TWI342907B - - Google Patents

Description

1342907 五、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 係指一種添 d)織物而達 本發明之「織物的阻燃加工方法」 加幾丁聚醣（Chitosan)對天絲棉丨“以 到阻燃的一種特殊方法。 【先前技術】

按，一種習用的人造纖維丁encel(中譯：天絲 棉）係以纖維素為原料，經由紡絲工程製造而成之 新人造纖維，由於Tencel纖維是利用氧化胺（nmm〇) ，為溶劑，而該溶劑幾乎可以完全回收，無污染問 題，其廢棄物可簡單地燃燒或生斗勿分解性極佳。因 基方、％保的需求而言，Tence丨纖維可被廣泛的 使用；又該Tence丨纖維較一般嫘縈纖維具有較佳的 且Ten cel纖維具有微纖化的性質，可使得到 子木权性，使其製品具有較佳之舒適性，因此， 言亥 -$/τ φ 素材可預期使用於高級服飾、嬰幼兒服’由於 、良好的特性，故未來的使用應是十分廣泛。 卜然而，TenCe丨纖維亦有其缺點，就是它係屬於 $维素纖維，.其主要成分為C、H、〇三元素，因 b rence丨纖維不具抗燃性，因此在一般的環境下， 將合士 遇火速燃的現象’就這點而言，即構成 了使用上的潛在的危機。 1342907 為避免穿著Tencel纖維時，發生遇火即燃的事 件，特別是將其使用在幼兒的衣物上，因此，Tencel 織物的防火的製造即是十分重要的課題，而在研究 該防火抗燃的方法亦應以環保為訴求，才是一良好 的抗燃加工的方法，這點對於現有的產業而言，是 極待研究的課題。 【發明内容】 本發明之主要目的，旨在提供一種改善 Tencel 織物之阻燃效果的同時，亦能提高織物的抗菌性， 經環保加工程序後，對人體無毒害，但仍保有Tencel 原有的柔軟舒適特性為目的。 為達上述之目的，本發明可以下列的方式來達 成的· 取用一種名為chitin (幾丁質）的物質，該物質 在地球上分布極廣，多存在於低等植物菌類、藻類 的細胞，高等植物的細胞璧，以及節肢動物、烏賊 的骨架、昆蟲的外殼等；而在工業界一般多以蝦、 蟹的殼為原料，製成幾丁質。 該幾丁質（chitin)經去乙醯作用後失去乙醯基 即生成幾丁聚酿（c h i t 〇 s a η )。幾丁質（c h i t i η)與幾丁聚 醣（c h i t o s a η )是一種天然無毒性高分子，並且具有生 物可分解性，它的構造類似纖維素，由1 000-3000 4 'Glucosamine ) 個N-乙酿葡萄胺糖（N- Acetyl 及葡萄胺糖（Glucosamine)以石-丨，4鍵結所構成的直 鏈狀的多醣高分子’其結構與纖維素很類似，與纖 維素不同之處在於C-2位置上所接的乙醯胺基 (-N H C Ο C Η3)或是胺基（-N Η2)。幾丁質不溶於水中， 但可溶於有機酸及無機酸中。而幾丁聚酿可溶於己 二酸、甲酸、乙酸 '丙酸、乳酸、蘋果酸、琥珀酸 等有機酸’一般去乙醯度在7 5 %以上的幾丁聚醣非 常容易溶於稀醋酸（乙酸）中。幾丁聚醣成膜性強， 且與纖維素化學結構相似’它們有很好的吸附性與 相容性，幾丁聚醣的羥基，一部分胺基與纖維素的 羥基形成眾多的分子間氫鍵，而幾丁聚醣的溶劑稀 酸也可以作為二者的交聯劑。 因此’添加幾丁聚醣（C h i t 〇 s a η )之溶液供天絲 棉（Tencel)織物浸泡後香予加工，而達到阻燃的效 果’係為一種效果極佳的方法’本發明即利用一系 列的流程’開發此一技術使現有的Tence】人造織 物’經加工後成為一種柔軟、舒適 '安全（抗燃佳）、 抗_、環保的衣物科技。 【實施方式】 為使貴審查委員能清楚了解本發明之内容，僅 以下列說明搭配圖式，說明如后。 本發明之織物的阻燃加工方法，至少包含有： 342907

(1) 將Tencel織物先經水洗及烘乾D (2) 第一道阻燃加工程序，係以低分子量幾丁聚醣 (Chitosan，lowmolecular)ALDRICH，尤以 〇·ι% 〜1 % Chhosan溶液，每次增加濃度〇·丨。/。之溶液 浸泡Ten cel織物約20分鐘以上，再以壓吸機壓 吸（以2dip-2nip方式進行，壓吸率約90%)，以 1 20°C *5分鐘作預乾。

