説明

セルロース繊維含有布帛の加工方法およびセルロース繊維を含有する加工布帛

【課題】
従来のシルケット加工で得られるのと同等の改質効果を奏する部分を形成することができるとともに、改質加工を行うための処理液が染料と接触しても、染料が分解され難い改質加工方法を提案することであり、さらには、これらの改質加工方法によって得られる加工布帛を提案することである。
【解決手段】
本発明は、セルロース繊維を含有する布帛に対し、グアニジン弱酸塩を付与することにより、セルロース繊維を改質加工することを特徴とする、セルロース繊維含有布帛の加工方法である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、セルロース繊維を含有する布帛に対して行う加工方法と、それによって得られる加工布帛に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、綿に代表されるセルロース繊維をシルケット加工により改質する方法が知られている。
シルケット加工とは、綿に代表されるセルロース繊維の光沢、染色性、形態安定性、平滑性の向上等を目的とした加工方法であり、通常、染色工程前に行われる。
【0003】
すなわち、シルケット加工は、苛性ソーダ、苛性カリ、水酸化リチウム等の、濃厚な強アルカリ溶液中で、セルロース繊維を緊張状態において処理するものである。
これにより、繊維がアルカリ溶液中で膨潤し、断面形状が円形に近くなることで、繊維の光沢が増す。
また、繊維が膨潤している状態で張力を加えることにより、寸法の安定性が保たれる等の効果が得られる。
【0004】
しかしながら、シルケット加工による改質を行った布帛を染色する場合、染色加工工程時に、シルケット加工で使用した前記アルカリ溶液が布帛に残留していると、染料がアルカリ溶液によって分解されてしまうという問題があった。
そのため、シルケット加工を施した布帛に対して染色加工を行う場合には、染色加工工程に移る前に、洗浄等によってアルカリ溶液の除去を十分に行う必要があった。
【0005】
上記問題を解決するものとして、特許文献1には、セルロース系基材にアルカリ溶液をパッド処理し、中間の洗浄工程なしに、アルカリによって影響されない色素(低温染色反応染料)を用いてパッディングまたは捺染する方法が提案されている。
この方法によれば、シルケット加工で使用するアルカリ溶液が布帛に残留していたとしても色素が分解され難く、またシルケット加工工程と染色加工工程との間に必要であった、洗浄工程などの中間工程を設ける必要がない。
【0006】
しかしながら、特許文献1の方法では、使用する色素や加工条件が制限されるなどの問題があった。
また、シルケット加工工程で布帛に過剰なアルカリが付着した場合は、一部のアルカリを塩に置換する必要があるなど、未だ課題の残るものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開平5−5267号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明はこのような現状に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、従来のシルケット加工で得られるのと同等の改質効果を奏する部分を形成することができるとともに、改質加工を行うための処理液が染料と接触しても、染料が分解され難い改質加工方法を提案することであり、さらには、これらの改質加工方法によって得られる加工布帛を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
すなわち、本発明は、セルロース繊維を含有する布帛に対し、グアニジン弱酸塩を付与することにより、セルロース繊維を改質加工することを特徴とする、セルロース繊維含有布帛の加工方法である。
【0010】
また、本発明の別の形態としては、セルロース繊維を含有する布帛に対し、グアニジン弱酸塩を付与することにより、布帛上に、セルロース繊維改質加工部分と、未加工部分とを形成することを特徴とする、セルロース繊維含有布帛の加工方法である。
【0011】
前記セルロース繊維改質加工部分が、従来のシルケット加工で得られるのと同等の改質効果を奏することが好ましい。
【0012】
また、本発明のさらに別の形態としては、グアニジン弱酸塩による改質加工工程に加え、染色加工工程が設けられたセルロース繊維含有布帛の加工方法であって、グアニジン弱酸塩による改質加工工程の後、染色加工工程との間に、布帛に付与したグアニジン弱酸塩を除去する工程を設けないことを特徴とする、セルロース繊維含有布帛の加工方法である。
【0013】
また、本発明のさらに別の形態としては、グアニジン弱酸塩による改質加工工程に加え、染色加工が設けられたセルロース繊維含有布帛の加工方法であって、染色加工工程の後に、グアニジン弱酸塩による改質加工工程を設けることを特徴とする、セルロース繊維含有布帛の加工方法である。
【0014】
また、本発明のさらに別の形態としては、グアニジン弱酸塩による改質加工工程と、染色加工工程とを、同一工程にて行うことを特徴とする、セルロース繊維含有布帛の加工方法である。
【0015】
また、本発明においては、前記グアニジン弱酸塩として、特に、炭酸グアニジンを用いることが好ましい。
【0016】
