改善織物抗皺性的複合物和方法,以及具有所述複合物的織物的製作方法

2023-05-20 04:18:56 1

專利名稱：改善織物抗皺性的複合物和方法,以及具有所述複合物的織物的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種改善織物抗皺性的複合物，它包含含有至少一種可熔彈性體的減皺劑和用來攜帶所述減皺劑的液體載體。本發明還涉及一種具有所述改善抗皺性複合物的織物。本發明進一步涉及一種通過使用這樣一種複合物來改善織物的抗皺性的方法。
抗磨皺性(IWWR)，義如其名，是指某一指定織物(如棉)特別是在該織物的磨損中能夠抵抗褶皺形成的性能。IWWR可以通過測量某一指定織物的抗褶皺形成能力來確定。抗皺性通常是由褶皺回復角(WRA)試驗來評定的。一種著名的標準試驗就是AATCC方法66-1998。這些試驗評定設於平坦狀態的織物在被摺疊、經受一個臨時載荷，優選500g的載荷60s、然後釋放之後恢復此平坦狀態的能力。評定是通過測量某一給定時間(通常為5分鐘)之後所恢復的角度(WRA)來進行的。此角度越大，恢復性越好。從經向和緯向兩個方向測量該角度並相加給出評定的最終結果。優選的彈性材料的WRA為360度。優選的粘性材料的WRA為0度。
用來減少織物中的皺紋形成的複合物已經有已知的。例如，美國專利US 5,532,023公開了一種可用於織物的減皺組合物。此組合物包含一種分散在液體載體中的減皺劑，它包含有效量的矽樹脂和有效量的成膜聚合物。特別是，所公開的組合物適合於給予織物特別是衣物中的纖維以潤滑性或提高的滑動能力。纖維之間的這種滑動效果特別是由矽樹脂引起的。衣物的變形降低了衣物纖維之間的磨擦，這通常導致纖維上的能量耗散減少和(因此)纖維在原始狀態相對較好的和較容易的抗變形(恢復)。不過，降低衣物纖維之間的磨擦同時還會促使衣物褶皺狀態的形成。所公開的組合物在衣物中的應用通常會導致直到約200度的WRA。
本發明的一個目的就是提供一種能顯著改善織物的抗皺性但並不促使織物褶皺狀態形成的改進的複合物。
本發明的此目的是通過起始段所述的複合物來實現的，該複合物的特徵在於其還進一步包含用來使所述可熔彈性體物理交聯的至少一種鹽組分。交聯在所述可熔聚合物的分子鏈之間提供了彈性連結，以防它們不可逆地彼此滑過而導致能量耗散。這種連結為恢復提供了一個額外的能量源。物理交聯在可熔彈性體鏈之間提供了一個相對較強的彈性連結。特別是，鹽組分的陽離子在所述可熔彈性體鏈之間形成中間體。從而，所述鹽組分的陽離子與可熔聚合物一起在所述織物的纖維之間提供了一個較強的並具有一定記憶能力的彈性連接，使其在纖維彎曲或折皺之後可以較容易地恢復。根據本發明的複合物的應用通常會導致遠高於200度的WRA。所用可熔彈性體可以是例如聚氨酯、聚丁二烯和丙烯酸酯共聚物(例如，丙烯酸丁酯和丙烯酸的共聚物，優選以80∶20的比率聚合)，只要上述彈性體的所述鏈可以通過鹽組分的陽離子連接即可。用於本發明的複合物中的液體載體優選是一個含水體系。任選地，除水之外，載體可以包括另一種易溶於水的液體溶劑，如醇。
優選鹽組分中含有多價陽離子。具有多個正電荷如2+(鋅、鈣、鎂)和3+(鐵、鋁)的多價陽離子事實上能夠交聯多個所述彈性體鏈從而形成所述物理交聯。在一優選實施方案中，鹽組分中含有下列離子中的至少一種鋅離子、鈣離子和硼酸根離子。
