CN1604978A - 形态稳定性纤维素纤维缝制制品的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种形态稳定性纤维素纤维缝制制品的制造方法,所述方法包括纤维素纤维缝制制品中含浸含有形态稳定剂的处理液的浸渍工序、从上述纤维素纤维缝制制品中除去多余的上述处理液的脱液工序、蒸发除去附着在上述纤维素纤维缝制制品中的处理液中的溶剂的干燥工序、展平上述纤维素纤维缝制制品皱褶的熨平工序、让附着在上述纤维素纤维缝制制品中的形态稳定剂反应以赋予形态稳定性的固化工序,上述形态稳定剂使用不副产甲醛水溶液的形态稳定剂,在上述浸渍工序前进行压皱除去,且上述浸渍工序、上述脱液工序及上述干燥工序在上述纤维素纤维缝制制品不发生皱褶的条件下实施。
Description
技术领域
本发明涉及不副产甲醛水溶液的形态稳定性纤维素纤维缝制制品的制造方法及形态稳定性纤维素纤维缝制制品。
背景技术
一直以来都在制造即使洗涤也不起皱、可以免烫穿着的纤维制品。这种纤维制品被称作形态稳定制品,在外衣、衬衣、内衣、寝具品等广泛领域中使用。最近,从过敏问题及安全性等方面考虑,推荐使用不副产甲醛水溶液的形态稳定剂。作为赋予棉、麻等纤维素纤维制品形态稳定性的方法,一般是将纤维在成为布料或织物阶段进行形态稳定处理后,进行缝制加工的方法,关于这种方法已开发出多项技术。另一方面,布料或织物缝制后进行形态稳定处理的方法,认为有小批量能随机应变、易适应于制品多样化等优点。但是,将纤维素纤维加工成布料或织物,进一步缝制加工它们后进行形态稳定处理的方法还达不到实用化。因为缝制后即使对纤维素纤维缝制制品进行形态稳定处理,其表面也发生细小皱褶、外观品位发生问题。这是由于在布料或织物阶段进行形态稳定加工时,可以在给予上述布料等均匀张力的状态下进行热处理,但是缝制制品不能在给予均匀张力的状态下进行热处理。
发明内容
鉴于这种状况,本发明的目的是提供形态稳定性优良、具有制品表面没有皱褶的高外观品位、且不残留甲醛水溶液的形态稳定性纤维素纤维缝制制品的制造方法及形态稳定性纤维素纤维缝制制品。
为了达到上述目的,本发明的纤维素纤维缝制制品的制造方法包括纤维素纤维缝制制品中含浸含有形态稳定剂的处理液的浸渍工序、从上述纤维素纤维缝制制品中除去多余的上述处理液的脱液工序、蒸发除去附着在上述纤维素纤维缝制制品中的处理液中的溶剂的干燥工序、展平上述纤维素纤维缝制制品皱褶的熨平工序、让附着在上述纤维素纤维缝制制品中的形态稳定剂反应以赋予形态稳定性的固化工序,其特征在于上述形态稳定剂不副产甲醛水溶液,且具有在上述浸渍工序前实施的压皱除去工序,上述干燥工序在上述纤维素纤维缝制制品不发生皱褶的条件下进行。
本发明者等首先对形态稳定处理中发生皱褶的原因反复进行了一系列的研究。结果发现,在干燥工序中发生皱褶,该皱褶在其后的熨平工序中暂时消失,但这只是潜在的,在固化工序中,上述潜在的皱褶又表面化。基于这个发现,对在上述干燥工序中防止皱褶发生进行了研究,发现在浸渍工序前先实施除去压皱工序,再在不发生皱褶的条件下实施上述干燥工序,可以防止固化工序中的皱褶的发生,从而完成了本发明。根据本发明,可以不损坏外观品位、且不副产甲醛水溶液,直接对纤维素纤维缝制制品施以形态稳定处理。
附图说明
图1A、图1B及图1C是表示本发明实施例1的电子显微镜观察结果的图。
图2A、图2B及图2C是表示比较例1的电子显微镜观察结果的图。
图3A、图3B及图3C是表示本发明实施例1洗涤30次后的电子显微镜观察结果的图。
图4A、图4B及图4C是表示比较例1洗涤30次后的电子显微镜观察结果的图。
图5是表示实施例1表面皱褶状态的图。
图6是表示比较例1表面皱褶状态的图。
图7是表示比较例2表面皱褶状态的图。
图8是表示比较例4表面皱褶状态的图。
图9是表示本发明实施例1的纤维素纤维的溶解试验结果的电子显微镜观察结果的图。
具体实施方式
通过旋转式干燥机实施上述干燥工序,在上述旋转式干燥机中充填的上述纤维素纤维缝制制品的充填条件优选5~30kg/m3。如果在该条件下实施上述干燥工序,可以更有效地防止皱褶的发生。
在本发明的方法中,上述浸渍工序也优选在上述纤维素纤维缝制制品不发生皱褶的条件下实施。在上述浸渍工序中,其处理液不流动或相对于上述纤维素纤维缝制制品相对地朝一个方向流动,该流速优选0~50m/分钟的范围。通过旋转式干燥机实施上述干燥工序,在上述旋转式干燥机中充填的上述纤维素纤维缝制制品的充填条件优选5~30kg/m3。如果在该条件下实施上述浸渍工序,则可以更有效地防止皱褶的发生。
在本发明的制造方法中,优选上述纤维素纤维缝制制品在自由收缩的状态下实施上述干燥工序及上述固化工序。这样得到的缝制制品,可以更有效地防止皱褶的发生,且提高了耐洗涤性及柔软性。
在本发明的制造方法中,上述形态稳定剂优选4,5-二羟基-1,3-二甲基-2-咪唑烷酮或其二聚物。该形态稳定剂不副产甲醛水溶液。
在本发明的制造方法中,上述干燥工序的温度条件优选40~70℃的范围,上述熨平工序的温度条件优选160~180℃的范围,上述固化工序的温度条件优选150~170℃的范围。
