JPWO2015060341A1 - Method for applying paint to fiber material, method for producing fiber material, and fiber material processing apparatus - Google Patents

Method for applying paint to fiber material, method for producing fiber material, and fiber material processing apparatus Download PDF

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Abstract

染色、抗菌消臭化処理等に応用することができる繊維材料の新規な加工方法、及び加工装置を提供することを課題とする。繊維材料に電解質溶液を含ませることにより、エレクトロスプレーを利用して、染料、抗菌剤、消臭剤等を含有した塗料を繊維材料に効率良く塗着させることができる。It is an object of the present invention to provide a novel processing method and processing apparatus for a fiber material that can be applied to dyeing, antibacterial debromination treatment, and the like. By including an electrolyte solution in the fiber material, it is possible to efficiently apply a paint containing a dye, an antibacterial agent, a deodorant and the like to the fiber material using electrospray.

Description

本発明は、繊維材料への塗料の塗着方法、繊維材料の製造方法、及び繊維材料加工装置に関し、より詳しくは繊維材料の染色、抗菌消臭化処理等に応用することができる塗料の塗着方法、及び繊維材料加工装置に関する。   The present invention relates to a method for applying a coating material to a fiber material, a method for manufacturing the fiber material, and a fiber material processing apparatus. The present invention relates to a wearing method and a fiber material processing apparatus.

繊維業、製紙業等の製造業は、我が国(日本国)、特に地域経済に大きく貢献してきた基幹産業であるが、近年、新興国の発展に伴う激しい国際競争に直面しており、製造コストのさらなる低減や製品の高機能化・高品質化が求められている。また、例えば繊維業においては、染色過程で発生するいわゆる染色排水の処理が重要な課題となっている。例えば、木綿やレーヨン等のセルロース繊維を染色する場合、一般的に反応染料等が含まれる染浴に繊維を投入した後、繊維を取り出して余分な染料を洗い流すため、染浴や洗浄水が大量の染色排水となって排出されることになる。このような問題に対して、例えばアオイ科トロロアオイ属由来成分を、染色排水を浄化処理するための凝集剤に利用することが提案されている(特許文献1参照)。また、従来の染色方法では、多大な乾燥処理が必要となったり、小ロット、多品種生産に適用できなかったり等の問題点がある。特に乾燥処理に必要な燃料消費は、重油以外への燃料転換や省エネ型設備の導入等の改善が図られているが、染色事業所全体において原油換算で606千kL(2011年度)に至っており、その使用量の削減が求められている。   The manufacturing industry such as the textile industry and the paper industry is a key industry that has greatly contributed to Japan (Japan), especially the regional economy, but in recent years it has faced fierce international competition accompanying the development of emerging countries. There is a need for further reductions in product quality and higher functionality and quality. In the textile industry, for example, the treatment of so-called dye wastewater generated in the dyeing process is an important issue. For example, when dyeing cellulose fibers such as cotton and rayon, a large amount of dye bath or washing water is generally used because the fibers are taken out and the excess dye is washed away after the fibers are put into a dye bath containing reactive dyes. It will be discharged as dyed wastewater. For such a problem, for example, it has been proposed to use a component derived from the genus Troy's family as a flocculant for purifying dyed wastewater (see Patent Document 1). In addition, the conventional dyeing methods have problems such as requiring a large amount of drying treatment and not being applicable to small lot and multi-product production. In particular, the fuel consumption necessary for the drying process has been improved by switching to fuel other than heavy oil and introducing energy-saving equipment, etc., but has reached 606,000 kL (2011) in terms of crude oil at the entire dyeing office. There is a need to reduce its usage.

一方、液体を充填したノズルと対電極との間に高電圧を印加することによって、液体が対向電極に向って噴霧される「エレクトロスプレー」という現象が、質量分析(特許文献2参照)や高分子化合物等の堆積(特許文献3参照)に利用されている。エレクトロスプレー現象は、高温等の条件を必要とせずにイオン化することができるため、生体高分子等の壊れやすい化合物の質量分析に好適であり、また溶媒が蒸発し易く、非常に小さい液滴を噴霧することができるため、ナノ粒子やカーボンナノファイバー等を形成するために好適であることが知られている。   On the other hand, by applying a high voltage between a nozzle filled with a liquid and a counter electrode, a phenomenon called “electrospray” in which the liquid is sprayed toward the counter electrode is mass spectrometry (see Patent Document 2) and high voltage. It is used for deposition of molecular compounds and the like (see Patent Document 3). The electrospray phenomenon is suitable for mass spectrometry of fragile compounds such as biopolymers because it can be ionized without the need for high temperature conditions, and the solvent easily evaporates. Since it can be sprayed, it is known that it is suitable for forming nanoparticles, carbon nanofibers and the like.

特開2013−006174号公報JP 2013-006174 A 特開平06−215729号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-215729 特開2007−070738号公報JP 2007-070738 A

特許文献1に記載されているように、繊維材料の染色過程で発生する染色排水を適切に浄化することは極めて重要な事項であるが、染色排水自体を極力減らすこともまた重要である。例えば、染色方法等を改良して、染料等の利用効率を高めたり、小ロット、多品種生産に適用可能になると、製造コストや環境負荷を低減することに繋がる。
また、近年、抗菌消臭作用や難燃性等の様々な機能を持った繊維が求められており、これらの機能を付与するために行われる処理も、また同様に大量の廃液が発生する原因となっている。
本発明は、上記のような染色、抗菌消臭化処理等における問題点を解決することができる繊維材料の新規な加工方法、及び加工装置を提供することを課題とする。
As described in Patent Document 1, it is extremely important to appropriately purify the dye wastewater generated in the dyeing process of the fiber material, but it is also important to reduce the dye wastewater itself as much as possible. For example, improving the dyeing method or the like to increase the utilization efficiency of the dye or the like, or being applicable to small-lot and multi-product production leads to a reduction in manufacturing cost and environmental load.
In recent years, fibers having various functions such as antibacterial deodorizing action and flame retardancy have been demanded, and the treatment performed to give these functions is also the cause of the generation of a large amount of waste liquid. It has become.
This invention makes it a subject to provide the novel processing method and processing apparatus of the fiber material which can solve the problems in the above dyeing | staining, antibacterial debromination treatment, etc.

本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、繊維材料に電解質溶液を含ませることにより、エレクトロスプレー現象を利用して、染料、抗菌剤、消臭剤等を含有した塗料を繊維材料に効率良く塗着させることができることを見出し、本発明を完成させた。   As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have included an electrolyte solution in the fiber material, and thus contain dyes, antibacterial agents, deodorants, etc., utilizing the electrospray phenomenon. The present invention was completed by finding that the applied paint can be efficiently applied to the fiber material.

即ち、本発明は以下の通りである。
<1> 電解質溶液を含有した繊維材料を準備する準備工程、及びエレクトロスプレーにより前記繊維材料に向かって塗料を噴霧する噴霧工程を含むことを特徴とする、繊維材料への塗料の塗着方法。
<2> 前記電解質溶液が、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アルミニウム塩、アンモニウム塩、及び遷移金属塩からなる群より選択される少なくとも1種を含有する溶液である、<1>に記載の塗着方法。
<3> 前記準備工程が、繊維材料を電解質溶液に浸漬すること、電解質溶液を繊維材料に噴霧すること、及び電解質溶液を繊維材料に滴下することからなる群より選択される少なくとも1種を含む工程である、<1>又は<2>に記載の塗着方法。
<4> 前記塗料が、染料、抗菌剤、消臭剤、撥水撥油剤、難燃剤、漂白剤、柔軟剤、糊剤、及び防汚剤からなる群より選択される少なくとも1種を含有する溶液である、<1>〜<3>の何れかに記載の塗着方法。
<5> 前記繊維材料が還元剤を含有し、かつ前記塗料が金属イオンを含有する溶液であることにより、前記噴霧工程において金属イオンを含有する塗料が前記繊維材料に噴霧されて、前記金属イオンと前記還元剤が反応して金属粒子が前記繊維材料中で生成する、<1>〜<4>の何れかに記載の塗着方法。
<6> 前記噴霧工程が、2以上のエレクトロスプレー噴霧機を用いて1種類又は2種類以上の塗料を噴霧することを含む工程である、<1>〜<5>の何れかに記載の塗着方法。
<7> 前記噴霧工程が、前記繊維材料及び/又は前記エレクトロスプレー噴霧機を移動させて連続的に1種類又は2種類以上の塗料を噴霧することを含む工程である、<6>に記載の塗着方法。
<8> 電解質溶液を含有した繊維材料が移動することによって、前記準備工程及び前記噴霧工程が連続的に行われる、<1>〜<7>の何れかに記載の塗着方法。
<9> 前記繊維材料が、糸、織布、不織布、編物、紙、又はフィルムである、<1>〜<8>の何れかに記載の塗着方法。
<10> 下記(1)〜(8)からなる群より選択される少なくとも1種の工程を含むことを特徴とする、繊維材料の製造方法。
(1)<1>〜<9>の何れかに記載の塗着方法によって染料を含有する塗料を塗着して繊維材料を染色することを含む染色処理工程。
(2)<1>〜<9>の何れかに記載の塗着方法によって抗菌剤及び/又は消臭剤を含有する塗料を塗着して繊維材料に抗菌作用及び/若しくは消臭作用を付与することを含む抗菌消臭化処理工程。
(3)<1>〜<9>の何れかに記載の塗着方法によって撥水撥油剤を含有する塗料を塗着して繊維材料に撥水撥油作用を付与することを含む撥水撥油化処理工程。
(4)<1>〜<9>の何れかに記載の塗着方法によって難燃剤を含有する塗料を塗着して繊維材料を燃えにくくする難燃化処理工程。
(5)<1>〜<9>の何れかに記載の塗着方法によって漂白剤を含有する塗料を塗着して繊維材料を漂白することを含む漂白処理工程。
(6)<1>〜<9>の何れかに記載の塗着方法によって柔軟剤を含有する塗料を塗着して繊維材料に柔軟性を付与することを含む柔軟化処理工程。
(7)<1>〜<9>の何れかに記載の塗着方法によって糊剤を含有する塗料を塗着して繊維材料を糊付けすることを含む糊付処理工程。
(8)<1>〜<9>の何れかに記載の塗着方法によって防汚剤を含有する塗料を塗着して繊維材料に防汚作用を付与することを含む防汚化処理工程。
<11> さらに紡糸工程、延伸工程、紡績工程、編織工程、及び精練工程からなる群より選択される少なくとも1種の工程を含む、<10>に記載の繊維材料の製造方法。
<12> 繊維材料を電解質溶液に浸漬すること、電解質溶液を繊維材料に噴霧すること、及び電解質溶液を繊維材料に滴下することからなる群より選択される少なくとも1種を行う電解質溶液接触機構、電解質溶液を含有した繊維材料に向かって塗料を噴霧するエレクトロスプレー噴霧機、並びに電解質溶液を含有した繊維材料を前記エレクトロスプレー噴霧機の噴霧先に移動させるための繊維材料送り機構を備えることを特徴とする、繊維材料加工装置。
<13> 2以上のエレクトロスプレー噴霧機を備える、<12>に記載の繊維材料加工装置。
<14> 前記エレクトロスプレー噴霧機として、下記(1)〜(8)からなる群より選択される少なくとも1種の塗料を噴霧するエレクトロスプレー噴霧機を備える、<12>又は<13>に記載の繊維材料加工装置。
(1)染料を含有する塗料。
(2)抗菌剤及び/又は消臭剤を含有する塗料。
(3)撥水撥油剤を含有する塗料。
(4)難燃剤を含有する塗料。
(5)漂白剤を含有する塗料。
(6)柔軟剤を含有する塗料。
(7)糊剤を含有する塗料。
(8)防汚剤を含有する塗料。
That is, the present invention is as follows.
<1> A method for applying a paint to a fiber material, comprising: a preparation step of preparing a fiber material containing an electrolyte solution; and a spraying step of spraying the paint toward the fiber material by electrospray.
<2> The electrolyte solution according to <1>, wherein the electrolyte solution is a solution containing at least one selected from the group consisting of alkali metal salts, alkaline earth metal salts, aluminum salts, ammonium salts, and transition metal salts. Coating method.
<3> The preparation step includes at least one selected from the group consisting of immersing the fiber material in an electrolyte solution, spraying the electrolyte solution onto the fiber material, and dropping the electrolyte solution onto the fiber material. The coating method according to <1> or <2>, which is a process.
<4> The paint contains at least one selected from the group consisting of a dye, an antibacterial agent, a deodorant, a water / oil repellent, a flame retardant, a bleaching agent, a softener, a paste, and an antifouling agent. The coating method according to any one of <1> to <3>, which is a solution.
<5> When the fiber material contains a reducing agent and the paint is a solution containing metal ions, the paint containing metal ions is sprayed on the fiber material in the spraying step, and the metal ions The coating method according to any one of <1> to <4>, wherein the reducing agent reacts to produce metal particles in the fiber material.
<6> The coating according to any one of <1> to <5>, wherein the spraying step includes spraying one type or two or more types of paints using two or more electrospray sprayers. How to wear.
<7> The spraying step according to <6>, wherein the spraying step includes a step of moving the fiber material and / or the electrospray sprayer to spray one or more types of paints continuously. Application method.
<8> The coating method according to any one of <1> to <7>, wherein the preparation step and the spraying step are continuously performed by moving the fiber material containing the electrolyte solution.
<9> The coating method according to any one of <1> to <8>, wherein the fiber material is yarn, woven fabric, nonwoven fabric, knitted fabric, paper, or film.
<10> A method for producing a fiber material, comprising at least one step selected from the group consisting of the following (1) to (8).
(1) A dyeing treatment step including dyeing a fiber material by applying a paint containing a dye by the applying method according to any one of <1> to <9>.
(2) A coating material containing an antibacterial agent and / or deodorant is applied by the coating method according to any one of <1> to <9> to impart an antibacterial action and / or a deodorizing action to the fiber material. An antibacterial debromination process comprising:
(3) Water-repellent / water-repellent, comprising applying a paint containing a water- and oil-repellent by the coating method according to any one of <1> to <9> to impart a water / oil repellent action to the fiber material. Oiling process.
(4) A flame retardant treatment step of applying a paint containing a flame retardant by the coating method according to any one of <1> to <9> to make the fiber material difficult to burn.
(5) A bleaching treatment step including bleaching the fiber material by applying a paint containing a bleaching agent by the coating method according to any one of <1> to <9>.
(6) A softening treatment step comprising applying a paint containing a softening agent by the coating method according to any one of <1> to <9> to impart flexibility to the fiber material.
(7) A gluing treatment step including gluing a fiber material by applying a paint containing a gluing agent by the coating method according to any one of <1> to <9>.
(8) An antifouling treatment step comprising applying a paint containing an antifouling agent by the coating method according to any one of <1> to <9> to impart an antifouling action to the fiber material.
<11> The method for producing a fiber material according to <10>, further including at least one process selected from the group consisting of a spinning process, a stretching process, a spinning process, a knitting process, and a scouring process.
<12> An electrolyte solution contact mechanism that performs at least one selected from the group consisting of immersing the fiber material in the electrolyte solution, spraying the electrolyte solution onto the fiber material, and dropping the electrolyte solution onto the fiber material, An electrospray sprayer that sprays paint onto a fiber material containing an electrolyte solution, and a fiber material feed mechanism for moving the fiber material containing the electrolyte solution to a spray destination of the electrospray sprayer And fiber material processing equipment.
<13> The fiber material processing apparatus according to <12>, comprising two or more electrospray sprayers.
<14> The electrospray sprayer according to <12> or <13>, comprising an electrospray sprayer that sprays at least one paint selected from the group consisting of the following (1) to (8) as the electrospray sprayer. Textile material processing equipment.
(1) A paint containing a dye.
(2) A paint containing an antibacterial agent and / or a deodorant.
(3) A paint containing a water / oil repellent.
(4) A paint containing a flame retardant.
(5) A paint containing a bleaching agent.
(6) A paint containing a softening agent.
(7) A paint containing a paste.
(8) A paint containing an antifouling agent.

本発明によれば、繊維材料に塗料を効率良く塗着させることができる。そのため、染色、抗菌消臭化処理等に応用することによって、これらの処理のために生じていた廃液の削減や乾燥処理等の省略が可能となるとともに、小ロット、多品種生産に適用可能となって、繊維製品の製造コストや環境負荷の低減に繋がる。   According to the present invention, a paint can be efficiently applied to a fiber material. Therefore, by applying to dyeing, antibacterial debromination treatment, etc., it is possible to reduce waste liquid generated for these treatments and to omit drying treatment, etc., and to be applicable to small lot and multi-product production. As a result, the manufacturing cost of the textile product and the reduction of the environmental load are reduced.

