专利名称：洗涤和穿着过程中为织物提供外观和完整性有益效果的纤维质基聚合物的纺织厂应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及某些纤维质基聚合物或低聚物物质的纺织厂应用，该物质在洗涤和穿着过程中赋予织物和纺织品外观和完整性有益效果。所述应用可单独进行或结合到传统的纺织厂的工序如染色和整理中。
背景技术：
当然，已熟知对织物和纺织品如衣物和服装制品的使用和洗涤这种交替循环将不可避免地对所使用和洗涤的织物和纺织品制品造成不利的影响。随着时间和穿着，织物和纺织品容易磨损。为了除去日常使用时其中和其上积累的污垢和污迹，对织物和纺织品进行洗涤是必需的。然而，过多周期的洗涤和穿着可加重和促使这些织物和纺织品的完整性和外观变差。
织物和纺织品完整性和外观的变差可以几种方式自身地表现出来。由于洗涤时的机械作用和穿着时的磨损/磨擦，将短纤维从机织和针织织物/纺织品结构中逐出。这些被逐出的纤维可形成织物表面可见的棉绒、绒毛或“小球”，并降低织物外观的崭新度。此外，织物和纺织品的反复洗涤-穿着循环会洗掉织物和纺织品中的染料，并由于颜色强度的减弱，在大多数情况下，由于色调变化或颜色变暗使其具有褪色、磨损的外观。
根据以上所述，显然存在一种持续的需要确定可加入到纺织厂应用中的物质，该应用可减少或最小化织物/纺织品在洗涤和穿着过程中外观变差的趋势。当然，这种物质的任何应用应能够有益于织物外观和完整性，而对其它织物/纺织品性质如织物感觉或手感、悬垂性、柔软性、光滑度等无不当的影响。本发明涉及在纺织厂应用中使用以这种期望的方式起作用的纤维质基聚合物或低聚物物质。
发明概述适于纺织厂应用并提供所需织物外观和完整性有益效果的纤维质基聚合物或低聚物物质可用以下通式来表征 其中每个R选自R2、RC，和 其中-每个R2独立地选自H和C1-C4烷基；-每个RC为 其中每个Z独立地选自M、R2、RC和RH；-每个RH独立地选自C5-C20烷基、C5-C7环烷基、C7-C20烷基芳基、C7-C20芳基烷基、取代的烷基、羟基烷基、C1-C20烷氧基-2-羟基烷基、C7-C20烷基芳氧基-2-羟基烷基、(R4)2N-烷基、(R4)2N-2-羟基烷基、(R4)3N-烷基、(R4)3N-2-羟基烷基、C6-C12芳氧基-2-羟基烷基、 和
-每个R4独立地选自H、C1-C20烷基、C5-C7环烷基、C7-C20烷基芳基、C7-C20芳基烷基、氨基烷基、烷基氨基烷基、二烷基氨基烷基、哌啶子基烷基、吗啉代烷基、环烷基氨基烷基和羟基烷基；-每个R5独立地选自H、C1-C20烷基、C5-C7环烷基、C7-C20烷基芳基、C7-C20芳基烷基、取代的烷基、羟基烷基、(R4)2N-烷基和(R4)3N-烷基；其中M为适宜的阳离子，其选自Na、K、1/2Ca和1/2Mg；每个x为0至约5；每个y为约1至约5；并且前提条件是-基团RH的取代度在约0.0001和0.1之间，更优选在约0.0005和0.05之间，最优选在约0.0008和0.01之间；-其中Z为H或M的基团RC的取代度在约0.2和2.0之间，更优选在约0.3和1.0之间，最优选在约0.4和0.7之间；-如果任何RH带有正电荷，它通过适宜的阴离子来平衡；并且-同一个氮原子上的两个R4可一起形成选自哌啶和吗啉的环结构。
以上定义的纤维质基聚合物或低聚物物质可用作染色、染色后处理、软化整理、改进手感整理、耐久性压烫整理、抗菌整理、去污整理以及甚至机械整理等中的添加剂。这些物质可通过轧-烘法或尽染法应用于纱/织物/纺织品/衣服上。
