JPH0770948A - 植物繊維の染色法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】特に植物繊維の染色において、天然染料を用い
ながらも、染めむらを生じさせることなく短時間で所望
の色に堅牢に染着でき、比較的低コストで、しかも作業
者の技能や技量に頼ることなく工業的に染色の可能な染
色法を提供する。 【構成】植物繊維に蛋白質を補給した後、天然染料を染
着させるようにした植物繊維の染色法において、蛋白質
の補給後、気密性に富むシートによって植物繊維をシー
トが植物繊維表裏面にほぼ密着するようにして覆い、こ
の状態で乾燥工程を経た後、天然染料によって染色す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、植物繊維に天然染料、
主として植物染料を短時間で確実に染着させる染色法に
関するものである。

【０００２】

【従来技術】植物染料、動物染料、鉱物染料などの天然
染料、主として植物染料を用いるいわゆる草木染めは、
草・根・花・実・木などを煎じて得た煮汁を染料とし、
この染料によって布を染める技術で、雅味の多い色相を
持つので、現代においても賞用されている。

【０００３】草木染めでは、繊維に染料を染着させるた
めに媒染剤が用いられる。媒染剤は、普通、可溶性物質
で、繊維に吸収された後に初めて不溶性になる性質を持
つ。アルミニウム、鉄、クロム、スズ、銅などの金属塩
や、タンニン、カタノール、ロート油、タンパク質など
が主なものである。こうした媒染剤で布を処理する工程
は、布を染色液で処理する前後あるいはそのいずれかに
行われる。染色処理の終わった布は色がでなくなるまで
水道水で流し洗いをした後陰干しをして乾燥される。

【０００４】また、天然染料によって染められる布地あ
るいは繊維には、絹、毛糸などの動物繊維と木綿、麻な
どの植物繊維があるが、植物繊維は動物繊維に比べて天
然染料を染着しにくい。植物繊維はセルロースを主成分
とし、セルロースの水酸基（−ＯＨ）と染料分子の例え
ばアミノ基とが水素結合することにより染色がなされ
る。繊維と染料とがコロイド状態で存在している場合に
は、コロイド間の吸引作用によっても染着される。とこ
ろが、これら水素結合及びコロイド間の吸引作用は、動
物繊維と天然染料との結合に見られる分子間の共有結合
やイオン結合と比べるとはるかに弱い。このため、植物
繊維を植物染料で染色する場合、染色に先立ち、タンニ
ン酸、大豆の呉汁、牛乳などで植物繊維を処理して蛋白
質を補給するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、上記
のようにして行われる天然染料の染色、特に、植物繊維
への植物染料による染色も、タンパク質成分を植物繊維
表面に単に付着させて行うにすぎないため、長時間かけ
て反復染色を行っても染着を十分行えなかったり、所望
の色を的確に表出できないのが現状である。しかも、布
の折れ曲がった箇所や重なった部分の染色が不十分にな
ったり、色ムラが出たり、あるいは染着された色が褪色
し易く、濃色染めが困難であるなどの問題点がある。

【０００６】また、草木染めは、それを染色する作業者
の技量・経験に頼るところが大きいため、工業的に大量
にこの種の染色を行いにくいばかりでなく、製品がコス
ト高になるという問題もある。これらのことから、従
来、草木染めによる染色法は伝統工芸か個人の趣味的要
素の強い染色技術であった。

【０００７】本発明の目的は、上記した従来技術の抱え
る問題点を解消することにある。即ち、本発明は、特に
植物繊維の染色において、天然染料を用いながらも、染
めむらを生じさせることなく短時間で所望の色に堅牢に
染着でき、比較的低コストで、しかも作業者の技能や技
量に頼ることなく工業的に染色の可能な染色法を提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した目的
を達成するために、植物繊維に蛋白質を補給した後、天
然染料を染着させるようにした植物繊維の染色法におい
て、上記蛋白質の補給後、気密性に富むシートによって
植物繊維を上記シートが植物繊維表裏面にほぼ密着する
ようにして覆い、この状態で乾燥工程を経た後、天然染
料によって染色する、点に特徴を有する。乾燥工程後、
媒染剤と天然染料を一緒に溶解した水溶液に前記植物繊
維を浸漬して染着させることもできる。各工程中の各種
溶液あるいは洗浄液用として、少なくとも水中のイオン
性成分が除去された水を用いると良い。

