KR101293112B1 - 쪽 염색 장치 및 쪽 염색 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 염색 탱크(상기 염색 탱크의 내부에는 실이 장착되고, 쪽 염색액이 채워진다); 상기 염색 탱크에 연결되어, 상기 염색 탱크의 내부가 진공 상태에 이르도록 상기 염색 탱크의 내부로부터 공기를 배출시키는 진공 펌프; 및 상기 염색 탱크에 연결되며, 상기 섬유를 염색하기 위하여 상기 진공 상태의 염색 탱크의 내부에서 상기 쪽 염색액을 유동시키는 구동 펌프를 포함하되, 상기 쪽 염색액이 유동함에 따라, 상기 섬유는 상기 쪽 염색액과 접촉되어 상기 쪽 염색액을 흡착하여 염색되는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 장치 및 쪽 염색 방법을 개시한다. 상기와 같은 쪽 염색 장치 및 쪽 염색 방법은 대량의 섬유를 쪽 염색액으로 균일하고 진하게 염색할 수 있고, 쪽 염색에 따른 비용과 시간을 절감할 수 있다.

Description

쪽 염색 장치 및 쪽 염색 방법{POLYGONUM INDIGO DYEING APPARATUS AND POLYGONUM INDIGO DYEING METHOD}

본 발명은 쪽 염색 장치 및 쪽 염색 방법에 관한 것으로서, 쪽 염색액으로 균일하게 염색된 섬유를 만들 수 있는 쪽 염색 장치 및 쪽 염색 방법에 관한 것이다.

쪽 염색은 마디풀과 여러해살이 풀인 쪽 잎을 이용하여 섬유를 염색하는 천연 염색방법이다.

쪽 염색은 쪽 잎에 있는 수용성 색소는 물에 용해되고 석회가루 및 공기와 혼합한 후 청색의 불용성 쪽 염료로 농축된다. 농축된 불용성 쪽 염료는 알칼리 용액에 용해되어, 청색의 불용성 쪽 염색액이 생성된다. 불용성 쪽 염색액에 환원제가 첨가되면, 불용성 쪽 염색액은 수용성 쪽 염색액으로 환원되어 연두색으로 변한다. 이로 인해, 쪽 염색액은 섬유에 염색가능한 상태가 된다.

수용성 쪽 염색액은 섬유와 접촉하여 섬유를 염색한다. 또한, 염색된 섬유는 공기 중의 산소와 접촉하여 산화된다. 섬유에 염착된 쪽 염료는 수용성에서 불용성으로 변환되어 섬유를 청색으로 발색시킨다.

한편, 일반적으로 쪽 염색액은 공기에 노출된 상태에서 섬유를 염색하는 단계가 이루어진다. 이때, 염색이 완료되기 전에, 쪽 염색액은 공기와 접촉되어 산화된다. 수용성 쪽 염색액은 점진적으로 불용성 쪽 염색액으로 변환된다. 이로 인해, 섬유에서 먼저 쪽 염색액과 접촉되는 부분일수록 진하게 염색되고, 나중에 쪽 염색액과 접촉되는 부분일수록 쪽 염색액의 염착이 제대로 이루어지지 않아 연하게 된다. 즉, 쪽 염색에 있어서, 섬유는 균일하게 염색되지 않아 얼룩지게 된다.

일반적으로 쪽 염색은 쪽 염색액이 공기에 노출된 시간을 최소화하여 염액의 산화를 막아야 하고 자연히 염색은 짧은 시간에 끝낼 수밖에 없다. 이로 인해, 쪽 염색은 소량의 섬유를 염색하는 데에만 이용되어야 한다는 한계가 있다. 또한, 쪽 염색이 완료된 후에 작업자는 섬유를 쪽 염색액에 담근 상태에서 펴거나 마주잡고 흔들고, 공기 중의 산소와 접촉시켜 발색되도록 한다. 이처럼 쪽 염색은 수작업을 벗어나지 못하고 있는 실정이다.

따라서, 대량의 섬유를 쪽 염색하기 위한 쪽 염색 장치가 개발되었다. 쪽 염색 장치의 내부에는 섬유가 감긴 보빈(bobbin)이라는 원통형 관들이 위치되고, 쪽 염색액이 공급된다. 이러한 쪽 염색 장치는 밀폐된 상태에서 쪽 염색액을 순환시켜 섬유를 염색한다. 하지만, 쪽 염색 장치의 내부가 밀폐되었더라도, 쪽 염색액은 쪽 염색 장치 내부의 공기, 및 섬유 사이에 포함된 공기와 접촉하여 산화된다. 특히, 쪽 염색액의 순환은 오히려 쪽 염색액의 산화를 촉진시킨다.

또한, 섬유의 염색이 완료된 이후에, 섬유가 보빈에 감긴 상태이기에, 쪽 염색 장치의 내부에는 섬유의 발색을 위하여 공기나 물이 공급된다. 공기나 물은 보빈에 감긴 섬유의 최외측면부터 접촉되기 때문에, 섬유의 외측면은 청색으로 발색되지만, 섬유의 내측면은 발색이 안된 상태로 불균염, 견뢰도 저하 및 색상 저하의 원인이 된다.

따라서, 대량의 쪽 염색을 위하여 쪽 염색 장치가 개발되고 있지만, 여전히 섬유를 대량으로 균일하게 염색하는 데에 있어 어려움이 존재한다. 예를 들면, 염색 탱크의 내부에는 쪽 염색액과 섬유를 장착시킨 경우에 염색 탱크의 내부에는 공기도 채워지게 된다. 쪽 염색시, 공기는 염색 탱크의 내부에서 쪽 염색액과 접촉하여 쪽 염색액을 3분 내지 4분 내에 산화시키며 이러한 산화에 의해 섬유의 염색이 균일하게 이루어지지 않게 되어, 결국 대량의 섬유가 한꺼번에 염색되는 것을 어렵게 한다.

본 발명은 섬유 자체를 쪽 염색하는 것이 아니라, 실을 먼저 염색한 후 재직하여 쪽 염색 원단을 만들 수 있는 쪽 염색 장치 및 쪽 염색 방법을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 쪽 염색액으로 균일하게 염색된 섬유를 대량으로 생산할 수 있도록 하는 쪽 염색 장치 및 쪽 염색 방법을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 쪽 염색에 따른 비용과 시간을 절감할 수 있는 쪽 염색 장치 및 쪽 염색 방법을 제공하고자 한다.

본 발명은 염색 탱크(상기 염색 탱크의 내부에는 실이 장착되고, 쪽 염색액이 채워진다); 상기 염색 탱크에 연결되어, 상기 염색 탱크의 내부가 진공 상태에 이르도록 상기 염색 탱크의 내부로부터 공기를 배출시키는 진공 펌프; 및 상기 염색 탱크에 연결되며, 상기 실을 염색하기 위하여 상기 진공 상태의 염색 탱크의 내부에서 상기 쪽 염색액을 유동시키는 구동 펌프를 포함하되, 상기 쪽 염색액이 유동함에 따라, 상기 실은 상기 쪽 염색액과 접촉되어 상기 쪽 염색액을 흡착하여 염색되는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 장치를 개시한다.

또한, 상기 쪽 염색액은 상기 실의 염색이 완료된 이후에 상기 염색 탱크의 내부로부터 배출되며, 상기 쪽 염색 장치는, 상기 염색 탱크에 연결되며, 상기 쪽 염색액이 배출된 염색 탱크의 내부에 용수가 공급된 이후에, 상기 염색 탱크의 내부에 공기를 공급하여 상기 염색 탱크를 가압시키는 공기 압축기를 더 포함하되, 상기 가압된 염색 탱크의 내부에서는, 상기 용수가 상기 구동 펌프에 의해 유동되며, 상기 유동되는 용수와 함께 상기 공기가 유동됨에 따라, 상기 염색된 실이 공기와 접촉되어 발색되는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 장치를 개시한다.

또한, 상기 공기 압축기는 상기 염색 탱크의 내부를 2kgf/㎠까지 가압시키는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 장치를 개시한다.

또한, 상기 쪽 염색 장치는, 상기 염색 탱크에 연결되며, 상기 쪽 염색액을 상기 염색 탱크의 내부에 공급하기 위하여 상기 쪽 염색액을 저장하는 보조 탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 장치를 개시한다.

