CN106460307B - 改进纱线或织布的化学和/或物理性质的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于改进纱线的化学和/或物理性质的方法，所述方法包括施加基于壳聚糖的强化产品的步骤、使壳聚糖交联的后续步骤和用于移除交联壳聚糖的部分且定量的退浆步骤，所述退浆步骤通过机械装置进行。

Description

改进纱线或织布的化学和/或物理性质的方法
本发明涉及一种用于改进纱线或织布的化学和/或物理性质的方法，所述纱线或织布优选为由单独地或混合在一起使用的天然动物纤维、植物纤维、合成聚合物纤维和/或人造天然聚合物纤维制造的细纱或织布。
本文所用的术语“编织”应当理解为涵盖经纬编织和针织。
如本文所用，例如：
-细纱意在涵盖纱线支数为50～200Nm的纱线；
-动物纤维意在涵盖由昆虫(如桑蚕)或毛纤维(如羊毛、羊驼毛、骆马毛、羊绒等)获得的纤维；
-植物纤维意在涵盖从植物、灌木、花和叶(如苎麻、竹、棉、亚麻等)获得的所有纤维；
上述类型的细纱已知难以编织在一起，因为它们的细度使得其易于在编织过程中断裂。
出于这种原因，本领域已知一种编织技术(例如WO 2013/057723)，其包括：对纱线的纤维施用包含壳聚糖和/或其衍生物的强化溶液，例如通过暴露于UV辐射而使壳聚糖和/或其衍生物交联，和用于移除壳聚糖和/或其衍生物的退浆步骤，以及用于在交联后移除壳聚糖和/或其衍生物的部分且定量的退浆步骤。
关于这一点，应当注意的是，壳聚糖和/或其衍生物容易移除，因为壳聚糖和/或其衍生物在适当的条件下可溶，此种移除可通过对纱线或织布进行洗涤步骤或通常的整理步骤(例如，通过将纤维浸入温度高于60℃的合适的印染溶液中而进行的染色步骤)的一种而简单地获得。
相反地，交联壳聚糖和/或交联壳聚糖衍生物生成不溶于水的交联聚合物，其保持永久性固定在纤维上，即使在大量连续的用热水和/或肥皂水的洗涤步骤或在热染色步骤之后也如此。
特别是，壳聚糖和/或其衍生物的交联可以增大其与纱线纤维的结合力。特别是，由壳聚糖和/或其衍生物的交联产生的交联聚合物以实质上不可溶且耐久的方式施加在经处理的纤维上。此种由壳聚糖和/或其衍生物的交联产生的交联聚合物的存在能够：
-对纱线赋予显著的物理机械耐性；
-为纤维提供消毒、防毡缩和抗菌效应，以及
-实质上改善整理亲和性，特别是染料和印花亲和性，尤其是与-OH和-NH2基团反应的反应性染料的亲和性。
为了获得其纤维具有上述优点和所需的初始柔性、体积、光泽和轻质性的纱线或织布，由壳聚糖和/或其衍生物的交联产生的此种交联聚合物在纤维上的量不应超过完全充分获得所需益处的量。因此，例如，此种交联聚合物在纤维上任何过量将导致纱线和织布将表现出耐性高但硬度过大的缺点。
因此，需要部分且定量的退浆步骤，以从纱线或织布的纤维上移除由壳聚糖和/或其衍生物的交联所产生的交联聚合物。
根据现有技术，此种退浆步骤可以是：
-酶促退浆步骤，其优选使用淀粉酶和/或纤维素酶，在对于酶和相关底物特异性的pH、温度和活性的范围内进行，或
-化学退浆步骤，其例如使用水解性酸，优选稀盐酸和/或稀硫酸。
关于这些用于部分且定量地从纱线或织布的纤维上移除由壳聚糖和/或其衍生物的交联产生的交联聚合物的退浆技术，应当注意的是，它们并不能容易地实施，因为应当对要处理的各种不同类型的纤维进行预测性试验。另外，应当注意的是，通过酶促或化学程序实施此种部分且定量的退浆步骤的可能性需要在纺织和/或编织流水线上引入(通常并不设置的)特殊设备或部件，换言之，这些技术需要提供特殊的生产线。
因此，本发明基于以下技术问题：设计和提供一种用于改进纱线或织布的化学和/或物理性质的方法，从而满足上述需求同时消除以上现有技术的缺陷。
该技术问题通过权利要求1所述的用于改进纱线(特别是细纱)或织布的化学和/或物理性质的方法而解决。
