專利名稱：纖維素纖維的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及減小里昂塞爾(Lyocell)纖維素纖維的原纖化傾向的方法。
里昂塞爾纖維是可通過下述方法得到的纖維將纖維素溶于有機(jī)溶劑，溶于與無機(jī)鹽結(jié)合的有機(jī)溶劑或者溶于含水鹽溶液，然后將其從該溶液中紡出。
然而，用所述纖維制得的織物如紡織織物的適用性極大地受到了這些纖維在濕態(tài)時易形成原纖維的強(qiáng)烈趨勢的限制。原纖化的含義是在機(jī)械應(yīng)力下，濕纖維沿經(jīng)度方向斷裂直到原纖維沿著纖維表面分離，使纖維呈現(xiàn)毛狀或毛皮狀。并且，由這樣的纖維生產(chǎn)的織物經(jīng)多次洗滌后將失去其大部分著色強(qiáng)度。
因此需要減少里昂塞爾纖維原纖化或完全制止其原纖化的方法。
出乎意料地，本發(fā)明方法可以顯著地減小處理后的里昂塞爾纖維的原纖化傾向。
因此，本發(fā)明涉及里昂塞爾纖維素纖維的處理方法，它包含用至少一種式(1)化合物處理里昂塞爾纖維素纖維
其中X是-NR-或-S-，A是含有1-18個碳原子的脂族基，但不含磺酸基，或者-X-A為羥基，R是氫，或者與A的含義相同，但其并不取決于A。
里昂塞爾纖維素纖維通常用至少一種式(1)化合物進(jìn)行處理，式(1)化合物中X是-NR-或-S-,A是含有1-18個碳原子的脂族基，但不含磺酸基，而R是氫，或者與A的含義相同，但其并不取決于A。
被定義為含有1-18個碳原子的脂族基的A是，例如C1-C18烷基，一般是甲基，乙基，正丙基，異丙基，正丁基，仲丁基，叔丁基，異丁基，戊基，己基，庚基，辛基，壬基，癸基，十二烷基，十四烷基，十六烷基，十七烷基或十八烷基，其中烷基可以被例如羥基或烷氧基取代，且其中烷基鏈可以一次或數(shù)次被例如氧，硫，氨基，碳酰氨基，氨基羰基，脲基，亞磺酰氨基，氨基磺酰，羧基和碳酰氧基間隔開。
A優(yōu)選為直鏈或支鏈C1-C18烷基，更優(yōu)選OR1-取代的C1-C8烷基，其中烷基鏈可以被一個或數(shù)個基團(tuán)-Q-間隔開，或者直鏈或支鏈C1-C18烷基，更優(yōu)選C1-C8烷基，其中烷基鏈可以被一個或數(shù)個基團(tuán)-Q-間隔開，此處-Q-為-O-,-S-,-NR2-,-CONR2-,-NR2CO-,-NR2-CO-NR3-,-SO2NR2-,-NR2SO2-,-COO-,-OCO-,-NR2COO-或-OCOO-，R1是氫或C1-C4烷基，R2是氫或C1-C4烷基，和R3是氫或C1-C4烷基。
被定義為C1-C18烷基或C1-C8烷基的A還可以被例如羧基、碳酰氨基或亞磺酰氨基單取代或多取代。
X優(yōu)選為-NR-。
含義與A相同的R優(yōu)選為C1-C4烷基，如甲基，乙基，正丙基，異丙基，正丁基，仲丁基，叔丁基或異丁基。
R特別優(yōu)選為甲基，且最優(yōu)選為氫。
定義為C1-C4烷基的R1是甲基，乙基，正丙基，異丙基，正丁基，仲丁基，叔丁基或異丁基。
定義為C1-C4烷基的R2和R3是甲基，乙基，正丙基，異丙基，正丁基，仲丁基，叔丁基或異丁基。
R1優(yōu)選為甲基，最優(yōu)選為氫。
R2優(yōu)選為氫。
R3優(yōu)選為氫。
-Q-優(yōu)選為-O-,-S-和-NH-。
對于本發(fā)明的新方法來說特別有意義的是其中-X-A為下列基團(tuán)的那些式(1)化合物-NHCH2CH2SCH2CH2OH,-NHCH2CH2CONHCH2CH2OH,-NHCH2CH2CH2CONHCH2CH2OH,-NHCH2CONHCH2CH2CH2OH,-NHCH2CONHCH2CH2CH2OH,-NHCH2CON(CH2CH2OH)2,-NHCH2CH2NHCOCH2CH2CH2OH,-NHCH2CH2CH2NHCOCH2CH2CH2OH,和-NHCH2CH2CH2CONHCH2CH2CH2OH.
