CN102057029A - 处理织物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于处理织物的方法，包括以下的步骤：在pH小于5的水介质的存在下使织物与交联的多羧酸聚合物和表面活性剂接触，和干燥织物，并且其中在这些步骤之间织物没有用水漂洗。此外本发明提供了用于处理织物的组合物，其包括交联的多元羧酸和表面活性剂，以及用于处理织物的成套工具，其包括含交联的多元羧酸和表面活性剂的所述织物处理组合物，和一套说明书。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于处理织物的方法。其进一步地涉及用于处理织物的组合物和成套工具(kit)。
背景技术
各种用于织物改性的工业处理已知使得织物较小倾于弄脏。这种类型的织物改性通常在纺织品制造期间进行并且这样的工业处理是较难在家庭中实施，因为它们涉及使用腐蚀性/不安全的化学品和/或危险的工艺条件。
另一方面，包括表面活性剂和聚合物的织物清洗组合物是已知的，其典型地与织物接触，随后在水中漂洗织物。然而，常规的清洗方法和组合物没有提供减小随后织物弄脏的益处。在织物漂洗阶段使用的漂洗调理剂包括阳离子表面活性剂并且没有提供减小随后织物弄脏的益处。
US-5,004,557涉及一种透明或半透明的液体洗涤剂组合物，其在室温下是可倒出的并且提供污垢抗再沉淀，改进的清洗性能，和粘度控制，包括1-60%的至少一种表面活性剂，高达20%的水溶性的螯合助洗剂，0.1至2%的选自丙烯酸的均聚物和共聚物的活性剂，和充足的水和其它添加剂而构成所述组合物的100%。然而，US-5,004,557的组合物的污垢再沉积(soil redeposition)是被期望的(leaves to be desired)。
鉴于现有技术的缺点，本发明的目标之一是提供一种用于减小织物弄脏的方法，其可容易地用于家庭中。
本发明的又一个目标是提供一种用于处理织物的方法，其改进了随后清洗的效力。
本发明的又一个目标是提供一种用于处理织物的方法，其对各种类型的织物如棉、聚酯和聚酯棉(polycotton)是有效的。
本发明人已经令人惊讶地发现使在水介质中的织物与交联的多元羧酸(polycarboxylic acid)和表面活性剂接触提供了若干益处如弄脏的减小，易于随后清洗，同时较易于在家庭中实施。
发明内容
根据本发明，提供了一种用于处理织物的方法，包括如下的步骤：
(a) 在pH小于5的水介质的存在下使织物与交联的多元羧酸和表面活性剂接触，和
(b) 干燥织物，其中在步骤(a)和(b)之间不用水漂洗织物。
具体实施方式
织物
可处理的织物包括合成以及天然纺织品。织物可由以下制成：棉，聚酯棉(polycotton)，聚酯，丝绸或尼龙。预计本发明的方法可用于处理外衣(garments)及其他衣服(clothing)和服装(apparel)材料，这些形成了家庭洗衣中的典型的洗涤加载物(washload)。根据本发明方法可处理的家庭材料包括但不局限于床罩(bedspreads)，毯子(blankets)，地毯(carpets)，窗帘(curtains)和室内装饰品(upholstery)。尽管主要针对处理织物来描述本发明方法，预计了本发明方法可有利地用于处理其它材料如黄麻(jute)，皮革(leather)，斜纹粗棉布(denim)和帆布(canvass)。预计了本发明方法可用于处理物品如鞋，雨衣和夹克。
交联的多羧酸聚合物
在pH小于5的水介质中，织物用交联的多羧酸聚合物和表面活性剂处理。多羧酸聚合物应当是这样的，其与多乙烯基或多烯丙基官能化的交联剂互聚合(interpolymerized)。优选地，多羧酸聚合物与多羟基化合物(polyhydric compound)的聚烯基聚醚互聚合(interpolymerized)。多羟基化合物应当具有至少4个碳和3个羟基。更具体地说，该聚合物是与多元醇的聚醚交联的α-β单烯属(olefinically)不饱和低级脂族羧酸的水可分散的共聚物。多元醇可以选自低聚糖，其还原衍生物，其中羰基被转化为醇基，和季戊四醇。所述多元醇的羟基与烯丙基醚化，所述多元醇具有至少两个烯丙基/每个多元醇分子。合适的共聚物是丙烯酸与低百分比(0.71至1.5%)的聚烯丙基蔗糖(ally sucrose)的共聚物。
