專利名稱：在織物染整加工中防止染料沉積的方法和織物染整組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及防止染料沉積在織物上的方法和織物染整組合物。更具體地說，本發(fā)明涉及把一種或多種水溶的或水分散的化合物加到石洗和預(yù)洗過程中以防止染料沉積在織物上。
從纖維素織物如棉布及尤其靛藍(lán)染色的粗斜棉布制的衣服多年來一直是常見的。最近，消費(fèi)者們偏愛看起來先磨的且感覺較軟的粗斜棉布。這種先磨的表觀及較軟感覺可通過織物染整加工如預(yù)洗或石洗來實(shí)現(xiàn)，其中織物被處理以便除去織物中的染料。在本發(fā)明中，我們把“織物染整加工”定義為包括一步或多步的任何過程，其中染料從織物或衣服中除去。
用于染粗斜棉布的最常見染料是靛藍(lán)，它被分類為還原染料。靛藍(lán)是在石洗或預(yù)洗過程中被除去的最常見染料。其它染料如硫化黑過去也常用于給粗斜棉布著色且也可能在織物染整加工中被除去。
預(yù)洗織物能實(shí)現(xiàn)下面一種或多種作用1)通過除去過量染料使織物均勻退色，2)通過除去填料和用于促進(jìn)切割織物的硬化劑軟化織物，3)預(yù)收縮織物，4)增進(jìn)織物的手感。
例如，一種典型的預(yù)洗方法可用常用的堿性洗滌劑配方起始于15到20分鐘的清洗周期，然后酸洗以除去洗滌劑所致堿性，淡水漂洗，織物軟化沖洗，及吸出水循環(huán)。例如，典型的洗滌劑可含非離子和離子表面活性劑，助洗劑，抗污物再沉劑，光學(xué)增亮劑，及填充劑。在此預(yù)洗過程中也做了幾點(diǎn)修改。例如，US4，388，077描述了洗滌劑組合物中兩性表面活性劑和助洗劑的應(yīng)用，以增進(jìn)預(yù)收縮，除染料及織物軟化效果。另外，US4，218，220在洗滌周期之后加上了附加的漂白步驟。具體地說，此附加步驟包括用含漂白劑和織物軟化劑的水溶液處理織物或衣服以產(chǎn)生更均勻的退色。在本發(fā)明中，我們定義術(shù)語“預(yù)洗”以包括那些使織物均勻褪色的方法。
石洗織物或衣服達(dá)到下面效果1)非均勻地使織物褪色以致于織物中顏色密度在整個(gè)織物中不同，2)軟化織物，3)使織物表面看起來有絨毛似的。石洗過程對比于予洗過程產(chǎn)生更多先磨的表觀。
石洗方法通常包括用粒徑約為1到10英寸的浮石及用由此方法的磨蝕性產(chǎn)生的較小浮石粒子在大桶狀設(shè)備中處理濕粗斜棉布或衣服。浮石磨蝕織物，在粗斜棉布局部區(qū)域產(chǎn)生較亮顏色及在縫中產(chǎn)生類似的亮區(qū)。另外，浮石軟化織物并且產(chǎn)生類似于全力磨織物產(chǎn)生的有絨毛表面。一種或多種化學(xué)品可與浮石一起使用，如表面活性劑，漂白劑，和助洗劑。另外，其它的磨蝕材料可用于代替浮石，如用于球磨粉廠的陶瓷球及不規(guī)則硬橡膠片。清洗步之后，一般在水溶液中漂洗織物或衣服一次或多次。水溶液可包括如織物軟化劑之類的添加劑，或中和劑。
與預(yù)洗方法類似，也報(bào)導(dǎo)了石洗方法的修改。US專利4，740，213公開了干燥石洗法，其中用化學(xué)漂白劑浸滲的浮石與織物接觸產(chǎn)生更隨機(jī)的褪色表面。用浮石干燥接觸織物或衣服后，用水溶液洗織物以中和漂白劑。對石洗方法的另一修改公開于US專利4，832，864中，其中含纖維素酶的洗滌劑組合物用以代替象浮石一樣的磨蝕劑，以便降解和非均勻脫色織物。而且，纖維素酶可與浮石及任選的其他化學(xué)品如表面活性劑，助洗劑，緩沖劑一起使用以產(chǎn)生先磨的表觀和感覺。在本發(fā)明中，我們把“石洗”定義為使織物非均勻褪色的方法。
不幸的是，在織物染整加工中，這些釋放的染料可能沉回到粗斜棉布和白口袋襯里上。因?yàn)檫@種沉積，口袋襯里不理想地變?yōu)橹那以谝路p上粗斜棉布具有較黑的外表?？椢镆部赡艹霈F(xiàn)“斑污”，意思是織物上某些區(qū)域可以比同一織物上其他區(qū)域黑或亮。著色的口袋襯里，變黑的縫和線，斑污織物都是不能接受的。DE 3124210A-1公開了一種含有一種表面活性劑和一種在洗滌操作中對防止染料轉(zhuǎn)移有效的聚合物的液相洗滌劑組合物。然而，DE3124210A-1沒有訴說在具體指定從織物中釋放染料的染整加工中防止染料沉積的問題。因?yàn)橄丛≈腥玖蠞舛戎辽俦纫话慵彝ハ礈旆椒ㄖ械母?00%，所以在石洗和預(yù)洗中染料沉積的問題更為嚴(yán)重。因此，需要織物染整加工及染料沉積抑制劑，在這些緊要條件下它們將有效地防止染料沉積在織物上。
因此，本發(fā)明的一個(gè)方面是提供含有一種或多種染料沉積抑制劑的織物染整組合物，此染料沉積抑制劑可在織物染整加工中加入用以有效地抑制在這些方法中染料的沉積。
本發(fā)明的另一方面是提供在預(yù)洗或石洗過程中抑制被釋放的染料沉積的方法。
本文公開了一種防止染料沉積在織物上的方法，其包括1)形成含有a)水，b)染色織物，和c)染料沉積抑制劑的水浴，2)在水浴中處理染色織物，從染色織物中釋放部分染料到水浴中，3)在此處理步期間保持染料沉積抑制劑與染色織物和釋放的染料接觸，基于總水浴重量(不包括染色織物重量)水浴中染色抑制劑濃度保持在至少25ppm到大約2000ppm之間。
染料沉積抑制劑選自下面類型化合物ⅰ)增稠劑水體系，ⅱ)芳基磺酸縮合物，ⅲ)聚合羧酸分散劑，ⅳ)含聚合物的丙烯酰胺。
而且，公開的織物染整組合物至少包括0.1%(按重量計(jì))的染料沉積抑制劑。用于本發(fā)明的織物染整組合物加到織物染整加工如石洗和預(yù)洗方法中，在該方法的任一步驟織物將與水浴中釋放的染料接觸。
我們發(fā)現(xiàn)某些水溶的和水分散的化合物(此后指“染料沉積抑制劑”)防止染料(它在織物染整加工中有意或無意地被釋放)沉積在已染色織物和白或亮著色的織物和口袋襯里上。一種或多種染料沉積抑制劑作為這里定義的織物染整組合物加到織物染整加工中。下面描述染料沉積抑制方法，織物染整組合物和染料沉積抑制劑。
通常，織物染整組合物，它含有染料沉積抑制劑，用于織物染整加工中的任一步驟，其中染料有意或無意地從含有織物的水溶液中被釋放出來。這種含有被處理織物的水溶液這里稱為“浴”或“水浴”。
例如，織物染整組合物可加到石洗方法的任一步驟中，其中染料可在浴中被釋放，例如1)在一步或多步清洗步驟中，其中通過在含有添加劑如浮石和纖維素酶及任選的一種或多種化學(xué)品如漂白劑，表面活性劑，助洗劑或緩沖劑的浴中攪動(dòng)織物或衣服可達(dá)到“石洗的”表觀，2)在一步或多步中和步驟中，其中可在浴中攪動(dòng)織物或衣服以中和織物或衣服或用來除去過量的漂白劑，3)在一步或多步漂洗步驟中，可在浴中攪動(dòng)織物或衣服以除去殘余化學(xué)品。用于本發(fā)明的織物染整組合物也可加到石洗方法的任何其他步驟中，其中染料被釋放進(jìn)入浴。