鹽組分優選在室溫下不溶於液體載體，但在相對較高溫度下充分溶於用於所述彈性體的物理交聯的液體載體。根據本發明的所述減皺劑與所述鹽組分的混合通常會對乳化液的穩定性有影響，因為交聯(或甚至有時由於鹽的加入造成的pH變化)會導致所述複合物的顆粒絮凝，從而從溶液中沉澱析出。此問題可以通過施加不溶性鹽組分來解決。如果隨後升高複合物的溫度，則可熔彈性體熔融且鹽組分溶解並最終使所述彈性體的鏈交聯。注意，為使所述彈性體與所述鹽組分的離子之間發生反應(物理交聯)，必須使所述鹽組分離子化，並從而溶解，到足夠的程度。
優選根據本發明的複合物包括具有所述鹽組分(或者是水溶液或者是固態)的微膠囊。所述微膠囊在室溫下通常是穩定的，以防所述鹽組分與所述可熔彈性體過早接觸。當所述複合物的溫度充分升高之後，微膠囊損壞以至於鹽組分與所述可熔彈性發生接觸。所述微膠囊的損壞可以通過例如熔融、溶化或撕開來實現。
在一優選實施方案中，試劑在液體載體中的含量在2-60wt％之間，優選5-30wt％，更優選基本上為12.5wt％。在這些值處或在這些值之間，可以達到並保持活性組分在液體載體中的良好分散。如果(顯著)超過所述的60％的百分數，則通常會獲得粘稠的、不可控制的分散體。
在另一優選實施方案中，在有水的存在情況下彈性體的軟化溫度在50-100℃之間。彈性體在較高溫度下的容易軟化通常會使具有根據本發明的複合物的織物紗線容易提供。軟化的複合物的粘度相對非常低，這意味著只要織物比較熱，聚合物就不會干擾例如在燙平所述織物時從織物上除去褶皺。當織物冷卻後，根據本發明的複合物凝固，在紗線或單根纖維周圍或之間形成彈性膜，從而在處理過的纖維中產生一定程度的彈性。這又反過來大大提高了WRA值。
優選可熔彈性體具有一個或多個有效基團，更優選包含以下基團中的至少一種羥基和羧基。有效基團可以結合在一個離子上，大部分是陽離子，從而形成一個離子與更多聚合體鏈的配合體。形成的大分子又稱作離子聚合物。對本領域技術人員來說，顯而易見，除了上述兩個實施例的有效基團之外還可以施加其它有效基團。因此，顯然在權利要求的範圍之內，也可以選擇施加帶其它有效基團的彈性體。彈性體的至少兩個鏈與所述鹽組分的離子的連結可以在下面兩個非限制性實施例中得到說明。
在第一個實施例中，丙烯酸共聚物的兩個鏈通過二價鋅離子進行物理交聯 其中R1和R2是上述共聚物分子的鏈的一部分。在此實施例中，羧基充當物理交聯的有效基團。
在第二個實施例中，具有充當有效基團的醇基的(共)聚合物的兩個鏈通過硼酸根離子連結。
其中R3和R4是上述(共)聚合物分子的鏈的一部分。從而硼酸根離子用作用來物理交聯所述兩個鏈的中間體。
在一優選實施方案中，所述鹽組分的(陽)離子與可熔彈性體的有效基團的摩爾比大體位於1∶4-1∶6之間，優選1∶5。由於存在與加入的(陽)離子相比稍微過量的聚合物分子，所以1∶5的摩爾比特別適合於二價(陽)離子和所述可熔彈性體。
所述複合物中優選具有添加劑，如表面活性劑、穩定劑、芳香劑、抗菌劑或用來改進織物纖維之間的滑動的有機矽樹脂等等，只要所述添加劑不幹擾聚合物的主要功能即可。在利用家庭用品如熨鬥向織物上施加複合物時，非常適合在根據本發明的複合物中使用添加劑。添加劑也可以在洗滌周期中施加。不過，為防止根據本發明的複合物的過早絮凝，向洗衣機中既加入鹽組分又加入可熔彈性體是不可取的。
