KR100359469B1 - 폴리올레핀 부직포의 날염처리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폴리올레핀 부직포의 날염처리방법에 관한 것으로 아조계 고압분산염료에 아조계 고압분산 염료를 기준으로 알카리금속염소산염 5 내지 45 중량%와 적정량의 구연산을 첨가하여 염색제 혼합물을 준비하고 부직포를 날염, 증열, 세척 및 건조하여 폴리올레핀 부직포를 다양한 색상으로 날염처리하는 방법을 제공한다.

이러한 날염처리에 의하여 폴리올레핀 부직포의 기능성을 유지하면서 다양한 색상의 폴리올레핀 부직포를 얻을 수 있다.

Description

폴리올레핀 부직포의 날염처리방법{A printing method for nonwoven polyolefin fabric}

본 발명은 폴리올레핀 부직포의 날염처리방법에 관한 것이다. 폴리에틸렌 부직포가 듀퐁사에서 제조되어 타이벡(Tyvek)이라는 상표로 시판되고 있다. 본 발명은 타이벡에 제한되는 것이 아니고 일반적인 폴리올레핀 부직포에 적용될 수 있다.

폴리에틸렌 부직포는 마이크로 단위로 고밀도 폴리에틸렌을 방사한 후 열과 압력에 의하여 접합한 시트상의 재료로서 접합방식에 따라서 지질과 직물 형태로 나누어진다. 이러한 부직포는 가공 시에 봉제, 풀칠, 초음파 밀봉과 열 봉합 등 다양한 방법으로 접합할 수 있기 때문에 의류나 휴대용기 등의 대용으로 널리 사용되고 있다.

그러나 최근에는 폴리에틸렌 부직포가 갖는 경제성, 내구성, 간편함에 더하여 보푸라기나 먼지를 발생시키지 않는 특성과 차단성을 이용하여 반도체 제조시의 청정실 보호복과 석면이나 핵 폐기물 처리시에 착용되는 산업용 안전 보호복 등과 같은 기능성 소재로서 널리 사용돠고 있다.

폴리에틸렌 부직포는 펄프로 된 종이나 얀에 의하여 직조된 직포와는 달리 섬유상에 간극이 별로 없기 때문에 모노 필라멘트처럼 염색이 용이하지 않다. 재료자체를 개질하여 염색을 용이하게 하는 방법이 있으나 이것은 소재 제조 공정상의 문제이므로 이 소재를 이용하여 제품을 생산하는 단계에서는 적용될 수 없다. 따라서 폴리에틸렌 부직포는 기능성만 강조되어 소재 제조자에 의하여 생산된 그대로의 색상만으로 특히 백색으로 사용되는 경우가 많다.

폴리에틸렌 부직포는 기능성 소재로서 주로 생산되는 그대로의 색상 즉 백색으로 많이 사용되고있으나 기능성 소재에서도 패션성이 필요한 경우가 있고 또는 특별한 사용목적에 따라 다양한 색상으로 사용될 필요가 있는 경우가 있다. 특히 군용으로서 화생방전의 방독, 방제복으로 사용되는 경우 등과 같이 사용목적을 식별하기 위하여 특정 색상으로 염색을 할 필요가 있다.

상기한 필요에 따라 본 발명자는 폴리에틸렌 부직포에 다양한 착색방법을 시도하여 보았으나 실패하였다. 한 예로서 다양한 잉크로 인쇄를 시도하였으나 부직포 특유의 엠보싱 부분에서 잉크가 전혀 고착되지 않았다. 또 다른 예로는 전사를 시도하였으나 전사는 비교적 고온에서 이루어지는 것이므로 원단에 열적 변형을 가져왔다. 기타 면 등에 사용되는 반응성 염료나 나일론에 사용되는 산성염료를 적용해 보았으나 원단에 염료가 고착되지 않았다.

