專利名稱：紡織整理方法
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種用甲醛水溶液處理包括含纖維素纖維織物和含蛋白質(zhì)纖維織物在內(nèi)的各種織物的紡織整理方法。該方法也適用于含上述纖維與其他纖維例如合成纖維如聚酯的組合的織物。以甲醛作為活性成分的紡織整理方法是眾所周知的，但是仍存在許多缺點。本發(fā)明涉及采用含水甲醛的新紡織整理方法、組合物以及經(jīng)過處理的織物。
相關(guān)技術(shù)描述以甲醛處理紡織品的已知方法有很多。被處理的紡織織物包括諸如毛和絲之類含蛋白質(zhì)纖維的那些。纖維素纖維包括棉和人造絲。這類處理方法包括對織物進(jìn)行樹脂或聚合物處理，然而這些方法既昂貴又不令人滿意。另一種處理織物的，特別是含纖維素纖維織物的方法，是耐久壓燙(耐久定形)方法，它依靠甲醛給纖維素分子提供耐久交聯(lián)，從而賦予這類織物以及包含它們的產(chǎn)品耐久防皺和免燙的特性。接受處理的紡織織物一般為棉/混紡織物。其他合成纖維，例如聚酯之類，也常常被加入到這類織物中以提供其他性能。例如，將聚酯纖維加入到棉纖維中制成棉/滌混紡制品。加入聚酯纖維的目的為的是補償棉纖維因甲醛處理造成的強(qiáng)度損失。這些已知方法一直存在問題。迄今，仍沒有一種簡單、可重現(xiàn)、完全滿意、低成本的甲醛處理方法，特別是還沒有一種耐久壓燙方法。
以甲醛處理纖維素材料是早已知道的，例如可參見美國專利2,243,765。該專利描述了一種以含少量酸催化劑的甲醛水溶液處理纖維素的方法，其時間和溫度條件為允許反應(yīng)達(dá)到其平衡的條件。在該方法的實施中，甲醛溶液對纖維素的比例必須至少使纖維素總是維持在充分溶脹狀態(tài)。以該甲醛與酸催化劑的溶液進(jìn)行處理的時間與溫度互為消長，隨著溫度的降低，需要的時間迅速增加。要求的話，產(chǎn)品可通過洗滌和干燥分離出來；優(yōu)選在約212°F的溫度。按該方法獲得的產(chǎn)品據(jù)說在濕強(qiáng)度上未顯示提高，它具有高吸水膨潤性、提高的抗皺性，并且對某些直接染料的親合性略有增加。
近年來，提出了另一些含纖維素纖維產(chǎn)品的處理方法，旨在賦予這些產(chǎn)品耐久褶裥保持性、防皺性以及免燙特性。如上所述，甲醛被用來與纖維素材料進(jìn)行交聯(lián)以生產(chǎn)這類產(chǎn)品。又知，用脲-甲醛樹脂或其預(yù)縮合物或者各種取代的脲-甲醛型物質(zhì)來處理纖維素材料，生產(chǎn)出樹脂處理的耐久壓燙產(chǎn)品。正如美國專利3,841,832所述，雖然甲醛對棉整理技術(shù)已做出重要貢獻(xiàn)，然而其效果遠(yuǎn)不能說完美。例如，某些情況下，甲醛交聯(lián)處理往往缺乏重現(xiàn)性，因為甲醛交聯(lián)反應(yīng)難以控制。正如美國專利4,396,390中提到的，這種重現(xiàn)性的缺乏在工業(yè)規(guī)模上尤其明顯。
加之，在許多建議的含水甲醛處理方法中觀察到不可接受的織物強(qiáng)度損失。當(dāng)采用酸或潛在酸催化劑并采用高固化溫度時，經(jīng)常發(fā)生棉纖維過度反應(yīng)和降解，大大損傷了其強(qiáng)度。另一方面，當(dāng)力圖獲得重現(xiàn)性而采用小于或等于106°F的溫度時，通常需要時間長得多的反應(yīng)或整理，致使該方法在經(jīng)濟(jì)上喪失相對競爭力。美國專利4,108,598提出一種解決這一問題的辦法，在此將其全部公開內(nèi)容收作參考。諸如再生纖維素(粘膠和銅銨)之類的人造絲在該專利中被描述為含纖維素纖維，正如先有技術(shù)所知。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及一種用于對紡織織物進(jìn)行處理以賦予或提高至少1種織物性能的紡織整理方法。這些性能包括織物的耐久壓燙特性，優(yōu)選地，賦予織物耐久壓燙性能而同時使織物在整理期間強(qiáng)度損失減小。另一些性能包括織物收縮的減少和/或處理后織物水洗能力的改善。本發(fā)明還包括該方法中使用的組合物或復(fù)合物以及經(jīng)本發(fā)明方法處理的織物。
本發(fā)明包括一種用于處理紡織織物以賦予或提高該織物至少1種性能的方法，該方法包括將織物引入到含甲醛水溶液中以提供織物有效溶液量的纖維吸液率，向織物施加能催化甲醛與織物之間反應(yīng)的有效量催化劑；讓濕織物暴露于至少約300°F的溫度以便在暴露的織物尚未失去大量甲醛之前使甲醛與織物起反應(yīng)，從而賦予或提高織物性能。
該水溶液可被施加到織物上，其優(yōu)選通過將織物引入到水溶液中以提供織物有效溶液量的纖維吸液率來實現(xiàn)。在一個方面，處理溶液包含有效量甲醛或生成甲醛材料以及催化甲醛與織物之間反應(yīng)的催化劑。首次施加水溶液之后，所述施加可在環(huán)境溫度實施，織物暴露于約300°F的溫度，以便在暴露的織物尚未失去大量甲醛之前使甲醛水溶液與織物起反應(yīng)，從而賦予或提高至少1種織物性能。為此，可將織物引入到溫度至少約300°F的加熱區(qū)中。
該含纖維素纖維或蛋白質(zhì)纖維的織物與含水甲醛起反應(yīng)是在彈性體存在下進(jìn)行的。為在含纖維素纖維織物中獲得優(yōu)良耐久壓燙性能，同時又達(dá)到良好的強(qiáng)度保留和一致的結(jié)果，可采用一種適合含纖維素纖維織物的耐久壓燙/防皺方法。該方法采用甲醛和催化劑以及彈性體來賦予含纖維素纖維織物防皺性能而降低抗張和撕裂強(qiáng)度的損失。在該方法中優(yōu)選使用硅氧烷彈性體。該方法對100％棉織物尤其有效。
還包括一種用于處理紡織織物以提高至少1種織物性能的方法，該方法包括在環(huán)境溫度下用甲醛水溶液和催化甲醛與織物之間反應(yīng)的催化劑處理該織物；然后將濕織物引入到至少約300°F的高溫加熱區(qū)中，于是該環(huán)境溫度處理過的織物直接暴露于高溫以便使甲醛與織物發(fā)生反應(yīng)，從而提高織物性能。
在本發(fā)明另一個方面，該以甲醛處理紡織織物以提高至少1種織物性能的方法包括，用甲醛處理包含選自纖維素纖維和蛋白質(zhì)纖維的纖維的織物使之與所述纖維素或蛋白質(zhì)纖維起反應(yīng)，并且在所述纖維素或蛋白質(zhì)纖維上接枝一種彈性體。
本發(fā)明另一個方面包括一種從織物中去除多余甲醛的后處理方法，該方法包括用甲醛清除劑水溶液洗滌處理過的織物，其中該清除劑可以是一種有機(jī)酸。鑒于包括甲醛在內(nèi)的處理用化學(xué)品的濃度將隨著所處理的織物之不同而不同，甲醛清除劑的濃度可通過常規(guī)實驗加以確定。
該方法還包括使用脲或其衍生物來提高織物強(qiáng)度。經(jīng)過處理的織物也構(gòu)成本發(fā)明的一部分。
