CN1067129C - 纤维处理方法 - Google Patents

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Abstract

一种用丝光处理织物的方法，该方法可以显著地改善溶纺纤维素纤维，特别是织物形式的溶纺纤维素纤维的着色性能(即，特别是在染色后，可避免染色后出现霜花外观)，继以用纤维素酶的处理，可使丝光处理的织物的手感更为柔软。

Description

纤维处理方法
发明领域
本发明涉及一种改善溶纺纤维素织物的外观质量的纤维处理方法。
众所周知，人造纤维素纤维可由将纤维素溶于适当的溶剂中的溶液挤出于一纺丝凝固浴而制得。该方法的一个例子记载于美国专利号US-A-4,246,221的专利文献上，本发明参照使用了其中所述的内容。将纤维素溶于例如一种叔胺N-氧化物的水溶液中，例如，溶于N-甲基吗啉N-氧化物的水溶液中。然后，将生成的溶液通过一合适的模子挤压人一水浴，以制得一束纤维长丝，该纤维长丝经水洗去除溶剂，然后进行干燥。上述方法被称为“溶液纺”，所纺得的纤维素纤维被称为“溶纺”(solvent-spung)纤维素纤维或溶纺纤维素纤维(lyocell fibre)。溶纺纤维素纤维应区别于由其它已知方法所制得的纤维素纤维。这些方法依赖于形成可溶的纤维素衍生物以及随后的分解成再生纤维素的过程，例如，粘胶形成方法。
如此处所使用的，“溶纺纤维素纤维”一词指，由有机溶剂纺丝方法所制得的纤维素纤维，其中，所述的有机溶剂基本上由一有机化合物和水的混合物组成，所述的溶液纺丝包括：将纤维素溶于该有机溶剂中，以形成溶液，该溶液在不必形成纤维素衍生物的情况下纺成纤维。如此处所使用的，“溶纺纤维素丝束”一词指，仅含有溶纺纤维素纤维、或混合含有溶纺纤维素纤维及其它类型的纤维的丝束。如此处所使用的，“溶纺纤维素织物”一词指，由其中的至少某些纱线为溶纺纤维素纱线的纱线针织、或机织而制得的织物。
纤维会显示出原纤化的倾向，特别是在湿的状态下经受机械应力时。当纤维的结构在径向断裂时，就会发生原纤化，即有细小的原纤从纤维上部分地脱离下来，使该纤维或含有该纤维的织物，例如机织物或针织物，产生毛茸状外观。含有该原纤化纤维的染色织物易产生一种“霜花”般外观，这从美学上来说是不希望的。据认为，这种原纤化是由于纤维在处于湿的状态或溶胀的状态下受到机械摩擦而引起的。湿的加工方法，例如，染色工序，将不可避免地会使纤维受到机械的摩擦。而高温、长时间的处理通常使所述的原纤化的程度加剧。溶纺纤维素纤维比起通常其它的纤维素纤维来，特别是，比起其固有的原纤化倾向很低的棉纤维来，其对于所述的摩擦特别敏感。
本发明的一个目的是，提供一种染色的溶纺纤维素织物，所述的织物并不显示出“霜花”般的外观，且在重复洗涤之后，也不发生所述的“霜花”般的外观。以下，称此改善为改善了所述溶纺纤维素纤维的着色性能的改善。此处，“着色性能”一词有别于本领域所通常使用的“匀染性能”及“匀染”二词。一般来说，织物的染色均匀性并不会在反复的洗涤之后发生变化。棉为一种天然纤维，其染色性能是根根纤维都不同的。反之，溶纺纤维素纤维由一控制的制造方法而制得，显示出均匀的染色性能。棉纤维不会原纤化，因此，其着色性能不会在加工及洗涤的过程中发生变化。而已知的溶纺纤维素纤维织物的着色性能可按其所受处理加工的类型而改变。例如，反复多次的洗涤通常会导致原纤化的发生，并且，使溶纺纤维素纤维织物的着色性能变劣；而酶(纤维素酶)的处理过程会去除原纤，应而，通常改善了所述织物的着色性能。
背景技术
许多年来，人们已知使用被称为的丝光工艺的工艺来处理棉纤维，特别是，处理纱线或织物形态的棉纤维。丝光工艺包括，先用一强碱，通常是氢氧化钠来处理纤维，接着，用水、及稀酸洗净，去除碱，然后干燥。在作碱处理时，可使棉纱或织物处于张紧状态。采取丝光处理的理由是为了：(1)，增加染色或印花时的着色率；(2)改善其免烫性能；(3)改善纤维光泽(当棉纤维类在丝光工艺中处于张紧状态时)；(4)是染色性能更为均匀。棉纤维表面通常包覆有矿物蜡质和果胶质，这些杂质可由使用碱水溶液的处理而去除。这些杂质的去除会增加棉纤维的吸收性能和染料吸取性能。如果，棉纤维包含有一较高比率的薄壁未成熟纤维，则丝光处理可使这些纤维溶胀，并使这些纤维更象成熟的纤维那样染色，由此，促进了匀染性。
