可洗涤的活性棉制造技术

本公开提供了一种活性棉材料和一种用于加工棉以形成活性棉材料的方法。所述活性棉材料包括通过蜡锁被锁定在棉纤维的表面上的天然蜡层。然蜡层。然蜡层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可洗涤的活性棉
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请根据35USC
§
119(e)要求于2021年1月25日递交的名称为“活性棉织物及相关方法(Activated Cotton Fabric and Related Methods)”(律师案卷号53265
‑
0003P01)的美国临时专利申请序列号63/141,219的优先权；该美国临时专利申请的全部内容通过引用并入此处。


[0003]本公开内容涉及一种用于提高棉材料的强度并降低其可润湿性的工艺(方法或过程，process)。

技术介绍

[0004]棉是一种天然纤维，在加工时具有负面环境影响。目前，纤维进行漂白，用强碱整理以准备用于染色过程，以及进行染色。强碱必须在生产的每个阶段进行中和，以特别地减轻破坏性废水，否则这些破坏性废水将被释放到地球水生态系统中。
[0005]通过反复洗去参与湿加工的碱而产生了大量的水废物。例如，星球跟踪器(the Planet Tracker)中的一份报告“时尚染料还会有吗(Will Fashion Dye Another Day)”(2020年12月)指出：“纺织品生产估计需要430升或114US加仑来生产1kg的纺织织物”。该报告继续说，全球范围使用的估计有8,000种有毒化学物质被用于将原材料转变成纺织品。这些化学物质中的许多作为废物流被释放到淡水源中。例如，“据估计纺织品的染色和处理会导致全球工业水污染的20％”。
[0006]棉处于这个估计值的顶端，相比于聚酯、粘胶人造丝和羊毛，其需要更多的水来进行加工。因此，可能的是，棉织物的生产和染色是重大的贡献者。
[0007]此外，当前用于棉的加工技术是能量密集型的，其需要多个干燥周期。减少染色中使用的热量和缩短染色周期将降低能量需求。

