(57)【要約】  【課題】本発明は、染色されたポリエステル生地から過剰の染料を除去する方法に係る発明である。  【解決手段】弱有機酸の溶液を染色槽内の前記ポリエステル生地に添加し、染色槽内の温度を少なくとも８０℃に昇温し、該弱有機酸と前記ポリエステル生地を少なくとも６分間接触させ、その後全ての液を除去することを特徴とする。  【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
染色されたポリエステル生地から過剰の染料を除去する方法であって、
（ａ）弱有機酸又はその塩の溶液を染色槽内の前記ポリエステル生地に添加する工程、
（ｂ）前記染色槽内の温度を昇温する工程、
（ｃ）弱有機酸又はその塩の溶液を前記ポリエステル生地に一定時間接触させる工程、及び
（ｄ）染色槽から全ての液を除去する工程
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記工程（ａ）の前に、染色槽から染色液を除去する工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記工程（ｃ）において、前記弱有機酸又はその塩の溶液を前記ポリエステル生地に、６〜６０分接触させる請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記工程（ｂ）において、前記染色槽内の温度を６０〜１００℃に昇温する請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記弱有機酸が又はその塩が、少なくとも４以上の炭素原子を有し、且つ少なくとも１以上のｐＫａ又はｐＫａ１を示すものから選択される請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記弱有機酸又はその塩が、アスコルビン酸、クエン酸、カプリル酸、アジピン酸、コハク酸、マレイン酸、酪酸及びそれらの塩からなる群より少なくとも１つ以上選択される請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記弱有機酸又はその塩が、アスコルビン酸、クエン酸及びそれらの塩からなる群より少なくとも１つ以上選択される請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記弱有機酸又はその塩が、アスコルビン酸である請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記弱有機酸の塩がアルカリ金属塩であり、好適にはナトリウム塩又はカリウム塩である請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記工程（ｄ）の後に、常温の水で前記ポリエステル生地をすすぐ工程を含む請求項１〜９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
前記弱有機酸又はその塩の添加後に、ｐＨを９〜１２に上昇させる工程を含む請求項１〜１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
ｐＨを上昇させるためにアルカリ性水酸化物を使用し、好適には該アルカリ性水酸化物が水酸化ナトリウム、水酸化カリウム又は水酸化アンモニウムである請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記弱有機酸又はその塩が１Ｌあたり８０〜１２０ｇの割合で添加される請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記弱有機酸又はその塩が１Ｌあたり２〜５０ｇ、好適には２〜１０ｇ、より好適には５ｇの割合で添加される請求項２に記載の方法。
【請求項１５】
染色されたポリエステルから染料を除去するための弱有機酸の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は染色されたポリエステル生地から過剰の染料を除去する方法に関する。
本発明は、特に、弱有機酸、例えばアスコルビン酸又はクエン酸を用いて過剰の染料を除去する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
織物や生地の染色を商業的に行う場合、通常、生地を適切な染料溶液に浸漬し、所望の色合いに達するまで染料を生地に吸収させる。染料の吸収効率は多くの変数により支配されるので、染料溶液には過剰量の染料を加えておき、染色時間の調節により染色の程度や深さを制御するのが慣習的である。このような方法をとるため、染色完了後に、生地に定着できなかった過剰量の染料を生地から除去する工程が必要となる。このような過剰染料を除去しなければ、染料が生地から色移りしたりする等の問題が生じることがある。また、染色処理工程後の工程に染料が混入してしまうという問題も生じ得る。
【０００３】
ポリエステル繊維は極度に疎水性であるため、ポリエステル生地は他の素材の生地と比較して特に染色が困難である。また、ポリエステル繊維は有機溶剤を用いての染色も困難であり、このことがより染色の難易度を上げている。そのため、ポリエステル生地の染色を効果的に行うには、特別の染料と特殊な装置を用い、且つ過酷な条件で行う必要があった。
