阅读说明：本技术 气味控制组合物以及使用方法 (Odor control compositions and methods of use ) 是由 蓝天 B.P.艾尔沃德 于 2018-11-14 设计创作，主要内容包括：用于控制气味的化学组合物和使用该化学组合物以赋予制品、更特别是纺织材料或者建筑或结构材料气味控制处理的方法。该化学组合物包含选自金属氧化物、金属氢氧化物、及其组合的金属化合物和磺基聚酯。提供了制备方法和使用方法。(Chemical compositions for controlling odor and methods of using the chemical compositions to impart odor control treatments to articles, more particularly textile materials or building or construction materials. The chemical composition comprises a metal compound selected from the group consisting of metal oxides, metal hydroxides, and combinations thereof, and a sulfopolyester. Methods of preparation and methods of use are provided.)

具体实施方式

指示了本发明的优选实施方案，但是其仅意欲用于例示目的，并且不意欲限制本发明的范围。

附图简述

从详细描述和附图中，本发明将变得更充分地被理解，所述附图不一定按比例绘制，其中：

图1是例示按照本发明的汗液气味小组评价(sweat odor panel evaluation)的结果的图。

图2是例示按照本发明的汗液气味小组评价的结果的图。

图3是例示使用获得自合成汗液气味小组评价的数据将处理的织物的气味控制性能与未经处理的织物进行比较的图。

图4是例示按照本发明的汗液气味小组评价的结果的图。

优选实施方案的描述

本发明的以下实施方案的描述在本质上仅仅是示例性的，并且决不意欲限制本发明、其应用或用途。以下描述在本文中仅通过举例的方式提供，用于提供本发明的实现性公开内容的目的，但不限制本发明的范围或实质。

在本发明的实施方案中，气味控制组合物包含选自金属氧化物、金属氢氧化物、及其组合的金属化合物；和磺基聚酯。

例如在金属氧化物的情况中，气味控制组合物包含金属氧化物、磺基聚酯和载体；基本上由金属氧化物、磺基聚酯和载体组成；以及由金属氧化物、磺基聚酯和载体组成。

适用于在本发明中使用的金属氧化物的实例包括但不限于，氧化锌、氧化钛、氧化银、氧化铜、氧化铁、氧化镁、氧化铝、及其组合。基于过渡金属的金属氧化物对于本发明而言是优选的。用于在本发明中使用的优选的金属氧化物是氧化锌。本发明中也可使用碱土金属氧化物。

基于纺织材料的重量计，用于本发明的金属氧化物的优选量在0.01重量%至3重量%范围内，基于纺织材料的重量计，更优选为0.1重量%至2重量%，且基于纺织材料的重量计，最优选为0.15重量%至1.5重量%。

存在也可与本发明中的粘合剂一起使用的其它类型的金属化合物。其它金属化合物的实例包括但不限于，氢氧化锌、硝酸锌、氯化银、氢氧化镁、氢氧化铝、及其组合。

磺基聚酯具有成膜剂、粘合剂及其组合的性质。磺基聚酯通过二羧酸、二醇和磺基单体的聚合来制备。可使用的二羧酸的实例包括间苯二甲酸、对苯二甲酸、环己烷二乙酸、琥珀酸、己二酸、马来酸、戊二酸。磺基聚酯的有用的二醇组分包括但不限于，二甘醇、聚乙二醇、丁二醇、己二醇、戊二醇、环己烷二甲醇等。磺基单体是二官能磺基单体。其可以是含有一个或更多个磺酸基团的二羧酸或二醇。磺基单体的实例包括磺基对苯二甲酸、磺基间苯二甲酸。水分散性磺基聚酯的实例是可商购自Eastman Chemical Company的Eastek磺基聚酯。可商购的磺基聚酯的实例包括但不限于，Eastek 1000 (30%活性物质)、Eastek 1200(30%活性物质)和Eastek 1400 (30%活性物质)。

在本发明的实施方案中，提供了制备气味控制组合物的方法。按照制备气味控制组合物的方法，该方法包括将以下物质组合：呈水分散体的金属化合物，其中该金属化合物选自金属氧化物、金属氢氧化物、及其组合；磺基聚酯；和载体。

