KR100678289B1 - 고흡수성 수지를 이용한 ｐｔｔ 카페트의 연속염색방법과상기 방법에 의해 제조된 ｐｔｔ카페트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고흡수성 수지를 이용한 PTT 카페트의 연속염색방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 PTT 카페트 백단에 호제(Thickener)를 첨가한 고흡수성 수지 수분산액을 부여하고 건조시킨 다음, 수성염액을 부여하는 단계를 포함하는 PTT 카페트의 연속염색방법에 관한 것이며, 본 발명에 의해 염색 외관이 양호하며 파일 하단부까지 염료가 균일하게 염색되고 종전에 비하여 색 수득률(color yield)이 증가한 제품을 얻을 수 있다.

카페트, 염색방법, 고흡수성 수지

Description

고흡수성 수지를 이용한 ＰＴＴ 카페트의 연속염색방법과 상기 방법에 의해 제조된 ＰＴＴ카페트{Method Of Continuous Dyeing Of PTT Carpet With Super Absorbent Polymer And PTT Carpet Produced By The Same}

도1은 본 발명의 일 실시예에 의한 PTT 카페트의 염색 과정을 나타내는 공정 도이다.

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

1: 1차 어플리케이터

2: 건조기

3: 2차 어플리케이터

4: 스티머

5: 수세기

6: 건조기

본 발명은 고흡수성 수지를 이용한 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(이하, PTT라 한다)카페트의 연속염색방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 PTT BCF(bulked continuous filament)로 제조한 카페트에 고흡수성 수지(SAP)를 미리 부착시킨 후 분산염료 및 염색 조제가 포함된 수성 염액을 부여하고 스팀가공(steaming), 수세 및 건조공정을 거치는 것을 특징으로 하는 PPT카페트의 연속염색방법에 관한 것이다.

나일론 카페트의 경우는 나일론 섬유의 친수성이 높기 때문에 수성 염액에 대한 흡수성이 좋아서 파일 하단부에 이르기까지 균일한 염색이 가능하고 상대적으로 높은 색 수득률(color yield)의 연속염색이 가능하다.

그러나, 소수성인 PTT 카페트의 경우는 PTT 섬유의, 분산염료 수성 염액에 대한 흡수 능력이 낮기 때문에 연속염색시 분산염료 수성 염액의 점도가 낮으면 흘러내림이 심해서 색농도가 낮게 염색되고 프로스팅(frosting)이 발생하기 쉽다. 반면, 분산염료 수성 염액의 점도를 증가시키면 표면의 색농도는 증가하게 되지만 파일 하단부까지 염액의 침투가 원활하게 진행되지 아니하여 표면에만 진하게 불균일한 염색이 이루어진다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 카페트의 연속염색시 소수성 섬유인 PTT 섬유 표면의 일시적인 흡수 능력을 증가시킨 후, 분산염료가 포함된 염액을 부여함으로써 염액 픽업(pick up)량을 높여 색 수득률

(color yield)이 증가시키고 파일의 하단부에 이르기까지 균일한 염색을 가능하게 하는 것을 그 목적으로 한다. 즉, 본 발명은 PTT BCF(bulked continuous filament)로 제조한 카페트에 고흡수성 수지(SAP)를 미리 부착시킨 후 분산염료 및 염색 조제가 포함된 수성 염액을 부여하고 스팀가공(steaming), 수세 및 건조공정을 거치는 것을 특징으로 하는 PTT카페트의 연속염색방법에 관한 것이다.

이하에서 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

본 발명에서는 소수성인 PTT카페트의 염색성을 높이기 위하여, PTT 카페트 백단에 호제를 이용하여 고흡수성 수지를 부착시킨 후 분산염료, 호제 및 염색조제가 포함된 수성 염액을 부여하고 이어서 통상의 스팀가공(steaming), 수세 및 건조공정을 거침을 특징으로 한다.

본 발명에서는 먼저, 1차 어플리케이터(1)를 통하여 호제를 첨가한 고흡수성 수지의 0.1∼10 중량% 수분산액을 연속적으로 이동하는 PTT 카페트 백단에 부여한다. 이어서 건조 과정을 거쳐 고흡수성 수지를 백단에 부착시키고 흡수성 수지가 함유한 물을 어느 정도 제거하여 추가로 염액을 흡수할 수 있도록 한다. 상기 분산액의 농도가 0.1% 미만이면 부착되는 수지의 양이 너무 적어 효과가 떨어지고, 10%를 초과하면 수지가 흡수하는 수분량이 많기 때문에 분산액의 상태가 겔화되어 처리가 곤란하다.

