專利名稱：纖維混合物、由其制造的紗和織物的制作方法
纖維混合物、由其制造的紗和織物本發(fā)明涉及高濕模量纖維素纖維和溶劑紡絲纖維素纖維的混合物以及由它制造 的紗和織物。基于粘膠纖維技術(shù)的高濕模量纖維素纖維是現(xiàn)有技術(shù)的水平并且充分描述在文 獻(xiàn)中。制造它們的一種可能方法已描述在US 3，539，678。根據(jù)本發(fā)明的高濕模量纖維素 纖維應(yīng)該是根據(jù)粘膠技術(shù)型方法制造的纖維并且顯示出Bc(cN) ^1.3 V T+2T的在調(diào)理狀 態(tài)下的強(qiáng)度(Be)和Bc(cN)彡0. 5* V T的在潤濕狀態(tài)下的在5%伸長率下濕模量(Bm)，T 被定義為以單位“分特”表示的單纖維旦尼爾。全部單位和性能由BISFA (INTERNATIONAL BUREAU FOR THE STANDARDISATION OF MAN-MADE FIBRES)來定義。較新類型的纖維素纖維是溶劑紡絲的纖維素纖維。用于它們的制造方法中的一種 可能的溶劑主要由胺氧化物(aminoxide)和水組成。這一方法也是眾所周知的且已描述在 文獻(xiàn)中。溶劑紡絲纖維素纖維的生產(chǎn)所用的其它可能的溶劑是所謂的“離子液體”。這些溶 劑例如已描述在W003/029329和WO 06/108861中。與其它纖維素纖維相比，這些溶劑紡絲的纖維素纖維具有較高的干和濕強(qiáng)度(wet tenacity)，并且它們顯示出稱作原纖化(fibrillation)的某性能。單種纖維的原纖化趨 勢能夠例如通過描述在WO 99/19555中的NSF方法(濕磨損值)來測量。對(duì)于多種的應(yīng)用， 該原纖化是有利的。對(duì)于其它應(yīng)用，該原纖化是不希望有的。典型地高濕模量纖維素纖維 和溶劑紡絲纖維素纖維是作為100%紗用于紡織工業(yè)中并且也能夠與聚酯和其它合成纖維 混合使用。在這些纖維的混合物中，纖維素纖維是理想的，這歸因于它們的濕度操縱能力。 這導(dǎo)致增強(qiáng)的穿著舒適感。典型地高濕模量纖維素纖維和溶劑紡絲纖維素纖維也與棉混合 使用。大約在2000年產(chǎn)生了高濕模量纖維素纖維和溶劑紡絲纖維素纖維的特殊纖維混 合物。具有約50的NSF值的原纖化溶劑紡絲纖維素纖維的典型混合比是30%。該纖維混 合物的典型優(yōu)點(diǎn)中的一個(gè)是溶劑紡絲纖維素纖維的高濕和干纖維強(qiáng)度對(duì)于該纖維混合物 和該得到的紗的貢獻(xiàn)。這在將紗加工成織物(主要地機(jī)織物)時(shí)是有利的并且導(dǎo)致改進(jìn)的 織物性能，如減少的洗滌收縮性，其與高濕和干強(qiáng)度緊密相關(guān)。此外，通過混合高濕模量纖維素纖維和原纖化溶劑紡絲纖維素纖維來產(chǎn)生特殊的 纖維混合物。不幸的是，該纖維混合物沒有顯示出有意義的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)楦邼衲Ａ坷w維素纖維 本身具有比典型的粘膠纖維高得多的纖維強(qiáng)度并且尤其高濕模量纖維素纖維在濕纖維強(qiáng) 度和濕模量上優(yōu)于典型的粘膠纖維。濕模量的典型值是對(duì)于粘膠纖維的2. 5cN/tex和對(duì)于 高濕模量纖維素纖維的5. 6cN/tex0這意味著，在與Lenzing Viscose 形成的纖維混合物 中溶劑紡絲纖維素纖維能夠帶來顯著更好的產(chǎn)品特性，而在與高濕模量纖維素纖維形成的 纖維混合物中，30%份額的溶劑紡絲纖維素纖維沒有顯示出有意義的改進(jìn)。此外，對(duì)于從高濕模量纖維素纖維和原纖化溶劑紡絲纖維素纖維加工得到纖維混 合物將會(huì)遇到非常嚴(yán)重的缺點(diǎn)。這在針織應(yīng)用中遇到嚴(yán)重問題并且在典型的濕加工步驟 如染色中和隨后在家庭洗衣之后尤其導(dǎo)致大的問題?？椢锏耐庥^受到所謂的折皺和擦毛 (friction mark)(亮線和區(qū)域(bright lines and areas)，由原纖化的溶劑紡絲纖維素纖
