恢復著色或染色過的對-芳族聚醯胺織物的外觀的方法
2023-07-10 17:22:56 1
專利名稱：恢復著色或染色過的對-芳族聚醯胺織物的外觀的方法
技術領域：
本發明涉及一種改善織物、特別是製成衣物的織物的外觀的方法，所述織物包括著色或染色過的芳族聚醯胺紗線，其中一部分紗線含有帶有磨損的纖絲的對-芳族聚醯胺纖維。該方法涉及將所述紗線與含水染料溶液或染料分散液接觸，其中該方法特別適宜使用常規洗衣機。
背景技術：
芳族聚醯胺紗線的一個重要用途是製備衣服，特別是在危險的高溫環境下使用的衣服，例如消防員使用的外衣。
通常，衣服是由對-芳族聚醯胺紗線如聚(對-亞苯基對苯二醯胺)(本文稱之為PPD-T)與其它紗線如聚(間-亞苯基間苯二醯胺)(本文稱之為MPD-I)的混合物製成的。
然而，從外觀的角度使用對-芳族聚醯胺紗線會帶來困難和缺陷。
對-芳族聚醯胺纖維具有高數量級的纖絲狀結構，其中纖絲化的趨勢在於在大分子之間缺少側向力。隨著織物的對-芳族聚醯胺含量增加超過5重量％，對-芳族聚醯胺纖維潛在纖絲化的程度也增加並且實際磨損的纖絲可能更顯著且令人不悅。隨著織物物品長時間使用而發生的磨損、破損以及清洗，染色和著色過的織物逐漸失去其原有的外觀和美學吸引力。
一般說來，對-芳族聚醯胺纖維，更具體地說是聚(對亞苯基對苯二醯胺)(PPD-T)纖維，具有高結晶度的分子特性、硬的分子鏈和高的鏈間結合力，使得抗拉強度高且模量高。然而，提供這些顯著物理特性的這些分子特性還使得對-芳族聚醯胺纖維相當難以染色。對-芳族聚醯胺纖維的這種屬性在Provost的US 4,144,023、Hartzler的4,985,046和Ghorashi的5,232,461中有討論，其中公開了各種染色方法。
US 4,144,023公開了一種改進的染色方法，其中將溼的芳族聚醯胺纖維捲曲並保持溼潤，然後染色。US 4,985,046公開了染色聚(對亞苯基對苯二醯胺)纖維的「離心澆鑄」和「結構支柱」法的缺陷並公開了一種方法，其中將專門製備的纖維(酸處理過或從未乾燥的)與促進染色的物質的水溶液接觸。US 5,232,461公開了通過在高壓下加熱聚(對亞苯基對苯二醯胺)纖維將它們染色。
上面討論的美國專利中沒有一個涉及恢復含有纖絲化芳族聚醯胺纖維的織物的外觀的問題。
Tainsh的US 2,424,778中描述了通過用上藍劑將織物中的紗線完全染色來處理用過或穿舊的織物以調整織物的整體顏色。上藍劑通常描述為藍色、通常略帶紅色色調的顏料或染料。所需的變白效果是通過將織物染成不同顏色產生的；藍色和紅色與穿舊的織物的淡黃色色調組合使得整個織物帶有新的亮灰色或藍灰色，比穿舊物料的暗黃色看起來更白並且更賞心悅目。
在含有對-芳族聚醯胺紗線的染色織物因磨損、清洗、或者因染色或著色纖維的編織而產生纖絲化紗線而使織物失去其染色外觀時，希望有一種恢復含有對-芳族聚醯胺紗線的染色織物的漂亮外觀的方法。
發明內容
本發明涉及一種恢復衣物外觀的方法，所述衣物包括由具有對-芳族聚醯胺紗線部分的染色或著色紗線製成的織物，所述對-芳族聚醯胺紗線部分帶有纖絲，該方法包括步驟
(a)將所述衣物與含水染料溶液或染料分散液接觸，以將所述對-芳族聚醯胺紗線纖絲染成與染色或著色紗線的顏色相當的顏色，和(b)將步驟(a)的衣物乾燥。
在本發明的另一實施方式中，在將染色或著色纖維編織成織物之後但是在製成衣物之前，改善對-芳族聚醯胺原料的外觀，其中僅在編織過程中發生纖絲化。所述外觀改善涉及上面相同的步驟(a)和(b)，只是將織物而不是衣物與染料溶液接觸以將纖絲染色。
衣服顏色的恢復與編織織物的顏色的改善是在所述芳族聚醯胺紗線的顏色沒有大的改變的情況下通過將這些紗線纖絲染色進行的。
發明詳述本發明的原料通常是由對-芳族聚醯胺紗線製成的衣物，其中該衣物在其加工之前已經染色，這種染色或者是通過將這些纖維、織物或衣服染色進行的，或者是通過將用於這些織物和衣服的纖維著色進行的。衣服穿過之後，衣服的外觀因磨損而變差。因反覆清洗也使衣服磨損和磨破，故外觀也逐漸變差。
