JP2934767B2 - 芳香族ポリアミド繊維の染色方法 - Google Patents
芳香族ポリアミド繊維の染色方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、全芳香族ポリアミド繊維の染色法に関し、
該繊維を特定の溶媒で前処理を行って、染色性を改良す
る方法に関する。
該繊維を特定の溶媒で前処理を行って、染色性を改良す
る方法に関する。
（従来の技術） 全芳香族ポリアミド（以下アラミドと略記）繊維には
ノーメックス、コーネックスに代表されるメタ系アラミ
ド繊維と、ケプラー、トワロンに代表されるパラ系アラ
ミド繊維とがある。
ノーメックス、コーネックスに代表されるメタ系アラミ
ド繊維と、ケプラー、トワロンに代表されるパラ系アラ
ミド繊維とがある。
これらのアラミド繊維は、ナイロン６、ナイロン66な
どの従来から広く使用されている脂肪族ポリアミド繊維
に比較して、難燃性、耐熱性などの熱的性質、および各
種の薬品や溶媒に対する化学的安全性に優れている。
どの従来から広く使用されている脂肪族ポリアミド繊維
に比較して、難燃性、耐熱性などの熱的性質、および各
種の薬品や溶媒に対する化学的安全性に優れている。
このため難燃性や耐熱性を必要とする防護服などの衣
料用、バックフイルターなどの産業資材用、カーテンな
どのインテリア用として広く使用され始めた。
料用、バックフイルターなどの産業資材用、カーテンな
どのインテリア用として広く使用され始めた。
アラミドは分子鎖が剛直であり、高結晶性であるた
め、上記の特徴を有しているが、反面このことが染色し
難いという欠点をもたらしている。
め、上記の特徴を有しているが、反面このことが染色し
難いという欠点をもたらしている。
従来、メタ系アラミド繊維の染色法については数多く
提案されているが、満足な結果は得られていない。例え
ばTextile Research Journal（VOL.56,P254〜261,198
6）によると、最近の成果として溶媒による化学エネル
ギーでもつてノーメックスの繊維構造を改質し、染色性
を改善する方法が提案されている。
提案されているが、満足な結果は得られていない。例え
ばTextile Research Journal（VOL.56,P254〜261,198
6）によると、最近の成果として溶媒による化学エネル
ギーでもつてノーメックスの繊維構造を改質し、染色性
を改善する方法が提案されている。
すなわち、非常に高い極性を有するDMF,DMAc,DMOSに
よる改質法が提案されているが、次のような問題点があ
り、実用化されていない。
よる改質法が提案されているが、次のような問題点があ
り、実用化されていない。
これらの方法では、アラミド繊維の収縮が大きく、
寸法安定に欠ける。
寸法安定に欠ける。
本法による染色物の断面は、図２の如くであり、染
料の浸透に種々のパターンがあり、非常に不規則な染料
の浸透を示し、染斑となり易い。
料の浸透に種々のパターンがあり、非常に不規則な染料
の浸透を示し、染斑となり易い。
繊維の力学的性質が低い。
使用溶媒の毒性、腐蝕性が強く、工業的実施が困
難。
難。
また別の染色性改良法として、アラミド分子自体に染
料分子と親和性のある官能基を導入したり（特公昭44−
11168など）、多孔性としたり（特公昭52−43930な
ど）、することも試みられているが、染色性の改良効果
が不十分であつたり、アラミドの特長である耐熱性が低
下する問題点を有している。
料分子と親和性のある官能基を導入したり（特公昭44−
11168など）、多孔性としたり（特公昭52−43930な
ど）、することも試みられているが、染色性の改良効果
が不十分であつたり、アラミドの特長である耐熱性が低
下する問題点を有している。
一方、パラ系アラミド繊維は、さらに染色困難であ
り、工業的な染色はほとんど実施されていない。
り、工業的な染色はほとんど実施されていない。