(3) 第二道阻燃加工程序，再將上一步驟的Tencel 織物再以胺基項酸鹽（A rn ηι ο n i u m a m i d 〇 s u 1 f a t e) NH4〇S02NH2，SHOWA，（以 5〜30% 濃度為範 田壽，但尤以2 0 % a m m ο n i u m s u 1 f a m a t e為最佳）' 尿素（Urea) NH2CONH2 (以5〜30%濃度為範*壽， 但尤以20% urea為最佳）配方之混合溶液，浸 泡處理約20分鐘以上，再以壓吸機壓吸（以 2dip-2nip方式進行），以120°C *5分鐘作預乾處 理後’以1 6 0 X： * 5分鐘作烘垮（c u r i n g)處理。

(4) 清洗及乾燥：依CNS 8 1 48紡織品衣物類標籤標 示法試樣與洗灌液之液比為1 : 3 0，液溫4 〇。C 以每公升水中加入2 g合成清潔劑，並清洗5分 鐘，再以清水清洗2分鐘後脫水乾燥。

其中，上述第（3 )步驟的第二道阻燃加工程序， 尚可將原本的 2 0 % a m m ο n i u m s u 丨 f a m a t e、2 0 % u r e a 溶液之中’再添加磷酸氫二胺溶液（2 %) D A P 342907 (diammonium hydrogen phosphate) (ΝΗ4)2ΗΡ〇4 作 為阻燃添加劑，再經原有的浸泡處理2 0分鐘以上， 以壓吸機壓吸（以2 d i p - 2 n i ρ方式進行，壓吸率約 90%)，以1 20°C *5分鐘作預乾處理後，以1 60°C *5 分鐘作供培（c u ι· i n g)處理，效果亦佳。 本發明加工於Tencel纖維而達成之防火加工理 論為 .

將Tencel纖維以氨基磺酸鹽處理，作硫酸鹽化 之阻燃加工，可形成如下之反應式：

Cell-OH +NH2-S020H 二 CdOSO、NH4 而麟酸氫二胺受熱之反應如下： (NH4)2HP〇4 一 nh3 + nh4h2po4 Δ (ΝΗ4)2ΗΡ〇4 — νη3 + η3ρο4 Δ

由上式可知，磷酸氫二胺分解產生Ν Η3氣體， 將可稀釋可燃氣體濃度，而達到防止焰燃（flame)的 效果。 當纖維素纖維經過如本發明之阻燃劑加工後， 在不同的溫度下受熱作用，將引發如第1圖之反 應，該阻燃劑，在較低溫的狀況下產生碳化現象， 溫度約為200°C ( T!)，但在這個溫度下產生炭化的 加工劑僅限於磷-氮系列的阻燃劑。在較高溫 (25 0-300 C )時形成易揮發的物質（氡化為CO在 下3和C〇2在τ5 )，超過400'C碳氡化為CO ( τ6 )和 C〇2 ( T7 ) 〇 經本發明處理後的織物’與未經本發明之織物 作—實驗，將得到如下之數據： 請參看第2圖所示’為T e n c e 1織物經本發明的 阻燃加工方法後，所作之TGA分析圖，其中曲線A， 為未處理之T e n c e 1織物之熱重量損失（τ g A)曲線； 而曲線B，為經20%胺基磺酸鹽、20%尿素處理之 Tencel織物之熱重量損失（TGA)曲線。 請參看第3圖所示，係為T e n c e 1織物經本發 明的阻燃加工方法後，所作之另一 T以分析圖，其 中曲線A，為未處理之T e n c e 1織物之熱重量損失 (TGA)曲線；曲線b，為經濃度〇. 6%Chit〇san溶液 預處理、20%胺基項酸鹽、20%尿素處理之Tencel 織物之熱重量損失（TGA)曲線；曲線c，為經濃度 〇. 6%Chi tosan溶液預處理、20%胺基磺酸鹽、20%尿 素及2%磷酸氫二胺（DAP)處理之Tencei織物之熱重 量損失（TGA)曲線。 則可知當使用本發明時，將可獲致如下之結果： 1 ·本發明以chitosan漸漸的濃度增加，使其產生交聯 作用’使吸附的硫化物及氮化物增加，則其對Tencel A丨00之阻燃效果將隨之增加，亦即可提高其l〇i 值’織物之碳化面積有減少的現象。 .本發明以幾丁聚醣在織物上形成較強的膜，且與纖 『342907 維素化學結構相似，它們有很好的吸附性與相容 性，作為T e n c e丨A 1 0 0織物加工劑時，可得到較位 的耐用性，且其撕裂強度亦隨之下降。 3 .本發明將幾丁聚醣可作為取代三聚氰醯胺樹脂的作 用，達到環保並具阻燃的效果。 4.本發明添加2%磷酸氫二胺可有效提高Ten cel織物之 阻燃性，磷氮阻燃體系對纖維素纖維的固相阻燃有 明顯的協效作用，並可於較低之Chitosan濃度下， 鲁達到較佳之L Ο丨值。 唯，以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而 已，並非用以限定本發明實施之範圍，其他如溫度 的略為增減，溶液濃度的略為提昇或下降，在不脫 離本發明之精神與範圍下所作之等效取代與修飾， 皆應涵蓋於本發明之專利範圍内。 綜上所述，本發明實具有專利之新穎性，及對 # 產業的利用價值更是意義重大，具有實用性，且符 合業界的期待，應予專利的保護，符合專利之新穎 1 性及實用性的要件，乃爰依專利法之規定，向 鈎 , 局提起專利之申請。 9 ,342907

