在纺织平布构成织物上产生织物质地效果的方法

专利名称：在纺织平布构成织物上产生织物质地效果的方法
技术领域：
本发明涉及一种在使用磨细的硅化合物，尤其是磨细的硅酸盐，和必要时的纤维素酶的情况下，在纺织平布构成织物上产生织物质地效果的方法以及使用磨细的硅化合物作为添加剂，以在染色或未染色的棉织物上产生石洗的效果。
现有技术世界上，斜纹粗布的年产量达几百万匹。这些棉布中的大部分都要进行人工的老化工艺处理，其中人们将斜纹粗布与浮石一起在洗液中进行处理，与此同时，尽管一方面会磨损，但是，同时也改善其柔软感，并因此提高其穿着舒适性。此外，用户们经常希望与磨损结合的颜色的静态洗涤(石洗效果)。当然，用石头进行该过程增加了洗衣机的负担，它们对原料提出了更高的要求。除此之外浮石是天然并昂贵的原料源，石头在一次使用时已经强烈地磨损掉，以致于不再具有再利用价值。一部分浮石最终也会进入斜纹粗布的缝隙中，需要用手费劲地将它们除去。也存在这样的情况，每个洗涤过程，仅能如此地处理有限量的斜纹粗布，并且在该程序中，它们中的相当一部分受到如此严重的损坏，以致不能考虑再销售，这就出现了用化学处理来代替至少部分仅按机械方式进行的过程。
由现有技术已经已知，纤维素酶具有脱色劳动布纤维蓝色靛属染料的特性。对此，N.K.Lange在C.R.2.TRICEL学术交流会刊，Espoo，芬兰，1993，第363页阐述了概况。在这种认识的进一步发展过程中，欧洲专利说明书EP-B10452393(Cayla)介绍了一种棉织物的不均匀预洗方法，该方法是在使用某些纤维素酶的情况下，在pH=6以下的pH值下进行的。欧洲专利申请EP-A20307564(Ecolab)公开了一种通过用一种含水液处理，而产生纤维素纺织品有不同染色范围的方法，水液中除了纤维素酶外，还可含有每摩尔脂肪族醇至多有达20个乙氧基化单元的脂肪族醇乙氧基化物型的非离子表面活性剂。
到目前为止，选择方法的要点在于首先用浮石预处理织物，接着向水液中加入纤维素酶。但是考虑到上述的缺点，在市场上要求使用一种原料来代替昂贵的仅能一次使用的浮石，这种原料对棉织物产生相同织物组织的效果，在生态学和操作上是无毒的，具有经济的优点，并因而特别是它可再利用。在这方面，例如，《化学文摘》121,282.299介绍了用陶瓷球或硬橡胶球来代替浮石。US5213581公开了一种石洗的斜纹粗布的制备方法，包括将纤维素酶与无机盐例如硅酸盐一起使用。WO95/09225(lvax)介绍了一种相似的方法，其中借助于纤维素酶来达到石洗效果，并向水液中加入膨润土型的未磨细的硅酸盐，以防止颜料再沉淀。但是，膨润土不起处理纤维的作用，即它们没有磨蚀特性。最后，WO95/35363(Novo)介绍了用膨胀珍珠岩来代替浮石。珍珠岩是一种火山岩石，它们在1200℃下失水，在膨胀时产生一种极轻的岩石泡沫。该泡沫稍经破碎就变成小的石渣，然后，象浮石一样，无需进一步磨碎。不过由于与浮石的极相似性导致使用这种材料会产生有关的相同问题，尤其是，再利用性和形成灰尘。
因此，本发明的目的是提供一种在纺织平布构成织物上产生织物质地效果，优选地在染色的劳动布织物上产生石洗效果，而不存在上述缺点的方法。
本发明的描述本发明的主题是涉及一种在纺织平布构成物上产生织物质地效果的方法，其中用(a)磨细的硅化合物，优选磨细的硅酸盐或磨细的玻璃，和必要时(b)纤维素酶处理一种含有染色或未染色纤维、纱、原料或织物的水液。
