專利名稱：防縮性優(yōu)異的動(dòng)物纖維及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種被賦予防縮和抗起球的動(dòng)物纖維及其制備方法。更具體地說，本發(fā)明涉及一種被賦予防縮和抗起球，同時(shí)動(dòng)物纖維原有的優(yōu)異拒水性能卻不受損壞的動(dòng)物纖維及其制備方法。
背景技術(shù)：
動(dòng)物纖維是一種獨(dú)特天然纖維，它具有取決于綿羊品種的特殊手感質(zhì)地，表現(xiàn)出可生物降解性，具有各種各樣優(yōu)異性能，例如吸濕、放濕、保暖、阻燃以及染色性能，乃至拒水性能。它不僅從具有適當(dāng)纖維強(qiáng)度與伸長從而耐穿和較高度耐磨，而且從纖維機(jī)械性能的角度衡量都是一種特殊纖維，因此長期以來受到青睞。然而，其水洗時(shí)的氈化特性和穿著過程中由動(dòng)物纖維的表皮組織結(jié)構(gòu)衍生的起球性，作為服裝使用則是不可心的性質(zhì)。因此，主要針對(duì)防縮長期以來開展了各種改善其表面的研究，伴隨這些研究也進(jìn)行了抗起球的工作。然而，像這樣獲得的任何動(dòng)物纖維都不過是以犧牲作為動(dòng)物纖維內(nèi)在品質(zhì)的拒水性為代價(jià)的改進(jìn)方法。動(dòng)物纖維的拒水膜是這樣一種組織，它影響到吸溫和放濕性能并通過水的吸收和解吸控制傳熱，還影響到保暖和舒適性。換句話說，傳統(tǒng)防縮產(chǎn)品雖能防止水洗收縮，然而缺乏保暖性和舒適。
作為一種傳統(tǒng)的典型防縮工作，有一種采用氯劑的防縮方法，特別是所謂氯-赫科塞特防縮方法，其中動(dòng)物纖維的表皮組織被親水化，使該組織變軟或被除掉，從而賦予防縮性能，以及進(jìn)而，在表皮組織上涂以聚酰胺表氯醇樹脂(赫科塞特樹脂，DickHerculess公司制造)，用以提高耐水洗能力。目前，該方法已風(fēng)靡全球，被暫定為羊毛防縮的完整方法。
然而，從當(dāng)前遍及全球的環(huán)保角度考慮，使用氯劑和含氯樹脂的防縮工藝因排放相當(dāng)數(shù)量可吸附有機(jī)鹵化物(AOX)而造成問題，因而目前正在研究不使用氯劑的新防縮方法?？墒瞧?，替代氯-赫科塞特防縮方法的滿意方法仍未研發(fā)成功。
日本專利公開號(hào)126997/1975公開一種方法，按此法，在羊毛的染色性能和防縮以及羊毛-合成纖維混紡產(chǎn)品的抗起球得到改善的同時(shí)，羊毛的手感和纖維強(qiáng)度均不受損，方法的程序包括，毛條放在酸或酸性鹽(酸式鹽)的水溶液中浸漬，然后用壓榨輥脫水，并置于預(yù)先充注臭氧濃度為35.5mL/L的含臭氧氣體的密閉室內(nèi)，進(jìn)而在50℃處理10min，其間不斷喂入新的含臭氧氣體。然而，該方法僅實(shí)施生成半胱氨酸交聯(lián)鍵(-S-S-)的氧化，主要依靠它來起羊毛防縮的作用，而不進(jìn)行還原處理。在羊毛的情況下，-S-S-鍵直到此種還原處理時(shí)方才斷裂，而此種斷裂才能賦予羊毛滿意的防縮效果，因此，充分的防縮和抗起球無法由所公開的方法取得。再者，上述方法是在密閉系統(tǒng)中進(jìn)行的，因?yàn)樘幚硇枰诔粞鯕怏w氣氛中進(jìn)行，于是，暴露是利用臭氧氣體的分子運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，因此當(dāng)羊毛處理量增加時(shí)，對(duì)臭氧氣體暴露的不均勻就在所難免了，這將直接產(chǎn)生不均勻處理效果，故而達(dá)不到均勻的羊毛防縮和染色。與此同時(shí)，在上述方法中，由于是在密閉體系中處理故生產(chǎn)率很低，并且當(dāng)臭氧氣體從處理設(shè)備中直接泄漏出來時(shí)，工作環(huán)境將遭到惡化，環(huán)境排放量增加，工業(yè)化難以實(shí)現(xiàn)。
日本專利公開號(hào)142759/1980公開一種方法和設(shè)備，纖維在其中用臭氧-水蒸氣混合物料處理。在該方法中，角蛋白動(dòng)物纖維制成的精紡針織物懸掛在皮帶輸送機(jī)上，循環(huán)于備有尾氣排放設(shè)備的特殊處理設(shè)備中，向該設(shè)備中引入水蒸氣以便將溫度升高到79℃，啟動(dòng)風(fēng)扇以引入臭氧-空氣混合氣體(臭氧引入量3.4g/min)，然后該混合氣體將在設(shè)備中停留8.25min以提供防縮效果。在該方法中，也是僅實(shí)施氧化，不進(jìn)行還原處理。因此，所賦予的防縮不令人滿意，再者，臭氧往往由于設(shè)備存在的結(jié)構(gòu)缺陷而容易泄漏，招致工作環(huán)境的惡化。
日本專利公開號(hào)19961/1991公開一種用臭氧作為氧化劑的動(dòng)物纖維防縮方法。文中描述道，臭氧氣體經(jīng)由玻璃過濾器以細(xì)小氣泡形式釋放到水浴中，并讓該氣泡與動(dòng)物纖維進(jìn)行接觸。但是，通過玻璃過濾器之類產(chǎn)生的氣泡過大，無法使臭氧氣泡達(dá)及纖維聚集體的細(xì)部，因此僅處理到纖維聚集體的表面。經(jīng)驗(yàn)充分證明，當(dāng)包含占混合物約90％的防縮羊毛纖維和約10％未經(jīng)防縮處理的羊毛纖維的羊毛制品在水中洗滌時(shí)，其收縮程度與未經(jīng)防縮處理羊毛制品一樣，而在上面提到的方法中，由于羊毛對(duì)臭氧氣體的暴露不均勻，導(dǎo)致處理不均勻，正由于此種不均勻，無法獲得足夠的防縮。
日本專利公開號(hào)72762/1998公開一種方法，按此法，纖維以絲束、線、機(jī)織物、針織物之類的形式浸泡在溶解了臭氧的水中，該水是通過在水中以0.08mm或更小的氣泡形式分散到由臭氧與氧氣或空氣組成的含臭氧氣體中而制成的。文中描述一種將含臭氧氣體引入到水中以形成氣泡并使氣泡破碎的方法，其中氣泡是當(dāng)氣體經(jīng)由管道混合器通過時(shí)令其撞擊管道混合器中的小壁而被擊碎，結(jié)果產(chǎn)生顯示出在水中溶解度提高的直徑等于或小于0.08mm的細(xì)泡，目的在于獲得溶于水中的高濃度臭氧。這不過是一種用水中溶解臭氧處理人造絲和其他纖維的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種被同時(shí)賦予高防縮和抗起球，而且其拒水性不受損害的動(dòng)物纖維。此外，本發(fā)明還提供一種制備該動(dòng)物纖維的方法，其中從環(huán)保角度考慮使用一種不含有毒性氯的化學(xué)品。
本發(fā)明涉及一種防縮和抗起球優(yōu)異，并保持動(dòng)物纖維原有拒水性的動(dòng)物纖維。
具體地說，本發(fā)明涉及的動(dòng)物纖維，其防縮(值)被規(guī)定為，經(jīng)過3小時(shí)水洗后面積收縮率不超過8％，該數(shù)值是按照WM TM 31方法(羊毛制品標(biāo)記檢驗(yàn)方法31)作為氈化收縮率測定的。
更具體地說，本發(fā)明涉及的動(dòng)物纖維，就其以沿纖維方向——從尖到根方向的摩擦系數(shù)(μa)與從根到尖方向的摩擦系數(shù)(μw)之間的差值(μa-μw)表示的數(shù)值而論，按JIS L-1015方法測定，具有與未處理動(dòng)物纖維的靜摩擦系數(shù)或動(dòng)摩擦系數(shù)的(μa-μw)相比不少于30％的降低，其中其μa值與未處理動(dòng)物纖維的數(shù)值近似相等，而μw的數(shù)值則與未處理動(dòng)物纖維的數(shù)值相比增加不少于30％。
本發(fā)明還涉及抗起球不低于JIS L-1076.6.1A方法中的第3等的動(dòng)物纖維。
更具體地說，本發(fā)明涉及一種動(dòng)物纖維，其中假定在反射FT-IR(傅立葉轉(zhuǎn)換-紅外)測定方法中對(duì)應(yīng)于酰胺I吸收帶的吸收度規(guī)定為1，則該動(dòng)物纖維表皮細(xì)胞中-S-S-鍵(半胱氨酸鍵)的氧化程度以在SO3H基團(tuán)(磺酸基團(tuán))吸收帶中的相對(duì)吸收度表示，不小于0.1和/或以在S-SO3Na基團(tuán)(Bunte鹽)吸收帶中的相對(duì)吸收度表示，不小于0.08。
