(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルロース系繊維製品を、絶対圧力４ｋｇｆ／ｃｍ2以上で且つ温度１４０℃以上の水蒸気雰囲気下で、３０秒〜６０分間処理した後、該水蒸気雰囲気を維持した状態で該セルロース系繊維製品に水を付与することを特徴とするセルロース系繊維製品の形態安定加工方法。
【請求項２】
絶対圧力が４〜１６ｋｇｆ／ｃｍ2で且つ温度が１４０〜２００℃である請求項１記載のセルロース系繊維製品の形態安定加工方法。
【請求項３】
セルロース系繊維製品を、絶対圧力４ｋｇｆ／ｃｍ2以上で且つ温度１４０℃以上の水蒸気雰囲気下で、３０秒〜６０分間処理した後、該水蒸気雰囲気を維持した状態で該セルロース系繊維製品に水を付与し、そのあと染色することを特徴とするセルロース系繊維製品の染色方法。
【請求項４】
絶対圧力が４〜１６ｋｇｆ／ｃｍ2で且つ温度が１４０〜２００℃である請求項３記載のセルロース系繊維製品の染色方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セルロース系繊維製品の処理方法に関する。特に、セルロース系繊維製品の形態安定加工方法に関し、合理的に且つ経済的に形態安定加工できる方法を提供するものである。また、セルロース系繊維製品の染色方法に関し、形態安定加工が施されているセルロース系繊維製品を、合理的に且つ経済的に中濃色に染色できる方法を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】
綿やビスコースレーヨン等を用いて得られたセルロース系編織物は、一般に形態安定性が悪い。即ち、セルロース系編織物はしわがより易く、Ｗ／Ｗ性（ウォッシュアンドウエア性）が悪く、また、ひだ付け加工されたセルロース系編織物は、そのひだが洗濯によって簡単に消失してしまう。このような形態安定性の悪さを改善するために、従来より、セルロース系編織物に樹脂加工を施すことが行なわれている。この樹脂加工は、セルロース分子相互間を架橋するもので、例えばジメチロール尿素やジメチロールトリアゾン等の各種架橋剤をセルロース系編織物に付与して行なうものである。この樹脂加工によって、セルロース分子相互間が動きにくくなって、セルロース系編織物に形態安定性が付与されるのである。しかしながら、この方法は、セルロース系繊維への樹脂付着を伴うことにより、セルロース系繊維の引張強力や摩耗強力を低下させるという欠点があった。
【０００３】
このため、近年、セルロース系繊維製品に樹脂付着を伴わない、形態安定加工法が提案されている。この方法は、セルロース系繊維製品を、絶対圧力３ｋｇｆ／ｃｍ2以上で且つ温度１３０℃以上の水蒸気雰囲気下で所定時間処理することによって、セルロース系繊維製品に形態安定性を付与するというものである（特開平５−３３２５９号公報）。この方法の作用は、セルロース系繊維製品を高圧・高温の水蒸気で処理することによって、セルロース繊維内部の非晶領域ないしは疑結晶領域における水素結合を水蒸気の作用により切断し、セルロース分子を外力に応じて移動せしめた後、所定の状態で結晶化を進行させるというものである。従って、高圧・高温の水蒸気処理を終えたセルロース系繊維製品は、その処理時の形態に固定され、洗濯等を数回程度繰り返しても、しわが生じにくく、また当初の形態を消失しにくいものである。
【０００４】
