KR20080109881A - 시간 및 온도 첨가제 스케줄 - Google Patents

Abstract

승화 도너는 제 1 온도 이상에서 도너로부터 승화하는 제 1 직물 강화제를 갖는다. 승화 도너는 제 2 온도 이상에서 도너로부터 승화하는 제 2 직물 강화제를 거친다. 제 1 및 제 2 온도는 모두 260℉ 이상이며, 제 2 온도는 제 1 온도보다 10℉ 이상 더 높다. 단일 패스 프로세스 유닛하에서 승화할 때, 제 1 및 제 2 촉매는 제 1 및 제 2 직물 강화제를 촉발시켜, 제 1 및 제 2 온도에서 각각 승화시킨다.

Description

시간 및 온도 첨가제 스케줄{TIME AND TEMPERATURE ADDITIVE SCHEDULING}

본 출원은 2006년 5월 24일 제출된 U.S.가출원번호 제60/785527호에 대한 우선권을 또한 주장한다.

본 발명의 분야는 텍스타일 제품(textile products)의 승화(sublimation)에 관한 것이다.

통상적인 섬유 제조 방법은 단계, 프로세스, 기판, 및 관련 기계류의 광범위한 변화로 인해 복잡하다. 가공하지 않은 천연 섬유 또는 제조 섬유를 완성된 직물(fabric)로 가공하는 것으로부터 시작하여, 섬유 작업은 건식 처리 및 습식 처리의 2가지 단계로 넓게 분류될 수 있다. 건식 처리는 많은 단계를 수반하지만, 이는 주로 기계적 프로세스이며, 습식 처리만큼 많은 환경 폐기물(waste)을 발생시키지 않는 경향이 있다. 습식 처리는 기계적 프로세스뿐만 아니라 상당한 환경적 충격을 일으킬 수 있는 화학적으로 격렬한 준비(preparation)를 수반한다.

전통적인 습식 처리중에, 직물은 세척 및 준비되어야 하며, 종종 정련(scouring), 표백(bleaching), 열처리(heat setting), 텍스처링(texturing) 등을 수반한다. 준비가 되면, 직물은 프린팅 및 염색 채비가 되며, 보다 효과적인 특성 및 성능을 위해 직물 유연제, 살균제(anti-microbial agents), 방오제(stain- release agents) 등과 같이 상이한 화학물질(chemicals)로 조절되는 피니싱(finishing) 단계가 후속된다.

전통적인 습식 처리 방법에 관한 2개 이상의 주요한 문제점이 존재한다. 먼저, 많은 개별적인 단계들이 분리된 작업하에서 요구되며, 이는 복수의 기계장치가 사용되어야 함을 의미한다. 상이한 기계장치 및 단계들은 종종 섬유가 최종 제품으로의 집결(assembly)을 위해 한 장소에서 다른 장소로 또는 심지어 한 지역에서 다른 지역으로 이동하도록 요구한다.

몇몇 화학 프로세스를 하나의 단계로 결합함으로써 시간 및 노동 비용을 절약하려는 시도가 있었다. (Bullock의) U.S.특허 제6,251,210호는 하나의 설정에서 방오 및 방수제와 살균제 양자를 이용하여 직물을 피니싱하는 방법을 설명한다. 또한, (Cates 등의) U.S.특허 제7,037,346호는 불소화학물질군(fluorochemical group)에서의 복수의 피니싱을 포함하는 섬유 기판을 설명한다. 양이온 및 반발 특성이 직물에 적용되며, 그 후 직물은 프린팅 및 염색을 위해 프린팅 스테이션으로 이동되기 전에 수용액에 넣어진다. 이들 특허의 단점은 복수의 처리 단계를 하나의 단일하고 연속적인 프로세스로 결합하는 문제를 여전히 해결하지 못한 점이다. 또한, 복수의 처리 단계는 시간 및 노동에 상당한 비용을 발생시키지만, 제 2의 보다 심각한 문제 - 오염을 또한 일으킨다.

전통적인 습식 처리중의 촉매 및 화학물질의 사용은 종종 공기로부터 수질 오염에 이르는 장대한 환경 폐기물을 발생시킨다. 많은 처리 단계를 하나의 연속적인 프로세스로 결합시키는 단일 패스 승화 장치(single-pass sublimation machine)가 사용되는 노력이 이루어졌다. 그러나 상업적으로 실행 가능한 비오염 촉매를 확인하지 못함으로써, 단일 패스 프로세스는 여전히 성공적인 상업적 적용에 대한 장애에 직면한다.

또한, (Edwards의) U.S.특허 제7,101,921호 및 (Cha 등의) 대한민국 특허 제KR2050328A호에 나타낸 바와 같은 비오염 촉매를 생성하려는 다양한 노력이 있었지만, 이들 촉매는 여전히 하나의 결합된 단일 패스 기계장치에서 섬유 준비를 위해 제공할 수 없다. 노동 비용, 시간 및 오염을 제한하는 비오염 촉매를 이용하여 모든 습식 처리 단계를 하나의 연속적인 프로세스로 통합하는 단일 패스 장치를 겸비하는 것이 과제이다.

따라서, 보다 효율적인 연속 프로세스에서 활성화 및 조절되고 사전 처리되는 섬유를 갖는 것이 바람직할 것이다. 또한, 롤 상품(roll goods)으로서 장치에 유입될 수 있거나, 연속적인 1분 미만의 시간에 준비, 피니싱 및 영구적으로 프린팅 될 단편으로 절단할 수 있거나, 즉시 재단 또는 재봉이 준비될 수 있는 직물을 갖는 것이 바람직할 것이다.

본 발명은 승화 도너가 상이한 온도에서 활성화되는 상이한 직물 강화제를 포함하는 장치, 시스템, 및 방법을 제공한다.

바람직한 실시예에서, 승화 도너는 제 1 온도 이상에서 도너로부터 승화하는 제 1 직물 강화제를 갖고, 제 2 온도 이상에서 도너로부터 승화하는 제 2 직물 강화제를 거친다. 제 1 및 제 2 온도는 모두 260℉ 이상이며, 제 2 온도는 제 1 온도보다 10℉ 이상 더 높다.

다른 바람직한 실시예에서, 상기 제 1 및 제 2 온도에서 각각 승화하도록 상기 제 1 및 제 2 직물 강화제를 촉발시키는 제 1 및 제 2 촉매가 존재한다. 상기 촉매는 올레핀, 설포니움 화합물, 폴리아닐린 화합물, 및 테트라 아미도 거대고리 리간드로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 상기 직물 강화제는 피니싱제(finishing agent) 및 조절제를 포함할 수 있다.

또 다른 바람직한 실시예에서, 상기 직물 강화제 중 하나는 표백제, 살균 물질, 또는 방오제이다. 상기 제 1 및 제 2 온도는 20℉ 이상 및 30℉ 이상만큼 상이하다. 상기 도너는 각각이 360℉보다 높은 온도에서 상기 도너로부터 승화하는 상이한 제 1 및 제 2 착색제를 갖는 것으로 생각된다.

대안적인 바람직한 실시예에서, 상기 승화 도너를 사용하여 제조된 직물은 제 1 및 제 2 온도에서 상기 제 1 및 제 2 직물 강화제를 승화시킨다. 또한, 직물은 또한 시각적으로 탐지가능한 상기 제 1 및 제 2 착색제 양을 포함하고, 상기 직물은 탐지가능한 양의 상기 제 1 직물 강화제를 더 포함하며, 상기 제 1 직물 강화제는 표백제, 살균 물질, 및 방오제로부터 선택된다.

