专利名称：防污性纤维结构物及其加工方法
技术领域：
本发明涉及防污性纤维结构物、其加工方法及防污加工衣料，更详细地讲，涉及有高的防污功能、同时吸水性优异且感觉舒适的纤维结构物及其加工方法，使用上述纤维结构物的可以使生活排水的主要洗涤排水中的洗涤剂为零或大幅度地降低的没有洗涤剂的防污加工衣料。
背景技术：
以往的纤维制品的防污加工方法，大致分成憎水憎油系的防污加工和吸水吸油系的防污加工的2种类型。
作为憎水憎油系的防污加工，提出了通过使用含带有含氟基的尿烷化合物的憎水憎油剂(参考特许文献1特开平5-247451号公报)、或将具有亲水性基的氟系憎水憎油剂与含氟率高的非亲水性的氟系憎水憎油剂并用(参照特许文献2特开平10-317281号公报)，不破坏坯布的阻燃性或耐磨性等的特性而赋予憎水憎油性的方法，利用憎水憎油系的防污加工制得的坯布，污物成分难附着在坯布上，具有优异的防污性，但因一旦附着时难通过洗涤洗掉污物成分，不吸汗，手感也硬，故具有感觉舒适性差的缺点。
另外，吸水吸油系的防污加工，一般通过使坯布成亲水性，容易去掉污物成分，具有防止再污染的效果。然而，吸水吸油系的防污加工，虽然可以获得对作为疏水性的聚酯的良好的再防污染效果，但原本亲水性的棉难以再污染，使用这种加工基本没有防污效果。另外，吸水吸油系的防污加工虽然在感觉舒适性方面良好，但有附着在坯布上的皮脂污物即使洗涤也往往不能充分地洗净的问题。
另外，染色品的防污加工，使用反应染料染色的反应染色纤维结构物，为了提高坚牢度虽然进行固定处理，但该加工剂使防污性明显降低，对进行固定处理的反应染色纤维结构物不能进行良好的防污加工。
然而，近年关心环境保护的呼声增高，有利于环保的商品在大量上市。在进行生活排水对环境影响的调查。据说生活排水中对环境影响最大的是洗涤排水中的洗涤剂。因此，已制造出使用电解水或超声波的不用洗涤剂、或可减少洗涤剂的洗衣机。然而，以往的技术不能制得不用洗涤剂或减少洗涤剂也能良好去掉污物的衣料。
另外，发明这些洗衣机的原委也可举出生活方式的变化。即，由于卫生环境进步，日常穿的汗衫等的衣服不像过去很脏，由于生活方式已从过去的“穿脏才洗”变成“穿过便洗”，故考虑不用洗涤剂也可以洗涤。
然而，汗衫等乍看起来好象不脏，但也残留眼睛看不见的皮脂成分，不用洗涤剂洗的场合，由于反复的穿-洗，故残留的皮脂成分累积后，引起发黄、变黄、产生臭味的问题。因此，要求即使不用洗涤剂或减少洗涤剂进行洗涤，皮脂污物残留也少，难发生变黄或臭味的汗衫等的衣料品。
再者，与本发明有关的现有技术文献有下述文献。
特开平5-247451号公报[特许文献2]特开平10-317281号公报[特许文献3]特开平9-2416622号公报[特许文献4]特开2003-96673号公报[特许文献5]特开2003-105675号公报[特许文献6]特开平6-10274号公报发明内容本发明是鉴于上述状况而完成的，其目的在于提供通过对坯布赋予有良好的亲水性和憎油性的防污加工剂，汗等的亲水性污物被坯布容易吸收，可通过洗涤容易洗掉，同时可防止皮脂等的油成分浸透到坯布中，另外，如果附着油成分的场合，不用洗涤剂，也可以通过洗涤容易地洗掉，残留的油污少，可以有效地防止坯布污染，而且吸水性良好，手感柔软，感觉舒适性好的防污性纤维结构物及其加工方法以及使用该纤维结构物的防污加工衣料。
