紡絲浴的製作方法

2023-05-22 10:24:31

專利名稱：：紡絲浴的製作方法
技術領域：
：本發明涉及用於天然纖維和混紡物的紡絲浴，該紡絲浴能夠改善細紗的特性，還涉及有關的紡絲方法。具體地，本發明的紡絲浴含有平均具有三個或更多個亞硫酸氫根(bisulphite)封端的-N=OO基團的水溶性多異氰酸酯。依據本發明的基本方面，紡絲方法包括使用這種紡絲浴減少廢棄纖維，即在梳理過程中廢棄的纖維的量，降低梳理和精梳過程微塵的水平，提高工藝產率。而且，所得細紗非常均勻，具有高耐受性和彈性。
背景技術：
：在將羊毛纖維或混紡物轉變成細紗的過程中，使用幾種化學添加劑，例如潤滑劑、抗靜電劑、粘合劑和潤溼劑、乳化劑、抗菌劑；將它們溶解或乳化在水中，施塗到纖維上，以在轉變為細紗的過程中保護纖維。用於紡絲的包含上述化學添加劑的水性組合物稱為"紡絲浴"。眾所周知，羊毛或混紡短纖維轉變為細紗通常通過梳理紡絲或精梳紡絲的方法來進行；梳理紡絲包括梳理步驟，精梳紡絲包括梳理步驟和精梳步驟。梳理紡絲通過梳理機進行，並且通過將紡絲浴噴塗沉積到纖維上來進行；梳理紡絲是一種用於處理大量羊毛和混紡物的紡絲技術。在梳理紡絲中，通過梳理得到的粗梳條子直接被傳送到紡絲工序。另一方面，在精梳紡絲中，已經用紡絲浴處理過的纖維被傳送到梳理機，成為粗梳條子；粗疏條子在進入紡絲階段前，再用噴塗紡絲浴進行處理，然後它們被傳送通過精梳(精梳步驟)，然後到達紡絲區域。精梳紗紡絲需要高機器速度，是更昂貴和重要的紡絲工序，得到最高質量細紗。本發明的紡絲浴既可用於梳理紡絲，也可用於精梳紡絲。在梳理中，本發明的紡絲浴還具有以下優點它們能夠在全部過程中保持機器千淨。
發明內容本發明的目的是提供用於天然動物纖維和混紡物的紡絲浴，該紡絲浴含有0.1-6重量X的平均具有三個或更多個亞硫酸氫根封端的-N-CO基團的水溶性多異氰酸酯。本發明的另一個目的是提供用於天然動物纖維和混紡物的紡絲方法，該方法包括將1-20重量％的上述紡絲浴施塗到纖維上的步驟。具體實施方式依據基本方面，通過使用本發明的方法，紡絲中廢棄的纖維的量減少了至少15-30重量％(與使用類似的不具有多異氰酸酯的紡絲浴比較)。平均具有三個或更多個亞硫酸氫根封端的-N-OO基團的水溶性多異氰酸酯是已知的，可按照US3898197和DE2837851中所述的通過一種或多種含有至少兩個羥基的化合物(多元醇)與一種或多種二異氰酸酯反應，然後中間產物再與亞硫酸氫鹽溶液反應來製備。通過三羥甲基丙垸和環氧乙垸、環氧丙烷或它們的混合物以及中和的二(羥甲基)丙酸進行縮合反應得到的分子量在500-6000、優選1000-3000之間的多元醇特別優選用於製備本發明的水溶性多異氰酸酯。優選用於實施本發明的二異氰酸酯可以是脂族或脂環族類型的二異氰酸酯，例如通式OCN-Y-NCO表示的，其中Y是-(CH。6-、3-亞甲基-3，5,5-三甲基環己烷-l-基、4，4'-亞甲基二(環己基)或3，3'-亞甲基二(環己基)。特別優選的二異氰酸酯的通式為0CN-Y-NC0，其中Y是-(CH2)6-，即1,6-己二異氰酸酯。界於本發明的平均具有三個或更多個亞硫酸氫根封端的-N-C-O基團的水溶性多異氰酸酯可從市場上購得；它們還由LambertiSpA以商品名ElafixPV4出售。據本發明人所知，之前還沒有人提出在紡絲浴中使用亞硫酸氫根封端的多異氰酸酯作為主要組分來減少邊角料，提高細紗質量。用於梳理的紡絲浴優選含有1-3重量％的多異氰酸酯，用於精梳的紡絲浴優選含有0.3-2.5重量％的多異氰酸酯。