在本发明的浸渍液中,上述形态稳定剂的含量优选为上述浸渍液总量的4.5~6.5质量%的范围,还含有催化剂,该催化剂的含量优选为上述形态稳定剂的15~30质量%的范围,pH优选4~4.9的范围。这样,可以赋予本发明的形态稳定纤维素纤维缝制制品以优良的手感。这种手感特性优良的形态稳定性纤维素纤维缝制制品,其纤维素纤维的上述形态稳定剂树脂的固定比例,相对于纤维素纤维为1.0~3.0质量%的范围。
上述形态稳定剂的含有率优选20~40%的范围。上述催化剂优选硫酸镁与硝酸镁的混合物,其比例,以镁量计,优选硝酸镁为20~25质量%,硫酸镁为80~75质量%。脱液工序结束后的纤维素纤维缝制制品中含有的处理液的含量优选为纤维素纤维缝制制品的70~90质量%。根据这些优选方式,可进一步提高手感特性。
其次,本发明的形态稳定性纤维素纤维缝制制品,是用上述本发明的制造方法制造的。该缝制制品,其表面没有细小皱褶,外观特性优良,而且没有残留甲醛水溶液。另外,本发明的形态稳定性纤维素纤维缝制制品,固定在纤维素纤维中的形态稳定剂树脂的固定比例,相对于纤维素纤维,为1.5~3.0质量%的范围。这种制品手感特性优良。
本发明的纤维素纤维缝制制品中也可以含有选自棉纤维、麻纤维、再生纤维素纤维及上述各纤维的丝光处理纤维的至少一种纤维。该制品形态例如为布料或织物,其制品种类例如有外衣、衬衣、内衣、寝具用品或装饰用品。
下面为本发明的形态稳定性纤维素纤维缝制制品的制造方法的一例。该制造方法是直接赋予纤维素纤维缝制制品以形态稳定性,如下所示,由浸渍工序、脱液工序、干燥工序、熨平工序及固化工序组成。在本发明中,加上这些工序,也可以进一步实施其他工序。
(浸渍工序)
该工序是在纤维素纤维缝制制品中含浸含有形态稳定剂的处理液的工序。纤维素纤维缝制制品没有特别限制,可以是适用于外衣、衬衣、内衣、寝具品或装饰品用途的纤维制品。上述处理液中含有不副产甲醛水溶液的形态稳定剂和催化剂。除此之外,上述处理液中也可以配合纤维素纤维制品的强度下降防止剂、柔软剂、荧光剂等纤维加工助剂。进入浸渍工序的纤维素纤维缝制制品应事先除去不需要的皱褶。有皱褶的纤维素纤维缝制制品进入浸渍工序时,在之后的工序熨平工序中即使赋予平滑性,在固化工序中皱褶也会表面化,得不到平滑的纤维素纤维缝制制品。浸渍工序中的处理液相对于纤维素纤维缝制制品的相对流动,应不断地相对于纤维素纤维缝制制品朝一个方向流动,相对流动速度例如为0~30m/分钟的范围,优选0~20m/分钟的范围,更优选0~10m/分钟的范围。相对流动不是使浸渍液流动,而是在静水状态的浸渍液中浸渍处理对象缝制制品,使缝制制品朝一个方向流动。另外,相对流动速度包括0,意思是包括在静水状态的浸渍液中原样浸渍缝制制品。
(脱液工序)
接着,为了从上述处理液中浸渍的纤维素纤维缝制制品中除去多余的处理液,优选用离心分离机进行脱液。这时,脱液中的纤维素纤维缝制制品负荷的离心力,例如为200~1000m/sec.2的范围,优选200~800m/sec.2的范围,更优选200~600m/sec.2的范围。
(干燥工序)
然后,对脱液处理的纤维素纤维缝制制品施以干燥。干燥机使用通常称作转鼓式干燥机的旋转式干燥机。也有提案在纤维素纤维缝制制品的干燥工序中使用吊在吊架上干燥的吊式干燥机,但是,在这种情况下,干燥初期处理液因重力下落,同一纤维素纤维缝制制品内处理液发生局部不均,处理液的不均使制品颜色变黄,得不到均匀的形态稳定性纤维素纤维缝制制品。旋转式干燥机内部,邻接的纤维制品互相接触旋转,具有干燥初期的流动性期间处理液分布均一化,可以得到均匀的形态稳定性纤维素纤维缝制制品。另外,纤维素纤维干燥时发生收缩,不限制该收缩,促使其自由收缩,有利于得到没有皱褶的纤维素纤维缝制制品。干燥机中充填的纤维素纤维缝制制品的充填量,例如为5~30kg/m3,优选5~25kg/m3,更优选5~20kg/m3的范围。如果该干燥机中充填的纤维素纤维缝制制品的充填量在上述范围内,则干燥后期各纤维素纤维缝制制品不受邻接的纤维素纤维缝制制品的限制,自由收缩,可得到柔软性高的形态稳定性纤维素纤维缝制制品,所以比较理想。干燥条件,例如为50~70℃,优选50~60℃,更优选50~55℃。如果在这样的干燥温度下,即使之后的熨平中纤维素纤维缝制制品平滑化,也能够更有效地防止固化工序中皱褶表面化。干燥工序中的干燥,例如可以以水分率8%以下为基准,根据干燥温度条件和干燥机内纤维素纤维缝制制品的充填量选择干燥时间。
(熨平工序)
接着对干燥处理的纤维素纤维缝制制品进行熨平处理从而展平皱褶。熨平条件例如为150~180℃,优选160~180℃,更优选165~175℃的条件。该熨平处理可以用业务用熨斗、衣服用熨衣机实施。熨平条件如果为150℃以上,则可以将纤维素纤维缝制制品更有效地熨平滑,如果为180℃以下,可以防止纤维素纤维缝制制品变色,得到更高的外观品质。
(固化工序)
