KR19980050074A - 폴리아미드 극세섬유의 염색방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 함금염료와 음이온과 비이온계 계면활성제의 비가 60 내지 80:40 내지 20인 음이온 계면활성제를 사용하여 저온영역에서 균염구간을 도입하여 1.0데니어 이하의 폴리아미드 극세섬유를 견뢰 염색하는 것을 특징으로 하는 것으로써, 세탁, 물, 일광견뢰도가 우수하고 균염성, 심색성이 우수한 폴리아미드 극세사가 제조될 수 있다.

Description

폴리아미드 극세섬유의 염색방법

본 발명은 1.0데니어 이하의 섬도를 가지는 폴리아미드 극세섬유에 있어서 함금염료와 음이온성 균염제를 사용하여 염색함으로써 세탁, 물, 일광견뢰도가 우수하고 심색성, 균열성 등이 우수한 폴리아미드 극세섬유의 염색방법에 관한 것이다.

일반적으로 섬유의 섬도가 작아질수록, 특히 1.0데니어 이하의 심도를 가지는 섬유에 있어서 단위무게당(g) 섬유의 표면적은 비 선형적으로 급증하고, 섬유의 섬도가 가늘수록 빛의 반사량증가 및 난반사로 인한 담색화 경향이 증가하기 때문에 섬도가 큰 섬유에 대비 같은 색상을 발현시키기 위해서는 다량의 염료가 필요하게 된다. 따라서 섬도가 큰 섬유의 염색시에 비하여 염료의 소비량이 증가하고 염색후 염욕과 섬유의 표면에 염료가 다량 잔존하게 되어 견뢰도가 저하되는 문제점이 발생하고 더우기, 섬유의 표면에 잔존해 있는 미고착 염료는 물 및 일광견뢰도에 영향을 미치는 원인이 되고 있다.

상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 종래의 염색방법으로는, 알칼리 존재하에서 환원시킨 수용성 산성 염료로 염색한 후 산화시켜 염료를 고착하는 염색 방법이 제안되어 있다. (일본국 특공소 61-25834호, 61-46592호, 59-53788호) 그러나, 이 방법에 의한 염색은 견뢰도는 양호하나 재현성이 떨어지고 생산성이 저하되어 생산단가가 높은 단점이 있다.

또다른 방법으로는, 폴리아미드 섬유 자체가 일광에 대한 견뢰도가 떨어지므로 일광견뢰도를 증가 시키기 위하여 방사시 또는 표면처리시에 금속이온을 첨가하거나, 염색시 금속염을 염욕에 첨가하는 방법등으로 금속이온을 부여해 일광견뢰도를 증가시키는 방법이 제안되어 있다. (일본국 특공소 57-089654호, 미국특허 5462565, 5350422) 그러나, 금속이온을 첨가하는 경우는 방사성이 저하되며, 염색시 염욕에 금속염을 부여해주는 방식과 표면처리시에 금속이온을 첨가하여 주는 방식은 공정이 복잡하며, 특히 첨가된 금속이온은 환경오염의 원인이 되고 있다. 따라서, 금속이온을 사용하지 않고 자외선 흡수제를 부여하여 전처리를 행한 후 염색하는 방법이 행해지고 있으나 이 경우도 공정이 복잡하여 재현성 면에서 문제가 되고 있다.

또한, 심색성과 관련하여 1.0데니어 이하의 극세섬유는 동일 농도의 염욕에서 섬도가 큰 섬유의 염색에 비하여 담색화 경향이 있기 때문에 보다 많은 염료가 염착되어야만 동일한 색상으로 보이게 되므로 동색발현을 위해서는 염색시 염료의 침투를 용이하게 해주어 염착량을 늘리는 방법이 제안되어 있다. 이러한 방법으로서는 폴리아미드에 섬유 팽윤제를 부여해 열처리를 한 후 염색하는 방법(일본국 특개평 3-113082호)이 있으나 염색액의 농도차, 섬유간 결정화도 등 내부구조의 차이에 따라 팽윤도차가 크기 때문에 불균염이 발생하고 이에 따른 재현성이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명에서는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 함금염료와 적정 균염제의 사용 및 균염염색 방법을 통하여 1.0 데니어 이하의 폴리아미드 극세섬유의 견뢰염색을 특징으로 한다.

