KR101570214B1 - 직물의 침염 염색가공방법 - Google Patents

직물의 침염 염색가공방법 Download PDF

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이범수
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김종윤
박순영
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한국생산기술연구원
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Abstract

본 발명은 염 및 소다회를 포함하는 용액에 직물을 침지시키는 단계; 상기 용액에 반응성 염료를 투입하여 직물을 염색하는 단계; 및 직물을 수세 및 건조하는 단계를 포함하는 직물의 염색가공방법에 있어서, 상기 반응성 염료가 특정 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 직물의 염색가공방법에 관한 것이다.
본 발명은 저온에서 염색을 수행하여 에너지가 절감되며, 종래 반응성 염료를 직물에 염색한 경우, 워싱 가공에 의해 빈티지(Vintage) 가공이 불가능하였으나, 본 발명의 반응성 염료를 사용하여 염색한 경우, 색상을 바래도록 하는페이드-아웃(Fade-out)을 위한 워싱 처리가 가능하다.

Description

직물의 침염 염색가공방법{DIP DYEING METHOD OF FABRIC}
본 발명은 직물의 염색가공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 직물을 반응성 염료로 침염 공정에 의해 염색하여 염색한 후, 워싱 가공을 통해 직물의 염색가공이 가능한, 직물의 염색가공방법에 관한 것이다.
데님(denim)은 면섬유의 독특한 감촉을 보유하면서도 질긴 장점이 있어 작업용 의류나 캐쥬얼 의류의 원단으로 널리 사용되고 있다. 처음에 데님 원단은 청색으로만 염색되어 일명 블루진(blue jean)이라 불리면서 청바지 및 청재킷으로 봉제되어 폭발적인 인기를 끌며 대중에게 널리 보급되었다. 최근에는 패션의 다양화 및 개성화와 더불어 소재 및 후가공 기술의 발달에 따라 기존의 캐쥬얼 의류에 한정되지 않고 고급 정장 의류에도 적용이 확대되고 있다.
최근 데님은 패션흐름의 중심에서 가장 주목 받고 있는 Item으로2000년 초반부터 편안하고 기능적인 일상복 뿐만 아니라 매력적인 하이패션으로 성장하고 있다. 최근 생활수준이 향상되고 소비 변화 또한 고급화, 다양화, 차별화되면서 프리미엄(Premium) 데님제품에 대한요구가 꾸준히 증가하고 있다.
데님 원단은 청색 위주로 시장이 형성되었으나, 최근 소비자들의 다양한 요구에 힘입어 청색 뿐만 아니라, 네이비, 브라운 등 다양한 색상의 데님 제품이 등장하였다. 그러나, 이러한 다양한 색상을 가지는 데님의 문제점 중에 물 빠짐 현상이 있다. 기존 데님용 염료의 물 빠짐 현상은 세탁시 다른 옷감을 오염시킬 뿐만 아니라, 심하게는 피부를 오염시킬 수준이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 데님의 색상 발현 뿐만 아니라, 물 빠짐 현상을 개선한 염료 및 염색 가공공정 개발이 필요하다.
한편, 데님의 물 빠짐 현상에 대한 대안으로, 빈티지 데님이 등장하였으며, 이에 대한 수요가 꾸준히 증가하고 있다. 그러나, 데님의 빈티지(Vintage) 가공을 위해 색상을 바래도록 하는 페이드-아웃(Fade-out)을 하기 위하여 강한 물리적, 화학적 처리를 하면서 원사가 손상되는 문제점이 있다. 이에 원사의 손상이 적으면서 빈티지 효과를 내는 염료 및 염색 가공 그리고 처리 기술이 필요하다.
워싱(Washing) 가공이란, 섬유소재에 물 또는 공기를 매체로 물리ㅇ화학적 처리를 행함으로서 소재의 시각적 특징과 촉감 등을 변화시켜 감성적 효과를 향상시키는 가공으로, 데님의 빈티지 가공을 위해 활용되고 있다. 의류 완제품에 대한 워싱 가공은 진(jean) 시장이 번창해지고 진이 작업복의 이미지에서 벗어나 패션물로 자리 잡으면서 여러 가지 독특한 습식공정이 행해짐으로써 시작되었다고 볼 수 있다.
인디고 진 제품들이 판매되기 시작한 초기에는 데님 데님에 대한 가공 시스템이 발달되어 있지 못했기 때문에 뻣뻣하고 착용하기 불편한 상태로 그냥 팔려 소비자들이 이것을 입기 전에 집에서 여러 번 세탁하여 부드럽게 만들고 물이 빠진 후에 입었다. 그 후에 진 제조업자들이 집에서 여러 번 세탁한 것 같이 촉감이 좀 부드럽고 물이 빠진 외관이 되도록 단순한 워싱을 하여 판매하게 되었고 이러한 진들이 판매된지 얼마 되지 않아 "스톤 워싱(stone washing)"이 개발되었으며 이러한 워싱 기술에 차아염소산소다 표백을 도입하게 됨에 따라 연한 청색의 바지들이 유행하게 되었다. 그리고 1980년대 말에 "ice washing" (일명 acid washing, snow washing, white washing)이 개발되었으며, 그 이후에 워싱 가공업자들은 특별한 외관을 창출해 내기 위해 여러 가지 독특한 기술로 워싱을 하고 있으며 근래에는 초기에 행했던 데님 제품인 진류의 워싱에만 그치지 않고 여러 종류의 데님이나 편물로 만들어진 의류제품에도 워싱 가공을 하고 있다.
한편, 데님의 염색은 대부분 인디고 염료(Indigo dye)를 사용하고 있으며, 황화 염료(Sulfur dye), 안료(Pigment) 또는 반응성 염료(Reactive dye가) 일부 사용되고 있다. 이 중에서 반응성 염료는 염색 중에 섬유와 화학반응을 일으켜 고착(固着)하는 염료의 총칭으로, 염료를 섬유에 흡착 시킨 후 염료에 알카리를 첨가하여 염색한다. 반응성 염료에 의한 염색물은 색상이 선명하고 세탁에 견디며, 햇빛에도 강한 특징을 갖는다. 염료 분자 내에 반응성인 활성기(活性基)를 가지며, 이것이 염색과정 중에 섬유와 반응하여 염료와 섬유 사이에 공유결합을 이룬다. 1956년 영국의 ICI사(社)가 프로시온 염료라는 상품명으로 처음으로 공업적으로 생산을 개시하였으며, 그 후 급속히 발달하여 현재는 셀룰로스 섬유용 외에 양모, 나일론용 등 여러 종류가 생산되고 있다.
최근에, 반응성 염료는 다양한 색상의 표현이 가능하여 데님의 염색에 활용되고 있다. 그러나, 반응성 염료를 사용할 경우 염색공정이 길고 까다로우며, 용수 사용량이 커서 폐수 부하와 에너지 사용량이 클 뿐 아니라 반응성 염료의 약품 안정성(가수분해 안정성)이 낮기 때문에 염색 재현성이 나쁘고, 그 밖에 환경 및 경제성 측면에서 타 염료에 비해 크게 뒤 떨어지는 문제점이 있다. 또한, 반응성 염료의 경우, 워싱 가공이 불가능한 단점이 있다. 따라서, 반응성 염료를 데님에 염색하는 경우, 빈티지(Vintage) 가공시 색상을 바래도록 하는 페이드-아웃(Fade-out)을 위한 워싱 처리가 불가능한 문제점이 있었다.
한국등록특허 제10-0786097호(2007.12.10)
본 발명은 반응성 염료를 침염 염색한 후, 워싱 가공이 가능한 직물의 염색가공방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 염 및 소다회를 포함하는 용액에 직물을 침지시키는 단계; 상기 용액에 반응성 염료를 투입하여 직물을 염색하는 단계; 및 직물을 수세 및 건조하는 단계를 포함하는 직물의 염색가공방법에 있어서, 상기 반응성 염료가 화학식 1 내지 3의 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 직물의 염색가공방법이 제공된다.
[화학식 1]
Figure 112014117738949-pat00001

