CN101501171A - 包含纳米颗粒并且具有阴离子洗涤剂残留耐受性的织物增强组合物 - Google Patents
包含纳米颗粒并且具有阴离子洗涤剂残留耐受性的织物增强组合物 Download PDFInfo
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Abstract
一种织物增强组合物，所述组合物包含：至少一种织物软化活性物质，其中所述织物软化活性物质包含多个颗粒，所述颗粒具有强度加权粒度分布，其中至少约50％的所述颗粒具有低于约170nm的粒度。
Description
发明背景
已报导了对具有充分的阴离子洗涤剂残留耐受性的织物增强组合物的需要。已报导的与适宜阴离子洗涤剂残留耐受性相关的有益效果包括但不限于：使漂洗溶液澄清，抑制絮凝，以及当加入到包含残留的洗涤剂表面活性剂的漂洗溶液中时向织物递送柔软的手感。参见例如授予Demeyere等人的美国专利公布2004/0060390 A1。已尝试提供织物增强组合物，所述织物增强组合物能够通过使用添加剂(诸如表面活性剂清除剂)来提供良好的阴离子洗涤剂残留耐受性。然而，诸如表面活性剂清除剂等添加剂是昂贵的，并且可造成加工和生产的复杂性，诸如组合成分的附加步骤。因此，仍需要可提供良好阴离子洗涤剂残留耐受性而不依赖于加入表面活性剂清除剂的织物增强组合物。
提供良好阴离子洗涤剂残留耐受性有益效果的另一种方法涉及使用单尾和双尾阳离子织物软化活性物质的特定混合物。参见例如授予Frankenbach等人的美国专利公布2006/0252668 A1。虽然据报导此方法可提供某种抑制絮凝物有益效果，但是这些配制方法具有类似的问题，诸如昂贵以及会造成加工和生产的复杂性。此外，对特定量的单尾和双尾阳离子织物软化活性物质的依赖限制了可使用的织物软化物质的潜在类型和组合。
业内仍需要能够提供充分的阴离子洗涤剂残留耐受性和抑制絮凝性而无需存在添加剂(例如表面活性剂清除剂和/或特定量的单尾至双尾阳离子织物软化活性物质)的新型织物增强组合物。
发明概述
本发明的一个方面提供了织物增强组合物，所述组合物包含：至少一种包含多个颗粒的织物软化活性物质，所述颗粒具有强度加权粒度分布，其中至少约50％的所述颗粒具有低于约170nm的粒度。
本发明的另一个方面提供了一种用于漂洗织物的方法，所述方法包括使先前与含水洗涤液接触的织物与包含如本发明所述织物增强组合物的漂洗溶液接触的步骤。
本发明的另一个方面提供了减小手工漂洗过程中耗水体积的方法，所述方法包括以下步骤：将如本发明所述的织物调理组合物掺入到水浴中；以及在织物与洗涤液接触后将其浸入所述水浴中。
附图说明
图1提供了包含多个如本发明所述的纳米层状囊泡的纳米颗粒的低温透射电镜显微图。
图2提供了常规织物增强组合物的低温透射电镜显微图，所述组合物显示出具有非纳米直径的多层囊泡。
发明详述
定义：
如本文所用，术语“洗涤残余物”是指在洗涤过程的洗涤循环期间可存在于织物上的或洗涤液中的、并且随所洗织物带入漂洗浴液中的任何物质。因此，“洗涤残余物”包括但不限于残余污垢、颗粒物质、洗涤剂表面活性剂、洗涤剂助剂、漂白剂、金属离子、类脂、酶、以及可能已存在于洗涤循环溶液中的任何其它物质。
如本文所用，“漂洗浴液”是指织物洗涤后用于漂洗织物的溶液。漂洗浴液可用于自动或非自动洗衣机中或在手洗情况下可用于诸如水盆或水桶等简单的容器中。在加入洗涤过的织物及伴随的洗涤残余物和/或漂洗添加织物处理组合物之前，漂洗浴液最初是水。
如以下描述和权利要求中所用，“可见沉淀”或“絮凝物”是指本质上一般不透明的絮凝物质。虽然不一定是固体或致密物，但是上述絮凝物是足够大的，以致肉眼可看见。当沿着它们最短轴测量时，其通常不小于约0.4mm。
I.织物增强组合物
已令人惊奇地发现，包含至少一种织物软化剂的织物增强组合物可提供良好的阴离子洗涤剂残留耐受性而无需加入添加剂，所述织物软化剂包含很多颗粒，其中按重量计至少约50％的所述颗粒具有低于约170nm的粒度(下文称为“纳米颗粒”)，所述添加剂包括但不限于：表面活性剂清除剂以及单尾和双尾阳离子织物软化活性物质的特定混合物。在一个实施方案中，所述纳米颗粒包含许多层状囊泡。不受理论的束缚，据信如本文定义的纳米颗粒可提供与阳离子电荷的充分接触，以清除自动洗涤和人工手洗体系内的漂洗溶液中所存在的任何洗涤剂表面活性剂组合物和/或洗涤残余物的至少一部分。
A.纳米颗粒
