(57)【要約】  本質的に難燃性の繊維、特にアラミド繊維、を促染剤又はキャリアを用いずに染色するためのシステムと方法。アラミド繊維又はそのブレンドが、少なくとも一の染料と少なくとも一の酸性成分を含む水性染浴中に浸漬される。該染浴の温度が、室温から、アラミド繊維が染料を受容できるよう、該繊維の結晶度をより低くすることができる適切な温度（例えば約285°Ｆ〜400°Ｆ）へと上げられる。このようにして、従来、必要とされてきた促染剤又はキャリアを用いずに適切な色収率を得ることができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の繊維を、少なくとも一の染料及び少なくとも一の酸性成分を含む水性浴に浸漬する工程であって、ここで、該浴はキャリアを含まず、及び、該複数の繊維は本質的に難燃性の繊維を含む、工程；
該浴の温度を、約285°Ｆ〜約400°Ｆの間に上げる工程；及び
該浴の該温度を約20〜約120分間維持する工程；
を含む、本質的に難燃性の繊維を染色する方法。
【請求項２】
該浴を約113°Ｆ以下に冷却する工程をさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
冷却後に、該複数の繊維を精練する工程をさらに含む、請求項２記載の方法。
【請求項４】
該複数の繊維を仕上げる工程をさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項５】
該複数の繊維を仕上げる工程が、難燃剤、ウィッキング剤、撥水剤、硬化剤、パーマネントプレス樹脂、又は柔軟剤の少なくとも一を施与する工程を含む、請求項４記載の方法。
【請求項６】
該複数の繊維が、アラミド繊維、ポリベンズイミダゾール繊維、メラミン繊維、ポリアミド繊維、ポリイミド繊維、又はポリイミドアミド繊維を含む、請求項１記載の方法。
【請求項７】
該複数の繊維が、アラミド繊維を含む、請求項６記載の方法。
【請求項８】
アラミド繊維が、パラ−アラミド繊維、メタ−アラミド繊維、又はこれらのブレンドを含む、請求項７記載の方法。
【請求項９】
該複数の繊維が、ポリベンズイミダゾール繊維を含む、請求項６記載の方法。
【請求項１０】
複数の繊維を水性浴に浸漬する工程が、該複数の繊維の少なくとも数組を含む少なくとも一のヤーンを該水性浴に浸漬する工程を含む、請求項１記載の方法。
【請求項１１】
複数の繊維を水性浴に浸漬する工程が、該複数の繊維の少なくとも数組を含む織物を該水性浴に浸漬する工程を含む、請求項１記載の方法。
【請求項１２】
該複数の繊維が、ポリエステル繊維又はセルロース繊維をさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項１３】
該複数の繊維が、綿繊維又はリヨセル繊維をさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項１４】
染料が、少なくとも一の、酸性染料、塩基性染料、又は分散染料を含む、請求項１記載の方法。
【請求項１５】
該酸性成分が、不揮発性の酸、揮発性の酸、又は酸の塩を含む、請求項１記載の方法。
【請求項１６】
該酸性成分が、クエン酸、シュウ酸、アジピン酸、尿素硫酸塩、蟻酸又は酢酸の少なくとも一を含む、請求項１記載の方法。
【請求項１７】
該酸性成分が、クエン酸又は尿素硫酸塩を含む、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
浴の温度を上げる工程が、該浴の温度を約392°Ｆに上げる工程を含み、該浴の温度を維持する工程が、該浴の温度を約60分間維持する工程を含む、請求項１記載の方法。
【請求項１９】
請求項１記載の方法により染色された繊維を含む防護衣類。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本質的に難燃性の繊維、特にアラミド繊維を、促染剤又はキャリアを用いずに染色するシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本質的に難燃性 ("FR")の繊維、例えばアラミド繊維、は着用者を熱及び炎から守るようデザインされたＦＲ織物及び衣類にしばしば用いられる。そのような保護織物及び衣類は種々の色で提供され、従って、そのような織物中の該本質的に難燃性の繊維を染色する必要がある。
【０００３】