しかしながら、この方法は、セルロース分子の結晶化を進行させて、形態安定性を図るものであるため、処理後のセルロース系繊維製品を染色した場合に、濃色に染色しにくいということがあった。即ち、セルロース繊維の染色は、非晶領域に染料が染着することによって行なわれるのであるが、処理後のセルロース繊維には、非晶領域が少なくなっている傾向があり、多量の染料が染着しにくく、そのために、セルロース繊維を中濃色に合理的且つ経済的に染色しにくい傾向にある。また、セルロース繊維表面の結晶化が進行していると、セルロース繊維内部にある程度非晶領域があっても、その非晶領域に染料が侵入しにくく、セルロース繊維を中濃色に合理的且つ経済的に染色しにくくなる傾向となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明者等は、特開平５−３３２５９号公報に記載された方法を利用しながら、なおかつ、染色性を向上させる方法を見出すべく、種々研究を行なった。その結果、予期せぬことに、高圧・高温の水蒸気処理を行った後、直ちに、即ち水蒸気処理した雰囲気を保ったまま、処理したセルロース系繊維製品に水を付与することによって、染色性を向上させうることを見出した。また、この方法によっても、セルロース系繊維製品に十分な形態安定性を付与しうることも判明した。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の知見に基づいてなされたものであり、また、特開平５−３３２５９号公報に記載された方法を利用する発明でもある。即ち、本発明は、セルロース系繊維製品を、絶対圧力４ｋｇｆ／ｃｍ2以上で且つ温度１４０℃以上の水蒸気雰囲気下で、３０秒〜６０分間処理した後、該水蒸気雰囲気を維持した状態で該セルロース系繊維製品に水を付与することを特徴とするセルロース系繊維製品の形態安定加工方法、並びに水を付与して形態安定加工を施した後、染色することを特徴とするセルロース系繊維製品の染色方法に関するものである。
【０００７】
まず、本発明においては、セルロース繊維を含むセルロース系繊維製品を準備する。セルロース繊維としては、従来公知のものであればどのようなものでも用いることができ、例えば、綿，ビスコースレーヨン，ポリノジック，テンセル，キュプラ等を用いることができる。セルロース系繊維製品としては、セルロース繊維、この繊維を紡績したセルロース系糸条，この糸条を製編織してなるセルロース系編織物，この編織物を縫製してなる衣料品等のセルロース系最終製品，セルロース繊維を集積してなるセルロース系不織布等を挙げることができる。セルロース系糸条や編織物等には、セルロース繊維の他に、ポリエステル繊維やナイロン繊維等の異種繊維が若干量混合されていても良い。
【０００８】
形態安定加工のみを施す場合には、セルロース系繊維製品中のセルロース繊維は、一般的に、漂白されているか又は先染めされている。セルロース繊維を漂白又は先染めするには、セルロース系繊維製品を漂白又は先染めすれば良いことは言うまでもない。しかし、セルロース繊維は、漂白も先染めもされず、市販のままの状態（原綿のときの状態）であっても良い。セルロース系繊維製品を漂白するには、さらし粉，次亜塩素酸ナトリウム，過酸化水素，亜塩素酸ナトリウム，過酢酸，塩素化イソシアヌル酸等の従来公知の漂白剤を用いて、連続式，半連続式，非連続式等の従来公知の方法で行なえば良い。また、セルロース系繊維製品を先染めするには、直接染料，反応染料，建染染料，硫化染料等の従来公知の染料を用いて、浸染法，連続染色法，コールドバッチ法，捺染法等の従来公知の方法で行なえば良い。
【０００９】
また、形態安定加工の後に染色を施す場合には、セルロース系繊維製品中のセルロース繊維は、一般的に、先染めされず漂白のみがなされている。しかし、セルロース繊維は、先染めも漂白もされずに、原綿のときの状態のままであっても良い。また、稀には、先染めされていることもある。
【００１０】
セルロース系繊維製品には、後述する水蒸気処理を行なうに際して、一定の形付け加工が施されていても良いし、施されていなくても良い。いずれの場合であっても、Ｗ／Ｗ性の向上や形付けが消失しにくくなる等の形態安定性を付与しうる。形付け加工としては、例えば、以下のような形付けを挙げることができる。セルロース系繊維製品がセルロース繊維そのものである場合には、捲縮加工等によってクリンプを設けることが挙げられる。また、セルロース系糸条の場合には、嵩高加工等によって捩れや曲がりを付与することが挙げられる。また、セルロース系編織物の場合には、しぼ付け加工やひだ付け加工等によって、所定のしぼやひだ等を付与することが挙げられる。更に、衣料品等のセルロース系最終製品の場合には、プリーツ加工等によって、所定の箇所に折り目線を設けることが挙げられる。
