本申请是1989年4月27日提出的悬而未决的美国申请07/342,431的后续部分,后者又是1988年5月27日申请的而现已放弃的美国申请07/199,542的后续部分。 本发明涉及一类织物处理组合物,尤其是涉及织物洗烫操作的漂洗循环所用的,以利于织物的柔软和静态控制的织物处理组合物,该处理组合物具有优良的贮存稳定性、可浓缩性和软化性能,以及生物降解能力。本发明的处理组合物还可用于在服装的热空气烘干机中处理织物,并可加入联合洗涤式洗涤剂中,以及加入护发素中。
在洗烫中有利于织物柔软和静态控制的织物处理组合物,在工艺中是大家所熟知的,并在工业中已大量使用。通常,漂洗中加入的织物柔软化组合物含有基本上水不溶性的,带有两个长烷基链的阳离子物质,作为有效地软化组分。这些物质中的代表是氯化二脂二甲基铵和带有两个硬酯酰取代基的咪唑啉化合物。这些物质通常配成水悬浮液形式。一般,不可能配成含阳离子物质约在10%以上的这类水悬浮液,而不遇到产品的粘度和稳定性等难对付的问题,尤其是在高温贮存后。这种高浓度的组合物常常是不可倾注的,并在漂洗水中悬浮和溶解性能不佳。这些对柔软剂浓度的物理性能要求,自然限制了在不使用过量产物的情况下可达到的软化性能的水平,也在一定程度上增加了分配和包装上的成本。
因此,非常需要配成物理性能合格的织物处理组合物,它含有相当高浓度的水不溶性阳离子柔软剂物质并具有优良的软化性能。
还希望有一种贮存中稳定和可生物降解的织物柔软化组合物。但是,可生物降解的物质往往难以配制稳定的液体制剂。
本发明的目的之一是提供一种贮存中稳定而可生物降解的织物柔软化组合物。进一步的目的是提供液体产品形式的这类物质,包括浓缩物,以用于织物洗烫操作中的漂洗循环中;和提供片状的这类物质,以用于服装烘干机中。上述及其他目的,利用本发明均可达到,由以下的公开中即可看出。
生产厂家通常以浆料形式供应阳离子柔软剂,即在一种有机溶剂中含有约70~80%的有效物质,这种溶剂可为异丙醇,有时含有少量的水(可达约10%)。零售的织物柔软剂的配制,还要将这种柔软剂浆料在仔细控制的条件下分散在温水中。但是,对这种工业浓缩物的物理形式和分散性的限制,是为了防止家庭用户直接使用它;确实,即使对于零售织物柔软剂的工业供应厂商来说,这些限制也带来了严重的加工问题。
使用各种季铵化的酯-铵盐作为阳离子柔软剂的工艺,是大家已知的,例如,关于具有织物柔软剂功能的一系列季铵化的酯-铵盐,可参见美国专利4,339,391(Hoffmann et al,issued July 13,1982)。各种季铵化的酯-铵盐,在商业上可由ICI公司以SYNPROLAMFS的商品或REWO以REWOQUAT的商品供应。与此类似,各种季铵化的酯-铵化合物的配制方法是大家已知的。例如,参见美国专利3,340,840(Sobolev,1967年9月19日发表);美国专利3,872,138(Ogatu,1975年3月18日发表)和日本公开特许公报49-1510(已转让给Gosei chem Ind co,1974年1月9日公开)。
不幸的是,虽然人们相信季铵化的酯-铵盐是迅速可生物降解的,但是它比通常的阳离子柔软剂(例如氯化二脂二甲基铵及类似物)更易水解,从而可能在长期货架贮存时遇到物相和化学稳定性问题。对于浓缩的水分散体来说,这种产品稳定性和粘度问题变得日益难处理了。
在漂洗中加入的织物柔软剂中的有时用作有效组分的另一种含氮物质,含有非季铵的酰胺-胺和酯-胺类。一般使用的物质是高级脂肪酸与一种多胺的反应产物,该多胺选自羟亚烷基二胺和二亚烷基三胺及其混合物类。这种物质的一个例子,是高级脂肪酸和羟乙基乙二胺的反应产物(参见“β-羟乙基乙二胺与脂肪酸或其烷基酯的缩合产物及其在洗涤剂中作为织物柔软剂的应用”H.W.Eckert,Fette-Seifen-Anstrichmittel,1972年9月,527-533页)。这些物质与其他阳离子季铵化铵盐和咪唑啉盐一起,是在织物柔软剂中起软化作用的有效成分。[例如,可参见美国专利4,460,485(Rapisarda et al.,1984年7月17日发表);4,421,792(Rudy et al.,1983年12月20日发表);和4,327,133(Rudy et al,1982年4月27日发表)]。
大家已知使用各种咪唑啉衍生物作为织物整理剂。例如,英国专利说明书1,565,808(1980年4月23日公开),公开一种由一种咪唑啉酯衍生物的水分散体组成的织物柔软剂组合物。与此类似,各种咪唑啉衍生物的制法为大家已知。例如,参见美国专利4,233,451(Pracht,1980年11月11日发表);美国专利4,189,593(Wechsler et al.,1980年2月19日发表)和日本公开特许公报61-291571。
美国专利4,661,269(Trinh et al.,1987年4月28日发表),公开了含有高级脂肪酸与一种多胺的反应产物的织物柔软化组合物,该多胺选自下列化合物:羟烷基亚烷基二胺、二亚烷基三胺及其混合物,以及仅含有一个长链的非环脂族的C15-C22烃基的阳离子含氮盐类。
配制适合家用的浓缩织物柔软化组合物在工艺上所遇到的问题的各种解决方法已有人提出。例如,参见美国专利4,426,299(1984年1月17日发表)和4,401,578(1983年8月30日发表),Verbruggen,该专利是有关在柔软剂浓缩物中用作粘度调节剂的石蜡、脂肪酸和酯类增充剂的。
欧洲专利0,018,039(Clint et al.,1984年3月7日发表),涉及在柔软剂浓缩物中用于改善粘度和稳定性的烃类和可溶性阳离子或非离子表面活性剂。
美国专利4,454,049(MacGilp et al.,1984年6月12日发表)公开了各向同性溶液形式的浓缩液体织物处理组合物,其中含有水溶性的任意羟基取代的二-C16-C24烷基、烷芳基或烯基阳离子织物柔软剂。该织物柔软剂中至少约有70%是由共同具有完全熔化温度至少在20℃以上的一两种组分、一种水溶性非离子增充剂(特别是C10-C40烃类或由一元醇或多元醇与C8-C24脂肪酸生成的酯类)和一种水可混溶性有机溶剂所组成。该浓缩物具有改善的制剂稳定性和分散性,以及优良的织物柔软调理性能。
