專利名稱：纖維染色方法、纖維染色物、染料及用于染料制造的干燥裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及使用天然材料的纖維染色方法、纖維染色物、染料及染料制造中使用的干燥裝置。
背景技術：
目前為止，作為使用從天然植物中提取出的色素將線或布等纖維制品染色的染色方法的代表例，已知有將各種天然植物的根、莖、樹皮、葉、花、果實等煎煮提取出的煎煮汁作為染液使用的草木染色法。但是，在所述草木染色法中，色素的吸附率低，為了重現(xiàn)所希望的色彩，必須重復進行染色步驟，或者必須利用實施媒染及催化劑的方法來進行。而且，染色需要較長的時間，洗滌堅牢度也并不高。
因此，提出了下述方法將提取色素的天然物質(zhì)粉碎成20～30微米的粉體后，使粉體分散在準備好的溶劑中，進行過濾，將除去粉體的濾液作為染液，對纖維素類纖維材料進行染色(例如參見專利文獻1)。所述方法通過將天然物質(zhì)粉碎成20～30微米的粉體，提高了從天然物質(zhì)中提取色素的效率。
專利文獻1特開平11-124778號公報發(fā)明內(nèi)容但是，上述現(xiàn)有技術對色素提取效率的提高程度有限，利用從天然物質(zhì)中提取色素對纖維染色的方法，并不容易將天然物質(zhì)具有的原有色彩牢固地染色在纖維上。
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠?qū)⑻烊晃镔|(zhì)具有的色彩牢固地染色在纖維上的纖維染色方法、纖維染色物、染料及用于染料制造的干燥裝置。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種纖維染色方法，其特征在于包括如下步驟在設定為天然材料的色素成分幾乎不發(fā)生變質(zhì)的溫度范圍內(nèi)，對天然材料進行干燥處理，使其處于絕對干燥狀態(tài)或近似于絕對干燥狀態(tài)的干燥步驟；在不超過上述設定的溫度范圍的溫度下，將干燥步驟中獲得的干燥天然材料微粉碎成至少能夠通過80目標準篩的粒度或此粒度以下的粉碎步驟；將粉碎步驟中得到的微粉狀天然材料混入并分散在液體中后，將纖維浸漬在微粉狀天然材料呈漂浮狀態(tài)的所述液體中，使漂浮在液體中的微粉狀天然材料物理性附著在纖維上，由此將天然材料本身的色彩染色在纖維上的染色步驟。


圖1是表示本發(fā)明纖維染色方法的一個實施方案的步驟的流程圖。
圖2是表示本發(fā)明干燥裝置的一個構(gòu)成例的概念圖。
圖3是模式表示本發(fā)明染料的放大圖。
附圖標號2 天然材料3 干燥室4 加熱裝置5 換氣裝置6 礦石7 反射板20 色素成分100 干燥步驟200 粉碎步驟300 染色步驟
具體實施例方式
下面，參照

本發(fā)明纖維染色方法的一個實施方案。
本發(fā)明提供一種目前沒有的新型染色方法，所述染色方法將天然材料經(jīng)干燥處理后進行粉碎處理得到的微粉狀天然材料、即微粉化的天然材料本身作為染料，使其物理性附著在纖維上，在纖維上直接重現(xiàn)天然材料具有的色彩。即，本染色方法中使用的染料是通過除去天然材料中的水分并進行粉碎而得到的、原樣具有天然材料所含有的色素成分的微粉狀固體染料。在本染色方法中，除了目前草木染色中使用的植物材料(天然植物的根或莖、樹皮、葉、花、果實等)之外，還包括例如菌類、海藻類、野菜類等草木染色中不能使用的其他植物材料、可采集或生產(chǎn)的各種生物、蛋殼、骨頭、砂、土、礦物、溫泉的沉淀物等自然界中存在的所有材料，以及上述自然界中存在的所有材料的加工物，或在其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物、廢棄物、生活垃圾，只要能夠微粉碎成可附著在纖維上的粒度，所有天然材料都可以作為原料使用。
需要說明的是本說明書中記載的“天然材料”是指石油類材料以外的源于自然的所有物質(zhì)及其加工物及混合物，由于本發(fā)明是將原料微粉化后利用其微粉將纖維物理性地染色，因此只要是能夠微粉碎成可附著在纖維上的粒度的物質(zhì)即可，未必限定于天然材料，也可以使用石油類油或由其生成的石油類人工材料(塑料等)作為原料。
另外，作為本發(fā)明染色方法的染色對象，例如有繃帶、口罩、三角繃帶之類醫(yī)療用品或運動用品，例如領帶、襪子、帽子、襯衫、毛衣、褲子之類衣物，以壁布、床單、各種覆蓋物、其他布制品等為代表的紡織布中，由表面帶有凹凸的纖維構(gòu)成的全部材料。
