JPS6039793B2 - ラピッド染色法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポリエステル繊維のラピッド染色法に関する。

更に詳しくは次の式ＭＱ＝拝す・・ｏｏ ｔ
１｝ ・Ｍ８＝（・−÷葦÷‐１００ ■（但し〔Ａ〕
，〔Ｂ〕及び〔Ｃ〕は次の意味を表わす。

〔Ａ〕： 任意の分散染料濃度溶液中で任意の温度、時
間に繊維Ａの表面上に吸着した単位面積当りの分散染料
の量〔Ｂ〕： 分散染料を含まない水溶液中で任意の温
度、時間に〔Ａ〕を吸着した繊維Ｂと禾染の繊維Ｃを処
理した際〔Ａ〕が界面マィグレーションにより他に移行
した染料を除いた繊維Ｂの表面上に残存した単位面積当
りの分散染料の量〔Ｃ〕： 分散染料を含まない水溶液
中で任意の温度、時間に、〔Ａ〕が界面マィグレーショ
ンによって移行した繊維Ｃの単位面積当りの分散染料の
量但し繊維Ａ，Ｂ及びＣは同質同重量とする。

）で定義されるポリエステル繊維における界面マイクレ
ーション率（ＩＭＱ，ＩＭＯ）の大きい分散染料を用い
ることを特徴とするポリエステル級縦のラピッド染色法
に関する。分散染料を使用してポリエステル綾織を均一
に染色するには、染色最高温度（通常（１３０ｏＣ〜１
３５℃）を長時間（通常３０分〜９び分）かけて均梁を
得る方法と染色昇温過程で染料を一定の速度で繊維を染
着させるために染色温度や昇温時間をコントロールする
方法がある。前者は染料の移梁性を利用したものである
のに対して後者は染料の染着速度をコントロールする事
で染色時間を合理的に短縮すようとするものである。

ラビット染色とは合理的な短時間染色の事であるが、省
エネルギー化への指向からラビット染色の研究は近時額
に盛んになっている。

ラビット染色を指向するためには染料自身の均梁性ファ
クタ−を利用するケミカルな方法と染色機の性能を改善
することによる物理的な方法がある。

ケミカル面でのラビット染色指向には、染料を一定の速
度で染着させることを理論とする速度論を応用して、限
界染着速度Ｖしや最大染着速度Ｖｍａｘ乃至平均染着速
度ＶｓＩＧの近似した染料を使用する配合染色法がある
が、物理的均梁要因が同一（染色機、布遠、染液循環数
、接触回数、昇温スピード、浴比等）であっても、均染
を得るための染料の限界染着速度ＶＬや最大染着速度Ｖ
ｍａｘ乃至平均染着速度Ｖｓ，Ｇが同一であるとは限ら
ず、染料自身の適正染着挙動を把握する分類法かないた
めに、単に染料の染め足が揃うことを理由にした配合染
色法でのラビット均染染色は、容易に得られない。

物理的なラビット染色法も染色機内の発泡現象に伴なつ
て、梁色助剤の変更を余儀なくされ、均染力が低下した
ために充分な成果が得られていない。

分散染料の界面マィグレーション （ｌｎｔｅｆｒｆａｃｉａＩＭｉ亀ａｔｉｏｎ以下「Ｉ
Ｍ」という）性は重要な性質でありそれは次のように定
義される。

すなわち、ＩＭとは、繊維表面上の吸着染料が格へ脱落
したり、それが再び繊維表面上へ再吸着したり又は繊維
表面上を吸着染料が移動することである。従来分散染料
のポリエステル繊維に対する染着機構は、浴中で分散状
態の染料が格に溶けて裕中を拡散し繊維表面に吸着し、
次に吸着染料が繊維内部へ拡散し、その一部は裕中へ脱
落したり再び繊維内部へ拡散するというように孝えられ
てし、た。