另一方面，本发明还涉及权利要求15所述的包含壳聚糖和/或其衍生物的组合物的强化产品的应用。
根据本发明，纱线(优选为细纱)包含单独使用或混合在一起使用的天然动物纤维和/或植物纤维、和/或人造天然聚合物纤维和/或人造天然交联聚合物纤维。
实施例1
本发明涉及用于改进纱线的化学和/或物理性质的方法，所述纱线由单独的或混合在一起的天然动物纤维、植物纤维、合成聚合物纤维和/或人造天然聚合物纤维制造，所述方法包括以下步骤：
a)提供由单独的或混合在一起的天然动物纤维、植物纤维、合成聚合物纤维和/或人造天然聚合物纤维制造的纱线；
b)制备包含壳聚糖和/或其衍生物的组合物作为强化产品的上浆溶液；
c)使用所述上浆溶液对所述纱线上浆，以通过至少部分地浸渍和/或涂覆将包含壳聚糖和/或其衍生物的所述强化产品施加至所述纱线的纤维上；
d)使经所述上浆步骤c)而施加在纤维上的所述强化产品的壳聚糖和/或其衍生物至少部分地交联，以从所述壳聚糖和/或其衍生物获得交联的强化聚合物，所述聚合物永久性固定在所述纱线的纤维上，和
e)进行退浆步骤，以从所述纱线的纤维上部分且定量地移除由壳聚糖和/或其衍生物得到的且固定在所述纱线的此种纤维上的所述交联的强化聚合物。
有利的是，上述退浆步骤e)，即从所述纱线的此种纤维上部分且定量地移除由壳聚糖和/或其衍生物得到的所述交联的强化聚合物，通过机械装置进行。
通过上述方法步骤b)、c)、d)和e)获得的纱线是具有改进的机械强度、显著的消毒、抗菌和防毡缩性质以及优异的整理亲和性(如染料和印花亲和性)的纱线，用于移除交联聚合物的部分且定量的退浆过程可有利地通过机械装置简单且快速地实现。
实施例2
用于改进织布或针织物的化学和/或物理性质的方法，所述织布或针织物包含由单独的或混合在一起的天然动物纤维、植物纤维、合成聚合物纤维和/或人造天然聚合物纤维制造的纱线，所述方法包括：对所述纱线进行经纬编织的步骤，或对所述纱线进行针织的步骤，其中在所述编织步骤中使用的经纱和纬纱(优选仅是经纱)或在所述针织步骤中使用的纱线是经历以下方法步骤的纱线：
a)提供由单独的或混合在一起的天然动物纤维、植物纤维、合成聚合物纤维和/或人造天然聚合物纤维制造的纱线；
b)制备包含壳聚糖和/或其衍生物的组合物作为强化产品的上浆溶液；
c)使用所述上浆溶液对所述纱线上浆，以通过至少部分地浸渍和/或涂覆将包含壳聚糖和/或其衍生物的所述强化产品施加至所述纱线的纤维上，和
d)使经所述上浆步骤c)而施加在纤维上的所述强化产品的壳聚糖和/或其衍生物至少部分地交联，以从所述壳聚糖和/或其衍生物获得交联的强化聚合物，所述聚合物永久性固定在所述纱线的纤维上。
在所述交联步骤d)后，纱线经历步骤f)：对所述纱线进行经纬编织的步骤，或对所述纱线进行针织的步骤，其中在所述编织步骤中使用的经纱和/或纬纱(优选仅是经纱)或在所述针织步骤中使用的纱线是经历了所述方法步骤b)、c)和d)的纱线。
在所述编织或针织步骤f)后，如此获得的织布或针织物经历退浆步骤g)：从织布或针织物的纤维上部分且定量地移除由壳聚糖和/或其衍生物得到的所述交联的强化聚合物。
有利的是，上述退浆步骤g)，即从所述纱线的此种纤维上部分且定量地移除由壳聚糖和/或其衍生物得到的所述交联的强化聚合物，通过机械装置作用于所述纤维而至少部分地进行。
实施例3
一种用于改善织布、针织物或衣物的化学和/或物理性质的方法，所述织布、针织物或衣物包含由单独的或混合在一起的天然动物纤维、植物纤维、合成聚合物纤维和/或人造天然聚合物纤维制造的至少一种纱线。该方法包括以下步骤：
h)提供经整理的织布、针织物或衣物，其包含由单独的或混合在一起的天然动物纤维、植物纤维、合成聚合物纤维和/或人造天然聚合物纤维制造的至少一种纱线；
