專利名稱：用于紡織品應(yīng)用的穩(wěn)定性增強(qiáng)的過(guò)酸漂白體系的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于紡織品應(yīng)用的穩(wěn)定性增強(qiáng)的疏水過(guò)酸漂白體系，尤其涉及漂白溶液中用于穩(wěn)定過(guò)酸的專門穩(wěn)定劑體系的使用。
背景技術(shù)：
在天然纖維、紗和織物的工業(yè)紡織品加工中，典型地需要預(yù)處理或準(zhǔn)備步驟，以便適當(dāng)?shù)刂苽涮烊辉嫌糜谶M(jìn)一步的用途，尤其用于商品典型要求的染色和/或織物整理階段。這些紡織品處理步驟除去雜質(zhì)和發(fā)色體，所述雜質(zhì)和發(fā)色體或天然存在或通過(guò)紡紗和編織步驟混進(jìn)纖維和/或織物中。
普通的預(yù)處理步驟包括漂白以破壞天然存在的發(fā)色體。該漂白步驟提供均勻的消費(fèi)者可接受的白色外觀，以及為染色、印花或附加的織物整理步驟提供均勻的基質(zhì)。因而，對(duì)商業(yè)上可接受的消費(fèi)者織物來(lái)講，高度成功的漂白步驟是必要的。天然纖維的傳統(tǒng)紡織品漂白法涉及過(guò)氧化氫的使用。由于過(guò)氧化氫能被靈活應(yīng)用于熱而快速或冷而漫長(zhǎng)的漂白過(guò)程并且由于其對(duì)環(huán)境友好，所以已被廣泛接受。
雖然過(guò)氧化氫在紡織品工業(yè)中已獲得廣泛接受，但它并不是特別有效的漂白劑。商業(yè)上供給的過(guò)氧化氫是非常穩(wěn)定的化合物，因而它對(duì)天然纖維僅具有很輕微的漂白效應(yīng)。為了克服其弱活性，除了活化過(guò)氧化物之外，商業(yè)加工中還需要極高的溫度和/或極長(zhǎng)的漂白時(shí)間。即，典型地溫度需要超過(guò)95℃。另外，通過(guò)使用堿、硫酸、紫外照射、次氯酸鹽或有機(jī)活化劑(最優(yōu)選堿)來(lái)活化過(guò)氧化物也是必要的。這些缺點(diǎn)不僅導(dǎo)致與商業(yè)紡織品過(guò)氧化物漂白相關(guān)的額外成本，而且高溫和/或長(zhǎng)時(shí)間的接觸會(huì)導(dǎo)致成品紗和織物的顯著的纖維損害和強(qiáng)度減小。
疏水漂白活化劑，例如壬酰氧基苯磺酸鈉鹽(NOBS)已經(jīng)被用于消費(fèi)者洗滌洗滌劑應(yīng)用中，如Tidewith Bleach與過(guò)氧源協(xié)同作用，在消費(fèi)者衣物洗滌中提供活性漂白。然而，迄今為止，紡織品漂白中使用的苛刻條件阻止了紡織廠應(yīng)用中的衣物洗滌劑漂白技術(shù)的成功應(yīng)用。這些疏水漂白體系在紡織品漂白所用的條件下缺乏穩(wěn)定性是造成這種不成功結(jié)果的主要因素。的確，歐洲專利584,710公開了紡織廠應(yīng)用中活性漂白的使用，其中疏水活化劑與大量其它種類和類型的活化劑一起被簡(jiǎn)要地公開。雖然它們已被公開，但是并沒(méi)有成功地應(yīng)用疏水漂白技術(shù)，以便獲得可接受的白度值，同時(shí)使對(duì)織物和纖維的損害減少到最小。事實(shí)上，歐洲專利584,710具體指出了為了獲得可接受的白度有益效果，附加的堿性漂白是必要的，所述堿性漂白會(huì)顯著地增加對(duì)纖維的損害。因而，至今還未知任何可用于工業(yè)紡織品應(yīng)用的、穩(wěn)定有效的疏水漂白體系。
因此，為了紡織品應(yīng)用中的有效漂白，仍然存在對(duì)穩(wěn)定的疏水漂白處理方法的需求，該方法可以提供優(yōu)良的白度有益效果，尤其是與傳統(tǒng)的紡織品漂白處理相比，在降低漂白溫度和減少漂白時(shí)間的同時(shí)提供改善的織物強(qiáng)度保持性。
發(fā)明概述通過(guò)本發(fā)明提供了上述需求，其中本發(fā)明提供了穩(wěn)定性增強(qiáng)的漂白方法和組合物。本發(fā)明涉及與過(guò)酸穩(wěn)定體系相關(guān)的疏水過(guò)酸漂白體系的使用，以產(chǎn)生本發(fā)明的優(yōu)良的漂白特性。迄今為止已知的疏水過(guò)酸漂白體系一直未能由傳統(tǒng)漂白來(lái)獲得商業(yè)上可接受的效果。的確，為了生產(chǎn)商業(yè)上可接受的物品，額外的有破壞性的漂白步驟或材料是必要的。
不受理論的約束，據(jù)信本發(fā)明的疏水過(guò)酸與傳統(tǒng)的過(guò)氧化物漂白技術(shù)或親水活化劑相比，在織物和紗上提供更好的吸收性和在纖維表面上提供更好的“潤(rùn)濕”效果。疏水漂白活化劑在織物表面上形成允許在織物表面停留較長(zhǎng)時(shí)間的活性漂白物質(zhì)，過(guò)酸。同時(shí)，親水活化劑在溶液中形成過(guò)酸，然后必須經(jīng)歷不太有效的織物溶液相互作用。結(jié)果是，本發(fā)明的疏水漂白劑提供了優(yōu)良的漂白性和白度，同時(shí)將織物損害和強(qiáng)度降低減小到最低程度。
