JP4922494B2 - 超臨界流体中において繊維材料を染色する方法 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、超臨界又はほぼ臨界の流体中において１種類以上の繊維反応性分散染料で繊維材料を染色する方法に関するものであり、当該繊維材料は、絹、羊毛及びセルロース、それらの組合せ、及びそれらの１つ以上と合成繊維との組合せから成る群より選択される。
【０００２】
発明の背景
羊毛及び羊毛含有布帛（ｆａｂｒｉｃ）を染色するためのこのタイプの染色法は、ＤＷＩ Ｒｅｐｏｒｔｓ １２２（１９９９）における論文“Ｗｏｌｌｅ Ｆａｒｂｅｎ ｏｈｎｅ Ｗａｓｓｅｒ． Ｍｏｇｌｉｃｈｋｅｉｔｅｎ ｕｎｄ Ｇｒｅｎｚｅｎ ｕｂｅｒｋｒｉｔｉｓｃｈｅｒ Ｆｌｕｉｄｅ”により公知である。前記論文では、水による超臨界二酸化炭素の改質により、超臨界流体では、従来の羊毛染料の溶解度が増加し、染色を著しく増大させるが、１００℃を超える染色温度で繊維が損傷することが記載されている。温度を上昇させることは、染色速度を速めるためには望ましい。繊維反応性分散染料には溶解度が低い（低過ぎる）という問題は無い。繊維反応性分散染料の最も重要な利点は、摩擦に対する洗濯堅牢度及び耐久度が良好なことである。
【０００３】
超臨界流体中における繊維材料の染色は、それ自体、ＤＥ−Ａ１−３９ ０６ ７２４により既に公知である。ＤＥ−Ａ１−３９ ０６ ７２４によるこの公知の方法では、１種類以上の染料を含む超臨界流体を、処理しようとする繊維基材（ｔｅｘｔｉｌｅ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）の上及び中に流す。この場合、流体のタイプは、染料のタイプと繊維材料のタイプとによって決定される染色システムの関数として選択する。極性染色システム用に、任意に改質された極性（双極性）超臨界流体又はそれらの混合物、例えば水溶性反応性染料、酸性染料及び塩基性染料を選択する。超臨界二酸化炭素の極性を変化させるための改質剤の一つの例は水であり、それにより、用いられる染料は超臨界流体中においてより多く溶解する。非極性流体は、非極性染料システム、例えば分散染料システムのために用いる。非極性繊維及び極性繊維の双方を含む故に、異なるタイプの染料を用いて染色する繊維材料に関しては、当該材料を複数の工程で染色する方法がＤＥ−Ａ−３９ ０６ ７２４で提案されており、その各工程では、１つのタイプの繊維にとって適当な、染料と超臨界流体とのシステムを用いる。非極性超臨界流体としてのＣＯ_２は、ＤＥ−Ａ１−４３ ３２ ２１９にも記載されているように、分散染料を用いてポリエステル及びアセテートの合成繊維から製造された繊維材料を染色するのに良好な結果を与える。二酸化炭素は、繊維材料の疎水性繊維、例えば上記ポリエステル繊維及びアセテート繊維に溶解し、その結果これらの繊維は膨潤し（この効果が説明されているＥＰ−Ｂ１−０ ２２２ ２０７を参照されたい）、分散染料の吸収が向上する。しかしながら、上記技術は、従来の水溶性の酸もしくは反応性染料、又は分散染料と共に、例えば羊毛繊維、絹繊維及びセルロース（綿、ビスコース）繊維のような親水性繊維に関しては容易に用いることができない。羊毛、絹又はセルロースを含む、所望ならば、それらと共に例えばポリアミド繊維又はポリエステル繊維のような合成繊維を含む繊維材料を染色することを可能にするために、超臨界二酸化炭素中において分散染料で染色する前に、当該繊維材料を疎水性仕上剤（「Ａｕｓｒｕｓｔｍｉｔｔｅｌ」）で予備処理することが、上記ＤＥ−Ａ１−４３ ３２ ２１９において提案されている。