(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルロース繊維を含むセルロース系繊維製品にアルカリ水溶液を付与した後、乾燥させて実質的に水分を除去し、次いで該セルロース系繊維製品に塩化ベンゾイルを含む非水性溶液を付与した後、最後に該セルロース系繊維製品に冷水又は常温水を付与することによって、該セルロース繊維に対してベンゾイル化反応を進行させることを特徴とするセルロース系繊維製品のベンゾイル化方法。
【請求項２】
セルロース系繊維製品に冷水又は常温水を付与する方法として、水浸漬−圧搾法、水噴霧−圧搾法又は水圧入法を採用する請求項１記載のセルロース系繊維製品のベンゾイル化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セルロース繊維を含むセルロース系繊維製品のベンゾイル化方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、セルロース繊維を改質して、ポリエステル繊維やポリアミド繊維等の合成繊維と同様に、分散染料で染色することが行われている。具体的には、セルロース繊維中のセルロース分子に、疎水基であるベンゾイル基等の芳香族アシル基を導入することによって、分散染料で染色することが行われている。
【０００３】
セルロース分子に芳香族アシル基を導入する方法としては、種々知られているが、実質的に有機溶媒を使用しない方法として、例えば、セルロース繊維にアルカリ水溶液を含ませた後、次いで塩化ベンゾイル等の芳香族アシル化剤を含む浴中に投入することによって、芳香族アシル化反応を進行させ、セルロース分子に芳香族アシル基を導入する方法が知られている（第一の方法）。しかしながら、この方法は、塩化ベンゾイル等の芳香族アシル化剤が余剰のアルカリ水溶液で加水分解されるため、大量の芳香族アシル化剤を使用しなければならないという欠点があった。
【０００４】
このため、第一の方法の改良として、セルロース繊維に塩化ベンゾイル等の芳香族アシル化剤を含ませた後、次いでアルカリ水溶液浴中に投入するという方法も知られている（第二の方法、特公昭５３−１４６６９号公報）。この方法は、大量の芳香族アシル化剤を使用しなくても良いという利点は持っているものの、芳香族アシル化反応が均一に進行しないという憾みがあった。即ち、芳香族アシル化剤を含ませたセルロース系繊維製品を、アルカリ水溶液浴中に投入すると、セルロース系繊維製品の表面におけるセルロース繊維は芳香族アシル化されるが、セルロース系繊維製品内部におけるセルロース繊維が芳香族アシル化されにくいということがあった。これは、アルカリ水溶液が高濃度であればあるほど高粘度であり、セルロース系繊維製品に含まれている疎水性の芳香族アシル化剤を通して、内部まで均一にアルカリ水溶液が浸透しにくいことによるものである。従って、セルロース系繊維製品の表面と内部で、芳香族アシル化の程度が異なり、分散染料で染色した場合、不均一な染色になってしまうという憾みがあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このため、本発明者は、セルロースの芳香族アシル化反応の機構から、上記二つの方法を解析した。即ち、セルロースの芳香族アシル化反応は、セルロースに対して、▲１▼塩化ベンゾイル等の芳香族アシル化剤と、▲２▼アルカリと、▲３▼水とが共存した場合に進行するものである。従って、この観点から言えば、第一の方法は、▲２▼＋▲３▼の系に▲１▼を投入するものであり、第二の方法は、▲１▼の系に▲２▼＋▲３▼を投入するものである。そこで、本発明者は、塩化ベンゾイルを用いて、▲１▼＋▲２▼の系に▲３▼を投入する方法を検討した結果、大量の塩化ベンゾイルを用いる必要がなく、また、冷水又は常温水でベンゾイル化反応が比較的均一に進行することが判明した。