專利名稱：用于單步制備紡織品的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及紡織品組件的單步制備且，更尤其涉及通過使用憎水活化漂白體系對紡織品組件例如織制織物，纖維或紗線進行的同時脫膠和漂白。
本發(fā)明的背景
在天然纖維，紗線和織物的紡織品工藝中，通常需要預處理或制備步驟以適當制備用于其它用途和尤其用于通常為商品所需的染料和/或整理階段的天然材料。這些紡織品處理步驟去除自然存在的或通過紡絲和織制步驟加入纖維和/或織物的雜質和發(fā)色體。
盡管紡織品處理可包括許多不同的處理和階段，最常見的包括烤焦-通過火焰燃燒而從表面上去除松散或雜亂的纖維；脫膠-通過酶，堿或氧化浸漬而去除施膠劑，如淀粉；擦洗-通過在近沸騰的溫度下接觸氫氧化鈉溶液而去除脂肪，油，蠟和脂肪；絲光處理-施用高濃度堿如氫氧化鈉，并伸展或拉伸該紡織品以增加纖維強度；和漂白-在近沸騰的溫度下使用過氧化氫漂白體系以去除發(fā)色體并增白織物。
商業(yè)工藝通常需要分離這些預處理步驟，因為這些步驟分別存在寬的條件變化。但處理步驟的這種分離導致總體處理工藝的巨大附加成本，因為在相應步驟之間需要多個漂洗和/或干燥步驟。這些附加的漂洗和/或干燥步驟增加了該處理工藝的巨大附加成本和廢料。
因此，與通常采用的商業(yè)工藝相比，將各種預處理階段組合成單步處理可在降低成本和廢料方面明顯影響紡織品的商業(yè)處理。通常研究要組合成單步工藝的三個處理階段是脫膠，擦洗和漂白。
但這三個常見步驟的組合以前并不令人滿意。常用的漂白技術包括在超過95℃的溫度下使用過氧化氫漂白。這種高溫度和強漂白體系與脫膠操作所需的淀粉酶完全不相容。因此，脫膠和在超過95℃的溫度下的漂白技術的這種組合導致脫膠酶的破壞和不令人滿意的脫膠結果。其它的脫膠技術如堿或氧化浸漬包括能導致纖維損害的進攻性化學品的使用。另一方面，如果為了有效地進行酶脫膠而降低單步處理進行時的溫度，那么漂白效果就不可接受地差，且白度值在商業(yè)可接受的水平之下。
已在紡織品處理中研究低溫漂白體系，但商業(yè)成功較少。已經嘗試過氧化氫的親水活化。尤其是，四乙?；叶坊騎AED是一種在消費者洗衣漂白場合中廣泛認可的在較低洗滌溫度下提供有效漂白的常用親水漂白活化劑。TAED已在過氧化氫紡織品漂白，尤其是在再生纖維素如人造絲的漂白中提出。盡管TAED能允許較低漂白溫度，但它已證實在源自高溫漂白的織物強度下降方面產生較少優(yōu)點且不能提供為商品所需的令人滿意的白度分布。另外，TAED的差水溶性限制了它在紡織品工藝中的應用。
憎水漂白活化劑，如壬?；趸交撬猁}，鈉鹽(NOBS)已用于消費者洗衣洗滌劑場合如帶有漂白劑的Tide，以與過氧源結合使用以在消費者洗衣時提供活化漂白。在消費者家庭洗衣條件下的活化漂白能夠在冷水溫度下有效地清潔某些污垢。憎水體系的使用由于在洗滌溶液中形成二酰基過氧化物而已在家庭消費者洗衣環(huán)境中受到限制。二?；^氧化物使得與其接觸的天然橡膠組分變質。因此，洗衣機中的污水管，橡膠墊圈，等已妨礙該技術在某些地方的利用。
用于紡織品漂白的苛刻條件迄今已阻礙了洗衣洗滌劑漂白技術在紡織品制造場合中的成功應用。實際上，EP 584,710公開了活化漂白在紡織品制造場合中的應用，其中簡單地公開了NOBS以及多種其它種類的活化劑。盡管公開了NOBS，但沒有憎水漂白技術的成功應用，其中在將對織物和纖維的損害減至最低的同時獲得可接受的白度值。實際上，EP 584,710指出，為了獲得可接受的白度益處，需要附加的堿漂白，這會急劇增加纖維損害。
因此，仍然需要一種有效的單步紡織品處理工藝，尤其是脫膠，擦洗和漂白在紡織品處理中的組合，這樣與常規(guī)紡織品漂白工藝相比，可在提供改進的織物強度保持性和較低的纖維損害的同時提供優(yōu)異的潤濕能力和白度益處。
本發(fā)明的綜述
該需求通過本發(fā)明可以得到滿足，其中提供了一種用于紡織品的單步或同時處理方法和由此得到的性能優(yōu)異的織物。本發(fā)明的方法提供具有商業(yè)可接受的白度分布的紡織品，并向由該方法處理的纖維提供優(yōu)異的織物強度保持性和纖維損害性能。本發(fā)明的方法包括脫膠和通過使用過氧化氫和憎水漂白劑如活化劑或憎水過酸的過氧化物基漂白體系的組合。另外，本發(fā)明的方法通過單步處理紡織品和使用明顯更低漂白溫度而能夠明顯降低紡織品漂白工藝的操作成本并顯著縮短工藝時間，尤其是在間歇工藝中。
盡管不愿局限于理論，但是據信本發(fā)明的憎水漂白物質與常規(guī)過氧化物漂白技術或親水活化劑相比提供在織物和紗線上的較好吸收性和較好的纖維表面“潤濕”。憎水漂白活化劑在織物表面上形成活性漂白物質(過酸)，使得在織物表面上的時間較長。而親水活化劑則形成溶解的過酸且必須隨后經歷一個不太有效的織物溶液相互作用。這樣，本發(fā)明的憎水活化劑在將纖維損害和織物強度下降減至最低的同時提供優(yōu)異的漂白和白度。
根據本發(fā)明的第一實施方案，提供了一種用于同時處理未整理的紡織品組件的方法。該方法包括以下步驟提供一種未整理的紡織品組件如纖維，紗線或織物，用包含憎水漂白體系和脫膠體系的含水處理溶液浸透該紡織品成分并使該處理溶液與紡織品組件保持接觸一段足以處理該紡織品組件的時間。