以防火設備外衣為例，表面接觸使該衣服遭到磨損，並且在正常穿著中也會變髒，包括穿著者的排汗或者由於經常與煙、菸灰和極端情況的腐蝕化學物質接觸。因此，將這些外衣在使用家用洗滌劑的常規洗衣機中洗滌。而且，就對-芳族聚醯胺纖維而言，已發現反覆洗滌會使衣服失去其新的染色外觀。
對-芳族聚醯胺紗線纖絲化使得該衣服的外觀不好看。儘管個別纖維也變髒，但是纖絲化經常被認為是外觀變差的主要原因。
例如，新織物失去新鮮外觀的一個原因被認為是由於該織物的紗線中纖絲化細絲的光反射不同。每個紗線中的細絲因細絲中的染料或顏料濃度而具有一定的顏色和色調。由於紗線中細絲相對另一個摩擦，或者因表面磨損，形成微小的纖絲並且部分與細絲的表面分離。由於纖絲具有小得多的直徑，因此具信與主細絲相比，它們的光反射不同。由於光反射，纖絲化的織物表面相對不同色調的織物部分在色調中看起來更亮並且不美觀。此外，將不同紗線(例如非-對-芳族聚醯胺紗線與對-芳族聚醯胺紗線)混合之後，纖絲化的量與PPD-T濃度成比例，因此量將不同。這種差異影響了可見的顏色外觀。
儘管公知通過染色或著色難以賦予對-芳族聚醯胺紗線顏色，然而已發現對-芳族聚醯胺紗線的纖絲易於吸收染料。因此本發明涉及通過染色改善纖絲的外觀，使其顏色和光反射與構成布塊的未纖絲化紗線部分的相似。
該染色操作主要影響纖絲，其對預先染色過的對-芳族聚醯胺細絲影響很小或者沒有影響。
本發明使穿著者能夠使用常規洗衣機在正常操作條件下操作來恢復衣物的外觀。衣物的原料是包括染色或著色過的對-芳族聚醯胺紗線的布料。然而，在常規衣物中，對-芳族聚醯胺纖維的量可能小，即低至衣服重量的5％(將所有其它衣服襯裡忽略不計)。
有用的芳族聚醯胺和這些纖維的製備方法更詳細地描述在Bowen等人的US 5,336,734和5,660,779、Blades的3,767,756和3,869,429以及Provost的4,144,023。
這些纖維是由含有二價芳族自由基的芳族聚醯胺製得的，其中這些自由基的鏈延長鍵基本上同軸或者平行和相反並通過醯胺(-NHCO-)鍵相連。這些自由基也可以通過亞乙烯基、亞乙炔基、偶氮基或氧化偶氮基相連。一部分芳族自由基可以用反式-1，4-環己撐自由基替換。
優選的對-芳族聚醯胺纖維是由PPD-T製得的。PPD-T是指將對苯二胺和對苯二醯氯聚合獲得的均聚物，還包括對苯二胺中加入少量其它二胺和/或對苯二醯氯中加入少量其它二醯氯獲得的共聚物。一般說來，其它二胺和其它二醯氯可以多至高達約10mol％的對苯二胺或對苯二醯氯的量使用，只要所述其它二胺和二醯氯沒有幹擾該聚合反應的反應基團。PPD-T的製備描述在US 3,869,429、4,308,374和4,698,414中。
簡言之，這些纖維通常是通過將該聚合物經過噴絲頭中的孔口擠出形成單絲，然後將這些單絲結合形成連續的多絲紗線製得的。這些紗線可以與其它紗線一起重疊或纏繞，然後將它們編織或機織成織物。或者，如果需要紡織的人造纖維紗線，這些連續的多絲紗線可以使用常規棉系統加工技術被拉斷或者切割成人造纖維並紡織成人造紗線。這些連續的多絲紗線也可以與其它類型的多絲紗線混合形成絲束。然後通常將該絲束切割形成人造纖維，之後紡織成紗線，然後使用已知技術紡織成織物。
最終具有待處理的纖絲的纖維在使用本發明的方法製成織物之後可以為連續細絲或人造纖維的形式。將它們形成為紗線，接著形成為織物。
衣物可以包括高含量的非-對-芳族聚醯胺纖維。在一優選實施方式中，衣服主要含有由聚(對-亞苯基對苯二醯胺)(PPD-T)製成的對-芳族聚醯胺纖維和由聚(間-亞苯基間苯二醯胺)(MPD-I)製成的間-芳族聚醯胺纖維。
