JPH05171574A - 酸結合剤及びそれを用いた吸尽染色法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 水酸化カリウム，炭酸カリウム及びリン酸ア
ルカリを含有する酸結合剤及びそれを用いる，反応染料
によるセルロース系繊維又はセルロース系繊維含有繊維
材料の吸尽染色法。 【効果】 この酸結合剤を用いる染色法は、炭酸ナトリ
ウムを用いる従来法と比べて、染着性，均染性，染色堅
牢度，ウォッシュオフ性に優れているばかりでなく、酸
結合剤の所要量が半分以下であり、染色工程の時間短
縮，洗浄水量の大幅節減等工業的に優れた効果を奏す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は酸結合剤及びそれを用い
た繊維の染色法に関する。更に詳しくは特定の酸結合剤
及びこれを用いる反応染料によるセルロース系繊維の吸
尽染色法に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来セル
ロース繊維材料と反応染料を吸尽染色法により反応結合
させる場合、一般に酸結合剤又は熱等の作用を受け酸結
合剤を放出する物質、例えば炭酸ナトリウム，重炭酸ナ
トリウム，水酸化ナトリウム，メタケイ酸ナトリウム，
ピロリン酸ナトリウム等を用いてｐＨを１０以上とし、
無機電解質例えば塩化ナトリウム，硫酸ナトリウム等を
含有する染浴で染色している。中でも炭酸ナトリウムが
入手の容易さ、経済的であること、更に酸結合剤の中で
比較的安定な染色結果が得られること等から一般的に多
く用いられている。

【０００３】しかしながら、最近の染色業界において
は、従業員の高齢化に伴い作業効率が低下する一方で、
製品の小ロット多品種化，製品の高級化が要求され、そ
の解決策として染色機械の改善や自動化例えば、液流染
色機，自動計量機或いは自動薬注機等が注目されてお
り、染料及び薬剤の改善も必要不可欠なものとなってい
る。

【０００４】これに対して炭酸ナトリウム等の酸結合剤
は粉体でかつ所要添加量も多いため、取扱いが容易でな
く、液流染色機等に適合し難いという問題があった。更
に、高染料濃度で染色する場合、染着性能の限界点が低
いこと、染料の損失が大きいこと等の欠点があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の点
に鑑み、新しい染色機械に適合する、取扱い容易な染着
性・均染性に優れた酸結合剤及びそれを用いる染色法を
得る目的で鋭意研究した。その結果、炭酸ナトリウム等
の酸結合剤に代るものとして、水酸化カリウム，炭酸カ
リウム及びリン酸アルカリを含有する酸結合剤を用いる
ことにより上記目的を充分達成し得ることを見出し、本
発明を完成させるに至ったものである。すなわち、本発
明は水酸化カリウム，炭酸カリウム及びリン酸アルカリ
を含有する酸結合剤及びそれを用いることを特徴とする
反応染料によるセルロース系繊維又はセルロース系繊維
含有繊維材料の吸尽染色法を提供するものである。

【０００６】本発明の酸結合剤は水酸化カリウム，炭酸
カリウム及びリン酸アルカリを含有してなるものであっ
て、リン酸アルカリとしては、ナトリウム又はカリウム
の第一リン酸塩，第二リン酸塩，オルソリン酸塩，ピロ
リン酸塩が挙げられ、コスト的にはリン酸三ナトリウム
が好ましく用いられるが溶解度の点からリン酸三カリウ
ムが望ましい。これら３成分の組成比は重量基準でＫＯ
Ｈ１：Ｋ₂ ＣＯ₃ ０．１〜４：リン酸アルカリ０．１〜
２であり、好ましくは１：０．５〜３：０．２〜１であ
る。炭酸カリウムが０．１以下ではｐＨの緩衝力が過小
であり、逆に４を超えると染浴への使用量が過大とな
る。また、リン酸アルカリが０．１以下では繊維との親
和性が過小となり、２を超えると酸結合剤の添加の効果
が過小になる。また、これらの組成比の範囲を外れると
酸結合剤の添加量が少量のとき染着率が著しく低下す
る。

【０００７】本発明の酸結合剤には必須成分である水酸
化カリウム，炭酸カリウム及びリン酸アルカリ以外の成
分、例えばリチウム，ナトリウム，カリウム等のアルカ
リ金属の水酸化物，炭酸塩，重炭酸塩，けい酸塩，正リ
ン酸塩，ピロリン酸塩，メタリン酸塩等を適宜添加する
ことができる。

