专利名称：处理织物和纤维的方法
技术领域：
本发明涉及处理织物和纤维，尤其是纯棉织品和聚酯纤维的方法。
背景技术：
天然纤维在纺织工业中起着重要的作用。它们由于它们优异的固有特性而广泛用于高质量的衣服中。然而，许多天然纤维是短的并且不能纺成而用于制备和生产衣服的纱线。另外，每年许多用天然纤维制成的旧衣服被废弃。如何利用这些资源具有巨大的市场潜力，因为天然纤维具有优异的固有特性并且是环境友好的。为找到天然纤维粉末材料的用途，人们已经做了许多研究。到目前为止，这些天然纤维粉末材料已经用于制造化妆品制品和用于制造热塑性薄膜，但一直没有将它们在纺织工业中使用。
发明内容
本发明的一个目的是利用处理织物和纤维、尤其是纯棉织品和聚酯纤维的方法，提供短的或废弃的天然纤维和天然纤维粉末材料在纺织工业中的用途。
根据本发明的第一方面是一种处理织物和纤维的方法，该方法包括制备包含0.1％～10％的天然纤维材料的溶液，所述天然纤维材料具有小于500纳米的平均粒度，将待处理的织物或纤维用该溶液润湿1～60分钟，并且该润湿后的纤维在80～160℃的温度下干燥1～10分钟。
优选在干燥步骤之前，通过用溶液浸扎(padding)而进一步处理润湿后的织物或纤维。
优选地，用该溶液浸扎织物或纤维5次。
优选地，该溶液含有15％的天然纤维材料。
优选地，天然纤维材料的平均粒度为小于300纳米。
优选地，用该溶液润湿织物或纤维不短于15分钟。
优选地，在130℃温度下干燥润湿的织物或纤维不短于5分钟。
优选地，待处理的织物或纤维选自包括棉织品以及聚酯织物和纤维的组中。
优选地，天然纤维材料为细羊毛粉末。
本发明的其它方面将从下面的附图和描述中变得明显。
现在，仅仅通过实施例并参考解释处理后织物的特征的附图来描述本发明的实施方案。
图1所示为超细羊毛溶液处理后的织物的Q-最大值。
图2所示为超细羊毛溶液处理过的聚酯织物的热导率。
图3所示为超细羊毛溶液处理过的棉织品的热导率。
图4所示为超细羊毛溶液处理后的织物的透气性。
图5所示为超细羊毛溶液处理过的聚酯织物的UPF。
图6所示为超细羊毛溶液处理过的棉织品的UPF。
图7所示为超细羊毛溶液处理后的聚酯织物的OMMC。
图8所示为超细羊毛溶液处理后的聚酯织物的累计单向传输指数。
图9所示为超细羊毛溶液处理后的棉织物的OMMC。
图10所示为超细羊毛溶液处理后的棉织物的累计单向传输指数。
图11所示为超细羊毛溶液处理后的棉织物的折皱回复性。
图12所示为超细羊毛溶液处理后的织物的弯曲刚度。
具体实施例方式
根据本发明，一种处理织物和纤维比如纯棉织品和聚酯织物和纤维的方法包括如下步骤制备纳米级天然纤维粒子的溶液，用该溶液湿润待处理的织物或纤维，以及在烘箱中干燥该润湿后的织物或纤维。在优选实施方案中，天然纤维粒子是超细天然羊毛粉末。
天然羊毛纤维的直径为15～30微米。为制备溶液，这些纤维必须磨碎或压碎成纳米大小的超细天然羊毛粉末。使天然纤维成为(popularizing)纳米级粒子的方法描述于申请人在2004年7月11日以WO 2004/055250公布的早期PCT申请中。从天然纤维中获得纳米级粒子的备选方法为利用从有机材料中生产细小粉末的装置，这描述于申请人早期的US专利申请号10/354,170中。WO 2004/055250和10/354,170的全部内容都通过引用而结合在此。
纳米级天然羊毛纤维微粒的平均粒度应该小于500纳米，并且优选小于300纳米。从WO 2004/055250和10/354,170描述的磨碎或压碎工艺中获得的微粒物质可能包含较大的粒子。这些较大的粒子可以使用高速离心机或过滤来除去。
如果使用离心机，则其以1500～8000-rpm(优选5000-rpm)的速度运行约5～15分钟(优选10分钟)。离心机使该特殊的物质分离成上层或下层。上层用于溶液的制备。下层返回到在WO 2004/055250和10/354,170中描述的磨碎或压碎工艺中。
如果使用过滤器，则其孔径应当小于300纳米，以除去较大的粒子。
该溶液通过在蒸馏水中悬浮超细天然羊毛粉末而制备。羊毛粉末与水的比例为3～30克/升。在溶液中不需要其它试剂。
待处理的织物或纤维用该溶液润湿30分钟。然后它们用该溶液浸扎5次。
织物或纤维润湿之后，将它们在130℃的烘箱中干燥并烘焙5分钟。
这样处理后的纤维改善了热学性能、透气性、防紫外线辐射、液体传输(liquid transfer)、折皱回复性以及混纺性能。
处理后纤维的保暖性利用KES-F7 Thermal Labo II(Precise and PromptThermal Prosperity Measurement Instrument)来评价，这样不但可以评价温/冷手感(q-最大值)，而且可以评价热导率和隔热值(保温比率)。处理后的纤维在保暖性方面的变化示出在图1-3中。图1所示为用天然纤维溶液处理之后，处理后的棉织品和聚酯样品的q-最大值比对照织物的q-最大值低得多。图2和图3所示为处理之后，棉织品和聚酯织物的热导率降低。
