KR101307437B1 - 폴리에스테르 원사의 사염방법, 그로부터 제조되는 선염사 및 그 선염사를 이용한 직물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폴리에스테르 원사의 사염방법, 그로부터 제조되는 선염사 및 그 선염사를 이용한 직물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴리에스테르 원사를 환편하고, 상기 환편물을 염색한 다음, 후처리 가공하여 그 환편물의 올을 풀어 치즈에 권취하여 선염사를 제조하는 폴리에스테르 원사의 사염방법, 그로부터 제조되는 선염사 및 그 선염사를 위사로 사용하여 제직되는 직물에 관한 것이 개시된다.

Description

폴리에스테르 원사의 사염방법, 그로부터 제조되는 선염사 및 그 선염사를 이용한 직물{Yarn dyeing method of the polyester yarn and dyed yarn made thereby and fabric}

본 발명은 폴리에스테르 원사의 사염방법, 그로부터 제조되는 선염사 및 그 선염사를 이용한 직물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴리에스테르 원사를 환편하고, 상기 환편물을 염색한 다음, 후처리 가공하여 그 환편물의 올을 풀어 토우에 권취하여 선염사를 제조하는 폴리에스테르 원사의 사염방법, 그로부터 제조되는 선염사 및 그 선염사를 위사로 사용하여 제직되는 직물에 관한 것이다.

일반적으로 한복지는 광택성이 우수하고, 부드러운 터치감이 좋은 것이 특징이나, 상기 한복지를 제직할 때 사용되는 위사는 선염사를 사용하는데 이러한 폴리에스테르 원사를 선염하기 위해서는 폴리에스테르 원사를 연사 또는 커버링 등의 과정을 거쳐 선염을 하고 있는 실정이다.

그러나, 종래의 폴리에스테르 원사를 연사 또는 커버링을 하여 선염사를 만들고, 그 선염사를 사용하여 직물을 제직하여 무늬를 생성하게 되면 그 무늬는 광택성이 좋지 않은 단점이 있다.

또한, 폴리에스테르 원사를 선염하기 위한 공정이 매우 복잡한 과정을 거치고, 염색견뢰도 또한 낮은 문제점을 안고 있는 실정이다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 나일론사를 사염색한 나일론 선염사를 사용하기는 하나 상기 나일론사는 염색견뢰도, 세탁견뢰도 및 수축율이 매우 좋지 않은 문제점이 있다.

따라서, 본 발명에서는 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 폴리에스테르 원사를 환편기로 환편하여 환편물을 준비하고, 그 환편물을 염색한 다음 상기 염색된 환편물의 올을 풀어 그 올을 후처리한 후, 일정 권취장력을 주어 권취함으로써 완성되는 것으로, 선염공정을 획기적으로 단축하고 그에 따른 선염사의 염색견뢰도, 세탁견뢰도, 광택성 및 수축성 등 우수한 물성을 확보할 수 있는 폴리에스테르 원사의 사염방법 및 그로부터 제조되는 선염사를 제공하는 것을 그 해결과제로 한다.

또한, 본 발명에서는 제공되는 선염방법에 의해 완성되는 선염사를 이용한 직물을 제공하는 것을 다른 해결과제로 한다.

