專利名稱：織物處理的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的背景1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及減少由溶紡纖維素纖維制成的織物的原纖化程度及原纖化傾向的方法。
2.有關(guān)技術(shù)的敘述人們知道，可以將纖維素在某種合適溶劑中的溶液擠壓到凝固浴中來制造纖維素纖維。這種擠壓凝固方法稱為“溶紡”，而用此方法制出的纖維素纖維稱為溶紡纖維素纖維。此法的一例敘述在美國專利A-4,246,221中，其內(nèi)容參考結(jié)合在本發(fā)明中。將纖維素溶解在一溶劑如一種叔N-氧化胺(例如N-氧化N-甲基嗎啉)中。所得溶液擠壓通過一合適的紡絲板生成長絲，然后經(jīng)凝固、水洗除去溶劑和干燥。在凝固后的某一階段，這些長絲通常被切短生成短纖維。人們還知道，纖維素纖維可以通過將纖維素衍生物的溶液擠壓進(jìn)入再生凝固浴中來制造。這種方法的一個例子就是粘膠法，在該法中纖維素纖維用的是黃原酸纖維素。這兩種類型的方法均屬濕紡法。溶紡比其它已知的制造纖維素纖維的方法例如粘膠法，有不少優(yōu)點，例如其環(huán)境排放物較少。
這里所講的溶紡纖維素纖維是指用有機(jī)溶液紡絲方法獲得的纖維素纖維，其中所用的有機(jī)溶劑基本上是有機(jī)化合物和水的混合物，并且在該方法中溶紡所包括的纖維素溶解和紡絲這兩個步驟都沒有生成纖維素衍生物。這里所講的“溶紡纖維素纖維”和“Lyocell纖維”是同義詞。這里所講的溶紡纖維素織物則指許多紗線機(jī)織或針織成的織物，至少其中的有些紗線含有溶紡纖維素纖維，全部是該種纖維或與其它種纖維的混合物。
纖維會有原纖化的趨勢，特別是在潮濕狀態(tài)受到機(jī)械應(yīng)力的時候。原纖化的發(fā)生，就是纖維結(jié)構(gòu)在縱向上被破壞，結(jié)果細(xì)的原纖維部分地脫離了纖維，纖維以及含該種纖維的織物(如機(jī)織或針織織物)就產(chǎn)生了一種多毛的外貌。含有原纖化纖維的織物，在染色后會具有“無光的”外貌，不適合美觀要求。據(jù)信這種原纖化是起因于纖維在潮濕溶脹狀態(tài)處理過程中的機(jī)械磨損作用。纖維在濕處理過程，例如煮煉、漂白、染色和洗滌過程中，都不可避免地會受到機(jī)械磨損的作用。處理溫度高，時間長，就會產(chǎn)生較大程度的原纖化。溶紡纖維素織物似乎對這種磨損特別敏感，因此它與其它類型纖維素纖維的織物相比，發(fā)現(xiàn)更易產(chǎn)生原纖化。而棉織物在本性上，其原纖化趨勢是很低的。
歐洲專利-A-538,977指出，用纖維素酶的溶液處理，可以將原纖維從原纖化機(jī)織溶紡纖維素織物上除去。纖維素酶是一種可加速纖維素發(fā)生水解的酶物質(zhì)。但這種處理并不象所希望的那么有效，而且使用過的酶溶液的處置還會引起環(huán)境問題。
多年以來，人們就知道可用交聯(lián)劑來處理纖維素織物，增加其抗皺性，例如，在Kirk—Othmer所編大全Encyclopaedia of ChemicalTechnology，3rd ed.，Volume 22(1983)，Wiley—Interscience的題為“織物(整理)”(p769—790)一節(jié)中，以及在文章H.Petersen，Rev.Prog.Coloraton，Vol 17(1987)，P7—22中均有介紹。交聯(lián)劑有時用其它名稱，如交聯(lián)樹脂、化學(xué)整理劑、樹脂整理劑等。交聯(lián)劑是含有許多官能團(tuán)的小分子物質(zhì)，這些基團(tuán)能夠與纖維素中的羥基形成交鍵。在常規(guī)的整理過程中，纖維素織物是先經(jīng)交聯(lián)劑處理，例如通過浸軋浴施加上去，然后烘干，再加熱使樹脂固化并引起交聯(lián)(軋-烘-焙工藝)。已知這些抗皺整理處理會使纖維素織物發(fā)脆，結(jié)果使抗磨性，抗拉強(qiáng)度、撕破強(qiáng)度均有所降低。
