KR100706327B1

KR100706327B1 - 콩섬유를 함유하는 다층 구조의 복합 섬유 교직물

Info

Publication number: KR100706327B1
Application number: KR1020050079893A
Authority: KR
Inventors: 최재홍; 서운영
Original assignee: 경북대학교 산학협력단
Priority date: 2005-08-30
Filing date: 2005-08-30
Publication date: 2007-04-13
Also published as: KR20070027930A

Abstract

다층 구조의 복합 섬유 교직물이 개시된다. 본 발명의 복합 교직물 섬유는 위사로서, 콩섬유와 나일론 또는 콩섬유와 면으로 구성되는 2종 이상을 포함하는 다층 구조사를 사용한다. 본 발명에 따르면, 흡습성과 신축성 등의 기능성이 향상되고, 콩섬유에 대한 염색성이 향상되어 상업적으로 이용할 수 있는 콩섬유를 포함하는 복합 섬유 교직물을 제공할 수 있는 효과가 있다.

콩섬유, 반응성 염료

Description

콩섬유를 함유하는 다층 구조의 복합 섬유 교직물{Complex mixture fabric of multilayerd structured having soybean protein fiber}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 콩섬유를 반응성염료로 염색하는 염색 도식을 나타낸 것이고,

도 2는 본 발명의 비교예에 따른 콩섬유를 산성염료로 염색하는 염색 도식을 나타낸 것이다.

본 발명은 다층 구조의 복합 섬유 교직물에 대한 것이다. 더욱 상세하기로는 콩섬유와 기존의 합성섬유인 나일론 또는 천연섬유인 면을 함께 제직하여 신축성과 흡습성이 뛰어나며, 또한 콩섬유에 대한 염색성을 향상시켜서 기능성 섬유를 제공할 수 있는 콩섬유를 함유하는 다층 구조의 복합 섬유 교직물에 대한 것이다.

생분해성 섬유는 폐기고분자 물질의 매립시 나타나는 환경문제를 해결하기 위해 연구되고 있는 섬유로서 자연계에 존재하는 미생물이 분비하는 효소에 의해 분해 되는 섬유이다. 미생물에 의한 섬유의 분해단계는, 물리화학적 방법으로 저분자량의 화합물로 먼저 분해 된 다음 미생물과의 대사 작용으로 환경오염이 없는 물 과 탄산 가스와 같은 무기물로 최종 분해 된다. 대표적인 생분해성 섬유로는 콩섬유, PLA 섬유 및 대나무 섬유 등이 있는데, 2000년대 이후 상업화가 되어 환경 및 인체 친화형 차세대 섬유소재로서 크게 각광 받고 있다.

콩섬유의 상업적인 공정은 중국에서 최초로 성공하여 2003년부터 방적사를 제조하여 직물 및 편물을 만들어 염색공정을 거쳐 일부 최종 제품이 시장에 출시되고 있다.

콩섬유는 대두에서 기름기를 제거한 잔여물에서 단백질을 추출해 만든다.

콩섬유의 섬유로서의 특성은 천연섬유인 실크의 감촉을 지니고 있고 포도상 구균에 대한 항균력을 나타내며 아토피성 환자에게 적합하게 피부 알러지가 없다.

또한, 토코페롤 및 사포닌을 함유하고 있어서 피부노화 방지 효능이 있고 여름철 UV 차단효과가 있어서 유아용품을 중심으로 한 차세대 건강 섬유로서 각광받고 있다. 이러한 콩섬유의 주요 용도는 크게 인체친화형 스포츠웨어 및 무자극성 유아용품으로 나눌 수가 있는데 현재 소재 및 염색가공기술이 개발되지 않아 콩섬유 관련 제품의 상업화에 많은 어려움을 가지고 있다.

최근에 개발된 콩섬유 관련 제품으로는 내의류, 콩섬유와 울을 혼방한 신사복, 콩섬유와 실크 교직물을 소재로 한 스웨터 등이 있다. 하지만, 이러한 콩섬유에 기능성과 염색성을 살려서 다양한 섬유 분야에의 응용이 요구되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 요구에 부응하기 위해서 안출된 것으로서, 본 발명 의 목적은 흡습성 또는 신축성이 우수하여 기능성을 살려 다양한 분야에의 응용이 가능한 콩섬유를 함유하는 복합 교직물을 제공하고, 또한 콩섬유를 함유하는 이 복합 교직물에 대하여 우수한 견뢰도, 높은 염착율 및 재현성 있는 염색 기술을 적용한 복합 교직물을 제공하고자 하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 다층구조의 복합 섬유 교직물은, 위사로서, 콩섬유와 나일론 또는 콩섬유와 면으로 구성되는 2종 이상을 포함하는 다층 구조사를 사용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다층 구조사는 위사로서 콩섬유, 나일론 및 폴리우레탄으로 구성되는 3종 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다층 구조사는 위사로서 콩섬유, 면 및 폴리우레탄으로 구성되는 3종 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.