美国专利4,439,330(Ooms,1984年3月27日发表)给出了含有乙氧化胺类的浓缩织物柔软剂。
美国专利4,476,031(Ooms,1984年10月9日发表)给出了与铵、咪唑啉和类似物质配合使用的乙氧化胺类或其质子化衍生物。
乙氧化胺作为柔软剂组合物中的一类成分的应用已为人知(例如,参见德国专利申请2,829,022(Jakobi and Schmadel,1980年1月10日公开)和1,619,043(Mueller et al.,1969年10月30日公开)和美国专利4,076,632(Davis,1978年2月28日发表)和4,157,307(Jaeger et al,1979年6月5日发表)。
美国专利4,422,949(Ooms,1983年12月27日发表)有关以氯化二脂二甲基铵(DTDMAC)、单硬脂酸甘油酯和聚阳离子为基础的柔软剂浓缩物。
在联合王国专利申请2,007,734A(Sherman et al.,1979年5月23日公开)中,公开一种织物柔软剂浓缩物,含有由带有至少一个C8-C30烷基取代基的脂肪族季铵盐与油溶性或基本上水不溶性的并具有油/脂肪性质的化合物所组成的混合物。据说,这种浓缩物容易分散/乳化在冷水中而形成织物柔软化组合物。
柔软剂的浓缩分散体的制备,如欧洲专利申请406和联合王国专利说明书1,601,360(Goffinet,1981年10月28日公开)所述,通过于其中加入某些非离子添加剂柔软调理物质来进行。
可以看出,制备适于消费者使用的浓缩形式的织物柔软化组合物中所遇到的特殊问题的各种解决方法,还不是完全令人满意的。通常都知道,例如在美国专利3,681,241(Rudy,1972年8月1日发表)中,在柔软剂中可电离盐类的存在,确实有助于降低粘度。但是,这种方法,对于含有约12%以上的分散柔软剂的组合物来说是无效的,这是因为将粘度降低到足够程度所需的可电离盐类的含量对于产品的稳定性有严重的不利影响。
现已发现,含有特定取代的咪唑啉酯和季铵化的酯-铵盐二者的混合物的织物柔软化组合物,与其各个单独的组分相比,具有非常高的织物柔软调理能力。这些组合物还具有一个优点,即除具有柔软调理成分的高度可浓缩性外,还保留着高度的织物柔软调理能力。此外,在此之前,看来没有人想到将这些化合物的混合物应用于洗烫用织物柔软组合物中,同时人们也不知道含有这些化合物的混合物的柔软组合物(包括浓缩物)具备有所希望的织物柔软剂/粘度/稳定性/生物降解性等性能。
按照本发明,它提供了一种水分散体形式的,贮存稳定的/可生物降解的织物柔软化组合物,其中包括:
(a)约1%到约20%(重量)的季铵化的酯-铵类柔软调理化合物,它选自下列一组化合物:
及其混合物,式中每一个R取代基可独立地选自C1-C6烷基、烯基或羟烷基;R1为C14-C22烃基;R2为C13-C21烃基;A-为可与柔软调理剂配伍的阴离子;
(b)约1%到约35%(重量)的一种取代的咪唑啉酯柔软调理化合物,其结构式如下:
式中X和X1分别为C11-C21烃基;m和n分别约为2到4;条件是组分(a)和组分(b)柔软调理化合物的总浓度不超过约40%(重量);
(c)约60%到约98%的液体载体。
只要不受理论的限制,就可以相信,酯部分赋予这些柔软调理化合物(即季铵化的酯-铵盐和取代的咪唑啉酯)以生物降解性,而在每种化合物中只有一种酯基的事实,使它具有足够的水解稳定性,以致这些化合物的混合物在下面公开的条件下可被稳定地配制成液体组合物。
仅含有季铵化的酯-铵化合物的组合物,与仅含有咪唑啉酯化合物的组合物相比,典型地表现出高度的柔软调理能力。另一方面,仅含有咪唑啉酯化合物的组合物,与仅含季铵化的酯-铵化合物的组合物相比,可在较高的柔软剂有效浓度下配制。但是,已经发现,含有季铵化的酯-铵化合物和咪唑啉酯化合物二者混合物的组合物,与用通常工艺技术由这类混合物制出的柔软剂相比,可具有改善的柔软调理能力。而且,这类组合物可在高浓度柔软调理化合物的条件下制备,同时保留特别高的柔软调理能力。
此外,本发明的组合物,与含有通常织物柔软剂如氯化二脂二甲基铵(DTDMAC)和二脂咪唑啉等的柔软剂相比,具有较迅速的生物降解性。
因为混合物中含有的季铵化的酯-铵化合物是阳离子性的,这种组合物不仅赋予纤维和织物以柔性,它们还有利于防止静电。
本发明的液体组合物,以在PH约2.0到约5.0下配制较好,最好是在PH约2.0到约3.5下配制,以提供良好的贮存稳定性。
这里较好的液体组合物所含的柔软调理化合物,是以分散在液体载体中的颗粒状态存在的。这些颗粒的粒度最好小于1微米,其平均直径通常在约0.10-0.50微米的范围内。这种颗粒分散体,可利用标准的非碱性乳化剂,特别是非离子增充剂来加以稳定化,而防止沉淀。
重要的是,这里的液体组合物基本上不含(一般说,以重量计小于约1%)游离的(即未质子化的)胺类,因为游离胺类可在贮存中催化酯-铵柔软调理化合物发生分解。如果胺类含量较小,则它们在柔软剂配制中可被质子化。强酸如H3PO4和HCl,可用于此目的。
这里所描述的柔软调理化合物颗粒分散体所具有的低粘度,允许将它们配制成水可稀释性织物柔软剂“高浓缩物”,它含有约15%到约35%的(重量)织物柔软调有效成分。这种高浓缩物可方便地包装在小袋中,后者可被使用者用水稀释,以生产“单一强度”的柔软剂(典型的例子是,柔软调理有效成分的浓度为3-8%)。
这里所说的化合物,也可配制成固体,例如与颗粒状载体配制成颗粒状织物柔软和抗静电组合物。固体组合物可含有约1%到约40%的柔软调理化合物(a),和约1%到约40%的柔软调理化合物(b),柔软调理化合物(a)与柔软调理化合物(b)的重量比,以在约0.04∶1到约1.5∶1的范围内较好。当配制成固体时,PH值和有无胺类,当然不像对于液体柔软剂那样严格,因为在贮存中的水解稳定性不是那么成问题的。