従って均染の目的のためには染料が繊維内部へ拡散した
りそれが脱落したりすることが頻繁に起るような条件を
設定することが必要であった。しかし本発明者はこのよ
うな従来の染着機構中では無視されていたＩＭの現象に
着目し、これが均染と最も相関性を有するとの孝察の上
に立って本発明を完成させた。本発明によれば分散染料
の均染性要因の串白部分が明らかになり、例えば物理的
乃至補助的均梁要因が低下してもラビット均梁染色が極
めて容易になる。分散染料のＩＭ率を知ることにより均
梁を得るための分散染料の染着挙動（限界染着速度や最
大染着速度及び平均染着速度等）を把握することが可能
となりラビット染色を実施する上で極めて明解な指針が
与えられる。

分散染料のＩＭ率は種種の条件下で測定されるが例えば
次に示すような条件下で測定される。表１には分散染料
のＩＭ率（ＭＱ）と均染性との相関性を示す。試験条件 染色機 ：カラーペット１２（日本染色機械製）繊
維：ポリエステル加工糸織物（帝人製）染 料：別記
染色温度：別記裕 比：１：３０ 染色温度 ： 〃時間 機内圧力：２．４ｋ９／■ 注 染色条件の設定は昇濠時に斑を生じ易くするために
染色機の最大能力で昇温（６℃／分）する事によって染
料の最大染着速度Ｖｍａｘが大きく且つ、不定遠に染着
させると共に、染斑が染料の移梁性による更生力で均梁
化する事のないように１３０午０でのたき込み時間を短
縮した。

換言すれば従来の認識では分散染料の何れもが斑になる
染色条件を設定した。表 １ 分散染料の均染性と
ＩＭ率との相関性この表中のデータから次のことがいえ
る。

■ 供試染料の最大染着速度Ｖｍａｘは１０．０以上の
数値を示している。

従来の認識では最大染着速度Ｖｍａｘが５．０％／分以
上になると斑染めになると孝えられてし、た。ところが
最大染着速度Ｖｍａｘ が１８．０ の Ｙｅｌｌｏｗ
４２ を は じ め 、Ｙｅｌｌｏｗ１６３、Ｂｒｏ
ｗｎｌ、Ｒｅｄ２５８やＢｌｕｅ２７拍等は何れも最大
染着速度Ｖｍａｘが１０．０以上であるにも拘らず良好
な染色結果（均染）を示し、供試染料中最も最大染着速
度Ｖｍａｘが小さいＲｅｄ１５２は斑染めになった。■
分散染料は一般に１３０００の移染率が大きいぼど損
染性が良好であると孝えられてし、たが、６０℃から１
３０００までを６℃／分の昇温スピードにし、１３び０
での染色時間を０分にした時の染色結果は移築率が３６
〜３７のＹｅｌｌｏｗ１６３やＢｌｕｅ２７０が均梁し
、逆に移築率が４９〜５１のＹｅｌｌｏｗ６４やＲｅｄ
６０が斑梁になった。

従って最大染着速度Ｖｍａｘや１３０ｑｏでの移築率と
染色結果、均梁、不均染の相関性は乏しい。■ 供給染
料のうちＩＭＱ値が５０以上の銘柄Ｙｅｌｌｏｗ４２、
Ｙｅｌｌｏｗ１６３、Ｂｒｏｗｍｌ、Ｒｅｄ２５８、Ｂ
ｌｕｅ２７０は何れも均梁し、ＩＭＱ値が３０以下の銘
柄のびａｎｇｅ１３、Ｒｅｄ１５２、Ｙｅｌｌｏｗ６４
、Ｒｅｄ６０は著しく斑梁になった。

本発明で用いられるＩＭ率の測定は式｛１｝及び‘２’
における〔Ａ〕，〔Ｂ〕及び〔Ｃ〕からも明らかである
が次のように行なう。

■ 任意の染料濃度溶液中で任意の時間、任意の温度で
２つの繊維Ａ及びＢを処理し、繊維Ａ上に吸着した繊維
Ａの単位面積当りの染料量を測定し、これを〔Ａ〕とす
る。

■ 次に染料を含まない水溶液中で任意の温度・時間に
■の繊維Ｂ及び未染の繊維Ｃを処理し、繊維Ｂ及びＣ上
の単位面積当りの染料量を測定し、それぞれ〔Ｂ〕及び
〔Ｃ〕とする。