然而，通過(guò)發(fā)現(xiàn)和使用過(guò)酸穩(wěn)定體系，本發(fā)明提供了能夠獲得優(yōu)良的白度和織物強(qiáng)度保持有益效果的過(guò)酸漂白體系。不受理論的約束，通過(guò)本發(fā)明已發(fā)現(xiàn)，在紡織品加工中較差水質(zhì)會(huì)導(dǎo)致疏水過(guò)酸漂白體系無(wú)效。尤其是，存在高含量的鐵、鈣和鎂離子會(huì)導(dǎo)致過(guò)酸不穩(wěn)定和使漂白性能無(wú)效。因此，通過(guò)使用本發(fā)明，可獲得疏水過(guò)酸漂白體系中的優(yōu)良紡織品漂白性能。本發(fā)明涉及使用約1∶1至約100∶1的特定比例的所產(chǎn)生的過(guò)酸與穩(wěn)定體系來(lái)提供這些意外結(jié)果。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，疏水過(guò)酸由過(guò)氧化氫和疏水漂白活化劑結(jié)合形成，并且該穩(wěn)定體系包括一種或多種有機(jī)膦酸或有機(jī)膦酸鹽，尤其是，一種或多種選自下列的化合物1-羥基亞乙基-1，1-二膦酸、氨基五(亞甲基膦酸)、氨基四(亞甲基膦酸)、氨基三(亞甲基膦酸)以及它們的混合物。最終處理過(guò)的紡織品組分具有CIE指數(shù)至少為約70的白度值或少于25％的纖維降級(jí)增加。
用于本發(fā)明中的過(guò)酸優(yōu)選通過(guò)使用紡織品疏水漂白前體組合物遞送，所述紡織品疏水漂白前體組合物包括按重量計(jì)至少約8％的疏水漂白前體和穩(wěn)定量的螯合穩(wěn)定體系，其中活化劑與螯合劑的比例為約2∶1至約20∶1活性重量基位。優(yōu)選地，組合物為漿液形式并包括按重量計(jì)至少約50％的疏水漂白前體。甚至更優(yōu)選地是輸送裝置，由此漂白前體組合物包括至少第一組合物和第二組合物，所述第一組合物包括按重量計(jì)至少約10％的疏水漂白前體，所述第二組合物包括穩(wěn)定量的螯合穩(wěn)定體系。
除非另外指明，本文中所有百分?jǐn)?shù)、比例、比例均以100％重量基位計(jì)。所有引用的文獻(xiàn)均引入本文以供參考。
發(fā)明詳述根據(jù)本發(fā)明，為針織和紡織的纖維、紗和織物提供了優(yōu)良的紡織品處理方法。紡織品成分例如纖維、紗或織物的適當(dāng)制備對(duì)商業(yè)上可接受的紡織品成分例如紗、織品、衣服等的制造中的進(jìn)一步成功處理是關(guān)鍵的。這些處理步驟包括染色、印花和/或附加織物整理步驟例如耐久熨壓磨光的應(yīng)用。紡織品表面不均勻的顏色外觀或雜質(zhì)例如蠟或油阻止了許多處理的均勻應(yīng)用?，F(xiàn)在的商業(yè)紡織品制備方法和尤其是紡織品漂白方法仍然不能令人滿意，這主要?dú)w因于由于處理過(guò)的紡織品的纖維和織物損害、與進(jìn)行漂白所必須的高溫相關(guān)的高成本，由于脫漿、擦洗和漂白單獨(dú)處理步驟所需的附加設(shè)備導(dǎo)致的高成本，以及由于廢物中過(guò)量的有毒鹽對(duì)環(huán)境的不友好性。
本發(fā)明提供相對(duì)傳統(tǒng)處理具有高成效比和優(yōu)良性能的可選擇的方法。本發(fā)明涉及用于非成品紡織品成分漂白的疏水過(guò)酸漂白體系的使用。當(dāng)疏水過(guò)酸漂白與本發(fā)明的過(guò)酸穩(wěn)定體系聯(lián)合使用時(shí)，可在紡織品白度和織物強(qiáng)度保持方面提供優(yōu)良的效果。雖然傳統(tǒng)的紡織品漂白處理方法需要超過(guò)95℃的高溫來(lái)達(dá)到CIE白度指數(shù)超過(guò)70的滿意的白度值，其結(jié)果是織物強(qiáng)度比原始織物強(qiáng)度降級(jí)15％和更多，纖維強(qiáng)度降級(jí)50％或更多。本發(fā)明的方法提供CIE白度指數(shù)超過(guò)70的滿意的白度值，同時(shí)，通過(guò)提供相對(duì)原始織物強(qiáng)度低于約10％、更優(yōu)選低于約5％、最優(yōu)選低于約3％的織物強(qiáng)度減小來(lái)遞送優(yōu)良的織物強(qiáng)度保持力。此外，本發(fā)明的方法提供的纖維降級(jí)低于25％、更優(yōu)選低于約15％、甚至更優(yōu)選低于約10％，其中降級(jí)的增加代表對(duì)纖維損害的增加。因此，相對(duì)過(guò)酸在高于95℃時(shí)產(chǎn)生顯著的高降級(jí)的傳統(tǒng)漂白技術(shù)，使用本發(fā)明的方法顯著減小了對(duì)纖維的損害。