接着对经熨平处理的纤维素纤维缝制制品进行固化处理,使形态稳定剂与纤维素纤维反应,赋予形态稳定性。固化条件例如为150~170℃下1~6分钟,优选150~170℃下1~4分钟,更优选150℃下3~4分钟、160℃下2~3分钟、170℃下1~2分钟。如果是这种条件下的固化工序,可更有效地防止形态稳定性纤维素纤维缝制制品穿着时及洗涤时发生皱褶,且还可防止变色,能够得到更高的外观品质。
下面所述为加上外观品质特性外,进一步提高手感特性及耐洗涤特性等的本发明的制造方法的一例。
(浸渍工序)
在浸渍工序中,将处理液含浸在纤维素纤维缝制制品中,处理液含有形态稳定剂和催化剂。形态稳定剂为4,5-二羟基-1,3-二甲基-2-咪唑烷酮及其二聚物的混合物,二聚物的混合率为20~40质量%,处理液中含有该混合物4.5~6.5质量%。催化剂为镁的金属盐,优选硫酸镁及硝酸镁的混合物,其中由镁量的20~25质量%的硝酸镁和镁量的80~75质量%的硫酸镁组成。处理液中含有形态稳定剂的15~30%的催化剂。处理液的pH为4~4.9的范围。如果处理液的形态稳定剂含量为4.5质量%以上,则得到的纤维素纤维缝制制品的形态稳定性更高,如果上述形态稳定剂的含量为6.5质量%以下,则可以防止纤维素纤维缝制制品变黄。如果处理液的催化剂含量为形态稳定剂的8质量%以上,则得到的纤维素纤维缝制制品的形态稳定性更高,如果上述催化剂的含量为12质量%以下,则可以防止纤维素纤维缝制制品变黄。且如果处理液的pH为4.9以下,则得到的纤维素纤维缝制制品的形态稳定性更高,如果上述pH为4以上,则可以防止纤维素纤维缝制制品的变黄。
(脱液工序)
脱液工序中将纤维素纤维缝制制品的70~90质量%的处理液附着在纤维素纤维缝制制品上进行脱液。如果处理液在纤维素纤维缝制制品上的附着为70质量%以上,则可以更有效地防止脱液工序中产生的皱褶在得到的纤维素纤维缝制制品中表面化,如果上述处理液的附着量在90质量%以下,则处理液的附着均匀,可以防止纤维素纤维缝制制品部分变黄。
(基于形态稳定剂与纤维素纤维反应的固定树脂)
如果在上述条件下处理纤维素纤维缝制制品,则相对于纤维素纤维,附着1.8~3.2质量%的固定树脂(形态稳定剂树脂)。如果纤维素纤维缝制制品的固定树脂为1.8~3.2质量%,则本发明的纤维素纤维缝制制品具有更有效的形态稳定性,即使反复洗涤,洗涤后的皱褶发生也不变,另外,本发明的纤维素纤维缝制制品即使反复洗涤,尺寸变化率也不变。且本发明的纤维素纤维制品的手感、洗涤时的耐破损性、外观的保持性及穿着舒适感比天然制品优良,而且不副产甲醛水溶液。
相对于纤维素纤维,1.8~3.2质量%的固定树脂的本发明的形态稳定性纤维素纤维缝制制品,与未加工的天然纤维素纤维制品相比,穿着时的感觉良好、反复洗涤伴随的外观品质的劣化及损伤少,作为纤维制品的耐久性高。一般把纤维素纤维制品列为有刚性的硬制品,而且,反复洗涤时该硬度进一步增加,这已广为人知。本发明的形态稳定性纤维素纤维缝制制品具有柔软、即使反复洗涤也保持初期的柔软性的特性。特别是麻纤维制品中,该硬度显著。麻纤维制品穿着时,微小纤维的弯曲部、突起部接触肌肤,对于不喜欢这种感觉、有敏感肌肤的人,这个问题特别严重。如果将本发明应用于麻制品,该麻制品具有柔软的手感,与未加工的天然制品相比,不仅具有优良的手感,而且反复洗涤也保持该柔软性,反复洗涤时与使用未加工的天然麻的制品相比,柔软性上显示出很大差别。由本发明的方法得到的纤维素纤维缝制制品与未加工的天然纤维素纤维制品相比,具有柔软的手感。因此,本发明的制品之所以具有优良的品质,认为可能是纤维素纤维因固定树脂引起单纤维表面改质,且纤维素纤维的针织品、编织品的纤维间的混合不固定,纤维能够自由活动的缘故。天然纤维素纤维中,伴随洗涤,纤维表面发生微细的破坏,结果,天然纤维素单纤维从分割成许多须状的原纤维开始,原纤维从单纤维表面剥离,该破坏过程反复进行,最终单纤维发生断裂。伴随单纤维的原纤化,天然纤维素制品的表面变成称作擦毛的模糊外观,外观性能发生劣化,通气性下降,穿着舒适感也下降。另外,像麻这种硬纤维容易发生单纤维断裂,纤维制品穿着时有针扎似的不舒服感。天然纤维素纤维中,如果单纤维的断裂继续,以那里作为基点,纤维制品发生目测即能知晓的大的损坏,变得不耐穿。由本发明方法得到的纤维素纤维缝制制品反复洗涤时,与未加工的天然纤维素制品相比,单纤维的原纤化的进行非常少,因此,穿着舒适感的变化、外观品质的劣化及损伤少,作为纤维制品的耐久性高。推测其理由与上述相同。
由本发明方法的反应得到的纤维素纤维缝制制品,该固定树脂从纤维素纤维的表面一直到内部,也包括微细部分,与全部纤维素发生强烈反应。如果在已知的纤维素溶解剂羟基乙二胺铜水溶液中浸渍未加工的纤维素纤维,纤维素纤维全部溶解,纤维形态完全消失,变成溶液状。在本发明的反应条件下得到的纤维素纤维即使浸渍在羟基乙二胺铜水溶液中也能保持纤维形态,认为这种固定树脂的反应形态赋予由本发明得到的纤维素纤维缝制制品洗涤时的高耐久性、高柔软性及高手感特性等。
