纺织品整理方法和经过整理的纺织品与流程

本发明涉及一种整理纺织品的方法以及用这种方法整理的纺织品。更具体地，本发明涉及一种生产包含2d碳微粒的改性纺织品的方法。

纺织品的整理过程是一组非均相过程，其改善了成品纺织品或衣服的外观、性能和/或“手感”(触感)。改善纺织品外观的常见整理方法是石洗，漂白，印刷和赋予光亮效果，即闪光效果。

可以通过已知的整理方法，例如压延工艺或通过向纺织品添加闪光剂，来获得纺织品的光亮效果。闪光剂是通常由云母或金属颜料制成的小粒度粉末，其可将高反射性能传递给纺织品。传统上，在该应用领域中，所使用的颜料是所谓的“效果颜料”，其能够为涂覆的纺织品基材提供光学效果。“效果颜料”为它们所施加的纺织品提供了高反射性能，例如，金属样或闪光效果。所用的典型效果颜料是金属颗粒，例如金青铜颜料，其使处理过的织物呈红色铜金属外观。其他已知的颜料是铜、铝、银或铁的金属颗粒或镀银的玻璃薄片。

用闪光剂获得闪光效果具有两个主要缺点。第一个缺点与闪光剂的极小粒度有关，这使得闪光剂难以操作，四处乱飞，以及通过静电相互作用粘附在大多数表面上。当在纺织品上施加闪光剂时，以及在清洁用于施加闪光剂的设备和机械装置时，这会引起麻烦。对纺织品制造商和最终用户来说，第二个缺点是洗涤性能：闪光剂对许多化学物品和机械力而言不是惰性的，它们赋予其所施加的纺织品的光亮效果在一次或多次洗涤后或者在其他整理过程之后就会大幅且永久地降低。为了避免永久降低光亮效果，当处理具有闪光剂的纺织品时，在洗涤或其他整理过程中需要温和的条件。

因此，本领域的需要是提供一种可以赋予纺织品光学效果，例如光亮外观的方法。

技术实现要素：

本发明的目的是解决上述问题，并提供一种获得具有颜料的纺织品的方法，所述颜料可以赋予光亮效果，即纺织品上的光学效果，所述效果包括金属样或闪光效果或光泽效果。

本发明达到了所述目的，本发明提供了一种根据权利要求1所述的处理，特别是整理纺织品的方法。在一个实施方式中，该方法包括以下步骤：制备在载体中含有碳微粒的组合物，该微粒是2d，即以“微片”或“微表面”的形状，将组合物施加到纺织品上并干燥携带该组合物的纺织品，以为纺织品提供光亮效果。

更具体地，可用于本发明的2d碳微粒是具有包括在0.1至250微米，优选地在10至225微米，更优选地在43微米至125微米范围内(包括端点值)的尺寸的颗粒。

措辞“2d微粒”在这里是指厚度只有几纳米且主轴长度在微米范围内(例如上述范围内)的微粒。合适的微粒是π-π堆叠的多层石墨烯颗粒或石墨薄片。

已经发现，优选具有上述尺寸的2d碳微粒可以表现为效果颜料。特别地，碳微粒可以赋予其所施用的纺织品(即，经过处理的纺织品)光亮效果(或闪光效果或金属样效果或光泽效果)。2d碳微粒提供的光亮效果可以因为用诸如洗涤之类的处理来处理涂覆的纺织品而暂时降低，但是当例如利用进一步的机械应力步骤(例如在经过处理和洗涤的纺织品上施加压力)对涂覆的纺织品进行处理时，这种光亮效果基本上得以恢复，进一步的机械应力步骤。

在本发明中，“光亮效果”或“光泽效果”或“闪光效果”是指为纺织品的表面提供亮度和闪光的光学效果。这种效果可以归因于光的反射，特别是在几乎镜面(镜状表面)方向上的反射。这种反射由覆盖根据本发明方法处理的纺织品的至少一些部分表面的2d碳微粒所提供的。可以通过确定显示光亮效果的面积相对于考虑进行测量的织物表面面积的百分比来测量织物的光亮效果，优选根据下面更详细公开的方法进行测量。

在本说明书中，“纺织品”用于定义纱线、织物和衣服。

本发明还涉及可通过上述方法得到的纺织品。

可以用本发明方法处理的纺织品主要是源自天然纤维的那些纺织品，特别是源自纤维素、再生纤维素、竹、木棉、大麻、亚麻、剑麻等的纺织品。此外，由例如聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺(包括pa6、pa66、pa612、pa11)制成的合成纤维、纱线和/或织物也可以受益于这种效果。

