專(zhuān)利名稱(chēng)：處理織物和纖維的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及處理織物和纖維，尤其是純棉織品和聚酯纖維的方法。
背景技術(shù)：
天然纖維在紡織工業(yè)中起著重要的作用。它們由于它們優(yōu)異的固有特性而廣泛用于高質(zhì)量的衣服中。然而，許多天然纖維是短的并且不能紡成而用于制備和生產(chǎn)衣服的紗線(xiàn)。另外，每年許多用天然纖維制成的舊衣服被廢棄。如何利用這些資源具有巨大的市場(chǎng)潛力，因?yàn)樘烊焕w維具有優(yōu)異的固有特性并且是環(huán)境友好的。為找到天然纖維粉末材料的用途，人們已經(jīng)做了許多研究。到目前為止，這些天然纖維粉末材料已經(jīng)用于制造化妝品制品和用于制造熱塑性薄膜，但一直沒(méi)有將它們?cè)诩徔椆I(yè)中使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是利用處理織物和纖維、尤其是純棉織品和聚酯纖維的方法，提供短的或廢棄的天然纖維和天然纖維粉末材料在紡織工業(yè)中的用途。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面是一種處理織物和纖維的方法，該方法包括制備包含0.1％～10％的天然纖維材料的溶液，所述天然纖維材料具有小于500納米的平均粒度，將待處理的織物或纖維用該溶液潤(rùn)濕1～60分鐘，并且該潤(rùn)濕后的纖維在80～160℃的溫度下干燥1～10分鐘。
優(yōu)選在干燥步驟之前，通過(guò)用溶液浸扎(padding)而進(jìn)一步處理潤(rùn)濕后的織物或纖維。
優(yōu)選地，用該溶液浸扎織物或纖維5次。
優(yōu)選地，該溶液含有15％的天然纖維材料。
優(yōu)選地，天然纖維材料的平均粒度為小于300納米。
優(yōu)選地，用該溶液潤(rùn)濕織物或纖維不短于15分鐘。
優(yōu)選地，在130℃溫度下干燥潤(rùn)濕的織物或纖維不短于5分鐘。
優(yōu)選地，待處理的織物或纖維選自包括棉織品以及聚酯織物和纖維的組中。
優(yōu)選地，天然纖維材料為細(xì)羊毛粉末。
本發(fā)明的其它方面將從下面的附圖和描述中變得明顯。


現(xiàn)在，僅僅通過(guò)實(shí)施例并參考解釋處理后織物的特征的附圖來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施方案。
圖1所示為超細(xì)羊毛溶液處理后的織物的Q-最大值。
圖2所示為超細(xì)羊毛溶液處理過(guò)的聚酯織物的熱導(dǎo)率。
圖3所示為超細(xì)羊毛溶液處理過(guò)的棉織品的熱導(dǎo)率。
圖4所示為超細(xì)羊毛溶液處理后的織物的透氣性。
圖5所示為超細(xì)羊毛溶液處理過(guò)的聚酯織物的UPF。
圖6所示為超細(xì)羊毛溶液處理過(guò)的棉織品的UPF。
圖7所示為超細(xì)羊毛溶液處理后的聚酯織物的OMMC。
圖8所示為超細(xì)羊毛溶液處理后的聚酯織物的累計(jì)單向傳輸指數(shù)。
圖9所示為超細(xì)羊毛溶液處理后的棉織物的OMMC。
圖10所示為超細(xì)羊毛溶液處理后的棉織物的累計(jì)單向傳輸指數(shù)。
圖11所示為超細(xì)羊毛溶液處理后的棉織物的折皺回復(fù)性。
圖12所示為超細(xì)羊毛溶液處理后的織物的彎曲剛度。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)本發(fā)明，一種處理織物和纖維比如純棉織品和聚酯織物和纖維的方法包括如下步驟制備納米級(jí)天然纖維粒子的溶液，用該溶液濕潤(rùn)待處理的織物或纖維，以及在烘箱中干燥該潤(rùn)濕后的織物或纖維。在優(yōu)選實(shí)施方案中，天然纖維粒子是超細(xì)天然羊毛粉末。
