JP2018009124A - 洗浄剤組成物及び洗浄方法 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献3に記載の方法は、缶体汚れに起因する問題を解決するための方法であり、テルペン炭化水素及び/またはテルペンアルコールと特定の含窒素系化合物を含む缶体洗浄剤組成物について開示されている。
しかしながら、これらの方法を用いてもそれぞれの性能は不足しており、更なる対策が必要であるのが現状である。
すなわち、本発明は、酸無水物と水酸基を有する有機化合物との反応物である化合物(A)を含む、洗浄剤組成物である。
化合物(A)は、酸無水物と水酸基を有する有機化合物との反応物(酸無水物と水酸基を有する有機化合物とを反応させることにより得られる化合物)である。このような化合物(A)を用いることで、繊維油剤やオリゴマー等の汚れ成分を繊維表面上から除去できるとともに、繊維の精練、染色工程で問題となる汚れ成分が繊維や繊維機械装置の処理槽(内壁)に付着することを抑制でき、また繊維機械装置の処理槽(内壁)に付着した汚れ成分を容易に除去することができる。化合物(A)は1種でもよく、2種以上を併用してもよい。
式(1)中、Rは有機基である。R−[A1O]l−は、上記水酸基を有する有機化合物の水酸基から水素原子を除いた残基となる。
汚れ成分を一層低減することができる点から、R3は、水素原子、炭素数1〜9のアルキル基が好ましく、水素原子、メチル基がさらに好ましい。R3の位置は、いずれの位置でもよいが、メタ位、パラ位が好ましい。
アルカリ金属としては、たとえば、リチウム、ナトリウム、カリウム等を挙げることができる。アルカリ土類金属としては、たとえば、マグネシウム、カルシウム、バリウム等を挙げることができる。
これらの中でも、M1及びM3は、アルカリ金属、NRaRbRcRdで示される基が好ましい。
本発明の洗浄剤組成物は、さらに、上記一般式(2)で示される化合物(B)を含むことが好ましい。化合物(A)に加え、化合物(B)を併用することで、除去した汚れ成分に対する分散性が向上する。化合物(B)は1種でもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明の洗浄剤組成物は、上記の化合物(A)を必須に含む。洗浄剤組成物の不揮発分に占める化合物(A)の重量割合は、汚れ成分を一層低減することができる点から、20〜95重量%が好ましく、25〜90重量%がより好ましく、30〜85重量%がさらに好ましい。
繊維を染色する際に、染色浴中に未固着の染料、染色同浴加工剤、染色助剤、それらの分解生成物等が残留し、あるいは繊維に付着した油剤成分、糊剤成分、オリゴマー、その他の汚れ成分(以下、これらをまとめて汚れ成分とする)が脱落してきて、染色機等の処理槽(内壁)に付着し、繊維染色機械装置等の繊維機械装置の処理槽(内壁)が汚染する。繊維機械装置の処理槽(内壁)用洗浄剤組成物とは、この汚れ成分を除去するために用いられる洗浄剤組成物をいう。繊維、繊維機械装置の処理槽(内壁)に関しては、本発明の洗浄方法で記載する。
本発明の洗浄方法は、上記の洗浄剤組成物を用いて被洗浄物を洗浄する工程を含むものである。被洗浄物としては、繊維又は繊維機械装置の処理槽(内壁)が好適である。
上記の繊維に付着している糊剤成分としては、ポリビニルアルコール、でんぷん(コーンスターチや小麦でんぷんなど)、加工でんぷん、カルボキシメチルセルロースおよびその誘導体、アクリル酸エステル系樹脂、ワックス成分(パラフィン、硬化油、カルナバワックス等)等が挙げられる。上記の繊維に付着している繊維由来の樹脂としてはペクチン等が挙げられ、ロウ分としては綿ロウ等が挙げられる。