在纺织厂应用中提供最佳织物外观有益效果所需的本发明纤维质基织物处理物质的量取决于许多因素，例如纱/织物结构、纺织品处理类型和纺织设备类型。基于织物的重量，需要约0.005％至10％的纤维质基物质以赋予织物最佳的织物外观与完整性。优选的量为基于用纤维质基物质处理的织物重量的约0.01％至3％。这些有益效果包括改善整体外观、减少起球/起毛、防止褪色、改善耐磨性和/或增加柔软性。
除非另有说明，本发明所有百分比、比率和比例均以重量计。本文引用的所有文献均引入本文以供参考。
附图简述
图1为轧-烘处理方法的实施例。
图2为尽染处理方法的实施例。
发明详述A)纤维质基聚合物或低聚物物质本发明组合物的基本组分包含一种或多种纤维质基聚合物或低聚物。已发现在纺织厂应用中将这类物质应用于织物上后，其将赋予织物和纺织品许多外观有益效果。这种织物外观有益效果可包括，例如，改善被洗织物的整体外观、减少绒球和绒毛的形成、防止褪色、改善耐磨性等等。本发明组合物和方法中所用的纤维质基聚合物可提供这些织物外观有益效果，而其它优选的纺织品性质如织物感觉/手感、悬垂性、柔软性、光滑度降低很少使人可以接受或没有降低。
如本领域的技术人员所应明白的，低聚物为仅由几个单体单元组成的分子，而聚合物则包含相当多的单体单元。对本发明而言，低聚物被定义为平均分子量低于约1,000的分子，而聚合物为平均分子量大于约1,000的分子。可用于本文的一类合适的纤维质基聚合物或低聚物织物处理物质的平均分子量为约5,000至约2,000,000，优选为约50,000至约1,000,000。
可用于本文的一组合适的纤维质基聚合物或低聚物物质可用下式来表征 其中每个R选自R2、RC，和
其中-每个R2独立地选自H和C1-C4烷基；-每个RC为 其中每个Z独立地选自M、R2、RC和RH；-每个RH独立地选自C5-C20烷基、C5-C7环烷基、C7-C20烷基芳基、C7-C20芳基烷基、取代的烷基、羟基烷基、C1-C20烷氧基-2-羟基烷基、C7-C20烷基芳氧基-2-羟基烷基、(R4)2N-烷基、(R4)2N-2-羟基烷基、(R4)3N-烷基、(R4)3N-2-羟基烷基、C6-C12芳氧基-2-羟基烷基、 和 -每个R4独立地选自H、C1-C20烷基、C5-C7环烷基、C7-C20烷基芳基、C7-C20芳基烷基、氨基烷基、烷基氨基烷基、二烷基氨基烷基、哌啶子基烷基、吗啉代烷基、环烷基氨基烷基和羟基烷基；-每个R5独立地选自H、C1-C20烷基、C5-C7环烷基、C7-C20烷基芳基、C7-C20芳基烷基、取代的烷基、羟基烷基、(R4)2N-烷基和(R4)3N-烷基；其中M为适宜的阳离子，选自Na、K、1/2Ca和1/2Mg；每个x为0至约5；每个y为约1至约5；并且前提条件是-基团RH的取代度在约0.0001和0.1之间，更优选在约0.0005和0.05之间，最优选在约0.0008和0.01之间；
-其中Z为H或M的基团RC的取代度在约0.2和2.0之间，更优选在约0.3和1.0之间，最优选在约0.4和0.7之间；-如果任何RH带有正电荷，它通过适宜的阴离子来平衡；并且-同一个氮原子的两个R4可一起形成选自哌啶和吗啉的环结构。
基团RH的“取代度”，有时也称为“DSRH”，是指每个无水葡萄糖单元被取代的基团RH组分的摩尔数，其中无水葡萄糖单元为上述结构式的重复单元中所示的六元环。
基团RC的“取代度”，有时也称为“DSRC”，是指每个无水葡萄糖单元被取代的基团RC组分的摩尔数，该基团中Z为H或M，其中无水葡萄糖单元为上述结构式的重复单元中所示的六元环。要求Z为H或M是必需的，以确保有足够数量的羧甲基基团使所得的聚合物可溶解。应该清楚，除了所需数量的其中Z为H或M的RC组分外，还可以有且优选地是其它的RC组分存在，其中Z为非H或M的基团。