類似地，織物染整組合物可加到其中染料可被釋放進(jìn)入浴的任一預(yù)洗方法步驟中，例如1)在一步或多步清洗步驟中，其中在含有一種或多種添加劑如表面活性劑，助洗劑，溶劑，惰性稀釋劑，和漂白劑的水浴中攪動(dòng)織物或衣服來預(yù)洗織物或衣服，2)在一步或多步中和步驟中，其中可在浴中攪動(dòng)織物或衣服以中和織物或衣服或除去過量漂白劑，3)在一步或多步織物軟化步驟中，其中在含有織物軟化劑的浴中攪動(dòng)織物或衣服以軟化織物或衣服，4)在一步或多步漂洗步驟中，其中在浴中攪動(dòng)織物或衣服以便從衣服或織物中除去殘余的化學(xué)品，用于本發(fā)明的織物染整組合物也可加到預(yù)洗方法的任何其它步驟中，其中染料被釋放進(jìn)入浴。
一般來說，在織物染整加工中，為了抑制染料沉積，在低PH浴中比在高PH浴中需要更多的染料沉積抑制劑。例如，其于浴的總量(不包括織物重量)在PH為約3到約7的浴中染料沉積抑制劑的總濃度至少為50ppm。再例如，基于浴總重量(不包括織物重量)在PH約為7.1到約13的浴中染料沉積抑制劑的浴中染料沉積抑制劑的總濃度應(yīng)至少為25ppm。優(yōu)選的是，基于浴的總重量(不包括織物重量)在浴中染料沉積抑制劑的濃度至少為250ppm。另外，基于浴的總重量(不包括織物重量)對于最大總濃度約為2000ppm一種或多種染料沉積抑制劑可加到浴中。
一般來說，根據(jù)機(jī)器最大容量指示在織物染整加工中加入順序是加到家用的、工業(yè)的或公共機(jī)構(gòu)洗滌機(jī)器中1)織物或衣服物品，2)水，3)織物染整組合物。然而，顛倒各步的順序從理論上來說也是可能的且對染料沉積抑制來說沒有優(yōu)選的加入順序。例如，水和織物染整組合物可首先加入，然后加入織物。第二種選擇是首先加入織物和水，然后加入織物染整組合物。第三種選擇是首先加入織物染整組合物，然后加入織物，再加入水。最后，織物，水，和織物染整組合物可同時(shí)加入。任選的是，加入的織物染整組合物可在洗滌周期開始之后加入。
把織物，水，和織物染整組合物加到機(jī)器中后，然后在浴中攪動(dòng)織物。要求攪動(dòng)的程度是足以使染料沉積抑制劑與織物接觸且與浴中任何被釋放的染料接觸的程度。要求染料和織物與染料沉積抑制劑接觸的時(shí)間是從織物中釋放所需染料必需的時(shí)間。例如，在石洗方法中，洗滌周期可花約30到60分鐘來釋放所需量染料。在預(yù)洗方法中，例如洗滌周期可花約15到30分鐘來完成。在洗滌周期中染料沉積抑制劑與織物和釋放的染料防止染料沉積在織物上。
一個(gè)或多個(gè)洗滌周期后，用于本發(fā)明的一種或多種織物染整組合物也可加到含有處理織物或衣服的水溶液的浴中，此織物或衣服中染料可無意地放入浴中。例如，對中和，漂洗，或織物軟化步中織物染整組合物可加到含織物水溶液的浴中。對于洗滌步，染料沉積抑制劑與織物及在浴中通過攪動(dòng)浴釋放的染料接觸。要求染料沉積抑制劑與釋放的染料及織物接觸的時(shí)間是完成織物染整步所必需的時(shí)間。例如，在漂洗步中，必需的接觸時(shí)間是將從織物中除去殘余化學(xué)品必需的時(shí)間，例如可以為大約5到20分鐘。類似地，在織物軟化步中，抑制染料沉積的必需接觸時(shí)間將是軟化織物必需的時(shí)間，例如可以是大約5到30分鐘。在其中染料無意釋放到浴中的步驟中染料沉積抑制劑與織物及浴中染料接觸防止染料沉積在織物上。
在約5℃到約95℃溫度范圍內(nèi)含有染料沉積抑制劑的織物染整組合物對抑制染料沉積是有效的。另外，在PH為約3到13范圍內(nèi)的浴中本發(fā)明的織物染整組合物對防止染料沉積是有效的。
染料沉積抑制劑作為織物染整組合物可加到織物染整加工中。織物染整組合物包括或1)100%(重量)固體染料沉積抑制劑(包括反應(yīng)雜質(zhì))，或2)0.1%到45%(重量)染料沉積抑制劑和一種或多種下面添加劑水，溶劑，助洗劑，表面活性劑，惰性稀釋劑，緩沖劑，漂白劑，纖維素酶，穩(wěn)定劑，香料，織物軟化劑，防腐劑，和遮光劑。
助洗劑織物染整組合物可含有一種或多種0到約85%(按重量計(jì))的助洗劑?？捎糜诳椢锶菊M合物的助洗劑實(shí)例包括沸石，碳酸鈉，低分子量聚羧酸，次氮基三乙酸，檸檬酸，酒石酸，上述酸的鹽，及單聚、寡聚、多聚膦酸鹽，如正磷酸鹽，焦磷酸鹽，尤其是三聚磷酸鈉。適當(dāng)助洗劑的更多條目可在美國專利No.4，832，864中找到。優(yōu)選的織物染整組合物基本上排除磷酸鹽。
表面活性劑織物染整組合物包括0到約50%(按重量計(jì))的一種或多種表面活性劑。非離子的，陰離子的，陽離子的，和兩性的表面活性劑可包括在織物染整組合物中。
非離子表面活性劑是當(dāng)溶解或分散在水溶液中時(shí)無電荷的表面活性劑。例如典型的非離子表面活性劑包括C6-C12烷基酚乙氧基化物，C12-C20鏈烷醇烷氧基化物，環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的嵌段共聚物。任選的是，聚亞烷基氧化物的末端基可被嵌段，因此聚亞烷基氧化物的游離OH基可被醚化，酯化，縮醛化和/或胺化。另一修改包括聚亞烷基氧化物的游離OH基與異氰酸酯反應(yīng)。非離子表面活性劑也包括C4-C8烷基葡糖蔗以及通過烷氧基化從其中得到的烷氧基化產(chǎn)品，尤其是通過烷基葡糖蔗與環(huán)氧乙烷反應(yīng)得到的那些。
陰離子表面活性劑是在水溶液中具有呈負(fù)電荷態(tài)親水功能基的表面活性劑。常用陰離子表面活性劑包括羧酸，磺酸，硫酸酯，磷酸酯，及其鹽。
陽離子表面活性劑含親水功能基，當(dāng)溶解或分散于水溶液時(shí)其中功能基電荷是正的。典型的陽離子表面活性劑包括例如胺化合物，含氧胺，及季銨鹽。
兩性表面活性劑含酸性和堿性親水基且可用于織物染整組合物。
一般來說，對用于本發(fā)明的織物染整組合物，非離子表面活性劑如醇的乙氧基化物是優(yōu)選的。
溶劑和惰性稀釋劑為溶解或分散染料沉積抑制劑溶劑和惰性稀釋劑可用于織物染整組合物?？墒褂玫牡湫腿軇┌ê跞軇┤绱?，酯，二醇，及二醇醚。可用于本發(fā)明組合物中的醇包括例如甲醇，乙醇，異丙醇，及叔丁醇?？捎玫孽グɡ缫宜嵛祯ィ宜嵋阴?，乙酸丁酯，二醇酯。用于溶劑的二醇和二醇醚包括例如乙二醇，丙二醇，及乙二醇和丙二醇的寡聚物。固體織物染整組合物也可含有惰性稀釋劑如硫酸鈉，氯化鈉，或硼酸鈉，或所選的聚合物如聚乙二醇或聚丙二醇。
緩沖劑織物染整組合物可含0到約50%(按重量計(jì))的一種或多種選自下面化合物的堿金屬鹽硅酸鹽，碳酸鹽，及硫酸鹽。而且，織物染整組合物也可含有機(jī)堿如三乙醇胺，單乙醇胺，及三異丙醇胺。