本发明者们为了达到上述目的潜心进行研究的结果，发现按最佳范围的比例使用有憎水憎油作用的氟系单体与亲水性单体以特定的比例聚合的共聚物，再使用并用特定浓度的化学品的防污加工剂处理坯布，可以获得有吸水、憎油特征的坯布，结果，即使是出汗，由于坯布吸收水分，故感觉良好，汗等的亲水性污物可通过洗涤容易地洗掉，可防止皮脂等的油系污物浸透布，另外，例如即使油系污物附着在坯布上，也可以不使用洗涤剂而通过洗涤容易洗掉，因此可以获得残留的皮脂污物少的坯布。另外发现特别是对固定处理的反应染色纤维结构物使用的场合，发挥优异的防污效果，从而完成了本发明。
即，本发明提供(1)纤维结构物，其特征在于，对纤维结构物赋予含亲水憎油加工剂和柔软剂的处理液，然后进行热处理，该亲水憎油加工剂由氟系乙烯基单体、含有聚亚烷基二醇的亲水性乙烯基单体和非聚亚烷基二醇系乙烯基单体的共聚物构成，该柔软剂由非离子性表面活性剂水溶液构成。
(2)上述(1)所述的纤维结构物，其特征在于在前述处理液中加入亲水性聚酯制的防污剂。
(3)上述(1)或(2)所述的纤维结构物，其特征在于，反应染色纤维结构物使用含二烯丙基胺盐酸盐/二氧化硫共聚物的固定剂。
(4)上述(1)、(2)、(3)所述的纤维结构物，其特征在于，即使不使用洗涤剂洗涤，皮脂污物成分的残留也少，防止衣服变黄。
(5)上述(1)、(2)、(3)、(4)所述的纤维结构物，其特征在于，根据吸水性(滴加法)JIS L 1096，是60秒以内。
(6)纤维结构物的防污加工方法，其特征在于，对纤维结构物赋予含亲水憎油加工剂和柔软剂的处理液，然后进行热处理，该亲水憎油加工剂由氟系乙烯基单体、含有聚亚烷基二醇的亲水性乙烯基单体和非聚亚烷基二醇系乙烯基单体的共聚物构成，该柔软剂由非离子性表面活性剂水溶液构成。
发明效果根据本发明，可提供由于汗等的吸收良好、感觉舒适性好、难粘附皮脂系污物，并且即使粘附污物时，也可容易地通过洗涤将水系污物和油脂系污物一起除去，而且不使用洗涤剂也容易洗掉污物、洗涤耐久性好的布。另外，本发明方法可与防皱加工、护肤加工、抗菌加工、柔软加工等的各种各样的加工复合。
本发明的防污性纤维结构物是用含有由氟系乙烯基单体、含有聚亚烷基二醇的亲水性乙烯基单体和非聚亚烷基二醇系乙烯基单体的共聚物制的亲水憎油加工剂和非离子性表面活性剂水溶液构成的柔软剂的处理液进行处理的纤维结构物。
这里，作为本发明使用的纤维结构物，可举出丝、棉、织编物、无纺布等，作为构成这些纤维结构物的纤维材料，可举出棉、麻、羊毛等的天然纤维，粘胶、人造丝等的半合成纤维，聚酯、尼龙等的合成纤维等。这些的纤维可以单独使用1种或作为2种以上组合的混纺、交织纤维等使用。
另外，本发明使用的纤维结构物也可以进行染色或印花等，例如，可以使用利用反应染料染色的反应染色纤维结构物等。通常，为了提高染色坚牢度，反应染色纤维结构物使用固定剂，但这种固定剂有降低防污性的倾向。固定剂，有例如双氰系、聚乙烯多胺系、聚阳离子系。特别是反应染色的固定剂，大多是聚阳离子系，有(1)环氧氯丙烷二甲胺加成聚合物、(2)聚二甲氨基乙基甲基丙烯酸酯系、(3)二烯丙基胺盐酸盐/二氧化硫共聚物、(4)二烯丙基二甲基氯化铵/二氧化硫共聚物、(5)二烯丙基胺盐酸盐聚合物、(6)二烯丙基二甲基氯化铵聚合物、(7)单烯丙基胺盐酸盐聚合物、(8)单烯丙基胺盐酸盐/二烯丙基胺盐酸盐共聚物、(9)二烯丙基二甲基氯化铵/二烯丙基胺盐酸盐共聚物、(10)二烷基氨基乙基丙烯酸酯季盐聚合物。