本發(fā)明涉及疏水過(guò)酸漂白水溶液在熱處理過(guò)程或冷處理過(guò)程中的使用，熱處理即在批和連續(xù)性條件下的高溫處理，冷處理在室溫下發(fā)生。這些過(guò)酸可在漂白溶液中就地形成或通過(guò)預(yù)形成的疏水過(guò)酸而供給，所述就地形成優(yōu)選來(lái)自過(guò)氧化氫與疏水漂白活性劑的結(jié)合。過(guò)氧化氫或預(yù)形成的過(guò)酸以一定含量存在于本發(fā)明的漂白溶液中，對(duì)于連續(xù)處理過(guò)程來(lái)講，其含量為約1g/L至約40g/L、更優(yōu)選為約1g/L至約30g/L、最優(yōu)選為約1.5g/L至約20g/L，對(duì)于熱的批處理過(guò)程來(lái)講，其含量為約1g/L至約20g/L、更優(yōu)選為約1g/L至約10g/L、最優(yōu)為約1.5g/L至約5g/L，或者在冷處理過(guò)程中，其含量為約1g/L至約50g/L、更優(yōu)選為約5g/L至約40g/L、最優(yōu)選為約10g/L至約30g/L。然后使用疏水活化劑，其活化劑與過(guò)氧化物的摩爾比在熱處理過(guò)程中為約1∶1至約1∶50、更優(yōu)選為約1∶2至約1∶30、甚至更優(yōu)選為約1∶5至約1∶20，在冷處理中最優(yōu)選為1∶3至約1∶15。
對(duì)疏水過(guò)酸的產(chǎn)生來(lái)講，尤其有用和優(yōu)選的是過(guò)氧化氫與疏水漂白活化劑的結(jié)合，尤其是下式的烷酰氧基類漂白活化劑
其中R為具有約5至約17，優(yōu)選約7至約11個(gè)碳原子的烷基鏈。L是任何合適的離去基團(tuán)。離去基團(tuán)是通過(guò)過(guò)羥基陰離子親核攻擊漂白活化劑而從漂白活化劑上被取代下來(lái)的任何基團(tuán)。由此，全水解反應(yīng)導(dǎo)致過(guò)羧酸的形成。通常，適當(dāng)?shù)碾x去基團(tuán)必須施加吸電子作用。它還應(yīng)該形成穩(wěn)定的實(shí)體以至于其逆反應(yīng)速度可以忽略。這促進(jìn)了過(guò)羥基陰離子的親核攻擊。
為了在最佳時(shí)限內(nèi)發(fā)生反應(yīng)，L基團(tuán)必須具有充分活性。然而，如果L太活躍，該活化劑用于漂白組合物中將很難穩(wěn)定。雖然已經(jīng)知道這個(gè)慣例的例外情況，但這些特性通常與離去基團(tuán)的共軛酸的pKa相關(guān)聯(lián)。通常，表現(xiàn)出這樣行為的離去基團(tuán)是那些pKa在約4至約13、優(yōu)選約6至約11、更優(yōu)選約8至約11范圍內(nèi)的共軛酸。為了本發(fā)明的目的，L選自 和 和
以及它們的混合物，其中R1是包含約1至約14個(gè)碳原子的烷基、芳基、烷芳基，R3是包含1至約8個(gè)碳原子的烷基鏈，R4是H或R3，Y是H或增溶基團(tuán)。
優(yōu)選的增溶基團(tuán)有-SO3-M+，-CO2-M+，-SO4-M+，-N+(R3)4X-和O＜--N(R3)3，最優(yōu)選地為-SO3-M+和-CO2-M+其中R3為包含約1至約4個(gè)碳原子的烷基鏈，M是為漂白活化劑提供溶解度的陽(yáng)離子，X是為漂白活化劑提供溶解度的陰離子，優(yōu)選地，M為堿金屬離子、氨離子或取代的銨根陽(yáng)離子，最優(yōu)選地為鈉和鉀，X是鹵離子、氫氧根離子、甲基磺酸根陰離子或醋酸根陰離子。
優(yōu)選的漂白活化劑是上式的那些，其中L選自 和 其中，R3如上所定義，Y是-SO3-M+或-CO2M+，其中M如上所定義。
本發(fā)明所使用的漂白活化劑中最優(yōu)選的是下式的烷酰氧基苯磺酸鹽 其中R1包含約7至約12，優(yōu)選約8至約11個(gè)碳原子，M是適當(dāng)?shù)年?yáng)離子，如堿金屬離子、銨離子或取代的銨根陽(yáng)離子，最有選的是鈉離子和鉀離子。
高度優(yōu)選的疏水烷酰氧基苯磺酸鹽選自壬酰氧基苯磺酸鹽、3，5，5-三甲基己酰氧基苯磺酸鹽、2-乙基己酰氧基苯磺酸鹽、辛酰氧基苯磺酸鹽、癸酰氧基苯磺酸鹽、十二烷酰氧基苯磺酸鹽以及它們的混合物。
可供選擇地，酰胺衍生的漂白劑可用于本發(fā)明中。這些活化劑是下式的酰胺取代化合物以及它們的混合物
其中R1為包含約1至約14個(gè)碳原子的烷基、芳基或烷芳基，R2為包含約1至約14個(gè)碳原子的亞烷基、亞芳基或亞烷芳基，R5為H或包含約1至約10個(gè)碳原子的烷基、芳基或烷芳基，L為上述定義的離去基團(tuán)。
優(yōu)選的漂白活化劑是上式的那些化合物，其中R1為包含約6至約12個(gè)碳原子的烷基，R2包含約1至約8個(gè)碳原子，R5為H或甲基。尤其優(yōu)選的漂白活化劑是上式的那些化合物，其中R1為包含約7至約1O個(gè)碳原子的烷基，R2包含約4至約5個(gè)碳原子，其中L選自 和 其中R3如上所定義，Y是-SO3-M+或-CO2-M+，其中M如上所定義。
另一類重要的漂白活化劑通過(guò)過(guò)羥基陰離子親核攻擊碳環(huán)上的羰基碳而發(fā)生的開環(huán)反應(yīng)來(lái)提供如本發(fā)明所述的有機(jī)過(guò)酸。例如，己內(nèi)酰胺活化劑開環(huán)反應(yīng)涉及過(guò)氧化氫或陰離子攻擊己內(nèi)酰胺環(huán)上的羰基。其它開環(huán)漂白活化劑的實(shí)施例可在苯并噁嗪型活化劑中發(fā)現(xiàn)。