固體成形劑本發(fā)明的織物染整組合物可配成固體形式如管狀固體，顆?；蚱?。這些固體形式典型地通過染料沉積抑制劑與固化劑結(jié)合并將合并的材料以固體形式成形而制得?？墒褂脽o機(jī)和有機(jī)固化劑。固化劑必須是水溶的或水分散的，與染料沉積抑制劑相容，且容易用在生產(chǎn)設(shè)備中。可使用的無機(jī)固體成形劑是可通過水合固化的可水合堿金屬或堿土金屬無機(jī)鹽。這種固體成形劑包括例如鈉，鉀，鈣的碳酸鹽，碳酸氫鹽，三聚磷酸鹽，硅酸鹽，及其它可水合鹽。典型的有機(jī)固化劑包括分子量大于約1000的水溶有機(jī)聚合物如聚環(huán)氧乙烷或聚環(huán)氧丙烷。可使用的其它水溶聚合物包括聚乙烯醇，聚烷基噁唑啉。
在織物染整組合物中其它常見添加劑是漂白劑，用量為至多30%(按重量計(jì))，和腐蝕抑制劑如硅酸鹽，用量為至多25%(按重量計(jì))。可用的適當(dāng)漂白劑是例如過硼酸鹽，過碳酸鹽或產(chǎn)氯物質(zhì)如氯代異氰脲酸鹽?？墒褂玫倪m當(dāng)腐蝕抑制劑是，例如，硅酸鈉，二硅酸鈉及偏硅酸鈉。
織物染整組合物也可含至多約5%(按重量計(jì))輔助劑如殺菌劑。其它任選使用的常見添加劑是光學(xué)增亮劑，酶，香料及織物軟化劑。典型的織物軟化劑包括季銨鹽如氯化二脂二甲基銨。
液體織物染整組合物除包括染料沉積抑制劑外，還典型地包括至少一種有機(jī)溶劑或水，而固體織物染整組合物除包括染料沉積抑制劑外，還典型地包括至少一種表面活性劑，和一種助洗劑。用于本發(fā)明的固體織物染整組合物可以是幾種物理形式的任何一種，如粉狀，珠狀，薄片，棒狀，片，針狀，糊狀及類似物。
可配入織物染整組合物的其它添加劑將取決于在染料沉積必須被抑制的織物染整加工中的步驟。例如，在實(shí)際產(chǎn)生石洗表觀的步驟中，纖維素酶可包括在織物染整組合物中以便產(chǎn)生“石洗的”表觀，如美國專利No.4，832，864所述。或例如，加到預(yù)洗方法洗滌周期中的織物染整組合物可包括表面活性劑。另外，在漂洗步中織物軟化劑可加到織物染整組合物中以便軟化織物。
上述織物染整組合物對防止溶解或分散在水浴中染料沉積在織物上是有效的。因此，在前述織物染整加工的一步或多步期間組合物可被加入，其中染料可能被釋放進(jìn)入浴。
在本發(fā)明方法中已發(fā)現(xiàn)有效的染料沉積抑制劑包括公知的增稠劑和分散劑。
對本發(fā)明有效的增稠劑包括有機(jī)的，非離子的和陰離子的，水溶的或水分散的聚合物，它們在水體系如乳膠漆中是有效的。這里所用“增稠劑”或是締合型或是非締合型?！熬喓显龀韯笔腔瘜W(xué)連接巰水基的水溶或水溶脹的聚合物，它們能巰水締合。所述的“巰水基”定義為增加水不溶性的任何化學(xué)基團(tuán)且典型的是含約4到30個(gè)碳原子的烷基或烷基芳基?！胺蔷喓显龀韯笔遣换瘜W(xué)連接巰水基的水溶或水溶脹的聚合物。
用于織物染整組合物和方法中的優(yōu)選增稠劑包括下面類型的一種或多種ⅰ)聚乙氧基化尿烷，ⅱ)丙烯酸酯乳液聚合物。
除增稠劑外，某些水體系的分散劑對防止染料沉積到織物上也是有效的。優(yōu)選的分散劑包括下面類型的一種或多種ⅰ)芳基磺酸縮合物，ⅱ)聚(羧酸)分散劑。
最后，第三類染料沉積抑制劑是含丙烯酰胺的聚合物。用于本發(fā)明的含丙烯酰胺聚合物可以是增稠劑，也可以是分散劑。
下面是用作染料沉積抑制劑的增稠劑。
聚乙氧基化尿烷，它們在乳膠組合物中用作締合增稠劑是已知的，是聚醚聚醇與異氰酸酯的縮合聚合物。美國專利4，079，028和4，155，892這里作為參考并入本文，詳細(xì)描述了這些聚氨基甲酸乙酯增稠劑，我們發(fā)現(xiàn)它們作為染料沉積抑制劑是有用的。
聚乙氧基化尿烷在非水介質(zhì)中制備且是至少反應(yīng)物(a)和(c)的反應(yīng)產(chǎn)品，但聚合物任選地可以包括下面反應(yīng)物(b)和(d)(a)至少一種含一個(gè)或多個(gè)羥基的水溶聚醚醇;
(b)至少一種水不溶的有機(jī)聚異氰酸酯;
(c)至少一種選自單功能活性氫化合物和有機(jī)單異氰酸酯的單功能巰水有機(jī)化合物;
(d)至少一種多元醇或多元醇醚。
含一個(gè)或多個(gè)功能羥基的聚醚醇，反應(yīng)物(a)，典型地是脂肪族，環(huán)烷族或芳香族多羥基化合物的加合物如環(huán)氧烷與多元醇或多元醇醚的加合物，這種加合物的末端羥基預(yù)聚物與有機(jī)異氰酸酯的加合物，或這種加合物與這種預(yù)聚物的混合物。任選的是，聚醚醇可僅含一個(gè)羥基如烷基聚乙二醇，烷基芳基聚乙二醇，或聚環(huán)烷基聚乙二醇，其中烷基含1到20個(gè)碳原子。
親水聚醚聚醇加合物的方便來源是分子量約為200到20，000的聚(亞烷基)二醇(也稱為聚亞氧烷基乙二醇)如聚乙二醇，聚丙二醇，或聚丁二醇。然而，環(huán)氧烷與單功能反應(yīng)物如脂肪醇，酚或胺的加合物，或環(huán)氧烷與雙功能反應(yīng)物如鏈烷醇胺(如乙醇胺)的加合物是有用的。這些加合物作為二醇醚和鏈烷醇胺醚也是公知的。
提供聚醚片段的適當(dāng)化合物也包括式NH2(CH2CH2O)XH的末端為氨基的聚氧乙烯，其中X范圍大約是10到200。
反應(yīng)物(c)，單功能有機(jī)疏水化合物，與反應(yīng)物(a)和(b)的反應(yīng)產(chǎn)品的一個(gè)或兩個(gè)末端功能基反應(yīng)。單功能有機(jī)疏水化合物包括單功能活性氫化合物和有機(jī)單異氰酸酯。
在本發(fā)明中，術(shù)語“單功能活性氫化合物”指僅含一個(gè)與異氰酸酯反應(yīng)基團(tuán)的有機(jī)化合物，這個(gè)基團(tuán)含有活性氫，其中任何其它功能基，如果存在，實(shí)質(zhì)上與異氰酸酯不反應(yīng)。這種化合物包括單羥基化合物如醇，醇醚，及單胺;以及多功能化合物，假定該化合物對異氰酸酯僅是單功能的。單功能活性氫化合物的代表可以包括如脂肪族(C1-C24)醇類如甲醇，乙醇，辛醇，癸醇，十二烷醇，十四烷醇，十六烷醇，及環(huán)已醇;酚類如苯酚，甲苯酚，辛基苯酚，壬基及十二烷基苯酚;醇醚類如乙二醇的單甲醚，單乙醚和單丁醚，及二乙二醇的類似醚;烷基和烷基芳基聚醚醇類如直鏈或支鏈(C1-C22)鏈烷醇/環(huán)氧乙烷和烷基酚/環(huán)氧乙烷加合物。