エレクトロスプレーにより繊維材料に向かって塗料を噴霧している状態を表す概念図である。It is a conceptual diagram showing the state which is spraying the coating material toward the fiber material by electrospray. (A)繊維材料を移動させて連続的に1種類又は2種類以上の塗料を噴霧する態様を表す概念図である。(B)1種類又は2種類以上の塗料を繊維材料の同位置に噴霧する態様を表す概念図である。(C)エレクトロスプレー噴霧機を移動させながら噴霧する態様を表す概念図である。(A) It is a conceptual diagram showing the aspect which moves a fiber material and sprays one type or two or more types of coating materials continuously. (B) It is a conceptual diagram showing the aspect which sprays the coating material of 1 type or 2 types or more to the same position of a fiber material. (C) It is a conceptual diagram showing the aspect sprayed, moving an electrospray sprayer. (A)準備工程として繊維材料を電解質溶液に浸漬した後、連続的に噴霧工程を行っている態様を表す概念図である。(B)準備工程として電解質溶液を繊維材料に噴霧した後、連続的に噴霧工程を行っている態様を表す概念図である。(C)準備工程として電解質溶液を繊維材料に滴下した後、連続的に噴霧工程を行っている態様を表す概念図である。(A) It is a conceptual diagram showing the aspect which is performing the spraying process continuously, after immersing a fiber material in an electrolyte solution as a preparatory process. (B) It is a conceptual diagram showing the aspect which is performing the spraying process continuously, after spraying an electrolyte solution on a fiber material as a preparatory process. (C) It is a conceptual diagram showing the aspect which is performing the spraying process continuously, after dripping an electrolyte solution to a fiber material as a preparatory process. (A)実施例1のエタノールを噴霧している状態を示す写真である(図面代用写真)。(B)比較例1のエタノールを噴霧している状態を示す写真である(図面代用写真)。(C)ノズルから噴霧された液滴が綿糸に向かって集束する様子を表した概念図である。(A) It is the photograph which shows the state which is spraying the ethanol of Example 1 (drawing substitute photograph). (B) It is a photograph which shows the state which is spraying the ethanol of the comparative example 1 (drawing substitute photograph). (C) It is the conceptual diagram showing a mode that the droplet sprayed from the nozzle converges toward a cotton thread. (A)実施例2において使用した装置の概念図である。(B)実施例2において使用した装置のエレクトロスプレー噴霧機部分の俯瞰図である。(A) It is a conceptual diagram of the apparatus used in Example 2. FIG. (B) It is an overhead view of the electrospray sprayer part of the apparatus used in Example 2. 実施例2の染色溶液を噴霧している状態を示す写真である(図面代用写真)。It is a photograph which shows the state which is spraying the dyeing | staining solution of Example 2 (drawing substitute photograph). (A)実施例3において使用した装置の概念図である。(B)実施例3において使用した装置のエレクトロスプレー噴霧機部分の俯瞰図である。(C)実施例3の染色溶液を噴霧している状態を示す写真である(図面代用写真)。(A) It is a conceptual diagram of the apparatus used in Example 3. FIG. (B) It is an overhead view of the electrospray sprayer part of the apparatus used in Example 3. (C) It is the photograph which shows the state which is spraying the dyeing solution of Example 3 (drawing substitute photograph). 実施例3によって多色染めされた綿糸の写真である(図面代用写真)。It is a photograph of the cotton yarn dyed in multiple colors by Example 3 (drawing substitute photograph). 比較例2の染色溶液を噴霧している状態を示す写真である(図面代用写真)。It is a photograph which shows the state which is spraying the dyeing | staining solution of the comparative example 2 (drawing substitute photograph). (A)実施例4において使用した装置の概念図である。(B)実施例4において使用した装置のエレクトロスプレー噴霧機部分の俯瞰図である。(A) It is a conceptual diagram of the apparatus used in Example 4. FIG. (B) It is an overhead view of the electrospray sprayer part of the apparatus used in Example 4. 綿糸を水洗浄する装置の概念図である。It is a conceptual diagram of the apparatus which water-washes a cotton thread. (A)左側が金属銀粒子の添着前の綿糸を示す写真、右側が実施例4によって金属銀粒子を添着した綿糸を示す写真である(図面代用写真)。(B)実施例4によって金属銀粒子を添着した綿糸の走査型電子顕微鏡写真である(図面代用写真)。(A) The left side is a photograph showing the cotton yarn before the attachment of the metallic silver particles, and the right side is a photograph showing the cotton yarn attached with the metallic silver particles according to Example 4 (drawing substitute photograph). (B) It is the scanning electron micrograph of the cotton yarn which attached the metal silver particle by Example 4 (drawing substitute photograph). 綿糸が電解質溶液の入った水槽、染色処理工程、機能材料付加(抗菌消臭化処理)工程、糊付処理工程を、加熱乾燥装置の順に通過する態様を表す概念図である。It is a conceptual diagram showing an aspect in which cotton yarn passes through a water tank containing an electrolyte solution, a dyeing process, a functional material addition (antibacterial debromination process), and a gluing process in order of a heating and drying apparatus. 綿糸の送り速度と金属銀粒子の添着量の関係を表したグラフである。It is a graph showing the relationship between the feeding speed of cotton yarn and the amount of metal silver particles attached. (A)実施例6において使用した装置の概念図である。(B)実施例6によって草木染めされた絹糸の写真である(図面代用写真)。(A) It is a conceptual diagram of the apparatus used in Example 6. FIG. (B) It is the photograph of the silk thread dyed with plants by Example 6 (drawing substitute photograph). (A)実施例7において使用した装置の概念図である。(B)実施例7によってグラデーション染色された綿糸の写真である(図面代用写真)。(A) It is a conceptual diagram of the apparatus used in Example 7. FIG. (B) It is the photograph of the cotton thread dyed by gradation by Example 7 (drawing substitute photograph). (A)実施例8において使用した装置の概念図である。(B)実施例8によってグラデーション染色された絹糸の写真である(図面代用写真)。(A) It is a conceptual diagram of the apparatus used in Example 8. FIG. (B) It is the photograph of the silk thread dyed by gradation by Example 8 (drawing substitute photograph). (A)実施例9において使用した装置の概念図である。(B)実施例9によって濃色染色された綿糸の写真である(図面代用写真)。(A) It is a conceptual diagram of the apparatus used in Example 9. FIG. (B) It is the photograph of the cotton thread dyed deeply by Example 9 (drawing substitute photograph). 実施例10によって染色された紙糸の写真である(図面代用写真)。It is a photograph of the paper yarn dye | stained by Example 10 (drawing substitute photograph). 様々な反応染料を用いて染色した綿糸の写真である(図面代用写真)。It is the photograph of the cotton yarn dye | stained using various reactive dyes (drawing substitute photograph).

本発明の実施態様である繊維材料への塗料の塗着方法、繊維材料の製造方法、及び繊維材料加工装置の詳細を説明するに当たり、具体例を挙げて説明するが、本発明の趣旨を逸脱しない限り以下の内容に限定されるものではなく、適宜変更して実施することができる。   In describing the details of the method for applying a coating material to a fiber material, the method for producing the fiber material, and the fiber material processing apparatus according to the embodiment of the present invention, a specific example will be described. However, it departs from the spirit of the present invention. As long as it does not, it is not limited to the following content, It can change suitably and can implement.

<繊維材料への塗料の塗着方法>
本発明の一態様である繊維材料への塗料の塗着方法(以下、「本発明の塗着方法」と略す場合がある。)は、電解質溶液を含有した繊維材料を準備する準備工程(以下、「準備工程」と略す場合がある。)、及びエレクトロスプレーにより前記繊維材料に向かって塗料を噴霧する噴霧工程(以下、「噴霧工程」と略す場合がある。)を含むことを特徴とする。
本発明者らは、染色、抗菌消臭化処理等に応用することができる繊維材料の新規な加工方法の研究を重ねた結果、繊維材料に電解質溶液を含ませることにより、エレクトロスプレー現象を利用して、染料、抗菌剤、消臭剤等を含有した塗料を繊維材料に効率良く塗着させることができることを見出したのである。エレクトロスプレー現象は、液体を充填したノズルと対電極との間に高電圧を印加して、ノズルと対電極との間に電場を生じさせることにより、液体が荷電液滴となって対電極に向かって噴霧される現象であるが、噴霧対象が繊維材料のような絶縁体である場合には、ノズルとの間に電場が生じ難く、塗料を効率良く塗着させることができない問題があった。本発明者らは、繊維材料に電解質溶液を含ませて、導電性を付与することにより、繊維材料とノズルとの間に電場を生じさせてエレクトロスプレー現象を利用した塗着が可能となることを見出したのである。ノズルと繊維材料の間の電場は、例えば電源を使用して、ノズル側を正電位に、繊維材料側を0kV若しくは負電位に設定する、或いはノズル側を負電位に、繊維材料側を0kV若しくは正電位に設定することによって、生じさせることができる。また、ノズルと繊維材料との間に電位勾配があればよいため、例えば(ノズルの電位)>(繊維材料の電位)>0に設定する、或いは0V>(繊維材料の電位)>(ノズルの電位)に設定した場合もエレクトロスプレー現象を生じさせることができる。このようなエレクトロスプレー現象は、発生した荷電液滴が電場によって噴霧対象に引き寄せられる(集束する)ため、効率良く塗料を塗着させることができる方法である。そのため、染色、抗菌消臭化処理等に応用することによって、これらの処理のために生じていた廃液の削減や乾燥処理等の省略が可能となるとともに、小ロット、多品種生産に適用可能となって、繊維製品の製造コストや環境負荷の低減に繋がるものと言える。また、例えば本発明の塗着方法を繊維材料の染色に利用する場合、かかる電解質溶液が染料を繊維材料へ定着させるための定着剤(「染色助剤」とも呼ばれる。)としての役割も果たすため、非常に効率の良い染色方法になる。
なお、本発明において「繊維材料」とは、高分子化合物を構成成分として含む糸状の材料、又はこれを束ねた材料(綿、織布、不織布、紙等)を意味し、具体的な材質、天然繊維・合成繊維の違い、材料の形態等は特に限定されないものとする。また、本発明は、衣類や紙製品等に加工させた状態で上記塗着方法を利用することを排除するものではなく、繊維材料としての材料形態が保持されている製品に上記塗着方法を利用することも、本発明の塗着方法に含まれるものとする。
また、「エレクトロスプレーにより繊維材料に向かって塗料を噴霧する」とは、エレクトロスプレー現象を利用して繊維材料に塗料を噴霧する、即ち、噴霧機のノズルの中に塗料を充填し、ノズルと噴霧対象である繊維材料との間に電場を生じさせて、塗料を繊維材料に向かって噴霧することを意味するものとする(以下、エレクトロスプレー現象を利用して塗料を噴霧する装置を「エレクトロスプレー噴霧機」と略す場合がある。)。なお、エレクトロスプレーにより繊維材料に向かって塗料を噴霧している状態の概念図を図1に示す(101が電解質溶液を含有した繊維材料、102がエレクトロスプレー噴霧機のノズル、103が噴霧された塗料、104がエレクトロスプレー噴霧機のノズルと繊維材料との距離を表しており、繊維材料101とエレクトロスプレー噴霧機のノズルは電極、導線、電源等を介して接続している。)。通常、エレクトロスプレー噴霧機は、噴霧方向を定めるためのノズル、及びノズルと噴霧対象である繊維材料との間に電場を生じさせるための電源(電圧制御装置等。ノズルと繊維材料を接続する電極、導線等を含む。)少なくとも備えている(なお、2以上のエレクトロスプレー噴霧機を使用する場合、1つの電源を共有してもよく、全てのエレクトロスプレー噴霧機が個別の電源を備えていなくてもよい。)。また、ノズル自体が導電性の材料で作製されているか、或いはノズルの中に電極(例えば、白金線)が設置されており、ノズルと噴霧対象である繊維材料はそれぞれ電源(電圧制御装置等)に接続されて、電圧を印加することによって、ノズルと繊維材料との間に電場が生じる仕組みとなっている。
<Method of applying paint to fiber material>
The method for applying a paint to a fiber material which is one embodiment of the present invention (hereinafter sometimes abbreviated as “the coating method of the present invention”) is a preparation step (hereinafter referred to as a fiber material containing an electrolyte solution). , And may be abbreviated as “preparation step”), and a spraying step of spraying the paint toward the fiber material by electrospraying (hereinafter sometimes abbreviated as “spraying step”). .
As a result of repeated research on new processing methods for fiber materials that can be applied to dyeing, antibacterial debromination treatment, etc., the present inventors have utilized the electrospray phenomenon by including an electrolyte solution in the fiber materials. The present inventors have found that a coating material containing a dye, an antibacterial agent, a deodorant and the like can be efficiently applied to a fiber material. In the electrospray phenomenon, a high voltage is applied between a nozzle filled with a liquid and a counter electrode, and an electric field is generated between the nozzle and the counter electrode, whereby the liquid becomes charged droplets on the counter electrode. However, when the spray target is an insulator such as a fiber material, there is a problem that an electric field is hardly generated between the nozzle and the paint, and the paint cannot be applied efficiently. . The inventors of the present invention can apply an electrospray phenomenon by generating an electric field between the fiber material and the nozzle by adding an electrolyte solution to the fiber material to impart conductivity. Was found. The electric field between the nozzle and the fiber material is, for example, using a power source, setting the nozzle side to a positive potential and the fiber material side to 0 kV or a negative potential, or setting the nozzle side to a negative potential and the fiber material side to 0 kV or It can be generated by setting it to a positive potential. In addition, since it is sufficient if there is a potential gradient between the nozzle and the fiber material, for example, (nozzle potential)> (fiber material potential)> 0 is set, or 0V> (fiber material potential)> (nozzle potential) The electrospray phenomenon can also be caused when the potential is set. Such an electrospray phenomenon is a method in which a paint can be applied efficiently because generated charged droplets are attracted (focused) to an object to be sprayed by an electric field. Therefore, by applying to dyeing, antibacterial debromination treatment, etc., it is possible to reduce waste liquid generated for these treatments and to omit drying treatment, etc., and to be applicable to small lot and multi-product production. Thus, it can be said that this leads to a reduction in the manufacturing cost and environmental load of the textile product. Further, for example, when the coating method of the present invention is used for dyeing fiber materials, the electrolyte solution also serves as a fixing agent (also referred to as “dyeing aid”) for fixing the dye to the fiber material. It becomes a very efficient dyeing method.
In the present invention, the “fiber material” means a thread-like material containing a polymer compound as a constituent component, or a material in which this is bundled (cotton, woven fabric, non-woven fabric, paper, etc.), a specific material, The difference between natural and synthetic fibers, the form of the material, etc. are not particularly limited. Further, the present invention does not exclude the use of the above-described coating method in a state of being processed into clothing, paper products, etc., and the above-described coating method is applied to a product in which a material form as a fiber material is maintained. Utilization is also included in the coating method of the present invention.
In addition, “spraying the paint toward the fiber material by electrospray” means that the paint is sprayed on the fiber material by utilizing the electrospray phenomenon, that is, the paint is filled in the nozzle of the sprayer, It means that an electric field is generated between the fiber material to be sprayed and the paint is sprayed toward the fiber material (hereinafter, a device for spraying paint using the electrospray phenomenon is referred to as “electro It may be abbreviated as “spray sprayer”.) In addition, the conceptual diagram of the state which is spraying the coating material toward the fiber material by electrospray is shown in FIG. 1 (101 is the fiber material containing the electrolyte solution, 102 is the nozzle of the electrospray sprayer, and 103 is sprayed. The paint 104 represents the distance between the nozzle of the electrospray sprayer and the fiber material, and the fiber material 101 and the nozzle of the electrospray sprayer are connected via an electrode, a conductor, a power source and the like. Usually, an electrospray sprayer has a nozzle for determining the spraying direction, and a power source for generating an electric field between the nozzle and the fiber material to be sprayed (voltage control device, etc., electrodes for connecting the nozzle and the fiber material) (Including conductors, etc.) At least provided (Note that when two or more electrospray sprayers are used, one power supply may be shared, and not all electrospray sprayers have separate power supplies. May be.) Also, the nozzle itself is made of a conductive material, or an electrode (for example, platinum wire) is installed in the nozzle, and the nozzle and the fiber material to be sprayed are each supplied with a power source (voltage control device, etc.) By applying a voltage, the electric field is generated between the nozzle and the fiber material.

(準備工程)
本発明に係る準備工程は、後述する噴霧工程に使用する繊維材料を準備するものであり、具体的な準備方法は特に限定されず、電解質溶液を含有した繊維材料を入手しても、或いは電解質溶液を含有した繊維材料を自ら調製してもよい。また、電解質溶液を含有した繊維材料を自ら調製する場合の調製方法も特に限定されないが、例えば繊維材料を電解質溶液に浸漬する方法、電解質溶液を繊維材料に噴霧する方法、及び電解質溶液を繊維材料に滴下する方法が挙げられる。本発明に係る準備工程としては、繊維材料を電解質溶液に浸漬すること、電解質溶液を繊維材料に噴霧すること、及び電解質溶液を繊維材料に滴下することからなる群より選択される少なくとも1種を含む工程であることが好ましい。
(Preparation process)
The preparation process according to the present invention prepares a fiber material to be used in the spraying process to be described later, and the specific preparation method is not particularly limited. Even if a fiber material containing an electrolyte solution is obtained, or an electrolyte The fiber material containing the solution may be prepared by itself. Also, the preparation method when the fiber material containing the electrolyte solution is prepared by itself is not particularly limited. For example, the method of immersing the fiber material in the electrolyte solution, the method of spraying the electrolyte solution onto the fiber material, and the electrolyte solution as the fiber material The method of dripping is mentioned. As a preparatory process according to the present invention, at least one selected from the group consisting of immersing the fiber material in an electrolyte solution, spraying the electrolyte solution onto the fiber material, and dropping the electrolyte solution onto the fiber material, It is preferable that it is a process including.

