專(zhuān)利名稱(chēng)：處理纖維素纖維及以此纖維制成的纖維制品的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種處理纖維素纖維以及用這種纖維制成的纖維制品的方法，該方法使纖維和纖維制品與紡織助劑相接觸，以便改進(jìn)纖維的性能。本發(fā)明進(jìn)一步還涉及一種新的用本發(fā)明方法得到的纖維制品，如紗線(xiàn)和平面紡織制品。
近幾年來(lái)報(bào)導(dǎo)了一系列替代粘液法的方法，其中將未衍生化的纖維素溶解在有機(jī)溶劑、有機(jī)溶劑與無(wú)機(jī)鹽的混合物或鹽水溶液中。由這種溶液制得的纖維素纖維被BISFA(人造纖維標(biāo)準(zhǔn)化國(guó)際局)命名為屬名Lyocell。Lyocell被BISFA定義為從有機(jī)溶劑中通過(guò)紡紗方法得到的纖維素纖維。“有機(jī)溶劑”被BISFA定義為有機(jī)化合物和水的混合物。“溶劑紡紗”的意思是溶解和紡紗，而沒(méi)有衍生化。
然而，迄今為止，僅有一種制造屬名為L(zhǎng)yocell的纖維素纖維的方法能在工業(yè)上實(shí)現(xiàn)。在該方法中，使用叔胺-氧化物，特別是N-甲基嗎啉-N-氧化物(NMMO)作為溶劑。這種方法已經(jīng)在例如US-A-4,246,221中描述過(guò)，該方法提供了一種具有高強(qiáng)度、高濕模量和高互勾強(qiáng)度的纖維。
然而，由這種纖維制得的成形平面例如織物的使用性，由于纖維在濕態(tài)下極其容易原纖化而大大地受到限制。原纖化應(yīng)理解為，在濕態(tài)由于機(jī)械應(yīng)力而使溫纖維在長(zhǎng)度方向裂開(kāi)，因此纖維的外觀變得多毛、多絨。用這種纖維制造和染色的織物在洗滌幾次后會(huì)大大地?fù)p失顏色強(qiáng)度。此外，在摩擦邊和皺褶邊還會(huì)形成淺色的條紋。原纖化的原因是纖維由在纖維方向排列的細(xì)纖維組成，在它們之間僅有小的橫向交聯(lián)。
此外，當(dāng)對(duì)繩狀纖維制品進(jìn)行染色時(shí)，也會(huì)生成條紋。在平面紡織制品中，干摩擦?xí)谄矫婕徔椫破飞闲纬尚〗q點(diǎn)，該特征稱(chēng)為“起球”。
WO92/07124披露了一種制造具有低原纖化傾向的纖維的方法。根據(jù)該方法，將新紡制的尚未干燥的纖維用陽(yáng)離子聚合物處理。這種聚合物是帶有咪唑基和氮雜環(huán)丁基的的聚合物。另外，還可以用可乳化的聚合物，例如聚乙烯或乙酸乙烯酯進(jìn)行處理，或者還可以與乙二醛進(jìn)行交聯(lián)。
1993年在瑞典Lund召開(kāi)的CELLUCON會(huì)議上，S.Mortimer所作的報(bào)告中指出，原纖化傾向隨著纖維的逐漸伸長(zhǎng)而上升。
EP-A-0 538 977和WO94/09191都描述了開(kāi)頭所提到的方法，其中，使Lyocell型纖維與紡織助劑相接觸，以便減少它們的原纖化傾向。
WO94/24343描述了一種制造具有低原纖化傾向的纖維素纖維的方法，在該方法中，將叔胺氧化物溶液中的纖維素紡成纖維，將新紡制的纖維與至少帶有兩個(gè)反應(yīng)性基團(tuán)的紡織助劑相接觸，并用含水緩沖劑洗滌，但不能用乙二醛作為紡織助劑。根據(jù)該方法，最好使新紡制的纖維在堿性介質(zhì)中與紡織助劑相接觸。
另外還已知，由Lyicell型纖維制得的纖維制品可以與羥甲基化合物交聯(lián)，以便生產(chǎn)出耐洗的紡織物和針織物。然而，已經(jīng)顯示出，所用的這些化合物在染色過(guò)程中，不能防止摩擦邊的形成。為了防止出現(xiàn)這些問(wèn)題，必須在染色之前或者至少在染色過(guò)程中進(jìn)行交聯(lián)。然而，羥甲基化合物以及其它常規(guī)高品質(zhì)的整理劑很難滿(mǎn)足這種用途。羥甲基化合物的另一個(gè)缺點(diǎn)是生成了污染工作場(chǎng)所的甲醛。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種易于操作的處理Lyocell型纖維素纖維以及用這種纖維制成的纖維制品的方法，該方法能使處理后的纖維具有低原纖化傾向，并能使處理后的纖維制品或含有處理后纖維的纖維制品具有改進(jìn)的摩擦性和起球度。