また、本発明のさらに別の形態としては、セルロース繊維を含有する布帛上に、グアニジン弱酸塩を付与することにより形成された従来のシルケット加工で得られるのと同等の改質効果を奏する部分を有してなることを特徴とする、セルロース繊維を含有する加工布帛である。
【0017】
また、本発明のさらに別の形態としては、セルロース繊維を含有する布帛上に、グアニジン弱酸塩を付与することにより形成された従来のシルケット加工で得られるのと同等の改質効果を奏する部分と、染色加工部分とが、重複する部分を有してなることを特徴とする、セルロース繊維を含有する加工布帛である。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、セルロース繊維に対し、従来のシルケット加工で得られるのと同等の改質効果を付与することができ、さらに、改質加工を行うための処理液が染料と接触しても染料が分解され難いために、染料に極力影響を与えずにセルロース繊維の改質加工を行うことができる。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明について詳細に説明する。
【0020】
本発明でいうセルロース繊維とは、綿、麻といった天然繊維や、レーヨン、キュプラといった再生繊維を意味し、本発明で用いられる布帛は、これらが単独で用いられるほかに、混用されていてもよい。なかでも、本発明で用いる処理液を付与した際に繊維が膨潤しやすい、綿および麻が好ましい。
【0021】
本発明に用いられる布帛は、前記セルロース繊維が含有されているものであれば、その他の繊維が含まれていても構わない。
本発明の布帛に含有可能な繊維としては、例えば、弾性ポリウレタン繊維、ナイロン6、ナイロン66等のポリアミド系繊維、ポリエステル、カチオン可染ポリエステル等のポリエステル系繊維が挙げられる。
【0022】
本発明におけるセルロース繊維の改質加工は、グアニジン弱酸塩を付与することによって行われる。
グアニジン弱酸塩は、従来のシルケット加工で用いられる苛性ソーダ、苛性カリ、水酸化リチウム等のような強アルカリではなく、弱アルカリの分類に属する。そのため、染料がグアニジン弱酸塩と接触したとしても、染料が分解され難い。
なお、グアニジン弱酸塩のなかでも、特に染料への影響が極めて小さい点や、環境性および安全性に優れる点で、炭酸グアニジンが好ましい。
【0023】
また、グアニジン弱酸塩は、従来のシルケット加工で使用される苛性ソーダ等と比較して、装置腐蝕等が発生し難い点でも有用である。
【0024】
グアニジン弱酸塩の付与量としては、固形換算において、1〜15g/mであることが好ましい。付与量が1g/m未満であると、従来のシルケット加工で得られるのと同等の改質効果を得ることができないおそれがある。また、15g/mを超えると、グアニジン弱酸塩が付与された部分の繊維強度が低下するおそれがある。
【0025】
前記グアニジン弱酸塩は、水溶液の状態で布帛に付与するが、その水溶液濃度としては特に限定するものではなく、状況に応じて適宜選定すればよい。
【0026】
また、グアニジン弱酸塩は、布帛全体に付与してもよく、布帛上に部分的に付与してもよい。部分的に付与した場合、布帛の質感等を部分的に変化させることができ、意匠性の向上が見込める。
【0027】
布帛にグアニジン弱酸塩を付与する方法としては、インクジェット方式、スクリーンプリント、ロータリープリントなどが挙げられるが、なかでも、所望の位置に、繊細かつ多種多様な柄を容易に付与することができる点で、インクジェット方式が好ましい。
【0028】
インクジェット方式の種類については、例えば、荷電変調方式、帯電噴射方式、マイクロドット方式およびインクミスト方式等の連続方式、ピエゾ変換方式および静電吸引方式等のオンデマンド方式などが挙げられ、適宜選定すればよい。なかでも、吐出安定性および連続吐出性に優れている点で、ピエゾ変換方式が好ましい。
【0029】
本発明においては、布帛にグアニジン弱酸塩を付与した後、さらに90〜190℃で10〜30分程度の熱処理を行うことが好ましい。これにより、より効率よく、セルロース繊維の改質を行うことができる。
熱処理温度が90℃よりも低いと、グアニジン弱酸塩によるセルロース繊維の改質効果が低減する傾向にある。また、190℃を超えると、グアニジン弱酸塩を付与した部分の繊維強度が低下する傾向にある。
また、処理時間が10分未満である場合も、同様に、グアニジン弱酸塩によるセルロース繊維の改質効果が低減する傾向にあり、また30分を超えると、グアニジン弱酸塩を付与した部分の繊維強度が低下する傾向にある。
【0030】
また、本発明のさらに別の形態としては、グアニジン弱酸塩による改質加工工程に加え、染色加工工程が設けられたセルロース繊維含有布帛の加工方法であって、グアニジン弱酸塩による改質加工工程の後、染色加工工程との間に、布帛に付与したグアニジン弱酸塩を除去する工程を設けないことを特徴とする、セルロース繊維含有布帛の加工方法である。
これは、前記したグアニジン弱酸塩、特には炭酸グアニジンが染料を分解し難いために実施できるものである。
すなわち、上記方法によれば、グアニジン弱酸塩を布帛に付与した後、グアニジン弱酸塩が残留する布帛に対して染色加工を施すことができ、さらには、グアニジン弱酸塩を付与した後に布帛の洗浄等を行うことなく染色加工を施すことができる。
