JPH0351382A

JPH0351382A - 芳香族ポリアミド繊維の染色方法

Info

Publication number: JPH0351382A
Application number: JP1183413A
Authority: JP
Inventors: Masao Kurita; 栗田　征夫
Original assignee: Seiren Co Ltd
Current assignee: Seiren Co Ltd
Priority date: 1989-07-15
Filing date: 1989-07-15
Publication date: 1991-03-05
Anticipated expiration: 2014-08-16
Also published as: JP2934767B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、全芳香族ポリアミド繊維の染色法に関し、該
繊維を特定の溶媒で前処理を行って、染色性を改良する
方法に関する。

（従来の技術）全芳香族ポリアミド（以下アラミドと略記）ｗ＆維には
ノーメックス、コーネックスに代表されるメタ系アラミ
ド繊維と、ケプラー、トワロンに代表されるパラ系アラ
ミド繊維とがある。

これらのアラミド繊維は、ナイロン６、ナイロン６６な
どの従来から広く使用されている脂肪族ポリアミド繊維
に比較して、難燃性、耐熱性などの熱的性質、および各
種の薬品や溶媒に対する化学的安定性に優れている。

このため難燃性や耐熱性を必要とする防護服などの衣料
用、バングフィルターなどの産業資材用、カーテンなど
のインテリア用として広（使用され始めた。

アラミドは分子鎖が剛直であり、高結晶性であるため、
上記の特徴を有しているが、反面このことが染色し難い
という欠点をもたらしている。

従来、メタ系アラミド繊維の染色法については数多く提
案されているが、満足な結果は得られていない。例えば
Ｔｅｘｔｉｌｅ　Ｒｅ５ｅａｒｃｈ　Ｊ　ｏｕｒｎａｌ
（ＶＯＬ、５６．　Ｐ２Ｓ５〜２６１．１９８８）　＋
：よルト、最近の成果として、溶媒による化学エネルギ
ーでもってノーメックスの繊維構造を改質し、染色性を
改善する方法が提案されている。

すなわち、非常に高い極性を有するＤＭＦ。

ＤＭＡｃ、ＤＭＳ○による改質法が提案されているが、
次のような問題点があり、実用化されていない。

■　これらの方法では、アラミド繊維の収縮が大きく、
寸法安定に欠ける。

■　水沫による染色物の断面は、図２の如くであり、染
料の浸透に種々のパターンがあり、非常に不規則な染料
の浸透を示し、条斑となり易い。

■　繊維の力学的性質が低い。

■　使用溶媒の毒性、腐蝕性が強く、工業的実施が困難
。

また別の染色性改良法として、アラミド分子自体に染料
分子と親和性のある官能基を導入したり（特公昭４４−
１１１６８など）、多孔性としたり（特公昭５２−４３
９３０など）、することも試みられているが、染色性の
改良効果が不十分であったり、アラミドの特長である耐
熱性が低下する問題点を有している。

一方、パラ系アラミド繊維は、さらに染色困難であり、
工業的な染色はほとんど実施されていない。

く本発明が解決しようとする課題〉以上の如く、アラミド繊維の染色性改良について多くの
研究がなされてきた。

しかしながら、耐熱性、難燃および一般繊維物性などの
アラミド繊維本来の性能を保持したままで、条斑なく、
安全に、かつ工業的に実施可能な染色性改良法はなく、
顔料を原液に練り込んで紡糸する原着法に頼っているの
が現状である。

一方原着法は、鮮明な色相が得られず、小ロツト生産に
は適用困難などの問題点を有している。

く課題を解決するための手段〉以上のような状況に鑑み、本発明者はアラミド繊維の染
色性を改良すべく種々検討した結果、本発明を達成した
。

すなわち、本発明はアラミド繊維を染色するに際して、
該繊維をアラミド用溶媒の１００重景置火液、または７
５重量％以上の水溶液に浸漬し、膣液率３０−２００　
％　ｉ：絞り、１０〜４０’Ｃで５〜４８時間保持する
前処理を行なうことを特徴とするアラミド繊維の染色法
である。

