Способ обработки ткани - RU2473724C2

Описание

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу обработки ткани. Кроме того, оно относится к композиции и комплекту для обработки ткани. Далее в описании изобретение будет раскрыто относительно этого применения. Однако следует понимать, что изобретение не ограничено этой отдельной областью применения.

Уровень техники

Любое обсуждение предшествующего уровня техники в описании никоим образом нельзя рассматривать признанием того, что предшествующий уровень техники широко известен или является частью общих знаний в данной области техники.

US 2006046950 A (Penninger и Bastigkeit, 2006) раскрывает композицию моющего средства для очистки текстильных материалов, включающую комбинацию способного удалять грязь алкильного или гидроксиалькильного производного целлюлозы и гигроскопического полимера, выбранного из класса, состоящего из полипептидов, гидрогелей, поливинилового спирта, полиалкиленгликолей, гомополимеров акриловой кислоты, метакриловой кислоты и малеиновой кислоты, сополимеров акриловой кислоты, метакриловой кислоты и малеиновой кислоты и смесей гомо и сополимеров. Указывается, что использование гигроскопических полимеров в комбинации с производными целлюлозы, приводит к улучшенным характеристикам очистки.

ЕР 025696 (Unilever, 1988) раскрывает, что улучшение суспендирования грязи достигается добавлением смеси полимера винилпирролидона и неионогенного эфира целлюлозы к композиции моющего средства.

GB 994353 (Domestos, 1965) раскрывает, что смеси определенных полимерных материалов, включаемые при приготовлении в композиции моющих средств на основе синтетических поверхностно-активных веществ, обеспечивают улучшенное противодействие повторному загрязнению по сравнению с активностью индивидуальных полимеров при добавлении к тем же композициям моющих средств.

US 3771951 (Berni и другие, 1973) и GB 133803 (Gaf Corp. 1973) раскрывают, что композиция моющего средства, содержащая водорастворимое моющее средство и смесь водорастворимого поливинилового спирта и водорастворимого поливинилпирролидона, демонстрирует повышенную степень суспендирования грязи.

Вышеуказанные способы представлены как обеспечивающие улучшенное противодействие повторному загрязнению и лучшую очистку тканей. Однако о снижении последующего загрязнения после очистки тканей не сообщается. Кроме того, чистящие композиции по существу включают поверхносто-активное вещество и pH моющего раствора является щелочным или нейтральным.

US4007305 (Kakar и другие, 1977) обращается к проблеме создания удовлетворительных недолговечных отделок для текстиля, которые придают оптимальные грязеотталкивающие свойства. Согласно указанному источнику текстиль нужно обрабатывать щелочной водной средой со значением pH 7,5-11, содержащей водорастворимый грязеотталкивающий гидрофильный полимер с карбоксильными кислотными группами и диспергированное гидрофобное грязеотталкивающее фторсодержащее соединение.

С другой стороны, известны различные промышленные обработки для модификации ткани для придания ткани меньшей склонности к загрязнению. Модификация ткани такого типа обычно выполняется при изготовлении текстиля. Обработки, помимо того что они определяются типом подложки, относительно сложно проводить в домашнем хозяйстве.

Принимая во внимание недостатки предшествующего уровня техники, одна из целей настоящего изобретения состоит в создании способа снижения загрязнения тканей, который легко может быть использован в домашнем хозяйстве.

Другая цель настоящего изобретения состоит в создании способа обработки ткани для снижения загрязнения тканей.

Еще одна цель настоящего изобретения состоит в создании способа обработки ткани, которая улучшает эффективность последующей очистки.

Еще одна цель настоящего изобретения состоит в создании способа снижения загрязнения тканей, который позволяет улучшить нанесение полезных веществ, таких как отдушка и люминофор.

Еще одна цель настоящего изобретения состоит в создании способа обработки ткани, которая эффективна для различных типов тканей, таких как хлопок, полиэстер и хлопок с синтетикой.

Еще одна цель настоящего изобретения состоит в создании способа обработки ткани, который относительно легко использовать в домашнем хозяйстве.