其它合适的纤维质基聚合物和/或低聚物物质描述于公布于1997年9月4日的WO 97/31950和公布于1998年12月17日的WO98/56825。
如本发明所述的物质的制备将在下面的实施例中进一步详细说明。
B)纺织厂应用上述定义的纤维质基聚合物或低聚物物质可用作染色、染色后处理、软化剂整理、改进手感整理、耐久性压烫整理、去污整理、抗菌整理和甚至机械整理等中的添加剂。这些物质还可本身单独使用或和其它纺织添加剂一起使用，其它添加剂包括但不限于润湿剂、螯合剂、pH控制剂、软化剂、去污剂、防水剂、染料固定剂、耐久性压烫整理剂、抗菌剂等。对于纺织品处理过程，纤维质基聚合物或低聚物物质通常用于染色和/或整理过程中。
可通过分别如图1和2所示的轧-烘法和尽染法或通过喷雾涂敷(未示出)将这些物质应用于纱/织物/纺织品/衣服上。这些物质可被应用于纺织物、针织物、无纺织物或它们的组合上。轧-烘法常用于纺织物的染色和整理。尽管它们可以安全经受高温固化过程，但是没有必要通过固化将这些物质固定在织物上。高温固化方法的实施例包括但不限于整理，如耐久性压烫整理和抗菌整理。
尽管一些针织物可用轧-烘法处理，在纺织厂应用中尽染法通常用于处理针织物。
在纺织厂应用中提供最佳织物外观有益效果所需的本发明纤维质基织物处理物质的量取决于许多因素，例如纱/织物结构、纺织品处理类型和纺织设备类型。基于织物的重量，需要约0.005％至10％的纤维质基物质以赋予织物最佳的织物外观与完整性。优选的量为基于用纤维质基物质处理的织物重量的约0.01％至3％。这些有益效果可包括改善整体外观、减少起球/起毛、防止褪色、改善耐磨性和/或提高柔软性。
参见图1，对于轧-烘法，浸轧溶液20中纤维质基物质的浓度应由湿吸收来确定。例如，如果湿吸收控制在基于织物10重量的100％，且需要1％的纤维质基物质以便为织物10递送外观和完整性有益效果，则在浸轧浴40中需要1％的水溶液。
参见图2，对于尽染法，加入到尽染浴60中的纤维质基物质的量由织物10的重量来确定。非限制性实施例为，如果织物10中需要1％的纤维质基物质加入量，可这样来实现例如在尽染浴60中加入1kg纤维质基物质处理100kg织物10。
织物处理的pH范围优选为约3至12，更优选为约4至10。
实施例下列实施例举例说明本发明的组合物和方法，但不一定旨在限定或界定本发明的范围。
实施例I用于轧-烘应用的含织物软化剂的物质组合物
实施例II用于耐久性压烫轧-烘应用的物质组合物
实施例III用于染色后尽染应用的物质组合物
实施例IV改性CMC物质的合成纤维素的羧化以制备CMC是本领域的技术人员所熟知的工艺。为了制备本发明的改性CMC物质，在CMC制备过程中加入被取代的物质或多种物质。下面给出这种工艺的实施例。这种相同的工艺通过用感兴趣的取代基物质或多种物质，例如氯代鲸蜡烷，代替氯己烷来用于本文所述的其它取代基物质。为了获得所需的取代度，应加入到CMC制备过程中的物质的量可由本领域的技术人员按照以下实施例容易地算出。
CMC己基醚的合成这个实施例举例说明了羧甲基疏水改性的羧甲基纤维素的制备，并且代表了本发明中所有纤维素醚衍生物的制备。
将纤维素(20g)，氢氧化钠(10g)，水(30g)，和乙醇(150g)加入500ml的玻璃反应器中。将所得的碱性纤维素于25℃搅拌45分钟。然后加入一氯乙酸(15g)和氯己烷(1g)，将温度缓慢升至95℃并保持在95℃ 150分钟。将反应冷却至70℃，然后冷却至25℃。加入足够量的硝酸/乙酸进行中和，以获得pH在8和9之间的浆液。将浆液过滤获得CMC己基醚。
表D具体的聚合物参数