这样得到本发明的形态稳定性纤维素纤维制品,本制品也可用其他制造方法制造。由本发明得到的纤维素纤维制品形态稳定性优良,作为形态稳定的尺度的洗涤后的皱褶为3.0级以上,即使反复洗涤该数值也不变化,洗涤收缩为初次洗涤时略微有收缩,之后即使反复洗涤,洗涤收缩也不增加。反复洗涤、干燥由本发明的制造方法得到的棉纤维制品和天然的棉纤维制品,结果表明,由本发明的制造方法得到的棉布表面只见微小的表面破坏,而天然的棉纤维发生大的原纤化,由本发明的制造方法得到的纤维素纤维缝制制品显示高的洗涤耐久性。由本发明的制造方法得到的纤维素纤维缝制制品与天然的未加工的纤维素制品相比,柔软性高、穿着舒适。
以下显示本发明的实施例。实施例所示的测定方法按下述方法测定。
(1)洗涤后的皱褶:JIS L 1096、洗涤方法JIS L 0217 103法 滚筒干燥、重复必要的次数。
(2)尺寸变化率:JIS L 1096、洗涤方法JIS L 02127 103法 滚筒干燥、重复5次。
(3)洗涤后的折皱:洗涤方法按JIS L 0217 103法 滚筒干燥、重复5次,目测判定纤维素纤维缝制制品的后身中发生的线状的长度,如果有5cm以上长度的皱褶,则判定为有皱褶发生。
(4)洗涤后的小皱纹:洗涤方法按JIS L 0217 103法 滚筒干燥、重复5次,目测判定纤维素纤维缝制制品的后身中发生的小皱纹,后身中发生小皱纹的试样判定为有小皱纹。
(5)洗涤50次后的皱褶:(1)中记载的洗涤后的皱褶测定法中,洗涤次数重复至50次。
(6)洗涤50次后的尺寸变化率:(2)中记载的尺寸变化率的测定法中,洗涤次数重复至50次。尺寸变化率的测定是测定变化率最大的缝制品的身长的尺寸变化率。
(7)纤维素纤维缝制制品表面的拍照:光源使用500W的侧灯,相机为Nikon F 50mm,1.4F上安装中间环(PR-11)进行拍照。
(8)纤维素单纤维原纤化判定:通过扫描电子显微镜(日本电子公司制JSM-6300F,加速电压5kv),对纤维素纤维缝制制品的纤维素纤维单纱表面进行拍照,观察、判定纤维素纤维的破损状况。
(9)相对于纤维素纤维的树脂固定量:按照JIS 1041,变更部分试验方法进行测定。
(a)取试样的试验片约5g,将试验片放入200ml的烧杯中,用25℃±2℃的水洗涤。然后在含有肥皂(丝光皂0.25%)、碳酸钠0.25%的200ml 90℃溶液(水浴保温)中处理5分钟后,干透,再将冷却的试验片放入PP制称量瓶中称量。(ml)
(b)将试验片用200ml 20℃ 0.25%盐酸(水浴保温)处理30分钟后,用90℃的热水洗涤5次后,使试验片干透,冷却后,将试验片放入PP制称量瓶中称量。(m2)
(c)树脂固定量M2由下式求出。
M2=[(m1-m2)/m2]×100
(10)羟基乙二胺铜膨胀、溶解性:切断纤维素单纤维,在1Mol羟基乙二胺铜的水溶液(关东化学株式会社)中浸渍30分钟,如果有纤维素单纤维的残渣,则用扫描电子显微镜拍摄纤维素单纤维的断面,判定纤维素单纤维的膨胀、溶解状态。
下述表1所示组成的处理液,将该处理液的pH调整为4.5。
表1
4,5-二羟基-1,3-二甲基-2-咪唑烷酮(含二聚物30质量%) | 5.6重量% |
硫酸镁(7水盐) | 0.95重量% |
硝酸镁(6水盐) | 0.25重量% |
聚乙烯乳液 | 1.0重量% |
二甲基硅氧烷/PEG共聚物 | 0.8重量% |
水 | 余量 |
聚乙烯乳液使用Fintex PE(住友化学公司生产)、二甲基硅氧烷/PEG组合物使用DIC Silicone Softener(大日本INK公司生产)
(实施例1、2、3、4、5、6、7、比较例1)
纤维素纤维缝制制品使用棉衬衫(50单纱、144×80根/英寸)。浸渍前的衬衫是在缝制工序中熨烫完后,以不发生折皱的包装式样输送。使用下表2所示的处理液,依次通过各工序,对该衬衫进行实施例1、2、3、4、5、6、7的形态稳定赋予。
表2
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 | |
浸渍工序的处理液的相对流速(m/分) | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10(*1) |
圆心脱水机的离心力(m/sec.2) | 300 | 500 | 300 | 300 | 700 | 500 | 300 |
干燥机充填量(Kg/m3) | 10 | 10 | 20 | 30 | 10 | 20 | 20 |
干燥机温度(℃) | 50 | 50 | 50 | 60 | 50 | 70 | 60 |
熨烫温度(℃) | 170 | 170 | 175 | 160 | 170 | 170 | 170 |
固化温度(℃) | 160 | 170 | 150 | 160 | 150 | 160 | 160 |
固化时间(分钟) | 3 | 1 | 4 | 3 | 3 | 2 | 3 |
*1:处理液中以10m/分钟拉伸衬衫,使其移动时的衬衫处理液的相对速度
在实施例1~7中,浸渍工序中将衬衫浸在处理液中,浸渍10分钟,然后从处理液中取出衬衫,用具有106cm内径的离心分离机,使脱液后衬衫中剩下的处理液为衬衫重量的80%。比较例1为熨烫过的、没有施以形态稳定加工的棉衬衫(50单纱、144×80根/英寸)。
