JPH0621418B2 - セルロース系繊維の精練方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はセルロース系繊維を精練する方法に関するもの
である。詳しくは木綿、麻などのセルロース系繊維を精
練するに際し、特定の水溶性共重合体を用いることによ
り精練性を向上する方法に関する。

（従来の技術） セルロース系繊維の精練は繊維の有するペクチン質、ロ
ウ質、脂肪質などの一次不純物と加工中に付与される油
剤、糊剤、機械油などの二次不純物を除去して、繊維に
湿潤性と吸水性を与え、精練工程に続く漂白、染色、仕
上げ加工などの工程での薬剤の浸透を均一良好にして、
その操作を容易ならしめると同時に、製品の価値を高め
る為の準備工程として行われる。従来、この精練にはア
ルカリ剤や界面活性剤や溶剤を用いることが一般的であ
り、中でも、水酸化ナトリウムやケイ酸ナトリウムなど
のアルカリ剤と界面活性剤を併用する方法が広く行われ
ている。

しかしながら、この方法では、一次不純物として含まれ
るセルロース繊維中の油脂成分がアルカリ剤によって加
水分解を受けて生成する脂肪質あるいはアルカリ剤とし
てケイ酸ナトリウムなどのケイ酸系薬剤を用いた場合の
ケイ酸や重合ケイ酸が、精練時に使用される水の中の硬
度成分や繊維に含まれる無機質などから生成されるカル
シウムイオン・マグネシウムイオン・鉄イオン・アルミ
ニウムイオンなどの各種多価金属イオンと結合していわ
ゆる不溶性塩（スケール）を生じ、精練工程中の繊維お
よび装置上に沈着する。この不溶性塩（スケール）は、
精練工程で用いられる通常の界面活性剤では容易に乳
化、分散できらいため、精練工程後も繊維上および装置
上に残留することになる。繊維上に残留した場合、繊維
に溌水性が発現し、要求される繊維の湿潤性や吸水性を
損ない、精練工程に続く漂白、染色、仕上げ加工などの
工程における薬剤の浸透不良を引き起こし、問題とな
る。

また、精練装置上に長時間沈着し続けた場合、スケール
トラブルという重大な事故のもとになる。

これらの問題を克服すべく、精練工程においてエチレン
ジアミンテトラ酢酸、ジエチレントリアミンペンタ酢
酸、ヒドロキシルエチレンジアミントリ酢酸、ニトリロ
トリ酢酸などのアミノカルボン酸系や、トリポリリン
酸、ヘキサメタリン酸、ピロリン酸などの縮合リン酸系
の精練性向上剤が用いられている。しかし、アミノカル
ボン酸系の剤は、これら不溶性塩（スケール）に対する
乳化および分散力が弱いため多量の添加量を必要とし
た。また、縮合リン酸系の剤は、精練工程における高温
高アルカリ条件下ではリン酸へと加水分解され効果が低
くなり、しかも加水分解により生成したリン酸は前記各
種多価金属イオンと結合すれば不溶性塩（スケール）を
助長する原因物質となった。

このようなアミノカルボン酸系および縮合リン酸系の精
練性向上剤が有する欠点を解消すべく、特開昭５９−１
８７６６９号、特開昭５９−１９２７７０号、特開昭６
１−２６６６６５号などに（メタ）アクリル酸、マレイ
ン酸などの不飽和カルボン酸系単量体の１種または２種
以上を用いる（共）重合体の使用が提案されている。し
かし、これらの（共）重合体は、その（共）重合体自体
が前記多価金属イオンと不溶性塩（スケール）を生成し
やすく、抜本的な解決には至っていないのが現状であ
る。

また、特開昭６０−１４６０７４号、特開昭６１−２４
５３６６号、特開昭６１−２７５４６６号などに不飽和
カルボン酸系単量体とポリオキシアルキレンモノアリル
エーテル系単量体との共重合体の使用が提案されてい
る。しかし、これらの共重合体は、脂肪酸に起因する不
溶性塩（スケール）の沈着防止には比較的有効である
が、ケイ酸や重合ケイ酸に起因する不溶性塩（スケー
ル）の沈着防止性が低くなお問題の残るものであった。
また、ポリオキシアルキレンモノアリルエーテル系単量
体は、不飽和カルボン酸系単量体との共重合性が良くな
いため、比較的多量の未反応単量体が残留して、純度の
高い製品が得難いという欠点もあった。

