JP5049554B2 - 靭皮繊維の抽出および調製のためのプロセス、このプロセスから得られる靭皮繊維、およびこれらの靭皮繊維の使用 - Google Patents

靭皮繊維の抽出および調製のためのプロセス、このプロセスから得られる靭皮繊維、およびこれらの靭皮繊維の使用 Download PDF

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Description

本発明は、靭皮繊維の抽出および調製のためのプロセス、ならびにこのプロセスから得られる高品質の靭皮繊維製品、ならびにこれらの靭皮繊維製品の用途に関する。「靭皮」とは、本明細書中で、野生または栽培されたラミー、亜麻および***をいう。
中国は、世界中で、靭皮資源が最も豊富な国の1つである。中国においては、靭皮資源が十分であるのみでなく、靭皮織物産業の生産能力もまた大きく、そして織物製品もまた様々である。現在、中国における靭皮織物としては、主として、ラミー織物、亜麻織物、***織物、バシクルモン織物、ジュート織物、サイザル織物などが挙げられる。
健康によく、安全であり、そして疾患を予防する目的の、新規な織物のうちで、ラミー、亜麻、***および他の靭皮繊維から開発された機能的な靭皮繊維の多くは、草地の消費の要件に合う環境に優しい製品であるのみでなく、代表的な健康に良い織物としてもまた公知である。しかし、靭皮繊維の抽出および調製のための、先行技術のプロセスにおいては、靭皮繊維の粗さ、低いメートル番手、高い番手と高い品質とを有する靭皮糸を得ることが不可能であること、ならびに靭皮繊維の乏しい染色特性のような問題が存在する。また、不完全な繊維脱ガム技術、繊維自体の高度な構造的結晶化および配向、靭皮繊維の調製の間の多量の廃水および大きな環境汚染のような問題が存在する。靭皮繊維の抽出および調製において、不適切な加工手順は、繊維に大きな損傷を与え、繊維の収率が低くなり、従って、経済的利点が低くなる。従って、満足の行く高品質の靭皮繊維を得る目的で、さらに、これらの靭皮繊維から高品質の織物を得る目的で、靭皮繊維の抽出および調製のためのプロセスを改善する必要性が存在する。
(発明の要旨)
本発明の目的は、先行技術において存在した上記種々の問題を克服するために、靭皮繊維の抽出および調製のためのプロセス、ならびにこのプロセスから得られる高品質の靭皮繊維、ならびにこれらの靭皮繊維から作製される純粋な糸、混紡糸、および靭皮繊維と他の繊維(例えば、不織布の原料)との混合物を提供することである。
上記課題を解決するために、本発明は、以下を提供する:
(項目1)
靭皮繊維の抽出および調製のためのプロセスであって、該プロセスは、ラミー、***または亜麻を、2回の漂白に供する工程、2回のアルカリ煮沸に供する工程、および高温でほぐす工程を包含し、
該2回の漂白は、それぞれ、塩素漂白および酸素漂白であり、
該塩素漂白において、3g/L〜8g/Lの濃度を有する次亜塩素酸ナトリウムが使用され、温度は、35℃〜45℃であり、そして持続時間は、40分間〜80分間であり;
該酸素漂白において、4g/L〜6g/Lの過酸化水素が使用され、温度は、80℃〜100℃であり、そして持続時間は、40分間〜80分間であり;
該アルカリ煮沸において、1回目のアルカリ煮沸は、苛性ソーダを使用して実施され;
該高温でほぐす工程は、該漂白および該煮沸の後に実施され、そして該高温でほぐす工程において、100g/L〜140g/Lのソーダが使用され、温度は、100℃〜140℃であり、そして持続時間は、1.5時間〜2.5時間である、
プロセス。
(項目2)
上記靭皮繊維は、ラミー繊維であり、上記プロセスは、以下の順序で、以下の工程:
酸洗い→水での洗浄→1回目の煮沸→水での洗浄→1回目の漂白→酸での洗浄→2回目の煮沸→水での洗浄→2回目の漂白→高温でのほぐし→水での洗浄→油処理→脱水→乾燥、
を包含し、
該酸洗いにおいて、硫酸が使用され、そして2g/L〜10g/Lの濃度、40℃〜60℃の温度、および1時間〜2時間の持続時間を有するように制御され;
該1回目の煮沸および2回目の煮沸の両方が、同じ条件を用いるアルカリ煮沸であり、該条件は、50g/L〜150g/Lの苛性ソーダ、1.5時間〜2時間の持続時間および90℃〜140℃の温度であり、
該漂白は、2回実施され、そして1回目の漂白において、3g/L〜8g/Lの濃度を有する次亜塩素酸ナトリウムが使用され、温度は、35℃〜45℃であり、そして持続時間は、40分間〜80分間であり;2回目の漂白において、4g/L〜6g/Lの過酸化水素が使用され、温度は、80℃〜100℃であり、そして持続時間は、40分間〜80分間であり;
該高温でのほぐしにおいて、100g/L〜140g/Lのソーダが使用され、温度は、100℃〜140℃であり、そして持続時間は、1.5時間〜2.5時間であり;
該油処理は、繊維質量の1重量%〜2重量%の量の植物油を用いて実施され;
上記工程における工業浴比は、1:10〜1:20である、
項目1に記載のプロセス。
(項目3)
上記酸洗いにおいて、硫酸の濃度は、4g/L〜8g/Lに制御され、温度は、45℃〜55℃に制御され、そして持続時間は、75分間〜110分間に制御され;
上記アルカリ煮沸の条件は、70g/L〜120g/Lの苛性ソーダ、100分間〜115分間の持続時間、および110℃〜130℃の温度に制御され;
上記1回目の漂白において、4g/L〜7g/Lの濃度の次亜塩素酸ナトリウムが使用され、温度は、35℃〜45℃であり、そして持続時間は、50分間〜70分間であり;2回目の漂白において、4g/L〜6g/Lの濃度の過酸化水素が使用され、温度は、80℃〜100℃であり、そして持続時間は、55分間〜75分間であり;
上記高温でのほぐしにおいて、110g/L〜130g/Lのソーダが使用され、温度は、110℃〜135℃であり、そして持続時間は、100分間〜140分間である、
項目2に記載のプロセス。
(項目4)
上記靭皮繊維が、亜麻繊維または***繊維であり、上記プロセスが、以下の順序で、以下の工程:
精製→酸洗い→水での洗浄→1回目の漂白→1回目の煮沸→水での洗浄→2回目の漂白→2回目の煮沸→高温でのほぐし→水での洗浄→油処理→脱水→乾燥、
を包含し;
該酸洗いおよび精製において、2g/L〜10g/Lの硫酸が使用され、温度は、40℃〜60℃であり、そして持続時間は、1時間〜2時間であり;
1回目の煮沸と2回目の煮沸との両方が、アルカリ煮沸であり、1回目の煮沸の条件は、25g/L〜100g/Lの苛性ソーダ、1時間〜1.5時間の持続時間、および60℃〜90℃の温度であり;
該漂白は、2回実施され、1回目の漂白において、3g/L〜8g/Lの濃度を有する次亜塩素酸ナトリウムが使用され、温度は、35℃〜45℃であり、そして持続時間は、40分間〜80分間であり;
該2回目の煮沸において、60g/L〜90g/Lのソーダが使用され、持続時間は、1時間〜1.5時間であり、そして温度は、100℃〜130℃であり、
該2回目の漂白において、4g/L〜6g/Lの過酸化水素が使用され、温度は、80℃〜100℃であり、そして持続時間は、40分間〜80分間であり;
該高温でのほぐしにおいて、100g/L〜140g/Lのソーダが使用され、温度は100℃〜140℃であり、そして持続時間は、1.5時間〜2.5時間であり;
該油処理は、繊維質量の1重量%〜2重量%の量の植物油を用いて実施され;
上記工程における工業浴比は、1:10〜1:20である、
項目1に記載のプロセス。
(項目5)
上記1回目の煮沸の条件が、40g/L〜80g/Lの苛性ソーダ、70分間〜85分間の持続時間、および70℃〜85℃の温度に制御され;
上記1回目の漂白において、4g/L〜7g/Lの濃度を有する次亜塩素酸ナトリウムが使用され、温度は、35℃〜45℃であり、そして持続時間は、50分間〜70分間であり;上記2回目の漂白において、4g/L〜6g/Lの過酸化水素が使用され、温度は、80℃〜100℃であり、そして持続時間は、55分間〜75分間であり;
上記2回目の煮沸において、ソーダが、70g/L〜85g/Lの量で使用され、持続時間は、70分間〜85分間であり、そして温度は、110℃〜130℃であり;
上記高温でのほぐしにおいて、110g/L〜130g/Lのソーダが使用され、温度は、110℃〜135℃であり、そして持続時間は、100分間〜140分間である、
項目4に記載のプロセス。
(項目6)
項目1に記載のプロセスから得られる、2500Nmより大きい靭皮繊維。
(項目7)
上記靭皮繊維が、2500Nm〜4500Nmのラミー繊維である、項目6に記載の靭皮繊維。
(項目8)
上記ラミー繊維が、4500Nmより大きい、項目7に記載の靭皮繊維。
(項目9)
上記靭皮繊維が、3500Nm〜5000Nmの亜麻繊維である、項目6に記載の靭皮繊維。
(項目10)
上記亜麻繊維が、5000Nmより大きい、項目9に記載の靭皮繊維。
(項目11)
上記靭皮繊維が、2600Nm〜3800Nmの***繊維である、項目6に記載の靭皮繊維。
(項目12)
上記***繊維が、3800Nmより大きい、項目11に記載の靭皮繊維。
(項目13)
項目6に記載の靭皮繊維から作製された、糸、混合糸または混紡糸。
本発明は、一般に、高品質かつ高番手の靭皮繊維の抽出および調製のためのプロセスに関する。このプロセスは、ラミー、***および亜麻に対して適切である。本発明はまた、このプロセスに従って製造される高番手の靭皮繊維、ならびにこの靭皮繊維から製造される純粋な糸、混合糸および混紡糸に関する。
既存の靭皮繊維を、高い番手および高い品質の糸に紡糸することが不可能であることの主な理由は、靭皮繊維が、多量のペクチン、顔料、蝋、リグニンなどを含有することである。ペクチンおよび他の成分は、互いに接着し、そして繊維の表面および内部に巻き付き、これによって、これらの繊維を効果的に分離し、そして紡ぐことが困難になる。リグニンは、繊維を脆くし、繊維の手触りを悪くし、そして繊維の色を薄くする。靭皮繊維の分子は、それ自体が、高度な構造結晶化および配向を有する。これらのことは全て、これらの繊維の弾性および可撓性を大いに低下させる。靭皮繊維の抽出および調製のための現在のプロセスは、上述の問題を十分には解決せず、そして繊維の強度の損失、および最適な緩みの程度を制御することの困難さのような問題を生じ、高品質の靭皮繊維を得ることを困難にする。
(a:ラミー繊維)
ラミー繊維に関して、単一繊維を得るための現在の脱ガムプロセスは、主として、アルカリ煮沸によるものであり、このアルカリ煮沸は、主として、2回煮沸すること、2回煮沸して1回洗い流すこと、2回煮沸して1回漂白すること、2回煮沸して1回漂白し、1回洗い流すことを包含する。このように得られる繊維は、1500Nm〜1800Nmの繊度、および50mm〜60mmの長さを有する。これらの繊維は、可撓性が乏しく、そして純粋な糸は、21(番手、Ne)までしか紡糸され得ず、この数値は、市場の要件からかけ離れている。
本発明による、靭皮繊維の抽出および調製のためのプロセスは、先行技術において存在した問題を解決し、従って、産業用途における高番手の繊維の実用的な糸を与える。本発明によるプロセスは、2回の煮沸および2回の漂白および高温でのほぐしと称され得る。2500Nm〜4500Nmの繊維、および4500Nmより高い繊維さえもが、このプロセスを使用することによって、得られる。このように得られる繊維は、分子の配向および結晶化の程度が低く、良好な嵩高さおよび改善された縮れ性を有する。
これらの繊維は、本発明のプロセスを使用することによって、これらの繊維の表面を分離させるためにさらにほぐされ、その結果、得られる繊維は、もとの繊維より約30%細く、そして内部の嵩高い構造および柔らかい手触りを有する。
(b:亜麻繊維)
亜麻繊維に関して、リネンの粗糸のプロセス(すなわち、1回の煮沸および1回の漂白)は、現在、半脱ガムした束繊維を得るために、主として採用されている。この束繊維は、次に、リネンのために特別な装置によって紡糸され、現在の規模で最高30番手の糸が製造される。
