專利名稱：纖維基材的親水性整理劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及織物整理劑，且更具體而言，涉及賦予纖維、紗線、紡織物或其它纖維基材親水性及其它性質(zhì)的聚合物纖維整理劑。
背景技術(shù)：
合成纖維紡織物材料(例如，尼龍及聚酯)由于透水性差而穿著不舒適。在炎熱的天氣里，汗不容易透過(guò)(或芯吸至)該些織物而蒸發(fā)掉。該些織物的芯吸性及透水性較差是因尼龍和聚酯聚合物固有的疏水性造成的；水不易在由該些材料構(gòu)成的表面上擴(kuò)散。尼龍和聚酯還常因其疏水性而附著靜電及滯留污斑。
因此，人們期望獲得一種賦予尼龍、聚酯及其它合成材料耐久親水性的方法。這一目的可通過(guò)將親水材料附著至疏水纖維上來(lái)實(shí)現(xiàn)。賦予疏水基材親水性還可減少或消除靜電附著且在洗滌期間能夠去除污斑。
頒予Marco的美國(guó)專利第3,377,249號(hào)揭示將污斑去除整理劑應(yīng)用于由聚酯、棉及聚酯/棉混紡物制成的織物。該些調(diào)配物包括一丙烯酸酯共聚物(由至少20％丙烯酸單體組成)乳液、一氨基塑料樹脂和一樹脂催化劑。藉此處理的織物顯示具有可耐5至10次家庭洗滌的污斑去除性質(zhì)。
Michielsen和Tobiesen已報(bào)導(dǎo)一種將聚(丙烯酸)(或PAA)接枝于尼龍6，6(nylon 6，6)膜上的方法(Tobiesen，F(xiàn).A.，Michielsen，S.；J.Poly.Sci.A；40，719-728(2002))。在此方法中，將尼龍6，6膜浸于含PAA、1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳化二亞胺(EDC)及N-羥基琥珀酸亞胺(NHS)的水溶液中。據(jù)稱，PAA的羧酸根通過(guò)與EDC反應(yīng)活化；然后，某些經(jīng)活化的羧酸根與尼龍聚合物鏈端的氨基反應(yīng)，而其余的經(jīng)水解重新回到羧酸根的形式。人們認(rèn)有NHS有助于降低水解速率。在0至60℃的溫度下在溶液中保溫處理0.5至18小時(shí)后，取出經(jīng)處理的膜并用去離子水洗滌至少6次。作者稱，滴在未經(jīng)處理的尼龍6，6膜上的一滴水緩慢地在表面上擴(kuò)散，而滴在經(jīng)處理膜上的一滴水可立即擴(kuò)散并覆蓋該表面。此方法的缺點(diǎn)是接枝需要大量昂貴的試劑EDC和NHS，其化學(xué)計(jì)算量相對(duì)于羧基的數(shù)量較大。
本文揭示了本發(fā)明用于處理聚酯、尼龍和其它合成、疏水材料來(lái)賦予該些經(jīng)處理材料親水性的方法。此處理方法直接將親水材料永久附著至疏水基材，賦予此基材親水性而不改變材料的其它性質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是關(guān)于用于賦予尼龍、聚酯和其它合成或疏水紡織物材料以親水性的織物整理劑或處理制劑。
本發(fā)明的整理劑主要由含羧基、羧基的鹽或可通過(guò)一化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為羧基的部分(在本文中稱為“羧基前體”)的聚合物組成。將諸如紡織物或織物等纖維基材暴露于該些含羧基聚合物，然后干燥并固化。通過(guò)該處理，可將經(jīng)處理基材的纖維直接與含羧基的親水聚合物結(jié)合，而不需使用“活化試劑”。因而，與未經(jīng)處理的相同纖維類型的紡織物相比，該些經(jīng)處理的紡織物或織物具有親水性，包括經(jīng)改良的吸水性及透氣性。
本發(fā)明進(jìn)一步是關(guān)于用本發(fā)明親水處理制劑處理的合成或疏水纖維以及紗線、織物、紡織物、成品織物或非織造織物(在本文中涵蓋于術(shù)語(yǔ)“纖維基材”、“紡織物”或“織物”下)。該些經(jīng)處理的纖維及纖維基材與未經(jīng)處理的相同纖維類型的紡織物相比展示出親水特性。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)本發(fā)明，將一纖維基材暴露于含羧基、羧酸根或羧基前體基團(tuán)的聚合物或寡聚物(此處及權(quán)利要求中的所有聚合物或寡聚物均涵蓋于術(shù)語(yǔ)“含羧基聚合物”或“聚羧酸酯”下)溶液。然后，將該經(jīng)處理織物干燥并固化以將親水劑永久固定至纖維。潤(rùn)濕劑可用于促使該聚合物施于織物?！坝谰霉潭ā被颉澳途眯浴笔侵赣杀景l(fā)明的處理整理劑提供給經(jīng)處理基材的親水性可保持至少約10次家庭洗滌，較佳至少約35次家庭洗滌，且更佳至少約50次家庭洗滌。在一較佳實(shí)施例中，此處理永久不變；換言之，經(jīng)處理的纖維基材一直具有親水性。