本发明包括至少一种包含多个颗粒的织物软化活性物质，所述颗粒具有约10nm至约170nm、或小于约150nm、或小于约120nm、或小于约80nm的平均粒度。在一个实施方案中，包含多个具有强度加权粒度分布的颗粒，其中至少约50％、或至少80％、或至少90％至约99％、或约99.9％的所述多个颗粒具有小于约170nm，或小于约150nm，或小于约120nm，或小于约80nm的粒度。如本文所定义，经由如本文所定义的动态光散射方法来测定平均粒度和强度加权粒度分布。在另一个实施方案中，所述多个颗粒包括层状囊泡、盘状体、板状体、层状薄片、以及它们的组合。
图1提供了如本发明所述的多个纳米颗粒(10)的低温透射电镜显微图。图2提供了常规织物增强组合物的低温透射电镜显微图，所述组合物显示出具有非纳米直径的多个层状囊泡(40)，例如具有大于约200nm的直径并且为多层的囊泡。
1.动态光散射方法
可使用动态光散射方法经由光散射数据技术来测定粒度。如本文所用，用ZEN 3600型Malvern Zetasizer Nano ZS来测定粒度。制造商：Malve rnInstruments Ltd，Enigma Business Park，Grovewood Road，Malvern，Worcestershire WR14 1XZ，United Kingdom。
用于控制仪器并且用于数据采集的软件为4.20版DispersionTechnology 
Malvern Instruments Ltd.。
结果表示为相对于粒度的强度分布。由此分布可确定基于百分比(％)的粒度分布以及平均粒度。
用含量与分散体连续相含量相同、组成与样本连续相类似的分散剂如水、溶剂和酸来稀释样本，以获得在所测分散体中浓度介于约1％至约3％之间的织物软化活性物质。应以一致的样本体积(例如5mL)来采样。将所述样本放置于配置试管(DTS0012，得自Malvern)中，在25℃下进行测量，其中样本平衡稳定时间为2分钟。
上文所指定的软件中的测量设定为“手动测量”，20次运行/测量，并且运行持续时间为10秒。测量次数为2，测量之间无间隔。经由上述软件进行的结果计算采用由所述软件提供的通用模型。结果需要符合软件和硬件内部设定的品质标准。
B.织物软化活性物质
本发明的织物增强组合物包含织物软化活性物质(FSA)或一种以上FSA的混合物。在一个实施方案中，所述织物增强组合物包含按所述组合物的重量计至少约1％、或至少约2％、或至少约3％、或至少约5％、或至少约10％、或至少约12％，并且小于约90％、或小于约40％、或小于约30％、或小于约20％、或小于约18％、或小于约15％的所述FSA。在一个实施方案中，所述FSA为阳离子FSA。
一种适宜的FSA包括具有下式结构的化合物
{R4-m-N+-[(CH2)n-Y-R1]m}X- (1)
其中每个R取代基为氢；短链C1-C6，适宜为C1-C3烷基或羟烷基，例如甲基、乙基、丙基、羟基乙基等；聚(C2-3烷氧基)，适宜为聚乙氧基；苄基；或它们的混合物；每个m为2或3；每个n为1至约4，适宜为2；每个Y为-O-(O)C-、-C(O)-O-、-NR-C(O)-或-C(O)-NR-；每个R1中的碳总和为C12-C22，适宜为C14-C20，当Y为-O-(O)C-或-NR-C(O)-时，碳总和加一，每个R1为烃基或取代的烃基，并且X-可为任何软化剂相容的阴离子，诸如氯离子、溴离子、甲酯硫酸根、乙酯硫酸根、硫酸根和硝酸根。
第二种适宜的FSA具有以下通式结构：
[R3N+CH2CH(YR1)(CH2YR1)]X-
其中每个Y、R、R1和X-具有与上文相同的含义。此类化合物包括具有下式结构的那些：
[CH3]3N(+)[CH2CH(CH2O(O)CR1)O(O)CR1]Cl(-) (2)
其中每个R为甲基或乙基，并且每个R1适宜在C15-C19的范围内。如本文所用，当指定为二酯时，其可包括存在的单酯。
此类试剂和制备它们的通法公开于1979年1月30日公布的Naik等人的美国专利4,137,180中。DEQA(2)的实例是具有式1，2-二(酰氧基)-3-三甲基氨基丙烷氯化物结构的“丙”酯季铵织物软化剂活性物质。
第三种适宜的FSA具有下式结构：
[R4-m-N+-R1 m]X- (3)
其中每个R、R1和X-具有与上文相同的含义。
第四种适宜的FSA具有下式结构：
其中每个R、R1和A-具有上文给定的定义；每个R2为C1-6亚烷基，适宜为亚乙基；并且G为氧原子或-NR-基团。
第五种适宜的FSA具有下式结构：
其中R1、R2和G如上所定义。
