KR101729447B1

KR101729447B1 - 원단 모아레 현상이 개선된 cpb 공정을 통한 염색방법

Info

Publication number: KR101729447B1
Application number: KR1020160099648A
Authority: KR
Inventors: 구홍림
Original assignee: 구홍림
Priority date: 2016-08-04
Filing date: 2016-08-04
Publication date: 2017-04-24

Abstract

본 발명은 원단 모아레 현상이 개선된 CPB 공정을 통한 염색방법에 관한 것으로써, 편성물에 대해 CPB 염색공정 후 심각하게 발생하는 원단의 모아레 현상이 방지되며, 표면 평활성이 증대되어 끝단의 말림이 방지되는 동시에 광택이 현저히 뛰어나고 소프트한 촉감 및 드레이프성이 대폭 향상되며, 셀룰로오스계 재생섬유가 일반적으로 발현하는 이상의 부드러운 핸드필이 발현되는 원단 모아레 현상이 개선된 CPB 공정을 통한 염색방법에 관한 것이다.

Description

원단 모아레 현상이 개선된 CPB 공정을 통한 염색방법{Method for dyeing through the CPB process for improving moire of the fabric}

셀룰로오스계 재생섬유는 약 100년 전 비스코스법 및 동암모니아법에 의한 제조가 공업화되었고, 이후 이에 의한 섬유공업은 합성섬유 나일론이 등장한 이래 퇴보를 하기 시작하였다. 그러나 최근에 이르러 셀룰로오스 용매들이 발견됨에 따라 셀룰로오스계 신섬유 개발이 활발해지고 이와 관련된 제품들이 양산되고 있으며, 새로운 셀룰로오스 섬유, 라이오셀 섬유 등이 실용화되게 되었다.

한편, 셀룰로오스계 재생섬유의 제품 양산에 맞춰 다양한 색상을 가지도록 시장의 요구가 증대되고 있으며, 다양한 염색방법이 개발 및 응용되고 있다. 최근에는 반응성 염료의 염색방법으로 콜드패드배치(Cold pad batch; CPB)가 사용되고 있는데, 종래의 침염방법에 의한 염색보다 작업공정 관리와 설비가 간편하고, 침염 염색방법에 비해 염료 흡착율이 낮으며, 낮은 온도에서도 염색이 가능하여 에너지 소비량이 적으면서 높은 생산성을 가지는 등 매우 경제적이고, 낮은 욕비하에서 작업이 진행되므로 염색으로 인한 폐수의 발생이 현저히 저하되어 매우 친환경적인 염색방법으로 각광받고 있다.

그러나 상기 CPB 염색방법을 셀룰로오스계 재생섬유로 편성된 편성물에 적용시에 편성물 표면의 잔털로 인해 염색성이 저하되고, 염색의 품질, 구체적으로 염색 후 원단 표면을 바라볼 때 보는 각도에 따라 물결무늬가 생기는 모아레 현상이 심각하게 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 상기 편성물의 표면에 잔존하는 잔털은 촉감을 현저히 저하시키는 문제점이 있었고, 피브릴이 다량 발생하여 외관 및 필링 등급을 저하시키는 문제가 있었다.

나아가, 표면의 잔털은 입사광의 난반사를 야기시켜 염색된 색상의 광택을 현저히 저하시키는 문제점이 있었다.

한국등록특허공보 제10-1380374호(2014.04.10.) 한국공개특허공보 제10-2009-0044709호(2009.05.07.)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 편성물에 대해 CPB 염색공정 후 심각하게 발생하는 원단의 모아레 현상이 방지되며, 표면 평활성이 증대되어 끝단의 말림이 방지되는 동시에 광택이 현저히 뛰어나고 소프트한 촉감 및 드레이프성이 대폭 향상되며, 셀룰로오스계 재생섬유가 일반적으로 발현하는 이상의 부드러운 핸드필이 발현되는 원단 모아레 현상이 개선된 CPB 공정을 통한 염색방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일측면에 따르면, 본 발명의 실시예들은 셀룰로오스계 재생섬유를 포함하는 편성물에 대하여 CPB(Cold Pad Batch) 공정을 통한 염색방법에 대한 것으로, 편직 후 튜브형상의 편성물을 개폭하여 상기 편성물에 장력을 가하여 개폭된 편성물을 평평하게 구비하는 단계; 개폭된 편성물의 양면 또는 일면에 모소공정을 수행하는 단계; 모소된 편성물에 대해 연속 전처리 후 텐터 건조시키는 단계; 텐터 건조된 편성물을 CPB 공정으로 염색하는 단계; 및 염색된 편성물을 연속수세 및 텐터 가공시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 원단 모아레 현상이 개선된 CPB 공정을 통한 염색방법을 포함한다.

상기 염색된 편성물은 연속수세 및 텐터 가공 사이에 실린더 건조가 더 수행될 수 있다.

상기 실린더 건조는 온도가 60 내지 120℃인 실린더를 통해 편성물에 1 내지 3 bar의 압력을 가하여 수행될 수 있다. 또한, 상기 실린더 건조는 연속수세된 원단이 7 내지 9개의 실린더들을 통과하여 수행될 수 있다.

