KR100494823B1

KR100494823B1 - 황 염료 및 배트 염료의 환원 방법

Info

Publication number: KR100494823B1
Application number: KR10-1999-7004906A
Authority: KR
Inventors: 그륄디트마알; 하지베글리알리레자; 쿠바디노우니콜라이; 쿤츠마르크바르트; 무니어모하마드
Original assignee: 쥐드주커 아게 만하임/옥센푸르트
Priority date: 1996-12-07
Filing date: 1997-11-22
Publication date: 2005-06-14
Also published as: GR3036220T3; RU2178473C2; UA57053C2; ES2157607T3; IL130347A0; PL191340B1; US6093221A; AU725256B2; JP2001505261A; AU5555298A; DK0943030T3; DE59703451D1; EP0943030B1; CA2274155A1; EP0943030A1; BR9713569A; CA2274155C; JP3884084B2; ATE200805T1; DE19650825A1

Abstract

본 발명은 황 염료 및 배트 염료로 구성된 군 중에서 선택된 염료의 환원 방법에 관한 것이다. 이 환원 과정은, 이소말툴로즈 또는 이소말툴로즈 함유 혼합물을 환원제로 사용하여 수성 알칼리 매질 중에서 수행한다.

Description

황 염료 및 배트 염료의 환원 방법{PROCESS FOR REDUCING SULFUR AND VAT DYES}

본 발명은 황 염료 및 배트(Vat) 염료로 구성된 군 중에서 선택된 염료의 환원 방법에 관한 것이다.

셀룰로즈 함유 직물 재료를 황 염료 및 배트 염료로 염색하는 방법은 공지되어 있다. 배트 염료 및 황 염료는, 염색 과정 이전 또는 염색 과정 중에 수불용성 형태로부터 섬유에 친화성을 가진 수용성 형태(소위 류코 형태)로 전환시켜야 한다. 이러한 목적의 환원제로는 나트륨 디티오나이트 또는 황화나트륨을 사용하는 것이 공지되어 있다. 그러나, 이들 환원제는 특히 민감한 염료에 대해 사용하는 경우 소위 과다 환원을 유발시키는 단점을 가지는데, 이는 상기 염료를 환원시켜 직물 재료에 도포한 후에 염료가 더 이상 목적하는 염료로 재산화될 수 없음을 의미하는 것이다. 또한, 이들 환원제로부터 방출된 황화물 이온은 유독성 악취 및 자체 독성으로 인해 환경에 유해한 영향을 미친다. 독일 특허 제41 15 452 A1호에는, 프룩토즈, 만노즈 또는 글루코즈를 사용하여 배트 염료를 환원시키는 방법이 공지되어 있다. 유럽 특허 제0 699 797 A2호에는, 프룩토즈, 갈락토즈, 글루코즈, 만노즈, 말토즈 또는 락토즈를 사용하여 황 염료를 환원시키는 방법이 공지되어 있다. 이들 특허에 기재된 당을 환원하는 방법에 의한 염료의 환원 방법은, 황화물 이온의 방출로 인한 환경에 대한 유해 작용이 예방된다는 잇점을 갖는다. 예를 들어, 글루코즈는 산화 환원 전위가 낮기 때문에, 사용되는 대부분의 염료를 환원시킬 수 있는 동시에 과다 환원의 위험이 예방된다. 그러나, 이 방법은, 산화 환원 전위가 평형 상태에 도달하는 속도가 상당히 느리다는 단점을 갖는 것으로 판명되었다. 상기 언급된 당을 이용한 염색 공정은, 상기 환원 속도와 관련된 단점을 갖기 때문에 사용된 염료를 환원시키는 데 있어 상당히 오랜 시간이 소요된다.

이러한 산업적 문제점에 비추어, 상기 언급된 단점을 해소하고, 특히 생태학적인 면에서 적합한 배트 염료 및 황 염료의 환원 방법의 개발을 목적하는 본 발명에 의하면, 종래의 각종 염료를 환원시킬 수 있고, 과다 환원의 위험을 예방하며 개선된 환원 속도를 제공한다.

