CN117500906A - 织物调理剂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及织物调理剂组合物，其包含：a)织物软化活性物质；和b)含有至少一个乙氧基化物单元和至少一种衍生自碳捕获的碳的成分。
Description
技术领域
本发明涉及包含来自碳捕获(carbon capture)的碳的织物调理剂组合物。
背景技术
织物调理剂可包含含有乙氧基化物基团的成分，例如醇乙氧基化物成分和聚乙二醇成分。
香味(fragrance)性能是织物调理剂的必不可少的特征。许多消费者基于香料(perfume)性能来判断产品的功效。香料性能可以根据当在瓶中的产品在湿织物上且干燥湿织物时，在干织物上并折叠和收拾干织物时，或当穿着干织物时，或这些接触时间点(touch point)的任何组合来判断。通过香味的数量、持续时间(longevity)或品质，可判断香味性能。
稳定性也是织物调理剂的一个重要特征。不稳定性通过分离、增加或降低的粘度、香味的变化、微胶囊的絮凝、或美观性变化例如颜色变化来表明。
最后，织物调理剂的美观性是重要的。特别是产品的颜色。美观性与稳定性非常密切地相关联；差的美观性可表明差的稳定性。同样，美观性可以与在产品内的香味组成相关联。
需要进一步改善织物调理剂的香味性能、美观性和/或稳定性。
除了需要改善的织物调理剂之外，还有不断增长的应对气候变化，特别是温室气体的需求。有必要减缓含碳气体进入大气的速率。鉴于此，一些消费者更喜欢对环境具有减小影响的所谓“环保”产品。然而，消费者经常联想到“环保”产品降低了功效。同样，消费者会发现很难从有形的(tangible)角度理解产品对环境可具有的积极影响。
鉴于上述内容，仍然需要具有良好环境特性(profile)而不损害消费者在香味、稳定性、美观性和/或软化性能方面的满意度的织物调理剂组合物。
发明内容
我们已经发现，在本文中描述的包含含有至少一个乙氧基化物单元和至少一种衍生自碳捕获的碳的成分的织物调理剂组合物提供改善的环境特性，同时维持或改善消费者满意度。特别地，当在织物调理剂组合物中包含含有至少一个乙氧基化物单元和至少一种衍生自碳捕获的碳的成分时，提供香味特性的差异。香味特性的差异使消费者可以识别出更环保的产品，并使生产者可以简单地继续使用相同的香味，但实现不同的香味特性。粘度也可得到改善，导致更低的产品粘度。不希望受到理论的束缚，据信织物调理剂的改善是包含来自碳捕获的碳原子的成分的结果。
在本发明的一个方面，提供织物调理剂组合物，其包含：
a)织物软化活性物质；和
b)含有至少一个乙氧基化物单元和至少一种衍生自碳捕获的碳的成分。
本发明另外涉及制备织物调理剂组合物的方法，其中，所述方法包括以下步骤：
i.获得含有至少一个乙氧基化物单元和至少一种衍生自碳捕获的碳的成分；
ii.将所述成分加入至织物调理剂组合物中。
本发明额外地涉及如在本文中描述的织物调理剂组合物的用途，其用于减少向大气中的碳排放。
具体实施方式
通过阅读以下详细描述和所附权利要求，这些和其它方面、特征和优点对于本领域普通技术人员来说将变得清楚。为了避免疑问，本发明的一个方面的任何特征可用于本发明的任何其它方面。“包含”旨在表示“包括”，但不一定是“由…构成”或“由…组成”。换言之，所列出的步骤或选项不需要是穷举的。应当注意，以下描述中给出的实例旨在阐明本发明，而不旨在将本发明限制于这些实例本身。类似地，除非另有说明，否则所有百分比均为重量/重量百分比。除了在实施例和对比例中，或在另外明确指出的情况下，在本说明书中表示材料的量或反应的条件、材料的物理性质和/或用途的所有数值均应理解为由“约”修饰。以“x至y”格式表示的数值范围应理解为包括x和y。当对于特定特征以“x至y”的格式描述多个优选的范围时，应当理解，还考虑组合不同端点的所有范围。
术语“原始化石燃料(virgin fossil fuel)”是指这样的化石燃料来源(煤、原油、天然气)，所述化石燃料来源还未用于任何其它目的，即还未燃烧用于能源，或不是来自工业过程的废气。
术语“生物质”是指衍生自植物材料和/或微生物(例如藻类/微藻类/真菌/细菌)的有机物质(organic mass)。生物质包括植物材料、农业残余物/废物、林业残余物/废物、城市废物(如果其不包括化石)、庭院废物、制造废物、垃圾填埋废物、污水污泥、纸和纸浆等。
在本文中描述的组合物包含含有至少一个乙氧基化物单元和至少一种衍生自碳捕获的碳的成分。为了从碳捕获中获得这些成分，碳必须被捕获、分离(在需要的情况下)、并被利用或转化为用于织物调理剂中的成分。捕获、分离和转化可以在一个连续的过程中发生，或可以是可以在不同位置进行的单独步骤。
碳捕获和分离
