ますます厳しくなる繊維市場の需要に応えるため、プリント染色布地の染色堅牢度をいかに向上させるかは、プリント染色業界における研究課題となっている。特に、淡色布地に対する反応染料の耐光堅牢度、濃色布地の湿摩擦堅牢度、染色後の分散染料の熱移動による湿潤処理堅牢度の低下、高塩素堅牢度、耐汗・光堅牢度などが挙げられる。

染色堅牢度に影響を与える要因は数多くあり、堅牢度を向上させる方法も数多くあります。長年の生産経験を通して、捺染・染色業者は適切な染色剤や化学添加剤の選択、染色・仕上げ工程の改善、工程管理の強化など、様々な方法を模索してきました。そして、ある程度まで染色堅牢度を向上・向上させるための方法や対策が講じられ、市場の需要をほぼ満たしています。

反応染料の淡色生地の耐光堅牢度

ご存知のとおり、綿繊維に染色された反応染料は、日光下で紫外線の攻撃を受け、染料構造内の発色団または助色団がさまざまな程度に損傷を受け、色が変わったり、色が薄くなったりします。これは耐光性の問題です。

我が国の国家規格では、反応染料の耐光堅牢度がすでに規定されています。例えば、GB / T411-93綿捺染織物規格では、反応染料の耐光堅牢度は4～5、プリント生地の耐光堅牢度は4と規定されています。GB / T5326ポリエステル綿混紡捺染織物規格とFZ / T14007-1998綿ポリエステル混紡捺染織物規格では、分散染色/反応染色織物の耐光堅牢度は4級、プリント生地も4級と規定されています。反応染料では、淡色のプリント生地をこの規格に適合させることは困難です。

染料マトリックス構造と耐光性の関係

反応染料の耐光堅牢度は、主に染料のマトリックス構造に関係しています。反応染料のマトリックス構造の70～75％はアゾ型で、残りはアントラキノン型、フタロシアニン型、A型です。アゾ型は耐光堅牢度が悪く、アントラキノン型、フタロシアニン型、ナイル型は耐光堅牢度が優れています。黄色の反応染料の分子構造はアゾ型です。親色体はピラゾロンとナフタレントリスルホン酸で、最も耐光性に優れています。青色スペクトルの反応染料は、アントラキノン、フタロシアニン、Aを親構造としています。耐光堅牢度は優れており、赤色スペクトルの反応染料の分子構造はアゾ型です。

耐光性は一般的に低く、特に淡色の場合は低くなります。

染色濃度と耐光性の関係
染色サンプルの耐光堅牢度は、染色濃度の変化に応じて変化します。同じ繊維に同じ染料で染色したサンプルの場合、染色濃度の上昇に伴い耐光堅牢度は向上しますが、これは主に染料が繊維上の凝集粒子のサイズ分布の変化によって引き起こされます。

凝集粒子が大きいほど、空気中の湿気にさらされる染料の単位重量あたりの面積が小さくなり、耐光性が高くなります。
染色濃度が高くなると、繊維上の大きな凝集体の割合が増加し、それに応じて耐光堅牢度が向上します。淡色織物の染色濃度は低く、繊維上の染料凝集体の割合も低くなります。染料の大部分は単分子状態にあり、つまり繊維上の染料の分解度は非常に高く、各分子は光と空気にさらされる確率が同じです。また、湿気の影響も受け、耐光堅牢度もそれに応じて低下します。

ISO/105B02-1994規格の光堅牢度は1～8級の標準評価に分かれており、我が国の国家規格も1～8級の標準評価に分かれており、AATCC16-1998またはAATCC20AFU規格の光堅牢度は1～5級の標準評価に分かれています。

耐光性向上対策

1. 染料の選択は淡い色の生地に影響を与える
耐光性において最も重要な要素は染料そのものであるので、染料の選択が最も重要です。
色合わせのために染料を選択するときは、選択した各成分染料の耐光堅牢度レベルが同等であることを確認してください。いずれか 1 つの成分、特に最も量の少ない成分が淡色の染色材料の耐光堅牢度に達しない場合、最終的な染色材料の要件は耐光堅牢度基準を満たしません。

2. その他の措置
浮遊染料の効果。
染色やソーピングが不十分で、布地に残った未定着染料や加水分解染料も染色物の耐光堅牢度に影響を与え、その耐光堅牢度は定着した反応染料に比べて著しく低くなります。
石鹸洗いを丁寧に行うほど、耐光性は向上します。

定着剤と柔軟剤の影響。
布地の仕上げ加工にはカチオン系の低分子量あるいはポリアミン縮合樹脂タイプの固着剤やカチオン系柔軟剤が使用されるため、染色製品の耐光堅牢度が低下します。
したがって、定着剤や柔軟剤を選択する際には、染色製品の耐光堅牢度への影響に注意する必要があります。

紫外線吸収剤の影響。
紫外線吸収剤は、光堅牢度を向上させるために淡色染色生地によく使用されますが、効果を発揮するには大量に使用する必要があり、コストが増加するだけでなく、黄ばみや生地への強いダメージを引き起こすため、この方法は使用しない方がよいでしょう。