도 1은 반사율 데이타(황 염료)를 나타낸 그래프이다.

도 2는 반사율 데이타(배트 염료)를 나타낸 그래프이다.

도 3은 수성 알칼리 매질 중의 각종 당 용액의 산환 환원 전위의 전개 형태를 나타낸 그래프이다.

도 4는 이소말툴로즈, 트레할룰로즈 및 기타의 당류(예, 글루코즈)를 포함하는 당류 혼합물, 이소말툴로즈 및 글루코즈의 환원 속도를 나타낸 그래프이다.

본 발명의 기초가 되는 산업적 문제점은, 본 발명의 청구 범위에 기재된 방법에 의해 해소된다. 따라서, 본 발명은, 수성 알칼리 매질 중에서 이소말툴로즈(isomaltulose) 또는 이것과 다른 환원 당(특히, 트레할룰로즈)과의 혼합물을 함유하는 환원제를 사용하여 황 염료 및 배트 염료로 이루어진 군 중에서 선택된 염료를 환원시키는 방법을 포함한다. 황 염료 및 배트 염료를 수불용성 형태로부터 수용성 류코 형태로 환원시키는 데 있어 이소말툴로즈, 특히 트레할룰로즈를 함유하는 이소말툴로즈 혼합물을 환원제로 사용하면, 이소말툴로즈, 특히 이소말툴로즈를 함유한 혼합물의 산화 환원 전위가, 종래의 당을 사용한 경우에 비해 보다 급속히 평형 상태에 도달한다. 산화 환원 전위가 보다 조기에 평형 상태에 도달한다는 점은, 직물 재료를 염색할 경우의 환원 단계 시간이 단축된다는 잇점으로 제공되며, 따라서 비용이 절감된다. 본 발명에 따라 사용되는 환원제는, 생태학적으로 적합하고, 산화 환원 전위가 낮으므로 실질적으로 모든 시판 염료를 환원시킬 수 있으며, 이들 염료의 과다 환원을 유발시키지 않는다.

본 발명의 명세서에서, 황 염료는, 화학적 화합물을 폴리설파이드 또는 황 중에서 열탕 처리하여 얻을 수 있는 염료를 의미하는 것이다. 본 발명의 명세서에서, 배트 염료는 안트라퀴논의 유도체로 간주할 수 있는 염료를 의미하는 것이다.

본 발명은, 이소말툴로즈, 특히 이소말툴로즈를 함유하는 혼합물을 환원제로 사용하는 방법을 교시하고 있다. 특히 바람직한 방식에서, 환원제는 이소말툴로즈 이외에 트레할룰로즈, 이소말토즈, 사카로즈, 글루코즈, 프룩토즈 또는 탄수화물 올리고머를 함유한다. 보다 구체적으로, 본 발명은 트레할룰로즈 10∼90 중량%, 이소말툴로즈 10∼90 중량%, 사카로즈 0∼15 중량%, 프룩토즈 0∼20 중량%, 글루코즈 0∼20 중량%, 이소말토즈 0∼5 중량% 및 탄수화물 올리고머 0∼5 중량%를 함유하는 환원제에 관한 것이다. 이소말툴로즈 함유 환원제는, 효소에 의해 사카로즈를 이소말툴로즈로 전환시키고 이소말툴로즈를 분리시켜 비분리된 이소말툴로즈와 트레할룰로즈를 함유하는 생성물을 얻는 유리한 방식으로 제조할 수 있다. 이소말툴로즈와 트레할룰로즈를 함유하는 혼합물의 제법 및 조성은, 이들 2가지 사항과 관련하여 본 발명의 관련 내용의 일부를 기재하고 있는 유럽 특허 제0 625 578 A1호에 기재된 바 있다. 본 발명의 환원제는 상기 언급한 당 이외에도, 예를 들어 나트륨 디티오나이트 등의 다른 환원제 또는 보조 환원제, 완충계, 착화제 등을 함유할 수 있다.