根據(jù)本發(fā)明，含羧基聚合物可通過(guò)聚合或共聚合一或多種含羧基、羧酸根或可通過(guò)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為一羧基或羧酸根的基團(tuán)(一羧基前體基團(tuán))的單體獲得。該些單體的非限制性實(shí)例包括丙烯酸、甲基丙烯酸、天冬氨酸、谷氨酸、丙烯酸β-羧乙基酯、馬來(lái)酸、馬來(lái)酸的單酯[ROC(O)CH＝CHC(O)OH，其中R表示一非氫的化學(xué)基團(tuán)]、馬來(lái)酸酐、富馬酸、富馬酸的單酯[ROC(O)CH＝CHC(O)OH，其中R表示一非氫的化學(xué)基團(tuán)]、丙烯酸酐、巴豆酸、肉桂酸、衣康酸、衣康酸酐、衣康酸的單酯[ROC(O)CH2(＝CH2)C(O)OH，其中R表示一非氫的化學(xué)基團(tuán)]、含羧基(例如，海藻酸)、羧酸根或羧基前體基團(tuán)的糖類以及含羧基、羧酸根或羧基前體基團(tuán)的大單體。羧基前體包括(但不限于)?；?、N-羥基琥珀酰亞胺基酯、酰胺、酯、亞硝酸鹽及酸酐。含有羧基前體基團(tuán)的單體實(shí)例包括氯化(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺、N-羥基琥珀酰亞胺(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯腈、天冬酰胺及谷氨酰胺。在本文中名稱“(甲基)丙烯基”表示該單體的丙烯基和甲基丙烯基兩種形式。較佳的羧酸鹽陽(yáng)離子包括鋁、鋇、鉻、銅、鐵、鉛、鎳、銀、鍶、鋅、鋯及鏻(R4P+)。更佳的陽(yáng)離子包括氫、鋰、鈉、鉀、銣、銨、鈣及鎂。該些聚合物可為線性或具支鏈。在一目前較佳實(shí)施例中，該些聚合物經(jīng)過(guò)支化，且其更佳具有介于約0.001％與約10％之間的支化度(branching)，且包括0.001％與10％的支化度。較佳的單體是丙烯酸、甲基丙烯酸及丙烯酸β-羧乙基酯。
含羧基的丙烯酸酯聚合物可自市場(chǎng)上購(gòu)得。具體而言，聚(丙烯酸)在全世界大量生產(chǎn)，在一次性尿布中用作“超強(qiáng)吸水劑”及在印花漿中作為增稠劑。聚(丙烯酸)尤其可自以下來(lái)源獲得Polycryl AG，Bohler，Postfach，CH-6221Rickenbach，Switzerland(商品名Polycryl)；Stockhausen，2401 Doyle Street，Greensboro，NC，27406-2911；及BFGoodrich，F(xiàn)our Coliseum Centre，2730 WestTyvola Rd.，Charlotte，NC 28217-4578(商品名Carbopol)。目前較佳的聚羧酸酯是聚(丙烯酸)(PAA)。
本發(fā)明進(jìn)一步涉及使用本發(fā)明親水織物整理劑處理的合成或疏水紗線、纖維、織物、成品織物或其它紡織物(在本文中，其涵蓋于術(shù)語(yǔ)“纖維基材”、“紡織物”及“織物”中)。該些紡織物或織物將展現(xiàn)出通常親水紡織物(例如，棉)所具有的特性，例如，良好的吸濕性及透濕性，同時(shí)保留了合成紡織物的傳統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)，例如，強(qiáng)度及耐久性。此外，還可改變纖維的光學(xué)及其它性質(zhì)，以便(例如)降低合成纖維及織物的光澤并改良其手感。亦可通過(guò)本發(fā)明的處理賦予抗靜電及污斑去除特性。
該些經(jīng)處理的纖維基材可用于包括(但不限于)下列的各種用途衣物、室內(nèi)裝潢及其它內(nèi)部裝飾、醫(yī)院及其它醫(yī)療用途及工業(yè)用途。Wellington SearsHandbook of Industrial Textiles(Ed.S.Adanur，Technomic Publishing Co.，Lancaster，PA，1995，第8-11頁(yè))列舉了若干潛在用途。
本發(fā)明的親水基材包括(1)含羧基的聚合物鏈，其可經(jīng)固化并附著至(2)形成一纖維基材的合成或疏水纖維。視情況，一催化劑可與聚合物一起添加以增強(qiáng)聚合物對(duì)纖維的固著。本發(fā)明的纖維基材旨在包括纖維、織物及紡織物，且可為由纖維或結(jié)構(gòu)成分組成的片狀結(jié)構(gòu)(交織、針織、簇絨、縫編或非織造結(jié)構(gòu))。該些纖維可包含非纖維成分，例如，粒狀填料、粘合劑及漿料。疏水紡織物或織物包括由天然或合成纖維或該些纖維的混紡物獲得的纖維、交織及非織造織物。疏水紡織物或織物可包含連續(xù)或不連續(xù)單絲、復(fù)絲、人造短纖維及包含該些長(zhǎng)絲及/或纖維的紗線等不同形式的疏水纖維，且該些纖維可具有任何所期望的成分。還可使用天然纖維與合成纖維的混合物。天然纖維的實(shí)例包括棉、羊毛、生絲、黃麻及亞麻。人造纖維的實(shí)例包括再生纖維素人造絲、醋酸纖維素及再生蛋白質(zhì)纖維。合成纖維的實(shí)例包括(但不限于)聚酯(包括聚乙烯對(duì)苯二甲酸酯及聚丙烯對(duì)苯二甲酸酯)、聚酰胺(包括尼龍)、丙烯酸樹脂、烯烴、芳族聚酰胺、再生蛋白質(zhì)纖維、變性聚丙烯腈纖維、諾沃洛伊德纖維(novoloid)、柰特里爾纖維(nytril)、芳族聚酰胺、高彈性合成纖維(spandex)、乙烯基聚合物及共聚物、聚乙烯醇纖維、維尼榮(vinyon)、維尼綸(vinylon)、Nomex(杜邦)及Kevlar(杜邦)。
為了制備本發(fā)明的纖維基材，借助該項(xiàng)技術(shù)中熟知的方法(包括浸化、噴霧、浸漬、流體流動(dòng)及浸軋)將一合成或疏水纖維、紗線、織物、紡織物、成品織物或非織造織物(“纖維基材”或“織物”)暴露于一含羧基聚合物或聚羧酸酯的溶液或懸浮液中。該溶液或懸浮液視情況可包含(例如)催化劑、消泡劑、熒光增白劑、染料、抗菌劑及/或潤(rùn)濕劑。溶劑可為水、有機(jī)液體或超臨界流體。然后，將經(jīng)處理的織物從溶液或懸浮液中取出，干燥并予以固化。所得到的織物展現(xiàn)出未處理織物所不具有的親水特性。
