WO1989000183A1 - Non-scattering particulate dye - Google Patents

Description

明 細

技術分野

飛

本発明 は特定 の形態を有 し た 染料に 関 する 。 更 に詳 し く は特 定の薬剤 で コ ー テ ィ ングさ れた 非飛散性の粒状染料 に 関す る 。 背景技術 従来染料は液状 、 ペ ー ス 卜 状等の湿潤状態であ るい はグ レ イ ン 、 粉末等の乾燥状態で販売さ れて い る 。 殊に反応性染料の よ 料

う に湿潤状態で は分解等のた め に液状化、 ペ ー ス 卜 化がむずか し い染料で は主に乾燥状で製品化さ れて いる 。 し か し粉末状の 染料は取 り 扱 い時 に飛散 しやす く かつ設備、 作業者等に付着 し て作業環境を悪化さ せ る原因 と な っ て いる 。 こ の よ う な作業環 境の低下を 防ぐた め に集塵設備、 防塵作業服 、 設備の洗浄等 に 高価な設備投資 と多大な労力 を余儀な く さ れて い る 。 更に粉末 状染料 は こ れを計蠆 する時に もや は り粉塵が立ち や すいので作 業者、 器具を汚染 し や す く 衛生上の問題、 洗净に おけ る経済上 の ロ ス等を招 きやす い 。 こ れ ら の粉末状染料に お け る欠点を改 良す る為に 染料をグ レ イ ン化に代表さ れる粒状化 す る 工夫が 試 み ら れて いる 。 し か し なが らその よ う な粒状品であ っ て も染料 の運搬 、 計量、 溶解等の取扱い中 にそれ ら の粒子が崩壊 し粉塵 の発生を起す と い う 難点があ る 。 更に染料の自勅充嫫、 自 動計 量等取 り 扱いの自動化を推 し進めるう えから もこれ ら の自動化 に十分対応出来るよ う な染料の形態の開発が望ま れている 。 発明の開示

本発明者 ら は前記 し た よ う な問題点を解決すべ く 鋭意研究を 重ねた結粜、 染料をパ イ ンダー と共に造粒 し て えた通常の粒状 染料を特定の薬剤でコ ーテ ィ ングする こ と に よ り 粉塵の発生が 極めて小さ く 、 作業環境を汚染する こ と がな く 、 染料の取扱い の自動化に対する適応性のたかい染料粒子が得ら れる こ とを見 出 し本発明を完成さ せた 。 即ち本発明は粒状に成形さ れた染料 粒子を水溶性高分子物質、 モノサッ カ ライ ド又はオ リ ゴサッ 力 ラ イ ドか ら選ばれる コ ー テ ィ ング剤でコ ー テ ィ ング し てなる非 飛散性粒状染料を提供する 。

発明を実施するた めの最良の形態

本発明で使用 される染料 と して は粒状に成型し う るよ う な染 料種滅で あればどの よ う な染料種属でも よ く その例 と し て は分 散 、 カ チオ ン、 酸性、 反応、 直接、 硫化、 螢光等通常市販され て いる種厲の染料が挙げ ら れ、 そ の具体例 は例 えば カ ラ ー イ ン デ ッ ク ス （ 第 3 版 ） 等 に お いて 見出さ れるもので あ る 。

染料を粒状に成形す る方法 と し て は 、 乾式造粒法、 湿式造粒 法のいず れも採用 し得るが 、 通常は次 に示す よ う な湿式造粒法 が行わ れる 。 すなわち 前記 し た よ う な染料 1 00重量部に対 し て バ イ ンダ ー 0〜 2 重躉部、 水 20〜 40重量部を加 え混練 し スプ レ ― ♦ ド ラ イ ヤ ーで成形 と周 時 に乾燥 し た り 、 造粒機に よ っ て一 旦特定の形 に成形 し次いで 50〜 1 30 ^eCで乾燥 し た後ふる い に て 選別 し所定 の粒子径の も の を得 る 。

前記に おいてバ イ ンダー と し て はデンプ ン 、 デキス 卜 リ ン 、 アルギ ン 酸ソ ー ダ、 ゼ ラ チン 、 カ ルポ キ シ メ チルセル ロ ー ス 、 ヒ ド ロ キ シプ ロ ピルセル ロ ー ス 、 ポ リ ビニルアルコ ール 、 ァ ク リ ル酸ソ ー ダ、 ポ リ ビニル ピ ロ リ ド ン等の水溶性高分子、 プ ド ゥ糖 、 果糖の よ う な モノ サッ カ ライ ド 、 シ ョ 糖 、 ラ ク 卜 ー ス の よ う な オ リ ゴサ ッ カ ラ イ ド が用 い ら れこ れ ら は二種以上混合 し て用 いて も よ く 、 又こ れ ら は 1〜 1 0 % ( II蠆比 ） 水溶液 と し て 染料に加 え るのが好都合である 。