また、特開昭６２−１５３７９号に不飽和モノカルボン
酸系単量体とスルホアルキル（メタ）アクリレート系単
量体との共重合体の使用が提案されている。これらの共
重合体は、比較的良好な評価を得てはいるが、かかる共
重合体中のエステル結合が精練工程における高温高アル
カリ条件下で加水分解されやすく、その結果不飽和モノ
カルボン酸系（共）重合体と同様に多価金属イオンと不
溶性塩（スケール）を生成して、精練性および精練装置
上への不溶性塩沈着防止が充分でなくなる。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、セルロース系繊維を水酸化ナトリウム、ケイ
酸ナトリウムなどのアルカリ剤や界面活性剤を用いて精
練するに際し、従来の精練性向上剤が有していた上記問
題点を解消するものである。

したがって、本発明の目的は、セルロース系繊維を精練
するに際し、油脂成分のアルカリ剤による加水分解で生
じる脂肪酸やアルカリ剤からの（重合）ケイ酸に起因す
る、あらゆる不溶性塩（スケール）の生成を抑制して、
精練性を向上すると共に装置上への不溶性塩（スケー
ル）の沈着による事故を防ぐ方法を提供することにあ
る。

（課題を解決するための手段及び作用） 本発明は、セルロース系繊維をアルカリ剤及び界面活性
剤などを用いて精練するに際し、 一般式 （但し式中、Ａ^１及びＡ^２はそれぞれ独立に水素、メチ
ル基又は−ＣＯＯＸ^２を表わし且つＡ^１及びＡ^２は同時
−ＣＯＯＸ^２となることはなく、Ａ^３は、水素、メチル
基又は−ＣＨ_２ＣＯＯＸ^３を表わし且つＡ^３が−ＣＨ_２
ＣＯＯＸ^３の場合にはＡ^１及びＡ^２はそれぞれ独立に水
素又はメチル基を表わし、 Ｘ^１、Ｘ^２及びＸ^３はそれぞれ独立に又は一緒に水素、
１価金属、２価金属、アンモニウム基又は有機アミン基
を表わす。） で示される不飽和カルボン酸系単量体（Ｉ）４０〜９
９．５モル％および一般式 （但し式中、Ｒ^１は水素またはメチル基を表わし、ａ、
ｂ、ｄおよびｆはそれぞれ独立にＯ又は正の整数を表わ
し且つａ＋ｂ＋ｄ＋ｆ＝０〜１００であり、 とはどのような順序に結合してもよく、ｄ＋ｆが０であ
る場合にＺは水酸基、スルホン酸基もしくはその１価金
属塩、２価金属塩、アンモニウム塩、有機アミン塩また
は（亜）リン酸基もしくはその１価金属塩、２価金属
塩、アンモニウム塩、有機アミン塩を表わし、またｄ＋
ｆが１〜１００の正の整数である場合にＺは水酸基を表
わす。） で示される不飽和（メタ）アリルエーテル系単量体（I
I）０．５〜６０モル％からなる単量体成分より導かれ
た平均分子量が１，０００〜１００，０００の水溶性共
重合体(A)を用いることを特徴とするセルロース系繊維
の精練方法に関するものである。

水溶性共重合体(A)を用いた場合に優れた精練性を示す
こと及び精練装置等への不溶性塩（スケール）の沈着が
解消する理由は明確ではないが、次のように推察されて
いる。

すなわち、前記多価金属イオンが比較的少量である場
合、水溶性共重合体(A)が有する高いキレート力のた
め、多価金属イオンが脂肪酸やケイ酸と結合して不溶性
塩となるよりも水溶性共重合体(A)と結合する結果、こ
れら多価金属イオンは不溶性塩を生成しないか又は極め
て生成しにくくなり、繊維あるいは精練装置上に沈着し
なくなるものと推察される。

また、多価金属イオンが多量である場合、不溶性塩は生
成するが、水溶性共重合体(A)の作用により不溶性塩は
極めて微粒子状態で存在するため、また水溶性共重合体
(A)の乳化・分散作用により、不溶性塩は繊維あるいは
精練装置上に沈着しないものと推察される。

本発明に用いられる前記一般式で示される不飽和カルボ
ン酸系単量体（Ｉ）としては、例えば、アクリル酸、メ
タクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタ
コン酸、シトラコン酸あるいはそれ等の酸の１価金属、
２価金属、アンモニア、有機アミンによる部分中和物も
しくは完全中和物があげられる。１価金属としてはナト
リウム、カリウム等があげられ、２価金属としては、カ
ルシウム、マグネシウム、亜鉛等があげられる。また、
有機アミンとしてはモノメチルアミン、ジメチルアミ
ン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルア
ミン、トリエチルアミン等のアルキルアミン類；モノエ
タノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノール
アミン、モノイソプロパノールアミン、ジメチルエタノ
ールアミン等のアルカノールアミン類；ピリジン等をあ
げることができる。