盡管不欲受理論限制，但相信，聚羧酸酯固著于纖維表面的機(jī)理是兩者之間形成共價(jià)鍵。倘若是聚酯纖維，則其具有與聚羧酸酯形成酯鍵的羥基封端的鏈端，而尼龍的胺基封端的鏈端與聚羧酸酯形成酰胺鍵；該些鍵被認(rèn)有是在固化過(guò)程形成。盡管酯及酰胺鍵相當(dāng)強(qiáng)，但在洗滌過(guò)程中其仍會(huì)發(fā)生水解。據(jù)信，整理劑的耐久性對(duì)應(yīng)于聚羧酸酯與纖維表面之間的共價(jià)鍵的數(shù)量；因此，較佳形成盡可能多的鍵以使親水性整理劑的耐久性達(dá)到最大。然而，預(yù)計(jì)合成纖維表面的一給定面積上的反應(yīng)基團(tuán)的“密度”相當(dāng)小。Michielsen報(bào)導(dǎo)，尼龍6，6每90nm2僅有一個(gè)反應(yīng)基團(tuán)(Michielsen，S.；J.Appl.Polym.Sci.1999，73，129-136)。作為比較，5-kD聚(丙烯酸)具有小于5nm的回轉(zhuǎn)半徑RG，故平均每一聚合物鏈與表面之間僅能形成一個(gè)酰胺鍵。由于不破壞纖維便不可能增加纖維表面反應(yīng)基團(tuán)的密度，所以最大化纖維-聚羧酸酯鍵數(shù)量唯一可行的方法是使用高分子量聚羧酸酯以使表面覆蓋度最大化。該些聚羧酸酯可通過(guò)在固化過(guò)程之前交聯(lián)較低分子量聚羧酸酯來(lái)制備。該交聯(lián)較佳在聚合物的大規(guī)模生產(chǎn)中實(shí)施。
若包含羧基前體基團(tuán)的聚合物用作含羧基聚合物，則該些前體必須在整理劑施加于織物期間或之后進(jìn)行水解以形成羧基。水解條件根據(jù)該些前驅(qū)體的性質(zhì)而定。較佳地，在處理纖維基材的pH及溫度條件下水解，以便當(dāng)聚合物施加于紡織物或織物時(shí)有利于羧基的形成。較佳前體基團(tuán)是酰基氯及酸酐。次之的前體基團(tuán)水解時(shí)可能需要酸性或堿性含水條件及高溫；該些基團(tuán)包括酯及酰胺。
用于本發(fā)明的含羧基聚合物的較佳分子量介于約90與約4,000千道爾頓之間；一更佳的分子量介于約125與約3,000千道爾頓之間，且一最佳分子量介于約750與約1,250千道爾頓之間。聚羧酸酯的交聯(lián)度較佳約為0.001％至約10％，更佳約為0.01％至約1％。
該處理溶液中的含羧基聚合物及其它替代物的量應(yīng)根據(jù)(例如)所用的特定聚合物、期望的親水程度及諸如此類的因素而定。通常，處理溶液中的含羧基聚合物的含量為約0.001wt.％至約25wt.％，較佳約0.005wt.％至約5wt.％，更佳約0.01wt.％至約2wt.％。催化劑的含量為0wt.％至約4wt.％，較佳約0wt.％至約2wt.％，更佳約0wt.％至約1.5wt.％。潤(rùn)濕劑的含量為0wt.％至約5wt.％，較佳約0.01wt.％至約1wt.％，更佳約0.05wt.％至約0.5wt.％。
在將本發(fā)明的親水性含羧基聚合物涂覆于一纖維或纖維基材上時(shí)，根據(jù)反應(yīng)物的反應(yīng)性，過(guò)程溫度可極寬泛。然而，溫度不能太高以致于反應(yīng)物分解或太低以致抑制反應(yīng)或溶劑凝固。除非特別說(shuō)明，否則紡織物是在大氣壓力下在5℃與110℃間溫度下暴露于聚合物，更佳為15℃與60℃之間，且最佳為室溫(約20℃)。含羧基聚合物可于介于pH0至pH7之間的pH下涂覆，較佳介于pH1至pH5之間，且更佳介于pH2至pH4.5之間。本發(fā)明過(guò)程所需要的時(shí)間應(yīng)根據(jù)所用溫度的大致范圍及起始材料的相對(duì)反應(yīng)性而定。除非另有說(shuō)明，否則處理時(shí)間及條件均意欲為近似值。固化條件可自5℃至250℃，較佳介于150℃與200℃之間。
實(shí)例概述
在RotawashTM程序中，將一片正方形織物(約2.5″×6″或6.4cm×15.2cm)置于一具有100個(gè)不銹鋼珠粒及50毫升0.15wt.％洗滌清潔劑溶液的金屬罐中。然后，將此罐在71℃水浴中旋轉(zhuǎn)。將在Rotawash機(jī)器中每9分鐘的循環(huán)等效為在傳統(tǒng)洗衣機(jī)中的一次家庭洗滌(HL)。完成期望的循環(huán)數(shù)后，將樣品自罐中取出，用自來(lái)水流沖洗2分鐘，并在一爐中于100℃下干燥。
織物樣品的親水性/疏水性根據(jù)以下測(cè)定將6滴水置于樣品的不同位置處。將樣品懸掛起來(lái)以便滴有水滴的區(qū)域不接觸任何固體載體或其它可引發(fā)水芯吸的材料。測(cè)量每一滴水滲透至纖維所需的時(shí)間，記錄并取平均值。若“滲透時(shí)間”大于120秒，則將此數(shù)值記錄為120秒。任何特定樣品的親水性均由其平均芯吸時(shí)間來(lái)確定。
實(shí)例1將一未加整理的尼龍樣品浸于一0.5wt.％聚丙烯酸(平均分子量90,000，Sigma-Aldrich)與0.1％WetaidTMNRW潤(rùn)濕劑(B.F.Goodrich)的水溶液中，并浸軋至纖維吸液率約100％。將一對(duì)照樣品浸于自來(lái)水中并同樣予以浸軋。將樣品在120℃下干燥60秒，然后在180℃下固化30秒。根據(jù)上述旋轉(zhuǎn)洗滌程序?qū)⒃撔悠废礈?、6、11、21、31、96及118次循環(huán)。如上述測(cè)量該些樣品的親水性；結(jié)果記錄于表1中。
表1

