JPH09512062A - 繊維処理 - Google Patents

繊維処理

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Abstract

(57)【要約】 リオセル繊維のフィブリル化傾向は、複数のアクリルアミド基を含む化学試薬の溶液と、高温において、未乾燥状態で反応させることにより、低下されることかでき、ここで、溶液中に化学試薬の１分子当たりのアクリルアミド基の平均数は少なくとも２．１である。繊維と反応する化学試薬の量は空気乾燥した繊維の重量を基準として０．２５〜０．１重量％まで低くてよい。リオセル繊維の染料親和性は、空気乾燥した繊維の重量を基準にして１〜３重量％の化学試薬が繊維に固定化するようになるような条件下で、複数のアクリルアミド基を含む化学試薬の溶液との未乾燥状態での反応により上げられることができる。

Description

【発明の詳細な説明】 繊維処理 発明の分野 本発明は、リオセル繊維のフィブリル化傾向を下げる方法に関する。 セルロース繊維は、適切な溶剤中のセルロースの溶液から凝固浴への押出によ り製造されうることが知られている。この方法は、「溶剤紡糸」と呼ばれ、そし てそれにより製造されたセルロース繊維は「溶剤紡糸された」セルロース繊維ま たはリオセル繊維と呼ばれている。リオセル繊維は、他の既知の方法により製造 されたセルロース繊維と区別されるべきであり、それはセルロース繊維の可溶性 化学誘導体の生成、および、次の、セルロースを再生するための分解によるもの であり、例えば、ビスコース法によるものである。溶剤紡糸法の１つの例は、米 国特許第4,246,221 号に記載されており、参照によりその内容を本明細書中に取 り入れる。セルロースは水性第三級アミンN-オキシド、例えば、N-メチルモルホ リンN-オキシドのような溶剤中に溶解される。得られた溶液は、その後、適切な ダイを通して水性凝固浴中に押出され、フィラメント群が生じ、このフィラメン ト群は溶剤を除去するために水中で洗浄され、そして次に乾燥される。 繊維は、特に湿潤状態において機械応力を受けるときに、フィブリル化する傾 向がある。フィブリル化は繊維構造が長手方向において破壊するときに起こり、 それにより、微細なフィブリルは繊維から部分的に脱離し、繊維および繊維を含 む布帛、例えば、織物布および編物布に毛羽状の外観を付与する。フィブリル化 した繊維を含 む染色された布帛は、「ぼけ(frosted)」外観を有する傾向があり、それは美観 的に望ましくないことがある。このようなフィブリル化は繊維を湿潤状態および 膨潤状態で処理する間の繊維の機械摩擦により起こるものと信じられる。染色プ ロセスのような湿潤処理は、必ず、繊維に機械摩擦を受けさせる。一般に、処理 温度が高く、そして処理時間が長いほど、高度のフィブリル化を起こす傾向があ る。リオセル繊維はこのような摩擦に対して特に敏感であり、そして結果的に、 他のタイプのセルロース繊維よりもフィブリル化を受ける傾向がしばしば見られ る。本発明はリオセル繊維がフィブリル化する傾向を低下し、または防止するた めのリオセル繊維の処理方法に関する。しかし、このような処理方法の幾つかは 、例えば、繊維を脆性化することにより繊維の機械特性、例えば、靭性および伸 び率に対して悪影響を及ぼし、または、繊維および布帛の加工性、特に染色性に 悪影響を及ぼしうることが判明している。このような悪影響を及ぼすことなくフ ィブリル化傾向を十分に低下させる処理方法を見つけることは困難であることが できる。 背景技術 EP-A-538,977は、低下したフィブリル化傾向を有する、溶剤紡糸されたセルロ ース繊維を提供する方法を記載しており、ここで、セルロースと反応性である2 〜6 個の官能基を有する化学試薬により繊維は処理される。化学試薬は、ポリハ ロゲン化ポリアジン、または、2 個以上のビニルスルホン基を含むポリアジン環 を含む化合物またはその先駆体であることができる。繊維は未乾燥または予備乾 燥状態で化学試薬の水溶液により処理されることができ、この試薬水溶液は炭酸 ナトリウム、重炭酸ナトリウムまたは水酸化ナトリウムの添加により弱アルカリ 性にされていることができる。しかし、 溶剤紡糸された繊維がハロゲン化ポリアジンタイプの試薬により処理されたとき に、このようにして得られたフィブリル化傾向の低下は、処理された繊維を含む 布帛が精練され、そして洗濯されるときに失われる傾向があることが判っている 。このような試薬はセルロースと反応して、複数の芳香族/ 脂肪族エーテル基を 生成し、それは布帛の加工および洗濯の間に化学的に加水分解する傾向があると 信じられる。