환원 과정은, 11을 초과하는 pH 값(구체적으로, pH 11∼12.5가 특히 유리함)를 가진 알칼리 수용액 중에서 수행하는 것이 용이하다.

본 발명은, 50℃ 이상, 바람직하게는 80∼100℃에서 환원 과정을 수행하는 것이 특히 유리한 것으로 교시하고 있다.

본 발명은, 유리한 실시 형태로서, 1∼50 g/L, 바람직하게는 10∼30 g/L 농도의 환원제를 제공한다.

또한, 본 발명은 셀룰로즈 함유 직물 재료를 황 염료 및 배트 염료로 이루어진 군 중에서 선택된 염료로 염색하거나 또는 인쇄하는 방법에 관한 것으로서, 상기 염료는 상기 언급한 본 발명의 방법에 의해 섬유에 친화성을 가진 수용성 류코 형태로 전환된다.

본 발명의 명세서에서, 셀룰로즈 함유 직물 재료는 셀룰로즈 섬유 및 임의로 기타의 재료, 예를 들면 반합성 또는 완전 합성 물질(예, 셀룰로즈 아세테이트, 폴리올레핀, 폴리아크릴로니트릴, 폴리에스테르 또는 폴리아미드)의 섬유를 함유하는 재료를 의미하는 것이다.

셀룰로즈 함유 직물 재료를 염색 또는 인쇄하는 본 발명의 방법은, 이소말툴로즈 또는 이소말툴로즈와 트레할룰로즈를 함유하는 환원제에 의한 상기 언급한 본 발명의 환원 방법을 포함하는데, 이때 염료는 염색하고자 하는 직물에 대해 환원 과정 이전, 과정 중 또는 이후에 도포할 수 있다. 염료의 도포 및 환원 과정 이후에는, 염료를 직물 재료 상에서 재산화시키고 정착시켜, 염색된 직물 재료의 현색도(顯色度) 및 견뢰도(堅牢度)가 원하는 정도로 얻어지도록 한다. 산화 과정은, 산소 가스를 사용하거나 또는 산화 염을 사용하여 수행하는 것이 유리하다.

본 발명은, 도포하고자 하는 염료를 환원시키기 위해서, 염색 과정동안 초음파의 작용하에 본 발명에 따라 사용되는 환원제를 공급하는 것이 유리한 것으로 교시하고 있다.

본 발명은 도면 및 구체적 실시 형태를 통해 보다 상세히 설명하였다,

황 염료를 이용한 직물 재료의 염색 과정

베티스트 면직(세탁한 후 알칼리 중에서 열탕 처리한 것)을 실험용 염색 장치인 Turbomat(아히바 컴파니 제품) 내에서 10% 액상 이메디알슈바르츠 CBR을 사용하여 염색하였다. 직물 재료에 이들 염료를 도포하는 과정 중에, 환원제를 사용하여 이들 염료를 수용성 형태로 환원시켰다. 이 공정을 수행하는 방식은 통상 사용되는 기술(고도의 알칼리 조건, 40℃에서 출발하여 100℃까지 가열, 100℃에서 1 시간동안 계속 반응시킴)과 동일하였다. 염료액 비는 1:10이었다.

비교 시험에서는 글루코즈 수용액(10 g/L)을 환원제로 사용하였다.

시험 1(트레할룰로즈, 이소말툴로즈)은, 17.5 중량%의 프룩토즈, 14.9 중량%의 글루코즈, 19.5 중량%의 이소말툴로즈, 41.5 중량%의 트레할룰로즈, 3.1 중량%의 이소말토즈, 3.2 중량%의 고급 올리고머(가역 생성물 포함), 0.3 중량%의 미확인 잔류 물질(이들 함량은 건조 물질을 기준으로 한 것임)로 구성된 환원제를 사용하여 실시하였다(환원제 농도: 수용액 1 L당 14 g).

