KR102143935B1 - 저온용 친환경 소핑제 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 종래의 사용중인 소핑제와 비교하여 더 적은 용수와 더 낮은 온도에서도 사용이 가능한 저온용 친환경 소핑제 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 종래의 사용중인 소핑제와 비교하여 더 적은 용수와 더 낮은 온도에서도 사용이 가능한 저온용 친환경 소핑제 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
최근 세계적으로 환경문제가 대두되고 있다. 따라서 섬유공장에서도 사용 용수 절감과 사용 에너지 절감을 통해 원가 절감과 폐수 절감 효과를 거두려는 추세에 따라 낮은 온도에서도 사용이 용이하며, 사용 용수 절감이 가능한 소핑제에 대한 수요가 급증하고 있다.
소핑제는 모든 섬유 제품의 필수적으로 염색 공정에서 사용되며, 원단에 부착된 이물질(미부착 염료 등)을 제거하고 원단이 염색에 용이하게 원단 표면 및 염색 용액을 안정시키는 역할을 한다.
일반적으로 소핑제는 사용온도가 95 ℃ 이상의 고온에서 사용된다.
일반적으로 면섬유가공 업체에서는 원단 위에 프린트한 잉크에 의한 불량률이 20 %이상 발생되는 등 애로사항이 있다. 이러한 현상의 이유는 원단의 표면 안정화가 제대로 되지 않아 불균일한 염색으로 인해 발생한다고 알려져 있다. 또한 1차 염색 후 염색 용액속에 미부착 염료가 남아 있을 경우 염색불량이 발생한다.
따라서 시장에서 요구되는 적은 용수 사용률과 낮은 온도에서 처리 가능한 소핑제의 개발이 필요로 되고 있다. 또한 종래의 염색방법에서 사용하는 온도와 용수의 양을 사용해도 충분한 효과를 거둘 수 있다.
본 발명은 염색시 사용되어지는 소핑제로 원단의 표면에 잔류하고 있는 염료를 제거하고, 염색용액 중 잔류하는 염료를 제거하는 소핑제를 제조하기 위한 조성물을 제공하고자 하는 것을 발명의 목적으로 한다.
또한 염료 탈착 뿐만 아니라 종래의 소핑제보다 더 낮은 처리온도에서 작업이 가능하며, 더 적은 용수의 사용으로 인하여 폐수의 양과 에너지 사용량을 낮춰 더욱 친환경적인 소핑제를 제공하고자 하는 것을 발명의 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여,
본 발명은 소듐 폴리 아크릴 산(Sodium salt of polyacryl acid) 6.0 ~ 9.0 wt%와,
에틸 디아민데펜 아세트-소듐(Ethyl Diaminedhephen Acetic - Na; EDDHA-Na) 1.0 ~ 4.0 wt%와,
디옥틸 소듐 설포석시네이트(Dioctyl sodium sulfosuccinate) 2.5 ~ 4.0 wt%와,
글리세롤 0.2 ~ 0.7 wt%와,
소듐 설페이트(Sodium sulfate) 0.05 ~ 0.3 wt%와,
물(H20) 82.0 ~ 89.0 wt%를 포함하는 저온용 친환경 소핑제를 제공한다.
또한 상기 저온용 친환경 소핑제의 제조방법으로서,
반응기에 글리세롤, 전체 물 투입량 중 50.0 wt%의 물(H20) 및 소듐 폴리 아크릴 산(Sodium salt of polyacryl acid)을 투입한 후 교반하는 단계(S10)와,
상기 반응기에 에틸 디아민데펜 아세트-소듐(Ethyl Diaminedhephen Acetic - Na; EDDHA-Na)를 투입하는 단계(S20)와,
상기 반응기에 디옥틸 소듐 설포석시네이트(Dioctyl sodium sulfosuccinate)를 투입하는 단계(S30)와,
전체 물 투입량 중 잔량의 물(H20)에 소듐 설페이트(Sodium sulfate)를 첨가하여 용해시킨 수용액을 상기 반응기에 투입하는 단계(S40)를 포함하는 저온용 친환경 소핑제 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 저온용 친환경 소핑제는 다음의 효과를 갖는다.
