CN1272499C - 莱赛尔织物的染色和整理 - Google Patents
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Abstract
进行如下步骤制造具有清洁、柔软手感表面的染色和整理的莱赛尔织物的方法：其步骤如下：在对织物进行染色、漂洗和干燥的至少一步骤中对织物施加剧烈的作用，在织物表面产生原纤维化；所述方法的特征在于，在进行染色步骤以前，将织物均匀浸渍在酸或酸给体水溶液中，然后在一气体氛围中进行热处理，激活所述酸或酸给体的活性，由此，经染色和整理的织物具有清洁柔软手感的表面，它基本上没有通常在莱赛尔织物上由于染色和/或整理中因剧烈作用而形成的可见折痕。
Description
发明领域
本发明涉及莱赛尔(新溶剂纺纤维素)织物染色和整理的方法。
在本说明书中，术语“莱赛尔织物”是指由至少一部分或者全部的莱赛尔纤维的纱线形成的织物，具体是机织或针织形成的织物。这种纱线可以仅包含莱赛尔纤维，或者它们可以包含莱赛尔纤维和一种或多种其它类型纤维的混合物，所述其它类型的纤维可以是纤维素基或者非纤维素的，如棉、粘胶、亚麻、聚酯和尼龙。而且，所述织物还可以包含没有莱赛尔纤维的纱线，例如上述其它类型的纤维及其混合物的纱线。
通过称为溶液纺丝的方法通过喷丝板将纤维素在有机溶剂和水的混合物中的溶液挤出到纺丝浴中，来制备莱赛尔纤维。在美国专利4,246,221中说明了这种方法，以及叔胺N-氧化物水溶液，尤其是N-甲基吗啉N-氧化物作为溶剂的用途。莱赛尔纤维在纺丝上不同于其它人造纤维素纤维，后者是将纤维素形成可溶化学衍生物，然后将这种衍生物的溶液挤出到浴中，再次形成作为纤维素纤维的挤出物来制备；以这种方式可以制造包含高强度类型的粘胶纤维。
发明背景
已知莱赛尔纤维在剧烈染色和整理过程中存在原纤维化的趋势，而有许多处理这一现象的方法。当要求避免原纤维化时，可以使用相对较温和的工艺如平幅织物的轧染来进行莱赛尔织物的染色和整理，并且在所述染色的织物上使用一种交联剂进行树脂整理处理，来防止纤维在后续洗烫工艺中出现原纤维化。
另一种处理莱赛尔纤维的原纤维化趋势的方法是对所述纤维进行处理，来除去在原纤维化过程的第一阶段(所谓的“初级原纤维化)中形成的相对较长的突出纤维的末端，所述纤维末端会在织物表面上产生起毛效应，常常是没有光泽，并由此损害了其外观。而另一方面，原纤维化过程(所谓的”次级原纤维化)中形成的较短的原纤维，却受到鼓励。因为这些较短的原纤维形成一种表面光洁度，其特征是“清洁”(就基本不存在起毛效应来说)，而且在织物表面上具有由较短原纤维提供的称为“柔软手感表面”的柔软手感。当较短原纤维充分发展时，所述纤维表面的柔软手感更加明显，所述柔软手感表面被称为“摸上去象桃子一样的表面”。
在WO-A-95/30043中说明了这种方法的一个例子，它是使用酸催化剂如金属盐(路易斯酸)水溶液、并可结合用一种交联剂如N-羟甲基树脂进行后处理，并在似于常规交联处理中固化交联树脂所用的条件下进行加热，来除去染色工艺中形成的初级原纤维化产物。在WO-A-97/30204中说明了另一例子，是在染色之前，在高温下使用氧化剂如次氯酸钠或过氧化氢水溶液预处理莱赛尔织物。在GB-A-2314568中说明了又一例子，它涉及染色机械例如喷射染色机本身的使用，是先使用强无机酸如硫酸水溶液长时间处理莱赛尔织物30-120分钟，然后加以漂洗，再在机器中进行染色。这些方法均存在效果难以重复的毛病，且没有一个在大规模工业操作中使用过。