Авторы настоящего изобретения неожиданно установили, что контактирование ткани в водной среде с кислым pH с двумя различными полимерами, одним, содержащим некоторое количество гидроксильных групп, и другим, содержащим некоторое количество карбонильных или эфирных групп, увеличивает нанесение полимера и обеспечивает преимущества, такие как снижение загрязнения, упрощение последующей очистки и повышенное нанесение полезных веществ.

Раскрытие изобретения

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предложен способ обработки ткани, включающий стадии контактирования ткани с полимерами A и B в водной среде, в котором;

(a) полимер А выбран из класса, состоящего из гомополимеров или сополимеров винилового спирта, алкиленгликоля, сахаридов и карбоновой кислоты, и;

(b) полимер В выбран из класса, состоящего из гомополимеров или сополимеров винилпирролидона, алкиленоксида, сахаридов и карбоновой кислоты,

где полимеры А и В разных классов и pH водной среды менее 6.

Осуществление изобретения

Ткань

Ткань, которую можно обрабатывать, включает синтетический и натуральный текстиль. Ткани могут быть изготовлены из хлопка, хлопка с синтетикой, полиэстера, шелка или нейлона. Предусматривается, что способ настоящего изобретения может использоваться для обработки швейных изделий и другой одежды и одежных материалов, которые образуют обычный осадок при домашней стирке. Домашние материалы, которые можно обрабатывать способом настоящего изобретения, включают, но не ограничены постельными покрывалами, одеялами, коврами, занавесками и обивочным материалом. Хотя способ настоящего изобретения описан, прежде всего, для обработки ткани, предусматривается, что способ настоящего изобретения может быть использован для обработки других материалов, таких как джут, кожа, деним и холст. Предусматривается, что способ настоящего изобретения может быть использован для обработки изделий, таких как обувь, непромокаемая одежда и куртки.

Полимер А

Согласно настоящему изобретению, полимер А содержит некоторое количество карбоксильных или гидроксильных групп. Молекулярная масса полимера А предпочтительно составляет 300·10⁹. Полимер А выбран из класса, состоящего из гомополимеров или сополимеров винилового спирта, алкиленгликоля, сахаридов и карбоновой кислоты.

Некоторые не ограничивающие примеры полимера А согласно настоящему изобретению включают:

(a) гомополимер винилового спирта или поливиниловый спирт;

(b) гомополимер этилен- или пропиленгликоля, т.е. полиэтиленгликоль и полипропиленгликоль;

(c) гомополимер карбоновой кислоты, т.е. полимерную карбоновую кислоту, такую как полиакриловая кислота, полималеиновая кислота или сополимер акриловой и малеиновой кислот;

(d) полисахариды, такие как крахмал, целлюлоза, альгинат натрия, природная камедь и их модифицированные производные, такие как натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы, гидроксиэтилцеллюлоза.

Молекулярная масса гомополимера или сополимера винилового спирта предпочтительно составляет 10000-1000000, более предпочтительно 50000-500000 и наиболее предпочтительно 50000-200000. Коммерчески доступные поливиниловые спирты, которые могут быть использованы, включают GOHSENOL® (Nippon Synthetic Chemical Industry), MOWIOL® (Clariant) и POVAL® (Kuraray).

Молекулярная масса гомополимера или сополимера алкиленгликоля предпочтительно составляет 4000-20000, более предпочтительно 5000-15000 и наиболее предпочтительно 5000-10000. Может быть использован коммерчески доступный полиалкиленгликоль. Некоторые примеры коммерчески доступного полиалкиленгликоля включают POLYGLYKOL® (Clariant) и CARBOWAX® (Union Carbide).

Молекулярная масса гомополимера или сополимера карбоновой кислоты предпочтительно составляет 2000-10000000, более предпочтительно 50000-1000000 и наиболее предпочтительно 90000-500000.

Молекулярная масса гомополимера или сополимера сахарида предпочтительно составляет 1000·10⁹, более предпочтительно 10000 - 10⁹ и наиболее предпочтительно 100000·10⁹.

Полимер А может быть синтетическим или природным. Однако синтетический полимер предпочтителен по сравнению с природным полимером.

