JP6667451B2 - 糸または織物の化学的および/または物理的特性を向上させるプロセス - Google Patents

糸または織物の化学的および/または物理的特性を向上させるプロセス Download PDF

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Description

本発明は、純粋な状態でまたはともにブレンドして用いられる、天然動物繊維、植物繊維、合成ポリマー繊維および/または人造天然ポリマー繊維から製造された糸または織物、好適には細糸または薄地織物の化学的および/または物理的特性を向上させるプロセスに関する。
本明細書において用いられる場合、製織の語は、縦横織りおよび編織りの両方を包含することが意図される。
本明細書において用いられる場合、例えば:
−細糸は50〜200Nmの範囲の糸番手を有する糸を包含することが意図され;
−動物繊維は、昆虫(例えば、カイコ)または毛被(例えば、羊毛、アルパカ、ビキューナ、カシミヤ、等)から得られる繊維を包含することが意図され;
−植物繊維は、植物、低木、花房、葉から得られるすべての繊維(例えば、ラミー、竹、綿、麻、等)を包含することが意図される。
上記タイプの細糸は、それらの細さにより製織中に破断しやすいため、ともに製織するのが困難であることが知られる。
この理由で、例えば国際公開第2013/057723号から、キトサンおよび/またはその誘導体からなる補強溶液を糸の繊維に適用するステップ、例えば紫外線への曝露により、キトサンおよび/またはその誘導体を架橋するステップ、ならびにキトサンおよび/またはその誘導体を除去するための、糊抜きステップ、さらに架橋後のキトサンおよび/またはその誘導体の両方の除去のための部分的な調整された糊抜きステップを含む製織技術が当技術分野において知られる。
これに関して、キトサンおよび/またはその誘導体は適切な条件下で可溶性であるので、キトサンおよび/またはその誘導体は容易に除去され、こうした除去は糸または織物に洗浄ステップまたは通常の仕上げステップの1つ、例えば、繊維を60℃より高い温度の適切な染色溶液中に浸漬させることにより得られる染色ステップを行うことにより、簡単に得られることが留意される。
逆に、架橋キトサンおよび/または架橋キトサン誘導体は、熱水および/または石鹸水での多数回の連続洗浄ステップ後、または熱染色ステップ後でも繊維に永久的に固着したままである水不溶性架橋ポリマーを生成する。
とくに、キトサンおよび/またはその誘導体の架橋は、糸の繊維へのその結合を増加させることができる。とくに、キトサンおよび/またはその誘導体の架橋からもたらされる架橋ポリマーは、処理された繊維に実質的に溶解不能かつ耐久的に適用される。キトサンおよび/またはその誘導体の架橋からもたらされるこの架橋ポリマーの存在は:
−糸にかなりの物理−機械耐性を与える;
−繊維に殺菌、抗縮充および抗菌効果をもたらす;ならびに
−とりわけ−OHおよび−NH基と反応する反応性染料に対して、仕上げ親和性、とくに染色および印刷親和性を実質的に向上させる
ことができる。
上記利点ならびに必要に応じて初期柔軟性、多量性、光沢性および軽量性の両方を有する繊維で糸または織物を得るため、繊維上のキトサンおよび/またはその誘導体の架橋からもたらされるこうした架橋ポリマーの量は、必要な利点を得るのに厳密に十分な量を超えてはならない。よって、例えば、繊維上のいずれかの過剰なこうした架橋ポリマーは、糸および織物が高い耐性を示すが、過剰な剛性も示すという欠点をもたらす。
したがって、キトサンおよび/またはその誘導体の架橋からもたらされる架橋ポリマーを糸または織物の繊維から除去するための、部分的な調整された糊抜きステップの必要性がある。
従来技術によると、こうした糊抜きステップは:
−酵素および関連物質に特異的なpH、温度および活性の範囲内での、好適にはアミラーゼおよび/またはセルラーゼ酵素を用いる酵素的糊抜きステップまたは
−例えば加水分解酸、好適には希釈塩酸および/または硫酸を用いる化学的糊抜きステップ
であってもよい。
