CN107208356A - 处理基材以改善其对于恶臭分子的行为的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的主题是一种处理基材以改善其吸收特别是与汗液相关的恶臭分子的性能的方法，该方法包括以下步骤：i)制备酸性含水组合物，其包含至少一种具有至少一个可水解基团的有机硅烷A和至少一种包含至少四个‑COOH羧基的主要多元羧酸B或其相应的包含至少四个‑COO‑CO基团的酸酐；所述至少一种有机硅烷A的重量与所述至少一种主要多元羧酸B的重量之比为0.8至1.2；ii)将所述组合物施加至所述基材；和iii)将包含所述组合物的所述基材在高于或等于120℃、优选高于或等于130℃的温度下加热，以使所述有机硅烷A与至少主要多元羧酸B或其相应的酸酐聚合。

Description

处理基材以改善其对于恶臭分子的行为的方法
背景技术
本发明涉及处理基材以改善它们与不良气味有关的行为、特别是赋予所述基材如纺织品元件吸收恶臭分子和/或改善此类性能的方法的技术领域。
诸如纺织品材料或泡沫的基材并不都以相同的方式与不良气味、特别是所述基材穿着者的身体所产生的气味(如来源于汗液被存在于皮肤表面的细菌降解的气味)进行反应。
天然材料如棉花闻起来比合成材料如聚酯具有更少的汗味。合成材料的穿着者一般抱怨，当他们穿着由合成材料制成的衣服时比他们穿着由天然材料或甚至是再生或人造材料(如粘胶纤维)制成的衣服时，纺织品所带有的不良气味出现的快得多，特别是在进行运动或运动刚结束时。
诸如纺织品的基材所带有的不良气味来自于所吸收的汗液被存在于皮肤表面上的细菌降解。
对抗不良气味的一种技术方案是处理基材以赋予其抗菌性能，从而破坏汗液降解过程中所涉及的细菌。这种处理通常基于包含三氯生、壳聚糖、铜、银或季铵的组合物进行。
US 2009/0206296 A1涉及将包含有机硅烷的组合物应用于纺织品，以便通过防止或至少减少分子在纺织品上的粘附以及因此防止或至少减少细菌的粘附来减少所述纺织品放出不良气味的倾向。该组合物还包含醇作为溶剂和酸催化剂。特别地，该文献寻求减少纺织品表面的氢官能团数量，因为根据发明人所述，其是纺织品元件与可能产生不良气味的外部分子如污点或细菌形成结合的原因。以这种方式处理的纺织品通过减少或甚至消除纺织品表面的任何潜在的氢键来防止分子的粘附和沉积。
WO 2007/099144涉及一种处理纺织品以赋予其抗微生物性能的方法。组合物总是包含至少一种阳离子表面活性剂，如季铵盐；以及二醇醚。该组合物还可以包含在第一详尽列表中的众多成分中提及的环氧基或氨基烷氧基硅烷和在第二详尽列表中提及的多元羧酸，但是在实施例中并没有以组合方式使用这些化合物。优选的酸是盐酸或乙酸。使用的季铵盐众所周知用于赋予纺织品杀菌性能。
还观察到，破坏基材中存在的细菌不会像与皮肤接触的处理时那样有效地对抗不良气味。
因此，上述文献寻求开发杀菌处理，以便通过减少存在于皮肤上的细菌数量来限制不良气味的产生。
因此，这暗示了杀菌处理与皮肤直接接触以便作用于目标细菌。因此，当对贴身穿着的基材施行这些处理时，这些处理对细菌是有效的，但是这些处理对于设计为不贴身穿着的基材是无效的。
这些处理还具有以下缺点：它们可能是致敏的，特别是当它们与皮肤接触时，可能与基材摩擦皮肤相结合。
最后，上述解决方案并不寻求作用于可以是挥发性的恶臭分子，而是仅作用于细菌，以通过防止细菌粘附于基材或通过破坏它们来避免产生所述恶臭分子。
一旦产生了恶臭分子，抗菌处理对它们不起作用。
FR 2 984 343 B1描述了在纺织品介质上制造功能性涂层的溶胶-凝胶法。使用的组合物包含第一溶胶-凝胶前体与携带官能团的第二溶胶-凝胶前体的组合和/或与功能性颗粒的组合。在所提及的实施例中，硅烷与琥珀酸的重量比为大约3.29，羧酸的重量远低于有机硅烷的重量。所追求的涂层性能是斥水性、折皱复原性或者耐磨性。管理气味并不构成纺织品介质所追求的性能的一部分。
名称为“Durable hydrophobic cellulose fabric prepared withpolycarboxylic acid catalyzed silica sol”(Ind.Eng.Chem.Res.2010,49,9135-9142)的发表文章描述了一种用于在棉基材上形成疏水涂层的溶胶-凝胶。因此，组合物包含四乙氧基原硅酸盐(TEOS)与次磷酸钠和多元羧酸的组合。由于硅烷(TEOS)(Si％＝1w/w)与由以1.03M存在的丁烷四羧酸(BTCA)组成的羧酸之间的比为大约0.042，所以多元羧酸的重量比例大大高于硅烷的重量比例。
