專利名稱：增強(qiáng)的含織物的底物及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于增強(qiáng)底物性能的系統(tǒng)，該底物包括織造和非織造物纖維。用本發(fā)明的系統(tǒng)處理過的底物相對(duì)于未經(jīng)處理的底物或相對(duì)于現(xiàn)有的方法至少具有三個(gè)增強(qiáng)的特性。
背景技術(shù)：
在所有不同制品中，除了與簡(jiǎn)單機(jī)器有關(guān)的制品以外，含織物的制品最為常見，并且自古時(shí)候起就已為人們所知。這些含織物的制品最普遍呈現(xiàn)的形式是底物，特別是衣服(服飾)、家具表面、鞋帶、布料。含有織物的所述底物可以是天然材料，如棉、羊毛等，或合成材料，如聚酯或聚酯混合物。該底物可是剛性的、柔軟的或兩者的結(jié)合。
在含織物的底物中，與衣服和其它形式的穿戴衣物有關(guān)的制品是重要的。制造商們已經(jīng)采用天然、合成材料或其混合物來形成構(gòu)成織物的現(xiàn)代纖維。對(duì)于穿戴衣物本身來說，棉既具有功能性又具有舒適性，因此提供了一種廉價(jià)、持續(xù)的原料來源。合成纖維在單獨(dú)使用或與天然纖維混合使用時(shí)，具有耐久性和耐磨損性，相對(duì)于純天然織物來說是一種改進(jìn)。舉例來說，某些合成織物和混合物不具有像棉那樣的起皺習(xí)性。合成織物也不會(huì)像天然織物那樣容易變臟。
含織物的底物可以分成兩類包含的單元具有可反應(yīng)單元的那些，特別是棉，以及具有非反應(yīng)或低反應(yīng)單元的那些，特別是聚酯。舉例來說，棉的多糖中包含的羥基單元可以與外來底物，即食物、臟物、油污起反應(yīng)，從而形成具有不同持久性的污染。因此，具有這些可反應(yīng)單元的織物容易摻雜。這種摻雜會(huì)對(duì)織物的美觀產(chǎn)生嚴(yán)重影響，例如染色。但是，織物還可以具有體積性能，這與其化學(xué)結(jié)構(gòu)直接相關(guān)，最普遍的是天然纖維，特別是棉和羊毛的收縮傾向。
含織物的底物的制造商們一直在嘗試?yán)媚承├w維的可反應(yīng)特性，以使最終底物具有所需的性能。耐久定形棉布是將織物改性以獲得某種特性的一個(gè)例子。其它特性包括耐污染性、阻燃性和增白性(光亮度)。但是，這些改進(jìn)具有抵消作用。例如，在使用耐久定形改性劑的方法中，有許多方法需在強(qiáng)酸條件下進(jìn)行，這些條件會(huì)使天然纖維強(qiáng)度損失高達(dá)50％。此外，所提高的織物性能可能是短效的，并且當(dāng)在許多情況下，該事實(shí)伴隨著減低的纖維強(qiáng)度時(shí)，總的效果是整體織物質(zhì)量下降了。另外，加入抗靜電或柔軟劑會(huì)改變織物的柔軟性能，從而導(dǎo)致織物過早磨損的趨勢(shì)增加。
人們長(zhǎng)時(shí)間以來一直需要具有增強(qiáng)性能的含織物的底物，它不會(huì)犧牲某種所需的性能，以獲得一種或多種其它所需的織物性能。
發(fā)明概述本發(fā)明滿足了上述需求，因?yàn)槿藗凅@奇地發(fā)現(xiàn)含織物的底物可以具有所述織物的纖維，它可以某種方式被改性，使得所形成的底物至少具有三種增強(qiáng)的織物性能，但沒有損失任何一種其它所需的特性。本發(fā)明的底物含織物，這些織物在構(gòu)成織物的纖維制造時(shí)或在其制造過程中經(jīng)過處理。此外，本發(fā)明的底物的特點(diǎn)在于增強(qiáng)的所需性能在所述底物的使用壽命期間能夠保持，并且這些性能的增強(qiáng)是在不損害織物或纖維特性，特別是強(qiáng)度、顏色、親水性的前提下完成的。
本發(fā)明的第一個(gè)方面涉及含織物的底物，該底物用包含下列成分的組合物進(jìn)行處理a)一種醛，所述的醛是一種單官能的醛、一種雙官能的醛或其混合物；b)一種具有下式的聚乙二醇R(OCH2CH2)xOR式中R是氫、C1-C4烷基及其混合物，并且指數(shù)x的值為10至45；c)一種酸催化劑；以及d)任選的一種表面改性劑。其中經(jīng)過處理的底物至少具有三個(gè)增強(qiáng)的織物性能，所述性能選自i)耐久定形；
