专利名称：含纤维素系纤维的布帛的加工方法及含纤维素系纤维的布帛的制作方法
技术领域：
本发明涉及含纤维素系纤维的布帛的加工方法，更具体地说，本发明涉及改善含纤维素系纤维的布帛的防皱性、免烫性(wash-and-wear，W&W)、且强度降低少的含纤维素系纤维的布帛的加工方法以及可通过该方法得到的布帛。
背景技术：
迄今为止，为了使含纤维素系纤维的布帛具有防皱性或防缩性等形态稳定性，已经研究了各种交联剂(树脂加工剂)或树脂加工方法。
而在未加工布料中出现皱纹以及未加工布料收缩的原因在于纤维素的非结晶区域的氢键由于外力或者水的作用而被破坏变形，并且在这种状态下再次生成氢键而导致的。
通过未加工布料的树脂加工使其具有防皱性或防缩性、使用交联剂使纤维素分子间发生交联、通过该交联的引入使得上述氢键变得难以被外力或水的作用破坏，并且在其中使用乙二醛系树脂等所谓的纤维素反应型树脂作为交联剂的方法是较常见的方法。
并且，还已知，为了在未加工布料上进行防皱加工，使用聚氨酯树脂等形成薄膜以限制纤维的移动的方法，以及，使用尿素福尔马林树脂、羟甲基三聚氰胺系树脂等交联剂的方法。
此外，作为物理的防缩加工方法，还公开了使用压缩收缩加工机的各种加工法。
在这些加工方法中，为了得到高防皱性、免烫性(W&W)，必须在将交联剂和催化剂加入到未加工布料中之后进行一定时间以上的高温条件下的热处理。但是，这种热处理存在引起纤维素纤维的水解等、导致未加工布料强度降低及白度降低的问题。
在为了将该强度降低及白度降低控制在不产生实际问题的程度，通过减少交联剂、催化剂的加入量或者降低热处理温度进行交联反应时，为了达到充分的防皱性、W&W性，就存在热效率变差、或者处理时间增加的问题，且难以得到具有防皱性和W&W性且具有充分的强度和白度的未加工布料。
并且，作为与本发明相关的公开文献，如下所述专利文献1特许第2930247号公报专利文献2特开昭58-208472号公报发明内容本发明鉴于上述情况，提供了一种保持含纤维素系纤维的布帛的实用强度的同时使其具有防皱性、W&W性等形态稳定性，并能够通过短时间的热处理进行有效处理的含纤维素系纤维的布帛的加工方法，以及通过该加工方法得到的含纤维素系纤维的布帛。
本发明者为了达到上述目的进行了积极的研究，结果发现通过将包含交联剂和催化剂的处理液添加到含纤维素系纤维的布帛中，然后将该布帛的含水率调整到一定范围内，接着通过接触型热处理在湿热高压条件下进行纤维素交联反应，能够不引起未加工布料的大幅度的强度降低且提高防皱性、W&W性等形态稳定性，且不会产生白度降低及色相变化等问题，能够在短时间内进行有效的处理，并实现步骤的节省能量，从而完成了本发明。
因此，本发明提供了(1)一种含纤维素系纤维的布帛的加工方法，其特征在于将包含交联剂和交联催化剂的处理液添加到含纤维素系纤维的布帛中，然后将该布帛的含水率调整到一定的值，接着通过接触型热处理在湿热高压条件下进行交联反应。
(2)如(1)所述的含纤维素系纤维的布帛的加工方法，其特征在于将上述布帛的含水率调整到5～30％。
(3)如(1)或(2)所述的含纤维素系纤维的布帛的加工方法，其中上述接触型热处理的处理压力为0.5～2.0kgf/cm2。
(4)如(1)、(2)或(3)所述的含纤维素系纤维的布帛的加工方法，其中上述接触型热处理的处理时间为5～30秒。
(5)一种含纤维素系纤维的布帛，其特征在于该布帛是通过如(1)至(4)中任一项所述的加工方法得到的。
根据本发明，能够得到保持实用强度和白度的同时，具有高防皱性、W&W性的含纤维素系纤维的布帛。
