KR102569982B1 - 흡한속건 및 항균 기능 향상을 위한 폴리에스터 원사의 염색방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폴리에스터 원사의 흡한속건 및 항균 기능이 향상되도록 하는 염색방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴리에스터 원사의 염색 과정에서 고농도의 흡습유연제와 균염제 등을 투입하고, 다수의 수세 과정을 거쳐 각종 이물질과 불순물을 제거할 수 있도록 함으로써, 염색이 완료된 원사의 흡한속건과 항균 등의 기능이 강화되기 때문에, 각종 스포츠 및 아웃도어 의류, 침구류 등에 필요한 우수한 기능성 원단을 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 폴리에스터 원사의 염색 효율을 향상시키고, 불량률을 최소화할 수 있도록 한 흡한속건 및 항균 기능 향상을 위한 폴리에스터 원사의 염색방법을 제공하도록 한 것이다.

Description

흡한속건 및 항균 기능 향상을 위한 폴리에스터 원사의 염색방법 { Dyeing method of polyester yarn for improving antibacterial function }

본 발명은 폴리에스터 원사의 흡한속건 및 항균 기능이 향상되도록 하는 염색방법에 관한 것으로, 특히 원사의 염색 과정에서 고농도의 흡습유연제의 투입하고, 다수의 수세 과정을 거쳐 각종 불순물을 제거할 수 있도록 함으로써, 염색이 완료된 원사의 흡한속건과 항균 등의 기능이 강화되기 때문에, 폴리에스터 원사를 이용하여 각종 스포츠 및 아웃도어 의류 등의 기능성 원단을 편직할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 원사(yarn)를 이용하여 각종의 원단을 편성하기 전에, 전체적 또는 부분적인 염색 처리 과정을 통해, 수요자가 원하는 다양한 색상으로 원사를 염색하고 있다.

이러한 원사의 염색 과정은 주로 원사를 염색용 보빈 등에 권취하는 소프트와인딩 단계와, 염료 및 각종 첨가제 등을 투입하는 단계 및 세수 단계, 그리고 후처리 단계 등을 거쳐, 염색된 원사를 제공하고 있다.

한편, 폴리에스터(Polyester) 원사는 내구성이 강하고, 폴리에스터 원사로 편직된 원단은 주름 및 형태의 변형이 적고, 통기성 및 신축성이 우수하여, 근래에는 흡한속건 등의 기능성 소재로 각종 의류 및 침구류 등에 사용되고 있다.

특히, 폴리에스터 원사는 75데니아(Denier) 36필라(Fila)을 기본으로 하여, 1데니아당 1필라 이하를 소위 하이 멀티(Hi-multi) 폴리에스터 원사라고 하고, 일반적으로 75D/72F 원사부터 하이 멀티 폴리에스터로 간주하고 있다.

상기한 폴리에스터 원사를 고온 고압에서 염색하는 경우, 일반적인 원사에 비해 염료 및 각종 염색에 필요한 첨가제를 다량으로 투입할 뿐만 아니라, 후처리 등의 그 염색 과정이 까다롭고 번거로운 실정이었다.

이와 같은 종래의 원사를 염색하는 방법에 관련한 종래의 선행기술문헌으로는, 대한민국 공개특허공보 제10-2020-0093158호의 발명의 명칭 ‘ 원사 염색방법 및 그 방법을 위해 사용되는 조성물, 유연처리용 방법 및 첨가제 ’가 있다.

상기한 종래의 발명은 오일(실리콘)에 의한 환경적 문제와 원단에 오일 번짐 현상을 억제할 수 있으며 구체적으로 염색공정(130도로 70분)의 시작 15분 후 오일(실리콘)로 처리되는 효과를 2회 수세 후 상기의 첨가제를 투입하는 공정으로 대체하여 보다 능률적으로 와인딩 오일(실리콘) 처리 효과를 제공하도록 한 것이다.

그리고 다른 종래의 선행기술문헌으로, 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0093542호의 발명의 명칭 ‘ 폴리에스터 필라멘트사의 염색방법 ’은, 필라멘트사를 환편기에서 제직하여 소정온도에서 열셋팅을 거처 필라멘트사가 직물지 상태에서 해체하여 얻어진 크림프상태의 필라멘트사를 보빈에 와인딩한 다음 염색공정을 거쳐 크림프가 없는 필라멘트사를 제공하도록 한 것이다.