첫째. 염색 중 원단 표면의 미부착 염료를 제거한다.
둘째. 염색 중 염색 용액의 미부착 염료를 제거한다.
셋째. 사용 온도를 60 ℃ ~ 95 ℃까지 제약없이 사용할 수 있다.
넷째. 종래의 7회 수세 과정을 5회 수세로 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 저온용 친환경 소핑제 제조방법에 따른 제조순서도.
이하, 상기의 기술 구성에 대한 구체적인 내용에 대해 살펴보도록 한다.
상기한 바와 같이,
본 발명에 따른 저온용 친환경 소핑제는
소듐 폴리 아크릴 산(Sodium salt of polyacryl acid) 6.0 ~ 9.0 wt%와,
에틸 디아민데펜 아세트-소듐(Ethyl Diaminedhephen Acetic - Na; EDDHA-Na) 1.0 ~ 4.0 wt%와,
디옥틸 소듐 설포석시네이트(Dioctyl sodium sulfosuccinate) 2.5 ~ 4.0 wt%와,
글리세롤 0.2 ~ 0.7 wt%와,
소듐 설페이트(Sodium sulfate) 0.05 ~ 0.3 wt%와,
물(H20) 82.0 ~ 89.0 wt%를 포함한다.
상기 소듐 폴리 아크릴 산(Sodium salt of polyacryl acid)은 전해질로써 다른 용제들을 잘 혼합되게 해주는 기능을 갖는다. 그 사용량이 6.0 wt% 미만인 경우에는 점도가 낮아 사용이 불편하며 미부착 염료가 제대로 혼합되지 않아 기능을 제대로 발휘하지 못하고, 유화가 되지 않는 문제가 있으며, 9.0 wt%를 초과하게 되는 경우에는 점도가 높아 불편하고 부착된 염료도 떨어져 나올 수 있는 문제가 있으므로, 상기 소듐 폴리 아크릴 산(Sodium salt of polyacryl acid)의 사용량은 저온용 친환경 소핑제의 전체 중량에 대해 6.0 ~ 9.0 wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
상기 에틸 디아민데펜 아세트-소듐(Ethyl Diaminedhephen Acetic - Na; EDDHA-Na)는 미부착 염료의 용해 기능을 갖는 것으로서, 그 사용량이 1.0 wt% 미만인 경우에는 미부착된 염료가 충분히 분리되지 않는 문제가 있고, 4.0 wt%를 초과하게 되는 경우에는 부착된 염료에도 분리를 일으켜 염색사고를 발생시키는 문제가 있으므로, 상기 에틸 디아민데펜 아세트-소듐(Ethyl Diaminedhephen Acetic - Na; EDDHA-Na)의 사용량은 저온용 친환경 소핑제의 전체 중량에 대해 1.0 ~ 4.0 wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
상기 디옥틸 소듐 설포석시네이트(Dioctyl sodium sulfosuccinate)는 윤활제로 원단과의 접촉 면적 증가의 기능을 갖는다. 그 사용량이 2.5 wt% 미만인 경우에는 제품이 원단에 접촉이 되지 않는 문제가 있고, 4.0 wt%를 초과하게 되는 경우에는 제품이 원단과 접촉하는 문제가 너무 많이 발생하므로, 상기 디옥틸 소듐 설포석시네이트(Dioctyl sodium sulfosuccinate)의 사용량은 저온용 친환경 소핑제의 전체 중량에 대해 2.5 ~ 4.0 wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
상기 글리세롤은 용매의 기능을 갖는 것으로서, 그 사용량이 0.2 wt% 미만인 경우에는 원단에 부착된 이물질이 제거가 되지 않는 문제가 있고, 0.7 wt%를 초과하게 되는 경우에는 용액의 점도가 상이하게 증가하는 문제가 있으므로, 상기 글리세롤의 사용량은 저온용 친환경 소핑제의 전체 중량에 대해 0.2 ~ 0.7 wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
상기 소듐 설페이트(Sodium sulfate)는 섬유의 음전하를 줄여 용제들이 잘 스며들도록 도움을 주는 기능을 갖는 것으로서, 그 사용량이 0.05 wt% 미만인 경우에는 용제들이 잘 스며들지 않는 문제가 있고, 0.3 wt%를 초과하게 되는 경우에는 용제들이 과도하게 스며드는 문제가 있으므로, 상기 소듐 설페이트(Sodium sulfate)의 사용량은 저온용 친환경 소핑제의 전체 중량에 대해 0.05 ~ 0.3 wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
상기 물(H20)은 용매의 기능을 갖는 것으로서, 그 사용량이 82.0 wt% 미만인 경우에는 용제들이 희석되지 않는 문제가 있고, 89.0 wt%를 초과하게 되는 경우에는 제품의 특성이 발현되지 않는 문제가 있으므로, 상기 물(H20)의 사용량은 저온용 친환경 소핑제의 전체 중량에 대해 82.0 ~ 89.0 wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
상기 저온용 친환경 소핑제를 구성하는 성분 간의 구체적인 배합비는 다음의 표 1과 같다.