本发明的加工方法为将包含交联剂和交联催化剂的处理液添加到含纤维素系纤维的布帛中，然后将该布帛的含水率调整到一定的值，接着进行接触型热处理。
其中，作为本发明的含纤维素系纤维的布帛，可以列举的有纺织品、编织品、无纺布等。作为构成这些布帛的纤维素系纤维，可以列举的有棉、麻、人造丝、铜铵人造丝(cupra)、天丝(tencel，精制纤维素)、粘液丝、醋酸酯等天然纤维、再生或半再生纤维素纤维。并且，在这些天然、再生或半再生纤维素纤维中，还可以通过混纺、交织、交编等使用聚酯、尼龙、丙烯酸、聚氨酯等合成纤维。这时，从吸水性、吸湿性、手感等方面考虑，布帛中纤维素系纤维所含有的比例优选为30质量％以上，并更优选为50质量％以上。其上限并无特别的限制，纤维素系纤维也可以为100质量％。并且，在本发明中，在上述纤维素系纤维中，还适合使用棉纤维。
对于包含这些纤维素系纤维的布帛而言，作为前处理，还可以根据需要进行烧毛、脱浆、精练、漂白、丝光加工等已知的处理。并且还可以对该布帛进行染色或印花。
本发明的方法，首先对上述含纤维素系纤维的布帛添加包含交联剂(树脂加工剂)和交联催化剂的处理液，并将上述布帛浸渍在处理液中。
其中，可用于本发明的交联剂可以是与纤维素的羟基反应、产生交联的任何一种交联剂，作为这种交联剂，可以列举的有例如甲醛、乙二醛、戊二醛等醛类，二缩水甘油醚等环氧化合物，丁四酸等羧酸，二羟甲基尿素、三羟甲基三聚氰胺、二羟甲基亚乙基尿素、二羟甲基二羟基亚乙基尿素等纤维素反应型N-羟甲基化合物等。其中，从伴随着树脂加工的防皱性及W&W性能的提高与未加工布料强度的降低间具有良好的平衡的观点考虑，特别优选纤维素反应型N-羟甲基化合物、乙二醛系树脂等。
上述交联剂的添加量，相对于进行交联(树脂加工)的含纤维素纤维的布帛的质量而言，优选作为固体成分为1～10质量％，更优选2～6质量％。当添加量不足1质量％时，存在不能充分发挥交联效果的情况，而如果添加量超过10质量％，则存在伴随交联的强度降低显著的情况。
为了提高上述交联剂与纤维素之间的反应活性、迅速地进行交联反应，在本发明的交联剂中添加交联催化剂。作为这种催化剂，并无特别的限制，只要是可用于常规交联反应(树脂加工)中的交联催化剂即可，可以列举的有例如氟硼化铵、氟硼化钠、氟硼化钾、氟硼化锌等氟硼化物，氯化镁、硫酸镁、硝酸镁等中性金属盐催化剂，磷酸、盐酸、硫酸、亚硫酸、硫代硫酸、硼酸等无机酸等。也可根据需要将这些催化剂与作为助催化剂的柠檬酸、酒石酸、苹果酸、马来酸等有机酸混合使用。
上述交联催化剂的使用量，相对于交联剂而言优选为5～50质量％，更优选为10～20质量％。如果催化剂的使用量过少，则存在不能进行交联反应的情况，而如果过多，则存在导致未加工布料的恶化的情况。
此外，还可根据需要在交联剂中加入用于使纤维素与交联剂的反应平稳地进行的助剂。即，助剂是具有促进交联剂与纤维素的反应、在交联反应中还具有使反应均匀地进行的反应溶剂的作用、并且具有使纤维素溶胀的作用等的物质。
作为上述助剂，可以列举的有例如甘油、乙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇等多元醇，乙二醇单乙醚、二乙二醇单乙醚、乙二醇单甲醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单丁醚等醚醇类，二甲基甲酰胺、吗啉、2-吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等含氮溶剂，醋酸乙酯、醋酸异丙酯、醋酸丁酯、醋酸戊酯、醋酸乙二醇单甲醚、醋酸乙二醇单乙醚、γ-丁内酯等酯类等。
