CN117813427A - 纤维布帛及纤维布帛的染色方法 - Google Patents

纤维布帛及纤维布帛的染色方法 Download PDF

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Abstract

通过使合成纤维的刚性非晶分率为55％以下，能够得到使用由聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的合成纤维而得到的聚酯纤维布帛，其是可以降低染色时的温度、并且具有优异的染色牢度的通用性优异的纤维布帛。

Description

纤维布帛及纤维布帛的染色方法
技术领域
本发明涉及含有合成纤维的纤维布帛、以及该纤维布帛的染色方法。
背景技术
由将对苯二甲酸与乙二醇聚合而成的聚对苯二甲酸乙二醇酯(以下也称为“常规PET”)制成的聚酯纤维(以下也称为“常规PET纤维”)制成织物或编织物(也称为针织物)等片材状而得到的聚酯制纤维布帛(以下也称为“常规PET纤维布帛”)是已知的。
常规PET纤维具有优异的强度和伸长率，在衣料用合成纤维中耐热性高，富有通用性。因此，常规PET纤维被用于衬衫和裤子等内衣、罩衫和毛衣等中衣、大衣和防寒服等外衣、窗帘和床单等各种各样的产品。
以往，作为用于将上述的常规PET纤维或常规PET纤维布帛着色的染色方法，已知有下述的方法：将纤维、纱线或布帛浸渍在含有分散染料的水分散液中，在130℃～135℃的高温下加热处理该水分散液，从而使构成常规PET纤维的聚对苯二甲酸乙二醇酯的分子链与分子链之间吸尽(染上)分散染料。
这样地进行了着色的纤维布帛对光和洗涤等具有优异的染色牢度。
但是，以往的染色方法在染色时需要130℃以上的高温热处理，因此需要大量的能量和时间。
因此，提出了通过对聚酯树脂进行改性来降低染色时的温度的技术。例如，已知有下述的纤维：使用磺基间苯二甲酸等作为聚酯的聚合成分，在聚酯中导入磺酸基从而变得能够利用阳离子染料在常压下进行染色的聚酯制纤维；或者在聚酯中导入(聚)氧化烯基从而变得能够利用分散染料在低温下进行染色的聚酯制纤维；或者它们的组合等(专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平5-9807号公報
发明内容
发明所要解决的课题
但是，导入了磺酸基的聚酯制纤维由于阳离子染料和该聚酯制纤维通过离子键进行结合，所以尽管染色牢度优异，但存在纱线的强度比常规PET纤维弱的问题。
另外，导入了(聚)氧化烯基的聚酯制纤维存在洗涤牢度和升华牢度低的问题。
进而，无论是导入了磺酸基的聚酯制纤维还是导入了聚氧化烯基的聚酯制纤维，与常规PET相比，聚酯树脂的制造成本都较高，因此也存在难以通用地使用的问题。
本发明是为了解决上述的课题而完成的，其目的在于提供一种使用由合成纤维、特别是由聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的合成纤维而得到的聚酯纤维布帛等，该聚酯纤维布帛是能够降低染色时的温度、并且具有优异的染色牢度的通用性优异的纤维布帛。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明的纤维布帛及纤维布帛的染色方法的一个方案具有以下构成。
(1)本发明的纤维布帛的一个方案含有刚性非晶分率为55％以下的合成纤维。
(2)在本发明的纤维布帛的一个方案中，合成纤维可以由聚对苯二甲酸乙二醇酯制成。
(3)在本发明的纤维布帛的一个方案中，纤维布帛可以是：被分散染料染色，并且在JIS L 0842对紫外线碳弧灯光的染色牢度第3曝光法中的染色牢度为3级以上，在JIS L0844对洗涤的染色牢度试验A法A-2号中的染色牢度为变褪色3级以上且污染3级以上，在JIS L 0860对干洗的染色牢度A-1法中的染色牢度为变褪色4级以上且污染3级以上。
(4)在本发明的纤维布帛的一个方案中，纤维布帛可以是：在以JIS L 1091纤维制品的燃烧性试验方法A-1法(45°微型燃烧器法)进行1分钟加热和点燃3秒加热后，余焰为3秒以内，余烬为5秒以内，并且碳化面积为30cm2以内，而且，在D法(接焰试验(线圈法))中接焰次数为3次以上。
(5)本发明的纤维布帛的染色方法是将上述的纤维布帛浸渍于含有分散染料的水分散液中，在120℃以下的温度下进行染色加工。
(6)在本发明的纤维布帛的染色方法中，水分散液中可以含有阻燃剂。
发明效果
根据本发明的纤维布帛，可以在低温下染色。特别是含有使用聚对苯二甲酸乙二醇酯得到的合成纤维的纤维布帛，可以在120℃以下的温度下染色，因此可以大幅减少染色时的能量使用量。另外，由于染色时不需要将含有分散染料的水分散液的温度提高到130℃以上，所以也可以缩短染色时间。
