CN1277982C - 恢复着色或染色过的对－芳族聚酰胺织物的外观的方法 - Google Patents

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Abstract

通过将通常存在于衣物中的着色或染色对-芳族聚酰胺织物与含水染料溶液或分散液接触，以将与该织物中的芳族聚酰胺细丝相连的磨损纤丝染色，从而恢复所述织物的视觉外观。可以使用常规洗衣机来使织物与染料相接触。

Description

恢复着色或染色过的对-芳族聚酰胺织物的外观的方法
                      技术领域
本发明涉及一种改善织物、特别是制成衣物的织物的外观的方法，所述织物包括着色或染色过的芳族聚酰胺纱线，其中一部分纱线含有带有磨损的纤丝的对-芳族聚酰胺纤维。该方法涉及将所述纱线与含水染料溶液或染料分散液接触，其中该方法特别适宜使用常规洗衣机。
                      背景技术
芳族聚酰胺纱线的一个重要用途是制备衣服，特别是在危险的高温环境下使用的衣服，例如消防员使用的外衣。
通常，衣服是由对-芳族聚酰胺纱线如聚(对-亚苯基对苯二酰胺)(本文称之为PPD-T)与其它纱线如聚(间-亚苯基间苯二酰胺)(本文称之为MPD-I)的混合物制成的。
然而，从外观的角度使用对-芳族聚酰胺纱线会带来困难和缺陷。
对-芳族聚酰胺纤维具有高数量级的纤丝状结构，其中纤丝化的趋势在于在大分子之间缺少侧向力。随着织物的对-芳族聚酰胺含量增加超过5重量％，对-芳族聚酰胺纤维潜在纤丝化的程度也增加并且实际磨损的纤丝可能更显著且令人不悦。随着织物物品长时间使用而发生的磨损、破损以及清洗，染色和着色过的织物逐渐失去其原有的外观和美学吸引力。
一般说来，对-芳族聚酰胺纤维，更具体地说是聚(对亚苯基对苯二酰胺)(PPD-T)纤维，具有高结晶度的分子特性、硬的分子链和高的链间结合力，使得抗拉强度高且模量高。然而，提供这些显著物理特性的这些分子特性还使得对-芳族聚酰胺纤维相当难以染色。对-芳族聚酰胺纤维的这种属性在Provost的US 4,144,023、Hartzler的4,985,046和Ghorashi的5,232,461中有讨论，其中公开了各种染色方法。
US 4,144,023公开了一种改进的染色方法，其中将湿的芳族聚酰胺纤维卷曲并保持湿润，然后染色。US 4,985,046公开了染色聚(对亚苯基对苯二酰胺)纤维的“离心浇铸”和“结构支柱”法的缺陷并公开了一种方法，其中将专门制备的纤维(酸处理过或从未干燥的)与促进染色的物质的水溶液接触。US 5,232,461公开了通过在高压下加热聚(对亚苯基对苯二酰胺)纤维将它们染色。
上面讨论的美国专利中没有一个涉及恢复含有纤丝化芳族聚酰胺纤维的织物的外观的问题。
Tainsh的US 2,424,778中描述了通过用上蓝剂将织物中的纱线完全染色来处理用过或穿旧的织物以调整织物的整体颜色。上蓝剂通常描述为蓝色、通常略带红色色调的颜料或染料。所需的变白效果是通过将织物染成不同颜色产生的；蓝色和红色与穿旧的织物的淡黄色色调组合使得整个织物带有新的亮灰色或蓝灰色，比穿旧物料的暗黄色看起来更白并且更赏心悦目。
在含有对-芳族聚酰胺纱线的染色织物因磨损、清洗、或者因染色或着色纤维的编织而产生纤丝化纱线而使织物失去其染色外观时，希望有一种恢复含有对-芳族聚酰胺纱线的染色织物的漂亮外观的方法。
                      发明内容
本发明涉及一种恢复衣物外观的方法，所述衣物包括由具有对-芳族聚酰胺纱线部分的染色或着色纱线制成的织物，所述对-芳族聚酰胺纱线部分带有纤丝，该方法包括步骤：
(a)在40-80℃的温度下使所述衣物与含水染料溶液或染料分散液接触，以将所述对-芳族聚酰胺纱线纤丝染成与染色或着色纱线的颜色相当的颜色，和
(b)将步骤(a)的衣物干燥。
在本发明的另一实施方式中，在将染色或着色纤维编织成织物之后但是在制成衣物之前，改善对-芳族聚酰胺原料的外观，其中仅在编织过程中发生纤丝化。所述外观改善涉及上面相同的步骤(a)和(b)，只是将织物而不是衣物与染料溶液接触以将纤丝染色。