已知，如粘胶纤维及铜氨人造丝纤维的人造纤维素纤维具有比起棉纤维来通常为更高的染料吸取性能和光泽。人们同样也熟知，所述的人造丝纤维并不含有非纤维素的蜡质杂质。人们又知道，比起棉纤维来，这些人造丝纤维的抵抗氢氧化钠反应的性能更差。当如同棉纤维那样，使用10-30％(重量)的氢氧化钠水溶液对人造丝作丝光处理时，这些纤维会变粗糙、变脆，失去光泽，并可能部分溶解于丝光浴中。当用水洗上述经氢氧化钠强碱溶液浸泡的人造丝织物时，该织物即剧烈溶胀，并几乎失去其所有的强度，其结果使织物变得极易受机械损害。
发明详述
本发明系一种改善溶纺纤维素纤维的着色性能的方法，其特征在于，对该纤维进行丝光处理。
所述的溶纺纤维素纤维可以短纤维、丝束、连续长丝、精纺纱或溶纺纤维素纤维的织物的形式进行丝光处理。其中优选的是，进行溶纺纤维素纤维的丝光处理。
一个典型的对棉纤维纱或织物进行丝光处理的方法包括下述步骤：
(1)在室温、或稍微升高的温度下，例如，在升至约35℃的温度下，用烧碱溶液(氢氧化钠的10-30％、通常为20-25％(重量)的水溶液)浸湿棉纤维；
(1a)有选择地进行水洗；
(2)用稀酸(例如，多至3％、优选的是1-3％(重量)的如硫酸或盐酸的无机酸或如醋酸的有机酸)进行酸化；
(3)水洗一次或一次以上，去除酸，最后一次水洗可含有微碱性的软化剂，以中和残余的微量酸；及
(4)对棉纤维进行干燥15-20分钟，例如，在120℃，气流式烘干机中，或以其它的通常的方法，干燥棉纤维。
类似的条件和设备也可用于溶纺纤维素纤维的处理。
非常令人吃惊地发现，溶纺纤维素纤维虽是一种纤维为人造纤维素纤维，却可由在丝光工序中，用强碱进行处理，且效果良好。其它人造纤维素纤维，例如，粘胶人造丝纤维和铜氨人造丝纤维，在上述的条件下会遭受严重的损害。
根据本发明的方法处理的溶纺纤维素纤维，随后，可由已知的方法，用已知的染料进行染色。含有以本发明的方法处理的纤维的溶纺纤维素纤维织物，具有优良的着色性能，且在反复的洗涤之后，仍能保持优良的着色性能。特别是，如此所得的织物，比起经上述同样处理、但未经由如本发明的丝光处理的织物来，其“霜花”外观现象更少。
人们已知许多方法，其中，有用各种化学试剂如交联剂，处理溶纺纤维素纤维，由此，减小纤维的原纤化程度及/或原纤化的倾向的方法。这些方法通常会改善纤维的着色性能。但是，这些已知方法可能存在这样的缺点，即，由此产生的改善并不能持久。纤维的着色性能可能在多次的洗涤中遭至损害。而且，上述已知的方法可能损害纤维的可染性或物理性能。本发明比起这些已知的方法来说，其优点是，由此获得的着色性能在经反复的洗涤之后仍能保持；经丝光处理的纤维具有优良的可染性和良好的物理性能。
特别是，含有以本发明的方法处理过的溶纺纤维素纤维的溶纺纤维素纤维织物显示了其特有的诱人的悬垂性和柔软的手感。
由本发明的处理所产生的着色性能的改善，其原因尚不完全清楚。假如，在其它方面都作了相同的处理，则未作丝光处理和作了丝光处理的溶纺纤维素织物的试样在显微镜下看是非常相似的，特别是在原纤化的程度上。
以本发明的方法处理的溶纺纤维素纤维或织物，特别是溶纺纤维素纤维织物，可由已知的方法，用一种纤维素酶的水溶液再进行处理，以去除织物上的原纤。许多适用于处理纤维素纤维织物的纤维酶的处理剂是商业上可购的。丝光处理通常使纤维素纤维织物的手感硬化。另外，令人吃惊地发现，纤维素酶的处理使经丝光处理的溶纺纤维素纤维织物的手感极大地变得柔软。
溶纺纤维素纤维及其织物的原纤化的程度可用下述测试方法进行评估。
测试方法(原纤化的测试)
