KR20070035653A - A plasma cleaning and refining method for improving dyeability of nylon fiber - Google Patents

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Abstract

본 발명은 습식 세정 및 정련 공정을 대체하여 플라즈마 공정을 적용시킨 나일론 섬유의 염색성 향상을 위한 플라즈마 세정 및 정련 방법에 관한 것으로, 롤링 상태의 상기 피처리물을 반응관 내에 장착하는 단계와, 상기 반응관 내부를 진공 상태로 유지하기 위하여 공기를 제거하는 단계와, 상기 반응관 내에 산소와 사불화탄소를 혼합한 방전가스 및 산소와 아르곤을 혼합한 방전가스를 주입시키고, 방전 전극에 소정의 전압을 인가하여 플라즈마를 발생시켜 상기 피처리물의 표면을 개질하는 단계와, 상기 플라즈마 방전 처리에 의해 발생된 잔류 가스를 제거하는 단계 및 상기 플라즈마 방전 처리에 의해 표면 개질된 피처리물을 상기 반응관으로부터 해제하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a plasma cleaning and refining method for improving the dyeability of nylon fibers to which a plasma process is applied in place of a wet cleaning and refining process, comprising: mounting the workpiece in a rolling state into a reaction tube; Removing air to maintain the inside of the tube in a vacuum state, injecting a discharge gas of oxygen and carbon tetrafluoride and a discharge gas of oxygen and argon into the reaction tube, and applying a predetermined voltage to the discharge electrode; Generating a plasma to modify the surface of the workpiece, removing residual gas generated by the plasma discharge treatment, and releasing the surface-modified workpiece from the reaction tube by the plasma discharge treatment. Characterized in that comprises a step.

상기와 같은 공정에 의해 종래의 습식 공정에 의한 알칼리액이나 계면활성제 등의 사용에 따른 환경 폐수 발생을 제거하여 친환경적이고, 섬유의 염색 및 고착 공정에서의 염색성과 균일성을 향상시키며, 플라즈마 화학적 방법을 적용함으로써 공정이 간단하고 비용이 현저하게 줄어드는 나일론 섬유의 표면 개질 방법을 제공한다.By the above process, environmental wastewater generated by the use of alkaline liquid or surfactant by the conventional wet process is removed, which is environmentally friendly, and improves the dyeability and uniformity in the dyeing and fixing process of the fiber, and the plasma chemical method. The application of the present invention provides a method for surface modification of nylon fibers, in which the process is simple and the cost is significantly reduced.

플라즈마, 표면개질, 염색성, 습식, 나일론섬유 Plasma, Surface Modification, Dyeing, Wet, Nylon Fiber

Description

나일론 섬유의 염색성 향상을 위한 플라즈마 표면 개질 방법{A Plasma Cleaning and Refining Method for Improving Dyeability of Nylon Fiber}A plasma cleaning and refining method for improving dyeability of nylon fiber

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 나일론 섬유의 표면을 개질하기 위한 장치의 개략적인 구조를 나타낸 도면,1 shows a schematic structure of an apparatus for modifying the surface of a nylon fiber according to an embodiment of the present invention,

도 2는 일반적인 습식 공정을 이용한 나일론 섬유의 표면 개질에 대한 공정을 나타낸 순서도,2 is a flow chart showing a process for surface modification of nylon fibers using a general wet process,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 방전을 이용한 나일론 섬유의 표면을 개질하는 공정을 나타낸 순서도,3 is a flow chart showing a process for modifying the surface of the nylon fiber using a plasma discharge according to an embodiment of the present invention,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 산소와 사불화탄소를 이용한 방전처리 후의 Si 함량 변화를 나타낸 그래프,4 is a graph showing a change in Si content after the discharge treatment using oxygen and carbon tetrafluoride according to an embodiment of the present invention,

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 산소와 아르곤을 이용한 방전처리 후의 수분 흡수 시간을 나타낸 그래프.5 is a graph showing the water absorption time after the discharge treatment using oxygen and argon according to an embodiment of the present invention.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **

11 : 나일론 섬유 롤 12 : 반응관11: nylon fiber roll 12: reaction tube

13a,b : 방전 전극 11 : 방전가스 주입구13a, b: discharge electrode 11: discharge gas inlet

15 : 배출구15 outlet

본 발명은 진공 플라즈마 방전 기술을 이용한 표면 개질 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 종래의 습식 세정 및 정련 공정에 플라즈마 공정을 적용시킨 나일론 섬유의 염색성 향상을 위한 플라즈마 세정 및 정련 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a surface modification method using a vacuum plasma discharge technique, and more particularly, to a plasma cleaning and refining method for improving the dyeability of nylon fibers in which the plasma process is applied to a conventional wet cleaning and refining process.