實(shí)例2由以下四種不同的PAA材料制備四份300.0克0.25％PAA與0.3％WetaidNRW(Noveon)的溶液Carbopol 846(Noveon)、Carbopol 1392WC(Noveon)、Carbopol PKS(Noveon)及1.25M分子量PAA(0.1％經(jīng)交聯(lián))(“ALD”；Sigma-Aldrich)。表2中所記錄的粘度是在用氫氧化銨調(diào)節(jié)為稍微大于pH8.0的溶液中進(jìn)行測(cè)量；此信息由生產(chǎn)商提供。將來(lái)自兩種尼龍(1和2)的樣品各浸于一種處理浴中，浸軋，然后在248°F(120℃)下干燥1分鐘并在300°F(149℃)下固化30秒。各織物的未處理樣品作為對(duì)照(在表中以“N/A”標(biāo)記)。如上所述測(cè)量該些樣品的親水性，然后根據(jù)AATCC方法124-96洗滌兩次，之后再測(cè)量其親水性。
表2

實(shí)例3制備兩份水性浸軋?jiān)∪芤?A和B)，每一溶液中均含有0.25％PAA及0.3％Wetaid NRW。溶液A包含1.25×106分子量PAA(0.1％交聯(lián))(Sigma-Aldrich)；溶液B包含1.0×106分子量PAA(線性)(Polacryl A10,000-10A)。將兩種尼龍(1和2)樣品浸于任一溶液中并浸軋至纖維吸液率一致。將該些樣品在248°F下干燥1分鐘，然后在300°F下固化30秒。利用上述水滴試驗(yàn)測(cè)試該些樣品的親水性，然后洗滌并重新測(cè)試(視情況)。根據(jù)AATCC方法124-96(II.1.IV.A)以額外漂洗周期實(shí)施洗滌。該些結(jié)果闡述于表3中。
表3