第一批交聯(lián)體系曾經(jīng)是以甲醛、脲甲醛和三聚氰胺甲醛等樹脂為基礎(chǔ)的。它們有不少問題。由于外部粘結(jié)樹脂的存在，這些處理會引起織物的暫時硬化。經(jīng)此處理的織物在儲存時容易放出難聞的氣味。這些有氣味的物質(zhì)包括用來使樹脂硬化的胺催化劑以及有毒性的甲醛。因此就認(rèn)為必須洗滌處理織物以除去外部粘結(jié)的樹脂和產(chǎn)生難聞氣味的樹脂生成的副產(chǎn)物。但這種洗滌以及隨后的干燥就增加了生產(chǎn)成本。
上述這些體系已大都被含有所謂的“低甲醛樹脂”和“零甲醛樹脂”作為交聯(lián)劑的體系所取代。這類交聯(lián)劑有一種已知的類別，含N-羥甲基樹脂即含有兩個或多個N-羥甲基或N-烷氧基(尤其是N-甲氧基)的小分子物質(zhì)。N-羥甲基樹脂通常是連同所選擇的酸催化劑使用，以改善交聯(lián)性能。在一典型方法中，將一含約5—9(重量)％N-羥甲基樹脂交聯(lián)劑和0.4—3.5(重量)％酸催化劑的溶液浸軋到干的纖維素織物上，要達(dá)到吸液率為60—100(重量)％，然后將經(jīng)潤濕的織物干燥、加熱使交聯(lián)劑硬化固著。經(jīng)低或零甲醛樹脂處理的織物一般并不會暫時硬化，也不發(fā)出難聞氣味。經(jīng)硬化的平幅針織物和成品服裝在出售給顧客之前是很少洗滌的。
本發(fā)明概要本發(fā)明的一個內(nèi)容是降低溶紡纖維素織物原纖化傾向的方法，其步驟為a)用一種低或零甲醛的交聯(lián)樹脂對織物進(jìn)行處理；b)將織物在適當(dāng)條件下加熱，使樹脂與纖維素發(fā)生反應(yīng)；c)將織物洗滌；d)將織物干燥。
在本發(fā)明的這個內(nèi)容以及下面將述的其它內(nèi)容中，織物是用交聯(lián)劑樹脂處理并加熱以引起樹脂和平幅針織物形式的纖維素發(fā)生反應(yīng)的。在本發(fā)明這個內(nèi)容及其它內(nèi)容的一個可能是優(yōu)選的實施方案中，織物以平幅針織物的形式進(jìn)行洗滌和干燥，因此適合于裁切成料片供服裝或其它紡織品制造之用。在本發(fā)明這個內(nèi)容及其它內(nèi)容的又一個實施方案中，是先將織物制成服裝或其它紡織品，然后經(jīng)洗滌和干燥以結(jié)束本發(fā)明方法的過程。
本發(fā)明的第二個內(nèi)容是一種降低溶紡纖維素織物原纖化程度的方法，它包括以下步驟a)用一種低或零甲醛的交聯(lián)樹脂對織物進(jìn)行處理；b)將織物在適當(dāng)條件下加熱，使樹脂與纖維素發(fā)生反應(yīng)；c)將織物洗滌；d)將織物干燥。
本發(fā)明的第三個內(nèi)容是一種提供原纖化程度低，原纖化傾向也低的溶紡纖維素織物的方法，它包括以下步驟a)對織物進(jìn)行煮煉和染色，從而引起織物中的原纖化；b)用一種低或零甲醛的交聯(lián)樹脂對織物進(jìn)行處理；c)將織物在適當(dāng)條件下加熱，使樹脂與纖維素發(fā)生反應(yīng)；d)將織物洗滌；e)將織物干燥。
在本發(fā)明這第三個內(nèi)容中，織物在步驟(a)的煮煉和染色之間可進(jìn)行漂白，而在步驟(a)和(b)之間也或可插入一干燥步驟。在步驟(c)之后，織物可能顯示很高的原纖化程度以致由其制造的紡織品會在商業(yè)上也是不可接受的。在步驟(e)之后，平幅針織品或紡織形式的織物，其原纖化程度很低，可合乎商業(yè)需要。