본 발명은 경제적이며 양호한 염착성을 갖는 폴리에틸렌 부직포의 날염처리방법을 제공하고자 하는 것이다. 또한 본 발명은 폴리에틸렌 부직포가 갖는 기능성을 해치지 않고 다양한 색상으로 폴리에틸렌 부직포를 날염처리 하는 방법을 제공한다.

본 발명에 의하여

1) 아조계 고압분산염료, 상기 아조계 고압분산염료를 기준으로 5 내지 45 중량%의 알칼리 금속 염소산염 및 혼합제의 점도가 10000 내지 20000 cps가 되도록 잔량의 물을 혼합하고 혼합물의 PH가 4 내지 5 가 되도록 구연산을 첨가 혼합하여 염색제 혼합물을 준비하는 단계;

2) 상기 준비된 염색제 혼합물로서 부직포를 날염하는 단계;

3) 2)단계에서 날염된 부직포를 120℃∼130℃에서 10∼60분 동안 증기로 가열하는 단계;

4) 물에 Na₂S₂O₄와 NaOH를 소량 용해한 세척조에서 3)단계의 부직포를 세척하는 단계; 및

5) 상기 세척된 부직포를 건조하는 단계로 이루어지는 폴리에틸렌 부직포의 날염처리방법이 제공된다.

염색제의 염료로 사용되는 아조계 분산염료는 색상의 농담에 따라서 투입량이 달라질 수 있다. 바람직하게는 물을 기준으로 20 내지 70 중량%정도이다. 본 발명에 사용되는 고압분산염료는 일반적으로 폴리에스테르에 사용되는 분산염료가 사용될 수 있다. 예를들면 C₁₆H₁₅Cl₃N₄O₄(통명: CI Disperce black know), C₂₀H₂₁BrN₆O₃(통명: CI Disperce blue 183), C₂₆H₁₈N₂O₄(통명: CI Disprece violet 026) 또는 C₁₄H₉ClN₂O₄(통명: CI Disperce blue 056)등이 있다.

본 발명에서 고착제로서 알칼리금속염소산염이 염료에 대하여 5 내지 35중량%, 바람직하게는 13∼15중량% 사용된다. 첨가제로서 사용되는 구연산은 염색제의 PH를 조절할 뿐만 아니라 염료의 고착성을 향상시키는 보조제로서 사용된다. 염색혼합제의 PH는 4∼5이고 바람직하게는 4.3∼4.8이다.

염색제 혼합물의 점도는 10,000 내지 20,000cps이고, 바람직하게는 14,000 내지 16,000 cps이다. 염색혼합제의 적절한 점도를 얻기 위해서 적당량의 물을 가한다. 물은 30∼50℃로서 고압분산염료를 기준으로 150 내지 250 중량% 정도이다.

상기에서 제조된 염색제 혼합물로서 부직포를 프린팅기법으로 날염하고 오토클레이브에서 120℃ 내지 130℃ 온도로 10 내지 50분 동안 증열한다. 가장 바람직한 증열조건은 약 125℃에 약 30분간이다

증열된 부직포는 Na₂S₂O₄와 NaOH가 용해된 30∼40℃의 수조에서 부직포가 펴진 상태에서 물결을 10∼50m／min 의 속도로, 바람직하게는 30m／min 의 속도로 출렁이며 세척한다. 세척된 부직포는 100℃ 이하 바람직하게는 90℃에서 건조한다.

이하 실시예에서 본 발명은 상세히 설명한다.

실시예 1

40℃의 물 65 중량%, 30 중량%의 고압분산 염료 씨아이 디스퍼스 블랙노우(CI Disperce black know: C₁₆H₁₅Cl₃N₄O₄) 고착제로서 NaClO₃5 중량% 및 소량의 구연산을 첨가하여 혼합물의 PH4.6이 되도록 혼합하여 점도 15000cps의 염색제 혼합물을 제조하였다. 이 염색제 혼합물로 듀퐁사의 폴리에틸렌 부직포(Tyvek L1460)에 프린팅에 의하여 날염하고 이어서 오토클레이브에서 125℃로 30분 동안 증기로 가열하였다. 30∼40℃로 유지되고 Na₂S₂O₄및 NaOH가 용해된 물 세척조에서 1차 수세하고 물로된 세척조에 2차 수세하고 건조기에서 90℃에서 1분 동안 건조하였다.