第六种适宜的FSA包括脂肪酸与二亚烷基三胺以例如约2：1的分子比反应的缩合反应产物，所述反应产物包含具有下式结构的化合物：
R1—C(O)—NH—R2—NH—R3—NH—C(O)—R1 (6)
其中R1、R2如上所定义，并且每个R3为C1-6亚烷基，适宜为亚乙基，并且其中通过加入烷基化剂(诸如硫酸二甲酯)可任选地将反应产物季铵化。此类季铵化反应产物还详细描述于1994年3月22日公布的授予Uphues等人的美国专利5,296,622中。
第七种适宜的FSA具有下式结构：
[R1—C(O)—NR—R2—N(R)2—R3—NR—C(O)—R1]+A- (7)
其中R、R1、R2、R3和A-如上所定义。
第八种适宜的FSA包括脂肪酸与羟烷基亚烷基二胺以约2:1的分子比反应的反应产物，所述反应产物包含具有下式结构的化合物：
R1-C(O)-NH-R2-N(R3OH)-C(O)-R1 (8)
其中R1、R2和R3如上所定义；
第九种适宜类型的FSA具有下式：
其中R、R1、R2和A-如上所定义。
化合物(1)的非限制性实例为N，N-双(硬脂酰氧乙基)-N，N-二甲基氯化铵、N，N-双(牛油酰氧乙基)-N，N-二甲基氯化铵、N，N-双(硬脂酰氧乙基)-N-(2-羟基乙基)-N-甲基甲酯硫酸铵。
化合物(2)的非限制性实例为1，2-二(硬脂酰氧基)-3-三甲铵基丙烷氯化物。
化合物(3)的非限制性实例为二亚烷基二甲基铵盐，诸如二低芥酸菜子油基二甲基氯化铵、二(硬)牛油基二甲基氯化铵、二低芥酸菜子油基二甲基甲酯硫酸铵。可用于本发明中的可商购获得的二亚烷基二甲基铵盐的实例为以商品名
472得自Witco Corporation的二油基二甲基氯化铵、和以商品名Arquad 2HT75得自Akzo Nobel的二硬牛油基二甲基氯化铵。
化合物(4)的非限制性实例为以商品名
商购自WitcoCorporation的1-甲基-1-硬脂酰胺基乙基-2-硬脂酰咪唑啉甲酯硫酸盐，其中R1为无环脂族C15-C17烃基，R2为亚乙基，G为NH基，R5为甲基，并且A-为甲酯硫酸根阴离子。
化合物(5)的非限制性实例为1-牛油酰胺基乙基-2-牛油酰咪唑啉，其中R1为无环脂族C15-C17烃基，R2为亚乙基，并且G为NH基。
化合物(6)的非限制性实例为脂肪酸与二亚乙基三胺以约2:1的分子比反应的反应产物，所述反应产物混合物包含具有下式结构的N，N-二烷基二亚乙基三胺：
R1-C(O)-NH-CH2CH2-NH-CH2CH2-NH-C(O)-R1
其中R1-C(O)为可商购获得的衍生自植物或动物来源的脂肪酸(诸如得自Henkel Corporation的
223LL或
7021)的烷基，并且R2和R3为二价亚乙基。
化合物(7)的非限制性实例为具有下式结构的基于二脂肪酰氨基胺的软化剂：
[R1-C(O)-NH-CH2CH2-N(CH3)(CH2CH2OH)-CH2CH2-NH-C(O)-R1]+CH3SO4 -
其中R1-C(O)为烷基，所述软化剂可以商品名例如
222LT商购自Witco Corporation。
化合物(8)的非限制性实例为脂肪酸与N-2-羟乙基亚乙基二胺以约2:1的分子比反应的反应产物，所述反应产物混合物包含下式结构的化合物：
R1-C(O)-NH-CH2CH2-N(CH2CH2OH)-C(O)-R1
其中R1-C(O)为可商购获得的衍生自植物或动物来源的脂肪酸(诸如得自Henkel Corporation的
223LL或
7021)的烷基。
化合物(9)的非限制性实例为具有下式结构的二季铵化合物：
其中R1衍生自脂肪酸，并且所述化合物可得自Witco Company。
应当理解，上文公开的任何上述类型FSA的组合和混合物均适用于此发明。
阴离子A
在本文的阳离子含氮盐中，阴离子A-是任何与软化剂相容的阴离子，其提供电中性。最常见的是，在这些盐中用于提供电中性的阴离子来自于强酸，尤其是卤离子，如氯离子、溴离子、或碘离子。也可使用其他阴离子，诸如甲酯硫酸根、乙酯硫酸根、乙酸根、甲酸根、硫酸根、碳酸根等。氯离子和甲酯硫酸根是阴离子A的适宜候选物。所述阴离子还可以带有双电荷。在此情况下，A-代表半个基团。
C.阴离子清除剂
如本文所用，阴离子清除剂包括洗涤剂清除剂和/或表面活性剂清除剂。已令人惊奇地观察到，如由本文所定义的絮凝物形成测试所测定，本发明的织物增强组合物能够提供良好的阴离子洗涤剂残留耐受性而不依赖于所加入的阴离子清除剂。不受理论的束缚，据信洗涤剂残留耐受性部分应归因于本发明颗粒的粒度分布和/或平均粒度。据信，颗粒和/或层状囊泡的尺寸可接触足量阳离子电荷，以清除自动洗涤和人工手洗体系内的漂洗溶液中所存在的任何洗涤剂表面活性剂和/或洗涤残余物中的至少一部分。
