KR20080007330A - 염색 폴리올레핀사 및 이를 이용한 직물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폴리올레핀과 염색 촉진제(dye enhancer)를 포함하는 염색가능한 폴리올레핀 섬유에 관한 것이다. 염색 촉진제로는 모든 테레프탈레이트 기반(terephthalate-based)의 코폴리에스테르(copolyester)가 가능하다. 테레프탈레이트 기반의 코폴리에스테르는 PETG 즉, 글리콜 개질 PET 코폴리에스터(Glycol-modified Polyethylene Terephthalate copolyester), 바람직하게는 CHDM(1,4-cyclohexanedimethanol)로 개질된 PETG 코폴리에스터와 PCTA(Acid-modified polycyclohexanedimethylene Terephthalate) 또는 PCTG(Glycol-modified polycyclohexanedimethylene Terephthalate)로 이루어진 그룹에서 선택될 수 있다. 염색 촉진제는 염색가능한 폴리올레핀 섬유의 최대 40wt%를 이룰 수 있다. 바람직하게는 염색가능한 폴리올레핀 섬유의 약 0.5 내지 25wt%를 이룰 수 있으며, 좀 더 바람직한 것은 염색가능한 폴리올레핀 섬유의 약 1 내지 12.5wt%를 이루는 것이다. 상기 염색가능한 폴리올레핀 섬유는 폴리올레핀 융화제를 효과적인 양만큼 선택적으로 포함할 수 있다.
본 발명의 폴리올레핀은 폴리프로필렌 호모폴리머, 폴리프로필렌 코폴리머 또는 이들의 혼합물로 구성되는 폴리프로필렌이 가능하다. 혹은, 본 발명의 폴리올레핀은 폴리에틸렌을 포함할 수 있다.
본 발명의 목적은 면직물의 대부분의 특징을 가지고 있으면서도 폴리에스테르 직물의 단점을 극복할 수 있는 합성사를 이용하여 새로운 편물, 직물 또는 부직포를 생산하기 위한 것이다. 면직물의 좋은 대체직물이 되기 위해서는 그레이지 직물로 입수 가능해야 하며, 종래의 시스템을 사용하여 쉽게 염색이 가능해야 하며, 만지면 부드럽고 직물은 "통기성이 좋고" 몸의 습기를 빨아들여 잘 방출해야 한다. 본 발명의 합성사로 만들어진 직물은 손이나 기계로 세탁하기 쉬우며, 통상적인 집안의 음식 오염원에 의해 더럽혀지지 않는다. 본 발명을 이용한 직물은 표준 크기의 방사를 사용했을 때 면직물보다 가볍고 상온에서 면직물보다 더 빨리 건조된다. 본 발명을 이용한 직물은 우수한 일광 견뢰도 및 세탁 견뢰도를 보인다.
비록 면방사 시스템이 가장 널리 사용되고 있는 시스템이지만, 당해 기술분야에서 숙련된 기술자는 종래의 어떠한 방사 시스템을 이용하더라도 실을 만들 수 있는 섬유를 생산할 수 있을 것이다. 소모사(worsted), 방모사(woolen) 및 개질된(modified) 소모사는 흔히 사용되는 방사법 중의 일부이다. 섬유의 길이 및 데니어는 어떠한 방사 시스템에서도 그에 적합하게 맞춰질 수 있다.
스테이플 섬유를 실로 방사하는 방식 외에도 연속 필라멘트사를 대량 생산하는 방식도 있다. 본 발명은 앞에서 설명한 바와 같이 섬유 또는 필라멘트에 적용될 수 있다. 간단히 설명하면, 본 발명은 분산 염색이 가능한 합성 폴리올레핀사 및 폴리올레핀섬유를 이용하여, 상업적으로 이용가능한 분산 염색 시스템을 통해 염색 및 가공이 쉬운 편직 및 부직의 그레이지 직물을 생산하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 그레이지 직물이 면 및 면/폴리에스테르 혼방에 비해 갖는 탁월한 장점은 본 발명의 상세한 설명에 의해 명백해질 것이다. 또한 본 발명은 분산 염색이 가능하도록 폴리올레핀에 그래프트되는 새로운 첨가제를 보여줄 것이다.
본 발명의 다른 목적 및 범위는 이하에서 설명되는 발명의 상세한 설명에 의해 명백해질 것이다. 본 발명의 상세한 설명 및 실시예는 단지 설명의 방편으로 제시된 것이며 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형예와 실시예가 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Description
본 발명은 분산 염료에 맞도록 개질된(modified) 폴리올레핀(polyolefin) 섬유 또는 폴리올레핀사로 제조된 직물(textile fabrics)에 관한 것이다. 이러한 직물은 통상 현존하는 분산 염색 또는 날염 시스템을 통해 염색된다. 단일 염색조 또는 날염 방식에 의한 염색으로 솔리드 색조 또는 다양한 톤의 색조를 얻을 수 있다. 본 발명의 직물은 편성(knitting), 제직(weaving) 또는 부직(non-woven) 공정을 통해 그레이지(greige), 즉 미가공 직물로 만들어진다. 단일 레벨의 염색 첨가제에 의해 솔리드 색조가 얻어지며, 각기 서로 다른 레벨의 염색 첨가제를 함유한 복수의 경사 단사(end)로부터 직조된 직물은 단일 염색조에서 다중 톤의 색조로 염색된다. 폴리올레핀사 또는 폴리올레핀섬유에 포함되는 분산 염색이 가능한 첨가제의 양을 늘릴수록 분산 염료에 대한 친화성은 그만큼 증가한다. 본 발명에 따라 제조된 직물은 염색 공장에서 염색되지 않은 상태로 보관이 가능하다. 이후 종래의 분산 염색기 또는 날염 방식을 사용하여 색깔이 입혀진다. 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련된 기술자에게 알려져 있는 종래의 경제적인 분산 염색 시스템을 사용하여 놀랍고도 새로운 효과를 얻을 수 있다. 본 발명은 의류 및 가정용품 산업에 특히 유용하다. 본 발명에 의해 생산된 직물은 종래의 직물과 겉모양과 촉감이 같지만 더 가볍다. 이는 면의 비중이 1.5g/cc, 폴리에스테르의 비중이 1.38g/cc인데 비해 폴리올레핀의 비중은 0.91g/cc이기 때문이다. 게다가 일광 견뢰도 및 세탁 견뢰도는 폴리에스테르와 유사하다.
편물, 직물 및 방직물은 세계적으로 거대한 산업을 이루고 있다. 편직물을 만드는데 가장 많이 사용되는 섬유 재료는 면(cotton)이다. 면은 실과 직물을 만들기 위해 대대로 사용되어 왔다. 면은 천연 섬유이며 세계 여러 곳에서 재배되고 있다. 면방적 시스템을 이용하여 면사는 의류 및 가정용품으로 제조된다. 실 및 직물을 만들기 위한 면 스테이플(staple)로는 이집트와 미국산이 가장 널리 이용되고 있다.
면방적 시스템은 들판에서 거둬들인 면화 꾸러미들로부터 시작된다. 그 섬유다발은 스테이플(staple)로 불리며 그 길이는 대개 3/4∼1.5인치 (1.9∼3.8㎝)이다. 스테이플의 길이가 길수록 더 값이 나간다. 길이가 긴 스테이플로부터 더 좋은 방적사를 만들 수 있다. 기계가 스테이플을 세척, 소면(carding)하여 다양한 크기의 로빙(roving, 조방사)을 만든다. 잘 알려진 기계를 이용하여 상기 로빙을 가연(twisting) 또는 방사(spinning)하여 다양한 사이즈의 실로 만든다. 이 실은 의류나 가정용품을 만들기 dnogo 편물 또는 직물로 만들어지게 된다. 편물 또는 직물 제조업자는 다양한 사이즈의 실을 이용하여 여러가지 형태의 의복이나 가정용품을 만들 수 있다. 처음 직조되어 염색되지 않은 상태의 면직물을 그레이지 직물이라고 부른다. 이와 같은 방법이 가장 널리 사용되고 경제적인 면직물 제조방법이다. 보통 직물의 염색 또는 날염은 직물의 최종 사용자로부터 주문을 수령한 후에 이루어진다. 염색된 면직물은 이후 적당한 형태로 재단되며 모든 의복은 이들을 재봉하여 만들어진다.
의류용 면직물에 색깔을 입히는 가장 흔한 방법은 편물, 직물 또는 부직포(non-woven fabric)를 염색하는 것이다. 물, 건염염료(vat dye) 또는 직접염료(direct dye) 및 화학약품 등을 갖춘 기계에 면직물을 넣는다. 염색조의 온도는 원하는 값으로 맞춰진다. 숙련된 작업자가 이러한 작업을 통해 상기 면직물에 원하는 색조를 넣는다. 상기 면직물을 건조하여 고객의 스펙에 맞춰 가공하게 된다. 염색 공장은 값비싼 염료와 가공 장치들이 필요한 자본 집약적인 사업이다. 염색하는 것 외에도 염색 공장에는 건조기 및 압축기(compactor), 화학약품 공급기와 면직물을 감거나 접는 장치와 같은 가공장치 등이 존재한다. 면직물을 염색하고 가공하기 위한 전 세계적으로 사용되고 있는 현재의 면방적, 염색 및 가공장치 시스템을 사용하여 면의 대체직물 또한 이상적으로 가공할 수 있다.
면으로 된 편물 또는 직물 천에는 표준 명칭이 있고 세계 대부분의 나라에서 미가공품으로 구입할 수 있다. 이후 생산자가 그 천을 염색 공장에 보내 특정 색조 의 천의 주문을 기다리며 염색되지 않은 상태로 보관한다. 염색된 천은 재단 및 재봉되어 의류나 커튼, 침대 덮개, 또는 실내장식품과 같은 가정용품으로 만들어진다.
면을 대체할 합성물을 생산하기 위한 많은 시도 중에서 최초의 성공적인 면 대체물로 레이온(rayon)과 셀룰로오스 아세테이트(cellulose acetate)가 있다. 레이온 공정에서는 목재에서 추출된 셀룰로오스가 이용된다. 레이온과 셀룰로오스 아세테이트는 의류 및 가정용품 산업에 광범위하게 이용되고 있다. 그러나 이러한 섬유 또는 실의 생산은 많은 오염을 일으키기 때문에 미국에서는 생산되지 않는다. 레이온은 매우 바람직한 품질을 갖고 있다. 염색하기 쉬우며, 레이온으로 만든 의복은 색이 밝고 부드러워 면의 좋은 대체직물이다. 대부분의 레이온은 수입해야 하며 전문 제조자에 의해 생산되기 때문에 가격이 비싸고 고가의 패션 의복을 제외하고는 사용되지 않고 있다. 또한 레이온은 면 또는 다른 합성섬유와 혼방되며 촉감이나 드레이프성(drape)이 좋은 직물을 만들 수 있다. 레이온이나 아세테이트의 비중은 면의 비중과 같아서 면의 대체직물로 사용될 경우 중량의 이점은 없다.
아크릴로니트릴 모노머(acryolnitrile monomer)로부터 만들어지는 합성 아크릴 섬유 또한 부드러운 섬유를 만들기 위해 사용된다. 이 섬유는 면처럼 염색이 잘 되지는 않으며 대개는 대량의 안료 염색 즉, 방사 전에 염색이 이루어진다. 게다가 아크릴 섬유는 면보다 더 비싸다. 아크릴 섬유의 비중은 1.17g/cc이기 때문에 스웨 터와 양말·메리야스류에 사용하기 위해 양모와 혼방하기에는 이상적이다. 아크릴 섬유는 면을 대체할 좋은 대안이 아니다.
폴레에스테르로 만들어진 합성섬유는 직물을 만들기 위해 사용되는 섬유의 거의 절반을 차지한다. 폴리에스테르의 생산은 매우 대규모 산업이다. 전 세계적으로 대략 330억 파운드의 폴리에스테르가 의류 및 가정용품 등에 사용하기 위해 생산된다.
원래 폴리에스테르는 면을 대체하기 위한 것이었으나 면을 대체하지는 못하고 있으며 통상 면과 혼합 또는 혼방하는데 사용되고 있다. 촉감을 부드럽게 하고 또 면 방사 시스템을 이용하여 실을 생산할 수 있도록 면과 혼방하려는 노력이 오랜 기간에 걸쳐 이루어졌다. 현재 사용되는 면/폴리에스테르 혼합비는 매우 다양하며, 면 60%에 폴리에스테르 40%가 아주 흔한 혼방이다. 편물, 직물 및 방직물에서 이러한 혼방이 흔하다. 면/폴리에스테르 혼방으로 된 실로 만들어진 미염색 직물은 현재의 최신식 염색 및 가공 시설에서 솔리드 색조로 염색되고 가공되어 최종 수요자에게 선적된다. 하나의 염료 타입으로 염색되는 면의 색조를 분산 염료로 염색된 폴레에스테르의 색조에 맞추는 것은 대단한 기술을 필요로 한다. 이러한 종류의 혼방을 염색할 때에는 2-스텝 공정이 사용되며 1-스텝 공정을 사용할 때보다 훨씬 비용이 많이 든다.