바람직한 실시예에서, 상기 제 1 및 제 2 착색제는 연속 증착으로 직물상에서 승화된다. 상기 직물은 탐지가능한 양의 제 2 직물 강화제를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 직물 강화제는 각각 표백제, 살균 물질, 및 방오제로부터 선택된다.

또 다른 바람직한 실시예에서, 리시버는 제 1 온도 이상에서 리시버에 대해 활성화하는 제 1 직물 강화제 및 제 2 온도 이상에서 상기 리시버에 대해 활성화하는 제 2 직물 강화제를 포함한다. 상기 제 1 및 제 2 온도는 각각 260℉ 이상이며, 상기 제 2 온도는 상기 제 1 온도보다 10℉ 이상 더 높다.

다른 바람직한 실시예에서, 승화 프린팅 장치를 작동시키는 방법은: 제 1 및 제 2 강화제를 허용하는 도너를 제공하는 단계; 상기 도너의 적어도 일부와 리시버의 적어도 일부를 나란히 놓는 단계; 및 그 후 상기 도너를 Q = M·(T1-T2)·S로 정의된 소정 시간(S)동안 온도(T1)로부터 온도(T2)로 가열하는 단계를 포함한다. Q는 상기 도너를 승화시키는데 요구되는 열량의 에너지이고, M은 리시버의 ㎠ 당 그램 단위의 질량이다. 이러한 관계는 리시버의 질량 및 열 원 수용량에 따라 더 긴 승화 시간 및 온도가 요구되는 것이다.

또 다른 바람직한 실시예에서, 승화 프린팅 장치 작동 방법은 제 1 온도 이상에서 도너로부터 승화하는 제 1 직물 강화제를 갖고 제 2 온도 이상에서 상기 도너로부터 승화하는 제 2 직물 강화제를 거치는 도너를 제공하는 단계, 상기 도너의 적어도 일부와 리시버의 적어도 일부를 나란히 놓는 단계, 및 상기 도너를 0.35초 이상, 0.5초 이상, 또는 0.7초 이상의 시간에 걸쳐 260℉로부터 385℉로 가열하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다양한 목적, 특징, 양태 및 이점은 동일한 참조 부호가 동일한 구성요소를 나타내는 첨부 도면과 함께, 본 발명의 바람직한 실시예의 하기의 상세한 설명으로부터 보다 명백해질 것이다.

도 1은 본 발명의 개념에 따른 처리 장비의 개략도이다.

발명자는 비오염 촉매(non-pulluting catalysts)와 같은 여러 가지 천연 원소(native elements)로 처리된 도너 캐리어(doner carrier)가 미리결정된 시간 스케줄에 따른 분별 있는(discreet) 온도에 후에 승화를 통해 한번에 한가지 원소로 활성화될 수 있음을 발견하였다. 바람직하게, 단지 처리 염료(process dyes)에 부속되는 표준 도너와 달리, 처리된 도너에는 표백제, 직물 강화제 및 여러가지 다른 섬유를 변화시키는 작용제(agents)와 같이 여러가지 상이한 화학 원소가 넣어진다.

본 발명의 요지는 처리된 도너 캐리어상에 쌓인(stacked) 연속적인 화학적 사상(chemical events)을 촉발시키는데 단일한 에너지원을 사용하는 것이다. 승화 프로세스는 미리결정된 시간 및 분별 있는 온도 스케줄을 통해 제어된다. 처리된 도너의 배합(combination)과 시간 및 온도의 제어는 단일 패스 프로세스 승화가 가장 효과적이고, 비용 효율적인 방법으로 실행될 수 있도록 하며, 또한 실질적으로 오염을 감소시킨다.

Ⅰ. 처리된 도너

일반적으로 도너는 특정한 염료 또는 다른 유형의 화학 작용제(chemical agents)로 리시버(receiver) 상에서 처리되어야 한다. 본 명세서에서 사용되고 정의된 화학 작용제는 가급적 가장 광범위하게 특정한 온도 및 수분(moisture)에 대한 노출이 가해질 때, 직물의 표면을 처리 또는 조절할 수 있는 화학물질, 작용제, 및 물질을 포함한다.

특히, 도너는 "준비 작용제" 또는 "준비 작용제들"로 처리될 수 있다. 준비 작용제 또는 작용제들은 피니싱, 프린팅, 및 염색 이전에 직물을 세척 또는 준비한다. 보통, 준비 작용제는 먼저 승화 프로세스동안 가해진다. 준비 작용제는 직물을 준비하기 위해 산업상 사용되는 공지된 물질로부터 선택될 수 있으며; 예를 들면 바람직한 준비는 표백을 포함한다. 그러나 준비 작용제는 열처리, 호발(desizing), 소모(singeing), 정련(scouring), 및 심지어 면(cotton)에 대한 머서라이즈 가공(mercerization)을 일으키는 작용제 또는 화학 조성물(chemical compositions)을 또한 포함한다.

바람직한 실시예에서, 도너는 피니싱 단계로 진행된다. 직물의 피니싱 단계는 직물의 외관 및/또는 유용성을 개선하는 임의의 작업을 포함한다. 피니싱은 텍스처링 또는 내핑(napping)과 같은 몇몇 기계적 프로세스를 포함하지만, 본 발명의 피니싱은 직물 강화제를 활용하는 화학적 프로세스되는 것을 선호하는 것으로 생각된다. 본 명세서에 사용된 용어 "직물 강화제" 및 "직물 강화제들"은 가급적 가장 광범위하게 특정한 온도 및 수분에 대한 노출이 가해질 때, 직물의 표면을 처리, 피니싱, 또는 조절할 수 있는 화학물질, 작용제, 및 물질을 포함하는 것으로 정의된다. 직물 강화제는, 직물 유연제, 퍼머넌트 프레스 작용제(permanent press agents), 살균제, 방오제, 점착제, 방수제, 내화제(fire retardant agent), 대전방지제(antistatic agents), 보강재(stiffeners), 주름 방지제(anti-creasing agents), 방취제, 방충제, 발유제(oil repellants), 녹방지제(rust preventatives), 및 수축 제어기와 같이, 성능을 향상시키기 위해 산업상 사용되는 공지된 물질로부터 선택될 수 있다. 또한, 직물 강화제는 조절제(conditioning agents), 의약제(pharmaceuticals), 및 직물 표면의 촉매 전환을 통해 착용자의 표면으로 영양가를 제공하는 기능 식품제(nutraceuticals agents)를 포함하는 것으로 생각된다. 특정한 화학 물질이 직물상에 덧대어질 수 있고 한번의 워시(wash)로 피부에 전달될 수 있는 피부 흡수제가 사용될 수도 있다.

직물 강화제를 사용하는 화학적 피니싱이 단일하고 연속적인 피니싱 프로세스에서 실행되거나 직물을 준비하는 단계를 따라 배치되는 것이 바람직하다. 최종 제품의 희망 특성에 따라, 일부 직물은 다른 것보다 많이 피니싱될 수 있다. 임의의 직물 기판에 적합하게 사용되는 화학적 프로세스에 대해 정해진 처리법이 존재하는 것을 주의하는 것이 중요하다. 상이한 직물 강화제는 소정의 기간동안의 소정의 온도에서 활성화되는 것으로 생각된다.