■ こ）に求めた〔Ａ〕、〔Ｂ〕及び〔Ｃ〕を式‘１｝
又は式■に代入して肌率を求める。

温度、時間の条件変化についてＩＭＱ及びＩＭ８の絶対
値も変化するが染料銘柄の相対的なＩＭ率の大、小の傾
向は変らない。

理想的な温度、時間範囲は６０ｏｏ〜９０ｑｏでＩＱ分
〜３０分が好ましい。

次の試験条件は表１のＩＭＱを測定した条件である。

繊 維：ポリエステル布 染 料：ｘ％、ｏ．ｗ．ｆ． 助剤：ｙ夕／Ｌ 浴 比：１：１０〜５０ ※浴ｐＨ：４〜５（酷酸十硝酸ナトリウムによる緩衝液
）吸着条件 移染条件 ＩＭ率の絶対値は試験の条件によって変化するが、染料
銘柄間の相対的な関係は不変なので、便宜的に上に示し
た試験条件でそのＩＭＱ又はＩＭＰ値を求めてそれらが
５０以上の数値を示す染料はＩＭ率が大きいと分類し、
３氏未満の数値を示す染料はＩＭ率が小さいと分類する
。

ＩＭ率が大きいとされた染料を用いてラビット染色を行
った場合均染効果を得る為の助剤を用いいることなくす
ぐれた均梁々色がえられる。

ここにラビット染色は常法により行われる。ＩＭ率の小
さに染料を用いてラビット染色を行う場合や、ＩＭ率の
大きい染料を用いたラビット染色においてなお一層の均
梁効果を得る為にＩＭ率を増大させる効果をもつ助剤が
併用されうる。こ）に染料のＩＭを増大させる効果をも
つ助剤としては例えば ポリオキシエチレンアルコールエーテル 〔ＣｎＨ仇十・一。

−（ＣＨ２ＣＨ２０）ｍ−日ｎニ１２〜１８，ｍ−５〜
桝〕ポリオキシエチレンアルキルフエノールエーテノレ
又はこれらのスルホン酸ソーダ塩 〔ＣｎＨ批十・−。

−（ＣＨ２ＣＱ。）ｍ−Ｓ。３Ｎａ〕等が挙げられる。

本発明の利点として次の点が挙げられる。

本発明の方法によって苛酷な染色温度の昇温条件下でも
すぐれた均梁効果がえられる。

前記した方法によって測定されたＩＭ率の大きい染料は
ラビット染色において均梁剤（ＩＭ率を増大させるよう
な鰯剤）を用いることなく実用上十分な均染効果を与え
るものであるがさらにすぐれた均染効果を得る為には均
剤の併用も可能である。

ポリエステル繊維のラビット染色において均染々色を得
ようとするときは従来は染色機の改善による物理的な方
法、均染剤による方法等がもっぱら採用されていたが本
発明の方法によってそれらの方法によらずすぐれた均染
効果がえられる。次に実施例によって本発明方法を具体
的に説明するが本発明は以下の例だけに限定されるもの
ではない。実施例 １ ＩＭ率の大きい染料を使用したラビット染色法ＩＭ率の
大きい部類に分類された分散染料ＣＩＤｉｓｐｅｒｓｅ
Ｂｌｕｅ２７０を使用し、下記の急激な昇温条件で染色
したが極めて良好な均梁が得られた。

参考までに、ＩＭ率の小さい染料であるＣＩＤｉｓｐｅ
岱ｅＹｅｌｌｏｗ６４を同一条件で供試したが、斑梁に
なった。染色条件 染色機 日本染色機械製 液流染色機タイプ ４５０ＬＶＰＨ−ＩＲＳ染 料 ０
．９％ｏ．ｗ．ｆ．繊 維 ポリエステル加工糸織物
１３ｋ９液 量 １８山布 長 ５０の 布 遠 ５０ｍ／分 昇温 超ラビット染色を前提にして６０ｑｏから１３０午○ま
での昇温時間を１扮Ｎこ設定して、１３０ＣＣでの保持
時間は本来使用染料が繊維内部に拡散するために必要な
時間を探らねばならぬが、染料自身の均染性品質水準を
把握するために１３０ｑｏでの保持時間は０分とした。

