JP3871180B2

JP3871180B2 - インドキシールを用いたインジゴによる織材の染色方法及び装置

Info

Publication number: JP3871180B2
Application number: JP2000039533A
Authority: JP
Inventors: ジルボーフランソワ; バシュルリーマリー−テレーズ
Original assignee: Francois Girbaud
Current assignee: Francois Girbaud
Priority date: 2000-02-17
Filing date: 2000-02-17
Publication date: 2007-01-24
Anticipated expiration: 2020-02-17
Also published as: JP2001234481A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インドキシールを用いてインジゴにより織材を染色する方法、及び同方法を使用する装置に係る。
【０００２】
この方法によりインジゴにて染色された織物用糸が生産され、この糸よりデニムファブリックと称される織物が作られ、これはブルージーンズの如き製品の生産に用いられる。
【０００３】
【従来の技術】
インジゴは古くから知られている染料の一つであり、綿等の織物の染色に幾世紀にも亙って用いられて来た。
【０００４】
欧州特許第０６９２０４２Ｂ号には、インジゴを用いてセルロースを含む織物を染色する方法が記載されている。この方法に於いては、触媒による水素添加により準備されたリューコインジゴ（白アイ）の水溶液が用いられ、このリューコインジゴが織物内に取り入れられた後、空気による酸化によって色素に変わるようになっている。
【０００５】
米国特許第４２８３１９８号には、インジゴによりセルロース繊維を染色するための連続的方法が記載されている。この方法に於いては、リューコインジゴ、ヒドロ亜硫酸水素ナトリウム、水酸化ナトリウムを含む染料液を入れた一連のバット（染色用桶）を通して繊維が導かれる。
【０００６】
米国特許第３４５７０２２号には、インジゴにて綿繊維を染色する方法が記載されている。この方法に於いては、６５〜８０℃の範囲の温度にてインジゴが繊維に付与され、それに続いて４０℃以下の温度にてインジゴが繊維に付与される。
【０００７】
インジゴにて染色されたブルージーンズは、洗濯すると色が褪せるという欠点を有する。近年に於いては、色褪せたブルージーンズを着るファッションが存在し、かかるファッションに合わせた工業的開発もなされている。それは、捩れた糸の色褪せを促進することにより、織物の色褪せを強調し又推し進めることである。かかる染料を用いることにより、色褪せと古びた感じが促進される。しかし全てのファッションは短命であり、僅かの時間しかもたない。
【０００８】
欧州特許出願第９８６３０００５．１号には、インジゴを用いた染色法が記載されており、これによれば、磨耗と色褪せに強いデニムファブリックが得られる。この方法によれば、インジゴは糸内により深く浸透する。本願以前の方法に於いては、糸はその芯に白い部分を残しており、インジゴによる染色は外側の部分に於いてのみなされていた。この欧州特許出願の方法によれば、芯の白い部分は大幅に縮小された。
【０００９】
【発明の要旨】
本発明は、磨耗と色褪せに対し耐性を有するデニムファブリックを製造すること、及び芯に白い部分が殆ど残らず或いは完全になくなるまで染料が染み込むように糸を染めることを目的としている。
【００１０】
本発明の方法及び装置によれば、糸内へインジゴが完全に浸透することにより、芯に白い部分が残ることが完全に或いは見掛け上全くなくなり、これによって洗濯による色褪せに基づく織物の経年変化が排除される。
【００１１】
これまでインジゴが糸内へ浸透することを妨げていた理由の一つは、その分子が大きいことであった。インジゴの分子は図６に示す通りである。
【００１２】
しかしながら、インジゴの合成は、二つのインドキシール分子から図７に示す式によって行われる。