给予基材疏水性能在一定程度上限制了细菌的粘附，特别是当它们通过水(例如汗液)输送时，并因此限制了细菌在纺织品自身上的增殖。然而，该性能对产生气味没有影响，例如，当它们来源于汗液并且在皮肤上产生时。改变物质的吸水性能以及因此改变其吸汗性能也能导致基材是不舒服的，特别是进行运动时，因为它不吸收汗液并因此使汗液接触皮肤(一种有利于细菌增殖并因此有利于产生气味的介质)。
因此，需要一种基材，该基材管理不良气味并且呈现出不会因其接受的用于管理气味的处理而显著改变的吸水性能。
本发明的目的和概述
本发明寻求提出一种基材，特别是合成基材，特别是基于聚酯的基材，其适用于以显著的方式吸收恶臭分子，特别是由身体释放的分子，特别是当汗液被细菌降解时产生的分子，并且无论基材是否贴身穿着，都可以应用于此目的。
本发明还寻求提出一种基材，特别是合成基材，其在整个寿命期内(即甚至在其经过多次洗涤之后)吸收不良气味。
本发明还寻求提供一种易于实施且便宜的处理基材的改进方法。
在第一方面，本发明因此提供了一种处理基材以改善其吸收恶臭分子、特别是与汗液相关的分子的性能的方法，该方法包括以下步骤：
i)制备含水组合物，其包含至少一种具有至少两个可水解烷氧基的有机硅烷A和至少一种包含至少四个-COOH羧基的主要多元羧酸B或其相应的酸酐；所述至少一种有机硅烷A的重量与所述至少一种主要多元羧酸B或其相应的酸酐的重量之比为0.8至1.2；
ii)将所述组合物施加在所述基材上；和
iii)将包含所述组合物的所述基材加热至高于或等于120℃、优选高于或等于130℃的温度，以使所述有机硅烷A与至少该主要多元羧酸B或其相应的酸酐聚合。
本发明人已经发现，施加如上所定义的组合物导致赋予所述基材(例如纺织品元件)气体吸收性能、特别是用于吸收被认为是恶臭的气体的协同作用方式，这些性能是显著的，即由所述基材(例如纺织品元件)的穿着者通过嗅觉可感知的。特别地，在加热步骤iii)结束时，基材全部或部分地被由有机硅烷A和多元羧酸B或其相应的酸酐之间的聚合反应产生的聚合物涂层涂覆。
有利地，已经观察到本发明的含水组合物可以赋予基材气味吸收性能而不改变其水处理性能。因此，本发明的方法有利地在基材的经处理的表面上不形成疏水涂层。所述至少一种有机硅烷A和所述至少一种主要酸B或其相应的酸酐之间的相似或相当的重量比例因此使得可以使基材进行与气味有关的官能化而不改变其吸水性能。
上文描述的所述至少一种有机硅烷A的重量对应于本发明的一种或多种有机硅烷A的重量。
上文描述的所述至少一种主要多元羧酸B或其相应的酸酐的重量对应于本发明的一种或多种主要多元羧酸B或相应的酸酐的重量。
优选地，所述至少一种主要多元羧酸B或其相应的酸酐的重量与存在于含水组合物中的化合物的重量(水不计算在内)之比为大于或等于20％，更优选为大于或等于30％，还更特别为大于或等于40％。
优选地，所述至少一种主要有机硅烷A的重量与存在于含水组合物中的化合物的重量(水不计算在内)之比为大于或等于20％，更优选为大于或等于30％，还更特别为大于或等于40％。
在本文的含义中，术语“基材”用于表示适合于吸收不良气味的任何介质，特别是吸收直接或间接来自汗液的不良气味的介质。优选地，所述基材可以是由一种或多种多孔材料制成的层，例如一层或多层泡沫，或纺织品元件，或其混合物。
在本文的含义中，术语“纺织品元件”表示复丝纱、纤维纺纱、单丝纱、纺织物品如针织物、机织织物或无纺织物，或其混合物。
所述基材可以形成鞋底、手提包、动物毯、衣服制品如短袖或长袖T恤、短裤、长裤、夹克、便帽、有沿帽、袜子、内衣或浴巾或沙滩巾的全部或部分。
例如，所述纺织物品可以包括放置在背包后部以在背着背包时与使用者背部接触的防汗缓冲垫或衬垫的全部或部分。
优选地，所述基材，特别是所述多孔材料或所述纺织品元件，特别是纤维纺纱、复丝纱、单丝纱和构成无纺织物的纤维由一种或多种合成材料(即来源于烃或淀粉、特别是来源于烃的化学化合物获得的材料)制成。
