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CN1628195A - 纤维基材的亲水性整理剂 - Google Patents

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CN1628195A
CN1628195A CNA028289919A CN02828991A CN1628195A CN 1628195 A CN1628195 A CN 1628195A CN A028289919 A CNA028289919 A CN A028289919A CN 02828991 A CN02828991 A CN 02828991A CN 1628195 A CN1628195 A CN 1628195A
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CNA028289919A
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戴维·S·索恩
丹·B·米尔沃德
马修·R·林福德
瑞安·劳
埃里克·G·格林
小威廉姆·韦尔
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NANO TEXTILES LLC
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Abstract

本发明是关于用于赋予尼龙、聚酯及其它纺织物及纤维基材材料亲水性的织物整理剂或处理制剂。本发明的该些整理剂主要由聚合物组成，该些聚合物含羧基、羧基的盐或可透过某些化学反应转化为羧基的分子团。

Description

纤维基材的亲水性整理剂
技术领域
本发明涉及织物整理剂，且更具体而言，涉及赋予纤维、纱线、纺织物或其它纤维基材亲水性及其它性质的聚合物纤维整理剂。
背景技术
合成纤维纺织物材料(例如，尼龙及聚酯)由于透水性差而穿着不舒适。在炎热的天气里，汗不容易透过(或芯吸至)该些织物而蒸发掉。该些织物的芯吸性及透水性较差是因尼龙和聚酯聚合物固有的疏水性造成的；水不易在由该些材料构成的表面上扩散。尼龙和聚酯还常因其疏水性而附着静电及滞留污斑。
因此，人们期望获得一种赋予尼龙、聚酯及其它合成材料耐久亲水性的方法。这一目的可通过将亲水材料附着至疏水纤维上来实现。赋予疏水基材亲水性还可减少或消除静电附着且在洗涤期间能够去除污斑。
颁予Marco的美国专利第3,377,249号揭示将污斑去除整理剂应用于由聚酯、棉及聚酯/棉混纺物制成的织物。该些调配物包括一丙烯酸酯共聚物(由至少20％丙烯酸单体组成)乳液、一氨基塑料树脂和一树脂催化剂。藉此处理的织物显示具有可耐5至10次家庭洗涤的污斑去除性质。
Michielsen和Tobiesen已报导一种将聚(丙烯酸)(或PAA)接枝于尼龙6，6(nylon 6，6)膜上的方法(Tobiesen，F.A.，Michielsen，S.；J.Poly.Sci.A；40，719-728(2002))。在此方法中，将尼龙6，6膜浸于含PAA、1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳化二亚胺(EDC)及N-羟基琥珀酸亚胺(NHS)的水溶液中。据称，PAA的羧酸根通过与EDC反应活化；然后，某些经活化的羧酸根与尼龙聚合物链端的氨基反应，而其余的经水解重新回到羧酸根的形式。人们认有NHS有助于降低水解速率。在0至60℃的温度下在溶液中保温处理0.5至18小时后，取出经处理的膜并用去离子水洗涤至少6次。作者称，滴在未经处理的尼龙6，6膜上的一滴水缓慢地在表面上扩散，而滴在经处理膜上的一滴水可立即扩散并覆盖该表面。此方法的缺点是接枝需要大量昂贵的试剂EDC和NHS，其化学计算量相对于羧基的数量较大。
本文揭示了本发明用于处理聚酯、尼龙和其它合成、疏水材料来赋予该些经处理材料亲水性的方法。此处理方法直接将亲水材料永久附着至疏水基材，赋予此基材亲水性而不改变材料的其它性质。
发明内容
本发明是关于用于赋予尼龙、聚酯和其它合成或疏水纺织物材料以亲水性的织物整理剂或处理制剂。
本发明的整理剂主要由含羧基、羧基的盐或可通过一化学反应转化为羧基的部分(在本文中称为“羧基前体”)的聚合物组成。将诸如纺织物或织物等纤维基材暴露于该些含羧基聚合物，然后干燥并固化。通过该处理，可将经处理基材的纤维直接与含羧基的亲水聚合物结合，而不需使用“活化试剂”。因而，与未经处理的相同纤维类型的纺织物相比，该些经处理的纺织物或织物具有亲水性，包括经改良的吸水性及透气性。
本发明进一步是关于用本发明亲水处理制剂处理的合成或疏水纤维以及纱线、织物、纺织物、成品织物或非织造织物(在本文中涵盖于术语“纤维基材”、“纺织物”或“织物”下)。该些经处理的纤维及纤维基材与未经处理的相同纤维类型的纺织物相比展示出亲水特性。
具体实施方式
根据本发明，将一纤维基材暴露于含羧基、羧酸根或羧基前体基团的聚合物或寡聚物(此处及权利要求中的所有聚合物或寡聚物均涵盖于术语“含羧基聚合物”或“聚羧酸酯”下)溶液。然后，将该经处理织物干燥并固化以将亲水剂永久固定至纤维。润湿剂可用于促使该聚合物施于织物。“永久固定”或“耐久性”是指由本发明的处理整理剂提供给经处理基材的亲水性可保持至少约10次家庭洗涤，较佳至少约35次家庭洗涤，且更佳至少约50次家庭洗涤。在一较佳实施例中，此处理永久不变；换言之，经处理的纤维基材一直具有亲水性。
