京都市産業技術研究所

絹のデジタル捺染における色再現向上の検討―反応染料染色における前処理が与える影響について―
伝統産業・地域活性化グループ

要

向井俊博

旨
京都市内において絹織物のデジタル捺染は、分業によって小規模事業所を複数経由してくるために、各事業所の処理条件がわからないまま工程を進める場合があるが、これが原因で生産トラブル（染色不良など）につながる場合がある。
本研究では、絹織物羽二重16匁（JIS 添付白布）に対して、アルカリ種とアルカリ濃度を変えて前処理を行い、アルカリ種とその濃度が発色に与える影響について検討した。その結果、アルカリ種の違いによる発色性の違いと最適なアルカリ濃度について知見を得たので報告する。

１．はじめにリウムはサーモサイエンティフィック社製を使用し、そ京友禅では、型友禅、手描友禅、機械捺染、デジタルれ以外の試薬はナカライテスク社製の特級グレードまた捺染の4つに生産方法が大別されている。昨今、デジタは1級グレードの試薬を使用した。

ル捺染の生産割合が高くなっており、全生産量の24.7%、振袖の74.6% にまで拡大している１）。現状、市内におけ

2.2 前処理方法

る着物のデジタル捺染では、インクジェット捺染機とそそれぞれの絹織物を表1、表2に示す各前処理液中にの機種に対応した反応染料インクが使用され染色されて浸漬後、パッダー（辻井染機 ニューマチックマングルいるが、青色の発色ブレを含めた色違いや同一反物内でVPM‑1SUS‑450N 型）を使用し、ピックアップ率は約80% とした。その後、60 ℃で3分間乾燥後、さらに25 ℃で一日乾燥した。前処理1条件につき、3点調製した。の色ムラなどの染色不良が発生することがあり、問題となっている。
デジタル捺染は従来の染色と同じく、生地の精練、染2.3 前処理条件

色、蒸・水元の工程から成るが、京都では、分業体制をとっており、すべての生産工程を厳密に管理するのは困

絹の反応染料の捺染では、添加するアルカリ剤とし難な状況にある。また、生産を担う企業は小規模事業所て、炭酸水素ナトリウム、もしくは、酢酸ナトリウムが中心であり、大手の染工場とは異なり、前後の工程のが用いられている２）３）。吉澤、寺尾らの文献を参考に測情報を得にくいために、色ブレなどの故障につながって定範囲を決め、炭酸水素ナトリウムは0〜2 wt% とした。

いると考える。

なお、酢酸ナトリウムは4 wt% の濃度において溶液の透本研究では、絹の平織物に対して、反応染料インクを明度が低下していたことから、これ以上の添加について精密に印捺し、実験を行うことで前処理中のアルカリ剤はゲル化や粘度上昇の懸念があったため、0〜4 wt% とが与える影響について検討した。

した。

本研究では、絹の平織物に対して、反応染料インクを2.4 インクジェット捺染方法
インクジェット評価装置 Inkjet Designer（クラスターテクノロジー）を使用し、ノズル径φ40 μm のヘッドよ用いたインクジェット捺染において前処理に使用されるアルカリ種とその濃度が発色に与える影響について検討した。