繊維材料が含有する電解質溶液の電解質の種類、濃度、含有量等は、特に限定されず、塗着させる塗料の種類や繊維材料の種類等に応じて適宜設定することができる(例えば、繊維材料の種類に応じて中性の電解質やアルカリ性の電解質を選択することが挙げられる。)。
電解質の種類としては、炭酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化マグネシウム、硫酸アルミニウム、炭酸アルミニウム、炭酸カリウム、酢酸カリウム、硫酸カリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、カリウムミョウバン等のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、又はアルミニウム塩が挙げられるほか、炭酸アンモニウム、酢酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、水酸化アンモニウム、塩化アンモニウム等のアンモニウム塩、塩化鉄、硫酸鉄等の遷移金属塩等が挙げられる。これらの中でも、炭酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、硫酸アルミニウム、炭酸アルミニウム、酢酸アンモニウム、カリウムミョウバン、及び硫酸鉄からなる群より選択される少なくとも1種を含有することが好ましい。
電解質溶液の濃度は、通常0.001質量%以上、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは2.5質量%以上であり、通常20.0質量%以下、好ましくは15.0質量%以下、より好ましくは10.0質量%以下である。上記範囲内であると、効率良く塗料を塗着させることができる。
繊維材料が含有する電解質溶液の含有量(繊維材料100質量%における電解質溶液の質量)は、通常300質量%以上、好ましくは400質量%以上、より好ましくは500質量%以上であり、通常1000質量%以下、好ましくは850質量%以下、より好ましくは700質量%以下である。上記範囲内であると、効率良く塗料を塗着させることができる。
The type, concentration, content, etc. of the electrolyte in the electrolyte solution contained in the fiber material are not particularly limited, and can be appropriately set according to the type of paint to be applied, the type of fiber material, etc. (for example, the fiber material) Depending on the type, a neutral electrolyte or an alkaline electrolyte can be selected.)
The types of electrolytes include sodium carbonate, sodium acetate, sodium sulfate, sodium hydroxide, sodium chloride, magnesium chloride, aluminum sulfate, aluminum carbonate, potassium carbonate, potassium acetate, potassium sulfate, potassium chloride, calcium chloride, potassium alum, etc. Examples include alkali metal salts, alkaline earth metal salts, and aluminum salts; ammonium salts such as ammonium carbonate, ammonium acetate, ammonium sulfate, ammonium hydroxide, and ammonium chloride; and transition metal salts such as iron chloride and iron sulfate. It is done. Among these, it is preferable to contain at least one selected from the group consisting of sodium carbonate, sodium acetate, sodium sulfate, sodium hydroxide, aluminum sulfate, aluminum carbonate, ammonium acetate, potassium alum, and iron sulfate.
The concentration of the electrolyte solution is usually 0.001% by mass or more, preferably 0.1% by mass or more, more preferably 2.5% by mass or more, and usually 20.0% by mass or less, preferably 15.0% by mass. Hereinafter, it is more preferably 10.0% by mass or less. When it is within the above range, the paint can be applied efficiently.
The content of the electrolyte solution contained in the fiber material (the mass of the electrolyte solution in 100% by mass of the fiber material) is usually 300% by mass or more, preferably 400% by mass or more, more preferably 500% by mass or more, and usually 1000% by mass. % Or less, preferably 850 mass% or less, more preferably 700 mass% or less. When it is within the above range, the paint can be applied efficiently.

本発明に係る準備工程において準備する繊維材料は、還元剤を含有するものであってもよい。詳細については後述するが、例えば繊維材料が還元剤を含有し、本発明に係る噴霧工程において金属イオンを含有する塗料を噴霧することによって、金属イオンと還元剤が反応して繊維材料中で金属粒子を生成させることができる。
なお、還元剤としては、例えば水素化ホウ素ナトリウム、水素化アルミニウムリチウム、亜硫酸塩、亜硝酸塩、ヒドラジン、アスコルビン酸及びその塩、シュウ酸及びその塩等が挙げられるが、これらの還元剤は電解質としての役割も果たすために、前述した電解質の代わりに、これらの還元剤を溶解した溶液を電解質溶液として使用してもよい。
The fiber material prepared in the preparation process according to the present invention may contain a reducing agent. Although details will be described later, for example, the fiber material contains a reducing agent, and by spraying a paint containing metal ions in the spraying process according to the present invention, the metal ions and the reducing agent react to form a metal in the fiber material. Particles can be generated.
Examples of the reducing agent include sodium borohydride, lithium aluminum hydride, sulfite, nitrite, hydrazine, ascorbic acid and its salt, oxalic acid and its salt, and these reducing agents are used as electrolytes. Therefore, instead of the above-described electrolyte, a solution in which these reducing agents are dissolved may be used as the electrolyte solution.

本発明に係る準備工程において準備する繊維材料は、必ずしも全面に電解質溶液を含有する必要はなく、部分的に電解質溶液を含有したものであってもよい。エレクトロスプレー法は、帯電した部分に噴霧した液滴が引き寄せられるため、繊維材料の部分的に塗料を塗着させることにも応用することができる。   The fiber material prepared in the preparation process according to the present invention does not necessarily need to contain the electrolyte solution on the entire surface, and may partially contain the electrolyte solution. The electrospray method can also be applied to partially applying a coating material on a fiber material because droplets sprayed on a charged portion are attracted.

本発明に係る準備工程が、繊維材料を電解質溶液に浸漬することを含む場合の浸漬方法は、特に限定されないが、例えば電解質溶液が投入されている液槽に繊維材料を浸漬させる方法が挙げられる。また、電解質溶液を繊維材料に噴霧することを含む場合の噴霧方法も特に限定されないが、スプレーガン等の公知の噴霧機を利用して電解質溶液を繊維材料に噴霧する方法が挙げられる。さらに電解質溶液を繊維材料に滴下することを含む場合の滴下方法も特に限定されないが、公知の滴下器具を利用して電解質溶液を繊維材料に滴下する方法が挙げられる。   The dipping method in the case where the preparation step according to the present invention includes dipping the fiber material in the electrolyte solution is not particularly limited, and examples thereof include a method of dipping the fiber material in a liquid tank in which the electrolyte solution is charged. . Moreover, the spraying method in the case of spraying the electrolyte solution onto the fiber material is not particularly limited, and examples thereof include a method of spraying the electrolyte solution onto the fiber material using a known sprayer such as a spray gun. Furthermore, the dropping method in the case of including dropping the electrolyte solution onto the fiber material is not particularly limited, but a method of dropping the electrolyte solution onto the fiber material using a known dropping device may be mentioned.

(噴霧工程)
本発明に係る噴霧工程は、前述の準備工程によって準備した繊維材料に向かって、エレクトロスプレーにより塗料を噴霧する工程であるが、使用するエレクトロスプレー噴霧機の構造等は、特に限定されず、公知のものを適宜選択することができる。通常、電圧を印加することによって生じた電場に充填された塗料が接触するように、ノズル自体が導電性の材料で作製されているか、或いはノズルの中に電極(例えば、白金線)が設置されている。
エレクトロスプレー噴霧機のノズルの噴霧口の口径は、通常0.03mm以上、好ましくは0.05mm以上、より好ましくは0.1mm以上であり、通常1.0mm以下、好ましくは0.5mm以下、より好ましくは0.3mm以下である。上記範囲内であると、効率良く塗料を塗着させることができる。
(Spraying process)
The spraying process according to the present invention is a process of spraying paint by electrospray toward the fiber material prepared by the above-mentioned preparation process, but the structure of the electrospray sprayer to be used is not particularly limited and is publicly known. Can be appropriately selected. Usually, the nozzle itself is made of a conductive material, or an electrode (for example, a platinum wire) is installed in the nozzle so that the paint filled in the electric field generated by applying voltage is in contact. ing.
The diameter of the spray nozzle of the nozzle of the electrospray sprayer is usually 0.03 mm or more, preferably 0.05 mm or more, more preferably 0.1 mm or more, and usually 1.0 mm or less, preferably 0.5 mm or less, more Preferably it is 0.3 mm or less. When it is within the above range, the paint can be applied efficiently.

本発明に係る噴霧工程は、エレクトロスプレーにより繊維材料に向かって塗料を噴霧する工程であるが、発生する電場によって噴霧した塗料が繊維材料に引き寄せられるため、繊維材料は必ずしもエレクトロスプレー噴霧機のノズルの噴霧方向上に存在する必要はない。但し、繊維材料は、エレクトロスプレー噴霧機のノズルの噴霧方向から45°以内の範囲に存在することが好ましく、30°以内の範囲に存在することがより好ましい。上記範囲内であると、効率良く塗料を塗着させることができる。   The spraying process according to the present invention is a process of spraying the paint toward the fiber material by electrospray. However, since the sprayed paint is attracted to the fiber material by the generated electric field, the fiber material is not necessarily the nozzle of the electrospray sprayer. It is not necessary to exist in the spray direction. However, the fiber material is preferably present in a range within 45 ° from the spray direction of the nozzle of the electrospray sprayer, and more preferably in a range within 30 °. When it is within the above range, the paint can be applied efficiently.

本発明に係る噴霧工程におけるエレクトロスプレー噴霧機のノズルと繊維材料との距離(エレクトロスプレー噴霧機のノズル先端と繊維材料の最短距離)は、通常5mm以上、好ましくは7mm以上、より好ましくは10mm以上であり、通常40mm以下、好ましくは30mm以下、より好ましくは20mm以下である。上記範囲内であると、効率良く塗料を塗着させることができる。   The distance between the nozzle of the electrospray sprayer and the fiber material in the spraying process according to the present invention (the shortest distance between the nozzle tip of the electrospray sprayer and the fiber material) is usually 5 mm or more, preferably 7 mm or more, more preferably 10 mm or more. It is usually 40 mm or less, preferably 30 mm or less, more preferably 20 mm or less. When it is within the above range, the paint can be applied efficiently.

本発明に係る噴霧工程における印加電圧(ノズルと繊維材料との間に生じさせる電位差)は、通常5.5kV以上、好ましくは6kV以上、より好ましくは7kV以上であり、通常16kV以下、好ましくは15kV以下、より好ましくは12kV以下である。
また、ノズルに印加する電位は、通常正電位であり、基準電位を接地とした場合の電位は、通常+2.0kV以上、好ましくは+3.0kV以上、より好ましくは+4.5kV以上であり、通常+10.0kV以下、好ましくは+8kV以下、より好ましくは+7kV以下である。
一方、繊維材料に印加する電位は、通常負電位であり、基準電位を接地とした場合の電位は、通常−5kV以上、好ましくは−4kV以上、より好ましくは−3.5kV以上であり、通常−0.5kV以下、好ましくは−1kV以下、より好ましくは−2kV以下である。
上記範囲内であると、効率良く塗料を塗着させることができる。
The applied voltage (potential difference generated between the nozzle and the fiber material) in the spraying process according to the present invention is usually 5.5 kV or more, preferably 6 kV or more, more preferably 7 kV or more, and usually 16 kV or less, preferably 15 kV. Below, more preferably 12 kV or less.
The potential applied to the nozzle is usually a positive potential, and the potential when the reference potential is grounded is usually +2.0 kV or more, preferably +3.0 kV or more, more preferably +4.5 kV or more. +10.0 kV or less, preferably +8 kV or less, more preferably +7 kV or less.
On the other hand, the potential applied to the fiber material is usually a negative potential, and the potential when the reference potential is grounded is usually −5 kV or more, preferably −4 kV or more, more preferably −3.5 kV or more. -0.5 kV or less, preferably -1 kV or less, more preferably -2 kV or less.
When it is within the above range, the paint can be applied efficiently.

本発明に係る噴霧工程における塗料の噴霧量は、通常3μL/min以上、好ましくは5μL/min以上、より好ましくは7μL/min以上であり、通常50μL/min以下、好ましくは30μL/min以下、より好ましくは20μL/min以下である。上記範囲内であると、効率良く塗料を塗着させることができる。   The spray amount of the paint in the spraying process according to the present invention is usually 3 μL / min or more, preferably 5 μL / min or more, more preferably 7 μL / min or more, and usually 50 μL / min or less, preferably 30 μL / min or less. Preferably, it is 20 μL / min or less. When it is within the above range, the paint can be applied efficiently.

本発明に係る噴霧工程において噴霧する塗料に含まれる成分は、塗着目的(塗着方法の用途)に応じて適宜選択することができるが、塗料に含まれる成分として、例えば(a)繊維材料を変性するため若しくは繊維材料に機能を付与するために使用される変性・機能付与成分及び補助成分、(b)繊維材料中で形成させる物質の原料化合物、(c)溶媒等に分類することができる。以下、(a)〜(c)についてそれぞれ詳細に説明する。
(a)変性・機能付与成分及び補助成分
「変性・機能付与成分」とは、例えば繊維材料を染色するための染料(顔料)のほか、抗菌剤、消臭剤、撥水撥油剤、難燃剤、漂白剤、柔軟剤、糊剤、防汚剤等の繊維材料を変性するため若しくは繊維材料に機能を付与するために使用される公知の成分を意味するものとする。また、「補助成分」とは、例えば染料の分散性・定着性を高めるために用いられる界面活性剤、染色に使用される酸・塩基等の繊維材料の加工処理に使用される補助的な成分を意味するものとする。下記に染料等の具体的種類を列挙するが、繊維材料に使用される変性・機能付与成分は幅広く市販されており、本発明の塗着方法が下記に挙げるものに限定されない。なお、本発明における「染料」には、溶媒に溶解しない「顔料」も含まれるものとする。
・染料(顔料)
直接染料、酸性染料(レベリング系、ハーフミーリング系、ミーリング系)、分散染料(アゾ系、キノン系)、反応染料、カチオン染料、建染染料、硫化染料、ナフトール染料
・抗菌剤、消臭剤
銀、酸化チタン、酸化亜鉛、金、白金、銅、ゼオライト、木炭、トリアジン系化合物、フェノール系化合物、キチン、キトサン
・撥水撥油剤
フッ素系高分子化合物、シリコン系高分子化合物、ポリオレフィン系高分子有機化合物
・難燃剤
リン系有機化合物、ハロゲン系化合物、硫酸アンモニウム、酸化アンチモン、水酸化アルミニウム、ケイ酸ナトリウム
(b)原料化合物
「原料化合物」とは、具体的には繊維材料中で形成させる物質の原料化合物を意味し、例えば抗菌剤、消臭剤として用いられる銀や酸化チタン等の無機固体化合物を繊維材料に塗着させるために有効な成分である。具体的な原料化合物としては、無機固体化合物の原料となる金属イオン(金属塩)、有機金属化合物、並びに金属イオンや有機金属化合物を酸化する酸化剤、又は還元する還元剤が挙げられる。
・金属イオン(金属塩)
硝酸銀(AgNO)、テトラクロロ金(III)酸(HAuCl)、ヘキサクロロ白金酸(HPtCl)、塩化銅(II)(CuCl
・有機金属化合物
アルコキシシラン
・酸化剤
過酸化水素、オゾン、塩酸、硫酸
・還元剤
水素化ホウ素ナトリウム、水素化アルミニウムリチウム、亜硫酸塩、亜硝酸塩、ヒドラジン、アスコルビン酸及びその塩、シュウ酸及びその塩
(c)溶媒
塗料に使用される溶媒は、塗料に含まれる成分等に応じて適宜選択されるべきであるが、コストの観点から通常水を使用する。なお、水のほか、メタノール、エタノール、1−プロピルアルコール、2−プロピルアルコール、ブタノール、酢酸、ギ酸等のプロトン性極性溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、アセトニトリル、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性溶媒;ヘキサン、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、ジクロロメタン、ジクロロエタン、トリクロロエタン、クロロホルム、トリクロロエチレン、ベンゼン、エチルベンゼン、キシレン、トルエン、ジエチルエーテル、1,4−ジオキサン、酢酸メチル、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、塩化メチレン等の無極性溶媒等が挙げられる。なお、溶媒は1種類に限られず、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。
The components contained in the paint sprayed in the spraying process according to the present invention can be appropriately selected according to the purpose of application (application of the application method). Examples of the components contained in the paint include (a) fiber material May be classified into modification / function-imparting components and auxiliary components used to modify the fiber or to impart functions to the fiber material, (b) raw material compounds of substances formed in the fiber material, (c) solvents, etc. it can. Hereinafter, (a) to (c) will be described in detail.
(A) Modification / function-imparting component and auxiliary component “Modification / function-imparting component” means, for example, dyes (pigments) for dyeing fiber materials, antibacterial agents, deodorants, water / oil repellents, flame retardants It is intended to mean known components used for modifying fiber materials such as bleaching agents, softeners, glues, antifouling agents, etc., or for imparting functions to fiber materials. In addition, “auxiliary component” means, for example, a surfactant used for enhancing the dispersibility / fixing property of a dye, and an auxiliary component used for processing a fiber material such as an acid / base used for dyeing. Means. Specific types of dyes and the like are listed below, but the modification / function-imparting components used for the fiber material are widely available, and the coating method of the present invention is not limited to those listed below. The “dye” in the present invention includes “pigments” that are not soluble in a solvent.
・ Dyes (pigments)
Direct dye, acid dye (leveling, half-milling, milling), disperse dye (azo, quinone), reactive dye, cationic dye, vat dye, sulfur dye, naphthol dye / antibacterial agent, deodorant silver , Titanium oxide, Zinc oxide, Gold, Platinum, Copper, Zeolite, Charcoal, Triazine compound, Phenol compound, Chitin, Chitosan / Water / oil repellent Fluorine polymer compound, Silicon polymer compound, Polyolefin polymer organic Compounds / Flame retardants Phosphorus organic compounds, halogen compounds, ammonium sulfate, antimony oxide, aluminum hydroxide, sodium silicate (b) Raw material compounds “Raw materials” specifically refers to raw materials for substances formed in fiber materials Means a compound, for example, an inorganic solid compound such as silver or titanium oxide used as an antibacterial agent or deodorant as a fiber material It is an effective component for coating. Specific examples of the raw material compound include metal ions (metal salts), organic metal compounds, and oxidizing agents that oxidize or reduce metal ions and organic metal compounds, which are raw materials for inorganic solid compounds.
・ Metal ions (metal salts)
Silver nitrate (AgNO 3 ), tetrachloroauric (III) acid (HAuCl 4 ), hexachloroplatinic acid (H 2 PtCl 6 ), copper (II) chloride (CuCl 2 )
・ Organic metal compounds Alkoxy silanes ・ Oxidizing agents Hydrogen peroxide, ozone, hydrochloric acid, sulfuric acid, reducing agents Sodium borohydride, lithium aluminum hydride, sulfites, nitrites, hydrazine, ascorbic acid and its salts, oxalic acid and its salts (C) Solvent The solvent used in the paint should be appropriately selected according to the components contained in the paint, but water is usually used from the viewpoint of cost. In addition to water, protic polar solvents such as methanol, ethanol, 1-propyl alcohol, 2-propyl alcohol, butanol, acetic acid, formic acid; acetone, methyl ethyl ketone, acetonitrile, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethyl Aprotic polar solvents such as acetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethyl sulfoxide; hexane, cyclohexane, cyclohexanone, dichloromethane, dichloroethane, trichloroethane, chloroform, trichloroethylene, benzene, ethylbenzene, xylene, toluene, diethyl ether, 1,4 -Nonpolar solvents such as dioxane, methyl acetate, ethyl acetate, tetrahydrofuran, and methylene chloride. In addition, a solvent is not restricted to 1 type, You may use combining 2 or more types.