这里的其他固体组合物含有可贴在片状材料上的化合物,从而可制成片状的织物柔软和抗静电组合物,它可用于服装的热空气烘干机中。
本发明也包含一种对纤维(包括头发)或织物进行柔软调理,或者又进行抗静电处理的方法,包括使该纤维或织物与前面公开的这类柔软剂进行接触。
这里的所有百分数、比值和比例,除另有说明外,都以重量计。
本发明的组合物基于一种发现,即含有季铵化酯-铵柔软调理化合物(a)和取代的咪唑啉酯柔软调理化合物(b)二者混合物的水溶液形式的织物组合物,与利用一种通常工艺技术配制的这类混合物相比,具有改善的柔软调理能力。而且,这种组合物可在高浓度的柔软调理物质条件下配制,同时保持着特别高的柔软调理能力。这类组合物具有优良的贮存稳定性、可浓缩性和粘度性能,以及高度的生物降解性。该组合物由两类织物柔软调理化合物[即上述的(a)和(b)两类]的混合物和一种液体载体组成。季铵化的酯-铵柔软调理化合物(a)与取代的咪唑啉酯柔软调理化合物(b)的重量比,以在约0.04∶1到约1.5∶1的范围内为宜,在约0.25∶1到约0.7∶1范围内更好。
季铵化的酯-铵柔软调理化合物
本发明所含的主要成分季铵化的酯-铵柔软调理化合物,对于稀释的织物柔软化组合物来说,为约1%到约20%为约1%到约4%更好,对于浓缩的织物柔软化组合物来说,则为约1%到约5%较好,该化合物选自下列一类化合物:
及其混合物,式中每个R取代基为一个短链的(C1-C6,最好是C1-C3)烷基、烯基或羟烷基,例如甲基(最适用)、乙基、丙基、丙烯基、羟乙基等或其混合物;R1为一长链C14-C22烃基,其中C16-C18烷基更好,长链的C18烷基最好;R2为一长链C13-C21烃基,其中C13-C17烷基更好,C17直链烷基最好。抗衡离子A-在这里并不是严格规定的,可以是任何可与柔软调理化合物相配合的阴离子,例如氯离子、溴离子、甲磺酸根、甲酸根、硫酸根、硝酸根等。不言而喻,取代基R、R1和R2可任意用各种基团如烷氧基、羟基等取代,也可以带有支链。此外,R、R1和/或R2也可任意选用不饱和的(即烯基)。可以认为较好的化合物是二脂二甲基铵盐的单酯衍生物(例如DTDMAC,一种广泛使用的织物柔软调理化合物)。
在本发明的实施中,用作一种有效的柔软调理组分的上述化合物,是使用标准反应化学制备的。例如,在上述(ⅰ)式表示的一种季铵化单酯柔软调理化合物的典型合成中,分子式为RR1NCH2CH2OH的胺,在羟基处用分子式为R2C(O)Cl的酰氯进行酯化,然后用一种烷基卤RX进行季铵化,以生成所需的反应产物(式中R、R1和R2的定义如本申请中所述)。一种较好的单酯柔软调理化合物的合成方法将详细公开于后。但是,熟悉该化学工艺的人都懂得,采用这种反应顺序,可以广泛选择欲制得的化合物。作为说明性的而非限制性的例子,可以列出以下数种季铵化单酯胺盐(式中所有的长链烷基取代基都是直链的):
[CH3]2[C18H37]+NCH2CH2OC(O)C15H31Br-
[CH3]2[C18H37]+NCH2CH2OC(O)C17H35Br-
[CH3]2[C16H33]+NCH2CH2OC(O)C17H35Cl-
[C2H5]2[C17H35]+NCH2CH2OC(O)C13H27Cl-
[C2H5][CH3][C18H37]+NCH2CH2OC(O)C14H29CH3SO-4
[C3H7][C2H5][C16H33]+NCH2CH2OC(O)C15H31Cl-
[iso-C3H7][CH3][C18H37]+NCH2CH2OC(O)C15H31I-
与此类似,在上述(ⅱ)式所表示的一种季铵化单酯铵柔软调理化合物的典型合成中,将一种分子式为R2COOH的脂肪酸用一种分子式为R1N(R)2物叔受进行中和,生成一种脂肪酸-叔铵盐,后者然后与表氯醇反应,生成所需的反应产物(式中R、R1和R2的定义如上)。
一种较好的柔软调理化合物的较好的合成方法,将详细公开于后。但是,熟悉化学工艺的人都懂得,采用这种反应顺序,可以广泛选择欲制得的化合物。
一些可用的季铵化的2-羟丙基单酯铵盐(其中所有的长链烷基取代基都是直链的)说明性而非限制性的例子列举如下:
[CH3]2[C18H37]+NCH2CH(OH)CH2OC(O)C17H35Br-
[CH3]2[C16H33]+NCH2CH(OH)CH2OC(O)C15H31Cl-
[C2H5]2[C17H35]+NCH2CH(OH)CH2OC(O)C15H31Cl-
[C2H5][CH3][C18H37]+NCH2CH(OH)CH2OC(O)C17H35CH3SO-4
[C3H7][C2H5][C16H33]+NCH2CH(OH)CH2OC(O)C15H31Cl-
[iso-C3H7][CH3][C18H37]+NCH2CH(OH)CH2OC(O)C15H31I-
由于前述的化合物有点易于水解,在这里用它配制组合物时,应小心地处理。例如在这里,稳定的液体组合物,以在约2.0到约5.0的PH范围内配制较好,在约2.0到约3.5的PH范围内配制最好。PH可通过加入布朗斯台德酸进行调节。适用的布朗斯台德酸的例子包括无机矿物酸、羧酸,特别是低分子量的(C1-C5)羧酸,还有烷基磺酸。适用的无机酸类包括HCL、H2SO4、HNO3和H3PO4。适用的有机酸类包括甲酸、乙酸、甲磺酸和乙磺酸。较好的酸类是盐酸和磷酸。
(ⅰ)类季铵化的单酯胺柔软调理化合物的合成
(ⅰ)类中较好的和生物降性季铵化单酯胺柔软调理化合物的合成,可按下列的两步过程进行:
步骤A 胺的合成
将0.6摩尔十八烷基甲基(乙醇胺)加入3升的三颈烧瓶中,该烧瓶装备有一回流冷凝器、氩(或氮)入口和两个加料漏斗。在一个加料漏斗中装有0.4摩尔三乙胺,在另一加料漏斗中装有0.6摩尔的棕榈酰氯与二氯甲烷的1∶1溶液。将二氯甲烷(750毫升)加入含有上述胺的烧瓶中,并加热到35℃(水浴)在搅拌下经一个半小时逐滴加入三乙胺,温度升高到40-50℃。逐滴加入棕榈酰氯/二氯甲烷溶液,并在40-45℃下和惰性气氛中加热过夜(12-16小时)。
