專利名稱：處理羊毛的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種處理羊毛，羊毛纖維或動(dòng)物毛發(fā)(下文中稱為羊毛)的方法，從而 使它們具有抗縮性，減少起毛和起球以及由于穿戴和洗滌引起的損害。依據(jù)本發(fā)明，可通過(guò)包括以下處理的方法獲得上述性質(zhì)用一種水溶液處理羊毛， 該水溶液包含具有成膜性質(zhì)的陽(yáng)離子聚氨酯和非離子水分散性多異氰酸酯交聯(lián)劑組合物。
背景技術(shù)：
為了獲得抗縮性，減少起球，并提高耐洗燙性，在針織或編織之前或之后，通常在 大部分羊毛織物材料上施加樹(shù)脂。最常用的一種提高羊毛抗縮性的方法是既進(jìn)行氯化又施加聚合物。已有許多樹(shù)脂被建議可用于這一目的。例如，由JP 2004115950得知，可使用陽(yáng)離子聚氨酯作為防縮劑用于角蛋白纖維。WO 0066830描述了一種水性組合物用于羊毛的防氈縮整理 (anti-feltingf inish)，該組合物包含用亞硫酸氫鹽掩蔽的多異氰酸酯預(yù)聚物。US 4，985，040涉及羊毛織物材料的處理，包括沉積聚酰胺_表氯醇樹(shù)脂和聚氨酯。另外，各種酶處理已經(jīng)用于降低羊毛的收縮。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種處理羊毛的方法，包括i)制備一種水性組合物，該組合物包含 陽(yáng)離子聚氨酯，未封端的非離子水分散性多異氰酸酯，和具有一個(gè)或多個(gè)酸形式的磷酸基 的乙氧基化的磷酸化的(phosphated)醇；ii)用得到的水性組合物浸漬羊毛；iii)干燥該 羊毛。本發(fā)明的方法提供抗縮性和尺寸穩(wěn)定性，減少起毛和起球以及由于穿戴和洗滌造 成的損害。以物品的重量為基準(zhǔn)計(jì)，可用于浸漬羊毛的水性組合物通常包含0. 5-5%的陽(yáng)離 子聚氨酯，0. 3-3%的未封端的非離子水分散性多異氰酸酯，和0. 03-0. 3%的具有一個(gè)或多 個(gè)酸形式的磷酸基的乙氧基化的磷酸化的醇。以物品的重量為基準(zhǔn)計(jì)，該水性組合物可有利地包含0. 05-0. 5%的非離子表面活 性劑，優(yōu)選是乙氧基化的脂肪醇。通常每1千克羊毛使用5-100升水性組合物。步驟ii)應(yīng)該在水性組合物制得后立即進(jìn)行，優(yōu)選在組合物制備后8小時(shí)內(nèi)進(jìn)行， 這是因?yàn)槲捶舛说姆请x子水分散性多異氰酸酯即使在環(huán)境溫度下也會(huì)緩慢地與水發(fā)生反應(yīng)。待處理的羊毛可以是毛條、纖維、紗線、織造織物或針織織物的形式。本發(fā)明的方 法還可以在由羊毛制成的疏松的毛絮或衣服上進(jìn)行。對(duì)紗線或針織織物形式的羊毛進(jìn)行處理可以得到最佳結(jié)果。
當(dāng)紗線形式的羊毛用作基材時(shí)，該處理可以有利地在卷材(hanks)或錐體 (cones)上進(jìn)行。羊毛最多可包含50重量％的其它纖維，例如粘膠，聚酯或聚酰胺纖維。浸漬可以通過(guò)浸軋、噴涂、單面浸軋等方式進(jìn)行。較佳地，羊毛的浸漬操作在本發(fā)明的水性組合物中，在20-60°C的溫度進(jìn)行10-60 分鐘，直到本發(fā)明的組合物耗盡。 在浸漬過(guò)程中，應(yīng)該將水性組合物的pH值調(diào)節(jié)在約4-6 ；優(yōu)選使用乙酸將pH值調(diào) 節(jié)到5左右。在浸漬后，即在材料飽和后，適宜按照本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)為合適的方式對(duì)羊毛進(jìn) 行離心和干燥。