根據(jù)本發(fā)明的處理纖維素纖維的方法，其中使纖維與紡織助劑相接觸，其特征在于采用的紡織助劑是有下列通式的化合物
或者其堿金屬鹽，其中X是鹵素、有1-4個(gè)碳原子的烷氧基、氨基、有1-4個(gè)碳原子的烷基氨基、羥基磺酰基或1-煙堿?；?；Y的通式為
其中n是整數(shù)1或2；R1是氫、有1-4個(gè)碳原子的烷基或苯基；R2和R3是氫、羥基磺酰基、羥基、鹵素、有1-4個(gè)碳原子的烷基或羧基；A是乙烯基或-C2H4B，其中B是能夠在堿性條件下可解離的基團(tuán)；Z是Y或者X。
根據(jù)DE-OS 37 40 650和Ullmann’s工業(yè)化學(xué)百科全書(shū)(Encyclopedia of Industrial Chemistry)，第5版，第A22卷，第652-654頁(yè)，和Ullmanns Encyclop_die der Technischen Chemie，第4版，第20卷，第114-117頁(yè)，可以知道這些化合物的制備過(guò)程。DE-OS 37 40 650將這種化合物中的某些化合物描述為纖維反應(yīng)性非色基胺。
根據(jù)本發(fā)明，該方法優(yōu)選實(shí)施方式的特征在于，在堿性介質(zhì)中，使Lyocell型纖維與本發(fā)明所用的紡織助劑相接觸。在反應(yīng)性染料染色過(guò)程中，可使用在堿性介質(zhì)中有效的交聯(lián)劑。
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式由下列方案在于，使用具有下列通式的化合物
的化合物或其堿金屬鹽，其中X、Y和Z的含義如上所述，它們可用作處理Lyocell型纖維或者處理Lyocell型纖維制品的紡織助劑，優(yōu)選地纖維制品是是紗線(xiàn)或平面織物制品。對(duì)于平面織物制品，尤其合適的是紡織物或針織物。
本發(fā)明進(jìn)一步還涉及一種具有上述通式(Ⅰ)的化合物的用途，用以改進(jìn)起球性能，降低平面織物的起球程度，并改進(jìn)平面織物制品的磨損性能。
本發(fā)明進(jìn)一步還涉及一種由本發(fā)明方法得到的Lyocell型纖維，以及紗線(xiàn)和含有這種纖維的纖維制品。
根據(jù)本發(fā)明，可在染色前、在染色過(guò)程中或者在染色之后，用上述化合物處理纖維、紗線(xiàn)或纖維制品。下面用實(shí)施例詳細(xì)描述采用通式(Ⅲ)化合物的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。所有百分?jǐn)?shù)都用重量％表示。
1)纖維素纖維的制造EP-A-0 356 419和WO93/19230描述了生產(chǎn)Lyocell型纖維素纖維的方法?？捎靡阎椒▽⑦@些纖維繼續(xù)加工成織物。用通式(Ⅲ)的化合物對(duì)纖維進(jìn)行處理。在下文中，該化合物被稱(chēng)作“物質(zhì)Ⅰ”。
2)一般的染色程序在40℃的溫度下，將織物浸漬在浴比為1∶20的6％反應(yīng)性染料(Remazol亮蘭BB或Remazol黑B)中10分鐘。染浴中含有0.3ml/l的防皺劑(如Biavin 109)。此后，在20分鐘的時(shí)間內(nèi)分批加入50g/lNa2SO4。然后加入5g/l Na2CO3，并加熱到60℃。在大于15分鐘以后，加入0.25ml/l NaOH，并再進(jìn)行20分鐘的染色。此后，對(duì)其進(jìn)行熱漂洗，用乙酸將pH值調(diào)整到5.5，并隨后進(jìn)行冷漂洗、煮沸漂洗和最后的再冷卻漂洗。下文中除非另有說(shuō)明，都在60℃溫度下，用1ml/l的柔軟劑(Basosoft,Avivan GSA)對(duì)織物進(jìn)行精整。