将反应混合物冷却到室温,用氯仿(1500毫升)进行稀释。将产品的氯仿溶液移入一分液漏斗(4升)中,并用饱和的NaCl溶液、稀Ca(OH)2溶液、50%K2CO3溶液(3次)*洗涤,最后用饱和NaCl洗涤。将有机层收集起来并用MgSO4进行干燥,再进行过滤,通过旋转蒸发将溶剂除去。最终干燥在高度真空下(0.25mmHg)完成。
*注:50%K2CO3层应在氯仿层下。
分析
TLC(薄层色谱法)**:溶剂系统(75%乙醚:25%己烷)Rf=0.7。
红外光谱(ccl4):δ2910、2850、2810、2760、1722、1450、1370cm-1
1H-核磁共振(CDClL3):δ2.1-2.5(8H),2.1(3H),1.20(58H),0.9(6H)ppm(以四甲基硅烷=0ppm为基准)
**10×20厘米预刻玻璃板、250微米硅胶;用磷钼酸着色法(5%磷钼酸乙醇溶液)显色。
步骤B:季铵化
将步骤A中制备的十八烷基棕榈酰氧乙基甲胺取0.5摩尔加入一高压釜套筒中,同时加入200-300毫升乙腈(无水的)。然后将样品加入高压釜中,并用He(16275mmHg/21.4大气压)吹扫三次,用CH3Cl吹扫一次。在3604mmHg/4.7大气压的压力下将反应加热到80℃。将CH3Cl和溶剂由反应混合物中排出。将样品溶解在氯仿中,并将溶剂通过旋转蒸发除去,随后在高度真空(0.25mmHg)下进行干燥。这种最适宜的化合物中的C18H37和C17H35取代基,都是正烷基。
分析
TLC(5∶1氯仿∶甲醇)*:Rf=0.25
红外光谱(ccl4):δ2910、2832、1730、1450cm-1。
1H-核磁共振(CDCl3):δ4.0~4.5(2H)、3.5(6H)、2.0~2.7(6H)、1.2~1.5(58H)、0.9(6H)ppm(以四甲基硅烷=0ppm为基准)。
13C核磁共振(CDCL3):δ172.5、65.3、62.1、57.4、51.8、33.9、31.8、29.5、28.7、26.2、22.8、22.5、14.0(以四甲基硅烷=0ppm为基准)。
10×20厘米预刻玻璃板、250微米硅胶;用磷钼酸着色法显色。
(ⅱ)类季铵化单酯胺柔软调理化合物的合成
(ⅱ)类中较好的可生物降解的季铵化单酯铵柔软调理化合物的合成,可用下列“一釜”法来进行:
将50克(0.175摩尔)硬脂酸和80克异丙醇加入500毫升装备有一回旋冷凝器的三颈圆底烧瓶中,然后用一磁性搅拌棒进行搅拌。将52.7克(0.175摩尔)二甲基硬脂酰胺加入搅拌的硬脂酸-异丙醇混合物中,随后加入30克水。将此混合物搅拌约1/2小时(直到得到透明溶液为止)。然后,将18.4克(0.190摩尔)表氯醇加入此混合物中。将温度升高到80℃(油浴),继续搅拌20小时。
将反应混合物冷却到室温,于是有一种白色沉淀形成。将固体物质收集在Whatman #1滤纸上(使用布氏漏斗),然后在热的(60℃)异丙醇中进行重结晶。将固体物质在真空(0.2mmHg)下进行干燥24小时。
分析
TLC(薄层色谱法):10×20厘米玻璃板、250微米硅胶;溶剂系统,氯仿∶甲醇∶水(15∶6∶0.6;体积/体积/体积);显色;5%磷钼酸乙醇溶液;Rf=0.61。
红外光谱(ccl4):δ3140、2920、2850、1958、1724、1525、1464、1210、1170cm-1。
1H-核磁共振(CDCl3):δ6.02(1H)、4.6-4.4(1H)、4.3-4.0(2H)、3.7-3.3(10H)、2.3(2H)、1.8-1.4(4H)、1.2(58H)、0.8(6H)ppm(以四甲基硅烷为基准)。
13C-核磁共振(CDCl3):δ173.4、66.4、66.0、65.9、63.5、52.5、52.4、34.3、31.9、29.7、29.5、29.3、29.2、26.6、25.0、22.7、22.6、14.1ppm(以四甲基硅烷为准)。
其他类型的季铵化酯-铵柔软调理化合物,如双酯类等在此可任意选择地使用。这些化合物的例子包括:
式中Z为R、R2和A-的定义如前所述。上面所列举的旨在说明其他类型的酯-铵柔软调理化合物,它们可任意选择地用于本发明中,并且不应看作是限制性的或包括一切的。
取代的咪唑啉酯柔软调理化合物
本发明所含的主要组分取代咪唑啉酯柔软调理化合物,对于稀释的织物柔软调理组合物来说,为约1%到约35%,以约4%到约8%较好;对于浓缩的织物柔软化组合物来说,则其含量以约15%到25%较好,该化合物具有以下结构式:
式中X和X1分别为C11-C21烃基,其中以C13-C17烷基较好,以直链C17烷基最好;m和n分别为约2到约4,以m和n均为2较好。柔软调理有效成分的总浓度不能超过约40%(重量)。不言而喻,取代基X和X′可任意地用各种基团如烷氧基、羟基等所取代,也可带有支链,但是这些物质在这里不是优选的。此外,X和/或X1可为任何不饱和基团(即烯基)。较好的取代的咪唑啉酯柔软调理化合物,后面将指二烷基咪唑啉酯柔软调理化合物。
在本发明的实施中用作一种有效柔软调理成分的上述化合物是用标准反应化学制备的。例如,在一种具有上述结构式(b)的取代的咪唑啉酯柔软调理化合物的典型合成中,使分子式为XCOOH的脂肪酸与分子式为NH2-(CH2)m-NH-(CH2)nOH的羟亚烷基二胺反应,生成一种中间产物咪唑啉的前体,然后后者与具有以下分子式的脂肪酸甲酯反应:
X1COOCH3
以生成所需的反应产物(式中X、X1、m和n的定义如本申请中所述)。一种较好的二烷基咪唑啉酯柔软调理化合物的合成方法,将详细公开于后。但是,熟悉化学工艺的人都懂得,采用这种反应顺序,可以广泛选择欲制备的化合物。作为说明性的而非限制性的例子,可以指出下列各种二烷基咪唑啉酯(式中所有的长链烷基取代基都是直链的):1-硬脂酰氧乙基-2-硬脂基咪唑啉、1-硬脂酰氧乙基-2-棕榈基咪唑啉、1-硬脂酰氧乙基-2-肉豆蔻基咪唑啉、1-棕榈酰氧乙基-2-肉豆蔻咪唑啉、1-硬脂酰氧乙基-2-脂咪唑啉、1-肉豆蔻酰氧乙基-2-脂咪唑啉、1-棕榈酰氧乙基-2-脂咪唑啉、1-椰子脂酰氧乙基-2-椰子脂基咪唑啉、1-脂酰氧乙基-2-脂基咪唑啉,以及这些咪唑啉化合物的混合物。