优选地，所述基材，特别是所述多孔材料或所述纺织品元件，特别是纤维纺纱、复丝纱、单丝纱和构成无纺织物的纤维独立地选自：合成材料、人造材料、天然材料以及其混合物，并且特别选自：作为合成材料形成子列表I的聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺6-6、聚酰胺6、聚酰胺12、聚酰胺4-6、聚丙烯腈、聚丙烯酸物、弹力纤维(spandex)、聚氨酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)及其混合物；作为天然材料形成子列表II的羊毛、丝、棉花及其混合物；作为人造材料形成子列表III的粘胶纤维、莫代尔(modal)、莱赛尔(lyocell)、铜氨纤维(人造丝)、天丝(tencel)及其混合物；更优选选自子列表I和/或子列表III；还更特别选自子列表I。优选地，所述纺织品元件在经受本发明的方法之前被染色。
因此，可以将本发明的组合物施加至呈纱线状态或纺织物品状态例如作为织物或针织物的纺织品元件。
可以对本发明的基材进行处理，以使其具有吸收水或含水介质(例如汗液)的能力，在现有技术中称为亲水处理。这种类型的亲水处理是本领域技术人员熟知的(例如通过湿法技术施加亲水聚合物或通过施加等离子体处理)。有利地，已经观察到本发明的方法不改变亲水处理的基材吸收水或含水介质的性能。
在本文的含义中，术语“吸收体/吸收”用于表示使被认为是恶臭的目标分子保留在涂层内部(吸收)和/或保留在所述涂层的表面(吸附)的任何现象。目标分子与形成的聚合物涂层之间的相互作用的确切性质仍不清楚。因此它可能涉及任何化学或物理结合。不受任何特定理论的限制，似乎是发生了范德华相互作用和/或氢相互作用和/或静电相互作用；特别地，其可能是范德华相互作用。
恶臭目标分子优选选自：丙酸、苯并噻唑、乙酸、二甲二硫、戊酸、三甲胺、吡嗪、十二烷酸、辛酸、甲苯、1,3-辛烯醇、乙醇、二乙酰、异丙醇、2-甲基十六烷醇、1-二十碳烯、2-苯氧基乙醇、乙基乙酰胺、壬酸、苯胺、苯、1-十六烷醇、癸烷、乙二醇、甲基丙烯酸乙酯、辛烷、氨、2-壬烯醛和琥珀酸二甲酯；更优选其包括乙酸和氨。
优选地，含水组合物的pH为酸性，即小于或等于6，更优选小于或等于4，还更特别地小于或等于3，特别是大于或等于1。
优选地，步骤iii)中的加热温度为高于或等于140℃，更优选高于或等于150℃，特别是高于或等于160℃。
优选地，步骤iii)中的加热温度为低于或等于210℃，更优选低于或等于200℃，特别是低于或等于190℃，还更特别是低于或等于180℃。
优选地，步骤iii)中的加热时间为大于或等于15秒，更优选大于或等于30秒，特别是大于或等于1分钟，更特别是大于或等于5分钟。
优选地，步骤iii)中的加热时间为小于或等于60分钟，优选小于或等于15分钟，更特别是小于或等于10分钟。
优选地，步骤i)中的搅拌时间为大于或等于5分钟，更优选大于或等于10分钟，特别是大于或等于15分钟，更特别是大于或等于30分钟，并且特别是小于或等于120分钟。
优选地，组合物在步骤i)中不加热。有利地，步骤i)在环境温度下、特别是在高于或等于15℃且低于或等于35℃的温度下进行。
当然，根据制备含水组合物的地区，环境温度可以是大约35℃-40℃。
优选地，将含水组合物通过垫充或浸渍施加到所述基材例如所述纺织品元件，然后挤压以除去被纺织品元件吸收的过量的含水组合物。优选地，对所述基材进行第一次通过(first pass)，在此过程中将含水组合物施加到其上，然后挤压包括所述含水组合物的所述基材，并且更优选对所述基材进行第二次通过，其优选与第一次通过相似。
通过次数取决于组合物中有机硅烷A和酸B的浓度。因此，单次通过就可能满足要求。
在一个实施方式中，施加到所述基材例如纺织品元件的挤压压力为0.5巴至6巴，优选1巴至6巴，特别是2巴至5巴。特别地，在第一次通过期间，基材例如纺织品元件以快于或等于0.5米/分钟(m/min)、更优选快于或等于1m/min的速度行进。举例来说，基材的行进速度快于或等于10m/min，优选为15m/min至20m/min。
在一个实施方案中，在加热步骤iii)之后，对基材进行至少一次洗涤，优选使用可能添加有洗涤添加剂的自来水或去矿质水，洗涤至少5分钟，优选至少15分钟。特别地，洗涤可以在冷水或温度高于或等于30℃、特别是低于或等于90℃、更特别是低于或等于60℃的水中进行。洗涤优选在洗衣机中进行。因此洗涤可以由使用者进行。
为了使其呈现本发明的显著的不良气味吸收性能，洗涤基材至少一次是必要的。这种洗涤可以由基材的使用者个人进行。
与多元羧酸B相应的酸酐包含至少四个-COO-CO基团。