【０００８】本発明法が適用可能な繊維は、木綿，亜
麻，チヨ麻，ビスコースレーヨン，ポリノジック等のセ
ルロース系繊維であり、更にこれらの繊維とポリエステ
ル繊維，ポリアミド繊維，ポリアクリル繊維等の合成繊
維、又はジアセテート繊維，トリアセテート繊維等の半
合成繊維との混紡製品も含まれる。

【０００９】本発明の酸結合剤は反応染料の使用量にも
よるが、通常染浴１リットル当り固形分重量で０．５〜
１０ｇ、好ましくは０．７〜５ｇ使用される。０．５ｇ
／リットル未満では効果が不十分であり、１０ｇ／リッ
トルを超えて添加しても効果は変りなく経済的でない。

【００１０】本発明法は特定の酸結合剤を用いる以外は
公知の吸尽染色法、例えば標準染色法，オールイン染色
法，クールダウン染色法，等温染色法等によりセルロー
ス系繊維又はこれを含有する繊維材料を反応染料により
染色する方法であり、反応染料が高温タイプ（低反応
型、例えばモノクロロトリアジン染料，トリクロロピリ
ミジン染料等）、中温タイプ（中反応型、例えばビニル
スルホン酸エステル染料，ビニルスルホン酸エステル染
料＋モノクロロトリアジン染料，モノフルオロトリアジ
ン染料，ジフルオロクロルピリミジン染料，ジクロロキ
ノキザリン染料等）及び低温タイプ（高反応型、例えば
ジクロロトリアジン染料等）のいずれに対しても効率的
に染色することが可能である。

【００１１】本発明の方法を実施するには、所定量の反
応染料，無機電解質に上記酸結合剤を添加溶解した染浴
に被染物として所定の繊維材料を浸漬し２０〜９０℃に
徐々に昇温して１０〜１２０分間染色を行う。尚、酸結
合剤の添加は最初から染浴に加える場合だけでなく、一
定時間染浴に繊維材料を浸漬後でも可能であり又は二回
以上分割添加することも可能である。

【００１２】本発明の酸結合剤は必須成分がいずれも高
度の水溶性であり、しかも所要量が従来の炭酸ナトリウ
ムの酸結合剤の１／４以下と少量で添加の目的が達成さ
れる。更に、液状安定性に優れた性質を有する。従っ
て、通常は水溶液の形で所定量を染浴に添加利用するこ
とが可能であり、水溶液の形で流通・貯蔵することが可
能である。これに対して、従来の酸結合剤である炭酸ナ
トリウムは、所要添加量が大きく（染料濃度にもよるが
通常染浴１リットル当り５〜３０ｇが必要である。）、
粉状品であるため取扱いが不便であり、自動添加が困難
である。敢えて液状品として取扱おうとすると、水に対
する溶解度が小さい上に液状安定性が悪く、常時保温，
攪拌が必要となる等保管が困難であり、低濃度品である
ため所要添加容量が増大し、浴比への影響が大きくな
る。

【００１３】また、本発明の酸結合剤は、均染効果にお
いても、反応染色用均染剤（界面活性剤系等）を加える
ことなしにより優れた均染効果を発揮し、均染剤の使用
に因る染料の染着率の低下も起こらない。これは、染浴
中における染料と繊維との化学反応（染色）及び染料と
水との化学反応（加水分解）をバランスよくコントロー
ルする機能を有しており、必須成分のそれぞれが反応速
度，親和性，反応バランス等を適切に調整しているので
あって、各成分の配合比，染浴中濃度が重要なファクタ
ーとなることはいうまでもない。

【００１４】更に本発明の酸結合剤はウォッシュオフ性
（洗浄性）の改善や洗濯堅牢度を向上させる等の効果を
発揮する。

【００１５】ここでウォッシュオフ性とは一連の反応染
色工程中における洗浄効果をいう。染色直後の繊維に
は、染着（固着）した染料の外に単に繊維に付着してい
るだけの染料（未固着染料の付着）や電解質等が存在し
ており、これら未固着染料等を水洗やソーピング等の処
理で洗浄することが必要である。通例ではこれらの洗浄
処理は相当回数くり返し実施されるが、本発明の酸結合
剤を使用することにより、洗浄回数を大幅に削減するこ
とができる（ウォッシュオフ性の改善という）。

