染色物の色が繊維のぜい化に及ぼす影響
著者 松山 しのぶ, 卜部 澄子
雑誌名 東京家政大学研究紀要 2 自然科学
巻 33
ページ 127‑137
発行年 1993
出版者 東京家政大学
URL http://id.nii.ac.jp/1653/00010528/
染色物の色が繊維のぜい化に及ぼす影響 松山しのぶ，卜部澄子
（平成4年10月8日受理）
Effects of the Colors of Dyed Fabrics on the Degradation of Fiber Shinobu MATsuYAMA， Sumiko URABE
（Received October 8，1992）
1．緒 言
一般には暗い色の布は熱を吸収するのでその布の破壊 強度も大きいと言われ，暗幕やカーテンの劣化を日常で も経験することがある．近年，さまざまな色が好まれる ようになって，衣料品を始めインテリア用品でもカラフ ルなものが選ばれるようになっている．これらの染色物 はその色相によって染色された素材の損傷に差があると いう報告がみられこの点に着目して実験を試みている．
文献によれば，1973年Mckinneyら1）は，100％コッ トンのあや織り布を各色のvat染料で染め，連続60日 間大気にさらした結果，色の変化の程度は布の織り方に 関係なく，黄色が一番大きく，青が一一番小さい．破壊強 度試験では，一番弱いのが黄色一番強いのが青色であっ たと報告している．また，1946年成田2）は，亜麻ででき た飛行機の翼の布を各色の塗料でぬって，ガラスを通し て2年半日光暴露した結果，黄色も青色も弱い傾向が見
られたと報告し，さらに1983年M．Christineら1）は，反 応染料染布の光劣化を調べ，耐光性が減少すると繊維の 劣化が増大したと述べている．
そこで我々は，綿布を5種の部属染料でそれぞれ5色 ずっ染色して，13年間恒温恒湿室内に光を遮断して保存 した試料と，染色直後の染布をカーボンアーク灯光照射 で劣化促進試験した試料を染料部属別，色別に強力伸展
と色変化の状態を検討した．
2．実 験 方 法
（1990年染色）規格の染色堅ろう度試験用添付白布，綿，
かなきん3号（表1）を用いた．
表1 試布の組成
規 格 原糸 組織 番 手
たて糸 よこ糸 たて糸 よこ糸 密度 本ノ5a 質量1／i
1965年
綿糸 平繊 1986年
20te〕【 16tex 141±2 135土2 −
｛308猛手｝ 【36纏番手｝ 141 135 100
1．試料
JIS−L−08031965年（1977年染色）および1986年 服飾美術学科 繊維加工研究室
2．使用染料
使用染料を表2に示した。試布は，1977年および1990 年に染色した。
3．染色方法
染色方法は，メーカー表示の標準染色方法4）5）で行い，
ナ
濃度は，JIS−L 一 0803−1971標準染色濃度（1／1）
によって染めた．
染色後染着状態を調べるために，染色堅ろう度試験を 行い結果を表3に示した，何れの染布もメーカー表示の の堅ろう度と比べて，ほとんど差がなかった．
4．実験方法
4−1 試布の玉3年間保存試験
1977年に染色した布を1990年まで13年間20±1℃，65
±1％R．H．の恒温恒湿室に光を遮断して保存した．
4−2 劣化促進試験
1990年に染色し，染色直後に染布をカーポンアーク灯 光照射試験を行った．
。照射試験機：JIS−L− 0824 一 1988染色堅ろう度試 験用
カーポンアーク灯形耐光試験機
松山 しのぶ・ト部 澄子
表2 使用染料
染 料 色 染 料 名
硫化赤C．1．Sulphur Brown 12
青C．1．Sulphur Blue 7 緑C．1．Sulphur Green 14 黄C．1．Sulphur Yellov 4