그러나 상기한 종래의 원사의 염색방법은, 염색 과정에서 투입되는 염료 및 균염제, 흡습유연제 등의 첨가제의 효능이 낮기 때문에, 원사를 염색하는 효율이 현저히 떨어지고, 폴리에스터 원사의 항균 및 흡한속건 기능도 낮아지는 문제점이 발생하였다.

또한, 폴리에스터 원사의 염색 과정의 후처리 작업에서 염료 찌꺼기 등의 불순물과 이물질이 완전히 제거하지 못하기 때문에, 염색 과정을 거친 폴리에스터 원사의 불량률이 높아지는 실정이었다.

상기한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 폴리에스터 원사의 염색 과정에서 고농도의 흡습유연제와 균염제 등을 투입하고, 다수의 수세 과정을 거쳐 각종 이물질과 불순물을 제거할 수 있도록 함으로써, 염색이 완료된 원사의 흡한속건과 항균 등의 기능이 강화되기 때문에, 각종 스포츠 및 아웃도어 의류, 침구류 등에 필요한 우수한 기능성 원단을 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 폴리에스터 원사의 염색 효율을 향상시키고, 불량률을 최소화할 수 있도록 한 흡한속건 및 항균 기능 향상을 위한 폴리에스터 원사의 염색방법을 제공하도록 하는데 그 목적이 있는 것이다.

본 발명은 원사를 권취 수단을 통해 일정 속도를 유지하여, 원사와 원사를 일정 간격으로 유지되도록 권취하는 소프트와인딩단계와,

염색기 내에 권취된 원사 및 용수를 투입하고, 염색기를 섭씨 60도의 온도에서 30분 동안 유지하여, 원사에 함유된 불순물 및 유지 등을 제거할 수 있도록 하는 정련단계와;

염료와 균염제, 그리고 흡습유연제의 첨가제를 원사의 100중량%에 대비하여, 4 ~ 6 중량%를 투입하고, 고압기에서 구동 수단을 양방향으로 구동하고, 섭씨 130도의 온도에서 50분 동안 원사에 염료가 염착되고, 균염제가 흡습처리되도록 하는 염료 및 첨가제 투입단계와;

염료 및 첨가제 투입단계(S3)의 이후에, 섭씨 80도로 냉각되도록 하여, 디메틸아민과 에틸렌디아민, 수용성 폴리아민계 중 어느 하나 이상으로 혼합된 고착제를 투입하고, 용수를 투입하여 원사를 4 ~ 6회 세척되도록 하여, 첨가제 찌꺼기 및 불순물을 제거하는 냉각 및 수세단계와;

고착제 투입후 온도를 섭씨 50도까지 냉각하고, 원사 100중량%에 대하여 항균제를 5중량% 투입하고 대전방지제를 첨가하도록 하여, 40분 동안 유지시키도록 한 후, 건조 및 리와인딩의 후처리 과정을 거쳐 염색 및 항균 처리된 폴리에스터 원사를 완성하도록 항균제 투입 및 후처리단계;

로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 폴리에스터 원사의 염색 과정에서 고농도의 흡습유연제와 균염제 등을 투입하고, 다수의 수세 과정을 거쳐 각종 이물질과 불순물을 제거할 수 있도록 함으로써, 염색이 완료된 원사의 흡한속건과 항균 등의 기능이 강화되기 때문에, 각종 스포츠 및 아웃도어 의류, 침구류 등에 필요한 우수한 기능성 원단을 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 폴리에스터 원사의 염색 효율을 향상시키고, 불량률을 최소화할 수 있도록 한 흡한속건 및 항균 기능 향상을 위한 폴리에스터 원사의 염색방법을 제공하도록 한 유익한 발명인 것이다.

도 1은 본 발명의 흡한속건 및 항균 기능 향상을 위한 폴리에스터 원사의 염색방법의 실시예를 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 발명의 소프트와인딩단계가 완료된 상태를 나타낸 사진이고, 도 3은 본 발명의 염료 및 첨가제의 투입된 상태를 나타낸 사진이고, 도 4는 본 발명의 항균제 등의 투입 상태를 나타낸 사진이다.
우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

소프트와인딩단계 (S1)

원사를 별도의 권취 수단을 통해 일정 속도를 유지하여 권취하도록 한다.