二烷基咪唑啉酯柔软调理化合物的合成
本发明所用的较好的可生物降解的二烷基咪唑啉酯柔软调理化合物的合成,可用以下方法进行:
将208.3克(2.0摩尔)β-羟乙基乙二胺(氨乙基氨乙醇)加入2升的三口烧瓶中,同时加入426.8克(1.5摩尔)硬脂酸。该烧瓶用氩气进行吹扫,并装备有回流冷凝器、蒸留装置和顶部搅拌器。然后将反应混合物加热到165℃,延续18小时。随后,约在0.2mmHg和温度165℃下抽真空4小时,同时将水和多余的胺收集起来。将反应混合物冷却到120℃并加入447.8克(1.5摩尔)硬脂酸甲酯。将反应温度升高到170℃,此时,将反应烧瓶在0.2mmHg压力下抽真空22小时。上述反应生成1-硬脂酰氧乙基-2-硬脂基咪唑啉。
分析
TLC(90∶10∶1.5 CHCl3/MeOH/NH4OH)*:Rf=0.4。
红外光谱(ccl4):δ2920、2850、1740、1615、1460/1455、1160cm-1。
1H-核磁共振(CDCl3):δ4.1-4.3(2H)、3.2-3.7(6H)、2.1-2.5(4H)、1.3(60H)、0.9-1.1(6H)ppn(以四甲基硅烷=0ppm为基准)。
13C-核磁共振(CDCl3):δ173.3、61.6、52.2、50.1、45.5、34.0、31.8、29.5、27.6、26.3、24.7、22.5、13.9ppm(以四甲基硅烷为基准)。
*10×20厘米预刻玻璃板,250微米。
用PMA(磷钼酸的5%乙醇溶液)显色剂显色。
其他类型的取代的咪唑啉柔软调理化合物可任意选择地在此采用。这些化合物的例子包括:
式中X、X1、m和n的定义如前所述。上面所列举的旨在说明其他类型的取代的咪唑啉柔软调理化合物,它们可任意选择地用于本发明中,并不应看作限制性的或包括一切的。
液体载体
本发明的组合物含有一种液体载体,例如水(如为水和C1-C4的一元醇例如乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇及其混合物的混合物则更好),异丙醇较好。这些组合物含有约60%到约98%的液体载体,以约70%到约95%较好。优选的是,液体载体中的C1-C4的一元醇含量占柔软调理化合物的约5%到约50%(重量),液体载体的余量是水。
本发明所用的柔软调理化合物不溶于这种水基载体中,因此在这里以细小颗粒的分散体形式存在。这些颗粒在1微米以下,其平均直径以约0.1到约0.5微米较好,通常通过高剪切搅拌制备,可将该化合物分散成细小颗粒。较好的分散体的制法,将详细公开于后面的实施例Ⅰ-Ⅲ中。此外,由于柔软调理化合物容易水解,应该小心避免碱的存在,并保持加工温度和PH值在本说明书规定的范围之内。
前述类型的颗粒分散体,可利用标准非碱性乳化剂,特别是非离子增充剂来任意选择地进行稳定化,以防止沉淀。这些非离子体及其用量,在美国专利4,454,049(MacGilp et al,1984年6月12日发表)中已经公开,所公开的内容已经作为参考引入本发明。
适用于本发明的组合物的非离子增充剂的具体例子,包括甘油酯(以单硬脂酸甘油较好)、脂肪醇(例如十八烷醇)、乙氧化直链醇(以Neodol 23-3较好,它是一种C12-C13直链醇与3摩尔环氧乙烷缩合的产物,Shell chemical Company出售)及其混合物。单硬脂甘油酯与Neodol 23-3的混合物特别适用。非离子体(如果使用时)的典型用量为组合物的约0.1%到约10%(重量)。
可选成分
配制完全的织物柔软化组合物,除了这里的化学式所表示的可生物降解的季铵化酯-铵柔软调理化合物和取代的咪唑啉酯柔软调理化合物,以及液体载体外,还可任意选择地含有一种或多种的下列成分。
常规的季铵柔软调理试剂
本发明的组合物还包含一种常规的二(高级烷基)季铵柔软调理试剂。本发明的柔软剂可含有0%到约25%(以约0.1%到约10%较好)的常规二(高级烷基)季铵柔软调理试剂。
本发明在常规的季铵盐的结构中所用的“高级烷基”,指的是具有约8到约30个碳原子的烷基,其中以约11到约22个碳原子较好。这些常规的季铵盐的例子包括:
(ⅰ)非环季铵盐,其结构式如下:
式中B1为非环脂肪族C15-C22烃基;B3为C1-C4饱和烷基或羟烷基;B4选自B1和B3,A为阴离子;
(ⅱ)二酰胺基季铵盐,其结构式如下:
式中B1为非环脂肪族C15-C22烃基;B2为二价的具有1到3个碳原子的亚烷基;B5和B8为C1-C4饱和烷基或羟烷基;A为一种阴离子;
(ⅲ)二酰胺基烷氧化季铵盐,其结构式如下:
式中n约等于1到5;B1、B2、B5和A的定义如前所述,
(Ⅳ)四级咪唑啉化合物,其结构式如下:
式中B6为C1-C4饱和烷基或H;Z为NH或O;B1和A的定义如前所述。
(ⅰ)类组分的例子为大家熟悉的二烷基二甲基铵盐,例如氯化二脂二甲胺、甲磺酸二脂二甲胺、氯化二(氢化脂)二甲胺、氯化二山嵛基二甲胺。
(ⅱ)和(ⅲ)类组分的例子可举出甲基二(脂酰胺乙基)(2-羟乙基)胺甲磺酸盐和甲基二(氢化脂酰胺乙基)(2-羟乙基)胺甲磺酸盐。式中B1为非环状脂肪族C15-C17烃基;B2为亚乙基;B5为甲基;B8为羟烷基;A为甲磺酸根阴离子;这些物质可由Sherex Chemical Company分别以商品Varisoft222和Varisoft110得到。
(ⅳ)类组分的例子可举出1-甲基-1-脂氨基-乙基-2-脂咪唑啉甲磺酸盐和1-甲基-1-(氢化脂酰胺乙基)-2-脂咪唑啉甲磺酸盐。
游离胺
本液体组合物应当基本上不含(一般说,低于约1%)游离(即未质子化的)胺。