可通过以下方式来制备金属氧化物水分散体：用分散剂将金属氧化物粉末分散在载体(例如水)中，以形成金属氧化物液体分散体。

可使用有效将水不溶性颗粒状无机材料分散在液体载体中的任何类型的分散剂。分散剂的实例包括但不限于，乙氧基化的醇、聚丙烯酸酯、萘甲醛缩合物、硅酮、盐水、或基于粘土的分散剂、及其组合。

液体载体优选为极性溶剂。极性溶剂的实例包括但不限于，短碳链至长碳链醇、聚乙二醇、聚丙二醇、水、及其组合。更优选地，极性溶剂是水。

在本发明的实施方案中，气味控制组合物包含0.1重量%至70重量%的金属氧化物、0.1重量%至10重量%的分散剂，且重量%余量为载体和/或其它类型的化学品，其中重量%基于组合物的重量%计。

在本发明的实施方案中，气味控制组合物包含氧化锌水分散体。优选地，气味控制组合物包含0.1重量%至70重量%的氧化锌、0.1重量%至10重量%的分散剂，且重量%余量为水和/或其它类型的化学品，其中重量%基于组合物的重量%计。

已出乎意料地发现，磺基聚酯(本发明的粘合剂)还可独自地或与另一种分散剂或表面活性剂组合地用作分散剂。

在本发明的实施方案中，气味控制组合物包含0.1重量%至70重量%的金属氧化物、0.1重量%至10重量%的磺基聚酯，且重量%余量为载体和/或其它类型的化学品，其中重量%基于组合物的重量%计。

在本发明的实施方案中，气味控制组合物包含氧化锌水分散体。优选地，气味控制组合物包含0.1重量%至70重量%的氧化锌、0.1重量%至10重量%的磺基聚酯，且重量%余量为水和/或其它类型的化学品，其中重量%基于组合物的重量%计。

在将氧化锌与磺基聚酯组合的配制品中，氧化锌与磺基聚酯的比率优选介于1:10和10:1之间，更优选介于1:6和6:1之间，且最优选介于1:3和3:1之间。

除了金属氧化物和磺基聚酯以外，可向本发明的组合物中添加其它的功能性整理剂。实例包括但不限于，柔软剂、水分芯吸剂、增稠剂、防水剂、抗微生物剂、着色剂和芳香剂。

按照本发明，提供了使用气味控制组合物的方法。包含金属氧化物的液体组合物可任选用水稀释，并使用任何传统的纺织品整理技术施加到纺织材料上。传统的纺织品整理技术的实例包括但不限于，浸轧(padding)、尽染(exhausting)、喷雾和辊涂等。可商购的氧化锌金属分散体的非限制性实例为来自Tiarco Chemical的OTOCURE 462、OCTOCURE 573和OCTOCURE 803。

用水将金属氧化物水分散体进一步稀释至所需的浓度，以便实现金属氧化物水分散体的目标荷载水平。例如，基于纺织材料的干重计，纺织材料上的金属氧化物水分散体的目标荷载水平为2重量%，并且使用典型的整理工艺，稀释的水分散体到纺织材料上的转化率或轧液率(pick up)为90%，则在稀释的施加浴中的金属氧化物水性组合物的浓度应为2%除以90%等于2.22%。如先前所提及的，可使用任何湿法加工技术来将金属氧化物水分散体施加至纺织材料。然而，浸轧是最优选的施加方法。

按照本发明存在于浸轧浴中的另一种组分是磺基聚酯。按照本发明，在典型的纺织品湿法整理设置中它可以用于通过浸轧来处理纺织织物。通常以水分散体形式供应磺基聚酯，并因此可将它直接添加到其中混合浸轧浴的混合槽中。可以在混合下将磺基聚酯水分散体添加到其中已添加了水的混合槽中。在混合程序中，在金属氧化物水分散体的添加之前或添加之后添加磺基聚酯水分散体。

一旦浸轧浴在混合槽中混合并变得均匀，就将其泵入浸轧槽中，并准备好通过两个加压辊的辊隙将其浸轧到纺织织物上。在浸轧之后，将织物连续地送入干燥拉幅机区域中，以在升高的温度下固化。可通过改变施加在辊上的压力来调节金属氧化物水分散体在织物上的轧液率。用于施加的适当的干燥或固化温度应介于70C至200C之间，优选介于80C和170C之间，且最优选介于90C和150C之间。