實(shí)施例1在30℃下(浴比1∶15)，用1g/l洗滌劑(Kiralon Jet)、2g/l Na2CO3處理4延米Single Jersey(100％Lyocell,1.7dtex,Nm50)l0分鐘。此后，加入3％(以產(chǎn)品的重量計(jì))的物質(zhì)Ⅰ。在10分鐘后，加入20g/l Na2SO4，并將溫度升高到40℃。再過(guò)10分鐘之后，Na2CO3的濃度被升高到總共5g/l，并加熱到80℃。在15分鐘之后，根據(jù)上述程序進(jìn)行冷漂洗、熱漂洗和染色。
實(shí)施例2在30℃下(浴比1∶15)，用1g/l洗滌劑(Kiralon Jet)、2g/l Na2CO3處理4延米Single Jersey(100％Lyocell,1.7dtex,Nm50)10分鐘。此后，加入3％(以產(chǎn)品的重量計(jì))的物質(zhì)Ⅰ。在10分鐘后，將溫度升高到40℃。再過(guò)10分鐘之后，Na2CO3的濃度被升高到總共5g/l，并加熱到80℃。在15分鐘之后，根據(jù)上述程序進(jìn)行冷漂洗、熱漂洗和染色。
實(shí)施例3(比較例)在30℃下(浴比1∶15)，用1g/l洗滌劑(Kiralon Jet)、2g/l Na2CO3處理4延米Single Jersey(100％Lyocell,1.7dtex,Nm50)10分鐘。在10分鐘后，將溫度升高到80℃。再過(guò)30分鐘之后，根據(jù)上述程序進(jìn)行冷漂洗、熱漂洗和染色。
實(shí)施例1-3的結(jié)果洗滌試驗(yàn)在染色后，在60℃下，對(duì)在實(shí)施例l-3中得到的樣品洗滌10次，然后在滾筒(根據(jù)DIN 53920和ISO 6330，不帶預(yù)洗滌的DIN26330)中進(jìn)行干燥。
在5次洗滌和10次洗滌后評(píng)價(jià)起球度和磨白程度。在洗滌過(guò)程中產(chǎn)生的起球表示濕態(tài)下的性能。
根據(jù)EMPA照片樣式評(píng)分，起球度從1(起球明顯；也即壞)到5(起球不明顯；也即好)，并將結(jié)果歸納在下表中表1實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例35次洗滌后起球4.54.54.510次洗滌后起球 3.53.01.55次洗滌后磨白5.05.03.010次洗滌后磨白 5.04.02.0從表1可以看出，在5次和10次洗滌后，用物質(zhì)Ⅰ處理后的樣品起球和磨白程度明顯減少。
實(shí)施例4該實(shí)施例與實(shí)施例1相似，只是替代Single Jersey采用了下列纖維100％Lyocell,1.7dtex，斜紋織物，緯紗線(xiàn)和經(jīng)紗線(xiàn)的紗線(xiàn)支數(shù)Nm50，長(zhǎng)150cm，寬30cm。
實(shí)施例5該實(shí)施例與實(shí)施例2相似，只是替代Single Jersey采用了下列纖維100％Lyocell,1.7dtex，斜紋織物，緯紗線(xiàn)和經(jīng)紗線(xiàn)的紗線(xiàn)支數(shù)Nm50，長(zhǎng)150cm，寬30cm。
實(shí)施例6(比較例)該實(shí)施例與實(shí)施例3相似，只是替代Single Jersey采用了下列纖維100％Lyocell,1.7dtex，斜紋織物，緯紗線(xiàn)和經(jīng)紗線(xiàn)的紗線(xiàn)支數(shù)Nm50，長(zhǎng)150cm，寬30cm。
將實(shí)施例4、5和6中得到織物縫在一起，并根據(jù)上述染色程序，在實(shí)驗(yàn)室噴射器(Mathis，噴嘴40mm,1轉(zhuǎn)/分)中進(jìn)行染色。
實(shí)施例6的織物由于磨損邊而明顯發(fā)亮，而實(shí)施例4和5的織物則沒(méi)有條紋。
至于起球和磨白程度，實(shí)施例4和5的織物明顯比實(shí)施例6的織物片要好。
實(shí)施例7在95℃下在染紗裝置(交替進(jìn)行泵送從內(nèi)側(cè)到外側(cè)4分鐘；從外側(cè)到內(nèi)側(cè)6分鐘)中，用2g/l洗滌劑(Kiralon OLB)和2g/l Na2CO3處理4公斤紗線(xiàn)(100％Lyocell,1.7dtex,Nm50)30分鐘。隨后進(jìn)行熱漂洗和冷漂洗。在最后漂洗浴中，借助于乙酸將pH值調(diào)整到6.0。