本発明に用いるアラミドは、アミド結合が芳香族に直結
した全芳香族ポリアミドを主たる構成成分とするもので
あり、例えば、（ａ）芳香族多価アミンと芳香族多価カルボン酸ハライ
ド、（ｂ）芳香族多価アミンと芳香族多価カルボン酸エステ
ル。

（ｃ）芳香族多価アミンと芳香族多価カルボン酸、（ｄ
）芳香族多価イソシアネートと芳香族多価カルボン酸、などのモノマーの組合わせを重縮合することによって得
られるポリマーである。

この中でも、芳香核がメタ−メタあるいは、メタ−バラ
で結合しているアラミドは１強度と伸度のバランスが優
れており、本発明繊維のアラミドとして好適である。

たとえば、メタフェニレンジアミンとイソフタル酸クロ
ライドを低温溶液重合あるいは、界面重合して得たポリ
メタフェニレンイソフタルアミドを主成分とするメタ−
メタ結合のアラミドが代表的である。また、メチル基な
どのアルキル基が置換された芳香核を有するアラミドに
も用いることができる。

本発明のアラミド繊維の染色方法は、アラミド繊維と他
のｗｌｉ維の混合綿、混合繊維または、混合布帛等にも
用いることができる。

アラミド繊維に混合する繊維素材は、後述の溶媒処理に
より硬着あるいは、溶解しない繊維素材なら特に限定は
ないがアラミド繊維の難燃性を生かす上では難燃レーヨ
ン、難燃加工綿、難燃ポリエステル、難燃ビニロン、ノ
ボランクなどの難燃素材が好ましい。

中でも難燃素材として、難燃レーヨンなどのセルロース
系を混合するとアラミド単独より高吸湿性となり快適性
の点ではより好ましい。

本発明を適用する繊維の形状としては、原綿、フィラメ
ント、紡績糸などでもかまわないが、織物、編物、不織
布など２次元物が好ましい。

さらに縫製品など最終繊維製品にも適用しろる。

また、他の繊維素材とは、原綿で混紡してもよいし、紡
績糸やフィラメント形状のものを、交織あるいは交編し
てもよい。

本発明に用いる染色前処理用溶媒であるアラミド用溶媒
としては、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（以下ＮＭＰと
略記）、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン（以
下ＤＭＩと略記）、ジメチルアセトアミド（以下ＤＭＡ
と略記）、ジメチルフォルムアミド（以下ＤＭＦと略記
）および、ジメチルスルホキシド（以下ＤＭＳＯと略記
）などを用いることができる。

しかし、ＤＭＡやＤＭＦは毒性が強く、作業者の健康を
害する可能性が高く、ＤＭＳ○は腐蝕性が強く機械設備
の破損の危険性がある。

アラミド用溶媒は、１００重量％使用でもよいが、水を
混合してもよい。

水の混合量は、２５重量％以下が好ましい。

２５重量％を越えると溶媒処理よる染色性向上効果が満
足できない。

染色前処理用溶媒には１本発明の効果を妨げない範囲内
で他の物質および／または、溶媒を混合することができ
る。

アラミド繊維を上記溶媒に短時間（たとえば１〜１０秒
）浸漬する。

本発明にいう浸漬とは、糸条を処理液中に浸す方法や噴
霧等により付着させる方法などであるが、糸条を処理液
中に浸す方法が効果、および経済性の点で好ましい。

次いで、膣液率が３０〜２００％となるように絞る。

膣液率が３０％未満では、溶媒処理効果が不満足となる
。搾成串は、２００％を越えると効果が飽和状態となり
経済的でない。

布状物を絞る場合には、耐溶媒性マングルを用いると均
一に絞ることができ好ましい。膣液率は。

５０〜１５０％であるとさらに好ましい。

本発明にいう膣液率は、下式より求めた。

膣液率（％）＝浸漬前の繊維の重量溶媒を所定量絞った後、１０〜４０℃において５〜４８
時間保持する。

温度が１０°Ｃ未満や時間が５時間未満の場合は、溶媒
処理による染色性向上効果が不満足である。

４０’Ｃを越えると溶媒による膨潤溶解が大となり風合
が硬化したり、強度が低くなるので好ましくない。また
４８時間を越えても染色改良効果の増大は沙なく効率的
でない。より好ましい保持条件は、温度が１５〜３０℃
、時間が１２〜３６時間である。

