强化非角蛋白纤维的方法及其用途

文档序号:246258 发布日期:2021-11-12 浏览:22次 >En<

阅读说明:本技术 强化非角蛋白纤维的方法及其用途 (Method for strengthening non-keratin fibers and use thereof ) 是由 R·V·莫塞尔-穆雷凯特 D·T·T·特兰 K·吉斯伯特 于 2020-01-15 设计创作,主要内容包括:公开了一种使用包含酰胺和/或烷基铵羧酸盐的组合物处理非角蛋白纤维的方法,其中所述处理方法改善了非角蛋白纤维的稳健性能,同时即使在长期使用后仍保持和/或改善了纤维的外表或外观,例如颜色、光泽、形态和形状。还公开了使用包含酰胺和/或烷基铵羧酸盐的组合物保护有色非角蛋白纤维不褪色的方法。(A method of treating non-keratin fibers with a composition comprising an amide and/or an alkylammonium carboxylate salt is disclosed, wherein the treatment method improves the robust performance of the non-keratin fibers while maintaining and/or improving the appearance or appearance of the fibers, such as color, gloss, morphology and shape, even after prolonged use. Also disclosed are methods of protecting colored non-keratin fibers from fading using compositions comprising amide and/or alkylammonium carboxylate salts.)

强化非角蛋白纤维的方法及其用途

技术领域

目前公开和/或要求保护的发明过程、程序、方法、产品、结果和/或构思(以下统称为“本公开”)通常涉及使用包括酰胺和/或烷基铵羧酸盐的组合物处理非角蛋白纤维的方法。

背景技术

尽管市场上存在多种的纺织材料,但对基于消费者预期的终端用途而具有所需性能属性的新纺织材料仍有持续的需求。织物业或服装业是那些用途之一,其中纺织材料主要用于应对新兴的流行趋势。然而,消费者也希望他们的织物更耐用,并保持原来的形状和外观。纺织材料的合意性通常受到许多因素的影响,例如,外观(如颜色、图案和光泽)、耐久性(如防皱、防水和防污)、感觉、质地或护理要求(如易洗、快干、不褪色和缩水较少)。这些性能属性和其他所需的性能属性通常是通过使用整理产品(finishing product)来处理纺织材料实现的。

因此,整理产品的选择取决于纺织材料所需的性能属性。例如,用交联剂(也称为树脂或交联剂)处理纺织材料,特别是棉织物,以改善其“抗皱”性质是众所周知的。多年来,已开发出数种交联剂,如异氰酸酯、环氧化物、二乙烯砜、醛、氯醇、N-羟甲基化合物和多羧酸。这些交联剂的使用还改善了其他性质,例如平滑度、尺寸稳定性、抗起球性、易熨烫性、耐用性和整体外观。

类似地,通过整理产品来处理基于合成纤维和/或棉纤维与合成纤维的混合物的纺织材料以获得所需的性能属性。然而,这些整理产品会导致某些不希望的副作用,例如,撕裂强度和拉伸强度的损失、耐磨性的损失、回潮率降低、由于氯滞留引起的可能损坏、潜在的气味、潜在的变色和缝纫问题。

因此,一直需要一种或多种可以为非角蛋白纤维、纺织材料和/或由其衍生的其他纺织品提供更好的稳健性能的组合物,并且其中所述非角蛋白纤维、纺织材料和/或由其衍生的其他纺织品即使在长期使用后仍可以保持颜色、形态、形状,并且还可以保持和/或改善自然感觉。

本发明人意外地发现,包含酰胺和/或烷基铵羧酸盐的组合物可用于处理非角蛋白纤维、纺织材料和/或由其衍生的其他纺织品以提供所需的性能属性。

发明内容

本公开的一个方面提供了一种用下式中的一个或两个表示的组合物处理非角蛋白纤维的方法:

其中R1-R4独立地是氢、具有1个碳原子至约10个碳原子的烃基、羟基、氨基、巯基、芳基或卤素;R5和R6独立地是氢、脂肪烃基、脂环烃基、芳基、烷基芳基或杂环基;其中R1′-R4′独立地是氢、具有1个碳原子至约10个碳原子的烃基、羟基、氨基、巯基、芳基或卤素;R5′和R6′独立地是氢、脂肪烃基、脂环烃基、芳基或杂环基,不包括R5′和R6′同时是氢;其中所述脂肪烃基、所述脂环烃基、所述芳基、所述烷基芳基或所述杂环基被至少一个羟基取代。

本公开的另一个方面提供了一种用选自由式(Ⅲ)、式(Ⅳ)、式(Ⅴ)及它们的组合的化学制剂表示的组合物处理非角蛋白纤维的方法:

其中R1′-R4′独立地是氢、具有1个碳原子至约10个碳原子的烃基、羟基、氨基、巯基、芳基或卤素;R5′和R6′独立地是氢、脂肪烃基、脂环烃基、芳基、烷基芳基或杂环基;L是连接基团并且是脂肪烃基、脂环烃基、芳基、烷基芳基或杂环基。

本公开的又一个方面提供了下式中的一种或两种表示的组合物用于处理非角蛋白纤维、纺织材料和/或由其衍生的其他纺织品的用途:

其中R1-R4、R5和R6、R1′-R4′、R5′和R6′如上所述。

本公开的又一个方面提供了选自式(Ⅲ)、式(Ⅳ)、式(Ⅴ)及它们的组合的化学制剂表示的组合物用于处理非角蛋白纤维、纺织材料和/或由其衍生的其他纺织品的用途:

其中R1′-R4′如上所述,L是连接基团并且是脂肪烃基、脂环烃基、芳基、烷基芳基或杂环基。

附图说明

通过结合附图阅读以下描述,本发明的目的、特征和优点将变得显而易见,其中:

图1显示了以下样品的“撕裂强度”:(ⅰ)使用实施例4终产物的1重量%和5重量%水溶液处理的聚酯样品和棉样品,(ii)未经处理的聚酯样品和棉样品,以及(iii)使用1重量%柠檬酸水溶液处理的聚酯样品和棉样品。

图2显示了使用实施例4终产物的1重量%水溶液处理的棉样品的“残存概率与循环数的关系”,以及(ii)未经处理的(对照)棉样品。

图3显示了“表示单次洗涤和漂洗循环对羊毛的总撕裂强度进行测试的图”。

图4显示了“表示五次洗涤和漂洗循环对涤纶的总撕裂强度进行测试的图”。

具体实施方式

在详细解释本公开的至少一个实施方案之前,应当理解,本公开的应用不限于以下描述中阐述或在附图中示出的部件或步骤或方法的构造和布置的细节。本公开能够实施其他实施方案,或者能够以多种方式被实践或实施。同样,应当理解,本文采用的措词和术语是出于描述的目的,而不应被认为是限制性的。

除非本文另外定义,否则结合本公开使用的技术术语应具有本领域普通技术人员通常理解的含义。此外,除非上下文另外要求,否则单数术语应包括复数,并且复数术语应包括单数。

说明书中提到的所有专利、已公布的专利申请和非专利出版物都表明了本公开所属领域的技术人员的技术水平。在本申请的任何部分中引用的所有专利、已公布的专利申请和非专利出版物通过引用整体明确地纳入本文,如同每个单独的专利或出版物被具体地和单独地表明通过引用纳入本文。

本文公开的所有组合物和/或方法都可以在没有不适当的实验的情况下根据本公开来制备和实行。虽然已经依据优选实施方案描述了本公开的组合物和方法,但是对于本领域普通技术人员显而易见的是,可以对本文所描述的组合物和/或方法以及在方法的步骤中或步骤的顺序中实施变化,而不脱离本公开的构思、精神和范围。所有对本领域技术人员来说显而易见的这种相似的替代和改变都被视为在本公开的精神、范围和构思内。

