KR100963697B1 - 모드 직물의 염색 및 마무리 가공방법 - Google Patents

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Abstract

모드 직물은 직물을 염화마그네슘과 같은 산 또는 산 공여체에 침지하고 침지된 직물을 산 또는 산 공여체의 작용을 활성화하기 위하여 가스 분위기 중에서 열처리한 다음 젯트 염색하거나 로타리 텀블링하는 격렬한 조건을 이용하여 세척 및 건조함으로서 깨끗하고 부드러운 표면 마무리를 얻을 수 있다. 이 방법은 높은 습식 모듈러스 모드 또는 폴리노직 섬유로 된 직물에 깨끗하고 부드러운 촉감의 마무리, 특히 복숭아 촉감의 마무리를 얻는데 이용된다.

Description

모드 직물의 염색 및 마무리 가공방법{DYEING AND FINISHING OF MODAL FABRICS}
본 발명은 재생 셀룰로우스 직물, 특히 모드 직물의 염색 및 마무리 가공 방법에 관한 것이다.
본 명세서에서, "모드 직물"이란 용어는 모드 형의 재생 셀룰로우스 섬유를 포함하는 얀으로부터 제조한 스테플 섬유로 편직 또는 평직한 직물을 의미한다. 모드 섬유는 국제 표준 아이에스오 2076:1999(E)에 섬유의 응력 응고 중에 큰 분자배향이 나타나도록 특수한 재생 섬유와 재생욕 조성물을 사용하여 제조한 높은 습식 모듈러스와 높은 파열강도의 재생 셀룰로우스 섬유로 정의되어 있다. 높은 습식 모듈러스와 높은 파열강도를 갖는 기타의 모드형 재생 섬유로는 일본국, 타치카와 캄파니에서 개발한 폴리노직 섬유가 있다. 전술한 두 모드 및 폴리노직 섬유는 통상의 비스코우스 섬유에 비교되는 현저한 특성 때문에 높은 습식 모듈러스(HWM)로 알려져 있다.
사용되는 스테플 섬유 얀은 모드형 섬유를 단독으로 포함하거나 또는 면섬유, 린넨, 폴리에스터 및 나일론과 같은 일종 또는 그 이상의 기타 섬유와의 혼방된 섬유를 포함한다. 더구나, 직물은 모드 섬유를 함유하지 않거나 또는 전술한 기타 섬유 혼방물의 얀을 함유하지 않는 얀을 포함할 수 있다.
재생 셀룰로우스 섬유는 가용성 화학 유도체로 섬유 형성용 용액을 만들고 이 유도체 용액을 셀룰로우스 섬유인 압출물을 재생하는 응고욕 속으로 방사하여 제조한다. 비스코우스 섬유는 이러한 방법으로 제조한다. 특히 방사 조건과 조성물은 모드 및 폴리노직 섬유로 알려진 높은 습식 모듈러스 재생 섬유(이하 모드형 섬유라 한다)가 제조되도록 사용한다.
재생 섬유가 아닌 용매-방사 셀룰로우스 섬유인 라이오셀 섬유(ISO 2076: 1999(E))는 상업적으로 비교적 최근에야 알려졌다. 라이오셀 섬유는 강력한 염색 및 마무리 단계에서 피브릴화되는 경향이 있어서 이러한 현상을 억제하기 위하여 많은 노력이 요구되고 있다. 특히, 피브릴들은 직조하였을 때 직물의 표면에 기모현상을 나타내어 외관을 보기 좋지 않게 하므로 피브릴화의 처음 단계에서 형성되는 긴 피브릴의 단부를 제거하기 위한 여러 가지 처리방법이 개발되었다. 반면에 피브릴화 단계(소위 제2 피브릴화 단계)에서 형성되는 짧은 피브릴들은 권장되고 있다. 이러한 짧은 피브릴들은 기모와는 달리 깨끗한 표면을 나타내고 직물의 표면에 피브릴들에 의한 부드러운 촉감을 나타내는 효과가 있다. 이러한 마무리 단계를 부드러운 촉감의 마무리 단계라 할 수 있다. 짧은 피브릴들이 충분히 나타나면 직물의 표면에 복숭아 촉감이라 할 수 있는 부드러운 촉감이 나타나게 되므로 짧은 피브릴 들은 권장할 만한 것이다. 이러한 라이오셀 직물의 처리는 WO 95/30043, WO 97/30204 및 GB 2314568에 기재되어 있다.
