【発明の詳細な説明】
染色方法
本発明は染色方法、より詳細には布帛の染色後処理に関する。
従来の布帛または生地の染色方法においては、染色に次いで、一般に１種また
はそれ以上の（その布帛に付着しなかった余分の染料の除去を目的とする）処理
浴、（例えば、固着剤を必要とする染料については固着剤による、または布帛柔
軟剤のような物質による）その布帛のさらなる処理、または処理後の残留物質（
例えば、固着剤または布帛柔軟剤）の除去からなる処理様式が行われている。化
学的処理、例えば固着および軟化を行わない従来の染色方法は、概して以下の逐
次的な工程を含んでいる。
染浴中での染色、
第１濯ぎ浴への移送（上記物質を水で濯ぐ）、
第２濯ぎ浴への移送、
第１石鹸浴への移送（上記物質を石鹸溶液で洗浄する）、
第３および第４濯ぎ浴への移送、および
遠心分離器中での最終的な乾燥工程。
従来は、その染色を行った染色機で上記全手順を行い、遠心分離器への移送は、
特に遠心分離の目的のためにのみ行っている。
染色方法における最近の発展は、その染色工程において用いる浴比の低減に関
するものであった。一般に、浴比が低いほど、より有効な染色となる。しかしな
がら、従来の方法においては、たとえ低い浴比、例えば20：１〜５：１の範囲の
浴比であっても、かなりの量の染液が、染浴からその次の処理工程（それは濯ぎ
浴、洗浄浴または何か他の処理浴であってもよい）へと移送される。この移送は
次の段階においても続き、移送される染液の量は個々の布帛の染液ピックアップ
量に依存する（例えば、編地は織物よりも大きなピックアップ量を有する）。概
して250重量％の染液ピックアップ量を有する編み木綿（両面編み木綿）は、10
：１の浴比を有する染液の４分の１に及ぶ量を、その次の加工工程へと移送する
。浴比が小さいほど、いっそうより多くの移送が起こる。
次いで、この染液の移送は、効率をかなり下げることになる。結果として、個
々の加工段階の潜在的な効果（濯ぎ、洗浄、固着、軟化または他の効果）を下げ
る。従って、その布帛の望ましくない物質、例えば余分の染料または他の不純物
（例えば加工化学薬品）を希望するレベルまで低減させるためには、より多くの
洗浄手順を必要とする。必要とする洗浄手順の数の増加は、その方法のための水
の全消費量、必要とする全時間およびエネルギーの全消費量の中の１つまたはそ
れ以上の増加を意味する。これは、次に製造コストおよび消費者に対するコスト
を増大させる。これまでには、従来の方法を大幅に改良することができるという
ことは立証されていない。
今ここに、従来の染色に勝るとも劣らぬ染色が得られ、同時に、上述の従来の
方法の欠点を大幅に最少化するように生地を染色することができるということが
見出された。従って、本発明は、染色すべき布帛に染液を適用すること、その後
、その布帛を一連の液浴処理工程を含む処理様式に付すこと、という工程を含む
染色方法であって、このような処理工程の各々の後に、その布帛を遠心分離に付
すことを特徴とする染色方法を提供する。
上記染液は、従来の方法に順じて、１種またはそれ以上の好適な染料を使用し
て調製された、あらゆる染液である。好適な染料は、直接染料、反応染料および
硫化染料からなる群より選ばれる染料を包含しており、当業者によく知られてい
る。その浴比は、希望に応
じて変化させることができる。概して、20：１〜５：１の範囲の浴比を用いる。
好適な染色機、例えば気流噴射式染色機(air-flow jet dyeing machine)を用い
る場合には、４：１の浴比を用いることができる。
本発明の目的のためには、「液浴処理工程」とは、その処理が許容可能な程度
に、または到達可能な最大の程度に仕上がるまで、上記生地を処理液に浸す処理
工程を意味する。このような処理工程は、（石鹸による）洗浄工程、（水による
）濯ぎ工程、（固着剤を必要とする染料については、そのような固着剤による）
固着工程、およびさまざまな他の化学的処理、例えば軟化を包含している。遠心
分離工程は上記手順のこのような工程の各々の後に行う。これを達成するもっと
も実用的な手段は、染色後から最終的な乾燥までの全処理様式を遠心分離器中で