本発明に係る噴霧工程において噴霧する塗料に含まれる成分の濃度は、成分の種類等に応じて適宜選択されるものであるが、通常0.05質量%以上、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.25質量%以上であり、通常2.0質量%以下、好ましくは1.5質量%以下、より好ましくは1.0質量%以下である。上記範囲内であると、効率良く塗料を塗着させることができる。   The concentration of the component contained in the paint sprayed in the spraying process according to the present invention is appropriately selected according to the type of the component and the like, but is usually 0.05% by mass or more, preferably 0.1% by mass or more. More preferably, it is 0.25% by mass or more, usually 2.0% by mass or less, preferably 1.5% by mass or less, more preferably 1.0% by mass or less. When it is within the above range, the paint can be applied efficiently.

本発明に係る噴霧工程の好ましい態様として、金属イオンを含有する塗料を繊維材料に噴霧することが挙げられる。例えば、繊維材料が還元剤を含有している場合、本発明に係る噴霧工程において金属イオンを含有する塗料を噴霧することによって、金属イオンと還元剤が反応して繊維材料中で金属粒子を生成させることができる。
なお、かかる態様で生成させる金属粒子の種類(元素)、粒子形態等は特に限定されないが、水素よりもイオン化傾向小さい貴金属が好ましく、具体的には銅、銀、パラジウム、白金、及び金が好ましい。このような金属であると、繊維材料中で生成させ易く、また抗菌作用や菌の増殖抑制に基づく消臭作用が発現されるため、繊維材料に抗菌作用及び/又は消臭作用を付与する抗菌消臭化方法として利用することができる。また、生成させる金属粒子の平均粒子径は、通常100nm以下、好ましくは70nm以下、より好ましくは50nm以下であり、通常1nm以上、好ましくは2nm以上、より好ましくは3nm以上である。なお、金属粒子の平均粒子径は、具体的には体積平均粒子径を意味し、例えば電子顕微鏡観察や動的光散乱法等によって測定することができる。
As a preferred embodiment of the spraying process according to the present invention, spraying a coating material containing metal ions onto the fiber material can be mentioned. For example, when the fiber material contains a reducing agent, by spraying a paint containing metal ions in the spraying process according to the present invention, the metal ions and the reducing agent react to generate metal particles in the fiber material. Can be made.
In addition, the kind (element), particle form, and the like of the metal particles generated in this manner are not particularly limited, but a noble metal having a smaller ionization tendency than hydrogen is preferable, and specifically, copper, silver, palladium, platinum, and gold are preferable. . Such a metal is easy to be produced in a fiber material, and also exhibits an antibacterial action and / or a deodorizing action based on bacterial growth inhibition, so that the antibacterial action and / or deodorizing action is imparted to the fiber material. It can be used as a debromating method. Moreover, the average particle diameter of the metal particles to be generated is usually 100 nm or less, preferably 70 nm or less, more preferably 50 nm or less, and usually 1 nm or more, preferably 2 nm or more, more preferably 3 nm or more. The average particle diameter of the metal particles specifically means a volume average particle diameter, and can be measured by, for example, observation with an electron microscope or a dynamic light scattering method.

本発明に係る噴霧工程は、2以上のエレクトロスプレー噴霧機を用いて1種類又は2種類以上の塗料を噴霧することを含む工程であってもよい。2以上のエレクトロスプレー噴霧機を用いて1種類又は2種類以上の塗料を噴霧する態様としては、例えば図2の(A)に示すように繊維材料を移動させて連続的に1種類又は2種類以上の塗料を噴霧する態様(以下、「図2の(A)の態様」と略す場合がある。)、及び図2(B)に示すように1種類又は2種類以上の塗料を繊維材料の同位置に噴霧する態様(以下、「図2の(B)の態様」と略す場合がある。)が挙げられる(図2の201は電解質溶液を含有した繊維材料、202はエレクトロスプレー噴霧機、203は噴霧された塗料、204は203とは異なる種類の噴霧された塗料を表す。)。
図2の(A)の態様は、例えば同一又は異なる色の染料を連続的に塗着させる場合や染料を塗着させた後に連続的に抗菌剤及び/又は消臭剤を塗着させる場合等に利用することができる。なお、図2の(A)の態様では、繊維材料を移動させるため、鉄道車両のパンタグラフと架線のように、繊維材料に電位を印加するための導線や電極は、繊維材料と固定されないようにする(例えば、図5の507の電圧印加用電極が挙げられる。)。
より具体的な態様としては、異なる色の染料を塗着して、色や濃淡を連続的に変化させる染色方法(グラデーション染色、実施例7及び8参照)、3原色、黒色、白色等を塗着して色調を調整する染色方法、同一色を塗着して色を濃くする染色方法(濃色染色、実施例9参照)等に利用することができる。また、このような染色方法において、噴霧された塗料が繊維材料に塗着することを一時的に遮断するシャッター(例えば、実施例7及び8におけるろ紙シャッター1609、1709)や電源リレーのON/OFFを利用することによって、塗着する塗料の量を精密に調節することによって、より精巧な染色等を行うことができる。
図2の(B)の態様は、同じ又は異なる塗料を繊維材料の同じ位置に同時に塗着させる場合等に利用することができる。
The spraying process according to the present invention may be a process including spraying one type or two or more types of paints using two or more electrospray sprayers. As an aspect of spraying one type or two or more types of paints using two or more electrospray sprayers, for example, as shown in FIG. As shown in FIG. 2 (B), an embodiment in which the above-mentioned paint is sprayed (hereinafter sometimes abbreviated as “aspect of FIG. 2 (A)”) and one or more kinds of paints are applied to the fiber material. A mode of spraying to the same position (hereinafter sometimes abbreviated as “mode of (B) of FIG. 2”) is exemplified (201 in FIG. 2 is a fiber material containing an electrolyte solution, 202 is an electrospray sprayer, 203 represents a sprayed paint, and 204 represents a different kind of sprayed paint from 203).
The mode of (A) of FIG. 2 is, for example, the case where dyes of the same or different colors are continuously applied, the case where antibacterial agents and / or deodorants are applied continuously after the dyes are applied, etc. Can be used. 2A, in order to move the fiber material, the conductors and electrodes for applying a potential to the fiber material, such as a pantograph and an overhead wire of a railway vehicle, are not fixed to the fiber material. (For example, a voltage application electrode 507 in FIG. 5 is cited.)
As a more specific aspect, a dyeing method in which different color dyes are applied and the color and shade are continuously changed (gradation dyeing, see Examples 7 and 8), three primary colors, black, white, etc. are applied. It can be used for a dyeing method for adjusting the color tone by wearing, a dyeing method for applying the same color to darken the color (dark color dyeing, see Example 9), and the like. Further, in such a dyeing method, a shutter (for example, filter paper shutters 1609 and 1709 in Examples 7 and 8) and a power relay ON / OFF that temporarily blocks the sprayed paint from being applied to the fiber material. By using this, it is possible to perform more precise dyeing or the like by precisely adjusting the amount of paint to be applied.
The mode of (B) in FIG. 2 can be used when the same or different paint is applied simultaneously to the same position of the fiber material.

本発明に係る噴霧工程は、エレクトロスプレー噴霧機を移動させながら噴霧することを含む工程であってもよい。エレクトロスプレー噴霧機を移動させながら噴霧する態様としては、例えば図2の(C)に示すような態様(以下、「図2の(C)の態様」と略す場合がある。)が挙げられる。
図2の(C)の態様は、例えば選択的に塗料を塗着させたい場合や重点的に塗料を塗着させたい場合等に利用することができる。
The spraying process according to the present invention may be a process including spraying while moving the electrospray sprayer. As an aspect which sprays, moving an electrospray sprayer, the aspect as shown to (C) of FIG. 2, for example (henceforth "the aspect of (C) of FIG. 2" may be abbreviated below) is mentioned.
The mode of (C) in FIG. 2 can be used, for example, when a paint is selectively applied or when a paint is preferentially applied.

本発明の塗着方法は、前述の準備工程及び噴霧工程を含むものであればその他については特に限定されず、準備工程、噴霧工程のほか、繊維材料から電解質溶液及び/又は塗料を洗い流す洗浄工程、繊維材料を乾燥させる乾燥工程、繊維材料に電解質溶液のほかに還元剤を含有させる配合工程等が含まれるものであってもよい。また、本発明の塗着方法は、準備工程及び噴霧工程がそれぞれ1回ずつ行われる態様に限られず、他の工程を挟んで準備工程及び噴霧工程がそれぞれ複数回行われてもよい。さらに本発明の塗着方法は、個別に準備工程及び噴霧工程が行われるほか、例えば電解質溶液を含有した繊維材料が移動することによって、準備工程及び噴霧工程が連続的に行われる、いわゆるライン生産方式の方法であってもよい。準備工程及び噴霧工程が連続的に行われることによって、より効率良く塗料を塗着することができる。なお、「繊維材料が移動することによって、準備工程及び噴霧工程が連続的に行われる」とは、例えば図3に示す態様が挙げられ、図3の(A)は準備工程として繊維材料を電解質溶液に浸漬した後、連続的に噴霧工程を行っている態様、図3の(B)は準備工程として電解質溶液を繊維材料に噴霧した後、連続的に噴霧工程を行っている態様、図3の(C)は準備工程として電解質溶液を繊維材料に滴下した後、連続的に噴霧工程を行っている態様である(図3の301は繊維材料、302はローラー、303はエレクトロスプレー噴霧機、304は噴霧された塗料、305は水槽、306は電解質溶液、307は電解質溶液を噴霧する噴霧装置、308は噴霧された電解質溶液、309は滴下器具、310は滴下された電解質溶液を表す。)。   The coating method of the present invention is not particularly limited as long as it includes the above-mentioned preparation step and spraying step. In addition to the preparation step and spraying step, a washing step of washing away the electrolyte solution and / or paint from the fiber material Further, a drying step for drying the fiber material, a blending step for adding a reducing agent to the fiber material in addition to the electrolyte solution, and the like may be included. Moreover, the coating method of this invention is not restricted to the aspect in which a preparation process and a spraying process are each performed once each, A preparation process and a spraying process may each be performed in multiple times on both sides of another process. Furthermore, in the coating method of the present invention, the preparation process and the spraying process are individually performed, and for example, the preparation process and the spraying process are continuously performed by moving the fiber material containing the electrolyte solution, so-called line production. A method of a method may be used. By performing the preparation process and the spraying process continuously, the paint can be applied more efficiently. Note that “the preparation step and the spraying step are continuously performed by the movement of the fiber material” includes, for example, an embodiment shown in FIG. 3, and FIG. FIG. 3B shows a mode in which the spraying process is continuously performed after being immersed in the solution, and FIG. 3B is a mode in which the spraying process is continuously performed after the electrolyte solution is sprayed on the fiber material as a preparation process. (C) is a mode in which the electrolyte solution is dropped onto the fiber material as a preparation step, and then the spraying step is continuously performed (301 in FIG. 3 is the fiber material, 302 is a roller, 303 is an electrospray sprayer, 304 is a sprayed paint, 305 is a water tank, 306 is an electrolyte solution, 307 is a spray device for spraying the electrolyte solution, 308 is a sprayed electrolyte solution, 309 is a dropping device, 310 is a dropped electrolyte solution ).

(繊維材料)
本発明の塗布方法が対象とする「繊維材料」は、高分子化合物を構成成分として含む糸状の材料、又はこれを束ねた材料(綿、織布、不織布、紙等)であれば、具体的な材質、天然繊維・合成繊維の違い、材料の形態等は特に限定されない。
例えば、繊維材料の種類としては、麻、木綿等の植物繊維、羊毛、絹等の動物繊維、レーヨン等の再生繊維、ポリアミド系合成繊維、ポリエステル系合成繊維、アクリル系合成繊維、ポリビニルアルコール系合成繊維、ポリオレフィン系合成繊維、ポリウレタン系合成繊維、セルロース系半合成繊維、及びタンパク質系半合成繊維等が挙げられる。
繊維材料は、糸、織布、不織布、編物、紙、又はフィルムが好ましい。
(Fiber material)
The “fiber material” targeted by the coating method of the present invention is specific as long as it is a thread-like material containing a polymer compound as a constituent component, or a material bundled with the material (cotton, woven fabric, nonwoven fabric, paper, etc.). The material, the difference between natural fiber and synthetic fiber, the form of the material, etc. are not particularly limited.
For example, the types of fiber materials include plant fibers such as hemp and cotton, animal fibers such as wool and silk, regenerated fibers such as rayon, polyamide synthetic fibers, polyester synthetic fibers, acrylic synthetic fibers, and polyvinyl alcohol synthetics. Examples thereof include fibers, polyolefin-based synthetic fibers, polyurethane-based synthetic fibers, cellulose-based semi-synthetic fibers, and protein-based semi-synthetic fibers.
The fiber material is preferably yarn, woven fabric, non-woven fabric, knitted fabric, paper, or film.

本発明の塗着方法は、繊維材料の製造過程又は加工過程において行われる様々な処理に応用することができ、その用途は特に限定されないが、例えば下記(1)〜(8)の方法に利用することができる。
(1)染料を含有する塗料を塗着して繊維材料を染色する繊維材料の染色方法。
(2)抗菌剤及び/又は消臭剤を含有する塗料を塗着して繊維材料に抗菌作用若しくは消臭作用を付与する繊維材料の抗菌消臭化方法。
(3)撥水撥油剤を含有する塗料を塗着して繊維材料に撥水撥油作用を付与する繊維材料の撥水撥油化方法。
(4)難燃剤を含有する塗料を塗着して繊維材料を燃えにくくする繊維材料の難燃化方法。
(5)漂白剤を含有する塗料を塗着して繊維材料を漂白する繊維材料の漂白方法。
(6)柔軟剤を含有する塗料を塗着して繊維材料に柔軟性を付与する繊維材料の柔軟化方法。
(7)糊剤を含有する塗料を塗着して繊維材料を糊付けする繊維材料の糊付方法。
(8)防汚剤を含有する塗料を塗着して繊維材料に防汚作用を付与する繊維材料の防汚化方法。
本発明の塗着方法を応用した具体的態様として、図13に示すような連続加工処理(以下、「図13の態様」と略す場合がある。)が挙げられる。(図13の1301は加工前の繊維材料(例えば、綿糸)、1302は電解質溶液の入った水槽、1303は染色処理工程、1304は機能材料付加(抗菌消臭化処理)工程、1305は糊付処理工程、1306はエレクトロスプレー噴霧機、1307は加熱乾燥装置を表す。)。
図13の態様は、ローラーを使って綿糸(繊維材料)を移動させるライン生産方式の方法であり、綿糸は電解質溶液の入った水槽、染色処理工程、機能材料付加(抗菌消臭化処理)工程、糊付処理工程を、加熱乾燥装置の順に通過するようになっている。
The coating method of the present invention can be applied to various treatments performed in the production process or processing process of a fiber material, and its use is not particularly limited. For example, it is used in the following methods (1) to (8). can do.
(1) A method for dyeing a fiber material by applying a paint containing a dye to dye the fiber material.
(2) An antibacterial / deodorizing method for a fiber material in which a coating material containing an antibacterial agent and / or a deodorant is applied to give the fiber material an antibacterial or deodorant effect.
(3) A method for imparting water / oil repellency to a fiber material by applying a paint containing a water / oil repellent to the fiber material.
(4) A method for flame-retarding a fiber material by applying a paint containing a flame retardant to make the fiber material difficult to burn.
(5) A method for bleaching a fiber material, in which a paint containing a bleaching agent is applied to bleach the fiber material.
(6) A method for softening a fiber material by applying a paint containing a softening agent to impart flexibility to the fiber material.
(7) A fiber material gluing method in which a fiber material is glued by applying a paint containing a gluing agent.
(8) A method for antifouling a fiber material by applying a paint containing an antifouling agent to impart an antifouling action to the fiber material.
As a specific mode to which the coating method of the present invention is applied, there is a continuous processing treatment (hereinafter, sometimes abbreviated as “mode of FIG. 13”) as shown in FIG. (1301 in FIG. 13 is a fiber material before processing (for example, cotton yarn), 1302 is a water tank containing an electrolyte solution, 1303 is a dyeing treatment process, 1304 is a functional material addition (antibacterial debromination process), and 1305 is glued. Processing step, 1306 represents an electrospray sprayer, and 1307 represents a heat drying apparatus.
The embodiment of FIG. 13 is a method of a line production system in which a cotton thread (fiber material) is moved using a roller, and the cotton thread is a water tank containing an electrolyte solution, a dyeing process, a functional material addition (antibacterial debromination process). The gluing treatment process is passed through the heating and drying apparatus in this order.