這種苯并噁嗪型活化劑化合物具有下式 包括取代的苯并噁嗪類型
其中R1為H、烷基、烷芳基、芳基、芳烷基，且其中R2、R3、R4和R5可以為相同或不同的取代基，所述取代基選自H、鹵素、烷基、烯基、芳基、羥基、烷氧基、氨基、烷基氨基、COOR6(其中R6為H或烷基)以及羰基官能團(tuán)。
優(yōu)選的苯并噁嗪型活化劑為 在本發(fā)明中可以使用N-?；簝?nèi)酰胺漂白活化劑，這些活化劑具有下式 其中R6是H或包含1至12個(gè)碳原子的烷基、芳基、烷氧基或烷芳基，其中R6部分包含至少約6，優(yōu)選6至約12個(gè)碳原子的己內(nèi)酰胺活化劑提供疏水漂白性。
高度優(yōu)選的疏水N-酰基己內(nèi)酰胺選自苯甲?；簝?nèi)酰胺、辛酰基己內(nèi)酰胺、壬?；簝?nèi)酰胺、癸酰基己內(nèi)酰胺、十一碳烯基己內(nèi)酰胺、3，5，5-三甲基己?；簝?nèi)酰胺以及它們的混合物。
可供選擇地，預(yù)制的過(guò)酸可用來(lái)代替過(guò)氧化物和活化劑。預(yù)制的疏水過(guò)酸優(yōu)選選自過(guò)羧酸及其鹽、過(guò)碳酸及其鹽、過(guò)亞胺酸及其鹽、過(guò)氧一硫酸及其鹽、以及那些授予Miracle等人的美國(guó)專利5,576,282中描述的實(shí)施例的混合物。
一類合適的有機(jī)過(guò)氧羧酸具有下式 其中R為包含1至約22個(gè)碳原子的亞烷基或取代的亞烷基，或亞苯基或取代的亞苯基，并且Y為氫、鹵素、烷基、芳基、-C(O)OH或-C(O)OOH。
適用于本發(fā)明的有機(jī)過(guò)酸可包含一個(gè)或兩個(gè)過(guò)酸基團(tuán)并可包含脂肪族或芳族基團(tuán)。當(dāng)有機(jī)過(guò)氧羧酸為脂肪族時(shí)，未取代的過(guò)酸具有下式 其中Y可以為例如H、CH3、CH2Cl、C(O)OH或C(O)OOH；n為0至20的整數(shù)。當(dāng)有機(jī)過(guò)氧羧酸為芳族時(shí)，未取代的過(guò)酸具有下式 其中Y可以為例如氫、烷基、鹵烷基、鹵素、C(O)OH或C(O)OOH?？捎糜诒景l(fā)明的典型的單過(guò)氧酸包括烷基和芳基過(guò)氧酸例如(i)過(guò)苯甲酸和環(huán)取代的過(guò)苯甲酸，例如，過(guò)氧-a-萘甲酸、一過(guò)氧鄰苯二甲酸(六水和鎂鹽)、以及鄰羰基苯酰氨基過(guò)氧己酸(鈉鹽)；(ii)脂肪酸、取代的脂肪酸以及芳烷基單過(guò)氧酸，例如，過(guò)氧月桂酸、過(guò)氧硬脂酸、N-壬酰氨基過(guò)氧己酸(NAPCA)、N，N-(3-辛基琥珀?；?氨基過(guò)氧己酸(SAPA)以及N，N-鄰苯二甲酰氨基過(guò)氧己酸(PAP)；(iii)酰氨基過(guò)氧酸，例如，過(guò)氧琥珀酸單壬酰氨基(NAPSA)或過(guò)氧己二酸單壬酰氨基(NAPAA)?？捎糜诒景l(fā)明的典型的二過(guò)氧酸包括烷基二過(guò)氧酸和芳基二過(guò)氧酸，例如(iv)1，12-二過(guò)氧十二烷二酸；(v)1，9-二過(guò)氧壬二酸；(vi)二過(guò)氧十三烷二酸；二過(guò)氧癸二酸以及二過(guò)氧間苯二甲酸；(vii)2-癸基二過(guò)氧丁烷-1，4-二酸；(viii)4，4′-磺?；^(guò)氧苯甲酸。
這些漂白劑公開于1984年11月20日公布的Hartman的美國(guó)專利4,483,781，Burns等人的美國(guó)專利4,634,551，1985年2月20日公布的Banks等人的歐洲專利申請(qǐng)0,133,354，以及1983年11月1日公布的Chung等人的美國(guó)專利4,412,934，來(lái)源也包括在1987年1月6日公布的Burns等人的美國(guó)專利4,634,551所詳細(xì)描述的6-壬氨基-6-氧過(guò)氧己酸。過(guò)硫酸鹽化合物例如已經(jīng)被E.I.DuPont de Nemoursof Wilmington，DE用于商業(yè)生產(chǎn)的OXONE，同樣可以作為過(guò)氧單硫酸合適的資源應(yīng)用。
如上所選的活化劑典型地以該活化劑與過(guò)氧化物成一定比例存在于本發(fā)明中。對(duì)于熱處理，該比例為約1∶1至約1∶50、更優(yōu)選為約1∶2至約1∶30、最優(yōu)選為約1∶5至約1∶20，和對(duì)于冷處理，該比例為約1∶3至約1∶15。
本發(fā)明的漂白溶液還包括上文提到的過(guò)酸穩(wěn)定體系。本發(fā)明的過(guò)酸穩(wěn)定體系設(shè)計(jì)用于為過(guò)酸提供化學(xué)穩(wěn)定性，由此增強(qiáng)本發(fā)明的漂白效果和幫助本發(fā)明獲得優(yōu)異性能。本發(fā)明的過(guò)酸穩(wěn)定體系優(yōu)選選自有機(jī)膦酸及其鹽。尤其優(yōu)選的是二膦酸或多膦酸及其鹽，尤其是取代的二膦酸，例如1-羥基亞乙基-1，1-二膦酸和氨基膦酸及它們的鹽，尤其是甲基取代的氨基膦酸，例如氨基五(亞甲基膦酸)、氨基四(亞甲基膦酸)、氨基三(亞甲基膦酸)。這些物質(zhì)中最優(yōu)選的是二乙基三氨基五(亞甲基膦酸)。
