KR102416429B1 - 진공 전이를 이용한 원사의 무수 염색 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다공성 드럼 형태의 지그의 외주면에 염색할 원사를 권취하고, 그 외면에 염료잉크가 도포된 전사시트를 덮은 다음, 염색 지그의 내부 공간을 통해 진공압을 발생시켜 염료잉크를 원사에 전이시킴으로써 무수 염색을 할 수 있는 원사의 무수 염색 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 원사의 무수 염색 방법은, (S1) 미세구멍이 형성되어 있는 다공성 드럼을 포함하는 염색 지그의 외면에 염색할 원사를 감는 단계; (S2) 상기 염색 지그에 감겨진 원사의 외면에 염료잉크가 도포되어 있는 전사시트를 덮는 단계; (S3) 상기 원사 및 전사시트가 감겨진 염색 지그를 프로세스챔버 내부에 투입하고, 염색 지그를 진공발생수단과 연결하는 단계; (S4) 상기 프로세스챔버 내부에 열을 가하여 원사 및 전사시트를 가열하는 단계; (S5) 상기 진공발생수단을 작동시켜 염색 지그의 내부 공간의 공기를 진공 배기함으로써 염색 지그의 내부 공간에 진공압을 생성하여 전사시트의 염료잉크를 원사로 전이시켜 염색하는 단계;를 포함한다.

Description

진공 전이를 이용한 원사의 무수 염색 방법{Waterless Dyeing Method Using Vacuum Sublimation Transfer}

본 발명은 진공 전이를 이용하여 원사를 염색하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다공성 드럼 형태로 된 염색 지그의 외주면에 염색할 원사를 권취하고, 그 외면에 염료잉크가 도포된 전사시트를 덮은 다음, 염색 지그의 내부 공간을 통해 진공압을 발생시켜 염료잉크를 원사에 전이시켜 염색하는 원사의 무수 염색 방법에 관한 것이다.

일반적으로 직물에 여러 무늬나 색상을 표현하기 위해서는 경사와 위사에 서로 다른 색실을 사용하여 제작하는 방법을 사용하였는데, 이러한 직물제작 방법은 옷감의 무늬나 색상이 정형화되어 다양한 변화를 줄 수 없었고, 무늬나 색상 또한 독특한 이미지를 얻기 위해서는 여러 단계의 준비공정을 거치게 되어 많은 생산비용이 증가하게 되는 문제점이 있다.

또한 원사를 부분염색하기 위해서는 다수의 염색조를 구비하고 여러 단계의 권취공정을 거쳐야 되기 때문에 많은 장치가 필요하고 이에 따른 설치비용은 생산원가를 상승시키는 요인이기도 하면서 여러 번의 권취공정은 그 작업이 매우 번거 로울 뿐만 아니라 부정형으로의 염색은 잘되지 않는 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 대한민국 등록실용신안 제20-0334356호에 보빈에 권취된 원사의 외경부에 안료를 분사하고, 분사된 안료가 내경부까지 균일하게 흡수될 수 있도록 진공석션함으로서 다양한 색상을 가진 원사를 제공할 수 있는 다색 염색장치가 개시되어 있다.

그러나, 상기 등록실용신안을 비롯한 종래의 염색장치는 염료가 혼합된 액체를 분사 또는 디핑하는 방식을 사용하고 있기 때문에 염색 과정에서 다량의 오염물질과 많은 폐수가 발생하게 되고, 따라서 오염물질의 정화에 많은 시간과 비용이 들어 경제성이 저하될 뿐만 아니라, 완전 정화가 어려워 환경에 좋지 않은 영향을 미치게 된다.