1994年10月27日に公開されたWO-A-94/24343 は、同様の方法を開示 している。 FR-A-2273091はフィブリル化の傾向を低下したポリノジックビスコースレーヨ ン繊維の製造方法を記載しており、ここで、繊維は、ポリノジックビスコースレ ーヨン製造の一次ゲル状態において、少なくとも2 個のアクリルアミド基を含む 架橋剤およびアルカリ触媒により、100 ℃より低い温度で処理される。1,3,5-ト リアクリロイルヘキサヒドロ-1,3,5- トリアジンおよびN,N'- メチレンビスアク リルアミドは架橋剤として好ましい例として挙げられる。繊維の染料親和性はこ の処理により変更されない。FR-A-2273091に記載されている方法は5 〜15分間の 処理時間が必要であるという欠点に悩まされる。このような時間は繊維製造プロ セスにおいて許容できないほど長く、ここで、ライン速度は、特にもし繊維がト ウとして切断されていない形態で加工されるならば、一般に、10〜100m/ 分の範 囲である。 本発明の開示 本発明の目的は、リオセル繊維のフィブリル化傾向を低下させる方法で、繊維 製造条件下で急速に実施されることができる方法を提供することである。本発明 の更なる目的は、リオセル繊維のフィブリル化傾向を低下させる方法で、処理さ れた繊維が、次の精練、染 色および洗濯のような湿潤加工処理の間にフィブリル化に対する耐性を保持する 方法を提供することである。本発明の更なる目的は、改良された染色性を有する リオセル繊維を提供することである。 本発明によると、リオセル繊維のフィブリル化傾向を低下させる方法で、(1) 無機アルカリ、および、複数のアクリルアミド基を有する化学試薬を溶解して含 む水溶液を、未乾燥状態の繊維に塗布すること、ここで、溶液中での前記化学試 薬１分子当たりのアクリルアミド基の平均数は少なくとも2.1 である、および(2 )化学試薬を塗布した後の繊維を加熱して、繊維と化学試薬との間の反応を起こ させることを特徴とする方法が提供される。 適切な無機アルカリの例は、水酸化ナトリウム、珪酸ナトリウムおよびリン酸 三ナトリウム、（オルトリン酸三ナトリウム）を含み、それらは好ましいであろ う。アルカリの混合物、例えば、水酸化ナトリウムおよびリン酸三ナトリウムの 両方の混合物は使用されることができる。 化学試薬は、好ましくは、3 個のアクリルアミド基(-NHCOCH=CH2基)を有し、 そして好ましくは1,3,5-トリアクリロイルヘキサヒドロ-1,3,5- トリアジンであ る。セルロース分子中のヒドロキシル基はマイケル付加により化学試薬中のアク リルアミド基と反応し、それにより、セルロース分子を架橋する。溶液は、一般 に、5 〜50、好ましくは10〜20g/リットルの化学試薬を含むことができる。この タイプの化学試薬は、アルカリ水溶液中で、特に高いpHで、長い貯蔵時間の間に 、または、長い塗布時間が使用されたときに、加水分解する傾向があることが判 った。もし加水分解度が過剰であるならば、例えば、溶液を繊維に塗布したとき に溶液中での1 分子当たりのアクリルアミド基の平均数が約2 を下回るならば、 化学試薬による処理により付与された、フィブリルに対する保護は小さくなるま たは無くなることが判った。溶液中での1 分子当たりのアクリルアミド基の平均 数は、試薬の官能価とも呼ばれることができる。それは好ましくは少なくとも2. 2 であり、そして更に好ましくは少なくとも2.5 である。3 個のアクリルアミド 基を有する試薬では、試薬の官能価が3 に近いことが望ましいが、実際上、溶液 中での加水分解で、官能価は2.9 または2.7 以下になる。最初に2 個のみのアク リルアミド基を含む化学試薬は、最初に3 個以上のアクリルアミド基を含む化学 試薬よりも、フィブリル化傾向の満足されない低下を示すことが更に判った。 アルカリおよび化学試薬を含む溶液のpHは、好ましくは11〜14の範囲であり、 より好ましくは11.5〜12.5の範囲である。もしpHが好ましい範囲を下回るならば 、反応速度は所望されないほど遅いであろうことが判った。もしpHが好ましい範 囲より高いならば、化学試薬中の官能基の加水分解速度は所望されないほど急速 であろうことが更に判った。溶液中の無機アルカリの濃度は、所望の値のpHに設 定するように選択される。溶液中の無機アルカリの濃度は、一般に、リン酸三ナ トリウムのような弱アルカリでは、約1 〜100g/ リットル、好ましくは約20〜約 50g/リットルであり、または、水酸化ナトリウムのようなカセイソーダでは、約 2 〜約10g/リットルである。 