关于实施例1~7及比较例1,测定洗涤5次后的皱褶、折皱、小皱纹及洗涤5次后的尺寸变化率,结果如下表3所示。
表3
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 | 比较例1 | ||
洗涤5次后的皱褶(级) | 3.3 | 3.2 | 3.3 | 3.1 | 3.1 | 3.1 | 3.3 | 2.6 | |
洗涤5次后的折皱 | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 | 有 | |
洗涤5次后的小皱纹 | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 | 有 | |
尺寸变化率 | 长 | -1.2 | -1.2 | -0.9 | -0.8 | -0.9 | -1.2 | -0.7 | -2.7 |
宽 | -0.5 | -0.2 | -0.3 | -0.2 | -0.3 | -0.3 | -0.2 | -3.0 |
由表2可知,实施例1~7的衬衫洗涤5次后的皱褶(级)、折皱、小皱纹均无,为外观品质优良的制品。实施例1~7的衬衫洗涤后的皱褶(级)、尺寸变化率与比较例1相比,均非常优良,形态稳定性高。实施例1~7中,根据本发明的方法,能够得到防止工序中发生皱褶、没有折皱、小皱纹、且洗涤后的皱褶(级)、尺寸变化率优良的衬衫。
另外,将实施例1和比较例1的衬衫反复洗涤50次,测定洗涤后的皱褶(级)、尺寸变化率,结果如下表4所示。
表4
实施例1 | 比较例1 | ||
洗涤后的皱褶(级) | 1次后 | 3.3 | 2.7 |
10次后 | 3.2 | 2.3 | |
20次后 | 3.2 | 2.0 | |
30次后 | 3.2 | 1.5 | |
40次后 | 3.0 | 1.2 | |
50次后 | 2.8 | 1.1 | |
洗涤后的尺寸变化率·身长(%) | 1次后 | -0.6 | -0.6 |
10次后 | -1.2 | -3.0 | |
20次后 | -1.4 | -3.6 | |
30次后 | -1.8 | -3.9 | |
40次后 | -1.8 | -3.9 | |
50次后 | -2.1 | -4.5 |
由表4可知,实施例1的衬衫反复洗涤到30次时,洗涤后的皱褶(级)初期的水平几乎不变,即使反复洗涤,洗涤后的尺寸变化率也小,为能够长期使用的衬衫。比较例1初期的洗涤后的皱褶(级)低,且随着反复洗涤,洗涤后的皱褶(级)下降。比较例1中,洗涤后的尺寸变化率从初期就大,且随着反复洗涤,尺寸变化率增加。
接着反复洗涤实施例1和比较例1的衬衫,判定其原纤化。图1是用扫描电子显微镜(SEM,下同)拍摄的实施例1的衬衫的纤维素纤维单纱表面的图,图2是用电子显微镜拍摄的比较例1的衬衫的纤维素纤维单纱表面的图,均为洗涤前,判定无原纤化。图3是用电子显微镜拍摄的洗涤30次后实施例1的衬衫的纤维素纤维单纱表面的图,可以判定为原纤化几乎没有进展。图4是用电子显微镜拍摄的洗涤30次后比较例1的衬衫的纤维素纤维单纱表面的图,原纤化有大的进展。更详细地说,实施例1的图1中,图1(a)的照片是用2000倍拍摄的,拍摄了多根单纱的侧面。图1(b)及图1(c)的照片是用10000倍拍摄的,拍摄了各1根单纱的表面。如图所示,单纱表面有认为是处理剂反应的山脉状的形状,单纱间反应状况不同。比较例1的图2中,图2(a)的照片是用2000倍拍摄的,拍摄了多根单纱的侧面。图2(b)及(c)的照片是用10000倍拍摄的,拍摄了各1根单纱的表面。如图所示,单纱表面的山脉状的形状比图1平滑,且单纱间山脉状的形状没有差异。图3是实施例1的衬衫洗涤30次后的纤维素单纤维的侧面照片,图3(a)的照片是用2000倍拍摄的,拍摄了多根单纱的侧面。洗涤30次引起的单纱损伤,只有右边起第2根单纱表面有须状物,这是表示损伤的唯一的部分。图3(b)及(c)的照片是用10000倍拍摄的,拍摄了各单纱的表面。如图所示,棉纤维断面扁平,根据拍摄的方位,中~下方单纤维的幅度变得不同。从图3(b)及(c)的照片看不出洗涤引起的纤维素纤维的损伤。图4是比较例1的衬衫洗涤30次后的纤维素纤维的照片,图4(a)的照片是用2000倍拍摄的多根单纤维的侧面照片,发现单纱的表面有许多须状物。这是洗涤引起磨损,磨断的纤维素纤维的原纤化物。图4(b)及(c)的照片是用1000倍拍摄的各1根单纤维的表面。如图所示,发现许多原纤化物。由此可知,由本发明方法得到的衬衫的纤维素单纤维即使洗涤30次也不发生原纤化,洗涤耐久性高。而天然的未加工的纤维素纤维洗涤30次时单纤维表面发生原纤化,开始发生表面剥离,洗涤耐久性低。
由上述可知,由本发明方法得到的棉缝制制品,即使反复洗涤,洗涤后的皱褶(级)、洗涤后的尺寸变化率及纤维的表面损伤均没有,长期使用也具有高的形态稳定性,而且也没有洗涤引起的损伤。
(比较例2、3、4、5、6、7)
纤维素纤维缝制制品使用棉衬衫(50单纱、144×80根/英寸)。浸渍前的衬衫在缝制工序中熨烫完后,以不发生折皱的包装式样输送。该衬衫在表5所示的条件下,依次通过各工序,对比较例2、4、5、6、7赋予形态稳定。调整脱液工序时间使脱液后的衬衫中处理液为衬衫重量的80%,进行脱液。