또한, 상기 쪽 염색액은 알칼리 용액에 쪽 분말염료가 용해되어 불용성으로 이루어진 후에 환원제에 의해 수용성으로 환원된 용액이며, 상기 알칼리 용액은 용매(상기 용매는 물이고, 상기 실의 중량에 대하여 5배인 중량을 갖는다)에 알칼리제가 용해된 용액인 것을 특징으로 하는 쪽 염색 장치를 개시한다.

또한, 상기 보조 탱크는, 상기 보조 탱크의 내부에 삽입되어 회전하여, 상기 알칼리 용액에 첨가된 상기 쪽 분말염료 및 상기 환원제를 용해시키는 교반기를 포함하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 장치를 개시한다.

또한, 상기 보조 탱크는, 상기 쪽 염색액을 가열하기 위해 상기 보조 탱크의 내부에서 스팀을 순환시키도록 배열된 스팀 배관을 포함하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 장치를 개시한다.

또한, 상기 스팀 배관은 상기 쪽 염색액의 온도를 1분마다 1℃씩 상승시켜 최종적으로 60℃가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 장치를 개시한다.

또한, 상기 보조 탱크는, 상기 보조 탱크의 하면에 연결되고, 상기 쪽 염색액의 침전물이 상기 보조 탱크의 내부로부터 배출되도록 상기 보조 탱크의 하면을 개폐시키는 배출 배관을 포함하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 장치를 개시한다.

또한, 상기 배출 배관은 투명한 재질로 이루어져, 상기 배출 배관을 통과하는 상기 쪽 염색액의 침전물을 확인가능하게 하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 장치를 개시한다.

또한, 상기 보조 탱크는, 상기 보조 탱크를 상기 염색 탱크와 연결시켜, 상기 쪽 염색액이 상기 보조 탱크의 내부로부터 상기 염색 탱크의 내부로 공급되도록 상기 보조 탱크의 하면을 개폐시키는 공급 배관을 포함하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 장치를 개시한다.

또한, 상기 공급 배관은 상기 쪽 염색액을 상기 염색 탱크의 내벽을 따라 흘러내리는 형태로 상기 염색 탱크의 내부에 공급하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 장치를 개시한다.

또한, 상기 공급 배관은 투명한 재질로 이루어져, 상기 공급 배관을 통과하는 상기 쪽 염색액을 확인가능하게 하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 장치를 개시한다.

또한, 상기 염색 탱크는, 상기 염색 탱크에 연결되고, 상기 쪽 염색액을 가열하기 위해 상기 염색 탱크 내부에서 스팀을 순환시키도록 배열된 스팀관을 포함하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 장치를 개시한다.

또한, 상기 염색 탱크는, 상기 염색 탱크의 하부에 연결되고, 상기 염색 탱크의 내부에 상기 용수가 공급되도록 상기 염색 탱크의 하부를 개폐시키는 급수관을 포함하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 장치를 개시한다.

또한, 상기 염색 탱크는, 상기 염색 탱크의 하면에 연결되고, 상기 염색 탱크의 내부로부터 상기 쪽 염색액 또는 상기 용수가 배출되도록 상기 염색 탱크의 하면을 개폐시키는 하부 배출관을 포함하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 장치를 개시한다.

또한, 상기 염색 탱크는, 상기 염색 탱크의 상부에 연결되어, 상기 염색 탱크의 내부에서 상기 용수의 수위가 상승되어 상기 용수의 수면에 부유하는 이물질이 배출되도록 상기 염색 탱크의 상부를 개폐시키는 상부 배출관을 포함하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 장치를 개시한다.

또한, 상기 염색 탱크는, 원통형 관으로 이루어지되, 상기 염색 탱크의 내부에서 상기 염색 탱크의 하면에 분리가능하게 설치되는 장착부(상기 장착부의 외주면에는 개구들이 형성되고, 실이 감기며, 쪽 염색액 또는 용수가 상기 개구들을 통과하여 상기 실에 접촉될 수 있다)를 포함하되, 상기 구동 펌프는 상기 쪽 염색액 또는 상기 용수를 유동시킴에 따라, 상기 쪽 염색액 또는 상기 용수는 상기 장착부의 내부에 공급되어 상기 개구들을 통과하여 상기 실에 접촉되는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 장치를 개시한다.

또한, 상기 쪽 염색액은 상기 염색 탱크의 내부가 진공 상태로부터 해제된 후, 상기 염색 탱크의 내부로부터 배출되는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 장치를 개시한다.

또한, 본 발명은 (a) 염색 탱크의 내부에 실이 장착되는 단계; (b) 염색 탱크의 내부에 쪽 염색액이 채워지는 단계; (c) 상기 염색 탱크가 폐쇄되고, 진공 펌프가 상기 폐쇄된 염색 탱크의 내부로부터 공기를 배출시키는 단계; 및 (d) 구동 펌프가 상기 쪽 염색액을 상기 폐쇄된 염색 탱크의 내부에서 유동시키고, 상기 쪽 염색액을 상기 실에 접촉시켜 염색시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 방법을 개시한다.

또한, 상기 (b) 단계는, (b1) 보조 탱크의 내부에서 용매(상기 용매는 물이고, 상기 실의 중량에 대하여 5배인 중량을 갖는다)에 알칼리제가 용해되어 알칼리 용액으로 생성되는 단계; (b2) 상기 알칼리 용액에 의해 쪽 분말 염료가 용해되어 불용성 쪽 염색액으로 생성되는 단계; 및 (b3) 상기 불용성 쪽 염색액이 환원제에 의해 수용성 쪽 염색액으로 환원되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 방법을 개시한다.

또한, 상기 보조 탱크의 교반기가 상기 (b2) 단계에서 1시간 동안 작동하고, 상기 (b3) 단계에서 상기 쪽 염색액이 청색에서 연두색으로 변할 때까지 작동하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 방법을 개시한다.

또한, 상기 보조 탱크의 스팀 배관은 상기 (b1) 단계 이전에 상기 용매를 가열하고, 상기 (b2) 단계 이전에 상기 알칼리 용액을 60℃까지 상승시켜 유지하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 방법을 개시한다.

또한, 상기 (b) 단계는, 상기 쪽 염색액의 침전물이 상기 보조 탱크의 배출 배관을 통해 상기 보조 탱크의 내부에서 배출되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 방법을 개시한다.

또한, 상기 (d) 단계는, 상기 염색 탱크의 스팀관이 상기 쪽 염색액의 온도를 1분마다 1℃씩 상승시켜 최종적으로 60℃로 유지하면서, 1시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 방법을 개시한다.

또한, 상기 쪽 염색 방법은, (e) 상기 실의 염색이 완료된 이후에 상기 염색 탱크의 내부로부터 상기 쪽 염색액이 배출되는 단계; (f) 상기 쪽 염색액이 배출된 염색 탱크의 내부에 상기 용수가 상기 염색 탱크의 급수관을 통해 공급되어 채워지는 단계; (g) 공기 압축기가 상기 염색 탱크의 내부에 공기를 공급하여 상기 염색 탱크를 가압시키는 단계; 및 (h) 상기 구동 펌프가 상기 용수를 상기 폐쇄된 염색 탱크의 내부에서 유동시키며, 상기 유동되는 용수와 함께 상기 공기가 유동됨에 따라 상기 염색된 실이 상기 실과 접촉되어 발색되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 방법을 개시한다.

또한, 상기 (f) 단계에서, 상기 공기 압축기는 상기 염색 탱크의 내부 압력을 2kgf/㎠까지 가압시키는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 방법을 개시한다.

또한, 상기 (e) 단계는, 상기 염색 탱크의 내부에서 진공 상태가 해제된 후에, 상기 쪽 염색액이 배출되는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 방법을 개시한다.

또한, 상기 쪽 염색 방법은, (i) 상기 염색 탱크의 내부에 상기 용수를 공급하여, 상기 용수의 수위를 상승시켜 상기 용수의 수면에 부유하는 이물질을 상부 배출관을 통해 배출시키고, 상기 염색 탱크의 내부에 공급된 용수를 하부 배출관을 통해 배출시켜, 상기 실을 세정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 방법을 개시한다.

