纤维改性方法技术

提供一种纤维改性方法，该方法包括在剪切下在水或稀碱水溶液中分散摩尔取代度为０．０５至１．３的甲基和／或羟烷基的低取代纤维素醚，将得到的分散液涂覆到纤维上，然后干燥该涂覆了的纤维。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
为了避免纤维起毛，增强纤维的抗张强度和耐磨损性，使纤维具有抗静电性和吸水性，并且使纤维具有良好的质地或手感如对纤维光滑干爽的触觉，已经提出一种称为“仿亚麻涂饰”的方法，其中将纤维胶涂覆在纤维上并且凝固再生，然后用水冲洗，并干燥，从而在纤维表面上覆盖再生纤维素。然而，就此而论，由纤维胶衍生的再生纤维素形成涂层的包括如下步骤用高毒性的二硫化碳使纤维素变质制得的黄原酸纤维素溶解在氢氧化钠水溶液中而得到的纤维胶溶液涂覆在纤维上以及随后凝固和再生该纤维素。这存在一个问题，即在制备黄原酸纤维素和凝固再生的步骤中，工人经受与二硫化碳的接触。此外，根据该本身用于覆盖的再生纤维素在吸水性方面不能令人满意，由此因在增加抗静电性、改进吸水性、防缩整理方面不能令人满意而引发问题。而且，根据“仿亚麻涂饰”，使用碱性水溶液，为了凝固而需要用酸中和这一步骤，由此导致难以对耐碱性差的纤维进行改进。为了解决在通过由纤维胶衍生的再生纤维素形成涂层的纤维改性方面的问题，已经提出了用再生纤维素涂覆纤维表面的方法。在该方法中，纤维素本身是溶解在氢氧化钠水溶液中并且粘附在纤维上，然后凝固再生(JP-A61-252369)。然而，该方法不仅需要在低温下将纤维素溶解在氢氧化钠水溶液中，而且还需要使用低度的结晶结构足以增加溶解性这种类型的纤维素，例如用酸水解木质纸浆并且在球磨机中使其研磨而得到的纤维素，或者由纤维胶制得的再生纤维素，由此限制了该方法。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的就是要提供一种，该方法不存在基于二硫化碳的毒性问题，使得制造工艺容易并且能够对耐碱性差的纤维进行改性。本专利技术的另一个目的就是要提供一种，使得到的纤维能够避免起毛，并且具有优异的抗张强度、耐磨损性、抗静电性和吸水性。已经提出了一种方法，其中将取代度低的纤维素醚溶解在碱性溶液中，如浓度通常大约为10重量％的氢氧化钠中，然后涂覆到纤维上，之后溶液凝固再生(JP-A 2004-218102)。已经进行更深入细致的研究，结果，发现了一种，与将碱性水溶液涂覆到纤维上，用酸中和以凝固，然后清洗并干燥的传统“仿亚麻涂饰”的情况不同，在该方法中进行使用一种液体组分而没有使用碱浓度高的碱性水溶液这样的简单步骤。更特别的是，在剪切力下在水或碱浓度为1重量％或者更小的稀碱水溶液中悬浮或分散摩尔取代度低至0.05至1.3的烷基和/或羟烷基的低取代纤维素醚得到分散液，然后将该分散液涂覆到纤维上并干燥。由此没有使用碱浓度高的碱性水溶液，并且不需要与酸中和且凝固这一步骤，因此能够对难以用通常使用碱性水溶液例如高浓度氢氧化钠等的“仿亚麻涂饰”处理的低耐碱性纤维进行改性。而且，已经发现能够进行纤维改性涂饰而不存在二硫化碳方面的问题，从而提供了能够避免起毛且具有高抗张强度和优异的耐磨损性、抗静电性和吸水性的改性纤维。本专利技术是基于这些研究结果而完成的。根据本专利技术，提供了一种，包括如下步骤在剪切力下在水或碱浓度为1重量％或者更小的稀碱水溶液中悬浮并分散摩尔取代度为0.05至1.3的烷基和/或羟烷基的低取代纤维素醚，将得到的分散液涂覆到纤维上，和干燥该涂覆了分散液的纤维。在这种情况下，低取代纤维素醚应当优选为摩尔取代度为0.1至0.7的低取代羟丙基纤维素。在该中，其中可以通过如下方法制得通过对其施加剪切力而得到低取代纤维素醚在水或稀碱水溶液中的分散液使用振动球磨机、胶体研磨机、均相混合机或均化器使分散在低取代纤维素醚分散液中要被剪切的颗粒相互碰撞或与碰撞板碰撞来研磨。在这种情况下，优选将低取代纤维素醚溶解在碱性水溶液中，然后用当量酸或得到碱的浓度为1重量％或更小的溶液所需要的酸量中和该碱溶液，由此使低取代纤维素醚沉淀到其中而制得要被剪切的低取代纤维素醚分散液。