少量的质子化胺类(一般约0.05%到约1.0%),例如含有至少一个由约12到约22个碳原子组成的直链有机基团的一级、二级和三级胺类,可以用于本发明的组合物中,来提高分散稳定性。这些类中,较好的胺类是乙氧基胺类,例如单脂-二聚乙氧基胺,其每个分子共有约2到30个乙氧基。二胺类也适用,例如脂-N,N′,N′-三(2-羟乙基)-1.3-丙二胺或C16-C18-烷基-N-二(2-羟乙基)胺类。上述化合物的例子可举出赫司特公司以商品名称GENAMIN C,S,O和T出售的这些。
必须注意,如果这些胺类小量地用来提高组合物的分散稳定性,则在配制中它们应用酸进行质子化,否则在贮存中游离胺会催化可生物降解的柔软调理化合物的分解。
硅氧烷组分
这里的织物柔软化组合物可任意选择地含有一种基本上由直链的聚二烷基硅氧烷或聚烷芳基硅氧烷成构成的水乳化液,所含的烷基可含有1到5个碳原子,并可为完全或部分氟化了的。这些硅氧烷能有利于改善织物的手感。适用的硅氧烷是聚二甲基硅氧烷,其粘度在25℃下为约100到约100,000厘沲,最好为约1,000到约12,000厘沲。
已经发现,本发明中所用硅氧烷的离子电荷特性,在决定硅氧烷的沉积程度和分配均匀度,以及用它处理的织物的性能方面是很重要的。
具有阳离子特性的硅氧烷有很大的沉积倾向。已发现,有改善织物手感价值的硅氧烷,基本上有直链特性,其中以聚二烷基硅氧烷较好,所含烷基以甲基最为常见。这些硅氧烷聚合物在工业上常常用乳液聚合法生产,采用一种强酸或强碱性催化剂和非离子型或非离子和阴离子混合型乳化剂体系。除改善织物的手感外,该硅氧烷组分也改善了用本发明的柔软化组合物处理过的织物的吸水性。
可任意选择的硅氧烷组分,包括一种具有阳离子特性的硅氧烷,规定为下列数种之一:
(a)基本上直链的二-C1-C5烷基或C1-C5烷芳基硅氧烷,用乳液聚合法制得,以阳离子型或非离子型表面活性剂作为乳化剂;
(b)一种α-ω-二-季胺化二-C1-C5烷基或C1-C5烷芳基硅氧烷聚合物;或
(c)一种氨基-功能基化的二-C1-C5烷基或烷芳基硅氧烷聚合物,所含约氨基可被取代,并可季铵化;其取代的程度(d.s)位于约0.0001到0.1之间,以约0.01到约0.075较好
条件是,该硅氧烷在25℃下的粘度为约100到约100,000厘沲。
这里的织物柔软化组合物可含有高达约15%的硅氧烷组分,以约0.1%到约10%较好。
增稠剂
根据任意选择,本发明的组合物含有约0%到约3%的增稠剂,以约0.01%到约2%较好。适用的增稠剂的例子可举出:纤维素衍生物、合成高分子量聚合物(例如羧基乙烯基聚合物和聚乙烯醇)和阳离子瓜耳胶。
在这里,具有增向剂功能的纤维素衍生物,可以是某些纤维素的羟基醚,例如由Dow Chemicals Inc.出售的Methocel,还有某些阳离子纤维素醚衍生物,例如由联合碳化物公司出售的聚合物JR-125、JR-400和JR-30M。
其他有效的增稠剂有阳离子瓜耳胶,例如由Stein Hall公司出售的Jaguar Plus;由General Mills出售的Gendrive458。
这里的较好的增稠剂,可选自下列一组化合物:甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丁基甲基纤维素或其混合物。上述纤维素聚合物的2%水溶液在20℃下的粘度为约15到约75,000厘泊。
土壤释放剂
根据任意的选择,本发明的组合物含有0%到约10%土壤释放剂,以约0.2%到约5%较好。这种土壤释放剂以聚合物较好。适用于本发明中的聚合物土壤释放剂包括对苯二甲酸酯与聚环氧乙烷或聚环氧丙烷的共聚物嵌段等。
较好的土壤释放剂是含有对苯二甲酸酯和聚环氧乙烷嵌段的共聚物。更具体地说,这些聚合物由对苯二甲酸乙二酯和聚氧乙烯对苯二甲酸酯的重复单元构成,其中的对苯二甲酸乙二酯单元与聚氧乙烯对苯二甲酸酯单元的摩尔比约为25∶75到35∶65。上述聚对苯二甲酸氧乙烯酯含有聚环氧乙烷嵌段,这些嵌段的分子量为约300到约2000。这种聚合物土壤释放剂的分子量位于约5.000到约55,000的范围内。
另一种较好的聚合物土壤释放剂是一种可结晶的,具有对苯二甲酸乙二酯重复单元的聚酯,它含有约10%到约15%的(重量)对苯二甲酸乙二酯单元和约10%到约50%的(重量)聚氧乙烯对苯二甲酸单元,由平均分子量为约300到约6,000的聚氧乙烯乙二醇构成;在可结晶的聚合物中,对苯二甲酸乙二酯单元与聚氧乙烯对苯二甲酸酯单元的摩尔比在2∶1和6∶1之间。这种聚合物的例子可以举出商业上出售的产品Zelcon4780(杜邦公司出品)和MileaseT(帝国化学工业公司出品)。
良好的土壤释放剂是具有如下通式的聚合物:
式中X可以是任何适当的封端基团,每一个X可选自由H和约1到约4个碳原子的烷基或酰基组成的一组基团;n根据水溶性选取,一般为约6到约113,以约20到约50较好;u对于一个离子强度相当高的液体组合物的配制是很重要的。u值大于10的物质是很少见的。此外,u值在约3到约5的物质的含量应至少为20%,以至少40%较好。
D1部分基本是1,4-亚苯基部分。正如这里所用的,“D1部分主要是1,4-亚苯基部分*”这句话是指一些化合物,其中D1部分完全由1,4-亚苯基部分所组成,或者部分为其他亚芳基或烷亚芳基部分、亚烷基部分、亚烯基部分或其混合物所代替。可部分代替1,4-亚苯基的亚芳基和烷亚芳基部分包括1,3-亚苯基、1,2-亚苯基、1,8-亚萘基、1,4-亚萘基、2,2-二亚苯基、4,4-二亚苯基及其混合物。可部分代替1,4-亚苯基的亚烷基和亚烯基部分,包括亚乙基、1,2-亚丙基、1,4-亚丁基、1,5-亚戊基、1,6-六亚甲基、1,7-七亚甲基、1,8-八亚甲基、1,4-亚环己基及其混合物。
对于D1部分来说,用1,4-亚苯基以外的部分进行部分代替的程度,应当避免该化合物的土壤释放性能被有害地影响到任何巨大的地步。一般说,可以允许的部分代替程度,将视该化合物的主链长度而定,即较长的主链中的1,4-亚苯基部分可较多地被部分代替。通常,D1值为约50%到约100%的1,4-亚苯基部分(含0到约50%的非1,4-亚苯基部分)组成的化合物具有适当的土壤释放能力。例如,按本发明,由40∶60摩尔比的间苯二甲酸(1,3-亚苯基)和对苯二甲酸(1,4-亚苯基)制得的聚酯具有适当的土壤释放能力。但是,因为在纤维制造中大多数聚酯包括对苯二甲酸乙二酯单元,通常希望尽量降低用1,4-亚苯基以外的部分进行部分代替的程度,以取得最好的土壤释放能力。D1部分以完全(即100%)由1,4-亚苯基部分组成,即每个D1部分都是1,4-亚苯基较好。