대한민국 공개특허 제10-2017-0035306호 대한민국 등록실용신안 제20-0334356호 대한민국 등록실용신안 제20-0261853호 대한민국 등록특허 제10-1054352호

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 다공성 드럼 형태의 지그의 외주면에 염색할 원사를 권취하고, 그 외면에 염료잉크가 도포된 전사시트를 덮은 다음, 염색 지그의 내부 공간을 통해 진공압을 발생시켜 염료잉크를 원사에 전이시킴으로써 무수 염색 공정을 수행함에 있어서, 염료잉크가 원사에 원하는 패턴으로 정확하게 전이될 수 있도록 함으로써 염색 품질을 향상시킬 수 있는 원사의 무수 염색 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 원사의 무수 염색 방법은 다음과 같은 단계들을 포함한다.

(S1) 미세구멍이 형성되어 있는 다공성 드럼을 포함하는 염색 지그의 외면에 염색할 원사를 감는 단계;

(S2) 상기 염색 지그에 감겨진 원사의 외면에 염료잉크가 도포되어 있는 전사시트를 덮는 단계;

(S3) 상기 원사 및 전사시트가 감겨진 염색 지그를 프로세스챔버 내부에 투입하고, 염색 지그를 진공발생수단과 연결하는 단계;

(S4) 상기 프로세스챔버 내부에 열을 가하여 원사 및 전사시트를 가열하는 단계;

(S5) 상기 진공발생수단을 작동시켜 염색 지그의 내부 공간의 공기를 진공 배기함으로써 염색 지그의 내부 공간에 진공압을 생성하여 전사시트의 염료잉크를 원사로 전이시켜 염색하는 단계.

본 발명의 한 형태에 따르면, 상기 (S2) 단계에서 원사의 외면에 전사시트를 덮은 후 실링시트로 전사시트의 양단부 또는 전체를 염색 지그에 대해 밀봉한다.

본 발명의 다른 한 형태에 따르면, 상기 (S4) 단계는 상기 염색 지그에 직접 열을 전달하여 염색 지그에 감겨진 원사를 예열하는 예열 단계(S4-1)와, 상기 프로세스챔버 내부로 열풍 또는 복사열을 공급하여 원사를 가열하는 본가열 단계(S4-2)를 포함할 수 있다.

상기 예열 단계(S4-1) 단계에서는 상기 염색 지그의 하부면 또는 상부면에 접촉하도록 설치된 예열히터를 작동시켜 염색 지그의 하부면 또는 상부면을 통해 다공성 드럼에 열을 전달하여 원사를 가열한다.

상기 (S1) 단계에서는 원사가 염색 지그에 지그재그형으로 서로 엇갈리면서 감겨지는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 원통형의 다공성 드럼에 원사가 감겨지고, 다공성 드럼 내부에 진공압이 형성되어 전사시트에 도포된 염료잉크가 원사로 전이되어 염색할 수 있으므로, 염색 공정이 액체를 사용하지 않고 매우 신속하고 용이하게 진행될 수 있으며, 염색을 위한 액체의 정화가 필요 없으므로 경제성 및 친환경성을 향상시킬 수 있다.

또한 미세구멍이 형성되어 있는 복수의 메쉬플레이트를 적층한 다공성 드럼의 내부에 진공압을 생성하면, 다공성 드럼의 전면(全面)에 걸쳐 균일하게 진공압을 형성하여 염료잉크를 원사에 전이시켜 염색할 수 있으므로 원사를 정확한 패턴으로 염색할 수 있으며, 염색 품질을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 원사의 무수 염색 방법을 수행하기 위한 원사의 무수 염색 장치의 일 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 무수 염색 장치를 나타낸 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시한 무수 염색 장치의 요부 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시한 무수 염색 장치를 구성하는 다공성 드럼의 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 3의 A 부분에 대한 확대 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 원사의 무수 염색 방법을 설명하는 순서도이다.

첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 원사의 무수 염색 방법에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.