【０００４】
ポリエステル生地の染色には分散染料を用いるのが典型的である。分散染料とは、イオン特性を持たない染料のことであり、ゆえに常温の水に対しては不溶性もしくは難溶性である。このような染料は、８０〜１００℃に熱した酸性水中に分散させるか、又は１０５〜１４０℃且つ１．１〜３．６バールの高温高圧下で酸性水中に分散させることにより使用される。このような条件で染色を行うことで、染料は、可塑化されたポリエステル繊維中に分子レベルで拡散し、染色後はポリマーマトリックス中に分子レベルで分散した状態で存在するようになる。
【０００５】
ポリエステル生地の染色には、一般に、分散剤及びキャリアケミカルが使用される。
分散剤は、難溶性分散染料が溶液中に均質に分散している状態を保つために用いられる。このような分散剤の典型例としては、アルキルスルホネートやアルキルアリールスルホネートのような強力な界面活性剤が挙げられる。
そして、キャリアケミカルとは、繊維を膨潤させることで、分散染料の生地への拡散を促進するように設計された物質のことである。キャリアケミカルとしては、グリコールエーテルをベースとした物質を用いるのが典型的である。
【０００６】
生地が十分に染色されたら、過剰の染料を除去する必要がある。ポリエステル染料に分散染料を用いると、内部に拡散できなかった染料が、表面に付着してしまうからである。このようにして染料が生地表面に付着してしまうと、生地の色合いを損なう等の問題が生じてしまう。また、染料が生地表面に付着してしまうことで、洗浄堅牢性や擦過堅牢性にも影響が及びんでしまう。
【０００７】
これらの問題を解決するため、染色工程の後には過剰染料を除去する工程が設けられることがある。この工程は、染料の除去に還元反応を伴うことから、還元洗浄（ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  ｃｌｅａｒｉｎｇ）と呼ばれている。還元洗浄では、通常、高温且つ高ｐＨ条件下で還元力の強い剤を使用することで過剰の染料を除去する。
還元洗浄で最も一般的に使用される剤は、亜ジチオン酸ナトリウムであり、水酸化ナトリウムの存在下で使用することが多い。しかし、亜ジチオン酸ナトリウムは、非アルカリ条件下では不安定であり、分解による自然発火を起こしやすいため、取扱いが難しいという欠点を持つ。また、布地に残留した界面活性剤に対してスルホン化剤として作用してしまい、これにより界面活性剤が永続的に残留してしまうという欠点も持つ。さらに、このような硫黄含有化合物は、容易に生分解されないので、廃水時に大規模な処理装置を要するという欠点も持つ。
【０００８】
米国特許第６７３０１３２号には、酸性染料溶液又は洗浄溶液中に、亜ジチオン酸塩／酸受容体スルフィネートとスルホネートとの混合物を含む後処理組成物を添加する工程を含むポリエステル製織物の還元洗浄方法が開示されている。
【０００９】
本発明によると、染色されたポリエステル生地に、アスコルビン酸若しくはクエン酸のような弱有機酸又はそれらの塩を還元洗浄剤として添加することにより、好ましくは、染料溶液を除去した後、還元洗浄剤を加え一定時間加熱し、その後脱水することにより、硫黄含有化合物を使用する必要なく、過剰の染料を容易に除去することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第６７３０１３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、染色されたポリエステル生地から過剰の染料を除去する方法であり、弱有機酸又はその塩の溶液を染料槽内のポリエステル生地に添加し、染料槽内の温度を上げ、その酸又は塩を生地と一定時間接触させ、続いて脱水することを特徴とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記弱有機酸は、少なくとも４つの炭素原子を含み、少なくとも１以上のｐＫａ又はｐＫａ１を示す。また、前記弱有機酸は、好ましくは５未満、より好ましくは３〜４．５のｐＫａ又はｐＫａ１を示す。ここでｐＫａ１とは多価酸における第１解離係数のことである。
このような弱有機酸としては、アスコルビン酸、クエン酸、カプリル酸、アジピン酸、コハク酸、マレイン酸、酪酸等を例示することができ、アスコルビン酸、クエン酸で好適である。また、弱有機酸の塩、例えば弱有機酸のアルカリ金属塩を使用することもでき、ナトリウム塩、カリウム塩が好適である。このような弱有機酸又は弱有機酸の塩としては、アスコルビン酸又はその塩が最も好ましい。このような弱有機酸又は弱有機酸の塩は、単独でまたは２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００１３】
以下の説明において、他に特定しない限り、「弱有機酸」又はその例には、それらの塩への言及も含まれる。
【００１４】
染料槽内の温度は、６０〜１００℃が好ましく、７５〜８０℃がより好ましい。
【００１５】
弱有機酸は、染色された生地との反応のため、少なくとも６分間生地と接触させておくことが好ましい。また、接触時間は６０分以内に留めることが好ましい。
【００１６】
染料溶液は、弱有機酸を添加する前に染色槽から除去されるのが好ましい。
