TW202244353A - 紡織品的雙面均染方法及使用其製造而成的多彩紗線 - Google Patents

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Abstract

一種紡織品的雙面均染方法包括以下步驟。進行染料披覆步驟，包括將分散性染料披覆於待染基材的第一表面。進行染料固著步驟，包括利用超臨界流體使披覆於第一表面的分散性染料擴散至待染基材的第二表面，其中第二表面相對於第一表面。

Description

紡織品的雙面均染方法及使用其製造而成的多彩紗線
本揭露內容是有關於一種紡織品的染色方法以及使用其製造而成的紗線，且特別是有關於一種紡織品的雙面均染方法及使用其製造而成的多彩紗線。
超臨界流體染色是現今染色製程中備受矚目的技術。一般而言，當物質的溫度及壓力超過臨界溫度及臨界壓力時，就會進入超臨界流體的狀態。不同的物質在形成超臨界流體後具有不同的化學特性，舉例而言，二氧化碳在進入超臨界流體狀態後可增加親油性，從而具有溶解有機物的能力。近年來，紡織業者常透過將非極性染料溶解於超臨界二氧化碳中以對纖維材料進行染色，從而使纖維材料著色。
然而，由於非極性染料於超臨界二氧化碳中的溶解度並非極佳，而為促使非極性染料更良好地溶解於超臨界二氧化碳中，常需大幅提升非極性染料與超臨界二氧化碳間的接觸面積，也因此需將非極性染料與超臨界二氧化碳長時間充滿於整個染色容器中(例如，染缸)，不僅導致染料使用量與能源消耗量過大，更造成染缸受汙染而難以清洗。另一方面，為了避免染色過程中產生色差，常需嚴格控制非極性染料與超臨界二氧化碳於染缸中的流動性，並避免非極性染料產生結塊與聚集，導致染程繁瑣複雜。因此，如何提供一種能夠提升染程便利性、縮短染程時間及提升染色均勻性的紡織品染色方法為本領域業者積極解決的問題。
本揭露內容提供一種紡織品的雙面均染方法及使用其製造而成的多彩紗線，其中紡織品的雙面均染方法可有效縮短染程時間、節省染料使用量與能源消耗量以及提升紡織品的雙面均染性，並使得以其所製成的多彩紗線具有多個色彩區段，且每一個色彩區段可具有單一且均勻的色彩。
根據本揭露一些實施方式，一種紡織品的雙面均染方法包括以下步驟。進行染料披覆步驟，其包括將分散性染料披覆於待染基材的第一表面。進行染料固著步驟，其包括利用超臨界流體使披覆於第一表面的分散性染料擴散至待染基材的第二表面，其中第二表面相對於第一表面。
在本揭露一些實施方式中，染料披覆步驟是壓吸步驟、塗佈步驟、噴灑步驟、噴墨步驟或其組合。
在本揭露一些實施方式中，待染基材是針織布，且針織布的基重介於120g/m 2至180g/m 2之間。
在本揭露一些實施方式中，待染基材是梭織布，且梭織布的基重介於40g/m 2至180g/m 2之間。
在本揭露一些實施方式中，待染基材是皮革，且皮革的基重介於250g/m 2至290g/m 2之間。
在本揭露一些實施方式中，染料固著步驟是在185kg/cm 2至320kg/cm 2的壓力下進行。
在本揭露一些實施方式中，超臨界流體包括超臨界二氧化碳，且超臨界流體的密度介於0.505g/cm 3至0.686g/cm 3之間。
在本揭露一些實施方式中，當使用分光儀量測紡織品的CMC色差值ΔE時，紡織品的第一表面與第二表面的CMC色差值ΔE小於0.8。
根據本揭露一些實施方式，一種多彩紗線藉由包括以下步驟的製造方法製造而成。雙面均染步驟，其包括使用前述的紡織品的雙面均染方法對待染基材進行染色，以得到紡織品。對紡織品進行解織步驟，以得到多彩紗線。
在本揭露一些實施方式中，多彩紗線的材料包括聚酯、熱熔性聚氨酯、乙烯-乙烯醇共聚物或其組合。