優(yōu)選，該處理溶液是過氧化氫和憎水漂白劑如活化劑或預形成的憎水過酸的組合，其中過氧化氫和憎水漂白活化劑的組合最為優(yōu)選。如果存在，漂白活化劑選自
a)具有以下通式的漂白活化劑
其中R是具有約5-約17，優(yōu)選約7-約11個碳原子的烷基且L是離去基團；
b)具有以下通式的漂白活化劑
或其混合物，其中R1是包含約1-約14個碳原子的烷基，芳基，或烷芳基，R2是包含約1-約14個碳原子的亞烷基，亞芳基或亞烷芳基，R5是H或烷基，芳基，或包含約1-約10個碳原子的烷芳基，且L是離去基團；
c)具有以下結構式的苯并惡嗪-型漂白活化劑
其中R1是H，烷基，烷芳基，芳基，芳基烷基，和其中R2，R3，R4，和R5可以是相同或不同的選自H，鹵素，烷基，鏈烯基，芳基，羥基，烷氧基，氨基，烷基氨基，-COOR6(其中R6是H或烷基)和羰基官能的取代基；
d)具有以下結構式的N-酰基己內酰胺漂白活化劑
其中R6是H或包含1-12碳的烷基，芳基，烷氧基芳基，或烷芳基；和
e)a，b，c和d與下式烷酰基氧基苯磺酸鹽的混合物
其中R1是具有約7-11個碳原子的烷基且M是合適的陽離子，這些是最優(yōu)選的憎水活化劑。優(yōu)選的脫膠劑是酶脫膠劑。
在可選的實施方案中，該處理溶液進一步包括一種選自潤濕劑，螯合劑，穩(wěn)定化劑，擦洗劑及其混合物的成分。過氧化物和活化劑(如果存在)的優(yōu)選范圍是約1g/L-約50g/L過氧化氫，其中憎水漂白活化劑與過氧化氫的摩爾比為約1∶1-1∶50。
紡織品組件在溫度約20-約80℃，優(yōu)選約50℃-約80℃下與該處理溶液保持接觸一段適合處理該紡織品成分的時間，通常至少約15分鐘，更優(yōu)選約30分鐘-約180分鐘，甚至更優(yōu)選約30-約120分鐘，和最優(yōu)選約30-約90分鐘。在優(yōu)選的操作中，紡織品組件因本發(fā)明漂白而產生低于約10％和更優(yōu)選低于約5％的織物強度下降。另外，紡織品組件產生低于約25％的流動性增加。
在按照本發(fā)明的第二實施方案中，提供了一種用于單步間歇處理未整理的紡織品織制織物的方法。該方法包括以下步驟
a)提供一種新來的(incoming)未整理的織制織物；
b)將該織制織物通入一種包含憎水漂白體系和脫膠體系的含水處理溶液，將該處理溶液加熱至溫度約20-約80℃并使漂白溶液與該織物接觸約15-約180分鐘的一段時間，其中所得處理紡織品組件在CIE尺度上的白度為至少約70。
按照本發(fā)明的其它的實施方案，提供了一種用于單步制備未整理的紡織品組件的方法。該方法包括以下步驟提供一種未整理的紡織品組件，用一種包含a)過氧化氫和憎水漂白活化劑的憎水漂白體系；b)脫膠體系和c)堿性擦洗劑的含水處理溶液浸透該紡織品組件；并使該處理溶液與紡織品組件保持接觸足夠時間以處理紡織品組件。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種用于單步處理紡織品組件如纖維，紗線和織物的方法，它與常規(guī)制備工藝相比提供優(yōu)異的紡織品白度而沒有明顯降低織物強度，和潛在的纖維損害。本發(fā)明的另一目的是提供一種用于處理紡織品組件的單步方法，其中采用憎水漂白活化劑或預形成的過酸并結合有過氧化氫。通過以下的詳細描述和所附權利要求可顯然地了解本發(fā)明的這些和其它的目的、特點和優(yōu)點。
除非另有所指，本文的所有百分數、比率和比例都是以100％重量為基準的。本文所引用的所有文件在此作為參考并入本發(fā)明。
優(yōu)選的實施方案的詳細描述
根據本發(fā)明，提供了一種用于纖維，紗線和織物的優(yōu)異的紡織品尤其是對于織制品的處理工藝。紡織品組件如纖維，紗線或織物的合適制備對于成功地在制造商業(yè)上可行的紡織品組件如紗線，織物，衣服，和類似物中的進一步處理是關鍵的。這些處理步驟包括染料，印刷和/或整理如進行耐久性壓制整理。紡織品表面上的不勻的顏色外觀或雜質如蠟或油阻礙了許多處理的均勻進行。目前的商業(yè)紡織品制備方法，尤其是，紡織品漂白方法仍然因為對處理紡織品的纖維和織物損害、與進行漂白所需的高溫有關的高成本、用于脫膠、擦洗和漂白的分離處理所需的額外設備的高成本、和環(huán)境不友善性而不令人滿意。
本發(fā)明提供經濟有效的和優(yōu)異的工藝以替代常規(guī)工藝。本發(fā)明包括紡織品的單步或同時處理，其中通過使用憎水漂白體系和優(yōu)選為酶脫膠體系的脫膠體系將漂白和脫膠整合成單個處理。視需要，也可將堿性擦洗與處理浴結合起來，這樣為所有三個關鍵紡織品處理提供一種單步處理。這種同時處理通過使用憎水漂白體系如憎水活化劑和過氧化氫或預形成的憎水過酸的組合而成為可能。這些憎水漂白物質在較低溫度下在紡織品白度和在織物強度保持性方面提供優(yōu)異的結果，這樣有可能在相同的處理溶液中和在相同的條件下使用酶脫膠劑。
盡管常規(guī)紡織品漂白工藝需要超過95℃的高溫以獲得令人滿意的白度值，導致織物的強度由起始織物強度的下降和酶脫膠劑被破壞的溫度。超過15％的起始織物強度的下降并不罕見。另一方面，酶脫膠劑提供有用結果時，即低于約80℃的較低漂白溫度導致潤濕能力和白度值遠低于令人滿意的水平。因此本發(fā)明方法的獨特成就是，它在酶脫膠劑保持效力的溫度下提供令人滿意的脫膠和白度值。