本発明のプロセスによる、2回の煮沸および2回の漂白ならびに高温でのほぐしの使用によって、3500Nm〜5000Nmの束繊維、および5000Nmより大きい束繊維さえも得ることが可能であり、これらの繊維の長さは、必要とされる糸の番手に従って、制御され得る。得られる繊維は、嵩高い構造および改善された縮れ性を有し、そして綿紡糸機械で紡糸され得る。
本発明のプロセスの使用によって、適切な含有量のペクチンおよび蝋を得ること、ならびに綿紡糸機械の条件を採用して束繊維の繊度および長さを確実にすること、ならびにリグニン、ヘミセルロースおよび他の不純物を最大限に除去することが可能である。
(c:***繊維)
現在、***繊維の紡糸は、2つの方法によって達成されている。1つの方法は、亜麻紡糸機械での機械的カーディングによって得られた長い繊維を紡糸し、次いで、粗糸の洗い流しおよび漂白(1回の煮沸および1回の漂白)によって束繊維を得ることであり、この束繊維は、従来、16まで紡糸される。他方の方法は、ラミーを脱ガム(アルカリでの洗い流しおよび漂白)することによって繊維を得ることであり、次いで、これらの繊維は、綿紡糸機械で、16まで紡糸される。
本発明のプロセスの使用によって、2600Nm〜3800Nmの束繊維、および紡糸に適切な3800Nmより大きい繊維束さえも得ることが可能であり、そしてこれらの繊維の長さは、必要とされる糸の番手に従って、制御され得る。このように得られる繊維は、嵩高い構造および改善された縮れ性を有し、そして全ての繊維が、綿紡糸機械で紡糸され得る。
本発明の手順の使用によって、適切な含有量のペクチンおよび蝋を得ること、ならびに綿紡糸機械の加工条件を採用して束繊維の繊度および長さを確実にすること、ならびにリグニン、ヘミセルロースおよび他の不純物を最大限に除去することが、可能である。
本発明に従って、高品質かつ高番手の靭皮繊維を抽出および調製するためのプロセスは、2回の煮沸および2回の漂白および高温でのほぐしの方法と称され、そしてラミー、***および亜麻に対して使用され得、このプロセスは、靭皮繊維の抽出および調製が、2回の漂白、2回のアルカリ煮沸、および高温でほぐす工程を包含することを特徴とする。ここで、これらの2回の漂白は、それぞれ、塩素漂白および酸素漂白であり、そしてこの塩素漂白において、3g/L〜8g/Lの濃度を有する次亜塩素酸ナトリウムが使用され、温度は、35℃〜45℃であり、そして持続時間は、40分間〜80分間であり;この酸素漂白において、4g/L〜6g/Lの過酸化水素が使用され、温度は、80℃〜100℃であり、そして持続時間は、40分間〜80分間である;これらのアルカリ煮沸において、第一のアルカリ煮沸は、苛性ソーダの使用によって実施される;高温でほぐす工程は、2回の煮沸および2回の漂白の後に実施され、そしてこの高温でほぐす工程において、100g/L〜140g/Lのソーダが使用され、温度は、100℃〜140℃であり、そして持続時間は、1.5時間〜2.5時間である。
ラミー繊維の場合、このプロセスは、以下の具体的な工程を包含する:
手順1:
酸洗い→水での洗浄→1回目の煮沸→水での洗浄→1回目の漂白→酸での洗浄→2回目の煮沸→水での洗浄→2回目の漂白→高温でのほぐし→水での洗浄→油処理→脱水→乾燥。
注記1:手順1によるラミー繊維の抽出および調製の説明
ラミー繊維は、1つの細胞からなる単一の繊維であり、ラミー繊維の繊維長は、靭皮繊維のうちで最も長い。靭皮繊維は、多量のペクチン、蝋、リグニンおよび他の不純物を含有する。これらの不純物は、高品質および高番手の糸を紡糸するために都合が悪い。上記手順によって、ラミー繊維を効果的に抽出および調製することが可能である。ここで、上記手順は、以下のように詳細に記載される。
(a.酸洗い)
酸洗いにおいて、繊維の表面の顔料および他の不純物が除去され、そしてペクチン、蝋、およびリグニンの一部が、溶解する。多くの実験の後に、本発明者は、良好な技術的効果が、硫酸の濃度を2g/L〜10g/Lに制御し、温度を40℃〜60℃に制御し、そして持続時間を1時間〜2時間に制御することによって達成され得ることを見出した。ラミー材料中の不純物の含有量に依存して、硫酸の濃度は、それに従って調節され得る。高い不純物含有量を有する原料については、硫酸の濃度は、上記範囲内で、わずかに高くあり得る;低い不純物含有量を有する原料については、硫酸の濃度は、上記範囲内でわずかに低くあり得る。
好ましくは、硫酸の濃度は、4g/L〜8g/Lに制御され、温度は、45℃〜55℃に制御され、そして持続時間は、75分間〜110分間に制御される。この場合、より良好な効果が、顔料の除去、ならびにペクチン、蝋、およびリグニンの溶解に関して達成され得る。
(b.アルカリ煮沸)
上記手順において、2回のアルカリ煮沸が存在する。すなわち、1回目の煮沸および2回目の煮沸である。アルカリ煮沸の目的は、繊維の表面のペクチン、蝋、リグニンおよび他の不純物、ならびにヘミセルロースを、さらに溶解し、そして嵩高い繊維組織および柔軟な手触りを得ることである。この目的で、アルカリ煮沸の条件は、50g/L〜150g/Lの苛性ソーダ、1.5時間〜2時間の持続時間、および90℃〜140℃の温度に制御される。(この温度は、より嵩高い繊維組織を得、繊維の内部への苛性ソーダの貫入を生じさせ、これによって不純物を除去する目的で、比較的高い。)この様式で、より良好なアルカリ煮沸効果が得られ得、そして得られる繊維組織は、より嵩高く、これによって、苛性ソーダがこれらの繊維の内部に貫入し、そして不純物を効果的に除去する。
好ましくは、より良好な技術的効果は、アルカリ煮沸の条件が、以下のように設定される場合に、得られ得る:70g/L〜120g/Lの苛性ソーダ、100分間〜115分間の持続時間、および110℃〜130℃野温度。
(c.漂白)
