含有织物直接染料的织物处理组合物.pdf

本发明公开了一种织物处理组合物，所述组合物包含按重量计约0.0001％至约0.005％的加载到平均粒度小于100μm的颗粒载体上的织物直接染料；用于制造所述织物处理组合物的方法；负载有织物直接染料的颗粒载体，该颗粒载体具有小于100μm的平均粒度并且包含按重量计约0.001％至约1％的织物直接染料。

1.  一种织物处理组合物，所述织物处理组合物包含按重量计约0.0001％至约0.005％的织物直接染料，其中所述织物直接染料被加载到平均粒度小于100μm的颗粒载体上，并且其中所述织物处理组合物包含按重量计约0.01％至约12％的负载有织物直接染料的颗粒载体。

2.  如权利要求1所述的织物处理组合物，其中所述织物直接染料选自由下列组成的组：直接染料、酸性染料、活性染料以及它们的混合物。

3.  如权利要求1所述的织物处理组合物，其中所述颗粒载体选自由下列组成的组：沸石、碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐、粘土、磷酸盐、二氧化硅、柠檬酸盐以及它们的混合物。

4.  如权利要求3所述的织物处理组合物，其中所述颗粒载体为具有约1μm至约50μm的平均粒度的沸石。

5.  如权利要求1所述的织物处理组合物，其中所述织物处理组合物为颗粒状衣物洗涤剂组合物，所述衣物洗涤剂组合物包含按重量计约0.0001％至约0.001％的所述织物直接染料和按重量计约0.05％至约3％的所述负载有织物直接染料的颗粒载体。

6.  如权利要求5所述的织物处理组合物，其中与不含负载有织物直接染料的颗粒载体的衣物洗涤剂组合物相比，所述颗粒状衣物洗涤剂组合物具有小于约4.6的ΔE的颜色变化。

7.  一种用于制造如权利要求1所述的织物处理组合物的方法，所述方法包括以下步骤：将所述织物直接染料的溶液喷射到所述颗粒载体上并混合以提供负载有织物直接染料的颗粒载体并将所述负载有织物直接染料的颗粒载体加入到含有所述织物处理组合物的基础粉末的表面活性剂中。

