KR101998289B1 - 친환경 빈티지 및 인디고 색상 섬유 염색방법 - Google Patents

Abstract

친환경 빈티지 색상 및 인디고칼라 섬유 염색 방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 빈티지 및 인디고 색상 섬유 염색방법은 섬유를 양이온성 고분자를 포함하는 제1처리액으로 처리하여 양이온기를 도입하는 염착성 향상 단계, 상기 염착성이 향상된 섬유를 헥사시아노철산염 화합물을 포함하는 연속된 제2처리액으로 처리하는 제1염착 단계, 및 상기 제2처리액으로 처리된 섬유에 소정의 시간 간격을 갖고 1회 이상 철염화합물을 투여하는 제3처리액 처리하여 섬유에 견고히 페르시안 블루를 형성시키는 제2염착 단계를 포함한다. 이에 의하면, 염색 공정을 간소화할 수 있고 저온 공정이 가능하며, 염착성을 향상시켜 색 재현성이 우수하면서 물을 비롯한 에너지 소비를 큰 폭으로 절감할 수 있는 친환경적인 친환경 빈티지 및 인디고 색상 섬유 염색방법을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Description

친환경 빈티지 및 인디고 색상 섬유 염색방법{Method of Eco-friendly vintage and Indigo color fiber dyeing}

본 발명은 염색 방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 친환경 빈티지 및 인디고 색상 섬유 염색방법에 관한 것이다.

빈티지 패션은 색이 바래고 낡은 듯한 외관을 나타내는 의류제품을 착용하여 자연스럽고 고급스러운 느낌을 풍기는 경향을 말하며 캐주얼 의류 착용이 증가와 소비 수준의 향상에 따라 그 수요가 점점 증가하고 있다.

이러한 빈티지한 외관을 부여하기 위해서는 섬유의 염색 시 얼룩진 느낌이 나도록 염료나 안료를 염착시키는 등의 염색 후 워싱, 탈색 등의 공정을 통하여 불균일하게 색이 빠지도록 하는 등의 여러 가지 방법에 의해 구현할 수 있다.

빈티지 패션의 대표적인 예로는 청바지 등이 포함된 데님제품을 들 수 있다. 이러한 데님은 섬유 시장 전체에서 차지하는 비중이 매우 큰 대표적인 패션 아이템이다. 데님 뿐만 아니라 일반 제품에서도 빈티지 칼라를 발색시키기 위하여 탈색제와 같은 화학제품과 다량의 물 및 에너지를 투입하고 있는 상황이다.

기존의 데님제품은 반복적인 환원 및 산화과정을 통해 주로 면사의 표면에 인디고 염료를 염착시켜 빈티지한 외관을 나타내도록 염색한 후 직물로 제직하고 이를 청바지 등의 의류제품으로 만들어 샌드블라스팅, 워싱, 탈색 등의 여러 방법으로 염료의 일부를 탈락시켜 더욱 강한 빈티지한 외관을 나타내도록 한다.

하지만, 이러한 데님제품은 인디고 염색 중 환원제, 알칼리 등의 화학 약폼을 다량 사용하고 워싱 및 탈색 공정에서도 탈색제 등 여러 가지 화학약품을 다량 사용함으로써 제조공정 중에 작업자의 건강에 악영향을 준다. 뿐만 아니라, 많은 독성 화학물질을 폐수로 다량 배출함으로써 생태계를 파괴하고, 과정 중 과량의 에너지 사용으로 인한 다량의 이산화탄소를 배출해 환경에 악영향을 주는 문제점이 있다. 또한, 직물의 염색 공정 중 반복적인 환원과 산화 공정을 거치는 동안 직물의 물성 저하가 있으므로, 태번수의 제품만 빈티지 제품이 가능하다. 더불어, 워싱공정에서 물리적 및 화학적 작용을 받음에 따라 섬유의 손상이 발생할 수 있으므로 세 번수의 제품 및 편성물에는 더욱 적용하기 어려워 다양한 제품을 만드는 데 한계가 있었다.