交联聚合物的分子量可以为约500,000至高达10,000,000，优选地500,000至2,000,000，最佳地约1,250,000。基于烯丙基蔗糖改性的聚丙烯酸的市售可得的交联聚合物的实例是Carbopol®树脂，由B. F. Goodrich Chemical
Company制造。这些材料包括Carbopol 941®(分子量1,250,000)，Carbopol 934®(分子量3,000,000)和Carbopol 940®(分子量4,000,000)。最优选的是Carbopol 980®。
每平方厘米的织物面积接触的交联的多羧酸聚合物的量优选地是0.1至200mg，更优选地1至100mg，最优选地1至50mg。特别优选地，每平方厘米的织物面积接触的聚合物的量是1至15mg。如本文中使用的术语“织物面积”是指织物的单面的表面面积。
表面活性剂
在pH小于5的水介质中，织物用交联的多羧酸聚合物和表面活性剂处理。根据本发明可以使用任何阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性离子表面活性剂或两性表面活性剂或其混合物。根据本发明可以使用的阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性离子表面活性剂或两性表面活性剂的实例在以下文献中给出：'Surfactants and
Interfacial Phenomena' Milton J. Rosen, (Second edition, John Wiley & Sons,
1989)，其引入本文作为参考。
表面活性剂优选地是阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂或其混合物。非离子表面活性剂是特别优选的。非离子表面活性剂优选地是具有1至30个氧化乙烯基团的醇乙氧基化物(alcohol ethoxylate)。更优选地，非离子表面活性剂是两个醇乙氧基化物的混合物，一个具有1至5个氧化乙烯基团，而另一个具有6至10个氧化乙烯基团。本发明人已经确定阳离子表面活性剂，如果用于织物处理方法中，使得织物更倾于随后弄脏。因此，阳离子表面活性剂，如果存在的话，应当不大于优选地100 ppm，更优选地50 ppm，和最优选地25 ppm的水介质。特别优选地，在本发明方法期间，织物不与阳离子表面活性剂接触。
每平方厘米的织物面积接触的表面活性剂的量优选地是0.1至200mg，更优选地1至100mg，和最优选地1至50mg。特别优选地，每平方厘米的织物面积接触的表面活性剂的量是1至15mg。
水介质
根据本发明，在pH小于5，更优选地小于4，和最优选地小于3.5的水介质的存在下使织物与交联的多元羧酸和表面活性剂接触。优选地，水介质的pH值至少是1。如果需要的话，通过添加酸性或碱性试剂，和/或缓冲介质，可以调节水介质的pH。特别地，通过添加酸性试剂，可以调节pH。
水介质可以包括交联的多元羧酸，或表面活性剂，或者优选地交联的多元羧酸和表面活性剂。备选地，在本发明方法期间，可以将交联的多元羧酸，或表面活性剂或两者添加到水介质中。
交联的多元羧酸，当与水介质混合时，是水介质的0.005至10wt%，更优选地0.05至5wt%，和最优选地0.05至2wt%。
表面活性剂，当与水介质混合时，是水介质的0.005至10wt%，更优选地0.01至5wt%，和最优选地0.01至2wt%。水介质优选包括有益试剂。可包括在水介质中的有益试剂包括但不局限于成分如香料，荧光增白剂，除臭剂，抗菌剂，遮光染料和上蓝剂。本发明的优点之一是提高了有益试剂的沉积。水介质还可包含洗涤剂成分如助洗剂，氧化或还原漂白剂和漂白助催化剂。
水介质与织物的质量比，或液体与布比优选地是2至150，更优选地约5至100和最优选地5至25。
步骤(a)
在pH小于5的水介质的存在下使织物与交联的多羧酸聚合物和表面活性剂接触的步骤(a)可以以任何合适的方式进行。