| 배합예 1 | 배합예 2 | 배합예 3 | 배합예 4 | 배합예 5 | |
| 소듐 폴리 아크릴 산 | 7.32 wt% | 7.52 | 7.34 | 7.48 | 7.37 |
| 에틸 디아민데펜 아세트-소듐 | 2.23 wt% | 2.51 | 2.41 | 2.46 | 2.30 |
| 디옥틸 소듐 설포석시네이트 | 3.18 wt% | 3.08 | 3.25 | 3.42 | 3.14 |
| 글리세롤 | 0.51 wt% | 0.49 | 0.44 | 0.61 | 0.49 |
| 소듐 설페이트 | 0.12 wt% | 0.11 | 0.13 | 0.14 | 0.15 |
| 물(H20) | 86.64 wt% | 86.29 | 86.43 | 85.89 | 86.55 |
| 합 계 | 100.0 wt% | 100.0 wt% | 100.0 wt% | 100.0 wt% | 100.0 wt% |
상기 표 1에 있어서, 가장 바람직한 배합비는 배합예 1이다.
다음으로, 도 1에 예시적으로 제시된 저온용 친환경 소핑제의 제조과정을 참고하여 본 발명에 따른 저온용 친환경 소핑제의 제조방법에 대해 살펴보도록 한다.
본 발명에 따른 저온용 친환경 소핑제는 반응기에 글리세롤, 전체 물 투입량 중 50.0 wt%의 물(H20) 및 소듐 폴리 아크릴 산(Sodium salt of polyacryl acid)을 투입한 후 교반하는 단계(S10)와,
상기 반응기에 에틸 디아민데펜 아세트-소듐(Ethyl Diaminedhephen Acetic - Na; EDDHA-Na)를 투입하는 단계(S20)와,
상기 반응기에 디옥틸 소듐 설포석시네이트(Dioctyl sodium sulfosuccinate)를 투입하는 단계(S30)와,
전체 물 투입량 중 잔량의 물(H20)에 소듐 설페이트(Sodium sulfate)를 첨가하여 용해시킨 수용액을 상기 반응기에 투입하는 단계(S40)를 거쳐 제조된다.
구체적으로는,
소듐 폴리 아크릴 산(Sodium salt of polyacryl acid) 7.32 wt%, 에틸 디아민데펜 아세트-소듐(Ethyl Diaminedhephen Acetic - Na; EDDHA-Na) 2.23 wt%, 디옥틸 소듐 설포석시네이트(Dioctyl sodium sulfosuccinate) 3.18 wt%, 글리세롤 0.51 wt%, Sodium sulfate 0.12 wt% 및 물(H20) 86.64 wt%를 배합비로 하여 제조되는 것으로서,
반응기에 글리세롤, 물(H20) 전체 사용량 중 50.0 wt% 및 소듐 폴리 아크릴 산(Sodium salt of polyacryl acid)를 투입하여 30 분간 교반하고,
상기 교반 후 에틸 디아민 데펜 아세트-소듐(Ethyl Diaminedhephen Acetic - Na; EDDHA-Na)를 투입하여 15 분간 교반하고,
상기 교반 후 디옥틸 소듐 설포석시네이트(Dioctyl sodium sulfosuccinate)를 투입하여 30 분간 교반하고,
상기 물(H20) 전체 사용량 중 50.0 wt%에 소듐 설페이트(Sodium sulfate)를 용해시킨 수용액을 상기 반응기에 서서히 투입하여 20 분간 교반하고, 교반이 완료된 후 pH와 당도 검사과정을 마침으로써 저온용 친환경 소핑제가 완성된다.