在本發(fā)明又一個方面，可用一種穩(wěn)定化學(xué)組合物或復(fù)合物制備本發(fā)明方法所使用的處理水溶液。
在該方法中施涂到織物上去的包括水和任選成分在內(nèi)的化學(xué)組合物可一起從含水體系中施涂到織物上，或者在方法實施期間任何時刻順序地施涂，只要各種不同組分的加入順序不妨礙織物受到要求程度的處理。
優(yōu)選實施方案描述可按本發(fā)明方法處理的含纖維素纖維織物包括由棉或棉混紡物制成的織物。消費者總是不斷地要求更好地處理，也就是防皺更好的產(chǎn)品，以及要求含棉量更高的混紡織物，或者優(yōu)選地，100％的棉織物。目前，對全棉并具有優(yōu)良抗張和撕裂強(qiáng)度的防皺織物有很大需求，可得到100％棉織物，但只用于厚重的褲子或厚實織物。遺憾的是，含纖維素織物經(jīng)甲醛體系處理后越是防皺，其撕裂和抗張強(qiáng)度的損失就越大，處理后織物越是不結(jié)實。它可能脆弱到在商業(yè)上成為無法立足的產(chǎn)品。
就是說，隨著為在處理后織物中獲得可接受的抗皺性而在處理過程中使用量更大的化學(xué)品，撕裂和抗張強(qiáng)度會下降到不可接受的水平。為補償處理后棉織物的強(qiáng)度損失最經(jīng)常用聚酯纖維與棉纖維混紡，從而制成眾所周知的棉/滌混紡織物。通常使用最高65％的聚酯。由于聚酯纖維或其他合成纖維在混紡物中的存在，所以這些混紡織物足夠結(jié)實，但是不具有較高含棉量或者最優(yōu)良地100％棉織物那樣的舒適或感覺。本發(fā)明方法克服了先有技術(shù)方法的缺點，允許在混紡織物中存在較高百分率棉纖維，甚至能處理輕質(zhì)或具有襯衫布質(zhì)地的100％棉織物以達(dá)到商業(yè)可接受的防皺標(biāo)準(zhǔn)，同時在織物中保留足夠強(qiáng)度，使之在商業(yè)上也可接受。處理后織物的商業(yè)可接受性乃是本方法的最終目標(biāo)。
本發(fā)明的一個優(yōu)選方面包括一種用于處理含棉織物包括100％棉織物的耐久壓燙方法，該方法包括以含水甲醛和能催化甲醛與纖維素之間交聯(lián)反應(yīng)的催化劑在彈性體、優(yōu)選硅氧烷彈性體的存在下處理含纖維素纖維織物，將處理過的含纖維素纖維織物熱固化，優(yōu)選該織物的含濕量大于20wt％，固化條件為甲醛與纖維素在催化劑存在下起反應(yīng)并且在甲醛與纖維素起反應(yīng)之前沒有大量甲醛損失所要求的條件，以便改善織物的防皺，同時減少抗張和撕裂強(qiáng)度的損失。優(yōu)選的是，含纖維素織物處于充分溶脹狀態(tài)。
彈性體可隨同甲醛與催化劑的水溶液一起施涂到織物上。這樣便可實現(xiàn)全部處理用化學(xué)品在一種處理溶液中同時地施涂。然而，包括水和任選成分在內(nèi)的所需化學(xué)品也可以在過程進(jìn)行期間任何時刻順序施涂到織物上，只要此種順序不妨礙織物達(dá)到所要求的處理程度。彈性體通常是以市售供應(yīng)的乳液形式獲得的。可用于本發(fā)明方法的含特定彈性體的組合物包括，當(dāng)取少量含彈性體組合物傾倒在敞開表面并任其干燥時，在變干后能形成具有彈性體性能的膜的那些。這是一種決定彈性體是否適用于本發(fā)明的簡單的試驗。還優(yōu)選所選擇的彈性體在處理后使織物成為親水的。如果織物是親水的，就是說不拒水，則穿在身上通常比較舒服。本發(fā)明親水(可被水潤濕)、耐久壓燙的含纖維織物具有甲醛交聯(lián)和彈性體接枝。該織物優(yōu)選具有硅氧烷彈性體接枝，并且該織物優(yōu)選含有纖維素，包括人造絲在內(nèi)。
雖然任何彈性體均可使用，但是硅氧烷彈性體是尤其優(yōu)選的。任何硅氧烷彈性體均可用于本發(fā)明。硅氧烷彈性體是已知的材料。硅氧烷彈性體具有由硅和氧組成的主鏈，其中在硅原子上連接著有機(jī)取代基，該主鏈包含n個下列通式的重復(fù)單元 基團(tuán)R和R1可相同或不同，包括，例如低級烷基，如甲基、乙基、丙基、苯基或者這些中任何一種取代上羥基、氟原子或氨基的基團(tuán)，換句話說，是對纖維素例如棉和人造絲具有反應(yīng)性的基團(tuán)。
用于制造本發(fā)明使用的硅氧烷彈性體的硅氧烷由傳統(tǒng)方法制備，該方法可包括對有機(jī)硅鹵化物經(jīng)水解生成的羥基有機(jī)硅化合物進(jìn)行縮合。所需要的鹵化物可通過鹵化硅與格氏試劑直接起反應(yīng)來制備。替代的方法可依靠硅烷與諸如乙烯或乙炔之類的不飽和化合物之間的反應(yīng)。蒸餾分離出反應(yīng)產(chǎn)物以后，有機(jī)硅鹵化物可通過小心地控制水解而聚合，結(jié)果制成可用于本發(fā)明的硅氧烷聚合物。
例如，彈性體可通過提純的四聚體(tertramer)在堿催化劑作用下、212～302°F的溫度下進(jìn)行聚合來制備，其中分子量利用單官能硅烷加以控制。固化特征和性能可通過以-H、-OH、氟代烷基、烷氧基或乙烯基基團(tuán)取代某些甲基基團(tuán)以及通過與填料的混煉而在寬范圍內(nèi)改變，正如本領(lǐng)域技術(shù)人員會想到的。
本發(fā)明使用的硅氧烷彈性體是高分子量材料，一般由二甲基硅氧烷單元(單體)連接在一起成為線性鏈而構(gòu)成。這類材料通常包含能導(dǎo)致相鄰甲基基團(tuán)之間以亞甲基橋形式進(jìn)行連接的過氧化物型催化劑。交聯(lián)的存在通過生成更大的分子而大大改善處理后纖維上的硅氧烷彈性體的耐久性。
另一類活性硅氧烷聚合物是本身既是彈性體又含有多個活性環(huán)氧基團(tuán)和多個聚氧化烯基團(tuán)的親水有機(jī)硅三元共聚物，例如描述在美國專利4,184,004中，在此將其全部公開內(nèi)容收作參考。其他可用于本發(fā)明方法的硅氧烷彈性體包括美國專利4,331,797中所描述的含酯的甲硅烷基化聚醚，在此將其全部公開內(nèi)容收作參考。收作參考的還有美國專利4,312,993的公開內(nèi)容，其中描述了一種可用于本發(fā)明方法的甲硅烷基化聚醚。
也可生產(chǎn)這樣一種活性硅氧烷彈性體，在該彈性體中在其線型二甲基硅氧烷聚合物中加入了一種能夠與基材起反應(yīng)的活性基團(tuán)。此類硅氧烷能夠與纖維素基材以及大多數(shù)蛋白質(zhì)纖維起反應(yīng)，其特征在于，硅氧烷聚合物在基材上的耐久性大大提高，甚至接近基材本身的壽命。
所以，釋放反應(yīng)產(chǎn)物因而表明與基材發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)的硅氧烷彈性體，遠(yuǎn)比非活性硅氧烷彈性體優(yōu)選，然而這不是說非活性硅氧烷彈性體不能用于本發(fā)明。不同制造商供應(yīng)的、不同的彈性體全都顯示在抗張以及撕裂強(qiáng)度方面的提高，諸如本文給出的表1和II中所示。彈性體硅氧烷聚合物，已發(fā)現(xiàn)能提高強(qiáng)度，然而簡單的乳化硅酮油(或潤滑劑)則不能提高抗張強(qiáng)度。