폴레에스테르는 많은 단점이 있다. 염색하기가 쉽지 않으며 폴리에스테르와 면을 균일한 색조로 염색하는 것은 대단한 기술을 필요로 한다. 폴리에스테르 섬유가 고 에너지 분산 염료를 흡수하기 위해서는 소정 압력하에서 고온을 필요로 한다. 면은 압력이나 고온을 필요로 하지 않는 직접염료 또는 건염염료(vat dye)를 통해 염색이 된다. 대부분의 숙련된 염색 공장은 폴레에스테르 및 폴리에스테르와 면의 혼방을 염색하기 위해서 많은 양의 분산 색조를 보유하고 있다. 또한, 100% 폴리에스테르로 만들어진 직물은 입는 사람에게 무겁게 느껴진다.
의류 및 가정용품 산업에 있어서, 만족할 만한 특성을 보여주는 합성 섬유 또는 실을 가진다는 것은 매우 바람직하다. 100% 면으로 만들어진 직물과 유사한 직물을 만들기 위한 실을 합성섬유로부터 만들 수 있다면 이상적일 것이다. 폴리에스테르는 이러한 기준을 만족시키지 못한다.
폴리올레핀(폴리프로필렌, 폴리에틸렌)은 인공섬유로서 적어도 85%의 에틸렌, 프로필렌 또는 다른 올레핀 계열로 이루어진다. 폴리올레핀 섬유는 통상적인 염색 및 날염 시스템에서는 쉽게 염색되지 않는다는 점을 제외하고는 면의 이상적인 대안이 될 수 있다. 본 발명자는 1.8 필라멘트당 데니어(dpf, denier/ filament) 이면서, 1.5∼2인치 (3.8∼5.1cm)의 스테이플 길이의 폴리올레핀이 면의 좋은 대안이 됨을 발견하였다. 촉감이 좋은 특징 외에 폴리올레핀 섬유는 다음과 같은 특징이 있다.
1. 폴리올레핀 섬유는 현재의 방사 시스템을 사용하여 쉽게 실로 방사할 수 있다.
2. 폴리올레핀 실은 편직기에서 작업이 잘 이루어진다.
3. 폴리올레핀 실은 만지면 부드럽다.
4. 폴리올레핀 스테이플은 부직포기(non woven machines)에서 처리가 잘 이뤄진다.
5. 폴리올레핀 직물은 촉감이 우수하다.
6. 폴리올레핀 직물은 빨리 마른다.
7. 폴리올레핀 직물은 수분은 잘 방출하나 체열은 유지한다.
8. 폴리올레핀 직물은 잘 더러워지지 않는다.
폴리올레핀 섬유의 주된 단점은 통상적인 염색 방법으로는 잘 염색이 되지 않는다는 것이다. 거의 모든 폴리올페핀 섬유와 폴리올레핀사는 안료 또는 용액 염색방법으로 염색이 이루어진다. 즉, 섬유를 방사(spinning)하기 전에 안료가 첨가된다. 안료 염색된 실로 만들어진 직물은 최종 사용자가 주문한 최신 유행의 색조로 염색을 할 수 없다. 이것은 직물의 제조단가를 엄청나게 높이고 재고가 너무 커서 의류나 가정용품 산업에서 취급하기 어렵게 한다. 안료 염색된 폴리프로필렌은 현재 주로 카페트나 깔개를 만드는데 쓰이고 있다. 폴리올레핀은 비교적 녹는점이 낮다. 어떤 경우에는 폴리올레핀 섬유는 너무 낮은 온도에서 녹아 고온의 건조 온도에서 치수 안정성이 없다.
염색가능한 폴리올레핀 섬유를 생산하기 위한 다양한 시도가 있었다.
Dominguez 등에 의한 미국특허 제6,420,482호는 기능화된 폴리올레핀과 폴리에테라민(polyetheramine)의 반응에 의한 폴리올레핀 블렌드를 포함하는 조성물을 개시하고 있으며, 폴리에테라민은 통상의 혼합 장치에서 기능화된 폴리올레핀에 그래프트된다.
Henkee 등에 의한 미국특허 제6,146,574호 또한 기능화된 폴리올레핀과 폴리에테라민의 반응에 의한 폴리올레핀 블렌드를 포함하는 조성물을 개시하고 있으며, 폴리에테라민은 통상의 혼합 장치에서 기능화된 폴리올레핀에 그래프트된다.
Calogero에 의한 미국특허 제6,126,701호는 개질되지 않은(unmodified) 폴리올레핀 섬유를 염색하는 방법을 개시하고 있다. 개질되지 않은 폴리올레핀 섬유는 폴리올페핀의 유리 전이 온도(Tg: Glass Transition Temperature) 이상의 온도를 갖는 콜로이드 이멀젼(emulsion)과 접촉하게 된다. 상기 이멀젼은 유기용매에 용해되어 안트라키논(anthraquinone) 염료로 치환된 긴사슬 알킬을 물과 혼합하여 만들어진다.
Sheth에 의한 미국특허 제5,576,366호는 폴리프로필렌에 그래프트되는 에틸 렌 알킬 아크릴레이트 조성물을 개시하고 있으며 상기 조성물은 분산염료 또는 양이온 염료에 의해 염색이 가능하다. 모노글리세리드(monoglyceride)와 라이너 알킬(liner alkyl) 염을 포함하는 친수성 개질제(modifier)와 함께 소량의 폴리에스테르가 포함될 수 있다. 친수성 개질제는 폴리에스테르와 폴리프로필렌의 가교 역할을 하는 융화제(compatibilizer)의 역할도 한다. 또한 Sheth는 폴리프로필렌 섬유를 염색하는 공정을 개시하고 있다. 즉, 폴리프로필렌과 에틸렌 및 알킬 그룹의 1∼4 탄소 원자를 가진 알킬 아크릴레이트의 열가소성 코폴리머(copolymer, 공중합체)를 결합한 폴리프로필렌 섬유를 염색하는 단계; 폴리프로필렌 매트릭스에 폴리에스테르를 첨가하는 단계; 그 조성물을 섬유로 방사(spinning)하는 단계; 및 그 섬유를 염색조에 담그는 단계로 이루어진 공정이다.
Sheth 등에 의한 미국특허 제5,550,192호는 98∼70wt%의 폴리프로필렌과 소정량의 에틸렌 코폴리머를 포함하는 폴리올레핀 섬유를 개시하고 있다. 상기 에틸린 코폴리머는 대략 70∼82wt%의 에틸렌과 탄소원자의 수가 1∼4개인 알킬 아크릴레이트를 대략 30∼18wt% 함유하고 있다. 상기 폴리올레핀 섬유는 폴리프로필렌과 에틸렌 코폴리머의 총 중량에 대해서 알킬 아크릴레이트 0.2∼3wt%를 함유하며, 상기 코폴리머의 일부는 상기 폴리올레핀에 그래프트되며 칼라 섬유가 나오도록 적정량의 선택된 분산 염료가 폴리프로필렌으로 퍼진다.
Hoyt 등에 의한 미국특허 제5,169,405호는 확연히 멀티 칼라 패턴을 가지는 폴리에스테르 직물을 개시하고 있다. 상기 직물은 적어도 하나의 비방향족이고, 부분적으로 결정질이며, 180℃ 이상의 녹는점을 가지며, 직물 중량의 50% 이하의 폴리메틸올레핀사와 폴리에스테테르사를 함유한다. 폴리메틸올레핀사와 폴리에스테르사는 미리 결정된 패턴으로 혼방된 후 분산 염색 기술에 의해 천 염색(piece dyeing)된다.
Havens에 의한 미국특허 제4,320,046호는 올레핀 폴리머, 즉 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌의 염색 방법을 개시하고 있다. 소량의 C-14 또는 그 이상의 알파-올레핀과 폴리프로필렌 그래프트 말레이크 안하이드라이드(polypropylene-graft maleic anhydride)를 올레핀 폴리머에 분산시킨 후 그 조성물을 말라카이트 그린(Malachite Green)과 같은 염기성 염색 재료 수용액으로 처리한다.
Fuest의 미국특허 제3,926,553호는 보다 적은 양의 알킬 또는 아랄킬 아민을 가진 폴리머를 함유하는, 형태가 완성된 폴리올레핀 제품의 염색 정도를 선택적으로 제어할 수 있는 방법을 개시하고 있다. 형태가 완성된 제품을 염색 정도를 향상시키기 위해 약산의 음이온 계면활성제로 처리하거나 염색 정도를 떨어뜨리기 위해 강산의 음이온 계면활성제로 처리한다.
Farber 등에 의한 미국특허 제3,652,198호는 폴리(알파-올레핀) 또는 폴리에트테르 및 열가소성 질소 함유 기본 폴리머로 만들어진, 형태가 완성된 제품에 다 양한 색깔을 입히기 위해 불연속적으로 루이스 산(Lewis acid)으로 처리하는 공정을 개시하고 있다.
Brown 등에 의한 미국특허 제3,622,264호는 서로 다른 부류의 염료 혼합물을 사용하여 단일 염색조에서 폴리올레핀 직물을 다양한 색조의 패턴으로 염색하는 공정을 개시하고 있다. 상기 염색 공정에는 음이온 또는 비이온의 계멸활성제를 선택적으로 포함할 수 있다.
Coover 등에 의한 미국특허 제3,315,014호는 섬유의 염료에 대한 친화성을 증가시키고 산화 및 풍화에 대한 저항력을 주기 위해 폴리머릭 비닐 피리딘(polymeric vinyl pyridine)으로 개질된 폴리프로필렌 섬유를 개시하고 있다.
Craubuer 등에 의한 미국특허 제3,256,362호는 에틸렌 구조상 불포화된 폴리에스테르로부터 생산된, 개질된 폴리올레핀을 개시하고 있다.
폴리올레핀에 어떤 기능을 그래프트하면 염색이 가능해진다는 것은 본 발명의 속하는 기술분야에서 알려져 있는 사실이다. 상기 특허들은 본 발명의 화학과는 전혀 다른 화학을 언급하고 있다. 예를 들어, Craubuer의 미국특허 제3,256,362호는 위에 언급된 나머지 특허들과는 달리 불포화 폴리에스테르에 대해 언급하고 있다. Craubuer의 특허는 혼합하기 어렵고 관련성이 없는 종류의 폴리에스테르를 요 건으로 하고 있다. Craubuer의 특허에서, 불포화 폴리에스테르는 비결정질이 아니며 폴리올레핀을 생산하는데 필요한 저온에서 잘 혼합되지 않는다.
Bertamini 등(이하 Bertamini)에 의한 PCT 공개번호 제WO03029536A1호는 폴리올레핀 폴리머를 분산 염료 혹은 반응성 염료로 염색가능하게 하는 방법을 개시하고 있다. 이 방법은 폴리올레핀 폴리머(95∼55wt%)와 폴리머를 형성하는 피브릴(fibril, 5∼45wt%)을 섞어 폴리올레핀과 피브릴의 혼합물을 만든다. 폴리올레핀과 폴리머 형성 피브릴이 매우 균일하게 용융된 혼합물을 만들기 위해 압출기에서 상기 폴리머 혼합물을 용융한다. 용융된 혼합물은 길이 대 직경비(L/D)가 3∼30인 방사구(spinneret)를 통해 힘이 가해져 폴리올레핀 매트릭스와, 폴리올레핀 매트릭스에 폴리머 형성 피브릴이 분산된, 길이가 길지만 실제로는 불연속인 피브릴로 된 섬유를 만든다. 여기서 상기 섬유의 외측면은 사실상 피브릴이 존재하지 않는다. Bertamini는 폴리아미드와 폴리에스테르가 폴리머 형성 피브릴로 적당하다고 한다. 또한 Bertamini는 말레이트 처리된 폴리프로필렌 (maleated polypropylene, MPP), 말레이트 처리된 에틸렌-프로필렌 코폴리머, 말레이트 처리된 스티렌-부타디엔-스티렌 코폴리머, 말레이트 처리된 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌 코폴리머, 말레이트 처리된 에틸렌-프로필렌-디엔 모노머 코폴리머, 그리고 말레이트 처리된 에틸렌-프로필렌 고무로 이루어진 그룹에서 선택된 0∼20wt%의 폴리올레핀 융화제(compatibilizer)를 사용한다고 하고 있다. 다른 폴리올레핀 융화제들이 또한 개시되어 있다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET, polyethylene terephthalate), 폴리 부틸렌 테레프탈레이트(PBT, polybutylene terephthalate), 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT, polytrimethylene terephthalate)를 포함하는 폴리에스테르가 적합하다. Bertamini는 피브릴 형성을 위해서는 폴리에스테르 용융 점도(melt viscosity) 대 폴리올레핀 용융 점도의 비는 10:1 내지 40:1이 바람직하다고 한다. 이와 같이 Bertamini는 반결정질이며(semicrystalline) 비교적 분자량이 큰 폴리에스테르를 사용하고 있는데 이러한 폴리에스테르는 텍스타일 섬유의 생산에 전형적으로 사용되는 폴리에스테르이다.