＜本発明が解決しようとする課題＞ 以上の如く、アラミド繊維の染色性改良について多く
の研究がなされてきた。
の研究がなされてきた。
しかしながら、耐熱性、難燃および一般繊維物性など
のアラミド繊維本来の性能を保持したままで、染斑な
く、安全に、かつ工業的に実施可能な染色性改良法はな
く、顔料を原液に練り込んで紡糸する原着法に頼ってい
るのが現状である。
のアラミド繊維本来の性能を保持したままで、染斑な
く、安全に、かつ工業的に実施可能な染色性改良法はな
く、顔料を原液に練り込んで紡糸する原着法に頼ってい
るのが現状である。
一方原着法は、鮮明な色相が得られず、小ロット生産
には適用困難などの問題点を有している。
には適用困難などの問題点を有している。
＜課題を解決するための手段＞ 以上のような状況に鑑み、本発明者はアラミド繊維の
染色性を改良すべく種々検討した結果、本発明を達成し
た。
染色性を改良すべく種々検討した結果、本発明を達成し
た。
すなわち、本発明はアラミド繊維を染色するに際し
て、該繊維をＮ−メチル−２−ピロリドンの100重量％
溶液、または75重量％以上の水溶液に浸漬し、搾液率30
〜200％に絞り、10〜40℃で５〜48時間保持する前処理
を行うことを特徴とするアラミド繊維の染色法である。
て、該繊維をＮ−メチル−２−ピロリドンの100重量％
溶液、または75重量％以上の水溶液に浸漬し、搾液率30
〜200％に絞り、10〜40℃で５〜48時間保持する前処理
を行うことを特徴とするアラミド繊維の染色法である。
本発明に用いるアラミド、アミド結合が芳香族に直結
した全芳香族ポリアミドを主たる構成成分とするもので
あり、例えば、 （ａ）芳香族多価アミンと芳香族多価カルボン酸ハラ
イド、 （ｂ）芳香族多価アミンと芳香族多価カルボン酸エス
テル、 （Ｃ）芳香族多価アミンと芳香族多価カルボン酸、 （ｄ）芳香族多価イソシアネートと芳香族多価カルボ
ン酸、 などのモノマーの組合わせを重縮合することによつて得
られるポリマーである。
した全芳香族ポリアミドを主たる構成成分とするもので
あり、例えば、 （ａ）芳香族多価アミンと芳香族多価カルボン酸ハラ
イド、 （ｂ）芳香族多価アミンと芳香族多価カルボン酸エス
テル、 （Ｃ）芳香族多価アミンと芳香族多価カルボン酸、 （ｄ）芳香族多価イソシアネートと芳香族多価カルボ
ン酸、 などのモノマーの組合わせを重縮合することによつて得
られるポリマーである。
この中でも、芳香核がメタ−メタあるいは、メタ−パ
ラで結合しているアラミドは、強度と伸度のバランスが
優れており、本発明繊維のアラミドして好適である。
ラで結合しているアラミドは、強度と伸度のバランスが
優れており、本発明繊維のアラミドして好適である。
たとえば、メタフエニレンジアミンとイソフタル酸ク
ロライドを低温溶液重合あるいは、界面重合して得たポ
リメタフエニレンイソフタルアミドを主成分とするメタ
−メタ結合のアラミドが代表的である。また、メチル基
などのアルキル基が置換された芳香核を有するアラミド
にも用いることができる。
ロライドを低温溶液重合あるいは、界面重合して得たポ
リメタフエニレンイソフタルアミドを主成分とするメタ
−メタ結合のアラミドが代表的である。また、メチル基
などのアルキル基が置換された芳香核を有するアラミド
にも用いることができる。
本発明のアラミド繊維の染色方法は、アラミド繊維と
他の繊維の混合綿、混合繊維または、混合布帛等にも用
いることができる。
他の繊維の混合綿、混合繊維または、混合布帛等にも用
いることができる。
アラミド繊維に混合する繊維素材は、後述の溶媒処理
により硬着あるいは、溶解しない繊維素材なら特に限定
はないがアラミド繊維の難燃性を生かす上では難燃レー
ヨン、難燃加工綿、難燃ポリエステル、難燃ビニロン、
ノポラックなどの難燃素材が好ましい。
により硬着あるいは、溶解しない繊維素材なら特に限定
はないがアラミド繊維の難燃性を生かす上では難燃レー
ヨン、難燃加工綿、難燃ポリエステル、難燃ビニロン、