實(shí)例4將兩種尼龍6，6(1和2)的樣品浸于四份0.25wt.％聚丙烯酸與0.1％WetaidTMNRW(B.F.Goodrich)的水溶液之一中。已測(cè)試四種市售聚丙烯酸(PAA)劑型。
聚合物A＝1,250K分子量PAA，支化度0.1％(自Aldrich購(gòu)得)P2＝1,000K分子量線性PAA，pH＝2.0(自Polycryl購(gòu)得)P33＝1,000K分子量線性PAA，pH＝3.3(自Polycryl購(gòu)得)S＝1,000K分子量線性PAA(自Stockhausen購(gòu)得)。
將浸軋?jiān)≡?0°F(32℃)下加熱。浸漬該些樣品，然后浸軋至纖維吸液率約50％，在250°F(121℃)下干燥1分鐘，并最后在300°F(149℃)下固化15秒。不對(duì)照樣品進(jìn)行任何處理。按照上述程序，使該些樣品(包括對(duì)照樣品)經(jīng)受既定次數(shù)的RotawashTM洗滌模擬(見上文)并干燥。如上述測(cè)量織物親水性且結(jié)果記錄在表4中。
表4

實(shí)例5制備1200克0.1％經(jīng)交聯(lián)的0.25％1.25M分子量PAA(Sigma-Aldrich)與0.3％Wetaid NRW(Noveon)的水溶液。溶液的pH值為3.74。將溶液分成6份，每份200克。調(diào)節(jié)每一溶液的pH以符合以下該些值之一3.0、3.25、3.5、3.75、4.0及4.25。用氫氧化鈉或硫酸溶液(10％)調(diào)整pH。pH3.21時(shí)形成白色沉淀，因此pH3.0的溶液舍棄不用。當(dāng)pH4.25時(shí)，溶液用于浸軋應(yīng)用太粘，因此也棄之不用。剩余的四種溶液用作與每一浸軋?jiān)∪芤合鄬?duì)應(yīng)的尼龍織物樣品的浸軋?jiān)?。第五片樣品用水浸軋。將該些樣品?50°F下干燥1分鐘，然后在300°F下固化15秒。如上述測(cè)量該些樣品的親水性，然后根據(jù)本文所參考的AATCC方法124-96洗滌10次并再次測(cè)試；親水性數(shù)據(jù)記錄于表5中。
表5