【０００９】本発明方法が適用される植物繊維は、紡糸
したもの、布地状のものいずれでも良いが、必要に応じ
て脱脂処理を施し、また薬剤処理されている場合にはそ
の薬剤を洗い落として使用される。

【００１０】補給するタンパク質として、大豆の呉汁、
牛乳、タンニン酸などが用いられる。これらタンパク質
を溶解させるために使用する溶液としてはアルカリ性溶
液であれば良く、一般的には、水酸化ナトリウムが用い
られる。水酸化ナトリウムの濃度は２〜５％が適当であ
る。植物繊維へのタンパク質の補給に先立ち、酸化銅ア
ンモニウム水溶液に繊維を浸しても良い。酸化銅アンモ
ニウムは植物繊維を膨潤させる働きをするので、タンパ
ク質分子が繊維の隅々まで拡散するのを助ける。しか
し、酸化銅アンモニウム水溶液を高濃度にすると、繊維
を痛めるので、１〜３％位が適当である。浴比は１〜
１．５倍、処理時間は２０〜６０分程度である。また、
この溶液にはグルコースのようなケト系の糖と酢酸マグ
ネシウムのような酸化剤を添加すると、タンパク質の繊
維への結合が更に強固になる。

【００１１】植物繊維は、上記したタンパク質を含有す
る水溶液に浸された後、そのまま表裏面を気密性に富む
シートによってサンドイッチ状に覆われる。タンパク質
はこの時点では、植物繊維中にほとんど浸透することは
なく、繊維表面のみをコーティングするような状態とな
る。シートは、ビニール、ポリエチレン、ポリウレタン
などの気密性に富む資材であれば良く、植物繊維の表裏
面に密着してこれを挟むようにしてカバーする。

【００１２】シートによって覆われた植物繊維は、乾燥
室を通過することにより乾燥される。乾燥室の温度は４
０〜９０゜Ｃが適当である。この乾燥室を通過すること
により、タンパク質成分が細部にまで浸透する。即ち、
乾燥室で高温の空気に曝された植物繊維は、含有水分が
蒸発しようとするが、表裏面をシートによって覆われて
いるために、シートによって覆われていない側端面から
のみ蒸発し、大部分の水分は乾燥室中に水蒸気となって
拡散せずにシート内表面に付着し、そのまま植物繊維中
に再浸透して植物繊維を膨潤させる。このときに、植物
繊維が温められているために、上記水分がタンパク質成
分を伴って、拡張された繊維内に速やかに浸透する。こ
の結果、タンパク質は、植物繊維の表面だけでなく、内
部にまで行きわたることとなる。また、水酸化ナトリウ
ムはタンパク質の可溶化を促進し、酸化銅アンモニウム
は植物繊維を膨潤させる働きをするので、本発明方法で
は、これら試薬を溶液に添加することにより、タンパク
質分子が繊維の隅々まで拡散するのを助ける。

【００１３】天然染料による染色は、上記処理によりタ
ンパク質が補給されつつ乾燥された繊維を、上記シート
を除去した後、液温８０〜１００゜Ｃの範囲に維持した
染料溶液に浸漬して行われる。この浴比は色によって格
差はあるが、淡色で１〜５％、中間色で１０〜３０％、
濃色で５０〜１００％が適当である。また処理時間は１
０〜２０分程度である。

【００１４】一般に染色の過程は繊維の表面から内部に
進展するものであるため、繊維や糸、織物の組織、構造
によって同じ染料でも染着性が変化することが知られて
いる。また、同じ可染物でも染料や染色の条件が異なる
場合には、染色結果も相違してくる。染料分子は大小様
々の大きさで溶解または分散しているので、繊維の毛細
間隙内に進入できないものもあり、繊維との間で染料分
子の選択吸収が行われている。この場合、繊維の表面に
吸着された染料が更に微細な構造間隙内に進入すれば、
繊維は新たに染料粒子を吸着することができるようにな
る。従って、従来の技術の場合、濃色染めを行うには反
復して染色することが必要とされた。そして、特に植物
繊維の草木染めの場合、長い時間をかけてこうした反復
染色を行っても、染料分子自体が拡散して思う通りの色
がでなかったり、折れ曲がった箇所や重なった部分の染
色が不十分になるのが実状であった。しかし、本発明法
の場合、上記のようにしてこの植物繊維はタンパク質分
子が繊維内で染着を生じる位置に自由に拡散しているの
で、繊維の微細間隙内に侵入した染料粒子は確実に吸着
されて染色の形態が均一になり、優美な色相に染色さ
れ、表面染色や染めムラを発生することは少ない。

