专利名称：纤维染色方法、纤维染色物、染料及用于染料制造的干燥装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用天然材料的纤维染色方法、纤维染色物、染料及染料制造中使用的干燥装置。
背景技术：
目前为止，作为使用从天然植物中提取出的色素将线或布等纤维制品染色的染色方法的代表例，已知有将各种天然植物的根、茎、树皮、叶、花、果实等煎煮提取出的煎煮汁作为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，为了重现所希望的色彩，必须重复进行染色步骤，或者必须利用实施媒染及催化剂的方法来进行。而且，染色需要较长的时间，洗涤坚牢度也并不高。
因此，提出了下述方法将提取色素的天然物质粉碎成20～30微米的粉体后，使粉体分散在准备好的溶剂中，进行过滤，将除去粉体的滤液作为染液，对纤维素类纤维材料进行染色(例如参见专利文献1)。所述方法通过将天然物质粉碎成20～30微米的粉体，提高了从天然物质中提取色素的效率。
专利文献1特开平11-124778号公报发明内容但是，上述现有技术对色素提取效率的提高程度有限，利用从天然物质中提取色素对纤维染色的方法，并不容易将天然物质具有的原有色彩牢固地染色在纤维上。
本发明的目的在于提供一种能够将天然物质具有的色彩牢固地染色在纤维上的纤维染色方法、纤维染色物、染料及用于染料制造的干燥装置。
为了实现上述目的，本发明提供一种纤维染色方法，其特征在于包括如下步骤在设定为天然材料的色素成分几乎不发生变质的温度范围内，对天然材料进行干燥处理，使其处于绝对干燥状态或近似于绝对干燥状态的干燥步骤；在不超过上述设定的温度范围的温度下，将干燥步骤中获得的干燥天然材料微粉碎成至少能够通过80目标准筛的粒度或此粒度以下的粉碎步骤；将粉碎步骤中得到的微粉状天然材料混入并分散在液体中后，将纤维浸渍在微粉状天然材料呈漂浮状态的所述液体中，使漂浮在液体中的微粉状天然材料物理性附着在纤维上，由此将天然材料本身的色彩染色在纤维上的染色步骤。
图1是表示本发明纤维染色方法的一个实施方案的步骤的流程图。
图2是表示本发明干燥装置的一个构成例的概念图。
图3是模式表示本发明染料的放大图。
附图标号2 天然材料3 干燥室4 加热装置5 换气装置6 矿石7 反射板20 色素成分100 干燥步骤200 粉碎步骤300 染色步骤
具体实施例方式
下面，参照
本发明纤维染色方法的一个实施方案。
本发明提供一种目前没有的新型染色方法，所述染色方法将天然材料经干燥处理后进行粉碎处理得到的微粉状天然材料、即微粉化的天然材料本身作为染料，使其物理性附着在纤维上，在纤维上直接重现天然材料具有的色彩。即，本染色方法中使用的染料是通过除去天然材料中的水分并进行粉碎而得到的、原样具有天然材料所含有的色素成分的微粉状固体染料。在本染色方法中，除了目前草木染色中使用的植物材料(天然植物的根或茎、树皮、叶、花、果实等)之外，还包括例如菌类、海藻类、野菜类等草木染色中不能使用的其他植物材料、可采集或生产的各种生物、蛋壳、骨头、砂、土、矿物、温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，或在其生产过程中产生的副产物、废弃物、生活垃圾，只要能够微粉碎成可附着在纤维上的粒度，所有天然材料都可以作为原料使用。
需要说明的是本说明书中记载的“天然材料”是指石油类材料以外的源于自然的所有物质及其加工物及混合物，由于本发明是将原料微粉化后利用其微粉将纤维物理性地染色，因此只要是能够微粉碎成可附着在纤维上的粒度的物质即可，未必限定于天然材料，也可以使用石油类油或由其生成的石油类人工材料(塑料等)作为原料。
另外，作为本发明染色方法的染色对象，例如有绷带、口罩、三角绷带之类医疗用品或运动用品，例如领带、袜子、帽子、衬衫、毛衣、裤子之类衣物，以壁布、床单、各种覆盖物、其他布制品等为代表的纺织布中，由表面带有凹凸的纤维构成的全部材料。
图1是表示本发明纤维染色方法的一个实施方案的步骤的流程图。