本發(fā)明的過(guò)酸穩(wěn)定劑典型的以約0.01g/L至約10g/L，更優(yōu)選約0.1g/L至約5g/L，最優(yōu)選約0.2g/L至4g/L的含量應(yīng)用。對(duì)于優(yōu)選的二膦酸或多膦酸，其含量典型地為過(guò)酸與二膦酸的摩爾比為約1∶1至約75∶1，更優(yōu)選約2∶1至35∶1；對(duì)于熱處理來(lái)說(shuō)最優(yōu)選為約2∶1至約20∶1，并且對(duì)于冷處理最優(yōu)選為約2∶1至約15∶1。
其中優(yōu)選的氨基膦酸的含量典型的為過(guò)酸與氨基膦酸的摩爾比為約1∶1至約200∶1、更優(yōu)選的為約4∶1至約100∶1、最優(yōu)選在熱處理中為約4∶1至約60∶1，冷處理中為約4∶1至約40∶1。
本發(fā)明下高度優(yōu)選的過(guò)酸穩(wěn)定體系是1-羥基亞乙基-1，1-二膦酸和二乙基三氨基五(亞甲基膦酸)的化合物。
本發(fā)明方法中的含水漂白溶液可通過(guò)幾個(gè)路線遞送。最優(yōu)選的是通過(guò)使用上文所述成分的濃縮前體溶液。在這種方案中，按重量計(jì)，疏水漂白前體溶液包含至少約8％、更優(yōu)選大于約10％的疏水漂白前體和過(guò)酸穩(wěn)定體系，其中活化劑與穩(wěn)定劑的比例為約2∶1至約20∶1活性重量基位。該疏水漂白前體可以是預(yù)制的過(guò)酸或上文所述的疏水漂白活化劑，當(dāng)該活化劑與過(guò)氧化氫在紡織品上混合時(shí)形成過(guò)酸。漂白前體組合物可以呈各種形態(tài)，例如粉末、漿狀、或液體，其中液體和漿狀是最優(yōu)選的。
漿狀漂白前體提供了所有成分的單一供應(yīng)源，所述成分包括如活化劑、過(guò)酸穩(wěn)定劑以及任何所需的附屬成分如消泡劑、濕潤(rùn)劑、表面活性劑等。漿液中，以活化劑重量計(jì)，優(yōu)選的活化劑濃度為大于50％，最優(yōu)選為大于70％。液態(tài)漂白前體易于裝卸和運(yùn)輸。在液態(tài)形式的優(yōu)選的活化劑的濃度為至少8％，優(yōu)選大于10％。在液態(tài)形式的漂白前體的優(yōu)選方案中，該前體至少被分為兩個(gè)獨(dú)立的液體組合物，其中一個(gè)組合物由活化劑和所有所需的附屬組分組成，另一個(gè)組合物由過(guò)酸穩(wěn)定體系組成。將過(guò)酸穩(wěn)定體系與液態(tài)體系中的活化劑分開允許活化劑在溶液中具有較高的含量，如約15％，甚至更優(yōu)選大于約20％。
本發(fā)明中的漂白溶液和前體還可以包含多種附屬成分。這些成分包括濕潤(rùn)劑、PH值控制劑、漂白催化劑、過(guò)氧化物穩(wěn)定劑、洗滌劑以及它們的混合物。濕潤(rùn)劑典型地選自表面活性劑，尤其選自非離子表面活性劑。當(dāng)選用時(shí)，所包括的濕潤(rùn)劑典型的含量為對(duì)于浴液熱處理為約0.1g/L至約20g/L、更優(yōu)選約0.2g/L至約15g/L、更優(yōu)選約0.2g/L至約10g/L。對(duì)于冷處理為約0.1g/L至約20g/L、更優(yōu)選約0.5g/L至約20g/L、更優(yōu)選約0.5g/L至約10g/L。出于多種原因使用穩(wěn)定劑，包括緩沖容量、螯合、分散和增強(qiáng)表面活性劑的性能。具有眾所周知的有機(jī)或無(wú)機(jī)物和廣泛接受的硅酸鹽及有機(jī)膦酸酯的穩(wěn)定劑是眾所周知的，應(yīng)用時(shí)其含量為對(duì)于浴液熱處理為約0g/L至約10g/L、更優(yōu)選約0.1g/L至約5g/L、最優(yōu)選約0.2g/L至約4g/L；對(duì)于冷處理為約0g/L至約30g/L、更優(yōu)選約0.1g/L至約20g/L、更優(yōu)選約0.1g/L至約10g/L。本發(fā)明的優(yōu)選的任選的實(shí)施方案中，漂白溶液中包含氫氧化鈉，其含量為對(duì)于熱處理為約0.5g/L至約40g/L、更優(yōu)選約1g/L至約30g/L、最優(yōu)選約2g/L至約20g/L；對(duì)于冷處理為約1.0g/L至約50g/L、更優(yōu)選約5g/L至約40g/L、更優(yōu)選約10g/L至約30g/L。
本發(fā)明的方法包括向所述的漂白溶液中提供非成品紡織品成分。該紡織品成分包括纖維、紗和織物，所述織物包括紡織物、無(wú)紡物和編織物。所謂非成品是指紡織品成分是未被染色的、印刷的物質(zhì)，或者未進(jìn)行織物整理步驟，例如持久耐壓處理。當(dāng)然，本領(lǐng)域中的任何一位普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明中的紡織品成分是未經(jīng)過(guò)制衣或其它制造過(guò)程包括裁剪和縫制的物質(zhì)。