최근에는 생활수준의 향상과 기술의 발전에 의해 다양한 기능을 가지는 섬유제품이 개발되고 있으며, 그 예로는 땀은 신속히 배출하면서 빗물은 스며들지 않는 투습 및 방수 기능의 섬유나 물을 잘 흡수하는 섬유, 먼지 등의 이물질이 들러붙지 않는 섬유, 향기를 발하는 방향성의 섬유 등이 개발되고, 또한 섬유 제품의 표면을 그 사용 용도에 따라 다양한 색상으로 염색할 수 있는 기술이 동시에 개발되고 있다. 섬유 제품이 이러한 기능을 가지게 하고, 섬유 표면에 대한 염색성을 향상시키기 위해서는 섬유의 표면을 개질하는 일정한 처리를 해주어야 한다.In recent years, textile products having various functions have been developed by improving living standards and developing technologies. Examples of the fabric include moisture-permeable and water-resistant fibers or fibers that absorb water well, which quickly release sweat, Fibers that do not adhere to foreign substances such as dust, aromatic fibers that give off fragrance, and the like are developed, and technologies for dyeing the surface of the textile products in various colors according to their use are being developed at the same time. In order for the fiber product to have this function and to improve the dyeability of the fiber surface, a constant treatment to modify the surface of the fiber has to be performed.

섬유의 표면을 개질하는 방법으로는 습식 개질 공정에 의하거나 플라즈마를 이용한 다양한 처리 방법들을 개발되어 이용되고 있다. As a method of modifying the surface of the fiber, various treatment methods have been developed and used by a wet modification process or using plasma.

종래의 섬유 표면을 개질하는 방법에 있어서, 플라즈마를 이용하는 방법은 진공 상태에서의 밀폐된 반응관에서 일정한 간격의 애노드(Anode) 전극과 캐소드(Cathode) 전극에 전원을 인가하여 발생되는 플라즈마를 이용하여 반응관 내에 투입되는 섬유의 표면을 개질하는 방법으로, 플라즈마 발생 장치가 복잡하고 이로 인하여 섬유의 표면을 개질하는 공정 또한 어려워 많은 비용이 소모되는 문제점이 있 다.In the conventional method of modifying the fiber surface, a method using plasma uses plasma generated by applying power to anode and cathode electrodes at regular intervals in a closed reaction tube in a vacuum state. As a method of modifying the surface of the fiber introduced into the reaction tube, the plasma generating apparatus is complicated, and thus, the process of modifying the surface of the fiber is also difficult, resulting in high cost.

또한 종래의 습식 표면 개질 방법은 롤(roll)상태의 섬유를 풀어 실온의 물에 침지시킨 후 물에 젖은 섬유를 초음파단이 설치된 계면활성조단으로 롤투롤(roll-to-roll)의 방식으로 투입하여 섬유의 유지(油脂) 성분을 제거하게 되고, 이 후 수세(水洗)조를 거쳐 탈지(脫脂)된 섬유는 염색 및 고착 과정을 거치게 된다.In addition, the conventional wet surface modification method releases the rolled fiber and immerses it in water at room temperature, and then introduces the wetted fiber into the surface active bath in which the ultrasonic stage is installed in a roll-to-roll manner. The oil and fat component of the fiber is removed, and the fiber degreased after washing with water is subjected to a dyeing and fixing process.

이 과정에서 발생하는 알칼리 폐수는 추출된 유분과 색소, 섬유 부스러기, 노르말핵산(n-hexane) 등이 함유된 폐수로서 생물학적 산소요구량(Biochemical Oxygen Demand), 화학적 산소요구량(Chemical Oxygen Demand), 산성도(pH)가 아주 높은 상태이며, 이러한 폐수가 그래도 배출될 경우 환경오염을 유발시키게 되어 별도의 폐수 정화처리 공정이 요구된다. 즉 습식 공정을 이용한 섬유의 표면을 세정하고 정련하는 방법은 개질 장치와 공정이 간단하지만 많은 환경오염물질이 발생하는 문제점이 있다.Alkali wastewater generated in this process is the wastewater containing the extracted oil, pigment, fiber debris, n-hexane, etc. pH) is very high, and if such wastewater is still discharged, it causes environmental pollution and requires a separate wastewater purification process. That is, the method for cleaning and refining the surface of the fiber using a wet process is simple, but the reforming apparatus and the process has a problem that a lot of environmental pollutants are generated.