漂白は、2回実施される。ここで、1回目の漂白は、繊維から不純物(特に、繊維内のリグニン)を除去するための塩素漂白である。得られる繊維は、滑らかなスキン層を有し、そして柔軟な手触りを有する。この塩素漂白において、3g/L(グラム/リットル)〜8g/Lの濃度を有する次亜塩素酸ナトリウムが使用され、温度は、35℃〜45℃であり、そして持続時間は、40分間〜80分間である。2回目の漂白は、構造をより嵩高くし、そして繊維をより滑らかにするため、および接着した不純物を繊維から分離するための、酸素漂白である。得られる繊維は、効果的にほぐされ得、そして容易に紡がれ得る。この酸素漂白において、4g/L〜6g/Lの過酸化水素が使用され、温度は、80℃〜100℃であり、そして持続時間は、40分間〜80分間である。
好ましくは、この塩素漂白において、4g/L〜7g/Lの濃度を有する次亜塩素酸ナトリウムが使用され、温度は、35℃〜45℃であり、そして持続時間は、50分間〜70分間である;この酸素漂白において、4g/L〜6g/Lの過酸化水素が使用され、温度は、80℃〜100℃であり、そして持続時間は、55分間〜75分間である。この条件下で、より良好な漂白効果が得られ得る。
(d.高温でのほぐし)
高温でほぐす手順は、繊維を徹底的に分離させ、この場合、繊維の繊度は、持続時間および温度に依存して制御される。本発明者は、優れたほぐし効果が、100g/L〜140g/Lのソーダの、100℃〜140℃での、1.5時間〜2.5時間の使用によって得られ得ることを見出した。この場合、これらの繊維は、徹底的にほぐされ、そして均一な繊度の繊維が得られる。
好ましくは、この高温でのほぐしにおいて、110g/L〜130g/Lのソーダが使用され、温度は、110℃〜135℃であり、そして持続時間は、100分間〜140分間である。
(e.油処理)
油処理は、当業者に公知であり、そして従来の様式に従って実施され得る。具体的には、これらの繊維が互いに接着しないようにするため、およびこれらの繊維をより柔軟にするために、植物油が、繊維の質量の1重量%〜2重量%の量で使用される。得られる繊維は、改善された可撓性、滑らかさおよび柔軟性を有する。
上記工程における工業浴比は、1:10〜1:20(すなわち、1キログラムの繊維あたり10キログラム〜20キログラムの溶液)に維持される。
亜麻繊維および***繊維の抽出および調製に関して、上記プロセスは、以下の具体的な工程を包含した:
手順2:
精製→酸荒い→水での洗浄→1回目の漂白→1回目の煮沸→水での洗浄→2回目の漂白→2回目の煮沸→高温でのほぐし→水での洗浄→油処理→脱水→乾燥。
注記2:手順2による亜麻繊維および***繊維の抽出および調製の説明
亜麻繊維と***繊維との両方は、束繊維の形態であり、この束繊維において、多くの単一の繊維が、ペクチンによって、互いに接着している。これらの繊維はまた、多量の蝋、リグニン、ヘミセルロースおよび他の不純物を含有する。本発明の主要なことは、上述の不純物を効果的に除去するが、紡糸のために適応可能な適切なペクチン含有量を維持することである。このように得られる繊維は、高い番手の糸に紡糸することが可能な長さおよび繊度を有する。
(a.酸洗いおよび精製)
酸洗いにおいて、繊維の表面の顔料および他の不純物が除去され、そしてペクチン、蝋、リグニンおよび他の不純物の一部が、溶解する。この酸洗い工程は、硫酸2g/L〜10g/Lの濃度の硫酸し、40℃〜60℃の温度、および1時間〜2時間の持続時間の使用によって実施される。原料中の不純物の含有量に依存して、硫酸の濃度は、それに従って調節され得る。高い不純物含有量を有する原料については、硫酸の濃度は、上記範囲内で、わずかに高くあり得る;低い不純物含有量を有する原料については、硫酸の濃度は、上記範囲内でわずかに低くあり得る。
本発明において、浸漬溶液からの成分精製を介して、有用な成分(例えば、樹脂)を抽出し、これによって、より良好な経済的利益を得ることもまた可能である。
(b.1回目の煮沸)
1回目の煮沸は、繊維の表面のペクチン、蝋、リグニンおよび他の不純物、ならびにヘミセルロースを溶解し、そして嵩高い繊維組織および柔軟な手触りを得るための、原料のアルカリ煮沸を意味する。この目的で、1回目の煮沸の条件は、25g/L〜100g/Lの苛性ソーダ、1時間〜1.5時間の持続時間、および60℃〜90℃の温度であるように、制御される。(この温度は、より嵩高い繊維組織を得、繊維の内部への苛性ソーダの貫入を生じさせ、これによって不純物を除去する目的で、比較的高い。)この様式で、より良好なアルカリ煮沸効果が得られ得、そして得られる繊維組織は、より嵩高く、これによって、苛性ソーダがこれらの繊維の内部に貫入し、そして不純物を効果的に除去する。
好ましくは、より良好な技術的効果は、1回目の煮沸の条件が、以下のように設定される場合に、得られ得る:40g/L〜80g/Lの苛性ソーダ、70分間〜85分間の持続時間、および70℃〜85℃の温度。
(c.漂白)
漂白は、2回実施される。ここで、1回目の漂白は、繊維から不純物(特に、繊維内のリグニン)を除去するための塩素漂白である。得られる繊維は、滑らかなスキン層を有し、そして柔軟な手触りを有する。この塩素漂白において、3g/L(グラム/リットル)〜8g/Lの濃度を有する次亜塩素酸ナトリウムが使用され、温度は、35℃〜45℃であり、そして持続時間は、40分間〜80分間である。2回目の漂白は、構造をより嵩高くし、そして繊維をより滑らかにするため、および接着した不純物を繊維から分離するための、酸素漂白である。得られる繊維は、効果的にほぐされ得、そして容易に紡がれ得る。この酸素漂白において、4g/L〜6g/Lの過酸化水素が使用され、温度は、80℃〜100℃であり、そして持続時間は、40分間〜80分間である。
好ましくは、この塩素漂白において、4g/L〜7g/Lの濃度を有する次亜塩素酸ナトリウムが使用され、温度は、35℃〜45℃であり、そして持続時間は、50分間〜70分間である;この酸素漂白において、4g/L〜6g/Lの過酸化水素が使用され、温度は、80℃〜100℃であり、そして持続時間は、55分間〜75分間である。この条件下で、より良好な漂白効果が得られ得る。
(d.2回目の煮沸)