根據本揭露上述實施方式，由於在紡織品的雙面均染方法中，分散性染料是在披覆於待染基材的其中一表面(即第一表面)後，再進一步藉由超臨界流體的引導而擴散至待染基材的另一表面(即第二表面)，因此可有效縮短染程時間、節省染料使用量與能源消耗量以及提升紡織品的雙面均染性。另一方面，由於多彩紗線是使用前述紡織品的雙面均染方法先對待染基材進行雙面均染步驟以形成紡織品，並於雙面均染步驟後，再對紡織品進行解織步驟而得，因此可提升染程的便利性，並可確保多彩紗線的每一個色彩區段的色彩單一且均勻。
以下將以圖式揭露本揭露之複數個實施方式，為明確地說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本揭露。也就是說，在本揭露部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的，因此不應用以限制本揭露。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。另外，為了便於讀者觀看，圖式中各元件的尺寸並非依實際比例繪示。
除非另有定義，本文使用的所有術語具有與本發明所屬領域的普通技術人員通常理解的相同的含義。將進一步理解的是，諸如在通常使用的字典中定義的那些術語應當被解釋為具有與它們在相關技術和本發明的上下文中的含義一致的含義，並且將不被解釋為理想化的或過度正式的意義，除非本文中明確地這樣定義。
本揭露內容提供一種紡織品的雙面均染方法及使用其製造而成的多彩紗線。由於在紡織品的雙面均染方法中，分散性染料是在披覆於待染基材的其中一表面後，再進一步藉由超臨界流體的引導而擴散至待染基材的另一表面，因此可有效縮短染程時間、節省染料使用量與能源消耗量以及提升紡織品的雙面均染性。另一方面，使用本揭露的紡織品的雙面均染方法製造而成的多彩紗線可具有多個色彩區段，且每一個色彩區段可具有單一且均勻的色彩。
請參閱第1圖，其繪示根據本揭露一些實施方式的紡織品的雙面均染方法的流程圖。紡織品的雙面均染方法包括步驟S10及步驟S20。在步驟S10中，進行染料披覆步驟，其包括將分散性染料披覆於待染基材的第一表面。在步驟S20中，進行染料固著步驟，其包括利用超臨界流體使披覆於第一表面的分散性染料擴散至待染基材的第二表面。在以下敘述中，將透過第2A圖至第2C圖的內容進一步說明上述各步驟。
首先，在步驟S10中，進行染料披覆步驟。請參閱第2A圖，其繪示第1圖中染料披覆步驟的示意圖。在步驟S10中，染料披覆步驟包括將分散性染料110披覆於待染基材120的第一表面122。在一些實施方式中，分散性染料110可以是均染型(E type)染料、半均染型染料(SE type)、高牢度型染料(S/SF type)或其組合，從而提供染程多元的應用性。在一些實施方式中，待染基材120的種類可包括針織布、梭織布、皮革或其組合，且待染基材120的材料可包括聚酯、熱熔性聚氨酯(thermoplastic polyurethane，TPU)、乙烯-乙烯醇共聚物(ethylene vinyl alcohol copolymer，EVOH)或其組合，從而提供染程多元的應用性。在一些實施方式中，不同種類的待染基材120可具有不同的基重。具體而言，當待染基材120的種類是針織布時，針織布的基重可介於120g/m 2至180g/m 2之間；當待染基材120的種類是梭織布時，梭織布的基重可介於40g/m 2至180g/m 2之間；當待染基材120的種類是皮革時，皮革的基重可介於250g/m 2至290g/m 2之間。詳細而言，當各種類的待染基材120所具有的基重落在上述各自的範圍外時，待染基材120需要額外染程，才能達到雙面均染的效果。值得說明的是，相較於傳統的染色方法，本揭露的紡織品的雙面均染方法更可適用於較難均染的皮革，其中相較於布料而言，皮革的表面較光滑、厚度較高且材料孔隙率較低，故可見本揭露能夠達到良好的雙面均染效果。