[화학식 2]
Figure 112014117738949-pat00002

[화학식 3]
Figure 112014117738949-pat00003
또한, 상기 염은 소금 또는 망초일 수 있다.
또한, 상기 염 및 소다회를 포함하는 용액에 직물을 침지시키는 단계에서 직물의 침지는 5분 내지 20분 동안 수행될 수 있다.
또한, 상기 직물을 염색하는 단계는 15 내지 50℃에서 수행될 수 있다.
또한, 상기 반응성 염료의 투입은 20분 내지 40분 동안 분할투입으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 직물을 염색하는 단계에서 반응성 염료의 투입 후 직물의 침지는 10 내지 30분 동안 수행될 수 있다.
또한, 건조된 직물을 워싱 가공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 워싱 가공은 바이오 워싱일 수 있다.
또한, 상기 바이오 워싱은 산성환경에서 활성화되는 효소를 이용하여 수행될 수 있다.
또한, 상기 바이오 워싱은 중성환경에서 활성화되는 효소를 이용하여 수행될 수 있다.
또한, 상기 바이오 워싱은 30℃ 내지 70℃에서 20분 내지 4시간 동안 수행될 수 있다.
또한, 상기 산성환경에서 활성화되는 효소를 이용하여 수행되는 바이오 워싱은 pH 3 내지 6에서 수행될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 염색가공방법은 반응성 염료를 이용하여 염색하여도 염색 후 색상을 바래도록 하는 페이드-아웃(Fade-out)을 위한 워싱 처리가 가능하므로, 빈티지 느낌의 직물을 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따른 염색가공방법은 저온에서 짧은 시간 동안 염색이 진행되므로, 에너지가 절감될 수 있다.
도 1은 본 발명의 침염 염색 과정을 나타낸 것이다.
본 발명은 염 및 소다회를 포함하는 용액에 직물을 침지시키는 단계; 상기 용액에 반응성 염료를 투입하여 직물을 염색하는 단계; 및 직물을 수세 및 건조하는 단계를 포함하는 직물의 염색가공방법에 있어서, 상기 반응성 염료가 화학식 1 내지 3의 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 직물의 염색가공방법에 관한 것이다.
본 발명자는 지속적인 연구를 통해, 워싱 가공이 가능한 반응성 염료를 발견하였으며, 이를 이용하여, 직물의 침염 염색을 수행한 후, 워싱 가공을 처리하여 빈티지 직물의 제조가 가능한 점에 착안하여 본 발명을 안출한 것이다. 상기 직물로는 예를 들면, 데님 등의 면직물, 니트 등이 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 염색가공방법은 염 및 소다회를 포함하는 용액에 직물을 침지시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 염색가공방법은 침염염색방법에 의해 수행되는 것을 특징으로 한다. 침염은 날염에 상대되는 용어로서, 염색할 실이나 천을 염료용액 중에 침지(浸漬)하여 염색하는 방법으로, 기계장치는 아주 간단하여 피염물을 부분적으로 염색용액에 회전시키면서 침지(浸漬)할 수 있다. 염색물의 농도에 따라 일정량의 염료를 물에 용해 또는 분산시키고 조제 등을 부가하여 염액을 만들고, 그 염액 속에 피염물을 넣고 피염물의 재질에 따라 지거(jigger) 또는 윈스(wince)로 조작하여 100 내지 130℃ 온도에서 염색하게 되는데, 염액과 조제, 특히 알칼리를 반응성 염료와 함께 혼합해 조제하면 혼합 후 염료에 따라서는 5분이 지나면서 염료의 가수분해가 일어나 염료로서의 기능을 상실하게 되므로, 각각 조제하여 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서는 물에 염료를 투입하기 전에 염 및 소다회를 먼저 투입한다. 상기 염 및 소다회는 급격한 염착에 따른 얼룩을 방지하기 위하여 포함될 수 있다. 상기 염은 소금 또는 망초일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 직물의 침지는 5분 내지 20분 동안 수행될 수 있으며, 바람직하게는 10분 동안 수행될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 염색가공방법은 상기 용액에 반응성 염료를 투입하여 직물을 염색하는 단계를 포함한다.
본 발명에 있어서, 반응성 염료는 표 1에 도시된 화학식 1 내지 3의 화합물 중 적어도 하나를 포함한다. 화학식 1의 화합물은 직물에 노란 색상을 부가하고, 화학식 2의 화합물은 직물에 붉은 색상을 부가하고, 화학식 3의 화합물은 직물에 푸른 색상을 부가한다. 상기 화학식 1 내지 3의 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 반응성 염료는 Full-Color 및 고급 Vintage 직물 제품을 제작할 수 있는 염료이다.
구 분 화학구조식
Yellow [화학식1]
Figure 112014117738949-pat00004
Red [화학식 2]
Figure 112014117738949-pat00005
Blue [화학식 3]
Figure 112014117738949-pat00006
직물이 침지되고 염 및 소다회를 포함하는 용액에 상기 화학식 1 내지 3의 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 반응성 염료를 투입하여 직물을 염색할 수 있다. 이러한 염색은 저온에서 이루어지는 것이 바람직하며, 보다 상세하게는 15℃ 내지 50℃에서 이루어지는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 25℃ 내지 35℃에서 이루어질 수 있다.
상기 반응성 염료의 투입은 20분 내지 40분 동안 분할투입으로 이루어지는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 30분동안 분할투입하여 이루어지는 것이 좋다.
상기 반응성 염료의 투입 후 직물을 염액에 침지하고 유지하는 시간은 10분 내지 30분일 수 있으며, 바람직하게는 20분일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 염색가공방법은 상기 화학식 1 내지 3의 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 반응성 염료를 이용함으로써, 저온 조건에서도 염색이 가능하고, 염색 시간 또한 저감되므로, 에너지를 절감할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 따른 염색가공방법은 염색된 직물을 수세 및 건조하는 단계를 포함한다.