含水组合物可以任选包含至少一种其他羧酸(即具有至少一个-COOH羧基)或其相应的酸酐(即包含至少一个-COO-CO官能团)，其特别是选自：甲酸、柠檬酸、琥珀酸、乙酸，它们相应的酸酐，及其混合物。
本发明还可以向其中加入除羧酸或其相应的酸酐之外的酸，例如盐酸或硫酸，以调节含水组合物的酸性pH。
优选地，作为羧酸或其相应的酸酐，含水组合物仅包含具有至少四个-COOH羧基的多元羧酸和/或它们相应的具有至少四个-COO-CO基团的酸酐，特别是具有至多十个-COOH和/或-COO-CO基团，更特别地具有至多六个-COOH和/或-COO-CO基团。
有机硅烷A包含至少一个可水解基团，由于有机硅烷A在含水介质中，其因此被水解。
在本文的含义中，术语“可水解基团”用于表示在水分解产生H3O+和OH-离子的作用下，在本发明的情况中特别是在H3O+离子的作用下，适合与硅原子分离的任何基团，因为含水结合组合物的pH为小于或等于6。
含水组合物中杂化的有机硅烷A在第一水解反应期间形成等量的硅烷醇和醇。
优选地，有机硅烷选自有机二烷氧基硅烷或有机三烷氧基硅烷，更优选选自环氧二烷氧基硅烷或环氧三烷氧基硅烷或乙烯基二烷氧基硅烷或乙烯基三烷氧基氧基硅烷(vinyltrialcalcoxyoxysilane)或氨基二烷氧基硅烷或氨基三烷氧基硅烷，更优选选自环氧二烷氧基硅烷或环氧三烷氧基硅烷。
在一个变型方式中，有机硅烷A具有下式(I)[R4-(SiR1R2R3)]n，其中n是1≤n≤100的整数，R4是不可水解的基团，并且R1、R2和R3中的至少一个基团是可水解基团；优选1≤n≤75，更优选2≤n≤50、2≤n≤40，特别是2≤n≤25，具体地2≤n≤15。在这种情况下，有机硅烷是低聚物。当n等于1时，有机硅烷是单体。优选地，n等于1。
在一个变型方式中，R4和任选的表示一个或多个不可水解的基团时的R1和/或R2和/或R3彼此独立地表示选自：被一个或多个环氧基团取代的C1-C20烷基或C3-C10环烷基，所述环氧基团是一价、二价、三价或四价；环氧丙氧基；被环氧丙氧基取代的C1-C20烷基；(CH2＝CH-)乙烯基；被(CH2＝CH-)乙烯基取代的C1-C20烷基；被伯胺和/或仲胺和/或叔胺取代的C1-C20乙烯基；伯胺；仲胺；叔胺；异氰酸酯基；被异氰酸酯基取代的C1-C20烷基。
而且，R1、R2和R3中的至少一个基团表示可水解基团、羟基(-OH)、C1-C10烷氧基、C3-C10环烷氧基、C5-C10芳氧基或C1-C5酰氧基，优选C1-C10酰氧基和/或羟基(-OH)，更优选C1-C10烷氧基。
所述以上提及的烷基，无论是涉及可水解基团还是不可水解基团，均为饱和的、直链或支链的C1-C20，优选C1-C15，更优选C1-C10；环烷基为饱和的，优选C3-C6。
在本发明的含义中，当基团为Cn-Cp(也写作Cn至Cp)时，这是指其存在n至p个碳原子，其中n和p为整数。
举例来说，一价环氧基团是环氧丙氧基-O-CH2-C2H3O或者Ri-C2H3O(或Ri-环氧乙烷)基团，其中Ri是烷基链，其可以是直链或支链的、饱和或不饱和的；环烷基；烯基；芳基；醚；或聚醚。上述烷基链优选为C1-C10，并且上述环烷基优选为C3-C10，更优选C3-C6。
举例来说，二价环氧基团是以下基团：-(-)C(-O-)CRiiRiii和-CRii(-O-)CRiii-；举例来说，三价环氧基团是以下-(-)C(-O-)CRii基团；举例来说，四价环氧基团是以下-(-)C(-O-)C(-)基团，其中Rii和Riii彼此独立地是选自上文对Ri所列举的那些的结构。
在本发明的含义中，术语“烷氧基”用于表示任何式Ra-O的基团，其中Ra表示饱和且直链或支链的烷基，任选地包括-OH官能团，优选为C1-C10，更优选C1-C6，还更优选为C1-C4，例如为以下基团：甲氧基、乙氧基、异丙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基和正己氧基。
在本发明的含义中，术语“环烷基氧基”是指任何式Rb-O的基团，其中Rb表示环烷基，优选C3-C10，如环丙氧基和环己氧基。
在本发明的含义中，术语“环烷基”是指任何环状烷基，优选为C3-C10，例如环己基或环丙基。
在本发明的含义中，术语“芳氧基”是指任何式Rc-O的基团，其中Rc表示烷基，优选C5-C10，例如苯氧基。