その予備処理は、繊維材料を仕上剤水溶液と接触させ（所望ならば加熱する）、その後に、疎水性仕上剤が当該繊維を硬化させるか又は架橋させるような条件下で、予備処理された繊維材料を完全にプレス及び乾燥させることによって、分離工程として行った。また、仕上剤による予備処理は、超臨界ＣＯ_２雰囲気のオートクレーブにおいて直接行っても良い。しかしながら、そのようにして予備処理し染色された繊維材料の摩擦に対する洗濯堅牢度及び耐久度は、必要とされる堅牢度及び水中に溶解させた従来の酸又は反応性染料によって達成できる堅牢度に比べて低い。この短所はＤＥ−Ａ１−４４ ２２ ７０７に記載されている。なお、前記出願では、酸及びアルカリ染料は共有結合を形成せず、ずっと弱いイオン結合を形成することも指摘されている。このタイプの染料で染色された紡織繊維（ｔｅｘｔｉｌｅ）をすすぐ又は洗うとき、紡織繊維に対する染料の固定が弱いために、汚染が放出される。この後者の出願に記載されている染色法にしたがって、超臨界ＣＯ_２中で繊維反応性分散染料でセルロース含有基材を染色するために、当該基材を、アミノ基を含む化合物で予め改質する。その結果、摩擦に対して良好な洗濯堅牢度及び耐久度を有する斑の無い色彩堅牢性の色彩が得られる。用いられる繊維反応性分散染料は、繊維反応性基の他に、染料を水に可溶性にする基をまったく含んでいない染料であり、また当該繊維反応性基それ自体が染料を水溶性にする基ではなく又は当該基を含んでいない。一般的に、用語「繊維反応性」とは、例えばセルロースのヒドロキシル基と、又は羊毛及び絹、例えばポリアミドのような合成繊維のアミノ基及びチオール基と、及びアミン処理されたセルロースと反応し共有結合を形成することができる分子部分を指している。したがって、染料は、繊維と反応し、染料と繊維との間に共有結合が形成される。このタイプの繊維反応性分散染料は、化学的構造に基づいて、セルロース及びポリエステル材料中に充分に固定される。しかしながら、ポリエステル材料における染料の固定は、膨潤したポリエステル繊維中への染料の浸透によるものであり、染色工程の最後に膨潤が排除されるときに、染料は繊維中に機械的に「定着（ａｎｃｈｏｒｅｄ）」される。ＤＥ−Ａ１−４４ ２２ ７０７の実施例に記載されている方法では、綿含有布帛を、ＥＰ−Ａ１−０ ５４６ ４７６によって公知の手順にしたがって予備処理し、次に硬化させ、その後に、染料及び大量の固体ＣＯ_２が配置されているオートクレーブ中で超臨界染色を行う。
【０００４】
現在、異なる材料から構成される、例えば、純粋な天然材料、例えば綿８０％に絹もしくは羊毛２０％、又はこのタイプの天然繊維材料と、例えばポリエステル及びポリアミドのような合成繊維材料との組合せから構成される、多くの繊維材料が求められ開発されている。
【０００５】
而して、超臨界流体中で繊維材料を染色する方法を向上させ及び／又は単純化することに関するニーズ、特に、天然繊維を含む混紡繊維材料、とりわけセルロース（綿、ビスコース）をベースとする混紡繊維材料に関するニーズが依然として存在していることを見出した。
【０００６】
本発明の目的は、１種類以上の繊維反応性分散染料を用いて、繊維材料であるセルロース、羊毛又は絹の少なくとも１種類を含む広範な材料を染色して、水中で染色するために通常用いられる反応性染料によって達成される色彩堅牢度及び洗濯堅牢度に匹敵する又はより良好な前記堅牢度が得られる比較的単純で安価な方法を提供することである。
【０００７】
発明の概要
本発明にしたがって、上記目的のために、導入部分で説明したタイプの方法は、流体の相対湿度が染色中は１０％〜１００％であることを特徴とする。
【０００８】