如图1所示，本发明的纤维染色方法包括如下步骤对天然材料进行干燥处理的干燥步骤100；将在干燥步骤100中获得的干燥天然材料微粉碎的粉碎步骤200；使在粉碎步骤200中获得的微粉状天然材料物理性附着在纤维上的染色步骤300。
在上述干燥步骤100中，将天然材料在设定的温度范围内进行干燥处理，使其处于绝对干燥状态(水分低于4％的状态)或接近于绝对干燥的状态。此处所说的设定温度范围因所采用的天然材料的不同而不同，是指几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变质的温度。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℃左右与植物含有的糖分等发生反应，变成不同的成分，因此在使用含有此种在60～70℃左右发生变质的色素成分的天然材料时，例如在60℃或60℃以下的温度范围内对天然材料进行干燥处理。
图2是表示本实施方案的纤维染色方法中干燥步骤100中使用的干燥装置构成例之一的概念图。
在图2中，此干燥装置是用于本发明的染料制造的装置，设置在厂房1内，由如下部分构成用于对天然材料2进行干燥处理的干燥室3；设置在此干燥室3内，放射远红外线，使干燥室3的室温升高的加热装置4；为了调整干燥室3内的温度及湿度而设置在干燥室3内的换气装置5；设置在干燥室3内，放射并发散包含远红外线的活性光波的矿石6；贴设在干燥室3的内壁面，反射加热装置4或矿石6放射的远红外线的反射板7。
上述厂房1也可以是为专用而建设的例如预制小屋等，此处为一般房屋或办公场所等已有建筑物，优选为装有换气扇等换气风扇8的建筑物。但是，此厂房1是用于防止外部气体的温度或湿度直接影响干燥室3，在外部气体的温度或湿度对干燥室3的影响在允许范围内时，未必有必要采用。
干燥室3并不限定于此方案，只要具有适当的空间容积即可。换气装置5可以采用例如风扇等，但为了确保加热时干燥室3的密闭性，作为此处具体采用的一例，为设置在其天花板上的开关窗。即，利用温度计或湿度计等管理干燥室3内的温度及湿度，适当开关换气装置5，以便维持适于天然材料2的温度环境及湿度环境。
将天然材料2载置在托盘9上，托盘9被载置在台架10上，所述台架10配置在干燥室3内换气装置5的大致正下方位置上。在将图中未特别示出的台架10的桌面部及托盘9的底面制成网格状或至少开有1个孔的形状，以便设置在其下方的加热装置4产生的热量易于发生作用，并且，在将如图所示的带茎的花用作天然材料2的情况下，使茎经由托盘9及台架10的桌面部突出到台架10的桌面部下方。
此时，如上所述，使用带茎的花等作为天然材料2的情况下，由于花瓣比较容易干燥，而茎较难干燥，因此在本实施方案中，如图所示，在托盘9上铺设盐11，利用盐11以茎向下方突出的状态将天然材料2固定，同时，将盐11盛至大概能够覆盖天然材料2的程度，温和地对花瓣部分进行加热。由此，能够均匀地对天然材料2的各部分进行干燥，能够防止对比较容易干燥部分的过度加热。需要说明的是如果将盐11预先微粉化，则可以在干燥处理后容易用喷雾等方式除去，因而是优选的。
上述加热装置4为公知结构的放射远红外线的装置，优选设置在台架10的下部、即天然材料2的大致正下方。然后，在台架10中加热装置4的上方位置、即天然材料2的大致正下方位置设置网状部件12，在此网状部件12上适当载置上述矿石6。
矿石6是具有放射并发散远红外线性质的物质，作为其一例，例如可以举出硅酸黑或医王石等。所述矿石6或上述加热装置4放射并发散的远红外线被贴设在干燥室3内壁面上的反射板7(例如铝箔)反射，由此，使远红外线由各个方向照射天然材料2。远红外线中波长为4～14微米的电磁波通常称为育成光线，具有与动植物细胞分子产生共鸣作用、将细胞本身活化的特性，一边照射远红外线，一边在低温条件下进行干燥处理，由此能够在不使天然材料2的色素部分变质、保持天然材料2所具有的色彩的前提下将天然材料2干燥至绝对干燥或接近于绝对干燥的状态。