실시예 2

고압분산염료로서 25중량%의 씨아이 디스퍼스 바이올렛 026(CI Disperce Violet 026: C₂₆H₁₈N₂O₄)를 사용하는 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 방법으로 실시하였다.

실시예 3

고압분산염료로서, 20중량%의 씨아이 디스퍼스 블루 056(CI Disperce blue 056: C₁₄H₉ClN₂O₄)를 사용하는 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 방법으로 실시하였다.

실시예 4

고착제로서 KClO₃를 사용하는 것을 제외하고는 실시예2와 동일한 방법으로실시하였다.

실시예 5

고착제로서KClO₃를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 실시하였다.

실시예 6

고착제로서 KClO₃를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 실시하였다.

시험예 1

실시예 1 내지 6에서 처리된 부직포를 직사광선에 5일간 노출시킨 결과 변색을 전혀 발견할 수 없었고, 염색제의 이탈은 발견되지 않았다.

시험예 2

실시예 1 내지 6에서 날염 처리된 부직포를 세탁기의 30℃의 온도의 보통 수류에서 24시간 세탁을 한 결과 수축 및 물빠짐 현상이 육안으로 전혀 발견되지 않았다.

본 발명에 의하여 경제적이면서도 우수한 염색견뢰성을 가지는 폴리에틸렌 부직포의 날염처리가 가능하게 되어 기능성을 가지면서 다양한 색상을 가지는 폴리올레핀 부직포가 제공될 수 있다.

Claims (4)

1) 아조계 고압분산염료, 상기 아조계 고압분염료를 기준으로 5 내지 45 중량%의 알칼리 금속염소산염 및 혼합제의 점도가 10000 내지 20000 cps가 되도록 잔량의 물을 혼합하고 혼합물의 PH가 4 내지 5 가 되도록 구연산을 첨가 혼합하여 염색제 혼합물을 준비하는 단계;

2) 상기 준비된 염색제 혼합물로서 부직포를 날염하는 단계;

3) 2)단계에서 날염된 부직포를 120℃∼130℃에서 10∼60분 동안 증기로 가열하는 단계;

4) 물에 Na₂S₂O₄와 NaOH를 소량 용해한 세척조에서 3)단계의 부직포를 세척하는 단계; 및

5) 상기 세척된 부직포를 건조하는 단계로 이루어지는 폴리에틸렌 부직포의 날염처리 방법

제1항에 있어서, 상기 아조계 분산염료는 C₁₆H₁₅Cl₃N₄O₄, C₂₀H₂₁BrN₆O₃, C₂₆H₁₈N₂O₄, C₁₄H₉ClN₂O₄및 이들의 혼합물로 이루어 진 군에서 선택되는 염료인 폴리에틸렌 부직포의 날염 처리 방법.

제1항에 있어서, 상기 알칼리금속 염소산염은 NaClO₃인 폴리에틸렌 부직포의 날염처리 방법

1) 40℃의 물 65%,고압분산염료, 30중량% NaClO₃5중량% 및 PH 4.5 내지 4.6이 되도록 적당량의 구연산을 혼합하여 점도 15000cps 의 염색제 혼합물을 준비하는 단계;

2) 상기 염색제 혼합물로 폴리에틸렌 부직포를 날염하는 단계;

3) 상기 날염된 폴리에틸렌 부직포를 약 125℃에서 대략 30분 동안 증열하는 단계;

4) Na₂S₂O₄및 NaOH를 함유하는 수용액에서 3)단계의 부직포를 세척하는 단계; 및

5) 상기세척된 부직포를 85℃∼95℃에서 건조하는 단계로 이루어지는 폴리에틸렌 부직포의 날염처리 방법.