한편, 다른 빈티지한 외관의 섬유제품을 얻는 방법의 다른 예로, 천연염색을 들 수 있다. 이러한 천연염색은 사용되는 천연염료가 인체에 거의 무해하며 자연스럽고 고급스러운 외관의 제품을 얻을 수 있어 꾸준히 인기를 끌고 있다. 하지만, 이러한 천연염료를 이용한 염색은 일반적으로 염착성이 떨어지며 염색 견뢰도가 나빠 수회에 걸쳐 염색, 매염, 수세 건조 등의 일련 과정을 반복해야 하므로 많은 노동력과 시간이 필요하고, 염색의 재현성과 균염성이 좋지 않아 산업적으로 유의미한 제품화가 어려운 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-0995367호(이하, '선행특허'라 칭함)는 청색 발색을 위한 염색 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 천연염료를 이용하여 일반적인 방식에 따라 원단을 천연염색하고 황산제1철로 매염을 실시한 후 마지막에 황혈염(페로시안화철산염) 용액에 다시 함침하는 과장을 통해 청색을 발현하는 방법에 대해 개시되어 있다.

하지만, 선행특허의 경우 일반적인 천연염색을 기본으로 하고 그 위에 처리되는 황산제1철과 황혈염에 의해 생성되는 프러시안 블루가 결합되어 복합색이 발현되므로 프러시안 블루 자체의 순수한 청색은 발현되기 어려운 단점이 있으며, 염색 과정 중에 일반적인 천연염색 공정이 포함되어 공정이 복잡하고 비효율적이며 대규모 생산이 불가능한 단점이 있다.

특허문헌 : 대한민국 등록특허 제10-0995367호

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 착안된 것으로, 염색 공정을 간소화할 수 있고, 염착성을 대폭 향상시켜 색 재현성이 우수함과 동시에 물을 비롯한 에너지 소비를 절감할 수 있는 친환경적이고 인체친화적인 친환경 빈티지 및 인디고 색상 섬유 염색방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 친환경 빈티지 및 인디고 색상 섬유 염색방법을 제공한다. 상기 친환경 빈티지 및 인디고 색상 섬유 염색방법은 고분자 섬유를 양이온성 고분자 물질을 포함하는 제1처리액으로 처리하여 양이온기를 도입하는 염착성 향상 단계; 상기 염착성이 향상된 고분자 섬유를 헥사시아노철산염 화합물을 포함하는 제2처리액으로 처리하는 제1염착 단계; 및 상기 제2처리액으로 처리된 섬유에 소정의 시간 간격을 갖고 1회 이상 철염화합물을 포함하는 제3처리액으로 처리하여 섬유에 프러시안 블루를 섬유 속과 표면에 형성시키는 제2염착 단계;를 포함한다.

또한, 상기 염착성 향상 단계에서, 상기 제1처리액을 세타 조건(Theta(θ) condition)에 맞게 조절하여 양이온 고분자가 섬유와 이온결합 및 반데르발스결합 결합력을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 제1염착 단계 이후에, 상기 헥사시아노철산염보다 제타포텐셜 전위가 낮은 음이온 고분자를 투입하여 염착성을 향상시킬 수 있다.

이때, 상기 음이온 고분자는 분자량 600 ~ 2000인 폴리에틸렌글리콜 및 구아검 중 어느 하나를 포함할 수 있다.