图1的粉碎步骤200中，在根据粉碎中使用的天然材料而设定的、不超过此天然材料含有的色素成分不发生变质的上述温度范围的温度下，将由上述干燥步骤100获得的干燥天然材料微粉碎成至少通过80目标准筛的粒度或此粒度以下。然后，使得到的微粉状天然材料通过所希望目数大小的过滤器(以标准筛计至少为80目，或网眼更细的筛)，得到粒度齐整的微粉。
粉碎后的干燥天然材料的粒度如果处于不破坏天然材料含有的色素成分的程度，换言之处于不损失包括天然材料具有的色彩在内的其他特性的范围内，则粒度越细效果越好，如果为无法通过80目程度的粒度，则无法附着在纤维上，因此粉碎成至少通过80目的粒度或此粒度以下。因作为对象的天然材料的不同，能够粉碎的粒度极限也存在差异，根据本发明人等的研究，将天然材料微粉化为通过250目筛程度的粒度，就能够获得仍具有以粉碎前的色彩为代表的其他特性的微粉状天然材料。
此处，由于天然材料通常在处于绝对干燥状态或接近此状态时，硬度显著增加，因此，难以将最初干燥的天然材料在不使色素成分变质的温度范围内微粉碎至通过80目筛的粒度或此粒度以下，实际上，在染色领域内，还没有将天然材料微粉化为能通过80目标准筛的粒度或此粒度以下的先例。对将干燥天然材料微粉碎的方法无特别限定，但优选干式粉碎，例如，可以举出使用高速旋转粉碎机、球磨机、搅拌机、喷射式粉碎机等普通粉碎机或研磨机等的方法。但是，使用上述机器时，虽然能够将干燥的天然材料微粉化成通过80目的粒度或此粒度以下，但是，有时随着粉碎而发热量增大，对天然材料赋予过多的热量，结果导致天然材料的温度过度升高，使色素成分变质。
鉴于此，本发明人等进行了长期的研究，结果研制出特别适用于将干燥天然材料在色素成分不发生变质的温度范围内微粉碎成通过80目的粒度或此粒度以下的装置。所述装置包括由石或陶瓷构成的上臼和下臼，使下臼及上臼相对旋转，优选构成为边使下臼或上臼上下移动，边利用石臼的原理磨碎供给至上臼与下臼之间的干燥天然材料的结构。可以为上臼、下臼中的任一方旋转的结构，也可以为双方反向旋转的结构。而且，优选具有例如将冷却水供给至上臼或下臼中至少一方的内部等将上臼或下臼中的至少任一方冷却的冷却装置。使用上述方式的粉碎机，根据需要反复进行粉碎，由此在不超过天然材料的色素成分变质的温度下，将干燥天然材料确实地微粉化成通过80目标准筛的粒度或此粒度以下。作为利用所述石臼原理的市售粉碎机，例如有有限会社西铁工所社制的“Micro Powder KGW-501”等，本发明人等发现，通过使用此装置，将粉碎中的温度抑制在40～50℃左右，能够获得粒径为通过80目的粒度或此粒度以下(根据天然材料的种类不同，约在0.5～5微米左右)的微粉状天然材料。
由上述粉碎步骤200得到的微粉状天然材料，如图3中模式放大图所示，是以以下状态得到的即天然材料的细胞未被破坏、微观上观察与粉碎前相比无任何变化的色素成分20被原样封入例如由纤维素或树脂、油等(因天然材料的不同其组成也不同)构成的被覆层30内，呈略球状或扁平状。如图所示，由于此微粉状天然材料被被覆层30覆盖，因此与空气接触少，在长期使用中难以引起色素成分20的变质，只要无显著的温度变化或与氮气接触、或紫外线长期照射，在通常的状态下很难变质。
在图1的上述染色步骤300中，将上述粉碎步骤200中获得的微粉状天然材料混入到例如水等液体中，使其分散后，将纤维在微粉状天然材料处于漂浮状态的所述液体中浸渍规定时间，使漂浮在液体中的微粉状天然材料物理性附着在纤维上，由此将微粉状天然材料本身的色彩染色在纤维上。混入微粉状天然材料的液体根据微粉状天然材料或纤维的种类适当选择使用。例如，根据微粉材料的pH，适当使用碱性水溶液或酸性水溶液等。成为染色对象的纤维种类可以是天然纤维、化学纤维中的任一种，例如，其代表例为棉等植物纤维，丝或羊毛等动物纤维，聚酰胺类等合成纤维，或这些物质的混纺纤维等。纤维的形态可以为线、织物、编织物、无纺布、坯布、缝制品等中的任一种。