また、前記一般式で示される不飽和（メタ）アリルエー
テル系単量体（II）としては、例えばグリセロールモノ
（メタ）アリルエーテル、３−（メタ）アリロキシ−２
−ヒドロキシプロパンスルホン酸（塩）、３−（メタ）
アリロキシ−２−ヒドロキシプロパンリン酸（塩）およ
び該（メタ）アリルエーテル系単量体１モルに対してエ
チレンオキサイドおよび／またはプロピレンオキサイド
を１〜１００モル付加した化合物をあげることができ
る。エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドの種類
は１種類でも２種類でもよく、また多種類を付加する場
合、その結合順序に制限はない。アルキレンオキサイド
の付加モル数は０〜１００モル、好ましくは０〜５０モ
ルである。アルキレンオキサイドの付加モル数が１００
モルを越えると多量の添加量を必要とするようになり好
ましくない。

本発明で用いられる水溶性共重合体(A)は、前記一般式
で表わされる不飽和カルボン酸系単量体（Ｉ）４０〜９
９．５モル％および不飽和（メタ）アリルエーテル系単
量体（II）０．５〜６０モル％からなる単量体成分を重
合することにより導かれた平均分子量が１，０００〜１
００，０００の共重合体であり、これらの範囲のいずれ
かでも外れたものは精練性が良くなく、且つ精練装置上
への不溶性塩沈着が防止できなくなる。

本発明に用いられる水溶性共重合体(A)を得るには、こ
れら不飽和カルボン酸系単量体（Ｉ）および不飽和（メ
タ）アリルエーテル系単量体（II）からなる単量体成分
を公知の技術で重合すればよい。例えば水溶性重合の場
合、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム等の過硫酸塩；
過酸化水素；２，２′−アゾビス（２−アミジノプロパ
ン）塩酸塩、４，４′−アゾビス−４−シアノバレリン
酸等の水溶性アゾ化合物などを重合触媒として常法によ
り製造することができる。また、メタノール、イソプロ
ピルアルコール等のアルコール系、テトラヒドロフラ
ン、ジオキサン等のエーテル系、ベンゼン、キシレン、
トルエン等の芳香族系またはメチルエチルケトン、メチ
ルイソブチルケトン等のケトン系などの有機溶剤中での
重合の場合、過酸化ベンゾイル過酸化ラウロイル、過酢
酸等の有機過酸化物；アゾビスイソブチロニトリル、
２，２′−アゾビス（４−メトキシ−２，４−ジメチル
バレロニトリル）等の油溶性アゾ化合物などを重合触媒
として常法により製造することができる。

また、水溶性共重合体(A)を得るに際し、本発明の効果
を損なわない範囲内で不飽和カルボン酸系単量体（Ｉ）
および不飽和（メタ）アリルエーテル系単量体（II）と
共重合可能な他の単量体を共重合することは勿論可能で
ある。共重合可能な他の単量体としては、例えば（メ
タ）アクリルアミド、ｔ−ブチル（メタ）アクリルアミ
ドなどのアミド系単量体；（メタ）アクリル酸エステ
ル、スチレン、２−メチルスチレン、酢酸ビニルなどの
疎水性単量体；ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、
メタリルスルホン酸、スチレンスルホン酸、２−アクリ
ルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、スルホエチ
ル（メタ）アクリレート、スルホプロピル（メタ）アク
リレート、２−ヒドロキシスルホプロピル（メタ）アク
リレート、スルホエチルマレイミドあるいはそれらの１
価金属、２価金属、アンモニア、有機アミンによる部分
中和物や完全中和物などの不飽和スルホン酸系単量体；
２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ポリエチ
レングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピ
レングリコールモノ（メタ）アクリレート、アリルアル
コール、ポリエチレングリコールモノアリルエーテル、
ポリプロピレングリコールモノアリルエーテル、３−メ
チル−３−ブテン−１−オール（イソプレノール）、ポ
リエチレングリコールモノイソプレノールエーテル、ポ
リプロピレングリコールモノイソプレノールエーテル、
３−メチル−２−ブテン−１−オール（プレノール）、
ポリエチレングリコールモノプレノールエーテル、ポリ
プロピレングリコールモノプレノールエーテル、２−メ
チル−３−ブテン−２−オール（イソプレンアルコー
ル）、ポリエチレングリコールモノイソプレンアルコー
ルエーテル、ポリプロピレングリコールモノイソプレン
アルコールエーテル、α−ヒドロキシアクリル酸、Ｎ−
メチロール（メタ）アクリルアミド、グリセロールモノ
（メタ）アクリレート、ビニルアルコールなどの水酸基
含有不飽和単量体；ジメチルアミノエチル（メタ）アク
リレート、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルア
ミドなどのカチオン性単量体；（メタ）アクリロニトリ
ルなどのニトリル系単量体；（メタ）アクリルアミドメ
タンホスホン酸、（メタ）アクリルアミドメタンホスホ
ン酸メチルエステル、２−（メタ）アクリルアミド−２
−メチルプロパンホスホン酸などの含リン単量体；エチ
レン、プロピレン、１−ブテン、イソブチレン、α−ア
ミレン、２−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ブ
テン（α−イソアミレン）、１−ヘキセン、１−ヘプテ
ンなどのα−オレフィン系単量体などを挙げることがで
きる。