삭제

상기 복합 섬유 교직물은 이종 이관능형 반응성 염료로 염색된 것이 바람직하다. 더 바람직하기로는 상기 콩섬유, 나일론 및 폴리우레탄을 포함하는 섬유 교직물은 반응성염료 및 산성염료를 1욕 2단계의 염색 방법으로 염색하는 것이다. 또는 상기 콩섬유, 면 및 폴리우레탄을 포함하는 섬유 교직물은 반응성 염료를 1욕 1단계의 염색 방법으로 염색하는 것이다.

이하 본 발명에 따른 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

본 발명은 콩섬유를 함유하는 복합 교직물 섬유에 있어서, 흡습성이나 신축성과 같은 기능성을 향상시키기 위해서 타 섬유와 교직하고, 이의 염색성을 향상시키기 위해서 콩섬유를 이종 이관능기의 반응성염료로 염색한 다층 구조의 복합 교 직물 섬유에 대한 것이다.

섬유가 갖고 있는 작용기와 반응하여 공유결합을 형성하면서 염착(染着)하는 염료를 반응염료(反應染料), 또는 반응성 염료라고 말한다.

본 발명에서 사용할 수 있는 이종 이관능기의 반응성 염료의 상업적인 예를 들면, 시노졸 골든 옐로우 HF-2GR(Synozol Golden Yellow FH-2GR), 시노졸 레드 FH-6BN(Synozol Red HF-6BN), 시노졸 블루 K-R(Synozol Blue K-R), 시바크론 옐로우 FN-2R(Cibacron Yellow FN-2R), 시바크론 레드 FN-R(Cibacron Red FN0R), 시바크론 블루 FN-R(Cibacron Blue FN-R), 드리마렌 옐로우 HF-R(Drimarene Yellow HF-R), 드리마렌 레드 HF-G(Drimarene Red HF-G), 시바크론 오렌지 LS-BR(Cibacron Red LS-BR), 시바크론 오렌지 LS-6G(Cibacron Red LS-6G), 시바크론 블루 LS-3R(Cibacron Blue LS-3R) 등이 있지만 이에 한정되는 것은 아니다.

콩섬유를 포함하는 복합 섬유의 기능성을 향상시키기 위해서 본 발명에 따른 복합 섬유는 콩섬유과 나일론 또는 콩섬유와 면을 함께 제직하며, 신축성을 위해서 폴리우레탄을 함께 제직한다.

본 발명에 따른 복합 교직물은 위사로서 콩섬유와 나일론 또는 콩섬유와 면과 같이 2종의 다층 구조사를 사용한다.

다층 구조사의 제조는 싱글 커버링기를 사용하여 2층 구조 복합사를 제조한다. 이 경우 연신비는 3:1, 꼬임수는 700T/M을 주는 것이 바람직하다.

연신이란 용융 방사(melt spinning) 후 아직 섬유로서의 물성을 갖추고 있지 못한 미연신사 (undrawn yarn)를 다시 가늘게 인장시켜서 분자의 배향을 증가시키 는 공정을 의미한다.

본 발명에 따른 콩섬유/나일론 섬유의 복합 섬유 교직물의 제직조건은 다음과 같다. 경사로서는 나일론과 폴리우레탄의 혼합 섬유를 사용할 수 있고, 위사로서는 나일론과 폴리우레탄의 혼합 섬유 및 콩섬유의 3종으로 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 콩섬유/면섬유의 복합 섬유 교직물의 제직조건은 다음과 같다. 경사로서는 나일론과 폴리우레탄의 혼합 섬유를 사용할 수 있고, 위사로서는 면섬유와 폴리우레탄의 혼합 섬유 및 콩섬유의 3종으로 사용할 수 있다.
이상의 복합섬유 교직물에 사용된 위사 ,즉 나일론/폴리우렌탄 및 면/폴리우레탄의 복합사 제조는 커버링기술에 의하였으며, 심사를 폴리우레탄섬유, 커버링사를 나일론섬유(혹은 면섬유)를 사용하였으며, 이때 폴리우레탄(심사)와 나일론커버링사의 구성비율은 16%: 84% 이고, 폴리우레탄 심사와 면섬유커버링사의 비율은 15%:85% 의 조성을 갖는다.
이 때 콩섬유는 신축성을 강화하기 위해서 스판덱스를 포함한 것으로 2웨이로 제직할 수 있다.