キトサンおよび/またはその誘導体の架橋からもたらされる架橋ポリマーの糸または織物の繊維からの部分的な調整された除去のためのこれらの糊抜き技術に関して、処理する異なるタイプの繊維それぞれについて予備試験が行われるべきであるため、容易に実施することができないことが留意される。さらに、こうした部分的な調整された糊抜きステップを酵素的または化学的手順により実施する可能性は、紡績および/または製織ラインにおける、典型的には備えない、特別な装置または部品の導入を必要とし、換言するとこれらの技術は特別な製造ラインの用意を必要とすることが留意される。
したがって、本発明は、上記従来技術の欠点を取り除きながら、上記必要性を満たすため、糸または織物の化学的および/または物理的特性を向上させるプロセスを着想および提供するという課題に基づく。
この課題は、請求項1において定義されるような糸、とくに細糸、または織物の化学的および/または物理的特性を向上させるプロセスにより解決される。
さらなる態様において、本発明は、請求項15において定義されるようなキトサンおよび/またはその誘導体の組成物からなる補強製品の使用にも関する。
本発明によると、好適には細糸である、糸は、純粋な状態でまたはともにブレンドして用いられる、天然動物繊維および/または植物繊維、および/または人造天然ポリマー繊維および/または人造天然架橋ポリマー繊維からなる。
例1
純粋な状態のまたはともにブレンドした、天然動物繊維、植物繊維、合成ポリマー繊維および/または人造天然ポリマー繊維から製造された糸の化学的および/または物理的特性を向上させる本発明のプロセスは:
a)純粋な状態のまたはともにブレンドした、天然動物繊維、植物繊維、合成ポリマー繊維および/または人造天然ポリマー繊維で製造された糸を用意するステップ;
b)補強製品としてキトサンおよび/またはその誘導体の組成物からなる糊付け溶液を用意するステップ;
c)少なくとも部分的な浸漬および/またはコーティングにより、キトサンおよび/またはその誘導体からなる前記補強製品を前記糸の繊維に適用するために、前記糊付け溶液で前記糸を糊付けするステップ;
d)前記糊付けステップc)により繊維に適用された前記補強製品のキトサンおよび/またはその誘導体を少なくとも部分的に架橋し、前記キトサンおよび/またはその誘導体から架橋補強ポリマーを得、前記ポリマーを前記糸の繊維に永久的に固着させるステップならびに
e)前記糸のこうした繊維からの、キトサンおよび/またはその誘導体から誘導され、前記糸の繊維に固着された前記架橋補強ポリマーの部分的な調整された除去のための、糊抜きステップを行うステップ
を含む。
有利には、前記糸のこうした繊維からのキトサンおよび/またはその誘導体から誘導された前記架橋補強ポリマーの部分的な調整された除去のための、上記糊抜きステップe)は、機械的手段により行われる。
上述されたプロセスステップb)、c)、d)およびe)により得られる糸は、向上した機械的強度、顕著な殺菌、抗菌および抗縮充特性ならびに優れた仕上げ親和性(例えば染色および印刷親和性)を有する糸であり、架橋ポリマーの除去のための部分的な調整された糊抜きは有利には機械的手段により簡単かつ迅速に得られる。
例2
純粋な状態のまたはともにブレンドした、天然動物繊維、植物繊維、合成ポリマー繊維および/または人造天然ポリマー繊維から製造された糸からなる織物または編物の化学的および/または物理的特性を向上させるプロセスは、前記糸の縦横製織ステップまたは前記糸の製編ステップを含み、この製織ステップにおいて用いられる、縦糸および横糸の少なくとも一方または両方、好適には縦糸のみ、または前記製編ステップにおいて用いられる糸は、下記プロセスステップ:
a)純粋な状態のまたはともにブレンドした、天然動物繊維、植物繊維、合成ポリマー繊維および/または人造天然ポリマー繊維で製造された糸を用意するステップ;
b)補強製品としてキトサンおよび/またはその誘導体の組成物からなる糊付け溶液を用意するステップ;
c)少なくとも部分的な浸漬および/またはコーティングにより、キトサンおよび/またはその誘導体からなる前記補強製品を前記糸の繊維に適用するために、前記糊付け溶液で前記糸を糊付けするステップ;ならびに