也可以通过如下方法制得通过对其施加剪切力而得到低取代纤维素醚在水或稀碱水溶液中的分散液其中将低取代纤维素醚溶解在碱浓度为2重量％或者更大的碱性水溶液中，然后用胶体研磨机在剪切力下辊磨该碱性溶液或者使用均化器通过碰撞研磨该碱性溶液，同时用当量酸或得到碱的浓度为1重量％或更小的溶液所需要的酸量中和该碱溶液。优选，使要被剪切的低取代纤维素醚分散液在70到250MPa的压力下从喷嘴中注射，从而使要被剪切的低取代纤维素醚分散液相互碰撞，或者以90到180°的碰撞角度和1到200这足以使低取代纤维素醚的颗粒精细到其平均长度减少到1/4或低于1/4的碰撞数量与碰撞板碰撞，由此得到剪切的低取代纤维素醚分散液。可选择的，可以通过至少用500秒-1的1倍至60倍的剪切力辊磨要被剪切的低取代纤维素醚分散液以碾压低取代纤维素醚颗粒，由此获得剪切的纤维素醚分散液。在剪切过的分散液中低取代纤维素醚的浓度优选为0.5到20重量％，然后使剪切过的低取代纤维素醚分散液以吸收量(pickup)为10到500重量％的量涂覆到纤维上。根据本专利技术的方法，能够在不使用有害溶剂如二硫化碳的情况下对纤维进行改性，从而确保安全性并且使得制造过程不复杂。得到的改性纤维不会起毛，增强了抗张强度，具有优异的耐磨损性、抗静电性和吸水性。与传统“仿亚麻涂饰”相比，可以使用更简单的工艺进行改性，伴随的优点在于能够对耐碱性低的纤维改性。具体实施方案对用于本专利技术中的纤维类型并不作苛求。纤维的例子包括合成纤维例如聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、聚酯纤维、尼龙纤维、丙烯酸纤维、维尼纶纤维、人造丝纤维、聚氯乙烯纤维和聚偏二氯乙烯纤维；天然纤维例如棉花、纤维素和大麻；以及动物纤维例如羊毛、丝绸和开司米。在本专利技术中，也可以适当地使用较为不耐碱的动物纤维例如羊毛、丝绸和开司米以及聚酯和羊毛的混合物。这里使用的术语“纤维”包括细线状或纱状纤维即细线、编织织物或线状纤维的织物，或者无纺织物或者线状纤维的织物。本专利技术中所使用的低取代纤维素醚是指纤维素醚中纤维素的葡萄糖环的羟基中的氢原子被烷基基团和/或羟烷基基团取代，只要摩尔取代度为0.05到1.3，优选为0.1到0.7。纤维素醚应当不溶解在水中，而是在经受高剪切力时能够提供稳定性高的分散液。如果摩尔取代度低于0.05，则即使对这种纤维素醚施加剪切力时这种纤维素醚也不会提供稳定的分散液。与之相反，当摩尔取代度超过1.3时，在水中的溶解性随着耐水性可能性的降低而增加。在本说明书中，低取代度纤维素醚此后称为低取代纤维素醚。这种低取代度纤维素醚的例子包括低取代烷基纤维素例如低取代甲基纤维素和低取代乙基纤维素；低取代羟烷基纤维素例如低取代羟乙基纤维素和低取代羟丙基纤维素；低取代羟烷基烷基纤维素例如低取代羟丙基甲基纤维素、低取代羟乙基甲基纤维素和低取代羟乙基乙基纤维素。这些中，低取代羟丙基纤维素是优选的。根据本专利技术的纤维改性是通过如下过程实现的包括在剪切力下在水或碱浓度为1重量％或者更小的稀碱水溶液中悬浮或分散如上述列举的低取代纤维素醚，通过涂覆或浸渍使剪切过的分散液涂到纤维上，如果需要，用离心脱水机、砑光机、刮刀式涂胶机等除去涂在纤维上的过量分散液，然后干燥附着的纤维。在本说明书中，将剪切之前的低取代纤维素醚分散液称为要被剪切的分散液，以及将剪切之后的低取代纤维素醚分散液称为剪切过的悬浮液。要被剪切的低取代纤维素醚分散液可以通过在水或碱浓度为1重量％或者更小，尤其为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维改性方法，包括如下步骤：在剪切力下在水或碱浓度为１重量％或者更小的稀碱水溶液中分散摩尔取代度为０．０５至１．３甲基和／或羟烷基的低取代纤维素醚，　　　　将得到的分散液涂覆到纤维上，以及　　　　对该涂覆了分散液的纤维进行干燥。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：丸山直亮，早川和久，谷冈庄治，
申请(专利权)人：信越化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]