삭제

이렇게 제직된 복합 섬유 교직물은 콩섬유와 나일론의 교직섬유인 경우 반응성 염료와 산성염료를 1욕 2단계의 염색 방법으로 염색하는 것이 바람직하다. 콩섬유는 상술한 바와 같이 반응성염료를 사용하여 염색을 하는 것이 유리하지만, 나일론 섬유는 일반적으로 산성염료를 사용해서 염색을 한다.

그러나, 나일론섬유의 염색용인 산성염료는 강알카리 조건에 잘견디지 못하기 때문에 반응성 염료와 산성염료 두 가지를 1욕에서 적용하는 데는 여러 가지 어려운 점이 있다. 따라서 두 종류의 섬유에 적합한 반응성염료와 산성염료의 염색 조건을 조절하여 1욕에서 2단계에 걸쳐서 염색을 하는 것이 바람직하다.

예를 들면, 반응성염료의 염색 조건을 구비한 욕에서 콩섬유 부분이 먼저 염색되도록 한 후 욕의 염색 조건을 pH 5.0∼7.0의 산성소핑욕에 산성염료를 추가하여 소핑과 동시에 산성염료를 흡진시키는 방법을 사용할 수 있다.

본 발명에 사용할 수 있는 상업적으로 이용 가능한 산성 염료의 예를 들면, 도라신 Br. 블루 XLRO(Dorasyn Br. Blue XLRO), 도라시드 시아닌 6B(Doracid Cyanine 6B), 에리오패스트 블루 R(Eriofast Blue R)등이 있지만 이에 한정되는 것은 아니다.

콩섬유와 면섬유를 복합 교직한 섬유의 경우 둘 다 반응성 염료에 의해서 염색이 잘 되므로 반응성 염료로 염색을 하는 것이 바람직하다. 따라서 1욕 1단계에 의해서 염색을 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 사용할 수 있는 반응성 염료는 단일 반응기를 가진 반응성 염료 및 이종 이관능기를 가진 반응성 염료 모두 사용할 수 있다.

단일 반응기를 가진 반응성 염료의 상업적으로 이용가능한 예를 들면, 시바크론 Br. 블루(Cibacron Br. Blue) LS-G, 시바크론 Br. 블루(Cibacron Br. Blue) FN-G, 드리마렌 블루(Drimarene Blue) HF-RL, 드리마렌 골든 옐로우(Drimarene Golden Yellow) K-2R, 드리마렌 Br. 레드(Drimarene Br. Red) R-4BL, 드리마렌 블루(Drimarene Blue) K-2RL, 시바크론 옐로우(Cibacron Yellow) F-4G, 시바크론 블루(Cibacron Blue) F-R, 도라액티브 옐로우(Doractiv Yellow) HE-4G, 도라액티브 레드(Doractiv Red) HE-3B, 도라액티브 블루(Doractiv Blue) HE-RD, 시나졸 골든 옐로우(Synozol Golden Yellow) G, 시나졸 레드(Synozol Red) BB, 시나졸 Br. 블루(Synozol Br. Blue)등이 있지만 이에 한정되는 것은 아니다.

반응성 염료 중 단일 반응기를 가진 염료의 염색 특성은 디플루오로클로로피리미딘(Difluorochloropyrimidine, DFCP)기를 가진 염료에서 가장 우수하게 나타나 며, 이종 이관능형 염료가 단일 반응기를 가진 염료에 비해서 염착성과 견뢰도가 더 우수하게 나타난다.

이종 이관능형 염료 중에서는 모노플루오로트리아진(Monofluorotriazine, MCT)와 베타-설파토에틸설폰(β-Sulphatoethylsulphone)기를 가진 염료가 다른 이종 관능형 반응성 염료와 비교해서 염료 가격이 저렴하기 때문에 콩섬유의 양산에 가장 최적의 염료이다.

콩섬유는 단백질을 포함하는 천연섬유라는 점에서 울이나 실크와 비교될 수 있다.

콩섬유의 주요 성분을 울과 실크의 주요 성분과 비교하면 다음 표 1과 같다.