预计了以任何顺序序贯地(sequentially)，或同时地使织物与交联的多羧酸聚合物和表面活性剂接触。因此，织物可以接触表面活性剂，随后接触聚合物。备选地，织物可以接触聚合物，随后接触表面活性剂。然而，优选地，在pH小于5的水介质的存在下织物同时地接触聚合物和表面活性剂。在序贯接触的情况下，优选地表面活性剂和交联的多羧酸聚合物单独地与水介质混合，然后接触织物。在同时接触的情况下，优选地表面活性剂和交联的多羧酸聚合物与水介质混合，然后接触织物。
交联的多羧酸聚合物或表面活性剂或两者与水介质混合，然后接触织物。
织物可以被浸入含聚合物和/或表面活性剂的水介质。备选地，含聚合物和/或表面活性剂的水介质可以喷到织物上。
步骤(b)
在步骤(a)后，干燥织物。当步骤(a)涉及将织物浸入含表面活性剂和聚合物的水介质时，从水介质中取出织物，然后干燥。织物可以经过拧而除去部分水介质，以便干燥更快。
织物可以通过将织物在衣杆(clothe line)上展开而干燥。
必需的是在步骤(a)和(b)之间不用水漂洗织物。
步骤(c)
在干燥后，处理过的织物随时可用。处理过的外衣可以被使用者穿着，然后随后洗涤。预计了处理过的织物将较小倾于随后的在使用期间的弄脏。
根据优选的方面，该方法包括用含水且pH优选地大于5，更优选地大于7，和最优选地大于8的清洗介质洗涤处理过的织物的进一步的步骤。清洗介质的pH值优选地是5至14，更优选地7至12和最优选地8至11。
清洗介质包括水。优选地，清洗介质进一步包括能提高清洗介质的pH优选地高于8，更优选地高于9，和最优选地高于10的碱性物质。因此，清洗介质优选包括碱金属或铵的氢氧化物，碳酸盐，碳酸氢盐，磷酸盐，硅酸盐或铝酸盐。
特别优选地，清洗介质进一步包括表面活性剂。清洗介质可以进一步包括助洗剂。
处理织物的组合物
根据本发明的另一个方面，提供了用于处理织物的组合物，其包括交联的多元羧酸和表面活性剂。
组合物包括优选地0.1至99wt%，更优选地10-90wt%和最优选地20-80wt%的交联的多羧酸聚合物。组合物包括优选地0.1至99wt%，更优选地10-90wt%和最优选地20-80wt%的表面活性剂。
优选地，当添加到水中时，组合物的pH小于5，更优选地小于4，和最优选地小于3.5。因此，组合物可以进一步包括酸性试剂。酸性试剂优选地是组合物的0.1至10%。
处理织物的成套工具(Kit)
根据本发明的另一方面，提供了一种用于处理织物的成套工具，其包括
(a) 织物处理组合物，其包括交联的多元羧酸和表面活性剂，和；
(b) 一套使用说明书，其教导使用者添加0.1至1份的所述织物处理组合物到500至1000份的水来制备液体，将织物浸在所述液体中，将织物从液体中取出和干燥织物而获得处理过的织物，没有在水中漂洗。
该成套工具可以包括如前所述的织物处理组合物。
实施例
本发明现将用实施例举例说明。实施例仅仅是作为示意的并且不以任何方式限制本发明的范围。
材料和方法
在实施例中使用以下材料。
表1：实施例中使用的材料
| 材料 | 来源/供应商 |
| 水 | 去离子水 |
| Carbopol 980 | Noveon |
| 聚氧化乙烯(3)月桂基醚(EO3) | Galaxy Surfactant |
| 聚氧化乙烯(7)月桂基醚(EO7) | Galaxy Surfactant |
| NaLAS | 由Galaxy Surfactants提供的Las酸室内加工的NaLas |
| 聚氧化乙烯(10)月桂基醚(Brij97) | Sigma |
| 碳酸钠 | Merck |
| Fe3O4 | Aldrich |
| 三油精-三油酸甘油酯 | Sigma |
| 十六烷基三甲基溴化铵(CTAB) | Sigma |
| 棉 | 100% Bombay Dyeing |
| 聚酯织物 | Bombay Dyeing |
| 聚酯棉织物 | Bombay Dyeing 67/33 |
| 炭黑(Carbon soot) | Cabot India N220 |
织物
使用尺寸为10cmx10cm，重量约1g的织物样品。全部反射系数测量结果基于平均5个样品。
脱浆规程：