含甲醛、酸催化劑、彈性體以及潤濕劑的含水體系可浸軋到待處理織物上，優(yōu)選由同一浴浸乳，以保證織物上的含濕量大于20wt％。然而，各種不同的處理用化學(xué)品也可按順序在方法實施期間的各種不同處理站加入。它們可安排成使本工藝成為一種連續(xù)過程。隨后，通過將織物暴露于高溫使之發(fā)生固化。浸軋技術(shù)在本領(lǐng)域?qū)賯鹘y(tǒng)技術(shù)，一般包括使織物移動通過水溶液，然后穿過軋水輥，從而提供約50～100％或更高，通常為約66％的纖維吸液率?？烧{(diào)節(jié)反應(yīng)物在水溶液中的濃度以及織物在處理溶液中的停留時間，從而提供要求的按織物重量計的反應(yīng)物數(shù)量(0WF)。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，織物先進(jìn)行預(yù)潤濕，然后穿過含有甲醛和催化劑的化學(xué)處理浴。預(yù)潤濕可僅使用水，或者用含潤濕劑的水溶液。在該溶液中可使用含棉織物的甲醛耐久壓燙處理領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟知的傳統(tǒng)潤濕劑，其用量，以溶液重量為基準(zhǔn)一般為0.1％(0.1％固體OWF)。這將導(dǎo)致在織物上施涂上以織物重量為基準(zhǔn)很少量的潤濕劑。該潤濕劑保證處理溶液找到進(jìn)入到纖維內(nèi)部的通路，以便使整個纖維都受到處理溶液的處理，而不僅僅纖維外部(這將導(dǎo)致處理效果非常差)。任何潤濕劑，只要對本方法沒有負(fù)面影響，均可使用。優(yōu)選非離子潤濕劑，因為離子試劑會導(dǎo)致處理溶液的破壞，尤其是彈性體乳液，因此潤濕劑應(yīng)小心選擇，并在實驗室中進(jìn)行試驗，正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知道的那樣。這屬于常規(guī)程序。
以水溶液進(jìn)行的預(yù)處理可包括，使織物移動通過水浴，然后通過輥筒以去除多余水份，或者采用傳統(tǒng)低纖維吸液率設(shè)備，即，真空設(shè)備等，并且對織物在另一個浴中施涂處理用化學(xué)品之前的含濕量進(jìn)行控制。重要的是，應(yīng)知道到達(dá)處理浴時的織物含濕量以便確定和調(diào)節(jié)處理浴中要施涂的化學(xué)品濃度，從而保證在織物暴露于固化高溫以獲得要求程度的處理之前，織物上有符合要求量的反應(yīng)物。處理用化學(xué)品施涂之前織物中的含濕量(水份)會將預(yù)潤濕織物穿過處理浴以后織物上所“看到(sees)”的那些化學(xué)品稀釋。
上述程序，即，所謂含水化學(xué)品的濕對濕施涂，所產(chǎn)生的強(qiáng)度比將化學(xué)品施涂到干織物上時高出13％。當(dāng)處理濕而不是干織物時，收縮情況會好得多。
不管反應(yīng)機(jī)理如何，有一點已知是肯定的，這就是當(dāng)織物經(jīng)過預(yù)潤濕時，達(dá)到了完全潤濕和飽和，然而在干織物的情況下，不能保證織物和所有纖維充分飽和并溶脹到相同的程度。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，干織物在以化學(xué)處理水溶液浸軋的過程中很難均勻濕透。而在濕對濕施涂時，首先施涂水和潤濕劑，從而在施涂含水化學(xué)品之前留出時間以充分飽和。這只是兩步順序法施涂水和化學(xué)品的一個例子。
不擬限于任何理論，但不妨想象一塊織物，其上有許多嚴(yán)重打濕的斑塊，緊挨著的是未濕透區(qū)域，那么嚴(yán)重打濕的區(qū)域?qū)⒑谐^其應(yīng)當(dāng)含有的化學(xué)品，因為施涂液本應(yīng)散布到?jīng)]有或較少溶液的區(qū)域?；瘜W(xué)濃度較高區(qū)域的處理要比相鄰的化學(xué)品較少區(qū)域受到的處理程度更深。而正是這些潤濕不良或均勻性差，導(dǎo)致在織物中形成脆弱或處理過度的微區(qū)域以及結(jié)實但未受處理的區(qū)域。整個織物的強(qiáng)度也只能與最弱的區(qū)域一樣。
現(xiàn)在想象一塊織物，它在接受化學(xué)品施涂之前預(yù)先以水潤濕到50％的水份，然后再突然浸沒在化學(xué)品濃度加倍(濃度加倍是基于織物中已存在水考慮的)的處理溶液中。現(xiàn)在，隨著2份該化學(xué)品溶液被1份織物中的水稀釋，不僅達(dá)到了正常濃度，而且化學(xué)品將能夠移動到纖維內(nèi)部和表面的任何部位，這確?？椢镏械奶幚碛没瘜W(xué)品施涂得更加均勻。不存在化學(xué)品集中區(qū)，到處受到同等程度的處理，因此化學(xué)反應(yīng)不會在織物上造成微小的脆弱區(qū)域。
要指出的是，當(dāng)處理干織物，也就是處理具有環(huán)境含濕量的織物時，基于上面的原因使用一半數(shù)量的甲醛。(預(yù)潤濕織物已經(jīng)含有水。)有一點仍不清楚，即，在干織物上施涂含水混合物的過程中，不是使用一半的催化劑濃度，其原因尚不是同樣清楚。催化劑濃度有其自己的曲線，不一定精確地遵循甲醛曲線。前者更早地趨于平坦，因此如果在濕對干處理中使用濕對濕處理所用催化劑濃度的一半，就將沒有足夠的催化劑可用來達(dá)到良好反應(yīng)或良好處理。其使用濃度應(yīng)根據(jù)此前在干織物上施涂含水混合物中所做的全部工作來決定。通過參考以前的數(shù)據(jù)，選擇了恰當(dāng)催化劑濃度，于是如數(shù)據(jù)所示，強(qiáng)度，盡管略低于濕對濕處理的，也終究相當(dāng)接近了。令人驚奇的是，干織物處理中，收縮控制本來就不太好。而倘若催化劑濃度減掉一半，收縮指標(biāo)會更糟。
在織物上加入脲可導(dǎo)致織物保留強(qiáng)度明顯提高。脲可在處理溶液中隨同其他化學(xué)品一起施涂，或者順序地單獨或與任選成分混合施涂上去。在某些加入脲的樣品中，強(qiáng)度比在不含脲的處理浴中處理的織物高出30％。脲可加入到含水處理組合物中以提供按織物重量計0.5～3wt％的脲，優(yōu)選1～2％OWF，或者可順序地施涂以達(dá)到在織物上的相同數(shù)量。
該強(qiáng)度提高的機(jī)理雖尚不清楚，但它在機(jī)織物和針織物上可完全重現(xiàn)。脲優(yōu)選在加入到處理浴中之前先溶解在水中，然后在即將向處理浴中加入任何潤濕劑之前加入到其中。如上所述，潤濕劑也可在預(yù)潤濕步驟中加入。令人驚奇的是，脲的使用使得處理后織物在抗張和撕裂強(qiáng)度上均提高至少30％。脲的這種效果看來是本發(fā)明含水體系所特有的，因為在其他甲醛交聯(lián)方法中沒有產(chǎn)生強(qiáng)度增加的效果。然而，在耐久壓燙，即，DP值上會出現(xiàn)非常輕微的降低。但提高處理力度以補償DP的這“半個點”(即，極少)的降低同時仍舊達(dá)到30％強(qiáng)度提高，則是輕而易舉的。