歴史的には、アラミド繊維の染色は、染色工程において、促染剤又は染色助剤、キャリアとも呼ばれる、の使用を必要とした。従来のキャリアの例には、有機溶剤、例えばアセトフェノン、芳香剤アルコール又はアミド、及びアリールエーテルが包含される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
キャリア、例えばこれらの有機溶剤がアラミド繊維を染色する際に使用された場合には、キャリアは繊維内に取り込まれ、容易に除去することができない。これらの有機溶媒が繊維内に残存すると、織物の可燃性、又は洗濯中の染色堅牢度の問題、例えば、色の滲み（ブリーディング）、汚染、又は低い耐光堅牢度につながり得る。繊維中に或る量の有機溶剤が保持され、該繊維が織物に用いられた場合、織物が、独特の不快な匂いを有し、消費者が着用するのに好ましくない。従って、本質的に難燃性の繊維、特にアラミド繊維、を促染剤又はキャリアの使用を要求しない染色システム及び方法を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、本質的に難燃性の繊維、特にアラミド繊維、を促染剤又はキャリアを用いずに染色するためのシステムと方法に関する。一の実施態様において、アラミド繊維又はそのブレンドから作られた織物が少なくとも一の染料と少なくとも一の酸性成分を含む水性染料浴中に浸漬される。染浴の温度が、室温から、アラミド繊維が染料を受容できるよう、該繊維の結晶度をより低くすることができる適切な温度（例えば約285°Ｆから400°Ｆの間）へと上げられる。
【発明の効果】
【０００６】
このようにして、従来、必要とされてきた促染剤又はキャリアを用いずに適切な色収率（color yield）が得ることができる。本発明に従い染色された繊維は、次いで、電気アーク及び炎等の熱的な危険性から着用者を守るための種々の防護衣類、例えば、カバーオール、ジャンプスーツ、シャツ、ジャケット、ベスト、ズボン、を作るのに使用され得、これらに限定されない。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明の実施態様は、本質的に難燃性の繊維を、特にアラミド繊維を、繊維の段階で、又は、織物中に取り入れられた段階で、染色する方法に関する。ここに開示される方法に従い染色するのに適するアラミド繊維の例には、パラ−アラミド繊維、メタ−アラミド繊維、及びこれらのブレンドが包含される。パラ−アラミド繊維の例には、KEVLAR（商標）（例えば、DuPont社製970）及びTWARON（商標）（オランダ、アーネムのTeijin Twaron 社製）が包含され、これらに限定されない。メタ−アラミド繊維の例には、NOMEX（商標）（例えばDuPont社製、T462、 T455、T450、及び、 N303等のNOMEXステープルファイバー、T430等のNOMEXフィラメントファイバー）、CONEX（商標）（帝人（株）製）、APYEIL（商標）（ユニチカ（株）製）及びTANLON（商標）（Shanghai Tanlon Fiber社製）が包含され、これらに限定されない。アラミドブレンドの例には、88 CONEX（商標）/10 TWARON（商標）（２％帯電防止繊維入り）及びCaldura S/239（NOMEX繊維T450とT430の双方を含む織物）が包含され、これらに限定されない。本発明の特定の実施態様が、アラミド繊維又はそのブレンドの染色について記載されるが、例えばポリベンズイミダゾール（ＰＢＩ）、メラミン、ポリアミド、ポリイミド、及びポリイミドアミドを含む、他のタイプの本質的に不燃性のＦＲ繊維も、ここに開示される方法に従い染色され得ることが企図される。一の実施態様において、アラミド繊維を染色するために、吸尽染色法が使用される。議論のために、該染色方法が染色されていないアラミド繊維から作られた織物への使用に関して論じられる。しかし、当業者はアラミド繊維が本発明に従う方法で最初に染色され、次いで、ヤーン又は織物に取り込まれ、又は、最初にヤーン又は織物に取り込まれ、次いで染色され得ることを容易に理解するであろう。従って、以下の方法はアラミド繊維を、繊維の段階、ヤーンの段階、又は織物の段階で染色するのに適する。
【０００８】
この方法において、繊維は少なくとも一の染料と少なくとも一の酸性成分を含む水性染浴に浸漬される。適切な染料には、塩基性染料、分散染料、及び酸性染料が包含され、それら各々の非限定的な例（適切なもの及び不適切な可能性があるものの双方）を後述する表１に挙げる。
【０００９】
適した酸性成分は、不揮発性酸又は酸の塩、例えばクエン酸、シュウ酸、アジピン酸、尿素硫酸塩、及び揮発性有機酸、例えば酢酸又は蟻酸、が包含されるが、これらに限定されない。開示される染色方法において、クエン酸及び尿素硫酸塩が特に効果的であることが分かった。