【００１３】
インドキシールは、ケトン互変異性形態により反応すると思われている。
【００１４】
本発明の方法によれば、染色されるべき糸は、インドキシールを含浸され、次いでこのインドキシールが糸に含浸された状態で酸化されてインジゴが得られる。
【００１５】
何等かの特定の理論により制約されることを望むものではないが、インジゴ分子より小さいインドキシール分子は糸内により深く浸透し、これによって染色されない芯は消失し、糸内に浸透したインドキシールが、その場で酸化によりインジゴに変換され、こうして糸の断面全体に亙ってインジゴが定着された状態となる。
【００１６】
本発明による織物染色の方法は、請求項１に記載されている。
【００１７】
又かかる染色法を使用するための装置は、請求項８に記載されている。
【００１８】
本発明の方法によれば、インジゴブルーにより糸を染めるに当って通常行われる操作が、糸の吸収性と浸透性を促進すべく、バットの段階及び酸化並びに一次シルケット加工の段階の両方に於いて追加の操作を含むように修正される。
【００１９】
本発明による酸化工程に於いては、第一の段階での最初の染料浴液中にての処理の後非常に急速な空気への露呈を行うことと、糸内へ浸透したインドキシールが糸内にて酸化するよう、各染料浴液毎に順次空気への露呈時間が増大されることととを含んでいる。次いで糸は特定の温度と圧力条件の下で蒸され、その後洗浄され、次いでシルケット加工される。
【００２０】
本発明による方法の第二の段階は、かくして染色された糸の周りに洗濯に対する染料の定着性を高めるための絶縁を施すことであり、この後、糸は使用に供される状態となる。これを達成するためには、糸は先ず幾つかの酸浴液に順次通されることにより中性化されなければならない。
【００２１】
次いで糸は完全に乾燥され、インジゴは永久的に定着され、所要の特性が得られる。上述の如く従来の公知の方法により得られた糸は染色されない白い芯を含んでおり、インジゴはその周りの部分にのみ浸透している。本発明の方法によれば、インジゴは芯まで浸透している。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明がよりよく理解されるよう、以下に添付の図を参照して本発明を実施例について説明する。
【００２３】
本発明の方法によれば、先ず糸Ｆを供給ローラから引き出して前洗浄液（１０、１５）を含む二つ或いはそれ以上のバット（２）からなる前洗浄システム（１）に通す前洗浄工程が実行される。糸はローラ（３、４）により案内されて前洗浄液を含む第一のバット（２）内へ導かれ、次いで洗浄液を出た後、一対の圧搾ローラ（５）間に通され、余剰の液体を除去され、次いでローラ（６）により案内されて前洗浄液内に浸される。この洗浄液を出た糸は次の一対の圧搾ローラ（７）間に通され、次いで案内ローラ（８）及び（９）により案内されて第二のバット（２）内に溜められた前洗浄液(１５)内に浸される。糸は、この第二のバット内にて、第一のバット内に於けると同様の要領にて、一対の圧搾ローラ（１２）、下方の案内ローラ（１１）及び次の圧搾ローラ対（１３）を通って移動する。
【００２４】
前洗浄液は、ＦＩＮＢＩＬ（Ｂozzetto Ｃompany製）（商標）の如き溶剤を含んでいる。この溶剤は脂肪族アルコールリン酸エステルの誘導体である。この溶剤は５〜８グラム／リットルの濃度の水溶液として用いられる。この前洗浄液は糸内に浸透し、これに続くインドキシールの浸透を助けるものである。
【００２５】
この前洗浄工程の後、糸は染色工程に移される。それは図２に示されている染色装置により実行される。
【００２６】
染色装置（３０）は、それぞれインドキシール溶液を含む８個のバット（３５）の列よりなっている。
【００２７】