本発明の方法により処理された繊維は、しばしば、空気乾燥した繊維を基準に して、0.25〜3 重量％の、セルロースに結合した（固定化した）化学試薬を含む 。固定化した試薬の量は、例えば、繊維の窒素含有分の測定により評価されうる 。フィブリル化に対する有用な保護は0.25〜1 ％までの低さの固定した試薬の量 でも得ることができることを驚くべきことに発見した。このことは、本発明での 使用に適切な試薬はしばしば高価であり、その為、使用する量を最 小化することが望まれるので有利である。0.4 〜0.8 ％の範囲の固定した試薬の 量は、フィブリル化に対する保護と出費との有用なバランスを提供することが判 った。本発明の方法により処理した繊維は、一般に、未処理の繊維の染料親和性 と少なくとも同一の染料親和性を有することが判った。架橋処理は、一般に、セ ルロース繊維の染色性を低下するので、このことは注目される。1 〜3 ％の固定 化した試薬を含む繊維は、未処理の繊維よりも、ある染料、例えば、特定の直接 反応性染料で、有利に高い染色性を示すことも更に驚くべきことに判った。従っ て、本発明は、リオセル繊維の染色性を上げる方法を提供し、ここで、本方法は 、(1)無機アルカリ、および、複数のアクリルアミド基を含む化学試薬を溶解し て含む溶液を、未乾燥状態の繊維に塗布すること、および、(2)化学試薬が塗布 された繊維を、加熱して、繊維と化学試薬との間の反応を起こし、それにより、 空気乾燥した繊維の重量を基準に、1 〜3 重量% の化学試薬を繊維に固定化させ ることを特徴とするものである。 本発明の方法において使用される水溶液は、更に、硫酸ナトリウムを、好まし くは、無水塩として計算して10〜50g/リットルの範囲の濃度で含むことができる 。硫酸ナトリウムの添加は化学試薬とセルロースとの反応の効率および／または 速度を改良することができるうことが判った。 本発明の方法は、無機アルカリおよび化学試薬の両方を含む水性循環浴を通し てリオセル繊維を通過させることにより実施されうる。化学試薬は、このような 循環浴中で加水分解を受けやすく、そして浴の体積は、それ故、好ましくはでき るかぎり小さい。または、無機アルカリおよび化学試薬の別個の溶液を、繊維へ の塗布の直前に混合し、そして、例えば、パッディングまたはスプレー塗布によ り繊維に塗布することができる。更に別には、このような別個の溶 液は繊維に対して個別に塗布されることもできる。好ましいことができるこの手 順において、第一の溶液を、例えば、循環浴で、またはパッディングまたはスプ レー塗布することにより繊維に塗布し、必要に応じて、次に、過剰の溶液を搾り 取るために圧搾し、そして、その後、第二の溶液を、例えば、パッディングまた はスプレー塗布により繊維に塗布することができる。別個の溶液はいずれの順序 で繊維に塗布してもよい。もし硫酸ナトリウムを使用するならば、硫酸ナトリウ ムはいずれの別個の溶液中に含まれてもよい。溶液の温度は、一般に、化学試薬 が繊維に溶解した状態で塗布されるのに必要な基準に注意して選択され、そして 、しばしば、周囲温度から60℃の範囲である。 化学試薬の溶液の繊維への塗布の後、繊維に接触している溶液のpHは、一般に 、塗布前の溶液よりも低いであろう。というのは、セルロース分子内に一般に存 在するカルボキシル基の緩衝効果のためである。従って、無機アルカリおよび化 学試薬の別個の溶液が繊維に塗布されるときには、繊維に接触している溶液のpH は、繊維への塗布の前に、単一の溶液で好ましい範囲にある必要は必ずしもない 。もしこの手順を使用するならば、上記の、無機アルカリ、および、複数のアク リルアミド基を含む化学試薬を含む水溶液のpHは、別個の溶液が塗布される比率 での別個の溶液の混合物のpHであるものと規定される。 無機アルカリおよび化学試薬を繊維に水溶液中で塗布した後に、湿潤化した繊 維は、繊維と化学試薬との反応を起こすための固定化工程を受ける。加熱処理の 温度は、固定化工程の間に達せられる最大温度であると考えられる。それは、通 常、少なくとも約50℃であり、少なくとも80℃であることができ、そして約100 ℃まで、または、約140 ℃までであることができる。溶液を塗布した繊維は、好 ましくは塗布工程より高い温度に、例えば、スチーミングまたはマイクロ波によ り加熱され、セルロースと化学試薬との間の反応を起こさせる。乾燥加熱は、一 般にあまり好ましくない。合計処理時間（塗布および固定化）は、一般に3 分未 満であり、好ましくは2 分未満であり、より好ましくは1 分未満である。