모드형 재생 셀룰로우스 섬유는 섬유 자체가 라이오셀 섬유보다 피브릴화가 덜 나타난다. 이러한 모드형 직물에 격렬한 공정에 의하여 피브릴화를 도입한다 해도 상업적으로 요구하는 기준의 깨끗하고 부드러운 촉감의 마무리를 얻는 것이 곤란하다는 것이 확인되었다. 폴리노직 섬유들은 모드 섬유에 비하여 보다 쉽게 피브릴화되지만 요구하는 촉감을 얻는 것은 곤란하였다. 본 발명은 모드 직물에 상업적 기준에 맞는 영구적으로 재생되는 깨끗하고 부드러운 촉감을 도입하기 위한 것이다.
본 발명은 최소한 하나의 단계에서 직물에 격렬한 작용을 이용하여 염색, 세척 및 건조하는 단계를 실시함으로서 깨끗하고 부드러운 촉감의 마무리를 갖는 염색되고 마무리된 직물을 생산하는 방법에서, 염색 단계를 실시하기 전에 직물을 산 또는 산 공여체 수용액에 침지하고, 이어서 산 또는 산 공여체의 작용을 활성화하기 위하여 가스 분위기에서 열처리함으로서 염색된 직물이 깨끗하고 부드러운 촉감의 마무리를 갖도록 하는 모드 직물의 제조방법을 제공한다. 특히, 얻어진 부드러운 촉감 마무리는 복숭아 촉감 마무리일 수 있다.
모드 직물에 피브릴이 나타나도록 하는데 요구되는 격렬한 작용은 직물 가공분야에서 이미 알려진 것이다. 즉, 이러한 격렬한 작용은 가공 중에 직물을 꾸부리고 연마하는 작용을 포함하는바, 예를 들면 직물에 와류하는 흐름이 작용하면서 장치의 표면이 상이한 속도로 직물 표면을 따라 접촉하면서 이동하는 작용을 포함한다. 와류 흐름은 직물 젯트 염색기와 로타리 텀블링기에서 나타나는 것으로서, 이러한 와류 흐름은 단시간 내에 전술한 피브릴화가 나타나도록 하는데 효과가 있다.
젯트 염색이나 로타리 텀블링과 같은 격렬한 가공 단계 후에 얻어지는 깨끗하고 부드러운 촉감 마무리를 갖는 염색된 모드 직물을 얻을 수 있는 본 발명의 방법은 대단히 중요하다. 이러한 사실은 시간을 연장하지 않고도 통상적인 가공 루트에서 사용하는 기존의 설비에서 가공될 수 있다는 것이다. 예를 들면, 젯트 염색기에서는 6시간 또는 그 이하의 염색 사이클이 이용된다는 것이다. 바람직한 젯트 염색기로는 타이스 에코소프트 티알디, 가스톤 카운티 푸튜라 및 히사카 서큘라 시유티-에스엘로 알려진 염색기들이 있다.
염료로는 모드 직물의 염색에 사용되는 통상적인 염료가 본 발명에 사용될 수 있는바, 이러한 염료로는 직접 염료, 뱃트 염료, 유황 염료 및 반응성 염료가 있다.
본 발명은 장폭의 직물 외에 모드 직물로 제조된 직물 조각 제품과 의복의 염색 및 마무리에도 이용될 수 있다. 모드 직물로 만든 의복을 본 발명의 방법으로 처리하면 의복의 표면에 요구하는 깨끗하고 부드러운 촉감 마무리를 얻을 수 있다는 이점이 있다.