또한, 상기 쪽 염색 방법은, (j) 상기 용수가 상기 염색 탱크의 내부로부터 배출된 이후에, 중화제가 상기 염색 탱크의 내부에 채워져 상기 실을 중화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 방법을 개시한다.

또한, 본 발명은 (a) 염색 탱크의 내부에 실이 장착되는 단계; (b) 염색 탱크의 내부에 쪽 염색액이 채워지는 단계; (c) 상기 염색 탱크가 폐쇄되고, 상기 폐쇄된 염색 탱크의 내부로부터 공기가 배출되어 진공 상태가 되는 단계; 및 (d) 상기 쪽 염색액이 유동되어, 상기 실에 접촉되어 상기 실을 염색하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 방법을 개시한다.

또한, 상기 (d) 단계는, 상기 쪽 염색액의 온도가 60℃까지 1분마다 1℃씩 상승되어 60℃로 유지되면서, 1시간 동안 상기 쪽 염색액(상기 쪽 염색액은 상기 폐쇄된 염색 탱크의 내부에서 유동한다)이 상기 실에 접촉되어 상기 실을 염색하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 방법을 개시한다.

또한, 상기 쪽 염색 방법은, (e) 상기 실의 염색이 완료된 후에, 상기 염색 탱크의 내부가 진공 상태로부터 해제되고, 상기 염색 탱크의 내부로부터 상기 쪽 염색액이 배출되는 단계; (f) 상기 염색 탱크의 내부에 용수가 공급되는 단계; (g) 상기 염색 탱크의 내부에 공기가 공급되어 상기 염색 탱크가 가압되는 단계; 및 (h) 상기 용수가 유동되어, 상기 유동하는 용수와 함께 유동하는 공기가 상기 실과 접촉되어 상기 실을 발색하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 방법을 개시한다.

또한, 상기 (g) 단계는, 상기 염색 탱크의 내부 압력이 2kgf/㎠이 되도록 가압되는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 방법을 개시한다.

또한, 상기 쪽 염색 방법은, (i) 상기 염색 탱크의 내부에 상기 용수가 공급되어, 상기 용수의 수위가 상승되어 상기 용수의 수면에 부유하는 이물질이 상기 염색 탱크의 상부를 통해 배출되고, 상기 염색 탱크의 내부에 공급된 용수가 상기 염색 탱크의 하부를 통해 배출되어, 상기 실을 세정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 방법을 개시한다.

또한, 상기 쪽 염색 방법은, (j) 중화제가 상기 염색 탱크의 내부에 채워져 상기 실을 중화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 방법을 개시한다.

본 발명의 쪽 염색 장치 및 쪽 염색 방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.

(1) 본 발명의 쪽 염색 장치 및 쪽 염색 방법은 염색 탱크의 내부에 실을 장착하고, 쪽 염색액을 채운다. 염색 탱크의 내부가 폐쇄된 상태에서, 진공 펌프는 염색 탱크의 내부로부터 공기를 배출시키고, 염색 탱크의 내부를 진공 상태로 만든다. 이로 인해, 쪽 염색액은 공기와의 접촉이 차단되어 산화되지 않는다. 따라서, 본 발명의 쪽 염색 장치 및 쪽 염색 방법은 쪽 염색액의 산화를 방지하여 장시간 동안 쪽 염색을 구현한다는 효과를 제공한다.

(2) 본 발명의 쪽 염색 장치 및 쪽 염색 방법은 염색 탱크의 내부에서 쪽 염색이 완료된 이후에, 염색 탱크의 내부로부터 쪽 염색액을 배출하고 용수를 공급한다. 공기 압축기가 염색 탱크의 내부에 공기를 공급하고 염색 탱크를 가압한다. 이때, 구동 펌프가 용수를 유동시키면, 공기는 유동하는 용수와 함께 유동하여 실과 접촉하여, 실을 고르게 발색시킨다. 따라서, 본 발명의 쪽 염색 장치 및 쪽 염색 방법은 염색된 실을 짧은 시간에 고르게 발색할 수 있다는 효과를 제공한다.

(3) 본 발명의 쪽 염색 장치 및 쪽 염색 방법은 보조 탱크에서 쪽 염색액 생성과정이 이루어진다. 쪽 염색액은 불용성에서 수용성으로 변환될 때, 불용성 쪽 염료에 응집되었다가 분리된 석회가루가 침전하게 된다. 이를 제거하기 위해 배출 배관이 보조 탱크의 하면에 연결되고, 쪽 염색액의 침전물을 보조 탱크의 내부로부터 배출한다. 침전물이 보조 탱크에서 제거된 상태에서, 쪽 염색액은 침전물이 제거된 상태에서 염색 탱크에 공급된다. 따라서, 본 발명의 쪽 염색 장치 및 쪽 염색 방법은 쪽 염색액이 염색 탱크의 내부에서 유동할 때 실이 감긴 장착부의 개구들에 침전물이 부착되지 않아, 쪽 염색액은 실과 접촉하여 고르게 실을 염색할 수 있다는 효과를 제공한다.

(4) 본 발명의 쪽 염색 장치 및 쪽 염색 방법은 쪽 염색액을 보조 탱크로부터 염색 탱크로 공급한다. 보조 탱크와 염색 탱크는 공급 배관을 통해 연결되는 데, 공급 배관은 염색 탱크의 내부로 배출되는 쪽 염색액을 염색 탱크의 내벽을 따라 흘러내리는 형태로 공급한다. 따라서, 본 발명의 쪽 염색 장치 및 쪽 염색 방법은 쪽 염색액이 진공 상태가 아닌 염색 탱크에 공급될 때 쪽 염색액과 공기의 접촉을 최소화하여 산화를 방지한다는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 쪽 염색 장치를 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 쪽 염색 장치에서 염색 탱크의 장착부에 실이 감긴 모습의 일부를 절개하여 도시하는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 쪽 염색 방법을 도시하는 흐름도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 쪽 염색 장치(100)를 도시하는 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 쪽 염색 장치(100)에서 염색 탱크(101)의 장착부(111)에 실(10)이 감긴 모습의 일부를 절개하여 도시하는 사시도이다. 도 1과 도 2에 도시된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 쪽 염색 장치(100)는 염색 탱크(101), 진공 펌프(102), 구동 펌프(103), 공기 압축기(104) 및 보조 탱크(105)를 포함하고, 실(10)을 쪽 염색액으로 염색하는 데에 사용된다.

여기서, 쪽 염색액은 알칼리 용액에 쪽 분말염료가 용해되어 불용성으로 이루어진 후에 환원제에 의해 수용성으로 환원된 용액이며, 알칼리 용액은 용매에 알칼리제(예를 들어, 탄산나트륨 등)가 용해된 용액이다. 이때, 알칼리 용액에서 pH는 10 내지 12.5이고, 바람직하게는 11이며, 용매는 물이고, 실(10)의 중량에 대하여 5배인 중량을 갖는다. 이러한 쪽 염색액은 저렴한 비용으로 제조가능하고, 상대적으로 실(10)의 중량에 대하여 적은 양으로 실(10)의 쪽 염색을 구현할 수 있다.

염색 탱크(101)는 내부에 실(10)이 장착되고, 쪽 염색액이 채워진다. 이때, 쪽 염색액은 염색 탱크(101)의 일부만을 채워, 장착된 실(10)이 쪽 염색액에 완전히 잠기지 않는다. 즉, 염색 탱크(101)는 실(10)의 중량에 대한 5배의 중량인 쪽 염색액이 염색 탱크(101)에 투입되더라도 염색 탱크(101)의 일부만이 채워지는 크기를 갖는다. 또한, 염색 탱크(101)는 장착부(111), 스팀관(113), 하부 배출관(115), 급수관(117) 및 상부 배출관(119)을 포함한다.

장착부(111)는 복수 개의 원통형 관으로 이루어지고, 염색 탱크(101)의 내부에서 염색 탱크(101)의 하면에 분리가능하도록 설치된다. 장착부(111)의 외주면에는 개구(111a)들이 형성되고, 실(10)이 감긴다. 이때, 실(10)은 보빈(bobbin)을 통해 장착부(111)의 상하방향으로 적층되어 설치된 것처럼 장착부(111)의 외주면에 감긴다. 쪽 염색액은 개구(111a)들을 통과하여 유동하게 됨으로써 실(10)에 고르게 접촉될 수 있다. 장착부(111)는 외주면에 실(10)이 감긴 후에 염색 탱크(101)의 내부에 설치된다.