본원발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 진공 플라즈마 방전 기술에 의하여 알칼리액이나 계면활성제 등의 사용에 따른 환경 폐수 발생을 개선하여 친환경적이고, 나일론 섬유의 염색 및 고착 공정에서의 염색성과 균일성을 향상시키며, 플라즈마의 화학적 방법을 적용함으로써 공정이 간단하고 비용이 현저하게 줄어드는 나일론 섬유의 플라즈마 세정 및 정련 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been proposed in order to solve the above problems, it is environmentally friendly by improving the generation of environmental wastewater by the use of alkali liquids or surfactants by vacuum plasma discharge technology, environmentally friendly, dyeability in the dyeing and fixing process of nylon fibers It is an object of the present invention to provide a plasma cleaning and refining method of nylon fibers, which improves the uniformity and uniformity, and by applying a chemical method of plasma, the process is simple and the cost is significantly reduced.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 플라즈마 방전을 이용하여 피처리물의 표면을 개질하는 방법은 롤링 상태의 상기 피처리물을 반응관 내에 장착하는 단계와, 상기 반응관 내부를 진공 상태로 유지하기 위하여 공기를 제거하는 단계와, 상기 반응관 내부에 산소(O2)와 사불화탄소(CF4)를 혼합한 방전가스를 주입시키고, 방전 전극에 소정의 전압을 인가하여 플라즈마를 발생시켜 상기 피처리물의 표면을 개질하는 단계와, 상기 반응관 내부에 산소(O2)와 아르곤(Ar)을 혼합한 방전가스를 주입시키고, 방전 전극에 소정의 전압을 인가하여 플라즈마를 발생시켜 상기 피처리물의 표면을 개질하는 단계와, 상기 플라즈마 방전 처리에 의해 발생된 잔류 가스를 제거하는 단계 및 상기 플라즈마 방전 처리에 의해 표면 개질된 피처리물을 상기 반응관으로부터 해제하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the method of modifying the surface of the workpiece by using the plasma discharge of the present invention comprises the steps of mounting the workpiece in a rolling state in the reaction tube, and maintaining the inside of the reaction tube in a vacuum state Removing air, and injecting a discharge gas mixed with oxygen (O 2 ) and carbon tetrafluoride (CF 4 ) into the reaction tube, and applying a predetermined voltage to the discharge electrode to generate a plasma. Modifying the surface of the treatment object, injecting a discharge gas mixed with oxygen (O 2 ) and argon (Ar) into the reaction tube, and applying a predetermined voltage to the discharge electrode to generate a plasma; Modifying a surface; removing residual gas generated by the plasma discharge treatment; and treating the surface-modified workpiece by the plasma discharge treatment. It characterized in that it comprises a step of releasing from the tube.

또한 상기 표면 개질 방법에 있어서, 상기 피처리물은 나일론 섬유이며, 상기 방전가스는 10 내지 1000 cc/min 의 유량으로 주입하고, 상기 평판형 전극은 양 전극 사이의 거리가 1 내지 10cm를 유지하도록 하는 것을 특징으로 한다.In the surface modification method, the workpiece is a nylon fiber, the discharge gas is injected at a flow rate of 10 to 1000 cc / min, the flat electrode so that the distance between both electrodes to maintain 1 to 10 cm Characterized in that.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 나일론 섬유의 표면을 개질하기 위한 장치의 개략적인 구조를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a schematic structure of an apparatus for modifying the surface of a nylon fiber according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 플라즈마를 이용한 나일론 섬유의 표면 개질을 위한 플라즈마 장치는 나일론 섬유의 롤(11)이 반응관(12) 내부에 장착되고, 반응관(12)은 내부에 방전 가스가 주입되기 위한 방전가스 주입구(14), 방전 가스를 방전시켜 플라즈마를 발생시키기 위한 한 쌍의 방전 전극(13a,13b), 반응과 내부의 공기와 플라즈마 방전에 의해 발생되는 불순물을 배출하기 위한 배출구(15) 등을 구비한다.Referring to FIG. 1, in the plasma apparatus for surface modification of nylon fibers using the plasma of the present invention, a roll 11 of nylon fibers is mounted inside the reaction tube 12, and the reaction tube 12 has a discharge gas therein. Gas injection port 14 for injecting the gas, a pair of discharge electrodes 13a and 13b for generating the plasma by discharging the discharge gas, and a discharge port for discharging impurities generated by the reaction and the air and plasma discharge therein. (15) and the like.

