亲水化的基材和使基材的疏水性表面亲水化的方法

摘要

本发明涉及一种亲水化的制品，其包括：(a)具有疏水性表面的基材，以及(b)设置在所述基材的疏水性表面的至少一部分上的亲水化层，所述层包含有机磷材料或乙烯醇材料，或者包含有机磷材料和乙烯醇材料的混合物。

说明书

相关专利申请的交叉引用

本专利申请要求于2006年6月12日提交的美国临时专利申请No.60/812,819和于2006年9月5日提交的美国临时专利申请No.60/842,265的优先权，其全文分别以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及亲水化的基材以及使基材的疏水性表面亲水化的方法。

背景技术

低表面能的材料(诸如聚烯烃聚合物)具有疏水性表面。这些材料的疏水性质在某些应用中是不期望的，用于使低表面能的基材亲水化的方法(包括用表面活性剂处理和/或高能处理)是已知的。这些方法中的每一种均有明显的局限性。表面活性剂类的处理剂在被处理基材与水接触时往往会被洗掉，而通过高能处理赋予被处理基材表面的电荷往往会消散(在热塑性聚合物基材的情况下尤其是如此)。因此这些表面活性剂处理的基材和高能处理的基材的亲水性质往往表现出有限的耐久性。此外，通过与水接触而从被处理基材上漂洗掉的表面活性剂会改变水的性质(诸如降低表面张力)，这也可能是不期望的。

亲水化的聚烯烃织物被用于一些产品中，所述产品包括一次性吸收制品(诸如尿布、成人失禁产品、抹布以及女性卫生用品)，其中亲水性表面是期望的，但是由于可用的亲水化技术的局限性，所以这种表面的亲水性质的耐久性受到限制。

因此，人们需要更耐久的亲水化的低表面能基材。

发明内容

在第一方面中，本发明涉及于2006年6月12日提交的美国临时专利申请No.60/812,819和于2006年9月5日提交的美国临时专利申请No.60/842,265(其全文分别以引用的方式并入本文)所公开的亲水化的制品，其包括：

具有疏水性表面的基材，以及

设置在基材的疏水性表面的至少一部分上的亲水化层(hydrophilizing layer)，所述层包含：

(b)(I)有机磷材料，所述有机磷材料选自：

(b)(I)(1)符合结构(I)的有机磷化合物：

其中：

各R¹和各R²独立地不存在或者为氧，条件是R¹和R²中的至少一个为氧，

各R³独立地为亚烷氧基、聚(亚烷氧基)，所述亚烷氧基、聚(亚烷氧基)可任选地在该亚烷氧基或聚(亚烷氧基)的一个或多个碳原子上被羟基、烷基、羟烷基、烷氧基、烯基、芳基或芳氧基所取代，

R⁵和各R⁴独立地不存在或者为亚烷氧基、聚(亚烷氧基)，所述亚烷氧基、聚(亚烷氧基)可任选地在该亚烷氧基或聚(亚烷氧基)的一个或多个碳原子上被羟基、烷基、羟烷基、烷氧基、烯基、芳基或芳氧基所取代，

R⁶和R⁸以及各R⁷独立地为H、或(C₁-C₃₀)烃、或-POR⁹R¹⁰，所述烃可任选地在一个或多个碳原子上被羟基、氟、烷基、烯基或芳基所取代，和/或在一个或多个位点处插入了O、N或S杂原子，

R⁹和R¹⁰各自独立地为羟基、烷氧基、芳氧基或(C₁-C₃₀)烃，所述烃可任选地在一个或多个碳原子上被羟基、氟、烷基、烯基或芳基所取代，和/或在一个或多个位点处插入了O、N或S杂原子，以及

m为从1到5的整数，

(b)(I)(2)符合结构(I)的有机磷化合物的盐，

(b)(I)(3)符合结构(I)的一种或多种有机磷化合物的两个或多个分子的缩合反应产物，以及

(b)(I)(4)包含(b)(I)(1)、(b)(I)(2)和(b)(I)(3)所述的化合物、盐和/或反应产物中的两种或多种的混合物，

(b)(II)可任选的乙烯醇材料，所述乙烯醇材料选自：

(b)(II)(1)包含符合结构(I-a)的单体单元的聚合物：

(b)(II)(2)聚合物(b)(II)(1)的盐，

(b)(II)(3)一种或多种聚合物(b)(II)(1)的两个或多个分子的反应产物，以及

(b)(II)(4)包含(b)(II)(1)、(b)(II)(2)和(b)(II)(3)所述的聚合物、盐和/或反应产物中的两种或多种的混合物，以及

(b)(III)由一种或多种有机磷材料(b)(I)和一种或多种乙烯醇材料(b)(II)形成的混合物。

在第二方面中，本发明涉及一种使具有疏水性表面的基材亲水化的方法，该方法包括：用包含上述有机磷材料、乙烯醇材料或其混合物的处理组合物处理该疏水性表面的至少一部分，以在该疏水性表面的所述部分上沉积亲水化层。

在第三方面中，本发明涉及一种吸收制品，包括：

具有疏水性表面的纤维基材，以及

设置在纤维基材的疏水性表面的至少一部分上的亲水化层，所述层包含：

(b)(I)有机磷材料，所述有机磷材料选自：

(b)(I)(1)符合结构(I)的有机磷化合物：

其中：

各R¹和各R²独立地不存在或者为氧，条件是R¹和R²中的至少一个为氧，

各R³独立地为亚烷氧基、聚(亚烷氧基)，所述亚烷氧基、聚(亚烷氧基)可任选地在该亚烷氧基或聚(亚烷氧基)的一个或多个碳原子上被羟基、烷基、羟烷基、烷氧基、烯基、芳基或芳氧基所取代，

R⁵和各R⁴独立地不存在或者为亚烷氧基、聚(亚烷氧基)，所述亚烷氧基、聚(亚烷氧基)可任选地在该亚烷氧基或聚(亚烷氧基)的一个或多个碳原子上被羟基、烷基、羟烷基、烷氧基、烯基、芳基或芳氧基所取代，

R⁶和R⁸以及各R⁷独立地为H、或(C₁-C₃₀)烃、或-POR⁹R¹⁰，所述烃可任选地在一个或多个碳原子上被羟基、氟、烷基、烯基或芳基所取代，和/或在一个或多个位点处插入了O、N或S杂原子，

R⁹和R¹⁰各自独立地为羟基、烷氧基、芳氧基或(C₁-C₃₀)烃，所述烃可任选地在一个或多个碳原子上被羟基、氟、烷基、烯基或芳基所取代，和/或在一个或多个位点处插入了O、N或S杂原子，以及

m为从1到5的整数，

(b)(I)(2)符合结构(I)的有机磷化合物的盐，

(b)(I)(3)符合结构(I)的一种或多种有机磷化合物的两个或多个分子的缩合反应产物，

(b)(I)(4)含有(I)(1)、(I)(2)和(I)(3)所述的化合物、盐和/或反应产物中的两种或多种的混合物，

(b)(II)可任选的乙烯醇材料，所述乙烯醇材料选自：

(b)(II)(1)包含符合结构(I-a)的单体单元的聚合物：

(b)(II)(2)聚合物(b)(II)(1)的盐，

(b)(II)(3)一种或多种聚合物(b)(II)(1)的两个或多个分子的反应产物，以及

(b)(II)(4)包含(b)(II)(1)、(b)(II)(2)和(b)(II)(3)所述的聚合物、盐和/或反应产物中的两种或多种的混合物，以及

(b)(III)由一种或多种有机磷材料(b)(I)和一种或多种乙烯醇材料(b)(II)形成的混合物。

附图简要说明

图1示出了未经处理的聚酰胺，所述聚酰胺上的水仅在毛细管力的作用下沿着纤维分布。

图2示出了用1重量％的PEG 1000磷酸酯溶液处理过的聚酰胺，其中由于纤维的亲水化而使得水可以铺展开。

发明详述

本文中所用的术语“疏水性表面”是指这样的表面，该表面表现出斥水性从而表现出阻碍被水润湿的趋势，这通过水接触角大于或等于70°、更典型地是大于或等于90°、和/或表面自由能小于或等于约40达因/厘米来证明。

本文中所用的术语“亲水性表面”是指这样的表面，该表面表现出对水的亲合性从而表现为可被水润湿，这通过水接触角小于70°、更典型地是小于60°、和/或表面能大于约40达因/厘米、更典型地是大于或等于约50达因/厘米来证明。

