CN105793488A - 改质纤维及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种改质纤维和用于制造该改质纤维的方法。该改质纤维通过对纤维材料进行改质而获得，该纤维材料包括纤维素纤维和动物纤维中的至少一种。该改质纤维的特征在于：主要由具有12?15个碳原子的脂肪醇聚氧乙烯醚构成并具有硅氧烷骨架的硅弹性体膜牢固地附着到该改质纤维的表面的至少一部分，并且所述表面具有30?70mN/m的表面张力。
Description
技术领域
本发明涉及一种通过对包括纤维素纤维或动物纤维中的至少一种的天然纤维进行改质而获得改质纤维及其制造方法。
背景技术
一般地，由天然材料获得的诸如纤维素纤维或动物纤维(下面也成为天然纤维)的纤维比合成纤维具有更优良的吸湿性和吸水性。然而，当被水洗时，天然纤维易于膨胀并由此变硬、变脆或变白。进一步地，不利地，天然纤维在抗皱性和强度方面次于合成纤维。
因此，具有在不会损坏天然纤维所固有的吸湿性和吸水性的情况下对天然纤维进行改质从而制造出具有等同于合成纤维的耐洗涤性、强度等的耐洗涤性、强度等的改质纤维的需求。例如，公开号为08-134780的日本公开专利提出一种用于为天然纤维中的羊毛提供防水/防油性能的方法。具体地，毛纤维经过氧化处理，诸如二甲基聚硅氧烷的聚硅氧烷树脂和诸如聚四氟乙烯树脂的氟化物以该顺序被吸收到羊毛纤维以形成防水/防油涂层。然而，在这种情况下，在羊毛纤维和涂层之间的附着力不够。因此，涂层在洗涤过程等中往往会脱落，从而防水/防油性常被破坏。
考虑到上述问题，例如，公开号为2008-202174的日本公开专利公开了一种动物毛发纤维，其包括羊毛、含氟丙烯酸树脂等的防水/防油涂层，以及形成在所述羊毛与所述防水/防油涂层之间的中间涂层，该中间涂层包括能够与动物毛发纤维形成共价键的聚酰胺-环氧氯丙烷等。在这种情况下，由于在动物毛发纤维中在中间涂层和官能团之间形成共价键，因此防水/防油涂层和动物毛发纤维之间的附着力通过中间涂层改善，从而防水/防油性能持续更长时间。
发明内容
同时，织物产品(商品)的流行颜色和款式快速变化。因此，提前使用预定颜色被染色的缝制产品可能在很短时间内变得不适合顾客品味，并且可能作为未售库存留下。考虑到资源的有效利用，为了减少未售库存，有必要在短期内提供符合当时的流行颜色和款式的商品。在这种情况下，优选的是改质纤维在未染色和未缝制的状态下被库存，并根据紧在出售时间之前收集的市场信息进行染色，并且之后快速缝制以提供纤维产品。因此，重要的是天然纤维在改质之后可以被染色，换句话说，改质纤维可以被匹染。
然而，由公开号为2008-202174的日本公开专利所描述的技术而获得的改质纤维不能被匹染。在使用活性染料、还原染料等对天然纤维进行染色的情况下，天然纤维中的官能团必须与染料反应。然而，尽管在官能团和中间涂层之间形成共价键，因此染料被防止为天然纤维所吸收，并且不能轻易地避免颜色不均匀等的生成。
由上可清楚的知道，难以制造可匹染的具有优良耐久性的改质纤维。
考虑到上述问题，本发明的一个目的在于提供一种包括天然纤维的改质纤维，该改质纤维可以被制造成具有优良的耐久性同时保持充分的天然纤维的吸湿性，并且可被容易的染色，以及提供制造该改质纤维的方法。为达到上述目的，在本发明中，改质纤维通过对纤维材料进行改质制造而成，该纤维材料包括纤维素纤维和动物纤维中的至少一种，硅弹性体的膜被附着到所述纤维材料的一表面的至少一部分；所述硅弹性体包括作为主要成分并具有12-15个碳原子的脂肪醇聚氧乙烯醚，并且所述硅弹性体包括硅氧烷骨架，并且所述表面具有30-70mN/m的表面张力。
在本发明的改质纤维中，由硅弹性体形成的膜主要由于机械动作(例如，锚固效应)而附着到包括纤维素纤维和动物纤维中的至少一种的纤维材料(下面也称为天然纤维)。也即，天然纤维中的大多数官能团部不与硅弹性体膜形成化学件(例如，共价键)。因此，在对改质纤维染色的情况下，天然纤维的官能团可以充分地与染料反应，从而染料可以如期望的被吸附到天然纤维，同时防止颜色不均的生成。因此，改质纤维可以表现出优良的染色性并且易于被匹染。
硅弹性体膜可根据天然纤维的变形而被扩展和收缩，并且因此可以保持与天然纤维表面的强附着。因此，即使在洗、染等过程中，在水中或试剂中对改质纤维施加摩擦力时，也可以防止硅弹性体从天然纤维的表面脱落，并且可以表现出优良的耐久性。
进一步地，该改质纤维的表面张力通过以上述方式形成硅弹性体膜而被控制在30-70mN/m的范围内。因此，天然纤维被改质以具有可与合成纤维相当的表面张力。由此，天然纤维的被认为是其缺点的在水洗等中的膨胀可被防止，并且柔软性、强度、染色耐久性、抗皱性等都得以如期望地提高。因此，可制造具有等同于合成纤维的物理特性的优良物理性能的含有天然纤维的改质纤维。
进一步地，与合成纤维相比较，改质纤维可以具有更优良的吸湿性和吸水性。如上所述，在改质纤维中，天然纤维中的大部分官能团不与硅弹性体膜反应。因此，改质纤维由于该官能团的亲水性而可以捕获水分子并且从而表现出优良的吸湿性。
硅弹性体膜为具有多个微孔的多孔膜，并且所述膜的表面具有鳞片状形状。水可以在具有这种形状的膜表面容易的散开。此外，改质纤维可以通过微孔吸收水。由此，改质纤维由于硅弹性体膜的结构而可以表现出优良的吸水性。
如上所述，改质纤维可以表现出与合成纤维一样的优良的物理性能和耐久性，同时又能保持天然纤维的充分吸湿性，并且可被轻易匹染。因此，可使用该改质纤维快速提供贴合于客户口味的商品，并且减少未售库存。
在该改质纤维中，优选地硅弹性体膜包括导电微粒，所述导电微粒包括n-型半导体，该n-型半导体包括作为主要成分的氧化锌。该导电微粒可以吸收紫外线，并且可以吸收和反射红外线。相反地，可见光可以透射通过导电微粒。因此，含有导电微粒的硅弹性体膜可作用以向改质纤维提供紫外线防护功能和红外线防护功能，而不会破坏改质纤维的颜色。进一步地，该硅弹性体膜可以作用以向改质纤维提供优良的导电性并且因此可以作为抗静电以有效地防止静电生成。此外，该硅弹性体膜可以作用以向改质纤维提供优良的防臭抗菌性。
一般来说，穿着衣物的人常在衣物表面上产生的静电作用到打开的皮肤毛孔上时或在低柔软性的纤维与打开的皮肤毛孔接触时感到衣服的刺激。该含有氧化锌作为主要成分的导电微粒具有收敛功能。因此，由该改质纤维制成的衣物包括导电微粒，可以关闭穿衣物的人的毛孔。进一步地，如上所述，在该改质纤维中，导电微粒防止静电的生成，并且可以通过硅弹性体膜提高柔软性。因此，穿衣物的人所受的刺激会被减小。
