JP2023063248A

JP2023063248A - リサイクル用ポリエステル系繊維製品の製造方法及びポリエステル系繊維製品

Info

Publication number: JP2023063248A
Application number: JP2022161740A
Authority: JP
Inventors: 泰治 ▲高▼木; Taiji Takagi; 和洋米澤; Kazuhiro Yonezawa; 修埴田; Osamu Hanida; 智栄子柴田; Chieko Shibata
Original assignee: Komatsu Matere Co Ltd
Current assignee: Komatsu Matere Co Ltd
Priority date: 2021-10-22
Filing date: 2022-10-06
Publication date: 2023-05-09

Abstract

【課題】酸化脱色を行わなくとも、また大量の有機溶剤を用いずとも、染色されたポリエステル系繊維製品を容易に脱色することが可能な、リサイクル用ポリエステル系繊維製品の製造方法を提供する。【解決手段】アルカリ可抜型分散染料を用いて染色されたポリエステル系繊維製品を、前記染色における温度よりも高い温度で脱色することを含む、リサイクル用ポリエステル系繊維製品の製造方法。【選択図】なし

Description

本発明は、リサイクル用ポリエステル系繊維製品の製造方法及びポリエステル系繊維製品に関する。

ポリエステルは、強度、加工性、耐薬品性、耐光性、染色性などの面からＰＥＴボトルをはじめ、繊維、フィルム等として広く用いられている。一方で、近年においては循環型社会をめざし、ポリエステルを用いた製品の再利用方法として、リユース、マテリアルリサイクル、サーマルリサイクル、ケミカルリサイクルなどの様々な方法が検討されている。例えば、ポリエステル系繊維製品では、リサイクルを行うためのシステムを検討したもの（特許文献１）や回収されたポリエステル系繊維製品を用いたケミカルリサイクル時の工程トラブルを防ぎ、安定して高純度の有効成分を回収する方法（特許文献２）などが知られている。

ポリエステル系繊維製品のリサイクル方法としては、ＰＥＴボトルのリサイクル方法を参考に検討されているものが多い。しかしながら、ポリエステル系繊維製品はほとんどのものが分散染料によって着色されており、リサイクルにあたって事前に色を除去しなければならないといった問題があった。

また、回収された衣服などのポリエステル系繊維製品を古着としてリユースすることも行われている。しかしながら、この場合においても、着色されている色が、流行とは合わず、消費者に受け入れられなかったり、洗濯等が何度もされているため、色あせしており、消費者に敬遠されたりと、古着としてのリユースもさほど数量としては伸びていないのが現状である。

特開２００４－３０８０７７号公報特開２００４－３００１１５号公報

従来から、染色されたポリエステル系繊維製品に対して苛性ソーダとハイドロサルファイトとを用いた還元脱色が行われているものの、ケミカルリサイクル等が可能な程度に十分な脱色はできていなかった。また、染色されたポリエステル系繊維製品を脱色したうえで、消費者の好みの色に染め直すことの検討も行われたが、濃色への染め替えは可能であるものの、淡色をはじめとする様々な色への染め直しができるほど十分な脱色はできないといった問題があった。

また、染色されたポリエステル系繊維製品のさらなる脱色方法として、苛性ソーダとハイドロサルファイトとを用いて還元脱色を行った後、蓚酸や酢酸またはギ酸と亜塩素酸ソーダとを用いて酸化脱色を行うという、還元脱色と酸化脱色とを組み合わせた脱色方法の検討も行われた。しかしながら、酸化脱色を行う場合、一般的に染色加工に用いられているステンレス製の加工機が腐食してしまう。これを避けるためには、チタンメッキ製の加工機が必要であるが、価格が高価である。この点、染色されたポリエステル系繊維製品について、酸化脱色を行わずに、脱色することが望まれている。

さらに、分散染料を溶かすことのできる有機溶剤を大量に用いて脱色することも検討されてはいるが、これに用いられる大量の有機溶剤は人体および環境に対する悪影響が懸念され、また脱色時間も非常に長く、１日１バッチ程度しか脱色処理を行うことができない。

したがって、本発明では、酸化脱色を行わなくとも、また大量の有機溶剤を用いずとも、染色されたポリエステル系繊維製品を容易に脱色することが可能な、リサイクル用ポリエステル系繊維製品の製造方法を提供することを課題とする。

本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、本発明を完成するに至った。本発明は、例えば、下記の構成（１）～（７）のいずれかからなる。
（１）本発明のリサイクル用ポリエステル系繊維製品の製造方法は、アルカリ可抜型分散染料を用いて染色されたポリエステル系繊維製品を、前記染色における温度よりも高い温度で脱色することを含む。
（２）前記製造方法において、前記染色における温度が１３０℃未満であるとよい。
（３）前記製造方法において、前記脱色における温度が１３０℃以上であるとよい。
（４）前記製造方法において、前記アルカリ可抜型分散染料がアゾ系染料であるとよい。
（５）前記製造方法において、前記染色されたポリエステル系繊維製品が、プレセットを行わずに染色されたものであるとよい。
（６）前記製造方法においては、前記脱色において、前記染色されたポリエステル系繊維製品を、アルカリ剤、還元剤および非イオン系界面活性剤を含む脱色用処理液によって処理するとよい。
（７）前記（６）の製造方法においては、前記脱色において、前記脱色用処理液がさらにキャリアを含むとよい。
（８）本発明のポリエステル系繊維製品は、アルカリ可抜型分散染料により染色されたポリエステル系繊維製品であって、以下の性質を有する。
性質：アルカリ剤、還元剤および非イオン系界面活性剤を含む脱色用処理液を用い、１３０℃以上、１４０℃未満の温度で脱色することにより、前記ポリエステル系繊維製品の脱色後の着色の程度が、染色前の繊維製品の色（白布の色）と比べ、ＪＩＳＬ０８０５に規定する汚染用グレースケールの３－４級を超える白さまで脱色される。