고흡수성 수지는 물에 불용성이고 섬유에 부착이 용이하지 않기 때문에 적당량의 호제를 사용하여 그 수분산액의 점도를 50∼1000 CPS(centipoise)로 조정하여 사용한다. 상기 점도범위가 고흡수성 수지의 부착성을 향상시키면서 어플리케이터에서의 작업성이 적절하게 나타나는 점도이며, 1000 CPS 초과하는 높은 점도로는 어플리케이터에서 균일하게 부여하기가 곤란하다.

이러한 고흡수성 수지로는 가교 전분계, 가교 CMC(Carboxymethyl Cellulose)계, 가교 PVA(Polyvinyl Acetate)계, 가교 폴리아크릴계 수지의 단독 또는 이들의 2종 이상 혼합물 등을 사용하며, 바람직하게는 탈이온수에 대한 흡수능력이 40∼1000(g/g) 이고, 평균 입자의 크기가 1∼300미크론(μ), 보다 바람직하게는 75∼150미크론(μ)인 것을 사용하는 것이 좋다.

다음으로, 상기와 같이 수지 분산액이 적용된 PTT 카페트 백단을 건조기(2)를 통하여 건조하는 공정을 거친다.

그 다음으로, 흡수성 수지가 부착된 PTT 카페트 백단에 2차 어플리케이터(3)를 통하여 적어도 1종 이상의 분산염료가 포함된 수성 염액을 부여한다. 수성 염액에는 분산염료 이외에 호제, pH조절제, 분산제, 균염제, 습윤침투제, 소포제, 유연제 및 방염제 등이 포함될 수 있으며, 이때 상기 수성 염액의 점도는 500 CPS(centipoise) 이하로 조절한다. 연속염색의 특성상 카페트 파일 하단부까지 염액이 침투해야 하기 때문에 점도가 500 CPS를 초과하는 염액을 부여하면 염액의 침투성이 떨어지게 된다.

고흡수성 수지 수분산액 및 분산염료의 수성 염액에 첨가되는 호제로는 알긴산나트륨, 셀룰로오스 유도체, 폴리아크릴레이트, GUM 및 이들의 변성물을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

이후 분산염료 수성 염액이 부여된 카페트 백단을 내부 온도가 98℃∼135℃(상압 또는 고압스티머의 통상온도)인 스티머(4) 안에서 5분∼10분간 스팀가공한다. 다음으로, 수세기 (5)에서 수세 또는 환원세정 공정을 거쳐 흡수성 수지와 미고착된 염료를 제거한 후, 건조기(6)에서 건조하여 연속염색을 완료한다.

이하에서, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명하나, 이하의 실시예들은 단지 본 발명을 설명하기 위한 것으로 이에 의해 본 발명의 보호범위가 제한되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

<실시예 1>

먼저, 탈이온수에 대한 흡수능력이 350(g/g)이상이고, 평균 입자의 크기가 150미크론(μ)인 가교 폴리아크릴계 고흡수성 수지(GE-500F, 코오롱유화) 0.2 중량% 수분산액에 호제 GUA GUM(RANIE CHEMIE,Germany) 2 g/L를 첨가한 후, 1차 어플리케이터(1)를 통하여 연속적으로 이동하는 PTT 카페트 백단에 부여했다.

이어서 건조 과정을 거쳐 고흡수성 수지를 백단에 부착시키고 흡수성 수지가 함유한 물을 어느 정도 제거하여 추가로 염액을 흡수할 수 있도록 하였다.

다음으로, 이와 같이 수지 분산액이 적용된 PTT 카페트 백단을 건조기(2)를 통하여 건조하는 공정을 거쳤다.

그 다음으로, 분산염료로서 저 에너지 타입인 Dianix AC-E염료(Dystar社) 2g/L을 사용하고, pH조절제로서 인산일나트륨 (Monosodium phosphate : MSP) 0.8 g/L 과 인산수소이나트륨(Disodium phosphate : DSP) 1.2 g/L 을 첨가하고, 수성 염액의 점도가 100 CPS(centipoise)가 되도록 호제를 사용하여 조정해 만든 수성 염액을 흡수성 수지가 부착된 PTT 카페트 백단에 2차 어플리케이터(3)를 통하여 부여하였다.

이후 분산염료 수성 염액이 부여된 카페트 백단을 내부 온도가 95∼103℃ 인 상압 스티머(4) 안에서 6분간 스팀가공하고, 수세기 (5)에서 수세한 후, 건조기(6)에서 건조하여 연속염색을 완료하였다.