り反応染料インクを吐出し、それぞれの前処理を行った
生地に印捺後、25℃で一日乾燥した。なお、直径約57 μ２．実験方法

2.1 実験材料

m、97 pℓの液滴を91 μm 間隔で吐出し、縦横146 mm

捺染インクは市販のモノクロロトリアジン（MCT）型の正方形の画像を布帛上へ印捺した。また、インクの付

反 応 染 料 の Cyan、Magenta、Yellow、Black の 4 種 類、絹織物は羽二重16匁（色染社）を使用した。塩素酸ナト−21−

与量は約12 mℓ /m2である。

研究報告
表1№13（２０２３）

前処理液の組成（炭酸水素ナトリウム使用）

アルギン酸 Na 300cps / wt ％
尿素 / wt ％炭酸水素ナトリウム / wt ％塩素酸ナトリウム / wt ％

A0.5
500.5

B0.5
50.50.5

C0.55
10.5

D0.551.50.5

E0.5520.5

I0.55
30.5

J0.5540.5

表2 前処理液の組成（酢酸ナトリウム使用）

アルギン酸 Na 300cps / wt ％
尿素 / wt ％酢酸水素ナトリウム / wt ％塩素酸ナトリウム / wt ％F0.5500.5G0.5510.5H0.5520.52.5 蒸熱処理およびソーピングスチーマー（辻井染機 HT‑3‑550型）を使用し、元圧0.1 MPa、蒸気量200ℓ/min、スチーム温度102℃で10分間の蒸熱処理を行った。その後、前処理剤と未染着の染料を水洗し除去した後、センカノール TC コンク 2 g/ℓを溶解させた80〜90 ℃のソーピング浴中での10分間のソーピングを3回行った。その後、水洗し、乾燥した。

2.6 測色分光測色計（コニカミノルタ社製 CM2600‑d）により、ソーピング処理が完了した布帛を乾燥後、ろ紙を下に敷いた状態で測色し、最大吸収波長λ max における表面の K/S 値を Kubelka‑Munk の式より計算し表面染着濃度を評価した。
図1

炭酸水素ナトリウム濃度が K/S 値に与える影響

Kubelka-Munk の式
R ＝分光反射率
S ＝散乱係数K ＝材料の吸収係数

３．結果及び考察
絹織物に各前処理を行い、インクジェット評価装置にて印捺後、K/S 値を算出した。結果を図1、2に示す。
アルカリ剤濃度が増加するとともに pH は高くなり、反応染料の染着が起こりやすくなるため、K/S 値は高くなる傾向がある。本研究の測定範囲では、炭酸水素ナト
リウムの場合、1.5〜2 wt%、酢酸ナトリウムでは4 wt%のときに、最大値となるものが多かった。
炭酸水素ナトリウムと酢酸ナトリウムを添加した前処理を比較すると、酢酸ナトリウムは Magenta の K/S 値が

図2 酢酸ナトリウム濃度が K/S 値に与える影響−22−京都市産業技術研究所
低く、他の色は K/S 値が高い。結果からアルカリ種が変わると混色で表現する色味がブレるということがわかった。
絹の場合、系の pH をアルカリ性にすることで反応染料が繊維高分子内のアミノ基やヒドロキシル基との求核的置換反応により共有結合を形成する。
インクジェットにおける染着機構は、染料インク液滴を付与後、後処理（蒸気処理）により染料インク中の染料分子が前処理層を通過し、繊維内部へ拡散と繊維への反応が生じると考えられている。反応染料は色相により反応基以外の色素母体の化学構造は大きく異なっており、この化学構造の違いは染料分子の大きさ（分子量）、繊維に対する親和力、スルホン酸基やその他イオン性基の数の違いによる染料の水に対する溶解度の差につながっている。一般的に化学構造の違いは染料の拡散速度、染色速度の違いを生むとされている。無機塩の種類や濃度が染料の拡散などへの影響については次回以降、引き続き検討していきたい。
４．まとめ
絹織物に対する反応染料のインクジェット捺染において、前処理液中のアルカリ剤が与える影響について検討した。反応染料による絹のスクリーン捺染では、酢酸ナトリウムや炭酸水素ナトリウムが使用されているが、インクジェット捺染では、アルカリ種によって発色性が異なるため、色ブレが起こる可能性があることがわかった。また、無機塩の種類や濃度が染料の拡散などに及ぼす影響については、次回以降の検討事項とし、引き続き研究を進めていく予定である。
参考文献
１）令和4年度京友禅・京小紋生産量調査報告
２）吉澤方博，京染・精練染色佳，vol.27，No.3，p.112‑

117３）寺尾久繁，染色研究，vol.35，No.3，p.103‑109−23−