提高纤维素纤维材料防晒因子的方法技术

一种提高纤维素纤维材料及其混合物防晒因子（ＳＰＦ）的方法，其包括将所述材料与至少一种根据权利要求１的式（１）的化合物接触。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种提高纤维素纤维材料及其混合物防晒因子(SPF)的方法，其包括至少用荧光增白剂(FWA)和优选另外至少一种活性紫外线吸收剂处理纤维素纤维材料。本专利技术此外涉及用于此方法的新的荧光增白剂。紫外线辐射对皮肤的伤害作用是大家所熟知的。通常是通过将一种防晒乳(一种含紫外线吸收剂的组合物)直接涂于皮肤上来尽力保护皮肤免受太阳光的伤害。但在一些阳光特别充足的地区，如在澳大利亚和美国，近来由于紫外线辐射而使皮肤损伤率不断提高。因而在这些国家里，人们就更加注意保护皮肤免受阳光照射。因此，已经有人提出保护皮肤的方法不仅仅是直接施涂防晒乳，而且还要减少衣物以及其它防晒用品如遮阳蓬或阳伞的紫外线穿透性。尤其是纤维素纤维材料对紫外线辐射至少是部分透明的，因此仅仅穿着衣服不能充分保护皮肤免受紫外线辐射而造成的伤害。这时可通过将紫外线吸收剂和/或FWA加入到纤维材料中来进行补救。但是，迄今为止在纤维素类纤维材料，特别是纺织品领域内有关防紫外线辐射的研究结果并不令人满意，因而还需要不断改进这些材料的防晒因子。尽管这是一个普遍问题，现已发现其中的一个特定方面尤其困难。当纤维素纤维材料用荧光增白剂(FWA)时，紫外线吸收剂的存在导致增白效果的损失，这导致在纤维上出现不受欢迎的变黄。现在已经有了惊人的发现，一种特定的荧光增白剂类别，尤其是其与特定的紫外线吸收剂共同施加，通常不仅能够为纤维素纤维材料提供优良的防晒因子，并且对于处理的材料几乎没有或者没有产生可见的白度减少。相应地，本专利技术提供了一种提高纤维素纤维材料及其混合物防晒因子(SPF)的方法，其包括将所述材料与至少一种下式的化合物接触 其中M为氢、碱金属原子、铵或胺形成的阳离子；R1和R1’彼此独立地为氢、羟基、任选取代的烷基、4-吗啉基、-NH-R3、-N(R3)2或-O-R3，其中R3为任选取代的烷基或任选取代的芳基，R2为下式(2)的基团 其中X为-O-或-NH-，R4为具有至少一个亲水取代基的C1-C4烷基，并且R2’具有R1或R2相同的含义。R2和R2’可以具有不同的含义。然而优选它们相同。根据本专利技术，烷基将被理解为通常的含有1-6个碳原子的开链或支链烷基，例如甲基、乙基、正或异丙基、正、仲或叔丁基或正己基、正辛基。环烷基优选环戊基或环己基。作为芳基，R3彼此独立地优选未取代或被如C1-C6烷基、C1-C6烷氧基或亲水取代基取代的苯基或萘基。在优选使用的式(1)的化合物中，R1和R1’相同，并尤其优选使用R1和R1’分别为氢、羟基、任选取代的烷基、-NH-R3、-N(R3)2或-O-R3的式(1)的化合物，其中R3为任选取代的烷基或任选取代的芳基。尤其优选的R1和R1’为氢、羟基、未取代的C1-C4烷基或C1-C4羟基烷基、4-吗啉基、-NH-R3、-N(R3)2或-O-R3，其中R3为未取代的C1-C4烷基或C1-C4羟基烷基、或未取代的苯基或被磺基、C1-C4烷基磺酰基或C1-C4羟基烷基磺酰基取代的苯基。基团R4中的亲水取代基优选-OM、-COOM、或SO3M，其中M为氢、碱金属原子、铵或胺形成的阳离子。添加到纤维素材料中的式(1)化合物的量根据本专利技术的方法可以在很大范围内变化。然而当以0.001-2重量％(以纤维材料的重量为基准)的量使用时，可以得到有益的效果。然而使用的式(1)化合物的量优选0.005-1重量％(以纤维材料的重量为基准)，尤其优选0.01-0.5重量％(以纤维材料的重量为基准)。纤维素纤维材料将被理解为例如天然纤维素纤维，例如棉、亚麻和麻，以及纤维素纸浆和再生纤维素。本专利技术的方法也适于处理存在于混纺织物中的含有羟基的纤维，例如棉和聚酯纤维或聚酰胺纤维的混合物。使用的纤维材料具有30-200g/m2的密度，优选100-150g/m2，材料的孔隙率为0.1-3％，优选0.1-1.5％。使用的纤维素纤维材料优选为棉或棉混合物。提及的纤维可以以不同的形式存在，例如以短纤维或细纱或以纺织物或编织物的形式。本专利技术的另一方面，正如前面提到的那样，是通过联合使用式(1)的荧光增白剂和紫外线吸收剂为纤维素纤维材料提供优良的防晒因子。