본 발명은 분산 염료에 의한 염색이 가능하도록 촉진된(enhanced) 폴리올레핀사 및 폴리올레핀섬유를 이용하여 편물, 직물 또는 부직물을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 폴리올레핀 조성물은 분산 염료를 받아들일 수 있다. 폴리올레핀은 염색되지 않으나 본 발명의 폴리올레핀에 첨가되는 첨가제는 폴리에스테르 또는 폴리에스테르와 면의 혼방을 염색하는 데 쓰이는 염색설비에서 사용되는 어떠한 분산 염료라도 받아들일 것이다. 필요한 색조를 표현하기 위해 어떤 특별한 염료를 구입할 필요가 없다. 본 발명은 폴리올레핀에 첨가제를 사용함으로써 그레이지 편물, 직물 또는 부직포를 만들 수 있는 실을 생산한다. 본 발명의 직물은 염색되지 않은 상태의 제품으로 보관할 수 있다. 상기 그레이지 직물은 보통 폴리에스테르를 염색하는데 쓰이는 분산 염료를 사용하여 염색된다. 폴리올레핀 직물을 염색하는 데에는 폴리에스테르를 염색할 때와 같은 고온이 필요하지 않으며 220∼266℉(104∼130℃)가 이상적이다. 본 발명을 통해 폴리올레핀 직물을 염색하면 어떠한 색상이라도 밝고 진한 색조로 표현할 수 있다.
본 발명의 목적 달성을 위해서, "섬유(fiber)"란 용어는 직물 혹은 부직물과 같은 2차원, 3차원 제품으로 만들어질 수 있는 고(高) 장단축비(aspect ration)의 특정 형태를 가진 폴리머 물체를 의미하는 것으로 쓰인다. "폴리올레핀섬유(polyolefin fiber)"란 용어는 다양한 산화방지제, 안료 및 본 명세서에서 설명될 첨가제를 포함하는 폴리올레핀으로부터 만들어진 섬유를 의미하는 것으로 쓰인다. 또한 섬유는 당업자에게 잘 알려진 바와 같이 다양한 형태를 취할 수 있는 필라멘트, 즉 모노필라멘트, 멀티필라멘트, 토우(tows), 스테이플 파이버 또는 컷 파이버(cut fibers), 스프사(staple yarns), 코드(cords), 멜트 블로운(melt blown) 직물 및 스펀 본드(spunbond) 직물, 다층 부직물(multilayer nonwovens), 라미네이트(laminates) 및 그와 같은 섬유로 이루어진 합성물 등의 제직된(woven), 터프티드(tufted) 그리고 편직된(knitted) 직물을 언급하는데 쓰인다. 본 발명의 섬유는 모노필라멘트, 멀티필라멘트 혹은 이성분(bicomponent) 섬유일 수 있다. 본 발명의 섬유는 스테이플, 실(yarn), 코드 혹은 직접 방사된 부직포로 생산될 수 있다.
단지 하나의 솔리드 칼라 외에도 멀티톤으로 염색이 가능하다. 1∼15wt%의 염색 촉진제(dye enhancer)를 함유한 폴리올레핀사를 이용하여 분산 염료를 함유한 단일 염색조에서 동일한 색조의 멀티톤으로 직물을 염색할 수 있다. 이것은 본 발명에서 상술될 염색 촉진제의 농도를 변화시켜 폴리올레핀섬유 또는 폴리올레핀사에 첨가함으로써 달성된다. 일례로서, 본 발명자는 5wt%의 염색 촉진제를 가진 실을 "A"로, 3wt%의 염색 촉진제를 가진 실을 "B"로, 1.5wt%의 염색 촉진제를 가진 실을 "C"로 칭할 것이다. 제직기와 같은 직물 짜는 기계에 실 A, B, 및 C가 함께 놓여질 경우, 만들어지는 직물은 단일 염색조에서 각각 자신의 독특한 색조로 염색된다. 하나는 어두운 색, 하나는 중간 색, 다른 하나는 밝은 색이 될 것이다. 염색 촉진제의 농도 범위는 1∼15wt%가 바람직하다.
두 개의 염색 레벨을 가진 실과 염색 촉진제를 사용하지 않은 실을 이용하여 직물을 만들 경우 그 직물은 2톤과 백색을 가진 직물이 된다. 이것은 새롭고도 놀라운 효과를 보인다. 본 발명이 속하는 분야의 숙련된 기술자라면 본 발명을 이용하여 새로운 직물을 만들 수 있는 만족할만한 많은 방법을 찾아낼 수 있을 것이다.
단지 한 레벨의 염색 촉진제를 사용한 폴리올레핀사를 이용하여 직물을 만들 경우에는 솔리드 색조로 염색될 것이다. 바람직한 염색 촉진제의 양은 5% owg(on the weight of the goods)가 된다. 염료의 착색을 변화시키기 위해 1∼15%의 다른 농도가 사용될 수 있다.
본 발명의 100% 폴리올레핀사를 이용하여 놀랍고도 새로운 효과를 얻을 수 있다. 본 발명에 따라 제조된 폴리올레핀을 사용할 경우의 장점은 다음과 같다:
1. 폴리올레핀 직물은 따뜻한 물에서 빨아도 색이 빠지지 않는다.
2. 폴리올레핀 직물은 빨랫줄에서 건조될 수 있고 저온의 건조기에서 빨리 건조된다.
3. 분산 염색된 폴리올레핀 직물은 세탁 과정 중 늘어나거나 줄어들지 않는다.
4. 폴리올레핀 직물은 건조시에 주름이 생기지 않는다.
5. 폴리올레핀 직물은 잘 오염되지 않는다.
6. 폴리올레핀 직물은 촉감이 부드럽다.
7. 폴리올레핀 직물은 면에 비해 38% 가볍다.
8. 폴리올레핀 직물은 몸의 수분을 잘 흡수하며 통기성이 좋다.
9. 폴리올레핀 직물은 곰팡이나 녹조가 잘 생기지 않는다.
10. 폴리올레핀사는 방사(spinning) 또는 연속적인 필라멘트에 의해 제조될 수 있다.
11. 폴리올레핀 직물은 손질이 쉽고, 여행용 의복에 적합하다.
폴리올레핀
염색 촉진제(
Polyolefin
Dye
Enhancers
):
폴리올레핀이 염료를 받아들이록 하거나 촉진시키는 다양한 방법이 있다. 폴리올레핀을 분산 염색이 가능하도록 하는 바람직한 방법은 다음과 같다:
폴리올레핀 폴리머에 소정량의 촉진제를 첨가한다. 염색 촉진제는 비결정질의 테레프탈레이트 기반의 코폴리에스테르일 수 있다. 상기 비결정질의 테레프탈레이트 기반의(based) 코폴리에스테르는 PETG, 즉 글리콜 개질 PET 코폴리에스테르 (glycol-modified poly(ethylene terephthalate)) copolyester), 바람직하게는 CHDM(1,4-cyclohexanedimethanol)로 개질된 PETG 코폴리에스테르와 PCTA(acid-modified copolyesters of poly(cyclohexanedimethylene) terephthalate) 또는 PCTG(glycol-modified copolyesters of poly(cyclohexanedimethylene) terephthalate)로 이루어진 그룹에서 선택된다. 바람직한 염색 촉진제는 비결정질의 PETG로서 상기 PETG는 폴리올레핀에 첨가된다. 비결정질 PETG가 선택된 이유는 폴리올레핀보다 낮은 온도에서 녹기 때문이다. 이것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 숙련된 기술자로 하여금 종래의 폴리올레핀섬유 압출기를 사용하여 염색가능한 폴리올레핀을 만들 수 있도록 해준다. 이러한 작업을 하는데 특별한 장치를 필요로 하지 않는다. 이 첨가제의 장점은 염색 촉진제를 첨가하기 위해서 건조 및 습기 제거가 불필요하다는 것이다.
비결정질의 테레프탈레이트 기반의 코폴리에스테르 외에, 염색 촉진제는 폴리올레핀 융화제(compatibilizer)를 더 포함할 수 있다. 폴리올레핀 융화제는 EVA-그래프트-말레이크 안하이드라이드 (EVA(poly(ethylene-co-vinyl acetate))-graft-maleic anhydride), 폴리프로필렌-그래프트-말레이크 안하이드라이드 (polypropylene-graft-maleic anhydride), 및 폴리에틸렌-폴리프로필렌-그래프트된-말레이크 안하이드라이드 (polyethylene-polypropylene-grafted-maleic anhydride)로 이루어진 그룹 중에서 선택될 수 있다. 폴리올레핀 섬유에서의 PETG의 분산성을 향상시키기 위해서는 폴리프로필렌-그래프트-말레이크 안하이드라이드(polypropylene-graft-maleic anhydride)가 폴리올레핀 융화제로서 바람직하다.
바람직한 염색 촉진제로 이스트맨 케미칼(Eastman Chemical)사의 비결정질 PETG No. 14285와 유니로얄(Uniroyal)사의 폴리프로필렌-그래프트-말레이크 안하이드라이드 폴리본드 3200 (polypropylene-graft-maleic anhydride Polybond 3200)이 있다. PETG 14825 96%와 폴리프로필렌-그래프트-말레이크 안하이드라이드 (polypropylene-graft-maleic anhydride) 4%를 사용한 혼합물이 이상적이다(특별한 언급이 없으면 %는 wt%를 의미함). 본 발명자는 50% 활성 화합물을 제조하기 위해 폴리프로필렌의 혼합비율을 낮추어, 폴리프로필렌 50%, 비결정질 PETG 48%, 그리고 폴리프로필렌-그래프트-말레이크 안하이드라이드 2%로 하였다. 본 발명의 기술분야에서 숙련된 기술자라면 혼합물을 만들기 위한 적당한 방법을 선택할 수 있다. 물론 실험을 통해, 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련된 기술자는 그들의 필요에 따라 혼합비율을 변경시킬 수 있을 것이다.
본 발명의 혼합물은 다양한 방법으로 얻어질 수 있다. 비결정질 테레프탈레이트 기반의 코폴리에스테르만을 함유하거나 폴리올레핀 융화제를 추가적으로 함유하는 염색 촉진제를 폴리올레핀 폴리머에 접촉하도록 하여, 예를 들어 상기 물질들을 건조 상태에서 혼합한 후 전체 혼합물이 압출기를 통과하도록 하는 방법을 통해 폴리올레핀에 첨가될 수 있다. 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련된 기술자라면 압출기에 공급하기 전에 건조 상태에서 혼합하는 것 보다는 각각의 성분을 용융 압출기의 공급물로 공급할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 이외에도 혼합 압출기(compounding extruder), 고 전단 연속 믹서(high shear continuous mixer), 2 롤 밀(two roll mill), 밴버리(Banbury) 믹서 등의 인텐시브 믹서(intensive mixer)와 같은 혼합 장치에 각 성분을 직접 공급하는 것이 가능하다. 염색 촉진제의 분산을 확실하게 하는 또 다른 혼합 방법은 두 단계에 걸쳐 혼합하는 것이다. 첫번째 단계에서는 밴버리 믹서 또는 혼합 압축기와 같은 고 전단 믹서에서 염색 촉진제와 적당량의 폴리올레핀 폴리머를 혼합한 혼합물 또는 매스터배치(concentrate 또는 masterbatch)를 준비한다. 두번째 단계에서는, 상기 혼합물과 추가적인 폴리올레핀 폴리머를 포함한 다른 모든 성분을 고 전단 하에서 혼합한다. 두번째 단계를 저 전단 환경, 예를 들어, 섬유 방사 라인의 압출기 섹션에서 혼합하는 것도 가능하다. 결국, 모든 성분이 적당히 분산되게 하는 것이 목적이며, 이것은 플라스틱 성분을 녹게 할 수 있는 충분한 전단력과 온도를 유도함으로써 달성된다. 그러나 혼합 시간과 온도는 제어해야 하며 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련된 기술자라면 과도한 분자량 저분자화(degradation)와 성분들의 불필요한 증발을 피하기 위한 제어가 충분히 가능할 것이다. 폴리올레핀 플라스틱 성분에 따라 차이가 있긴 하나, 녹는점은 약 250℉에서 550℉(약 121℃에서 260℃) 정도가 될 것이다. 본 발명의 혼합물이 펠릿(pellet) 형태라면 특별한 가스 밀폐제(sealant) 없이도 게일로드(Gaylord's) 또는 드럼(drum)으로 패키지가 가능할 것이다.