行うことによるものである。これは、一般に、すべての処理が染色機中で行われ
、最終的な乾燥の前にしか遠心分離が行われない既知の技術からの大きな発展で
ある。それは、下記において、さらに詳述する本発明の恩恵を可能にするのみな
らず、さらなる染色のための特殊な染色機をなくし、ゆえにさらなる経済性につ
ながるという、大きな派生効果を有する。
上記遠心分離器は当該技術に既知の如何なる装置であってもよく、当業者は、
商業的に入手可能な幅広い種類の中からあらゆるものを選ぶことができる。本発
明の目的のためには、その遠心分離器は、処理容器としてのその二重の役割に好
適なように改変される。これは、（通常行われる上記液体の流出よりはむしろ）
その遠心分離器中に上記液体を保持する弁を必要とする。その弁が閉じられてい
る場合は、その遠心分離器中に液体が保持され、それが開かれている場合は、そ
の遠心分離器から液体が出ていく。各々の段階に必要とされる物質、例えば洗浄
水、石鹸溶液、処理液（例えば固着剤お
よび布帛柔軟剤）などを、その遠心分離器に供給するための手段もまた必要とさ
れる。これらは既にその遠心分離器に供給可能となっていてもよく（例えば、他
の装備と共に使用される熱交換器からの温水）、このようなものを供給するさま
ざまな可能性があるということを、当業者は容易に認めるであろう。それらを容
易に利用することができない場合は、本発明のさらなる態様は、導管によってそ
の遠心分離器に接続され、ひとたび前の処理液を空にすると、その遠心分離器中
への供給に備えて、その次の処理工程用の液体を保持するのに適合した貯蔵タン
クとその遠心分離器との結合からなる。従って、濯ぎ工程、次いで洗浄工程を含
んでいる方法においては、その濯ぎ工程が進行している間に、その保持タンクを
石鹸溶液で満たすことができる。使用されるのを待っている処理液を如何なる必
要な温度にも加熱することができるように、その保持タンクに発熱体を装着して
もよい。処理工程を行う際に（その遠心分離器のゆっくりとした回転により攪拌
を達成する）、その遠心分離器を通して、その処理液を連続的に再循環させるこ
とができるように、その遠心分離器に再循環設備をさらに添加する。当業者は、
このような手段を容易に提供することができる。所定の工程が終了したら、その
生地を遠心分離し、その保持弁を開くことにより、従来の方法で、その処理液を
流出させる。遠心分離が終了したら、その弁を閉じ、その次の処理工程用の液体
を添加する。
上記遠心分離の使用は、その次の処理工程の前に上記液体のほとんどを確実に
除去する（概して被染物の７０重量％の液体が残る）。これは、その次の処理工
程が、その保持された処理液から被る汚染は、従来の処理様式の場合よりもはる
かに少ないということを意味する。
本発明にかかる典型的な染色方法は、以下の逐次的な工程
染色、
遠心分離工程、
濯ぎ浴工程（水による）、
遠心分離工程、
石鹸浴工程（石鹸溶液による）、
遠心分離工程、
濯ぎ浴工程（水による）、および
遠心分離工程、
を含んでおり、その染色を従来の染色機中で行い、それらの逐次的な工程を上述
のものと同様の遠心分離器で行う。
本発明の利点は非常に多い。遠心分離による液体の除去は、上述のように、次
の処理工程への汚染物質の通過を少なくするということを意味する。実際問題と
して、これは、洗浄工程の数の大幅な削減を意味し、水が高価な多くの国々にお
いては、非常に重要なことである。さらに、機械装置をより有効に使用できるこ
とは言うまでもなく、エネルギー需要、労務費および運転時間を同時に削減する
。全節約は、全コストの３分の１程度になることがある。本発明の方法において
有用な装備は当該産業において平凡なものであり、本発明の目的のために容易に
改変することができる。
本発明の方法は、あらゆる染色方法に関連して使用することができるけれども
、本発明の目的に好ましいとされる生地であるセルロース系生地、例えば木綿の
染色において、特に効果を生ずる。
本発明において有用なタイプの装置を略図的に表す添付図に関して、本発明を
さらに説明する。結果的に、本発明は、その遠心分離器内に処理液を保持するた