바람직하기로는, 상기 실린더 건조는 순차적으로 구비되는 복수개의 실린더를 통하여 수행되고, 상기 실린더는 상기 편성물이 처음 통과하는 제1 실린더, 전체 실린더 개수의 1/2번째에 해당하는 제2 실린더 및 마지막에 구비되는 제3 실린더를 포함하고, 상기 제1 실린더에서 상기 제2 실린더까지는 인접하는 실린더 간에 5 내지 10℃의 온도차이로 온도가 증가하도록 실린더 온도가 조절되고, 상기 제2 실린더부터 상기 제3 실린더까지는 인접하는 실린더 간에 8 내지 15℃의 온도차이로 온도가 감소하도록 실린더 온도가 조절될 수 있다.

또한, 상기 제3 실린더의 온도는 60 내지 65℃일 수 있다.

상기 텐더 가공시키는 단계 이후 컴팩트 가공을 수행하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

상기 모소공정을 수행하는 단계에서 상기 모소공정은, 개폭된 편성물의 양면에 1 차 모소공정을 수행 후 편성물을 급냉시키는 단계; 및 급냉된 편성물의 양면에 2차 모소공정을 수행하는 단계;를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 전술한 염색방법에 따라 셀룰로오스계 재생섬유를 포함하는 편성물을 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 염색방법은 편성물에 대해 CPB 염색공정 후 심각하게 발생하는 원단의 모아레 현상이 방지되며, 표면 평활성이 증대되어 끝단의 말림이 방지되는 동시에 광택이 현저히 뛰어나고 소프트한 촉감 및 드레이프성이 대폭 향상되며, 셀룰로오스계 재생섬유가 일반적으로 발현하는 이상의 부드러운 핸드필이 발현됨에 따라 의복, 인테리어 원단 등으로 널리 응용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 CPB 염색공정의 모식도로써, 두 롤러 사이에 염액을 구비시키고 위에서 아래방향으로 모소된 편성물을 투입, 통과시켜 염색시키는 방법을 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따라 개폭하여 상기 편성물에 장력을 가하여 개폭된 편성물을 평평하게 구비시킨 후 모소공정 후 수세를 거친 편성물의 표면에 대한 광학현미경 사진,
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따라 개폭하되 상기 편성물에 장력을 가하지 않아 편성물에 주름이 있는 상태로 모소공정 후 수세를 거친 편성물 표면에 대한 광학 현미경 사진,
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 CPB염색된 편성물의 광학현미경 사진, 그리고,
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 CPB염색 후 실린더 건조 공정을 거치지 않고 제조된 편성물의 광학현미경 사진이다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 매체를 사이에 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 도면에서 본 발명과 관계없는 부분은 본 발명의 설명을 명확하게 하기 위하여 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

이하, 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

상술한 바와 같이 상기 CPB 염색방법을 셀룰로오스계 재생섬유로 편성된 편성물에 적용시에 편성물 표면의 잔털로 인해 염색성이 저하되고, 염색의 품질, 구체적으로 염색 후 원단 표면을 바라볼 때 보는 각도에 따라 물결무늬가 생기는 모아레 현상이 심각하게 발생하는 문제점이 있었다. 또한, 상기 편성물의 표면에 잔존하는 잔털은 촉감을 현저히 저하시키는 문제점이 있었고, 피브릴이 다량 발생하여 외관 및 필링 등급을 저하시키는 문제가 있었다. 나아가, 표면의 잔털은 입사광의 난반사를 야기시켜 염색된 색상의 광택을 현저히 저하시키는 문제점이 있었다.

이에 본 발명에서는 셀룰로오스계 재생섬유를 포함하는 편성물에 대하여 CPB(Cold Pad Batch) 공정을 통한 염색방법에 있어서, 편직 후 튜브형상의 편성물을 개폭하여 상기 편성물에 장력을 가하여 개폭된 편성물을 평평하게 구비하는 단계; 개폭된 편성물의 양면 또는 일면에 모소공정을 수행하는 단계; 모소된 편성물에 대해 연속 전처리 후 텐터 건조시키는 단계; 텐터 건조된 편성물을 CPB 공정으로 염색하는 단계; 및 염색된 편성물을 연속수세 및 텐터 가공시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 원단 모아레 현상이 개선된 CPB 공정을 통한 염색방법에 대한 것으로 이를 통하여 상술한 문제의 해결을 모색하였다. 본 발명의 일 실시예에 따른 염색방법은 편성물에 대해 CPB 염색공정 후 심각하게 발생하는 원단의 모아레 현상이 방지되며, 표면 평활성이 증대되어 끝단의 말림이 방지되는 동시에 광택이 현저히 뛰어나고 소프트한 촉감 및 드레이프성이 대폭 향상될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, CPB 공정을 통한 염색방법은 상기 CPB 공정을 수행하기 전 편성물에 모소공정을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 편성물은 통상의 조직, 통상의 제조방법을 통하여 제조된 위편성물 또는 경편성물일 수 있다. 또한, 편성 후의 형상에 있어서도 환편형, 평면형일 수 있고, 본 발명에서는 이에 대해 특별히 한정하지 않는다.