一种成功用于商业用途的方法，是对进行了湿法工艺操作如染色的莱赛尔织物再进行后处理，。在这一后处理中，将纤维素酶施加到织物上除去初级原纤维化中形成的突出纤维末端。在后续工艺例如染色工艺本身(若之后进行的话)或者使用转筒机进行后续漂洗和干燥步骤中，进行所需的次级原纤维化，从而织物的表面上形成柔软手感表面。
纤维素酶处理能成功除去织物表面上在初级原纤维化中形成的长纤维末端，但是原料成本既昂贵过程时间又长。而且，纤维素酶处理通常不能除去最广泛使用的织物染色工艺--水力喷射染色中形成的可见折痕。在这些喷射染色机中，织物在扭绕成绳子的同时经受剧烈的液体作用和机械作用，就在折叠线上产生显著的磨损，使可见折痕在染色织物中更加明显，它有时称为经向折痕。
具有可见折痕的染色织物没有任何商业价值，因此使用常规水力喷射染色机不可能将莱赛尔织物染成符合商业标准。这就为染色和整理厂中广泛应用水力喷射染色机产生了很大的商业限制。
发明概述
本发明提供通过进行如下所述步骤来制造具有光洁、柔软手感饰面的染色和整理的莱赛尔织物的一种方法：在对莱赛尔染色、漂洗和干燥的至少一步骤中，使用剧烈的作用，在织物表面上产生原纤维化；所述方法的特征在于，在进行染色步骤以前，将织物均匀浸渍在一种酸或酸给体的水溶液中，然后在一气体氛围中进行热处理，激活所述酸或酸给体的活性，由此，经染色和整理的织物具有光洁柔软手感表面，它基本上没有通常在莱赛尔织物上由于染色和/或整理中因剧烈作用而形成的可见折痕。
具体的工艺主要是要求在染色和/或漂洗和/或干燥过程中对织物产生剧烈的作用，例如为当在喷射染色机或转筒染色机中染色织物时，或者在转筒机如湿笼机或者转筒干燥机中进行漂洗或干燥时，对织物施加剧烈作用。这种剧烈作用也会在莱赛尔织物中产生原纤维化，但若是未采取本发明方法提供的抑制措施的话，也会使织物的表面出现起毛的现象，并有形成所谓的可见折痕的危险。
本发明方法能使染色的莱赛尔织物具有清洁、柔软手感饰面，具体是摸上去象桃子一样的表面，且在剧烈的湿加工步骤如喷射染色或转筒干燥后不会发生可见的折痕，这在商业上很重要。这意味着可以使用普通工艺在现有设备中处理织物，而不需要在操作中额外的小心或者延长操作时间。例如，在喷射染色机中染色循环可以为6小时或更短。合适的常规水力喷射染色机包括已知为Thies Ecosoft和Hisaka circular CUT-SL的机器。也可以使用喷气染色机，它也可以对织物施加剧烈作用。合适的喷气染色机包括已知为Thies Airstream、Thies Luft Roto、Hisaka AJ-1、Krantz Aerodye和Then AFS的机器。
在本发明方法中可以使用莱赛尔织物常用的染料和染料配方，包括直接染料、还原染料、硫化染料和活性染料。
本发明的方法除了可以应用到一段段的机织和针织莱赛尔织物外，还可以对莱赛尔织物制造的成件纺织品或服装进行染色和整理。这种服装在剧烈处理如转筒染色或者湿转筒或者转筒干燥中由于局部磨损而出现可见折痕，但是如果使用本发明的方法处理服装就可以大大避免出现这种现象。
在将莱赛尔织物制成成件纺织品或服装之前，可以对织物施加酸或酸给体溶液，再进行干燥和热处理步骤。但是，也可以在制成成件纺织品和服装之后进行上述步骤。
能够避免可见折痕是本发明方法的主要优点，但是也发现，莱赛尔织物产品上清洁而柔软手感的表面在一定程度上可以防止它们在后续处理中的进一步磨损。尤其是包括染色织物如服装或其它成件纺织品通过重复的洗涤循环后，仍可以保持其清洁、柔软手感的表面。
所述酸或酸给体的溶液较好是水溶液。可以使用任何将液体施加到织物上的常规技术如浸轧，使这种溶液均匀渗入织物中。将织物平幅经过所述水溶液的浸轧浴，以织物重量计，通常使其上的轧液率为65-80重量％。
成件纺织品如服装可以浸没在一种容器如转筒洗衣机中的上述溶液中。