めの弁を有する遠心分離器を含んでおり、その遠心分離器が、それと結合して、
導管によりその遠心分離器に接続されている貯蔵タンクを有しており、その貯蔵
タンクが、ひ
とたび前の処理液を空にすると、その遠心分離器中への供給に備えて処理液を保
持するのに適合した処理容器をさらに提供する。その処理容器の１つの態様によ
れば、鉛直軸のまわりに回転し、弁集成装置３を含む排出導管２を有する、遠心
分離器１が提供される。この弁集成装置は、導管４を介して発熱体を備えた貯蔵
タンク５へ、再循環ループ６へ、およびそれ自身の弁８を有する排出管７へ、と
いう３つの接続可能性を有し、ポンプ９および１０は、それぞれが、液体を、そ
の貯蔵タンクから遠心分離器１へ動かし、再循環ループ６を回しており、弁１１
によって、その貯蔵タンクを、その弁集成装置から隔離することができる。
上記構成の多くの変型が可能であり、それらのすべてが本発明の範囲内にある
ということが、当業者に理解されるであろう。例えば、上述のように、貯蔵タン
クを必要とすることなく、熱交換器から温水を直接供給してもよい。ドラム型（
水平軸）遠心分離器は一定の技術的な欠点を有するけれども、この装置を用いて
本発明を実施することもできる。
典型的な操作においては、上記染色した生地を上記染色機から取り出し、遠心
分離器１中に装填し、５分間にわたって遠心分離し、できるだけ多くの染液を除
去する。次にポンプ９により、貯蔵タンク５から、導管４を通して、その遠心分
離器へ、温かい濯ぎ水をポンプ輸送し、その弁集成体を設定して導管４を閉じる
。遠心分離器１をゆっくりと回転させ、その生地に濯ぎ水を透過させて、存在す
る余分の染料および他の化学薬品を除去する。この時間の間に、ポンプ１０によ
り、その遠心分離器中の液体を均質に保つようにはたらく再循環ループ６を通し
て、洗浄水が連続的にポンプ輸送されるように弁集成装置３を設定する。また、
この時間の間に、洗浄段階用の石鹸溶液を貯蔵タンク５に添加し（弁１１は閉じ
ておく）、98
℃まで加熱し、使用できるように準備して保持する。十分な時間が経過したら（
これは多数の要因、例えば生地の性状および機械の大きさに依存するけれども、
通常は10分で十分である）、再循環ループ６が閉じ、排出管７への通路が開くよ
うに弁集成装置３を操作し、排出弁８も開いておく。余分の染液が完全に除去さ
れるまで（概して約５分）、遠心分離器１を遠心分離速度で回転させる。次に、
遠心分離器を停止し、弁集成装置３を再設定して排出管７を閉じ（排出弁８も閉
じておく）、弁１１を開いて、貯蔵タンク５から、熱い石鹸溶液をポンプ注入す
る。次に、その方法を繰り返し、存在する段階の数だけ行うことができる。最終
的に、その生地を取り出し、従来の方法、例えば蒸発により乾燥する。
本発明にかかる方法を用いた染色は、従来の技法を使用してつくったものと比
較して、まったく不都合を被らない。特に、本発明の方法と従来の染色方法との
間で、反応染料を使用して染色した布帛の発汗堅牢度、摩擦堅牢度および洗濯堅
牢度を比較した場合、本発明の方法に付したものは、少なくとも良好な程度であ
ることが見出される。
本発明の方法は、以下の非限定的な実施例によって、さらに説明される。その
方法において使用される個々の加熱手段および冷却手段に依存して、各々の工程
に必要とされる時間が影響されるということが理解されるであろう。以下の実施
例における加熱手段および冷却手段は染色産業において従来から使用されている
ものである。
すべての温度は摂氏で示されている。
実施例１．本発明にかかる方法
本実施例にかかる方法は図２に図解されている。図２において、それらの曲線
の上（０）および下（１〜５）の番号は、以下の工程
０〜５に対応している。
工程０
500Kgの予備漂白した両面編み木綿生地の試料を、オーバーフロー染色装置（
ドイツThiesの「Eco-Soft」（商標））である染色装置に装填する。装填時間は0
.5ｈとする。
工程１
10KgのC.IReactive Redを、60g/リットルのグラウバー塩および2.5g/リットル
のソーダ灰といっしょに、5000リットルの水に添加して染液とし、上記布帛を2.