在一些實施方式中，染料披覆步驟可例如是壓吸步驟、塗佈步驟、噴灑步驟(spray)、噴墨步驟(inkjet)或其組合。換句話說，分散性染料110可透過壓吸步驟、塗佈步驟、噴灑步驟、噴墨步驟或其組合的方式披覆於待染基材120的第一表面122。相較於傳統透過固態珠體及超臨界流體的輔助來使染料與待染基材完成初步接觸，本揭露的染料披覆步驟是使分散性染料110直接附著於待染基材120的第一表面122，使分散性染料110不需透過固態珠體及超臨界流體的輔助便可與待染基材120的第一表面122產生初步的接觸，以藉此大幅降低染程的時間。在一些實施方式中，若欲對待染基材120進行局部加工，可進行塗佈步驟或噴墨步驟，而若欲對待染基材120進行大面積加工，可進行壓吸步驟或噴灑步驟。
接著，在步驟S20中，進行染料固著步驟。請參閱第2B圖及第2C圖，其繪示第1圖中染料固著步驟的示意圖。在步驟S20中，染料固著步驟包括利用超臨界流體使披覆於待染基材120的第一表面122的分散性染料110擴散至待染基材120的第二表面124，其中第二表面124與第一表面122彼此相對。透過使用超臨界流體進行染料固著步驟可使已與待染基材120的第一表面122產生初步接觸的分散性染料110進一步受超臨界二氧化碳的引導而穿過待染基材120的內部，從而擴散至待染基材120的第二表面124。在一些實施方式中，超臨界流體可包括超臨界二氧化碳。在一些實施方式中，超臨界流體的密度可介於0.505g/cm 3至0.686g/cm 3之間，以使分散性染料110適量地由待染基材120的第一表面122擴散至第二表面124，從而使所形成的紡織品100(請見第2C圖)具有良好的雙面均染性。詳細而言，若超臨界流體的密度小於0.505g/cm 3，分散性染料110不易擴散至待染基材120的第二表面124，導致紡織品100產生色差；若超臨界流體的密度大於0.686g/cm 3，則超臨界流體的穩定性不佳，可能會存在安全性風險。
在一些實施方式中，染料固著步驟的溫度可介於90℃至120℃之間，且染料固著步驟的時間可介於30分鐘至60分鐘之間。上述溫度與時間可確保分散性染料110於染料固著步驟期間適量地擴散，並確保超臨界流體於染料固著步驟期間產生合適的壓力，以利於染料固著步驟進行。在一些實施方式中，染料固著步驟可例如是在185kg/cm 2至320kg/cm 2的壓力下進行，以使分散性染料110達到良好的擴散效果。應瞭解到，上述壓力可以是超臨界流體於染料固著步驟期間所產生的壓力。若上述壓力小於185kg/cm 2，容易使超臨界流體的密度過低，造成分散性染料110不易擴散，導致紡織品100產生色差；若上述壓力大於320kg/cm 2，則可能會存在安全性風險，需要提高染色容器的耐壓性，而造成成本提高。在一些實施方式中，染料固著步驟可包括對擴散後的分散性染料110進行固色，使分散性染料110牢固地配置於待染基材120的第一表面122以及第二表面124。
在至少進行上述各步驟後，便可得到本揭露的紡織品100。由於在紡織品100的雙面均染方法中，分散性染料110是在披覆於待染基材120的第一表面122後，再進一步藉由超臨界流體的引導而擴散至待染基材120的第二表面124，因此可有效縮短染程時間、節省染料使用量與能源消耗量以及提升紡織品100的雙面均染性。在一些實施方式中，當使用分光儀量測紡織品100的CMC色差值ΔE時，紡織品100的第一表面102與第二表面104的CMC色差值ΔE可小於0.8。具體而言，請參見下方實驗例的說明，其透過多個比較例及多個實驗例具體驗證本揭露的功效。 ＜實驗例：單色紡織品的雙面CMC色差值ΔE測試＞