保持する方法としては、糸条の収縮率を０．１〜３％に
ｖ４製して行なうと、アラミド繊維の織編物または、不
織布などの風合の変化をおさえることができ、寸法安定
性の面からも好ましい。

具体的な方法としては、パッドローリング法などがある
。

パッド・ローリング法とは、布状物を所定の液に浸漬し
、搾成し、ビームなどに巻き上げ、次いで布状物が液に
より均一に処理されるよう回転させる布状物の加工方法
である。

この方法を用いる場合は、０．５〜２０秒／回の回転数
でローリングさせる。０．５秒／回未満の回転数の場合
、遠心力により溶媒が中心部より外側に移行し処理斑と
なる。また、２０秒／回を越える回転数の場合、遠心力
より重力の影響がはるかに大きくなり処理斑となる。

より好ましくは２〜１０秒／回の回転数である。

なお、ローリング中ビニールシートなどで台車をカバー
するとゴミなどの付着を防止することができ、好都合で
ある。

アラミド繊維を所定の処理時間保持した後、オープンソ
ーパーや液流タイプの設備などにより、湯通し、水洗を
行なった後、染色を行なう。

溶媒前処理を行なったアラミド繊維は、カチオン染料、
分散染料、塩基性染料、酸性含金染料、硫化染料、スレ
ン染料などいずれの染料でも染色できるが、比較的分子
量の小さい、カチオン染料、分散染料、塩基性染料にて
染色した場合、本発明の溶媒前処理による染色性向上効
果が顕著であるので、低分子量染料に適用することが好
ましい。

染色条件としては、染色温度が１１０〜１４０℃、およ
びその温度保持時間が１０〜１２０分が好ましく、さら
に染色促進剤として、フタル酸、芳香族エーテル、フェ
ニルフェノール系などのキャリヤーを２〜２０ｇ／シ、
また硫酸ナトリウムや硝酸ナトリウムなどの無機塩類を
５〜ｌ　ＯＯｇ／Ｌ添加することが好ましい。図１に、
後記の本発明実施例１で得られたアラミド繊維染色物の
新面拡大図を示す。

これより、不規則な染料の浸透はなく、均一に浸透して
おり、図２とは顕著な相違がみられる。

この原因は、明確ではないが、本発明で特定した溶媒前
処理条件の効果と考えられる。

く本発明の効果〉本発明によれば、アラミド繊維を特定条件の溶媒前処理
することにより、従来きわめて困難とされてきたアラミ
ド繊維の染色性を飛躍的に向上させることかできる。

〈実施例〉本発明の実施態様を具体的な実施例で説明する。

なお、実施例中の％はことわりのない限り重量に関する
ものである。

実施例中の精錬・プレセット処理とは布状物などを洗剤
により汚れを除去し、予備的に布幅を固定するため、た
とえば１７０〜２００℃で５〜３０秒間熱処理を行う、
布状物の加工方法である。

表１中の染着性の測定は、染色布の可視スペクトルをと
り、最大ピークを示す波長での反射率を求める。本発明
の処理を行っていない染色布の最大ピーク波長での反射
率に対する本発明の処理を行ない同一条件で染色した染
色布の最大ピーク波長での反射率の倍率で、本発明の染
着性向上効果を示した。

（実施例１）ポリメタフェニレンイソフタルアミドからなるサテン織
物（目付約２４０ｇ／ｒｒｆ）を所定の精錬・プレセッ
ト後、Ｎ−メチル−２−ピロリドン９５％水溶液に浸漬
し、それを耐溶剤性マングルにて絞り（膣液率１００％
）専用台車に巻き上げる。

