CN1524143A - 向地毯赋予耐污物和染剂性能的方法 - Google Patents

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Abstract

描述了用于地毯的无溶剂清洁和处理组合物。组合物包括染剂阻断聚合物，硅倍半氧烷防污聚合物，表面活性剂和非必要地螯合剂或盐的水溶液。

Description

向地毯赋予耐污物和染剂性能的方法
发明领域
本发明涉及用于地毯的新无溶剂清洁和处理组合物。本发明也涉及采用这些组合物清洁和处理地毯以向地毯赋予防污和染剂脱除性能的方法。
发明背景
几十年来，地毯是住宅房屋和商业建筑物中用于改进美观和舒适两者的地板覆盖物。尽管当新的时侯，在外观和方便性中是非常合意的，地毯随时间不可避免地易于由食品和饮料弄脏和由于由脚走动引起的污物增加所致的变色。
为最小化这些攻击的影响，已经在地毯厂或直接在安装之后向地毯施加各种处理物(今后称为“较早施加的处理”)。这样的较早施加的处理物包括(a)用于提供耐污物性的氟脂族化合物和硅倍半氧烷聚合物，(b)用于防止对染剂的粘合，和促进染剂从纤维脱除的染剂阻断剂(Stainblocker)，和(c)其各种结合物。然而，尽管这些较早施加的处理物可向地毯赋予良好的初始保护，由于脚磨损和污物和染剂积累，处理的地毯纤维耐变脏和着色的能力随时间逐渐减少。此时，必须清洁地毯以恢复它的初始外观。令人遗憾地，在地毯清洁和使用的循环期间，较早施加的处理物可经过污染而变得无效或可以被从地毯除去，使地毯易于发生着色和变脏所致的加速变色。
为在清洁之后保持地毯令人满意的耐染剂和污物性能(即支持清洁地毯的抵抗力达到较早施加处理的地毯的抵抗力)，通常在另外的施加步骤中向清洁的地毯施加耐污物和染剂的试剂。由于防污化学品与清洁洗涤剂体系的不兼容性和所致的混合物的无效，需要此后的施加。例如，防污化学品如含全氟烷基的聚合物倾向于与表面活性剂分离，因此限制保存期限。另外，防污化学品和表面活性剂的效力与pH有关。防污化学品在酸性环境下更为有效而表面活性剂在碱性环境下更为有效，因此使得难以生产包括两种组分的单一组合物而同时保持所需的性能。
因此，需要采用单步骤清洁/处理方法。但为有效地采用这样的单步骤方法，防污剂和染剂阻断剂必须与清洁洗涤剂兼容。另外，由于在使地毯与清洁洗涤剂和处理剂接触与除去这样洗涤剂和试剂之间的时间段非常短，必须将这样的试剂在真空条件下快速排出到地毯纤维上。真空施加倾向于提取处理剂以及含脏洗涤剂的废水，导致不充分的长期地毯保护。
尽管有这些尝试，仍继续需要无有机溶剂的地毯清洁体系，该清洁体系可同时有效地清洁地毯和向清洁的地毯提供长期防污和染剂阻断保护。
发明概述
在一个方面，本发明涉及一种pH至少为6的含水组合物，该组合物包括染剂阻断聚合物，硅倍半氧烷防污聚合物，表面活性剂，和非必要的螯合剂，或盐。
在另一方面，本发明涉及一种清洁纤维性聚酰胺基材和向清洁的地毯赋予优异的耐污物和染剂性能的方法，该方法包括(a)采用本发明的含水组合物水提取基材；和(b)将组合物从清洁和处理的基材真空脱除。
本发明的进一步方面涉及清洁纤维性聚酰胺基材和向清洁的地毯赋予优异的耐污物和染剂性能的方法，该方法包括(a)采用本发明的含水组合物水提取基材；(b)将组合物从清洁和处理的基材真空脱除；和使基材与包括染剂阻断剂和硅倍半氧烷的含水组合物接触。
使用单步骤方法，本发明的地毯清洁和处理组合物可用于有效地清洁和处理变脏和着色的地毯，向清洁的地毯赋予优异的防污和染剂阻断性能。此方法可以用于先前安装的地毯，或者，可用于地毯工厂以清洁和处理未安装的、先前未处理的地毯。本发明中描述的单步骤方法避免在两步骤清洁和处理方法中必需的额外时间和劳动成本，并降低施加的含水清洁剂和处理物的总数量。含水清洁剂数量的此降低导致两个优点：(1)它最小化由于水渗透的地毯损害和潜在的尺寸不稳定性，和(2)它降低干燥水所要求的烘箱中的能量成本。尽管在经济上更需要在单步骤中清洁和处理，可以在清洁地毯之后或之后，将本发明的地毯清洁和处理组合物施加到安装的地毯上。另外，可以将本发明的地毯清洁和处理组合物施加到安装的地毯上，该地毯已采用除本申请中公开以外的那些组合物清洁。此外，可以将本发明的地毯清洁和处理组合物施加到安装的地毯上，该地毯先前没有被赋予防污和/或染剂脱除性能。
本发明的清洁和处理地毯组合物可以由地毯经销商和专业清洁人员以及由“自己动手”的用户利用。本发明的清洁和处理组合物是贮存稳定的，可以在高浓度下贮存而没有分离。
发明详述
本发明涉及用于地毯的新无溶剂清洁和处理组合物。本发明也涉及采用这些组合物清洁和处理地毯以向地毯赋予防污和染剂脱除性能的方法。特别地，本发明涉及pH至少为6的含水组合物，该组合物包括染剂阻断聚合物，硅倍半氧烷防污聚合物，表面活性剂，和非必要的螯合剂，或盐。尽管并不这样限制本发明，通过以下提供的实施例的讨论得到本发明各种方面的理解。
由端点表述的数字范围包括归入该范围的所有数字和分数(如1-5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、和5)。
它的所有数字和分数假定由术语“约”修饰。
在本发明的范围内，在此使用的一般定义具有如下意义。
除非另外说明，术语“烷基”表示直链或支化烃基，如甲基、乙基、丙基、丁基、辛基、异丙基、叔丁基、仲戊基等。烷基可以是未取代的或由一个或多个取代基，如卤素、烷氧基、芳基、芳烷基、芳烷氧基等取代。烷基包括，例如，1-25个碳原子、1-8个碳原子、或1-4个碳原子。
除非另外说明，术语“卤代”表示氟根、氯根、溴根、和碘根。
除非另外说明，术语“芳基”表示含有单环的单价不饱和芳族碳环基团，或苯基，或含有多个稠合环的单价不饱和芳族碳环基团，或萘基或蒽基，该芳基可以非必要地由取代基如卤素、烷基、芳烷基、烷氧基、芳烷氧基等取代。
除非另外说明，术语“烷氧基”表示含有如上定义的烷基的-O-烷基。烷氧基包括，例如，甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基等。
除非另外说明，术语“烷芳基”表示键到如上定义的芳基上的如上定义的烷基(如烷基-芳基-)。
许多种染剂阻断聚合物可用于本发明的组合物。包括在有用染剂阻断聚合物中的是磺化芳族聚合物、衍生自至少一种或多种α-和/或β-取代丙烯酸单体的聚合物、和至少一种或多种烯属不饱和单体和马来酸酐的水解共聚物。同样用作染剂阻断聚合物的是至少两种或多种这些聚合物的共混物、可衍生出这些聚合物的至少两种或多种单体的反应产物、可衍生出这些聚合物的至少一种或多种单体和至少一种或多种聚合物的反应产物、和在一种或多种聚合物存在下通过聚合至少一种或多种单体而获得的材料。
磺化芳族聚合物是优选种类的染剂阻断聚合物。理想的例子可包括醛(如甲醛或乙醛)和磺化芳族化合物的缩聚物、或醛和芳族化合物的随后磺化缩聚物。可得到各种磺化芳族化合物用于本发明的染剂阻断聚合物。然而，最优选的材料是包括羟基官能度的那些如双(羟基苯基砜)、羟基苯磺酸、羟基萘磺酸、磺化4，4’-二羟基二苯基砜、及共混物。其它有用的磺化芳族聚合物包括烯属不饱和芳族单体(如苯乙烯)和磺化烯属不饱和芳族单体(如苯乙烯磺酸盐)的共聚物。
另一个优选种类的染剂阻断聚合物是衍生自至少一种或多种α-和/或β-取代丙烯酸单体的聚合物。这些单体具有一般结构HR1C＝C(R)COOX，其中R和R1独立地选自氢、有机基团和卤素，和X独立地选自氢、有机基团和阳离子。获得聚合物的特别优选例子是丙烯酸类聚合物，即聚丙烯酸、丙烯酸和一种或多种可以与丙烯酸共聚的其它单体的共聚物、和聚丙烯酸和丙烯酸共聚物的共混物。然而甚至更优选的是甲基丙烯酸类聚合物，该聚合物包括：聚甲基丙烯酸、甲基丙烯酸和一种或多种可以与甲基丙烯酸共聚的其它单体的共聚物、和聚甲基丙烯酸和一种或多种甲基丙烯酸共聚物的共混物。
第三优选种类的染剂阻断聚合物包括少一种或多种烯属不饱和单体和马来酸酐的水解共聚物。烯属不饱和单体可以是α-烯烃类型单体(如1-烯烃)、烷基乙烯基醚或，更优选，芳族单体如苯乙烯。
可以通过将两种或多种选自上述不同一般种类聚合物的聚合物共混在一起，将至少两种或多种可衍生出所述不同一般种类聚合物的单体、聚合物可以衍生自其的至少一种或多种单体的反应产物和至少一种或多种聚合物反应在一起，或在一种或多种聚合物存在下通过聚合至少一种或多种单体，而获得相当有用的染剂阻断聚合物。
例如，可以将一种或多种α-和/或β-取代丙烯酸单体聚合在一起和，在聚合之后，与磺化芳族聚合物共混在一起。或者，在磺化芳族聚合物存在下，聚合α-和/或β-取代丙烯酸单体。
在另一个例子中，可以将烯属不饱和单体和马来酸酐的水解共聚物与磺化芳族聚合物，和非必要地，衍生自至少一种或多种α-和/或β-取代丙烯酸单体的聚合物结合。
“单体”表示在最终聚合物中提供重复单元的可聚合单个单元(典型为低分子量)，以及可仍然参与聚合反应以在最终聚合物中提供重复单元的部分反应的材料。以下解释的表述“至少”认可的是除提及的那些以外的单体可参与聚合。
可以通过缩聚醛与磺化芳族化合物获得用于本发明的磺化芳族聚合物，获得的聚合物在此有时称为磺化芳族缩聚物或称为缩聚物。获得的缩聚物应当包含显著数目的磺酸根基团。也优选获得的缩聚物基本溶于水以简化在正常温度(室温-100℃，其中“室温”表示20-25℃的温度)下，染剂阻断组合物对基材的处理和施加。
可以与磺化芳族化合物缩聚的任何醛可用于本发明。这样醛的合适例子包括乙醛、苯甲醛、糠醛、和最优选，甲醛。用于形成缩聚物的合适磺化芳族化合物包括单体如苯磺酸(它一般情况下可包含烷基、羟基和烷氧基取代基的各种结合)、甲苯磺酸、二甲苯磺酸(如2，4-二甲基苯磺酸)、苯基4-磺酸、异丙苯磺酸、十二烷基苯磺酸、磺化二苯醚、苯甲醛磺酸、氨基苯磺酸、烷氧基苯磺酸、二苯酮磺酸、苯乙烯的磺化衍生物、十二烷基二苯醚二磺酸、萘的磺化衍生物(如萘磺酸)，该衍生物一般可包含烷基、羟基和烷氧基取代基的各种结合，如烷基萘磺酸(如甲基萘磺酸)和烷氧基萘磺酸。
在磺化芳族化合物中包括羟基官能度可增强它在水中的溶解度。可以通过磺化酚类化合物，或通过用羟基芳族材料(优选酚类化合物)聚合醛和磺化芳族化合物，将羟基官能度引入磺化芳族化合物中(以形成磺化羟基芳族化合物)。用于任一方案的酚类化合物包括苯酚、卤代苯酚(如氯苯酚或三氟甲基苯酚)、萘酚、二羟基二苯硫化物、间苯二酚、儿茶酚、羟基芳基羧酸(如水杨酸)、羟苯基苯基醚、苯基苯酚、烷基苯酚(如壬基酚或甲酚)、二羟基二苯基砜、和双(羟苯基)烷烃(如2，2-双(羟苯基)丙烷或2，2-双(羟苯基)六氟丙烷)。获得的材料包括磺基烷基化苯酚，(如磺基甲基化二羟基二苯基砜)。特别优选的磺化羟基芳族化合物包括双(羟苯基)砜、羟基苯磺酸、羟基萘磺酸、和磺化4，4’-二羟基二苯基砜。