正如本發明背景中討論的，已知有許多技術可將芳族聚醯胺纖維染色或賦予顏色。這些技術可以用於僅含一種對芳族聚醯胺纖維的布料，或者可以用於含有得自一種或多種芳族聚醯胺或者得自其它合成聚合物的纖維的布料。
在本發明中，通過使用稀含水可溶性染料或含水染料分散液，可以恢復含有芳族聚醯胺纖維的衣物的外觀。正如前面提到的，可以使用常規洗衣機將所述顏色賦予該織物。因此易於商購獲得或者家庭消費的洗衣機可以在大氣壓下操作使用。
適用於本發明的染料類型可以不同，並且包括陽離子、分散或酸染料。
然而在它們易溶於水的情況下優選陽離子染料。由於為了得到最佳結果在接觸衣物之前通常需要將分散液加入到水中，因此分散液不太優選。
染料與待染色的織物的重量濃度比可以在很大範圍內變化。例如，以織物為基礎，可以使用例如低至0.01％的稀染料濃度。然而優選使用範圍在0.02-0.1％的濃度。濃度上限並不重要，但是通常不超過1重量％。由於過量的染料將扔掉，因此染料濃度過大是不理想的。
通常，容易將染料溶解在含有衣物的水中，因此水的使用量不太重要。通常水的量以與織物的重量比計。水與織物的合適比例可以在3∶1-100∶1重量的範圍內。
一個能夠影響纖絲染色的因素是染料溶液或染料分散液用的水的溫度。通常使用至少40℃的溫度。合適範圍的實例是40-80℃。優選溫度在55-65℃的範圍內。通常含水染料與衣物接觸至少5分鐘，通常為至少10分鐘，更優選30分鐘。這些條件非常適度並且僅使得對-芳族聚醯胺纖絲染色，不使對-芳族聚醯胺細絲染色，後者非常難以染色。
在本發明的方法中，在染料溶液中不一定包括染料助劑。染料助劑是指載體或加入使纖維膨脹的其它化學物質。而且，不一定使用高壓幫助從該浴中吸取染料，優選大氣條件。同樣，不一定使用螢光劑，特別是藍色螢光物質，如US 2,424,778中公開的，並且不在涉及恢復纖絲化纖維外觀的本發明的範圍內。因此這種物質不在本發明所用的染料的定義內。
在上面的討論中，最初外觀不好看的原料是衣物。然而，在本發明的另一實施方式中，原料可以是含有芳族聚醯胺紗線的編織布料，即僅因穿著壓力纖絲化的衣物的前體。這種情況下紗線已在編織操作之前染色。
在編織或機織之前，紗線中單個染色或著色纖維具有好看的外觀。然而，由於對-芳族聚醯胺紗線的天然硬度以及在編織操作中加工這些紗線產生的摩擦，在紗線編織成織物期間產生一些纖絲。產生的這些纖絲影響織物的外觀並對顏色造成損害，而如果可以在沒有一點摩擦下將這些紗線加工成織物時這些顏色是可以獲得的。在本實施方式中，在將織物加工成衣物之前，對其外觀進行改善，其中可以採用與處理衣物相同的加工步驟和條件。然而，在此處理的物品是前體織物，而不是衣服。
為了描述本發明，提供了以下實施例。
所有份和百分比都是以重量計，除非另有說明。所有溫度也是以攝氏度計的。使用D25M-9型Hunter Tristimulus Colorometer進行顏色測定。
以常規方式測定Hunter′L′、′a′和′b′值來確定各種織物樣品的顏色和色調深度。′L′顏色成分是樣品黑度或白度的量度，數值較低說明色調較黑，而′a′值是樣品顏色在紅色到綠色範圍內的量度，′b′值是樣品顏色在藍色至黃色範圍內的量度。
實施例1磺化聚(對亞苯基對苯二醯胺)(PPD-T)的深酒紅織物(可以NomexZ-200商購獲得)按照ISO6330步驟洗滌20次。在本實施例下面的步驟中，含水染料浴與織物之比(wt∶wt)是3∶1。
顏色測定如下
視覺觀察洗滌過的織物發現已發生的一定程度的纖絲化。
接下來將洗滌過的織物在襯墊-染色夾設備中用0.1％(染料重量/織物重量)的Viocryl red AGL 300％(Basic Red 29)在60℃、pH4.0(使用乙酸調整pH)下過度染色30分鐘。纖絲吸收單一染料，但是由於顏色測定如下，因此顏色與背景色調不完全相同