필요에 따라, 직물을 건조 전 소우핑 (soaping)할 수 있다.
상기 수세 및 소우핑은 원단에 남아있는 불필요한 미고착된 또는 미염착 성분들을 세척하고 제거하여 원단 원래의 촉감과 선명한 색상을 얻기 위해 수행될 수 있다. 상기 수세 및 소우핑은 당업계에 공지된 방법으로 수행될 수 있으며, 본 발명의 반응성 염료를 포함하는 염액을 이용하는 경우 온수에서 2회 세척, 열수에서 1회 세척 및 냉수에서 1회 세척하는 과정으로 수행되는 것이 바람직하다. 상기 방법으로 수행되는 경우, 본 발명의 반응성 염료의 염착율이 95% 이상으로, 미고착 염료의 Washing off 성이 향상되는 장점이 있다. 이를 통하여, 종래의 염료를 포함하는 염액을 이용한 경우에 비해 수세 및 소우핑 시간을 2/3 이하로 단축할 수 있어 폐수 부하, 공정시간 및 용수사용량을 30% 이상 대폭 절감시킬 수 있다. 상기 온수, 열수, 및 냉수의 온도는 당업계에서 통상적으로 이용하는 온도범위내에서 조절될 수 있다.
상기 건조는 당업계에 공지된 방법으로 수행될 수 있다. 예를 들면, 실린더 건조기, 텐터, 또는 텀블러 건조기 등을 이용하여 수행될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 염색된 직물을 워싱 가공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 워싱 가공은 염색된 직물에 빈티지 효과를 주기 위해 수행될 수 있으며, 바이오 워싱, 노멀 워싱, 스톤 워싱, 블리치 아웃, 스톤 블리치, 바이오 스톤, 바이오 스톤 블리치, 샌드 블라스트 및 액시드 방법으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 방법을 이용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는, 상기 워싱 가공은 바이오 워싱 방법으로 수행될 수 있다.
바이오 워싱 방법은 효소를 이용하여 의류를 세척하는 방법으로, 온도나 pH 등의 조건을 사용되는 효소의 활성에 적합하도록 조절하여 주어야 한다. 상기 바이오 워싱 방법은 산성환경에서 활성화되는 효소 또는 중성환경에서 활성화되는 효소를 이용하여 수행될 수 있으며, 30℃ 내지 70℃에서 20분 내지 2시간 동안 반응시켜 수행될 수 있다. 산성환경에서 활성화되는 효소를 이용하여 수행되는 경우, pH는 3 내지 6인 것이 바람직하다.
노멀 워싱 방법은 세탁기에 물, 직물, 유연제 등을 넣고 워싱 장치를 작동하는 방법으로서, 유연제의 사용으로 촉감이 부드럽고, 작업과정에서 발생된 늘어짐을 회복하며, 섬유 자체의 색상을 그대로 나타낼 수 있다.
스톤 워싱 방법은 화산석을 이용하여 의류를 세척하는 방법으로 워싱가공 방법들 중 가장 많이 사용되고 있는 방법이다.
블리치 아웃 방법은 탈색제를 넣어 탈색을 시키는 방법으로 신선하고 깨끗하며 부드러운 느낌을 나타낼 수 있는 워싱 방법이다.
스톤 블리치 방법은 스톤 작업된 제품에 탈색제(스톤 워시 + 블리칭)를 통해 의도된 색상 톤을 형성할 수 있다는 장점이 있다.
바이오 스톤 방법은 호발한 직물에 효소, 부석을 넣고 작동시키는 방법이다.
바이오 스톤 블리치 방법은 상기 바이오 스톤법으로 워싱한 직물을 다시 탈색제로 탈색하는 방법으로, 스톤과 효소의 배합으로 스톤 작업 특유의 거친 느낌과 효소 특유의 섬유 표현에 점찍힌 듯한 색상의 조화와 의도된 색상 톤을 조절할 수 있다.
샌드 블라스트 방법은 압축공기로 연마 모래를 직물에 쏘아 필요한 부분을 깎아내는 방법으로, 오래 사용한 것과 같은 친근함을 나타낼 수 있는 장점이 있다.
액시드 방법은 호발 후 건조한 직물을 물이 없는 세탁기에 넣고, 탈색제에 담근 부석을 직물과 함께 넣어 15 내지 20분 정도 작동한 후, 60 ℃의 정도의 수산에 헹구고 다시 맑은 물로 헹구는 방법이다. 이 방법은 약품이 묻은 붉은 부분과 중화된 흰 부분의 대조로 이중 색상의 신비함을 표현하거나, 오래 사용한 것과 같은 독특한 분위기를 연출할 수 있다.
필요에 따라, 상기 워싱 가공하는 단계는 표백제를 사용하여 표백 처리를 하는 단계를 더 포함할 수 있다.
필요에 따라, 상기 워싱 가공하는 단계는 유연제를 사용하여 유연 처리를 하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 본 발명을 하기 실시예에 의거하여 좀 더 상세하게 설명한다. 단, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실시예
<반응성 염료의 염색성과 견뢰도 테스트>
화학식 1 내지 3의 화합물을 포함하는 반응성 염료 Red CDS, Yellow CDS, Blue CDS를 침염 방식을 이용하여 원단에 Full-color 염색하였다. 물에 염과 소다회를 투입하고, 10분후 반응성 염료를 30분간 분할투입한 후 온도는 25 내지 35℃로 일정하게 유지하며 20분간 시간을 주어 염색하였다. 상기 염색방법은 도 1에 도시하였다. 염색된 원단의 세탁견뢰도, 땀견뢰도, 일광견뢰도 및 마찰견뢰도의 견뢰도를 비교하는 실험을 진행하고 그 결과를 표 2 에 나타냈다. 염색 후 칼라변화는 CD14수 원단을 본 발명의 반응성 염료로 염색한 후 칼라변화를 측정하여 표 3 내지 표 5에 나타냈다. Yellow CDS는 표 3에, Red CDS는 표 4에, Blue CDS는 표 5에 나타냈다.
칼라변화는 CCM을 활용하여 L*, a*, b*, K/S, dE, 농도차 측정하여 비교하고, 세탁견뢰도는 KS K ISO 105-C01 : 2007 세탁견뢰도 시험법을, 땀견뢰도는 KS K ISO 105-E04 : 2010 땀견뢰도 시험법을, 일광견뢰도는 KS K ISO 105-B02 : 2010 일광견뢰도 시험법사용하고, 마찰견뢰도는 KS K 0650 : 2011 마찰견뢰도 시험법을 사용하였다.
세탁 견뢰도 마찰 견뢰도
일광 견뢰도
Acetate Cotton Nylon PET Acrylic Wool 변퇴 건
 습
Red CDS 4 4 4 4-5 4-5 4 4-5 3 2 5
ellow CDS 4 3-4 4 4-5 4-5 4 3 3-4 2 5
avy Blue CDS 4 4 3-4 4-5 4-5 4 4 3 2 5
땀 견뢰도
알칼리 산성
Acetate Cotton Nylon PET Acrylic Wool 변퇴 Acetate Cotton Nylon PET Acrylic Wool 변퇴
Red CDS 4-5 3 3-4 4-5 4-5 3-4 4-5 4-5 3 4-5 4-5 4-5 4 4-5
Yellow CDS 4-5 3 3 4-5 4-5 4 4 4-5 3 4 4-5 4-5 4 4
Navy Blue CDS 4 2-3 3-4 4 4 3 4 4 2-3 3-4 4 4 3-4 4