d)前記糊付けステップc)により繊維に適用された前記補強製品のキトサンおよび/またはその誘導体を少なくとも部分的に架橋し、前記キトサンおよび/またはその誘導体から架橋補強ポリマーを得、前記ポリマーを前記糸の繊維に永久的に固着させるステップ
が行われる糸である。
前記架橋ステップd)後、糸には前記糸の縦横製織ステップまたは前記糸の製編ステップf)が行われ、この製織ステップにおいてまたは前記製編ステップにおいて用いられる、縦糸および横糸の一方または両方、好適には縦糸のみには、前記プロセスステップb)、c)およびd)が行われる糸である。
前記製織または製編ステップf)後、こうして得られた織物または編物には、織物または編物の繊維からの、キトサンおよび/またはその誘導体から誘導された前記架橋補強ポリマーの部分的な調整された除去での糊抜きステップg)が行われる。
有利には、前記糸のこうした繊維からのキトサンおよび/またはその誘導体から誘導された前記架橋補強ポリマーの部分的な調整された除去での上記糊抜きステップg)は、機械的手段により前記繊維に作用することにより少なくとも部分的に行われる。
例3
純粋な状態のまたはともにブレンドした、天然動物繊維、植物繊維、合成ポリマー繊維および/または人造天然ポリマー繊維から製造された少なくとも1つの糸からなる織物、編物または衣服の化学的および/または物理的特性を向上させるプロセスは:
h)純粋な状態のまたはともにブレンドした、天然動物繊維、植物繊維、合成ポリマー繊維および/または人造天然ポリマー繊維で製造された少なくとも1つの糸からなる最終織物、編物または衣服を用意するステップ;
b)補強製品としてキトサンおよび/またはその誘導体の組成物からなる糊付け溶液を用意するステップ;
i)少なくとも部分的な浸漬および/またはコーティングにより、キトサンおよび/またはその誘導体からなる前記補強製品を前記織物、編物または衣服の繊維に適用するために、前記糊付け溶液で前記織物、編物または衣服を糊付けするステップ;
l)前記糊付けステップi)後、前記キトサン組成物のキトサンおよび/またはその誘導体を架橋し、前記キトサンおよび/またはその誘導体から架橋ポリマーを得、これを前記織物、編物または衣服の繊維に永久的に固着させるステップ;ならびに
m)前記組成物のキトサンおよび/またはその誘導体を少なくとも部分的に架橋する前記ステップl)後、前記織物、編物または衣服の繊維からの、キトサンおよび/またはその誘導体から誘導された前記架橋ポリマーの部分的な調整された除去での糊抜きステップを行うステップ
を含む。
有利には、前記織物、編物または衣服の繊維からのキトサンおよび/またはその誘導体から誘導された前記架橋補強ポリマーの部分的な調整された除去での上記糊抜きステップm)は、機械的手段により前記繊維に作用することにより少なくとも部分的に行われる。
したがって、本発明によると、すべての上述された例において、部分的な調整された糊抜きステップ(すなわち、繊維上に適用された架橋ポリマーの完全な除去を含まない糊付けステップ)は、機械的糊抜きにより少なくとも部分的に行われ、これにより糊抜きする繊維は、アブレーション、ラビング、ブラッシングおよび/または、超音波処理のような、繊維から架橋キトサンおよび/またはキトサン誘導ポリマーの一部を除去するように構成された処理により物理的に作用される。
有利には、架橋キトサンおよび/またはキトサン誘導ポリマーの部分的な調整された除去のための前記機械的アブレーションおよび/またはラビング処理は、製織中に糸に、例えば、糸を特別な剛性面と接触して摺動させることにより行ってもよい。これらの剛性面は、製織中に糸がこれを通って摺動する、筬、通し穴、すなわちヘルドまたはジャカードヘルドの筬羽スレー面、製織中に摺動する糸により接触されるローラーの表面、ブラシの毛、等で構成してもよい。
これらの機械的アブレーションおよび/またはラビング処理は糸繊維に、製織または製編ステップ後に、すなわち最終織物または編物に直接作用することにより、行ってもよい。この場合、これらの機械的処理は有利には織物または編物のブラッシングにより行われる。