圖1是表示本發(fā)明纖維染色方法的一個實施方案的步驟的流程圖。
如圖1所示，本發(fā)明的纖維染色方法包括如下步驟對天然材料進行干燥處理的干燥步驟100；將在干燥步驟100中獲得的干燥天然材料微粉碎的粉碎步驟200；使在粉碎步驟200中獲得的微粉狀天然材料物理性附著在纖維上的染色步驟300。
在上述干燥步驟100中，將天然材料在設定的溫度范圍內(nèi)進行干燥處理，使其處于絕對干燥狀態(tài)(水分低于4％的狀態(tài))或接近于絕對干燥的狀態(tài)。此處所說的設定溫度范圍因所采用的天然材料的不同而不同，是指幾乎不引起天然材料具有的色彩、即天然材料所含有的色素成分變質(zhì)的溫度。例如，除了鞣酸等特定的色素成分之外，一般色素成分中的大部分在60～70℃左右與植物含有的糖分等發(fā)生反應，變成不同的成分，因此在使用含有此種在60～70℃左右發(fā)生變質(zhì)的色素成分的天然材料時，例如在60℃或60℃以下的溫度范圍內(nèi)對天然材料進行干燥處理。
圖2是表示本實施方案的纖維染色方法中干燥步驟100中使用的干燥裝置構(gòu)成例之一的概念圖。
在圖2中，此干燥裝置是用于本發(fā)明的染料制造的裝置，設置在廠房1內(nèi)，由如下部分構(gòu)成用于對天然材料2進行干燥處理的干燥室3；設置在此干燥室3內(nèi)，放射遠紅外線，使干燥室3的室溫升高的加熱裝置4；為了調(diào)整干燥室3內(nèi)的溫度及濕度而設置在干燥室3內(nèi)的換氣裝置5；設置在干燥室3內(nèi)，放射并發(fā)散包含遠紅外線的活性光波的礦石6；貼設在干燥室3的內(nèi)壁面，反射加熱裝置4或礦石6放射的遠紅外線的反射板7。
上述廠房1也可以是為專用而建設的例如預制小屋等，此處為一般房屋或辦公場所等已有建筑物，優(yōu)選為裝有換氣扇等換氣風扇8的建筑物。但是，此廠房1是用于防止外部氣體的溫度或濕度直接影響干燥室3，在外部氣體的溫度或濕度對干燥室3的影響在允許范圍內(nèi)時，未必有必要采用。
干燥室3并不限定于此方案，只要具有適當?shù)目臻g容積即可。換氣裝置5可以采用例如風扇等，但為了確保加熱時干燥室3的密閉性，作為此處具體采用的一例，為設置在其天花板上的開關窗。即，利用溫度計或濕度計等管理干燥室3內(nèi)的溫度及濕度，適當開關換氣裝置5，以便維持適于天然材料2的溫度環(huán)境及濕度環(huán)境。
將天然材料2載置在托盤9上，托盤9被載置在臺架10上，所述臺架10配置在干燥室3內(nèi)換氣裝置5的大致正下方位置上。在將圖中未特別示出的臺架10的桌面部及托盤9的底面制成網(wǎng)格狀或至少開有1個孔的形狀，以便設置在其下方的加熱裝置4產(chǎn)生的熱量易于發(fā)生作用，并且，在將如圖所示的帶莖的花用作天然材料2的情況下，使莖經(jīng)由托盤9及臺架10的桌面部突出到臺架10的桌面部下方。
此時，如上所述，使用帶莖的花等作為天然材料2的情況下，由于花瓣比較容易干燥，而莖較難干燥，因此在本實施方案中，如圖所示，在托盤9上鋪設鹽11，利用鹽11以莖向下方突出的狀態(tài)將天然材料2固定，同時，將鹽11盛至大概能夠覆蓋天然材料2的程度，溫和地對花瓣部分進行加熱。由此，能夠均勻地對天然材料2的各部分進行干燥，能夠防止對比較容易干燥部分的過度加熱。需要說明的是如果將鹽11預先微粉化，則可以在干燥處理后容易用噴霧等方式除去，因而是優(yōu)選的。
上述加熱裝置4為公知結(jié)構(gòu)的放射遠紅外線的裝置，優(yōu)選設置在臺架10的下部、即天然材料2的大致正下方。然后，在臺架10中加熱裝置4的上方位置、即天然材料2的大致正下方位置設置網(wǎng)狀部件12，在此網(wǎng)狀部件12上適當載置上述礦石6。
礦石6是具有放射并發(fā)散遠紅外線性質(zhì)的物質(zhì)，作為其一例，例如可以舉出硅酸黑或醫(yī)王石等。所述礦石6或上述加熱裝置4放射并發(fā)散的遠紅外線被貼設在干燥室3內(nèi)壁面上的反射板7(例如鋁箔)反射，由此，使遠紅外線由各個方向照射天然材料2。遠紅外線中波長為4～14微米的電磁波通常稱為育成光線，具有與動植物細胞分子產(chǎn)生共鳴作用、將細胞本身活化的特性，一邊照射遠紅外線，一邊在低溫條件下進行干燥處理，由此能夠在不使天然材料2的色素部分變質(zhì)、保持天然材料2所具有的色彩的前提下將天然材料2干燥至絕對干燥或接近于絕對干燥的狀態(tài)。