表5
比较例2 | 比较例3 | 比较例4 | 比较例5 | 比较例6 | 比较例7 | |
浸渍工序处理液的相对流速(m/分钟) | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
圆心脱水机的离心力(m/sec.2) | 300 | 1200 | 300 | 300 | 700 | 500 |
干燥机充填量(Kg/m3) | 10反转 | 10 | 40 | 30 | 10 | 20 |
干燥机温度(℃) | 50 | 50 | 50 | 90 | 50 | 70 |
熨烫温度(℃) | 170 | 170 | 175 | 160 | 140 | 170 |
固化温度(℃) | 160 | 170 | 150 | 160 | 150 | 140 |
固化时间(分) | 3 | 1 | 4 | 3 | 3 | 2 |
比较例2~7中,浸渍工序中将衬衫浸渍在处理液中,浸渍10分钟,然后从处理液中取出衬衫,用具有106cm内径的离心分离机,使脱液后衬衫中剩下的处理液为衬衫重量的80%。
关于比较例2~7,测定洗涤5次后的皱褶(级)、洗涤5次后的尺寸变化率,判定有无折皱、小皱纹。其结果如表6所示。
表6
比较例2 | 比较例3 | 比较例4 | 比较例5 | 比较例6 | 比较例7 | ||
洗涤5次后的皱褶(级) | 2.5 | 2.6 | 2.5 | 2.3 | 2.4 | 2.4 | |
洗涤后的折皱 | 无 | 有 | 有 | 有 | 有(厉害) | 有 | |
洗涤后的小皱纹 | 许多 | 有 | 无 | 有 | 无 | 有 | |
尺寸变化率 | 长 | -1.1 | -2.5 | -0.9 | -0.8 | -0.9 | -22 |
宽 | -0.3 | -0.8 | -0.3 | -0.2 | -0.3 | -0.7 |
由表6可知,比较例2中由于处理液反转,洗涤后发生小皱纹,得到的衬衫外观品质低。认为是由于浸渍工序中处理液反转有正反方向缩小衬衫布料的作用,浸渍工序中这种经历在固化后表面化。比较例3中得到的衬衫有折皱,外观品质低。认为是由于高离心力挤压衬衫产生的皱褶表面化。比较例4洗涤后发生折皱,认为是干燥机中衬衫的充填量高,抑制了干燥机内衬衫的转动,在干燥机里时的皱褶在洗涤后表面化。这样得到的制品发生折皱,得到的衬衫的外观品质低。比较例5中有折皱、小皱纹,得到的衬衫外观品质低。认为可能是由于形态稳定剂的反应在干燥机内继续进行,在熨平工序中熨烫衬衫皱褶暂时伸平,干燥机内的皱褶通过洗涤表面化。比较例6中洗涤后发生很多折皱,认为可能是在熨平工序中没有控制在此之前发生的皱褶引起的。比较例7中得到的制品折皱、小皱纹多。认为可能是固化工序中形态稳定剂的反应没有继续。
然后对实施例1、比较例1、比较例2、比较例4的纤维素纤维缝制制品表面进行拍照。实施例1的结果如图5所示,比较例1的结果如图6所示,比较例2的结果如图8所示,比较例4的结果如图7所示。实施例1中没有大的缺陷,外观品质没有问题。比较例1中因锐角发生深的皱褶,从纤维素纤维缝制制品的形态稳定性方面看,外观品质低,不实用。比较例2中发生很多小皱纹,作为形态稳定性纤维素纤维缝制制品不合适。比较例2中赋予形态稳定时,浸渍工序中处理液流动,比较例4中赋予形态稳定时施加大的压力,可知在这些条件下得不到具有优良外观性能的纤维素纤维缝制制品。比较例2中发现很多小皱,将其作为小皱纹。比较例4中,照片(图7)的右侧有长条状的皱纹,将其作为折皱。
(实施例8、比较例8)
纤维素纤维缝制制品使用麻罩衫(60单纱、52×56根/英寸)。熨平工序结束后,以不发生折皱的包装式样输送。实施例8中,从浸渍工序至固化工序,在与实施例1相同的条件下对麻罩衫实施形态稳定赋予。调整脱液工序时间使脱液后的罩衫中处理液为罩衫重量的80%,进行脱液。比较例8为不赋予形态稳定性的麻罩衫。比较例8使用不实施形态稳定赋予的天然的麻制成的罩衫。测定实施例8、比较例8的罩衫洗涤5次后的皱褶(级)、洗涤后的折皱、洗涤后的小皱纹、尺寸变化率及洗涤导致的损坏、洗涤前的罩衫和洗涤后的罩衫的手感。结果如表7所示。
表7
实施例8 | 比较例8 | |
洗涤后的皱褶(级) | 3.1 | 1.2 |
洗涤后的折皱 | 无 | 很多 |
洗涤后的小皱纹 | 无 | 全体发生 |
尺寸变化率(长) | 0.3 | 0.9 |
尺寸变化率(宽) | 0.2 | 5.3 |
洗涤导致的损伤*1 | 无 | 袖口、襟部起毛 |
洗涤前的手感 *2 | 柔软、良好 | 硬、刺激皮肤 |
洗涤后的手感 *2 | 同洗涤前 | 比洗涤前变硬 |
*1:用放大透镜目测判定
*2:根据穿着实验判定