適用于制備本發(fā)明的水性組合物的陽(yáng)離子聚氨酯可以商購(gòu)，例如可以商品名 Rolflex CN 24從賽思皮娜化學(xué)公司(Cesalpinia Chemicals)購(gòu)得。它們通常以20-40重 量％水性分散體的形式購(gòu)得。合適的陽(yáng)離子聚氨酯可通過(guò)以下方法獲得a) —種或多種有機(jī)二異氰酸酯與烷 基二乙醇胺和至少一種線型多元醇的混合物反應(yīng)，得到具有游離異氰酸酯基的預(yù)聚物；b) 對(duì)胺基進(jìn)行陽(yáng)離子化；c)用水或胺對(duì)得到的陽(yáng)離子多異氰酸酯進(jìn)行增鏈。預(yù)聚物的制備以及隨后的陽(yáng)離子化反應(yīng)可以參照EP 98752中限定的反應(yīng)物摩爾 比例進(jìn)行?？捎玫年?yáng)離子聚氨酯的分子量通常為2，000-100, 000道爾頓?？梢允褂梅甲?、脂族或脂環(huán)族二異氰酸酯作為有機(jī)二異氰酸酯；優(yōu)選有機(jī)二異氰 酸酯是脂族或脂環(huán)族二異氰酸酯，更優(yōu)選是4，4’ _ 二環(huán)己基-甲烷-二異氰酸酯，1-異氰 酸酯，3-異氰酸酯-甲基-3，5，5-三甲基環(huán)己烷(或異佛爾酮二異氰酸酯)，1，6-己二異氰 酸酯和它們的混合物?？捎糜谥苽浔景l(fā)明的陽(yáng)離子聚氨酯的多元醇通常是聚亞烷基醚二醇或聚酯多元 醇，優(yōu)選的是聚亞烷基醚二醇。最常用的聚亞烷基醚二醇的分子量為50-5，000，優(yōu)選約為500-4，000。聚亞烷基醚二醇的例子包括但不限于聚亞丙基醚二醇、聚四亞甲基醚二醇和它們 的混合物。 特別優(yōu)選用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的是聚四亞甲基醚二醇。可用于制備陽(yáng)離子聚氨酯的烷基二乙醇胺是例如甲基二乙醇胺、乙基二乙醇胺、 異丙基二乙醇胺、正丁基二乙醇胺、叔丁基二乙醇胺、環(huán)己基二乙醇胺、正己基二乙醇胺和 它們的混合物。如US 3，480，592和US 3，388，087中所述的，陽(yáng)離子化可通過(guò)加入無(wú)機(jī)酸或有機(jī) 酸來(lái)進(jìn)行，或者通過(guò)用烷基化試劑進(jìn)行季銨化來(lái)進(jìn)行。步驟b)中得到的陽(yáng)離子多異氰酸酯的增鏈優(yōu)選在水中進(jìn)行?？捎糜诒景l(fā)明方法的陽(yáng)離子聚氨酯是成膜聚合物，該成膜聚合物形成中等柔軟的 膜，依據(jù)ASTM D882-02方法確定的斷裂伸長(zhǎng)率為400-1，000%。在本發(fā)明的實(shí)施中，將可商購(gòu)的合適的陽(yáng)離子聚氨酯的水性分散體稀釋在水中，該稀釋操作任選地在非離子表面活性劑存在下進(jìn)行，并加入到水浴中，在此水浴中進(jìn)行浸 漬(例如，在印染機(jī)中)；然后，向水浴中加入包含未封端的非離子水分散性多異氰酸酯和 酸形式的乙氧基化的磷酸化的醇的組合物(組合物II)，該操作優(yōu)選在2-20倍水中稀釋后 立即進(jìn)行。本發(fā)明的組合物II包含1)30-99重量％的至少一種未封端的非離子水分散性多 異氰酸酯，該多異氰酸酯通過(guò)每分子含3-10個(gè)異氰酸酯基的脂族或脂環(huán)族多異氰酸酯與 多元醇反應(yīng)制得；II) 1-20重量％、優(yōu)選5-15重量％的一種或多種酸形式的乙氧基化的磷 酸化的醇；III)0-50重量％、優(yōu)選5-30重量％的非反應(yīng)性、水混溶性溶劑。在加入陽(yáng)離子聚氨酯之前，也可以將剛稀釋的組合物II加入浸漬浴中；或者，其 分I)和II)可以分別加入浸漬浴中。較佳地，未封端的非離子水分散性多異氰酸酯通過(guò)使用作為多元醇的可商購(gòu)的僅 含有一個(gè)烷氧基端接的多乙氧基化的和/或多丙氧基化的鏈的1，3-或1，2-非離子二醇制 得；所述多元醇例如可以商品名Tegomer D-3403禾PTegomer D-3123從Th.