本発明の製造方法を用いれば、染料で染色された繊維製品から容易に色を除去することが可能であるため、リサイクル可能なポリエステル系繊維製品を製造することができる。また、本発明の製造方法において酸化脱色は不要であり、従来の染色加工で用いられている装置により脱色することができ、また大量の有機溶剤を用いる必要性もないので、安価で、安全にリサイクル用ポリエステル系繊維製品を製造することができる。

１．リサイクル用ポリエステル系繊維製品の製造方法
以下に本発明のリサイクル用ポリエステル系繊維製品の製造方法を実施するための形態について説明するが、本発明は、これらの態様のみに限定されるものではなく、その精神と実施の範囲内において様々な変更がなされ得ることを理解されたい。

本実施の形態のリサイクル用ポリエステル系繊維製品の製造方法は、アルカリ可抜型分散染料を用いて染色されたポリエステル系繊維製品を、染色における温度よりも高い温度で脱色することを特徴とするものである。

１．１ポリエステル系繊維製品
本実施の形態に用いられるポリエステル系繊維製品とは、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートやポリ乳酸などのポリエステルを用いて得られる繊維製品を挙げることができる。また、再生ポリエステルであってもよい。これらの繊維製品の形状は、糸状、綿状や織物、編物、不織布などの布地状、衣服、鞄、袋物、テント、カーテン、布団、敷布などの縫製された最終製品の形状などのいずれであってもよい。

また、本実施の形態に用いられるポリエステル系繊維製品は、上記のポリエチレンテレフタレートのようなポリエステル繊維の他に、本発明の目的を逸脱しない範囲で、綿、麻、羊毛などの天然繊維やナイロン、アクリルなどの合成繊維、レーヨンなどの再生繊維、アセテートなどの半合成繊維を含んでいてもよい。ただし、リサイクル時の分別やケミカルリサイクル、マテリアルリサイクル時に得られる成分の純度の観点からは、同一のポリエステル系繊維のみからなるものが好ましい。

１．２アルカリ可抜型分散染料
本実施の形態に用いられる染料は、脱色性の観点よりアルカリ可抜型分散染料が用いられる。アルカリ可抜型分散染料とは、捺染技術の一手法であるアルカリ抜染により布地に柄を付与する際に、地染用染料として用いられる染料であり、アルカリ可抜型分散染料で染色された布地に、アルカリ性物質と非アルカリ可抜型分散染料とを含む糊を捺染法にて付与し、１８０℃～２００℃程度で蒸熱処理を行うことにより、当該糊が付与された場所以外の色を抜いて柄を形成することができる染料である。

より具体的には、Ｃ．Ｉ．ＤｉｓｐｅｒｓｅＹｅｌｌｏｗ７９、Ｃ．Ｉ．ＤｉｓｐｅｒｓｅＹｅｌｌｏｗ１６３、Ｃ．Ｉ．ＤｉｓｐｅｒｓｅＹｅｌｌｏｗ１８６、Ｃ．Ｉ．ＤｉｓｐｅｒｓｅＯｒａｎｇｅ１１９、Ｃ．Ｉ．ＤｉｓｐｅｒｓｅＲｅｄ８８、Ｃ．Ｉ．ＤｉｓｐｅｒｓｅＲｅｄ１８３、Ｃ．Ｉ．ＤｉｓｐｅｒｓｅＲｅｄ２２１、Ｃ．Ｉ．ＤｉｓｐｅｒｓｅＲｅｄ３４８、Ｃ．Ｉ．ＤｉｓｐｅｒｓｅＲｅｄ３７６、Ｃ．Ｉ．ＤｉｓｐｅｒｓｅＶｉｏｌｅｔ３６、Ｃ．Ｉ．ＤｉｓｐｅｒｓｅＶｉｏｌｅｔ９７、Ｃ．Ｉ．ＤｉｓｐｅｒｓｅＢｌｕｅ１０８、Ｃ．Ｉ．ＤｉｓｐｅｒｓｅＢｌｕｅ３４０、ＤｉｓｐｅｒｓｅＢｌｕｅ３４１などが挙げられる。

また、本実施の形態に用いられるアルカリ可抜型分散染料は、染色性、脱色性の観点よりアゾ系のアルカリ可抜型分散染料が好ましい。アゾ系の分散染料としては、モノアゾ型、ジスアゾ型、ベンゼンアゾ型、チアゾールアゾ型、イミダゾールアゾ型、チオフェンアゾ型およびピロリドンアゾ型分散染料が挙げられる。また、脱色性の観点よりアルキルエステル基を有するものも好ましく用いられ、カルボキシル基、カルボン酸エステル基を有するものがより好ましい。

また、本実施の形態に用いられる染料は、色濃度の向上及び染ムラの抑制の観点より、低温染色性を示すＥ型のグループに属する分散染料を用いるとよい。Ｅ型染料は、低温で染まるとともに移染性にも優れ染ムラの抑制効果を有する。低温染色性を示す染料の選択の際には、染料メーカーにもよるが、染料名に付与されている染色特性記号として「Ｅ」や「ＳＥ」が付されているものを目安とすることができる。

なお、アゾ系分散染料以外のベンゾジフラノン系、フタルイミド系、キノン系分散染料等であっても、染料の使用濃度等を調整することにより下記の脱色処理後に問題にならない程度の残色を示すものであれば、併用してもよい。

