CN101910478B - 纤维混合物、由其制造的纱和织物 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高湿模量纤维素纤维和交联的溶剂纺丝纤维素纤维的混合物以及由它制造的纱和织物。

Description

纤维混合物、由其制造的纱和织物

本发明涉及高湿模量纤维素纤维和溶剂纺丝纤维素纤维的混合物以及由它制造的纱和织物。 

基于粘胶纤维技术的高湿模量纤维素纤维是现有技术的水平并且充分描述在文献中。制造它们的一种可能方法已描述在US 3,539,678。根据本发明的高湿模量纤维素纤维应该是根据粘胶技术型方法制造的纤维并且显示出在 的调理状态下的强度(Bc)和在 

的润湿状态下的在5％伸长率下的湿模量(Bm)，T被定义为以单位“分特”表示的单纤维旦尼尔。全部单位和性能由BISFA(INTERNATIONAL BUREAU FOR THE STANDARDISATION OF MAN-MADE FIBRES)来定义。 

较新类型的纤维素纤维是溶剂纺丝的纤维素纤维。用于它们的制造方法中的一种可能的溶剂主要由胺氧化物(aminoxide)和水组成。这一方法也是众所周知的且已描述在文献中。溶剂纺丝纤维素纤维的生产所用的其它可能的溶剂是所谓的“离子液体”。这些溶剂例如已描述在WO03/029329和WO 06/108861中。 

与其它纤维素纤维相比，这些溶剂纺丝的纤维素纤维具有较高的干和湿强度(wet tenacity)，并且它们显示出称作原纤化(fibrillation)的某性能。单种纤维的原纤化趋势能够例如通过描述在WO 99/19555中的NSF方法(湿磨损值)来测量。对于多种的应用，该原纤化是有利的。对于其它应用，该原纤化是不希望有的。典型地高湿模量纤维素纤维和溶剂纺丝纤维素纤维是作为100％纱用于纺织工业中并且也能够与聚酯和其它合成纤维混合使用。在这些纤维的混合物中，纤维素纤维是理想的，这归因于它们的湿度操纵能力。这导致增强的穿着舒适感。典型地高湿模量纤维素纤维和溶剂纺丝纤维素纤维也与棉混合使用。 

大约在2000年产生了高湿模量纤维素纤维和溶剂纺丝纤维素纤维的特殊纤维混合物。具有约50的NSF值的原纤化溶剂纺丝纤维素纤维的典型混合比是30％。该纤维混合物的典型优点中的一个是溶剂纺丝纤维素纤维的高湿和干纤维强度对于该纤维混合物和该得到的纱的贡献。这在将纱加工成织物(主要地机织物)时是有利的并且导致改进的织物性能，如减少的洗涤收缩性，其与高湿和干强度紧密相关。 

此外，通过混合高湿模量纤维素纤维和原纤化溶剂纺丝纤维素纤维来产生特殊的纤维混合物。不幸的是，该纤维混合物没有显示出有意义的优点，因为高湿模量纤维素纤维本身具有比典型的粘胶纤维高得多的纤维强度并且尤其高湿模量纤维素纤维在湿纤维强度和湿模量上优于典型的粘胶纤维。湿模量的典型值是对于粘胶纤维的2.5cN/tex和对于高湿模量纤维素纤维的5.6cN/tex。这意味着，在与Lenzing 

形成的纤维混合物中溶剂纺丝纤维素纤维能够带来显著更好的产品特性，而在与高湿模量纤维素纤维形成的纤维混合物中，30％份额的溶剂纺丝纤维素纤维没有显示出有意义的改进。 

此外，对于从高湿模量纤维素纤维和原纤化溶剂纺丝纤维素纤维加工得到纤维混合物将会遇到非常严重的缺点。这在针织应用中遇到严重问题并且在典型的湿加工步骤如染色中和随后在家庭洗衣之后尤其导致大的问题。织物的外观受到所谓的折皱和擦毛(friction mark)(亮线和区域(bright lines and areas)，由原纤化的溶剂纺丝纤维素纤维所引起)破坏。 