如上所述，在包括导电微粒的硅弹性体膜紧密地附着到改质纤维中的天然纤维的情况下，导电颗粒被强有力地保持在天然纤维的表面上。因此，上述由于导电微粒而获得的功能难以在改质纤维的洗涤等过程中损坏，并可以保持优良的耐久性。
进一步优选地，在导电微粒中，氧化锌掺杂有铝和镓中的至少一种。该情况下，改质纤维的导电率被进一步提高。
在本发明中，一种由纤维材料制造改质纤维的方法，该纤维材料包括纤维素纤维和动物纤维中的至少一种，所述方法包括如下步骤：将所述纤维材料浸入到包括硅弹性体颗粒的水性分散液体中(所述硅弹性体包括作为主要成分并具有12-15个碳原子的脂肪醇聚氧乙烯醚，并且所述硅弹性体包括硅氧烷骨架)，以及在热处理中交联所述弹性体颗粒，由此将由硅弹性体形成的膜附着到所述纤维材料的一表面，以制造具有30-70mN/m的表面张力的改质纤维。
在通过上述步骤制造而成的改质纤维中，响应于天然纤维的变形可被伸展或收缩的硅弹性体膜主要由于机械动作(例如，锚固效应)而被强有力地附着到天然纤维表面。因此，在该改质纤维中，硅弹性体膜可强有力地附着到天然纤维，同时天然纤维中的大多数官能团可与染料反应。所以，改质纤维具有优良的染色性并且可被容易地匹染。
改质纤维具有金属等于合成纤维表面张力的被控制的表面张力。因此，改质纤维尽管含有天然纤维但是也可以防止在水洗等中膨胀，并且表现出与合成纤维的物理特性近似等同的优良的物理特性，如柔软性、强度、染色耐久性和抗皱性。进一步地，如上所述，由于官能团不与硅弹性体膜化学键合，由此改质纤维由于该官能团的亲水性而可以吸收水分子并且从而可以表现出优良的吸湿性。
硅弹性体膜为具有多个微孔的多孔膜并且，所述膜的表面具有鳞片状。因此，改质纤维可以表现出优良的吸水性。
在改质纤维的制造方法中，优选地，包括含有氧化锌作为主要成分的n-型半导体的导电微粒通过将导电微粒添加到水性分散液体中而附着到改质纤维的表面。通过将导电微粒到如上所述紧密地附着到天然纤维的硅弹性体膜，导电微粒可以强有力地保持在改质纤维的表面上。因此，通过添加导电微粒，改质纤维可具有紫外线防护功能和红外线防护功能，且不会破坏改质纤维的颜色。此外，改质纤维可以表现出优良的防臭和抗菌性。
此外，导电微粒可以作为抗静电以防止静电生成，并且可以表现出收敛功能以关闭穿着包括改质纤维衣物的人的皮肤毛孔。此外，改质纤维可表现出出色的柔软性以减少对衣物穿着者的刺激。
优选地，氧化锌被掺杂有铝和镓中的至少一种。在这种情况下，改质纤维的导电率可以被进一步提高。
优选地，热处理使用水蒸汽在蒸汽固着中进行。在该情况下，例如，通过使用具有100℃或更低温度的饱和蒸汽，该硅弹性体颗粒可被交联，并且制造出具有进一步改进的柔软性的改质纤维。进一步地，饱和蒸汽可以均匀地穿透堆放的天然纤维匹之间的间隙，并且由此可以有效并均匀地为整个天然纤维提供热量。因此，例如，在天然纤维为缠绕纱线的状态的情况下，饱和蒸汽可以向缠绕纱内部的天然纤维匹提供地提供热量，以有效地交联硅弹性体颗粒。此外，在蒸汽定形中，天然纤维的外界环境可填充有饱和蒸汽以防止活性氧等的生成。因此，可以理想地防止改质纤维被活性氧损坏或脆化。
具体实施方式
下面将对本发明的改质纤维的优选的实施例及其制造方法进行详细描述。
本发明的改质纤维通过对包括纤维素纤维和动物纤维中的至少一种的纤维材料进行改质而获得。因此，天然纤维可以仅包括纤维素纤维，或仅包括动物纤维，或包括纤维素纤维和动物纤维两者。除天然纤维之外，纤维材料还可以包括合成纤维。
纤维材料的形状没有特别限制，纤维材料可以为棉球、绳、丝、梳棉、纱线、非织物、织物、针织物、毛巾等的状态。
纤维素纤维的典型例子包括棉花的天然植物纤维(棉纤维)。可选地，纤维素纤维可以为麻类材料，例如苎麻、亚麻、大麻(大麻制品)、黄麻、蕉麻，或剑麻。进一步地，纤维素纤维也可为所谓的再生纤维，其通过将天然纤维素溶解在预定的溶液中并将纤维素成形为纤维形状制备而成。这种再生纤维的具体例子包括人造纤维、高湿模量粘胶纤维、铜氨纤维、坦西尔绿色纤维(澳大利亚的LenzingAktiengesellschaf的注册商标)。
另一方面，动物纤维的典型例子包括蚕丝、羊毛以及动物毛发纤维。动物毛发纤维的具体的例子包括羊驼毛、马海毛、安哥拉山羊毛、羊绒、驼毛以及骆马绒。
合成纤维的例子包括聚酯、聚氨酯、脂肪族聚酰胺基纤维(包括6-尼龙和6，6-尼龙)、以及芳族聚酰胺基纤维。
纤维材料(改质纤维)中的纤维素纤维、动物纤维以及合成纤维的比例没有特别的限制，而是可以随意选择。
改质纤维通过向将硅弹性体膜附着到纤维材料中的天然纤维的表面的至少一部分而获得。硅弹性体包括作为主要成分的具有12-15个碳原子的脂肪醇聚氧乙烯醚，并且具有硅氧烷骨架。改质纤维的表面张力通过硅弹性体膜被控制在30-70mN/m的范围内。
更具体地，硅弹性体膜为具有多个微孔的多孔膜，并且其表面具有鳞片形状。该硅弹性体膜主要由于机械动作(例如，锚固效应)附着到天然纤维的表面。同时，天然纤维中的数官能团中的大多数不能与硅弹性体膜形成诸如共价键的化学键。因此，在对改质纤维进行染色的情况下，天然纤维中的官能团可以与染料充分反应，使得染料可以理想地被吸附到天然纤维，同时防止颜色不均的生成。因此，改质纤维可以表现出优良的染色性并且易于匹染。
硅弹性体膜可以响应于天然纤维的变形使用其弹性而被扩展和收缩，并且因此可以保持对天然纤维的表面的强附着。因此，即使在洗、染等过程中将摩擦力施加给水或试剂中的改质纤维时，也可以防止硅弹性体从天然纤维的表面剥离，并且可以表现出优良的耐久性。
因此，改质纤维在保持硅弹性体膜对天线纤维表面的强附着的同时表现出优良的染色性，并且能够易于匹染。该改质纤维可以在未染色和未缝制状态下保存，并根据紧在出售时间之前收集的市场信息进行染色，并且之后快速缝制以提供纤维产品。因此，尽管流行颜色和款式快速变化，但是通过使用该改质纤维可以在短期内提供符合当时的流行颜色和款式的商品。因此，通过使用该改质纤维，考虑到资源的有效利用，商品的待售库存可以被减少，并且缝制产品的成本可以被最终降低。
如上所述，具有硅弹性体膜的改质纤维具有表面张力为30到70mN/m的表面。表面张力可通过所谓的杜邦方法测量。具体地，首先，异丙醇与蒸馏水混合以制备具有不同浓度的12种混合试剂。该12种混合试剂对应于表1所示的混合比例而划分为第1-第12个等级。表1也示出所述等级的表面张力。
