KR101354618B1

KR101354618B1 - 폴리에스테르/레이온 혼방 편직물의 저욕비 염색방법

Info

Publication number: KR101354618B1
Application number: KR1020130009088A
Authority: KR
Inventors: 윤영현
Original assignee: 영덕물산(주)
Priority date: 2013-01-28
Filing date: 2013-01-28
Publication date: 2014-01-22

Abstract

폴리에스테르/레이온 혼방 편직물의 본 발명의 염색방법은 염색시 발생하는 색차를 개선하는 방법이다. 본 발명의 염색방법은 실험실 염색기에서 테프론망을 이용한 폴리에스테르/레이온 혼방 편직물의 저욕비 염색방법에 있어서, 조제가 염욕 유연제를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르/레이온 혼방 편직물의 저욕비 염색방법이다. 본 발명의 방법을 통해 저욕비에서 염색시 발생하는 색차를 개선하는 효과를 얻을 수 있다.

Description

폴리에스테르/레이온 혼방 편직물의 저욕비 염색방법{Low liquid-ratio dyeing method of polyester/rayon blended circular knitted fabrics}

본 발명은 실험실에서의 폴리에스테르/레이온 혼방 편직물의 저욕비 염색방법, 보다 구체적으로는 저욕비에서 특정 유형의 바람직하지 못한 불균일성인 구김(crease)이 실질적으로 없고, 색차가 개선된 염색 편직물을 생성하는 상기 방법에 관한 것이다.

최근에는 염색에서도 친환경에 대한 요구가 증가하여 염색용수를 줄여 염색폐수를 줄이는 방향으로 현장 염색기술의 개발 필요성이 증대되고 있다. 따라서, 염색업계에서는 원단량(편직물의 양)과 염액(염욕 또는 용수량)의 중량비를 의미하는 욕비를 줄여 염색하기를 요구하고 있다. 이러한 욕비를 줄이는 저욕비화는 사용하는 용수의 양에 비례하여 첨가하는 조제의 양도 줄일 수 있어 원가 절감의 효과도 얻을 수 있다. 저욕비 염색의 장점으로 인해 현장에서는 욕비 1:5 이하의 저욕비로 염색을 실시하는 경우도 증가하고 있다.

그런데, 현장의 저욕비에 맞추기 위해서는 실험실에서도 저욕비 염색이 실시되어야 함에도 불구하고, 실험실에서는 폴리에스테르의 고압염색의 경우 1:16 이상의 고욕비로 염색을 실시하여 현장에 염색 결과를 제공하고 있다. 그 이유는 실험실 염색기 포트(pot)에서 1:10 이하의 저욕비로 염색할 경우에는 구김이 발생하고, 색차도 증가하여 현장과의 염색 재현성이 저하하기 때문이다.

이러한 구김을 개선하기 위해 본 발명자는 특허 출원번호 10-2013-0002948 "폴리에스테르/레이온 혼방 편직물의 염색방법"에서 테프론망을 이용하여 구김을 개선하는 효과를 얻는 발명을 제안하였다. 특허 출원번호 10-2013-0002948 을 설명하면 다음과 같다. 실험실 염색기를 이용한 폴리에스테르/레이온 혼방 편직물의 염색방법에 있어서, 표면의 일측에서 이면의 타측으로 수직 관통된 염액 순환공이 형성된 일정한 두께의 테프론망의 표면 위에 폴리에스테르/레이온 혼방 편직물을 펼쳐 놓은 후에, 편직물이 테프론망의 내측에 위치하도록 원형으로 편직물을 테프론망과 함께 말아 권취한 다음, 염색기 포트의 염욕에 첨가하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르/레이온 혼방 편직물의 염색방법이다. 상기 특허의 방법을 통해 저욕비에서 염색시 발생하는 구김으로 인한 외관불량을 개선하고, 구김으로 인한 색차를 개선하는 효과를 얻을 수 있었다.

그렇지만, 테프론망을 이용하는 경우에도, 테프론망과 편직물 사이의 마찰에 의해 편직물 표면에 보풀이 발생하여 색차 개선에 한계가 있었다. 따라서, 마찰을 줄여 구김과 색차를 더욱 개선하는 방법을 연구하던중, 염욕 유연제를 테프론망과 함께 사용하면 색차 개선의 효과가 나타나는 것을 발견하게 되어 본 발명을 제안하게 되었다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 실험실에서의 폴리에스테르/레이온 혼방 편직물의 저욕비 염색방법에 있어서 발생하는 특정 유형의 바람직하지 못한 불균일성인 구김(crease)과 색차를 개선하는 방법을 제공하는 것이다.

