JP2002004169A

JP2002004169A - 添加助溶剤の共存効果を利用した高圧二酸化炭素による繊維および縫製品の洗浄、染色または機能加工

Info

Publication number: JP2002004169A
Application number: JP2000224631A
Authority: JP
Inventors: Kenji Mishima; 健司三島
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-06-20
Filing date: 2000-06-20
Publication date: 2002-01-09

Abstract

(57)【要約】【課題】超臨界、亜臨界または液体二酸化炭素と極性有
機溶媒を用いて、合成繊維、天然繊維及び混紡織物を洗
浄、染色、撥水加工、柔軟加工、抗菌加工する方法を得
る。【解決手段】超臨界、亜臨界または液体二酸化炭素とエ
タノールや酢酸などの極性溶媒の混合物が混合時のみに
極めて大きな溶解力を示す特異的共存効果を利用するこ
とによって、洗浄、染色、機能性加工を可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、繊維、織物、混紡織物
または縫製品の洗浄、染色、撥水加工、柔軟加工または
抗菌加工に関し、さらに詳しくは、極性溶媒を含む液体
又は超臨界状態の二酸化炭素が、一般に二酸化炭素に対
して溶解性の極めて小さい汚染物質、染料、柔軟剤、撥
水剤または抗菌剤を溶解する特異的な溶媒の共存効果を
利用した繊維の洗浄、染色、柔軟加工、撥水加工、抗菌
加工などの機能加工に関する。

【０００２】

【従来の技術】衣服に代表される繊維または縫製品の製
造分野では、その製品価値を高めるために、繊維の洗
浄、染色ならびに抗菌、柔軟、撥水等の機能性加工を行
なっている。しかし、これら繊維の洗浄、染色および染
色後の加工プロセスでは、ジクロロメタンなどの塩素系
有機溶剤のように人体に有害な有機溶剤を用いる場合が
多く、それらの処理工程で大量の廃液を出すため、環境
汚染が問題になっている。

【０００３】そこで近年、従来の繊維の洗浄、染色及び
その後の各種加工方法に比べ、廃液の排出量が極めて少
ない方法として液体及び超臨界二酸化炭素を用いた方法
が提案されている。超臨界二酸化炭素は一般に無毒で、
臨界温度が３０４．２Ｋであるため、操作温度が３０
８．１５Ｋ程度の常温付近であり、かつ安価であること
から、液体及び超臨界二酸化炭素を用いた多くのプロセ
スが検討されている（特開平８−１０４８３０、特開平
８−１１３６５２、特開平１１−４７６８１）。

【０００４】液体及び超臨界二酸化炭素を用いた洗浄分
野での利用方法としては、難洗浄物のドライクリーニン
グ法（特開平８−２９０１２８）、精密機械や半導体部
品の洗浄方法（特開平８−１００１９７）が開発されて
いる。しかしながら、これらの洗浄方法でも、除去可能
な汚れの成分は二酸化炭素に比較的溶解する油成分等に
限定されており、極性の高い物質の除去には、適用でき
ないようである。

【０００５】二酸化炭素を用いた極性物質の洗浄方法と
しては、フッ素系界面活性剤を用いた方法が開発されて
いる（ＤｅＳｉｍｏｎｅら、Ｎａｔｕｒｅ、３８９、３
６９（１９９７））。しかしながら、この方法では使用
する界面活性剤が親二酸化炭素性のフッ素系官能基系お
よび親水基を有する特殊な界面活性剤を合成する必要が
あり、実用的ではなかった。

【０００６】また、液体及び超臨界二酸化炭素を用いた
染色方法としては、超臨界二酸化炭素中に分散染料を溶
解させポリエステル繊維、ポリプロピレン等の合成繊維
を染色する方法が開示されている（特開平５−１３２８
８０）。また、疎水性の繊維に対しても、分散蛍光増白
剤を用いて疎水性繊維材料を蛍光増白する方法（特開平
５−２４７８４１）が既に開示されている。しかしなが
ら、これらの方法では染色可能な染料は、二酸化炭素に
対して比較的、高い溶解性を示すアゾ系およびアントラ
キノン系の非イオン性の染料に限定されている。また、
繊維についても、二酸化炭素と親和性の好ましいポリエ
ステル繊維やポリエチレンテレフタレート等の合成繊維
に限定されているため、セルロース系繊維などの極性の
高い天然繊維などへの染色は困難なようである。