1 2 3 4 5
전 후 전 후 전 후 전 후 전 후
L 89.42 89.09 88.25 88.05 86.73 86.9 82.67 82.94 80.04 80.12
a -0.79 -1.64 -0.13 -1.4 1.59 0.27 6.81 4.19 11.05 8.19
b 22.88 20.25 34.07 29.26 40.82 38.29 59.85 51.72 69.67 64.39
K/S 0.32 0.29 0.69 0.54 1.06 0.92 3.24 2.16 5.83 4.51
색차 - 2.78 - 4.98 - 2.86 - 8.55 - 6.0
농도 - 92.7 - 82.6 - 88.6 - 71.0 - 79.9

6 7 8 9 10
전 후 전 후 전 후 전 후 전 후
L 76.18 76.63 71.87 72.3 69.49 70.44 67.71 67.8 66.68 67.44
a 17.21 16.6 23.53 24.08 28.16 28.62 30.94 31.95 32.08 32.72
b 78.83 77.03 83.45 83.49 85.44 86.0 84.65 84.04 84.27 84.69
K/S 10.98 9.61 17.13 16.14 20.85 19.42 21.74 21.53 22.93 21.63
색차 - 1.95 - 0.7 - 1.2 - 1.09 - 1.08
농도 - 88.7 - 95.7 - 94.2 - 100.7 - 95.0

11 12 13 14 15
전 후 전 후 전 후 전 후 전 후
L 87.48 87.47 80.75 81.66 76.27 76.43 68.7 70.07 64.21 65.43
a 8.57 6.9 21.56 18.01 28.91 26.61 40.22 36.15 47.08 44.23
b -0.85 2.1 -4.35 -1.55 -5.51 -3.69 -5.28 -4.72 -5.08 -4.39
K/S 0.09 0.09 0.31 0.26 0.54 0.52 1.27 1.05 2.07 1.79
색차 - 3.39 - 4.61 - 2.72 - 4.33 - 3.17
농도 - 113.1 - 94.5 - 99.8 - 86.2 - 88.6

16 17 18 19 20
전 후 전 후 전 후 전 후 전 후
L 58.89 59.78 51.9 53.42 45.23 46.7 40.66 42.47 38.68 39.27
a 53.54 51.89 60.23 58.07 63.9 62.36 62.27 62.39 60.89 60.38
b -3.03 -2.71 1.68 1.12 11.08 8.39 18.29 13.92 20.85 17.75
K/S 3.67 3.3 7.95 6.49 17.67 13.85 23.76 20.29 25.46 23.16
색차 - 1.89 - 2. - 3.39 - 4.73 - 3.19
농도 - 91.5 - 83.2 - 78.4 - 80.5 - 88.1

21 22 23 24 25
전 후 전 후 전 후 전 후 전 후
L 48.05 52.55 37.87 43.82 32.22 35.28 29.63 30.83 26.98 29.14
a -11.62 -11.51 -10.35 -10.96 -9.02 -9.86 -8.05 -8.9 -7.17 -8.25
b -18.04 -16.81 -18.45 -17.27 -17.57 -17.23 -16.76 -16.6 -16.01 -16.17
K/S 4.47 3.17 9.05 5.76 13.02 10.49 14.99 14.26 17.74 15.63
색차 - 4.67 - 4.67 - 3.19 - 1.48 - 2.42
농도 - 73.0 - 73.0 - 80.4 - 92.8 - 86.1