根据本发明，含羧基聚合物可通过聚合或共聚合一或多种含羧基、羧酸根或可通过化学反应转化为一羧基或羧酸根的基团(一羧基前体基团)的单体获得。该些单体的非限制性实例包括：丙烯酸、甲基丙烯酸、天冬氨酸、谷氨酸、丙烯酸β-羧乙基酯、马来酸、马来酸的单酯[ROC(O)CH＝CHC(O)OH，其中R表示一非氢的化学基团]、马来酸酐、富马酸、富马酸的单酯[ROC(O)CH＝CHC(O)OH，其中R表示一非氢的化学基团]、丙烯酸酐、巴豆酸、肉桂酸、衣康酸、衣康酸酐、衣康酸的单酯[ROC(O)CH2(＝CH2)C(O)OH，其中R表示一非氢的化学基团]、含羧基(例如，海藻酸)、羧酸根或羧基前体基团的糖类以及含羧基、羧酸根或羧基前体基团的大单体。羧基前体包括(但不限于)酰基氯、N-羟基琥珀酰亚胺基酯、酰胺、酯、亚硝酸盐及酸酐。含有羧基前体基团的单体实例包括氯化(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺、N-羟基琥珀酰亚胺(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯腈、天冬酰胺及谷氨酰胺。在本文中名称“(甲基)丙烯基”表示该单体的丙烯基和甲基丙烯基两种形式。较佳的羧酸盐阳离子包括铝、钡、铬、铜、铁、铅、镍、银、锶、锌、锆及鏻(R4P+)。更佳的阳离子包括氢、锂、钠、钾、铷、铵、钙及镁。该些聚合物可为线性或具支链。在一目前较佳实施例中，该些聚合物经过支化，且其更佳具有介于约0.001％与约10％之间的支化度(branching)，且包括0.001％与10％的支化度。较佳的单体是丙烯酸、甲基丙烯酸及丙烯酸β-羧乙基酯。
含羧基的丙烯酸酯聚合物可自市场上购得。具体而言，聚(丙烯酸)在全世界大量生产，在一次性尿布中用作“超强吸水剂”及在印花浆中作为增稠剂。聚(丙烯酸)尤其可自以下来源获得：Polycryl AG，Bohler，Postfach，CH-6221Rickenbach，Switzerland(商品名：Polycryl)；Stockhausen，2401 Doyle Street，Greensboro，NC，27406-2911；及BFGoodrich，Four Coliseum Centre，2730 WestTyvola Rd.，Charlotte，NC 28217-4578(商品名：Carbopol)。目前较佳的聚羧酸酯是聚(丙烯酸)(PAA)。
本发明进一步涉及使用本发明亲水织物整理剂处理的合成或疏水纱线、纤维、织物、成品织物或其它纺织物(在本文中，其涵盖于术语“纤维基材”、“纺织物”及“织物”中)。该些纺织物或织物将展现出通常亲水纺织物(例如，棉)所具有的特性，例如，良好的吸湿性及透湿性，同时保留了合成纺织物的传统优点，例如，强度及耐久性。此外，还可改变纤维的光学及其它性质，以便(例如)降低合成纤维及织物的光泽并改良其手感。亦可通过本发明的处理赋予抗静电及污斑去除特性。
该些经处理的纤维基材可用于包括(但不限于)下列的各种用途：衣物、室内装潢及其它内部装饰、医院及其它医疗用途及工业用途。Wellington SearsHandbook of Industrial Textiles(Ed.S.Adanur，Technomic Publishing Co.，Lancaster，PA，1995，第8-11页)列举了若干潜在用途。
本发明的亲水基材包括(1)含羧基的聚合物链，其可经固化并附着至(2)形成一纤维基材的合成或疏水纤维。视情况，一催化剂可与聚合物一起添加以增强聚合物对纤维的固着。本发明的纤维基材旨在包括纤维、织物及纺织物，且可为由纤维或结构成分组成的片状结构(交织、针织、簇绒、缝编或非织造结构)。该些纤维可包含非纤维成分，例如，粒状填料、粘合剂及浆料。疏水纺织物或织物包括由天然或合成纤维或该些纤维的混纺物获得的纤维、交织及非织造织物。疏水纺织物或织物可包含连续或不连续单丝、复丝、人造短纤维及包含该些长丝及/或纤维的纱线等不同形式的疏水纤维，且该些纤维可具有任何所期望的成分。还可使用天然纤维与合成纤维的混合物。天然纤维的实例包括棉、羊毛、生丝、黄麻及亚麻。人造纤维的实例包括再生纤维素人造丝、醋酸纤维素及再生蛋白质纤维。合成纤维的实例包括(但不限于)聚酯(包括聚乙烯对苯二甲酸酯及聚丙烯对苯二甲酸酯)、聚酰胺(包括尼龙)、丙烯酸树脂、烯烃、芳族聚酰胺、再生蛋白质纤维、变性聚丙烯腈纤维、诺沃洛伊德纤维(novoloid)、柰特里尔纤维(nytril)、芳族聚酰胺、高弹性合成纤维(spandex)、乙烯基聚合物及共聚物、聚乙烯醇纤维、维尼荣(vinyon)、维尼纶(vinylon)、Nomex(杜邦)及Kevlar(杜邦)。
为了制备本发明的纤维基材，借助该项技术中熟知的方法(包括浸化、喷雾、浸渍、流体流动及浸轧)将一合成或疏水纤维、纱线、织物、纺织物、成品织物或非织造织物(“纤维基材”或“织物”)暴露于一含羧基聚合物或聚羧酸酯的溶液或悬浮液中。该溶液或悬浮液视情况可包含(例如)催化剂、消泡剂、荧光增白剂、染料、抗菌剂及/或润湿剂。溶剂可为水、有机液体或超临界流体。然后，将经处理的织物从溶液或悬浮液中取出，干燥并予以固化。所得到的织物展现出未处理织物所不具有的亲水特性。