碳捕获是指对C1碳分子(例如一氧化碳、二氧化碳、甲烷或甲醇)的捕获或封存(sequestration)。通过捕获所述碳分子，将它们从环境中移除，或阻止它们进入环境。源自碳捕获的碳与来自原始化石燃料(原油、天然气等)的碳形成对比，因为捕获的碳已经被使用过至少一次；例如，捕获的碳可能被燃烧过以产生能量，并继而被捕获以能够实现该碳的二次使用，然而来自原始化石燃料的碳已被提取用于单次目的。捕获的碳同样可以从非化石燃料碳排放者中获得，该非化石燃料碳排放者例如生物质能量工厂、来自发酵(例如小麦的发酵)的啤酒厂(brewery)气体、生物质(例如植物油、沼气或生物乙醇)燃料的燃烧。通过捕获和利用碳，可以再次利用碳，导致减少在大气中的碳和减少对原始化石燃料的使用。换句话说，或者通过捕获已经在大气中的碳或者通过在碳进入大气之前捕获碳，减少家庭护理产品的生产对原始化石燃料的净依赖。捕获的碳可以是以任何物理状态，优选地作为气体。
C1碳捕获可以用于帮助减少/防止CO2在环境中的净释放，由此形成应对气候变化的宝贵工具。当捕获的C1碳是衍生自燃烧的化石来源时，则可以减少立即释放的CO2。当C1碳是直接衍生自大气或衍生自生物来源时，甚至可存在大气CO2的立即净减少(netimmediate reduction)。碳捕获可以是点源碳捕获或直接碳捕获。直接碳捕获是指从空气中捕获碳，其中该碳被其它大气气体显著地稀释。点源碳捕获是指在释放至大气中的位点处的碳的捕获。例如在钢厂、化石燃料或生物质能量工厂、氨生产设施、水泥厂等，可实施点源碳捕获。这些是静态点源碳捕获的实例。可替代地，点源碳捕获可以是移动式的，例如连接至车辆并捕获尾气中的碳。由于捕获高浓度碳的效率，点源碳捕获可以是优选的。优选地，从点源捕获碳。更优选地，从基于化石燃料的点源捕获碳，即从利用化石燃料的工业捕获碳。
存在各种从工业过程中捕获碳的方法，实例包括：
-从燃烧后的烟气(flue gas)中捕获碳。这可称为燃烧后碳捕获。例如，这可被实施以从在化石燃料发电厂处的烟气中捕获碳。
-捕获碳预燃烧(Capturing carbon pre-combustion)。在这些过程中，化石燃料被部分地氧化。产生包含一氧化碳、氢气和一些二氧化碳的合成气(Syngas)。该一氧化碳与水(蒸汽(steam))反应以生成二氧化碳和氢气。该二氧化碳可以被分离，并且该氢气可以用作燃料。
-氧-燃料(Oxy-fuel)燃烧，其中燃料在氧气中而不是空气中燃烧。烟气主要由二氧化碳和水蒸气(vapour)构成。分离该水，并收集该二氧化碳。
一旦已捕获碳源，就需要将碳分子从可与它们混合的其它化学物质中分离出。例如，氧气、水蒸气、氮气等。在某些点源过程中，由于捕获纯的碳源，因此可不需要该分离步骤。分离可涉及生物分离、化学分离、吸收、吸附、气体分离膜、扩散、精馏、或冷凝、或它们的任意组合。
常见的分离方法是吸收或用胺对碳的洗涤(carbon scrubbing with amines)。二氧化碳被吸收至金属-有机骨架上或通过液态胺被吸收，留下可以被释放至大气中的低碳气体。该二氧化碳可以从金属-有机骨架或液态胺中去除，例如通过使用热量或压力来去除。
源自碳捕获的且与其它气体适当分离的C1碳分子从许多工业来源可获得。合适的供应商包括Ineos。
从空气中直接捕获碳可例如涉及使空气穿过能物理或化学结合C1分子的溶剂。溶剂包括强碱性氢氧化物，例如氢氧化钾或氢氧化钠。例如，可以将空气穿过氢氧化钾的溶液，以形成碳酸钾的溶液。将该碳酸盐溶液纯化并分离，以提供纯CO2气体。这种方法也可用于点源捕获中。直接空气捕获方法的一个实例是由碳工程(carbon engineering)采用的方法。
碳利用或转化
一旦C1碳分子已被捕获和分离，则它们可以转化为用于织物调理剂中的可用的成分。
可以使用各种方法以将捕获的C1分子转化至可用的组分。所述方法可涉及化学过程或生物过程，例如微生物发酵，优选地是气体发酵。
优选地，将C1分子转化为：
i.短链(优选地是C1-C5)中间产物(intermediate)，例如甲醇、乙醇、乙烯、环氧乙烷；或
ii.烃中间产物(优选地是C6-C20)，例如烃链：烷烃、烯烃等。
这些可以进一步转化以制备表面活性剂的组分，使用熟知的化学法(chemistries)例如链式增长反应(chain growth reaction)等转化至：更长链的烯/烯烃、烷烃、更长链的醇、芳族化合物和乙烯、环氧乙烷，该环氧乙烷是用于各种成分的优异的起始化学品。优选地，将C1分子转化为短链中间产物，更优选地转化为乙醇、乙烯或环氧乙烷。
i.短链中间产物：
转化的一个合适的实例是反应器将二氧化碳、水和电转化为甲醇或乙醇和氧气的方法，即电解。该方法的一个实例由Opus 12提供。在WO21252535、WO17192787、WO20132064、WO20146402、WO19144135和WO20112919中公开合适的方法。
转化的一个可替代的合适的实例是在碳尖峰(carbon spike)中使用嵌入的铜纳米颗粒的催化剂将二氧化碳转化为乙醇。
转化的一个可替代的合适的实例是对生物转化的使用，所述生物转化涉及由微生物例如C1固定细菌将C1碳发酵为可用的化学物质。这也已知为气体发酵，该气体发酵被限定为气态底物(例如CO、CO2和CH4)至更大分子的微生物转化。