【００１６】これは、本発明の酸結合剤を用いることに
より未固着染料の付着量を大幅に削減し得ること、また
付着した未固着染料を繊維から容易に離脱させ得るから
であって、このことは染色機の器壁等にも当てはまる。
従って，染色機の汚れも大幅に少なくなり、機械用洗浄
剤が不要となる。これらのことは染色工程の所要時間短
縮，洗浄水量の大幅削減等実際的な効果をもたらす。ま
た、未固着染料等付着量の減少及び洗浄効率の向上はそ
のまま洗濯堅牢度の向上につながり、堅牢度の改善が染
色加工製品の品質向上にも寄与することとなる。

【００１７】

【実施例】以下実施例により更に詳細に本発明を説明す
る。例中％は重量基準である。 実施例１ モノクロロトリアジン型染料「カヤシオンネービーＥＮ
Ｆ（ＣＩリアクティブブルー１１２）」（日本化薬社
製）１００ｇ，無水硫酸ナトリウム１２００ｇ及び酸結
合剤として水酸化カリウム１５％，炭酸カリウム１５％
及びリン酸三ナトリウム７％を含む水溶液１６０ｇを水
２０リットルに添加溶解した染浴に精練漂白済みの木綿
ニット布１ｋｇを加え、徐々に昇温して８０℃に至らし
め，この温度で６０分間染色した。この後、水洗，ソー
ピング次いで乾燥して染色布を得た。得られた染色布に
ついて染着率を測定した結果を表１に示した。染着率の
測定は、測定機「ＣＯＬＯＲ−７ｅ」（クラボー社製）
を用いてＭＯＤＥはマクロマスク２８ｍｍφにて当該染
色布を測色し、染着率の数値は炭酸ナトリウム４００ｇ
を酸結合剤として用いた以外は実施例１と同様に染色さ
せた場合の測色値を染着率１００％とした相対値で示し
た。

【００１８】実施例２，比較例１〜６ 酸結合剤として水酸化カリウム２０％，炭酸カリウム４
０％及びリン酸三ナトリウム１６％を含む水溶液１００
ｇを用いた以外は実施例１と同様に試験した結果を表１
に併せて示した。比較例１〜６として、表１に示した酸
結合剤を用いた以外は実施例１と同様に試験した結果を
表１に併せて示した。

【００１９】

【表１】

【００２０】以上の試験結果より本発明の染色方法は、
従来の炭酸ナトリウムを酸結合剤として用いる方法に比
べて少ない添加量でより優れた染着率を示すことが分る
（すなわち、添加量は炭酸ナトリウム４００ｇに対して
実施例１，２は夫々５９．２ｇ，８１ｇと１／４以下で
あるにも係わらず染着率は前者１００％に対し後者１１
５％，１２０％を示している）。更に、比較例２〜６に
より、本発明に用いる酸結合剤の３成分の中いずれを欠
いても優れた染着率を得ることができないことが分る。

【００２１】実施例３ モノクロロトリアジン型染料「カヤシオンイエローＥＳ
Ｎ４Ｇ（ＣＩリアクティブイエロー１０５）５０ｇ，カ
ヤシオンターコイズＥＡ（ＣＩリアクティブブルー７
１）３０ｇ（以上日本化薬社製），無水硫酸ナトリウム
１６００ｇ及び酸結合剤として、水酸化カリウム１８
％，炭酸カリウム２５％及びリン酸三ナトリウム１０％
を含む水溶液１２０ｇを水２０リットルに添加溶解した
染浴に精練漂白済みの木綿ニット布１ｋｇを加え、徐々
に昇温して８０℃に至らしめ、この温度で６０分間染色
した。この後水洗，ソーピング次いで乾燥して染色布を
得た。得られた染色布について実施例１と同様に染着率
を測定した結果を表２に示した。染着率の数値は炭酸ナ
トリウム４００ｇを酸結合剤として用いた以外は実施例
３と同様に染色させた場合を基準とした。

【００２２】実施例４，比較例７〜１３ 酸結合剤として水酸化カリウム１８％，炭酸カリウム２
５％及びリン酸三カリウム１０％を含む水溶液１２０ｇ
を用いた以外は実施例３と同様に試験した結果を表２に
併せて示した。また、比較例７〜１３として、表２に示
す酸結合剤を用いた以外は実施例３と同様に試験した結
果を表２に併せて示した。

【００２３】

【表２】

【００２４】以上の試験結果より本発明の染色方法は従
来の炭酸ナトリウムを酸結合剤として用いる方法に比べ
て高い染着率を示すこと、また本発明に用いる酸結合剤
の３成分の中いずれを欠いても優れた染着率を得ること
ができないことが分る。