다른 화학 작용제 및 첨가제는 빌더(builder), 표면 활성제(surfactants), 효소(enzymes), 표백 활성화제(bleach activators), 표백 촉진제(bleach boosters), 표백제, 알칼리원(alkalinity sources), 항균제, 착색제, 향료, 사전 향료(pro-perfumes), 피니싱 보조제(finishing aids), 석회비누 분산제(lime soap dispersants), 합성 악취 제어제, 냄새 중화제, 중합체 염료 이동 억제제, 결정 서장 억제제, 광표백제(photobleaches), 중금속 이온 격리제, 흐림 방지제(anti-tarnishing agents), 살균제, 항산화제, 재오염 방지제(anti-redeposition agnets), 전해질, pH 조절제, 증점제(thickeners), 연마제, 2가 또는 3가 이온, 금속 이온 염(metal ion salts), 효소 안정제, 부식 억제제, 디아민 또는 폴리아민 및/또는 이들의 알콕실레이트(alkoxylates), 비누거품 안정화 중합체, 용제, 프로 세스 보조제, 직물 유연제, 형광증백제(optical brightener), 친수제(hydrotropes), 비누거품 또는 거품 억제제, 비누거품 또는 거품 촉진제, 직물 유연제, 대전방지제, 염착제(dyefixatives), 염료 마손 억제제(dyeabrasion inhibitors), 크로킹 방지제(anti-crocking agents), 주름 감소제, 방추제(wrinkle resistance agents), 오염 해제 중합체(soil release polymers), 방오제(soil repellency agents), 일광차단제(sunscreen agents), 퇴색방지제(anti-fade agents), 방수제, 내화제, 및 이들의 혼합물을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다.

화학 원소를 활성화시키는데 사용되는 촉매는 바람직하게 친환경적인 촉매이며, 이러한 촉매는 중독성 물질을 갖더라도 거의 갖지 않는다. 일부 바람직한 촉매는 올레핀(olefins), 설포니움(sulfonium) 화합물, 폴리아닐린(polyaniline) 화합물, 및 테트라 아미도 거대고리 리간드(tetra-amido macrocyclic ligands)를 포함한다. 그러나 임의의 친환경적이거나 "그린(green)" 촉매가 사용되어 직물상의 화학 천연 원소를 활성화시킬 수 있는 것으로 생각된다.

바람직한 실시예에서, 직물을 프린팅 및 염색하는 것은 연속적인 승화 프로세스의 최종 단계이다. 가열시, 염료 및 착색제가 반응하며 특정한 직물 표면과의 친화력을 형성할 것이다. 염료에 기초한 공식화(dye-based formulation)에 의해, 프로세스의 가열 단계는 염료 입자를 고체 상태로부터 기체 상태로 변화하게 한다. 기체 상태에서, 염료 입자는 폴리에스테르 직물 섬유와 같은 티슈(tissue) 내부로 들어가 염료를 굳힌다. 열은 폴리에스테르 섬유에 있는 세공(pore)을 개방하여 기 체가 분자 형태로 들어갈 수 있게 하는데, 이는 분자 형태가 보다 반영적(reflective)이며 기판상에 보다 훌륭한 색상을 생산할 수 있기 때문이다. 냉각 단계 후에, 염료 입자는 폴리에스테르 섬유의 내부에 포착되어, 고체 상태로 되돌아가거나 적어도 고체 기판 섬유에 고정될 수 있다. 따라서, 무색의 직물(white fabric)이 프린팅된 도너 재료를 향해 배치되고 이 물질에 열이 가해질 때, 분자가 여기되어 기체 상태로 변형된다. 이제 가열된 염료 분자가 가열된 직물에 침투하기 때문에, 염료 입자는 직물에 스며들어 직물 필라멘트(fabric filament)의 일부가 된다. 염료를 적재한 분자는 직물의 내부의 불변하는 부분이며 정상적인 세탁 또는 표백에 영향을 받지 않는다.

또한 용어 "염료", "염료들", "착색제", 및 "착색제들"은 가급적 가장 광범위하게 사용되어, 수신 재료에 전달되어 이 재료를 채색할 수 있는 잉크 및 임의의 화학 조성물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 용어 "염료", "염료들", "착색제", 및 "착색제들"은 온도 또는 다른 조건, 및 심지어 도포될 때 무색인 화학 조성물에 따라 색상을 변화시킬 수 있지만, 수분 또는 고온에 노출될 때 색상을 변화시킬 수 있다.

또한, 리시버가 직접적으로 사용되어 상이한 화학 작용제와 반응할 수 있는 것으로 생각된다. 리시버상에 상이한 화학 작용제를 장치가 배치, 분사 또는 주입할 수 있다. 리시버가 사간 및 온도 스케줄을 거치기 때문에, 화학 작용제는 방면되며, 촉매 위상(catalytic phase)이 리시버 상에서 바로 일어난다. 이는 리시버 내부에 주입되는 특정한 염료에도 적용할 수 있으며, 정해진 시간동안 직접 또는 간접적인 열 원에 반응할 수 있다. 열 원의 영향으로, 염료는 리시버 상에서 반응 및 활성화하며 리시버에 머무른다. 바람직하게 이는 승화하는 도너 재료가 항상 최상의 결과를 가져오는 것은 아닌 카펫(carpets) 및 러그(rugs) 분야에 보다 적용 가능하다. 리시버를 직접적으로 활성화시킴으로써, 화학 작용제 및 염료는 보다 효과적으로 고정될 수 있다.

Ⅱ. 실시

도 1에 도시된 바와 같은 예시적인 형태에서, 프로세스 유닛(100)은 일반적으로 가열부(10) 및 작업 테이블(20)을 포함한다. 장치상에는 연속적인 작업편(25)이 놓이며, 작업편은 대응하는 도너 공급 롤(32) 및 도너 권취 롤(34)을 따르는 도너 재료(30), 대응하는 티슈 공급 롤(42) 및 티슈 권취 롤(54)을 따르는 티슈(40), 및 대응하는 리시버 공급 롤(52) 및 리시버 권취 롤(54)을 따르는 리시버(50)를 포함한다.

바람직한 실시예에서, 프로세스 유닛(100)은 단 하나의 프레스(press)에서 텍스타일(textile)을 준비, 프린팅, 염색 및 피니싱하는 것을 처리할 수 있다. 이러한 프로세스의 이점은 피니싱 단계가 염색 및 프린팅 단계 이전에 완수될 수 있는 점이다.

바람직하게 도너 재료(30)는 공지된 도너 페이퍼(donor papers) 또는 산업상 사용되는 다른 재료로부터 선택될 수 있다. 도너 재료(30)는 복수의 준비 작용제, 직물 강화제 및 염료에 의해 조절되는 것으로 생각된다. 바람직하게 도너 재료는 준비 작용제, 직물 강화제 및 염료가 일시적으로 유지될 수 있는 표면을 갖는 얇은 시트이다. 특정한 시간동안 특정한 온도에서 도너 재료를 가열하면, 촉매 메커니즘이 직물상에서 준비 작용제, 직물 강화제 및 염료를 해제하도록 촉발된다.

추가로, 아이언 테트라 아미도 거대고리 리간드(Iron-Tetra Amido Macrocyclic Ligands)에 대해 Carnegie Mellon's Institute for Green Oxidation에서 발견된 화합물인 TAML®와 같은 비오염 촉매의 사용이 준비 작용제, 직물 강화제 및 염료의 분산을 위한 해제 메커니즘을 촉발시켜 보다 빠르고 보다 안전하게 작용하도록 추가될 수 있다. (Collins 등의) U.S.특허 제6,100,394호의 4열 6-24행에 기재된 거대고리 테트라 아미드(macrocyclic tetra amides)와 같은 다른 비오염 촉매도 고려된다. 이 참조문헌은 전체로서 본 명세서에 통합된다. 통합된 참조문헌에서 용어의 사용 또는 정의는 본 명세서에 제공된 용어의 정의와 불일치하거나 반대일 수 있는 점에서, 본 명세서에서 제공되는 용어의 정의를 사용하며 참조문헌의 용어의 정의는 사용하지 않는다.