使用磺基聚酯作为粘合剂，以便一旦处理物干燥或固化到纺织材料上，金属氧化物就固定在纺织材料上。基于纺织材料的重量计，磺基聚酯的使用水平基于固体计介于0.05重量%至4重量%之间，优选为0.1%至2%。处理之后的干燥纺织材料上的金属氧化物和磺基聚酯之间的重量比应在介于1:15和20:1之间的范围内。优选地，该比率介于1:10和15:1之间，且最优选地，该比率在介于1:3和5:1之间的范围内。已发现，磺基聚酯不要求高固化温度来适当地粘附于纺织材料。能够在低温下固化的优点对于其中必须使用低固化温度以避免染料的热迁移的那些纺织材料而言是重要的，染料的热迁移已经被公认为是降低染色的纺织品的色牢度的主要贡献者。

按照本发明，一旦施加到纺织材料上，磺基聚酯的优选固化温度在70C至200C范围内，更优选介于80C和170C之间，且最优选介于90C和150C之间。

在本发明的实施方案中，提供了已用气味控制组合物处理过的制品。该制品具有已用按照本发明的气味控制组合物处理过的表面。该制品可以是纺织材料(例如织物)、建筑和/或结构材料、木材和涂层材料。

本发明的当前和/或未来的应用(即，最终用途)包括但不限于，保护纺织品，以及保护建筑和结构材料免于气味和UV降解。

本发明比现有技术更好且更具优势的原因包括因为固化温度低、性能高(比先前的粘合剂溶液更耐洗涤)、适用于各种各样的纺织纤维和成本有效。

实施例

实施例1

在本实施例中，通过用Octocure 462 (O462)(由Tiarco Chemical销售的产品)和/或Eastek 1000 (E1000)(由Eastman Chemical供应的磺基聚酯)浸轧来处理获得自TESTABRICS的100%聚酯针织物。图1和图2中的添加水平表示为基于织物的重量计的每种配制品的重量%。用Mathis IR干燥机将浸轧的织物在130C下固化45秒。然后用家用洗衣机使用汰渍洗衣剂洗涤固化的织物25次。然后使用Microban Products Company开发的合成汗液，对处理的织物连同未经处理的对照织物评价它们的气味控制性能。

基于0至10的等级(其中0表示没有气味，且10表示极强的气味)对暴露于合成汗液的织物的气味强度进行评级，且结果显示于图1和图2中。

在图1中，在四种处理物(未经处理的对照织物、单独的Octocure 463(处理的织物)、单独的Eastek 1000(处理的织物)、或Octocure 462和Eastek 1000的组合(处理的织物))之中，用Octocure 462和Eastek 1000的组合处理的织物释放最少的汗液气味。这些织物不经洗涤但用合成汗液输注(inoculate)。图2展示了在家用洗衣机中洗涤25次然后用合成汗液输注的织物的汗液气味等级。这次只有用Octocure 462和Eastek 1000的组合处理的织物在25次家庭式洗涤后抑制了织物中的汗液气味产生，而其余的处理未能控制织物上的气味发展。数据清楚地证明，Octocure 462或氧化锌和Eastek 1000或磺基聚酯之间在抑制纺织品中汗液气味产生方面存在着协同，并且该协同效果还耐家庭式洗涤。

还使用X射线荧光(XRF)分析来测定在25次家庭式洗涤之后用Octocure 462和/或Eastek 1000处理的织物上的活性锌水平，且结果列于表1中。XRF光谱是元素金属分析技术，其用于鉴定和定量分析涂层中的金属。XRF基于以下原理：当由外部能量源激发时，个体原子发射具有特征能量或波长的X射线光子。通过对从样品发射的每种能量的光子数目进行计数，可以对存在的元素进行鉴定和定量。XRF分析结果显示，在洗涤织物25次之后，用Octocure 462和Eastek的组合处理的织物的活性锌水平比其它处理物高得多。