此外，本發(fā)明還涉及一種制備動(dòng)物纖維的方法，它包括a)第1步，動(dòng)物纖維表皮細(xì)胞中的-S-S-鍵(半胱氨酸鍵)經(jīng)初級(jí)氧化處理轉(zhuǎn)化為較低階氧化態(tài)，b)第2步，初級(jí)氧化的-S-S-鍵經(jīng)氧化處理轉(zhuǎn)化為二、三或四-氧化態(tài)中1種或多種較高階氧化態(tài)，以及c)第3步，處于二、三或四-氧化態(tài)的所述-S-S-鍵進(jìn)行還原裂解處理。
進(jìn)而，本發(fā)明涉及一種制備動(dòng)物纖維的方法，該方法包括a)第1步，動(dòng)物纖維表皮細(xì)胞中的-S-S-鍵用一種能氧化動(dòng)物纖維中半胱氨酸-S-S-鍵的氧化劑進(jìn)行初級(jí)氧化處理，b)第2步，初級(jí)氧化的-S-S-鍵用臭氧進(jìn)行氧化處理，轉(zhuǎn)化為二、三或四-氧化態(tài)中1種或多種較高階氧化態(tài)，以及c)第3步，處于較高階氧化態(tài)的所述-S-S-鍵進(jìn)行還原裂解處理。
另外，本發(fā)明還涉及按上述方法中任何一種制取的防縮和抗起球性能優(yōu)異的動(dòng)物纖維。
另外，在上面的說明中，“假定在反射FT-IR測定方法中對(duì)應(yīng)于酰胺I吸收帶的吸收度規(guī)定為1，則-S-S-鍵(半胱氨酸鍵)的氧化程度以在SO3H基團(tuán)(磺酸基團(tuán))吸收帶中的相對(duì)吸收度表示，不小于0.1和/或以在S-SO3Na基團(tuán)(Bunte鹽)吸收帶中的相對(duì)吸收度表示，不小于0.08”，“在SO3H基團(tuán)(磺酸基團(tuán))吸收帶中的相對(duì)吸收度”，更具體地說是指對(duì)應(yīng)于，按反射FT-IR測定方法(ATR方法)測定的對(duì)應(yīng)于-SO3H基團(tuán)(磺酸基團(tuán))的1040cm-1吸收帶的相對(duì)吸收度，此時(shí)，對(duì)應(yīng)于酰胺I的1650cm-1吸收帶被規(guī)定為1。此外，“在S-SO3Na基團(tuán)(Bunte鹽)吸收帶中的相對(duì)吸收度”是指，按反射FT-IR測定方法(ATR方法)測定的對(duì)應(yīng)于S-SO3Na基團(tuán)(Bunte鹽)的1024cm-1吸收帶的相對(duì)吸收度，此時(shí)，對(duì)應(yīng)于酰胺I的1650cm-1吸收帶被規(guī)定為1。


圖1是表示動(dòng)物纖維的縱向斷面示意圖。
圖2是展示未處理羊毛和各種防縮處理羊毛纖維表面的掃描電子顯微鏡照片。
(a)未處理羊毛纖維，(b)氯-處理羊毛纖維，(c)氯-赫科塞特處理羊毛纖維，(d)本發(fā)明的羊毛纖維。
圖3是表示本發(fā)明方法使用的加工設(shè)備側(cè)視圖。
圖4是解釋臭氧處理方法的視圖。
圖5是以宏觀方式觀察實(shí)施例3的各種羊毛纖維在拒水性方面所處狀態(tài)的圖示。
圖6是展示未處理羊毛纖維和各種防縮處理羊毛纖維在阿爾渥(Allworden)反應(yīng)下所處狀態(tài)的光學(xué)顯微鏡照片。
(a)未反應(yīng)羊毛纖維，(b)氯-處理羊毛纖維，(c)氯-赫科塞特處理羊毛纖維，(d)本發(fā)明的羊毛纖維。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明動(dòng)物纖維的特征在于，它具有優(yōu)異防縮和抗起球，同時(shí)保持動(dòng)物纖維原有的拒水性。
本發(fā)明動(dòng)物纖維的防縮可用氈化收縮率或者單根纖維的摩擦系數(shù)差作為尺度來表示。
當(dāng)用氈化收縮率表示時(shí)，本發(fā)明動(dòng)物纖維的防縮為，在3小時(shí)水洗中面積收縮率不超過8％。更優(yōu)選的是，它不超過5％。
當(dāng)用單根纖維摩擦系數(shù)表示時(shí)，具體地就沿從尖到根方向的纖維方向摩擦系數(shù)(μa)與從根到尖方向摩擦系數(shù)(μw)之間的差(μa-μw)代表的數(shù)值而言，與未處理動(dòng)物纖維靜摩擦系數(shù)或動(dòng)摩擦系數(shù)相比，它降低不少于30％。更優(yōu)選的是，它降低不少于40％。再者，μa的數(shù)值近似等于未處理動(dòng)物纖維的數(shù)值，而其μw數(shù)值與未處理動(dòng)物纖維的數(shù)值相比，增加不少于30％。
這里，在本發(fā)明中，氈化收縮率是按照WM TM31方法(羊毛制品標(biāo)記檢驗(yàn)方法31)測定的，并采用由一根紗、14號(hào)針編織為覆蓋系數(shù)C.F.等于0.41的針織物作為樣品。這里，“按照WM TM31方法”是指，測定是按照根據(jù)ISO 6330方法制訂的WM TM31方法的試驗(yàn)程序進(jìn)行的，然而試驗(yàn)洗滌機(jī)則改換為Cubex收縮試驗(yàn)機(jī)。
在本發(fā)明中，單根纖維的摩擦系數(shù)是按照J(rèn)IS L 1015并采用下列條件測定的試驗(yàn)機(jī)Radar型摩擦系數(shù)試驗(yàn)機(jī)吊線荷重200mg圓柱體圓周速度90cm/min。
在此種情況下，μa是沿從尖到根方向的纖維方向摩擦系數(shù)；μw是沿從根到尖方向的纖維方向摩擦系數(shù)。
本發(fā)明動(dòng)物纖維的抗起球是按照J(rèn)IS L 1076.6.1A的起球試驗(yàn)方法定量表示的，其抗起球不大于第3等。
基于上面的規(guī)定，起球試驗(yàn)在下列條件下進(jìn)行試驗(yàn)機(jī)ICI-型起球箱試驗(yàn)機(jī)針織物采用由IP18G針織的織物。
拒水性是通過在待測動(dòng)物纖維制成的針織物上滴一滴水，并觀察該水滴滲入針織物的滲透性來評(píng)估的。評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)是○過30min后水滴呆在織物上(相當(dāng)于天然動(dòng)物纖維之類的)。
△實(shí)際上整個(gè)水滴在經(jīng)過2～30min后全部滲入到織物中。
×實(shí)際上整個(gè)水滴在不到2min內(nèi)全部滲入到織物中。
這里，拒水性評(píng)估可采用將毛條形式的樣品放在水表面上并測定毛條吸水并沉入水中的時(shí)間來進(jìn)行。在本發(fā)明的動(dòng)物纖維情況下，水滴在經(jīng)過30min后仍呆在表面，與天然動(dòng)物纖維一樣。
另外，賦予動(dòng)物纖維以拒水性的鱗片表皮層(外表皮，epicuticle)的存在可利用阿爾渥反應(yīng)(《羊毛科學(xué)評(píng)論》卷63(1986))，按此法，動(dòng)物纖維浸泡在氯的飽和水溶液或溴的飽和水溶液中，以觀察其表面水泡的產(chǎn)生。
本發(fā)明動(dòng)物纖維的優(yōu)異性能是通過改變鱗片構(gòu)造的構(gòu)象實(shí)現(xiàn)的，以羊毛表面結(jié)構(gòu)為例，本發(fā)明的發(fā)明人等所發(fā)現(xiàn)的此種防縮和抗起球的作用機(jī)理可按下述來解釋。
圖1(摘自《羊毛科學(xué)評(píng)論》卷63(1986))是展示羊毛纖維表面部分的縱向斷面示意圖。表皮組織(表皮鱗片)部分，被稱作鱗片，由外表皮層(21)、外角質(zhì)A-層(22)、外角質(zhì)B-層(23)以及作為最內(nèi)層的內(nèi)表皮層(內(nèi)表皮層)(24)按照由外而內(nèi)的順序重疊組成。再有，外表皮層的外表面結(jié)合著一層約0.9nm厚高級(jí)脂肪酸(主要由二十烷酸構(gòu)成)，后者通過硫酯鍵鍵合到外表皮層內(nèi)多肽鏈中的-SH殘基上，而該二十烷酸的烷基基團(tuán)則使得動(dòng)物纖維發(fā)揮優(yōu)異的拒水性能。
再有特別是，構(gòu)成纖維最外層的具有拒水性的高級(jí)脂肪酸，即，二十烷酸，通過硫酯鍵與外表皮層(半胱氨酸含量12％)相連接，外表皮層同與其底側(cè)相鄰的外角質(zhì)A層(半胱氨酸含量35％)一起構(gòu)成一體化結(jié)構(gòu)，它占該表皮組織總厚度的約20％，半胱氨酸鍵在數(shù)量上集中分布在該組織中，占該表皮組織半胱氨酸全部含量的70％。其余的約30％據(jù)知由外角質(zhì)B層(半胱氨酸含量15％)和內(nèi)表皮層(半胱氨酸含量3％)構(gòu)成。