ノポラックなどの難燃素材が好ましい。
中でも難燃素材として、難燃レーヨンなどのセルロー
ス系を混合するとアラミド単独より高吸湿性となり快適
性の点でより好ましい。
ス系を混合するとアラミド単独より高吸湿性となり快適
性の点でより好ましい。
本発明を適用する繊維の形状としては、原綿、フイラ
メント、紡績糸などでもかまわないが、織物、編物、不
織布など２次元物が好ましい。
メント、紡績糸などでもかまわないが、織物、編物、不
織布など２次元物が好ましい。
さらに縫製品など最終繊維製品にも適用しうる。
また、他の繊維素材とは、原綿で混紡してもよいし、
紡績糸やフイラメント形状のものを、交織あるいは交編
してもよい。
紡績糸やフイラメント形状のものを、交織あるいは交編
してもよい。
Ｎ−メチル−２−ピロリドンは、100重量％使用でも
良いが、水を混合しても良い。
良いが、水を混合しても良い。
水の混合量は、25重量％以下が好ましい。
25重量％を越えると溶媒処理よる染色性向上効果が満
足できない。
足できない。
染色前処理用溶媒には、本発明の効果を妨げない範囲
内で他の物質および／または、溶媒を混合することがで
きる。
内で他の物質および／または、溶媒を混合することがで
きる。
アラミド繊維を上記溶媒に短時間（たとえば１〜10
秒）浸漬する。
秒）浸漬する。
本発明にいう浸漬とは、糸条を処理液中に浸す方法や
噴霧等により付着させる方法などであるが、糸条を処理
液中に浸す方法が効果、および経済性の点で好ましい。
噴霧等により付着させる方法などであるが、糸条を処理
液中に浸す方法が効果、および経済性の点で好ましい。
次いで、搾液率が30〜200％となるように絞る。
搾率液が30％未満では、溶媒処理効果が不満足とな
る。搾液率は、200％を越えると効果が飽和状態となり
経済的でない。
る。搾液率は、200％を越えると効果が飽和状態となり
経済的でない。
布状物を絞る場合には、耐溶媒性マングルを用いると
均一に絞ることができ好ましい。搾液率は、50〜150％
であるとさらに好ましい。
均一に絞ることができ好ましい。搾液率は、50〜150％
であるとさらに好ましい。
本発明にいう搾液率は、下式より求めた。
溶媒を所定量絞った後、10〜40℃において５〜48時間
保持する。
保持する。
温度が10℃未満や時間が５時間未満の場合は、溶媒処
理による染色性向上効果が不満足である。40℃を越える
と溶媒による膨潤溶解が大となり風合が硬化したり、強
度が低くなるので好ましくない。また48時間を越えても
染色改良効果の増大は少なく効率的でない。より好まし
い保持条件は、温度が15〜30℃、時間が12〜36時間であ
る。
理による染色性向上効果が不満足である。40℃を越える
と溶媒による膨潤溶解が大となり風合が硬化したり、強
度が低くなるので好ましくない。また48時間を越えても
染色改良効果の増大は少なく効率的でない。より好まし
い保持条件は、温度が15〜30℃、時間が12〜36時間であ
る。
保持する方法としては、糸条の収縮率を0.1〜３％に
調製して行なうと、アラミド繊維の繊維物または、不織
布などの風合の変化をおさえることができ、寸法安定性
の面からも好ましい。
調製して行なうと、アラミド繊維の繊維物または、不織
布などの風合の変化をおさえることができ、寸法安定性
の面からも好ましい。
具体的な方法としては、パッドローリング法などがあ
る。
る。
パッド・ローリング法とは、布状物を所定の液に浸漬
し、搾液し、ビームなどに巻き上げ、次いで布状物が液
により均一に処理されるよう回転させる布状物の加工方
法である。
し、搾液し、ビームなどに巻き上げ、次いで布状物が液
により均一に処理されるよう回転させる布状物の加工方
法である。
この方法を用いる場合は、0.5〜20秒／回の回転数で
ローリングさせる。0.5秒／回未満の回転数の場合、遠
心力により溶媒が中心部より外側に移行し処理斑とな
る。また、20秒／回を越える回転数の場合、遠心力より