另外，本发明的合成纤维尽管在120℃以下的低温下染色，但具有优异的染色牢度。因此，通过使用本发明的合成纤维，能够得到可以用于内衣、中衣、外衣、还有窗帘、床单等各种用途的纤维布帛。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行说明。另外，以下说明的实施方式均表示本发明的优选的一个具体例子。因此，以下实施方式中示出的数值、形状、材料、构成要素等都是一个例子，其主旨并不是限定本发明。因此，对于以下的实施方式的构成要素中的在表示本发明的最上位概念的独立权利要求中未记载的构成要素，作为任选的构成要素进行说明。
(合成纤维)
本实施方式的纤维布帛中所含的合成纤维的刚性非晶分率为55％以下。
在制造合成纤维的过程中，从得到的纤维的强度、形态稳定性、染色牢度、触感、膨胀感的赋予等各种观点出发，在熔融纺丝工序或之后的捻丝或假捻等工序中具有拉伸合成纤维的工序。被拉伸的合成纤维一般由晶体、可动非晶(显示玻璃化转变的非晶)、刚性非晶(不显示玻璃化转变的非晶)这三相构成。
由聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的通常(以往)的聚酯纤维(也称为普通丝)的刚性非晶分率为60～70％左右，但本实施方式的纤维布帛中使用的合成纤维如上所述刚性非晶分率为55％以下。
通过使用刚性非晶成分率为55％以下的合成纤维，即使在较低的温度下对合成纤维进行染色处理，着色性(染色性)也优异，并且也具有对在衣服等领域中使用而言的充分的染色牢度。另外，将晶体和刚性非晶合在一起看作总结晶区域，但在本实施方式中，由于合成纤维的刚性非晶分率为55％以下，所以即使将刚性非晶与晶体成分合在一起，总结晶区域也少。总结晶区域少是指，有助于染色的可动非晶成分多。因此，可以说总结晶区域比普通丝少的本实施方式的合成纤维与普通丝相比，有助于染色的可动非晶成分较多。而且，据认为这使低温下的染色性变好。即，就本实施方式的合成纤维而言，由于刚性非晶分率为55％以下，总结晶区域少，有助于染色的可动非晶成分变多。由此，可以在低温下进行可获得期望色浓度的染色处理。
另外，本实施方式的合成纤维中，刚性非晶分率的下限没有特别限定，虽然其也取决于结晶度，但从得到的纱线的强度的观点出发，例如优选为20％以上，更优选为25％以上，进一步优选为30％以上。
进而，对于本实施方式的合成纤维来说，从低温下的染色性的观点出发，与通过广角X射线散射测定求出的纤维轴向平行的面上的取向度A更优选为比普通丝小。例如，就由聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的普通丝而言，取向度A＝83.4％左右，但本实施方式中的合成纤维的取向度A优选比它小。具体而言，如果本实施方式中的合成纤维为常规PET纤维，则取向度A可以为80％以下，更优选为78％以下。另外，本实施方式中的常规PET的取向度A更优选为A＝75.0％左右。
另外，取向度A例如可以如下的步骤来求出：在使c轴与纤维轴向一致并进行广角X射线散射测定而得到的二维散射像中，将2θ＝25.5°(与作为PET的晶系的三斜晶系中的密勒指数(100)面相当)部分沿着方位角绘出散射强度，将出现的峰值的半值宽度设为Wh时，用以下的(式1)求出。
取向度A＝(360-2Wh)÷360(式1)
在这种情况下，作为测定装置，可以使用Rigaku株式会社提供的“SmartLab”(商品名)的全自动多用途X射线衍射装置，在管电流为200mA、管电压为45kV、照射时间为15分钟的条件下进行测定，从而求出取向度A。
另外，取向度A的下限没有特别限定，但若取向度A低于70％，则显现出高强度的分子中的晶体成分在纤维的轴向上没有充分取向，机械强度有可能下降。
另外，合成纤维的刚性非晶分率(％)可以用以下的(式2)求出。
刚性非晶分率(％)＝100-结晶度-可动非晶分率(式2)
在本实施方式中，合成纤维的刚性非晶分率及结晶度是用温度调制DSC求出的。在这种情况下，作为测定器，可以使用DSC8500(PerkinElmer公司制造)。另外，作为升温条件，在60～160℃之间，是测定玻璃化转变温度前后的比热用的缓慢的条件，例如，以升温速度为5℃/分钟、步进温度幅度为2℃、等温保持时间为2分钟来进行；在160～280℃之间，是为了防止再结晶化的快速的条件，例如，以升温速度为40℃/分钟、步进温度幅度为2℃、等温保持时间为0.4分钟来进行。然后，用约5mg的试样重量进行测定，可以通过以下的(式3)及(式4)求出刚性非晶分率。
刚性非晶分率(％)＝(1-Xc-ΔCp/ΔCp,a)×100(式3)
Xc(结晶度)＝ΔhF/ΔhF,perfect(式4)
在(式3)和(式4)中，ΔCp、ΔCp,a、ΔhF、ΔhF,perfect如下所述地定义。此外，在本实施方式中，设定为ΔhF,perfect＝140J/g，ΔCp,a＝0.405J/g·K。