雖然優(yōu)選使用脲，但與該含水體系相容的脲衍生物也可使用，其對比用量可由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)在該體系中需要加入的脲量很容易加以確定。這類衍生物包括取代的脲，即其中1個或多個有機(jī)基團(tuán)取代了1個或多個脲氫原子。此類有機(jī)基團(tuán)包括低級烷基，即甲基、乙基、丙基，只要該脲衍生物在含水體系中的水溶解度不受負(fù)面影響即可。類似地，硫脲及其水溶性衍生物也可使用。
還發(fā)現(xiàn)，可這樣制取穩(wěn)定組合物將脲加入到硅氧烷彈性體的水乳液中，其濃度應(yīng)保證形成一種能夠長期貯存的復(fù)合物，然后在臨使用之前再加以稀釋，這就避免了在加入甲醛以形成施涂到待處理織物上的處理浴溶液時再單獨加入脲。例如，甲醛、該復(fù)合物和水可按照處理織物的適當(dāng)比例加入到浸軋浴中。此種辦法適合由儲罐通過良好的泵送系統(tǒng)壓送，以達(dá)到維持恰當(dāng)比例的目的，從而省去為調(diào)配一整罐處理溶液所需要的設(shè)備。然而，甲醛或催化劑不應(yīng)加入到該復(fù)合物中，因為彈性體、脲與甲醛或催化劑的組合不足以長期穩(wěn)定地貯存。
處理程度主要取決于處理溶液中甲醛用量，但也取決于催化劑用量。催化劑應(yīng)與甲醛按比例使用，例如甲醛越多，催化劑就越多等等。脲可影響到處理程度，但是其他成分，例如潤濕劑和其他傳統(tǒng)任選成分，則對處理程度沒有影響。
處理程度的選擇取決于織物，某些織物能承受較高程度處理，其他的則不能。下面給出一般規(guī)律，但應(yīng)通過實驗檢驗來確定應(yīng)采用怎樣的處理程度。
有可能采用出乎意料高的溫度，這將使得交聯(lián)反應(yīng)能夠在甲醛的損失尚未達(dá)到足以影響該方法并導(dǎo)致處理不充分時便發(fā)生了。按照本發(fā)明這一方面，浸軋后的織物可立即投入到約300～約325°F的加熱室中。這是本發(fā)明富有重要工業(yè)價值的方面，因為這樣便允許以15～200碼/分的速度以工業(yè)規(guī)模進(jìn)行連續(xù)加工，具體數(shù)值取決于織物和纖維類型。必須指出，該方法旨在應(yīng)用于要求該方法必須具有商業(yè)競爭力的商業(yè)領(lǐng)域。
這也可通過低溫固化，同時采用活性催化劑和/或在彈性體存在下實現(xiàn)。也可采用能防止固化期間甲醛大量損失的技術(shù)的任意組合。例如，可用低溫與甲醛水溶液組合。而采用加壓系統(tǒng)，其中壓力大于大氣壓，從而防止在甲醛與待處理含纖維素纖維織物交聯(lián)之前甲醛的大量損失。
另外，當(dāng)本發(fā)明方法用于含棉織物，包括100％棉織物時，它使用的甲醛比其他已知方法少。按本發(fā)明方法處理的襯衫布在處理后到汽蒸之前襯衫布上包含約6000ppm(甲醛)，相比之下按另一種交聯(lián)方法在類似的襯衫布上卻有7000ppm以上。試驗表明，連續(xù)操作處理后織物暴露于其中的汽蒸室，應(yīng)將殘余甲醛有效地去除到低至200ppm的濃度。從消費者對所購買服裝中殘存甲醛的關(guān)切來看，這也是本發(fā)明的重要方面?？椢锏南礈炜蛇B續(xù)或者間歇地進(jìn)行。這2種方法都能基本上清除全部甲醛。
在織物上施加能形成柔軟薄膜的聚合物樹脂添加劑是已知的技術(shù)。例如，此種添加劑可以是聚乙烯、各種丙烯酸烷基酯聚合物、丙烯腈-丁二烯共聚物、脫乙酰乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚氨酯之類的膠乳或精細(xì)的水分散體。此種添加劑乃是技術(shù)上熟知的并且通常以濃縮水膠乳形式市售供應(yīng)。這樣的膠乳在含催化劑水溶液浸軋浴中被稀釋到大約1～3％聚合物固體，然后再以此處理織物。一種實際上就是在采用樹脂處理或甲醛交聯(lián)的耐久壓燙方法中所選擇的柔軟劑的已知柔軟劑，是高密度聚乙烯，Mykon HD?，F(xiàn)已出乎意料地發(fā)現(xiàn)，用硅氧烷彈性體代替高密度聚乙烯可顯著減少處理后織物在洗滌后的撕裂強(qiáng)度損失同時提供對工藝的更好控制，正如實施例所顯示的。工藝控制良好的重要性是任何工業(yè)上可行方法所不可或缺的。因為只有這樣才能提供批與批之間質(zhì)量均一的產(chǎn)品，并且不受大氣壓壓力、濕度之類因素變動的不利影響。
作為可按本發(fā)明方法處理的含纖維素纖維織物，有各種各樣天然纖維素纖維及其混合物，例如棉和黃麻，可以使用?？捎脕砼c上述纖維素纖維之一或多種混紡使用的其他纖維例如包括聚酰胺(例如，尼龍)、聚酯、丙烯酸系纖維(例如，聚丙烯腈)、聚烯烴以及任何在該反應(yīng)溫度保持穩(wěn)定的纖維。該共混物優(yōu)選包含至少35～40wt％，最優(yōu)選至少50～60wt％棉或天然纖維素纖維。人造絲和含人造絲的共混物也包括在內(nèi)。人造絲是主要成分為纖維素或其衍生物之一的合成紡織纖維的屬名。
該織物可以是樹脂化材料但優(yōu)選它是未樹脂化的；它可以是針織物、機(jī)織物、非織造布或者按其他方式構(gòu)造的。加工后，形成的防皺織物將在織物的幾乎整個使用壽命內(nèi)保持該要求的構(gòu)型。另外，該織物還將具有極佳洗滌外觀，即便經(jīng)過反復(fù)洗滌。
本發(fā)明不是依靠限制量的含濕量來控制交聯(lián)反應(yīng)的，因為在纖維素纖維處于最高溶脹狀態(tài)時效率最高。較少含濕量也可以使用，不過不那么優(yōu)選罷了。
然而，當(dāng)在該方法中使用硅氧烷彈性體時，硅氧烷彈性體必須以足以減少通常與相同織物按先有技術(shù)方法處理方法——該處理方法可包括柔軟劑諸如Mykon HD的采用——相聯(lián)系的織物抗張和撕裂強(qiáng)度的損失的量存在。本發(fā)明配制物和方法可通過調(diào)整以適應(yīng)被處理織物的具體商業(yè)要求。例如，甲醛和催化劑濃度可提高，以提供更好的處理效果；于是，柔軟劑的濃度也可相應(yīng)地提高以便補償因方法中催化劑用量的增加所致撕裂強(qiáng)度的損失。這有助于各種織物處理用體系的電腦控制并允許對不同織物的處理做出改變，這構(gòu)成本發(fā)明方法的另一個優(yōu)點。雖然硅酮油已知可作為有機(jī)硅柔軟劑并且也已經(jīng)應(yīng)用在某些織物處理中，但它們存在產(chǎn)生不可去除斑點的強(qiáng)烈傾向的嚴(yán)重缺點。然而，本發(fā)明方法使用的特殊硅氧烷彈性體卻完全克服了這些問題。