【００２５】実施例５ ビニルスルホン型染料「レマゾールブリリアントブルー
ＲＫＮ（ＣＩリアクティブブルー１９）」（三菱化成ヘ
キスト社製）を表３に示す量（１００ｇ又は１５０ｇ）
と，無水硫酸ナトリウム１６００ｇを水２０リットルに
添加溶解した染浴に精練漂白済みの木綿ニット布１ｋｇ
を加え３０℃まで昇温し２０分間経過後、酸結合剤とし
て水酸化カリウム１５％，炭酸カリウム１５％及びリン
酸三ナトリウム７％を含む水溶液１６０ｇを加え、徐々
に昇温して６０℃に至らしめ、この温度で６０分間染色
した。この後、水洗，ソーピング次いで乾燥して染色布
を得た。得られた染色布について実施例１と同様に染着
率を測定した結果を表３に示した。染着率の数値は染料
１００ｇと酸結合剤として炭酸ナトリウム４００ｇを用
いた以外は実施例５と同様に染色させた場合（比較例１
４）の測色値を基準とした。

【００２６】実施例６，比較例１４〜１７ 酸結合剤として水酸化カリウム２０％，炭酸カリウム１
８％及びリン酸水素三ナトリウム７％を含む水溶液１４
０ｇを用いた以外は実施例５と同様に試験した結果を表
３に併せて示した。また、比較例１４〜１７として、表
３に示す酸結合剤を用いた以外は実施例５と同様に試験
した結果を表３に併せて示した。染着率は比較例１４に
おいて染料１００ｇを用いた場合の測色値を基準とし
た。

【００２７】

【表３】

【００２８】以上の試験結果より、本発明の染色法が特
に大きな染着率を示すことが分る。また本発明の染色法
に拠るときは、高染料濃度領域でも染料濃度に比例した
染着率を得られることが分る。これに対して、従来の炭
酸ナトリウムを酸結合剤として用いる染色方法では、染
料濃度が低い場合にはほぼ正常な反応性を示し、染着率
もほぼ正常なものが得られるものの、高染料濃度になる
と染料と繊維との反応条件が悪化するため染着率が低下
する。また、炭酸ナトリウムの添加量を増加させても染
着率の向上は小さいことが分る。

【００２９】実施例７ モノクロロトリアジン型染料「カヤシオンイエローＥＳ
４Ｒ（ＣＩリアクティブイエロー８４）」３０ｇ，「カ
ヤシオンブラウンＥＮＲ（ＣＩリアクティブブラウン４
３）」２５ｇ（以下日本化薬社製），「プロシオンブル
ーＨＥＲＤ（ＣＩリアクティブブルー１６０）」１５ｇ
（ＩＣＩ社製）及び無水硫酸ナトリウム１４００ｇを水
２０リットルに添加溶解した染浴に精練漂白済みの木綿
ニット布１ｋｇを加え徐々に昇温して８０℃に至らし
め、この温度で１０分間経過後、酸結合剤として水酸化
カリウム１５％，炭酸カリウム１５％及びリン酸三ナト
リウム７％を含む水溶液１６０ｇを添加し、この温度で
６０分間染色した。この後、水洗，ソーピング次いで乾
燥して染色布を得た。得られた染色布について実施例１
と同様に染着率を測定した結果を、比較例１８の測色値
を基準として表４に示した。更に、均染性の試験判定値
を表４に併せて示した。均染性の試験は染料の三原色配
合色の色割れ，ムラ染め等につき染色布を目視観察で評
価した。評価の◎，○，△及び×の意味は夫々表４の註
に示した通りである。

【００３０】実施例８，比較例１８〜２０ 酸結合剤として水酸化カリウム２０％，炭酸カリウム４
０％及びリン酸三ナトリウム１６％を含む水溶液１００
ｇを用いた以外は実施例７と同様に試験した結果を表４
に併せて示した。また、比較例１８〜２０として、表４
に示す酸結合剤を用いた以外は実施例７と同様に試験し
た結果を表４に併せて示した。