26 27 28 29 30
전 후 전 후 전 후 전 후 전 후
L 22.91 23.68 20.32 21.29 19.58 19.77 17.75 20.42 17.72 18.147
a -5.36 -6.13 -4.12 -4.76 -3.5 -3.73 -2.11 -4.14 -1.68 -2.7
b -14.05 -14.15 -12.16 -12.55 -11.31 -11.06 -9.03 -11.49 -8.72 -9.48
K/S 21.63 21.23 24.39 23.4 25.05 24.65 26.18 23.89 25.46 26.18
색차 - 1.10 - 1.23 - 0.39 - 4.16 - 1.35
농도 - 95.3 - 93.1 - 98.9 - 81.3 - 97.5
<워싱 시간, 효소에 따른 칼라평가 및 견뢰도평가>
화학식 1 내지 3의 화합물을 포함하는 반응성 염료 Red, Yellow, Blue 및 Bright Yellow 4종을 활용하여 면직물 침염방식으로 염색한 후, 워싱 시간과 효소에 따라 달라지는 칼라 변화와 견뢰도를 확인하기 위해서 실험을 진행하였다. 반응성 염료를 이용한 침염방식 염색은 상기와 동일하게 수행하고, 원단은 CD14수 직물원단을 사용하였다. 워싱은 중성 또는 산성환경에서 활성화되는 효소를 이용한 바이오워싱법으로 수행하였으며, 표 6에 나타낸 바와 같이 처리하여 수행하였다. 칼라변화와 세탁견뢰도, 마찰견뢰도, 일광견뢰도 시험법을 통하여 워싱 전 후 평가를 진행하였다.
중성 효소 산성 효소
시간 1 ~ 4h 1 ~ 4h
온도 40 oC 50 oC
효소량 10 g/l 10 g/l
pH - 4.5 ~ 5.5
Red 염색한 원단을 중성환경에서 활성화되는 효소를 이용한 바이오워싱법으로 워싱 후 염색의 칼라변화 및 견뢰도를 실험한 결과는 하기 표 7에 나타냈다.
Red
세탁 견뢰도 마찰
견뢰도		 일광
견뢰도
워싱시간 Acetate Cotton Nylon PET Acrylic Wool 변퇴
1h 4-5 4-5 4 4-5 4-5 4-5 4-5 3-4 4
2h 4-5 4-5 4 4-5 4-5 4-5 4-5 3-4 4
3h 4-5 4-5 4 4-5 4-5 4-5 4 3-4 4
4h 4-5 4-5 4 4-5 4-5 4-5 4 3-4 4
Red 칼라
K/S l a b dE 농도
blank 14.69 47.05 63.74 8.97 - -
1h 14.45 46.37 62.19 8.00 1.95 98.8
2h 14.17 46.86 62.84 8.19 1.2 96.8
3h 12.83 47.07 61.38 6.67 3.29 88.0
4h 11.87 47.54 60.52 4.93 5.18 80.7
상기 표 7을 참고하면, 세탁견뢰도 결과 4급 이상, 마찰견뢰도 결과 3급 이상 및 일광 견뢰도 4급의 우수한 결과를 나타내는 것을 확인할 수 있다.
칼라변화를 보면, 워싱 시간이 길수록 a값이 낮아지는 결과를 보여 Red 색이 점점 약해지는 것을 알 수 있으며, l값이 변하지 않아 밝은색 방향으로 변하지 않는 것을 확인할 수 있다. 또한, dE값과 농도가 blank와 차이 나는 것을 확인해 봤을 때 워싱이 잘 되었음을 확인할 수 있다.
Yellow 염색한 원단을 중성환경에서 활성화되는 효소를 이용한 바이오워싱법으로 워싱 후 염색의 칼라변화 및 견뢰도를 실험한 결과는 하기 표 8에 나타냈다.
Yellow
세탁 견뢰도 마찰
견뢰도		 일광
견뢰도
워싱시간 Acetate Cotton Nylon PET Acrylic Wool 변퇴
1h 4-5 4 4 4-5 4-5 4-5 4-5 2-3 4
2h 4-5 4 4 4-5 4-5 4-5 4-5 2-3 4
3h 4-5 4 4 4-5 4-5 4-5 4 4-5 4
4h 4-5 4 4 4-5 4-5 4-5 4 4-5 4
Yellow 칼라
K/S l a b dE 농도
blank 21.64 67.38 29.46 83.5 - -
1h 19.93 68.86 28.12 83.75 2.01 89.1
2h 20.94 68.77 28.57 84.78 2.08 94.5
3h 20.2 68.65 29.1 83.85 1.36 91.3
4h 21.33 68.04 29.05 83.74 0.82 95.7
상기 표 8을 참고하면, 세탁견뢰도 결과 4급 이상, 일광 견뢰도 4급의 우수한 결과를 나타내는 것을 확인할 수 있다. 마찰 견뢰도 결과에서는 2-3급에서 4급의 결과를 보였으나, 2-3급 결과는 염착되지 않은 염료가 워싱 과정에서 다시 섬유에 붙어서 나타나는 현상인 것으로 판단된다.
칼라변화를 보면 dE값과 농도가 blank와 차이 나는 것을 확인해 봤을 때 워싱이 된 것을 확인할 수 있다. 다만, 워싱 시간이 길어도 큰 변화를 보이지 않아 시간에 따른 워싱의 효과는 낮은 것으로 나타났다.
Blue 염색한 원단을 중성환경에서 활성화되는 효소를 이용한 바이오워싱법으로 워싱 후 염색의 칼라변화 및 견뢰도를 실험한 결과는 하기 표 9에 나타냈다.