또한, 실(10)은 보빈(미도시 됨)에 감겨 원통형 관 형태로 형성된 상태에서 장착부(111)의 외주면에 장착되어, 염색 탱크(101)의 내부에 설치되기도 한다. 보빈의 외주면에는 장착부(111)의 개구(111a)들과 동일한 개구가 형성되고, 쪽 염색액은 보빈의 개구를 통과하여 유동하게 됨으로써 실(10)에 고르게 접촉될 수 있다.

한편, 쪽 염색액은 장착부(111)의 하부를 통해 장착부(111)의 내부에 공급되고, 개구(111a)들을 통해 장착부(111)의 외부로 배출된다. 이때, 쪽 염색액은 장착부(111)의 외주면에 감긴 실(10)에 접촉되어 염색된다. 상기와 같은 쪽 염색액의 지속적인 유동을 위하여, 하기에 설명된 구동 펌프(103)가 이용된다.

스팀관(113)은 염색 탱크(101)의 내부에서 스팀을 순환시키도록 배열된다. 스팀의 순환을 통해 염색 탱크(101)의 내부에서 쪽 염색액이 가열된다. 또한, 스팀관(113)은 일정시간(예를 들어, 1분 등)마다 쪽 염색액의 온도를 일정 온도(예를 들어, 1℃)씩 상승시키며, 최종적으로 60℃되도록 하여 유지한다. 예를 들어, 스팀관(113)은 40℃의 쪽 염색액을 1분마다 1℃씩 상승시켜, 60℃에 이르도록 하고, 60℃에서 10분간 유지한다. 이로 인해, 쪽 염색액은 실(10)을 진하게 염색될 수 있는 온도 조건으로 유지될 수 있다. 또한, 스팀관(113)은 별도의 스팀 탱크(미도시 됨)에 연결된다.

하부 배출관(115)은 염색 탱크(101)의 하면에 연결되어, 염색 탱크(101)의 하면을 개폐시킨다. 특히, 하부 배출관(115)이 염색 탱크(101)의 하부를 개방하면, 쪽 염색액은 염색 탱크(101)의 내부로부터 배출된다. 이는 염색 탱크(101)의 내부에서 실(10)의 염색이 완료된 때에 이루어진다. 또한, 하부 배출관(113)은 염색 탱크(101)의 하면을 개폐시킬 때 밸브 등과 같은 수단 등을 이용한다.

급수관(117)은 염색 탱크(101)의 하부에 연결되고, 염색 탱크(10)의 내부에 용수를 공급하는 기능을 수행한다, 염색 탱크(101)의 내부로부터 쪽 염색액이 완전히 배출되고, 하부 배출관(115)이 염색 탱크(101)의 하면을 폐쇄한 상태에서, 급수관(117)이 개방되면, 용수는 염색 탱크(101)의 내부에 공급되기 시작한다. 이때, 용수는 염색 탱크(101)의 내부를 하면부터 채우고, 장착부(111)에 감긴 실(10) 중 일부만 잠기도록 한다.

여기서, 용수는 위에서 설명한 쪽 염색액과 같은 방식으로 순환됨으로써, 용수와 함께 순환되는 공기가 염색된 실(10)을 발색하는 데에 이용된다. 급수관(117)은 용수 탱크나 상하수도 시설 등에 연결되어, 밸브 등을 이용하여 개방되어 염색 탱크(101)의 내부에 용수를 공급한다.

상부 배출관(119)은 염색 탱크(101)의 상부에 연결됨에 따라 하부 배출관(115)의 상측에 위치된다. 염색을 마친 후 용수가 염색 탱크(101) 내에서 순환될 때 실(10)로부터 이물질이 분리되어 용수의 수면에 부유하게 되는데, 이러한 상태에서 하부 배출관(115)을 개방하면 부유된 이물질이 하강하며 다시 실(10)에 부착되므로 이물질을 제거한 후에 하부로 배출할 필요가 있다. 따라서, 염색된 실(10)이 공기와 접촉하여 발색된 이후에, 상부 배출관(119)을 개방시키고, 급수관(117)을 통해 용수를 염색 탱크(101)의 내부로 공급하여 용수의 수위를 상승시킨다. 용수의 수면이 상부 배출관(119)에 도달되면, 부유하는 이물질은 상부 배출관(119)을 타고 넘어 배출된다.

상부 배출관(119)을 통해 용수의 수면에 부유하는 이물질이 배출되면, 염색 탱크(101)의 내부로의 용수의 공급을 중단하고, 하부 배출관(115)을 개방하여 용수를 하부 배출관(115)으로 배출한다.

또한, 염색 탱크(101)의 상면에는 상부 커버(101a)가 위치되고, 실(10)을 장착부(111)에 감아 장착하기 위해 상부 커버(101a)는 염색 탱크(101)로부터 개방되며, 염색 시에는 폐쇄된다.

진공 펌프(102)는 염색 탱크(101)에 연결되며, 폐쇄된 염색 탱크(101)의 내부로부터 공기를 배출시켜, 염색 탱크(101)의 내부를 진공 상태로 만든다.

따라서, 쪽 염색액은 공기 중의 산소와의 접촉이 차단되므로 장시간(예를 들어 90분) 동안 산화가 이루어지지 않게 되어, 염색 탱크(101) 내부에서 실(10)이 쪽 염색액으로 염색될 수 있고, 이는 실(10)이 균일하고 진하게 염색되는 것을 가능하게 한다.

구동 펌프(103)는 염색 탱크(101)의 하부에 연결되어, 진공 상태의 염색 탱크(101)의 내부에서 쪽 염색액을 유동시킨다. 쪽 염색액은 도 2에 도시된 화살표의 방향을 따라 장착부(111)의 내부에 공급되어 개구(111a)들을 통과하여 장착부(111)에 감긴 실(10)에 접촉된다.

이때, 스팀관(113)을 통해 스팀이 순환하기 때문에, 염색 탱크(101)의 내부의 쪽 염색액은 가열된다. 예를 들어, 스팀은 쪽 염색액의 온도를 1분마다 1℃씩 상승하여 최종적으로 60℃가 되도록 한다. 구동 펌프(103)와 스팀관(113)이 조합된 상태에서, 쪽 염색액은 1시간 동안 실(10)에 접촉되어 실(10)을 균일하면서 진하게 염색시킬 수 있다.

상기와 같은 실(10)의 염색이 완료되면, 염색 탱크(101)의 내부가 진공 상태에서 해제되고, 쪽 염색액은 염색 탱크(101)의 내부로부터 배출된다. 이때, 하부 배출관(115)은 염색 탱크(101)의 하면을 개방시켜, 쪽 염색액은 하부 배출관(115)을 통해 배출된다.

실(10)의 염색이 완료되면, 염색 탱크(101)의 내부로부터 쪽 염색액이 배출되고 용수가 염색 탱크(101)의 내부로 공급된다.

이어서 염색 탱크(101)에 연결된 공기 압축기(104)는 염색 탱크(101)의 내부에 공기를 공급하여 염색 탱크(101)를 가압시킨다. 염색 탱크(101)의 내부에 공기 압축기(104)에 의한 공기가 공급되어 가압된 상태에서, 용수는 구동 펌프(103)에 의해 도 2에 도시된 화살표의 방향을 따라 장착부(111)의 내부에 공급되어 개구(111a)들을 통해 배출되는 데, 이때 염색된 실(10)은 유동하는 용수와 함께 유동하는 공기와 접촉하여 발색된다. 염색 탱크(101)는 가압 상태이므로, 용수의 유동에 따라 함께 유동되며, 이는 실(10)에 대한 공기의 고른 접촉을 유도한다. 여기서, 염색 탱크(101)의 내부 압력을 2kgf/㎠까지 가압시키는 것이 바람직하다.