實(shí)例6制備五份包含0.1％經(jīng)交聯(lián)的1.25M分子量PAA(Sigma-Aldrich)和0.3％Wetaid NRW(Noveon)水溶液。每份溶液中PAA的重量百分?jǐn)?shù)對(duì)應(yīng)于以下5個(gè)值中的一個(gè)0.25、0.20、0.15、0.10、0.05。由兩種尼龍織物(1和2)制備對(duì)應(yīng)于五份溶液中的每一份的樣品。將該些樣品浸軋于合適的溶液中，在250°F下干燥1分鐘，然后在300°F下固化30秒。如上述測(cè)試該些樣品的親水性，然后根據(jù)本文所參考的AATCC方法124-96洗滌1次并再次測(cè)試。結(jié)果記錄于表6中。
表6

實(shí)例7制備四份包含PAA(1.25M分子量，0.1％經(jīng)交聯(lián)；Sigma-Aldrich)及0.3％Wetaid NRW(Noveon)的水溶液。每份溶液中PAA的重量百分?jǐn)?shù)對(duì)應(yīng)于以下該四個(gè)值中的一個(gè)0.25、0.20、0.15、0.10。由三種尼龍織物(1、2和3)制備對(duì)應(yīng)于四份溶液中的每一份的樣品。對(duì)照樣品用水浸軋。將該些樣品浸軋于合適的溶液中，在250°F下干燥1分鐘，然后在300°F下固化15秒。如上述測(cè)試該些樣品的親水性，然后根據(jù)本文所參考的AATCC方法124-96洗滌19次并再次測(cè)試。結(jié)果記錄于表7中。
表7

實(shí)例8制備2升0.25％PAA(1.25M分子量，0.1％經(jīng)交聯(lián)；Sigma-Aldrich)及0.3％WetAid NRW(Noveon)的水溶液。將一種尼龍織物的四片樣品浸于此溶液中，在250°F下干燥1分鐘，然后在300°F下固化0、10、15或30秒。將一對(duì)照樣品浸于水中并以同樣的方式浸軋、干燥并固化。如上述測(cè)試該些樣品的親水性，洗滌9次，然后再測(cè)試；結(jié)果記錄于表8中。
表8

實(shí)例9將7種不同類型的尼龍(標(biāo)記為尼龍1-7)及一聚酯-尼龍混紡物的樣品浸于一0.25％PAA(1.25M分子量，0.1％經(jīng)交聯(lián)；Sigma-Aldrich)和0.3％WetAidNRW(Noveon)的水溶液中，浸軋，在248°F下干燥1分鐘并在300°F下固化30秒。根據(jù)AATCC方法124-96(II.1.IV.A)(AATCC技術(shù)手冊(cè)2001，第205頁(yè))洗滌該些樣品，并在0HL及10HL時(shí)測(cè)試樣品的親水性。結(jié)果記錄于表9中。
表9


實(shí)例10將7片藏青色聚酯織物(15.2cm×15.2cm)的樣品浸于一0.25％聚(丙烯酸)(Carbopol 820；BFGoodrich)和0.3％WetAid NRW(BFGoodrich)的水溶液中。將一對(duì)照樣品浸于水中。將該些樣品浸軋至纖維吸液率為70％，在200°F(93℃)下干燥5分鐘并在表10所表示的不同溫度及時(shí)間下固化；對(duì)照樣品僅干燥。根據(jù)AATCC方法124-96洗滌該些樣品，并在0、10及20次家庭洗滌(HL)時(shí)測(cè)試樣品的親水性。如上述測(cè)量親水性，且結(jié)果記錄于表10中。
表10