１．３染色処理
１．３．１プレセット
本実施の形態に用いられるポリエステル系繊維製品は、脱色性の観点からはプレセットを行うことなく分散染料で染色されているとよい。通常、ポリエステル系繊維製品では、精練後、分散染料にて染色される前に、１８０℃～２１０℃にて２０秒～６０秒程度、ヒートセット（熱セット）を行う。この熱セット（プレセット）を行う目的は、布地の収縮を抑制し、シワの固定化を防ぐとともに、染ムラや染色再現性を付与することにある。しかしながら、本実施の形態では、プレセットを行わずに分散染料にて染色することにより、低温での染色であっても任意の色に着色することができ、また、脱色処理においても優れた脱色効果が得られる。なお、プレセットを行わないために染ムラ等の欠点が生じる場合には、ポリエステル系繊維製品にプレセットを行い、染ムラの発生を抑制し、先に例示した分散染料や後に説明を行う脱色処理時の条件設定にて脱色の程度を調整するとよい。

１．３．２付帯加工
なお、これらのポリエステル系繊維製品には、撥水加工、制電加工、吸水加工、抗菌防臭加工、制菌加工、難燃加工、柔軟加工等の一般的なポリエステル系繊維製品に行われている各種付帯加工が施されていてもよい。リサイクルの観点からは、これらの付帯加工はポリエステル繊維の内部に薬剤を浸透（吸尽）させたものではなく、ポリエステル表面に薬剤を付着させる方法、例えばパディング法やスプレー法などで薬剤を付与することが好ましい。

１．３．３染色温度
ポリエステル系繊維製品を分散染料で染色する場合、得られる繊維製品の色の再現性、色濃度、染色堅牢度の観点より一般的には１３０℃以上、１３５℃以下で染色が行われる。これに対し、本実施の形態におけるアルカリ可抜型分散染料を用いた染色における温度は、脱色性の観点より１３０℃未満が好ましい。脱色性の観点からは染色における染色温度は、１２７℃以下がより好ましく、さらに好ましくは１２５℃以下がよい。下限は繊維製品として目的とする色（色濃度、色相）や染色堅牢度またポリエステル系繊維の種類（樹脂種、繊度、延伸倍率等）にもよるが９５℃程度であり、１１０℃以上がよく、より好ましくは１２０℃以上がよい。なお、「染色温度」とは染色時に設定した最高温度をいう。

１．３．４染色時間
染色時間は、目的とする色（濃度、色相）、染料の特性や染色堅牢度にもよるが、５分以上が好ましく、より好ましくは１０分以上、さらにより好ましくは１５分以上である。上限は特に限定されるものではないが、生産性の観点より９０分以下が好ましい。なお、「染色時間」とは前記の染色温度（最高温度）における維持時間をいう。

１．３．５染色液
染色液は、上記のアルカリ可抜型分散染料のほか、通常、分散染料を用いたポリエステル系繊維製品の染色時に用いられる各種の添加剤が含まれていてもよい。例えば、分散剤や均染剤や酸などを含み得る。これら添加剤は公知であることから、詳細な説明を省略する。

１．３．６浴比
染色における繊維製品とアルカリ可抜型分散染料を含む染色液との浴比（質量比）は、例えば、１：３～１：１００程度で行えばよい。

１．３．７染料濃度
染色における染料濃度は、特に限定されるものではなく、繊維製品の質量に対して、市販されている染料での濃度で一般的に使用されている濃度とすることができる。具体的には、０．００１～１５％ｏｍｆ程度である。

１．３．８染色についてのその他の事項
染色されたポリエステル系繊維製品の色相は、赤、青、黄、緑、黒等任意の色であってよい。また、（色）濃度は淡色から濃色のいずれでもよい。上記分散染料による染色は、前述したポリエステル系繊維製品の形状が、糸状、綿状や織物、編物、不織布など布地状や、衣服、鞄、袋物、テント、カーテン、布団、敷布など縫製された最終商品の形状などいずれの形状で行われてもよい。

１．４．脱色処理
１．４．１脱色温度
本実施の形態においては、上記の染色温度よりも高い温度で脱色する。脱色における温度は、１３０℃以上が好ましく、より好ましくは１３３℃以上、さらに好ましくは１３５℃以上である。脱色温度の上限は、ポリエステル系繊維の脆化を抑制するとの観点からは、１４０℃未満がよい。また、脱色性の観点からは、染色温度と脱色温度との差は３℃以上あるとよく、脱色性の観点からは５℃以上、さらに好ましくは７℃以上、さらにより好ましくは９℃以上である。上限は特に無いが、ポリエステル系繊維製品の染色により任意の色に着色し、実用的な染色堅牢度を維持すること、ポリエステル系繊維の脆化を防ぐこと、及び脱色性の観点より、染色温度と脱色温度との温度差は３０℃以下であってもよい。なお、「脱色温度」とは脱色条件において設定した最高温度をいう。

１．４．２脱色時間
脱色時間は、脱色性の観点より１０分以上が好ましく、より好ましくは２０分以上、さらにより好ましくは３０分以上がよい。上限は特に限定されないが、生産性の観点からは１２０分以下がよく、さらに好ましくは６０分以下、さらにまた好ましくは４５分以下がよい。なお、「脱色時間」とは前記の脱色温度（最高温度）における維持時間をいう。

１．４．３脱色用処理液
本実施の形態における脱色では、染色されたポリエステル系繊維製品を、アルカリ剤、還元剤および非イオン系界面活性剤を含む脱色用処理液によって処理するとよい。脱色用処理液には、これらの他、その他の成分が含まれていてもよい。その他の成分の一例としては、キレート剤、アニオン系界面活性剤、芳香族化合物等が挙げられる。