【００１５】本発明方法におけるこうした染料と繊維と
の染着の関係は、タンパク質を主成分とする動物繊維と
天然染料との染着の関係と共通する。タンパク質は多数
のアミノ酸がペプチド結合した高分子物質であるが、ア
ミノ酸の持つアミノ基（−ＮＨ2） やカルボキシル基
（−ＣＯＯＨ）はタンパク質においても一部側鎖として
保存されている。このことは、動物繊維は酸性浴中では
陽イオンに帯電し、陽性繊維として挙動するため、陰性
の酸性染料と容易に結合して染色現象を表し、アルカリ
性浴中では陰イオンに帯電し、陰性繊維として挙動する
ため、陽電荷を持つ塩基性染料と容易に結合して染色現
象を表すことを示唆している。

【００１６】例えば、植物染料は茜、藍、梅、胡桃、紅
花等多数の染料が知られているが、藍は化学物質名とし
てはインジゴと命名されている物質である。水、アルカ
リには溶けないので、通常は還元してインジゴゾールと
いう水に可溶性の物質として使用される。このインジゴ
ゾールはインジゴの水酸基が硫酸モノエステル化された
化合物で、酸性染料の性質を有している。従って、イン
ジゴゾール染料は木綿等植物繊維そのものには親和性が
乏しいが、羊毛、絹等動物繊維には強い親和力を有す
る。即ち、上記したように木綿・麻等にタンパク質をそ
の表面だけでなく内部にまで補給すれば、その繊維は動
物繊維と同等の性質を有するようになるので、上記イン
ジゴゾール染料と容易に結合できるようになる。

【００１７】次いで、染色された繊維は、色素が滲み出
してこなくなるまで十分水洗いをされた後、媒染剤の溶
液に漬けられる。媒染剤としては、鉄、銅、アルミニウ
ム、クロム、ミョウバン等、天然染料に応じて各種のも
のが使用される。媒染剤は、上記した染料の溶液中に溶
解し、媒染と染色とを同時に行うようにしても良い。従
来、媒染剤と植物染料を同時に用いなかったのは、従来
方法では、タンパク質が繊維の細部まで十分に浸透しな
かったので、染料と媒染剤を同時に添加するメリットが
なかったことに基づくが、本染色方法によれば、その欠
点が解除される。

【００１８】本発明の各工程中で用いられる各種溶液及
び洗浄溶液の水を脱イオン水以上の純度の水を用いるこ
とにより、染色の精度が更に上昇される。即ち、染色を
行う際に使用される媒染剤には、アルミニウム、鉄、ク
ロム、スズ、銅などの金属塩が使用され、その金属の種
類により色の染め分けがなされている。一方、染色に用
いられる各種溶液及び洗浄溶液は、これまで、水道水、
井戸水、河川水、泉水等が使われてきているが、水は溶
解力が強いため、各種鉱物質及びその他の不純物を含ん
でいるのが普通である。溶解物の中で染色に影響を与え
るものは、石灰、マグネシウム、鉄などの化合物である
が、その中でも石灰、マグネシウムは含有量が多く、石
鹸、染料などを沈澱させ、色相を悪くし、染色の堅牢度
を低下させる。他方、水は純粋になるほど物質を溶解す
る性質が強くなり、タンパク質や金属塩等をより強く溶
解するようになる。こうした純水の働きは、染色に悪影
響を与える金属塩の存在を排除するのに役立つばかりで
なく、タンパク質の溶解度を上昇させ、かつ、媒染剤の
効果をより鮮明に表す上で重要な役割を果たすことにな
り、本染色における染着性の精度の高さを特徴づける。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を示す。 （実施例１ 淡色染着の場合）１〜３％硫酸銅アンモニ
ウム溶液に水酸化ナトリウムを２〜３％になるように徐
々に添加し、溶解する。５分程静置した後、グルコース
及び酢酸マグネシウムをそれぞれ１％及び３％になるよ
うに添加する。この溶液に自然漂白された植物繊維ある
いは十分に洗浄・乾燥した植物繊維を常温（水の温度）
で２０〜３０分間浸漬する。溶液量は繊維量の１．０〜
１．５倍にする。溶液が繊維に十分浸透したのを確認し
た後、その繊維の上下を塩化ビニルまたはポリウレタン
製のシートによって挟み込み、密封した状態で乾燥室に
移動させる。乾燥室は乾燥ヒーターにより室温を４０゜
Ｃ〜９０゜Ｃに調節し、上記気密性シートで密封された
繊維を蒸らしながら、乾燥機に合わせて乾燥するまで１
０〜２０分程度ゆっくりと乾燥させる。繊維が乾燥した
ら、シートをはがし、８０゜Ｃ〜１００゜Ｃの草木染料
を溶解した溶液に浸漬し、緩やかにかき混ぜると着色す
る。着色した繊維を水で十分に洗浄した後、鉄、銅、ア
ルミニウム、クロム、ミョウバン等、所望の媒染剤の溶
液に浸漬し、染料を繊維に固定させる。これを液から取
り出し、水洗後、風乾する。なお、本染色にはすべて蒸
留水を使用した。