在本发明的含义中，术语“芳基”是指一个或多个有利地具有5至10个碳原子的芳环，其可以是相邻或稠合的。特别地，芳基可以是单环或双环基团，优选为苯基。
在本发明的含义中，术语“烷氧基”是指任何式Rd-CO-O的基团，其中Rd表示饱和且直链或支链的烷基，优选为C1-C4，例如乙酰氧基和丙酰氧基。
在烷氧基中，甲氧基、乙氧基和异丙氧基是特别优选的可水解基团，更优选甲氧基或乙氧基，特别是甲氧基。
在本发明的含义中，术语“伯胺”用于表示任何式ReNH2的基团；术语“仲胺”用于表示任何式ReRfNH的基团；术语“叔胺”用于表示任何式ReRfRgN的基团，其中Re、Rf和Rg是饱和或不饱和的、直链或支链的烷基，优选C1-C20，或更优选C1-C10，还更优选C1-C4。
在本发明的含义中，术语“异氰酸酯基”是指任何式Rm-N＝C＝O的基团，其中Rm是氢原子或饱和或不饱和的、直链或支链的烷基链，优选C1-C20，更优选C1-C10，还更优选C1-C4。
在本发明的含义中，术语“烯基”是指任何式RoRpC＝CRrRs的基团，其中Ro、Rp、Rr和Rs彼此独立地为氢原子或可以是饱和或不饱和的、直链或支链的烷基链，优选C1-C20，更优选C1-C10，还更优选C1-C4，例如乙烯基。
在一个变型方式中，R1和/或R2和/或R3，优选R1和R2、R2和R3或R1和R3，更优选R1、R2和R3，表示烷氧基、环烷氧基、芳氧基或酰氧基、羟基(-OH)，优选烷氧基。
在一个变型方式中，R1和R2、R2和R3或R1和R3是烷氧基，并且R1或R2或R3是羟基(-OH)。
在一个变型方式中，R4是被与硅原子连接的式X-Y-的环氧基团(优选环氧丙氧基)取代的烷基，其中X是环氧丙氧基-O-CH2-C2H3O或环氧乙烷，并且Y是选自-(CH2)n-的基团，其中1≤n≤12，更优选1≤n≤6。
在一个变型方式中，烷氧基选自以下基团：甲氧基，乙氧基，丙氧基，异丙氧基，异丁氧基，乙酰氧基，甲氧基乙氧基，衍生自二醇的一价烷氧基，所述一价烷氧基包含醇和选自以下的烷氧基：-O-CH2CH2-OH，如乙二醇；丙二醇；新戊二醇；1,3-丙二醇；2-甲基-1,3-丙二醇；1,3-丁二醇；2-甲基-2,4-戊二醇；1,4-丁二醇；环己烷二甲醇；频哪醇(picanol)，优选选自甲氧基、乙氧基、丙氧基和异丙氧基。
在一个变型方式中，有机硅烷A的低聚物选自：γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷，优选选自：γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷，更优选γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷。
在一个变型方式中，有机硅烷A包含至少三个烷氧基。
在一个变型方式中，有机硅烷是环氧有机硅烷。
在一个变型方式中，主要多元羧酸B是1,2,3,4-丁烷四羧酸或其相应的酸酐。
在一个变型方式中，含水组合物包含相对于其干重的总重量至少20重量％、优选至少30重量％、更优选至少40重量％、还更优选至少45重量％的所述至少一种有机硅烷A。在本文的含义中，术语含水组合物的“干质量”用于表示一旦将挥发性化合物、特别是在大气压下具有低于或等于100℃的沸点的化合物蒸发掉时的残留干重。特别地，其由水构成。优选地，残留干重对应于含水组合物的重量(g)减去其含有的水的重量(g)。
本发明的所述至少一种有机硅烷A，虽然在环境温度和大气压下通常为液体，但在本发明中被认为是干化合物，因为它不是含水或挥发性的化合物，即在大气压下在低于或等于100℃的温度下蒸发的化合物。
所述至少一种有机硅烷A的重量对应于本发明的一种或多种有机硅烷A的重量。
在一个变型方式中，含水组合物包含相对于其干重的总重量至少20重量％、优选至少30重量％、更优选至少40重量％、更特别地至少45重量％的所述至少一种主要羧酸B或其相应的酸酐。
所述至少一种主要羧酸B或其相应的酸酐的重量对应于本发明的一种或多种主要羧酸B或其相应的酸酐的重量。
在一个变型方式中，所述至少一种有机硅烷A的重量与所述至少一种主要羧酸B或其相应的酸酐的重量在所述组合物中的比为0.9至1.1。上述边界值包括在该范围内。
在一个变型方式中，在加热步骤iii)结束时，所述基材由于所述含水组合物的干物质而获得的重量增加(g)为大于或等于1％，优选大于或等于3％，还优选小于或等于20％，特别是小于或等于15％，更特别地小于或等于10％。