도 1과 같은 구조를 가지는 플라즈마 장치를 이용하여 나일론 섬유의 표면을 개질하는 방법을 도 2와 도 3을 참조하여 자세히 설명한다.A method of modifying the surface of nylon fibers using a plasma apparatus having the structure as shown in FIG. 1 will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3.

도 2는 일반적인 습식 공정을 이용한 나일론 섬유의 표면 개질에 대한 공정을 나타내었으며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 방전을 이용한 나일론 섬유의 표면을 개질하는 공정을 나타내었다.2 shows a process for surface modification of nylon fibers using a general wet process, and FIG. 3 shows a process for modifying the surface of nylon fibers using plasma discharge according to an embodiment of the present invention.

습식 공정을 이용한 표면 개질 방법은 도 2에 도시된 바와 같이, 롤(roll) 형태의 나일론 섬유를 풀어(S21) 먼저 상온 상태의 물에 침지(S22)시킨다. 물 속에 약 5분간 침지된 나일론 섬유는 알칼리 세제가 주성분인 상온의 세정조로 롤투롤(roll-to-roll) 방식으로 이동되어 약 5분 동안 세정(S23)되고, 다시 약 80℃의 알칼리 세정조로 이동된다. 이 경우 80℃의 고온의 세정조에서는 초음파가 함께 발생되도록 하여 나일론 섬유를 세정(S24)한다. 고온의 알칼리 세정조에서 처리가 이루어진 후, 수세조로 이동되어 수세를 거치게 되며, 수회의 수세가 끝난 후에는 에어 컷이나 열풍 등에 의한 건조(S25)가 이루어짐으로써, 나일론의 표면 개질이 마무리 된다.In the surface modification method using the wet process, as shown in FIG. 2, the nylon fibers in a roll form are released (S21) and first immersed in water at room temperature (S22). Nylon fiber immersed in water for about 5 minutes is moved to a roll-to-roll method in a room temperature washing tank mainly composed of an alkaline detergent, washed for 5 minutes (S23), and then to an alkaline cleaning tank of about 80 ° C. Is moved. In this case, in the high temperature washing tank at 80 ° C., ultrasonic waves are generated together to clean the nylon fibers (S24). After the treatment is carried out in a high temperature alkali washing tank, it is moved to a washing tank to undergo washing with water, and after several washings with water, drying (S25) by air cut or hot air is performed to finish the surface modification of nylon.

이를 종합적으로 살펴보면, 나일론 섬유 원단을 물에 침지한 후, 알칼리성 세제를 사용하여 초음파단에서 세정을 하고, 일련의 수세와 건조 과정으로 이루어진다.Looking at it comprehensively, the nylon fiber fabric is immersed in water, and then washed in an ultrasonic stage using an alkaline detergent, and consists of a series of washing and drying processes.

이러한 습식 표면 개질 공정은 섬유소의 오일이나 왁스, 기타 불순물을 제거하는 공정으로서 무기 정련제 및 유기 정련제를 사용하며, 무기 정련제로는 가성소다(NaOH), 소다회(Na2CO3) 및 규산염(SiO3) 등이 있고, 유기 정련제로는 비누 및 세제류와 휘발유, 벤젠, 트리클로로에틸렌(C2HCl3) 등이 사용되고 있다. 초음파단에서 알칼리 세정액을 이용한 나일론 섬유의 세정 및 정련 처리에서는 가공제의 매체로 물을 사용하고, 건조 시 많은 열에너지를 필요로 한다.This wet surface modification process uses inorganic refiners and organic refining agents to remove oils, waxes and other impurities of cellulose, and inorganic refining agents are caustic soda (NaOH), soda ash (Na 2 CO 3 ) and silicates (SiO 3). ), Soaps and detergents, gasoline, benzene, trichloroethylene (C 2 HCl 3 ) and the like are used. The cleaning and refining treatment of nylon fibers using an alkaline cleaning solution in the ultrasonic stage uses water as a medium for the processing agent and requires a lot of thermal energy during drying.