也可以通过提供磺化芳族化合物作为基于，例如，钠、钾、或铵的盐，如二甲苯磺酸钠、二甲苯磺酸铵、甲苯磺酸钠、异丙苯磺酸钠、异丙苯磺酸铵、甲苯磺酸钾、异丙苯磺酸钾、和二甲苯磺酸钾，获得在水的增强溶解度。
特别优选的缩聚物基本由如下通式的重复单元组成：
Figure A0281057100171
其中R在每个单元中相同或不同，和是氢或选自-SO3X的基团，
其中X是氢或阳离子如钠或钾，条件是获得的聚合物包含足够数目的磺酸根基团(典型地至少30％)。甚至更优选是具有这些结构，是水溶性的，含有至少40％包含-SO3X基团的重复单元，和含有至少40％包含基团-SO2-的重复单元的缩聚物。
用于本发明的磺化芳族缩聚物描述于U.S.Pat.No.4,680,212(Blyth等人)、U.S.Pat.No.4,875,901(Payet等人)、U.S.Pat.No.4,940,757(Moss，III等人)、U.S.Pat.No.5,061,763(Moss.III等人)、U.S.Pat.No.5,074,883(Wang)、和U.S.Pat.No.5,098,774(Chang)。
用于本发明的磺化芳族缩聚物可以由本领域技术人员已知的方法制备。酚类化合物的磺化描述于，例如， 磺化反应和相关反 应，E.E.Gilbert，Interscience Publishers，1965。制备磺化芳族化合物与甲醛的缩聚物的方法描述于U.S.Pat.No.1,901,536(Schafer)、U.S.Pat.No.1,972,754(Biedernann)、U.S.Pat.No.1,988,985(Schafer)、U.S.Pat.No.2,112,361(Fischer)、U.S.Pat.No.2,171,806(Russell等人)、U.S.Pat.No.4,680,212(Blyth等人)、U.S.Pat.No.4,940,757(Moss，III等人)、U.S.Pat.No.5,061,763(Moss.III等人)、和酚醛树脂，A.Knopf等人，Springer-Verlag，1985。
一般情况下，例如通过将它与磺化化合物如硫酸、氯硫酸或碱性亚硫酸盐反应，以形成磺化芳族化合物而将芳族化合物如苯酚、萘或萘酚磺化。然后典型地在酸性条件下，将磺化芳族化合物与甲醛或其它醛缩聚。也可以聚合不同磺化芳族化合物的混合物。典型地，一摩尔磺化芳族化合物与0.5-1.2摩尔醛反应。磺化芳族缩聚物可以随后与碱(如氢氧化钠、氢氧化钾、或氢氧化铵)反应，以形成磺酸盐。目前市场化的缩聚物典型地销售为钠磺酸盐。
或者，磺化芳族缩聚物可以由如下方式制备：使未磺化羟基芳族化合物(如酚类化合物如苯酚、萘酚等)与醛如甲醛反应，和然后通过采用发烟硫酸处理而磺化获得的缩聚物。
有用的市售磺化芳族缩聚物的例子包括ErionalTMNW(Ciba-GeigyLimited，包含萘磺酸聚合物与甲醛和4，4’-二羟基二苯砜)、ErionalTMpA(来自Ciba-Geigy Limited的苯酚磺酸、甲醛和4，4’-二羟基二苯砜的聚合物)、3MTM牌染剂脱除浓缩物FX-369TM(3M Co.)、TamolTMSN(Rohm&Haas Co.)、MesitolTM NBS、Bayprotect CL或CSDTM(Bayer AG)、NylofixanTM P(含4，4′-二羟基二苯基砜和2，4-二甲基苯磺酸的甲醛缩合共聚物，Sandoz Corp.制造)和IntratexTMN(Crompton&Knowles Corp.)。磺化芳族聚合物典型地以30-40％固体水溶液购得，该水溶液可包含其它化合物，该其它化合物包括芳族磺酸和二醇。
可以通过以二价金属盐的形式提供缩聚物，而改进磺化芳族缩聚物在向基材赋予耐染剂性中的效力。这些盐是水溶性的和基本没有磺酸部分(即-SO3H基团)，即，它们典型地包含小于1mol％的磺酸部分。可以通过反应缩聚物与二价金属氧化物或氢氧化物，或弱酸(如碳酸、硼酸、或羧酸)的二价金属盐，以形成pH至少为3的水溶液而获得聚合物的盐形式。在另一个方案中，在与醛反应以得到聚合物的盐形式之前，用于制备缩聚物的磺化芳族化合物可以转化为盐(通过使用二价金属氧化物或氢氧化物，或弱酸的二价金属盐)。合适的二价金属氧化物或氢氧化物包括钙、镁和锌的氧化物和氢氧化物。弱酸的二价金属盐包括钙、镁和锌的碳酸盐、碳酸氢盐、乙酸盐、甲酸盐和硼酸盐。可以通过向聚合物的盐形式中加入少量(小于0.1％SOF，更优选小于0.05％SOF)二价金属盐(如在以下添加剂部分讨论的那些)，达到耐染剂性能中甚至进一步的改进。(％SOF表示基于纤维性基材重量的％固体)。这样的技术公开于U.S.5,098,774(Chang)。
磺化芳族缩聚物可随时间而变色和呈现黄色色调，它可能不是所需的，这特别取决于染剂阻断聚合物施加到其上的基材的颜色。因此，蓝色基材可获得淡绿色色调。降低颜色改变倾向的一种技术是除去染剂阻断聚合物中固有的成色剂。这可以通过如下方式完成：在含水碱中溶解缩聚物以形成pH为8-12的溶液，酸化水溶液到2-7.5的pH，加热酸化的材料到50-65℃的温度以引起相分离，除去在酸化和加热之后保持水溶性的材料(如通过过滤、离心或滗析)，和在含水碱中溶解获得的水不溶性材料到至少8的最终pH，如需要使用热量以进行溶解。可以使用强碱(如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂)。事实上任何酸是合适的，如冰乙酸、稀乙酸、盐酸、硫酸、草酸、柠檬酸、或氨基磺酸。这样的技术描述于U.S.Pat.No.4,833,009(Marshall)。
降低颜色改变倾向的另一种技术是酰化或酯化缩聚物中的一部分游离羟基。然而，酰化或酯化游离羟基可降低缩聚物的染剂阻断特性。因此，这样处理的游离羟基部分将冲击在降低的变黄倾向和有效的染剂阻断之间的平衡。有用的酰化剂包括乙酸酐和氯甲酸乙酯(酚羟基50％-80％的转化率)。氯乙酸是有用的酯化剂(酚羟基40％-60％的转化率)。可以通过如下方式制备酰化和酯化的产物：在pH为7或以上，优选10或11-13或14的含水介质中(实际的pH依赖于酰化或酯化剂)，和在有利于酰化或酯化的温度下溶解缩聚物。可以将水不溶性相通过过滤、离心、滗析等从不希望的水溶液分离，和然后再溶于羟基官能的材料，如乙二醇、1，3-丙二醇、或1，3-丁二醇。这样的技术描述于U.S.Pat.No.4,963,409(Liss等人)。
在另一个实施方案中，用于本发明作为染剂阻断聚合物的磺化芳族聚合物可包括如下物质的共聚物：(a)一种或多种烯属不饱和芳族单体，和(b)一种或多种磺化烯属不饱和芳族单体。烯属不饱和芳族单体(a)的具体例子包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、茋、4-乙酰氧基茋、丁子香酚、异丁子香酚、4-烯丙基苯酚、黄樟脑、及这些材料的混合物。优选，磺化单体是水溶性的，这可以通过提供以盐的形式，例如，碱金属(如钠)的盐和铵盐提供单体而促进。可以使用各种磺化单体(b)，该磺化单体包括来自磺化用于提供烯属不饱和芳族单体(a)的单体邻位和/或对位的那些单体。特定的例子包括对苯乙烯磺酸钠、乙烯基对甲苯磺酸钠、对苯乙烯磺酸铵。
在本发明的磺化芳族共聚物中，衍生自单体(a)的单元对衍生自单体(b)的单元的比例优选为0.1-10∶1，更优选0.9∶1。此类型的材料描述于国际专利申请No.WO92/07131(E.I.du Pont de Nemours andCompany)。可以由各种自由基引发的聚合反应，使用例如，过氧化苯甲酰或2，2’-偶氮双(2-甲基丁腈)方便地制备磺化芳族共聚物。
用于本发明的第二类别的染剂阻断聚合物是至少一种或多种α-和/或β-取代丙烯酸单体的聚合物，这些材料有时在此称为(α-和/或β-取代)丙烯酸聚合物。放在括号中的表述“α-和/或β-取代”的使用指示丙烯酸单体的α-和β-位置的取代独立地是非必要的。即，两个位置可以是取代的，两个位置都是不取代的，或两个位置的任一个是取代的而另一个位置不是取代的。因此，用于制备聚合物的(α-和/或β-取代)丙烯酸单体具有一般结构HR1C＝C(R)COOX，其中R和R1独立地(即它们可以相同或它们可以不同)选自氢、有机基团和卤素，和X是氢、有机基团和阳离子。可用于提供R和R1的有机基团包括脂族烃(更优选，含有1-20，最优选1-4个碳原子的烷基部分如甲基、乙基、丙基和丁基)，它非必要地可以磺化或卤化(例如由氯或氟)；和芳族烃(更优选，苯基)，它非必要地可以磺化或卤化(例如由氯或氟)、羟基化(如苯酚或萘酚)、或其结合(如磺化苯酚或磺化萘酚)。对于R和R1可以使用的卤素包括氯和氟。
可用于提供X基团的有机基团包括脂族部分(它可以是线性、支化或环状的，和优选包含1-10个碳原子)、或芳族部分，它们的任何可以非必要地卤化、磺化、羧基化、羟基化或乙氧基化，包括这些材料的阳离子(如钠、钾、铵、和季铵)盐。可用于提供X的阳离子包括钠、钾、铵、和季铵。
优选的单体由这样的结构定义，其中R1是氢、R是含有1-4个碳原子的烷基、苯基、苯酚、磺化苯酚、萘酚、氯、或氟，和X是氢、1-10个碳原子的烷基、钠、钾或铵。最优选的单体是甲基丙烯酸(R1和X是氢，R是甲基)。
(α-和/或β-取代)丙烯酸聚合物优选是足够水溶性的或可水分散的，使得可以在正常施加温度(室温-100℃)下达到聚合物进入基材表面的均匀施加和渗透。然而，过度的水溶解度可降低处理的基材耐酸着色剂染色的性能，以及在清洁基材之后染剂阻断聚合物的效力。
尽管优选是更高的玻璃化转变温度，(α-和/或β-取代)丙烯酸聚合物的玻璃化转变温度可低至35℃。当使用具有高玻璃化转变温度(如90℃或更高)的聚合物时，可以获得改进耐污物性的额外益处。
应当选择(α-和/或β-取代)丙烯酸聚合物的重均分子量和数均分子量以提供令人满意的耐污物性，水溶解度，粘度，和在常规染剂阻断聚合物制造和施加工艺中处理的能力。优选，低于90wt％的聚合物的重均分子量为3,000-250,000，和数均分子量为500-50,000，更优选800-10,000。一般情况下，对于高分子量聚合物优选更大部分的水溶性共聚单体和对于低分子量聚合物优选更大部分的水不溶性共聚单体。
然而在一些情况下，更高分子量的材料可以是有用的。例如，丙烯酸和甲基丙烯酸的水溶性共聚物的重均分子量可以为80,000-500,000，更优选100,000-350,000，和最优选130,000-200,000。在更高重均分子量共聚物中，丙烯酸优选占1-20wt％，更优选5-15wt％，而甲基丙烯酸优选占99-80wt％，更优选95-85wt％，丙烯酸和甲基丙烯酸的总和等于100wt％。