【００１１】
このようなセルロース系繊維製品を、絶対圧力４ｋｇｆ／ｃｍ2以上で且つ温度１４０℃以上の水蒸気雰囲気下で、３０秒〜６０分間処理する。具体的には、一定容積の密閉した容器中に、温度１４０℃以上に加熱した水蒸気を充填することによって、絶対圧力４ｋｇｆ／ｃｍ2以上で且つ温度１４０℃以上の水蒸気雰囲気が得られる。一般に、一定温度の水蒸気を、密閉容器中に充填してゆくと、飽和蒸気圧までの絶対圧力を得ることができる。例えば、温度１４０℃の水蒸気の場合、絶対圧力を約４ｋｇｆ／ｃｍ2とすることができる。また、温度が１５０℃の水蒸気の場合、絶対圧力は約５ｋｇｆ／ｃｍ2とすることができ、温度が１９０℃の水蒸気の場合、絶対圧力は約１３ｋｇｆ／ｃｍ2とすることができ、温度が２００℃の水蒸気の場合、絶対圧力は約１６ｋｇｆ／ｃｍ2とすることができる。本発明においては、飽和蒸気圧における絶対圧力で処理しても良いが、その必要はなく、要するに、絶対圧力４ｋｇｆ／ｃｍ2以上で且つ温度１４０℃以上の水蒸気雰囲気下であれば良い。特に、好ましくは、絶対圧力が４〜１６ｋｇｆ／ｃｍ2で且つ温度が１４０〜２００℃であり、より好ましくは、絶対圧力が５〜１３ｋｇｆ／ｃｍ2で且つ温度が１５０〜１９０℃であるのが良い。そして、このような水蒸気雰囲気下で、３０秒〜６０分、好ましく１分〜３０分程度の時間処理する。
【００１２】
この処理を行った後、この処理条件を保ったまま、処理されたセルロース系繊維製品に水を付与する。具体的には、所定条件の水蒸気が充填された密閉容器中で、この密閉を大気雰囲気に解除することなく、セルロース系繊維製品に水を付与すれば良い。付与する水の温度は、どの程度であっても差し支えない。また、水を付与した状態に保っておく時間も、セルロース繊維が水を若干量吸水しうる時間であれば、どの程度であっても差し支えない。従って、付与する水温，付与手段及び付与時間によっては、水の付与と共に、所定条件の水蒸気雰囲気の系が変更を受けることもあるが、この変更は何ら差し支えない。要するに、水が付与される前までは、所定条件の水蒸気雰囲気に保っておく必要があるが、水が付与された後は、この雰囲気が壊されても良いのである。
【００１３】
水を付与する手段としては、以下のような手段を採用することができる。例えば、密閉容器内に、水を張った水槽を設置しておき、水蒸気処理を行ったセルロース系繊維製品を、この水中に浸漬させるという手段を採用することができる。この場合、水蒸気処理を行う前から、水槽を密閉容器内に設置しておく必要があるため、水槽中の水は、比較的高温の水となっている。また、密閉容器内に、ポンプ等で水を導入し、セルロース系繊維製品に水を噴霧するという手段を採用することもできる。この場合は、密閉容器内が比較的高い圧力となっているので、それと同等か又はそれよりも高い圧力で水を導入しなければならないことは言うまでもない。なお、導入する水の温度は、どの程度であっても良い。
【００１４】
以上のような水の付与手段によって、セルロース系繊維製品に水をある程度吸水せしめた後、密閉容器内からセルロース系繊維製品を取り出す。これによって、セルロース系繊維製品は、大気雰囲気下に戻され、セルロース系繊維製品に形態安定加工を施すことができる。
【００１５】
以上のような形態安定加工を施した後、そのまま最終製品としても良いが、本発明においては、この後、従来公知の方法で染色を施すのが好ましい。即ち、直接染料，反応染料，建染染料，硫化染料等の従来公知の染料を用いて、浸染法，連続染色法，コールドバッチ法，捺染法等の従来公知の方法で染色するのが好ましい。本発明においては、特にセルロース分子と反応して染着される反応染料を用いるのが、洗濯堅牢度の点で好ましい。
【００１６】