상기한 과제를 해결한 본 발명의 폴리에스테르 원사의 사염방법은 폴리에스테르 원사를 환편기에서 제직하여 환편물을 준비하는 공정;과 상기 환편물을 열셋팅하는 공정;과 상기 열셋팅된 환편물을 염욕에 침지하여 염색하는 공정;과 상기 염색된 환편물을 환원세정하는 공정;과 상기 환원세정이 완료된 후 수세 및 건조하는 공정; 상기 수세 및 건조 공정이 완료된 환편물의 올을 풀어 일정 권취장력으로 권취기로 권취하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 환편물의 wale 길이는 1.0 ~ 1.5 mm인 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 열셋팅 공정은 전처리액에 침지하여 3~5℃/분으로 승온하여 70~80℃에서 20분간 시행하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 염색공정은 염욕내 염액의 온도를 1~3℃/분으로 승온하여 염액의 온도가 120~130℃에서 40~60분간 유지 후, 3~5℃/분의 속도로 상온으로 냉각시켜 되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 환원세정은 염색이 완료된 환편물을 환원세정액에 침지하여 90~98℃에서 20분간 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 권취공정은 rewinding 방법으로 5~8g의 권취장력으로 권취하여 되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는 이상에서 개시되는 제조방법에 의해 제조되는 폴리에스테르 선염사를 제공하고, 상기 선염사를 위사로 사용하여 제직되는 직물을 또한 제공한다.

본 발명에 제공되는 폴리에스테르 원사의 사염방법은 폴리에스테르 원사를 환편기로 환편하여 된 환편물을 선염색하고, 그 염색된 환편물의 올을 풀어 일정 권치장력으로 권취함으로써 선염공정을 획기적으로 단축하고 그에 따라 염색견뢰도, 세탁견뢰도, 광택성 및 수축성 등 우수한 물성을 가지는 선염사를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에서 제공되는 선염방법에 의해 완성되는 선염사를 위사로 사용하여 제직된 직물은 우수한 광택성을 가지는 직물을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 선염사와 비교대상 선염사의 사 염색 후 제직 상태에서 광택 비교 표면사진이다.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에서는 폴리에스테르 원사를 환편하고, 상기 환편물을 염색한 다음, 후처리 가공하여 그 환편물의 올을 풀어 토우에 권취하여 선염사를 제조하는 폴리에스테르 원사의 사염방법, 그로부터 제조되는 선염사 및 그 선염사를 위사로 사용하여 제직되는 직물에 관한 것이 제공된다.

본 발명에 따른 폴리에스테르 원사의 사염방법은 이하의 공정으로 이루어지게 된다.

1. 폴리에스테르 원사를 환편기에서 제직하여 환편물을 준비하는 공정

폴리에스테르 원사를 준비하고, 상기 원사를 환편기에 공급하여 환편물을 얻는다.

이때, 제직되는 상기 환편물의 wale 길이는 바람직하게는 1.0 ~ 1.5 mm의 범위가 되도록 제직하는 것이다. 그 이유는 wale 길이가 1.0mm미만일 경우에는 원사가 절사되는 문제가 있을 수 있고, 1.5mm를 초과할 경우에는 환편물 형성에 불량이 발생되는 문제 뿐만 아니라, 염색견뢰도가 저하될 수 있다.

2. 상기 환편물을 열셋팅하는 공정

열셋팅 공정은 사의 조직밀도가 매우 높고 단단한 성질 및 사구조를 가지고 있는 폴리에스테르 원사에 염색이 잘 이루어지도록 하기 위한 것으로, 원사에 열을 가해 사자체를 벌키(bulky)화 시켜 염액의 침투를 용이하게 하기 위한 공정이다.

뿐만아니라, 환편물을 준비하는 공정에서 생기는 부가잡물의 제거하기 위한 목적도 있다.

상기 열셋팅 공정은 통상의 전처리액에 침지하여 이루어지는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 전처리액이 채워진 욕조에 환편물을 침지하고, 3~5℃/분으로 승온하여 70~80℃에서 20분간 시행하는 것이 좋다. 만일, 상기 열셋팅 공정의 온도가 상기 범위를 벗어날 경우에는 폴리에스테르 원사의 미세한 공극들이 충분히 정련되지 않아 미세공극들에 충진된 불순물들에 의해 다음 단계인 염색공정에서 염료가 섬유조직에 제대로 염착되지 않아 염색불량을 가져올 수 있는 우려가 있다.