通過本發(fā)明的方法，有可能獲得在CIE白度指數上至少約70的白度值。另外，通過本發(fā)明的方法，有可能通過提供低于約10％，更優(yōu)選低于約5％和最優(yōu)選低于約3％的來自原始織物強度的織物強度下降而產生優(yōu)異的纖維強度保持益處。本發(fā)明的方法與常規(guī)漂白工藝相比還提供優(yōu)異的纖維保護。常規(guī)紡織品漂白導致過度的纖維損害，表現(xiàn)為在典型施用中的化學降解增加50％以上。另一方面，本發(fā)明的方法提供不超過25％，優(yōu)選不超過15％和甚至更優(yōu)選不超過10％的處理纖維的化學降解，其中化學降解的增加表示纖維損害的增加。因此，本發(fā)明方法的應用導致纖維損害明顯下降，而過氧化物的常規(guī)漂白技術則在產生明顯較高流動性的95℃以上導致纖維損害增加。本發(fā)明的這種獨特的效果組合通過確定憎水漂白物質在紡織品環(huán)境中的效力而獲得，并可利用這些憎水漂白物質通過較低的漂白溫度和表面活性而實現(xiàn)。
另外，本發(fā)明的方法通過使用較低的漂白溫度并消除多個在常規(guī)多步工藝中所需的漂洗和/或干燥周期而提供顯著的成本優(yōu)點。尤其是，在通過本發(fā)明進行間歇型工藝中，在能量和時間兩方面都節(jié)約成本。
常規(guī)處理包括，將未整理的織物浸漬在脫膠浴中，將脫膠浴加熱至約60-約70℃的有效溫度，隨后是多步漂洗，然后在擦洗浴中浸漬，加熱至有效溫度和多步漂洗，隨后在漂白溶液中浸漬并將漂白溶液加熱至通常超過95℃的有效溫度，隨后是多步漂洗。將織物和溶液加熱至如此高溫涉及在資金和時間上的巨大投入以加熱如此大量的織物和水溶液。另外，多步漂洗產生大量的必須加以處理的廢物，這增加了附加成本。但由于通過本發(fā)明成為可能的較低工藝溫度和有效的步驟組合，本發(fā)明需要明顯較低的用于加熱的能量和時間投入并使用明顯較少的洗滌水，這樣產生較少的廢物，而且重要的是在所需設備和生產設施的占地面積上明顯節(jié)約費用。
術語“同時”表示，至少一部分脫膠和漂白在單個操作中同時進行。它的明顯優(yōu)點是，不再需要通常在單獨進行的脫膠和漂白之間進行的洗滌和其它的處理。這樣明顯降低了水和能量需求以及對用于每個工藝的不同設備的需求。另外，根據所要處理的織物的種類和存在于其上的雜質的性質，可在進行本發(fā)明工藝的過程中獲得擦洗效果。因此在這些情況下，無需進行附加的擦洗處理。盡管所有的脫膠優(yōu)選與漂白結合進行，本領域普通技術人員可以看出，一部分脫膠可在不背離本發(fā)明主旨的情況下與漂白分開進行。
本發(fā)明包括憎水漂白體系的使用，其包括過氧化氫和憎水漂白活化劑的組合或使用預形成的憎水過酸，其中前者是最優(yōu)選的。過氧化氫或預形成的過酸在本發(fā)明處理溶液中的存在量是約1-約50g/L，更優(yōu)選約2-約30g/L和最優(yōu)選約2-約20g/L。憎水活化劑或過酸隨后以約1∶1-約1∶50，更優(yōu)選約1∶2-約1∶30和甚至更優(yōu)選約1∶5-約1∶15的活化劑或過酸與過氧化物的摩爾比使用。同時，對于間歇處理，漂白溶液或液劑與織物的量的比率是約5∶1-100∶1，更優(yōu)選約5∶1-約40∶1和最優(yōu)選約8∶1-約20∶1。對于連續(xù)工藝或軋染蒸汽工藝，液劑吸收量是織物重量的約40％-約200％，優(yōu)選為織物重量的約50-約150％。
尤其有用的和優(yōu)選的是過氧化氫和憎水漂白活化劑，和尤其是具有以下通式的烷?；趸惼谆罨瘎┑慕M合
其中R是具有約5-約17，優(yōu)選約7-約11個碳原子的烷基鏈且L可基本上是任何合適的離去基團。A離去基團是因為過氫氧化物陰離子對漂白活化劑的親核進攻而從漂白活化劑上轉移的任何基團。這種全水解反應導致形成過氧基羧酸。一般，對于作為合適的離去基團的基團，它必須產生吸電子作用。它還應該形成穩(wěn)定的實體，這樣可忽略逆反應的速率。這有助于過氫氧化物陰離子的親核進攻。
L基團必須對發(fā)生在最佳時間段(如，洗滌周期)內的反應足夠活性。但如果L太活性，該活化劑難以穩(wěn)定地用于漂白組合物。這些特征一般與離去基團的共軛酸的pKa平行，但這種常規(guī)的例外是已知的。通常，在具有這種性質的離去基團中，其共軛酸的pKa為約4-約13，優(yōu)選約6-約11和最優(yōu)選約8-約11。就本發(fā)明而言，L選自
及其混合物，其中R1是包含約1-約14個碳原子的烷基，芳基，或烷芳基，R3是包含1-約8個碳原子的烷基鏈，R4是H或R3，且Y是H或增溶基團。
優(yōu)選的增溶基團是-SO3-M+，-CO2-M+，-SO4-M+，-N+(R3)4X-和O<--N(R3)3，最優(yōu)選-SO3-M+和-CO2-M+，其中R3是包含約1-約4個碳原子的烷基鏈，M是向漂白活化劑提供溶解度的陽離子且X是向漂白活化劑提供溶解度的陰離子。優(yōu)選，M是堿金屬，銨或取代的銨陽離子，其中鈉和鉀是最優(yōu)選的，且X是鹵化物，氫氧化物，甲基硫酸鹽或乙酸鹽陰離子。應該注意，具有不含增溶基團的離去基團的漂白活化劑應該在漂白溶液中分散良好，這有助于它們的溶解。
優(yōu)選的漂白活化劑是具有以上通式的那些，其中L選自
其中R3定義如上和Y是-SO3-M+或-CO2-M+，其中M定義如上。