なお、前記した絶対圧力４ｋｇｆ／ｃｍ2以上で且つ温度１４０℃以上での水蒸気処理の前に、特願平９−３１４４５３号に係る発明において提案したように、セルロース系繊維製品に水分或いはヒドロトロープ剤を付与しておいても良い。このような前処理を行っておくと、セルロース系繊維製品の黄変や変色を防止することができる。
【００１７】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明の範囲はこの実施例に限られるものではない。本発明は、高圧・高温の水蒸気処理を行った後、セルロース系繊維製品に水を付与すると、染色性が向上するという発見に基づくものであるとして解釈されるべきである。
【００１８】
【実施例】
実施例１
３０番手のビスコースレーヨン紡績糸（単糸）を経糸及び緯糸として用い、経糸密度６８本／インチ，緯糸密度６０本／インチで、平織組織で製織したレーヨンモスリンを準備した。このレーヨンモスリンを、標準工程により、糊抜，精練，漂白した後、裁断して、４００ｍｍ×２６０ｍｍの大きさの試料とした。この試料を、ステンレス製ピン枠に原寸で固定した。
【００１９】
一方、水蒸気処理装置として、図１に示した如き、油圧プレス装置を内蔵した高温高圧プレス成形装置（株式会社日阪製作所製、以下「スチーマー」と言う。）を準備した。この装置は、内径４００ｍｍ×奥行６００ｍｍの大きさで、上部プレス板と下部プレス板とを備えたものである。そして、上部プレス板には、試料を固定したピン枠を水平に取り付け、下部プレス板には、水を張ったステンレスバット（水槽）を載置した。バットの大きさは、長さ５２０ｍｍ×幅３１０ｍｍ×深さ８０ｍｍである。
【００２０】
ピン枠に固定された試料が、バット中の水に浸漬されない状態で、スチーマーを密封した後、内部空気を５分間かけて水蒸気に置換した後、高圧蒸気をスチーマー内に導入した。そして、密封したまま、昇温加圧し、スチーマー内の雰囲気を温度１７９℃で絶対圧力１０ｋｇｆ／ｃｍ2とした。この雰囲気下で、５分間維持し、試料を水蒸気処理した。その後、密封状態を維持したまま、油圧プレス装置を作動させて、上部プレス板を下方（図１中の矢印方向）に降ろし、試料をピン枠に固定したまま、バット内の水に浸漬した。
【００２１】
以上の処理を行った後、系を開放し（スチーマーの密封を解除し）、常圧（大気圧）とした後、上部プレス板を上げて、スチーマー内から試料を取り出し、ピン枠で固定したまま乾燥した。乾燥後、ピン枠から試料を取り外した。以上のような形態安定加工を施した試料の各種物性を以下の方法で評価し、表１に示した。
【００２２】
また、この試料から１０ｇを計り取り、５００ｍｌの三角フラスコに投入し、以下の方法で染色した。即ち、反応染料であるＤｒｉｍａｒｅｎｅ  Ｎａｖｙ  Ｘ−ＲＢＬ（Ｃ．Ｉ．  Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｂｌｕｅ  ７９）を４％ｏｗｆとなるようにし、浴比１：２０、８０℃で９０分間の条件で、振盪式染色機（株式会社中央理化機製作所製）を用いて染色した。そして、得られた染色試料の染色性及び各種物性を以下の方法で評価し、表１に示した。なお、各種物性については、染色前のものも染色後のものも、同一であった。
【００２３】
（１）染色性：自記分光光度計（株式会社島津製作所製のＵＶ−３１００）を用いて、染色試料の分光反射率曲線を得た後、使用染料の最大吸収波長λmax ＝５９０ｎｍにおける染色試料の反射率を読み取る。そして、この反射率をクベルカ・ムンク（Ｋｕｂｅｌｋａ−Ｍｕｎｋ）の式に適用し、Ｋ／Ｓ値を計算した。Ｋ／Ｓ値が大きいほど、濃色に染色されている。
【００２４】
（２）各種物性