又 1〜 1 0 % に調整さ れた バイ ンダー の水溶液に粉末状の染料 を ま ぶ し て 、 無定形の粒子 （ 団塊 ） と な し乾燥後ふるい に かけ て選別 し所定の粒子をえる という方法も採用 できる 。

な お粒状の染料を成形する に あ た り 必要に応 じて芒硝、 食塩 界面活性剤等通常染浴を調製する に あ た り 添加さ れる助剤類を 添加する こ と もできる。 又分散染料の よ う に水に不溶性の染料 に あ っ て は造粒する前に.微粒子化の処理を施 し て お く 。 染料が 成形されるべき粒形は球形、 だ円形 、 円柱形な ど任意であるが 生産効率の点か ら造粒機で円柱状に成形するのが好都合である その大きさ は長さが通常 0.2〜 5 顧 、 よ り好ま し く は 0.5〜 2 聽 、 直径が通常 0.5〜 2 鍾 、 よ 好ま し く は 0.8〜 1.5 瞧の も のである 。 又スプ レ ー ドラ イ ヤ ーで成形 した場合は直径 0.1〜 0.4 MIのほぼ球形のもの が好 ま しい 。

次 に成形さ れた粒状染料をコ ー テ ィ ングする方法 と して は例 えば次の よ う に行わ れる 。 即ち粒状染料 （ 染料粒子） 100重量 部 に対 して 、 コ ー テ ィ ング剤が 0.1〜 5 重量部コ ーテ ィ ングさ れる よ う に コ ー テ ィ ング剤を水又は有機溶剤又はそれら の混合 物 に溶解 した液 （ 例えば 1〜 20重量％溶液 と し て ） をパン型、 流動層型、 ド ラ ム型な どの コ ー テ ィ ング機を用 いて 40〜 100 Ό の熟風を吹き込みなが ら噴霧を して コ ーテ ィ ングする方法であ る 。 前記 に おいて コ ー テ ィ ング剤 と し て は アルギ ン酸ソ ー ダ、 ゼ ラ チン 、 カ ルポキシ メ チルセル し I ー ス 、 ヒ ド ロ キシプ ロ ピルセ ル ロ ー ス 、 デンプ ン 、 デキ ス 卜 リ ン 、 ポ リ ビ ニル アル コ ール、 ア ク リ ル酸ソ ー ダ、 ポ リ ビニル ピ ロ リ ド ン等の水溶性高分子物 質、 プ ド ウ糖、 果糖の よ う な モ ノ サッ カ ラ イ ド 、 又 は シ ョ 糖、 ラ ク 卜 ー スの よ う な オ リ ゴサッ カ ラ イ ドが用 い ら れこ れ ら は二 種以上を混合 し て 用 い て も よ い 。 又有機溶剤 と し て は容易 に 揮 発 する もの が好ま し く 殊 に メ チルアルコ ール、 ェ チルアルコ ー ルな ど の アルコ ール類の使用 が好都合で あ る 。

本発明でえ ら れた非飛散性粒状染料は これを水に 溶解 して必 要に応 じ て 更に芒硝 、 食塩、 界 fii活性剤等を加え て染浴を調製 し 、 所定の染色条件 （ 温度、 時間 〉 に 従 っ て 各種繊雑の染色が 行わ れ、 通常の粉末状染料を用 いて行われた 染色物 に 比べ染色 特性、 堅牢度特性に お いて 全 く 遜色のない染色物 を与える 。

粒状に成形さ れた染料 （ 染料粒子 ） を コ ー テ ィ ングす る こ と に よ り えた本発明の非飛散性粒状染料はダス 卜 レ ス性に す ぐれ 粒の強度を示す粉体発生率がお よ そ 1 %以下で あ り 、 取 り 扱 う 際に染料粉塵が飛散する こ と がな く 、 乂設備、 作業者等への染 料付着 に よ る汚染が ない ので衛生上も好 ま し く 、 更に粒状の た め流動性に優れて お り 、 簡単な自動計 ¾システムでも精度良く かつ迅速に ft 量できるた め自動充塡ゃ自動調色等自動化機械に 十分対応できるものである 。 又従来公知の単に成型さ れただけ の造粒染料に比べ本発明の粒状染料は粒子の崩壊が少ないので 飛散防止の効果が長続き し又自動化機械に対する高い適性が畏 い期 間雑持さ れる 。

実 施 例

本発明を実施例 に よ っ て更に詳細 に説明 する 。 実施例 に おい て 部 は重量部を表す 。 又％ は重量 を表す。

実施例 Ί .