예컨대, 상기 편성물은 환편물일 수 있고, 상기 모소공정을 수행하기 전 편직 후 튜브형상의 편성물을 개폭하여 상기 편성물에 장력을 가하여 개폭된 편성물을 평평하게 구비하는 단계를 수행한 후, 개폭된 편성물의 양면 또는 일면에 모소공정을 수행할 수 있다.

만일 환편물에 대해 개폭공정 후 장력을 인가하여 개폭된 편성물을 평평하도록 하는 평탄화공정을 선 수행하지 않고 모소공정을 수행시에 환편물 표면의 피브릴의 균일제거가 어려워 CPB 염색에 따른 모아레 현상을 방지할 수 없을 수 있다.

상기 환편형의 편성물에 대한 개폭은 공지된 방법에 의할 수 있고, 그 일예로, 환편물의 중앙부를 길이방향으로 절개하기 위한 원형의 커터를 이용한 커팅작업에 의해 수행할 수 있다. 또한, 개폭된 편성물에 대한 평탄화공정은 상기 편성물에 전체적으로 주름이 생기지 않도록 편성물의 종류에 따라 적절한 장력을 가하여 수행될 수 있으며, 당업계에서 공지된 통상의 방법에 의하여 수행될 수 있다.

또한, 상기 개폭된 편성물 또는 평면상의 편성물은 일면 또는 양면에 모소공정이 수행될 수 있는데, 상기 양면에 수행되는 모소는 후술하는 일면에 행해지는 모소공정을 일면, 상기 일면의 타면에 순서대로 수행되거나 양면의 모소가 동시에 행해질 수 있다.

한편, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면 상기 모소공정은 일면에 대해 2회 모소공정이 수행될 수 있는데, 이때 1회 모소공정 후 원단을 급랭시키는 단계를 거친 후 다시 모소공정을 거칠 수 있고, 이를 통해 피브릴의 제거를 보다 균일하게 하여 모아레 현상의 방지효과가 뛰어나고 원단의 과수축을 예방할 수 있는 이점이 있다. 이때 상기 급랭온도는 40 ~ 50℃일 수 있고, 만일 40℃ 미만으로 급랭시킬 경우 편성물이 딱딱해지는 문제점이 있을 수 있고, 50℃를 초과하여 급랭시킬 경우 목적하는 수준으로 균일한 피브릴제거 효과를 달성하지 못할 수 있는 문제가 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 모소공정은 원단 모소장치를 통해 수행될 수 있다.

상기 모소장치는 공급롤러, 가이드롤러 등을 통해 이동된 원단의 표면을 화염을 가해 피브릴을 제거시킬 수 있는 토치부를 포함할 수 있다. 상기 토치부는 원단 표면의 피브릴을 균일하게 제거하기 위해 복수개로 구비되어 일정간격으로 배치될 수 있으며, 편성물의 화염에 의한 손상을 방지하기 위해 화염을 발생하는 토치부와 편성물 간의 거리는 1.5cm 내지 2.5cm로 유지될 수 있다.

상기 토치부와 편성물 간의 거리가 1.5cm 미만인 경우에는, 편성물과 화염 사이의 거리가 너무 근접하여 편성물이 손상될 수 있고, 2.5cm를 초과하는 경우에는, 거리가 너무 멀어 피브릴을 제거할 수 없고 이때 피브릴을 제거하기 위해 화염의 화력을 증가시키는 경우 오히려 원단의 표면광택성을 역으로 저하시킬 수 있다.

상기 모소장치를 통과한 편성물은 이후, 본 발명의 바람직한 일실시예에서, 모소된 편성물에 대해 연속 전처리 후 텐터 건조시키는 단계;를 수행할 수 있다.

상기 연속전처리 과정은 편성물의 광택부여, 이후 수행될 CPB 염색공정에서 염료의 흡착을 향상시키기 위하여 섬유를 팽윤 및 수축시키기 위한 공정으로써, 당업계에 공지된 편성물에 대한 연속 전처리 과정인 경우 제한 없이 사용될 수 있다. 바람직하게는 상기 연속전처리 과정은 연속전처리 용액에 편성물을 패딩, 도포 또는 스프레잉 하여 수행될 수 있다. 또한, 상기 연속전처리 용액은 공지된 연속전처리 용액을 제한 없이 선택할 수 있어서 본 발명은 이를 특별히 제한하지 않으나, 이에 대한 비제한적인 예로써, 정련제 1 ~ 5 g/L, 과산화수소 8 ~ 15g/L, 가성소다 0.5 ~ 50 g/L, 기타 첨가제로써 과수안정제 1 ~ 3g/L, 오일제거제 1 ~ 5g/L 를 포함하는 용액일 수 있다. 상기 연속전처리 과정은 80 ~ 100℃의 온도로 수행될 수 있고, 25 ~ 40m/min의 속도로 수행될 수 있다.

상기 연속전처리 용액에 처리된 편성물은 이후 텐터 건조단계를 수행하며, 상기 텐터 건조를 통해 편성물의 향후 세척 시 수축을 예방할 수 있다. 상기 텐터 건조단계는 공지된 방법을 채용할 수 있으며, 바람직하게는 상기 편성물에 가해지는 송풍의 온도를 100℃ 내지 160℃로 하여 1600 내지 1700RPM의 속도로 수행될 수 있다.