尚、上記の方法により、未染色のポリエステル生地に対して染色及び還元処理を連続的に行うことが可能であるが、その一方、既に一連の染色処理が済んだポリエステル生地に対し、前記方法により過剰染料の除去のための再処理を行っても良い。この場合、乾燥状態の染色ポリエステル生地を染色槽又は適切な容器に入れ、そこに水と弱有機酸を加えて前記再処理を行う。前記再処理は、染色ポリエステル生地の色素堅牢性が低い場合、それを解決するのに有効な手段である。
【００１７】
有機酸添加前に染料溶液を除去しない場合、有機酸を水１リットル当たり８０ｇ〜１２０ｇの割合で溶液にして添加する。
一方、有機酸添加前に染料溶液を除去する場合には、有機酸を水１リットル当たり５０ｇ、好ましくは２ｇ〜１０ｇ、最も好ましくは５ｇの割合で溶液にして添加する。
【００１８】
染色槽からすべての染料溶液を除去した後は、ポリエステル生地を常温の水ですすぎ、さらに脱水するのが好ましい。
【００１９】
本発明では、弱有機酸又はその塩を、還元洗浄剤として利用するため、亜ジチオン酸ナトリウム等を使用し高ｐＨで行う従来法とは対照的に、通常低ｐＨで行われる染色工程とその後の還元洗浄工程との間でｐＨを大きく変化させる必要がないという利点を有する。
【００２０】
ただし、染色したポリエステル生地を引き続き撥水性処理する場合には、弱有機酸による還元洗浄処理の後、ｐＨを９〜１２に上昇させることとなる。これは水酸化ナトリウム水酸化カリウム又は水酸化アンモニウムのようなアルカリ性水酸化物を水１リットル当たり１．４ｇ〜１．７ｇの割合で溶液にして添加することで行う。
【００２１】
前記方法により未染色ポリエステル生地に対して染色及び還元処理を連続的に行うことが可能である一方、既に一連の染色処理が済んだポリエステル生地に対し、前記方法により過剰染料の除去のための再処理を行うことも可能である。前記再処理を行う場合、弱有機酸の溶液を添加後少なくとも８０℃に昇温し、少なくとも６分間反応させるのが好ましい。その後、脱水処理に付すことで過剰の染料が除去されたポリエステル生地が得られる。
【００２２】
さらに、前記方法によれば、亜ジチオン酸ナトリウムのような硫黄含有化合物を使用することなく還元洗浄処理が行える。生地に残留した界面活性剤が硫黄含有化合物によりスルホン化されてしまうと、後の工程における撥水処理が阻害されてしまうという問題が発生する。本発明では、硫黄含有化合物を使用する必要が無くこのような問題が回避されている。
【００２３】
さらにまた、還元洗浄剤として弱有機酸を使用するため、従来法と比較して、より安全、安価且つ低環境負荷であることも本発明の利点の１つである。
【００２４】
本発明を以下の実施例を参照して説明する。
【実施例】
【００２５】
＜実施例１＞
適当な染色槽を用意し、そこに４０℃に温めた脱イオン水５Ｌを張り、以下の剤を加えることで染料溶液を調製した。
キャリアケミカル（Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社製、ＤＯＷＡＮＯＬ  ＥＰ
ｈ）    ５０ｇ
分散剤（ＢＡＳＦ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社製、Ｂａｓｏｊｅｔ
（登録商標））    ５０ｇ
染料（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｃｏｌｏｒｓ社製、Ｒｅｄ  Ｆ３ＢＳ  
１５０％）    １５０ｇ
【００２６】
続いて、染色槽内の温度を１℃／分のペースで昇温し、９５℃にし、酢酸（８０％工業グレード）２５ｇを添加することでｐＨを４．０〜５．０に調整した。
【００２７】
上記方法で調製した溶液に極細ポリエステル繊維製生地（目付量２１５ｇ／ｍ２）５００ｇを入れ、混合しながら溶液を沸騰まで加熱し、引き続き混合をしながら沸騰状態を９０分間維持した。この間、必要により１５分ごとに５ｇずつ酢酸を添加して溶液のｐＨを維持した。
【００２８】
その後、染色槽内の温度を６０℃まで冷却し、溶液を染色槽から排出した。次いで、脱イオン水５ＬにＴｅｒｇｉｔｏｌ  １５−Ｓ−７を１０ｇ加え６０℃に昇温することで洗浄液を調製し、これを染色槽に加え、生地を洗浄した。尚、生地の洗浄は６０℃２分間の条件で合計３回行い、洗浄１回ごとに洗浄液を交換した。
【００２９】
続いて、染色槽に脱イオン水５Ｌ及び水酸化ナトリウム２０ｇを補充し、染色槽内の温度を８０℃に上げ、以下の剤を加え、還元洗浄溶液を調製した。
分散剤（Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社製、Ｂａｓｏｊｅｔ
（登録商標）ＰＥＬ−２００）    ２０ｇ
クエン酸三ナトリウム二水和物（Ｊｕｎｇｂｕｎｚｌａｕｒ社製）    ５０ｇ
【００３０】
染色槽内の温度を８０℃のまま２５分維持し、還元洗浄を行った。次いで染色槽から還元洗浄溶液を排出し、脱イオン水５Ｌを加え、２０℃２分間の条件ですすぎを行った。尚、すすぎは合計５回行い、１回ごとに脱イオン水を交換した。最後のすすぎの際には、酢酸（８０％工業グレード）を添加し、ｐＨを６．０〜７．０に下げて行った。その後染色槽からすすぎ液を排出し、ポリエステル生地を風乾した。
【００３１】