最優(yōu)選的用于本發(fā)明的漂白活化劑是具有以下結構式的烷?；趸交撬猁}
其中R1包含約7-約12，優(yōu)選約8-約11個碳原子且M是合適的陽離子，如堿金屬，銨，或取代的銨陽離子，其中鈉和鉀是最優(yōu)選的。
高度優(yōu)選的憎水烷?；趸交撬猁}選自壬?；趸交撬猁}，3，5，5-三甲基己?；趸交撬猁}，2-乙基己?；趸交撬猁}，辛?；趸交撬猁}，癸酰基氧基苯磺酸鹽，十二烷酰基氧基苯磺酸鹽，及其混合物。
另外，酰氨基衍射的漂白活化劑可用于本發(fā)明。這些活化劑是具有以下通式的酰胺取代的化合物
或其混合物，其中R1是包含約1-約14個碳原子的烷基，芳基，或烷芳基，R2是包含約1-約14個碳原子的亞烷基，亞芳基或亞烷芳基，R5是H或包含約1-約10個碳原子的烷基，芳基，或烷芳基且L是定義如上的離去基團。
優(yōu)選的漂白活化劑是具有以上通式的那些，其中R1是包含約6-約12個碳原子的烷基，R2包含約1-約8個碳原子，和R5是H或甲基。尤其優(yōu)選的漂白活化劑是具有以上通式的那些，其中R1是包含約7-約10個碳原子的烷基且R2包含約4-約5個碳原子，且其中L選自
和
其中R3定義如上和Y是-SO3-M+或-CO2-M+，其中M定義如上。
另一類重要的漂白活化劑如本文所述通過開環(huán)作用而提供有機過酸，這是過氫氧化物陰離子在環(huán)狀環(huán)的羰基碳上的親核進攻的結果。例如，在己內酰胺活化劑中的這種開環(huán)反應包括，過氧化氫或其陰離子在己內酰胺環(huán)羰基上的進攻。因為過氧化氫或其陰離子對?；簝弱０返倪M攻優(yōu)選發(fā)生在環(huán)外羰基上，得到顯著分數的開環(huán)作用可需要催化劑。開環(huán)漂白活化劑的另一例子可發(fā)現(xiàn)于苯并惡嗪型活化劑。
這種苯并惡嗪-型活化劑化合物具有結構式
包括取代的苯并惡嗪類型
其中R1是H，烷基，烷芳基，芳基，芳基烷基，和其中R2、R3、R4和R5可以是相同或不同的取代基，選自H，鹵素，烷基，鏈烯基，芳基，羥基，烷氧基，氨基，烷基氨基，COOR6(其中R6是H或烷基)和羰基官能。
優(yōu)選的苯并惡嗪-型活化劑是
如果使用活化劑，最佳表面漂白性能由這樣的洗滌溶液獲得，其中該溶液的pH是約8.5-10.5和優(yōu)選9.5-10.5以便于全水解反應。
N-酰基己內酰胺漂白活化劑可用于本發(fā)明。這些活化劑具有結構式
其中R6是H或包含1-12碳的烷基，芳基，烷氧基芳基，或烷芳基。其中R6部分包含至少約6，優(yōu)選6-約12個碳原子的己內酰胺活化劑提供憎水漂白，如上所述產生親核的體污清潔作用。
高度優(yōu)選的憎水N-?；簝弱０愤x自苯甲?；簝弱０?，辛?；簝弱０?，壬酰基己內酰胺，癸?；簝弱０?，十一烯?；簝弱０罚?，5，5-三甲基己酰基己內酰胺，及其混合物。
另外，預形成的過酸可替代過氧化物和活化劑而使用。預形成的憎水過酸優(yōu)選選自過羧酸和鹽，過碳酸和鹽，過亞氨酸(perimidic acid)和鹽，過氧基單硫酸和鹽，及其混合物，其例子描述于U.S.專利No.5,576,282(Miracle等人)。
一種合適的有機過氧基羧酸具有通式
其中R是包含1-約22個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，且Y是氫，鹵素，烷基，芳基，-C(O)OH或-C(O)OOH。
適用于本發(fā)明的有機過氧基酸可包含一個或兩個過氧基且可以是脂族或芳族的。如果有機過氧基羧酸是脂族的，該未取代的過酸具有通式
其中Y可以是，例如，H，CH3，CH2Cl，C(O)OH，或C(O)OOH；且n是整數0-20。如果有機過氧基羧酸是芳族的，該未取代的過酸具有通式
其中Y可以是，例如，氫，烷基，烷基鹵素，鹵素，C(O)OH或C(O)OOH。
可用于本文的典型的單過氧基酸包括烷基和芳基過氧基酸如
(i)過氧基苯甲酸和環(huán)取代的過氧基苯甲酸，如過氧基-α-萘甲酸，單過氧基鄰苯二甲酸(六水合鎂鹽)，和o-羧基芐酰氨基過氧基己酸(鈉鹽)；
(ii)脂族，取代的脂族和芳基烷基單過氧基酸，如過氧基月桂酸，過氧基硬脂酸，N-壬?；被^氧基己酸(NAPCA)，N，N-(3-辛基琥珀酰基)氨基過氧基己酸(SAPA)和N，N-鄰苯二甲酰氨基過氧基己酸(PAP)；
(iii)酰氨基過氧基酸，如過氧基琥珀酸(NAPSA)或過氧基己二酸的單壬基酰胺(NAPAA)。
可用于本文的典型的二過氧基酸包括烷基二過氧基酸和芳基二過氧基酸，如
(iv)1，12-二過氧基十二烷二酸；
(v)1，9-二過氧基壬二酸；
(vi)二過氧基巴西基酸(diperoxybrassylic acid)；二過氧基癸二酸和二過氧基間苯二甲酸；
(vii)2-癸基二過氧基丁烷-1，4-二酸；
(viii)4，4’-磺?；^氧基苯甲酸。
這些漂白劑公開于U.S.專利4,483,781(Hartman，1984年11月20日發(fā)布)、U.S.專利4,634,551(Burns等人)、歐洲專利申請0,133,354(Banks等人，1985年2月20日公開)和U.S.專利4,412,934(Chung等人，1983年11月1日發(fā)布)。來源還包括充分描述于U.S.專利4,634,551(1987年1月6日發(fā)布，Burns等人)的6-壬基氨基-6-氧代過氧基己酸。過硫酸鹽化合物如例如OXONE(由Wilmington，DE的E.I.DuPont de Nemours商業(yè)制造)也可用作合適的過氧基單硫酸源。