在30℃的溫度下，用10％的物質(zhì)Ⅰ(基于織物的重量)浸漬紗線(xiàn)15分鐘。然后加入6％反應(yīng)性染料(Remazol黑B)。加熱到50℃，并在55分鐘的時(shí)間內(nèi)分批加入50g/l Na2SO4。然后加入2.5g/l Na2CO3，并加熱到60℃。在大于15分鐘以后，再加入7.5g/lNa2CO3。15分鐘后，加入0.25ml/l NaOH，并再進(jìn)行染色30分鐘。此后，對(duì)其進(jìn)行熱漂洗，用乙酸將pH值調(diào)整到5.5，并隨后進(jìn)行漂洗(冷漂洗、煮沸漂洗和最后的再冷卻)。
下文中除非另有說(shuō)明，都在60℃溫度下，用1ml/l的柔軟劑(Basosoft,Avivan GSA)對(duì)紗線(xiàn)進(jìn)行精整和浸蠟。
用由此得到的紗線(xiàn)織成Single Jersey和短襪。
實(shí)施例8(比較例)在95℃下在染紗裝置(交替進(jìn)行泵送從內(nèi)側(cè)到外側(cè)4分鐘；從外側(cè)到內(nèi)側(cè)6分鐘)中，用2g/l洗滌劑(Kiralon OLB)和2g/l Na2CO3處理4公斤紗線(xiàn)(100％Lyocell,1.7dtex,Nm50)30分鐘。隨后進(jìn)行熱漂洗和冷漂洗。在最后漂洗浴中，借助于乙酸將pH值調(diào)整到6.0。
在30℃的溫度下，用6％反應(yīng)性染料(Remazol黑B)浸漬紗線(xiàn)15分鐘。加熱到50℃，并在55分鐘的時(shí)間內(nèi)分批加入50g/l Na2SO4。然后加入2.5g/l Na2CO3，并加熱到60℃。在大于15分鐘以后，再加入7.5g/l Na2CO3。15分鐘后，加入0.25ml/l NaOH，并再進(jìn)行染色30分鐘。此后，對(duì)其進(jìn)行熱漂洗，用乙酸將pH值調(diào)整到5.5，并隨后進(jìn)行漂洗(冷漂洗、煮沸漂洗和最后的再冷卻)。
下文中除非另有說(shuō)明，都在60℃溫度下，用1ml/l的柔軟劑(Basosoft,Avivan GSA)對(duì)紗線(xiàn)進(jìn)行精整和浸蠟。
用由此得到的紗線(xiàn)織短襪。
實(shí)施例9將實(shí)施例7的Single Jersey和由同樣的未經(jīng)過(guò)處理的紗線(xiàn)制得的Single Jersey一起，在實(shí)驗(yàn)室噴射器(Mathis，噴嘴40mm,1轉(zhuǎn)/分)中根據(jù)上述染色程序進(jìn)行染色，由此分別得到了織物9a和9b。
染色后的Single Jersey 9a沒(méi)有出現(xiàn)條紋或磨損點(diǎn)。相反，在Single Jersey 9b中可清楚地看到磨損邊和變灰。
在40℃下，重復(fù)洗滌這些短襪。每一次干燥都在滾筒中進(jìn)行。在5個(gè)洗滌周期之后，用實(shí)施例8紗線(xiàn)織得的短襪明顯地發(fā)灰。相反，用實(shí)施例7紗線(xiàn)織得的短襪沒(méi)有任何發(fā)灰，也沒(méi)有磨損邊。
表2實(shí)施例7實(shí)施例85次洗滌后起球4.52.05次洗滌后磨白5.01.0甚至在20次洗滌后，實(shí)施例7短襪的起球度還是4.5，磨白度還是5。
起球試驗(yàn)在干燥條件下，按SN 198525進(jìn)行起球試驗(yàn)。
借助于比較圖象，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)用目測(cè)進(jìn)行評(píng)價(jià)。5分表示起球程度低，而1分表示起球非常嚴(yán)重。在下表3中，“起球125”、“起球500”和“起球2000”分別意味著在125、500和2000個(gè)洗滌周期后的起球程度。