本発明は、このような知見に基づいてなされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、セルロース繊維を含むセルロース系繊維製品にアルカリ水溶液を付与した後、乾燥させて実質的に水分を除去し、次いで該セルロース系繊維製品に塩化ベンゾイルを含む非水性溶液を付与した後、最後に該セルロース系繊維製品に冷水又は常温水を付与することによって、該セルロース繊維に対してベンゾイル化反応を進行させることを特徴とするセルロース系繊維製品のベンゾイル化方法に関するものである。
【０００７】
本発明で言うセルロース繊維とは、セルロース分子を主体として構成された繊維であればどのようなものでも良い。具体的には、コットン、ビスコースレーヨン、キュプラ、ポリノジック、テンセル等が採用される。
【０００８】
セルロース系繊維製品とは、セルロース繊維を含む繊維製品であればどのようなものでも良い。従って、セルロース繊維１００％よりなる繊維製品であっても良いし、セルロース繊維数％〜数十％とポリエステル等の合成繊維とからなる繊維製品であっても良い。繊維製品の種類としては、原綿、スライバー、紡績糸、トウ、織物、編物、不織布等が挙げられる。
【０００９】
本発明においては、まず、セルロース系繊維製品に、アルカリ水溶液が付与される。アルカリ水溶液としては、水酸化ナトリウム（苛性ソーダ）水溶液、水酸化カリウム水溶液、水酸化リチウム水溶液、炭酸ナトリウム水溶液、炭酸水素ナトリウム水溶液等を用いることができる。好ましくは、苛性ソーダ水溶液を用いるのが良い。アルカリ水溶液の濃度は任意であるが、一般的に、５〜４０％程度が好ましい。セルロース系繊維製品に対するアルカリ水溶液の付与量も任意であるが、一般的に、アルカリ固形分（例えば、苛性ソーダ水溶液であれば苛性ソーダ）が繊維製品重量に対して１〜５０％であるのが好ましく、特に５〜２５％であるのが最も好ましい。アルカリ水溶液の付与量は、アルカリ水溶液の濃度や、付与した後の絞り率等によって、任意に調整しうる。セルロース系繊維製品にアルカリ水溶液を付与する方法としては、浸漬法や噴霧法等の従来公知の方法を採用すれば良い。
【００１０】
セルロース系繊維製品にアルカリ水溶液を付与し、一旦アルカリセルロースにした後、乾燥して実質的に水分を除去する。具体的には、１００℃程度に加熱された乾燥機中を通すことによって、水分を蒸発させる。この乾燥は、実質的な乾燥で良く、セルロース系繊維製品中から概ね水分を除去すれば良い。従って、セルロース系繊維製品中に若干の水分が残留している、いわゆる吸湿した程度であっても差し支えない。なお、実質的に水分を除去した後も、セルロース繊維中のセルロースはアルカリセルロースとなっており、反応性の高い状態となっている。
【００１１】
乾燥されたセルロース系繊維製品に、塩化ベンゾイルを含む非水性溶液を付与する。塩化ベンゾイルを含む非水性溶液とは、塩化ベンゾイルを含み且つ水を含まない溶液のことを意味している。具体的には、塩化ベンゾイル１００％の溶液、或いは塩化ベンゾイルを有機溶媒で希釈した溶液であって、水を含まないものである。塩化ベンゾイルを希釈する有機溶媒としては、白灯油、ベンゼン、トルエン等が用いられる。なお、塩化ベンゾイルを含む非水性溶液を付与しただけでは、水が存在せず、ベンゾイル化反応が起こっていないことは、前述したとおりである。
【００１２】
セルロース系繊維製品に対する塩化ベンゾイルの付与量は、任意であるが、セルロース系繊維製品に付与されたアルカリ（固形分）と当量（等モル）であるのが好ましい。何故なら、アルカリ１モルと塩化ベンゾイル１モルとで、セルロース分子中の水酸基１モルがベンゾイル化するからである。塩化ベンゾイルの付与量は、非水性溶液中の塩化ベンゾイルの濃度や、付与した後の絞り率等によって、任意に調整しうる。塩化ベンゾイルの付与法としても、浸漬法や噴霧法等の従来公知の方法を採用すれば良い。