除了所述憎水漂白成分，本發(fā)明的處理浴或液劑還包括脫膠體系。脫膠包括在織制之前去除加入紗線的施膠劑如淀粉和聚乙烯基醇。脫膠體系包括脫膠劑如淀粉酶，堿劑和氧化劑的水溶液的使用，所有這些是本領域熟知的且在本領域普通技術人員認識水平之內。優(yōu)選的脫膠體系包括淀粉酶的使用，這是本領域已知的。脫膠劑的用量是約0.5-約20g/l，更優(yōu)選約0.5-約10g/l，和最優(yōu)選約1-約5g/l。

本發(fā)明的處理溶液還可包括各種輔助成分。這些成分包括多價螯合或螯合劑，潤濕劑，pH控制劑，漂白催化劑，穩(wěn)定化劑，洗滌劑及其混合物。潤濕劑通常選自表面活性劑，尤其是非離子表面活性劑。如果使用，潤濕劑的含量通常為該浴液的約0.1-約20g/L，更優(yōu)選約0.5-約20g/L，和更優(yōu)選0.5-約10g/L。穩(wěn)定化劑用于各種目的，包括緩沖容量，螯合，分散以及增強表面活性劑的性能。穩(wěn)定化劑是熟知的，其中無機或有機物質都是熟知的且硅酸鹽和有機磷酸鹽獲得最廣泛的認可，如果存在，其含量為該浴液的約0.01-約30g/L，更優(yōu)選約0.01-約20g/L和最優(yōu)選約0.01-約10g/L。在本發(fā)明優(yōu)選的可選實施方案中，氫氧化鈉以約1-約40g/L，更優(yōu)選約2-約30g/L和最優(yōu)選約2-約20g/L的量包括在該處理溶液中。
螯合劑也可使用且可選自氨基羧基鹽，氨基膦酸鹽，多官能取代的芳族螯合劑及其混合物，所有在以下定義。
可用作可選螯合劑的氨基羧基鹽包括乙二胺四乙酸鹽，N-羥基乙基乙二胺三乙酸鹽，次氨基三乙酸鹽，乙二胺四丙酸鹽，三亞乙基四胺六乙酸鹽，包含超過約6個碳原子的烷基或鏈烯基的膦酸鹽。
聚官能取代的芳族螯合劑也可用于本文的組合物。參見U.S.專利3,812,044(1974年5月21日授予Connor等人)。酸形式的這種優(yōu)選化合物是二羥基二磺基苯如1，2-二羥基-3，5-二磺基苯二亞乙基三胺五乙酸鹽，和乙醇二甘氨酸，及其堿金屬，銨，和取代的銨鹽及其混合物。
如果允許至少低含量的總磷，氨基膦酸鹽也適用作本發(fā)明組合物中的螯合劑。
優(yōu)選用于本文的可生物降解的螯合劑是乙二胺二琥珀酸鹽(“EDDS”)，尤其例如描述于U.S.專利4,704,233(1987年11月3日授予Hartman和Perkins)的[S，S]異構體。
如果存在，螯合劑的用量是約0.01-約10g/L，更優(yōu)選約0.1-約5g/L，和最優(yōu)選約0.2-約2g/L。
漂白催化劑也可用于本發(fā)明的漂白溶液。一種含金屬的漂白催化劑是一種催化劑體系，包含具有確定漂白催化活性的過渡金屬陽離子，如銅，鐵，鈦，釕，鎢，鉬，或錳陽離子，具有較小或沒有漂白催化活性的輔助金屬陽離子，如鋅或鋁陽離子，和對催化和輔助金屬陽離子具有確定的穩(wěn)定性常數的螯合劑，尤其乙二胺四乙酸，乙二胺四(亞甲基膦酸)及其水溶性鹽。這些催化劑公開于U.S.Pat.4,430,243。
其它種類的漂白催化劑包括錳基配合物，公開于U.S.Pat.5,246,621和U.S.Pat.5,244,594。這些催化劑的優(yōu)選例子包括MnIV2(u-O)3(1，4，7-三甲基-1，4，7-三氮雜環(huán)壬烷)2(PF6)2(“MnTACN”)、MnIII2(u-O)1(u-OAc)2(1，4，7-三甲基-1，4，7-三氮雜環(huán)壬烷)2(ClO4)2、MnIV4(u-O)6(1，4，7-三氮雜環(huán)壬烷)4(ClO4)2、MnIIIMnIV4(u-O)1(u-OAc)2(1，4，7-三甲基-1，4，7-三氮雜環(huán)壬烷)2(ClO4)3、及其混合物。另外參見歐洲專利申請出版物No.549,272。適用于本文的其它的配體包括1，5，9-三甲基-1，5，9-三氮雜環(huán)十二烷，2-甲基-1，4，7-三氮雜環(huán)壬烷，2-甲基-1，4，7-三氮雜環(huán)壬烷，及其混合物。其它適用于本文的漂白催化劑的例子參見U.S.Pat.4,246,612，U.S.Pat.5,227,084和WO 95/34628(1995年12月21日)，后者涉及特定種類的鐵催化劑。
另外參見U.S.Pat.5,194,416，其中提出單核錳(IV)配合物如Mn(1，4，7-三甲基-1，4，7-三氮雜環(huán)壬烷(OCH3)3(PF6)。
例如公開于U.S.Pat.5,114,606的另一種漂白催化劑是錳(II)，(III)，和/或(IV)與一種配體的水-可溶性配合物，該配體是一種具有至少3個連續(xù)C-OH基團的非羧基鹽多羥基化合物。優(yōu)選的配體包括山梨醇，艾杜糖醇，dulsitol，甘露糖醇，木糖醇，阿糖醇，福壽糖醇，內消旋赤蘚醇，內消旋肌醇，乳糖，及其混合物。