또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 원사의 무수 염색 장치는 복수의 미세구멍이 관통되게 형성되어 있으며 외주면에 염색할 원사(T) 및 전사시트(S)가 감겨지는 염색 지그(20)와, 염색 지그가 투입되는 프로세스챔버(10), 상기 프로세스챔버(10) 내부에 열을 공급하여 염색 지그(20)에 감겨진 원사(T)를 가열하는 가열수단, 상기 염색 지그(20)의 내측 공간을 통해서 공기를 흡입하여 염색 지그(20) 내부에 진공압을 형성하는 진공발생수단, 및 상기 염색 지그의 표면에 접촉하도록 설치되어 염색 지그의 표면을 통해서 원사에 열을 전달하는 예열수단(60)을 포함한다.

상기 원사(T)는 염색되지 않은 상태에서 흰색인 것을 사용할 수 있으나, 이외에도 경우에 따라 다양한 색상의 원사(T)를 사용할 수 있다. 원사(T)는 염색 지그(20)의 외면에 감겨질 때 대체로 일자형으로 연속적으로 감겨질 수 있다. 하지만, 원사(T)의 권취량이 많아지거나 원사 자체의 두께가 두꺼워지게 되면 진공압 형성에 어려움이 따를 수 있기 때문에 지그재그형으로 서로 엇갈리면서 감겨져서 원사(T) 사이사이에 미세한 간극이 형성될 수 있게 하는 것이 바람직하다. 원사(T)는 별도의 권취기에서 염색 지그(20)의 외면에 감겨질 수 있다.

전사시트(S)는 염색 지그(20)에 감겨진 원사(T)의 외면을 덮도록 설치되며, 원사(T)와 접촉하게 되는 내측면에 원사(T)에 전이될 수용성 잉크로 된 소정 색상의 염료잉크(I)가 도포되어 있다. 상기 염료잉크(I)는 1가지 색상으로만 이루어질 수 있지만, 적어도 2개 이상의 색상으로 된 띠 형태의 염료잉크(I)가 길이방향으로(드럼에 감겨지게 되면 원주방향이 됨) 연속적으로 배열될 수 있다. 물론, 이와 다르게 띠 형태가 아닌 임의의 다른 형태로 염료잉크(I)가 전사시트(S)의 표면에 도포될 수도 있다. 예를 들어 염색 지그(20)에 감겨진 원사(T) 전체에 걸쳐 원형이나 타원형 문양으로 색상을 염색하고자 할 경우 전사시트(S)에 원형이나 타원형 문양으로 염료잉크(I)를 도포할 수 있다. 즉, 원사(T)에 전이하고자 하는 패턴으로 전사시트(S)의 표면에 염료잉크(I)를 구성할 수 있다.

상기 전사시트(S)가 염색 지그(20)에 감겨진 원사(T)의 외측에 대체로 일치하여 덮을 수 있도록 전사시트(S)의 길이는 염색 지그(20)의 둘레보다 약간 긴 길이를 가지며, 폭은 염색 지그(20)의 폭보다 약간 작은 길이를 가질 수 있다. 따라서, 전사시트(S)가 원사(T)의 외측을 덮고 난 후에 염색 지그(20)의 양측 단부에 배치되어 있는 미세구멍이 개방된 상태로 있을 수 있으며, 이 경우 진공발생수단에 의해 공기를 흡입할 때 상기 외부로 개방된 미세구멍을 통해서 공기가 흡입되어 원사(T)가 덮고 있는 미세구멍을 통해서 진공압이 제대로 형성되지 않을 수 있다. 따라서, 전사시트(S)의 양측 단부 또는 전사시트(S) 전체를 실리콘, 또는 PVF, PE 등의 수지 재질의 실링시트(30)로 덮어서 염색 지그(20)에 대해 밀봉하게 된다.