超臨界流体という用語は、圧力及び／又は温度が、問題となっている流体の特性である臨界圧力及び／又は臨界温度を超えている流体を意味していると理解される。おそらく用いることができる超臨界流体の例としては、特にＣＯ_２、Ｎ_２Ｏ、例えばエタン及びプロパンのような低級アルカン、及びそれらの混合物が挙げられる。実際には、爆発限界及び毒性値も当該流体の組成物では重要である。
【０００９】
本発明による染色法は、超臨界又はほぼ臨界の条件下で行う。これは、繊維材料に対して繊維処理組成物を施用する連続プロセスが開示されているＷＯ９７／１７１４３に反する。そこでは、例えば双極性水溶性ＣＩ染料のような繊維処理組成物を超臨界流体中に溶解させるが、施用それ自体は大気条件下で行う。
【００１０】
本発明による方法を実行するとき、超臨界流体中に大量の水が存在し残っていることが保証され、その結果として、当該流体の相対湿度は１０％〜１００％であり、１００％とは超臨界流体における水の最大の分子溶解度を示している。当該流体が１０％未満である場合、天然繊維材料は乾燥し過ぎであって、その結果、染料の吸収は望ましいものではない。乾燥ＣＯ_２は、繊維材料中に自然に存在する水分のいくらかを抽出できるので、繊維が染料を受容し難くなり、その結果として繊維は染色されないか又はほんのわずかに染色されることも見出した。種々の繊維材料に関する自然状態の標準的な含水率は、乾燥繊維基材を基準として、大体：
羊毛 １４．５重量％
綿 １１．０重量％
ビスコース １３．５重量％
絹 １０．５重量％
ポリエステル ０．５重量％
ポリアミド ４．０重量％
である。
【００１１】
これらの含水率は、以下の式：
含水率（％）＝（ｍ_ｖ−ｍ_ｄ／ｍ_ｄ）×１００％
［式中、普通の気候条件下において（Ｔ＝２０℃±２℃及び相対湿度６５％±２％）、ｍ_ｖは湿った又は湿潤した状態にある繊維材料の質量であり、ｍ_ｄは乾燥状態にある繊維材料の質量である］にしたがって乾燥繊維材料の重量を基準としている。
【００１２】
流体の相対湿度が１００％超のときに染色を行う場合、システム中に遊離水が存在し、それによって繊維材料中に／繊維材料上に環が形成されるかもしれない。繊維材料上には（極性）液体膜も存在しているかもしれず、それにより非極性染料の移動が難しくなる。
【００１３】
染料中に、流体の相対湿度を１０％〜１００％に保つと、繊維材料は充分に湿ったままであるので、染料の吸収にとって充分に都合が良い状態が確実に維持される。更に、水を有する綿は、乾燥綿に比べて染料を固定するためのより強力な求核反応物（ｎｕｃｌｅｏｐｈｉｌｉｃ ｒｅａｇｅｎｔ）を形成すると考えられる。
【００１４】
摩擦に対する良好な洗濯堅牢度及び耐久度を得る必要がある場合は、染料の良好な固定が必須である。このために、固定は、染料の反応性基と繊維との間の求核反応によって行わなければならず、そのために反応水分（ｒｅａｃｔｉｏｎ ｍｏｉｓｔｕｒｅ）が必要とされ、当該反応により繊維材料の繊維に対して染料が共有結合される。
【００１５】
当該方法が臨界でない間は、流体の相対湿度を１０％〜１００％に設定し維持する。その方法としては、超臨界流体中への水の注入、水による繊維材料の予備処理、及び補助器具、例えばモレキュラーシーブ又は凝縮器による水の抽出が挙げられる。相対湿度は容量計を用いて測定することができる。
【００１６】
好ましい態様の説明
相対気体湿度は、有利には５０％〜１００％であり、更に好ましくは６０％であり、特に好ましくは約７５％である。流体の相対湿度が約７５％であると、染色及び固定を目的として綿及び絹を染色するには有利であることがわかった。羊毛及びビスコースを染色するために、流体の相対湿度は、有利には６０％〜１００％であるが、固定のためには、同じく約７５％の相対湿度が好ましい（Ｔ＝１１５℃及びｐ＝２６０バール）。
【００１７】
絹と羊毛の非常に良好な固定は、本発明による方法によって達成され、染料の９５％〜９９％は共有結合される。