本文中涉及疏水性表面而使用的术语“亲水化”是指使这种表面更为亲水，从而使疏水性更弱，这通过水接触角减小来表明。经处理的疏水性表面的亲水性增强的一个指示为：与未经处理的表面的水接触角相比，经处理的表面的水接触角减小。

本文中涉及基材而使用的术语“水接触角”是指如通过常规图像分析法(即，通过在25℃下将水滴设置在表面(通常为基本上平坦的表面)上，对所述水滴进行照相，并测量照相图像中所示的接触角)所测量的、表面上的水滴所表现出的接触角。

使用杨氏方程和接触角θ、固相和气相之间的界面能y_sv、固相和液相之间的界面能γ_sl、以及液相和气相之间的界面能γ_lv来估计表面能：

cos(θ)＊γ_lv＝γ_sv-γ_sl

其中，γ_sv代表固体的表面能。

本文中涉及聚合物或其任意部分而使用的“分子量”是指所述聚合物或所述部分的重均分子量(“M_w”)，其中聚合物的M_w为通过凝胶渗透色谱法测量的值，聚合物的一部分的M_w是根据已知技术、由用于制备所述部分的单体、聚合物、引发剂和/或转移剂的量而计算出的值。

本文中涉及有机基团或化合物而使用的符号“(C_n-C_m)”(其中n和m均为整数)是指该基团或化合物含有n到m个碳原子/所述基团或化合物。

在一个实施方案中，本发明涉及一种亲水化的制品，其包括：

具有疏水性表面的基材，以及

设置在基材的疏水性表面的至少一部分上的亲水化层，所述层包含有机磷材料，所述有机磷材料选自：

(b)(I)(1)符合结构(I)的有机磷化合物：

其中：

各R¹和各R²独立地不存在或者为氧，条件是R¹和R²中的至少一个为氧，

各R³独立地为亚烷氧基、聚(亚烷氧基)，所述亚烷氧基、聚(亚烷氧基)可任选地在该亚烷氧基或聚(亚烷氧基)的一个或多个碳原子上被羟基、烷基、羟烷基、烷氧基、烯基、芳基或芳氧基所取代，

R⁵和各R⁴独立地不存在或者为亚烷氧基、聚(亚烷氧基)，所述亚烷氧基、聚(亚烷氧基)可任选地在该亚烷氧基或聚(亚烷氧基)的一个或多个碳原子上被羟基、烷基、羟烷基、烷氧基、烯基、芳基或芳氧基所取代，

R⁶和R⁸及各R⁷独立地为H、或(C₁-C₃₀)烃、或-POR⁹R¹⁰，所述烃可任选地在一个或多个碳原子上被羟基、氟、烷基、烯基或芳基所取代，和/或在一个或多个位点处插入了O、N或S杂原子，

R⁹和R¹⁰各自独立地为羟基、烷氧基、芳氧基或(C₁-C₃₀)烃，所述烃可任选地在一个或多个碳原子上被羟基、氟、烷基、烯基或芳基所取代，和/或在一个或多个位点处插入了O、N或S杂原子，以及

m为从1到5的整数，

(b)(I)(2)符合结构(I)的有机磷化合物的盐，

(b)(I)(3)符合结构(I)的一种或多种有机磷化合物的两个或多个分子的缩合反应产物，

(b)(I)(4)含有(b)(I)(1)、(b)(I)(2)和(b)(I)(3)所述的化合物、盐和/或反应产物中的两种或多种的混合物。

在一个实施方案中，本发明涉及一种亲水化的制品，其包括：

具有疏水性表面的基材。

设置在基材的疏水性表面的至少一部分上的亲水化层，所述层包含乙烯醇材料，所述乙烯醇材料选自：

(b)(II)(1)包含符合结构(I-a)的单体单元的聚合物：

(b)(II)(2)聚合物(b)(II)(1)的盐，

(b)(II)(3)一种或多种聚合物(b)(II)(1)的两个或多个分子的反应产物，以及

(b)(II)(4)包含(b)(II)(1)、(b)(II)(2)和(b)(II)(3)所述的聚合物、盐和/或反应产物中的两种或多种的混合物。

在一个实施方案中，本发明涉及一种亲水化的制品，其包括：

具有疏水性表面的基材，以及

设置在基材的疏水性表面的至少一部分上的亲水化层，所述层包含一种或多种有机磷材料(b)(I)和一种或多种乙烯醇材料(b)(II)的混合物。

基材材料

具有疏水性表面的基材可为任意物理形状或结构(例如，颗粒、薄片、薄膜、纤维、挤压型材、织造织物和非织造织物)，并且包含疏水性材料。

合适的疏水性材料包括(例如)疏水改性的无机材料(诸如，瓦、硅烷化的玻璃和二氧化硅、石墨、疏水性生物材料(诸如植物叶))和疏水性聚合物。疏水性聚合物包括(例如)：聚烯烃，诸如聚乙烯、聚(异丁烯)、聚(异戊二烯)、聚(4-甲基-1-戊烯)、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物及乙烯-丙烯-己二烯共聚物；乙烯-醋酸乙烯酯共聚物；苯乙烯聚合物，诸如聚(苯乙烯)、聚(2-甲基苯乙烯)、具有小于约20摩尔％丙烯腈的苯乙烯-丙烯腈共聚物，及苯乙烯-甲基丙烯酸2，2，3，3-四氟丙酯共聚物；卤代烃聚合物，诸如聚(三氟氯乙烯)、三氟氯乙烯-四氟乙烯共聚物、聚(六氟丙烯)、聚(四氟乙烯)、四氟乙烯-乙烯共聚物、聚(三氟乙烯)、聚(氟乙烯)及聚(偏二氟乙烯)；乙烯基聚合物，诸如聚(丁酸乙烯酯)、聚(癸酸乙烯酯)、聚(十二烷酸乙烯酯)、聚(十六烷酸乙烯酯)、聚(己酸乙烯酯)、聚(丙酸乙烯酯)、聚(辛酸乙烯酯)、聚(七氟异丙氧基乙烯)、1-七氟异丙氧基甲基乙烯-马来酸共聚物、聚(七氟异丙氧基丙烯)、聚(甲基丙烯腈)、聚(乙烯醇缩丁醛)、聚(乙氧基乙烯)、聚(甲氧基-乙烯)及聚(乙烯醇缩甲醛)；丙烯酸类聚合物，诸如聚(乙酸正丁酯)、聚(丙烯酸乙酯)、聚[丙烯酸(1-二氟氯甲基)四氟乙酯]、聚[丙烯酸二(氯氟甲基)氟甲酯]、聚(丙烯酸1，1-二氢七氟丁酯)、聚(丙烯酸1，1-二氢五氟异丙酯)、聚(丙烯酸1，1-二氢十五氟辛酯)、聚(丙烯酸七氟异丙酯)、聚[丙烯酸5-(七氟异丙氧基)-戊酯]、聚[丙烯酸11-(七氟异丙氧基)十一烷醇酯]、聚[丙烯酸2-(七氟丙氧基)乙酯及聚(丙烯酸九氟异丁酯)；甲基丙烯酸类聚合物，诸如聚(甲基丙烯酸苄酯)、聚(甲基丙烯酸正丁酯)、聚(甲基丙烯酸异丁酯)、聚(甲基丙烯酸叔丁酯)、聚(甲基丙烯酸叔丁基氨基乙酯)、聚(甲基丙烯酸十二烷醇酯)、聚(甲基丙烯酸乙酯)、聚(甲基丙烯酸2-乙基己酯)、聚(甲基丙烯酸正己酯)、聚(甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯)、聚(甲基丙烯酸羟乙酯)、聚(甲基丙烯酸苯酯)、聚(甲基丙烯酸正丙酯)、聚(甲基丙烯酸十八烷醇酯)、聚(甲基丙烯酸1，1-二氢十五氟辛酯)、聚(甲基丙烯酸七氟异丙酯)、聚(甲基丙烯酸十七氟辛酯)、聚(甲基丙烯酸1-氢四氟乙酯)、聚(甲基丙烯酸1，1-二氢四氟丙酯)、聚(甲基丙烯酸1-氢六氟异丙酯)及聚(甲基丙烯酸九氟叔丁酯)；聚醚，诸如聚(三氯乙醛)、聚(氧化丁烯)二醇、聚(氧化异丁烯)二醇、聚(氧化十亚甲基)、分子量小于约1,500的聚(氧化乙烯)-二甲醚聚合物、聚(氧化六亚甲基)二醇、聚(氧化丙烯)二醇、聚(氧化丙烯)-二甲醚及聚(氧化四亚甲基)；聚醚共聚物，诸如聚(氧化乙烯)-聚(氧化丙烯)-聚(氧化乙烯)嵌段共聚物、具有大于约20摩尔％氧化丙烯的氧化乙烯-氧化丙烯共聚物、氧化四亚甲基-氧化丙烯共聚物、及具有被聚(氧化二甲基亚甲硅基)嵌段隔开的氧化乙烯-氧化丙烯共聚物嵌段的嵌段共聚物；聚酰胺，诸如聚[亚氨基(1-氧代十亚甲基)]、聚[亚氨基(1-氧代十二亚甲基)]或尼龙12、聚[亚氨基(1-氧代六亚甲基)]或尼龙6、聚[亚氨基(1-氧代四亚甲基)]或尼龙4、聚(亚氨基壬二酰基亚氨基九亚甲基)、聚(亚氨基癸二酰基亚氨基十亚甲基)及聚(亚氨基辛二酰基亚氨基八亚甲基)；聚亚胺，诸如聚[(苯甲酰亚氨基)亚乙基]、聚[(丁酰亚氨基)亚乙基]、聚[(十二烷酰亚氨基)亚乙基]、(十二烷酰亚胺基)亚乙基(乙酰亚氨基)三亚甲基共聚物、聚[(庚酰亚氨基)亚乙基]、聚[(己酰亚氨基)亚乙基]、聚{[(3-甲基)丁酰亚氨基]亚乙基}、聚[(十五氟十八烷酰亚氨基)亚乙基]及聚[(戊酰亚氨基)亚乙基]；聚氨酯，诸如由亚甲基二苯基二异氰酸酯和丁二醇聚(氧化四亚甲基)二醇制备的那些，由六亚甲基二异氰酸酯和三甘醇制备的那些，及由4-甲基-1，3-亚苯基二异氰酸酯和三丙二醇制备的那些；聚硅氧烷，诸如聚(氧化二甲基亚甲硅基)和聚(氧化甲基苯基亚甲硅基)；以及纤维素类，诸如直链淀粉、支链淀粉、醋酸丁酸纤维素、乙基纤维素、半纤维素及硝化纤维素。