圖1的粉碎步驟200中，在根據(jù)粉碎中使用的天然材料而設定的、不超過此天然材料含有的色素成分不發(fā)生變質(zhì)的上述溫度范圍的溫度下，將由上述干燥步驟100獲得的干燥天然材料微粉碎成至少通過80目標準篩的粒度或此粒度以下。然后，使得到的微粉狀天然材料通過所希望目數(shù)大小的過濾器(以標準篩計至少為80目，或網(wǎng)眼更細的篩)，得到粒度齊整的微粉。
粉碎后的干燥天然材料的粒度如果處于不破壞天然材料含有的色素成分的程度，換言之處于不損失包括天然材料具有的色彩在內(nèi)的其他特性的范圍內(nèi)，則粒度越細效果越好，如果為無法通過80目程度的粒度，則無法附著在纖維上，因此粉碎成至少通過80目的粒度或此粒度以下。因作為對象的天然材料的不同，能夠粉碎的粒度極限也存在差異，根據(jù)本發(fā)明人等的研究，將天然材料微粉化為通過250目篩程度的粒度，就能夠獲得仍具有以粉碎前的色彩為代表的其他特性的微粉狀天然材料。
此處，由于天然材料通常在處于絕對干燥狀態(tài)或接近此狀態(tài)時，硬度顯著增加，因此，難以將最初干燥的天然材料在不使色素成分變質(zhì)的溫度范圍內(nèi)微粉碎至通過80目篩的粒度或此粒度以下，實際上，在染色領域內(nèi)，還沒有將天然材料微粉化為能通過80目標準篩的粒度或此粒度以下的先例。對將干燥天然材料微粉碎的方法無特別限定，但優(yōu)選干式粉碎，例如，可以舉出使用高速旋轉(zhuǎn)粉碎機、球磨機、攪拌機、噴射式粉碎機等普通粉碎機或研磨機等的方法。但是，使用上述機器時，雖然能夠?qū)⒏稍锏奶烊徊牧衔⒎刍赏ㄟ^80目的粒度或此粒度以下，但是，有時隨著粉碎而發(fā)熱量增大，對天然材料賦予過多的熱量，結(jié)果導致天然材料的溫度過度升高，使色素成分變質(zhì)。
鑒于此，本發(fā)明人等進行了長期的研究，結(jié)果研制出特別適用于將干燥天然材料在色素成分不發(fā)生變質(zhì)的溫度范圍內(nèi)微粉碎成通過80目的粒度或此粒度以下的裝置。所述裝置包括由石或陶瓷構(gòu)成的上臼和下臼，使下臼及上臼相對旋轉(zhuǎn)，優(yōu)選構(gòu)成為邊使下臼或上臼上下移動，邊利用石臼的原理磨碎供給至上臼與下臼之間的干燥天然材料的結(jié)構(gòu)?？梢詾樯暇省⑾戮手械娜我环叫D(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，也可以為雙方反向旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。而且，優(yōu)選具有例如將冷卻水供給至上臼或下臼中至少一方的內(nèi)部等將上臼或下臼中的至少任一方冷卻的冷卻裝置。使用上述方式的粉碎機，根據(jù)需要反復進行粉碎，由此在不超過天然材料的色素成分變質(zhì)的溫度下，將干燥天然材料確實地微粉化成通過80目標準篩的粒度或此粒度以下。作為利用所述石臼原理的市售粉碎機，例如有有限會社西鐵工所社制的“Micro Powder KGW-501”等，本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)，通過使用此裝置，將粉碎中的溫度抑制在40～50℃左右，能夠獲得粒徑為通過80目的粒度或此粒度以下(根據(jù)天然材料的種類不同，約在0.5～5微米左右)的微粉狀天然材料。
由上述粉碎步驟200得到的微粉狀天然材料，如圖3中模式放大圖所示，是以以下狀態(tài)得到的即天然材料的細胞未被破壞、微觀上觀察與粉碎前相比無任何變化的色素成分20被原樣封入例如由纖維素或樹脂、油等(因天然材料的不同其組成也不同)構(gòu)成的被覆層30內(nèi)，呈略球狀或扁平狀。如圖所示，由于此微粉狀天然材料被被覆層30覆蓋，因此與空氣接觸少，在長期使用中難以引起色素成分20的變質(zhì)，只要無顯著的溫度變化或與氮氣接觸、或紫外線長期照射，在通常的狀態(tài)下很難變質(zhì)。
在圖1的上述染色步驟300中，將上述粉碎步驟200中獲得的微粉狀天然材料混入到例如水等液體中，使其分散后，將纖維在微粉狀天然材料處于漂浮狀態(tài)的所述液體中浸漬規(guī)定時間，使漂浮在液體中的微粉狀天然材料物理性附著在纖維上，由此將微粉狀天然材料本身的色彩染色在纖維上?；烊胛⒎蹱钐烊徊牧系囊后w根據(jù)微粉狀天然材料或纖維的種類適當選擇使用。例如，根據(jù)微粉材料的pH，適當使用堿性水溶液或酸性水溶液等。成為染色對象的纖維種類可以是天然纖維、化學纖維中的任一種，例如，其代表例為棉等植物纖維，絲或羊毛等動物纖維，聚酰胺類等合成纖維，或這些物質(zhì)的混紡纖維等。纖維的形態(tài)可以為線、織物、編織物、無紡布、坯布、縫制品等中的任一種。