表皮組織的大部分由外角質(zhì)A層與外角質(zhì)B層和內(nèi)表皮層組成，而外角質(zhì)A層與外表皮層一起形成一體化組織結(jié)構(gòu)，氈化現(xiàn)象主要取決于外角質(zhì)B層和內(nèi)表皮層。
當(dāng)動(dòng)物纖維浸泡在水中時(shí)，每一層都或多或少地吸水并溶脹。但是，自然，半胱氨酸交聯(lián)發(fā)展得越完全，被水溶脹的程度越低。因此，當(dāng)動(dòng)物纖維浸泡在水中時(shí)，具有較低半胱氨酸交聯(lián)密度的內(nèi)表皮層，也就是最內(nèi)層，被水溶脹并伸展，然而與此相反，外層、外角質(zhì)層，由于具有較高半胱氨酸交聯(lián)密度故水溶脹程度，因此也就是該外角質(zhì)層的膨脹程度較低。此種由于溶脹差異導(dǎo)致的膨脹差異產(chǎn)生鱗片邊緣的上翹(豎起)，從而導(dǎo)致纖維與纖維之間的糾纏，致使出現(xiàn)氈化。
更具體地說，纖維彼此纏結(jié)，而在這纏結(jié)的部分上，其他纖維在水洗時(shí)通過施加在織物上的外力作用又纏結(jié)上去，致使整個(gè)纖維被抽入到纏結(jié)部分內(nèi)，從而導(dǎo)致整個(gè)纖維團(tuán)長度的收縮形成氈；于是，氈化導(dǎo)致進(jìn)一步收縮。
本發(fā)明防縮和抗起球優(yōu)異的動(dòng)物纖維主要靠對(duì)表皮組織的化學(xué)改性實(shí)現(xiàn)的，外角質(zhì)B-層與內(nèi)表皮層在溶脹性能上被改變成彼此實(shí)際上相等，同時(shí)最外層表面上二十烷酸的拒水性維持不變，以致即便當(dāng)浸泡在水中時(shí)，鱗片豎起的現(xiàn)象實(shí)際上得到消除。
換句話說，在外表皮層與外角質(zhì)A-層這一從有序結(jié)構(gòu)而言為堅(jiān)硬結(jié)構(gòu)的一體化結(jié)構(gòu)體則保持不變，就是說，在發(fā)揮拒水作用的二十烷酸保持不變的情況下，只有外角質(zhì)B-層受到選擇性侵蝕，使得其半胱氨酸鍵，也就是其交聯(lián)結(jié)構(gòu)受到破壞。只有纖維表面部分，特別是與溶脹和收縮有關(guān)的部分受到改性，而纖維內(nèi)部則受到保護(hù)；因此，獲得的特征是，整個(gè)纖維的拒水性得以維持并且纖維強(qiáng)度也得以維持。
由本發(fā)明的處理所造成的上述結(jié)構(gòu)變化可通過反射FT-IR測定方法(ATR法)加以證實(shí)。反射FT-IR測定反映的是自表面向內(nèi)1μm的結(jié)構(gòu)，這大致等于動(dòng)物纖維表皮組織的厚度，后者也是大約1μm。關(guān)于經(jīng)過改性處理的動(dòng)物纖維的FT-IR吸收度，不論在對(duì)應(yīng)于-SO3H基團(tuán)(磺酸基團(tuán))的1040cm-1吸收帶，還是在對(duì)應(yīng)于-S-SO3Na基團(tuán)(Bunte鹽)的1024cm-1吸收帶，在對(duì)應(yīng)于酰胺I的吸收帶(1650cm-1)被規(guī)定為1時(shí)所獲得的相對(duì)吸收度，均比未處理動(dòng)物纖維相對(duì)吸收度提高了，從而表明，外角質(zhì)B-層的交聯(lián)鍵已被切斷。
相反，在通過氯-處理方法或者氯-赫科塞特法，也就是典型傳統(tǒng)方法獲得的動(dòng)物纖維中，由外表皮層與外角質(zhì)A-層組成的一體化結(jié)構(gòu)體直經(jīng)受到侵蝕，特別是，外表皮層受到嚴(yán)重破壞，其結(jié)果是，拒水層被破壞，以致喪失其動(dòng)物纖維原來特有的拒水性能。另外，由于氧化作用施加到整個(gè)纖維，從而導(dǎo)致強(qiáng)度的惡化。
加之，傳統(tǒng)防縮動(dòng)物纖維具有比較光滑的鱗片表面，因此與鱗片維持不變的本發(fā)明動(dòng)物纖維相比，其單纖維拖拽摩擦阻力降低，因而無法提供足夠抗起球。
圖2顯示本發(fā)明動(dòng)物纖維、用傳統(tǒng)方法處理的防縮動(dòng)物纖維以及天然未處理動(dòng)物纖維在電子顯微鏡下觀察的結(jié)果。在圖2中，(a)展示未處理羊毛纖維，(b)展示氯-處理羊毛纖維，(c)展示氯-赫科塞特處理的羊毛纖維，(d)展示本發(fā)明的羊毛纖維。與具有相當(dāng)光滑表面，幾乎看不出任何鱗片的傳統(tǒng)防縮動(dòng)物纖維相比，已證明，本發(fā)明的動(dòng)物纖維能保持原表面狀態(tài)與天然狀態(tài)基本一樣。
這里，本發(fā)明的動(dòng)物纖維包括羊毛、馬海毛、羊駝毛、山羊絨、美洲駝毛、駱馬毛、駱駝毛和安哥拉毛(山羊毛或兔毛)。
具有上述特征、起球性較低的動(dòng)物纖維可按照下面所描述的本發(fā)明制備方法來生產(chǎn)。
即，本發(fā)明的動(dòng)物纖維制備方法包括，由動(dòng)物纖維構(gòu)成的毛條首先用能氧化動(dòng)物纖維半胱氨酸-S-S-鍵的氧化劑進(jìn)行初級(jí)氧化，然后將臭氧-氧氣混合氣體利用管道混合器轉(zhuǎn)化為等于或小于5μm的水中超細(xì)氣泡，令此種狀態(tài)的氣泡與預(yù)先已初級(jí)氧化的動(dòng)物纖維碰撞一段規(guī)定的時(shí)間以便在液體內(nèi)引起氣相氧化反應(yīng)，導(dǎo)致羊毛半胱氨酸鍵氧化為更高階氧化態(tài)。隨后，對(duì)較高階氧化的動(dòng)物纖維實(shí)施還原處理，以便使半胱氨酸交聯(lián)(-S-S-)斷裂。
本發(fā)明方法的特征還在于，能夠連續(xù)地賦予動(dòng)物纖維毛條防縮與抗起球的綜合效果。
在本發(fā)明中，半胱氨酸鍵(-S-S-)的初級(jí)氧化態(tài)，即，較低階氧化態(tài)，是指其單-氧化態(tài)(-SO-S-)、二-氧化態(tài)(-SO2-S-)或二者的混合態(tài)。具體地說，它指的是，富單-氧化態(tài)的狀態(tài)。而較高階氧化態(tài)則指其二-氧化態(tài)、三-氧化態(tài)。
已知，雖然通過還原(三-氧化)態(tài)(-SO2-SO-)、四-氧化態(tài)(-SO2-SO2-)或混合態(tài)的試劑來造成-S-S-鍵的斷裂不容易，而且在單-氧化態(tài)情況下需要較長時(shí)間，但在二、三或四-氧化態(tài)的情況下，裂解則比較容易實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的特征在于，它實(shí)施兩段氧化，包括第1步，動(dòng)物纖維通過浸軋汽蒸采用能氧化動(dòng)物纖維半胱氨酸鍵-S-S-的氧化劑進(jìn)行初級(jí)氧化處理；第2步，通過在含水處理液中噴吹等于或小于5μm超細(xì)氣泡形式的含臭氧含水處理液進(jìn)行較高階氧化，以便僅使得動(dòng)物纖維表皮部分的半胱氨酸鍵有效地發(fā)生斷裂，即，在短時(shí)間內(nèi)不發(fā)生不均勻的處理。
然后，由臭氧發(fā)生設(shè)備產(chǎn)生的臭氧與氧氣的混合氣體吹入到液體循環(huán)泵中，另外通過管道混合器制備含等于或小于5μ超細(xì)氣泡形式的氣泡的含水臭氧處理液，該液體被噴入到水中的初步氧化的動(dòng)物纖維上，從而迅速并擇優(yōu)地將那些所含半胱氨酸鍵-S-S-此前已被氧化的外角質(zhì)B層臭氧氧化，結(jié)果在B層生成更高階氧化態(tài)。
然后，半胱氨酸鍵(-S-S-)在還原劑如亞硫酸鹽作用下通過還原處理而斷裂，從而降低外角質(zhì)B層的半胱氨酸交聯(lián)密度，結(jié)果，促進(jìn)其被水的溶脹、流態(tài)化和增溶，使部分蛋白質(zhì)從纖維中流出。
按照本發(fā)明，該外角質(zhì)B層的半胱氨酸交聯(lián)密度通過預(yù)氧化、臭氧氧化和亞硫酸鹽還原的實(shí)施而降低，結(jié)果獲得與內(nèi)表皮層大致相同的水溶脹度數(shù)值，使得外角質(zhì)B層與內(nèi)表皮層的雙邊功能消失。于是，鱗片的邊緣即便在動(dòng)物纖維浸泡在水中時(shí)也不會(huì)翹起，水洗中不出現(xiàn)收縮。與此同時(shí)，既提供了較高度防縮，又不損害拒水，皆因外表皮層和覆蓋其表面的二十烷酸的硫酯依然保留之故。再者，鑒于纖維中的鱗片保持不變，將纖維從纖維聚集體中拉出的抽出力較高，因此纖維在纖維聚集體中的運(yùn)動(dòng)受到抑制，從而相應(yīng)地導(dǎo)致抗起球，這與處理過程中導(dǎo)致鱗片剝離、鱗片脫除的防縮方法或者給鱗片表面涂布樹脂的防縮方法形成鮮明對(duì)照。