또한, 상기 폴리머 섬유를 pH 9 ~ pH 12의 알칼리 용액으로 처리하는 탈색 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 염색 공정을 간소화할 수 있고 저온 공정이 가능하며, 염착성을 향상시켜 색 재현성이 우수하면서 물을 비롯한 에너지 소비를 절감할 수 있는 친환경적인 친환경 빈티지 및 인디고 색상 섬유 염색방법을 제공할 수 있는 실질적 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 친환경 빈티지 및 인디고 색상 섬유 염색방법의 플로우차트이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 피부건강 체크용 바이오융합 섬유의 제조방법을 나타낸 공정도 이미지이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 친환경 빈티지 및 인디고 색상 섬유 염색방법에 의해 제조된 빈티지 인디고 색상 섬유에 알칼리 용액을 이용해 탈색 공정을 거친 섬유의 사진이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 친환경 빈티지 및 인디고 색상 섬유 염색방법의 플로우차트이이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 피부건강 체크용 바이오융합 섬유의 제조방법을 나타낸 공정도 이미지이다.

도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 친환경 빈티지 및 인디고 색상 섬유 염색방법은 섬유를 양이온성 고분자를 포함하는 제1처리액으로 처리하여 양이온기를 도입하는 염착성 향상 단계(S100), 상기 염착성이 향상된 섬유를 헥사시아노철산염 화합물을 포함하는 제2처리액으로 처리하는 제1염착 단계(S200), 및 상기 제2처리액으로 처리된 섬유에 소정의 시간 간격을 갖고 1회 이상 철염화합물을 포함하는 제3처리액으로 처리하여 섬유에 프러시안 블루를 형성시키는 제2염착 단계(S300)를 포함한다.

상기 염착성 향상 단계에 대해 설명한다(S100).

상기 섬유 고분자는 히드록시기, 카르복시기 등의 음이온기를 갖는 형태일 수 있다. 상기 섬유는 셀룰로오스계 섬유, 단백질계 섬유, 및 화학 섬유로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 섬유를 포함할 수 있다.

상기 셀룰로오스계 섬유는 면, 마, 리오셀, 모달, 및 비스코스레이온으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있고, 상기 단백질계 섬유는 양모 및 견 중 어느 하나를 포함할 수 있으며, 또한, 상기 화학 섬유는 나일론, 폴리에스터, 및 아크릴로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 상기 섬유의 형태를 단섬유, 슬라이버, 톱, 실, 직물, 편성물, 및 부직포로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 형태를 갖는 봉제품 또는 성형품일 수 있다. 또한, 상기 섬유를 포함하되, 다른 섬유를 더 포함하는 혼용 소재를 사용할 수 있다.

한편, 상기 제1처리액은 양이온성 고분자를 포함한다. 이에, 정전기적 인력, 공유결합, 이온결합, 반데르발스결합, 수소결합 등의 화학적 및 물리적 결합력에 의해 상기 섬유의 음이온기와 상기 양이온성 고분자가 서로 흡착되어 섬유는 강한 이온성 결합을 나타내게 된다. 이에, 대부분의 섬유가 음이온을 가지므로, 음이온성을 갖는 섬유가 양이온성을 갖도록 용액이 조절됨에 따라 음이온성을 갖는 염료나 안료에 대한 염착성 향상을 시킬 수 있다.