在1903年首次发现了微生物以CO作为唯一碳源而生长的能力。这后来被确定为使用自养生长的乙酰辅酶A(乙酰CoA)生化途径(也已知为Woods-Ljungdahl途径和一氧化碳脱氢酶/乙酰CoA合酶(CODH/ACS)途径)的生物的特性。大量的厌氧生物，包括一氧化碳营养(carboxydotrophic)生物、光合生物、产甲烷生物和产乙酸生物，已显示出将CO代谢至各种最终产物，即CO2、H2、甲烷、正丁醇、乙酸(acetate)和乙醇。优选地，厌氧细菌例如来自梭菌属(genus Clostridium)的那些，用于经由乙酰CoA生化途径由一氧化碳、二氧化碳和氢气生产乙醇。存在可以用于发酵过程中的多种微生物，特别优选的是厌氧细菌，例如杨氏梭菌(Clostridium ljungdahlii)菌株PETC或ERI2，其可以用于生产乙醇。
示例性的气体发酵过程是，但不限于，如描述的合成气发酵和需氧甲烷发酵(B.Geinitz et.al.Gas Fermentation Expands the Scope of a Process Network forMaterial Conversion.Chemie Ingenieur Technik.Vol 92,Issue 11,p.1665-1679.)。具有转化CO和CO2的能力的微生物主要属于厌氧产乙酸细菌或需氧一氧化碳营养细菌，能够转化甲烷的那些是甲烷营养菌(methanotrophs)，它们通常是需氧甲烷营养(methanothrophic)细菌。在这个意义上，术语“气体发酵”被宽松地(loosely)使用，并包括对有机物质的需氧或厌氧微生物或酶转化，优选地通过合成气发酵和需氧甲烷发酵来转化。
气体发酵可以包括多级发酵、混合发酵、共培养、混合营养和嗜热生产。多级发酵可以拓宽获得的产品的组合(portfolio)，以及获得更高的最终产品浓度。混合发酵可帮助一些菌株解除环境的来自毒性化合物的毒性或降低某种产物的浓度，从而允许对气体的更有效的转化或增加的产物产率(例如通过第二菌株)。混合营养是由一些微生物同时使用两种或更多种碳源/电子源，其中例如CO2和有机底物例如糖类二者一起被利用。嗜热生产(由嗜热菌株例如一氧化碳营养嗜热菌在升高的温度下的气体发酵)提供降低污染风险的优点。气体发酵培养物可以是限定的或未限定的，但优选地是部分或全部限定的。对限定的培养物的使用提供改善的气体发酵最终产物控制的益处。
优选地，通过气体发酵将C1分子转化为短链中间产物。更优选地，通过气体发酵将C1分子转化为乙醇、乙烯或环氧乙烷。
ii.烃中间产物：
一个合适的实例是费-托(Fischer-Tropsch)法。使用氢和金属催化剂，通过费-托法可以将二氧化碳和一氧化碳化学转化至液态烃。必须首先将二氧化碳进料通过逆水煤气变换反应转化至一氧化碳。
用于转化成烃中间产物的一个可替代的方法是太阳能光热化学(solarphotothermochemical)烷烃逆燃烧反应。这些是使用光热化学流动反应器将二氧化碳和水转化成氧气和烃的一步转化。
在WO 2007/117157、WO 2018/175481、WO 2019/157519和WO 2018/231948中公开适用于生成乙醇原料的碳捕获技术的另外的实例，所述乙醇原料用于制造用于在本文中描述的表面活性剂中的乙氧基亚单元(sub-unit)。
包含环氧乙烷基团的成分
在本文中描述的组合物包含含有至少一个乙氧基化物单元和至少一种衍生自碳捕获的碳的成分。优选地，按所述组合物的重量计，所述组合物包含0.05至10重量％的含有至少一个乙氧基化物单元和至少一种衍生自碳捕获的碳的成分，更优选地包含0.1至5重量％，最优选地包含0.1至4重量％的含有至少一个乙氧基化物单元和至少一种衍生自碳捕获的碳的成分。
衍生自碳捕获的碳可存在于所述成分分子的化学结构内的任何地方。优选地，衍生自碳捕获的碳形成烷基链或乙氧基化物基团的一部分，优选地形成乙氧基化物基团的一部分。优选地至少50重量％的碳原子从碳捕获获得，更优选地至少70重量％的碳原子从碳捕获获得，最优选地所有的碳原子从碳捕获获得。优选地，在所述成分内的小于90重量％，优选地小于10重量％的碳原子直接地从原始化石燃料获得。
位于烷基链中的碳：
在衍生自碳捕获的碳位于烷基链中的情况下，优选地平均至少50重量％的在所述烷基链中的碳衍生自碳捕获，更优选地至少70重量％的在所述烷基链中的碳衍生自碳捕获，最优选地所有的在所述烷基链中的碳衍生自碳捕获。
如上所述，合适的碳链可以由费-托反应获得。用于费-托反应的进料可以是100％的从碳捕获获得的碳，或可以是来自不同来源的碳的混合物。例如，可以使用来自天然气的碳气体，尽管这不是优选的。优选地，所述烷基链包含小于10重量％的直接从原始化石燃料获得的碳，更优选地，所述烷基链不包含直接从原始化石燃料获得的碳。
可替代地，所述烷基链可以是来自碳捕获的烷基与来自甘油三酯的烷基的组合，优选地，甘油三酯是从植物，例如棕榈、稻米、米糠、向日葵、椰子、油菜籽、玉米(maze)、大豆、棉籽、橄榄油等获得。
位于乙氧基化物基团中的碳：