상기 송풍의 온도가 100℃ 미만인 경우 편성물의 내부까지 건조되기 어렵고, 160℃ 초과인 경우 면직물인 편성물의 황변을 유발하고, 표면을 수축시켜 편성물이 뒤틀리는 등의 구조적인 문제가 발생할 수 있다. 또한, 상기 송풍의 속도가 1600RPM 미만인 경우 상기 송풍이 편성물 내부까지 도달하기 어렵고, 1700RPM 초과인 경우 상기 편성물로 송풍의 힘이 가해져 표면에 얼룩이 발생할 수 있다.

다음으로, 상기 텐더 건조된 편성물은 CPB 공정을 통해 염색시키는 단계를 수행할 수 있다.

상기 CPB 공정은 공지된 CPB 공정의 경우 제한 없이 선택할 수 있으며, 바람직하게는 염료 흡착, 매염제를 통한 염료 고착, 그리고 후처리 단계가 순차적으로 수행되며, 패드-드라잉 공정, 패드-스티밍(Pad-Steaming) 공정, 패드-숙성(Pad-Ageing)공정 및 알칼리 환원 공정 중 어느 하나 이상의 공정에 의할 수 있다.

먼저, 상기 패드-드라잉 공정은 CPB 염색기를 통해 편성물에 닙 다이닝(nip dyeing) 후 100 ~ 160℃로 0.5 ~ 10분간 1차 건조를 수행하고, 이후 매염제를 패팅시키고 100 ~ 160℃로 0.5 ~ 10분간 재건조과정을 거치는 것에 의해 CPB 염색이 수행될 수 있다.

또한, 상기 패드-스티밍 공정은 염액이 담지된 욕조가 구비된 텐터 M/C를 통해 편성물을 욕조에 패딩시킨 후 건조과정을 거칠 수 있으며 염액의 패딩과 건조가 동시에 이루어질 수 있어 생산성이 매우 우수할 수 있다. 이후 스티밍 및 연속수세를 거칠 수 있으며, 상기 스티밍은 URS(Ultra Rapid Streamer)에 의할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 상기 패드-숙성공정은 생산성을 위해 염액이 담지된 욕조가 구비된 텐터 M/C를 통해 편성물을 욕조에 패딩시킨 후 건조시킨 후 CPB 염색기를 통해 모단팅(mordanting) 및 밀봉 후 20 ~ 30℃에서 10 ~ 20시간 숙성시켜 수행될 수 있다.

또한, 상기 알칼리 환원공정은 염액내 하이드로설페이트 및 수산화나트륨 등을 포함시킨 CPB 염색기를 통해 편성물에 닙 다이닝(nip dyeing) 후 연속수세기에 과산화수소 등의 산화제를 첨가시켜 편성물을 산화 및 세척하는 과정을 동시에 수행할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 CPB 공정을 통한 염색방법은 CPB 공정 이후에 연속수세 및 텐터 가공을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 연속수세 및 텐터 가공은 통상의 공지된 방법을 통해 수행할 수 있고, 바람직하게는 는 50 ~ 100℃의 온도로 5 ~ 15 분간 수세할 수 있으며, 이후 편성물에 유연제 등의 가공제를 더 처리하여 100 ~ 160℃로 0.5 ~ 10분간 건조시키는 텐터가공을 통해 원단에 기능성을 부여하고 및 편성물의 수축을 방지시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 연속수세 및 텐터 가공 사이에 실린더 건조를 더 수행할 수 있다. 상기 실린더 건조는 연속수세 후 이동된 편성물을 가열된 실린더를 통과시켜 실린더에 의한 압착에 의해 표면 평활성을 더욱 향상시킬 수 있고 이를 통해 편성물의 가장자리가 수축되거나 말리는 것을 방지할 수 있고, 편성물의 광택을 더욱 증가시킬 수 있는 이점이 있다.

바람직하게는 상기 실린더 건조는 상기 실린더 온도를 60 ~ 120℃로하여 편성물에 1 ~ 3 bar의 압력을 가하는 방식으로 수행될 수 있다. 만일 상기 실린더 온도가 60℃ 및/또는 압력이 1bar 미만일 경우 편성물에 목적하는 수준의 평활성을 가지지 못하여 광택이 저하되고 편성물의 끝단이 말리는 문제점이 있을 수 있다. 또한, 실린더 온도가 만약 120℃를 초과할 경우 편성물이 오히려 열에 의해 손상되거나 수축이 현저해지는 문제점이 있을 수 있다. 또한, 압력이 3 bar를 초과하는 경우 가해지는 압력 대비하여 평활성 향상 정도가 미미할 수 있다.

보다 바람직하게는 목적하는 물성의 현저한 달성을 위해 연속 수세된 편성물이 7 ~ 9개의 실린더들을 통과하여 수행될 수 있다. 만일 실린더 개수가 7개 미만인 경우 편성물에 충분한 압력 및 열을 가할 수 없어서 목적하는 수준으로 평활성을 발현시킬 수 없을 수 있고, 만일 실린더 개수가 9개를 초과하는 경우 끝단의 말림이 심해지고, 전체적으로 편성물의 수축이 증가하여 편성물의 평활성이 오히려 저하될 수 있는 문제점이 있을 수 있다.