상기 제1처리액에 포함되는 상기 양이온성 고분자는 고분자량의 4급 암모늄염 화합물 및 지방족 폴리아민 화합물 중 어느 하나의 수용성 양이온 고분자 화합물을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 양이온성 고분자는 3-클로로-2-히드록시프로필트리메틸암모늄클로라이드, 글리시딜트리메틸암모늄클로라이드, 알킬트리메틸암모늄클로라이드, 알킬트리메틸암모늄메토설페이트, 선형 폴리에틸렌이민, 분지형 폴리에틸렌이민, 폴리디알릴디메틸암모늄클로라이드, 디알릴디메틸암모늄클로라이드의 공중합체, 폴리디알릴아민, 디알릴아민의 공중합체, 폴리디알릴아민하이드로클로라이드, 디알릴아민하이드로클로라이드의 공중합체, 폴리메틸디알릴아민하이드로클로라이드, 메틸디알릴아민하이드로클로라이드의 공중합체, 폴리알릴아민, 알릴아민의 공중합체, 폴리알릴아민하이드로클로라이드, 알릴아민하이드로클로라이드의 공중합체, 폴리비닐아민 및 비닐아민의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 처리액은 상기 양이온성 고분자 물질 0.1 ~ 3g/l 및 잔량의 물을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1처리액을 세타 조건(Theta(θ) condition)에 맞게 조절하여 상기 양이온고분자 내 세그먼트간의 인력이 약해지도록 조정할 수 있다. 구체적으로, 상기 세타 조건은 미량의 마그네슘이 함유된 물을 pH 7.2 ~ pH 9.5 및 40 ~ 60 ℃의 온도 조건이다. 상기 제1처리액을 세타 조건(Theta(θ) condition)에 맞게 조절할 경우, 얽힘(entanglement)이 일어난 형태 형태 또는 감겨진 형태(ramdom coil)의 폴리머가 마치 서로간 인력이 없는 모노 폴리머만으로 형성된 이상 용액과 같은 거동을 하게 된다. 이에, 상기 양이온고분자가 선형(linear) 형태를 가지며 섬유와 넓은 표면적으로 결합되 후술되는 음이온성을 갖는 염료에 대한 염착성을 더 큰 폭으로 향상시킬 수 있다. 이와 같이 섬유와 양이온고분자가 넓은 표면적에 걸쳐 결합되면 후술되는 방치단계에서 저온으로 짧은 시간 동안 섬유를 방치하더라도 높은 염착성을 갖는 섬유를 제조할 수 있다. 때문에, 공정 온도를 낮출 수 있어 에너지를 절감할 수 있고 공정 시간을 단축할 수 있다.

한편, 상기 염착성 향상 단계(S100) 이후에, 후술되는 염료 역할을 수행하는 헥사시아노철산염(용액상에서는 헥사시아노이온 Fe(CN)6- 을 뜻한다, 이하 헥사시아노철산염으로 표기한다.) 보다 제타포텐셜 전위가 낮은 음이온성 고분자를 투입하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 섬유 및 염료 간의 단위 반응시간을 길게 하여 염료가 섬유로 전이가 더 쉽게 이루어진다. 이에,짧은시간, 낮은 온도에서도 염료 염착율이 높아져 색 발현성이 우수한 섬유를 제조할 수 있다.

이때, 상기 헥사시아노철산염 보다 제타포텐셜 전위가 낮은 음이온성 고분자는 분자량 600 ~ 1000 범위를 갖는 폴리에틸렌글리콜 및 구아검 중 어느 하나를 포함할 수 있으며, 0.5 ~ 50 g/l의 범위의 농도로 첨가할 수 있다.

상기 염착성 향상 단계는 상기 제1처리액에 상기 섬유를 침지하여 목적한 색표현 정도에 따라 20 ~ 90℃의 온도에서 5 ~ 60분 동안 섬유를 처리하는 것을 특징으로 하는 흡진법으로 실시할 수 있다. 흡진법을 사용할 경우 단섬유, 슬라이버, 톱, 실, 직물, 편성물, 가먼트 등 다양한 형태의 섬유에 적용이 가능해져서 다양한 응용제품을 제조할 수 있게 된다. 또한 흡진법으로 처리 시 상기 섬유의 중량 대비 상기 제1처리액의 중량비인 액비는 1:5 ~ 1:30이 되도록 하는 것이 바람직하다. 상기한 액비의 범위 내에서는 균일하고 경제적인 처리가 가능하나, 액비가 1:5 미만일 경우 매우 불균일하게 처리되며, 액비가 1:30을 초과하는 경우 생산성 저하 등의 문제가 발생하므로 바람직하지 않다.

또한 상기 염착성 향상 단계는 상기 제1처리액에 상기 섬유를 침지하고, 패딩 맹글 또는 탈수기 등을 이용하여 픽업률이 65 ~ 120%가 되도록 여분의 액을 짜낸 후, 밀폐하여 20 ~ 40℃의 온도에서 30분 ~ 2시간 이내 동안 방치하는 콜드-패드-배치법에 의해 수행될 수 있다.