25ｈにわたって染色する。
工程２
上記布帛を、装填時間は0.5ｈとして、図面に示されているように装備された
、容量500Kgの機械である遠心分離器中に装填し、遠心分離の際には、その洗浄
容器から排出管８を介して流出物が出ていく。次に、それに5000リットルの水を
添加して、50℃において、10分間にわたって濯ぐ。この水は貯蔵タンク中で準備
されて待っていたものである。この濯ぎ手順の間に、ポンプ１０により、その遠
心分離器中の液体を均質に保つようにはたらく再循環ループ６を通して、洗浄水
が連続的にポンプ輸送されるように弁集成装置３を設定する。その濯ぎ手順の間
に、その次の段階で使用できるように、95℃の石鹸溶液5000リットルを、その貯
蔵タンクに再度ポンプ輸送する。この工程、すなわち遠心分離手順および濯ぎ手
順の継続時間は0.33ｈである。
工程３
上記布帛を遠心分離する。その後、98℃の石鹸溶液を遠心分離器に添加し、そ
こで10分間にわたって攪拌する。その石鹸溶液を７０℃まで冷やす。この時間の
間に、さらなる濯ぎ（工程４を参照されたい）のために、50℃の濯ぎ水5000リッ
トルを、その貯蔵タンクに再
度ポンプ輸送する。この工程、すなわち遠心分離手順および洗浄手順の継続時間
は0.33ｈである。
工程４
工程２の濯ぎ手順を繰り返す。すなわち、上記工程２で説明されているように
遠心分離および濯ぎを行う。希望する場合には、その濯ぎ水中にカチオン柔軟剤
が存在していてもよい。この工程、すなわち遠心分離手順および濯ぎ手順の継続
時間は0.33ｈである。
工程５
上記布帛を10分間にわたって遠心分離し、その遠心分離器から取り出し、従来
の方法に準じて乾燥する。
上述の方法（上記乾燥工程を除く）の全工程所要時間は約4.7時間である。
実施例２．従来の染色方法
本実施例にかかる方法は図３に図解されており、それらの曲線の上または下の
いずれかの番号は以下の意味を有する。
０は染色装置の装填であり、
１は染色であり、
２は濯ぎ（水）であり、
３は濯ぎ（水）であり、
４は洗浄（石鹸浴）であり、 ５は濯ぎ（水）であり、
６は濯ぎ（水）であり、そして
７は遠心分離である。
工程０
上記実施例１の工程０を繰り返す。
工程１
上記実施例１の工程１を繰り返す。
工程２
50℃の濯ぎ水浴5000リットルを上記装置に添加する。その染色装置を次に10分
間運転し、その濯ぎ水を排出させる。
工程３
50℃の水5000リットルを上記装置に添加し、上述（工程２）の濯ぎ工程を繰り
返し、その装置を排出させる。
工程４
40℃の石鹸溶液5000リットルを上記装置に添加する。これを、30分以上の時間
をかけて95℃に加熱し、その装置を10分間運転し、30分以上の時間をかけて60℃
まで冷やし、10分間かけて排出させる（全時間：１ｈ20ｍ）。
工程５
上記実施例１の工程３を繰り返す。
工程６
水の温度を30℃として、工程３を繰り返す。
工程７
上記生地を上記染色装置から取り出し（0.75ｈ）、遠心分離器中に装填し（0.