此处，微粉状天然材料附着在纤维上的物理性作用主要是指离子吸附，必要的情况下，在此染色步骤300中，可以采用公知的方法对微粉状天然材料或纤维进行阴离子化或阳离子化。通常，微粉状天然材料、纤维均根据其种类的不同而在溶液中带正电或负电。例如，两者分别带电为“正·负”或“负·正”的情况下，不需要进行将微粉状天然材料或纤维阴离子化或阳离子化的操作，仅将纤维浸渍在分散了微粉状天然材料的染液中，即可使微粉状天然材料吸附在纤维上，从而将纤维染色。
与此相反，微粉状天然材料、纤维分别带电为“正·正”或“负·负”的情况下，通过将微粉状天然材料或分散了微粉状天然材料的染液、或纤维阴离子化或阳离子化，使微粉状天然材料吸附在纤维上。例如，首先如图3所示，用被覆层覆盖微粉状天然材料。根据使用的天然材料，例如，如果被覆层中含有纤维素或树脂等，则将其在水中阴离子化。由于所述微粉状天然材料吸附在例如通常带有负电荷的棉纤维等上，因此，例如采用公知的方法对染液进行电操作，使微粉状天然材料的电荷与纤维所带电荷相反。由此，使微粉状天然材料吸附在浸渍于染液中的纤维上，将纤维染色。
另外，如上所述，微粉状天然材料在粉碎步骤200中被微粉化成通过80目标准筛的粒度或此粒度以下。由于纤维中有时存在微观的空隙或孔，因此在所述染色步骤300中，液体中漂浮的微粉状天然材料附着在所述纤维的空隙或孔、或纤维表面上时，能够产生表面张力或摩擦力等物理性作用。由于此物理性作用也与上述离子吸附产生的附着力同时发挥辅助作用，因此能够进行更牢固的染色。
而且，特别是微粉状天然材料的被覆层中含有纤维素等纤维质时，例如通过在干燥步骤100中进行减压(或用压力进行吸引)而使天然材料干燥，能够使此纤维质突出在表面上。此时，突出的纤维质发挥键爪的作用钩住纤维，使微粉状天然材料更牢固地附着在纤维上。
如上所述，在本发明的纤维染色方法中，作为染料，使微粉状天然材料本身物理性附着在纤维上，由此能够将天然材料的色彩原样地于纤维中再现。当然，根据需要，也可以重复数次上述染色步骤300。
需要说明的是在此染色步骤300中，不仅分散在液体中的微粉状天然材料附着在纤维上，染色时，也可以将混入了微粉状天然材料的液体加热至例如40～80℃左右，此时，使微粉状天然材料本身附着在纤维上的同时，将微粉状天然材料含有的色素成分抽提至液体中，合并进行利用热煎煮获得的色素成分进行的染色。当然，与上述同样，也可以将上述步骤重复进行多次。另外，虽然对于利用微粉状天然材料染色来说并不是特别必要的，但是在希望将从微粉状天然材料中提取出的色素成分有效地染色在纤维上时，也可以根据需要使用特定的媒染剂。
上述染色步骤300结束后，将上述染色步骤300中获得的纤维染色物静置一定时间，最后经水洗干燥完成染色。得到的纤维染色物的染色坚牢度非常高，虽然从染色性方面考虑不是特别必要，但当然也可以根据需要进行其他的媒染等。
另外，在作为染料的原料的天然材料中包含大量糖分或油分，也存在难以干燥或微粉化的成分，使用上述材料时，在干燥步骤100前进行除去糖分或油分的步骤。
作为除去糖分的步骤之一例，例如在水中放入干燥的匙羹藤(萝摩科)的叶子，沸腾后，除去匙羹藤的叶子，将水冷却，将含大量糖分的天然材料浸在水中，由此可以除去该天然物质的糖分。其要领例如为将匙羹藤的叶子5g放入1000cc的水中，沸腾10分钟左右后，除去匙羹藤的叶子，将剩余的水冷却，在水中放入包含大量糖分的葡萄的果实或其皮等，浸渍5-7小时。
作为除去油分的步骤之一例，可以通过将包含大量油分的材料浸渍在碱性水溶液中来除去该材料中的油分。在使用例如屋久杉等含有大量油分的天然材料的情况下，如果使用例如强碱性水溶液预先除去该天然材料的油分，则在进行干燥步骤100、粉碎步骤200时，能够更有效地进行微粉化。
而且，通过在干燥步骤100之前的步骤或染色步骤300中进行下述步骤，也可以控制纤维染色物的色彩。
由于天然材料的色调通常并不由单一色素发色而成，因此通过在干燥步骤100之前除去特定的色素，可以控制天然材料的色调本身，结果能够控制染料或纤维染色物的色调。例如，红花的花瓣中主要包含大量黄色和红色的色素成分，将其放入水中，在适当的温度下进行煎煮，红色成分先于黄色从花瓣中转移到水中。通过调整煎煮时间，可以改变红花的花瓣中包含的黄色、红色色素的平衡，从而可以得到发出鲜艳的黄色(或带黄色的色调)的染料(微粉末天然材料)。
