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課題・解決手段

セルロース系芯部およびロウ外側被覆を有する二領域繊維が開示されている。該被覆は、高融点のロウを含むことができる。該繊維は、天然繊維を70℃未満の温度において処理することによって生産され得る。該繊維は、例えば、約100℃における漂白を含んでいてもよい、キヤー法のような標準的な方法で処理することができ、続いて、繊維表面上にロウを分散させるのに十分な温度においてロウが添加される。業界の標準的な試験によって測定した場合に、該繊維は耐着火性である。ロウは、繊維の約0.4から25重量パーセントまたはそれ以上を占めてもよい。ロウは、天然ロウ、合成ロウもしくは乳化ロウまたはこれらのブレンドであってもよい。二領域繊維は、衣類毛布および家庭用材料を含めた耐火性布を作製するために、BRCF繊維を含めた他の繊維とブレンドされ得る。

概要

背景

綿は、天然繊維であり、再生可能である。即ち、毎年、新たな作物成長することができる。ほとんどの合成繊維は、再生可能な資源ではない石油から製造される。綿は、何千年もの間知られており、したがって、綿についての物理的および化学的特性は周知である。特有化学的性質のために、綿は、いくつかの特性の中でも特に、難燃性となるように、ウオッシュアンドウエア品質を有するようにおよびしわがよらないように製造され得る。綿はまた、ブレンドされた布の全体的な性能を高めるために、他の布帛繊維とブレンドされることがある。

Cotton Inc.によれば、米国は、2014年において、1,550万ベイル短繊維綿および583,000ベイルの長繊維綿生産した。各ベイルは480ポンドの重さである。これは、世界の綿生産量のわずかな割合にすぎない。これは、米国で生産された、556万メトリックトンの短繊維綿および140,000メトリックトンの長繊維綿に換算される。テキサス州は、この収穫物の40パーセントを占める最大の生産者であり、これにジョージア、ミシシッピー、ノースカロライナアーカンサスおよびアラバマ州が続く。

原綿、換言すると植物から得られた未加工材料は、すべての植物質と同様に、セルロースに加えて、無機質樹脂ゴムタンパク質タンニン、油およびロウならびに炭水化物を含有する。綿は、一次セルロースポリマー基材からこれらの生成物を除去するために、通常精製されなければならない。天然の綿は、典型的には糸の形態または布の形態で漂白される。これには、強アルカリ性溶液中での30分以上の綿の煮沸を伴う。この工程は、綿のセルロース部分を浄化し、綿の外側の天然ロウを除去する。

綿植物材料の大部分の望ましくない部分は、「キヤー」煮沸工程中に除去される。これは、苛性ソーダ(NaOH)および他の加工助剤を100℃までの温度で使用して、不純物可溶化し除去する標準的な処理工程になっている。油およびロウは、けん化が可能であり、この調製工程によって除去される。工程の速度を速め、キヤー(バッチ式)法により必要とされる時間を短縮するために、水蒸気処理(100℃)を使用する連続工程が開発されている。原綿に対するキヤー様処理の組成の比較を表1に示す。

実質的にすべての不純物は、キヤー煮沸処理によって除去される。着色はそれに続く、過酸化物または次亜塩素酸塩工程を通常使用し、所望の程度の白色度まで着色を除去する漂白工程によって除去される。これらの処理に続いて、綿布は、任意の様々な方法による染色、ウオッシュアンドウエアへの変換、耐炎性および/もしくは耐着火性への変換ならびに/または上記のすべての組合せを含めた、他の処理のような多数の後処理工程を直ちに受ける準備ができている。処理された綿布または綿布ブレンドの有用性を高めるためのさらなる処理が公知である。

綿繊維中のロウは、単一成分を有するものではなく、複合エステル、酸およびアルコールのブレンドを有するものと考えられる。ロウは、C24−C34第一級アルコールおよび他の複合混合物を含む組成ならびに約77℃の融点、0.976の密度、29の酸価、57のけん化価アセチル化後、137)、84のアセチル価、27のヨウ素価および68%の不けん化物質(123のアセチル価を有する。ロウエステル非存在および高比率遊離ロウアルコールを示す。)を有するものと考えられる。キヤーおよび同様の工程で概要を述べた処理条件で残存するのは、おそらく遊離ロウアルコールである。繊維中のロウの目的は、植え付けの前に曝されることがある過酷な環境から綿の種子を保護することである。解き離れた原綿は数カ月間水上を浮遊し、したがって綿の種子は、の雨の被害から保護される。なお、耐着火性の綿の驚くべき利益をもたらすのは、加工処理から残存したこれらのロウ成分である。

綿布の固有可燃性を低下させるために、綿繊維は、合成繊維のような耐炎性および/または耐着火性繊維と組み合わせられ得る。衣料用途に対しては、とりわけ、モダクリル系繊維およびビニルビニヨンマトリックス繊維が使用されている。得られる布は、純粋な綿布の性能特性および消費者魅力にしばしば欠けている。例えば、50パーセントのバイナルおよび50パーセントのビニヨンで構成される繊維は、それ自体の布を形成するには十分に強くなく、染色が容易ではない。耐火性布を生産するこの方法の別の欠点は、糸が異なる可燃性を有する2種以上の繊維を含有し、このことが一様でない断面積を有し、したがって一様でない耐火性を有する布をもたらす傾向があることである。

あるいは、綿布は、難燃性化学物質および/または熱分解として知られている燃焼過程を変化させるもしくは妨げる耐着火性を高める化学物質で処理され得る。しかし、このような化学物質で処理された綿布は、純粋な綿布の性能特性および消費者魅力に欠けている。これらの処理の多くは、環境に極めて優しくない過酷な化学物質を必要とする。いくつかはまた、乳児および新生児における健康問題に関連付けられている。このような理由で、新生児および乳児の寝具および寝間着の多くは、100パーセントポリエステル切り替えられている。

熱分解の間に、ほとんどの布帛材料は、それらが燃焼する前に、先ず分解を受けて、揮発性可燃物を形成しなければならない。布帛材料が十分な熱源曝露された場合に分解が起こる。布帛材料に対する分解温度は、材料の組成に依存し、様々な繊維に対して異なる。布帛材料が分解する場合、揮発性物質が形成される。揮発性物質は、酸素の存在下で発火して、熱を発生する。熱分解の間に発生した熱は、布帛材料のさらなる分解を引き起こして、布帛材料の完全な破壊を招き得る。

難燃性化学物質または耐着火性を付与する化学物質の適用は、熱分解を妨げる。例えば、難燃性または耐着火性の化学物質は、加熱すると、揮発性可燃物を形成するのに必要な温度より低温において布帛の分解を触媒する酸および塩基に変換されてもよい。リンを含有する化合物は、ポリマーの熱分解を触媒する酸性物質に変換される。あるいは、難燃性または耐着火性化学物質は、加熱すると分解または昇華して、火炎から酸素をさえぎる大量の不燃性蒸気を放出し得る。