在衍生自碳捕获的碳位于乙氧基化物基团上的情况下，优选地平均至少50重量％的在所述分子中的乙氧基化物碳衍生自碳捕获，更优选地至少70重量％的在所述分子中的乙氧基化物碳衍生自碳捕获，最优选地所有的在所述分子中的乙氧基化物碳衍生自碳捕获。在单一的乙氧基化物单体中，一个或两个碳可以是从碳捕获获得的碳，优选地两个碳都是从碳捕获获得的碳。优选地，超过10重量％，优选地超过90重量％的乙氧基化物基团包含从基于碳捕获的来源获得的碳原子。可替代的碳源包括基于植物的碳，例如由糖类和淀粉的发酵获得的乙醇(即，“生物”乙醇)。乙氧基化物基团可包含来自原始化石燃料的碳，但这不是优选的。优选地，小于90重量％，优选地小于10重量％的乙氧基化物基团包含直接从原始化石燃料获得的碳原子。
为了由碳捕获产生乙氧基化物，首先将如上所述产生的乙醇脱水至乙烯。这是一种常见的工业方法。然后，将该乙烯氧化以形成环氧乙烷。
依据需要的材料，不同的路线是可获得的。
如果需要醇乙氧基化物，则所述环氧乙烷经由聚合类型反应可以与长链脂肪醇反应。这个过程通常被称为乙氧基化，并产生醇乙氧基化物。优选地，所述长链脂肪醇包含来自碳捕获的碳和/或来自植物来源的碳。更优选地，所述长链脂肪醇仅包含来自碳捕获的碳和/或来自植物来源的碳。最优选地，该脂肪醇仅包含来自碳捕获的碳。
如果需要聚乙二醇，则可以将该环氧乙烷聚合，例如在水和催化剂的存在下聚合，以产生聚乙二醇链。
优选地，在所述成分分子内的所有碳均衍生自植物来源或碳捕获。最优选地，所有碳均衍生自碳捕获。
优选地，所述含有至少一个乙氧基化物单元和至少一种衍生自碳捕获的碳的成分选自醇乙氧基化物、聚乙二醇和被聚乙二醇取代的材料。
醇乙氧基化物：
醇乙氧基化物具有以下通式：
R-Y-(C2H4O)z-CH2-CH2-OH
其中R为烷基链。当所述含有至少一个乙氧基化物单元和至少一种衍生自碳捕获的碳的成分是醇乙氧基化物时，从碳捕获获得的碳可位于烷基链或乙氧基化物基团中。优选地，该烷基链和乙氧基化物二者包含从碳捕获获得的碳。
R优选地为8至60，更优选地为10至25，甚至更优选地为12至20，最优选地为16至18。
Y选自：
-O-、-C(O)O-、-C(O)N(R)-或-C(O)N(R)R-
并且优选地为-O-。
按摩尔平均值计算，Z优选地为2至100，更优选地为5至50，最优选地为10至40。
特别优选地，R为16至18，并且Z为20至30。
这些成分在所谓的在家稀释产品(dilute at home product)中是特别有利的。在家稀释产品是消费者购买的以浓缩形式的浓缩织物调理剂，并在使用前用水稀释。当消费者在家中稀释时，在家稀释产品中，这些成分有助于该浓缩产品与水的自发混合。
聚乙二醇：
聚乙二醇(PEG)具有以下通式：
n优选地为2至200，更优选地为2至100，甚至更优选地为2至40，2至30，最优选地为2至20。
该PEG的重均分子量优选地为100至1000，更优选地为100至800，最优选地为100至600。
如上所述，该PEG可仅包含来自碳捕获的碳，或可包含与来自其它来源的碳的组合的来自碳捕获的碳。
被聚乙二醇取代的材料：
这些是由PEG或环氧乙烷与另一种成分的反应获得的材料。例如，环氧乙烷与蓖麻油的反应产生PEG氢化的蓖麻油。
优选地，这些材料是氢化的蓖麻油。优选地，该蓖麻油用10至80摩尔的环氧乙烷来氢化，优选地用20至60摩尔的环氧乙烷来氢化。特别优选的成分是PEG 40氢化的蓖麻油。
现代碳百分比
现代碳百分比(percentage modern carbon)(pMC)水平是基于测量放射性碳(C14)的水平，该放射性碳(C14)是在高层大气中产生并从该处扩散，提供在空气中的一般背景水平。一旦被捕获(例如由生物质捕获)，C14的水平会随着时间的推移而降低，以这样的方式使得C14的量在45,000年后基本上耗尽。因此，如在常规石化工业中使用的基于化石的碳的C14水平是几乎为零。
100％的基于生物或生物源的碳的pMC值会表明，100％的所述碳来自在自然环境中生存的植物或动物副产品(生物质)(或如从空气中捕获的)，并且0％的数值意味着所有的所述碳衍生自石油化学产品、煤和其它化石来源。0％至100％之间的数值会表示混合物。该数值越高，在所述材料中的天然来源组分的比例就越大，即使这可包括从空气中捕获的碳。
使用美国国家标准与技术研究所(National Institute of Standards andTechnology，NIST)现代参考标准(SRM 4990C)，使用％基于生物的碳含量ASTM D6866-20方法B(％Biobased Carbon Content ASTM D6866-20 Method B)可以确定pMC水平。本领域中已知这种测量在商业上进行，例如由Beta Analytic Inc.(USA)进行。测量C14碳水平的技术在几十年前就是已知的，并且最熟知的是来自碳测年考古有机发现。
由Beta Analytic Inc.使用的具体方法是确定pMC的优选的方法，所述方法包括以下：