重力の影響がはるかに大きくなり処理斑となる。
ローリングさせる。0.5秒／回未満の回転数の場合、遠
心力により溶媒が中心部より外側に移行し処理斑とな
る。また、20秒／回を越える回転数の場合、遠心力より
重力の影響がはるかに大きくなり処理斑となる。
より好ましくは２〜10秒／回の回転数である。
なお、ローリング中ビニールシートなどで台車をカバ
ーするとゴミなどの付着を防止することができ、好都合
である。
ーするとゴミなどの付着を防止することができ、好都合
である。
アラミド繊維を所定の処理時間保持した後、オープン
ソーパーや液流タイプの設備などにより、湯通し、水洗
を行なった後、染色を行なう。
ソーパーや液流タイプの設備などにより、湯通し、水洗
を行なった後、染色を行なう。
溶媒前処理を行なったアラミド繊維はカチオン染料、
分散染料、塩基性染料、酸性含金染料、硫化染料、スレ
ン染料などいずれの染料でも染色できるが、比較的分子
量の小さい、カチオン染料、分散染料、塩基性染料にて
染色した場合、本発明の溶媒前処理による染色性向上効
果が顕著であるので、低分子量染料に適用することが好
ましい。
分散染料、塩基性染料、酸性含金染料、硫化染料、スレ
ン染料などいずれの染料でも染色できるが、比較的分子
量の小さい、カチオン染料、分散染料、塩基性染料にて
染色した場合、本発明の溶媒前処理による染色性向上効
果が顕著であるので、低分子量染料に適用することが好
ましい。
染色条件としては、染色温度が110〜140℃、およびそ
の温度保持時間が10〜120分が好ましく、さらに染色促
進剤として、フタル酸、芳香族エーテル、フエニルフエ
ノール系などのキャリヤーを２〜20g/L、また硫酸ナト
リウムや硝酸ナトリウムなどの無機塩類を５〜100g/L添
加することが好ましい。図１に、後記の本発明実施例１
で得られたアラミド繊維染色物の断面拡大図を示す。
の温度保持時間が10〜120分が好ましく、さらに染色促
進剤として、フタル酸、芳香族エーテル、フエニルフエ
ノール系などのキャリヤーを２〜20g/L、また硫酸ナト
リウムや硝酸ナトリウムなどの無機塩類を５〜100g/L添
加することが好ましい。図１に、後記の本発明実施例１
で得られたアラミド繊維染色物の断面拡大図を示す。
これより、不規則な染料の浸透はなく、均一に浸透し
ており、図２とは顕著な相違がみられる。
ており、図２とは顕著な相違がみられる。
この原因は、明確ではないが、本発明で特定した溶媒
前処理条件の効果と考えられる。
前処理条件の効果と考えられる。
＜本発明の効果＞ 本発明によれば、アラミド繊維を特定条件の溶媒前処
理することにより、従来きわめて困難とされてきたアラ
ミド繊維の染色性を飛躍的に向上させることができる。
理することにより、従来きわめて困難とされてきたアラ
ミド繊維の染色性を飛躍的に向上させることができる。
＜実施例＞ 本発明の実施態様を具体的な実施例で説明する。な
お、実施例中の％はことわりのない限り重量に関するも
のである。
お、実施例中の％はことわりのない限り重量に関するも
のである。
実施例中の精錬・プレセット処理とは布状物などを洗
剤により汚れを除去し、予備的に布幅を固定するため、
たとえば170〜200℃で５〜30秒間熱処理を行う、布状態
の加工方法である。
剤により汚れを除去し、予備的に布幅を固定するため、
たとえば170〜200℃で５〜30秒間熱処理を行う、布状態
の加工方法である。
表１中の染着性の測定は、染色布の可視スペクトルを
とり、最大ピークを示す波長での反射率を求める。本発
明の処理を行つていない染色布の最大ピーク波長での反
射率に対する本発明の処理を行ない同一条件で染色した
染色布の最大ピーク波長での反射率の倍率で、本発明の
染着性向上効果を示した。
とり、最大ピークを示す波長での反射率を求める。本発
明の処理を行つていない染色布の最大ピーク波長での反
射率に対する本発明の処理を行ない同一条件で染色した
染色布の最大ピーク波長での反射率の倍率で、本発明の
