JPS63303182A - 改良された再生セルロ−ス繊維の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、改良された再生セルロース繊維の製造方法に
関し、更に詳しくは再生セルロース繊維の染色加工にお
ける染色性、経済性の向上に関するものである。

〈従来の技術〉 従来、セルロース系繊維は１反応性染料や直接染料など
のアニオン性染料によって染色され得るが、それらの結
合は、共有結合や物理化学的な吸着によるものであシ、
染料と繊維の間の親和性はそれほど高くはない。そのた
め、セルロース系繊維の染色では、染料−繊維間の親和
性を高めるべく大量の塩類やアルカリの添加を行なった
シ、染浴中の染料濃度を上げたシ、高温長時間染色を行
ったシする等の必要性があり、作業上及び経済上大きな
問題点となっている。更にセルロース系繊維は、同じア
ニオン性染料でも獣毛繊維守ポリアミド系繊維の染色に
優れた酸性染料での染色が不可能であシ、そのため染色
上の汎用性に劣るといった問題点を有している◎ 上述に示すような問題点の解決策として、セルロース系
繊維にカチオン性の化合物を付与し、繊維表面をカチオ
ン帯電させることでアニオン性染料との親和性を増し、
染色性を向上させるといりた方法が現在までに提案され
ている。例えば、フィックス剤に代表される一リカチオ
ン系化合物をあらかじめ繊維に付与し、アニオン性染料
で染色する方法があるが、これらの化合物は繊維との結
合力が弱い為、耐久性に劣シ、その結果染色竪牢度が悪
くなるなどの問題点がある。さらに特公昭６１−６０１
９４号公報に開示されている第４級窒素原子を含有する
単量体をセルロース系繊維内で重合させることによシア
ニオン性染料の染着性を向上させるといった染色方法に
ついては、カチオン性モノマーの重合反応が繊維の非晶
領域で行なわれる為、繊維の硬化や水分率の低下が起こ
って、セルロース系ｆｆ１ｍのもつ優れた風合や特徴を
失ってしまうという問題点がある。更に又、これら繊維
吸着型あるいは繊維内重合型化合物の欠点を克服すべく
、繊維と化学結合によシ反応する第４級アンモニウム塩
含有の化合物が提案されている。

（特公昭３９−５９８５号公報、特公昭４６−４０５１
０号公報、特開昭６０−９９８０号公報）。その−例と
して特公昭３９−５９８５号公報、特公昭４６−４０５
１０号公報記載の３−りｃ１０−２−ヒドロキシグロビ
ルトリメチルアンモニウムクロライドがあるが、これは
−官能基型の化合物であるため、繊維との結合力が弱く
、処理後の安定性や耐久性に乏しいという問題点がある
。その上、処理中あるいは処理後においてトリメチルア
ミンが発生し、悪臭公害の原因ともなることから、実用
化には問題がある。

一方、特開昭６０−９９８０号公報に開示されている多
官能盟の化合物として、例えばトリメチレン−ビス（３
−クロＣ！−２−ヒドロキシグロビルジメチルアンモニ
ウムクロライド）があるが、これについては複数の反応
基によシセルロースとセルロースが架橋され、繊維構造
が緻密になシ、結果として処理量の増加に伴なう繊維の
強度低下中膨潤度の減少といり九問題を銹発することに
なる。

また、前述化合物の共通した問題点として、得られたカ
チオン化セルロースとアニオン性染料トの親和性が強す
ぎて均染性が得られないという事実がある。以上の点か
ら、従来のカチオン化セルロースｍ、ｍは染色性は向上
するものの、均染性・安定性・作業性等において問題が
あシ、実用化にはほど遠いものであることが判明し喪。

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明者らは、上述の欠点に鑑み、鋭意研究を行った結
果、カチオン性化合物の構造とこれらの問題点とは密接
な関係をもっていることが判ったつすなわち、従来のカ
チオン化セルロースに閲スる問題点（安定性、均染性、
強度、！＃潤度）はカチオン性化合物の分子構造を検討
することで解決される。例えば、安定性、耐久性を向上
させるには化合物と繊維との反応点を増やすべく、化合
物中の官能基の数を増やす必要がある。また強度及び膨
潤度の低下や均染性が得られないといった問題点につい
ては、化合物の分子の長さ、更に詳しくは、イオン帯電
している複数の窒素間の距離をある一定の値にすること
で解決されるということが判明し九。これは窒素−窒素
間の距離がイオンの電荷分布やセルロースの構造に多大
な影ｔｊｉを与えているためと考えられる。一方、この
ような研究結果によシ得られた化合物を天然セルロース
ｔｉｔｓに付与したところ、その効果はほとんど認めら
れなかったのに対し、再生セルロース繊維においては安
定性、均染性等において、優れた効果を示すことが判っ
た。