通过加速器质谱(AMS)进行放射性碳测年。AMS测量是对石墨进行的，所述石墨由在钴催化剂上的CO2样品的氢还原产生。该CO2由样品100％氧气气氛下在800℃+下的燃烧获得。该CO2首先用甲醇/干冰来干燥，然后被收集在液氮中，以用于随后的石墨化反应。对参考标准品、内部QA样品和背景样品(background)进行相同的反应，以确保系统化学性(systematic chemistry)。在Beta Analytic的多个使用SNICS离子源的内部粒子加速器之一中，通过测量相对于在Oxalic Acid II(NIST-4990C)中的C14/C13的样品C14/C13，来获得pMC结果。质量保证(Quality assurance)样品和未知样品一起测量，并单独以“QA报告”报告。在接受和报告任何给定样品的结果之前，放射性碳定年法实验室要求QA样品的结果落入已知数值的预期范围内。使用根据机器计算的(machine)石墨d13C，AMS结果被总分级校正。依据样品材料的不同，通过不同的方式获得针对所述样品报告的d13C。固体有机物被重取样，并用元素分析仪(EA)将其转化成CO2。在气体工作台(gas bench)中将水样品(water)和碳酸盐样品(carbonate)酸化，以产生CO2。将该EA和该气体工作台二者直接地与同位素比质谱仪(IRMS)相关联。该IRMS执行对CO2质量的区分和测量，以及对样品d13C的计算。
在一个实施方案中，所述含有至少一个乙氧基化物单元和至少一种衍生自碳捕获的碳的成分包含来自点源碳捕获的碳。这些成分优选地具有0至10％的pMC。
在一个可替代的实施方案中，所述含有至少一个乙氧基化物单元和至少一种衍生自碳捕获的碳的成分包含来自直接空气捕获的碳。这些成分优选地具有90％至100％的pMC。
织物软化活性物质
在本文中描述的织物调理剂包含织物软化活性物质。该织物软化活性物质可以是已知可软化织物的任何材料。这些可以是已知可软化材料的聚合物材料或化合物。合适的织物软化活性物质的实例包括：季铵化合物、硅酮聚合物、多糖、粘土、胺、脂肪酯、可分散的聚烯烃、聚合物胶乳、和它们的混合物。
该织物软化活性物质可优选地为阳离子或非离子材料。优选地，本发明的织物软化活性物质为阳离子材料。在本文中描述合适的阳离子织物软化活性物质。
用于本发明的织物调理剂组合物中的优选的软化活性物质是季铵化合物(QAC)。
QAC优选地包含至少一条衍生自脂肪酸的链，更优选地包含至少两条衍生自脂肪酸的链。通常，脂肪酸被限定为具有4至28个碳的链的脂肪族单羧酸。脂肪酸可衍生自各种来源，例如牛脂(tallow)或植物来源。优选地，脂肪酸链衍生自植物。优选地，按总脂肪酸链的重量计，QAC的脂肪酸链包含10至50重量％的饱和的C18链，和5至40重量％的单不饱和的C18链。在一个进一步优选的实施方案中，按总脂肪酸链的重量计，QAC的脂肪酸链包含20至40重量％，优选地25至35重量％的饱和的C18链，和10至35重量％，优选地15至30重量％的单不饱和的C18链。
用于本发明的组合物中的优选的季铵织物软化活性物质是所谓的“酯季铵盐(ester quat)”或酯键合的季铵化合物。特别优选的材料是酯键合的三乙醇胺(TEA)季铵化合物(compounds)，该化合物包括单-、二-和三-酯键合的组分的混合物。
通常，基于TEA的织物软化化合物(compounds)包括所述化合物的单-、二-和三-酯形式的混合物，其中二-酯键合的组分包含不超过70重量％的织物软化化合物，优选地不超过60重量％，例如不超过55重量％，或甚至不超过45重量％的织物软化化合物，和至少10重量％的单酯键合的组分。
适合用于本发明中的第一组的季铵化合物(compounds)(QAC)由式(I)表示：
其中每个R独立地选自C5至C35烷基或烯基；R1表示C1至C4烷基、C2至C4烯基或C1至C4羟烷基；T可以或者是O-CO(即经由它的碳原子与R结合的酯基)，或者可以可替代地是CO-O(即经由它的氧原子与R结合的酯基)；n为选自1至4的数值；m为选自1、2或3的数值；并且X-是阴离子反离子，例如卤离子(halide)或烷基硫酸酯盐(alkyl sulphate)，例如氯离子(chloride)或硫酸甲酯盐。式I的二酯变体(即m＝2)是优选的，并且通常具有与它们相关联的单酯和三酯类似物。此类材料特别适合用于本发明中。
合适的活性物质包括柔软的季铵活性物质，例如Stepantex VT90、Rewoquat WE18(来自Evonik)和Tetranyl L1/90N、Tetranyl L190 SP和Tetranyl L190 S(所有均来自Kao)。
富含三乙醇铵硫酸甲酯盐的二-酯的活性物质也是合适的，另称为“TEA酯季铵盐”。
商业的实例包括PreapagenTM TQL(来自Clariant)和TetranylTM AHT-1(来自Kao)(二者均为三乙醇铵硫酸甲酯盐的二[硬化的牛脂酯])、AT-1(三乙醇铵硫酸甲酯盐的二-[牛脂酯])和L5/90(三乙醇铵硫酸甲酯盐的二-[棕榈酯])(二者均来自Kao)，以及RewoquatTM WE15(具有衍生自C10-C20和C16-C18不饱和脂肪酸的脂肪酰基残基的三乙醇铵硫酸甲酯盐的二-酯)(来自Evonik)。