另外，在染色步骤300中，也可以通过调整放入染料的液体(例如水)的pH来改变混入该液体中的染料的色调。也就是说，即使使用经粉碎步骤200得到的同一染料，也可以通过将其混入pH不同的液体中来调整染料的发色。作为一个例子，本发明人确认使用以牵牛花的花为原料得到的同一染料，使用pH不同的液体进行染色步骤300，分别得到色调完全不同的纤维染色物。
如上所述，根据本发明的纤维染色方法，与目前利用从天然材料中提取的色素成分将纤维染色的方法不同，通过使微粉化的天然材料本身附着在纤维上，能够将天然物具有的色彩原样且牢固地染色在纤维上。而且，由于作为微粉状天然材料的染料本身附着在纤维上发色，因此染色性极高，在1次染色步骤中就能够获得足够的染色效果，另外，耐受洗涤或漂白的能力极强，不易褪色。
另外，在用目前提取出的色素成分进行染色的方法中，成为染料的色素成分作为色素的功能通常较弱，如果不使用媒染剂或辅助剂进行强化，则无法作为染料使用。与此相反，在本发明中，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为染料，因此不需要使用媒染剂或辅助剂进行色素强化。因此，可以省略添加媒染剂或辅助剂的步骤，可以提高生产率。另外，由于不需要含有重金属等有害的媒染剂或辅助剂等，因此结束了染色步骤300的染液(分散了微粉状天然材料的液体)对人体或环境均完全无害，排出所述染液时，不需要特别的净化处理，从生产率方面或操作方面、以及环境方面考虑，存在很大的优点。
另外，微粉状天然材料是将天然材料在色素成分不发生变质的条件下进行干燥、粉碎得到的物质，如上所述，由于具有被覆层，因此内部的色素成分几乎不与外部气体接触，难以引起变褪色。由此，能够获得确保了充分的变褪色坚牢度、长期变褪色少的纤维染色物。另外，染料、即微粉状天然材料本身也具有非常优良的保存性。例如，只要与干燥剂一同封入密闭容器，就可以长年保存。
另外，微粉状天然材料即使混入其他染料中，也能够没有任何问题地进行使用。由于是固体染料，因此也不会像水性染料那样发生渗色。而且，如果与多种不同色彩的微粉状天然材料混合，则能够对应于混合比例使染色发生变化，而且，与由液体构成的现有纤维染色用染料不同，微粉状天然材料间不发生融合，微观上不会损失各种色彩的微粉状天然材料各自的发色，因此能够表现出有深度的色彩。
另外，由于本发明的纤维染色方法将天然材料直接干燥并微粉化得到的微粉状天然材料本身作为染料使用，因此只要是能够粉碎为规定粒度或规定粒度以下的物质即可，所有物质都可以作为染料的原料使用。
可以作为本染色方法中使用的染料的原料的物质，例如为树木类、花类、谷物类、蔬菜类、果实类、海草类、海藻类、野菜类、菌类、根、茎、叶等植物材料，蛋类、贝类、珊瑚、昆虫类、其幼虫等植物以外的生物，其壳、骨、粪尿、或石、砂、土、矿物、温泉的沉淀物、食品、纤维、纸、其他有机物及无机物，对上述物质进行适当的生产或加工时产生的副产物、废弃物、及加工物本身等全部天然材料。总之，只要是能微粉碎至所希望的粒度并能够附着在纤维上的材料，自然界存在的所有物质以及使用该物质产生的产物均可成为本染色方法的染料。
另外，上述天然材料为构成食品的材料、构成中药的材料、被废弃的材料、被燃烧的材料、以及任何物质的原料等，本来的用途各不相同，但是无论其本来的用途如何，均可作为染料使用。下面以本发明人实际用作染料的原料尝试实施染色的材料为中心，列举天然材料的具体例，即使不包括在下述具体例中，只要如上所述通过干燥、粉碎能够附着在纤维上的物质，自然界存在的所有物质以及使用该物质产生的产物均可成为本染色方法的染料。