前処理装置から導かれた糸（Ｆ）は、案内ローラ（３１）により案内されて、第一のバット（３５）内に入れられた染料浴液内へ導かれる。糸はローラ（３２）の周りを回り、浴液外へ出て第一の圧搾ローラ対（３２）の間を通り、ローラ（３３）を回ってバット内の染料浴液中に戻る。糸は更に第二のローラ（３２）の周りを回り、この第一の浴液外へ出て、第二の圧搾ローラ対（３４）の間に通される。次いで糸はローラ（３６）の周りを回って移動する。第二の圧搾ローラ対（３４）とローラ（３６）との間を移動する間に、浴液にて含浸された糸は酸化を受け、インジゴが形成され、糸が染められる。ローラ（３６）を回った後、糸は、第二のバット内に溜められた染料浴液内へ導かれる。第二のバットにては、糸は第一のバットに於けると同様に、第二のバットに於けるローラに従って移動する。第二のバットを出ると、糸は、第一のバットを出た後の如く唯一つのローラ（３６）の周りに通されるのではなく、二つのローラ（３６）と一つのローラ（３７）とを回って導かれ、第二のバットを出た後に糸が空気に曝される通路の長さは、第一のバットを出た後の長さの二倍程とされる。こうして糸に対する酸化度が倍増される。これらのローラ（３６、３７）の周りを回った後、糸は第三のバット内へ導入され、以後同様の要領にて８個のバットを通って導かれ、各バット内での糸への浴液の浸透と、糸内に浸透した浴液の空気への露呈とが繰り返される。図２に示されている通り、第三と第四のバットの間には３個の案内ローラ（３６）が設けられており、第四と第五のバットの間には４個の案内ローラ（３６）が設けられている。こうして第八のバットを出たところでは、ローラ（３６）の数は８個となっている。従って染料液を浸透された糸が空気に露呈される期間は、糸が第一のバットから第八のバットへ進むにつれて次第に増大されている。今第一のバットと第二のバットの間で酸化のために与えられる酸化値をｘとすると、各バット間に於ける酸化値は以下の通りである。
【００２８】
第一と第二のバット間の酸化値＝ｘ
第二と第三のバット間の酸化値＝２ｘ
第三と第四のバット間の酸化値＝３ｘ
第四と第五のバット間の酸化値＝４ｘ
第五と第六のバット間の酸化値＝５ｘ
第六と第七のバット間の酸化値＝６ｘ
第七と第八のバット間の酸化値＝７ｘ
第八のバットを出た後の酸化値＝８ｘ
【００２９】
これらの染色バットはインドキシールの６〜８重量％の水溶液を容している。
【００３０】
糸は、その種類と大きさに応じて、２０〜６０ｍ／分の速度にてこれらの浴液中に通される。
【００３１】
インドキシールは空気中の酸素と容易に反応するので、これらの浴液に糸を通す前にこれらのバット（３５）内のインドキシール浴液の安定性が確保されなければならない。このことは、これらの浴液にヒドロ亜硫酸ナトリウム（Ｎａ₂Ｓ₂Ｏ₄）と水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）の還元性混合物を添加することにより達成される。かかる浴液と大気との界面に於いて還元剤は以下の式に従って酸素と反応する。
Ｎａ₂Ｓ₂Ｏ₄＋２ＮａＯＨ＋１／２Ｏ₂→Ｈ₂Ｏ＋２Ｎａ₂ＳＯ₃
【００３２】
もし必要な大気中での酸化期間が長過ぎるときには、換気装置により空気の強制循環が行われてもよい。
【００３３】
図２の実施例は８個のバットを含んでいるが、８個のうちの２個、３個或いはそれ以上を用いて二度、三度或いはそれ以上の繰り返しによる処理を行い、糸内へのインドキシールのよりよい浸透が達成されてもよいことは明らかであろう。
【００３４】
かかる染色方法により豊かで濃いインジゴによる糸の染色が達成される。
【００３５】
糸の染色が終わると、図３に於いて装置（４０）として示されている装置により糸は洗浄され、前乾燥される。糸はローラ（４６、４７、４８）により案内されつつバット（４１）より（４５）へ順次通される。バット（４１）は水を容しており、バット（４２、４３、４４）には５０％の酢酸（ＣＨ₃−ＣＯＯＨ）が添加される。バット（４２）は２０cc／リットルの割合にて５０％酢酸を含んでおり、バット（４３）は１０cc／リットルの割合にて５０％酢酸を含んでおり、バット（４４）は５cc／リットルの割合にて５０％酢酸を含んでいる。バット（４５）は再び水である。最後のｐＨは６と７の間であり、６．７が好ましい。
【００３６】