以上の結果に基づき、ある特定の化合物で再生セルロー
ス繊維を処理すれば前述のような問題点がすべて解決さ
れることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわ
ち本発明の目的は、染色性、経済性、及び安全性に優れ
た再生セルロース像線の製造方法を提供するものである
。

く問題点を解決する為の手段〉 すなわち、本発明は再生セルロース繊維を一般式（Ｉ）
で示されるカチオン性化合物（以下、カチオン化剤と称
する。）で処理することｔ−％徴とする改良された再生
セルロースｔＲｍの製造方法である。

一般式（Ｉ） 〔式（Ｉ）中、Ａ、、Ａ２．Ａ３及びＡ４はそれぞれ水
素、炭素数１〜１８のアルキル基、シクロアルキル基。

アリール基、又は炭Ａａ７〜１８のアラルキル基であシ
、Ｘは１以上の整数であムＢ１及びＢ２は共に水素の場
合を除くそれぞれが水素、炭素数が１８を超えると液安
定性の問題があ多繊維の処理において好ましくない。Ｘ
については実用的には３以下が好ましい。Ｘが大きくな
ると液安定性の問題がある。

本発明は、カチオン化剤を含む水溶液あるいはカチオン
化剤とアルカリを含む水溶液で処理する。

アルカリとしては、ＮａＯＨ，ｘｏｕ、　Ｎａ２Ｃｏ、
、　Ｋ２ＣＯ，。

（Ｎｕｓ）２ｃｏｓ、　（ＮＨ４）、Ｃｏ　　あるいは
その他のアルカリ性物質及びこれらの混合物が使用可能
である。

具体的な処理方法としては、浸漬法やバンディング法、
捺染法やスプレー法等が挙げられ、処理温度は浸漬法で
は０〜１５０℃であシ、他の方法では０〜２００℃で乾
熱あるいは湿熱のいずれでもよい。処理時間は処理温度
や処理方法によシ、適宜選定される。本発明におけるカ
チオン化剤（Ｉ）の使用量は繊維材料の種類、及び処理
方法等に応じて任意に変えられるが、好ましくは１〜２
００１／ノの処理液が適当である。上述の処理によシ反
応させた後、水洗によシ未反応のカチオン化剤及びアル
カリを除去する。ま九、必要に応じて酸を添加して中和
してもよい。尚、本発明における再生セルロース繊ｔａ
トハ、ビスコース法レーヨン、銅アンモニア法レーヨン
、ポリノジックレーヨンを指し、又、これらの処理状態
は、ワタ、糸、織物、編物、いずれの形態でもよく、他
素材との混紡、混繊、交撚交編、交織したものであって
も何ら構わない。

本発明のカチオン化再生セルロース繊維は、従来のセル
ロース系繊維の染色に用いられる直接染料や反応性染料
、建染染料に対して侵れた染着性を示し、従来の染色に
欠かせなかった塩頌やアルカリ等の添加や固着剤による
後処理が不要になシ、かつ又低温短詩間での染色が可能
になシ、更には、染色後の廃水処理工程が不要になる郷
、経済性、作業性、安全性に優れた繊維を提供できる。

また本発明によυ、省エネルギー省コストを図ろうとす
る染色加工プロセスの合理化に大いに貢献するものであ
るといえる。

一方、今フで染色不可能であった酸性染料や含金染料で
の染色が可能になるという特長がある。

酸性染料は獣毛繊維やポリアミド系繊維の代表的な染料
であるが、この染料による染色が可能になると、複合素
材の同色染めや、単一素材の異色染めが、−浴で可能に
なる等、染色上の汎用性が高くなる。

また、本発明のカチオン化再生セルロース繊維は、従来
の再生セルロース繊維に比べて、繊維の強度や膨潤度が
ほとんど変化せず、柔軟性や吸湿性についてはむしろ増
加する傾向に６る。すなわち本発明のカチオン化再生セ
ルロース繊維は、染色性の向上のみならず、風合、性質
においても、従来の再生セルロース繊維以上に優れた特
徴を示すといえる。