−llClslhrBlack1
ナフトール 赤 青 緑 黄 黒
C，1，Azoic C。1，Azoic C。1．A20ic C．1．A20ic C．1．Azoic
Coupling Coupling Coup聖ing Coupling Coupling
Component Component Component Component Component 7 4 36 5 13
染 料 色 染 料 名
接 ・ 青 緑 黄 黒
C．1．Dlrect C．1．Direct C．1．Direct C．1．Direct C．1．Direct
Red 79 Blue 200 Green 33 Ye夏lo騨 44 Black 38
反
N青
緑黄 黒
C．1，Reactlve C，1，Reactive C．1．Reactive C．1．Reactive C．1，Reactive
Red 2 Blue 4 Green 6 Yellow 7 Black 9
青緑黄
黒
C。1．Vat Blue 4 C．1．Vat Green 2 C．1．Vat Yello胃 2
匿ikethren Direct Black BS pdr．
表3 試験布の染色堅ろう度試験結果
耐
光
堅ろう度汗堅ろう度
性 アルカリ性
汚染 変色 汚染
摩擦堅ろう度 洗濯堅ろう度
酸 絹綿絹
綿 汚染 乾燥 乾燥 湿潤 湿酒 変色
メーカー 」一カー ノーカー
汚染絹
綿 変色 変色
メーカー
染 料 色
1 2 2ヨ22砲 2 り幽 3 3司4ヨ弓 に﹂ 686
C553
1
而↓而づ5
﹂触 ﹂陽 4
4
34司 司 00 00 33 ヨ
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﹂隅 ﹂陽 ﹂﹃
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2
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﹂﹃ 遭噸 ﹂冊弓 ヨ06 り6 2 5凹56詞而55而づ﹂触 ﹂﹃ 4﹃刈うづ而49り ﹂鰯 ﹂¶ ﹂稽︻﹂ ︻﹂ 5 ︻﹂ 覧d
一3 −5 2−3
3
3−4 4−5 4−5 2−3 3−4 4−5 2 3−4
1−23−4 1−2 52
4−54−5
54−5
3−4 5 4−54−5
4 4
3−−4 4 4−5
4 3
54−54−5
5 5 5 5 5 5 5 5 5
54−5 5
1−2 2 3−4
1 1
5 5 5 3 3 4
4
﹂﹃ く﹂3 3 3 q 一 3 ﹂隈赤青緑黄黒
直
接
にσ くり 貫U に﹂ 藍﹂
︻﹂ ︻﹂ ︻0 ︻0 ︻U雨↓づ54
﹂鰭 ﹂陽 ﹂﹃
︻0 ︻﹂ 環り 駕り 貫﹂
赤青緑黄黒
反
応
7 00 7 ﹂陽 00
にσ ︻U ︻U くり ︻﹂
5 に﹂ に﹂ に﹂ ︻﹂
qU 5 ﹁∪ くり くU
5 魔﹂ 5 5 ζU
口﹂ ︻0 員U 魔U 魔﹂5555而 4
33弓団日 り6 0り 90
4 ︻﹂ ﹂﹃ ︻U 魔U
︻﹂ 5 にり ︻﹂ ︻U
︻﹂ にり ︻﹂ ﹁U 質U
う︻﹂ ︻﹂ ﹁U に﹂ 4
﹂り に︾ に﹂ 二U ﹂働5555づ 4赤青緑黄照 V at
5 5
4−5 5 5 5 5
4−5 5 5 5 5
4 5 5−6
3 7
一 555 4
に﹂ ζU にU 罠り にσ
にσ ︻﹂ ︻﹂ ︻﹂ にり
4ゐ 4
ヨ弓
0乙 06
﹂触 つ0 魔﹂ に﹂ 幌︾弓322
00 ？り 00 2 り0 1 1 り055う55 455而55 45 くU に﹂ 魔り ロリ55而55 4551555 4雨55554
3司団4ゐ り0 り0 4
2−34−5 4 3−44−5 4 4−5 4 4
4 44−5