代替の実施形態によると、糸、織物または編物の繊維から架橋キトサンおよび/またはキトサン誘導ポリマーを除去するための部分的な調整された機械的糊抜きステップは、こうした繊維の超音波処理により行ってもよい。便利にはこれは、例えば、糸、織物または編物の繊維を超音波照射プローブが導入される液体中に浸漬させることによって行ってもよい。
有利には、繊維の超音波処理は、繊維がすでに浴中に浸漬されている製織または仕上げステップと同時に、例えば織物または編物の洗浄ステップ中または染色ステップ中に行ってもよい。
上記から、機械的手段により糊抜きステップを行う可能性がある場合、糸、織物または編物を製造するのに必要なものにさらなる処理ステップは追加されず、架橋キトサンおよび/またはキトサン誘導ポリマーの除去のための部分的な調整された糊抜きにとくに必要なものにさらなる特別な装置は追加されないことが理解される。
繊維上の架橋ポリマーの除去のための部分的な調整された機械的糊抜きを行う可能性は、こうした部分的な調整された糊抜きステップを前または後に:
−酵素および関連物質に特異的なpH、温度および活性の範囲内での、好適にはアミラーゼおよび/またはセルラーゼ酵素を用いる、酵素的糊抜きステップまたは
−例えば加水分解酸、好適には希釈塩酸および/または硫酸を用いる、化学的糊抜きステップ
として行ってもよい可能性を除外しない。
とくに、部分的な調整された機械的糊抜きステップは、化学的または酵素的糊抜きステップに加えて行ってもよい。
超音波を用いる部分的な調整された糊抜きステップは、同じ浴を用い、部分的な調整された化学的または酵素的糊抜きステップと同時に行ってもよく、これは異なる糊抜きステップ間の相乗効果をもたらす。
好適な実施形態によると、糊付けステップ後、キトサンおよび/またはその誘導体を架橋するステップ前に、糸、織物または編物の繊維ならびに糸、織物または編物に適用された架橋キトサンおよび/またはキトサン誘導ポリマーを乾燥させるステップが行われ、これによりその後のキトサン架橋ステップが促進される。
好適には、キトサン架橋ステップは、糸、織物、編物または衣服の繊維のUV曝露ステップにより行われ、場合によっては化学的架橋も含む。
好適には、前記最終織物、編物または衣服の糊付けステップは、糊付け溶液中での最終織物、編物または衣服のフラール処理および/または浸漬により行われる。
好適には、こうした繊維の糊付けステップは:
−低分子量キトサン;
−酸水溶液;
−ラジカル光開始剤
からなる糊付け溶液を用いて行われる。
好適には、用いられるキトサンは、例えば約150,000Daの、低い分子量を有する。とくに、これは75÷85%の脱アセチル化度;0.5÷10w/v、好適には0.8÷3%w/v、より好適には1%w/vの濃度範囲で20÷200cpsの粘度を有するキトサンである。
好適には、前記酸水溶液は、1.5÷3.8%v/vの濃度、好適には1.8÷2.22%v/vの濃度、より好適には2%v/vの濃度の酢酸からなる。
好適には、糸、織物、編物または衣服の繊維を前記糊付け溶液で糊付けする前記ステップは、1÷7〜1÷35の範囲の浴比で、好適には1÷10〜1÷30の範囲の浴比で、より好適には1÷16〜1÷24の範囲の浴比で行われる。
好適には、前記最終織物、編物または衣服を前記糊付け溶液で糊付けする前記ステップは、1÷7〜1÷35の範囲の浴比で、好適には1÷10〜1÷30の範囲の浴比で、より好適には1÷16〜1÷24の範囲の浴比で行われる。
好適には、前記糸の繊維からの前記架橋キトサン誘導補強ポリマーの部分的な調整された除去での、この糊抜きステップは、前記架橋キトサン誘導補強ポリマーを、前記糊付けステップを行った前記糸の繊維上に、前記糊付けステップ後の糸の乾燥重量に基づき0.3÷9%w/wの量で残す。
上記開示は、添付の特許請求の範囲により概説されるような、発明概念の範囲内の多数の変更および変形を受けやすい。
よって、例えば、好適には細糸である、糸は、キトサンを含有するモノフィラメントまたはマルチフィラメント糸との引揃え糸またはキトサンを含有する不連続繊維で製造された糸との引揃え糸からなってもよい。

Claims (15)