本發明的紡絲浴除了含有上述多異氰酸酯外，還含有一種或多種潤滑劑、一種或多種抗靜電劑、一種或多種粘合劑和水。可用於製備本發明的紡絲浴的潤滑劑是常用於本領域的潤滑劑，例如在HandbookofFiberFinishingTechnology(編輯SLADE,Philip.NY:MarcelDekker，Inc，1998.ISBN082470048l.)中有描述，例如脂肪酸酯(例如硬脂酸和油酸的酯，任選地乙氧基化或丙氧基化，肉豆蔻酸的丙基酯或十六烷基酯，棕櫚酸的異丙基、辛基或十六垸基酯)，礦物油，脂肪醇和酸，環氧乙烷、環氧丙烷的水溶性共聚物，或它們的混合物。優選的潤滑劑主要由乙氧基化的脂肪酸酯，特別是乙氧基化的硬脂酸酯和/或油酸酯組成。紡絲浴中潤滑劑的含量為1-20重量％，優選為5-12重量％。依據本發明的紡絲浴還含有抗靜電劑。可用的抗靜電劑是常用於本領域的抗靜電劑，可以是陰離子型、陽離子型、非離子型或兩性型；最常用的是陰離子型(例如醇磷酸鹽、脂族醇的磷酸酯、乙氧基化的脂族醇的磷酸鹽)和陽離子型(通常是季銨鹽)的抗靜電劑。較佳地，本發明的紡絲浴中的抗靜電劑是陰離子型的；更佳地，主要由醇磷酸鹽和乙氧基化的脂肪酸的混合物組成。在梳理紡絲中，紡絲浴中抗靜電劑的含量為1-15重量％，優選為1-10重量％，而在精梳紡絲中，紡絲浴中抗靜電劑的含量為5-15重量％。粘合劑是本發明的紡絲浴中含有的其它化學添加劑。較佳地，本發明的紡絲浴中的粘合劑是分散的膠體二氧化矽。粘合劑在紡絲浴中的含量為0.1-2重量％。，發明的紡絲浴還含有其它化學添加劑，例如抗菌劑、潤滑劑、防蟲劑、臨時性染料等。紡絲浴中水的百分含量為70-90重量％。本發明的紡絲浴可特別用於處理動物天然纖維，尤其是羊毛、山羊絨、羊駝毛、馬海毛、絲綢和它們的混合物，以及用於處理混紡物，即動物天然纖維與棉花、聚酯、人造纖維、聚醯胺或聚丙烯酸纖維的混合物，其中天然纖維的量佔總重量的至少50重量％。纖維預先用漂白劑進行處理。在梳理步驟之前，可能在精梳步驟之前，通過噴塗技術將紡絲浴沉積在纖維上，所述纖維之前已經進行了洗滌、乾燥和任選的漂白處理。在梳理時，要施塗到纖維上的紡絲浴的量為5-20重量％，優選為12-18重量％;在精梳時，為1-6重量％，優選為2-4重量％。根據本領域中熟知的方法施塗本發明的紡絲浴，不需要進行特殊的變化。通過本發明方法得到的細紗的紗支數對於梳理為8-9Ne，對於精梳為40-150Ne。以下實施例說明使用本發明的紡絲方法得到的細紗的一些優點。實施例1製備依據本發明的紡絲浴。在室溫和機械攪拌下，依次混合以下組分10千克水3千克MonolT/1(53%潤滑劑，來自LambertiSpA)2千克—AntistaticGE50(50%抗靜電劑，來自LambertiSpA)0.2千克MicrotexD9(10。/。分散的膠體二氧化矽，來自LambertiSpA)0.8千克亞硫酸氫根封端的多異氰酸酯，28%水溶液，由乙氧基化的三羥甲基丙烷、1，6-己二異氰酸酯和中和的二羥甲基丙酸得到實施例2，J備對比的紡絲浴。在室溫和機械攪拌下，依次混合以下組分來製備紡絲浴10.8千克水3千克MonolT/1(53%潤滑劑，來自LambertiSpA)2千克AntistaticGE50(50%抗靜電劑，來自LambertiSpA)0.2千克MicrotexD9(10。/。分散的膠體二氧化矽，來自LambertiSpA)應用測試通過噴塗技術，以16千克/100千克纖維的量，將實施例1和實施例2的紡絲浴噴塗到表l-6所示的纖維上。