【００１８】
セルロース含有繊維材料に対して、本発明による方法で用いられる繊維反応性分散染料が良好に固定されるためには、例えば上記ＤＥ−Ａ１−４４ ２２ ７０７に記載されているように（染色前に基材を改質する）、染色前にセルロースの反応性基を改質すると有利である。綿の改質に関する更に一般的な説明は、Ｒ．Ｂ．Ｍ． Ｈｏｌｗｅｇらによる“Ｒｅａｃｔｉｖｅ ｃｏｔｔｏｎ”，１８ｔｈ ＩＦＡＴＣＣ Ｃｏｎｇｒｅｓｓ １９９９， Ｃｏｐｅｎｈａｇｅｎ，８−１０ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ １９９９， ｐｐ．５８−６４に記載されている。この改質のために、いわゆるアミン化剤を用いる。当該アミン化剤は、共有結合によってセルロース繊維と反応して当該繊維に対して固定されるアミノ基を含む。ＣＯ_２中で使用するために、繊維反応性分散染料の反応性基と反応することができて、共有結合を形成する第一アミノ基及び／又は第二アミノ基を有するアミン化剤を用いることは普通のことである。このタイプの薬剤の一つの例は、セルロース繊維に対して第二アミノ基を与える、Ｃｌａｒｉａｎｔから市販されている脂肪族ポリアミンである。また、これらのアミン化剤は、ＵＳ−Ａ−１ ７７９ ９７０に記載されているように小さな分子であっても良い。
【００１９】
厳密に言えば、超臨界流体が繊維材料中に存在している場合、超臨界流体が合成繊維中に溶かされているので、これらの材料は、染料について比較的大きな接触性を既に有しているので、例えばポリエステル繊維及びポリアミド繊維のような合成繊維に関して、当該流体の相対湿度を１０％〜１００％に保つ必要は無いと理解される。本発明による方法を用いてポリエステルを染色するとき、染色又は固定に関して、容認できない否定的な結果は得られないことがわかった。このように、天然繊維と合成繊維との組合せから構成されている繊維材料を、即時に且つ同じ条件下で、特に同じ流体及び同じ染料で染色することは可能である。
【００２０】
セルロースに関して、流体の望ましい相対湿度は、染色する前に、水性給湿剤で繊維材料を予備給湿するための給湿工程に当該繊維材料を晒すことによって、有利に設定される。水性給湿剤は、例えば水であっても良く、所望ならば添加剤を加える。
【００２１】
給湿工程は、例えば、繊維材料を水性給湿剤の浴中に通し、次に所望の含水率が達成されるまで当該材料を絞るパディング法（フラール）を用いて行っても良い。
【００２２】
水性給湿剤は、少なくとも１種類の助剤を含んでいても良い。特に、当該給湿剤は、染料繊維材料の繊維の接触性を向上させる、例えば好ましいメラミン、尿素又はチオジエチレングリコールのような１種類以上の薬剤を含んでいても良い。
【００２３】
給湿剤で用いられると考えられる別の助剤は、反応性分散染料と繊維材料との反応を促進するための反応促進助剤である。これらの助剤の例としては、特に、ピリジン又はアンモニウム塩が挙げられる。これらの反応促進剤は、しばしば、第三及び第四アミノ基を含む。上記アミン化剤も、給湿剤に加えても良い。次に、本発明による方法で繊維材料を染色する。
【００２４】
所望ならば、例えばアセトン又はエタノールのような繊維反応性分散染料の溶解度を向上させるための薬剤を超臨界流体に加えても良い。
【００２５】
染色条件は染色しようとする繊維材料に基づいて選択する。温度は、通常は２０℃〜２２０℃、好ましくは９０℃〜１５０℃である。染色中に加えられる圧力は、一般的な温度において流体が超臨界又はほぼ臨界の状態となるのに少なくとも充分に高い圧力であるべきである。圧力は、通常は５×１０^６〜５×１０^７Ｐａ（５０〜５００バール）であり、更に好ましくは２×１０^７〜３×１０^７Ｐａ（２００〜３００バール）である。非限定的な例として、綿を染色するには約１４０℃の温度及び２．５×１０^７（２５０バール）の圧力、及び羊毛に関しては約１１０℃の温度及び２．５×１０^７（２５０バール）圧力が好ましい。