本發明還涉及一種具有所述改善抗皺性複合物的織物。在一個優選實施方案中，該複合物包含至少一種離子聚合物，該離子聚合物中包含離子，優選多價陽離子，和所述可熔彈性體，其中所述可熔彈性體的鏈通過(陽)離子物理交聯。如上所述，離子聚合物可以通過升高熔融彈性體的溫度來產生。冷卻之後，離子聚合物作為彈性物質留在織物中，位於纖維上或特別是纖維之間，產生較高的抗皺性。
本發明進一步涉及一種使用所述改善抗皺性複合物來改善織物的抗皺性的方法，其步驟包括A)向織物施加所述複合物，B)除去織物中的褶皺，和C)使液體載體至少部分蒸發。施加特別是噴灑到織物上的試劑的量通常優選相對於織物為約0.5wt％到約10wt％，更優選為約2wt％到約5wt％。一旦在織物上噴灑了有效量的複合物，就根據步驟B)用手展開或撫平織物。在向織物施加了有效量的複合物並優選將織物展開之後，使液體特別是水份至少大部分蒸發掉。蒸發可以以被動的方式進行，也可以通過升高織物的溫度以主動的方式進行。水份的蒸發通常是恰當的，因為可熔彈性體的顆粒會粘在一起並從而環繞織物纖維和織物紗線形成凝固鞘。此外，水份的蒸發通常還會導致織物紗線之內應力鬆弛。儲能的減少會將織物保持在其設定態，即平坦狀態。
優選的是，根據步驟A)的複合物向織物上的施加是藉助於家庭用具實現的。這種家庭用具的例子是洗衣機、配有複合物噴霧貯罐的熨鬥以及用於根據本發明的複合物的其它噴霧裝置。在一更加優選的實施方案中，熨鬥上配有兩個分離的噴霧儲罐。第一儲罐中裝有鹽組分水溶液，第二儲罐中裝有可熔彈性體的分散體。根據本發明的複合物的兩種成分的分離防止了複合物提前絮凝。從而，兩種成分在均噴灑在所述織物上之後會彼此接觸。根據此實施方案，離子聚合物由此只會形成於織物上。
在本發明的一個優選實施方案中，根據步驟B)的織物上褶皺的消除是藉助於熨鬥在比環境溫度高的溫度下實現的。因此，步驟C)通常是在施加步驟B)期間進行的。由此，升高的溫度既會導致所施加的液體的加速蒸發，又會導致可熔彈性體的軟化。織物的冷卻通常會導致在展開的織物紗線周圍形成彈性保護層，其中所述層通過彈性橋接彼此結合在一起。在應用根據本發明所述的方法之後，織物的變形會暫時拉長所述彈性橋接，這在一定時間內會試圖使紗線回復其原始的伸展、無褶皺狀態。
在一最終優選實施方案中，根據步驟A)的複合物向織物上的施加是通過順序施加鹽組分和減皺劑來實現的。所述複合物的成分向所述織物的順序添加可以通過例如上述配有兩個分離的儲罐的熨鬥來實現。也可以在洗滌周期中向織物中添加其中一種成分，如鹽組分。可熔彈性體可以隨後噴灑在具有所述鹽的織物上。這是為了防止兩種成分在其被施加到織物上之前絮凝(交聯)。
本發明可以用以下非限制性實施例進一步進行說明。
實施例通過稀釋至所需的程度，製備聚(丙烯酸丁酯-共-丙烯酸)90∶10在水中的12.5wt％的膠乳溶液(組分A)。製備醋酸鋅二水合物(Aldrich)在水中的2％的溶液(組分B)。然後將組分B噴灑在一張織物(407型棉)上，從而使基於織物重量的總吸取量為15％。這導致了基於織物乾重的0.3％的添加劑吸收。在空氣中乾燥之後，用組分A噴灑織物，從而使基於織物重量的總吸取量為40％。由此基於織物重量的聚合物量為5％。鋅離子與丙烯酸基團的比率為1∶5(摩爾當量)。然後用設定在適於棉的某一溫度的熨鬥將織物熨幹。在將織物勻溼(conditioning)24小時之後，在經緯兩個方向上根據標準AATCC方法66-1998測量指定尺寸(40mm×15mm)的切割件的WRA。將由按上面所述處理過的織物所獲得的平均WRA值與在不施加任何添加劑而熨幹的織物上進行的WRA測量(參考值)、以及在只施加基於織物重量的5％的聚(丙烯酸丁酯-共-丙烯酸)90∶10之後熨幹的織物上所進行的WRA測量進行對比。