  1. 純粋な状態のまたはともにブレンドした、天然動物繊維、植物繊維、合成ポリマー繊維および/または人造天然ポリマー繊維から製造された糸の化学的および/または物理的特性を向上させるプロセスであって、前記プロセスが:
    a)純粋な状態のまたはともにブレンドした、天然動物繊維、植物繊維、合成ポリマー繊維および/または人造天然ポリマー繊維で製造された糸を用意するステップ;
    b)補強製品としてキトサンおよび/またはその誘導体の組成物からなる糊付け溶液を用意するステップ;
    c)少なくとも部分的な浸漬および/またはコーティングにより、キトサンおよび/またはその誘導体からなる前記補強製品を前記糸の繊維に適用するために、前記糊付け溶液で前記糸を糊付けするステップ;
    d)前記糊付けステップc)により繊維に適用された前記補強製品のキトサンおよび/またはその誘導体を少なくとも部分的に架橋し、前記キトサンおよび/またはその誘導体から架橋補強ポリマーを得、前記ポリマーを前記糸の繊維に永久的に固着させるステップならびに
    e)前記糸のこうした繊維からの、キトサンおよび/またはその誘導体から誘導され、前記糸の繊維に固着された前記架橋補強ポリマーの部分的な調整された除去のための、糊抜きステップを行うステップ
    を含み、前記糸のこうした繊維からのキトサンおよび/またはその誘導体から誘導された前記架橋補強ポリマーの部分的な調整された除去のための上記糊抜きステップe)が機械的手段により行われることを特徴とするプロセス。
  2. 純粋な状態のまたはともにブレンドした、天然動物繊維、植物繊維、合成ポリマー繊維および/または人造天然ポリマー繊維から製造された糸からなる織物または編物の化学的および/または物理的特性を向上させるプロセスであって、前記プロセスが:
    a)純粋な状態のまたはともにブレンドした、天然動物繊維、植物繊維、合成ポリマー繊維および/または人造天然ポリマー繊維で製造された糸を用意するステップ;
    b)補強製品としてキトサンおよび/またはその誘導体の組成物からなる糊付け溶液を用意するステップ;
    c)少なくとも部分的な浸漬および/またはコーティングにより、キトサンおよび/またはその誘導体からなる前記補強製品を前記糸の繊維に適用するために、前記糊付け溶液で前記糸を糊付けするステップ;
    d)前記糊付けステップc)により繊維に適用された前記補強製品のキトサンおよび/またはその誘導体を少なくとも部分的に架橋し、前記キトサンおよび/またはその誘導体から架橋補強ポリマーを得、前記ポリマーを前記糸の繊維に永久的に固着させるステップ;
    f)前記糸の縦横製織ステップまたは前記糸の製編ステップを行うステップであって、この製織ステップにおいてまたは前記製編ステップにおいて用いられる、縦糸および横糸の一方または両方、好適には縦糸のみは、前記プロセスステップb)、c)およびd)が行われる糸であるステップ;
    g)前記織物または編物の繊維からの、キトサンおよび/またはその誘導体から誘導された前記架橋補強ポリマーの部分的な調整された除去のための、糊抜きステップを行うステップ
    を含み、前記糸のこうした繊維からのキトサンおよび/またはその誘導体から誘導された前記架橋補強ポリマーの部分的な調整された除去での前記糊抜きステップg)が機械的手段により前記繊維に作用することにより少なくとも部分的に行われることを特徴とするプロセス。
  3. 純粋な状態のまたはともにブレンドした、天然動物繊維、植物繊維、合成ポリマー繊維および/または人造天然ポリマー繊維から製造された少なくとも1つの糸からなる織物、編物または衣服の化学的および/または物理的特性を向上させるプロセスであって、前記プロセスが:
    h)純粋な状態のまたはともにブレンドした、天然動物繊維、植物繊維、合成ポリマー繊維および/または人造天然ポリマー繊維で製造された少なくとも1つの糸からなる最終織物、編物または衣服を用意するステップ;
    b)補強製品としてキトサンおよび/またはその誘導体の組成物からなる糊付け溶液を用意するステップ;