폴리올레핀 융화제는 비결정질 테레프탈레이트 기반의 코폴리에스테르가 폴리올레핀에 완전하게 고정되는데 도움을 준다. 폴리올레핀을 분산 염료에 의해 염색가능하도록 하는 데에 폴리올레핀 융화제가 반드시 필요한 것은 아니다. 그러나, 본 발명자는 폴리올레핀 융화제가 없으면 비결정질 테레프탈레이트 기반의 코폴리에스테르가 고르게 분산되지 않음을 발견하였고 이는 불균일한 분산 및 불균일한 염색으로 귀결된다.
염색 가능한
폴리올레핀섬유
및 폴리올레핀사(
Dyeable
polyolefin
fiber
and
yarn
):
비결정질 테레프탈레이트 기반의 코폴리에스테르를 포함하는 염색 촉진제를 함유하는 펠릿, 즉 비결정질 PETG(polyester) 48%, 폴리올레핀 융화제, 폴리프로필렌-그래프트-말레이크 안하이드라이드 2%, 그리고 폴리프로필렌 50%를 10% owg가 되도록 폴리프로필렌 섬유 압출기에 공급한다. 그 결과는 분산 염색을 가능하게 하는 염색 촉진제 5% 와 폴리올레핀 95%가 혼합된 섬유가 된다. 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련된 기술자라면 분산 염료를 함유한 염색조에서 원하는 색조를 얻기 위해서 폴리올레핀에 대한 그래프트 비율을 변경시킬 수 있을 것이다. 본 발명자는 다양한 혼합을 통해 섬유를 염색해 본 결과 깊은 솔리드 색조에는 5% owg, 엷은 색조에는 2.5% owg가 적합함을 알아냈다. 5% owg 섬유와 2.5% owg 섬유를 함께 하나의 염색조에서 염색했더니 만족할만한 2톤의 색조가 얻어졌다. 본 발명자는 "염색 촉진된 폴리올레핀(dye enhanced polyolefin)"이란 용어를 염색가능한 폴리올레핀 산출물을 의미하는 용어로 사용할 것이다.
폴리올레핀 50%, 비결정질 PETG 48% 및 폴리프로필렌-그래프트-말레이크 안하이드라이드 2%의 혼합물을 함유한 펠릿이 다음과 같은 이유로 바람직하다:
1. 상기 그래프트(graft)가 흡수하는 유일한 염료는 분산 염료이다.
2. 상기 혼합물은 폴리올레핀의 공정 온도에서 녹는다.
3. 상기 혼합물은 결합하여 펠릿으로 쉽게 압출된다.
4. 혼합된 펠릿을 폴리올레핀 섬유 압출기에 공급하기 위하여 건조할 필요가 없다.
5. 상기 혼합물은 고르게 섞이며 섬유로 압출하는 동안 폴리올레핀에 잘 분산된다.
6. 염색이 가능하도록 해주는 그래프트가 어떠한 염색 조건하에서도 안정적이다.
7. 그래프트된 실 또는 직물은 표준 분산 염료를 사용하여 염색 또는 날염될 수 있다.
8. 날염이 쉽게 이루어지며 212℉(100℃) 온도에서 스팀에 단지 2∼4분 노출시키면 된다.
9. 175℉(79.4℃)의 따뜻한 물에서 빨아도 색이 빠지지 않는다.
10. 상기 그래프트는 폴리올레핀의 촉감을 좋게 한다.
도 1은 20% 매스터배치(masterbatch)를 함유한 염색 섬유를 표준 샘플로 하여 색상 강도(color strength) 및 델타 E CMC(ΔECMC)를 염색 촉진제 매스터배치 농도(실시예 11)의 함수로 표현한 그래프.
도 2는 실시예 13의 섬유 A의 단면을 2000배 확대한 현미경 사진.
도 3은 실시예 13의 섬유 A의 단면을 3600배 확대한 현미경 사진.
도 4는 실시예 13의 섬유 A의 단면을 9500배 확대한 현미경 사진.
도 5는 실시예 13의 섬유 A의 단면을 18000배 확대한 현미경 사진.
도 6은 실시예 13의 섬유 A의 단면을 36000배 확대한 현미경 사진.
도 7은 실시예 13의 섬유 A의 단면을 61000배 확대한 현미경 사진.
도 8은 실시예 13의 섬유 B의 단면을 12500배 확대한 현미경 사진.
도 9는 실시예 13의 섬유 B의 단면을 25000배 확대한 현미경 사진.
이하에서 본 발명을 보다 자세히 설명한다.
<
실시예
1 - 단색 직물(
Single
Color
Fabrics
)>
a.) 8∼22[ HI1 ]dg/min(ASTM D-1238을 사용하여 L-230/2.16 조건하에서 측정)의 멜트 플로우 지수(Melt Flow Index)를 가진 폴리올레핀 펠릿은 압출되어 위에서 바람직하다고 언급된 혼합비율의 PETG와 폴리프로필렌-그래프트-말레이크 안하이드라이드의 혼합물과 잘 혼합된다. 95%의 폴리올레핀과 5%의 PETG/폴리프로필렌-그래프트-말레이크 안하이드라이드의 혼합물이 종래의 스테이플 압출 장치를 통해 스테이플 섬유로 압출된다. 상기 섬유는 1.8dpf이며 1.5인치(3.8cm)로 컷팅된다. 대략 1000 파운드(454 kg)의 스테이플이 생산되어 베일(bale)로 묶인다. 상기 필라멘트당 데니어(dpf)는 면의 dpf값과 비슷하며 스테이플의 길이도 마찬가지이다.
b.) 염색 촉진된 폴리올레핀의 스테이플 섬유 베일은 소면 공정(cotton carding process)에서 함께 혼합되며 혼방 로빙(roving)으로 잘 만들어진다. 종래의 면(cotton) 장치를 사용하여 만들어진 로빙은 10/1 면 번수(cotton count)로 링 방사되며(ring spun) 3 파운드(1.3kg) 패키지로 감아진다. 대략 1000 파운드(454kg)의 실이 생산된다.
c.) 상기 10/1-폴리올레핀사는 10 컷 원형 편기(10 cut circular knitting machine)로 편성된다. 이 제조 공정을 통해 염색되지 않은 그레이지 직물이 만들어지며 재단 및 재봉하여 스웨터를 만들기에 이상적이다.
d.) 상기 스웨터 그레이지 직물은 폴리에스테르를 염색하는데 쓰이는 종래의 제트 염색기(jet-dyeing machine)에서 염색된다. 폴리올레핀에 손상을 주지 않기 위해 250℉(121℃)의 온도를 유지한다. 표준 염료 분산 화학약품 및 물과 함께 0.5% owg의 분산 염료 Terasil Blue BRL을 사용한다. 이를 통해 만들어진 스웨터 직물은 새롭고 만족할 만한 짙은 푸른색의 밝은 색조를 보인다. 상기 직물은 비교적 저온의 오븐에서 건조된다. 온도는 폴리올레핀의 녹는점 이하 또는 200℉(93.3℃)로 유지한다. 수분이 증발하고 나면 건조된 밝은 직물이 남고, 이후 선적하기 위해 롤에 감겨 포장된다. 폴리올레핀은 매우 제한된 양의 수분을 함유하기 때문에 면이나 면-폴리에스테르 블렌드에 비해 건조 시간이 매우 짧다.
f.) 상기 스웨터 직물이 재단 및 재봉되고 나면 매우 경이롭다. 동일한 스펙으로 만들어진 면 스웨터보다 적어도 30% 더 가볍다. 이는 면 또는 면-폴리에스테르 블렌드의 비중이 1.38g/cc 이상인데 비해 폴리올레핀의 비중은 0.91g/cc이기 때문이다.
이 참신한 소재의 스웨터는 실제로 물에 뜬다. 면과 같은 겉모양과 촉감을 가지면서도 무게는 상당히 덜 나간다. 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련된 기술자라면 똑같은 방식으로 다양한 크기의 실을 이용하여 서로 다른 무게의 직물을 제조할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
<
실시예
2 -
톤온톤
폴리올레핀
직물(
Tone
on
Tone
Polyolefin
Fabric
)>
a.) 8∼22dg/min의 멜트 플로우 지수를 가진 폴리올레핀 펠릿은 앞에서 언급한 염색 촉진제와 잘 혼합된다. 본 발명에서 설명한 바와 같이 위 혼합물은 PETG와 폴리프로필렌-그래프트-말레이크 안하이드라이드로 이루어진 염색 촉진제 5%와 폴리올레핀 95%의 혼합물이다. 상기 혼합물을 종래의 스테이플 압출 장치를 통해서 스테이플 섬유로 압출한다. dpf값은 1.8이며 상기 스테이플은 1.5인치(3.8cm)로 컷팅된다. 대략 1000 파운드(454kg)의 스테이플이 생산되어 베일로 묶인다. 필라멘트당 데니어(dpf)는 면의 dpf와 유사하며 스테이플 길이도 그러하다. 이와 같은 배치(batch)를 "스테이플 A"로 칭할 것이다.
b.) 8∼22dg/min의 멜트 플로우 지수를 가진 폴리올레핀 펠릿은 앞에서 언급한 염색 촉진제와 잘 혼합된다. 본 발명에서 설명한 바와 같이 PETG와 폴리프로필렌-그래프트-말레이크 안하이드라이드로 이루어진 분산 염색 촉진제 3%와 폴리올레핀 97%의 혼합물이다. 상기 혼합물을 종래의 스테이플 압출 장치를 통해서 스테이플 섬유로 압출한다. dpf값은 1.8이며 상기 스테이플은 1.5인치(3.8cm)로 컷팅된다. 대략 1000 파운드(454kg)의 스테이플이 생산되어 베일로 묶인다. 필라멘트당 데니어는 면의 dpf와 유사하며 스테이플 길이도 그러하다. 이와 같은 배치(batch)를 "스테이플 B"로 칭할 것이다.
c.) 폴리올레핀 스테이플 섬유는 각각의 베일별로 면 카딩 공정에서 혼합되 어 로빙으로 만들어진다. 종래의 면(cotton) 장치를 사용하여 만들어진 로빙은 10/1 면 번수로 방사되며 3 파운드(1.3kg) 패키지로 감아진다. 각 실마다 대략 1000 파운드(454kg)의 실이 생산되는데, 5% 염색 촉진제로 그래프트된 1000 파운드의 폴리올레핀사 A와 3% 염색 촉진제로 그래프트된 1000 파운드의 폴리올레핀사 B가 생산된다. 양자 모두 분산 염료를 받아들일 것이다.
d.) 5% 염색 촉진제를 함유하고 있는 폴리올레핀사 A와 3% 염색 촉진제를 함유하고 있는 폴리올레핀사 B는 10 컷 편기에 나란히 놓여진다. 양 실은 모두 10/1이다. 상기 실들은 10 컷 원형 편기에서 편성된다. 이러한 제조 공정을 통해 염색되지 않은 그레이지 직물 제품이 만들어지며 재단 및 재봉하여 스웨터를 만들기에는 이상적이다.
e.) 상기 스웨터 그레이지 직물은 보통 폴리에스테르를 염색할 때 쓰이는 종래의 제트 염색기에서 염색된다. 폴리올레핀의 손상을 막기 위해서 온도는 250℉(121℃)로 유지한다. 표준 염료 분산 화학약품 및 물과 함께 0.5% owg의 분산 염료 Terasil Blue BRL을 사용한다. 이와 같이 만들어진 스웨터 직물은 새롭고 만족할 만한 2톤의 푸른색의 색조를 보인다. 직물에 하나 이상의 색조를 표현하기 위해서 단지 하나의 염색조만 사용하면 된다. 직물은 비교적 저온의 오븐에서 건조된다. 온도는 폴리올레핀의 녹는점 이하 또는 200℉(93.3℃)로 유지한다. 면이나 면-폴리에스테르 블렌드에 비해 건조 시간이 매우 짧다. 폴리올레핀으로부터 수분이 급속히 증발된 후 건조된 밝은 2톤의 푸른색 직물이 만들어지며, 선적을 위해 롤에 감겨 포장된다.
f.) 상기 2톤의 스웨터 직물은 재단 및 재봉되고 나면 경이롭다. 이 2톤이 주는 효과는 새로우며 양모나 리넨(linen)과 같은 자연적인 느낌을 준다. 동일한 스펙으로 만들어진 면 스웨터보다 무게가 30% 덜 나간다. 이는 면 또는 면-폴리에스테르 블렌드의 비중이 1.38g/cc 이상인데 비해 폴리올레핀의 비중은 0.91g/cc이기 때문이다. 이 참신한 스웨터는 실제로 물에 뜬다.