包括在(α-和/或β-取代)丙烯酸聚合物类别中的是丙烯酸类聚合物，即聚丙烯酸、丙烯酸和一种或多种可以与丙烯酸共聚的其它单体的共聚物、和聚丙烯酸和丙烯酸共聚物的共混物。可以使用聚合烯属不饱和单体的公知技术生产这些物质。同样包括在(α-和/或β-取代)丙烯酸聚合物类别中的，最优选是甲基丙烯酸类聚合物，即聚甲基丙烯酸、甲基丙烯酸和一种或多种可以与甲基丙烯酸共聚的其它单体的共聚物、和聚甲基丙烯酸和甲基丙烯酸共聚物的共混物。也可以使用烯属不饱和单体聚合的本领域公知方法制备用于本发明的甲基丙烯酸类聚合物。
用于与丙烯酸或甲基丙烯酸共聚的单体具有烯属不饱和性。这样的单体包括单羧酸、多羧酸、和单和多羧酸的酸酐；取代和未取代的羧酸和酸酐的酯和酰胺；腈；乙烯基单体；亚乙烯基单体；单烯烃和多烯烃单体；和杂环单体。具体的代表性单体包括丙烯酸、衣康酸、柠康酸、乌头酸、马来酸、马来酸酐、富马酸、巴豆酸、肉桂酸、油酸、棕榈酸、乙烯基磺酸、乙烯基膦酸、和这些酸的取代或未取代烷基和环烷基酯，所述烷基或环烷基含有1-18个碳原子如甲基、乙基、丁基、2-乙基己基、十八烷基、2-磺乙基、乙酰氧基乙基、氰乙基、羟乙基、β-羟基乙基和羟丙基。同样包括的是上述酸的酰胺，如丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺、1，1-二甲基磺乙基丙烯酰胺、丙烯腈、和甲基丙烯腈。也可以使用各种取代和未取代的芳族和脂族乙烯基单体，例如，苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对羟基苯乙烯、氯苯乙烯、磺基苯乙烯、乙烯醇、N-乙烯基吡咯烷酮、乙酸乙烯酯、氯乙烯、乙烯基醚、二乙烯基硫、乙烯基甲苯、丁二烯、异戊二烯、氯丁二烯、乙烯、异丁烯、和偏二氯乙烯。同样有用的是各种硫酸化天然油如硫酸化蓖麻油、硫酸化鲸油、硫酸化大豆油、和磺化脱水蓖麻油。特别有用的单体包括丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、衣康酸、苯乙烯、磺基苯乙烯钠、和硫酸化蓖麻油，这些单体是单独的或以结合方式。可以在链转移剂或其它聚合物存在下聚合甲基丙烯酸类聚合物，该其它聚合物可在聚合期间引入甲基丙烯酸类聚合物中。
在甲基丙烯酸类聚合物中，甲基丙烯酸优选提供聚合物的20-100wt％，更优选60-90wt％。聚合物中甲基丙烯酸的最优比例依赖于使用的共聚单体，共聚物的分子量，和材料施加时的pH。当水不溶性共聚单体如丙烯酸乙酯与甲基丙烯酸共聚时，它们可构成甲基丙烯酸类聚合物的至多40wt％。当水溶性共聚单体如丙烯酸或丙烯酸磺乙酯与甲基丙烯酸共聚时，水溶性共聚单体优选构成甲基丙烯酸类聚合物的不多于30wt％和优选甲基丙烯酸类聚合物也包括至多50wt％水不溶性单体。
用于染剂阻断聚合物的市售丙烯酸类聚合物包括AcrysolTM(购自Rohm and Haas Company)和B.F.Goodrich的CabopolTM。一般用于本发明的市售甲基丙烯酸类聚合物包括购自Rohm and Haas Company的LeukotanTM族材料如LeukotanTM970、LeukotanTM 1027、LeukotanTM1028、和LeukotanTMQR 1083。
用于本发明染剂阻断组合物的(α-和/或β-取代)丙烯酸单体的聚合物描述于U.S.Pat.No.4,937,123(Chang等人)、U.S.Pat.No.5,074,883(Wang)、和U.S.Pat.No.5,212,272(Sargent等人)。
用于本发明的第三类染剂阻断聚合物是马来酸酐和至少一种或多种烯属不饱和单体的水解聚合物。不饱和单体可以是α-烯烃单体或芳族单体，尽管优选是后者。可以使用各种线性和支链α-烯烃，包括烷基乙烯基醚。特别有用的α-烯烃是包含4-12个碳原子的1-烯烃，如异丁烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯和1-十二碳类，优选异丁烯和1-辛烯，最优选1-辛烯。一部分α-烯烃可以由如下物质替代：一种或多种其它单体，如至多50wt％烷基(C1-4)丙烯酸酯、烷基(C1-4)甲基丙烯酸酯、二乙烯基硫、N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯腈、丙烯酰胺、以及该物质的混合物。
各种烯属不饱和芳族单体可用于制备水解的聚合物。烯属不饱和芳族单体可以由如下通式表示：
Figure A0281057100251
其中R是R1-CH＝C(R2)-或CH2＝CH-CH2-，R1是H-、CH3-或苯基，R2是H-或CH3-，R3是H-或CH3O-，R4是H-、CH3-或乙酰基和R3加R4是-CH2-O-CH2-O-CH2-。
烯属不饱和芳族单体的具体例子包括可自由基聚合的材料如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、茋、4-乙酰氧基茋(用于制备马来酸酐和4-羟基-茋的水解聚合物)、丁子香酚、异丁子香酚、4-烯丙基苯酚、黄樟脑、这些材料的混合物等。最优选是苯乙烯。可以通过增加聚合引发剂的数量或酰化或酯化酚类羟基化合物，改进这些材料的一些的功用。
在水解的聚合物中，当不饱和单体是α-烯烃时，衍生自烯属不饱和单体的单元对衍生自马来酸酐的单元的比例是0.4∶1-1.3∶1，和当使用不饱和芳族单体时，该比例是1∶1-2∶1。在任何情况下，最优选是1∶1的比例。
可以通过水解烯属不饱和马来酸酐聚合物制备适用于本发明的水解聚合物。碱金属氢氧化物(如氢氧化钾、氢氧化锂和，最通常，氢氧化钠，以及这些物质的共混物)是合适的水解剂。可以在多于或小于摩尔数量的碱金属氢氧化物存在下进行水解。应当避免醇在水解混合物中的存在。
用于本发明染剂阻断组合物的至少一种或多种α-烯烃单体和马来酸酐的水解聚合物描述于U.S.Pat.No.5,460,887(Pechhold)。用于本发明染剂阻断组合物的至少一种或多种烯属不饱和芳族单体和马来酸酐的水解聚合物描述于U.S.Pat.No.5,001,004(Fitzgerald等人)。
可以通过如下方式获得有用的染剂阻断聚合物：(1)将至少两种或多种选自上述不同大类聚合物的聚合物共混在一起；(2)将至少两种或多种衍生出所述不同大类聚合物的单体反应在一起；(3)获得为至少一种或多种衍生出所述聚合物的单体和至少一种或多种聚合物的反应产物；或(4)在一种或多种聚合物的存在下聚合至少一种或多种单体。
例如，可以将一种或多种(α-和/或β-取代)丙烯酸单体聚合在一起，在聚合之后，与磺化芳族聚合物共混。这允许来自(α-和/或β-取代)丙烯酸聚合物的羧基官能度和来自磺化芳族聚合物的磺酸根官能度两者有助于组合物的染剂阻断性能。这样共混物的特别有用例子包括磺化芳族缩聚物(如醛如甲醛或乙醛，羟基芳族化合物如双(羟苯基)砜、苯酚或萘酚、和苯基磺酸的缩聚产物)、和甲基丙烯酸类聚合物(如聚甲基丙烯酸或甲基丙烯酸和一种或多种如下单体的共聚物：丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、衣康酸、苯乙烯、磺基苯乙烯钠、硫酸化蓖麻油、和丙烯酸)。
使用的磺化芳族聚合物和(α-和/或β-取代)丙烯酸聚合物的数量应当足以向基材提供所需的耐染剂性能。一般情况下，当基材是尼龙6，6时，可以使用比当基材是尼龙6或羊毛时更低的施加水平。当基材是在潮湿条件下(如在高压釜中)热定形的纱线时，一般要求比当纱线是在基本干燥条件下热定形纱线时更高的施加水平。优选，当处理尼龙6，6地毯纤维时，磺化芳族聚合物的数量为至少0.1％SOF，更优选至少0.2％SOF，最优选至少0.4％SOF。一般情况下，超过2％SOF的磺化芳族聚合物数量提供较小的添加益处。优选当处理尼龙6，6地毯纤维时，(α-和/或β-取代)丙烯酸聚合物的数量为至少0.1％SOF，更优选至少0.2％SOF，最优选至少0.4％SOF。一般情况下，超过2％SOF的(α-和/或β-取代)丙烯酸聚合物数量提供较小的添加益处。优选，当处理尼龙6地毯纤维时，使用的磺化芳族聚合物的数量为至少0.2％SOF，更优选至少0.4％SOF，基于纤维的重量。优选，当处理尼龙6地毯纤维时，(α-和/或β-取代)丙烯酸聚合物的数量为至少0.2％SOF，更优选至少0.4％SOF。
或者，可以在磺化芳族聚合物存在下聚合(α-和/或β-取代)丙烯酸单体。这样组合物的例子包括在磺化芳族缩聚物(如醛如甲醛或乙醛，羟基芳族化合物如双(羟苯基)砜、苯酚或萘酚、和苯基磺酸的缩聚产物)存在下聚合的α-取代的丙烯酸单体(如，具有结构H2C＝C(R)CO2H，其中R是含有1-4个碳原子的烷基、  苯基、苯酚、磺化苯酚、萘酚、氯或氟)。这样的技术描述于U.S.Pat.No.4,940,757(Moss，III等人)。
在磺化芳族聚合物存在下，将自由基聚合引发剂加入以引发(α-和/或β-取代)丙烯酸单体的聚合。有用的引发剂包括过硫酸盐(如过硫酸钾、过硫酸铵、或过硫酸钠)、过氧化物(如过氧化钠、过氧化氢、过氧化苯甲酰、过氧化乙酰、过氧化月桂酰、过氧化枯基、过氧化叔丁基、或氢过氧化叔丁基)、偶氮化合物(如偶氮二异丁腈)、和偶氮化合物的盐酸盐。
在另一个实施方案中，可以通过使磺化羟基芳族化合物与异氰酸酯、羧酸、羧酸酐、羧酰氯、或其它羧酸前体反应，任何前体可以是饱和或不饱和的，制备染剂阻断聚合物。由此反应形成的酯然后可自身反应或与(α-和/或β-取代)丙烯酸，和自由基聚合引发剂反应，任一方式是在另一种磺化芳族聚合物存在下或不存在下进行。或者，从第一反应形成的酯可以均聚或与醛缩合反应中的芳族化合物共聚。在自由基聚合引发剂存在下，获得的产物可以进一步自身反应，或与(α-和/或β-取代)丙烯酸反应。有用的自由基聚合物引发剂包括过硫酸盐(如过硫酸铵、过硫酸钠、或过硫酸钾)、过氧化物(如过氧化钠、过氧化氢、过氧化苯甲酰、过氧化乙酰、过氧化月桂酰、过氧化枯基、过氧化叔丁基、或氢过氧化叔丁基)、偶氮化合物(如偶氮二异丁腈)、和过乙酸酯(如过乙酸叔丁酯)。这样的技术描述于U.S.Pat.No.5,310,828(Williams等人)。
其它有用的结合物包括与磺化芳族聚合物和/或(α-和/或β-取代)丙烯酸聚合物共混的烯属不饱和单体和马来酸酐的水解聚合物。例如，一部分马来酸酐(至多30wt％)可以由丙烯酸或甲基丙烯酸替代。在另一个实施方案中，一部分(优选1-75wt％)马来酸酐可以由马来酰亚胺、N-烷基(C1-4)马来酰亚胺、N-苯基-马来酰亚胺、富马酸、衣康酸、柠康酸、乌头酸、巴豆酸、肉桂酸、上述酸的烷基(C1-18)酯、上述酸的环烷基(C2-8)酯、硫酸化蓖麻油等。