b)制备包含壳聚糖和/或其衍生物的组合物作为强化产品的上浆溶液；
i)使用所述上浆溶液对所述织布、针织物或衣物上浆，以通过至少部分地浸渍和/或涂覆将包含壳聚糖和/或其衍生物的所述强化产品施加至所述织布、针织物或衣物的纤维上；
l)在所述上浆步骤i)后，使所述壳聚糖组合物的壳聚糖和/或其衍生物交联，以从所述壳聚糖和/或其衍生物获得交联聚合物，所述聚合物永久性固定在所述织布、针织物或衣物的纤维上，和
m)在使所述组合物的壳聚糖和/或其衍生物至少部分地交联的所述步骤l)后，进行退浆步骤，从所述织布、针织物或衣物的纤维上部分且定量地移除由壳聚糖和/或其衍生物得到的所述交联聚合物。
有利的是，上述退浆步骤m)，即从所述织布、针织物或衣物的此种纤维上部分且定量地移除由壳聚糖和/或其衍生物得到的所述交联的强化聚合物，通过机械装置作用于所述纤维下而至少部分地进行。
因此，根据本发明，在所有的上述实施例中，部分且定量的退浆步骤(即不涉及完全移除施加在纤维上的交联聚合物的退浆)通过机械退浆至少部分地进行，由此通过刮擦、摩擦、刷擦和/或通过适合从纤维上移除部分所述交联的壳聚糖和/或其壳聚糖衍生聚合物的处理(如超声处理)而对要退浆的纤维进行物理作用。
有利的是，用于部分且定量地移除交联的壳聚糖和/或其壳聚糖衍生聚合物的所述机械刮擦和/或摩擦处理可以在编织过程中对纱线进行，例如，使纱线滑过与其接触的特殊刚性表面。这些刚性表面可以由筘的筘齿和筘座表面、眼孔(即综片或提花机提绽眼)(在编织过程中纱线从中滑过)、在编织过程中接触滑动纱线的辊表面、刷毛和其他部件构成。
这些机械刮擦和/或摩擦处理可以甚至在编织或针织步骤后对纱线纤维进行，即直接作用于经整理的织布或针织物上。在这种情况下，有利的是，这些机械处理通过刷擦织布或针织物进行。
根据替代性实施方式，用于从纱线或织布或针织物的纤维上移除交联的壳聚糖和/或壳聚糖衍生聚合物的部分且定量的机械退浆步骤可以通过此种纤维的超声处理进行。通常，这可以例如对浸入液体(该液体中引入超声发射探针)中的纱线、织布或针织物的纤维进行。
有利的是，纤维的超声处理可以与已经将纤维浸入浴中的编织或整理步骤同时进行，例如，在洗涤纤维或针织物的步骤中或在染色步骤中进行。
由上文应当理解的是，由于可以通过机械装置进行退浆步骤，对制造纱线、织布或针织物所需工序不再增加其他的处理步骤，对用于移除交联的壳聚糖和/或壳聚糖衍生聚合物的部分且定量的退浆特别所需的装置不再增加其他的特殊设备。
进行移除纤维上的交联聚合物的部分且定量的机械退浆的可能性并不排除此种部分且定量的退浆步骤还可以在以下步骤之前或之后进行：
-酶促退浆步骤，其优选使用淀粉酶和/或纤维素酶，在对于酶和相关底物特异性的pH、温度和活性的范围内进行，或
-化学退浆步骤，其例如使用水解性酸，优选稀盐酸和/或稀硫酸。
特别是，部分且定量的机械退浆步骤可以在化学或酶促退浆步骤之外额外地进行。
使用超声波的部分且定量的退浆步骤可以与部分且定量的化学或酶促退浆步骤使用相同的浴同时进行，这将产生不同的退浆步骤之间的协同效果。
根据优选的实施方式，在上浆步骤后，在壳聚糖和/或其衍生物交联的步骤之前，进行使纱线、织布或针织物的纤维以及施加在纱线、织布或针织物的纤维上的交联壳聚糖和/或壳聚糖衍生聚合物干燥的步骤，由此促进随后的壳聚糖交联步骤。
优选的是，壳聚糖交联步骤通过纱线、织布、针织物或衣物的纤维的UV暴露步骤进行，还可以设置化学交联。
优选的是，对所述经整理的织布、针织物或衣物上浆的步骤通过将经整理的织布、针织物或衣物轧染(foularding)和/或浸入上浆溶液中进行。
优选的是，此种对纤维上浆的步骤使用包含以下成分的上浆溶液进行：
-低分子量壳聚糖；
-酸性水溶液；
-自由基光引发剂。
