JPS5831436B2 - ポリエステルケイゴウセイセンイノ センシヨクホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は分散染料を使用し、ポリエステル系合成繊維を
染液流動染色機で染色する方法、特に染色後の排液すべ
き染液中に残存する染料などを減少せしめる改良された
染色方法に関する。

染色廃水による環境汚染は最近大きな社会問題として、
とりあげられその浄化処理技術については、種々の研究
開発の努力が試みられ、すでにいろいろの提案がなされ
てきた。

ポリエステル系合成繊維の染色廃液処理方法として、凝
集沈澱法、活性汚泥法、活性炭吸着法などが実用化され
ているが、いずれもまだ完全なものでない。

それは、染色系内の界面活性剤によって処理効果を著し
く低下し、色素の完全除去が不可能であり、大量スラッ
ジによる二次公害を惹起したり、大きな処理槽、処理塔
を必要とし、きわめて不経済である。

染色方法よりの試みとして廃液処理上の元凶である界面
活性剤をとり除いた染色方法が考えられているが、染色
完了後、冷却過程において分散染料の結晶析出、凝集現
象は界面活性剤を含まないだけに、特に染料濃度の高い
濃色染色時に被染物、染色機壁への表面付着、沈積によ
る堅牢度低下、染料汚染など染色上のトラブル発生も少
なくない。

本発明者らは、かかる欠点を解決すべく鋭意研究を続け
た結果、 （１）第１表で示したように、分散剤を含まない分散染
料原末の水溶解度は温度依存性が犬で高温では著しく大
きいが、１００℃以下では非常に小さく、染色後の冷却
過程での染料の結晶析出、凝集現象が顕著である。

なお、分散剤を含ませいので、染料の液中分散はきわめ
て不安定である。

従って攪拌効果のある染液流動染色機を用いて１００℃
以上の高温で染色すれば、染料の析出、凝集を起さずに
染色することができ、且つ染色後も、１００℃以上の染
液を流動させ乍ら、該染液を温水と順次置換して染料濃
度を下げ乍ら冷却していけば、染料の析出、凝集を起す
ことなく、冷却することが可能でありしかも排出された
廃液は冷却、静置すれば容易に染料と水の二層に分離し
、廃液処理が極めて容易である。

（２）染色廃液中の染料粒子の粒径は、染液の冷却速度
、攪拌度合により異なるが、通常の染色工程を経たもの
は０．５μ以上が大半を占め、既存の物理的手段で染色
廃液中の染料粒子の分離が４可能である。

従って、上記と同様に染色した後染液を流動させ染料の
析出、凝集を抑制しながら冷却し、漸次析出凝集する染
料を物理的手段により除去すれば凝集した染料（こよっ
て染色機や布を汚すことなく染料を除去することができ
、廃液は殆んど汚濁のｌＩい状態で取出せる。

以上の事実を見い出し、染色系内において廃液中より染
料粒子を減少せしめて本発明に到着した。

すなわち、本発明の染色方法は、分散剤を含有しないか
、あるいは１０重量％以下を含有した分散染料を用いて
、ポリエステル系合成繊維を染液流動染色機でｉｏｏ℃
以上の温度で染色し染色完了後（１）１００℃以上にあ
る染液を循環させつつ循環系内に新たな温水を注入し、
連続的に冷却希釈しながら染液を順次排液するか、ある
いは（２）１００℃以上にある染液を循環させつつ冷却
し、染液中より析出、凝集する０、５μ以上の染料粒子
を循環系内に設けた遠心分離装置あるいは炉別分離装置
により連続的に循環系外に除去し、次いで染液を排液す
る循環染液中の染料粒子を減少せしめることを特徴とす
るポリエステル系合成繊維の染色方法である。

本発明においては、染液中に残存する染料粒子および冷
却過程に発生する染料粒子とその凝集物を減少せしめる
ことにより、被染物ならびに染色機の機壁への染料の表
面付着、沈着を減少せしめ、被染物の染色堅牢度を著し
く向上させ、機壁への汚染が減少した。