此處，微粉狀天然材料附著在纖維上的物理性作用主要是指離子吸附，必要的情況下，在此染色步驟300中，可以采用公知的方法對微粉狀天然材料或纖維進行陰離子化或陽離子化。通常，微粉狀天然材料、纖維均根據(jù)其種類的不同而在溶液中帶正電或負電。例如，兩者分別帶電為“正·負”或“負·正”的情況下，不需要進行將微粉狀天然材料或纖維陰離子化或陽離子化的操作，僅將纖維浸漬在分散了微粉狀天然材料的染液中，即可使微粉狀天然材料吸附在纖維上，從而將纖維染色。
與此相反，微粉狀天然材料、纖維分別帶電為“正·正”或“負·負”的情況下，通過將微粉狀天然材料或分散了微粉狀天然材料的染液、或纖維陰離子化或陽離子化，使微粉狀天然材料吸附在纖維上。例如，首先如圖3所示，用被覆層覆蓋微粉狀天然材料。根據(jù)使用的天然材料，例如，如果被覆層中含有纖維素或樹脂等，則將其在水中陰離子化。由于所述微粉狀天然材料吸附在例如通常帶有負電荷的棉纖維等上，因此，例如采用公知的方法對染液進行電操作，使微粉狀天然材料的電荷與纖維所帶電荷相反。由此，使微粉狀天然材料吸附在浸漬于染液中的纖維上，將纖維染色。
另外，如上所述，微粉狀天然材料在粉碎步驟200中被微粉化成通過80目標準篩的粒度或此粒度以下。由于纖維中有時存在微觀的空隙或孔，因此在所述染色步驟300中，液體中漂浮的微粉狀天然材料附著在所述纖維的空隙或孔、或纖維表面上時，能夠產(chǎn)生表面張力或摩擦力等物理性作用。由于此物理性作用也與上述離子吸附產(chǎn)生的附著力同時發(fā)揮輔助作用，因此能夠進行更牢固的染色。
而且，特別是微粉狀天然材料的被覆層中含有纖維素等纖維質(zhì)時，例如通過在干燥步驟100中進行減壓(或用壓力進行吸引)而使天然材料干燥，能夠使此纖維質(zhì)突出在表面上。此時，突出的纖維質(zhì)發(fā)揮鍵爪的作用鉤住纖維，使微粉狀天然材料更牢固地附著在纖維上。
如上所述，在本發(fā)明的纖維染色方法中，作為染料，使微粉狀天然材料本身物理性附著在纖維上，由此能夠?qū)⑻烊徊牧系纳试瓨拥赜诶w維中再現(xiàn)。當然，根據(jù)需要，也可以重復數(shù)次上述染色步驟300。
需要說明的是在此染色步驟300中，不僅分散在液體中的微粉狀天然材料附著在纖維上，染色時，也可以將混入了微粉狀天然材料的液體加熱至例如40～80℃左右，此時，使微粉狀天然材料本身附著在纖維上的同時，將微粉狀天然材料含有的色素成分抽提至液體中，合并進行利用熱煎煮獲得的色素成分進行的染色。當然，與上述同樣，也可以將上述步驟重復進行多次。另外，雖然對于利用微粉狀天然材料染色來說并不是特別必要的，但是在希望將從微粉狀天然材料中提取出的色素成分有效地染色在纖維上時，也可以根據(jù)需要使用特定的媒染劑。
上述染色步驟300結(jié)束后，將上述染色步驟300中獲得的纖維染色物靜置一定時間，最后經(jīng)水洗干燥完成染色。得到的纖維染色物的染色堅牢度非常高，雖然從染色性方面考慮不是特別必要，但當然也可以根據(jù)需要進行其他的媒染等。
另外，在作為染料的原料的天然材料中包含大量糖分或油分，也存在難以干燥或微粉化的成分，使用上述材料時，在干燥步驟100前進行除去糖分或油分的步驟。
作為除去糖分的步驟之一例，例如在水中放入干燥的匙羹藤(蘿摩科)的葉子，沸騰后，除去匙羹藤的葉子，將水冷卻，將含大量糖分的天然材料浸在水中，由此可以除去該天然物質(zhì)的糖分。其要領例如為將匙羹藤的葉子5g放入1000cc的水中，沸騰10分鐘左右后，除去匙羹藤的葉子，將剩余的水冷卻，在水中放入包含大量糖分的葡萄的果實或其皮等，浸漬5-7小時。
作為除去油分的步驟之一例，可以通過將包含大量油分的材料浸漬在堿性水溶液中來除去該材料中的油分。在使用例如屋久杉等含有大量油分的天然材料的情況下，如果使用例如強堿性水溶液預先除去該天然材料的油分，則在進行干燥步驟100、粉碎步驟200時，能夠更有效地進行微粉化。
而且，通過在干燥步驟100之前的步驟或染色步驟300中進行下述步驟，也可以控制纖維染色物的色彩。
由于天然材料的色調(diào)通常并不由單一色素發(fā)色而成，因此通過在干燥步驟100之前除去特定的色素，可以控制天然材料的色調(diào)本身，結(jié)果能夠控制染料或纖維染色物的色調(diào)。例如，紅花的花瓣中主要包含大量黃色和紅色的色素成分，將其放入水中，在適當?shù)臏囟认逻M行煎煮，紅色成分先于黃色從花瓣中轉(zhuǎn)移到水中。通過調(diào)整煎煮時間，可以改變紅花的花瓣中包含的黃色、紅色色素的平衡，從而可以得到發(fā)出鮮艷的黃色(或帶黃色的色調(diào))的染料(微粉末天然材料)。