3維所引起)破壞。針織產(chǎn)品為何顯示出該負(fù)原纖化行為(negative fibrillation behavior)的原 因是針織產(chǎn)品與機(jī)織織物相比具有多得多的松散和稀松結(jié)構(gòu)并且典型地樹脂整理劑沒有 施涂到針織產(chǎn)品上。此外，這些針織物的起球特性無法得到改進(jìn)。起球是一定的織物外觀的終點(diǎn)。纖 維絨球是在幾個(gè)洗滌和干燥周期中形成的細(xì)纖維聚集物。太多的纖維絨球損害正常的織物 和服裝外觀。這都得出一個(gè)結(jié)論，高濕模量纖維和溶劑紡絲纖維素纖維的纖維混合物無法提供 任何優(yōu)點(diǎn)。相反可以推測，與純的高濕模量纖維相比，溶劑紡絲纖維素纖維的添加將降低該 性能。同時(shí)，已經(jīng)開發(fā)出溶劑紡絲纖維素纖維的不同處理方法來減少它們原纖化的傾 向。大部分的這些處理包括使用不同的交聯(lián)物質(zhì)在未干燥狀態(tài)下的化學(xué)交聯(lián)步驟。不幸的 是，交聯(lián)導(dǎo)致纖維強(qiáng)度(濕和干)的某些損失。此外，該交聯(lián)化學(xué)品對(duì)于酸性或堿性條件顯 示出不同的敏感性。但是，在起球和原纖化之間應(yīng)區(qū)分。盡管原纖化是溶劑紡絲纖維素纖維和僅僅少 數(shù)其它纖維素纖維如Polynosic的典型性能并且是由通過某個(gè)紡絲過程中形成的單個(gè)微 觀結(jié)構(gòu)所引起的，但是，對(duì)于幾乎每一種纖維，甚至對(duì)于棉和聚酯都能夠發(fā)生起球。因此，在 某些纖維類型的原纖化趨勢和起球趨勢之間沒有明顯的相互關(guān)系。開發(fā)出交聯(lián)的溶劑紡絲纖維素纖維的眾多目標(biāo)中的一個(gè)是獲得與棉、粘膠或高濕 模量纖維素纖維類似的原纖化趨勢。正如以上所述，沒有預(yù)料到起球特性將同樣得到改進(jìn)。現(xiàn)有技術(shù)狀況下的纖維混合物的另一個(gè)缺點(diǎn)是，它們相對(duì)于應(yīng)該與它們混合的纖 維(尤其棉)的染料親合性而言的染料親合性。由高濕模量纖維素纖維和原纖化溶劑紡絲 纖維素纖維組成的纖維混合物顯示出比棉高得多的上染率，這會(huì)導(dǎo)致染色不勻的結(jié)果和降 低染色過程的經(jīng)濟(jì)性。盡管這些纖維與棉的纖維混合物顯示出比純棉柔軟得多的觸感，但 是這些缺點(diǎn)使得市場成功變得不可能?？紤]到現(xiàn)有技術(shù)的狀況，問題在于尋找材料，該材料同時(shí)顯示出增強(qiáng)的穿著舒適 感和高的干和濕強(qiáng)度以及顯示出良好的耐磨性、低的洗滌收縮率、與其它纖維如棉一致的 可染色性和在與這些其它纖維的混合物中的柔軟觸感。如果考慮到較柔軟的觸感、質(zhì)輕的 需要，適合于夏季或適合于熱帶地方的穿著而需要薄的織物，則高是尤其有用的。良好的耐 磨性和低的洗滌收縮率有助于免燙性能，這對(duì)于消費(fèi)者來說是越來越重要的?？紤]到上述原因，高濕模量纖維素纖維與非原纖化溶劑紡絲纖維素纖維的纖維混 合物預(yù)計(jì)無法提供任何顯著改進(jìn)的特性，尤其就起球特性而言。但是令人吃驚地發(fā)現(xiàn)，用主要部分的由高濕模量纖維素纖維與具有大于200的 NSF值的溶劑紡絲纖維素纖維的混合物制成的織物或含有主要部分的該混合物的織物，與 由純的高濕模量纖維素纖維制成的織物相比，不僅沒有顯示出起球性能的降低，和沒有顯 示出原纖化(當(dāng)然能夠從具有高NSF值的纖維預(yù)計(jì)到)，而且有顯著改善的起球特性。起球 特性能夠通過“起球_面積”方法來定量分析。對(duì)于大多數(shù)的應(yīng)用，具有高NSF值的溶劑紡絲纖維素纖維用耐堿的交聯(lián)劑進(jìn)行交 聯(lián)，因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明的纖維混合物優(yōu)選與其它纖維素纖維混合并且此類纖維通常在染色過程中暴露于堿浴。因此耐堿的交聯(lián)是優(yōu)選的，但是耐酸的交聯(lián)溶劑紡絲纖維素纖維原則上 顯示出就起球特性而言的相同優(yōu)點(diǎn)并且尤其可用于在后處理過程中需要酸性步驟的那些 應(yīng)用中。尤其合適的是以下通式(I)的耐堿的交聯(lián)劑 其中X表示鹵素，R = H或離子殘基和n = 0或1，或該化合物的鹽。原則上該處 理早已從WO 99/19555中獲知。甚至更令人吃驚地發(fā)現(xiàn)，具有大于200的NSF值的溶劑紡絲纖維素纖維的可染性 與棉紗的可染性相一致，從而導(dǎo)致了勻染結(jié)果和提高染坊經(jīng)濟(jì)性。尤其對(duì)于與合成纖維(即聚酯是所預(yù)期使用的)混合物的情況，也合適的是早已 從WO 94/09191中獲知的耐酸的交聯(lián)處理劑。在本發(fā)明的該實(shí)施方案中的一種優(yōu)選的交聯(lián) 劑是1，3，5-三丙烯?；鶜?S-三嗪(THAT)。優(yōu)選該織物是針織物。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，溶劑紡絲纖維素纖維是在未干燥的狀態(tài)下被交 聯(lián)。處于在第一次干燥之前的狀態(tài)下的溶劑紡絲纖維被指定為“未干燥”纖維。