在本實驗例中，使用分光儀(機型：data color 650)以孔徑30mm、D65光源、10度角對不同種類的待染基材進行雙面CMC色差值ΔE的測試。測試方法包括以下步驟。首先，在待染基材的第一表面量測一個基準點(點A)的色彩值，並以此為基準值。接著，在待染基材的第一表面隨機量測另外三個待測點(點B、點C及點D)的色彩值，並與上述基準值進行比對，從而得到點B、點C及點D各自的CMC色差值ΔE。隨後，在待染基材的第二表面隨機量測三個待測點(點E、點F及點G)，並與上述基準值進行比對，從而得到點E、點F及點G各自的CMC色差值ΔE。各比較例於各實施例的詳細說明如表一所示，而測試結果如表二所示。
表一
  待染基材 分散性染料 染料披覆步驟 染料固著步驟
種類/材料 基重 (g/m 2) 是否使用超臨界流體 超臨界流體處理條件
比較例1 針織布/PET 140 高牢度型染料 (黃綠色) 噴墨步驟 否 N/A
實施例1 是(CO 2) CO 2密度:0.505g/cm 3溫度:120℃ 壓力:255kg/cm 2時間:60分鐘
比較例2 梭織布/PET 100 高牢度型染料 (藍色) 噴墨步驟 否 N/A
實施例2 是(CO 2) CO 2密度:0.505g/cm 3溫度:120℃ 壓力:255kg/cm 2時間:60分鐘
比較例3 梭織布/PET 100 高牢度型染料 (黃色) 噴墨步驟 否 N/A
實施例3 是(CO 2) CO 2密度:0.505g/cm 3溫度:120℃ 壓力:255kg/cm 2時間:60分鐘
實施例4 皮革 287 高牢度型染料 (紅棕色) 噴灑步驟 是(CO 2) CO 2密度:0.507g/cm 3溫度:120℃ 壓力:195kg/cm 2時間:30分鐘
實施例5 是(CO 2) CO 2密度:0.550g/cm 3溫度:120℃ 壓力:230kg/cm 2時間:60分鐘
表二
  CMC色差值ΔE
第一表面 第二表面
點B 點C 點D 點E 點F 點G
比較例1 0.63 0.51 0.18 14.40 13.61 14.58
實施例1 0.10 0.09 0.12 0.18 0.10 0.06
比較例2 0.95 0.37 0.26 5.39 5.44 5.24
實施例2 0.07 0.15 0.09 0.15 0.17 0.05
比較例3 0.97 0.09 0.38 6.97 6.93 6.52
實施例3 0.13 0.16 0.15 0.16 0.16 0.09
實施例4 0.77 0.59 0.59 0.75 0.53 0.69
實施例5 0.32 0.52 0.42 0.45 0.47 0.52
如表一以及表二所示，相較於各比較例，各實施例的紡織品的第一表面與第二表面的各點的CMC色差值ΔE皆明顯較小。更明確來說，當待染基材是皮革時，CMC色差值ΔE皆小於0.8；而當待染基材是針織布或梭織布時，CMC色差值ΔE更可小於0.2，此顯示使用本揭露的紡織品的雙面均染方法可使紡織品具有良好的雙面均染性。
在一些實施方式中，紡織品的雙面均染方法可進一步用於製造多彩紗線。請同時參閱第3A圖及第3B圖，其分別繪示據本揭露一些實施方式的紡織品100a上視示意圖及多彩紗線200a的立體示意圖。詳細而言，多彩紗線200a可透過對具有多種色彩的紡織品100a進行解織步驟而得。在一些實施方式中，多彩紗線200a的製備方法可包括以下步驟。首先，進行雙面均染步驟，其包括使用前述紡織品的雙面均染方法對待染基材進行染色，以得到具有多種色彩的紡織品100a。接著，對具有多種色彩的紡織品100a進行解織步驟，從而得到多彩紗線200a。在一些實施方式中，紡織品100a可具有多個色彩區塊B，且各色彩區塊B可具有不同的色彩(在第3A圖中以不同的網點表示)。如此一來，經紡織品100a解織而形成的多彩紗線200a可具有多的色彩區段S，且各色彩區段S可具有不同的色彩(在第3B圖中以不同的網點表示)。在一些實施方式中，多彩紗線200a的材料可包括聚酯、熱熔性聚氨酯、乙烯-乙烯醇共聚物或其組合。