【０００７】上記の様な染料でセルロース系素材を染色
するためには、素材の改質が必要である。セルロース繊
維素材の改質については、アミノ化したセルロース／ポ
リエステル混紡織物を繊維反応性分散染料に用いて染色
する方法（特開平８−７４１８５）がある。この方法で
は、超臨界中での染色が可能になるが、繊維の表面の改
質のために工程が煩雑になるとともに、素材の持つ本来
の風合いが失われるといった欠点が生じる。さらに、製
品染色への応用に関してはこれまで全く検討がなされて
おらず、実用上の問題等も全く把握されていない。

【０００８】撥水加工に用いられる撥水剤として利用さ
れているフッ素系およびシリコン系樹脂は、液体および
超臨界二酸化炭素に比較的溶解することが知られており
（Ｃｏｓａｎｉ，Ｓｍｉｔｈ，Ｊ．Ｓｕｐｅｒｃｒｉｔ
ｉｃａｌＦｌｕｉｄｓ，３，５１（１９９０）），フ
ッ素系およびシリコン系を重合，微粒化する研究が行わ
れている（ＤｅＳｉｍｏｎｅｅｔａｌ．，Ｓｃｉｅ
ｎｃｅ，２６５，３５６（１９９４））。しかしなが
ら，それら得られた粒子を繊維の撥水加工に応用した例
は見あたらないようである。

【０００９】柔軟加工に用いられる柔軟剤には、公知の
事実として、エステルアンモニウム型柔軟材や、ジ長鎖
アルキルジ短鎖アルキル第４級アンモニウム塩が用いら
れている。しかしながら、それら液体および超臨界二酸
化炭素にほとんど溶解せず、繊維の柔軟加工に応用した
例は見あたらないようである。

【００１０】また，抗菌剤として知られているカテキ
ン、キトサン及びフラボン類は，超臨界二酸化炭素抽出
を用いて，植物等の天然物から効果的に抽出できること
が示されている（Ｕｃｈｉｙａｍａｅｔａｌ．，
Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｅｎｇ．Ｄａｔａ，４２，（３），５０
７（１９９７）、特開平６−１８４５９１）。しかしな
がら，超臨界二酸化炭素に溶解した抗菌物質を繊維と接
触させ、繊維中に浸透させることで繊維の抗菌加工に適
用する方法は繊維と抗菌物質の親和性の差から困難なよ
うである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記に鑑み、
廃液等の排出により環境に悪影響を及ぼさずに、液体お
よび超臨界状態の二酸化炭素と極性溶媒の混合流体に、
一般に純粋な二酸化炭素に対しての溶解度の小さい極性
汚染物質、極性染料、撥水剤、柔軟剤または抗菌剤を溶
解させ、一連の繊維加工分野である洗浄、染色、撥水加
工、柔軟加工、または、抗菌加工技術を提供することを
目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、極性汚
染物質、極性染料、撥水剤、柔軟剤、抗菌剤を液体又は
超臨界状態の二酸化炭素と極性溶媒の混合流体中に溶解
させ、それらの溶媒を繊維と接触することで繊維の染
色、洗浄、撥水加工、柔軟加工、または、抗菌加工を行
なうところにある。

【００１３】また、本発明の要旨は、極性溶媒を選択的
に添加することで、繊維と二酸化炭素の親和性の制御を
行い、従来困難とされていた繊維および混紡織物の洗
浄、染色、撥水加工、柔軟加工、または、抗菌加工を行
なうところにもある。

【００１４】本発明で適用できる繊維には特に限定され
ず一般に使用されている合成繊維および天然繊維を挙げ
ることができる。このようなものとして、例えば、ナイ
ロン、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ア
クリル、ビニロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リウレタン、ポリ塩化ビニール、ビニリデン、アラミ
ド、麻、絹、綿、レーヨン、キュプラを挙げることがで
きる。

【００１５】本発明においては、二酸化炭素及び極性溶
媒を用いて、目的物質を二酸化炭素相に溶解する。上記
極性溶媒としては特に限定されず、例えば、極性溶媒が
メタノール、エタノール、プロパノール、アセトン、ア
ンモニア、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルス
ルホキシド、水、酢酸等を挙げることができる。いずれ
も人体への影響が少なく、環境汚染の心配がない。