已經(jīng)表明， 通式(I)的化合物在未干燥纖維上的使用尤其會(huì)在原纖化的傾向上有顯著的下降。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中該織物含有30_100wt%的高濕模量纖維素纖維和交 聯(lián)的溶劑紡絲纖維素纖維的混合物。剩余的部分可以由另一種纖維組成。優(yōu)選的是其它纖 維素纖維和最優(yōu)選的是棉。該其它纖維能夠通過在粗梳機(jī)之前混合或通過混毛粗梳條子 (mixing card slivers)或并條條子(draw frame slivers)而與根據(jù)本發(fā)明的纖維混合物 進(jìn)行混合。尤其對(duì)于內(nèi)衣的制造，另外可使用Elastan或聚酰胺纖維。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，織物包括100wt%的高濕模量纖維素纖維和交聯(lián)的溶 劑紡絲纖維素纖維的混合物。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中該混合物含有5% -80%，更優(yōu)選20% _70%和最優(yōu)選 30% -50%的該交聯(lián)的溶劑紡絲纖維素纖維。本發(fā)明的另一個(gè)主題是由高濕模量纖維素纖維和具有大于200的NSF值的溶劑 紡絲纖維素纖維的混合物組成的紗或含有該混合物的紗。除該混合物之外，該紗可以含有 0-70%的附加纖維。優(yōu)選的是其它纖維素纖維和最優(yōu)選的是棉。該其它纖維能夠通過在粗 梳機(jī)之前混合或通過混合粗梳條子或并條條子而與根據(jù)本發(fā)明的纖維混合物進(jìn)行混合。該 紗可用來生產(chǎn)針織物。該織物可以含有30-100%的該紗。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，該紗含有5% -80%的具有大于200的NSF值的溶劑紡絲纖維素纖維；和甚至更優(yōu)選含有20% -70%;最優(yōu)選該紗含有30% -50%的該溶劑紡絲纖維素 纖維。因?yàn)樗鼈兊娜彳浶?、免燙性能和良好的身體氣候性能(body climate properties)，根據(jù)本發(fā)明的紗和織物尤其適合用于內(nèi)衣。本發(fā)明現(xiàn)在通過實(shí)施例來舉例說明。這些實(shí)施例無論如何不限制本發(fā)明的范圍。紗是從純高濕模量纖維素纖維以及高濕模量纖維素纖維/溶劑紡絲纖維素纖維 的50%/50%混合物(混入散纖維中)環(huán)錠紡絲而成的。溶劑紡絲纖維素纖維是通過氧化 胺方法來制備的。全部纖維是1. 3分特/38mm。該非原纖化溶劑紡絲纖維素纖維根據(jù)WO 99/19555來交聯(lián)并且顯示出590的NSF值。紗線支數(shù)是Nm 68/1和紗線捻度是α m = 105。該紗被針織成具有105g/m2的重 量的單面針織物。該針織物根據(jù)下列加工條件在Thies Mini-Softflow TRD染色機(jī)上進(jìn)行 處理。該洗滌是用 lg/1 Kieralon JET，lg/1 碳酸鈉，lg/1 Albegal FFA, lg/1 Persoftal L在80°C下處理20分鐘的時(shí)間；然后該織物進(jìn)行溫水和冷水漂洗。反應(yīng)性染色是用浴比 =1 34，和 0. 50% Remazol Golden Yellow RNL 150%U. 00% Remazol Red RB 133%, 0. 75% Remazol Navy Blue RGB 150%的染料混合物來進(jìn)行的。另外該堿液含有50g/l硫 酸鈉，lg/1 Albegal FFA, lg/1 Persoftal L。該織物在25°C下處理15分鐘。然后添加5g/ 1碳酸鈉，該處理繼續(xù)進(jìn)行另外5分鐘。在該時(shí)間之后，溫度在30分鐘內(nèi)提高至60°C并保 持另外30分鐘。然后添加0. 5ml/l苛性堿38° B 。在60°C下經(jīng)過另外60分鐘之后，除 去堿液。該后處理含有下面序列冷水漂洗，酸化lml/l乙酸60% (10V40°C )，用皂進(jìn)行 溫水漂洗lg/l Kieralon JET(20V90°C)；溫水和冷水漂洗。然后，軟化步驟是用2% Evo Soft VNI在40°C下進(jìn)行20分鐘的時(shí)間。該織物然后根據(jù)ISO 6330Program 2A反復(fù)洗滌，在1/5/10/15/20/25個(gè)洗滌周期 之后取樣進(jìn)行起球面積的測定。