한편, 실린더가 복수개로 구비되어 건조과정이 수행되는 경우 복수개의 실린더들의 온도가 적절히 조절될 수 있는데, 바람직하게는 실린더들 중 편성물이 처음 통과하는 제1 실린더로부터 총 실린더 개수의 1/2번째에 해당하는 제2 실린더까지는 인접하는 실린더 간에 5 ~ 10℃의 온도차이로 온도가 증가하도록 실린더 온도가 조절되고, 상기 제2 실린더부터 편성물이 마지막으로 통과하는 제3 실린더까지는 인접하는 실린더 간에 8 ~ 15℃의 온도차이로 온도가 감소하도록 실린더 온도가 조절될 수 있다. 이때, 상기 총 실린더 개수의 1/2번째에 해당하는 제2 실린더란 예를 들어 실린더 개수가 9개인 경우 5번째 실린더를 의미하고, 8개인 경우 4번째 실린더를 의미한다.

복수개의 실린더 각각의 온도가 점차 증가하다가 다시 감소하도록 조절될 경우 끝단의 말림이나 편성물의 전체적인 수축을 통한 평활성 감소를 현저히 방지할 수 있는 이점이 있어서 뛰어난 광택을 발현시키는 편성물을 제조시키는데 보다 바람직할 수 있다. 즉, 처음부터 과도한 열을 편성물에 가할 경우 편성물의 과수축이 발생할 수 있으며, 건조과정을 거칠수록 계속적으로 높은온도를 편성물에 가할 경우 편성물의 소프트한 특성이 저하되고 수축된 상태로 열고정될 수 있어서 편성물의 신축성이 현저히 저하될 수 있는 문제점이 있을 수 있으며, 평활성도 현저히 저하될 수 있다.

이에 따라 복수개로 실린더가 구비될 경우 최초에 위치하는 제1 실린더로부터 제2 실린더까지는 온도가 증가되도록 실린더의 온도가 설정될 수 있고, 제2 실린더부터 제3 실린터까지는 온도가 감소되도록 실린더의 온도가 설정될 수 있다. 보다 바람직하게는 이때 제1 실린더 ~ 제2 실린더까지의 인접하는 실린더간 온도차이는 5 ~ 10℃일 수 있으며, 만일 온도차이가 10℃를 초과하는 경우 편성물의 과수축이 현저해져 평활성이 저하될 수 있으며, 이에 따라 광택도 좋지 않을 수 있다. 또한, 만일 온도차이가 5℃미만일 경우 평활성을 목적하는 수준으로 달성하지 못할 수 있는 문제가 있다.

바람직하게는 상기 실린더들은 총 8개로 구비될 수 있다. 상기 제2 실린더를 기준으로 상기 제1 실린더부터 제2 실린더까지는 온도가 증가하는 구간이고, 상기 제2 실린더부터 제3 실린더까지는 온도가 상승하는 구간일 수 있는데, 상기 제2 실린더를 기준으로 상기 제1 실린더부터 제2 실린더까지의 온도상승 정도와 상기 제2 실린더로부터 상기 제3 실린더까지의 온도하강의 정도를 대응되도록 구비시킴으로써, 상기 편성물에 가해지는 온도의 변화 (상승에서 하강)을 단계적으로 진행시킬 수 있다. 따라서, 상기 편성물 자체에 가해지는 외부 조건의 변화 (온도의 변화)를 완화시킬 수 있으므로, 상기 편성물을 구성하는 조직들의 구조, 정렬의 변화를 저감할 수 있어 편성물의 물성 (예컨대, 수축, 평활성 등)의 열화를 방지할 수 있다. 또한, 복수개의 공정을 단순화할 수 있어, 대량생산에 유리하고 작업효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 제2 실린더 ~ 제3 실린더까지의 인접하는 실린더간 온도차이는 8 ~ 15℃가 되도록 조절될 수 있는데, 만일 온도차이가 8℃ 미만일 경우 편성물에 오랜시간 동안 높은 온도의 열이 가해져 편성물의 수축이 심해질 수 있고, 평활성도 저하될 수 있으며, 수축된 상태로 열고정 되어 편성물의 소프트한 촉감 등 촉감이 현저히 저하될 수 있다. 또한, 만일 온도차이가 15℃를 초과할 경우 갑작스러운 온도저하로 편성물이 딱딱해져 드레이프성이 현저히 저하될 수 있는 문제점이 있다. 이와 같은 조건을 만족시켜 최종 제3 실린더의 온도는 60 ~ 65℃임이 바람직하고 이를 통해 편성물의 촉감을 부드럽고 원단의 유연성을 보다 유지시킬 수 있다.

한편, 상기 CPB 공정을 통한 염색방법은 텐더 가공 이후 컴팩트 가공을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 컴팩트 가공은 일종의 산포라이즈 가공으로서 가열된 러버 (rubber) 혹은 펠트 (felt)와 실린더 사이에 원단을 통과시키는 가공으로, 원단 인입속도와 실린더의 회전속도를 달리하여 원단을 미리 수축시킴으로써 수축률을 개선할 수 있으며, 원단의 압착으로 표면을 보다 평활하게 하고 광택을 향상시킬 수 있다.