【００１６】本発明で適用できる染料は特に限定され
ず、トリフェニルメタン系、ジフェニルメタン系、キサ
ンテン系、アクリジン系、アジン系、チアジン系、テア
ゾール系、オキサジン系、アゾ系の塩基性染料、ピラゾ
ロンアゾ系、アントラキノン系、トリフェニルメタン
系、ニトロソ系、アジン系、キノリン系の酸性染料、ベ
ンゼンアゾ系、複素環アゾ系、ジスアゾ系、アントラキ
ノン系、キノリン系、ニトロ系の分散染料、スチルベン
アゾ系、連続アゾ型ポリアゾ系の直接染料を挙げること
ができる。

【００１７】本発明で適用できる撥水剤は特に限定され
ず、一般に使用されている撥水剤を挙げることができ
る。このようなものとして、例えば、ポリビニリデンフ
ルオリド、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプ
ロピレン、テトラフルオロエチレン／エチレン共重合
体、エチレン−モノクロルトリフルオロエチレン共重合
体、パーフルオロアルキルアクリレート系、ジメチルポ
リシロキサン系の撥水剤を挙げることができる。

【００１８】本発明で適用できる柔軟剤は特に限定され
ず、一般に使用されているエステルアンモニウム型柔軟
材を挙げることができる。このようなものとして、例え
ば、プロピレングリコール、グリセロールエステル、グ
ルコースエステル、ペンタエリトリトールエステル、シ
ョ糖エステル、プロピレングリコールエステル、ビスメ
チル−α−Ｄ−グルコピラノシドエステル、ジ長鎖アル
キルジ短鎖アルキル第４級アンモニウム塩等を挙げるこ
とができる。

【００１９】本発明で適用できる抗菌剤は特に限定され
ず、一般に使用されている抗菌剤を挙げることができ
る。このようなものとして、例えば、カテキン、キトサ
ン、フラボン、アクリロニトリル、カルボキシル基、ス
ルホン酸基、硫酸基又は燐酸基であるアニオン性官能基
を１分子中に複数個有するポリアニオン等を挙げること
ができる。

【００２０】以下に、本発明に使用する超臨界二酸化炭
素中において、洗浄、染色及び機能性加工を施す装置を
具体的に説明する。図１に示す如く、超臨界二酸化炭素
中における洗浄、染色及び機能性加工装置は、二酸化炭
素及び添加助溶剤を昇圧する昇圧部、試料を溶解する染
料溶解槽、その下流に設けられた染色、洗浄、機能加工
を行う混合槽及び二酸化炭素と染料を分離する分離槽を
備えており、分離・回収された二酸化炭素及び染料は、
再利用することができる。

【００２１】昇圧部２は、超臨界流体としての二酸化炭
素用と溶離液用の２つのポンプを有しており、液体二酸
化炭素の昇圧用ポンプへ供給するボンベ１を備えてい
る。本実施例では、ボンベ１として、サイフォン式の液
体二酸化炭素ボンベを使用している。

【００２２】ボンベ１と昇圧用ポンプとの間には、乾燥
剤が充填された乾燥管（図示省略）が設けられており、
ボンベ１からの液体二酸化炭素がこの乾燥管を通過する
ことにより、液体二酸化炭素中の水分が除去される。な
お、本実施例では、乾燥管として、ＧＬサイエンス
（株）製のキャリヤーガス乾燥管（ＧａｓＤｒｉｅｒ
ｓ）材質ＳＵＳ３１６、最高使用圧力２０ＭＰａ、内径
３５．５ｍｍ、長さ３１０ｍｍのものを使用している。
また、乾燥剤としては、ＧＬサイエンス（株）製のモレ
キュラーシーブ（１／１６ｉｎｃｈＰｅｌｌｅｔ）を
使用している。

【００２３】また、昇圧部は、冷却ユニット（図示省
略）を備えている。なお、本実施例では、冷却ユニット
として、ヤマト科学製ＢＬ−２２を使用している。冷却
ユニット内には、エチレングリコールが充填されてお
り、このエチレングリコールが約−２６１．１５Ｋに冷
却されるようになっている。上記乾燥剤によって、水分
が除去された液体二酸化炭素は、このエチレングリコー
ルによって冷却され、昇圧用ポンプに供給される。