在本发明的一个实施方案中，所述织物增强组合物包含阴离子清除剂。在一个实施方案中，所述织物增强组合物包含约0、或约0.01％至约10％、或至约5％、或至约1％、或至约0.1％的阴离子清除剂。在另一个实施方案中，所述织物增强组合物不含或基本上不含阴离子清除剂。如本文所用，基本上不含组分是指不有意将一定量的组分掺入到组合物中。
适宜的阴离子清除剂包括：单烷基季铵化合物及其胺前体；聚乙烯胺；和多季铵化合物及其胺前体。参见例如美国专利公布2003/0060390第0078-0122。已令人惊奇地发现，本发明提供适宜的阴离子洗涤剂残余清除性和抑制絮凝性，而不依赖于所加入的阴离子清除剂。不受理论的束缚，据信纳米颗粒提供了与FSA阳离子部分的充分接触，以抑制与漂洗浴液中洗涤残余物接触时絮凝物的生成。
D.抑泡体系
在本发明的一个实施方案中，所述织物增强组合物包含抑泡体系。所述抑泡体系的适宜含量按所述组合物的重量计为约0.01％至约10％，或约0.02％至约5％，或约0.05％至约2％。当使用包含洗涤残余物的漂洗浴液时，此类抑泡体系适用于本发明组合物中，所述洗涤残余物包含来自表面活性剂体系的洗涤剂残余物，所述表面活性剂体系包含高起泡表面活性剂，诸如常规的C11-C18烷基苯磺酸盐(“LAS”)。
适宜的抑泡体系包括任何已知的消泡化合物，包括硅氧烷消泡化合物、如2-烷基醇消泡化合物等醇消泡化合物、脂肪酸、石蜡消泡化合物、以及它们的混合物。适宜抑泡体系的非限制性实例提供于美国专利公布2003/0060390 A1；和“Kirk Othmer Encyclopedia of ChemicalTechnology”第三版第7卷第430至447页(John Wiley & Sons，Inc.，1979)中。
适宜的组合物是泡沫减少值为至少约90％，或至少约95％，或至少约99％的那些。在泡沫减少值为约99％的情况下，除了任选存在的部分覆盖溶液表面的白色薄膜或某些离散气泡以外，所有可见泡沫均消失了。
泡沫减少测试
如下测定泡沫减少量：将750克十二烷基苯磺酸钠盐(技术等级，以目录号28，995-7由Aldrich提供)溶液以约0.02％的浓度(使用20℃至25℃并且硬度为12 US gpg的水)加入1升圆柱形广口瓶(直径与高度比率为约5至8)内。此溶液用作参比。将参比溶液和得自絮凝物形成测试(见下文)的滤液剧烈摇晃约15秒。这在参比溶液顶部产生约3cm的泡沫。摇晃结束15秒后，目视测定测试溶液上仍然存在的泡沫。通过比较15秒后测试样本上的泡沫高度与摇晃结束后参比样本上的即时泡沫高度(～3cm)，以高度百分比(％)为单位计算泡沫减少值。
E.其它成分
1.香料添加剂
在一个实施方案中，所述织物增强组合物包含香料添加剂。如本文所用，“香料添加剂”是指随后释放到含水浴液中和/或与之接触的织物上的任何散发气味的物质。本文的香料添加剂在其组成方面比较简单，或者可包含天然和合成化学组分的高度复杂的混合物，所有均被选择用来提供任何所期望的气味。关于香料活性物质的更多信息，包括不同香料组合物的非限制性实例，均可见于2003年6月5日公布的授予Caswell等人的美国专利公布2003/0104969A1；1998年2月3日公布的授予Trinh等人的美国专利5,714,137；和2000年4月11日公布的授予Gallon等人的美国专利6,048,830中。
在一个实施方案中，所述香料添加剂包括香料微胶囊。香料微胶囊可包括描述于下列参考文献中的那些：美国专利公布2003/215417 A1、2003/216488 A1、2003/158344 A1、2003/165692 A1、2004/071742 A1、2004/071746 A1、2004/072719 A1、2004/072720 A1、2003/203829 A1、2003/195133 A1、2004/087477 A1、2004/0106536 A1；EP 1393706 A1；美国专利6,645,479、6,200,949、4,882,220、4,917,920、4,514,461、4,234,627和U.S.RE 32,713。在一个实施方案中，所述香料微胶囊为易碎的香料微胶囊(相对于例如水活化的香料微胶囊)。“易碎”是指当经受直接外压或剪切力时，微胶囊趋于破裂或裂开。对本发明的目的而言，所用的微胶囊是“易碎的”，如果当附着在用其所处理的织物上时，它们可被夹带胶囊的织物因磨损或处理而被作用时所经受的力所破坏(从而释放出胶囊内容物)。