特别优选的共混物包括95-30wt％烯属不饱和芳族单体和马来酸酐的水解聚合物(更优选，85-40wt％)，和5-70wt％磺化芳族缩聚物，如磺化苯酚甲醛缩聚物(更优选，15-60wt％)，其中这两种组分的总和是100wt％。这样的结合物描述于U.S.Pat.No.4,833,839(Fitzgerald等人)。
用于本发明的合适硅倍半氧烷是描述于U.S.专利申请Ser.No.09/607667的那些，该文献在此引入作为参考。硅倍半氧烷材料可以是描述于如下文献的任何类型：U.S.专利Nos.4,781,844(Kortmann等人)、4,351,736(Steinberger等人)、5,073,442(Knowlton等人)或3,493,424(Mohrlok等人)，每个文献在此引入作为参考。这些硅倍半氧烷具有通式R-SiO3/2或R-Si(OR’)3，单独或与通式Si(OR’)4和R2-Si(OR’)2的硅烷一起，其中R表示含有1-7个碳原子的取代或未取代烃基，它的取代基可以是卤素原子和巯基和环氧基团。R’表示1-4个碳原子的烷基。优选的硅倍半氧烷是中性或阴离子的那些。
可以通过向水，缓冲剂，表面活性剂和非必要地有机溶剂的混合物中加入硅烷，同时在酸性或碱性条件下搅拌混合物制备硅倍半氧烷聚合物。优选均匀和缓慢地加入一定数量的硅烷以达到200-500埃的窄粒度。可以加入的精确硅烷数量依赖于取代基R和是否使用阴离子或阳离子表面活性剂。
通过硅烷的同时水解形成硅倍半氧烷共聚物，其中单元可以嵌段或无规分布存在。加入的通式Si(OR’)4硅烷的优选数量是2-50％，优选3-20％，相对于采用的硅烷总重量。
如下硅烷用于制备本发明的硅倍半氧烷：甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三异丙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、异丁基三甲氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、2-乙基丁基三乙氧基硅烷、四乙氧基硅烷、和2-乙基丁氧基三乙氧基硅烷。
用作本发明清洁/处理溶液中发泡剂的表面活性剂是能够将水起泡的合成或天然有机化合物或材料。优选的那些表面活性剂是有时特征为能够形成“强发泡溶液”的那些，如参见“泡沫”，J.J.Bikerman，由Springer-Verlag，New York，Inc.，出版，108-132页(1973)。用于本发明目的的表面活性剂有用性，和它的数量可以由泡沫体积或高度和它耐倒塌性能确定。一般情况下，用于生产本发明泡沫的可应用表面活性剂及其数量得到为可发泡水溶液至少一倍半，和优选至少两倍的泡沫体积(或高度)，用于此目的的简单试验是在合适的密闭容器中由手摇动试验溶液。例如，将100g的这样溶液在480mL，或更大的密闭玻璃瓶或校准容器中剧烈摇动25次，测量与摇动之前溶液高度相比的获得泡沫的高度，泡沫高度对溶液高度的比例是膨胀值。
用于本发明的烃表面活性剂可以是阴离子的、非离子的、阳离子的、或两性的、及其相容性混合物。有用的表面活性剂类别包括：脂肪酸的皂或盐，如具有通式RCOOM的那些，其中R是脂肪脂族基团和M是碱金属，如油酸钠、月桂酸钠、棕榈酸钠、或硬脂酸钠；脂肪烷基硫酸盐，如通式ROSO2OM的那些，如癸基硫酸钠、十二烷基硫酸钠、十四烷基硫酸钠、十六烷基硫酸钠、十七烷基硫酸钠、或十八烷基硫酸钠；RSO3M，如癸基磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十四烷基磺酸钠、十六烷基磺酸钠、十七烷基磺酸钠、或十八烷基磺酸钠；烷基磺酸的盐，如通式RC6H4SO3M的那些，如辛基苯磺酸钠或二甲苯磺酸钠；环氧乙烷加合物，如通式R(CH2CH2O)nH的那些，其中R是脂肪脂族基团，如其中R是C10H21O-C18H37O和n是10-60；通式R(OCH2CH2)nOSO3M的那些，其中R是C10-C18烷基，n是1-3，和M是钠；和二烷基磺基琥珀酸的盐，如二辛基磺基琥珀酸钠。同样关于用于本发明的其它表面活性剂，参见化学技术百科全书，Kirk-Othmer，第3版，22卷，347-387页，John Wiley&Sons(1983)。
有用的表面活性剂包括单独的阴离子表面活性剂或与其它表面活性剂，例如非离子表面活性剂结合的阴离子表面活性剂。任何阴离子表面活性剂可以用于本发明组合物，只要阴离子表面活性剂与组合物的其它组分相容，和提供去垢力以清洁变脏的地毯。合适的阴离子表面活性剂可包含一种或两种疏水性基团和一种或两种水增溶阴离子基团。
疏水性基团应当足够大以使表面活性剂是有足够表面活性的，即，在所有疏水性基团中碳原子的总数目可以优选为至少8。合适疏水性基团的例子包括直链或支化辛基、癸基、月桂基(即大部分十二烷基)、肉豆蔻基(即大部分十四烷基)、鲸蜡基(即大部分十六烷基)和硬脂基(即大部分十八烷基)；十二烷基苄基、萘基、二甲苯基和二苯基。在疏水性基团中可以存在含杂原子的部分，如酯、酰胺和醚。当多于一个疏水性基团存在时，链的长度可以相对更短(如两个正丁基)。
水增溶阴离子基团可以优选是足够极性的以在水中有效增溶表面活性剂，以允许胶束的形成。合适的水增溶阴离子基团包括磺酸根、硫酸根、和羧酸根。用于阴离子基团的正抗衡离子可以是碱金属离子(如Na+、K+或Li+)、碱土金属离子(如Mg++或Ca++)、或铵离子(如NH4 +或三乙醇铵)。非必要地，水增溶阴离子基团也可包含位于疏水性基团和带电离子基团之间的1-15个单体单元的聚氧乙烯基团，以形成醚硫酸根、醚磺酸根或醚羧酸根基团。
在浓缩物组合物中存在的表面活性剂总数量一般为如下数量：0.1wt％-10wt％，优选0.5wt％-6wt％和更优选1wt％-3wt％。当以含水用途稀释物形式使用时，表面活性剂可一般以如下数量存在：0.002wt％-0.156wt％，优选0.008wt％-0.094wt％和更优选0.016wt％-0.047wt％。
合适阴离子表面活性剂的例子包括二甲苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十四烷基硫酸钠、月桂基醚(2)硫酸钠(即C12H25(OCH2CH2)2OSO3 -Na+)、癸基硫酸钠、十四烷基醚硫酸铵、壬基酚聚二醇醚(15)硫酸钠、C16-C18α-烯烃磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、萘基磺酸钠、二己基磺基琥珀酸钠、月桂酸钠、硬脂酸钠、醚(5)硬脂酸钠、蓖麻油酸钾(12-羟基-9-十八烷酸钾)、十四烷酰基肌氨酸钠和N-甲基-N-油基牛磺酸钠。优选的表面活性剂是二甲苯磺酸钠。这样的阴离子表面活性剂从许多供应商购得，许多供需应商列于McCutcheon’s乳化剂&洗涤剂目录，北美或国际版(1996)。
阴离子表面活性剂在浓缩物组合物中一般以如下数量存在：0.25wt％-10wt％，优选0.5wt％-6wt％和更优选.75wt％-1wt％。当以含水用途稀释物形式使用时，表面活性剂可一般以如下数量存在：0.004wt％-0.156wt％，优选0.008wt％-0.094wt％和更优选0.012wt％-0.016wt％。
本发明的非离子表面活性剂包括疏水性/亲脂性平衡(HLB)数值(也称为HLB数字)至少为18的那些。HLB数值度量非离子表面活性剂的极性，最少亲水性/最多亲脂性表面活性剂(即具有低乙氧基水平的那些)具有低HLB数值和最多亲水性/最少亲脂性表面活性剂(即具有高乙氧基水平的那些)具有高HLB数值。对于HLB数值的更详细描述，参见非离子表面活性剂：物理化学，23卷，M.J.Schick编辑，438-456页(1987)。合适非离子表面活性剂的例子包括壬基酚聚乙二醇醚TergitolTM 15-S-40(Dow Chemical，Midland，MI)，这的HLB数值为18。
非离子表面活性剂在浓缩物组合物中一般以如下数量存在：0.25wt％-10wt％，优选0.5wt％-6wt％和更优选1wt％-2wt％。当以含水用途稀释物形式使用时，表面活性剂可一般以如下数量存在：0.004wt％-0.156wt％，优选0.008wt％-0.094wt％和更优选0.016wt％-0.031wt％。
组合物可非必要地包含螯合剂以螯合硬度离子如钙、镁、铁、锰等，该硬度离子可在含水用途稀释物水中存在和减损组合物的清洁性能。螯合剂可以是有机或无机的。有机螯合剂包括可以络合硬度离子的宽范围材料。这些材料包括EDTA或其盐、柠檬酸或其盐、硼酸或其盐、次氨基三乙酸或其盐、聚电解质如聚丙烯酸和它的共聚物、聚马来酸和它的共聚物等。无机螯合剂包括缩合磷酸盐，特别是通式M-(PO3M)nOM的那些，其中M是碱金属，n是1-60的数字，对于非环磷酸盐典型地小于3。这样磷酸盐的例子包括碱金属正磷酸盐如正磷酸钠或钾和碱金属缩合磷酸盐(即聚磷酸盐)如焦磷酸钠或钾、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠等。由于它的螯合和污物悬浮性能，优选的螯合剂是三聚磷酸钠。螯合剂可一般以如下数量存在：浓缩物组合物的2wt％-12wt％，优选3wt％-9wt％和更优选5wt％-7wt％。螯合剂可典型地在含水用途稀释物中以如下数量存在：0.047wt％-0.188wt％，优选0.031wt％-0.141wt％和更优选0.078wt％-0.109wt％。
组合物可非必要地包含盐用于改进染剂阻断聚合物到地毯上的沉积。有用的盐包括金属盐和铵盐。用于本发明的合适盐包括二价金属盐如MgSO4、MgCl2、CaCl2、Ca(CH3COO)2、SrCl2、BaCl2、ZnCl2、ZnSO4、FeSO4和CuSO4；单价金属盐如LiCl、NaCl、NaBr、NaI、KCl、CsCl、Li2SO4和Na2SO4；多价金属盐如AlCl3和柠檬酸铵；和铵盐如NH4Cl、(NH4)2SO4、和(CH3)4NCl。尽管也可以在某些条件下，通过使用单价金属盐或多价金属盐或铵盐获得良好的结果，一般优选是二价金属盐，特别优选是镁盐(如MgSO4)。当在地毯上在0.1-3％，优选0.5-3％清洗和处理组合物中固体的水平下施加时，盐是最有效的。