此外，除了上述试剂之外，还可根据需要在本发明的交联剂中加入用于调节手感的柔软剂、用于减少游离福尔马林浓度的福尔马林俘获剂、作为浸渍剂的表面活性剂等。
在本发明中，在含纤维素系纤维的布帛中添加交联剂和交联催化剂，其添加方法并无特别的限制，可以采用常规的轧烘法、涂布法、喷雾法、气相反应(VP反应)法等已知的方法。
在轧烘法中，在将布帛浸渍在含交联剂与交联催化剂的处理液中之后，为了使交联剂和交联催化剂相对于布帛达到上述范围的附着量，例如优选在50～120％的拉深率下进行轧染，在70～120℃左右的环境温度下进行1～3分钟左右的水份干燥。当环境温度不足70℃时，需要较长的干燥时间，而如果超过120℃，则有时存在引起交联剂的迁移、导致交联剂分布不均匀的情况。
在将含有交联剂和催化剂的处理液添加到布帛中之后，将布帛的含水量调整到一定的范围内。其中，所谓含水量，是可通过水份调整后的布帛质量(W1)与调整前(添加交联剂之后)的质量(W0)由下式计算得到的值含水率＝{(W1-W0)/W0}×100(％)(25℃，65％RH)调整/测定方法如后文所述。
这时，优选将上述含水率调整到5～30％，更优选为10～20％。
下面，进行接触型热处理，以完成交联反应。其中，接触型热处理是在一定的温度与一定的压力下进行的处理，具体来说，可以通过使用压缩收缩加工机、高压压力机、平板压力机等进行处理。作为压缩收缩加工机，可以使用利用压缩导致胶带的伸长的压缩收缩加工机、利用2根辊的表面速度差的压缩收缩加工机等，能够得到压缩收缩率为1～5％，特别是1～3％的布帛。其中，压缩收缩率是通过JISL-0217(103法)所规定的方法测定的值。这时，在接触型热处理中施加到布帛上的压力，在任一种方法中，优选为0.5～2.0kgf/cm2，更优选为1.0～2.0kgf/cm2。
并且，优选在120～170℃，更优选130～160℃的温度下，对上述布帛进行优选5～30秒，更优选15～30秒的热处理，以使纤维素分子间产生交联。该热处理的温度及时间取决于所添加的交联剂的类型、交联剂的使用量、催化剂的类型、催化剂的使用量等，而当热处理温度不足120℃时，则存在反应变得缓慢的可能，而如果超过170℃，则存在未加工的布料发生黄变等麻烦的情况。此外，在处理时间不足5秒时，反应有时不能充分地进行，而如果超过30秒，则存在未加工的布料产生黄变等麻烦的情况。
在本发明中，在将布帛的含水率调整到一定范围之后，通过进行上述接触型热处理、在湿热高压条件下进行纤维素分子间的交联，具有在抑制未加工布料的黄变的同时，不引起未加工布料的大幅度的强度降低且提高防皱性、W&W性等形态稳定性等的优点。
通过热处理得到的布帛，在热水清洗之后，可根据需要进行染色、起绒、柔软精加工等。
通过本发明方法得到的含纤维素系纤维的布帛，在防皱及W&W性能的提高与未加工布料强度及白度的降低之间具有良好的平衡，可以被广泛地用作衣料制品等各种制品。
实施例下面，通过实施例及比较例对本发明进行具体的说明，但是本发明并不限于下述实施例。
实施例1根据常规方法对由经丝绵100％·50纱支，纬丝绵100％·40纱支所构成的148×70(根/英寸)的平纹组织的坯布进行精练、漂白、丝光加工。
对上述织物，使用按照下表1所示的混合比例制备的含非甲醛系交联剂的处理液(水分散液)通过轧烘法(拉深率60％，110℃，1分钟)进行处理。
表1