バット（４５）を出ると、糸は図３に示されている如くローラ（５０）の周りを回って前乾燥される。洗浄と前乾燥の後、糸は図４に示されているサイジング装置（６０）に通されることにより、後程織物とされたときの洗濯と色落ちに対する耐性を高めるよう、インジゴ染料に対しサイジングがなされる。そのために糸は案内ローラ（６４）に案内され、又圧搾ローラ対（６１）の間を通りつつ樹脂のブレンド（６３）を容するバット（６２）に通される。
【００３７】
この樹脂ブレンドの組成は以下の通りである。
【００３８】
１０〜５０グラム／リットルの第四ポリアルキルアミン塩
１０〜５０グラム／リットルのフッ化炭素樹脂
１０〜２００グラム／リットルのアクリル樹脂
１〜２０グラム／リットルの自触媒作用によるポリシロキサン
１０〜２００グラム／リットルのポリウレタン樹脂
【００３９】
このサイジング工程中に糸の繊維上に透明なフィルムが形成され、これがインジゴを糸に定着させ、これによって洗濯に対する安定性を増大する。
【００４０】
かかるサイジング工程の後、糸は第５図に示されている装置（７０）により、そのローラ（７１）の周りを回って進行することにより乾燥される。この乾燥は１５０〜１８０℃の範囲の温度にて行われる。
【００４１】
かくして形成された糸は織物用の縦糸としてスプール（７２）の周りに巻かれる。
【００４２】
本発明による方法は、綿、綿とナイロンの混合糸、綿とポリエステルの混合糸、その他の種々の種類の糸に適用されてよいものである。
【００４３】
以上に説明した方法及び装置は本発明の好ましい実施例である。かかる実施例について本発明の範囲内にて種々の修正が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法の実施に用いられる前洗浄装置を示す概略図。
【図２】本発明の方法に用いられるインドキシール染色装置を示す概略図。
【図３】本発明の方法に用いられる洗浄−前乾燥装置を示す概略図。
【図４】本発明の方法に用いられるサイジング装置を示す概略図。
【図５】本発明に用いられる乾燥−縦糸形成装置を示す概略図。
【図６】インジゴを示す化学式。
【図７】インドキシールの結合によりインジゴが生成されることを示す化学式。
【符号の説明】
１…前洗浄装置
２…前洗浄装置のバット
３、４、６、８、９、１１…案内ローラ
５、７、１２、１３…圧搾ローラ対
１０、１５…前洗浄液
３０…染色装置
３１、３２、３３、３６、３７…案内ローラ
３４…圧搾ローラ対
３５…バット
４０…洗浄−前乾燥装置
４１、４５…水を容するバット
４２、４３、４４…酢酸水溶液を容するバット
４６、４７、４９、５１…案内ローラ
４８…圧搾ローラ対
５０…乾燥用ローラ
６０…サイジング装置
６２…サイジング装置のバット
６１、６４…案内ローラ
６３…樹脂ブレンド
７０…乾燥−縦糸形成装置
７１…乾燥用ローラ
７２…スプール

Claims

インジゴによる織材の染色方法にして、
ａ．前洗浄液（１０、１５）を容する２個乃至それ以上のバット（２）よりなる前洗浄装置（１）に糸（Ｆ）を通すことによりこれを前洗浄することと、
ｂ．各々がインドキシール溶液を容する一連の８個のバット（３５）よりなる染色装置（３０）に前記糸を通し、該糸が前記バットの一つより他の一つへ移行するとき該糸は大気に曝されることにより酸化を受け、これによってインドキシールがインジゴに変換され、これによって該糸はインドキシールの浸透と浸透したインドキシールの酸化により染色され、前記バットの第一のものから第八のものへ該糸が移動する間、第一のバットより第二のバットへ移動する間に該糸が受ける酸化の値をｘとすると、各バット間の酸化値は以下の通りであることと、
第一と第二のバットの間の酸化値＝ｘ
第二と第三のバットの間の酸化値＝２ｘ
第三と第四のバットの間の酸化値＝３ｘ
第四と第五のバットの間の酸化値＝４ｘ
第五と第六のバットの間の酸化値＝５ｘ
第六と第七のバットの間の酸化値＝６ｘ
第七と第八のバットの間の酸化値＝７ｘ
第八のバットの後の酸化度＝８ｘ