Согласно предпочтительному аспекту полимер А является водорастворимым.

Полимер А предпочтительно выбран из класса, состоящего из гомополимеров или сополимеров винилового спирта или карбоновой кислоты.

Гомополимер или сополимер карбоновой кислоты предпочтительно является полиакриловой кислотой или ее сополимерами. Примеры включают SOKALAN® РА (BASF) и CARBOPOL® (Lubrizol).

Количество полимера А предпочтительно составляет 0,005-2, более предпочтительно 0,02-1 и наиболее предпочтительно 0,05-0,5 мг на см² площади ткани. Использованный в описании термин "площадь ткани" относится к площади поверхности одной стороны ткани.

Полимер В

Согласно настоящему изобретению полимер В содержит элементарное звено с эфирной или карбонильной группой. Молекулярная масса полимера В предпочтительно составляет 1000·10⁹. Полимер В выбран из класса, состоящего из гомополимеров или сополимеров винилпирролидона, алкиленоксида, сахаридов и карбоновой кислоты.

Полимеры и гомополимеры карбоновой кислоты и/или сахаридов и/или полиалкиленгликоля/эфира могут быть выбраны в качестве полимера А или полимера В, поскольку они содержат гидроксильную или карбоксильную группу и карбонильную или эфирную группу. Однако согласно существенному аспекту полимер А и полимер В не относится к одному классу. Особенно предпочтительно, чтобы полимеры А и В были выбраны из различных классов полимеров. Не желая быть связанными теорией, полагают, что эти два полимера А и В при растворении в воде образуют комплекс с растворимостью ниже, чем у каждого из полимеров А и В, что способствует улучшенному нанесению и другим преимуществам.

Молекулярная масса гомополимера или сополимера винилпирролидона предпочтительно составляет 1000-10000000, более предпочтительно 10000-1000000 и наиболее предпочтительно 30000-500000. Может быть использован коммерчески доступный поливинилпирролидой, одним из примеров которого является LUVISKOL® (BASF).

Молекулярная масса гомополимера или сополимера полиалкиленоксида более 20000. Молекулярная масса предпочтительно составляет 20000 - 1000000, более предпочтительно 30000-500000 и наиболее предпочтительно 50000-200000.

Молекулярная масса гомополимера или сополимера сахарида предпочтительно составляет 1000·10⁹, более предпочтительно 10000-10⁹ и наиболее предпочтительно 100000·10⁹. Может быть использован согласно настоящему изобретению любой коммерчески доступный полиалкиленоксид, например POLYOX® (Dow Chemical Co).

Полимер В может быть синтетическим или природным. Однако синтетический полимер предпочтителен по сравнению с природным полимером.

Согласно предпочтительному аспекту, полимер В является водорастворимым.

Особенно предпочтителен выбор полимера В из класса, состоящего из гомополимеров или сополимеров винилпирролидона или алкиленоксида.

Количество полимера В предпочтительно составляет 0,005-2, более предпочтительно 0,02-1, и наиболее предпочтительно 0,05-0,5 мг на см² площади ткани.

Некоторые примеры особенно предпочтительных комбинаций полимера А и полимера В представлены далее.

Наиболее предпочтительными комбинациями полимеров являются первые три ряда таблицы 1, представленной выше, т.е. PAA-PVP, РАА-РЕО и PEG-PAA.

Водная среда

Согласно изобретению эти два полимера контактируют с тканью в водной среде с pH менее 6. pH водной среды предпочтительно менее 5 и более предпочтительно менее 4. pH водной среды предпочтительно более 1 и более предпочтительно более 2.

Полимеры могут быть выбраны так, что при добавлении полимеров к водной среде pH водной среды составляет менее 6. Предпочтительно кислый компонент добавляют к водной среде для обеспечения pH водной среды менее 6. Кислые компоненты, которые уменьшают pH получаемой водной среды до величины менее 6, хорошо известны специалистам в данной области техники и может быть выбран любой подходящий кислый компонент.

Водная среда может включать или полимер А, или полимер В, или оба полимера. Альтернативно один или оба полимера могут быть добавлены к водной среде в способе настоящего изобретения.