下記（1)式で表される粉末状反応染料 （ カ ラ ー イ ンデッ ク ス リ ア ク テ ィ ブ レ ッ ド 21 7 ) 1 00部を 1 % アルギン酸ソ 一ダ 5部、 水 24部 と共に混練 し 、 ス ク リ ー ン口径 1 . 0臓の押 し出 し造粒機 に て成形 し 、 次いで 70〜 80で にて乾燥後ふるい分けを し て反応 染料の円柱状造粒物を得た 。 （直径凡そ 1臓 、 長さ凡そ 0 . 5〜 2 . 5 舰 ）

次に こ の粒状染料 100部をパ ン型コ ー テ ィ ング機に 投入 し 、 20r. p. m で 回転させ 60〜 70で の熱風を送風 し た 。 回転する粒状 物 に 20% シ ョ 糖溶液 （ シ ョ 糖 20部、 水 30部、 エ チルアルコ ー ル 50部 よ り な る ） 8部を凡そ 10分間で嘖霧 し て コ ー テ ィ ングを行 い 、 1.6% の シ ョ 糖で コ ー テ ィ グさ れた本発明の非飛散性粒状 染料を得た 。

比較例 Ί 一 1

実施例 1 . で用 い ら れた粉末状反応染料 。

比較例 1 一 2

実施例 Ί . でえ ら れた コ ー テ ィ ング処理を し て いな い反応染 料の円 柱状造粒物 。

実施例 2 .

粉末状の直接染料 （ カ ラ ー イ ンデ ッ ク ス ダイ レ ク 卜 レ ツ ド 224) 100部を混合攛拌型造粒機へ投入 し 、 2, 800 r. p. m で 回 転する 。 そ の中へ 1 %ポ リ ビ ニルアルコ ール水溶液 50部を凡そ 5分間で注入 し 団塊状の粒状物を得 た 。 更に 10(TC に て乾燥後 ふるい に かけて長径 0.5〜 2 卿の粒状物を得た 。

次 に こ の粒状染料 100部を ド ラ ム型コ ー テ ィ ング機へ投入 し 150r. p. m で回転させ 70〜 80で の熟風を送風 し た 。 回転する粒 状染料に 10% ポ リ ビ ニルピロ リ ドン溶液 （ ポ リ ビニルピ ロ リ ド ン 10部、 丁 チ ルアルコ ール 90部よ り なる ） 15部を凡そ 20分間で 噴霧 し て コ ーテ ィ ングを行い、 1.5 %ポ リ ビニル ピロ リ ド ンで コ ーテ ィ ングされた本発明の非飛散性粒状染料を得た 。

比較例 2 — 1

実施例 2 . で用いた粉末状直接染料。

比較例 2 — 2

実施例 2 . で得 ら れた コ ーテ ィ ング処理を し て いない直接染 料の団塊状造粒物 。 "

実施例 3 .

粉末状の分散剤で微粒子化処理された分散染料 （ カ ラ ーイ ン デ ッ ク ス デ イ スパー ズ プル - 259) 100部、 水 15部を混線し 、 た だち に ス ク リ ー ン口径 1.0顧 の押 し出 し造粒機にて成形 し 、 次いで 60〜 70 に て乾燥後ふるい分けを し て分散染料の円柱状 造粒物を得た 。 （ 直径凡そ 1.0鹏 、 長さ凡そ 0.5〜 2.5 _m )

次に こ の円柱状粒状染料 100部をパ ン型コ ーテ ィ ング機に投 入 し 、 20r. p. m で回転させ 60〜 70での熱風を送風 した 。 回転す る粒状染料に 2% ヒ ド ロ キシプ ロ ピルセル ロ ー ス溶液 （ ヒ ド L1 キ シプ ロ ピルセル ロ ー ス 2部 、 エチルアルコ ール 98部よ り なる ） 10部を凡そ 10分間で噴霧 し て コ 一 テ ィ ングを行い 、 0.2%の ヒ ド ロ キシプ ロ ピルセル ロ ー スで コ ー テ ィ ングさ れた本発明の非 飛散性粒状染料を得た 。

比較例 3 — 1

実施例 3 . で用 いた 粉末状分散染料

比較例 3 — 2

実施例 3 . で得 ら れた コ ーテ ィ ング処理を し て いない分散染 料の 円柱状造粒物 。

実施例 4 .