通过将混合试剂例如以第1-第12的顺序滴到样品上来评估测量样品的表面张力。更具体地，混合试剂中的每一种的的五(5)滴被施加到样品上，以使得所施加的五滴中的每一个都在样品上具有大约3mm的直径。之后，在样品被静置10秒之后，选择2-3滴仍保持在液滴状态的混合试剂。在所选择的试剂中具有最大等级数的混合试剂的表面张力被认为是样品的表面张力。
在固体和液体的表面张力对比中，当液体的表面张力大于固体的表面张力时，液体可能被固体排斥。因此，由于本实施例中的改质纤维具有被控制在上述范围内的表面张力，因此当第5-第12等级的混合试剂被滴到所述改质纤维上时，混合试剂不被保持处于在液滴状态而是渗入到该改质纤维中。此外，表面张力为72mN/m的水难以渗入到该改质纤维中。
表1
在通常的合成纤维中，6，6-尼龙具有大约60mN/m的表面张力，并且聚酯纤维具有大约45mN/m的表面张力。另一方面，在天然纤维中，棉花具有大约230mN/m的表面张力，亚麻具有大约68mN/m的表面张力，去皮羊毛(descaledsheepwool)具有大约200mN/m的表面张力。因此，诸如棉花和羊毛的天然纤维的表面张力显著大于水的表面张力。因此，在水洗等中，这种天然纤维易于吸收大量水，变膨胀，并由此变硬、变脆、发白或者变形。
如上所述，在该实施例中，该改质纤维的表面张力被控制以小于水的表面张力并且近似等于合成纤维的表面张力。因此，与合成纤维的情况一样，能够防止改质纤维中的天然纤维在水洗等过程中膨胀。因此，能够有效地防止改质纤维变硬、变脆、发白或者变形，并且即使存在天然纤维，改质纤维也能够表现出基本等同于合成纤维物理特性的优良的物理特性。因此，改质纤维可以具有优良的柔软性、强度、耐洗性、染色耐久性、抗皱性等。
进一步地，由于天然纤维中的亲水官能团不与硅弹性体膜反应，因此改质纤维由于该官能团而可以吸收水分子并且从而表现出优良的吸湿性。
进一步地，在改质纤维的表面上，水分子可以通过硅弹性体膜内的微孔渗入到天然纤维之中。此外，水分子可以在硅弹性体膜的鳞片状表面随意扩散。因此，改质纤维可以令人满意地保持天然纤维的固有吸水性。
由此，该改质纤维可以具有与合成纤维等同的优良的物理性能，例如柔软性、强度、耐洗性、染色耐久性、抗皱性，并且可以进一步的具有比比合成纤维吸湿性和吸水性高的优良的天然纤维的吸湿性和吸水性。
硅弹性体膜进一步包括导电微粒，其包括作为主要成分的氧化锌。具体地，该导电微粒包括通过将氧化锌与三价金属掺杂制备而成的n型半导体。从提高导电性能的角度，优选的是氧化锌与铝和镓中的至少一种的三价金属掺杂。
此外，从提高导电性能的角度，导电微粒的直径优选地使得一级粒子的平均直径为大约100到200nm，而二级粒子的平均直径为大约4到5μm。平均直径可以通过市售粒径分析仪器等来测量。例如，导电微粒的粒径分布可以通过激光衍射散射方法确定，并且在分布中处于综合值为50％(D50)的粒子直径可以被认为平均粒径。
由于被散布有导电微粒的硅弹性体膜强有力地附着到改质纤维的表面，因此导电微粒强有力地保持在表面上。因此，可以有效地防止在洗、染等过程中导电微粒被从改质纤维被移除，使得该改质纤维可以表现出优良的耐久性。
通过以如上方式将导电微粒强有力地附着在改质纤维的表面，改质纤维可具有下面所述的附加的功能，该功能在洗涤改质纤维的过程中很难被破坏，并且因此该改质纤维表现出优良的耐久性。
导电微粒可以吸收紫外线，并且可以吸收和反射红外线。相反地，可见光可以透射通过导电微粒。因此，导电微粒可以用于为改质纤维提供紫外线防护功能和红外线屏蔽功能，且不会破坏改质纤维的颜色。进一步地，导电微粒可以用于提高改质纤维的导电性，并且因此可以作为有效防止静电生成的抗静电剂。此外，导电微粒可以用于为改质纤维提供优良的防臭和抗菌性能。
一般来说，穿着衣物的人常在衣物表面产生的静电作用到打开的皮肤毛孔上时或在低柔软性纤维与打开的皮肤毛孔接触时感到被衣物刺激。包括氧化锌作为主要成分的导电微粒具有收敛功能。因此，由含有导电微粒的改质纤维制成的衣物可以防止衣物穿着者的毛孔打开。进一步地，如上所述，在该改质纤维中，可以通过导电微粒防止静电的生成，并且可以通过硅弹性体膜提高柔软性。因此，可以减小衣物穿着者受到的刺激。
接下来，将使用根据本实施例的制造方法来描述用于制造具有如上基本结构的改质纤维的步骤。
首先，将包括作为主要成分的具有12-15个碳原子的脂肪醇聚氧乙烯醚并具有氧烷骨架的硅弹性体的颗粒分散到诸如水的水性分散介质中以制备水性分散液体。该水性分散液体可通过适当的控制诸如X-51-1318(商品名，由Shin-EtsuChemicalCo.，Ltd.制造)的市售产品的浓度来获得。
上述导电微粒可以进一步分散在水性分散液体中。诸如MH-2N(23-K)(商品名，可从HakusuiTechCo.，Ltd.获得)的市售产品可以用作该导电微粒。
用于控制改质纤维产品的表面张力的调整剂(例如，阴离子软化剂)可以进一步被添加到水性分散液体中。例如，通过使用该调整剂，可控制硅弹性体颗粒的交联程度以及由此改质纤维的表面张力可被适当的控制。诸如高柔软剂ATS-2(商品名，可从MeiseiChemicalWorks，Ltd.获得)的市售产品可被用作该调整剂。
根据纤维材料的类型、形式、形状以及尺寸，适当地选择所述硅弹性体颗粒、导电微粒以及调整剂在水性分散液体中的浓度，以使得改质纤维的表面张力被控制在30到70mN/m的范围内。例如，通过使用包括0.1％到10％质量含量的硅弹性体颗粒，0.1％到20％质量含量的导电微粒，以及0.01％到3％质量含量的调整剂的水性分散液体，可以容易地将表面张力控制在上述范围内。
含有天然纤维的纤维材料被浸入到如此获得的水性分散液体中，并且从纤维材料中拧出液体。之后，纤维材料被干燥并且经受热处理，由此硅弹性体颗粒相互间交联。因此，硅弹性体膜形成，并且该膜主要由于锚固效应而强有力地附着到天然纤维表面，由此制造出具有表面张力为30到70mN/m的改质纤维。
可以通过诸如热固着机的已知的加热设备来执行热处理，并且优选地在使用水蒸汽的蒸汽固着中实施该热处理。在该情况下，例如，通过使用具有100℃或更低温度的饱和蒸汽，该硅弹性体颗粒可被交联，并且制造出具有进一步改进的柔软性的改质纤维。进一步地，饱和蒸汽可以均匀地穿透堆放的天然纤维匹之间的窄间隙，并且由此可以有效地均匀地为整个天然纤维提供热量。