氨基化合物作為巰水單功能活性氫化合物可用于代替全部或部分單羥基化合物。氨基化合物包括伯或仲脂肪族、環(huán)烷族或芳香族胺如直鏈或支鏈烷基胺或其混合物，其中烷基中含大約1到20個(gè)碳原子。適當(dāng)?shù)陌钒ㄕ?和叔-辛基胺，正十二烷基胺，C12到C14或C18到C20叔烷基胺混合物，及仲胺如N，N-二芐基胺，N，N-二環(huán)已基胺和N，N-二苯基胺。氨基化合物可含多于一個(gè)活性氫原子，條件是在正常反應(yīng)條件下對一個(gè)異氰酸基它是單功能的。伯胺是這種化合物的實(shí)例。
除單功能活性氫化合物外，反應(yīng)物(c)可以是單異氰酸酯。單異氰酸酯可以包括C6-C18直鏈，支鏈，及環(huán)狀異氰酸酯如異氰酸丁基酯，異氰酸辛基酯，異氰酸十二烷基酯，異氰酸十八烷基酯，及異氰酸環(huán)已基酯。這些異氰酸酯可以單獨(dú)使用或其兩個(gè)或多個(gè)混合使用。
有機(jī)聚異氰酸酯，反應(yīng)物(b)，包括二-和三異氰酸酯，這些多元醇與有機(jī)二-或三-異氰酸酯的末端為異氰酸酯的加合物，以及聚亞烷基二醇醚(Polyalkyene ether glycols)與有機(jī)二-或三異氰酸酯的末端為異氰酸酯的預(yù)聚物。當(dāng)反應(yīng)物(b)是有機(jī)聚異氰酸酯為優(yōu)選時(shí)，含一個(gè)或多個(gè)非異氰酸酯的反應(yīng)物也是合適的。下面是可用作反應(yīng)物(b)的單體實(shí)例。這些單體可單獨(dú)使用或結(jié)合一種或多種其它反應(yīng)物(b)單體使用二異氰酸1，6-亞已基酯(“HDI”)二異氰酸2，6和2，4-亞甲代苯基酯(“TDI”)二苯基異氰酸4，4′-亞甲基酯(“MDI”)以商標(biāo)名“Desmodur N”出售的二異氰酸1，6-亞已基酯的水解三聚作用的脂肪族三異氰酸酯產(chǎn)物。
聚異氰酸酯也包括從前述任一個(gè)異氰酸酯與含至少兩個(gè)官能度的活性氫化合物反應(yīng)衍生出來的任一個(gè)多功能異氰酸酯，這樣至少一個(gè)異氰酸酯基保留是未反應(yīng)的。這種異氰酸酯相當(dāng)于鏈伸長的末端為異氰酸酯的異氰酸酯與含至少兩個(gè)活性氫原子的反應(yīng)物以類似于聚氨基甲酸乙酯合成中公知的方式的反應(yīng)產(chǎn)品。
異氰酸酯可含有提供所需巰水性程度有效的任何數(shù)目的碳原子。一般來說，大約4到30個(gè)碳原子是足夠的，這種選擇取決于產(chǎn)品中其它巰水基與親水聚醚的比例。
反應(yīng)物(d)，多元醇或多元醇醚，可用于封端異氰酸酯官能度或連接末端為異氰酸酯的反應(yīng)中間體。多元醇或多元醇醚可以是脂肪族的，環(huán)脂肪族的或芳香族的，且可單獨(dú)使用以一種類型或兩種類型的混合物形式使用。
通過適當(dāng)選擇反應(yīng)物和反應(yīng)條件，包括反應(yīng)物的分子量和比例，可以得到不同的聚合物產(chǎn)品，它們可是線性的或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的?？傊纬煞磻?yīng)產(chǎn)品包括下面(1)含至少一種功能羥基的至少一種水溶聚醚酸反應(yīng)物(a)，水不溶的有機(jī)聚異氰酸酯反應(yīng)物(b)，和有機(jī)單異氰酸酯反應(yīng)物(c)的反應(yīng)產(chǎn)品;
(2)其中水溶聚醚醇含至少一個(gè)功能羥基的反應(yīng)物(a)和有機(jī)單異氰酸酯反應(yīng)物(c)的反應(yīng)產(chǎn)品;
(3)反應(yīng)物(a)，反應(yīng)物(b)，有機(jī)單異氰酸酯反應(yīng)物(c)，和選自至少一種多元醇和多元醇醚的反應(yīng)物(d)的反應(yīng)產(chǎn)品;
(4)反應(yīng)物(a)，含兩個(gè)異氰酸酯基的水不溶有機(jī)聚異氰酸酯反應(yīng)物(b)，和含單功能活性氫化合物的反應(yīng)產(chǎn)品;
(5)反應(yīng)物(a)，含至少三個(gè)異氰酸酯基的水不溶有機(jī)聚異氰酸酯，和含單功能活性氫化合物的反應(yīng)產(chǎn)品。
用作染料沉積抑制劑的聚乙氧基化尿烷一般來說將在織物染整加工中抑制染料沉積，條件是(1)聚醚片段分子量至少為200;
(2)聚乙氧基化尿烷含至少一個(gè)巰水基和至少一個(gè)水溶聚醚片段;
(3)巰水基中碳原子總數(shù)至少為4;
(4)總分量為至少300到大約60，000。
按照通常合成尿烷已知的技術(shù)，優(yōu)選無異氰酸酯未反應(yīng)的技術(shù)來制備聚合物。水應(yīng)從反應(yīng)中排除，因?yàn)樗鼘⑾漠惽杷狨ス倌芏取?br> 如果需要，為了減少在導(dǎo)致較高分子量產(chǎn)品的那些反應(yīng)中的粘度，反應(yīng)可在溶劑介質(zhì)中進(jìn)行。一般來說，當(dāng)分子量30，000或更高時(shí)溶劑是有用的。溶劑應(yīng)對異氰酸酯惰性且在反應(yīng)溫度下能溶解聚氧乙烯反應(yīng)物和尿烷反應(yīng)產(chǎn)品。
按照眾所周知的聚氨基甲酸酯合成的一般原則加入順序，反應(yīng)物比例及反應(yīng)的其它條件如催化劑的選擇可以改變以便控制產(chǎn)品的幾何形狀，分子量和其它特性。
用于防止染料沉積的丙烯酸酯乳液聚合物，因用于各種增稠用途，包括乳膠涂層，鉆探泥漿，和化妝品，過去已是已知的。丙烯酸乳液聚合物是非水溶的，但當(dāng)調(diào)節(jié)PH從大約6到大約11時(shí)在水中變?yōu)樗艿那以龀?。在本發(fā)明中，丙烯酸酯乳液聚合物或是締合增稠劑(含巰水基)或是非締合增稠劑(不含巰水基)。作為締合增稠劑的丙烯酸酯乳液聚合物形成于(1)至少一種單烯不飽和羧酸，(2)至少一種乙氧基化烴基醇的(甲基)丙烯酸酯，(3)至少一種丙烯酸C1到C4烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯，和任選的(4)一種或多種多烯不飽和單體或鏈轉(zhuǎn)移劑。作為非締合增稠劑的丙烯酸酯乳液聚合物形成于(1)至少一種單烯不飽和羧酸，(3)至少一種丙烯酸C1-C4烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯，和任選的(4)一種或多種多烯不飽和單體或鏈轉(zhuǎn)移劑。具體地說，形成丙烯酸酯乳液聚合物的單體(1)，(2)，(3)和(4)描述如下(1)選自(甲基)丙烯酸，衣康酸，和芳基氧基丙炔酸的單烯不飽和羧酸。丙烯酸或甲基丙烯酸是優(yōu)選的。共聚物的羧酸部分可以酸形式出現(xiàn)，或用堿金屬，堿土金屬，氨，低分量胺，或低分子量氫氧化季銨鹽中和以便形成水溶鹽。本說明書中“(甲基)丙烯酸”指丙烯酸或甲基丙烯酸，(2)乙氧基化C8-C30烷基，烷基芳基或含至少兩個(gè)環(huán)氧乙烷單元，優(yōu)選含10到40個(gè)環(huán)氧乙烷單元，及含多達(dá)70左右環(huán)氧乙烷單元的多環(huán)烷基醇的(甲基)丙烯酸酯。這些酯由下面通式定義 其中R1為H或CH3，后者是優(yōu)選的，n至少為2，優(yōu)選的是平均值至少為10，至多約40到約60，甚至至多約70，R2為疏水基，如烷基，烷基芳基，或多環(huán)烷基，其中每個(gè)烷基含大約8到大約30個(gè)碳原子，優(yōu)選含大約16到大約18個(gè)碳原子，(3)丙烯酸C1-C4烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯，優(yōu)選丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸甲酸，(4)任選，少量多烯不飽和單體或鏈轉(zhuǎn)移劑。