본 발명이 속하는 기술분야의 숙련된 기술자라면 염색 촉진제의 양과 편직기에 공급되는 폴리올레핀사의 수를 변화시킴으로써 폴리올레핀 또는 다른 실과 폴리올레핀과의 혼방으로 만들어지는 다양하고 유행성 있으면서도 놀라운 그레이지 직물을 만들 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련된 기술자면 동일한 방식으로 다양한 사이즈의 실로부터 서로 다른 중량의 직물을 만들 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
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실시예
3 -
솔리드
색조의 연속 필라멘트 직물(
Solid
Shade
of
Continuous
Filament
Fabric
)>
a.) 8∼22dg/min의 멜트 플로우 지수를 가진 폴리올레핀 펠릿이 압출되며 위에서 바람직하다고 언급된 PETG와 폴리프로필렌-그래프트-말레이크 안하이드라이드 를 사용한 혼합물과 잘 혼합된다. 폴리올레핀 95%와 PETG/폴리프로필렌-그래프트-말레이크 안하이드라이드 5%가 종래의 압출 장치를 통해 연속 필라멘트사(continuous filament yarn)로 압출된다. 이 필라멘트 섬유는 5.4dpf이며 대략 1000 파운드(454 kg)의 실이 생산되어 펀(pirn)에 감긴다.
b.) 연신되지 않은 실을 3배로 연신시키며 종래의 텍스처링 기계에서 가연(假撚, false twist) 텍스쳐된다. 상기 텍스쳐사는 1.8 dpf의 277 필라멘트를 가진다. 이 실은 부드럽고 면과 같은 촉감이 있다. 이 실은 밝고 색깔이 없으며 3 파운드(1.3kg)의 콘으로 감는다. 공정 중 적당한 스핀피니시(spin finish) 처리를 한다.
c.) 상기 텍스쳐사는 10 컷 편기에서 편성된다. 그 결과 염색되지 않은 상태의 밝고 부드럽게 보이는 스웨터 그레이지 직물이 된다.
d.) 밝고 텍스쳐된 연속 필라멘트 스웨터 그레이지 직물은 통상 폴리에스테르를 염색할 때 쓰이는 종래의 제트 염색기에서 염색된다. 폴리올레핀의 손상을 막기 위해 온도는 250℉(121℃) 이하로 유지한다. 0.005% owg의 분산 염료 Terasil Blue BRL가 표준 염료 분산 화학약품과 함께 사용된다. 이를 통해 만들어지는 스웨터 직물은 깊은 솔리드 푸른색을 보이는데 참신하고 만족스러운 밝은 색조를 보인다. 직물은 비교적 저온의 오븐에서 건조된다. 온도는 폴리올레핀의 녹는점 이하 또는 200℉(93.3℃)로 유지한다. 면 또는 면-폴리에스테르 블렌드에 비해 건조 시간이 매우 짧다. 폴리올레핀으로부터 수분이 증발되므로 건조된 상태의 밝고 우아한 직물이 되며 촉감이 부드럽다. 이후 선적을 위해 롤에 감겨 포장된다.
e.) 상기 연속 필라멘트 스웨터 직물은 재단 및 재봉되는데 아주 경이롭다. 밝고 하늘하늘하며 멋지다. 솔리드 색조를 보이는데 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련된 기술자라면 실시예 2에서 설명된 것과 동일한 기술을 사용하여 폴리올레핀사를 다양하게 변화시킬 수 있고 단일 염색조에서 2톤 또는 3톤을 얻을 수 있을 것이다. 이 직물은 폴리에스테르로 만들어진 스웨터보다 30% 가볍다. 이는 폴리에스테르의 비중이 1.38g/cc인데 비해 폴리올레핀의 비중이 0.91g/cc에 불과하기 때문이다. 이 새로운 스웨터는 실제로 물에 뜬다. 빨아서 입을 수 있고 다림질이 필요 없으며 여행용 의복에 이상적이다.
본 발명이 속하는 기술분야의 숙련된 기술자라면 동일한 기술을 사용하여 좀더 가는 실, 예를 들어, 20, 70, 120 또는 150 데니어의 실을 제조할 수 있음을 이해할 것이다. 상기 예는 스테이플 섬유를 염색가능하게 하는데 쓰인 것과 같은 PETG/폴리프로필렌-그래프트-말레이크 안하이드라이드 혼합물을 이용하여 연속 필라멘트사를 염색할 수 있음을 보여주는 것이다. 또한 이러한 실을 이용하여 직물(woven fabric)을 만들 수 있다.
<
실시예
4 -
폴리올레핀
직물의 날염(
Printing
Polyolefin
Fabrics
)>
스크린 날염 - 실시예 1의 편물(편직물)을 6가지 색의 수계 연속 스크린 날염기(aqueous continuous screen-printing machine)에 공급하였다. 분산 염료를 사용한 표준 염료 페이스트를 호제(thickener)와 함께 각각의 스크린에 공급한다. 상기 스크린은 여섯 가지 색의 만족스런 꽃무늬 패턴을 만들도록 구성하였다. 날염 페이스트를 눌러 직물 위에 날인하였다. 상기 편물을 스팀 박스에 투입하여 염료를 정착시켰다. 염료를 정착시키기 위해서는 212℉(100℃)의 온도에서 2∼4분의 스팀을 적용하는 것이 필요하다. 직물을 스팀 박스에 넣고 연속적으로 감으면서 과도하게 공급된 염료를 제거하고 건조한다. 그 결과 6가지 색의 꽃무늬가 날염된 스웨터 편물이 완성된다.
일부가 날염되지 않는 현상 또는 과도하게 날염되는 현상이 없는 놀라운 결과가 얻어졌다. 건조 시간이 매우 단축되었으며 오븐의 온도는 200℉(93.3℃)로 설정되어 편물과 접촉하도록 하였다. 직물(woven fabric) 또한 동일한 기술을 사용하여 제조될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
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실시예
5 - 니트 드 니트 공정을 이용한 실의 스페이스
다이
날염(
Space
Dye
Printing
Color
on
Yarn
using
Knit
de
Knit
process
)>
a.) 8∼22dg/min의 멜트 플로우 지수를 가진 폴리올레핀 펠릿이 압출되며 위에서 바람직하다고 언급된 PETG와 폴리프로필렌-그래프트-말레이크 안하이드라이드 를 사용한 혼합물과 잘 혼합된다. 폴리올레핀 95%와 PETG/폴리프로필렌-그래프트-말레이크 안하이드라이드 5%가 종래의 스테이플 압출 장치를 통해 스테이플 매스로 압출된다. 상기 섬유는 1.8dpf이며 1.5인치(3.8cm)로 컷팅된다. 대략 1000 파운드(454kg)의 스테이플이 생산되어 베일로 묶인다. 필라멘트당 데니어(dpf)는 면의 dpf와 유사하며 스테이플 길이도 그러하다.
b.) 폴리올레핀 스테이플 섬유 베일은 소면 공정에서 함께 블렌드되며 로빙으로 만들어진다. 상기 로빙은 종래의 면(cotton) 장치를 사용하여 만들어지며 10/1 면번수로 방사되고 3 파운드 패키지로 감아진다. 대략 1000 파운드의 실이 생산된다. 그래프트된 10/1 폴리올레핀를 꼬아 염색 가능한 10/2 폴리올레핀으로 만든다.
c.) 니트 슬리브(Knitted Sleeve) - 상기 10/2 폴리올레핀 실은 하나의 엔드리스 슬리브로 짜여진다.
d.) 스페이스 다이 날염 - 본 발명의 기술분야에서 잘 알려진 니트 드 니트(knit de knit) 공정을 사용하여 슬리브 위에 3색을 날염한다. 본 공정은 연속적인 공정인데, 첫 번째 색조를 입히기 위해 염색되지 않은 슬리브를 분산 염료 탱크에 잠긴 스퀴즈 롤러를 통과하도록 한다. 상기 슬리브는 계속해서 두 번째의 패턴된 롤러를 통과하면서 두 번째의 색조가 날염되며, 세 번째의 색조를 입히기 위해 세 번째의 롤러를 통과한다. 각각의 색조는 분산 염료를 포함한다. 색깔 입힌 니트 슬리브를 적어도 2분 이상, 바람직하게는 4분 동안 스팀에 노출시킨다. 이를 통해 분산 염료가 바람직한 농도의 색조를 정착시킨다. 니트 슬리브는 솔리드 베이지색의 배경색을 가지며 그 위로 진한 갈색과 목탄색이 인쇄된다. 이후 연속하여 슬리브를 세척하고 건조한다. 건조기는 200℉의 저온으로 셋팅하며 수분이 증발하게 된다. 건조된 슬리브는 캔 컨테이너(can container)로 모아져 권사실(winding room)로 옮겨진다.
e.) 상기 슬리브는 본 발명의 기술분야에서 잘 알려진 권사 작업을 통해 드 니트(de knit)되거나 실 패키지에 감겨진다. 실은 짙은 갈색 또는 짙은 목탄색의 점들이 있는 만족스런 베이지색이며, 3 파운드 콘으로 감겨진다.
f.) 상기 10/2 스페이스 염색된 폴리올레핀사는 10 컷 편기에서 편성된다. 그 결과는 3가지 톤을 갖는 스페이스 염색된 직물이 된다. 스페이스 염색된 폴리올레핀 직물은 보통 스웨터 실의 스케인(skein) 또는 침염(dip dyeing)과 관련되어 나타나는 패턴이 놀라울 정도로 나타나지 않는다. 직물을 제트 염색기 또는 윈스(winch) 염색기에서 뜨거운 물로 세척하여 벌크성을 주고 색조를 명료하게 한다. 이것은 또한 최종 사용자가 스웨터를 세탁할 경우에 수축되지 않도록 한다. 직물을 200℉의 저온 오븐에서 건조한다. 직물을 세척할 필요는 없지만 직물의 수축을 방지하기 위해 추가적인 공정을 거칠 필요는 있다.
g.) 스페이스 염색된 스웨터 직물이 재단 및 재봉되고 나면 매우 경이롭다. 동일한 스펙으로 만들어진 면 스웨터보다 30% 가볍다. 이는 면 또는 면-폴리에스테르 블렌드의 비중이 1.38g/cc 이상인데 비해 폴리올레핀의 비중은 0.91g/cc에 불과하기 때문이다. 이 놀라운 스웨터는 실제로 물에 뜬다.
본 실시예는 10/2 실을 사용한 것이지만, 실제로 니트 드 니트 시스템을 거치는 염색 가능한 폴리올레핀이라면 어떠한 사이즈라도 적합함을 인지해야 할 것이다. 많은 만족스런 색조가 얻어질 수 있으며 상기 설명된 실시예에 제한되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련된 기술자라면 실험을 통해 방사(spun yarn) 또는 필라멘트사(filament yarn)로도 만족스런 결과를 얻을 수 있다.
다른 스페이스 염색 또는 날염법이 사용될 수 있다. 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련된 기술자라면 본 발명자가 위에서 개괄한 스펙에 맞도록 다양한 기계를 조정하여 사용할 수 있을 것이다. 경사 날염(warp printing) 또는 패키지 주입(package impregnation)은 실에 스페이스 염색을 하는 흔한 방법이다.
직물을 만드는데 사용되는 실에는 다양한 사이즈가 있다. 방사는 대개 18's, 20's, 24's, 28's, 30's, 36's, 40's의 번수를 가지며 합연사 또는 단사 형태로 존재한다. 연속 필라멘트사는 대개 20/1, 70/1, 100/1, 150/1, 200/1, 300/1, 500/1 또는 1000/1로 만들어진다. 연속 필라멘트사의 명칭은 데니어로 표현되는 실의 선밀도와 단사의 수에 기반을 둔 것이다. 위에 언급된 것들은 편물 또는 직물을 만드는데 사용되는 보편적인 실의 사이즈를 나타낸 것이다. 본 발명의 바람직한 혼합물을 사용하여 어떠한 사이즈의 실이나 스테이플 섬유도 염색될 수 있음을 이해하여야 한다. 이러한 실로부터 모든 형태의 염색 가능한 직물, 부직물 또는 편물이 만들어질 수 있다.