【００３１】

【表４】

【００３２】以上の結果より本発明の染色法は、染着率
のみならず、均染性についても優れた性能を発揮するこ
とが分る。

【００３３】実施例９ モノクロロトリアジン型染料「カヤシオンレッドＥＳ３
Ｂ（ＣＩリアクティブレッド１２０）」（日本化薬社
製）７０ｇ，無水硫酸ナトリウム１２００ｇ及び酸結合
剤として、水酸化カリウム１８％，炭酸カリウム２５％
及びリン酸三カリウム１０％を含む水溶液１６０ｇを水
２０リットルに溶解した染浴に精練漂白済みの木綿ニッ
ト布１ｋｇを加え、徐々に昇温して８０℃に至らしめ、
この温度で６０分間染色した。この後、水洗，ソーピン
グ次いで乾燥して染色布を得た。得られた染色布につい
て洗濯堅牢度試験（ＪＩＳ Ｌ ０８４４に拠る。）を
行い、試験結果は「ＪＩＳ Ｌ ０８０５ 汚染用グレ
ースケール」を用いて１級〜５級（最高品質）の５段階
評価で表示し、表５に示した。また、酸結合剤として炭
酸ナトリウム４００ｇを用いた以外は実施例９と同様に
試験した結果を比較例２１として表５に併せて示した。

【００３４】実施例１０ 染料として実施例１と同じモノクロロトリアジン型染料
「カヤシオンネービーＥＮＦ（ＣＩリアクティブブルー
１１２）」を用いた以外は実施例９と同様に試験した結
果を表５に示した。また、比較例２２として、炭酸ナト
リウム４００ｇを酸結合剤として用いた以外は実施例１
０と同様に試験した結果を表５に併せて示した。

【００３５】実施例１１ 酸結合剤として１８％ＫＯＨ，２５％Ｋ₂ ＣＯ₃ 及び１
０％Ｋ₃ ＰＯ₄ を含む水溶液１６０ｇを用いた以外は実
施例５と同様に（但し染料１５０ｇを用いた。）して得
た染色布について実施例９と同様に洗濯堅牢度試験を行
った結果を表５に示した。また、比較例２３として、炭
酸ナトリウム６００ｇを酸結合剤として用いた以外は実
施例１１と同様にして試験した結果を表５に併せて示し
た。

【００３６】

【表５】

【００３７】以上の試験結果より本発明の酸結合剤を用
いた染色方法は、従来の炭酸ナトリウムを酸結合剤とし
て用いる方法に比べて、染料の種類に係わらず優れた洗
濯堅牢度を有することが分る。

【００３８】実施例１２ ソーピング前の水洗回数を実施例９の半分（２回）にし
た以外は実施例９と同様に試験したところ、綿汚染で３
級、絹汚染で４〜５級の評価が得られた。この試験結果
と比較例２１（水洗回数４回）とを対比させることによ
り、本発明の酸結合剤を用いる染色方法は、水洗回数を
半減させてもなおかつ炭酸ナトリウムを用いる染色方法
と同等以上の洗濯堅牢度が得られ、それだけウォッシュ
オフ性に優れていることが分る。

【００３９】

【発明の効果】本発明の酸結合剤を用いて反応染料によ
りセルロース系繊維又はこれを含む繊維材料を吸尽染色
することにより次のような効果を生ずる。 （１） 従来の炭酸ナトリウム等を酸結合剤として用い
る染色法に比べ、染着性，均染性に優れており、特に高
染料濃度における染着性に優れている。 （２） 酸結合剤の所要量が炭酸ナトリウムの半分以下
であって経済的である。

【００４０】（３） 用いる酸結合剤が従来の炭酸ナト
リウムと異なって高度の水溶性があるため液状が可能で
ある。従って取扱い容易で液流染色機に適しており、自
動添加が可能である。 （４） ウォッシュオフ性に優れているので、染色機械
等の洗浄が容易であり、染色工程の所要時間短縮，洗浄
水量の大幅節減等工業的効果が大である。 （５） 洗濯堅牢度が優れているので、染色加工製品の
品質を向上させる。このような効果を奏するので従来広
く行われている酸結合剤として炭酸ナトリウムを使用す
る方法に代替し得るものであり産業上有用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高富 廣志 大阪府富田林市五軒家２丁目15番14号 (72)発明者 鎌田 昭吾 愛媛県松山市北斉院町958の９ (72)発明者 大城 泰博 大阪府大阪市住之江区西加賀屋３−13−５

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水酸化カリウム，炭酸カリウム及びリン
   酸アルカリを含有することを特徴とする酸結合剤。
2. 【請求項２】 組成比が重量基準で、水酸化カリウム
   １：炭酸カリウム０．１〜４：リン酸アルカリ０．１〜
   ２である請求項１記載の酸結合剤。
3. 【請求項３】 リン酸アルカリがリン酸三カリウムであ
   る請求項１又は２記載の酸結合剤。
4. 【請求項４】 請求項１，２又は３のいずれかに記載の
   酸結合剤を用いることを特徴とする反応染料によるセル
   ロース系繊維又はセルロース系繊維含有繊維材料の吸尽
   染色法。