本發(fā)明動(dòng)物纖維的制備方法的特征在于兩段氧化，包括第1步，動(dòng)物纖維的初級(jí)氧化和第2步，初級(jí)氧化后的動(dòng)物纖維經(jīng)受更高階氧化，還在于包括隨后使較高階氧化的半胱氨酸鍵斷裂的還原。
下面，將對(duì)本發(fā)明中本方法做更詳細(xì)的描述。
在本發(fā)明方法中，第1步是用臭氧將半胱氨酸鍵氧化的預(yù)處理步驟，在該階段，纖維表皮組織中的半胱氨酸鍵利用能氧化動(dòng)物纖維-S-S-鍵的氧化劑實(shí)現(xiàn)初級(jí)氧化，達(dá)到基本上單-氧化態(tài)。
作為初級(jí)氧化使用的優(yōu)選氧化劑，可舉出過硫酸、過乙酸、過甲酸、各種過氧酸以及這些過氧酸的中性鹽或酸性鹽，或者高錳酸鉀、過氧化氫之類的例子，它們可單獨(dú)使用，或者2或更多種混合起來使用。尤其優(yōu)選的氧化劑是過硫酸氫鉀。
初級(jí)氧化是按照浸軋(浸漬)-汽蒸(反應(yīng))法，某些情況下采用浸軋-堆積(室溫下反應(yīng))來實(shí)施的。按通常做法，當(dāng)使用過硫酸氫鉀時(shí)采取浸漬法，而這時(shí)，處理試劑滲入到了纖維內(nèi)部，于是纖維或整個(gè)纖維被氧化并水解，導(dǎo)致半胱氨酸鍵斷裂，致使諸如強(qiáng)度、伸長之類的機(jī)械性能下降。盡管如此，防縮效果仍然沒有獲得。再者，過硫酸氫鉀的浸軋(浸漬)并堆積(在室溫下放置)的方法中，除非反應(yīng)溫度等于室溫或更高(基本上在32℃)，否則與纖維的反應(yīng)將不能充分發(fā)生，半胱氨酸也不能充分氧化。在本發(fā)明中，處理?xiàng)l件的設(shè)定應(yīng)根據(jù)所用氧化劑的種類及其與纖維的反應(yīng)性而定，而在使用過硫酸氫鉀的情況下，浸軋(浸漬)-汽蒸(加熱下的反應(yīng))方法僅僅氧化表皮部分的半胱氨酸鍵，同時(shí)防止纖維內(nèi)部的氧化，從而使得隨后表皮部分的較高階臭氧氧化得以順利進(jìn)行。
在該初級(jí)氧化步驟中，外角質(zhì)B層首先被氧化(第1步)。與外角質(zhì)B層截然不同，在外表皮層和與之接觸的外角質(zhì)A層的組織中，半胱氨酸鍵-S-S-交聯(lián)密度非常高，因此，其組織具有非常高的硬度，顯示出耐化學(xué)侵蝕和耐磨(該表皮部分在即便用6N-鹽酸進(jìn)行水解時(shí)也是最后分解的組織。因此，在組織學(xué)中外表皮被看作抗性膜)。鑒于這一點(diǎn)，與外表皮層和外角質(zhì)A層相比，外角質(zhì)B層更容易受到氧化。
就是說，在本發(fā)明的第1步中，潤濕劑被加入到裝有氧化劑水溶液的浴液中。浴溫盡可能控制在低于室溫的水平，浸軋(浸漬)的實(shí)施條件是與動(dòng)物纖維的接觸時(shí)間將為數(shù)秒(約2～3秒)；纖維應(yīng)在氧化劑水溶液尚未達(dá)及纖維內(nèi)部但充分滲入到表皮中的階段離開浸軋?jiān)?，最后立即用軋液機(jī)壓榨以便使氧化劑水溶液的增重率維持恒定。如此含有規(guī)定含量氧化劑水溶液的纖維隨后在約95℃溫度的蒸汽中進(jìn)行處理，以促進(jìn)初級(jí)氧化反應(yīng)的進(jìn)行同時(shí)避免纖維變干。
這里，術(shù)語“浸軋”的意思并不是簡單地通過將纖維放在浴液中以便使液體浸漬到纖維中，而是指浸漬但不導(dǎo)致在浸漬浴中發(fā)生在所用氧化劑與動(dòng)物纖維起化學(xué)反應(yīng)意義上的反應(yīng)。它是指一種不良反應(yīng)條件，就是說，選擇一種高滲透性潤濕劑，它在浴中不被氧化劑分解，并將浴溫控制在盡可能低的水平以抑制與纖維的反應(yīng)，以及浸漬持續(xù)例如數(shù)秒的短時(shí)間，隨后立即壓榨。
在本發(fā)明處理方法中，第2步是用氧化劑進(jìn)行了初級(jí)氧化的動(dòng)物纖維，再用臭氧進(jìn)行更高階氧化的階段。一般的做法是，在用臭氧進(jìn)行的氧化中，要求較長的時(shí)間，并且難以生成足以使半胱氨酸鍵斷裂的氧化態(tài)。就是說，當(dāng)動(dòng)物纖維用臭氧氧化時(shí)，需要用臭氧氣體或高濃度水中溶解臭氧處理10～30min，而在此種條件下連續(xù)處理已不再可能。然而，在本發(fā)明中，在短時(shí)間內(nèi)用臭氧順利地達(dá)到較高階氧化已通過如下措施而變?yōu)榭赡埽?，?步進(jìn)行初級(jí)氧化，作為預(yù)處理方法，隨后將臭氧變?yōu)樘囟顟B(tài)，與此同時(shí)設(shè)計(jì)一種與纖維接觸的方法，這樣一來，連續(xù)處理步驟就成為可能了。
就是說，本發(fā)明的特征在于，臭氧以高濃度、等于或大于5μm的超細(xì)氣泡形式分散在水中，然后含有處于此種狀態(tài)臭氧的含水處理液吹向動(dòng)物纖維，從而引起與氣相臭氧之間的氣-固反應(yīng)。
研制了一種防止超細(xì)氣泡四散的設(shè)備，它將從管道混合器排出的等于或小于5μm超細(xì)氣泡匯聚在多孔吸鼓表面從而增加超細(xì)氣泡與纖維撞擊的次數(shù)。這項(xiàng)成果也對(duì)本發(fā)明的完成做出貢獻(xiàn)。
在以水中分散的氣泡形式臭氧進(jìn)行氧化處理的過程中，氣泡在水中的存在總體上阻礙了纖維聚集體被液體潤濕，并對(duì)液體的潤濕起到相反的影響。在本發(fā)明中，作為解決這一缺點(diǎn)的措施，采取了如下措施首先，用回轉(zhuǎn)針排將動(dòng)物纖維毛條充分梳理開，形成薄層帶狀纖網(wǎng)，纏繞在多孔吸鼓的表面，并利用管道混合器將臭氧-氧氣混合氣體轉(zhuǎn)化為等于或小于5μ超細(xì)氣泡，以及對(duì)液體抽吸以增加氣泡撞擊纖維的次數(shù)，從而使氣泡滲入到纖維與纖維之間，進(jìn)而促進(jìn)臭氧氧化。
下面將結(jié)合圖3所示方法詳細(xì)說明本發(fā)明。所用動(dòng)物纖維毛條例如是約25g/m的毛條，條子的9根纖維采用針排梳理成帶狀，其間牽伸比介于約1.4～4倍，優(yōu)選1.66倍，不過視羊毛纖度而定該數(shù)值可能有所變化。羊毛毛條喂入速度介于約0.2m/min～4m/min，優(yōu)選0.5m/min～2m/min。
毛條被制成帶狀形式后浸漬在含氧化劑和潤濕劑的水溶液中，再用軋液機(jī)榨干。氧化劑的例子包括過硫酸、過硫酸鹽或酸式過硫酸鹽如過硫酸氫鉀、過硫酸氫鈉、過硫酸銨、過硫酸鉀和過硫酸鈉；高錳酸鉀、過氧化氫、過甲酸或其鹽、過乙酸或其鹽等。尤其優(yōu)選的是過硫酸氫鉀[商品名“Oxone”(2KHSO5.KHSO4.K2SO4，有效成分，按KHSO5的比例計(jì)，是42.8％)；由杜邦公司制造]，因?yàn)樗橇?、容易溶解的形式，并且含溶解氧化劑的水溶液在等于或低?2℃的溫度可穩(wěn)定貯存。作為潤濕劑，優(yōu)選采用“Alcopol650”(汽巴嘉基特種化學(xué)品公司制造)，因?yàn)樗寡趸瘎┓€(wěn)定。在過硫酸氫鉀“Oxone”情況下，氧化劑的濃度介于10g/L～50g/L，優(yōu)選20g/L～40g/L，此時(shí)軋液率是100％，不過，隨著氧化劑種類之不同該數(shù)值有所變化。在采用“Alcopol 650”的情況下，潤濕劑的濃度宜于在約2g/L。浸軋?jiān)〉臏囟葍?yōu)選盡可能低，以避免在液相中引起反應(yīng)。尤其優(yōu)選的是，該數(shù)值介于15℃～25℃。優(yōu)選的是，該液體的pH偏于酸性。更優(yōu)選的是，pH是2.0。
用軋液機(jī)壓榨后，讓氧化劑與動(dòng)物纖維毛條起反應(yīng)，而處理?xiàng)l件隨氧化劑種類而不同。例如，在高錳酸鉀、過氧化氫、過甲酸或過乙酸的情況下，建議采用經(jīng)過這些化合物水溶液浸軋后，放在室溫堆積的方法。有利的堆積時(shí)間是約2～10min，不過隨著氧化劑種類和濃度之不同將有所變化。在采用過硫酸氫鉀、過硫酸鉀、過硫酸鈉或過硫酸銨的情況下，初級(jí)氧化反應(yīng)的有利實(shí)施方式是，在浸軋了這些化合物的水溶液以后，在常壓下進(jìn)行汽蒸處理。關(guān)于汽蒸條件，溫度95℃和時(shí)間5～15min，優(yōu)選約10min便足以實(shí)施初級(jí)氧化了。