폴리에스테르/레이온 혼방 편직물의 실험실 염색을 위해서는 포트내에 염액과 편직물을 함께 넣고, 염색온도로 포트를 가열하면서 포트를 회전시켜 염색을 실시한다. 이때, 사용하는 용수량을 줄여 저욕비로 염색할 경우에는, 100℃ 이상의 고온 고압 조건에서 편직물 원단이 포트의 회전에 의한 회전력에 의해 원단이 뭉치고 겹쳐져 구김이 발생하는 문제점이 있고, 구김부위로 인한 색차 발생의 원인이 된다. 구김을 개선하기 위해 테프론망을 이용하여 소기의 목적을 달성했으나, 테프론망과 편직물 사이의 마찰에 의해 편직물 표면에 보풀이 발생하여 색차 개선에 한계가 있었다. 따라서, 마찰을 줄여 구김과 색차를 더욱 개선하기 위한 실질적인 염색 방법이 요구된다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 염색방법은 실험실 염색기를 제공하는 단계; 물, 조제 및 염료를 상기 염색기의 포트에 첨가하여 염욕을 형성하는 단계; 표면의 일측에서 이면의 타측으로 수직 관통된 염액 순환공이 형성된 일정한 두께의 테프론망을 제공하는 단계; 상기 테프론망의 표면 위에 폴리에스테르/레이온 혼방 편직물을 펼쳐 놓는 단계; 편직물이 테프론망의 내측에 위치하도록 원형으로 상기 편직물을 상기 테프론망과 함께 말아 권취하는 단계; 상기 테프론망과 함께 권취된 상기 편직물을 상기 염색기 포트의 염욕에 첨가하는 단계; 및 염욕을 염색온도로 가열하는 단계를 포함하는 폴리에스테르/레이온 혼방 편직물의 저욕비 염색방법에 있어서,

상기 조제가 염욕 유연제를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르/레이온 혼방 편직물의 저욕비 염색방법이다.

본 발명의 실시예에 따른 염색방법에 의하면, 저욕비에서 염색시 발생하는 색차를 개선하는 효과를 얻을 수 있다.

폴리에스테르/레이온 혼방 편직물은 고압염색을 하는 폴리에스테르와 상압염색을 하는 비스코스레이온의 혼방소재를 환편기에서 환편한 편직물이다. 이러한 폴리에스테르/레이온 혼방 편직물은 합성섬유인 폴리에스테르와 천연의 목재펄프가 원료로서 재생섬유인 비스코스레이온의 장점을 함께 이용할 수 있어 그 수요가 증가하는 대표적인 편직물 소재이다.

폴리에스테르/레이온 혼방 편직물을 저욕비로 염색하기 위해서는 실험실에서 저욕비로 염색하는 방법의 개발이 절실히 요구되고 있다. 이러한 저욕비 염색방법은 다양한 수단이 복합적으로 적용되어야만 효과를 발휘할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 테프론망을 이용한 염색방법에 염욕 유연제를 함께 사용함으로써 구김이 양호하고, 색차가 개선된 염색방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 염욕 유연제를 테프론망과 함께 사용하면 염욕 유연제가 테프론망과 편직물 사이에 발생하는 마찰을 감소시키는 역할을 함으로써 구김 개선의 효과와 함께 색차 개선의 효과도 더욱 개선시키는 것이다.

본 발명의 염색방법을 더욱 자세히 설명하면, 편직물과 함께 원형으로 말아 권취된 테프론망이 편직물이 구겨지지 않도록 하는 형태 안정의 역할을 한 상태에서, 염욕 유연제가 테프론망과 편직물 사이에 발생하는 마찰을 감소시킴으로써 구김과 색차를 더욱 개선시키는 것이다.