ii)手感；iii)抗磨損性；iv)抗收縮；以及v)抗泛黃。
本發(fā)明的主題不限于底物，而是指任何含纖維的制品，這些纖維可以用有益的增強(qiáng)組合物進(jìn)行處理。為此，本發(fā)明還涉及一種含織物的制品，該織物由織造或非織造纖維制成。該纖維至少具有三種增強(qiáng)的織物性能，所述的性能選自i)耐久定形；ii)手感；iii)抗磨損性；iv)抗收縮；以及v)抗泛黃。其中所述性能是通過用包括下列成分的組合物處理所述的纖維而實(shí)現(xiàn)的a)一種醛，所述的醛是一種單官能的醛、一種雙官能的醛或其混合物；b)一種具有下式的聚乙二醇R(OCH2CH2)xOR式中R是氫、C1-C4烷基及其混合物，并且指數(shù)x的值為10至45；c)一種酸催化劑；以及d)任選的一種表面改性劑。
本發(fā)明的一個(gè)更進(jìn)一步的實(shí)施方案能夠增強(qiáng)四個(gè)上述確定的織物性能，而另一個(gè)方案能夠增強(qiáng)每一個(gè)上述織物性能。本發(fā)明的其它方案至少增強(qiáng)三個(gè)性能，同時(shí)增強(qiáng)了其它性能，特別是吸水性、阻燃性。
本發(fā)明還涉及向織物或用來形成織物的纖維上施加本發(fā)明的組合物的方法，其中所述織物隨后用于形成底物。
通過閱讀下列詳細(xì)描述和所附的權(quán)利要求書，本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員將會(huì)對(duì)本發(fā)明的這些和其它一些目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)有更清楚的了解。除非另有說明，否則本文中所述的所有百分比、比率和比例均以重量計(jì)。除非另有說明，否則所述的所有溫度均以℃計(jì)。所有引用的文獻(xiàn)均作為參考而引入相應(yīng)的部分中。
發(fā)明詳述本發(fā)明的底物含織物，該織物已經(jīng)以一種可以增強(qiáng)三種或三種以上所述織物性能的方式處理過?？椢锾幚淼姆绞奖苊饬爽F(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題，即保留了所有織物或構(gòu)成該織物的纖維所需的性能，同時(shí)選擇性地增強(qiáng)了其它性能。
本發(fā)明涉及織物特性或性能，它們選自i)耐久定形；ii)手感；iii)抗磨損性；iv)抗收縮；以及v)抗泛黃。
人們驚奇地發(fā)現(xiàn)，包含可反應(yīng)部分的織物可以用一種組合物進(jìn)行處理。該組合物提供至少三種上述織物性能，同時(shí)又保持了所列舉性能的平衡。在本發(fā)明的其它改動(dòng)和實(shí)施方案中，可以增強(qiáng)四個(gè)和五個(gè)性能。在其它的方案中，至少可以增強(qiáng)三個(gè)上述性能，同時(shí)不會(huì)減低其它所需的、未列舉的織物或纖維性能。
出于本發(fā)明的目的，構(gòu)成上述底物的織物由分成三類的纖維組成。
第一類是“天然存在的”或“天然的”纖維。天然纖維的非限制性實(shí)例包括棉、羊毛、絲、亞麻、黃麻、苧麻等。這些天然存在的纖維可以任何必要的方式進(jìn)行加工，從而制備用于形成底物的材料。
第二類纖維涉及合成纖維。合成纖維的非限制性實(shí)例包括人造絲、尼龍、聚酯等。第三類涉及“天然纖維”和“合成纖維”的混合物，以形成“混紡纖維”。
本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的核心在于處理包含“纖維素材料”的纖維素纖維。用于本發(fā)明的目的時(shí)，術(shù)語“纖維素材料”定義為“由天然來源(特別是棉、亞麻)，包括所述來源的漿料(特別是木漿)獲得的、含纖維性纖維素的材料；含纖維素的衍生物，其非限制性的例子包括乙酸纖維素酯，纖維素醚”。“纖維素材料”根據(jù)上下文定義為“原料，特別是纖維或成品，特別是一種服裝”。術(shù)語“纖維素織物”可以與“由100％棉纖維以及棉纖維與合成纖維的混合物組成的織物”互換使用并且具有相同的涵義。
本發(fā)明的底物可以是“編織”、“織造”或“非織造”底物。典型的“織造”和“編織”底物是由纖維制成的。所述的纖維是由天然來源，特別是棉纖維或毛纖維制成的。非織造底物可以包括這樣一些底物，其纖維是通過加熱、纏結(jié)和/或加壓而連接在一起的纖維網(wǎng)或纖維層。