因此，在天然纤维为纱线装置的情况下，特别优选地使用蒸汽固着。由此，在天然纤维纱线缠绕并且之后被热处理的情况下，饱和蒸汽可以将热量均匀地提供给缠绕的纱线内部的天然纤维匹，从而有效地形成硅弹性体膜。
此外，在蒸汽固着中，天然纤维的周围环境可填充有饱和蒸汽以防止活性氧等的产生。因此，可以理想地防止改质纤维被活性氧损坏或脆化。
在通过上述步骤制造而成的改质纤维中，如上所述，响应于天然纤维的变形伸展或收缩的硅弹性体膜主要由于机械动作(例如，锚固效应)可以强有力地附着到天然纤维表面。因此，在该改质纤维中，硅弹性体膜可强有力地附着到天然纤维，同时天然纤维中的官能团的大多数可与染料反应。因此，改质纤维具有优良的染料亲和性并且可被容易地匹染。
改质纤维具有基本等同于合成纤维的受控表面张力的受控表面张力。因此，尽管存在天然纤维，也可以防止改质纤维在水洗等过程中膨胀，并且该改质纤维可以表现出与合成纤维的物理特性基本等同的优良的物理特性，例如柔软性、强度、染色耐久性和抗皱性。
进一步地，由于官能团不与硅弹性体膜化学键合，因此改质纤维由于该官能团的亲水性而可以吸收水分子并且从而表现出优良的吸湿性。此外，由于硅弹性体膜为具有多个微孔的多孔膜并且具有鳞片状表面，因此改质纤维可以表现出优良的吸水性。
进一步地，由于导电微粒强有力地保持在改质纤维表面上，因此改质纤维可以长时间的保持紫外线屏蔽功能、红外线屏蔽功能、防臭性能、杀菌性能、抗静电性能、低敏性能等。
本发明的优选实施例已在上面描述，本发明不限于该实施例，在不脱离本发明的范围内可以进行各种改变和变更。
例如，尽管在以上改质纤维中硅弹性体膜包括导电微粒，但是该硅弹性体膜不特别限于此。水性分散液体可以不含导电微粒，并且由此不具有导电微粒的硅弹性体膜可以形成在改质纤维的表面上。
实施例
[实施例1]
本发明将通过参考实施例进行更详细的描述，且不旨在限制本发明的范围。
首先，改质纤维的几个实施例将在下方描述，该改质纤维通过在以下纤维材料上形成不含导电颗粒的硅弹性体膜而获得。使用包括100％的棉的材料A、由棉和羊毛以70∶30的比例混合制备而成的材料B、由棉和丝以70∶30的比例混合制备而成的材料C、由棉和亚麻以60∶40的比例混合制备而成的材料D、由棉和再生纤维素以80∶20的比例混合制备而成的材料E和由棉和酯以35∶65的比例混合制备而成的材料F作为该纤维材料。
由材料A形成的纤维材料在纱线A1、织物A2、A3和A4、针织物A5和A6的状态下使用。纱线A1为第20号单纱的原纱线。织物A2是包括使用第40号单纱制备而成的每英寸120支经纱和每英寸60支纬纱的平织物。织物A3为包括使用第20号单纱制备而成的每英寸108支经纱和每英寸58支纬纱的斜纹织物。织物A4为包括使用第20号单纱制备而成的每英寸62支经纱和每英寸58支纬纱的平织织物。针织物A5为使用第40号单纱制备而成的18针30英寸直径的环形罗纹针织物。针织物A6为使用第20号单纱制备而成的20度26英寸直径的平针针织物
材料B的纤维材料以织物B1和B2的状态使用。织物B1为包括使用第30号单纱制备而成的每英寸90支经纱和每英寸70支纬纱的斜纹织物。织物B2为包括使用第40号双折纱制备而成的每英寸108支经纱和每英寸58支纬纱的斜纹织物。
材料C的纤维材料以织物C1和C2的状态使用。织物C1为包括使用第60号单纱制备而成的每英寸90支经纱和每英寸88支纬纱的平织物。织物C2为包括使用第50号单纱制备而成的每英寸148支经纱和每英寸82纬纱的斜纹织物。
材料D的纤维材料以针织物D1状态使用，其为通过使用第40号单纱制备而成的18针30英寸直径的环形罗纹针织物。材料E的纤维材料以针织物E1的状态使用，其为使用第60号单纱形成的22针30英寸直径的环形罗纹针织物。材料F的纤维材料以织物F1的状态使用。织物F1为包括通过使用第34号单纱制备而成的每英寸120支经纱和每英寸60支纬纱的平织物。
在纤维材料中，纱线A1在含有1g/L的可从HokkoChemicalsCo.，Ltd.获得的Scorerol700conc(商品名)、以及1g/L的可从NiccaChemicalCo.，Ltd.获得的SunmorlBH-75的水性溶液中通过筒纱染色机进行预处理。
织物A2、A3、A4、C1、C2和F1分别经过脱浆、擦洗、烧毛、漂白。织物F1通过热成型机预先成型。
针织物A5和A6分别经过脱浆、擦洗、漂白、脱水、以及干燥。
纱线由筒纱染色机两次擦洗并且漂白，之后被干燥以获得织物B1。该织物B1被进一步脱浆、擦洗、烧毛、冷漂白以及洗涤。另一方面，织物B2被脱浆、擦洗和烧毛。
之后，制备水性分散液体以对纤维材料进行改质。具体地，制备含有10g/L的上述X-51-1318和10g/L的上述高柔性剂ATS-2的水性分散液体以对纱线A1进行改质。进一步地，制备含有2质量％的X-51-1318和1质量％的高柔性剂ATS-2的水性分散液体以对除纱线A1和织物B2之外的纤维材料(织物A2、A3、A4、B1、C1、C2和F1、以及针织物A5、A6、D1和E1)进行改质。进一步地，制备含有6质量％的X-51-1318和1质量％的高柔性剂ATS-2的水性分散液体以对织物B2进行改质。
对于针织物A6、D1和E1，分别以1质量％、3质量％和2质量％的比例将上述的SunmorlBH-75作为表面活性剂添加到水性分散液体中。进一步地，对于织物B2，3质量％的可从DIC公司获得的FinetexNRW(商品名)作为表面活性剂被加入到水性分散液体中。
将上述纤维材料分别浸入到水性分散液体中。具体地，纱线A1在普通温度下浸入到水性分散液体中20分钟，并且使用可从UenoKikaiCo.，Ltd.获得的筒纱脱水机进行脱水。之后，将产物使用可从NissenCo.，Ltd.获得的筒纱干燥机使用高压干燥，并且使用可从NikkuIndustryCo.，Ltd.获得的蒸汽成型机进行蒸汽成型，以制造改质纤维。
除纱线A1之外的纤维材料(织物A2、A3、A4、B1、C1、C2和F1、以及针织物A5、A6、D1和E1)被浸入到上述水性分散液体中并之后被拧干。在该步骤中，吸收的水性分散液体的重量和每一个纤维材料浸入之前测量的重量的比例(湿透率)控制在70％。纤维材料分别从ILSUNGMACHINARY，Co.，Ltd.获得的热固着机在150℃下干燥1分钟30秒。