精練処理機としては、バッチ式精練処理機、連続式精練処理機等が挙げられる。
被洗浄物である繊維機械装置の処理槽は、繊維加工処理液が接触する部分であれば特に限定はなく、槽の内壁、配管等を含む概念であり、またいわゆる缶体を含む概念である。
浴中でポリエステル系繊維を処理する際の染色温度は、80〜180℃が好ましく、90〜150℃が好ましく、100〜150℃がより好ましく、110〜140℃がさらに好ましい。
洗浄剤組成物が化合物(B)を含有する場合、浴中における化合物(B)の濃度は、0.01〜70g/Lが好ましく、0.1〜60g/Lがより好ましく、0.2〜50g/Lがさらに好ましい。また、浴中における化合物(A)と化合物(B)との重量比(A/B)は、90/10〜10/90が好ましく、85/15〜15/85がより好ましく、80/20〜20/80がさらに好ましく、75/25〜25/75が特に好ましい。
難燃加工および/または耐光加工の処理は、通常、前述の難燃剤および/または耐光剤を水に分散させた薬剤(水分散体)が使用される。難燃剤、耐光剤としては、公知の剤を採用することができる。これら薬剤を調製する方法として特に限定はなく、公知の技術を採用できる。
処理浴中における難燃剤の濃度は、0.01〜50重量%owfが好ましく、0.1〜40重量%owfがより好ましく、0.2〜30重量%owfがさらに好ましい。
処理浴中における耐光剤の濃度は、0.01〜50重量%owfが好ましく、0.1〜40重量%owfがより好ましく、0.2〜30重量%owfがさらに好ましい。
精練処理する工程は、精練処理機を用い、通常のバッチ方式、連続方式のいずれでもよい。バッチ式精練処理機では、処理浴中に紡糸用油剤、製織用油剤及び糊剤等の付着物(以下、付着成分等という)が付着している布帛(織布)を、本発明の洗浄剤(精練剤)組成物を含む水溶液(洗浄液)に浸漬させ、洗浄後、湯洗および/または水洗により充分に洗浄液と共に付着成分等を除去する。連続方式の精練処理機では、精練浴、湯洗および/または水洗槽からなる。例えば、連続方式の精練処理は精練浴に精練液を満たし、精練液と共に付着成分等を除去する。その後、湯洗および/または水洗により、充分に精練液と共に付着成分等を除去する。
精練処理の時間は、付着している成分等の種類、付着量にもよるが、バッチ式精練処理機では5分以上が好ましく、10分以上がより好ましく、20分以上がさらに好ましい。連続方式の精練処理機では、1分以上が好ましく、3分以上がより好ましく、10分以上がさらに好ましい。
洗浄液中における化合物(A)の濃度は、0.01〜80g/Lが好ましく、0.1〜60g/Lがより好ましく、0.2〜40g/Lがさらに好ましい。
洗浄剤組成物が化合物(B)を含有する場合、洗浄液中における化合物(B)の濃度は、0.01〜70g/Lが好ましく、0.1〜60g/Lがより好ましく、0.2〜50g/Lがさらに好ましい。また、洗浄液中における化合物(A)と化合物(B)との重量比(A/B)は、90/10〜10/90が好ましく、85/15〜15/85がより好ましく、80/20〜20/80がさらに好ましく、75/25〜25/75が特に好ましい。
また、洗浄液中の不揮発分濃度は、0.05〜20g/Lが好ましく、0.07〜15g/Lがより好ましく、0.1〜10g/Lがさらに好ましい。
[製造例1]
トリメリット酸無水物及びPOE(13)スチレン化フェノールをモル比1:1で混合し、窒素雰囲気下、110℃で3時間攪拌することにより、トリメリット酸無水物とPOE(13)スチレン化フェノールのエステル反応物である化合物A−1を得た。
製造例1において、表1に記載の酸無水物(a1)、水酸基を有する有機化合物(a2)それらのモル比(a1:a2)及び反応温度・時間に変更する以外は、製造例1と同様にして、化合物A−2〜A−8を得た。