【００１３】
セルロース系繊維製品に塩化ベンゾイルを付与した後、最後に冷水又は常温水を付与することにより、アルカリセルロースの高反応性により、より容易により均一にベンゾイル化反応が進行する。冷水又は常温水の付与量も任意であるが、セルロース系繊維製品に付与されたアルカリ又は塩化ベンゾイルと当量（等モル）であるのが好ましい。この理由も、上記したのと同様である。ただ、冷水又は常温水の場合、排水等における問題が少ないため、過剰量であることが多い。冷水又は常温水の付与法としては、水中に浸漬させる水浸漬法、水を噴霧する水噴霧法を採用すれば良い。
【００１４】
冷水又は常温水の付与法として、最も好ましい方法は、セルロース系繊維製品内部に強制的に水を押し込む方法である。具体的には、水浸漬−圧搾法、水噴霧−圧搾法又は水圧入法等を採用するのが好ましい。水浸漬−圧搾法とは、セルロース系繊維製品を水中に浸漬させた後、直ちに圧搾する方法である。水噴霧−圧搾法とは、セルロース系繊維製品に水を噴霧した後、直ちに圧搾する方法である。これらの方法は、いずれも圧搾によって、水がセルロース系繊維製品内部に押し込まれる。水圧入法とは、セルロース系繊維製品を、例えば濾紙等の水を吸収保持しやすい吸水シート間に挟み、これを加圧することによって、吸水シート中の水をセルロース系繊維製品内部に押し入れる方法である。強制的に水を押し込む方法が好ましい理由は、セルロース系繊維製品の表面と内部とで、ベンゾイル化反応が同等に進行しやすくなるからである。
【００１５】
以上の方法によって、セルロース系繊維製品に含まれているセルロース繊維が、ベンゾイル化される。ベンゾイル化の程度としては、従来と同程度で良く、具体的にはセルロース分子に対するベンゾイル基の置換度が０．１〜０．７程度で良く、好ましくは０．２〜０．５程度が良い。ここで、置換度とは、セルロース分子中のグルコース単位に存在する３個の水酸基のうち、ベンゾイル基によって置換された水酸基の平均値を言い、例えば、反応前後のセルロース繊維質量の変化から計算されるものである。セルロース系繊維製品をベンゾイル化した後は、常法により、湯洗等による洗浄及び乾燥を行えば良い。そして、セルロース系繊維製品を、分散染料等で合成繊維を染色する場合と同様の方法で、捺染や浸染等の染色を行えば良い。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。本発明は、セルロース系繊維製品中に、塩化ベンゾイル及びアルカリ（固形）が存在する系に、冷水又は常温水を与えれば、大量の塩化ベンゾイルを用いることなく、ベンゾイル化反応が比較的均一に進行するとの知見に基づくものとして、解釈されるべきである。
【００１７】
実施例１
糊抜、精練及び漂白を終えたブロード織物（ポリエステル６５％／綿３５％の混紡４０番手単糸で製織された織物。目付１１０ｇ／ｍ2）を、苛性ソーダ水溶液（濃度２０重量％）に浸漬した後、ゴムマングルにて絞り率１００％で絞り、ピンテンターにて１００℃で３分乾燥した。次に、このブロード織物を塩化ベンゾイル１００重量％の非水性溶液中に浸漬し、ゴムマングルにて絞り率６０％で絞った。その後、水中に浸漬し、直ちにゴムマングルにて絞ることによって、ブロード織物内部に水を押し込んだ。続いて、十分に湯洗して、１００℃にて乾燥し、セルロースに対するベンゾイル基の置換度０．４５のベンゾイル化ブロード織物を得た。
【００１８】
得られたベンゾイル化ブロード織物に、下記条件にて、捺染を施した。なお、この捺染法は、ポリエステル１００％織物に通常行われている方法と同様のものである。
記
染料：Palanil Brilliant Pink REL(C.I.Disperse Red 91)   ３％o.w.p.