待用本發(fā)明處理混紡織物浸泡在溶液中，以提供按織物重量計約3％甲醛、1％催化劑、1％硅氧烷彈性體的吸液率(OWF)。這可以順序地或者在同一溶液中完成。這要求按含水制劑重量計約66％的吸液率，才能達(dá)到上面規(guī)定的當(dāng)按同時進(jìn)行方式時以織物重量為基準(zhǔn)的諸反應(yīng)物百分率。然而，當(dāng)處理100％棉織物時，化學(xué)品濃度必須增加，以便在織物中浸軋上5％OWF甲醛、約2％催化劑和約2％彈性體。這與先有技術(shù)處理100％棉織物的嘗試相反，后者主張降低反應(yīng)物濃度，原因在于其處理方法造成強(qiáng)度損失。固化溫度可為約300°F。事實上，浸軋后的織物可投入到300°F的烘爐或加熱室中。
如本領(lǐng)域技術(shù)人員所料，甲醛的濃度應(yīng)根據(jù)被處理織物的不同而不同。該方法包括對于含棉織物采用濃度為0.5～10wt％的水溶液形式甲醛。在織物上優(yōu)選的甲醛濃度，以含棉織物重量為基準(zhǔn)介于1.5％～7％。
含人造絲纖維的織物可用含高濃度甲醛以及能催化甲醛與人造絲之間交聯(lián)反應(yīng)的催化劑的含水混合物進(jìn)行處理，其中甲醛濃度應(yīng)足以產(chǎn)生耐久壓燙織物，然后將處理過的織物進(jìn)行熱固化，以便生產(chǎn)出水洗后基本不收縮的耐久壓燙人造絲織物。該方法還可在其含水混合物中包含有效量彈性體，特別是硅氧烷彈性體，然后將該處理過的含人造絲纖維織物在甲醛與人造絲在催化劑和彈性體存在下能起反應(yīng)的條件下進(jìn)行熱固化，其中甲醛與人造絲反應(yīng)之前不顯著損失甲醛，從而改善織物的防皺同時減少撕裂和抗張強(qiáng)度的損失。固化溫度可為約350°F。事實上，浸軋織物可投入到350°F的烘爐或加熱室中。
甲醛濃度可以改變，正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所了解的那樣。該方法包括采用濃度約14％～20wt％的水溶液形式甲醛來處理含人造絲織物。優(yōu)選地，人造絲織物上的甲醛濃度，以織物重量為基準(zhǔn)介于15％～18wt％(OWF)。
從處理后織物中去除甲醛是本發(fā)明的另一個方面，它包括采取隨后的化學(xué)處理或洗滌步驟。這有利于在工廠進(jìn)行的商業(yè)化加工?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，以諸如有機(jī)酸如草酸、甲酸之類甲醛清除劑溶液處理固化后的整理織物，將獲得一種甲醛含量合格的織物。酸在處理水溶液中的濃度可通過常規(guī)實驗加以確定，而且顯然依賴于方法中使用的甲醛濃度。酸在處理溶液中的濃度可介于約0.5wt％～約3wt％范圍內(nèi)。
諸如絲或毛之類的蛋白質(zhì)纖維處理也要求比較高的甲醛濃度。如上面所指出的，硅氧烷彈性體與蛋白質(zhì)纖維起反應(yīng)。多年來，甲醛一直被用于毛纖維，但不是為獲得耐久壓燙性能。如果毛纖維以按制品重量計4.0％甲醛進(jìn)行處理，如文獻(xiàn)中所推薦的那樣，則天然毛纖維交聯(lián)將得到加強(qiáng)，從而使毛更耐堿降解。又據(jù)說，毛還表現(xiàn)出收縮的減少。
然而，毛纖維在本發(fā)明方法中若以極高甲醛濃度處理，并在催化劑存在下，優(yōu)選活性催化劑，則經(jīng)本發(fā)明方法處理的毛織物將獲得相當(dāng)程度的耐久壓燙(DP)效果。毛織物常見的機(jī)械收縮，此時相對的表面鱗片發(fā)生互鎖，只允許纖維沿一個方向運動，將妨礙毛織物中的耐久壓燙(DP)性能，毛纖維的甲醛交聯(lián)也不足以強(qiáng)大到克服機(jī)械收縮，其由熱、水以及洗滌劑打開鱗片的作用所致?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，甲醛處理之前預(yù)先經(jīng)過防縮處理(氯化、高錳酸鉀處理或過氧化氫處理)的毛織物表現(xiàn)出在家庭洗衣機(jī)的140°F條件下水洗后格外好的DP。
甲醛濃度，遠(yuǎn)高于文獻(xiàn)所載，類似于人造絲處理中使用的濃度，例如占織物重量16％的甲醛以及4.5％催化劑LF。使用一般柔軟劑。
這樣的處理雖然對非防縮型毛織物也有效，但是超過一次或兩次洗滌就不行了，此時開始出現(xiàn)氈合收縮(機(jī)械)。隨著氈合收縮的加劇，DP性能會消失。
絲，化學(xué)上類似于毛，但物理上差異還相當(dāng)大，也發(fā)生一定程度的穩(wěn)定化，不過以非常微妙的方式。與未處理的對照例相比，顯示出更為光滑、更為新鮮的外觀，并且細(xì)皺紋更少，建議使用與毛相同的濃度。按本發(fā)明方法處理過的絲具有，在洗滌后更強(qiáng)的保持絲纖維光澤和閃光的能力。
該方法所使用的催化劑包括氟硅酸，用于溫和反應(yīng)，適用于混紡織物。對于厚重、全棉織物或者襯衫布，可使用諸如氯化鎂并摻入檸檬酸的催化劑，市售供應(yīng)催化劑Freecat9號，是包含鋁/鎂氯化物的類似的催化劑。一組可用于本發(fā)明的催化劑包括美國專利3,960,482中公開的那些，在此將其全部內(nèi)容收作參考。這些催化劑包括酸催化劑，包括酸性鹽，例如銨、鎂、鋅、鋁和堿土金屬的氯化物、硝酸鹽、溴化物、二氟化物、硫酸鹽、磷酸鹽以及氟硼酸鹽。氯化鎂、鋁和鋯的氯氫氧化物(chlorohydroxide)及其混合物也可使用。
在本發(fā)明方法中作為催化劑也可使用水溶性酸，包括無機(jī)酸和有機(jī)酸，例如氨基磺酸、磷酸、鹽酸、硫酸、己二酸、富馬酸、檸檬酸、酒石酸之類。這些催化劑可單獨使用，或者組合使用，正如本領(lǐng)域技術(shù)人員可很容易地加以確定的。
對于厚重、全人造絲織物或者襯衫布來說，可使用諸如氯化鎂摻入檸檬酸這樣的催化劑，這是一種市售供應(yīng)的催化劑，F(xiàn)reecat LF。Freecat9號是另一種氯化鎂催化劑，它包含鋁/鎂氯化物。這些催化劑可從Freedom紡織化學(xué)品公司獲得。
催化劑LF是一種特別活潑的或者說是棉的傳統(tǒng)甲醛處理方法中使用的氯化鎂催化劑的一種“走俏”型，它包含氯化鎂鹽和一種有機(jī)酸，例如檸檬酸，用以增加酸性。其他酸也可使用。催化劑LF是專門為難反應(yīng)的低甲醛樹脂的固化而研發(fā)的。奇怪的是，人們通常會這樣預(yù)測，鑒于其酸性比催化劑9號(僅含氯化鎂)更強(qiáng)，按理說它應(yīng)造成較大損傷，使強(qiáng)度損失得更多。然而情況并非如此，這種催化劑更經(jīng)常產(chǎn)生更高的處理程度和更好的強(qiáng)度。
固化階段的交聯(lián)反應(yīng)期間，隨著交聯(lián)的進(jìn)行，濕氣從織物中釋放出來。在含濕量20％或更低的織物中，這將會降低交聯(lián)反應(yīng)的效力，因此要求更高的甲醛濃度。在本發(fā)明的一個優(yōu)選方面，濕氣是從高水平開始放出的，就是說從大于20％，優(yōu)選大于30％，例如60～100％或更高的水平，因此交聯(lián)反應(yīng)得到優(yōu)化。含濕，通常很難控制，然而在本發(fā)明中則不成問題。當(dāng)然，水也不允許過分地大量存在，以致造成催化劑遷移到織物上。