一類較好的交聯(lián)樹脂是N-羥甲基樹脂，一些較好的羥甲基例子可見上述Kirk—Othmer所編大全和Petesen的文章。例如有1，3-二羥甲基亞乙基脲(DMEU)、1，3-二羥甲基亞丙基脲(DMPU)和4，5-二羥基-1，3-二羥甲基亞乙基脲(DHDMEU)。其它的例子包括基于烏龍、三嗪酮、氨基甲酸脂的化合物。另一類較好的交聯(lián)劑是基于1，3-二烷基-4，5-二羥基(烷氧基)亞乙基脲及其衍生物的化合物。合適交聯(lián)劑又一例子是密胺，還有個例子是丁烷四甲酸(BTCA)。還可采用多種交聯(lián)樹脂。
用于纖維素織物抗皺整理的交聯(lián)劑通常是與一種催化劑結(jié)合起來使用的。該催化劑起加速交聯(lián)反應(yīng)以及硬化和固著樹脂的作用。本發(fā)明的方法當(dāng)使用所選擇的交聯(lián)劑時宜采用起這種作用的催化劑。例如，N-羥甲基樹脂宜與酸催化劑連用，該種酸催化劑例如是一種有機(jī)酸如醋酸或無機(jī)酸如硝酸鋅或氯化鎂。潛在的酸如銨鹽、胺鹽和金屬鹽也可使用。還可以使用混合催化劑體系。
交聯(lián)劑和任何催化劑最好是用溶液(宜為水溶液)施加到織物上去。溶液施加到織物上可用一些已知的方法，例如，可將溶液浸軋到織物上，或者可令織物通過該溶液的處理浴?？椢锟梢允菣C(jī)織或針織物。溶液應(yīng)含至少約2(重量)％的交聯(lián)劑，以3—6(重量)％為宜。若用催化劑，其含量可含有至少1(重量)％，1—2(重量)％為宜。
按本發(fā)明方法進(jìn)行交聯(lián)樹脂處理后，即將織物加熱使交聯(lián)劑固著硬化。織物也可進(jìn)行干燥。加熱步驟可以在干燥步驟之前，干燥的同時或之后進(jìn)行。加熱所需的對間和溫度由所用的交聯(lián)劑和催化劑的性質(zhì)而定。在加熱以及或可采用的干燥之后，織物可含有至少約0.5(重量％)，較好約1.0(重量)％，更好約2.0(重量)％的固著交聯(lián)劑(基于纖維素重量計算)，但通常不會超過4(重量)％。通常發(fā)現(xiàn)，濕織物中的70—90％交聯(lián)劑會固著于纖維素上。
浴中樹脂的濃度是根據(jù)該種樹脂的活性和硬化效率來選擇的，務(wù)期在織物上獲得所需固著樹脂的數(shù)量。
在加熱和固著之后，接通常用于纖維素織物的步驟進(jìn)行洗滌和干燥。
一般認(rèn)為交聯(lián)劑會降低纖維素織物的抗磨損性，但按本發(fā)明方法處理的織物，其原纖化程度非常低，這是特別令人驚異的。本發(fā)明方法需要另一個濕處理步驟，而如前所述，濕處理步驟會引起溶紡纖維素織物原纖化。
按本發(fā)明處理的織物與未處理織物相比，具有極好的抗原纖化性能。按本發(fā)明處理的織物適合于制造衣服等紡織品。這種紡織品可以漿洗，其原纖維化傾向仍然保持很小，或僅緩慢地增加。
本發(fā)明的方法可應(yīng)用于已經(jīng)染色的織物，包括那些采用諸如已知會引起機(jī)械磨損的繩狀染色方法進(jìn)行染色的織物。這是本發(fā)明的一個優(yōu)點，因為人們知道，對織物進(jìn)行繩狀染色通常會改善織物的膨化和松弛，導(dǎo)致優(yōu)良的手感。本發(fā)明的方法可用于已經(jīng)原纖化，甚至已嚴(yán)重原纖化的織物，很令人驚異地發(fā)現(xiàn)，當(dāng)具有很高原纖化程度的織物經(jīng)過本發(fā)明方法處理后，其原纖化程度一般是很低的。對大多數(shù)用途來說，有很高原纖化程度的織物被認(rèn)為是質(zhì)量次級的，結(jié)果是對它進(jìn)行以后的加工制作，在成本上都是不劃算的。本發(fā)明特別的優(yōu)點就是可以使這種質(zhì)量次的織物轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)量一流的織物和紡織品。
用下面所述的測試方法1對材料進(jìn)行原纖化程度的測量。