구체적으로 상기 표 1 및 2를 통해 확인할 수 있듯이,

모소공정을 실시하지 않은 비교예 보다 모소공정을 수행한 실시예에서 모아레 현상이 방지되는 것을 확인할 수 있다. 다만, 광택적인 측면에서는 비교예에 따른 편성물이 실린더 건조를 통해 피브릴이 편성물 표면에 압착됨에 따라서 광택의 개선효과가 어느 정도 있는 것을 확인할 수 있다. 다만, 비교예의 편성물은 평활성 촉감 모두 현저히 좋지 않음을 확인할 수 있다.

한편, 실시예 중에서 환편물을 개폭만 시키고 편성물에 장력을 가하여 개폭된 편성물을 평평하게 구비하지 않고, 일부에 주름 등이 있는 상태로 모소공정을 수행한 실시예 2에 따른 편성물은 모아레현상이 다소 발생했음을 확인할 수 있다. 또한, 피브릴의 제거가 실시예 1보다 적어 염색 후 광택도 저하되었고, 촉감이 특히 더 나빠진 것을 확인할 수 있다.

또한, 편성물을 최초 실린더건조에 투입될 때 최초 열압착시키는 제1 실린더의 온도가 60℃ 미만으로 55℃인 실시예 3의 경우 평활성이 실시예 1보다 좋지 않아 광택이 현저히 떨어졌음을 확인할 수 있다.

또한, 제2 실린더 온도가 120℃를 초과하여 125℃인 실시예 4의 경우 평활성 및 광택은 좋았으나 촉감, 유연성 및 편성물의 수축이 실시예 1보다 좋지 않음을 확인할 수 있다.

또한, 실린더의 압력이 0.5bar로 낮게 설정된 실시예 5의 경우 실시예 1에 비해 평활성 및 광택이 현저히 좋지 못함을 확인할 수 있다.

또한, 실린더 개수가 6개로 다소 적게 구비시킨 실시예 6의 경우 평활성 및 염색후 광택이 실시예 1보다 현저히 좋지 않음을 알 수 있다. 이에 반해, 실린더 개수가 10개로 다소 많이 구비시킨 실시예 7의 경우 실시예 1에 비해 유연성 및 수축정도가 좋지 않은 것을 확인할 수 있다.

또한, 제3 실린더의 온도가 본 발명의 바람직한 범위를 벗어난 실시예 8의 경우 원단의 촉감이 부드럽지 못하고, 딱딱해져 유연성이 현저히 감소했고, 과수축도 발생했음을 확인할 수 있다.

또한, 제1 실린더에서 제2 실린더까지 실린더의 온도증가 폭이 본 발명의 바람직한 범위를 초과하여 제조된 실시예 9에 따른 편성물은 실시예 1에 따른 편성물에 비해 모든 물성에 있어 동반 저하되었고, 수축이 다소 많이 발생한 것을 확인할 수 있다.

또한, 실린더건조 공정을 수행하지 않은 실시예 10에 따른 편성물은 모아레 현상이 발생하였고, 평활성, 광택이 현저히 좋지 않음을 확인할 수 있다.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

구체적으로 상기 표 1 및 2를 통해 확인할 수 있듯이,

한편, 실시예 중에서 환편물을 개폭시키되 상기 편성물에 장력을 가하여 개폭된 편성물을 평평하도록 하지 않고 모소공정을 수행한 실시예 2에 따른 편성물은 모아레현상이 다소 발생했음을 확인할 수 있다. 또한, 피브릴의 제거가 실시예 1보다 적어 염색 후 광택도 저하되었고, 촉감이 특히 더 나빠진 것을 확인할 수 있다.

하기의 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 하지만, 하기 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 해석되어야 할 것이다.

<실시예 1>

재생 셀룰로우스계 섬유(Rayon, Tencel 및 modal 30~60's)를 환편기(KM-3WE, KEUMYONG)를 사용해서 환편물로 제조한 뒤, 상기 환편물을 원형커터로 개폭하여 장력을 가하여 편성물을 평평하게 한 후 모소장치(PK-G-3-2400, 풍광기계)에 투입하여 500m/min의 속도로 모소작업을 양면에 대해 실시하였다. 이후 정련제(원영CNS, Protepon RSA) 3 g/L, 과산화수소 10g/L, 가성소다 3 g/L, 과수안정제(원영CNS, Protex 21932) 2g/L, 오일제거제(원영CNS, Protepon SG075) 2g/L 를 포함하는 전처리 용액을 제조 후 연속수세기를 통해 정련하였으며, 이후 160 ℃의 온도로 1분간 텐터건조를 실시하였다.

CPB 염색을 실시하기 위하여, Huntsman사의 CPB 염색용 반응성 염료 3종을 사용하여 염료 농도 20g/L, 가성소다 6g/L 및 규산소다(42°Be) 60g/L의 염액을 제조한 후 Bicoflex CPB 염색기를 사용하여 염색 후 25℃의 숙성실에서 16시간 동안 숙성한 후 CPB 염색에 사용하였다.