Blue
세탁 견뢰도 마찰
견뢰도		 일광
견뢰도
워싱시간 Acetate Cotton Nylon PET Acrylic Wool 변퇴
1h 4-5 4 4 4-5 4-5 4-5 4 4-5 3
2h 4-5 4 4 4-5 4-5 4-5 3 4 3
3h 4-5 4 4 4-5 4-5 4-5 3 4-5 3
4h 4-5 4 4 4-5 4-5 4-5 4-5 4 3
Blue 칼라
K/S l a b dE 농도
blank 21.14 22.8 -5.02 -13.33 - -
1h 22.38 21.79 -4.46 -13.01 1.2 107.8
2h 21.14 23.16 -5.34 -13.85 0.71 97.8
3h 21.14 23.14 -5.32 -13.94 0.75 98.0
4h 20.94 23.41 -5.45 -14.08 1.05 96.0
상기 표 9를 참고하면, 세탁견뢰도 결과 4급 이상으로, 변퇴에서 3급이 나왔으나 우수한 결과를 나타내고, 일광 견뢰도 4급의 우수한 결과를 나타내는 것을 확인할 수 있다. 마찰 견뢰도 결과에서는 3급 결과를 나타내는 것을 확인할 수 있다.
칼라변화를 보면 dE값과 농도가 blank와 차이 나는 것을 확인해 봤을 때 워싱이 되었으며, 워싱 시간이 길수록 l값이 높아지는 것으로 보아 워싱 시간에 따라 점점 밝아지는 결과가 나타난 것을 확인할 수 있다.
Bright Yellow 염색한 원단을 중성환경에서 활성화되는 효소를 이용한 바이오워싱법으로 워싱 후 염색의 칼라변화 및 견뢰도를 실험한 결과는 하기 표 10에 나타냈다.
Bright Yellow
세탁 견뢰도 마찰
견뢰도		 일광
견뢰도
워싱시간 Acetate Cotton Nylon PET Acrylic Wool 변퇴
1h 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4
2h 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4
3h 4-5 4-5 4 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4
4h 4-5 4-5 4 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4
Bright Yellow 칼라
K/S l a b dE 농도
blank 21.43 84.59 -0.26 100.25 - -
1h 22.48 83.11 -1.04 98.97 2.11 105.6
2h 22.48 82.39 -0.89 97.73 3.4 105.0
3h 22.82 82.0 -0.92 97.91 3.55 108.2
4h 22.82 81.6 -0.91 97.24 4.3 108.5
상기 표 10을 참고하면, 세탁견뢰도 결과 4급 이상, 마찰 견뢰도 4-5급, 일광 견뢰도 4급의 우수한 결과를 나타내는 것을 확인할 수 있다.
칼라변화를 보면 dE값과 농도가 blank와 차이 나는 것을 확인해 봤을 때 워싱이 되었으며, 워싱 시간이 길수록 b값이 낮아지는 현상으로 노랑색이 옅어지는 것을 확인할 수 있다.
Red 염색한 원단을 산성환경에서 활성화되는 효소를 이용한 바이오워싱법으로 워싱 후 염색의 칼라변화 및 견뢰도를 실험한 결과는 하기 표 11에 나타냈다.
Red
세탁 견뢰도 마찰
견뢰도		 일광
견뢰도
워싱시간 Acetate Cotton Nylon PET Acrylic Wool 변퇴
1h 4-5 3-4 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4 4
2h 4-5 3-4 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4 4
3h 4-5 3-4 4 4-5 4-5 4-5 4 4 4
4h 4-5 3-4 4 4-5 4-5 4-5 3-4 4 4
Red 칼라
K/S l a b dE 농도
blank 14.69 47.05 63.74 8.97 - -
1h 9.92 48.56 57.72 2.01 9.32 67.1
2h 9.11 49.16 57.15 1.43 10.23 62.0
3h 7.79 50.05 55.54 1.07 11.77 54.5
4h 7.46 50.7 55.33 -0.03 12.85 51.4
상기 표 11을 참고하면, 세탁견뢰도 결과 3-4급 이상, 마찰 견뢰도 4급, 일광 견뢰도 4급의 우수한 결과를 나타내는 것을 확인할 수 있다.
칼라변화를 보면 dE값과 농도가 blank와 차이 나는 것을 확인해 봤을 때 워싱이 되었으며, 워싱 시간이 길수록 a값이 낮아지는 현상으로 빨강색이 옅어지는 것을 확인할 수 있다.
Yellow 염색한 원단을 산성환경에서 활성화되는 효소를 이용한 바이오워싱법으로 워싱 후 염색의 칼라변화 및 견뢰도를 실험한 결과는 하기 표 12에 나타냈다.
Red
세탁 견뢰도 마찰