그 후, 도너 재료(30)는 승화를 위해 가열부(16)를 통과한다. 가열부(16)는 일반적으로 회전식 주요 가열 요소(12), 고정된 가열 요소(14), 및 열전도성 웨브(16)를 포함한다. 웨브(16)는 포지셔너(positioner; 16A 내지 16E)에 의해 위치설정된다. 가열부(16)의 회전 속도, 형태 및 치수는 도너 재료(30), 리시버(50) 및 티슈(40)의 삽입된 작업편상의 승화 열의 지속 시간을 결정한다.

따라서, 직물을 준비하는 것으로부터 직물을 피니싱하고, 최종적으로 직물을 프린팅 및 염색하는 전체 프로세스를 승화시키는데 충분한 열의 범위는 리시버의 하나 이상의 측변으로부터 적어도 약 5초 이상 동안, 보다 바람직하게는 10초 이 상, 20초 이상, 40초 이상, 60초 이상, 가장 바람직하게는 80초동안 가해질 것으로 생각된다. 그러나 5초로부터 30분까지의 임의의 가열이 예상되는 허용 가능한 범위인 것으로 생각된다.

또한, 전체 프로세스에 대한 승화 온도의 범위는 바람직하게 260℉ 미만, 바람직하게는 390℉ 미만으로부터 시작하는 것으로 생각된다.

그러나 승화물에 대한 온도 및 시간창(temperature and time window)은 리시버의 특성에 좌우된다. 특정한 크기의 리시버에 요구되는 열량에 관한 시간과 온도 스케줄 사이의 관계는 다음과 같다.:

Q = M·(T1-T2)·S

M은 리시버의 ㎠ 당 그램으로 측정된 질량을 정의한다. T1은 제 1 온도를 정의하고, T2는 제 2 온도를 정의한다. S는 초단위 시간을 정의한다. 이 요구되는 열량의 관계는 리시버의 질량 및 시간과 온도의 범위에 좌우된다. 바람직하게 온도 범위는 260℉ 이상, 및 440℉ 이하이다. 그러나 리시버의 질량에 따라 상이한 온도 범위가 요구되는 것으로 이해된다.

강제적인 고온 공기에 의한 가열이 바람직하지만, 적외선 히터와 같은 다른 열 원이 잉크의 깊이까지 직물에 적절하게 침투하는 한 사용될 수 있다. 열 외에도, 도너 내의 촉매 또는 화학 요소를 활성화시키고 염료를 배치하기 위해 다른 메커니즘이 사용될 수 있으며, 이는 특정한 촉매, 염료, 및 기판 화합물과 일반적으로 사용되는 메커니즘으로부터 결정될 수 있다.

바람직하게 열 원은 승화를 위해 도너상에 연속적으로 가해진다. 그러나 열 은 리시버를 손상시키지 않고 리시버에 간접적으로 가해질 수 있는 것으로 생각된다. 열 원은 장기간 노출시키지 않고 최대 온도를 얻도록 짧은 펄스 간격으로 가해질 수도 있다. 매우 짧은 시간동안 고온의 형태로 제공되는 높은 에너지는 결합을 깨뜨리고 도너 상에 열을 분산시킨다. 예를 들면, 도너는 리시버상에서 승화하기 때문에, 열은 리시버에 접촉하지 않는 도너의 측면상에만 보내진다. 열 원의 파동(pulsing)중에 고도로 상승하는 온도로 인해 화학 작용제의 촉매 변환이 또한 발생한다. 높은 온도에서 열이 파동되지 않는 경우, 리시버가 손상될 수 있다. 열 원을 파동시키는 것은 도너의 상(phases)에 관계없이 리시버 상에 상이한 촉매 상(catalytic phases)을 나타나게 한다. 이는 시간 및 온도 스케줄의 유연성의 다른 예시이다.

연속 처리를 위한 현재 선호도에도 불구하고, 본 발명의 요지의 실시예는, 예를 들면 삽입된 작업편이 조립되고 열 및 압력이 개별 방식으로 가해지는, 불연속 방식으로 실행될 수 있다. 이에 대해, 리시버는 벌크 재료(bulk material)로부터 절단될 수 있는 것으로 특히 생각된다. 본 명세서에 설명되는 본 발명의 개념에 따라 작동하도록 변형될 수 있는 장치(예를 들면, Monti Antonio™, Practix™ 및 다른 실린더 기반 장치)가 존재한다.

바람직한 실시예에서, 스케줄에 따라 도너 재료는 상이한 준비 작용제, 직물 강화제, 및 염료와 반응하거나 친화력을 형성할 것이다. 또한, 용어 "스케줄", "스케줄들"은 가급적 가장 광범위하게 사용되어, 준비 작용제, 직물 강화제, 또는 염료 중 하나가 활성화되고 직물 내부로 분산되는, 특정하고 분별 있는 시간 및 온 도를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 용어 "스케줄" 및 "스케줄들"은 정해진 시간동안의 온도의 범위를 포함한다.

예를 들면, 도너 재료가 프로세스 장비로 들어갈 때, 제 1 준비 작용제, 바람직하게는 표백제는 제 1 스케줄 시 활성화될 것이며, 이때 온도는 290℉에 도달하지만, 1.8초 이상동안 320℉를 초과하지 않는다.

대안적인 실시예에서, 제 1 준비 표백제는 제 1 촉매 및 제 1 스케줄을 추가하면 활성화된다. 제 1 촉매의 특성으로 인해, 제 1 스케줄은 바람직하게 짧은 시간에 높은 온도를 포함한다.

제 1 준비 작용제의 활성화 후에, 도너 재료는 제 2 스케줄에서 제 2 준비 작용제의 활성화를 위해 아마도 프로세스 장비를 통과할 것이다. 대안적으로 제 1 직물 강화제는 제 2 스케줄에서 활성화된다. 예를 들면, 직물 유연제, 차아염소산 칼슘(calcium hypochlorite)은 제 2 스케줄에서 활성화될 수 있다. 제 2 스케줄은 바람직하게 320℉의 온도를 가지며, 이 온도는 제 1 스케줄과 거의 동일한 시간에 제 1 스케줄보다 더 높다. 그 후, 제 3 직물 강화제는 제 3 스케줄에서 활성화되며, 제 3 스케줄은 바람직하게 제 2 스케줄과 거의 동일한 시간에 제 2 스케줄보다 높은 345℉의 온도를 갖는다. 프로세스는 모든 직물 강화제가 활성화되고 직물 내부로 분산될 때까지 자체적으로 반복한다.

바람직하게 모든 직물 강화제의 활성화 후에, 제 1 염료는 분산을 위한 제 4, 제 5, 제 6 스케줄 등에서 도너 재료에 가해질 것이다. 프로세스의 가열 단계는 염료 입자를 고체 상태로부터 기체 상태로 변화하게 하는 것으로 생각된다. 리 시버에 들어갈 수 있는 염료 입자의 바람직한 온도 범위는 바람직하게 2.5초 이상동안 360℉보다 높다. 그러나 10초 이상동안 380℉ 내지 420℉의 온도와 같은 다른 범위도 가능하다. 가열된 염료 분자가 새로 가열된 직물로 들어가기 때문에 이들 분자는 위치를 교환하며 직물 필라멘트의 일부가 된다. 이제, 염료를 적재한 분자는 직물의 내부의 불변하는 부분이며, 정상적인 세탁 또는 표백에 영향을 받지 않는다.