動(dòng)物纖維的一個(gè)特征是，半胱氨酸鍵(-S-S-)含量隨著構(gòu)成表皮和角質(zhì)的組織而異。在本發(fā)明中，為改善防縮和抗起球特別進(jìn)行了表皮組織的改性。半胱氨酸鍵-S-S-的氧化如下所述順序地進(jìn)行，并在經(jīng)過水解和還原處理之后-S-S-鍵斷裂，最后獲得磺酸(-SO3H)。 單-氧化二-氧化三-氧化四-氧化本發(fā)明的一個(gè)特征在于，反應(yīng)是按照浸軋-汽蒸法用諸如過硫酸氫鉀之類的氧化劑實(shí)現(xiàn)的，而-S-S-鍵則停留在基本上單-氧化態(tài)，并在隨后的步驟中采用臭氧繼續(xù)氧化至更高階。
采取這樣的操作，臭氧氧化反應(yīng)速率比僅僅用臭氧或者僅僅用過硫酸氫鉀時(shí)的氧化速率快，因此，動(dòng)物纖維毛條的連續(xù)處理首次成為可能，從而取得工業(yè)化的成功，只需如下式所示，-S-S-鍵預(yù)先進(jìn)行初級(jí)氧化，然后臭氧氧化 本發(fā)明特征在于，讓臭氧-氧氣混合氣體撞擊動(dòng)物纖維毛條，即，令該氣體以等于或小于5μ水中氣泡形式噴吹，從而通過氣相反應(yīng)產(chǎn)生更高階氧化。有關(guān)臭氧發(fā)生設(shè)備，例如，顯示約250g/小時(shí)發(fā)生能力的臭氧氧化發(fā)生器設(shè)備(例如，ChlorineEngineering公司制造的)便足以實(shí)現(xiàn)動(dòng)物纖維毛條的連續(xù)處理，氧氣以40L/min的速率喂入到臭氧化發(fā)生器中所產(chǎn)生的臭氧氣體將在混合氣體中包含6.5wt％的重量濃度和0.1g/L的體積濃度(臭氧)，在一種實(shí)施例中，用4g/min的臭氧-氧氣混合氣體進(jìn)行處理是最佳條件，不過視初級(jí)氧化程度和其他條件而定，該條件將有所不同。為賦予羊毛纖維防縮和抗起球，該喂入量是，以羊毛重量為基準(zhǔn)，等于或小于6％owf(owf＝按纖維重量計(jì))，優(yōu)選1.5％owf～5％owf，雖然依羊毛纖維品質(zhì)不同該數(shù)值將有所變化。
本發(fā)明的一個(gè)特征在于，為使臭氧氣體有效地與羊毛起反應(yīng)，將臭氧氣體在水中成形為盡可能細(xì)的氣泡，讓該氣泡撞擊羊毛，并在撞擊部位引起氧化反應(yīng)。所以，又由于臭氧在水中的溶解度極其低，結(jié)果只有羊毛的表皮組織受到氧化，而作為內(nèi)層的皮質(zhì)組織則受到保護(hù)，導(dǎo)致羊毛表面改性效果的進(jìn)一步提高。作為將臭氧-氧氣混合氣體轉(zhuǎn)變?yōu)榈扔诨蛐∮?μm超細(xì)氣泡的方法，優(yōu)選這樣一種方法混合氣體被引入到水流泵中，通過升高水壓讓混合氣體撞擊圓筒內(nèi)的小壁，結(jié)果產(chǎn)生超細(xì)氣泡。
本發(fā)明的特征還在于，設(shè)計(jì)了如圖4所示的特殊設(shè)備，用于匯聚管道混合器中產(chǎn)生的超細(xì)氣泡并將這些氣泡吹向帶狀形式的羊毛毛條。經(jīng)過初級(jí)氧化的帶狀形式羊毛毛條(2)被夾在不銹鋼絲網(wǎng)帶(1)與(3)之間，并來到裝配有吸鼓(5)的臭氧處理槽(9)，在此，超細(xì)氣泡通過噴嘴(6)從管道混合器(13)吹向帶狀形式羊毛毛條。為使超細(xì)氣泡匯聚在帶狀形式羊毛毛條處，在吸鼓圓周上安裝了超細(xì)氣泡匯聚設(shè)備(4)，進(jìn)而，含超細(xì)氣泡液體被從吸鼓的中心部分(7)處吸入，以便讓超細(xì)氣泡撞擊帶狀形式羊毛毛條。由臭氧化發(fā)生器(11)產(chǎn)生的臭氧-氧氣混合氣體進(jìn)入到抽水泵(12)中從而導(dǎo)致氣-液混合，混合物在水壓升高的作用下喂入到管道混合器(13)，產(chǎn)生超細(xì)氣泡，并吹向夾在不銹鋼絲網(wǎng)帶之間、帶狀形式的羊毛毛條上。接下去，利用經(jīng)過吸入口(7)進(jìn)行抽吸的設(shè)備完成羊毛纖維的表面氧化。
雖然據(jù)說臭氧是次于氟的強(qiáng)氧化劑，但其性質(zhì)在偏酸性側(cè)與堿性側(cè)有所不同。這就是，在酸性側(cè)Eo＝2.07V然而，在堿性側(cè)Eo＝1.24V于是，在酸性側(cè)，標(biāo)準(zhǔn)氧化勢較高，并且臭氧在水中溶解度也較高，因此，半衰期長得多。
(半衰期，在pH等于10.5時(shí)是1秒；pH等于2.0時(shí)，是105秒)本發(fā)明在pH1.5～pH2.5，優(yōu)選pH1.7～pH2.0的酸性側(cè)進(jìn)行。在冷水中，臭氧具有較高溶解度但反應(yīng)性較低。處理溫度必須升高以提高反應(yīng)性，有利的是，處理溫度介于30℃～50℃，而當(dāng)它過高時(shí)，臭氧-氧氣混合氣體顯示出較高的分子運(yùn)動(dòng)并從處理槽中散出。尤其優(yōu)選的溫度是40℃。通過羊毛毛條的喂入速度可控制反應(yīng)時(shí)間以控制反應(yīng)，即，控制臭氧處理槽中的液體接觸時(shí)間。當(dāng)毛條喂入速度等于0.5m/min時(shí)，接觸時(shí)間是2min；當(dāng)2m/min時(shí)，接觸時(shí)間是33秒。于是，防縮控制和抗起球控制可通過反應(yīng)時(shí)間的控制來實(shí)現(xiàn)。
在臭氧處理槽中臭氧氧化的羊毛毛條要用還原劑處理，其中，-S-S-鍵首先如下式所示那樣斷裂。 在該方法中，在表皮組織當(dāng)中外角質(zhì)B層首當(dāng)其沖受到攻擊，結(jié)果導(dǎo)致半胱氨酸鍵-S-S-交聯(lián)密度的下降以及水中溶脹性質(zhì)增加到與內(nèi)表皮層相同的水平，結(jié)果動(dòng)物纖維鱗片的雙邊性質(zhì)消失，從而防止鱗片邊緣在水中的翹起。因此，羊毛特有的拒水性沒有失去，在保持拒水性的同時(shí)可賦予較高程度防縮和抗起球。
對(duì)還原劑沒有特殊限制，亞硫酸鹽是合適的。在眾多亞硫酸鹽中，亞硫酸鈉Na2SO3(pH9.7)比酸式亞硫酸鈉NaHSO3(pH5.5)更為優(yōu)選。鑒于初級(jí)氧化和臭氧氧化都是在酸性側(cè)進(jìn)行的，因此從中和處理角度考慮，也應(yīng)優(yōu)選在堿性側(cè)進(jìn)行還原處理。亞硫酸鈉的濃度優(yōu)選介于10g/L～40g/L，尤其優(yōu)選約20g/L。溫度優(yōu)選介于35℃～45℃，尤其優(yōu)選約40℃。
水清洗優(yōu)選分兩步進(jìn)行，其間保持溢流，這既有利于清除殘留亞硫酸鹽，又有利于清除從被處理羊毛上溶解下來的蛋白質(zhì)。溫度以大約40℃為有利。
在經(jīng)過水清洗以后，在最終槽中可加入柔軟劑和紡紗油劑，以改善手感和羊毛毛條的紡紗性能。例如，可通過加入下列物質(zhì)，在40℃進(jìn)行處理1g/L Alcamine CA New(汽巴嘉基特種化學(xué)品公司制造)以及1g/L Croslube GCL(CTC紡織品公司/Miki公司制造)。
干燥優(yōu)選在約80℃的較低溫度用抽吸式干燥器進(jìn)行，以避免熱泛黃。
對(duì)各種各樣針對(duì)動(dòng)物纖維的氧化方法做了比較并得出如下看法。
A)在僅用臭氧處理的氧化情況下1)臭氧在水中的溶解度極其低，分別是0℃，39.4mg/L；25℃，13.9mg/L；60℃，0mg/L，從動(dòng)物纖維毛條的連續(xù)處理來看，處理時(shí)間變得過長，因?yàn)檫m合連續(xù)處理的濃度很低。2)需要大量含溶解臭氧的水溶液。3)需要高濃度臭氧發(fā)生設(shè)備，因此增加了設(shè)備投資。4)當(dāng)采用高濃度臭氧氣體時(shí)，需要小心控制現(xiàn)場的尾氣和工作環(huán)境。
B)浸漬法與浸軋汽蒸法就過硫酸氫鉀之類氧化情況的比較1)離子鍵(-NH3+-OOC-)是動(dòng)物纖維聚合物鏈的穩(wěn)定化所涉及的側(cè)鏈鍵之一，又由于諸如過硫酸氫鉀之類的化學(xué)品在浸漬間歇方法中在較高溫度下將反應(yīng)較長時(shí)間，于是鉀離子(+)、氫離子(+)或過硫酸根離子(-)將被-NH3+或-OOC-吸引，從而破壞了該離子鍵，進(jìn)而導(dǎo)致-S-S-鍵的斷裂。這將導(dǎo)致纖維強(qiáng)度、伸長之類性能的降低，且無法獲得防縮效果。