・POE(13)スチレン化フェノール
POE(13)とは、オキシエチレン基の繰り返し数の平均が13であるという意味である。また、スチレン化フェノールのスチレン化度は重量比でモノ:ジ:トリ=15:50:35である。
・POE(10)スチレン化クレゾール
クレゾールはp−クレゾール:m−クレゾール=50:50であり、スチレン化クレゾールのスチレン化度は重量比でモノ:ジ=50:50である。
・POEO(3/7ランダム)アルキルエーテル
POEO(3/7ランダム)とは、オキシエチレン基とオキシプロピレン基の繰り返し数の平均が3と7のランダム付加体であるという意味である。
表2にあるように、化合物(A)として上記で調製した化合物A−1を60重量部、水40重量部を配合、撹拌して、洗浄剤組成物を得た。
水が投入されたミニカラー専用染色ポット内に、上記で調製した洗浄剤組成物を1g/Lの濃度になるよう投入し、続いてKayalon Polyester Black RV−SF300(3重量%owf、日本化薬(株)社製)を30〜35℃の水に溶きながら投入し、その後、酢酸/酢酸ナトリウム緩衝液でpH4.5に調整して、精練染色浴を調製した。
次に、繊維に対して着油量1.1重量%(着油成分:鉱物油1.0重量%、ノニオン界面活性剤0.1重量%)のポリエステルトロピカル生機を調製した精練染色浴に投入し、ミニカラーにて処理した。その際の浴比としては、1:15であった。処理条件としては、1分間に2℃の割合で135℃まで加温し、135℃を30分間保った。その後、冷却し70℃になったところで、精練染色浴を廃棄し、5分間水洗いを行った。
次に、繊維を遠心分離装置により脱水し、90℃で1時間乾燥を行い、ポリエステル系染色繊維を得た。
得られたポリエステル系染色繊維の精練性および染色性について、下記方法により評価した。その結果を表4に示す。
得られたポリエステル系染色繊維について、n−ヘキサンを用いてソックスレー抽出装置で1時間抽出し、残脂量を測定した。ここでの残脂量は、ポリエステル系染色繊維に対して抽出された重量%をいう。この条件では、残脂量が0.25重量%以下であることが望ましい。
得られたポリエステル系染色繊維上の染色斑の有無を以下の基準で目視により評価した。
○:染色繊維上に染色斑発生部位が1割未満である。
△:染色繊維上に染色斑発生部位が1割以上4割未満である。
×:染色繊維上に染色斑発生部位が4割以上である。
スペック防止性については、水が投入されたミニカラー専用染色ポット内に、上記で調製した洗浄剤組成物を1g/Lの濃度になるよう投入し、続いてKayalon Polyester Black RV−SF300(5重量%owf、日本化薬(株)社製)を30〜35℃の水に溶きながら投入し、酢酸/酢酸ナトリウム緩衝液でpH4.5に調整して、精練染色浴を調製した。その後、編み立て油剤としてブリアンC−1800(2g/L、松本油脂製薬(株)社製)を浴内に投入した。その際の想定浴比としては、1:15とした。
<スペック防止性>
○:ろ紙に色がほとんど着かない。
○−:ろ紙にスペックが僅かに存在し、ろ紙に僅かに着色がみられる。
△:ろ紙全面にスペックが存在し、ろ紙に着色がみられる(○と×の中間レベル)。
×:ろ紙全面にスペックが存在し、ろ紙に激しい着色がみられる(精練染色助剤を投入しないブランク(BL)をミニカラーで処理した精練染色液をろ過した場合と同等レベル)。
ポリエステル生機をカラーペット(テクサム技研 型式MC−UP12)にKayalon Polyester Black RV−SF 300(3重量%owf、日本化薬(株)社製)を30〜40℃の水に溶きながら投入し、その後、酢酸/酢酸ナトリウム緩衝液でpH4.5に調整した。次いで、染色浴に上記で調製した洗浄剤組成物2g/Lを加え、染色浴を調製した。