概要

セルロース系芯部およびロウの外側被覆を有する二領域繊維が開示されている。該被覆は、高融点のロウを含むことができる。該繊維は、天然繊維を70℃未満の温度において処理することによって生産され得る。該繊維は、例えば、約100℃における漂白を含んでいてもよい、キヤー法のような標準的な方法で処理することができ、続いて、繊維表面上にロウを分散させるのに十分な温度においてロウが添加される。業界の標準的な試験によって測定した場合に、該繊維は耐着火性である。ロウは、繊維の約0.4から25重量パーセントまたはそれ以上を占めてもよい。ロウは、天然ロウ、合成ロウもしくは乳化ロウまたはこれらのブレンドであってもよい。二領域繊維は、衣類毛布および家庭用材料を含めた耐火性布を作製するために、BRCF繊維を含めた他の繊維とブレンドされ得る。

目的

繊維中のロウの目的は、春の植え付けの前に曝されることがある過酷な環境から綿の種子を保護することである

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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この技術が所属する分野

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請求項1

セルロース系の中心部およびロウからなる外側表面からなる二領域綿繊維

請求項2

前記繊維が漂白されている、請求項1に記載の二領域繊維。

請求項3

前記繊維が、塩素、オゾン、過酸化物次亜塩素酸塩またはこれらの組合せで漂白されている、請求項2に記載の二領域繊維。

請求項4

前記ロウが、前記繊維の少なくとも0.4重量パーセントを占める、請求項1に記載の二領域繊維。

請求項5

前記ロウが、前記繊維の約0.4重量パーセントから約25重量パーセントを占める、請求項1に記載の二領域繊維。

請求項6

前記ロウが、前記繊維の約14重量パーセントから約16重量パーセントを占める、請求項1に記載の二領域繊維。

請求項7

前記ロウが、天然ロウ、合成ロウ、乳化ロウまたはこれらの混合物を含む、請求項1に記載の二領域繊維。

請求項8

前記天然ロウが、綿ロウ、ホホバロウ、大豆ロウ、カルナウバロウまたはこれらの組合せである、請求項7に記載の二領域繊維。

請求項9

前記ロウが約70℃以上の融点温度を有する、請求項1に記載の二領域繊維。

請求項10

前記ロウが約90℃以上の融点温度を有する、請求項1に記載の二領域繊維。

請求項11

天然綿繊維と比較して、少なくとも10パーセント強い引張強度を有する、請求項1に記載の二領域繊維。

請求項12

天然綿繊維と比較して、少なくとも20パーセント強い引張強度を有する、請求項1に記載の二領域繊維。

請求項13

前記繊維の外側表面に、けん化された酸またはこの誘導体を適用することをさらに含む、請求項1に記載の二領域繊維。

請求項14

前記けん化された酸またはこの誘導体が、ラウリン酸ミリスチン酸パルミチン酸ステアリン酸オレイン酸またはこれらの組合せを含む、請求項13に記載の二領域繊維。

請求項15

難燃性および/または耐着火性である、請求項1に記載の二領域繊維。

請求項16

FAR25.853(b)に従って実施される垂直燃焼試験を満たすまたは超える、請求項15に記載の二領域繊維。

請求項17

有害化学物質を含有しない、請求項1に記載の二領域繊維。

請求項18

前記有害化学物質が、有機ハロゲン化合物を含む、請求項17に記載の二領域繊維。

請求項19

天然綿繊維に比較して低い水の吸収性を有する、請求項1に記載の二領域繊維。

請求項20

複数の、請求項1に記載の二領域繊維からなる材料。

請求項21

難燃性および/または耐着火性である、請求項20に記載の材料。

請求項22

天然綿繊維に比較して低い水の吸収性を有する、請求項20に記載の材料。

請求項23

従来の綿より高いしわ耐性を有する、請求項20に記載の材料。

請求項24

追加の繊維をさらに含む、請求項20に記載の材料。

請求項25

前記追加の繊維が、天然繊維合成繊維炭素繊維およびこれらの組合せを含む、請求項24に記載の材料。

請求項26

前記合成繊維がポリエステルを含む、請求項24に記載の材料。

請求項27

前記合成繊維が、約50から約90パーセントのポリエステルおよび約10から約50パーセントの二領域繊維を含む、請求項26に記載の材料。

請求項28

前記炭素繊維が、可撓性の二領域炭素繊維である、請求項25に記載の材料。

請求項29

乳児幼児小児または大人用衣料を構成している、請求項20に記載の材料。

請求項30

前記衣料が、シャツ下、ズボンセータースウェットスーツガーター帽子スカーフ、コート、下着スポーツウエアスカートドレス上着毛布およびデザイン品ならびにこれらの組合せを含む、請求項29に記載の材料。

請求項31

前記衣料が、条件が体温を超えるおよび/またはそれ未満の環境で着るのに適している、請求項29に記載の材料。

請求項32

繊維を製造する方法であって、綿繊維を漂白することおよび前記繊維にロウを適用することを含む、方法。

請求項33

前記漂白することが、前記繊維を塩素、オゾン、過酸化物、次亜塩素酸塩またはこれらの組合せで処理することを含む、請求項32に記載の方法。

請求項34

前記漂白することが約40℃以下で実施される、請求項32に記載の方法。

請求項35

前記漂白することが室温または周囲温度で実施される、請求項32に記載の方法。

請求項36

前記漂白することが約6から約8の間のpHにおいて実施される、請求項32に記載の方法。

請求項37

前記繊維が、有害化学物質を添加することなく耐着火性を備えている、請求項32に記載の方法。

請求項38

洗浄ステップが、漂白の後およびロウの適用の前に実施されない、請求項32に記載の方法。

請求項39

ポリエステル繊維を加えるステップをさらに含む、請求項32に記載の方法。

請求項40

前記ポリエステル繊維が、トリメトキシメチルシラン加水分解部分縮合物溶液で処理されている、請求項39に記載の方法。

技術分野

0001

本発明は、耐着火性および/または難燃性の全綿繊維、ならびに芯部において漂白されたセルロース領域を有し、ロウ被覆または表面からなる外側領域を有する全綿繊維を対象とする。特に、本発明はまた、耐着火性全綿繊維を製造する方法および多数の前記全綿繊維から製造された物品を対象とする。

背景技術

0002

綿は、天然繊維であり、再生可能である。即ち、毎年、新たな作物成長することができる。ほとんどの合成繊維は、再生可能な資源ではない石油から製造される。綿は、何千年もの間知られており、したがって、綿についての物理的および化学的特性は周知である。特有化学的性質のために、綿は、いくつかの特性の中でも特に、難燃性となるように、ウオッシュアンドウエア品質を有するようにおよびしわがよらないように製造され得る。綿はまた、ブレンドされた布の全体的な性能を高めるために、他の布帛繊維とブレンドされることがある。