如根据本公开所用,除非另外指出,否则以下术语应被理解为具有以下含义。

当与术语“包括”结合使用时,单词“一个”或“一种”的使用可以表示“一个”,但是它也与“一个或多个、至少一个”和“一个或多个”的含义一致。术语“或”的使用用于表示“和/或”,除非明确指出仅当替代选择相互排斥时才指替代选择,但本公开支持仅指替代选择和“和/或”的定义。在本申请全文中,术语“约”用于表示的值包括量化装置的固有误差变化、用于确定该值的方法的固有误差变化或研究对象之间存在的差异。例如,但不作为限制,当使用术语“约”时,指定值可以变化正负百分之十二、正负百分之十一、正负百分之十、正负百分之九、正负百分之八、正负百分之七、正负百分之六、正负百分之五、正负百分之四、正负百分之三、正负百分之二或正负百分之一。术语“至少一个”的使用将被理解为包括一个以及大于一个的任何数量,包括但不限于1、2、3、4、5、10、15、20、30、40、50、100等。术语“至少一个”可以扩展到100或1000或更多,具体取决于其所连接的术语。另外,不应将100/1000的数量视为限制,因为较低或较高的限制也会产生令人满意的结果。此外,术语“X、Y和Z中的至少一个”的使用将被理解为包括单独的X、单独的Y和单独的Z,以及X、Y和Z的任何组合。序数术语的使用(即“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等)仅用于区分两项或多项,除非另有说明,并不意味着任何顺序或任何次序或一项相对于另一项的重要性或任何添加次序。

如本文所用,词语“包含”(及包含的任意形式,例如“包含”和“包含”)、“具有”(及包含的任意形式,例如“具有”和“具有”)、“包括”(及包括的任意形式,例如“包括”和“包括”)或“含有”(及含有的任意形式,例如“含有”和“含有”)是涵盖的或开放式的,不排除额外的、未指出的要素或方法步骤。本文所用的术语“或其组合”是指该术语前面所列项目的所有排列和组合。例如,“A、B、C或其组合”旨在包括以下至少一项:A、B、C、AB、AC、BC或ABC,并且如果顺序在具体的上下文中很重要,还包括BA、CA、CB、CBA、BCA、ACB、BAC或CAB。该实例还明确地包括包含一项或多项、或一个术语或多个术语的重复的组合,例如BB、AAA、MB、BBC、AABCCCC、CBBAAA、CABABB等。本领域技术人员将理解,除非在上下文中另有说明,否则通常对任何组合中的项或术语的数量没有限制。

如本文所用,术语“非角蛋白纤维”是指缺乏角蛋白的纤维结构(形成毛发、羽毛、蹄、爪、角等的主要结构成分的纤维蛋白)。这些纤维结构可以是短纤维或连续纤维,并且可以是天然纤维例如棉、丝及其混合物,或合成纤维例如聚丙烯腈、尼龙、聚酰胺和聚酯、三醋酸酯、聚乙烯、丙烯及它们的混合物,或天然纤维和合成纤维的任何组合。

如本文所用,术语“纺织材料”是指由本公开的非角蛋白纤维制成的布或织物。

如本文所用,术语“纺织品”是指由本公开的纺织材料制成的制品。这种制品可以包括但不限于衣物、毛巾和其他沐浴用品、床单、桌布、地毯、窗帘、室内装饰用品、睡袋、帐篷、鞋和汽车内饰(例如汽车座套、汽车地垫)。

如本文所用,术语“辅料”是指可与本公开的组合物一起使用以向非角蛋白纤维、和/或从其衍生的纺织材料和/或其他纺织品提供以下一种或多种益处的材料或材料的组合,所述益处包括但不限于织物软化、织物润滑、织物松弛、耐久压烫、抗皱、减皱、易于熨烫、耐磨、织物顺滑、抗毡缩、抗起球、挺括(crispness)、外观增强、外观恢复、色彩保护、色彩恢复、抗收缩、穿着时保持形状、织物弹性、织物拉伸强度、织物撕裂强度、减少静电、吸水性或防水、防污性、清爽、抗微生物、抗异味及它们的任意组合。所述辅料可选自pH调节剂、表面活性剂、乳化剂、洗涤剂、助剂、流变改性剂、增稠剂、抗氧化剂、自由基清除剂、螯合剂、消泡剂、调理剂、抗静电剂、抗菌剂或防腐剂、染料或着色剂、粘度控制剂、珠光剂和乳浊剂、氯清除剂、增白剂、香料及它们的混合物。

本公开涉及一种用包含酰胺和/或烷基铵羧酸盐的组合物处理非角蛋白纤维的方法。所述酰胺可以是单酰胺和/或双酰胺。采用本公开的组合物处理非角蛋白纤维提高了非角蛋白纤维的稳健性能。稳健性能的实例包括但不限于拉伸强度、撕裂强度、耐磨性和抗起球性。此外,本公开的组合物即使在长期使用后也保持和/或改善了非角蛋白纤维的外表或外观,例如颜色、光泽、形态和形状以及自然感觉。

在一个非限制性实施方案中,用于处理非角蛋白纤维的组合物可以由式(Ⅰ)或式(Ⅱ),或式(Ⅰ)和式(Ⅱ)表示:

其中R1-R4独立地是氢、具有1个碳原子至约10个碳原子的烃基、羟基、氨基、巯基、芳基或卤素;R5和R6独立地是氢、脂肪烃基、脂环烃基、芳基、烷基芳基或杂环基。所述脂肪烃基、脂环烃基、芳基、烷基芳基或杂环基可被至少一个羟基取代;

其中R1′-R4′独立地是氢、具有1个碳原子至约10个碳原子的烃基、羟基、氨基、巯基、芳基或卤素;R5′和R6′独立地是氢、脂肪烃基、脂环烃基、芳基或杂环基,不包括R5′和R6′同时是氢。所述脂肪烃基、脂环烃基、芳基、烷基芳基或杂环基可被至少一个羟基取代。

当所述组合物包含式(Ⅰ)和式(Ⅱ)的组合时,式(Ⅰ)和式(Ⅱ)的量可以有变化。式(Ⅰ)和式(Ⅱ)的摩尔百分比可以从0.1摩尔%变化至99.9摩尔%。在一个非限制性实施方案中,式(Ⅰ)和式(Ⅱ)的摩尔比可以是1:99至99:1。在另一个非限制性实施方案中,式(Ⅰ)和式(Ⅱ)的摩尔比可以是20:80至80:20。在又一个非限制性实施方案中,式(Ⅰ)和式(Ⅱ)的摩尔比是40:60至60:40。

在另一个非限制性实施方案中,用于处理非角蛋白纤维的组合物可以由选自式(Ⅲ)、式(Ⅳ)、式(Ⅴ)及它们的组合的制剂来表示。

其中R1′-R4′独立地是氢、具有1个碳原子至约10个碳原子的烃基、羟基、氨基、巯基、芳基或卤素;R5′和R6′独立地是氢、脂肪烃基、脂环烃基、芳基、烷基芳基或杂环基。L是连接基团,可以是脂肪烃基、脂环烃基、芳基、烷基芳基或杂环基。所述脂肪烃基、脂环烃基、芳基、烷基芳基或杂环基还可被含氧、硫、氮和卤素的其他官能团取代。

当所述处理组合物包含式(Ⅲ)、式(Ⅳ)和式(Ⅴ)时,式(Ⅲ)+式(Ⅳ)和式(Ⅴ)的摩尔比可以有变化。在一个非限制性实施方案中,(式(Ⅲ)+式(Ⅳ))与式(Ⅴ)的摩尔比可以是1:99至99:1。在另一非限制性实施方案中,(式(Ⅲ)+式(Ⅳ))与式(Ⅴ)的摩尔比可以是20:80至80:20。在又一非限制性实施方案中,(式(Ⅲ)+式(Ⅳ))与式(Ⅴ)的摩尔比可以是40:60至60:40。

式(Ⅰ)和/或式(Ⅱ)的组合物可以包括至少一种内酯化合物和至少一种氨基醇化合物的反应产物。氨基醇化合物可以包括一个、两个、三个或多个羟基。

在一个非限制性实施方案中,所述氨基醇化合物可以由式(Ⅵ)表示:

其中R1和R2各自独立地表示脂肪烃基、脂环烃基、芳基或杂环基,其中这些基团被至少一个羟基取代;R3为氢或具有1个碳原子至约12个碳原子的烷基。

本文所用的脂肪烃基可以包括直链或带支链的、饱和或不饱和的、取代的或未取代的脂肪烃基。所述脂肪烃基的实例可以包括但不限于具有约12个碳原子的直链烷基或带支链的烷基,例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、辛基和癸基;具有1个碳原子至12个碳原子的烯基,例如乙烯基、烯丙基、1-丙烯基、异丙烯基和2-丁烯基;以及含有1到12个碳原子的炔基,如2-丙炔基和2-丁炔基。

本文所用的脂环烃基可包括饱和或不饱和的、取代或未取代的脂环烃基。脂环基的实例可包括但不限于含有约3个碳原子至约10个碳原子的环烷基,例如环丁基、环戊基、环己基、环辛基;以及含有约3个碳原子至约10个碳原子的环烯基,例如环戊烯基和环己烯基。

本文所用的芳基可包括约6个碳原子至约14个碳原子,例如苯基和萘基。

本文所用的杂环基可包括那些包含选自氮原子、氧原子和硫原子的至少一个杂原子的杂环基。所述杂环基可以是芳香杂环基、非芳香杂环基或复合杂环基。

上述杂环基的杂环可包括含氮杂环,例如吡咯啉、吡咯、哌啶、哌嗪、吡啶、嘧啶、哒嗪、三唑、喹啉;含氧杂环,例如四氢呋喃、呋喃和吡喃;含硫杂环,例如四氢噻吩和噻吩;以及包含选自氮原子、氧原子和硫原子中至少两个杂原子的杂环,例如噻唑啉、噻唑烷、噻唑、噻嗪和吗啡啉。

在另一个非限制性实施方案中,所述氨基醇化合物可由式(Ⅶ)表示:

其中R1和R2独立地是H、具有1个碳原子至约20个碳原子的烷基、或具有至少被一个羟基取代的1个碳原子至约20个碳原子的烷基;R为具有约2个碳原子至约16个碳原子的烷基或烯基。

在又一个非限制性实施方案中,所述氨基醇化合物可由式(Ⅷ)表示:

其中R1和R2是具有1个碳原子至约20个碳原子的烷基、或具有被至少一个羟基取代的1个碳原子至约20个碳原子的烷基。

所述氨基醇化合物的实例可包括但不限于:乙醇胺、2-羟乙基肼、2-甲氧基乙胺、3-氨基-1-丙醇、氨基-2-丙醇、DL-氨基丙醇、3-氨基-1,2-丙二醇、丝氨醇、1,3-二氨基-2-丙醇、l-氨基-2-甲基-2-丙醇、2-(乙氨基)乙醇、2-氨基-1-丁醇、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、3-甲氨基-l-丙醇、4-氨基-l-丁醇、2-(2-氨基乙氧基)乙醇、3-甲氨基-1,2-丙二醇、二乙醇胺、三(羟甲基)氨基甲烷、N-(2-羟乙基)乙二胺、meso-1,4-二氨基-2,3-丁二醇、2-氨基环戊醇、2-(异丙胺基)乙醇、2-(丙胺基)乙醇、2-氨基-3-甲基-1-丁醇、5-氨基-1-戊醇、2-(3-氨基丙胺基)乙醇、1-氨基-1-环戊醇、4-氨基环己醇、2-(丁氨基)乙醇、6-氨基-1-己醇、DL-2-氨基-1-己醇、亮氨醇、N,N′-双(2-羟乙基)乙二胺、2-氨基苄醇、3-氨基苄醇、4-氨基苄醇、2-氨基-4-甲氧基苯酚、3,4-二羟基苄胺、3,5-二羟基苄胺、1-氨甲基-1-环己醇、2-氨甲基-1-环己醇、N-Boc-乙醇胺、5-氨基-2,2-二甲基戊醇、2-氨基-l-苯乙醇、2-氨基-3-甲基苄醇、2-氨基-5-甲基苄醇、2-氨基苯乙醇、3-氨基-2-甲基苯甲醇、3-氨基-4-甲基苯甲醇、4-(1-羟乙基)苯胺、4-氨基苯乙醇、N-(2-羟乙基)苯胺、3-羟基-4-甲氧基苯甲胺、3-羟基酪胺、6-羟基多巴胺、4-(Z-氨基)-1-丁醇、5-(Z-氨基)-1-戊醇、4-(Z-氨基)环己醇、6-(Z-氨基)-l-己醇、3-(Boc-氨基)-丙醇、N-Boc-丝氨醇、2-苄氨基乙醇、4-(Boc-氨基)-丁醇、2-(氨甲基)-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇和2-(氨乙基)-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇。

式(Ⅲ)或式(Ⅳ)或式(Ⅴ)或它们的组合的组合物可包含至少一种内酯化合物和至少一种烷基二胺化合物的反应产物。

所述烷基二胺化合物可包含约2个碳原子至约12个碳原子。在一个非限制性实施方案中,烷基二胺化合物可包含约2个碳原子至约6个碳原子。烷基二胺化合物的实例可包括但不限于:乙二胺、1,3-二氨基丙烷、1,4-二氨基丁烷、1,5-二氨基戊烷、六亚甲基二胺、1,7-二氨基庚烷、1,8-二氨基辛烷、1,9-壬二胺、1,10-二氨基癸烷和十二烷基二胺。在一个非限制性实施方案中,烷基二胺为乙二胺。在另一个非限制性实施方案中,烷基二胺是1,3-二氨基丙烷。

本公开的内酯化合物包括但不限于含杂环的环酯化合物并且杂环上的杂原子为氧,所述环酯化合物可由式(Ⅸ)表示:

其中R和R′独立地是H和含有1个碳原子至约40个碳原子的烃基,所述烃基可以是饱和或不饱和的、直链或带支链的、取代的或未取代的。所述烃基可包括羟基、氨基、巯基、芳基和卤素,n为1至约10的整数。Y为氧或硫。杂环可以是饱和或不饱和的。

所述内酯化合物可包括3元环至8元环(包括杂环上的氧和羰基碳)。这种内酯化合物的实例可以包括但不限于α-内酯(3元环α-内酯)、β-内酯(4元环β-内酯)、γ-内酯(5元环γ-内酯)、δ-内酯(6-元环δ-内酯)和ε-内酯(8元环ε-内酯)。

在一个非限制性实施方案中,所述内酯化合物可以是δ-内酯。在一个非限制性实施方案中,所述δ-内酯可由式(Ⅹ)表示:

其中R1-R4独立地是H、具有1个碳原子至约10个碳原子的烃基、羟基、氨基、巯基、芳基或卤素。

在一个非限制性实施方案中,R1-R4独立地是直链或带支链的、饱和或不饱和的、取代的或未取代的烃基。

所述δ-内酯化合物的实例可包括但不限于:白池花δ-内酯、δ-辛内酯、δ-癸内酯、δ-壬内酯、δ-十一烷酸内酯、δ-十二内酯、马索亚内酯(5-戊基戊-2-烯-5-内酯)、茉莉内酯(Z-2-戊烯基戊-5-内酯)、6-戊基-α吡喃酮(或5-戊基戊-2,4-二烯-5-内酯)、δ-戊内酯、半乳糖酸内酯、葡萄糖酸δ-内酯、十六烷酸内酯和甲羟戊酸内酯。

根据本公开,所述内酯化合物、烷基二胺化合物或氨基醇化合物和溶剂可以在室温(约23℃)下混合在一块以形成混合物。所述混合物可以被加热至约30℃至约100℃维持至少30分钟以形成本公开的反应产物。在一个非限制性实施方案中,所述混合物可以被加热至约40℃至约80℃维持至少60分钟。在另一个非限制性实施方案中,所述混合物可以被加热至约50℃至约75℃维持至少120分钟。在又一个非限制性实施方案中,所述混合物可以被加热至约55℃至约65℃维持至少150分钟。

