JP5650410B2 - アラミド繊維布帛の染色方法 - Google Patents

Description

本発明は、アラミド繊維布帛の少なくとも一方の面に液流染色を行うアラミド繊維布帛の染色方法に関する。

アラミド繊維は、高い機械強度と耐熱性、並びに難燃性を有し、それらは特に、消防士、宇宙飛行士、及びパイロットのための服のデザインにおいて、火災又は高温と接触する事を意図した織物繊維として広く使用される。
また前記メタアラミド繊維は、結晶性が高く分子間結合力が強固な分子構造を有しており、そのため難染性を示し、たとえば染色できても洗濯などですぐに染料が脱落してしまうなど、従来の染色技術では着色することが難しいという問題があった。

このような問題を解決する方法として、下記特許文献には、分散染料及びカチオン染料等による前記メタアラミド繊維の染色方法が開示されている。たとえば、特許文献１には、パラ系アラミド繊維を７０℃以上のジメチルスルフォキシドで前処理した後に染色する方法、特許文献２には、パラ系アラミド繊維をＮ−メチル−２−ピロリドンで前処理した後に染色する方法、特許文献３には、パラ系アラミド繊維をジメチルホルムアミドとＮ−メチル−２−ピロリドン及び／又はジメチルスルフォキシドとの混合液で前処理した後に染色する方法、特許文献４には、パラ系アラミド繊維を７０℃以上のジメチルスルフォキシドで前処理した後に染着し、さらに１５０〜２００℃で熱処理することで繊維の収縮をある程度回復させ染料を繊維内部に固定させる方法、特許文献５には、カチオン系染料によってパラ系アラミド繊維を染色する場合において繊維膨潤剤（キャリアー）を用いる方法、特許文献６には、メタ系アラミド繊維を超臨界二酸化炭素中で染色する際、極性溶剤を用いる方法が開示されている。

上記のように、従来のポリアミド繊維の染色方法は、特殊な薬品などを用いる前処理を必要としたり、繊維膨潤剤を用い超臨界二酸化炭素中での染色を必要としたりするなど、染色が煩雑であるといった問題点を有している。また、上記のいずれの方法も、特にアラミド繊維からなる布帛の一方の面だけを染色したい場合には、適応するのが難しい。

特開平７−３１６９９０号公報 特開平１０−１８８４号公報 特開平１０−１８８３号公報 特開平９−８７９７９号公報 特開平８−２６０３６２号公報 特開２００６−４５７０２号公報

本発明は、上記問題に鑑みなされたもので、アラミド繊維布帛の少なくとも一方の面を液流染色により染色を行うことができ、多様で、色相に優れた染色布帛が得られるアラミド繊維布帛の染色方法を提供することを目的とする。

本発明者が検討したところ、次の方法により上記の課題を解決できることを見出した。すなわち本発明は、アラミド繊維を含むアラミド繊維布帛の少なくとも一方の面を染色するに際し、アラミド繊維布帛を撥水剤で処理し、さらにベンジルアルコールおよび捺染糊をアラミド繊維布帛の該面に塗布した後、液流染色を行うことを特徴とするアラミド繊維布帛の染色方法である。

本発明によれば、アラミド繊維布帛を、液流染色により一方の面のみに染色を行うことが可能であり、また布帛の両方の面をそれぞれ染めることもでき、多様で、優れた色相に染色を行うことができる。

以下に本発明を詳細に説明する。本発明は、アラミド繊維を含むアラミド繊維布帛の少なくとも一方の面を染色する方法である。
本発明で用いるアラミド繊維は、合成ポリアミド鎖を含み、鎖中ではアミド基の少なくとも８５％が芳香族基に直接結合しているものである。また、本発明で用いるアラミド繊維布帛は、編物、織物、不織布等いずれの形状であっても良い。さらに、アラミド繊維は単体で用いても、または、羊毛、ポリエステル、セルロース、ポリアクリロニトリル、絹等と混紡、交織、交編等して用いても差し支えない。

本発明においては、ベンジルアルコールおよび捺染糊を、上記アラミド繊維布帛の染色を行う少なくとも一方の面に塗布した後、液流染色を行うことが肝要である。発明者は、布帛の一方の面のみを染色する方法として捺染染色を利用できないか検討したが、アラミド繊維布帛においては十分な染色性を得ることができなかった。そこで、さらに検討を進め、染色前に、ベンジルアルコールおよび捺染糊で処理したところ、液流染色によって布帛の一方の面のみを染色することが可能となることを見出したものである。また、本発明によれば、布帛の両方の面をそれぞれ染色することも可能となる。しかもこの方法によれば、液流染色の特徴もそのまま生かすことができ、多様で優れた色相の染色布帛が得られることが確認された。

本発明に用いる捺染糊としては、アルギン酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロース、加工デンプン、グァーガム、ローストビンガムなどを例示することができ、中でもグァーガム系が好ましい。