2回目の煮沸の目的は、繊維を破壊することなく、不純物をさらに除去し、そして柔軟な手触りを有する繊維を得ることである。この場合、60g/L〜90g/Lのソーダが使用され、持続時間は、1時間〜1.5時間であり、そして温度は、100℃〜130℃である。
好ましくは、より良好な技術的効果は、2回目の煮沸の条件が、以下のように設定される場合に、得られ得る:70g/L〜85g/Lのソーダ、70分間〜85分間の持続時間、および110℃〜130℃の温度。
酸洗いならびに2回のアルカリ煮沸(1回目の煮沸および2回目の煮沸)の後に、靭皮繊維中の樹脂の含有量は、約1%〜3%に維持される。
(e.高温でのほぐし)
高温でほぐす目的は、繊維を徹底的に分離させることであり、この場合、繊維の繊度は、持続時間および温度に依存して制御される。本発明者は、優れたほぐし効果が、100g/L〜140g/Lのソーダの、100℃〜140℃での、1.5時間〜2.5時間の使用によって得られ得ることを見出した。この場合、これらの繊維は、徹底的にほぐされ、そして均一な繊度の繊維が得られる。
好ましくは、この高温でのほぐしにおいて、110g/L〜130g/Lのソーダが使用され、温度は、110℃〜135℃であり、そして持続時間は、100分間〜140分間である。
(f.油処理)
油処理は、当業者に公知であり、そして従来の様式に従って実施され得る。具体的には、これらの繊維が互いに接着しないようにするため、およびこれらの繊維をより柔軟にするために、植物油が、繊維の質量の1重量%〜2重量%の量で使用される。得られる繊維は、改善された可撓性、滑らかさおよび柔軟性を有する。
上記工程における工業浴比は、1:10〜1:20に維持される。
本発明によって製造される靭皮繊維製品は、以下のパラメータを有する。
Figure 0005049554
本発明の靭皮繊維は、上記パラメータに関して、先行技術に従って製造された靭皮繊維より良好である。例えば、先行技術において、ラミー繊維、亜麻繊維および***繊維の線密度は、一般に、それぞれ、7.5dtex、7.0dtex、および9.5〜10.0dtexであり、一方、本発明においては、測定された線密度は、それぞれ、3.3dtex、3.0dtex、および3.7dtexである。
本発明により、優れた特性を有する、以下の靭皮繊維、純粋な靭皮糸、ならびに混合糸および混紡糸が、得られ得る。
(i:ラミー繊維)
a.本発明に従って調製されるラミー繊維は、一般に、2500Nmより大きく、好ましくは、2500Nm〜4500Nmであり、そしてより好ましくは、4500Nmより大きい。これらのラミー繊維は、より低い程度の分子配向および結晶化、良好な嵩高さおよび改善された縮れ特性を有する。32〜60、および60さえ超える純粋なラミー糸が、これらの繊維から紡糸され得る。
b.本発明に従って調製されるラミー繊維は、動物繊維、植物繊維、および化学繊維と、様々な割合で混合または混紡され、約40を超える混合糸または混紡糸、好ましくは、40〜120、そしてより好ましくは、120を超える混合糸または混紡糸に紡糸され得る。
c.本発明に従って調製されるラミー繊維は、直接染色され得、種々の繊維と混合され得、そして混紡され得る。従って、純粋な靭皮織物および混紡織物の質が改善され、そして紡糸手順が単純化される。
本発明の収率は、従来のプロセスの収率よりも、約10%高い。煮沸溶液中のペクチンが抽出され得、そしてさらなる処理のために精製され得る。本発明に従って製造される靭皮織物は、滑らかであり、心地がよく、そして改善されたしわ耐性を有する。
(ii:亜麻繊維)
a.本発明に従って調製される亜麻繊維は、3500Nm〜5000Nm、そして好ましくは、5000Nmを超える束繊維であり得、これらの繊維の長さは、紡糸要件に従って制御される。32〜80、そして好ましくは、80を超える、純粋な亜麻糸が、これらの亜麻繊維から紡糸され得る。
b.本発明に従って調製される亜麻繊維は、動物繊維、植物繊維、および化学繊維と、種々の割合で混合または混紡され、40〜120の混合糸または混紡糸に紡糸され得る。
c.本発明に従って調製される亜麻繊維は、直接染色され得、種々の繊維と混合および混紡され得る。従って、純粋な靭皮織物および混紡織物の質は、改善され、そして紡糸手人は、単純化される。
本発明は、高い番手を有する亜麻糸の製造の可能性を提供するのみでなく、設備の費用を60%より大きく削減し、技術上の経路を短縮し、従って、生産性を向上させる。
(iii:***繊維)
a.2600Nm〜3800Nm、そして好ましくは、3800Nmを超える***束繊維が、本発明に従って得られ得る。本発明による繊維の柔軟性および保温性は、カシミヤの柔軟性および保温性に近い。得られる織物のUV耐性は、顕著である。18〜60、そして好ましくは、60を超える純粋な***糸が、これらの繊維から紡糸され得る。
b.本発明に従って調製される***繊維は、動物繊維、植物繊維、および化学繊維と、種々の割合で混合または混紡されて、21〜80の混合糸または混紡糸に紡糸され得る。
c.本発明に従って調製される***繊維は、直接染色され得、種々の繊維と混合および混紡され得る。
d.薬学的材料を煮沸溶液から抽出および精製し、種々の医薬を調製することが可能である。
本発明により、先行技術において存在した上記種々の問題が克服される。本発明により、靭皮繊維の抽出および調製のためのプロセス、ならびにこのプロセスから得られる高品質の靭皮繊維、ならびにこれらの靭皮繊維から作製される純粋な糸、混紡糸、および靭皮繊維と他の繊維(例えば、不織布の原料)との混合物が提供される。
(発明の好ましい実施形態)
本発明は、具体的な実施形態を参照して、より詳細に記載される。以下の実施例は、説明のみであり、本発明の範囲をいかなる方法でも限定することを意味しないことが、留意されるべきである。本発明は、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって、限定される。
(実施例1:靭皮繊維の抽出および調製)