所述溶剂可以是水;甲醇;丙酮;苯;等等;醇和/或二醇,包括但不限于乙醇、异丙醇(IPA)、叔丁醇(TBA)、二醇、乙二醇、丙二醇、二甘醇和二丙二醇;和它们的混合物。在一个非限制性实施方案中,所述溶剂是水。在另一个非限制性实施方案中,所述溶剂是甲醇。在又一个实施方案中,所述溶剂是水与甲醇、乙醇或异丙醇的混合物。

本领域技术人员可以确定内酯化合物和烷基二胺化合物或氨基醇化合物的合适量。在一个非限制性实施方案中,内酯化合物与烷基二胺化合物或氨基醇化合物的摩尔比为约10∶1至约1∶10。在另一个非限制性实施方案中,内酯化合物与烷基二胺化合物或氨基醇化合物的摩尔比为约8∶1至约1∶8。在又一个非限制性实施方案中,内酯化合物与烷基二胺化合物或氨基醇化合物的摩尔比为约5∶1至约1∶5。在又一个非限制性实施方案中,内酯化合物与烷基二胺化合物或氨基醇化合物的摩尔比为约2∶1至约1∶2。

此外,根据本公开的用于处理非角蛋白纤维的组合物还可以包含选自水、溶剂及其任意组合的分散介质。在一个非限制性实施方案中,分散介质是水。在另一个非限制性实施方案中,分散介质可以是水和溶剂的组合。所述溶剂可选自C1至C4一元醇、C1至C12多元醇例如C2至C6亚烷基二醇和C2至C12聚亚烷基二醇、C2至C6碳酸亚烃酯及它们的混合物。合适的溶剂的实例包括但不限于乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、乙二醇、丙二醇、二丙二醇、碳酸丙烯酯、丁基卡必醇、苯乙醇、2-甲基1,3-丙二醇、己二醇、甘油、聚乙二醇、1,2-己二醇、1,2-戊二醇、1,2-丁二醇、1,4-环己二醇、频哪醇、1,5-己二醇、1,6-己二醇、2,4-二甲基-2,4-戊二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、2-乙基-1,3-己二醇、苯氧乙醇及它们的混合物。

此外,分散介质可以以总组合物的约50重量%至约99.5重量%、约80重量%至约99重量%、约75重量%至约80重量%的范围的量存在。当分散介质由水和至少一种溶剂组成时,水的含量大于组合物的约50重量%或约10重量%;分散介质的其余部分包括所述溶剂。

当用于处理非角蛋白纤维和/或纺织材料和/或由其衍生的其他纺织品时,本公开的组合物改善了它们的稳健性能,并同时即使在长期使用后保持和/或改善了外表或外观,例如颜色、光泽和形状以及自然感觉。

本公开的组合物可以任选包含至少一种辅料。这些辅料可以被添加以向非角蛋白纤维和/或纺织材料和/或由其衍生的其他纺织品提供一种或多种额外的益处或性能。这些额外的益处可以包括但不限于:织物软化、织物润滑、织物松弛、耐久压烫、抗皱、减皱、易于熨烫、织物顺滑、抗毡缩、挺括、抗收缩、织物弹性、减少静电、吸水性或防水性、防污性、清爽、抗微生物、抗异味以及它们的任意组合。可以添加到本公开的组合物中的辅料可以包括但不限于:pH调节剂、表面活性剂、乳化剂、洗涤剂、流变改性剂、增稠剂、抗氧化剂、自由基清除剂、螯合剂、消泡剂、调理剂、抗静电剂、抗菌剂或防腐剂、染料或着色剂、粘度控制剂、珠光剂和乳浊剂、氯清除剂、增白剂、香料及它们的混合物。

本组合物的pH的范围保持在约2至约6、约3至约5或约3至约4。通常通过使用合适的缓冲系统来维持pH。用于本公开的组合物的缓冲体系可以是酸和碱的任何组合。在一个非限制性实施方案中,缓冲系统包含无机酸和/或有机酸和/或其盐,以为所述组合物提供25℃下约2至约6的pH值。

在缓冲系统的一个方面中,无机酸选自氯化氢(HCl)、硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)、磷酸(H3PO4)及它们的组合。

在缓冲系统的另一方面中,有机酸选自α-羟基酸、多羧酸及其组合。因此,有机酸具有pKa约45或更低的酸性官能团。在一个非限制性实施方案中,有机酸具有pKa约6或更低的第二酸性官能团。

有机酸的分子量可以小于约500克/摩尔(g/mol)。例如,但不限于,有机酸的分子量可以为约90g/mol至约400g/mol,或约100g/mol至约300g/mol,或约130g/mol至约250g/mol,或约150g/mol至约200g/mol,或约190g/mol。另一方面,在25℃时,有机酸在水中的溶解度可以大于约0.2mol/L。例如,但不限于,有机酸的水溶性可以为约0.3mol/L或更高,或约0.4mol/L或更高,或约0.5mol/L或更高。

有机酸的实例可以包括但不限于:乳酸、柠檬酸、酒石酸、葡萄糖酸、庚二酸、乙醛酸、乌头酸、乙二胺四乙酸、L-谷氨酸、苹果酸、丙二酸及它们的组合。这种无机酸和有机酸的盐的实例可以包括它们的碱金属盐,例如钠盐和钾盐;它们的铵盐;以及它们的烷醇胺盐,如三乙醇胺盐。

本组合物还可以包括表面活性剂。

所述至少一种表面活性剂可以选自非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、两性表面活性剂、两性离子表面活性剂及它们的组合。适用于本文用途的阴离子表面活性剂可以包括水溶性盐。水溶性盐可以是具有约10至约20个碳原子的烷基和磺酸基或硫酸酯基的有机硫酸反应产物的碱金属盐和铵盐(术语“烷基”中包含的是酰基的烷基部分)。

这组合成表面活性剂的实例可以包括但不限于:(a)烷基硫酸钠、烷基硫酸钾和烷基硫酸铵,特别是通过对高级醇(C8-C18碳原子)进行硫酸化而产生的那些,例如通过还原动物脂或椰子油的甘油酯而产生的那些;(b)烷基聚氧乙烯硫酸钠、烷基聚氧乙烯硫酸钾和烷基聚氧乙烯硫酸铵,特别是其中烷基含有约10个碳原子至约22个碳原子或约12个碳原子至约18个碳原子,并且其中聚氧乙烯链包含1至约15个乙氧基部分,或1至约6个乙氧部分;以及(c)烷基苯磺酸钠和烷基苯磺酸钾,其中烷基为直链或带支链构型,含有约9个碳原子至约15个碳原子,例如美国专利第2,220,099号和第2,477,383号中描述的那些,其全部内容通过引用纳入本文。

硫酸盐或磺酸盐表面活性剂可选自C11-C18烷基苯磺酸盐(LAS);C8-C20带支链和无规的伯烷基硫酸盐(AS);C10-C18仲(2,3)烷基硫酸盐;C10-C18烷基烷氧基硫酸盐(AExS),其中x为1-30;包括1-5个乙氧基单元的C10-C18烷基烷氧基羧酸盐;在美国专利第6,020,303号和美国专利第6,060,443号中公开的中链支化烷基硫酸盐;在美国专利第6,008,181号和美国专利第6,020,303号中公开的中链支化烷基烷氧基硫酸盐;在WO 99/05243、WO 99/05242、WO 99/05244、WO 99/05082、WO 99/05084、WO 99/05241、WO 99/07656、WO 00/23549和WO00/23548中公开的改性烷基苯磺酸盐(MLAS);甲酯磺酸盐(MES);以及α-烯烃磺酸盐(AOS)。所有上述专利和专利公布通过引用其全部内容纳入本文。