【００２４】昇圧用ポンプとしては、ＧＬサイエンス
（株）製の高圧用シングルプランジャーポンプＡＰＳ−
５Ｌ（最大圧力５８．８ＭＰａ、常用圧力４９．０ＭＰ
ａ、流量０．５〜５．２ｍｌ−ｍｉｎ^−１）を使用して
いる。昇圧用ポンプのヘッド部分には、液体二酸化炭素
の気化を防ぐために冷却器を装着している。また、乾燥
管と冷却ユニットの間には、フィルターを設けており、
このフィルターによって、ゴミなどの不純物を除去し、
昇圧用ポンプ内に不純物が混入するのを防止する。な
お、本実施例では、フィルターとして、細孔平均径が約
１０μｍのもの（ＧＬサイエンス（株）製ＦＴ４−１０
型）を使用している。

【００２５】また、二酸化炭素昇圧部には、圧力調節弁
（図示省略）を設けており、この圧力調節弁によって、
昇圧部および混合部の系内の圧力を任意の圧力に設定す
る。なお、本実施例では、圧力調節弁として、ＴＥＳＣ
ＯＭ製の２６−１７２１−２４を使用している。この圧
力調節弁は、圧力士０．１ＭＰａ以内の精度で系内の圧
力を制御でき、最大使用圧力は４１．５ＭＰａとなって
いる。

【００２６】昇圧部２と混合部５との間に、染料混合部
３を配置しており、この染料混合部４によって染料を仕
込み、超臨界流体と混合することができる。

【００２７】また、本実施例の昇圧部２と混合部５の間
には、安全性を確保するために、安全弁を設けている。
本実施例では、安全弁として、ＮＵＰＲＯ製のスプリン
グ式のものを使用しており、系内の圧力が３４．３ＭＰ
ａで作動するように調整・検定してある。

【００２８】混合部５は、槽全体の高さ調節が可能な恒
温槽内に設置した。昇圧部から供給される液体二酸化炭
素は、予熱カラム（Ｐｒｅｈｅａｔｅｒ）へ送られる。
予熱カラムは、溶媒（二酸化炭素）を平衡温度まで予熱
し超臨界流体にするためのものであり、１／８ｉｎｃｈ
ステンレス管（ＳＵＳ３１６，外径３．１７５ｍｍ，内
径２．１７ｍｍ，長さ約４ｍ）を直径５５ｍｍ、長さ１
４０ｍｍのスパイラル状に変形して、恒温槽中に設置し
た。

【００２９】予熱カラムにより超臨界流体とした二酸化
炭素は、流体の逆流を防止する逆止弁（ＡＫＩＣＯ製Ｓ
Ｓ−５３Ｆ４：最大使用圧力３４．３ＭＰａ）を通過
し、ストップバルブを調節することにより混合セルに導
入される。ストップバルブは、混合セル内の気相部分の
圧力を上昇させ試料溶液が直接噴出することを防ぐため
に設置した。

【００３０】混合部５内の混合セルは、クイック開閉型
混合セルであり、材質ＳＵＳ３１６、設計圧力３９．２
ＭＰａ（４００ｋｇ／ｃｍ^２）、設計温度４２３．１５
Ｋ（１５０℃）である。セル内の圧力は、山崎計器製作
所製ブルドン式圧力計Ｅ９３００４６Ｂ（最大圧力４
９．０ＭＰａ）により測定した。また、この圧力計６の
検定に司測研（株）製エコノミー圧力計ＰＥ−３３−Ａ
（歪ゲージ式、精度±０．３％ＦＳ、ＦＳ：ｋｇｆ／
ｃｍ^２）を使用した。

【００３１】また、セル内の圧力上昇による爆発を防止
する目的でセルの上流側に安全弁を設置した。安全弁に
は、ＮＵＰＲＯ製（スプリング式、１７７−Ｒ３ＡＫＩ
−Ｇ）を使用し、系内の圧力が３４．３ＭＰａで作動す
るように調整・検定してある。