ΔCp：用温度调制DSC求出的玻璃化转变温度前后的比热之差
ΔCp,a：完全非晶的聚对苯二甲酸乙二醇酯在玻璃化转变温度前后的比热之差
ΔhF：试样的熔解热量
ΔhF,perfect：完全结晶的熔解热量
另外，合成纤维的玻璃化转变温度是根据动态拉伸模量的温度依赖性来求出的。具体而言，可以使用动态粘弹性测定装置E4000(UBM公司制)，由测定频率为10Hz、升温速度为2℃/分钟、温度范围为40～150℃下的损耗模量的峰值时的温度来求出。
从抑制由纤维布帛的热引起的收缩的观点出发，本实施方式的常规PET纤维的玻璃化转变温度优选为110℃以上，更优选为114℃以上。另外，从抑制纤维布帛的脆化的观点出发，常规PET纤维的玻璃化转变温度优选为125℃以下，更优选为122℃以下。
本实施方式的纤维布帛中的合成纤维例如由聚对苯二甲酸乙二醇酯制成。以下，关于使用了本实施方式的合成纤维的纤维布帛，对使用了由聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的纤维作为合成纤维的纤维布帛进行说明。
(由聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的纤维)
本实施方式中，由聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的纤维(常规PET纤维)是使用将乙二醇和对苯二甲酸聚合而得到的聚酯树脂(常规PET)进行熔融纺丝而形成的纤维，如上所述，刚性非晶分率为55％以下。
此外，常规PET纤维中也可以含有公知的聚酯纤维的消光化等所使用的氧化钛、抗氧化剂、光稳定剂或催化剂等公知的添加物。
本实施方式的常规PET纤维由于刚性非晶成分率为55％以下，所以如上所述，即使在较低温度下进行染色处理的情况下，染色性及染色牢度也优异。
另外，从使用了分散染料的较低温度下的染色性的观点及染色牢度的观点出发，刚性非晶成分率更优选为50％以下。
另外，本实施方式的常规PET纤维的结晶度没有特别限定，虽然也取决于刚性非晶分率，但从得到的纱线的强度的观点出发，可以为20％以上，从较低温度下的染色性的观点出发，可以为45％以下。
本实施方式的常规PET纤维可以是单丝和复丝中的任一种。从通用性的观点出发，常规PET纤维优选为复丝。
另外，由常规PET纤维得到的纱线没有特别限定，可以列举出纱线的粗细为5分特～200分特、单丝数为1根～300根左右的纱线。
另外，本实施方式的常规PET纤维可以是长纤维和短纤维中的任意一种。
另外，本实施方式的常规PET纤维只要是将刚性非晶分率调整为55％以下者就行，其调整方法没有特别限定。作为调整刚性非晶分率的方法，例如可以列举出：向纤维中添加成为结晶成核剂或结晶抑制剂的粒子；使纤维或纤维布帛加热、骤冷；喷雾水或有机溶剂等适当的液体、或浸渍在液体中；赋予拉伸、捏合加工等机械剪切力；以及将它们组合的方法。
其中，对于用公知的方法进行熔融纺丝(生丝：FDY或半拉伸丝：POY，另外，也可以是将它们复合了的局部地改变了拉伸率而得到的纱线)后、在110℃～160℃的温度下用低于1.6的拉伸倍率进行假捻加工而得到的纱线来说，可以通过将刚性非晶分率调整为55％以下而获得使染色温度下降的效果，并且能够同时提高纤维的机械强度、尺寸稳定性、手感的良好性，可以得到能够简化工序的效果，因此是优选的。更优选假捻时的温度为120℃～150℃。进而，假捻时的温度可以为140℃以下。另外，拉伸倍率更优选为1.5以下。另外，拉伸倍率的下限值没有特别限定，但从纱线的膨松性和伸缩性的观点出发，拉伸倍率可以为1.1以上，进一步优选为1.3以上。
另外，在不脱离本发明所期望的目的的范围内，从抑制染色不均和手感变化的观点出发，纺丝时的拉伸倍率或假捻时的拉伸倍率或温度可以是随机变化的。
另外，从得到的常规PET纤维布帛的尺寸稳定性(干热、湿热、湿润)、特别是从精练时或之后进行说明的染色加工时的尺寸稳定性提高的观点出发，假捻时的热处理可以分2个阶段进行。在这种情况下，可以是第一阶段在上述的110℃～160℃的加热温度下进行热处理，第二阶段在200℃～300℃的加热温度下进行热处理。
更优选的是，第一阶段的加热温度优选为120℃～150℃，第二阶段的加热温度优选为230℃～280℃，进一步优选为240℃～270℃。
另外，由于常规PET纤维的刚性非晶分率会因热处理而变化，因此，可以管理加热温度等以避免刚性非晶分率脱离优选的范围。
另外，如上所述地进行了拉伸的常规PET纤维也可以作为将不同拉伸倍率者复合而成的纱线使用。通过复合使用拉伸倍率不同的常规PET纤维，可以赋予得到的纤维布帛木纹样的外观和膨胀感等。特别是可以将未进行拉伸的未拉伸常规PET纤维和进行了拉伸的常规PET纤维组合使用。另外，在使用延伸率不同的常规PET纤维的情况下，如果含有刚性非晶分率为55％以下的常规PET纤维，则也可以含有刚性非晶分率超过55％的常规PET纤维。