ポリエステル生機を調製した染色浴に投入し、カラーペットにて処理した。その際の浴比としては、1:10であった。処理条件としては、1分間に2℃の割合で135℃まで加温し、135℃を60分間保った。その後、冷却し80℃になったところで、染色浴を廃棄し、10分間湯洗い、水洗いを行った。次に、繊維を遠心分離装置により脱水し、90℃で1時間乾燥を行い、染色繊維を得た。
<オリゴマー除去性>
得られたポリエステル系染色繊維について電子顕微鏡(KEYENCE 型式VE−8800)を用いてオリゴマーの観察を行った。評価は下記の様に行った。電子顕微鏡写真(倍率:300倍)の一例を図1〜4に示す。
◎:染色繊維上にオリゴマーがほとんど見られない(図1と同等レベル)。
○:染色繊維上にオリゴマーが僅かに見られる(図2と同等レベル)。
△:染色繊維上にオリゴマーが見られる(図3と同等レベル)。
×:染色繊維上にオリゴマーが大量に見られる(図4と同等レベル)。
缶体洗浄性とは、繊維機械装置の処理槽内壁に対する洗浄性をいう。
Kayalon Polyester Black RV−SF300とブリアンC−1800を10:2の比率で混合した後、混合物を絶乾し、絶乾物(汚れ成分)を作製した。次に水が投入されたミニカラー専用染色ポット内にこの汚れ成分を0.50重量%の濃度になるよう投入した後、上記で調製した洗浄剤組成物を5g/Lになるように投入し缶体洗浄浴を調製した。
次に、缶体洗浄浴をミニカラーにて処理した。処理条件としては、1分間に2℃の割合で135℃まで加温し、135℃を60分間保った。その後、冷却し30℃になったところで、缶体洗浄液をろ紙を用いてろ過を行った。ろ紙を自然乾燥させた状態及び残ったミニカラー専用染色ポット内の汚れ具合を目視にて確認を行い、以下の基準で評価を行った。
その結果も表4に示す。
◎:ろ紙に色がほとんど着いておらず、ポット内に汚れ成分がほとんど見られない。
○:ろ紙に色がほとんど着いておらず、ポット内に汚れ成分が僅かに見られる。
△:ろ紙全面にスペックが存在し、ろ紙に着色がみられるが、ポット内に汚れ成分が僅かに見られる。又はろ紙に色がほとんど着いていないが、ポット内に汚れ成分が大量に見られる。
×:ろ紙全面にスペックが存在し、ろ紙に激しい着色がみられる。更にポット内に汚れ成分が大量に見られる。
実施例2〜28、比較例BL、1〜6は、実施例1の化合物(A)、化合物(B)及びその他の成分並びにそれらの重量割合を表2、3に示すものに変更した以外は、実施例1と同様にして評価をした。その結果を表4に示す。
Claims (7)
- 酸無水物と水酸基を有する有機化合物との反応物である化合物(A)を含む、洗浄剤組成物。
- 前記化合物(A)が、下記一般式(1)で示される化合物である、請求項1に記載の洗浄剤組成物。
- さらに、下記一般式(2)で示される化合物(B)を含む、請求項1又は2に記載の洗浄剤組成物。
- 前記化合物(A)と前記化合物(B)の重量比(A/B)が90/10〜10/90である、請求項3に記載の洗浄剤組成物。
- 繊維用又は繊維機械装置の処理槽用である、請求項1〜4のいずれかに記載の洗浄剤組成物。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の洗浄剤組成物を用いて被洗浄物を洗浄する工程を含む、洗浄方法。
- 被洗浄物が繊維又は繊維機械装置の処理槽である、請求項6に記載の洗浄方法。
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