시험 2(트레할룰로즈, 이소말툴로즈, 사카로즈)는, 12.3 중량%의 프룩토즈, 9.7 중량%의 글루코즈, 10.4 중량%의 사카로즈, 19.5 중량%의 이소말툴로즈, 41.5 중량%의 트레할룰로즈, 3.1 중량%의 이소말토즈, 3.2 중량%의 고급 올리고머(가역 생성물 포함), 0.3 중량%의 미확인 잔류 물질(이들 함량은 건조 물질을 기준으로 한 것임)로 구성된 환원제를 사용하여 실시하였다(환원제 농도: 수용액 1 L당 14 g). 시험 1에 사용된 환원제는 이들 환원제를 가수 분해시켜 얻을 수 있다.

결과

A. 염색된 직물 기재에서의 색상 변화의 측정치(CIE Lab 기준)

시험 1
샘플	비교용 글루코즈 대 시험 1
빛 형태	DC	DH	DE	DL	Da	Db
D 65	-0.0	-0.0	0.4	0.4	-0.0	0.0
A	-0.0	-0.0	0.4	0.4	-0.0	0.0
TL 84	-0.0	-0.0	0.4	0.4	-0.0	0.1

시험 2
샘플	비교용 글루코즈 대 시험 2
빛 형태	DC	DH	DE	DL	Da	Db
D 65	-0.3	-0.2	0.8	0.7	-0.1	0.3
A	-0.3	-0.2	0.8	0.7	-0.0	0.3
TL 84	-0.4	-0.2	0.8	0.7	-0.1	0.4

표 1 및 표 2는, DIN 5033/파트 1 및 DIN 6174에 따라 측정한 색상 변화 측정 결과를 제시한 것이다. DC는 색상의 채도 또는 명도의 차이를, DH는 색조의 차이를, DE는 전체적인 색상 변화(육안에 의한 색상 변화는 DE > 2일때 확인됨)를, DL은 명도의 차이를, Da는 적-녹 축을 기준으로 한 색도차를, Db는 황-청 축을 기준으로 한 색도차를 나타내는 것이다. 시험 1/비교용 글루코즈 및 시험 2/비교용 글루코즈의 색상 변화 측정에서 모두 DE 값이 2 미만인 점으로 볼 때, 염색된 직물의 색상 변화는 육안으로 인식할 수 없는 수준임을 알 수 있다.

B. 색상 반사율

직물 재료에 대한 색상 반사율을 측정한 데이타는 도 1에 제시하였다(Iso는이소말툴로즈이고, Tre는 트레할룰로즈임). 본 발명의 환원법으로 측정한 색상 반사율 데이타의 추이는 비교 공정과 대략 일치하나, 약간 높은 반사율을 제공하는 것으로 관찰되었다.

C. 색상 견뢰도

표 3은, 세탁에 대한 견뢰도, 땀에 대한 견뢰도 및 마찰에 대한 견뢰도의 측정 데이타를 제시한 것이다.

1) DIN EN 20105의 파트 CO3에 따른 세탁 견뢰도의 측정 결과(60℃),

2) DIN EN 20105의 파트 CO5에 따른 세탁 견뢰도의 측정 결과(95℃),

3) DIN 54020에 따른 땀에 대한 견뢰도의 측정 결과,

4) DIN EN ISO 105-X 12에 따른 마찰에 대한 견뢰도의 측정 결과.

직물 재료: 검정색의 바티스트 100 CO (면직물)

색상 견뢰도
	비교용 글루코즈	시험 1	시험 2
1. 세탁에 대한 견뢰도(60℃) 얼룩 표시 색조 변화 표시	53 H	53∼4 H	53 H
2. 세탁에 대한 견뢰도(95℃) 얼룩 표시 색조 변화 표시	53 H	4∼53 H	4∼53 H
3. 땀에 대한 견뢰도(알칼리 조건) 얼룩 표시 색조 변화 표시(산성 조건) 얼룩 표시 색조 변화 표시	54 H 53∼4 H	54 H 53∼4 H	53 H 53 H
4. 마찰에 대한 견뢰도 건조 상태의 표시 젖은 상태의 표시	4∼52∼3	3∼42∼3	43
H는 제시된 수치보다 더 밝음을 의미함

표 3은, 본 발명의 환원제를 사용했을 때 얻어지는 색상 견뢰도 데이터가 글루코즈를 사용했을 때 얻어진 색상 견뢰도와 동일하다는 것을 명백히 말해준다.