상기 S10단계에서는 반응기에 글리세롤, 전체 물 투입량 중 50.0 wt%의 물(H20) 및 소듐 폴리 아크릴 산(Sodium salt of polyacryl acid)를 먼저 투입하게 되는데 이는 교반시 점도의 조절이 용이하기 때문이다. 그리고 물의 투입량의 경우 전체 사용량 중 50.0 %를 사용하는데 이는 교반기 내부에서 용매가 많을 경우 교반기와 접촉 면적이 감소하게 되기 때문이다.
상기 S10단계에서 교반시간이 25분 미만인 경우에는 교반이 충분히 일어나지 않아 추후 용제들이 분리되는 문제가 있고, 35분을 초과하게 되는 경우에는 용액 내부에 기포가 많이 발생하는 문제가 있으므로, 상기 교반시간은 25 ~ 35분 범위 내로 한정하는 것이 바람직하며, 30 분간 교반이 더욱 바람직하다.
상기 S10단계를 거친 후, S20단계에서 반응기에 에틸 디아민 데펜 아세트-소듐(Ethyl Diaminedhephen Acetic - Na; EDDHA-Na)를 투입하는 이유는 고체용제를 용해해야 때문이다.
상기 S20단계에서 교반시간이 10분 미만인 경우에는 용해가 충분히 되지 않는 문제가 있고, 20분을 초과하게 되는 경우에는 마찬가지로 기포가 많이 발생하는 문제가 있으므로, 상기 교반시간은 10 ~ 20분 범위 내로 한정하는 것이 바람직하며, 15 분간 교반이 더욱 바람직하다.
상기 S20단계를 거친 후, S30단계에서 반응기에 디옥틸 소듐 설포석시네이트(Dioctyl sodium sulfosuccinate)를 투입하는 이유는 상기 S20단계에서와 마찬가지로 고체용제를 용해해야 하기 때문이다.
상기 S30단계에서 교반시간이 25분 미만인 경우에는 용해가 충분히 되지 않는 문제가 있고, 35분을 초과하게 되는 경우에는 마찬가지로 기포가 많이 발생하는 문제가 있으므로, 상기 교반시간은 25 ~ 35분 범위 내로 한정하는 것이 바람직하며, 30 분간 교반이 더욱 바람직하다.
상기 S30단계를 거친 후, S40단계에서 물(H20) 전체 사용량 중 50.0 wt%에 소듐 설페이트(Sodium sulfate)를 용해시킨 수용액을 상기 반응기에 서서히 투입하는 이유는 혹시라도 S20과 S30단계에서 용해되지 않은 용제와의 물리적 결합이 생길 수 있기 때문이다. 이때 서서히 투입하는 속도는 1L/Hr이다.
또한 상기 S40단계에서 교반시간이 15분 미만인 경우에는 용액이 완전히 혼합되지 않는 문제가 있고, 25분을 초과하게 되는 경우에는 마찬가지로 기포가 많이 발생하는 문제가 있으므로, 상기 교반시간은 15 ~ 25분 범위 내로 한정하는 것이 바람직하며, 20 분간 교반이 더욱 바람직하다.
상기 S40단계를 거쳐 본 발명에 따른 저온용 친환경 소핑제는 완성되며, 이때 상기 저온용 친환경 소핑제의 적정 pH는 6.9이고, 당도는 12.1이다.