리시버(50)는 승화 프린팅을 수용할 수 있는 임의의 재료일 수 있다. 리시버는 가장 각별하게는 폴리에스테르 및 높은 온도 및 압력에서 염료를 흡수하는 다른 합성 중합체를 포함하며, 일반적으로 바람직한 리시버 재료는 순수 합성물 또는 비섬유질(예를 들면, 폴리에스테르, 나일론, 아크릴, 모드아크릴, 및 폴리올레핀), 블렌드(blends) 등을 포함한다. 리시버 재료는 천연 섬유(예를 들면, 면, 울, 실크, 리넨, 대마(hemp), 저마(ramie), 및 황마(jute)), 반합성물 또는 섬유질(예를 들면, 비코스 레이온(vicose rayon) 및 셀룰로스 아세테이트(cellulose acetate))를 포함할 수도 있지만, 현재 사용 가능한 착색제는 이러한 직물과 매우 잘 "적응(take)"하지 못하는 것으로 생각된다. 리시버는 유연하거나 단단하고, 표백되거나 표백되지 않고, 무색이거나 착색되며, 직조되고(woven), 비직조되고(non-woven), 편성되거나(knitted) 비편성되고, 또는 이들 또는 다른 요인의 임의의 조합일 수 있다. 따라서, 리시버는 예를 들면 일 측면에 직조된 재료를 포함하고 타측면에 비직조되거나 상이하게 직조된 재료를 포함할 수 있다. 무엇보다도, 리시버는 의복, 배너(banners), 깃발, 커튼, 및 다른 벽 덮개 및 심지어 카페트에 사용 되는 섬유 및 직물을 포함하는 것으로 생각된다.

티슈(40)는 산업상 사용되는 공지된 권취 티슈(take up tissues)로부터 선택될 수 있으며, 현행 실시예에서 리시버(50) 및 도너 재료(30)를 전체적으로 통과하는 염료를 흡수하는데 사용된다. 또한, 티슈는 본 발명의 실시예에서 초과의 착색제로부터 기계적 부분을 보호하는 역할을 한다.

본 명세서에 개시된 방법 및 시스템의 이점은 막대하다. 최종 기성 제품으로의 집결을 위해 한 장소에서 다른 장소로 및 종종 한 지역에서 다른 지역으로 직물을 보내는 대신, 단일한 프로세스가 직물의 준비, 피니싱, 프린팅 및 염색을 제공한다. 이러한 원스톱 샵(one-stop shop) 프로세스는 엄청난 양의 비용 및 시간을 절약할 뿐만 아니라, 전통적인 텍스타일 생산 방법에 수반되는 많은 화학 폐기물을 효과적으로 제거한다.

화학 첨가제에 대한 분별 있는 시간 및 온도 스케줄링을 가짐으로써, 본 발명의 요지는 이전의 노력으로부터 단일 패스 프로세스 방법을 방해했던 장애를 극복한다. 화학 첨가제의 활성화를 위한 비오염 촉매를 제공하는 것 외에도, 분별 있는 적용 및 예정된 전달을 겸한 단일한 소스 에너지(single source energy)가 텍스타일을 준비하는데 보다 포괄적이며 효율적인 프로세스를 제공한다. 시간 및 노동력 비용의 절감은 본 발명의 요지에 대한 매력적이고 상업적으로 실용적인 적용을 제공한다.

예시

하기의 예시는 본 발명의 요지의 상세한 실시예를 도시하며, 당업자가 본 발 명의 용지를 이해하고 실행하는 것을 돕는다. 이들 예시는 설명용 목적으로 나타내지며, 본 발명의 요지를 어떤 방식으로든 제한하지 않는 것으로 고려되지 않는다.

예시 1 - 화학 작용제

이하는 미리결정된 시간 및 분별 있는 온도 스케줄에 따른 승화중에 사용될 수 있는 화학 작용제의 그룹이다.

표백

통상적으로, 성능기반(performance based) 직물에 대해, 표백은 직물을 준비하는 바람직한 방법이다. 표백의 목적은 직물을 손상시키지 않으면서, 염료를 받아들일 수 있는 표백된 직물 내부에 천연적으로 존재하는 안료(pigments)를 탈색하는 것이다. 산화성 표백제 및 환원성 표백제와 같은 많은 표백제 소스(sources of bleach)가 사용될 수 있다. 바람직하게 차아염소산 나트륨(NaOCl), 차아염소산 칼슘(CaCl₂O₂), 과산화수소(hydrogen peroxide), 과황산암모늄(persulfates), 과초산(peracetic acid)을 갖는 과탄산염(percarboantes) 및 퍼보아레이트(perboarates)와 같은 산화성 표백제 및 이산화황(sulfur dioxide) 및 나트륨 디티온산(sodium dithionate)과 같은 환원성 표백제가 표백 작용제로서 사용될 수 있다.

보다 바람직하게 차아염소산 칼슘 또는 차아염소산 나트름이 사용된다. 이들은 모두 곰팡이 및 존재하는 다른 세균에 대한 우수한 살균제이며 양자 모두 공 업용으로 입수할 수 있다. 공업용 차아염소산 나트륨은 최소 12% 내지 15%의 활성 염소를 함유하며, 차아염소산 나트륨은 65% 이상의 활성 염소를 함유하는 고체 물질에서 발견될 수 있다.

표백의 시간 및 온도는 서로 관계된다. 온도가 증가할 때, 표백제를 활성화시키는데 더 적은 시간이 요구된다. 더 높은 표백제 농도는 활성화를 위한 더 적은 시간 및 더 낮은 온도를 필요로 한다. 바람직한 표백제 소스는, 이들 표백제 소스가 1.8초 내지 2.2초의 바람직한 시간 내에 실온 또는 최소 280℉ 내지 320℉의 온도에서 활성화될 수 있는 한 사용된다.

사용되는 표백제의 양은 상이한 직물의 유형 및 특성에 좌우된다. 예를 들면, 어두운 염료가 사용될 때, 직물은 표백될 필요가 없을 수 있다. 바람직한 표백 조성(bleaching formulation)의 예시가 표 1에 도시될 수 있다.

표 1 표백 조성
NaOCl	2.5% 활성 표백제
Na2CO3	1.0% pH 완충제

바람직하게 표백은 단일한 연속 설비하에서 실행되며, 이러한 설비에서 시간 및 온도는 서로 관련되어 직물 상에서 표백제를 활성화시킨다.

과산화수소와 같은 다른 유형의 표백제는 분해를 위해 높은 온도를 필요로 할 수 있으며, 사용되는 다른 작용제에 따라 단일한 연속 승화 설비에서 우수한 표백제 역할을 할 수 있다. 아염소산소다(Sodium chlorite), 매우 높은 온도율(rate of temperature)에서 표백을 허용하는 다른 표백제가 또한 예상된다.

직물 유연제

직물 유연제는 경도(hardness) 또는 강성도(stiffness)를 연화시킴으로서 직물이 작용을 받는 방식을 개선하는데 사용된다. 또한, 유연제는 내마모성을 개선하고, 인열강도(tearing strength)를 증가시키며, 재봉사 손상(sewing thread breakage)를 감소시키며, 의복이 재봉될 때 니들 절단을 감소시킨다. 대부분의 유연제는 분자의 이온 특성인 음이온, 양이온, 비이온을 나타내는 3가지 주요한 화학적 범주로 나뉜다. 또한, 대부분의 유연제는 지방성 애시드 아민 응축물(fatty acid amine condensates)에 기초하며, 광범위한 시간 및 온도의 전달(delivery) 프로세스에 사용될 수 있다.