下面是由本發(fā)明提供的織物性能或特性的定義。
耐久定形耐久定形與織物保持形狀，如褲子上皺折，和不顯示出皺紋的性能有關(guān)。耐久定形應(yīng)用美國(guó)紡織品化學(xué)家與著色師協(xié)會(huì)(AATCC)方法124-1996測(cè)定。耐久定形性能定義為織物在洗滌1次以后的耐久定形(DP)比率至少為約3。其它方案提供了5次洗滌后至少約3的比率。本發(fā)明的其它一些方案還提供了在1次洗滌后耐久定形比率至少約3.25的底物。本發(fā)明的另外一個(gè)方案將5次機(jī)洗以后的耐久定形比率保持在3.25。對(duì)于本發(fā)明的目的來說，術(shù)語“洗滌”是指用一種水溶液組合物處理所述底物。該水溶液組合物包含至少0.001重量％的去污表面活性劑。該洗滌可以手工進(jìn)行，也可以通過電器進(jìn)行(機(jī)洗)。
本發(fā)明還涉及在1次機(jī)洗后耐久定形比率至少約3.5的底物，同時(shí)在該方案中還包括在5次機(jī)洗后耐久定形比率至少約3.5的底物。
手感手感與形成底物的織物的光滑性或柔軟性有關(guān)。雖然從直覺上，它是一個(gè)主觀性參數(shù)，但仍有儀器可用于提供柔軟性測(cè)定。另外美國(guó)紡織品化學(xué)家和著色師協(xié)會(huì)(AATCC)方法，特別是EP-5，“織物手感主觀評(píng)價(jià)指南”提供了評(píng)價(jià)手感的客觀標(biāo)準(zhǔn)。這些指南包括使用手的各個(gè)部位接觸、擠壓、摩擦或以其它方式操作經(jīng)過處理的織物。
在儀器測(cè)量方法中包括Kawabata測(cè)量?jī)x張力/剪切測(cè)試器，彎曲測(cè)試器，壓縮測(cè)試器、表面摩擦測(cè)試器。重要的測(cè)試器還有可以獲得摩擦系數(shù)的KES-SE摩擦測(cè)試器、Taber V-5硬挺度測(cè)試器和TRI柔軟性測(cè)試器。
測(cè)量增強(qiáng)的手感的單位是無量綱的，并且取決于所使用的系統(tǒng)的類型。對(duì)于用本發(fā)明的組合物處理過的底物來說，根據(jù)本發(fā)明，如果手感與未經(jīng)處理的織物相比沒有變化則被認(rèn)為產(chǎn)生了效果，因?yàn)榭椢锏奶幚硪话銜?huì)降低手感質(zhì)量。
抗磨損性抗磨損性是一種“保留”性能，因?yàn)樗慌c未經(jīng)處理的底物進(jìn)行測(cè)量比較。在一個(gè)過程中處理含織物纖維的底物會(huì)降低底物中所存在的自然強(qiáng)度。因此，本系統(tǒng)測(cè)量了相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)工藝(通常是單獨(dú)使用甲醛處理底物)的抗磨損性標(biāo)準(zhǔn)。本系統(tǒng)抗磨損性能的損失低于用甲醛處理后測(cè)得的結(jié)果。
抗磨損性與底物有關(guān)，其中形成所述底物的織物由纖維組成。這些纖維具有降低的機(jī)械斷裂或破裂強(qiáng)度，因而具有降低的“粗糙”或“磨損”感。由于與本發(fā)明的底物有關(guān)，通過Nu-Martindale磨損測(cè)試器(Martindale)測(cè)定抗磨損水平。Martindale法測(cè)量的參數(shù)包括纖維重量損失和導(dǎo)致織物形成小洞的循環(huán)次數(shù)。
下面是根據(jù)本發(fā)明的Martindale法的描述。
I樣本制備a)在測(cè)試前，使織物在恒溫(約70°F)和恒濕度(約65％RH)下平衡至少4小時(shí)。
b)切割下140mm直徑的標(biāo)準(zhǔn)磨損底物環(huán)。
c)切割下38mm直徑的測(cè)試底物環(huán)。
d)切割下38mm直徑的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)泡墊環(huán)。
切割程序a)將底物面朝下放置在黑色Martindale切割板上。
b)向外拉動(dòng)環(huán)切割器側(cè)面的銀色安全把手，并且擰動(dòng)以使切割器鎖定在開啟位置。
c)將環(huán)切割器定位在底物樣本上。