令人惊奇地发现，磨细的硅化合物，优选磨细的硅酸盐或磨细的玻璃以优选的方式适于用作沸石的代用品。在纺织品平布构成织物，优选棉织物上，不仅产生了至少同样优良的织物组织或石洗效果，而且硅化合物在生态学上是无毒的，在配料中是无问题的，对洗衣机的损坏小，降低了经处理的添加料，特别是斜纹粗布的次品率，并且从水液中分离后又能多次使用。另一个优点在于该过程也可连续地进行。纺织平布构成织物术语“纺织平布构成织物”是指所有在本发明方法中可使用的添加料。对此，与此相应的，不仅可考虑纺纱纤维和纱，而且也可考虑由此制备的原料和织造产品和由这些产品又制造的最终产品，也包括纺织品。添加料既可由植物组成，也可由合成纤维组成。虽然棉织物和这里特定的劳动布是优选的，但是，例如也考虑溶胞(Lyocell-)纤维和纤维素纤维以及纤维与聚酯纤维或聚酰胺纤维的混合物。硅化合物作为磨细的硅化合物，优选使用二氧化硅，其中，在最简单的情况下使用砂。但是，优选使用磨细的硅酸盐或磨细的玻璃，它们的来源不是关键。与此相应的，通常的再循环玻璃基本上同样适用于研磨料例如昂贵玻璃泡沫的制备。可考虑使用天然源物质例如硅藻土。硅酸盐的起始原料优选不含结晶水，以使其在高温下不发生膨胀；因此，可不考虑使用在1200℃下转变成浮石类物质的珍珠岩作为起始原料，这是因为使用它们又会存在与使用浮石时同样的问题。用磨细的硅酸盐或磨细的玻璃会得到特别好的应用技术的结果，它们所具有的颗粒大小为0.01-200μm，并具有特定的组成，其中全部颗粒的40-70％(重量)的平均直径小于50μm,40-70％(重量)为50-100μm,20-40％(重量)大于100μm，条件是总和为100％(重量)。通常在纺织平布构成织物上的研磨料用量为0.5-2.5，优选1.0-2.0kg/kg。磨细的硅化合物的制备可按现有技术的方法，在合适的粉碎机中，例如破碎机，碾磨机、磨碎机或冲击式粉碎机中进行，例如参见Winnacker-Kuechler，《化学工艺》，第1卷，第4版，第87-93页(1984)中描述的。纤维素酶纤维素酶(1,4-β-D-葡聚糖-4-葡聚糖水解酶；EC3.2.1.4)表明是参与天然纤维素分解的酶配合物。其中，就本发明的意义而言，当任选的组分(b)优选使用酸性纤维素酶时，它们优选是一种由曲酶素或木霉素型的培养物制备并在4-6的酸性pH值下具有活性最佳值的酶。特别优选地是由NovoNordish推销的商标为Celluzyme并通过Humicolainsolens菌的浸没发酵制备的酸性纤维素酶。E.Hoshino在《化学化学》杂志，114,230；236(1994)，同上的115,837(1994)以及《酶生物工程》杂志，77,496(1994)中公开了纤维素酶与纤维素相互作用的概况。通常，纤维素酶的用量按纺织平布构成织物计为0.1-15％(重量)。沸石术语“沸石”必要时是指式(Ⅰ)的含水碱金属-或碱土金属铝硅酸盐，M2zO*Al2O3*xSiO2*yH2O其中M表示原子价z的碱金属或碱土金属，x表示1.8-12的数和表示0-8的数[Chem,i.u.Zt.,20,117(1986)]。沸石的典型实例是天然存在的矿物斜发沸石、毛沸石或菱沸石。但是，优选地是合成的沸石，例如沸石NaANa12[(AlO2)12(SiO2)12]*27H2O沸石NaXNa86[(AlO2)86(SiO2)106]*264H2O沸石YNa56[(AlO2)56(SiO2)136]*325H2O沸石LK9[(AlO2)9(SiO2)27]*22H2O丝光沸石Na8.7[(AlO2)8.7(SiO2)39.3]*24H2O。