组合物可非必要地包含碱和/或缓冲剂以调节组合物的pH到它的最优工作范围。尽管处理组合物的最优pH可依赖于材料的选择而变化，一般当具有至少6的初始pH，或调节后的pH时获得最优的结果。优选，组合物的初始pH，或调节的pH为6-8。如果清洁/处理组合物的pH保持在小于6，由于硅倍半氧烷聚合物的沉淀，组合物并不保持为均相的。当组合物的pH大于8时，染剂阻断性能随增加的pH持续减少。
典型地当配制本发明的组合物时，由于大多数染剂阻断聚合物的高固有酸性，要求向上调节pH到接近中性。为进行此向上的pH调节，可以使用少量强碱如氢氧化钠或氢氧化铵。然而，为在延长的时间范围内更好地控制组合物的pH，可以采用大量缓冲剂的引入。许多无机和有机盐用作稳定组合物pH为6-8的缓冲剂，该盐包括：磷酸氢二钠和磷酸二氢钾的混合物、碳酸氢钠、四硼酸二钠、三(羟基甲基氨基甲烷)(TRIS)和TRIS盐酸盐的混合物、乙酸铵、和组氨酰-甘氨酸。可以在组合物的浓缩物形式中在0.0001体积摩尔浓度(M)-1M体积摩尔浓度范围下，或在组合物的含水用途稀释物中在0.000015M-0.015M的体积摩尔浓度范围下使用缓冲剂。(对于缓冲剂的进一步信息，参见CRC化学和物理手册，2000-2001，第81版，D.R.Lide编辑，8-35到8-40页。)
组合物可非必要地包含其它组分，如防沫剂，香料，防腐剂等。如果使用，这些加入的组分典型地在相对较数量下存在，如浓缩物形式组合物的0.05wt％-0.20wt％，或含水用途稀释物的0.0008wt％-0.0031wt％。
尽管优选和可能的是组合物不包含有机溶剂，但如由于它已经包括在其中作为使用的市售组分一部分(如作为生产的溶剂或剩余料)，或为溶解组合物中一种或多种其它组分，在组合物中可能需要包含非常少量的相容有机溶剂。一般情况下，此数量优选小于浓缩物组合物的1wt％，更优选小于0.5wt％，和更优选小于0.1wt％，使得实际上组合物基本不包含有机溶剂。
组合物可以制备为包含上述组分浓溶液的浓缩物，或制备为“含水用途稀释物”，其中将以上的浓缩物与足够量的水结合以提供可用于标准地毯清洁设备的溶液。一般情况下，可以通过采用99-98重量份水稀释1-2重量份浓缩物，制备含水用途稀释物。
可以通过结合加热或未加热的组分，采用搅拌直到获得均匀的混合物，而制备本发明的组合物。
本发明可用于清洁从各种纤维构造的地毯，该纤维包括聚酰胺(如尼龙6和尼龙6，6)、羊毛、聚烯烃(如聚丙烯)、聚酯、丙烯酸类物、及其共混物。优选，纤维是聚酰胺或聚酰胺共混物纤维。
在本发明的方法中，可以使用地毯清洁领域中已知的清洁方法，将本发明的清洁和处理组合物施加到地毯上。优选的方法包括水提取步骤，其中在热水提取期间，清洁和处理组合物，如在含水用途稀释之后的组合物的温度，优选至少为50℃，和其中可以通过采用高压泵系统将组合物输送到地毯上。在水提取步骤之后，随后可以将使用过的组合物，即在对地毯暴露之后得到的变脏含水用途组合物，通过采用湿真空系统的第一真空脱除步骤，从地毯除去。第一真空脱除步骤可以在从水提取步骤开始60分钟内，优选在10分钟内，更优选在1分钟内，和最优选在10秒内进行。需要最小化此暴露时间以促进清洁和处理组合物从接触地毯纤维的除去。可以采用随后为真空脱除的一个或多个另外的热水提取步骤以进一步清洁和处理地毯。可以通过采用随后为第二真空脱除步骤的水清洗步骤，两个步骤在第一真空脱除步骤完成之后60分钟内，优选在10分钟内，更优选在1分钟内，和最优选在10秒内进行，优化清洁和处理组合物残余物的脱除。尽管可以仅采用水提取步骤和第一真空脱除步骤而实施本发明，可以通过采用水提取步骤，第一真空脱除步骤，水清洗步骤和第二真空脱除步骤的此顺序，得到地毯的最优清洁和处理。在水提取步骤，真空脱除步骤，水清洗步骤和第二真空脱除步骤，或其一系列结合步骤之后，允许地毯干燥。在采用本发明的清洁和处理组合物清洁变脏的地毯之后，获得的清洁地毯持续显示至少一部分，和通常较大程度的原始染剂阻断和防污物性能，在制造时由原始地毯处理施加该原始染剂阻断和防污物性能。
可以通过使用另外的步骤进一步增强基材的染剂阻断和防污物性能，其中将以上定义的包括染剂阻断剂和硅倍半氧烷的含水组合物施加到经清洁和处理的基材上。优选，在干燥之前在清洁和处理的地毯上进行此另外的步骤。
通过参考如下实施例进一步描述本发明，该实施例理解为本发明的说明和非限制性的。除非另外规定，在以下实施例和测试方法中显示的所有百分比是重量百分比。
实施例
术语集
聚合物A-制备如下的聚甲基硅倍半氧烷防污聚合物。
向装配有加热器，搅拌器和冷凝器的3L三颈烧瓶中，加入1106.0g去离子水和14.0g线性烷基磺酸(购自Alfa Aesar，Johnson Matthey，WardHill，MA；相信为十二烷基苯磺酸)。将获得的混合物采用搅拌加热到60℃直到为均相，和在4小时时间内缓慢加入280g甲基三甲氧基硅烷(CH3Si(OCH3)3，购自Sigma Aldrich Chemical Co.，Milwaukee，WI)。采用搅拌允许水解反应在60℃下持续过夜，和过滤获得的反应产物。然后将足够的20％含水NH4OH加入到滤液中以调节滤液的pH到8.5。然后使用旋转蒸发器在50℃下汽提获得的中和混合物，以生产530g主要由甲醇与少量水组成的馏出物。形成的硅倍半氧烷的阴离子乳液是10.3％固体和平均粒度大约为30nm，在Zeta Plus电势分析仪(购自Brookhaven Instruments Corp.，Holtsville，NY)上使用多角尺寸化选项测量粒度。
聚合物B-制备如下的含甲基丙烯酸的染剂阻断聚合物。
向装配有回流冷凝器，机械搅拌器和温度计的1L反应容器中，加入7.0g硫酸化蓖麻油(SCO)溶液(70％固体)和515.0g去离子水。将获得的溶液加热到95℃，采用持续搅拌在2小时时间内向其中滴加包含198.0g甲基丙烯酸(MAA)，45.2g丙烯酸丁酯(BA)，21.6g过硫酸铵引发剂和50g去离子水的溶液。将反应混合物在90℃下搅拌另外3小时，然后将混合物冷却到50℃。通过加入25.2g的20％含水NaOH而中和获得的共聚物溶液，以得到包含33％固体和单体重量比为80/18/2MMA/BA/SCO的甲基丙烯酸聚合物溶液。
FC-661-3MTM染剂脱除浓缩物FX-661，由磺化酚醛树脂和丙烯酸类树脂组成的地毯用染剂阻断聚合物共混物，从3MCompany，St.Paul，MN以29％固体含水乳液购得。
SR-500-包括水解马来酸酐树脂的染剂阻断聚合物，从duPont deNemours，Wilmington，DE以29％固体含水溶液购得。
15-S-40-TERGITOLTM15-S-40，购自Union Carbide Corp.，SouthCharleston，WV的非离子烃表面活性剂。
SXS-二甲苯磺酸钠，购自Sigma Aldrich Chemical Co.的阴离子烃表面活性剂。
STPP-三聚磷酸钠，购自Sigma Aldrich Chemical Co.。
PM-1661-3MTMpM-1661保护性化学品，抗水性地毯保护剂的25％固体含水分散体，购自3M Company。
TRANSITION III-TRANSITIONTMIII尼龙6，6地毯，“Blue Moon”颜色，面重量为36oz/yd2(1.2kg/m2)，购自BurlingtonIndustries，Greensboro，NC。
QUEEN-SOLUTIATM尼龙6，6地毯，“Carolina蓝”颜色，面重量为42oz/yd2(1.4kg/m2)，购自Queen Carpet Co.，Dalton，GA。
测试方法
模拟挠曲-辊隙施加程序-以下所述的模拟挠曲-辊隙施加程序用于模拟由地毯机使用的挠曲-辊隙操作，以向地毯施加染剂阻断组合物。
在此测试中，将典型地重大约125g，大约为12英寸×12英寸(30cm×30cm)的地毯样品在100℃下浸入去离子水中直到滴湿。通过在Bock离心提取机(购自Bock Engineered Products，Inc.，Toledo，OH)中旋转直到样品复原，而将水从湿样品提取。在提取之后，允许地毯样品冷却到接近室温，和通过在包含处理组合物的玻璃盘中放置地毯样品，地毯纤维侧向下，而施加含水处理组合物。处理组合物包含足够的处理材料以得到所需百分比的纤维上固体(％SOF)并由如下方式制备：在去离子水中溶解或分散处理材料和使用10％含水氨基磺酸调节获得含水处理溶液的pH到所需的数值。玻璃盘中存在的处理溶液重量大约是地毯样品重量的4倍(如400g处理溶液用于100g地毯样品)。地毯样品在1-2分钟时间内吸收整个体积的处理溶液，以得到大约350％的百分比湿增量。
然后在大气压下，在90-100℃的温度下和100％相对湿度下在密闭蒸汽腔中，将处理的地毯样品蒸汽处理2分钟。在蒸汽处理之后，在测试之前将地毯使用离心提取机旋转到复原(dampness)和然后在强制空气烘箱中，在120℃下固化和干燥25分钟。
地毯清洁程序-在施加/固化步骤之后和性能测试之前进行地毯样品的清洁/提取。在施加之前和期间将清洁溶液正常地加热到约50℃。
为提取地毯样品，使用如下程序采用BISSELLTMPOWERSTEAMERTM ProHeatTM Plus蒸汽清洁机(购自BissellHomecare，Inc.，Grand Rapids，MI)：
步骤1：在一个缓慢向前和向后过程中施加加热的清洁/处理溶液和随后为两个向前和向后真空过程。
步骤2：在一个缓慢向前和向后过程中将地毯样品旋转90度和施加另外的加热清洁溶液和随后为两个向前和向后真空过程。
步骤3：在一个缓慢向前和向后过程中将地毯样品再旋转90度和施加加热的水溶液和随后为三个向前和向后真空过程。
步骤4：允许地毯样品在实验室罩中在环境条件下干燥过夜。
步骤5：在一些情况下，当设计试验为具有多于一次提取时在地毯样品上进行一次或两次进一步的提取(即重复步骤1-4一次或两次)。
喷淋再处理程序-通过喷淋到15wt％湿增加，使用实验室规格的喷淋器将含水处理溶液施加到地毯样品上。然后在120℃下在强制空气烘箱中干燥湿地毯样品直到干燥(典型地10-20分钟)。通过改变输送器速度控制处理物的施加速率(以％SOF或纤维上固体)。除非另外说明，在所有的情况下，在喷淋再处理程序期间，分别在0.5％SOF和0.1％SOF下将FC-661染剂阻断聚合物和聚合物A防污聚合物共同施加。
“在其上行走”变脏测试-通过在确定的“在其上行走”变脏测试条件下挑战处理的和未处理的(对照)地毯样品和比较它们的相对变脏水平，确定每种处理物的相对变脏潜力。通过在粒子板上安装处理和未处理的正方形地毯，在两个选择的商业位置其一的地板上放置样品，和允许样品由大约9,000脚走动(除非另外说明)而变脏，进行测试。监测在这些区域每一个中的脚走动情况，和使用设计的图案每天更换在给定位置中的每个样品的位置，以最小化在变脏时位置和朝向的影响。