多烯不飽和單體，單體(4)，通過光學(xué)交聯(lián)用以提供較高范圍的分子量。用于光學(xué)交聯(lián)典型單體包括鄰苯二甲酸二烯丙基酯，二乙烯基苯，甲基丙烯酸烯丙酯，及乙二醇二甲基丙烯酸酯。另外，如果需要低分量，在聚合過程中可使用鏈轉(zhuǎn)移劑。用作鏈轉(zhuǎn)移劑的典型單體包括四氯化碳，三溴甲烷，三氯溴代甲烷，羥乙基硫醇，β-巰基丙炔酸，及長鏈烷基硫醇和硫酯如正十二烷基硫醇，叔-十二烷基硫醇，辛基硫醇，十四烷基硫醇，十六烷基硫醇，硫乙二醇丁酯，硫乙二醇異辛酯，和硫乙二醇十二烷基酯。
締合的丙烯酸酯締合增稠劑型丙烯酸酯乳液應(yīng)具有分子量為大約50，000到大約1，500，000。優(yōu)選分子量為大約50，000到大約600，000。
對乙氧基化烴基醇的(甲基)丙烯酸酯(單體(2))來說，R2可典型地是烷基(C8-C24)，烷基芳基，或多環(huán)烴基化合物的殘基和羊毛脂或膽甾醇。烷基包括辛基(C8)，月桂基(C12)，十三烷基(C13)，肉豆蔻基(C14)，十五烷基(C15)，鯨蠟基(C16)，棕櫚基(C17)，硬脂基(C18)，和二十烷基(C19)。也可使用混合物，如從月桂基，硬脂基，鯨蠟基和棕櫚基醇的混合物乙氧基化得到的烷基。烷基芳基包括烷基苯基如辛基苯和壬基苯基。適于制備單體組分(2)的方法在本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)是公知的且在美國專利4，384，096中括要說明。
締合丙烯酸酯乳液聚合物的單體組分使用范圍是(1)大約20%到約60%的單烯不飽和羧酸，(2)大約0.5%到約25%(按重量計(jì))乙氧基化烴基醇的(甲基)丙烯酸酯，和(3)至少30%丙烯酸C1-C4烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯。任選的是，為得到低分量鏈轉(zhuǎn)移劑可以大約0.1%到5%(按重量計(jì))的濃度使用。如果需要高分量聚合物，濃度在大約0.05%到1%(按重量計(jì))的可聚合多烯不飽和單體可用于交聯(lián)。
非締合丙烯酸酯非締合丙烯酸酯增稠劑分子量范圍是大約100，000到1，500，000，優(yōu)選從大約100，000到大約1，000，000。
非締合丙烯酸酯乳液聚合物的單體組分使用范圍是(1)大約20%到約75%的單烯不飽和羧酸，和(3)大約25%到大約80%(按重量計(jì))丙烯酸C1-C4烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯。任選的是，為得到低分量聚合物鏈轉(zhuǎn)移劑可以大約0.1%到5%(按重量計(jì))的濃度使用。如果需要高分量聚合物，濃度在大約0.05%到1%(按重量計(jì))的可聚合多烯不飽和單體可用于交聯(lián)。
通過其中典型的固體含量為大約25%到50%(按重量計(jì))的乳液聚合制備丙烯酸酯乳液。制備用于本發(fā)明的丙烯酸酯的乳化技術(shù)對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是眾所周知的。例如，單體可在含陰離子表面活性劑如十二烷基硫酸鈉和水溶自由基抑制劑如堿金屬過硫酸鹽或過硫酸銨的水分散液中聚合。另外，少量多烯不飽和單體或鏈轉(zhuǎn)移劑可加入以提高或降低分子量。
下面是用于防止染料沉積在織物上的分散劑。
用于防止染料沉積的芳基磺酸縮合物是公知的水體系分散劑。該化合物典型地通過至少一種醛，優(yōu)選甲醛，與一種或多種含芳香族的化合物縮合，然后通過聚合物磺化來制備。芳基磺酸縮合物結(jié)構(gòu)上可以是線性的或交聯(lián)的。芳基磺酸縮合物分子量可在大約220到大約2000范圍內(nèi)變化。優(yōu)選的分子量是大約220到大約1000。
含芳香族的化合物可以是芳香單環(huán)如苯或芳香稠環(huán)如萘，蒽，或penanthrene。另外，含芳香族的化合物可以是木酚素或木質(zhì)素。可用一種或多種功能基，如用C1-C6直鏈或支鏈烷基，羥基，或鹵素取代含芳香族的化合物。
芳香核含一個(gè)或多個(gè)磺酸基。任選的是，可用常見堿金屬，或堿土金屬，氨，低分子量胺，低分子量季銨鹽的氫氧化物中和芳香核上的磺酸而成鹽。
優(yōu)選的芳香核是含一個(gè)或多個(gè)磺酸基的未取代萘環(huán)。
制備這些芳香磺酸縮合物的方法是本技術(shù)領(lǐng)域熟練人員公知的。一般來說，含芳香族的化合物或不同含芳香族化合物的混合物在堿或酸存在下與醛，優(yōu)選甲醛反應(yīng)，形成芳基縮合物和水。隨后用硫酸磺化芳基縮合物，也可中和此芳基縮合物以形成芳基磺酸縮合物的鹽。
不同的供應(yīng)商在不同商標(biāo)名下出售芳基磺酸縮合物。下面列出一些以其名出售這些化合物的商標(biāo)名目錄，但未全部列出Aerosol NS surfactant(American Cyanamid Co.);Blancol Liquid，Blancol N Powder (Rhone Poulenc);Darvan No.1，Darvan No.9(R.T.Vanderbilt Co. Inc.);Daxad 11，Daxad 17(W.R.Grace & Co.);Harol D，Harol RG-71(Graden Chemicals);Lomar
DL(Henkel Corp.);Morwet D-425(Witco Corp.);Petro Dispersant 425 (Witco Corp.);Tamol SN or Tamol L Concentrate (Rohm and Haas Co.);Vikosperse KDS(Vikon Chemical Co.，Inc.).