在一个实施方案中，本发明包含约0％至约5％，或约0.1％至约3.5％，或0.3％至2％的香料添加剂。
2.pH调节剂
在本发明的一个实施方案中，所述织物增强组合物还包含适宜量的pH调节剂，以使所述织物增强组合物具有低于约6，或低于约，或约2至约5，或2.5至4范围内的酸性pH。pH调节剂的适宜含量按所述织物增强组合物的重量计为约0％至约4％，或约0.01％至约2％。适宜的pH调节剂包括氯化氢、柠檬酸、其它有机或无机酸、以及它们的混合物。
3.附加助剂
本领域的普通技术人员将认识到，附加助剂任选但常用于织物增强组合物中。织物增强组合物还包含附加助剂，包括：水、着色剂、香料、芬芳香料、香料微胶囊、环糊精、气味控制剂、电解质、防腐剂、光学增白剂、遮光剂、结构剂、粘度调节剂、沉积助剂、固体形式的织物调理剂诸如粘土、乳化剂、稳定剂、收缩控制剂、去斑剂、杀菌剂、杀真菌剂、抗蚀剂以及它们的混合物等。参见例如授予Jaeger等人的美国专利4,157,307、授予Woo等人的5,942,217、以及授予Frankenbach等人的6,875,735。其它适宜的助剂是已知的，并且可按需要包含于本发明制剂中。参见例如美国专利公布2004/0204337。在一个实施方案中，所述织物增强组合物不含或基本不含任何上述助剂。
在一个实施方案中，本发明的组合物不含或基本不含去污表面活性剂。在一个实施方案中，所述组合物包含按所述织物增强组合物的重量计小于约5％、或小于约2％、或小于约1％、或小于0.5％的去污表面活性剂。
在另一个实施方案中，本发明的织物增强组合物不含或基本不含生物活性(美容或药物)剂，所述生物活性剂适于治疗生物活体尤其是皮肤和毛发的症状和/或失调。此外，在一个实施方案中，所述组合物不含对氧敏感的物质(例如诸如视黄醇等试剂)。美国专利公布2002/0001613A1第45至48段以及2001/0124033第42至43段提供了“生物活性”剂的实例，所述“生物活性”剂显著不存在于本发明的这个实施方案中。
II.阴离子洗涤剂残留耐受性
使用本文所定义的絮凝物形成测试来测定阴离子洗涤剂残留耐受性和絮凝抑制性。本发明的一个实施方案使得在阴离子表面活性剂残留物条件下，在首次漂洗浴液中无或基本上无絮凝物的形成。适宜的絮凝物形成测试方法更详细地描述于美国专利申请公布US 2003/0060390第227至228段中。
在本测试中，包含残留阴离子表面活性剂的漂洗溶液中不存在和/或基本不存在絮凝物形成是本发明的特征。絮凝物形成测试方法：将750克十二烷基苯磺酸钠盐(技术等级，以目录号28，995-7由Aldrich提供)溶液以约0.02％的浓度(使用20℃至25℃并且硬度为12 US gpg的水)加入1升圆柱形广口瓶(直径与高度比率为约5至8)内。将广口瓶密闭，并且剧烈摇晃15秒以在所述溶液顶部产生约3cm泡沫。
接着，将5克待测组合物倒在起泡溶液表面上。然后，将烧杯中的溶液以100rpm的速率手动搅拌30秒(用20cm长的0.5cm塑性刮刀)。搅拌完成后一分钟，将溶液均匀倒在已放置于收集托盘中的USA标准测试筛(ASTM E11规格号40，35目Tyler筛等效物，开口425微米，筛直径8英寸)的表面上。当加入全部750克测试溶液时，此托盘的尺寸可使筛线比托盘中的液体表面低至少1cm。随后手动将筛提离托盘(保持水平)，并且检查是否存在絮凝物。如果保留在筛上的可见絮凝物总数小于50，则测试溶液被定义为“基本上不含”絮凝物。如果保留下来的可见絮凝物数小于10，则测试溶液被定义为“不含”絮凝物。将滤液收集在同样的1升广口瓶中。
如果保留在筛上的可见絮凝物总数小于约50，则测试溶液被定义为“基本上不含”絮凝物。如果保留下来的可见絮凝物数小于10，则测试溶液被定义为“不含”絮凝物。本发明的一个实施方案提供了本发明织物护理组合物软化第一漂洗浴液中织物使得所述漂洗浴液不含或基本上不含第一漂洗浴液中的絮凝物的用途。
III.使用方法
A.漂洗过程
所述组合物可用于所谓漂洗过程中，其中首先将如上文定义的组合物稀释于含水漂洗浴液中。随后，将已用洗涤液洗涤过的已洗涤织物任选用第一低效漂洗步骤漂洗。如本文所定义，低效步骤是指残余洗涤剂、洗涤残余物和/或污垢仍存留于织物中。将这些洗涤过的织物放入含有已稀释组合物的漂洗溶液中。当然，也可在将织物浸入含水浴液中后，将所述组合物掺入到含水浴液中。该步骤之后，向漂洗浴液中的织物施加搅拌，致使泡沫崩解。接着在干燥前，可任选扭拧织物。
