(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｌ−体比率が９５％以上、相対粘度が２．５〜３．５、及びモノマー含有量が０．５質量％以下であるポリ乳酸を用いて製造したポリ乳酸系繊維の染色物を、温度７５〜９８℃、ｐＨ２〜６の還元剤浴中で還元洗浄することを特徴とするポリ乳酸系繊維染色物の還元洗浄方法。
【請求項２】
還元剤が、ホルムアルデヒドスルホキシル酸ナトリウム、ホルムアルデヒドスルホキシル酸亜鉛、ホルムアルデヒドスルホキシル酸マグネシウム、亜硫酸水素ナトリウム、ハイドロサルファイト、二酸化チオ尿素から選ばれる少なくとも１種である、請求項１に記載の還元洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリ乳酸系繊維染色物の還元洗浄方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリ乳酸系繊維は生分解性に優れているため、環境に優しい繊維として近年様々な分野に利用されつつあり、衣料としての利用も進められている。一方、繊維を衣料用として用いる場合には、ファッション性などの点から染色する必要性が生じてくる。ポリ乳酸系繊維を染色する際には、一般に分散染料を用いて染色されるが、従来のポリエステル繊維とは異なり、ポリ乳酸系繊維は加水分解を受け易いという性質を有するために、できるだけ低温で染色処理を行う必要があり、その結果として繊維内部への染料の拡散が進まず、繊維表面に付着する染料量が多くなり、染色堅牢度を極めて悪くするという欠点を有するものとなっている。
【０００３】
また、従来のポリエステル繊維等、分散染料で染色処理を行う繊維は、染色堅牢度を向上させるために、アルカリ条件下でハイドロサルファイト、二酸化チオ尿素などの還元剤を用いて還元洗浄を行うのが一般的である。しかしながら、ポリ乳酸系纎維はアルカリ条件下では容易に加水分解する性質を有しており、繊維の脆化や劣化を招き、極端な強度低下につながるため、アルカリ条件下での還元洗浄を行うことはできない。
【０００４】
そして、特開２００１−３５５１８７号公報（特許文献１）には、染色後に７０℃以下の低温で還元洗浄処理をすることが開示されており、酸性領域で還元洗浄処理をすることがさらに好ましいと開示されているが、これらの条件だけでは満足のいくレベルまでに染色堅牢度を向上させることはできない。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−３５５１８７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、繊維の脆化や劣化を起こすことのない、ポリ乳酸系繊維染色物の還元洗浄方法を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、特定温度の特定酸性領域においてポリ乳酸系繊維染色物を還元洗浄することにより、繊維の脆化や劣化を起こすことを少なくして、染色堅牢度を向上させることができることを見出し、この知見に基づき本発明を完成させた。
【０００８】
すなわち、本発明は、温度７５〜９８℃、ｐＨ２〜６の還元剤浴中で、ポリ乳酸系繊維染色物を還元洗浄することを特徴とする還元洗浄方法を提供する。
【０００９】