另外，在染色步驟300中，也可以通過調(diào)整放入染料的液體(例如水)的pH來改變混入該液體中的染料的色調(diào)。也就是說，即使使用經(jīng)粉碎步驟200得到的同一染料，也可以通過將其混入pH不同的液體中來調(diào)整染料的發(fā)色。作為一個例子，本發(fā)明人確認使用以牽?；ǖ幕樵系玫降耐蝗玖?，使用pH不同的液體進行染色步驟300，分別得到色調(diào)完全不同的纖維染色物。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的纖維染色方法，與目前利用從天然材料中提取的色素成分將纖維染色的方法不同，通過使微粉化的天然材料本身附著在纖維上，能夠?qū)⑻烊晃锞哂械纳试瓨忧依喂痰厝旧诶w維上。而且，由于作為微粉狀天然材料的染料本身附著在纖維上發(fā)色，因此染色性極高，在1次染色步驟中就能夠獲得足夠的染色效果，另外，耐受洗滌或漂白的能力極強，不易褪色。
另外，在用目前提取出的色素成分進行染色的方法中，成為染料的色素成分作為色素的功能通常較弱，如果不使用媒染劑或輔助劑進行強化，則無法作為染料使用。與此相反，在本發(fā)明中，由于并非使用提取出的色素成分，而是使用微粉化的天然材料本身作為染料，因此不需要使用媒染劑或輔助劑進行色素強化。因此，可以省略添加媒染劑或輔助劑的步驟，可以提高生產(chǎn)率。另外，由于不需要含有重金屬等有害的媒染劑或輔助劑等，因此結(jié)束了染色步驟300的染液(分散了微粉狀天然材料的液體)對人體或環(huán)境均完全無害，排出所述染液時，不需要特別的凈化處理，從生產(chǎn)率方面或操作方面、以及環(huán)境方面考慮，存在很大的優(yōu)點。
另外，微粉狀天然材料是將天然材料在色素成分不發(fā)生變質(zhì)的條件下進行干燥、粉碎得到的物質(zhì)，如上所述，由于具有被覆層，因此內(nèi)部的色素成分幾乎不與外部氣體接觸，難以引起變褪色。由此，能夠獲得確保了充分的變褪色堅牢度、長期變褪色少的纖維染色物。另外，染料、即微粉狀天然材料本身也具有非常優(yōu)良的保存性。例如，只要與干燥劑一同封入密閉容器，就可以長年保存。
另外，微粉狀天然材料即使混入其他染料中，也能夠沒有任何問題地進行使用。由于是固體染料，因此也不會像水性染料那樣發(fā)生滲色。而且，如果與多種不同色彩的微粉狀天然材料混合，則能夠?qū)诨旌媳壤谷旧l(fā)生變化，而且，與由液體構(gòu)成的現(xiàn)有纖維染色用染料不同，微粉狀天然材料間不發(fā)生融合，微觀上不會損失各種色彩的微粉狀天然材料各自的發(fā)色，因此能夠表現(xiàn)出有深度的色彩。
另外，由于本發(fā)明的纖維染色方法將天然材料直接干燥并微粉化得到的微粉狀天然材料本身作為染料使用，因此只要是能夠粉碎為規(guī)定粒度或規(guī)定粒度以下的物質(zhì)即可，所有物質(zhì)都可以作為染料的原料使用。
可以作為本染色方法中使用的染料的原料的物質(zhì)，例如為樹木類、花類、谷物類、蔬菜類、果實類、海草類、海藻類、野菜類、菌類、根、莖、葉等植物材料，蛋類、貝類、珊瑚、昆蟲類、其幼蟲等植物以外的生物，其殼、骨、糞尿、或石、砂、土、礦物、溫泉的沉淀物、食品、纖維、紙、其他有機物及無機物，對上述物質(zhì)進行適當?shù)纳a(chǎn)或加工時產(chǎn)生的副產(chǎn)物、廢棄物、及加工物本身等全部天然材料?？傊灰悄芪⒎鬯橹了Ｍ牧６炔⒛軌蚋街诶w維上的材料，自然界存在的所有物質(zhì)以及使用該物質(zhì)產(chǎn)生的產(chǎn)物均可成為本染色方法的染料。
另外，上述天然材料為構(gòu)成食品的材料、構(gòu)成中藥的材料、被廢棄的材料、被燃燒的材料、以及任何物質(zhì)的原料等，本來的用途各不相同，但是無論其本來的用途如何，均可作為染料使用。下面以本發(fā)明人實際用作染料的原料嘗試實施染色的材料為中心，列舉天然材料的具體例，即使不包括在下述具體例中，只要如上所述通過干燥、粉碎能夠附著在纖維上的物質(zhì)，自然界存在的所有物質(zhì)以及使用該物質(zhì)產(chǎn)生的產(chǎn)物均可成為本染色方法的染料。