방사구에 압출물을 공급하는 복수개의 압출기를 사용하여 한 가지 색 이상으로 압출하는 연속 필라멘트 기계들이 있음을 인지해야 한다. 안료 대신 하나의 염색 촉진제 혼합물이 서로 다른 비율의 혼합비로 각각의 압출기에 공급되면 하나의 염색조로부터 다양한 톤의 색조를 가진 연속 필라멘트사가 만들어질 것이다.
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실시예
6 - 3톤 필라멘트 직물(
Tri
-
Tone
Filament
Fabric
)>
a.) 8∼22dg/min의 멜트 플로우 지수를 가진 폴리올레핀 펠릿은 위에서 설명한 폴리올레핀 염색 촉진 혼합물과 잘 혼합된다. 이 기계는 하나의 방사구에 각각 압출물을 공급하는 세 개의 압출기를 가지고 있다. 바르막(Barmag)사, 플란텍스(Plantex)사, 라이터(Rieter)사가 그와 같은 기계를 제조하고 있다. 하나의 압출기에 폴리올레핀 95%와 염색 촉진제 5%의 혼합물이 투입되고, 다른 압출기에는 폴리올레핀 97%와 염색 촉진제 3%의 혼합물, 세 번째 압출기에는 폴리올레핀 99%와 염색 촉진제 1%의 혼합물이 공급된다. 세 가지 레벨의 염료 친밀성을 가지는 5.4dpf의 단일의 백색 실이 3 파운드(1.3kg) 패키지로 감겨진다.
b.) 이 단계에서 실은 연신 및 텍스쳐 가공된다. 실은 3배로 연신되며 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련된 기술자에게 알려진 종래의 연신가연(加撚)기(draw twisting machinery)에 의해 가연(假撚) 텍스쳐 가공된다. 그 결과 1.8dpf의 300 단사(ends)를 가지는 연속 필라멘트사가 생성된다. 실의 1/3은 5%의 첨가제, 1/3은 3%의 첨가제, 1/3은 1%의 첨가제를 가지게 된다.
c.) 실은 30인치(76cm) 리브(rib)편기에서 편성(knitted)된다. 생산되는 튜불러(tubular) 천은 백색의 그레이지 튜브로서 이것은 염색 공장으로 보내진다.
d.) 상기 튜브는 0.5% owg의 분산 염료로 염색된다. 그 결과 짙은 색, 중간색 그리고 옅은 푸른색 톤을 가지는 트위드 직물(tweed fabric)이 생성된다. 1/3의 실은 분산 염료의 한 레벨을 받아들이고, 1/3의 실은 분산 염료의 두 번째 레벨을 받아들이고, 그리고 1/3의 실은 분산 염료의 세 번째 레벨을 받아들인다.
e.) 직물을 개면(open)하고 200℉(93.3℃)의 저온에서 건조하며 선적을 위해 롤에 감는다.
f.) 직물을 재단 및 재봉하여, 몸에 꼭 맞으며 리브가 있고 드레스 버튼을 갖춘 봄 코트를 만든다. 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련된 기술자라면 원하는 효과를 얻기 위해 압출 사이즈와 그래프트되는 분산 염색 혼합물의 비율을 변화시킬 수 있을 것이다.
본 발명이 속하는 기술분야의 숙련된 기술자는 염색가능한 1톤 실로 염색가능한 3톤 실을 편성하기 위해 변화를 줄 수 있을 것이다. 상기 직물이 염색되면 그 직물은 3톤 줄무늬와 함께 솔리드 톤 줄무늬를 갖게 된다. 이것은 단지 일례에 불과하며 본 발명을 이용하여 많은 변화가 가능함을 잘 보여주고 있다. 두 개의 압출기에는 첨가제를 투입하고 세 번째의 압출기는 염색되지 않는 부분을 생산하도록 하는 것이 좋다. Terasil Blue의 분산 염색조에서 처리할 때 두 개의 단사(單絲)는 푸른색으로 염색되고 세 번째 단사는 백색 그대로 있을 것이다.
날염된 실은 각각의 착색 감퇴시 별개의 톤으로 염색되게 되므로 3톤의 실로 된 직물은 스페이스 염색 또는 날염에는 이상적이다. 물론 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련된 기술자에게는 상기 예에 제한받지 않으나 상기 예가 지표가 되어야 할 것이다.
본 발명은 방사업자, 방직업자 및 건조업자로 하여금 새롭고도 가벼운 칼라 직물을 만들 수 있도록 해준다. 본 발명에 의해 최신 유행에 맞는 색조로 제조하기 위한 염색 및 선적 직전까지 직물을 염색하지 않은 채로 보관할 수 있다.
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실시예
7 -
폴리올레핀
직물(
Woven
Fabric
of
Polyolefin
)>
본 발명에 따라 폴리올레핀 실이 만들어진 후 분산 염료의 짙은 솔리드 색조를 받아들일 수 있도록 촉진(enhance)된다. 면 방사 시스템에서 24/1 사이즈로 방사되어 3 파운드(1.3kg) 콘으로 감기며, 5% owg의 염색 그래프트를 함유한다.
적절한 수의 경사가 슬래시(slash)되어 제직 빔에 감긴다. 상기 빔은 단순 복스룸(simple box loom)에 실을 공급한다.
본 발명에 따라 만들어진 2.5% 염색 그래프트를 함유하는 폴리올레핀사는 복스룸에서 위사(weft)로 공급되고, 면 방적 시스템에서 24/1 사이즈로 방적된다. 60인치(152cm) 넓이의 평직물(plain weave woven fabric)이 생산된다. 성분을 살펴보면, 실의 절반은 본 발명에 따라 제조된 5%의 염색 촉진제를 함유하고 있고, 나머지 절반은 본 발명에 따라 제조된 2.5%의 염색 촉진제를 함유하고 있다.
제직된 그레이지 천은 250℉(121℃)에서, 0.5% owg의 Terasil Blue 분산 염료를 사용하여 제트 염색기에서 염색된다.
경사(warp) 또는 빔에 감겨진 실은 짙은 파란색 색조로, 위사(weft)는 중간 색조의 파란색으로 염색된다. 직물은 2톤의 트위드(tweed) 색상이다.
직물은 폴리올레핀의 녹는점 이하의 온도를 유지하는 비교적 저온인 200℉(93.3℃)의 오븐에서 건조된다.
상기 직물은 건조기를 통과하는 동안 폭내기(tentering)를 하거나 잡아 당겨진 위치에서 고정된 상태를 유지하며, 이를 통해 직물이 이후의 추가적인 공정을 거치는 동안 수축되지 않도록 해준다.
상기 직물을 재단 및 재봉하여 숙녀용 재킷과 스커트를 만든다. 이들을 결합하여 100% 폴리올레핀 직물로 만들어진 한 벌의 여성복이 만들어진다. 상기 의복은 손질 및 세탁이 쉽고, 때를 타지 않으며 가볍다. 폴리에스테르 또는 양모 혼방으로 만들어진 옷보다 38% 가볍다.
위에서 언급한 것은 일례이며, 본 발명을 이용하여 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련된 기술자라면 의류 또는 가정용품에 쓰이는 염색가능한 다양한 직물을 만들 수 있다. 버즈 아이(bird's eye), 쟈카드(jacqard), 트윌(twill) 또는 프린트(prints)와 같은 다양한 패턴을 만들 수 있다. 이들 모두 가볍고, 때를 안타며 분산 염색을 통해 시장에서 요구하는 어떤 색조라도 염색할 수 있을 것이다.
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실시예
8 -
쉬스
-코어 필라멘트 또는 실(
Sheath
-
Core
Filaments
or
Yarn
)>
Kennedy 등의 미국특허 제6,136,436호는 쉬스-코어를 가진 연속 필라멘스 섬유 또는 실을 제조하는 방법을 개시하고 있는데, 그 개시된 기술은 본 명세서에 온전히 그대로 편입되어 있다. 미국특허 제6,136,436호에 기재된 공정을 본 발명에 응용하여 이하에서 설명할 공정이 추가될 것이다.
미국특허 제6,136,436호는 폴리올레핀 코어 주위에 나일론 또는 폴리에스테르의 쉬스(sheath)를 만드는 방법을 개시하고 있다. 본 실시예에서는 폴리올레핀 코어와 쉬스를 이용한다. 바깥쪽의 쉬스는 비결정질 PETG 염색 촉진제로 개질된 10% 내지 70%의 폴리올레핀을 함유하며, 코어는 100% 폴리올레핀이다.
서로 다른 염색 레벨을 갖는 하나 이상의 실로부터 직물이 편성 또는 제직된다. 상기 직물은 위에서 언급된 실시예에 따라 염색된다. 쉬스는 전체의 10% 내지 70%를 구성하기 때문에 커다란 비용 절감 효과가 있다. 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련된 기술자라면 원하는 효과를 얻기 위해 쉬스와 염색 촉진제의 비율을 변화시킬 수 있을 것이다.
위의 하나의 변형예로, 염색 안되는 폴리올레핀 쉬스와 염색 가능한 폴리올레핀 코어를 사용하는 방법이 있다. 그 결과는 바깥쪽은 투명하고 내부는 색깔을 갖는 실이 된다. 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련된 기술자라면 원하는 효과를 얻기 위해 실 또는 섬유에 변화를 줄 수 있을 것이다.
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실시예
9 - 폴리에스테르와
블렌드된
염색가능한
폴리올레핀을
이용한 편물 또는 직물(
Fabric
knitted
or
Woven
using
Dyeable
Polyolefin
Blended
with
Polyester
)>
폴리에스테르와 염색 폴리올레핀 섬유를 블렌드하여 실을 만들면 새롭고 놀라운 효과가 얻어진다. 이렇게 만들어진 실의 바깥쪽은 대부분 폴리에스테르로 이루어지고 내부는 대부분 염색가능한 폴리올레핀으로 구성된다. 쉬스와 코어 사이의 교차(crossover)는 미미하다.
본 발명에 따라 폴리올레핀 섬유를 만든 후, 상기 섬유를 분산 염료의 솔리드 색조를 받아들일 수 있도록 본 발명의 첨가제로 촉진제 처리된다.
a.) 8∼22dg/min의 멜트 플로우 지수를 가진 폴리올레핀 펠릿이 압출되며 본 발명에서 바람직하다고 언급된 PETG와 폴리프로필렌-그래프트-말레이크 안하이드라이드 혼합물과 잘 혼합된다. 종래의 스테이플 압출 장비를 사용하여 폴리올레핀 95%와 PETG/폴리프로필렌-그래프트-말레이크 안하이드라이드 5%의 혼합물을 스테이플 매스로 압출한다. 섬유는 1.8dpf이며 1.5인치(3.8cm)로 컷팅된다. 대략 650 파운드(295kg)의 스테이플이 생산되어 베일로 묶인다. 필라멘트당 데니어(dpf) 값은 면의 dpf 값과 유사하며 스테이플 길이도 그러하다.
b.) 염색 촉진된 폴리올레핀 스테이플 섬유를 소면 공정에서 1.35dpf, 1.5인 치(3.8cm) 길이의 폴리에스테르 스테이플 섬유와 블렌드하여 염색가능한 폴리올레핀 65%와 폴리에스테르 35%로 블렌드된 로빙을 만든다. 상기 로빙은 통상적인 면(cotton) 장치를 사용하여 만들어지며 28/1 면번수로 링 정방(ring spun)하고 나서 3 파운드(1.3kg) 패키지로 감는다.
c.) 대략 1000 파운드(454kg)의 독특한 실이 생산된다. 1.38g/cc의 비중을 갖는 무거운 폴리에스테르는 원심력에 의해 실의 바깥쪽으로 이동하여 코어를 감싸는 쉬스가 되며 가벼운 폴리올레핀은 대부분 코어에 남게 된다.
d.) 실에 꼬임을 주어 28/2의 합연사(合撚絲)로 만든다. 양 단사는 모두 염색가능한 폴리올레핀 65%와 폴리에스테르 35%이다.
e.) 이후 상기 실을 경사에는 인치당 40개의 단사(16 단사/cm)를, 위사에는 40개의 단사(16 단사/cm)를 사용하는 통상적인 복스룸에서 그레이지 천으로 제직한다. 제직된 직물의 넓이는 67인치(170cm)이다.