（ａ）収縮率：ＪＩＳ−Ｌ  ０２１７に記載の取り扱い絵表示における番号１０３の、いわゆる家庭洗濯に準じて、形態安定加工後の試料を連続して５回洗濯した後、家庭用タンブルドライヤー（高温）にて６０分間乾燥した。その後、試料の経方向及び緯方向の収縮率（％）を、次の式で算出した。即ち、当初の試料の経方向の長さをｌm0及び緯方向の長さをｌc0とし、洗濯乾燥後の試料の経方向の長さをｌm1及び緯方向の長さをｌc1としたとき、経方向の収縮率（％）＝［（ｌm0−ｌm1）／ｌm0］×１００で、緯方向の収縮率（％）＝［（ｌc0−ｌc1）／ｌc0］×１００である。
【００２５】
（ｂ）Ｗ／Ｗ性（ウォッシュアンドウエア性）：上記した収縮率の場合と同様にして、試料に洗濯及び乾燥を施した後、ＪＩＳ−Ｌ  １０９６  ６．２３に記載の洗濯後のしわに準じて、ＡＡＴＣＣ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  １２４のレプリカを使用し、級判定を行なった。級数が大きいほど、洗濯乾燥後における試料にしわが生じにくいことを示している。
【００２６】
（ｃ）引張強力：ＪＩＳ−Ｌ  １０９６  ６．１２  Ａ法（ラベルドストリップ法）に基づき、試料幅を２５ｍｍとして測定した。なお、引張強力の単位は、ｋｇｆ／２５ｍｍ幅である。
【００２７】
（３）総合評価：上記（２）の各種物性が良好で、上記（１）の染色性が未処理試料（対照例）と同等程度以上であるものを、○と評価した。一方、上記（２）の各種物性が良好で、上記（１）の染色性が未処理試料（対照例）よりもかなり劣るものを、×と評価した。また、染色性は良好であるが、上記（２）の収縮率及びＷ／Ｗ性等の各種物性が改善されておらず、形態安定性に欠けるものは、未処理試料（対照例）を含めて×と評価した。
【００２８】
対照例
実施例１で用いた４００ｍｍ×２６０ｍｍの大きさの試料を用いて、何らの処理も施さずに、そのまま、実施例１と同様の方法で染色を行なった。そして、得られた染色試料の染色性及び各種物性を表１に示した。
【００２９】
実施例２
実施例１と同様にして、ピン枠に固定された試料を準備した。一方、水蒸気処理装置としては、図２に示したように、補助タンクが導水管で連結されており、スチーマー内の下部プレス板に水槽が載置されていない他は、実施例１で用いたのと同様の装置を準備した。この補助タンクには、水が充填されており、水圧は１１ｋｇｆ／ｃｍ2に設定されている。そして、導水管には、開閉用バルブが設けられており、このバルブは閉の状態になっている。この状態で、スチーマーの上部プレス板に、試料を固定したピン枠を水平に取り付け、スチーマーを密閉した。
【００３０】
その後、実施例1 と同様にし、同様の条件で水蒸気処理した。水蒸気処理した後、スチーマーの密封状態は維持したままで、バルブを開とし、補助タンク内の水をスチーマー内に導入し、試料に水を噴霧した。試料が噴霧された水を吸水した後、系を開放し（スチーマーの密封を解除し）、系内から水を排出すると共に、常圧（大気圧）とした。そして、スチーマー内から試料を取り出し、ピン枠で固定したまま乾燥した。乾燥後、ピン枠から試料を取り外し、実施例１と同様にして、試料の染色性及び各種物性を評価し、表１に示した。
【００３１】
比較例
水を張ったバットを用いずに、試料を水に浸漬しない他は、実施例１と同様にして、水蒸気処理のみを行った。そして、実施例１と同様にして、試料の染色性及び各種物性を評価し、表１に示した。
【００３２】
【表１】
0003986664.tif 000002
【００３３】
実施例１及び２と対照例とを対比すれば明らかなとおり、実施例１及び２に係る方法で得られた試料は、染色性及び引張強力が対照例と同等程度でありながら、収縮率及びＷ／Ｗ性が向上しており、形態安定性に優れていることが分かる。一方、実施例１及び２と比較例とを対比すれば明らかなとおり、比較例の場合は、水蒸気処理の後に水を付与していないため、形態安定性には優れているものの、染色性が不十分であることが分かる。従って、実施例１及び２に係る方法で得られた試料は、形態安定性に優れると共に染色性にも優れるものである。
【００３４】