上述天然材料中本发明人实际进行微粉化制成染料的物质之一例，作为树木类，使用圆柏、杉树(包括屋久杉)、枫树、黄皮树、多花梾木、北美香柏、樟树(包括樟脑)、日本厚朴、银杏树、桑树、榉树、樱树、天竺、以及多年生草木(艾草、鱼腥草)等为原料，确认了充分的染色效果。上述树木类可以直接使用原木，也可以使用外皮、茎、根、叶、花、果实、种子、孢子等的一部分或从树木分离的材料，可以是新鲜的，也可以是枯萎的。另外，即使没有保持原形，也可以为切断的材料、切削的材料、或炒制后的材料或烤制后的材料、燃烧后的炭或灰状材料。当然，例如咖啡或茶之类，除了树木或果实、根、叶、茎等各部位以外，将果实或叶焙煎，适当粉碎，抽提饮料后的“渣滓”(例如咖啡渣或茶壳等)也可以作为本染色方法的染料的原料。总之，本染色方法并未限定作为染料的原料的树木的部位或状态。
另外，作为花类，龙胆、樱花、梅花、杜鹃花、绣球花、红花、天竺葵、补血草、郁金香、菊花、蔷薇、牡丹、康乃馨、大波斯菊、罂粟、牵牛花、紫花地丁、山百合、兰花(铃兰、蝴蝶兰、君子兰、兜兰)等能够得到实际效果。当然，与树木类同样，花类也无论部位或状态如何，均可用作染料的原料。
谷类中，稻皮及稻皮灰、荞麦壳、大豆等豆、米、古代米、马铃薯、青芋、紫芋、大和芋、红薯、玉米、麦等同样地得到实际效果。当然，谷类也与树木同样地无论部位或状态如何均可用作染料的原料，可以为谷类本身，也可以仅为果实或壳，还可以为加工、调理后的材料。当然使用大豆生产的豆腐、或豆腐生产过程产生的“豆腐渣”等也是原料。
而且，确认蔬菜类中的茄子、胡萝卜、紫甘蓝、白菜、土豆、西芹、洋葱、紫苏、辣椒、葫芦干、西瓜等，果实类中除上述咖啡以外，以桔子、椪桔(Citrus reticulata Blanco)、朱栾(Citrus grandis Osbeck)、柠檬、金桔、柚(Citrus junos Sieb.Ex Tanaka)等为代表的各种柑桔类、或枣、栀子、草莓、葡萄、蓝莓等，菌类中的香菇、松茸、蘑菇、金针菇、木耳等，野菜类中的紫萁、蕨，海草中的裙带菜、海带也有充分的染色效果。当然上述材料也与树木同样地无论部位或状态如何均可用作染料的原料，可以使用整体，也可以仅使用果皮或果实的部分，还可以仅使用种子，也可以使用加工、调理后的材料。
除此之外，作为植物材料的球根的上述马铃薯或红薯，以及水仙、百合、郁金香、洋葱、唐菖蒲、菖蒲、大丽菊等，叶中的桑叶、榉树叶、蔷薇的叶、莲叶、青芋的叶等得到实际效果。其中，确认附着了以莲叶或青芋的叶为原料的染料的染色物具有防水效果。另外，使用变红的红叶或银杏等的叶、或枯叶也能够表现出特有的鲜艳有趣的色彩。另外，例如奶粉等食品、或以昆虫或蟹、虾、贝、鱼、珊瑚等为代表的可采集或生产的生物或其尸骸、乌贼的骨、鱼骨、牡蛎或扇贝的壳等生物的骨或壳、蛋壳(可以为蛋壳本身或其中的一部分)、石墨、萤石、医王石等矿物、玻璃、“温泉的沉淀物”、由天然材料焙烧而成的陶瓷等也得到实际效果。另外，由天然材料生成的纤维或纺织布、纸、油分等也可以作为染料的原料。当然上述材料也与树木同样地无论部位或状态如何均可用作染料的原料。
由于目前从天然材料中提取的色素中不存在纯黑、纯白的色彩，因此无法将纤维染色成纯白、纯黑。与此相反，本发明人等例如使用天然材料的加工物作为原料，由此获得了纯黑的纤维染色物。此处使用的天然材料加工物具体而言是指在密闭容器内，几乎无氧的状态下，将茄子加热，或将温度调节至不引起燃烧反应的程度，将茄子加热，由此使其炭化得到的茄子中所含的灰汁。用微波炉等照射高频电磁波将茄子加热，除去水分后，粉碎至140微米，加热，变黑后进行无氧冷却，此方法也可以得到纯黑染料。另外，本发明人等通过使用蛋壳作为天然材料，得到纯白的纤维染色物。目前，化学染色成的白色纤维具有遮光性低、容易透过的性质，但是，由于使用此蛋壳的纤维染色物是使遮光性高的蛋壳本身附着而成的纤维，因此具有极优良的遮光性，难以透过。
另外，利用上述方式的干燥装置，在不使色素成分变质的条件下，照射远红外线，边活化天然材料的细胞，边使其低温干燥，由此能够获得原样保持天然材料色彩的干燥天然材料。然后，在接下来的粉碎步骤中，使用具有石或陶瓷制的一对臼的粉碎装置，尽量抑制伴随粉碎产生的热量，在色素成分未变质的温度范围内，将干燥天然材料微粉化，能够获得原样保持天然材料色彩的微粉状天然材料。利用上述干燥方法及粉碎方法，能够实现本发明的纤维染色方法，并且能够获得上述的显著效果。