Содержание полимера А при смешивании с водной средой составляет 0,005-10%, более предпочтительно 0,05-5% и наиболее предпочтительно 0,05-2 мас.% водной среды.

Содержание полимера В при смешивании с водной средой составляет 0,005-10%, более предпочтительно 0,01-5% и наиболее предпочтительно 0,01-2 мас.% водной среды.

Водная среда предпочтительно содержит электролит. Содержание электролита предпочтительно составляет 0,001-5% более предпочтительно 0,01-1% и наиболее предпочтительно 0,04-0,2 мас.% водной среды.

Без ограничения соответствующей теорией полагают, что добавление электролита позволяет осуществлять способ изобретения с относительно низким количеством полимеров А и В.

Электролиты, которые могут быть использованы согласно настоящему изобретению, включают водорастворимые ионные соли. Катионы солей включают щелочной металл, щелочноземельный металл или катион трехвалентного металла. Анион соли включает хлорид, сульфат, нитрат и фосфат. Некоторые примеры электролитов включают хлориды, сульфаты или нитраты натрия, калия, магния или кальция. Соли кальция особенно предпочтительны.

Согласно предпочтительному аспекту, водная среда включает не более 200 ppm анионных поверхностно-активных веществ. Водная среда включает не более 100 ppm, более предпочтительно менее 50 ppm анионных поверхностно-активных веществ. Особенно предпочтительно, когда водная среда по существу свободна от анионного поверхностно-активного вещества.

Водная среда предпочтительно включает, по меньшей мере, одно средство для придания полезных свойств. Средство для придания полезных свойств, которое может быть включено в водную среду, включает, но не ограничено компонентами, такими как отдушка, люминофор, дезодорант, антибактериальное средство, оттеночный краситель и синька. Одним из преимуществ настоящего изобретения является улучшение нанесения средства для придания полезных свойств.

Последовательность способа

Предусматривается, что ткань контактирует с полимерами А и В или последовательно в любом порядке, или одновременно. Соответственно ткань может контактировать с полимером А, с последующим контактированием с полимером В. Альтернативно ткань может контактировать с полимером В, с последующим контактированием с полимером А. Ткань может контактировать одновременно с полимерами А и В. Хотя ткань может контактировать одновременно с обоими полимерами, предпочтительно чтобы ткань контактировала с полимерами последовательно в любом порядке.

Способ контактирования

Стадия контактирования ткани с полимерами А и В может быть выполнена любым подходящим образом.

Полимер А или полимер В, или оба смешиваются с водной средой до контактирования с тканью. Альтернативно полимер А также может быть смешан с неводной средой, включающей растворители, такие как спирт и ацетон до контактирования с тканью. Однако предпочтительно, чтобы полимер или полимеры были смешаны с водной средой до контактирования с тканью. Ткань можно окунать в водную среду, содержащую один или более полимеров. Альтернативно водную среду, содержащую один или оба полимера, можно наносить распылением на ткань.

Также предусматривается, что один из полимеров А и В может быть использован в форме стирающегося стержня, которым трут поверхность обрабатываемой ткани с последующим контактированием с водной средой.

Композиция

Композиции способа изобретения обычно содержат 1-99 мас.% полимера А, 1-99 мас.% полимера В и 0-10 мас.% кислого компонента, в которых:

(a) полимер А выбран из класса, состоящего из гомополимеров или сополимеров винилового спирта, алкиленгликоля, сахаридов и карбоновых кислот; и

(b) полимер В выбран из класса, состоящего из гомополимеров или сополимеров винилпирролидона, алкиленоксида, сахаридов и карбоновой кислоты, и в которой полимеры А и В различного класса, и pH 1% водного раствора композиции менее 6.

Композиция предпочтительно содержит 5-95%, более предпочтительно 10-90% и наиболее предпочтительно 20-80 мас.% полимера А. Композиция предпочтительно содержит 5-95%, более предпочтительно 10-90% и наиболее предпочтительно 20-80 мас.% полимера В.

