JP2003239169A - 布帛の漂白法 - Google Patents

布帛の漂白法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高温下での長時間の処理を要することなく、
室温で効率よく布帛をその脆化を伴うことなく漂白でき
ると共に環境負荷が小さく操業安全性に優れ、しかも二
酸化炭素排出の削減が可能な省エネルギー的漂白方法を
提供する。 【解決手段】 布帛にシリルヒドリド系化合物を用いて
紫外可視光照射を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は布帛の漂白を、薬液と紫
外可視光源からの光エネルギーを用いて行う方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、布帛の漂白は、布帛に付着して
いる着色物質を酸化剤、又は還元剤で処理し発色に関与
する共役π電子系を切断することにより行われている。
これらの工程は、上記酸化剤、又は還元剤による0.5
ないし2時間程度の煮沸とその後の洗浄を行うか、これ
らの薬剤の適当濃度の溶液をパディングにより布重量の
80〜110%量を布帛に付着させた後、これを95℃
前後の蒸気雰囲気中で0.5〜1時間前後蒸熱すること
により行っていが、一般的には木綿や麻などの植物性繊
維織物の場合には酸化剤が多く用いられ、絹や毛織物の
場合には還元剤が多く用いられている。
【0003】このような従来の漂白方法では、酸化剤、
又は還元剤と繊維内着色物質との反応は、溶媒である水
の加熱を通した熱エネルギーにより行っている。この方
法は熱容量の大きい水を沸点まで加熱し、かつその温度
を反応に要する時間保持する必要がある為に大きな熱量
を要するものである為に反応塔全体が大型化されてしま
う等の不具合があった。
【0004】また、これらの漂白過程は高温で行われる
ので、大量のエネルギーを要する多消費型プロセスであ
り、その為に多量の二酸化炭素の放出を伴うという問題
も有している。
【0005】また、現在では酸化剤として多くの場合、
亜塩素酸塩や次亜塩素酸塩等のハロゲン系薬剤を用いた
方法が用いられているが、これらのハロゲン原子を含む
薬剤は環境に対する負荷が大きいという問題を有してい
る。
【0006】また、これらのハロゲン原子を含む薬剤は
人体に対する危険性も大きいので、操業安全性にも問題
を有している。
【0007】その為に非ハロゲン系酸化剤として過酸化
水素が用いられているが、過酸化水素は急激な反応によ
り繊維を脆化する恐れがあるので、分解抑止剤を添加し
て分解を遅延させながら長時間掛けて徐々に反応させな
ければならないことから、蒸気熱を長時間に亘って使用
しなければならず、その上繊維の仕上りが硬くなるとい
う問題点がある。
【0008】また還元剤としては、ハイドロサルファイ
トやSO2が使われるが、これらは漂白カが弱く漂白に
対して十分な漂白効果が得られないという問題点もあっ
た。
【0009】以上述べた問題点を解決するために、水素
化ホウ素ナトリウム又は過酸化水素とレーザー照射(特
開平11−43861)、及び水素化ホウ素ナトリウム
と通常の紫外光源による光照射(特開平11−4386
2)が報告されているが、ホウ素は1999年2月より
環境基準健康項目に指定された為、その大量の使用は避
ける必要が生じた。また、過酸化水素とレーザー照射で
は、布帛の脆化が認められるという問題点が有る。
【0010】この様に、いずれの場合も、布帛の脆化
が起こりやすい、環境負荷物質を用いる、高温処理
を要する、処理時間が長い、等の少なくとも一つの問
題点をかかえている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、高温下での
長時間の処理を要することなく室温で脆化を伴うことな
く布帛を効率的に漂白できると共に環境負荷が小さく操
業安全性に優れ、しかも二酸化炭素排出の削減が可能な
省エネルギー的漂白方法を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明者らはこのよう
な、布帛の漂白に際しての難点を克服するため鋭意研究
を重ねた結果、有機光化学的知見、レーザー反応、及び
シリルヒドリド系薬剤の特徴を組み合わせることによ
り、その目的が達成しうることを見い出し、この知見に
基づき本発明をなすに至った。
【0013】すなわち本発明は、(1)布帛を還元剤の
存在下、紫外可視光照射により漂白する方法において、
該還元剤としてシリルヒドリド系化合物を用いたことを
特徴とする布帛の漂白方法、(2)シリルヒドリド系化
合物が有機シラン化合物であることを特徴とする上記
(1)に記載の方法、(3)紫外可視光の波長が190
〜600nmであることを特徴とする上記(1)又は
(2)に記載の方法、(4)紫外可視光が紫外可視レー
ザ光であることを特徴とする上記(1)乃至(3)3何
れかに記載の方法、を提供するものである。
【0014】本発明方法は布帛に含まれている着色物質
の芳香環や多重結合から成るπ電子共役系有機化合物
が、紫外・可視光照射により基底状態から励起状態への
電子励起が起こり、その結果、より活性な性質を有する
状態に転じ、そのことにより還元剤との反応性が高まり
該着色物質の分解反応若しくは無色化反応が促進される
現象、あるいは、その逆に該紫外・可視光照射により還
元剤がより活性な物質に転じ、そのことにより着色物質
との反応性が向上し、該着色物質の分解若しくは無色化
反応が増大する現象を巧みに利用したものとあるが、必
ずしもこの反応機構に限定されるものではなく、シリル
ヒドリド系化合物の存在下で紫外可視光を照射すること
により起こる反応を包括する。
【0015】本発明方法は、布帛とシリルヒドリド系化
合物を接触させた所に紫外可視光を照射すればよく、特
にその実施の態様に制限はない。
【0016】本発明でいう、シリルヒドリド系化合物と
は、ケイ素に直接結合した水素原子を有する化合物と定
義され、このような構造を有する、有機化合物、無機化
合物、有機と無機の複合体等いずれの化合物も包含され
る。また、単量体、二量体以上の多量体、オリゴマー、
ポリマーのいずれであっても良い。
【0017】このようなシリルヒドリド系化合物として
は、アルコキシシリルヒドリド、トリアルキルシリルヒ
ドリド、モノアルキルシリルヒドリド、アルコキシ水素
シロキサンの繰り返し単位を有するポリシロキサン、ア
ルコキシ水素シロキサンを含むポリシロキサン、アルキ
ル水素シロキサンの繰り返し単位を有するポリシロキサ
ン、アルキル水素シロキサンを含むポリシロキサン、無
機シロキサン、無機ポリシロキサン、及びこれらの混合
物等が挙げられる。本発明で特に好ましく用いられるシ
リルヒドリド系化合物は、トリエトキシシシリルヒドリ
ド、トリメトキシシシリルヒドリド、トリブチルシリル
ヒドリド、オクタデシルシリルヒドリド、テトラメチル
ジシロキサン等の有機シラン化合物である。
【0018】シリルヒドリド系化合物はそのままの形で
使用しても良いが、紫外可視光を透過する溶媒に分散若
しくは溶解させて使用することが望ましい。溶媒として
は水、アルコール類、鎖状または環状のアルカン類、エ
ーテル類、等の可視紫外光を透過する溶媒、或いはそれ
らの混合溶媒を用いることができる。
【0019】シリルヒドリド系化合物の濃度は、溶媒に
対する飽和濃度以下であれば特に制限はないが、好まし
くは溶媒に対して、0.01〜40重量%、より好まし
くは0.1〜20重量%とするのが適当である。
【0020】本発明の漂白方法を行うには、これらのシ
リルヒドリド系化合物又はその溶液をパディングやスプ
レー等により布帛に含ませ、この布帛が静止した状態、
又は移動している状態で光照射を行えばよい。光照射温
度には特に制限は無く、用いた溶媒の凝固点以上、沸点
以下であればよいが、好ましくは−80℃〜100℃、
より好ましくは0〜50℃である。
【0021】紫外可視光源としては特に制限はなく、波
長が180〜800nm、好ましくは190〜600n
m程度のものを用いることが望ましい。光源として低圧
水銀灯、高圧水銀灯、キセノン灯等の通常の光源や、各
種エキシマランプ等を用いることができる。照射光強度
にも特に制限は無いが、紫外可視光として0.1mW〜
10kWの光源が適している。
【0022】レーザー光源としては特に制限はなく、レ
ーザー光はパルス光でも連続照射光でもよいが、エキシ
マレーザー(ArFエキシマレーザー、KrFエキシマ
レーザー、XeClエキシマレーザー、XeFエキシマ
レーザー等)、アルゴンイオンレーザー、クリプトンイ
オンレーザー、YAGレーザーの第2、及び第3高調波
等を用いることができる。紫外可視レーザー光として
は、特別な制約はないが、波長が180〜800nm、
好ましくは190〜600nm程度のものを用いること
が望ましい。レーザー照射光強度にも特に制限は無い
が、パルス光では0.1mJ/パルス〜1kJ/パル
ス、連続光は0.1mW〜10kWの光源が適してい
る。
【0023】光照射時間は、布帛の着色度、シリルヒド
リド系化合物あるいは溶媒の種類やその濃度更には、照
射紫外可視光の種類や光強度等を考慮することにより適
宜定められるが、通常、1〜60分もあれば充分であ
る。光照射後に、シリルヒドリド系化合物、及びその光
反応等により生じた化合物等を、溶媒等により除去し、
引き続き乾燥する事により布帛の漂白を完了することが
できる。
【0024】
【実施例】次に実施例に基づき、本発明を更に詳細に説
明する。
【0025】実施例1 糊抜精錬済み綿布を3%トリエトキシシリルヒドリドの
水溶液にてパディングした後、40mJ/cm2・パル
ス、5Hzのクリプトンフッ素エキシマレーザーを1分
間照射した後洗浄し、乾燥後に拡散反射装置の付いた紫
外可視分光光度計により布帛(1枚)の白色度(JIS
Z 8715)と黄色度(JIS K7103)は、
それぞれ39.21と6.46であった。
【0026】実施例2 実施例1と同様の操作を、3%トリエトキシシリルヒド
リドの水溶液の代わりに6%トリエトキシシリルヒドリ
ドのエタノール溶液を用いて行った所、布帛(1枚)の
白色度(JIS Z 8715)と黄色度(JIS K
7103)は、それぞれ41.31と4.99であっ
た。
【0027】実施例3 実施例1と同様の操作を、3%トリエトキシシリルヒド
リドの水溶液の代わりに6%トリメトキシシリルヒドリ
ドのエタノール溶液を用いて行った所、布帛(1枚)の
白色度(JIS Z 8715)と黄色度(JIS K
7103)を測定したところ、それぞれ44.37と
4.49であった。
【0028】実施例4 実施例1と同様の操作を、3%トリエトキシシリルヒド
リドの水溶液の代わりに6%トリブチルシリルヒドリド
のエタノール溶液を用いて行った所、布帛(1枚)の白
色度(JIS Z 8715)と黄色度(JIS K
7103)は、それぞれ40.90と6.53であっ
た。
【0029】実施例5 実施例1と同様の操作を、3%トリエトキシシリルヒド
リドの水溶液の代わりに6%オクタデシルシリルヒドリ
ドのエタノール溶液を用いて行った所、布帛(1枚)の
白色度(JIS Z 8715)と黄色度(JIS K
7103)は、それぞれ41.82と6.44であっ
た。
【0030】実施例6 実施例1と同様の操作を、3%トリエトキシシリルヒド
リドの水溶液の代わりに6%テトラメチルジシロキサン
のエタノール溶液を用いて行った所、布帛(1枚)の白
色度(JIS Z 8715)と黄色度(JIS K
7103)は、それぞれ41.19と6.44であっ
た。
【0031】実施例7 実施例1と同様の操作を、3%トリエトキシシリルヒド
リドの水溶液の代わりに6%SM8707(ダウ コー
ニング社製)のエタノール溶液を用いて行った所、布帛
(1枚)の白色度(JIS Z 8715)と黄色度
(JIS K 7103)は、それぞれ38.13と
7.27であった。
【0032】比較例1 糊抜精錬済み綿布を水で洗浄し、乾燥後に拡散反射装置
の付いた紫外可視分光光度計により布帛(1枚)の白色
度(JIS Z 8715)と黄色度(JISK 71
03)を測定したところ、それぞれ31.63と9.7
4であった。
【0033】比較例2 実施例1と同様の操作を、3%トリエトキシシリルヒド
リドの水溶液の代わりに水を用いて行ったところ、布帛
(1枚)の白色度(JIS Z 8715)と黄色度
(JIS K 7103)は、それぞれ34.55と
8.32であった。
【0034】比較例3 実施例1と同様の操作を、3%トリエトキシシリルヒド
リドの水溶液の代わりにエタノールを用いて行ったとこ
ろ、布帛(1枚)の白色度(JIS Z 8715)と
黄色度(JIS K 7103)は、それぞれ34.5
6と8.22であった。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように本発明に従うと、高
温下での長時間の処理を要することなく室温で布帛の脆
化をもたらすことなく効率よく漂白できる。また、布帛
の漂白を紫外可視光照射下で環境負荷の小さいシリルヒ
ドリド系化合物を用いて行うことができので、従来法の
欠点であるハロゲン原子を含む漂白剤を用いることによ
る環境への大きな負荷と操業安全性の問題、及び高温で
処理を行うことによる大量の二酸化炭素排出と多量のエ
ネルギーの消費、という難点が除かれる。従って、本発
明は布帛の漂白法として工業的に極めて好適なものであ
る。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】布帛を還元剤の存在下、紫外可視光照射に
    より漂白する方法において、該還元剤としてシリルヒド
    リド系化合物を用いたことを特徴とする布帛の漂白方
    法。
  2. 【請求項2】シリルヒドリド系化合物が有機シラン化合
    物であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】紫外可視光の波長が190〜600nmで
    あることを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。
  4. 【請求項4】紫外可視光が紫外可視レーザ光であること
    を特徴とする請求項1乃至3何れかに記載の方法。
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