本染色条件の特徴は６０℃〜１３０ｑｏまでの昇温時間
が極めて短かくかつ直線的であることと、１３０℃での
保持時間が極めて短かいところにあり、今までの常識で
は著しく斑染めになると判断されている染色条件である
。過酷とも云える超ラビット染色法はＩＭ率の大きい部
分に分類された染料を使用することによってのみ成功す
る。

参考例 ＩＭ率を向上させる助剤を使用したラビット染色染色法
斑梁になり易い染料、即ちＩＭ率の小さい染料であるＣ
ＩＤｉｓｐｅはｅＲｅｄ６０の均染性を向上させるため
に、ＩＭ率を向上させる効果をもつ梁色助剤トーホーソ
ルトＳＭ−１３６（東邦化学工業株式会社製）を使用し
て下記の染色を行なったところ、液流の入口部分の均梁
度は８０．０％であり、実用的な均梁水準が得られた。

参考までに助剤を使用しない時の均染度は３４・６％で
あった。染色条件 染色機 東洋理化製ダィオメーター試験機染 料 ０．
７２％ｏ．ｗ．ｆ． 助 剤 トーホーソルトＳＭ−１３６１夕／Ｌ（東邦化
学製）繊 維 テトロンスパン糸 ４疎蚤双糸 ８タｒ
充填密度 ０．３５夕／が流 量 １００ｃｃ／分／８
夕 裕 比 １：２０ ．昇温 オーバーマィャー、チーズ、ビーム、等級維が固定し、
梁液のみ循環する染色機の代用試験としてダィオメータ
−染色機（東洋理化工業株式会社製）を使用した。

染色条件の特徴は流量と昇温時間、染色時間にある。即
ち、通常流量は２５〜５０〆／分／ｋ９であるが苛酷な
条件として、１２．５ぞ／分／ｋ９に設定した。

又、６０ｏｏから１３０３０までの昇温時間を１０分と
し、１３０００での保持時間を０分とした。梁液が繊維
を貫通するタイプの染色法としては極めて過酷なラビッ
ト染色法である。

ＩＭ率の小さい染料は一般的な染色条件のもとでも斑染
めを生じ易いが、ＩＭ率を向上させる効果をもつ染色或
剤、例えばポリオキシヱチレンアルキルフェノールのス
ルホン酸ソーダ塩である有効成分５０％を梁俗に１夕／
Ｌを用うれば超ラビット染色が可能になる。

実施例 ２ ＩＭ率の大きい染料による配合染色 ＩＭ率の大きい染料であるＣＩ ＤｉｓｐｅｒｓｅＹｅ
ｌｌｏｗ１６３とＣＩＤｉｓｐｅｒｓｅ Ｒｅｄ５３と
ＣＩＤｉｓｐｅｒｓｅＢｌｕｅ２７０による染め足の不
揃いな配合と、同じくＩＭ率の大きい染料であるＣＩＤ
ｉｓｐｅ岱ｅＯｒａｎｇｅ３０とＣＩ Ｄｉｓｐｅｒｓ
ｅ Ｒｅｄ２５８とＣＩ Ｄｉｓｐｅ岱ｅ Ｂｌｕｅ２
７０による染め足の揃った配合を次の染色条件で染色し
たところ染め足の如何に関係なく両方共均梁された。

参考までにＩＭ率の小さい染料の組合せとしてＣＩＤｉ
ＳｐｅｒｓｅＹｅｌｌｏｗ６４とＣＩＤｉｓｐｅ鴇ｅＲ
ｅｄ６０とＣＩＤｉｓｐｅｒｓｅ Ｂｌｕｅ５６を同一
条件で供試したところ斑染になった。

染色条件 染色機 日本染色機械製 カラーペット １２染 料
別記表２を参照の事繊 維 ポリエステル加工糸織物
５タ 浴 比 １：３０ 昇温 実施例２の目的はＩＭ率の大きい染料を使用する配合染
色でつて、昇温条件を除く他の条件が実用的な範囲で異
なっても本結果に及ぼす影響は極めて小さい。