（アルカリ剤）
アルカリ剤としては、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化カリウムなどを用いることができる。これらは、１種のみが単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。これらのアルカリ剤は、０．０５～１０質量％の濃度、特に０．１～２質量％の濃度の水溶液として用いられるのが好ましい。アルカリ剤の濃度が０．０５質量％未満であると脱色効果が十分でないことがあり、また、アルカリ剤として水酸化ナトリウムを用いた場合には、その濃度が１０質量％を超えるとポリエステル系繊維を溶かしてしまう可能性がある。

（還元剤）
有用な還元剤としては、ハイドロサルファイト、二酸化チオ尿素、亜鉛スルホキシレート・ホルムアルデヒド、ナトリウムスルホキシレート・ホルムアルデヒドなどが挙げられる。これらは、１種のみが単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。特に、ハイドロサルファイトと二酸化チオ尿素とを併用するのが好ましい。これらの還元剤は、０．１～１０質量％の濃度、特に０．５～３質量％の濃度の水溶液として用いられるのが好ましい。この濃度が０．１質量％未満であると脱色が十分でないことがあり、１０質量％を超えても脱色効果にさほど差がなく、コスト的に不利である。

（非イオン系界面活性剤）
有用な非イオン系界面活性剤としては、高級アルコールエチレンオキサイド付加物、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物、脂肪酸エチレンオキサイド付加物、多価アルコール脂肪酸エステルエチレンオキサイド付加物、高級アルキルアミンエチレンオキサイド付加物、脂肪酸アミドエチレンオキサイド付加物、油脂のエチレンオキサイド付加物、ポリプロピレングリコールエチレンオキサイド付加物、グリセロールの脂肪酸エステル、ペンタエリスリトールの脂肪酸エステル、ソルビトールもしくはソルビタンの脂肪酸エステル、ショ糖の脂肪酸エステル、多価アルコールのアルキルエーテル、アルカノールアミン類の脂肪酸アミドなどが挙げられる。これらは、１種のみが単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。これらのうちでは脂肪酸エチレンオキサイド付加物が好ましく、不飽和脂肪酸エチレンオキサイド付加物がより好ましい。より具体的には、ポリエチレングリコールオレイン酸モノエステル、ポリエチレングリコールオレイン酸ジエステルが挙げられる。これらの非イオン系界面活性剤は、０．０１～１０質量％の濃度の水溶液として用いられるのが好ましい。この濃度が０．０１質量％未満であると脱色が十分でないことがあり、１０質量％を超えても脱色効果にさほど差がなく、コスト的に不利であり、多量の泡が発生したりする可能性がある。

（キレート剤）
脱色用処理液はキレート剤を含んでいてもよい。有用なキレート剤としては、縮合リン酸塩としてピロリン酸ソーダ、トリポリリン酸ソーダ、ヘキサメタリン酸ソーダなど、アミノカルボン酸型としてエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）など、オキシカルボン酸型としてグルコン酸など、ホスホン酸型としてヒドロキシエチリデンジホスホン酸など、ポリカルボン酸型としてポリアクリル酸ソーダ、ポリマレイン酸ソーダなどが挙げられる。これらのうちではエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）が好ましく、これらはそれぞれ単独でまたは２種以上の組み合わせで用いられてもよい。これらのキレート剤は、０．００１～０．１質量％の濃度の水溶液として用いられるのが好ましい。この濃度が０．００１質量％未満であるとキレート剤の効果が不足し脱色が十分でないことがあり、０．１質量％を超えても脱色効果にさほど差がなく、コスト的に不利である。なお、トリポリリン酸ソーダをキレート剤以外の目的、例えば脱色された染料の分解生成物による繊維製品の汚染防止やその他、塩効果等を得る目的で使用した場合には、トリポリリン酸ソーダを０．１質量％以上用いてもよい。

（アニオン系界面活性剤）
脱色用処理液はアニオン系界面活性剤を含んでいてもよい。アニオン系界面活性剤としては、セッケン、高級アルコール硫酸エステル、高級アルキルエーテル硫酸エステル塩、硫酸化油、硫酸化脂肪酸エステル、硫酸化オレフィン、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、パラフィンスルホン酸塩、高級アルコールリン酸エステル塩などが挙げられる。より好ましくは硫酸化油であり、さらに好ましくは硫酸化ひまし油である。これらは、１種のみが単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。これらのアニオン系界面活性剤は０．００１～５質量％の濃度の水溶液として用いられるのが好ましい。この濃度が０．００１質量％未満であると脱色が十分でないことがあり、５質量％を超えても脱色効果にさほど差がなく、コスト的に不利である。

（キャリア）
脱色用処理液は、さらにキャリアを含んでいてもよい。キャリアとは、ポリエステル分子と親和性が高く、ポリエステル系繊維を構成する分子の結晶構造を緩め、ポリエステル系繊維に染着した染料が系外へ溶出するのを促進したり、他の助剤がポリエステル系繊維に浸透しやすくしたりする役割を担う化合物である。かかるキャリアとしては、ポリエステル分子との親和性の高さから種々の芳香族化合物が用いられてもよく、ポリエステル分子との親和性の高さと水への分散性の高さとを両立しやすいことから、分子量１１０以上３２０以下の低分子芳香族化合物が用いられてもよい。具体的には、ジフェニル、１－メチルナフタレン、２－メチルナフタレン、ｏ－フェニルフェノール、ｐ－フェニルフェノール、ｏ－ベンジルフェノール、ｐ－ベンジルフェノール、フェニルグリコール、フェニルジグリコール、ベンゾフェノン、２－ヒドロキシ－４－メトキシベンゾフェノン、安息香酸プロピル、安息香酸ブチル、安息香酸ベンジル、サリチル酸メチル、ブチルパラベン、バニリン、ジベンジルエーテル、Ｎ－ブチルフタルイミド、１，２，４－トリクロロベンゼンなどが挙げられる。これらは、単独で用いられてもよく、２種以上を併用してもよい。脱色性や臭いの観点からは、安息香酸ベンジル、Ｎ－ブチルフタルイミドが好ましい。これらのキャリアは０．０１～１０質量％の濃度の水溶液として用いられるのが好ましく、０．１～３質量％がより好ましい。この濃度が０．０１質量％未満であると脱色が十分でないことがあり、１０質量％を超えても脱色効果にさほど差がなく、コスト的に不利であり、また繊維製品にキャリアが残留し、臭いが発生する可能性がある。