在污物挑战期间之后，将地毯样品除去，使用如下假定：在变脏之后，在给定样品上的污物数量与未变脏样品和相应样品之间的颜色差异成正比，使用比色测量确定在给定地毯上存在的污物数量。使用310 CHROMA METERTM颜色分析仪与D65照明源，测量未变脏和随后变脏样品的三个CIE L*a*b*颜色坐标。使用以下所示的公式计算颜色差值，ΔE：
ΔE＝[(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2]1/2
其中ΔL*＝L*变脏的-L*未变脏的
Δa*＝a*变脏的-a*未变脏的
Δb*＝b*变脏的-b*未变脏的
从这些比色测量计算的ΔE值显示为与从较早视觉评价如由AATCC建议的变脏评价得到的数值相一致，和具有如下的另外优点：更高的精度，不受评价环境或主观操作者差异影响。对于每个地毯样品报导的报导ΔE值计算为在五次和七次重复之间的平均值。更大的ΔE值指示更大的变脏程度。
耐染剂性测试-使用如下测试程序确定耐染剂性。
通过在调节到2.8-3.2 pH的去离子水中的0.007％(wt)红染料FD&C#40的水溶液中，使地毯样品与含水酸接触，而将处理的10cm×10cm地毯样品染色24小时。将处理和染色的地毯样品在水流下清洁直到洗涤水变透明。然后将湿地毯样品使用Bock离心提取机提取到复原和在室温下空气干燥过夜。
通过使用310 CHROMA METERTM紧密三色激励颜色分析仪(购自Minolta)以数字确定地毯样品的染色程度。与未染色和未处理的地毯样品相比，颜色分析仪在红-绿颜色坐标上自动染色地测量红染剂颜色为“Δa”。除非另外说明，在下表中报导的测量值给出到小数点之后一位和表示3个测量值的平均值。更大的Δa值指示从红染料染色的更大数量。Δa值典型地为0(无染色)-50(严重染色)。
清洁/处理溶液
配制几个系列的清洁/处理浓缩物溶液用于作为地毯清洁剂和保护剂的以后评价。评价的所有浓缩物溶液的pH为约6。在一些情况下，当在组分共混之后测量的pH非常接近于6时，不需要pH调节。然而，在多数情况下，在组分共混之后，要求浓缩物溶液的pH调节到约6，使用含水氢氧化钠溶液完成该调节。
第一系列的清洁/处理溶液，CTS-A、CTS-B和CTS-C是基于包含二甲苯磺酸钠，TERGITOLTM15-S-40和三聚磷酸钠的含水实验室清洁溶液(CS-1)。在此系列中评价的每种溶液的组成见表1，显示为加入到实验室清洁溶液中的每种防污聚合物和染剂阻断聚合物的％固体。每种组合物的其余部分是水或包括在各种组分中的附带溶剂。
表1
  组分：          清洁/处理配制剂中的百分比
    CS-1     CTS-A     CTS-B   CTS-C
  烃表面活性剂：
  SXS     0.88     0.88     0.88     0.88
  15-S-40     1.71     1.71     1.71     1.71
  螯合剂：
  STPP     2.44     2.44     2.44     2.44
  防污聚合物：     (无)
  聚合物A     2.44     2.44     2.44
  染剂阻断聚合物：     (无)
  聚合物B     2.44
  FC-661     2.44
  SR-500     2.44
第二系列的清洁/处理溶液，CTS-D到CTS-H是基于市售地毯清洁溶液(CS-2)，BISSELLTM纤维清洁配方地毯洗涤剂(购自Bissell，Inc.，Grand Rapids，MI)，相信它包含专用烃表面活性剂和螯合剂。在此第二系列中评价的每种溶液的组成见表2，显示为加入到Bissell清洁溶液中的每种防污聚合物和染剂阻断聚合物的％固体。同样包括在表2的是购自Bissell的专用地毯清洁溶液(CS-2A)，相信该清洁溶液是包含专用防污剂的CS-2地毯清洗溶液。
表2
  组分：                          CS-2中的百分比
  CS-2   CS-2A     CTS-D     CTS-E     CTS-F     CTS-G     CTS-H
  防污聚合物：   (无)
  专用防污剂   *
  聚合物A     2.44     1.22     0.92     0.61     2.44
  染剂阻断聚合物：   (无)
  聚合物B     2.44     1.22     1.63     1.96
  FC-661     2.44
*配制剂中防污剂的本质和数量未知
第三清洁/处理溶液，CTS-I是基于另一种市售地毯清洁溶液(CS-3)，BISSELLTM纤维清洁配方(多变应原脱除)地毯洗涤剂(购自Bissell，Inc.)，相信它包含专用烃表面活性剂和螯合剂。评价的溶液的组成见表3，显示为加入到Bissell清洁溶液中的防污聚合物和染剂阻断聚合物的％固体。
表3
    组分：     CS-3中的百分比
    CS-3     CTS-I
    防污聚合物：     (无)
    聚合物A     2.44
    染剂阻断聚合物：     (无)
    聚合物B     2.44
第四清洁/处理溶液，CTS-J是基于另一种市售地毯清洁配制剂(CS-4)，P.C.A.TM强化清洁剂配方5，购自Bane-CleneCorp.，Indianapolis，IN的地毯清洁剂。在此第四系列中评价的每种溶液的组成见表4，显示为Bane-Clene清洁剂中每种防污聚合物和染剂阻断聚合物的％固体。
表4
    组分：     CS-4中的百分比
    CS-4     CTS-J
    防污聚合物：     (无)
    聚合物A     2.44
    染剂阻断聚合物：     (无)
    聚合物B     2.44
地毯测试样品
制备五个不同的地毯测试样品，地毯1，地毯2，地毯3，地毯4和地毯5，用于清洁/处理溶液侯选物的评价。在清洁/处理之前处理四个地毯和不处理一个地毯-如下所述。
地毯1-使用模拟挠曲-辊隙施加程序，在0.5％SOF下采用FC-661染剂阻断聚合物和在0.1％SOF下采用聚合物A防污聚合物处理的TRANSITIONTMIII尼龙6，6地毯。含水处理溶液也包含2.78％的MgSO4的10％水溶液，使用氨基磺酸10％水溶液将pH调节到1.94。
地毯2-使用模拟挠曲-辊隙施加程序，在0.5％SOF下采用SR-500染剂阻断聚合物和在0.1％SOF下采用聚合物A防污聚合物处理的TRANSITIONTMIII尼龙6，6地毯。使用氨基磺酸10％水溶液将含水处理溶液pH调节到1.94。
地毯3-使用模拟挠曲-辊隙施加程序，在0.5％SOF下采用FC-661染剂阻断聚合物，在0.075％SOF下采用聚合物A防污聚合物和在0.025％SOF下采用PM-1661地毯保护剂处理的TRANSITIONTMIII尼龙6，6地毯。含水处理溶液也包含2.78％的MgSO4的10％水溶液，使用氨基磺酸10％水溶液将pH调节到1.94。
地毯4-未处理的TRANSITIONTMIII尼龙6，6地毯。
地毯5-使用模拟挠曲-辊隙施加程序，在0.5％SOF下采用FC-661染剂阻断聚合物和在0.1％SOF下采用聚合物A防污聚合物处理的QUEENTM尼龙6，6地毯。含水处理溶液也包含2.78％的MgSO4的10％水溶液，使用氨基磺酸10％水溶液将pH调节到1.94。
实施例1-10和对比例C1-C10
在此评价系列中，将CTS-A，CTS-B和CTS-C，本发明实验室配制的清洁/处理溶液与实验室配制的地毯溶液CS-1比较在清洁之后它们的如下能力：使尼龙6，6地毯更耐在其上行走变脏和染色的性能(关于溶液的配制参见表1)。
要在此测试系列中清洁的地毯是已经处理如下的TRANSITIONTMIII尼龙6，6地毯：
地毯1：在0.5％SOF下的FC-661染剂阻断聚合物，在0.1％SOF下的聚合物A防污聚合物
地毯2：在0.5％SOF下的SR-500染剂阻断聚合物，在0.1％SOF下的聚合物A防污聚合物
地毯3：在0.5％SOF下的FC-661染剂阻断聚合物，在0.075％SOF下的聚合物A防污聚合物，在0.025％SOF下的PM-1661地毯保护剂
地毯4：未处理的TRANSITIONTMIII地毯。
使用地毯清洁程序，在零和二之间变化清洁/提取循环的数目。对于实施例3和对比例C4，使用喷淋再处理程序，采用FC-661染剂阻断聚合物和聚合物A防污聚合物的结合再处理清洁/提取的地毯样品。在清洁/提取和非必要的再处理之后，对于耐污物性，使用“在其上行走变脏测试”，对于耐染剂性，使用耐染剂性测试评价所有的地毯样品。对于对比例C1，C5，C7和C10，在它的原始状态评价地毯，即在评价之前不清洁地毯。
表5中给出的结果表示两个测试系列的结合，来自第一系列的结果带有上标1，而来自第二系列的结果带有上标2。
表5
    例     地毯   清洁/处理溶液   #清洁/提取循环   喷淋再处理     在其上行走变脏，ΔE     耐染剂性，Δa
    C1     1   无   0   否     3.81，3.72     2.41，3.32
    C2     1   CS-1   1   否     8.11，5.72     26.41，12.62
    C3     1   CS-1   2   否     8.11，5.82     29.21，32.42
    C4     1   CS-1   2   是     4.41     3.91
    1     1   CTS-A   1   否     6.91     2.61
    2     1   CTS-A   2   否     7.11     4.81
    3     1   CTS-A   2   是     2.91     1.21
    4     1   CTS-B   1   否     4.62     4.02
    5     1   CTS-B   2   否     4.72     7.02
    C5     2   无   0   否     5.91     4.21
    C6     2   CS-1   2   否     7.51     23.61
    6     2   CTS-A   2   否     7.61     4.01
    7     2   CTS-C   2   否     6.21     14.91