相对于步骤iii)之后、可能在经过至少一次洗涤然后干燥之后的基材(例如纺织品元件)的重量以及步骤i)之前的纺织品元件的重量计算重量增加。
在一个变型方式中，所述基材是包含以下物质的纱线的纺织品元件：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺6-6、聚酰胺6、聚酰胺12、聚酰胺4-6、聚丙烯腈、聚丙烯酸物、弹力纤维、聚氨酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT)及其混合物，特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯。
在第二方面，本发明提供了根据本发明的第一方面的含水组合物用于向基材提供气味吸收性能的用途，该含水组合物包含至少一种具有至少一个可水解基团的有机硅烷A和至少一种包含至少四个-COOH酸羧基的主要多元羧酸B或其相应的酸酐。
有利地，所述组合物中所述至少一种有机硅烷A的重量与所述至少一种主要羧酸B或其相应的酸酐的重量之比为0.8至1.2。
在一个变型方式中，所述基材由一种或多种合成材料制成，并且有机硅烷A选自环氧三烷氧基硅烷。
在上文第一方面中给出的各种实施方案和定义同样彼此独立地适用于第二方面中的发明。
在第三方面，本发明提供了一种通过上文描述的参照第一方面给出的任何变型实施方式中的方法获得的基材，例如纺织品元件，通过应用2014年3月的名称为“纺织品-除臭性能的测定-第3部分：气相色谱法(Textiles-determination of deodorant properties-Part 3:gas chromatography method)”的ISO 17299-3:2014标准进行测量，所述基材具有大于或等于65％的气味减少率。
在一个变型方式中，所述基材是纺织品元件，其包含相对于其总重量至少15重量％的由一种或多种合成材料、特别是选自以下的材料制成的纤维纺纱和/或复丝纱和/或纤维或泡沫层：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺6-6、聚酰胺6、聚酰胺12、聚酰胺4-6、聚丙烯腈、聚丙烯酸物、弹力纤维、聚氨酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)及其混合物。
在一个变型方式中，所述基材是纺织品元件，其包含相对于其总重量至少15重量％的由一种或多种人造材料、特别是选自以下的材料制成的纤维纺纱和/或复丝纱和/或纤维或泡沫层：粘胶纤维、莫代尔、莱赛尔、铜氨纤维、天丝及其混合物。
根据第一、第二或第三方面给出的技术特征可以彼此独立地进行组合。
实施例
通过阅读下面以非限制方式描述的实施例可以更好地理解本发明。
测试1至12的结果以及含水组合物在表1中给出。酸B和有机硅烷A的比例用克/升(g/L)表示。
最后三列分别给出在1次、10次和20次洗涤后得到的气味减少率。这些减少率通过使用2014年3月的名称为“纺织品-除臭性能的测定-第3部分：气相色谱法”的ISO 172299-3:2014标准进行测量。在该标准的第8点规定了减少率的计算，并且其对应于无纺织品元件情况下测试气体的氢火焰离子化检测器(FID)光谱的平均面积(Sb)减去采用纺织品元件情况下测试气体的FID峰的平均面积(Sm)的差值，这个差值相对于面积Sb计算，然后乘以100。因此，为负值或零的值表示目标气体没有减少。在下文列出的测量中使用的目标气体是乙酸。
应该注意到，上述从2014年3月起的ISO 172299-3:2014标准规定在进行目标气体吸收测量之前进行一次洗涤。
对未染色的经洗涤的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)织物进行测试1至11；对染色的PET织物仅进行测试10。
对于测试1至8，对织物进行以下方法：在步骤i)中，在环境温度、特别是30℃下经过例如60分钟将有机硅烷A、特别是γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)与酸B混合，然后调节混合物的体积，以得到1升水，优选为去矿质水。然后在步骤ii)中，对PET织物样品进行第一次通过，在此过程中对织物样品进行垫充，然后挤压(压力为4巴，行进速度为1米/分钟)。步骤ii)还包括与第一次通过相同的第二次通过。然后将用含水组合物浸渍的织物样品在110℃下进行3分钟的干燥步骤，然后进行加热步骤iii)，在该步骤过程中使织物样品经受170℃的温度5分钟。根据有机硅烷A和酸B的浓度以及含水组合物的粘度(其可以通过例如基于羧甲基纤维素的增稠剂调节)，单次通过可能就足够了。