作为将拉伸倍率不同的常规PET纤维进行复合的方法，例如，可以列举出将由拉伸后的常规PET纤维制成的纱线和由未拉伸的常规PET纤维制成的纱线排列整齐的方法；以及，对排列整齐后的纱线进行塔斯纶卷曲变形处理或交织处理等流体处理的方法；以由拉伸后的常规PET纤维制成的纱线为芯纱，在其周围卷绕由未拉伸的常规PET纤维制成的纱线作为卷绕鞘纱的方法等。在常规PET纤维为短纤维的情况下，可以将拉伸后的常规PET纤维和未拉伸的常规PET纤维通过混纺来进行复合。
另外，在不脱离本发明所期望的目的的范围内，也可以在常规PET纤维中混织、混纺尼龙纤维或导入了磺酸基的聚酯纤维等其他合成纤维或人造丝等再生纤维、醋酸酯等半合成纤维或棉、麻、羊毛、丝绸等天然纤维等其它纤维而作为复合纱线使用。
(含有由聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的纤维的纤维布帛)
本实施方式的纤维布帛含有上述的常规PET纤维，其形态没有特别限定，例如可以列举出织物、编织物或无纺布等。
另外，在不脱离所期望目的的范围内，上述常规PET纤维也可以与由刚性非晶分率超过55％的常规PET纤维制成的纱线、和由尼龙纤维制成的纱线或由导入了磺酸基的聚酯纤维等其他合成纤维制成的纱线、或由人造丝、醋酸酯等再生纤维、半合成纤维或棉、麻、羊毛、丝绸等天然纤维等其它纤维制成的纱线进行交织或交编等复合后使用。
本实施方式的纤维布帛可以是：在JIS L 0842对紫外线碳弧灯光的染色牢度第3曝光法中的染色牢度为3级以上，在JIS L 0844对洗涤的染色牢度试验A法A-2号中的染色牢度为变褪色3级以上且污染3级以上，在JIS L 0860对干洗的染色牢度A-1法中的染色牢度为变褪色4级以上且污染3级以上。
另外，本实施方式的纤维布帛在JIS L 0854对升华的染色牢度试验方法中的牢度可以为变褪色4级以上且污染3级以上。
特别是，本实施方式的纤维布帛即使是浸渍在含有分散染料的水分散液中，并在120℃以下的温度下进行了染色加工，也能够具有上述的染色牢度。
以往，就在120℃以下的温度下对刚性非晶分率超过55％的常规PET纤维进行染色(浴中吸尽法)而得到的常规PET纤维和常规PET纤维布帛而言，无法着色为充分的浓度或期望的颜色，另外，即使在着色情况下，由于分散染料没有被充分吸尽到常规PET纤维的分子与分子的间隙中，分散染料会大量附着在纤维的表面上，因此耐光牢度、洗涤牢度、升华牢度、干洗牢度及摩擦牢度差，不能作为着色成衣服和窗帘等所要求的颜色的产物使用。
另外，对于使用导入了聚氧化烯基的聚酯纤维的纤维，虽然能够在120℃以下的温度下着色，但是由于亲水性强，存在洗涤牢度和摩擦牢度(湿润)低的问题。
与之对照，本实施方式的纤维布帛如上所述具有优异的染色牢度，能够提供被着色为期望的任意颜色的衣服、窗帘等。
另外，本实施方式的纤维布帛可以是：在以JIS L 1091纤维制品的燃烧性试验方法A-1法(45°微型燃烧器法)进行1分钟加热和点燃3秒加热后，余焰为3秒以内，余烬为5秒以内，并且碳化面积为30cm2以内，而且，在D法(接焰试验(线圈法))中接焰次数为3次以上。
特别是，本实施方式的纤维布帛即使浸渍于含有阻燃剂的水分散液中，并在120℃以下的温度下进行加工，也能够具有上述的阻燃性能。
另外，迄今为止，就由在含有分散染料的水分散液中添加卤素系阻燃剂或磷系阻燃剂等而进行的浴中吸尽法得到的常规PET纤维布帛而言，阻燃剂对常规PET纤维的吸尽率低，在120℃以下的低温处理中，被认为很难满足防火协会规定的防火标准。
与之对照，本实施方式的纤维布帛能够满足防火协会规定的上述防火物品的防火性能试验标准。
另外，本实施方式的纤维布帛的根据一般社团法人纤维评价技术协会规定的高温加速洗涤法洗涤50次规定的产品的洗涤方法的洗涤后的JIS L1902纤维产品的抗菌性试验方法及抗菌效果定量试验菌液吸收法使用菌种：黄色葡萄球菌测定的抗菌活性值可以超过对照试样(标准布(棉)：由(一般社团法人)纤维评价技术协会提供)的增殖值。更优选的是，本实施方式的纤维布帛在洗涤100次后(实施了2次基于高温加速洗涤法洗涤50次规定的产品的洗涤方法的洗涤)的抗菌活性值可以超过对照试样(标准布(棉)：由(一般社团法人)纤维评价技术协会提供)的增殖值。
此外，高温加速洗涤法是在80℃的高温下进行洗涤的方法，通过满足该标准，不仅能在一般生活环境中使用，而且对医疗设施及符合标准的设施用产品，如白衣等也有抗菌效果。
特别是，本实施方式的纤维布帛即使在浸渍于含有作为抗菌剂的吡啶硫酮锌的水分散液中，在120℃以下的温度下进行加工的情况下，也具有上述抑菌性能。