对于D2部分来说,合适的亚乙基或取代的亚乙基部分包括亚乙基、1,2-亚丙基、1,2-亚丁基、1,2-亚己基、3-甲氧基-1,2-亚丙基及其混合物等。D2部分以主要为亚乙基部分1,2-亚丙基部分或其混合物较好。含有较大百分比的亚乙基部分有助于改善化合物的土壤释放活性。令人惊奇的是,含有较大百分比的1,2-亚丙基部分,有助于改善该化合物的水溶性。
因此,希望采用1,2-亚丙基部分或类似的支链型基团与液体织物柔软化组合物中的土壤释放组分中的任何重要部分相配合。D2部分中约75%到约100%为1,2-亚丙基部分较好,约90%到100%更好。
每个n值至少为6左右,其中以至少为10左右较好。每个n通常在约12到约113的范围内。典型的情况是,每个n值位于约12到约43的范围内。
关于这些良好的土壤释放剂的更完全的公开,已包括在欧洲专利申请185,427(Gosselink,1986年6月25日公开)中,它已作为参考引入本发明。
粘度调节剂
在本发明的组合物中可使用粘度调节剂(在浓缩的组合物中较好)。有机粘度调节剂的例子有脂肪酸及其酯类、脂肪醇和水可混溶溶剂如短链醇等。无机粘度调节剂的例子有水溶性可电离的盐类等。有多种可电离的盐类可以使用。适用的盐类的例子包括柠檬酸钠和元素周期表中ⅠA和ⅡA族金属的卤化物,例如氯化钙、氯化镁、氯化钠、溴化钾和氯化锂。以氯化钙和柠檬酸钠较好。可电离的盐类特别适用于各成分的混合过程中,以配制成本发明的组合物,然后再获得所期的粘度。可电离盐类的用量,视组合物中所用有效成分的数量而定,并可按照配方设计人的要求来调整。用于调节柔软剂组合物粘度的盐类的典型用量为组合物重量的约20到约3.000ppm,以20到约2,000ppm较好。
除了起粘度调节作用外,上述可电离的盐类也具有电解质的功能,可以进一步改善本发明组合物的稳定性。较好的电解质为氯化钙,所用电解质的典型用量为组合物重量的约20到约3.000ppm,以约20到约2,000ppm更好。
杀菌剂
用于本发明的组合物中的杀菌剂的例子包括戊二醛、甲醛、2-溴-2-硝基-丙烷-1,3-二醇等。(由位于宾夕州费城的Inolex Chemicals公司以商品Bronopol出售),或5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(由罗姆-哈斯公司以商品KathonCG/ICP现售)。用于本发明的组合物中的杀菌剂的典型用量约为组合物重量的1到约1,000ppm。
其他选用成分
本发明可包括通常用于织物处理组合物中的其他可选用的成分,例如着色剂、香料、防腐剂、荧光增白剂、遮光剂、织物整理剂、表面活性剂、稳定剂如瓜耳胶和聚乙二醇、防缩剂、防皱剂、织物起皱剂、斑点剂、杀菌剂、防霉剂、抗氧化剂如丁基化羟基甲苯、防腐剂等。
在本发明的方法方面,将织物或纤维(包括毛发)与有效数量的,一般为约20到约300毫升(每3.5公斤被处理的纤维或织物)本发明的组合物在水溶液浴槽中相接触。当然,其用量根据用户的判断,视组合物的浓度、纤维或织物的类型、所要求的柔软度等而定。典型的情况是,在一个25升的洗烫用漂洗槽中,向3.5克混合物中加入约120~250毫升的该柔软调理化合物的8%分散体。漂洗槽中以含有约100ppm到250ppm本发明的织物柔软化组合物较好。
也可用固体载体物质代替液体。例如,本发明的柔软调理化合物可被吸收在颗粒状固体例如硫酸钾、微粉化硅石、粉状尿素等上,并加入洗烫用漂洗槽中。或者,该柔软调理化合物可铺在薄片(例如纸巾、非织布等)上,并在热空气织物烘干机中与潮湿的织物一起滚动,其方式类似商业中所熟知的BOUNCE牌号的干燥机用产品。一般说,这种固体形式的组合物含有约1%到约20%可生物降解的柔软调理化合物和约75%到约99%固体载体。
下列的实施例可以说明本发明的实施,但并不是对于本发明的限制。
实施例1
本发明的一种贮存稳定的,可生物降解的织物柔软化组合物制备如下:
组分 百分率(重量)
异丙醇 2.0%
Bronopol0.01%
染料 20ppm
HCl 0.30%
Cacl20.02%
水 余量
将20克可生物降解的季铵化的单酯-铵柔软调理化合物、20克可生物降解的二烷基咪唑啉酯柔软调理化合物和15克异丙醇进行混合并加热到80℃,以生成流态化的“熔体”。然后将熔化的混合物在高剪力的搅拌下倾入一个460克的水座中,其中还含有1.5克HCl。将水预热到70℃,在搅拌前将20ppm蓝色染料和100ppm Bronopol加入水中。在熔化的混合物倾入水中前,由该混合物中蒸发出约2克异丙醇。将分散体以7000转/分的速度搅拌15分钟(Tekmar牌号高剪力混合器)。在搅拌中分散体的温度用冷却水浴保持在70~75℃。加入0.5克CaCL2(以5%溶液的形式),同时搅拌以降低粘度。所生成分散体的粘度约为100厘泊(25℃时),PH约为3.7,含有约1%以下的游离(即未质子化的)胺。分散体中的平均粒度通常为约0.30微米。
在另一种较好的实施方案中,按照上述程序制备的组合物可包括:3.0%(重量)可生物降解的季铵化的单酯铵柔软调理化合物;5.0%(重量)可生物降解的二烷基咪唑啉酯柔软调理化合物;2.0%(重量)异丙醇;0.01%(重量)Bronopol;20ppm染料;0.30%(重量)HCl;0.20%(重量)CaCl2;余量为水。
实例例Ⅱ
本发明的一种贮存稳定的,可生物降解的织物柔软化组合物制备如下:
组分 百分率(重量)
异丙醇 1.5%
聚二甲基硅氧烷 (PDMS) 1.0%
HCl 0.5%
Cacl20.03%
水余量