【００３２】超臨界流体（二酸化炭素）中に溶解された
試料と繊維は、恒温槽により操作温度まで昇温され、洗
浄、染色、撥水加工、柔軟加工、又は抗菌加工される。

【００３３】混合部５により排出される超臨界二酸化炭
素と染料の混合物は、分離回収セル７において、二酸化
炭素と染料に分離され、それぞれを再利用できる。

【００３４】

【実施例】上記の如く構成された超臨界二酸化炭素の洗
浄、染色、機能加工装置を使用して、繊維及び混紡織物
を洗浄、染色、機能加工する場合について例を上げて具
体的に説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定さ
れるものではない。なお、以下の実施例は、図１に示し
た装置を用いた。

【００３５】実施例１上記の装置を用いた繊維の洗浄方法を以下に示す。対象
よごれ溶液として、スピンドル油−６０％＋大豆油１０
％＋塩素化パラフィン２０％＋硫化油１０％の溶液を準
備した。洗浄時の、助溶媒としてエタノールを１００ｍ
ｌ用いた。また超臨界流体には、福岡酸素（株）製の二
酸化炭素を用いた。操作方法を以下に示す。

【００３６】まず、洗浄前のテストピースをキシレン及
びアセトンで清浄し、６枚一組で秤量した。その後、対
象汚れ溶液をテストピースに付着させ、一時間後に再度
秤量した。

【００３７】混合部４の中にテストピースを充填し、セ
ルを所定の位置に設置した。また、助溶媒も添加した。
次いで、バルブＶ３を閉じた状態で、ボンベ１より二酸
化炭素を供給し、二酸化炭素の上限圧力を圧力調節弁で
調節した。

【００３８】次いで、混合部の全てのバルブが閉じた状
態で、バルブＶ３，４を開け、混合部へ二酸化炭素ガス
を送った。混合セル内が操作圧力になるまでしばらく放
置し、次いで、バルブＶ５を開け、二酸化炭素を回収し
た後、所定時間経過後セルを開け、洗浄された繊維を回
収した。

【００３９】洗浄したテストピースを、乾燥後、再度６
枚１組で秤量し、式１により洗浄率を算出した。その結
果を図２に示した。

【００４０】図２より、テストピースは、満足のいく洗
浄が行われ、汚染物質が取り除かれていることが確認で
きる。また、図２に示すように溶剤にトリフルオロトリ
クロロエタンを用いたドライクリーニングの結果と同様
の洗浄結果を得ることができた。

【００４１】実施例２繊維の染色の実施例を以下に示す。染料としては、直接
染料であるＤｉｒｅｃｔＢｌｕｅ１（Ａｌｄｒｉｃｈ
製）１ｇを用いた。助溶媒としてエタノールを１０ｍ
ｌ、水を１０ｍｌ用いた。繊維には、綿、かなきん３号
（ＪＩＳＬ０８０３準拠）を用いた。また超臨界流体
には、福岡酸素（株）製の二酸化炭素（純度９９．５％
以上）を用いた。操作方法を以下に示す。

【００４２】予め、染料溶解槽４の中にて、直接染料を
溶解させた後、混合槽５の中におよび綿かなきん３号
（ＪＩＳＬ０８０３準拠）を充填し、エントレーナ部
２よりエタノール、水を注入した。セルを所定の位置に
設置した。次いで、バルブＶ２を閉じた状態で、ボンベ
１より二酸化炭素を供給し、二酸化炭素の上限圧力を圧
力調節弁で調節した。

【００４３】次いで、染料溶解槽３、混合槽４の全ての
バルブが閉じた状態で、バルブＶ３を開け、染料溶解槽
へ二酸化炭素ガスを送った。次いで、バルブＶ４を開
け、混合セル内が操作圧力になるまでしばらく放置し、
所定時間経過後、Ｖ−５を開け、染料を回収した後、セ
ルを開け、染色された繊維を回収した。

【００４４】染色の度合いを色差計（マイクロフラッシ
ュ社製；ｄａｔａｃｏｌｏｒ）を用いて測定した。測定
結果はＫ／Ｓ値（ＪＩＳＺ８７２２）を用いて評価
した。

【００４５】色差計による測定結果を図３に示す。色差
計による分析の結果、セルロース繊維は直接染料で染色
され、青色の染色が得られる。

【００４６】実施例３実施例２と同様に、染料に分散染料であるＤｉｓｐｅｒ
ｓｅＢｌｕｅ１４を用いて染色を行った。色差計で
の分析を行ったところ、セルロース系の繊維が分散染料
により染色されていることが確認できた。