對于該新方法來說特別重要的是以下這些化合物
另一個對本發(fā)明的新方法來說特別重要的化合物是下式化合物
式(2)和式(3)化合物對于該新方法來說是尤其重要的。
式(2)、式(7)和式(10)-(15)化合物是新的，它們是本發(fā)明的另一個主題。
在本發(fā)明方法中所用的式(1)化合物是用已知方法制備的，例如通過式(20)的三氯三嗪
與等摩爾量的式(21)化合物反應(yīng)，HX-A (21)其中X和A的含義與式(1)中給出的相同，然后再分離出所得的式(1)終產(chǎn)物。
式(2)、式(7)和式(10)-(15)的新化合物的制備是用類似的方式進(jìn)行的，通過式(20)的三氯三嗪與下列胺之一反應(yīng)NH2-CH2CH2OCH2CH2OH (22),NH2-CH2CH(OH)CH2OH (23),NH2-CH2CH2CON(CH2CH2OH)2(24),NH2-CH2CH2CH2CONHCH2CH2CH2OH (25),NH2-CH2CH2NHCONHCH2CH2OH (26),NH2-CH2CH2CH2SO2NHCH2CH2CH2OH (27),NH2-CH2CH2NHSO2CH2CH2CH2OH (28)或NH2-CH2CH2NHSO2CH2CH2CH2CH2OH (29).
式(22)-(29)的胺中有一些是已知的，或者它們可以用已知方法制備。
該新方法的有用的實施方式包含在堿性環(huán)境中用本發(fā)明化合物處理里昂塞爾纖維素纖維。
堿性環(huán)境優(yōu)選用堿金屬的碳酸鹽和/或堿金屬的氫氧化物來形成。
所述處理可以在未染色的纖維上，也可在預(yù)備進(jìn)行染色的纖維上在染色之前、之中或緊跟其后進(jìn)行。
如果將本發(fā)明的化合物應(yīng)用于未染色的纖維，那么它們可以通過處理浴器來應(yīng)用，也可在紡紗過程后直接應(yīng)用于新紡成的還未干燥的纖維(特別是如EP-A-0538977中，第4頁，或US-A-5,580,354中第4欄所述的所謂的未曾干燥的纖維)。
如果本發(fā)明化合物在染色過程中應(yīng)用，則它們適合在實際的染色過程之前或期間使用。
按照本發(fā)明所用的化合物可以應(yīng)用于處在分離的處理浴器中的纖維，或者優(yōu)選與所用的染料一起在染浴中在相應(yīng)的染色條件下應(yīng)用。
如果按照本發(fā)明所用的化合物應(yīng)用于來自分離的處理浴器的纖維，則該過程可以在15-140℃的溫度范圍內(nèi)，優(yōu)選在40-100℃下進(jìn)行10-120分鐘，優(yōu)選30-90分鐘。該新方法的另一種有利的實施方式是用本發(fā)明化合物的水溶液將要處理的纖維潤濕，然后在90-130℃下將它們用蒸汽處理5-60秒，優(yōu)選10-30秒。纖維可以通過浸入浴器中潤濕，也可以通過噴淋法潤濕。
里昂塞爾纖維素纖維可以其固有形式、呈紗狀或以織物的形式如機(jī)織織物或針織物而得到并進(jìn)行處理。
本發(fā)明化合物在處理液或染色液中的用量以纖維重量為基準(zhǔn)計一般是0.1-15％(重量)，優(yōu)選1-10％(重量)，更優(yōu)選2-6％(重量)。
本發(fā)明的另一方面涉及式(1)化合物在減少里昂塞爾纖維素原纖化方面的用途。
未處理和處理過的纖維的原纖化傾向用改進(jìn)的馬丁代爾濕耐磨試驗來評價，在規(guī)定的壓力下打磨濕潤的織物樣品，直到出現(xiàn)了第一個洞為止。直到洞形成時的打磨次數(shù)給定了濕耐磨強(qiáng)度，它即作為原纖化的量度。
本發(fā)明用下述實施例來舉例說明。除非另有說明，否則所給溫度為攝氏溫度，用量為重量份和重量百分?jǐn)?shù)。重量份與體積份之比為千克/升。實施例1將18.5g氰尿酰氯加入由100g冰微粒和含有0.6g商業(yè)上可獲得的表面活性劑的50ml水組成的混合物中，并讓它們潤濕15分鐘。邊用力攪拌，邊滴加6.1g乙醇胺以使該混合物的pH值保持在8左右。滴加完乙醇胺后，再滴加約8g50％NaOH水溶液以使pH能保持在8。將所得精細(xì)懸浮液過濾并干燥，得到15.5g白色粉末狀式(3)化合物。
實施例2-9重復(fù)實施例1的過程，只是用等量的式(22)-(29)的胺之一代替6.1g乙醇胺，得到表1中匯集的式(2)、式(7)和式(10)-(15)化合物。