将15克可生物降解季铵化的单酯-铵柔软调理化合物、30克可生物降解的二烷基咪唑啉酯和9.5克异丙醇进行混合并加热到75℃,以生成流态化的“熔体”。然后将熔化的混合物在高剪力的搅拌下加入一个450克的水座中。先将水预热到70℃,并在搅拌前于水中加入2.5克HCL和5克PDMS。在熔化的混合物倾入水中前,先从该混合物中蒸发出约2克异丙醇。将分散体在7000转/分的速度搅拌15分钟(Tekmar牌号高剪力搅拌器)。在搅拌中,将分散体的温度用冷却水浴保持在70~75℃之间。在搅拌中加入0.15克CaCL2(以5%溶液的形式),以降低粘度。生成分散体的粘度约为80厘泊(25℃时),PH约为3.9,含有约1%以下的游离(即未质子化的)胺。分散体中的平均粒度一般约为0.25微米。
实施例Ⅲ
本发明的一种贮存稳定的可生物降解的浓缩织物柔软化组合物制备如下:
组分 百分率(重量)
异丙醇 3.0%
HCl 1.0%
CaCl20.1%
水 余量
将30克可生物降解的季铵化的单酯-铵柔软调理化合物、70克可生物降解的二烷基咪唑啉酯和19克异丙醇进行混合,并加热到75℃,以形成流态化的“熔体”。然后在高剪力的搅拌下将该熔化混合物倾入一个400克的水座中。水先预热到70℃,并在搅拌前向水中加入5克HCL。在熔化的混合物倾入水前先从该混合物中蒸发出约4克异丙醇。以7000转/分的速度将分散体搅拌15分钟(Tekmar牌号高剪力搅拌器)。在搅拌中,将分散体的温度用冷却水浴保持在70~75℃之间。在搅拌下加入0.5克CaCL2(5%溶液),以降低粘度。生成的分散体的粘度约为90厘泊(25℃时),PH约为2.8,含有1%以下的游离(即未质子化的)胺。该分散体中的平均粒度一般约为0.3微米。
在通常的模式下,将此浓缩的组合物包装在一种简单的塑料袋中,使用前将它打开关倾入4倍体积的水中,以配成“强度均一”的柔软化组合物,从而节省了包装和装运费用,以及贮存空间。
实施例Ⅳ
本发明的一种贮存稳定的可生物降解的织物柔软化组合物制备如下:
组分 百分率(重量)
聚二甲基硅氧烷 (PDMS) 0.5%
聚乙二醇 1.2%
染料 60ppm
HCl 1.0%
CaCl20.2%
0.75%
水 余量
将25克可生物降解的季铵化的单酯-铵柔软调理化合物、25克可生物降解的二烷基咪唑啉酯柔软调理化合物进行搅拌并加热到80℃,以形成流态化的“熔体”。然后在高剪力的搅拌下,将该熔化混合物倾入一个含有7.5克HCL的360克水座中。先将水预热到70℃,并在搅拌前将15克PDMS和60ppm蓝色染料加入水中。在7000转/分的速度下将分散体搅拌15分钟(Tekmar牌号高剪力搅拌器)。在搅拌期间,用冷却水浴将该分散体的温度保持在70~75℃之间。在搅拌时加入1克CaCL2(以5%溶液的形式),以降低粘度。当分散体已冷却到38℃后,加入6克聚乙二醇(以50%溶液的形式)和3.75克香料,同时以5000转/分的速度搅拌1分钟。生成的分散体的粘度约为100厘泊(25℃时),PH约为2.8,含有1%以下的游离(即未质子化的)胺。分散体的平均粒度一般约为0.3微米。
实施例Ⅴ
本发明的一种贮存稳定的可生物降解的织物柔软化组合物制备如下:
组分 百分率(重量)
异丙醇 1.5%
Bronopol100ppm
染料 120ppm
HCl 3.0%
柠檬酸钠 2000 ppm
香料 0.75%
水 余量
将10克可生物降解的季铵化的单酯-铵柔软调理化合物、150克可生物降解的二烷基咪唑啉酯柔软调理化合物和10.5克异丙醇进行搅拌并加热到80℃,以形成流态化的“熔体”。然后将熔化后的混合物在高剪力的搅拌下倾入一个含15克HCL的285克水座中。将水预热到70℃,在搅拌前将120ppm蓝色染料和100ppm Bronopol加入水中。在熔化的混合物倾入水中前,从该混合物中蒸发出约3克异丙醇。在7000转/分的速度下将分散体搅拌15分钟(Tekmar牌号高剪力搅拌器)。在搅拌期间,用冷却水浴将分散体的温度保持在70~75℃之间。在搅拌下加入1克柠檬酸钠(以5%溶液的形式),以降低粘度。当分散体已冷却到38℃后,加入3.75克香料,同时以5000转/分的速度搅拌1分钟。生成的分散体的粘度约为30厘泊(25℃时),PH约为2.8,含有1%以下的游离(即未质子化的)胺。分散体的平均粒度一般约为0.25微米。
通常,上述各实施例中的液体织物柔软化组合物被加到常用洗衣机的漂洗循环中。当采用多次漂洗时,织物柔软化组合物以在最后一次漂洗中加入较好。在漂洗循环中加入的数量通常为约20毫升到约300毫升(每3.5公斤被处理的织物)实施例Ⅰ~Ⅱ中的组合物(和实施例Ⅲ中的稀释品种)。
重要的是,上述各种可生物降解的液体组合物(实施例Ⅰ~Ⅴ)对于天然和合成织物都具有优良的柔软调理能力、在常温和较高温度下的低粘度、良好的产品稳定性和浓缩性、分散性。
实施例Ⅵ
用于热空气衣物烘干机中的织物柔软调理片的制备如下:
织物整理剂组分 百分率(重量)
单硬酯酸脱水山梨酯 46.0%
粘土 7.0%
香料 1.0%
干燥机用片状基质柔软剂
嫘萦纤维 70.0%
聚醋酸乙烯酯 30.0%
[10″×14″(25.4厘米×35.6厘米)片,1.4克]
将可生物降解的季铵化的单酯-铵柔软调理化合物、可生物降解的二烷基咪唑啉酯柔软调理化合物、单硬酯酸脱水山梨酯、粘土(Bentolite L,一种蒙脱土粘土,来自Southern Clay Products公司)和香料进行搅拌并加热到80℃,以形成流态化“熔体”。然后将基质(由螺萦纤维和聚乙烯醇制成)涂以约4克熔化的有效成分并干燥过夜。这样就使织物整理剂∶干燥基质的重量比约为3。
当织物整理剂固化后,将基质用小刀切开,上述切口基本上相互平行,并由至少上述基质的一边伸展到约1英寸(2.5厘米)以内。每个切口的宽度约为0.2英寸(0.5厘米)。这种干燥机用柔软剂片与潮湿的欲处理的织物一起加入到衣物烘干机中(典型的情况是,每3.5公斤织物一片,干重量基)。转动的烘干机转鼓的加热和滚动作用,均匀地将柔软剂分布到全部织物上,并将织物烘干。这样也就完成了织物的柔软调理和静电控制。