尽管不欲受理论限制，但相信，聚羧酸酯固着于纤维表面的机理是两者之间形成共价键。倘若是聚酯纤维，则其具有与聚羧酸酯形成酯键的羟基封端的链端，而尼龙的胺基封端的链端与聚羧酸酯形成酰胺键；该些键被认有是在固化过程形成。尽管酯及酰胺键相当强，但在洗涤过程中其仍会发生水解。据信，整理剂的耐久性对应于聚羧酸酯与纤维表面之间的共价键的数量；因此，较佳形成尽可能多的键以使亲水性整理剂的耐久性达到最大。然而，预计合成纤维表面的一给定面积上的反应基团的“密度”相当小。Michielsen报导，尼龙6，6每90nm2仅有一个反应基团(Michielsen，S.；J.Appl.Polym.Sci.1999，73，129-136)。作为比较，5-kD聚(丙烯酸)具有小于5nm的回转半径RG，故平均每一聚合物链与表面之间仅能形成一个酰胺键。由于不破坏纤维便不可能增加纤维表面反应基团的密度，所以最大化纤维-聚羧酸酯键数量唯一可行的方法是使用高分子量聚羧酸酯以使表面覆盖度最大化。该些聚羧酸酯可通过在固化过程之前交联较低分子量聚羧酸酯来制备。该交联较佳在聚合物的大规模生产中实施。
若包含羧基前体基团的聚合物用作含羧基聚合物，则该些前体必须在整理剂施加于织物期间或之后进行水解以形成羧基。水解条件根据该些前驱体的性质而定。较佳地，在处理纤维基材的pH及温度条件下水解，以便当聚合物施加于纺织物或织物时有利于羧基的形成。较佳前体基团是酰基氯及酸酐。次之的前体基团水解时可能需要酸性或碱性含水条件及高温；该些基团包括酯及酰胺。
用于本发明的含羧基聚合物的较佳分子量介于约90与约4,000千道尔顿之间；一更佳的分子量介于约125与约3,000千道尔顿之间，且一最佳分子量介于约750与约1,250千道尔顿之间。聚羧酸酯的交联度较佳约为0.001％至约10％，更佳约为0.01％至约1％。
该处理溶液中的含羧基聚合物及其它替代物的量应根据(例如)所用的特定聚合物、期望的亲水程度及诸如此类的因素而定。通常，处理溶液中的含羧基聚合物的含量为约0.001wt.％至约25wt.％，较佳约0.005wt.％至约5wt.％，更佳约0.01wt.％至约2wt.％。催化剂的含量为0wt.％至约4wt.％，较佳约0wt.％至约2wt.％，更佳约0wt.％至约1.5wt.％。润湿剂的含量为0wt.％至约5wt.％，较佳约0.01wt.％至约1wt.％，更佳约0.05wt.％至约0.5wt.％。
在将本发明的亲水性含羧基聚合物涂覆于一纤维或纤维基材上时，根据反应物的反应性，过程温度可极宽泛。然而，温度不能太高以致于反应物分解或太低以致抑制反应或溶剂凝固。除非特别说明，否则纺织物是在大气压力下在5℃与110℃间温度下暴露于聚合物，更佳为15℃与60℃之间，且最佳为室温(约20℃)。含羧基聚合物可于介于pH0至pH7之间的pH下涂覆，较佳介于pH1至pH5之间，且更佳介于pH2至pH4.5之间。本发明过程所需要的时间应根据所用温度的大致范围及起始材料的相对反应性而定。除非另有说明，否则处理时间及条件均意欲为近似值。固化条件可自5℃至250℃，较佳介于150℃与200℃之间。
                             实例
概述：
在RotawashTM程序中，将一片正方形织物(约2.5″×6″或6.4cm×15.2cm)置于一具有100个不锈钢珠粒及50毫升0.15wt.％洗涤清洁剂溶液的金属罐中。然后，将此罐在71℃水浴中旋转。将在Rotawash机器中每9分钟的循环等效为在传统洗衣机中的一次家庭洗涤(HL)。完成期望的循环数后，将样品自罐中取出，用自来水流冲洗2分钟，并在一炉中于100℃下干燥。
织物样品的亲水性/疏水性根据以下测定：将6滴水置于样品的不同位置处。将样品悬挂起来以便滴有水滴的区域不接触任何固体载体或其它可引发水芯吸的材料。测量每一滴水渗透至纤维所需的时间，记录并取平均值。若“渗透时间”大于120秒，则将此数值记录为120秒。任何特定样品的亲水性均由其平均芯吸时间来确定。
实例1
将一未加整理的尼龙样品浸于一0.5wt.％聚丙烯酸(平均分子量90,000，Sigma-Aldrich)与0.1％WetaidTM NRW润湿剂(B.F.Goodrich)的水溶液中，并浸轧至纤维吸液率约100％。将一对照样品浸于自来水中并同样予以浸轧。将样品在120℃下干燥60秒，然后在180℃下固化30秒。根据上述旋转洗涤程序将该些样品洗涤1、6、11、21、31、96及118次循环。如上述测量该些样品的亲水性；结果记录于表1中。
              表1
    参数：       织物润湿时间(秒)
    循环次数     经处理     未处理
    1     6     429
    6     9     251
    11     6     214
    21     8     166
    31     5     N/A
    96     N/A     154
    118     5     N/A
实例2
由以下四种不同的PAA材料制备四份300.0克0.25％PAA与0.3％WetaidNRW(Noveon)的溶液：Carbopol 846(Noveon)、Carbopol 1392WC(Noveon)、Carbopol PKS(Noveon)及1.25M分子量PAA(0.1％经交联)(“ALD”；Sigma-Aldrich)。表2中所记录的粘度是在用氢氧化铵调节为稍微大于pH8.0的溶液中进行测量；此信息由生产商提供。将来自两种尼龙(1和2)的样品各浸于一种处理浴中，浸轧，然后在248°F(120℃)下干燥1分钟并在300°F(149℃)下固化30秒。各织物的未处理样品作为对照(在表中以“N/A”标记)。如上所述测量该些样品的亲水性，然后根据AATCC方法124-96洗涤两次，之后再测量其亲水性。