本発明において、水溶性共重合体(A)を用いて好適に精
練することのできるセルロース系繊維としては、例えば
木綿、麻などのセルロース系天然繊維やレーヨン、キュ
ポラなどのセルロース系再生繊維の他に、これらとナイ
ロン、ポリエステル、アクリルなどの合成繊維との混合
繊維、更にはアセテートなどの半合成繊維との混合繊維
などがあり、精練する時の形態も繊維、糸、チーズ、織
物、編物、不織布、更には衣服、寝装商品などの最終繊
維製品などのいずれの形態であっても差支えない。

精練方法としては通常の方法が適用でき、パッド・スチ
ーム法、加圧煮沸法、煮沸法、浸漬法あるいはその他の
方法などが適宜選択できる。更に、水溶性共重合体(A)
は、これまでに述べてきた精練だけのみならず、のり抜
き・精練、精練・漂白、のり抜き・精練・漂白などのよ
うに他の工程と同時に一浴で行う精練にも適用すること
ができる。

（発明の効果） 本発明のセルロース系繊維の精練方法によれば、従来の
精練性向上剤を用いる方法に比べ精練効果を大幅に高
め、精練工程に続く漂白、染色、仕上げ加工などの工程
での薬剤の浸透を均一に良好にし、その操作を容易なら
しめ、最終製品の価値を高めることができる。

また、不溶性塩（スケール）である金属石けんやケイ酸
系多価金属塩などが精練工程中に生成することが少な
く、また生成しても繊維や精練装置へ沈着して、精練性
を低下させたりスケールトラブルを起こしたりすること
がなくなる。

（実施例） 以下、参考例及び実施例により本発明を説明するが、本
発明はこれらの例によって限定されるものではない。
又、例中特にことわりのない限り、部は全て重量部、％
は全て重量％を表わすものとする。

実施例 １〜１３ 精練性向上剤として第１表で示した共重合体の塩を２ｇ
／用い、糊抜きした綿ギャバジンを下記の条件にて精
練を行った。

〈精練条件〉 使用水の硬度 ２５゜ＤＨ 浴 比 １対２５ 温 度 ９５〜１００℃ 時 間 ６０分間 使用薬剤 アルカリ剤 水酸化ナトリウム １０ｇ／ 界面活性剤 （商品名、スコアロール Ｍ−３６０、花王（株）製） ２ｇ／ 精練性の評価は精練処理を終えた布地から、幅２０mm、
長さ３００mmの試料をサンプリングし、染料を溶解して
得た染料水を満たしたバット上に試料の一端が染料水中
に浸漬する様に吊し、３０秒間の染料水の吸上げ高さ
（mm）を測定して、それを精練性の尺度として行った。
結果を第１表に示した。

比較例１〜１５ 精練性向上剤として第２表に示した重合体の塩を用いた
他は実施例１〜１３と全く同様にして精練を行った。得
られた結果を第２表に示した。

比較例１６ 精練性向上剤としてエチレンジアミンテトラ酢酸ナトリ
ウムを用いた他は実施例１〜１３と全く同様にして精練
を行った。得られた結果を第２表に示した。

比較例１７ 精練性向上剤としてトリポリリン酸ナトリウムを用いた
他は実施例１〜１３と全く同様にして精練を行った。得
られた結果を第２表に示した。

なお、第１表、第２表、第３表および第４表中のモノマ
ー略号の意味は次の通りである。

ＭＡ ：マレイン酸 ＦＡ：フマール酸 ＩＡ ：イタコン酸 ＡＡ：アクリル酸 ＭＡＡ：メタクリル酸 ＣＡ：クロトン酸 ＳＥＭ：スルホエチルメタクリレート ＶＳ ：ビニルスルホン酸 実施例１４〜２６ 繊維あるいは精練装置上へのケイ酸塩スケールの沈着程
度を評価するために以下の試験を行った。