아미노산	콩섬유 (%)	Wool (%)	Silk (%)
글루탐산	23.7	11.9	1.7
아스파르트산	13.0	6.5	1.7
류신	9.2	7.7	0.7
아르기닌	8.8	6.9	0.9
페닐알라닌	6.3	2.9	1.2
발린	5.9	5.6	3.0
이소류신	5.7	3.1	0.9
글리신	4.5	8.4	42.8
알라닌	4.8	5.4	32.4
기타	18.1	41.6	14.8

콩섬유의 주요 성분은 울이나 실크와 비슷하므로 울과 실크 염색에 쓰이는 산성염료를 사용하면 염색이 잘 될 것으로 예측되지만, 콩섬유 내에 섬유 방사시 사용되는 폴리비닐알콜(polyvinylalcohol, PVA) 성분이 다량 함유되어 있어서 반응성 염료에 의한 염색성이 더욱 우수하다.

본 명세서에서 사용되는 용어인 "욕비"는 침염(浸染)할 때의 염색조건을 표시하는 방법의 하나로서, 피염물(被染物)의 중량(重量) 1 kg 에 대한 염료와 염색조제를 녹이는 용매(溶媒), 즉 물의 중량비(重量比)를 욕비(浴比)라 말한다. 예를 들면, 피염물과 물의 비를 1 : 5 로 표시한 경우는 섬유중량의 5 배의 물(용매)을 뜻한다.

본 명세서에서 사용되는 용어인 "소핑"은 염색 또는 가공의 마지막 공정에서 뜨거운 비누액 등으로 처리하는 공정을 말한다. 나프톨, 배트, 황화염료 등 불용성 염료에 의한 염색, 폴리에스테르의 분산염료 염색 및 수지가공 등의 염색가공 후에 섬유표면에 부착되어 있는 염료, 수지 기타 표면 부착물을 제거하기 위해서 행한다.

최근에는 비누의 대용으로 합성세제가 사용되며, 일반적으로 알칼리가 첨가된다.

단순한 부착물의 제거뿐만 아니고 나프톨, 배트 염료의 염색공정에서는 섬유 내 염료의 배향화(配向化)에 의하여 색의 순도(純度)를 높이고, 수지가공 후의 소핑으로 이완수축(弛緩收縮)의 촉진 등의 효과가 얻어진다.

이하에서는 실시예를 통하여 본 발명에 따른 복합 섬유 교직물을 제조하는 방법과 콩섬유의 염색을 더욱 상세히 설명한다.

{실시예}

콩섬유의 염색

염료의 선정

콩섬유의 염색 기술을 개발하기 위해서 먼저 3종의 산성염료 및 25종의 반응성 염료 등 총 28종의 염료를 선정하여 사용하였으며, 산성 염료는 무금속 염료인 애리오패스트 시리즈(Eriofast Series, 시바스페셜티케미컬사제) 및 도라신 XL(Dorasyn XL) 염료를 선정하였고, 반응성염료는 4가지 반응기별 (difluorochloropyrimidine, monofluorotriazine, vinylsulfone, monochlorotrazine) 3원색과 이들 반응기를 2개 이상 가지는 이종 이관능형 반응성 염료 4 종류의 염료 등을 사용하여 각 반응기별 염색 특성을 연구하였다.

또한, 콩섬유/나일론 복합 교직물 섬유, 콩섬유/면 복합 교직물 섬유는 상기 선정된 반응성 염료중에서 콩섬유에 대한 염색성이 우수한 염료를 사용하였다.

다음 표 2에서 실시예에서 사용된 산성염료 및 반응성염료를 나타냈다.