ｃ．水を容するバット（４１）と、酢酸水溶液を容するバット（４２、４３、４４）と水を容するバット（４５）とのバット列（４１、４２、４３、４４、４５）を含み、最後のバットに於けるｐＨの値が６と７の間であり、最後のバット（４５）を出た後、糸がローラ（５０）の周りに通されることにより前乾燥される如き洗浄−前乾燥装置（４０）に前記糸を通すことにより該糸を洗浄し且つ前乾燥することと、
ｄ．前記糸の繊維上に透明なフィルムを形成すべく、樹脂のブレンドを容するバット（６２）を含むサイジング装置（６０）に前記糸を通すことにより、該糸に於けるインジゴ染料にサイジングを施すことと、
ｅ．ローラ（７１）よりなる乾燥装置（７０）に前記糸を通すことによりこれを乾燥させることと、
ｆ．かくして得られた糸をスプール（７２）上に巻き取ることと
の各工程を有することを特徴とする方法。
工程ａに於ける前洗浄液はＦＩＮＢＩＬの如き脂肪族アルコールリン酸エステル誘導体を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の方法。
バット（３５）内の染料液は純粋なインドキシールの６〜８％の水溶液よりなることを特徴とする請求項1に記載の方法。
工程ｃに於けるバット（４２）内の酢酸水溶液は該バットに２０cc／リットルの５０％酢酸を添加することにより得られ、バット（４３）内の酢酸水溶液は該バットに１０cc／リットルの５０％酢酸を添加することにより得られ、バット（４４）内の酢酸水溶液は該バットに５cc／リットルの５０％酢酸を添加することにより得られていることを特徴とする請求項1に記載の方法。
工程ｄに於ける樹脂ブレンドは
１０〜５０グラム／リットルの第四ポリアルキルアミン塩
１０〜５０グラム／リットルのフッ化炭素樹脂
１０〜２００グラム／リットルのアクリル樹脂
１〜２０グラム／リットルの自触媒作用によるポリシロキサン
１０〜２００グラム／リットルのポリウレタン樹脂
の混合物を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
工程ｂは８個のバットの代りに１６個又は２４個のバットを用いて繰返されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
糸は前記染色液に２０〜６０ｍ／分の速度にて通されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
請求項１〜５の何れかに記載の染色法を使用する装置にして
ａ）前洗浄装置（１）
ｂ）染色装置（３０）
ｃ）洗浄−前乾燥装置（４０）
ｄ）サイジング装置（６０）
ｅ）乾燥装置（７０）
を含むことを特徴とする装置。
前記前洗浄装置は前洗浄液（１０、１５）を容する２個乃至それ以上のバット（２）と、糸を前洗浄液（１０）内へ案内する案内ローラ（３）と、糸を前洗浄液内にて案内する案内ローラ（４）と、糸を圧搾する一対の圧搾ローラ（５）と、前記圧搾ローラ対を出た糸を前洗浄液内にて案内する案内ローラ（６）と、糸より余剰の液体を絞り出す一対の圧搾ローラ（７）と、前記圧搾ローラ対より糸を第二のバット（２）内の洗浄液（１５）内へ案内する案内ローラ（８）と、これより糸を第二のバット内の洗浄液中に案内する案内ローラ（９）と、該案内ローラより案内された糸を圧搾する一対のローラ（１２）と、該圧搾ローラ対より糸を再び第二のバットの前洗浄液（１５）内へ案内する案内ローラ（１１）と、該案内ローラにより案内された糸を圧搾する一対の圧搾ローラ（１３）とを含んでいることを特徴とする請求項８に記載の装置。
染色装置（３０）はインドキシール浴液を容する８個のバット（３５）の列と、各バットに関連する一連のローラ（３１、３２、３３、３４、３６、３７）とを含んでおり、第一と第二のバット（３５）の間には１個のローラ（３６）が配置され、第二と第三のバットの間には２個のローラ（３６）が配置され、第三と第四のバットの間には３個のローラ（３６）が配置され、こうして第八のバット（３５）まで順次ローラ（３６）の数が増大され、これによって第一のバットから第八のバットへ向うにつれてバット間にて糸が大気中に曝される期間が順次増大され、これによって糸が受ける酸化の度合は、第一と第二のバットの間での酸化値をｘとすると、