본 발명에서 사용하는 염욕 유연제는 섬유의 염색에 전형적으로 사용되는 유연제들이 포함되며, 문헌(American Dyestuff Reporter, September 1994, pp. 68 ff.)에 기재된 바와 같은 지방산 황산염 및 설폰화 지방산 에스테르의 금속염, 지방 아미드, 지방산 에톡실레이트, 폴리아크릴레이트, 폴리(아크릴아미드-코-아크릴산), 폴리실록산 및 파라핀 등이 포함된다.

본 발명에서의 염욕 유연제는 염욕의 물 부피를 기준으로 약 1 g/ℓ 내지 5 g/ℓ 의 수준으로 사용할 수 있다. 사용하는 양은 편직물의 두께, 저욕비의 정도에 따라 차이가 있을 수 있으나 통상 이 범위에서 효과를 발휘한다. 또한, 구김 발생 가능성이 높은 경우에는 사용량을 증가하는 것이 추천되는 방법이다.

본 발명의 실시예에서는 2.0 g/ℓ의 염욕 유연제를 사용함으로써 색차가 개선되는 효과를 얻을 수 있었다.

본 발명의 방법과 비교를 위하여 염욕 유연제를 사용하지 않은 경우의 테스트를 실시하였는데, 욕비 1:8 이하의 저욕비에서 색차인 ΔE가 염욕 유연제를 사용한 경우 대비 약 0.2 정도 높게 나왔다. 이러한 결과는 ΔE가 높을수록 색차가 크다는 것을 의미하므로 염욕 유연제를 사용함에 의해 색차가 개선됨을 알 수 있다.

본 발명에 있어서 ΔE(색차 측정) 측정방법은 다음과 같이 하였다.

1) ΔE(색차 측정)

염색된 섬유의 겉보기 색체광도는 분광광도계(Spectrophotometer, Color EYE 3100, GretagMacbeth사, USA)로 D-65-10의 광원에서 측정하였다. 색차인 ΔE 값은 아래의 식에 비교하고자 하는 샘플의 색측치를 대입하여 구하였다.

ΔE = ((L₂-L₁)²+(a₂-a₁)²+(b₂-b₁)²)^½

L₁, L₂ : 샘플 1, 2의 명도

a₁, a₂ : 샘플 1, 2의 색도(적~녹 정도)

b₁, b₂ : 샘플 1, 2의 색도(황~청 정도)

이때, 표준샘플인 샘플 1은 욕비 1:16의 샘플이며, 샘플 2는 각 욕비의 샘플을 의미한다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.

단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실험에 사용한 폴리에스테르/레이온 혼방 편직물은 폴리에스테르와 레이온의 혼방비(조성비)가 65/35인 30수 원사를 24gauge(24개의 바늘/인치), 30인치의 환편기에서 환편한 환편물(편직물)을 사용하였고, 염색을 위하여 5g의 일정한 무게로 절단하여 준비하였다.

140℃ 까지 승온이 가능한 실험실용 염색기(대만, Copower Technology사의 SandLab-Supermat 모델)를 이용하였다. 상기 염색기의 포트 회전수는 50rpm으로 하고, 정회전 40초, 역회전 40초를 교대로 하였다. 상기 염색기의 200㎖의 포트에 물, 조제 및 염료를 첨가하여 염욕을 준비하는데, 이때 상기 준비된 폴리에스테르/레이온 혼방 편직물의 원단 5g에 대해 욕비가 1:5가 되도록 염욕의 양을 조절하였다. 고압분산염색과 상압반응성염색을 함께 하는 1욕법으로 염색을 하였다. 염욕을 만드는 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다. 먼저 고압분산염료인 SUNCRON YELLOW RD-E 0.06%, SUNCRON RED RD-E 0.05%, SUNCRON BLUE RD-E 0.018%(이상은 모두 오영산업의 제품임.) 등의 염액을 포트에 넣고, 또한 상압반응성염료인 RIFATIVE YELLOW HR 0.049%, RIFATIVE RED H2B 0.014%, RIFATIVE N/Blue H3R 0.0135%(이상은 모두 이화산업의 제품임.) 등의 염액을 함께 포트에 넣은 다음, 조제인 알칼리망초(Na₂SO₄) 15g/ℓ(물 기준), 황산암모늄((NH₄)₂SO₄, 98%) 0.6g/ℓ, 분산제(RD-4D conc.) 1.0g/ℓ, PH 안정제(BUFFER, P-7) 0.5g/ℓ 등을 상기 염액을 넣은 포트에 첨가하여 염욕을 만들었다.