在干燥后的纤维材料中，使用上述热固着机对针织物A5、A6、D1和E1分别在170℃下被热处理2分钟。其他纤维材料(织物A2、A3、A4、B1、B2、C1、C2和F1)使用可从SANDOENGINEERINGCo.，Ltd.获得的烘干机分别在170℃下被热处理2分钟。
之后，除纱线A1、织物B2、以及针织物D1之外的其他纤维材料(织物A2、A3、A4、B1、C1、C2和F1，以及针织物A5、A6和E1)分别经防缩处理以制造改质纤维。
相反，织物B2被进一步脱浆、擦洗、漂白两次以及干燥。织物B2浸入到含有4质量％的X-51-1318和3质量％的高柔性剂ATS-2的水性分散液体中，之后产物采用上述同样的方式被干燥。使用含有7质量％的BeckamineNF-30以及2质量％的NFC-1(商品名，两者都可从DIC公司获得)的乙二醛溶液对产物进行抗皱整理。之后，织物B2使用烘干机进行热处理并采用与上述同样的方式进行防缩处理，以制造改质纤维。
针织物D1在上述热处理之后被进一步脱浆、擦洗、漂白、脱水和干燥。针织物D1浸入到含有2质量％的X-51-1318、1质量％的高柔性剂ATS-2以及2质量％的SummorlBH-75的水性分散液体中，之后采用上述同样的方式被干燥。之后产物采用与上述同样的方式受到防缩处理，以制造改质纤维。
因此，织物B2和针织物D1中的每一个都经历两次改质处理以形成硅弹性体膜。
顺便地，纱线A1在上述改质处理之后进行如下处理，因此，形成的纱线A1采用公开号为2012-026053的日本公开专利所描述的方法使用可从SekidoTekkoLtd.获得的高效柔性流动染色机进行擦洗和漂白。之后，纱线A1使用可从AsahiSeisakushoCo.，Ltd获得的离心式脱水机和滚筒式干燥机被脱水和干燥。
由此制造出实施例1的改质纤维。未经上述方法进行改质(即，没有硅弹性体膜)的纤维用作比较例1的样品。
进一步地，比较例2、3、4的受到防水/防油处理的纤维通过将吸水硅、二甲基硅油或氨基硅油(被认为是对普通纤维的防水/防油处理有用的硅树脂)附着到织物A3的表面被制造而成。具体地，比较例2的防水/防油处理的纤维通过将织物A2浸入到含有3质量％由可从NiccaChemicalCo.，Ltd.获得的NiccaSiliconeAQ77的处理液中、并且产物被拧干、干燥和加热而制造而成。
比较例3的防水/防油处理的纤维以与比较例2相同的方式制造而成，除了使用含有3质量％的可从NiccaChemicalCo.，Ltd.获得的NiccaSiliconeDM100E(商品名)的处理液替代上述处理液之外。
比较例4的防水/防油处理的纤维以与比较例2相同的方式制造而成，除了使用含有3质量％的可从NiccaChemicalCo.，Ltd.获得的NiccaSiliconeAMC800(商品名)的处理液替代上述处理液之外。
<表面张力>
分别测量实施例1和比较例1中的织物A2、A3、B1、C1和F1以及针织物A5在水洗之前(0次)和进行水洗100次之后的表面张力。使用可从ToshibaCorporation获得的家电洗衣机VH-30S进行洗涤。具体地，水和每一个测量样品被添加到洗涤筒中，使得每30L水使用1kg测量样品(即，以1∶30的洗涤比)。洗涤在强水流条件下在水温为30℃-40℃进行15分钟。该过程重复100次，并且测量洗涤100次的测量样品的表面张力。使用上述杜邦方法测量表面张力。比较结果显示在表2中。
表2
如表2所示，实施例1的改质纤维在洗涤前和洗涤100次之后测量的所有表面张力都在30-70mN/m的范围内。相反地，比较例1的纤维材料的表面张力(即，未改质纤维材料的固有表面张力)为230mN/m。因此，每一个纤维材料的表面张力可通过在纤维材料表面上形成硅弹性体膜而被降低，并且最终的改质纤维可以表现出大致等同于合成纤维的表面张力的受控的表面张力。因此，如上所述，尽管存在上述纤维材料，改质纤维也可以表现出与合成纤维的物理特性相同的优良的物理特性。
即使在实施例1中的织物A2和A3使用蒸汽成型而不是使用上述烘干机进行热处理的情况下，表面张力在洗涤前近似为70mN/m。因此，证实了改质纤维在这种情况下也可以表现出近似等于合成纤维的表面张力的受控的表面张力。
此外，在实施例1的改质纤维中，100次洗涤之后测量的表面张力可以近似等于洗涤之前测量的表面张力。因此，在每一个改质纤维中，硅弹性体膜可被强有力地附着到纤维材料，可防止在洗涤时脱落，并可表现出优良的耐久性。
之后，分别测量实施例1和比较例2-4的织物A3在洗涤前、进行10次洗涤后、染色前、染色后的表面张力。洗涤以与上述同样的方式进行。
染色使用可从NissinMachineryPteLtd.获得的筒型染色机NF-70通过浸染处理在如下条件中进行。在该处理中，使用含有0.8％o.w.f.(相对于纤维的质量)的SuHFYELLOW3R、0.64％o.w.f.的SuHFSCARLET2G、0.72％o.w.f.的SuHFBLUEBG、40g/L的芒硝以及10g/L的碳酸钠的着色剂。进一步地，洗涤比为1∶20，并且染色条件为60℃下进行40分钟。
表面张力通过上述的杜邦方法进行测量，表3示出对比结果。
表3
从表3清楚地看出，在实施例1的改质纤维中，在洗涤前、进行10次洗涤后、染色前、染色后测量的表面张力都在30到70mN/m的范围之内，并且近似等于合成纤维的表面张力。因此，在改质纤维中，即使在染色过程中，硅弹性体膜也不会从纤维材料表面脱落，并且能够表现出优良的耐久性。
在比较例2和3中，难以获得具有近似等于合成纤维的表面张力的受控的表面张力的防水/防油处理纤维。进一步地，在比较例4中，尽管防水/防油处理纤维可以在洗涤前和染色前表现出与合成纤维的表面张力等同的表面张力，但是在洗涤和染色过程中不能保持受控的表面张力。因此，即使在硅树脂(对通常纤维的防水/防油处理有用)被附着到纤维材料表面的情况下，树脂也容易在洗涤和染色过程中脱落，从而不能获得令人满意的耐久性。
<染色性>
实施例1和比较例1的纱线A1、织物A3、B1和C2、以及针织物A5在上述的染色条件下进行染色(浸染)。之后，测量实施例1和比较例1之间的颜色差(ΔE)以评价染色性。结果如表4所示。色差由亮度值计算出来，亮度值使用可从KonicaMinolta，InC.获得的色度计CR-410测量。具体地，色差可以使用以下公式(1)来计算。
ΔE＝[(ΔL)2+(Δa)2+(Δb)2]1/2…(1)
在该公式中，ΔL、Δa和Δb分别代表实施例1的改质纤维和比较例1的纤维材料之间的L*值、a*值和b*值的差，
表4