U.S.Pat.5,114,611提出另一種有用的漂白催化劑，包含過渡金屬(包括Mn，Co，F(xiàn)e，或Cu)與非-(大)-環(huán)狀配體的配合物。優(yōu)選的配體包括吡啶，噠嗪，嘧啶，吡嗪，咪唑，吡唑，和三唑環(huán)。視需要，所述環(huán)可被取代基如烷基，芳基，烷氧基，鹵化物，和硝基所取代。尤其優(yōu)選的是配體2，2’-二吡啶基胺。優(yōu)選的漂白催化劑包括Co-，Cu-，Mn-，或Fe-二吡啶基甲烷和二吡啶基胺配合物。高度優(yōu)選的催化劑包括Co(2，2’-二吡啶基胺)Cl2，二(異硫代氰?；?二吡啶基胺-鈷(II)，過氯酸三(二吡啶基胺)-鈷(II)，Co(2，2-二吡啶基胺)2O2ClO4，過氯酸二-(2，2’-二吡啶基胺)銅(II)，過氯酸三(二-2-吡啶基胺)鐵(II)，及其混合物。
其它的漂白催化劑例子包括葡萄糖酸Mn，Mn(CF3SO3)2，Co(NH3)5Cl，和與四-N-齒和二-N-齒配體配合的雙核Mn，包括N4MnIII(u-O)2MnIVN4)+和[Bipy2MnIII(u-O)2MnIVbipy2]-(ClO4)3。
特別優(yōu)選用于本文的錳催化劑是充分公開于WO 98/23249，WO98/39098，WO 98/39406和WO 98139405的那些，在此將其公開內容作為參考并入本發(fā)明。
其它的漂白催化劑例如描述于歐洲專利申請出版物No.408,131(鈷配合物催化劑)，歐洲專利申請出版物384,503，和306,089(金屬-卟啉催化劑)，U.S.4,728,455(錳/多齒配體催化劑)，U.S.4,711,748和歐洲專利申請出版物No.224,952(被吸收在硅鋁酸鹽催化劑上的錳)，U.S.4,601,845(具有錳和鋅或鎂鹽的硅鋁酸鹽載體)，U.S.4,626,373(錳/配體催化劑)，U.S.4,119,557(鐵配合物催化劑)，德國專利說明書2,054,019(鈷螯合劑催化劑)，加拿大866,191(含過渡金屬的鹽)，U.S.4,430,243(具有錳陽離子和非催化金屬陽離子的螯合劑)，和U.S.4,728,455(葡萄糖酸錳催化劑)。
優(yōu)選的是具有以下結構式的鈷(III)催化劑
Co[(NH3)nM′mB′bT′tQqPp]Yy
其中鈷處于+3氧化態(tài)；n是整數0-5(優(yōu)選4或5；最優(yōu)選5)；M’表示單齒配體；m是整數0-5(優(yōu)選1或2；最優(yōu)選1)；B’表示雙齒配體；b是整數0-2；T’表示三齒配體；t是0或1；Q是四齒配體；q是0或1；P是五齒配體；p是0或1；和n+m+2b+3t+4q+5p＝6；Y是存在數y的一種或多種合適選擇的抗衡陰離子，其中y是整數1-3(優(yōu)選2-3；最優(yōu)選2，如果Y是-1價陰離子)，得到電荷平衡的鹽，優(yōu)選的Y選自氯化物，硝酸鹽，亞硝酸鹽，硫酸鹽，檸檬酸鹽，乙酸鹽，碳酸鹽，和其組合；且其中進一步連接到鈷上的至少一個配合位在自動洗碗使用條件下不穩(wěn)定且其余的配合位在自動洗碗條件下穩(wěn)定化使得在堿性條件下的相對普通氫電極的鈷(III)至鈷(II)的還原電勢低于約0.4伏特(優(yōu)選低于約0.2伏特)。一些優(yōu)選的催化劑是具有結構式[Co(NH3)5Cl]Yy的氯化物鹽，尤其[Co(NH3)5Cl]Cl2。
更優(yōu)選的本發(fā)明組合物采用具有以下結構式的鈷(III)漂白催化劑
[Co(NH3)n(M)m(B)b]Ty
其中鈷處于+3氧化態(tài)；n是4或5(優(yōu)選5)；M是一個或多個通過一個位配合到鈷上的配體；m是0，1或2(優(yōu)選1)；B是一種通過兩個位配合到鈷上的配體；b是0或1(優(yōu)選0)，和如果b＝0，那么m+n＝6，和如果b＝1，那么m＝0和n＝4；且T是一個或多個存在數為y的合適選擇的抗衡陰離子，其中y是整數以得到電荷平衡的鹽(優(yōu)選y是1-3；當T是-1價陰離子時，最優(yōu)選2)；且進一步其中所述催化劑具有低于0.23M-1s-1(25℃)的堿水解速率常數。這些材料更充分公開于U.S.專利Nos.5,559,261，5,597,936，5,705,464，5,703,030和5,962,386，在此將其公開內容作為參考并入本發(fā)明。
實際上且非限定性地，本文的溶液可通過調節(jié)以在水溶液中至少一億分之一數量級的活性漂白催化劑物質提供，且優(yōu)選在液體中提供約0.01ppm-約25ppm，更優(yōu)選約0.05ppm-約10ppm，和最優(yōu)選約0.1ppm-約5ppm的漂白催化劑物質。
另外可用于本文的是任何已知的有機漂白催化劑，氧轉移劑或其前體。這些物質包括化合物本身和/或其前體，例如任何適用于生產二環(huán)氧乙烷的酮和/或二環(huán)氧乙烷前體或二環(huán)氧乙烷的任何含雜原子的類似物，如磺亞胺R1R2C＝NSO2R3，參見EP 446 982 A(出版于1991年)和磺?；蹼s吖啶，例如
參見EP 446,981 A(出版于1991年)。這些材料的優(yōu)選例子包括尤其與單過氧基硫酸鹽結合使用以現(xiàn)場產生二環(huán)氧乙烷的親水或憎水酮，和/或描述于U.S.5,576,282和其中所述參考文獻的亞胺。優(yōu)選與這些氧轉移劑或前體結合使用的氧漂白包括過羧酸和鹽，過碳酸和鹽，過氧基單硫酸和鹽，及其混合物。另外參見U.S.5,360,568；U.S.5,360,569；和U.S.5,370,826。在一個高度優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明涉及一種引入了按照本發(fā)明的過渡金屬漂白催化劑，和例如上述一種有機漂白催化劑的洗滌劑組合物。