烷烃磺酸盐可以是单磺酸盐或二磺酸盐,并且通常是它们的混合物,通过对约10个碳原子至约20个碳原子的烷烃进行磺化而获得。在一个非限制性实施方案中,磺酸盐为C12-C18碳原子链的那些。在另一个非限制性实施方案中,磺酸盐为C14-C17碳原子链。美国专利第2,503,280号、第2,507,088号、第3,260,744号、第3,372,188号和DE 735 096中描述的具有沿烷烃链分布的一个或多个磺酸基的烷烃磺酸盐,其全部内容通过引用纳入本文。

烷基甘油磺酸盐表面活性剂和/或烷基甘油硫酸盐表面活性剂通常具有高单体含量(大于烷基甘油磺酸盐表面活性剂重量的约60重量%)。本文所用的“低聚物”包括烷基甘油磺酸盐表面活性剂和/或烷基甘油硫酸盐表面活性剂的二聚物、三聚物、四聚物和高达七聚物的寡聚物。最小化单体含量可以为烷基甘油磺酸盐表面活性剂和/或烷基甘油硫酸盐表面活性剂重量的0重量%至约60重量%、或0重量%至约55重量%、0重量%至约50重量%、0重量%至约30重量%。

本文所用的烷基甘油磺酸盐表面活性剂和/或烷基甘油硫酸盐表面活性剂可以包括具有C10-C40、或C10-C22、或C12-C18、或C16-C18的烷基链长度的表面活性剂。烷基链可以是支化或直链的,其中当存在支链时,支链包含C1-C4烷基部分,例如甲基(C1)或乙基(C2)。这些表面活性剂在WO2006/041740中详细描述,其全部内容通过引用纳入本文。烷基甘油硫酸盐表面活性剂/烷基甘油磺酸盐表面活性剂任选以组合物重量的至少10%,或10%至约40%,或10%至约30%的水平存在。

阴离子表面活性剂可以是二烷基磺基琥珀酸盐。二烷基磺基琥珀酸盐可以是C6-C15直链的或支化的二烷基磺基琥珀酸盐。烷基部分可以是对称的(即相同的烷基部分)或不对称的(即不同的烷基部分)。在一个非限制性实施方案中,烷基部分是对称的。在液体家庭护理组合物中的二烷基磺基琥珀酸盐可以占组合物重量的约0.5%至约10%。

本公开和/或要求保护的发明构思中合适的非离子表面活性剂可包括烷氧基化材料,特别是环氧乙烷和/或环氧丙烷与脂肪醇、脂肪酸和脂肪胺的加成产物。

所述烷氧基材料可以具有以下通式:

R—Y—(CH2CH2O)zH

其中R是疏水部分,通常是烷基或烯基,该基团是线性或支化的,伯的或仲的,并且具有大约8个碳原子至约25个碳原子、或者约10个碳原子至约20个碳原子、或者约10个碳原子至约18个碳原子。R还可以是如上所述被烷基或烯基取代的芳香基,例如酚基;Y是连接基团,通常是O、CO.O或CO.N(R1),其中R1是H或C1-C4烷基;z表示存在的乙氧基(EO)单元的平均数,数量为约8个或更多,或约10个或更多,约10个至约30个,或约12个至约25个,或约12个至约20个。

合适的非离子表面活性剂的实例可以包括在“可可脂”或“动物脂”链长中混合的天然醇或合成醇的乙氧基化物。在一个非限制性实施方案中,非离子表面活性剂可以是椰子脂肪醇与约15摩尔至20摩尔的环氧乙烷的缩合产物和动物脂肪醇与约10摩尔至20摩尔的环氧乙烷的缩合产物。

也可以使用仲醇的乙氧基化物,例如3-十六醇、2-十八醇、4-二十醇和5-二十醇。示例性环氧基仲醇可以具有式C12-EO(20)、C14-EO(20)、C14-EO(25)和C16-EO(30)。仲醇可以包括TergitolTM15-S-3(可从Dow Chemical Company获得)和在PCT/EP2004/003992中公开的那些,其全部内容通过引用纳入本文。

也可以使用基于多元醇的非离子表面活性剂,实例包括蔗糖酯(例如蔗糖单油酸酯)、烷基聚葡萄糖苷(例如硬脂酰单葡萄糖苷和硬脂酰三葡萄糖苷)和烷基聚甘油。

本公开和/或要求保护的发明构思中使用的非离子表面活性剂可以是长链醇与几摩尔环氧乙烷(重均分子量为约300道尔顿至约3000道尔顿)的反应产物。共混物的非离子表面活性剂之一是较低亲水乙氧基化物。较低亲水乙氧基化物是直链醇乙氧基化物,其中C9-C11和/或C12-C18直链醇链被乙氧基化,每条链平均有1.0摩至5.0摩尔的环氧乙烷,或2.0摩至4.0摩尔的环氧乙烷。

非离子表面活性剂也可以是较高乙氧基化物。较高的乙氧基化物是直链醇乙氧基化物,其中C9-C11和/或C12-C18直链醇链,每条链被至少6.0摩尔的环氧乙烷、或平均6.0摩尔至20.0摩尔的环氧乙烷、或平均6.0摩尔至12.0摩尔的环氧乙烷来乙氧基化。较低乙氧基化物与较高乙氧基化物的比可以为约1:10至约10:1或约1:4至4:1。

在一个非限制性实施方案中,非离子表面活性剂可以是C9-C11直链醇的混合物,每条链被平均2.5摩尔、6.0摩尔和8.0摩尔的环氧乙烷乙氧基化。共混物中6摩尔的乙氧基化物与2.5摩尔的乙氧基化物的比的优选范围为1.5:1至2:1,并且对于8摩尔的乙氧基化物,范围为2.3:1。

适用于本公开和/或要求保护的发明构思中的两性表面活性剂可以包括被广泛描述为脂肪族仲胺和脂肪族叔胺的衍生物的那些表面活性剂,其中脂肪烃基可以是直链或支化链,并且其中一个脂肪取代基包含约8个至约18个碳原子,并且一个包含阴离子水溶性基团,例如羧基、磺酸盐、硫酸盐、磷酸盐或膦酸盐。属于该定义的化合物的实例是3-十二烷基氨基丙酸钠、3-十二烷基氨基丙磺酸钠、十二烷基肌氨酸钠、N-烷基牛磺酸(例如根据美国专利第2,658,072号的教导,通过十二胺和羟乙基磺酸钠反应制备的)、N-高级烷基天冬氨酸(例如根据美国专利第2,438,091号的教导制备的那些),以及在美国专利第2,528,378号中描述的产物。

适于使用的两性离子表面活性剂可以包括被广泛描述为脂肪族季铵、脂肪族鏻和脂肪族锍化合物的衍生物的那些,其中脂肪烃基可以是直链或支化链,并且其中一个脂肪取代基包含约8个至约18个碳原子,并且一个包含阴离子水溶性基团,例如羧基、磺酸根、硫酸根、磷酸根或膦酸根。适用的两性离子表面活性剂包括甜菜碱,包括椰油丙基酰胺甜菜碱甜菜碱

本文适用的两性表面活性剂还可以包括烷基两性乙酸酯,包括月桂两性乙酸酯和椰油两性乙酸酯。烷基两性乙酸酯可以由单乙酸酯和二乙酸酯组成。在某些类型的烷基两性乙酸酯中,二乙酸酯是杂质或意外的反应产物。

本公开的组合物还可以包含流变改性剂。合适的流变改性剂的实例可包括但不限于:羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基瓜尔胶、羟甲基羟乙基纤维素及它们的组合。

本公开的组合物还可以包括其他辅料,包括但不限于:抗菌剂和/或防腐剂,例如2,4,4-三氯-2’-羟基二苯醚(通常称为三氯生),约77%的5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和约23%的2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的混合物(一种可从DowDuPont Inc.获得的广谱防腐剂,为1.5%的水溶液,商品名为KATHONTMCG),二羟甲基-5,5二甲基海因(可从Lonza获得,商品名为);调理剂例如有机硅、有机调理油、天然蜡和合成蜡以及阳离子聚合物等;抗氧化剂,包括但不限于生育酚乙酸酯、奎宁、多酚及它们的混合物;以及香料,包括但不限于美国专利第5,445,747号、美国专利第5,500,138号和美国专利第5,531,910号中所述的香料。