如表4所示，实施例1的所有改质纤维表现出和比较例1中的纤维材料1.5或更低的色差。因此，在实施例1中，染色处理不受被硅弹性体膜的抑制，并且改质纤维表现出充分的染色性。
同时，实施例1和比较例1中的织物A2分别经由印刷处理。印刷纤维的亮度值使用色度计CR-410来测量。结果如表5所示。
表5
如表5清楚的看出，在印刷的情况下，实施例1的改质纤维也表现出急死等同于比较例1的天然纤维的染色性的充分染色性。
因此，纤维材料的染色性没有被如上所述的强有力地附着到表面的硅弹性体膜所破坏，并且所述改质纤维可以被容易匹染。
<柔软性>
使用可从KatoTechCo.，Ltd.获得的自动纯曲试验机KES-FB2-AUTO-A来分别测量实施例1和比较例1中的织物A4和针织物A6的弯曲性能以评价柔软性。具体地，制作尺寸为20cm×20cm的试样，并且在设置的距离为1cm的卡盘之间固定。之后，试样向前弯曲至最大曲率+2.5cm-1，向后弯曲至最大曲率-2.5cm-1，之后回复到初始形状，从而测量弯曲刚度B和弯曲滞后2HB。结果如表6所示。
表6
如表6清楚地所示，实施例1的改质纤维的弯曲刚度B值和弯曲滞后2HB值小于比较例的纤维材料的弯曲刚度B值和弯曲滞后2HB值。因此，改质纤维比未改质纤维材料更柔软，可从弯曲状态更大程度地恢复，并且更灵活。
<抗皱性>
在洗涤之前和之后或染色之前和之后分别评价实施例1和比较例1的纱线A1、织物A3和B2以及针织物A5、D1和E1的抗皱性。具体地，根据JISL1059B方法(Monsanto方法)测量洗涤之前和之后以及染色之前和之后的褶皱回复角度。结果如表7所示。
表7
如表7的结果清楚地所示，实施例1的改质纤维与比较例1的纤维材料相比表现出更高的改进的抗皱性。进一步地，与比较例1的纤维材料相比，实施例1的改质纤维可以在洗涤和染色过程中保持较高的抗皱性。
<撕裂强度>
根据JISL1096D方法(钟摆方法)分别测量实施例1和比较例1的织物A2、A3、B1、B2、C1、C2和F1的撕裂强度。具体地，为每个织物制备具有63mm×约100mm尺寸的五个试样。每个试样的两端都被Elmendorf撕裂强度测试仪保持，使得短边沿着径向方向延伸。在试样的长边上，大约在长边的中心处形成垂直于长边延伸的20mm切口。之后，施加负载使得试样的两端在相反的方向上被拉扯。当在剩余的43mm的部分的纬线被扯裂时，测量施加的负载(N)作为径向撕裂强度。纬向撕裂强度可以采用与经向撕裂强度相同的方式来测量，除了试样的长边沿经向延伸之外。测量结果在表8中示出。
表8
如表8清楚地所示，与比较例1的纤维材料相比较，实施例1的改质纤维在经向和纬向上都表现出较高的撕裂强度。进一步地，与比较例1的纤维材料相比较，实施例1的改质纤维可以在洗涤过程和染色过程中保持更高的撕裂强度。
采用如上方式分别在起毛处理之前、单面起毛处理之后、两面起毛处理之后测量实施例1和比较例1中的织物A2的撕裂强度。起毛处理使用可从MarioCrosta获得的起绒机在刷子转速为1350rpm、接触压力为70％，并且速度为10m/min的条件下进行。结果如表9所示。
表9
如表9清楚地所示，与比较例1中的纤维材料线比较，实施例1中改质纤维可以在单面起毛和双面起毛处理中保持较高的撕裂强度。
<破裂强度>
根据JISL1096A方法(Mullen方法)来分别测量实施例1和比较例1的针织物A5的破裂强度。具体地，为每一个织物制作5个尺寸为15cm×15cm的试样。每个试样通过夹具在均匀的拉力下保持在Mullen破裂测试仪中，其中前表面面向上。通过橡胶膜向试样的后表面施加压力。当橡胶膜通过试样破裂时，测量施加的压力A(kgf/cm2)，并且测量在破裂时仅施加到橡胶膜的压力B(kgf/cm2)。破裂强度Bs(kgf/cm2)通过以下公式(2)获得。计算出5个试样的破裂强度的平均值。结果如表10所示。
Bs＝A-B…(2)
表10
如表10所示，实施例1的改质纤维表现出与比较例1的纤维材料近似等同的破裂强度，并且破裂强度在染色过程中也不会被破坏。
<防褪色性>
分别评价实施例1和比较例1中的织物A2、A3、B1和B2和针织物E1在洗涤中的染色保持性，即防褪色性。具体地，采用利用色度计CR-410的测量方法来测量每一织物在洗涤前和执行100次洗涤后的色差ΔE。首先，在洗涤前测量每一实施例1的改质纤维和比较例1的纤维材料的亮度。之后，每一织物的洗涤在上述条件下重复100次。织物在30℃或更低的温度下被漂洗两次持续2分钟，脱水、悬挂和干燥。之后，测量织物的亮度，并且通过上式(1)来计算色差ΔE。结果如表11所示。
表11
如表11清楚地所示，与比较例1纤维材料相比较，实施例1的改质纤维在洗涤前后表现出更小的色差。因此，在改质纤维中，可有效地防止在洗涤过程中的发白、褪色等。
<抗摩擦的颜色牢固度>
根据JISL0849分别对实施例1和比较例1中的织物A2进行抗摩擦颜色牢固度的测试。具体地，首先，每一个织物A2(试样)被染色并在如下的条件中显色。因此，使用可从Watetsu获得的打底机，采用含有60g/L的可从SumitomoChemicalCo.，Ltd获得的SumifixSupraBlackE-XF(商品名)的着色剂对织物进行染色。之后，使用可从SandoTech，Inc.获得的皂洗机通过显色剂将织物变为黑色，该显色剂含有200g/L的无水芒硝、50g/L的碳酸钠以及10g/L的氢氧化钠。
使用Gakushin式摩擦测试仪II将试样和白棉摩擦布在经向以恒定的速度往复1000次。在该步骤中，对试样和摩擦布施加2N的负载。对试样和白棉摩擦布每一个在标准光下与污染灰度(JISL0805)比对以评价颜色牢固度。污染灰度作为视觉上评价白布上的污染的标准。污染灰度具有预定的色差的第1-5个灰度等级，并且试样被分为第1级、第1-2级、第2级、第2-3级等的9类。第1级表示白布被污染最多。
作为上述测试结果，实施例1的改质纤维被评定为第4等级，比较例的纤维材料被评定为第1-2等级。因此，改质纤维可以相对于未改质材料表现出显著提高的抗摩擦的颜色牢固度。
<洗涤后的尺寸变化率>
对洗涤期间的实施例1的织物B2的尺寸变化率进行评价。具体地，首先，在试样中分别在经向和纬向中的每一个上的3个部分上画20cm的直线。在试样分别经过10次、30次和50次上述洗涤过程之后，测量所述在经向和纬向的直线的长度，洗涤后测量的每一长度和洗涤前测量的初始长度的比值作为尺寸变化率被计算出来。结果如表12所示。