在一个实施方案中，基材包含一种或多种纤维。本文所用的术语“纤维”是指具有特征性的纵向尺寸(典型地为“长度”)和特征性的横向尺寸(典型地为“直径”或“宽度”)、大体上细长的制品，其中特征性的纵向尺寸与特征性的横向尺寸之比为大于或等于约50，更典型地为大于或等于约100。

合适的纤维是具有疏水性表面的那些，并且通常为疏水性的合成聚合物纤维，诸如聚丙烯腈纤维、聚(对苯二甲酸乙二醇酯)纤维和聚烯烃纤维(例如，聚乙烯纤维或聚丙烯纤维)。然而，本文中讨论的其他纤维也是适用的。

在一个实施方案中，本发明的亲水化的织物为织造织物，其中该织造织物包含具有疏水性表面的纤维。

在一个实施方案中，本发明的亲水化的织物为非织造织物，其中该非织造织物包含具有疏水性表面的纤维。

在一个实施方案中，所述织物为纤维网形式的非织造织物，其中该非织造织物包含具有疏水性表面的纤维。非织造材料为众所周知的，例如参见文献ButlerI.等人，Nonwovens Fabric Handbook，Assoc.of the Nonwoven Fabrics Industry(1999)。

非织造纤维网通常通过直接挤出法(诸如，纺粘法、熔喷法、溶剂纺丝法或电纺丝法)来形成，其中纤维和纤维网是同时形成的，或者通过预制纤维法(诸如干法成网或湿法成网)来形成，其中在形成纤维后将纤维铺成网，或者通过这些方法的组合(纺粘法—熔喷法—纺粘法、纺粘法—气流成网法以及熔喷法—气流成网法)来形成。

典型地，非织造纤维网的至少一部分纤维相对于该网的其他纤维以某一非零度角取向。两根或多根纤维以相邻或以重叠方式接触的位置通常被称为“接点”。非织造纤维网的纤维通常通过(例如)加热粘结法、加压粘结法、超声波粘结法或溶剂粘结法与该网的一根或多根另外的纤维在至少部分接点处粘结。

在一个实施方案中，两个或多个非织造纤维网堆叠在一起以形成非织造纤维网叠层材料。在另一个实施方案中，一个或多个非织造纤维网与一种或多种其他材料(诸如无孔的聚合物膜或薄片)堆叠在一起以形成复合叠层材料。

如果需要，可取决于使用目的来选择纺织织物或非织造织物与本发明组合物的组合，如美国专利No.6,187,391中所述，其全文以引用的方式并入本文。

由疏水性的纺织织物或非织造织物与亲水性组合物形成的组合的优选实例包括：聚酯型纺织织物或非织造织物与丙烯酸的组合、聚酯型纺织织物或非织造织物与甲基丙烯酸的组合、聚酯型纺织织物或非织造织物与丙烯酸2-羟乙酯的组合、聚酯型纺织织物或非织造织物与甲基丙烯酸2-羟乙酯的组合、聚酯型纺织织物或非织造织物与N-乙烯基-2-吡咯烷酮的组合、聚酰胺型纺织织物或非织造织物与丙烯酸的组合、聚酰胺型纺织织物或非织造织物与甲基丙烯酸的组合、聚酰胺型纺织织物或非织造织物与丙烯酸2-羟乙酯的组合、聚酰胺型纺织织物或非织造织物与甲基丙烯酸2-羟乙酯的组合、聚酰胺型纺织织物或非织造织物与N-乙烯基-2-吡咯烷酮的组合、聚丙烯型纺织织物或非织造织物与丙烯酸的组合、聚丙烯型纺织织物或非织造织物与甲基丙烯酸的组合、聚丙烯型纺织织物或非织造织物与丙烯酸2-羟乙酯的组合、聚丙烯型纺织织物或非织造织物与甲基丙烯酸2-羟乙酯的组合、以及聚丙烯型纺织织物或非织造织物与N-乙烯基-2-吡咯烷酮的组合。在这些组合中，聚酯型纺织织物或非织造织物与丙烯酸的组合为特别优选的。

由亲水性的纺织织物或非织造织物与疏水性组合物形成的组合的优选实例包括：棉型纺织织物或非织造织物与丙烯酸全氟辛基乙酯的组合，以及棉型纺织织物或非织造织物与甲基丙烯酸全氟辛基乙酯的组合。

在一个实施方案中，织物为棉或棉型织物混合物。该材料可为棉纤维或棉与合成纤维的混合物。如本文中所讨论，棉和棉混合物为具有至少约20重量％棉的织物或材料。

合适的织造织物和非织造织物包括(例如)“含棉的织物”、“含纤维素的织物”、以及疏水性聚合物。

“含棉的织物”是指由纯棉或棉混合物制成的缝制或非缝制、织造或非织造的织物，包括棉织造织物、棉针织物、斜纹粗棉布、棉纱等。当使用棉混合物时，织物中的棉含量应至少为约40重量％的棉；优选大于约60重量％的棉；以及最优选大于约75重量％的棉。当作为混合物使用时，织物中使用的伴随材料可包括一种或多种非棉纤维，所述非棉纤维包括：合成纤维，诸如聚酰胺纤维(例如尼龙6和尼龙66)、丙烯酸类纤维(例如聚丙烯腈纤维)以及聚酯纤维(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯)、聚乙烯醇纤维(例如VINYLON)、聚氯乙烯纤维、聚偏二氯乙烯纤维、聚氨酯纤维、聚脲纤维和芳纶。

“含纤维素的织物”是指任何含棉或不含棉的纤维素织物、或者含棉或不含棉的纤维素混合物，包括天然纤维素及人造纤维素(诸如黄麻、亚麻、苎麻、人造丝等)。所含纤维素属于人造纤维素(诸如人造丝)的织物为本领域众所周知的再生织物。其他含人造纤维素的织物包括化学改性的纤维素纤维(例如通过乙酸酯衍生化处理而得到的纤维素)和溶剂纺制的纤维素纤维(诸如lyocell)。当然，任何由这些材料制成的服装或纱线包括在所定义的含纤维素的织物中。相似地，“含纤维素的织物”包括由这些材料制成的纺织纤维。