4−53−4 4
・3−4 43 5
4 5
に﹂ ︻U ﹃り く﹂ ︻﹂而5555
雨5555 〇6 ﹂陽 ﹂陽 ﹂﹃ 卿 4 一 一 一 3 藍﹂ ︻り 鑑り 4
赤冑緑黄無 4
硫
化
55づ55 4
唱 函 ︻﹂ 二U ＝り﹂﹃ 4
而 4
︻﹂ ︻﹂ ︻σ ︻﹂ ︻﹂
赤青緑黄黒
ナフトール
（128）
スタンダードフェドメータ FA−2D 型（スガ試験機KK製）
。照射時間：20，120，200，500時間
。照射エネルギー測定器：太陽電池式照度計SA−U−
37（スガ試験機KK製）
。照射エネルギー：2．05MJ／㎡／h
。照射方法：布を白い厚紙に取り付け図1のように調 整した
一｝
@試
@布 鼈
一一
@試
@布
鼈
一｝
@試
@布
黶@ 岬
←
針金を通す
←厚紙（白色）
図1 試験布の照射方法
糸で縫い付ける
5．測定項目
13年間保存した試布（4−1）および劣化促進試験の 試布（4−2）にっいて損傷の状態および色変化を調べ
るために次の測定を行った．
5−1 強力・伸度測定
布のたて糸，よこ糸を張力をかけないように抜き，そ れぞれ10本を測定，平均値を測定値とした．
・試験機：中型引張試験機TUM−In−100 （KKオリエンテック製）
。測定条件：表4に示した．
表4 引張り強伸度試験測定条件
促進試験 促進試験 1977年染色分
20，120．200時間 500時間 たて糸 よこ糸 100皿m 50mm 100ロロ 50ロ回 200皿皿／min 1000ロロ／口in 200口皿／min 100ロ田／ロin 50皿皿／皿in 100ロロ／min
5009 5009 500g
（スガ試験機KK製）
。測定項目：XYZ， Yxy， Va b 4 E， H・
V／C
5−3 分光反射率曲線の測定
・試験機：323型日立自記分光光度計 （日立製作所KK製）
試験長
チセートスピード へ，ドスピード フルスケール
5−2 測色
・試験機：カラーコンピューターSM4型
3．試 験 結 果 6−1 引張り試験結果
（1）13年間保存の場合
1977年に染めた試料の対照を100として，強力・伸度 比で図2に結果を示した．たて糸より，よこ糸の強伸度 変化が大きいことが結果に見られた．強力比で各試料が 対照より低下した値が見られるのは，伸度比の60％低下 の影響で，繊維が硬くなり伸びる弾力性を欠き劣化した 結果であると考えた．色相別に観察すると強力比は，緑 色染布が各部属とも低下が少なく，赤色が劣っていた．
伸度比では多くの試料が大きく低下した中で，ナフトー ル染料が各色とも殆ど対照と変わらなかった．ナフトー ル染料の染色方法は，下漬剤による染色は強いアルカリ 浴であるが室温で短時間染色し，顕色剤も繊維への影響 は少ない．このような染色操作が繊維に及ぼす影響を少
くしたものと考えた．
② カーボンアーク灯光照射による試布の場合 1990年に染めた試料の対照を100として，強力・伸度 比で変化の状態を示した．図3は対照（未染色布）と赤 色染布の場合である．試験布の強力は照射時間の増加と ともに変化し，500時間照射で比較値が50〜60まで低下 した．照射120時間まで急激に比較値60まで低下し，200 時間で比較値80にもどり，照射500時間までそのまま一 定であった．この伸度変化の形は全ての試料が同じ傾向 であった．赤色試料の伸度の測定結果は未染色の場合と 大差はなかった．この場合もナフトール染料試料の強力・
伸度変化が少なかった．図4の青色試料のうち反応，硫 化染料の試料は500時間照射で強力が著しく低下し，反 面Vat，ナフトール染料の試料は変化が少なかった．伸 度はよこ糸の測定値のバラッキが目立った．図4の緑色 試料はVat，反応染料による試料のよこ糸が500時間照 射で強力低下が大きく，伸度は照射時間が増しても対照