8.  如权利要求7所述的方法，其中所述织物直接染料的溶液被喷射到犁铧搅拌器中的颗粒载体上。

9.  如权利要求7所述的方法，其中所述犁铧搅拌器以约20至约200的RPM运转，并且混合时间为约1分钟至约60分钟。

10.  一种用于向织物赋予期望的色调的方法，所述方法包括用权利要求1-6中任一项所述的织物处理组合物的水溶液接触所述织物的步骤。

11.  一种负载有织物直接染料的颗粒载体，所述颗粒载体具有小于100μm的平均粒度并且包含按重量计约0.001％至约1％的织物直接染料。

含有织物直接染料的织物处理组合物
发明领域
本发明涉及包含织物直接染料的织物处理组合物。具体地讲，本发明涉及包含织物直接染料的织物处理组合物，所述组合物向织物赋予令人喜欢的色调而不染污所处理的织物。
发明背景
织物制品的穿着和洗涤会导致织物制品最初的织物颜色变色。例如，重复洗涤后的白色织物会呈现微黄外观，这使织物显得更旧和磨损严重。为了克服白色织物的不受欢迎的发黄和其它浅色织物的类似变色现象，需要在织物处理组合物中配制一种织物直接染料以向被处理的织物赋予令人喜欢的色调。
然而，与向织物处理组合物中配制织物直接染料相关的一个问题是由于染料对织物的直接作用性质而引起的染污织物的风险。不受理论的束缚，据信染污问题是由织物处理组合物中某点处染料的高浓度引起的，这种情况通常在将织物直接染料以斑点颗粒形式配制到织物处理组合物中时出现。此外，与配制织物直接染料相关的另一个问题是成品织物处理组合物产品被获得色调效果所需含量的染料着色，这从成品美观方面来讲有时是不可取的。
因此，仍然需要能够向织物赋予令人喜欢的色调而不染污所述织物的织物处理组合物。此外，仍然需要能够向织物赋予令人喜欢的色调而不使成品织物处理组合物着色的织物处理组合物。
发明概述
本发明提供了包含按重量计约0.0001％至约0.005％织物直接染料的织物处理组合物，其中将所述织物直接染料加载到平均粒度小于约100μm的颗粒载体上，并且其中所述织物处理组合物包含按重量计约0.01％至约12％负载有织物直接染料的载体。已惊讶地发现，通过将织物直接染料加载到具有规定的平均粒度的细小颗粒载体上然后将负载有染料的颗粒载体以规定量加入到织物处理组合物中，即可以用此类组合物来处理织物以赋予期望的色调而不染污所述织物。不受理论的束缚，据信颗粒载体的小粒度确保其上加载的织物直接染料遍及织物处理组合物均匀分布并且避免将染料聚集在织物处理组合物的个别点中。因此，解决了向织物处理组合物中配制织物直接染料引起的染污问题。此外，织物直接染料在织物处理组合物中的均匀分布确保染料不聚集并且不使织物处理组合物本身着色。
在本发明的另一方面，描述了用于制造包含织物直接染料的织物处理组合物的方法，所述方法包括以下步骤：将液体织物直接染料或其溶液喷射到颗粒载体上并混合以获得负载有织物直接染料的颗粒，然后将所得颗粒加入到包含织物处理组合物的基础粉末的表面活性剂中。
在本发明的另一个方面，提供了负载有织物直接染料的颗粒载体，该颗粒载体具有小于100μm的平均粒度并且包含按重量计约0.001％至约1％的织物直接染料。负载有织物直接染料的颗粒载体可用作织物处理组合物的助剂以向织物赋予期望的色调。
发明详述
除非另外指明，本文的所有百分比、比率或份数均基于重量。
本文使用包含织物处理组合物的基础粉末的表面活性剂来描述将负载有织物直接染料的颗粒载体加入到织物处理组合物中之前的织物处理组合物的所有中间产品。
本文的织物处理组合物用于处理洗涤物品。此类组合物可以是用于洗涤织物的衣物洗涤剂组合物和用于软化或整理织物的织物洗涤软化剂。所述组合物可以为片状或颗粒状的固体形式。优选地，本文的织物处理组合物为颗粒状衣物洗涤剂组合物。
织物直接染料
如本文所用，“织物直接染料”包括活性染料、直接染料和酸性染料。织物处理组合物中织物直接染料的含量足以向在织物处理组合物溶液中处理的织物提供期望的色调。另一方面，因为染料对于织物是直接的，因此仅需很少的量即可向织物赋予期望的色调。在一个实施方案中，织物处理组合物包含按重量计约0.0001％至约0.005％，或约0.0002％至约0.001％的织物直接染料。
优选的是，本文的织物直接染料具有蓝色、紫色和/或粉色色调。这意味着在衣物上染料吸收的峰值吸收波长位于500nm至700nm，或540nm至640nm的范围内。也可以通过几种染料的组合来达到同样的效果，其中每种染料不必具有在这些优选范围内的峰值吸收但是它们合起来对人的眼睛产生一种视觉效果，该效果与峰值吸收在某个优选范围之内的单一染料等效。
通常将染料定义为酸性染料、碱性染料、活性染料、分散染料、直接染料、还原染料、硫染料或溶剂染料，等等。就本发明而言，直接染料、酸性染料和活性染料是优选的，直接染料是最优选的。直接染料是一类能够被纤维从包含电解质的水溶液中直接吸收的水溶性染料，这大概归因于选择性吸收。在比色指数体系中，直接染料是指多种包含一种或多种阴离子磺酸根基团的平面高度共轭的分子结构。酸性染料是一类通过酸性溶液应用的水溶性阴离子染料。活性染料是一类包含能够与天然或合成纤维分子的某些部分形成共价键的活性基团的染料。从化学结构的观点来看，可用于本文的适宜织物直接染料可以为偶氮化合物、二苯乙烯、噁嗪和酞菁。
可用于本文的适宜织物直接染料包括在比色指数中作为直接紫染料、直接蓝染料、酸性紫染料和酸性蓝染料列出的那些。
在一个具体的实施方案中，织物直接染料为具有下式的偶氮直接紫99，也被称为DV99染料：

