 | 82.0 | 7.7 |
发明D2 | 45.6 | 7.6 |
发明D3 | 160.0 | 93.1 |
发明E0 | 72.0 | 11.1 |
发明E1 | 76.4 | 63.9 |
发明E2 | 174.0 | 67.4 |
发明E3 | 96.4 | 12.1 |
发明H0 | 1.0 | 0.0 |
发明H1 | 36.0 | 10.3 |
发明H2 | 26.4 | 7.3 |
发明H3 | 21.4 | 5.8 |
表6显示与对照相比,连续的处理表现出防水性且使防水性增加。这表明样品在瞬时接触时具有不吸收污物的能力。
防污和去污型化学品浓度的作用
表7-水达到0度接触角的秒数(基于所用处理的加权量)(以4%和9%加至织物柔软剂中)
如表7所示,4wt%样品的防污性小于9%样品。但两种样品水平都显示,可添加非常小量的氟化合物而不显著丧失其作用,由此能够得到更廉价的家用洗涤添加剂。
氟化合物的蓄积
如果在多次洗涤后氟化合物蓄积在织物上,则织物变成疏水性且不能进行恰当的水分管理,这使服装对于穿戴者而言是非常不舒适的(水分转运性能差且透气性差)。添加本发明的实施例E,从而使氟化合物的量按重量计等于约织物整理剂的9%。
表8-就9wt%样品而言水达到0度接触角的秒数
平均数 | 标准差 | |
对照1 | 7.4 | 1.7 |
对照2 | 8.8 | 4.2 |
对照3 | 8.4 | 2.1 |
对照4 | 5.6 | 2.2 |
对照5 | 3.6 | 1.1 |
对照6 | 4.2 | 1.3 |
对照7 | 7.2 | 1.6 |
发明E1 | 80.2 | 47.9 |
发明E2 | 43.4 | 5.5 |
发明E3 | 35.6 | 10.5 |
发明E4 | 63.4 | 14.0 |
发明E5 | 67.2 | 24.3 |
发明E6 | 45 | 20.0 |
发明E7 | 66.6 | 30.4 |
发明E8 | 74.6 | 30.5 |
如表8所示,在多次洗涤后织物上没有出现氟化合物的显著蓄积。这表明处理是不持久的,且可实现始终如一的性能。这种水平的防污性大大低于工厂处理的服装,并提供了足够的防污性以驱避小量的液体接触。
表9-非氟化剂的去污结果
番茄酱 | 芥末酱 | 污渍 | 食品/污渍总计 | 矿物油 | 玉米油 | BMO | 油总计 | 总计 | |
对照棉 | 2.5 | 1.5 | 2.0 | 6.0 | 3.5 | 3.0 | 2.5 | 9.0 | 15 |
EAF1540 | 2.5 | 2.0 | 2.5 | 7.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 9.0 | 16 |
丙二酸二乙酯/EAF1540 | 3.5 | 2.0 | 4.0 | 9.5 | 4.0 | 3.5 | 3.0 | 10.5 | 20 |
丙二酸二乙酯/EAF1540/Adogen Quat | 4.5 | 2.0 | 3.5 | 9.5 | 4.0 | 3.5 | 3.0 | 10.5 | 20 |
对照聚酯 | 3.0 | 4.0 | 1.0 | 8.0 | 2.0 | 2.0 | 1.0 | 5.0 | 13 |
聚酯上的Amine-G-LC | 4.0 | 4.0 | 3.0 | 11.0 | 3.5 | 4.0 | 3.0 | 10.5 | 21.5 |
当与对照系统比较时,新组合物使纺织品具有更好的去污分布。新组合物也比单用硅氧烷更有效。化学品EAF-1540获自Wacker Chemie,而Amine G获自Lambert。
新组合物的防水性
表10-达到水接触角为0的秒数
硅酮沉积(X射线计数) | 水芯吸时间(秒) | |
Downy对照 | 5884 | 18 |
EAF 1540 | 15779 | 68.4 |
60%EAF 1540/40%Adogen Quat | 9320 | 101.4 |
60%丙二酸二乙酯/40%EAF 1540 | 13158 | 148.4 |
60%(2份丙二酸二乙酯/1份EAF 1540)/40%Adogen Quat | 10747 | 277 |
数据显示,季铵化合物的添加极大地增强了在所有样品上的防水性。也观察到硅氧烷沉积在织物上。如所观察到的那样,在强化剂(此例中为Adogen Quat.)的存在下,防污性与沉积在织物上的硅氧烷的量无关。
已经通过具体参考本发明的某些优选实施方案而详细描述了本发明,但应该理解的是,可在本发明的主旨和范围内进行各种变化和修改。
Claims (20)
1.一种去污和防污织物整理剂,其包括防污型氟化合物、去污型氟化合物和增效剂。
2.根据权利要求1所述的去污和防污织物整理剂,其中所述防污型氟化合物选自氟化丙烯酸酯、氟化聚氨酯和氟化树枝状大分子。
3.根据权利要求1所述的去污和防污织物整理剂,其中所述去污型氟化合物是混合双功能含氟聚合物或C4型含氟聚合物。
4.根据权利要求1所述的去污和防污织物整理剂,其中所述增效剂是季铵化合物。
5.根据权利要求1所述的去污和防污织物整理剂,其中所述防污型氟化合物和去污型氟化合物的熔化温度为25-100摄氏度。
6.一种应用去污织物整理剂的方法,其包括:
用洗涤剂和水洗涤织物;
将根据权利要求1所述的去污和防污织物整理剂加至漂洗周期;且
从织物去除水。
7.根据权利要求6所述的方法,其中所述织物整理剂按使所述去污和防污型氟化合物大于织物的0.03重量%的量添加。
8.根据权利要求6所述的方法,其中所述织物整理剂按使所述去污和防污型氟化合物织物的0.06%-2.0重量%的量添加。
9.根据权利要求6所述的方法,其中所述织物整理剂按使所述去污和防污型氟化合物为织物的0.35重量%-0.65重量%的量添加。
10.根据权利要求6所述的方法,其中所述漂洗周期的温度为至少15摄氏度。
11.一种去污和防污织物整理剂,其包括丙氧基化的羟基-聚硅氧烷或丙氧基化的氨基-聚硅氧烷,以及增效剂。
12.根据权利要求11所述的去污和防污织物整理剂,其中所述增效剂是季铵化合物。
13.根据权利要求11所述的去污和防污织物整理剂,其中所述丙氧基化的羟基-聚硅氧烷或丙氧基化的氨基-聚硅氧烷包括与脂肪链反应的氨基硅氧烷和增效剂。
14.根据权利要求13所述的去污和防污织物整理剂,其中所述脂肪链选自月桂酰基、硬脂酰基或牛油酰基。
15.一种应用去污织物整理剂的方法,其包括:
用洗涤剂和水洗涤织物;
将根据权利要求11所述的去污和防污织物整理剂加至漂洗周期;和
从织物去除水。
16.根据权利要求15所述的方法,其中所述织物整理剂按使所述聚硅氧烷为增效剂的6-8重量%的量添加。
17.一种去污和防污织物整理剂,其包括防污型氟化合物和增效剂。
18.一种去污和防污织物整理剂,其包括去污型氟化合物和增效剂。
19.用根据权利要求1所述的去污和防污织物整理剂处理的织物。
20.用根据权利要求11所述的去污和防污织物整理剂处理的织物。
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