D. 염색 공정의 종료 후 염료액의 색상 투명도에 대한 측정 결과

색상 투명도 데이타
	436 nm	525 nm	620 nm
비교용 글루코즈	1620	1190	1250
시험 1	1750	1330	1400
시험 2	1620	1160	1210

표 4는, 염색 공정의 종료 후 염료액의 색상 투명도를 측정하여 얻은 데이타를 제시한 것이다. 이 경우 역시, 본 발명의 방법에 의해 산출된 데이타가 비교 방법의 데이타와 동일하다.

실시예 2

배트 염료를 사용한 직물 재료의 염색 과정

사용 재료

직물 재료 100% CO 직물(염색용으로 제조한 회색 면직물)

샘플 중량 8.5 g

염료 순수한 인디고(바스프 제품)

염료의 사용량 4 g/L

보조제 5 mL/L의 NaOH

3 g/L의 나트륨 디티오나이트(환원제)

배트 염료액 원료 80 mL의 침지수

4 g의 순수한 인디고(바스프 제품)

5 mL의 NaOH

3 g/L의 나트륨 디티오나이트

총 100 mL가 될 때까지 침지수 첨가.

염료의 제조 과정

인디고 분말을 물 50 mL에 현탁시켰다. 환원제인 수산화나트륨 및 나트륨 디티오나이트를 물 30 mL에 차례로 첨가하였다. 이들 염료 및 미가공 보조제의 용액을 50℃로 가열한 후 비이커(용적 200 mL)에 옮겼다. 이 혼합물을 100 mL로 증량시킨 후 50℃에서 30 분동안 배트 염욕 처리하였다.

배트 염욕액을 이용한 염색 과정

800 mL의 물을 비이커(비이커 용적 1500 mL) 내에서 50℃로 가열하고, 수산화나트륨 및 나트륨 디티오나이트로 예비 처리한 후, 배트 염욕액 원료를 첨가한 뒤, 이 용액을 채워 1000 mL가 되도록하였다. 염색 과정은 10 분씩 2회 침지시키는 방식으로 수행하였다.

A. 환원제를 사용하지 않은 염색 과정

전술한 바와 같이 염색하되, 환원제를 사용하지 않았다. 이 시험은 표준 시험으로 간주하였다.

상기 염료액은 진한 청색을 그대로 유지하는 것으로 관찰되었다. 직물 재료를 염료액에 침지시켰을 때, 염료의 흡수는 관찰할 수 없었다. 직물 재료가 약간 얼룩지는 것으로만 관찰되었다.

B. 환원제로서 나트륨 디티오나이트를 사용한 염색 과정

전술한 바와 같이 염색하되, 환원제로서 나트륨 디티오나이트를 사용하였다. 이 시험은, 본 발명의 방법에 대한 비교 시험으로 간주하였다.

15 분간 배트 염욕 처리한 후 염료액은 황색을 나타내고, 직물의 표면은 연한 금속성 황색을 나타내는 것으로 관찰되었다. 침지된 직물 재료는, 통기 건조 후 진한 청색을 나타내 보였다.

C. 이소말툴로즈 및 트레할룰로즈를 함유하는 본 발명의 환원제를 사용한 염색 과정(시험 1)

전술한 바와 같이 염색 과정을 수행하였다. 환원제로는, 나트륨 디티오나이트 대신, 17.5 중량%의 프룩토즈, 14.9 중량%의 글루코즈, 19.5 중량%의 이소말툴로즈, 41.5 중량%의 트레할룰로즈, 3.1 중량%의 이소말토즈, 3.2 중량%의 고급 올리고머(가역 생성물 포함) 및 0.3 중량%의 미확인 잔류 물질(이들 함량은 건조 물질을 기준으로 한 것임)로 구성된 환원제를 사용하였다. 환원제는 10 g/L, 20 g/L 및 30 g/L의 농도로 사용하였다.