所述織物的WRA參考值為140°。所用根據組分A的聚(丙烯酸丁酯-共-丙烯酸)膠乳的最終WRA值為197°。不過，所用聚(丙烯酸丁酯-共-丙烯酸)膠乳與根據組分B的所述鋅離子一起使用的最終WRA值為204°。
權利要求
1.提高織物抗皺性的複合物，包含-含有至少一種可熔彈性體的減皺劑，和-用來攜帶所述減皺劑的液體載體，特徵在於所述複合物還進一步包含用來使所述可熔彈性體物理交聯的至少一種鹽組分。
2.根據權利要求1的複合物，特徵在於所述鹽組分中含有多價陽離子。
3.根據上述權利要求之一的複合物，特徵在於所述鹽組分中含有下列離子中的至少一種鋅離子、鈣離子和硼酸根離子。
4.根據上述權利要求之一的複合物，特徵在於所述鹽組分在室溫下不溶於液體載體，但在相對較高溫度下充分溶於用於所述彈性體的物理交聯的液體載體。
5.根據上述權利要求之一的複合物，特徵在於所述所述複合物包括具有所述鹽組分的微膠囊。
6.根據上述權利要求之一的複合物，特徵在於所述試劑在液體載體中的含量為2-60wt％。
7.根據上述權利要求之一的複合物，特徵在於所述彈性體在有水存在的情況下軟化溫度在50-100℃之間。
8.根據上述權利要求之一的複合物，特徵在於所述可熔彈性體具有一個或多個有效基團，包含以下基團中的至少一種羥基和羧基。
9.根據權利要求8的複合物，特徵在於所述鹽組分的陽離子與可熔彈性體的有效基團的摩爾比大體位於1∶4-1∶6之間，並優選1∶5。
10.根據上述權利要求之一的複合物，特徵在於所述複合物中具有添加劑，優選表面活性劑、穩定劑或芳香劑。
11.具有根據權利要求1-10之一的提高抗皺性複合物的織物。
12.根據權利要求11的織物，特徵在於所述複合物包含至少一種離子聚合物，該離子聚合物中包含離子和所述可熔彈性體，其中所述可熔彈性體的鏈通過所述離子物理交聯。
13.通過使用根據權利要求1-10之一的複合物來改善織物的抗皺性的方法，其步驟包括A)向織物施加所述複合物，B)除去織物上的褶皺，和C)使液體載體至少部分蒸發。
14.根據權利要求13的方法，特徵在於根據步驟A)的複合物向織物上的施加是藉助於家庭用品實現的。
15.根據權利要求13或14的方法，特徵在於根據步驟B)的織物上褶皺的消除是藉助於熨鬥在比環境溫度高的溫度下實現的。
16.根據上述權利要求13-15之一的方法，特徵在於根據步驟A)的複合物向織物上的施加是通過順序施加鹽組分和減皺劑來實現的。
全文摘要
本發明涉及一種改善織物抗皺性的複合物，它包含含有至少一種可熔彈性體的減皺劑、用來攜帶所述減皺劑的液體載體和用來使所述可熔彈性體物理交聯的鹽組分。本發明還涉及一種具有所述改善抗皺性複合物的織物。本發明進一步涉及一種通過使用這樣一種複合物來改善織物的抗皺性的方法。
文檔編號D06M11/45GK1714192SQ200380104028
公開日2005年12月28日 申請日期2003年10月29日 優先權日2002年11月26日
發明者A·A·馬溫庫維, S·亞斯瓦蒂, E·J·胡特曼斯, P·A·J·阿克曼斯, R·A·M·希克梅特, W·范埃斯－斯皮克曼 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司