优选的是，所用的壳聚糖具有低分子量，如150,000Da的量级。特别是，壳聚糖具有75％～85％的脱乙酰度，20～200cps的粘度和0.5％～10％(w/v)、优选0.8％～3％(w/v)、更优选1％(w/v)的浓度。
优选的是，所述酸性水溶液包含浓度为1.5％～3.8％(v/v)、优选浓度为1.8％～2.22％(v/v)、更优选浓度为2％(v/v)的乙酸。
优选的是，用所述上浆溶液对纱线、织布、针织物或衣物的纤维上浆的步骤以1:7～1:35的浴比进行，优选以1:10～1:30的浴比进行，更优选以1:16～1:24的浴比进行。
优选的是，所述的用所述上浆溶液对所述经整理的织布、针织物或衣物上浆的步骤以1:7～1:35的浴比进行，优选以1:10～1:30的浴比进行，更优选以1:16～1:24的浴比进行。
优选的是，此种从所述纱线的纤维上部分且定量地移除所述交联的壳聚糖衍生强化聚合物的退浆步骤在经受所述上浆步骤的所述纱线的纤维上留下所述交联的壳聚糖衍生强化聚合物，其量基于所述上浆步骤后纱线的干重为0.3％～9％(w/w)。
以上公开内容易于进行多种修改和变型，其均落入所附权利要求中限定的本发明的构思范围内。
因此，例如，纱线(优选为细纱)还可以包括与含有壳聚糖的单丝或复丝纱线的双股纱、或与包含壳聚糖的非连续纤维制成的纱线合股的双股纱。

Claims (15)

1.一种用于改进纱线的化学和/或物理性质的方法，所述纱线由单独的或混合在一起的天然动物纤维、植物纤维、合成聚合物纤维和/或人造天然聚合物纤维制造，所述方法包括以下步骤：
a)提供由单独的或混合在一起的天然动物纤维、植物纤维、合成聚合物纤维和/或人造天然聚合物纤维制造的纱线；
b)制备包含壳聚糖和/或其衍生物的组合物作为强化产品的上浆溶液；
c)使用所述上浆溶液对所述纱线上浆，以通过至少部分地浸渍和/或涂覆将包含壳聚糖和/或其衍生物的所述强化产品施加至所述纱线的纤维上；
d)使经所述上浆步骤c)而施加在纤维上的所述强化产品的壳聚糖和/或其衍生物至少部分地交联，以从所述壳聚糖和/或其衍生物获得交联的强化聚合物，所述聚合物永久性固定在所述纱线的纤维上，和
e)进行退浆步骤，以从所述纱线的纤维上部分且定量地移除由壳聚糖和/或其衍生物得到的且固定在所述纱线的此种纤维上的所述交联的强化聚合物，
所述方法特征在于，用于从所述纱线的此种纤维上部分且定量地移除由壳聚糖和/或其衍生物得到的所述交联的强化聚合物的退浆步骤e)通过机械装置进行，所述部分且定量的退浆步骤通过机械退浆至少部分地进行，由此通过刮擦、摩擦和/或刷擦而对要退浆的纤维进行物理作用。
2.一种用于改进织布或针织物的化学和/或物理性质的方法，所述织布或针织物包含由单独的或混合在一起的天然动物纤维、植物纤维、合成聚合物纤维和/或人造天然聚合物纤维制造的纱线，所述方法包括以下步骤：
a)提供由单独的或混合在一起的天然动物纤维、植物纤维、合成聚合物纤维和/或人造天然聚合物纤维制造的纱线；
b)制备包含壳聚糖和/或其衍生物的组合物作为强化产品的上浆溶液；
c)使用所述上浆溶液对所述纱线上浆，以通过至少部分地浸渍和/或涂覆将包含壳聚糖和/或其衍生物的所述强化产品施加至所述纱线的纤维上；
d)使经所述上浆步骤c)而施加在纤维上的所述强化产品的壳聚糖和/或其衍生物至少部分地交联，以从所述壳聚糖和/或其衍生物获得交联的强化聚合物，所述聚合物永久性固定在所述纱线的纤维上；
f)对所述纱线进行经纬编织的步骤，或对所述纱线进行针织的步骤，其中在所述编织步骤中或所述针织步骤中使用的经纱和/或纬纱是经历了所述方法步骤b)、c)和d)的纱线；
g)进行退浆步骤，以从所述织布或针织物的纤维上部分且定量地移除由壳聚糖和/或其衍生物得到的所述交联的强化聚合物，