表7表明,实施例8与比较例8,洗涤5次后的皱褶(级)、洗涤后的折皱、洗涤后的小皱纹、尺寸变化率有很大差别。关于洗涤导致的损伤,实施例8完全没有,比较例8在表7所示的部位起毛,纤维开始断裂。关于罩衫的手感,实施例8洗涤前就比比较例8优良,洗涤后实施例8也没有改变,而比较例8洗涤后硬度增加。结果,洗涤后的实施例8的罩衫手感显著优于比较例8。得到的麻罩衫,关于洗涤5次后的皱褶(级)、洗涤后的折皱、洗涤后的小皱纹、尺寸变化率及洗涤导致的损坏,均显示良好的结果。由此可知,根据本发明的方法,使用纤维素纤维缝制制品,形态稳定性高,洗涤不会导致损伤。
(比较例9、10、11、12、13、14)
调整表8所示的处理液组成,纤维素纤维缝制制品使用棉白色衬衫(50单纱、144×80根/英寸),在这些处理液中浸渍10分钟,经过脱液工序,使衬衫上附着衬衫的80质量%的处理液后,用旋转式干燥机,于50℃下干燥30分钟后,用170℃熨斗熨烫衬衫,再于160℃下施以3分钟的固化。
表8
比较例9 | 比较例10 | 比较例11 | 比较例12 | 比较例13 | 比较例14 | |
形态稳定剂*1(质量%) | 3.0 | 8.0 | 5.5 | 5.5 | 5.5 | 5.5 |
催化剂*2(质量%) | 0.8 | 1.3 | 0.6 | 1.9 | 1.4 | 1.4 |
pH | 4.5 | 4.5 | 4.5 | 4.5 | 5.5 | 3.1 |
*1:形态稳定剂为4,5-二羟基-1,3-二甲基-2-咪唑烷酮,包含30质量%的二聚物。
*2:催化剂为硫酸镁(7水盐)/硝酸镁(6水盐),重量比7/3。
关于比较例9、10、11、12、13、14中得到的衬衫的形态稳定性比较例2~8,测定洗涤5次后的皱褶(级)、洗涤5次后的尺寸变化率,判断有无折皱、小皱纹及衬衫的颜色。其结果如表9所示。
表9
比较例9 | 比较例10 | 比较例11 | 比较例12 | 比较例13 | 比较例14 | ||
洗涤5次后的皱褶(级) | 2.5 | 2.8 | 2.1 | 3.0 | 2.3 | 3.0 | |
尺寸变化率 | 长 | 2.5 | 1.1 | 2.6 | 0.8 | 2.5 | 1.2 |
宽 | 0.8 | 0.3 | 0.7 | 0.2 | 0.9 | 0.9 | |
衬衫的颜色 | 没有变色 | 变黄 | 没有变色 | 变黄 | 没有变色 | 变黄 |
由表9可知,比较例9中得到的衬衫,洗涤5次后的皱褶(级)变差,尺寸变化率大,形态稳定性低。认为是由于处理液中的形态稳定剂含量少造成的。比较例10中得到的衬衫,颜色变黄,作为外观品质,不能供实用。认为是由于处理液中的形态稳定剂过量导致变黄。比较例11中得到的衬衫,洗涤5次后的皱褶(级)变差,尺寸变化率大,形态稳定性低。认为是由于处理液中的催化剂量少,得不到形态稳定性的缘故。比较例12中得到的衬衫,颜色变黄,作为外观品质,不能供实用。认为是由于处理液中的催化剂过量导致变黄。比较例13中得到的衬衫,洗涤5次后的皱褶(级)变差,尺寸变化率大,形态稳定性低。认为是由于处理液中的pH高,形态稳定剂反应不继续,得不到形态稳定性的缘故。比较例14中得到的衬衫,颜色变黄,除此之外,衬衫布料的强度低,作为衬衫不能供实用。认为是由于处理液中的pH为酸性,这是衬衫品质变差的原因。
(实施例9、10、11、12、13)
调整表10所示的处理液组成,纤维素纤维缝制制品使用棉白色衬衫(50单纱、144×80根/英寸),在这些处理液中浸渍10分钟,经过脱液工序,使衬衫上附着衬衫的80质量%的处理液后,用旋转式干燥机,于50℃下干燥30分钟后,用170℃熨斗熨烫衬衫,再于160℃下施以3分钟的固化。
表10
实施例9 | 实施例10 | 实施例11 | 实施例12 | 实施例13 | |
形态稳定剂*1(质量%) | 4.5 | 6.0 | 6.5 | 5.0 | 6.5 |
催化剂*2(质量%) | 0.7 | 0.9 | 2.0 | 2.5 | 1.3 |
相对于形态稳定剂的催化剂的添加率(质量%) | 16 | 15 | 30 | 20 | 20 |
pH | 4.0 | 4.5 | 4.9 | 4.5 | 4.2 |
*1:形态稳定剂为4,5-二羟基-1,3-二甲基-2-咪唑烷酮,包含30质量%的二聚物。
*2:催化剂为硫酸镁(7水盐)/硝酸镁(6水盐),重量比7/3。
关于实施例9、10、11、12、13中得到的衬衫的形态稳定性比较例2~8,测定洗涤5次后的皱褶(级)、洗涤5次后的尺寸变化率,判断有无折皱、小皱纹及衬衫的颜色。其结果如表11所示。
表11
实施例9 | 实施例10 | 实施例11 | 实施例12 | 实施例13 | ||
洗涤5次后的皱褶(级) | 3.1 | 3.0 | 3.0 | 3.1 | 3.2 | |
尺寸变化率 | 长 | 1.1 | 1.1 | 0.9 | 0.8 | 0.7 |
宽 | 0.8 | 0.3 | 0.7 | 0.2 | 0.2 |
实施例9、10、11、12、13中得到的衬衫的白度均没有问题。由表11可知,实施例9、10、11、12、13得到的衬衫洗涤5次后的皱褶(级)均显示高的级数,尺寸变化率均显示低值,具有良好的形态稳定性。