Полимеры могут быть выбраны так, что pH 1% водного раствора композиции менее 6. Содержание кислого компонента в композиции предпочтительно составляет 0,1-10 мас.% композиции для обеспечения pH 1% водного раствора композиции менее 6. Кислые компоненты, которые уменьшают pH получаемой водной среды до величины менее 6, хорошо известны специалистам в данной области техники, и может быть выбран любой подходящий кислый компонент.

Комплект

Может быть предложен комплект для обработки ткани, включающий композицию и инструкцию по применению.

Особенно предпочтительно, чтобы полимеры А и В были упакованы отдельно, т.е. полимеры А и В упакованы индивидуально в отдельных пакетах или в отдельных ячейках упаковки с двойными ячейками.

Примеры

Теперь изобретение будет продемонстрировано примерами. Примеры приведены только для иллюстрации и не ограничивают любым образом объем притязаний изобретения.

Материалы и методы

Следующие материалы используются в примерах.

Нанесение

Полимер А в примерах 1 и 2 и сравнительных примерах 1-А-2-В является полиакриловой кислотой молекулярной массы 450000. Полимер B в примере 1 и сравнительных примерах А и В является поливинилпирролидоном молекулярной массы 90000. Полимер B в примере 2 и сравнительных примерах С, D и 2А является полиэтиленоксидом молекулярной массы 100000.

Для изучения нанесения около 10 г ткани обрабатывают полимерами в растворе, и прирост веса определяют гравиметрически после высушивания обрабатываемых тканей.

Из результатов можно видеть, что нанесение двух полимеров при совместном использовании способом настоящего изобретения значительно выше по сравнению с тканями, обработанными только одним из полимеров.

Загрязнение

Протокол загрязнения

Ткань обрабатывают полимером и высушивают. Высушенную ткань опускают в дисперсию угольной сажи (150 ppm) в воде, стабилизированной добавлением алкилбензолсульфоната натрия (50 ppm). Ткань удаляют из раствора угольной сажи и немедленно ополаскивают в воде и высушивают. Изменение коэффициента отражения (ΔR), т.е. разница коэффициента отражения ткани до и после загрязнения является мерой загрязнения ткани, отрицательное значение ΔR указывает, что ткань загрязнена.

В представленной далее таблице используются следующие сокращения

PEG 17500 - полиэтиленгликоль, молекулярная масса 17 500.

РАА 8000 - полиакриловая кислота, молекулярная масса 8000.

PVA 124000 - поливиниловый спирт, молекулярная масса 125000.

PVP 90000 - поливинилпирролидон, молекулярная масса 90000.

Из результатов можно видеть, что загрязнение тканей, обработанных способом настоящего изобретения меньше, чем необработанной ткани (сравнительный пример I) или тканей, обработанных только одним из полимеров (сравнительные примеры F, G и Н).

Очистка

Протокол очистки

Ткань обрабатывают полимером и высушивают. Высушенную ткань опускают в дисперсию угольной сажи (150 ppm) в воде, стабилизированной добавлением алкилбензолсульфоната натрия (50 ppm). Затем ткань высушивают. Затем высушенную ткань чистят водой, раствором карбоната натрия в воде (0,15 мас.%) и коммерчески доступным моющим средством (SURF EXCEL® 0,3 мас.%) в воде. Изменение коэффициента отражения (ΔR) является мерой очистки ткани. Более высокие значения ΔR указывают на лучшую очистку.

Полимер А является полиакриловой кислотой молекулярной массы 2000 и полимер В является поливинилпирролидоном молекулярной массы 90000. В примере 6 используют оба полимера в количестве 0,2 мас.% водной среды. pH водной среды составляет 3,0. В сравнительных примерах J и K, полимеры А и В использовались отдельно, соответственно каждый в количестве 0,4 мас.% водной среды (pH 2,7 и 7,0 соответственно). Сравнительный пример L для необработанных тканей (pH 7). Ткани (хлопок, хлопок с синтетикой и полиэстер) очищают согласно данному протоколу и результаты представлены в таблице ниже.