戈德密特 公司(Th. Goldschmidt AG)購(gòu)得?？捎玫奈捶舛说姆请x子水分散性多異氰酸酯含有1-25重量％、優(yōu)選3-15重量％ 的衍生自上述非離子1，3-和/或1，2- 二醇或衍生自其它乙氧基化的和/或丙氧基化的醇 的多乙氧基化的和/或多丙氧基化的鏈，所述其它乙氧基化的和/或丙氧基化的醇例如是 甲醇、正丁醇、環(huán)己醇、3-甲基-3-羥甲基氧雜環(huán)丁烷(oxethane)、乙二醇、丙二醇、丙三醇 和三羥甲基丙烷的乙氧基化的和/或丙氧基化的衍生物，以及它們的混合物?？捎糜谥苽湮捶舛说姆请x子水分散性多異氰酸酯的每分子含3-10個(gè)異氰酸酯 基的脂族或脂環(huán)族多異氰酸酯的例子是可由1，6_己二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、 4-4’ - 二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯和它們的混合物之類的多異氰酸酯經(jīng)過(guò)三聚化、雙氨基甲 酸酯化、氨基甲酸酯化或脲基甲酸酯化得到的化合物。可用的酸形式的乙氧基化的磷酸化的醇具有以下通式[R0- (CH2CH2O) J tP ( = 0) - (OH) 3_t其中R是飽和或不飽和的、直鏈或支鏈的、具有4-20個(gè)，優(yōu)選12-15個(gè)碳原子的烷 基，s是2-20，優(yōu)選為4-10，t是1或2。以酸形式磷酸化的乙氧基化的醇可以商購(gòu)。可通過(guò)向未封端的非離子水分散性多異氰酸酯中加入一種或多種可商購(gòu)的以酸 形式磷酸化的乙氧基化的醇制得組合物II，所述未封端的非離子水分散性多異氰酸酯可能 溶解在合適的非反應(yīng)性溶劑中，或者通過(guò)在一種或多種以酸形式磷酸化的乙氧基化的醇存 在下制備未封端的非離子水分散性多異氰酸酯來(lái)得到組合物II。依據(jù)本發(fā)明的方法任選地包括用商購(gòu)的蛋白酶制劑進(jìn)行預(yù)處理的步驟，該步驟可 以在步驟i)之前在羊毛上進(jìn)行。該蛋白酶預(yù)處理步驟在pH約為8的條件下，在含蛋白酶制劑的水浴中，在40-60°C 的溫度下進(jìn)行約30分鐘。發(fā)明人相信該蛋白酶預(yù)處理步驟可以提高聚氨酯和組合物II在羊毛上的吸附作用。使用含Deterlam SI的浴進(jìn)行預(yù)處理可以獲得最佳結(jié)果，Deterlam SI是一種由拉姆爾公司(Lamberti S. p. Α.)出售的蛋白酶制劑。實(shí)施例1Α.制備水稀釋的陽(yáng)離子聚氨酯。在室溫下，在攪拌的條件下，將600克R0Iflex CN 24稀釋在含20克乙氧基化的異十三烷醇的442克水中，Rolflex CN 24是一種由賽斯皮娜化學(xué)公司(Cesalpinia Chemicals)出售的活性含量為30%的陽(yáng)離子成膜聚氨酯分散體，然后加入約3份的水。(組 合物A)。B.制備包含未封端的非離子水分散性多異氰酸酯和以酸形式磷酸化的乙氧基化 的醇的水性混合物。在裝有攪拌器、溫度計(jì)和冷卻裝置的反應(yīng)器中，加入82. 458克(135毫當(dāng) 量)Tegomer D-3403和100克C12-C156摩爾乙氧基化的磷酸化的酸形式的醇(％P = 7. 1 ； 酸度No. 200-210),Tegomer D-3403是一種分子量為1220克/摩爾的乙氧基化的二醇。 在真空下蒸餾該混合物以將含水量降低到低于0.05% (通過(guò)卡爾-費(fèi)歇爾(Karl Fischer) 滴定確定)。在40 °C、氮?dú)夥蘸蛿嚢柘?，加?17. 542克(4406毫當(dāng)量)Tolonate HDTLV2 (Tolonate HDT LV2 是一種 1，6-己二異氰酸酯，其NCO含量為 23，0士 1%，100%固 體物質(zhì)，由羅地亞公司(Rhodia)出售)。使該混合物達(dá)到90°C，并在85_90°C保持1小時(shí)，直到NCO含量為18% (通過(guò)ASTM 標(biāo)準(zhǔn)D2572的滴定方法測(cè)得)。得到在25°C的布氏粘度(Brookfield viscosity)為3，200mPa*s的黃色澄清液