本発明においては、ベンジルアルコールの付着量を、アラミド繊維布帛１００重量部に対し１〜１５重量部とすることが好ましく、１〜１０重量部とすることがより好ましい。ベンジルアルコールが１重量部よりも少ない場合は十分な染色性が得られない傾向にあり、一方、１５重量部より多くこれを用いても更なる効果の向上は認められないため経済的観点から好ましくない。

一方、捺染糊の付着量は、アラミド繊維布帛１００重量部に対し１〜２０重量部とすることが好ましく、１〜１５重量部とすることがより好ましい。捺染糊が１重量部よりも少ない場合は十分な染色性が得られない傾向にあり、一方、２０重量部より多くこれを用いても更なる効果の向上は認められず好ましくない。

本発明においては、ベンジルアルコール及び捺染糊は、これらを含む処理剤としてアラミド繊維布帛に塗布することが好ましい。該処理液としては、水１００重量部に対してベンジルアルコール１〜１５重量部、好ましくは５〜１０重量部、捺染糊５〜３０重量部、好ましくは１０〜２０重量部を含有させた水溶液が望ましい。上記処理液はｐＨ６〜８の中性付近の範囲が好ましい。ｐＨ調整するために必要に応じて、燐酸、硫酸、塩酸等の無機酸や酢酸、蟻酸、酒石酸等の有機酸または硫安、酢酸アンモニウム、蟻酸アンモニウム等の酸性塩を単独または２種以上を混合しても良い。

本発明においては、上記処理液等をアラミド繊維布帛の少なくとも一方の面に塗布した後、該布帛を乾燥処理するのが望ましいが、その条件としては、好ましくは温度８０〜１２０℃、時間１０〜１２０分、より好ましくは温度９０〜１１０℃、時間２０〜６０分、さらに好ましくは温度９０〜１１０℃、時間２０〜３０分である。
本発明においては、染色を均一にするため、上記乾燥後に、洗浄を行い、さらに上記と同様の条件で再度乾燥してもよい。

本発明においては、ベンジルアルコールまたはこれを含む処理剤がアラミド繊維布帛に塗布されることによって、染色前にベンジルアルコールにより布帛の少なくとも一方の面においてアラミド繊維が膨潤状態となる。このため、ベンジルアルコールおよび捺染糊、またはこれらを含む処理剤を布帛に塗布する前に、捺染糊がアラミド繊維の内部まで浸透しないよう、アラミド繊維布帛に撥水加工をすることが望ましい。

上記撥水加工に用いる撥水剤としては、フッ素系、シリコン系などを例示でき、中でもフッ素系撥水剤が好ましい。例えばフッ素系撥水剤としては、アサヒガードＥシリーズ、パラガードＥＣ−５０００などを例示することができる。撥水剤の付着量としては、アラミド繊維布帛１００重量部に対し、０．５〜１０重量部が好ましく、１〜５重量部がより好ましい。上記撥水剤をアラミド繊維布帛に付与する方法としては、公知の方法を用いることができるが、浸漬法により付与する場合は、浸漬、圧搾後、温度８０〜１２０℃、時間１〜１０分で乾燥し、温度１２０〜１８０℃、時間３０秒〜５分で熱処理する方法を例示できる。

ベンジルアルコールおよび捺染糊、またはこれらを含む処理剤を付与したアラミド繊維布帛は、液流染色により染色を行う。染色に用いる染料は、カチオン染料を用いることができる。カチオン染料としては、ジおよびトリアリルメタン系、アゾ系、キノンイミン系、キサンテン系、ポリメチン系などが例示でき、中でもアゾ系が望ましい。例えば、アゾ系としてＣ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｂｌｕｅ５４、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｂｌｕｅ３、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｒｅｄ２９、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｙｅｌｌｏｗ２８などを例示することができる。

染色は、ｐＨ３〜７の酸性付近の範囲で行うことが好ましい、ｐＨ調整するために必要に応じて、燐酸、硫酸、塩酸等の無機酸や酢酸、蟻酸、酒石酸等の有機酸または硫安、酢酸アンモニウム、蟻酸アンモニウム等の酸性塩を単独または２種以上を混合しても良い。また、染色は、温度８０〜１３０℃、時間１０〜９０分の範囲で行うことができ、温度１１０〜１２０℃、時間６０〜８０分の範囲がより好ましい。

以下実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。実施例において、染色性はマクベス分光光度計（Ｃｏｌｏｒ−Ｅｙｅ３１００）にてＬ値を測色した。なお、Ｌ値が低いほど濃色に染色されていることを示している。