0003

Cotton Inc.によれば、米国は、2014年において、1,550万ベイル短繊維綿および583,000ベイルの長繊維綿生産した。各ベイルは480ポンドの重さである。これは、世界の綿生産量のわずかな割合にすぎない。これは、米国で生産された、556万メトリックトンの短繊維綿および140,000メトリックトンの長繊維綿に換算される。テキサス州は、この収穫物の40パーセントを占める最大の生産者であり、これにジョージア、ミシシッピー、ノースカロライナアーカンサスおよびアラバマ州が続く。

0004

原綿、換言すると植物から得られた未加工材料は、すべての植物質と同様に、セルロースに加えて、無機質樹脂ゴムタンパク質タンニン、油およびロウならびに炭水化物を含有する。綿は、一次セルロースポリマー基材からこれらの生成物を除去するために、通常精製されなければならない。天然の綿は、典型的には糸の形態または布の形態で漂白される。これには、強アルカリ性溶液中での30分以上の綿の煮沸を伴う。この工程は、綿のセルロース部分を浄化し、綿の外側の天然ロウを除去する。

0005

綿植物材料の大部分の望ましくない部分は、「キヤー」煮沸工程中に除去される。これは、苛性ソーダ(NaOH)および他の加工助剤を100℃までの温度で使用して、不純物可溶化し除去する標準的な処理工程になっている。油およびロウは、けん化が可能であり、この調製工程によって除去される。工程の速度を速め、キヤー(バッチ式)法により必要とされる時間を短縮するために、水蒸気処理(100℃)を使用する連続工程が開発されている。原綿に対するキヤー様処理の組成の比較を表1に示す。

0006

0007

実質的にすべての不純物は、キヤー煮沸処理によって除去される。着色はそれに続く、過酸化物または次亜塩素酸塩工程を通常使用し、所望の程度の白色度まで着色を除去する漂白工程によって除去される。これらの処理に続いて、綿布は、任意の様々な方法による染色、ウオッシュアンドウエアへの変換、耐炎性および/もしくは耐着火性への変換ならびに/または上記のすべての組合せを含めた、他の処理のような多数の後処理工程を直ちに受ける準備ができている。処理された綿布または綿布ブレンドの有用性を高めるためのさらなる処理が公知である。

0008

綿繊維中のロウは、単一成分を有するものではなく、複合エステル、酸およびアルコールのブレンドを有するものと考えられる。ロウは、C24−C34第一級アルコールおよび他の複合混合物を含む組成ならびに約77℃の融点、0.976の密度、29の酸価、57のけん化価アセチル化後、137)、84のアセチル価、27のヨウ素価および68%の不けん化物質(123のアセチル価を有する。ロウエステル非存在および高比率遊離ロウアルコールを示す。)を有するものと考えられる。キヤーおよび同様の工程で概要を述べた処理条件で残存するのは、おそらく遊離ロウアルコールである。繊維中のロウの目的は、植え付けの前に曝されることがある過酷な環境から綿の種子を保護することである。解き離れた原綿は数カ月間水上を浮遊し、したがって綿の種子は、の雨の被害から保護される。なお、耐着火性の綿の驚くべき利益をもたらすのは、加工処理から残存したこれらのロウ成分である。

0009

綿布の固有可燃性を低下させるために、綿繊維は、合成繊維のような耐炎性および/または耐着火性繊維と組み合わせられ得る。衣料用途に対しては、とりわけ、モダクリル系繊維およびビニルビニヨンマトリックス繊維が使用されている。得られる布は、純粋な綿布の性能特性および消費者魅力にしばしば欠けている。例えば、50パーセントのバイナルおよび50パーセントのビニヨンで構成される繊維は、それ自体の布を形成するには十分に強くなく、染色が容易ではない。耐火性布を生産するこの方法の別の欠点は、糸が異なる可燃性を有する2種以上の繊維を含有し、このことが一様でない断面積を有し、したがって一様でない耐火性を有する布をもたらす傾向があることである。

0010

あるいは、綿布は、難燃性化学物質および/または熱分解として知られている燃焼過程を変化させるもしくは妨げる耐着火性を高める化学物質で処理され得る。しかし、このような化学物質で処理された綿布は、純粋な綿布の性能特性および消費者魅力に欠けている。これらの処理の多くは、環境に極めて優しくない過酷な化学物質を必要とする。いくつかはまた、乳児および新生児における健康問題に関連付けられている。このような理由で、新生児および乳児の寝具および寝間着の多くは、100パーセントポリエステル切り替えられている。

0011

熱分解の間に、ほとんどの布帛材料は、それらが燃焼する前に、先ず分解を受けて、揮発性可燃物を形成しなければならない。布帛材料が十分な熱源曝露された場合に分解が起こる。布帛材料に対する分解温度は、材料の組成に依存し、様々な繊維に対して異なる。布帛材料が分解する場合、揮発性物質が形成される。揮発性物質は、酸素の存在下で発火して、熱を発生する。熱分解の間に発生した熱は、布帛材料のさらなる分解を引き起こして、布帛材料の完全な破壊を招き得る。

0012

難燃性化学物質または耐着火性を付与する化学物質の適用は、熱分解を妨げる。例えば、難燃性または耐着火性の化学物質は、加熱すると、揮発性可燃物を形成するのに必要な温度より低温において布帛の分解を触媒する酸および塩基に変換されてもよい。リンを含有する化合物は、ポリマーの熱分解を触媒する酸性物質に変換される。あるいは、難燃性または耐着火性化学物質は、加熱すると分解または昇華して、火炎から酸素をさえぎる大量の不燃性蒸気を放出し得る。

先行技術

0013

Mathews’ Textile Fibers、第5版、Wiley & Sons、NY、1947 100頁

発明が解決しようとする課題

0014

本質的に耐炎性および/または耐着火性である綿繊維であって、これらの繊維から製造された布が、過酷な化学物質を適用することなく、または無処理の綿繊維から製造された布と比較して低減された量の化学物質を適用することにより、可燃性および安全の規制適合するような綿繊維が必要である。

0015

本質的に耐炎性および/または耐着火性にされた綿繊維であって、これらの繊維から製造された布が、難燃性化学物質を適用することなく、または無処理の綿繊維から製造された布と比較して低減された量のこのような化学物質を適用することにより、耐着火性ロウの被覆を有することによって、可燃性安全規制に適合するような綿繊維もまた必要である。

課題を解決するための手段

0016

(発明の要旨)
本発明は、ロウの被覆を有する二領域綿繊維が、低い温度およびアルカリ性条件下で染色された後でさえも、難燃性および/または耐着火性を予想外に有することを発見したことによる、最新技術からの大きな離脱を含む。