样品的透气性使用Shirley Development Limited Air PermeabilityTester，根据ASTM D737-1996进行检测。图4示出了超细羊毛溶液处理后的聚酯和棉织品比未处理的对照织物具有更低透气性，这意味着处理后的织物具有更高的抗风能力。
处理后织物的紫外线防护系数(UPF)根据澳大利亚/新西兰标准AS/NZS 43991996，在Cary 300 Conc UV-Visible Spectrophotometer上检测。图5和图6总结了这些结果。处理后的棉织品和聚酯织物两者的UPF值与对照样品相比显著地增加。
液体水传输特性在处理后的织物上也有变化。图7和图8示出了原始的聚酯织物是疏水性的织物并且液体不能顺利地穿过它进行传送。处理之后，聚酯织物比那些未处理的对照织物具有更高的OWTC和OMMC，这表明液体可以更容易地从紧贴皮肤一侧传送到对侧。图9和图10示出了处理后的棉织品比那些未处理的对照织物具有更低的OWTC和OMMC。
处理过的棉织品的折皱回复性根据AATCC Test Method 66-1998Wrinkle Recovery of Woven Fabrics确定。图11所示为在织物的经线和纬线两个方向上，超细羊毛处理后的织物具有比未处理对照角更大的回复角。
对于评价织物来说，弯曲性能是很重要的并且是手感评价体系的构成之一。处理后的棉织品和聚酯织物的弯曲刚度通过Kato Tech Co.，Ltd的Pure Bending Tester KES-FB-2来检测。测试结果示出在图12中。处理对织物的弯曲刚度没有很大的影响。这意味着该处理不会改变织物的弯曲刚度。
在上面的描述中，如果参考文献被认为是已知的等价整体或部分(element)，那么这些参考文献被包括在此处，就在如同在此处进行单独阐述一样。
本发明的实施方案已经进行了描述，然而，应当理解的是，在没有背离本发明的精神或所附权利要求的范围的情况下，可以进行变化、改善或改进。
权利要求
1.一种处理织物和纤维的方法，该方法包括如下步骤制备含0.1～10％天然纤维材料的溶液，所述天然纤维的平均粒度小于500纳米，将待处理的纤维用所述溶液湿润1～60分钟，并且润湿后的纤维在80～160℃温度下干燥1～10分钟。
2.根据权利要求1所述的方法，其中润湿后的织物或纤维在干燥步骤之前通过用所述溶液浸扎而进行进一步处理。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述织物或纤维用所述溶液浸扎5次。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述溶液含有15％的天然纤维材料。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述天然纤维材料的平均粒度小于300纳米。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述织物或纤维用所述溶液润湿不短于15分钟。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述润湿后的织物或纤维在130℃温度下干燥不短于5分钟。
8.根据权利要求1所述的方法，其中待处理的所述织物或纤维选自包括棉织品以及聚酯织物和纤维的组中。
9.一种使用细羊毛粉末处理织物和纤维的方法，该方法包括如下步骤制备在蒸馏水中含0.1～10％细羊毛粉末的溶液，所述细羊毛粉末的平均粒度小于300纳米，将待处理的纤维用所述溶液湿润1～60分钟，并且润湿后的纤维在80～160℃温度下干燥1～10分钟。
10.一种处理纯棉织品或聚酯织物的方法，该方法包括如下步骤制备含5～10％天然纤维材料的溶液，所述天然纤维材料的平均粒度小于300纳米，将待处理的棉织品或聚酯织物用所述溶液湿润不短于15分钟，并且润湿后的织物在100～140℃温度下干燥不短于5分钟。
全文摘要
用于处理织物或纤维的溶液由悬浮在蒸馏水中的0.1～10％的天然纤维材料组成。织物或纤维用该溶液湿润1～60分钟。润湿之后的织物或纤维在80～160℃温度下干燥1～10分钟。
文档编号D06M101/32GK1840775SQ20061000694
公开日2006年10月4日 申请日期2006年1月26日 优先权日2005年2月8日
发明者李毅, 胡军岩, 郑燕花, 杨国荣, 袁进华 申请人:香港理工大学