よって通常染色後に必要とした還元洗浄を省略でき、か
つ廃液中より染料の分離が容易にあるので、薬品、水、
熱の省資源、染色廃液処理がきわめて容易に行なわれる
。

第１図は冷却過程における染液中より染料粒子を捕足す
るフロー、シートを示し、染色槽より染液の一部を取り
出し、熱交換器２で冷却し、染液中の染料を凝集せしめ
、染料補足ユニット３（遠心分離器、濾過フィルターな
ど）で凝集染料粒子を染液と分離、捕足し、液は染槽液
温自動制御によって作動する熱交換器４を通って染色槽
に環流される。

第２図は染液希釈置換のフロー・シートを示し、染色槽
１より染液の一部を排出バルブより排液し、他の一部は
希釈用水タンク７より圧送ポンプ６で圧入された希釈用
水と混合されて熱交換器４を通って染槽に環流される。

循環系外に排出された廃液は冷却され、沈澱槽で液と染
料の分離が行なわれる。

なお、上記２つの方法を合わせた処理法を採用すること
も可能である。

ここで使用する分散染料とは、分散剤を含まないか、あ
るいは１０重量％以下の分散剤を含む分散染料である。

なお望ましくは、染料の一次粒子の粒経は１０μ以下の
ものであり、水溶性基持に直鎖状アルコール基を含まな
いものである。

このような染料を使用してＰＨ２〜４の範囲に染液を調
整し、染色を行ｆ、ｆつた後、冷却することにより分散
染料の水溶解度の低下ならびにＰＨ効果により、染料の
凝集が促進され、排講すべき染液中よりの染料分離が容
易となり染料の利用効果、染色堅牢度も向上する。

染浴のＰＨの調整方法は、従来一般になされているよう
に、酢酸、ギ酸などの有機酸、塩酸、硫酸などの無機酸
が使用可能である。

染料補足ユニットとして遠心分離器（高圧、常圧）、沖
過フィルターがある。

遠心分離器では熱交換器を経た直後、すなわち染液を冷
却することにより、染料の水溶解度が低下し析出、凝集
する染料粒子を水と染料粒子の比重差（０，２〜０．８
）を利用して遠心力により、染液中の染料粒子を分離、
捕捉し、染料濃度を低下させ、染液を再度染色槽に移送
し、冷却過程を通じて、この操作を連続的に行なう。

濾過フィルターでは望ましくは染料粒子の粒径０．５μ
以上が炉別できるようなフィルターｃＰ紙、多孔質の素
焼）セラミック、グラス・ウール、成製品など）を内蔵
した染料捕捉装置を上記遠心分離器と置き換えたもので
ある。

濾過フィルターの場合には捕捉される粒子の粒径が細か
いほど、また捕捉される量が多ければ多いほど、濾過面
積をより多く必要とし、圧力損失による流量低下が生じ
やすいので逆洗装置を組み入れることが望ましい。

染液希釈置換装置とは染色槽内の液面調節装置により注
入バルブと排出バルブを調節しながら新たに水を圧入し
当量の染液を排出して染色槽の染液中の染料粒子を減少
させる方法であり、希釈用註水量は、染色槽液量の当量
以上が望ましい。

本発明でいう染液流動染色機としては、被染物が固定さ
れ、染液がその固定層を通過、循環しながら染色するパ
ッケージ染色機、ビーム染色機類、さらに織編物を染液
の流れを用いて浴中で移動させながら染色する液流染機
がある。

特に後者の液流染色機では染色完了後、高温排水による
加工皺、染斑発生が著しいので、本発明が有効であり、
同機種としてサーキュラ−（日限製作所製）、ユニエー
ス（日本染色機械製）、ジェット染色機（ガストン・カ
ランティー社製）などが例示される。

染色完了後の冷却速度はその温度における被染布より染
料の溶出が起こらないよう、また加工皺が発生しないよ
うな条件を見い出す必要があるが、その範囲は１℃／闘
〜１０℃／朋が適当である。

本発明でいうポリエステル系合成繊維とは主にポリエチ
レンテレフタレート繊維をいうが、その酸成分およびア
ルコール成分のうちの一部が第３成分によって置換され
たいわゆる改質ポリオキシエチレングリコールに置換し
た易染型ポリエステル系合或繊維も含まれる。