본 발명에 따라 사용된 환원제를 첨가하고 배트 염욕 처리한 후의 염료액 색상은 청녹색으로 관찰되었다. 이 염료액에 침지된 직물 재료는, 통기 건조 후 청색을 나타내 보였으나, 이 색상은 나트륨 디티오나이트 배트 염욕액을 사용하여 얻어진 것보다 상당히 밝은 색상이었다. 색상의 농도는 환원제의 사용량이 증가함에 따라 저하되었다.

D. 이소말툴로즈, 트레할룰로즈 및 사카로즈를 함유하는 본 발명의 환원제를 사용한 염색 과정(시험 2)

이 시험 조건은 상기 시험 조건과 동일하였다. 환원제로는, 아이티온산나트륨 대신, 12.3 중량%의 프룩토즈, 9.7 중량%의 글루코즈, 10.4 중량%의 사카로즈, 19.5 중량%의 이소말툴로즈, 41.5 중량%의 트레할룰로즈, 3.1 중량%의 이소말토즈, 3.2 중량%의 고급 올리고머(가역 생성물 포함) 및 0.3 중량%의 미확인 잔류 물질(이들 함량은 건조 물질을 기준으로 한 것임)로 구성된 환원제를 사용하였다. 환원제는 10 g/L, 20 g/L 및 30 g/L의 농도로 사용하였다.

본 발명에 따라 사용되는 환원제를 첨가하고 배트 염욕 처리한 후의 염료액 색상은 청녹색으로 관찰되었다. 이 염료액에 침지된 직물 재료는, 통기 건조 후 청색을 나타내 보였으나, 이 색상은 나트륨 디티오나이트 염욕액을 사용하여 얻어진 것보다 상당히 밝은 색상이었다. 색상의 농도는 환원제의 사용량이 증가함에 따라 저하되었다.

E. 트레할룰로즈, 이소말툴로즈 및 사카로즈를 함유하는 본 발명의 환원제를 사용한 초음파 작용하의 염색 과정

시험 조건 및 시험 용액은 상기 D.에 기재된 바와 동일하였다. 또한, 초음파를 작용시켰다. 본 발명의 환원제를 첨가하고 배트 염욕 처리한 후의 염료액 색상은 청녹색으로 관찰되었다. 이 염료액에 침지된 직물 재료는 청색을 나타내 보였으나, 이 색상은 초음파를 작용시키지 않고 염색한 경우보다 상당히 어두운 색상이었다. 색상의 농도는 환원제의 사용량이 증가함에 따라 저하되었다.

하기 표 5는 시험 용액을 나열한 것이다.

시험 용액
번호	시험 코드	환원제	사용량(g)
1	ZU001	환원제 사용하지 않음	-
2	ZU002	아이티온산나트륨	3
3	ZU003	이소말툴로즈, 트레할룰로즈, 사카로즈	10
4	ZU004	이소말툴로즈, 트레할룰로즈	10
5	ZU005	이소말툴로즈, 트레할룰로즈, 사카로즈(초음파 처리)	10
6	ZU006	이소말툴로즈, 트레할룰로즈, 사카로즈	20
7	ZU007	이소말툴로즈, 트레할룰로즈	20
8	ZU008	이소말툴로즈, 트레할룰로즈, 사카로즈(초음파 처리)	20
9	ZU009	이소말툴로즈, 트레할룰로즈, 사카로즈	30
10	ZU010	이소말툴로즈, 트레할룰로즈	30
11	ZU011	이소말툴로즈, 트레할룰로즈, 사카로즈(초음파 처리)	30

표 5에 제시된 시험 코드로 특징화한 시험의 결과는 도 2에 제시하였다.