상기 염색 지그(20)는 원사(T)와 전사시트(S)를 프로세스챔버(10) 내부에 설치하고, 내부에 진공압을 형성하여 진공 전이를 통한 무수 염색 공정을 수행할 수 있도록 하기 위한 것이다. 이 실시예에서 염색 지그(20)는 원통형으로 이루어져 외주면에 원사(T)와 전사시트(S)가 감겨지는 다공성 드럼(21)과, 다공성 드럼(21)의 일측 개구부를 폐쇄하는 제1드럼커버(22), 다공성 드럼(21)의 다른 일측 개구부를 폐쇄하며 상기 진공발생수단와 연결되는 제2드럼커버(23), 다공성 드럼(21)의 내부 공간에서 제2드럼커버(23)의 중심부에 형성되는 접속공(23a)과 연통되게 설치되는 중공축(25), 및 다공성 드럼(21) 내부에 축방향으로 연장되게 설치되며 양단이 제1드럼커버(22)와 제2드럼커버(23)에 연결되는 복수의 서포트바아(27)를 포함한다.

다공성 드럼(21)은 미세구멍이 형성되어 있는 원통형 드럼으로서, 그 외주면에 염색할 원사(T)와 전사시트(S)가 차례로 감겨진다. 다공성 드럼(21)은 복수의 미세 구멍이 촘촘한 간격으로 형성되어 있는 내열성의 금속판으로 이루어질 수 있지만, 도 4 및 도 5에 도시한 것과 같이 염색 품질을 향상시키기 위하여 마이크로스케일 또는 밀리미터스케일의 미세구멍이 형성되어 있는 얇은 메쉬플레이트(21a)를 복수개 적층하여 접합하고, 이를 원통형으로 말아서 만들어진 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같이 얇은 금속 재질의 메쉬플레이트(21a)를 복수개 적층하여 다공성 드럼(21)을 제조하게 되면, 다공성 드럼(21)의 전면(全面)에 걸쳐 매우 미세한 기공이 균일하게 분포하게 되므로 전사시트(S)에 도포된 염료잉크(I)가 원사(T)에 전체적으로 균일하게 전이될 수 있으므로 원사(T)를 원하는 패턴으로 정확하게 염색할 수 있다.

상기 복수의 메쉬플레이트(21a)는 모두 동일한 미세구멍 크기를 갖는 것을 적층하여 사용할 수 있다. 하지만, 미세구멍의 크기가 상이한 것들을 적층하여 다공성 드럼(21)을 제조할 수 있다. 이 경우 도 5에 도시한 것과 같이 다공성 드럼(21)의 반경방향을 기준으로 가장 안쪽과 가장 바깥쪽의 메쉬플레이트(21a)가 중간에 적층된 메쉬플레이트(21a)보다 미세구멍의 크기가 큰 것이 더욱 양호한 염색 효과를 얻을 수 있는 것으로 확인되었다. 이는 원사(T)와 접하고 있는 가장 바깥쪽의 메쉬플레이트(21a)와 가장 안쪽의 메쉬플레이트(21a)를 통해서 전사시트(S)의 안쪽면에 도포되어 있는 염료잉크(I)에 흡입력이 원활하게 전달되고, 중간층의 메쉬플레이트(21a)를 통해서는 전체 면적에 걸쳐 균일하게 흡입력이 제공될 수 있기 때문이다.

이와 같이 복수의 메쉬플레이트(21a)가 적층된 다공성 드럼(21)은 복수의 메쉬플레이트(21a)를 적층한 상태에서 전류를 인가하여 용접 접합한 후 이를 원통형으로 말아서 만들어질 수 있다. 즉 복수의 메쉬플레이트(21a)를 적층시킨 후 일정한 압력을 가하여 밀착하고, 가압 밀착된 메쉬플레이트(21a)와 연결된 전극에 직류전류를 인가하여 복수의 메쉬플레이트(21a)의 교차부가 저항에 의한 발열에 의해 용접됨으로써 서로 일체화된 후, 이를 원통형으로 말아서 드럼 형태로 제조하는 방식으로 만들어질 수 있다.