                               表2
                 参数       织物润湿时间(秒)
PAA     粘度，cP(％固体) 类型 0HL 2HL
    846     35000(3.5)     1     2.3     80.5
    1392WC     15000(3.5)     1     1.5     120.0
    PKS     20000(3.0)     1     103.8     120.0
    ALD     40000(0.5)     1     1.2     24.5
    N/A     N/A     1     120.0     120.0
    846     35000(3.5)     2     3.2     120.0
    1392WC     15000(3.5)     2     3.8     120.0
    PKS     20000(3.0)     2     120.0     120.0
    ALD     40000(0.5)     2     2.7     40.5
    N/A     N/A     2     120.0     120.0
实例3
制备两份水性浸轧浴溶液(A和B)，每一溶液中均含有0.25％PAA及0.3％Wetaid NRW。溶液A包含1.25×106分子量PAA(0.1％交联)(Sigma-Aldrich)；溶液B包含1.0×106分子量PAA(线性)(Polacryl A10,000-10A)。将两种尼龙(1和2)样品浸于任一溶液中并浸轧至纤维吸液率一致。将该些样品在248°F下干燥1分钟，然后在300°F下固化30秒。利用上述水滴试验测试该些样品的亲水性，然后洗涤并重新测试(视情况)。根据AATCC方法124-96(II.1.IV.A)以额外漂洗周期实施洗涤。该些结果阐述于表3中。
                        表3
             参数          润湿时间
    溶液     尼龙类型     0HL     2HL
    A     1     1.2     8.0
    B     1     2.8     29.7
    无(对照)     1     120.0     86.5
    A     2     68.5     11.3
    B     2     81.7     42.2
    无(对照)     2     120.0     89.3
实例4
将两种尼龙6，6(1和2)的样品浸于四份0.25wt.％聚丙烯酸与0.1％WetaidTMNRW(B.F.Goodrich)的水溶液之一中。已测试四种市售聚丙烯酸(PAA)剂型。
聚合物：A＝1,250K分子量PAA，支化度0.1％(自Aldrich购得)
P2＝1,000K分子量线性PAA，pH＝2.0(自Polycryl购得)
P33＝1,000K分子量线性PAA，pH＝3.3(自Polycryl购得)
S＝1,000K分子量线性PAA(自Stockhausen购得)。
将浸轧浴在90°F(32℃)下加热。浸渍该些样品，然后浸轧至纤维吸液率约50％，在250°F(121℃)下干燥1分钟，并最后在300°F(149℃)下固化15秒。不对照样品进行任何处理。按照上述程序，使该些样品(包括对照样品)经受既定次数的RotawashTM洗涤模拟(见上文)并干燥。如上述测量织物亲水性且结果记录在表4中。
                      表4
          参数     织物润湿时间(秒)
    PAA     尼龙类型     0HL     2HL
    A     1     3.0     2.0
    P2     1     1.2     75.5
    P33     1     2.0     48.7
    S     1     2.3     80.3
    A     2     5.0     2.3
    P2     2     2.0     93.3
    P33     2     3.3     57.2
    S     2     2.3     120.0
实例5
制备1200克0.1％经交联的0.25％1.25M分子量PAA(Sigma-Aldrich)与0.3％Wetaid NRW(Noveon)的水溶液。溶液的pH值为3.74。将溶液分成6份，每份200克。调节每一溶液的pH以符合以下该些值之一：3.0、3.25、3.5、3.75、4.0及4.25。用氢氧化钠或硫酸溶液(10％)调整pH。pH3.21时形成白色沉淀，因此pH3.0的溶液舍弃不用。当pH4.25时，溶液用于浸轧应用太粘，因此也弃之不用。剩余的四种溶液用作与每一浸轧浴溶液相对应的尼龙织物样品的浸轧浴。第五片样品用水浸轧。将该些样品在250°F下干燥1分钟，然后在300°F下固化15秒。如上述测量该些样品的亲水性，然后根据本文所参考的AATCC方法124-96洗涤10次并再次测试；亲水性数据记录于表5中。