견뢰도		 일광
견뢰도
워싱시간 Acetate Cotton Nylon PET Acrylic Wool 변퇴
1h 4-5 3-4 4-5 4-5 4-5 4-5 4 4 4
2h 4-5 3-4 4-5 4-5 4-5 4-5 4 4 4
3h 4-5 3-4 4-5 4-5 4-5 4-5 4 3-4 4
4h 4-5 3-4 4-5 4-5 4-5 4-5 4 4 4
Red 칼라
K/S l a b dE 농도
blank 21.64 67.38 29.46 83.5 - -
1h 18.62 69.48 24.693 82.33 5.40 79.7
2h 18.47 68.71 24.32 80.83 5.94 79.1
3h 19.34 67.67 26.16 80.5 4.47 84.5
4h 18.93 67.78 26.03 80.56 4.54 83.7
상기 표 12를 참고하면, 세탁견뢰도 결과 3-4급 이상, 마찰 견뢰도 3-4급, 일광 견뢰도 4급의 우수한 결과를 나타내는 것을 확인할 수 있다.
칼라변화를 보면 dE값과 농도가 blank와 차이 나는 것을 확인해 봤을 때 워싱이 되었으며, 워싱 시간이 길수록 b값의 결과가 낮아지는 것으로 보아 노랑색이 점점 옅어 지는 것을 확인할 수 있다.
Blue 염색한 원단을 산성환경에서 활성화되는 효소를 이용한 바이오워싱법으로 워싱 후 염색의 칼라변화 및 견뢰도를 실험한 결과는 하기 표 13에 나타냈다.
Blue
세탁 견뢰도 마찰
견뢰도		 일광
견뢰도
워싱시간 Acetate Cotton Nylon PET Acrylic Wool 변퇴
1h 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 3 4-5 2
2h 4-5 4-5 4 4-5 4-5 4-5 3-4 4 2
3h 4-5 4-5 4 4-5 4-5 4-5 3 4 2
4h 4-5 4-5 4 4-5 4-5 4-5 3-4 4 3
Blue 칼라
K/S l a b dE 농도
blank 21.14 22.8 -5.02 -13.33 - -
1h 21.14 23.57 -5.96 -14.15 1.46 96.2
2h 21.04 23.35 -5.8 -13.56 0.98 97.6
3h 20.29 24.19 -6.28 -14.06 2.01 92.0
4h 18.17 25.83 -6.99 -13.96 3.67 81.4
상기 표 13을 참고하면, 세탁견뢰도 결과 4급으로, 변퇴에서 3급이 나왔으나 우수한 것을 확인할 수 있다. 또한, 마찰 견뢰도 4급 이상으로 우수하고, 일광 견뢰도는 2-3급의 결과가 나왔다.
칼라변화를 보면 dE값과 농도가 blank와 차이 나는 것을 확인해 봤을 때 워싱이 되었으며, 워싱 시간이 길수록 l값이 높아지는 것으로 보아 점점 밝아지는 결과가 나타난 것을 확인할 수 있다.
Bright Yellow 염색한 원단을 산성환경에서 활성화되는 효소를 이용한 바이오워싱법으로 워싱 후 염색의 칼라변화 및 견뢰도를 실험한 결과는 하기 표 14에 나타냈다.
Bright Yellow
세탁 견뢰도 마찰
견뢰도		 일광
견뢰도
워싱시간 Acetate Cotton Nylon PET Acrylic Wool 변퇴
1h 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4
2h 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 2 4
3h 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4 3
4h 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4 2
Bright Yellow 칼라
K/S l a b dE 농도
blank 21.43 84.59 -0.26 100.25 - -
1h 22.38 82.34 0.26 97.32 3.73 103.8
2h 21.14 82.88 -0.68 96.09 4.53 95.6
3h 21.95 82.05 0.18 96.06 4.93 100.7
4h 17.4 82.18 -1.38 90.14 10.46 75.2
상기 표 14를 참고하면, 세탁견뢰도 결과 4급 이상, 마찰 견뢰도 4-5급으로 우수한 결과를 보였다. 2시간 워싱처리한 샘플의 마찰 견뢰도가 2급으로 나온 것은 소핑이 잘 되지 않아 생긴 결과로 판단된다. 일광 견뢰도는 2-4급으로, 워싱 시간이 길수록 낮아졌다.
칼라변화를 보면 dE값과 농도가 blank와 차이 나는 것을 확인해 봤을 때 워싱이 되었으며, 워싱 시간이 길수록 b값이 낮아지는 현상으로 노랑색이 옅어지는 것을 확인할 수 있다.
본 발명에 따른 염색가공방법으로 염색한 원단은 워싱 가공을 수행하여도 세탁견뢰도, 마찰견뢰도, 일광견뢰도가 우수하였으며, 워싱에 의한 색변화가 수반되어, 워싱이 잘 이루어지므로, 본 발명에 따른 염색가공방법은 빈티지 느낌의 직물 제조 등을 위해 사용될 수 있다.