【００２６】
上記パディング法に加えて、実際の染色プロセスの前に給湿を行うこともでき、その場合、繊維材料は、用いられる染色装置の染色容器中に既に配置されている。
【００２７】
含水率は、例えば、所望ならば必要な添加剤が加えられている循環流体中に水又は蒸気を注入することによって、染色している間に設定することもできる。
【００２８】
これに関連して、改質剤として水を加えて、極性染色システムのための超臨界流体の極性を増大させると、その結果として超臨界流体中における極性染料の溶解度が増加することが、ＤＥ−Ａ−３９ ０６ ７２４に記載されていることを指摘しておかなければならない。しかしながら、前記出願による方法では、繊維反応性分散染色システムは無極性である。このタイプのシステムには遊離水が存在する。対照的に、本発明においては、水には、溶解した染料に対する繊維の接触性を確保して、繊維が染料を吸収できるようにする機能がある。
【００２９】
本発明による方法で用いるのに適する染色装置は、当業者には公知であり、例えば論文“Ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ Ｕｈｄｅ ＣＯ_２−ｄｙｅｉｎｇ ｐｌａｎｔ ｏｎ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｓｃａｌｅ”， Ｍｅｌｌｉａｎｄ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ（３），１９９８ に記載されている。
【００３０】
本発明による方法で用いることができる反応性分散染料は、例えばＤＥ−Ａ１−４４ ２２ ７０７、ＤＥ−Ａ−２０ ０８ ８１１、ＵＳ−Ａ−３ ９７４１６０、ＵＳ−Ａ−５ ４９８ ２６７、ＵＳ−Ａ−４ ９６９ ９５１、ＣＨ−Ａ−５６４ ５１５及び日本国特開ＪＰ−３−２４７ ６６５、ＪＰ−９２／０５９３４７、ＪＰ−９１／０３５ ３４２、ＪＰ−９１／０３２ ５８５及びＪＰ−９１／０３２ ５８７に記載されている染料から選択しても良い。
【００３１】
また、本発明は、超臨界又はほぼ臨界の流体中で繊維材料を染色するための装置に関するものであり、当該装置は、染色しようとする繊維材料を保持するための圧力容器と、流体を当該圧力容器に供給するための手段とを含み、また当該装置には、流体の相対湿度を調節するための調節手段も備わっている。本発明による装置を使用している間、流体の相対湿度は、適当な測定手段で、例えば容量計で実際の相対湿度を測定し、望ましい値から逸脱した場合には、水分を加えるか又は抽出することによって調節する。そのために、調節手段は、超臨界流体へと水分を供給するための供給手段及び／又は超臨界流体から水分を抽出するための手段を含んでいても良い。供給手段は、圧力容器に直接接続して良いが、超臨界流体のための供給手段に接続しても良い。このタイプの供給手段は、例えば蒸気を注入するための注入手段を含む。凝縮器及びモレキュラーシーブ材料層は、超臨界流体から水分を抽出するための手段の例であり、例えば超臨界流体の循環パイプ網の中に配置しても良い。
【００３２】
以下に実施例を掲げて、本発明を説明する。これらの実施例では、染色効率（固定の尺度）は、適用可能なＩＳＯ基準１０５−Ｃ０６にしたがって９５℃で洗浄することによって測定され、また水とアセトンとの混合物（体積比４：１；ｔ＝０．５時間）で沸騰抽出することによって測定される。
【００３３】
実施例１（Ｄ−ＩＩＩ）