衣服颜色的恢复与编织织物的颜色的改善是在所述芳族聚酰胺纱线的颜色没有大的改变的情况下通过将这些纱线纤丝染色进行的。
                      发明详述
本发明的原料通常是由对-芳族聚酰胺纱线制成的衣物，其中该衣物在其加工之前已经染色，这种染色或者是通过将这些纤维、织物或衣服染色进行的，或者是通过将用于这些织物和衣服的纤维着色进行的。衣服穿过之后，衣服的外观因磨损而变差。因反复清洗也使衣服磨损和磨破，故外观也逐渐变差。
以防火设备外衣为例，表面接触使该衣服遭到磨损，并且在正常穿着中也会变脏，包括穿着者的排汗或者由于经常与烟、烟灰和极端情况的腐蚀化学物质接触。因此，将这些外衣在使用家用洗涤剂的常规洗衣机中洗涤。而且，就对-芳族聚酰胺纤维而言，已发现反复洗涤会使衣服失去其新的染色外观。
对-芳族聚酰胺纱线纤丝化使得该衣服的外观不好看。尽管个别纤维也变脏，但是纤丝化经常被认为是外观变差的主要原因。
例如，新织物失去新鲜外观的一个原因被认为是由于该织物的纱线中纤丝化细丝的光反射不同。每个纱线中的细丝因细丝中的染料或颜料浓度而具有一定的颜色和色调。由于纱线中细丝相对另一个摩擦，或者因表面磨损，形成微小的纤丝并且部分与细丝的表面分离。由于纤丝具有小得多的直径，因此具信与主细丝相比，它们的光反射不同。由于光反射，纤丝化的织物表面相对不同色调的织物部分在色调中看起来更亮并且不美观。此外，将不同纱线(例如非-对-芳族聚酰胺纱线与对-芳族聚酰胺纱线)混合之后，纤丝化的量与PPD-T浓度成比例，因此量将不同。这种差异影响了可见的颜色外观。
尽管公知通过染色或着色难以赋予对-芳族聚酰胺纱线颜色，然而已发现对-芳族聚酰胺纱线的纤丝易于吸收染料。因此本发明涉及通过染色改善纤丝的外观，使其颜色和光反射与构成布块的未纤丝化纱线部分的相似。
该染色操作主要影响纤丝，其对预先染色过的对-芳族聚酰胺细丝影响很小或者没有影响。
本发明使穿着者能够使用常规洗衣机在正常操作条件下操作来恢复衣物的外观。衣物的原料是包括染色或着色过的对-芳族聚酰胺纱线的布料。然而，在常规衣物中，对-芳族聚酰胺纤维的量可能小，即低至衣服重量的5％(将所有其它衣服衬里忽略不计)。
有用的芳族聚酰胺和这些纤维的制备方法更详细地描述在Bowen等人的US 5,336,734和5,660,779、Blades的3,767,756和3,869,429以及Provost的4,144,023。
这些纤维是由含有二价芳族自由基的芳族聚酰胺制得的，其中这些自由基的链延长键基本上同轴或者平行和相反并通过酰胺(-NHCO-)键相连。这些自由基也可以通过亚乙烯基、亚乙炔基、偶氮基或氧化偶氮基相连。一部分芳族自由基可以用反式-1，4-环己撑自由基替换。
优选的对-芳族聚酰胺纤维是由PPD-T制得的。PPD-T是指将对苯二胺和对苯二酰氯聚合获得的均聚物，还包括对苯二胺中加入少量其它二胺和/或对苯二酰氯中加入少量其它二酰氯获得的共聚物。一般说来，其它二胺和其它二酰氯可以多至高达约10mol％的对苯二胺或对苯二酰氯的量使用，只要所述其它二胺和二酰氯没有干扰该聚合反应的反应基团。PPD-T的制备描述在US 3,869,429、4,308,374和4,698,414中。
简言之，这些纤维通常是通过将该聚合物经过喷丝头中的孔口挤出形成单丝，然后将这些单丝结合形成连续的多丝纱线制得的。这些纱线可以与其它纱线一起重叠或缠绕，然后将它们编织或机织成织物。或者，如果需要纺织的人造纤维纱线，这些连续的多丝纱线可以使用常规棉系统加工技术被拉断或者切割成人造纤维并纺织成人造纱线。这些连续的多丝纱线也可以与其它类型的多丝纱线混合形成丝束。然后通常将该丝束切割形成人造纤维，之后纺织成纱线，然后使用已知技术纺织成织物。
最终具有待处理的纤丝的纤维在使用本发明的方法制成织物之后可以为连续细丝或人造纤维的形式。将它们形成为纱线，接着形成为织物。
衣物可以包括高含量的非-对-芳族聚酰胺纤维。在一优选实施方式中，衣服主要含有由聚(对-亚苯基对苯二酰胺)(PPD-T)制成的对-芳族聚酰胺纤维和由聚(间-亚苯基间苯二酰胺)(MPD-I)制成的间-芳族聚酰胺纤维。