實(shí)例11將6片橄欖色聚酯織物(所有均15.2cm×15.2cm)的樣品浸于一0.25％PAA(Carbopol 820；Noveon)和0.2％WetAid NRW(BFGoodrich)的水溶液中。將該些樣品在表11所示不同時(shí)間及溫度下固化。此織物的未處理樣品作為對(duì)照(在表中以“N/A”表示固化時(shí)間及溫度條件)。根據(jù)AATCC方法124-96洗滌該些樣品，并在0、20及40HL時(shí)如上所述測(cè)試樣品的親水性。結(jié)果記錄于表11中。
表11

實(shí)例12將7片聚酯織物樣品浸于一0.25％PAA(Carbopol 820；Noveon)、0.1％WetAid NRW(BFGoodrich)及0.1％2-丁基辛酸()？？的水溶液中。該些樣品標(biāo)記為A-G；其經(jīng)浸漬及浸軋后具有79.5±1.9％的平均纖維吸液率。將該些樣品固化如表12、13及14中所示的不同時(shí)間(保持時(shí)間，秒)及溫度?？椢锏奈刺幚順悠纷鳛閷?duì)照(在表中以“N/A”表示固化時(shí)間及溫度條件)。根據(jù)AATCC方法124-96洗滌該些樣品，并在0及30HL時(shí)如上所述測(cè)試樣品的親水性。結(jié)果記錄于表12、13及14中。
表12


表13

表14

實(shí)例13制備四種pH值自3.6至3.8的含0.2％PAA及0.1％WetAid NRW(Noveon)的溶液。每一溶液僅包含以下四種分子量及類型的PAA中的一種250Kd Mw，線性(250)750Kd Mw，0.1％經(jīng)交聯(lián)(750)1.25Md Mw，0.1％經(jīng)交聯(lián)(1.25)3.0Md Mw，0.1％經(jīng)交聯(lián)(3.0)剪切下四片聚酯樣品并將每一樣品浸入該些溶液中的一種。第5片樣品浸于用醋酸調(diào)節(jié)至pH3.8的水中。將所有樣品浸軋至平均纖維吸液率為86％。將該些樣品在220°F(104℃)下干燥5分鐘，然后在340°F(171℃)下固化30秒。測(cè)試該些樣品的親水性，根據(jù)AATCC方法124-96洗滌20次，然后再次測(cè)試。結(jié)果記錄于表15中。
表15