測試方法1(原纖化測量)原纖化的測量并沒有公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)方法。采用了下述方法來求原纖化指數(shù)(F.I.)。將一些纖維樣品按其原纖維化程度依次增高排列起來。對每一根纖維樣品，量出一標(biāo)準(zhǔn)長度。然后沿此標(biāo)準(zhǔn)長度計數(shù)出原纖維(由纖維主體向外延伸的纖細(xì)毛刺)的根數(shù)，再量出每根原纖維的長度。將每根纖維的原纖維根數(shù)乘以原纖維平均長度之積，得一數(shù)值。這個乘積數(shù)值最高的纖維被認(rèn)為是原纖維化程度最高的纖維，并定義為原纖化指數(shù)10。完全沒有原纖化的纖維，其原纖化指數(shù)定為零，而其余的纖維則根據(jù)用顯微鏡法測量的該人為數(shù)植均勻地排在0至10之間。
用此測量過的纖維，就為原纖化指數(shù)建立了一種標(biāo)準(zhǔn)級別。若要測量任一種其它纖維樣品的原纖化指數(shù)，將其5根或10根纖維與標(biāo)準(zhǔn)級別的纖維在顯微鏡下進(jìn)行目測比較，將各纖維的目測數(shù)值加以平均，得出被測試樣的原纖化指數(shù)。目測比較得值與平均，比實際測量快許多倍，發(fā)現(xiàn)纖維技術(shù)人員只要熟練，其測量的結(jié)果是一致的。
可以從織物表面抽取纖維進(jìn)行原纖化指數(shù)的測量。F.I.％超過2.0至2.5的機(jī)織和針織織物，其外觀即不悅目了。
優(yōu)選實施方案的敘述下面將用實施例來說明本發(fā)明。在每一例中，所用的未干燥纖維的制法是將N-氧化N-甲基嗎啉(NMMO)的溶液擠壓進(jìn)入一水浴，然后再水洗生成的纖維至基本上不含NMMO。
實施例取一種F.I.為零的100％溶紡纖維素細(xì)紗機(jī)織織物，經(jīng)退漿、煮煉和噴射染色機(jī)染色。退漿是用pH6.5—7.5的1.5g/l商品淀粉酶制劑的水溶液在70℃進(jìn)行45分鐘。煮煉是用含2g/l碳酸鈉和2g/l陽離子洗滌劑的水溶液在95℃進(jìn)行60分鐘。染色則是用一種含有普施安海軍(Procion Navy)HE—R150染料(Procion是Zeneca plc的商標(biāo))(染料重量為織物重量的4％)、80g/l硫酸鈉和20g/l碳酸鈉的水溶液在85℃進(jìn)行120分鐘。隨后織物先在70℃，后在室溫用水漂洗；用一含2g/l Sandopur SR(Sandopur是SandozAG的商標(biāo))的水溶液在95℃去皂洗(soap off)20分鐘；脫水；最后干燥。這一步驟是纖維素織物的典型繩狀處理過程。經(jīng)這樣處理的纖維原纖化很嚴(yán)重，其F.I.為4.5。
將染色織物的樣品用不同含量的低甲醛樹脂DHDMEU(供自Hoechst AG，商標(biāo)為Arkofix NG conc)的水溶液進(jìn)行浸軋。該溶液含有由該樹脂供應(yīng)廠家推薦的能釋放酸的催化劑，其量為ArkofixNG conc的25(重量)％。該織物樣品然后于110℃干燥，180℃樹脂快速硬化30秒鐘。將織物樣品再裝到噴射染色機(jī)，再如前煮煉兩次。樣品又經(jīng)脫水，用一含50g/l聚硅氧烷類柔軟劑(由Redolf Chemi-cals Ltd提供，商標(biāo)為Rucofin AO736)的分散液進(jìn)行濕布軋液浸軋，再在110℃干燥。結(jié)果列于表1。
表1浴中樹脂％w/w 0.0 1.0 2.0 4.0 6.0 8.0固著于織物上的樹 0.0 0.5 1.0 2.0 3.0 4.0脂％w/wF.I. 5.8 1.9 1.5 0.5 0.4 0.3固著在織物上樹脂的量，其數(shù)字是根據(jù)Arkofix NG中有70％活性固體、80％軋出液、85％硬化效率估計出來的值。