산 또는 산 공여체 용액의 처리와 뒤 이은 가열 처리단계는 모드 직물을 직물 조각이나 의복으로 만들기 전에 실시한다. 그러나 전술한 산 처리는 직물로 천 조각이나 의복을 만든 후에 실시될 수도 있다.
모드 직물에 형성된 깨끗하고 부드러운 촉감 마무리는 뒤이은 가공 중에 변질되지 않는 것으로 나타났다. 특히, 의복이나 천 조각과 같은 염색된 직물을 포함하는 제품은 반복된 세탁에도 그들의 깨끗하고 부드러운 촉감 마무리가 유지되었 다.
산 또는 산 공여체 용액은 수용액이 좋다. 직물은 직물에 용액을 처리하는 통상적인 방법에 의하여 균일하게 전술한 용액으로 침지된다. 장폭의 직물은 수용액의 패드 용액 속으로 광폭으로 통과시켜 직물의 중량을 기준으로 65 내지 80%의 용액이 직물에 흡수되도록 한다. 직물 조각이나 의복은 드럼 세척기와 같은 용기 내에서 용액이 흡수되도록 한다.
산 또는 산 공여체 용액은 섬유 마무리 가공에 사용하는 수지용 촉매로 사용되는 형태의 약 산이 바람직하다.
일반적으로 이러한 산들은 3 이상의 pH를 갖고 있다. 바람직한 산 또는 산 공여체로는 구연산 및 젖산과 같은 유기산과 루이스산이 있다. 염화마그네슘, 염화암모늄, 염화아연, 프루오로보론산아연 및 질산암모늄도 산 또는 산 공여체로 유용하게 사용된다. 이러한 산 또는 산 공여체는 일종 또는 그 이상의 화합물의 혼합물로 사용될 수도 있는바, 이러한 화합물들의 혼합물은 수지 가공용 산 촉매 제조업자들이 촉매 배합물로 사용하고 있는 통상적인 것일 수도 있다. 본 발명의 공정에 사용될 수 있는 시판 제품의 예로는 콘덴솔 에프비(바스포사의 상표), 염화마그네슘과 플루오로보론산아연의 혼합물을 포함하는 산 촉매가 있다.
산 또는 산 공여체 용액의 바람직한 농도는 사용되는 산 또는 산 공여체의 특성에 따라 결정되며, 강한 산은 직물에 불필요한 산 손상을 피하기 위하여 저 농도로 사용하는 것이 좋고 보다 활성이 낮은 물질은 고농도로 사용할 수도 있다. 시판되는 제품은 제조업자가 수지가공용에 적당한 농도를 지시하고 있으며, 이러한 농도가 본 발명에 사용될 수 있다. 유기산은 2 내지 20g/l의 농도 범위로 사용하는바, 예를 들면 구연산의 경우 4 내지 6g/l의 농도 범위로 사용한다. 4g/l의 농도로 사용되는 구연산은 3.2의 pH를 갖고 있다. 활성이 낮은 산 또는 산 공여체는 보다 큰 농도, 예를 들면 40g/l의 농도로 사용될 수 있다. 20g/l의 농도로 사용되는 염화마그네슘은 7.5의 pH를 갖고 있다. 불필요하게 큰 농도를 사용하는 것은 직물의 산 손상을 방지하기 위하여 피하는 것이 바람직하므로 화학적으로 최소한도의 용량을 사용하는 것이 바람직하다.
침지된 직물은 예를 들면, 뜨거운 공기 오븐과 같은 가스 분위기에서 가열 처리한다. 별도의 단계에서 건조할 수도 있으나, 전술한 가열 단계가 초기 건조 단계인 것이 바람직하다. 모드 직물은 예를 들면, 가열 오븐이나 가열 챔버를 통과시키는 스텐터에서 광폭으로 처리된다. 열처리에 이용되는 가스 분위기의 온도는 사용되는 특정 산이나 산 공여체의 활성이 나타나도록 하는 영향을 줄 수 있는 온도로 선택한다. 일반적으로는 120℃ 내지 220℃의 범위가 적당하지만, 바람직한 것은 140℃ 내지 200℃ 범위이다. 바람직한 가공시간은 특정 산이나 산 공여체에 의하여 좌우되지만 통상적으로 30초 내지 5분 범위이다. 잔류하는 산은 세척하여 제거하고, 열처리된 직물은 정련하고 재차 건조할 수도 있다.