0017

本発明の一実施形態は、セルロース系の中心部およびロウからなる外側表面からなる二領域綿繊維を対象とする。二領域繊維は好ましくは漂白されており、好ましくは、塩素、オゾン、過酸化物、次亜塩素酸塩またはこれらの組合せで漂白されている。好ましくは、ロウは前記繊維の少なくとも0.4重量パーセントを占め、より好ましくは、ロウは前記繊維の約0.4重量パーセントから約25重量パーセントを占め、より好ましくは、前記繊維の約14重量パーセントから約16重量パーセントを占める。好ましくは、ロウは、天然ロウ、合成ロウ、乳化ロウまたはこれらの混合物を含み、ここで、天然ロウは、好ましくは綿ロウ、ホホバロウ、大豆ロウ、カルナウバロウまたはこれらの組合せであり、また、好ましくはロウは、約70℃以上または約90℃以上の融点温度を有する。好ましくは、繊維は、天然綿繊維に比較して少なくとも10パーセント強い引張強度を有し、より好ましくは、天然綿繊維に比較して少なくとも20パーセント強い引張強度を有する。また好ましくは、二領域繊維は、繊維の外側表面上にけん化された酸またはこの誘導体をさらに含む。好ましくはけん化された酸またはこの誘導体は、ラウリン酸ミリスチン酸パルミチン酸ステアリン酸オレイン酸またはこれらの組合せを含む。好ましくは、二領域繊維は、難燃性および/もしくは耐着火性でありならびに/またはFAR 25.853(b)に従って実施される垂直燃焼試験を満たすもしくは超える。好ましくは、難燃性および/または耐着火性の二領域繊維は、有機ハロゲン化合物のような有害化学物質を含有しない。また好ましくは、二領域繊維は、天然綿繊維に比較して低い水の吸収性を有する。

0018

本発明の別の実施形態は、複数の、本発明の二領域繊維からなる材料を対象とする。好ましくは、該材料は、難燃性および/または耐着火性であり、また好ましくは、該材料は天然綿繊維に比較して低い水の吸収性を有する。好ましくは、該材料は、従来の綿より高いしわ耐性を有する。

0019

本発明の別の実施形態は、例えば、天然繊維、合成繊維、炭素繊維およびこれらの組合せのような追加の繊維をさらに含む、本発明の繊維および/または材料を含む。好ましくは、合成繊維はポリエステルを含み、炭素繊維は、可撓性の二領域炭素繊維を含む。また好ましくは、合成繊維は、約50から約90パーセントのポリエステルおよび約10から約50パーセントの二領域繊維を含む。

0020

本発明の別の実施形態は、本発明の材料および/または繊維からなる乳児、幼児小児および大人用衣料を含む。好ましくは、該衣料は、シャツ下、ズボンセーター帽子、コート、下着スポーツウエアスカートスウェットスーツスカーフガータードレス上着毛布およびデザイン品ならびにこれらの組合せを含む。また好ましくは、該衣料は、例えばスノースポーツ、山、ジャングルおよび砂漠におけるハイキングランニング、ならびにロックおよびマウンテンクライミングのようなスポーツ活動を含めた、条件が体温を超えるおよび/またはそれ未満の環境で着るのに適している。少なくとも一部には、該材料を通して水および水蒸気が即時に移動するために、本発明の衣料は、周囲のおよび極端温度環境の両方で着るのに適している。

0021

本発明の別の実施形態は、繊維を製造する方法であって、綿繊維を漂白すること;および繊維へロウを適用することを含み、また好ましくは、漂白の後およびロウの適用前に洗浄ステップが実施されない、方法を含む。好ましくは、漂白することは、繊維を塩素、オゾン、過酸化物、次亜塩素酸塩またはこれらの組合せで処理することを含み、また好ましくは、漂白することは約40℃以下、または室温もしくは周囲温度および約6から約8の間のpHにおいて実施される。好ましくは、該繊維は、有害化学物質を添加することなく耐着火性を備えている。好ましくは、該製造は、本発明の繊維をポリエステル繊維と組み合わせ、また好ましくは、ポリエステル繊維は、トリメトキシメチルシラン加水分解部分縮合物の溶液で処理される。

0022

本発明の別の実施形態および利点は、以下の記述に一部は説明されており、一部は本記述から明らかであり得る、または本発明の実施から知り得る。

実施例

0023

綿布は、熱分解を変化させるまたは妨げるある種の化学物質(例えば、有機ハロゲン化合物、臭素または塩素を含有する化合物)で処理することによって難燃性または耐着火性にすることができる。これらの処理には、通常、環境に優しくなく、健康問題に関連がある過酷な化学物質が必要とされる。これらの化合物の多くは、有害であることが知られており、発がん性および/または有毒であり得る。さらに、このように処理された綿布は、純粋な綿の性能特性および消費者魅力に欠けている。

0024

綿繊維は、本発明の二領域繊維を作り出すことによって、過酷なまたは有害な化学的処理を必要とせずに、難燃性および/または耐着火性にすることができることが驚くべきことに発見された。これらの本発明の二領域繊維は、好ましくは、実質的に低減された過酷なおよび/もしくは有害な化学物質を含む、またはそれらを含まない。本発明の二領域綿繊維は、糸または布の形態の通常のエクリュ(ecru)(即ち、未処理の)または未漂白の綿から製造される。得られた二領域綿は、無処理のまたは従来の処理がされた綿繊維に比較して、好ましくは少なくとも約10パーセント以上強い引張強度を有し、より好ましくは約20パーセント以上、より好ましくは約30パーセント以上、より好ましくは約50パーセント以上強い引張強度を有する。高温および高アルカリ性を用いた通常の工程の綿に比較して高い引張強度を有する本発明の繊維は、従来の綿に比較して驚くほど優れた湿気対処能力およびしわ耐性も有する。優れた湿気対処能力は、繊維または繊維集合体が水の吸収が少ないことを意味する。

0025

本発明の二領域綿繊維は、好ましくは、耐着火性および難燃性であり、米国で小児寝間着に対して規定された45度熱衝撃試験合格する。二領域綿は、乳児の皮膚と接触する過酷な化学物質を有さず、従来の綿に要求されるような追加の耐着火性または難燃性処理をする必要がない。従来の綿に通常使用される耐炎性および耐着火性のために通常必要な化学的処理は、突発性幼児死亡症候群および低IQと関連付けられている。さらに、二領域綿を製造するコストは、ポリエステルと競合しており、この材料を新生児、乳児および小児の衣類のための最適な材料として復活させるべきである。

0026

二領域綿の好ましい実施形態は、原綿の天然のロウおよび油を保持しており、追加の仕上げ剤または滑沢剤の必要はなく、従来の綿布と比較して優れた取扱い性を有する。二領域綿は、キヤー法のような従来の加工をした綿より均一に染まり、はるかに優れた快適性を有する。

0027

綿の標準的な処理法であるキヤー法の目的とする結果は、綿繊維からすべてのロウを除去することである。ロウを除去しない、低アルカリ性および低温の工程が開発されている。このような処理の予想外の結果が、ロウが綿繊維の表面に移動するまたは表面のロウを除去しないことを可能にし、それによって、最終的な綿布の耐着火性を明らかに増加させることが驚くべきことに発見された。また、穏やかな加熱による方法は、ロウを表面に移動させて、二領域繊維を形成する。繊維集合体の向上した手触り感触および滑らかさのような他の特性も得られる。該工程は、可溶化してロウの除去をもたらし得る意図せぬけん化が生じないように、すべての処理が低温および低アルカリ性において実施されなければならないことが要求される。