更に％車すべき事実として、本発明のカチオン化再生セ
ルロース繊維は、従来の再生セルロース繊維に比べて湿
潤堅牢度がかなり向上する。これは、染料−繊維間の結
合力が従来のものよシ強固になったことに原因があると
考えられるが、この様な処理によシ、従来の再生セルロ
ース繊維の欠点がカバーできるという結果に至ったこと
は、今までにない穢維の染色性改良方法として、きわめ
て注目すべき発明であるといえる。

く実施例〉 以下、実施例を以りて、本発明を更に詳説する。

実施例１ 精練したレーヨン白布を浴比１：５０で別表ＩＫ記載の
カチオン化剤（＾９０ｇ／）　を含む水溶液に浸漬し、
加熱昇温し、６０℃で苛性ソーダ管添加し、６０分間Ｍ
３！する。その後、水洗、酢酸水溶液゛にて中和し、さ
らに水洗脱水、乾燥し、カチオン化レーヨン布１に得た
。尚、苛性ソーダは固形分換算でカチオン化剤（り重量
１００に対し、１２とする。

前記カチオン化し−ヨン布ｔダイアジッド　アリゾリン
　ライト　ブルー４ＧＬ　（Ｄｉａｃｉｄ　Ａｌｌｚａ
ｌｉｎｅｌｌｇｈｔ　Ｂｌ鶴・４ＧＬ）　２００係（三
菱化成工業（株）製　酸性染料）　１４ｏｖｆ　、　ｐ
Ｈ３，５、浴比１：５０にて９０℃、３０分間染色した
。その後、水洗、ソーピング、脱水、乾燥して青色のカ
チオン化し一ヨン布を得た。

比較例１ 別！！ｌに記載のカチオン化剤（４）の代わシに、トリ
メチレンげス（３クロＣ：１２ヒドロキシグロビルジメ
チルアンモニウムクロライド）化合物を用いた他は実施
例１と同様の処理を行った。

上記の方法によ〕得られた実施例１および比較例１の染
色布の染色特性について表１に示す。

表　　　　１ ”）　Ｋ／ａ値：　Ｋｕｂ＠ｌｋａ　Ｍｕｎｋ　２数の
式によシ計算され、染色物の濃度と比例関係にるる。こ
こではマクベスＳ　−２０２０側色器によ〕測定した。

表１の結果よシ明らかな如く、本発明品は比較例に比べ
て、均染性にすぐれ、染着性もかなり向上している。

実施例２ 精練したレーヨン白布を別表１に記載のカチオン化剤（
Ｂ）９０ｇ＃と苛性ソーダ１０１／／ｌの混合水溶液中
に浸漬し、マングルで８０４に絞シ、ロールに巻取った
後、ポリエチレンシートにて密封し、２０℃で２０時間
放置し、続いて水洗以降は実施例１と同様の処理を行な
りた。

前記カチオン化し−ヨン布ヲコールドパッドパッチ法に
よシ、スミフィックスブリリアントブルーＲ（Ｓｕｍｌ
ｆｌｘＢｒｌｌｌ　Ｂｌｕ＠Ｒ）　（住友化学製、反応
性染料）　１０１１／ｌ、２０℃、１６時間の条件で染
色を行なった。この時、従来の反応性染料染色に必要な
塩、及びアルカリは添加していない。

比較例２ 別表１に記載のカチオン化剤（Ｂ）の代わりに、３クロ
ロ２ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニ′ウムクロ
ライド金用いた他は実施例２と同様の処理を行った。

上記Ｏ方法により得られた実施例２および比較例２の染
色物ＯＫ／Ｓ値を測定し、更にこの試料を数回洗濯した
時の染着量（Ｋ／８値）の変化を測定し、その結果を表
２に記す。

浅　　　２ 以上の結果よシ、本発明品は比較例に比べて、染着性、
安定性、耐久性に優れている。

また比較例は、洗潅後の乾燥にて悪臭が発生し実用化に
はほど遠いものであることが確認された。

実施例３ 精練したペンペルグ（旭化成工業（株）・・・銅アンモ
ニア法レーヨン）白布を実施例１と同じ処理法でカチオ
ン化し、続いてカヤラスフグラレッドＥＷＳ　（Ｋａｙ
ａｒｕｓ　５ｕｐｒａ　Ｒｅｄ　ＥＷＳ）　（日本化薬
（株）製直接染料）　２０１１／ｌ濃度の染液に浸し、
マングルで８０係に絞った後、テンターで１００℃１分
間乾燥させ、続いて水洗、ソーピング、脱水、乾燥を行
なった。この時、芒硝等塩の添加は一切行なっていない
。