所述方法特征在于，上述从所述纱线的此种纤维上部分且定量地移除由壳聚糖和/或其衍生物得到的所述交联的强化聚合物的退浆步骤g)通过机械装置作用于所述纤维而至少部分地进行，所述部分且定量的退浆步骤通过机械退浆至少部分地进行，由此通过刮擦、摩擦和/或刷擦而对要退浆的纤维进行物理作用。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，通过刮擦和/或摩擦对要退浆的纤维进行物理作用的所述机械退浆步骤在编织步骤中对纱线进行。
4.如权利要求1或2所述的方法，其中，通过刮擦和/或摩擦对要退浆的纤维进行物理作用的所述机械退浆步骤通过使纱线滑过与其接触的刚性表面进行。
5.如权利要求4所述的方法，其中，所述刚性表面由筘齿的表面、纱线在编织过程中滑过的眼孔、接触纱线的辊表面和/或刷毛构成。
6.一种用于改善织布、针织物或衣物的化学和/或物理性质的方法，所述织布、针织物或衣物包含由单独的或混合在一起的天然动物纤维、植物纤维、合成聚合物纤维和/或人造天然聚合物纤维制造的至少一种纱线，所述方法包括以下步骤：
h)提供经整理的织布、针织物或衣物，其包含由单独的或混合在一起的天然动物纤维、植物纤维、合成聚合物纤维和/或人造天然聚合物纤维制造的至少一种纱线；
b)制备包含壳聚糖和/或其衍生物的组合物作为强化产品的上浆溶液；
i)使用所述上浆溶液对所述织布、针织物或衣物上浆，以通过至少部分地浸渍和/或涂覆将包含壳聚糖和/或其衍生物的所述强化产品施加至所述织布、针织物或衣物的纤维上；
l)使所述壳聚糖组合物的壳聚糖和/或其衍生物交联，以从所述壳聚糖和/或其衍生物获得交联聚合物，所述聚合物永久性固定在所述织布、针织物或衣物的纤维上，和
m)进行退浆步骤，从所述织布、针织物或衣物的纤维上部分且定量地移除由壳聚糖和/或其衍生物得到的所述交联聚合物，
所述方法特征在于，所述从所述织布、针织物或衣物的纤维上部分且定量地移除由壳聚糖和/或其衍生物得到的所述交联的强化聚合物的退浆步骤m)通过机械装置作用于所述纤维而至少部分地进行，所述部分且定量的退浆步骤通过机械退浆至少部分地进行，由此通过刮擦、摩擦和/或刷擦而对要退浆的纤维进行物理作用。
7.如权利要求2或6所述的方法，其中，通过刮擦和/或摩擦对要退浆的纤维进行物理作用的所述机械退浆步骤对织布、针织物或衣物进行。
8.如权利要求7所述的方法，其中，通过刮擦和/或摩擦进行的所述机械退浆步骤通过刷擦织布、针织物和/或衣物，或者通过使织布滑过与其接触的刚性表面进行。
9.如权利要求1、2或6所述的方法，其中，所述的从纤维上移除交联的壳聚糖和/或壳聚糖衍生聚合物的所述部分且定量的机械退浆步骤通过此种纤维的超声处理进行。
10.如权利要求9所述的方法，其中，所述的从纤维上移除交联的壳聚糖和/或壳聚糖衍生聚合物的所述部分且定量的机械退浆步骤通过此种纤维的超声处理进行，同时将所述纤维浸入浴中。
11.如权利要求9所述的方法，其中，所述的纤维的超声处理与编织步骤或整理步骤同时进行，在所述步骤中纤维已经浸入浴中。
12.如权利要求1、2或6所述的方法，其中，在化学或酶促退浆步骤之外，进行所述部分且定量的机械退浆步骤。
13.如权利要求1、2或6所述的方法，其中，通过从纤维上移除交联的壳聚糖和/或壳聚糖衍生聚合物的超声处理进行的所述部分且定量的机械退浆步骤与部分且定量的化学或酶促退浆步骤使用相同的浴实质上同时进行。
14.如权利要求1、2或6所述的方法，其中，使施加在所述纤维上的所述强化产品的壳聚糖交联的步骤在使所述纱线的纤维以及施加在所述纱线的纤维上的所述强化产品的壳聚糖干燥的步骤之后进行，由此促进随后的壳聚糖交联步骤。
15.包含壳聚糖和/或其衍生物的组合物的强化产品在权利要求1～14中任一项所述的方法中用于改进纱线的化学和/或物理性质的应用。
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