모드 직물의 얀이 편직 또는 편성하기 용이하도록 사이징되고 윤활된 얀 인 경우에는 직물에 산 또는 산 공여체를 침지하기 전에 발호하거나 또는 정련하는 것이 바람직하다. 이러한 공정은 사이징제나 윤활제를 제거하기 위하여 정련욕을 통과시키는 통상적인 방법을 사용할 수 있다. 직물을 미리 표백할 필요가 있을 때는 산이나 산 공여체에 침지하기 전에 실시하는 것이 좋다.
또 하나의 가능한 직물 처리는 수산화나트륨 수용액을 이용한 가성소다처리가 있다. 이 처리는 산 또는 산 공여체를 침지하고 열처리한 후, 염색 단계 전에 실시된다. 가성소다 처리는 산 처리에 의하여 떨어진 직물의 염색성을 향상시키기 위한 것으로서, 직물의 조직을 탄탄하게 하고 뒤이은 습식 가공단계에서 수축되는 성향을 감소시키는 효과가 있다. 가성소다 처리 후에는 직물을 뜨거운 물과 찬물로 세척하여 잔류 가성소다를 완전히 제거한다. 일부 고착되지 아니한 염료를 제거하기 위하여 세척한 후, 염색된 직물은 통상의 패드 조작에 의한 부드러운 마무리 처리와 같은 하나 또는 그 이상의 마무리 처리를 실시한다. 이 처리는 염색 및 건조 후에 직물의 중간 건조 단계를 거치지 않고 실시할 수 있다. 부드러운 마무리가 나타나도록 하기 위하여 습식 텀블링이 요구되는 경우에는 염색 단계 후에 로타리 텀블링 기계에서 실시되는바, 이 단계는 부드러운 마무리 처리단계와 함께하거나 또는 부드러운 마무리 처리 단계 후에 실시된다. 완성된 직물은 텀블 건조기와 같은 건조기에서 최종적으로 건조할 수 있다.
이하 본 발명을 실시예에 의하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
실시예 1
기본 중량 180gsm(g/m2)의 평직물을 포함하는 모드 직물은 1.3dtex의 높은 습식-모듈러스 모드 섬유(예를 들면 렌징사의 HWM 모드 섬유) 100%를 포함하는 번수 1/20s Ne의 얀으로부터 직조한 2×1 능직으로 구성되었다.
직물을 비이온성 세제와 탄산나트륨을 포함하는 세척액을 사용하여 90℃에서 광폭으로 헹구어 내고 스텐터에서 100℃로 건조하였다.
헹구어낸 직물의 반을 대조용으로 보관하고 나머지 반은 염화마그네슘 6수화물 14g/l와 습윤제인 키에랄론 젯트(키에랄론은 바스프사의 상표임) 1.0g/l를 포함하는 수용액으로 패딩하여 침지시키고 용액이 직물 중량을 기준으로 80% 흡수되도록 한다. 침지된 직물을 스텐터에 넣고 110℃에서 건조시킨 다음, 공기 중에서 190℃의 온도로 50초 동안 열처리한다. 처리된 직물과 대조용 직물을 동일한 방법으로 염색하고 마무리 처리한다. 염색은 섬유 중량 기준 4.0% owf의 프로시온 에이취-이엑스엘 염료(프로시온은 다이스타 회사의 상표임)과 60g/l의 황산나트륨 및 20g/l의 소다회를 포함하는 수성 염욕을 사용하여 6시간 동안 가스톤 카운티 푸튜라 염색기에서 실시한다. 염색된 직물을 물로 헹구어 내어 고착되지 아니한 염료를 제거하고 40℃의 온도에서 에두닌 시에스에이(에두닌은 유니케마 회사의 삼표임)를 이용하여 2.0% owf 가 처리되도록 하여 연화시킨 다음, 타이에스 로타 텀블러 텀블링기에서 텀블링시키면서 건조시킨다.