上記の通り処理した生地について、湿潤状態及び乾燥状態の両方で、米国繊維化学者協会（ＡＡＴＣＣ）試験法８−２０１３（耐磨耗性：ＡＡＴＣＣ比重計法）に準拠して染色堅牢度試験を行った。
ＡＡＴＣＣ色素伝達尺度に準拠して色移りを評価したところ、湿潤状態及び乾燥状態のいずれでもグレード４．５という結果であった。これは、生地からの染料の移行（色移り）が少ないことを示している。
【００３２】
＜実施例２＞
黒色に染色された極細ポリエステル繊維製生地（目付量１５０ｇ／ｍ２）５０ｋｇを還元洗浄溶液で再処理して染料堅牢性の問題を改善した。
【００３３】
当該生地をＦｏｎｇ  Ｍｉｎｉｔｅｃ  ３−１Ｔ高温染色機に入れ、染色機のサービスタンクに以下の剤を充填し、還元洗浄溶液とした。
脱イオン水（２０℃）    １５０Ｌ
水酸化ナトリウム    ４００ｇ
アスコルビン酸      ７５０ｇ
【００３４】
サービスタンクの上記の剤が完全に溶解したら、タンク内容物を染色ループに充填し、ジェットポンピングシステムを作動させ、当該生地が染色ループ内で循環できるように準備し、さらに、内蔵ヒーターで染色ループ内の温度を９０℃に昇温し、生地を６０分間循環させた。
その後、ジェットポンプシステムを停止し、還元洗浄溶液を排出し、サービスタンク経由で２０℃の脱イオン水２００Ｌを染色ループに充填し、ジェットポンプシステムで１０分間循環させ、すすぎを行った。
続いて、サービスタンク経由で、脱イオン水１Ｌあたり２４ｇの比率で酢酸（８０％工業グレード）を添加し、染色ループ内のｐＨを７．０に調整し、次いですすぎ液を排出し、再処理した生地を取り出した。
【００３５】
上記の通り再処理し、さらに４８時間風乾した生地について、湿潤状態及び乾燥状態の両方で、米国繊維化学者協会（ＡＡＴＣＣ）試験法８−２０１３（耐磨耗性：ＡＡＴＣＣ比重計法）に準拠して染色堅牢度試験を行った。
ＡＡＴＣＣ色素伝達尺度に準拠して色移りを評価しところ、湿潤状態及び乾燥状態のいずれでもグレード５という結果であった。これは、生地からの染料の移行（色移り）が検出できないレベルであることを示している。
【手続補正書】
【提出日】平成29年11月1日(2017.11.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
染色されたポリエステル生地から過剰の染料を除去する方法であって、
（ａ）弱有機酸又はその塩の溶液を染色槽内の前記ポリエステル生地に添加する工程、
（ｂ）前記染色槽内の温度を昇温する工程、
（ｃ）弱有機酸又はその塩の溶液を前記ポリエステル生地に一定時間接触させる工程、
（ｃ１）ｐＨを９〜１２に上昇させる工程及び
（ｄ）染色槽から全ての液を除去する工程
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記工程（ａ）の前に、染色液を除去する工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記工程（ｃ）において、前記弱有機酸又はその塩の溶液を前記ポリエステル生地に、６〜６０分接触させる請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記工程（ｂ）において、前記染色槽内の温度を６０〜１００℃に昇温する請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記弱有機酸が、少なくとも４以上の炭素原子を有し、且つ少なくとも１以上のｐＫａ又はｐＫａ１を有するものから選択される請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記弱有機酸又はその塩が、アスコルビン酸又はその塩である請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記弱有機酸又はその塩が、アスコルビン酸である請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記弱有機酸の塩がアルカリ金属塩であり、好適にはナトリウム塩又はカリウム塩である請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記工程（ｄ）の後に、常温の水で前記ポリエステル生地をすすぐ工程を含む請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記弱有機酸又はその塩の添加後に、アルカリ性水酸化物を用いてｐＨを上昇させる工程を含み、好適には該アルカリ性水酸化物が水酸化ナトリウム、水酸化カリウム又は水酸化アンモニウムである請求項１〜９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
前記弱有機酸又はその塩が１Ｌあたり８０〜１２０ｇの割合で添加される請求項１〜１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記弱有機酸又はその塩が１Ｌあたり２〜５０ｇ、好適には２〜１０ｇ、より好適には５ｇの割合で添加される請求項２に記載の方法。
【請求項１３】
染色されたポリエステルから染料を除去するための、還元洗浄剤としての弱有機酸及びアルカリ性水酸化物の連続的使用。
【国際調査報告】
2019506545.tif 000002
2019506545.tif 000003