１．４．４浴比
脱色されるポリエステル系繊維製品と脱色用処理液との浴比（質量比）は、ポリエステル系繊維製品の色濃度によっても変わるが、ポリエステル系繊維製品：脱色用処理液＝１：５～１：５００程度がよい。ポリエステル系繊維製品の脱色の観点からは、好ましくは、脱色用処理液の比が１：１０より大きいと好ましく、１：２０以上がより好ましく、１：３０以上がさらにより好ましい。脱色用処理液の比が小さ過ぎると十分な脱色が得られないおそれがあり、脱色用処理液の比が過剰であっても脱色効果にさほど差がみられないため、コスト的に不利である。

１．４．５脱色装置
脱色に用いられる装置としては、通常ポリエステル系繊維製品の染色や精練処理に用いられる高圧液流染色機や高圧ワッシャーなどを、ポリエステル系繊維製品の形態に応じて適宜選択して用いることができ、上記の処理条件で処理できるものであれば特に限定されるものではない。

１．４．６脱色についてのその他の事項
本実施の形態においては、必要に応じて、上記の脱色の処理を２回以上繰り返して行ってもよい。また、脱色処理後は、乾燥前に水洗、必要に応じ中和処理後、水洗を行うのが好ましい。

１．５リサイクル用ポリエステル系繊維製品
本実施の形態によれば、リサイクル用ポリエステル系製品を製造することができる。本実施の形態におけるリサイクル用ポリエステル系繊維製品の脱色後の着色の程度は、染色前の繊維製品の色（白布の色）と比べ、ＪＩＳＬ０８０５に規定する汚染用グレースケールにて３－４級を超える白さとなり得る。好ましくは４級（４号程度のもの）以上、より好ましくは４級超、さらに好ましくは４－５級（４－５号程度のもの）以上、特に好ましくは４－５級超がよい。

本実施の形態におけるリサイクル用ポリエステル系繊維製品は、繊維製品として任意の色に染色することができる。また、染色堅牢度も実用上問題のないものが得られる。そして脱色により、染色し着色された色が十分に脱色され、リサイクルを行う繊維製品として好ましい。特に、染め替えなどを行うマテリアルリサイクル用の繊維素材として適している。

また、本実施の形態におけるリサイクル用ポリエステル系繊維製品の具体例としては、糸、織物などの布地、衣服、鞄、袋物、テント、カーテン、布団、敷布、シーツ、椅子張りなどを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。

１．６作用・効果
以上の通り、本実施の形態のリサイクル用ポリエステル系繊維製品の製造方法を用いれば、通常のポリエステル系繊維製品と同様に任意の色に着色され、また、実用上必要な染色堅牢度を有するポリエステル系繊維製品が得られ、また、脱色により優れた脱色性を有し、染め替えを含めたマテリアルリサイクルやケミカルリサイクルに適したリサイクル用ポリエステル系繊維製品を得ることができる。尚、本願にいう「リサイクル」には「リユース」も含まれるものとする。すなわち、上記のリサイクル用ポリエステル系繊維製品は、当該繊維製品とは異なるものにリサイクルされてもよいし、当該繊維製品を染色し直す等して、リユースされてもよい

２．ポリエステル系繊維製品
本開示の技術は、ポリエステル系繊維製品としての側面も有する。すなわち、実施形態に係るポリエステル系繊維製品は、アルカリ可抜型分散染料により染色されたポリエステル系繊維製品であって、以下の性質を有することを特徴とする。
性質：アルカリ剤、還元剤および非イオン系界面活性剤を含む脱色用処理液を用い、１３０℃以上、１４０℃未満の温度で脱色することにより、前記ポリエステル系繊維製品の脱色後の着色の程度が、染色前の繊維製品の色（白布の色）と比べ、ＪＩＳＬ０８０５に規定する汚染用グレースケールの３―４級を超える白さまで脱色される。

脱色用処理液や脱色処理の詳細については上述の通りである。本実施形態に係るポリエステル系繊維製品は、アルカリ可抜型分散染料によって任意の色に着色される一方、リサイクル等を目的として１３０℃以上１４０℃未満で脱色処理が施された場合に所定の白さにまで容易に脱色されるものである。このようなポリエステル系繊維製品は、上述の通り、脱色時の温度が染色時の温度よりも高くなるように、染色時の温度を低く設定することによって製造され得る。染色条件の詳細については上述の通りである。

３．補足
本開示の技術は、ポリエステル系繊維製品のリサイクルシステムとしての側面も有する。すなわち、本開示のリサイクルシステムは、ポリエステル系繊維製品がアルカリ可抜型分散染料によって染色されて第１繊維製品となること、前記第１繊維製品がユーザによって購入又は使用されること、購入又は使用後の前記第１繊維製品が回収されること、及び、回収された前記第１繊維製品が前記染色における温度よりも高い温度で脱色されてリサイクル用ポリエステル系繊維製品となること、を含む。当該リサイクル用ポリエステル系繊維製品は、任意に染色されて、第２繊維製品となり、再びユーザによって購入等されてもよいし、或いは、当該リサイクル用ポリエステル系繊維製品は、繊維製品以外の製品のポリエステル原料として用いられてもよい。染色により第１繊維製品を製造する者と、第１繊維製品を回収する者と、第１繊維製品を脱色する者とは、各々、同じ者であってもよいし異なる者であってもよい。