염료 번호	염료 구분	상품명	C.I. 번호
1	산성염료	도라신 Br.블루(Dorasyn Br. Blue) XLRO	미지
2	산성염료	도라액시드 시아닌(Doracid Cyanine) 6B	액시드 블루(Acid Blue)83
3	산성염료	애리오패스트 블루(Eriofast Blue) R	미지
4	반응성염료	시바크론 Br. 블루(Cibacron Br. Blue) LS-G	미지
5	반응성염료	시바크론 Br. 블루(Cibacron Br. Blue) FN-G	미지
6	반응성염료	드리마렌 블루(Drimarene Blue) HF-RL	미지
7	반응성염료	드리마렌 골든 옐로우(Drimarene Golden Yellow) K-2R	리액티브 옐로우(Reactive Yellow) 125
8	반응성염료	드리마렌 Br. 레드(Drimarene Br. Red) R-4BL	리액티브 레드(Reactive Red)147
9	반응성염료	드리마렌 블루(Drimarene Blue) K-2RL	리액티브 블루(Reactive Blue) 209
10	반응성염료	시바크론 옐로우(Cibacron Yellow) F-4G	리액티브 옐로우(Reactive Yellow) 143
11	반응성염료	시바크론 블루(Cibacron Blue) F-R	리액티브 블루(Reactive Blue) 182
12	반응성염료	도라액티브 옐로우(Doractiv Yellow) HE-4G	리액티브 옐로우(Reactive Yellow) 105
13	반응성염료	도라액티브 레드(Doractiv Red) HE-3B	리액티브 레드(Reactive Red) 120
14	반응성염료	도라액티브 블루(Doractiv Blue) HE-RD	리액티브 블루(Reactive Blue) 160
15	반응성염료	시노졸 골든 옐로우(Synozol Golden Yellow) G	리액티브 옐로우(Reactive Yellow) 17
16	반응성염료	시노졸 레드(Synozol Red) BB 150%	리액티브 레드(Reactive Red) 21
17	반응성염료	시노졸 Br. 블루(Synozol Br. Blue) RSP	리액티브 블루(Reactive Blue) 19
18	반응성염료	시노졸 골든 옐로우(Synozol Golden Yellow) HF-2GR	리액티브 옐로우(Reactive Yellow) 145
19	반응성염료	시노졸 레드(Synozol Red) HF-6BN	리액티브 레드(Reactive Red) 195
20	반응성염료	시노졸 블루(Synozol Blue) K-R	리액티브 블루(Reactive Blue) 221
21	반응성염료	시바크론 옐로우(Cibacron Yellow) FN-2R	미지
22	반응성염료	시바크론 레드(Cibacron Red) FN-R	미지
23	반응성염료	시바크론 블루(Cibacron Blue) FN-R	미지
24	반응성염료	드리마렌 옐로우(Drimarene Yellow) HF-R	미지
25	반응성염료	드리마렌 옐로우(Drimarene Red) HF-G	미지
26	반응성염료	시바크론 오렌지(Cibacron Orange) LS-BR	미지
27	반응성염료	시바크론 레드(Cibacron Red) LS-6G	미지
28	반응성염료	시바크론 블루(Cibacron Blue) LS-3R	미지

사용된 반응성 염료의 반응기를 다음 표 3에 나타내었다.

반응성 염료	반응기
리액티브 옐로우(Reactive Yellow) 125 리액티브 레드(Reactive Red) 147 리액티브 블루(Reactive Blue) 209	DFCP (디플루오로피리미딘, Difluorochloropyrimidine)
리액티브 옐로우(Reactive Yellow) 143 리액티브 블루(Reactive Blue) 182	MFT (모노플루오로트리아진, Monofluorotriazine)
리액티브 옐로우(Reactive Yellow) 105 리액티브 레드(Reactive Red) 120 리액티브 블루(Reactive Blue) 160	MCT (모노클로로트리아진, Monochlorotriazine)
리액티브 옐로우(Reactive Yellow) 17 리액티브 레드(Reactive Red) 21 리액티브 블루(Reactive Blue) 19	VS (베타-설파토에틸 설폰, ß-Sulphatoethyl sulphone)
리액티브 옐로우(Reactive Yellow) 145 리액티브 레드(Reactive Red) 195 리액티브 블루(Reactive Blue) 221	MCT + VS
시바크론 옐로우(Cibacron Yellow) FN-2R 시바크론 레드(Cibacron Red) FN-R 시바크론 Br. 블루(Cibacron Br. Blue) FN-G	MFT + VS
시바크론 Br. 블루(Cibacron Br. Blue) LS-G 드리마렌 옐로우(Drimarene Yellow) HF-R 드리마렌 레드(Drimarene Red) HF-G 드리마렌 블루(Drimarene Blue) HF-RL	MFT + MFT
시바크론 오렌지(Cibacron Orange) LS-BR 시바크론 레드(Cibacron Red) LS-6G 시바크론 블루(Cibacron Blue) LS-3R	DFCP + VS

원단 전처리

효소 발호 (Enzyme desizing)

5g/l의 레네톨 EDSF 아밀라아제(Lenetol EDSF amilase, ICI 우방사제), 글라우버 염(Glauber's salt) 2~3g/l 및 침투제 1g/l를 사용하여 60℃에서 60분간 발호 하였다. 그 다음, 1g/l의 정련제(드림텍 KT-200, K-One 사제)를 사용하여 0℃에서 10분동안 처리하였다.

산화 표백 (Oxidative bleaching)

약 80℃온도에서 대략 80분 동안 과산화수소 약 20~40g/l, 탄산나트륨 약 3~5g/l, 정련제(드림텍 KT-200) 약 2~3g/l, 및 안정제 약 3~8g/l을 사용하여 처리하여 산화 표백하였다.