約１１重量％の固有含水率を有する２１．５ｇのシルケット加工された綿の矩形試験片を、水中脂肪族ポリアミン（Ｓａｎｄｅｎｅ）４．８重量％の混合物で予備給湿した。その予備給湿された試験片から、その重量が４３．０ｇになるまで水を除去した。その試験片を３回折り畳み、それを８つの同じ試験片に分け、直径１２ｃｍ及び高さ４５ｃｍの円筒形高圧容器の高さ約２５ｃｍところに吊るした。粉末状でオレンジ色の反応性分散染料（Ｃｉｂａ Ｇｅｉｇｙから市販されている）を、２つのフィルタープレートの間にある当該容器の底に配置した。フィルターの開口部は粉末粒子の寸法に比べて小さいので、染料のみがフィルターの開口部を通ることができ、溶解した形態で布と接触する。当該容器を密封し、その後に、ＣＯ_２を供給ポンプによって容器中に入れた。圧力が１８０バールに達したら、循環ポンプを作動させ、１１０リットル／時の流量で超臨界流体を容器中に循環させた。圧力が２１０バールに達したとき、二酸化炭素の供給を停止した。二酸化炭素の循環は２時間続けた。容器は外部から加熱した。その結果、圧力は２８４バールに、温度は９９℃〜１１６℃に上昇した。平均の圧力及び温度は２７０バール及び１０８℃であった。流体の平均相対湿度は５８％であり、綿の含水率は８．８重量％であった。循環二酸化炭素は、最初に染料粉末と接触して、染料を含み、次に、吊るされた綿の試験片に接触して、その試験片に染料を移した。２時間後、循環ポンプを停止し、ＣＯ_２を除去した。試験片は真にオレンジ色で均一に染色されていた。次に、その試験片の断片に関して、アセトンと水との混合物を用いて、この混合物の沸点において抽出試験を行った。抽出が終わった後に、染料の８０％が試験片上に依然として認められた。別の断片は９５℃で洗浄試験を行った。その試験後では、染料の９４％が試験片上になお存在していることが認められた。これらの試験結果は染料の極めて良好な固定を示している。
【００３４】
同様な試験を行ったが、ここでは、綿を、アミン化剤として脂肪族ポリアミン及び助剤としてメラミンを含む水で湿潤させ、次に、流体の平均相対湿度７０％、平均圧力２５９バール及び平均温度１１２℃において反応性分散染料で染色して、７８％の固定度を達成したが（試験Ｄ−ＸＩ）、実施例１における染色に比べて染色が濃かった。
【００３５】
固定度の向上は、染色前に、５０℃において苛性ソーダ溶液中脂肪族ポリアミンで処理し、次に、固定されていないポリアミンを洗い落とし、以下の実施例２にしたがって、水中メラミン１．３重量％で給湿するときに達成された。
【００３６】
実施例２（Ｄ−Ｘ）
シルケット加工された綿の矩形試験片２１．５ｇを、５０℃において水酸化ナトリウム中脂肪族ポリアミン９．１重量％の混合物で予備給湿した。次に、その綿の試験片を、水を９８．７重量％とメラミンを１．３重量％含む浴の中に入れた。更に次に、そのようにして予備処理された綿の試験片から、その重量が４３．６ｇになるまで水を除去した。それを、実施例１で用いた円筒形容器の真中に吊るし、実施例１で説明した更なる手順を繰返した。平均圧力及び平均温度は２６７バール及び１１３℃であった。流体の平均相対湿度は５４％であった。綿の含水率は７．９重量％であった。試験片は真にオレンジ色で均一に染色されていた。次に、その試験片の断片に関して、アセトンと水との混合物を用いて、その混合物の沸点において抽出試験を行った。抽出が終わった後に、染料の９２％が試験片上に依然として存在していることが認められた。別の断片は９５℃で洗浄試験を行った。その試験後では、染料の９６％が試験片上になお存在していることが認められた。これらの試験結果は、染料の極めて良好な固定を示している（平均９４％）。
【００３７】
この試験中、脂肪族ポリアミンで同様に処理されたビスコースの小試験片、絹、羊毛及びポリエステルの小試験片も染色した。それぞれの固定値は９３％、９４％、９９％及び９３％であった。