    i)少なくとも部分的な浸漬および/またはコーティングにより、キトサンおよび/またはその誘導体からなる前記補強製品を前記織物、編物または衣服の繊維に適用するために、前記糊付け溶液で前記織物、編物または衣服を糊付けするステップ;
    l)前記キトサン組成物のキトサンおよび/またはその誘導体を架橋し、前記キトサンおよび/またはその誘導体から架橋ポリマーを得、これを前記織物、編物または衣服の繊維に永久的に固着させるステップ;ならびに
    m)前記織物、編物または衣服の繊維からの、キトサンおよび/またはその誘導体から誘導された前記架橋ポリマーの部分的な調整された除去での、糊抜きステップを行うステップ
    を含み、前記織物、編物または衣服の繊維からのキトサンおよび/またはその誘導体から誘導された前記架橋補強ポリマーの部分的な調整された除去での前記糊抜きステップm)が機械的手段により前記繊維に作用することにより少なくとも部分的に行われることを特徴とするプロセス。
  4. 前記部分的な調整された糊抜きステップが機械的糊抜きにより少なくとも部分的に行われ、これにより糊抜きする繊維がアブレーション、ラビング、ブラッシングおよび/または繊維から架橋キトサンおよび/またはキトサン誘導ポリマーの一部を除去するように構成された処理により物理的に作用される、請求項1、2または3に記載のプロセス。
  5. アブレーションおよび/またはラビングにより糊抜きする繊維に物理的に作用するための前記機械的糊抜きステップが製織ステップ中の糸に行われる、請求項1または2の従属項である、請求項4に記載のプロセス。
  6. アブレーションおよび/またはラビングにより糊抜きする繊維に物理的に作用するための前記機械的糊抜きステップが糸を剛性面と接触して摺動させることにより行われる、請求項1または2の従属項である、請求項4に記載のプロセス。
  7. 前記剛性面が製織中に糸がこれを通って摺動される、筬羽、通し穴の表面、糸により接触されるローラーの表面および/またはブラシの毛で構成される、請求項6に記載のプロセス。
  8. アブレーションおよび/またはラビングにより糊抜きする繊維に物理的に作用するための前記機械的糊抜きステップが織物、編物または衣服に行われる、請求項2または3の従属項である、請求項4に記載のプロセス。
  9. アブレーションおよび/またはラビングによる前記機械的糊抜きステップが織物、編物および/または衣服をブラッシングすることにより、または織物を剛性面と接触して摺動させることによりに行われる、請求項8に記載のプロセス。
  10. 繊維から架橋キトサンおよび/またはキトサン誘導ポリマーを除去するための前記部分的な調整された機械的糊抜きステップが、好適には前記繊維が浴中に浸漬される間に、こうした繊維の超音波処理により行われる、請求項1〜9のいずれかに記載のプロセス。
  11. 繊維の前記超音波処理が、繊維がすでに浴中に浸漬されている、製織または仕上げ処理ステップと同時に行われる、請求項10に記載のプロセス。
  12. 前記部分的な調整された機械的糊抜きステップが化学的または酵素的糊抜きステップに加えて行われる、請求項1〜11のいずれかに記載のプロセス。
  13. 架橋キトサンおよび/またはキトサン誘導ポリマーが適用される繊維の超音波処理による前記部分的な調整された機械的糊抜きステップが、同じ浴を用い、部分的な調整された化学的または酵素的糊抜きステップと実質的に同時に行われる、請求項1〜11のいずれかに記載のプロセス。
  14. 繊維に適用された前記補強製品のキトサンを架橋する前記ステップ前に、前記糸の繊維ならびに前記糸の繊維に適用された前記補強製品のキトサンを乾燥させるステップが行われ、これによりその後のキトサン架橋ステップが促進される、請求項1〜13のいずれかに記載の糸の化学的および/または物理的特性を向上させるプロセス。
  15. 糸の化学的および/または物理的特性を向上させるための請求項1〜14のいずれかに記載のプロセスにおけるキトサンおよび/またはその誘導体の組成物からなる補強製品の使用。
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