이때, 염욕 유연제인 PLA-40(풍림유화 제품)을 2g/ℓ(물 기준)를 첨가하였다. 상기 준비된 폴리에스테르/레이온 혼방 편직물 5g을 수직의 관통된 염액 순환공이 형성된 테프론망 표면위에 펼쳐 놓은 다음, 상기 편직물이 테프론망의 내측에 위치하도록 테프론망과 함께 말아, 욕비가 1:5가 되도록 준비된 상기 염욕의 포트에 첨가하였다. 상기 준비된 염욕을 통상의 폴리에스테르 염색 온도인 130℃까지 가열하여 염색을 실시하였다.

본 실시예의 염색프로그램을 설명하면 다음과 같다. 40℃에서 시작하여, 10분 동안 60℃로 승온하고, 3분간 유지하고, 다시 10분 동안 80℃로 승온하고, 5분간 유지하고, 다시 15분 동안 105℃로 승온하고, 5분간 유지하고, 다시 15분 동안 130℃로 승온하고, 40분간 유지하고, 다시 25분 동안 50℃로 냉각하여 염색을 끝내는 프로그램이다.

염색이 끝난 후 냉각, 소핑, 수세, 건조하여 염색된 폴리에스테르/레이온 혼방 편직물을 얻었다. 상기 염색된 폴리에스테르/레이온 혼방 편직물을 육안으로 하는 구김 평가와 분광광도계로 평가하는 ΔE(색차 측정)를 측정하였다. 실시예 1의 욕비 및 ΔE(색차 측정) 측정 결과를 하기 표 1에 표시하였다. 본 발명의 방법은 욕비가 낮은 1:5의 저욕비의 경우에도 구김이 양호하고, ΔE 가 개선되는 양호한 결과를 얻을 수 있었다.

욕비를 1:4로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 평가결과를 하기 표 1에 표시하였다. 욕비 1:4의 저욕비의 경우에도 구김이 양호하고, ΔE 가 개선되는 양호한 결과를 얻을 수 있었다.

욕비를 1:6으로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 평가결과를 하기 표 1에 표시하였다.

욕비를 1:8로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 평가결과를 하기 표 1에 표시하였다.

염욕 유연제를 4g/ℓ를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 평가 결과를 하기 표 1에 표시하였다.

구분	욕비(1:X)	ΔE (색차 측정)	ΔE 개선 정도^※
구분	X	ΔE (색차 측정)	ΔE 개선 정도^※
실시예 1	5	0.40	0.20
실시예 2	4	0.71	0.25
실시예 3	6	0.43	0.20
실시예 4	8	0.36	0.18
실시예 5	5	0.39	0.21

※ : 실시예와 동일한 욕비에서 염욕 유연제를 사용하지 않은 경우 대비 색차 개선 정도를 나타내는 ΔE 개선 정도임.

상기 표 1로부터 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 방법은 염욕 유연제의 사용에 의해 ΔE(색차 측정)가 염욕 유연제를 사용하지 않은 경우 대비 개선되는 것을 알 수 있다.

Claims

실험실 염색기를 제공하는 단계; 물, 조제 및 염료를 상기 염색기의 포트에 첨가하여 염욕을 형성하는 단계; 표면의 일측에서 이면의 타측으로 수직 관통된 염액 순환공이 형성된 일정한 두께의 테프론망을 제공하는 단계; 상기 테프론망의 표면 위에 폴리에스테르/레이온 혼방 편직물을 펼쳐 놓는 단계; 편직물이 테프론망의 내측에 위치하도록 원형으로 상기 편직물을 상기 테프론망과 함께 말아 권취하는 단계; 상기 테프론망과 함께 권취된 상기 편직물을 상기 염색기 포트의 염욕에 첨가하는 단계; 및 염욕을 염색온도로 가열하는 단계를 포함하는 폴리에스테르/레이온 혼방 편직물의 저욕비 염색방법에 있어서,

상기 조제가 염욕 유연제를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르/레이온 혼방 편직물의 저욕비 염색방법.
청구항 1에 있어서, 염욕 유연제가 물 부피 기준으로 1g/ℓ 내지 5g/ℓ 의 수준으로 존재하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르/레이온 혼방 편직물의 저욕비 염색방법.