d)向下把持該切割器，并且穩(wěn)定擰動(dòng)黑色Martindale把手至少2轉(zhuǎn)以切割下底物。
II測(cè)量程序(干法)a)通過降低蓋子并且壓按桔黃色按鈕將輥驅(qū)動(dòng)器置于PARK位置。
b)掀起蓋子并且檢查樹驅(qū)動(dòng)器位于C摩擦位置。
c)將夾環(huán)從每一個(gè)尺寸磨損臺(tái)上取下。
d)將單個(gè)氈墊放置在每一個(gè)磨損臺(tái)上，然后將一塊磨損布面朝上放置在磨損臺(tái)上。
e)在磨損布上面放上磨損臺(tái)重物。
f)順時(shí)針擰動(dòng)，使夾環(huán)緊固在氈和磨損布上。取下磨損臺(tái)重物。在最大體積的所有六個(gè)位置上重復(fù)或者對(duì)少數(shù)樣本采用較少的位置。所有表面應(yīng)光滑。
g)使用能夠至少測(cè)定到4位小數(shù)的分析差天平，對(duì)每一樣本稱重。
h)擰松樣本夾持器并且放入樣本夾持器夾鉗中。取下插入物并且將底物樣本面朝下放置在夾持器中。
i)將一片泡沫放置在樣本上，頂上放上插入物并且將樣本夾持器重新旋緊。
j)將樣本夾持器放置在磨損臺(tái)上，使夾持器數(shù)量與適當(dāng)?shù)挠?jì)數(shù)器相適配。
k)降低蓋子并且通過插入樣本夾持器錠軸使樣本夾持器內(nèi)部的O形環(huán)與每一樣本連接。
l)將9kPa重物放在錠軸頭上并且將其鎖定到位。
m)將所有計(jì)數(shù)器歸零。
n)調(diào)節(jié)并設(shè)定合適的磨損循環(huán)數(shù)目。
o)開始磨損循環(huán)。
p)試驗(yàn)循環(huán)結(jié)束后，取下每一樣本并稱重。
III測(cè)試程序(濕法)a)將氈墊浸泡在蒸餾水中。
b)通過降低蓋子并且按壓桔黃色按鈕將輥驅(qū)動(dòng)器置于PARK位置。
c)掀起蓋子并且檢查樹驅(qū)動(dòng)器處于C摩擦位置。
d)將夾環(huán)從每一個(gè)尺寸磨損臺(tái)取下。
e)先將單個(gè)濕氈墊而后將一塊磨損布面朝上放置在每一個(gè)磨損臺(tái)上。由于抗收縮性，需要輕輕拉伸該氈墊，從而使其覆蓋整個(gè)磨損臺(tái)。
f)在磨損布上面放上磨損臺(tái)重物。
g)順時(shí)針擰動(dòng)以使夾環(huán)緊固在氈和磨損布上。取下磨損臺(tái)重物。在最大體積的所有六個(gè)位置重復(fù)或者對(duì)少數(shù)樣本采用較少的位置。所有表面應(yīng)光滑。
h)向每一塊磨損布上加2毫升蒸餾水。
i)使用能夠至少測(cè)定到4位小數(shù)的分析天平對(duì)每一樣本稱重。
j)擰松樣本夾持器并且將其置于樣本夾持器夾鉗中。取下插入物并且將底物樣本面朝下放置在夾持器中。
k)將一片泡沫放置在樣本上，上面放上插入物并且將樣本夾持器重新旋緊。
l)向樣本表面上加1/2毫升蒸餾水。
m)將樣本夾持器放置在磨損臺(tái)上，使夾持器數(shù)量與適當(dāng)?shù)挠?jì)數(shù)器相適配。
n)降低蓋子并且通過插入樣本夾持器錠軸使樣本夾持器內(nèi)部的O形環(huán)與每一樣本連接。
o)將9kPa重物放在錠軸頭上并且將其鎖定。
p)將所有計(jì)數(shù)器歸零。
q)調(diào)節(jié)并設(shè)定合適的磨損循環(huán)數(shù)目。
r)開始磨損循環(huán)。
s)如果循環(huán)次數(shù)超過1500，利用微型吸移管將額外的水施加到磨損表面上。
t)沖洗樣本并且將其干燥過夜。
u)干燥完成后，將每一個(gè)樣本稱重。
IV 底物重量損失 V抗磨損性(AR)的增加 對(duì)于本發(fā)明的目的來說，用于抗磨損性的對(duì)照是在相同的施用、固化和干燥條件下用同樣濃度的純甲醛溶液處理織物。
抗收縮性抗收縮性涉及織物不發(fā)生收縮、從而提供尺寸減小的底物的性能。收縮性通過美國(guó)紡織品化學(xué)家和著色師協(xié)會(huì)(AATCC)方法135-1995或方法150-1995進(jìn)行測(cè)定?？故湛s性效果定義為織物在1次洗滌后的抗收縮比率(SR)低于約10％。其它方案提供了1次機(jī)洗后低于約5％的抗收縮比率。本發(fā)明的另外一些方案提供了1次洗滌以后抗收縮比率低于約4％或3％的底物。另外一個(gè)方案提供了1次洗滌后低于1％的抗收縮比率。