이때, 사용되는 상기 전처리액은 크게 한정하지는 않으며, 그 예로 염색용수에 정련제, 캐리어, 분산제 및 균염제가 포함된 약제일 수 있고, 바람직하게는 전처리액의 pH를 낮추어 염색의 색도를 증진시키기 위해 산(acid) 성분을 포함하는 것을 사용하는 것이 더욱 좋다. 이외에도 염색견뢰도를 높이기 위한 것이라면, 본 발명을 저해하지 않는 범위 내에서 통상 사용되는 전처리액은 어느 것을 사용하여도 무방하다.

상기 열셋팅 공정이 완료되면 충분히 수세하여 잔류성분을 제거한다.

3. 상기 열셋팅된 환편물을 염욕에 침지하여 염색하는 공정

염색하는 공정은 상기 열셋팅이 완료된 환편물을 염액에 침지하여 염색을 진행하는 공정으로, 상기 환편물을 염액이 채워진 염욕내에 침지하고, 열을 가하여 염욕내 염액의 온도를 1~3℃/분으로 승온하여 염액의 온도가 120~130℃범위가 되면 이 온도를 40~60분간 유지 한 다음, 3~5℃/분의 속도로 상온으로 냉각시켜 염색하게 된다.

상기 염액의 온도를 1~3℃/분으로 승온하는 이유는 급격한 온도 변화로 섬유의 불균일한 염색을 방지하기 위함이며, 상기 염액의 온도와 유지시간은 원사조직에 염료가 충분히 염착되도록 하여, 사용되는 염료의 색상을 충분히 발현시키고, 염색견뢰도를 높이기 위한 가장 바람직한 범위이다.

상기 염색공정에서 사용될 수 있는 염액은 본 발명을 저해 하지 않는 범위 내에서 통상의 사용되는 염액을 사용할 수 있으며, 그 예로 염액용수에 분산염료, 분산제 및 산(acid)이 포함된 염액일 수 있다. 이때, 상기 염액에 포함된 분산염료의 함유량은 바람직하게는 폴리에스테르 원사 환편물에 대하여 1~5% o.w.f의 농도로 함유되는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 분산제는 바람직하게 1~2 부피%, 상기 산은 0.05~0.1 부피% 함유된 염액을 사용하는 것이 좋다.

상기 염색공정에서 사용되는 염액에는 염색용수, 각종 염료조제 등에 금속이온이 존재하고 있어, 상기 금속이온을 제거할 필요가 있다. 상기 금속이온들은 염료와 결합하여 섬유에 고착될 수 있기 때문에 염색시 불균염을 초래할 수 있고, 또한 색을 변화시켜 염색불량을 일으킬 수 있는 원인이 된다.

따라서, 상기 금속이온을 제거할 필요성이 있으며, 이를 위해 상기 염액에 킬레이트제를 일정량 첨가하여 금속이온과의 결합으로 가용성 킬레이트 착화물을 형성하도록 하는 것이 필요하다.

그러나, 염색이 완료되고 냉각하는 과정에서 염액의 용해도가 낮아져 염액중에 용해되어 있는 킬레이트착물이 석출되면서 섬유에 재부착될 우려가 있으므로, 상기 환편물이 120~130℃의 온도에서 염색이 완료되면 염액을 배액하면서 상기 염액과 동일한 온도를 가지는 물을 공급하고, 염액과 물의 치환이 완료되는 시점에 3~5℃/분의 속도로 상온으로 냉각시켜 그 문제를 해결하는 것이다.

상기 킬레이트제는 바람직하게는 염액에 1~5 부피% 농도로 첨가되는 것이 바람직하다. 이때 사용되는 상기 킬레이트제는 통상 사용되는 것을 사용하여도 무방하며, 그 예로 EDTA를 들 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

4. 상기 염색된 환편물을 환원세정하는 공정

환원세정하는 공정은 상기 염색된 환편물의 미고착된 염료를 환원세정하고, 건조시키기 위한 공정이다.