2)另一方面，在動(dòng)物纖維僅按照浸軋汽蒸法采用過硫酸氫鉀進(jìn)行氧化的方法中，采用的浸軋操作步驟的浸漬條件是要使動(dòng)物纖維與過硫酸氫鉀不起反應(yīng)。因此，過硫酸氫鉀水溶液的溫度(該水溶液保持穩(wěn)定的溫度是20℃或更低)須降低，在該水溶液中的浸漬在采用潤濕劑和較低溫度下進(jìn)行一段短時(shí)間(2～3秒)，然后，該動(dòng)物纖維通過立即用軋液機(jī)壓榨而浸漬上規(guī)定數(shù)量的過硫酸氫鉀。然后，通過汽蒸將其加熱，結(jié)果是，反應(yīng)僅在含有試劑的動(dòng)物纖維部分進(jìn)行。在該方法中，試劑并不侵入到纖維內(nèi)部，而是僅造成表面層氧化，內(nèi)部組織則受到保護(hù)，從而有助于防縮和抗起球，表現(xiàn)出與本發(fā)明目的相對(duì)應(yīng)的表面組織改性。
C)在用諸如過硫酸氫鉀之類氧化劑預(yù)處理以后進(jìn)行臭氧處理的情況下1)動(dòng)物纖維一旦被初級(jí)氧化，它便很容易用臭氧迅速氧化，動(dòng)物纖維的氧化可在短時(shí)間內(nèi)完成，因此可以采用連續(xù)處理。2)由于預(yù)先進(jìn)行了初級(jí)氧化，故采用較低濃度臭氧便足以促使氧化反應(yīng)進(jìn)行，因此用較低濃度臭氧發(fā)生設(shè)備就足以使動(dòng)物纖維毛條的連續(xù)處理成為可能。3)由于使用的是較低濃度臭氧發(fā)生設(shè)備，工作環(huán)境將不會(huì)惡化。4)由于使用較低濃度臭氧發(fā)生設(shè)備，設(shè)備投資可以很少。
如上所述，本發(fā)明的兩段氧化法可以實(shí)現(xiàn)采用氧化劑或臭氧二者之一從未達(dá)到過的出乎意料的氧化效果。
在本發(fā)明中，如上所述，通過對(duì)動(dòng)物纖維進(jìn)行較高階氧化，隨后進(jìn)行還原處理使半胱氨酸鍵斷裂，結(jié)果，采取連續(xù)步驟獲得了具有均一防縮和抗起球的動(dòng)物纖維。在像這樣制取的處理過的動(dòng)物纖維中，外角質(zhì)B層受到選擇性攻擊，外表皮與外角質(zhì)A層組成的一體化結(jié)構(gòu)這樣的結(jié)構(gòu)上堅(jiān)硬組織得以保留，結(jié)果，顯示拒水性的二十烷酸也得以保留，整個(gè)纖維的拒水性，以及纖維強(qiáng)度均得以維持。
在動(dòng)物纖維的氯化反應(yīng)中，半胱氨酸(-S-S-)鍵被氧化并水解成為磺酸(-SO3H)，又由于除了半胱氨酸鍵斷裂之外構(gòu)成動(dòng)物纖維的肽鏈也發(fā)生斷裂，因此纖維的抗張強(qiáng)度和伸長都降低了。再有，在作為動(dòng)物纖維最外層膜的二十烷酸與多肽鏈中的-SH基團(tuán)之間生成的硫酯鍵組織遭到破壞，使原來的疏水性轉(zhuǎn)變?yōu)橛H水性。因此，羊毛所固有的拒水功能消失了。
氯化反應(yīng)的一種反應(yīng)機(jī)理可這樣表示 (|和—表示一個(gè)多肽鏈)優(yōu)選實(shí)施方案描述實(shí)施例下面的實(shí)例和對(duì)比例更具體地進(jìn)一步說明本發(fā)明，但這些實(shí)例并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明范圍的限制，在適用于上述諸方面范圍內(nèi)任何合適的修改均應(yīng)被包括在本發(fā)明的技術(shù)范圍之內(nèi)。
實(shí)施例1羊毛毛條按照?qǐng)D3所描述的流程示意圖連續(xù)地經(jīng)受處理。毛條通過流程的移動(dòng)速度，即，浸軋?zhí)幚碥堃簷C(jī)、臭氧處理槽、還原處理槽、水清洗處理槽和干燥過程的速度，是2m/min。
9根由20.7μm澳大利亞美利奴羊毛制成的毛條(25g/m)轉(zhuǎn)移到回轉(zhuǎn)針排上，該羊毛毛條隨后通過牽伸1.66倍被“纖維-梳理”成為帶狀。帶狀毛條在具有下列組成的水溶液中進(jìn)行浸軋，并由軋液機(jī)榨干。
浸軋水溶液組成過硫酸氫鉀KHSO5濃度是40g/L(“Oxone”，由杜邦公司制造)潤濕劑“Alcopol 650”濃度是2g/L(汽巴嘉基特種化學(xué)品公司制造)
處理?xiàng)l件接觸時(shí)間2秒溫度常溫pH2.0軋液率100％將其用軋液機(jī)榨干，然后轉(zhuǎn)移到汽蒸處理過程中。
帶狀形式濕羊毛毛條在輸送帶網(wǎng)上、按下列條件經(jīng)受汽蒸處理。
95℃，10min汽蒸處理后，毛條轉(zhuǎn)移到臭氧處理槽中。
汽蒸處理后的毛條轉(zhuǎn)移到吸液式臭氧處理槽中，并在下列條件下經(jīng)受臭氧氧化。
臭氧發(fā)生器(“OZAT CFS-3”，Chlorine Engineering公司制造)在250g/小時(shí)條件下運(yùn)行，并以氧彈作為氧氣源。
氧氣向“臭氧發(fā)生器OZAT CFS-3”中的喂入速度40L/min臭氧發(fā)生重量濃度6.5wt％臭氧發(fā)生體積濃度0.1g/L臭氧發(fā)生量4g/min向羊毛的表觀臭氧喂入量1.48％owf25g/mX9X1/1.66＝135.5g/m羊毛135.5g/mX2m/min X接觸時(shí)間0.55min(33秒)＝149.05g羊毛4g/min(O3)X 0.55min＝2.2g O32.2g/149.05 X 100＝1.48％owf O3產(chǎn)生的臭氧氣體通過4臺(tái)揚(yáng)水量80L/min的泵轉(zhuǎn)移到4個(gè)管道混合器中。每個(gè)管道混合器的臭氧噴吹量是10L/min，總量是40L/min。采用如圖4所示防止超細(xì)氣泡散開的設(shè)備通過噴吹氣泡，使超細(xì)氣泡撞擊吸鼓上的羊毛毛條，進(jìn)而，處理液被吸入鼓的內(nèi)部并循環(huán)到鼓的外側(cè)以增加其接觸次數(shù)，臭氧處理是在下列條件下進(jìn)行的。
臭氧氣泡約5μm的超細(xì)氣泡處理溫度40℃pH1.7(用硫酸調(diào)節(jié))接觸時(shí)間33秒臭氧處理以后，毛條轉(zhuǎn)移到還原槽中。
帶狀形式臭氧處理的毛條在下列條件下在吸液式還原槽中進(jìn)行處理。
20g/L，亞硫酸鈉Na2SO3pH9.7溫度40℃接觸時(shí)間33秒還原處理后，毛條轉(zhuǎn)移到水清洗槽。
帶狀形式的還原處理毛條用40℃的熱水在吸液式水清洗處理槽中處理33秒。水清洗以后，毛條再轉(zhuǎn)移到另一個(gè)水清洗處理槽。
帶狀形式的毛條用40℃的熱水在吸液式水清洗處理槽中處理33秒。水清洗以后，毛條轉(zhuǎn)移到最終槽，以賦予后續(xù)加工需要的紡紗油劑和柔軟劑。
帶狀形式、水清洗的毛條在吸液式處理槽中用40℃的熱水處理33秒，處理槽中加有下列處理劑。
處理劑1g/L“Alcamine CA New”(汽巴嘉基特種化學(xué)品公司制造)以及1g/L“Croslube GCL”(CTC紡織品公司/Miki公司制造)。
上油處理以后，毛條轉(zhuǎn)移到干燥機(jī)。
干燥是在80℃采用抽吸式熱空氣干燥機(jī)進(jìn)行的。
帶狀形式處理的毛條經(jīng)過針梳并紡紗成2/48Nm x捻度Z500XS300的襪用紗線，并測定紗線的強(qiáng)度和伸長，再針織成覆蓋系數(shù)C.F.等于0.41的密度，并在Cubex收縮試驗(yàn)設(shè)備上連續(xù)洗滌1小時(shí)和3小時(shí)。該針織成C.F.0.41的織物在ICI起球試驗(yàn)機(jī)上經(jīng)受5小時(shí)的起球試驗(yàn)。為進(jìn)一步考察處理的羊毛纖維的性質(zhì)，用電子顯微鏡S-3500N(日立公司制造)觀察羊毛的表面。為測定處理后羊毛的拒水性，毛條經(jīng)過針梳完成纖維梳理，取處理的毛條與未處理的毛條各1g作為樣品，800mL蒸餾水被倒入1-L燒杯中，將樣品漂浮在水面上，并觀察下沉條件。其結(jié)果示于表1中。