【圖式簡單說明】 第1圖經阻燃加工之纖維素纖維的熱裂解機構圖。 第2圖係 T e n c e 1織物經本發明的阻燃加工方法 後，所作之T G A分析圖（1 )。 第3圖係 T e n c e 1織物經本發明的阻燃加工方法 後，所作之T G A分析圖（2 )。 10

Claims (1)

1. ^342907 、申請專利範圍： 1 - 一種「織物的阻燃加工方法」，至少包含有下歹】 步驟： • (1) 將Ten cel織物先經水洗及烘乾； (2) 第一道阻燃加工程序：係以低分子量幾丁 V膽 (Chitosan，low molecular)ALDRICH，尤以 0·1 %—】 % Chitosan溶液，每次增加濃度〇. ] %之溶液浸J包 Tencel織物’再以壓吸機壓吸（以2<jip-2nip方式進 行’壓吸率約9 0 % )，並加熱預乾； (3 )第二道阻燃加工程序•再將上一步驟的τ e n c e 1 織物再以5〜30%的胺基磺酸鹽（Arnm0nium amidosul fate) NH40S02NH2，S HO WA，（ ammonium • su【famate )及 5〜30% 尿素（Urea) NH2CONH2( Urea ) 配方之混合溶液進行浸泡處理，再以壓吸機壓吸 (以2dip-2nip方式進行）’作預熱烘乾處理； (4) β洗及乾垛：將Tencel織物進行清水清洗後脫 水乾燥。 2‘如申請專利範圍第1項所述之「織物的阻燃加工 方法」，其中 όΛ Chitosan溶液浸泡Tencel織物 約20分鐘以上。 3.如申請專利笳間# ，γ 把圍弟1項所述之「織物的阻燃加工 方法」’直中 ^. ’、 通弟—道阻燃加工程序中的預乾 程序1係1 〇 〇。广上 C預熱5分鐘。 11 |342907 4. 如申請專利範圍第1項所述之「織物的阻燃加工 方法」，其中，第二道阻燃加工程序中的浸泡處 理，時間為2 0分鐘以上。 5. 如申請專利範圍第1項所述之「織物的阻燃加工 方法」，其中，該第二道阻燃加工程序的預熱烘 乾處理係採漸進式加溫。

   6. 如申請專利範圍第5項所述之「織物的阻燃加工 方法」，其中，漸進式加溫係分別以1 20°C *5分 鐘作預乾處理後，再以 1 60 °C * 5分鐘作烘培 (c u r i n g)處理。 7. 如申請專利範圍第1項所述之「織物的阻燃加工 方法」，其中，清洗及乾燥程序，係依CNS 8148紡 織品衣物類標蕺標示法試樣與洗濯液之液比為 1 : 30，液溫40°C以每公升水中加入2g合成清 潔劑，並清洗5分鐘，再以清水清洗2分鐘後脫 水_乾燥。 8. 如申請專利範圍第1項所述之「織物的阻燃加工 方法」，其中，第（3)步驟的第二道阻燃加工程序， 該a m m ο n i u m s u 1 f a m a t e及u 1· e a溶液之中，再添 加石舞酸氫二胺溶液 DAP ( di ammonium hydrogen p h o s p h a t e ) (N Η 4) 2 Η P Ο 4作為阻燃添加劑。 9. 如申請專利範圍第1項所述之「織物的阻燃加工 方法」，其中，磷酸氫二胺溶液濃度為2%。 1 0.如申請專利範圍第1項所述之「織物的阻燃加 12 『342907

   工方法」，其中，第二道阻燃加工程序中.，胺基 石黃酸鹽（A m m ο n i u m a m i d 〇 s u 1 f a t e) N Η 4 0 S 0 2 N Η 2， SHOWA，（ ammonium sulfamate)及尿素（Urea) NII2CONH2 ( urea )的濃度各為 20%。 13