【００１０】
織物を染浴に浸漬した後、浴が（従って、アラミド繊維も）加熱される。染浴の温度は、室温から、アラミド繊維が染料を受容することができるように該繊維の結晶度をより低くできる、適切な温度まで上げられる。約285°Ｆ（140.5℃）〜約400°Ｆ（205℃）の温度範囲が、アラミド繊維の染色を促進するのに適していることが分かった。所与のピーク温度に到達した後、染浴が所望の温度範囲で約20〜120分維持されて、染料を繊維内に浸透させる。所望の時間が経過した後、染浴が、繊維の取り扱いができる温度、例えば約113°Ｆ（45℃）、まで冷却される。この時点で、染浴を捨てて、繊維を精錬（洗浄）して、繊維に含まれる望ましくない化学物質、例えば残留酸成分等、を除去することができる。
【００１１】
総ての染色が完了した後、慣用の方法で、繊維を仕上げることができる。慣用の仕上げ工程の例には、ＦＲ処理、ウィッキング剤、撥水剤、硬化剤、パーマネントプレス樹脂、柔軟剤等の施与が包含される。
【００１２】
本発明の方法の一態様に従い染色される織物、ヤーン、及び繊維は、アラミド繊維のみを含む必要はない。むしろ、該繊維は、上述の工程温度に耐える他の繊維、例えば、但し、これらに限定されないが、ポリエステル、綿、リヨセル等のセルロース類、及びポリアミド、とブレンドされてよい。
【実施例】
【００１３】
表１は、所定のアラミド繊維に対する所定の染料と酸性分の染色効果を示す。最初に、織物を酸性成分のみで処理して、得られた該織物の色を記録した。次いで、織物を上述の吸尽法を用いて、約392°Ｆ（200℃）で約60分間染色した。より詳細には、繊維を酸性成分と染料の双方を含む染浴に浸漬し、色収率を目視にて評価した。このようにして、特定の染料が（特定の酸性成分と組合されたときに）、該染料で決まる所望の色（例えば青、赤、黄、橙、緑等）に特定の繊維を染色するために、効果的（effective)であるかどうかを決定することができた。表中「高」は、適切な色収率が得られた（即ち、繊維を染色するのに染料が効果的であった）ことを示す。「低」は、最低限の色収率を表す。「無」は、不適切又は観察不可能な色収率であったことを表す。
【００１４】
【表１】
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【００１５】
上述の例は、例として挙げられているに過ぎず、本発明の範囲を限定する趣旨ではない。むしろ、染料、染料酸（dye acids）、及び繊維及び／又は織物の種々の組み合わせで、異なるパラメーター（例えば温度、時間等）で、染色され得、これらの総てが、染色される特定の織物の染色可能性及び／又は色堅牢度に影響を及ぼし得る。
【００１６】
ここに開示される染色方法は、染色されるべきアラミド繊維及び該繊維からなる織物が、促染剤又はキャリアを用いずとも、許容レベルの色堅牢度の耐洗浄性を有することを可能とする。本発明に従い染色された繊維は、残留量の促染剤又はキャリアを含むことが無く、従って、溶剤を含むことよる特性上の問題（例えば、可燃性、低い色堅牢度、臭い等）を被ることも無い。
【００１７】
さらに、ここに開示される染色方法は、アラミド繊維ステープルに加えて、従来、フィラメント繊維の高度な結晶性のために困難であったアラミド繊維フィラメントを染色するために使用可能である。上記方法は、フィラメント繊維の結晶度を十分低下し、それらが染料を受容することを可能とすることが見出された。
【００１８】
ここに開示された方法に従い染色された繊維は、着用者を、電気アーク及び炎等の熱的な危険性から保護するための種々の防護衣類、例えば、但し、これらに限定されないが、オーバーオール、ジャンプスーツ、シャツ、ジャケット、及びズボンの全体又は種々の部分に使用することができる。
【００１９】
逆反射性素子、例えば逆反射性テープのストリップ、を衣類の外側の部分に付与して該衣類の着用者の可視性を強めてもよい。一の実施態様において、本発明の態様に従い染色された繊維は、熱特性、炎特性、及び火災特性及び安全基準、例えば全国防火協会(NFPA) ) 1971、1991 年版（及び、特にNFPA 2112及びNFPA 70E）、ASTM F 1506、MIL C 43829C、及び EN 469を満たす、特定の物理的特性を有し得る。
【国際調査報告】
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