5ｈ）、10分間にわたって遠心分離し、その遠心分離器から取り出す（0.5ｈ）。
次に、それを従来の手段により乾燥する。
上述の方法（上記乾燥工程を除く）の全工程所要時間は7.4時間である。
実施例１と２との比較から、上記方法の全体としての継続時間における節約は
、実施例１に必要とされる濯ぎ浴（洗浄浴）の数（および結果としての、その染
色方法の全体としての水消費量）と比較して、実施例２に必要とされる数（およ
び全体としての水消費量）が減ったことの結果であるということが明らかとなる
。（上記貯蔵
タンク中で98℃まで加熱される）上記石鹸浴のみが加熱を必要とする（上記濯ぎ
（洗浄）浴は普通の温水の温度であり、冷却を必要としない）。加熱および冷却
におけるこの節約は、結果として、実施例２の全体としてのエネルギー必要量と
比較して、エネルギー必要量を全体として節約することになる。その水消費量の
見積りから、実施例１に準じて500Kgの木綿のトリコットを染色するのに、およ
そ18.1ｍ3の水が必要であるのに対して、実施例２は、およそ23.7ｍ3の水が必要
であるということが示される。なおそのうえ、（1995年９月のスイスのBaselに
当てはめて材料費、エネルギー費、および労務費を使用する）それらの方法の原
価計算から、本発明にかかる方法は、従来の方法よりも30％以上安価であるとい
うことが明らかとなる。とりわけ、それらの染色が性能において同等である場合
には、これは顕著な節約である。なおそのうえ、さらなる染色に使用するのに、
高価な染色装置はまったく不必要であり、処理段階によって占有されることもな
い。
実施例３．
直接染料の例を、本発明に準じて適用する。本実施例にかかる方法は図４に図
解されている。
500Kgの両面編み木綿を、１：10の浴比を有し、15Kgの「Optisal」（商標）Ro
yal Blue 3RL SGRおよび60Kgのグラウバー塩を5000リットルの水中に含んでいる
染液を使用して、95℃において染色する。実施例１において説明されているオー
バーフロー染色装置を使用して染色を行う。染色（その染色装置の装填を含む）
を3.3ｈにわたって行う。以下を含む染色後の方法の特殊な工程を完了する。
１．上述と同様の遠心分離器に移送し、遠心分離する。
２．25℃において10分間にわたって5000リットルの冷たい硬水で濯ぎ、遠心分
離する。
３．40℃において20分間にわたって固着溶液で処理し、遠心分離する。
４．25℃において、5000リットルの硬水および15リットルの酢酸を含んでいる
溶液で中和し、遠心分離する。遠心分離後、その布帛をその遠心分離器から取り
出し（0.5ｈ）、従来の手段により乾燥する。
上記遠心分離工程の各々は、５分間続ける。
使用する固着溶液は、
5000リットルの軟水、
15Kgの「Sandolub」（商標）JNF液（布帛柔軟剤）
30Kgの「Optifix」（商標）F液（固着剤）
１Kgの「Antimussol」（商標）SF液（消泡剤）
25Kgのボーメ度36°の水酸化ナトリウム
である。
固着を0.33ｈにわたって行う。
全工程所要時間は5.4時間である。
実施例４．
本実施例にかかる方法は図５に図解されている。
500Kgの両面編み木綿を、従来の染色方法および実施例３の染液を使用して、9
5℃において染色する。実施例１に使用するものと同じ装置中で、同じ条件下、
同じ時間をかけて染色を行う。染色後の方法は以下の通りである。
１．上記染色装置を排出させ、上記染色した被染物を４０℃において10分間に
わたって冷たい硬水で濯ぎ、その装置を排出させる。
２．その装置に25℃の5000リットルの硬水を添加し、その被染物を10分間にわ
たって濯ぎ、その装置を排出させる。
３．工程２を繰り返す。
４．その装置に上述の固着液5000リットルを添加し、その被染物を40℃におい
て10分間にわたって処理した後、その装置を排出させる。
５．その装置に15リットルの酢酸を含んでいる5000リットルの水を添加し、そ
の装置を10分間にわたって運転し、次にそれを排出させる。
６．その装置から、その被染物を取り出し、遠心分離器中に装填し、５分間に
わたって遠心分離する。
全工程所要時間は5.8時間である。
実施例３と４との比較から、本発明にかかる運転は、工程所要時間がやや短い
けれども、いくつかの洗浄段階が省かれており、結果として、水および労働力の
節約につながるということが明らかとなる。実施例１〜実施例２と同じ原理に基
づいて計算すると、本発明の方法は、結果として、およそ15％のコスト削減につ
ながる。