关于实施例1得到的衬衫与比较例1的衬衫,从各衬衫取纤维素的单纤维。然后测试各单纱的羟基乙二胺铜膨胀、溶解性。实施例1的单纱没有溶解便膨胀。用电子显微镜拍照。照片如图9所示。由图9可知,实施例1的单纤维没有因羟基乙二胺铜水溶液溶解。而比较例1的单纤维溶解,变成溶液状,用电子显微镜无法拍照。通常试样的溶解性有差异时,表明试样的化学结构有差异,实施例1与比较例1化学结构不同。根据图9,除纤维素单纤维的中央存在的孔部,找不到因羟基乙二胺铜水溶液溶解、脱落的部位。因此认为,通过本发明的方法,纤维素单纤维的所有部位的化学结构均发生变化。随着该化学结构的变化,采用本发明的方法的纤维素纤维缝制制品不仅能得到形态稳定性,还能得到洗涤时的耐久性及柔软的手感。图9的中央存在的孔部,是棉布的单纤维未加工时存在的裂缝状的细间隙通过单纤维膨胀变成圆形,不是因羟基乙二胺铜溶解析出的。
然后研究了实施例1、8、9、10、11、12、13及比较例9、10、11、13的制品中,纤维素纤维的树脂固定量与手感等特性的关系。其结果如表12所示。由该表可知,如果树脂固定量为1.8~3.2%的范围,则手感等特性优良。洗涤5次后,通过触感法对手感特性进行评价。其他特性如上所述。
表12
实施例 | 比较例 | |||||||||||
1 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 9 | 10 | 11 | 13 | ||
树脂固定量(M2)% | 2.8 | 2.1 | 2.1 | 1.9 | 1.8 | 2.3 | 3.2 | 1.0 | 1.6 | 1.2 | 3.6 | |
手感 | 良 | 良 | 良 | 良 | 良 | 良 | 良 | 硬 | 良 | 硬 | 良 | |
参考 | 形态稳定性 | 良 | 良 | 良 | 良 | 良 | 良 | 良 | 低 | 低 | 低 | 良 |
制品的变色 | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 | 变黄 |
产业利用性
如上所述,采用本发明的制造方法,可以对纤维素纤维缝制制品直接实施形态稳定处理,而且得到的制品的外观特性优良。
Claims (16)
1、形态稳定性纤维素纤维缝制制品的制造方法,所述方法包括在纤维素纤维缝制制品中含浸含有形态稳定剂的处理液的浸渍工序、从上述纤维素纤维缝制制品中除去多余的上述处理液的脱液工序、蒸发除去附着在上述纤维素纤维缝制制品中的处理液中的溶剂的干燥工序、展平上述纤维素纤维缝制制品皱褶的熨平工序、让附着在上述纤维素纤维缝制制品中的形态稳定剂反应以赋予形态稳定性的固化工序,其特征在于,上述形态稳定剂不副产甲醛水溶液,且具有在上述浸渍工序前实施的压皱除去工序,上述干燥工序在上述纤维素纤维缝制制品不发生皱褶的条件下实施。
2、根据权利要求1所述的制造方法,其中上述干燥工序通过旋转式干燥机实施,上述旋转式干燥机中充填的上述纤维素纤维缝制制品的充填条件为5~30kg/m3。
3、根据权利要求1所述的制造方法,其中上述浸渍工序在上述纤维素纤维缝制制品不发生皱褶的条件下实施。
4、根据权利要求3所述的制造方法,其中在上述浸渍工序中,其处理液不流动或相对于上述纤维素纤维缝制制品相对地朝一个方向流动,该流速在0~50m/分钟的范围内。
5、根据权利要求1所述的制造方法,其中上述干燥工序在上述纤维素纤维缝制制品自由收缩的状态下实施。
6、根据权利要求1所述的制造方法,其中形态稳定剂为4,5-二羟基-1,3-二甲基-2-咪唑烷酮或其二聚物。
7、根据权利要求1所述的制造方法,其中上述干燥工序的温度条件为40~70℃的范围,上述熨平工序的温度条件为160~180℃的范围,上述固化工序的温度条件为150~170℃的范围。
8、根据权利要求1所述的制造方法,其中在浸渍液中,上述形态稳定剂的含量为上述浸渍液总量的4.5~6.5质量%的范围,还含有催化剂,该催化剂的含量为上述形态稳定剂的15~30质量%的范围,pH为4~4.9的范围。
9、根据权利要求6所述的制造方法,其中上述形态稳定剂的含有率为20~40质量%的范围。
10、根据权利要求8所述的制造方法,其中上述催化剂为硫酸镁与硝酸镁的混合物,其比例,以镁量计,硝酸镁为20~25质量%,硫酸镁为80~75质量%。
11、根据权利要求8所述的制造方法,其中脱液工序结束后的纤维素纤维缝制制品中含有的处理液的含量为纤维素纤维缝制制品的70~90质量%。
12、形态稳定性纤维素纤维缝制制品,其中固定在纤维素纤维中的形态稳定剂树脂的固定比例,相对于纤维素纤维为1.5~3.0质量%的范围。
13、由权利要求1所述的方法制造的形态稳定性纤维素纤维缝制制品。
14、根据权利要求12所述的形态稳定性纤维素纤维缝制制品,其含有选自棉纤维、麻纤维、再生纤维素纤维及上述各纤维的丝光处理纤维的至少一种纤维。
15、根据权利要求12所述的形态稳定性纤维素纤维缝制制品,其中制品形态为针织物或编织物。
16、根据权利要求12所述的形态稳定性纤维素纤维缝制制品,其中制品的种类为外衣、衬衣、内衣、寝具用品或装饰用品。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |