JP2022538547A - 精製された合成食用染料の使用を含む動物性布繊維の染色プロセス - Google Patents

Abstract

動物性繊維からなる布の材料、製品または物品を染色するための布染色プロセスであって、前記布の材料、製品または物品を、少なくとも１つの洗剤物質、湿潤物質、レベリング物質および酸性度調節剤を含む染色浴液に浸漬し、染色浴液に、食品用に認可された着色物質を添加し、染色された布の材料、製品または物品を洗浄にかけ、最後に染色された布の材料、製品または物品を色定着処理にかける工程を含むプロセスが記載される。【選択図】図１

Description

本発明は一般に、布の製品および／または物品の処理のための方法およびプロセスの分野に関し、より詳細には、動物の毛からなる繊維および布地を染色するための、特に羊毛を染色するための布プロセスに関し、ここで、食品産業および製薬産業において既に使用されている精製された合成染料が使用される。

糸および布製品の染色は一般に、非常に古い起源を有する慣行である。布地を染色する目的で開発されたプロセスの数は非常に多く、各プロセスの詳細は、糸の種類や染料によって異なり、また地域の伝統に特有なプロセスの場合には地理的領域によっても異なる。

布繊維には本質的に、天然繊維および合成繊維の２つのタイプがあり、天然繊維は次に、植物性繊維（綿、リネン、麻など）および動物性繊維（主に羊毛および絹）に細分することができる。適用できる染色プロセスの種類、染色を行うことができる布地の製造段階、および得られる結果は、繊維の種類、特にその化学組成によって異なる。

例えば、合成繊維は、繊維の製造に先立って、材料（ポリエステル、ポリアミド、ポリアクリレートなど）がまだ溶融塊である段階で、すでに大量に染色することができる。この手順は最も耐性のある着色を生じさせるが、例えば、「緩い繊維において」（すなわち、撚り前の自由繊維のレベルで）、「糸において」（すでに紡績された繊維において）、または「部品において」（最終布地において）染色することができる天然繊維には明らかに適用できない。

植物性繊維は、基本的にセルロースから作られ、綿中でほとんど純粋であり、他の繊維ではリグニンおよびペクチンのような成分と混合される。セルロース繊維の着色は比較的単純であり、特に繊維（遊離または既に織られている）が「マーセル化」として知られる調製プロセスに供される場合には、それは、繊維を苛性溶液（炭酸ナトリウムまたはより一般的には水酸化ナトリウム）で処理することからなる。

動物性繊維、特に羊毛の場合には、マーセル化処理に供された場合、その機能的及び美的品質の劣化を伴うフェルト化として知られる効力を受けるため、この処理はむしろ不可能である。動物性繊維の中で、羊毛は依然として広く使用され続けており、広範囲の布の製品および物品を作り出すための特性および性能の点で、それ自体が比類なき繊維として存在する。これらの繊維は、植物性繊維とは異なり、タンパク質ベースであり、一般に、植物性繊維よりも着色するのが困難であり、特に、これらの繊維では、洗浄または光への暴露に対する高い耐色性を得るのがより困難である。布地上の耐色性は「堅牢度」という用語で当該分野で知られている。

したがって、布繊維を着色することができる方法および化合物は、繊維ごとに異なることが明らかである。実際、繊維の化学的性質に応じて、繊維の表面と染料分子との間に形成される化学結合の種類は、変化し、同様に、上記プロセスの化学的プロセスおよび補助剤（定着剤、媒染剤など）を変更する可能性がある。

布染色分野で使用される染料に関して、それらは、しばしば有害かつ危険な化合物である広範囲の化合物に属し、それらを使用する布染色工場が設置される地域において、深刻で容易に解決できない環境汚染の問題を引き起こし得る。その結果、上記染料、ならびにそれらを含有する布プロセスの残渣および廃棄物は、通常、それらの使用後に適切な手順に従って処理および処分されなければならず、その結果、プロセスの費用が著しく増加する。同様に感じられることは、染色された布の製品および物品が、いったん着用されると、皮膚の増感または刺激、または皮膚自体を通した吸収の場合の蓄積による二次効果の問題を引き起こし得ることを回避するために、布分野で使用される染料もまた、非毒性かつ非刺激性であることである。

このような安全性およびエコな持続可能性のニーズに対応するため、近年、汚染物質、有毒物質、発がん性物質の使用制限を定めた合意が世界的になされ、基準が世界的に定められている。これらの基準の中で最も重要なものは、ＧＢ１８４０１－２０１０（２０１２年以降施行）であり、これは同時に、プロセスで使用されるいくつかの成分（特にホルムアルデヒド）の堅牢度の最小限限度および最大レベルを設定する；２０１７年のオーガニックテキスタイル世界基準（Global Organic Textile Standard）５．０（ＧＯＴＳ５．０）；および、最近のＺＤＨＣ（Zero Discharge of Hazardous Chemicals）プログラムからの要求である。

これらの考慮は、各特定の布用途のための染料の選択の自由を制限する。

特に羊毛染色分野（糸、布地または完成衣料品の形態）において、布産業における重要性を考えると、汚染性着色物質の処理および処分の現在の重要なコストにおけるより大きな環境的持続性および有意な減少の必要性が感じられる。

上記の必要性を考慮して、近年、布染色の世界は、天然由来の着色物質の使用の評価に転じている。

天然染料による布繊維の染色は、種々の特許公報の対象である。

特許出願ＣＮ１０４９８８７１１Ａは、アラミド繊維（ポリアミドタイプの合成繊維）の着色のための、赤色ソルガムから抽出された顔料の使用を記載し、記載された手順は、表面の官能化のために繊維を気体プラズマ中で前処理することを必要とする。

特許出願ＣＮ１０９６５２９９８Ａ、ＣＮ１０４９８８７１３ＡおよびＣＮ１０９５７７０３１Ａは、天然物質から抽出された顔料、特に同名の昆虫の甲羅から得られたコチニールレッド、または種々の植物から抽出された顔料による綿の着色に関連し、上記出願のうち２番目のものは、プラズマ中の綿繊維の前処理を提供する。

上述のように、動物性繊維、特に羊毛の着色は、合成繊維または植物性繊維に使用されるものとは異なるプロセス及び試薬を必要とする。

天然顔料による上記繊維の着色は、種々の文献に記載されている。

特許出願ＣＮ１０７５５８２６１Ａは、比較的複雑なシステムを用いた羊毛の着色を報告しており、このシステムは、ザクロ果皮から抽出された顔料の混合物を染料として使用し、都市や産業廃棄物の下水汚泥と接触させて発酵させ改質させたセラックによって、繊維上に安定化される。汚泥中に存在する金属イオンは、改質セラック内部で錯体を形成し、色の固定に寄与し、一方セラックは、その堅牢性を改善する保護層および酸化防止層を形成する。しかしながら、この文献の着色システムは比較的複雑であり、また、その中に含まれる成分（特に金属イオン）の管理、従って、そのように着色された羊毛が皮膚を刺激しないという事実についての保証を与えない。

特許出願ＣＮ１０５０８８８３１Ａは、セラックレッドによる羊毛の着色を記載している。この文献の方法では、羊毛の前処理にホルムアルデヒドが使用され、金属ベースの媒染剤（硫酸アルミニウム）が使用される。ホルムアルデヒドは、その変異原性および発癌可能性が今や明確に確認されているので、ＧＯＴＳ５．０基準によって使用が禁止されている化合物である。

特許出願ＣＮ１０８５６０２８４Ａは、媒染剤としてネオジム塩化物またはミョウバンを使用して、ザクロ果皮から抽出された天然顔料によりマーセル化された羊毛－綿ブレンド布地の着色を記載している。

最後に、特許出願ＣＮ１０４８９４８９０Ａは、ホウレン草、ニンジン、およびマリゴールドのような植物または花から抽出されたルテインによる羊毛または絹の着色を記載している。

植物から抽出されたこれらの天然染料は、最適でない堅牢度を生じさせる。本発明者らは、これは天然抽出物に含まれる物質の着色プロセスにおける干渉に起因するものであり、布材料に色を与える化合物（顔料）が原因ではないと考える。さらに、上記で報告された先行技術の羊毛（または羊毛を含有する繊維または布地）の染料はすべて、黄色、橙色および赤色の間で変化する色を与え（染料、濃度、および着色浴液中のｐＨなどの他のパラメータに依存する）、したがって、それらを用いて布産業で必要とされる全範囲の色を得ることは不可能である。最後に、記載された着色プロセスのほとんど全ては金属ベースの媒染剤を使用し、これは皮膚との長時間の接触後に増感現象を引き起こし得る。したがって、従来技術のプロセスのいずれも、繊維産業のプロセスの環境適合性に関して国際的に最近承認されたすべての基準、すなわちＧＯＴＳ５．０、ＧＢ１８４０１－２０１０およびＺＤＨＣを満たすことができない。

本発明の目的は、食品用の合成由来の精製着色物質を使用することによる、動物の毛で形成された繊維の着色のための、特に羊毛の着色のための染色プロセスを提供することである。これらの染料は、米国のＦＤＡや欧州の欧州食品安全機関（後者の場合は「色に関する指令」９４／３６／ＥＣ）など、国家や超国家的な当局によって定められた厳しい規制特性に対応している。したがって、これらは、エコな持続可能性の観点から従来技術の染料の欠点を克服し、既知の染色処理によって提示される汚染の危険性（およびこれらの危険性を回避するために必要な設置コスト）を低減し、皮膚および唾液の両方の接触において非毒性かつ低アレルギー性である製品を提供し、天然染料では満たすことができない市場の堅牢度の要求を満たす上で、問題がない。

前述の目的は、動物性繊維からなる布材料、製品または物品を染色するための、特に羊毛を染色するためのプロセスであって、食品産業での使用が承認された合成着色物質で上記布材料、製品または物品を着色する操作を含むプロセスで達成される。

より詳細には、本発明は、以下のステップを含む、動物の毛からなる布材料、製品または物品を染色するためのプロセスに関する：
（１）２０～３０℃の温度を有する水性染色浴液に、５～１５分間、布の材料、製品または物品を浸漬すること、ここで、上記浴液は、少なくとも下記のものを含む：
－ 洗剤物質；
－ 湿潤物質；
－ レベリング物質；
－ 酸性度調節剤；
（２）ステップ１の染色浴液に、食品産業での使用が認可された合成着色物質を添加し、上記浴液を５０～８０分の間の時間で８０～１２０℃の温度にし、この温度で３０～９０分間放置し、最後に浴液を１０～３０分の間の時間で６０～８０℃の間の温度に冷却すること；
（３）上記浴液を排出し、３５～５５℃の温度で５～１５分間、前過程で染色された布の材料、製品または物品を同じ機械で最初の洗浄にかけること；
（４）１回目の洗浄の浴液を排出し、２０～３５℃の温度、２～１０分間水中で、または５０℃、２～１０分間酢酸ナトリウムの水溶液中で、同じ機械で布の材料、製品または物品を２回目の洗浄にかけること；
（５）２回目の洗浄の浴液を排出し、２０～６０℃の温度、５～３０分間および４．５～６．５のｐＨで、布の材料、製品または物品の初期重量に対して１％～６％の割合の定着物質を含有する浴液中で、布の材料、製品または物品を色定着処理にかけること；
（６）浴液を排出し、布の材料、製品または物品を乾燥させること。

本発明に従う布染色プロセスの特定の実施形態もまた、請求の範囲の従属項によって規定される。

図１は、本発明の特徴的な布染色プロセスを概略的に表すタイムダイアグラムを再現したものである。

発明の詳細な説明
本発明の布染色プロセスの以下の説明において、それぞれの特定の実施形態および／または用途への言及は、この実施形態および用途に関連して記載された特定の構成、構造または特性が、簡潔にするために記載されていないプロセスの他の実施形態および用途にも含まれ得ること、を排除するものではない。これは、本発明の染色プロセスの特定の構成および／または特性が、１つまたは複数の実施形態および用途において、任意の適切かつ可干渉な（coherent）方法で組み合わされ得ること、を意味する。

本発明のプロセスは、動物性繊維から形成された布繊維に適用される。本発明者らによって実施された研究は、本発明のプロセスが、例えば絹の染色（この糸が動物由来であっても）には有効でないことを示した。この観察は、これまで述べてきたこと、すなわち、すべてのプロセス、すべての物質がすべての繊維の着色に適しているわけではなく、ある繊維（例えば、綿などの植物性繊維）で知られており使用されている染料が、動物の毛から得られる繊維、特に羊毛の着色に必ずしも使用できるわけではないことを裏付ける。

本文および請求の範囲の残りの部分では、以下の慣例および定義が採用される：
－ 「合成食用色（synthetic food color）」は、食品や飲料を着色するために食品産業で通常使用される、化学合成によって作られた染料を意味する；
－ 「布製品」は、動物性布繊維、特に羊毛、または上記繊維で作られた任意の物品（したがって、遊離繊維、糸の繊維、その糸で作られた布地、または上記糸もしくは布地で作られた衣類の完成品）を意味する；
－ 本プロセスにおいて使用される種々の成分の全ての割合は、着色されるべき布製品の初期重量に対する重量によって理解されるべきである；
－ 最後に、本発明のプロセスにおいて使用される全ての物質の正確な化学的および／または商業的名称が与えられる。さらに、可能な限り完全かつ正確な情報を提供するために、ＣＡＳ（ケミカル・アブストラクツ・サービス）登録番号もまた、使用される物質について示される。

本発明の布染色プロセスは、染色されるべき布製品が染色浴液中に浸漬され処理される、以下ＢＴパートとしても示される第１のパートと、布製品が仕上げ処理に供される、以下ＴＦパートとしても示される第２のパートとを含む。本プロセスの浴液は水ベースであり、すなわち、布製品が浸漬され、様々なステップの機能を果たす化合物（洗剤、湿潤剤、染料など）が溶解される液相は水である。

本発明のプロセスの全てのステップは、撹拌下で行われる。このプロセスで使用される生成物は一般に、別の槽中で水中に溶解され、このプロセスの間中、浴液を撹拌状態に保つ循環ポンプの手段によって染色機に送られる。

このプロセスの全てのステップは水中で行われ、水と染色される布製品との間の重量比は１０：１～４０：１の間で変化することができ、これらの量の水は、このプロセスで使用される全ての化学化合物（洗剤、湿潤剤、染料など）を完全に可溶化するのに十分である。

本発明のプロセスは予備ステップ（以下、ステップ０とも呼ぶ）を含み、これは、２０～３０℃の温度の水に５～１０分間、着色されるべき布製品を浸漬することからなる。この予備ステップは、繊維に水を完全に含浸させる目的を有し、従って、その後に添加される浴液の成分は、布繊維に効果的かつ迅速に接触することができる。

実際のプロセス（ＢＴパート）は、温度を２０～３０℃に維持しながら、少なくとも１つの洗剤物質、湿潤物質、レベリング物質および酸性度調節剤を浴液に添加するステップ１から始まる。上記物質は本質的に、布製品を染色するための浴液を調製する機能を有する。上記物質は、繊維に対するそれらの効果と同様に当業者に公知であり、少なくとも以下を含む：
－ 同じ染色浴液中で染色されるように布製品を調製しながら布製品を洗浄する機能を有する（乳化剤としても作用する）洗剤物質；洗剤物質は例えば、２，２－ジメチル－１，３－プロパンジオール（ＣＡＳ番号１２６－３０－７）であり得る；
－ 布製品を脱気する機能を有する湿潤物質；湿潤物質は例えば、ポリエチレングリコール－１０プロピルエーテル（一般式（Ｃ₂Ｈ₄Ｏ）_nＣ₁₀Ｈ₂₂Ｏ、ＣＡＳ番号１６０８７５－６６－１）、石油蒸留物（ＣＡＳ番号６４７４２－４７－８）、ウンデシルアルコールエトキシレート（ＣＡＳ番号１２７０３６－２４－２）、または２－メチル－３（２Ｈ）－イソチアゾロンと５－クロロ－２－メチル－３（２Ｈ）－イソチアゾロンとの混合物（ＣＡＳ番号５５９６５－８４－９）であり得る；
－ 均質に染色されるように布製品の特性を均等化する機能を有するレベリング物質；レベリング物質は例えば、５－スルホサリチル酸（ＣＡＳ番号９７－０５－２）、ポリエトキシル化獣脂アミン（ＣＡＳ番号６１７９１－２６－２）、ポリエトキシル化獣脂アミンとジエチルスルフェートとの第四級塩（ＣＡＳ番号６８０７１－９５－４）、またはＣ１６－Ｃ１８エトキシル化不飽和アルコールの混合物（ＣＡＳ番号６８９２０－６６－１）；ならびに、
－ クエン酸（ＣＡＳ番号７７－９２－２）および５－スルホサリチル酸（ＣＡＳ番号９７－０５－２）の混合物からなり、処理の間ｐＨを一定に維持する機能を有する酸性度調節剤；クエン酸と５－スルホサリチル酸との重量比は、４：１～９：１の間で変化し得る。

以下の表は、ステップ１で染色浴液中に添加される物質を要約し、染色される布製品の重量に対する浴液中の上記物質の指示割合を示す。

このプロセスのステップ１は、５～１５分間続く。
このプロセスの変形例では、湿潤物質は上述のステップ０で、または部分的にはステップ０で、残りの部分はステップ１で添加することができる。

続いて、本プロセスのステップ２の開始時に、本発明の染色プロセスの顕著な特徴に従って、精製された合成食用色が染色浴液に添加される。本発明で使用することができる食品用の合成着色物質を次表に示し、ここで、化学名または商業名、ＣＡＳ番号、これが欧州連合で指定されているコード（入手可能な場合）、およびその物質が繊維製品に与える色を、各物質について示す。

着色物質のそれぞれは単独で使用することができ、または特定の色調を得るためにこれらの物質の２つ以上の混合物を使用することが可能であり、単一の物質の場合およびこれらの着色物質の２つ以上の混合物の場合の両方において、この成分の染色浴液中の割合は０．００１％～６％の間で変化することができる。この範囲内で、使用されるべき実際の量は所望の結果（例えば、得られるべき色の強さ又は色調）に従って、当該分野の専門家に知られている方法及び技術を使用して決定することができる。

例えば、一般の実験室用布染色機を通して、複数のレシピ、すなわち、上記合成食用色の異なる割合（わずかであっても）を有する複数の染色浴液を調製し、次いで、それらを試験して、染色される布製品に対するそれらの実際の効果を検証することにより、布製品の染色に関して最良の結果を提供する合成食用着色物質の割合を有するレシピまたは染色浴液を選択することが可能である。

染色浴液中への所望の割合での合成食用色の導入と同時に、後者の温度は、初期温度、例えば３０℃から、８０～１２０℃、好ましくは約１００℃の温度まで、５０～８０分、好ましくは７０分の間の時間で徐々に上昇される。所望の温度に達した後、浴液をこの温度で３０～９０分間、好ましくは６０分間放置し、最後に６０～８０℃、好ましくは７０℃の温度に冷却する。冷却は、一般に１０～３０分間、典型的には約１５分間を必要とする。

染色浴液中で処理および染色された後、布製品は、全体としてＴＦで示される、種々のステップおよび介入を含む仕上げ処理に供される。このパートは、ＢＴパートの終了直後またはそれ以降に開始することができる。

特に、冷却しながら染色浴液の７０℃に達した後、浴液を排出して、本発明のプロセスのステップ３に相当する、染色された布製品の水中での第１の洗浄を行う。第１の洗浄は、好ましくは染色が行われたのと同じ機械内で、３５～５５℃、好ましくは４０℃の温度で、５～１５分間、好ましくは１０分間行われ、その後、第１の洗浄の浴液は機械から排出される。

次いで、布製品は、好ましくは第１の洗浄のものと同じ機械において、本発明のプロセスのステップ４に相当する第２の洗浄に供される。上記洗浄は、２０～３５℃の間、好ましくは３０℃の温度で、２～１０分間、好ましくは５分間、水中で行うことができる。あるいは、第２の洗浄は、酢酸ナトリウムを５重量％（布製品に対して）含有する水溶液中で、５０℃の温度で、２～１０分間、好ましくは５分間行うことができる。このステップの終了後、第２の洗浄の浴液は、機械から排出される。

本発明のプロセスのステップ５において、染色された布製品は、色定着処理に供される。上記処理は、２０～６０℃、好ましくは４０℃の温度、５～３０分間、好ましくは２０分間、ｐＨ４．５～６．５、好ましくは５．５において、最初の布製品に対して１重量％～６重量％の割合で定着物質を含有する浴液に布製品を（洗浄浴液の同じ機械または別の機械で）浸漬することからなる。この処理は、湿潤堅牢度、布製品のピリングに対する抵抗性を増加させ、最終布製品に撥水性を付与する機能を有する。あるいは、定着物質は、布製品が布地である場合には「ファウラードモード（foulard mode）」（含浸、それに続く圧搾および乾燥）によって、または、処理される布製品が既に完成した衣料品である場合に特に適したスプレー分配によって適用することができる。定着物質は、ジエチレングリコール、水中シリカの５％懸濁液、またはそれらの混合物である。所望の濃度を有するシリカゲルは、「ナノメートルシリカ」、「コロイドシリカ」または「ヒュームドシリカ」として知られる生成物を水中に懸濁させることによって製造することができ、上記形態のシリカは広く市販されており、例えば、エッセン（ドイツ）のエボニック・リソース・エフィシィエンシー社によりＡＥＲＯＳＩＬ（登録商標）の名称で、またはマサチューセッツ州ボストン（ＵＳＡ）のキャボット社によりＣａｂ－Ｏ－Ｓｉｌ（登録商標）の名称で販売されている。

定着処理の終わりに、プロセスのステップ６において、浴液は排出され、布製品は、その後の処理を考慮して、乾燥のために送られる。

図１は本発明による典型的な染色プロセスの時間／温度プロファイルを概略的に示すタイムダイアグラムを表し、これは例として報告される。図に示されるように、このプロセスは、第１のＢＴパート（布製品が着色される）および第２のＴＦパート（色が定着される仕上げ処理）からなる。プロセスの各ステップ（予備ステップ０を含む）は、ダイアグラムの（時間軸の近くの）下部に、対応する番号で示される。

図１の実施例のプロセスにおいて、予備ステップ０（布製品の水での含浸）およびステップ１（洗剤、湿潤剤、レベリング剤および酸性度調節剤の添加）は、両方とも３０℃で、それぞれ５分間の所要時間で実施される。選択された染料を浴液に添加することから始まる実際の染色ステップ２は、温度を７０分で３０℃から１００℃に上昇させ、布製品を含む浴液を１００℃で６０分間保持し、１００℃から７０℃に１５分で冷却し、続いて室温付近の温度に冷却する第１のパートを含む。

このプロセスのＢＴパートの終了とＴＦパートの始まりとの間には固定された時間的関係はなく、この条件はプロセスのこれら２つのパートの間の時間の破断軸によって表される。

プロセスのＴＦパートはこのパートのゼロ分で始まり、ステップ３（第１の洗浄）は４０℃で１０分間実行され、続いてステップ４（第２の洗浄）は３０℃で５分間実行され、続いて色定着ステップ５は４０℃で２０分間実行される。ステップ６（最後の浴液からの完成した布製品の排出およびその後の操作）は、正確な温度および所要時間を有しない。

前述のように、図１に表されるものは、本発明のプロセスの１つの可能な例にすぎない。当業者には明らかなように、図に表され、以下で詳細に説明されるステップのそれぞれは、これらの温度および所要時間が前述した範囲内に入ることを条件として、図に示されたものとは異なる温度または所要時間で実行することができる。特に、上記間隔内に留まる場合、プロセスの各ステップの所要時間は一般に、それが実行される温度がより高いほど短くなり、その逆もまた同様である。

本発明のプロセスはまた、これまでに記載され、図示されたものに関して、他の変形、修正、および改良を許容することができる。

例えば、ＢＴ染色浴液を調製するために、食品分野で既に使用されている精製合成染料の使用（この使用は本発明の顕著な特徴に対応する）を損なうことなく、ＢＴ染色浴液に含まれ、布製品のＴＦ仕上げ処理に使用される他の従来の物質は、染色プロセスに関して先に記載され図示されたものに対し、特に布製品が染色された後に満たさなければならない特定の特性の関数として、変化し得る。

本発明を更に下記実施例により記述する。

例１
羊毛布地の６つのサンプルは、本発明のプロセスおよび本発明ではないプロセスに従って着色される。調製１Ａ、１Ｂ、２Ａおよび２Ｂで得られた試料は本発明の条件を満たさないプロセスで製造されたものであり、したがって比較試料であり、試料１Ｃおよび２Ｃはそうではなく、本発明のプロセスに従って得られた試料である。

結果の比較を可能にするために、調製プロセスにおいて採用される熱プロファイル（温度／時間）は、６つの試料すべてについて同じであり、図１を参照して上述した熱プロファイルに一致する。６つの試料について、プロセスの種々のステップで採用した成分を表１に示す。各試験で使用される成分は、化学式ＳｉＯ₂によって示されるシリカは別として、ＣＡＳ番号で識別される。硫酸ナトリウムおよびギ酸は、従来技術の染色浴液の典型的な成分であるので、比較試験に使用される。使用した各成分について、使用した量（着色された羊毛布地の試料の重量に対する重量％で）を表に示す。

表１

例２
例１で得られた６つのサンプルを、ＵＮＩ ＥＮ ＩＳＯ １０５－Ｅ０４標準試験（これは、ＧＢ１８４０１標準に合格するための最も厳しく選択的な試験である）に従う着色試験に供する。この標準に従う試験は、アルカリ性汗の存在下で布地による着色の放出をシミュレートする（アルカリ性汗は、特に上記試験を実施するために、販売されている塩基性溶液で再現した）。

試験は、希釈されたソーダ溶液を各試料に含浸させ、次いで試料を「ウィットネス（witness）布」、すなわち６つの異なる材料（アセテート、綿、ポリアミド、ポリエステル、アクリルおよび羊毛）で作られた布地のストリップと接触させ、試験中の試料からの放出を通してウィットネスの様々な部分によって得られた色の強度を評価することによって実施した。ウィットネスの汚れが強ければ強いほど、試験された組織からの放出が大きくなり、したがって結果が悪くなると考えられる。評価値は、１～５の間で変化する値を有するグレースケールで報告され、評価値が低ければ低いほど堅牢度は悪い。ＧＢ１８４０１は、最小限色素退色値として３～４を受け入れている。

６つのサンプル１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、２Ａ、２Ｂおよび２Ｃについて行った試験の結果を表２に示す。

表２

表２に報告された試験の結果から、タンパク質繊維を染色するために布分野で適用された食品用の精製合成染料は、既知のプロセス（試料１Ｂおよび２Ｂ）で使用された場合、精製されていない同じ染料（試料１Ａおよび２Ａ）と比較してエコで持続可能であるという利点を有するだけであり、他方、本発明のプロセス（試料１Ｃおよび２Ｃ）が適用された場合、食品用の精製合成染料は、エコな持続可能性に加えて優れた湿潤色堅牢度を得ることも可能である。

コメント
食品産業で承認された精製合成染料を使用する本発明の新規な布染色プロセスは、設定された目的を完全に達成することを可能にし、特に、従来の布染色において、合成染料および天然染料の使用に関連するすべての負の効果を排除することができる新規かつ革新的な布染色プロセス、ならびに通常および現在食品産業で使用されている合成起源の精製染料の新規かつ革新的な使用の両方を提供する。

このプロセスは、一連の関連した独特の利点を提供し、そのいくつかはすでに上記に例示されており、その中で、以下のものを挙げることができる：
－ 布染色プロセスで使用される染料は、合成であるが精製されているものであり、作業者、ならびに布染色プロセスおよび当該染料が使用される工場を管理する労働者に対するいかなる毒性または有害性をも特徴としないものである；
－ 特に、使用される精製された合成染料は、金属を含まず、アレルギー誘発物質を含まず、変異原性ではなく、それぞれの粉末は、上記染料を取り扱わなければならない作業者の健康に有害ないかなる種類の遊離アミンまたは他の物質も含まない；
－ 使用される染料は汚染物質を含まないので、このプロセスは、布染色によって生成される残渣および廃棄物の処理および処分のためのコストの著しい低減を可能にする；
－ 布染色工場では、より良好で健康的な作業条件が存在する；
－ 繊維製品および／または物品の染色コストは、従来の布染色プロセス、すなわち、従来の染料を使用するものとの競争力を有する；
－ 本発明のプロセスで着色された布製品は、ＧＢ１８４０１、ＧＯＴＳ５．０基準およびＺＤＨＣプログラムの要件を満たす。

Claims (11)

1. 動物の毛からなる繊維および布地の布の材料、製品または物品を染色するための布染色プロセスであって、前記布の材料、製品または物品を着色する操作が、食品産業での使用が認可された合成着色物質を使用することによって行われることを特徴とするプロセス。
2. 下記ステップを含み、ステップ１～５が撹拌下で行われる、請求項１に記載のプロセス：
   （１）２０～３０℃の温度を有する水性染色浴液に、５～１５分間、前記布の材料、製品または物品を浸漬すること、ここで、上記浴液は、少なくとも下記のものを含む：
   － 洗剤物質；
   － 湿潤物質；
   － レベリング物質；
   － 酸性度調節剤；
   （２）ステップ１の染色浴液に、食品産業での使用が認可された１種以上の合成着色物質を添加し、前記浴液を５０～８０分の間の時間で８０～１２０℃の温度にし、この温度で３０～９０分間放置し、最後に前記浴液を１０～３０分の間の時間で６０～８０℃の間の温度に冷却すること；
   （３）前記浴液を排出し、３５～５５℃の温度で５～１５分間、前過程で染色された布の材料、製品または物品を同じ機械で最初の洗浄にかけること；
   （４）１回目の洗浄の浴液を排出し、２０～３５℃の温度、２～１０分間水中で、または５０℃、２～１０分間酢酸ナトリウムの水溶液中で、前記布の材料、製品または物品を同じ機械で２回目の洗浄にかけること；
   （５）２回目の洗浄の浴液を排出し、２０～６０℃の温度、５～３０分間および４．５～６．５のｐＨで、前記布の材料、製品または物品の初期重量に対して１％～６％の割合の定着物質を含有する浴液中で、前記布の材料、製品または物品を色定着処理にかけること；
   （６）浴液を排出し、前記布の材料、製品または物品を乾燥させること。
3. 撹拌下で実施される予備ステップ０をさらに含み、着色されるべき前記布の材料、製品または物品が、２０～３０℃の温度で５～１０分間、水に浸漬され、ステップ１を実施するために必要な湿潤物質の量の全部または一部は水に添加することができる、請求項１または２に記載のプロセス。
4. 請求項２～３のいずれか１項に記載のプロセス：ここで、
   － 前記洗剤物質は、２，２－ジメチル－１，３－プロパンジオール（ＣＡＳ番号１２６－３０－７）である；
   － 前記湿潤物質は、ポリエチレングリコール－１０プロピルエーテル（（Ｃ₂Ｈ₄Ｏ）_nＣ₁₀Ｈ₂₂Ｏ、ＣＡＳ番号１６０８７５－６６－１）、石油蒸留物（ＣＡＳ番号６４７４２－４７－８）、ウンデシルアルコールエトキシレート（ＣＡＳ番号１２７０３６－２４－２）、および２－メチル－３（２Ｈ）－イソチアゾロンと５－クロロ－２－メチル－３（２Ｈ）－イソチアゾロンとの混合物（ＣＡＳ番号５５９６５－８４－９）から選択される；
   － 前記レベリング物質は、５－スルホサリチル酸（ＣＡＳ番号９７－０５－２）、ポリエトキシル化獣脂アミン（ＣＡＳ番号６１７９１－２６－２）、ポリエトキシル化獣脂アミンとジエチルスルフェートとの第四級塩（ＣＡＳ番号６８０７１－９５－４）、およびＣ１６－Ｃ１８エトキシル化不飽和アルコールの混合物（ＣＡＳ番号６８９２０－６６－１）から選択される；および
   － 前記酸性度調節剤は、クエン酸（ＣＡＳ番号７７－９２－２）と５－スルホサリチル酸（ＣＡＳ番号９７－０５－２）との混合物であり、クエン酸と５－スルホサリチル酸との重量比は４：１～９：１である。
5. 前記布の材料、製品または物品の重量に対する重量割合で、前記洗剤物質が１％、前記湿潤物質が１％、前記レベリング物質が１％～２％、および前記酸性度調節剤が１０％～３０％の量で使用される、請求項４に記載のプロセス。
6. 食品産業での使用が認可された１つ以上の前記合成着色物質が、下記表の物質から選択される、請求項１～５のいずれか１項に記載のプロセス。
   

   
7. 食品産業での使用が認可された前記１つ以上の合成着色物質が、布製品の重量の０．００１％～６％の量で使用される、請求項１～６のいずれか１項に記載のプロセス。
8. ステップ５で使用される定着物質が、ジエチレングリコール、水中シリカの５％懸濁液、およびそれらの混合物から選択される、請求項１～７のいずれか１項に記載のプロセス。
9. 前記ステップ５が、前記布の材料、製品または物品を、定着物質を含有する浴液に浸漬することによって、または前記布の材料、製品または物品が布地である場合には「ファウラード」技法によって、または前記布の材料、製品または物品が衣類の完成品である場合にはスプレー技法によって実施される、請求項１～８のいずれか１項に記載のプロセス。
10. 前記布の材料、製品または物品が羊毛で作られている、請求項１～９のいずれか１項に記載のプロセス。
11. 請求項１～１０のいずれか１項に記載の布プロセスで染色された、動物毛の布繊維からなる布の材料、製品または物品。

Images