测试9与测试1至8的不同之处在于，其在步骤ii)中仅有一次通过，并且不包括干燥步骤。
测试10与测试1至8的不同之处在于，其在步骤ii)中包括单次通过，其不包括干燥步骤，并且在步骤iii)中，温度为190℃下5分钟。
测试11与测试1至9的不同之处在于，其在步骤ii)中只有一次通过，其没有干燥步骤，并且在步骤iii)中，温度为190℃下9分钟。
对于测试1至11，含水组合物的pH为大于或等于1.5且小于或等于2.5。
对经处理的织物样品进行至少一次洗涤。
优选地，在洗衣机中以常规方式在任选使用洗涤粉/液下进行洗涤至少15分钟。
从表1可以看出，当含水组合物仅含有有机硅烷A时，经一次洗涤后减少率非常低，并且在十次洗涤后降至零。
当含水组合物仅包含甲酸、草酸或琥珀酸时，减少率为零或极低。当将为三元酸的柠檬酸加入到含水组合物中时，经一次和十次洗涤后减少率超过50％，但是在二十次洗涤后为零。因此，在纺织品元件上形成的涂层是不持久的，该纺织品元件在使用中，特别是在通常的运动中，将会被洗涤多次。此外，通过12名“专家小组”进行的嗅觉测试，本发明人观察到，当减少率为至少65％时，他们感知到气味减少；当减少超过80％时，使用者清楚地感知到减少；并且当减少超过90％时，使用者可更好地感知到减少。已特别观察到，测试9能够使气味如同棉花制成的纺织品元件那样被有效降低，其中气味减少比由未经处理的聚酯制成的织物观察到的气味减少好得多。
表1
下表2给出了含有3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTS)作为有机硅烷A的含水组合物获得的减少率。在表2中，以与表1相同的方式测量减少率。在进行本发明的方法时，测试12与测试1至8的不同之处仅在于，其在步骤ii)中仅有一次通过，有机硅烷A为APTS，并且其不包括干燥步骤。
在第一次洗涤之后，所得的减少率良好，但是可以看出，在十次洗涤后，这一减少率暴跌。
表2
总之，因此，从表1和表2的结果可以看出，有机硅烷A与具有至少四个COOH羧基的多元羧酸的组合使得可以在甚至10次到20次洗涤之后实现大于80％、或者大于90％的减少率。在纺织品元件上形成的本发明涂层以使用者可清楚感知的方式非常显著地减少了气味，所述涂层甚至在多次洗涤后仍保持有效，特别当其是环氧有机硅烷时。
测量给予亲水处理然后通过本发明的方法处理的聚酯(PET)织物的动态液体运输 性能
该方法包括将聚酯织物样品放置在两个湿度传感器之间，并将一滴液体沉积在织物的一个面上，然后测量该液滴通过织物的速度。该液滴的电导率为大约16毫西门子(mS)(混合有氯化钠的蒸馏水)。该测试在环境温度、特别是20℃±2℃下，并且在大气压下在65％±4％的相对湿度下进行。
将测试的聚酯织物进行处理以使其成为亲水的，该处理是常规的并且是本领域技术人员已知的。
将未经本发明的方法处理的呈现130g/m2的重量/平方米和0.57mm±1.75％的厚度的对照聚酯织物进行至少一次洗涤，显示出水滴从织物的一面到另一面的通过速度为5.2毫米/秒(mm/s)±22％。
将使用本发明的方法处理的具有130g/m2的重量/平方米和0.57mm±1.75％的厚度的聚酯织物(测试10的组合物)进行至少一次洗涤，显示出水滴从织物的一面到另一面的行进速度为6.8mm/s±22％。
有利地，赋予基材气味吸收性能的本发明方法不改变其初始的吸水性能。
因此，本发明的处理不能被认为是等同于疏水处理，因为它相对于水不具有排斥作用。

Claims (16)

1.一种处理基材以改善其吸收恶臭分子、特别是与汗液相关的恶臭分子的性能的方法，所述方法的特征在于，其包括以下步骤：
i)制备酸性含水组合物，其包含至少一种具有至少两个可水解烷氧基的有机硅烷A和至少一种包含至少四个-COOH羧基的主要多元羧酸B或其相应的包含至少四个-COO-CO基团的酸酐；所述至少一种有机硅烷A的重量与所述至少一种主要多元羧酸B或其相应的酸酐的重量之比为0.8至1.2；
ii)将所述组合物施加在所述基材上；和