종래 사용되던 소핑제로서, Acrylic acid 8%, phosphoric acid 0.1%, Caustic soda 3%, sodium persulfate 5%, water 83.9%로 구성되는 제품(WMT)과 비교하여 볼 때,
종래 사용되던 소핑제를 사용하기 위해서는 원단 1kg당 140L의 양의 물과, 90 ~ 95 ℃의 온도 범위를 유지한 상태에서 사용하여야 했으나, 본 발명에 따른 저온용 친환경 소핑제는 1kg당 100L양의 물과 60 ~ 95 ℃온도 범위 내에서 제약없이 사용이 가능하여 더 적은 용수와 더 낮은 온도에서도 사용이 가능하다는 특징을 갖는다.
또한 염색 중 원단 표면의 미부착 염료의 제거와, 염색 중 염색 용액의 미부착 염료 제거 효과가 뛰어나다.
본 발명에 따른 저온용 친환경 소핑제는 염료 탈착 뿐만 아니라 종래의 소핑제보다 더 낮은 처리온도에서 작업이 가능하며, 더 적은 용수의 사용으로 인하여 폐수의 양과 에너지 사용량을 낮춰 더욱 친환경적이어서 산업상 이용가능성이 크다.
Claims (3)
- 소듐 폴리 아크릴 산(Sodium salt of polyacryl acid)과, 에틸 디아민데펜 아세트-소듐(Ethyl Diaminedhephen Acetic - Na; EDDHA-Na)과, 디옥틸 소듐 설포석시네이트(Dioctyl sodium sulfosuccinate)와, 글리세롤과, 소듐 설페이트(Sodium sulfate)와, 물(H20) 을 포함하는 소핑제에 있어서,
상기 소핑제는 소듐 폴리 아크릴 산(Sodium salt of polyacryl acid) 6.0 ~ 9.0 wt%와,
에틸 디아민데펜 아세트-소듐(Ethyl Diaminedhephen Acetic - Na; EDDHA-Na)1.0 ~ 4.0 wt%와,
디옥틸 소듐 설포석시네이트(Dioctyl sodium sulfosuccinate) 2.5 ~ 4.0 wt%와,
글리세롤 0.2 ~ 0.7 wt%와,
소듐 설페이트(Sodium sulfate) 0.05 ~ 0.3 wt%와,
물(H20) 82.0 ~ 89.0 wt%로 구성되는 것을 특징으로 하는 저온용 친환경 소핑제.
- 소듐 폴리 아크릴 산(Sodium salt of polyacryl acid) 6.0 ~ 9.0 wt%와,
에틸 디아민데펜 아세트-소듐(Ethyl Diaminedhephen Acetic - Na; EDDHA-Na) 1.0 ~ 4.0 wt%와,
디옥틸 소듐 설포석시네이트(Dioctyl sodium sulfosuccinate) 2.5 ~ 4.0 wt%와,
글리세롤 0.2 ~ 0.7 wt%와,
소듐 설페이트(Sodium sulfate) 0.05 ~ 0.3 wt%와,
물(H20) 82.0 ~ 89.0 wt%를 사용하는 것으로서,
반응기에 상기 글리세롤, 상기 전체 물 투입량 중 50.0 wt%의 물(H20) 및 상기 소듐 폴리 아크릴 산(Sodium salt of polyacryl acid)을 투입한 후 교반하는 단계(S10)와,
상기 반응기에 상기 에틸 디아민데펜 아세트-소듐(Ethyl Diaminedhephen Acetic - Na; EDDHA-Na)를 투입하는 단계(S20)와,
상기 반응기에 상기 디옥틸 소듐 설포석시네이트(Dioctyl sodium sulfosuccinate)를 투입하는 단계(S30)와,
상기 전체 물 투입량 중 잔량의 물(H20)에 상기 소듐 설페이트(Sodium sulfate)를 첨가하여 용해시킨 수용액을 상기 반응기에 1L/Hr의 속도로 서서히 투입하는 단계(S40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 저온용 친환경 소핑제 제조방법.
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