f.) 상기 그레이지 직물을 폴리에스테르를 염색할 때 쓰는 통상적인 제트 염색기에서 염색한다. 폴리올레핀의 손상을 막기 위해 온도는 250℉(121℃)로 유지한다. 표준 염료 분산 화학약품 및 물과 함께 0.5% owg의 분산 염료 Terasil Blue BRL을 사용한다. 그 결과 짙은 푸른색의 밝은 색조를 갖는 경이롭고 만족할만한 직 물이 얻어진다. 상기 직물은 비교적 저온에서 건조되며, 폴리올레핀의 녹는점 이하로 온도를 유지하지만 폴리올레핀 코어가 폴리에스테르 쉬스에 의해 보호되므로 255℉(124℃)까지 올린다. 수분이 증발하고 나면 건조된 밝은 직물이 되며 선적을 위해 롤에 감겨 포장된다. 폴리올레핀은 매우 제한된 양의 수분을 함유하고 직물의 35%는 폴리에스테르이기 때문에 면이나 면-폴리에스테르 블렌드에 비해 건조 시간이 획기적으로 단축된다.
g.) 가공 완료 후 직물의 폭이 61.5인치(156cm)로 수축하는 놀라운 결과가 나온다. 상기 직물은 이제는 안정하며 세탁 후에도 1% 이상 수축하지 않는다. 이로 인해 빨아서 입을 수 있고 다림질이 필요 없으며 손질이 쉬운 직물이 된다.
h.) 염색된 직물은 재단 및 재봉되고 나면 매우 참신하다. 동일한 스펙으로 만들어진 폴리에스테르 의복보다 적어도 20% 가볍다. 이는 폴리에스테르의 비중이 1.38g/cc인데 비해 폴리에스테르/폴리올레핀의 비중은 1.07g/cc에 불과하기 때문이다. 면과 같은 부드러운 촉감을 가지지만 무게는 훨씬 덜 나간다. 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련된 기술자라면 동일한 방식으로 다양한 사이즈의 실로 중량이 서로 다른 직물을 만들 수 있음을 이해해야 한다. 게다가 종래의 편기를 사용하여 상기 실로 편물을 만들 수 있다.
이러한 혼방사를 사용하여 직물, 편물 또는 부직포를 만들 수 있다.
폴리에스테르와 염색가능한 폴리올레핀 블렌드로 만들어진 직물과 실의 장점은 다음과 같다:
1.) 제직, 편성 및 염색 공정은 전 세계 각지에서 충분히 개발되어 있다.
2.) 좀 더 진하게 염색되는 폴리에스테르를 쉬스로 사용할 수 있다.
3.) 종래의 장치를 사용하여 직물을 천 염색(piece dyeing)하거나 날염하는 것이 가능하다.
4.) 열전사 승화 날염 공정(sublimation printing using heat transfer)을 사용할 수 있다.
5.) 100% 폴리에스테르 또는 100% 면 또는 이 둘의 혼방보다 가볍다.
6.) 퍼머넌트 프레스(permanent press) 가공이 쉽게 수행된다.
7.) 세탁이 가능하고 빨랫줄에서 또는 기계로 건조할 수 있다.
8.) 마이크로 데니어 폴리에스테르를 사용하면 부드러운 직물이 만들어진다.
9.) 통상 사용되는 모든 재봉기로 직물을 재봉할 수 있다.
10.) 염색된 직물은 일반적으로 1∼5% 이상 수축하지 않는다.
<
실시예
10 - 염색가능한
폴리올레핀을
나일론과
블렌드하여
만든 편물 또는 직물(
Fabric
Woven
or
knitted
using
Dyeable
Polyolefin
Blended
with
Nylon
)>
나일론(나일론 6 또는 나일론 66)을 염색가능한 폴리올레핀 섬유와 블렌드하여 실을 만들 경우 새롭고 놀라운 효과가 얻어진다. 이렇게 만들어진 실의 바깥쪽 커버는 대부분 나일론으로 이루어지며 코어는 대부분 대부분 염색가능한 폴리올레핀으로 이루어진다. 쉬스와 코어 사이의 교차는 미미하다. 따라서, 대부분 나일론으로 구성되는 쉬스와 대부분 염색가능한 폴리올레핀으로 구성되는 코어를 갖는 실이 된다.
본 발명에 따라서 폴리올레핀 섬유를 만든다. 섬유는 분산 염료의 솔리드 색조를 받아들일 수 있도록 촉진제 처리된다.
a.) 8∼22dg/min의 멜트 플로우 지수를 가진 폴리올레핀 펠릿이 압출되며 위에서 바람직하다고 언급한 PETG/폴리프로필렌-그래프트-말레이크 안하이드라이드 혼합물을 사용한 블렌드와 잘 혼합된다. 종래의 스테이플 압출 장비를 사용하여 폴리올레핀 95%와 PETG/폴리프로필렌-그래프트-말레이크 안하이드라이드 5%의 혼합물을 스테이플 섬유로 압출한다. 섬유는 1.8dpf이며 1.5인치(3.8cm)로 컷팅된다. 대략 650 파운드(295kg)의 스테이플이 생산되어 베일로 묶인다. 필라멘트당 데니어(dpf) 값은 면의 dpf 값과 유사하며 스테이플 길이도 그러하다.
b.) 염색 촉진된 폴리올레핀 스테이플 섬유를 소면 공정에서 1.35 dpf, 1.5인치(3.8cm) 길이의 나일론 스테이플 섬유와 블렌드하여 염색가능한 폴리올레핀 65%와 나일론 35%로 블렌드된 로빙으로 만든다. 종래의 면(cotton) 장치를 이용하여 만들어진 상기 로빙은 28/1의 면 번수를 가지는 실로 링 정방하여 3 파운드(1.3kg)의 패키지로 감는다.
c.) 대략 1000 파운드(454kg)의 독특한 실이 생산된다. 1.14g/cc의 비중을 가지는 좀 더 무거운 나일론이 원심력에 의해 실의 바깥쪽으로 이동하여 쉬스가 되어 코어를 감싸며 좀 더 가벼운 폴리올레핀의 대부분은 코어에 남는다.
d.) 상기 실을 꼬아 28/2의 합연사로 만든다.
e.) 이후 상기 실을 경사에는 인치당 40개의 단사(16 단사/cm)를, 위사에는 40개의 단사(16 단사/cm)를 사용하는 통상적인 복스룸에서 그레이지 천으로 제직한다. 제직된 직물의 넓이는 67인치(170cm)이다.
f.) 이 그레이지 직물을 보통 직물 염색에 쓰이는 통상적인 제트 염색기로 염색한다. 폴리올레핀의 손상을 막기 위해 온도는 250℉(121℃)로 유지한다. 표준 염료 분산 화학약품 및 물과 함께 0.5% owg의 분산 염료 Terasil Blue BRL을 사용한다. 그 결과 짙은 푸른색의 밝은 색조를 갖는 경이롭고 만족할만한 직물이 얻어진다. 상기 직물을 비교적 저온에서 건조한다. 폴리올레핀의 녹는점 이하로 온도를 유지하지만 폴리올레핀 코어가 나일론 쉬스에 의해 보호되므로 255℉(124℃)까지 올린다. 수분이 증발하고 나면 건조된 밝은 직물이 되며 선적을 위해 롤에 감겨 포장된다. 폴리올레핀은 매우 제한된 양의 수분을 함유하고 직물의 35%는 나일론이기 때문에 면이나 면-폴리에스테르 블렌드에 비해 건조 시간이 획기적으로 단축된다.
g.) 산성 염료만 사용하여 직물을 염색하면 나일론만 염색될 것이다. 만일 분산 염료와 산성 염료를 함께 사용하면 나일론은 하나의 색조로 염색되는 반면 폴리올레핀은 이와 다른 색조로 염색되어 분명한 헤더(heather) 효과를 나타낼 것이다. 가공 후 직물의 폭은 61.5인치(156cm)로 수축하는 놀라운 결과가 나온다. 상기 직물은 이제는 안정하여 세탁 후에도 1∼5% 이상 수축하지 않는다. 이로 인해 빨아서 입을 수 있고 다림질이 필요 없으며 손질하기 쉬운 직물이 된다.
h.) 염색된 직물은 재단 및 재봉되고 나면 매우 참신하다. 동일한 스펙으로 만들어진 면 의복보다 적어도 20% 가볍다. 이는 면의 비중이 1.38g/cc인데 비해 나일론/폴리올레핀의 비중은 0.99g/cc에 불과하기 때문이다. 이 직물은 면과 같은 부드러운 촉감을 가지지만 무게는 훨씬 덜 나간다. 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련된 기술자라면 동일한 방식으로 다양한 사이즈의 실로 중량이 서로 다른 직물을 만들 수 있음을 이해해야 한다.
이러한 혼방사를 사용하여 직물, 편물 또는 부직포를 만들 수 있다. 나일론은 수계 염색 시스템을 사용하여 매우 쉽게 염색할 수 있다. 나일론과 폴리올레핀 혼방사로 만들어진 직물은 보통 나일론이나 실크를 염색하는데 쓰이는 어떠한 산성 시스템을 사용하더라도 날염이 가능할 것이다.
게다가, 보통 나일론, 실크 또는 폴리에스테르를 날염하는데 쓰이는 어떠한 수계 염색 시스템을 사용하더라도 직물을 날염할 수 있다.
나일론과 염색가능한 폴리올레핀 블렌드로 만들어진 직물과 실의 장점은 다음과 같다:
1.) 제직, 편성 및 염색 공정은 전 세계 각지에서 충분히 개발되어 있다.
2.) 종래의 장치를 사용하여 직물의 천 염색(piece dyeing)이 가능하다.
3.) 나일론 염색 방법을 사용하여 직물의 천 염색이 가능하다.
4.) 좀 더 진하게 염색된 나일론을 쉬스로 사용할 수 있다.
5.) 양이온 염색 나일론을 쉬스로 사용할 수 있다.
6.) 어떠한 수계 시스템을 사용하더라도 날염이 가능하다.
7.) 100% 나일론 또는 100% 면 또는 폴리에스테르/면의 혼방보다 직물이 가볍다.
8.) 세탁이 가능하고 빨랫줄에서 또는 기계로 건조할 수 있다.
9.) 마이크로 데니어 나일론을 사용하면 부드러운 직물이 만들어진다.
10.) 통상 사용되는 모든 재봉기로 직물을 재봉할 수 있다.
<
실시예
11 - 염색 촉진제 레벨의 선택(
Selection
of
Level
of
Dye
Enhancer
)>
염색 촉진제 매스터배치 레벨이 최종 조성의 6∼25%가 되도록 폴리프로필렌 펠릿(14dg/min 멜트 플로우 지수)을 염색 촉진제 매스터배치(폴리프로필렌 50%, PETG 48% 및 폴리프로필렌-그래프트-말레이크 안하이드라이드 2%)와 서로 다른 비율로 혼합하였다. 상기 혼합물을 원형의 198-홀 방사구를 가진 통상적인 필라멘트 방사 장치를 사용하여 745 데니어의 필라멘트로 방사하였다. 방사된 필라멘트사를 통상적인 BCF(Bulked Continuous Filament) 장치에서 연신하고 벌크하여 350 데니어의 BCF사로 만들었다.
상기 필라멘트사를 싱글-엔드 편기(single-end knitting machine)(FAK-Fiber Analysis Knitter)에서 양말로 짠 후, Datacolor Ahiba Nuance ECO-B 고압 실험용 건조기로 건조하였다. 염료액을 가능한 한 최대속도로 130℃(266℉)까지 상승시킨 후 염색을 위해 이 온도에서 30분간 유지한 후, 가능한 한 최대속도로 상온까지 냉각하였다. Terasil Blue GLF 분산 염료(2% owg, 4.5∼5.5pH)를 사용하여 양말을 푸른색으로 염색하였다. 균염제(leveling agent)와 같은 적당한 염색 조제를 사용하였다. 염색 후 편물을 세탁하고 건조하였다. Quest Color 측색기(Spectrophotometer)를 사용하여 건조된 편물의 색을 측정하였다. 이를 위해 하나의 샘플을 표준(reference)으로 셋팅하고 표준 샘플에 대한 다른 샘플들의 색치(color value)를 비교하였다(CIELAB color difference). 샘플의 반사에 의한 에러를 최소화하기 위해 매끄러운 편물을 사용하였고 색치 측정 후 편물을 세 번 연속 90도 회전한 뒤에 추가적인 측정을 하였다. D65-10°광원을 사용한 측정 결과가 도 1에 도시되어 있다. 염색 촉진제 레벨의 증가는 염료의 흡수 증가로 나타난다. 15% 매스터배치의 샘플이 농도 범위의 중간에 위치하고 있기 때문에 100% 색상 강도의 표준(color strength control)으로 정의하였다. 최종 섬유에서의 염색 촉진제 의 레벨이 증가할수록 염색된 직물의 색상 강도(WSUM법으로 계산)가 증가하였다. ΔEC MC는 견본과 표준 간의 색차의 측정치이다(AATCC 테스트법 173). 상기 측정법은 색상을 가진 제품이 상업적으로 용인될 수 있는 지 여부에 대한 유용한 측정법으로 인정받고 있다. CMC 색차(color difference)는 색상을 가진 제품의 합격/불합격 판정에 종종 사용되는데, 하나의 허용치를 설정하고 합격/불합격을 결정하는 기준으로 사용한다. CMC의 중요한 장점 중 하나는 일단 어떤 제품에 대한 허용치가 설정되면 유사한 상업적 조건하에서 생산된 색상에도 똑같은 허용치가 적용될 수 있다는 것이다. 어떤 특정 용도에서는 0.5의 ΔECMC 허용치가 칼라 매칭에 받아들여 질 수 있다. 매스터배치에서의 1%의 농도 변화로도 허용치의 레벨이 얻어질 수 있다.