대조용 직물은 피브릴화되지 않았고 통상의 매끄러운 표면을 갖고 있었다. 그러나 처리된 직물은 깨끗하고 부드러운 마무리를 갖고 있었다.
실시예 2
기본 중량 180gsm(g/m2)의 평직물을 포함하는 모드 직물은 1.3dtex의 높은 습식-모듈러스 모드 섬유(예를 들면 렌징사의 HWM 모드 섬유) 100%를 포함하는 번수 1/20s Ne의 얀으로부터 직조한 2×1 능직으로 구성되었다.
직물을 비이온성 세제와 탄산나트륨을 포함하는 세척액을 사용하여 90℃에서 광폭으로 헹구어 내고 스텐터에서 100℃로 건조하였다.
헹구어낸 직물을 4.0g/l의 농도로 구연산을 포함하는 수용액에 침지하고 직물에 용액이 균일하게 침투되도록 한 다음 패드 맹글을 사용하여 용액이 75%가 흡수되도록 짜낸다. 침지된 직물을 스텐터에 넣고 공기 중에서 160℃의 온도로 5분 동안 건조 및 열처리한다. 처리된 직물을 물로 헹구어 내고 건조한 다음 염색한다.
염색은 타이에스 에코소프트 플러스 젯트 염색기서 실시하였다. 처리된 직물 외에 미처리 발호된 대조용 직물을 동일한 방법으로 염색하고 마무리 처리하였다.
염색 방법은 섬유 중량 기준 4.0% owf의 프로시온 네이비 에이취-이엑스엘 염료(프로시온은 다이스타 회사의 상표임)과 60g/l의 황산나트륨 및 20g/l의 소다회를 포함하는 수성 염욕을 사용하여 6시간 동안에 걸쳐 실시된 핫-익스하우스트 마이그레이션 염색방법이었다. 염색된 직물을 물로 헹구어 내고 직물 로프 텀블러(비앙칼라니 에어로 1000)에서 텀블 건조하기 전에 40℃의 온도에서 연화제인 에두닌 시에스에이(에두닌은 유니케마 회사의 삼표임)를 이용하여 2.0% owf 가 처리되도록 연화시켰다.
대조용 직물은 피브릴화되지 않았고 통상의 매끄러운 표면을 갖고 있었다. 그러나 처리된 직물은 복숭아 촉감의 특성을 나타내었다.
실시예 3
모드 직물은 번수 1/20s Ne의 얀으로 직조한 2중 저지 인터록 편포로 구성되었다. 얀은 폴리노직 섬유와 폴리에스텔 섬유가 중량으로 70:30의 비율로된 혼방으로 구성되었으며, 폴리노직 섬유는 1.7dtex와 38mm의 스테플 길이를 갖는 섬유(예를 들면 후지보 회사의 쥬날론 섬유)이며, 폴리에스텔 섬유는 1.5dtex와 38mm의 스테플 길이를 갖는 섬유(예를 들면 훽스트 회사의 트레비라형 140 섬유)이다.
직물은 펼쳐서 일부를 비처리 대조용으로 남겨놓고 나머지 일부는 14g/l의 염화마그네슘과 1.0%의 키에라론 젯트를 포함하는 용액이 흡수되도록 침지시킨다. 침지된 직물은 스텐터에 넣고 110℃의 온도로 건조시킨 다음 190℃에서 45초 동안 열처리한다.
처리된 직물과 대조용 직물은 공지의 방법으로 정련, 염색, 연화 및 건조 단계를 거친다. 정련은 비이온성 세제와 탄산나트륨을 포함하는 수용액을 사용하여 90℃에서 30분 동안 실시하였다. 직물을 물로 헹구고 실시예 1에서와 같이 3.0%owf의 염료액을 이용하여 젯트 염색기에서 6시간 동안 염색하였다.
염색된 직물을 물로 헹군 다음 연성 연마제인 산도펌 엠이제이(산도펌은 크라리언트 회사의 상표임)을 포함하는 수용액으로 40℃에서 2.0% owf로 되게 처리하고 비앙칼라니 에어로 1000 직물 로프 텀블러에서 텀블링시키면서 건조하였다.
