JPH01118681A - セルロース系繊維製品の染色方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、セルロース系繊維製品の染色方法に関する
ものである。

〔従来の技術〕

セルロース繊維を反応染料で染色する場合、通常、染料
を投入後、充分に撹拌したのち染色助剤である塩（無水
芒硝等）を−括もしくは分割投入して染料繊維に充分に
吸着させるようにする。そして、染料と繊維の最終的な
固着は、上記吸着が充分に行われた段階で反応触媒であ
るアルカリ剤を投入することにより行われる。このよう
に、反応染料によるセルロース繊維の染色では、吸着工
程と固着工程の２段階を有する染色方法が一般的である
。このような染色の流れを、中〜低温タイプの染色法を
例にとって模式的に第４図に示す。

染色は図の左側から右側へ進行して行われる。

ところで、繊維中への染料の吸着・固着がどのように進
むかについては、繊維中に取り込まれた染料の割合（い
わゆる「吸尽率」）の経時的な変化をみればわかる。そ
こで、従来の染色方法における吸尽率の変化を、中〜低
温タイプの染色法を例にとって模式的に第５図に示す。

この図から、染料は、アルカリ剤の投入によって固着工
程が開始すると同時に短時間で急激に繊維中に取り込ま
れ固着していることがわかる。これは、予め投入してい
る塩が、反応染料とともに充分に繊維中に拡散していて
、アルカリ剤さえ与えられたら繊維と染料の固着が可能
な状態になっていることによると考えられている。

しかしながら、−旦反応固着した染料はそれ以上動かな
いため、上記のように短時間で急激に染料固着が進む場
合には染料の分布の不均一を招き、むら染めの原因とな
る。

そこで、理想的な固着が行われるためには、固着工程に
おける吸尽率の変化を定量的にする（グラフとしては直
線となる）ことが好ましい、として実際の染色を上記理
想的な固着に近づける検討が行われている。例えば、ア
ルカリ剤を一括もしくは分割投入せず定量的に投入する
と第６図に示すような固着曲線ａが得られることから換
算して、破線すのように投入量を徐々に増加させていく
と直線的な理想固着曲線Ｃが得られることが提案されて
いる（加工技術　Ｖｏｌ、２２　　ｋ４　　（１９８７
＞　　２５０〜２５３）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記破線すのようにしてアルカリ剤の投
入量を徐々に増加させても、アルカリ剤投入初期の吸尽
率が高いため、むら染めの発生を完全に防止することは
難しく、かつ吸着工程と固着工程の２段階工程にわたる
染色工程の時間ロスやエネルギーロスを省（ことにはな
らず、業界では、工程合理化の要求に応える染色方法の
開発が強く望まれている。

この発明は、このようなセルロース系繊維製品の染色に
おける均染と工程合理化による時間短縮を同時に実現す
る新しい染色方法の提供をその目的とする。

〔問題点を解決するための手段］ 上記の目的を達成するため、この発明のセルロース系繊
維製品の染色方法は、処理液を設定温度に加熱したのち
、反応染料、無機中性塩およびアルカリ剤の三者を同時
にかつ連続的に供給し、しかもその単位当たりの供給量
が供給開始から経時的に増加するように所定時間をかけ
て上記処理液に供給するという構成をとる。

〔作用〕

すなわち、この発明は、従来反応染料を投入したのち無
機中性塩を投入し、ついでアルカリ剤を一括もしくは分
割投入していた薬剤の投入手順を、三者の同時かつ連続
的な供給にするとともに、その単位時間当たりの供給量
を、供給開始から経時的に増加するようにした。このた
め、急激な初期吸尽がなく、漸次良好な吸尽が行われ、
むら染めが生じなくなるとともに、吸着工程と固着工程
を分ける必要がなくなり、大幅な時間短縮と省エネルギ
ーを実現することができるようになる。