染着性向上効果を示した。
（実施例１） ポリメタフエニレンイソフタルアミドからなるサテン
織物（目付約240g/m2）を所定の精錬・プレセット後、
Ｎ−メチル−２−ピロリドン95％水溶液に浸漬し、それ
を耐溶剤性マングルにて絞り（搾液率100％）専用台車
に巻き上げる。それをビニールシートにカバーし、約30
℃にコントロールされた室内に、約2.5秒／回にて回転
させながら24時間滞留させる。
織物（目付約240g/m2）を所定の精錬・プレセット後、
Ｎ−メチル−２−ピロリドン95％水溶液に浸漬し、それ
を耐溶剤性マングルにて絞り（搾液率100％）専用台車
に巻き上げる。それをビニールシートにカバーし、約30
℃にコントロールされた室内に、約2.5秒／回にて回転
させながら24時間滞留させる。
その後、液流タイプの染色機にて湯通し、水洗を約30
分間行なう。
分間行なう。
それから、下記の染色条件にて染色した。
染 色;C.I.Disperse Red 302 濃 度;5％ owf キャリアー；カルロンAW 5g/L （勝又化成製） 無機塩類 ；硝酸ナトリウム 60g/L 浴 比;1:20 温 度;135℃ 時 間;45分 NMPによる前処理をしない精錬・プレセット後の織物
を、同一条件で染色し、染色物の色濃度と溶媒処理した
染色物の色濃度とを比較し、その倍率を表１に示した。
を、同一条件で染色し、染色物の色濃度と溶媒処理した
染色物の色濃度とを比較し、その倍率を表１に示した。
（実施例２） ポリメタフエニレンイソフタルアミドと難燃性ポリノ
ジック繊維を、65:35に混紡した平織物（目付約180g/
m2）を所定の精錬・プレセット後、Ｎ−メチル−２−ピ
ロリドン100％溶液に浸漬し、それを耐溶剤性マングル
にて絞り（搾液率90％）、専用台車に巻きあげる。
ジック繊維を、65:35に混紡した平織物（目付約180g/
m2）を所定の精錬・プレセット後、Ｎ−メチル−２−ピ
ロリドン100％溶液に浸漬し、それを耐溶剤性マングル
にて絞り（搾液率90％）、専用台車に巻きあげる。
それをビニールシートにてカバーし、約20℃にコント
ロールされた室内に約2.5秒／回にて回転させながら、2
4時間滞留させる。
ロールされた室内に約2.5秒／回にて回転させながら、2
4時間滞留させる。
その後液流タイプの染色機にて湯通し、水洗を約30分
間行ない、下記の船側条件にて染色した。
間行ない、下記の船側条件にて染色した。
染 料;Kayacryl Navy RP−ED （日本化薬） 濃 度;10％off キャリアー；カツロンAW 5g/L （勝又化成製） 無機塩類 ；硫酸ナトリウム 60g/L 浴 比;1:20 温 度;135℃ 時 間:60分 NMPによる前処理をしない精錬・プレセット後の織物
を、同一条件で染色し、染色物の色濃度と溶媒処理をし
た染色物の色濃度とを比較し、その倍率を表１に示し
た。
を、同一条件で染色し、染色物の色濃度と溶媒処理をし
た染色物の色濃度とを比較し、その倍率を表１に示し
た。
（実施例３） ポリメタフエニレンイソフタルアミドからなる平織物
（目付約190g/m2）を、Ｎ−メチル−２−ピロリドン80
％水溶液に浸漬し、それを耐溶剤性マングルにて絞り
（搾液率約100％）、専用台車に巻きあげる。
（目付約190g/m2）を、Ｎ−メチル−２−ピロリドン80
％水溶液に浸漬し、それを耐溶剤性マングルにて絞り
（搾液率約100％）、専用台車に巻きあげる。
それをビニールシートにてカバーし、約30℃にコント
ロールされた室内に約2.5秒／回にて回転させながら24
時間滞留させる。
ロールされた室内に約2.5秒／回にて回転させながら24
時間滞留させる。
その後液流タイプの染色機にて湯通し、水洗を約30分
間行ない、下記の染色条件にて染色した。
間行ない、下記の染色条件にて染色した。