0028

染色性は、いずれの布帛繊維にとっても重要な強みである。綿は、幸運にも多数の様々な染色クラスによって着色され得る。残念ながら、バット硫黄および/またはナフトールのようなこれらのうちの多くは、高アルカリ性の条件を使用して実施される。染料クラスの選択は、耐光堅牢度洗浄堅牢度汗堅牢度等のような仕上げられた染色した綿に付与することができる堅牢度特性を変化させる。染色の均一性を達成するために、綿は最初に、適用された染料の均一な取込みおよび均染が達成されるように調製される。通常の調製ステップは、キヤータイプ処理に続いて、天然の着色した不純物を除去するために漂白することを含む。残留ロウの残存性を確実にする最も望ましい染色条件は、低温/低アルカリ反応性染色工程である。

0029

したがって、通常使用されるキヤー/漂白工程は、低温で、過酸化物/触媒または低アルカリ性次亜塩素酸塩工程で置換され得る。これらの漂白ステップは、綿の不純物を除去するために、高熱/高アルカリ性でなく、酸化的な工程を使用する。この結果は、綿繊維の本質的にすべてのロウ質組成物保留する工程である。さらに、ロウは予想外に、繊維の表面へ移動するまたは表面上に残留し、これらの酸化工程によって除去されないものと思われる。この工程は綿の外側表面上にロウ層を生じさせ、これによって繊維を二領域にさせる。この表面ロウは、布の耐着火性を改良するのに寄与する。

0030

過酸化物の漂白を用いる場合、漂白温度は、好ましくは60℃を超えない。通常の過酸化物の工程は、沸点で実施される、または、例えば連続的操作では100℃以上の飽和水蒸気による水蒸気処理ステップを使用する。過酸化物浴を安定化するために高アルカリ度を使用する代わりに、わずか2g/lの苛性溶液が、低起泡性界面活性剤、安定剤(例えば、CrosprepHES)および低温において活性である触媒(例えば、CrosprepCAT)の複合ブレンドと共に使用される。いずれの残留する過酸化物も非アルカリ剤(例えば、Croszyme PEK)を使用して中和される。CrosprepおよびCroszymeは、Eurodye−CTC S.A.、Jodoigne、Belgiumから商業的に得ることができる。

0031

塩素漂白剤が使用される場合、過漂白を防止するために、好ましくは漂白剤浴に1g/lのCl2が使用され、pHは7.5から8.0に維持される。好ましくは、炭酸ナトリウムが漂白浴を緩衝するのに、苛性ソーダの代わりに使用される。これはロウのけん化の可能性を低下させる。より低いpHにおいて、漂白作用は増加する。高い天然の着色含量を有する綿布に対して、温度を上昇させることもできるが、好ましくは40℃を超えるべきではない。該温度は、好ましくは40℃以下であり、より好ましくは30℃以下、より好ましくは25℃以下、より好ましくはほぼ周囲温度または室温である。このような場合、より低温においてより強い漂白液を使用するより、より高温においてより弱い(1g/lのCl2)漂白液を使用することが好ましい。これはなぜなら、漂白に関与するOCl−イオンの活性が温度依存であるからである(R.H.Peters、Textile Chemistry、II巻、Elsevier、New York 1967を参照されたい。)。通常の塩素漂白工程では、漂白液を、濡れ品物、例えば布の上にキヤープロセスから直接的にパッド染色する。本発明の方法では、漂白剤は、乾燥した布地に直接適用され、布中の漂白の均一性と関連する問題が低減される。漂白液は、例えば、スプレー起泡パディング等のような任意の適用方法によって適用され得る。

0032

酸化工程が進行するにつれて、存在する正常なアルカリ性を低下させる酸性生成物が生成される。塩素による通常の漂白には、漂白の間に形成されたHClの中和を確実にするために追加のアルカリが必要である。これは、漂白の後に過剰なアルカリが存在する結果となり、過剰なアルカリは、通常酢酸による後処理によって除去される。この二領域綿工程の別の利点は、漂白工程の後に非常にわずかな残留塩基しか存在しないはずであるので、残留アルカリを除去するための酢酸洗浄ステップが通常省略され得ることである。これは処理時間およびまた費用を節約する。布のpHは、すすぎの後に十分に低く、それゆえ続く染色工程を妨害しない。

0033

連続工程において、パッド染色された布地を格納するためにJボックスが使用され得るが、滞留時間は、好ましくは20分を超えない。任意の塩素漂白法の場合と同様に、いずれの残留塩素チオ硫酸ナトリウムまたは重亜硫酸ナトリウム脱塩素剤で好ましくは中和される。

0034

臭素による漂白は、塩素によるより速いが、該方法は、通常塩素によるより費用効果が低い。少量(例えば、塩素含量の1−2重量パーセントの臭素)を塩素漂白液に添加することによっても、漂白効率がある程度改良される(R.H.Peters、Textile Chemistry、II巻、Elsevier、New York、1967を参照されたい。)。

0035

本発明の二領域綿に類似している天然のロウ含量を有さない他のセルロース系繊維は、好ましくは、局所的なロウで処理され、同じまたは類似の耐着火性を得る。これらの他のセルロース系繊維には、レーヨンリネン(しかしながら、非調製リネンは、0.5−2.0パーセントの天然のロウ含量(約62℃の融点を有する)を有する。)およびブレンドが含まれる。これらの場合、セルロース含有布をいくつかの天然のロウエマルジョンで、引き続いて処理することが可能である。乾燥温度は、乳化ロウがそれ自体が均等に分布し、繊維表面に固定されて、二領域構造およびこのように処理された綿と同じ耐着火性を実現することを可能にする。

0036

この技術は、例えば、実質的にすべての天然のロウを除去するキヤー法によるような伝統的な方法で処理された綿布を処理するためにも使用され得る。同様に天然ロウの代替としての有用性を有するであろういくつかの高融点石油系のロウも公知であり、利用可能である。好ましいロウには、限定するものではないが、カルナウバロウ、蜜ロウヤシロウ、大豆ロウ、カンデリラロウ、ホホバロウ、羊毛ロウ等およびこれらの組合せが含まれる(表2を参照されたい。)。天然ロウおよび石油系ロウのブレンドを使用してもよい。異なる処理の経歴を有する綿は、これらのタイプのロウブレンドで処理され得て、本発明の範囲に包含される。

0037

0038

さらに、セルロース系繊維のブレンドは、乳化ロウまたはロウの組合せの後適用から利益を得る。例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸およびこれらの組合せのようなけん化された酸誘導体を適用すると、処理された布に耐着火性を付与する。これらの生成物は、従来の洗濯サイクルにおいて除去可能であるが、好ましくは、洗濯されるよう意図されていない布に有用である。