상기 염색된 환편물의 섬유조직속에 미염착된 염료의 제거는 통상적인 방법으로 세척하여도 충분한 효과를 발휘할 수 있으나, 보다 바람직하게는 염색도를 좋게하는 동시에 견뢰도 증진 및 폼질 향상을 위해서 환원세정(reduction cleaning)을 수행하는 것이 좋다.

상기 환원세정은 그 방법은 크게 한정되는 것은 아니나, 바람직하게는 염색이 완료된 환편물을 환원세정액에 침지하여 90 ~ 98℃에서 20분간 이루어지는 것이 좋다.

이때, 사용되는 상기 환원세정액으로는 NaOH 2~4 부피%, Na₂SO₄ 4 부피%, 계면활성제 4 부피%, PH 4.5, 80℃에서 20분간 사용할 수 있으며, 보다 바람직하게는 알칼리 환원세정액을 사용하는 것이 좋다.

5. 상기 환원세정이 완료된 후 수세 및 건조하는 공정

수세 및 건조하는 공정은 크게 한정하지 않으며, 상기 환원세정이 완료된 후 통상의 방법으로 1~2회 온수세 및 1~2회의 냉수세를 행한다. 온수세의 경우 통상 적정온도는 60~100℃에서 이루어진다.

6. 상기 수세 및 건조 공정이 완료된 환편물의 올을 풀어 일정 권취장력으로 권취기로 권취하는 공정

상기 수세 및 건조 공정이 완료되어 준비된 환편물을 와인더(winder) 하단에 한쪽을 고정 시키고 다른 한쪽의 올을 풀어 단사상태로 하여 일정한 회전수로 회전하는 롤러에 공급시켜 권취기로 권취하여 염색된 폴리에스테르 원사가 감긴 치즈형태를 형성하게 된다.

이때, 상기 권취공정은 리와인딩(rewinding) 방법으로 5 ~ 8g의 권취장력으로 권취하여 되는 것이 바람직하다. 그 이유는 상기 범위를 벗어날 경우에는 5g 이하일 경우는 권취되는 사 층이 무너지는 문제점과 8g 이상일 경우는 권취되는 사 층이 너무 딱딱하게 권취되어 사의 과장력에 의한 사 손상이 되는 문제가 발생할 수 있기 때문이다.

이상과 같은 사염방법에 따라 제조되는 폴리에스테르 선염사는 염색견뢰도, 세탁견뢰도, 광택성 및 수축성 등 우수한 물성을 가지게 된다.

본 발명에 따르면, 상기 선염사를 위사로 사용하여 제직할 경우 광택성, 염색성 및 터치감이 매우 우수한 직물을 제공할 수 있는 것이다.

이하, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 보다 상세히 설명하기로 한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 바람직한 실시예로, 이에 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

[실시예 1]

폴리에스테르 원사로 100 데니아의 36 필라멘트사를 준비하고, 상기 필라멘트사를 환편기에서 편직하여 환편물을 준비한 다음, 상기 환편물을 열가공탱크에서 전처리액에 침지하여 3~5℃/분으로 승온하여 70~80℃에서 20분간 시행하여 열셋팅한다. 상기 열셋팅된 환편물을 분산염료(Disperse Dyes) 2 %, 빙초산 0.2g∼0.5g 부피%, 초산나트륨 0.2g∼0.5g 부피%, 분산균염제 0.2g∼0.5g 부피%를 포함하는 염욕내에서 온도를 1~3℃/분으로 승온하여 염액의 온도가 130℃에서 40~60분간 유지 후, 욕비는 1:5로 분산염색 고온고압 염색법으로 환편물을 염색하고, 3~5℃/분의 속도로 상온으로 냉각시켜 염색을 완료한다. 상기 염색된 환편물을 알칼리 환원세정액에 침지하여 90~98℃에서 20분간 환원세정하고, 통상의 방법으로 수세 및 건조한 후, 그 환편물의 올을 풀어 8g의 권취장력으로 권취기로 권취하여 선염사를 준비하였다.