捺染：フラットスクリーンプリント
乾燥：１００℃×５分
発色：常圧高温スチームで１７５℃×８分
洗浄：常法
以上の方法により得られた捺染ブロード織物は、綿を含むものでありながら、分散染料だけでポリエステル及び綿とも均一に染色されてなるものであった。また、染色堅牢度も十分であった。
【００１９】
実施例２
実施例１で使用したブロード織物を、苛性ソーダ水溶液（濃度１５重量％）に浸漬した後、ゴムマングルにて絞り率１００％で絞り、ピンテンターにて１００℃で３分乾燥した。次に、このブロード織物を塩化ベンゾイル６０重量％と白灯油４０重量％とからなる非水性溶液中に浸漬し、ゴムマングルにて絞り率６０％で絞った。その後、水を十分吸水した濾紙を二枚準備し、これでブロード織物を挟み、ゴムマングルにて絞ることによって、ブロード織物内部に濾紙に吸水された水を押し込んだ。続いて、十分に湯洗して、１００℃にて乾燥し、セルロースに対するベンゾイル基の置換度０．２５のベンゾイル化ブロード織物を得た。
【００２０】
得られたベンゾイル化ブロード織物に、実施例１と同一の条件で捺染を施した。得られた捺染ブロード織物は、綿を含むものでありながら、分散染料だけでポリエステル及び綿とも均一に染色されてなるものであった。また、染色堅牢度も十分であった。
【００２１】
実施例３
糊抜、精練及び漂白を終えたブロード織物（綿１００％の４０番手単糸で製織された織物。目付１１５ｇ／ｍ2）を、苛性ソーダ水溶液（濃度２０重量％）に浸漬した後、ゴムマングルにて絞り率１００％で絞り、ピンテンターにて１００℃で３分乾燥した。次に、このブロード織物を塩化ベンゾイル１００重量％の非水性溶液中に浸漬し、ゴムマングルにて絞り率６０％で絞った。その後、水中に浸漬し、直ちにゴムマングルにて絞ることによって、ブロード織物内部に水を押し込んだ。続いて、十分に湯洗して、１００℃にて乾燥し、セルロースに対するベンゾイル基の置換度０．２９のベンゾイル化ブロード織物を得た。
【００２２】
得られたベンゾイル化ブロード織物に、下記条件にて、浸染を施した。なお、この浸染法は、ポリエステル１００％織物に通常行われている方法と同様のものである。
記
染料：Dianix Blue BG-P(C.I.Disperse Blue 73)  ３％o.w.f.
浴比：１：３０
温度：１３０℃×３０分
洗浄：常法
以上の方法により得られた浸染ブロード織物は、綿１００％でありながら、分散染料だけでポリエステル織物と同様に均一に染色されてなるものであった。また、染色堅牢度も十分であった。
【００２３】
比較例１
実施例１で用いたブロード織物をベンゾイル化することなく、実施例１と同一の方法で捺染を施した。得られた捺染ブロード織物は、ポリエステル繊維のみが染色され、綿が染色されていない、霜降り調のものとなった。
【００２４】
比較例２
実施例３で用いたブロード織物をベンゾイル化することなく、実施例３と同一の方法で浸染を施した。得られた浸染ブロード織物は、綿が全く染色されていないものであった。
【００２５】
比較例３
実施例１で使用したブロード織物を、塩化ベンゾイル１００重量％の非水性溶液中に浸漬し、ゴムマングルにして絞り率６０％で絞った。次に、このブロード織物を苛性ソーダ水溶液（濃度２０重量％）に浸漬した後、ゴムマングルにて絞る工程に二回通し、ベンゾイル化反応を進行させた。その後、十分に湯洗して、１００℃にて乾燥し、セルロースに対するベンゾイル基の置換度０．１４のベンゾイル化ブロード織物を得た。
【００２６】
得られたベンゾイル化ブロード織物に、実施例１と同一の条件で捺染を施した。得られた捺染ブロード織物は、表面と内部で綿の染色濃度に違いが見られ、ムラ状で不均一な捺染状態であった。
【００２７】
【作用】
本発明に係る方法は、固形アルカリと塩化ベンゾイルとが併存しており、且つ、実質的に水分を含有していないセルロース系繊維製品に、冷水又は常温水を付与してベンゾイル化反応を進行させるものである。セルロース系繊維製品の表面に冷水又は常温水が至ると、表面でベンゾイル化反応が進行する。そして、水は、高濃度アルカリ水溶液と違い、粘性も低く、更にセルロース系繊維製品の内部にまで浸透しやすく、内部でもベンゾイル化反応が同様に進行する。従って、本発明に係る方法を採用すれば、セルロース系繊維製品を均一にベンゾイル化することができる。また、本発明に係る方法において、セルロース系繊維製品内部へ、強制的に水分を押し込むと、ベンゾイル化の均一性はより向上する。
【００２８】
更に、本発明に係る方法であれば、セルロース系繊維製品中に、当量の固形アルカリと塩化ベンゾイルとを併存させておけば、理論的には、双方の薬剤が無駄なく、ベンゾイル化に寄与することになる。従って、大量の塩化ベンゾイルを必要としたり、或いは大量のアルカリを必要とすることが少ない。依って、セルロース系繊維製品のベンゾイル化を合理的に行える。
【００２９】
【発明の効果】
本発明に係る方法を採用すれば、上記した作用によって、合理的に且つ均一にセルロース系繊維製品をベンゾイル化することができる。従って、合理的に且つ均一に分散染料等によってセルロース系繊維製品を染色しうるという効果を奏する。