【００４７】実施例４繊維の撥水加工の実施例を以下に示す。撥水剤にビニリ
デンフルオリドを用いて、超臨界二酸化炭素中で、繊維
と撥水剤を混合させ、撥水加工を行った。操作方法を以
下に示す。

【００４８】予め、染料溶解槽４の中に、テトラフルオ
ロエチレン１０ｇ、ブロックイソシアネート系架橋剤、
混合槽５の中におよび綿かなきん３号（ＪＩＳＬ０８
０３準拠）を充填し、エントレーナ部２よりエタノール
１００ｍｌを注入した。セルを所定の位置に設置した。
次いで、バルブＶ２を閉じた状態で、ボンベ１より二酸
化炭素を供給し、二酸化炭素の上限圧力を圧力調節弁で
調節した。

【００４９】次いで、染料溶解槽３、混合槽４の全ての
バルブが閉じた状態で、バルブＶ３を開け、染料溶解槽
へ二酸化炭素ガスを送った。次いで、バルブＶ４を開
け、混合セル内が操作圧力になるまでしばらく放置し、
所定時間経過後、セルを開け、撥水加工された繊維を回
収した。

【００５０】撥水度試験の結果、図４に示すように高圧
二酸化炭素を用いて、繊維に撥水性を付与することがで
きた。撥水加工時にテトラフルオロエチレンの添加量を
増加することにより、繊維の撥水性も向上した。

【００５１】実施例５繊維の抗菌加工の実施例を以下に示す。抗菌剤にカテキ
ン、助溶剤にエタノールを用いて、超臨界二酸化炭素と
エタノールの混合流体中で、繊維とカテキンを混合し、
抗菌加工を行った。操作方法を以下に示す。

【００５２】予め、染料溶解槽４の中に、カテキン５０
ｇ、混合槽５の中におよび綿かなきん３号（ＪＩＳＬ
０８０３準拠）を充填し、エントレーナ部２よりエタノ
ール１００ｍｌを注入した。セルを所定の位置に設置し
た。次いで、バルブＶ２を閉じた状態で、ボンベ１より
二酸化炭素を供給し、二酸化炭素の上限圧力を圧力調節
弁で調節した。

【００５３】次いで、染料溶解槽３、混合槽４の全ての
バルブが閉じた状態で、バルブＶ３を開け、染料溶解槽
へ二酸化炭素ガスを送った。次いで、バルブＶ４を開
け、混合セル内が操作圧力になるまでしばらく放置し、
所定時間経過後、セルを開け、カテキンにより抗菌加工
された繊維を回収した。

【００５４】抗菌性能は繊維製品衛生加工協議会で定め
られた菌数測定法により、黄色ブドウ状球菌による菌数
増減値差から検討した。菌数増減値１．６以上を抗菌性
が有効であると判断した。その結果、本発明において、
カテキンで表面加工を施した繊維は、菌数増減値差で
２．２であり、抗菌性を有するものであった。

【００５５】実施例６繊維の柔軟加工の実施例を以下に示す。プロピレングリ
コール、助溶剤にエタノールを用いて、超臨界二酸化炭
素とエタノールの混合流体中で、繊維とを混合し、柔軟
加工を行った。操作方法を以下に示す。

【００５６】予め、混合槽５の中にプロピレングリコー
ル（和光純薬工業（株）製）３０ｇ、助溶媒として、エ
タノールを５０ｍｌ注入し、綿（かなきん３号、ＪＩＳ
Ｌ０８０３準拠）１００ｃｍ^２を充填し、セルを所定
の位置に設置した。次いで、バルブＶ２を閉じた状態
で、ボンベ１より二酸化炭素を供給し、二酸化炭素の上
限圧力を圧力調節弁で調節した。

【００５７】次いで、全てのバルブが閉じた状態で、バ
ルブＶ３を開け、染料溶解槽へ二酸化炭素ガスを送っ
た。次いで、バルブＶ４を開け、混合セル内が操作圧力
になるまでしばらく放置し、所定時間経過後、セルを開
け、プロピレングリコールにより柔軟加工された繊維を
回収した。