この短 い処理時間は本発明の格別の利点である。本発明の更なる利点は、化学試薬の有 効利用である。 本発明の方法による化学試薬のアルカリ溶液での処理の後、繊維は洗浄され、 そして乾燥される。この洗浄工程は、好ましくは、乾燥した繊維のpHが約4.5 〜 約6.5 の範囲となるように希薄な酸水溶液での洗浄を含む。 本発明はフィブリル化傾向が低下したリオセル繊維の製造のための方法を更に 提供し、その方法は、 (a) 溶剤中にセルロースを溶解させて溶液を形成させる工程、ここで、前記溶剤 は水と混和性である、 (b) 前記溶液をダイを通して押出して、繊維前駆体を形成させる工程、 (c) 前記繊維前駆体を少なくとも1 つの水性浴中に通過させて、繊維を形成させ る工程、 (d) 前記繊維に、無機アルカリおよび複数のアクリルアミド基を有する化学試薬 を含む水溶液を塗布する工程、ここで、溶液中の化学試薬の1 分子当たりのアク リルアミド基の平均数は少なくとも2.1 である、 (e) 前記繊維を少なくとも50℃で加熱し、それにより、前記化学試薬と前記繊維 との間の反応を起こさせる工程、 (f) 前記繊維を洗浄する工程、および、 (g) 前記繊維を乾燥する工程、 含む。 繊維は、工程(c)の終了時並びに工程(d)および工程(e)において、未乾燥の繊 維であり、そして一般に120 〜150%の水分吸収率を有する。 本発明は、リオセル繊維のフィブリル化傾向を低下させる方法を更に提供し、 その方法は、繊維を未乾燥の状態で少なくとも約50℃の温度で、水溶液中におい て、無機アルカリおよび少なくとも3 個のアクリルアミド基を有する化学試薬で 処理し、ここで、繊維への塗布前の溶液のpHが11.5〜14の範囲、好ましくは11.7 5 〜12.5の範囲であることを特徴とする。 本発明の利点は、様々なライン速度で、即ち、延伸した形態の繊維トウでのリ オセル繊維を製造するための製造プラントで実施されうることである。繊維は初 期段階でフィブリル化に対して保護され、特に、乾燥した繊維またはそれから製 造した布帛、例えば、織物布または編物布の湿潤加工の前に保護される。このよ うな湿潤加工操作は、精練、染色および洗濯を含む。 本発明は次の実施例により例示される。材料は試験法1 として下記に記載され る方法を使用してフィブリル化の程度が評価され、そして試験法2 または2Aとし て記載される技術を使用してフィブリル化傾向が評価される。試験法1(フィブリル化の評価) フィブリル化の評価のための国際的に受け入れられている標準はなく、そして フィブリル化インデックス（F.I.）を評価するために次の方法を使用した。フィ ブリル化していない繊維からフィブリル化度が高い繊維までの一連の繊維を特定 した。その後、各試料の繊維の標準長さを測定し、そしてその標準長さに沿って フィブリル（繊維の本体から伸びて出ている微細毛羽）の数を計数した。各フィ ブリルの長さを測定し、そしてフィブリル数x 各フィブリルの平均長さの任意数 を各繊維について決定した。この任意数が最も高い値を示す繊維を最もフィブリ ル化されたものと同定し、そして任意フィブリル化インデックスを10とした。全 くフィブリル化されていない繊維をフィブリル化インデックスを0 とし、そして 残りの繊維を、顕微鏡で測定した任意数を基準にして0 〜10で等級化した。 測定して繊維を、その後、標準等級化スケールを形成するために使用した。他 の全ての繊維試料のフィブリル化インデックスを決定するために、５〜10本の繊 維を顕微鏡で標準等級化された試料と視覚的に比較した。各繊維について視覚的 に決定した数を、その後、平均して、試験した試料のフィブリル化インデックス を提供した。視覚決定および平均は測定よりも何倍も速いことが評価されるであ ろう。そして繊維技術の当業者は繊維の等級化に関して首尾一貫するものである ことが判った。 一般に、F.I.が2 以上の繊維を含む布帛は「ぼけ」外観を有しうる。繊維のF. I.の望ましい目標は、洗濯した布帛を含めて布帛において、１以下であり、好ま しくは0.5 以下である。試験法2(フィブリル化の誘導) A)精練処理。1g の繊維を、約25cm長さx4cm直径で250ml の容量を有するステン レススチールシリンダー中に入れた。2g/lの Detergyl FS955(ICI plc から入手 可能なアニオン洗浄剤)および2g/lの炭酸ナトリウムを含む通常の精練溶液50ml を加え、スクリューキャップを付け、そしてキャップしたシリンダーを、95℃で 60分間、60回転/ 分で逆さまに混転した。