다음으로, 제1염착 단계(S200)에 대해 설명한다.

상기 염착성이 향상된 섬유를 헥사시아노철산염 화합물을 포함하는 제2처리액으로 처리하여 수행한다. 상기 헥사시아노철산염은 후술되는 철염화합물과 함께 프러시안블루를 구성하는 화합물로, 수용액상에서 상기 양이온화된 섬유에 대한 친화성이 우수하다. 이에, 상기 양이온화된 섬유와 우수한 이온성 인력을 나타내며, 상기 헥사시아노철산염이 철이온에 투입에 의해 섬유에 프러시안블루 색소를 발현시켜 우수한 염착성을 나타낸다. 이때, 상기 헥사시아노철산염 화합물은 페로시안화칼륨(또는 황혈염) 및 페리시안화칼륨(또는 적혈염)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 헥사시아노철산염 화합물 0.5 ~ 50g/l 및 잔량의 물로 이루어진 제2처리액을 상기 양이온화된 섬유를 침지하여 수행될 수 있다. 또는 S100 단계 용액상태에 연속하여 추가 물투입 없이 상기한 조제 농도를 맞추어 S200단계를 진행하여도 된다.

다음으로, 상기 제2염착 단계(S300)에 대해 설명한다.

상기 제2염착 단계(S300)은 상기 제2처리액으로 처리된 섬유에 소정의 시간 간격을 갖고 1회 이상 철염화합물을 포함하는 제3처리액으로 투입 처리하여 수행한다.

상기 철염화합물 상기 헥사시아노철산염와 함께 프러시안블루를 구성하는 화합물로, 섬유속 또눈 용액 속 형성된 프러시안블루는 물속 제타포텐셜 전위가 음성으로 상기 양이온화된 섬유와 우수한 이온 인력을 나타낸다.

상기 철염 화합물은 황산제1철, 황산제2철, 염화제1철, 염화제2철, 목초산철로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제3처리액은 철염화합물 0.5 ~ 50g/l 및 잔량의 물을 포함할 수 있다. 상기 제3처리액이 처리됨에 따라 상기 헥사시아노철산염 화합물 및 상기 철염 화합물의 반응에 의해 섬유 표면과 속에서 입자 형태의 프러시안블루(헥사시아노철(Ⅱ)산철(Ⅲ))가 형성된다. 상기 프러시안블루가 형성됨에 따라 섬유가 청색을 나타내게 된다.

이와 같이 상기 헥사시아노철산염을 포함하는 제2처리액이 처리된 섬유에 철염화합물을 포함하는 제3처리액을 처리할 경우, 프러시안 블루가 섬유 표면 상과 속에서 입자 형태로 형성된다. 이에, 헥사시아노철산염 및 철염화합물을 모두 포함하는 처리액을 동시에 섬유에 처리했을 때와 비교하여 색이 깊고, 더 내구성도 우수하고, 인디고 염료 색상과 유사한 페이드아웃 효과가 살아나는 빈티지한 외관을 나타나게 할 수 있다. 또한, 이와 같이 형성된 프러시안블루는 독성이 없고 색상이 진해서 별도의 페인트, 잉크, 또는 물감이 필요 없이 친환경적으로 진한 색상을 발현시킬 수 있는 효과가 있다고 알려져 있다. 또한, 혈관과 림프관을 착색시키는 의료용 착색제 또는 방사능 오염 시에 해독제로 사용될 수 있는 효과가 있어 다양한 분야에 활용이 가능할 정도로 안정한 화합물이다.

한편, 상기 제3처리액을 2회 이상 처리할 경우, 상기 제1염착 단계를 수행한 섬유에 5초 ~ 100초 시간 간격을 갖고 1회 ~ 30회에 걸쳐 단계적 처리할 수 있다. 상기 제3처리액 처리 시간 간격이 5초 미만일 경우 색 발현이 균일하게 나타나지 않을 수 있으며, 100초를 초과할 경우에는 반응 지체로 빈티지한 외관 효과라 낮아질 수 있다. 또한, 상기 제3처리액 처리 횟수가 30회를 초과할 경우 가해진 처리액의 양 증가에 대한 색 발현성 증가율이 미미해져 공정의 효율성이 낮아지는 단점이 있다.