실(10)과 공기의 접촉에 따라, 실(10)에 염착된 쪽 염료는 수용성에서 불용성으로 변환되어, 염색된 실(10)은 연두색에서 청색으로 바뀌고, 물과 세제에 의해 변색되지 않고 청색을 유지하게 된다. 또한, 염색된 실(10)은 균일하게 염색된 상태로 유지된다.

보조 탱크(105)는 염색 탱크(101)에 연결되며, 쪽 염색액을 저장하고 염색 탱크(101)의 내부에 공급한다. 보조 탱크(105)는 스팀 배관(151), 교반기(153), 배출 배관(155) 및 공급 배관(157)을 포함한다.

스팀 배관(151)은 쪽 염색액을 가열하기 위하여 보조 탱크(105)의 내부에서 스팀을 순환시키도록 보조 탱크(105)의 내부에 배열된다. 특히, 쪽 염색액이 생성되기 이전에 알칼리제의 용매인 물이 보조 탱크(105)에 내부에 투입된 이후부터 스팀 배관(151)에 의해 순환되는 스팀에 의한 가열이 이루어진다. 스팀 배관(151)의 가열에 의해 알칼리 용액의 온도는 상승하여 최종적으로 60℃가 된다.

교반기(153)는 보조 탱크(105)의 내부에 삽입되어 회전하며, 이는 쪽 분말염료가 알칼리 용액에 용해되는 것을 향상시킨다. 쪽 분말염료와 알칼리 용액의 혼합에 의해 불용성 쪽 염색액이 생성되며, 이어서 불용성 쪽 염색액에 환원제가 첨가된다. 환원제 첨가 후, 교반기(153)는 환원제가 골고루 희석될 때 최소한의 시간 동안만 작동한다. 이때, 불용성 쪽 염색액은 수용성 쪽 염색액으로 환원되고, 쪽 염색액은 청색에서 연두색으로 변한다. 이후 교반기(153)는 정지하고, 15분 내지 25분 동안 분리된 침전물이 하부에 모이도록 한다.

쪽 염색액은 불용성에서 수용성으로 변환될 때, 불용성 쪽 염료에 응집되었다가 분리된 석회가루가 침전하게 된다. 이를 제거하기 위해 배출 배관(155)이 보조 탱크(105)의 하면에 연결되고, 쪽 염색액의 침전물을 보조 탱크(105)의 내부로부터 배출한다. 침전물이 배출 배관(155)을 통해 모두 배출되면, 배출 배관(155)은 보조 탱크(105)의 하면을 폐쇄한다.

또한, 쪽 염색액의 침전물은 탁한 청색이고, 쪽 염색액은 맑은 연두색이다. 배출 배관(155)을 통해 배출되는 이들 물질을 육안으로 확인하기 위해 배출 배관(155)을 투명한 재질로 만드는 것이 바람직하다. 이로 인해, 배출 배관(155)을 통해 침전물 이외에 쪽 염색액이 배출되는 것이 방지될 수 있다.

공급 배관(157)은 보조 탱크(105)와 염색 탱크(101)를 연결하고, 쪽 염색액을 보조 탱크(105)의 내부로부터 염색 탱크(101)의 내부에 공급하도록 보조 탱크(105)의 하면을 개방시킨다. 쪽 염색액이 염색 탱크(101)에 공급될 때 염색 탱크(101)는 진공 상태가 아니므로, 쪽 염색액의 산화방지를 위해 공기와의 접촉을 최소화하는 형태로 공급하여야 한다. 이를 위해, 공급 배관(157)으로부터 염색 탱크(101)의 내부로 배출되는 쪽 염색액이 염색 탱크(101)의 내벽을 따라 흘러내리는 형태로 공급하는 것이 바람직하다.

공급 배관(157)은 투명한 재질로 만들면, 공급 배관(157)을 통한 쪽 염색액의 공급 여부를 확인가능하게 되며, 공급 배관(157)을 통해 쪽 염색액이 배출된 후에, 보조 탱크(105)의 내부의 공기가 염색 탱크(101)의 내부에 공급되는 것을 육안으로 식별하여 차단할 수 있게 된다.

한편, 공급 배관(157)은 배출 배관(155)을 통해 쪽 염색액의 침전물이 완전히 배출된 이후에 쪽 염색액을 염색 탱크(101)의 내부로 공급하는 것이 바람직하다. 이로 인해, 염색 탱크(101)의 내부에 공급된 쪽 염색액은 침전물이 제거된 상태이기 때문에, 염색 탱크(101)의 내부에서 쪽 염색액이 유동하더라도, 침전물이 장착부(111)의 개구(111a)에 부착되지 아니하여 침전물로 인한 실(10)의 쪽 염색이 저하되지 않는다. 또한, 공급 배관(157)은 필요에 따라 염색 탱크(101)의 내부에 공급되는 쪽 염색액의 양을 조절할 수 있다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 쪽 염색 방법을 도시하는 흐름도이다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 쪽 염색 방법은 실을 쪽 염색액으로 염색하는 방법으로써, 상기에 언급된 쪽 염색 장치(100)를 선택적으로 이용할 수 있다. 다만, 본 발명의 쪽 염색 방법은 상기의 쪽 염색 장치(100)를 이용하여 설명하고자 하며, 이에 따라 염색 장치(100)의 도면 부호를 이용하고자 한다.

우선, 염색 탱크(101)의 내부에 실(10)이 장착되는 단계(S101)가 이루어진다. 또한, S101 단계에서, 실(10)은 장착부(111)의 외주면에 감기고, 장착부(115)가 염색 탱크(101)의 내부에서 염색 탱크(101)의 하면에 설치됨으로써 장착된다.

다음으로, 염색 탱크(101)의 내부에 쪽 염색액이 채워지는 단계(S102)가 이루어진다. S102 단계에서, 실(10)은 쪽 염색액에 염색될 수 있도록 쪽 염색액과 접촉된다. 여기서, 쪽 염색액은 상기 쪽 염색액은 알칼리 용액에 쪽 분말염료가 용해되어 불용성으로 이루어진 후에 환원제에 의해 수용성으로 환원된 용액이며, 알칼리 용액은 용매에 알칼리제(예를 들어, 탄산나트륨 등)가 용해된 용액이다. 이때, 알칼리 용액에서 pH는 10 내지 12.5이고, 바람직하게는 11이며, 용매는 물이고, 실(10)의 중량에 대하여 5배인 중량을 갖는다. 이러한 쪽 염색액은 저렴한 비용으로 제조가능하고, 상대적으로 실(10)의 중량에 대하여 상대적으로 적은 양으로 실(10)의 염색을 구현할 수 있다.

또한, S102 단계는 보조 탱크(105)에서 이루어진다. 보조 탱크(105)의 내부에는 쪽 염색액이 저장된다. 쪽 염색액이 불용성에서 수용성으로 변환될 때, 불용성 쪽 염료에 응집되었다가 분리된 석회가루가 침전되면, 배출 배관(155)이 개방되어 침전물을 보조 탱크(105)의 내부로부터 배출시킨다. 이후에, 공급 배관(157)이 개방되어 쪽 염색액을 보조 탱크(105)의 내부로 공급하여 채운다. 이때, 쪽 염색액은 염색 탱크(101)의 내벽을 따라 흘러내리는 형태로 공급된다. 따라서, 쪽 염색액은 침전물을 제거한 상태에서 공기와 접촉없이 염색 탱크(101)의 내부에 채워진다. 또한, S102 단계는 S101 단계 이전에 이루어질 수도 있다.

한편, 보조 탱크(105)에서 교반기(153)가 작동하여 교반 작용을 한다. 교반기(153)는 쪽 분말염료를 알칼리 용액에 용해시켜 수용성 쪽 염색액을 생성하는 과정에서 1시간 동안 작동하고, 환원제를 이용하여 불용성 쪽 염색액이 수용성 쪽 염색액으로 환원되는 과정에서는 쪽 염색액이 청색에서 연두색으로 변환될 때까지 작용한다. 이때, 스팀 배관(151)에 의해 쪽 염색액의 가열이 이루어지는 데, 알칼리 용액에서 용매를 가열되기 시작하여, 불용성 쪽 염색액이 생성되기 이전에 쪽 염색액의 온도를 60℃까지 도달시킨다.