织物脱浆如下进行：在氯仿和甲醇的3:1混合物中将其浸泡过夜，随后在洗衣机中以3g/l的市售可得的洗涤剂粉末SURF EXCEL®两次热水洗涤，保持液体与布比为约20。
处理织物的方法
按照实验中给出的详述，在实验中使用各种聚合物和表面活性剂和表面活性剂混合物。在全部实验中遵循以下程序。在与织物接触前，制备聚合物的水溶液。向该溶液中，添加表面活性剂(或表面活性剂的混合物)，随后搅拌。在不同浓度通过使用pH降低剂，将水介质的pH调节为从3至6的不同的值，在某些情况中，分别使用足够的量的柠檬酸和氢氧化钠作为pH降低和pH提高剂。织物被浸泡在水溶液中，从溶液中取出和风干。在一些实验中，织物首先浸泡在聚合物的水溶液中，随后浸泡在表面活性剂混合物的水溶液中，随后风干织物。
弄脏
复合污垢：复合污垢是通过混合50mL的三油精和各4mg的炭黑(C-soot)和Fe3O4制备的。然后将其在超声波浴中声处理2½小时。
将300uL的这种复合污垢移液到织物上。这得到在织物上约3cm直径的污迹。使该污迹干燥，然后使用该弄脏的织物用于随后的洗涤实验。
炭黑(Carbon soot)：通过在皮式培养皿中将织物样品浸在3mL炭黑/水分散体(150 ppm)中使干燥的织物弄脏。通过添加烷基苯磺酸钠(50 ppm)使分散体稳定。然后除去织物，干燥并且测量其反射系数。在用炭黑污垢弄脏后的织物的反射系数被用作织物的抗污量度，其中AS(弄脏后)反射系数的值越低表示抗污性越小。
洗涤
干燥的织物载有不同类型的污垢如炭黑和复合污垢。然后再干燥织物。再干燥的织物在tergotometer中用清洗介质清洗。织物浸泡在清洗介质中30分钟，保持液体与布比约50。在浸泡后，织物在在约90rpm下操作的tergotometer中洗涤15分钟，随后3次漂洗，每次2分钟。
除非另外说明，水用作清洗介质。在一些实验中，清洁介质进一步包括碳酸钠(0.05wt%)，三聚磷酸钠(sodium
tripolyphosphate)(0.05wt%)，硅酸钠或市售可得的洗涤剂(SURF EXCEL® 0.3wt%)。反射系数的值越高，表明更好的清洗。
仪器：
反射计-Gretag Macbeth Colour Eye
7000A用于测量反射系数。测量处理前的织物的初始反射系数。在弄脏后(AS)和在洗涤弄脏的织物后(AW)也测量反射系数。
实验
在全部实验中，将6个棉织物(10cmx10cm)浸于30ml的水介质中，后者包括0.1g/L的CARBOPOL®980和0.2g/L的EO3(聚氧化乙烯(3)月桂基醚)或0.2g/L的EO7(聚氧化乙烯(7)月桂基醚)或两者的混合物，在步骤(a)中，除非另有所指。在0.5g/L浓度的CARBOPOL®下，每平方厘米的织物的聚合物的量是约15mg，而当以0.2g/L的浓度使用时，每平方厘米织物的表面活性剂的量是约6mg。测量水介质的pH并且发现是约4。在一些实验中，通过滴加氢氧化钠，改变pH至8和10的值。在一个实验中，通过滴加柠檬酸降低pH直到pH到达3的值。除非另外提及，在步骤(a)后没有漂洗的步骤。织物然后空气干燥(步骤(b))。然后，根据先前的弄脏规程，用复合污垢将干燥的织物弄脏。在弄脏后，将织物用含水的清洗介质洗涤。下表给出了实验细节和在弄脏后(AS)和在洗涤后(AW)测量的反射系数值。除非另外提及，反射系数的测定值是5次重复的平均值。
表2：实施例1和对比例1-A至1-D的详述
从上表可以看出，实施例1的方法，其中水介质包括聚合物和表面活性剂并且pH小于5和其中在处理织物后没有漂洗的步骤，结果是更好的清洗，如与不在本发明范围内的对比例1-A至1-D的方法比较，由更高的AW反射系数所示的。
非离子表面活性剂的混合物
以类似于实施例1的方式，进行下面的实验，区别是0.2g/L的非离子表面活性剂的混合物存在于水介质中。
进行对比例2-D和2-E，其中水介质包括0.1g/L的分子量分别为2000和450,000的未交联的聚丙烯酸(PAA)代替CARBOPOL®980。反射系数结果以及实验细节列于下表中。
表3：实施例2至5和对比例2-A至2-E的细节
*sim-同时的