<
실시예
12 - 융화제의 개질 효과(
Effect
of
Modification
of
Compatibilizer
)>
세 개의 매스터배치 혼합물을 준비하였다. 표준 혼합물은 앞서의 실시예(혼합물 A)에서 사용된 것과 동일하다. 혼합물 B는 PETG 50%, 폴리본드(Polybond) 3200 7.5% 및 폴리프로필렌 42.5%였으며, 혼합물 C는 PETG 60%, 폴리본드 3200 4.4% 및 폴리프로필렌 35.6%이었다. 각각 모두 최종적으로 생산된 섬유의 10%는 PETG가 되도록 실시예 11에서와 같은 방식으로 섬유가 만들어졌다. 세 개의 섬유를 양말로 편성했으며, 2.0% owg의 Terasil Red를 사용하여 붉은색으로 염색하였고, 2.0% owg의 Terasil Black MAW를 사용하여 검은색으로 염색하여 색상 강도를 비교하였다. 각각의 비교에 있어 혼합물 A로부터 얻어진 섬유를 표준으로 하여 비교하 였다. ΔE 및 색상 강도의 면에서, 세 가지 혼합물로부터 만들어진 섬유 사이에 의미 있는 차이는 없었다.
<
실시예
13 - 염색
폴리올레핀
섬유의 구조(
Structure
of
Dyeable
Polyolefin
Fibers
)>
실시예 12의 섬유를 스핀 방사하여 두 개의 섬유를 투과전자현미경(TEM: Transmission Electron Microscopy)으로 관찰하였다. 섬유 A는 20% 매스터배치, 섬유 B는 10% 매스터배치였다. 상기 섬유를 이소프로필 알콜로 세척하고 공기건조하였다. 하룻밤 동안 0.5%의 액상 RuO4(Ruthenium Tetroxide)로 착색하였다. 상기 착색된 샘플을 스퍼(Spurr) 에폭시 수지에 담가 하룻밤 동안 60℃에서 경화하였다. 각각을 상온에서 다이아몬드 나이프로 절단하였다(microtome). 절단된 단면을 JEOL 2000fx TEM으로 관찰하였다. 디지털 카메라와 필름 카메라를 사용하여 이미지를 수집하였다. 섬유 A에 대한 대표적인 사진을 도 2∼7, 섬유 B에 대한 대표적인 사진을 도 8∼9에 나타내었다. RuO4는 비결정질 PETG 상(phase)에 선택적으로 확산하여 비결정질 PETG 상을 좀 더 고 전자밀도의 상(phase)으로 만든다. 이 상은 사진상에서 어두운 영역으로 나타난다.
섬유 A는 대부분 100nm 이하이며 대략 20 내지 500nm의 직경을 가지는 구형의 전자밀도가 높은 상을 가진다. 이러한 상은 표면 부근에서는 매우 균일하게 분 포하는 반면에 코어 영역에서는 응집하여 그물 같은 구조(network-like structure)를 형성하는 경향이 있다. 섬유의 표면쪽보다 코어 부근으로 갈수록 전자밀도가 높은 상의 집중도가 더 높아지는 것으로 보인다. 섬유 B는 대부분 100nm 이하이면서 20 내지 300nm의 직경을 가지는 매우 균일하게 분포된 구형의 전자밀도가 높은 상을 가진다. 표면 부근에 더 큰 직경의 상이 분포하는 경향이 있다.
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실시예
14 - 결정 폴리에스테르와의 비교(
Comparison
with
Crystallizable
Polyester
)>
PETG 10%를 함유하는 섬유(섬유 G) 또는 Eastman F58CC 폴리에스테르 10%를 함유하는 섬유(섬유 T)가 매스터배치 대신 순물질 컴포넌트(neat component)가 사용된 점을 제외하고는 실시예 11에 설명된 것과 비슷한 방법으로 방사되었다. 상기 폴리에스테르는 결정화된 고유 점성도 0.58 dl/g의 폴리에스테르이다. 각각의 경우에 폴리프로필렌-그래프트-말레이크 안하이드라이드 2%가 섬유의 성분으로 사용되었다. 섬유 G와 섬유 T를 함유하는 양말을 편성하고, 상기 양말을 실시예 11에서 설명된 것과 같이 Terasil Black MAW(2% owg)으로 염색하였다. 실시예 11에서 설명된 것과 같이 섬유 G를 표준으로 사용하였고 섬유 T를 이와 비교하였다. 섬유 T는 섬유 G에 비해 엷게 염색되었다. 섬유 T의 색상 강도는 섬유 G의 색상 강도 100에 대비하여 79.8이었고, ΔECMC는 3.82로, 색상 허용치 0.5를 명백히 넘었다. 이와 같이 결정 PET를 함유하는 섬유는 본 발명의 섬유만큼 잘 염색되지 않았다. 또한, 두 혼합물의 방사성(spinnability)을 일정한 처리 속도에서 권취속도(take-up speed)를 증가시키면서 비교하였다. 이 때 방사가능한 가장 얇은 섬유의 데니어가 혼합물의 방사성을 나타내는 지표가 된다. 동일한 조건 하에서, PET를 함유한 섬유는 단지 0.93 dpf로 방사되는데 비해 PETG를 함유한 섬유는 0.83 dpf로 방사될 수 있었다. 이는 PETG 혼합물의 방사성이 더 좋은 것을 보여주는 것이다.
비결정질 폴리에스테르를 선택하는 이유는 여러 가지가 있다고 여겨진다. 하나는 비결정질 폴리에스테르는 염색되지 않는 결정 영역이 존재하지 않는다는 것이다. 따라서 좀 더 적은 양으로도 분산 염료를 받아들이기에 충분한 장소(site)를 제공할 수 있다. 게다가 미소결정(crystallite)이 존재하지 않기 때문에 확산 경로가 구불구불해지는 현상이 감소하여 염료의 확산이 향상된다. 비결정질 폴리에스테르가 표준 결정 폴리에스테르보다 낮은 유리 전이 온도(glass transition temperature)를 가질 때, 폴리에스테르 영역에서의 염료의 확산성은 향상된다. 비결정질 폴리에스테르가 폴리올레핀 폴리머보다 훨씬 큰 용융 점도(melt viscosity)를 가지지 않을 때는, 점도차에 의해 유도된 상(phase)간 혼합저하(de-mixing)에 의해 피브릴(fibril)이 형성되는 경향이 줄어든다. 그 대신 연속 또는 반연속(semi-continuous)의 작은 도메인 그물이 형성될 수 있다. 이와 같은 그물의 형성은 융화제(compatibilizer), 특히 고농도의 염색 촉진제에 의해 향상되는 것으로 여겨진다.
본 발명은 본 발명의 기술사상 또는 핵심적인 특징을 벗어나지 않는 범위 내에서 다른 형태로 구체화될 수 있다. 본 출원에 개시된 구체적 실시예는 모두 설명의 편의를 위한 것이고 제한적으로 해석되어서는 안될 것이며, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 첨부된 특허청구범위가 지표가 되어야 할 것이다. 청구항의 균등 범위 내에서의 모든 변형물은 청구항에 포함될 것이다.
Claims (21)
- 폴리올레핀과 염색 촉진제를 포함하는 염색가능한 폴리올레핀 섬유.
- 제1항에 있어서,상기 염색 촉진제는 테레프탈레이트 기반의(terephthalte-based) 코폴리에스테르를 포함하는 염색가능한 폴리올레핀 섬유.
- 제2항에 있어서,상기 테레프탈레이트 기반의 코폴리에스테르는, 바람직하게는 CHDM(1,4-cyclohexanedimethanol)으로 개질된 PETG인 PETG 코폴리에스테르, PCTA 및 PCTG 중에서 선택되는 염색가능한 폴리올레핀 섬유.
- 제3항에 있어서,상기 테레프탈레이트 기반의 코폴리에스테르는 PETG를 포함하는 염색가능한 폴리올레핀 섬유.
- 제1항에 있어서,상기 염색 촉진제는 폴리올레핀 융화제(compatibilizer)를 더 포함하는 염색가능한 폴리올레핀 섬유.
- 제4항에 있어서,상기 폴리올레핀 융화제는 EVA-그래프트-말레이크 안하이드라이드 (EVA(poly(ethylene-co-vinyl acetate))-graft-maleic anhydride), 폴리프로필렌-그래프트-말레이크 안하이드라이드 (polypropylene-graft-maleic anhydride) 및 폴리에틸렌-폴리프로필렌-그래프트된-말레이크 안하이드라이드 (polyethylene-polypropylene-grafted-maleic anhydride)로 이루어지는 그룹 중에서 선택되는 염색가능한 폴리올레핀 섬유.
- 제5항에 있어서,상기 폴리올레핀 융화제는 폴리프로필렌-그래프트-말레이크 안하이드라이드를 포함하는 염색가능한 폴리올레핀 섬유.
- 제4항에 있어서,상기 염색 촉진제는 폴리프로필렌-그래프트-말레이크 안하이드라이드를 함유하는 폴리올레핀 융화제를 더 포함하는 염색가능한 폴리올레핀 섬유.
- 제1항에 있어서,상기 폴리올레핀은 폴리프로필렌을 포함하는 염색가능한 폴리올레핀 섬유.
- 제9항에 있어서,상기 폴리프로필렌은 폴리프로필렌 호모폴리머, 폴리프로필렌 코폴리머 및 이들의 혼합물로 이루어지는 그룹에서 선택되는 염색가능한 폴리올레핀 섬유.
- 제1항에 있어서,상기 폴리올레핀은 폴리에틸렌인 염색가능한 폴리올레핀 섬유.
- 제1항에 있어서,상기 염색 촉진제를 섬유 중량의 약 40%까지 포함하는 염색가능한 폴리올레 핀 섬유.
- 제12항에 있어서,상기 염색 촉진제를 섬유 중량의 약 0.5% 내지 25%까지 포함하는 염색가능한 폴리올레핀 섬유.
- 제13항에 있어서,상기 염색 촉진제를 섬유 중량의 약 1.0% 내지 12.5%까지 포함하는 염색가능한 폴리올레핀 섬유.
- 제1항에 있어서,상기 섬유는 모노필라멘트, 멀티필라멘트, 이성분 섬유, 토우, 스테이플 파이버 또는 컷 파이버, 스프사 및 코드로 이루어진 그룹에서 선택된 염색가능한 폴리올레핀 섬유.
- 분산 염료를 받아들일 수 있도록 개질된 폴리올레핀사 또는 폴리올레핀섬유 를 이용하여 제조된 직물, 편물, 스펀 본드 또는 부직포.
- 제16항에 있어서,상기 직물, 편물, 스펀 본드 또는 부직포는 서로 다른 레벨의 분산 염료를 받아들일 수 있도록 개질된 분산 염색가능한 폴리올레핀사 또는 폴리올레핀섬유를 이용하여 단일 염색조에서 염색되어 톤 효과(tonal effects) 가지는 직물, 편물, 스펀 본드 또는 부직포.
- 폴리에스테르 또는 나일론 및 분산 염색가능한 폴리올레핀의 혼합물로 된 방사 또는 섬유.
- 폴리에스테르 또는 나일론 및 분산 염색가능한 폴리올레핀의 혼합물로 된 방사 또는 섬유를 사용하여 제조된 직물, 편물, 스펀 본드 또는 부직포.
- 폴리올레핀과 비결정질 PETG의 용융 블렌드(melt blend)를 포함하는 분산 염색가능한 섬유 또는 필라멘트.
- 제20항에 있어서,상기 용융 블렌드는 폴리프로필렌-그래프트-말레이크 안하이드라이드를 더 포함하는 분산 염색가능한 섬유 또는 필라멘트.
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