<실시예 2>

고흡수성 수지 분산액의 조성 중 고흡수성 수지의 농도를 1%로 증가시키는 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시한 후, 그 염색물의 외관, 파일 하단부까지의 염색 균일성 및 겉보기 색농도를 평가하여 하기 표 1에 나타내었다.

<비교예 1>

고흡수성 수지의 분산액에 호제를 사용하지 않는 것을 제외하고 실시예 2와 동일한 방법으로 실시한 후, 그 염색물의 외관, 파일 하단부까지의 염색 균일성 및 겉보기 색농도를 평가하여 하기 표 1에 나타내었다.

<비교예 2>

고흡수성 수지를 처리하지 않은 건조상태의 카페트 백단에 분산염료 수용액을 부여하였고 이하의 공정은 실시예 1과 동일하게 실시한 후, 그 염색물의 외관, 파일 하단부까지의 염색 균일성 및 겉보기 색농도를 평가하여 하기 표 1에 나타내 었다.

	실시예 1	실시예 2	비교예 1	비교예 2
고흡수성 수지 분산액 농도(%)	0.2	1	1	-
수지 분산액에서의 호제 사용량(g/L)	2	2	-	-
염색물의 외관	○	○	○	△
파일 하단부까지의 염색 균일성	◎	◎	○	×
상대적인 겉보기 색농도 (%)	135	147	119	100

◎:우수 ○: 양호 △: 보통 ×: 불량

<물성 평가방법>

겉보기 색농도는 비색계(colorimeter)를 사용하여 K/S값을 측정하여 상대적인 색 수득률(color yield)를 비교하였고, 염색물의 외관 및 파일 하단부까지의 염색 균일성은 육안판정에 따랐다.

표 1의 결과에서 보면, PTT 카페트의 연속염색시에 고흡수성 수지를 미리 부착하면 피염물의 색농도가 진해지고, 파일 하단부까지 염료가 균일하게 염색됨 을 알 수 있다. 또한, 실시예 2와 비교예 1에서 보면, 고흡수성 수지 분산액에 적당량의 호제를 사용하는 것이 PTT 카페트에 수지의 부착을 도와서 양호한 염색결과를 나타냄을 알 수 있다.

본 발명에 의해 염색 외관이 양호하며 파일 하단부까지 염료가 균일하게 염색되고 종전에 비하여 색 수득율(color yield)이 증가한 제품을 얻을 수 있다.

Claims (9)

1. 호제(Thickner)를 고흡수성 수지 수분산액에 첨가하는 단계;

   상기 호제를 포함하는 점도 50∼1000 CPS(centipoise)인 고흡수성 수지 수분산액을 연속적으로 이동하는 카페트 백단에 부여하는 단계;

   호제를 포함하는 고흡수성 수지 수분산액이 적용된 카페트 백단을 건조시키는 단계;

   호제를 첨가하여 점도를 0.01 내지 500 CPS의 범위로 조절한 수성염액을 상기 건조된 백단에 부여하는 단계; 및

   상기 수성 염액이 부여된 카페트 원단을 스팀가공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 PTT 카페트의 연속염색방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 고흡수성 수지는 가교 전분계, 가교 CMC계, 가교 PVA계, 가교 폴리아크릴계 수지의 단독 또는 이들의 2종 이상 혼합물인 것을 특징으로 하는 PTT 카페트의 연속염색방법.
3. 제 2항에 있어서, 상기 고흡수성 수지의 탈이온수에 대한 흡수능력이 40∼1000(g/g) 이고, 평균 입자 크기가 1∼300 미크론(μ) 인 것을 특징으로 하는 PTT 카페트의 연속염색방법.
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서, 상기 호제로는 알긴산나트륨, 셀룰로오스 유도체, 폴리아크릴레이트, GUM 및 이들의 변성물을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 PTT 카페트의 연속염색방법.
6. 제 1항에 있어서, 상기 수성염액은 1종 이상의 분산염료 이외에 호제, pH조절제, 분산제, 균염제, 습윤 침투제, 소포제, 유연제 및 방염제로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 첨가제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 PTT 카페트의 연속염색방법.
7. 삭제
8. 제 1항에 있어서, 상기 염색된 PTT 카페트를 내부온도가 98℃ ∼ 135℃인 스티머(STEAMER)안에서 5분 ∼ 10분 동안 스팀가공한 후, 수세, 건조 공정을 거치는 것을 특징으로 하는 PTT 카페트의 연속염색방법.
9. 상기 제 1항의 방법으로 연속염색되어 제조된 PTT 카페트.

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