天然羊毛纖維的直徑為15～30微米。為制備溶液，這些纖維必須磨碎或壓碎成納米大小的超細(xì)天然羊毛粉末。使天然纖維成為(popularizing)納米級(jí)粒子的方法描述于申請(qǐng)人在2004年7月11日以WO 2004/055250公布的早期PCT申請(qǐng)中。從天然纖維中獲得納米級(jí)粒子的備選方法為利用從有機(jī)材料中生產(chǎn)細(xì)小粉末的裝置，這描述于申請(qǐng)人早期的US專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?0/354,170中。WO 2004/055250和10/354,170的全部?jī)?nèi)容都通過(guò)引用而結(jié)合在此。
納米級(jí)天然羊毛纖維微粒的平均粒度應(yīng)該小于500納米，并且優(yōu)選小于300納米。從WO 2004/055250和10/354,170描述的磨碎或壓碎工藝中獲得的微粒物質(zhì)可能包含較大的粒子。這些較大的粒子可以使用高速離心機(jī)或過(guò)濾來(lái)除去。
如果使用離心機(jī)，則其以1500～8000-rpm(優(yōu)選5000-rpm)的速度運(yùn)行約5～15分鐘(優(yōu)選10分鐘)。離心機(jī)使該特殊的物質(zhì)分離成上層或下層。上層用于溶液的制備。下層返回到在WO 2004/055250和10/354,170中描述的磨碎或壓碎工藝中。
如果使用過(guò)濾器，則其孔徑應(yīng)當(dāng)小于300納米，以除去較大的粒子。
該溶液通過(guò)在蒸餾水中懸浮超細(xì)天然羊毛粉末而制備。羊毛粉末與水的比例為3～30克/升。在溶液中不需要其它試劑。
待處理的織物或纖維用該溶液潤(rùn)濕30分鐘。然后它們用該溶液浸扎5次。
織物或纖維潤(rùn)濕之后，將它們?cè)?30℃的烘箱中干燥并烘焙5分鐘。
這樣處理后的纖維改善了熱學(xué)性能、透氣性、防紫外線(xiàn)輻射、液體傳輸(liquid transfer)、折皺回復(fù)性以及混紡性能。
處理后纖維的保暖性利用KES-F7 Thermal Labo II(Precise and PromptThermal Prosperity Measurement Instrument)來(lái)評(píng)價(jià)，這樣不但可以評(píng)價(jià)溫/冷手感(q-最大值)，而且可以評(píng)價(jià)熱導(dǎo)率和隔熱值(保溫比率)。處理后的纖維在保暖性方面的變化示出在圖1-3中。圖1所示為用天然纖維溶液處理之后，處理后的棉織品和聚酯樣品的q-最大值比對(duì)照織物的q-最大值低得多。圖2和圖3所示為處理之后，棉織品和聚酯織物的熱導(dǎo)率降低。
樣品的透氣性使用Shirley Development Limited Air PermeabilityTester，根據(jù)ASTM D737-1996進(jìn)行檢測(cè)。圖4示出了超細(xì)羊毛溶液處理后的聚酯和棉織品比未處理的對(duì)照織物具有更低透氣性，這意味著處理后的織物具有更高的抗風(fēng)能力。
處理后織物的紫外線(xiàn)防護(hù)系數(shù)(UPF)根據(jù)澳大利亞/新西蘭標(biāo)準(zhǔn)AS/NZS 43991996，在Cary 300 Conc UV-Visible Spectrophotometer上檢測(cè)。圖5和圖6總結(jié)了這些結(jié)果。處理后的棉織品和聚酯織物兩者的UPF值與對(duì)照樣品相比顯著地增加。
液體水傳輸特性在處理后的織物上也有變化。圖7和圖8示出了原始的聚酯織物是疏水性的織物并且液體不能順利地穿過(guò)它進(jìn)行傳送。處理之后，聚酯織物比那些未處理的對(duì)照織物具有更高的OWTC和OMMC，這表明液體可以更容易地從緊貼皮膚一側(cè)傳送到對(duì)側(cè)。圖9和圖10示出了處理后的棉織品比那些未處理的對(duì)照織物具有更低的OWTC和OMMC。
處理過(guò)的棉織品的折皺回復(fù)性根據(jù)AATCC Test Method 66-1998Wrinkle Recovery of Woven Fabrics確定。圖11所示為在織物的經(jīng)線(xiàn)和緯線(xiàn)兩個(gè)方向上，超細(xì)羊毛處理后的織物具有比未處理對(duì)照角更大的回復(fù)角。