<繊維材料の製造方法>
本発明の塗着方法は、例えば上記(1)〜(8)の方法に利用することができることを前述したが、これらの方法を処理工程として含む繊維材料の製造方法も本発明の一態様(以下、「本発明の製造方法」と略す場合がある。)である。
即ち、本発明の製造方法は、下記(1)〜(8)からなる群より選択される少なくとも1種の工程を含むことを特徴とする。
(1)本発明の塗着方法によって染料を含有する塗料を塗着して繊維材料を染色することを含む染色処理工程。
(2)本発明の塗着方法によって抗菌剤及び/又は消臭剤を含有する塗料を塗着して繊維材料に抗菌作用及び/若しくは消臭作用を付与することを含む抗菌消臭化処理工程。
(3)本発明の塗着方法によって撥水撥油剤を含有する塗料を塗着して繊維材料に撥水撥油作用を付与することを含む撥水撥油化処理工程。
(4)本発明の塗着方法によって難燃剤を含有する塗料を塗着して繊維材料を燃えにくくする難燃化処理工程。
(5)本発明の塗着方法によって漂白剤を含有する塗料を塗着して繊維材料を漂白することを含む漂白処理工程。
(6)本発明の塗着方法によって柔軟剤を含有する塗料を塗着して繊維材料に柔軟性を付与することを含む柔軟化処理工程。
(7)本発明の塗着方法によって糊剤を含有する塗料を塗着して繊維材料を糊付けすることを含む糊付処理工程。
(8)本発明の塗着方法によって防汚剤を含有する塗料を塗着して繊維材料に防汚作用を付与することを含む防汚化処理工程。
<Method for producing fiber material>
As described above, the coating method of the present invention can be used, for example, in the above methods (1) to (8). However, a method for producing a fiber material including these methods as a treatment step is also an aspect of the present invention ( Hereinafter, it may be abbreviated as “the production method of the present invention”.
That is, the production method of the present invention includes at least one step selected from the group consisting of the following (1) to (8).
(1) A dyeing treatment step including dyeing a fiber material by applying a paint containing a dye by the applying method of the present invention.
(2) An antibacterial / debromating treatment step including applying an antibacterial agent and / or a deodorant-containing paint by the coating method of the present invention to impart an antibacterial and / or deodorant effect to the fiber material. .
(3) A water / oil repellent treatment step comprising applying a water / oil repellent containing paint by a coating method of the present invention to impart a water / oil repellent action to the fiber material.
(4) A flame retardant treatment step for making the fiber material difficult to burn by applying a paint containing a flame retardant by the coating method of the present invention.
(5) A bleaching treatment step including bleaching the fiber material by applying a paint containing a bleaching agent by the coating method of the present invention.
(6) A softening treatment step comprising applying a paint containing a softening agent by the coating method of the present invention to impart flexibility to the fiber material.
(7) A gluing treatment step including gluing a fiber material by applying a paint containing a gluing agent by the coating method of the present invention.
(8) An antifouling treatment step comprising applying a paint containing an antifouling agent by the coating method of the present invention to impart an antifouling action to the fiber material.

本発明の製造方法は、前述の(1)〜(8)の工程のほか、繊維材料の製造過程において行われる公知の工程、例えば紡糸工程(溶融紡糸、乾式紡糸、湿式紡糸)、延伸工程、紡績工程、編織工程、精練工程等を含むものであってもよい。特に本発明の製造方法は、前述の(1)〜(8)の工程のような繊維材料に塗料を塗着させる工程を連続的に行うことに適した方法であり、さらに紡糸工程等の工程を組み合わせて連続的に行うことで、繊維材料の生産性を顕著に高めることができる。
即ち、本発明の製造方法は、さらに紡糸工程、延伸工程、紡績工程、編織工程、及び精練工程からなる群より選択される少なくとも1種の工程を含むことが好ましい。
In addition to the steps (1) to (8) described above, the production method of the present invention is a known step performed in the production process of the fiber material, such as a spinning step (melt spinning, dry spinning, wet spinning), stretching step, It may include a spinning process, a knitting process, a scouring process, and the like. In particular, the production method of the present invention is a method suitable for continuously performing a step of applying a coating material to a fiber material such as the steps (1) to (8) described above, and further a step such as a spinning step. By performing continuously in combination, the productivity of the fiber material can be significantly increased.
That is, the production method of the present invention preferably further includes at least one process selected from the group consisting of a spinning process, a stretching process, a spinning process, a knitting process, and a scouring process.

<繊維材料加工装置>
本発明の塗着方法、特に電解質溶液を含有した繊維材料が移動することによって、準備工程及び噴霧工程が連続的に行われる塗着方法は、効率良く繊維材料を加工することができる方法であり、かかる塗着方法に利用することができる繊維材料加工装置も本発明の一態様(以下、「本発明の繊維材料加工装置」と略す場合がある。)である。
即ち、本発明の繊維加工装置は、繊維材料を電解質溶液に浸漬すること、電解質溶液を繊維材料に噴霧すること、及び電解質溶液を繊維材料に滴下することからなる群より選択される少なくとも1種を行う電解質溶液接触機構、電解質溶液を含有した繊維材料に向かって塗料を噴霧するエレクトロスプレー噴霧機、並びに電解質溶液を含有した繊維材料を前記エレクトロスプレー噴霧機の噴霧先に移動させるための繊維材料送り機構を備えることを特徴とする。
<Fiber material processing equipment>
The coating method of the present invention, particularly the coating method in which the preparation step and the spraying step are continuously performed by moving the fiber material containing the electrolyte solution, is a method that can efficiently process the fiber material. The fiber material processing apparatus that can be used for such a coating method is also an embodiment of the present invention (hereinafter, may be abbreviated as “the fiber material processing apparatus of the present invention”).
That is, the fiber processing apparatus of the present invention is at least one selected from the group consisting of immersing a fiber material in an electrolyte solution, spraying the electrolyte solution onto the fiber material, and dropping the electrolyte solution onto the fiber material. Electrolyte solution contact mechanism for performing electrolysis, electrospray sprayer for spraying paint toward fiber material containing electrolyte solution, and fiber material for moving fiber material containing electrolyte solution to spray destination of electrospray sprayer A feed mechanism is provided.

本発明の繊維材料加工装置における電解質溶液接触機構は、繊維材料を電解質溶液に浸漬すること、電解質溶液を繊維材料に噴霧すること、及び電解質溶液を繊維材料に滴下することからなる群より選択される少なくとも1種を行う仕組みであれば、使用する装置等は特に限定されないが、例えば図3の(A)のように電解質溶液306が投入されている浸漬用液槽305に繊維材料301を浸漬させる仕組み、図3の(B)のように噴霧装置307を利用して電解質溶液308を繊維材料301に噴霧する仕組み、図3の(C)のように滴下器具309を利用して電解質溶液310を繊維材料301に滴下する仕組み等が挙げられる。   The electrolyte solution contact mechanism in the fiber material processing apparatus of the present invention is selected from the group consisting of immersing the fiber material in the electrolyte solution, spraying the electrolyte solution onto the fiber material, and dropping the electrolyte solution onto the fiber material. The apparatus to be used is not particularly limited as long as it is a mechanism for performing at least one kind, but, for example, the fiber material 301 is immersed in the immersion liquid tank 305 in which the electrolyte solution 306 is charged as shown in FIG. 3, a mechanism for spraying the electrolyte solution 308 onto the fiber material 301 using the spray device 307 as shown in FIG. 3B, and an electrolyte solution 310 using the dropping device 309 as shown in FIG. The mechanism etc. which are dripped in the fiber material 301 are mentioned.

本発明の繊維材料加工装置は、2以上のエレクトロスプレー噴霧機を備えることが好ましい。2以上のエレクトロスプレー噴霧機を備えると、2種類以上の塗料を噴霧することが可能となり、前述した図2の(A)の態様や図2の(B)の態様を行うことが可能となる。   The fiber material processing apparatus of the present invention preferably includes two or more electrospray sprayers. When two or more electrospray sprayers are provided, it is possible to spray two or more kinds of paints, and the above-described embodiment of FIG. 2A and the embodiment of FIG. 2B can be performed. .

本発明の繊維材料加工装置におけるエレクトロスプレー噴霧機が、噴霧する塗料の種類は加工目的に応じて適宜選択することができるが、例えば下記(1)〜(8)からなる群より選択される少なくとも1種の塗料を噴霧することが挙げられる。
(1)染料を含有する塗料。
(2)抗菌剤及び/又は消臭剤を含有する塗料。
(3)撥水撥油剤を含有する塗料。
(4)難燃剤を含有する塗料。
(5)漂白剤を含有する塗料。
(6)柔軟剤を含有する塗料。
(7)糊剤を含有する塗料。
(8)防汚剤を含有する塗料。
The type of paint to be sprayed by the electrospray sprayer in the fiber material processing apparatus of the present invention can be appropriately selected according to the processing purpose. For example, at least selected from the group consisting of the following (1) to (8) One type of paint is sprayed.
(1) A paint containing a dye.
(2) A paint containing an antibacterial agent and / or a deodorant.
(3) A paint containing a water / oil repellent.
(4) A paint containing a flame retardant.
(5) A paint containing a bleaching agent.
(6) A paint containing a softening agent.
(7) A paint containing a paste.
(8) A paint containing an antifouling agent.

本発明の繊維材料加工装置における繊維材料送り機構は、電解質溶液を含有した繊維材料をエレクトロスプレー噴霧機の噴霧先に移動させることができる仕組みであれば、使用する装置等は特に限定されないが、例えばローラーコンベア、ベルトコンベア等が挙げられる。   The fiber material feed mechanism in the fiber material processing apparatus of the present invention is not particularly limited as long as the apparatus is used as long as the fiber material containing the electrolyte solution can be moved to the spray destination of the electrospray sprayer. For example, a roller conveyor, a belt conveyor, etc. are mentioned.

本発明の繊維材料加工装置は、その他については特に限定されないが、エレクトロスプレー噴霧機と噴霧対象である繊維材料との距離やエレクトロスプレー噴霧機の噴霧方向が可変な構造であることが好ましい。これらが可変であることによって、様々な加工用途や加工条件に対応することができる。
また、エレクトロスプレー噴霧機のノズルと噴霧対象である繊維材料との間に電場が生じさせる電源(電圧制御装置等)は、印加電圧が可変であるものが好ましい。印加電圧が可変であることによって、様々な加工用途や加工条件に対応することができる。
また、噴霧された塗料が繊維材料に塗着することを遮断するシャッターを備えることが好ましい。シャッターを備えることによって、塗着する塗料の量を精密に調節することができ、より精巧な染色等を行うことができる。
The fiber material processing apparatus of the present invention is not particularly limited in other respects, but preferably has a structure in which the distance between the electrospray sprayer and the fiber material to be sprayed and the spray direction of the electrospray sprayer are variable. Since these are variable, various processing applications and processing conditions can be handled.
In addition, a power source (voltage control device or the like) that generates an electric field between the nozzle of the electrospray sprayer and the fiber material to be sprayed preferably has a variable applied voltage. Since the applied voltage is variable, it is possible to cope with various processing applications and processing conditions.
Moreover, it is preferable to provide a shutter that blocks the sprayed paint from being applied to the fiber material. By providing the shutter, the amount of paint to be applied can be precisely adjusted, and more precise dyeing or the like can be performed.

以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples, but can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention. Accordingly, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the specific examples shown below.

<実施例1>
旭紡績株式会社製綿糸(材質:綿、太さ:4番単糸)を、炭酸ナトリウム水溶液(濃度:5質量%)に浸漬し、炭酸ナトリウム水溶液を含有した綿糸を準備した。
先端に電極が取り付けられたガラス製のキャピラリー(口径:0.1mm)をノズルとするエレクトロスプレー噴霧機と炭酸ナトリウム水溶液に浸漬した綿糸のそれぞれを高圧電源装置に接続し(ノズルの電極を正極、綿糸を負極に接続し、参照極を接地とした。)、さらに綿糸がノズルの噴霧方向上に位置し、ノズルの先端と綿糸の最短距離が30mmになるようにそれぞれを固定した。そして、ノズルの電極に+3.0kV、綿糸には−1.4kV(基準電位:接地)の電位を印加して、綿糸に向かってエタノールの噴霧を開始した。噴霧している状態の写真を図4(A)に示す。
<Example 1>
Asahi Spinning Co., Ltd. cotton yarn (material: cotton, thickness: No. 4 single yarn) was immersed in an aqueous sodium carbonate solution (concentration: 5% by mass) to prepare a cotton yarn containing an aqueous sodium carbonate solution.
Each of an electrospray sprayer using a glass capillary (caliber: 0.1 mm) with an electrode attached to the tip and a cotton yarn immersed in an aqueous sodium carbonate solution is connected to a high-voltage power supply device (the nozzle electrode is connected to the positive electrode, The cotton yarn was connected to the negative electrode, and the reference electrode was grounded.) Further, the cotton yarn was positioned in the spraying direction of the nozzle, and each was fixed so that the shortest distance between the nozzle tip and the cotton yarn was 30 mm. Then, a potential of +3.0 kV was applied to the electrode of the nozzle, and a potential of -1.4 kV (reference potential: ground) was applied to the cotton yarn, and ethanol spraying was started toward the cotton yarn. A photograph of the sprayed state is shown in FIG.

<比較例1>
綿糸を炭酸ナトリウム水溶液(濃度:5質量%)に浸漬しなかった以外、実施例1と同様に綿糸に向かってエタノールを噴霧した。噴霧している状態の写真を図4(B)に示す。
<Comparative Example 1>
Ethanol was sprayed toward the cotton yarn in the same manner as in Example 1 except that the cotton yarn was not immersed in an aqueous sodium carbonate solution (concentration: 5% by mass). A photograph of the sprayed state is shown in FIG.

図4(A)及び(B)から、綿糸を電解質溶液に浸漬した場合、液滴が綿糸に集束する一方、綿糸を電解質溶液に浸漬しなかった場合、液滴が広範囲に拡散しているのが明らかである。綿糸を電解質溶液に浸漬した場合、綿糸が導電体となってノズルと綿糸との間に電場が形成されるため、荷電液滴が綿糸に集束したものと考えられる。   4A and 4B, when the cotton yarn is immersed in the electrolyte solution, the droplets are focused on the cotton yarn, whereas when the cotton yarn is not immersed in the electrolyte solution, the droplets are diffused over a wide range. Is clear. When the cotton yarn is immersed in an electrolyte solution, the cotton yarn becomes a conductor and an electric field is formed between the nozzle and the cotton yarn, so that it is considered that the charged droplets are focused on the cotton yarn.

<実施例2>
全長2m以上の旭紡績株式会社製綿糸(材質:綿、太さ:4番単糸)の下端を巻き取りロールに固定し、綿糸、エレクトロスプレー噴霧機、浸漬用液槽、電圧印加用電極等を図5に示す概念図のように配置した(図5の501は綿糸、502はエレクトロスプレー噴霧機、503は噴霧された染料溶液、504は炭酸ナトリウム溶液、505は浸漬用液槽、506はローラー、507は電圧印加用電極、508は巻き取りロールを表す。)。なお、エレクトロスプレー噴霧機は、噴霧口の口径が0.1mmのステンレス製のノズルを使用したものであり、綿糸はノズルの噴霧方向(水平方向)上に位置し、ノズルの先端と綿糸の最短距離が30mmになるようにそれぞれ固定されている。また、エレクトロスプレー噴霧機には、染料溶液(ダイスタージャパン社製Remazol RED RU−N、濃度:0.5質量%)が充填されている。
本態様は、綿糸が巻き取られることによって、綿糸を電解質溶液に浸漬する準備工程とエレクトロスプレー噴霧機により綿糸に向かって染料溶液を噴霧する噴霧工程が連続的に行える態様である。以下、準備工程及び噴霧工程の詳細を説明する。
<Example 2>
The lower end of Asahi Spinning Co., Ltd. cotton yarn (material: cotton, thickness: No. 4 single yarn) with a total length of 2m or more is fixed to the take-up roll, cotton yarn, electrospray sprayer, immersion bath, voltage application electrode, etc. 5 is arranged as shown in the conceptual diagram of FIG. 5 (501 in FIG. 5 is cotton yarn, 502 is an electrospray sprayer, 503 is a sprayed dye solution, 504 is a sodium carbonate solution, 505 is a dipping bath, and 506 is A roller, 507 represents a voltage application electrode, and 508 represents a winding roll.) The electrospray sprayer uses a stainless steel nozzle with a spray port diameter of 0.1 mm, and the cotton thread is positioned on the spraying direction (horizontal direction) of the nozzle, the tip of the nozzle and the shortest of the cotton thread. The distance is fixed to be 30 mm. The electrospray sprayer is filled with a dye solution (Remazol RED RU-N, concentration: 0.5% by mass, manufactured by Dystar Japan).
In this embodiment, the cotton yarn is wound up so that the preparation step of immersing the cotton yarn in the electrolyte solution and the spraying step of spraying the dye solution toward the cotton yarn by an electrospray sprayer can be performed continuously. Hereinafter, details of the preparation process and the spraying process will be described.