處理過的羊毛毛條柔軟并呈白色，其根據(jù)WM TM31方法的防縮指標(biāo)達(dá)到了羊毛合格標(biāo)記可洗性要求規(guī)定的面積收縮百分率標(biāo)準(zhǔn)，也達(dá)到ICI起球試驗(yàn)中抗起球第4等的水平。對(duì)1g樣品的下沉狀態(tài)觀察表明，即便放置1天1夜以后，未處理羊毛和臭氧處理羊毛均未下沉，仍漂浮在燒杯內(nèi)的水面上，然而，以氯化樹脂方法處理(氯-赫科塞特法)的羊毛僅經(jīng)過2～3min后便下沉到燒杯內(nèi)的水面以下。雖然動(dòng)物纖維的性質(zhì)之一是，它具有天然拒水功能，但在本發(fā)明中，獲得了劃時(shí)代實(shí)驗(yàn)結(jié)果，即，在賦予防縮的同時(shí)，天然羊毛原有的拒水功能并不喪失。在傳統(tǒng)防縮方法中，主要采用在氯-處理羊毛表面上涂以赫科塞特樹脂的方法。因此，在該處理的羊毛上，雖然達(dá)到了防縮，但是往往喪失拒水性，于是羊毛往往容易打濕，結(jié)果，由于水的導(dǎo)熱率高，使體溫降低，給穿戴者冰涼的感覺。采用能觀察濕態(tài)物體的S-3500N低真空度電子顯微鏡(日立公司制造)觀察了該處理過的羊毛表面，結(jié)果表明，羊毛鱗片邊緣沒有豎起，也就是，未發(fā)現(xiàn)差異摩擦效應(yīng)(D.F.E.)，相反，在未處理的羊毛中，羊毛鱗片因被水溶脹而豎起，這是導(dǎo)致氈化的一種因素。因此，本發(fā)明是一種使羊毛鱗片邊緣在水中不豎起的防縮方法。
對(duì)比例1按照實(shí)例1采用的方法連續(xù)處理由20.7μm澳大利亞美利奴羊毛制成的毛條(25g/m，9根，牽伸比1.66倍)。然而，未進(jìn)行采用防超細(xì)氣泡散開設(shè)備的臭氧處理。其結(jié)果如表1所示。雖然處理的羊毛經(jīng)受了漂白，但防縮和抗起球與未處理羊毛的差不多，看不出處理效果。
從實(shí)例1與對(duì)比例1的比較清楚地看出，在作為預(yù)處理加工，預(yù)先用過硫酸氫鉀處理羊毛的情況下，用少量臭氧，氧化反應(yīng)便迅速進(jìn)行。也就是，以實(shí)例1為證的本發(fā)明是一種革命性方法，其中以少量臭氧對(duì)羊毛纖維改性就能賦予防縮和抗起球，結(jié)果，以容量小的臭氧發(fā)生器就足以顯示處理效果，因此設(shè)備投資減少，尾氣處理量減少，工作環(huán)境的惡化得以防止。
對(duì)比例2按照實(shí)例1采用的方法連續(xù)處理由20.7μm澳大利亞美利奴羊毛制成的毛條(25g/m，9根，牽伸比1.66倍)。然而，略去了采用過硫酸氫鉀的預(yù)處理。其結(jié)果如表1所示。雖然處理的羊毛經(jīng)受了一定程度的漂白，但防縮和抗起球水平與未處理羊毛完全一樣。
實(shí)施例220.7μ澳大利亞美利奴羊毛的毛條按照實(shí)例1的方法進(jìn)行處理。但不同的是，毛條喂入速度是0.55m/min，以及在臭氧處理槽和其他處理槽中處理液與羊毛的接觸時(shí)間均為2min。臭氧向羊毛的表觀喂入量是5.37％owf。
25g/mX9X1/1.66＝135.5g/m羊毛135.5g/mX0.55m/minX接觸時(shí)間2min＝149.05g羊毛4g/min(O3)X2 min＝8g(O3)8g/149.05gX100＝5.37％owf O3處理的羊毛毛條經(jīng)過針梳并紡紗成2/48Nm x捻度Z500XS300的襪用紗線，再針織成覆蓋系數(shù)C.F.等于0.41的密度，并在Cubex收縮試驗(yàn)設(shè)備上連續(xù)洗滌1小時(shí)和3小時(shí)，進(jìn)而，在ICI起球試驗(yàn)機(jī)上經(jīng)受5小時(shí)的起球試驗(yàn)，還測定了針織紗線的強(qiáng)度和伸長。為觀察羊毛表面的改性狀態(tài)，1g處理過的毛條經(jīng)過針排的纖維梳理，800mL蒸餾水被倒入1-L燒杯中，將樣品漂浮在水面上，并觀察下沉條件。
試驗(yàn)結(jié)果示于表1中。處理過的羊毛毛條柔軟并且顯得很白，另外，由于臭氧喂入量比實(shí)例1提高3.6倍，故防縮遠(yuǎn)優(yōu)于羊毛合格標(biāo)記可洗性要求，并且其抗起球程度如此之高，以致按ICI起球試驗(yàn)，即便5小時(shí)以后，評(píng)定結(jié)果仍達(dá)第5等。由于臭氧反應(yīng)量增加，針織紗線的強(qiáng)度和伸長有一定程度的降低，同時(shí)關(guān)于拒水性，在氯-處理羊毛的情況下，觀察到完全下沉到水面以下，但本實(shí)例處理過的羊毛與天然未處理羊毛相比僅表現(xiàn)出(時(shí)間)略微縮短。


注減號(hào)(－)在表中表明收縮實(shí)施例3進(jìn)行與實(shí)例1相同的過程，不同的是，臭氧處理的接觸時(shí)間設(shè)定為1min，以便對(duì)20.7μ澳大利亞美利奴羊毛進(jìn)行防縮處理。評(píng)估了所獲防縮羊毛的性質(zhì)，結(jié)果載于表2中。并與未處理羊毛、氯-處理羊毛和氯-赫科塞特處理羊毛做了比較。另外，纖維表面的電子顯微鏡照片示于圖1，采用向針織物表面滴水的水滴方法的拒水試驗(yàn)結(jié)果也表示在圖5中。
關(guān)于如上所述表2所載性能的評(píng)估，按照WM TM31方法測定氈化收縮率，并采用由一根紗、14號(hào)針編織為覆蓋系數(shù)C.F.0.41的針織物作為樣品?？蛊鹎蚴前凑認(rèn)IS L 1076.6.1A的起球試驗(yàn)方法，采用由IP18G針織的織物測定的。另外，沿單根纖維鱗片方向，從尖到根方向的摩擦系數(shù)μa以及沿纖維方向，從根到尖方向的摩擦系數(shù)μw是按照J(rèn)IS L 1015，在吊線荷重200mg以及圓柱體圓周速度90cm/min的條件下測定的。
再有，關(guān)于FT-IR，纖維本身是按照反射法(ATR法)測定的。給出的數(shù)字為對(duì)應(yīng)于-SO3H基團(tuán)和-S-SO3Na基團(tuán)的吸收帶的相對(duì)吸收度，其中以對(duì)應(yīng)于酰胺I的吸收帶的吸收度當(dāng)作1。
表2顯示采用堿性染料的染色性能評(píng)估結(jié)果，它提供關(guān)于磺酸基團(tuán)存在的度量。
此外，為了證實(shí)外表皮層的存在，采用阿爾渥(Allworden)反應(yīng)進(jìn)行評(píng)估。其結(jié)果示于圖6中。
這些數(shù)據(jù)清楚地表明，不同于傳統(tǒng)防縮纖維，本發(fā)明防縮羊毛纖維使得鱗片保留得與天然未處理羊毛一樣(圖1)，從而保持了較好拒水性(圖5)。
再者，抗起球，與傳統(tǒng)處理的纖維相比有明顯改善，后者僅略微改善。
另外，氈化收縮率大大改善，并且單纖維的摩擦系數(shù)(靜摩擦和動(dòng)摩擦)方面的差異提供了氈化收縮率的度量，這就是，沿纖維方向——從尖到根方向的摩擦系數(shù)(μa)與從根到尖方向的摩擦系數(shù)(μw)之間的差值(μa-μw)變小，從而使各向異性變小。
FT-IR數(shù)據(jù)顯示，與其他纖維相比，防縮改善的本發(fā)明纖維具有多得多的磺酸基團(tuán)(-SO3H)和Bunte鹽(-S-SO3Na)，這表明其表面產(chǎn)生了較高階氧化態(tài)，從而表明表面氧化得到有效的實(shí)施。
如圖6所示，在本發(fā)明動(dòng)物纖維中，通過阿爾渥反應(yīng)觀察到，與未處理動(dòng)物纖維一樣，有水泡產(chǎn)生，說明有充足數(shù)量外表皮層存在。相比之下，在“氯-處理羊毛”和“氯-赫科塞特處理羊毛”的情況下，無水泡產(chǎn)生，表明外表皮層已經(jīng)破壞。
為進(jìn)行比較評(píng)估，按如下所述制備了“氯-處理羊毛”和“氯-赫科塞特處理羊毛”。
氯-處理羊毛的制備羊毛毛條相繼浸泡在氯-處理浴中，將其用壓榨輥榨干，然后浸泡在反-氯-處理浴中，再將其用壓榨輥榨干，用水洗滌，然后干燥。
氯-處理氯氣吹入水中，使活性氯的數(shù)量相對(duì)于羊毛重量達(dá)到1.8％～2.0％owf，并在pH2.0的冷水中進(jìn)行數(shù)十秒鐘的處理。
抗氯-處理用碳酸氫鈉將亞硫酸鈉(40g/L)調(diào)節(jié)到pH0.9，然后在30℃進(jìn)行數(shù)十秒鐘的處理。
洗滌處理獲得的纖維浸泡在40℃的洗滌浴中達(dá)數(shù)十秒鐘，然后用壓榨輥榨干。
干燥處理獲得的纖維采用抽吸式干燥機(jī)進(jìn)行干燥。
氯-赫科塞特處理羊毛的制備經(jīng)過上述氯-處理、抗氯-處理和水洗處理之后，獲得的羊毛毛條浸泡在溶解了赫科塞特樹脂WT-570(Dick Hercules公司制造)的加工浴中，將其榨干，再浸泡在含柔軟劑和紡紗油劑的處理浴中，榨干，最后干燥。
赫科塞特樹脂處理樹脂浴濃度調(diào)節(jié)到相對(duì)于羊毛重量而言，2％owf，浴液pH用碳酸氫鈉調(diào)節(jié)到pH7.5，然后在35℃進(jìn)行數(shù)十秒鐘的處理，獲得的羊毛用壓榨輥榨干。