本方法可以使用大多數(shù)天然材料，所述天然材料包括纖維質(zhì)物質(zhì)如棉花、亞麻、再生纖維質(zhì)物質(zhì)如人造絲和水溶纖維。100％的天然纖維、紗和織物都可以使用，或者其與合成材料的混合物也可以使用。為了本發(fā)明的目的，天然纖維可包括本文所述的纖維質(zhì)物質(zhì)、純羊毛和混羊毛、絲綢、劍麻、亞麻和黃麻。
如全文所提到的，本發(fā)明可應(yīng)用于熱批處理和熱連續(xù)處理或冷批處理，所有這三種方法是本領(lǐng)域眾所周知的。本發(fā)明的熱批處理和熱連續(xù)處理包括在溫度升至約95℃范圍、更典型的溫度范圍為約40℃至約80℃、最優(yōu)選的為50℃至70℃的條件下使用過(guò)氧化物漂白溶液。反應(yīng)時(shí)間為15至約180分鐘、更典型地為20至約120分鐘、最優(yōu)選地為30至約60分鐘。對(duì)于熱批處理，液體與紡織品的比例為約5∶1至約100∶1、更優(yōu)選為約5∶1至約40∶1、最優(yōu)選為約5∶1至約20∶1。對(duì)于熱連續(xù)處理，以織物的重量百分含量計(jì)，優(yōu)選的濕吸收為約50％至約200％、更優(yōu)選為約50％至約150％、最優(yōu)選為約70％至約130％。
本發(fā)明的冷批處理方法包括將本發(fā)明的漂白溶液泵進(jìn)填料槽，使紡織品組分如織物通過(guò)填料槽以便用漂白溶液飽和織物。填料溫度為10℃至約90℃、更優(yōu)選為約10℃至約50℃、最優(yōu)選為約20℃至約40℃。漂白溶液中的織物吸收隨織物不同而改變，以織物重量計(jì)，漂白溶液中的織物的典型濕吸收為約50％至約200％、更優(yōu)選為約50％至約150％、最優(yōu)選為約70％至約130％。
飽和后，織物在橫條上滾動(dòng)卷起，包裝后在室溫下在一個(gè)機(jī)體里處理一段時(shí)間。優(yōu)選的機(jī)體包括旋轉(zhuǎn)A形架，紡織品卷形物旋轉(zhuǎn)指定的時(shí)間以確保漂白溶液徹底分散。旋轉(zhuǎn)時(shí)間典型地為約2至約8小時(shí)。經(jīng)過(guò)必需的處理時(shí)間后，洗滌處理過(guò)的紡織品以除去漂白溶液。當(dāng)然，本領(lǐng)域任何一位普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，常規(guī)的冷處理裝置可用于本發(fā)明的方法中。
本領(lǐng)域眾所周知的是，本發(fā)明的方法可以包括與漂白步驟聯(lián)合的進(jìn)一步的步驟，如燒毛、退漿、擦洗和絲光處理。這些步驟可以以各種組合和順序進(jìn)行，本領(lǐng)域中的任何一位普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，改變組合方式也是可能的。
當(dāng)然，本發(fā)明的步驟包括在本發(fā)明方法之后優(yōu)選應(yīng)用的洗滌步驟或系列洗滌步驟。處理過(guò)的紡織品的洗滌是眾所周知的，并且在技術(shù)人員的技術(shù)水平之內(nèi)。如果存在，則洗滌階段典型地在各個(gè)退漿、擦洗和絲光處理步驟之后以及本發(fā)明的漂白步驟之后進(jìn)行。本發(fā)明的處理過(guò)的紡織品的洗滌可以使用已知的洗滌設(shè)備如噴射洗衣機(jī)進(jìn)行。洗滌典型地包括高溫下的多步洗滌，整個(gè)階段從較高的溫度按步降低溫度和時(shí)間，例如約80℃ 10分鐘至約70℃ 10分鐘至約28℃ 3分鐘至約70℃ 5分鐘。另外，如果需要的話，各種添加劑如螯合劑和酸度劑都可加入漂洗溶液。最后，在優(yōu)選實(shí)施方案中，如果存在，則漂白、退漿、擦洗或絲光處理步驟可包括潤(rùn)濕外表或預(yù)先濕潤(rùn)步驟以確?；蛏踔辆鶆蚣徔椘方M分中的濕度。
為了本發(fā)明的目的，纖維的降解或損壞基于通過(guò)AATCC測(cè)試方法82-1996測(cè)定流動(dòng)性，其中包括將纖維分散于乙烯銅二胺(CP)。處理過(guò)的纖維和未處理過(guò)的纖維之間的流動(dòng)性的升高表明纖維損壞量的升高。所用方法概述如下。具有代表性的纖維樣品被切成約1.5毫米，在有幾個(gè)玻璃球的標(biāo)本瓶中氮?dú)鈿夥障?，按公式CP＝120×樣品重量×0.98溶于CP。搖動(dòng)瓶子約2小時(shí)。附加的CP按公式CP＝80×樣品重量×0.98加入，再在氮?dú)庀聯(lián)u動(dòng)3小時(shí)。分解后溶液在持續(xù)攪拌下放置以防止分散體的分離。然后溶液在恒定的25℃溫度浴下用標(biāo)準(zhǔn)的Oswa1d Canon Fenske黏度計(jì)測(cè)定流出時(shí)間。通過(guò)在兩球形物間畫一個(gè)標(biāo)記測(cè)定流出時(shí)間，測(cè)量彎液面從穿過(guò)兩球形物間標(biāo)記到較低球形物底部標(biāo)記所需的時(shí)間。取兩次時(shí)間的平均值。然后流動(dòng)性由式F＝100/ctd算出，c＝黏度系數(shù)，t＝流出時(shí)間，d＝溶液密度1.052。