           表5
    参数      织物润湿时间(秒)
    溶液pH     0HL     10HL
    3.25     1.8     1.5
    3.50     1.2     1.3
    3.75     1.5     1.2
    4.00     1.3     3.5
    对照     120.0     99.3
实例6
制备五份包含0.1％经交联的1.25M分子量PAA(Sigma-Aldrich)和0.3％Wetaid NRW(Noveon)水溶液。每份溶液中PAA的重量百分数对应于以下5个值中的一个：0.25、0.20、0.15、0.10、0.05。由两种尼龙织物(1和2)制备对应于五份溶液中的每一份的样品。将该些样品浸轧于合适的溶液中，在250°F下干燥1分钟，然后在300°F下固化30秒。如上述测试该些样品的亲水性，然后根据本文所参考的AATCC方法124-96洗涤1次并再次测试。结果记录于表6中。
                         表6
           参数     织物润湿时间(秒)
    wt％PAA     尼龙类型     0HL     1HL
    0.25     1     1.3     4.8
    0.2     1     1.5     4.7
    0.15     1     2.0     16.3
    0.1     1     1.0     36.0
    0.05     1     1.5     33.8
    对照     1     120.0     120.0
    0.25     2     1.2     4.5
    0.2     2     1.0     3.2
    0.15     2     1.0     10.3
    0.1     2     1.0     6.7
    0.05     2     1.0     54.0
    对照     2     120.0     120.0
实例7
制备四份包含PAA(1.25M分子量，0.1％经交联；Sigma-Aldrich)及0.3％Wetaid NRW(Noveon)的水溶液。每份溶液中PAA的重量百分数对应于以下该四个值中的一个：0.25、0.20、0.15、0.10。由三种尼龙织物(1、2和3)制备对应于四份溶液中的每一份的样品。对照样品用水浸轧。将该些样品浸轧于合适的溶液中，在250°F下干燥1分钟，然后在300°F下固化15秒。如上述测试该些样品的亲水性，然后根据本文所参考的AATCC方法124-96洗涤19次并再次测试。结果记录于表7中。
                            表7
               参数      织物润湿时间(秒)
    wt％PAA     尼龙类型     0HL     19HL
    0.25     1     1.0     1.5
    0.2     1     1.2     1.2
    0.15     1     1.0     3.3
    0.10     1     2.0     5.8
    对照     1     120.0     25.0
    0.25     2     6.5     2.0
    0.20     2     7.7     4.5
    0.15     2     13.5     2.5
    0.10     2     28.7     8.5
    对照     2     120.0     66.2
    0.25     3     1.0     15.8
    0.20     3     1.0     14.7
    0.15     3     1.2     19.0
    0.10     3     2.0     21.8
    对照     3     120.0     57.2
实例8
制备2升0.25％PAA(1.25M分子量，0.1％经交联；Sigma-Aldrich)及0.3％WetAid NRW(Noveon)的水溶液。将一种尼龙织物的四片样品浸于此溶液中，在250°F下干燥1分钟，然后在300°F下固化0、10、15或30秒。将一对照样品浸于水中并以同样的方式浸轧、干燥并固化。如上述测试该些样品的亲水性，洗涤9次，然后再测试；结果记录于表8中。
              表8
    参数      织物润湿时间(秒)
    固化时间     0HL     9HL
    0秒     3.3     29.2
    10秒     3.0     17.2
    15秒     4.8     17.7
    30秒     2.2     14.2
    对照     120.0     114.7
实例9
将7种不同类型的尼龙(标记为尼龙1-7)及一聚酯-尼龙混纺物的样品浸于一0.25％PAA(1.25M分子量，0.1％经交联；Sigma-Aldrich)和0.3％WetAidNRW(Noveon)的水溶液中，浸轧，在248°F下干燥1分钟并在300°F下固化30秒。根据AATCC方法124-96(II.1.IV.A)(AATCC技术手册2001，第205页)洗涤该些样品，并在0HL及10HL时测试样品的亲水性。结果记录于表9中。