所述酸或酸给体较好是用作织物整理工艺中所用树脂的催化剂的那种弱酸。合适的酸或酸给体包括有机酸，如柠檬酸和酒石酸，以及路易斯酸。合适的弱酸和酸给体有氯化镁、氯化铵、氯化锌、氟硼酸锌和硝酸锌。也可以使用两种或多种这些化合物的混合物，并且实际上，树脂整理用酸催化剂的厂商有时使用在其催化剂组合物中是用上述酸的混合物的。本发明所用市售产品的例子，有CondensolFB(BASF AG的商品名)，它是一种包含氯化镁和氟硼酸锌混合物的酸催化剂。
所述酸和酸给体的最佳溶液浓度取决于所用的具体酸和酸给体，高活性酸的浓度较低，以避免对织物产物不必要的酸损害，而低活性酸的浓度则要较高。对于市售产品来说，厂商会推荐树脂整理用的浓度，这种浓度通常可以用在本发明的方法中。因此，在水溶液中使用的有机酸浓度约为2-20克/升，例如，当为柠檬酸时，浓度约为1-6克/升。活性较低的酸或酸给体可以要求较高的浓度，例如在水溶液中大约高达40g克/升。由于过量的酸会对织物产生不必要的酸损害，因此在所有情况下都要避免浓度过高。避免浓度过高也可避免化学试剂的浪费。
浸渍过的织物在气体氛围如热空气烘箱中进行热处理。空气是优选的气体氛围。在进行热处理之前它可以在一单独干燥步骤中先进行干燥，但是较好是在热处理步骤刚刚开始的阶段就进行干燥。莱赛尔织物较好进行平幅处理，例如在一个通过加热烘箱或加热室的展幅机上。热处理中的温度优选为能有效地引发所用具体酸或酸给体的作用。热处理将酸释放到气相中，使其和莱赛尔纤维相互作用。通常，温度宜为120-220℃，较好是140-200℃。再者，最佳的热处理时间取决于具体的酸或酸给体，但是时间通常为30秒到5分钟。可以对经热处理的织物进行漂洗或冲洗，然后再次进行干燥来将织物上残留的酸除去。
如果莱赛尔织物的纱线进行过上浆或者上述润滑剂，以便于机织或针织，那么该织物宜进行脱浆或清洗操作，通常是在用酸或酸给体进行浸渍之前进行。这种脱浆或清洗可以是常规操作，此时述织物经过洗浴，除去浆液或润滑剂。若需要的话，织物在除去浆液之前可以进行烧毛。若需要对织物进行预先漂白的话，优选在用酸或酸给体进行浸渍之前，在脱浆步骤之后进行预先漂白。
另一可能采用的织物处理是使用氢氧化钠水溶液进行的所谓苛性化处理。若进行这一处理步骤的话，较好是在酸或酸给体浸渍和其后的热处理之后，但在染色步骤之前进行。通常进行这种苛性化处理是要提高织物在潮湿状态下的柔韧性。在EP-A-0749505中说明了对莱赛尔织物进行苛性化处理的方法，在该文中称为丝光处理。苛性化处理也可以提高织物的可染性，因为可染性在酸处理中稍有降低，并且苛性化处理可以进一步对织物的结构进行改变，降低在其后湿处理中收缩的倾向。在苛性化之后，织物应当用热水然后再用冷水彻底清洗，除去残留的氢氧化纳。
清洗去掉未固色的染料之后，对经染色的织物进行常规整理处理，包括作为常规浸轧操作的柔软整理。这可以在染色和清洗步骤之后立即进行，而无需对织物进行任何中间干燥步骤。若要求进行湿转筒翻转来产生柔软手感的话，它可以在染色后和任何柔软整理一起或者其后在转筒机中进行。和在染色步骤中一样，经过酸处理的莱赛尔织物在湿转筒翻转中也不会出现可见的折痕损伤，如果未经上述处理的织物，在湿转筒翻转中常常会出现这损伤。然后，将整理后的织物进行最后干燥，例如在转筒干燥机中。
因此，本发明提供将机织莱赛尔织物进行染色和整理的方法，所述莱赛尔织物已经进行了脱浆处理，所述方法按以下次序包括下列步骤：
1)通过脱浆水浴除去织物上的浆液，
2)将酸或酸给体的水溶液浸轧到织物上，
3)在例如120-220℃，较好在140-200℃下干燥和热处理所述织物，
4)对所述织物染色，
5)转筒干燥所述织物。
通过以下一些实施例说明本发明。在所有实施例中，所用的莱赛尔织物，其莱赛尔纤维由Tencil Limited制造，商标为TENCEl。