在一个实施方案中，织物基材基本上由(更典型地)由均具有疏水性表面的纤维构成，例如含100％聚烯烃纤维的织物。

在一个可供选择的实施方案中，织物基材包含由均具有疏水性表面的纤维和其他纤维(例如纤维素纤维)形成的混合物。典型地，这些混合物包含大于或等于50％的具有疏水性表面的纤维以及小于或等于50％的其他纤维，例如50％聚烯烃纤维和50％棉纤维的混合物。

在一个实施方案中，本发明的亲水化的织物包括：由具有疏水性表面的纤维构成的多孔非织造织物(更典型地为聚烯烃纤维的多孔非织造织物、甚至更典型地为聚丙烯纤维的多孔非织造织物)，和设置在该多孔非织造织物的纤维的至少一部分表面上的亲水化层。

在一个实施方案中，所含纤维具有疏水性表面的织造或非织造织物具有斥水性，并且置于织造或非织造织物上的水滴在小于或等于约60秒的时间内无法渗透织造或非织造织物，而置于相应的亲水化的织造或非织造织物上的水滴在小于或等于约60秒的时间内渗透该织物。

在一个实施方案中，亲水化的纤维基材是耐久的，从某种意义上来说当亲水化的纤维基材与水性介质接触时，至少一部分有机磷化合物保留在纤维基材的一根或多根纤维的表面上。可通过在水中漂洗亲水化的纤维基材并测量漂洗水的表面张力，来评价本发明的亲水化的纤维基材所具亲水性质的耐久性的一个方面。在亲水化的纤维基材的一个实施方案中，根据美国试验与材料协会试验no.ASTM1331、使用Wilhemy板(Kruss Instruments公司出品)测定，漂洗水的表面张力为约20到约70毫牛顿/米(mN/m)，更优选为约25到约70mN/m。在一个优选的实施方案中，根据以下步骤漂洗织物：

将20×18cm的亲水化的织物样品置于40毫升的0.909重量％的NaCl水溶液中，

然后将织物在溶液中搅动10秒钟，

然后使织物在没有任何搅动的条件下静置5分钟，

然后将织物在溶液中搅动10秒钟，

然后将织物从溶液中取出，以及

在将溶液静置10分钟后，进行表面张力测量。

有机磷材料

本文中所用的术语“烷基”是指一价饱和的直链或支链烃基，典型地为一价饱和(C₁-C₃₀)烃基(例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、戊基或正己基)，所述烷基可任选地在该基团的一个或多个碳原子上被取代。在一个实施方案中，烷基在该基团的一个或多个碳原子上被烷氧基、氨基、卤基、羧基或膦羧基所取代，例如羟甲基、羟乙基、甲氧基甲基、乙氧基甲基、异丙氧基乙基、氨基甲基、氯甲基或三氯甲基、羧乙基或膦羧甲基。

本文中所用的术语“羟烷基”是指在其一个碳原子上被羟基取代的烷基。

本文中所用的术语“烷氧基”是指被烷基取代的氧基(例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基或丁氧基)，所述烷氧基可任选地在该基团的一个或多个碳原子上被进一步取代。

本文中所用的术语“环烷基”是指饱和环烃基，典型地为(C₃-C₈)饱和环烃基(例如环己基或环辛基)，所述环烷基可任选地在该基团的一个或多个碳原子上被取代。

本文中所用的术语“烯基”是指含有一个或多个碳-碳双键的不饱和直链、支链或环状的烃基(例如乙烯基、1-丙烯基或2-丙烯基)，所述烯基可任选地在该基团的一个或多个碳原子上被取代。

本文中所用的术语“芳基”是指含有一个或多个六元碳环的一价不饱和烃基，其中可通过三个共轭的双键来表示不饱和，所述芳基例如有苯基、萘基、蒽基、菲基或联苯基，其可任选地在所述环的一个或多个碳原子上被取代。在一个实施方案中，芳基在该基团的一个或多个碳原子上被羟基、烯基、卤基、卤代烷基或氨基取代，例如甲基苯基、二甲基苯基、羟苯基、氯苯基、三氯甲基苯基或氨基苯基。

本文中所用的术语“芳氧基”是指被芳基取代的氧基，例如苯氧基、甲基苯氧基、异丙基甲基苯氧基。

除非有另外的定义，否则本文中所用的表述——基团“可任选地被取代”或“可任选地进一步被取代”一般表示(明确地表示或通过涉及这种表述之处的上下文来表示)该基团可被一个或多个无机或有机取代基(例如烷基、烯基、芳基、芳烷基、烷芳基、杂原子或杂环基)所取代，或被一个或多个能与金属离子配位的官能团(诸如羟基、羰基、羧基、氨基、亚氨基、酰氨基、膦酸、磺酸、或砷酸根、或它们的无机酯和有机酯(例如硫酸酯或磷酸酯)、或它们的盐)所取代。

如本文中涉及有机基团而使用的术语“(C_x-C_y)”(其中x和y均为整数)表示该基团可含有x个碳原子到y个碳原子/基团。

在一个实施方案中，R⁶和R⁸以及各R⁷独立地为H、(C₁-C₃₀)烷基、(C₁-C₃₀)烯基或(C₇-C₃₀)烷芳基。

在一个实施方案中，各R¹和各R²均为O，并且有机磷化合物选自：

(II)(1)符合结构(II)的有机磷酸酯：

其中R³、R⁴、R⁵、R⁶、R⁷、R⁸和m均如上所述，

(II)(2)符合结构(II)的有机磷化合物的盐，

(II)(3)符合结构(II)的一种或多种有机磷化合物的两个或多个分子的缩合反应产物，以及

(II)(4)包含(II)(1)、(II)(2)和(II)(3)所述的化合物、盐和/或反应产物中的两种或多种的混合物。

在一个实施方案中，各R¹均不存在，各R²均为氧，并且有机磷化合物选自：

(III)(1)符合结构(III)的有机膦酸酯：

其中R³、R⁴、R⁵、R⁶、R⁷、R⁸和m均如上所述，

(III)(2)符合结构(III)的有机磷化合物的盐，

(III)(3)符合结构(III)的一种或多种有机磷化合物的两个或多个分子的缩合反应产物，以及

(III)(4)含有(III)(1)、(III)(2)和(III)(3)所述的化合物、盐和/或反应产物中的两种或多种的混合物。

在一个实施方案中，各R¹均为氧，各R²均不存在，并且有机磷化合物选自：

(IV)(1)符合结构(IV)的有机膦酸酯：

其中R³、R⁴、R⁵、R⁶、R⁷、R⁸和m均如上所述，

(IV)(2)符合结构(IV)的有机磷化合物的盐，

(IV)(3)符合结构(IV)的一种或多种有机磷化合物的两个或多个分子的缩合反应产物，以及

(IV)(4)含有(IV)(1)、(IV)(2)和(IV)(3)所述的化合物、盐和/或反应产物中的两种或多种的混合物。

在一个实施方案中，各R³为符合结构(V)、(VI)、(VII)或(VIII)的二价基团：

其中：

各R¹²和各R¹³独立地为H、羟基、烷基、羟烷基、烷氧基、烯基、芳基、芳氧基，或者与相邻碳原子连接的两个R¹²基团可以和与之连接的碳原子一起结合形成(C₆-C₈)烃环，

R²⁰为H、羟基、烷基、羟烷基、烷氧基、烯基、芳基或芳氧基，

R²²为羟基或羟烷基，条件是R²⁰和R²²并非均为羟基，

R²³和R²¹各自独立地为亚甲基或聚(亚甲基)，

p、p’、p”、q和x各自独立地为从2到5的整数，

r、s、r’、r”和y各自独立地为从0到25的数，条件是r和s中的至少一个不为0，

u为从2到10的整数，

v和w均为从1到25的数，以及

t、t’和t”均为从1到25的数，

条件是值(r+s)乘以t所得的乘积小于或等于约100，值(v+r’)乘以t’所得的乘积小于或等于约100，以及值(w+r”)乘以t”所得的乘积小于或等于约100。

在一个实施方案中，各R⁴和各R⁵独立地不存在或者为符合结构(V)、(VI)或(VII)的二价基团，其中R¹²、R¹³、R²⁰、R²¹、R²²、R²³、p、p’、p”、q、r、r’、r”、s、t、t”、t、u、v、w、x和y如上所述。

在一个实施方案中，各R³独立地为符合结构(V)、(VI)或(VII)的二价基团，其中R¹²、R¹³、R²⁰、R²¹、R²²、R²³、p、p’、p”、q、r、r’、r”、s、t、t”、t、u、v、w、x和y如上所述，R⁴和R⁵各自独立地不存在或者为R³。