本發(fā)明還涉及多種實(shí)施方案，它們提供了在底物經(jīng)受至少5次機(jī)洗后具有10％、5％、4％、3％和1％抗收縮比率的底物。
抗泛黃抗泛黃涉及底物不會(huì)因構(gòu)成所述底物的織物在光學(xué)性能方面有所變化而使其顏色或色調(diào)喪失的性能。下面是用于測(cè)定本發(fā)明系統(tǒng)的抗泛黃效果的方法的一個(gè)非限制性實(shí)施例。
舉例來說，抗泛黃性可以通過任何合適的手段來測(cè)定，如美國(guó)紡織品化學(xué)家和著色師協(xié)會(huì)(AATCC)方法110-1995。該方法用于測(cè)定織物的白度和色彩。對(duì)于本發(fā)明的目的來說，CIE值變化2個(gè)單位可以認(rèn)為是明顯不同，CIE變化5個(gè)單位為重大不同?？狗狐S性能通常相對(duì)于未經(jīng)處理的織物和僅用交聯(lián)劑，特別是甲醛處理過的織物而測(cè)定。
本發(fā)明的系統(tǒng)本發(fā)明涉及一種用于處理織物纖維從而導(dǎo)致至少三種上述織物效果的方法。本發(fā)明的方法包括向所述的織物纖維施用包含下列成分的組合物a)一種醛；b)一種具有下式的聚乙二醇R(OCH2CH2)xOR式中R是氫、C1-C4烷基及其混合物，并且指數(shù)x的值為15至45；c)一種酸催化劑；以及d)任選的一種表面改性劑。
醛、聚乙二醇、催化劑及其量的選擇均取決于所處理的纖維的種類、配制人員所要達(dá)到的相對(duì)效果，以及本發(fā)明的方法與形成最終織物的其它步驟的相容性。
醛用于本發(fā)明的醛的種類直接與效果和制造工藝條件的結(jié)合有關(guān)。所有這些均可以由配制人員進(jìn)行調(diào)整。成本也是一個(gè)因素，它可以導(dǎo)致選擇一種醛替代另一種醛。
第一類醛是單醛。這些原料具有一個(gè)醛官能團(tuán)。單醛的非限制性實(shí)例是甲醛、乙醛、丙醛、苯甲醛等。
第二類醛是多醛。這些原料具有兩個(gè)或多個(gè)醛官能團(tuán)。多醛的非限制性實(shí)例是乙二醛、丙二醛、丁二醛等。
在本發(fā)明的一種實(shí)施方案中，舉例來說，可以將一種二醛，如乙二醛配制成40重量％的溶液，然后將該溶液稀釋成約1％至12％的最終組合物濃度。
在另一種實(shí)施方案中，醛在最終組合物中存在量為約2.5％至約8重量％。
該醛可以是游離形式，也可以是作為半縮醛或縮醛輸送。一種方案是二甲基乙縮醛。
醛反應(yīng)化合物形成產(chǎn)生織物增強(qiáng)效果的本發(fā)明組合物的第二種成分是醛反應(yīng)化合物。在一種方案中，它是具有下式的聚乙二醇R(OCH2CH2)xOR式中R是氫、C1-C4烷基及其混合物，并且指數(shù)x的值為10至45；當(dāng)一個(gè)R是甲基時(shí)，該二醇在此稱之為MPEG；而當(dāng)兩個(gè)R單元均為氫時(shí)，該二醇稱之為PEG。但是，除非特指特定的PEG，否則術(shù)語聚乙二醇、PEG、MPEG和聚乙二醇醚可互換使用，表示包含在以上通式中的聚合物。
指數(shù)x的值具有PEG的值，因此分子量為平均500克/摩爾至平均2500克/摩爾。在一種方案中，使用分子量約為1000克/摩爾的PEG。因此，術(shù)語“分子量”是指組成所述聚合物的所有PEG的重均分子量(Mw)。根據(jù)配制人員的選擇，包含在本發(fā)明所用的任何PEG中的分子量的范圍可以更寬或更窄。
本發(fā)明的一個(gè)方案使用分子量約為1200克/摩爾的MPEG。
在確定用于供入本發(fā)明方法中的聚乙二醇的數(shù)量時(shí)，要處理的織物的量是主要考慮對(duì)象。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，每單位質(zhì)量的織物施用約0.1％至15重量％的PEG。配制人員將認(rèn)識(shí)到PEG吸入量及其效率將決定單位質(zhì)量的纖維所需要的PEG量。在一個(gè)實(shí)施方案中，可以假定約60％至100重量％的PEG被織物吸收。因此，在PEG吸收量低于此范圍的方案中，配制人員可以調(diào)整組合物中所存在的PEG量。