上述天然材料中本發(fā)明人實際進行微粉化制成染料的物質(zhì)之一例，作為樹木類，使用圓柏、杉樹(包括屋久杉)、楓樹、黃皮樹、多花梾木、北美香柏、樟樹(包括樟腦)、日本厚樸、銀杏樹、桑樹、櫸樹、櫻樹、天竺、以及多年生草木(艾草、魚腥草)等為原料，確認了充分的染色效果。上述樹木類可以直接使用原木，也可以使用外皮、莖、根、葉、花、果實、種子、孢子等的一部分或從樹木分離的材料，可以是新鮮的，也可以是枯萎的。另外，即使沒有保持原形，也可以為切斷的材料、切削的材料、或炒制后的材料或烤制后的材料、燃燒后的炭或灰狀材料。當然，例如咖啡或茶之類，除了樹木或果實、根、葉、莖等各部位以外，將果實或葉焙煎，適當粉碎，抽提飲料后的“渣滓”(例如咖啡渣或茶殼等)也可以作為本染色方法的染料的原料。總之，本染色方法并未限定作為染料的原料的樹木的部位或狀態(tài)。
另外，作為花類，龍膽、櫻花、梅花、杜鵑花、繡球花、紅花、天竺葵、補血草、郁金香、菊花、薔薇、牡丹、康乃馨、大波斯菊、罌粟、牽?；?、紫花地丁、山百合、蘭花(鈴蘭、蝴蝶蘭、君子蘭、兜蘭)等能夠得到實際效果。當然，與樹木類同樣，花類也無論部位或狀態(tài)如何，均可用作染料的原料。
谷類中，稻皮及稻皮灰、蕎麥殼、大豆等豆、米、古代米、馬鈴薯、青芋、紫芋、大和芋、紅薯、玉米、麥等同樣地得到實際效果。當然，谷類也與樹木同樣地無論部位或狀態(tài)如何均可用作染料的原料，可以為谷類本身，也可以僅為果實或殼，還可以為加工、調(diào)理后的材料。當然使用大豆生產(chǎn)的豆腐、或豆腐生產(chǎn)過程產(chǎn)生的“豆腐渣”等也是原料。
而且，確認蔬菜類中的茄子、胡蘿卜、紫甘藍、白菜、土豆、西芹、洋蔥、紫蘇、辣椒、葫蘆干、西瓜等，果實類中除上述咖啡以外，以桔子、椪桔(Citrus reticulata Blanco)、朱欒(Citrus grandis Osbeck)、檸檬、金桔、柚(Citrus junos Sieb.Ex Tanaka)等為代表的各種柑桔類、或棗、梔子、草莓、葡萄、藍莓等，菌類中的香菇、松茸、蘑菇、金針菇、木耳等，野菜類中的紫萁、蕨，海草中的裙帶菜、海帶也有充分的染色效果。當然上述材料也與樹木同樣地無論部位或狀態(tài)如何均可用作染料的原料，可以使用整體，也可以僅使用果皮或果實的部分，還可以僅使用種子，也可以使用加工、調(diào)理后的材料。
除此之外，作為植物材料的球根的上述馬鈴薯或紅薯，以及水仙、百合、郁金香、洋蔥、唐菖蒲、菖蒲、大麗菊等，葉中的桑葉、櫸樹葉、薔薇的葉、蓮葉、青芋的葉等得到實際效果。其中，確認附著了以蓮葉或青芋的葉為原料的染料的染色物具有防水效果。另外，使用變紅的紅葉或銀杏等的葉、或枯葉也能夠表現(xiàn)出特有的鮮艷有趣的色彩。另外，例如奶粉等食品、或以昆蟲或蟹、蝦、貝、魚、珊瑚等為代表的可采集或生產(chǎn)的生物或其尸骸、烏賊的骨、魚骨、牡蠣或扇貝的殼等生物的骨或殼、蛋殼(可以為蛋殼本身或其中的一部分)、石墨、螢石、醫(yī)王石等礦物、玻璃、“溫泉的沉淀物”、由天然材料焙燒而成的陶瓷等也得到實際效果。另外，由天然材料生成的纖維或紡織布、紙、油分等也可以作為染料的原料。當然上述材料也與樹木同樣地無論部位或狀態(tài)如何均可用作染料的原料。
由于目前從天然材料中提取的色素中不存在純黑、純白的色彩，因此無法將纖維染色成純白、純黑。與此相反，本發(fā)明人等例如使用天然材料的加工物作為原料，由此獲得了純黑的纖維染色物。此處使用的天然材料加工物具體而言是指在密閉容器內(nèi)，幾乎無氧的狀態(tài)下，將茄子加熱，或?qū)囟日{(diào)節(jié)至不引起燃燒反應的程度，將茄子加熱，由此使其炭化得到的茄子中所含的灰汁。用微波爐等照射高頻電磁波將茄子加熱，除去水分后，粉碎至140微米，加熱，變黑后進行無氧冷卻，此方法也可以得到純黑染料。另外，本發(fā)明人等通過使用蛋殼作為天然材料，得到純白的纖維染色物。目前，化學染色成的白色纖維具有遮光性低、容易透過的性質(zhì)，但是，由于使用此蛋殼的纖維染色物是使遮光性高的蛋殼本身附著而成的纖維，因此具有極優(yōu)良的遮光性，難以透過。
另外，利用上述方式的干燥裝置，在不使色素成分變質(zhì)的條件下，照射遠紅外線，邊活化天然材料的細胞，邊使其低溫干燥，由此能夠獲得原樣保持天然材料色彩的干燥天然材料。然后，在接下來的粉碎步驟中，使用具有石或陶瓷制的一對臼的粉碎裝置，盡量抑制伴隨粉碎產(chǎn)生的熱量，在色素成分未變質(zhì)的溫度范圍內(nèi)，將干燥天然材料微粉化，能夠獲得原樣保持天然材料色彩的微粉狀天然材料。利用上述干燥方法及粉碎方法，能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的纖維染色方法，并且能夠獲得上述的顯著效果。