接着，将织物的含水率调整到20％。通过如下方法进行含水率的调整和测定。
首先，在汽蒸器中添加水份，在柔软加光整理(パルマ一)前使用含水率计(マ一ロ株式会社制造)测定含水率(25℃，65％RH)。含水率计是使用β射线的重量测定装置。可以通过调节温度和时间将用汽蒸器添加的水份调节到所希望的含水率，在100℃温度下处理1分钟，得到上述含水率的织物。
使用平板压力机(神户电器工业株式会社制造)在1kgf/cm2的压力下，在160℃的温度下，对调整了含水率的织物进行20秒钟的加压处理。然后在80℃的温度下进行热水清洗，使用柔软剂(ニツカシリコンAMC 800E(日华化学株式会社制造)，フアインテツクスPE140(大日本油墨化学工业株式会社制造))，通过轧烘法(拉深率60％，25℃)进行柔软处理。
比较例1对与实施例1相同的织物进行相同的处理，通过轧烘法向织物中添加处理液，然后在160℃温度下烘烤20分钟，接着按照与实施例1相同的方法进行热水清洗、柔软处理。
使用下述方法对实施例1及比较例1得到的织物进行性能评价。结果如表2所示。
免烫性(W&W)JISL-1096A法抗拉(纬)JISL-1096ラベルドストリツプ法撕裂JISL-1096D法(ペンジユラム法)防皱性JISL-1096B法(モンサント法)白度JISL-0803白度的测定表2
实施例2根据常规方法对由经丝、纬丝共计47％聚酯·53％棉·50纱支所构成的147×76(根/英寸)的平纹组织的坯布进行精练、漂白、丝光加工。
对上述织物，使用按照下表3所示的混合比例制备的含低甲醛系交联剂的处理液与实施例1同样通过轧烘法进行处理，将织物的含水率调整到20％。
表3
使用平板压力机在1kgf/cm2的压力下，在150℃的温度下，对调整了含水率的织物加压处理20秒钟以后，进行与实施例1相同的热水清洗，柔软处理。
比较例2对与实施例2相同的织物进行相同的处理，通过轧烘法向织物中添加处理液，然后用针拉幅机在150℃温度下烘烤90秒钟，接着按照与实施例2相同的方法进行热水清洗、柔软处理。
使用与实施例1相同的方法对实施例2及比较例2得到的织物进行性能评价。结果如表4所示。
表4
权利要求
1.一种含纤维素系纤维的布帛的加工方法，其特征在于将包含交联剂和交联催化剂的处理液提供给含纤维素系纤维的布帛，然后将该布帛的含水率调整到一定的值，接着通过接触型热处理在湿热高压条件下进行交联反应。
2.如权利要求1所述的含纤维素系纤维的布帛的加工方法，其特征在于，将上述布帛的含水率调整到5～30％。
3.如权利要求1或2所述的含纤维素系纤维的布帛的加工方法，其中，上述接触型热处理的处理压力为0.5～2.0kgf/cm2。
4.如权利要求1、2或3所述的含纤维素系纤维的布帛的加工方法，其中，上述接触型热处理的处理时间为5～30秒。
5.一种含纤维素系纤维的布帛，其特征在于，该布帛是通过如权利要求1至4中任一项所述的加工方法得到的。
全文摘要
一种含纤维素系纤维的布帛的加工方法，其中将包含交联剂和交联催化剂的处理液添加到含纤维素系纤维的布帛中，然后将该布帛的含水率调整到一定的值，接着通过接触型热处理在湿热高压条件下进行交联反应。根据本发明，能够得到在保持实用强度和白度的同时，具有高防皱性、免烫(W&W)性的含纤维素系纤维的布帛。
文档编号D06M101/06GK1734012SQ20051008604
公开日2006年2月15日 申请日期2005年7月19日 优先权日2004年8月10日
发明者傍岛光郎, 名仓俊成 申请人:日清纺织株式会社