实施例1
使用的莱赛尔织物是基重为200gsm(每平方公尺的克数)的机织织物，它由包含i00％TENCEL纤维的英制20支单纱的纱线以二上一下的斜纹组织形式机织成。将织物以平幅形式使用含非离子清洁剂和碳酸钠的水浴进行清洗，然后在90℃使其脱浆，然后在100℃的展幅机中干燥。
然后，使用轧车以80％轧液率率将浓度为4.0g/l(克/升)的柠檬酸水溶液均匀轧到经脱浆的织物中。在160℃下，在空气中在展幅机框架上干燥和热处理经浸渍的织物。在用水彻底冲洗并干燥后，织物就可进行染色。
在Thies Ecosoft喷射染色机中进行染色。除了经上述处理的织物外，还相同规格的经脱浆但未经上述处理的对照织物也进行染色和整理。
所用的染色方法是热浸泳移染色法，使用包含4.0％owf(织物重量)ProcionNavy H-EXL染料(Procion是Dystar AG的商标)、60g/l硫酸钠和20g/l苏打灰的染浴进行染色6小时。
然后，在织物绳式转筒干燥机中进行转筒干燥之前，将染色的织物使用一种柔软整理剂Edunine CSA(Edunine是Uniqema的商标)进行处理，用40℃的水浴，其中整理剂浓度为2.0％wf。
经染色的对照织物具有无光泽的表面外观，因许多初级原纤维化所特有的突出长纤维而呈现霜花的外观，并且由于喷射染色机在织物绳上的磨损作用，导致形成可见的折痕而出现损害。
与此不同，本发明方法处理过的织物具有均匀清洁的表面外观，呈现出均匀的染色效果、充分显示出柔软手感表面(例如，摸上去象桃子一样的表面)，并且没有可见的折痕。
实施例2
除了在浸渍步骤中使用浓度为20g/l的CONDENSOL FB(CONDENSOL FB是BASFAG的商标)代替柠檬酸外，使用相同的经本发明处理的样品和对照样品的织物，重复实施例1的步骤，所述CONDENSOL FB是作为织物树脂整理用酸催化剂销售的氯化镁和氟硼酸锌的混合物。
未处理的对照织物还是呈现无光泽的外观，具有因喷射染色步骤产生的稍微可见的折痕。与此相反，经处理后的织物具有清洁表面，摸上去象桃子一样的令人舒适，没有出现可见的折痕。
实施例3
将由英制20支单纱的尼莱赛尔纱线针织形成的双层运动衫互锁织物切成平幅。保留织物的一部分，作为不经本发明处理的对照样品；另一部分以80％的轧液率用包含12g/l氯化镁六水合物和1.0g/L Kieralon JET(kieralon是BASF AG的商标)湿润剂的水溶液轧浴进行浸渍。然后，将浸渍的织物置于展幅机上，并在110℃下在空气中干燥，之后在190℃下在空气中热处理45秒。
然后，将处理的织物和对照织物分别进行以下冲洗、染色、软化和干燥步骤。具体是在90℃下使用非离子清洁剂和碳酸钠水溶液冲洗30分钟。然后在水中进行漂洗，之后如实施例1中所述，使用相同染浴配方(但是染料为3.0％owf)在喷射染色机中将织物染色。
在40℃下，用含2.0％owf柔软整理剂Sandoperm MEJ(Sandoperm是Clariant的商标)的水浴处理经染色的织物，然后在Biancalani Airo1000织物绳式转筒干燥机中转筒干燥。
染色后的对照织物呈现无光泽的表面外观，具有许多初级原纤维化特有的突出长纤维。而经本发明处理的织物具有柔软的摸上去象桃子一样的表面，并有均匀清洁的外观，它没有起毛的现象，而且没有可见的折痕。
实施例4
所用的莱赛尔织物是基重为150gsm的机织织物，它由包含100％TENCEL纤维的英制20支单纱的纱线以二上一下的斜纹组织形式织成。在90℃下使用包含非离子清洁剂和碳酸钠的水溶液平幅清洗平幅形式的织物，然后在100℃下在圆柱形加热罐上干燥。