表1

实施例2

在本实施例中，使用磺基聚酯作为分散剂来制备水性氧化锌配制品。配制品的组成列于表2中。

表2

然后将预先制备的配制品用水稀释成包含97%水和3%预先制备的配制品的浸轧浴。然后用实验室浸轧机将浸轧浴浸轧到聚酯、棉和尼龙织物上。浸轧之后，使用IR干燥机在130C下固化织物。然后洗涤织物，并用XRF分析测定织物上的活性锌水平。结果列于表3中。

表3

表3中的XRF结果显示，在25次家庭式洗涤之后，取决于织物类型，织物上的锌水平为至少900 ppm。基于我们的经验，900 ppm的锌水平高于足以在纺织品中实现良好的气味控制性能的水平。处理的织物的气味控制性能证实于图3中，其中使用获得自合成汗液小组评价的数据将处理的织物的气味控制性能与未经处理的织物进行比较。因此，采用Octocure462和Eastek 1000的组合的协同气味控制性能不仅可以在聚酯纺织纤维上得到证明，而且可以在其它类型的纤维上得到证明。

实施例3

在本实施例中，将磺基聚酯与聚丙烯酸类粘合剂就改善聚酯织物上氧化锌处理的耐洗涤性进行比较。聚丙烯酸类粘合剂Rhoplex TR-934 HS和Rhoplex TR-407获得自DowChemical Company。用表4中的配制品通过浸轧处理聚酯织物，之后在130C下固化45秒。然后将处理的织物洗涤25次，并随后用XRF测量织物上的锌水平以测定耐久性。

表4

应注意，为了进行公平比较，对于每种处理，织物上每种粘合剂的重量%保持相同，为0.15%。

用柠檬酸将配制品4的处理浴的pH从碱性pH调节到中性或微酸性pH。可使用任何类型的酸来调节氧化锌处理浴的pH。有用的酸包括但不限于，无机酸或有机酸，其中可优选有机酸。有用的酸的实例包括但不限于，硫酸、硝酸、乙酸、单宁酸、甲酸、琥珀酸、乙二胺四乙酸和聚丙烯酸。

表5

表5中的XRF测试结果证明，磺基聚酯在锁定织物中的耐久性氧化锌方面比丙烯酸类粘合剂优异得多，并且使织物耐家庭式洗涤。

实施例4

在本实施例中，将磺基聚酯与聚丙烯酸在将氧化锌结合于尼龙织物并使其耐家庭式洗涤方面进行比较。本实施例中使用的聚丙烯酸是Microban粘合剂R10950。尼龙织物(卷曲变形的尼龙6.6拉伸(stretch))获得自Testfabrics, Inc.。首先制备列于表6中的浸轧浴配制品，然后将其浸轧到织物上，接着在130℃下固化45秒。将处理的织物洗涤25次，并随后用XRF分析评价其耐洗涤性。结果展示于表7中。

表6

表7

再一次，显示了磺基聚酯是比聚丙烯酸类粘合剂好得多的用于将氧化锌永久性固定在尼龙织物上的粘合剂。

实施例5

在本实施例中，将Octocure 462和Eastek 1000尽染到染黑色的富含聚酯的织物上，该织物包含81%聚酯和19%斯潘德克斯弹性纤维。在烧杯染色机(Lobomat BFA-24，WernerMathis AG)中执行尽染。尽染条件列于表8中。基于织物的重量计，BC300A为1%，且基于织物的重量计，BC300B也为1%。

表8

尽染之后，将织物提取并固化。在图4中使用汗液气味小组来评价处理的气味控制性能和耐久性。据显示，用Octocure 462和Eastek 1000通过尽染处理的织物提供了显著的气味控制性能，并且其耐洗涤。

因此，本领域技术人员将容易地理解，本发明容许广泛的效用和应用。除本文描述的那些以外，本发明的许多实施方案和适应性改动，以及许多变化、修改和等同设置将在不偏离本发明的实质或范围的情况下从本发明及其前述描述中显而易见或由其合理暗示。因此，虽然本文已经关于本发明的优选实施方案详细描述了本发明，但是应理解，本公开仅对本发明进行说明和示例，并且仅出于提供本发明的完整和实现性公开内容的目的而做出本公开。前述公开内容不意欲或不被解释为限制本发明或以另外方式排除任何此类其它的实施方案、适应性改动、变化、修改和等同设置。