함금염료는 두개의 염료고분자가 금속이온과 이온결합에 의하여 결합되어 있기 때문에 레벨링(levelling)형태의 산성염료보다 분자의 크기가 크므로 일단 염착된 염료는 다시 섬유의 공극을 통하여 탈염되지 않는 장점이 있다. 따라서 레벨링(levelling)형태의 산성염료는 분자의 크기가 작아 염색후 고착처리 과정을 거쳐야 하나 함금염료를 사용할 경우에는 고착처리 과정이 필요 없다. 그러나 함금염료는 수용성이 떨어지므로 염료 분자들 간에 엉김이 발생할 수 있기 때문에 염료를 용해시키는데 있어서 세심한 주의를 요하는데, 본 발명에서는 염액 제조시 상온의 물에 염료를 소량씩 첨가시키면서 염료 분자들간의 엉김을 최소화 시켰다.

본 발명에 사용하고자 하는 균염제에 대한 각 이온 형태를 비교해 보면 음이온성 균염제는 폴리아미드 극세섬유의 염착좌석을 미리 점유하나 이는 일시적인 점유로 염료가 염착좌석에 접근하면 균염제는 탈락하고 염료가 폴리아미드 극세섬유속의 염착좌석에 염착되는 것이다. 비이온성 균염제나 양이온성 균염제는 염욕중에서 염료 분자들과 결합하고 있는 상태로 존재하므로 실제 염색에 있어서 염욕중의 염료의ㅣ 농도를 감소시켜 음이온성 균염제에 비하여 담색으로 염색되는 경향이 있다.

본 발명은 염색시 가열에 의한 균염제의 클라우드(cloud)가 생성되지 않는 음이온성 균염제를 사용하여 염액 투입전 30 내지 40분간 충분히 피염물과 결합이 이루어지도록 한 후, 합금염료를 3∼5회에 걸쳐서 서서히 투입하고, 70 내지 80℃에서 에서 20내지 30분간 균염과정을 행하고, 2내지 3회에 걸쳐 PH조절제를 서서히 투입하여 균염성 및 견뢰도가 우수한 폴리아미드 섬유의 견뢰 염색하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 대하여 상세히 설명하면, 먼저 균염제로 염색시 가열에 의하여 클라우드가 발생되는 계면활성제를 사용할 경우 염료분자들 간의 회합을 유도하여 불균염이 발생되므로 가열에 의하여 클라우드가 발생하지 않는 계면활성제를 사용하였다. 계면활성제의 이온성은 비이온성 대비 포함되어 있는 음이온성 또는 양이온성 계면활성제의 퍼센트(%)로 나타내어 진다.

본 발명에서 사용한 음이온 계면활성제는 음이온 대비 비이온 계면활성제의 비가 60 내지 80 : 40 내지 20의 것을 사용하였다. 음이온 계면활성제 부분이 60% 이하일 경우에는 염색중 가열에 의한 계면활성제의 클라우드가 발생하여 불균염이 발생하고, 80% 이상일 경우에는 음이온 계면활성제가 폴리아미드 섬유의 염착좌석의 대부분을 점유하므로 염료의 염착량이 낮아져 농색을 얻지 못하게 된다.

계면활성제 첨가 후, 30 내지 40분 동안 계면활성제와 피염물과의 결화ㅂ을 유도하는 것은 계면활성제가 피염물 표면의 염착좌석에 우선적으로 균일하게 결합되어 있어야만 염료 투입시 염료의 염착을 억제하여 염료가 폴리아미드 섬유의 염착좌석에 불균일하게 염착되는 것을 제어함으로써 불균염의 발생을 억제할 수 있기 때문이다.

또한 염료 투입시 한번에 전략의 염료를 투입하게되면 염욕중 염료의 농도가 위치에 따라 달라지게 되므로 피염물의 위치에 따라 염착되는 염료분자의 수가 틀려져 불균염의 원인이 되므로, 3 내지 5회에 걸쳐 염료를 서서히 투입하는데, 이것은 염료와 균염제간의 급작스런 치환반응에 의한 불균을 방지하기 위함이다.