CMC＝羧甲基纤维素*由Noviant Specialty Chemicals生产**这些物质的DSRH在约0.001至约0.1的范围内尽管本发明中已说明和描述了许多具体实施方案，但对于本领域的技术人员显而易见的是，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的变化和修改。因此有意识地在所附的权利要求书中包括在本发明范围内的所有这些变化和修改。
权利要求
1.纺织厂处理组合物，所述纺织厂处理组合物包含a)纤维质基聚合物或低聚物，其具有以下通式 其中每个R选自R2、RC，和 其中-每个R2独立地选自H和C1-C4烷基；-每个RC为 其中每个Z独立地选自M、R2、RC和RD；-每个RH独立地选自C5-C20烷基、C5-C7环烷基、C7-C20烷基芳基、C7-C20芳基烷基、取代的烷基、羟基烷基、C1-C20烷氧基-2-羟基烷基、C7-C20烷基芳氧基-2-羟基烷基、(R4)2N-烷基、(R4)2N-2-羟基烷基、(R4)3N-烷基、(R4)3N-2-羟基烷基、C6-C12芳氧基-2-羟基烷基、 和 -每个R4独立地选自H、C1-C20烷基、C5-C7环烷基、C7-C20烷基芳基、C7-C20芳基烷基、氨基烷基、烷基氨基烷基、二烷基氨基烷基、哌啶子基烷基、吗啉代烷基、环烷基氨基烷基和羟基烷基；-每个R5独立地选自H、C1-C20烷基、C5-C7环烷基、C7-C20烷基芳基、C7-C20芳基烷基、取代的烷基、羟基烷基、(R4)2N-烷基和(R4)3N-烷基；其中M为适宜的阳离子，其选自Na、K、1/2Ca和1/2Mg；每个x为0至约5；每个y为约1至约5；并且前提条件是-基团RH的取代度在约0.0001和0.1之间，更优选地在约0.0005和0.05之间，且最优选地在约0.0008和0.01之间；-其中Z为H或M的基团RC的取代度在约0.2和2.0之间，更优选地在约0.3和1.0之间，且最优选地在约0.4和0.7之间；-如果任何RH带有正电荷，它通过适宜的阴离子来平衡；并且-同一个氮原子上的两个R4可一起形成选自哌啶和吗啉的环结构。
2.权利要求1的纺织厂处理组合物，其中所述处理组合物被添加到浸轧浴、尽染浴或喷雾涂敷器中，优选地其中所述浸轧浴、尽染浴或所述喷雾涂敷的pH范围为约3至12。
3.权利要求2的纺织厂处理组合物，其中所述组合物被应用到纺织物、针织物或它们的组合上。
4.织物或纺织品，所述织物或纺织品包含按重量计约0.005％至10％的纤维质基聚合物或低聚物，其具有以下通式 其中每个R选自R2、RC，和 其中-每个R2独立地选自H和C1-C4烷基；-每个RC为 其中每个Z独立地选自M、R2、RC和RH；-每个RH独立地选自C5-C20烷基、C5-C7环烷基、C7-C20烷基芳基、C7-C20芳基烷基、取代的烷基、羟基烷基、C1-C20烷氧基-2-羟基烷基、C7-C20烷基芳氧基-2-羟基烷基、(R4)2N-烷基、(R4)2N-2-羟基烷基、(R4)3N-烷基、(R4)3N-2-羟基烷基、C6-C12芳氧基-2-羟基烷基、 和 -每个R4独立地选自H、C1-C20烷基、C5-C7环烷基、C7-C20烷基芳基、C7-C20芳基烷基、氨基烷基、烷基氨基烷基、二烷基氨基烷基、哌啶子基烷基、吗啉代烷基、环烷基氨基烷基和羟基烷基；-每个R5独立地选自H、C1-C20烷基、C5-C7环烷基、C7-C20烷基芳基、C7-C20芳基烷基、取代的烷基、羟基烷基、(R4)2N-烷基和(R4)3N-烷基；其中M为适宜的阳离子，其选自Na、K、1/2Ca和1/2Mg；每个x为0至约5；每个y为约1至约5；并且前提条件是-基团RH的取代度在约0.0001至0.1之间，更优选地在约0.0005和0.05之间，且最优选地在约0.0008和0.01之间；-其中Z为H或M的基团RC的取代度在约0.2和2.0之间，更优选地在约0.3和1.0之间，且最优选地在约0.4和0.7之间；-如果任何RH带有正电荷，它通过适宜的阴离子来平衡；并且-同一个氮原子上的两个R4可一起形成选自哌啶和吗啉的环结构。