[실시예 2]

폴리에스테르 원사로 100 데니아의 36 필라멘트사를 준비하고, 분산염료 분산염료(Disperse Dyes) 2 %, 욕비 1:5 및 7g의 권취장력으로 권취하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정으로 선염사를 준비하였다.

[실시예 3]

폴리에스테르 원사로 100 데니아의 36 필라멘트사를 준비하고, 분산염료 분산염료(Disperse Dyes) 2 %, 욕비 1:5 및 5g의 권취장력으로 권취하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정으로 선염사를 준비하였다.

[비교예 1]

통상의 방법으로 폴리에스테르 원사를 사염하고, 그 사염된 선염사를 준비하였다.

상기 실시예들로부터 얻어진 선염사와 비교예 1의 선염사를 한복지를 제직하여 된 제직물을 염색한 후 그 염색견뢰도, 세탁견뢰도, 일광견뢰도, 마찰견뢰도, 세탁치수 변화율, 광택성(L가), 드레이프성 등 그 물성을 비교분석하였으며, 그 결과는 하기 표 1에 나타내었다.

구 분	실시예 1	실시예 2	실시예 3	비교예 1	시험법
염색견뢰도(급)	4	4	4	4	KS K 0645
세탁견뢰도(급)	4-5	4-5	4-5	4-5	KS K ISO 105-C06
일광견뢰도(급)	4	4	4	4	KS K ISO 105-B02
마찰견뢰도(급)	4-5	4-5	4-5	4	KS K 0650
세탁치수변화율	-0.5	-0.5	-0.5	-1.0	KS K ISO 5077
광택성(L가)	74.5	73.2	71.5	68.7	KS K 0205
드레이프성(%)	55	50	50	45	KS K 0115

상기 표 1의 결과, 본 발명에 의해 제공되는 사염방법에 따라 선염된 폴리에스테르 선염사가 종래의 선염사 제조방법에 따라 선염된 선염사 대비, 우수한 물성을 가지는 것임을 알 수 있었다.

한편, 첨부도면 도 2는 실시예 1 내지 3의 선염사와 비교예의 선염사의 사 염색 후 제직 상태에서 광택 비교 표면사진으로, 본 발명에서 제공되는 선염사를 사용하여 제직했을 경우, 육안으로 관찰시에도 광택성이 더 우수함을 알 수 있었다.

Claims (8)

1. 폴리에스테르 원사를 환편기에서 제직하여 환편물을 준비하는 공정;과 상기 환편물을 열셋팅하는 공정;과 상기 열셋팅된 환편물을 염욕에 침지하여 염색하는 공정;과 상기 염색된 환편물을 환원세정하는 공정;과 상기 환원세정이 완료된 후 수세 및 건조하는 공정; 상기 수세 및 건조 공정이 완료된 환편물의 올을 풀어 일정 권취장력으로 권취기로 권취하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 원사의 사염방법.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 환편물의 웨일 길이는 1.0~1.5 mm인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 원사의 사염방법.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 열셋팅 공정은 전처리액에 침지하여 3~5℃/분으로 승온하여 70~80℃에서 20분간 시행하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 원사의 사염방법.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 염색공정은 염욕내 염액의 온도를 1~3℃/분으로 승온하여 염액의 온도가 120~130℃에서 40~60분간 유지 후, 3~5℃/분의 속도로 상온으로 냉각시켜 되는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 원사의 사염방법.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 환원세정은 염색이 완료된 환편물을 환원세정액에 침지하여 90~98℃에서 20분간 이루어지는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 원사의 사염방법.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 권취공정은 리와인딩 방법으로 5~8g의 권취장력으로 권취하여 되는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 원사의 사염방법.
   
7. 청구항 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항 기재의 방법으로 가공되는 폴리에스테르 선염사.
   
8. 청구항 제7항 기재의 선염사를 위사로 하여 제직되는 직물.
   

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