其他合适的辅料可以包括但不限于:悬浮剂,例如镁硅酸盐/铝硅酸盐;多价螯合剂(sequestering agent),例如乙二胺四乙酸二钠;某些合成或天然衍生的油和/或脂肪,如甘油三酯、矿物油;润湿剂,例如甘油、聚甘油、聚乙二醇和聚丙二醇;污物释放剂(soilrelease agent),例如美国专利第3,959,230号中公开的具有聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚氧乙烯对苯二酸酯嵌段的共聚物;螯合剂(chelant),例如二乙烯三胺五乙酸、乙二胺四乙酸、二乙烯三胺五亚甲基膦酸、柠檬酸及它们的混合物;抗氧化剂,例如生育酚乙酸酯、奎宁、多酚及它们的混合物。

还可以在本公开的组合物中添加其他附加的辅料,包括但不限于:染料或着色剂、珠光剂和乳浊剂、染料转移抑制剂和染料固色剂、氯清除剂、电解质、酶、增白剂和漂白剂。在美国专利第6,653,275号中可以找到合适辅料和使用水平的其他实例。

辅料的添加量可为组合物重量的0.1重量%至约30重量%、约0.5重量%至约10重量%、约1.0重量%至约5.0重量%。

根据本公开的组合物可以以本领域技术人员已知的任何形式存在,例如以液体、凝胶、喷雾、气溶胶、泡沫、粉状固体形式、颗粒形式或封装和涂覆形式存在。

处理方法:

根据本公开的处理非角蛋白纤维的方法包括将所述组合物施用到非角蛋白纤维上的步骤。所述组合物可以通过采用本领域已知的常规方法直接施用,例如浸渍、喷雾、浸泡和任何其他适用于这类应用的合适方法。或者,所述组合物可以在洗衣操作过程中施用,例如在洗涤循环、漂洗循环、干燥循环或预浸泡的过程中施用。

在一个非限制性实施方案中,处理非角蛋白纤维的方法包括将所述组合物直接施用到非角蛋白纤维上。在该实施方案中,所述组合物可以通过采用本领域已知的方法施用,包括但不限于浸渍、喷雾和浸泡。所述组合物可以以本领域技术人员已知的任何合适的形式存在,例如以液体、喷雾、气溶胶、泡沫、粉状固体形式、颗粒形式及其封装和涂覆形式存在。

由此获得的经处理的非角蛋白纤维可以在此后被干燥。干燥方法是处理过程的关键步骤,因为该步骤稳定了组合物在非角蛋白纤维上的沉积。在一个非限制性实施方案中,可以在环境条件下对经处理的非角蛋白纤维进行干燥。随后,可以任选地使用加热源对经处理的非角蛋白纤维进行干燥,该加热源可以包括但不限于自动干燥器、蒸汽、加热熨斗和来自吹风机的加热的空气。在经处理的非角蛋白纤维于环境条件下干燥随后进行热处理的实施方案中,这两个操作可以在一个步骤中同时进行,或者这些操作可以任选地在单独的步骤中进行,条件是热处理步骤是在环境条件下干燥之后进行。

在另一个非限制性实施方案中,非角蛋白纤维的处理可以在洗衣操作过程中进行。在该实施方案中,组合物可以在洗衣操作的任何步骤中添加,包括但不限于预浸泡循环、洗涤循环、漂洗循环和干燥循环。本发明的组合物可以在洗衣操作过程中单独使用。或者,该组合物可以与任何洗涤助剂结合,并在洗衣操作过程中加入。

在一个非限制性实施方案中,所述组合物可以在洗衣操作的洗涤循环中添加。在该实施方案中,清洁非角蛋白纤维以及用本公开的组合物处理非角蛋白纤维可以同时进行。所述组合物可以在洗涤循环中单独添加。在该实施方案中,所述组合物可以包含洗涤剂辅助剂和/或助剂作为一种辅料,以及一种或多种上文描述的其他辅料/附加辅料。在另一个实施方案中,所述组合物可以在洗涤循环中与常规洗涤剂一起添加。此外,所述组合物可以添加到洗衣机或用于手洗非角蛋白纤维的任何其他容器中,例如浴盆、桶或任何其他容器。由此获得的经处理的非角蛋白纤维可以用清水漂洗,然后在环境条件下干燥,任选地进行热处理。

在另一个非限制性实施方案中,所述组合物可以在洗衣操作的漂洗循环中添加。所述组合物可以在漂洗循环中单独添加。在该实施方案中,所述组合物可以包含织物柔顺剂和/或如上文描述的其他辅料/附加辅料。或者,所述组合物可以与漂洗循环中使用的常规洗衣助剂(例如织物柔顺剂和织物调理剂)一起添加。此外,漂洗循环过程中的处理可以在洗衣机中进行,或者在用于漂洗操作的任何其他容器中进行,例如浴盆、桶或任何其他容器。由此获得的经处理的非角蛋白纤维可以在环境条件下干燥,随后任选地进行热处理。

在又一个非限制性实施方案中,在洗涤纤维之前,可以在单独浸泡或处理循环中进行非角蛋白纤维的处理。在该实施方案中,有效量的组合物通常溶解在合适的介质中,优选为水,在洗衣机中或者任何其他合适的容器中,例如浴盆或桶。在一个实施方案中,所述组合物可以单独添加。在另一个实施方案中,所述组合物可以与预洗洗衣助剂一起添加。可以使用任何常规的预洗洗衣助剂。然后将非角蛋白浸渍和/或浸泡在组合物中足够长的时间以使组合物有效且均匀地沉积在非角蛋白纤维上。由此获得的经处理的非角蛋白纤维可以在环境条件下直接干燥,随后任选地进行热处理。或者,经处理的非角蛋白纤维可以用清水漂洗和/或用洗涤剂洗涤,然后在环境条件下干燥,任选地进行热处理。

在又一个非限制性实施方案中,非角蛋白纤维的处理可以在干燥步骤中进行。在该实施方案中,所述组合物可以在干燥循环中单独添加。或者,所述组合物可以与干燥循环中使用的任何常规洗衣助剂一起添加。

用本公开的组合物处理非角蛋白纤维的第一个步骤之后,经处理的非角蛋白纤维的后续处理可以通过上文描述的任何方式或所有其他手段以类似的方式进行重复。

用本公开的组合物处理的非角蛋白纤维的实例包括但不限于天然纤维、合成纤维及其组合。天然纤维的实例包括但不限于棉纤维、丝纤维及其组合。类似地,合适的合成纤维的实例包括但不限于聚酯纤维、尼龙纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯纤维、丙烯酸纤维、氨纶纤维及其组合。

本公开的另一方面提供了一种用本公开的组合物处理由非角蛋白纤维衍生的纺织材料和/或任何其他纺织品的方法。由其衍生的纺织材料和/或其他纺织品可以通过上文描述的任何或所有其他手段以类似的方式进行处理。

本发明的另一个方面提供了一种保护有色/染色的非角蛋白纤维、和由其衍生的有色纺织材料和/或任何其他纺织品不褪色和不被洗掉的方法,其中所述方法包括用式(Ⅰ)和式(Ⅱ)中的一种或两种表示的组合物来处理有色/染色的非角蛋白纤维。

本发明的另一个方面还提供了一种保护有色/染色的非角蛋白纤维、和由其衍生的有色纺织材料和/或任何其他纺织品不褪色和不被洗掉的方法,其中所述方法包括用选自式(Ⅲ)、式(Ⅳ)、式(V)及它们的组合的化学制剂表示的组合物来处理有色/染色的非角蛋白纤维。

以下实施例说明了本公开,除非另有说明,部分和百分比是按重量计算的。每个实施例都以解释本公开的方式来提供,而不是对本公开的限制。事实上,在不偏离本发明的范围或精神的情况下,可以对本公开做多种修改和变化,这对本领域的技术人员是显而易见的。例如,作为一个实施例的一部分而说明或描述的特征可以用于另一个实施例以产生又一实施例。因此,本公开旨在涵盖落入所附权利要求书及其等同专利的范围内的这些修改和变化。