在一个实施方案中，各R³独立地为符合结构(V)的二价基团，其中p为2、3或4，r为从1到25的整数，s为0，t为从1到2的整数，以及R⁴和R⁵各自独立地不存在或者为R³。

在一个实施方案中，各R³独立地为符合结构(VI)的二价基团，其中R¹²基团和与之连接的碳原子一起结合形成(C₆-C₈)的烃环，各R¹³均为H，p’为2或3，u为2，v为从1到3的整数，r’为从1到25的整数，t’为从1到25的整数，值(v+r’)乘以t”所得的乘积小于或等于约100，更典型地是小于或等于约50，以及R⁴和R⁵各自独立地不存在或者为R³。

在一个实施方案中，各R³独立地为符合结构(VII)的二价基团，其中R²⁰为羟基或羟烷基，R²²为H、烷基、羟基或羟烷基，条件是R²⁰和R²²并非均为羟基，R²¹和R²³各自独立地为亚甲基、二(亚甲基)或三(亚甲基)，w为1或2，p”为2或3，r”为从1到25的整数，t”为从1到25的整数，值(w+r”)乘以t”所得的乘积小于或等于约100，更典型地是小于或等于约50，以及R⁴和R⁵各自独立地不存在或者为R³。

在一个符合结构(II)的有机磷化合物的实施方案中：

R⁶和R⁸以及各R⁷独立地为H、或(C₁-C₃₀)烃、或-POR⁹R¹⁰，所述烃可任选地在一个或多个碳原子上被羟基、氟、烷基、烯基或芳基所取代，和/或在一个或多个位点处插入了O、N或S杂原子，更典型地，R⁶、R⁸以及各R⁷均为H，

R⁴和R⁵均不存在，

各R³独立地为符合结构(V)、(VI)或(VII)的二价基团，以及

m为从1到5的整数。

在一个符合结构(II)的有机磷化合物的实施方案中：

R⁶、R⁸以及各R⁷均为氢，

R⁴和R⁵均不存在，

各R³独立地为符合结构(V)的二价基团，

各p独立地为2、3或4，更典型地为2或3，

各r独立地为从1到约100、更典型地为从2到约50的数，

各s为0，

各t为1，以及

m为从1到5的整数。

在一个实施方案中，有机磷材料选自：

(X)(1)符合结构(IX)的有机磷化合物：

其中：

p为2、3或4，更典型地为2或3，

r为从4到约50的数，

(IX)(2)符合结构(IX)的有机磷化合物的盐，以及

(IX)(3)含有(IX)(1)和(IX)(2)所述的化合物和/或盐中的两种或多种的混合物。

在一个符合结构(II)的有机磷化合物的实施方案中：

R⁶、R⁸以及各R⁷均为H，

R⁴和R⁵均不存在，

各R³独立地为符合结构(VI)的二价基团，

R¹²基团和与之连接的碳原子一起结合形成(C₆-C₈)的烃环，

各R¹³均为H，

p’为2或3，

u为2，

v为1，

r’为从1到25的数，

t’为从1到25的数，

值(v+r’)乘以t’所得的乘积小于或等于约100，以及

m为从1到5的整数。

在一个符合结构(II)的有机磷化合物的实施方案中：

R⁶、R⁸以及各R⁷均为H，

R⁴和R⁵均不存在，

各R³独立地为符合结构(VII)的二价基团，

R²⁰为羟基或羟烷基，

R²²为H、烷基、羟基或羟烷基，

R²³和R²¹各自独立地为亚甲基、二(亚甲基)或三(亚甲基)，

w为1或2，

p”为2或3，

r”为从1到25的数，

t”为从1到25的数，

值(w+r”)乘以t”所得的乘积小于或等于约100，以及

m为从1到5的整数。

在一个实施方案中，有机磷化合物符合结构(III)，各R³为符合结构(V)的二价基团，并且s＝0而t＝1，R⁴和R⁵均不存在，以及R⁶、R⁷和R⁸均为氢。

在一个实施方案中，有机磷化合物符合结构(IV)，其中R³和R⁵均符合结构(V)，并且s＝0而t＝1，以及R⁶和R⁸均为氢。

在一个实施方案中，有机磷材料(b)(I)包含符合结构(I)的两个或多个分子的缩合反应产物。

在一个实施方案中，有机磷材料(b)(I)包含由符合结构(I)的两个或多个分子形成的线性分子形式的缩合反应产物，例如通过符合结构(II)的分子和符合结构(IV)的分子缩合而形成的符合结构(X)的线性缩合反应产物：

其中R⁴、R⁷、p、r均如上所述。

在一个实施方案中，有机磷材料(b)(I)包含由符合结构(I)的两个或多个分子形成的交联网络形式的缩合反应产物。部分示例性的交联的缩合反应产物的网络通过结构(XI)来示出：

其中

R¹、R²、R⁴、R⁵、R⁶、R⁷、R⁸和m均如上所述，以及

各R^3’独立地为R³基团的残基，该R³基团是如上所述的符合结构(I)的化合物的R³基团，其中R³基团是在亚烷氧基或聚(亚烷氧基)部分的一个或多个碳原子上被羟基、羟烷基、羟基亚烷氧基或羟基聚(亚烷氧基)取代的亚烷氧基或聚(亚烷氧基)部分，且-R^3’-R₄-和-R^3’-R⁵-各自表示由该R³基团和-R^3’-R⁵-基团或符合结构(I)的化合物的另一个分子的分子中的R⁸-R⁵-基团缩合而形成的相应连接。

在一个实施方案中，有机磷材料(b)(I)包含符合结构(I)的两个或多个分子的缩合反应产物，且缩合反应产物形成共价键交联的有机磷网络。典型地，共价键交联的有机磷网络在水中的溶解度小于符合结构(I)的有机磷化合物在水中的溶解度，更典型地，共价键交联的有机磷网络在水中是基本上不溶的。

本文中所用的术语“盐”是指由包括无机碱或有机碱及无机酸或有机酸在内的碱或酸制备的盐。

在一个实施方案中，有机磷材料(b)(I)以盐的形式存在，该盐包含衍生自(例如，通过使羟基或羟烷基取代基去质子化来实现)符合结构(I)的有机磷化合物的阴离子和衍生自碱的一个或多个带正电荷的反离子。

合适的带正电荷的反离子包括无机阳离子和有机阳离子，例如钠阳离子、钾阳离子、钙阳离子、镁阳离子、铜阳离子、锌阳离子、铵阳离子、四烷基铵阳离子，以及衍生自伯胺、仲胺和叔胺及取代胺的阳离子。

在一个实施方案中，阳离子为一价阳离子，例如Na⁺或K⁺。

在一个实施方案中，阳离子为多价阳离子，例如Ca⁺²、Mg⁺²、Zn⁺²、Mn⁺²、Cu⁺²、Al⁺³、Fe⁺²、Fe⁺³、Ti⁺⁴、Zr⁺⁴，在这种情况下有机磷化合物可以是由有机磷化合物和多价阳离子形成的“盐络合物”的形式。对于每个分子中具有两个或多个阴离子位点(例如去质子化的羟基取代基)的有机磷化合物来说，有机磷化合物-多价阳离子络合物可形成离子键交联的网络结构。典型地，离子键交联的有机磷网络在水中的溶解度小于符合结构(I)的有机磷化合物在水中的溶解度，更典型地，离子键交联的有机磷网络在水中基本上不溶。

合适的有机磷化合物可由已知的合成方法来制备，诸如通过使每个分子中均具有两个或多个羟基的一种或多种化合物与磷酸、多磷酸和/或磷酸酐反应来制备，其在(例如)美国专利No.5,550,274、5,554,781以及6,136,221中有所披露。

在一个实施方案中，阳离子被固定于非水溶性基材上以形成非水溶性阳离子颗粒，且亲水化层还包含阳离子颗粒。合适的基材包括无机氧化物颗粒，包括(例如)单一一种元素的氧化物(诸如氧化铈、氧化钛、氧化锆、氧化铪、氧化钽、氧化钨、二氧化硅、和氧化铋、氧化锌、氧化铟以及氧化锡)、和这些氧化物的混合物、以及这些元素的混合物的氧化物(诸如铈-锆氧化物)。如通过动态光散射法或光学显微镜法所测定，该颗粒的平均粒径(“D₅₀”)可为约1纳米(“nm”)到约50微米(“μm”)，更典型地为约5到约1000nm，甚至更典型地为约10到约800nm，还更典型地为约20到约500nm。在一个实施方案中，铝阳离子被固定于二氧化硅颗粒上。