表1
實施例10將實驗染色儀器充滿由50ml水和15ml20％硫酸鈉水溶液組成的液體并將該混合物加熱到50℃。然后將一片10g的里昂塞爾織物浸入該液體中并以2℃/分的梯度將溫度升高至90℃。在升溫過程中，將0.6g溶于27.5ml水中的式(3)化合物在70℃時加入。該里昂塞爾織物在90℃處理60分鐘。將處理液冷卻至70℃并添加7.5ml20％蘇打水溶液，然后在70℃下再保持45分鐘。
將浸浴液排干，處理后的里昂塞爾織物用水清洗，然后在新鮮的、純水浴中煮沸5分鐘，再次清洗冷卻并干燥。
在馬丁代爾濕耐磨試驗中，干燥后的里昂塞爾織物與未經(jīng)處理的里昂塞爾織物相比，前者的打磨次數(shù)約是后者的兩倍。
在該應(yīng)用中，里昂塞爾織物也可通過在加入式(3)化合物后立即加入一種或多種活性染料而同時進(jìn)行染色。
重復(fù)實施例10的過程，只是用相同量的式(2)或式(4)-(15)化合物之一代替0.6g式(3)化合物，它們也使里昂塞爾織物具有高的馬丁代爾濕耐磨值。實施例11將實驗染色儀器充滿由50ml水和15ml20％硫酸鈉水溶液組成的液體并將該混合物加熱到60℃。然后將一片10g的里昂塞爾織物浸入該液體中，3分鐘后加入0.6g溶于25.5ml水中的式(3)化合物。15分鐘后，向該液體中加入7.5ml20％蘇打水溶液，然后在60℃下保持30分鐘。
再向該液體中加入2ml3％NaOH水溶液并在60℃下再保持10分鐘。然后如實施例2中所述處理該里昂塞爾織物。加工后的里昂塞爾織物可以用常規(guī)方法染色，例如用活性染料。
在馬丁代爾濕耐磨試驗中，干燥后的里昂塞爾織物與未經(jīng)處理的里昂塞爾織物相比，前者的打磨次數(shù)約是后者的兩倍。
重復(fù)實施例11的過程，只是用等量的式(2)或式(4)-(15)化合物之一代替0.6g式(3)化合物，它們也使里昂塞爾織物具有高的馬丁代爾濕耐磨值。實施例12用包含42g/l式(16)化合物
70ml/l硅酸鈉(38°Bé),33ml/l氫氧化鈉水溶液(36°Bé)和1g/l商業(yè)上可獲得的濕潤劑的液體浸染里昂塞爾織物(液體軋余率為70％)。不必干燥，就將如此處理過的里昂塞爾織物在102℃的飽和蒸汽中再直接處理8分鐘。然后用水清洗該里昂塞爾織物，在新鮮的、純水浴中煮沸5分鐘，再清洗冷卻并干燥。
在馬丁代爾濕耐磨試驗中，處理過的里昂塞爾織物與未經(jīng)處理的里昂塞爾織物相比，前者的打磨次數(shù)約是后者的2.5倍。實施例13將實驗染色儀器充滿由35ml水和30ml20％硫酸鈉水溶液組成的液體并將該混合物加熱到80℃。然后將一片10g的里昂塞爾織物浸入該液體中，5分鐘后加入0.5g溶于20ml水中的式(16)化合物。15分鐘后，向該液體中添加5ml20％蘇打水溶液。又5分鐘后，加入5ml3％NaOH水溶液，又5分鐘后再加入5ml3％NaOH水溶液。然后該液體在80℃下保持30分鐘。
然后將浸浴液排干，處理后的里昂塞爾織物用水清洗，在新鮮的、純水浴中煮沸5分鐘，再次清洗冷卻并干燥。
在馬丁代爾濕耐磨試驗中，干燥后的里昂塞爾織物與未經(jīng)處理的里昂塞爾織物相比，前者的打磨次數(shù)是后者的兩倍以上。
權(quán)利要求
1．一種處理里昂塞爾纖維素纖維的方法，其中包含用至少一種式(1)化合物處理里昂塞爾纖維素纖維
其中X是-NR-或-S-,A是含有1-18個碳原子的脂族基，但不含磺酸基，或者-X-A為羥基，而R是氫，或者與A的含義相同，但其并不取決于A。
2．按照權(quán)利要求1的方法，其中包含用至少一種式(1)化合物處理里昂塞爾纖維素纖維，該式(1)化合物中X是-NR-或-S-,A是含有1-18個碳原子的脂族基，但不含磺酸基，而R是氫，或者與A的含義相同，但其并不取決于A。
3．按照權(quán)利要求1的方法，其中包含用至少一種式(16)化合物處理里昂塞爾纖維素纖維
4．按照權(quán)利要求1或2的方法，其中A是OR1-取代的C1-C18烷基，其中烷基鏈可以被一個或數(shù)個基團(tuán)-Q-間隔開，或者C1-C18烷基，其中烷基鏈可以被一個或數(shù)個基團(tuán)-Q-間隔開，其中-Q-為-O-,-S-,-NR2-,-CONR2-,-NR2CO-,-NR2-CO-NR3-,-SO2NR2-,-NR2SO2-,-COO-,-OCO-,-NR2COO-或-OCOO-，而R1是氫或C1-C4烷基，R2是氫或C1-C4烷基，和R3是氫或C1-C4烷基。