【0031】
また、本発明のさらに別の形態として、布帛に対し、先に染色加工を実施し、次いでグアニジン弱酸塩を付与することで布帛の改質を実施することも可能である。
【0032】
また、本発明のさらに別の形態として、布帛に対し、グアニジン弱酸塩による改質加工工程と、染色加工工程とを、同一工程により行うことも可能である。
【0033】
ここで、本発明における染色加工で用いられる染料としては、通常の染色加工で用いられる直接染料および反応染料が挙げられるが、なかでも、色相が鮮明である点および堅牢度に優れる点で、反応染料が好ましい。
【0034】
前記反応染料としては、その化学構造や反応基を特に限定するものではなく、適宜選定すればよいが、化学構造としては、例えば、ピラゾロンアゾ系、ベンゼンアゾ系、ナフタレンアゾ系、ピリドンアゾ系、J酸アゾ系、H酸アゾ系、K酸アゾ系、アントラキノン系、金属錯塩型モノアゾ系、ホルマザン系、フタロシアニン系、ジスアゾ系、アジン系、ジオキサジン系などが挙げられる。また反応基としては、例えば、ビニルスルホン型、ジクロロトリアジン型、モノクロロトリアジン型、モノフロロトリアジン型、トリクロロピリミジン型、ビニルスルホン+モノクロロトリアジン型などが挙げられる。
【0035】
また、本発明における染色加工方法についても、特に限定するものではなく、インクジェット方式を用いる方法や、スクリーンプリント、ロータリープリント、浸染など、常用の染色方法から適宜選定すればよい。
なかでも、繊細かつ多種多様な色柄を容易に付与することができる点で、インクジェット方式が好ましい。
【0036】
なお、インクジェット方式は、グアニジン弱酸塩による改質加工工程と、染色加工工程とを、同一工程にて行う場合に特に有用である。
すなわち、インクジェット記録装置に、グアニジン弱酸塩を付与するためのインクジェットヘッドと、染料含有インクを付与するためのインクジェットヘッドとを有した、インクジェットヘッドセットを搭載することにより、グアニジン弱酸塩の付与と染料含有インクの付与を一度に行うことができる。
なお、インクジェットヘッドの配列方法等に関しては、特に限定するものではなく、適宜設定すればよい。
【0037】
なお、本発明におけるグアニジン弱酸による改質加工工程および/または染色加工工程を実施する際には、布帛に、付与した液を受容する層(受容層)を、あらかじめ設けることが好ましい。
布帛に受容層を設けることによって、該受容層が、布帛上に着弾した液を直ちに受け止めて適度に保持するため、着弾した液が滲むのを抑制することができる。
【0038】
前記受容層は、例えば、アルギン酸ナトリウム、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、でんぷん、グアガム、ポリビニルアルコールおよびポリアクリル酸などの、水溶性高分子を、布帛に付与することによって、形成することができる。
なお、前記水溶性高分子は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、耐アルカリ性に優れており、流動性が高く、安価である点で、カルボキシメチルセルロースが好ましい。
【0039】
また、前記水溶性高分子には、そのほか、必要に応じて、還元防止剤、界面活性剤、防腐剤、耐光向上剤、濃染化剤など、公知の助剤を含有しても構わない。
【0040】
前記受容層を形成する場合には、前記水溶性高分子等からなる剤(受容層付与剤)を、布帛に対して、固形分換算で1〜20g/m付与することが好ましく、2〜10g/m付与することがさらに好ましい。
付与量が1g/m未満であると、後に付与する処理液等を十分に受け止めることができず、付与した液が滲んだり、裏抜けしたりする傾向がある。また、20g/mを超えると、設けた受容層によって布帛が硬くなり、その後の加工工程において布帛を搬送する際に、搬送不良が発生したり、設けた受容層の脱落が生じたりする傾向がある。
【0041】
また、受容層付与剤を付与する方法としては、特に限定するものではないが、例えば、パディング法、ロータリースクリーン法、ナイフコーター法、キスロールコーター法、グラビアロールコーター法などが挙げられる。
なかでも、布帛の内部にまで受容層付与剤を浸透させて、布帛表面のみならず、布帛全体に受容能力を持たせることが可能な点で、パディング法が好ましい。
【0042】
なお、本発明に使用されるセルロース繊維含有布帛が、セルロース繊維以外に、常圧可染タイプもしくは高圧可染タイプのカチオン可染ポリエステルを含有している場合には、これにグアニジン弱酸塩を付与することにより、従来のシルケット加工で得られるのと同等の改質効果を奏する部分を形成するのと同時に、同部分に対しグアニジン弱酸塩によるカチオン可染ポリエステルの抜蝕処理を行うことも可能となる。
【実施例】
【0043】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。ただし、本発明は、これらの実施例によって限定されるものではない。
【0044】
[実施例1]
単糸繊度60dtexの綿繊維で形成された編組織からなる綿布帛に対し、下記処方からなる受容層付与剤を、固形分換算で2g/mとなるよう、パディング法により付与し、150℃で2分間乾燥することにより、布帛に受容層を付与した。