表3起球125起球500起球2000實(shí)施例9a 4.54.04.0實(shí)施例9b 3.52.51.0實(shí)施例10(與三丙烯酰六氫化三嗪(TAHT)相比較)將用反應(yīng)性染料染過(guò)的lyocell織物(斜紋織物，1.7 dtex,Nm50)浸漬在壓染機(jī)的染液(染液吸收80％)中，該染液含有10g/l交聯(lián)劑和3ml濕潤(rùn)劑(Leonil SR)。然后在60℃的溫度下干燥，隨后再在含有10g/l交聯(lián)劑(物質(zhì)Ⅰ或TAHT)、3ml浸潤(rùn)劑(Leonil SR)、10g/l柔軟劑(Sandolub NV)、10g/l Na2CO3和1ml/l NaOH的染液中浸漬(染液吸收80％)。
此后，在70℃溫度下，將織物連接成薄片，靜置16小時(shí)。此后對(duì)織物進(jìn)行漂洗(冷漂洗、熱漂洗，最后蒸煮)，并加入乙酸，在60℃下干燥。得到的磨白結(jié)果如表4所示。
表4交聯(lián)劑 磨 白3次洗滌后5次洗滌后TAHT 1.0 1.0物質(zhì)Ⅰ3.0 2.0
權(quán)利要求
1．一種處理Lyocell型纖維素纖維的方法，其中使纖維與紡織助劑相接觸，其特征在于采用的紡織助劑是有下列通式的化合物
或者其堿金屬鹽，其中X是鹵素、有1-4個(gè)碳原子的烷氧基、氨基、有1-4個(gè)碳原子的烷基氨基、羥基磺?；?-煙堿?；籝的通式為
其中n是整數(shù)1或2；R1是氫、有1-4個(gè)碳原子的烷基或苯基；R2和R3是氫、羥基磺?；?、羥基、鹵素、有1-4個(gè)碳原子的烷基或羧基；A是乙烯基或-C2H4B，其中B是能夠在堿性條件下可解離的基團(tuán)；Z是Y或者X。
2．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于使用化合物
或者其堿金屬鹽作為紡織助劑。
3．如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于使用未染色的纖維。
4．如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于該纖維同時(shí)被染色。
5．如權(quán)利要求1-4中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于上述纖維以纖維制品的形式存在。
6．一種將如下通式的化合物
或其堿金屬鹽用作處理Lyocell型纖維的紡織助劑的應(yīng)用，其中X、Y和Z的含義如權(quán)利要求1所述。
7．一種將如下通式的化合物
或其堿金屬鹽用作處理Lyocell型纖維制品的紡織助劑的應(yīng)用，其中X、Y和Z的含義如權(quán)利要求1所述。
8．如權(quán)利要求7所述應(yīng)用，其特征在于將紗線(xiàn)或平面織物制品用作上述纖維制品。
9．如權(quán)利要求8所述應(yīng)用，其特征在于上述平面織物制品是紡織物或針織物。
10．如權(quán)利要求9所述應(yīng)用，用以改進(jìn)上述平面織物的起球性能。
11．如權(quán)利要求9所述應(yīng)用，用以降低上述平面織物的起球程度。
12．如權(quán)利要求9所述應(yīng)用，用以改進(jìn)上述平面織物制品的磨白性能。
13．一種根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一權(quán)利要求所述方法得到的Lyocell型纖維。
14．一種根據(jù)權(quán)利要求5所述方法得到的纖維制品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種處理Lyocell型纖維素纖維的方法，其中使纖維與紡織助劑相接觸。其特征在于采用的紡織助劑是通式(Ⅰ)的化合物或者其堿金屬鹽。其中X表示鹵素、有1—4個(gè)碳原子的烷氧基、氨基、有1—4個(gè)碳原子的烷基氨基、羥基磺?；?—煙堿?；?；Y的通式為(Ⅱ)，其中n是整數(shù)1或2；R
文檔編號(hào)D06P5/00GK1228131SQ97197277
公開(kāi)日1999年9月8日 申請(qǐng)日期1997年6月19日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月21日
發(fā)明者M·埃布爾 申請(qǐng)人:連津格股份公司