下列非限制性實(shí)施例進(jìn)一步舉例說(shuō)明本發(fā)明。
實(shí)施例I如本發(fā)明所述的用于冷批漂白機(jī)紡織物的方法可按下面方式操作。將下述表I所列化學(xué)物質(zhì)加入自來(lái)水中以制備漂白浴液。加入順序如下水-濕潤(rùn)劑-洗滌劑-過(guò)酸穩(wěn)定劑/過(guò)氧化物穩(wěn)定劑-活化劑(如果存在)-H2O2-NaOH?？椢餅槲疵撃z的原坯平織品(400R)。原始織物白度在CIE上的刻度為18。漂白浴液被泵入填料槽并在整個(gè)填料過(guò)程保持恒定的近充滿水平?？椢镆悦糠昼?0米的填料速度輸送，溫度為約24℃，在橫條上卷起并用塑料蓋密封。然后，使織物在A形架上旋轉(zhuǎn)，室溫下旋轉(zhuǎn)指定反應(yīng)時(shí)間后用噴射式洗衣機(jī)徹底漂洗。干燥漂白過(guò)的織物，在70°F溫度和65％相對(duì)濕度下調(diào)理以用于濕度和白度測(cè)量。用HunterLab制造的Miniscan XE Plus來(lái)測(cè)量CIE白度指數(shù)。按照ASTM D 5035方法用Instron來(lái)評(píng)估抗張強(qiáng)度。流動(dòng)性用AATCC測(cè)試方法82進(jìn)行測(cè)量。
表一

1壬酰氧基苯磺酸，鈉鹽，NOBS。
2BASF公司的Prestogen K，庫(kù)存活性水平。
3BASF公司的Leophen NAM，庫(kù)存活性水平。
44g/L的二乙基三氨基五(亞甲基膦酸)與2g/L的1-羥基亞乙基-1，1-二膦酸的混合物。
5BASF公司的Kierlon Jet B，庫(kù)存活性水平。
實(shí)施例II如本發(fā)明所述的熱批漂白機(jī)織織物方法可按下面方式操作。漂白溶液通過(guò)制備過(guò)酸穩(wěn)定劑的預(yù)混物形成，所述預(yù)混物通過(guò)稀釋各成分至約25％活性并用苛性堿調(diào)節(jié)PH值為5至5.5制備。在制備穩(wěn)定劑預(yù)混物之后，按如下順序通過(guò)混合組分來(lái)制備漂白前體預(yù)混物活化劑(如果存在)-水-濕潤(rùn)劑-泡沫抑制劑(如果需要)和穩(wěn)定劑預(yù)混物。然后制備漂白溶液并將其加入噴射機(jī)，方法是將下面成分按所列順序加入噴射機(jī)潤(rùn)滑劑-漂白前體混合物-織物載體-洗滌劑(如果存在)-H2O2-NaOH。機(jī)器中的液體/織物比例為10∶1。溶液的溫度以每分鐘3℃的速度升至70℃。達(dá)到該溫度后，溶液溫度保持40分鐘，接著將漂白溶液從機(jī)器中排出。機(jī)器再充滿70℃的水，充溢10分鐘，然后再排出。在機(jī)器中充入40℃的水進(jìn)行第二次漂洗，加乙酸至PH值為6.0，讓機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)5分鐘然后排出。按照和第一次完全一樣的步驟進(jìn)行第三次漂洗，然后進(jìn)行第四次也是最后一次漂洗，方法是加入冷水，運(yùn)轉(zhuǎn)5分鐘，然后排出。漂白過(guò)的織物在篷式支架上干燥。用ASTM D5035(Raveled Strip)測(cè)量抗張強(qiáng)度值，流動(dòng)性使用AATCC82測(cè)量，織物白度使用CIElab白度指數(shù)測(cè)量。
表二

1壬酰氧基苯磺酸，鈉鹽，NOBS。
2BASF公司的Prestogen K，庫(kù)存活性水平。
3BASF公司的Leophen NAM，庫(kù)存活性水平。
44g/L的二乙基三氨基五(亞甲基磷酸)與2g/L的1-羥基亞乙基-1，1-二磷酸的混合物。
5BASF公司的Kierlon Jet B，庫(kù)存活性水平。
6BASF公司的Multiplus NB 100，庫(kù)存活性水平。
權(quán)利要求
1.制備非成品紡織品組分的方法，所述方法的特征在于其包括下列步驟提供非成品紡織品組分，將所述紡織品組分與含水漂白溶液接觸，所述漂白溶液包括疏水過(guò)酸和過(guò)酸穩(wěn)定體系，其中所述過(guò)酸穩(wěn)定劑以過(guò)酸與穩(wěn)定劑為1∶1至100∶1的比例存在，并允許所述漂白溶液與所述紡織品組分保持接觸足以漂白所述紡織品組分的時(shí)間段。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述疏水過(guò)酸由過(guò)氧化氫和疏水漂白活化劑結(jié)合形成，所述疏水漂白活化劑選自(a)下式的漂白活化劑 其中R為具有5至17個(gè)碳原子的烷基鏈，且L為離去基團(tuán)。(b)下式的漂白活化劑 或它們的混合物，其中R1為包含1至14個(gè)碳原子的烷基、芳基或烷芳基，R2為包含1至14個(gè)碳原子的亞烴基、亞芳基或亞烷芳基。