또한 나일론 섬유로부터 이탈되는 호제, 염료, 계면활성제, 가공제 등의 유기물질과 산 폐액, 알칼리 폐액 등의 무기물질이 함유된 폐수 및 발암성 유기화합물을 배출한다. 특히 계면활성제와 가성소다 및 환경호르몬으로 지목 받고 있는 페놀 산(phenolic acid)을 사용하고 있어, 습식 표면 개질 공정은 나일론 섬유의 염색 공정 중 폐수 방출량이 가장 많은 공정에 해당한다.It also discharges wastewater and carcinogenic organic compounds containing organic substances such as scavenger, dyes, surfactants and processing agents that are separated from nylon fibers, and inorganic substances such as acid waste liquids and alkaline waste liquids. In particular, since phenolic acid, which is used as a surfactant, caustic soda, and environmental hormone, is used, the wet surface modification process is one of the most wastewater discharged during the dyeing process of nylon fibers.

따라서 본 발명의 나일론 섬유 표면 개질 공정은 상술한 습식 공정을 대체하고, RF 플라즈마 방전 기술을 이용하여 표면 처리를 행한다.Accordingly, the nylon fiber surface modification process of the present invention replaces the wet process described above and performs surface treatment using RF plasma discharge technology.

도 3을 참조하면, 본 발명의 나일론 섬유 표면 개질 공정은 도 1과 같은 장 치에서 나일론 섬유의 롤을 반응관 내부에 장착(S31)하고, 반응관 내부를 진공 상태로 유지하기 위하여 내부의 공기를 제거(S32)한 후, 방전가스 주입구를 통해 산소(O2)와 사불화탄소(CF4)를 혼합한 방전 가스를 주입하여 한 쌍의 평판형 방전 전극에 소정의 전압을 인가하여 플라즈마를 발생시켜 상기 나일론 섬유의 표면을 개질하고(S33), 다시 산소(O2)와 아르곤(Ar)을 혼합한 방전 가스를 주입하여 한 쌍의 평판형 방전 전극에 소정의 전압을 인가하여 플라즈마를 발생시켜 상기 피처리물의 표면을 개질한다(S34). 이 후 플라즈마 반응에 의해 반응과 내부에 발생된 잔류 가스 등의 불순물을 제거(S35)하고, 표면이 개질된 나일론 섬유 롤을 해제(S36)하는 공정으로 이루어진다.Referring to Figure 3, the nylon fiber surface modification process of the present invention is mounted on the inside of the reaction tube (S31) in a device such as Figure 1, the inside of the air to maintain the inside of the reaction tube in a vacuum state After removing (S32), through the discharge gas inlet to inject a discharge gas mixed with oxygen (O 2 ) and carbon tetrafluoride (CF 4 ) by applying a predetermined voltage to a pair of flat discharge electrodes to generate a plasma By modifying the surface of the nylon fiber (S33), and injecting a discharge gas of oxygen (O 2 ) and argon (Ar) again by applying a predetermined voltage to a pair of flat discharge electrodes to generate a plasma The surface of the object is modified (S34). Thereafter, the reaction is performed by a plasma reaction to remove impurities such as residual gas generated inside (S35) and release a surface-modified nylon fiber roll (S36).

이를 더욱 상세히 설명하면, 나일론 섬유는 롤 형태로 반응관에 장착된다. 본 발명의 실시예에 있어서 피처리물을 나일론 섬유로 하였으나, 그 외에도 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 폴리아미드 등의 고분자 수지나 유리, 반도체 웨이퍼, 등과 같은 무기재료 등을 피처리물로 하여 표면을 세정 및 정련할 수 있으며, 이 경우 피처리물의 장착수단은 각 피처리물에 따라 적절한 방법으로 변경할 수 있다.In more detail, the nylon fibers are mounted to the reaction tube in the form of a roll. In the embodiment of the present invention, the treated object is made of nylon fiber. In addition, the surface is cleaned by using a polymer resin such as polyethylene, polyester, polyamide, or an inorganic material such as glass, a semiconductor wafer, or the like. In this case, the mounting means of the workpiece can be changed in an appropriate manner according to each workpiece.