起球面積是通過使用光學(xué)照相機(jī)系統(tǒng)和用于每單位面積的纖維絨球個(gè)數(shù)的計(jì) 數(shù)的照片分析系統(tǒng)來評(píng)估的。光學(xué)照相機(jī)系統(tǒng)裝有照相機(jī)Olympus Color View III， Schneider Kreuznach 1，7/23 透鏡和 CCS Corp.(公司)的 IlOmm LED 環(huán)形光 LDR-146LA。 該照片是通過Olympus AnalySIS “自動(dòng)”程序在標(biāo)準(zhǔn)個(gè)人電腦上進(jìn)行分析。該針織物必須 平置且直接在環(huán)形光下沒有張緊和與環(huán)形光接觸。用照相機(jī)按照“自動(dòng)”模式拍照片。該 照相機(jī)應(yīng)該以導(dǎo)致5cm的對(duì)角線的一種距離來安裝。該孔尺寸應(yīng)該設(shè)定為2. 8，環(huán)形光設(shè)定 為L4:13和檢測面積設(shè)定至40 X 30mm。因?yàn)樵摲治觯瑧?yīng)該使用為具有(150-255)的閾值的 藍(lán)色織物所采用的模式。所附的是顯示了起球特性與洗滌周期之間的關(guān)系的表和曲線圖。100%高濕模量 纖維素纖維織物與高濕模量纖維素纖維和非原纖化溶劑紡絲纖維素纖維的50% /50%混 合物相比較。這些數(shù)據(jù)清楚地表明，根據(jù)本發(fā)明的混合物顯示出顯著減少的起球面積(圖 1)。表 1
權(quán)利要求
纖維混合物，它由高濕模量纖維素纖維和組成，其特征在于該溶劑紡絲纖維素纖維具有大于200的NSF值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的纖維混合物，其中該溶劑紡絲纖維素纖維用交聯(lián)劑進(jìn)行交聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的纖維混合物，其中該交聯(lián)的溶劑紡絲纖維素纖維用耐堿的交聯(lián)劑 進(jìn)行交聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的纖維混合物，其中該交聯(lián)的溶劑紡絲纖維素纖維是以從未干 燥的狀態(tài)進(jìn)行交聯(lián)的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4的纖維混合物，它含有5%-80%，優(yōu)選20% -70%和更優(yōu)選 30% -50%的該交聯(lián)的溶劑紡絲纖維素纖維。
6.紗，它含有30-100%的根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的纖維混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的紗，其中該紗另外含有第三種纖維。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的紗，其中該第三種纖維是棉。
9.織物，它含有30-100%的根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的纖維混合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的織物，其中該織物另外含有第三種纖維。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的織物，其中該第三種纖維是棉。
12.根據(jù)權(quán)利要求9-11的織物，其中該織物是針織物。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-5的纖維混合物用于織物制造的用途。
14.根據(jù)權(quán)利要求6-8的紗用于織物制造的用途。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14的用途，其中該織物是針織物。
全文摘要
本發(fā)明涉及高濕模量纖維素纖維和交聯(lián)的溶劑紡絲纖維素纖維的混合物以及由它制造的紗和織物。
文檔編號(hào)D01F2/06GK101910478SQ200880124996
公開日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2008年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月16日
發(fā)明者D·埃欽格, F·韋寧格, J·萊特納, K·坎普夫, W·費(fèi)爾梅爾 申請(qǐng)人:連津格股份公司