技术实现思路

[0008]本文实施例中描述的一个实施方案提供了一种用于处理棉的方法。所述方法包括在低于约150
°
F(约66℃)的温度和约9.5的pH下用苏打灰(纯碱末或无水碳酸钠，soda ash)处理棉、在低于约150
°
F(约66℃)的温度用过氧化氢对棉进行漂白，以及中和过氧化氢。用有机酸将pH降低至在约6至约7之间，并且将棉在低于约150
°
F(约66℃)的温度进行染色。用蜡锁(wax lock)化合物处理棉。
[0009]本文描述的另一个实施方案提供了一种活性棉材料(活化棉质材料，activated cotton material)，其包括通过蜡锁被锁定在棉纤维的表面上的天然蜡层。
附图说明
[0010]图1是一种用于处理和染色棉织物的方法的工艺流程图。
具体实施方式
[0011]一种为染色而处理棉的行业标准技术被称为漂煮(Kiering)。通常在棉织物或纱线上进行漂煮以使其准备用于染色。它使用了煮练过程(scouring process)，在该过程中使用热碱(NaOH)溶液来皂化棉纤维上的天然蜡涂层，从而去除蜡。这增加了棉织物的吸收度(亲水性)，从而使该织物更易于染色。然而，需要多次水漂洗来去除碱溶液。此外，碱通过部分分解纤维而软化织物，从而导致较低强度的产物。
[0012]在煮练之后，将棉漂白以去除颜色体，从而形成白色材料。漂白可以通过使用过氧化氢或其他漂白剂如次氯酸盐漂白剂等进行。
[0013]然后可以将处理过的棉染色，例如取决于产品而染色成为纱线或织物。在染色过程中，棉可以穿过或浸泡在包含化学物质的浴中，这些化学物质例如通过在棉的表面形成羟基而帮助染料粘附在棉上。棉然后穿过或浸泡在含有染料的浴中。这通常随后是多次漂洗以去除没有粘附在布上的任何多余染料。
[0014]如果处理和染色过程是在棉纱上进行的，则该纱线接着被形成为织物，例如通过针织或编织形成。当前使用的用于处理棉的技术形成吸收性织物，该吸收性织物具有由所使用的技术选择的颜色。然而，碱处理使棉纤维的强度(例如，从原棉)降低了多达50％或更多。
[0015]本文提供了一种用于生产棉产品(被称为活性棉)的工艺，其将天然蜡留在棉纤维上，降低了耗水量并改善了棉的特性。棉纤维上的天然蜡涂层为纱线和织物赋予高性能特性，例如，通过使水蒸气在不被吸附的情况下通过织物而提高了织物的冷却性能。为了实现这一点，所述工艺包括添加被称为蜡锁的化合物。
[0016]如所述的，天然棉上的蜡涂层通常在漂煮期间被去除。此外，即使由较温和的过程留下来，家庭洗涤也会在很少的周期中将天然蜡去除。为了克服这一点，用蜡锁处理活性棉以将蜡固定在织物的位置上。在一些实施方案中，蜡锁包括与天然蜡相互作用以防止表面活性剂去除蜡的有机硅化合物。
[0017]在其他实施方案中，蜡锁是在最终干燥过程之前施加并在干燥期间活化的一种交联剂，如合成丙烯酸类低聚物。交联剂形成将天然蜡固定在纤维的位置上的交联。这使棉织物疏水并使其能够在许多家庭洗涤周期(例如，大于20个周期、大于25个周期、大于30个周期或更长的周期)期间保持疏水性。
[0018]在所述工艺中，漂白使用过氧化氢进行。将过氧化物活化剂三醋精与螯合剂一起使用，以保护棉纤维和天然蜡。三醋精逐渐降低pH，从而创造使该过氧化物成为一种高度有效的漂白剂的条件，以制备用于染色的棉。这允许消除在传统漂白和染料制备方法中使用的强苛性碱。这也创造使酶漂白催化剂成为有效的条件。
[0019]本文描述的过程变化和组合进一步缩短了工艺并提高了水节省。这提供了一种更稳定的、可重复的和生态有利的工艺。此外，棉上的天然蜡涂层将承受30个以上的使用表面活性剂如洗衣剂的家庭洗涤周期。
[0020]图1是一种用于活化棉的方法100的工艺流程图。如本文所述的，该工艺可以在棉产品生产中的任任意多个点处在棉上使用，包括例如在棉条、纱或织物等上使用。该工艺的一个实例在下文的实施例部分中描述。应注意的是，单个步骤可以重排、消除或更改。例如，在一些实施方案中，可以消除苏打灰预处理。还应注意的是，在该工艺中没有使用表面活性
剂以避免去除天然蜡涂层。
[0021]方法100包括三个基本过程，预处理过程102用于清洁棉并将其漂白以去除颜色体并制备用于染色的棉。染色过程104用于对棉赋予颜色。然后整理过程用于施加蜡锁以将天然蜡涂层锁定在棉纤维上，从而允许多次家庭洗涤而不会去除蜡涂层。预处理过程102在方框108处以苏打灰预处理开始。苏打灰(Na2CO3)的使用代替了标准漂煮过程中使用的苛性钠(NaOH)。NaOH的使用将pH设定在12.5，这会损坏棉纤维并通过皂化而去除天然蜡。苏打灰将处理的pH设定例如至约10或约9.5。该较低的pH防止或降低了蜡涂层皂化的可能性。此外，这是在比先前的预处理程序(例如约150
°
F(66℃))更低的温度下进行的。
[0022]在方框108处的苏打灰预处理期间，添加了漂白活性剂(例如三乙酸甘油酯(三醋精))以用于在随后的漂白程序本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于处理棉的方法，所述方法包括：在低于约150
°
F(约66℃)的温度和约9.5的pH下用苏打灰处理所述棉；在低于约150
°
F(约66℃)的温度下用过氧化氢对所述棉进行漂白；中和所述过氧化氢；用有机酸将所述pH降低至约6至约7之间；在低于约150
°
F(约66℃)的温度下对所述棉进行染色；和用蜡锁处理所述棉。2.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括处理棉织物。3.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括处理棉纱。4.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括与所述苏打灰一起添加漂白活性剂。5.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括与所述苏打灰一起添加螯合剂。6.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括与所述过氧化氢一起添加芳基酯酶催化剂。7.根据权利要求1所述的方法，其中中和包括添加酶以使所述过氧化氢降解。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述有机酸包括柠檬酸。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述染色包括：用硫酸钠处理所述棉；用苏打灰处理所述棉以将pH升高至约9....

【专利技术属性】
技术研发人员：格雷厄姆，
申请(专利权)人：泽罗谢尔斯有限责任公司，
类型：发明
国别省市：