第一と第二のバットの間の酸化値＝ｘ
第二と第三のバットの間の酸化値＝２ｘ
第三と第四のバットの間の酸化値＝３ｘ
第四と第五のバットの間の酸化値＝４ｘ
第五と第六のバットの間の酸化値＝５ｘ
第六と第七のバットの間の酸化値＝６ｘ
第七と第八のバットの間の酸化値＝７ｘ
第八のバットの後の酸化度＝８ｘ
であることを特徴とする請求項８に記載の装置。
洗浄−前乾燥装置（４０）は一連のバット（４１、４２、４３、４４、４５）と各バットに関連するローラ（４６、４７、４８）とを含んでおり、第一のバット（４１）は水を容しており、第二、第三、第四のバット（４２、４３、４４）は酢酸水溶液を容しており、第五のバット（４５）は水を容しており、最後のバットに於けるｐＨは６と７の間であり、最後のバット（４５）を出た糸は一連のローラ（５０）により乾燥されることを特徴する請求項８に記載の装置。
サイジング装置（６０）は樹脂のブレンドを含むバット（６２）を有することを特徴とする請求項８に記載の装置。
前洗浄装置（１）はＦＩＮＢＩＬの如き脂肪族アルコールリン酸エステル誘導体を含む前洗浄剤を用いていることを特徴とする請求項８に記載の装置。
前記バット（３５）に於ける染色液は純粋なインドキシールを６〜８重量％含むインドキシールの水溶液であることを特徴とする請求項８に記載の装置。
バット（４２）に於ける酢酸水溶液は２０cc／リットルの割合にて５０％酢酸をバットに添加することにより得られ、バット（４３）内の酢酸水溶液は１０cc／リットルの割合にて５０％酢酸をバットに添加することにより得られ、バット（４４）内の酢酸水溶液は５cc／リットルの割合にて５０％酢酸を該バットに添加することにより得られていることを特徴とする請求項８に記載の装置。
サイジング装置（６０）内の樹脂ブレンドは
１０〜５０グラム／リットルの第四ポリアルキルアミン塩
１０〜５０グラム／リットルのフッ化炭素樹脂
１０〜２００グラム／リットルのアクリル樹脂
１〜２０グラム／リットルの自触媒作用によるポリシロキサン
１０〜２００グラム／リットルのポリウレタン樹脂
の混合物であることを特徴とする請求項８に記載の装置。
染色装置（３０）は８個のバット（３５）の代りに１６個又は２４個のバットを用いて繰り返されることを特徴とする請求項８に記載の装置。
インジゴにより織材の糸を染色する方法にして、
前記糸を前洗浄液に通して前洗浄する過程と、
前洗浄された前記糸を繰り返し且つ交互にインドキシール溶液と空気とに通し、その際繰り返しの進行に伴って該糸が空気中に留まる時間を次第に長くすることにより該糸内に含浸したインドキシールが空気中にて酸化によりインジゴを生成するために次第により長い時間が与えられるようにする染色過程と、
インドキシールより生成したインジゴにて含浸された糸を洗浄し且つ乾燥する過程と
を含む方法。
前記染色過程は、前記糸が前記インドキシール溶液より出て来る度に該糸内への空気の浸透を容易にすべく、該糸より余剰のインドキシール溶液を排出させるよう該糸を圧搾する過程を含む請求項１８に記載の方法。
前記糸の繊維上に透明のフィルムを形成するよう、洗浄され且つ乾燥された前記糸を樹脂のブレンドに通すことにより該糸にサイジング加工を施す過程を含む請求項１８又は１９に記載の方法。
前記樹脂ブレンドは
１０〜５０グラム／リットルの第四ポリアルキルアミン塩
１０〜５０グラム／リットルのフッ化炭素樹脂
１０〜２００グラム／リットルのアクリル樹脂
１〜２０グラム／リットルの自触媒作用によるポリシロキサン
１０〜２００グラム／リットルのポリウレタン樹脂
の混合物を含むことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
前記前洗浄溶液は脂肪族アルコールリン酸エステル誘導体を含む請求項１８〜２１の何れかに記載の方法。
前記染色過程に於けるインドキシールの溶液は純粋なインドキシールの６〜８重量％の水溶液である請求項１８〜２２の何れかに記載の方法。
前記染色過程に於けるインドキシールの溶液はヒドロ亜硫酸ナトリウムと水酸化ナトリウムの還元性混合物を添加されている請求項１８〜２３の何れかに記載の方法。