なお、上記各実施例及び比較例においては、セルロース系繊維製品として、レーヨンモスリンを使用したが、レーヨン繊維やその他のレーヨン編織物等を用いても、上記と同様の総合評価が得られるものであった。また、素材として、レーヨン以外の綿，ポリノジック，テンセル，キュプラ等を用いたセルロース系繊維製品の場合にも、上記と同様の総合評価が得られるものであった。
【００３５】
【作用】
本発明の作用は、以下のとおりと考えられる。セルロース系繊維製品を、絶対圧力４ｋｇｆ／ｃｍ2以上で且つ温度１４０℃以上の水蒸気雰囲気下で所定時間処理すると、特開平５−３３２５９号公報に記載されているように、セルロース繊維内部の非晶領域の一部における水素結合が水蒸気の作用により切断し、セルロース分子を外力に応じて移動せしめた後、所定の状態で結晶化が進行せしめられる。また、セルロース繊維内部の結晶領域においても、結晶が部分的に再配列し、安定構造となる。従って、セルロース系繊維製品は、水蒸気処理したときの形態に固定されやすくなり、良好な形態安定性を発揮する。そして、この結晶化の大部分は水蒸気処理中に進行するが、染色に関与する一部の結晶化が、水蒸気処理した後、大気雰囲気に戻すときに進行すると考えられる。従って、水蒸気処理した後、その状態を維持したまま、セルロース系繊維に水を吸水させておき、その後大気雰囲気に戻すと、水を保持したまま結晶化が進行する部分が生じ、その結果、結晶構造の一部に水に起因するポア（空孔）が生じるため、この部分のポアサイズ（空孔径）を大きくすることができる。従って、この大きなポア（空孔）から染料がセルロース繊維内部へ侵入しやすくなり、このため、染色性が良好になると考えられる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明の方法によれば、上記した作用によって、形態安定性に優れ、更に染色性にも優れたセルロース系繊維製品を得ることができるという効果を奏する。特に、中濃色に良好に染色され、形態安定性に優れたセルロース系繊維製品を、合理的に且つ経済的に得ることができるという効果を奏する。従って、本発明に係る方法で得られたセルロース系繊維製品は、製品としての品位も良好で、洗濯を繰り返してもしわが生じにくく、Ｗ／Ｗ性に優れているという効果を奏するものである。
【００３７】
また、セルロース系繊維製品として、以下の如き、各種の形付けが施されたものを用いた場合にも、洗濯を繰り返しても形付けが消失しにくく、且つ中濃色に合理的・経済的に染色されたセルロース系繊維製品を得ることができるという効果も奏する。即ち、セルロース系繊維製品として、クリンプを設けたセルロース繊維を使用した場合、洗濯を繰り返してもクリンプが消失しにくく、且つ中濃色に合理的・経済的に染色されたセルロース繊維を得ることができるという効果を奏する。また、セルロース系繊維製品として、嵩高加工を施したセルロース系糸条を使用した場合、洗濯を繰り返しても嵩高性の低下が少なく、且つ中濃色に合理的・経済的に染色されたセルロース系糸条を得ることができるという効果を奏する。また、セルロース系繊維製品として、しぼ付け加工やひだ付け加工を施してセルロース系編織物を使用した場合、洗濯を繰り返してもしぼやひだが消失しにくく、更にしわが生じにくく、且つ中濃色に合理的・経済的に染色されたセルロース系編織物を得ることができるという効果を奏する。更に、セルロース系繊維製品として、折り目線を設けた衣料品等のセルロース系最終製品を使用した場合、洗濯を繰り返しても、折り目線が消失しにくく、更にしわが生じにくく、且つ中濃色に合理的・経済的に染色されたセルロース系最終製品を得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例に係る方法で用いる装置の概略断面図を示したものである。
【図２】本発明の他の例に係る方法で用いる装置の概略断面図を示したものである。
【図１】
0003986664.tif 000003
【図２】
0003986664.tif 000004