다음으로, 염색 탱크(101)가 폐쇄되고, 폐쇄된 염색 탱크(101)의 내부로부터 공기가 배출되는 단계(S103)가 이루어진다. S103 단계는 진공 펌프(102)에 의해 이루어지고, 폐쇄된 염색 탱크(101)의 내부는 진공 상태가 된다. 이로 인해, 염색 탱크(101)의 내부에서 쪽 염색액은 공기와의 접촉이 차단되어 산화방지되어, 장시간 동안 실을 염색하는 데에 이용될 수 있다.

다음으로, 쪽 염색액이 폐쇄된 염색 탱크(101)의 내부에서 유동하여 실(10)과 접촉하여 실(10)을 염색하는 단계(S104)가 이루어진다. S104 단계는 구동 펌프(103)에 이해 이루어진다. 쪽 염색액은 염색 탱크(101)의 하면으로부터 장착부(111)의 내부에 공급되고, 장착부(111)의 개구(111a)들을 통과하여 장착부(111)의 외부에 배출된다. 이로 인해, 장착부(111)에 감긴 실(10)은 쪽 염색액과 접촉되어 염색된다. 또한, 실(10)은 단순히 쪽 염색액에 접촉된 상태보다 균일하게 쪽 염색액과 접촉되어 염색된다.

S104 단계에서, 보조 탱크(105)에서 염색 탱크(101)로 공급되는 과정에서, 쪽 염색액의 온도가 하강하기에, 스팀관(113)에 의해 쪽 염색액이 가열된다. 이때, 쪽 염색액의 온도는 1분마다 1℃씩 상승되어 최종적으로 60℃가 된다. 이로 인해, 쪽 염색액은 실(10)을 진하게 염색시킬 수 있는 온도에 도달한 상태로 유지될 수 있다.

상기와 같은 쪽 염색액의 온도 상승과 쪽 염색액의 유동이 조합된 S104 단계는 1시간 동안 수행되어, 쪽 염색액이 장시간 동안 실(10)과 접촉되기 때문에, 실(10)은 균일하면서도, 추가로 쪽 염색액과의 접촉을 필요로 하지 않을 정도로 진하게 염색될 수 있다.

다음으로, 실(10)의 염색이 완료된 이후에, 염색 탱크(101)의 내부로부터 쪽 염색액이 배출되는 단계(S105)가 이루어진다. S105 단계에서, 염색 탱크(101)의 내부는 진공 상태로부터 해제된다.

다음으로, 쪽 염색액이 배출된 염색 탱크(101)의 내부에 용수가 공급되고, 공기가 공급되어 염색 탱크(101)가 가압되는 단계(S106)가 이루어진다. S106 단계에서 급수관(117)이 용수를 공급하고, 공기 압축기(104)가 공기를 공급하여 염색 탱크(101)를 가압시킨다. 특히 공기 압축기(104)는 염색 탱크(101)의 내부 압력을 2kgf/㎠까지 가압시키는 것이 바람직하다.

다음으로, 용수가 염색 탱크(101)의 내부에서 유동하여, 공기를 실(10)과 접촉시켜 실(10)을 발색하는 단계(S107)가 이루어진다. S107 단계는 위에서 설명한 S104 단계와 같이 구동 펌프(103)에 의해 이루어진다. 이때, 용수가 유동함에 따라 유동하는 용수와 함께 공기가 유동하고, 공기는 실(10)과 활발하게 접촉된다. 이때, 실(10)은 청색으로 바뀐다.

다음으로, 용수가 염색 탱크(101)의 내부에 채워, 이물질을 염색 탱크(101)의 상부를 통해 배출시킨 후에 용수를 염색 탱크의 하부를 통해 배출시켜, 실(10)을 세정하는 단계(S108)가 이루어진다. 염색을 마친 후 용수가 염색 탱크(101) 내에서 순환될 때 실(10)로부터 이물질이 분리되어 용수의 수면에 부유하게 되는데, 이러한 상태에서 하부 배출관(115)을 개방하면 부유된 이물질이 하강하며 다시 실(10)에 부착되므로 이물질을 제거한 후에 하부로 배출할 필요가 있다. 따라서, S108 단계에서 염색된 실(10)이 공기와 접촉하여 발색된 이후에, 상부 배출관(119)을 개방시키고, 급수관(117)을 통해 용수를 염색 탱크(101)의 내부로 공급하여 용수의 수위를 상승시킨다. 용수의 수면이 상부 배출관(119)에 도달되면, 부유하는 이물질은 상부 배출관(119)을 타고 넘어 배출된다. 또한, 상부 배출관(119)을 통해 용수의 수면에 부유하는 이물질이 배출되면, 염색 탱크(101)의 내부로의 용수의 공급을 중단하고, 하부 배출관(115)을 개방하여 용수를 하부 배출관(115)으로 배출한다. 즉, 염색되어 발색된 실(10)이 세정된다.

다음으로, 용수가 염색 탱크(101)의 내부로부터 배출된 이후에, 중화제가 염색 탱크(101)의 내부에 채워져 실(10)을 중화시키는 단계(S109)가 이루어진다. 이때, 쪽 염색액으로 염색된 실(10)은 알칼리성을 갖기 때문에, 실(10)은 산성을 갖는 중화제로 중화되는 것이 바람직하다. 또한, 중화제는 별도의 유동없이 단순히 실(10)과 접촉된 상태로 실(10)을 중화시킨다.

한편, 도 3에서 구체적으로 도시되지 않았지만, 추가로 중화제를 배출한 이후에, 추가로 용수를 이용한 실의 세정, 실의 탈수 및 건조 단계가 이루어질 수 있다. 이로 인해, 본 발명의 쪽 염색 방법은 추가로 쪽 염색액을 이용하여 실을 염색시키지 않고, 획득하고자 하는 실의 색상을 획득할 수 있다. 따라서, 쪽 염색에 따른 시간과 비용에 있어 절감하기도 한다.

이상, 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다. 또한, 특허청구범위의 기재 중 괄호 내의 기재는 기재의 불명료함을 방지하기 위한 것이며, 특허청구범위의 권리범위는 괄호 내의 기재를 모두 포함하여 해석되어야 한다.

100: 쪽 염색 장치 101: 염색 탱크
102: 진공 펌프 103: 구동 펌프
104: 공기 압축기 105: 보조 탱크

Claims (36)

1. 쪽 염색 장치에 있어서,
   내부에는 실이 장착되고, 쪽 염색액이 채워지는 염색 탱크;
   상기 염색 탱크에 연결되어, 상기 염색 탱크의 내부가 진공 상태에 이르도록 상기 염색 탱크의 내부로부터 공기를 배출시키는 진공 펌프; 및
   상기 염색 탱크에 연결되며, 상기 실을 염색하기 위하여 상기 진공 상태의 염색 탱크의 내부에서 상기 쪽 염색액을 유동시키는 구동 펌프를 포함하되,
   상기 쪽 염색액이 유동함에 따라, 상기 실은 상기 쪽 염색액과 접촉되어 상기 쪽 염색액을 흡착하여 염색되며,
   상기 쪽 염색액은 상기 실의 염색이 완료된 이후에 상기 염색 탱크의 내부로부터 배출되고,
   상기 쪽 염색 장치는,
   상기 염색 탱크에 연결되며, 상기 쪽 염색액이 배출된 염색 탱크의 내부에 용수가 공급된 이후에, 상기 염색 탱크의 내부에 공기를 공급하여 상기 염색 탱크를 가압시키는 공기 압축기를 더 포함하되,
   상기 가압된 염색 탱크의 내부에서는, 상기 용수가 상기 구동 펌프에 의해 유동되며, 상기 유동되는 용수와 함께 상기 공기가 유동됨에 따라, 상기 염색된 실이 공기와 접촉되어 발색되는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 장치.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 공기 압축기는 상기 염색 탱크의 내부를 2kgf/㎠까지 가압시키는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 장치.
   