如上所述，根据本实施方式的纤维布帛，与以往的纤维布帛相比，即使在以较低的温度进行染色处理的情况下，也具有与以往同等的染色浓度(色浓度)和染色牢度，能够以较少的能量、且短的加工时间得到所希望的纤维布帛。另外，同样地可以以较少的能量、且在短的加工时间内得到具有阻燃性及抑菌性等功能性的纤维布帛。因此，可以提供对环境友好的衣服、窗帘、床单等纤维制品。
另外，关于本实施方式的纤维布帛，虽然对将纤维布帛在120℃以下的温度下浸渍在含有分散染料等的水分散液中而进行染色处理等的情况进行了说明，但并不排除对以往的含有由聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的合成纤维的纤维布帛进行染色处理的情况，例如不排除在130℃等超过120℃的温度下浸渍在含有分散染料等的水分散液中而进行染色处理等的情况，在本实施方式中，也可以在超过120℃的温度下浸渍在含有分散染料等的水分散液中而进行染色处理等。另外，通过浸轧法或印染法实施加工而得到的赋予了阻燃性或抑菌性等功能性的纤维布帛也不被排除在本实施方式的纤维布帛之外，本实施方式的纤维布帛也可以是通过浸轧法或印染法实施加工而得到的赋予了阻燃性或抑菌性等功能性的纤维布帛。
(染色方法)
接下来，对本实施方式的染色方法进行说明。
本实施方式的染色方法是使用合成纤维对纤维布帛进行染色的方法。具体而言，本实施方式的染色方法是将上述常规PET纤维布帛浸渍在含有分散染料的水分散液中，在120℃以下的温度下进行染色的方法。
更详细而言，本实施方式的染色方法是被称为浴中吸尽法的染色方法，其是下述的方法：通过在含有分散染料的水分散液中浸渍纤维布帛并提高该水分散液的温度，使分散染料染到聚酯纤维上。
在该情况下，作为浴中吸尽法中使用的染色机，可以列举出高压液流染色机、高压绳状染色机、高压卷染机、高压滚筒式染色机等。另外，在100℃以下的温度下通过浴中吸尽法进行染色加工的情况下，也可以使用上述染色机的常压型染色机。
分散染料可以使用公知的分散染料，可以列举出由日本化药株式会社提供的“Kayalon Polyester”系列、“Kayalon Microester”(注册商标)系列、纪和化学工业株式会社提供的“KIWALON POLYESTER”系列、由住化Chemtex株式会社提供的“Sumikaron”(注册商标)系列、由Pants Man Japan株式会社提供的“TERASIL”(注册商标)系列、由Dystar Japan株式会社提供的“Dianix”(注册商标)系列等。
在含有分散染料的水分散液中，也可以添加公知的染色助剂。作为染色助剂，例如可以列举出酸、pH调节剂、螯合剂、匀染剂、缓染剂、分散剂、载体等。
染色温度(染色时的温度)在120℃以下进行。从能量抑制的观点出发，染色温度优选为115℃以下，更优选为110℃以下，进一步优选为105℃以下。
染色温度的下限没有特别限定，从使被染色的聚酯制纤维布帛的色浓度和染色牢度达到所期望的值的观点出发，染色温度优选为95℃以上，更优选为100℃以上。
本实施方式的染色方法由于使染色温度下降到120℃以下，因此染色加工中的能量被削减。还可以缩短染色加工时间，提高生产率。
另外，在本实施方式的染色方法中，含有分散染料的水分散液的升温速度可以为3℃/分钟以上。由此，可以缩短染色加工时间，从生产率的观点出发是优选的。更优选水分散液的升温速度为4℃/分钟，进一步优选为5℃/分钟。
在一般的常规PET纤维布帛的浴吸尽法的染色加工中，如果将含有分散染料的水分散液的温度提高得太快，就会发生染色不均，所以水分散液的升温速度为1～2℃/分钟左右。另外，也可以考虑通过调整以下说明的浴比，使水分散液的比例比纤维布帛大来加快升温速度且抑制染色不均的方法，但如果增大水分散液的比例，则需要提高相应地多的水的温度，因此最终能量消耗量增加。因此，迄今为止，是水分散液的升温速度实际上能否上升到3℃/分钟的状况。
与之对照，通过使用本实施方式的含有常规PET纤维的纤维布帛，即使以3℃/分钟的升温速度、进而超过3℃/分钟的升温速度、例如5℃/分钟的升温速度进行染色加工，也不易产生染色不均。因此，可以有效地缩短染色加工时间，并可以显著提高生产率。
另外，常规PET纤维布帛与含有分散染料的水分散液的浴比以质量比计可以按照纤维布帛：水分散液＝1：2～1：100左右的比例进行。在这种情况下，从防止染色不均的观点出发，优选纤维布帛：水分散液＝1：4～1：100，更优选为1：10～1：100。另外，从削减染色加工时的能量消耗量的观点出发，优选纤维布帛：水分散液＝1：2～1：30，更优选为1：4～1：15。
特别是从实现兼顾防止染色不均和降低能量消耗量的观点出发，优选为纤维布帛：水分散液＝1：3～1：20，更优选为1：5～1：10。
另外，对于通过上述染色方法进行了染色加工的常规PET纤维布帛，也可以根据需要进行水洗、热水洗涤和/或还原洗涤等。
如上所述，根据本实施方式的染色方法，即使是在120℃以下的低温下进行了染色加工的常规PET纤维布帛，也可以着色为期望的任意颜色，另外，可以得到具有优异的染色牢度的聚酯制纤维布帛。
另外，对于染色加工后的常规PET纤维布帛，也可以通过常规方法实施干燥、整理定形，或者实施防水加工、防火加工、抗菌防臭加工、抑菌加工、SR加工、除臭加工、紫外线遮蔽加工等公知的功能性加工。
进而，也可以用公知的方法将聚氨酯树脂膜、丙烯酸酯树脂膜、聚酯树脂膜层叠在染色加工前或染色加工后的常规PET纤维布帛上。
另外，在本实施方式的染色方法中，在含有分散染料的水分散液中，除了添加染色助剂以外，还可以添加含有阻燃剂、抗菌剂、紫外线吸收剂、吸水剂、SR剂等功能性赋予剂的分散染料。
特别是，由于可以与染色加工一起进行防火加工，因此也可以在含有分散染料的水分散液中添加卤素系阻燃剂或磷系阻燃剂的阻燃剂等。
即，以往，在通过浴中吸尽法赋予阻燃剂的情况下，阻燃剂的吸尽率低，就120℃以下的低温处理而言，据认为难以满足公益社团法人日本防火协会(防火协会)规定的标准，但本实施方式的常规PET纤维布帛即使是120℃以下的低温处理，也能满足防火协会规定的防火物品的防火性能试验标准。由此，即使在120℃以下的低温下进行染色加工和防火加工，也可以得到具有优异的染色牢度并且具有优异的阻燃性的常规PET纤维布帛等纤维布帛。
另外，在含有阻燃剂的水分散液中，也可以添加用于含有分散染料的水分散液的染色助剂等。
另外，通过在水分散液中添加抗菌剂、特别是吡啶硫酮锌，从而本实施方式的常规PET纤维布帛可以在120℃以下的低温下染色加工而成，并且与在通常的130℃下加工一般的常规PET纤维布帛而成者同等地具有洗涤耐久性优异的抗菌防臭性能和/或抑菌性能。
如上所述，根据本实施方式的染色方法，对于含有由常规PET纤维制成的纤维的纤维布帛，可以在低温下进行染色，因此可以削减能量消耗量，并且缩短达到最高染色温度之前的升温所需要的染色时间，所以能够提高染色加工的生产率。而且，利用上述的染色方法得到的常规PET纤维布帛具有充分的着色浓度，与此同时具有优异的染色牢度。另外，通过在含有分散染料的水分散液中根据需要添加功能性剂，也可以得到阻燃性、抗菌防臭性、抑菌性优异的纤维布帛。因此，本实施方式的常规PET纤维布帛与以往的常规聚酯纤维制布帛同样，作为具有通用性的纤维布帛，可以用于内衣、中衣、外衣、床单、窗帘等各种用途的纤维制品。
进而，在本实施方式中，即使在染色时提高了含有分散染料的水分散液的升温速度的情况下，在纤维布帛上也不易发生染色不均等。因此，不仅能够实现能量消耗量的削减和加工时间的削减(生产率的提高)，还能够抑制纤维布帛的外观品质下降。
另外，本实施方式的染色方法可以削减染色加工时的能量，因此也成为对环境友好的染色方法。
实施例
以下，列举实施例和比较例来详细说明本实施方式的纤维布帛，但本发明不限于以下的实施例。另外，“％omf”是指染料相对于纤维的质量的质量％。
另外，以下的实施例和比较例中的各种物性通过以下的方法进行测定。
(1)耐光牢度
根据JIS L 0842对紫外线碳弧灯光的染色牢度第3曝光法进行了试验。
(2)洗涤牢度
根据JIS L 0844对洗涤的染色牢度试验A法A-2号进行了试验。另外，附加白布使用了尼龙和棉。
(3)升华牢度
根据JIS L 0854对升华的染色牢度试验方法进行了试验。
(4)干洗牢度
根据JIS L 0860对干洗的染色牢度A-1法进行了试验。
(5)摩擦牢度
根据JIS L 0849摩擦试验机II型(学振型)法进行了试验。
(6)阻燃性
根据JIS L 1091纤维制品的燃烧性试验方法A-1法(45°微型燃烧器法)进行了1分钟加热和点燃3秒加热、以及根据D法进行了试验。而且，将满足下述条件者设定为合格：进行1分钟加热和点燃3秒加热后，余焰为3秒以内，余烬为5秒以内，并且碳化面积为30cm2以内，而且，在D法(接焰试验(线圈法))中接焰次数为3次以上。
(7)抑菌性
根据JIS L1902纤维产品的抗菌性试验方法及抗菌效果定量试验菌液吸收法使用菌种：黄色葡萄球菌，测定了洗涤前、以及高温加速洗涤法50次后和100次后的抗菌活性值。另外，抗菌活性值>对照试样(标准布(棉)：(一般社团法人)纤维评价技术协会提供)的增殖值被定为合格标准。
洗涤处理是根据一般社团法人纤维评价技术协会产品认证部SEK标志纤维产品的洗涤方法高温加速洗涤法(洗涤50次规定的产品的洗涤方法)来实施洗涤处理，设定为“洗涤50次”。另外，将上述洗涤50次重复2次的情况设定为“洗涤100次”。
(8)刚性非晶分率、结晶度
刚性非晶分率及结晶度是用温度调制DSC来求出的。使用DSC8500(PerkinElmer公司制造)作为测定器。作为升温条件，在60～160℃之间，以玻璃化转变温度前后的比热测定用的缓慢的条件，设定升温速度为5℃/分钟，步进温度幅度为2℃，等温保持时间为2分钟；在160～280℃之间，以为了防止再结晶化的快速的条件，设定升温速度为40℃/分钟、步进温度幅度为2℃、等温保持时间为0.4分钟。然后，以约5mg的试料重量进行测定，计算出ΔCP、ΔhF，通过以下的(式5)及(式6)，求出刚性非晶分率。