针织产品为何显示出该负原纤化行为(negative fibrillation behavior)的原因是针织产品与机织织物相比具有多得多的松散和稀松结构并且典型地树脂整理剂没有施涂到针织产品上。 

此外，这些针织物的起球特性无法得到改进。起球是一定的织物外观的终点。纤维绒球是在几个洗涤和干燥周期中形成的细纤维聚集物。太多的纤维绒球损害正常的织物和服装外观。 

这都得出一个结论，高湿模量纤维和溶剂纺丝纤维素纤维的纤维混合物无法提供任何优点。相反可以推测，与纯的高湿模量纤维相比，溶剂纺丝纤维素纤维的添加将降低该性能。 

同时，已经开发出溶剂纺丝纤维素纤维的不同处理方法来减少它们原纤化的倾向。大部分的这些处理包括使用不同的交联物质在未干燥状态下的化学交联步骤。不幸的是，交联导致纤维强度(湿和干)的某些损失。此外，该交联化学品对于酸性或碱性条件显示出不同的敏感性。 

但是，在起球和原纤化之间应区分。尽管原纤化是溶剂纺丝纤维素纤维和仅仅少数其它纤维素纤维如Polynosic的典型性能并且是由通过某个纺丝过程中形成的单个微观结构所引起的，但是，对于几乎每一种 纤维，甚至对于棉和聚酯都能够发生起球。因此，在某些纤维类型的原纤化趋势和起球趋势之间没有明显的相互关系。 

开发出交联的溶剂纺丝纤维素纤维的众多目标中的一个是获得与棉、粘胶或高湿模量纤维素纤维类似的原纤化趋势。正如以上所述，没有预料到起球特性将同样得到改进。 

现有技术状况下的纤维混合物的另一个缺点是，它们相对于应该与它们混合的纤维(尤其棉)的染料亲合性而言的染料亲合性。由高湿模量纤维素纤维和原纤化溶剂纺丝纤维素纤维组成的纤维混合物显示出比棉高得多的上染率，这会导致染色不匀的结果和降低染色过程的经济性。尽管这些纤维与棉的纤维混合物显示出比纯棉柔软得多的触感，但是这些缺点使得市场成功变得不可能。 

考虑到现有技术的状况，问题在于寻找材料，该材料同时显示出增强的穿着舒适感和高的干和湿强度以及显示出良好的耐磨性、低的洗涤收缩率、与其它纤维如棉一致的可染色性和在与这些其它纤维的混合物中的柔软触感。如果考虑到较柔软的触感、质轻的需要，适合于夏季或适合于热带地方的穿着而需要薄的织物，则高是尤其有用的。良好的耐磨性和低的洗涤收缩率有助于免烫性能，这对于消费者来说是越来越重要的。 

考虑到上述原因，高湿模量纤维素纤维与非原纤化溶剂纺丝纤维素纤维的纤维混合物预计无法提供任何显著改进的特性，尤其就起球特性而言。 

但是令人吃惊地发现，用主要部分的由高湿模量纤维素纤维与具有大于200的NSF值的溶剂纺丝纤维素纤维的混合物制成的织物或含有主要部分的该混合物的织物，与由纯的高湿模量纤维素纤维制成的织物相比，不仅没有显示出起球性能的降低，和没有显示出原纤化(当然能够从具有高NSF值的纤维预计到)，而且有显著改善的起球特性。起球特性能够通过“起球-面积”方法来定量分析。 

对于大多数的应用，具有高NSF值的溶剂纺丝纤维素纤维用耐碱的交联剂进行交联，因为根据本发明的纤维混合物优选与其它纤维素纤维混合并且此类纤维通常在染色过程中暴露于碱浴。因此耐碱的交联是优选的，但是耐酸的交联溶剂纺丝纤维素纤维原则上显示出就起球特性而言的相同优点并且尤其可用于在后处理过程中需要酸性步骤的那些应 用中。 