用于防止染料沉積的聚(羧酸)分散劑常用作水體系分散劑，且有兩種類型1)丙烯酸酯，和2)含羧酸基的聚(氨基酸)。
丙烯酸酯形成于(1)至少一種選自甲基丙烯酸，丙烯酸，衣康酸，和芳基氧基丙炔酸的單烯不飽和羧酸單體，和(2)至少一種丙烯酸C1-C4烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯單體。優(yōu)選的單烯不飽和羧酸單體(1)是丙烯酸或甲基丙烯酸，優(yōu)選的丙烯酸C1-C4烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯單體(2)是丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯，或丙烯酸甲酯。單烯不飽和羧酸單體(1)可以酸形式出現(xiàn)，或以水溶鹽形式出現(xiàn)。這些鹽包括堿金屬鹽，銨鹽，或胺鹽。
丙烯酸酯分散劑含大約70%到98%(按重量計(jì))的單烯不飽和羧酸單體(1)和大約2%到大約30%(按重量計(jì))的丙烯酸C1-C4烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯單體(2)。優(yōu)選丙烯酸酯含大約80%到95%(按重量計(jì))單烯不飽和羧酸單體(1)和大約5%到20%(按重量計(jì))的丙烯酸C1-C4烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯單體。
用于本發(fā)明的丙烯酸酯分散劑分子量范圍為約1，000到30，000，優(yōu)選為1500到10，000，最優(yōu)選為2，000到7，000，分子量相對于分子量為4500聚丙烯酸標(biāo)準(zhǔn)通過水凝膠滲透色譜測量的。
制備丙烯酸酯的方法是共聚合技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)熟練人員眾所周知的。用于制備共聚物的方法也可以是基于水的或基于溶劑的，它可以是批量方法，半連續(xù)法或連續(xù)法。反應(yīng)可以熱引發(fā)，氧化還原引發(fā)或自由基引發(fā)。通過任何一種常用手段共聚物可從溶液中分離或它可以作為稀溶液使用。用于生產(chǎn)共聚物的優(yōu)選方法是基于水的、自由基引發(fā)的方法，且共聚物可作為稀水溶液而使用。
除丙烯酸酯以外，含羧酸基的聚(氨基酸)對防止染料沉積是有用的。用于本發(fā)明的聚(氨基酸)分子量為大約1000到100，000。
用于本發(fā)明的聚(氨基酸)可以包括例如聚(天冬氨酸)，聚琥珀酰亞胺和聚(氨基酸)的共聚物?？赏ㄟ^本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)熟練人員眾所周知的技術(shù)制備這些化合物。
對防止染料沉積有用的水溶或水分散的丙烯酰胺聚合物，已知其用作增稠劑，流變學(xué)改良劑，和分散劑。
一般來說，在鏈轉(zhuǎn)移劑存在下通過自由基引發(fā)聚合方法制備含丙烯酰胺的聚合物。含丙烯酰胺聚合物形成于(1)至少一種丙烯酰胺或N-取代丙烯酰胺單體，和任選的(2)一種或多種下述乙烯基單體(1)具有下面結(jié)構(gòu)式的丙烯酰胺或N-取代丙烯酰胺 其中R1可能是H或C1到C4烷基，H或CH3是優(yōu)選的，R2和R3獨(dú)立地選自氫，甲基，乙基，丙基，異丙基，丁基，叔丁基，和異丁基;
或R2和R3與連接它們的氮一起形成3到7員非芳香氮雜環(huán)。(2)乙烯基單體如(甲基)丙烯酸C1-C6烷基酯，(甲基)丙烯酸羥基烷基酯，(甲基)丙烯酸羥基芳基酯，(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯，(甲基)丙烯酸聚烷氧基烷基酯，苯乙烯，乙烯基甲苯，烷基乙烯基醚，如丁基乙烯基醚，氨基單體如(甲基)丙烯酸氨基取代的烷基酯，氨基-烷基乙烯基醚，及馬來酸酐。而且，可以使用用羧酸取代的乙烯基單體如馬來酸，富馬酸，衣康酸，(甲基)丙烯酸或其鹽。
“(meth)acrylic”指丙烯酸或酯或甲基丙烯酸或酯。通過用一種或多種常見堿金屬，堿土金屬，氨，低分子量胺，或低分子量氫氧化季銨鹽部分或全部中和羧酸取代的乙烯基單體可形成羧酸取代的乙烯基單體的鹽。
可通過本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)熟練人員公知的任何技術(shù)制備用于本發(fā)明的丙烯酰胺聚合物。優(yōu)選的方法是在水或水與共溶劑混合物中自由基引發(fā)溶液聚合。例如，共溶劑可以是叔丁醇，乙二醇單丁醚，或二乙二醇。較次優(yōu)選的方法是在極性有機(jī)溶劑如甲醇，乙醇，正-丙醇，異丙醇，正-丁醇，仲-丁醇，異丁醇，叔丁醇，乙二醇單烷基醚，二乙二醇醚，丙酮，甲乙酮，乙酸乙酯，乙腈，二甲亞砜，或四氫呋喃，以及這些溶劑加或不加水的混合物中沉淀聚合。上述一些溶劑的作用是有效的鏈轉(zhuǎn)移劑，且將降低聚合物產(chǎn)品的分子量。
基于所加反應(yīng)物總重量，向聚合過程中加的鏈轉(zhuǎn)移劑量可為大約0.5%到大約12%(按重量計(jì))以降低聚合物分子量;或向聚合物中加入巰水基以產(chǎn)生締合增稠劑。用于降低分子量的鏈轉(zhuǎn)移劑可以包括例如硫醇如乙硫醇，正丙基硫醇，正戊基硫醇，羥乙基硫醇，巰基丙炔酸，巰基乙酸;鹵化物如四氯化碳，四氯乙烯;一些伯醇如芐醇，乙二醇，及二乙二醇;一些仲醇如異丙醇;及亞硫酸氫鹽如亞硫酸氫鈉。用于產(chǎn)生締合增稠劑的鏈轉(zhuǎn)移劑是水不溶的，且優(yōu)選是長鏈烷基硫醇如正十二烷基硫醇，叔十二烷基硫醇，辛基硫醇，十四烷基硫醇，及十六烷基硫醇。加入聚合過程中鏈轉(zhuǎn)移劑量取決于鏈轉(zhuǎn)移劑的效能。例如，如果使用低效鏈轉(zhuǎn)移劑如亞硫酸氫鈉，可能必須使用大約5%到大約12%(按重量計(jì))的鏈轉(zhuǎn)移劑，而如果使用高效鏈轉(zhuǎn)移劑如硫醇，可能必須使用僅大約0.5%到大約5%(按重量計(jì))的鏈轉(zhuǎn)移劑。
這些聚合物的分子量范圍是大約2000到大約500，000。優(yōu)選分子量為大約20，000到60，000。當(dāng)含丙烯酰胺聚合物形成于大約50%到100%(按重量計(jì))的丙烯酰胺或N-取代丙烯酰胺單體(1)和0到大約50%(按重量計(jì))的乙烯基單體(2)時(shí)，含丙烯酰胺聚合物作為染料沉積抑制劑是有用的。對防止染料沉積尤其有用的含丙烯酰胺聚合物是其中丙烯酰胺或N-取代丙烯酰胺單體是二甲基丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，及丙烯酰胺，或其混合物，且乙烯基單體是非離子的如(甲基)丙烯酸羥基烷基酯或(甲基)丙烯酸烷基酯所形成的聚合物。
本發(fā)明的染料沉積抑制劑對防止靛蘭沉積是有效的。然而，更普遍來說，當(dāng)染料是非離子的時(shí)染料沉積抑制劑對防止染料沉積是有效的。而且，溶解于水溶液中非離子染料沉積抑制劑如聚乙氧基化尿烷和一些含聚丙烯酰胺的聚合物防止溶解于水的陰離子、陽離子或兩性染料的沉積。然而，陰離子染料沉積抑制劑如聚羧酸分散劑，芳基磺酸縮合物和丙烯酸乳液對抑制非離子和陽離子染料沉積是最有效的，對抑制陰離子染料沉積不一定是有效的。
一般來說，在石洗和預(yù)洗方法的典型的洗滌和漂洗條件下試驗(yàn)染料沉積抑制劑的效能。例如，在PH為5.4到5.6的酸性PH條件下進(jìn)行石洗試驗(yàn)，因?yàn)樗嵝訮H條件對石洗方法是典型的。在PH為11.8的條件下進(jìn)行預(yù)洗試驗(yàn)，因?yàn)閴A性PH條件對預(yù)洗方法是典型的。