それをビニールシートにてカバーし、約３０’Ｃにコン
トロールされた室内に、約２．５秒／回にて回転させな
がら２４時間滞留させる。

その後、液流タイプの染色機にて湯通し、水洗を約３０
分間行なう。

それから、下記の染色条件にて染色した。

染　　　　料　　；　　　Ｃ，１，Ｄｉｓｐｅｒｓｅ　
　Ｒｅｄ　　３０２濃　　　　　度　　；　　　５　　
％　　ｏｗｆキャリアー　；　カッロンＡＷ　　　　５
＋；／Ｌ（勝又化成製）無機塩類　；　硝酸ナトリウム　６０ｇ／Ｌ浴　　　　
　比　　；　　　　１：　２０二　　　　　度　　；　
　１３５℃ 時　　　　　間　　；　　　　４５分ＮＭＰによる前処理をしない精錬・プレセット後の織物
を、同一条件で染色し、染色物の色濃度と溶媒処理した
染色物の色濃度とを比較し、その倍率を表１に示した。

（実施例２）ポリメタフェニレンイソフタルアミドと難燃性ポリノジ
ック繊維を、６５：　３５に混紡した手織物（目付約１
８０ｇ／ｒｒｆ）を所定の精錬・プレセント後、Ｎ−メ
チル−２−ピロリドン１００％溶液に浸漬し、それを耐
溶剤性マングルにて絞り（膣液率９０％）、専用台車に
巻きあげる。

それをビニールシートにてカバーし、約２０°Ｃにコン
トロールされた室内に約２．５秒／回にて回転させなが
ら、２４時間滞留させる。

その後液流タイプの染色機にて湯通し、水洗を約３０分
間行ない、下記の染色条件にて染色した。

染　　　　　料　　；　　　Ｋａｙａｃｒｙｌ　　　Ｎ
ａｖｙ　　ＲＰ−ＥＤ（日本化薬）濃　　　　　度　　；　　１　ｏ　　％　　ｏｗｆキャ
リアー　；　カッロンＡＷ’５ｇ／Ｌ（勝又化成製）無機塩類　；　硫酸ナトリウム　６０　ｇ／Ｌ浴　　　
　　比　　；　　　１：２０温　　　　　度　　；　　１３５℃ 時　　　　　間　　：　　　　６０分ＮＭＰによる前処理をしない精錬・プレセット後の織物
を、同一条件で染色し、染色物の色濃度と溶媒処理をし
た染色物の色濃度とを比較し、その倍率を表１に示した
。

（実施例３）ポリメタフェニレンイソフタルアミドからなる平織物（
目付約１９０ｇ／ポ）を、Ｎ−メチル−２＝ピロリドン
８０％水溶液に浸漬し、それを耐溶剤性マングルにて絞
り（膣液率約１００％）、専用台車に巻きあげる。

それをビニールシートにてカバーし、約３０℃にコント
ロールされた室内に約２．５秒／回にて回転させながら
２４時間滞留させる。

染　　　　料　　；　　　Ｄｉａｎｉｘ　　Ｎａｖｙ　
　Ｂｌｕｅ　　ＧＲ−３Ｅ（三菱化成）濃　　　　　度　　；　　　５　　％　　０１１ｆキヤ
リアー　；　カッロンＡＷ　　　　５ｇ／Ｌ（勝又化成
ｉｌ＞無機塩類　；　硫酸ナトリウム　６０ｇ／Ｌ浴　　　　
　比　　；　　　１　：　２０二　　　　　度　　；　
　１３５°Ｃ時　　　　　間　　；　　　　４５分ＮＭＰによる前処理をしない織物を同一条件で染色し、
染色物の色濃度と、溶媒処理をした染色物の色濃度とを
比較し、その倍率を表１に示した。

実施例１、実施例２、実施例３、での染色性は下記の通
りであった。

表溶媒処理効果この結果より本発明は、前処理なしに比べて顕著に濃く
染まり、実用的な色相を得ることができ、本発明が有効
であることが分かった。

４、　　Ｃ図面の簡単な説明コ図１は、実施例１で得られた染色後の繊維の断面図であ
る。

図２は、溶剤処理したノーメックス繊維の典型的な染料
浸透（斜線部）パターンおよび、仮像である。

Claims

【特許請求の範囲】

全芳香族ポリアミド繊維を染色するに際して、該繊維を
全芳香族ポリアミド用溶媒の１００重量％溶液、または
７５重量％以上の水溶液に浸漬し、搾液率３０〜２００
％に絞り、１０〜４０℃で５〜４８時間保持する前処理
を行なうことを特徴とする全芳香族ポリアミド繊維の染
色方法。