可以看出，未經(jīng)處理的織物的F.I.在上述那些進(jìn)一步濕處理過程中增加至4.5，而相反地，樹脂處理實際上將織物的F.I.由4.5減少到商業(yè)上可接受的值即1.9乃至更小。
權(quán)利要求
1．一種提供原纖化程度和傾向都低的溶紡纖維素織物的方法，其特征在于，它包括的步驟為a)對織物進(jìn)行煮煉和染色，從而引起織物的原纖化；b)用一種低或零甲醛的交聯(lián)樹脂對織物進(jìn)行處理；c)將織物在足以引起樹脂和纖維素發(fā)生反應(yīng)的條件下加熱；d)將織物洗滌；e)將織物干燥。
2．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該染色步驟是以繩狀形式在織物上進(jìn)行的。
3．如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，該方法在煮煉步驟之后，染色步驟之前有一個漂白步驟。
4．如權(quán)利要求1至3的任一項所述的方法，其特征在于，該方法在染色步驟之后，在對織物進(jìn)行交聯(lián)樹脂處理之前，還包括一個干燥步驟。
5．一種降低溶紡纖維素織物原纖化傾向的方法，其特征在于，該方法包括的步驟如下a)用一種低或零甲醛的交聯(lián)樹脂對織物進(jìn)行處理；b)將織物在適當(dāng)條件下加熱，使樹脂與纖維素發(fā)生反應(yīng)；c)將織物洗滌；d)將織物干燥。
6．一種降低溶紡纖維素織物原纖化程度的方法，其特征在于，該方法包括的步驟如下a)用一種低或零甲醛的交聯(lián)樹脂對織物進(jìn)行處理；b)將織物在適當(dāng)條件下加熱，使樹脂與纖維素發(fā)生反應(yīng)；c)將織物洗滌；d)將織物干燥。
7．如任一前面權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，其中在加熱步驟之后的洗滌和干燥兩步驟都是在平幅針織物上進(jìn)行的。
8．如權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于，在加熱步驟之后，在洗滌步驟之前，織物被制成服裝或其它紡織品。
9．如任一前面權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，該交聯(lián)樹脂含有至少一種N-羥甲基樹脂。
10．如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，該N-羥甲基樹脂是連同一種酸催化劑一起使用的。
11．如權(quán)利要求1至8中任一項所述的方法，其特征在于，該交聯(lián)樹脂含有至少一種選自烏龍、三嗪酮、氨基甲酸酯、1，3-二烷基-4，5-二羥基(烷氧基)亞乙基脲及其衍生物、密胺、丁烷四甲酸的樹脂。
12．如任一前面權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，該處理步驟是將3-6(重量)％交聯(lián)劑的水溶液施加到織物上。
13．如任一前面權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，經(jīng)過加熱步驟之后，織物含有基于纖維素重量的至少大約2(重量)％固著的交聯(lián)劑。
全文摘要
溶紡纖維素織物的原纖化程度和/或傾向，可以通過包括對織物進(jìn)行低或零甲醛交聯(lián)樹脂處理、加熱處理的織物使樹脂固化、洗滌、干燥等步驟的方法來降低。這種處理方法可應(yīng)用于染色織物。
文檔編號D01F2/00GK1125470SQ94192508
公開日1996年6月26日 申請日期1994年6月21日 優(yōu)先權(quán)日1993年6月24日
發(fā)明者L·皮爾遜, J·M·泰勒 申請人:考脫沃茲纖維(控股)有限公司