本发明的包含微粒的组合物包含碳微粒、载体，并且可以包含辅助化学剂。

合适的载体是透明的或基本透明的，由此它们不会阻碍或妨碍2d碳微粒所提供的光泽效果。合适的载体可以是基于聚氨酯的聚合物，优选的是聚醚聚氨酯。合适的辅助化学剂是例如增稠剂、润湿剂、软化剂和消泡剂。

本发明还涉及在其至少一个表面的至少一部分上包括涂层的织物，其特征在于，该涂层在本文所公开的载体中包含2d碳微粒。可以有利地实施本发明的方法来施加涂层。根据本发明，可以仅在这种织物的一个表面上提供在载体中含有2d碳微粒的组合物；因此，涂覆的表面提供了光亮效果，而未涂覆的表面则没有该效果。

本发明还涉及在其表面的至少一部分上包括涂层的纱线，其特征在于，该涂层在本文所公开的载体中包含2d碳微粒。令人惊讶地发现，用涂覆了本文公开的组合物的纱线制造(即织造)的织物显示出光亮效果，所述涂覆优选根据本发明的方法进行；用这种织物制造的衣服又显示出这种光亮效果。

本发明还涉及一种衣服，其包含以上定义的纱线和/或织物中的至少一种。优选地，这样的纱线和/或织物至少部分地位于衣服的外表面上。衣服的外表面是当用户穿着这样的衣服时不面对用户的表面。因此，本发明的衣服优选地被制造为使得织物和/或纱线的至少一部分涂覆表面位于这种衣服的外表面中。

本发明还涉及如本文公开的2d碳微粒以及如本文公开的在载体中包含2d碳微粒的组合物在纺织品上提供光亮效果的用途。

本发明提供了优于现有技术的几个优点。实际上，2d碳微粒对大多数化学物质、热和机械条件均呈惰性，因此在大多数纺织品常规处理(如其它整理处理或洗涤处理)下，根据本发明方法由碳微粒提供的闪亮效果不会大幅且永久地降低或丧失。

此外，发现碳微粒，特别是具有上述范围内的粒度的碳微粒，在颜色覆盖率和反射参数之间提供了良好的性能平衡，并且与目前用于纺织领域的商业染料(例如蓝色，红色，黑色，棕色染料)相容。另外，与常规闪光材料的操作相比，2d碳微粒的操作更加容易；因此，与常规的闪光剂相比，碳微粒更适合于工艺过程(例如制备包含它们的组合物)。

附图说明

图1是显示本发明方法的实施方式的流程图。

图2是表示反射2d颗粒的不同焦距的示意图。

图3a和3b是通过数字显微镜拍摄根据本发明方法涂覆的本发明纺织品所得的图像。图3c是用图像处理软件修改图3b后的图像。

图4a和4b是用数字显微镜拍摄分别在进行了三次和五次洗涤之后的本发明纺织品所得的修改图像。

图5a是通过数字显微镜拍摄在洗涤三次并用刮板施加压力之后本发明纺织品所得的修改图像。图5b是通过数字显微镜拍摄在洗涤五次并用刮板施加压力之后本发明纺织品所得的修改图像。

具体实施方式

现在将参考以下非限制性实施例和附图更详细地公开本发明。

本发明的方法提供了制备包含碳微粒的组合物，用所述组合物处理纺织品，以及干燥携带所述组合物的纺织品。图1给出了显示上述方法的流程图。

根据本发明的待施加到纺织品上的组合物必须包含如上所述的碳微粒，即2d微粒，即呈“微片”或“微表面”形状的微粒，例如石墨薄片，其尺寸包括在0.1至250微米，优选10至225微米，更优选44微米至125微米的范围内；用光学显微镜和马尔文动态光散射法(malverndynamiclightscattering)进行尺寸测量。

纺织品选自纱线、织物和衣服。在纱线上进行本发明的方法为这种纱线提供光亮效果，该效果保持在由这些纱线获得的织造织物上。随后可以将根据本发明方法处理的织物用于提供衣服，该衣服将表现出光亮效果。

通过包含载体并且载体中分散有碳微粒的组合物，将提供光亮效果的碳微粒施加到纺织品上。载体可以是任何合适的碳微粒的分散剂，并且优选是透明的，这意味着它具有透射光的特性而没有明显的散射，从而可以看到位于其后和/或分散在其中的物体。载体也可以是基本上透明的。根据本发明的载体使得微粒能够在聚合物基质内移动并且例如在(机械)压力下对齐。因此，合适的载体可以是透明聚合物，例如基于聚氨酯的聚合物，并且这种载体优选至少是选自聚醚聚氨酯，聚酯聚氨酯和聚醚聚酯聚氨酯的聚氨酯；更优选是聚醚聚氨酯。有利的是，聚氨酯可以在制备含有碳微粒的组合物的同时原位合成，例如通过使多元醇与多异氰酸酯反应来合成。例如，可以在制备组合物的同时原位合成聚氨酯，即通过将碳微粒分散在多元醇中，然后在将组合物施加到纺织品上之前添加和混合多异氰酸酯，或者使多元醇与多异氰酸酯反应并将碳微粒分散在如此形成的聚氨酯中来实现。

