纤维类用处理剂和纤维类制造技术

本发明专利技术提供含有用锆盐离子结合壳聚糖而成的壳聚糖锆盐的纤维处理剂，通过用该处理剂处理纤维类可以使壳聚糖与纤维离子结合。该处理过的纤维类的壳聚糖固定力高，并良好地被赋予了抗菌性和保温性，而且该效果即使反复洗涤仍能长期维持。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及含有壳聚糖锆盐的纤维类用处理剂和通过离子结合壳聚糖使质量得到改良的纤维类。然而，用这样的方法存在着从制丝到加工成纤维制品费时过长，与市场的需求不相适应的问题。另外，即使仅从品质来讲，中空纤维的场合，具有所说的弯曲性能差而弯折的缺点，使树脂附着在天然纤维上将陶瓷固着的场合，即使有保温性，但手感也变硬，在设计性方面存在问题。最近，甲壳质的脱酰基化物的壳聚糖受到人们的注意，期待通过在纤维中含有它来赋予抗菌性和提高手感。以往，作为把壳聚糖固定于纤维中的技术已经知道的有如下2种。其一是把壳聚糖混入纤维内部的方法，由此抑制了壳聚糖的脱落。但是，这个方法在技术上对棉花等天然纤维不能适用，是以聚酯或人造丝等特定纤维为对象。而且，由于这种混入的方法把壳聚糖混入纤维内部，因而在纤维的表面部分没有太多的壳聚糖露出，因此几乎不能期待具有抗菌性的效果。再一个是低温热处理的方法，认为其目的是通过用壳聚糖简单地低温热处理纤维，使其固定于纤维表面，对于天然纤维也可以适用。但是，由于仅简单在低温下把壳聚糖固定，因而存在经4～5次的洗涤就会脱落的缺点。通常，衣服，例如以内衣为对象的场合，如果最低不能耐洗50次以上就没有实用性。如上所述，尽管从壳聚糖便宜、抗菌效果来看，期待在纤维中的利用，但是，实际情况是迄今还没有开发出实用性高的固定技术。本专利技术者为了解决上述问题而进行了悉心研究，结果完成了本专利技术。即，本专利技术是1)一种纤维类用处理剂，用锆盐离子结合壳聚糖而成；2)上述1)所述的纤维类用处理剂，赋予了纤维类抗菌性；3)上述1)所述的纤维类用处理剂，赋予了纤维类保温性；4)一种纤维类，其特征在于，是与用壳聚糖锆盐处理的壳聚糖离子结合的纤维类；5)上述4)所述的纤维类，被赋予了抗菌性；和6)上述4)所述的纤维类，被赋予了保温性。本专利技术的纤维类用处理剂的特征在于，它是用锆盐离子结合(交联)壳聚糖而成，通过用它处理纤维类使壳聚糖与纤维离子结合成为可能。本专利技术的纤维类具有与水等液体接触时不立刻吸收而与水蒸汽接触时立刻吸收并发热的特性。由此，作为衣料利用时，吸收液体汗的程度小，另一方面，吸收从皮肤表面挥发的水蒸汽的能力高，据此认为由于发热而使保温性变得优良。也就是说，通常衣料的场合，液体汗弄湿了衣料，该液体汗气化时吸收大量的热，因而保温性变差，与此相对，本专利技术改善了这一点，而且效果长期维持。本专利技术的纤维类用处理剂是用锆盐离子结合(交联)壳聚糖的物质，该物质通过用酸把壳聚糖溶解，然后加入水溶性锆盐制得。在用酸把壳聚糖溶解时，可以例如使壳聚糖为2～10％、酸浓度为3～8％，余下的为水，进行适当搅拌，但这些浓度可以根据酸的种类或希望的壳聚糖浓度适当选择。作为酸，并没有特别的限制，一般优选有机酸，例如乙酸、甲酸、枸橼酸或苹果酸等。另一方面，锆盐用温水溶解为1～10％的溶液。把上述壳聚糖溶液和锆水溶液按1∶99～99∶1的任意重量比混合，将温度上升至50～80℃，使之反应约10～120分钟，从而得到壳聚糖锆盐。此时，壳聚糖多为低聚糖状态。本专利技术中，使用上述壳聚糖锆盐作为纤维类用处理剂。其次，本专利技术所述纤维类包括所有使用丝状纤维、原丝、纤维的加工制品或半加工制品等。可以是天然纤维(例如棉花、羊毛、绢、麻等)、合成纤维(例如尼龙、聚酯、丙烯酸、人造丝等)或它们的混纺物等任何纤维原材料。通过把纤维类在前述壳聚糖锆盐的水溶液中于酸性(通常pH为3～5)条件、20～60℃左右的温度下浸渍约10以上的处理方法，可以使壳聚糖与纤维类离子结合。把经此处理过的纤维类按通常方法进行脱水、干燥。