염색된 대조용 직물은 제어되지 아니한 피브릴화에 의하여 나타는 약간의 맷 트 표면 모양을 나타내었다. 본 발명에 의하여 처리된 직물은 부드러운 복숭아 촉감의 마무리를 나타내었으며 긴 피브릴과 육안으로 보이는 주름 표식이 없는 균일하고 깨끗한 외관을 갖고 있었다.
본 발명에 의하면 종래의 섬유 처리기구들을 이용하여 모드 직물에 깨끗하고 부드러운 촉감이 나타는 직물을 얻을 수 있어서 이러한 직물로 의복을 만들었을 때 고급스러운 의복이 얻어지게 되는 효과가 있다.

Claims (17)

  1. 직물에 격렬한 작용을 부여하는 염색, 세척 및 건조 단계중의 하나를 실시하여 깨끗하고 부드러운 표면 마무리를 갖는 염색되고 마무리된 모드직물을 제조하는 방법에서, 염색 단계 전에 직물을 산 또는 산 공여체의 수용액으로 침지하고 산 또는 산 공여체의 활성을 촉진하기 위하여 가스 분위기 중에서 열처리하여 염색되고 마무리된 직물이 깨끗하고 부드러운 촉감 표면 마무리를 갖는 염색되고 마무리된 직물을 얻는 것을 특징으로 하는 모드 직물 제조방법.
  2. 제1항에서, 모드 직물이 모드 섬유를 포함함을 특징으로 하는 모드 직물 제조방법.
  3. 제1항에서, 모드 직물이 폴리노직 섬유를 포함함을 특징으로 하는 모드 직물 제조방법.
  4. 제1항에서, 모드 직물이 직물에 대한 격렬한 작용을 하는 공정에 의하여 염색됨을 특징으로 하는 모드 직물 제조방법.
  5. 제4항에서, 모드 직물이 젯트 염색기에서 염색됨을 특징으로 하는 모드 직물 제조방법.
  6. 제1항에서, 염색된 직물이 로타리 텀블링기에서 세척 및 건조 중의 한 단계를 거침을 특징으로 하는 모드 직물 제조방법.
  7. 제1항에서, 산 또는 산 공여체가 직물 마무리 가공에 사용하는 수지용 촉매와 같은 형태의 약산임을 특징으로 하는 모드 직물 제조방법.
  8. 제1항에서, 산 또는 산 공여체가 40g/l 이하의 농도를 갖는 수용액 형태로 사용됨을 특징으로 하는 모드 직물 제조방법.
  9. 제1항에서, 공여체가 염화마그네슘임을 특징으로 하는 모드 직물 제조방법.
  10. 제1항에서, 산이 유기산임을 특징으로 하는 모드 직물 제조방법.
  11. 제10항에서, 유기산이 2∼20g/l의 농도를 갖는 수용액 형태로 사용됨을 특징으로 하는 모드 직물 제조방법.
  12. 제10항에서, 유기산이 구연산임을 특징으로 하는 모드 직물 제조방법.
  13. 제12항에서, 구연산이 4∼6g/l의 농도를 갖는 수용액 상태로 사용됨을 특징으로 하는 모드 직물 제조방법.
  14. 제1항에서, 침지된 직물이 가스 분위기 중에서 120℃∼220℃의 온도 범위로 열처리됨을 특징으로 하는 모드 직물 제조방법.
  15. 제1항에서, 가스 분위기가 140℃∼200℃의 온도 범위를 갖고 있음을 특징으로 하는 모드 직물 제조방법.
  16. 제1항에서, 모드 직물이 염색 및 건조 단계에서 의복 형태로 되어 있음을 특징으로 하는 모드 직물 제조방법.
  17. 제1항에서, 모드 직물이 산 또는 산 공여체로 침지하고 열처리 단계를 거치고 염색하기 직전에 가성소다로 처리됨을 특징으로 하는 모드 직물 제조방법.
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