이때, 상기 제1염착단계의 침지 공정에서 섬유를 상기 제2처리액에 30 ~ 98℃의 온도에서 10 ~ 60분간 흡진법을 통해 상기 섬유를 처리한 뒤, 상기 제3처리액을 가하는 제2염착단계를 수행할 수 있다. 또한, 상기 제1염염착단계에서 전술된 내용과 같이 제2처리액에 섬유를 침지시킨 후 바로 상기 제3처리액을 가하고, 이후에 30 ~ 98℃의 온도에서 10 ~ 60분간 흡진법을 통해 상기 섬유를 처리할 수 있다. 그리고 제1착 염착성향상 단계(S100)에 연이어서 단계적으로 추가 물투입 없이 S200, S300단계를 연이어 진행해 시간과 물을 큰 폭으로 절약 할 수 있다. 이때, 상기된 흡진법을 사용할 경우 처리액의 중량비인 액비가 1:5 ~ 1:20이 되도록 하는 것이 바람직하다. 상기한 액비의 범위 내에서는 균일하고 경제적인 처리가 가능하나, 액비가 1:5 미만일 경우 매우 불균일하게 처리되며, 액비가 1:20을 초과하는 경우 생산성 저하 등의 문제가 발생하므로 바람직하지 않다.

전술된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 빈티지 색상 섬유 염색 방법에 의하면, 일반적 평균 염색온도가 60℃ 이하이며, 물 사용이 전체 공정 중 최대 3회 이하까지도 가능해, 기존 10회이상 큰 액비로 물을 투입하고 고온 소핑 과정 등을 진행하는 염색 방법에 비해 최대 90%까지 에너지 및 용수 사용 절감 효과가 있다. 또한, 물사용량이 적고 온도가 낮을 뿐 아니라 염착성도 큰 폭으로 높아 전체적 염색 공정 시간도 70%까지 단축시킬 수 있어 빈티지 컬러 섬유의 생산성을 향상시킬 수 있다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 친환경 빈티지 및 인디고 색상 섬유 염색방법에 의해 제조된 빈티지 인디고 색상 섬유에 알칼리 용액을 이용해 탈색 공정을 거친 섬유의 사진이다.

한편, 상기 최종 단계 이후에, 상기 섬유를 pH 9 ~ pH 12의 알칼리 용액으로 처리하는 탈색 단계를 더 포함할 수 있다. 전술된 방법에 의해 염착된 프러시안블루의 경우 별도의 탈색제 없이도 알칼리 용액으로만 간단하게 탈색 처리가 가능한 효과가 있다. 이에, 친환경적이며 도 3과 같이 섬유의 알칼리 용액의 pH를 조절하여 다양한 페이드 아웃(fade out) 효과를 나타내는 패션 섬유를 제조할 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

셀룰로스계 섬유인 면 편성물을 4급 암모늄염 화합물인 (3-클로로-2-히드록시프로필)트리메틸암모늄클로라이드 또는 수용성 양이온 고분자(폴리에틸렌이민) 3g/l 및 잔량의 물을 포함하는 제1처리액에 액비 1:10이 되도록 침지한 후 60℃에서 30분간 흡진법으로 처리하는 염착성 향상 단계를 수행했다. 다음으로, 페로시안화칼륨을 10g/l 농도 되도록 연속해 투입한 후 60℃에서 10분간 흡진법으로 연속처리하여 제1염착 단계를 수행했다.또 이 단계에서 효율을 높이도록 약한음이온성 고분자인 구아검을 0.001g/L이하 농도로 추가 투입했다.다음으로, 5g/L의 철염을 1회 추가해 프러시안 블루 형성 및 염착 단계를 거쳐 수세 및 건조하여 빈티지 칼라 섬유를 제조했다.