推测本专利技术的作用、原理如下所述。即，在本专利技术中，壳聚糖为基材，使它与锆盐离子结合。锆是结合部位有8个的八配位离子，其中的1至3个与壳聚糖离子结合，余下的3个与纤维结合。在余下的部分与水分子结合时，引起发热反应。在壳聚糖吸收水分子时，由于存在总会发生的可逆反应，因而锆离子完全没有变化地作为催化剂，进行水分子的接收，此时引起发热反应。这一直持续到壳聚糖的阳离子基团完全吸收水分子为止。而且，如果再次干燥，发生相同的现象。由于这种原理促进了纤维的保温性。实施例1 调制由壳聚糖5重量％、乙酸5重量％、水90重量％构成的壳聚糖溶解液。另一方面，用温水把乙酸锆溶解，调制5重量％的溶液。把50重量份该壳聚糖溶解液和50重量份乙酸锆溶液混合，在60℃下反应60分钟，得到壳聚糖低聚糖锆盐。实施例2用加入10重量％的实施例1得到的壳聚糖低聚糖锆盐对羊毛丝进行处理。此时的处理条件是，浴比1∶20(重量比)、50℃、60分钟、用乙酸0.2g/L把pH调整为3～4。处理后，脱水，在100℃下干燥30分钟。试验例1分别使用由实施例2得到的羊毛丝20g、未处理的羊毛20g，在同样的条件下制作织物，作为供试验用布。在气温18℃、湿度40％RH(相对湿度)的环境下，向各个织物滴加水滴1ml。此时，测定水滴相对于各种织物的沉降速度。这里所说的沉降速度是指水滴被完全吸入到织物内部所需的时间。其测定结果如表1所示。表1 该结果表示用壳聚糖低聚糖锆盐处理的羊毛吸收水的时间与未处理的羊毛相比，非常慢。利用进行了本处理的羊毛作为衣料时，其吸收液体汗的程度低，由此可以防止因汗气化时吸收大量的热导致的保温性下降。试验例2按照试验例1，准备将本专利技术处理了的羊毛20g和未处理的羊毛20g在相同条件下制成织物的供试验用布。在相同条件下向各种布喷蒸汽。蒸汽的条件是使用家用蒸汽熨斗(Nasiunar制)，在开始喷出蒸汽10秒后确认蒸汽的喷出已经稳定，在各种供试验用布上方距离15cm处各喷蒸汽30秒。接着，把各布折叠起来放进200ml的烧杯中，在其正中间插入酒精温度计，测定温度变化。此时环境的条件为气温18℃、湿度40％RH(相对湿度)。其温度变化的测定结果如表2所示。表2 (℃) 此结果确认了本专利技术的处理品通过吸收水蒸汽而发热。这表示进行了本专利技术处理的羊毛吸收水蒸汽的能力高，并由此发热，即保温性好。试验例3把试验例1得到的羊毛制的各供试验用布分别反复进行10次干洗，然后进行前述沉降速度和蒸汽的发热试验。其结果分别如表3和表4所示。表3 表4 (℃) 上述表3和表4的结果表明，本专利技术的处理品在反复经过多次洗涤后仍维持保温性，耐久性高。工业实用性采用本专利技术，可以不管纤维原料的种类，以丝状纤维、原丝、纤维制品等所有纤维类为适用对象。其加工方法通过短时间的处理容易进行，也不发生纤维类强度的降低。另外，通过本专利技术离子结合了壳聚糖的纤维类，壳聚糖在纤维表面上普遍形成了被膜，长期维持保温性、抗菌性，例如即使反复洗涤50次以上，也能发挥抗菌效果。进行了这样处理的纤维类，例如衣料，壳聚糖吸附了与汗一起从体内渗出的重金属或污染物质，由于壳聚糖的保温性使其有润湿的手感。这样由于吸附、除去重金属或污染物质，因而保持皮肤清洁，在卫生方面也有效。权利要求1.一种纤维类用处理剂，用锆盐离子结合壳聚糖而成。2.如权利要求1所述的纤维类用处理剂，赋予了纤维类抗菌性。3.如权利要求1所述的纤维类用处理剂，赋予了纤维类保温性。4.一种纤维类，其特征在于，是与用壳聚糖锆盐处理的壳聚糖离子结合的纤维类。5.如权本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维类用处理剂，用锆盐离子结合壳聚糖而成。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：森竹典，
申请(专利权)人：森敏株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]