바람직한 유연제는 음이온 유연제이며, 이는 고온하에서 우수한 안정성을 나타낸다. 황산염(sulfates), 술폰화된 지방성 아미드(sulfonated fatty amides), 및 에스테르와 같은 음이온 유연제는 피니쉬를 방해하지 않고, 소포제(defoamers)와 같이 작용하며, 실질적인 재습윤 특성(rewetting properties)을 나타낸다. 유연제로 처리되는 직물은 분별 있는 시간 및 온도 스케줄로 실행되는 것으로 이해된다. 바람직한 유연제는, 산 촉매(acidic catalysts)에 의해 활성화될 수 있는 추가 윤활제와 함께, 유연제 조성에 추가의 적합한 첨가제 및 지방성 애시드 아미드에 기초한 합성물로부터 제조된다.

유연제의 성분은 처리되는 직물의 특성 및 원하는 효과에 따라 변화할 수 있다. 총 8 내지 20개의 탄소를 갖는 탄화수소 라디칼이 텍스타일 유연제에 사용되는 가장 효과적인 분자 그룹이다. 바람직하게 고급의 다기능 유연제가 의도되며, 이는 유화된 지방성 애시드 응축물(fatty acid condensates)을 포함할 뿐 아니라 상이한 실리콘 및 왁스를 각각 포함한다. 이러한 화합물은 명백히 우수한 효과를 허용할 뿐 아니라, 유연제의 특성이 개별적인 요구조건 프로파일을 충족시키도록 맞춰질 수 있다.

많은 직물 유연제 소스는, 이러한 직물 유연제 소스가 2.0 초 내지 2.3초의 바람직한 시간에 310℉으로부터 350℉까지의 온도 또는 실온에서 활성화될 수 있는 한 사용될 수 있다. 예를 들면, (Danzik의) U.S.특허 제4,185,961호는 2열 14-21행에서 산 촉매 및 디메틸올디하이드록시 에틸렌 요소(dimethyloldihydroxy ethylene urea; DMDHEU)를 함유하는 수성 용액을 포함하는 직물 유연제를 설명한다. (Caswell의) U.S.특허 제70108725호는 61열 52 내지 67행 및 62열 1 내지 45행에서, 직물 유연제를 설명하는데, 이 직물 유연제는 폴리디메틸 실록산(polydimethyl siloxane) 또는 그 유도체의 합성물의 중량의 약 5% 내지 약 20%를 포함하는 조성의 수용성 화합물을 캡슐화하는 필름을 포함한다.

폴리에틸렌 또는 파라핀에 기초한 하이드로카본 왁스, 에틸렌 옥사이드 유도체 및 실리콘과 같은 비이온 유연제도 의도된다. 예를 들면, 실리콘은 고온에 안정적이며 직물을 변색시키지 않는 워터 클리어 오일(water clear oils)이다.

반발 작용제(Repellent Agents)

많은 반발 작용제 소스가 사용될 수 있다. 발오제(stain repellents)는 모세 현상 및 낙하물의 중량에만 관련된 정적 조건하에서 오물 또는 액체의 침투에 저항하도록 직물을 처리한다. 발유제(oil repellent agents)는 직물의 상부에 오일이 존재하는 것을 방지하며 오일이 직물의 표면으로 침투하는 것을 중단시킨다. 발수제(water repellent agents)는, 높은 정수압(hydrostatic pressure) 하에서 물의 침투를 차단하는 방수 처리제(water proofing agents)와는 달리, 직물 표면상의 세공을 활성화시켜 공기 및 수증기를 침투시킨다.

직물이 발수되도록 하기 위해, 직물 표면이 임계 표면 응력(critical surface tension)은 약 25 내지 30 다인/cm(dynes/cm)로 낮춰져야 한다. 발유성(oil repellency)은 직물 표면이 13다인/cm로 낮춰지는 것을 요한다. 바람직한 반발 작용제 소스는 플루오로카본 피니시(fluorocarbon finishes)를 포함한다. 불소화학 중합체(fluorochemical polymers)는 오일이 직물내부로 침투하는 것을 방지하거나 오물이 직물 표면에 붙는 것을 방지한다. 대부분의 직물 얼룩은 직물 상에 색소 성분을 증착시키는 액체에 의해 발생된다. 예를 들면, 가구 직물 및 카페트와 같은 세탁될 수 없는 텍스타일을 위해서, 불소화학 피니시가 얼룩 및 오물 반발성에 대한 보다 효율적이고 효과적인 전달을 제공한다. 통상적인 조성이 표 2에 도시된다. 피니시는 최소 2.2초 내지 2.4초 동안 최소 330℉ 내지 370℉의 온도에서 단일 프로세스 승화 유닛을 통해 직물상에 조성물을 스며들게 함으로서 적용될 수 있다. 염색 사이클은 추가의 전달 스케줄에서 후속 단계동안 직물을 과열시킴으로서 이루어진다.

표 2 불소화학 반발제 조성
작용제(agents)	% 욕조성(Bath Concentration)
불소화학 제품(Fluorochemical product)	2.0-3.0
수지 왁스 발수제(Resin wax water repellent)	2.0-3.0
DMDHEU	10-15
MgCl2 촉매	2.5-4.0
폴리에틸렌 유연제(Polyethylene softener)	0.5-2.0
비습윤 표면활성제(Non-wetting surfactant)	0.03-0.05
빙초산(Acetic acid)	0.05-0.1

파라핀 왁스, 탄화수소 기초 하이드로 포브(hydrocarbon based hydrophobes), N-메틸올 스티어아미드(N-methylol stearamide), 피리디늄 합성물(pyridinium compounds), 수지 포머(resin formers) 및 심지어 실리콘과 같은 다른 유형의 반발 작용제가 예상된다. 반발 작용제는 유기 용제(organic solvent)로서 적용된다.

방오제(Stain Release Agents)

방오제는 직물에 침투할 수 있는 단단한 입자 및 오물을 차단하도록 직물을 조절한다. 대부분의 방오제는, 예를 들면 본 명세서에 전체로서 참조되는 (Borcher, Sr., 등의) U.S.특허 제4,849,257호에 설명된 비이온 방오 중합체(stain release polymer)와 같이, 비이온성이다. 바람직한 방오제는 에틸렌 및/또는 프로필렌 그룹의 반복적인 유닛으로 된 혼성중합 유닛을 포함하는 중합 작용제이다. 불소화학 중합체가 오일 및 얼룩 해제를 위한 이중 작용을 제공하는 비이온성 오염 해제 작용제의 일례이다. 예를 들면, 3M사에 의해 개발된 독특한 블록 혼성 중합체(unique block co-polymer)인 Scotchgard Brand Dual-Action Fabric Protector가 이중 작용의 청결을 제공한다. 하이브리드 중합체 중추(hybrid polymer backbone) 는 긴고리 퍼플루오로지방족 그룹(long-chain perfluoroaliphatic groups)을 포함하는 세그먼트와 화합된 폴리옥시에틸렌(polyoxyethylene)에 기초한 세그먼트를 포함한다.

다른 유용한 방오제는 음이온 및 양이온 중합체를 포함할 수 있다. 적합한 음이온 중합체 또는 올리고머 오염 해제 중합체(oligomeric soil release agents)가 본 명세서에 전체로서 참조되는 (Chang의) U.S.특허 제4,018,569호의 3열 25-50행에 개시된다. 다른 적합한 중합체가 본 명세서에 전체로서 참조되는 (Evans 등의) U.S.특허 제4,808,086호의 2열 45-55행에 개시된다.

바람직하게 피니시는 최소 2.2초 내지 2.4초 동안 최소 330℉ 내지 370℉의 온도에서 단일 프로세스 승화 유닛을 통해 직물상에 조성물을 스며들게 함으로서 적용될 수 있다.