在一個(gè)方案中，當(dāng)PEG吸收量大于約80％時(shí)，所述的組合物包含約1％至10重量％的PEG。在更有效的吸收方案中，組合物中PEG的量可以是約2％至約6重量％。
本發(fā)明的PEG不包括任何支鏈的單元，特別是聚(2-亞丙基)二醇。EO/PO/EO和PO/EO/PO共聚物，如從BASF獲得的Pluronics(注冊(cè)商標(biāo))不適合作為本發(fā)明的PEG。
本發(fā)明的方案包括使用分子量為約800克/摩爾至1500克/摩爾的PEG，分子量為約900克/摩爾至1200克/摩爾的PEG以及具有特定分子量，特別是800克/摩爾、1000克/摩爾、1200克/摩爾等的PEG。
其它醛反應(yīng)化合物包括帶有效果輸送官能基團(tuán)的醇。其非限制性實(shí)例包括達(dá)到柔軟效果的脂肪醇、具有一個(gè)-OH單元的分子，該單元具有能保護(hù)織物纖維使之免受紫外輻射的生色團(tuán)。具有光學(xué)增白劑性能的醇也是重要的醛反應(yīng)化合物。其它化合物包括那些可以起抗靜電劑作用的帶有陽離子電荷的化合物。
酸催化劑本發(fā)明的另一個(gè)要素是酸催化劑。從本發(fā)明一個(gè)方案到另一個(gè)方案，配制人員根據(jù)要達(dá)到的效果、要處理的纖維種類以及預(yù)先和后期工藝步驟，可以有多種與達(dá)到本發(fā)明效果相容的酸催化劑供選擇。
在一個(gè)實(shí)施方案中，在施加到織物纖維上的最終組合物中該組合物包括1％至最高約12重量％的催化劑。但是，其它方案提供了催化劑量的范圍，如約1％至9重量％催化劑。典型地，催化劑作為含有約20％至50重量％催化劑的溶液輸送。在一個(gè)方案中，氯化鎂以40重量％的水溶液供給。該溶液在組合物中稀釋后，在用于處理織物纖維的組合物中以約5重量％的水平存在。
合適的催化劑包括無機(jī)酸、強(qiáng)酸的鹽、有機(jī)酸、銨鹽、烷基胺鹽等。酸催化劑的非限制性例子包括鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸、硼酸、草酸、酒石酸、檸檬酸、馬來酸、乙醇酸、甲氧乙酸、氯乙酸、三氟乙酸、乳酸、3-羥基丁酸、甲磺酸、乙磺酸、羥基甲磺酸、苯磺酸、對(duì)甲苯磺酸、環(huán)戊烷四甲酸、丁烷四甲酸、四氫呋喃四甲酸、氨三乙酸、乙二胺四乙酸、硫酸氫鈉、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、氯化銨、硝酸銨、硫酸銨、硫酸氫銨、磷酸二氫銨、磷酸氫二銨、羥基氯化鋁、氯化鋁、硝酸鋁、硫酸鋁、氯化鎂、硝酸鎂、硫酸鎂、氯化鋅、硝酸鋅和硫酸鋅。
本發(fā)明的一個(gè)方案使用氯化鎂/檸檬酸催化劑FREECATLF，而另一種適用的催化劑包括氯化鋁/氯化鎂催化劑FREECAT9。這兩種催化劑可以從B.F.Goodrich購(gòu)買。在本發(fā)明的其它方案中，季銨催化劑，特別是氯化膽堿也適用。
表面改性劑用于本發(fā)明的組合物中的一種任選成分是表面改性劑。表面改性劑的例子包括光學(xué)增白劑、調(diào)理劑和柔軟劑、織物染料、促進(jìn)劑、阻燃劑等。在一個(gè)方案中，該組合物包括約0.1％至10重量％的改性劑，它取決于改性劑的類型、所需的最終纖維性能以及底物形成過程的其它步驟。
另一方案使用約1％至3.5重量％的表面改性劑。
一種表面改性劑是具有下式的硅氧烷彈性體 其中R1是C1-C22烷基，C6-C22芳基，C7-C22亞烷基芳基及其混合物；指數(shù)n為約5至約250。這些彈性體的一種方案是由通用電器公司獲得的SM 2112，其中R1是甲基并且n為約24。
本發(fā)明的系統(tǒng)或方法可以采用包含附加助劑成分的組合物。本發(fā)明的一個(gè)方案包括一種非離子表面活性劑以幫助穩(wěn)定所述的組合物。當(dāng)存在該成分時(shí)，所述的非離子表面活性劑占所述組合物重量的約0.01％至約1％。在另一個(gè)實(shí)施方案中，非離子表面活性劑在所述組合物中的存在量為約0.1％至約0.5重量％。
方法本發(fā)明還涉及一種提供含織物纖維的底物的方法。該底物至少具有三種下面所述的增強(qiáng)的織物性能。