실시예 2

단백질계 섬유인 양모 직물을 지방족 폴리아민 화합물인 폴리에틸레이민 3g/l 및 잔량의 물을 포함하는 제1처리액에 액비 1:10이 되도록 침지한 후 60℃에서 30분간 흡진법으로 처리하는 염착성 향상 단계를 수행했다. 다음으로, 페로시안화칼륨 10g/l과 분자량이 1000인 PEG 를 0.1g/L를 추가 투입해 40℃에서 20분간 흡진법으로 처리하여 제1염착 단계를 수행했다. 계속해서, 5g/L의 철염 농도가 되도록 10초 간격으로 3회 추가해 프러시안 블루 형성 및 염착 단계를 거쳐 수세 및 건조하여 빈티지 섬유를 제조했다.

실시예 3

화학 섬유인 폴리에스터 직물을 지방족 폴리아민 화합물인 폴리에틸렌이민 5g/l 및 잔량의 물을 포함하는 제1처리액에 액비 1:10이 되도록 침지한 후 40℃에서 30분간 흡진법으로 처리하는 염착성 향상 단계를 수행했다. 다음으로, 페로시안화칼륨 6g/l 농도가 되도록 추가투입 한 후, 분자량 1000 PEG 1g/L를 더 해 60℃에서 20분간 흡진법으로 처리하는 제1염착 단계를 수행했다. 다음으로, 4g/L의 철염 농도가 되도록 1회 추가해 10분 동안 프러시안 블루 형성 및 염착 단계를 거쳐 수세 및 건조하여 빈티지 섬유를 제조했다.

실시예 4

상기 실시예 1과 비교하여 상기 제1처리액을 양이온화에 사용된 특정 고분자의 세타 조건(Theta(θ) condition)이 되지 않도록 pH 4에 미량의 마그네슘이 전혀 함유되지 않은 증류수를 사용해 S100단계를 거치고 나머지 조건은 실시예 1과 같은 방법으로 처리했다.

실시예 5

상기 실시예 1과 비교하여 상기 염착성 향상 단계 이후 및 상기 제1염착 단계(S200단계)에 제타포텐셜이 약음이온성인 고분자를 추가 투입하지 않고 동일한 조건 하에서 빈티지 섬유를 제조했다.

비교예 1

상기 실시예 1과 비교하여 상기 염착성 향상 단계를 수행하지 않은 것을 제외하곤 동일한 조건 하에서 빈티지 섬유를 제조했다.

비교예 2

상기 실시예 2과 비교하여 상기 염착성 향상 단계를 수행하지 않은 것을 제외하곤 동일한 조건 하에서 빈티지 섬유를 제조했다.

비교예 3

상기 실시예 3과 비교하여 상기 염착성 향상 단계를 수행하지 않은 것을 제외하곤 동일한 조건 하에서 빈티지 섬유를 제조했다.

비교예 4

상기 실시예 1과 비교하여 상기 제1염착 단계 및 제2염착 단계를 별도로 수행하지 않고, 염화제2철 3g/l, 페로시안화칼륨 3g/l 및 잔량의 물을 포함하는 처리액을 제조한 뒤, 염착성 향상 단계를 거친 섬유에 액비 1:10이 되도록 침지한 후, 60℃에서 30분간 흡진법으로 처리하여 염착 단계를 수행한 것을 제외하곤 동일한 조건 하에서 빈티지 섬유를 제조했다.

실험예 1 - 염착성 평가

실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 3의 시료에 대해 X-Rite Color i7 Spectrophotometer를 이용하여 최대 흡수파장에서의 반사율값인 R을 측정하여 다음의 식에 따라 색 강도인 K/S를 측정하여 염착성을 평가하였다(K/S가 높을수록 염착성이 높음).