本发明中，对进行固定处理后的反应染色纤维结构物赋予防污性的场合，重要的是选择这些固定剂中不降低防污性那样的阳离子性低、并且不降低坚牢度的程度的分子量小的固定剂。具体地，优选二烯丙基胺盐酸盐/二氧化硫共聚物。
本发明的防污性纤维结构物，可以通过使用含氟系乙烯基单体、含有聚亚烷基二醇的亲水性乙烯基单体和非聚亚烷基二醇系乙烯基单体的共聚物制的亲水憎油加工剂和非离子性表面活性剂水溶液构成的柔软剂的处理液，对上述的纤维结构物进行处理制得。
本发明中，除了上述共聚物，还可通过并用亲水化化合物进一步提高亲水、憎油性能。作为这种亲水化化合物，可举出非离子性表面活性剂或亲水性聚酯。
作为非离子性表面活性剂，例如，可举出(1)脂肪酸甘油酯、(2)脂肪酸季戊四醇酯、(3)脂肪酸山梨糖醇酐酯、(4)脂肪酸聚乙二醇酯、(5)聚乙二醇烷基醚的表面活性剂。
作为亲水性聚酯，可例举(1)在聚酯上结合有聚乙二醇侧链的化合物、(2)由对苯二甲酸二甲酯、间苯二甲酸二甲酯与聚乙二醇构成的共聚聚酯树脂、(3)由对苯二甲酸二甲酯与聚乙二醇制的共聚聚酯树脂、(4)由对苯二甲酸、己二酸、5-磺基间苯二甲酸、聚乙二醇制的共聚聚酯树脂。
这些的亲水化化合物的使用量，相对于上述共聚物，优选20～80质量％。使用量太多时，有时防污效果降低，使用量太少时，有时吸水性降低。
本发明中，为了提高亲水、憎油效果的洗涤耐久性、柔软性、耐撕裂性提高等的实用性，还可以并用各种化学品。作为这样的化学品，例如，可以使用树脂/交联剂类、聚亚烷基二醇改性树脂类、非离子乳化油剂、特种反应型聚乙烯衍生物等。
作为树脂/交联剂，具体地，可举出乙二醛系树脂、三聚氰胺系树脂、异氰酸酯系交联剂、环氧系交联剂等，这些可以单独使用，也可以将2种以上组合使用。由此，可以在布上进行上述共聚物的交联，显著地提高亲水、憎油性的洗涤耐久性能。
该场合，树脂/交联剂的使用量，相对于上述共聚物优选按50～400质量％的比例使用，更优选是300～400质量％。使用量太多时，虽然防污效果没有问题，但有时坯布强力降低，而使用太少时，有时防污效果降低。
本发明中，特别优选并用乙二醛系树脂，具体地，可举出二羟甲基二甲氧基乙烯脲、二羟甲基羟基乙烯脲、1，3-二甲基乙二醛单烷基脲等。
另外，作为三聚氰胺系树脂，可举出三羟甲基三聚氰胺、六羟甲基三聚氰胺等。
作为异氰酸酯系交联剂，可以使用三异氰酸酯化合物、二异氰酸酯化合物、多异氰酸酯化合物等。具体地，优选六亚甲基二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基三异氰酸酯、赖氨酸酯三异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、氢化苯二亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯等，特别优选作为六亚甲基二异氰酸酯的三缩二脲改性体等的六亚甲基二异氰酸酯的改性物的三异氰酸酯化合物。