尤其合适的是以下通式(I)的耐碱的交联剂： 

其中X表示卤素，R＝H或离子残基和n＝0或1，或该化合物的盐。原则上该处理早已从WO 99/19555中获知。 

甚至更令人吃惊地发现，具有大于200的NSF值的溶剂纺丝纤维素纤维的可染性与棉纱的可染性相一致，从而导致了匀染结果和提高染坊经济性。 

尤其对于与合成纤维(即聚酯是所预期使用的)混合物的情况，也合适的是早已从WO 94/09191中获知的耐酸的交联处理剂。在本发明的该实施方案中的一种优选的交联剂是1，3，5-三丙烯酰基六氢-s-三嗪(THAT)。 

优选该织物是针织物。 

在本发明的一个优选实施方案中，溶剂纺丝纤维素纤维是在未干燥的状态下被交联。处于在第一次干燥之前的状态下的溶剂纺丝纤维被指定为“未干燥”纤维。已经表明，通式(I)的化合物在未干燥纤维上的使用尤其会在原纤化的倾向上有显著的下降。 

在本发明的优选实施方案中该织物含有30-100wt％的高湿模量纤维素纤维和交联的溶剂纺丝纤维素纤维的混合物。剩余的部分可以由另一种纤维组成。优选的是其它纤维素纤维和最优选的是棉。该其它纤维能够通过在粗梳机之前混合或通过混毛粗梳条子(mixing card slivers)或并条条子(draw frame slivers)而与根据本发明的纤维混合物进行混合。 

尤其对于内衣的制造，另外可使用Elastan或聚酰胺纤维。 

在一个优选的实施方案中，织物包括100wt％的高湿模量纤维素纤维和交联的溶剂纺丝纤维素纤维的混合物。 

在本发明的优选实施方案中该混合物含有5％-80％，更优选 20％-70％和最优选30％-50％的该交联的溶剂纺丝纤维素纤维。 

本发明的另一个主题是由高湿模量纤维素纤维和具有大于200的NSF值的溶剂纺丝纤维素纤维的混合物组成的纱或含有该混合物的纱。除该混合物之外，该纱可以含有0-70％的附加纤维。优选的是其它纤维素纤维和最优选的是棉。该其它纤维能够通过在粗梳机之前混合或通过混合粗梳条子或并条条子而与根据本发明的纤维混合物进行混合。该纱可用来生产针织物。该织物可以含有30-100％的该纱。 

在优选的实施方案中，该纱含有5％-80％的具有大于200的NSF值的溶剂纺丝纤维素纤维；和甚至更优选含有20％-70％；最优选该纱含有30％-50％的该溶剂纺丝纤维素纤维。 

因为它们的柔软性、免烫性能和良好的身体气候性能(body climate properties)，根据本发明的纱和织物尤其适合用于内衣。 

本发明现在通过实施例来举例说明。这些实施例无论如何不限制本发明的范围。 

纱是从纯高湿模量纤维素纤维以及高湿模量纤维素纤维/溶剂纺丝纤维素纤维的50％/50％混合物(混入散纤维中)环锭纺丝而成的。溶剂纺丝纤维素纤维是通过氧化胺方法来制备的。全部纤维是1.3分特/38mm。该非原纤化溶剂纺丝纤维素纤维根据WO 99/19555来交联并且显示出590的NSF值。 

纱线支数是Nm 68/1和纱线捻度是α_m＝105。该纱被针织成具有105g/m²的重量的单面针织物。该针织物根据下列加工条件在Thies Mini-Softflow TRD染色机上进行处理。该洗涤是用1g/l Kieralon JET，1g/l碳酸钠，1g/l Albegal FFA，1g/l Persoftal L在80℃下处理20分钟的时间；然后该织物进行温水和冷水漂洗。反应性染色是用浴比＝1∶34，和0.50％Remazol Golden Yellow RNL 150％、1.00％Remazol Red RB 133％、0.75％Remazol Navy Blue RGB 150％的染料混合物来进行的。另外该碱液含有50g/l硫酸钠，1g/l Albegal FFA，1g/l Persoftal L。该织物在25℃下处理15分钟。然后添加5g/l碳酸钠，该处理继续进行另外5分钟。在该时间之后，温度在30分钟内提高至60℃并保持另外30分钟。然后添加0.5ml/l苛性碱38°B é。在60℃下经过另外60分钟之后，除去碱液。 

