JP2003253575A - 繊維構造物の染色加工方法及び染色繊維構造物 - Google Patents
繊維構造物の染色加工方法及び染色繊維構造物Info
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Abstract
潤染色堅牢度を有するポリ乳酸系繊維とセルロース系繊
維とからなる繊維構造物の染色加工方法及び染色繊維構
造物を提供する。 【解決手段】 ポリ乳酸系繊維とセルロース系繊維とか
らなる繊維構造物を染色加工するに際して、上記繊維構
造物を分散染料を含む染浴に浸漬してポリ乳酸系繊維を
その質量に対して染料含有率が0.1質量%以上になる
ように染色し、次いで還元洗浄し、しかる後に上記繊維
構造物を反応染料とアルカリを含む染浴に浸漬してセル
ロース系繊維を染色し、次いで界面活性剤を含む洗浄液
によって50〜80℃の温度でソーピングする。
Description
向上させることができるポリ乳酸系繊維とセルロース系
繊維とからなる繊維構造物の染色加工方法及び染色繊維
構造物に関するものである。
の限りある貴重な化石資源を原料としている。そして、
合成繊維は自然環境下ではほとんど分解されず、その廃
棄処理が問題になっている。
どの再生産可能な植物資源を原料としている。そして、
ポリ乳酸は生体内埋植材料として用いられているうえ、
ポリ乳酸の分解産物である乳酸は人体中に広く存在して
おり、極めて安全性の高いポリマーである。ポリ乳酸を
繊維化したポリ乳酸繊維は、その分子内にエステル結合
を有していて脂肪族ポリエステル繊維に分類され、従来
の合成繊維としての特性を有しながら、コンポスト又は
土壌中などの自然環境下では最終的に炭酸ガスと水に分
解される完全生分解性を有する。
素材であって、環境問題に対応し得る非常に有力な材料
であり、種々の特長を有している。ポリ乳酸繊維と同様
にポリエステル系繊維であって全繊維の中で生産量が最
も多いポリエチレンテレフタレート繊維は、通常130
℃近傍の温度で染色が行われるが、ポリ乳酸繊維はそれ
よりも低い温度例えば100℃近傍の温度で染色可能で
あってエネルギー負荷が小さくてよく、この面でも環境
問題に適する素材であると言える。一方、ポリ乳酸繊維
は湿潤染色堅牢度がポリエチレンテレフタレート繊維と
比べて一般に低く、特に中色ないし濃色の範囲に染色し
たときに低くなる傾向があり、これを衣料として着用す
るときに、発汗によって色落ちして他の衣料を汚染した
り、あるいは洗濯時に色落ちして他の衣料を汚染するお
それがあるなど非常に大きな問題を有していた。これに
ついては、染料メーカーが推奨しているポリ乳酸繊維用
の分散染料を用いることによって、ある程度までは実用
に耐え得る染色堅牢度を有する織編物等の繊維構造物が
得られる状態になってきた。
をセルロース系繊維と併用した繊維構造物は、淡色に染
色したときには所望の湿潤染色堅牢度が維持されるもの
の、これを中色ないし濃色に染色した場合には湿潤染色
堅牢度が低く、特に汗に対する染色堅牢度が低くなると
いう問題があった。
であって、中色ないし濃色に染色しても実用に耐える湿
潤染色堅牢度を有するポリ乳酸系繊維とセルロース系繊
維とからなる繊維構造物の染色加工方法及び染色繊維構
造物を提供することを課題とする。
に本発明の染色加工方法は、ポリ乳酸系繊維とセルロー
ス系繊維とからなる繊維構造物を染色加工するに際し
て、上記繊維構造物を分散染料を含む染浴に浸漬してポ
リ乳酸系繊維をその質量に対して染料含有率が0.1質
量%以上になるように染色し、次いで還元洗浄し、しか
る後に上記繊維構造物を反応染料とアルカリを含む染浴
に浸漬してセルロース系繊維を染色し、次いで界面活性
剤を含む洗浄液によって50〜80℃の温度でソーピン
グすることを特徴とする。
において、上記繊維構造物がポリ乳酸系繊維20〜80
質量%とセルロース系繊維80〜20質量%とからなる
ことを特徴とする。
成において、上記繊維構造物がポリ乳酸系繊維を芯部に
配しセルロース系繊維を鞘部に配して形成された二層構
造紡績糸であることを特徴とする。
上記染色加工方法によって染色され、JIS−L−08
48の規定に基づいて測定した汗に対する変退色につい
ての染色堅牢度が、酸性の汗及びアルカリ性の汗のいず
れに対しても4級以上であることを特徴とする。
色加工方法によって染色され、JIS−L−0848の
規定に基づいて測定した汗に対する添付した白布の汚染
の程度が、酸性の汗及びアルカリ性の汗のいずれに対し
ても3〜4級以上であることを特徴とする。
本発明においては、ポリ乳酸系繊維とセルロース系繊維
とからなる繊維構造物を染色加工するに際しては、ま
ず、ポリ乳酸系繊維をその質量に対して染料含有率が
0.1質量%以上、すなわち中色ないし濃色になるよう
に分散染料によって染色する。
に繊維構造物を浸漬して90〜120℃の温度で30〜
60分間吸尽染色を行うことが好ましい。染色温度が9
0℃未満では染浴中に含まれる分散染料のポリ乳酸系繊
維に対する染着率が少なくなる傾向があり、一方、12
0℃を超えると、ポリ乳酸系繊維の強度が低下すること
がある。
料の含有率の上限は、ポリ乳酸系繊維の種類、結晶構造
に起因する繊維の染着能力、セルロース系繊維の混合割
合などによって異なるので一概には決めることはできな
いが、所望する色の濃さなどを考慮すると、実用上は分
散染料の含有率の上限は8.0質量%であることが好ま
しい。
がポリ乳酸繊維用に推奨している分散染料が好ましく用
いられる。また、ポリ乳酸系繊維の耐光堅牢度を向上さ
せるために染浴に紫外線吸収剤等を加えて、染色と同時
に紫外線吸収剤を付与するようにしてもよい。
分散染料によって染色されたポリ乳酸系繊維を還元洗浄
する。還元洗浄に際しては、炭酸ナトリウムなどのアル
カリ剤、ハイドロサルファイトなどの還元剤を含む加熱
された洗浄液で還元洗浄する。
表面に付着している分散染料とセルロース系繊維を汚染
した分散染料がともに洗浄されて除去される。ところ
で、ポリ乳酸系繊維はアルカリの存在下で高温に長時間
曝されると、ポリエチレンテレフタレート繊維に比べて
加水分解を受けやすく強度が低下し易いため、通常ポリ
エチレンテレフタレート繊維に対して行われる還元洗浄
よりもアルカリの使用量を少なくし、かつ処理温度を低
めに設定するとともに処理時間を短くすることが好まし
い。したがって、例えばアルカリ剤として炭酸ナトリウ
ムなどを0.1〜2質量%含む60〜80℃の洗浄液を
用いて、5〜30分間還元洗浄することが好ましい。
とからなる繊維構造物を織物などの布帛の形態で染色加
工するときには、必要に応じて織物の製織時に付与され
た糊剤の糊抜きや、セルロース系繊維の夾雑物などを除
去するための漂白などの前処理を行うが、上記のように
ポリ乳酸系繊維はアルカリの存在下で高温に長時間曝さ
れると、ポリエチレンテレフタレート繊維に比べて加水
分解を受けやすく強度が低下し易いため、この場合にも
アルカリの使用量を少なくし、かつ処理温度を低めに設
定するとともに処理時間を短くすることが好ましい。
繊維をアルカリの存在下で反応染料によって染色する。
セルロース系繊維を染色するに際しては、反応染料を含
む染浴に繊維構造物を浸漬して30〜70℃の温度で吸
尽染色を行うことが好ましい。反応染料としては、いわ
ゆる低温タイプ、中温タイプのものが好ましく用いられ
る。
維に反応染料を十分に染着させることができないことが
ある。一方、反応染料はアルカリの存在下にセルロース
系繊維の水酸基と反応して共有結合してセルロース系繊
維に染着されるため、染色温度が70℃を超えるとアル
カリによってポリ乳酸系繊維の強度が低下し易くなる。
含有率は、セルロース系繊維とポリ乳酸系繊維との混合
割合、反応染料の種類などによって異なるので一概には
決められないが、通常はポリ乳酸系繊維に含有させる分
散染料の含有率などを考慮して決められる。
剤を含む洗浄液によって50〜80℃の温度でソーピン
グする。このソーピング温度は、従来のソーピング温度
である90〜100℃よりも低い温度である。
維を反応染料によって染色したときに、染浴中で加水分
解された遊離の反応染料、加水分解されてセルロース分
子に弱く結合した反応染料などが除去される。
05〜0.5質量%含む50〜80℃の温度の洗浄液を
用いて、5〜20分間洗浄することが好ましい。ソーピ
ング温度が50℃未満では、加水分解した反応染料を十
分に除去できないことがあり、一方80℃を超えると、
ポリ乳酸系繊維に染着した分散染料が滲出(ブリード)
し易くなるため、湿潤染色堅牢度が低下し易くなる。
て染色した後、ソーピング前又はソーピング後に、酢酸
水溶液などの酸を含む水溶液で中和処理して反応染料に
よる染色によって付着したアルカリを中和する。
フィックス処理して、繊維構造物にフィックス剤を付与
し、セルロース系繊維に染着された反応染料を固定す
る。このフィックス処理は公知の方法によって行われ、
吸尽法又はパディング法が好ましい。吸尽法において
は、フィックス剤を1.0〜6.0質量%含む30〜60
℃の処理液を用いて5〜30分間処理することが好まし
い。また、パディング法においては、フィックス剤を
1.0〜6.0質量%含む処理液を付与し、乾燥、熱処理
を行う。乾燥は80〜130℃で0.5〜3分間、好ま
しくは80〜110℃で行う。
グする必要がない直接染料で染色することも考えられる
が、直接染料は反応染料に比べて湿潤染色堅牢度が低い
ので好ましくない。
色された繊維構造物は、JIS−L−0848の規定に
基づいて測定した汗に対する変退色についての染色堅牢
度が、酸性の汗及びアルカリ性の汗のいずれに対しても
4級以上であり、また、汗に対する添付した白布の汚染
の程度が酸性の汗及びアルカリ性の汗のいずれに対して
も3〜4級以上である。さらに、洗濯に対する染色堅牢
度も3〜4級以上を示す。
物を構成するポリ乳酸系繊維としては、例えばトウモロ
コシなどの再生産可能な植物資源から得られるデンプン
を出発原料とし、これを酵素分解することによって得ら
れるグルコースを乳酸菌発酵により乳酸とし、さらにこ
れを重合することにより得られるポリ乳酸を溶融紡糸に
より繊維化したものが挙げられる。そして、ポリ乳酸系
繊維を構成するポリ乳酸は、いわゆるポリ乳酸のほか、
乳酸単位を主たる繰り返し単位とし、共重合成分として
他のヒドロキシカルボン酸単位などを含む乳酸共重合体
でもよい。これらの重合体のうち、融点が150℃以上
のものが好ましい。
ス系繊維としては、綿、麻等の天然セルロース繊維、ビ
スコース、キュプラ、ポリノジック等の再生セルロース
繊維、リヨセル等の溶剤紡糸セルロース繊維等が挙げら
れる。
とからなる繊維構造物としては、両繊維からなる混綿、
混紡糸、二層構造紡績糸、交撚糸、精紡交撚糸、交織織
物、交編編物等が挙げられる。
好ましく、芯部にポリ乳酸系繊維を配し、鞘部にセルロ
ース系繊維を配した二層構造紡績糸から構成されるもの
が特に好ましい。この二層構造紡績糸としては、芯部と
鞘部をそれぞれ短繊維から形成したもの、芯部を長繊維
から形成し鞘部を短繊維から形成したものなどが挙げら
れる。上記二層構造紡績糸では、ソーピング温度を低く
したことによって湿潤染色堅牢度が向上することに加え
て、鞘部にセルロース系繊維を配したことによってポリ
乳酸系繊維が有する乾燥時における低い摩擦堅牢度がカ
バーされる。
ース系繊維との混合割合は、任意に設定することができ
るが、ポリ乳酸系繊維20質量%〜80質量%、セルロ
ース系繊維80質量%〜20質量%の範囲が好ましい。
合が上記範囲にある場合には、ソーピングを低い温度で
行ったことによる影響が大きく、湿潤染色堅牢度がより
向上する。
ときには、繊維構造物中に占める分散染料の割合が少な
いために、ソーピングによってブリードする分散染料の
量が元々少なく、ポリ乳酸系繊維の割合が20質量%以
上の場合に比べると、ソーピング温度を低くしたことに
よる湿潤染色堅牢度の向上は少ない。
を超えるときには、繊維構造物中に占める分散染料の割
合が多いために、ソーピングによってブリードする分散
染料の量が多くなるために、ポリ乳酸系繊維の割合が8
0質量%未満の場合に比べると、ソーピング温度を低く
したことによる湿潤染色堅牢度の向上は少ない。 (作 用)本発明の染色加工方法によれば、繊維構造物
を構成する繊維のうちのポリ乳酸系繊維を分散染料によ
って染色した後にセルロース系繊維を反応染料によって
染色し、その後に行われるソーピングを従来行われてい
るソーピング温度90℃〜100℃よりも低い50〜8
0℃で行うので、繊維構造物を中色ないし濃色に染色し
ても、高い湿潤染色堅牢度を有する染色された繊維構造
物を得ることができる。
系繊維から得られる衣料等の製品は洗濯時に色落ちして
他の衣料を汚染したり、着用時に汗などによって色落ち
して下着などの他の衣料を汚染することが少ない。
のは次のような理由によるものと考えられる。ポリ乳酸
系繊維はポリエチレンテレフタレート繊維と比較してガ
ラス転移点が低く、100℃近傍で分散染料による染色
が可能であって、分散染料の分子が入り易くまた出易い
結晶構造を有している。
酸基を有するので、これを反応染料によって染色する
と、反応染料がセルロース分子の水酸基と共有結合によ
って結合するため、直接染料などに比べて高い湿潤染色
堅牢度が得られる。その反面、反応染料とセルロースの
水酸基との反応は水との競争反応であるため、反応染料
の一部は必ず加水分解する。したがって、セルロースに
結合した反応染料のなかには加水分解してセルロース分
子に弱く結合しているものがあり、またセルロース系繊
維の表面には加水分解した遊離の反応染料が付着するこ
とになる。これら加水分解した反応染料を除去するため
に、通常界面活性剤を含む洗浄液を用いて90℃〜10
0℃以上の高温でソーピングすることが行われる。
分散染料の分子が入り易いが逆に出易い結晶構造のた
め、上記のような高温でソーピングすると、分散染料が
ブリードし易くなる。分散染料がブリードすると、ポリ
乳酸系繊維自体の湿潤染色堅牢度が低下するとともにブ
リードした分散染料によってセルロース系繊維も汚染さ
れることになり、結局繊維構造物の湿潤染色堅牢度が低
下することになる。
なる繊維構造物を中色ないし濃色に染色したときに、ポ
リ乳酸系繊維単独の繊維構造物に比べて、湿潤染色堅牢
度の低下の程度が大きいのは、主ししてこの理由による
ものである。
度を通常の温度よりも低くすると繊維構造物の湿潤染色
堅牢度が向上するのは、ソーピング温度を低くすること
によって、反応染料によって染色されたセルロース系繊
維から加水分解された反応染料が除去される量が低下す
ることによるセルロース系繊維の湿潤染色堅牢度低下の
程度よりも、分散染料によって染色されたポリ乳酸系繊
維からブリードする分散染料の量を抑えることによって
湿潤染色堅牢度が向上する程度の方が上回るためである
と推定される。 (実施例)次に、本発明を実施例によってさらに具体的
に説明する。
い限り「質量%」を表す。分散染料の含有率は、分散染
料にて染色後の織物の質量に対する染色後の織物質量と
染色前の織物の質量との差を百分率で表したものであ
る。
のA−2法に基づいて、洗濯後における試験片の変退色
の程度、試験片に添付したナイロン標準白布の汚染の程
度、及び洗濯液の汚染の程度を測定し、測定結果を級で
示した。
のA法に基づいて、同規格に記載のアルカリ性人工汗液
と酸性人工汗液に対する試験片の変退色の程度及び試験
片に添付したナイロン標準白布の汚染の程度を測定し、
測定結果を級で示した。 実施例1 ポリ乳酸繊維30%、綿繊維70%からなる混紡スフ糸
20番手単糸使いの織物(経糸密度85本/2.54c
m、緯糸密度50本/2.54cm、目付210g/
m2)を、ビオテックスSL(ナガセ生化学(株)製)
0.5%、水酸化ナトリウム0.1%を含む処理液にて9
0℃で30分間前処理して上記織物の製織時に付着させ
た糊剤等を除去し、これを被加工織物とした。
1:30にて上記織物を110℃で60分間吸尽染色を
行ってポリ乳酸繊維を分散染料によって染色した。しか
る後に上記織物を下記処方2に示す処方により、浴比
1:30にて70℃で20分間還元洗浄した。
比1:30にて上記織物を55℃で60分間吸尽染色を
行って綿繊維を反応染料によって染色した。しかる後
に、0.05%の酢酸水溶液で中和処理を行った。
比1:30にて上記織物を70℃で10分間界面活性剤
水溶液にてソーピングを行った。次いで、上記織物を脱
水・乾燥し、下記処方5に示す処方により、パディング
法にてフィックス剤を付与し、しかる後に110℃で9
0秒間乾熱処理して染色加工織物を得た。
含有率は0.69%であった。 処方1(分散染料の水分散液) Trial Black 01 6%omf (三井BASF(株)製 分散染料) 酢酸(濃度48%) 0.1% 酢酸ナトリウム 0.2% 処方2(アルカリ剤の水溶液) ハイドロサルファイト 0.2% 炭酸ナトリウム 0.2% 処方3(反応染料の水溶液) Remazole Black A gran 8%omf (ダイスタージャパン(株)製 反応染料) 無水硫酸ナトリウム 5.0% 炭酸ナトリウム 1.5% 処方4(界面活性剤の水溶液) クインソープT−JE new 0.2% (コタニ化学工業(株)製 非イオン界面活性剤) 処方5(フィックス剤の水溶液) フィックスTK 3.0% (里田化工(株)製 カチオン系フィックス剤) 実施例2 実施例1においてポリ乳酸繊維30%、綿繊維70%か
らなりかつ芯部がポリ乳酸繊維から形成され鞘部が綿繊
維から形成された二層構造スフ糸の20番手単糸使いの
織物を用いた以外は、実施例1と同様にして染色加工織
物を得た。
含有率は0.71%であった。 実施例3 実施例1において処方4によるソーピングを80℃にて
10分間行う以外は、実施例1と同様にして染色加工織
物を得た。 実施例4 実施例2において処方4によるソーピングを80℃にて
10分間行う以外は、実施例2と同様にして染色加工織
物を得た。 比較例1 比較のために実施例1において、ソーピング温度を10
0℃に変えた以外は、実施例1と同様にして比較用の染
色加工織物を得た。 比較例2 比較のために実施例2において、ソーピング温度を10
0℃に変えた以外は、実施例2と同様にして比較用の染
色加工織物を得た。
られた染色加工織物をそれぞれ試験片として、洗濯堅牢
度と汗堅牢度を測定して湿潤染色堅牢度を評価し、その
結果を表1に示した。
た染色加工織物は比較用の染色加工織物に比べて、洗濯
堅牢度、汗堅牢度ともに優れ、特に汗堅牢度に優れる。
法によれば、中色ないし濃色に染色したにも拘わらず実
用に耐え得る湿潤染色堅牢度を有する染色繊維構造物を
得ることができる。したがって、この染色繊維構造物は
着用時に汗などによって色落ちしたり、洗濯時に色落ち
することが少ないものである。
する変退色についての染色堅牢度に優れ、また、汗に対
する添付した白布の汚染の程度も少ないものである。
Claims (5)
- 【請求項1】 ポリ乳酸系繊維とセルロース系繊維とか
らなる繊維構造物を染色加工するに際して、 上記繊維構造物を分散染料を含む染浴に浸漬してポリ乳
酸系繊維をその質量に対して染料含有率が0.1質量%
以上になるように染色し、 次いで還元洗浄し、 しかる後に上記繊維構造物を反応染料とアルカリを含む
染浴に浸漬してセルロース系繊維を染色し、 次いで界面活性剤を含む洗浄液によって50〜80℃の
温度でソーピングすることを特徴とする繊維構造物の染
色加工方法。 - 【請求項2】 上記繊維構造物がポリ乳酸系繊維20〜
80質量%とセルロース系繊維80〜20質量%とから
なることを特徴とする請求項1記載の繊維構造物の染色
加工方法。 - 【請求項3】 上記繊維構造物がポリ乳酸系繊維を芯部
に配しセルロース系繊維を鞘部に配して形成された二層
構造紡績糸であることを特徴とする請求項1又は請求項
2記載の繊維構造物の染色加工方法。 - 【請求項4】 請求項1〜請求項3のいずれかに記載の
染色加工方法によって染色され、JIS−L−0848
の規定に基づいて測定した汗に対する変退色についての
染色堅牢度が、酸性の汗及びアルカリ性の汗のいずれに
対しても4級以上であることを特徴とする染色繊維構造
物。 - 【請求項5】 請求項1〜請求項3のいずれかに記載の
染色加工方法によって染色され、JIS−L−0848
の規定に基づいて測定した汗に対する添付した白布の汚
染の程度が、酸性の汗及びアルカリ性の汗のいずれに対
しても3〜4級以上であることを特徴とする染色繊維構
造物。
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