4. 제 1 항에 있어서, 상기 쪽 염색 장치는,
   상기 염색 탱크에 연결되며, 상기 쪽 염색액을 상기 염색 탱크의 내부에 공급하기 위하여 상기 쪽 염색액을 저장하는 보조 탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 장치.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 쪽 염색액은 알칼리 용액에 쪽 분말염료가 용해되어 불용성으로 이루어진 후에 환원제에 의해 수용성으로 환원된 용액이며, 상기 알칼리 용액은 용매에 알칼리제가 용해된 용액이되, 상기 용매는 물이고, 상기 실의 중량에 대하여 5배인 중량을 갖는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 장치.
   
6. 제 5 항에 있어서, 상기 보조 탱크는,
   상기 보조 탱크의 내부에 삽입되어 회전하여, 상기 알칼리 용액에 첨가된 상기 쪽 분말염료 및 상기 환원제를 용해시키는 교반기를 포함하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 장치.
   
7. 내부에는 실이 장착되고, 쪽 염색액이 채워지는 염색 탱크;
   상기 염색 탱크에 연결되어, 상기 염색 탱크의 내부가 진공 상태에 이르도록 상기 염색 탱크의 내부로부터 공기를 배출시키는 진공 펌프;
   상기 염색 탱크에 연결되며, 상기 실을 염색하기 위하여 상기 진공 상태의 염색 탱크의 내부에서 상기 쪽 염색액을 유동시키는 구동 펌프; 및
   상기 염색 탱크에 연결되며, 상기 쪽 염색액을 상기 염색 탱크의 내부에 공급하기 위하여 상기 쪽 염색액을 저장하는 보조 탱크를 포함하되,
   상기 쪽 염색액이 유동함에 따라, 상기 실은 상기 쪽 염색액과 접촉되어 상기 쪽 염색액을 흡착하여 염색되며,
   상기 보조 탱크는, 상기 쪽 염색액을 가열하기 위해 상기 보조 탱크의 내부에서 스팀을 순환시키도록 배열된 스팀 배관을 포함하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 장치.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 스팀 배관은 상기 쪽 염색액의 온도를 1분마다 1℃씩 상승시켜 최종적으로 60℃가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 장치.
   
9. 내부에는 실이 장착되고, 쪽 염색액이 채워지는 염색 탱크;
   상기 염색 탱크에 연결되어, 상기 염색 탱크의 내부가 진공 상태에 이르도록 상기 염색 탱크의 내부로부터 공기를 배출시키는 진공 펌프;
   상기 염색 탱크에 연결되며, 상기 실을 염색하기 위하여 상기 진공 상태의 염색 탱크의 내부에서 상기 쪽 염색액을 유동시키는 구동 펌프; 및
   상기 염색 탱크에 연결되며, 상기 쪽 염색액을 상기 염색 탱크의 내부에 공급하기 위하여 상기 쪽 염색액을 저장하는 보조 탱크를 포함하되,
   상기 쪽 염색액이 유동함에 따라, 상기 실은 상기 쪽 염색액과 접촉되어 상기 쪽 염색액을 흡착하여 염색되며,
   상기 보조 탱크는, 상기 보조 탱크의 하면에 연결되고, 상기 쪽 염색액의 침전물이 상기 보조 탱크의 내부로부터 배출되도록 상기 보조 탱크의 하면을 개폐시키는 배출 배관을 포함하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 장치.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 배출 배관은 투명한 재질로 이루어져, 상기 배출 배관을 통과하는 상기 쪽 염색액의 침전물을 확인가능하게 하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 장치.
    
11. 제 4 항에 있어서, 상기 보조 탱크는,
    상기 보조 탱크를 상기 염색 탱크와 연결시켜, 상기 쪽 염색액이 상기 보조 탱크의 내부로부터 상기 염색 탱크의 내부로 공급되도록 상기 보조 탱크의 하면을 개폐시키는 공급 배관을 포함하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 장치.
    
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 공급 배관은 상기 쪽 염색액을 상기 염색 탱크의 내벽을 따라 흘러내리는 형태로 상기 염색 탱크의 내부에 공급하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 장치.
    
13. 제 11 항에 있어서,
    상기 공급 배관은 투명한 재질로 이루어져, 상기 공급 배관을 통과하는 상기 쪽 염색액을 확인가능하게 하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 장치.
    
14. 제 1 항에 있어서, 상기 염색 탱크는,
    상기 염색 탱크에 연결되고, 상기 쪽 염색액을 가열하기 위해 상기 염색 탱크 내부에서 스팀을 순환시키도록 배열된 스팀관을 포함하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 장치.
    
15. 제 1 항에 있어서, 상기 염색 탱크는,
    상기 염색 탱크의 하부에 연결되고, 상기 염색 탱크의 내부에 상기 용수가 공급되도록 상기 염색 탱크의 하부를 개폐시키는 급수관을 포함하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 장치.
    
16. 제 1 항에 있어서, 상기 염색 탱크는,
    상기 염색 탱크의 하면에 연결되고, 상기 염색 탱크의 내부로부터 상기 쪽 염색액 또는 상기 용수가 배출되도록 상기 염색 탱크의 하면을 개폐시키는 하부 배출관을 포함하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 장치.
    
17. 제 1 항에 있어서, 상기 염색 탱크는,
    상기 염색 탱크의 상부에 연결되어, 상기 염색 탱크의 내부에서 상기 용수의 수위가 상승되어 상기 용수의 수면에 부유하는 이물질이 배출되도록 상기 염색 탱크의 상부를 개폐시키는 상부 배출관을 포함하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 장치.
    
18. 제 1 항에 있어서, 상기 염색 탱크는,
    원통형 관으로 이루어지되, 상기 염색 탱크의 내부에서 상기 염색 탱크의 하면에 분리가능하게 설치되는 장착부를 포함하되,
    상기 장착부의 외주면에는 개구들이 형성되고, 실이 감기며, 쪽 염색액 또는 용수가 상기 개구들을 통과하여 상기 실에 접촉될 수 있으며,
    상기 구동 펌프는 상기 쪽 염색액 또는 상기 용수를 유동시킴에 따라, 상기 쪽 염색액 또는 상기 용수는 상기 장착부의 내부에 공급되어 상기 개구들을 통과하여 상기 실에 접촉되는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 장치.
    
19. 제 1 항에 있어서,
    상기 쪽 염색액은 상기 염색 탱크의 내부가 진공 상태로부터 해제된 후, 상기 염색 탱크의 내부로부터 배출되는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 장치.
    
20. 삭제
21. 삭제
22. (a) 염색 탱크의 내부에 실이 장착되는 단계;
    (b) 염색 탱크의 내부에 쪽 염색액이 채워지는 단계;
    (c) 상기 염색 탱크가 폐쇄되고, 진공 펌프가 상기 폐쇄된 염색 탱크의 내부로부터 공기를 배출시키는 단계; 및
    (d) 구동 펌프가 상기 쪽 염색액을 상기 폐쇄된 염색 탱크의 내부에서 유동시키고, 상기 쪽 염색액을 상기 실에 접촉시켜 염색시키는 단계를 포함하되,
    상기 (b) 단계는,
    (b1) 보조 탱크의 내부에서 용매에 알칼리제가 용해되어 알칼리 용액으로 생성되는 단계;
    (b2) 상기 알칼리 용액에 의해 쪽 분말 염료가 용해되어 불용성 쪽 염색액으로 생성되는 단계; 및
    (b3) 상기 불용성 쪽 염색액이 환원제에 의해 수용성 쪽 염색액으로 환원되는 단계를 더 포함하되, 상기 용매는 물이고, 상기 실의 중량에 대하여 5배인 중량을 가지며,
    상기 보조 탱크의 교반기가 상기 (b2) 단계에서 1시간 동안 작동하고, 상기 (b3) 단계에서 상기 쪽 염색액이 청색에서 연두색으로 변할 때까지 작동하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 방법.
    