对于原纤化的测试，并无一个普遍为人们可接受的标准方法，下述方法用于测试原纤化指数(F.I.)。将许多试样按原纤化的大小排成系列。对各试样的纤维切出一标准长度，并计数沿该标准长度的纤维上的原纤(伸出该纤维主体的细毛绒)的根数。再测得每根原纤的长度，然后，对每根纤维测出一个人为数值，即，将原纤数目乘以原纤的平均长度。显示最高乘积值的纤维被认定为原纤化最大的纤维，人为规定其原纤化指数为10。一个完全未原纤化的纤维的原纤化指数规定为0，其余的纤维根据其作显微镜测得的该数值，分别处于0-10之间。
然后，使用所测得的纤维构成一标准级别。为测定任意其它的纤维试样，在显微镜下，将5-10根纤维与标准级别的纤维来进行目测比较。接着，将对各纤维作目测所测得的数取平均值，以得出试样的原纤化指数。可以看到，目测测量和取平均值的过程数倍地快于实际的测量，且，可以发现，一个熟练的纤维技术人员在对这种纤维分等级时的结果是稳定一致的。
织物的原纤化指数可对从织物的表面抽出的纤维进行评价测得。那些F.I.指数大于约2.0-2.5的机织或针织织物通常显示了不佳的外观。
以下，用实施例具体地说明本发明，其中，如无特别指明，份和比率皆指按重量计。
实施例1
由100％的20特(号)Tencel纱(纤维1.7分特)织得一块2×1斜纹织物(190g/m2)的平幅试样，在90℃下用碳酸钠及阴离子洗涤剂精练，继以140℃辊筒干燥。(Tencel为考脱沃兹纤维(控股)有限公司的一种溶纺纤维素的商标名)。作为其丝光处理，在室温下，将平幅试样浸于14％的氢氧化钠水溶液中达45秒，然后加以辊轧，以给出70％的加重率。在95℃下清水漂洗该织物，用含有1ml/l的醋酸水溶液中和，再次漂洗后，干燥。
上述(丝光)处理的织物用一旋转式实验室用染色机械，在80℃下，以含有4％的普施安蓝(Procion Blue)HE-GN(Procion为Zeneca plc的商标名)、80g/l的元明粉(Glaubers盐)及20g/l的苏打灰的染浴，和一块未作处理的试样一起染色。该经处理的织物试样的染色色泽较未处理试样的要深。
在60℃下洗涤上述的二块试样织物，再用转笼烘干机干燥5次。经处理试样的外观上的霜花现象明显少于未经处理的试样。在显微镜下，经处理的织物试样的原纤短于对照的试样，且粘合于该纤维的主体部分。
从上述的几块织物试样上取下纤维试样，并以前述的测试方法确定其F.I.。未经处理的对照试样组和经处理的试样组的F.I.分别为5.2和3.1。但经丝光处理的织物的F.I.仍较高，显示了令人满意的外观。
实施例2
取一块如同实施例1的Tencell织物试样，且如同实施例1一样处理(丝光处理)及染色，不同之处在于，使用了25％的氢氧化钠溶液。进行一次洗涤之后，对处理的试样和未经处理的对照试样进行观察，即可看到，在未经处理的试样上出现了更为明显的原纤化现象。在55℃下，将上述二块织物试样浸于含3ml/l的、Ph为5.0的Primafast 100(一可从Genencor购得的纤维素酶处理剂，Primafast为商标名)pH为5.0的水溶液中60分钟，以去除原纤，漂洗后干燥。然后，以如同实施例1所述的方法，洗涤上述二试样5次。从上述二块织物试样上取下的纤维的F.I.指数都为2.0。不过，经处理的织物试样的外观较未处理试样的要更清洁，且其霜花现象更少。上述二块试样的手感非常柔软，具有所谓的“桃皮”的触感。
经丝光处理和纤维素酶处理的试样的手感显著地比未经纤维素酶处理的试样要柔软。

Claims (4)

1．一种改善溶纺纤维素纤维的着色性能的方法，其特征在于，所述方法包括对纤维进行丝光处理。
2．如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的溶纺纤维素纤维存在于溶纺纤维素织物中。
3．如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的溶纺纤维素纤维接着以一种纤维素酶的溶液进行处理。
4．如权利要求1-3之任一项所述的方法，其特征在于，所述的溶纺纤维素纤维接着进行干燥。
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