Из результатов видно, что эффективность очистки в примере 6, который входит в объем притязаний настоящего изобретения, выше чем эффективность очистки, полученной в сравнительных примерах J, K и L, которые не входят в объем притязаний настоящего изобретения. В частности, эффективность очистки лучше в случае очистки карбонатом натрия или водой. Кроме того, результаты показывают, что эффективность очистки особенно улучшена для тканей из хлопка с синтетикой и полиэстера при очистке коммерчески доступным поверхностно-активным веществом.

Эффект электролита

Полимер А является полиакриловой кислотой молекулярной массы 450000, и полимер В является поливинилпирролидоном молекулярной массы 1300000. Во всех примерах оба полимера используют в количестве 0,1 мас.% водной среды. Эффект добавления электролита определяется добавлением различных электролитов при содержании 0,1 мас.% от общей массы водной среды. pH водных сред составляет 2,7-3,0. Ткани (хлопок, хлопок с синтетикой и полиэстер) очищают с использованием раствора карбоната натрия в воде (0,15 мас.%), результаты представлены в таблице ниже на основе эффективности очистки.

Из результатов видно, что добавление электролита приводит к дальнейшему повышению эффективности очистки, в особенности для тканей из хлопка с синтетикой и полиэстера. Кроме того, для хлопковых тканей хлорид кальция особенно повышает эффективность очистки.

Нанесение отдушки

Протокол

Аллиламилгликолят применяется в качестве обычного парфюмерного компонента. Полимер А является полиакриловой кислотой молекулярной массы 450000 и полимер В является поливинилпирролидоном молекулярной массы 90000. Отдушку добавляют вместе с полимерами А и В, каждый в количестве 0,1 мас.% водной среды (Пример 11 - pH 2,8), полимер А и полимер В каждый отдельно в количестве 0,2 мас.% водной среды (сравнительный пример М - pH 3 и N - pH 7, соответственно), тогда как сравнительный пример О (pH 7) для необработанной ткани. Удержание отдушки оценивается для различных типов тканей. Ткани проверяют на удержание отдушки квалифицированным парфюмером по шкале от 0 до 5 с оценкой 0, указывающей на отсутствие действия отдушки, и оценкой 5, указывающей на максимальное действие отдушки. Детали представлены в таблице ниже.

Из результатов, приведенных в таблице выше, ясно, что действие отдушки в течение 60 минут значительно выше для ткани, обработанной способом настоящего изобретения.

Нанесение люминофора

Следующие эксперименты выполняют с использованием 2 ppm CBSX® (СIBA) в качестве люминофора. Детали полимеров А и В приведены в таблице ниже наряду с результатами на основе оценки белизны по измерению коэффициента отражения на хлопке.

Из результатов ясно, что нанесение люминофора при обработке ткани обоими полимерами А и В способом настоящего изобретения (Пример 12) улучшается по сравнению с необработанной тканью (Сравнительный пример R), или тканью, обработанной только одним из полимеров (Сравнительные Примеры Р и Q), на что указывает оценка белизны.

Следует понимать, что вышеупомянутые примеры ясно и полно описывают, каким путем может быть осуществлен способ настоящего изобретения. Кроме того, следует понимать, что способ настоящего изобретения способен достичь цели создания способа обработки ткани, который уменьшает загрязнение тканей, улучшает эффективность последующей очистки, позволяет улучшить нанесение средств для придания полезных свойств и эффективен на различных типах тканей, включая хлопок, хлопок с синтетикой и полиэстер.

Реферат

Изобретение относится к способу обработки ткани для снижения загрязнения тканей, улучшения эффективности последующей очистки. Осуществляют контактирование ткани с полимерами А и В в водной среде. Полимер А выбран из класса гомополимеров или сополимеров винилового спирта, алкиленгликоля, сахаридов и карбоновой кислоты. Полимер В выбран из класса гомополимеров или сополимеров винилпирролидона, алкиленоксида, сахаридов и карбоновой кислоты. Полимеры А и В относятся к разным классам. Водная среда содержит электролит, выбранный из хлоридов, сульфатов или нитратов натрия, калия, магния или кальция, и pH водной среды составляет менее 6. 7 з.п. ф-лы, 8 табл.

Формула