    C7     3   无   0   否     4.12     1.32
    C8     3   CS-1   1   否     5.52     11.62
    C9     3   CS-1   2   否     6.12     30.32
    8     3   CTS-B   1   否     5.32     3.52
    9     3   CTS-B   2   否     5.32     5.62
    C10     4   无   0   否     9.51，6.72     37.71.36.82
    10     4   CTS-A   1   否     6.41     31.11
表5中的数据说明本发明的优点。对于所有的地毯样品，当与采用相同清洁溶液而没有这些聚合物清洁的相同地毯样品(CS-1)相比，采用清洁/处理溶液，即另外包含防污聚合物(聚合物A)和染剂阻断聚合物(聚合物B、FC-661或SR-500)结合物的那些清洁溶液清洁的那些(即，CTS-A，CTS-B或CTS-C)显示改进的防污性和耐染剂性。采用未处理的地毯样品(地毯1，2和3)，最显示此改进的防污性和耐染剂性，但采用清洁/处理溶液CTS-A清洁未处理地毯样品(地毯4)也赋予一些耐污物性和耐染剂性。防污聚合物和染剂阻断聚合物的结合物，对先前采用本发明清洁/处理溶液或已知清洁溶液清洁的地毯样品的喷淋处理进一步改进耐污物性和耐染剂性。比较实施例2对实施例3的结果说明在使用聚合物A和FC-661的喷淋施加作为清洁之后另外步骤中的益处。
非常令人惊奇地看到由于聚合物和地毯样品之间特别短接触时间，由本发明处理赋予的高防污性能和改进的染剂阻断性能，因为真空提取在清洁/处理溶液接触之后立即施加。
实施例11-15和对比例C1，C7和C11-C14
在此评价系列中，将从BISSELLTM纤维清洁配方地毯洗涤剂(CS-E)配制的CTS-D和CTS-H清洁/处理溶液，与CS-2清洁溶液比较，比较它们在清洁之后的如下能力：使处理的尼龙6，6地毯更耐在其上行走变脏和染色性能(关于溶液的配制参见表2)。
要在此测试系列中清洁的地毯是已经处理如下的TRANSITIONTMIII尼龙6，6地毯：
地毯1：在0.5％SOF下的FC-661染剂阻断聚合物，在0.1％SOF下的聚合物A防污聚合物
地毯2：在0.5％SOF下的SR-500染剂阻断聚合物，在0.1％SOF下的聚合物A防污聚合物
地毯3：在0.5％SOF下的FC-66 1染剂阻断聚合物，在0.075％SOF下的聚合物A防污聚合物，在0.025％SOF下的PM-1661地毯保护剂
使用地毯清洁程序，在零和二之间变化清洁/提取循环的数目。在清洁/提取之后，对于耐污物性，使用“在其上行走变脏测试”，对于耐染剂性，使用耐染剂性测试评价所有的地毯样品。对于对比例C1，C5和C7，在它的原始状态评价地毯，即在评价之前不清洁地毯。
表6中给出的结果表示两个测试系列的结合，来自第一系列的结果带有上标1，而来自第二系列的结果带有上标2。
表6
    例     地毯   清洁/处理溶液   #清洁/提取循环   在其上行走变脏，ΔE     耐染剂性，Δa
    C1     1   无   0   3.81     2.41
    C11     1   CS-2   1   9.01     9.51
    C12     1   CS-2   2   9.31     16.41
    11     1   CTS-D   1   4.71     5.11
    12     1   CTS-D   2   4.41     2.41
    C5     2   无   0   5.91     4.21
    13     2   CTS-D   2   3.71     5.11
    C7     3   无   0   4.12     1.32
    C13     3   CS-2   1   5.92     3.92
    C14     3   CS-2   2   5.92     8.02
    14     3   CTS-H   1   4.32     5.32
    15     3   CTS-H   2   4.12     3.52
表6中的数据进一步说明本发明的优点。对于所有的地毯样品，当与采用相同清洁溶液而没有这些聚合物清洁的相同地毯样品(CS-2)相比，采用清洁/处理溶液，即包含防污聚合物和染剂阻断聚合物结合物的那些清洁溶液清洁的那些(即，CTS-D和CTS-H)显示改进的防污性和耐染剂性。
实施例16-17和对比例C7和C15-C16
在此评价系列中，将从BISSELLTM纤维清洁配方(多变应原脱除)地毯清洁剂(CS-3)配制的CTS-I清洁/处理溶液，与CS-3清洁溶液比较它们在清洁之后的如下能力：使处理的TRANSITIONTM尼龙6，6地毯(即地毯3)更耐在其上行走变脏和染色性能(关于溶液的配制参见表3)。
使用地毯清洁程序，在零和二之间变化清洁/提取循环的数目。在清洁/提取之后，对于耐污物性，使用“在其上行走变脏测试”，对于耐染剂性，使用耐染剂性测试评价所有的地毯样品。对于对比例C7，在它的原始状态评价地毯，即在评价之前不清洁地毯。
表7中给出的结果表示两个测试系列的第二个，故带有上标2。
表7
    例     地毯   清洁/处理溶液   #清洁/提取循环   在其上行走变脏，ΔE     耐染剂性，Δa
    C7     3   无   0   4.12     1.32
    C15     3   CS-3   1   5.22     19.52
    C16     3   CS-3   2   5.42     27.22
    16     3   CTS-I   1   4.32     5.32
    17     3   CTS-I   2   4.12     3.52
表7中的数据再次说明本发明的优点，显示清洁/处理溶液CTS-I在向清洁的地毯赋予耐污物性和耐染剂性中超过清洁溶液CS-3。
实施例18和对比例C1和C17
在此评价系列中，将从P.C.A.TM强化清洁剂配方5(CS-4)配制的CTS-J清洁/处理溶液，与CS-4清洁溶液比较它们在清洁之后的如下能力：使处理的TRANSITIONTMIII尼龙6，6地毯(即地毯1)更耐在其上行走变脏和染色性能(关于溶液的配制参见表4)。
使用地毯清洁程序，在清洁/提取循环的数目是零或三。在清洁/提取之后，对于耐污物性，使用“在其上行走变脏测试”，和对于耐染剂性，使用耐染剂性测试评价所有的地毯样品。对于对比例C1，在它的原始状态评价地毯，即在评价之前不清洁地毯。
表8中给出的结果表示两个测试系列的第一个，故带有上标1。
表8
    例     地毯   清洁/处理溶液   #清洁/提取循环   在其上行走变脏，ΔE     耐染剂性，Δa
    C1     1   无   0   3.81     2.41
    C17     1   CS-4   3   6.21     26.81
表8中的数据再次说明本发明的优点，显示清洁/处理溶液CTS-J在向清洁的地毯赋予耐污物性和耐染剂性中超过清洁溶液CS-4。
实施例19-21和对比例C18-C19
在实施例19-21中，使用地毯清洁程序，采用两个清洁/提取循环，将在变化重量比下(对于CST-E，CST-F和CST-G分别为4∶4，3∶5和2∶6)但在大约相同总固体水平下包含聚合物A防污聚合物和聚合物B染剂阻断聚合物的BISSELLTM纤维清洁配方地毯洗涤剂(CS-2)用于清洁/处理地毯5(即QUEENTM尼龙6，6地毯)样品。(关于清洁/处理溶液的配制参见表2)。在清洁/提取之后，对于耐污物性，使用“在其上行走变脏测试”，和对于耐染剂性，使用耐染剂性测试评价所有的地毯样品。
在对比例C18中，使用实施例19-21中的相同程序，区别在于使用CS-2A地毯洗涤剂(即包含专用防污剂的CS-2洗涤剂)。
在对比例C19中，在耐污物性和耐染剂性评价之前，不清洁和/或清洁/处理地毯。
来自此研究的结果见表9。
表9
    例     地毯   清洁/处理溶液          在CS-E中的％固体     在其上行走变脏，ΔE     耐染剂性，Δa
    聚合物A     聚合物B     总计(比例)
    19     5   CTS-E     1.22     1.22     2.44(4∶4)     8.91     0.75
    20     5   CTS-F     0.92     1.63     2.55(3∶5)     8.79     0.85
    21     5   CTS-G     0.61     1.96     2.57(2∶6)     8.95     0.57
    C18     5   CS-2A     -     -     -     13.06     4.85
    C19     5   -     -     -     -     4.48     -1.13
表9中的数据显示，包含聚合物A对聚合物B为4∶4，3∶5和2∶6比例的地毯洗涤剂，在向地毯赋予耐污物性和耐染剂性两者中具有相当的表现。这指示在洗涤剂中使用许多种组分比达到良好的性能，使得性能对组分非常不敏感。本发明的所有三种清洁/处理组合物超过包含专用防污剂的地毯洗涤剂，接近由在测试之前未清洁的地毯显示的性能。

Claims (62)

1.一种组合物，包括染剂阻断剂、硅倍半氧烷、和表面活性剂，其中该组合物是pH至少为6的含水组合物。
2.权利要求1的组合物，其中染剂阻断剂包括衍生自至少一种或多种α-和/或β-取代丙烯酸单体的聚合物。
3.权利要求2的组合物，其中α-和/或β-取代丙烯酸单体是聚甲基丙烯酸、甲基丙烯酸和一种或多种可以与甲基丙烯酸共聚的其它单体的共聚物、和聚甲基丙烯酸和甲基丙烯酸共聚物的共混物。
4.权利要求3的组合物，其中聚合物包括甲基丙烯酸和丙烯酸丁酯的共聚物。
5.权利要求1的组合物，其中硅倍半氧烷包括通式R-Si(OR’)3的化合物，其中R是含有1-7个碳原子的取代或未取代烃基，和R’是1-4个碳原子的烷基。
6.权利要求5的组合物，其中硅倍半氧烷包括通式R-Si(OR’)3的化合物，其中R是含有1-7个碳原子的未取代烃基，和R’是1-4个碳原子的烷基。
7.权利要求5的组合物，其中硅倍半氧烷包括通式R-Si(OR’)3的化合物，其中R和R’是-CH3。