接下來將洗滌和染色過的織物過度染色，其中採用不同pH水平並且改變染料配方和濃度，以便在視覺上與未洗滌的織物色調更加匹配配方A.Viocryl Yellow AGL 200％(Basic Yellow 28)@0.018％B.Viocryl red AGL 300％(Basic Red 29)@0.024％C.Viocryl blue ARL 300％(Basic Blue 41)@0.005％(百分比是染料重量與織物重量之比。)使用如下的不同pH水平用乙酸將染料浴的pH水平調整至pH6；用碳酸鈉將染料浴的pH水平調整至pH7、pH8和pH9。在所有pH水平下所有纖絲都成功染色，並且該浴在60℃和30分鐘操作時間下完全耗盡。
本實施例證實了最初染色步驟使織物具有令人愉悅的外觀。然而為了使織物的色調與未洗滌的織物的最初顏色更加匹配，染料浴配方的組成方面要小心。
實施例2將一磺化聚(對亞苯基對苯二醯胺)(PPD-T)的深藍色織物(可以NomexZ-200商購獲得)按照ISO6330洗滌20次，然後用0.5％深藍色染料Basic Blue 41(染料重量/織物重量)在60℃下接觸30分鐘。含水染料浴與織物之比(wt∶wt)是10∶1。
然後在120℃下將該織物乾燥30分鐘。
洗滌20次之後的織物的視覺外觀出現褪色且不好看的藍色，並且發生一定程度的纖絲化。然而在接觸染料之後，織物具有一新的、令人愉悅的藍色外觀。
實施例3將一60/40的黑色聚(對亞苯基對苯二醯胺)(PPD-T)和黑色聚(間亞苯基間苯二醯胺)(MPD-I)的人造纖維混合物通過正常人造紡織和織物編織轉變成織物。人造紡織和織物編織的簡單作用引起大量的纖絲化，以致織物不能再用來製作衣服。
在60℃下使用0.2％Burocryl Black R陽離子染料(染料重量/織物重量)將該織物染色30分鐘。這樣少量的染料足夠加深纖絲的顏色，從而使織物色調回到視覺可接受的水平。液體與織物之比(wt∶wt)是10∶1。
下面的Hunter顏色值證實了色調變化。
權利要求
1.一種恢復衣物的外觀的方法，所述衣物包括由具有對-芳族聚醯胺紗線部分的染色或著色紗線製成的織物，所述對-芳族聚醯胺紗線部分帶有纖絲，該方法包括步驟(a)將所述衣物與含水染料溶液或染料分散液接觸，以將所述對-芳族聚醯胺紗線纖絲染成與所述染色或著色紗線的顏色相當的顏色，和(b)將步驟(a)的衣物乾燥。
2.如權利要求1的方法，其中所述衣物含有至少5重量％的對-芳族聚醯胺。
3.如權利要求2的方法，其中對芳族聚醯胺是聚(對亞苯基對苯二醯胺)。
4.如權利要求3的方法，其中所述衣物織物包括聚(間-亞苯基間苯二醯胺)。
5.如權利要求1的方法，其中所述含水染料溶液或分散液不使用染料助劑。
6.如權利要求1的方法，其中使用一含水染料溶液。
7.如權利要求1的方法，其中以衣物的重量為基礎，最初染料濃度是至少0.01重量％。
8.如權利要求1的方法，其中染料是陽離子染料。
9.如權利要求1的方法，其中所述衣物是防火外衣。
10.一種改善物品的外觀的方法，所述物品包括由具有對-芳族聚醯胺紗線部分的染色或著色芳族聚醯胺紗線製成的織物，所述對-芳族聚醯胺紗線部分帶有纖絲，該方法包括步驟(a)將所述物品與含水染料溶液或染料分散液接觸，以將所述對-芳族聚醯胺紗線纖絲染色，和(b)將步驟(a)的物品乾燥。
11.如權利要求10的方法，其中所述纖絲被染成與所述染色或著色的芳族聚醯胺紗線的顏色相當的顏色。
全文摘要
通過將通常存在於衣物中的著色或染色對－芳族聚醯胺織物與含水染料溶液或分散液接觸，以將與該織物中的芳族聚醯胺細絲相連的磨損纖絲染色，從而恢復所述織物的視覺外觀。可以使用常規洗衣機來使織物與染料相接觸。
文檔編號D06P3/24GK1555442SQ02818236
公開日2004年12月15日 申請日期2002年9月17日 優先權日2001年9月21日
發明者安德烈·凱普特, 安德烈 凱普特, 穆阿耶德 古爾拉什, 哈米德·穆阿耶德·古爾拉什 申請人:杜邦公司