以下、実施例により本発明をさらに説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。

１．評価方法
本実施例においては、染色処理後のポリエステル系繊維製品の染色堅牢度及び脱色後の色残りの程度を以下の方法で確認した。

１．１耐光堅牢度
ＪＩＳＬ０８４２：２００４紫外線カーボンアーク灯光に対する染色堅牢度第３露光法に準じて試験を行い、４級以上か、未満かを評価した。

１．２洗濯堅牢度
ＪＩＳＬ０８４４：２０１１洗濯に対する染色堅牢度試験Ａ法Ａ－２号に準じて試験を行った。なお、添付白布はナイロンと綿を用い、汚染の評価は、汚染がひどい方の添付白布の評価を行った。

１．３摩擦堅牢度
ＪＩＳＬ０８４９：２０１３摩擦試験機II形（学振形）法に準じて試験を行った。

１．４脱色の色残りの程度の確認
ＪＩＳＬ０８０５：２００５脱色後の繊維製品の着色の程度を、汚染用グレースケールを用いて、脱色後の繊維製品と染色前の繊維製品（白布の色）とを比較し評価した。

２．リサイクル用ポリエステル系繊維製品の製造
２．１実施例１
プレセットを行っていないポリエステルポンジ（ポリエチレンテレフタレート、タテ糸８３デシテックス／７２フィラメント、ヨコ糸８３デシテックス／７２フィラメント、密度タテ１１４本／２．５４ｃｍ、ヨコ９２本／２．５４ｃｍ）を、下記染色液を用いて、液流染色機により１２５℃で３０分間染色を行い青色に染色した。（浴比１：２０）

＜染色液＞
アルカリ可抜型アゾ系分散染料（青色）（Ｃ．Ｉ．ＤｉｓｐｅｒｓｅＢｌｕｅ３４０及び３４１の混合物）０．５％ｏｍｆ
ニッカサンソルトＳＮ－５５０（日華化学(株)製分散均染剤）１．０ｇ／ｌ
酢酸０．２ｇ／ｌ

次に、帯電防止剤ナイスポールＦＬ（日華化学製）の０．５質量％水溶液を用いてパディング処理し、帯電防止加工を行った。帯電防止加工を施したポンジの染色堅牢度を測定したところ、耐光堅牢度：４級以上、洗濯堅牢度：変退色４－５級、汚染４－５級、摩擦堅牢度：乾４－５級、湿４－５級であり、実用上問題のないレベルの染色堅牢度を有していた。

次に、上記のポンジを用いてシャツを縫製し、ポリエステル系繊維製品とした。

上記シャツを着用した後、回収した。回収したシャツからボタン等を取り去り、下記脱色用処理液を用い、高圧ワッシャーにて常温より２℃／分にて昇温しながら１３５℃まで昇温を行い、１３５℃にて４０分間の脱色処理を１回行った（浴比１：５０）。

＜脱色用処理液＞
炭酸ナトリウム０．７質量％
ハイドロサルファイト０．７質量％
二酸化チオ尿素０．７質量％
ポリエチレングリコールオレイン酸モノエステル０．３質量％
硫酸化ひまし油０．１質量％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル０．０１質量％
トリポリリン酸ナトリウム０．１質量％
キレート剤（ＤＴＰＡ）０．０１質量％
水残量

その後、水洗、乾燥された繊維製品は、ほぼ白色になっていた。繊維製品の脱色処理後の色と繊維製品が染色される前の白生地の色とを汚染用グレースケールにて比較したところ４－５級と５級の間であった。

次に、脱色されたリサイクル用ポリエステル系繊維製品（シャツ）を先のアルカリ可抜型アゾ系分散染料（青色）に変えて、アルカリ可抜型アゾ系分散染料（赤色、Ｃ．Ｉ．ＤｉｓｐｅｒｓｅＲＥＤ３７６）を０．５％ｏｍｆで用い、また、高圧ワッシャーを用いた以外は、上記と同様に染色を行った。

染色されたリサイクル用ポリエステル系繊維製品（シャツ）にボタンをつけ、再度ユニホームとして用いた。シャツは、先の青色に染色されていた色の影響をほとんど受けず、綺麗な赤色のシャツであった。

その後、再度上記と同様の条件にて脱色処理を行った。脱色処理された繊維製品は、先と同様にほぼ白色になっていた。繊維製品の脱色後の色と繊維製品が染色される前の白生地の色とを汚染用グレースケールにて比較したところ４－５級と５級の間であった。

２．２実施例２
実施例１の染色に用いたアルカリ可抜型アゾ系分散染料（青色）に替えて、アルカリ可抜型アゾ系分散染料（黄色、Ｃ．Ｉ．ＤｉｓｐｅｒｓｅＹｅｌｌｏｗ７９を含む。）を０．５％ｏｍｆで用いたこと以外は、実施例１と同様にし、黄色のリサイクル用ポリエステル系繊維製品を得た。

染色後の染色堅牢度は、耐光堅牢度：４級以上、洗濯堅牢度：変退色４－５級、汚染４－５級、摩擦堅牢度：乾４－５級、湿４－５級であり、実用上問題のないレベルの染色堅牢度を有していた。

また、実施例１と同様にして脱色処理を行い、脱色後の色と繊維製品が染色される前の白生地の色とを汚染用グレースケールにて比較したところ４－５級と５級の間であった。

２．３実施例３
実施例１の染色に用いたアルカリ可抜型アゾ系分散染料（青色）０．５％ｏｍｆに替えて、実施例２で用いたアルカリ可抜型アゾ系分散染料（黄色）２．４％ｏｍｆ、実施例１で用いたアルカリ可抜型アゾ系分散染料（赤色）１．０％ｏｍｆ、実施例１で用いたアルカリ可抜型アゾ系分散染料（青色）２．８％ｏｍｆを用いたこと以外は、実施例１と同様にし、黒色に染色したリサイクル用ポリエステル系繊維製品を得た。