상기 제1드럼커버(22)와 제2드럼커버(23)는 다공성 드럼(21)의 직경과 대체로 일체하는 직경을 갖는 원반형으로 이루어져, 다공성 드럼(21)의 개방된 양단부를 폐쇄함과 동시에 다공성 드럼(21)을 지지하는 작용을 한다. 제2드럼커버(23)의 중심부에는 진공발생수단의 흡기유로(52)와의 연결을 위한 접속공(23a)이 관통되게 형성되고, 접속공(23a)에는 중공축(25)의 일단이 기밀하게 연결된다. 중공축(25)은 다공성 드럼(21)의 내측 공간 중심부에 축방향으로 연장되게 설치되며, 중공축(25)의 다른 일단부는 제1드럼커버(22)의 중심부에 연접하여 지지된다. 중공축(25)의 측면에는 공기를 흡입하기 위한 복수의 통기공(26)이 관통되게 형성되어 있다.

상기 중공축(25)은 진공 전이를 통한 무수 염색 공정을 진행할 때에는 진공발생수단와 연결되어 진공압을 발생시키는 작용을 하지만, 무수 염색 공정 개시 전에 권취기를 이용하여 다공성 드럼(21)의 외주면에 원사(T)를 감는 공정을 수행할 때 권취기의 회전부재에 접속되어 회전축으로서도 기능할 수 있다.

또한 상기 서포트바아(27)는 복수개(이 실시예에서 4개)가 다공성 드럼(21)의 내부 공간에 축방향으로 설치되고, 양단부가 각각 제1드럼커버(22)와 제2드럼커버(23)에 연결되어 염색 지그(20)의 전체 강도와 지지력을 증대시키는 작용을 한다. 상기 서포트바아(27)는 볼트(28)와 같은 체결수단에 의해 제1드럼커버(22)와 제2드럼커버(23)에 탈착이 가능하게 결합될 수 있다.

다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 프로세스챔버(10)는 상기 원사(T) 및 전사시트(S)가 장착된 염색 지그(20)가 투입되는 공간을 구비하는 함체 형태를 갖는다. 도면에 도시하지는 않았으나 프로세스챔버(10)의 전방면에는 염색 지그(20)를 투입하거나 인출할 수 있도록 하기 위한 입구와 입구를 개폐하는 도어가 설치되며, 도어는 내부를 육안으로 관찰할 수 있도록 투명한 내열성 윈도우를 구비한다.

프로세스챔버(10) 내부로 투입된 염색 지그(20)는 염색 공정 중 가열수단에 의해 가열된다. 가열수단은 염색 지그(20)에 감겨진 원사(T)의 분자 구조 간의 공간을 확장시켜 전사시트(S)의 염료잉크(I)가 원사(T)에 용이하게 침투할 수 있도록 하기 위한 것으로, 이 실시예에서 가열수단은, 프로세스챔버(10)의 일측에 설치되어 외부에서 인가되는 전원에 의해 발열하는 전열히터(41)와, 외부 공기를 상기 전열히터(41)를 통과시킨 후 프로세스챔버(10) 내부로 공급하는 열풍공급 송풍기(42)를 포함할 수 있다.

물론 이러한 열풍 공급 방식 외에도 복사열에 의해 염색 지그(20)의 원사(T)를 가열할 수 있는 복사열 가열 방식의 히터 등 다양한 방식의 히터를 가열수단으로서 적용할 수 있다.

또한 프로세스챔버(10) 내부에 염색 지그(20)를 투입하고 진공압을 생성하여 무수 염색 공정을 수행할 때 가열수단에 의해 프로세스챔버(10) 내부를 고온의 환경을 만드는데 다소 많은 시간이 소요될 수 있으므로, 무수 염색 공정을 더욱 신속하고 효과적으로 수행할 수 있도록 하기 위하여 염색 지그(20)에 직접 열을 전달하여 예열을 하는 예열수단(60)을 적용하는 것이 바람직하다.