8.权利要求1的组合物，其中硅倍半氧烷包括R-Si(OR’)3的共缩合物和选自Si(OR’)4和R2-Si(OR’)2的硅烷、或其结合物，其中R是含有1-7个碳原子的未取代烃基，和R’是1-4个碳原子的烷基。
9.权利要求1的组合物，其中表面活性剂包括烃表面活性剂。
10.权利要求9的组合物，其中烃表面活性剂是阴离子型的。
11.权利要求10的组合物，其中阴离子表面活性剂是二甲苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十四烷基硫酸钠、月桂基醚(2)硫酸钠、癸基硫酸钠、十四烷基醚硫酸铵、壬基酚聚二醇醚(15)硫酸钠、C16-C18α-烯烃磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、萘基磺酸钠、二己基磺基琥珀酸钠、月桂酸钠、硬脂酸钠、醚(5)硬脂酸钠、蓖麻油酸钾、十四烷酰基肌氨酸钠、N-甲基-N-油基牛磺酸钠、或其结合物。
12.权利要求9的组合物，其中烃表面活性剂是HLB数值至少为18的非离子表面活性剂。
13.权利要求12的组合物，其中非离子表面活性剂是壬基酚聚乙二醇醚。
14.权利要求9的组合物，其中烃表面活性剂包括阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的结合物。
15.权利要求9的组合物，其中烃表面活性剂是二甲苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十四烷基硫酸钠、月桂基醚(2)硫酸钠、癸基硫酸钠、十四烷基醚硫酸铵、壬基酚聚二醇醚(15)硫酸钠、C16-C18α-烯烃磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、萘基磺酸钠、二己基磺基琥珀酸钠、月桂酸钠、硬脂酸钠、醚(5)硬脂酸钠、蓖麻油酸钾、十四烷酰基肌氨酸钠、N-甲基-N-油基牛磺酸钠、壬基酚聚乙二醇醚、或其结合物。
16.权利要求14的组合物，其中烃表面活性剂包括二甲苯磺酸钠和壬基酚聚乙二醇醚。
17.权利要求1的组合物，其中pH是6-8。
18.权利要求9的组合物，其中
该染剂阻断剂包括衍生自聚甲基丙烯酸的聚合物、甲基丙烯酸和一种或多种可以与甲基丙烯酸共聚的其它单体的共聚物、和聚甲基丙烯酸和甲基丙烯酸共聚物的共混物；
该硅倍半氧烷包括通式R-Si(OR’)3的化合物，其中R是含有1-7个碳原子的取代或未取代烃基，和R’是1-4个碳原子的烷基；
该表面活性剂是二甲苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十四烷基硫酸钠、月桂基醚(2)硫酸钠、癸基硫酸钠、十四烷基醚硫酸铵、壬基酚聚二醇醚(15)硫酸钠、C16-C18α-烯烃磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、萘基磺酸钠、二己基磺基琥珀酸钠、月桂酸钠、硬脂酸钠、醚(5)硬脂酸钠、蓖麻油酸钾、十四烷酰基肌氨酸钠、N-甲基-N-油基牛磺酸钠、壬基酚聚乙二醇醚、或其结合；和
该pH是6-8。
19.权利要求9的组合物，其中
该染剂阻断剂包括甲基丙烯酸和丙烯酸丁酯的共聚物；
该硅倍半氧烷包括通式R-Si(OR’)3的化合物，其中R和R’是-CH3；
该表面活性剂包括二甲苯磺酸钠和壬基酚聚乙二醇醚；和
该pH是6-8。
20.权利要求1的组合物，其中组合物包括：
(a)1-4wt％的染剂阻断剂；
(b)1-4wt％的硅倍半氧烷；和
(c)1-4wt％的表面活性剂。
21.权利要求1的组合物，其中组合物包括：
(a)2-3wt％的染剂阻断剂；
(b)2-3wt％的硅倍半氧烷；和
(c)2-3wt％的表面活性剂。
22.权利要求1的组合物，进一步包括螯合剂、盐、或其结合物。
23.权利要求22的组合物，其中该螯合剂包括EDTA或其盐、柠檬酸或其盐、硼酸或其盐、次氨基三乙酸或其盐、金属正磷酸盐、碱金属三聚磷酸盐、碱金属焦磷酸盐、碱金属六偏磷酸盐、或其混合物。
24.权利要求22的组合物，其中该螯合剂包括三聚磷酸钠。
25.权利要求1的组合物，其中组合物包括小于1wt％的有机溶剂。
26.权利要求1的组合物，其中组合物包括小于0.5wt％的有机溶剂。
27.权利要求1的组合物，其中组合物包括小于0.1wt％的有机溶剂。
28.权利要求1的组合物，其中组合物基本不包括有机溶剂。
29.权利要求1的组合物，其中组合物进一步包括水。
30.一种清洁纤维性聚酰胺基材同时赋予耐污物和染剂性能的方法，该方法包括如下步骤：
(a)采用pH至少为6的含水组合物水提取基材，该含水组合物包括：
(i)染剂阻断剂；
(ii)硅倍半氧烷；和
(iii)表面活性剂；和
(b)组合物从基材真空脱除。
31.权利要求30的方法，其中染剂阻断剂包括衍生自至少一种或多种α-和/或β-取代丙烯酸单体的聚合物。
32.权利要求31的方法，其中α-和/或β-取代丙烯酸单体是聚甲基丙烯酸、甲基丙烯酸和一种或多种可以与甲基丙烯酸共聚的其它单体的共聚物、和聚甲基丙烯酸和甲基丙烯酸共聚物的共混物。
33.权利要求32的方法，其中聚合物包括甲基丙烯酸和丙烯酸丁酯的共聚物。
34.权利要求30的方法，其中硅倍半氧烷包括通式R-Si(OR’)3的化合物，其中R是含有1-7个碳原子的取代或未取代烃基，和R’是1-4个碳原子的烷基。
35.权利要求34的方法，其中硅倍半氧烷包括通式R-Si(OR’)3的化合物，其中R是含有1-7个碳原子的未取代烃基，和R’是1-4个碳原子的烷基。
36.权利要求34的方法，其中硅倍半氧烷包括通式R-Si(OR’)3的化合物，其中R和R’是-CH3。
37.权利要求30的方法，其中硅倍半氧烷包括R-Si(OR’)3的共缩合物和选自Si(OR’)4和R2-Si(OR’)2的硅烷、或其结合物，其中R是含有1-7个碳原子的未取代烃基，和R’是1-4个碳原子的烷基。
38.权利要求30的方法，其中表面活性剂包括烃表面活性剂。
39.权利要求38的方法，其中烃表面活性剂是阴离子型的。
40.权利要求39的方法，其中阴离子表面活性剂是二甲苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十四烷基硫酸钠、月桂基醚(2)硫酸钠、癸基硫酸钠、十四烷基醚硫酸铵、壬基酚聚二醇醚(15)硫酸钠、C16-C18α-烯烃磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、萘基磺酸钠、二己基磺基琥珀酸钠、月桂酸钠、硬脂酸钠、醚(5)硬脂酸钠、蓖麻油酸钾、十四烷酰基肌氨酸钠、N-甲基-N-油基牛磺酸钠、或其结合物。
41.权利要求38的方法，其中烃表面活性剂是非离子型的。
42.权利要求41的方法，其中非离子表面活性剂是壬基酚聚乙二醇醚。
43.权利要求38的方法，其中烃表面活性剂包括阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的结合物。
44.权利要求38的方法，其中烃表面活性剂是二甲苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十四烷基硫酸钠、月桂基醚(2)硫酸钠、癸基硫酸钠、十四烷基醚硫酸铵、壬基酚聚二醇醚(15)硫酸钠、C16-C18α-烯烃磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、萘基磺酸钠、二己基磺基琥珀酸钠、月桂酸钠、硬脂酸钠、醚(5)硬脂酸钠、蓖麻油酸钾、十四烷酰基肌氨酸钠、N-甲基-N-油基牛磺酸钠、壬基酚聚乙二醇醚、或其结合物。
45.权利要求43的方法，其中烃表面活性剂包括二甲苯磺酸钠和壬基酚聚乙二醇醚。
46.权利要求30的方法，其中组合物的pH为6-8。
47.权利要求30的方法，其中
该染剂阻断剂包括衍生自聚甲基丙烯酸的聚合物、甲基丙烯酸和一种或多种可以与甲基丙烯酸共聚的其它单体的共聚物、和聚甲基丙烯酸和甲基丙烯酸共聚物的共混物；
该硅倍半氧烷包括通式R-Si(OR’)3的化合物，其中R是含有1-7个碳原子的取代或未取代烃基，和R’是1-4个碳原子的烷基；
该表面活性剂是二甲苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十四烷基硫酸钠、月桂基醚(2)硫酸钠、癸基硫酸钠、十四烷基醚硫酸铵、壬基酚聚二醇醚(15)硫酸钠、C16-C18α-烯烃磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、萘基磺酸钠、二己基磺基琥珀酸钠、月桂酸钠、硬脂酸钠、醚(5)硬脂酸钠、蓖麻油酸钾、十四烷酰基肌氨酸钠、N-甲基-N-油基牛磺酸钠、壬基酚聚乙二醇醚；和
该pH是6-8。
48.权利要求30的方法，其中
该染剂阻断剂包括甲基丙烯酸和丙烯酸丁酯的共聚物；
该硅倍半氧烷包括通式R-Si(OR’)3的化合物，其中R和R’是-CH3；
该表面活性剂包括二甲苯磺酸钠和壬基酚聚乙二醇醚；和
该pH是6-8。
49.权利要求30的方法，其中组合物包括：
(a)1-4wt％的染剂阻断剂；
(b)1-4wt％的硅倍半氧烷；和
(c)1-4wt％的表面活性剂。
50.权利要求30的方法，其中组合物包括：
(a)2-3wt％的染剂阻断剂；
(b)2-3wt％的硅倍半氧烷；和
(c)2-3wt％的表面活性剂。
51.权利要求30的方法，进一步包括螯合剂、盐、或其结合物。
52.权利要求51的方法，其中该螯合剂包括EDTA或其盐、柠檬酸或其盐、硼酸或其盐、次氨基三乙酸或其盐、金属正磷酸盐、碱金属三聚磷酸盐、碱金属焦磷酸盐、碱金属六偏磷酸盐、或其混合物。
53.权利要求52的方法，其中该螯合剂包括三聚磷酸钠。
54.权利要求30的方法，其中组合物包括小于1wt％的有机溶剂。
55.权利要求30的方法，其中组合物包括小于0.5wt％的有机溶剂。
56.权利要求30的方法，其中组合物包括小于0.1wt％的有机溶剂。
57.权利要求30的方法，其中组合物基本不包括有机溶剂。
58.权利要求30的方法，其中组合物进一步包括水。
59.权利要求30的方法，其中基材是地毯。
60.权利要求59的方法，其中基材包括尼龙地毯。
61.权利要求30的方法，其中在水提取步骤期间组合物与基材接触小于10秒。
62.权利要求30的方法，其中进一步包括如下步骤
(a)使基材与包括如下物质的含水组合物接触：
(i)染剂阻断剂；和
(ii)硅倍半氧烷。
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