实施例

A.反应产物的制备:

实施例1-葡萄糖酸内酯与乙二胺在水中的反应

将3.2g乙二胺(EDA)、23.9g水和35.6g L-葡萄糖酸δ-内酯(GDL)依次加入三颈烧瓶中形成混合物。在氮气中,将混合物逐渐加热至约60℃,并保持约2.5小时。然后,将温度降低至50℃,并将形成的终产物倒入容器中。一旦温度降至室温(约21℃至23℃),即可获得终产物。分析结果表明,终产物包括N,N′-乙烯-双-D-葡萄糖酰胺、N-(2-氨乙基)-D-葡萄糖酰胺和GDL。

实施例2-GDL与乙醇胺在水中的反应

将6.16g乙醇胺(EA)、15g水和17.9g L-葡萄糖酸δ-内酯依次加入三颈烧瓶中形成混合物。在氮气中,将混合物逐渐加热至约60℃,并于该温度保持约2.5小时。然后,将温度降低至50℃,并将形成的终产物倒入容器中。一旦温度降至室温(约21℃至23℃),即可获得终产物。

实施例3-GDL与乙二胺在甲醇中的反应

将2.40g乙二胺、79g甲醇和14.26g L-葡萄糖酸δ-内酯依次加入三颈烧瓶中形成混合物。在氮气中,将混合物逐渐加热回流,并于该温度保持约2.5小时。然后,将温度降至室温(约21℃至23℃)。将终产物过滤和干燥。获得白色粉末状产物。

实施例4-GDL与3-氨基-1-丙醇在水中的反应

将15.0g 3-氨基-l-丙醇(APA)、35.6g L-葡萄糖酸δ-内酯和50g水依次加入三颈烧瓶中形成混合物。在氮气中,将混合物逐渐加热至约75℃,并于该温度保持约2.5小时。然后,将温度降至50℃,并将形成的终产物倒入容器中。一旦温度降至室温(约21℃至23℃),即可获得终产物。

实施例5-GDL与3-氨基-1-丙醇在甲醇中的反应

5.0g(0.2摩尔)3-氨基-l-丙醇、200g甲醇和35.6g(0.2摩尔)L-葡萄糖酸δ-内酯(GDL)加入三颈烧瓶中。将混合物在氮气中逐渐加热至60℃回流,并于该温度保持约2.5小时。让反应冷却至室温(约21℃至23℃)。过滤反应混合物,并让产物在通风烘箱中于60℃干燥,以获得白色粉末状的葡萄糖酰胺。

实施例6-GDL与三(羟甲基)氨基甲烷在水中的反应

将50.0g L-葡萄糖酸δ-内酯(GDL)、34.0g三(羟甲基)氨基甲烷(THMAM)和70.2g水依次加入三颈烧瓶中形成混合物。在氮气中,将混合物逐渐加热至约75℃,并于该温度保持约2.0小时。然后,将温度降低至50℃,并将形成的终产物倒入容器中。获得在水中含有55重量%固体的终产物。

实施例7-GDL与3-氨基-1-丙醇在水中的混合物

5.8g葡萄糖酸(在水中50重量%)和7.5g 3-氨基-l-丙醇在烧杯中于室温(约21℃至23℃)混合1小时。

B.反应产物的测定:

样品制备

将约200mg样品溶解在1.3g D2O中形成溶液。然后将样品溶液转移到5mm的NMR管中进行分析。固体样品:将约100mg样品溶解在1.4g D2O中形成溶液。将样品溶液转移到5mm的NMR管中进行分析。

NMR测定

使用PFG-I探针通过Varian 400MHz核磁共振波谱仪记录定量1H NMR谱。采集参数如下:

温度297K,

扫描宽度16ppm,

脉冲宽度90°,

扫描次数16,

弛豫延迟30s。

使用标准做法对光谱进行相位和基线校正。将三甲基硅基丙酸(TSP)参照峰指定为0.0ppm,对光谱进行了校准。

对于二酰胺(EDA)和GDL的反应产物

A区(IA)=3.50-3.40ppm(单峰)

B区(IB)=3.4-3.25ppm(单峰)

C区(IC)=3.25-3.10ppm(三重峰)

二酰胺/单酰胺/氨基-葡萄糖酸盐的摩尔比计算如下:

二酰胺=(IA)/(IA+IB+2IC)

单酰胺=(21C)/(IA+IB+2IC)

氨基-葡萄糖酸盐=(IB)/(IA+IB+2IC)

对于氨基醇化合物(EA/APA)与GPL的反应产物:

A区(IA)=4.40-4.20ppm(双峰)

B区(IB)=4.25-4.10ppm(双峰)

单酰胺/氨基-葡萄糖酸盐的摩尔比计算如下:

单酰胺=(IA)/(IA+IB)

氨基-葡萄糖酸盐=(IB)/(IA+IB)

表1列出了实施例1-7的反应产物的1HNMR测定结果。

表1:

C.非角蛋白纤维的处理及其强度测试:

I.用实施例1-7的终产物处理非角蛋白纤维(ⅰ)浸泡法:

使用了可从Center for Test materials BV,Vlaardingen,the Nederland获得的,尺寸为7.5cm×15cm的聚酯样品(PN-01)。在使用实施例1-7的终产物处理之前,将这些聚酯样品用水洗三次。实施例4的终产物在一个200ml的封盖玻璃瓶中直接用水稀释,得到1重量%的水溶液。类似地,实施例4的终产物的5重量%的水溶液也在另一个玻璃瓶中制备。通常使用柠檬酸或柠檬酸/氢氧化钠将两种水溶液的pH维持在4。1重量%柠檬酸溶液也在一个单独的玻璃瓶中制备。共使用15个聚酯样品(PN-01)。将这些聚酯样品分成3捆;每一捆由5个聚酯样品组成。这3捆聚酯样品然后放入分别装有1重量%的实施例4终产物的水溶液和5重量%的实施例4终产物的水溶液,和1重量%的柠檬酸溶液的三个不同的玻璃瓶。然后盖上这些玻璃瓶的瓶盖并水平放置在滚筒上,以80rpm持续60分钟。然后,从这些玻璃瓶中倒出水溶液,并从瓶中取出由此获得的经处理的聚酯样品放在吸水性纸巾上,然后于23℃±2℃的温度、50%±2%的湿度干燥过夜。然后对经处理的和干燥的聚酯样品进行撕裂强度测试和拉伸强度测试。

聚酯样品(PN-01)还用实施例1-3和实施例5-7的终产物通过浸泡法以如上所述的实施例终产物的浸泡方法进行处理。

(ⅱ)喷雾方法:

将实施例4的终产物溶解在水中,分别获得三种不同的水溶液:1重量%、5重量%和20重量%。将聚酯样品放置在三个不同的铝容器中,然后在样品的两侧用制备的水溶液分别喷洒八次。将处理后的样品挂在湿度和温度受控的房间(50%HR,23℃)内的干燥架上,直到完全干燥。

棉样品(CN-11)也用实施例4的终产物通过喷雾法以上述用于处理聚酯样品的方式进行处理。

Ⅱ.撕裂强度测定:

(ⅰ)使用纺织品分析仪:

用英国Stable Micro System市购的TA-XT2i纺织品分析仪测定经上述浸渍和喷雾方法处理的聚酯样品和棉样品的撕裂强度。将干燥和处理过的聚酯样品部分切成两半。这些部分切成两半的样品随后固定在两个垂直的平行夹持器(grip)上,这两个夹持器可以上下移动。将下夹持器固定。上夹持器可以上下移动。设置一个程序使上夹持器以每秒1毫米的速度向上移动,直到达到1g的张力,然后在那里保持10秒,然后上夹持器以每秒5毫米的速度再次向上移动,直到达到100毫米的距离,并记录撕裂力。上夹持器以每秒5毫米的速度移回起始位置。使用纺织品分析仪的指数软件来计算撕裂100毫米样品所需的能量,该能量被称为抗撕裂能(Tear Energy Resistance),以N.cm(牛顿乘以厘米)表示。用于撕裂100毫米样品的能量越高,样品变得有越高的强度。同样还测量了这两种棉样品(未处理的棉样品和经处理的棉样品)的撕裂强度。