(準備工程)
浸漬用液槽には、炭酸ナトリウム水溶液(濃度:5質量%)が投入されており、綿糸が炭酸ナトリウム水溶液に5秒程度浸り、その後にエレクトロスプレー噴霧機の噴霧先に移動するように綿糸を巻き取った(綿糸の炭酸ナトリウム水溶液の含有量:400質量%)。
(Preparation process)
The immersion tank is filled with a sodium carbonate aqueous solution (concentration: 5% by mass), and the cotton yarn is soaked in the sodium carbonate aqueous solution for about 5 seconds and then moved to the spray destination of the electrospray sprayer. Wound up (content of sodium carbonate aqueous solution in cotton yarn: 400% by mass).

(噴霧工程)
炭酸ナトリウム水溶液を通過した綿糸に向かってエレクトロスプレー噴霧機から充填した染料溶液を噴霧して、綿糸の染色を行った。なお、ノズルの電極に5.0kV、綿糸を接地して、噴霧を行った。染料溶液を噴霧している状態の写真を図6に示す。
(Spraying process)
The dye solution filled from the electrospray sprayer was sprayed toward the cotton yarn that passed through the aqueous sodium carbonate solution to dye the cotton yarn. In addition, spraying was performed by grounding a cotton yarn to the electrode of the nozzle at 5.0 kV. A photograph of the state where the dye solution is sprayed is shown in FIG.

図6から、エレクトロスプレー噴霧機から噴霧された染料溶液が、綿糸に向かって集束していることが明らかである。また、綿糸を逸れて飛散した液滴も、電場に導かれて巻き込まれるように綿糸へ集束している。なお、噴霧した染料溶液の質量や濃度、染色した糸からの染料の溶出液の濃度を測定した結果から、染料溶液の利用効率を計算したところ、染料溶液の37質量%が綿糸の塗着に使用されたことがわかる。また、集束せずに飛散した液滴は、繊維材料の後方で捕集することが可能であり、その量は焼却処分が可能な量であった。   From FIG. 6, it is clear that the dye solution sprayed from the electrospray sprayer is focused toward the cotton yarn. In addition, the droplets scattered off the cotton yarn are also focused on the cotton yarn so as to be guided by the electric field. In addition, when the utilization efficiency of the dye solution was calculated from the result of measuring the mass and concentration of the sprayed dye solution and the concentration of the dye eluate from the dyed yarn, 37% by mass of the dye solution was applied to the cotton yarn. You can see that it was used. In addition, the droplets scattered without being focused can be collected behind the fiber material, and the amount thereof can be incinerated.

<実施例3>
図7(A)及び(B)に示す概念図のように、2つのエレクトロスプレー噴霧機を用いて2種類の染料溶液を連続的に噴霧する以外、実施例2と同様に染料溶液を噴霧して、綿糸の染色を行った(図7(A)又は(B)の701は綿糸、702はエレクトロスプレー噴霧機、703は噴霧された染料溶液、704はエレクトロスプレー噴霧機、705は噴霧された染料溶液、706は炭酸ナトリウム溶液、707は浸漬用液槽、708はローラー、709は電圧印加用電極、710は巻き取りロールを表す。)。染料溶液を噴霧している状態の写真を図7(C)に示す。
<Example 3>
As shown in the conceptual diagrams shown in FIGS. 7A and 7B, the dye solution was sprayed in the same manner as in Example 2 except that two electrospray sprayers were used to continuously spray two types of dye solutions. In FIG. 7A or FIG. 7B, 701 is cotton yarn, 702 is an electrospray sprayer, 703 is a sprayed dye solution, 704 is an electrospray sprayer, and 705 is sprayed. Dye solution, 706 is a sodium carbonate solution, 707 is a dipping bath, 708 is a roller, 709 is a voltage application electrode, and 710 is a winding roll. A photograph of the state where the dye solution is sprayed is shown in FIG.

図8に示すとおり、2以上のエレクトロスプレー噴霧機を用いることにより、1本の綿糸に対して連続的に多色染めを行うことができ、印加電位や綿糸の送り速度の調整によってグラデーション染めなどの加工が可能であることが明らかである。   As shown in FIG. 8, by using two or more electrospray sprayers, multicolor dyeing can be performed continuously on one cotton yarn, and gradation dyeing can be performed by adjusting the applied potential and cotton yarn feed rate. It is clear that this processing is possible.

<比較例2>
炭酸ナトリウム溶液(濃度:5.0質量%)に浸漬しなかった以外、実施例2と同様の方法でエレクトロスプレー噴霧機から綿糸に向かって染料溶液を噴霧した。染料溶液を噴霧している状態の写真を図9に示す。綿糸を電解質溶液に浸漬しなかった場合、エレクトロスプレー噴霧機から噴霧された染料溶液が広範囲に拡散し、綿糸に十分に塗着していないことが明らかである。
<Comparative example 2>
The dye solution was sprayed from the electrospray sprayer toward the cotton yarn in the same manner as in Example 2 except that it was not immersed in a sodium carbonate solution (concentration: 5.0% by mass). A photograph of the state in which the dye solution is sprayed is shown in FIG. When the cotton yarn is not immersed in the electrolyte solution, it is clear that the dye solution sprayed from the electrospray sprayer diffuses over a wide area and is not sufficiently applied to the cotton yarn.

<実施例4>
全長2m以上の旭紡績株式会社製綿糸(材質:綿、太さ:4番単糸)の下端を巻き取りロールに固定し、綿糸、エレクトロスプレー噴霧機、浸漬用液槽等を図10に示す概念図のように配置した(図10の1001は綿糸、1002はエレクトロスプレー噴霧機、1003は噴霧された硝酸銀水溶液、1004はアスコルビン酸水溶液、1005は浸漬用液槽、1006はローラー、1007は電圧印加用電極、1008は巻き取りロールを表す。)。なお、エレクトロスプレー噴霧機は、噴霧口の口径が0.1mmのステンレス製のノズルを使用したものであり、綿糸はノズルの噴霧方向(水平方向)上に位置し、ノズルの先端と綿糸の最短距離が20mmになるようにそれぞれ固定されている。また、エレクトロスプレー噴霧機には、硝酸銀溶液(銀イオン濃度:0.1mol/L、溶媒:エタノール/水=4/1(体積比))が充填されている。
本態様は、綿糸が巻き取られることによって、綿糸を電解質溶液に浸漬する準備工程とエレクトロスプレー噴霧機により綿糸に向かって硝酸銀水溶液を噴霧する噴霧工程が連続的に行える態様である。以下、準備工程及び噴霧工程の詳細を説明する。
<Example 4>
The lower end of Asahi Spinning Co., Ltd. cotton yarn (material: cotton, thickness: No. 4 single yarn) having a total length of 2 m or more is fixed to a take-up roll, and the cotton yarn, electrospray sprayer, immersion bath, etc. are shown in FIG. 10100 is cotton thread, 1002 is an electrospray sprayer, 1003 is a sprayed silver nitrate aqueous solution, 1004 is an ascorbic acid aqueous solution, 1005 is a dipping bath, 1006 is a roller, and 1007 is a voltage. Application electrode, 1008 represents a take-up roll). The electrospray sprayer uses a stainless steel nozzle with a spray port diameter of 0.1 mm, and the cotton thread is positioned on the spraying direction (horizontal direction) of the nozzle, the tip of the nozzle and the shortest of the cotton thread. Each is fixed so that the distance is 20 mm. The electrospray sprayer is filled with a silver nitrate solution (silver ion concentration: 0.1 mol / L, solvent: ethanol / water = 4/1 (volume ratio)).
This aspect is an aspect in which the preparation process for dipping the cotton thread in the electrolyte solution and the spraying process for spraying the silver nitrate aqueous solution toward the cotton thread by an electrospray sprayer can be performed continuously by winding the cotton thread. Hereinafter, details of the preparation process and the spraying process will be described.

(準備工程)
浸漬用液槽には、アスコルビン酸溶液(アスコルビン酸濃度:0.1mol/L、溶媒:エタノール/水=4/1(体積比))が投入されており、綿糸がアスコルビン酸水溶液に2秒程度浸り、その後にエレクトロスプレー噴霧機の噴霧先に移動するように1m/minの速度で綿糸を巻き取った(綿糸のアスコルビン酸水溶液の含有量:400質量%)。
(Preparation process)
An ascorbic acid solution (ascorbic acid concentration: 0.1 mol / L, solvent: ethanol / water = 4/1 (volume ratio)) is placed in the immersion bath, and the cotton yarn is placed in the ascorbic acid aqueous solution for about 2 seconds. After soaking, the cotton yarn was wound up at a speed of 1 m / min so as to move to the spray destination of the electrospray sprayer (content of ascorbic acid aqueous solution in the cotton yarn: 400% by mass).

(噴霧工程)
アスコルビン酸溶液を通過した綿糸に向かってエレクトロスプレー噴霧機から充填した硝酸銀水溶液を噴霧した。なお、ノズルの電極に+6.0kV、綿糸に−3.0kV(基準電位:接地)を印加して、噴霧を行った。
(Spraying process)
The silver nitrate aqueous solution filled from the electrospray sprayer was sprayed toward the cotton yarn that passed through the ascorbic acid solution. Spraying was performed by applying +6.0 kV to the electrode of the nozzle and -3.0 kV (reference potential: ground) to the cotton yarn.

噴霧を終えた綿糸を回収し、図11に示す装置で水洗浄(条件:12ヤード分の綿糸を採取後、染色試験機のポット中に入れて回転させながら水洗浄。綿糸:水=1:20)及び乾燥(条件:60℃での定温乾燥)を行った(図11の1111は加工糸、1112は綿糸(浴比調製用)、1113はポット、1114はサンプル固定用金具、1115は洗浄用水、1116は湯煎溶液(エチレングリコール)を表す。)。
噴霧前後の綿糸の写真を図12(A)に、噴霧後の綿糸の走査型電子顕微鏡写真を図12(B)に示す。金属銀粒子の添着により、綿糸が黒く着色し、また、綿糸表面に微粒子が塗着されていることが明らかである。
また、綿糸から1規定硝酸により銀を溶出させ、溶出液を原子吸光分析装置によって測定したところ、銀イオンが検出され、綿糸表面に金属銀が形成されたことが確認された。
繊維材料がアスコルビン酸のような還元剤(電解質としての役割も果たしている)を含有し、硝酸銀溶液のような金属イオンを含有する塗料を噴霧することによって、繊維材料中で金属粒子を生成させることができることが明らかである。
The sprayed cotton yarn is collected and washed with water using the apparatus shown in FIG. 11 (condition: after collecting 12 yards of cotton yarn, it is placed in a pot of a dyeing tester and washed with water. Cotton yarn: water = 1: 20) and drying (condition: constant temperature drying at 60 ° C.) (1111 in FIG. 11 is processed yarn, 1112 is cotton yarn (for bath ratio adjustment), 1113 is a pot, 1114 is a sample fixing bracket, and 1115 is washed. Water 1116 represents a hot water solution (ethylene glycol)).
A photograph of the cotton yarn before and after spraying is shown in FIG. 12 (A), and a scanning electron micrograph of the cotton yarn after spraying is shown in FIG. 12 (B). It is clear that the cotton yarn is colored black due to the metal silver particle attachment, and fine particles are applied to the surface of the cotton yarn.
Further, silver was eluted from the cotton yarn with 1N nitric acid, and the eluate was measured with an atomic absorption analyzer. As a result, silver ions were detected, and it was confirmed that metallic silver was formed on the surface of the cotton yarn.
The fiber material contains a reducing agent such as ascorbic acid (which also serves as an electrolyte), and metal particles are generated in the fiber material by spraying a paint containing metal ions such as silver nitrate solution. Obviously you can.

<金属銀粒子の添着力評価試験>
綿糸の送り速度(巻き取り速度)を変更した以外、実施例4と同様の方法によって、金属銀粒子が添着した綿糸をそれぞれ準備し、金属銀粒子の添着量を水洗浄の前後で測定した。なお、金属銀粒子の添着量は、実施例4と同様に、硝酸で銀を溶出させて、原子吸光分析装置によって溶液中の銀イオン量を測定することにより行った。綿糸の送り速度と金属銀粒子の添着量の関係を表したグラフを図14に示す。綿糸の送り速度が速くなるほど、金属銀粒子の添着量は減る傾向にあるが、洗浄前後の金属銀粒子の添着量の差が縮まることから、落ちやすい余分な金属銀粒子の添着を抑え、強固に添着した金属銀粒子を選択的に形成しているものと考えられる。また、本発明の塗着方法を利用することによって、バインダー(結合剤・連結剤)を使用せずに繊維材料に金属銀粒子を強固に添着させることができることが明らかである。繊維材料の表面加工等に利用されるバインダーを使用した場合、金属銀粒子等の固着物質の露出面積が小さくなるため、その効果が薄まると考えられているが、本発明の塗着方法を利用することによって、「バインダーフリー」とすることができるため、抗菌性により優れた繊維材料を製造することができるものと考えられる。
<Metal silver particle adhesion strength evaluation test>
Except for changing the feeding speed (winding speed) of the cotton yarn, cotton yarns to which metallic silver particles were attached were prepared in the same manner as in Example 4, and the amount of metallic silver particles attached was measured before and after washing with water. The amount of metallic silver particles attached was determined by eluting silver with nitric acid and measuring the amount of silver ions in the solution with an atomic absorption analyzer, as in Example 4. A graph showing the relationship between the feed rate of the cotton yarn and the amount of metal silver particles attached is shown in FIG. As the feed rate of cotton yarn increases, the amount of metal silver particles attached tends to decrease. However, the difference in the amount of metal silver particles attached before and after cleaning is reduced, so that the excess metal silver particles that tend to fall off are suppressed and firmly attached. It is considered that the metallic silver particles attached to are selectively formed. In addition, it is clear that by using the coating method of the present invention, metallic silver particles can be firmly attached to the fiber material without using a binder (binder / binder). When the binder used for the surface processing of the fiber material is used, the exposed area of the fixing substance such as the metallic silver particles is reduced, so that the effect is considered to be reduced, but the coating method of the present invention is used. By doing so, it can be considered “binder-free”, so that it is considered that a fiber material superior in antibacterial properties can be produced.

<抗菌性評価試験>
実施例4の金属銀粒子を添着した綿糸の抗菌性を評価した。なお、抗菌性の評価は、JIS L1902(菌液吸収法)に準じた方法を用い、細菌として黄色ぶどう球菌Staphylococcus aureus IFO12732を用いた。
具体的には、綿糸0.15gをバイアル瓶に入れて、試験菌液0.2mlを接種し、35℃で18時間培養した後、滅菌水10mlを加えて綿糸から菌を洗い出し、洗い出し液中の菌数を発光測定法(ATP法)により測定し、下記の式に従い、静菌活性値及び殺菌活性値をそれぞれ算出した。
静菌活性値 ={log(標準糸・培養後生菌数)− log(標準糸・接種直後生菌数)} − {log(加工糸・培養後生菌数)− log(加工糸・接種直後生菌数)}
殺菌活性値 = log(標準糸・接種直後生菌数)− log(加工糸・培養後生菌数)
なお、静菌活性値は18時間培養後の標準糸の生菌数を18時間培養後の加工糸の生菌数で除した値を対数で表したものであり2.0以上あれば抗菌防臭効果があるとされ、殺菌活性値は接種直後の標準糸の生菌数を18時間培養後の加工糸の生菌数で除した値を対数で表したものであり、0以上で殺菌効果があるとされている。
結果を表1に示す。なお、綿糸の送り速度(巻き取り速度)を1m/minから2m/minに変更した綿糸(実施例5とする。)と金属銀粒子を添着していない標準綿糸(比較例3とする。)の結果も表1に示す。
結果から、金属銀粒子の添着させた綿糸の抗菌性に優れることが明らかである。
<Antimicrobial evaluation test>
The antibacterial property of the cotton yarn impregnated with the metallic silver particles of Example 4 was evaluated. The antibacterial property was evaluated using a method according to JIS L1902 (bacterial solution absorption method) and Staphylococcus aureus IFO12732 as bacteria.
Specifically, 0.15 g of cotton yarn is put in a vial, inoculated with 0.2 ml of a test bacterial solution, cultured at 35 ° C. for 18 hours, and then 10 ml of sterilized water is added to wash out the bacteria from the cotton yarn. The number of bacteria was measured by a luminescence measurement method (ATP method), and bacteriostatic activity value and bactericidal activity value were calculated according to the following formulas.
Bacteriostatic activity value = {log (standard yarn, viable count after culture)-log (standard yarn, viable count immediately after inoculation)}-{log (processed yarn, viable count after culture)-log (processed yarn, viable count immediately after inoculation) Number of bacteria)}
Bactericidal activity value = log (standard thread, viable count immediately after inoculation)-log (processed thread, viable count after culture)
The bacteriostatic activity value is a logarithm of the number of viable bacteria in the standard yarn after 18 hours of cultivation divided by the number of viable bacteria in the processed yarn after 18 hours of cultivation. The bactericidal activity value is a logarithm of the number of viable bacteria in the standard yarn immediately after inoculation divided by the number of viable bacteria in the processed yarn after 18 hours of cultivation. It is said that there is.
The results are shown in Table 1. In addition, the cotton yarn (referred to as Example 5) in which the feed rate (winding speed) of the cotton yarn was changed from 1 m / min to 2 m / min and the standard cotton yarn not attached with metallic silver particles (referred to as Comparative Example 3). The results are also shown in Table 1.
From the results, it is clear that the cotton yarn with metal silver particles attached is excellent in antibacterial properties.