その後、精練した繊維を温水および冷 水で濯いだ。 B)ブレンダー処理。0.5gの精練した繊維を5 〜6mm の長さに切断し、そして周囲 温度で500ml の水中に分散させたものを家庭用ブレン ダー（液化機）に入れ、そしてブレンダーを約12000rpmで2 分間運転した。その 後、繊維を回収し、そして乾燥し、試験法1 を使用してフィブリル化度を評価し た。試験法2A(フィブリル化誘導) これは試験2 と同様であるが、精練処理(A)を省略した。試験法3（繊維処理） 次の一般手順を繊維処理状態の評価のために使用した。水性N-メチルモルホリ ンN-オキシド(NMMO)中のセルロース溶液を水性凝固浴に押出し、1.7 デシテック スのリオセルフィラメントを形成させ、それが実質的にNMMOを含まなくなるまで 水で洗浄した。これらの未乾燥のリオセルフィラメントまたは繊維を、1,3,5-ト リアクリロイルヘキサヒドロ-1,3,5- トリアジン(TAHT)および下記のアルカリを 含む熱い水性浴中で旋回させ、0.5ml/l の酢酸水溶液で濯ぎ、そして乾燥した。試験法4（繊維処理） 繊維処理状態を評価するために次の一般手順を使用した。水性N-メチルモルホ リンN-オキシド(NMMO)中のセルロース溶液を水性凝固浴中に押出し、1.7 のデシ テックスのリオセルフィラメントを形成させ、それを実質的にNMMOを含まなくな るまで洗浄した。これらの未乾燥のフィラメントを、その後、1,3,5-トリアクリ ロイルヘキサヒドロ-1,3,5- トリアジン(TAHT)およびアルカリを含み、そしてあ る場合には硫酸ナトリウムを含む塗布ユニットに通過させた。その後、繊維への TAHTの固定化のためのスチーム環境への通過の前に、ニップで絞った。スチーミ ング時間は特に指示がないかぎり1 〜2分間であった。その後、フィラメントを 水中、または希酸中で洗浄し、次に、望ましくない処理薬品を全て除去するため に水で洗浄した。試験法5(TAHT濃度および官能価の測定) TAHTおよびその加水分解生成物を含む水溶液中の1 分子当たりのアクリルアミ ド機の平均数(官能価)、および、このような溶液中のTAHTの濃度を評価するため に次の試験法を使用した。TAHTのUVスペクトルは195 および230nm の吸収ピーク を示し、そしてその加水分解生成物のUVスペクトルは195nm のピークを示すこと が判っている。吸収測定は、10mmパス長さで5 〜20mg/lのTAHTを含む溶液を使用 して便利に行われうる。水溶液中のTAHTの濃度は、既知濃度の純水中の溶液を使 用して得られた検量曲線に対して、230nm で測定した吸収ピークを比較すること により決定されることができる。TAHTおよびその加水分解生成物を含む溶液中の 平均官能価は次の等式により評価されうることが判っている。 F=(A230/A195-0.057)/0.1423 （式中、F は官能価であり、そしてA230およびA195はそれぞれ230nm および195n m で測定される吸収である。） 複数のアクリルアミド基を含む他の化学試薬の濃度および官能価は同様に設計 された、実験的に確認された方法により決定されうる。 例1 未乾燥のリオセルフィラメント(1.7デシテックス)を試験法4 により処理した 。フィラメント(134g/分)を、1,3,5-トリアクリロイルヘキサヒドロ-1,3,5- ト リアジン(TAHT)、硫酸ナトリウム(通常、20g/l)およびリン酸三ナトリウム(TSP) を含む水性浴を通過させた。固体のTAHT(3.4gl/ 分)およびTSP(5.8g/ 分)および 水酸化ナトリウム溶液(5% 溶液)を、循環している溶液中にインライン高剪断混 合機/ ポンプを使用して添加することにより、この浴を一定状 態(TAHT 濃度、10.8〜16.0g/l 、TSP 濃度、15.8〜20.5g/l 、温度、46〜51℃、 および、pH、11.6〜12.0)に維持した。（TAHT の官能価を試験法5 により評価し た。）。その後、繊維を飽和スチームに2 分間晒す前にニップで絞った。その後 、繊維を洗浄し、そして乾燥し、試験法1 および2 によりフィブリル化傾向を評 価した。固定化したTAHTの量をKjuldahl窒素分析により評価した。結果を表1 に 提供する。 0.6%までの低さの固定化されたTAHTレベルで、これらの処理条件で、非常に良 好なレベルのフィブリル化保護を達成したことが判る。例2 別のアルカリ TAHT(15g/l)および様々なアルカリを含む水性浴を使用して試験法4 を行った 。完全な詳細を表2 に提供する。 