适合用于本发明中的第二组的QAC由式(II)表示：
其中每个R1基团独立地选自C1至C4烷基、羟烷基、或C2至C4烯基；并且其中每个R2基团独立地选自C8至C28烷基或烯基；并且其中n、T和X-如上所限定。
该第二组的优选的材料包括1,2-二[牛脂酰氧基]-3-三甲基铵丙烷氯化物(1,2bis[tallowoyloxy]-3-trimethylammonium propane chloride)、1,2-二[硬化的牛脂酰氧基]-3-三甲基铵丙烷氯化物(1,2bis[hardened tallowoyloxy]-3-trimethylammoniumpropane chloride)、1,2-二[油酰氧基]-3-三甲基铵丙烷氯化物(1,2-bis[oleoyloxy]-3-trimethylammonium propane chloride)和1,2-二[硬脂酰氧基]-3-三甲基铵丙烷氯化物(1,2bis[stearoyloxy]-3-trimethylammonium propane chloride)。此类材料被描述于US4,137,180(Lever Brothers)中。优选地，此类材料还包含一定量的相应单酯。
适合用于本发明中的第三组的QAC由式(III)表示：
(R1)2-N+-[(CH2)n-T-R2]2X- (III)
其中，每个R1基团独立地选自C1至C4烷基，或C2至C4烯基；并且其中每个R2基团独立地选自C8至C28烷基或烯基；并且n、T和X-如上所限定。该第三组的优选的材料包括二(2-牛脂酰氧基乙基)二甲基铵氯化物(bis(2-tallowoyloxyethyl)dimethyl ammoniumchloride)，它的部分硬化和硬化的变体。
第四组的QAC的具体实例由式(IV)表示：
适合用于本发明中的第四组的QAC由式(V)表示：
R1和R2独立地选自C10至C22烷基或烯基，优选地选自C14至C20烷基或烯基。X-如上所限定。
季铵织物调理材料的碘值优选地为0至80，更优选地为0至60，最优选地为0至45。该碘值可以适当选择。具有0至5，优选地0至1的碘值的基本上饱和的材料可以用于本发明的组合物中。此类材料已知为“硬化的”季铵化合物。
碘值的另外的优选的范围为20至60，优选地为25至50，更优选地为30至45。这种类型的材料是“柔软的”三乙醇胺季铵化合物，优选地是三乙醇胺二烷基酯硫酸甲酯盐。此类酯键合的三乙醇胺季铵化合物包含不饱和的脂肪链。
如果在所述组合物中存在季铵材料的混合物，则上述碘值表示存在的所有季铵材料的母体脂肪酰基化合物或脂肪酸的平均碘值。同样，如果在所述组合物中存在任何饱和的季铵材料，则碘值表示存在的所有季铵材料的脂肪酸的母体酰基化合物或脂肪酸的平均碘值。
在本发明的上下文中使用的碘值是指用于制备QAC的脂肪酸，通过如在Anal.Chem.,34,1136(1962)Johnson and Shoolery中描述的nmr波谱法的方法测量在材料中存在的不饱和度。
其它类型的软化化合物可以是由式(VI)表示的非酯季铵材料：
其中，每个R1基团独立地选自C1至C4烷基、羟烷基或C2至C4烯基；R2基团独立地选自C8至C28烷基或烯基，并且X-如上所限定。
优选地，按所述组合物的重量计，本发明的织物调理剂包含大于1重量％的织物软化活性物质，更优选地大于2重量％的织物软化活性物质，最优选地大于3重量％的织物软化活性物质。优选地，按所述组合物的重量计，本发明的织物调理剂包含小于40重量％的织物软化活性物质，更优选地小于30重量％的织物软化活性物质，最优选地小于25重量％的织物软化活性物质。合适地，按所述组合物的重量计，该织物调理剂包含1至40重量％的织物软化活性物质，优选地2至30重量％的织物软化活性物质，更优选地3至25重量％的织物软化活性物质。
在本文中描述的织物调理剂可以是所谓的在家稀释织物调理剂(dilute at homefabric conditioner)。这些是以浓缩形式出售的织物调理剂组合物。然后,消费者在使用该组合物之前在家中稀释该组合物。如果该织物调理剂是浓缩的在家稀释组合物，则优选地，该织物调理剂包含按该组合物的重量计大于10重量％的织物软化活性物质，更优选地大于15重量％的织物软化活性物质，最优选地大于20重量％的织物软化活性物质。优选地，本发明的织物调理剂包含按该组合物的重量计小于50重量％的织物软化活性物质，更优选地小于45重量％的织物软化活性物质，最优选地小于40重量％的织物软化活性物质。用于在家稀释的适当浓缩的织物调理剂包含按该组合物的重量计10至50重量％的织物软化活性物质，优选地15至45重量％的织物软化活性物质，更优选地20至40重量％的织物软化活性物质。
香料
游离香料：
本发明的织物调理剂优选地包含0.05至10重量％的游离香料，更优选地0.1至8重量％的游离香料。