원사의 권취 속도에 의해 원사가 보빈 등에 감기는 강도를 상이하게 조정하고, 권취 강도에 따라 염색 과정에서 염료의 침지 및 침투되는 효율이 상이하기 때문에, 원사와 원사를 일정 간격으로 유지되도록 하여 적정하게 권취할 수 있도록 한다.

정련단계 (S2)

염색기 내에 권취된 원사 및 용수를 투입하고, 염색기를 섭씨 60도의 온도에서 30분 동안 유지하여, 원사에 함유된 불순물 및 유지 등을 제거할 수 있도록 한다.

이때, 원사의 불순물과 유지 등을 효율적으로 제거하기 위해, 원사 100 중량%에 대하여, 수산화나트륨(NaOH) 또는 탄산나트륨(Na2Co3)을 1 ~ 4 중량%를 투입하도록 하는 것이 바람직하나, 투입되는 양을 반드시 한정하는 것은 아니다.

그리고, 별도의 초음파 기포발생 장치 및 수단을 이용하여, 염색기 내에 미세 기포를 생성함으로써, 원사에 부착된 찌꺼기 등의 이물질 및 각종 기름 성분과 유지 등의 불순물을 효율적으로 이탈 분리시켜 제거할 수 있도록 할 수 있도록 하는 것이 바람직한 실시예이다.

염료 및 첨가제 투입단계 (S3)

상기 정련단계(S2)가 종료되면, 원사의 100중량%에 대비하여, 염료와 균염제, 그리고 흡습유연제의 첨가제를 혼합한 조성물을 4 ~ 6 중량%를 투입하고, 고압기에서 구동 수단을 순방향과 역방향으로 교번하여 구동하고, 섭씨 130도의 온도에서 50분 동안 원사에 염료가 염착되고, 균염제가 흡습처리되도록 한다.

이때, 염색 과정에서의 PH를 적정하게 조정 및 유지하기 위해, 원사 100중량%에 대하여, 아세트산(CH3COOH) 0.5 ~ 1 중량%를 추가 첨가하도록 하여, 원사에 PH에 따른 염료의 염착률을 높일 수 있도록 하는 것이 바람직한 실시예이다.

냉각 및 수세단계 (S4)

상기 염료 및 첨가제 투입단계(S3)가 종료되면, 섭씨 80도로 냉각되도록 하고, 고착제를 투입하여 일정 수준의 굳고 단단한 정도의 견뢰도가 유지될 수 있도록 한다.

냉각 및 수세 과정에 투입되는 고착제는, 디메틸아민과 에틸렌디아민, 수용성 폴리아민계 등을 어느 하나 이상 혼합하여 투입되도록 하는 것이 바람직하나, 이를 반드시 한정하는 것은 아니다.

그리고, 이후 용수를 투입하여 원사를 4 ~ 6회 세척되도록 하여, 각종 첨가제 찌꺼기 및 불순물 등을 제거할 수 있도록 한다.

이때, 다수 횟수로 세척 및 탈수 과정이 반복적으로 이루어지도록 하는 것이 바람직하고, 원사의 종류 및 용도에 따라 세척 및 탈수 횟수가 상이할 수 있고, 원사의 그 세척 및 탈수 횟수를 반드시 한정하는 것은 아니다.

항균제 투입 및 후처리단계 (S5)

고착제 투입후 온도를 섭씨 50도까지 냉각하고, 원사 100중량%에 대하여 항균제를 5중량% 투입하고 대전방지제를 첨가하도록 하여, 40분 동안 유지시키도록 한다.

이때, 항균제는 트리클로산계의 유기 항균물질 또는 메탈 피리치온계의 항균제 등을 사용할 수 있도록 하는 것이 바람직하나, 이를 반드시 한정하는 것은 아니다.

또한, 항균제를 투입하고, 별도의 발수제를 원사 100중량%에 대하여, 2 ~ 3 중량%를 추가 투입하여, 폴리에스터 원사의 발수 기능을 향상시킬 수 있도록 하는 것이 바람직한 실시예이다.

그리고, 건조 및 리와인딩 등의 후처리 과정을 거쳐 염색 및 항균 처리된 원사를 완성하도록 한다.

아래의 표 1은 본 발명으로 염색처리된 폴리에스터 원사로 편직된 원단과 일반 염색처리된 폴리에스터 원단을 시험 비교한 것으로서, 본 발명의 폴리에스터 원사의 항균성과 통기성 등의 각종 기능성이 우수함을 나타내고 있다.