對(duì)于評(píng)價(jià)織物來(lái)說(shuō)，彎曲性能是很重要的并且是手感評(píng)價(jià)體系的構(gòu)成之一。處理后的棉織品和聚酯織物的彎曲剛度通過(guò)Kato Tech Co.，Ltd的Pure Bending Tester KES-FB-2來(lái)檢測(cè)。測(cè)試結(jié)果示出在圖12中。處理對(duì)織物的彎曲剛度沒(méi)有很大的影響。這意味著該處理不會(huì)改變織物的彎曲剛度。
在上面的描述中，如果參考文獻(xiàn)被認(rèn)為是已知的等價(jià)整體或部分(element)，那么這些參考文獻(xiàn)被包括在此處，就在如同在此處進(jìn)行單獨(dú)闡述一樣。
本發(fā)明的實(shí)施方案已經(jīng)進(jìn)行了描述，然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，在沒(méi)有背離本發(fā)明的精神或所附權(quán)利要求的范圍的情況下，可以進(jìn)行變化、改善或改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種處理織物和纖維的方法，該方法包括如下步驟制備含0.1～10％天然纖維材料的溶液，所述天然纖維的平均粒度小于500納米，將待處理的纖維用所述溶液濕潤(rùn)1～60分鐘，并且潤(rùn)濕后的纖維在80～160℃溫度下干燥1～10分鐘。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中潤(rùn)濕后的織物或纖維在干燥步驟之前通過(guò)用所述溶液浸扎而進(jìn)行進(jìn)一步處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述織物或纖維用所述溶液浸扎5次。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述溶液含有15％的天然纖維材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述天然纖維材料的平均粒度小于300納米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述織物或纖維用所述溶液潤(rùn)濕不短于15分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述潤(rùn)濕后的織物或纖維在130℃溫度下干燥不短于5分鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中待處理的所述織物或纖維選自包括棉織品以及聚酯織物和纖維的組中。
9.一種使用細(xì)羊毛粉末處理織物和纖維的方法，該方法包括如下步驟制備在蒸餾水中含0.1～10％細(xì)羊毛粉末的溶液，所述細(xì)羊毛粉末的平均粒度小于300納米，將待處理的纖維用所述溶液濕潤(rùn)1～60分鐘，并且潤(rùn)濕后的纖維在80～160℃溫度下干燥1～10分鐘。
10.一種處理純棉織品或聚酯織物的方法，該方法包括如下步驟制備含5～10％天然纖維材料的溶液，所述天然纖維材料的平均粒度小于300納米，將待處理的棉織品或聚酯織物用所述溶液濕潤(rùn)不短于15分鐘，并且潤(rùn)濕后的織物在100～140℃溫度下干燥不短于5分鐘。
全文摘要
用于處理織物或纖維的溶液由懸浮在蒸餾水中的0.1～10％的天然纖維材料組成?？椢锘蚶w維用該溶液濕潤(rùn)1～60分鐘。潤(rùn)濕之后的織物或纖維在80～160℃溫度下干燥1～10分鐘。
文檔編號(hào)D06M101/32GK1840775SQ20061000694
公開(kāi)日2006年10月4日 申請(qǐng)日期2006年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月8日
發(fā)明者李毅, 胡軍巖, 鄭燕花, 楊國(guó)榮, 袁進(jìn)華 申請(qǐng)人:香港理工大學(xué)