また、実施例１と同様にして脱色処理を行い、脱色後の色と繊維製品が染色される前の白生地の色とを汚染用グレースケールにて比較したところ４－５級であった。

２．４実施例４
実施例１において、プレセット（１９０℃、３０秒）を行ったポンジを用い、且つ、最初の染色に用いたアルカリ可抜型アゾ系分散染料（青色）に替えて、実施例１で２回目の染色で用いたアルカリ可抜型アゾ系分散染料（赤色）を０．５％ｏｍｆで用いたこと以外は、実施例１と同様にし、赤色のリサイクル用ポリエステル系繊維製品を得た。

２．５実施例５
脱色温度を１３０℃としたこと以外は、実施例１と同様にし、青色のリサイクル用ポリエステル系繊維製品を得た後に脱色処理を行った。脱色後の色と繊維製品が染色される前の白生地の色とを汚染用グレースケールにて比較したところ、４級であった。

２．６実施例６
染色温度を１３０℃としたこと以外は、実施例１と同様にし、青色のリサイクル用ポリエステル系繊維製品を得た。

染色後の染色堅牢度は、耐光堅牢度：４級以上、洗濯堅牢度：変退色４―５級、汚染４―５級、摩擦堅牢度：乾４―５級、湿４―５級であり、実用上問題のないレベルの染色堅牢度を有していた。

また、実施例１と同様にして脱色処理を行い、脱色後の色と繊維製品が染色される前の白生地の色とを汚染用グレースケールにて比較したところ、３―４級と４級の間であった。

２．７実施例７
実施例１の脱色用処理液に、さらにキャリアである安息香酸ベンジルを１質量％添加し、且つ脱色温度を１３０℃としたたこと以外は、実施例１と同様にし、青色のリサイクル用ポリエステル系用繊維製品を得た後に脱色処理を行った。脱色後の色と繊維製品が染色される前の白生地の色とを汚染用グレースケールにて比較したところ、４―５級であった。

２．８実施例８
実施例６と同様にし、青色のリサイクル用ポリエステル系繊維製品を得た。得られたポリエステル系繊維製品に対して、実施例１の脱色用処理液に、さらにキャリアである安息香酸ベンジルを１質量％添加したこと以外は、実施例１と同様にして脱色処理を行った。脱色後の色と繊維製品が染色される前の白生地の色とを汚染用グレースケールにて比較したところ、４級と４―５級の間であった。

２．９比較例１
染色温度を１３０℃、脱色温度を１３０℃として染色温度と脱色温度とを同一温度としたこと以外は、実施例１と同様にし、ポリエステル系繊維製品を得、また、脱色を行った。

染色後の繊維製品の染色堅牢度は、耐光堅牢度：４級以上、洗濯堅牢度：変退色４－５級、汚染４－５級、摩擦堅牢度：乾４－５級、湿４－５級であり、実用上問題のないレベルの染色堅牢度を有していた。しかしながら、脱色後の色と繊維製品が染色される前の白生地の色とを汚染用グレースケールにて比較したところ３級であった。従って、脱色後のポリエステル系繊維製品には色が残っており、染め替えには黒などの濃色に染める必要があった。

２．１０比較例２
プレセット（１９０℃、３０秒）を行ったこと及び染料として非アルカリ可抜型分散染料ＭｉｋｅｔｏｎＰＢｌｕｅＴＧＳＦＥ／Ｃ（ダイスタージャパン（株）提供。）を濃度０．３％ｏｍｆとして用いたこと以外は実施例１と同様にし、青色に染色し、その後、脱色処理を行った。

その結果、脱色後の色と繊維製品が染色される前の白生地の色とを汚染用グレースケールにて比較したところ２級であった。従って、脱色後のポリエステル系繊維製品には色が残っており、染め替えを行う場合には、黒などの濃色に染める必要があった。

２．１１比較例３
プレセット（１９０℃、３０秒）を行ったこと及び染料として非アルカリ可抜型分散染料ＤｉａｎｉｘＲｅｄＡＣ－Ｅ－Ｊ０１（ダイスタージャパン（株）提供。）を濃度１．０％ｏｍｆとして用いたこと以外は実施例１と同様にし、赤色に染色し、その後、脱色処理を行った。

その結果、脱色後の色と繊維製品が染色される前の白生地の色とを汚染用グレースケールにて比較したところ３－４級であった。従って、脱色後のポリエステル系繊維製品には色が残っており、染め替えを行う場合には、黒などの濃色に染める必要があった。

２．１２比較例４
プレセット（１９０℃、３０秒）を行ったこと及び染料として非アルカリ可抜型分散染料ＤｉａｎｉｘＹｅｌｌｏｗＥ－３Ｇ（ダイスタージャパン（株）提供。）を濃度０．３％ｏｍｆとして用いたこと以外は実施例１と同様にし、黄色に染色し、その後、脱色処理を行った。

その結果、脱色後の色と繊維製品が染色される前の白生地の色とを汚染用グレースケールにて比較したところ３級であった。従って、脱色後のポリエステル系繊維製品には色が残っており、染め替えを行う場合には、黒などの濃色に染める必要があった。

２．１３比較例５
プレセット（１９０℃、３０秒）を行ったこと及び染料として非アルカリ可抜型分散染料ＤＩＳＰＥＲＳＥＢＬＡＣＫ８０６Ｋ（紀和化学工業（株）製。）を濃度１５％ｏｍｆとして用いたこと以外は実施例１と同様にし、黒色に染色し、その後、脱色処理を行った。