乙烯醇

在一个实施方案中，亲水化层还包含乙烯醇材料(b)(II)。

在一个提供改善的水溶性和改善的加工性能的实施方案中，除了上述有机磷酸酯以外，还包含乙烯醇材料(b)(II)，所述乙烯醇材料(b)(II)包含符合结构(I-a)的单体单元的聚合物(“乙烯醇聚合物”)。

在一个实施方案中，乙烯醇聚合物的重均分子量大于或等于约10,000，更典型地为从约10,000到约100,000，甚至更典型地为从约10,000到约30,000。在可供选择的提供改善的耐久性的实施方案中，乙烯醇聚合物的重均分子量大于或等于约100,000，更典型地为从约100,000到约200,000。在另一个使加工性能与耐久性之间达到平衡的实施方案中，乙烯醇聚合物的重均分子量大于或等于约50,000，更典型地为从约50,000到约150,000，甚至更典型地为从约80,000到约120,000。

在一个实施方案中，乙烯醇聚合物通过下述步骤来制备：使乙烯酯单体(例如醋酸乙烯酯)聚合以形成具有烃主链和酯取代基的聚合物(诸如包含衍生自醋酸乙烯酯的单体单元的聚(醋酸乙烯酯)均聚物或共聚物)，然后使聚合物的至少一部分酯取代基水解以形成符合结构(I-a)的羟基取代的单体单元。在一个提供改善的水溶性和改善的加工性能的实施方案中，乙烯醇聚合物的水解度大于或等于约88％，更典型地为从约88％到约95％。如本文中涉及乙烯醇聚合物(其通过使最初具有烃主链和酯取代基的聚合物水解而制得)而使用的术语“水解度”是指被水解以形成羟基取代的单体单元的乙烯酯取代的单体单元的相对量，其用百分数来表示。在另一个提供改善的水溶性和改善的耐久性的实施方案中，乙烯醇聚合物的水解度大于或等于约99％。在另一个提供水溶性和耐久性二者折衷的实施方案中，该聚合物的水解度为从约92％到约99％。

在一个实施方案中，乙烯醇聚合物具有线性聚合物结构。在可供选择的实施方案中，乙烯醇聚合物具有支化的聚合物结构。

在一个实施方案中，乙烯醇聚合物为仅由符合结构(I-a)的单体单元构成的乙烯醇均聚物。

在一个实施方案中，乙烯醇聚合物为这样的乙烯醇共聚物，该乙烯醇共聚物包含其结构符合结构(I-a)的单体单元、并且还包含其结构不同于结构(I-a)的共聚单体单元。在一个实施方案中，乙烯醇聚合物是包含酯取代的单体单元和符合(I-a)的羟基取代的单体单元的共聚物，其是通过乙烯酯均聚物的不完全水解而制备的。

在一个实施方案中，乙烯醇共聚物包含大于或等于约50摩尔％(“mol％”)、更典型地为大于或等于约80摩尔％的符合结构(I-a)的单体单元和小于约50摩尔％、更典型地为小于约20摩尔％的其结构不同于结构(I-a)的共聚单体单元。

如上所述，具有符合结构(I-a)的单体单元的乙烯醇聚合物通常由以下方式得到：使乙烯酯单体聚合，以及随后使聚合物中的乙烯酯取代的单体单元水解。合适的乙烯醇共聚物通常由以下方式得到：使乙烯酯单体与任意的可与乙烯酯单体共聚的烯键式不饱和单体(例如包括其他乙烯基单体、烯丙基单体、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯单体、甲基丙烯酸酯单体、丙烯酰胺单体)共聚，随后使至少一部分酯取代的单体单元水解，从而形成符合结构(I-a)的羟基取代的单体单元。

在一个实施方案中，乙烯醇聚合物包含符合结构(I-a)的单体单元、并且还包含除了符合结构(I-a)的单体单元以外的亲水性单体单元。本文中所用的术语“亲水性单体单元”为这样的单体单元，其中，这些单体单元的均聚物在25℃、1重量％均聚物的浓度下可溶解于水中，所述亲水性单体单元包括(例如)衍生自(例如)下列物质的单体单元：羟基(C₁-C₄)烷基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺、(C₁-C₄)烷基(甲基)丙烯酰胺、N，N-二烷基-丙烯酰胺、烷氧基化(甲基)丙烯酸酯、聚(乙二醇)-单甲基丙烯酸酯和聚(乙二醇)-单甲基醚甲基丙烯酸酯、羟基(C₁-C₄)丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺、羟基(C₁-C₄)烷基乙烯基醚、N-乙烯基吡咯、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、2-乙烯基吡啶和4-乙烯基吡啶、碳原子总数为3到5的烯键式不饱和羧酸、氨基(C₁-C₄)烷基(甲基)丙烯酸酯、单(C₁-C₄)烷基氨基(C₁-C₄)烷基(甲基)丙烯酸酯、二(C₁-C₄)烷基氨基(C₁-C₄)烷基(甲基)丙烯酸酯、烯丙醇、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、二甲基氨基乙基甲基丙烯酰胺。

在一个实施方案中，乙烯醇聚合物包含符合结构(I-a)的单体单元、并且还包含疏水性单体单元。本文中所用的术语“疏水性单体单元”为这样的单体单元，其中，这些单体单元的均聚物在25℃、1重量％均聚物的浓度下不溶于水，所述疏水性单体单元包括(例如)衍生自下列物质的单体单元：(甲基)丙烯酸(C₁-C₁₈)烷醇酯和(甲基)丙烯酸(C₅-C₁₈)环烷醇酯、(C₅-C₁₈)烷基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯腈、(C₁-C₁₈)链烷酸乙烯酯、(C₂-C₁₈)烯烃、(C₂-C₁₈)卤代烯烃、苯乙烯、(C₁-C₆)烷基苯乙烯、(C₄-C₁₂)烷基乙烯基醚、(甲基)丙烯酸氟化(C₂-C₁₀)烷醇酯、(C₃-C₁₂)全氟烷基乙基硫羰基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰氧烷基硅氧烷、N-乙烯基咔唑、马来酸(C₁-C₁₂)烷醇酯、富马酸(C₁-C₁₂)烷醇酯、衣康酸(C₁-C₁₂)烷醇酯和中康酸(C₁-C₁₂)烷醇酯、醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、戊酸乙烯酯、氯丁二烯、氯乙烯、偏二氯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基乙醚、甲基丙烯酸全氟己基乙基硫羰基氨基乙酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸六氟异丙酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸三(三甲硅氧基)甲硅烷基丙酯、以及3-甲基丙烯酰氧丙基五甲基二硅氧烷。

本文中所用的术语“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、或丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，且术语“(甲基)丙烯酰胺”是指丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、或丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺。

在一个实施方案中，包含符合结构(I-a)的单体单元的聚合物为无规共聚物。在另一个实施方案中，包含符合结构(I-a)的单体单元的共聚物为嵌段共聚物。

制备合适的乙烯醇聚合物的方法是本领域已知的。在一个实施方案中，包含符合结构(I-a)的单体单元的聚合物是通过下述步骤来制备的：通过已知的自由基聚合法使一种或多种包括至少一种乙烯酯单体(诸如醋酸乙烯酯)的烯键式不饱和单体聚合，随后使聚合物的至少一部分乙烯酯单体单元水解，从而制得具有所需水解度的聚合物。在另一个实施方案中，包含符合结构(I-a)的单体单元的聚合物是通过已知的受控自由基聚合法(诸如可逆加成断裂链转移法(RAFT)、通过黄原酸酯交换法设计大分子的方法(MADIX)、或原子转移可逆聚合法(ATRP))而制得的共聚物。

在一个实施方案中，乙烯醇聚合物通常是在脂肪醇类反应介质中通过已知的溶液聚合法来制备的。

在另一个实施方案中，乙烯醇聚合物是在存在一种或多种表面活性剂的条件下在水性反应介质中通过已知的乳液聚合法来制备的。

在一个实施方案中，乙烯醇材料包含通过乙烯醇聚合物分子的交联而制得的微凝胶。

在一个实施方案中，乙烯醇材料包含乙烯醇聚合物的盐(诸如钠盐或钾盐)。

在一个实施方案中，除了有机磷材料以外，亲水化层还包含一种或多种聚乙烯醇聚合物。聚乙烯醇聚合物是通过聚(醋酸乙烯酯)的水解而商业化生产的。在一个实施方案中，聚乙烯醇的分子量大于或等于约10,000(其大致对应于聚合度大于或等于约200)，更典型地为从约20,000到约200,000(其大致对应于聚合度为从约400到约4000)，其中术语“聚合度”是指聚乙烯醇聚合物中的乙烯醇单元的数量。在一个实施方案中，聚乙烯醇的水解度大于或等于约50％，更典型地为大于或等于约88％。