항균제

항균제는 직물 표면의 특성을 변경시켜 미생물 또는 세균체가 직물에 들어가는 것을 방지한다. 바람직한 항균제의 소스는 우수한 항균제인 - 산화 은(silver oxide)과 같은 - 은 이온을 포함하는 고성능 작용제를 포함한다. 극 전하(polar charge)를 나타내면서, 은은 직물의 표면의 이온장 및 직물과 접촉하는 산화 은과의 세균 교환 이온을 생성하여, 세균의 세포벽을 뜯어내어 세균을 죽인다. (Antelman 등의) U.S.특허 제6,436,420호는 적합한 소스인 고성능의 은 항균제를 설명한다.

다른 은이 아닌 소스도 예상된다. (Liang 등의) U.S.특허 제5,271,952호의 요약서, (Tombie 등의) U.S.특허 제4,410,593호의 요약서, 및 (Liang의) U.S.특허 제5,458,906호의 요약서는 모두 적합한 항균제 소스로서 구리 이온을 개시한다. 최근의 기술은 (Rohrbaugh의) U.S.특허 제7,122,621호의 상세한 설명에 기재된 바와 같이, 보다 우수한 침투 및 분산을 위해 직물의 표면상에 나노 중합체(nanopolymers)가 캡슐화되게한다. 마지막으로, (Bullock 등의) U.S.특허 제6,251,210호의 4열 33-50행은 텍스타일 직물상에 항균제, 발수제 및 방오제를 준비하는 방법을 설명한다. 이들 모든 참조 문헌은 본 명세서에 전체로서 참조된다.

마찬가지로 바람직하게 항균제는 최소 2.2초 내지 2.4초 동안 최소 330℉ 내지 370℉의 온도에서 단일 프로세스 승화 유닛을 통해 직물상에 조성물을 스며들게 함으로서 적용될 수 있다.

점착제

바람직하게 점착제는 플로킹(flocking)을 위해 도포된다. 플로킹은 정교하게 잘라진 섬유가 점착제가 코팅된 표면에 가해지는 천 장식(cloth ornamentation) 방법이다. 플로킹의 절반 이상은 미세하게 절단된 천연 또는 합성 섬유이다. 이러한 플로킹 프로세스에서, 직물 기판은 먼저 점착제로 코팅된 후에, 가는 섬유 또는 모노필라멘트 섬유(일반적으로 나일론, 레이온, 또는 폴리에스테르)가 가해지고 건조된다. 플로킹된 피니시는 학교 머리글자 또는 표상과 같이, 외관에 장식적 및/또는 기능적 특성을 부과한다.

바람직하게 개별적인 스트랜드(strand)의 직경은 수천분의 일 센티미터이며 0.25㎜로부터 5㎜의 길이 범위이다. 바람직한 실시예에서, 점착제 층은 먼저 도너 기판상에 도포된 후, 고온에서 빠르게 건조된다. 이로 인해 점착제로부터 수분이 제거되지만 점착제의 결정질 특성(crystalline property)은 여전히 남아 있다. 그 후, 플록 섬유(flock fibers)가 가해지며, 해제될 때 점착제는 낮은 인장 강도를 생성하는데, 이 인장 강도는 프로킹 효과를 생성하도록 섬유를 기립시키고 수직이 되게 할 것이다.

플록(flock)은 면, 레이온, 나일론, 및 폴리에스테르와 같은 천연 또는 합성 재료일 수 있다. 바람직한 유형의 플록은 절단된 플록이며, 이는 양질의 필라멘트 합성 재료로부터 생산된다. 절단 프로세스는 매우 균일한 길이의 플록을 생산한다. 바람직한 플록의 길이는 0.3㎜으로부터 0.5㎜까지의 범위이고 직경은 1.7 내지 22dtex이다. 그러나 면 또는 합성 텍스타일 폐기물 재료로부터 생산되는 축융된 플록(milled flock)이 또한 예상된다.

여러가지 점착제가 플로킹 목적으로 사용될 수 있다. 일반적으로 플록 점착제는 단일한 및 2부분으로 된 촉매화 시스템 모두이다. 바람직한 점착제는 플라스티졸(plastisol) 또는 수성 점착제일 수 있으며, 플라스티졸 잉크의 농도(consistency)를 갖는다.

염료 및 착색제

본 발명의 조성에 사용하기에 바람직한 염료 및 착색제는 예를 들면 Milliken Chemical사에서 시판되는 LIQUITINT와 같은 높은 수용성 염료를 포함한다. 임의의 염료가 본 발명의 조성에 사용될 수 있지만, 제타 전위 조절제(zeta potential modifier) 및/또는 본 발명의 조성과 결합하여 사용되는 이염방지제(dye transfer inhibitor)와의 상호 작용을 감소시키는 데는 비이온 염료가 바람직하다.

적합한 색상은 애시드 블랙 제1호(Acid Black 1), 애시드 블루 제3호(Acid Blue 3), 애시드 블루 제9호(Acid Blue 9), 알루미늄레이크(Aluminum Lake), 애시드 블루 제74호(Acid Blue 74), 애시드 그린 제1호(Acid Green 1), 애시드 오렌지 제6호(Acid Orange 6), 애시드 레드 제14호 알루미늄레이크(Acid Red 14 Aluminum Lake), 애시드 레드 제27호(Acid Red 27), 애시드 레드 제27호 알루미늄레이크(Acid Red 27 Aluminum Lake), 애시드 레드 제51호(Acid Red 51), 애시드 바이올렛 제9호(Acid Violet 9), 애시드 옐로우 제3호(Acid Yellow 3), 애시드 옐료우 제3호 알루미늄레이크(Acid Yellow 3 Aluminum Lake), 애시드 옐로우 제73호(Acid Yellow 73), 알루미늄 분말, 베이직 블루 제6호(Basic Blue 6), 베이직 옐로우 제11호(Basic Yellow 11), 카로틴(Carotene), 브릴리언트 블랙 제1호(Brilliant Black 1), 브로모크레솔 그린(Bromocresol Green), 크로미움 옥사이드 그린(Chromium Oxide Greens), 커리 레드(Curry Red), D&C 블루 제1호 알루미늄레이크(D&C Blue No.1 Aluminum Lake), D&C 블루 제4호(D&C Blue No.4), D&C 브라운 제1호(D&C Brown No.1), D&C 그린 제3호 알루미늄레이크(D&C Green No.3 Aluminum Lake), D&C 그린 제5호(D&C Green No.5), D&C 오렌지 제4호 알루미늄레이크(D&C Orange No.4 Aluminum Lake), D&C 레드 제6호(D&C Red No.6), D&C 레드 제6호 알루미늄레이크(D&C Red No. 6 Aluminum Lake), D&C 바이올렛 제2호(D&C Violet No.2), D&C 옐로우 제7호(D&C Yellow No.7), D&C 옐로우 제11호(D&C Yellow No.11), D&C 블루 제1호(D&C Blue No.1), FD&C 옐로우 제5호 알루미늄레이크(FD&C Yellow No.5 Aluminum Lake), 아이언 옥사이드(iron oxides), 피그먼트 오렌지 제5호(Pigment Orange 5), 피그먼트 레드 제83호(Pigment Red 83), 피그먼트 옐로우 73(Pigment Yellow 73), 솔벤트 오렌지 제1호(Solvent Orange 1), 솔벤트 옐로우 제18호(Solvent Yellow 18), 울트라마린(ultramarines), 및 징크 스티어레이트(zinc stearate)를 포함하지만 이에 제한되지는 않는다.

예시 2 - 단일 패스 첨가제 스케줄 도표

본 발명의 요지의 일 실시예는 표백제, 살균제, 및/또는 방오제의 활성화에 이어 도너의 프린팅 및 염색을 포함하는 도너 재료의 승화이다.