본 발명의 방법에 따라 얻어진 반사율 데이타는 나트륨 디티오나이트를 사용하여 얻어진 수준을 초과하였다.

견뢰도 시험

견뢰도 시험은, 직물의 제조 과정(제조상의 유용성) 및 직물의 사용 과정(착용상의 유용성) 동안의 영향에 대한 염색된 재료의 내성을 입증하기 위한 것이다

견뢰도 시험
번호	마찰에 대한 견뢰도		세탁에 대한 견뢰도
번호	건성 상태	젖은 상태	얼룩 표시	색조 변화 표시
2	3∼4	2	4∼5	3∼4 H
3	4	2∼3	4∼5	3 H
4	4	2	4∼5	3 H
5	4	2	4∼5	3∼4 H
6	4	2∼3	5	3∼4 H
7	4	2∼3	5	3 H
8	4	2∼3	5	3 H
9	4∼5	3	5	3 H
10	4	2∼3	5	3 H
11	4	2∼3	5	2∼3 H
H는 제시된 수치보다 밝은 것을 의미함

본 발명에 따라 사용된 환원제의 마찰에 대한 견뢰도 및 세탁에 대한 견뢰도는 "양호" 등급으로 분류되며, 나트륨 디티오나이트를 사용했을 때와 상응하는 것으로 간주된다.

실시예 3: 산화 환원 전위(E)의 전개

실시예 3은, 기타의 당류(예, 글루코즈)를 사용한 경우에 비해, 이소말툴로즈 및 이소말툴로즈 함유 혼합물을 사용한 경우에 산환 환원 전위의 평형이 보다 급속히 달성된다는 것을 밝힌 것이다.

pH 12.2(KOH 농도 25%) 및 20℃의 온도에서, 산화 환원 전위(E)의 평형에 대한 조절은, 각 경우 Ag/AgCl/KCl(3M, E^＊=210 mV vs SHE, 20℃)의 1.5 몰 용액을 사용하여 연구하였다. 사용된 1.5 몰 용액은, a) 이소말툴로즈, 및 b) 이소말툴로즈를 함유하는 당 혼합물(이소말툴로즈, 프룩토즈, 글루코즈, 트레할룰로즈, 이소말토즈)을 함유하였다. 비교를 위해 사용된 물질은 c) 글루코즈, d) 프룩토즈, e) 산화된 이소말툴로즈 및 f) 트레할룰로즈이었다.

도 3을 통해, 이소말툴로즈 및 이소말툴로즈 함유 혼합물을 사용한 경우 산화 환원 전위의 평형이 수분 이후에 바로 도달하는 한편, 비교 물질을 사용한 경우에는 산화 환원 전위의 평형이 상당히 오랜 시간, 즉 수시간 후에야 도달함을 알 수 있다. 비교 물질에 비해, 산화된 이소말툴로즈는 산화 환원 전위의 평형에 도달하는 속도가 빠르다.

실시예 4: 황/블랙의 환원 과정

이 실시예는, 이소말툴로즈 또는 이소말툴로즈 함유 혼합물(이소말툴로즈, 트레할룰로즈, 글루코즈, 프룩토즈, 이소말토즈)이 비교 물질인 글루코즈에 비해 상당히 빠르게 황 염료를 환원시킬 수 있음을 밝힌 것이다.

도 4는, 염료의 완전 환원이 이루어지는 시간을, 환원제의 환원 카르보닐기 대 염료량의 비의 함수 관계로서 나타낸 것이다.

도 4는, 50℃에서 환원제로서 글루코즈를 사용한 경우에 비해 이소말툴로즈 또는 이소말툴로즈 함유 혼합물을 사용한 경우에 예비 처리된 다이레설 리퀴드 블랙(Diresul Liquid Black) RDT(클라리언트 제품)의 완전 산화가 훨씬 더 빠르게 이루어진다는 것을 말해준다. 시험 전에 원래 가용성 염료인 다이레설 리퀴드 블랙 RDT를 황화물 완전 비함유의 불용성 형태로 전환시켰다. 이 시험에 사용된 염료는, 환원제를 함유하지 않은 고도의 알칼리 수용액(50℃) 중에 전혀 용해되지 않는다.