将织物直接染料作为液体染料或溶剂中的染料溶液喷射到下文所述的颗粒载体上，所述溶剂选自由下列组成的组：水、醇、二元醇醚、二元醇和甘油。依照本文的一个实施方案，将织物直接染料以水溶液的形式喷射到颗粒载体上，所述水溶液包含按重量计约5％至约99.9％，或约10％至约50％的织物直接染料。在一个实施方案中，负载有织物直接染料的颗粒载体包含按重量计约0.001％至约1％，优选约0.01％至约0.2％的织物直接染料。
颗粒载体
将本文的织物直接染料加载到颗粒载体上，然后将所得颗粒加入到包含织物处理组合物的基础粉末的表面活性剂中。可用于本文的颗粒载体具有由激光衍射方法所测定的小于100μm，或为约1μm至约50μm的平均粒度。颗粒载体的这种平均粒度范围确保织物直接染料在织物处理组合物中均匀分布并且防止织物直接染料出现聚集，从而避免织物上的染污问题。
可用于本文的颗粒载体是一般存在于衣物洗涤剂组合物中的固体颗粒状物质，它们包括但不限于沸石、碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐、粘土、磷酸盐、二氧化硅、柠檬酸盐以及它们的混合物。
在本文的一个实施方案中，颗粒载体是选自沸石A、沸石X、沸石Y、沸石MAP、以及它们的混合物的沸石。本文所用的术语“沸石”是指结晶的硅铝酸盐材料。沸石的结构式基于结晶晶胞，结构的最小单元由下式表示
Mm/n[(AlO₂)m(SiO₂)y].xH₂O其中n为阳离子M的化合价，x为每单位晶胞的水分子数，m和y为每单位晶胞的四面体总数，并且y/m为1至100。最优选地，y/m为1至5。阳离子M可以为IA族和IIA族元素，如钠、钾、镁和钙。
可用于本文的硅铝酸盐沸石材料是可商购获得的。用于生产沸石的方法是熟知的并且可在标准教科书中找到。可用于本文的优选的合成结晶硅铝酸盐材料能够以A型、X型或Y型命名获得。
在另一个实施方案中，已知为“沸石MAP”的一类沸石也可用于本发明中。此类沸石公开并描述于1996年9月16日提交的申请序列号为08/716,147的美国专利，该专利的题目为“Zeolite MAP and Alcalasefor Improved Fabric Care.”。
在将织物直接染料喷射到颗粒载体上之后，将一定量的负载有织物直接染料的载体加入到包含织物处理组合物的基础粉末的表面活性剂中，所述添加量能够提供包含按重量计约0.01％至约12％，或约0.05％至约3％负载织物直接染料的载体的织物处理组合物。
其它组分
本文的织物处理组合物可包含通常用于衣物洗涤剂和/或织物软化剂中的多种其它组分。
在一个实施方案中，织物处理组合物包含按重量计约5％至约90％，或约5％至约70％，或约5％至约40％的表面活性剂，所述表面活性剂选自由下列组成的组：阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性离子表面活性剂、两性表面活性剂以及它们的混合物。在一个更具体的实施方案中，洗涤剂组合物包含阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、或它们的混合物。