下面實施例中給出的所有結(jié)果都是采用以下標(biāo)準(zhǔn)方法取得的1.反復(fù)家庭洗衣后的織物外觀AATCC試驗方法124-19922.抗張強(qiáng)度ASTM試驗方法D-1682-64(試驗1C)3.撕裂強(qiáng)度ASTM試驗方法D-1424-83落擺方法4.收縮AATCC試驗方法150-19955.織物皺紋恢復(fù)恢復(fù)角方法AATCC試驗方法66-1990給出旋轉(zhuǎn)角度；AATCC試驗方法143-1992則提供DP值。
在測定織物DP值中，在控制的照明條件下用肉眼進(jìn)行比較檢驗，其中處理過的織物中的皺紋數(shù)量與預(yù)起皺塑料復(fù)制品上存在的皺紋數(shù)量進(jìn)行比較。塑料復(fù)制品具有各種程度的皺紋，從起皺非常嚴(yán)重的織物的DP等于1，到平坦無皺紋織物的DP等于5.0。DP值越高，越好。對于商業(yè)可接受無皺紋織物來說，希望達(dá)到3.5的DP值，但是很少能達(dá)到。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所了解的，DP等于3.50與3.25之間的差別是明顯的。DP等于3.50時，所有皺紋均變圓并消失。DP等于3.25時，所有皺紋依然可見并顯示清晰的折皺。為達(dá)到商業(yè)可接受這一目標(biāo)，在棉織物的情況下，DP應(yīng)等于3.50，同時緯紗抗張強(qiáng)度等于25磅，緯紗撕裂強(qiáng)度等于24盎司。(在本發(fā)明以前，人造絲無DP可言，因為它不能用甲醛DP方法進(jìn)行處理)。對于這些性能來說同樣重要，甚至更為重要的是，所用方法必須在工業(yè)規(guī)模上達(dá)到一致地可重現(xiàn)。
另外，收縮控制是非常重要的性能，對于已處理的棉織物來說本來不合格的DP值，對于人造絲來說只要控制收縮就可變?yōu)榭山邮艿?。該收縮控制是這樣在含人造絲纖維織物上取得的以一種含有高濃度甲醛，以及能催化甲醛與人造絲之間交聯(lián)反應(yīng)的催化劑的含水混合物處理含人造絲纖維織物，其中甲醛濃度應(yīng)足以產(chǎn)生對織物的收縮控制，然后將處理的織物進(jìn)行熱固化，從而生產(chǎn)出水洗后基本上不收縮的處理人造絲織物。
在所有下面的實施例中，如同本領(lǐng)域傳統(tǒng)做法那樣使用一種非離子潤濕劑。該潤濕劑的用量為約0.1wt％。在棉實例中使用的潤濕劑是烷基芳基聚醚醇，例如Triton X-100。在人造絲實例中使用的潤濕劑是三甲基壬醇乙氧基化物，例如聯(lián)合碳化物公司的Tergitol TMN6。潤濕劑被用來使織物中纖維完全被處理水溶液所潤濕。潤濕劑被用來使織物中纖維完全被處理水溶液所潤濕。
全棉織物最難處理，因為處理加工會導(dǎo)致抗張和撕裂強(qiáng)度的嚴(yán)重?fù)p失。此種抗張和撕裂強(qiáng)度的損失造成處理的織物在商業(yè)上不可接受。全棉襯衫布的撕裂和抗張強(qiáng)度的一般工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的特征在于，具有25磅的緯紗抗張強(qiáng)度和24盎司的緯紗撕裂強(qiáng)度。棉織物必須滿足和/或超過這一標(biāo)準(zhǔn)。試驗條件載于表中。
在某些對含棉織物的試驗中，硅氧烷彈性體是市售供應(yīng)的柔軟劑Sedgefield Elastomer Softener ELS，以不透明白色液體形式加入，它包含24～26％硅氧烷，pH介于5.0～7.0，很容易用水稀釋。用在本發(fā)明中時，該產(chǎn)品所產(chǎn)生的DP值是在0.8％的催化劑濃度條件下取得的，而采用Mykon HD時，要求催化劑濃度達(dá)到2.0％，才能獲得1次洗滌后3.50和5次洗滌后3.25的DP值。
使用的另一種硅氧烷彈性體為市售供應(yīng)的二甲基硅氧烷乳液，由通用電氣公司以商品名SM2112銷售。該材料以不透明白色液體形式加入，它包含24～26％硅氧烷彈性體，pH介于5.0～8.0，很容易用水稀釋。
采用0.8％催化劑濃度時的抗張強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度明顯地和出乎意料地高于為獲得相等DP結(jié)果使用Mykon HD要求的催化劑濃度2.0％時的強(qiáng)度值。建議采用1.0％ELS的催化劑濃度以保證一定安全裕度，以便任何在處理中的波動都將安全地處于可接受的規(guī)定之內(nèi)。
甲醛為水溶液形式的，系由市售叫做福爾馬林(Formalin)的37％甲醛水溶液配制而成的。
正如技術(shù)上的一貫做法那樣，實施例和表格中給出的所有百分率全部根據(jù)制造商供應(yīng)的產(chǎn)品或化學(xué)品。本發(fā)明為重量百分率，大多數(shù)情況下以所處理的織物重量為基準(zhǔn)，但潤濕劑除外，它是按施涂時它所在的浴液的百分率加入的。在這里給出下面的實施例的目的不是作為限制，而是舉例說明，以便對本發(fā)明有更好的理解。
織物從浴液中吸取處理溶液的數(shù)量是通過讓織物穿過僅含水的浸軋浴，然后通過軋水輥來確定的。測定特定量干織物的重量，并將其與穿過浸軋浴和軋水輥以后相同數(shù)量織物進(jìn)行比較。該吸液量被表示為百分?jǐn)?shù)吸液率。例如，90％的吸液率說明，織物在穿過浸軋浴和軋水輥以后吸入其原來重量的90％液體。顯然，吸液量大小將取決于織物以多快的速度通過浴液、輥間的輥隙壓力以及織物的潤濕傾向?？烧{(diào)節(jié)這些參數(shù)來控制吸液量，借此控制浸軋浴中化學(xué)品的濃度，最終實現(xiàn)對基于織物重量的化學(xué)品百分率的控制。完成這些調(diào)節(jié)的技術(shù)乃是技術(shù)上熟知的，本領(lǐng)域技術(shù)人員懂得，首先必須知道吸液量，才能確定化學(xué)品基于織物重量的數(shù)量(OWF)，并借此控制織物上的反應(yīng)，最終獲得所要求的結(jié)果。
下面的實施例在這里給出的目的不是作為限制，而是舉例說明，以便對本發(fā)明有更好的理解。為證實傳統(tǒng)方法損失甲醛這一事實，進(jìn)行了實驗，其中織物像傳統(tǒng)方法中那樣和按照本發(fā)明以非常熱的空氣非常迅速地加熱。
實例1如上所述，可用足夠高的溫度進(jìn)行固化，從而在大量損失甲醛防礙良好處理之前便實現(xiàn)交聯(lián)反應(yīng)。在本實例中，100％棉牛津襯衫布用甲醛(37％)按濃度分別為5.0％OWF甲醛、0.8％OWF Freecat#9Accelerator(Freedom紡織化學(xué)品公司制造)以及1.5％OWF硅氧烷彈性體柔軟劑Sedgesoft ELS(Sedgefield特種化學(xué)品公司制造)浸軋，達(dá)到約60～70％的吸液率。然后樣品在張力下、設(shè)定在300°F的循環(huán)風(fēng)烘箱內(nèi)干燥并固化10min。