<受容層付与剤処方>
セロゲン7A 5.0重量%
(第一工業製薬(株)製、エーテル化カルボキシメチルセルロース)
重曹 1.0重量%
尿素 10.0重量%
MBSリキッド 20.0重量%
(メタニトロベンゼンスルホン酸ソーダ、尿素)
水 64.0重量%

次いで、受容層を付与した布帛上に、下記処方の処理液Aおよび反応染料含有インクを個別に吐出することが可能な、インクジェットヘッドセットを搭載したインクジェット記録装置を用い、各液を付与して、ア)処理液A付与部分、イ)反応染料含有インク付与部分、ウ)処理液Aおよび反応染料含有インク付与部分、エ)未加工部分を形成した。

<処理液A処方>
炭酸グアニジン 20.0重量%
尿素 5.0重量%
ジエチレングリコール 5.0重量%
水 70.0重量%

<反応染料含有インク処方>
KP Cion Yellow P−V 22.0重量%
(紀和化学工業(株)製、C.I.Reactive Yellow 2)
Kayacion Red P−BN 20.0重量%
(日本化薬(株)製、C.I.Reactive Red 226)
KP Cion Blue P−V 8.0重量%
(紀和化学工業(株)製、C.I.Reactive Blue 49)
尿素 5.0重量%
水 45.0重量%