如上所述，通過在色素成分不發(fā)生變質(zhì)的低溫環(huán)境下進行干燥步驟100、粉碎步驟200，能夠獲得除色素成分以外還原樣具有所使用的天然材料所固有功能的微粉狀天然材料，這也是其一大優(yōu)點。例如，使用柑桔類的果皮等作為原料時，能夠獲得抗菌性優(yōu)良、具有隱約可以聞到柑桔類清爽香氣這種至今所沒有的樂趣的染色物。另外，使用西芹或圓柏、辣椒等作為原料時，能夠獲得具有殺菌性、衛(wèi)生方面也非常優(yōu)良的染色物。由此，在本染色方法的一系列步驟中，只要能使維持了原料所特有的功能的染料附著在纖維上，就能夠得到具有該原料特有的功能的纖維染色物。
由植物等被用作中藥可知，根據(jù)其種類進行煎煮后涂布于患部具有對人體有益的固有功能。作為一個具體例，已知小連翹、樹皮、山菊、蕺菜、艾草等對切傷有效，明日葉、樹皮、梔子、山菊、接骨木等對跌傷有效，金錢薄荷、樹皮、櫻、菖蒲、忍冬、韭、枇杷、桃、地榆等對濕疹有效，野桐、木通、車前草、酢漿草、梔子、老鸛草、菝契、瑞香、鴨趾草、山菊、蕺菜、野薔薇、虎耳草等對腫痛有效，牽?；ǖ葘霪徲行?。以上僅為一例，可以期待使用上述天然材料、利用本染色方法染色的纖維染色物(例如繃帶或衣物等)有緩解患部癥狀的效果。
需要特別說明的是，上述干燥裝置由于能夠獲得原樣保持天然材料色彩的干燥天然材料，因此，即使例如作為制造干花的新型裝置，也有其用途上的優(yōu)點。
下面說明上述說明的本發(fā)明纖維染色方法的具體實施例。
本發(fā)明人等分別使用西芹、圓柏的樹皮、辣椒(干制品)、天竺葵的花作為原料，按照上述染色方法，進行纖維染色試驗。
此時的染色條件及基于JIS標準的染色堅牢度試驗結(jié)果(染色堅牢度試驗委托財團法人日本化學纖維檢查協(xié)會東京分析中心進行)如下所示。
<以西芹為原料>
1、染色條件a)干燥步驟原料是作為染色對象的纖維的重量的約3％干燥溫度45℃左右干燥時間22～24小時左右濕度17～30度左右b)粉碎步驟使用粉碎機Micro Powder KGW-501(有限會社西鐵工所社制)微粉狀天然材料粒度通過100目標準篩的粒度c)染色步驟使用液體水液體溫度40～60℃左右浸漬時間1小時2、試驗結(jié)果耐光堅牢度3～4級洗滌堅牢度變褪色4級，污染4～5級汗堅牢度(酸)變褪色4～5級，污染4～5級汗堅牢度(堿)變褪色4～5級，污染4～5級摩擦堅牢度干式5級，濕式4～5級水堅牢度變褪色4～5級，污染4～5級
<以圓柏樹皮為原料>
1、染色條件a)干燥步驟原料作為染色對象的纖維的重量的約3％干燥溫度60℃左右干燥時間10小時左右濕度17～30度左右b)粉碎步驟使用粉碎機Micro Powder KGW-501(有限會社西鐵工所社制)微粉狀天然材料粒度通過100目標準篩的粒度c)染色步驟使用液體水液體溫度40～60℃左右浸漬時間1小時2、試驗結(jié)果耐光堅牢度3級洗滌堅牢度變褪色4級，污染5級汗堅牢度(酸)變褪色3～4級，污染4～5級汗堅牢度(堿)變褪色4級，污染4～5級摩擦堅牢度干式5級，濕式4～5級水堅牢度變褪色4級，污染4～5級<以辣椒為原料>
1、染色條件a)干燥步驟原料作為染色對象的纖維的重量的約3％干燥溫度45～50℃左右干燥時間5小時左右濕度17～30度左右
b)粉碎步驟使用粉碎機Micro Powder KGW-501(有限會社西鐵工所社制)微粉狀天然材料粒度通過100目標準篩的粒度c)染色步驟使用液體水液體溫度40～60℃左右浸漬時間1小時2、試驗結(jié)果耐光堅牢度4級洗滌堅牢度變褪色4～5級，污染4～5級汗堅牢度(酸)變褪色4～5級，污染4～5級汗堅牢度(堿)變褪色4～5級，污染4～5級摩擦堅牢度干式5級，濕式3～4級水堅牢度變褪色4～5級，污染4～5級<以天竺葵的花為原料>
1、染色條件a)干燥步驟原料作為染色對象的纖維的重量的約3％干燥溫度38～45℃左右干燥時間20小時左右濕度17～30度左右b)粉碎步驟使用粉碎機Micro Powder KGW-501(有限會社西鐵工所社制)微粉狀天然材料粒度通過100目標準篩的粒度c)染色步驟使用液體水液體溫度40～60℃左右浸漬時間1小時2、試驗結(jié)果洗滌堅牢度變褪色4級污染4～5級<以咖啡渣為原料>