實例2與實例1中使用的相同織物的另一樣品以類似的溶液進(jìn)行浸軋，唯一不同之處在于，催化劑Accelerator#9為1.0％OWF。其他方面，該樣品的處理程序完全相同。
實例3與實例1中使用的相同織物的另一樣品以類似的溶液進(jìn)行浸軋，唯一不同之處在于，催化劑Accelerator#9為2.0％OWF。其他方面，該樣品的處理程序完全相同。
實例4與實例1中使用的相同織物的另一樣品以類似的溶液進(jìn)行浸軋，唯一不同之處在于，催化劑Accelerator#9為0.4％OWF，并且用MykonHD代替Sedgesoft ELS彈性體柔軟劑。其他方面，該樣品的處理程序完全相同。
實例5與實例1中使用的相同織物的另一樣品以類似的溶液進(jìn)行浸軋，唯一不同之處在于，催化劑Accelerator#9為0.8％OWF，并且用MykonHD代替Sedgesoft ELS彈性體柔軟劑。其他方面，該樣品的處理程序完全相同。
實例6與實例1中使用的相同織物的另一樣品以類似的溶液進(jìn)行浸軋，唯一不同之處在于，催化劑Accelerator#9為1.0％OWF，并且用MykonHD代替Sedgesoft ELS彈性體柔軟劑。其他方面，該樣品的處理程序完全相同。
實例7與實例1中使用的相同織物的另一樣品以類似的溶液進(jìn)行浸軋，唯一不同之處在于，催化劑Accelerator#9為1.5％OWF，并且用MykonHD代替Sedgesoft ELS彈性體柔軟劑。其他方面，該樣品的處理程序完全相同。
實例8與實例1中使用的相同織物的另一樣品以類似的溶液進(jìn)行浸軋，唯一不同之處在于，催化劑Accelerator#9為2.0％OWF，并且用MykonHD代替Sedgesoft ELS彈性體柔軟劑。其他方面，該樣品的處理程序完全相同。
實例9
相同織物的樣品在家庭洗衣機(jī)中進(jìn)行洗滌，然后滾筒干燥，但不用任何交聯(lián)方法處理。
實例10相同織物的另一樣品，當(dāng)作未處理、未洗滌的對照樣。
從表I清楚地看出，用彈性體柔軟劑處理過的樣品達(dá)到了比任何以Mykon HD處理的樣品都高的耐久壓燙程度。每種處理程度下，抗張強(qiáng)度都與收縮的結(jié)果類似。
在另一實驗中，其結(jié)果如表II所示，100％棉牛津襯衫布浸軋上2種濃度甲醛3.0和5.0％OWF，每種濃度又以3種濃度Accelerator#9催化劑0.8、1.0和2.0％進(jìn)行處理。在一半樣品中，施加SedgesoftELS，另一半用Mykon HD作為柔軟劑。2種柔軟劑均按1.5％OWF施加。每種樣品以表II所示各自溶液進(jìn)行浸軋，然后在300°F、張力下固化10min。所有樣品用完全一樣的程序處理，對間隔時間做了計時。
從表II(實例11～22以及對照例)清楚地看出，5次洗滌以后，Sedgesoft ELS樣品無一例外地具有幾乎兩倍于Mykon HD的撕裂強(qiáng)度。另外還看出，DP值越高，表明平滑無皺性越好。
表1Sedgefield硅氧烷彈性體柔軟劑ELS對照Mykon HD，即高密度聚乙烯織物新切諾基100％棉牛津襯衫布
1.處理后但洗滌前評估。
表II處理柔軟劑比較，Sedegsof ELS對照Mykon HDSedgesof ELS硅氧烷聚合物乳液MykonHD聚乙烯乳液規(guī)范強(qiáng)度抗張，緯紗25磅；撕裂，緯紗24盎司
1.處理后但洗滌前進(jìn)行評估。2. 5次洗滌后進(jìn)行評估。實例234塊人造絲薄型平紋織物18×36英寸，以處理溶液浸軋并通過軋水輥，從而提供如表I所示處理用化學(xué)品用量。處理過的織物被固定在銷釘框架上并在給出溫度的烘爐內(nèi)進(jìn)行固化。銷釘固定的織物從烘爐中取出，并從銷釘框架上取下。測定并記錄處理后織物的物理性能，結(jié)果載于表III中。
從表III中清楚地看出，增加按織物重量計的甲醛量(OWF)可改善DP值，但降低織物強(qiáng)度。對于收縮率也是如此，結(jié)果顯示DP與收縮率降低之間完全出乎意料的組合。
實例24樣品按實例23那樣制備，但取自人造絲亞麻織物，施加必要數(shù)量化學(xué)品，以提供如表IV所示0WF值。固化溫度為300°F；停留時間各不相同。結(jié)果載于表IV中。
實例25Lenzing(公司)Lyocell(溶劑法)人造絲織物按實例1的方法進(jìn)行處理，從而提供如表V所示化學(xué)品數(shù)量OWF。表V顯示該方法對Lyocell人造絲的有效性。
實例26人造絲和醋酸酯織物按實例23的方法進(jìn)行處理，從而提供如表VI所示化學(xué)品量OWF。表VI顯示該方法對醋酸酯人造絲織物的有效性。
實例2750/50人造絲/聚酯織物按實例23的方法進(jìn)行處理，從而提供如表VII所示化學(xué)品量OWF。表VII顯示該方法對人造絲/聚酯織物的有效性。
該實例顯示對以前無法作為可水洗織物出售的50/50人造絲/聚酯織物的效果。這類織物不是人造絲與聚酯的均勻混紡織物，而是交織織物，致使某些區(qū)域是100％聚酯，其他區(qū)域是100％人造絲。人造絲水洗后收縮，聚酯則不。這2種纖維在收縮方面的差異導(dǎo)致織物皺起，使之象個蜂窩。該織物通常作為“干洗”織物出售，但是經(jīng)本發(fā)明方法處理以后，就變成一種可水洗的新產(chǎn)品了。
實例28人造絲和亞麻(85/15)織物按實例23的方法進(jìn)行處理，從而提供如表VIII所示化學(xué)品量OWF。表VIII顯示該方法的不同實施方案對含人造絲織物的有效性。
該表中的結(jié)果顯示該方法的有效性，它僅采用甲醛和催化劑便可達(dá)到超過工業(yè)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)并產(chǎn)生工業(yè)可接受的3.5的DP值這樣的結(jié)果。
表中的結(jié)果顯示，對于含人造絲織物，只采用甲醛和催化劑來處理，所獲得的織物超過了工業(yè)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，并產(chǎn)生3.5的DP值。該織物將被工業(yè)所接受。
*注撕裂值超出Elmendorf試驗儀的能力。**注DP是根據(jù)凹凸效應(yīng)的降低，而不是根據(jù)皺紋，因為沒有皺紋，
注收縮值，帶正號的表明，織物擴(kuò)展而不是變小。
該表還顯示，當(dāng)硅氧烷彈性體加入到甲醛和催化劑中時，達(dá)到了高得多的強(qiáng)度并獲得4.00的DP。