正如本发明背景中讨论的，已知有许多技术可将芳族聚酰胺纤维染色或赋予颜色。这些技术可以用于仅含一种对芳族聚酰胺纤维的布料，或者可以用于含有得自一种或多种芳族聚酰胺或者得自其它合成聚合物的纤维的布料。
在本发明中，通过使用稀含水可溶性染料或含水染料分散液，可以恢复含有芳族聚酰胺纤维的衣物的外观。正如前面提到的，可以使用常规洗衣机将所述颜色赋予该织物。因此易于商购获得或者家庭消费的洗衣机可以在大气压下操作使用。
适用于本发明的染料类型可以不同，并且包括阳离子、分散或酸染料。
然而在它们易溶于水的情况下优选阳离子染料。由于为了得到最佳结果在接触衣物之前通常需要将分散液加入到水中，因此分散液不太优选。
染料与待染色的织物的重量浓度比可以在很大范围内变化。例如，以织物为基础，可以使用例如低至0.01％的稀染料浓度。然而优选使用范围在0.02-0.1％的浓度。浓度上限并不重要，但是通常不超过1重量％。由于过量的染料将扔掉，因此染料浓度过大是不理想的。
通常，容易将染料溶解在含有衣物的水中，因此水的使用量不太重要。通常水的量以与织物的重量比计。水与织物的合适比例可以在3∶1-100∶1重量的范围内。
一个能够影响纤丝染色的因素是染料溶液或染料分散液用的水的温度。通常使用至少40℃的温度。合适范围的实例是40-80℃。优选温度在55-65℃的范围内。通常含水染料与衣物接触至少5分钟，通常为至少10分钟，更优选30分钟。这些条件非常适度并且仅使得对-芳族聚酰胺纤丝染色，不使对-芳族聚酰胺细丝染色，后者非常难以染色。
在本发明的方法中，在染料溶液中不一定包括染料助剂。染料助剂是指载体或加入使纤维膨胀的其它化学物质。而且，不一定使用高压帮助从该浴中吸取染料，优选大气条件。同样，不一定使用荧光剂，特别是蓝色荧光物质，如US 2,424,778中公开的，并且不在涉及恢复纤丝化纤维外观的本发明的范围内。因此这种物质不在本发明所用的染料的定义内。
在上面的讨论中，最初外观不好看的原料是衣物。然而，在本发明的另一实施方式中，原料可以是含有芳族聚酰胺纱线的编织布料，即仅因穿着压力纤丝化的衣物的前体。这种情况下纱线已在编织操作之前染色。
在编织或机织之前，纱线中单个染色或着色纤维具有好看的外观。然而，由于对-芳族聚酰胺纱线的天然硬度以及在编织操作中加工这些纱线产生的摩擦，在纱线编织成织物期间产生一些纤丝。产生的这些纤丝影响织物的外观并对颜色造成损害，而如果可以在没有一点摩擦下将这些纱线加工成织物时这些颜色是可以获得的。在本实施方式中，在将织物加工成衣物之前，对其外观进行改善，其中可以采用与处理衣物相同的加工步骤和条件。然而，在此处理的物品是前体织物，而不是衣服。
为了描述本发明，提供了以下实施例。
所有份和百分比都是以重量计，除非另有说明。所有温度也是以摄氏度计的。使用D25M-9型Hunter Tristimulus Colorometer进行颜色测定。
以常规方式测定Hunter′L′、′a′和′b′值来确定各种织物样品的颜色和色调深度。′L′颜色成分是样品黑度或白度的量度，数值较低说明色调较黑，而′a′值是样品颜色在红色到绿色范围内的量度，′b′值是样品颜色在蓝色至黄色范围内的量度。
                   实施例1
磺化聚(对亚苯基对苯二酰胺)(PPD-T)的深酒红织物(可以NomexZ-200商购获得)按照ISO 6330步骤洗涤20次。在本实施例下面的步骤中，含水染料浴与织物之比(wt∶wt)是3∶1。
颜色测定如下：
  L   a   b
  原样   27.8   14.5   5.2
  洗涤20次之后   31.5   16.4   6.7
视觉观察洗涤过的织物发现已发生的一定程度的纤丝化。
接下来将洗涤过的织物在衬垫-染色夹设备中用0.1％(染料重量/织物重量)的Viocryl red AGL 300％(Basic Red 29)在60℃、pH 4.0(使用乙酸调整pH)下过度染色30分钟。纤丝吸收单一染料，但是由于颜色测定如下，因此颜色与背景色调不完全相同：
  L   a   b