比較例３ ペンベルブ白布の代わシに綿布を用いた他は、実施例３
と同条件で、カチオン化、染色を行なった。実施例３お
よび比較例３の染色布の染着性（Ｋ／Ｓ値）、染色堅牢
度（水、洗潅、耐光）の結果は表３−１及び３−１１に
示す。

表３−１ 表３″″　■　　（級） 以上よシ、本発明品は、優れた染着性、均染性堅牢度が
得られるのに対し、比較例は染色後の、安定性、耐久性
に劣ったものでらりた。

さらに実施例では、ノ譬ツド・ドライというきわめて合
理的な染色プロセスを採用したにもがかわらず、本発明
品は、十分な染着性と堅牢度が得られた。

実施例４ 精練したレーヨン白布を実施例２と同様の方法でカチオ
ン化し、続いてカヤノールミリングブルー　ＧＷ　（Ｋ
ａｙａｎｏｌ　Ｍｉｌｌ、　Ｂｌｕｅ　ＧＷ　）　（日
本化薬（株）製、酸性染料）、カヤラススゲラブル−４
Ｇ（Ｋａｙａｒｕａ　５ｕｐｒａ　Ｂｌｕｅ　４Ｇ）　
（日本化薬（株）製、直接染料）、スミフィックススプ
ラプルーＢＲＦ（ＳｕｍｌｆＬｘ　５ｕｐｒａ　Ｂｌｕ
ｅ　ＢＲＦ）　（住友化学（株）製。

反応性染料）のそれぞれの染料にて、各１４ｏｗｆの濃
度でいずれも６０℃、３０分間染色した。

比較例４ カチオン化処理していないレーヨンについても実施例１
と同様の染色を行なった。

上述の方法によシ得られた実施例４および比較例４の染
色布の染着性について光４に示す。

衷　　４ 比較例５ 実施例４と同様の反応性染料及び直接染料を用いて、精
練したレーヨン白布を次の条件で染色した。反応性染料
については、染液中にあらかじめ芒硝３０１／ノを加え
ておき、昇温（６０℃）後、Ｎａ　２　ＣＯａ　１０１
／ｊ加え、６０分間染色する。直接染料については、昇
＠（９０℃）後、芒硝２０１１／ｊ添加し、６０分間染
色する。このような通常の染色法で得られたレーヨン染
色布と実施例４で得られたカチオン化レーヨン染色布に
ついて、Ｋ／Ｓ値、湿潤堅牢度の比較をしたデータを表
５に示す。

表　　５ 韓λ１″”ｓａ６２０ｎｍ　　　””λ０″”−６４０
ｎｍ以上の結果よシ、本発明のカチオン化再生セルロー
ス繊維は、従来の再生セルロース繊維に比べて湿潤瓢牢
度がかなシ向上するということが確認できた。

実施例５ レーヨン５０ｄ、シルク１００ｄを交撚して成る平織物
ｔ−災施例２と同様の処理方法でカチオン化し、捺染を
実施した。糊条件は以下に示す。

反応性染料　　”２０ 糊　剤ニスノーアルギンＭ（４係）７０９使用染料 スミフィックススゲライエロー３ＲＦ　　（住友化学（
株）製造）（８ｕｍｌｆｉｘ　８ｕｐｒａ　Ｙｅｌｌａ
ｇｆ３ＲＦ）スミフィック切プリリ′アン′トレッドＣ
Ｆ　　　（）〆 （Ｓｕｍｉｆｌｘ　５ｕｐｒａ　Ｂｒ１ｌｌ　Ｒｅｄ　
ＧＦ）スミフィックススプラプルーＢＲＦ　　　　（＃
　　　　　）（Ｓｕｍｉｆｉｘ　８ｕｐｒａ　Ｂｌｕ＠
ＢＲＦ）印捺後１００℃で１分間乾燥し、ＨＴスチーマ
−で１０５℃、１５分間湿熱処理を行った。続いて、脱
糊、水洗、ソーピング、脱水、乾燥を行った。尚、ソー
ピング剤として、ビスノールＲＫ（一方社油脂工業（株
）製、アニオン性活性剤）２ｃｃ／ｌを使用した。

以上の過程を経て得られたカチオン化レーヨンシルク交
撚織物は非常に鮮明で、かつ同色に染色されていた。

実施例６ レーヨン７０％、ウール３０幅混紡糸（４０綿番手）よ
シ成る天竺織物管実施例１と同様の条件でカチオン化処
理し、以下の条件で染色した。

染料：カヤノールミリングブルーＧＷ　（Ｋａｙａｎｏ
ｌＭｌｌｌ、　Ｂｌｕｅ　ＧＷ　）　（日本化薬（株）
製。

酸性染料）２％ｏｗｆ 浴比：１：５０ 温反：９０℃　　　時間＝３０分 以上の過程を経て得られたカチオン化レーヨンクール混
紡織物は、濃色でかつ同色に染まってい喪。