僅在甲醛和催化劑中加入脲雖可產(chǎn)生較高抗張強(qiáng)度，但撕裂強(qiáng)度低于采用硅氧烷所獲得的，正如從脲通常導(dǎo)致織物一定程度地僵硬所預(yù)測的。然而，該結(jié)果仍好于僅使用甲醛和催化劑。DP則不因脲的加入而改善。
在優(yōu)選的實施方案中，甲醛、催化劑、硅氧烷SM2112和脲一起用于混合物中，獲得了總體最佳效果，其中抗張和撕裂強(qiáng)度都指出硅氧烷與脲之間可能存在協(xié)同效應(yīng)。DP也由于硅氧烷的存在而提高到4.00。
收縮，從所有樣品來看都出奇地一致，表現(xiàn)出大小大致相同的延伸，這與未處理對照例的6.42％收縮形成鮮明對照。
實例292塊人造絲織物用熱壓頭壓燙機(jī)在350°F壓熨15s來檢驗。該壓熨在2塊織物上都引起嚴(yán)重閃光，但在黑色粗粘膠纖維仿亞麻布上表現(xiàn)得尤為引人注目。當(dāng)這些織物采用本發(fā)明方法處理以后再壓熨時，則不產(chǎn)生明顯閃光，正如下表所示。
表IX壓熨導(dǎo)致人造絲織物發(fā)亮的傾向織物/顏色 未處理 未處理處理未壓熨 壓熨 壓熨人造絲斜紋/白 略微閃光*高閃光略微閃光人造絲亞麻/黑 不閃光 高閃光不閃光原來織物的略微閃光是由于使用了有光人造絲纖維的緣故。然而壓熨則增加了閃光，可是本發(fā)明的處理則未顯示這種增加的閃光，看上去像原來的織物一樣。
顯然，按本發(fā)明進(jìn)行的處理能夠阻止壓熨閃光或者完全消除這種現(xiàn)象。閃光是人造絲織物的嚴(yán)重問題，不僅消費者遇到，而且在加工廠中，織物不論在哪里碰到熱金屬都會出現(xiàn)發(fā)光斑點。
人造絲纖維在熱和壓力作用下表現(xiàn)出分子運動，從而造成全平斑點。如果產(chǎn)生的全平斑點足夠多，織物開始起鏡子的作用，而不是向所有方向反射光線，它朝一個方向反射光，從而導(dǎo)致光亮的“閃光”。倘若足夠嚴(yán)重，正如黑色織物的情況那樣，色調(diào)將完全變樣。
本發(fā)明方法，憑借其分子交聯(lián)能力，使分子結(jié)構(gòu)變得僵硬，致使織物熨燙時分子無法運動，因此不產(chǎn)生全平斑點，織物看上去與原來未熨燙織物一樣。
這一性能極為寶貴，因為自從人造絲在二十世紀(jì)二十年代后期或三十年代問世以來，人造絲壓熨閃光一直是個問題。不難想象，憑借本發(fā)明方法提供的全面交聯(lián)，這種非閃光效果要比利用樹脂所能達(dá)到的好得多，后者的平滑大部分源于樹脂在基本無定形人造絲纖維中的存在。這就是為何人造絲織物經(jīng)洗滌，失去樹脂后，人工熨燙時又嚴(yán)重閃光。
下面的實施例用于展示本發(fā)明方法在絲或毛織物上的應(yīng)用。
實例303個平紋薄毛織物樣品和一個絲織物樣品，尺寸18×36英寸，以處理溶液浸軋并通過軋水輥，從而提供如表X所示用量的處理用化學(xué)品。處理過的織物被固定在銷釘框架上并在給出溫度的烘爐內(nèi)進(jìn)行固化。銷釘固定的織物從烘爐中取出，并從銷釘框架上取下。測定并記錄處理后織物的物理性能，結(jié)果載于表X中。
從表X中清楚地看出，增加按織物重量計的甲醛量(OWF)可改善DP值，但降低織物強(qiáng)度。對于收縮率也是如此，結(jié)果顯示DP與收縮率降低之間完全出乎意料的組合。
權(quán)利要求
1.一種用于處理紡織織物以賦予或提高該織物至少1種性能的方法，該方法包括將織物引入到含甲醛水溶液中以提供織物有效溶液量的纖維吸液率，向織物施加催化甲醛與織物之間反應(yīng)的有效量催化劑；之后，讓濕織物暴露于至少約300°F的溫度以便在暴露的織物尚未失去大量甲醛之前使甲醛與織物起反應(yīng)，從而賦予或提高織物性能。
2.一種用于處理紡織織物以提高至少1種織物性能的方法，該方法包括在環(huán)境溫度下用甲醛水溶液和催化甲醛與織物之間反應(yīng)的催化劑處理該織物；將所述織物引入到至少約300°F的高溫加熱區(qū)中以使該環(huán)境溫度處理過的織物直接暴露于高溫以便使甲醛與織物發(fā)生反應(yīng)，從而提高織物性能。
3.一種用甲醛處理紡織織物以提高至少1種織物性能的方法，該方法包括用甲醛處理含選自纖維素纖維和蛋白質(zhì)纖維的纖維的織物，以使甲醛與所述纖維素或蛋白質(zhì)纖維起反應(yīng)；和將彈性體接枝到所述纖維素或蛋白質(zhì)纖維上。
4.權(quán)利要求1的方法，它是處理紡織織物的連續(xù)方法，該方法包括將織物連續(xù)地引入到水溶液中以提供織物有效溶液量的纖維吸液率，其中該溶液包含有效量甲醛以及催化甲醛與織物之間反應(yīng)的催化劑；然后，讓濕織物連續(xù)暴露于至少約300°F的溫度以便在暴露的織物尚未損失大量甲醛之前使甲醛與織物起反應(yīng)，從而賦予或提高織物性能。
5.權(quán)利要求4的方法，其中紡織織物包含天然纖維，它是纖維素或蛋白質(zhì)纖維。
6.權(quán)利要求4的方法，其中纖維是棉纖維。
7.權(quán)利要求4的方法，其中纖維是人造絲纖維，并且所述處理控制收縮。
8.權(quán)利要求5的方法，其中天然纖維是蛋白質(zhì)纖維，它是毛或絲纖維。
9.權(quán)利要求1的方法，其中脲或其衍生物的水溶液被施涂到織物上。
10.權(quán)利要求5的方法，其中將有效量彈性體在甲醛與織物起反應(yīng)之前施涂到織物上以提高織物性能。
11.權(quán)利要求10的方法，其中彈性體是反應(yīng)性彈性體。
12.權(quán)利要求11的方法，其中織物在處理后保留親水性。
13.權(quán)利要求10的方法，其中彈性體是成膜硅氧烷彈性體。
14.權(quán)利要求1的方法，其中織物上溶液的纖維吸液率是織物重量的至少約20％重量。
15.權(quán)利要求14的方法，其中纖維吸液率是至少約30％重量。
16.權(quán)利要求15的方法，其中纖維吸液率是30％至60％重量。
17.權(quán)利要求1的方法，其中通過將織物投入到已加熱至溫度300°F～350°F的加熱室中而使織物暴露在至少約300°F溫度。
18.權(quán)利要求1的方法，其中織物在施加甲醛水溶液之前用水溶液潤濕。
19.具有甲醛交聯(lián)和彈性體接杖的含親水性耐久壓燙纖維的織物。
20.權(quán)利要求19的織物，其中接枝是硅氧烷彈性體接枝，并且織物是含纖維素的。
全文摘要
一種用于處理紡織織物以賦予或提高該織物至少1種性能的方法,該方法包括:將織物引入到含甲醛水溶液中以便使織物吸入有效量該溶液而達(dá)到一定纖維吸液率,向織物施加能催化甲醛與織物之間反應(yīng)有效量的催化劑;讓濕織物暴露于至少約300°F的溫度以便趁暴露的織物尚未失去大量甲醛時使甲醛與織物起反應(yīng),從而賦予或提高織物性能。
文檔編號D06M13/432GK1338013SQ99813905
公開日2002年2月27日 申請日期1999年3月15日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月30日
發(fā)明者G·L·帕耶特 申請人:寶潔公司