被染物の形態としてはポリエステル系合成繊維１００％
の綿、糸、織編物および該繊維と他種繊維との混紡、交
編物があげられる。

以下、実施例により本発明を詳述する。

実施例 １ 精練、ヒートセットされたポリエステル系合成繊維より
なるテトロン・トロピカル（１００％ポリエステル）（
テトロンは帝へＫＫ商標）１疋（６に９）をサーキュラ
−■型染色機（日限製作所製）に装填し、水と酢酸を添
加し、浴のＰＨを３．２とした。

次に染色機のノズルゲージ３朋、ノズル圧１．２Ｋｙ／
ｃｒ／ｌに調整し、布速を１２０ ｍ ／ｍｉｎに設定
し、続いて４０℃から１３０℃まで２０分で昇温した。

一方、あらかじめ分散剤を含まない分散染料原末カヤカ
ロンブラックＧ−８Ｆ（日本化薬製）１８０ｇを染料溶
解ユニットを過して染槽内に導ひき、１３０℃で６０分
間染色した後、５０ ｔ ／ ｍｉｎ 、ρ希釈置換で
１３０℃より１１０°Ｃまで２℃／１ｎｉｎ１１０°Ｃ
より８５°Ｃまで２５℃／ｍｉｎの冷却速度で８５℃ま
で染色廃液の希釈と冷却を行ない、のち染液を染色機よ
り排出した。

得られた被染布は染斑、スペック欠点もなく、染色堅牢
度、色相も通常の染法よりすぐれ、特に染色堅牢度は、
環元洗浄を省略しても十分な品質が得られた。

（第２表参照）なお、染色廃液はほぼ透明で染料粒子と
水は二層分離し、水は汚濁少なく、再利用、河ｊ１への
放流が可能であった。

実施例 ２ 実施例１において染色完了後、第１図のごとき濾過フィ
ルター（セラミック成製品で１μ以上の粒子を炉別でき
る）による染料捕捉ユニット（２セット並列、差圧０．
４ Ｋ７ ／ｃｒｌｌで自動切替、逆洗装置付）を配し
た循環経路を経て２℃／ｒ１１ｉｎの速度で８５°Ｃま
で冷却を行ない、染液を染色機より排出した。

得られた被染布は実施例１と同じく染色堅牢度、色相と
も通常の染法よりすぐれ、その廃液はきわめて汚濁が少
なかった（第２表参照）。

比較例 実施例１において染色完了後、８５℃まで通常どおり２
℃／ｍｉｎの割合にて間接冷却し、染液を染色機より排
出した。

この廃液は実施例１と同様、処理は容易であったが、染
色布の染色堅牢度は十分でなく還元洗浄を必要とした。

（第２表参照）

【図面の簡単な説明】

第１図は冷却過程における染料廃液中より染料粒子を捕
捉するフロー・シート、第２図は染料希釈置換のフロー
・シートである。 １・・・・・・染色、２・・・・・・熱交換器、３・・
・・・・染料捕捉ユニット、４・・・・・・熱交換器、
５・・・・・・排出パイプ、６・・・・・・圧送ポンプ
、７・・・・・・希釈用水タンク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 分散剤を含有しないか、あるいは１０重量％以下を
   含有した分散染料を用いて、ポリエステル系合成繊維を
   染液流動染色機でｉｏｏ℃以上の温度で染色し、染色完
   了後１００℃以上にある染液を循環させつつ循環系内に
   新たな温水を注入し、冷却希釈しながら染液を順次排液
   する、循環染液中の染料粒子に減少せしめることを特徴
   とするポリエステル系合成繊維の染色方法。 ２ 分散剤を含有しないか、あるいは１０重量％以下を
   含有した分散染料を用いて、ポリエステル系合成繊維を
   染液流動染色機で１００℃以上の温度で染色し、染色完
   了後ｉｏｏ℃以上にある染液を循環させつつ冷却し、染
   液中より析出、凝集する０、５μ以上の染料粒子を循環
   系内に設けた遠心分離装置あるいは炉別分離装置により
   連続的に循環系外に除去し、次いで排液する循環染液中
   の染料粒子を減少せしめることを特徴とするポリエステ
   ル系合成繊維の染色方法。