これは、本発明の方法において、様々なアルカリを使用することができること を示す。固定化効率は、空気乾燥した繊維に結合している化学試薬の量の、塗布 工程後に繊維上に存在する量に対する比率である。 例3 80℃で30秒間、40g/l のTAHTおよび30g/l のTSP(オルトリン酸三ナトリウム) を含む浴を使用して、試験法3 を行った。一連の実験において、浴は、50g/l の 硫酸ナトリウム十水和物（グラウバー塩）を更に含んだ。その後、表3 に示すよ うに、様々な方法で更に30秒間繊維を処理した。フィブリル化は試験法2 により 起こり、そして試験1 により評価した。結果を表3 に示す。 硫酸ナトリウムを使用しても、または、使用しなくても、TAHTを使用したとき に、0 フィブリル化が観測された。硫酸ナトリウムの添加はTAHTの固定化度を上 げた。 例4 40g/l のTAHTおよび無機アルカリを含む水溶液を、未乾燥のリオセル繊維に80 ℃でパッディングし、そして繊維を98% / 100%相対湿度で1 分間スチーミングし 、0.5ml/l の酢酸水溶液で濯ぎ、そして乾燥した。フィブリル化は試験法2 によ り起こり、そして試験法1 により評価した。結果を表4 に示す。 フィブリル化傾向の優れた低下が全ての場合において観測された。 例5 水酸化ナトリウムの使用。TAHT(15g/l)および様々な濃度（表5に示す。）の水 酸化ナトリウムを含む50℃の溶液を使用して、試験法4 を行った。 例6 未乾燥のリオセル繊維(1.7デシテックス)を、1,3,5-トリアクリロイルヘキサ ヒドロ-1,3,5- トリアジン(TAHT)(初期的に17g/l)、硫酸ナトリウム(初期的に17 g/l)および水酸化ナトリウム（初期的に3.5g/l）を含む水性浴（温度52〜56℃、 pH 12.0〜12.4）に通過させた(134g/分)。試験の間に、TAHTの加水分解に起因す る場合を除いて、試験の間に、一定条件を維持しようとして、固体の試薬および 水酸化ナトリウム溶液を循環している溶液に加えた。溶液中のTAHTの官能価を試 験法5 により測定した。その後、繊維をニップで絞り、その後、飽和スチームに ２分間晒した。その後、繊維を洗浄し、乾燥し、そして試験法1 および2 により フィブリル化を評価した。TAHT固定化レベルをKjeldahl窒素分析により評価した 。結果を表6 に提供する。 これらの条件下で、TAHTは最初の数分後に処理浴中で過渡の加水分解に悩され 、その為、より長い試験時間の試料は比較例を表わす。処理により付与されたフ ィブリル化に対する保護は試験時間の増加とともに低下した。この試料のフィブ リル化インデックスは、評価できる量のTAHTが繊維上に固定化されていたが、許 容できないほど高かった。商業的理由により望まれる低いTAHT固定化レベル（1 ％未満）により、更に低い保護が付与されるであろうと評価されるであろう。 例7 この実験は、スチーミング時間の効果を評価するように設計された。TAHT(15g /l)およびリン酸三ナトリウム(20g/l)を含む処理溶液を使用して試験法4 に従っ た。結果を表7 に示す。 結果は、この処理に使用した条件下で、固定化効率は約90秒以上のスチーミン グ時間で、平坦になることを示す。スチーミング前にトウを素早く予熱するか、 または、マイクロ波を使用することにより、より短い固定化時間が得られうる。 例8 マイクロ波を使用した固定化。50℃でTAHT(15g/l)およびリン酸三ナトリウム( 20g/l)を使用して試験法4 を行った。試料をバッチ式に処理して、スチーミング の代わりに700Wの電子レンジを使用して、様々な時間、固定化を行った。結果を 表8 に提供する。 例9 TAHTおよびリン酸三ナトリウムの水溶液を使用し、TAHTの加水分解を最小化す るために選択された条件下で濃度およびpHに関して一定状態(12.8 〜13.9g/l の TAHT、20.3〜26.0g/l のTSP 、pH 11.79〜11.95)を維持するための、TAHT、リン 酸三ナトリウムおよび水酸化ナトリウムのフィードを使用し、試験法4 を行った 。 溶液が塗布された繊維をニップに通して通過させて過剰の溶液を絞り出し、ス タッファーボックスに通過させることによりクリンプ加工し、スチーミングボッ クス(J- ボックス)中でヒダをとった。試験開始の7.5 分後、第一スチームホー スをスチーミングボックス(J- ボックス)に連結し、そして試験開始の14分後、 第二スチームホースを連結した。20分間の試験時間の後、スチーミングボックス 内の温度は、様々な位置での熱電対により測定して、一貫して約100 ℃であった 。