權(quán)利要求
1.一種用于處理一合成纖維基材的方法，所述方法包括使一種未處理的纖維基材接觸一包含一含羧基聚合物的溶液或懸浮液；從所述溶液中取出所述纖維基材；及干燥及固化所述纖維基材；獲得一展示出未處理纖維基材中不存在的親水特性的經(jīng)處理纖維基材。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述溶液或懸浮液進(jìn)一步包括至少一種催化劑。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述溶液或懸浮液進(jìn)一步包括至少一種潤(rùn)濕劑。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述溶液或懸浮液包括a)約0.001wt.％至約25wt.％的一含羧基聚合物；b)0wt.％至約4wt.％的一催化劑；及c)0wt.％至約5wt.％的一潤(rùn)濕劑。
5.如權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述含羧基聚合物是選自由以下聚合物及共聚物組成的組群丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸β-羧乙基酯、馬來(lái)酸、馬來(lái)酸的單酯、馬來(lái)酸酐、富馬酸、富馬酸的單酯、丙烯酸酐、巴豆酸、肉桂酸、衣康酸、衣康酸的單酯、衣康酸酐、含羧基的糖、含羧酸根的糖、含可透過(guò)一化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為羧基或羧酸根的分子團(tuán)的糖、含羧基的大單體、含羧酸根的大單體及含可透過(guò)一化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為羧基或羧酸根的分子團(tuán)的大單體；及其混合物。
6.如權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述含羧基聚合物是一聚(丙烯酸)。
7.如權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述含羧基聚合物經(jīng)交聯(lián)。
8.如權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述含羧基聚合物具支鏈。
9.如權(quán)利要求1至8中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述含羧基聚合物具有介于約250千道爾頓與約1,250千道爾頓之間的分子量。
10.如權(quán)利要求1至9中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述未處理的纖維基材為疏水性。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述疏水纖維基材是尼龍或聚酯。
12.如權(quán)利要求1至11中任一權(quán)利要求所述的方法，其中經(jīng)處理纖維基材的親水特性可持久存在。
13.一種用于為一疏水纖維基材提供持久親水特性的處理制劑，所述處理制劑包含一含羧基聚合物。
14.如權(quán)利要求13所述的處理制劑，其進(jìn)一步包括至少一種催化劑。
15.如權(quán)利要求13所述的處理制劑，其進(jìn)一步包括至少一種潤(rùn)濕劑。
16.如權(quán)利要求13所述的處理制劑，其包括a)約0.001wt.％至約25wt.％的一含羧基聚合物；b)0wt.％至約4wt.％的一催化劑；及c)0wt.％至約5wt.％的潤(rùn)濕劑。
17.如權(quán)利要求13至16中任一權(quán)利要求所述的處理制劑，其中所述含羧基聚合物是選自由以下聚合物及共聚物組成的組群丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸β-羧乙基酯、馬來(lái)酸、馬來(lái)酸的單酯、馬來(lái)酸酐、富馬酸、富馬酸的單酯、丙烯酸酐、巴豆酸、肉桂酸、衣康酸、衣康酸的單酯、衣康酸酐、含羧基的糖、含羧酸根的糖、含可透過(guò)一化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為羧基或羧酸根的分子團(tuán)的糖、含羧基的大單體、含羧酸根的大單體及含可透過(guò)一化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為羧基或羧酸根的分子團(tuán)的大單體；及其混合物。
18.如權(quán)利要求13至15中任一權(quán)利要求所述的處理制劑，其中所述含羧基聚合物是一聚(丙烯酸)。
19.如權(quán)利要求13至18中任一權(quán)利要求所述的處理制劑，其中所述含羧基聚合物經(jīng)交聯(lián)。
20.如權(quán)利要求13至18中任一權(quán)利要求所述的處理制劑，其中所述含羧基聚合物具支鏈。
21.如權(quán)利要求13至20中任一權(quán)利要求所述的處理制劑，其中所述含羧基聚合物具有介于約250千道爾頓與約1,250千道爾頓之間的分子量。
22.如權(quán)利要求21所述的處理制劑，其中所述疏水纖維基材是尼龍或聚酯。
23.一種經(jīng)處理的合成纖維基材，其包括固著于所述基材纖維上的含羧基聚合物鏈，且其中與一未處理的相同纖維類型的合成纖維基材相比所述經(jīng)處理纖維基材展示出親水特性。
24.如權(quán)利要求23所述的經(jīng)處理合成纖維基材，其中所述含羧基聚合物是選自由以下聚合物及共聚物組成的組群丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸β-羧乙基酯、馬來(lái)酸、馬來(lái)酸的單酯、馬來(lái)酸酐、富馬酸、富馬酸的單酯、丙烯酸酐、巴豆酸、肉桂酸、衣康酸、衣康酸的單酯、衣康酸酐、含羧基的糖、含羧酸根的糖、含可透過(guò)一化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為羧基或羧酸根的分子團(tuán)的糖、含羧基的大單體、含羧酸根的大單體及含可透過(guò)一化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為羧基或羧酸根的分子團(tuán)的大單體；及其混合物。
25.如權(quán)利要求23所述的經(jīng)處理合成纖維基材，其中所述含羧基聚合物是一聚(丙烯酸)。
26.如權(quán)利要求23至25中任一權(quán)利要求所述的經(jīng)處理合成纖維基材，其中所述未處理纖維基材系疏水性。
27.如權(quán)利要求26所述的經(jīng)處理合成纖維基材，其中所述疏水纖維基材是尼龍或聚酯。
28.如權(quán)利要求23至27中任一權(quán)利要求所述的經(jīng)處理合成纖維基材，其中所述經(jīng)處理合成纖維基材的親水特性可持久存在。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于用于賦予尼龍、聚酯及其它紡織物及纖維基材材料親水性的織物整理劑或處理制劑。本發(fā)明的該些整理劑主要由聚合物組成，該些聚合物含羧基、羧基的鹽或可透過(guò)某些化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為羧基的分子團(tuán)。
文檔編號(hào)D06M101/34GK1628195SQ02828991
公開日2005年6月15日 申請(qǐng)日期2002年5月1日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月1日
發(fā)明者戴維·S·索恩, 丹·B·米爾沃德, 馬修·R·林福德, 瑞安·勞, 埃里克·G·格林, 小威廉姆·韋爾 申請(qǐng)人:那儂紡織有限公司