體組合物。將1，600克該組合物與40克以名稱Proglyde MM由陶氏化學(xué)(DoWChemicals)
出售的雙丙甘醇二甲醚混合。得到在25°C的布氏粘度為550mPa*s的組合物(組合物II)。在環(huán)境溫度下，用2，000克水稀釋200克組合物II，得到組合物B。處理卷材用以物品的重量為基準(zhǔn)計(jì)4%的55-60%二氯異氰脲酸鈉(Basolan DC，來(lái)自巴 斯夫(BASF)公司)處理羊毛卷(支數(shù)2/30)，用反應(yīng)性染料在OBEM印染機(jī)中進(jìn)行染色。在水加入并開(kāi)始環(huán)流后，用30%工業(yè)級(jí)氫氧化銨將pH值調(diào)節(jié)到8。將4克/升Deterlam SI通過(guò)膨脹容器引入印染機(jī)中。將溫度升高到40°C，并保持30分鐘。排出浴，精確沖洗卷材。將新鮮的浴調(diào)節(jié)到pH為5。通過(guò)膨脹容器加入以物品的重量為基準(zhǔn)計(jì)8%的組合物A。將該產(chǎn)物加入浴中，并 均化5分鐘。加入以物品的重量為基準(zhǔn)計(jì)2%的組合物B。在5分鐘后，溫度升高到40°C，并保持40分鐘。排出浴，物品不進(jìn)行任何沖洗，進(jìn)行離心，在80_90°C干燥。卷材的紗線用于編織樣品，依據(jù)IWS TM315x5A測(cè)試方法(模擬50次機(jī)洗)測(cè)試該樣品，測(cè)量其收縮率。經(jīng)過(guò)處理的材料的收縮率為+1 %，而作為比較的未處理材料在1χ5Α測(cè)試(僅模10次機(jī)洗)后的收縮率為_(kāi)46%。處理錐體用以物品的重量為基準(zhǔn)計(jì)4%的Basolan DC處理100%羊毛錐，用反應(yīng)性染料在 OBEM直立式實(shí)驗(yàn)室印染機(jī)中進(jìn)行染色。在染色后，將新鮮的浴調(diào)節(jié)到pH為5。通過(guò)膨脹容器加入以物品的重量為基準(zhǔn)計(jì)8%的組合物A。將該產(chǎn)物加入浴中，并 均化5分鐘。加入以物品的重量為基準(zhǔn)計(jì)2%的組合物B。在5分鐘后，溫度升高到40 V，并保持40分鐘。排出浴，物品不進(jìn)行任何沖洗，進(jìn)行離心，在80_90°C干燥。錐體的紗線用于編織樣品，依據(jù)IWS TM315x5A測(cè)試方法(模擬50次機(jī)洗)測(cè)試 該樣品，測(cè)量其收縮率。經(jīng)過(guò)處理的材料的收縮率為-17. 22%,而作為比較的未處理材料在1χ5Α測(cè)試(僅 模擬10次機(jī)洗)后的收縮率為-30%。處理針織物用以物品的重量為基準(zhǔn)計(jì)4%的Basolan DC處理針織物(支數(shù)2/30)，用預(yù)金屬 化的染料在“樂(lè)尼特斯特(Iinitest) ”實(shí)驗(yàn)室印染機(jī)中進(jìn)行染色。在水加入并開(kāi)始環(huán)流后，用30%工業(yè)級(jí)氫氧化銨將pH值調(diào)節(jié)到8。將4克/升Deterlam SI通過(guò)膨脹容器引入印染機(jī)中。將溫度升高到40°C，并保持30分鐘。排出浴，精確沖洗卷材。將新鮮的浴調(diào)節(jié)到pH為5。通過(guò)膨脹容器加入以物品的重量為基準(zhǔn)計(jì)15%的組合物A。加入該產(chǎn)物，并均化 5分鐘。加入以物品的重量為基準(zhǔn)計(jì)5%的組合物B。在5分鐘后，溫度升高到40°C，并保持40分鐘。排出浴，物品不進(jìn)行任何沖洗，進(jìn)行離心，在80_90°C干燥。依據(jù)IWS TM315x5A測(cè)試方法測(cè)試該針織物，測(cè)量其收縮率。經(jīng)過(guò)處理的材料的收縮率為-8. 5%，而作為比較的未處理材料在1χ5Α測(cè)試(僅模 擬10次機(jī)洗)后的收縮率為_(kāi)40%。