因此，本发明提供了用于漂洗织物的方法，所述方法包括使先前在洗涤液中洗涤过的织物与本发明组合物接触的步骤。同样，本发明提供了本发明组合物赋予已在高泡洗涤剂溶液中洗涤过的织物以织物柔软性的用途，同时在漂洗中使泡沫或起泡量降低，并且不产生不可取的絮凝物。在一个实施方案中，所述过程包括单个漂洗步骤，并且其中所述抑泡剂按重量计构成了约0.0％至约5％的织物增强剂。如本文所用，单个漂洗步骤是指在洗涤步骤之后、干燥步骤之前，仅实施一个漂洗步骤。
此漂洗过程可在盆中或桶中、非自动洗衣机中、或自动洗衣机中手工实施。当实施手洗时，将所洗织物从洗涤液中取出，并且扭绞去水。然后将本发明的组合物加入到未用过的水中，然后依照常规的漂洗习惯，在含有所述组合物的水中将织物直接漂洗或者在任选的低效第一漂洗步骤后漂洗。然后干燥织物。
IV.制备方法
已令人惊奇地发现，可使用涉及由超声匀化器在所述组合物内产生气穴的方法来制备本发明的组合物。如本文所用，超声匀化器包括水力气穴反应器。不受理论的束缚，据信水力或超声气穴会使组合物内部充分崩解，以产生适宜尺寸的纳米颗粒。
用于制备本发明组合物的方法包括：向混合室中提供给料，其中所述给料包含至少一种阳离子软化化合物和一种溶剂诸如含水载体；然后将约1J/mL至约50J/mL的能量密度施加在所述给料上，以在混合室中的给料内部产生剧烈的气穴，从而形成织物增强剂。因而此方法包括以约1kg/min至约1000kg/min的流量流出织物增强剂的步骤。在一个实施方案中，经由形成孔口的元件将所述给料加入到所述混合室中。在一个实施方案中，所述混合室包括桨叶。
据信，在所述给料上使所述给料经受约1J/mL至约50J/mL能量密度的工序，使得在混合室内移动的组合物内部产生气穴，致使混合室内的给料充分崩解，以使FSA形成如本发明所述的纳米颗粒。
在另一个实施方案中，所述给料还包含pH调节剂、香料、溶剂，以及它们的混合物。在另一个实施方案中，使用双端进料将所述给料加入到混合室中，其中第一给料包含水，而第二给料包含除水以外的成分。在双端进料体系中，在约10℃至约95℃、或约20℃至约85℃下加入水，而在约50℃至约95℃、或70℃至约90℃下加入第二给料。在另一个实施方案中，使用单一进料将所述给料加入到混合室中，其中在加入到混合室之前，将不同的组合物混合。在另一个实施方案中，在加入到混合室中之前，不将给料预混。
在一个实施方案中，用于制备本发明织物增强剂的装置为超声匀化器。不受理论的束缚，据信超声匀化器通过水力和/或超声成穴来实现粒度减小。此外，据信超声匀化器能够在比常规高剪切搅拌器更高的功率和能量密度下运行。参见例如授予Neimiec等人的美国专利公布2002/0001613 A1、和授予Howard等人的2004/0014632 A1、以及授予Stainmesse等人的美国专利5,174,930。适宜超声匀化器的一个非限制性实例是由Sonic Corporation(Connecticut)提供的SonolatorTM。
A.能量密度
通过在保留时间内在混合室内的给料上施加功率密度来产生能量密度。在本发明的一个实施方案中，以约1J/mL至约100J/mL，或约1J/mL至约50J/mL，或约5J/mL至约35J/mL的能量密度，实施在所述混合室中使所述给料成穴的步骤。能量密度由以下公式表示：
E＝W*ΔT
其中E代表能量密度，W代表功率密度，而ΔT代表保留时间。如本文所定义，保留时间是指囊泡保留于混合室中的平均时间量。通过计算气穴尺寸除以织物增强剂流出混合室的流量，来确定保留时间。
B.功率密度和保留时间
本发明的织物软化剂组合物需要比常规的高剪切混合相对更高的功率密度。对于如本文所用的超声混合或水力气穴反应器而言，功率密度可由下式确定：
W＝ΔP/ΔT
其中W为功率密度，ΔP为混合室内施加的压力，而ΔT为保留时间。
在一个实施方案中，由约0.5W/mL至约100,000W/mL、或约50W/mL至约30,000W/mL的功率密度来产生能量密度。据观察，在20kHz下获得本发明织物增强剂所需要的最小功率密度为约0.5W/mL。