作为环氧系交联剂，可例举乙二醇缩水甘油醚、山梨糖醇聚缩水甘油醚。
使用树脂/交联剂的场合，作为交联催化剂，优选使用金属盐或有机酸，金属盐，例如可举出硼氟化铵、硼氟化钠、硼氟化钾、硼氟化锌等的硼氟化合物，氯化镁、硫酸镁、硝酸镁等的无机酸等。作为有机酸，可举出柠檬酸、酒石酸、苹果酸、马来酸等。
聚亚烷基二醇改性树脂类有提高纤维结构物的亲水性、使汗等的水分吸收提高的作用。具体地，可例举聚乙二醇改性聚酯类树脂、聚乙二醇改性聚硅氧烷树脂、聚乙二醇改性尿烷树脂、聚乙二醇改性环氧树脂等，这些可以单独使用1种，也可以将2种以上组合使用。
聚亚烷基二醇改性树脂类的使用量太多时，有时防污效果降低，而太少时，有时吸水性降低。
上述共聚物、亲水化化合物及根据需要添加的化学品，可以形成溶于水等的溶剂中的溶液，或作为乳液或分散的处理液使用，该场合，共聚物的浓度优选1～20质量％，特别优选为3～10质量％。浓度太低时，有时防污效果降低，太高时，有时防污效果也不能提高。
本发明的加工方法是使用含上述共聚物的处理液，将处理液粘附在纤维结构物上进行亲水憎油加工处理的方法，作为使纤维结构物粘附处理液的方法，例如可举出使用拉幅机的轧/烘法、使用液流染色机、转鼓染色机的浸渍法等，这些的方法中，在作业性或成本方面，可优选采用轧/烘法。
该场合，上述共聚物对纤维结构物的粘附量优选是0.02～0.07质量％、更优选是0.03～0.06重量％。粘附量太少时，有时防污性降低，太多时，有时防污效果不提高。
另外，化学品(具体地，ソフテツクスN-491(北广化学公司制)非离子性表面活性剂)对纤维结构物的粘附量优选是0.0014～0.021质量％、更优选是0.005～0.01质量％，化学品(具体地パ-マリンMR100(三洋化成公司制)又，使用亲水性聚酯的场合，亲水性聚酯)对纤维结构物的粘附量优选是0.0035～0.05质量％、更优选是0.01～0.035质量％。这些化学品(亲水化化合物)的粘附量太少时，有时吸水性降低，太多时，有时防污性降低。
采用轧/烘法的场合，轧余率适当地根据最终粘附在纤维结构物上的共聚物和化学品的量进行选择，调节对纤维结构物的粘附量使之成为上述的范围。另外，优选在80～180℃干燥1～5分钟左右。
本发明中，如上述，可获得因吸收汗等的水分而感觉舒适性好、可防止油系污物的浸透、粘附的污物也不论是汗等的亲水性的污物、还是以前难洗掉的油系污物、即使不用洗涤剂也具有优异脱落性的纤维结构物。本发明的防污性纤维结构物，可作为衬衣料、贴身衣服、制服等的衣料制品、寝装品等在广泛的领域中适当地使用。
图1是表示洗涤后的油酸残留率的曲线图。
具体实施例方式
以下，列出实施例与比较例更具体地说明本发明，但本发明不限于下述的例子。
实施例1把采用通常方法对棉/聚酯混纺宽幅(经50支数×纬50支数/打入经142×纬76)的坯布进行退浆、精练、漂白、丝光处理加工的坯布浸渍在下述配方的处理液中，采用70％轧余率进行浸轧处理，在120℃干燥1分钟后，再在160℃焙烘2分钟，使处理液粘附在坯布上。