つぎに、この発明を実施例にもとづいて詳細に説明する
。

〔実施例〕

第１図は、この発明の実施に用いる染色装置の一例を示
している。図において、ｌは本発明の対象となるセルロ
ース系繊維製品を装填しうる処理槽で、底部側にコイル
弐の熱交換器２が配設されている。３は熱交換器２の一
端側延長部に設けられた蒸気人口弁で、処理液を加熱す
る加熱蒸気を熱交換器２に供給する配管３ａに接続され
ている。また、４は冷却水人口弁で、処理液を冷却する
冷却水を熱交換器２に供給する配管４ａに接続されてい
る。なお、熱交換器２の他端側延長部には、冷却水出目
弁５およびスチームトラップ６が設けられている。７は
一端７ａと他端７ｂが処理槽１の底部に連通した処理液
循環路で、処理液循環ポンプ８の作動により処理槽１内
の処理液を循環させる。１０は内部にミキサー１１を備
えた薬液供給槽で、ここに反応染料と無機中性塩とアル
カリ剤を供給して加水後、均一に撹拌して薬液をつくる
。この薬液を注入ポンプ１２の作動により処理槽１内に
供給する。なお、１３は注入ポンプ１２を駆動するモー
タで、インバータ１４に接続されており、制御部１４ａ
の指示にしたがってモータ１３０回転数を調節すること
により薬液の供給量を調節しうるようになっている。上
記制御部１４ａには、理想的な固着曲線が得られるよう
な反応染料の単位時間当たりの供給量と、無機中性塩の
単位時間当たりの供給量と、アルカリ剤の単位時間当た
りの供給量のデータが予め入力されており、染色開始時
から経時的に上記入力データにしたがって単位時間ごと
にインバータ１４に指示を与えて注入ポンプ１２による
薬液供給量を制御するようになっている。１５は薬液注
入用の注入弁である。１７は処理液循環路７から分岐し
上記薬液供給槽１０に連通ずる配管で、無機中性塩とア
ルカリ剤への加水を、処理槽１内の処理液を取り出して
行いうるようになっている。この外、処理槽１には、処
理液温度を計る温度計２０．処理液量を計る液面計２１
．圧力計２２．安全弁２３等が設けられている。

上記染色装置を用いて、つぎのようにしてセルロース系
繊維製品の染色が行われる。まず、ボビンに巻回してチ
ーズにしたセルロース繊維またはセルロース繊維を含有
する繊維製品を処理槽１内に装着し、精練等のいわゆる
前処理を通常の方法にしたがって行う。つぎに、第２図
に模式的に示す流れ図にしたがって染色を行う。すなわ
ち、まず何も添加していない単なる水である処理液を処
理槽１に注入し設定温度（約６０°Ｃ）まで昇温する。

一方、反応染料と無機中性塩である芒硝（Ｎａ２ｓｏ４
）とアルカリ剤であるソーダ灰（Ｎａ、ｃｏｉ　）を薬
液供給槽１０（第１図参照）に供給し、処理槽１内の処
理液を一部取り出す配管１７から処理液を薬液供給槽１
０内に戻して均一に撹拌し、薬液をつくる。なお、染料
等を未供給の段階で処理液循環路７を循環させる処理液
の量を、適正浴比の水量よりも少なめにしておき、不足
分を、上記薬液供給槽１０に新たに加水することで補う
ようにしてもよい。この薬液を、注入弁１５を開け、注
入ポンプ１２を作動させることにより処理槽１を含む処
理液循環系路内に連続的に供給する。上記薬液の供給は
、下記の手順で得られたデータにもとづいて制御部１４
ａが自動的にインバータ１４を制御することによって調
節される。

制御部１４ａに予め入力する薬液供給制御データは、本
発明者が、この発明に関する研究の過程で見いだした方
法にもとづき、つぎのようにして得たものである。すな
わち、まず反応染料と芒硝とソーダ灰の供給を、第３図
に直線ａで示す定量的、かつ連続的な供給とした場合、
その吸尽率の変化は、曲線Ａで示されるようになった。