可用于本文的适宜阴离子表面活性剂可包含通常用于液体和/或固体洗涤剂产品中的常规阴离子表面活性剂类型中的任何一种。它们包括烷基苯磺酸和它们的盐以及烷氧基化或非烷氧基化烷基硫酸盐物质。示例性的阴离子表面活性剂为C10-16烷基苯磺酸的碱金属盐。优选地，烷基是直链的并且此类直链烷基苯磺酸盐被称为“LAS”。烷基苯磺酸盐，尤其是LAS，是本领域熟知的。此类表面活性剂和它们的制备方法描述于例如美国专利US2,220,099和US 2,477,383中。特别优选的是线性直链烷基苯磺酸的钠和钾盐，其中烷基中碳原子的平均数为约11至14。钠C11-C14(例如C12)LAS为此类表面活性剂的具体实例。
另一种示例型的阴离子表面活性剂包含乙氧基化的烷基硫酸盐表面活性剂。此类材料，也称为烷基醚硫酸盐或烷基聚乙氧基化硫酸盐，为符合下式的那些：R′-O-(C₂H₄O)n-SO₃M，其中R′为C8-C20烷基，n为约1至20，并且M为成盐阳离子。
可用于本文的适宜的非离子表面活性剂可包含通常用于液体和/或固体洗涤剂产品中的常规非离子表面活性剂类型中的任何一种。它们包括烷氧基化的脂肪醇和氧化胺表面活性剂。可用于本文的适宜的醇烷氧基化非离子表面活性剂可符合通式：R1(C_mH_2mO)_nOH，其中R1为C8-C16烷基，m为2至4，并且n在约2至12的范围内。可用于本文的另一种适宜类型的非离子表面活性剂包括氧化胺表面活性剂。氧化胺是本领域通常称为“半极性的”非离子物的物质。氧化胺具有下式：R(EO)x(PO)y(BO)zN(O)(CH₂R′)2.qH2O。在该式中，R为较长链烃基部分，该长链烃基部分可以为饱和或不饱和的、直链或支链的，并且可包含8至20个，或10至16个碳原子。R′为短链部分，优选地选自氢、甲基和-CH₂OH。当x+y+z不为0时，EO为乙烯氧基，PO为丙烯氧基，并且BO为丁烯氧基。氧化胺表面活性剂由C12-14烷基二甲基氧化胺例示。
阳离子表面活性剂是本领域熟知的，它们的非限制性实例包括季铵表面活性剂，其可以含有最多26个碳原子。另外的实例包括a)烷氧基化季铵(AQA)表面活性剂，如US 6,136,769中所述；b)二甲基羟基乙基季铵，如6,004,922中所述；c)聚胺阳离子表面活性剂，如WO 98/35002、WO98/35003、WO 98/35004、WO 98/35005和WO 98/35006中所述；d)阳离子酯表面活性剂，如美国专利4,228,042、4,239,660、4,260,529和US6,022,844中所述；和e)氨基表面活性剂，如US 6,221,825和WO00/47708中所述，具体地讲为酰氨基丙基二甲基胺(APA)。
两性离子表面活性剂的非限制性实例包括：仲胺和叔胺的衍生物，杂环仲胺和叔胺的衍生物，或季铵、季鏻鎓或叔锍化合物的衍生物。对于两性离子表面活性剂的实例，参见1975年12月30日公布的授予Laughlin等人的美国专利3,929,678第19栏第38行至第22栏第48行；甜菜碱，包括烷基二甲基甜菜碱和可可二甲基酰胺丙基甜菜碱、C8-C18(优选C12-C18)氧化胺和磺基和羟基甜菜碱，如N-烷基-N，N-二甲基氨基-1-丙基磺酸盐，其中烷基可以为C8-C18，优选C10-C14。
在另一个实施方案中，织物处理组合物是包含有效量常规或非常规织物软化剂的织物软化组合物。本文的织物处理组合物中织物软化剂的典型含量按所述组合物的重量计为约1％至约90％，或约5％至约40％，或约12％至约20％。