［実施例１］
３６番手のメタアラミド紡績糸（帝人テクノプロダクツ（株）製コーネックス）を製織して、秤量２００ｇ／ｍ^２のアラミド織物（平織物）を得た。
このアラミド織物１０ｇを用い、これに撥水剤が０．５ｇ（すなわち、アラミド織物１００重量部に対し撥水剤５重量部）付着するように、撥水剤を含む水溶液（旭硝子（株）製アサヒガードＡＧ−Ｅ０６１、水溶液中の撥水剤（固形分）含有量は２０重量％）に浸漬、圧搾、乾燥、熱処理をした。乾燥は温度１０５℃、時間３分にて、熱処理は温度１５０℃、時間２分にて行った。
その後、水１００重量に対して、ベンジルアルコール１０重量部、捺染糊（大原パラヂウム（株）製パラゾールＶＳ）２０重量部を含有させた水溶液（処理剤）をアラミド織物の片方の面に塗布し、乾燥、水洗、乾燥を行った。水洗前後における２回の乾燥は、何れも温度１０５℃、時間６０分にて行った。これらの処理前後の織物重量と処理剤に含まれるベンジルアルコールおよび捺染糊の重量とから算定し、アラミド織物には、該織物１００重量部に対してベンジルアルコール５重量部、捺染糊１０重量部がそれぞれ付着していた。

また、投入するアラミド織物１００重量部に対して６重量部のカチオン染料（日本化薬（株）製Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｂｌｕｅ５４）と、水１００重量部に対して、ｐＨ調整剤（酢酸８０%水溶液）０．０３重量部、分散剤（明成化学（株）製ディスパーＴＬ）０．０５重量部、硝酸ナトリウム２５重量部とを、水に溶解し総量２００ｍｌの染色浴を調整した。この染色浴に上記のベンジルアルコールと捺染糊を片方の面に塗布したアラミド織物１０ｇを投入し、日阪製作所（株）製液流染色機である高温サーキュラー染色機にセットし、撹拌しながら温度を常温〜１２０℃まで昇温速度２℃／分で昇温し、さらに、１２０℃で６０分間保持した。染色浴を冷却した後、青色に染色されたアラミド織物を取り出し、水洗した。

さらに、ハイドロサルファイト１ｇ／Ｌ、ソーダ灰１ｇ／Ｌ、界面活性剤（明成化学（株）製アミラジンＤ）１ｇ／Ｌを水に溶解し総量２００ｍｌの後処理浴を調整した。この後処理浴に上記の染色後のアラミド織物を投入し、上記液流染色機にセットし、撹拌しながら温度を常温〜８０℃まで昇温速度２℃／分で昇温し、さらに、８０℃で２０分間保持した。後処理浴を冷却した後、アラミド織物を取り出し、水洗し、風乾して仕上げた。さらに加熱処理した後、水洗、乾燥する。加熱処理は、温度１９０℃、時間２分にて、乾燥は、温度１０５℃、時間３分にて行った。得られた織物は、均一で、極めて鮮明かつ濃色に染色されており、Ｌ値は３１．３３であった。

［実施例２］
処理剤において水１００重量に対してベンジルアルコール５重量部、捺染糊１０重量部に変更し、アラミド織物１００重量部に対する付着量をベンジルアルコール２．５重量部、捺染糊５重量部とした以外は実施例１と同様にした。得られた織物は、均一で極めて鮮明に染色されていた。色相は実施例１と比較し淡色ではあるが問題のない範囲であり、Ｌ値は、３２．２２であった。

［実施例３］
染料を、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｒｅｄ２９に変更し対外は実施例１と同様にした。得られた織物は、均一で、極めて鮮明かつ濃色に染色されており、Ｌ値は、３９．４５であった。

［比較例１］
処理剤にベンジルアルコールを使用しなかった場合以外は実施例１と同様にした。得られた織物は、均一に染色されてはいたが、染色性が悪く、L値は５７．９７であった。

本発明によれば、液流染色によりアラミド繊維布帛の一方の面のみ、または両方の面をそれぞれ染色することが可能となるため、多様で、鮮明、濃色といった色相に優れた染色されたアラミド繊維布帛を得ることができ、その産業上の利用価値が極めて高いものである。

Claims (4)

1. アラミド繊維を含むアラミド繊維布帛の少なくとも一方の面を染色するに際し、アラミド繊維布帛を撥水剤で処理し、さらにベンジルアルコールおよび捺染糊をアラミド繊維布帛の該面に塗布した後、液流染色を行うことを特徴とするアラミド繊維布帛の染色方法。
2. アラミド繊維布帛１００重量部に対して、ベンジルアルコールの量が１〜１５重量部である請求項１に記載のアラミド繊維布帛の染色方法。
3. ベンジルアルコールおよび捺染糊をアラミド繊維布帛の少なくとも一方の面に塗布する際、これらを含む処理剤として塗布する請求項１に記載のアラミド繊維布帛の染色方法。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のアラミド繊維布帛の染色方法により染色されたアラミド繊維布帛。