就本发明方法的意义而言，优选使用沸石NaA以及沸石NaA和NaX的混合物，其中在该混合物中的沸石NaX的含量合适地是小于30％，优选小于20％。适用的沸石具有的颗粒大小不超过30mm，至少80％颗粒的颗粒大小小于10mm。它们具有的平均颗粒大小(体积分布，测试方法库尔特颗粒计数器)为1-10mm。优选地，沸石具有的平均颗粒大小为2-4mm。按照德国专利申请DE-AS2412837说明测定的钙结合能力为100-200mgCaO/g。沸石的用量按纺织平布构成织物计通常为1-15％(重量)，优选1-10％(重量)，从它们的制备考虑，还可含有过量的碱。非离子表面活性剂就本发明方法的意义而言，证明为了进行酶稳定和消尘，将纤维素与合适的优选无水的非离子表面活性剂例如式(Ⅱ)的脂肪醇聚乙二醇醚一起使用是有利的。
R1O(CH2CH2O)nH (Ⅱ)式中R1表示具有12-22个碳原子的直链或支链烷基，n表示2-50，优选5-30的数。典型的实例是在其上加有平均2-50，优选5-10摩尔环氧乙烷的具有12-18个碳原子的工业级脂肪醇例如十二烷醇、异十二烷醇、椰子脂肪醇、异十八烷醇、十六烷醇和/或牛脂脂肪醇的加成产物。非离子表面活性剂的常规用量按纺织平布构成织物计为1-15％(重量)，优选1-10％(重量)。缓冲盐推荐将缓冲盐与表面活性剂一起使用，缓冲盐的实例可包括碱金属和/或碱土金属的硫酸盐，碳酸盐、磷酸盐和柠檬酸盐。典型的实例是硫酸钠、硫酸钾、碳酸钙、磷酸钠和柠檬酸钠。显而易见，尽管可不使用盐，但是，也可考虑使用柠檬酸。另外，作为消尘剂，还可使用平均分子量为500-5000的聚乙烯乙二醇醚或聚丙烯乙二醇醚。缓冲盐的常规用量按纺织平布构成织物品计为1-10％(重量)，优选1-3％(重量)。组合物在本发明优选的实施方式中，可使用具有下列组成的组合物以实施该方法(a)95-99％(重量)，优选75-95％(重量)磨细的硅化合物，(b)0.1-4％(重量)，优选1-2％(重量)纤维素酶，(c)0.1-10％(重量)，优选1-5％(重量)沸石，(d)0.1-10％(重量)，优选1-5％(重量)非离子表面活性剂和(e)0.5-3％(重量)，优选1-1.5％(重量)缓冲盐，其中条件是用量加至100％(重量)。必要时在聚合物的共同使用下，可将组合物配制成含水凝胶状制剂，以方便使用。方法的实施例如棉织物与水液重量比为1∶5-1∶20。优选的水液是由约3-5kg斜纹粗布和30-50kg水组成的水液，首先向水液中加入3-5kg磨细的硅化合物，优选磨细的玻璃，必要时加入50-100g，优选5-10g纤维素酶以及必要时加入沸石，无水的非离子表面活性剂和/或缓冲盐。推荐在4.5-8.5的pH值下，在50-65℃，优选55-60℃的温度下实施该方法。如果需要的话，可与常规的例如季铵酯(Esterquat)型洗涤软化漂洗剂一起使用。如上所述，也可在使用相应组合物的情况下实施本发明的方法。
如果需要的话，可连续地实施该方法，例如在

图1中所示的将一种磨细硅化合物的含水悬浮液加入到配有搅拌器的澄清池(1)中，通过进入阀(2)计量(eindosieren)加到洗衣机(3)中。在洗涤循环和必要时的脱水后，上面的洗涤用碱液与研磨料一起通过排放阀(4)排出，并借助于泵(5)返回到澄清池(1)中。新鲜的水通过进入阀(6)泵送到洗衣机中，在通过阀(4)和泵(5)排出洗衣机后，用来稀释澄清池(1)中的含水悬浮液。在澄清池中，分离出上面水相中的研磨料；脏的洗涤水通过排放阀(7)从澄清池中排出。接着通过进入阀(8)，向澄清池中供入新鲜的水，所述的水又起制备磨细的硅化合物含水悬浮液的作用。工作应用性磨细的硅化合物不仅使染色或未染色的纺织平布构成织物，优选棉织物，尤其是蓝色劳动布具有典型的织物质地或石洗效果，而且也改进了令人愉快的柔软感，从而也改进了穿着舒适感。因此，本发明的另一个主题是涉及磨细的硅化合物，尤其是磨细的硅酸盐或磨细的玻璃的用途，用来在染色或未染色的棉织物上产生石洗效果。