1、染色條件a)干燥步驟原料作為染色對象的纖維的重量的約3％干燥溫度38～45℃左右干燥時間20小時左右濕度17～30度左右b)粉碎步驟使用粉碎機Micro Powder KGW-501(有限會社西鐵工所社制)微粉狀天然材料粒度通過200目標準篩的粒度c)染色步驟使用液體水液體溫度40～60℃左右浸漬時間1小時2、試驗結(jié)果洗滌堅牢度變褪色4級污染4～5級如上所述，利用本發(fā)明的纖維染色方法獲得的纖維染色物在各試驗項目中顯示了優(yōu)良的結(jié)果，實現(xiàn)作為最高等級的5級的項目也較多。而且，使用西芹、圓柏的樹皮、辣椒為原料時，使用金黃色葡萄球菌，將原產(chǎn)品與按JIS L 0217洗滌10次后的活菌數(shù)比較，進行抗菌性、殺菌性試驗，結(jié)果為靜菌活性值、殺菌活性值分別充分滿足基準值。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性根據(jù)本發(fā)明，與目前利用從天然材料中提取的色素成分將纖維染色的方法不同，通過將微粉化的天然材料本身附著在纖維上，能夠?qū)⑻烊晃锞哂械纳手苯忧依喂痰厝旧诶w維上。
權(quán)利要求
1.一種纖維染色方法，其特征在于，所述纖維染色方法包括如下步驟在天然材料的色素成分幾乎不發(fā)生變質(zhì)的設定溫度范圍內(nèi)，對天然材料進行干燥處理，使其處于絕對干燥狀態(tài)或接近絕對干燥狀態(tài)的干燥步驟；在不超過上述設定的溫度范圍的溫度下，將干燥步驟中獲得的干燥天然材料微粉碎成至少能夠通過80目標準篩的粒度或此粒度以下的粉碎步驟；將粉碎步驟中得到的微粉狀天然材料混入液體中并分散后，將纖維浸漬在微粉狀天然材料呈漂浮狀態(tài)的所述液體中，使漂浮在液體中的微粉狀天然材料物理性附著在纖維上，由此將天然材料本身的色彩染色在纖維上的染色步驟。
2.如權(quán)利要求1所述的纖維染色方法，其特征在于，所述天然材料包括自然界中存在的所有物質(zhì)及這些物質(zhì)的加工物及混合物。
3.如權(quán)利要求1所述的纖維染色方法，其特征在于，該方法還包括以下步驟在所述干燥步驟前，將天然材料的特定色素煮出并除去，調(diào)整所述微粉狀天然材料的色調(diào)。
4.如權(quán)利要求1所述的纖維染色方法，其特征在于，預先調(diào)整所述染色步驟中混入并分散的液體的pH。
5.一種纖維染色物，其特征在于，在天然材料的色素成分幾乎不發(fā)生變質(zhì)的溫度范圍內(nèi)，對天然材料進行干燥處理后，將其微粉碎成至少能夠通過80目標準篩的粒度或此粒度以下，利用物理作用使獲得的微粉狀天然材料附著，由此染色為天然材料本身的色彩。
6.一種染料，其特征在于，所述染料是在天然材料的色素成分幾乎不發(fā)生變質(zhì)的溫度范圍內(nèi)，對天然材料進行干燥處理后，將其微粉碎成至少能夠通過80目標準篩的粒度或此粒度以下而獲得的。
7.一種干燥裝置，其特征在于，所述干燥裝置包括如下部分對天然材料進行干燥處理的干燥室；設置在所述干燥室內(nèi)，放射遠紅外線，使所述干燥室的室溫升高的加熱裝置；為了調(diào)整所述干燥室內(nèi)的溫度及濕度，而設置在所述干燥室內(nèi)的換氣裝置；設置在所述干燥室內(nèi)放射遠紅外線的礦石；貼設在所述干燥室的內(nèi)壁表面、反射由所述加熱裝置或所述礦石放射的遠紅外線的反射板。
全文摘要
本發(fā)明提供一種纖維染色方法、纖維染色物、染料及染料制造中使用的干燥裝置，所述纖維染色方法包括如下步驟在天然材料的色素成分幾乎不發(fā)生變質(zhì)的設定溫度范圍內(nèi)，對天然材料進行干燥處理，使其處于絕對干燥狀態(tài)或接近于絕對干燥狀態(tài)的干燥步驟100；在不超過上述設定的溫度范圍的溫度下，將干燥步驟100中獲得的干燥天然材料微粉碎成至少能夠通過80目標準篩的粒度或此粒度以下的粉碎步驟200；將粉碎步驟200中得到的微粉狀天然材料混入并分散在液體中后，將纖維浸漬在微粉狀天然材料呈漂浮狀態(tài)的所述液體中，使漂浮在液體中的微粉狀天然材料物理性附著在纖維上，由此將天然材料本身的色彩染色在纖維上的染色步驟300；由此能夠?qū)⑻烊晃锞哂械纳世喂痰厝旧诶w維上。
文檔編號D06M13/00GK1902356SQ20048003362
公開日2007年1月24日 申請日期2004年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月1日
發(fā)明者金子隆 申請人:金子隆