試驗(yàn)條件實(shí)施例1到16所用設(shè)備是1.6加化(6升)Eumenia EU-340型正面負(fù)載清洗機(jī)/脫水機(jī)。為了測試染料沉積抑制劑的效能，下面組分按所列順序加入清洗機(jī)中1)載物(棉抹布)，2)自來水，3)染料沉積抑制劑，4)表面活性劑，和5)染料。上述5種組分可以任何順序加入。加入這些組分后，用乙酸調(diào)節(jié)PH在5.4到5.6之間以模仿石洗中酸性洗滌條件，或用NaOH把PH調(diào)到大約11到12以模仿預(yù)洗條件。調(diào)節(jié)PH后，向清洗機(jī)中加入試驗(yàn)織物。清洗機(jī)負(fù)載為大約10份重水對大約1份重試驗(yàn)織物和載物。
洗滌30分鐘后，漂洗5次，每次漂洗大約花90秒鐘。清洗和漂洗后，從清洗機(jī)中取出織物，空氣干燥。
在此試驗(yàn)方法中，在加試驗(yàn)織物之前染料加入浴中以模仿染料的釋放。在每個(gè)試驗(yàn)中，足夠染料加入浴中以產(chǎn)生使試驗(yàn)織物染成藍(lán)色的染料濃度。此試驗(yàn)方法實(shí)際上更嚴(yán)格，因?yàn)榇嗽囼?yàn)方法中全部染料同時(shí)“被釋放”。在實(shí)際石洗和預(yù)洗方法中，染料逐漸釋放，這樣，織物加到浴中后染料沉積抑制劑不必立即抑制高濃度染料。
試驗(yàn)織物試驗(yàn)的織物是漂白的棉布，帆布衣服，棉布405，寬棉布衣服。這些織物從位于New Jersey Middlesex Test Fabrics得到，且被切成大約5平方英寸大小。為除去非永久的織物整理劑，試驗(yàn)前用常見洗滌劑在熱(120°F或68℃)水中清洗試驗(yàn)織物。對每次試驗(yàn)，至少5塊同種類型織物同時(shí)洗以產(chǎn)生平均反射值。
試檢染料這些試驗(yàn)的靛蘭染料從位于New York，Garden City的Pylam Product公司得到的。浴中靛蘭染料濃度(排除織物和載物量)范圍為大約1000到1300ppm。
試驗(yàn)的效能特性通過用測色儀(Colorguard System/05，Gardner生產(chǎn))測量Y反射值來測定試驗(yàn)織物的彩色亮度。較高Y反射值對應(yīng)于理想的較白織物，因?yàn)樯倭咳玖铣练e到織物上。這些反射值與在相同條件下但不用染料沉積抑制劑洗試驗(yàn)織物的反射值比較。在表2，3，5，6和7中所示△Y值是用染料沉積抑制劑洗的試驗(yàn)織物反射值減去不用染料沉積抑制劑洗的試驗(yàn)織物反射值的差值。因此，△Y值表示通過使用染料沉積抑制劑所得的反射的改進(jìn)。至少為2的△Y值表明染料沉積抑制劑防止染料沉積到浴中的織物上，本發(fā)明中優(yōu)選的染料沉積抑制劑的△Y值為7或在表2，3，5，6和7中更高。
實(shí)施例1到16的清洗條件概要列于表1中
實(shí)施例1-3丙烯酸乳液的效能按照“試驗(yàn)條件”部分中所述步驟測試實(shí)施例1到3。在酸性PH條件下試驗(yàn)實(shí)施例1和2，在堿性PH條件下試驗(yàn)實(shí)施例3，如表2所示。實(shí)施例1到3中，200ppm壬基酚乙氧基化物用作清洗溶液中的表面活性劑。表2表示丙烯酸酯乳液聚合物作為染料沉積抑制劑的效能。在代表石洗清洗條件的PH5.4到5.6條件下締合(實(shí)施例2)和非締合(實(shí)施例1和3)增稠劑都對抑制染料沉積有效。實(shí)施例3表明丙烯酸乳液在PH為11.8時(shí)也有效，此PH值代表預(yù)洗條件。
表2丙烯酸酯乳液效能 表2的索引AA丙烯酸重量百分比EA丙烯酸乙酯重量百分比MAA甲基丙烯酸重量百分比
EOMA含20環(huán)氧乙烷單元聚乙二醇C16-C18烷基單醚的甲基丙烯酸酯的重量百分比實(shí)施例4-6聚(羧酸)分散劑的效能按照“試驗(yàn)條件”部分中所述步驟試驗(yàn)實(shí)施例4到6和對比A。在酸性PH時(shí)試驗(yàn)實(shí)施例4和5，在堿性PH下試驗(yàn)實(shí)施例6，如表3所示。在表3的全部實(shí)施例(實(shí)施例4到6和對比A)中200ppm壬基酚乙氧基化物用作清洗溶液中的表面活性劑。表3表明從丙烯酸和丙烯酸乙酯形成的聚(羧酸)分散劑作為染料轉(zhuǎn)移抑制劑是有效的。然而，對比A表明分子量為4500的聚(羧酸)均聚物在酸性PH下并不有效地作為染料沉積抑制劑。在典型的石洗條件下(實(shí)施例4和5)和典型的預(yù)洗條件下(實(shí)施例6)聚(羧酸)分散劑作為染料轉(zhuǎn)移抑制劑是有效的。

表3索引AA丙烯酸百分比EA丙烯酸乙酯百分比實(shí)施例7到10聚乙氧基尿烷的效能按照“試驗(yàn)條件”部分中所述步驟試驗(yàn)實(shí)施例7到10。聚乙氧基化尿烷從中形成的反應(yīng)物和聚乙氧基的尿烷的結(jié)構(gòu)列于表4中。在PH為5.4到5.6(石洗條件)試驗(yàn)表5中全部實(shí)施例。另外，在表5全部實(shí)施例中，除實(shí)施例9外，200ppm壬基酚乙氧基化物用作浴中表面活性劑。在實(shí)施例9中，不向試驗(yàn)浴中加入表面活性劑。表4和表5表明線性和復(fù)雜的聚乙氧基化尿烷對防止染料沉積都是有效的。實(shí)施例9說明當(dāng)表面活性劑不加入浴中時(shí)染料沉積和抑制劑也有效。
表4索引HMDI二異氰酸4，4′-雙環(huán)已基甲烷酯。
Me PEG分子量為550的聚乙二醇單甲醚。
OI異氰酸辛酯PEG 8000分子量為8000的聚乙二醇單醚。
PER 季戊四醇TDI 甲苯2，4-二異氰酸酯 表5索引NPE 壬基酚乙氧基化物實(shí)施例11到14芳基磺酸縮合物的效能按照“試驗(yàn)條件”部分中所述步驟試驗(yàn)表6中實(shí)施例11到14。實(shí)施例11到14全部是從甲醛與萘反應(yīng)，然后用硫酸磺化形成的萘磺酸縮合物。在表6中，在PH5.4到5.6(石洗條件)試驗(yàn)實(shí)施例11到13。另外，對表6中全部實(shí)施例，除實(shí)施例12外，200ppm壬基酚乙氧基化物用作浴中表面活性劑。在實(shí)施例12中，表面活性劑不用于試驗(yàn)。實(shí)施例11到14表明芳基磺酸縮合物作為染料沉積抑制劑有效。實(shí)施例11和13表明通過將浴中染料沉積抑制劑濃度從250ppm增加到500ppm，OY反射值改進(jìn)。實(shí)施例12說明當(dāng)清洗浴中無表面活性劑時(shí)芳基磺酸縮合物防止染料沉積。
實(shí)施例15丙烯酰胺聚合物的效能按照“試驗(yàn)條件”部分所述步驟試驗(yàn)表7中實(shí)施例15。在PH5.4到5.6(石洗條件)下試驗(yàn)實(shí)施例15。另外，實(shí)施例15中，200ppm壬基酚乙氧基化物用作浴中表面活性劑。表7說明丙烯酰胺聚合物對防止染料沉積有效。
表7索引DMAC N，N-二甲基丙烯酰胺重量百分比HEMA 甲基丙烯酸羥乙基酯重量百分比實(shí)施例16聚(氨基酸)的效能用與實(shí)施例1到15不同的清洗條件試驗(yàn)聚(氨基酸)的效能。所用設(shè)備是22加侖Kenmore Fabric Care Series 80 Model 110清洗機(jī)。為了試驗(yàn)作為染料沉積抑制劑的聚(氨基酸)的效能，下面組分按所列順序加入清洗機(jī)1)載物(棉抹布)，2)自來水，硬度200ppm，100°F，3)32克Ultra Tide ，4)分子量為2000的聚(天冬氨酸)，和5)直接紅81號染料。加入直接紅染料后，試驗(yàn)織物加到清洗機(jī)中。清洗機(jī)負(fù)載為大約20份重水對大約1份重織物如載物。
清洗20分鐘后，漂洗及旋轉(zhuǎn)兩次，每次花大約7分鐘。清洗，漂洗及旋轉(zhuǎn)后，從清洗機(jī)中取出試驗(yàn)織物，空氣干燥。