实施例实施例1将几块新出厂的蓝色斜纹粗布放入Siemens Siewamat 3573型的洗衣机中，洗衣机的容量为5.5kg洗涤物和约60L水。用常规的含淀粉酶的强效洗涤剂在40℃下预洗斜纹粗布一次。然后，向洗液中加入MiltopanGB型磨细的玻璃(Pulcra/ES，颗粒大小分布75％＜50μm,20％为50-100μm,5％＞100μm)，织物与玻璃的重量比=1∶1，和100g由下列物质组成的制剂35％(重量)纤维素酶15％(重量)牛脂脂肪醇+5EO和50％(重量)柠檬酸钠/柠檬酸(1∶1)。
将洗液在50℃下处理60分钟，接着清洗2次。斜纹粗布具有令人愉快的柔软感和均匀的石洗效果。实施例2用产物重复实施例1，颗粒大小分布为75％＜50μm,20％为50-100μm,5％＞100μm，其中用由第一次处理回收的玻璃再次机械处理织物。在洗涤结束后，斜纹粗布具有如实施例1的样品一样的柔软感和石洗效果。实施例3重复实施例2，用磨细的玻璃机械处理织物，该玻璃总共已经5次回收。此外，除了磨细的玻璃外，使用具有下列组成的产物15％(重量)纤维素酶10％(重量)牛脂脂肪醇+5EO和15％(重量)沸石A60％(重量)柠檬酸钠/柠檬酸(1∶1)。
在该过程结束后，这种斜纹粗布具有如实施例1的样品一样的柔软感和石洗效果。实施例4类似于实施例1，将几块新出厂的蓝色斜纹粗布放入Siemens Siewamat3573型的洗衣机中，洗衣机的容量为5.5kg洗涤物和约60L水。用常规的含淀粉酶的强效洗涤剂在40℃下预洗斜纹粗布一次。然后，向洗液中加入5kg具有下列组成的化合物96％(重量)Miltopan GB1％(重量)纤维素酶1％(重量)异十二烷醇+6EO和1％(重量)沸石A和1％(重量)柠檬酸钠/柠檬酸(1∶1)织物与化合物的重量比=1∶1，将织物在60℃下洗涤35分钟，接着清洗2次。斜纹粗布具有令人愉快的柔软感和均匀的石洗效果。
权利要求
1．在纺织平布构成织物上产生织物质地效果的方法，其中用(a)磨细的硅化合物和必要时(b)纤维素酶处理含有染色或未染色纤维、纱、原料或纺织品的水液。
2．根据权利要求1的方法，其特征在于，使用由棉和/或纤维素组成的纺织平布构成织物。
3．根据权利要求1和2的方法，其特征在于，使用磨细的硅酸盐、砂、玻璃和/或硅藻土作为组分(a)。
4．根据权利要求1-3的方法，其特征在于，使用直径为0.01-200μm的硅化合物。
5．根据权利要求1-4的方法，其特征在于，磨细的硅化合物的用量为1.0-2.5kg/kg棉织物。
6．根据权利要求1-5的方法，其特征在于，使用在4.5-5.5的pH值下具有活性最佳值的酸性纤维素酶作为组分(b)。
7．根据权利要求1-6的方法，其特征在于，纤维素酶的用量按纺织平布构成织物计为0.1-15％(重量)。
8．根据权利要求1-7的方法，其特征在于，此外还使用式(Ⅰ)的沸石，M2zO*Al2O3*xSiO2*yH2O其中M表示原子价z的碱金属或碱土金属，x表示1.8-12的数和y表示0-8的数。
9．根据权利要求1-8的方法，其特征在于，此外使用式(Ⅱ)的脂肪醇聚乙二醇醚R1O(CH2CH2O)nH (Ⅱ)其中R1表示具有12-22个碳原子的直链或支链烷基，n表示2-50的数。
10．磨细的硅化合物的用途，用作在染色或未染色的棉织物上产生石洗效果的添加剂。
全文摘要
本发明公开了一种在纺织平布构成织物上产生织物质地效果的方法,用(a)磨细的硅化合物,和必要时(b)纤维素酶处理一种含有染色或未染色的纤维、纱、原料或织物的水液。该方法特别适用于生产石洗的斜纹粗布。
文档编号D06M11/79GK1230235SQ97197749
公开日1999年9月29日 申请日期1997年9月1日 优先权日1996年9月9日
发明者特里萨·科普特·维达尔, 拉斐尔·皮苏比拉纳, 安德鲁·科洛梅拉 申请人:汉克尔股份两合公司