0039

布が漂白された後、布は好ましくは染色される。最適な染色方法は、60℃を超えない温度でおよび低アルカリ性において染色することができる反応性染料によるものである。該染料は、綿繊維上の活性水素共有結合性染料を形成する。該染料は好ましくは、高濃度塩化ナトリウムにより塩で処理される。使用される量は、所要の色調を生じさせるのに必要な染料レベルに依存する。表3は、使用する塩のレベルおよびアルカリの濃度を示す。好ましいアルカリはソーダ灰であり、染料の定着を実現するために使用され得る。染料が所望の平衡、例えば適切な色調に達した後、繊維中で染料を定着するために2gplのソーダ灰が添加される。このレベルのアルカリ性は、表面のロウのけん化を生じさせない。染色は、定着が確実になるまで60℃において続けられる。

0040

0041

綿布の1つの欠点は、該材料が容易に着火し急速に燃焼することである。布の可燃性は、この組成に依存する(Mehta、R.D.、Textile Research Journal 44(10):825−826(1974))を参照されたい。)。布の耐炎性および耐グロー性(glow resistance)の程度は、布のカルボキシルおよび金属含量が増加するにつれて増加する。一般に、可燃性布帛によって引き起こされる危険にかんがみて、政府は、じゅうたんおよび敷物マットレスならびに小児の寝間着に対する安全基準を含めた布帛のための消費者安全規制を公布している。自動車および航空機に見られる室内内張りを製造するのに使用される布帛の可燃性も同様に規制されている。

0042

一実施形態において、本発明は、二領域の綿繊維、繊維集合体または布を含む。綿またはセルロース(例えば、セルロース系)芯繊維は、該繊維の少なくとも70重量パーセントの繊維芯部を含み、全綿繊維の少なくとも2/10重量パーセントから25重量パーセントを占めるロウ被覆またはコーティング外側芯部とも称される)を有する。ロウのコーティングは、好ましくは70℃以上の融点である高温(高融点)ロウであってもよい。あるいは、ロウのコーティングは、より低温で溶融するロウのものであってもよい。この二領域繊維は、セルロースとロウの特有のブレンドを含む。該ロウは、処理された綿ボールからの天然起源のロウであってもよく、または繊維表面に添加された乳化ロウであってもよい。このロウは、低温、好ましくは70℃未満の処理の後、繊維に添加され得る。別の実施形態において、該ロウは、例えば、キヤー処理のような標準的な工程の後、繊維上にコーティングされ得る。

0043

一実施形態において、該ロウは綿繊維の約0.4から1重量パーセントを占めてもよい。別の実施形態において、該ロウは綿繊維の約10から25重量パーセントを占めてもよい。別の実施形態において、該ロウは綿繊維の約14から16重量パーセントを占めてもよい。

0044

このような繊維から製造された繊維または織布は、耐着火性の繊維になる。これは、外側をコーティングするロウ含量が繊維において高いことに起因する(実施例4を参照されたい。)。該繊維または布は、ロウのコーティングの結果として、滑らかな、すべすべした感触および向上した耐湿(水濡れ)性を好ましくは示す。本発明の繊維は、例えばより低い処理温度のような、使用されるより穏やかな処理条件のために、好ましくは標準的な綿繊維より強い。本発明の綿は、化学的添加剤の適用なしでまたは低減された量の耐炎性化学物質の適用で、可燃性の安全規制を満たす耐炎性(難燃性および/または耐着火性)を好ましくは有する。

0045

また、本発明の綿繊維のブレンドを、米国特許第5,700,573号に記載されている可撓性の二領域炭素繊維(BRCF)と共に作製することができることが驚くべきことに発見された。ブレンドは、好ましくは10から90パーセントの本発明の綿繊維を含み、繊維の残部はBRCFである。好ましくは、無処理のセルロース芯繊維は、繊維の少なくとも70重量パーセントを占め、ロウの被覆は、綿繊維の0.2重量パーセントから15重量パーセントを占める。これらのブレンドは、好ましくは平方ヤード当たり3から15オンスの範囲の密度を有し、耐着火性であり、本発明の綿繊維およびBRCFの両者のミクロ蒸発冷却性による優れた冷却性を有する編物に製造される。BRCFおよび/または本発明の綿繊維を使用した布ブレンドの耐着火性は14 C.F.R.第25.853(b)条に規定された試験手順に従って決定される。試料は、FR試験に好ましくは合格し、2.6から3.6の範囲のクロ(clo)熱抵抗値を有する優れた熱抵抗値を示す。

0046

低エネルギー室温法の清浄化および漂白は、綿の周りに天然ロウ被覆を残して、従来の高pH流出液の工程と比較して有意なエネルギーの節約および二酸化炭素放出量の低減をもたらす。本発明の方法は、綿の1メトリックトン当たり、CO2放出を560ポンド低減し、エネルギー消費量を906kWh低減する、より高性能の綿を生じさせる。この方法が米国において広範に採用された場合、CO2放出は4.43MMトンまで低減され、14GWhまで低減される。有意なプラス環境影響に加えて、優れたより高性能の綿は、30パーセントまでより強く、固有の低減された着火性、向上した水分のウィッキング、しみ特性および容易なケア性を示す。より高性能の綿から製造される衣類および物品は、合成材料に比較して、環境に配慮されており、持続可能な材料から製造される。例えば、570万メトリックトンの綿は、1メトリックトン当たり、906kWh(キロワット時)および506lbを節約するであろう。2種の形態のより高性能の綿が市場発売されている。

0047

高品質の長繊維コーマ綿を含む、本発明のより高性能の綿の1つの形態は、本明細書ではNuGardと称される。NuGardは、従来の形態の綿に比較して有意に改良された特性を有する本発明の綿繊維の形態である。NuGardは、耐炎性化学物質を添加することなく低減された着火性に加えて、着用者快適感を最大にする。NuGardで構成された物品は、従来の処理をされた綿およびポリエステルと比較して、暑中において極めて涼しく、生来の極めて柔らかなすべすべした手触りであり、しみおよびしわが低減される傾向を示す。Nugardによる輪染みは、このミクロ蒸発力のために存在しない。天然ロウは、瞬時のこぼれをはじき、蒸気が内から外に移動するのを容易にして、着用者を皮膚に涼しくおよび乾いているように維持する。性能を損なわずに、持続可能なより低エネルギーの方法は、向上した快適感、速乾燥性洗濯物および容易なケア条件と相乗効果がある。Nugard綿を含めた本発明の二領域綿繊維は、例えば、シャツ、靴下、ズボン、セーター、帽子、スカーフ、ガーター、スウェットスーツ、コート、下着、スポーツウエア、スカート、ドレス、上着および毛布のような乳児、幼児、小児および大人用の衣料を含めたほとんどの任意の衣料に製造することができる。本発明の別の実施形態は、ほとんどの任意のデザインおよびスタイルの衣類および衣料の作製において、追加の繊維ならびに、例えば、皮革、金属、プラスチックおよび他のポリマーのような他の材料と組み合わせられた、本発明の繊維からなる材料を含む。肌着デニムジーンズシート、寝具、小児の衣類等のような主力商品の綿布製品は、DuraGard製品と称され得る。