ラミー原料、***原料および亜麻原料を、それぞれ前処理した。抽出および調製の手順は、2回の漂白、2回のアルカリ煮沸、および1回高温でほぐす工程を包含した。漂白は、塩素漂白および酸素漂白を包含した。塩素漂白において、6g/Lの濃度を有する次亜塩素酸ナトリウムを使用し、温度は、40℃であり、そして持続時間は、60分間であった。酸素漂白において、5g/Lの過酸化水素を使用し、温度は、92℃であり、そして持続時間は、60分間であった。アルカリ煮沸を、2回実施し、そして1回目を、苛性ソーダを使用することによって実施した。高温でほぐす工程を、煮沸と漂白との後に実施した。この高温でほぐす工程において、120g/Lのソーダを使用し、温度は、120℃であり、そして持続時間は、2時間であった。
(実施例2:靭皮繊維の抽出および調製)
ラミー原料、***原料および亜麻原料を、それぞれ前処理した。抽出および調製の手順は、2回の漂白、2回のアルカリ煮沸、および1回高温でほぐす工程を包含した。漂白は、塩素漂白および酸素漂白を包含した。塩素漂白において、8g/Lの濃度を有する次亜塩素酸ナトリウムを使用し、温度は、35℃であり、そして持続時間は、80分間であった。酸素漂白において、6g/Lの過酸化水素を使用し、温度は、85℃であり、そして持続時間は、80分間であった。アルカリ煮沸を、2回実施し、そして1回目を、苛性ソーダを使用することによって実施した。高温でほぐす工程を、煮沸と漂白との後に実施した。この高温でほぐす工程において、100g/Lのソーダを使用し、温度は、140℃であり、そして持続時間は、1.5時間であった。
(実施例3:ラミー繊維の抽出および調製、ならびに純粋な糸および混合糸の調製)
ラミー原料を、5g/Lの硫酸濃度、55℃の温度、および90分間の持続時間を用いて、酸洗いした。
ラミー材料を取り出し、そして水で洗浄した。
これらのラミー材料を、90g/Lの苛性ソーダ、110分間の持続時間および120℃の温度の条件を用いて、1回目にアルカリ煮沸した。
これらの煮沸したラミー材料を水で洗浄した。
これらのラミー材料を、5g/Lの次亜塩素酸ナトリウムで、40℃で60分間塩素漂白した。
これらのラミー材料を酸で洗浄して、塩素漂白後に残った塩化物イオンを除去した。
これらのラミー材料を、1回目のアルカリ煮沸と同じ条件を用いて、2回目にアルカリ煮沸した。
これらのラミー材料を、水で再度洗浄した。
これらのラミー材料を、5g/Lの過酸化水素で、90℃で60分間酸素漂白した。
これらのラミー材料を、120g/Lのソーダで、120℃で120分間高温でほぐした。
これらのラミー繊維を水で洗浄した。
これらのラミー繊維を、繊維の質量の1.5重量%の量の植物油で油処理した。
上記工程における工業浴比は、1:15であった。
油処理された繊維を脱水し、次いで乾燥して、3.0dtex(3300Nm)の線密度を有する最終ラミー繊維を製造した。
これらの製造されたラミー繊維を、従来のプロセスに従って紡糸して、40の純粋なラミー糸を得た。
これらの製造されたラミー繊維を、従来のプロセスに従って、米国の長い標準品位の綿繊維との混紡に供し、80の混紡糸(55%の靭皮繊維、45%の綿繊維)を得た。
上記工程において、具体的な記載を除く全ての手順は、当業者に公知である従来の手順である。
(実施例4:ラミー繊維の抽出および調製、ならびに純粋な糸および混紡糸の調製)
他に記載されない限り、この実施例中の手順は、実施例3と同じであった。
酸洗いにおいて、硫酸の濃度は、10g/Lであり、温度は、45℃であり、そして持続時間は、60分間であった。
1回目の煮沸において、条件は、50g/Lの苛性ソーダ、120分間の持続時間、および110℃の温度であった。
塩素漂白において、条件は、8g/Lの次亜塩素酸ナトリウム、35℃の温度、および80分間の持続時間であった。
酸素漂白において、条件は、4g/Lの過酸化水素、100℃の温度、および70分間の持続時間であった。
高温でのほぐしにおいて、条件は、130g/Lのソーダ、135℃の温度、および120分間の持続時間であった。
油処理において、植物油を、繊維質量の1.8重量%の量で使用した。
上記工程における工業浴比は、1:20であった。
得られるラミー繊維の線密度は、2.5dtex(4000Nm)であった。
製造されたラミー繊維を、従来のプロセスに従って織り機で紡糸し、48の純粋なラミー糸を得た。
製造されたラミー繊維を、従来のプロセスに従って、米国の長い標準品位の綿繊維と混紡し、100の混紡糸(55%の靭皮繊維、45%の綿繊維)を得た。
(実施例5:ラミー繊維の抽出および調製、ならびに純粋な糸および混紡糸の調製)
他に記載されない限り、この実施例における手順は、実施例3と同じである。
酸洗いにおいて、硫酸の濃度は、4g/Lであり、温度は、55℃であり、そして持続時間は、75分間であった。
1回目の煮沸において、条件は、70g/Lの苛性ソーダ、115分間の持続時間、および120℃の温度であった。
塩素漂白において、条件は、7g/Lの次亜塩素酸ナトリウム、40℃の温度、および55分間の持続時間であった。
酸素漂白において、条件は、6g/Lの過酸化水素、80℃の温度、および75分間の持続時間であった。
高温でのほぐしにおいて、条件は、110g/Lのソーダ、135℃の温度、および130分間の持続時間であった。
油処理において、植物油を、繊維質量の2.0重量%の量で使用した。
上記工程における工業浴比は、1:10であった。
得られるラミー繊維の線密度は、2.0dtex(5000Nm)であった。
製造されたラミー繊維を、従来のプロセスに従って織り機で紡糸し、48の純粋なラミー糸を得た。
製造されたラミー繊維を、従来のプロセスに従って、カシミヤ繊維との混紡に供し、100の混紡糸(40%の靭皮繊維、60%のカシミヤ繊維)を得た。
(実施例6:亜麻繊維の抽出および調製、ならびに純粋な糸および混紡糸の調製)
5g/Lの硫酸、50℃の温度、および90分間の持続時間の条件を用いて、亜麻材料を酸洗いおよび精製した。