                        表9
              参数      织物润湿时间(秒)
    经处理/对照     织物     0HL     10HL
    经处理     尼龙1     1.8     2.5
    对照     尼龙1     120.0     33.8
    经处理     尼龙2     3.0     2.8
    对照     尼龙2     120.0     45.7
    经处理     尼龙3     1.2     2.2
    对照     尼龙3     120.0     5.2
    经处理     尼龙4     5.8     0.5
    对照     尼龙4     120.0     11.0
    经处理     尼龙5     0.2     0.0
    对照     尼龙5     2.0     0.0
    经处理     尼龙6     3.5     1.5
    对照     尼龙6     73.0     2.7
    经处理     尼龙7     1.0     1.7
    对照     尼龙7     6.7     14.8
    经处理     聚合物-尼龙     4.3     13.2
    对照     聚合物-尼龙     120.0     44.7
实例10
将7片藏青色聚酯织物(15.2cm×15.2cm)的样品浸于一0.25％聚(丙烯酸)(Carbopol 820；BFGoodrich)和0.3％WetAid NRW(BFGoodrich)的水溶液中。将一对照样品浸于水中。将该些样品浸轧至纤维吸液率为70％，在200°F(93℃)下干燥5分钟并在表10所表示的不同温度及时间下固化；对照样品仅干燥。根据AATCC方法124-96洗涤该些样品，并在0、10及20次家庭洗涤(HL)时测试样品的亲水性。如上述测量亲水性，且结果记录于表10中。
                              表10
               参数          织物润湿时间(秒)
    固化温度(℃)     固化时间(秒)     0HL     10HL     20HL
    149     15     2.5     9     18.8
    149     30     6.2     7.5     23.8
    163     15     2     8.7     35
    163     30     2.3     5.7     13.7
    177     15     2.8     6.3     14.8
    177     30     4.2     6     11.8
    193     30     4.3     4.2     4.5
    N/A     N/A     13.7     27.3     88.3
实例11
将6片橄榄色聚酯织物(所有均15.2cm×15.2cm)的样品浸于一0.25％PAA(Carbopol 820；Noveon)和0.2％WetAid NRW(BFGoodrich)的水溶液中。将该些样品在表11所示不同时间及温度下固化。此织物的未处理样品作为对照(在表中以“N/A”表示固化时间及温度条件)。根据AATCC方法124-96洗涤该些样品，并在0、20及40HL时如上所述测试样品的亲水性。结果记录于表11中。
                                表11
                 参数          织物润湿时间(秒)
    固化温度(℃)     固化时间(秒)     0HL     20HL     40HL
    188     15     2.0     1.0     1.5
    188     30     2.2     0.5     1.5
    182     15     1.5     0.5     1.3
    182     30     1.3     0.8     1.8
    177     15     1.0     2.3     6.3
    177     30     1.2     0.3     1.3
    N/A     N/A     14.2     7.5     24.3
实例12
将7片聚酯织物样品浸于一0.25％PAA(Carbopol 820；Noveon)、0.1％WetAid NRW(BFGoodrich)及0.1％2-丁基辛酸()？？的水溶液中。该些样品标记为A-G；其经浸渍及浸轧后具有79.5±1.9％的平均纤维吸液率。将该些样品固化如表12、13及14中所示的不同时间(保持时间，秒)及温度。织物的未处理样品作为对照(在表中以“N/A”表示固化时间及温度条件)。根据AATCC方法124-96洗涤该些样品，并在0及30HL时如上所述测试样品的亲水性。结果记录于表12、13及14中。
                                  表12
               参数       织物润湿时间(秒)