染色条件のうち昇温条件は６００○から１３０ｑｏまで
を２０〜６０分で昇温ごせて１３０００で３０〜６０分
間染色するのが一般的であるが、ここではラビット染色
を前提にして昇温条件として６０こ○から１３０ｑ０ま
でを１５分で昇温して更に１３０ｑ０に於ける保持時間
は０分に設定した。

実施例 ３ ＩＭ率の大きい染料による混紡染色 ＩＭ率の大きい染料であるＣＩＤｉｓｐｅはｅＢｌｕｅ
２７０を使用してポリエステル／レーヨン混紡布乃至ポ
リエステル／綿混紡布を次の染色条件で染色したところ
均染が得られた。

参考までにＩＭ率の小さいＣＩＤｉｓｐｅｒｓｅＢｌｕ
ｅ５６を同一条件で供試したが斑梁になった。

染色条件 染色機 日本染色機械製 カラーペット １２染 料
１％ｏ．ｗ．ｆ．繊 維 ポリエステル／レーヨン（６
５／３５）混紡布５タｒ乃至ポリエステル／綿（６５／
３５）混紡布５タｒ 裕 比 １：３０ 昇温 ＩＭ率の大きい染料を使用して混紡繊維を染色する方法
の一例であって対象繊維はポリエステルノレーョン及び
ポリエステル／綿の混紡品である。

従って染色機や浴比やｐＨ調整等は１般的な条件であっ
て実用的な範囲でこれらの条件が異なったとしても本結
果に及ぼす影響は小さい。

実施例 ４ ＩＭ率の大きい染料によるＣＤＰ繊維の染色ＩＭ率の大
きい染料であるＣＩ ＤｉｓｐｅｒｓｅＶｉｏｌｅｔ７
７を使用して次の染色条件でＣＤＰ繊維を染色したとこ
ろ均染が得られた。

参考までにＩＭ率の４・さし、染料であるＣＩＤｉｓｐ
ｅ岱ｅＲｅｄ１５２を同一条件で供試したが斑梁になっ
た。

ここでＣＤＰ繊維とは塩基性染料可染型ポリエステルを
脂す。染色条件 染色機 日本染色機械製 カラーペット １２染 料
１％ｏ．ｗ．ｆ．繊 維 Ｇ．Ｄ．Ｐ．布 ５タｒ 浴 比 １：３０ 昇塩 ＩＭ率の大きい染料を使用してＣＤＰ繊維をラビット染
色する一例であって、染色機、裕比、ｐＨ調整、染色濃
度等は一般的な条件であり、昇温条件は６０ｏｏから１
２０ｑ０までを２０〜６０分で昇温させた後に１２０ｑ
ｏで３０〜６０分間染色する方法が一般的であるが、こ
こではラビット染色を前提に６０ｏｏから１２０ｏｏま
でを１２分間で昇温させ、１２０ｑｏに温度が達したと
同時に冷却する条件を設定した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 次の式 ＩＭα＝〔Ｃ〕／〔Ｂ〕・１００（１） ＩＭβ＝（１−〔Ｂ〕／〔Ａ〕）・１００（２）（但し
   〔Ａ〕，〔Ｂ〕及び〔Ｃ〕は次の意味を表わす。 〔Ａ〕：任意の分散染料濃度溶液中で任意の温度、時間
   に繊維Ａの表面上に吸着した単位面積当りの分散染料の
   量〔Ｂ〕：分散染料を含まない水溶液中で任意の温度、
   時間に〔Ａ〕を吸着した繊維Ｂと未染の繊維Ｃを処理し
   た際〔Ａ〕が界面マイグレーシヨンにより他に移行した
   染料を除いた繊維Ｂの表面上に残存した単位面積当りの
   分散染料の量〔Ｃ〕：分散染料を含まない水溶液中で任
   意の温度、時間に、〔Ａ〕が界面マイグレーシヨンによ
   つて移行した繊維Ｃの単位面積当りの分散染料の量但し
   繊維Ａ，Ｂ及びＣは同質同重量とする）。 で定義されるポリエステル繊維における界面マイクレー
   シヨン率（IＭα，IＭβ）の大きい分散染料を用いるこ
   とを特徴とするポリエステル繊維のラピツド染色法。