因此，本發(fā)明涉及一種向含織物纖維的底物提供至少三種增強(qiáng)的性能的方法，所述的性能選自i)耐久定形；ii)手感；iii)抗磨損性；iv)抗收縮；以及v)抗泛黃。其中所述方法包括下列步驟A)用包含下列成分的組合物處理含織物纖維的底物a)一種醛，所述的醛是一種單官能的醛、一種雙官能的醛或其混合物；b)一種具有下式的聚乙二醇R(OCH2CH2)xOR式中R是氫、C1-C4烷基及其混合物，并且指數(shù)x的值為15至45；c)一種酸催化劑；d)任選的一種表面改性劑；以及B)在所述底物表面上固化所述組合物。
如果配制人員認(rèn)為必要并且希望獲得的話，可以將其它任選的步驟增加到本發(fā)明的方法中，以達(dá)到一種或多種其它的效果或保持與形成最終底物的整個(gè)工藝的相容性。
本發(fā)明的方法還可以延伸以在其它纖維制備步驟中進(jìn)行操作，從而提供了包括下列步驟的方法A)任選地將織物上漿；B)任選地切割并形成所述織物；C)任選地形成含織物纖維的底物；D)用包含下列成分的組合物處理所述的含織物纖維的底物a)甲醛，所述的醛是一種單官能的醛、一種雙官能的醛或其混合物；b)分子量為約700克/摩爾至約2500克/摩爾的聚乙二醇；c)一種酸催化劑；E)在所述的底物表面上固化所述的組合物；和F)任選地加入一種柔軟劑。
實(shí)施例1下面描述用于向含織物的底物提供至少三種增強(qiáng)的性能的方法。該底物是Lenzing人造絲。用來處理所述底物的組合物包括a)56.37克37重量％的甲醛水溶液，形成20.86克甲醛和35.51克水；b)15.66克27.3重量％的氯化鋁/氯化鎂催化劑FREECAT9溶液，形成4.28克催化劑和11.38克水；c)0.31克Tergitol TMN-6；d)15.66克PEG1000(聚乙二醇，平均重均分子量約1000克/摩爾)；e)2.25克SM2112；f)129.75克去離子水。
所施用的溶液包括重量％
本發(fā)明的下列系統(tǒng)假定有70.25重量％的所述溶液被濕吸收，從而傳遞5％PEG。利用立式或臥式Mathis雙輥實(shí)驗(yàn)室浸軋機(jī)，型號(hào)HVF-500將該組合物施用到所述織物上。干燥爐是Mathis Labdryer，型號(hào)LTE。浸軋機(jī)設(shè)定在5巴壓力，織物以水平位置通過溶液浴的速度為1.5米/分鐘。爐溫設(shè)定在150℃，固化時(shí)間在風(fēng)扇速度為2000轉(zhuǎn)/分鐘時(shí)為4分鐘。
權(quán)利要求
1.一種含織物的底物，該底物用包含下列成分的組合物處理a)一種醛，所述的醛是一種單官能的醛，一種雙官能的醛或其混合物；b)一種具有下式的聚乙二醇R(OCH2CH2)xOR式中R是氫、C1-C4烷基及其混合物，并且指數(shù)x的值為15至45；c)一種酸催化劑；以及d)任選的一種表面改性劑；其中經(jīng)過處理的底物至少具有三個(gè)增強(qiáng)的織物性能，所述的性能選自i)耐久定形；ii)手感；iii)抗磨損性；iv)抗收縮；以及v)抗泛黃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的底物，其中所述組合物包含分子量為約800克/摩爾至約2500克/摩爾的聚乙二醇。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的底物，其中所述組合物包含分子量為約900克/摩爾至約1900克/摩爾的聚乙二醇。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的底物，其中所述組合物包含分子量為約900克/摩爾至約1500克/摩爾的聚乙二醇。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的底物，其中所述組合物包含分子量約為1000克/摩爾的聚乙二醇。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的底物，其中所述組合物包含約2％至約12重量％的醛。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的底物，其中所述組合物包含約4％至約8重量％的醛。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的底物，其中所述組合物包含約1％至約10重量％的聚乙二醇。