可以通过有效地将碳微粒分散在载体内的任何方法来制备组合物。如果需要，可以通过合适的试剂例如表面活性剂来稳定分散体。组合物中包含的微粒的量可以在以干燥组合物(即不含溶剂的组合物)为基准计15g/kg至60g/kg的范围内，优选在20g/kg至50g/kg的范围内。

该组合物以已知方法施加到纺织品上。用于将组合物施加到纺织品上的合适方法例如是涂覆，印刷，浸轧(padding)。

已经发现，当将组合物施加于纺织品上使包含在组合物中的微粒对齐，从而使微粒能够反射光以提供闪光效果时，在纺织品上获得合适的光亮效果。例如，当将组合物施加到纺织品上包括在组合物上施加压力(例如机械压力)以将其散布在纺织品上时，得到合适的光亮效果，这种情况例如在丝网印刷和刮刀涂覆中发生。更一般地，向包含微粒的组合物施加机械应力的合适方法是任何这样的施加，其中微粒可以在载体内至少部分地旋转或移动，并且所施加的压力可以使微粒旋转和/或对齐，从而从每个微粒反射的光具有相似的角度分布，因此产生了所需的光学效果。

施加方法可以是但不限于以上引用的丝网印刷或刮刀涂覆；为了在纺织品上获得光亮效果而在前述方法中施加的合适的压力是至少20n/cm²，优选在20至70n/cm²的范围内，更优选在50至60n/cm²的范围内。另外，可以使用绳状染色法将组合物施加到纱线上。绳状染色过程中生产线上通常的工作压力和热量会使纱线上出现光亮效果；已经发现，在由这些纱线获得的织造织物上保持了该效果。

可以通过任何常规的干燥方法，例如在空气中或在干燥机中干燥来对根据本发明方法的纺织品进行干燥。例如，可以将纺织品在80℃至200℃，优选100℃至170℃，更优选130℃的温度下干燥10秒至5分钟，优选30秒至3分钟，更优选1分钟的时间。有利地，干燥可以包括一个以上的步骤；例如，干燥可以包括在如上所述的温度和时间范围内的第一步，以及在120℃至250℃，优选150℃至200℃，更优选180℃的温度下的第二固定步骤，该第二固定步骤的持续时间在如上所述的范围内。已经发现，在干燥步骤之后，甚至在洗涤或其他处理之后，在处理过的纺织品中仍然保留微粒在压力下(水平)对齐的能力；因此，通过本发明的方法提供的光亮效果不会因为诸如洗涤之类的处理而大幅且永久地降低。例如，在将经过处理的纺织品进行洗涤循环之后，经过处理的纺织品的光亮效果有所下降，再次施加压力可以恢复光学效果。例如，在经过处理的纺织品被洗涤后，最终用户也可以例如用其手指或工具(例如刮板)直接施加压力来恢复光亮效果；约20至40n/cm²或30n/cm²的压力能够恢复光亮效果有所下降的经过处理的纺织品上的光亮效果。因此，将组合物施加到纺织品上并在纺织品上获得光亮效果的合适压力优选为至少10n/cm²，优选在20至70n/cm²的范围内。

用本发明方法处理过的织物的光亮效果的程度可以通过确定织物表面每单位平方面积的光亮面积的百分比来测量。可以通过连接到pc的数字显微镜和用于图像处理的软件来进行对光亮面积(即显示出光亮效果的织物面积)的确定，从而可以通过数字显微镜拍摄织物的数字图像，然后用软件进行修改。实施例2中详细说明了测量光亮效果的一种优选方法。

图2是表示织物表面的焦距1和来自该织物表面30上包含的碳微粒31的散射光的焦距2的示意图。碳微粒31散射来自环境10中光源的光，从而在织物上提供光亮效果。调整焦距以聚焦散射光的虚像40可使观察者20更好地区分来自织物表面30的碳微粒31所提供的光亮效果，如图3a(由数字显微镜拍摄，其中焦距调整为聚焦织物表面-焦距1)和图3b(由数字显微镜拍摄，其中焦距调整为聚焦散射光的虚像-焦距2)中可以看到的。因此，为了测量光亮效果，可以有利地将诸如数字显微镜的装置的焦距设置在散射光上，从而允许获取图像，该图像随后可以被修改以便确定光亮区域。特别地，可以例如根据下面的实施例2，通过图像处理器如光栅图形编辑器来修改这样的图像，以确定织物的每单位平方面积的光亮面积的百分比。通过在被处理的织物的至少三个不同的样品区域上进行本文公开的测量光亮效果的方法，然后计算平均值，可以有利地获得整个处理过的纺织品的光亮效果的代表值。如果仅将包含2d碳微粒的组合物施加于部分织物，则光亮效果程度的测量必须在该部分织物上进行。