0048

処理された綿は、ロウでコーティングされた表面のために、以下の好ましい特性を有する:(i)高いしみ耐性および改良された防汚特性;(ii)生来の柔らかさおよび手触り;(iii)乾燥した、睡眠時のより高い快適感を付与する生来の撥水性;(IV)diamondownとブレンドした場合、放射熱損失の91パーセントの遮断による優れた熱的快適感の付与;(v)向上した布のウィッキング能力;および(vi)染色に付随するより少ない問題。このように処理された綿を使用して製造された布は、通常使用されるより過酷でない調製および工程処理のために、最終的な布中でより高程度の重合DP)を受けるであろう。この結果、比較すると、従来の綿は、水が布によって吸収されるのに対して、本発明の一実施形態の撥水性の綿は、布中ではなく布上に水の玉を示す。また、より少ない処理の損傷のために、該布は、強い引張強さ(約14パーセント)および高い伸び率(約14パーセント)を有する。さらに、より穏やかな処理は、関連エネルギー費用を低減(最低限約20パーセント)し、また水消費量および廃水処理要求事項を低下させる。また、工程が好ましくはより低温で完遂されるので、CO2排出が低減される(最低限約17パーセント)。

0049

本明細書に示され、説明された本発明の形態は、現在のところ好ましい実施形態であると理解される。本発明の範囲を逸脱することなく、構成部品の形状、サイズおよび配置に様々な変更を加えてもよく、本方法のステップに修正を加えてもよい。例えば、本発明のこの説明の利益を得た後は、当業者にはすべてのものが明らかなはずであるように、本明細書に例示され、記載されたものの代わりに等価の要素が置換されてもよく、本発明のある種の特徴が、他の特徴の使用とは無関係に使用され得る。

0050

本明細書で使用される場合、「耐着火性」という用語は、(a)FAR 25.853(b)航空機座席クッションの可燃性または(b)燃焼性試験もしくは45度熱衝撃試験(16 CFR 1610、衣類布地の可燃性標準)に十分に合格する繊維または繊維集合体を指す。

0051

本明細書で使用される「繊維集合体」という用語は、糸、羊毛様綿毛、バット、マットウェブまたはフェルトの形態であり、形成されたシート、スクリーンまたはパネル編組みされた、編まれたもしくは織られた布地または布等を構成する多数の繊維に用いられる。

0052

本明細書で使用される「凝集力(cohesion)」または「凝集性(cohesiveness)」という用語は、とりわけ糸を製造する間に、繊維を一緒に保持する力に用いられ、使用される滑沢剤の種類および量、繊維のクリンプならびにねじれ関数である。

0053

本明細書で使用される場合、「キヤー法」という用語は、けん化によって一次セルロースポリマー基材から油およびロウを除去するために、綿を煮沸することによって原綿を処理する従来技術の標準的な処理法を指す。

0054

高温高アルカリ性処理をした綿」という用語は、100℃近くの温度において実施された、キヤー法または類似の方法によって処理された綿を意味する。

0055

本明細書に開示されたすべての百分率は、別の指定がない限り「重量パーセント」である。

0056

以下の実施例は、本発明の実施形態を例示するが、本発明の範囲を限定するものと考えるべきではない。

0057

[実施例1]
過酸化物による漂白
綿布に、3−4gplの過酸化物(50%)、2gplの苛性ソーダ(NaOH)および1gplの低起泡性界面活性剤/安定剤(CrosprepHESのような)を含有する溶液を、10/1の布対溶液比で添加する。布および溶液を60℃まで15分かけて加熱する。1gplの低温過酸化物漂白に適した触媒(CrosprepCATのような)を添加し、布をこの混合物中において60℃の温度で45分間加熱し、続いて排水し、再充填する。酢酸をpHが6.5−7.0に安定化するまで5分かけて添加する。次いで布を、安定化された液体カタラーゼ(Croszyme PEKのような)で10分間処理して、いずれの残留過酸化物も中和する。布をすすぎ、排水し、乾燥する。

0058

綿糸は、加圧染色機中で効果的に漂白することができる。漂白液のpHは、ソーダ灰でpHを制御することによって容易に調整することができる。漂白液は、漂白の均一性を確実にするために、糸のパッケージが内から外へおよび外から内へ交替されるように自動的にプログラムに組み込まれる。酢酸のすすぎは、布地を中性近辺に保つように制御されることができる。これに続いて、カタラーゼによる処理により残留過酸化物を除去し、最終すすぎを実施する。

0059

酸素による漂白
新規な低温、低アルカリ漂白系のためにパッケージ染色装置を使用する利点は、仕上げ加工プラント操作を介した塩素漂白系に対して挙げられたものと本質的に同じである。この染色工程の間に、漂白系に対してpH制御を維持する。パッケージ染色機添加システムを経由してpHを連続的に監視する。

0060

塩素による漂白
布を、7.5−8.0のpHで、0.2g/lの潤性剤および1gplの塩素漂白剤を含有する溶液中で、100パーセントの含浸量までパッド染色し、Jボックス中に室温で20分間保存する。十分に脱色された布に対して、温度を上げてもよいが、40℃を超え得ない。pH調整のために、ソーダ灰が好ましい。なぜなら、この緩衝効果のためであり、そうすると、6.8−7.2の最終pHを得るために布地を酢酸ですすぐが必要がなくなるからである。いずれの未反応の塩素も除去するための重亜硫酸ナトリウムまたはチオ硫酸ナトリウムによる脱塩素剤処理により、漂白工程を完了する。

0061

原綿繊維(エクリュ)由来の繊維は、70℃未満、好ましくは周囲温度または室温において、OX−系を含む漂白液(ここで、Xはハロゲンであり、pHは6.5から8である)により漂白される。

0062

染色
染料浴を、布に対し適切な濃度の染料、1gplのCroscolor SLR Newのような消泡剤、1gplのCroscour HP−JSおよび表3からの塩濃度でセットする。温度を60℃まで上昇させ、20分間染める。ソーダ灰(表3を参照されたい。)を添加し、染色をさらに40分間続ける。浴を外し、1gplの酢酸を含有する熱い(60℃)すすぎ液で布をすすぐ。浴を外し、布を1gpl Croscolor BCSRにより60℃で10分間洗い、続いて熱い(60℃)すすぎを10分間および冷たいすすぎ(20℃)を10分間行う。セルロースを含む布の処理を、標準的な調製処理の後に続ける。

0063

塩素漂白の別の方法は、パッケージ染色装置を使用することである。この方法は、仕上げ加工プラントにおける連続的漂白と比較してかなりの利点をもたらす。工程のpHを添加タンクを経由して連続的に監視し、運転しながら補正することができる。脱塩素剤処理の後、糸のパッケージを乾燥する必要はなく、染色操作を直ちに開始することができる。この漂白方法は、例えば、染色ラインにおいてまたは製品の修正のために、製品を変化させるためおよび製品の変化を試験するため、少量の操作で使用することができる。さらに、この方法は、糸の収縮のより良好な制御を提供する。なぜなら、パッケージ漂白/染色工程の間に普通の収縮が起こっているからである。