また、このときのインクジェット条件は下記のように設定した。

<インクジェット条件>
装置 :ピエゾ変換方式シリアル走査型インクジェット記録装置
ノズル径:50μm
駆動電圧:100V
周波数 :5kHz
解像度 :360dpi

さらに、ア)〜エ)の各部分における各液の付与量は下記のように設定した。

ア)処理液A付与部分
処理液A付与量 40g/m
反応染料含有インク付与量 0g/m

イ)反応染料含有インク付与部分
処理液A付与量 0g/m
反応染料含有インク付与量 40g/m

ウ)処理液Aおよび反応染料含有インク付与部分
処理液A付与量 40g/m
反応染料含有インク付与量 40g/m

エ)未加工部分
処理液A付与量 0g/m
反応染料含有インク付与量 0g/m

その後、布帛を乾燥し、150℃で10分間湿熱処理した。
その後、界面活性剤 2g/L(明成化学工業(株)製、メイサノールKX−3)、ソーダ灰 2g/Lを含むソーピング浴にて90℃で10分間処理することによって布帛を洗浄した後、水洗、乾燥を行い、実施例1の加工布帛を得た。
【0045】
[比較例1]
実施例1の処理液Aに代わり、下記処方からなる処理液Bを用いた以外は、実施例1と同様にして、比較例1の加工布帛を得た。

<処理液B処方>
水酸化ナトリウム 20.0重量%
尿素 5.0重量%
ジエチレングリコール 5.0重量%
水 70.0重量%
【0046】
[評価]
実施例および比較例の評価は、次のようにして行った。
【0047】
(1)改質評価1(繊維断面形状の観察:染色なし)
実施例および比較例で得られた加工布帛の、ア)処理液A(またはB)付与部分、および、エ)未加工部分における、繊維の断面形状を、走査型電子顕微鏡(SEM)((株)日立製作所製、S−3000N)を用いて観察し、次の評価基準に従って評価した。

○:エ)部分と比較し、ア)部分の繊維が、より円形に近い断面形状を有している
×:ア)部分と、エ)部分とで、繊維形状がほとんど変化していない
【0048】
(2)未染色部分の白度変化
実施例および比較例で得られた加工布帛の、ア)処理液A(またはB)付与部分、および、エ)未加工部分に対し、マクベスCOLOR i5(GretagMacbeth社製)を用いて、波長360〜740nmの測定領域におけるLab値を、それぞれ測定した。
次いで、測定したLab値から、下記式により、ア)部分とエ)部分との色差(△E)を算出した。

△E={(L−L+(a−a+(b−b1/2
L、a、b :ア)部分のLab値
、a、b:エ)部分のLab値

算出した△Eから、エ)部分と比較したア)部分の白度を、下記基準に従い評価した。

○:エ)部分と比較し、ア)部分に白度の変化がなかった(△Eの値が3未満)
×:エ)部分と比較し、ア)部分に白度の変化があった(△Eの値が3以上)

【0049】
(3)改質評価2(繊維断面形状の観察:染色あり)
実施例および比較例で得られた加工布帛の、イ)反応染料含有インク付与部分、および、ウ)処理液A(またはB)および反応染料含有インク付与部分における、繊維の断面形状を、走査型電子顕微鏡(SEM)((株)日立製作所製、S−3000N)を用いて観察し、次の評価基準に従って評価した。

○:イ)部分と比較し、ウ)部分の繊維が、より円形に近い断面形状を有している
×:ウ)部分と、イ)部分とで、繊維形状がほとんど変化していない

【0050】
(4)染色部分の色濃度変化
実施例および比較例で得られた加工布帛の、イ)反応染料含有インク付与部分、および、ウ)処理液A(またはB)および反応染料含有インク付与部分に対し、マクベスCOLOR i5(GretagMacbeth社製)を用いて、波長360〜740nmの反射率(R値)を、それぞれ測定した。
次いで、測定したR値から、イ)部分およびウ)部分に対し、下記式で表されるK/S値を算出した。なお、K/S値が高いほど、色濃度が高いことを示し、低いほど色濃度が低いことを示す。