iii)将包含所述组合物的所述基材加热至高于或等于120℃、优选高于或等于130℃的温度，以使所述有机硅烷A与至少所述主要多元羧酸B或其相应的酸酐聚合。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机硅烷A包含至少三个烷氧基。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其特征在于，所述有机硅烷是环氧有机硅烷。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述环氧有机硅烷A选自：γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷和γ-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷。
5.根据任一项前述权利要求所述的方法，其特征在于，所述主要多元羧酸B为1,2,3,4-丁烷四羧酸或其相应的酸酐。
6.根据任一项前述权利要求所述的方法，其特征在于，所述含水组合物包含相对于其干重(g)的总重量(g)至少20重量％(g)、优选至少30重量％(g)、更优选至少40重量％的所述至少一种有机硅烷A。
7.根据任一项前述权利要求所述的方法，其特征在于，所述含水组合物包含相对于其干重的总重量(g)至少20重量％、优选至少30重量％、更优选至少40重量％的所述至少一种主要羧酸B或其相应的酸酐。
8.根据任一项前述权利要求所述的方法，其特征在于，在所述加热步骤iii)结束时，按所述含水组合物的干物质计，所述基材的重量增加(g)为大于或等于1％，优选大于或等于3％。
9.根据任一项前述权利要求所述的方法，其特征在于，所述基材由一种或多种合成材料制成，所述合成材料特别是选自：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺6-6、聚酰胺6、聚酰胺12、聚酰胺4-6、聚丙烯腈、聚丙烯酸物、弹力纤维、聚氨酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或其混合物。
10.根据任一项前述权利要求所述的方法，其特征在于，所述基材由一种或多种人造材料制成，所述人造材料特别是选自：粘胶纤维、莫代尔、莱赛尔、铜氨纤维(人造丝)、天丝及其混合物。
11.根据权利要求9或权利要求10所述的方法，其特征在于，所述基材是包含由所述合成材料和/或所述人造材料制成的纱线和/或纤维的纺织品元件。
12.含水组合物用于向基材提供气味吸收性能的用途，所述含水组合物包含至少一种具有至少一个可水解基团的有机硅烷A和至少一种包含至少四个-COO羧基的主要多元羧酸B或其相应的酸酐；所述至少一种有机硅烷A的重量与所述至少一种主要多元羧酸B或其相应的酸酐的重量之比为0.8至1.2。
13.根据权利要求12所述的用途，其特征在于，所述基材由一种或多种合成材料和/或人造材料制成，并且所述有机硅烷A选自环氧三烷氧基硅烷和环氧二烷氧基硅烷。
14.一种通过进行权利要求1至11中任一项所述的方法而获得的基材，其特征在于，应用2014年3月的名称为“纺织品-除臭性能的测定-第3部分：气相色谱法”的ISO 17299-3:2014标准进行测量，所述基材具有大于或等于65％的气味减少率。
15.根据权利要求14所述的基材，其特征在于，所述基材是纺织品元件，所述纺织品元件包含相对于其总重量至少15重量％的由一种或多种合成材料制成的纤维纺纱和/或复丝纱和/或纤维或泡沫层，所述合成材料特别是选自：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺6-6、聚酰胺6、聚酰胺12、聚酰胺4-6、聚丙烯腈、聚丙烯酸物、弹力纤维、聚氨酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)及其混合物。
16.根据权利要求14所述的基材，其特征在于，所述基材是纺织品元件，所述纺织品元件包含相对于其总重量至少15重量％的由一种或多种人造材料制成的纤维纺纱和/或复丝纱和/或纤维或泡沫层，所述人造材料特别是选自：粘胶纤维、莫代尔、莱赛尔、铜氨纤维、天丝及其混合物。
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