Claims (12)

  1. 염 및 소다회를 포함하는 용액에 직물을 침지시키는 단계;
    상기 용액에 반응성 염료를 투입하여 직물을 염색하는 단계; 및
    직물을 수세 및 건조하는 단계를 포함하는 직물의 염색가공방법에 있어서,
    상기 반응성 염료가 화학식 1 내지 3의 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 직물의 염색가공방법.

    [화학식 1]
    Figure 112014117738949-pat00007


    [화학식 2]
    Figure 112014117738949-pat00008


    [화학식 3]
    Figure 112014117738949-pat00009

  2. 제 1항에 있어서,
    상기 염은 소금 또는 망초인 것을 특징으로 하는 직물의 염색가공방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 염 및 소다회를 포함하는 용액에 직물을 침지시키는 단계에서 직물의 침지는 5분 내지 20분 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 직물의 염색가공방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 직물을 염색하는 단계는 15 내지 50℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는 직물의 염색가공방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 반응성 염료의 투입은 20분 내지 40분 동안 분할투입으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 직물의 염색가공방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 직물을 염색하는 단계에서 반응성 염료의 투입 후 직물의 침지는 10 내지 30분 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 직물의 염색가공방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    건조된 직물을 워싱 가공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직물의 염색가공방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 워싱 가공은 바이오 워싱인 것을 특징으로 하는 직물의 염색가공방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 바이오 워싱은 산성환경에서 활성화되는 효소를 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 직물의 염색가공방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 바이오 워싱은 중성환경에서 활성화되는 효소를 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 직물의 염색가공방법.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 바이오 워싱은 30℃ 내지 70℃에서 20분 내지 4시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 직물의 염색가공방법.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 바이오 워싱은 pH 3 내지 6에서 수행되는 것을 특징으로 하는 직물의 염색가공방법.
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Citations (3)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100231323B1 (ko) 1995-12-29 1999-11-15 이웅렬 인공피혁의 염색방법
JP2002004182A (ja) 2000-06-22 2002-01-09 Ito En Ltd 染色繊維の製造方法
KR101294776B1 (ko) 2012-05-21 2013-08-08 (주)삼광염직 메타계아라미드／난연레이온 혼방섬유의 2욕염색방법

Patent Citations (3)

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