이 실시예에서 예열수단(60)은 프로세스챔버(10)의 하부에 염색 지그(20) 쪽으로 연장되면서 나선형으로 권취되는 예열히터(61)와, 상기 예열히터(61)의 끝단부에 염색 지그(20)의 하부면에 설치된 제2드럼커버(23)와 연접하면서 예열히터(61)의 열을 제2드럼커버(23)로 전달하는 열전도성 금속 재질의 전열부재(62)를 포함한다.

상기 전열부재(62)는 제2드럼커버(23)를 안정적으로 받치면서 제2드럼커버(23)와 넓은 접촉 면적을 갖도록 상부면이 편평한 링 형태를 갖는다.

상기 진공발생수단은 가열수단 및 예열수단(60)에 의해 원사(T)의 분자 구조 간의 공간이 확장된 상태에서 전사시트(S)의 염료잉크(I) 입자가 원사(T)의 분자 공간 사이로 원활하게 침투하여 염색될 수 있도록 외력을 가하는 작용을 한다. 이 실시예에서 진공발생수단은 프로세스챔버(10)의 외부에 설치되어 흡입력을 발생시키는 진공펌프(51)와, 상기 프로세스챔버(10)의 일면을 관통하여 상기 염색 지그(20)에 연결되어 흡입력을 전달하는 흡기유로(52)를 포함한다.

이러한 구성으로 이루어진 무수 염색 장치를 이용하여 무수 염색을 수행하는 방법을 도 1 내지 도 3 및 도 6을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 권취기에 염색 지그(20)를 장착하고, 염색 지그(20)의 중공축(25)을 회전축으로 하여 염색 지그(20)를 회전시키면서 다공성 드럼(21)의 외면에 원사(T)를 감는다(단계 S1). 이 때 전술한 것처럼 원사(T)를 대체로 일자형으로 연속적으로 감을 수도 있지만, 원사(T) 사이의 틈새를 통해서 전사시트(S)에 흡입력이 원활히 전달될 수 있도록 지그재그 형태로 서로 엇갈리면서 감겨지게 감는 것이 바람직하다.

다공성 드럼(21)의 외면에 원사(T)가 모두 감겨지면, 원사(T)의 외면에 염료잉크(I)가 도포된 전사시트(S)를 덮는다(단계 S2). 이 때 염료잉크(I)가 도포된 면이 원사(T)와 접하게 된다. 그리고 실링시트(30)(도 1 참조)로 전사시트(S)의 양단부 또는 전체면을 덮어서 전사시트(S)의 양단부 또는 전체면을 다공성 드럼(21)에 대해 기밀하게 밀봉한다.

그 다음, 도 1에 도시한 것과 같이 원사(T)와 전사시트(S), 실링시트(30)가 장착된 염색 지그(20)를 프로세스챔버(10) 내부에 투입한 다음, 염색 지그(20)의 제2드럼커버(12)의 접속공(23a)을 통해 중공축(25)의 일단에 흡기유로(52)를 연결하여 염색 공정 진행을 준비를 한다(단계 S3).

이러한 염색 준비 공정이 완료되면, 예열수단(60)의 예열히터(61)를 작동시켜 염색 지그(20)의 하부면을 이루는 제2드럼커버(23)를 통해 다공성 드럼(21)으로 열을 전달함으로써 원사(T)를 급속하게 예열한다(단계 S4-1). 그리고 전열히터(41) 및 열풍공급 송풍기(42)를 작동시켜 프로세스챔버(10) 내부에 열풍을 공급한다(단계 S4-2).

이와 같이 원사(T)가 가열되면 원사(T)의 분자 구조 간 공간이 확장되면서 염료잉크(I) 입자의 침투가 용이한 상태가 된다.

이 때 진공펌프(51)가 작동하면, 다공성 드럼(21) 내부의 공기가 중공축(25)의 통기공(26) 및 흡기유로(52)를 통해 진공펌프(51)로 흡입되면서 염색 지그(20) 내부 공간에 진공압이 형성되고, 다공성 드럼(21)의 미세구멍을 통해서 강한 흡입력이 작용하게 된다(단계 S5). 이에 따라 전사시트(S)의 염료잉크(I)가 확장되어 있는 원사(T)의 분자 구조 간의 공간 내로 용이하게 전이되어, 다공성 드럼(21)에 감겨져 있는 바깥쪽의 원사(T)부터 안쪽의 원사(T)까지 균일하게 염색될 수 있게 된다.