將纖維在普通小室中混合2小時。然後用工業梳理機對纖維進行梳理，用環錠細紗機對粗疏條子進行紡絲，得到具有所需紗支數的細紗(參見表1-6)。根據以下標準方法評價細紗紗支數(Ne/x):UNIENISO2060:97伸長(％)和強度(10—2*N):UNIEN2062:97薄截面(Thinsections)和厚截面(thicksections),毛結(N0./1000米)和不勻率(irregularity,U%):Uster標準。這些評價的結果示於表1-6中。表1.纖維山羊絨:紗支數16浴實施例1實施例2伸長1816.7強度242237厚截面01薄截面1021毛結3465不勻率9.510.57表2tableseeoriginaldocumentpage8表纖維混紡物*紗支數15浴實施例1實施例2伸長1716強度300243厚截面02薄截面714毛結2227不勻率12.112.5*羊毛/山羊絨80/20表6纖維混紡物*紗支數30浴實施例1實施例2伸長1412.4強度151140厚截面14薄截面130140毛結4649不勻率1212.3*羊毛/山羊絨80/20權利要求1.一種紡絲浴，它包含0.1-6重量％的平均具有三個或更多個亞硫酸氫根封端的-N＝C＝O基團的水溶性多異氰酸酯，所述多異氰酸酯通過一種或多種多元醇與一種或多種二異氰酸酯反應，然後中間產物進一步與亞硫酸氫鹽溶液反應來製得。2.如權利要求1所述的紡絲浴，其特徵在於，所述多元醇通過三羥甲基丙烷與環氧乙烷、環氧丙垸或它們的混合物，以及與中和的二(羥甲基)丙酸進行縮合反應製得，其分子量為500-6000。3.如權利要求2所述的紡絲浴，其特徵在於，所述二異氰酸酯是脂族或脂環族二異氰酸酯。4.如權利要求3所述的紡絲浴，其特徵在於，所述二異氰酸酯的通式為OCN-Y-NCO，式中Y是-(CH2)6-、3-亞甲基-3,5，5-三甲基環己烷-l-基、4，4'-亞甲基二(環己基)或3，3'-亞甲基二(環己基)。5.如權利要求4所述的紡絲浴，其特徵在於，Y是-(CH。6-。6.如權利要求5所述的紡絲浴，它還包含1-20重量％的一種或多種潤滑劑，1-15重量％的一種或多種抗靜電劑，0.1-2重量％的一種或多種粘合劑，70-90重量％的水。7.如權利要求6所述的紡絲浴，其特徵在於，所述潤滑劑主要由乙氧基化的脂肪酸酯組成，所述抗靜電劑是陰離子型的抗靜電劑，所述粘合劑是分散的膠體二氧化矽。8.如權利要求7所述的紡絲浴，其特徵在於，所述乙氧基化的脂肪酸酯是乙氧基化的硬脂酸酯和/或油酸酯，所述抗靜電劑主要由醇磷酸鹽和乙氧基化的脂肪酸的混合物組成。9.一種用於天然動物纖維和混紡物的紡絲方法，該方法包括將l-20重量%的權利要求1-8中任一項的紡絲浴施塗到纖維上的步驟。10.如權利要求9所述的紡絲方法，其特徵在於，在梳理時，要施塗到纖維上的紡絲浴的量為5-20重量％，在精梳時，要施塗到纖維上的紡絲浴的量為1-6重量％。全文摘要本發明涉及包含0.1-6重量％的平均具有三個或更多個亞硫酸氫根封端的-N＝C＝O基團的水溶性多異氰酸酯的紡絲浴，所述多異氰酸酯通過一種或多種多元醇與一種或多種二異氰酸酯反應，然後中間產物進一步與亞硫酸氫鹽溶液反應製得。文檔編號D06M15/568GK101248232SQ200680016106公開日2008年8月20日申請日期2006年5月10日優先權日2005年5月13日發明者D·比安基,E·米諾,F·雷焦裡,G·利巴希,M·羅尼申請人:藍寶迪有限公司