염색

실시예 (반응성염료 염색)

반응성염료의 염색 과정은 본 명세서에 첨부되는 도 1을 참고하면, 반응성염료의 염색 도식이 나타나 있다.

이 때, 섬유 1g당 염료 0.02g의 염료를 사용하고 염색성 향상을 위한 조제로 Na₂SO₄ 50g/l과 소다에쉬(soda ash) 5g/l을 넣었다. 욕비는 10:1이고 염료 타입 별로 온도를 60℃ 혹은 80℃로 하여 60분 동안 염색하였다. 염색 완료 후 0.2g/l의 소핑제(soaping agent, 마르세일 소프(Marseille soap))를 사용하여 45~50℃에서 10 분 동안 세정하였다.

비교예 (산성염료 염색)

IR 염색기 (KS-W24 Inter Cooler IR dyeing machine, 고려과학사제)를 사용하여 염색하였으며, 염색 과정은 본 명세서에 첨부되는 도 2을 참고하면, 산성염료의 염색 도식이 나타나 있다.

이 때, 염료의 사용량은 2.0%(o.w.f)이고, 염액의 pH는 약 3.5 내지 4였으며, 욕비는 10:1이었다. 즉, 염료는 섬유 1g당 0.02g을 넣었고, 염액은 pH3.5 내지 4의 약산성 상태에서 염색하였으며, 이 때 용매를 섬유 중량비의 10배의 중량비로 하여 염색을 하였다.

다층 구조 복합 섬유 교직물의 제조

콩섬유 /나일론 섬유 복합 섬유 교직물의 제조

경사로서 나일론 DTY 70/68 FD와 폴리우레탄 40D를 사용하고, 위사로서 나일론 DTY 70/68 FD와 폴리우레탄 40D 및 콩섬유 30'S/1을 사용하였다. 이 때, 콩섬유는 상기 실시예에서 염색된 콩섬유를 사용할 수 있다.

경사로서 나일론 DTY 70/68 FD와 폴리우레탄 40D를 사용하여 커버링사를 제조하여 사용하였고, 또한 위사용으로는 나일론 DTY 70/68 FD와 폴리우레탄 40D 복합의 커버링사를 제조하여 사용했으며, 동시에 콩섬유 30'S/1을 사용하였다. 이들 복합사의 심사(폴리우레탄)와 커버링사(나일론)의 구성비율은 16%:84%의 조성을 갖는다. 이 때, 콩섬유는 상기 실시예에서 염색된 콩섬유를 사용할 수 있으며, 위사 폴리우레탄/나일론복합 커버링사 와 콩섬유의 위입비율은 1:1로 하여 제직하였다. 다.
직물 설계는 직기 AJL(600rpm), 총경사본수는 6624본, 바디폭은 71인치, 생지폭은 63인치, 가공폭은 45인치, 조직은 2중직의 조건에서 제직하였다.
이렇게 하여 콩섬유/나일론 섬유의 복합 섬유 교직물을 제직하였다.

삭제

콩섬유 /면 섬유 복합 섬유 교직물의 제조

경사로서 나일론 DTY 70/68 FD와 폴리우레탄 40D를 사용하여 커버링 기법에 의하여 복합사를 제조하여 사용하였으며(심사 폴리우레탄과 커버링사 나일론의 구성비율은 16%:84%), 위사로서 면섬유 20'S와 폴리우레탄 40D를 사용하여 커버링기법에 의해 복합사(심사 폴리우레탄과 커버링사 면섬유의 구성비율은 15%:85%)를 제조하여 사용하였으며 , 또한 위사로 콩섬유 30'S/1을 사용하였다. 이 때, 콩섬유는 상기 실시 예에서 염색된 콩섬유를 사용할 수 있으며, 위사 폴리우레탄/면섬유커버링복합사 와 콩섬유의 위입비율은 1:1로 하여 제직하였다.
직물 설계는 직기 AJL(600rpm), 총경사본수는 6624본, 바디폭은 71인치, 생지폭은 63인치, 가공폭은 45인치, 조직은 2중직의 조건에서 제직하였다.

삭제

이렇게 하여 콩섬유/나일론 섬유의 복합 섬유 교직물을 제직하였다.

{테스트}

상기 실시예 및 비교예에서 염색된 콩섬유의 염색 물성을 측정하였다.