また、本発明の還元洗浄方法は、還元剤がホルムアルデヒドスルホキシル酸ナトリウム、ホルムアルデヒドスルホキシル酸亜鉛、ホルムアルデヒドスルホキシル酸マグネシウム、亜硫酸水素ナトリウム、ハイドロサルファイト、二酸化チオ尿素から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明の還元洗浄方法は、被染色物であるポリ乳酸系繊維を製造する際に用いられるポリ乳酸が、Ｌ−体比率が９５％以上、相対粘度が２．５〜３．５、及びモノマー含有量が０．５質量％以下であることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の還元洗浄方法においては、還元剤浴の温度を７５〜９８℃にすることが好ましく、特に７５〜８５℃に調整することが好ましい。また保持時間は、還元剤浴の温度にもよるが１０〜３０分が好ましい。還元剤浴の温度が７５℃未満では充分な還元洗浄性が得られず、また９８℃を超えると還元剤の急激な分解により均一な還元洗浄が困難になる上に、ポリ乳酸系繊維が加水分解を起こし、繊維の脆化や劣化が生じる。
【００１２】
また、本発明の還元洗浄方法においては、用いられる還元剤が酸性領域で充分な還元性を発現するために、還元剤浴のｐＨを２〜６にすることが好ましく、特にｐＨを３〜５に調整することが好ましい。この時ｐＨを調整するのに用いられる酸には特に制限はなく、酢酸やギ酸などの有機酸、塩酸や硫酸などの鉱酸を用いることができるが、特に酢酸が好ましい。
【００１３】
本発明の還元洗浄方法に用いられる還元剤の量は、処理するポリ乳酸系繊維染色物の処理された染色条件によっても異なるが、還元剤浴に０．２〜３ｇ／L用いることが好ましく、特に０．５〜１．５ｇ／Lに調整することが好ましい。
【００１４】
本発明で還元剤として用いられる化合物は、酸性領域で還元作用を示す化合物あれば制限無く使用できる。還元剤としては、例えば、ホルムアルデヒドスルホキシル酸ナトリウム、ホルムアルデヒドスルホキシル酸亜鉛、ホルムアルデヒドスルホキシル酸マグネシウム、亜硫酸水素ナトリウム、ハイドロサルファイト、二酸化チオ尿素などが挙げられ、これらの内でホルムアルデヒドスルホキシル酸ナトリウム、ホルムアルデヒドスルホキシル酸亜鉛が好ましく、特にホルムアルデヒドスルホキシル酸ナトリウムが優れた染色堅牢度と繊維強度の維持の点から好ましい。また、還元剤としては粉体の形状であっても、特開２００１−２２６６６０号公報に開示されているような液状化されたものでも良い。
【００１５】
本発明の還元洗浄方法においては、より洗浄効果を上げるために非イオン界面活性剤やアニオン界面活性剤などを併用することにも問題はない。
【００１６】
本発明におけるポリ乳酸系繊維とは、Ｌ−乳酸及び／又はＤ−乳酸を主とした繰り返し単位の脂肪族ポリエステル繊維である。
【００１７】
本発明に用いるポリ乳酸系繊維を製造する際に用いられるポリ乳酸は、Ｌ−乳酸、Ｄ−乳酸、乳酸の２量体であるＬ−ラクチドやＤ−ラクチド、あるいはメゾラクチドを原料とするものであるが、結晶性を有するポリ乳酸を用いることで糸の結晶性を上げ強度を上げることができるため、ポリ乳酸のＬ−体の比率が９５％以上であることが好ましく、９８％以上であることがより好ましい。
【００１８】
この時用いられるポリ乳酸は製糸性及び延伸特性の点で、相対粘度が２．５〜３．５の範囲であることが好ましく、２．７〜３．２の範囲であることがより好ましい。また、用いられるポリ乳酸は、モノマーの含有量が０．５質量％以下、好ましくは０．３質量％以下、特に０．２質量％以下であることが好ましい。本発明に言うモノマーとは、後述するＧＰＣ分析により算出される分子量１０００以下の成分である。モノマーの含有量が０．５質量％を超えると、紡糸・延伸工程で糸切れ等が発生し、操業性が著しく低下する虞がある。これはモノマー成分が熱により分解する為、ポリ乳酸の耐熱性を低下させるからであると考えられる。
【００１９】