5.处理织物或纺织品的方法，所述方法包括以下步骤a)提供处理组合物，其中所述处理组合物由纤维质基聚合物或低聚物构成，其中所述纤维质基聚合物或低聚物的平均分子量为约5,000至约2,000,000，且其中所述纤维质基聚合物或低聚物具有以下通式 其中每个R选自R2、RC，和 其中-每个R2独立地选自H和C1-C4烷基；-每个RC为 其中每个Z独立地选自M、R2、RC和RH；-每个RH独立地选自C5-C20烷基、C5-C7环烷基、C7-C20烷基芳基、C7-C20芳基烷基、取代的烷基、羟基烷基、C1-C20烷氧基-2-羟基烷基、C7-C20烷基芳氧基-2-羟基烷基、(R4)2N-烷基、(R4)2N-2-羟基烷基、(R4)3N-烷基、(R4)3N-2-羟基烷基、C6-C12芳氧基-2-羟基烷基、 和 -每个R4独立地选自H、C1-C20烷基、C5-C7环烷基、C7-C20烷基芳基、C7-C20芳基烷基、氨基烷基、烷基氨基烷基、二烷基氨基烷基、哌啶子基烷基、吗啉代烷基、环烷基氨基烷基和羟基烷基；-每个R5独立地选自H、C1-C20烷基、C5-C7环烷基、C7-C20烷基芳基、C7-C20芳基烷基、取代的烷基、羟基烷基、(R4)2N-烷基和(R4)3N-烷基；其中M为适宜的阳离子，其选自Na、K、1/2Ca和1/2Mg；每个x为0至约5；每个y为约1至约5；并且前提条件是-基团RH的取代度在约0.0001和0.1之间，更优选地在约0.0005和0.05之间，且最优选地在约0.0008和0.01之间；-其中Z为H或M的基团RC的取代度在约0.2和2.0之间，更优选地在约0.3和1.0之间，且最优选地在约0.4和0.7之间；-如果任何RH带有正电荷，它通过适宜的阴离子来平衡；并且-同一氮原子上的两个R4可一起形成选自哌啶和吗啉的环结构；和b)以按重量计约0.005％至10％的量将所述纤维质基聚合物或低聚物应用到织物或纺织品上，其中所述织物或纺织品为纺织物、针织物、无纺织物或它们的组合。
6.处理织物或纺织品的方法，所述方法包括以下步骤a)提供处理组合物，其中所述处理组合物由纤维质基聚合物或低聚物构成，其中所述纤维质基聚合物或低聚物的平均分子量为约5,000至约2,000,000，且其中所述纤维质基聚合物或低聚物具有以下通式 其中每个R选自R2、RC，和 其中-每个R2独立地选自H和C1-C4烷基；-每个RC为 其中每个Z独立地选自M、R2、RC和RH；-每个RH独立地选自C5-C20烷基、C5-C7环烷基、C7-C20烷基芳基、C7-C20芳基烷基、取代的烷基、羟基烷基、C1-C20烷氧基-2-羟基烷基、C7-C20烷基芳氧基-2-羟基烷基、(R4)2N-烷基、(R4)2N-2-羟基烷基、(R4)3N-烷基、(R4)3N-2-羟基烷基、C6-C12芳氧基-2-羟基烷基、 和 -每个R4独立地选自H、C1-C20烷基、C5-C7环烷基、C7-C20烷基芳基、C7-C20芳基烷基、氨基烷基、烷基氨基烷基、二烷基氨基烷基、哌啶子基烷基、吗啉代烷基、环烷基氨基烷基和羟基烷基；-每个R5独立地选自H、C1-C20烷基、C5-C7环烷基、C7-C20烷基芳基、C7-C20芳基烷基、取代的烷基、羟基烷基、(R4)2N-烷基和(R4)3N-烷基；其中M为适宜的阳离子，其选自Na、K、1/2Ca和1/2Mg；每个x为0至约5；每个y为约1至约5；并且前提条件是-基团RH的取代度在约0.0001和0.1之间，更优选地在约0.0005和0.05之间，且最优选地在约0.0008和0.01之间；-其中Z为H或M的基团RC的取代度在约0.2和2.0之间，更优选地在约0.3和1.0之间，且最优选地在约0.4和0.7之间；-如果任何RH带有正电荷，它通过适宜的阴离子来平衡；并且-在同一个氮原子上的两个R4可一起形成选自哌啶和吗啉的环结构；和b)将所述纤维质基聚合物或低聚物加入到浸轧浴或尽染浴中，优选地其中所述浸轧浴或所述尽染浴的pH范围为约3至12；和c)将织物或纺织品加入到所述浸轧浴或所述尽染浴中，由此以按重量计约0.005％至10％的量将所述纤维质基聚合物或低聚物应用到所述织物或纺织品上并且优选地其中所述织物或纺织品为纺织物、针织物、无纺织物或它们的组合。
7.权利要求1的方法，其中所述纤维质基聚合物或低聚物的平均分子量为约5,000至约2,000,000。
8.权利要求1的纺织厂处理组合物，其中所述处理组合物还包含纺织添加剂，优选地其中所述纺织添加剂为软化剂、去污剂、抗水剂、染料固定剂、耐久性压烫整理剂、抗菌剂或它们的组合。
9.权利要求6的方法，所述方法还包括将纺织品添加剂加入到所述浸轧浴或所述尽染浴中，优选地其中所述纺织添加剂为软化剂、去污剂、抗水剂、染料固定剂、耐久性压烫整理剂、抗菌剂或它们的组合。
10.用于处理纺织品的体系，所述体系包含a)纤维质基聚合物或低聚物，其具有以下通式 其中每个R选自R2、RC，和 其中-每个R2独立地选自H和C1-C4烷基；-每个RC为 其中每个Z独立地选自M、R2、RC和RH；-每个RH独立地选自C5-C20烷基、C5-C7环烷基、C7-C20烷基芳基、C7-C20芳基烷基、取代的烷基、羟基烷基、C1-C20烷氧基-2-羟基烷基、C7-C20烷基芳氧基-2-羟基烷基、(R4)2N-烷基、(R4)2N-2-羟基烷基、(R4)3N-烷基、(R4)3N-2-羟基烷基、C6-C12芳氧基-2-羟基烷基、 和 -每个R4独立地选自H、C1-C20烷基、C5-C7环烷基、C7-C20烷基芳基、C7-C20芳基烷基、氨基烷基、烷基氨基烷基、二烷基氨基烷基、哌啶子基烷基、吗啉代烷基、环烷基氨基烷基和羟基烷基；-每个R5独立地选自H、C1-C20烷基、C5-C7环烷基、C7-C20烷基芳基、C7-C20芳基烷基、取代的烷基、羟基烷基、(R4)2N-烷基和(R4)3N-烷基；其中M为适宜的阳离子，其选自Na、K、1/2Ca和1/2Mg；每个x为0至约5；每个y为约1至约5；并且前提条件是-基团RH的取代度在约0.0001和0.1之间，更优选地在约0.0005和0.05之间，且最优选地在约0.0008和0.01之间；-其中Z为H或M的基团RC的取代度在约0.2和2.0之间，更优选地在约0.3和1.0之间，且最优选地在约0.4和0.7之间；-如果任何RH带有正电荷，它通过适宜的阴离子来平衡；和-同一个氮原子上的两个R4可一起形成选自哌啶和吗啉的环结构；和b)纺织添加剂，优选地其中所述纺织添加剂为软化剂、去污剂、抗水剂、染料固定剂、耐久性压烫整理剂、抗菌剂或它们的组合。
全文摘要
用于纺织厂应用的纤维质基聚合物或低聚物物质。本发明的组合物在洗涤和穿着过程中赋予织物和纺织品外观和完整性有益效果。该应用可单独进行或结合到纺织厂工序中。这些物质可通过轧－烘法或尽染法应用于纱/织物/纺织品/衣服上。
文档编号C11D11/00GK1646760SQ03808132
公开日2005年7月27日 申请日期2003年4月16日 优先权日2002年4月16日
发明者J·王, N·M·华盛顿 申请人:宝洁公司