と変わらなかった．
図5は黄色，黒色試料の場合で，黄色のVat，硫化試 料の強力低下は最も大きく500時間照射試料の比較値は
葭︸ C㊦蛎・7袈醸申
1 − l lI − 1ー ー ー I l 曝 9 1布 ー 1 ー
ーllllll−51ー﹂ーーllI
ー 1 − l l EDCBA
曜ーllーーO ー 醒 鵬 ー 1 ー 曜 − 璽 ロ ー
1 ー ー I l I1 ーー ーー111111 − 1− 1聾18布 I l I 1 1董−ー1−lII −1染 1 − 1 − I l EDCBA
l I − 1
ー I I I ーー − ー 1 ー
ー 置蟹ーー ーlIー8−Il−lIiー量ll−18布 − 1 − l l l l1 1 1 − 1 1 1 躍 ー
l l ーー量I I EDCBA
量 ー ー ー l l
層ー 1 − 1 − 6雇 ー − 1 ー
l l ー ー ー I l ll l l l l I l − I I − l I
1 − 8 1 1 EDCBA
ー l I − l I− l 1 1 1
ー ー 8 ー ー ーー ー ー 置 1
I l l l I − 1E −1ーー1−11−11
薯麺1ー ー 1D llIIー EDCBA
屡− 躍1ー
璽 I I匿181 1 接応就化外 直反V硫ナ ーlIーーA ABCDE
未染色布 ーーーー11 臨 − 耀 l l 1 1 ー
釦
鶴40 20 00 80 60 60 40 20 00 80 60 40 201 11 1 1 1 1基 −←
蟹 R 纈ヨ 遡 冊︸
図N 一ω笹謡霜勲跳爆針㊦罵ご・書淘瀕へぽ
︵一ωO︶
140
120
ヨ
as 100
量
80 60 40
未 染 色 布
0
20 120200
＼＼＼
伸 度
たて糸 一一 謔ｱ糸
140
120
遡100
旦
80 60 40
照 射 時間
＼＼＼＼︑＼こ
レ難．
50020 120200
赤 色 染 布
020 120200
500
，O ／＼
・／ ̲ ＿／／ O 一く
／ 、一＿
、一▲
蕊、 〉幽一一
＼ ●
☆＼
ミ警垂
＼，A／＄ 一・・
O直接染料
●反応〃
☆Vat〃
△硫化〃
▲ ナフトール 〃
50020 120200 500
照射 時 間
図3 カーボンアーク灯光照射による強力・伸度の変化（未染色布・赤色染布）
冊ヤ
●
過
●
松山 しのぶ・卜部 澄子
青 色 染 布 140
0−一一一〇 伸度
▲ ＼ ／o
＼＼＼＼▲ V −一よこ糸
6°
＼● △硫化
▲ナフトール 〃40 △
07 20 120200 500 20 120200 500
射時間 奔〜〜〜〜＿＿
、▲
1 ＼ 1
緑色染布 ＼ ノ
120 ＼ノ
60 ＼＼
＼＼●
＼ 40
09」一一一⊥一一一一一一一一一一一一一
20 120200 500 20 120200 500 照 射 時 間
図4 カーポンアーク灯光照射による強力・伸度の変化（青色染布・緑色染布）
（132）
140
120
u100
R 80
60
40
●
黄 色 染 布
蔓N＼
NX ミこ＼
0 20 120200
8
︑︑ ▲▲Oこ＼
！「J☆ill
︑oへ ／
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一一よこ糸
〃
難〃〃〃帥 ト離縦力
O●☆△▲
140
120︶il
e 100
80
60
40
照 射 時 間
50020 120200
黒 色 染 布
☆☆▲
＼ 爆☆2▲會θ＼ミ雲
⑳︷29婁O▲
020
500
120200 50020 120200 500
照 射 時 間
図5 カーポンアーク灯光照射による強力・伸度の変化（黄色染布・黒色染布）
松山 しのぶ・ト部 澄子
16