然后，用浓度为18.0g/lCondensol M水溶液以80％的轧液率浸轧经清洗和干燥后的织物。Condensol M(这是BASF AG的商标)是32重量％的氯化镁溶液。在110℃下干燥所述浸渍的织物，然后，在展幅机上，在190℃下在空气中加热处理45秒。
然后，将所述处理后的织物切割成合适形状的布料，将它们缝在一起制成衬衫。在开袋式Tupesa Ecodye 25服装染色机中使用热浸泳移染色法，用以下配方的染浴在80℃的最终固色温度下将所述衬衫染色：2.0％owf的Procion H-EXL、40g/l硫酸钠和15g/l碳酸钠。
用水漂洗染色后的衬衫，然后用40℃含2.0％owf的柔软整理剂Edunine CSA的水浴进行处理。然后将所述衬衫转筒干燥之。
经染色和整理的衬衫具有摸上去象桃子一样手感表面，它没有可见折痕和长的原纤维。
实施例5
冲洗实施例4中的机织莱赛尔织物，并如该实施例所述进行干燥，然后分成两批，一批作为对照物，一批进行本发明的处理。后者是浸渍在Condensol M溶液中，然后如实施例4所述进行干燥和热处理。
使用Remazol乙烯砜染料，通过冷液轧间歇技术，分别将经处理的织物和对照织物进行平幅染色(Remazol是Dystar AG的商标)。所述染浴是10g/l的RemazolBrilliant Yellow GL、20g/l的Remazol Red RB、40g/lRemazol Navy Blue GG、130g/l硅酸钠(38Be)、38.5g/l苛性苏打(38Be)和3.0g/l Leonil SRP(湿润剂)。
进行浸轧施加染料，轧液率为75％，然后将经染色的织物收集在聚乙烯薄膜中放置8小时。
在平幅清洗和干燥之后，两种织物看起来光滑，基本上没有原纤维化，这是因为使用了周到的非磨损湿处理。
然后，将各织物分别切割成适合形状的布料，将它们缝在一起制成两套衬衫，一套来自所述处理的织物，另一套来自对照织物。在Tupesa Ecodye 25开袋式洗衣机中使用Edunine CSA水溶液(2.0％owf)在60℃下洗涤并软化40分钟。
由对照织物制成的衬衫具有无光泽的起毛的表面，还有可见的折痕，然而，由经处理的织物制成的衬衫具有摸上去象桃子一样的清洁均匀外观的表面。
实施例6
所用的莱赛尔织物是基重为210gsm的机织织物，它由包含莱赛尔纤维和棉纤维的65∶35重量比混合物的英制20支单纱的纱线以二上一下的斜纹组织形式织成。在90℃下使用包含非离子清洁剂、氢氧化钠和过氧化物稳定剂的混合物平幅冲洗所述织物，然后在100℃汽蒸8.0分钟，之后在水中清洗，然后在圆柱形烘筒上进行干燥。
然后，将所述织物分成用作对照物的一段和用来进行本发明处理的一段。使用浓度为14g/l氯化镁六水合物的水溶液，以80％的轧液率浸轧用于处理的织物，在119℃的温度下进行干燥，然后在170℃下在展幅机上热处理3.0分钟。
以如下所述相同的方式将所述对照织物和所述处理后的织物染色和整理：
使用和实施例1相同配方的染料和步骤在Thies Luft-Roto喷射染色机中进行染色，之后用水漂洗，如实施例1所述进行软化，并在Thies Rototumbler中转筒干燥。
对照织物表面无光泽、起毛，这是市场上不接受的。经处理的织物具有摸上去象桃子一样的舒适表面，它没有可见折痕，并且外观清洁均匀。
实施例7
如实施例4所述，冲洗所述莱赛尔织物，并如实施例9所述进行干燥。将织物的一部分作为对照物保留，其余的浸渍在氯化镁六水合物中，然后如实施例6所述步骤进行干燥和热处理。然后在水中洗涤除去残留的氯化镁六水合物，然后进行干燥。保留一些此处理的织物，仅进行以下的染色和整理步骤，而另一些则先使用11重量％氢氧化纳水溶液在无链丝光处理系统中进行苛性化处理。