**seq1-首先聚合物，随后表面活性剂
***seq2-首先表面活性剂，随后聚合物
能够看出与单个的非离子表面活性剂相比，非离子表面活性剂的混合物提供较好的清洗。还看出在没有交联的情况下多元羧酸聚合物没有提供有效的清洗。还可以看出包括以任何顺序用聚合物和表面活性剂序贯地处理织物的步骤的方法提供了良好的清洗，尽管同时处理的结果更好。
炭黑采集(pick-up)处理的效果
根据前述规程，用0.1g/L EO3，0.1g/L EO7和0.1g/L的carbopol(实施例6)处理的每个棉织物经受炭黑弄脏。在对比例6-A的方法中，水介质具有0.2g/L的十六烷基三甲基溴化铵代替EO3和EO7。在对比例6-B的方法中，处理过的织物经受用水漂洗的步骤，然后经受炭黑的弄脏。全部处理过的织物在弄脏后被干燥并且用水清洗。在弄脏后(AS)和在洗涤后(AW)测量反射系数。结果列于下表中。
表4：实施例6和对比例6-A至6-B的细节
表面活性剂的类型的效果
以下实施例的方法以类似于实施例1的方法的方式进行，区别在于水介质包括0.1g/L的CARBOPOL®980和使用如下表所列的不同的表面活性剂。
表5：实施例7至10的细节
从结果来看，很显然用各种非离子和阴离子表面活性剂，本发明的方法提供了有效的清洗。
清洗介质和它的pH的效果
在以下实施例中，以类似于实施例1的方式处理织物。然而，用pH为7至11.4的清洗介质清洗了处理过的织物。
表6：实施例11至14和对比例14-A
*Ftc-实施例1的织物处理组合物用作清洗介质。
实施例14-A表明pH为5的清洗介质没有产生有效的清洗，织物处理组合物，当用于清洗而非处理织物时，不是有效的。实施例11至14表明随着pH的增加清洗效力改善。
在硬水中的清洗
在实施例14中，在48法国硬度(French Hardness, FH)的水中处理和清洗织物，并且反射系数值与实施例1的那个(转载)一起列表。
表7：实施例1和15的细节
可知当用硬水时，洗涤后的反射系数没有严重变坏，这不同于常规的洗涤剂组合物，其中随着水的硬度性能严重地变坏。例如，以3g/LSURF EXCEL®，一种市售可得的表面活性剂，洗涤相同的织物监视物(monitors)，AW反射系数从在0 FH的约65下降到在48 FH的58，下降7个反射系数单位。相比而言，使用本发明的方法，在48 FH中的性能下降仅仅3个反射系数单位(从65到62)。
不同底物的效果
以下方法以类似于实施例1的方式进行，区别在于使用由聚酯棉(polycotton)和聚酯构成的织物样品代替棉。反射系数值列于下表。
表8：实施例16-19的细节
上表进一步举例说明了清洗介质的pH的效果。能够看出，特别地当底物是聚酯棉(polycotton)或聚酯时，当清洗介质的pH值大于7时，获得了更好的结果，其中清洗效力随pH增加而定向地(directionally)增加。
将理解的是上述实施例清楚且充足地描述了可以实施本发明方法的方式。将进一步理解的是本发明方法能够满足提供一种处理织物的方法的目标，该方法减小了织物的弄脏，改善了随后清洗的效力，和对各种类型的织物(包括棉、聚酯棉(polycotton)和聚酯)有效。
Claims (7)
1.
一种用于处理织物的方法，包括以下的步骤：
(a) 在pH小于5的水介质的存在下使织物与交联的多羧酸聚合物和表面活性剂接触，和；
(b) 干燥织物，其中在步骤(a)和(b)之间不用水漂洗织物。
2.
权利要求1的方法，其中阳离子表面活性剂不大于100 ppm的水介质。
3.
前述权利要求中任一项的方法，其中每平方厘米的织物面积所接触的聚合物的量是0.1至200mg。
4.
前述权利要求中任一项的方法，其中每平方厘米的织物面积所接触的表面活性剂的量是0.1至200mg。
5.
前述权利要求中任一项的方法，其包括以下的另外的步骤：用含水且pH大于5的清洗介质洗涤处理过的织物。
6.
权利要求5的方法，其中所述清洗介质包括碱金属或铵的氢氧化物，碳酸盐，碳酸氢盐，磷酸盐，硅酸盐或铝酸盐。
7.
权利要求5或6的方法，其中所述清洗介质进一步包括表面活性剂。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110511 |