(防皱+亲水憎油防污加工剂处理液配方)成分 配合比例パラレヂNC-3 (大原パラヂウム化学公司制) 5质量％ベツカミンLF-55Pコンク (大日本油墨化学公司制) 15质量％催化剂GT-3 (大日本油墨化学公司制) 3质量％ソフテツクスN-491 (北广化学公司制) 1质量％パ-マリンMR 100(三洋化成公司制) 3质量％对制得的加工后的坯布，采用下述方法评价吸水性及憎油性，进行原糊(ダイヤペ一スト)及油酸防污试验。把结果示于表1、2。并把油酸残留率示于图1。
吸水性按照JIS L 1096滴加法进行测定。60秒以内为合格。
憎油性按照AATCC 118-1979法进行测定。
原糊防污试验按照日本化学纤维检查协会规格“污物易除掉度(原糊法)JCFA TM104”进行测定。再者，3级以上为合格。
<脏液>
使用按下述比例配混的液体1g分散在100ml的电动机油中的液体。
碳黑 16.7质量％牛脂硬化油 20.8质量％
液体石蜡 62.5质量％<试验方法>
1.在试片上滴加0.1ml脏液，施加约7gf/cm2的荷重，放置60秒钟。
2.去掉荷重，使用纱纸擦取剩余的脏液。
3.在室温放置1小时。
4.进行1次103法(JIS L 1042)洗涤。
5.干燥后，采用污染用灰色标度判断残留在试片上的污物状态。
红油酸防污试验使用作为粘附在西装衬衫(dress shirt)或汗衫上的人体皮脂成分的油酸。
<脏液>
使用油酸中溶解有红色的油溶解色素的液体。
<试验方法>
试验方法与原糊法同样地进行。再者，3级以上为合格。
油酸残留率<试验方法>
与上述的红油酸防污试验同样地，粘附脏液，除去剩余的脏液，放置一定时间后，准备进行如通常的103法(JIS L 1042)洗涤的坯布和进行不使用洗涤剂的洗涤的坯布。
对粘附红油酸洗涤后的上述坯布，使用氯仿萃取残留的油酸。
油酸残留率(％)＝残留的油酸/滴加的油酸(0.1ml)×100比较例1除了使用下述所示配方的处理液以外，其他使用与实施例1同样的坯布进行同样的处理。
<防皱加工剂处理液配方>
成分配合比例ベツカミLF-55Pコンク (大日本油墨化学公司制)15质量％催化剂GT-3(大日本油墨化学公司制)3质量％
ニツカシリコンAMC 800E (日华化学公司制) 3质量％シリコ-ランSi 810-50M (一方公司制) 3质量％比较例2除了使用下述所示配方的处理液以外，使用与实施例1同样的坯布进行同样的处理。
<防皱+憎水憎油防污加工剂处理液配方>
成分 配合比例ベツカミンLF-55Pコンク (大日本油墨化学公司制) 15质量％催化剂GT-3 (大日本油墨化学公司制) 3质量％アサヒガ-ドAG 950 (明成化学工业公司制) 9质量％比较例3除了使用下述所示配方的处理液以外，使用与实施例1同样的坯布进行同样的处理。
<防皱+吸水吸油防污加工剂处理液配方>
成分 配合比例ベツカミンLF-55Pコンク (大日本油墨化学公司制) 15质量％催化剂GT-3 (大日本油墨化学公司制) 3质量％ポロンSRコンクII(信越化学工业公司制) 0.5质量％エバフエノ一ルN-7 (日华化学公司制) 2质量％对比较例1～3制得的加工后的坯布，采用与实施例1同样的方法进行评价。把结果示于表1、2。另外，把油酸残留率示于图1。
表1
表2
实施例2对采用通常方法将棉100％宽幅(经50支数×纬40支数/打入经148×纬70)的坯布进行退浆、精练、漂白、丝光加工的坯布进行反应染色，然后，浸渍在加有下述配方(1)的固定剂的处理液中，按轧余率70％进行浸轧处理，在120℃干燥1分钟。