14 12 10 田
「 8
6 4 2
未ABCDE ABCDE
染
色 赤色染布 青色染布 布
ABCDE ABCDE ABCDE
緑色染布 黄色染布 黒色染布
図6 13年間保存による試験布の色変化（AE）
30以下であった．しかし反応，ナフトール染料試料の変 化は比較的少なかった．伸度は直接染料試料の異常値が 見られ黄色試料は全て伸度が落ちた．黒色試料は，各試 料間のバラツキが少なく，強力は硫化直接，反応染料 の試料が低下した．伸度は直接染料試料がやや低下した が，他試料の測定値は揃っていて，バラッキが少なかっ
た．
6−2 色変化の測定結果
図6に見られる13年間恒温恒湿室に保存した試験布の 色変化は，未染色布は黄色化し，赤色が最も色変化が少 く（色差値平均3．5），次に青色（4。6）→黒色（4。7）
→黄色（9．4）→緑色（10．1）であった．特に青，黒 緑色試料の直接，Vat，硫化染料染布，黄色試料の反応 Vat，硫化，ナフトール，黒色の硫化染料染布のAEが 高かった．測色値から判断すると黄色染布はくすんで赤 味又は青味をおU ，緑色染布は青味が消えて彩度がおち，
青色染布は赤味を増し純度が増加した．さらに黒色染布 は青味が消えて赤褐色をおびて，くすみを持ったことが
判った．この結果から染色物は，光照射による変退色の 影響以外に長年月の間には，自然に色相が変化してゆく
ことが判った．
図7にカーポンアーク灯光照射による試料の色変化を AE値で示した．これは，各試料の耐光堅ろう度と考え られ，各染料部属の同じ色の試料の耐光堅ろう度は（表 3参照）黄色（4．5）→赤色（4．7）→緑色（4．7）→黒 色（5．3）→青色（5．8）であり，図7の色差値の平均は 黄色（46．2）→赤色（30．9）→黒色（19．9）→緑色（19．
5）→青色（15．6）で，明らかに負の相関がある．各染 料部属の中で黄色試料の染色堅ろう度が不良で，従って 色差値は高く，青色試料は全ての試料の中で色変化が少 なかった．
6−3 強力比と色差の関連
6−1，2で述べた結果を整理し，500時間光照射し た試料を，染料部属別に強力比と色差の関連を調べ，表 5に示した．各試料間の強力比にっいて有意差を調べ，
強力比が対照に比べて1／2以下に低下した染料部属試料
（134）
謄曲§θ面営購謙θ喋つへ巳臼簿賜叫融蠣
☆
△
▲
反応〃
Vat 〃 硫化〃
ナフトール 〃
一一 ｢染色布
o
／
o ☆ノ▲
黒色染布 O
▲
●
2 ● △☆︒／ノ O▲
金
50020 120200 5∞
☆…鯵鎚
50020
60
50
40
30山﹁ ．／∠20
10
一． ＿一つつ☆
1ノ 1
o☆︑
50020 120200
O口臨20
間時
射
照
図↓ごー洗Y判1☆ζま猛灘πトか郵甥卦﹁θ陣糊へぽ︵﹂国︶
︵一ω⑪︶
松山 しのぶ・ト部 澄子
表5 染料部属別に見た強力比とAE
色 比較値が対照（100） 比較値が対照（100）
に比べ50以下の部属 に比べ80以上の部属 大
∠1E
→ ︑
﹂ノ
赤 硫化、反応 黄 Vat、硫化、直接 緑 反応、Vat 青 反応、硫化、直接 黒 硫化、反応、直接
直接、ナフトール 反応、ナフトール ナフトール、硫化 Vat、ナフトール Vat、ナフトール
ナフトール〉直接・反応〉硫化＞Vat 直接〉ナフトール・Vat＞反応〉硫化 直接・ナフトール〉反応〉硫化＞Vat 硫化〉反応。直接・ナフトール＞Vat 直接〉反応〉硫化・ナフトール＞Vat
表6 500時間照射後の使用部属染料染布の色別強力比
色 強力比
赤黄緑青黒
50〜75 22〜82 42〜88 42〜98 40〜92
（62．5）
（52）
（65）
（70）
（66）