表12
如表12所示，改质纤维即使在重复洗涤10次、30次和50次之后仍在经向表现出低于-5％的尺寸变化率并在纬向表现出-2％或更小的变化率。因此，在改质纤维中，可以有效地防止洗涤引起的尺寸变化。
<脱水之后的残余水含量>
分别评价实施例1和比较例1中的织物A2、A3、B1和C1以及针织物A5和E1在洗涤和脱水之后的残余水含量。具体地，首先，每个试样在105℃下烘干2小时，并且测量烘干重量(g)。之后，试样采用与上述同样的方式进行洗涤，除了洗涤时间为30分钟外。试样脱水5分钟，最终试样的重量作为脱水后重量(g)被测量。该过程重复12次，并且采用以下公式(3)计算的12个值的平均值被认为是脱水之后的残余水含量(％)。
残余水含量＝(脱水后重量-烘干重量)/烘干重量…(3)
之后，试样使用上述同样方式洗涤100次，脱水之后的残余水含量(％)采用上述同样的方法计算出来。结果如表13所示。
表13
如表13清楚地所示，实施例1的改质纤维表现出比比较例1的纤维材料低的残余水含量。因此，改质纤维可以在洗涤和脱水之后相比于未改质纤维材料使用更短的时间烘干。进一步地，实施例1的改质纤维可以相比于比较例1中的纤维材料即使在重复洗涤之后也可以保持更低的残余水含量并且具有更优良的快干性。
<吸湿性>
实施例1和比较例1的针织物A5和E1的吸湿性(水含量)根据一般财团法人BokenQualityEvaluationInstitute的Boken方法来分别评价。具体地，首先，每个试样在吸湿处理中暴露于40℃和90％RH的环境下4个小时，并且在除湿处理中暴露于20℃和65％RH的环境下4个小时。在处理中每小时测量试样的质量(g)，并且吸湿性(％)由质量变化计算出，结果如表14所示。
表14
如表14清楚地所示，实施例1中的改质纤维的吸湿性近似等同于比较例1中的纤维材料的吸湿性。因此，改质纤维可以满意地保持纤维材料固有的吸湿性，并且可以表现出优良的吸湿性。
<吸水性>
使用JISL1907的Byreck方法分别评价实施例1和比较例1中的织物A2和A3以及针织物A5和E1的吸水性。具体地，首先，每一织物制备5个尺寸为约200mm×25mm的试样。织物A2和A3的试样在经向和纬向具有该尺寸，而针织物A5和E1的试样在纵横向具有该尺寸。之后，在每一个试样中，长度为20mm×2mm的下端浸入到水中10分钟。由于试样中的毛细管现象而上升的水位通过1mm刻度来测量。结果如表15所示。
表15
如表15清楚地所示，实施例1的改质纤维相较于比较例1中的纤维材料保持充分的吸水性。
如上所述，当改质纤维具有近似等同于合成纤维的控制的表面张力时，改质纤维可以表现出近似等同于合成纤维的改良的物理性能，例如染色性、柔软性、抗皱性、撕裂强度、抗褪色性、洗涤时尺寸变化率以及脱水后残余水含量，同时又能满意地保持天然纤维的固有的吸湿性和吸水能力。进一步地，可以防止改质纤维物理性能在洗涤过程中被破坏，并且改质纤维可以具有优良的耐久性。
[实施例2]
下面将描述实施例2的改质纤维，其由将含有导电颗粒的硅弹性体膜形成在织物A2、A3、B1、C1、C2和F1、针织物A5、A6和D1和毛巾A7上而制造而成。毛巾A7由材料A的第20号单纱制造而成。
在纤维材料中，织物A2、A3、B1、C1、C2和F1、针织物A5、A6和D1分别采用与实施例1相同的方式处理，除了改质处理之外。在改质处理中使用由5质量％的X-51-1318和10质量％的MH-2N混合制备而成的水性分散液体。改质纤维采用与实施例1相同的方式制造，除了改质处理之外。
毛巾A7使用高效柔性流动染色机而被脱浆、擦洗以及漂白。之后，使用离心脱水机对毛巾A7进行脱水并且使用连续干燥机干燥毛巾A7。
在毛巾A7的改质处理中，通过混合3质量％的X-51-1318、10质量％的MH-2N、0.5质量％的高柔软剂ATS-2以及2质量％的SunmorlBH-75来制备水性分散液体。使用可从IchikinCo.，Ltd.获得的轧布处理机将毛巾A7浸入到水性分散液体中。使用Anglada制造的连续干燥机干燥产物，之后使用可从NikkuIndustryCo.，Ltd.获得的蒸汽固着机通过蒸汽固着进行热处理，以制造改质纤维。
实施例2的改质纤维通过上述方式制造而成，并且物理性能被如下评价。
<染色性>
实施例2和比较例1的纱线A1、织物A3、B1和C2、以及针织物A5在上述染色条件下进行染色(浸染)。之后，测量实施例2和比较例1之间的色差(ΔE)以评价染色性。结果如表16所示。
表16
如表16所示，实施例2的所有改质纤维表现出与比较例1中的纤维材料1.8或更低的色差。因此，在实施例2中，染色处理不受硅弹性体膜的限制，并且改质纤维表现出充分的染色性。
<抗皱性>
在染色前后使用上述相同的方式分别对实施例2的织物A3和针织物A5的抗皱性进行评价。结果如表17所示。
表17
如表17清楚地所示，实施例2的改质纤维也表现出优良的抗皱性。
<撕裂强度>
在染色前后采用与上述相同的方式分别对实施例2的织物A2、A3、B1和C2的撕裂强度进行测量。结果如表18所示。
表18
如表18清楚地所示，实施例2的改质纤维在染色前后表现出更高的撕裂强度。
<破裂强度>
在染色前后采用与上述相同的方式分别对实施例2和比较例1的针织物A5的破裂强度进行评价。结果如表19所示。
表19
如表19清楚地所示，实施例2的改质纤维与比较例1的纤维材料相比表现出更高的破裂强度，并且该破裂强度在染色过程中不会被破坏。
<UV防护率>
使用可从ShimadzuCorporation获得的紫外线-可视-近红外分光光度计UV-3150分别对实施例2和比较例1的织物A2、A3、B1、C1和F1以及针织物A5的UV防护率进行评价，具体地，在220到380nm的波长下测量试样的透光率，并且，由100减去该测量值计算的数值被认为是UV防护率。结果如表20所示。
表20
如表20清楚地示出，实施例2的改质纤维表现出高于比较例1的纤维材料的UV防护率的UV防护率。因此，由于硅弹性体膜中的导电微粒，改质纤维可以有效吸收紫外线。
<红外线吸收性>
实施例2和比较例1的织物A2、B1和C1和针织物A5和F1的红外线吸收性相互比对如下。具体地，首先每一试样通过一开口放入到侧壁上形成有隔热木塞的箱体(内部容积60ml)中。进一步在箱体内距离试样2mm的位置处设置热电偶温度传感器。试样的一表面面向该热电偶温度传感器，而另一表面被来自近红外灯的100-W红外光辐射。近红外灯为可从ToshibaCorporation获得的IR100/110V100WR，并且放置在距离试样150mm的位置处。测试室的温度为25℃±2℃，湿度为40％±5％RH。