如上所述，通过在色素成分不发生变质的低温环境下进行干燥步骤100、粉碎步骤200，能够获得除色素成分以外还原样具有所使用的天然材料所固有功能的微粉状天然材料，这也是其一大优点。例如，使用柑桔类的果皮等作为原料时，能够获得抗菌性优良、具有隐约可以闻到柑桔类清爽香气这种至今所没有的乐趣的染色物。另外，使用西芹或圆柏、辣椒等作为原料时，能够获得具有杀菌性、卫生方面也非常优良的染色物。由此，在本染色方法的一系列步骤中，只要能使维持了原料所特有的功能的染料附着在纤维上，就能够得到具有该原料特有的功能的纤维染色物。
由植物等被用作中药可知，根据其种类进行煎煮后涂布于患部具有对人体有益的固有功能。作为一个具体例，已知小连翘、树皮、山菊、蕺菜、艾草等对切伤有效，明日叶、树皮、栀子、山菊、接骨木等对跌伤有效，金钱薄荷、树皮、樱、菖蒲、忍冬、韭、枇杷、桃、地榆等对湿疹有效，野桐、木通、车前草、酢浆草、栀子、老鹳草、菝契、瑞香、鸭趾草、山菊、蕺菜、野蔷薇、虎耳草等对肿痛有效，牵牛花等对冻疮有效。以上仅为一例，可以期待使用上述天然材料、利用本染色方法染色的纤维染色物(例如绷带或衣物等)有缓解患部症状的效果。
需要特别说明的是，上述干燥装置由于能够获得原样保持天然材料色彩的干燥天然材料，因此，即使例如作为制造干花的新型装置，也有其用途上的优点。
下面说明上述说明的本发明纤维染色方法的具体实施例。
本发明人等分别使用西芹、圆柏的树皮、辣椒(干制品)、天竺葵的花作为原料，按照上述染色方法，进行纤维染色试验。
此时的染色条件及基于JIS标准的染色坚牢度试验结果(染色坚牢度试验委托财团法人日本化学纤维检查协会东京分析中心进行)如下所示。
<以西芹为原料>
1、染色条件a)干燥步骤原料是作为染色对象的纤维的重量的约3％干燥温度45℃左右干燥时间22～24小时左右湿度17～30度左右b)粉碎步骤使用粉碎机Micro Powder KGW-501(有限会社西铁工所社制)微粉状天然材料粒度通过100目标准筛的粒度c)染色步骤使用液体水液体温度40～60℃左右浸渍时间1小时2、试验结果耐光坚牢度3～4级洗涤坚牢度变褪色4级，污染4～5级汗坚牢度(酸)变褪色4～5级，污染4～5级汗坚牢度(碱)变褪色4～5级，污染4～5级摩擦坚牢度干式5级，湿式4～5级水坚牢度变褪色4～5级，污染4～5级
<以圆柏树皮为原料>
1、染色条件a)干燥步骤原料作为染色对象的纤维的重量的约3％干燥温度60℃左右干燥时间10小时左右湿度17～30度左右b)粉碎步骤使用粉碎机Micro Powder KGW-501(有限会社西铁工所社制)微粉状天然材料粒度通过100目标准筛的粒度c)染色步骤使用液体水液体温度40～60℃左右浸渍时间1小时2、试验结果耐光坚牢度3级洗涤坚牢度变褪色4级，污染5级汗坚牢度(酸)变褪色3～4级，污染4～5级汗坚牢度(碱)变褪色4级，污染4～5级摩擦坚牢度干式5级，湿式4～5级水坚牢度变褪色4级，污染4～5级<以辣椒为原料>
1、染色条件a)干燥步骤原料作为染色对象的纤维的重量的约3％干燥温度45～50℃左右干燥时间5小时左右湿度17～30度左右
b)粉碎步骤使用粉碎机Micro Powder KGW-501(有限会社西铁工所社制)微粉状天然材料粒度通过100目标准筛的粒度c)染色步骤使用液体水液体温度40～60℃左右浸渍时间1小时2、试验结果耐光坚牢度4级洗涤坚牢度变褪色4～5级，污染4～5级汗坚牢度(酸)变褪色4～5级，污染4～5级汗坚牢度(碱)变褪色4～5级，污染4～5级摩擦坚牢度干式5级，湿式3～4级水坚牢度变褪色4～5级，污染4～5级<以天竺葵的花为原料>
1、染色条件a)干燥步骤原料作为染色对象的纤维的重量的约3％干燥温度38～45℃左右干燥时间20小时左右湿度17～30度左右b)粉碎步骤使用粉碎机Micro Powder KGW-501(有限会社西铁工所社制)微粉状天然材料粒度通过100目标准筛的粒度c)染色步骤使用液体水液体温度40～60℃左右浸渍时间1小时2、试验结果洗涤坚牢度变褪色4级污染4～5级<以咖啡渣为原料>