を劣化とみなし，強力比が対照に比べて80以上であった 染料部属試料は，劣化は少ないものとして分類した．表 中で色差を 大 としたのは，色の変化が大きかった試 料， 小 は色変化が少ないという意味で表示した．結 果から退色と繊維素材の損傷は， （例えば変退色は少な く繊維の劣化が激しいのは，硫化染料の黄色試料，変退 色が少なく繊維の劣化が少ないVat染料の青色試料，
変退色し繊維も劣化したのは，直接染料の黒色試料，変 退色しても繊維が劣化しないのはナフトール染料の赤色
試料であった）例外はあるが，耐光性が乏しく変退色し た試料は繊維の劣化も大きく，明らかに耐光堅ろう度と 繊維の劣化には正の相関が見られた．
さらに，表6に500時間光照射後の試料を各染料部属 から同じ色を抽出し，5種の染料部属の違う同じ色の試 料の強力比を単純計算で平均値（表中のカッコ内の数値）
で示した．数値が小さいものは強力が低下したもので，
黄色→赤→緑，黒→青色試料の順序で，青色試料がもっ とも劣化は少なかったものと考えた．これは，図7にみ られる光照射による試料のAE値の変化と同様の結果が みられ，このように染色試料の耐光堅ろう度が高いと，
繊維の劣化は少ない傾向があるものと考えられた．文 献3）では，反応染料で染めた綿の光劣化の実験結果を報 告しているが，例外もあるが染料の耐光性が光劣化に著
しく影響し，耐光性が減少すると劣化が増大し，耐光性 の低い染料は分解生成物を形成し，順次これが綿の劣化 に触媒作用を及ぼすことを示している，と述べている．
4．ま と め
1．13年間恒温恒湿室に保存した試料は，ナフトール 染料で染めた試料の強伸度変化が少ないことが判った．
他の試料は強力が20％以下に減少し，伸度は殆どの試料 が対照の1／2に低下して繊維の硬化が推定できた．
2．カーボンァーク灯光照射の試料は，耐光堅ろう度 と強伸度低下に明らかに正の相関が見られた．但し，例
（136）
外も見られた．これは光に刺激されて染料が繊維素材の 劣化を促進する物質に変化するのか，光自身のパワーに よるものか本実験では確かめていない．しかし染色操作 の物理化学的刺激が繊維素材に与えられて損傷の引きが ねになることが考えられた．
3．試料の光照射による色変化（∠E値）は，当然の ことであるが染料（染布）の耐光堅ろう度と負の相関が
あった．
4．染色物は光照射の影響を遮断しても長期間の間に は，それぞれの染料によって独自の色変化をしてゆくこ とが判った．
5．本実験では各染料部属の黄色が色変化，繊維の劣 化ともに最も大きく，青色染布は色変化繊維の劣化が
少なかった．
6．4種（直接，反応，Vat，硫化）の染料部属の試 験布は，長時間の保存で明らかに繊維の硬化状態が判っ たが，ナフトール染料による染布は長年月の保存でも強 力。伸度の変化が殆ど見られなかった．
謝 辞
本研究を行うにあたり，染料の提供，ご助言をいただ
いた日本化薬株式会社の外越照仁氏に感謝致します．ま た，実験にご協力下さった羽生佳子，赤沼明美，佐々木 久美姉に御礼を申し上げます．
なお，本研究は日本家政学会1992年次大会において口 答発表した．
文 献
1）M．Mckinney， ER．Broome：Ame． Dyes． R
ep．81 （1973）
2）成田時治：絹及人造繊維の性能，至文堂，pp．121 〜131，（1946）
3）Christine M．， Rebecca R．， karen B：Texti le Chemist and Colorist， Vol．15， Nα11， pp．2 09〜212， （1983）
4）日本化薬株式会社染料事業部技術部：日本化薬染 料便覧（第3版）， （1980）
5）日本化薬株式会社染料事業部技術部：日本化薬染 料便覧（第4版）， （1982）
6）社団法人有機合成化学協会編：新版染料便覧，
（1970）