5．按照權(quán)利要求4的方法，其中A是OR1-取代的C1-C8烷基，其中烷基鏈可以被一個或數(shù)個基團(tuán)-Q-間隔開，或者C1-C8烷基，其中烷基鏈可以被一個或數(shù)個基團(tuán)-Q-間隔開，其中-Q-為-O-,-S-,-NR2-,-CONR2-,-NR2CO-,-NR2-CO-NR3-,-SO2NR2-,-NR2SO2-,-COO-,-OCO-,-NR2COO-或-OCOO-，而R1是氫或C1-C4烷基，R2是氫或C1-C4烷基，和R3是氫或C1-C4烷基。
6．按照權(quán)利要求1、2、4和5中任一項的方法，其中X是-NR-。
7．按照權(quán)利要求4-6中任一項的方法，其中-Q-是-O-,-S-或-NR2-。
8．按照權(quán)利要求1的方法，其中包含使用式(2)和式(3)化合物之一
9．按照權(quán)利要求1、2和4-7中任一項的方法，其中包含使用以纖維的重量為基準(zhǔn)計0.1到15％重量式(1)化合物。
10．按照權(quán)利要求3的方法，其中包含使用以纖維的重量為基準(zhǔn)計0.1到15％重量式(16)化合物。
11．按照權(quán)利要求8的方法，其中包含使用以纖維的重量為基準(zhǔn)計0.1到15％重量式(2)或(3)化合物之一。
12．按照權(quán)利要求1、2、4-7和9中任一項的方法，其中包含將式(1)化合物應(yīng)用于新紡出的未曾干燥的纖維。
13．按照權(quán)利要求3的方法，其中包含將式(16)化合物應(yīng)用于新紡出的未曾干燥的纖維。
14．按照權(quán)利要求8的方法，其中包含將式(2)或式(3)化合物之一應(yīng)用于新紡出的未曾干燥的纖維。
15．按照權(quán)利要求1的方法，其中包含在染色過程之前或期間將式(1)化合物應(yīng)用于纖維。
16．權(quán)利要求1中所述的式(1)化合物，其中-X-A是-NH(CH2)2O(CH2)2OH,-NHCH2CH(OH)CH2OH,-NH(CH2)2CON(CH2CH2OH)2,-NH(CH2)3CONH(CH2)3OH,<p>以表1所示化學(xué)組成的中碳鋼、低碳鋼及低碳高M(jìn)n鋼為對象，以鑄造速度6m/分鑄造低碳鋼，以鑄造速度5m/分鑄造低碳鋼以外的鋼。表1
(*)單位重量％。其它Fe及不可避免的雜質(zhì)。</p><p>就所得到的鑄件，觀查鑄件表面的縱向裂紋。縱向裂紋產(chǎn)生程度用評價A-E表示，其評價標(biāo)準(zhǔn)如下。</p><p>每1米長鑄件的表面產(chǎn)生縱向裂紋長度的合計值，評價A為5mm以下、評價B為5-10mm，評價C為10-100mm，評價D為100-500mm，而評價E為500mm以上。評價C-E的鑄件若直接壓軋，則制品質(zhì)量將有問題，但評價A及B的鑄件即使直接進(jìn)行壓軋，也沒有使用障礙。</p><p>另外，在以下實施例，使用本發(fā)明的模壓粉的鑄造試驗，也意味著是本發(fā)明的連續(xù)鑄造方法的試驗。</p><p>實施例1使用CaO’/SiO2為0.9-1.9,CaF2含有率為15-60％的本發(fā)明的模壓粉及傳統(tǒng)的低堿度比較例的模壓粉，鑄造表1所示的鋼No.1的中碳鋼。
18．權(quán)利要求1的化合物在減少里昂塞爾纖維素纖維原纖化方面的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及里昂塞爾纖維素纖維的處理方法,其中包含用至少一種式(1)化合物處理里昂塞爾纖維素纖維,其中X是－NR－或－S－,A是含有1—18個碳原子的脂族基,但不含磺酸基,或者－X－A為羥基,而R是氫,或者與A的含義相同,但其并不取決于A。
文檔編號D06M13/355GK1211570SQ9811925
公開日1999年3月24日 申請日期1998年9月16日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月17日
發(fā)明者P·阿施利曼 申請人:希巴特殊化學(xué)控股公司