따라서, 도 3 및 도 4는 본 발명에 사용된 환원제가 산환 환원 전위의 평형을 훨씬 빠르게 설정시키며, 따라서 염료의 환원 시간이 단축된다는 것을 말해준다.

Claims

황 염료 및 배트 염료로 구성된 군 중에서 선택된 염료를 환원제로서 이소말툴로즈 또는 이소말툴로즈 함유 혼합물을 사용하여 알칼리 매질 중에서 환원시키는 방법.
제1항에 있어서, 환원제가 트레할룰로즈, 이소말토즈, 사카로즈, 글루코즈, 프룩토즈 또는 탄수화물 올리고머를 더 함유하는 것이 특징인 방법.
제2항에 있어서, 환원제가 트레할룰로즈 10∼90 중량%, 이소말툴로즈 10∼90 중량%, 사카로즈 0∼15 중량%, 프룩토즈 0∼20 중량%, 글루코즈 0∼20 중량%, 이소말토즈 0∼5 중량% 및 탄수화물 올리고머 0∼5 중량%(이들 함량은 건조 물질을 기준으로 한 것임)를 함유하는 것이 특징인 방법.
제3항에 있어서, 환원제가 트레할룰로즈 42 중량%, 이소말툴로즈 20 중량%, 사카로즈 10 중량%, 프룩토즈 12 중량%, 글루코즈 10 중량%, 이소말토즈 3 중량% 및 올리고머 3 중량%(이들 함량은 건조 물질을 기준으로 한 것임)를 함유하는 것이 특징인 방법.
제3항에 있어서, 환원제가 트레할룰로즈 42 중량%, 이소말툴로즈 20 중량%, 프룩토즈 17 중량%, 글루코즈 15 중량%, 이소말토즈 3 중량% 및 탄수화물 올리고머 3 중량%(이들 함량은 건조 물질을 기준으로 한 것임)를 함유하는 것이 특징인 방법.
제1항에 있어서, 수성 알칼리 매질의 pH가 > 11인 것이 특징인 방법.
제1항에 있어서, 환원 과정을 50℃ 이상에서 수행하는 것이 특징인 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서, 환원 과정을 초음파의 작용 하에 수행하는 것이 특징인 방법.
황 염료 또는 배트 염료로 구성된 군 중에서 선택된 염료를 사용하여 셀룰로즈 함유 직물 재료를 염색 또는 인쇄하는 방법으로서, 원래 수불용성 염료를 직물 재료에 도포하고, 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 따른 방법을 이용하여 염료를 환원시킨 후 산화시키는 것이 특징인 방법.
황 염료 또는 배트 염료로 구성된 군 중에서 선택된 염료를 사용하여 셀룰로즈 함유 직물 재료를 염색 또는 인쇄하는 방법으로서, 원래 수불용성 염료를 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 따른 방법을 이용하여 환원시키고, 직물 재료에 도포한 후 산화시키는 것이 특징인 방법.
황 염료 또는 배트 염료로 구성된 군 중에서 선택된 염료를 사용하여 셀룰로즈 함유 직물 재료를 염색 또는 인쇄하는 방법으로서, 원래 수불용성 염료를 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 따른 방법을 이용하여 환원시키면서 동시에 직물 재료에 도포한 후 산화시키는 것이 특징인 방법.
제9항에 있어서, 염색 또는 인쇄 과정을 초음파의 작용 하에 수행하는 것이 특징인 방법.
제10항에 있어서, 염색 또는 인쇄 과정을 초음파의 작용 하에 수행하는 것이 특징인 방법.
제11항에 있어서, 염색 또는 인쇄 과정을 초음파의 작용 하에 수행하는 것이 특징인 방법.
제7항에 있어서, 환원 과정을 80∼100℃에서 수행하는 것이 특징인 방법.