本発明に用いられるポリ乳酸系繊維の単糸繊度は、０．５０〜２５dtex（デシテックス）であることが好ましく、０．７５〜１０dtexであることがより好ましい。ポリ乳酸系繊維としては、マルチフィラメント延伸糸、マルチフィラメント仮撚糸、ステープルファイバーなどがあげられる。例えば、マルチフィラメント延伸糸は、紡糸速度を３０００ｍ／分以上で紡糸した後、延伸温度を１００〜１２５℃で、１．３倍以上延伸した後、１２５〜１５０℃で熱セットすることにより得られる。この延伸糸の引張強度は、３．５cN／dtex（センチニュートン／デシテックス）以上であり、沸水収縮率も１５％以下であるものが好ましい。
【００２０】
また、マルチフィラメント仮撚糸の製造方法は、通常の延伸同時仮撚方法であれば特に問題はなく、ベルトタイプ、ピンタイプ、フリクションタイプのどの仮撚機でも使用可能である。仮撚速度は生産性を考慮して５００ｍ／分以上であることが好ましい。この仮撚糸の引張強度は、２．６５cN／dtex以上であるものが好ましい。
【００２１】
さらに、ステープルファイバーは、紡糸速度を２０００ｍ／分以下で紡糸した後、延伸温度を６０〜９８℃で、４．０倍以上延伸した後、１０５〜１３５℃で熱セットする事により得られる。このステープルファイバー引張強度は、３．０cN／dtex以上であるものが好ましい。
【００２２】
本発明に用いられるポリ乳酸系繊維は、上記のポリ乳酸系繊維単独や、該ポリ乳酸系繊維とセルロース繊維、ウール繊維、絹繊維又は他のポリエステル繊維などの合成繊維との複合繊維であってもよい。その繊維の形態としてはフィラメント、紡績糸、そしてそれらより得られる織物、編物、また不織布などの繊維構造物が挙げられる。
【００２３】
また、本発明におけるポリ乳酸系繊維染色物は、その染色方法に特に制限はないが、上記ポリ乳酸系繊維構造物を分散染料などの染料を用いて、従来から行われている方法によって染色したものである。
【００２４】
【実施例】
以下、実施例により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
【００２５】
ポリマー（ポリ乳酸）の物性の分析は、以下の方法で行った。
（モノマー含有量）
ポリマーを１０mg／mLの濃度になるようクロロホルムに溶かした。クロロホルムを溶媒としてＧＰＣ分析を行い、分子量を測定した。検出器はＲＩを用い、分子量の標準物質としてポリスチレンを用いた。分子量１０００以下の成分の割合からポリマー中のモノマー含有量を算出した。
【００２６】
（相対粘度：ηｒｅｌ）
フェノール／テトラクロロエタン＝６０／４０（質量比）の混合溶媒に試料を１ｇ／ｄＬの濃度になるよう溶解し、２０℃でウベローデ粘度管を用いて相対粘度を測定した。
【００２７】
（Ｌ−体の測定）
ポリマーを加水分解させ、１．０mol／dm3メタノール性水酸化ナトリウム溶液を溶媒として高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ：島津製作所製、ＬＣ１０ＡＤ型）を使ってＬ−体の比率を求めた。
【００２８】
（強伸度の測定）
引っ張り試験機（島津製作所製、ＲＴＭ−１００）を用い、試料長２０cm、速度２０cm／分で引っ張り試験を行った。破断強度を引っ張り強度、破断伸度を伸度とした。
【００２９】
（沸水収縮率）
初期値５０cmの試料に、初期荷重２００mgをかけて沸騰水中に１５分間浸漬し、５分間風乾した後、次式により沸水収縮率を求めた。
沸水収縮率（％）＝（初期試料長−収縮後の試料長）／初期試料長×１００
【００３０】
次に、染色布の作成方法と還元洗浄済布の評価を説明する。
（染色布の作成方法）
ポリ乳酸系繊維染色物に使用するポリ乳酸系繊維を、Ｌ−体比率が９８．８％、相対粘度が３．０８、モノマー含有量が０．２８質量％であるポリ乳酸を用いて紡糸・延伸した。マルチフィラメント延伸糸８４dtex（デシテックス）／２４ｆ（フィラメント）の引っ張り強度は４．７３cN／dtex、伸度は２８．７％、沸水収縮率は１１．６％であった。
【００３１】