これらの亜麻材料を水で洗浄した。
塩素漂白を使用して、不純物(特に、リグニン)を、繊維から除去した。塩素漂白において、5g/Lの次亜塩素酸ナトリウムを使用し、温度は、40℃であり、そして持続時間は、60分間であった。
これらの亜麻材料を、60g/Lのソーダ、75分間の持続時間および80℃の温度の条件を用いて、1回目にアルカリ煮沸した。
これらの亜麻材料を、水で再度洗浄した。
これらの亜麻材料を、過酸化水素で漂白した。酸素漂白において、5g/Lの過酸化水素を使用し、温度は、90℃であり、持続時間は、60分間であった。
これらの亜麻材料を、75g/Lのソーダ、75分間の持続時間および130℃の温度の条件を用いて、再度アルカリ煮沸した。
これらの亜麻材料を、120g/Lのソーダを用いて、120℃で120分間、高温でほぐした。
これらの亜麻繊維を水で洗浄した。
これらの亜麻繊維を、繊維の質量の1.5重量%の量の植物油で油処理した。
上記工程における工業浴比は、1:15であった。
これらの油処理された繊維を脱水し、次いで乾燥して、3.0dtex(3300Nm)の線密度を有する最終亜麻繊維を製造した。
製造された亜麻繊維を、織物ラインで紡糸し、40の純粋な亜麻糸を得た。
この製造された亜麻繊維を、新疆の長い標準品位の綿繊維との混紡に供し、80の亜麻/綿混紡糸(55%の亜麻繊維、45%の綿繊維)を得た。
上記工程において、具体的な記載を除く全ての手順は、当業者に公知である従来の手順である。
(実施例7:亜麻繊維の抽出および調製、ならびに純粋な糸および混紡糸の調製)
他に記載されない限り、この実施例の手順は、実施例6と同じである。
酸洗いの条件は、10g/Lの硫酸、40℃の温度、および60分間の持続時間であった。
塩素漂白において、条件は、7g/Lの次亜塩素酸ナトリウム、35℃の温度、および50分間の持続時間であった。
1回目の煮沸において、条件は、50g/Lの苛性ソーダ、85分間の持続時間および85℃の温度であった。
酸素漂白において、条件は、4g/Lの過酸化水素、100℃の温度、および55分間の持続時間であった。
2回目の煮沸において、条件は、60g/Lのソーダ、90分間の持続時間、および115℃の温度であった。
高温でのほぐしにおいて、条件は、130g/Lのソーダ、135℃の温度、および100分間の持続時間であった。
油処理には、繊維の質量の1.8重量%の量の植物油を用いた。
上記工程の工業浴比は、1:10であった。
得られた亜麻繊維の線密度は、2.4dtex(4160Nm)であった。
製造された亜麻繊維を紡糸して、60の純粋な亜麻糸を得た。
製造された亜麻繊維を、米国の長い標準品位の綿繊維との織り機での紡糸に供し、100の紡糸糸(55%の亜麻繊維、45%の綿繊維)を得た。
(実施例8:亜麻繊維の抽出および調製、ならびに純粋な糸および混紡糸の調製)
他に記載されない限り、この実施例における手順は、実施例6と同じである。
酸洗いの条件は、2g/Lの硫酸、60℃の温度、および100分間の持続時間であった。
塩素漂白において、条件は、3g/Lの次亜塩素酸ナトリウム、45℃の温度、および80分間の持続時間であった。
1回目の煮沸において、条件は、80g/Lの苛性ソーダ、60分間の持続時間、および70℃の温度であった。
酸素漂白において、条件は、6g/Lの過酸化水素、80℃の温度、および75分間の持続時間であった。
2回目の煮沸において、条件は、90g/Lのソーダ、60分間の持続時間、および110℃の温度であった。
高温でのほぐしにおいて、条件は、100g/Lのソーダ、140℃の温度、および100分間の持続時間であった。
油処理には、繊維の質量の1.2重量%の量の植物油を用いた。
上記工程における工業浴比は、1:10であった。
得られた亜麻繊維の線密度は、2.0dtex(5000Nm)であった。
製造された亜麻繊維を紡糸して、80の純粋な亜麻糸を得た。
製造された亜麻繊維を、絹繊維との混紡に供して、100の混紡糸(55%の亜麻繊維、45%の絹繊維)を得た。
(実施例9:***繊維の抽出および調製、ならびに純粋な糸および混紡糸の調製)
***繊維の抽出および準備は、亜麻の代わりに***を用いたことを除いて、実施例6と同じである。
得られた最終***繊維の線密度は、3.7dtex(2700Nm)であった。
製造された***繊維を紡糸して、21の純粋な***糸を得た。
製造された***繊維を、綿繊維との混紡に供して、40の混紡糸(55%の***繊維、45%の綿繊維)を得た。
上記工程において、具体的な記載を除く全ての手順は、当業者に公知である従来の手順である。
(実施例10:***繊維の抽出および調製、ならびに純粋な糸および混紡糸の調製)
***繊維の抽出および調製は、亜麻の代わりに***を用いたことを除いて、実施例7と同じである。
得られた***繊維の線密度は、3.0dtex(3300Nm)であった。これらの繊維を、染色した。これらの染色した繊維を紡糸して、40の着色糸を得た。これらの染色した***繊維を、染色した綿繊維との混紡に供し、60の混紡糸(50%の***繊維、50%の綿繊維)を得た。
(実施例11:***繊維の抽出および調製、ならびに純粋な糸および混紡糸の調製)
***繊維の抽出および調製は、亜麻の代わりに***を用いたことを除いて、実施例8と同じである。
得られた***繊維の線密度は、2.6dtex(3850Nm)であった。
製造された***繊維を紡糸して、60の純粋な***糸を得た。
製造された***繊維を、カシミヤ繊維および絹繊維との混紡に供し、80の混紡糸(30%の***繊維、40%のカシミヤ繊維、および30%の絹繊維)を得た。
以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。

Claims (5)

  1. 靭皮繊維の抽出および調製のためのプロセスであって、該プロセスは、ラミー、***または亜麻を、2回の漂白に供する工程、2回のアルカリ煮沸に供する工程、および高温でほぐす工程を包含し、