在一个实施方案中，织物软化活性物质为二酯季铵(DEQA)化合物。一种适宜的DEAQ包括具有下式的化合物：
{R_4-m-N⁺-[(CH₂)n-Y-R1]_m}X^-
其中每个R取代基是氢，短链C1-C6，优选C1-C3烷基或羟烷基，例如甲基(最优选)、乙基、丙基、羟基乙基等；聚(C2-3烷氧基)，优选聚乙氧基；苄基；或它们的混合物。每个m为2或3；每个n为1至约4，优选2；每个Y为-O-(O)C-、-C(O)-O-、-NR-C(O)-或-C(O)-NR-，并且每个Y相同或不同均是可接受的；当Y为-O-(O)C-或-NR-C(O)-时，每个R1中碳的数目加上1为C12-C22，优选C14-C20，其中每个R1为烃基、取代的烃基；R1为不饱和或饱和的和支链或直链的均是可接受的，但是优选为直链的；每个R1相同或不同均是可接受的，但是优选它们为相同的；并且X^-可为任何与软化剂相容的阴离子，优选氯化物、溴化物、甲酯硫酸根、乙酯硫酸根、硫酸根、磷酸根和硝酸根，更优选氯化物或甲酯硫酸根。
在另一个实施方案中，织物软化活性物质选自以下物质中的至少一种：二牛脂酰基氧乙基二甲基氯化铵、二氢化牛脂酰基氧乙基二甲基氯化铵、二芥花籽油脂酰基氧乙基二甲基氯化铵、二牛油基二甲基氯化铵、三牛油基甲基氯化铵、甲基二(牛油酰氨基乙基)2-羟基乙基甲酯硫酸铵、甲基二(氢化牛油酰氨基乙基)-2-羟基乙基甲酯硫酸铵、甲基二(油烯基酰胺乙基)-2-羟基乙基甲酯硫酸铵、二牛脂酰基氧乙基二甲基甲酯硫酸铵、二氢化牛脂酰基氧乙基二甲基氯化铵、二芥花籽油脂酰基氧乙基二甲基氯化铵、N-牛脂酰基氧乙基-N-牛脂酰基氨基丙基甲基胺、1，2-二(硬化牛脂酰基羟基)-3-三甲基丙烷氯化铵、以及它们的混合物。
本发明的织物处理组合物也可包含许多附加的任选成分。它们包括常规的衣物洗涤剂组合物组分，例如去污助洗剂、酶、酶稳定剂(如丙二醇、硼酸和/或硼砂)、抑泡剂、污垢悬浮剂、去污剂、其它织物护理有益剂、pH调节剂、螯合剂、绿土粘土、溶剂、水溶助长剂和相稳定剂、结构化试剂、光学增白剂和香料。多种任选洗涤剂组合物成分如果存在于本文的组合物中，那么它们应当以常规地用对组合物或洗涤操作产生期望贡献的浓度使用。此类任选洗涤剂组合物成分的总量通常可在按所述组合物的重量计约0.01％至约50％，更优选约1％至约30％的范围内。
方法
如之前所述，本文的织物处理组合物可以固体形式提供。适宜的固体形式包括片剂和颗粒，例如颗粒状颗粒或薄片。依照本发明的一个实施方案，将织物直接染料加载到颗粒载体上以提供负载有织物直接染料的颗粒载体，然后将所得颗粒加入到位于搅拌器内的包含基础粉末和其它干加材料和/或任何其它喷涂材料的表面活性剂中，以提供成品织物处理组合物。包含基础粉末的表面活性剂可由本领域已知的任何适宜方法制造，如标准喷雾干燥方法或附聚方法。
当织物直接染料在环境温度下为液体时，可将织物直接染料按原样喷射到颗粒载体上。作为另外一种选择，可用适当的溶剂例如水来稀释织物直接染料然后将染料溶液喷射到载体上。在本文的一个实施方案中，用水稀释织物直接染料以获得包含按重量计约5％至约99.9％，或约10％至约50％织物直接染料的染料水溶液。然后，将染料水溶液喷射到搅拌器中的颗粒载体上。对本文所用搅拌器的类型没有具体限制，一种例证性的搅拌器为机械搅拌器，优选以约20至约200，或约50至约150的RPM运转的犁铧搅拌器，并且混合时间为约1分钟至约60分钟，或约10分钟至约30分钟。上述操作参数必需确保将织物直接染料均匀加载到颗粒载体上。