本发明的方法允许获得涂覆有在载体中包含2d碳微粒的组合物的纺织品，其中根据本文公开的方法测量的，此类纺织品上的光亮面积可以为每单位织物面积的至少3％，优选约3％至30％，更优选约5％至15％。权利要求10中所述的百分比是通过本申请中公开的方法计算的。

现在将通过以下实施例来说明本发明，该实施例是用含2d石墨微粒的聚合物基体涂覆纺织品以提供闪光效果，即光亮或光泽效果，以及其测量方法。这些实施例仅出于说明性目的而存在，并不意味着限制本发明的范围。

实施例1

制备了在载体中包含2d碳微粒的组合物。将25克通过剥落石墨而自制且尺寸在125至43微米范围内(用光学显微镜和达尔文动态光散射法测量)的石墨薄片分散到1千克通过混合edolanct(聚醚多元醇)和edolanxcib(脂族二异氰酸酯)得到的基于聚氨酯的透明聚合物中。制备了具有靛蓝染色的经纱和白色的纬纱的牛仔布。通过丝网印刷施加约54n/cm²的压力，用组合物涂覆该织物。将涂覆的织物在130℃干燥1分钟并在180℃固定1分钟

实施例2

使用数字显微镜dino-litepro拍摄本实施例所涉及的每个图像。

通过调节焦距以聚焦织物表面的数字显微镜拍摄实施例1中的涂覆织物的图像(图3a)。通过调整焦距以聚焦散射光的数字显微镜拍摄相同涂覆织物的图像(图3b)。通过利用图像处理软件，特别是光栅图形编辑器gnu图像处理程序(gimp2)修改调整焦距以聚焦散射光的数字显微镜拍摄的图像(图3b)，可以确定这种涂覆织物每单位平方面积的光亮面积百分比(在本情况中，织物面积为1cm²)，所所述修改通过如下所述进行：首先，将具有从0(黑色)至255(白色)的256个灰度的灰度矩阵的灰度与拍摄图像的每个像素相关联。随后，在gimp2上设置阈值为80，以便将与大于所述阈值的灰度值相关联的像素标记为白色(灰度标尺上的255)，而将与低于所述阈值的灰度值相关联的图像像素标记为黑色(灰度标尺上的0)。低于所述阈值的值被标记为黑色(灰度为0)。这样做是为了排除对光亮效果没有贡献的织物表面的亮区。这样，大于阈值的像素(即白色像素)对应于光亮区域，而低于阈值的像素(即黑色像素)对应于对光亮效果无贡献的织物表面。然后根据所述阈值处理图像，从而提供仅由黑白像素构成的图像(图3c)。最后，通过gimp2，通过将白色像素的总数除以黑色像素的总数，然后乘以100，计算出光亮区域的百分比。根据本文所述的测量，每织物单位平方面积，实施例1的涂覆织物的光亮面积为10.6％。

实施例1的织物进行了三次家常洗涤。图4a是这种织物(三次家常洗涤)的如上所述拍摄和修改的图像。如上文所述测得的图4a的织物的光亮面积是每织物单位平方面积为7.3％。经受三次家常洗涤的织物再经受两次家常洗涤(总共五次家常洗涤)。图4b是这种织物(五次家常洗涤)的如上所述拍摄和修改的图像。如上文所述测得的图4b的织物的光亮面积是每织物单位平方面积为6.9％。

在对实施例1的织物进行三次家常洗涤之后(在另外两次家常洗涤之前)，用刮板向织物表面施加54n/cm²的压力。图5a是这种织物(三次家常洗涤和施加压力)的如上所述拍摄和修改的图像。如上文所述测得的图5a的织物的光亮面积是每织物单位平方面积为8.9％。将实施例1的织物再进行两次家常洗涤(总共五次家常洗涤)后，用刮刀向织物表面施加54n/cm²的压力。图5b是这种织物(五次家常洗涤和施加压力)的如上所述拍摄和修改的图像。如上文所述测得的图5b的织物的光亮面积是每织物单位平方面积为7.8％。

因此，图5a和5b清楚地表明，根据本发明的方法施加的在载体中包含2d碳微粒的组合物所提供的光亮效果通过在涂覆织物上施加压力而得以恢复，不会由于洗涤之类的处理而大幅且永久地降低。