  洗涤并过度染色   30.5   17.5   6.9
接下来将洗涤和染色过的织物过度染色，其中采用不同pH水平并且改变染料配方和浓度，以便在视觉上与未洗涤的织物色调更加匹配：
配方：
A.Viocryl Yellow AGL 200％(Basic Yellow 28)@0.018％
B.Viocryl red AGL 300％(Basic Red 29)@0.024％
C.Viocryl blue ARL 300％(Basic Blue 41)@0.005％
(百分比是染料重量与织物重量之比。)
使用如下的不同pH水平：用乙酸将染料浴的pH水平调整至pH6；用碳酸钠将染料浴的pH水平调整至pH7、pH8和pH9。在所有pH水平下所有纤丝都成功染色，并且该浴在60℃和30分钟操作时间下完全耗尽。
  L   a   b
  pH6   30.0   15.8   6.7
  pH7   30.3   15.9   6.1
  pH8   30.3   16.1   6.0
  pH9   29.8   15.9   6.8
  最初   27.8   14.5   5.2
本实施例证实了最初染色步骤使织物具有令人愉悦的外观。然而为了使织物的色调与未洗涤的织物的最初颜色更加匹配，染料浴配方的组成方面要小心。
                      实施例2
将一磺化聚(对亚苯基对苯二酰胺)(PPD-T)的深蓝色织物(可以NomexZ-200商购获得)按照ISO6330洗涤20次，然后用0.5％深蓝色染料Basic Blue41(染料重量/织物重量)在60℃下接触30分钟。含水染料浴与织物之比(wt∶wt)是10∶1。
然后在120℃下将该织物干燥30分钟。
  L   a   b
  最初织物   23.4   1.6   -8.0
  20次洗涤   24.2   6.3   -8.5
  洗涤、更新过的织物   22.5   2.9   -9.2
洗涤20次之后的织物的视觉外观出现褪色且不好看的蓝色，并且发生一定程度的纤丝化。然而在接触染料之后，织物具有一新的、令人愉悦的蓝色外观。
                    实施例3：
将一60/40的黑色聚(对亚苯基对苯二酰胺)(PPD-T)和黑色聚(间亚苯基间苯二酰胺)(MPD-I)的人造纤维混合物通过正常人造纺织和织物编织转变成织物。人造纺织和织物编织的简单作用引起大量的纤丝化，以致织物不能再用来制作衣服。
在60℃下使用0.2％ Burocryl Black R阳离子染料(染料重量/织物重量)将该织物染色30分钟。这样少量的染料足够加深纤丝的颜色，从而使织物色调回到视觉可接受的水平。液体与织物之比(wt∶wt)是10∶1。
下面的Hunter颜色值证实了色调变化。
  L   a   b
  人造混合物   18.7   0.4   0.9
  编织织物   22.9   -1.3   -0.8
  更新过的织物   21.6   -0.3   -2.2

Claims (8)

1、一种恢复衣物的外观的方法，所述衣物包括由具有对-芳族聚酰胺纱线部分的染色或着色纱线制成的织物，所述对-芳族聚酰胺纱线部分带有纤丝，该方法包括步骤：
(a)在40-80℃的温度下使所述衣物与含水染料溶液或染料分散液接触，以将所述对-芳族聚酰胺纱线纤丝染成与所述染色或着色纱线的颜色相当的颜色，和
(b)将步骤(a)的衣物干燥。
2、如权利要求1的方法，其中所述衣物含有至少5重量％的对-芳族聚酰胺。
3、如权利要求2的方法，其中对一芳族聚酰胺是聚(对一亚苯基对苯二酰胺)。
4、如权利要求3的方法，其中所述衣物织物包括聚(间-亚苯基间苯二酰胺)。
5、如权利要求1的方法，其中所述含水染料溶液或染料分散液不使用染料助剂。
6、如权利要求1的方法，其中以衣物的重量为基础，最初染料浓度是至少0.01重量％。
7、如权利要求1的方法，其中染料是阳离子染料。
8、如权利要求1的方法，其中所述衣物是防火外衣。
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