權(quán)利要求
一種處理羊毛的方法，其包括以下步驟i)制備一種水性組合物，該組合物包含陽(yáng)離子聚氨酯，未封端的非離子水分散性多異氰酸酯，和具有一個(gè)或多個(gè)酸形式的磷酸基的乙氧基化的磷酸化的醇；ii)用得到的水性組合物浸漬羊毛；iii)干燥該羊毛。
2.如權(quán)利要求1所述的處理羊毛的方法，其特征在于，以物品的重量為基準(zhǔn)計(jì)，所述水 性組合物包含0. 5-5%的陽(yáng)離子聚氨酯，0. 3-3%的未封端的非離子水分散性多異氰酸酯， 和0. 03-0. 3%的具有一個(gè)或多個(gè)酸形式的磷酸基的乙氧基化的磷酸化的醇。
3.如權(quán)利要求2所述的處理羊毛的方法，其特征在于，步驟ii)在pH為4-6的條件下， 在20-60°C處理10-60分鐘，直到所述組合物耗盡。
4.如權(quán)利要求3所述的處理羊毛的方法，其特征在于，所述聚氨酯是一種成膜聚合物， 該成膜聚合物形成依據(jù)ASTM D882-02方法確定的斷裂伸長(zhǎng)率為400-1，000%的膜，所述聚 氨酯通過(guò)以下步驟制得a) —種或多種有機(jī)二異氰酸酯與烷基二乙醇胺和至少一種線型 多元醇的混合物反應(yīng)，得到具有游離異氰酸酯基的預(yù)聚物；b)對(duì)胺基進(jìn)行陽(yáng)離子化；c)用 水或胺對(duì)得到的陽(yáng)離子多異氰酸酯進(jìn)行增鏈。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的處理羊毛的方法，其特征在于，通過(guò)以下步驟制得 所述水性組合物向所述水性組合物中加入未封端的非離子水分散性多異氰酸酯和酸形式 的乙氧基化的磷酸化的醇，這兩種組分以包含它們的組合物形式(組合物II)加入。
6.如權(quán)利要求5所述的處理羊毛的方法，其特征在于，組合物II包含1)30-99重量％ 的至少一種未封端的非離子水分散性多異氰酸酯，該多異氰酸酯通過(guò)每分子含3-10個(gè)異 氰酸酯基的脂族或脂環(huán)族多異氰酸酯與多元醇反應(yīng)制得；II) 1-20重量％、優(yōu)選5-15重 量％的一種或多種酸形式的乙氧基化的磷酸化的醇；III) 0-50重量％、優(yōu)選5-30重量％的 非反應(yīng)性、水混溶性溶劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種處理羊毛，羊毛纖維或動(dòng)物毛發(fā)的方法，從而使它們具有抗縮性，減少起毛和起球以及由于穿戴和洗滌引起的損害，該方法包括i)制備一種水性組合物，該組合物包含陽(yáng)離子聚氨酯，未封端的非離子水分散性多異氰酸酯，和具有一個(gè)或多個(gè)酸形式的磷酸基的乙氧基化的磷酸化的醇；ii)用得到的水性組合物浸漬羊毛；iii)干燥該羊毛。
文檔編號(hào)D06M13/292GK101821445SQ200880112108
公開(kāi)日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2008年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月15日
發(fā)明者E·米諾, G·利巴希, M·羅尼, T·弗利奧斯 申請(qǐng)人:藍(lán)寶迪有限公司