【００５８】柔軟性試験の結果、本発明でプロピレング
リコールで表面加工を施した繊維は、柔軟加工により繊
維が軟化したことがわかった。

【００５９】

【発明の効果】以上のように、本発明による、混紡織物
の洗浄、染色、撥水加工、柔軟化工、及び抗菌加工方法
によれば、有害な有機溶媒を用いるため、環境に優し
い。また、溶質である染料や撥水剤等の試料を二酸化炭
素及び極性有機溶媒を用いて超臨界相に溶解、分散させ
ることにより、繊維を洗浄、染色、撥水加工、柔軟加
工、抗菌加工することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明により液体、亜臨界、超臨界状態の高圧
二酸化炭素を用いた洗浄、染色、撥水加工、柔軟加工ま
たは、抗菌加工する装置を示す図である。

【図２】本発明により超臨界二酸化炭素中における洗浄
の結果を示す図である。

【図３】本発明によりインジゴによる染色を行ったセル
ロース系繊維の色彩色差計による分析結果である。

【図４】本発明により撥水加工を行った試験結果を示す
図である。

【符号の説明】

１ボンベ２エントレーナ３昇圧部４染料溶解槽５混合槽６圧力計７分離槽８昇圧用ポンプＶ１〜Ｖ６ストップバルブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ１１Ｄ 7/04 Ｃ１１Ｄ 7/04 ４Ｌ０３１ 7/26 7/26 ４Ｌ０３３ 7/32 7/32 7/34 7/34 7/50 7/50 Ｄ０６Ｆ 43/00 Ｄ０６Ｆ 43/00 ＡＤ０６Ｍ 11/36 Ｄ０６Ｍ 13/10 11/76 13/148 13/10 15/03 13/148 15/256 15/03 15/31 15/256 23/10 15/31 Ｄ０６Ｐ 1/44 Ａ 23/10 5/20 ＺＤ０６Ｐ 1/44 Ｄ０６Ｍ 101:02 5/20 101:16 // Ｄ０６Ｍ 101:02 1/14 101:16 3/00 5/04 7/00 Ｚ 7/02 ＡＣＺＦターム(参考） 3B155 AA01 BA02 GA04 GA11 GA12 GA22 GA25 LA14 4H003 BA12 DA01 EA23 EA31 ED02 ED28 ED30 ED31 ED32 FA03 4H011 AA02 BA02 BB08 BB22 BC19 DA10 DH01 DH09 4H020 BA12 BA32 4H057 AA02 BA81 CA29 CB46 CB49 CC02 DA01 FA16 GA07 HA02 HA09 JA12 JA14 JB02 4L031 AA02 AA04 AA14 AA16 AA17 AA18 AA20 AA21 AA22 AB32 BA08 CA09 DA00 DA12 4L033 AA02 AA03 AA05 AA06 AA07 AA08 AB01 AB05 AC02 AC03 AC10 BA07 BA12 CA02 CA17 CA18 CA26 DA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】繊維、織物、混紡織物または縫製品を洗浄
する方法において、超臨界、亜臨界または液体状の高圧
二酸化炭素と極性溶媒を含む混合物が混合時のみに極め
て大きな溶解力を示す特異的共存効果を利用し、繊維に
付着したシミ、汚れ、ゴミなどの異物を高圧二酸化炭素
中に除去することを特徴とする繊維洗浄方法。
【請求項２】繊維、織物、混紡織物または縫製品を染色
する方法において、超臨界、亜臨界または液体状の高圧
二酸化炭素と極性溶媒を含む混合物が混合時のみに極め
て大きな溶解力を示す特異的共存効果を利用して染料を
溶解し、高圧二酸化炭素中において、繊維を染色するこ
とを特徴とする繊維染色方法。
【請求項３】繊維、織物、混紡織物または縫製品に撥水
などの機能性を付与する機能加工を施す方法において、
超臨界、亜臨界または液体状の高圧二酸化炭素と極性溶
媒を含む混合物が混合時のみに極めて大きな溶解力を示
す特異的共存効果を利用してビニリデンフルオリド、テ
トラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレンなど
の撥水剤を溶解し、高圧二酸化炭素中において、繊維を
機能加工することを特徴とする繊維加工方法。
【請求項４】繊維、織物、混紡織物または縫製品に柔軟
性などの機能性を付与する機能加工を施す方法におい
て、超臨界、亜臨界または液体状の高圧二酸化炭素と極
性溶媒を含む混合物が混合時のみに極めて大きな溶解力
を示す特異的共存効果を利用してプロピレングリコー
ル、グリセロールエステル、グルコースエステルなどの
柔軟剤を溶解し、高圧二酸化炭素中において、繊維を機
能加工することを特徴とする繊維加工方法。
【請求項５】繊維、織物、混紡織物または縫製品に抗菌
性などの機能性を付与する機能加工を施す方法におい
て、超臨界、亜臨界または液体状の高圧二酸化炭素と極
性溶媒を含む混合物が混合時のみに極めて大きな溶解力
を示す特異的共存効果を利用してカテキン、キトサン、
アクリロニトリルなどの抗菌剤を溶解し、高圧二酸化炭
素中において、繊維を機能加工することを特徴とする繊
維加工方法。
【請求項６】繊維がナイロン、ポリエステル、ポリエチ
レンテレフタレート、アクリル、ビニロン、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニー
ル、ビニリデン、アラミドなどの合成繊維、麻、絹、
綿、レーヨン、キュプラ等の天然繊維よりなる群から選
択された少なくとも一種である請求項１、２、３、４又
は５記載の繊維の洗浄、染色、撥水加工、柔軟加工及び
抗菌加工方法。
【請求項７】極性溶媒がメタノール、エタノール、プロ
パノール、アセトン、アンモニア、Ｎ，Ｎ−ジメチルホ
ルムアミド、ジメチルスルホキシド、水よりなる群から
選択された少なくとも１種である請求項１、２、３、４
又は５記載の繊維の洗浄、染色、柔軟加工、抗菌加工方
法。
【請求項８】染料が、トリフェニルメタン系、ジフェニ
ルメタン系、キサンテン系、アクリジン系、アジン系、
チアジン系、テアゾール系、オキサジン系、アゾ系の塩
基性染料、ピラゾロンアゾ系、アントラキノン系、トリ
フェニルメタン系、ニトロソ系、アジン系、キノリン系
の酸性染料、ベンゼンアゾ系、複素環アゾ系、ジスアゾ
系、アントラキノン系、キノリン系、ニトロ系の分散染
料、スチルベンアゾ系、連続アゾ型ポリアゾ系の直接染
料よりなる群から選択された少なくとも１種である請求
項２、６及び７記載の繊維の染色方法。
【請求項９】撥水剤が、ポリビニリデンフルオリド、テ
トラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、テ
トラフルオロエチレン／エチレン共重合体、エチレン−
モノクロルトリフルオロエチレン共重合体、パーフルオ
ロアルキルアクリレート系、ジメチルポリシロキサン系
の撥水剤よりなる群から選択された少なくとも１種であ
る請求項３、６及び７記載の繊維の撥水加工方法。
【請求項１０】柔軟剤が、プロピレングリコール、グリ
セロールエステル、グルコースエステル、ショ糖エステ
ル、プロピレングリコールエステル、ペンタエリトリト
ールエステル、スメチル−α−Ｄ−グルコピラノシドエ
ステル、ジ長鎖アルキルジ短鎖アルキル第４級アンモニ
ウム塩よりなる群から選択された少なくとも１種である
請求項４、６及び７記載の繊維の柔軟加工方法。
【請求項１１】抗菌剤が、カテキン、キトサン、アクリ
ロニトリル、カルボキシル基、スルホン酸基、硫酸基又
は燐酸基であるアニオン性官能基を１分子中に複数個有
するポリアニオンよりなる群から選択された少なくとも
１種である請求項５、６及び７記載の繊維の抗菌加工方
法。
【請求項１２】液体及び超臨界状態の二酸化炭素及び
極性溶媒を用いた繊維の洗浄、染色、柔軟加工、撥水加
工、抗菌加工を行なうにあたり、使用圧力、使用温度、
極性溶媒の添加量のうち少なくとも１つを制御すること
により、加工される繊維の洗浄率、色合い、柔軟性、撥
水性、抗菌性を制御することを特徴とする請求項１、
２、３、４及び５記載の繊維の洗浄、染色、撥水加工、
柔軟加工及び抗菌加工方法。