聚乳酸印染物的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种不仅可对聚乳酸成型体进行具有优异显色再现性并能印染成任意花样、色调的印染，并能连续且高效地制造印染后也能基本上保持聚乳酸固有的适度柔软性和韧性的聚乳酸印染物的方法。本发明专利技术涉及一种染着性优异并能保持聚乳酸固有的手感的对聚乳酸成型体印染而得到聚乳酸印染物的方法。聚乳酸印染物可通过将分散染料施加在聚乳酸成型体上，在常压且过热蒸汽环境下，在１０５～１４０℃的温度下，将分散染料染着在聚乳酸成型体上制造。本发明专利技术的方法在例如纤维加工领域、膜加工领域、片材加工领域均很有用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。具体而言，涉及能以优异的显色性印染聚乳酸成型体，可保持聚乳酸印染物的良好手感并能防止其脆化的。
技术介绍
目前，用于衣料等的纤维或膜材料，广泛使用尼龙树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等芳香族聚酯树脂，聚丙烯树脂以及聚乙烯树脂等塑料。但是，用这样的树脂制成的制品。在自然环境下的降解速度极慢，在其失效后进行填埋处理等废弃处理时，会半永久地残留。而当丢弃由这些树脂制成的制品时，就有可能造成大煞风景、破坏土壤或水生生物的生活环境等问题。针对这些问题，近年来，人们致力于开发环保型聚乳酸(PLA)树脂材料，以代替上述目前广泛使用的塑料制品。由于聚乳酸树脂是以生长发育时吸收二氧化碳的植物为原料制成，所以，还有助于减少导致全球变暖(温室效应)的二氧化碳的量。另外，由于聚乳酸树脂具有易降解的性质(易降解性)，所以可在例如水的存在下降解，而且，所处环境温度越高，越容易水解，且该水解会随着环境温度的升高而加速进行。另外，也可利用微生物进行降解。因此，人们希望聚乳酸树脂不仅能解决上述广泛使用的塑料制品废弃时的问题，而且还希望它能有助于包括减少二氧化碳在内的等环境问题的解决。因此，聚乳酸树脂材料作为广泛使用的塑料的代用材料，有望用于纤维制品、成型物等各种用途。另一方面，为使聚乳酸树脂能用于纤维制品(例如衣料等)、成型品等，考虑到各人的嗜好、创意或流行性等，人们期望确立将聚乳酸树脂制纤维制品、成型品等染成各种色调的技术。目前，为了对由这样的聚乳酸树脂制成的成型体(例如聚乳酸纤维)进行染色，推荐使用具有基于醋酸纤维用染料的I/O值的分散染料，主要使用该分散染料(例如《纤维学会志》2001年，第57卷，第234～243页、茂木等；以及《加工技术》2001年，第36号，第458～463，作者山口)。该分散染料可对聚乳酸树脂进行优质染色，并能提高复合性(build-up)、耐湿性和/或耐日晒性。另外，就聚乳酸成型体染色而言，已知有例如使用预定分散染料进行染色的技术(例如，日本特开平8-311781号公报)。但是，这些技术均以浸染为前提。而为了提高使用聚乳酸树脂的制品(例如聚乳酸纤维制布帛、片材及膜)的通用性，也有对确立可染色成预期的花样、色调的印染技术的需求。在现有的印染技术中，与聚酯纤维有关的印染技术古已有之。有代表性的印染技术，大致分为利用干热固定的方法和利用蒸汽的方法。在该技术中，利用干热固定法的聚酯纤维的印染是需要近200℃的温度，利用所用分散染料的气化扩散将分散染料染着在聚酯纤维上的技术。由于利用干热固定的印染需要如此高的温度，因此，印染时与分散染料混合的糊的选择是非常重要的，必须避免糊本身的固化或变质(劣化)。而分散染料的选择也未必容易。根据分散染料的种类，还需要考虑对气化印染非必须部分的升华污染的问题，以及印染机内的污染问题。对此，利用蒸汽的印染技术进一步大致划分为HT(HighTemperature，高温)蒸汽法和HP(High Pressure，高压)蒸汽法。HT蒸汽法是在常压下利用过热蒸汽进行分散染料的气化扩散，对聚酯纤维进行印染的印染技术。HP蒸汽法是在封闭系统中，在一定压力下，利用高压蒸汽进行分散染料的溶解扩散，对聚酯纤维进行印染的印染技术(例如昭和48年7月11日纤维社出版的《HT蒸汽和染色加工》第121页，作者坂上末治；以及昭和60年7月1日染织经济新闻社出版的《染色技术的理论化》第426～470页，作者的场由穗)。