在一个实施方案中，亲水化层包含有机磷材料(b)(I)和乙烯醇材料(b)(II)，更典型地，基于100pbw的亲水化层，亲水化层包含从大于0pbw到小于100pbw、更典型地从约0.1pbw到约99.9pbw、甚至更典型地从约1pbw到约99pbw的有机磷材料(b)(I)，和从大于0pbw到小于100pbw、更典型地从约0.1pbw到约99.9pbw、甚至更典型地从约1pbw到约99pbw的乙烯醇材料(b)(II)。

液态载体

在一个实施方案中，本发明的处理组合物包含有机磷材料(b)(I)和乙烯醇材料(b)(II)以及液态载体。

在一个实施方案中，本发明的处理组合物包含有机磷材料(b)(I)和液态载体，即本发明的处理组合物不含乙烯醇材料。

在一个实施方案中，液态载体为包含水的水性载体，并且处理液为有机磷材料和添加剂的溶液、乳剂或分散体的形式。在一个实施方案中，液态载体包含水和水混溶性有机液体。合适的水混溶性有机液体包括饱和或不饱和一元醇和多元醇，例如甲醇、乙醇、异丙醇、十六醇、苯甲醇、油醇、2-丁氧基乙醇和乙二醇，以及烷基醚二醇(例如乙二醇单乙醚、丙二醇单乙醚以及二乙二醇单乙醚)。

在一个实施方案中，基于100重量份(“pbw”)的组合物，处理组合物包含从约0.1到约20pbw、更典型地从约1到约5pbw的有机磷材料，以及从约80到99pbw、更典型地从约90到约98pbw的液态载体。

在一个实施方案中，基于100重量份(“pbw”)的组合物，处理组合物还包含从约0.01到约10pbw、更典型地从约0.1到约5pbw的胶体无机颗粒。

在一个实施方案中，基于100重量份(“pbw”)的组合物，处理组合物还包含从约0.01到约2pbw、更典型地从约0.1到约0.5pbw的聚乙烯醇。

在一个实施方案中，处理组合物还包含从约0.0001到约1pbw、更典型地从约0.001到约0.1pbw的多价阳离子颗粒。

在一个实施方案中，本发明的处理组合物包含有机磷材料(b)(I)和乙烯醇材料(b)(II)以及液态载体。

在一个实施方案中，基于100重量份(“pbw”)的组合物，处理组合物包含：从约0.1到约20pbw、更典型地从约1到约5pbw的有机磷材料(b)(I)；从约0.1到约20pbw、更典型地从约1到约5pbw的乙烯醇材料(b)(II)；以及从约80到99pbw、更典型地从约90到约98pbw的液态载体。

处理组合物/处理方法

基于100pbw的组合物，处理组合物可任选地还包含多达约10pbw的其他成分(诸如盐类、糖类、表面活性剂和流变改性剂)。合适的盐类包括(例如)NaCl、KCl、NH₃Cl、N(C₂H₅)₃Cl。合适的糖类包括单糖和多糖，例如葡萄糖或瓜尔胶。合适的流变改性剂包括(诸如)：碱溶胀性聚合物(如丙烯酸类聚合物)、氢桥型流变改性剂(如羧甲基纤维素或羟乙基纤维素)和疏水性缔合型增稠剂(如疏水改性的纤维素衍生物以及疏水改性的烷氧基化聚氨酯聚合物)。

在一个实施方案中，通过使基材的疏水性表面与包含有机磷材料和液态载体的处理液接触，然后除去液态载体，由此将亲水化层沉积在该表面的至少一部分上。在一个实施方案中，液态载体为挥发性液态载体，且该载体是通过使该载体蒸发而除去的。

基材的疏水性表面可通过便利的方法与处理组合物接触，所述方法例如为：通过将纤维基材浸入处理组合物中，或通过刷涂或喷涂将处理组合物涂敷在基材表面上。

在一个实施方案中，通过使用处理组合物处理离散的纤维来将亲水化层沉积在疏水性纤维的疏水性表面上，随后将处理过的纤维作为织物的成分而引入。在另一个更典型的实施方案中，制备包含具有疏水性表面的纤维的织物，然后通过使用处理组合物处理织物来将亲水化层沉积在织物中的纤维的疏水性表面上。

在一个实施方案中，亲水化层通过下述步骤沉积在织物的一种纤维或多种纤维的至少一部分表面上：将纤维或织物浸入包含有机磷材料和水性载体的水性处理组合物中，然后通过蒸发除去水性载体，从而使一定量的亲水化层沉积在织物的一种纤维或多种纤维的至少一部分表面上。

在一个实施方案中，典型地以约0.0001克到约10克亲水化层/平方米表面面积的量设置在基材的疏水性表面的至少一部分上的亲水化层，能够有效地降低该部分表面的疏水性。

在一个实施方案中，本发明的亲水化的纤维包括从约0.001到约1克、更典型地从约0.02到约0.2克的亲水化层/克织物。

在一个实施方案中，本发明的亲水化的纤维包括从约0.017到约17克、更典型地从约0.17到约3克的亲水化层/平方米织物。

在一个实施方案中，本发明的亲水化的基材是这样的织造或非织造织物，其包含：具有疏水性表面的纤维，例如疏水性的合成聚合物纤维(如聚烯烃)；以及设置在这种纤维的至少一部分表面上的亲水化层，所述亲水化层的量可有效地赋予织物足够的亲水性以使织物可以吸收水性介质。本文中所用的术语“水性介质”和“含水介质”是指任何以水为主要成分的液态介质。因此，该术语包括水本身以及水溶液和水性分散体。例如，水性介质可为液态的体排出物(诸如尿液、月经以及唾液)。

“渗诱试验”

本发明的亲水化的纤维基材的亲水性得到增强的一个方面可通过“渗透”试验来评价。在一个实施方案中，如根据欧洲一次性物品和非织造品协会试验no.EDANA 150.3-96测定，该亲水化的织物的渗透时间为小于约10秒，更优选为从约2秒到约5秒，甚至更优选为从约2秒到约4秒。在优选的实施方案中，渗透时间是根据以下步骤测量的：

将12×12cm的亲水化的纤维样品置于10张滤纸(ERT-FF3)的叠堆上，并且置于50mL的分液漏斗下，

然后将电导电极置于滤纸叠堆上和经处理的织物下，

将5mL等分部分的0.909重量％的NaCl水溶液从滴定管转移至漏斗中(“流出液”)，并测量从液体接触织物的时刻起直到所有液体消失于滤纸叠堆中的时间(“渗透时间”)，

可任选地，使用相同的织物样品和滤纸叠堆来重复步骤(C)多次，并分别记录流出液的渗透时间。

在一个实施方案中，本发明的一次性吸收制品具有复合层叠结构，其包括一层或多层根据本发明的亲水化的多孔非织造织物并且包括一层或多层无孔聚合物膜(诸如无孔聚烯烃膜)。

合适的制品

在一个实施方案中，根据本发明的一次性吸收制品为用于吸收水性生理流体(如尿液)的制品(诸如尿布、成人失禁产品或女性卫生用品)。在一个实施方案中，该一次性吸收制品具有复合层叠结构，并且包含至少一层亲水化的多孔织物(典型地为亲水化的多孔非织造织物)、至少一层无孔的不透水薄膜(如聚乙烯膜)、和至少一层置于亲水化的多孔织物层和无孔的不透水薄膜层之间的吸收材料(典型地为高吸水性材料)。