각각의 쌓인 화학 작용제의 스케줄이 정해진 해제 및 결합은 시간창에 대해 정의된 온도를 기초로 완성된다. 화학 작용제는 도너 기판의 성분 또는 층에 가해진다. 도너가 목표 대상(일반적으로 직물)과 접촉하여 배치되면, 열이 이 결합물(도너와 대상)에 가해진다. 낮은 온도에서 이들은 모두 비활성으로 남아 있지만, 결합물의 온도가 상승할 때, 이들은 동일한 장치에서 대상 도너의 프린팅 및 염색전에 각각의 직물 강화제에서 촉매 상변화를 촉발시킨다. 하기의 도표는 화학 원소의 시간 및 온도 경과를 나타낸다.

실온하에서, 특정한 염료 및 프린트를 갖는 도너는 승화전에 방오제인 Scotchgard, 1:50 농도의 살균제, 산화은, 1:20 농도의 차아염소산 칼슘, 및 표백제로 조절된다.

일단 도너가 처리되면, 도너는 260℉의 최적 온도에서 예열로 시작하는 단일 패스 승화 장치를 거친다. 승화 프로세스는 A 지점에서 시작하고, 도너는 낮은 온도 및 짧은 승화 시간으로 인해 비활성 상태로 남아 있다. 도너 재료는 B1 지점에서 약 1.80초동안 290℉의 온도로 계속해서 승화하기 때문에, 표백제인 차아염소산칼슘이 활성화된다. 표백제의 활성화 직후에, 도너 재료는 추가로 단일 패스 장치를 통해 나아가며, 살균제는 B2 지점에서 2.0초동안 330℉에서 활성화된다. 다음으로, 방오제가 B3 지점에서 2.25초의 전체 승화시간동안 365℉의 한층 높은 온도에서 활성화된다. 그 후, 중지없이 승화 단일 패스 장치는 C지점에서 전체 2.5초동안 385℉의 온도로 단일 패스 장치내에 있는 염색 및 프린팅 단계를 위한 직물인 리시버상에서 도너를 승화시킨다. 전체 승화 프로세스는 임의의 환경적 충격없이 연속적이며 중단 없는 프로세스로 일분 미만 이내에 피니시될 수 있다.

따라서, 시간 및 온도 첨가제 스케줄에 대한 특정한 실시예 및 적용이 공개되었다. 그러나 본 명세서내의 본 발명의 개념을 벗어나지 않은 상태에서 이미 기재된 것보다 많은 변형이 가능함을 당업자가 이해하여야 한다. 따라서, 본 발명의 요지는 첨부된 특허청구범위의 사상 이내의 제한된 개념이 아니다. 또한, 상세한 설명과 특허청구범위 모두를 해석할 때, 모든 용어는 배경과 조화되며 가급적 가장 넓게 해석되어야 한다. 특히, 용어 "포함하다"와 "포함하는"은 비제한적인 방식으로 원소, 성분, 또는 단계에 관한 것이며, 언급된 원소, 성분 또는 단계가 존재하거나 활용되거나, 일부러 언급되지 않은 다른 원소, 성분 또는 단계와 결합되는 것을 나타내는 것으로 해석되어야 한다. 명세서에서, 특허청구범위는 A, B, C ... 및 N으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 무엇을 인용하지만, 본문은 A 와 N, 또는 B와 N 등이 아닌, 그룹으로부터 선택된 단 하나의 원소를 요구하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (20)

1. 승화 도너로서,

   제 1 온도 이상에서 도너로부터 승화하는 제 1 직물 강화제 및 제 2 온도 이상에서 상기 도너로부터 승화하는 제 2 직물 강화제를 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 온도가 각각 260℉ 이상이며, 상기 제 2 온도가 상기 제 1 온도보다 10℉ 이상 더 높은

   승화 도너.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 및 제 2 온도에서 각각 승화하도록 상기 제 1 및 제 2 직물 강화제를 촉발시키는 제 1 및 제 2 촉매를 더 포함하는

   승화 도너.
3. 제 2 항에 있어서,

   하나 이상의 상기 촉매가 올레핀, 설포니움 화합물, 폴리아닐린 화합물, 및 테트라 아미도 거대고리 리간드로 이루어진 그룹으로부터 선택되는

   승화 도너.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 직물 강화제가 피니싱제인

   승화 도너.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 직물 강화제가 조절제인

   승화 도너.
6. 제 1 항에 있어서,

   하나 이상의 상기 직물 강화제가 표백제를 포함하는

   승화 도너.
7. 제 1 항에 있어서,

   하나 이상의 상기 직물 강화제가 살균 물질을 포함하는

   승화 도너.
8. 제 1 항에 있어서,

   하나 이상의 상기 직물 강화제가 방오제를 포함하는

   승화 도너.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 및 제 2 직물 강화제가 표백제, 살균 물질, 및 방오제로 이루어진 그룹으로부터 선택되는

   승화 도너.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 제 1 및 제 2 온도가 20℉ 이상만큼 상이한

    승화 도너.
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 제 1 및 제 2 온도가 30℉ 이상만큼 상이한

    승화 도너.
12. 제 1 항에 있어서,

    각각이 360℉ 이상의 온도에서 상기 도너로부터 승화하는 상이한 제 1 및 제 2 착색제를 더 포함하는

    승화 도너.
13. 제 12 항의 승화 도너를 사용하여 제조된 직물로서,

    상기 직물이 시각적으로 탐지가능한 양의 상기 제 1 및 제 2 착색제를 모두 포함하고,

    상기 직물이 탐지가능한 양의 상기 제 1 직물 강화제를 더 포함하며,

    상기 제 1 직물 강화제가 표백제, 살균 물질, 및 방오제로부터 선택되는

    직물.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 제 1 및 제 2 착색제가 연속 증착으로 직물상에서 승화되는

    직물.
15. 제 13 항에 있어서,

    상기 직물이 탐지가능한 양의 제 2 직물 강화제를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 직물 강화제가 각각 표백제, 살균 물질, 및 방오제로부터 선택되는

    직물.
16. 승화 프린팅 장치 작동 방법으로서,

    제 1 항에 따른 도너를 제공하는 단계;

    상기 도너의 적어도 일부와 리시버의 적어도 일부를 나란히 놓는 단계; 및

    상기 도너를 Q = M·(T1-T2)·S로 정의된 소정 시간(S)동안 온도(T1)로부터 온도(T2)로 가열하는 단계를 포함하는

    승화 프린팅 장치 작동 방법.
17. 제 16 항에 있어서,

    Q가 상기 도너를 승화시키는 열량의 에너지인

    승화 프린팅 장치 작동 방법.
18. 제 16 항에 있어서,

    M이 리시버의 질량인

    승화 프린팅 장치 작동 방법.
19. 리시버로서,

    제 1 온도 이상에서 리시버에 대해 활성화하는 제 1 직물 강화제 및 제 2 온도 이상에서 상기 리시버에 대해 활성화하는 제 2 직물 강화제를 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 온도가 각각 260℉ 이상이며, 상기 제 2 온도가 상기 제 1 온도보다 10℉ 이상 더 높은

    리시버.
20. 승화 프린팅 장치 작동 방법으로서,

    제 1 항에 따른 도너를 제공하는 단계;

    상기 도너의 적어도 일부와 리시버의 적어도 일부를 나란히 놓는 단계; 및

    상기 도너를 0.3초 이상의 시간에 걸쳐 260℉로부터 420℉로 가열하는 단계;를 포함하는

    승화 프린팅 장치 작동 방법.

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