【００３８】
５％の低い相対ガス湿度、１１０℃の温度及び２６３バールの圧力で、この試験を繰返すと（試験Ｄ−ＸＩＩＩ）、予備処理された綿は、固定度３６％で、ほんの極めてわずかに染色される。また同時に加工された絹の試験片は殆どまったく染色されず、羊毛の試験片は８１％の固定度で極めてわずかに染色され、ポリエステルの試験片は９１％の固定度で充分に染色される。
【００３９】
実施例３（Ｄ−Ｉ）
乾燥しシルケット加工された綿の矩形試験片２４．６ｇを、水９８．８重量％とメラミン１．２重量％との混合物で給湿した。絹の矩形試験片０．４ｇ、ニット羊毛の試験片０．３ｇ、及びポリエステルの試験片０．３ｇを、水とメラミンとの上記混合物で処理した。これら３つの試験片を、予備処理された綿の試験片の中に配置した。水を除去すると、綿の試験片の重量は４７．３ｇであった。次に、実施例１で説明したのと同じ仕方で全部の試験片を染色した。平均圧力は２７２バールであった。平均温度は１１２℃であった。流体の平均相対湿度は７４％であり、綿の含水率は１２．３重量％であった。染色プロセス終了後に、アセトンと水との混合物を用い、当該混合物の沸点において、紡織繊維の試験片の断片を抽出した。この場合、抽出後には、染料が、絹では９５％、羊毛では９７％、ポリエステルでは９７％及び綿では３４％残留していることが認められた。

Claims (16)

1. 超臨界流体中において１種類以上の繊維反応性分散染料で繊維材料を染色する方法であって、前記繊維材料が、絹、羊毛及びセルロース、それらの組合せ、及びそれらの１つ以上と合成繊維との組合せから成る群より選択され、前記流体の相対湿度が染色中に１０％〜１００％である前記方法。
2. 前記流体の相対湿度が、染色中に５０％〜１００％である請求項１に記載の方法。
3. 前記流体の相対湿度が、染色中に７５％である請求項２に記載の方法。
4. 前記超臨界流体が、ＣＯ_２、Ｎ_２Ｏ、エタン、プロパン又はそれらの混合物から選択される請求項１に記載の方法。
5. 前記流体の相対湿度を、前記超臨界流体に対して水性給湿剤としての水を加えることによって調節する請求項１に記載の方法。
6. 前記流体の相対湿度を、前記超臨界流体から水分を抽出することによって調節する請求項１に記載の方法。
7. 染色する前に、前記繊維材料を予備給湿するための給湿工程を、水性給湿剤としての水を用いて行う請求項１に記載の方法。
8. 前記水性給湿剤が、染料に関する繊維の接触性を増大させるための助剤を含む請求項５に記載の方法。
9. 前記助剤が、メラミン、尿素又はチオジエチレングリコールから選択される請求項８に記載の方法。
10. 前記水性給湿剤が、前記反応性分散染料と前記繊維材料との間の反応を促進するための反応促進助剤を含む請求項５に記載の方法。
11. 前記反応促進助剤が、ピリジン又はアンモニウム塩から選択される請求項１０に記載の方法。
12. 前記水性給湿剤が、アミン化剤を含む請求項５に記載の方法。
13. 前記染色を、２０℃〜２２０℃の温度で行う請求項１に記載の方法。
14. 前記染色を、５×１０^６〜５×１０^７Ｐａ（５０〜５００バール）の圧力で行う請求項１に記載の方法。
15. 超臨界流体中で繊維材料を染色するための装置であって、前記装置が、染色しようとする繊維材料を保持するための圧力容器と、前記流体を前記圧力容器に供給するための手段とを含み、また前記流体の相対湿度を調節するための調節手段および前記相対湿度を測定するための容量計も備えている前記装置。
16. 前記調節手段がさらに、
    前記超臨界流体に水分を注入するための手段、パディング法を使用するための手段、凝縮器、またはモレキュラシーブ材料層を含む、請求項１５に記載の装置。