在至少進行上述各步驟後，便可得到本揭露的多彩紗線200a。由於多彩紗線200a是使用前述紡織品的雙面均染方法先對待染基材進行雙面均染步驟以形成具有多種色彩的紡織品100a，再對具有多種色彩的紡織品100a進行解織步驟而得，因此不需單獨針對紗線的各彩區段S進行染色。藉此，可提升染程的便利性，並可確保多彩紗線200a各色彩區段S的色彩單一且均勻。
雖然本揭露已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本揭露，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
S10~S20:步驟 100,100a:紡織品 102:第一表面 104:第二表面 110:分散性染料 120:待染基材 122:第一表面 124:第二表面 200a:多彩紗線 B:色彩區塊 S:色彩區段
為讓本揭露之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下： 第1圖繪示根據本揭露一些實施方式的紡織品的雙面均染方法的流程圖； 第2A圖繪示第1圖中染料披覆步驟的示意圖； 第2B圖及第2C圖繪示第1圖中染料固著步驟的示意圖； 第3A圖繪示根據本揭露一些實施方式的紡織品的上視示意圖；以及 第3B圖繪示根據本揭露一些實施方式的多彩紗線的立體示意圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
S10~S20:步驟

Claims (10)

  1. 一種紡織品的雙面均染方法，包括： 進行染料披覆步驟，其包括將分散性染料披覆於待染基材的第一表面；以及 進行染料固著步驟，其包括利用超臨界流體使披覆於所述第一表面的所述分散性染料擴散至所述待染基材的第二表面，其中所述第二表面相對於所述第一表面。
  2. 如請求項1所述的紡織品的雙面均染方法，其中所述染料披覆步驟是壓吸步驟、塗佈步驟、噴灑步驟、噴墨步驟或其組合。
  3. 如請求項1所述的紡織品的雙面均染方法，其中所述待染基材是針織布，且所述針織布的基重介於120g/m 2至180g/m 2之間。
  4. 如請求項1所述的紡織品的雙面均染方法，其中所述待染基材是梭織布，且所述梭織布的基重介於40g/m 2至180g/m 2之間。
  5. 如請求項1所述的紡織品的雙面均染方法，其中所述待染基材是皮革，且所述皮革的基重介於250g/m 2至290g/m 2之間。
  6. 如請求項1所述的紡織品的雙面均染方法，其中所述染料固著步驟是在185kg/cm 2至320kg/cm 2的壓力下進行。
  7. 如請求項1所述的紡織品的雙面均染方法，其中所述超臨界流體包括超臨界二氧化碳，且所述超臨界流體的密度介於0.505g/cm 3至0.686g/cm 3之間。
  8. 如請求項1所述的紡織品的雙面均染方法，其中當使用分光儀量測所述紡織品的CMC色差值ΔE時，所述紡織品的所述第一表面與所述第二表面的CMC色差值ΔE小於0.8。
  9. 一種多彩紗線，是藉由包括以下步驟的製造方法製造而成： 雙面均染步驟，其包括使用如請求項1所述的紡織品的雙面均染方法對所述待染基材進行染色，以得到所述紡織品；以及 對所述紡織品進行解織步驟，以得到所述多彩紗線。
  10. 如請求項9所述的多彩紗線，其中所述多彩紗線的材料包括聚酯、熱熔性聚氨酯、乙烯-乙烯醇共聚物或其組合。
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