可用的香料组分可包括天然和合成来源二者的材料。它们包括单一化合物、和混合物。此类组分的具体实例在当前文献中找到，例如在Fenaroli's Handbook of FlavorIngredients,1975,CRC Press；Synthetic Food Adjuncts,1947by M.B.Jacobs,editedby Van Nostrand；或Perfume and Flavor Chemicals by S.Arctander 1969,Montclair,N.J.(USA)中找到。这些物质对于增香、调味和/或芳香化消费品的领域中的技术人员而言是熟知的。
特别优选的香料组分是释香性(blooming)香料组分和实质性(substantive)香料组分。释香性香料组分由低于250℃的沸点和高于2.5的LogP限定。实质性香料组分由高于250℃的沸点和高于2.5的LogP限定。沸点是在标准压力(760mm Hg)下测量的。优选地，香料组合物会包含释香性香料组分与实质香料组分的混合物。香料组合物可包含其它香料组分。
在游离油香料组合物中存在多个香料组分是常见的。在用于本发明中的组合物中，设想的是会存在三种或更多种不同的香料组分，优选地四种或更多种不同的香料组分，更优选地五种或更多种不同的香料组分，最优选地六种或更多种不同的香料组分。可应用300种香料组分的上限。
香料微胶囊：
本发明的织物调理剂组合物优选地包含0.05至10重量％的香料微胶囊，更优选地0.1至8重量％的香料微胶囊。微胶囊的重量是所提供的材料的重量。
当香料组分被包封时，合适的包封材料可包括但不限于：氨基塑料、蛋白质、聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、多糖、聚酰胺、聚烯烃、树胶、硅酮、脂质类、改性的纤维素、聚磷酸酯、聚苯乙烯、聚酯或它们的组合。特别优选的材料是氨基塑料微胶囊，例如三聚氰胺甲醛微胶囊或脲甲醛微胶囊。
本发明的香料微胶囊可以是易碎的微胶囊和/或水分活化的微胶囊。易碎是指当施加力时香料微胶囊会破裂。水分活化是指香料在水的存在下释放。本发明的织物调理剂优选地包含易碎的微胶囊。水分活化的微胶囊可额外地存在。可以是易碎的微胶囊的实例包括氨基塑料微胶囊。
在微胶囊中包含的香料组分可包含散发气味的材料和/或香料前体材料(pro-fragrance material)。
在微胶囊中包含的特别优选的香料组分如上描述。
微胶囊可包含香料组分和用于香料成分的载体，例如沸石或环糊精。
其它成分
在本文中描述的织物调理剂可包含如本领域技术人员会已知的额外成分。在这些材料中，可以提及：增稠聚合物、共软化剂、脂肪络合剂、消泡剂、驱虫剂、遮光(shading)或调色(hueing)染料、防腐剂(例如生物杀灭剂)、pH缓冲剂、香料载体、助水溶剂、抗再沉淀剂、去污剂(soil-release agent)、聚电解质、抗收缩剂、抗皱剂、抗氧化剂、染料、着色剂、防晒剂、防腐蚀剂、悬垂赋予剂、抗静电剂、螯合剂和熨烫助剂。本发明的产品可含有珠光剂和/或遮光剂。优选的螯合剂是HEDP，即羟乙磷酸(Etidronic acid)或1-羟基乙烷-1,1-二膦酸的缩写。
特别优选的额外成分是增稠聚合物和/或脂肪络合剂。优选的脂肪络合剂包括脂肪醇和脂肪酸，其中脂肪醇是最优选的。优选的增稠聚合物是阳离子聚合物，特别是交联的阳离子聚合物。
该织物调理剂组合物优选地为水性形式。该组合物优选地包含至少75重量％的水。
制备织物调理剂的方法
在本发明的一个方面，提供制备织物调理剂组合物的方法，其中，该方法包括以下步骤：
i.获得含有至少一个乙氧基化物单元和至少一种衍生自碳捕获的碳的成分。
ii.将所述成分加入至织物调理剂组合物中。
步骤i.可涉及在本文中描述的任何方法或任何合适可替代的路线，以获得含有至少一个乙氧基化物单元和至少一种衍生自碳捕获的碳的成分。该成分优选地为在本文中描述的成分。
步骤ii.涉及将含有至少一个乙氧基化物单元和至少一种衍生自碳捕获的碳的成分加入至织物调理剂组合物中。例如，该成分可与织物软化活性物质一起预熔，或可在制备织物调理剂的过程中的任何合适的阶段添加。优选地，将它与织物软化活性物质一起预熔。优选地，预熔体在50℃以上，更优选地60℃以上的温度下形成。
织物调理剂一旦制成，则被储存在合适的包装中。优选地，该包装包括消费后再循环的包装或PCR。
织物调理剂的用途
在本发明的一个方面，提供如在本文中描述的织物调理剂的用途，其用于减少在大气中的碳排放。这通过再利用已经存在于大气中或将被排放至大气中的碳(例如来自工业的碳)而不是使用来自原始化石燃料的碳来实现。在本文中描述的织物调理剂可有助于减缓碳进入大气中的速度。换句话说，衍生自碳捕获的碳可用于织物调理剂中，以减少大气中的碳排放。这是通过再利用已经或将被排放至大气中的碳而不是使用原始石化产品来实现。