롤 형태의 나일론 섬유를 한 쌍의 평판형 방전 전극 사이에 위치시킨 후, 반응관 내부에는 방전 가스를 주입하고, 방전 전극에는 소정의 전압을 인가하여 플라즈마를 발생시키게 된다. 이렇게 발생된 플라즈마는 전극 사이에 위치한 피처리물인 나일론 섬유와 반응하여 섬유의 표면을 개질하고, 반응 후 발생되는 물질은 배출구를 통해 외부로 배출된다.After placing the roll-shaped nylon fibers between the pair of flat discharge electrodes, a discharge gas is injected into the reaction tube, and a predetermined voltage is applied to the discharge electrodes to generate plasma. The plasma generated in this way reacts with the nylon fibers, which are the workpieces disposed between the electrodes, to modify the surface of the fibers, and the substances generated after the reaction are discharged to the outside through the outlets.

본 발명의 실시예에 있어서, 방전 가스는 10 내지 1000 cc/min 의 유량으로 반응관 내부로 주입하였으며, 방전 전극에는 공급되는 전압의 주파수는 13.56 MHz 근처의 주파수를 사용하였고, 각 평판형 전극사이의 거리는 1 내지 10 cm으로 유지하였다. 일반 공기가 사용된 본 발명의 플라즈마 방전은 오존과 아산화질소 혹은 불소 라디칼을 발생시키게 되고, 이들이 나일론 섬유와 반응하는 과정을 거쳐 여러 생성물을 발생시키게 된다.In the embodiment of the present invention, the discharge gas was injected into the reaction tube at a flow rate of 10 to 1000 cc / min, the frequency of the voltage supplied to the discharge electrode used a frequency of about 13.56 MHz, between each plate-shaped electrode The distance of was maintained at 1 to 10 cm. The plasma discharge of the present invention, in which general air is used, generates ozone, nitrous oxide or fluorine radicals, and reacts with nylon fibers to generate various products.

상술한 조건에 따른 나일론 섬유의 표면 개질의 실시예를 살펴보면 다음과 같다. Looking at the embodiment of the surface modification of the nylon fiber according to the above conditions are as follows.

[실시예1]Example 1

본 발명에서는 나일론 섬유에서 실리콘(Si) 성분을 제거하여 염색성을 향상시키기 위해 방전 가스로 산소(O2)와 사불화탄소(CF4)를 혼합한 방전 가스를 주입하여 플라즈마를 발생시켰으며, 이 경우 플라즈마 처리된 나일론 섬유에는 도 4에 도시된 바와 같이 다른 방전 가스를 주입한 플라즈마 처리에 비하여 현저히 높은 Si 제거 효과를 나타내었다.In the present invention, in order to remove the silicon (Si) component from the nylon fiber to improve the dyeability, a discharge gas in which oxygen (O 2 ) and carbon tetrafluoride (CF 4 ) is mixed as a discharge gas is injected to generate a plasma. Plasma treated nylon fibers showed a significantly higher Si removal effect as compared to plasma treatment in which other discharge gases were injected as shown in FIG. 4.

[실시예2]Example 2

또한 본 발명에서는 나일론 섬유에 부착된 유막 등의 다른 불순물을 제거하여 염색성을 향상시키기 위해 방전 가스로 산소와 아르곤을 혼합한 방전 가스를 주 입하여 플라즈마를 발생시켰으며, 이 경우 플라즈마 처리된 나일론 섬유는 도 5에 도시된 바와 같이 질소나 헬륨, 아르곤 만을 반응 가스로 주입한 플라즈마 처리에 비하여 현저히 높은 친수성을 나타내었다.Also, in the present invention, plasma is generated by injecting a discharge gas of oxygen and argon mixed with a discharge gas to remove other impurities such as an oil film attached to the nylon fiber to improve dyeability, and in this case, a plasma-treated nylon fiber 5 shows significantly higher hydrophilicity than the plasma treatment in which only nitrogen, helium, and argon were injected into the reaction gas.