撕裂强度结果显示在表2、表3、表4和表5中。

表2和表3示出了用实施例1的终产物通过浸渍方法处理的聚酯样品和棉样品的抗撕裂能(以N.cm(牛顿乘以厘米)为单位)。

表2:用实施例4的终产物通过浸泡法处理的聚酯样品的抗撕裂能(以N.cm(牛顿乘以厘米)为单位)。

表3:用实施例4的终产物通过浸泡法处理的棉样品的抗撕裂能(以N.cm(牛顿乘以厘米)为单位)。

从表2中提供的数据可以明显看出,与未处理的聚酯样品和仅用1重量%柠檬酸水溶液处理的聚酯样品相比,通过浸泡法用1重量%和/或5重量%的实施例4的终产物的水溶液处理的聚酯样品显示出更高的抗撕裂能。用1重量%柠檬酸水溶液处理的聚酯样品的撕裂强度降低。然而,当用1重量%的实施例4的终产物的水溶液处理聚酯样品时,撕裂强度增加。在用5重量%的实施例4的终产物的水溶液处理聚酯样品的情况下,撕裂强度进一步显著提高。

根据表3中提供的数据,更明显的是与未处理的棉样品相比,用1重量%的实施例4的终产物处理的棉样品也显示出更高的抗撕裂能。

表4和表5列出了用实施例4的终产物通过喷雾法处理的聚酯样品和棉样品的抗撕裂能(以N.cm(牛顿乘以厘米)为单位)。

表4:用实施例4的终产物通过喷雾法处理的聚酯样品(PN-01)的抗撕裂能(以N.cm(牛顿乘以厘米)为单位)。

表5:用实施例4的终产物通过喷雾法处理的棉样品(CN-11)的抗撕裂能(以N.cm(牛顿乘以厘米)为单位)。

从表4中提供的数据可以明显看出,与未处理的聚酯样品相比,通过喷雾法用1重量%、5重量%和20重量%的实施例4的终产物的水溶液处理的聚酯样品(PN-01)显示出抗撕裂能的显著增强。类似地,与未处理的棉样品相比,用1重量%、5重量%和20重量%的实施例4的终产物的水溶液处理的棉样品(CN-11)也显示出更高的抗撕裂能。

Ⅲ.使用循环疲劳测试进行拉伸强度测定:

样品制备:

使用可从Center for Test materials BV,Vlaardingen,the Nederland获得的,尺寸为7.5cm×15cm的棉样品(CN-11)用于循环疲劳拉伸强度。在用实施例1-7的终产物处理之前,将这些棉样品(CN-11)用水洗三次。制备1重量%的实施例4的终产物的水溶液。使用柠檬酸或柠檬酸/氢氧化钠将水溶液的pH调节至4.0。然后将棉样品浸泡在制备好的1重量%水溶液中24小时,不搅动。然后将由此获得的经处理的棉样品取出并于23℃±2℃的受控温度、50%±2%的受控湿度干燥过夜。将经处理的和干燥的棉样品沿长度分离以获得单纤维。然后使用由Dia-Stron Limited(Andover,UK)提供的PVC衬里黄铜压夹器(crimp)将每根纤维压夹住。两个压夹器之间的空间设定为30mm。压夹后,将压夹的样品小心放置在含有50根纤维的样品盒上,避免纤维的任何扭曲。然后将样品盒置于受控环境室中至少2小时以使纤维在恒定温度和湿度(23℃-50%HR)下平衡。使用循环疲劳法进行拉伸强度分析:

使用循环测试仪(CYC801)以及自动纤维样品装载模块ASL1500(装载50根纤维)进行循环疲劳拉伸测量。该仪器及其附件可从Dia-Stron Limited,Andover,UK,50获得。经处理的棉纤维被自动装载,以每分钟40mm的速度重复恒定应变测量,较低的触发载荷为10gmf,断裂阈值为50gmf。对棉纤维施加12%的恒定应变。当所有棉纤维断裂或达到100000的最大循环时,拉伸测试结束。记录每根棉纤维断裂的循环数。使用基于Weibull分析的UvWin OC应用软件(可从Dia Stron Limited UK获得)获得经处理的棉纤维和未处理(对照)的棉纤维的残存率与循环数的关系。Weibullα-参数或特征寿命或标度是63.2%的纺织纤维断裂的循环数。断裂循环数越高,纺织纤维就变得有越高的强度。

表6列出了用1重量%的实施例4的终产物的水溶液处理的棉样品(CN-11)的断裂循环数。从表-6中提供的数据可以明显看出,在12%的恒定应变下,与未处理的棉样品相比,1重量%的实施例4的终产物的水溶液处理的棉样品显示出更高的断裂循环数。此外,经处理的棉样品和未处理(对照)的棉样品的残存率与循环数的关系也显示在图2中。从所提供的图2可以清楚地看出,用1重量%的实施例4的终产物的水溶液处理的棉样品(红色实线)比未处理的棉样品(蓝色虚线)具有更高的标度值。这清楚地表明,经处理过的棉样品与未处理的棉样品相比,需要更多的循环数来断裂,并且经处理的棉样品在处理后变得有更高强度。

表6:棉样品(CN-11)的断裂循环数

Ⅳ.漂洗循环强化羊毛纤维和聚酯纤维的试验方法:

用Tergotometer在300ppm的硬水(3Ca2+/1Mg+)和4g含有过碳酸氢的去污剂“Oxiclean多功能去污剂”的1L混合物中洗涤5个样品。于60℃洗涤30分钟后,将每个样品在自来水下冲洗1分钟。下一步是将20mg混合物溶解在1L 300ppm的硬水(3Ca2+/1Mg+)溶液中用于冲洗样品。将样品于60℃混合30分钟,30分钟后轻轻挤压样品,去除多余的水分,并晾干过夜。该过程对聚酯样品重复5次,对羊毛样品进行1次循环。在所有必要的循环后,在纹理分析仪的帮助下测定样品的撕裂强度。

测定纤维强度的测试方法:

在纹理分析仪上安装AT/G夹持器,并在两个夹持器之间留出30mm的间距。在测量之前校准力和距离。在样品的短边上做正好在中间的4cm的预切。当把样品放在两个夹持器之间时,确保左侧位于上夹持器,右侧位于下夹持器。以下列值开始测试:测试速度:聚酯5mm/秒和羊毛1mm/秒;距离:100mm。开始测试,并对经过相同处理的五个样品使用相同的设置。当测试完成后,让软件计算出每根纤维所需的力,并计算出撕裂100mm所需的总力。

表7:织物柔顺剂配方

表8:对羊毛进行单次洗涤和漂洗循环的试验

在漂洗循环中,在织物柔顺剂中加入羟丙基葡萄糖酰胺(和)羟丙基葡萄糖酸铵会对效果有显著改善。当在漂洗循环中加入400ppm羟丙基葡萄糖酰胺(和)羟丙基葡萄糖酸铵溶液时,获得的撕裂强度几乎与未处理的样品相同,但与未处理的样品相比,50-ppm剂量对撕裂强度仍有显著增加。

表9:对聚酯进行五次洗涤和漂洗循环的试验

经过五次洗涤和漂洗循环后,撕裂强度略有下降,但当将100ppm的羟丙基葡萄糖酰胺(和)羟丙基葡萄糖酸铵加入漂洗循环中,可以看到撕裂强度的增加,几乎与未经处理的聚酯样品的值相同。

尽管本发明已经按照具体的实施方案进行了详细描述,但应该注意的是,本发明并不局限于那些具体的实施方案。相反,鉴于目前的公开,许多修改和变化将会在不脱离本发明的精神和范围的情况下呈现给本领域技术人员。

32页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:从木质纤维素材料中提取半纤维素的方法

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!