可成為本發(fā)明溶液一部分的其它組分包括約1.0％-約4.0％重量的堿金屬鹽試劑，如碳酸氫鈉，優(yōu)選量為約2.0％重量。也可包括約0.25％-約2.0％重量的消泡劑，如聚二甲基硅氧烷。其它的可選組分包括例如，潤滑劑和軟化劑。
本領域熟練技術人員可以看出，用于本發(fā)明漂白的工藝條件可選擇以配合理想使用的特定設備或特定工藝類型。例如，紡織品組件優(yōu)選與處理溶液在溫度約20℃-約80℃，優(yōu)選約50℃-約80℃下保持接觸一段適用于處理該紡織品組件的時間，至少約15分鐘，更優(yōu)選約30分鐘-約180分鐘，優(yōu)選約30-約120分鐘，和最優(yōu)選約30-約90分鐘。當然，本領域熟練技術人員可以看出，反應條件如時間和溫度隨著所用的設備和所處理的織物而變化。
用于本發(fā)明的工藝類型的優(yōu)選例子包括滑車/曲柄，軋染輥和軋染蒸汽類型。這些類型以下更詳細涉及。本發(fā)明的組合工藝使用蒸汽或冷漂白原理進行為間歇、半連續(xù)或連續(xù)工藝。例如，該工藝可包括以下步驟
a)將織物浸漬在本文所述的脫膠和漂白浴中，隨后擠掉過多的液體以保持進行反應所需的液劑量(通常為干織物重量的60-120％)，(b)將該浸漬織物進行蒸汽處理以使織物達到所需反應溫度，一般為約20-約80℃，和(c)將布在J-盒，U-盒，地毯機或類似物中壓延或打摺，保持足夠時間以進行脫膠和漂白。
如上所述，擦洗可以是在進行本發(fā)明組合工藝時獲得的固有效果。但對于某些種類的織物，將織物進行擦洗可能是有利的和/或必需的，這樣得到具有所需品質的成品。在這些情況下，本發(fā)明可用作組合的脫膠，漂白和擦洗工藝。
本發(fā)明的方法包括，向所述處理溶液中提供未整理的紡織品組件。該紡織品組件可包含纖維、紗線和織物，包括織制物，無紡物和編制物?！拔凑淼摹笔侵福摷徔椘方M件是一種沒有被染色、印刷、或以其它方式供給整理如耐久性壓制涂覆的材料。當然，本領域熟練技術人員可以看出，本發(fā)明的紡織品組件沒有經過包括材料切割和縫制的衣服或其它制造工藝。
本工藝可用于幾乎任何天然材料，包括纖維素類如棉，亞麻和再生纖維素如人造絲和露塞爾(lyocell)。100％天然纖維，紗線和織物都可使用，或也可使用與合成材料的共混物。就本發(fā)明而言，天然纖維可包括本文所述的纖維素類，純凈或共混的羊毛，絲，劍麻，亞麻和黃麻。
本發(fā)明的方法可包括與該處理步驟結合的烤焦，脫膠，擦洗，和絲光處理的其它步驟。盡管擦洗可用于單獨步驟中，但在優(yōu)選的實施方案中，該擦洗通過在處理浴中包含氫氧化鈉而包括在本發(fā)明的單步處理中，這樣將漂白，脫膠和擦洗整合成單個步驟。如果這樣，氫氧化鈉的含量為約1-約40g/l，更優(yōu)選約2-約30g/l和更優(yōu)選約2-約20g/l。
烤焦和絲光處理，和(在不太優(yōu)選的實施方案中)擦洗的步驟可以各種組合和順序進行，且本領域普通技術人員可以看出，不同的組合是可能的。本發(fā)明的脫膠步驟包括，去除紡織品中的天然或合成雜質如蠟和油。堿性浴中的可選成分包括潤濕劑和螯合劑。
本發(fā)明的絲光處理步驟包括，施用高濃度堿如氫氧化鈉，并伸展或拉伸該紡織品以恢復纖維強度和改進光澤，而烤焦則包括將紡織品經過露焰以去除松散的纖維或束。擦洗、絲光處理和烤焦是本領域普通技術人員熟知的且在熟練技術人員的認識水平之內。
當然，本發(fā)明工藝在優(yōu)選場合中包括在本發(fā)明方法之后的洗滌步驟或一系列洗滌步驟。處理紡織品的洗滌是熟知的且在熟練技術人員水平之內。洗滌階段通常存在于每個脫膠、擦洗和絲光處理步驟(如果存在)之后以及本發(fā)明的漂白步驟之后。另外，本發(fā)明的處理步驟以及可選的擦洗和絲光處理步驟(如果存在)可在優(yōu)選實施方案中包括弄濕或預潤濕步驟以保證在紡織品組件中的平均或均勻濕度。
本發(fā)明的方法向通過該方法處理的紡織品組件提供優(yōu)異的潤濕能力。紡織品的潤濕性對紡織品的任何染色和整理是重要的。潤濕性導致染料或整理劑對紡織品的優(yōu)異的滲透性并取得優(yōu)異的染料和/或整理結果。因此，紡織品的潤濕性表示該處理工藝是如何有效的。較高的潤濕性意味著更有效的和優(yōu)異的處理工藝，即較短的潤濕時間。常規(guī)紡織品過氧漂白僅在超過95℃的溫度下提供可接受的潤濕分布，而低溫漂白(70℃)導致超過約40％的潤濕性分布。但本發(fā)明的工藝提供潤濕性指數的增加值低于約10％，優(yōu)選低于約5％的織物，其中潤濕性指數定義如下
(在70℃下的潤濕性-在95℃下的潤濕性)/在95℃下的潤濕性(％)。
就本發(fā)明而言，基于流動性的纖維損害通過AATCC試驗方法82-1996測定，其中包括纖維在銅乙二胺(CP)中的分散體。切割出約1.5mm的代表性纖維樣品并在具有幾個玻璃球的試樣瓶中溶解在由等式CP＝120×樣品重量×0.98確定的CP中，放置在氮氣下并振動溶解約2小時。加入由等式CP＝80×樣品重量×0.98確定的附加CP并在氮氣下再振動3小時。將溶液在恒定攪拌下放置以防分散體的分離。溶液隨后在校正的Oswald Canon Fenske粘度計中在25℃恒溫浴中測定以確定流出時間。流動性隨后由公式F＝100/ctd計算，其中c＝粘度計常數，t＝流出時間和d＝溶液的密度1.052。