이와 같은 무수 염색 방법에 따르면, 원통형의 다공성 드럼(21)에 원사(T)가 감겨지고, 다공성 드럼(21) 내부에 진공압이 형성되어 전사시트(S)에 도포된 염료잉크(I)가 원사(T)로 전이되어 염색되므로, 염색 공정이 액체를 사용하지 않고 매우 신속하고 용이하게 진행될 수 있으며, 염색을 위한 액체의 정화가 필요 없으므로 경제성 및 친환경성을 향상시킬 수 있다.

특히 미세구멍이 형성되어 있는 복수의 메쉬플레이트(21a)를 적층하여 염색 지그(20)의 다공성 드럼(21)을 구성하면, 다공성 드럼(21) 전면(全面)에 걸쳐 균일하게 진공압을 형성하여 원사를 염색할 수 있게 되므로 원사를 원하는 패턴으로 염색할 수 있게 된다.

이상에서 본 발명은 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연하며, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

T : 원사 S : 전사시트
I : 염료잉크 30 : 실링시트
10 : 프로세스챔버 20 : 염색 지그
21 : 다공성 드럼 21a : 메쉬플레이트
22 : 제1드럼커버 23 : 제2드럼커버
23a : 접속공 25 : 중공축
26 : 통기공 27 : 서포트바아
28 : 볼트 41 : 전열히터
42 : 열풍공급 송풍기 51 : 진공펌프
52 : 흡기유로 60 : 예열수단
61 : 예열히터 62 : 전열부재

Claims (5)

1. (S1) 미세구멍이 형성되어 있는 다공성 드럼을 포함하는 염색 지그의 외면에 염색할 원사를 감는 단계;
   (S2) 상기 염색 지그에 감겨진 원사의 외면에 염료잉크가 도포되어 있는 전사시트를 덮는 단계;
   (S3) 상기 원사 및 전사시트가 감겨진 염색 지그를 프로세스챔버 내부에 투입하고, 염색 지그를 진공발생수단과 연결하는 단계;
   (S4) 상기 프로세스챔버 내부에 열을 가하여 원사 및 전사시트를 가열하는 단계; 및,
   (S5) 상기 진공발생수단을 작동시켜 염색 지그의 내부 공간의 공기를 진공 배기함으로써 염색 지그의 내부 공간에 진공압을 생성하여 전사시트의 염료잉크를 원사로 전이시켜 염색하는 단계;
   를 포함하고,
   상기 (S2) 단계에서 원사의 외면에 전사시트를 덮은 후 실링시트로 전사시트의 양단부를 덮어서 염색 지그에 대해 기밀하게 밀봉하는 진공 전이를 이용한 무수 원사 염색 방법.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 (S4) 단계는 상기 염색 지그에 직접 열을 전달하여 염색 지그에 감겨진 원사를 예열하는 예열 단계(S4-1)와, 상기 프로세스챔버 내부로 열풍 또는 복사열을 공급하여 원사를 가열하는 본가열 단계(S4-2)를 포함하는 진공 전이를 이용한 무수 원사 염색 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 예열 단계(S4-1) 단계에서는 상기 염색 지그의 하부면 또는 상부면에 접촉하도록 설치된 예열히터를 작동시켜 염색 지그의 하부면 또는 상부면을 통해 다공성 드럼에 열을 전달하여 원사를 가열하는 진공 전이를 이용한 무수 원사 염색 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 (S1) 단계에서는 원사가 염색 지그에 지그재그형으로 서로 엇갈리면서 감겨지는 진공 전이를 이용한 무수 원사 염색 방법.
   

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