蒸留水に硫酸マグネシウム、メタケイ酸ナトリウム、炭
酸水素ナトリウムおよび水酸化ナトリウムを添加してマ
グネシウム硬度１４０mg／（ＣａＣＯ_３換算量）、シ
リカ１７５mg／（ＳｉＯ_２換算量）、Ｍアルカリ度３
００mg／（ＣａＣＯ_３換算量）、ＰＨ９．０に調整し
たのち精練性向上剤として第３表に示した共重合体の塩
を２００mg／添加した試験水を、容量２２５mlガラス
製マヨネーズびんにとり、密栓後７０℃の恒温槽に１０
時間静置した。

その後、試験水を０．１μのフィルターで過し、液
中のケイ酸量をＪＩＳ Ｋ ０１０１記載の方法により
測定した。

次式によりケイ酸塩スケール抑制率（％）を求め、その
結果を第３表に示した。

ただしＡ：試験前のＳｉＯ_２濃度（＝175ppm） Ｂ：精練性向上剤無添加試験後の液中 のＳｉＯ_２濃度（ppm） Ｃ：精練性向上剤添加試験後の液中の ＳｉＯ_２濃度（ppm） 比較例１８〜３２ 精練性向上剤として第４表に示した共重合体の塩を用い
た他は実施例１４〜２６と全く同様にしてスケール抑制
率を算出した。結果を第４表に示した。

比較例３３ 精練性向上剤としてエチレンジアミンテトラ酢酸ナトリ
ウムを用いた他は実施例１４〜２６と全く同様にしてス
ケール抑制率を算出した。結果を第４表に示した。

比較例３４ 精練性向上剤としてトリポリリン酸ナトリウムを用いた
他は実施例１４〜２６と全く同様にしてスケール抑制率
を算出した。結果を第４表に示した。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】セルロース系繊維をアルカリ剤及び界面活
   性剤などを用いて精練するに際し、 一般式 （但し式中、Ａ^１及びＡ^２はそれぞれ独立に水素、メチ
   ル基又は−ＣＯＯＸ^２を表わし且つＡ^１及びＡ^２は同時
   −ＣＯＯＸ^２となることはなく、 Ａ^３は、水素、メチル基又は−ＣＨ_２ＣＯＯＸ^３を表わ
   し且つＡ^３が−ＣＨ_２ＣＯＯＸ^３の場合にはＡ^１及びＡ
   ^２はそれぞれ独立に水素又はメチル基を表わし、 Ｘ^１、Ｘ^２及びＸ^３はそれぞれ独立に又は一緒に水素、
   １価金属、２価金属、アンモニウム基又は有機アミン基
   を表わす。） で示される不飽和カルボン酸系単量体（Ｉ）４０〜９
   ９．５モル％および一般式 （但し式中、Ｒ^１は水素またはメチル基を表わし、ａ、
   ｂ、ｄおよびｆはそれぞれ独立にＯ又は正の整数を表わ
   し且つａ＋ｂ＋ｄ＋ｆ＝０〜１００であり、 と とはどのような順序に結合してもよく、ｄ＋ｆが０であ
   る場合にＺは水酸基、スルホン酸基もしくはその１価金
   属塩、２価金属塩、アンモニウム塩、有機アミン塩また
   は（亜）リン酸基もしくはその１価金属塩、２価金属
   塩、アンモニウム塩、有機アミン塩を表わし、またｄ＋
   ｆが１〜１００の正の整数である場合にＺは水酸基を表
   わす。） で示される不飽和（メタ）アリルエーテル系単量体（I
   I）０．５〜６０モル％からなる単量体成分より導かれ
   た平均分子量が１，０００〜１００，０００の水溶性共
   重合体(A)を用いることを特徴とするセルロース系繊維
   の精練方法。
2. 【請求項２】ａ＋ｂ＋ｄ＋ｆが０で且つＺが水酸基であ
   る水溶性共重合体(A)を用いる請求項１記載の精練方
   法。
3. 【請求項３】ａ＋ｂ＋ｄ＋ｆが０で且つＺがスルホン酸
   （塩）基である水溶性共重合体(A)を用いる請求項１記
   載の精練方法。
4. 【請求項４】ｂ＋ｆが０で且つａ＋ｄが１〜５０の正の
   整数である水溶性共重合体(A)を用いる請求項１記載の
   精練方法。
5. 【請求項５】平均分子量が２，０００〜７０，０００で
   ある水溶性共重合体(A)を用いる請求項１記載の精練方
   法。