70 내지 80℃까지 승온 후 PH조절제로서 황산암모늄을 첨가하여 주는 것은 70 내지 80℃까지 염착된 후 남아있는 20%의 염료를 염착시켜 주기 위한 것으로써 PH가 낮은 산성하에서는 염착 속도가 빨라짐과 동시에 염착량이 증가하는 원리를 이용한 것이다.

본 발명에 의하여 제조된 폴리아미드 극세사는 물 및 세탁 일광 견뢰도가 우수하고 심색성, 균염성이 우수한 특징을 갖는다.

이하 실시예 및 비교예를 본 발명에 대하여 설명하고자 하나, 본 발명의 범위는 이하의 실시예에 국한되지 않는다.

[실시예 1]

50데니어/48가닥수(단사 약 1데니어)의 폴리아미드 극세섬유 직물을 전체 290T(인치당 경사와 위사의 전체 밀도수=290)로 제직후, 염색전 연속 정련을 실시하여 염색전 시료를 준비 하였다. 각 시료에 대한 염료의 투입량은 직물의 무게에 대하여 1내지 6% o.w.f로 하여 초기와 말기의 포의 속도가 일정하게 유지되는 직거(jigger)염색기를 사용하여 욕비 1:10∼1:20으로 염색하였다.

먼저 상온의 물에 함금염료를 소량씩 투입하여 직물의 무게에 대하여 3% o.w.f의 염액을 제조하였다. 상온의 물과 직물을 욕비 1:15로 넣고, 비이온 대 음이온의 비율이 40:60인 음이온성 균염제를 첨가하여 상온에서 30분간 처리한 후, 상온에서 4회에 걸쳐 동일 양씩 염액을 첨가하여 1회의 염액 첨가당 10분간의 처리 시간을 부여하였다. 0.8℃/분의 승온속도로 70℃까지 승온시켜 황산암모늄(2g/l )을 2회에 걸쳐 첨가하여 20분간의 처리시간을 부여한 후 100℃까지 1℃/분의 승온속도로 승온시켜 60분간 염색 하였다. 70℃에서 황산암모늄 첨가시 1회 투입당 각 10분간의 처리시간을 부여하였다. 100℃에서 60분간 염색 후 70℃까지 1℃/분의 냉각속도로 냉각시켜 수세 및 건조를 통하여 염색시료를 얻었다.

이하 염색에서 사용된 염료 및 조제를 표.1에 정리하였고, 그 결과를 표.2에 나타내었다.

[실시예 2]

음이온 비가 80이고 비이온의 비가 20인 균염제를 사용한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 하여 그 결과를 표.에 나타내었다.

[실시예 3]

염료의 사용량을 6% o.w.f를 사용한 것을 제와하고는 실시예1과 동일하게 하여 그 결과를 표.2에 나타내었다.

[실시예 4]

음이온 비가 60이고 비이온의 비가 40인 음이온 균염제의 양을 10% o.w.f 를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 하여 그 결과를 표.2에 나타내었다.

[비교예 1]

레벨링 형태의 일반 산성 염료로 염색한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 하여 그 결과를 표.2에 나타내었다.

[비교예 2]

비이온성 균염제를 사용하여 염색한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 하여 그 결과를 표.2에 나타내었다.

[비교예 3]

비이온에 대한 음이온의 비가 90% 이상인 음이온 균염제를 사용하여 염색한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 하여 그 결과를 표.2에 나타내었다.

[비교예 4]

비이온에 대한 음이온의 비가 10% 이하인 음이온 균염제를 사용하여 염색한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 하여 그 결과를 표.2에 나타내었다.

[표 1]

[표 2]

본 발명에 따라 염색된 1.0데니어의 폴리아미드 극세섬유 직물은 일광 및 세탁, 물 견뢰도가 우수하고, 균염성과 심색성이 우수함을 나타내었다.

Claims (2)

1. 폴리아미드 극세섬유의 염색에 있어서, 음이온성 균염제를 사용하여 염색 투입전 30 내지 40분간 피염물과 결합이 이루어지도록 한 후 함금염료를 3 내지 5회에 걸쳐서 서서히 투입하여 균염하는 것을 특징으로 하는 폴리아미드 극세섬유의 염색방법.
2. 제 1 항에 있어서, 균염제는 음이온 계면활성제로서 음이온과 비이온계계면활성제의 비가 60 내지 80:40내지 20인것을 특징으로 하는 폴리아미드 극세섬유의 염색방법.