その結果、脱色後の色と繊維製品が染色される前の白生地の色とを汚染用グレースケールにて比較したところ２－３級であった。従って、脱色後のポリエステル系繊維製品には色が残っており、染め替えを行う場合には、黒などの濃色に染める必要があった。

２．１４比較例６
脱色温度を１２５℃として染色温度と脱色温度とを同一温度としたこと以外は、実施例１と同様にし、青色のポリエステル系繊維製品を得た後に脱色処理を行った。脱色後の色と繊維製品が染色される前の白生地の色とを汚染用グレースケールにて比較したところ、１－２級であった。従って、脱色処理後のポリエステル系繊維製品には色が強く残っており、濃色での染め替えもできない程度であった。

２．１５比較例７
染色温度を１３５℃としたこと以外は、実施例１と同様にし、青色のポリエステル系繊維製品を得た。その後、染色温度と脱色温度とを同一温度として脱色処理を行い、脱色後の色と繊維製品が染色される前の白生地の色とを汚染用グレースケールにて比較したところ、２級であった。従って、脱色処理後のポリエステル系繊維製品には色が残っていた。さらに、比較例５と同様にし、黒色に再染色したポリエステル系繊維製品を得たが、色相が青味がかっていることが目視にて確認できた。

２．１６比較例８
染色温度を１３５℃、脱色温度を１２５℃としたこと以外は、実施例１と同様にし、青色のポリエステル系繊維製品を得た後に脱色処理を行った。脱色後の色と繊維製品が染色される前の白生地の色とを汚染用グレースケールにて比較したところ、１級と１－２級の間であった。従って、脱色処理後のポリエステル系繊維製品には色が強く残っており、濃色での染め替えもできない程度であった。

２．１７比較例９
実施例１の脱色用処理液に、さらにキャリアである安息香酸ベンジルを１質量％添加し、且つ脱色温度を１２５℃として染色温度と脱色温度とを同一温度としたこと以外は、実施例１と同様にし、青色のポリエステル系繊維製品を得た後に脱色処理を行った。脱色後の色と繊維製品が染色される前の白生地の色とを汚染用グレースケールにて比較したところ、２級であった。従って、脱色後のポリエステル系繊維製品には色が残っており、染め替えを行う場合には、黒などの濃色に染める必要があった。

２．１８参考例１
実施例１と同様にし、青色のポリエステル系繊維製品を得た。このポリエステル系繊維製品について、ＪＩＳＬ０８６０：２０２０Ａ－１法に規定されるパークロロエチレンを用いたドライクリーニング試験と同様の方法で洗濯を所定の回数行うことで、有機溶剤を用いて脱色する試験を行った。洗濯後の色と繊維製品が染色される前の白生地の色とを汚染用グレースケールにて比較すると、５回洗濯後の色残りの程度は１－２級であり、１５回洗濯後の色残りの程度は２－３級と３級の間であり、５０回洗濯後の色残りの程度は４級であった。

２．１９参考例２
比較例２と同様にし、青色のポリエステル系繊維製品を得た。このポリエステル系繊維製品について、参考例１と同様の方法で、有機溶剤による脱色試験を行った。５回洗濯後の色残りの程度は１－２級であり、１５回洗濯後の色残りの程度は２－３級であり、５０回洗濯後の色残りの程度は３－４級と４級の間であった。

以上のように、分散染料を溶かすことのできる有機溶剤を用いて脱色を行う場合、十分な脱色を行うためには大量の有機溶剤が必要となり、人体および環境に対する悪影響が懸念されるものであった。また脱色に要する時間も長時間となった。

３．まとめ
上記の結果を下記表１及び２にまとめた。

以上の通り、実施例１～８のように、アルカリ可抜型分散染料を用いて染色されたポリエステル系繊維製品を前記染色における温度よりも高い温度で脱色することにより、繊維製品における脱色の色残りの程度を十分に低減することができ、例えば、還元脱色と酸化脱色を組み合わせた脱色方法や有機溶剤を大量に用いて脱色を行う方法と同程度以下にまで低減することができた。

本発明は、染色されたポリエステル系繊維製品のリサイクルを容易とするものであり、循環型社会の構築に大きく寄与し得る。

Claims

アルカリ可抜型分散染料を用いて染色されたポリエステル系繊維製品を、前記染色における温度よりも高い温度で脱色すること
を含む、リサイクル用ポリエステル系繊維製品の製造方法。
前記染色における温度が１３０℃未満である、
請求項１に記載の製造方法。
前記脱色における温度が１３０℃以上である、
請求項１または２に記載の製造方法。
前記アルカリ可抜型分散染料がアゾ系染料である
請求項１または２に記載の製造方法。
前記染色されたポリエステル系繊維製品が、プレセットを行わずに染色されたものである、
請求項１または２に記載の製造方法。
前記脱色において、前記染色されたポリエステル系繊維製品を、アルカリ剤、還元剤および非イオン系界面活性剤を含む脱色用処理液によって処理する、
請求項１または２に記載の製造方法。
前記脱色において、前記脱色用処理液がさらにキャリアを含む、
請求項６に記載の製造方法。
アルカリ可抜型分散染料により染色されたポリエステル系繊維製品であって、以下の性質を有する、ポリエステル系繊維製品。
性質：アルカリ剤、還元剤および非イオン系界面活性剤を含む脱色用処理液を用い、１３０℃以上、１４０℃未満の温度で脱色することにより、前記ポリエステル系繊維製品の脱色後の着色の程度が、染色前の繊維製品の色（白布の色）と比べ、ＪＩＳＬ０８０５に規定する汚染用グレースケールの３－４級を超える白さまで脱色される。