<実施例6(草木染)>
全長2m以上の江蘇泗絹集団有限公司 (Jiangsu Spcc Silk Group Co., Ltd.)製絹糸(材質:絹、太さ:120Nm双糸)の下端を巻き取りロールに固定し、絹糸、エレクトロスプレー噴霧機、浸漬用液槽等を図15(A)に示す概念図のように配置した(図15の(A)の1501は絹糸、1502はエレクトロスプレー噴霧機、1503は噴霧された染料溶液、1504は電解質溶液、1505は浸漬用液槽、1506はローラー、1507は電圧印加用電極、1508は巻き取りロールを表す。)。なお、エレクトロスプレー噴霧機は、先端に電極が取り付けられたガラス製のキャピラリー(口径:0.1mm)をノズルとして使用するものであり、絹糸はノズルの噴霧方向(水平方向)上に位置し、ノズルの先端と絹糸の最短距離が20mmになるようにそれぞれ固定されている。また、エレクトロスプレー噴霧機には、液体植物染料(スオウ液、エンジュ液((株)田中直染料))、液体植物染料:エタノール/水=1/1(体積比))が充填されている。
浸漬用液槽には、媒染溶液(カリウムミョウバン又は硫酸鉄(II)水溶液 濃度:1質量%)が投入されており、絹糸が媒染溶液に2秒程度浸り、その後にエレクトロスプレー噴霧機の噴霧先に移動するように1m/minの速度で絹糸を巻き取った(絹糸の媒染溶液の含有量:400質量%)。
媒染溶液を通過した絹糸に向かってエレクトロスプレー噴霧機から液体植物染料を噴霧した。なお、ノズルの電極に+5.0kV、絹糸に−3.0kV(基準電位:接地)を印加して、噴霧を行った。
噴霧を終えた絹糸を回収し、90℃、5分でベーキングを行い、図11に示す装置で水洗浄(条件:12ヤード分の絹糸を採取後、染色試験機のポット中に入れて回転させながら水洗浄。絹糸:水=1:20)及び乾燥(条件:60℃での定温乾燥)を行った。絹糸の写真を図15(B)に示す。
<Example 6 (plant dyeing)>
Fix the lower end of Jiangsu Spcc Silk Group Co., Ltd. silk thread (material: silk, thickness: 120Nm double thread) to take-up roll, silk thread, electrospray spray 15A is arranged conceptually as shown in FIG. 15A (1501 in FIG. 15A is silk thread, 1502 is an electrospray sprayer, 1503 is a sprayed dye solution, 1504 Is an electrolyte solution, 1505 is a dipping bath, 1506 is a roller, 1507 is a voltage application electrode, and 1508 is a winding roll. The electrospray sprayer uses a glass capillary (caliber: 0.1 mm) with an electrode attached to the tip as a nozzle, and the silk thread is located on the spraying direction (horizontal direction) of the nozzle, Each is fixed so that the shortest distance between the tip of the nozzle and the silk thread is 20 mm. The electrospray sprayer is filled with liquid vegetable dyes (Suou liquid, Enju liquid (Tanaka direct dye)), liquid plant dyes: ethanol / water = 1/1 (volume ratio).
The immersion tank is filled with a mordant solution (potassium alum or iron (II) sulfate aqueous solution concentration: 1% by mass), and the silk thread is immersed in the mordant solution for about 2 seconds, and then the spray destination of the electrospray sprayer The silk thread was wound up at a speed of 1 m / min so as to move to (content of the mordanting solution of silk thread: 400% by mass).
Liquid vegetable dye was sprayed from an electrospray sprayer toward the silk thread that passed through the mordant solution. The spraying was performed by applying +5.0 kV to the electrode of the nozzle and -3.0 kV (reference potential: ground) to the silk thread.
The sprayed silk thread is collected, baked at 90 ° C for 5 minutes, and washed with water using the apparatus shown in Fig. 11 (condition: after collecting 12 yards of silk thread, put it in a pot of a dyeing tester and rotate it. While washing with water, silk thread: water = 1: 20) and drying (condition: constant temperature drying at 60 ° C.). A photograph of the silk thread is shown in FIG.

<実施例7(グラデーション染色(綿))>
全長2m以上の旭紡績株式会社製綿糸(材質:綿、太さ:20番単糸)の下端を巻き取りロールに固定し、綿糸、エレクトロスプレー噴霧機、浸漬用液槽等を図16(A)に示す概念図のように配置した(図16の(A)の1601は綿糸、1602はエレクトロスプレー噴霧機、1603は噴霧された染料溶液、1604は電解質溶液、1605は浸漬用液槽、1606はローラー、1607は電圧印加用電極、1608は巻き取りロール、1609はろ紙シャッターを表す。)。なお、エレクトロスプレー噴霧機3機は、先端に電極が取り付けられたガラス製のキャピラリー(口径:0.1mm)をノズルとして使用するものであり、綿糸はノズルの噴霧方向(水平方向)上に並列に位置し、ノズルの先端と綿糸の最短距離が20mmになるようにそれぞれ固定されている。また、エレクトロスプレー噴霧機3機には、染料溶液3色(ダイスタージャパン社製Remazol RED RU−N、濃度:5質量%、Remazol BLUE RU−N、濃度:5質量%、Remazol YELLOW RU−N、濃度:5質量%)が充填されている。エレクトロスプレー噴霧機から噴霧される染料をろ紙シャッターにより、スプレーを遮り色の濃淡をつけた。
本態様は、綿糸が巻き取られることによって、綿糸を電解質溶液に浸漬する準備工程とエレクトロスプレー噴霧機により綿糸に向かって染料溶液を噴霧する噴霧工程が連続的に行える態様である。以下、準備工程及び噴霧工程の詳細を説明する。
<Example 7 (gradation dyeing (cotton))>
The bottom end of Asahi Spinning Co., Ltd. cotton yarn (material: cotton, thickness: No. 20 single yarn) with a total length of 2 m or more is fixed to a winding roll, and the cotton yarn, electrospray sprayer, immersion bath, etc. are shown in FIG. (1601 in FIG. 16A is cotton yarn, 1602 is an electrospray sprayer, 1603 is a sprayed dye solution, 1604 is an electrolyte solution, 1605 is an immersion bath, 1606 Represents a roller, 1607 represents a voltage application electrode, 1608 represents a take-up roll, and 1609 represents a filter paper shutter. The three electrospray sprayers use a glass capillary (caliber: 0.1 mm) with an electrode attached to the tip as a nozzle, and cotton yarn is arranged in parallel on the spraying direction (horizontal direction) of the nozzle. And the shortest distance between the tip of the nozzle and the cotton yarn is fixed to 20 mm. Three electrospray sprayers include three dye solutions (Remazol RED RU-N, manufactured by Dystar Japan, concentration: 5% by mass, Remazol BLUE RU-N, concentration: 5% by mass, Remazol YELLOW RU-N. , Concentration: 5% by mass). The dye sprayed from the electrospray sprayer was blocked by a filter paper shutter to shade the color.
In this embodiment, the cotton yarn is wound up so that the preparation step of immersing the cotton yarn in the electrolyte solution and the spraying step of spraying the dye solution toward the cotton yarn by an electrospray sprayer can be performed continuously. Hereinafter, details of the preparation process and the spraying process will be described.

(準備工程)
浸漬用液槽には、炭酸ナトリウム水溶液(濃度:5質量%)が投入されており、綿糸が炭酸ナトリウム水溶液に5秒程度浸り、その後にエレクトロスプレー噴霧機の噴霧先に移動するように綿糸を巻き取った(綿糸の炭酸ナトリウム水溶液の含有量:400質量%)。
(Preparation process)
The immersion tank is filled with a sodium carbonate aqueous solution (concentration: 5% by mass), and the cotton yarn is soaked in the sodium carbonate aqueous solution for about 5 seconds and then moved to the spray destination of the electrospray sprayer. Wound up (content of sodium carbonate aqueous solution in cotton yarn: 400% by mass).

(噴霧工程)
炭酸ナトリウム水溶液を通過した綿糸に向かってエレクトロスプレー噴霧機から充填した染料溶液3色を順番に噴霧した。なお、ノズルの電極に+4.0kV、綿糸に−3.7kVを印加して、噴霧を行った。絹糸の写真を図16(B)に示す。
(Spraying process)
Three colors of the dye solution filled from the electrospray sprayer were sprayed in order toward the cotton yarn that passed through the aqueous sodium carbonate solution. In addition, it sprayed by applying +4.0 kV to the electrode of a nozzle and -3.7 kV to a cotton thread. A photograph of the silk thread is shown in FIG.

<実施例8(グラデーション染色(絹))>
全長2m以上の江蘇泗絹集団有限公司 (Jiangsu Spcc Silk Group Co., Ltd.)製絹糸(材質:絹、太さ:120Nm双糸)の下端を巻き取りロールに固定し、絹糸、エレクトロスプレー噴霧機、浸漬用液槽等を図17(A)に示す概念図のように配置した(図17の(A)の1701は絹糸、1702はエレクトロスプレー噴霧機、1703は噴霧された染料溶液、1704は電解質溶液、1705は浸漬用液槽、1706はローラー、1707は電圧印加用電極、1708は巻き取りロール、1709はろ紙シャッターを表す。)。なお、エレクトロスプレー噴霧機3機は、先端に電極が取り付けられたガラス製のキャピラリー(口径:0.1mm)をノズルとして使用するものであり、絹糸はノズルの噴霧方向(水平方向)上に並列に位置し、ノズルの先端と絹糸の最短距離が20mmになるようにそれぞれ固定されている。また、エレクトロスプレー噴霧機3機には、染料溶液3色(日本化薬(株)製Kayanol Milling Blue BW、濃度:1質量%、Kayanol Milling Red 3BW、濃度:1質量%、Kayanol Milling YELLOW BW、濃度:1質量%)が充填されている。エレクトロスプレー噴霧機から噴霧される染料をろ紙シャッターにより、スプレーを遮り色の濃淡をつけた。
本態様は、絹糸が巻き取られることによって、絹糸を電解質溶液に浸漬する準備工程とエレクトロスプレー噴霧機により絹糸に向かって染料溶液を噴霧する噴霧工程が連続的に行える態様である。以下、準備工程及び噴霧工程の詳細を説明する。
<Example 8 (gradation dyeing (silk))>
Fix the lower end of Jiangsu Spcc Silk Group Co., Ltd. silk thread (material: silk, thickness: 120Nm double thread) to take-up roll, silk thread, electrospray spray 17A is arranged as shown in the conceptual diagram of FIG. 17A (1701 in FIG. 17A is silk thread, 1702 is an electrospray sprayer, 1703 is a sprayed dye solution, 1704 Is an electrolyte solution, 1705 is a dipping liquid tank, 1706 is a roller, 1707 is a voltage application electrode, 1708 is a take-up roll, and 1709 is a filter paper shutter. The three electrospray sprayers use a glass capillary (caliber: 0.1 mm) with an electrode attached to the tip as a nozzle, and the silk thread is juxtaposed in the spraying direction (horizontal direction) of the nozzle. The shortest distance between the nozzle tip and the silk thread is 20 mm. Three electrospray sprayers include three dye solutions (Kayanol Milling Blue BW, Nippon Kayaku Co., Ltd., concentration: 1% by mass, Kayanol Milling Red 3BW, concentration: 1% by mass, Kayanol Milling YELLOW BW, Concentration: 1% by mass). The dye sprayed from the electrospray sprayer was blocked by a filter paper shutter to shade the color.
This aspect is an aspect in which the preparation process of immersing the silk thread in the electrolyte solution and the spraying process of spraying the dye solution toward the silk thread by an electrospray sprayer can be performed continuously by winding the silk thread. Hereinafter, details of the preparation process and the spraying process will be described.

(準備工程)
浸漬用液槽には、酢酸アンモニウム水溶液(濃度:0.01M)が投入されており、絹糸が酢酸アンモニウム水溶液に5秒程度浸り、その後にエレクトロスプレー噴霧機の噴霧先に移動するように絹糸を巻き取った(絹糸の酢酸アンモニウム水溶液の含有量:400質量%)。
(Preparation process)
The immersion tank is filled with an aqueous ammonium acetate solution (concentration: 0.01M). The silk thread is immersed in the aqueous ammonium acetate solution for about 5 seconds and then moved to the spray destination of the electrospray sprayer. Wound up (content of ammonium acetate aqueous solution in silk: 400% by mass).

(噴霧工程)
酢酸アンモニウム水溶液を通過した絹糸に向かってエレクトロスプレー噴霧機から充填した染料溶液3色を順番に噴霧した。なお、ノズルの電極に+4.0kV、絹糸に−3.7kVを印加して、噴霧を行った。絹糸の写真を図17(B)に示す。
(Spraying process)
Three colors of the dye solution filled from the electrospray sprayer were sprayed in order toward the silk thread that passed through the aqueous ammonium acetate solution. In addition, it sprayed by applying +4.0 kV to the electrode of a nozzle and -3.7 kV to a silk thread. A photograph of the silk thread is shown in FIG.

<実施例9(濃色染色)>
全長2m以上の旭紡績株式会社製綿糸(材質:綿、太さ:20番単糸)の下端を巻き取りロールに固定し、綿糸、エレクトロスプレー噴霧機、浸漬用液槽等を図18(A)に示す概念図のように配置した(図18の(A)の1801は綿糸、1802はエレクトロスプレー噴霧機、1803は噴霧された染料溶液、1804は電解質溶液、1805は浸漬用液槽、1806はローラー、1807は電圧印加用電極、1808は巻き取りロールを表す。)。なお、エレクトロスプレー噴霧機3機は、先端に電極が取り付けられたガラス製のキャピラリー(口径:0.1mm)をノズルとして使用するものであり、綿糸はノズルの噴霧方向(水平方向)上に並列に位置し、ノズルの先端と綿糸の最短距離が20mmになるようにそれぞれ固定されている。また、エレクトロスプレー噴霧機には、3機とも同じ染料溶液(ダイスタージャパン社製Remazol RED RU−N、濃度:5質量%)が充填されている。
本態様は、綿糸が巻き取られることによって、綿糸を電解質溶液に浸漬する準備工程とエレクトロスプレー噴霧機により綿糸に向かって染料溶液を噴霧する噴霧工程が連続的に行える態様である。以下、準備工程及び噴霧工程の詳細を説明する。
<Example 9 (dark color dyeing)>
The bottom end of Asahi Spinning Co., Ltd. cotton yarn (material: cotton, thickness: No. 20 single yarn) with a total length of 2 m or more is fixed to the winding roll, and the cotton yarn, electrospray sprayer, immersion bath, etc. (1) in FIG. 18A is cotton thread, 1802 is an electrospray sprayer, 1803 is a sprayed dye solution, 1804 is an electrolyte solution, 1805 is an immersion bath, 1806 Represents a roller, 1807 represents a voltage application electrode, and 1808 represents a winding roll. The three electrospray sprayers use a glass capillary (caliber: 0.1 mm) with an electrode attached to the tip as a nozzle, and cotton yarn is arranged in parallel on the spraying direction (horizontal direction) of the nozzle. And the shortest distance between the tip of the nozzle and the cotton yarn is fixed to 20 mm. Moreover, all the three electrospray sprayers are filled with the same dye solution (Remazol RED RU-N, concentration: 5% by mass, manufactured by Dystar Japan).
In this embodiment, the cotton yarn is wound up so that the preparation step of immersing the cotton yarn in the electrolyte solution and the spraying step of spraying the dye solution toward the cotton yarn by an electrospray sprayer can be performed continuously. Hereinafter, details of the preparation process and the spraying process will be described.

(準備工程)
浸漬用液槽には、炭酸ナトリウム水溶液(濃度:5質量%)が投入されており、綿糸が炭酸ナトリウム水溶液に5秒程度浸り、その後にエレクトロスプレー噴霧機の噴霧先に移動するように綿糸を巻き取った(綿糸の炭酸ナトリウム水溶液の含有量:400質量%)。
(Preparation process)
The immersion tank is filled with a sodium carbonate aqueous solution (concentration: 5% by mass), and the cotton yarn is soaked in the sodium carbonate aqueous solution for about 5 seconds and then moved to the spray destination of the electrospray sprayer. Wound up (content of sodium carbonate aqueous solution in cotton yarn: 400% by mass).

(噴霧工程)
炭酸ナトリウム水溶液を通過した綿糸に向かってエレクトロスプレー噴霧機から充填した染料溶液を順番に噴霧した。なお、ノズルの電極に+4.0kV、絹糸に−3.2kVを印加して、噴霧を行った。絹糸の写真を図18(B)に示す。
(Spraying process)
The dye solution filled from the electrospray sprayer was sprayed in order toward the cotton yarn that passed through the aqueous sodium carbonate solution. In addition, it sprayed by applying +4.0 kV to the electrode of a nozzle and -3.2 kV to a silk thread. A photograph of the silk thread is shown in FIG.