红外光穿过试样辐射箱体，并且盒子内部的温度升高。热电偶温度传感器测量20分钟的当时温度变化。使用该测量值，计算从近红外灯开始辐射起15分钟后测量的温度在实施例2和比较例1之间的差值，并且彼此比对红外线吸收性。
采用如上的方式在每一试样洗涤前以及执行洗涤100次之后进行测量。结果如表21所示。
表21
如表21清楚地所示，由红外辐射导致的温度升高在实施例2的改质纤维中小于比较例1的纤维材料。因此，改质纤维可以有效吸收和反射红外光。
<摩擦带电静电压>
根据JISL1094的“织物和针织物的静电倾向的测试方法”中的“5.2摩擦带电压测量方法”，分别评价实施例2和比较例1的织物A2、A3、B1、C1和F1和针织物A5、A6和D1的摩擦带电静电压。
具体地，在摩擦带电静电势测量机中旋转旋转筒以摩擦每一具有尺寸50mm×80mm的测试试样。摩擦开始后60s测量静电压(V)。在径向和纬向中的每一个上摩擦试样的同时执行5次测量，并且测量值的平均值作为摩擦带电静电势使用。结果如表22所示。顺带地，测试室温为20℃±2℃，湿度为40％±2％RH。使用带白布的棉/毛作为摩擦布。
表22
如表22清楚地所示，实施例2的改质纤维表现出比比较例1的纤维材料更小的摩擦带电静电压。因此，改质纤维可以减少静电以有效地防止静电等的生成。由此，改质纤维也可以防止花粉、灰尘等的吸收。
<表面电阻值>
采用根据IEC(，IntemationalElectrotechnicalCommission)标准61340-5-1的两点电阻测量法对实施例2和比较例1中的织物A2的表面电阻值进行分别测量。结果如表23所示，测量在施加电压100V、测试室温度23℃±3℃以及测试室湿度25％±3％RH的条件下进行。
表23
如表23清楚地所示，实施例2的改质纤维具有低于比较例1的纤维材料的表面电阻。因此，改质纤维可以表现出优良的导电性。
<防臭性>
分别评价实施例2的织物A2和毛巾A7对于氨、硫化氢、异戊酸、醋酸和吲哚的防臭性。具体地，对于氨和醋酸的防臭性能根据一般社团法人日本织物评价技术委员会的仪器分析(检测管方法)的方法如下测量。在洗涤之前和使用上面的方式执行洗涤100次以后进行每一试样的防臭性测量。
首先，将2.4g的试样放在5L的泰德拉包中并紧密密封。之后，将3L每一种臭气成分的气体使用注射器以预定初始浓度注射到所述泰德拉包中。注射臭气成分气体两小时之后，由检测管测量泰德拉包中的臭气成分气体的浓度。对照试验使用同样方式进行，并且臭气成分减少率使用以下公式(4)来计算。氨和醋酸的初始浓度分别为100ppm和4ppm。
减少率(％)＝{(2小时后对比试验的测量值-2小时后试样的测量值)/2小时后对比试验的测量值}×100…(4)
对于异戊酸的防臭性能根据一般社团法人日本织物评价技术委员会的气相色谱分析方法如下测量。将1.2g的每一中试样放入到500ml的锥形瓶中，以预定的初始浓度逐滴往所述锥形瓶中加入臭气成分的乙醇溶液，并且密封锥形瓶。2小时之后，通过注射器取出试样，通过气相色谱分析测量臭气成分的浓度。使用同样方式进行对比试验，臭气组分减少率使用以上公式(3)计算。异戊酸的初始浓度为大约14ppm。结果如表24所示。
表24
如表24清楚地所示，实施例2中的改质纤维表现出对于氨、硫化氢、异戊酸、醋酸和吲哚所有臭气成分的充分的防臭性。进一步地，即使在执行100次洗涤之后，改质纤维也能令人满意地保持防臭性能，并且能长时间表现出优良的防臭性能。
<抗菌性>
分别评价实施例2的织物A2和毛巾A7对金黄色葡萄球菌、肺炎杆菌、MRSA(耐甲氧西林金黄色葡萄球菌)、奥斯陆莫拉菌、大肠杆菌、绿脓杆菌和沙门氏菌的抗菌性能。具体地，在该评价中，使用JISL1902：2008的“织物产品上的抗菌活性和功效的测试”中的“10.1细菌悬液吸收法”来测量抑菌活性和杀菌活性，在洗涤前以及使用上述方式执行洗涤100次之后，测量试样的活性。顺带地，当抑菌活性为2.2或更多，或者杀菌活性为0或更多，试样被认为具有抗菌效能。
抑菌活性测量结果如表25所示，杀菌活性测量结果如表26所示。
表25
表26
如表25、26清楚地所示，实施例2的改质纤维对上述所有细菌表现出2.2或更多的抑菌活性和0或更多的杀菌活性。进一步地，改质纤维可以在即使执行洗涤100次之后还将抑菌活性和杀菌活性保持在上述范围内。因此，改质纤维可以表现出优良的抗菌性并且可以长时间保持这种性能。
Claims (7)
1.一种改质纤维，所述改质纤维通过对包括纤维素纤维和动物纤维中的至少一种的纤维材料进行改质而获得，其中
硅弹性体的膜被附着到所述纤维材料的一表面的至少一部分；
所述硅弹性体包括作为主要成分并具有12-15个碳原子的脂肪醇聚氧乙烯醚，并且所述硅弹性体具有硅氧烷骨架，并且
所述表面具有30-70mN/m的表面张力。
2.根据权利要求1所述的改质纤维，其中，所述硅弹性体的膜包括导电微粒，并且
所述导电微粒包括n-型半导体，该n-型半导体包括作为主要成分的氧化锌。
3.根据权利要求2所述的改质纤维，其中，所述氧化锌掺杂有铝和镓中的至少一种。
4.一种由纤维材料制造改质纤维的方法，所述纤维材料包括纤维素纤维和动物纤维中的至少一种，所述方法包括如下步骤：
将所述纤维材料浸入到包括硅弹性体颗粒的水性分散液体中，所述硅弹性体包括作为主要成分并具有12-15个碳原子的脂肪醇聚氧乙烯醚，并且所述硅弹性体包括硅氧烷骨架，以及
在热处理中交联所述弹性体颗粒，由此将硅弹性体的膜附着到所述纤维材料的一表面，以制造具有30-70mN/m的表面张力的改质纤维。
5.根据权利要求4所述的方法，其中：
所述水性分散液体进一步包括导电微粒，
所述导电微粒包括n-型半导体，该n-型半导体包括作为主要成分的氧化锌，并且
所制造的改质纤维在所述表面支撑所述导电微粒。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，
所述氧化锌掺杂有铝和镓中的至少一种。
7.根据权利要求4所述的方法，其中，所述热处理使用水蒸汽在蒸汽固着中进行。
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