	항균성	통기성	발수성	흡한속건
본발명의 염색과정의 폴리에스터 원단	높음	우수	높음	우수
일반 염색처리된 폴리에스터 원단	낮음	보통	낮음	낮음

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 보호 범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도면 주요 부분에 대한 부호의 설명
S1 : 소프트와인딩단계 S2 : 정련단계
S3 : 염료 및 첨가제투입단계 S4 : 냉각 및 수세단계
S5 : 항균제 투입 및 후처리단계

Claims (6)

1. 원사를 권취 수단을 통해 일정 속도를 유지하여, 원사와 원사를 일정 간격으로 유지되도록 권취하는 소프트와인딩단계(S1)와,
   염색기 내에 권취된 원사 및 용수를 투입하고, 염색기를 섭씨 60도의 온도에서 30분 동안 유지하여, 원사에 함유된 불순물 및 유지 등을 제거할 수 있도록 하는 정련단계(S2)와;
   원사의 100중량%에 대비하여, 염료와 균염제, 그리고 흡습유연제를 혼합하여 이루어진 조성물을 4 ~ 6 중량%를 투입하고, 고압기에서 구동 수단을 순방향과 역방향으로 교번하여 구동하고, 섭씨 130도의 온도에서 50분 동안 원사에 염료가 염착되고, 균염제가 흡습처리되도록 하는 염료 및 첨가제 투입단계(S3)와;
   염료 및 첨가제 투입단계(S3)의 이후에, 섭씨 80도로 냉각되도록 하여, 디메틸아민과 에틸렌디아민, 수용성 폴리아민계 중 어느 하나 이상으로 혼합된 고착제를 투입하고, 용수를 투입하여 원사를 4 ~ 6회 세척되도록 하여, 첨가제 찌꺼기 및 불순물을 제거하는 냉각 및 수세단계(S4)와;
   고착제 투입후 온도를 섭씨 50도까지 냉각하고, 원사 100중량%에 대하여 항균제를 5중량% 투입하고 대전방지제를 첨가하도록 하여, 40분 동안 유지시키도록 한 후, 건조 및 리와인딩의 후처리 과정을 거쳐 염색 및 항균 처리된 폴리에스터 원사를 완성하도록 항균제 투입 및 후처리단계(S5);
   로 구성되는 것을 특징으로 하는 흡한속건 및 항균 기능 향상을 위한 폴리에스터 원사의 염색방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   정련단계(S2)는,
   원사의 불순물과 유지를 제거하기 위해, 원사 100 중량%에 대하여, 수산화나트륨 또는 탄산나트륨 중 어느 하나를 1 ~ 4 중량%를 투입하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 흡한속건 및 항균 기능 향상을 위한 폴리에스터 원사의 염색방법.
   
   
3. 제1항에 있어서,
   정련단계(S2)는,
   별도로 구비된 초음파 기포발생 수단으로 염색기 내에 미세 기포를 생성하여, 원사에 부착된 찌꺼기와 이물질, 불순물을 이탈 분리시켜 제거할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 흡한속건 및 항균 기능 향상을 위한 폴리에스터 원사의 염색방법.
   
4. 제1항에 있어서,
   염료 및 첨가제 투입단계(S3)는,
   염색 과정에서 원사에 PH에 따른 염료의 염착률을 높일 수 있도록 하는 소정의 PH를 유지하기 위해, 원사 100중량%에 대하여, 아세트산 0.5 ~ 1 중량%를 추가 첨가하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 흡한속건 및 항균 기능 향상을 위한 폴리에스터 원사의 염색방법.
   
5. 제1항에 있어서,
   항균제 투입 및 후처리단계(S5)는,
   항균제를 트리클로산계의 유기 항균물질 또는 메탈 피리치온계의 항균제 중 어느 하나 이상으로 첨가하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 흡한속건 및 항균 기능 향상을 위한 폴리에스터 원사의 염색방법.
   
6. 제1항에 있어서,
   항균제 투입 및 후처리단계(S5)는,
   폴리에스터 원사의 발수 기능을 위한 별도의 발수제를, 원사 100중량%에 대하여, 2 ~ 3 중량%을 추가 투입하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 흡한속건 및 항균 기능 향상을 위한 폴리에스터 원사의 염색방법.