此外，再浸渍在下述配方(2)的亲水憎油防污加工剂处理液中，按轧余率70％进行浸轧处理，在120℃干燥1分钟后，再在160℃焙烘2分钟，使坯布粘附处理液。
(1)<固定加工剂处理液配方>
成分配合比例ダンフイツクス5000 (日东纺制) 2质量％(2)<防皱+亲水憎油防污加工剂处理液配方>
成分配合比例パラレヂンNC-3 (大原パラヂウム化学公司制) 5质量％ベツカミンLF-55Pコンク (大日本油墨化学公司制) 15质量％催化剂GT-3 (大日本油墨化学公司制) 3质量％ソフテツクスN-491 (北广化学公司制)1质量％比较例4对采用通常方法将棉100％宽幅(经50支数×纬40支数/打入经148×纬70)的坯布进行退浆、精练、漂白、丝光加工的坯布进行反应染色，然后，浸渍在加有下述配方(3)的固定剂的处理液中，按轧余率70％进行浸轧处理，在120℃干燥1分钟。
此外，再浸渍在与实施例2同样的配方(2)的亲水憎油防污加工剂处理液中，按轧余率70％进行浸轧处理，在120℃干燥1分钟后，再在160℃焙烘2分钟，使坯布粘附处理液。
(3)<固定加工剂处理液配方>
成分 配合比例ダンフイツクスRE (日东纺制) 2质量％对实施例2及比较例4制得的加工后的坯布，采用与实施例1同样的方法进行评价。把结果示于表3。
表3
权利要求
1.纤维结构物，其特征在于，对纤维结构物赋予含亲水憎油加工剂和柔软剂的处理液，然后进行热处理，所述亲水憎油加工剂由氟系乙烯基单体、含有聚亚烷基二醇的亲水性乙烯基单体和非聚亚烷基二醇系乙烯基单体的共聚物构成，所述柔软剂由非离子性表面活性剂水溶液构成。
2.权利要求1所述的纤维结构物，其特征在于，在前述处理液中加入了亲水性聚酯制的防污剂。
3.权利要求1或2所述的纤维结构物，其特征在于，对反应染色纤维结构物使用含二烯丙基胺盐酸盐/二氧化硫共聚物的固定剂。
4.权利要求1、2、3所述的纤维结构物，其特征在于，即使不使用洗涤剂洗涤，皮脂污物成分的残留也少，防止衣服变黄。
5.权利要求1、2、3、4所述的纤维结构物，其特征在于，根据JIS L 1096，吸水性(滴加法)是60秒以内。
6.纤维结构物的防污加工方法，其特征在于，对纤维结构物赋予含亲水憎油加工剂和柔软剂的处理液，然后进行热处理，所述亲水憎油加工剂由氟系乙烯基单体、含有聚亚烷基二醇的亲水性乙烯基单体和非聚亚烷基二醇系乙烯基单体的共聚物构成，所述柔软剂由非离子性表面活性剂水溶液构成。
全文摘要
本发明公开了一种防污性纤维结构物，是对纤维结构物赋予含亲水憎油加工剂和柔软剂的处理液、然后进行热处理得到的，所述亲水憎油加工剂由氟系乙烯基单体、含有聚亚烷基二醇的亲水性乙烯基单体和非聚亚烷基二醇系乙烯基单体的共聚物构成，所述柔软剂由非离子性表面活性剂水溶液构成。从而可提供洗涤耐久性好的布。本发明方法可与防皱加工、护肤加工、抗菌加工、柔软加工等的各种各样的加工复合。
文档编号D06M15/21GK1782219SQ20051012531
公开日2006年6月7日 申请日期2005年11月15日 优先权日2004年12月1日
发明者傍岛光郎, 伊藤顺, 多田尚惠 申请人:日清纺织株式会社