刚性非晶分率(％)＝(1-Xc-ΔCp/ΔCp,a)×100(式5)
Xc(结晶度)＝ΔhF/ΔhF,perfect(式6)
ΔhF,perfect＝140J/g
ΔCp,a＝0.405J/g·K
(9)玻璃化转变温度
玻璃化转变温度是根据动态拉伸模量的温度依赖性来求出的。具体而言，使用动态粘弹性测定装置E4000(UBM公司制)，由测定频率为10Hz、升温速度为2℃/分钟、温度范围为40～150℃下的损耗模量的峰值时的温度来求出玻璃化转变温度。
(实施例1)
将常规PET进行熔融纺丝，得到半拉伸丝。接着，进行假捻加工，得到了由83分特、36单丝的常规PET纤维制成的纱线。得到的常规PET纤维的刚性非晶分率为46％，结晶度为30％，玻璃化转变温度为120℃。
接着，使用这种常规PET纤维进行编织，得到编织物。
使用高压液流染色机将得到的编织物浸渍在含有下述分散染料的水分散液(浴比(质量比)纤维：水分散液＝1：15)中，将该水分散液以5℃/分钟的速度升温，在110℃维持10分钟，由此在精练的同时进行染色加工。进行了染色加工的纤维布帛被着色成了均匀的浅橙色。另外，染色加工所需的时间(精练、染色、水洗这一系列加工的合计时间)为约90分钟。
·含有分散染料的水分散液
接着，将编织物从染色机中取出后，用浸轧法赋予抗静电剂，在120℃下干燥。之后，在140℃下进行了30秒钟的整理定形。由此，得到了着色的纤维布帛。这样地得到的实施例1的纤维布帛的色相和色浓度(染色浓度)与使用与上述同样的水分散液在130℃下染色10分钟而得到的纤维布帛的色相和色浓度为同等。另外，对于实施例1的纤维布帛，没有发现染色不均，被均匀地着色。另外，将实施例1的纤维布帛的染色牢度等记载于表1。
(实施例2)
将常规PET进行熔融纺丝，得到生丝。接着，进行假捻加工，得到了由83分特、36单丝的常规PET纤维制成的纱线。得到的常规PET纤维的刚性非晶分率为38％，结晶度为37％，玻璃化转变温度为119℃。
接着，使用这种常规PET纤维进行编织，得到编织物。
使用高压液流染色机将得到的编织物浸渍在含有下述分散染料的水分散液中(浴比(质量比)纤维：水分散液＝1：15)，将该水分散液以5℃/分钟的速度升温，在120℃维持30分钟，由此在精练的同时进行染色加工。进行了染色加工的纤维布帛被着色成了黑色。染色加工所需的时间(精练、染色、还原洗涤、水洗这一系列加工的合计时间)为约140分钟。
·含有分散染料的水分散液
接着，将编织物从染色机中取出后，用浸轧法赋予抗静电剂，在120℃下干燥。之后，在150℃下进行了30秒钟的整理定形。由此，得到了染黑的纤维布帛。这样地得到的实施例2的纤维布帛被均匀染色，其色浓度与使用上述的含有分散染料的水分散液在135℃下染色60分钟后的纤维布帛的色浓度为同等。将这样地得到的实施例2的纤维布帛的染色牢度等记载于表1。
(实施例3)
将常规PET进行熔融纺丝，得到半拉伸丝。接着，使用两个加热器，一边进行两个阶段的加热处理一边进行假捻加工，得到了由83分特、36单丝的常规PET纤维制成的纱线。得到的常规PET纤维的刚性非晶分率为44％，结晶度为33％，玻璃化转变温度为114℃。
接着，使用该常规PET纤维作为经纱，纬纱使用市售的166分特、48单丝的常规PET纤维(刚性非晶分率60％)的黑色原丝，得到了遮光帘用的单位面积重量为280g/m2的缎纹织物。
接着，将得到的织物在80℃下精练后，在150℃下进行预定型30秒钟后，浸渍在下述的含有分散染料和阻燃剂的水分散液中(浴比(质量比)纤维：水分散液＝1：20)，将水分散液以5℃/分钟的升温速度升温，在120℃维持15分钟进行染色加工。染色加工所需的时间(染色、洗涤(70℃下用含有苏打灰和皂洗剂的洗涤液清洗)的一系列加工的合计时间)为约120分钟。
·含有分散染料的水分散液
接着，将编织物从染色机中取出后，在120℃下干燥。然后，在170℃下进行30秒整理定形，得到纤维布帛。将这样地得到的实施例3的纤维布帛的染色牢度及阻燃性等记载于表1中。
(比较例1)
将常规PET进行熔融纺丝，得到半拉伸丝。接着，进行假捻加工，得到了83分特、36单丝的常规PET纤维。得到的常规PET纤维的刚性非晶分率为64％，结晶度为26％，玻璃化转变温度为123℃。
接着，对使用如上所述地得到的常规PET纤维编织而得到的编织物，与实施例1同样地进行了染色加工。这样地得到的比较例1的纤维布帛是橙色的，但色浓度较浅。另外，关于比较例1的纤维布帛的染色情况，染成了稍微不均状。
(比较例2)