当功率密度为约0.5W/mL时，保留时间为约15分钟；作为另外一种选择，当功率密度为约100,000W/mL时，保留时间为约5毫秒。在一个实施方案中，保留时间为约1毫秒(ms)至约1秒、或约1ms至约100ms、或约5ms至约50ms。此外，当保留时间小于1分钟时，功率密度需要大于10W/mL。作为另外一种选择，当保留时间小于1秒时，功率密度需要大于500W/mL。当保留时间小于10ms时，功率密度需要大于50,000W/mL。
在给料经受所需能量密度后(由上述功率密度和保留时间产生)，以约1kg/min至约1000kg/min、或10kg/min至约500kg/min的流量流出织物增强剂。流量可由公式Q＝30A√(ΔP)表示，其中Q＝流量，A＝孔口尺寸，而ΔP＝混合室内压力。如本文所定义，孔口尺寸为孔口横截面积。在一个实施方案中，孔口尺寸为约0.0001平方英寸至约0.1平方英寸，或0.0005平方英寸至约0.1平方英寸。
V.实施例
实施例1：
经由双端进料将含有14％织物软化活性物质的溶液和酸性水加入到由Sonic Corporation(Connecticut)提供的SonolatorTM中。将季铵化合物和水预热至70摄氏度。然后，使两股液流一次性流过
此次的孔口尺寸为0.0005in^2。所得功率密度如下所示：
| 压力 | 孔口尺寸(in^2) | 流量(kg/min) | 功率密度(W/mL) | 能量密度(J/mL) |
| 1000psi | 0.0005 | 1.79 | 20.6 | 6.89 |
| 2000psi | 0.0005 | 2.53 | 58.2 | 13.78 |
| 3000psi | 0.0005 | 3.11 | 107.0 | 20.67 |
| 5000psi | 0.0005 | 4.01 | 230.2 | 34.45 |
| 上述条件 | 给料 | 平均粒度(nm) | |
| #1A | 1次，双端进料，5000psi | 14％ FSA，无电解质 | 137.4 |
| #1B | 1次，双端进料，5000psi | 14％ FSA，无电解质，1.5％香料 | 132.0 |
| #1C | 1次，双端进料，3000psi | 14％ FSA，无电解质 | 146.5 |
| #1D | 1次，双端进料，2000psi | 14％ FSA，无电解质 | 144.9 |
| #1E | 1次，双端进料，1000psi | 14％ FSA，无电解质 | 164.7 |
所用FSA为具有以下化学名的已知为软牛油DEEDMAC的季铵化合物：N，N-二(牛油酰氧基乙基)-N，N-二甲基氯化铵。此FSA可以商品名Adogen SDMC获得，并且具有约56的IV值。
#1B项含有在
过程即将开始之前加入到季铵化合物熔融酯(柔软性活性物质)中的香料。香料在成品中的浓度为1.5％。
实施例2：
通过使用如上所述的双端进料方法将织物软化活性物质和酸性水混合到由Sonic Corporation(Connecticut)提供的SonolatorTM中来制备样本2A至2F。通过使用IKA顶置式搅拌器将液体织物调理剂活性物质分配到酸性水中来制备样本2G和2H。使用动态光散射来测定这些混合物的粒度。随后，加入香料油和抑泡剂以获得下表中给出的组合物。使用如上定义的絮凝物形成测试方法确定这些组合物的洗涤剂残留耐受性。
| 2A | 2B | 2C | 2D | 2E | 2F | 2G(4) | 2H(4) | |
| Qua tA(1) | 6.2％ | 11.6％ | 12.5％ | - | - | - | - | |
| Qua tB(2) | - | - | - | 12.4％ | 12.5％ | 12.4％ | 12.4％ | 12.4％ |
| HCl | 0.013％ | 0.013％ | 0.013％ | 0.013％ | 0.013％ | 0.013％ | 0.013％ | 0.013％ |
| SE39(3) | 0.5％ | 1.0％ | - | 1.0％ | 1.0％ | - | 1.0％ | - |
| CaCl2 | - | - | - | - | - | - | 0.08％ | 0.08％ |
| 香料 | 0.9％ | 1.8％ | 0.9％ | 1.8％ | 0.9％ | 1％ | 1％ | 1％ |
| 平均粒度 | 85nm | 100nm | 95nm | 72nm | 70nm | 75nm | 550nm | 550nm |
| #絮凝物 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | TNTC(5) | TNTC(5) |