染 料;Dianix Navy Blue GR−SE （三菱化成） 濃 度;5％ owf キャリアー；カツロンAW 5g/L （勝又化成製） 無機塩類 ；硫酸ナトリウム 60glL 浴 比;1:20 温 度;135℃ 時 間;45分 NMPによる前処理をしない織物を同一条件で染色し、
染色物の色濃度と、溶媒処理をした染色物の色濃度とを
比較し、その倍率を表１に示した。
染色物の色濃度と、溶媒処理をした染色物の色濃度とを
比較し、その倍率を表１に示した。
実施例１、実施例２、実施例３、での染色性は下記の
通りであった。
通りであった。
この結果より本発明は、前処理なしに比べて顕著に濃
く染まり、実用的な色相を得ることができ、本発明が有
効であることが分かった。
く染まり、実用的な色相を得ることができ、本発明が有
効であることが分かった。
【図面の簡単な説明】 図１は、実施例１で得られた染色後の繊維の断面図であ
る。 図２は、溶剤処理したノーメックス繊維の典型的な染料
浸透（斜線部）パターンおよび、仮像である。
る。 図２は、溶剤処理したノーメックス繊維の典型的な染料
浸透（斜線部）パターンおよび、仮像である。
Claims (1)
- 【請求項１】全芳香族ポリアミド繊維を染色するに際し
て、該繊維をＮ−メチル−２−ピロリドンの100重量％
溶液、または75重量％以上の水溶液に浸漬し、搾液率30
〜200％に絞り、10〜40℃で５〜48時間保持する前処理
を行うことを特徴とする全芳香族ポリアミド繊維の染色
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1183413A JP2934767B2 (ja) | 1989-07-15 | 1989-07-15 | 芳香族ポリアミド繊維の染色方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1183413A JP2934767B2 (ja) | 1989-07-15 | 1989-07-15 | 芳香族ポリアミド繊維の染色方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0351382A JPH0351382A (ja) | 1991-03-05 |
| JP2934767B2 true JP2934767B2 (ja) | 1999-08-16 |
Family
ID=16135344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1183413A Expired - Fee Related JP2934767B2 (ja) | 1989-07-15 | 1989-07-15 | 芳香族ポリアミド繊維の染色方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2934767B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP2004083838A (ja) * | 2002-07-05 | 2004-03-18 | Teijin Ltd | 全芳香族ポリアミドの染色方法およびその方法で染色した全芳香族ポリアミド |
| WO2011078068A1 (ja) * | 2009-12-24 | 2011-06-30 | コニカミノルタＩｊ株式会社 | インクジェット捺染用布帛前処理剤、布帛の前処理方法及びテキスタイルプリント方法 |
| JP2023507132A (ja) * | 2019-12-20 | 2023-02-21 | テイジン・アラミド・ビー．ブイ． | リサイクルのための連続的な方法 |
-
1989
- 1989-07-15 JP JP1183413A patent/JP2934767B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH0351382A (ja) | 1991-03-05 |
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