对比较例1的编织物以染成通常的黑色的条件进行了染色加工。具体而言，将水分散液的升温速度设定为2℃/分钟，将浴比(质量比)设定为纤维：水分散液＝1：10，维持135℃的温度35分钟来进行染色。这样地得到的比较例2的纤维布帛的颜色及染色牢度与实施例2的纤维布帛的颜色及染色牢度大致为同等，但染色加工所用的时间(染色、还原洗涤、还原洗涤、水洗这一系列加工的合计时间)为约200分钟。另外，将比较例2的纤维布帛的染色牢度等记载于表1中。
(实施例4)
将实施例3中使用的经纱变更为实施例2中使用的纤维，其他与实施例3同样地进行加工。
其结果是，使用实施例3中使用的常规PET纤维进行了染色加工的织物与使用实施例2中使用的常规PET纤维进行了染色加工的织物相比，染色加工后的织物的长度长10％以上。因此，确认了：通过在假捻时使用2个加热器进行热处理，得到的纤维布帛的尺寸稳定性提高。其他的染色牢度及阻燃性与实施例3相同。
表1
(实施例5)
将常规PET进行熔融纺丝，得到半拉伸丝。接着，进行假捻加工，得到了由83分特、36单丝的常规PET纤维制成的纱线。得到的常规PET纤维的刚性非晶分率为46％，结晶度为30％，玻璃化转变温度为120℃。
接着，使用该常规PET纤维得到平纹织物。
接着，将得到的织物在85℃下精练后，使用高压液流染色机浸渍于下述的含有分散染料的水分散液中(浴比(质量比)纤维：水分散液＝1：10)，将该水分散液以5℃/分钟的升温速度升温，在110℃下维持10分钟，由此进行抑菌染色加工，着色为浅灰色。染色加工所需的时间(染色、水洗一系列加工的合计时间)为约70分钟。
·含有分散染料的水分散液
接着，将平纹织物从染色机中取出后，用浸轧法赋予抗静电剂，在120℃下干燥。然后，在140℃下进行30秒整理定形，得到了纤维布帛。将得到的实施例5的纤维布帛的染色牢度等记载于表2中。
(比较例3)
作为常规PET纤维，使用比较例1中记载的纤维，作为染色加工条件，以2℃/分钟的升温速度升温至130℃，维持10分钟，除此之外，与实施例5同样地进行操作而得到纤维布帛。染色加工所需的时间(水分散液的升温到130℃的升温时间和在130℃下维持10分钟的合计时间)为约100分钟。
将这样地得到的比较例3的纤维布帛的染色牢度等记载在表2中。
表2
对照试样的增殖值＝……2.12
上述实施例1、2、3、4、5的纤维布帛是使用常规PET纤维而得到的纤维布帛，并且均可以在120℃以下的低温度下、且通过短时间的染色加工就具有与以往的在130℃～135℃下染色得到的纤维布帛同等的色浓度及染色牢度。因此，确认了：可以得到以较少的能量进行了着色的常规PET纤维布帛，且生产率也优异。
另外，将实施例1和比较例1进行比较可知，也确认了：实施例1的纤维布帛尽管升温速度快，但易发生染色不均，生产率提高。
另外，由实施例3可知，确认了：即使在120℃以下的低温下处理，也可以得到具有与在通常的130℃～135℃染色时同等的防火性能的常规PET纤维布帛。
另外，由实施例3和实施例4可知，通过在假捻加工时按2个阶段进行加热，可以得到尺寸稳定性优异的常规PET纤维布帛。
另外，将实施例5和比较例3比较可知，确认了：与通常的在130℃下进行了抑菌加工的比较例3的纤维布帛相比，实施例5的纤维布帛是尽管在低温且短的处理时间内进行了抑菌加工、但具有优异的洗涤耐久性的抑菌性纤维布帛。
产业上的可利用性
使用了本发明的合成纤维的纤维布帛可以用于内衣、中衣、外衣、床单或窗帘等各种用途的纤维制品。

Claims (6)

1.一种纤维布帛，其含有刚性非晶分率为55％以下的合成纤维。
2.根据权利要求1所述的纤维布帛，其特征在于，所述合成纤维由聚对苯二甲酸乙二醇酯制成。
3.根据权利要求1或2所述的纤维布帛，其特征在于，其被分散染料染色，
在JIS L 0842对紫外线碳弧灯光的染色牢度第3曝光法中的染色牢度为3级以上，
在JIS L 0844对洗涤的染色牢度试验A法A-2号中的染色牢度为变褪色3级以上且污染3级以上，
在JIS L 0860对干洗的染色牢度A-1法中的染色牢度为变褪色4级以上且污染3级以上。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的纤维布帛，其特征在于，其在以JIS L 1091纤维制品的燃烧性试验方法A-1法即45°微型燃烧器法进行1分钟加热和点燃3秒加热后，余焰为3秒以内，余烬为5秒以内，并且碳化面积为30cm2以内，
而且，其在D法即线圈法接焰试验中接焰次数为3次以上。
5.一种纤维布帛的染色方法，其特征在于，将权利要求2所述的纤维布帛浸渍于含有分散染料的水分散液中，在120℃以下的温度下进行染色加工。
6.根据权利要求5所述的纤维布帛的染色方法，其特征在于，所述水分散液中含有阻燃剂。
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