이후 염색된 편성물을 정련제 3 g/L, 유기산(액트윌, Invatex AC) 3 g/L가 포함된 수세액에서 수세시켜 하기 표 1과 같이 가열된 총 8개의 실린더를 15 m/min의 속도로 통과시켜 실린더 건조과정을 수행하였다. 이후 편성물에 유연제(영우씨엠에스㈜, Y-1050C)를 100g/L로 하여 텐터를 통해 가공처리하고 컴팩트 가공하여 하기 표 1과 같은 편성물을 제조하였다.

<실시예 2>

실시예 1과 동일하게 실시하여 제조하되, 환편물을 개폭만 시키고 편성물을 평평하게 하지 않고 양면에 대해 모소공정을 실시하여 하기 표 1과 같은 편성물을 제조하였다.

<실시예 3 ~ 10>

실시예 1과 동일하게 실시하여 제조하되, 하기 표 1또는 표 2와 같이 실린더건조를 수행하지 않거나 실린더 건조시 실린더 설정 온도 또는 모소조건을 하기 표 1과 같이 변경시켜 하기 표 1 또는 표 2와 같은 편성물을 제조하였다.

<비교예>

실시예 1과 동일하게 실시하여 제조하되, 모소공정을 실시하지 않고 하기 표 2와 같은 편성물을 제조하였다.

<실험예 1>

실시예 및 비교예를 통해 제조된 편성물에 대해 하기의 물성을 평가하여 표 1 및 표 2에 나타내었다.

1. 편성물 표면의 피브릴 제거 평가

모소공정 후 전처리 과정을 수행하고, 염색단계 이전의 실시예 1 및 실시예 2에 따른 편성물에 대해 광학현미경으로 관찰한 사진을 도 2 및 도 3에 나타내었다.

구체적으로 도 2는 실시예 1에 의한 편성물의 표면 사진으로써 도 3의 실시예 2에 의한 편성물의 표면에 비해 피브릴의 정도가 현저히 감소하였고, 피브릴의 두께도 현저히 감소한 것을 확인할 수 있다. 또한, 피브릴의 제거만으로 염색전에도 편성물 표면의 광택이 현저히 차이가 있음을 확인할 수 있음에 따라서 개폭하여 모소공정을 수행하는 것이 모아레현상 방지, 광택의 현저한 증가에 매우 유리함을 확인할 수 있다.

2. 편성물의 모아레현상 개선 평가

제도된 편성물의 모아레 현상 유무를 평가하였고, 평가결과 모아레 현상이 없는 경우 5, 모아레 현상이 심할수록 4 ~ 0으로 나타내었다.

3. 편성물의 광택 평가

제조된 편성물의 광택을 전문가 10인의 평가로 실시했고, 각 전문가가 광택도를 10점 만점으로 평가해 10인의 평점을 평균하여 표에 나타내었다. 또한, 실시예 1 및 실시예 10에 따른 편성물에 대해 광학현미경 사진을 촬영하여 도 4 및 도 5에 나타내었다.

구체적으로 도 4는 실시예 1에 의한 편성물의 표면사진으로써, 실시예 10에 따른 도 5와 같은 편성물에 대비하여 실린더 건조과정을 통해 광택이 현저히 향상된 것을 확인할 수 있다.

4. 편성물의 평활성 평가

제조된 편성물의 평활성을 평가하여 평활도가 우수한 경우 5, 평활도가 좋지 않을수록 4 ~ 0으로 나타내었다.

5. 편성물의 촉감평가

편성물의 촉감이 부드러운지 평가했고, 촉감의 부드러움이 뛰어난 경우 5, 부드러움이 감소할수록 4 ~ 0으로 나타내었다.

6. 편성물의 유연성 평가

편성물의 유연성을 평가하였고, 편성물이 유연한 경우 5, 딱딱함이 심해질수록 4 ~ 0으로 나타내었다.

7. 편성물의 수축정도 평가

편성물의 수축정도를 평가하였고, 최초 투입된 편성물의 폭 대비하여 최종 제조된 편성물 폭을 비교하여 수축정도가 적은 경우 5로 표시하고, 수축이 심해질수록 4 ~ 0으로 나타내었다.

		실시예1	실시예2	실시예3	실시예4	실시예5	실시예6
개폭 후 평탄화유무		○	×	○	○	○	○
실린더공정	실린더 개수	8	8	8	8	8	6
	제1실린더 온도(℃)	80	80	55	95	80	80
	제2실린더 온도(℃)	104	104	85	125	104	100
	제3실린더 온도(℃)	64	64	65	65	64	64
	제1~제2실린더에서 온도차이(℃)	8	8	10	10	8	10
	제2~제3실린더에서 온도차이(℃)	10	10	5	15	10	12
	실린더 압력(bar)	2	2	2	2	0.5	2
염색후 편성물 물성	모아레현상	5	3	5	5	5	5
	염색후 광택	10	7	5	9	6	6
	평활성	5	4	3	5	3	3
	촉감	5	3	5	3	5	5
	유연성	5	5	5	4	5	5
	수축여부	5	4	5	3	4	5