【００２０】このようにして得られた染色物について洗
濯試験を行ったところ、３１２時間（２週間）後におい
ても褪色等の変化は認められなかった。また、染色時間
も従来法に比べ大幅に短縮され（３０時間から１時間に
短縮）、染着性においても媒染剤に忠実な色彩に染着で
きた。

【００２１】（実施例２ 濃色染着の場合）１〜３％硫
酸銅アンモニウム溶液に水酸化ナトリウムを２〜３％に
なるように徐々に添加し、溶解する。３０分程静置した
後、グルコース及び酢酸マグネシウムをそれぞれ１％及
び２％になるように添加する。この溶液に自然漂白され
た植物繊維あるいは十分に洗浄・乾燥した植物繊維を温
度９０゜Ｃで１０分間浸漬する。溶液量は繊維量の１．
０〜１．５倍にする。溶液が繊維に十分浸透したのを確
認した後、その繊維の上下を塩化ビニルまたはポリウレ
タン製のシートによって挟み込み、密封した状態で乾燥
室に移動させる。乾燥室は乾燥ヒーターにより室温を４
０゜Ｃ〜９０゜Ｃに調節し、上記気密性シートで密封さ
れた繊維を蒸らしながら、ゆっくりと乾燥させる。繊維
が乾燥したら、シートをはがし、８０゜Ｃ〜１００゜Ｃ
の草木染料と鉄、銅、アルミニウム、クロム、ミョウバ
ン等好みの媒染剤を溶解した溶液に浸漬し、緩やかにか
き混ぜ、着色させる。なお、実施例１と同様、本染色に
はすべて蒸留水を使用した。

【００２２】実施例１と同様、洗濯試験を行ったとこ
ろ、３１２時間（２週間）後においても変化は認められ
なかった。

【００２３】

【効果】本発明方法によれば、植物繊維を気密性に富む
シートによってサンドイッチ状に覆い、乾燥室で熱をか
けてゆっくりと蒸らしながら乾燥させるので、補給され
るタンパク質を植物繊維の細部まで浸透させることがで
きる。このため、染料が植物繊維の内部にまで浸透し、
かつ強固に染着されて腿色しにくくなる。

【００２４】また、本発明によれば、媒染剤と染料とを
同時に溶液中に混入して染色することができ、また反復
染色の要もなくなるので、染色時間の短縮化を図ること
ができ、しかも熟練者等でなくとも植物繊維を染めむら
を生じさせることなく所望の色に確実に染め上げること
ができる。

【００２５】また、本発明によれば、高価な装置を要す
ることなく、簡単に行えるので、比較的低コストで確実
な染色を行うことができる。

【００２６】更に、本発明により、草木染めの工業生産
が可能となり、石油を原料とした染料が原因の一端と考
えられているアレルギーの防止も期待できるものであ
る。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】植物繊維に蛋白質を補給した後、天然染料
   を染着させるようにした植物繊維の染色法において、 上記蛋白質の補給後、気密性に富むシートによって植物
   繊維を上記シートが植物繊維表裏面にほぼ密着するよう
   にして覆い、この状態で乾燥工程を経た後、天然染料に
   よって染色することを特徴とする植物繊維の染色法。
2. 【請求項２】前記した乾燥工程後、媒染剤と天然染料を
   一緒に溶解した水溶液に前記植物繊維を浸漬して染着さ
   せる、 ことを特徴とする請求項１に記載の植物繊維の染色法。
3. 【請求項３】各工程で用いられる各種溶液あるいは洗浄
   溶液用の水は、少なくとも水中のイオン性成分が除去さ
   れた水である、 ことを特徴とする請求項１もしくは請求項２のいずれか
   に記載の植物繊維の染色法。