スチーミングボックス内での繊維の滞留時間は約10〜15分間であった。装置が 安定した後に様々な試験時間で取った繊維の結果を表9 に示す。 例10 様々なTAHT溶液濃度を使用して試験法3 により、未乾燥の繊維をTAHTで処理し 、繊維上に固定化した様々なTAHTレベルを提供した。80℃の温度の20g/l のTSP を用い。そして溶液/ 製品比20:1で30分 間、John Jeffries Hank Dyer を使用して処理を行った。処理した繊維の物性を 表10に示す。 結果は、TAHTの増加に伴って、靭性および伸び率が小さく低下することを示す。 この低下は、紡織用途では許容されると考えられる。注目すべきことに、水吸収 率はTAHT固定化レベルの増加に伴って増加した。このことは膨潤状態での繊維の 架橋は、乾燥した繊維が再湿潤化したときに、水を吸収する能力を増加させるこ とを示すであろう。水の吸収率を制御することができる能力は本発明の利点であ る。 例11 未乾燥のリオセル繊維を試験法4 により、TAHTで処理し(2.1〜1.5g/lのTAHT、 公称20g/l のTSP 、pH 11.84〜11.49)、1.6 〜2.0%の固定化したTAHTを含む繊維 試料を提供した。これらの試料を糸に紡糸し、糸を布帛に織った。これらの繊維 試料および未処理の対照を、次の条件で直接染料を使用して染色した。 10:1の溶液/ 製品比、溶液温度50℃、染料の量3%owf 。布帛を染浴に浸漬し、 10分間運転した。NaClを4g/lとなるように加え、10分間運転した。温度を95℃に 30分間にわたって上げ、NaClを全部で20g/l となるように加え、30分間運転した 。80℃に10分間にわたって 冷却し、15分間運転した。布帛を温水および冷水で濯ぎ、スピンドライし、そし て乾燥した。 染色プロセスの間に染浴の溶液をサンプリングし、可視スペクトルにより分析 し、染料の吸収速度を決定した。初期的に存在した量との比較で、染浴中の染料 の枯渇% として結果を表現し、表11に示す。 これらおよび他の実験において、未処理および処理したリオセル繊維の染料吸 収率は同様であった。主たる相違はシェードの深さであった。多くの場合に、処 理したリオセル繊維は未処理のリオセルより深いシェードに染色される（より多 量の染料を吸収する）。このことは、コスト削減の可能性およびより深いシェー ドへの染色の可能性の両方のために有利である。 より深みのあるシェードは、相対色深み値(Q- 値)を使用して定量的に記載さ れうる。Q-値は、100 の値が与えられている色の深みを有する特定の標準試料に 対する、試料の相対的な色の深みである。表面の色の深みは400 〜700nm の範囲 にわたってK/S の解として 表現されることができ、ここで、K は吸収係数であり、そしてS は散乱係数であ る。K/S は特定の波長での表面の反射値から計算されうる。K/S の解は布帛中の 染料の量と比例関係にある。1 種の染料で染色した布帛の色比較において、5%以 上のQ-値の相違は、一般に、裸眼で視覚的に差異があるであろう。Q-値を表12に 提供し、そしてTAHT処理した試料を、対応する未処理の試料と比較して示す。染 料吸収率は染浴中に初期的に存在した量と比較した繊維上の染料の比率を示す。 本発明の方法により処理したリオセル繊維は、幾つかの場合に、未処理の繊維 よりも深いシェードに染色されることが判り、このことは、より多量の染料の吸 収に略対応する。 例12 トウの形態の未乾燥のリオセル繊維を試験法3 によってTAHTで処理し、繊維上 に固定化した様々な量のTAHTを有する試料を提供した。乾燥したリオセル繊維を 類似の方法でTAHTで処理した。80℃の温度の20g/l のTSP および22:1の溶液/ 製 品比で30分間、John Jeffr ies Hank Dyer を使用して処理を行った。その後、試料をダイレクトグリーン26 (Direct Green 26)(1%owf)を使用して染色し、そして、染色した試料のQ-値につ いて、標準として未処理の事前乾燥したリオセルトウに対して評価した。結果を 表13に示す。 TAHT処理した乾燥した繊維は、全て、TAHT処理した未乾燥の繊維よりも薄いシ ェードで染色された。また、TAHTで処理した未乾燥状態での繊維は、全て、未処 理の対照試料と比較して深く染色された。 例13 未乾燥のリオセル繊維を試験法4 によりTAHTで処理し(2.1〜1.5g/lのTAHT、公 称20g/l のTSP 、pH 11.84〜11.49)、1.6 〜2.0%の固定化したTAHTを含む繊維試 料を提供した。