		실시예7	실시예8	실시예9	실시예10	비교예
개폭 후 평탄화유무		○	○	○	○	○
실린더공정	실린더 개수	10	8	8	0	8
	제1실린더 온도(℃)	80	80	65	-	80
	제2실린더 온도(℃)	112	104	104	-	104
	제3실린더 온도(℃)	62	53	64	-	64
	제1~제2실린더에서 온도차이(℃)	8	8	13	-	8
	제2~제3실린더에서 온도차이(℃)	10	12	10	-	10
	실린더 압력(bar)	2	2	2	-	2
염색후 편성물 물성	모아레현상	5	5	5	4	0
	염색후 광택	10	9	8	3	3
	평활성	5	4	4	2	2
	촉감	5	3	4	5	1
	유연성	4	2	4	5	5
	수축여부	3	3	3	5	5

구체적으로 상기 표 1 및 2를 통해 확인할 수 있듯이,

모소공정을 실시하지 않은 비교예 보다 모소공정을 수행한 실시예에서 모아레 현상이 현저히 저감되는 것을 확인할 수 있다. 다만, 광택적인 측면에서는 비교예에 따른 편성물이 실린더 건조를 통해 피브릴이 편성물 표면에 압착됨에 따라서 광택의 개선효과가 어느 정도 있는 것을 확인할 수 있다. 다만, 비교예의 편성물은 평활성 촉감 모두 현저히 좋지 않음을 확인할 수 있다.

한편, 실시예 중에서 환편물을 개폭만 시키고 평평하게 하지 않고 모소공정을 수행한 실시예 2에 따른 편성물은 모아레현상이 다소 발생했음을 확인할 수 있다. 또한, 피브릴의 제거가 실시예 1보다 적어 염색 후 광택도 저하되었고, 촉감이 특히 더 나빠진 것을 확인할 수 있다.

또한, 실린더 조 공정을 수행하지 않은 실시예 10에 따른 편성물은 모아레 현상이 발생하였고, 평활성, 광택이 현저히 좋지 않음을 확인할 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

셀룰로오스계 재생섬유를 포함하는 편성물에 대하여 CPB(Cold Pad Batch) 공정을 통한 염색방법에 있어서,
편직 후 튜브형상의 편성물을 개폭하여 상기 편성물에 장력을 가하여 개폭된 편성물을 평평하게 구비하는 단계;
개폭된 편성물의 양면 또는 일면에 모소공정을 수행하는 단계;
모소된 편성물에 대해 연속 전처리 후 텐터 건조시키는 단계;
텐터 건조된 편성물을 CPB 공정으로 염색하는 단계; 및
염색된 편성물을 연속수세 및 텐터 가공시키는 단계;를 포함하고,
상기 모소공정을 수행하는 단계에서 상기 모소공정은,
개폭된 편성물의 양면에 1 차 모소공정을 수행 후 편성물을 급냉시키는 단계; 및
급냉된 편성물의 양면에 2차 모소공정을 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 원단 모아레 현상이 개선된 CPB 공정을 통한 염색방법.
제1항에 있어서,
상기 염색된 편성물은 연속수세 및 텐터 가공 사이에 실린더 건조가 더 수행되는 것을 특징으로 하는 원단 모아레 현상이 개선된 CPB 공정을 통한 염색방법.
제2항에 있어서,
상기 실린더 건조는 온도가 60 내지 120℃인 실린더를 통해 편성물에 1 내지 3 bar의 압력을 가하여 수행되는 것을 특징으로 하는 원단 모아레 현상이 개선된 CPB 공정을 통한 염색방법.
제3항에 있어서,
상기 실린더 건조는 연속수세된 원단이 7 내지 9개의 실린더들을 통과하여 수행되는 것을 특징으로 하는 원단 모아레 현상이 개선된 CPB 공정을 통한 염색방법.
제4항에 있어서,
상기 실린더 건조는 순차적으로 구비되는 8개의 실린더를 통하여 수행되고, 상기 실린더는 상기 편성물이 처음 통과하는 제1 실린더, 전체 실린더 개수의 1/2번째에 해당하는 제2 실린더 및 마지막에 구비되는 제3 실린더를 포함하고,
상기 제1 실린더에서 상기 제2 실린더까지는 인접하는 실린더 간에 5 내지 10℃의 온도차이로 온도가 증가하도록 실린더 온도가 조절되고,
상기 제2 실린더부터 상기 제3 실린더까지는 인접하는 실린더 간에8 내지 15℃의 온도차이로 온도가 감소하도록 실린더 온도가 조절되는 것을 특징으로 하는 원단 모아레 현상이 개선된 CPB 공정을 통한 염색방법.
제5항에 있어서,
상기 제3 실린더의 온도는 60 내지 65℃인 것을 특징으로 하는 원단 모아레 현상이 개선된 CPB 공정을 통한 염색방법.
제1항에 있어서,
상기 텐더 가공시키는 단계 이후 컴팩트 가공을 수행하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원단 모아레 현상이 개선된 CPB 공정을 통한 염색방법.
삭제
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따라 염색된 셀룰로오스계 재생섬유를 포함하는 편성물.