    织物   固化温度(℃)   保持时间(秒)     0HL     30HL+额外漂洗
    D   143   36     0.0     28
    D   143   51     0.0     28
    D   143   63     0.0     19
    D   143   75     0.2     6
    D   149   29     0.0     27
    D   149   45     0.0     13
    D   149   59     0.5     4
    D     149     73     0.8     2
    C     154     36     0.3     4
    C     154     47     0.8     5
    C     154     59     0.8     3
    C     154     74     1.0     4
    C     160     29     0.3     5
    C     160     44     1.0     4
    C     160     58     1.0     3
    C     160     72     1.3     5
    B     166     40     1.0     5
    F     166     46     1.0     4
                               表13
              参数      织物润湿时间(秒)
    织物   固化温度(℃)   保持时间(秒)     0HL     30HL+额外漂洗
    F   166   57     1.0     5
    B   166   77     2.0     3
    B   171   36     1.3     4
    B   171   46     1.3     6
    B   171   57     2.2     6
    B   171   74     2.2     5
    A   177   39     2.2     4
    A   177   51     2.5     9
    A   177   62     2.8     3
    A   177   77     3.3     9
    F   182   30     2.2     3
    A   182   48     3.5     16
    A   182   59     3.8     11
    A   182   74     4.0     120
    F   188   26     3.3     7
    E   188   51     7.3     17
    F   188   56     7.3     10
    E   188   72     11.7     44
                                 表14
               参数       织物润湿时间(秒)
    织物   固化温度(℃)   保持时间(秒)     0HL     30HL+额外漂洗
    E   193   27     4.8     5
    E   193   44     13.0     55
    E   193   58     18.5     120
    E   193   72     33.3     120
    G   199   29     11.0     71
    G   199   44     25.2     120
    G   199   58     51.5     120
    G   199   72     67.0     120
    G   204   30     19.0     28
    G   204   44     65.3     120
    G   204   59     120.0     120
    G   204   74     120.0     120
    NA   未处理   未处理     120.0     120
实例13
制备四种pH值自3.6至3.8的含0.2％PAA及0.1％WetAid NRW(Noveon)的溶液。每一溶液仅包含以下四种分子量及类型的PAA中的一种：
250Kd Mw，线性(250)
750Kd Mw，0.1％经交联(750)
1.25Md Mw，0.1％经交联(1.25)
3.0Md Mw，0.1％经交联(3.0)
剪切下四片聚酯样品并将每一样品浸入该些溶液中的一种。第5片样品浸于用醋酸调节至pH3.8的水中。将所有样品浸轧至平均纤维吸液率为86％。将该些样品在220°F(104℃)下干燥5分钟，然后在340°F(171℃)下固化30秒。测试该些样品的亲水性，根据AATCC方法124-96洗涤20次，然后再次测试。结果记录于表15中。
                      表15
           参数     织物润湿时间(秒)
    pAA Mw     ％X-交联     0HL     20HL