実施例 Ί . に おいて 1 % アルギ ン酸ソ ― ダ水溶液 5部、 水 24 部の代わ り に 2%ポ リ ビニルアルコ ール水溶液 10部 、 水 20部を 用 いて押 し 出 し造粒機 にて 成形 し 更に コ ー テ ィ ング剤 と し て 20%シ ョ 糖溶液 8部の代わ り に 2% ヒ ド ロ キシプ ロ ピル tル ロ ー ス溶液 10部を用 いる 以外 は実施例 1 . と 同様 に し て本発明の 非飛散性粒状染料を得た 。

比較例 4 .

実施例 4 . で得 ら れた コ ー テ ィ ング処理を し て いない反応染 料の円柱状造粒物 。 実施例 5 .

プ レスケーキ状の螢光染料 （ カ ラ ーイ ンデ ッ ク ス ナ ンバー F - 24 ) 100部に 15%食塩水 40部を添加 、 混練 し て ス ラ リ ー状 と して 、 スプ レー ド ライ ヤ ーで成形 と同時に入口温度 180で に て乾燥後、 ふる ^分けを して 、 螢光染料の球状造粒物を得た 。

( 直径凡そ 0.1〜 0.4 顧 〉

次 に こ の粒状染料 100部を流動層型コ ーテ ィ ング機に投入 し 60〜 70 の熟風を下部よ り送風 し た 。 流動 する粒状物 に 2% ポ リ ビニルアルコ ール水溶液 （ ポ リ ビニルアルコ ール 2部 、 水 98 部よ り なる ） 10部を凡そ 20分 で噴霧 してコ 一 テ ィ ングを行い

0.2 %のポ リ ビニルアルコ ールでコ ーテ ィ ングされた本発明の 非飛散性粒状染料を得た 。

比較例 5

実施例 5 で得 ら れた コ ーテ ィ ング処理を し て いない螢光染料 の球状造粒物 。

実施例 6

下記式 (2)

で示さ れる反応染料 100部を 1% アルギ ン酸ソ ― ダ 5 部、 水 24 部 と共 に 混練 し 、 ス ク リ ー ン口径 1.2鹏の押 し 出 し造粒機に て 成形 し 、 次いで 50〜 601； に て 乾燥後 ふ る い 分 け を し て 直 径 約 1.2顯 ， 長さ 0.5〜 2.5 廳の反応染料の円柱状造粒物を得た 。 次に こ の円柱状粒状染料 100部をパン型コ ー テ ィ ング機に 投 入 し 20r. p. m の回転下で 50〜 60 の揾風を送 り 込んだ。 回転 し て い る粒状染料に 1 %澱粉溶液 （ 殿粉 1 部、 水 40部， エ タ ノ ー ル 59部 よ り な る ） 100部を凡そ 10分間で噴霧 し て コ ー テ ィ ング を行い澱粉約 1 % が J一テ ィ ングさ れた反応染料の非飛散性粒 状染料を得た 。

応用例

木綿鐡雑 20部を 40〜 50で の水 200部 に浸瀆 し た 中へ 、 実施例 1 で え ら れた本発明の非飛散性粒状染料 1 部を 20部の水に 溶解 し た染料水溶液を注加 し 、 続いて芒硝 10部を添加 し て更に 、 ァ ルカ リ 剤 と し て ソ ーダ灰 5部を加えて染浴を調製 し た 。

次 に 30分 P で 80で ま で昇搵 し て 、 こ の温度で 60分藺撹拌を行 つ た 。

その後木綿を と り 出 し水 100部で水洗 し 、 次に 50での水 100 部で湯洗 し 、 更に 95で の水 100部に活性剤 3 部添加 した溶液中 へ 、 染色 した木綿を浸漬 し 20分間撹拌を行い 、 再び水 100部で 十分 に水洗 し た後、 乾燥 し た 。