염료의 비색 데이터

데이타칼라 SF 600플러스 스펙트로포토미터(Datacolor SF 600 plus spectrophotometer, 데이타칼라 인터네셔널사제(Datacolor International))를 사용하여 염색된 원단의 비색 정도를 측정하였으며, D65 광원, 10도 관측기를 사용하였다.

염료의 흡진율과 고착율

쿠벨카-뭉크(Kubelka-Munk) 이론에 준하여 반사값으로부터 K/S값를 구하여 염색 농도의 진하기를 결정하였다. 여기서, K는 착색물의 흡광계수이고, S는 착색물의 산란계수를 나타낸다.

그리고 염료의 흡착량은 UV-가시 스펙트로포토미터(UV-visible spectrophotometer)를 사용하여 각 염료의 최대흡수파장에서 흡광도 값을 측정하였다. 염욕중에서 흡수된 염료의 비율 (%E)는 식 1로부터 산출하였다.

흡진율 (%) = (A₀-A₁)/A₀ ×100

이때, A₀ 및 A₁ 은 각각 최대흡광파장에서의 초기염욕과 잔욕의 흡광도를 나타낸다. 소핑(soaping) 후 최종 염착률 %를 구하기 위하여, 소핑 전후의 K/S값을 사용하여 식 2로 계산하였다.

소핑 후 잔여 염료(%) = E(%)×(K/S₁ ÷K/S₀)

이때, K/S₀ 과 K/S₁은 각각 소핑 전후의 K/S값이다.

콩섬유의 산성염료에 의한 흡진율 및 고착율은 반응성 염료에 비해서 떨어진다. 산성염료의 최종 고착율은 13%~33% 수준으로 실제 염색현장에 적용하기 불가능한 낮은 염착률을 나타내었다. 반면에 콩섬유에 대한 3종의 반응성염료는 68%~78%의 최종 염착률을 나타내어서 일반적인 면 염색시와 유사한 염착률을 가진 것으로 판단된다.

산성염료와 반응성염료의 흡진율 및 고착율 결과를 다음 표 4에 나타내었다.

염료번호	o.w.f. (%)	흡진율 (%)	고착율 (%)
1	2.0	40.2	13.3
2	2.0	55.6	33.3
3	2.0	41.6	26.0
4	2.0	71.7	68.2
5	2.0	80.2	78.9
6	2.0	95.0	77.8

반응기에 따른 반응성염료의 염색특성은, 전반적으로 DFCP 반응기를 가진 염료가 다른 반응기를 가진 염료에 비해서 우수한 흡진율 및 고착율를 보였다. MCT 및 VS 반응기 염료는 블루 염료를 제외하고 낮은 흡진율 및 고착율을 나타내는 반면에 DFCP 반응기를 가진 3원색 염료는 색상에 상관없이 양호한 염색성을 가진 것으로 평가되었다.

특히, 이종 이관능형 염료인 염료 18~20은 단일 반응기염료 대비 %E 및 %F 모두 우수하며, 다른 3가지 Type의 이종이관능형 반응성염료 (시바크론 FN(Cibacron FN), 드리마렌 HF(Drimarene HF), 시바크론 LS(Cibcron LS))와 비교할 때 특히 염료가격이 저렴하므로, 콩섬유의 상업화 생산시 가장 최적의 염료로 판단된다.

다음 표 5에서는 염료 번호 7 내지 20의 반응성 염료에 대한 흡진율 및 고착율의 결과를 나타내었다.

염료 번호	반응기	흡진율 (%)	고착율 (%)
7	DFCP	90.4	82.4
8	DFCP	88.2	74.2
9	DFCP	93.7	83.7
10	MFT	65.3	58.5
11	MFT	94.6	70.7
12	MCT	63.8	51.5
13	MCT	83.3	57.1
14	MCT	89.6	81.2
15	VS	81.7	36.2
16	VS	85.2	63.6
17	VS	97.0	87.5
18	MCT + VS	90.2	88.0
19	MCT + VS	86.6	89.4
20	MCT + VS	99.3	97.9

세탁 견뢰도

견뢰도 중에서 가장 중요한 세탁 견뢰도는 반응기 종류에 직접 관련이 없고, 각 반응성염료의 고유의 세탁견뢰도에 기인된다. 이는 일반적으로 염료의 치환기가 습윤견뢰도에 미치는 화학적인 특성으로 인식되고 있다. 따라서, 각 반응기의 그룹별로 세탁견뢰도 및 마찰견뢰도가 상이하였으며, 상업화 생산시 습윤견뢰도의 요구 수준에 따라서 견뢰도가 적합한 염료를 선정하여 사용하여야 한다.