K/S=(1−R)/2R

次いで、求めた各K/S値から、イ)部分の色濃度を100%とした場合の、ウ)部分の色濃度(%)を、下記式を用いて算出した。

ウ)部分の色濃度(%)={(K/S)/(K/S)}×100
(K/S):ウ)部分のK/S値
(K/S):イ)部分のK/S値

そして、算出したウ)部分の色濃度(%)から、下記基準による評価を行った。

○:ウ)部分の色濃度が80%以上である
×:ウ)部分の色濃度が80%未満である
【0051】
実施例および比較例に対する各評価結果を、表1に示す。
【0052】
実施例1で得られた加工布帛は、ア)部分において、十分な改質加工が施されており、かつ、改質加工による白度変化のないものであった。
また、ウ)部分においては、ア)部分と同様に十分な改質加工が施されているのに加え、さらに、イ)部分と大差のない染色が施されているものであった。
【0053】
それに対し、比較例1で得られた加工布帛は、ア)部分においては、十分な改質加工が施されている一方で、布帛の黄変が見られた。
また、ウ)部分においては、改質加工については問題なかったものの、同一工程で付与したインクに含有されている染料が、処理液Bによって分解されてしまい、イ)部分と比較した場合に色濃度の著しい低下が見られた。
【0054】
【表1】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
セルロース繊維を含有する布帛に対し、グアニジン弱酸塩を付与することにより、セルロース繊維を改質加工することを特徴とする、セルロース繊維含有布帛の加工方法。
【請求項2】
セルロース繊維を含有する布帛に対し、グアニジン弱酸塩を付与することにより、布帛上に、セルロース繊維改質加工部分と、未加工部分とを形成することを特徴とする、請求項1に記載のセルロース繊維含有布帛の加工方法。
【請求項3】
前記セルロース繊維改質加工部分が、従来のシルケット加工で得られるのと同等の改質効果を奏することを特徴とする、請求項1または2に記載のセルロース繊維含有布帛の加工方法。
【請求項4】
グアニジン弱酸塩による改質加工工程に加え、染色加工工程が設けられたセルロース繊維含有布帛の加工方法であって、グアニジン弱酸塩による改質加工工程の後、染色加工工程との間に、布帛に付与したグアニジン弱酸塩を除去する工程を設けないことを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載のセルロース繊維含有布帛の加工方法。
【請求項5】
グアニジン弱酸塩による改質加工工程に加え、染色加工が設けられたセルロース繊維含有布帛の加工方法であって、染色加工工程の後に、グアニジン弱酸塩による改質加工工程を設けることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載のセルロース繊維含有布帛の加工方法。
【請求項6】
グアニジン弱酸塩の付与工程と、染色加工工程とを、同一工程にて行うことを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載のセルロース繊維含有布帛の加工方法。
【請求項7】
前記グアニジン弱酸塩として、炭酸グアニジンを用いることを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の、セルロース繊維含有布帛の加工方法。
【請求項8】
セルロース繊維を含有する布帛上に、グアニジン弱酸塩を付与することにより形成された従来のシルケット加工で得られるのと同等の改質効果を奏する部分を有してなることを特徴とする、セルロース繊維を含有する加工布帛。
【請求項9】
セルロース繊維を含有する布帛上に、グアニジン弱酸塩を付与することにより形成された従来のシルケット加工で得られるのと同等の改質効果を奏する部分と、染色加工部分とが、重複する部分を有してなることを特徴とする、セルロース繊維を含有する加工布帛。

【公開番号】特開2012−140716(P2012−140716A)
【公開日】平成24年7月26日(2012.7.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−292564(P2010−292564)
【出願日】平成22年12月28日(2010.12.28)
【出願人】(000107907)セーレン株式会社 (462)
【Fターム(参考)】