柔軟處理浴溫調(diào)節(jié)到，使作為柔軟劑的Alcamine CA-New(汽巴嘉基特種化學(xué)品公司制造)達(dá)到，相對(duì)于羊毛重量而言0.5％owf，并且紡紗油劑Croslube GCL(CTC紡織品公司/Miki公司制造)，相對(duì)于羊毛重量而言1.35％owf，然后在30℃進(jìn)行數(shù)十秒鐘的處理，獲得的羊毛用壓榨輥榨干。
干燥處理獲得的羊毛用抽吸式干燥機(jī)進(jìn)行干燥。


注減號(hào)(－)在表中表明收縮關(guān)于表2中的評(píng)估項(xiàng)目，這些項(xiàng)目的評(píng)估方法，除了已經(jīng)提到的氈化收縮率、單纖維摩擦系數(shù)、抗起球、FT-IR測定和拒水性之外，將在下面說明。
阿爾渥反應(yīng)在玻璃板上放上幾根單根纖維，在其上滴幾滴飽和溴水，然后立即在光學(xué)顯微鏡下觀察每根纖維的表面狀態(tài)。當(dāng)存在任何外表皮層時(shí)，在纖維表面將產(chǎn)生水泡。因此，根據(jù)水泡的生成，便可判定任何外表皮層的存在。
用電子顯微鏡觀察鱗片。
將羊毛纖維浸泡在含有1g/L Astrazon Blue 3RL(拜耳公司制造)和1ml/L非離子潤濕劑的水溶液中，浴比等于1∶100，浴溫20℃，浸泡5min，然后用水洗滌羊毛，并觀察以判斷它們的染色狀態(tài)。
染色狀態(tài)越深，氧化生成的磺酸鹽基團(tuán)越多。
本發(fā)明可提供一種防縮和抗起球優(yōu)異而動(dòng)物纖維原有的拒水性優(yōu)異特性又不受損害并且纖維機(jī)械性能也不會(huì)下降的動(dòng)物纖維。另外，本發(fā)明還提供一種制造有上述特性的動(dòng)物纖維的方法，其中不使用諸如氯之類的有毒化學(xué)品。另外，本發(fā)明方法可按連續(xù)過程實(shí)施，因此提供了一種工業(yè)上有用的方法。
權(quán)利要求
1.一種防縮和抗起球性能優(yōu)異并保持動(dòng)物纖維原有的拒水性的動(dòng)物纖維。
2.按照權(quán)利要求1的動(dòng)物纖維，其中防縮指標(biāo)被規(guī)定為在3小時(shí)水洗中不超過8％的面積收縮率，該數(shù)值是按照WM TM 31方法(羊毛制品檢驗(yàn)方法31)作為氈化收縮率來測定的。
3.按照權(quán)利要求1的動(dòng)物纖維，其中作為防縮的度量，即由沿從尖到根方向的纖維方向摩擦系數(shù)(μa)與從根到尖方向的摩擦系數(shù)(μw)之間的差(μa-μw)表示的數(shù)值，按照J(rèn)IS L-1015方法測定，與未處理動(dòng)物纖維靜摩擦系數(shù)或動(dòng)摩擦系數(shù)的(μa-μw)差值相比，降低30％或更多，其中μa的數(shù)值近似等于未處理動(dòng)物纖維的數(shù)值，而其μw數(shù)值與未處理動(dòng)物纖維的數(shù)值相比，則增加30％或更多。
4.按照權(quán)利要求1的動(dòng)物纖維，其中抗起球不低于JIS L-1076.6.1A方法中的第3等。
5.按照權(quán)利要求1的動(dòng)物纖維，其中假定在反射FT～I(xiàn)R測定方法中對(duì)應(yīng)于酰胺I的吸收帶的吸收度定為1，則該動(dòng)物纖維表皮細(xì)胞中-S-S-鍵(半胱氨酸鍵)的氧化程度，以在SO3H基團(tuán)(磺酸基團(tuán))吸收帶中的相對(duì)吸收度表示不小于0.1，和/或以在S-SO3Na基團(tuán)(Bunte鹽)吸收帶中的相對(duì)吸收度表示不小于0.08。
6.按照權(quán)利要求1的動(dòng)物纖維，其中作為防縮的度量，動(dòng)物纖維在經(jīng)過3小時(shí)水洗后的面積收縮率不超過8％，該數(shù)值是按照WMTM 31方法(羊毛制品標(biāo)記檢驗(yàn)方法31)作為氈化收縮率測定的，和/或其中作為防縮的度量，沿纖維方向——從尖到根方向的摩擦系數(shù)(μa)與從根到尖方向的摩擦系數(shù)(μw)之間的差值(μa-μw)表示的數(shù)值，按JIS L-1015方法測定，與未處理動(dòng)物纖維的靜摩擦系數(shù)或動(dòng)摩擦系數(shù)的(μa-μw)相比，降低30％或更多，其中其μa值與未處理動(dòng)物纖維的數(shù)值近似相等，而μw的數(shù)值與未處理動(dòng)物纖維的數(shù)值相比則增加30％或更多，進(jìn)而其中，抗起球不低于JIS L-1076.6.1A方法中的第3等。
7.按照權(quán)利要求1或6的動(dòng)物纖維，其中動(dòng)物纖維選自羊毛、馬海毛、羊駝毛、山羊絨、美洲駝毛、駱馬毛、駱駝毛和安哥拉毛之一。
8.制備權(quán)利要求1或6的動(dòng)物纖維的方法，它包括a)第1步，動(dòng)物纖維表皮細(xì)胞中的-S-S-鍵(半胱氨酸鍵)經(jīng)初級(jí)氧化處理轉(zhuǎn)化為較低階氧化態(tài)，b)第2步，初級(jí)氧化的-S-S-鍵經(jīng)氧化處理轉(zhuǎn)化為二、三或四-氧化態(tài)中1種或多種較高階氧化態(tài)，以及c)第3步，處于二、三或四-氧化態(tài)的所述-S-S-鍵進(jìn)行還原裂解處理。
9.制備權(quán)利要求1或6的動(dòng)物纖維的方法，它包括a)第1步，動(dòng)物纖維表皮細(xì)胞中的-S-S-鍵用一種能氧化動(dòng)物纖維中半胱氨酸-S-S-鍵的氧化劑進(jìn)行初級(jí)氧化處理，b)第2步，初級(jí)氧化的-S-S-鍵用臭氧進(jìn)行氧化處理，轉(zhuǎn)化為二、三或四-氧化態(tài)中1種或多種較高階氧化態(tài)，以及c)第3步，處于較高階氧化態(tài)的所述-S-S-鍵進(jìn)行還原裂解處理。
10.按照權(quán)利要求9的制備動(dòng)物纖維的方法，其中氧化劑選自過硫酸、過乙酸、過甲酸以及這些過氧酸的中性鹽或酸性鹽、高錳酸鉀、過氧化氫當(dāng)中之一或者2種或更多種的混合物。
11.按照權(quán)利要求9的制備動(dòng)物纖維的方法，其中第1步是按照浸軋汽蒸法，由動(dòng)物纖維在氧化劑水溶液中進(jìn)行處理來實(shí)施的。
12.權(quán)利要求10的制備動(dòng)物纖維的方法，其中第1步是按照浸軋汽蒸法，由動(dòng)物纖維在氧化劑水溶液中進(jìn)行處理來實(shí)施的。
13.按照權(quán)利要求9的制備動(dòng)物纖維的方法，其中以臭氧進(jìn)行的氧化處理是通過，將含等于或小于5μm超細(xì)氣泡形式臭氧的含水臭氧處理液吹向該臭氧處理液中的動(dòng)物纖維來實(shí)施的。
14.按照權(quán)利要求9的制備動(dòng)物纖維的方法，其中動(dòng)物纖維被用作主要由動(dòng)物纖維構(gòu)成的布料或毛條。
15.按照權(quán)利要求8的方法制取的防縮和抗起球優(yōu)異的動(dòng)物纖維。
16.按照權(quán)利要求9的方法制取的防縮和抗起球優(yōu)異的動(dòng)物纖維。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種防縮和抗起球改善的動(dòng)物纖維及其制備方法。還提供一種防縮和抗起球改善并保持其原有拒水性的動(dòng)物纖維。一種處理動(dòng)物纖維的方法,其中預(yù)先以氧化劑將動(dòng)物纖維表面層部分初級(jí)氧化,并讓含有等于或小于5μm超細(xì)氣泡形式臭氧的含水處理液撞擊該纖維,即,令該液體吹向含水處理溶液中的纖維,然后,用還原劑處理該纖維。特別是,在上述處理動(dòng)物纖維的方法中,臭氧超細(xì)氣泡是采用管道混合器形成的。在該方法中,采用一種將含水處理液中的超細(xì)臭氧氣泡匯聚在纖維上的設(shè)備,以便使氣泡不致散逸到處理反應(yīng)槽以外。
文檔編號(hào)D06M11/00GK1334374SQ0112436
公開日2002年2月6日 申請(qǐng)日期2001年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月26日
發(fā)明者市村恒, 梅原亮, 唐川忠士, 大島邦裕, 中瀨一博 申請(qǐng)人:倉敷紡績株式會(huì)社