その結果、 従来の粉末状染料にて染色 し たもの と同一の染色 特性、 堅牢度特性を持っ た赤色の染色物が得 ら れた 。

比較試験

実施例 1 か ら 5で得られた本発明の非飛散性粒状染料及び比 較例 1 から 5で得 ら れた粉末状染料と コ ー テ ィ ング処理を し て いない粒状染料につ きダス 卜 レ ス性、 粒の強度 （粉体発生率 ） を比较 し た 。 又流動性 （ 圧縮率、 安息角 ） につ い て も測定 し た その結果を表 1 に示 した 。

表

注 1 ダス 卜 レス性

円筒形シ リ ンダーの上部入口の所に ロ ー 卜を置き、 シ リ ンダ 一内部の 口 一 卜管の所定の位匿へ水でぬら した円形 紙を fe ッ 卜 した。

染料 10gP を静かに 口 一 卜 の壁を伝わせて 1 分間で投入した。 3 分間静匱後、 シ リ ンダー内へ落下させた染料の一部の徴粉部分 が舞い上り，紙に付着した釁を目視判定 した。

判定級 （ 紙の汚染程度） は 5、 4、 3、 2、 1 で示し 5級 ( 紙をほ とんど汚染しない。 _) 、 4級 （色の斑点を示すが S いに重な っ たものがない。 ） 、 3級 （色の斑点を多く 示し互い に接触 している。 ） 、 2級 （ かなり着色している ） 、 1 級 （著 し く 着色 している。 ） で判別 し た。

注 2 粒の強度 （粉体発生率）

20メ シ ュ〜 60メ ッ シュの粒状染料 502 を 200 の円筒管に 入れ、 30r. p. m で 15分間回転後、 再度 60メ ッ シ ュのふるいを通 過する粉休量の百分率を粉体発生率と し た。

以上の比較試験によ っ て本発明の非飛散性粒状染料は従来の 形態を し た染料よ りダス 卜 レス性にすぐれ， 粉体発生率が小さ いこ とがわかる。 このこ とは顕微鏡による観察においてコ ーテ ィ ング し 'cいない粒状染料の表面に粉末状の染料がかな り 付着 して いる こ と か ら も裏付け ら れた 。

又流動性は次の よ う に 測定 し た 。

注 3 圧縮率

円 筒形シ リ ンダー （150/Ββ ) へ染料を静かに 投入後重蠆 を測定 し た初期の嵩密度を算出 し た 。 次に タ ッ ピング操作を く り かえ し容積が一定 と なる ま で行い恒量嵩密度を算出 し た 。

圧縮率計算式

( 恒璗嵩密度一初期嵩密度 ） ÷恒量嵩密度 Χ 100 = 圧縮率 （ ％ ) 圧縮率が 20%以上であ る と貯槽内等でプ リ ッ ジ に よ る閉塞現 象 が発生 1 る と いわれ、 約 10%以下の値を有する こ と が望 ま し い 。

注 4 安息角 - 各種大き さ の台座 リ ング （ 直径 ： D顧 ） に 染料を ロ ー 卜 よ り 流下さ せ 、 その染料が台座 リ ングよ り 溢れる時点での円錐体の 高さ （ 高さ ： Η贓 ） を読み、 方眼紙の縦軸 に高さ （ Η ) 、 横軸 に リ ング直径の半径 （ D /2纖 ） をプ ロ ッ 卜 す る と直線性がえ ら れるので 、 その傾斜角度で示 した 。

良好な流動性を示す為に は 30〜 40 の安息角を有する こ と が 望ま し い と さ れて いる 。

以上の比較試験か ら明 らかな よ う に本発明の非飛散性粒状染 料はダス 卜 レス性に すぐれかつ粉休発生率が小さいので粒塵発 生に よる環境汚染がな く 又染料 の取 り扱いの自動化に対する適 性がたかい 。 _

な お コ ーテ ィ ングするこ と に よる流動性への影響はほ とん ど な く コ ー テ ィ ング し ていない粒状染料に比べ流動性がわずかに よ く な つ て いるこ とが圧縮率、 安息角の測定結果から認め ら れ る 。 この こ と は コ ー テ ィ ング処理.工程に おい て粒状染料の崩壊 が実質上生 じ ていない こ とを示すものである 。

産業上の利用可能性

本発明の非飛散性粒状染料は粒塵の発生が少な く 、 運送、 計 量、 溶解等の作業の自動化に対する適性がた かいので染料製造 業、 染色業等の産業における利用可能性が極めて髙い といえる