実施例７ 精練されたレーヨン白布を、別表１に記載のカチオン化
剤（ＣＩ９０１１／１１．苛性ソーダ１０１１／１浴中
に浸漬しマングルで８０係に絞りた直後、スミフィック
ス　スプラ　ブリリアントレッドＧＦ（Ｓｕｍｌｆｌｘ
　５ｕｐｒａ　Ｂｒ１１１．　Ｒｅｄ　ＧＦ）　（住友
化学（株）製９反応性染料）　１０１１／ｌ浴中に浸漬
しマングルで絞シ、１００℃　１分間乾燥する。続いて
前記布を水洗、ソーピング、脱水、乾燥する。

以上の過程よシ得られたカチオン化レーヨン布は、非常
に鮮明で濃色、均染に染まっていた。

実施例８ 精練されたペンペルグ白布を、別表１に記載のカチオン
化４１（ｃ）　１００１／ｌとカヤラススゲライＩＣ！
　−ＲＬ　（Ｋａｙａｒｕｓ　５ｕｐｒａ　Ｙｅｌｌｏ
ｗ　ＲＬ）　（日本化薬（株）製、直接染料）１０．９
／Ｊを含む混合水溶液中に浸漬後、マングルで８０係に
絞シ、１００℃。

１分間乾燥する。水洗以降の工程は、実施例７と同様で
ある。

上述の過程を旺て得られたカチオン化ベンペルグ染色布
は、かなり濃色でかつ均染に染まっていた。

実施例９ 精練されたペンペルグ編地を実施例１と同様の方法でカ
チオン化した。

比較例６ 精練されたベンペルグ編地を樹脂加工剤スミテックスレ
ジンＭＳ−１８（Ｓｕｍｉｔ＠ｘ　Ｒｅａｌｍ　ＮＳ−
１８）　（住友化学（株）製−ブリオキブール系樹脂加
工剤）１５係とスミテックスアクセレレーターＸ−８Ｘ
−８０（Ｓｕ＠ｘ　Ａｃｅ　Ｘ−８０）　（住友化学（
株）製、複合金属塩触媒）４．５４の混合水溶液に浸漬
し、マングルで８０係に絞った後、１００℃で１分間乾
燥、更に１６５℃で２分間熱処理し次。

以上の様にして得られた実施例９および比較例６のベン
ペルグ編地と更に精練上が９のペンペルグ編地について
、飽和水分率、膨潤度強度の測定結果を表９に示す。尚
、強度については編地をデニットし、糸条で測定した。

又、吸水性はパイシック法にて測定した。

表　　９ 以上の結果よシ、本発明品は樹脂加工品に比べて、再生
セルロース繊維のもつ優れた諸性質を保持し、さらに従
来の再生セルロースｆｆｆａに比べて吸水性も向上する
。

以下余白 別表１ １カチオン化剤（Ａ）　　　　　　　　　　　　　　　
　　　１「 □ □カチオン化剤（均 □ カチオン化剤（Ｃ） く本発明の効果〉 以上の結果から明らかな如く、本発明のカチオン化再生
セルロース繊維は従来提案されてきたカチオン化セルロ
ース繊維と比較して、柔軟性、膨潤度、吸湿性等の諸性
質にすぐれ、従来のカチオン化セルロース繊維の欠点（
耐久性、均染性に劣る）を克服し、更には、湿潤堅牢度
を従来の再生セルロース繊維よ＃）著しく向上させるも
のである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一般式（ I ）で示される化合物で処理する事を特徴と
   する再生セルロース繊維の製造方法。 一般式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） 〔式（ I ）中、Ａ＿１、Ａ＿２、Ａ＿３及びＡ＿４は
   、それぞれ水素、炭素数１〜１８のアルキル基、シクロ
   アルキル基、アリール基又は炭素数７〜１８のアラルキ
   ル基であり、ｘは１以上の整数、Ｂ＿１及びＢ＿２は、
   共に水素の場合を除くそれぞれが水素、▲数式、化学式
   、表等があります▼（Ｘはハロゲン原子）、▲数式、化
   学式、表等があります▼又は▲数式、化学式、表等があ
   ります▼であり、Ｙは酸残基である。〕