これらの試料を糸に紡糸し、そして糸を布帛に織った。これらの 布帛および未処理のリオセル繊維から製造した布帛を、ある範囲の反応性染料で 染色した。染色履歴を下記に示す。 25℃の染料で開始(繊維上で1.1 重量% の染料) 10分間運転 試料1 30分にわたって80℃に上げ、小分けにしてNa2SO4を添加 試料2 20分間運転、10分間にわたってNa2SO4を添加 試料3 15分間運転 試料4 45分間運転 試料5 様々な時間で布帛試料を取り出し、冷水で濯ぎ、そして石鹸で洗浄した。様々 な溶液中の染料の量を可視分光器により評価した。染浴から繊維への染料の吸収 % を、染料溶液中に残存している染料の量から評価した。それは吸尽とも呼ばれ る。石鹸で洗浄した後に繊維内に残存している染料を濯いだ後の繊維上の染料の % は可視分光器を使用して相対色強度測定により評価した。結果を表14に示す。 Procion Yellow HE4R およびProcion Red HE7Bを使用した結果は典型的である (ProcionはICI plc の商標である。)。吸尽速度はTAHT処理した布帛のほうが速 く、そして吸尽はより高いレベルまで続いた。染料の固定化速度は2 種の布帛で 同様であったが、TAHT処理した布帛の最終固定化レベルは対照のリオセル布帛よ りも高かった。 このように、TAHT処理した布帛は対照よりも高い染料使用効率を示した。更に 、TAHT処理した布帛は対照よりも深いシェードで染色された。TAHT処理した布帛 のより速い吸尽から見て、より短い染色サイクルが考えられる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ Ｄ０６Ｐ 5/00 １０５ 9546−4Ｈ Ｄ０６Ｐ 5/22 ＤＢＢＢ 5/20 7633−3Ｂ Ｄ０６Ｍ 13/40 5/22 ＤＢＢ 7633−3Ｂ 11/14 (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １．リオセル繊維のフィブリル化傾向を低下させる方法であって、（１）無機 アルカリおよび複数のアクリルアミド基を含む化学試薬を溶解して含む水溶液を 未乾燥状態の繊維に塗布すること、ここで、前記水溶液中の化学試薬の１分子当 たりのアクリルアミド基の平均数が少なくとも２．１である、および、（２）化 学試薬を塗布した前記繊維を加熱して、繊維と化学試薬との反応を行うことを特 徴とする方法。 ２．反応後に、繊維が、空気乾燥した繊維の重量を基準にして、０．２５〜１ 重量％の化学試薬を、繊維に固定化して含むことを特徴とする、請求の範囲１記 載の方法。 ３．反応後に、繊維が、空気乾燥した繊維の重量を基準にして、０．４〜０． ８重量％の化学試薬を、繊維に固定化して含むことを特徴とする、請求の範囲１ または２に記載の方法。 ４．前記水溶液中の化学試薬の１分子当たりのアクリルアミド基の平均数が少 なくとも２．５であることを特徴とする、先行の請求の範囲のいずれか１項記載 の方法。 ５．リオセル繊維の染色性を上げる方法であって、（１）無機アルカリおよび 複数のアクリルアミド基を含む化学試薬を溶解して含む溶液を、未乾燥状態の繊 維に塗布すること、および、（２）化学試薬を塗布した前記繊維を加熱して、繊 維と試薬との反応を行い、それにより、空気乾燥した繊維の重量基準で、１〜３ 重量％の試薬を、繊維に固定化することを特徴とする方法。 ６．溶液が５〜５０グラム／リットルの化学試薬を含むことを特徴とする、請 求の範囲１〜５のいずれか１項記載の方法。 ７．化学試薬が1,3,5-トリアクリロイルヘキサヒドロ- 1,3,5-ト リアジンを含むことを特徴とする、先行の請求の範囲のいずれか１項記載の方法 。 ８．無機アルカリがオルトリン酸三ナトリウムを含むことを特徴とする、先行 の請求の範囲のいずれか１項記載の方法。 ９．溶液のｐＨが１１〜１４の範囲であることを特徴とする、先行の請求の範 囲のいずれか１項記載の方法。 １０．溶液が、硫酸ナトリウム十水和物として計算して、１０〜５０グラム／ リットルの硫酸ナトリウムを更に含むことを特徴とする、先行の請求の範囲のい ずれか１項記載の方法。 １１．加熱工程の温度が約８０〜約１００℃であることを特徴とする、先行の 請求の範囲のいずれか１項記載の方法。 １２．塗布および加熱工程により占められる全時間が２分未満であることを特 徴とする、先行の請求の範囲のいずれか１項記載の方法。
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