本文中所用的术语“高吸水性材料”是指水膨胀性但非水溶性的有机或无机材料，在有利的条件下，所述材料在含有约0.9重量％的氯化钠的水溶液中能够吸收至少几倍、优选至少10倍、最优选至少30倍于其自身重量的水。合适的高吸水性材料通常是已知的。适于用作本发明的高吸水性材料的有机材料可包括天然材料(诸如琼脂、胶质、瓜尔胶)和改性的天然材料(如羧甲基纤维素的钠盐)，以及合成材料(如合成水凝胶聚合物)。这种水凝胶聚合物包括(例如)聚丙烯酸的碱金属盐、部分中和的聚丙烯酰胺、乙烯马来酸酐共聚物、以及乙烯基磺酸、聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺和聚乙烯基吡啶的聚合物和共聚物。其他合适的聚合物包括水解的丙烯腈接枝淀粉、丙烯酸接枝淀粉和异丁烯马来酸酐共聚物、以及它们的混合物。适用的聚合物材料的实例包括：含有衍生自可聚合的不饱和含酸单体(诸如，烯键式不饱和羧酸(如丙烯酸或甲基丙烯酸)、酸酐(如马来酸酐)、烯键式不饱和磺酸及其混合物)的单体单元、以及可任选地还包含衍生自不含酸单体(诸如，烯键式不饱和羧酸酯单体或烯键式不饱和磺酸酯单体)的单体单元的那些。本发明中所用的其他聚合物材料具有羧基。这些聚合物包括水解淀粉-丙烯腈接枝共聚物、部分中和的淀粉-丙烯腈接枝共聚物、淀粉-丙烯酸接枝共聚物、部分中和的淀粉-丙烯酸接枝共聚物、皂化醋酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚物、水解的丙烯腈或丙烯酰胺共聚物、任意前述共聚物的轻度交联产物、部分中和的聚丙烯酸、以及部分中和的聚丙烯酸的轻度网络交联的产物。这些聚合物可单独使用，也可与其他聚合物以混合物的形式使用。

高吸水性材料通常以包含粒状高吸水性微粒的复合材料的形式存在，所述高吸水性微粒的尺寸通常在100微米和1000微米之间并分散在渗透性网状物中，该网状物将高吸水性颗粒彼此隔开、提供缓冲作用、提供开孔以使液体渗透通过复合材料和转移、以及总体上赋予复合材料以强度。渗透性网状物可包括天然材料或合成聚合物，通常包括纤维素绒毛。纤维素绒毛是由从木材制浆法获得的纤维素纤维制得的，并且通常用于吸收应用中，其中成股的纤维松散地缠结而形成网状物，该网状物具有大于捻合股线的开孔体积百分率。

在使用中，一次性吸收制品的亲水化的织物层朝向一次性吸收制品的使用者(通常为佩戴者)。可能由使用者体内循环而产生的水性生理液往往通过亲水化的多孔织物层流入吸收层中。无孔的不透水薄膜提供防止吸收层渗漏的屏障。

对于织造或非织造的棉织物或非棉织物而言，本发明的亲水化的织物还可具有改善的去污性能。根据本发明的术语“去污”是指织物被清洗或以其他方式被处理而除去与织物接触的污渍和/或油性材料的能力。本发明无法完全防止污渍或油性材料附着在织物上，但会阻碍这种附着并改善织物的清洁度。

去污性聚合物通常对聚酯或其他合成织物非常有效，在所述的聚酯或其他合成织物中，油脂、油或类似的疏水性污迹铺展开并形成附着膜，从而不易在水洗过程中除去。许多去污性聚合物对于“混合型”织物(即，含有棉和合成材料的混合物的织物)效果不佳，并且对棉制品几乎无效或根本无效。许多去污剂对合成织物具有亲和性的原因是：聚酯去污性聚合物的主链通常包含对苯二甲酸酯残基和亚乙基氧基或亚丙基氧基聚合单元的混合物，这是与构成合成织物的聚酯纤维相同的材料。去污剂和合成织物的类似的结构使得这些化合物间产生固有的亲和性。

在一个实施方案中，一次性吸收制品是包括一层或多层的抹布，各层独立地包含亲水化的织造织物或亲水化的非织造织物。

实施例F1-F20以及比较例F-C1

按照下述方式制备实施例F1到F5的处理过的织物基材。

采用符合上述结构(IX)的磷酸酯P1-P5来制备处理组合物T1-T15：

其中各种情况下的p和r如下表I所列。

处理组合物T1-T15分别为包含水、磷酸酯P1-P5中的某一种和其他成分(在某些情况下)的水溶液。各种处理组合物中所含的磷酸酯P1-P5的量、任意其他成分的种类、以及这些磷酸酯和其他成分的量总结在下表II中。处理组合物T16、T17、T18、T19和T20均为水溶液，该水溶液包含含水的聚乙烯醇聚合物，但不包含任何有机磷化合物。所用的各种聚乙烯醇聚合物在下表II的脚注处注明。

用非织造聚丙烯织物来表明前面所述的样品作用于低能表面的可行性。切得非织造聚丙烯织物样品(均为30cm×20cm、重量为约17克/平方米的织物、且平均厚度为约0.12毫米(“mm”))，做标记以区别待处理的上侧，称重并靠着铝箔放置。在全部处理织物的过程中都佩戴手套。通过下述步骤来使用处理组合物T1到T20中的某一种对F1-F20的织物样品分别进行处理：将织物样品浸入组合物中，从组合物中取出织物样品，然后从织物中挤出过量的组合物。对比例F-C1的织物样品保持未受处理。然后将湿润的织物在烘箱中在60℃干燥一小时，并冷却至室温。处理后的织物重量和处理前的织物重量之间的差异通常为约5重量％到约30重量％，对应于约0.85-5克磷酸酯/平方米(“m²”)的被处理织物。

通过根据ASTM 1331在水中漂洗并测量漂洗水的表面张力来评价经处理的织物样品(除非以下特别指出)。在每种情况下，从处理后的织物上切下20×18cm(总面积为360cm²)的样品。将织物样品置于40毫升(“mL”)的0.909重量％的NaCl水溶液上，将织物在溶液中搅动10秒钟，然后使织物在没有任何搅动的条件下放置5分钟，然后搅动10秒钟，随后将其从溶液中取出。使溶液静置10分钟，然后使用Wilhemy板(Kruss Instruments公司出品)来测定表面张力。针对各实施例F1到F20和比较例F-C1的经处理织物的表面张力结果以毫牛顿/米(mN/m)为单位列于下表II中。

经测定，0.909重量％的对照用NaCl水溶液的表面张力为约72mM/m。用于漂洗经处理的织物样品的溶液其表面张力的降低程度提供了与比较例F-C1相比而言、通过漂洗步骤从实施例F1到F20的织物样品上洗掉的磷化合物的量的粗略指示。漂洗液的表面张力接近于对照盐溶液的表面张力表明了漂洗掉的磷化合物的量最低，漂洗液的表面张力与对照盐溶液的表面张力之差越大，表明漂洗掉的磷化合物的量越多。

此外，根据EDANA试验150.3-96通过“渗透”试验来评价实施例F1到F20和比较例F-C1的经处理的织物样品(除非以下特别指出)。在各种情况下，将12×12cm的经处理的织物样品置于10张滤纸(ERT-FF3)的叠堆上，并且置于50mL的分液漏斗下。将由不锈钢制得的电导电极置于滤纸叠堆上和经处理的织物下。向滴定管中装入0.909重量％的NaCl(盐溶液)至50mL。确保分液漏斗的旋塞阀是关闭的，将5mL等分部分的盐溶液从滴定管转移至漏斗中。打开分液漏斗的旋塞阀，测量从液体接触织物的时刻起直到所有液体消失于滤纸叠堆中的时间(“渗透时间”)。60秒钟后，将第二份5mL等分部分的盐溶液加入到织物样品中。对每种经处理的织物均测量三个样品，对每个经处理的织物样品均使用五份“流出液”(即单独的5mL等分部分的盐溶液)。分别对实施例F1到F20和比较例F-C1的各种经处理织物的三个样品的结果取算术平均值，将其作为实施例F1到F20和比较例F-C1的经处理织物的结果(以秒(s)为单位)列于下表III中。

表III(续)

表III(续)

聚酰胺与颜料的实施例

图1示出了未经处理的聚酰胺，所述聚酰胺上的水仅在毛细管力的作用下沿着纤维分布。

在另一个试验中，使用1重量％的PEG 1000磷酸酯的水溶液来处理聚酰胺。该处理是通过下述步骤来进行的：将聚酰胺浸入1重量％的PEG 1000磷酸酯水溶液中，并立即洗涤(然后干燥，再滴加水+染料)。图2示出了由于PEG磷酸酯的吸附作用，染色的水在织造聚酰胺上铺展开。特别是，图2示出了用1重量％的PEG 1000磷酸酯溶液处理的聚酰胺，其中由于纤维的亲水化而使得水铺展开。

显然，除了以上清楚地列出的那些实施方案以外，其他的实施方案也在本发明的精神和范围内。因此，本发明不受上面提供的说明的限制，而是受到所附权利要求书的限定。