1、染色条件a)干燥步骤原料作为染色对象的纤维的重量的约3％干燥温度38～45℃左右干燥时间20小时左右湿度17～30度左右b)粉碎步骤使用粉碎机Micro Powder KGW-501(有限会社西铁工所社制)微粉状天然材料粒度通过200目标准筛的粒度c)染色步骤使用液体水液体温度40～60℃左右浸渍时间1小时2、试验结果洗涤坚牢度变褪色4级污染4～5级如上所述，利用本发明的纤维染色方法获得的纤维染色物在各试验项目中显示了优良的结果，实现作为最高等级的5级的项目也较多。而且，使用西芹、圆柏的树皮、辣椒为原料时，使用金黄色葡萄球菌，将原产品与按JIS L 0217洗涤10次后的活菌数比较，进行抗菌性、杀菌性试验，结果为静菌活性值、杀菌活性值分别充分满足基准值。
产业上的可利用性根据本发明，与目前利用从天然材料中提取的色素成分将纤维染色的方法不同，通过将微粉化的天然材料本身附着在纤维上，能够将天然物具有的色彩直接且牢固地染色在纤维上。
权利要求
1.一种纤维染色方法，其特征在于，所述纤维染色方法包括如下步骤在天然材料的色素成分几乎不发生变质的设定温度范围内，对天然材料进行干燥处理，使其处于绝对干燥状态或接近绝对干燥状态的干燥步骤；在不超过上述设定的温度范围的温度下，将干燥步骤中获得的干燥天然材料微粉碎成至少能够通过80目标准筛的粒度或此粒度以下的粉碎步骤；将粉碎步骤中得到的微粉状天然材料混入液体中并分散后，将纤维浸渍在微粉状天然材料呈漂浮状态的所述液体中，使漂浮在液体中的微粉状天然材料物理性附着在纤维上，由此将天然材料本身的色彩染色在纤维上的染色步骤。
2.如权利要求1所述的纤维染色方法，其特征在于，所述天然材料包括自然界中存在的所有物质及这些物质的加工物及混合物。
3.如权利要求1所述的纤维染色方法，其特征在于，该方法还包括以下步骤在所述干燥步骤前，将天然材料的特定色素煮出并除去，调整所述微粉状天然材料的色调。
4.如权利要求1所述的纤维染色方法，其特征在于，预先调整所述染色步骤中混入并分散的液体的pH。
5.一种纤维染色物，其特征在于，在天然材料的色素成分几乎不发生变质的温度范围内，对天然材料进行干燥处理后，将其微粉碎成至少能够通过80目标准筛的粒度或此粒度以下，利用物理作用使获得的微粉状天然材料附着，由此染色为天然材料本身的色彩。
6.一种染料，其特征在于，所述染料是在天然材料的色素成分几乎不发生变质的温度范围内，对天然材料进行干燥处理后，将其微粉碎成至少能够通过80目标准筛的粒度或此粒度以下而获得的。
7.一种干燥装置，其特征在于，所述干燥装置包括如下部分对天然材料进行干燥处理的干燥室；设置在所述干燥室内，放射远红外线，使所述干燥室的室温升高的加热装置；为了调整所述干燥室内的温度及湿度，而设置在所述干燥室内的换气装置；设置在所述干燥室内放射远红外线的矿石；贴设在所述干燥室的内壁表面、反射由所述加热装置或所述矿石放射的远红外线的反射板。
全文摘要
本发明提供一种纤维染色方法、纤维染色物、染料及染料制造中使用的干燥装置，所述纤维染色方法包括如下步骤在天然材料的色素成分几乎不发生变质的设定温度范围内，对天然材料进行干燥处理，使其处于绝对干燥状态或接近于绝对干燥状态的干燥步骤100；在不超过上述设定的温度范围的温度下，将干燥步骤100中获得的干燥天然材料微粉碎成至少能够通过80目标准筛的粒度或此粒度以下的粉碎步骤200；将粉碎步骤200中得到的微粉状天然材料混入并分散在液体中后，将纤维浸渍在微粉状天然材料呈漂浮状态的所述液体中，使漂浮在液体中的微粉状天然材料物理性附着在纤维上，由此将天然材料本身的色彩染色在纤维上的染色步骤300；由此能够将天然物具有的色彩牢固地染色在纤维上。
文档编号D06M13/00GK1902356SQ20048003362
公开日2007年1月24日 申请日期2004年11月19日 优先权日2003年12月1日
发明者金子隆 申请人:金子隆