(1)二烷基季铵盐，以商品名Stepantex KD得自Stepan Company
(2)二烷基季铵盐，以商品名Rewoquat V3282得自Degussa
(3)抑泡剂，得自Wacker
(4)使用标准混合设备(采用/不采用水力或超声成穴)进行分散
(5)TNTC：数目过大以致无法计算，大于50。
实施例2A、2B、2C、2D、2E和2F在本发明范畴内。实施例2G和2H为常规的织物软化组合物，其不在本发明范畴内。
应当理解，在本说明书中给出的每一上限值均包括每一个下限值，如同所述下限值在本文中也被明确表示。本说明书全文中给出的所有下限值均包括所有上限值，即如同所述上限值在本文中也被明确表示。本说明书全文中给出的所有数值域均包括所有属于上述较宽数值域的较窄数值域，如同所述较窄数值域在本文中也被明确表示。
除非另外指明，本文的说明书、实施例和权利要求书中的所有份数、比例和百分数均按重量计，并且所有的数值范围均使用本领域给出的常规精确度。
本文所公开的量纲和值不旨在理解为严格地限于所述的精确值。相反，除非另外指明，每个上述尺寸旨在表示所述值以及该值附近的函数等效范围。例如，公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。
除非另外说明，“一个”和“所述”是指“一个或多个”。
虽然已经举例说明和描述了本发明的特定实施方案，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不背离本发明实质和范围的情况下可以做出各种其他改变和变型。因此，权利要求书意欲包括在本发明范围内的所有这样的改变和变型。
在发明详述中引用的所有文献的相关部分均以引用方式并入本文；任何文献的引用并不可理解为是对其作为本发明的现有技术的认可。当本书面文献中术语的任何含义或定义与以引用方式并入本文的文献中的术语的任何含义或定义冲突时，将以赋予本书面文献中的术语的含义或定义为准。
虽然已经举例说明和描述了本发明的特定实施方案，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不背离本发明实质和范围的情况下可以做出各种其他改变和变型。因此，权利要求书意欲包括在本发明范围内的所有这样的改变和变型。
Claims (10)
1.一种织物增强组合物，所述组合物包含：按所述织物增强组合物的重量计1％至90％的至少一种织物软化活性物质，其中所述织物软化活性物质包含多个颗粒，其中至少50％、或者至少80％的所述颗粒具有低于170nm的粒度。
2.如权利要求1所述的织物增强组合物，其中所述织物软化活性物质包含至少一种季铵化合物、至少一种酯型季铵化合物、或它们的混合物。
3.如前述任一项权利要求所述的织物增强组合物，其中所述织物软化活性物质包含N，N-二(酰氧基乙基)-N，N-二甲基氯化铵。
4.如前述任一项权利要求所述的织物增强组合物，其中所述织物增强组合物基本上不包含阴离子清除剂，或者包含按所述织物增强组合物的重量计0％至10％的阴离子清除剂，并且其中当所述组合物分散于包含残留的洗涤剂表面活性剂的漂洗浴液中时，所述漂洗溶液基本上不含可见的絮凝物。
5.如前述任一项权利要求所述的织物增强组合物，其中所述织物增强组合物还包含按所述织物增强组合物的重量计0.01％至10％的抑泡剂，并且当所述织物增强组合物分散于包含残留的洗涤剂表面活性剂的漂洗浴液中时，所述组合物具有至少90％的泡沫减少值。
6.一种用于漂洗织物的方法，所述方法包括使先前与含水洗涤液接触的织物与包含如前述任一项权利要求所述的织物增强组合物的漂洗溶液接触的步骤。
7.一种减小手工漂洗过程中耗水体积的方法，所述方法包括以下步骤：
(a)将如权利要求1所述的织物增强组合物掺入到含水浴液中；和
(b)在与洗涤液接触后，将所述织物浸入到所述含水浴液中。
8.如前述任一项权利要求所述的方法，其中在泡沫减少测试中，所述织物增强组合物提供至少90％的泡沫减少量。
9.如前述任一项权利要求所述的方法，其中在絮凝物形成测试方法中，在与洗涤液接触后，将所述织物浸入到含水浴液中的所述步骤基本上没有絮凝物形成。
10.如前述任一项权利要求所述的方法，所述方法还包括手工漂洗所述织物的步骤。
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Application publication date: 20090805 |