23. (a) 염색 탱크의 내부에 실이 장착되는 단계;
    (b) 염색 탱크의 내부에 쪽 염색액이 채워지는 단계;
    (c) 상기 염색 탱크가 폐쇄되고, 진공 펌프가 상기 폐쇄된 염색 탱크의 내부로부터 공기를 배출시키는 단계; 및
    (d) 구동 펌프가 상기 쪽 염색액을 상기 폐쇄된 염색 탱크의 내부에서 유동시키고, 상기 쪽 염색액을 상기 실에 접촉시켜 염색시키는 단계를 포함하되,
    상기 (b) 단계는,
    (b1) 보조 탱크의 내부에서 용매에 알칼리제가 용해되어 알칼리 용액으로 생성되는 단계;
    (b2) 상기 알칼리 용액에 의해 쪽 분말 염료가 용해되어 불용성 쪽 염색액으로 생성되는 단계; 및
    (b3) 상기 불용성 쪽 염색액이 환원제에 의해 수용성 쪽 염색액으로 환원되는 단계를 더 포함하되, 상기 용매는 물이고, 상기 실의 중량에 대하여 5배인 중량을 가지며,
    상기 보조 탱크의 스팀 배관은 상기 (b1) 단계 이전에 상기 용매를 가열하고, 상기 (b2) 단계 이전에 상기 알칼리 용액을 60℃까지 상승시켜 유지하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 방법.
    
24. (a) 염색 탱크의 내부에 실이 장착되는 단계;
    (b) 염색 탱크의 내부에 쪽 염색액이 채워지는 단계;
    (c) 상기 염색 탱크가 폐쇄되고, 진공 펌프가 상기 폐쇄된 염색 탱크의 내부로부터 공기를 배출시키는 단계; 및
    (d) 구동 펌프가 상기 쪽 염색액을 상기 폐쇄된 염색 탱크의 내부에서 유동시키고, 상기 쪽 염색액을 상기 실에 접촉시켜 염색시키는 단계를 포함하되,
    상기 (b) 단계는,
    (b1) 보조 탱크의 내부에서 용매에 알칼리제가 용해되어 알칼리 용액으로 생성되는 단계;
    (b2) 상기 알칼리 용액에 의해 쪽 분말 염료가 용해되어 불용성 쪽 염색액으로 생성되는 단계; 및
    (b3) 상기 불용성 쪽 염색액이 환원제에 의해 수용성 쪽 염색액으로 환원되는 단계를 더 포함하되, 상기 용매는 물이고, 상기 실의 중량에 대하여 5배인 중량을 가지며,
    상기 (b) 단계는,
    상기 쪽 염색액의 침전물이 상기 보조 탱크의 배출 배관을 통해 상기 보조 탱크의 내부에서 배출되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 방법.
    
25. (a) 염색 탱크의 내부에 실이 장착되는 단계;
    (b) 염색 탱크의 내부에 쪽 염색액이 채워지는 단계;
    (c) 상기 염색 탱크가 폐쇄되고, 진공 펌프가 상기 폐쇄된 염색 탱크의 내부로부터 공기를 배출시키는 단계; 및
    (d) 구동 펌프가 상기 쪽 염색액을 상기 폐쇄된 염색 탱크의 내부에서 유동시키고, 상기 쪽 염색액을 상기 실에 접촉시켜 염색시키는 단계를 포함하되,
    상기 (d) 단계는,
    상기 염색 탱크의 스팀관이 상기 쪽 염색액의 온도를 1분마다 1℃씩 상승시켜 최종적으로 60℃로 유지하면서, 1시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 방법.
    
26. (a) 염색 탱크의 내부에 실이 장착되는 단계;
    (b) 염색 탱크의 내부에 쪽 염색액이 채워지는 단계;
    (c) 상기 염색 탱크가 폐쇄되고, 진공 펌프가 상기 폐쇄된 염색 탱크의 내부로부터 공기를 배출시키는 단계;
    (d) 구동 펌프가 상기 쪽 염색액을 상기 폐쇄된 염색 탱크의 내부에서 유동시키고, 상기 쪽 염색액을 상기 실에 접촉시켜 염색시키는 단계;
    (e) 상기 실의 염색이 완료된 이후에 상기 염색 탱크의 내부로부터 상기 쪽 염색액이 배출되는 단계;
    (f) 상기 쪽 염색액이 배출된 염색 탱크의 내부에 용수가 상기 염색 탱크의 급수관을 통해 공급되어 채워지는 단계;
    (g) 공기 압축기가 상기 염색 탱크의 내부에 공기를 공급하여 상기 염색 탱크를 가압시키는 단계; 및
    (h) 상기 구동 펌프가 상기 용수를 상기 폐쇄된 염색 탱크의 내부에서 유동시키며, 상기 유동되는 용수와 함께 상기 공기가 유동됨에 따라 상기 염색된 실이 상기 실과 접촉되어 발색되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 방법.
    
27. 제 26 항에 있어서, 상기 (f) 단계에서,
    상기 공기 압축기는 상기 염색 탱크의 내부 압력을 2kgf/㎠까지 가압시키는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 방법.
    
28. 제 26 항에 있어서, 상기 (e) 단계는,
    상기 염색 탱크의 내부에서 진공 상태가 해제된 후에, 상기 쪽 염색액이 배출되는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 방법.
    
29. 제 26 항에 있어서, 상기 쪽 염색 방법은,
    (i) 상기 염색 탱크의 내부에 상기 용수를 공급하여, 상기 용수의 수위를 상승시켜 상기 용수의 수면에 부유하는 이물질을 상부 배출관을 통해 배출시키고, 상기 염색 탱크의 내부에 공급된 용수를 하부 배출관을 통해 배출시켜, 상기 실을 세정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 방법.
    
30. 제 29 항에 있어서, 상기 쪽 염색 방법은,
    (j) 상기 용수가 상기 염색 탱크의 내부로부터 배출된 이후에, 중화제가 상기 염색 탱크의 내부에 채워져 상기 실을 중화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 방법.
    
31. 삭제
32. (a) 염색 탱크의 내부에 실이 장착되는 단계;
    (b) 염색 탱크의 내부에 쪽 염색액이 채워지는 단계;
    (c) 상기 염색 탱크가 폐쇄되고, 상기 폐쇄된 염색 탱크의 내부로부터 공기가 배출되어 진공 상태가 되는 단계; 및
    (d) 상기 쪽 염색액이 유동되어, 상기 실에 접촉되어 상기 실을 염색하는 단계를 포함하되,
    상기 (d) 단계는,
    상기 쪽 염색액의 온도가 60℃까지 1분마다 1℃씩 상승되어 60℃로 유지되면서, 1시간 동안 상기 쪽 염색액이 상기 실에 접촉되어 상기 실을 염색하되, 상기 쪽 염색액은 상기 폐쇄된 염색 탱크의 내부에서 유동하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 방법.
    
33. (a) 염색 탱크의 내부에 실이 장착되는 단계;
    (b) 염색 탱크의 내부에 쪽 염색액이 채워지는 단계;
    (c) 상기 염색 탱크가 폐쇄되고, 상기 폐쇄된 염색 탱크의 내부로부터 공기가 배출되어 진공 상태가 되는 단계;
    (d) 상기 쪽 염색액이 유동되어, 상기 실에 접촉되어 상기 실을 염색하는 단계;
    (e) 상기 실의 염색이 완료된 후에, 상기 염색 탱크의 내부가 진공 상태로부터 해제되고, 상기 염색 탱크의 내부로부터 상기 쪽 염색액이 배출되는 단계;
    (f) 상기 염색 탱크의 내부에 용수가 공급되는 단계;
    (g) 상기 염색 탱크의 내부에 공기가 공급되어 상기 염색 탱크가 가압되는 단계; 및
    (h) 상기 용수가 유동되어, 상기 유동하는 용수와 함께 유동하는 공기가 상기 실과 접촉되어 상기 실을 발색하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 방법.
    
34. 제 33 항에 있어서, 상기 (g) 단계는,
    상기 염색 탱크의 내부 압력이 2kgf/㎠이 되도록 가압되는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 방법.
    
35. 제 33 항에 있어서, 상기 쪽 염색 방법은,
    (i) 상기 염색 탱크의 내부에 상기 용수가 공급되어, 상기 용수의 수위가 상승되어 상기 용수의 수면에 부유하는 이물질이 상기 염색 탱크의 상부를 통해 배출되고, 상기 염색 탱크의 내부에 공급된 용수가 상기 염색 탱크의 하부를 통해 배출되어, 상기 실을 세정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 방법.
    
36. 제 35 항에 있어서, 상기 쪽 염색 방법은,
    (j) 중화제가 상기 염색 탱크의 내부에 채워져 상기 실을 중화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쪽 염색 방법.

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