R5為H或包含1至10個(gè)碳原子的烷基、芳基或烷芳基，且L為離去基團(tuán)。(c)下式的苯并噁嗪型漂白活化劑 其中R1為H、烷基、烷芳基、芳基、芳烷基，且其中R2、R3、R4和R5可以為相同或不同的取代基，所述取代基選自H、鹵素、烷基、烯基、芳基、羥基、烷氧基、氨基、烷基氨基、-COOR6，其中R6為H或烷基和羰基官能團(tuán)；(d)下式的N-?；簝?nèi)酰胺漂白活化劑 其中R6為H或包含1至12個(gè)碳原子的烷基、芳基、烷氧基或烷芳基；和(e)a、b、c和d的混合物。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述漂白活化劑為下式的烷酰氧基苯磺酸鹽 其中R1為具有7至11個(gè)碳原子的烷基，且M為合適的陽(yáng)離子。
4.紡織品疏水漂白前體組合物，所述組合物的特征在于其包含以重量計(jì)至少8％的疏水漂白前體和過(guò)酸穩(wěn)定體系，其中所述活化劑與穩(wěn)定劑的比例為2∶1至20∶1活性重量基位。
5.如權(quán)利要求4所述的組合物，其中所述疏水漂白前體為選自下列的疏水漂白活化劑(a)下式的漂白活化劑 其中R為具有5至17個(gè)碳原子的烷基鏈，且L為離去基團(tuán)。(b)下式的漂白活化劑 或它們的混合物，其中R1為包含1至14個(gè)碳原子的烷基、芳基或烷芳基，R2為包含1至14個(gè)碳原子的亞烷基、亞芳基或亞烷芳基。R5為H或包含1至10個(gè)碳原子的烷基、芳基或烷芳基，且L為離去基團(tuán)。(c)下式的苯并噁嗪型漂白活化劑 其中R1為H、烷基、烷芳基、芳基、芳烷基，并且其中R2、R3、R4和R5可以為相同或不同的取代基，所述取代基選自H、鹵素、烷基、烯基、芳基、羥基、烷氧基、氨基、烷基氨基、-COOR6，其中R6為H或烷基和羰基官能團(tuán)；(d)下式的N-?；簝?nèi)酰胺漂白活化劑 其中R6為H或包含1至12個(gè)碳原子的烷基、芳基、烷氧基芳基或烷芳基；和(e)a、b、c和d的混合物。
6.如權(quán)利要求4至5所述的組合物，其中所述穩(wěn)定體系包括一種或多種化合物，所述化合物選自取代的二膦酸、取代的多膦酸、氨基膦酸以及它們的混合物。
7.用于漂白非成品紡織品的疏水漂白前體體系，所述體系的特征在于其包括至少第一組合物和至少第二組合物，所述第一組合物包括以重量計(jì)至少10％的疏水漂白前體，所述第二組合物包括過(guò)酸穩(wěn)定體系。
8.如權(quán)利要求7所述的漂白前體體系，其中所述疏水漂白前體以按重量計(jì)至少15％的濃度存在于所述第一組合物中。
9.如權(quán)利要求7至8中任一項(xiàng)所述的疏水漂白前體體系，其中所述疏水漂白前體為選自下列的疏水漂白活化劑(a)下式的漂白活化劑 其中R為具有5至17個(gè)碳原子的烷基鏈，且L為離去基團(tuán)。(b)下式的漂白活化劑 或它們的混合物，其中R1為包含1至14個(gè)碳原子的烷基、芳基或烷芳基，R2為包含1至14個(gè)碳原子的亞烷基、亞芳基或亞烷芳基。R5為H或包含1至10個(gè)碳原子的烷基、芳基或烷芳基，且L為離去基團(tuán)。(c)下式的苯并噁嗪型漂白活化劑 其中R1為H、烷基、烷芳基、芳基、芳烷基，并且其中R2、R3、R4和R5可以為相同或不同的取代基，所述取代基選自H、鹵素、烷基、烯基、芳基、羥基、烷氧基、氨基、烷基氨基、-COOR6，其中R6為H或烷基和羰基官能團(tuán)；(d)下式的N-?；簝?nèi)酰胺漂白活化劑 其中R6為H或包含1至12個(gè)碳原子的烷基、芳基、烷氧基芳基或烷芳基；和(e)a、b、c和d的混合物。
10.如權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的疏水漂白前體體系，其中所述過(guò)酸穩(wěn)定體系的特征在于其包括二膦酸和至少一種氨基膦酸，所述氨基膦酸選自氨基五(亞甲基膦酸)、氨基四(亞甲基膦酸)、氨基三(亞甲基膦酸)以及它們的混合物，其中所述過(guò)酸與二膦酸的摩爾比為2∶1至35∶1，且所述過(guò)酸與氨基膦酸的摩爾比為4∶1至100∶1。
全文摘要
本發(fā)明提供了用于紡織品應(yīng)用的穩(wěn)定性增強(qiáng)的疏水漂白體系及其使用方法。該漂白體系包括疏水過(guò)酸和過(guò)酸穩(wěn)定體系，該體系為過(guò)酸與穩(wěn)定劑比例為優(yōu)選比例的過(guò)酸穩(wěn)定體系。與疏水過(guò)酸協(xié)同使用的優(yōu)選的穩(wěn)定劑包括二膦酸、多膦酸和氨基膦酸衍生物。
文檔編號(hào)D06L3/02GK1578863SQ02812949
公開日2005年2月9日 申請(qǐng)日期2002年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月29日
發(fā)明者M·E·博恩斯, S·W·卡佩茨, R·D·麥克拉尼, C·M·斯塔克, J·王 申請(qǐng)人:寶潔公司