在本文的一个实施方案中，在喷雾干燥塔或附聚方法中制备包含基础粉末的表面活性剂。本领域已知的典型喷雾干燥塔或附聚方法可用于制备包含基础粉末的表面活性剂。作为实例，参见描述于以下专利的方法：1992年7月28日公布的美国专利5,133,924；1987年1月20日公布的美国专利4,637,891；1988年2月23日公布的美国专利4,726,908；1992年11月3日公布的美国专利5,160,657；1992年11月17日公布的美国专利5,164,108；1996年10月29日公布的美国专利5,569,645。
然后，将包含基础粉末的表面活性剂装入搅拌器中。通过已知方法将负载有织物直接染料的颗粒载体和任何其它干加材料以及已喷涂的材料加入到搅拌器中。可用于该方法的一种适宜搅拌器可以为连续圆柱形转筒或以商品名FORBERG^TM出售的设备，并且可以常规方式操作所述搅拌器。
如上文所述制备的本发明的织物处理组合物可用来形成洗涤织物时使用的洗涤水溶液。一般来讲，将有效量的上述组合物加入到水中，优选在常规的织物洗涤自动洗衣机中，以形成上述洗涤水溶液。然后使如此形成的洗涤水溶液与待洗涤的织物接触，优选在搅拌下进行。据发现，本发明的包含加载到颗粒载体上的织物直接染料的织物处理组合物在衣物洗涤循环期间表现出良好的着色功效而没有出现不受欢迎的染污问题。
测试方法
测试由织物直接染料造成的织物染污
将纤维素海绵放入水贮存器中，使海绵在整个测试期间吸满水。将测试织物(例如厚棉布)的样本(10x10cm)放在海绵上，确保织物在整个测试期间是润湿的。将20g含有织物直接染料的织物处理组合物均匀涂覆在润湿样本上并且使织物处理组合物在润湿样本上停留2小时。2小时后，从纤维素海绵上移除样本，将样本浸入洁净水中，然后漂洗一次。如果在样本上可见由织物直接染料造成的染污点，那么用手洗擦样本25次，然后在绳子上干燥样本。在样本干燥之后，通过观察器检查样本上是否有任何由织物直接染料造成的染污点。
测试织物直接染料对成品织物处理组合物的着色
用色度计(型号：Hunter Labs canXE，施照器＝C，观察器＝2度)测定不含织物直接染料的产品和含有类似组成但包含织物直接染料的产品的Hunter L，a，b值。将不含织物直接染料的产品的Hunter L，a，b值记为标准，而将包含织物直接染料的产品的Hunter L、a、b值记为样本。将标准L，a，b值和样本L，a，b值之间的差记为ΔL、Δa和Δb。依照以下公式计算样本与标准产品之间的ΔE：
ΔE = Δ L 2 + Δ a 2 + Δ b 2 ]]>
小于4.6，或优选小于3.5的ΔE值是消费者可接受的织物处理组合物的颜色变化。
实施例
以下实施例举例说明了本发明但未必意味着要限制或限定本发明的范围。
制备包含按重量计14％的直接紫99(DV99)织物直接染料的染料水溶液。通过将染料水溶液喷射到装有平均粒度为约2-6μm的沸石A的KM100搅拌器中来制成染色载体。KM100搅拌器以176rpm运转，并且混合时间为30分钟。所得染色载体组合物示于下表1中。
表1：染色载体组合物