<実施例10(紙糸染色)>
全長2m以上の大子ファイバー(株)製紙糸(材質:紙、太さ41Nm単糸)の下端を巻き取りロールに固定し、紙糸、エレクトロスプレー噴霧機、浸漬用液槽等を図5に示す概念図のように配置した(図5の501は綿糸、502はエレクトロスプレー噴霧機、503は噴霧された染料溶液、504は炭酸ナトリウム溶液、505は浸漬用液槽、506はローラー、507は電圧印加用電極、508は巻き取りロールを表す。)。なお、エレクトロスプレー噴霧機は、先端に電極が取り付けられたガラス製のキャピラリー(口径:0.1mm)をノズルとして使用するものであり、紙糸はノズルの噴霧方向(水平方向)上に並列に位置し、ノズルの先端と紙糸の最短距離が20mmになるようにそれぞれ固定されている。また、エレクトロスプレー噴霧機には、染料溶液(ダイスタージャパン社製Remazol RED RU−N、濃度:5質量%)が充填されている。
本態様は、紙糸が巻き取られることによって、紙糸を電解質溶液に浸漬する準備工程とエレクトロスプレー噴霧機により紙糸に向かって染料溶液を噴霧する噴霧工程が連続的に行える態様である。以下、準備工程及び噴霧工程の詳細を説明する。
<Example 10 (paper yarn dyeing)>
Fig. 5 shows the paper thread, electrospray sprayer, immersion bath, etc. in Fig. 5 with the lower end of Daigo Fiber Co., Ltd. paper thread (material: paper, thickness 41Nm single thread) with a total length of 2m or more fixed to the take-up roll. 501 is cotton thread, 502 is an electrospray sprayer, 503 is a sprayed dye solution, 504 is a sodium carbonate solution, 505 is a dipping bath, 506 is a roller, and 507 is A voltage application electrode 508 represents a winding roll). The electrospray sprayer uses a glass capillary (caliber: 0.1 mm) with an electrode attached to the tip as a nozzle, and the paper thread is arranged in parallel on the spraying direction (horizontal direction) of the nozzle. It is positioned and fixed so that the shortest distance between the tip of the nozzle and the paper thread is 20 mm. The electrospray sprayer is filled with a dye solution (Remazol RED RU-N, concentration: 5% by mass, manufactured by Dystar Japan).
In this embodiment, the paper yarn is wound up so that the preparation step of immersing the paper yarn in the electrolyte solution and the spraying step of spraying the dye solution toward the paper yarn by an electrospray sprayer can be performed continuously. Hereinafter, details of the preparation process and the spraying process will be described.

(準備工程)
浸漬用液槽には、炭酸ナトリウム水溶液(濃度:5質量%)が投入されており、紙糸が炭酸ナトリウム水溶液に5秒程度浸り、その後にエレクトロスプレー噴霧機の噴霧先に移動するように紙糸を巻き取った(紙糸の炭酸ナトリウム水溶液の含有量:400質量%)。
(Preparation process)
The immersion tank is filled with an aqueous sodium carbonate solution (concentration: 5% by mass), and the paper thread is immersed in the aqueous sodium carbonate solution for about 5 seconds and then moved to the spray destination of the electrospray sprayer. The yarn was wound up (content of sodium carbonate aqueous solution in paper yarn: 400% by mass).

(噴霧工程)
炭酸ナトリウム水溶液を通過した紙糸に向かってエレクトロスプレー噴霧機から充填した染料溶液を噴霧して、紙糸の染色を行った。なお、ノズルの電極に5.0kV、紙糸を接地して、噴霧を行った。紙糸の写真を図19に示す。
(Spraying process)
The dye solution filled from the electrospray sprayer was sprayed toward the paper yarn that passed through the aqueous sodium carbonate solution to dye the paper yarn. In addition, spraying was performed by grounding a paper thread to the electrode of the nozzle at 5.0 kV. A photograph of the paper thread is shown in FIG.

その他の反応染料を用いて染色した綿糸の写真をそれぞれ図20に示す。本発明の塗着方法は、綿、絹、紙等の様々な繊維材料の染色に利用することができることが明らかである。また、様々な種類の染料に適用可能であることも明らかである。   Pictures of cotton yarns dyed with other reactive dyes are shown in FIG. It is clear that the coating method of the present invention can be used for dyeing various fiber materials such as cotton, silk and paper. It is also clear that it can be applied to various types of dyes.

本発明の塗着方法は、糸、織布、不織布、紙等の繊維材料に効率良く塗料を塗着させることができるため、染色、抗菌消臭化処理、撥水撥油化処理、難燃化処理、漂白処理、柔軟化処理等に利用することができる。   The coating method of the present invention can efficiently apply a paint to fiber materials such as yarns, woven fabrics, nonwoven fabrics, papers, etc., so that it can be dyed, antibacterial debrominated, water and oil repellent, flame retardant It can be used for chemical treatment, bleaching treatment, softening treatment and the like.

101 電解質溶液を含有した繊維材料
102 エレクトロスプレー噴霧機のノズル
103 噴霧された塗料
104 エレクトロスプレー噴霧機のノズルと繊維材料との距離
201 電解質溶液を含有した繊維材料
202 エレクトロスプレー噴霧機
203 噴霧された塗料
204 203とは異なる種類の噴霧された塗料
301 繊維材料
302 ローラー
303 エレクトロスプレー噴霧機
304 噴霧された塗料
305 浸漬用液槽
306 電解質溶液
307 電解質溶液を噴霧する噴霧装置
308 噴霧された電解質溶液
309 滴下器具
310 滴下された電解質溶液
501 綿糸
502 エレクトロスプレー噴霧機
503 噴霧された染料溶液
504 炭酸ナトリウム溶液
505 浸漬用液槽
506 ローラー
507 電圧印加用電極
508 巻き取りロール
701 綿糸
702 エレクトロスプレー噴霧機
703 噴霧された染料溶液
704 エレクトロスプレー噴霧機
705 噴霧された染料溶液
706 炭酸ナトリウム溶液
707 浸漬用液槽
708 ローラー
709 電圧印加用電極
710 巻き取りロール
1001 綿糸
1002 エレクトロスプレー噴霧機
1003 噴霧された硝酸銀水溶液
1004 アスコルビン酸水溶液
1005 浸漬用液槽
1006 ローラー
1007 電圧印加用電極
1008 巻き取りロール
1111 加工糸
1112 綿糸(浴比調製用)
1113 ポット
1114 サンプル固定用金具
1115 洗浄用水
1116 湯煎溶液(エチレングリコール)
1301 加工前の繊維材料
1302 電解質溶液の入った水槽
1303 染色処理工程
1304 機能材料付加(抗菌消臭化処理)工程
1305 糊付工程
1306 エレクトロスプレー噴霧機
1307 加熱乾燥装置
1501,1701
絹糸
1502,1602,1702,1802
エレクトロスプレー噴霧機
1503,1603,1703,1803
噴霧された染料溶液
1504,1604,1704,1804
電解質溶液
1505,1605,1705,1805
浸漬用液槽
1506,1606,1706,1806
ローラー
1507,1607,1707,1807
電圧印加用電極
1508,1608,1708,1808
巻き取りロール
1601,1801
綿糸
1609,1709
ろ紙シャッター
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Fiber material containing electrolyte solution 102 Nozzle of electrospray sprayer 103 Sprayed paint 104 Distance between electrospray sprayer nozzle and fiber material 201 Fiber material containing electrolyte solution 202 Electrospray sprayer 203 Sprayed Sprayed paint of a type different from paint 204 203 301 Fiber material 302 Roller 303 Electrospray sprayer 304 Sprayed paint 305 Liquid bath for immersion 306 Electrolyte solution 307 Spraying device for spraying electrolyte solution 308 Sprayed electrolyte solution 309 Dripping device 310 Dropped electrolyte solution 501 Cotton yarn 502 Electrospray sprayer 503 Sprayed dye solution 504 Sodium carbonate solution 505 Liquid bath for immersion 506 Roller 507 Electrode for voltage application 508 Winding Roll 701 Cotton yarn 702 Electrospray sprayer 703 Sprayed dye solution 704 Electrospray sprayer 705 Sprayed dye solution 706 Sodium carbonate solution 707 Soaking bath 708 Roller 709 Voltage application electrode 710 Winding roll 1001 Cotton yarn 1002 Electro Spray sprayer 1003 Sprayed silver nitrate aqueous solution 1004 Ascorbic acid aqueous solution 1005 Immersion bath 1006 Roller 1007 Voltage application electrode 1008 Winding roll 1111 Work yarn 1112 Cotton yarn (for bath ratio preparation)
1113 Pot 1114 Fixture for fixing sample 1115 Washing water 1116 Hot water bath solution (ethylene glycol)
1301 Textile material before processing 1302 Water tank containing electrolyte solution 1303 Dyeing process 1304 Functional material addition (antibacterial debromination process) 1305 Gluing process 1306 Electrospray sprayer 1307 Heating and drying apparatus 1501, 1701
Silk thread 1502, 1602, 1702, 1802
Electrospray sprayer 1503, 1603, 1703, 1803
Sprayed dye solution 1504, 1604, 1704, 1804
Electrolyte solution 1505, 1605, 1705, 1805
Immersion bath 1506, 1606, 1706, 1806
Rollers 1507, 1607, 1707, 1807
Voltage application electrodes 1508, 1608, 1708, 1808
Winding rolls 1601, 1801
Cotton thread 1609, 1709
Filter paper shutter

Claims (14)

電解質溶液を含有した繊維材料を準備する準備工程、及びエレクトロスプレーにより前記繊維材料に向かって塗料を噴霧する噴霧工程を含むことを特徴とする、繊維材料への塗料の塗着方法。   A method for applying a coating material to a fiber material, comprising: a preparation step of preparing a fiber material containing an electrolyte solution; and a spraying step of spraying the coating material onto the fiber material by electrospray. 前記電解質溶液が、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アルミニウム塩、アンモニウム塩、及び遷移金属塩からなる群より選択される少なくとも1種を含有する溶液である、請求項1に記載の塗着方法。   The coating according to claim 1, wherein the electrolyte solution is a solution containing at least one selected from the group consisting of an alkali metal salt, an alkaline earth metal salt, an aluminum salt, an ammonium salt, and a transition metal salt. Method. 前記準備工程が、繊維材料を電解質溶液に浸漬すること、電解質溶液を繊維材料に噴霧すること、及び電解質溶液を繊維材料に滴下することからなる群より選択される少なくとも1種を含む工程である、請求項1又は2に記載の塗着方法。   The preparation step is a step including at least one selected from the group consisting of immersing the fiber material in an electrolyte solution, spraying the electrolyte solution onto the fiber material, and dropping the electrolyte solution onto the fiber material. The coating method according to claim 1 or 2. 前記塗料が、染料、抗菌剤、消臭剤、撥水撥油剤、難燃剤、漂白剤、柔軟剤、糊剤、及び防汚剤からなる群より選択される少なくとも1種を含有する溶液である、請求項1〜3の何れか1項に記載の塗着方法。   The paint is a solution containing at least one selected from the group consisting of a dye, an antibacterial agent, a deodorant, a water / oil repellent, a flame retardant, a bleach, a softener, a paste, and an antifouling agent. The coating method according to any one of claims 1 to 3. 前記繊維材料が還元剤を含有し、かつ前記塗料が金属イオンを含有する溶液であることにより、前記噴霧工程において金属イオンを含有する塗料が前記繊維材料に噴霧されて、前記金属イオンと前記還元剤が反応して金属粒子が前記繊維材料中で生成する、請求項1〜4の何れか1項に記載の塗着方法。   When the fiber material contains a reducing agent and the paint is a solution containing metal ions, the paint containing metal ions is sprayed on the fiber material in the spraying step, so that the metal ions and the reduction are reduced. The coating method according to any one of claims 1 to 4, wherein the agent reacts to form metal particles in the fiber material. 前記噴霧工程が、2以上のエレクトロスプレー噴霧機を用いて1種類又は2種類以上の塗料を噴霧することを含む工程である、請求項1〜5の何れか1項に記載の塗着方法。   The coating method according to any one of claims 1 to 5, wherein the spraying step includes spraying one type or two or more types of paints using two or more electrospray sprayers. 前記噴霧工程が、前記繊維材料及び/又は前記エレクトロスプレー噴霧機を移動させて連続的に1種類又は2種類以上の塗料を噴霧することを含む工程である、請求項6に記載の塗着方法。   The coating method according to claim 6, wherein the spraying step is a step including moving the fiber material and / or the electrospray sprayer to spray one or more types of paints continuously. . 電解質溶液を含有した繊維材料が移動することによって、前記準備工程及び前記噴霧工程が連続的に行われる、請求項1〜7の何れか1項に記載の塗着方法。   The coating method according to any one of claims 1 to 7, wherein the preparation step and the spraying step are continuously performed by moving the fiber material containing the electrolyte solution. 前記繊維材料が、糸、織布、不織布、編物、紙、又はフィルムである、請求項1〜8の何れか1項に記載の塗着方法。   The coating method according to any one of claims 1 to 8, wherein the fiber material is a thread, a woven fabric, a nonwoven fabric, a knitted fabric, paper, or a film. 下記(1)〜(8)からなる群より選択される少なくとも1種の工程を含むことを特徴とする、繊維材料の製造方法。
(1)請求項1〜9の何れか1項に記載の塗着方法によって染料を含有する塗料を塗着して繊維材料を染色することを含む染色処理工程。
(2)請求項1〜9の何れか1項に記載の塗着方法によって抗菌剤及び/又は消臭剤を含有する塗料を塗着して繊維材料に抗菌作用及び/若しくは消臭作用を付与することを含む抗菌消臭化処理工程。
(3)請求項1〜9の何れか1項に記載の塗着方法によって撥水撥油剤を含有する塗料を塗着して繊維材料に撥水撥油作用を付与することを含む撥水撥油化処理工程。
(4)請求項1〜9の何れか1項に記載の塗着方法によって難燃剤を含有する塗料を塗着して繊維材料を燃えにくくする難燃化処理工程。
(5)請求項1〜9の何れか1項に記載の塗着方法によって漂白剤を含有する塗料を塗着して繊維材料を漂白することを含む漂白処理工程。
(6)請求項1〜9の何れか1項に記載の塗着方法によって柔軟剤を含有する塗料を塗着して繊維材料に柔軟性を付与することを含む柔軟化処理工程。
(7)請求項1〜9の何れか1項に記載の塗着方法によって糊剤を含有する塗料を塗着して繊維材料を糊付けすることを含む糊付処理工程。
(8)請求項1〜9の何れか1項に記載の塗着方法によって防汚剤を含有する塗料を塗着して繊維材料に防汚作用を付与することを含む防汚化処理工程。
The manufacturing method of a fiber material characterized by including the at least 1 sort (s) of process selected from the group which consists of following (1)-(8).
(1) A dyeing treatment step including dyeing a fiber material by applying a paint containing a dye by the applying method according to any one of claims 1 to 9.
(2) A coating material containing an antibacterial agent and / or deodorant is applied by the coating method according to any one of claims 1 to 9 to impart an antibacterial action and / or a deodorizing action to the fiber material. An antibacterial debromination process comprising:
(3) Water repellent and water repellent comprising applying a paint containing a water and oil repellent by the coating method according to any one of claims 1 to 9 to impart a water and oil repellent action to the fiber material. Oiling process.
(4) A flame retardant treatment step of applying a paint containing a flame retardant by the coating method according to any one of claims 1 to 9 to make the fiber material difficult to burn.
(5) A bleaching treatment step including bleaching a fiber material by applying a paint containing a bleaching agent by the coating method according to any one of claims 1 to 9.
(6) A softening treatment step including applying a coating material containing a softening agent by the coating method according to any one of claims 1 to 9 to impart flexibility to the fiber material.
(7) A gluing treatment step including gluing a fiber material by applying a paint containing a gluing agent by the coating method according to any one of claims 1 to 9.
(8) An antifouling treatment step comprising applying a paint containing an antifouling agent by the coating method according to any one of claims 1 to 9 to impart an antifouling action to the fiber material.
さらに紡糸工程、延伸工程、紡績工程、編織工程、及び精練工程からなる群より選択される少なくとも1種の工程を含む、請求項10に記載の繊維材料の製造方法。   Furthermore, the manufacturing method of the fiber material of Claim 10 including the at least 1 sort (s) of process selected from the group which consists of a spinning process, a drawing process, a spinning process, a knitting process, and a scouring process. 繊維材料を電解質溶液に浸漬すること、電解質溶液を繊維材料に噴霧すること、及び電解質溶液を繊維材料に滴下することからなる群より選択される少なくとも1種を行う電解質溶液接触機構、電解質溶液を含有した繊維材料に向かって塗料を噴霧するエレクトロスプレー噴霧機、並びに電解質溶液を含有した繊維材料を前記エレクトロスプレー噴霧機の噴霧先に移動させるための繊維材料送り機構を備えることを特徴とする、繊維材料加工装置。   An electrolyte solution contact mechanism for performing at least one selected from the group consisting of immersing the fiber material in the electrolyte solution, spraying the electrolyte solution onto the fiber material, and dropping the electrolyte solution onto the fiber material, An electrospray sprayer for spraying a paint toward the contained fiber material, and a fiber material feeding mechanism for moving the fiber material containing the electrolyte solution to a spray destination of the electrospray sprayer, Textile material processing equipment. 2以上のエレクトロスプレー噴霧機を備える、請求項12に記載の繊維材料加工装置。   The textile material processing apparatus according to claim 12, comprising two or more electrospray sprayers. 前記エレクトロスプレー噴霧機として、下記(1)〜(8)からなる群より選択される少なくとも1種の塗料を噴霧するエレクトロスプレー噴霧機を備える、請求項12又は13に記載の繊維材料加工装置。
(1)染料を含有する塗料。
(2)抗菌剤及び/又は消臭剤を含有する塗料。
(3)撥水撥油剤を含有する塗料。
(4)難燃剤を含有する塗料。
(5)漂白剤を含有する塗料。
(6)柔軟剤を含有する塗料。
(7)糊剤を含有する塗料。
(8)防汚剤を含有する塗料。
The fiber material processing apparatus according to claim 12 or 13, comprising an electrospray sprayer that sprays at least one paint selected from the group consisting of the following (1) to (8) as the electrospray sprayer.
(1) A paint containing a dye.
(2) A paint containing an antibacterial agent and / or a deodorant.
(3) A paint containing a water / oil repellent.
(4) A paint containing a flame retardant.
(5) A paint containing a bleaching agent.
(6) A paint containing a softening agent.
(7) A paint containing a paste.
(8) A paint containing an antifouling agent.
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