以下非限定性實施例進一步說明本發(fā)明。
實施例I
本發(fā)明的單步紡織品處理可通過以下步驟例證。該單步處理在由MathisCo.制造的具有紅外加熱體系的自動實驗室染色機(Labmat)中進行。該處理浴通過將表I所規(guī)定的成分加入去離子水而制成。加入順序如下潤濕劑-螯合劑-穩(wěn)定劑-酶-活化劑-H2O2-NaOH-織物?？椢锸潜旧?00％棉印刷布，在脫膠和擦洗之前普通織制為122g/m2。起始織物白度是21.74。在15∶1的液劑/織物比率下，將織物放在該處理溶液中。將溶液在約10分鐘內由約20℃加熱至表I所規(guī)定的所需漂白溫度，在該所需溫度下保持60分鐘，并隨后冷卻至室溫。織物隨后從漂白溶液中取出并用熱水和溫水洗滌以確?？椢餂]有殘留的堿。該織物隨后在70°F和65％相對濕度下干燥并調理，用于潤濕和白度測量。使用由Hunter Lab制造的Miniscan XE Plus來測定CIE白度指數。使用Instron，根據方法ASTM D 5035來評估織物強度。織物潤濕能力通過AATCC試驗方法79-1995來測定。潤濕時間越小，織物潤濕能力或吸收性越好。結果記錄于表I。
表1
1壬?；趸交撬猁}，鈉鹽，NOBS。
2四乙?；叶?，TAED。
3Amzyme 60，來自American Emulsions。
4Silvatrol SL，來自Ciba Geigy。
5Invatek DTPA-41，來自Ciba Geigy
權利要求
1.一種用于單步制備未整理的紡織品組件的方法，特征在于以下步驟提供一種未整理的紡織品組件，用特征在于憎水漂白體系和酶脫膠體系的含水處理溶液浸透該紡織品成分并使所述處理溶液與紡織品組件保持接觸一段足以處理該紡織品組件的時間。
2.根據權利要求1的方法，其中所得處理過的紡織品組件在CIE指數上的白度值至少為70。
3.根據任何權利要求1-2的方法，其中所述含水處理溶液中的所述憎水漂白溶液的特征在于過氧化氫和選自以下的憎水漂白活化劑
a)具有以下通式的漂白活化劑
其中R是具有5-17個碳原子的烷基鏈且L是離去基團；
b)具有以下通式的漂白活化劑
或其混合物，其中R1是包含1-14個碳原子的烷基，芳基，或烷芳基，R2是包含1-14個碳原子的亞烷基，亞芳基或亞烷芳基，R5是H或包含1-10個碳原子的烷基，芳基，或烷芳基，且L是離去基團；
c)具有以下結構式的苯并惡嗪型漂白活化劑
其中R1是H，烷基，烷芳基，芳基，芳基烷基，和其中R2，R3，R4，和R5可以是相同或不同的選自H，鹵素，烷基，鏈烯基，芳基，羥基，烷氧基，氨基，烷基氨基，-COOR6(其中R6是H或烷基)和羰基官能的取代基；
d)具有以下結構式的N-?；簝弱０菲谆罨瘎?br> 其中R6是H或包含1-12個碳原子的烷基，芳基，烷氧基芳基，或烷芳基；和
e)a，b，c和d的混合物。
4.根據權利要求1-3中任一項的方法，其中所述漂白活化劑是具有以下結構式的烷?；趸交撬猁}
其中R1是具有8-11個碳原子的烷基基團且M是合適的陽離子。
5.根據權利要求1-4中任一項的方法，其中所述處理溶液處于20-80℃的溫度下。
6.根據權利要求1-5中任一項的方法，其中所述處理過的紡織品組件在所述方法過程中產生低于10％的織物強度下降。
7.根據任何權利要求1-6的方法，其中所述處理過的紡織品組件產生低于25％的流動性增加。
8.一種間歇制備織制紡織品織物的單步方法，特征在于以下步驟
a)提供一種新來的未整理的織制織物；
b)使所述織物經過一種含水處理溶液，所述處理溶液的特征在于憎水漂白體系和酶脫膠體系的一種混合物，將所述處理溶液加熱至溫度約20℃-約80℃并使所述處理溶液與所述織物接觸15-180分鐘的一段時間以處理所述織物，且其中所得織物在所述CIE尺度上的白度至少為70。
9.一種用于單步制備未整理的紡織品組件的方法，特征在于以下步驟提供未整理的紡織品組件，用特征在于a)過氧化氫和憎水漂白活化劑的憎水漂白體系；b)酶脫膠體系和c)堿性擦洗劑的含水處理溶液浸透所述紡織品組件；并使所述處理溶液與所述紡織品組件保持接觸足夠時間以處理所述紡織品組件。
10.通過權利要求1-9中任一項的方法所生產的產品。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于處理未整理的紡織品組件的單步方法。該方法包括將漂白和脫膠處理步驟整合成單個步驟，且包括在憎水漂白體系和脫膠體系的含水處理溶液中處理未整理的紡織品組件。優(yōu)選的憎水漂白體系是過氧化氫和憎水漂白活化劑或憎水過酸的組合。優(yōu)選的漂白活化劑包括烷?；趸交撬猁}，尤其是壬?；趸交撬猁}。本發(fā)明方法與常規(guī)過氧化物處理相比提供優(yōu)異的纖維保護和織物強度益處，且因為消除了多個洗滌和/或干燥步驟和較低的漂白溫度而能明顯節(jié)約能量和時間。
文檔編號D06L3/06GK1401031SQ0180488
公開日2003年3月5日 申請日期2001年2月15日 優(yōu)先權日2000年2月15日
發(fā)明者王季平 申請人:寶潔公司