このポリ乳酸系繊維からなる布帛（タフタ、打ち込み本数：経９８本、緯９８本）を液流染色機（テキサム技研社製）を用いて、以下の染色浴組成で１１０℃、３０分間保持して染色し、下記の実施例又は比較例の還元洗浄方法の試験に供した。
【００３２】
0004391740.tif 000002
【００３３】
実施例１
ホルムアルデヒドスルホキシル酸ナトリウム０．５ｇ／Ｌ、９０％−酢酸１ｇ／Ｌを溶解した還元剤浴（ｐＨ＝３．８）に、上記で作成した染色布を浴比１：２０となるように投入し、７５℃で２０分間保持して還元洗浄処理を行い、その後５分間水洗し、乾燥して、還元洗浄済布を得た。
【００３４】
実施例２
８０℃で２０分間保持して還元洗浄処理を行った以外は、実施例１と同様の操作を行い、還元洗浄済布を得た。
【００３５】
実施例３
９０℃で１０分間保持して還元洗浄処理を行った以外は、実施例１と同様の操作を行い、還元洗浄済布を得た。
【００３６】
比較例１
４０℃で３０分間保持して還元洗浄処理を行った以外は、実施例１と同様の操作を行い、還元洗浄済布を得た。
【００３７】
比較例２
６０℃で２０分間保持して還元洗浄処理を行った以外は、実施例１と同様の操作を行い、還元洗浄済布を得た。
【００３８】
比較例３
１００℃で１０分間保持して還元洗浄処理を行った以外は、実施例１と同様の操作を行い、還元洗浄済布を得た。
【００３９】
比較例４
１１０℃で１０分間保持して還元洗浄処理を行った以外は、実施例１と同様の操作を行い、還元洗浄済布を得た。
【００４０】
比較例５
ハイドロサルファイト２ｇ／Ｌ、ソーダ灰１ｇ／Ｌを溶解した還元剤浴（ｐＨ＝１１．０）に、上記で作成した染色布を浴比１：２０となるように投入し、８０℃で２０分間保持して還元洗浄処理を行い、その後５分間水洗し、乾燥して、還元洗浄済布を得た。
【００４１】
比較例６
界面活性剤型洗浄剤：リポトールＴＣ−３５０（日華化学（株）製）２ｇ／Ｌを溶解した洗浄浴（ｐＨ＝８．５）に、上記で作成した染色布を浴比１：２０となるように投入し、８０℃で２０分間保持して洗浄処理を行い、その後５分間水洗し、乾燥して、洗浄済布を得た。
【００４２】
還元洗浄済布の評価
還元洗浄済布の評価として、下記の方法で染着濃度、摩擦堅牢度、引裂強さ保持率を評価した結果を、第１表に示す。
【００４３】
（染着濃度）
染着濃度は、ミノルタ社製のＣＭ−３７００ｄ測色機を使用して、Ｋ／Ｓ値を測色した。染着濃度は、実施例１〜３、比較例１〜６の還元洗浄済布の染着濃度を、染色上がり布の染着濃度を１００とした時の比較値で表す。
【００４４】
（摩擦堅牢度）
ＪＩＳ  Ｌ  ０８４９（１９９６）摩擦に対する染色堅牢度試験方法に準じて、乾式、湿式の摩擦堅牢度を測定した。なお、試験機として、摩擦試験機II形を用いた。
【００４５】
（引裂強さ保持率）
ＪＩＳ  Ｌ  １０９６（１９９９）Ｄ法（ペンジュラム法）に準じて、引裂強さを測定し、実施例１〜３、比較例１〜６の還元洗浄済布の引裂強さを、染色上がり布の引裂強さを１００とした時の、比率で表す。
【００４６】
【表１】
0004391740.tif 000003
【００４７】
第１表からも明らかなように、実施例１〜３の還元洗浄済布は、酸性領域の適性な温度で還元洗浄処理されたことにより、ポリ乳酸系繊維の引裂強さの低下をきたすことなく、摩擦堅牢度が向上できた。これに対して、比較例１、２では摩擦堅牢度が悪く、比較例３、４では染色濃度が大きく低下し、色相変化が認められた。また、比較例５では染着濃度の低下、引裂強さの低下共に大きく、比較例６では引裂強さの低下は小さいものの、洗浄が不充分で摩擦堅牢度の向上が認められなかった。
【００４８】
【発明の効果】
本発明の還元洗浄方法によれば、ポリ乳酸系繊維染色物の繊維の脆化や劣化を招くことなく、染色堅牢度を向上させることができる。