该后处理含有下面序列：冷水漂洗，酸化：1ml/l乙酸60％(10`/40 ℃)，用皂进行温水漂洗：1g/l Kieralon JET(20`/90℃)；温水和冷水漂洗。然后，软化步骤是用2％Evo Soft VNI在40℃下进行20分钟的时间。 

该织物然后根据ISO 6330Program 2A反复洗涤，在1/5/10/15/20/25个洗涤周期之后取样进行起球面积的测定。 

起球面积是通过使用光学照相机系统和用于每单位面积的纤维绒球个数的计数的照片分析系统来评估的。光学照相机系统装有照相机Olympus Color View III，Schneider Kreuznach 1，7/23透镜和CCS Corp.(公司)的110mm LED环形光LDR-146LA。该照片是通过Olympus AnalySIS“自动”程序在标准个人电脑上进行分析。该针织物必须平置且直接在环形光下没有张紧和与环形光接触。用照相机按照“自动”模式拍照片。该照相机应该以导致5cm的对角线的一种距离来安装。该孔尺寸应该设定为2.8，环形光设定为L4:13和检测面积设定至40×30mm。因为该分析，应该使用为具有(150-255)的阈值的蓝色织物所采用的模式。 

所附的是显示了起球特性与洗涤周期之间的关系的表和曲线图。100％高湿模量纤维素纤维织物与高湿模量纤维素纤维和非原纤化溶剂纺丝纤维素纤维的50％/50％混合物相比较。这些数据清楚地表明，根据本发明的混合物显示出显著减少的起球面积(图1)。 

表1： 

Claims (18)

1.纤维混合物，它由高湿模量纤维素纤维和溶剂纺丝纤维素纤维组成，其特征在于所述溶剂纺丝纤维素纤维具有大于200的NSF值，并且所述高湿模量纤维素纤维是根据粘胶技术型方法制造的纤维并且显示出在的调理状态下的强度Bc和在

的润湿状态下在5％伸长率下的湿模量Bm，T被定义为以单位“分特”表示的单纤维旦尼尔。

2.根据权利要求1的纤维混合物，其中所述溶剂纺丝纤维素纤维用交联剂进行交联。

3.根据权利要求2的纤维混合物，其中所述交联的溶剂纺丝纤维素纤维用耐碱的交联剂进行交联。

4.根据权利要求2的纤维混合物，其中所述交联的溶剂纺丝纤维素纤维是以从未干燥的状态进行交联的。

5.根据权利要求3的纤维混合物，其中所述交联的溶剂纺丝纤维素纤维是以从未干燥的状态进行交联的。

6.根据权利要求2-5中任何一项的纤维混合物，它含有5％-80％的所述交联的溶剂纺丝纤维素纤维。

7.根据权利要求6的纤维混合物，它含有20％-70％的所述交联的溶剂纺丝纤维素纤维。

8.根据权利要求7的纤维混合物，它含有30％-50％的所述交联的溶剂纺丝纤维素纤维。

9.纱，它含有30-100％的根据前述权利要求中任何一项的纤维混合物。

10.根据权利要求9的纱，其中该纱另外含有第三种纤维。

11.根据权利要求10的纱，其中所述第三种纤维是棉。

12.织物，它含有30-100％的根据权利要求1-8中任何一项的纤维混合物。

13.根据权利要求12的织物，其中该织物另外含有第三种纤维。

14.根据权利要求13的织物，其中第三种纤维是棉。

15.根据权利要求12-14中任何一项的织物，其中该织物是针织物。

16.根据权利要求1-8中任何一项的纤维混合物用于织物制造的用途。

17.根据权利要求9-11中任何一项的纱用于织物制造的用途。

18.根据权利要求16或17的用途，其中所述织物是针织物。