    N/A     N/A     0.0     ＞120
    250K     0     0.0     42.3
    750K     0.1     1.2     15.7
    1.25M     0.1     1.2     24.7
    3.0M     0.1     1.0     ＞120

Claims (28)

1、一种用于处理一合成纤维基材的方法，所述方法包括：
使一种未处理的纤维基材接触一包含一含羧基聚合物的溶液或悬浮液；
从所述溶液中取出所述纤维基材；及
干燥及固化所述纤维基材；
获得一展示出未处理纤维基材中不存在的亲水特性的经处理纤维基材。
2、如权利要求1所述的方法，其中所述溶液或悬浮液进一步包括至少一种催化剂。
3、如权利要求1所述的方法，其中所述溶液或悬浮液进一步包括至少一种润湿剂。
4、如权利要求1所述的方法，其中所述溶液或悬浮液包括：
a)约0.001wt.％至约25wt.％的一含羧基聚合物；
b)0wt.％至约4wt.％的一催化剂；及
c)0wt.％至约5wt.％的一润湿剂。
5、如权利要求1至4中任一权利要求所述的方法，其中所述含羧基聚合物是选自由以下聚合物及共聚物组成的组群：丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸β-羧乙基酯、马来酸、马来酸的单酯、马来酸酐、富马酸、富马酸的单酯、丙烯酸酐、巴豆酸、肉桂酸、衣康酸、衣康酸的单酯、衣康酸酐、含羧基的糖、含羧酸根的糖、含可透过一化学反应转化为羧基或羧酸根的分子团的糖、含羧基的大单体、含羧酸根的大单体及含可透过一化学反应转化为羧基或羧酸根的分子团的大单体；及其混合物。
6、如权利要求1至4中任一权利要求所述的方法，其中所述含羧基聚合物是一聚(丙烯酸)。
7、如权利要求1至6中任一权利要求所述的方法，其中所述含羧基聚合物经交联。
8、如权利要求1至6中任一权利要求所述的方法，其中所述含羧基聚合物具支链。
9、如权利要求1至8中任一权利要求所述的方法，其中所述含羧基聚合物具有介于约250千道尔顿与约1,250千道尔顿之间的分子量。
10、如权利要求1至9中任一权利要求所述的方法，其中所述未处理的纤维基材为疏水性。
11、如权利要求10所述的方法，其中所述疏水纤维基材是尼龙或聚酯。
12、如权利要求1至11中任一权利要求所述的方法，其中经处理纤维基材的亲水特性可持久存在。
13、一种用于为一疏水纤维基材提供持久亲水特性的处理制剂，所述处理制剂包含一含羧基聚合物。
14、如权利要求13所述的处理制剂，其进一步包括至少一种催化剂。
15、如权利要求13所述的处理制剂，其进一步包括至少一种润湿剂。
16、如权利要求13所述的处理制剂，其包括：
a)约0.001wt.％至约25wt.％的一含羧基聚合物；
b)0wt.％至约4wt.％的一催化剂；及
c)0wt.％至约5wt.％的润湿剂。
17、如权利要求13至16中任一权利要求所述的处理制剂，其中所述含羧基聚合物是选自由以下聚合物及共聚物组成的组群：丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸β-羧乙基酯、马来酸、马来酸的单酯、马来酸酐、富马酸、富马酸的单酯、丙烯酸酐、巴豆酸、肉桂酸、衣康酸、衣康酸的单酯、衣康酸酐、含羧基的糖、含羧酸根的糖、含可透过一化学反应转化为羧基或羧酸根的分子团的糖、含羧基的大单体、含羧酸根的大单体及含可透过一化学反应转化为羧基或羧酸根的分子团的大单体；及其混合物。
18、如权利要求13至15中任一权利要求所述的处理制剂，其中所述含羧基聚合物是一聚(丙烯酸)。
19、如权利要求13至18中任一权利要求所述的处理制剂，其中所述含羧基聚合物经交联。
20、如权利要求13至18中任一权利要求所述的处理制剂，其中所述含羧基聚合物具支链。
21、如权利要求13至20中任一权利要求所述的处理制剂，其中所述含羧基聚合物具有介于约250千道尔顿与约1,250千道尔顿之间的分子量。
22、如权利要求21所述的处理制剂，其中所述疏水纤维基材是尼龙或聚酯。
23、一种经处理的合成纤维基材，其包括固着于所述基材纤维上的含羧基聚合物链，且其中与一未处理的相同纤维类型的合成纤维基材相比所述经处理纤维基材展示出亲水特性。
24、如权利要求23所述的经处理合成纤维基材，其中所述含羧基聚合物是选自由以下聚合物及共聚物组成的组群：丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸β-羧乙基酯、马来酸、马来酸的单酯、马来酸酐、富马酸、富马酸的单酯、丙烯酸酐、巴豆酸、肉桂酸、衣康酸、衣康酸的单酯、衣康酸酐、含羧基的糖、含羧酸根的糖、含可透过一化学反应转化为羧基或羧酸根的分子团的糖、含羧基的大单体、含羧酸根的大单体及含可透过一化学反应转化为羧基或羧酸根的分子团的大单体；及其混合物。
25、如权利要求23所述的经处理合成纤维基材，其中所述含羧基聚合物是一聚(丙烯酸)。
26、如权利要求23至25中任一权利要求所述的经处理合成纤维基材，其中所述未处理纤维基材系疏水性。
27、如权利要求26所述的经处理合成纤维基材，其中所述疏水纤维基材是尼龙或聚酯。
28.如权利要求23至27中任一权利要求所述的经处理合成纤维基材，其中所述经处理合成纤维基材的亲水特性可持久存在。
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