然后，通过相同的步骤将所有三种织物(对照、酸处理、酸处理/苛性化)染色并整理。使用和实施例1相同配方的染料和步骤在Thies Ecosoft喷射染色机中进行染色，之后用水进行漂洗，使用Hansa Finish 2707(2.0％owf)柔软整理剂水浴进行软化，并在Biancalani Airo 1000织物转筒干燥机中进行转筒干燥。
对三种织物进行检查，发现对照织物在其表面上具有无光泽的初级原纤维化现象，并且具有呈现白色线条的许多可见折痕。而处理的但是未经苛性化的织物没有折痕，并且具有摸上去象桃子一样的令人舒适的清洁表面。其颜色比所述对照织物稍浅。而处理的且进行了苛性化的织物具有相同的摸上去象桃子一样的清洁表面，它没有可见折痕，但是与未苛性化处理的织物和所述对照织物比较，其得色量有了提高。
Claims (14)
1.一种制造经染色和整理的莱赛尔织物的方法，所述方法按以下次序包括下列步骤：
1)通过脱浆水浴除去所述织物上的浆液；
2)将酸或酸给体的水溶液浸轧到织物上，其中，所述酸是柠檬酸或酒石酸；所述酸给体是氯化镁、氯化铵、氯化锌、氟硼酸锌或硝酸锌；所述酸或酸给体以2-40g/l的浓度使用在水溶液中；
3)干燥和热处理所述织物，其中，热处理的温度为120-220℃，热处理的时间为30秒-5分钟；
4)对所述织物染色；
5)转筒干燥所述织物；
其中，所述莱赛尔织物在喷射染色机中一段段进行染色。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述莱赛尔织物在转筒染色机中以成件纺织品的形式进行染色。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在将所述莱赛尔织物制成成件纺织品之前，对其进行浸渍和热处理。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述酸给体是氯化镁。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸或酸给体以2-20g/l的浓度使用在水溶液中。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸是柠檬酸。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，使用在水溶液中浓度为4-6g/l的柠檬酸。
8.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述莱赛尔织物是机织或针织织物。
9.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，在用酸或酸给体进行浸渍之前，对莱赛尔织物进行冲洗操作。
10.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，在最终染色之前，用柔软整理剂处理经染色的莱赛尔织物。
11.权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在染色步骤(4)之后但在干燥以前，将软化剂浸轧到织物上的步骤。
12.权利要求1所述的方法，其特征在于，所述染色步骤(4)在喷气染色机中进行。
13.权利要求1所述的方法，其特征在于，所述干燥和热处理步骤(3)在140-200℃进行。
14.权利要求13所述的方法，其特征在于，在拉伸条件下进行干燥和热处理步骤(3)。
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