실험예 2 - 세탁 내구성 평가

AATCC 61:2009 방법에 따라 세탁견뢰도 시험을 진행하고 변퇴색 등급을 표기하였다. 등급은 5등급이 가장 우수하다.

상기 실험예 1 및 2를 통해 평가된 상기 실시예 1 ~ 6 및 비교예 1 ~ 4의 염착성 및 세탁 내구성을 하기 표 1 및 2에 나타냈다.

구분	염착성 향상단계	제1 및 2 염착 단계별 실시	세타 조건 만족 여부	약음이온고분자 추가 여부	염착성(K/S)
실시예 1	실시	실시	○	○	5.6
실시예 2	실시	실시	○	○	7.1
실시예 3	실시	실시	○	○	3.9
실시예 4	실시	실시	×	○	4.2
실시예 5	실시	실시	○	×	4.1
비교예 1	미실시	실시	○	○	0.9
비교예 2	미실시	실시	○	○	4.3
비교예 3	미실시	실시	○	○	0.3
비교예 4	실시	미실시	○	○	4.3

구분	제2처리액 및 제3처리액 분리투입 여부	염착성(K/S)	세탁내구성
실시예 1	분리투입	5.6	4급 이상
비교예 4	동시투입	4.3	2.5급 이하

상기 표 1 및 표 2를 참고하면 알 수 있듯, 본 발명의 친환경 빈티지 및 인디고 색상 섬유 염색방법에 의해 제조된 빈티지 섬유는 비교예들과 비교하여 염착성이 우수한 것을 알 수 있다. 구체적으로, 상기 실시예 1 ~ 3의 실험값을 보면 본 발명의 일실시예에 따른 친환경 빈티지 및 인디고 색상 섬유 염색 방법이 다양한 섬유에 적용이 가능한 것을 알 수 있고, 염착성 향상단계에서 제1처리액을 세타 조건에 만족하도록 조절한 염착성 향상단계 이후 및 제1염착 단계 사이에 약음이온성 고분자를 투입한 실시예 1 의 경우를 통해 본 발명의 염착성이 매우 우수하게 향상됨을 알 수 있다.

더불어, 상기 표 2를 참조하면 상기 제2처리액 및 제3처리액을 분리투입했을 때 염착성 및 세탁내구성이 우수해짐을 알 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.

Claims (5)

1. 고분자 섬유를 양이온성 고분자를 포함하는 제1처리액으로 처리하여 양이온기를 도입하는 염착성 향상 단계;
   상기 염착성이 향상된 고분자 섬유를 헥사시아노철산염 화합물을 포함하는 제2처리액으로 처리하는 제1염착 단계; 및
   상기 제2처리액으로 처리된 고분자 섬유에 소정의 시간 간격을 갖고 1회 이상 철염화합물을 포함하는 제3처리액으로 처리하여 섬유에 프러시안 블루를 형성시키는 제2염착 단계;를 포함하며,
   상기 염착성 향상 단계에서 상기 제1처리액을 세타 조건(Theta(θ) condition)에 맞게 조절하여 상기 양이온성 고분자 내의 세그먼트 간의 인력이 약해지도록 용액상태를 조정하는 친환경 빈티지 및 인디고 색상 섬유 염색방법.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 염착성 향상 단계 이후 및 상기 제1염착 단계 사이에, 상기 헥사시아노철산염 또는 철염화합물 보다 제타포텐셜 전위가 낮은 음이온성 고분자를 투입하는 단계;를 더 포함하는 친환경 빈티지 및 인디고 색상 섬유 염색방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 음이온성 고분자는 분자량 600 ~ 1000 범위의 폴리에틸렌글리콜(PEG) 및 구아검 중 어느 하나를 포함하는 친환경 빈티지 및 인디고 색상 섬유 염색방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제2염착 단계 이후에 연속적으로 수행되며, 상기 섬유를 pH 9 ~ pH 12의 알칼리 용액으로 처리하는 탈색 단계;를 더 포함하는 친환경 빈티지 및 인디고 색상 섬유 염색방법.

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