对于处理的材料通常几乎没有或者没有产生可见的白度减少。为此目的，紫外线吸收剂的施加可以在用式(1)的FWA处理纤维材料之前、之中或之后进行。为此目的，可以使用任何适于纤维素纤维材料的紫外线吸收剂。使用的紫外线吸收剂可以为，例如邻羟基二苯甲酮、邻羟基苯基苯并三唑、2-芳基-2 H-苯并三唑、水杨酸酯、取代丙烯腈、取代丙烯酰氨基乙烯，次氮基腙、邻羟基芳基-1，3，5-三嗪、磺化1，3，5-三嗪或优选N-草酰苯胺。优选使用反应性紫外线吸收剂，并且尤其优选的是美国专利5,700,295中公开的紫外线吸收剂，尤其是N-草酰苯胺。尤其优选的紫外线吸收剂为式(3)所示化合物 其中L1和L2彼此独立地是氢、磺基、羟基、C1-C4烷基或C1-C12烷氧基，x和y彼此独立地为1，2或3，X1为氯或氟，并且X2为式(4)或式(5)的活性基团 或 其中Z为纤维活性基团，并且n为2或3。纤维活性基团将被理解为能够与纤维素纤维的羟基或聚酰胺纤维材料的氨基反应以形成化学共价键的基团。这些活性基团多数是已知的，尤其是来自于所述“活性染料”化学。然而在本专利技术的范围内，优选的纤维活性基团Z为其中Z为下式的基团的活性基团-SO2-Y’ (6)-SO2NH-Y’ (7)-NHCO(CH2)3SO2-Y’ (8)-CONH(CH2)2SO2-Y’ (9)或-NHCO-Y’ (10)Y’表示乙烯基、β-硫酸根合乙基、β-硫代硫酸根合乙基、β-磷酸根合乙基、β-酰氧基乙基或β-卤代乙基，其中优选Z为式(6)的取代基，并且Y表示-CH2CH2OSO3M，M如上所定义。FWA以及如果需要紫外线吸收剂的施加可以通过现有技术中相似化合物已知的浸染或连续方法进行。在浸染法中，液比可以在较宽范围内选择，例如3∶1-200∶1，优选10∶1-40∶1。其有利地在20-120℃下，优选在40-110℃下操作。纤维活性紫外线吸收剂有利地在存在酸结合剂例如氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、甲酸钠、碳酸钾、硅酸钠、三氯醋酸钠或三磷酸钠，存在或不存在中性盐例如硫酸钠或氯化钠的情况下施加。添加到纤维素材料中的紫外线吸收剂的量根据本专利技术的方法可以在很大范围内变化。然而当以0.005-1重量％(以纤维材料的重量为基准)的量使用时，可以得到有益的效果。然而使用的式(1)化合物的量优选0.01-0.5重量％(以纤维材料的重量为基准)。在连续方法中，添加液最好是40-700％，优选40-500％(重量)。然后纤维材料经热处理过程使施加的FWA和紫外线吸收剂固着，该固着过程也可通过冷分批法来实施。热处理过程优选采用在蒸汽发生器内用普通或过热蒸汽于98-105℃的温度下进行汽蒸处理的方法，处理时间例如1-7，优选1-5分钟。通过冷分批法使紫外线吸收剂固着的过程可通过将浸渍并优选卷轧后的材料于室温(15-30℃)下存放3到24小时来实施，例如已知根据紫外线吸收剂来确定冷分批处理的时间。在施加和固着完成后，按常规要将处理的材料漂洗，例如在90℃用含1克/升煅烧碳酸钠的溶液进行皂洗20分钟，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高纤维素纤维材料及其混合物防晒因子（ＳＰＦ）的方法，其包括将所述材料与至少一种式（１）的化合物接触＊＊＊（１）其中Ｍ为氢、碱金属原子、铵或胺形成的阳离子；Ｒ↓［１］和Ｒ↓［１］’彼此独立地为氢、羟基、任选取 代的烷基、４－吗啉基、－ＮＨ－Ｒ↓［３］、－Ｎ（Ｒ↓［３］）↓［２］或－Ｏ－Ｒ↓［３］，其中Ｒ↓［３］为任选取代的烷基或任选取代的芳基，Ｒ↓［２］为下式（２）的基团＊＊＊（２），其中Ｘ为－Ｏ－或－ＮＨ－，Ｒ↓［４ ］为具有至少一个亲水取代基的Ｃ↓［１］－Ｃ↓［４］烷基并且Ｒ↓［２］’具有Ｒ↓［１］或Ｒ↓［２］相同的含义。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：G梅茨格尔，JJ东泽，H克拉默，S豪格尔，V帕彭迪克，M米尔德，T戴森罗思，RH特拉伯，U门格，H罗维尔，
申请(专利权)人：西巴特殊化学品控股有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]