試驗(yàn)織物是帆布衣服和棉布405。前面實(shí)施例的這些織物從Test Fabrics得到，且切成大約5平方寸大小，預(yù)洗以除去非永久的整理劑。對每次試驗(yàn)，至少5個(gè)同類型試驗(yàn)織物同時(shí)洗以產(chǎn)生平均反射值。
從位于Milwaukee，Wisconsin的Aldrich Chemical Company Inc.得到直接紅81染料。浴(不包括織物和載物重量)中直接紅染料濃度范圍為大約1000到大約1300ppm。
前面實(shí)施例中，通過用測色儀(Colorguard System/05，Gardner生產(chǎn))測量Y反射值來測定染料沉積量。
下表8中實(shí)施例16表明分子量為2000的聚(天冬氨酸)是有效的染料沉積抑制劑。在此試驗(yàn)過程中浴的PH在11左右，相當(dāng)于預(yù)洗條件。
實(shí)施例17到20染料沉積抑制劑可配成液體或固體的石洗和預(yù)洗織物染整加工中的織物染整組合物。典型的液體和固體織物染整組合物列于實(shí)施例17和18(對石洗)，及實(shí)施例19和20(對預(yù)洗)。

表9索引PAA分子量為4500的聚(丙烯酸)Neodol 23-6.5 伯醇乙氧基化物，Shell Chemical CompanyNaOH/Silicate鈉與硅的重量比是3.2∶權(quán)利要求
1.含至少0.1%(按重量計(jì))的至少一種選自下面染料沉積抑制劑的織物染整組合物i)增稠劑水體系，ii)芳基磺酸縮合物，iii)聚羧酸分散劑，和iv)含丙烯酰胺聚合物。
2.權(quán)利要求1的織物染整組合物，其包括0.1%到45%(按重量計(jì))的染料沉積抑制劑和99.9%到55%的至少一種選自水，溶劑，助洗劑，緩沖劑，纖維素酶和表面活性劑的添加劑。
3.抑制染料沉積到在織物染整加工中處理的織物上的水處理溶液，其包括1)水和2)25到2000ppm選自增稠劑水體系，芳基磺酸縮合物，聚羧酸分散劑，含丙烯酰胺聚合物的染料沉積抑制劑。
4.權(quán)利要求1或3的組合物或溶液，其中染料沉積抑制劑是選自下面的增稠劑水體系ⅰ)聚乙氧基化尿烷，和ⅱ)丙烯酸乳液聚合物。
5.權(quán)利要求4的組合物或溶液，其中聚乙氧基化尿烷包括選自下面的反應(yīng)產(chǎn)品(1)含至少一種功能羥基的至少一種水溶聚醚酸反應(yīng)物(a)，水不溶的有機(jī)聚異氰酸酯反應(yīng)物(b)，和有機(jī)單異氰酸酯反應(yīng)物(c)的反應(yīng)產(chǎn)品;(2)其中水溶聚醚醇含至少一個(gè)功能羥基的反應(yīng)物(a)和有機(jī)單異氰酸酯反應(yīng)物(c)的反應(yīng)產(chǎn)品;(3)反應(yīng)物(a)，反應(yīng)物(b)，有機(jī)單異氰酸酯反應(yīng)物(c)，和選自至少一種多元醇和多元醇醚的反應(yīng)物(d)的反應(yīng)產(chǎn)品;(4)反應(yīng)物(a)，含兩個(gè)異氰酸酯基的水不溶有聚異氰酸酯反應(yīng)物(b)，和含單功能活性氫化合物的反應(yīng)產(chǎn)品;(5)反應(yīng)物(a)，含至少三個(gè)異氰酸酯基的水不溶有機(jī)聚異氰酸酯，和含單功能活性氫化合物的反應(yīng)產(chǎn)品。
6.權(quán)利要求5的組合物或溶液，其中反應(yīng)物(a)是季戊四醇，反應(yīng)物(b)是甲苯2，4-二異氰酸酯，及反應(yīng)物(c)聚乙二醇單甲醚。
7.權(quán)利要求4的組合物或溶液，其中丙烯酸乳液聚合物選自(1)大約20%到大約50%(按重量計(jì))的至少一種選自(甲基)丙烯酸，衣康酸，和芳基氧基丙炔酸及其鹽的單烯不飽和羧酸;(2)大約0.5%到大約25%(按重量計(jì))的至少一種下式的乙氧基化烷基，烷基芳基或多環(huán)烴基醇的(甲基)丙烯酸酯 其中R1是H或CH3n是大約2到大約60，R2是選自烷基，烷基芳基和多環(huán)烷基的烴基，其中每個(gè)烷基含8到30個(gè)碳原子;和(3)大約40%到大約60%(按重量計(jì))的至少一種(甲基)丙烯酸C1-C4烷基酯。
8.權(quán)利要求4的組合物或溶液，其中丙烯酸乳液聚合物選自(1)大約20%到大約75%(按重量計(jì))的至少一種選自(甲基)丙烯酸，衣康酸，和芳基氧基丙炔酸及其鹽的單烯不飽和羧酸;(2)大約25%到大約80%(按重量計(jì))的至少一種(甲基)丙烯酸C1-C4酯。
9.權(quán)利要求1或3的組合物或溶液，其中芳基磺酸縮合物包括甲醛與至少一種選自苯，萘，蒽的含芳香族化合物和苯，萘和蒽的含取取芳基的化合物反應(yīng)的產(chǎn)品。
10.權(quán)利要求1或3的組合物或溶液，其中聚(羧酸)分散劑形成于(1)大約70%到大約98%(按重量計(jì))的至少一種選自(甲基)丙烯酸，衣康酸，芳基氧基丙炔酸，及其鹽的單烯不飽和羧酸單體，(2)大約2%到大約30%(按重量計(jì))的至少一種(甲基)丙烯酸C1-C4烷基酯單體。
11.權(quán)利要求1或3的組合物或溶液，其中聚(羧酸)分散劑是聚(氨基酸)。
12.權(quán)利要求1或3的組合物或溶液，其中丙烯酰胺聚合物分子量大約為2，000到大約500，000，且丙烯酰胺聚合物形成于(1)大約50%到100%(按重量計(jì))的至少一種具有下面結(jié)構(gòu)式的丙烯酰胺或N-取代丙烯酰胺 其中R1是H或C1-C4烷基，R2和R3獨(dú)立為氫，甲基，乙基，丙基，異丙基，丁基，叔丁基和異丁基;或R2和R3與連接它們的氮原子一起形成3到7員非芳香氮雜環(huán);且(2)大約0到大約50%(按重量計(jì))的至少一種選自下面的乙烯基單體(甲基)丙烯酸C1-C6烷基酯，(甲基)丙烯酸羥基烷基酯，(甲基)丙烯酸羥基芳基酯，(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯，(甲基)丙烯酸聚烷氧基烷基酯，苯乙烯，乙烯基甲苯，烷基乙烯基醚，(甲基)丙烯酸氨基取代烷基酯，氨基取代烷基乙烯基醚，馬來酸酐，馬來酸，富馬酸，衣康酸，(甲基)丙烯酸及馬來酸，富馬酸，衣康酸和(甲基)丙烯酸的鹽。
13.防止染料沉積到織物上的方法，其包括1)形成含有a)水，b)染色織物，和c)染料沉積抑制劑的水浴，2)在水浴中處理染色織物，從染色織物中釋放部分染料到水浴中，3)在此處理步期間保持染料沉積抑制劑與染色織物和釋放的染料接觸，基于總水浴重量(不包括染色織物重量)水浴中染色抑制劑濃度保持在至少25ppm到大約2000ppm之間。
14.權(quán)利要求13的方法，其中所述處理步包括從處理織物中有意釋放部分染料和無意地從該處理織物中釋放另一部分染料，且在兩個(gè)染料釋放步驟中，該染料沉積抑制劑保持與該染色織物接觸。
15.權(quán)利要求13的方法，其中所述處理步包括石洗。
16.權(quán)利要求13的方法，其中所述處理步包括預(yù)洗。
17.權(quán)利要求13的方法，其中染料是還原染料。
18.權(quán)利要求13的方法，其中染料是靛蘭。
19.權(quán)利要求13的方法，其中染料是硫化黑。
20.通過權(quán)利要求13方法生產(chǎn)的織物。
全文摘要
本發(fā)明涉及防止染料沉積到織物上的方法和用于本發(fā)明染料沉積抑制方法的織物染整組合物。具體地說，該方法包括1)形成含a)水，b)染色織物，c)染料沉積抑制劑的水浴，2)在水浴中處理染色織物，從織物中釋放部分染料進(jìn)入浴中，3)在處理步中染料沉積抑制劑保持與染色織物接觸。染料沉積抑制劑作為含至少0.1％(按重量計(jì))染料沉積抑制劑的織物染整組合物加到該方法中。
文檔編號C11D3/00GK1107528SQ94108260
公開日1995年8月30日 申請日期1994年7月12日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月12日
發(fā)明者T·C·柯克, C·施娃茨, B·溫斯坦 申請人:羅姆和哈斯公司