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的底物，其中所述組合物包含約2％至約8重量％的聚乙二醇。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的底物，其中所述組合物包含約1％至約12重量％的所述催化劑。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的底物，其中所述組合物包含約1％至約12重量％的所述催化劑。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的底物，其中所述組合物包含約5重量％的所述催化劑。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的底物，其中所述催化劑選自無機(jī)酸、強(qiáng)酸的鹽、有機(jī)酸、銨鹽、烷基胺鹽及其混合物。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的底物，其中所述催化劑是氯化鎂、氯化鋁、檸檬酸及其混合物。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的底物，其在1次洗滌后的耐久定形性能約為3。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的底物，其在1次洗滌后的耐久定形性能約為3.25。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的底物，其在1次洗滌后的耐久定形性能約為3.5。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的底物，其在5次洗滌后的耐久定形性能約為3。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的底物，其在5次洗滌后的耐久定形性能約為3.25。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的底物，其在5次洗滌后的耐久定形性能約為3.5。
21.根據(jù)權(quán)利要求1的底物，其中所述織物1次洗滌后的抗收縮比率低于10％。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的底物，其中所述織物5次洗滌后的抗收縮比率低于5％。
23.一種制品，包含由織造纖維或非織造纖維制成的織物，該纖維至少具有三個(gè)增強(qiáng)的織物性能，所述的性能選自i)耐久定形；ii)手感；iii)抗磨損性；iv)抗收縮；以及v)抗泛黃；其中所述性能是通過用包括下列成分的組合物處理所述纖維而實(shí)現(xiàn)的a)一種醛，所述的醛是一種單官能的醛、一種雙官能的醛或其混合物；b)一種具有下式的聚乙二醇R(OCH2CH2)xOR式中R是氫、C1-C4烷基及其混合物，并且指數(shù)x的值為15至45；c)一種酸催化劑；以及d)任選的一種表面改性劑。
24.一種用于向含織物纖維的底物提供至少三種增強(qiáng)性能的方法，所述的性能選自i)耐久定形；ii)手感；iii)抗磨損性；iv)抗收縮；以及v)抗泛黃；其中所述方法包括下列步驟A)用包含下列成分的組合物處理含織物纖維的底物a)一種醛，所述的醛是一種單官能的醛、一種雙官能的醛或其混合物；b)一種具有下式的聚乙二醇R(OCH2CH2)xOR式中R是氫、C1-C4烷基及其混合物，并且指數(shù)x的值為15至45；c)一種酸催化劑；d)任選的一種表面改性劑；以及B)在所述底物表面上固化所述組合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及含織物的底物，該底物用包含下列成分的組合物進(jìn)行處理a)一種醛，所述的醛是一種單官能的醛、一種雙官能的醛或其混合物；b)一種具有下式的聚乙二醇R(OCH
文檔編號(hào)D06M13/12GK1398309SQ01804633
公開日2003年2月19日 申請(qǐng)日期2001年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月7日
發(fā)明者R·R·加德納, J·S·利蒂格, M·R·西維克 申請(qǐng)人:寶潔公司