在HT蒸汽法中，对由例如PET等具有200℃以上的熔点(PET的熔点为265℃)的芳香族聚酯类制成的纤维，使用含有分散染料的色糊。在色糊的印染、干燥后，通常，在常压下使用过热蒸热机，在170～180℃下加热7分钟～10分钟，将染料染在纤维上。利用该方法，可高效连续显色。在该过热蒸汽环境下的施加染料的温度，设为使分散染料在PET纤维内气化移动所必需的温度，染色时间则由在该温度下，使气化的分散染料向纤维内扩散的所需时间和生产效率的平衡(balance)决定。利用HP蒸汽法的纤维印染是在印染中，例如，在PET的印染中，在高压蒸汽环境下，在130℃的温度下，将含有分散染料的色糊施加于PET上30分钟～60分钟，使染料上色。如上所述，在使用HP蒸汽法的印染技术中，不采用气化移动，而是在高温下，将分散染料溶于加压状态下存在的充分量的水中，向纤维内部移动扩散。但是，这样的聚酯纤维的印染技术，难于直接应用于聚乳酸成型体。例如，假设使用目前的干热固定法，用分散染料对聚乳酸成型体进行印染，则除了印染物的手感变差，印染物本身脆化等问题之外，还有聚乳酸成型体自身熔融，得不到印染物本身等问题。聚乳酸的熔点随着其性状的不同，而不为定值，通常为130℃～170℃，这是因为，使分散染料气化扩散的温度(例如200℃)，使聚乳酸成型体本身熔融。另外，使用现有的HT蒸汽法，即使用分散染料对聚乳酸成型体进行印染，也会同上所述地因所施加的热量(170℃～180℃)，出现使聚乳酸成型体受到不良影响，降低印染物的手感，导致印染物本身脆化，聚乳酸成型体本身熔融，印染物本身难于存在等问题。反之，专利技术人认为，使用HP蒸汽法的印染，通常可以避免如上所述的手感降低、印染物自身脆化等问题。但是，在HP蒸汽法中，为保持高压，不得不采用封闭式染色系统。因此，就不得不采用非连续成批式工序，以致难于高效生产大量的聚乳酸印染物。
技术实现思路
本专利技术即是为解决上述问题而做出的专利技术，其目的在于，提供一种可以将低熔点的聚乳酸成型体印染成任意的花样、色调，且显色再现性优异，可连续而高效地制造即使印染后也能基本上保持聚乳酸固有的适度的柔软性和韧性的聚乳酸印染物的方法。本专利技术涉及一种，其特征在于，包括将染料施加于聚乳酸成型体上的工序；以及在常压的过热蒸汽环境下，在105～140℃的温度下，使该染料染着在聚乳酸成型体上的工序。在其中的一种实施方式中，以上述聚乳酸成型体的长度为基准的上述聚乳酸印染物的收缩率，小于等于10％。在另一实施方式中，上述染着工序进行4分钟～20分钟。根据本专利技术，可提供一种对低熔点聚乳酸成型体染色成任意花样、色调，并具有优异的显色再现性的方法。另外，根据本专利技术，可提供一种即使在印染后，也能基本上保持手感，特别是低熔点聚乳酸固有的适度柔软性和韧性，并可避免脆化问题的。根据本专利技术，无需对现有印染技术所用的利用HT蒸汽的高温常压蒸热机进行特别改良，就可连续且高效地制造耐湿性优异的聚乳酸印染物。具体实施例方式下面，详细叙述本专利技术。在本专利技术的中，首先，将染料施加于聚乳酸成型体，然后，在常压过热蒸汽环境下，在105～140℃的温度下，将该染料染着在聚乳酸成型体上。用于本专利技术的聚乳酸成型体包括，聚乳酸(PLA)树脂制纤维(例如单纤，filament)、纱线、布帛、薄膜及薄片。纱线或纤维包括例如单纤、多纤、人造短纤维(staplefiber)、麻(tow)、高膨松短纤维、高膨松亚麻短纤维、纺织纱、混纺纱、加工纱、假捻纱、异形截面纱、中空纱、复合丝、POY(部分取向纱)、DTY(拉伸加工纱)、POY-DTY、梳条等。另外，布帛包含织布、针织物、无纺布、包括细绳或绳等的编织物、绵状高膨松短纤维、梳条、多孔质海绵、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚乳酸印染物的制造方法，其特征在于，包括：将染料施加于聚乳酸成型体上的工序；及在常压的过热蒸汽环境下，在１０５～１４０℃的温度下，使该染料染着在聚乳酸成型体上的工序。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：山口一志，
申请(专利权)人：长瀬产业株式会社，长瀬颜料及化学品株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]