此外，含有至少一个乙氧基化物单元和至少一种衍生自碳捕获的碳的成分的使用为消费者提供产品中的有形的生态标记。因此，在本发明的一个方面，提供含有至少一个乙氧基化物单元和至少一种衍生自碳捕获的碳的成分的用途，其用作在织物调理剂组合物中的有形的生态标记。该有形的生态标记标志着消费者的碳提供(carbon providence)的变化。这可以是产品气味的变化。换句话说，衍生自碳捕获的碳可用于改变织物调理剂的香味，从而为消费者提供有形的标记和相信的理由。
实施例
以下成分是含有至少一个乙氧基化物单元和至少一种衍生自碳捕获的碳的成分的示例。
表1：醇乙氧基化物
| 乙氧基化物(25EO) | 烷基(C16/18) | |
| 对比例A | 原始化石燃料 | 原始化石燃料 |
| 实施例1 | 原始化石燃料 | 碳捕获 |
| 实施例2 | 碳捕获 | 棕榈油 |
| 实施例3 | 碳捕获 | 碳捕获 |
表2：聚乙二醇(分子量200)
| 环氧乙烷 | |
| 对比例B | 100％原始化石燃料 |
| 实施例4 | 30％原始化石燃料、70％碳捕获 |
| 实施例5 | 50％生物乙醇、50％碳捕获 |
| 实施例6 | 100％碳捕获 |
以下组合物为根据本发明的织物调理剂：
表3：织物调理剂
织物软化活性物质1－二烷氧基乙基羟乙基甲基铵硫酸甲酯盐(DialkyloxyethylHydroxyethyl Methyl Ammonium Methyl sulphate)。
通过以下方法可制备织物调理剂。将容器中的水加热至约45℃，并将香料微胶囊(如果存在)分散在其中。在搅拌下加入微量组分。通过将所述成分加热至约65℃的温度，制备织物软化活性物质与实施例3或4的预混物。在搅拌下向主混合容器中加入所述预混物。将该组合物冷却至约35℃，并加入游离香料(如果存在)。
产品评估：
表4：织物调理剂组合物
织物软化活性物质1-二烷氧基乙基羟乙基甲基铵硫酸甲酯盐
非离子表面活性剂2-具有25EO的鲸蜡硬脂醇乙氧基化物(在该EO基团中的所有碳衍生自石化产品)
非离子表面活性剂3-具有25EO的鲸蜡硬脂醇乙氧基化物(在该EO基团中的所有碳衍生自碳捕获)
通过以下方法制备了织物调理剂。织物软化活性物质和非离子表面活性剂通过一起加热至约65℃来制备。在混合下加入了微量组分，然后加入香料微胶囊。然后，织物软化活性物质预混物被缓慢地添加至所述组合物。将该组合物冷却，并加入了香料油。
对这两种织物调理剂进行了香味评价。这两种织物调理剂包含了相同量的相同香料，然而识别的是织物调理剂1闻起来“更清新”和“更绿色”，而在织物调理剂A中的“果味绿色调(fruity green note)”不太突出。
含有至少一个乙氧基化物单元和至少一种衍生自碳捕获的碳的非离子表面活性剂的包含物导致了不同的产品气味，这对消费者来说标志着产品之间的差异。
Claims (15)
1.织物调理剂组合物，其包含：
a)织物软化活性物质；和
b)含有至少一个乙氧基化物单元和至少一种衍生自碳捕获的碳的成分。
2.根据权利要求1所述的织物调理剂，其中，所述织物调理剂组合物另外包含香料。
3.根据前述权利要求中的任意一项所述的织物调理剂，其中，所述织物软化活性物质为季铵化合物。
4.根据前述权利要求中的任意一项所述的织物调理剂，其中，所述组合物包含0.1至10重量％的含有至少一个乙氧基化物单元和至少一种衍生自碳捕获的碳的成分。
5.根据前述权利要求中的任意一项所述的织物调理剂，其中，至少50重量％的在成分b)中的碳原子是从碳捕获获得的。
6.根据前述权利要求中的任意一项所述的织物调理剂，其中，小于90重量％的在成分b)中的碳原子是直接从原始化石燃料来源获得的。
7.根据前述权利要求中的任意一项所述的织物调理剂，其中，所述衍生自碳捕获的碳形成烷基链或乙氧基化物基团的一部分。
8.根据前述权利要求中的任意一项所述的织物调理剂，其中，成分b)选自醇乙氧基化物、聚乙二醇和被聚乙二醇取代的材料。
9.根据前述权利要求中的任意一项所述的织物调理剂，其中，在成分b)内的所有碳衍生自碳捕获、或碳捕获与植物来源的组合。
10.根据前述权利要求中的任意一项所述的织物调理剂，其中，所述获自碳捕获的碳是从点源碳捕获获得的。
11.根据前述权利要求中的任意一项所述的织物调理剂，其中，所述织物调理剂为在家稀释产品。
12.制备织物调理剂组合物的方法，其中，所述方法包括以下步骤：
i.获得含有至少一个乙氧基化物单元和至少一种衍生自碳捕获的碳的成分；
ii.将所述成分加入至织物调理剂组合物中。
13.制备根据权利要求1至11所述的织物调理剂组合物的方法，其中，所述方法包括以下步骤：
i.获得含有至少一个乙氧基化物单元和至少一种衍生自碳捕获的碳的成分；
ii.将所述成分加入至织物调理剂组合物中。
14.衍生自碳捕获的碳在根据权利要求1至11所述的织物调理剂中的用途，其用于减少在大气中的碳排放。
15.衍生自碳捕获的碳在根据权利要求2所述的织物调理剂中的用途，其用于改变所述织物调理剂的香味。
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