일광견뢰도 역시 반응성염료의 고유 물성으로서, 고 일광견뢰도가 요구되는 제품/색상일 경우 상대적으로 우수한 일광견뢰도의 반응성염료를 선정하여 현장에 적용해야 한다.

다음 표 6에서는 이종 이관능형 반응성 염료의 고유 물성인 일광 견뢰도를 나타내었다.

염료	일광견뢰도
시노졸 G/옐로우 HF-2GR(Synozol G/Yel HF-2GR)	5-6
시노졸 레드 HF-6BN(Synozol Red HF-6BN)	5
시노졸 블루 K-R(Synozol Blue K-R)	5-6
시바크론 옐로우 FN-2R(Cibacron Yellow FN-2R)	5-6
시바크론 레드 FN-R(Cibacron Red FN-R)	5
시바크론 브릴 블루 FN-G(Cibacron Brill Blue FN-G)	6-7

다음 표 7에서는 단일 반응기의 반응성염료의 세탁 견뢰도를 나타내었다.

염료 번호	색변화	다섬교직포에 대한 견뢰도
염료 번호	색변화	면	나일론	폴리에스테르	아세테이트	울
7	4-5	3	4	5	4-5	4
15	4-5	4-5	4-5	5	4-5	4
10	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5
12	4-5	4	4-5	4-5	4-5	4-5
8	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4
13	4-5	2-3	4	4-5	4-5	4
16	4-5	3-4	4	4-5	4-5	4
9	4-5	4	4	4-5	4-5	4
11	4-5	3-4	4	4-5	4-5	4
14	4-5	3	4-5	4-5	4-5	4-5
17	4-5	4	3	4-5	4-5	2-3

세탁 견뢰도 평가는 AATCC 61 1A(American Association Textile Chemists and Colorists 61A) 규격으로 평가하였다. 평가기준은 다섬교직포 오염도(그레이 스케일, Grey scale)를 평가기준으로 하였다. 그 결과를 다음 표 8에 나타내었다.

아세테이트	면	나일론	폴리에스테르	아크릴	울
5	4-5	2-3	4-5	4-5	3

세탁 견뢰도는 울을 제외하고는 전반적으로 양호하였다.

치수 변화율

샘플 크기를 200mm×200mm로 하여 가정용 드럼세탁기를 사용하여 40℃에서 25분간 세탁하여 그 결과를 다음 표 9에 나타내었다.

	1회	2회	3회	평균	치수 변화율
경사	191.5	191.0	191.5	191.3	4.35%
위사	199.0	198.5	198.0	198.5	0.75%

상기 표에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 콩섬유를 함유하는 위사의 경우 세탁에 의한 치수 변화가 크지 않음을 알 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 콩섬유와 다른 섬유를 함께 직조하여 기능성을 보강한 복합 교직물 섬유를 제조할 수 있고, 이 복합 교직물 섬유는 세탁과 같은 물리적인 힘에 의해서 위사의 치수 변화가 크지 않아 섬유 물성이 우수하며, 특히 콩섬유를 함유하는 복합 섬유의 염색성이 우수하여 콩섬유의 친환경적인 장점과 본 발명에 따른 기능성 및 염색성의 향상으로 인하여 양산성이 우수한 섬유를 제공할 수 있는 효과가 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였으나, 본발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고 그와 같은 변경은 청구 범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims

위사로서, 콩섬유와 나일론 또는 콩섬유와 면으로 구성되는 2종 이상을 포함하는 다층 구조사를 사용하는 것을 특징으로 하는 다층 구조의 복합 섬유 교직물.
제 1항에 있어서,

상기 다층 구조사는 위사로서 콩섬유, 나일론 및 폴리우레탄으로 구성되는 3종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 구조의 복합 섬유 교직물.
제 1항에 있어서,

상기 다층 구조사는 위사로서 콩섬유, 면 및 폴리우레탄으로 구성되는 3종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 구조의 복합 섬유 교직물.
제 1항에 있어서,

상기 콩섬유는 이종 이관능형 반응성 염료로 염색된 것을 특징으로 하는 다층 구조의 복합 섬유 교직물.
제 2항에 있어서,

상기 복합 섬유 교직물은 반응성염료 및 산성염료를 1욕 2단계의 염색 방법으로 염색한 것을 특징으로 하는 복합 섬유 교직물.
제 3항에 있어서,

상기 복합 섬유 교직물은 반응성 염료를 1욕 1단계의 염색 방법으로 염색한 것을 특징으로 하는 복합 섬유 교직물.