0064

[実施例2]
脱サイズされ、漂白された綿のプリント布地(Testfabrics style 400量3.03osy(oz/yd2))を、0.75パーセントowf(布の重量に対する)の乳化カンデリラロウおよび0.1パーセントの非イオン性湿潤剤の溶液により100パーセント含浸量で処理した。乾燥後、布は45度燃焼性試験(16 C.F.R 第1610条、衣類布の可燃性標準)に合格し、4秒間の熱衝撃の後でさえ着火しなかった。

0065

[実施例3]
脱サイズされ、漂白された(Testfabrics style 428、秤量6.93osy)および漂白され、マーセル加工され、カード処理された綿ブロード布地(Testfabricsのstyle 453、秤量3.53osy)および綿シート(Testfabricsのstyle 493、秤量4.45osy)である、陸軍のカード処理された綿じゅすは、布を上記の方法で(0.75パーセントowf(布の重量に対する)の乳化カンデリラロウおよび0.1パーセントの非イオン性湿潤剤の溶液により100パーセント含浸量で処理した。)処理した後、同じ結果を得た(45度燃焼性試験に合格した。)。

0066

[実施例4]
上記のように処理された、紡糸されたビスコースシャリー(ISO−105/F02、Testfabrics style 266、秤量4.07osy)は、4秒間の熱衝撃の後でさえ着火しなかった。

0067

[実施例5]
上記のように処理された、56/44の綿/リネンのブレンドされた布(Testfabricsのstyle L5040、秤量6.4osy)は、4秒間の熱衝撃の後でさえ着火しなかった。カンデリラロウの代わりに蜜ロウに置換された場合、同じ結果が得られた。ホホバロウおよびカルナウバロウ50/50の乳化されたブレンドを使用した場合、同じ結果が得られた。

0068

上に挙げた脱サイズされ、漂白されたプリント布地(Testfabricsのstyle 400)を、1.0パーセントの、オレイン酸およびステアリン酸のブレンド(50/50 w/w)混合物で75パーセント含浸量において処理した。乾燥の後、布は4秒間の熱衝撃の後でさえ着火しなかった。該布を洗濯して、酸のブレンドを除去した後は、耐着火性保護は生じなかった。

0069

[実施例6]
本開示の二領域綿繊維の不燃性および耐着火性は、14 C.F.R.第25.853(b)条に規定された試験手順に従って決定される。試験は、以下の通り行われる:
最低限3個の1インチ×6インチ×6インチ(2.54cm×15.24cm×15.24cm)の試験片(上記で調製された二領域全綿繊維の中綿由来のもの)。試験片を試験の前に、70℃±3℃の温度で5パーセント相対湿度に維持されたコンディショニングルームに24時間保持することによって慣らす

0070

高さ1.5インチ(3.8cm)の呼び内径の管を用い、各試験片を垂直に支持し、ブンゼンバーナーまたはトゥリルバーナーに曝露する。最低火炎温度を火炎の中心において、較正した熱電対高温計によって測定し、最低火炎温度は1550°F(843℃)である。試験片の下端は、バーナーの上端の0.75インチ(1.91cm)上方である。火炎を試験片の下端のクラスターラインに12秒間あて、次いで除去する。

0071

試験によると、該材料は自己消火性である。平均燃焼長さは、8インチ(20.32cm)を超えず、平均残炎は15秒を超えず、有炎たれは燃焼試験キャビネット床に落下後5秒を超えて燃焼し続けなかった。

0072

[実施例7]
オゾンは、インジゴのような染料の脱色に有効であることが見出されている(Wasinger/Hall米国特許第5,313,811号、同第5,366,510号および同第5,531,796号を参照されたい。)。オゾンはまた、脱サイズされ、仕上げ加工プラント操作で調製された品物に対する漂白剤として有効である(Wasinger/Hall米国特許第5,376,143号を参照されたい。)。オゾンは、原綿品に関する漂白剤としては使用されていなくてもよい。なぜなら、通例の仕上げ加工プラントの調製手順は、ロウの除去を含むからである。

0073

原綿糸は、綿ロウの除去をせずに、時間、オゾン濃度および処理の水の温度に応じて75−85の範囲の白色度の程度まで(AATCCMethod 110「American Assosiation of Textile Chemists and Colorists」)オゾンを用いてパッケージ染色機中で漂白され得る。このように漂白された品物は、ほとんどすべてのこの最初の引張強度と共に、いずれの測定可能な程のロウの除去をすることなく、品物の濡れ性の増加を保持していることが判明した。処理の後、該パッケージは、直ちに染色する準備ができている。

0074

1ポンドのMorton試料パッケージ染色機に、糸のパッケージを通って内外に5分間循環する、脱イオン水(pH6.9−7.2および15−18℃)、0.10gpl Tergitol湿潤剤owbを添加する。ClearWater Tech(Model CD2000P)発生器からのオゾンを、所望の白色度のレベルに応じて30−60分にわたって、乾燥空気流と共に、10psiの圧力で連続的に添加した。フローサイクルは、外から中に5分、中から外に5分であった。脱イオン水による2回のすすぎ(中から外に2サイクル)の後、パッケージを通例の方法で乾燥した。染色を実施する場合、パッケージはすでに調製されており、染色の前に予備乾燥する必要はない。パッケージは、ゆるい状態で巻かれているので、普通の収縮が生じ、したがって最終的な衣服の収縮は緩和される。別の利点は、完全な仕上げ加工機の試みのために十分な布を生産するための長い運転をする必要がなく、少量のロットで色および他の特性を評価することができることである。

0075

オゾンはヒドロキシル(OH−)ラジカルを生じさせ、該ラジカルは高温では短寿命であるが、冷たい水中では十分に安定であって、オゾンそれ自体と共に漂白を効果的に促進する。

0076

この漂白系のさらなる利点には、排出液中のBOD生化学的酸素要求量)の非存在;綿製品中のいずれの細菌または真菌もまた滅ぼされることが含まれる。

0077

パッケージ機の使用は、布の漂白に関して説明したものと本質的に同じ低温工程を使用する漂白にも有用である。この工程の利点は、糸が、布の漂白で使用される予備乾燥ステップをすることなく、直ちに染色する準備ができていることである。

0078

本発明の別の実施形態および使用は、本明細書に開示された本発明の明細書および実施の考察から当業者には明らかとなるであろう。すべての刊行物ならびにすべての米国および外国の特許および特許出願を含めて、本明細書に引用されたすべての参考文献は、詳細におよび全体的に参照により組み込む。含むという用語は、使用される場合はいつも、からなるおよびから本質的になるという用語を包含することが意図されている。さらに、含む(comprising)、含む(including)および含有する(containing)という用語は、限定するものではない。本明細書および実施例は例示にすぎないものとみなされ、本発明の真の範囲および趣旨は以下の特許請求の範囲によって示されることが意図されている。

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