    該2回の漂白は、それぞれ、塩素漂白および酸素漂白であり、
    該塩素漂白において、3g/L〜8g/Lの濃度を有する次亜塩素酸ナトリウムが使用され、温度は、35℃〜45℃であり、そして持続時間は、40分間〜80分間であり;
    該酸素漂白において、4g/L〜6g/Lの過酸化水素が使用され、温度は、80℃〜100℃であり、そして持続時間は、40分間〜80分間であり;
    該アルカリ煮沸において、1回目のアルカリ煮沸は、苛性ソーダを使用して実施され;
    該高温でほぐす工程は、該漂白および該煮沸の後に実施され、そして該高温でほぐす工程において、100g/L〜140g/Lのソーダが使用され、温度は、100℃〜140℃であり、そして持続時間は、1.5時間〜2.5時間である、
    プロセス。
  2. 前記靭皮繊維は、ラミー繊維であり、前記プロセスは、以下の順序で、以下の工程:
    酸洗い→水での洗浄→1回目の煮沸→水での洗浄→1回目の漂白→酸での洗浄→2回目の煮沸→水での洗浄→2回目の漂白→高温でのほぐし→水での洗浄→油処理→脱水→乾燥、
    を包含し、
    該酸洗いにおいて、硫酸が使用され、そして2g/L〜10g/Lの濃度、40℃〜60℃の温度、および1時間〜2時間の持続時間を有するように制御され;
    該1回目の煮沸および2回目の煮沸の両方が、同じ条件を用いるアルカリ煮沸であり、該条件は、50g/L〜150g/Lの苛性ソーダ、1.5時間〜2時間の持続時間および90℃〜140℃の温度であり、
    該漂白は、2回実施され、そして1回目の漂白において、3g/L〜8g/Lの濃度を有する次亜塩素酸ナトリウムが使用され、温度は、35℃〜45℃であり、そして持続時間は、40分間〜80分間であり;2回目の漂白において、4g/L〜6g/Lの過酸化水素が使用され、温度は、80℃〜100℃であり、そして持続時間は、40分間〜80分間であり;
    該高温でのほぐしにおいて、100g/L〜140g/Lのソーダが使用され、温度は、100℃〜140℃であり、そして持続時間は、1.5時間〜2.5時間であり;
    該油処理は、繊維質量の1重量%〜2重量%の量の植物油を用いて実施され;
    上記工程における工業浴比は、1:10〜1:20である、
    請求項1に記載のプロセス。
  3. 前記酸洗いにおいて、硫酸の濃度は、4g/L〜8g/Lに制御され、温度は、45℃〜55℃に制御され、そして持続時間は、75分間〜110分間に制御され;
    前記アルカリ煮沸の条件は、70g/L〜120g/Lの苛性ソーダ、100分間〜115分間の持続時間、および110℃〜130℃の温度に制御され;
    前記1回目の漂白において、4g/L〜7g/Lの濃度の次亜塩素酸ナトリウムが使用され、温度は、35℃〜45℃であり、そして持続時間は、50分間〜70分間であり;2回目の漂白において、4g/L〜6g/Lの濃度の過酸化水素が使用され、温度は、80℃〜100℃であり、そして持続時間は、55分間〜75分間であり;
    前記高温でのほぐしにおいて、110g/L〜130g/Lのソーダが使用され、温度は、110℃〜135℃であり、そして持続時間は、100分間〜140分間である、
    請求項2に記載のプロセス。
  4. 前記靭皮繊維が、亜麻繊維または***繊維であり、前記プロセスが、以下の順序で、以下の工程:
    精製→酸洗い→水での洗浄→1回目の漂白→1回目の煮沸→水での洗浄→2回目の漂白→2回目の煮沸→高温でのほぐし→水での洗浄→油処理→脱水→乾燥、
    を包含し;
    該酸洗いおよび精製において、2g/L〜10g/Lの硫酸が使用され、温度は、40℃〜60℃であり、そして持続時間は、1時間〜2時間であり;
    1回目の煮沸と2回目の煮沸との両方が、アルカリ煮沸であり、1回目の煮沸の条件は、25g/L〜100g/Lの苛性ソーダ、1時間〜1.5時間の持続時間、および60℃〜90℃の温度であり;
    該漂白は、2回実施され、1回目の漂白において、3g/L〜8g/Lの濃度を有する次亜塩素酸ナトリウムが使用され、温度は、35℃〜45℃であり、そして持続時間は、40分間〜80分間であり;
    該2回目の煮沸において、60g/L〜90g/Lのソーダが使用され、持続時間は、1時間〜1.5時間であり、そして温度は、100℃〜130℃であり、
    該2回目の漂白において、4g/L〜6g/Lの過酸化水素が使用され、温度は、80℃〜100℃であり、そして持続時間は、40分間〜80分間であり;
    該高温でのほぐしにおいて、100g/L〜140g/Lのソーダが使用され、温度は100℃〜140℃であり、そして持続時間は、1.5時間〜2.5時間であり;
    該油処理は、繊維質量の1重量%〜2重量%の量の植物油を用いて実施され;
    上記工程における工業浴比は、1:10〜1:20である、
    請求項1に記載のプロセス。
  5. 前記1回目の煮沸の条件が、40g/L〜80g/Lの苛性ソーダ、70分間〜85分間の持続時間、および70℃〜85℃の温度に制御され;
    前記1回目の漂白において、4g/L〜7g/Lの濃度を有する次亜塩素酸ナトリウムが使用され、温度は、35℃〜45℃であり、そして持続時間は、50分間〜70分間であり;前記2回目の漂白において、4g/L〜6g/Lの過酸化水素が使用され、温度は、80℃〜100℃であり、そして持続時間は、55分間〜75分間であり;
    前記2回目の煮沸において、ソーダが、70g/L〜85g/Lの量で使用され、持続時間は、70分間〜85分間であり、そして温度は、110℃〜130℃であり;
    前記高温でのほぐしにおいて、110g/L〜130g/Lのソーダが使用され、温度は、110℃〜135℃であり、そして持続時間は、100分間〜140分間である、
    請求項4に記載のプロセス。
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