상술한 실시예를 살펴보면 [실시예1]에 의해 나일론 섬유에 존재하는 실리콘 성분이 효과적으로 제거되고, [실시예2]에 따라 실리콘 섬유 표면의 유막 등이 효과적으로 제거되었음을 알 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예에 따라 표면 처리된 나일론 섬유는 이 후의 염색 공정에서 염색성이 현저하게 향상될 수 있음을 알 수 있었다.Looking at the embodiment described above, it can be seen that the silicon component present in the nylon fiber is effectively removed by [Example 1], and the oil film or the like on the silicon fiber surface is effectively removed according to [Example 2]. Therefore, it can be seen that the nylon fibers surface-treated according to the embodiment of the present invention can significantly improve the dyeability in the subsequent dyeing process.

이상에서 구체적인 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하였으나, 상술한 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상이 허용되는 범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양하게 변경되어 실시될 수 있다.Although the present invention has been described in detail through specific embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments and variously modified by those skilled in the art to which the present invention pertains without departing from the spirit and scope of the present invention. It may be changed and implemented.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 나일론 섬유의 염색성 향상을 위한 플라즈마 표면 개질 방법에 의하면 플라즈마 방전을 이용한 처리 공정에 따라 알칼리액이나 계면활성제 등의 사용에 따른 환경 폐수 발생을 제거하여 친환경적이고, 섬유의 염색 및 고착 공정에서의 염색성과 균일성을 향상시키며, 플라즈마의 화학적 처리방법을 적용함으로써 공정이 간단하고 비용이 현저하게 줄어드는 효과가 있다.As described above, according to the plasma surface modification method for improving the dyeability of the nylon fiber of the present invention, it is environmentally friendly by removing the environmental wastewater generated by the use of alkaline liquid or surfactant according to the treatment process using plasma discharge. It improves the dyeability and uniformity in the dyeing and fixing process, and by applying the chemical treatment method of plasma, the process is simple and the cost is significantly reduced.

Claims (4)

플라즈마 방전을 이용하여 피처리물의 표면을 개질하는 방법에 있어서,In the method of modifying the surface of the workpiece by using a plasma discharge, 롤링 상태의 상기 피처리물을 반응관 내에 장착하는 단계;Mounting the workpiece in a rolling state in a reaction tube; 상기 반응관 내부를 진공 상태로 유지하기 위하여 공기를 제거하는 단계;Removing air to maintain the inside of the reaction tube in a vacuum state; 상기 반응관 내부에 산소(O2)와 사불화탄소(CF4)를 혼합한 방전가스를 주입시키고, 방전 전극에 소정의 전압을 인가하여 플라즈마를 발생시켜 상기 피처리물의 표면을 개질하는 단계;Injecting a discharge gas mixed with oxygen (O 2 ) and carbon tetrafluoride (CF 4 ) into the reaction tube, and applying a predetermined voltage to the discharge electrode to generate a plasma to modify the surface of the workpiece; 상기 반응관 내부에 산소(O2)와 아르곤(Ar)을 혼합한 방전가스를 주입시키고, 방전 전극에 소정의 전압을 인가하여 플라즈마를 발생시켜 상기 피처리물의 표면을 개질하는 단계;Injecting a discharge gas in which oxygen (O 2 ) and argon (Ar) are mixed into the reaction tube, and applying a predetermined voltage to the discharge electrode to generate a plasma to modify the surface of the workpiece; 상기 플라즈마 방전 처리에 의해 발생된 잔류 가스를 제거하는 단계; 및Removing residual gas generated by the plasma discharge treatment; And 상기 플라즈마 방전 처리에 의해 표면 개질된 피처리물을 상기 반응관으로부터 해제하는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 표면 개질 방법.Releasing the surface-modified workpiece from the reaction tube by the plasma discharge treatment; Surface modification method using a plasma comprising a. 제1항에 있어서, 상기 피처리물은 나일론 섬유인 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 표면 개질 방법.The surface modification method using plasma according to claim 1, wherein the object is nylon fiber. 제1항에 있어서, 상기 방전 가스를 10 내지 1000 cc/min 의 유량으로 주입하는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 표면 개질 방법.The surface modification method using plasma according to claim 1, wherein the discharge gas is injected at a flow rate of 10 to 1000 cc / min. 제1항에 있어서, 상기 평판형 전극은 양 전극 사이의 거리가 1 내지 10cm를 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 표면 개질 방법. The surface modification method of claim 1, wherein the flat electrode maintains a distance between the two electrodes of about 1 cm to about 10 cm.
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