つぎに、反応染料と芒硝とソーダ灰の供給を、曲線すで
示すように、前半の１０分間を少なく、後半の１０分間
をそれよりも多（して、供給量に差をつけて連続的に供
給すると、その吸尽率の変化は、曲線Ｂで示されるよう
に初期吸尽率を低くすることができた。そこで、この２
つの曲線から、理想的な固着（図において直線Ｃで示さ
れる吸尽率の変化曲線）を得るための薬液供給量は、曲
線Ｃに示すように、最初は極めて少量の供給から開始し
、徐々にその供給量を増加させるようにしなければなら
ないことを見いだした。すなわち、薬液は、定量的では
なく、単位時間当たりの供給量が最初は極めて少量で徐
々に増加するように供給する必要がある。そこで、第１
図に示す薬液供給槽１０からの供給が上記曲線Ｃに従う
ように、単位時間当たりの注入ポンプ１２の回転数を調
節するような指示をインバータ１４に与えるデータを制
御部１４ａに予め入力しておけばよい。

このようにして染色されたセルロース系繊維製品は、ど
の部分も均一に染色されており、良好な製品となる。ま
た、染色工程に要した時間は、第２図に示すように、全
工程で約４３〜４８分であり、従来の染色工程が約８０
〜１００分（第４図参照）必要であったのに比べて大幅
な時間短縮を実現しうる。そして、加工時間の短縮によ
り、エネルギーコストも大幅に削減できる。また、従来
、薬剤の供給は、作業者が経験則にもとづき分割投入を
行っていたが、上記装置によれば、薬剤の同時連続供給
を、理想固着に添うような供給量に制御しながら自動的
に行うことができるため、工程の合理化・自動システム
化を推進することができる。

なお、上記実施例において、薬剤は、芒硝とソーダ灰を
用いているが、無機中性塩としては、この外、食塩（Ｎ
ａＣｆり等を用いることができる、また、アルカリ剤と
しては、この外、第三リン酸ナトリウム（Ｎ　ａ　３　
Ｐ　Ｏａ　）やカセイソーダ（ＮａＯＨ）等を用いるこ
とができる。

また、用いる反応染料は、通常セルロース系繊維の染色
に用いるものであればどのようなものでもよく、特に制
限はない。

さらに、上記実施例では、薬剤の供給を、単位時間当た
りの供給量を徐々に増やすような供給としているが、処
理液の流量や温度等の調節によっては、第３図の曲線ａ
や曲線すに示すような定量的な供給にしても均染品が得
られる。

また、上記実施例の装置では、薬剤の供給量制御を、イ
ンバータ１４と制御部１４ａの組み合わせによって行っ
ているが、注入ポンプ１２の回転数を制御するのではな
く、注入弁１５を自動開閉弁とし、この弁の開度を制御
部１４ａによって制御するようにしてもよい。

〔発明の効果］ 以上のように、この発明の染色方法によれば、従来、常
識とされていた吸着工程と固着工程の２段階工程を、−
工程で同時に行いうるため、大幅な時間短縮と省エネル
ギーを実現することができる。また、反応染料と塩とア
ルカリ剤の三者同時供給量が、最初は掻めて少量づつで
徐々に増加するように設定されているため、固着が、初
期に急激に進むのではなく漸次進行する。したがって、
そのコントロールが容易で、適正な固着の進行条件を設
定しやすいという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の一実施例に用いる装置の構成図、第
２図はこの発明の一実施例の染色工程を模式的に示す流
れ図、第３図は薬剤供給の仕方と吸尽率の変化の関係を
示す線図、第４図は従来の染色工程を模式的に示す流れ
図、第５図は経時的な吸尽率の変化を示す線図、第６図
はアルカリ剤供給の仕方と吸尽率の変化の関係を示す線
図である。 １・・・処理槽　２・・・熱交換器　７・・・処理液循
環路８・・・処理液循環ポンプ　１０・・・薬液供給槽
　１２・・・注入ポンプ　１３・・・モータ　１４・・
・インバータ　１４ａ・・・制御部　１５・・・注入弁
特許出願人　株式会社　日阪製作所 代理人　　弁理士　西　藤　征　彦 第１図 第２図 ７〃ｌり矛ダ乙ジ１死す珀ジ 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）セルロース繊維またはセルロース繊維を含有する
   繊維製品を、反応染料を用いて染色する方法において、
   処理液を設定温度に加熱したのち、反応染料、無機中性
   塩およびアルカリ剤の三者を同時にかつ連続的に供給し
   、しかもその単位当たりの供給量が供給開始から経時的
   に増加するように所定時間をかけて上記処理液内に供給
   することを特徴とするセルロース系繊維製品の染色方法
   。