[发明专利]织物及用于生产织物的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及织物及用于生产织物的方法和系统。

背景技术

纤维素和木质素纤维素纤维(在本文中统称为“纤维素纤维”)长期用来形成织物。织物是由纤维例如长丝、短纤维(staple fiber)和/或纱线形成的柔性材料。织物通过包括编织(weaving)、针织(knitting)、钩织(crocheting)、缠结(entanglement)和将纤维压紧(press)在一起(制毡(felting))在内的各种各样的工艺形成。织物的种类包括编织及针织布、无纺布、平纹棉麻织物(scrim)等。纤维素纤维包括例如由棉、人造丝、亚麻、黄麻、大麻、苎麻以及其它天然植物材料形成的织物。

织物用于要求多种不同性能的各种各样的应用中。例如，织物性能包括抗起球性、触觉特性例如手感、抗撕裂性、隔热特性、耐污染性和抗皱性等。

发明内容

该申请的多个实施方案使用Natural Force^TM化学。Natural Force^TM化学方法使用对物理力例如粒子束、重力、光等的受控施加和操纵来引起希望的结构和化学分子变化。在优选实现中，Natural Force^TM化学方法在没有化学品或微生物的情况下改变分子结构。通过应用自然过程，可以产生新的有用物质而无有害的环境干扰。

本发明至少部分基于以下发现：用合适剂量的电离辐射照射纤维素或木质素纤维素材料例如纤维素纤维会例如通过提高被照射材料的至少纤维素部分的分子量和交联程度而有利地影响材料的物理性能。结果，可有利地改变含纤维素材料的织物的机械和/或其它性能。例如，通过用电离辐射进行照射，可提高含纤维素纤维的织物的抗撕裂性、抗起球性、电荷密度、可湿性、弯曲复原和其它性能。

在一个方面，本发明在于包括一种或多种具有小于约93％的α纤维素含量的纤维素纤维材料的织物，该纤维材料被纺纱、编织、针织或缠结。例如用电子束或其它电离辐射源照射该纤维素纤维材料，其中电离辐射的剂量足以提高该纤维素材料的分子量而不导致该纤维素材料的显著解聚。

在另一方面，本发明在于包括具有小于约8％的α纤维素含量的纤维素纤维材料的织物，该纤维材料被纺纱、编织、针织或缠结。用足以提高该纤维素材料的分子量的电离辐射剂量照射了该纤维素纤维材料。

在另一方面，本发明在于经照射的织物，该经照射的织物具有比未照射形式(即，仅经受自然存在的照射水平)的相同织物大的分子量。在不同实施例中，该经照射的织物的分子量比未照射形式的织物的分子量大10％、25％、50％、75％、100％、150％、200％、300％或高达500％。

一些实现包括以下特征中的一个或多个。该织物可包括纱线或布(fabric)。α纤维素含量可小于约80％。该纤维素纤维材料可选自亚麻、大麻、黄麻、马尼拉麻、剑麻、香蕉纤维、椰子纤维(coconut fiber)、麦杆、LF、苎麻、竹子纤维、铜铵纤维素、再生木质纤维素、莱塞尔纤维(lyocell)、醋酸纤维素及其混合物。其它有用纤维包括由玉米或其它含淀粉或蛋白质的植物或蔬菜材料例如大豆制成的纤维、基于乳汁的纤维和由例如虾或蟹壳制成的甲壳质(chitin)纤维。该纤维素纤维材料可具有至少2％的木质素含量。可在进行纺纱、编织、针织或缠结之前、期间或之后照射该纤维素纤维材料。

在另一方面，本发明在于处理织物的方法，所述方法包括用电离电子束辐射(例如，至少0.10MRad)照射包括具有第一分子量的纤维素纤维材料的织物，以及控制电离照射的剂量以便提供包括具有高于第一分子量的第二分子量的第二纤维素纤维材料的经照射织物。

一些实现包括上述特征中的任意特征和/或以下特征中的一个或多个。电离辐射的剂量可为至少0.10MRad，例如，电离辐射的剂量可被控制到约0.25至约2.5MRad的水平。电子束中的电子可具有至少0.25MeV的能量，例如约0.25MeV至约7.5MeV的能量。所述方法还可包括将经照射的织物淬火，该淬火在一些情况下在气体的存在下进行，该气体被选择为与经照射织物中存在的游离基(radical)反应。该纤维素纤维材料可包括棉。

在另一方面，本发明在于处理织物的方法，所述方法包括用电离辐射照射包括一种或多种具有第一分子量并具有小于约93％的α纤维素含量的纤维素纤维材料的织物，以及控制电离照射的剂量以便提供包括具有高于第一分子量的第二分子量的第二纤维素纤维材料的经照射织物。