KR20120010490A - 가염 폴리프로필렌 섬유의 사염방법 및 이로부터 염색되는 폴리프로필렌 염색사 - Google Patents

가염 폴리프로필렌 섬유의 사염방법 및 이로부터 염색되는 폴리프로필렌 염색사 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가염 폴리프로필렌 섬유의 사염방법 및 이로부터 염색되는 폴리프로필렌 염색사에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 가염 폴리프로필렌 섬유 원사를 중온의 전처리액에 침지하여 전처리한 후, 분산염료가 함유된 고온의 염색혼합액에 투입하여 염색한 다음, 저온의 환원세정액에 침지한 후 수세하는 가염 폴리프로필렌 섬유의 사염방법 및 이로부터 염색되는 폴리프로필렌 염색사에 관한 것이다.
본 발명에 따른 사염방법은 폴리프로필렌 섬유 원사의 균염성 및 견뢰도를 향상시키게 되므로, 폴리프로필렌 섬유를 폴리에스테르 등의 이종섬유와 교직/교편하여 염색시 직물 색상의 동일성을 얻을 수 있고 다양한 색상을 표현할 수 있다.

Description

가염 폴리프로필렌 섬유의 사염방법 및 이로부터 염색되는 폴리프로필렌 염색사{yarn dyeing process of dyeable polypropylene yarn, and polypropylene chromonema dyed thereby}
본 발명은 가염 폴리프로필렌 섬유의 사염방법 및 이로부터 염색되는 폴리프로필렌 염색사에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 가염 폴리프로필렌 섬유 원사를 중온의 전처리액에 침지하여 전처리한 후, 분산염료가 함유된 고온의 염색혼합액에 투입하여 염색한 다음, 저온의 환원세정액에 침지한 후 수세하는 가염 폴리프로필렌 섬유의 사염방법 및 이로부터 염색되는 폴리프로필렌 염색사에 관한 것이다.
폴리프로필렌(polypropylene, PP)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 또는 나일론에 비해 값이 싸고 비중이 작으며, 마찰계수와 인장강도가 높은 장점을 가지고 있으며, 수분율이 낮아 오염이 잘 일어나지 않고 박테리아가 서식하지 않아 위생성이 뛰어날 뿐 아니라 속건성이 있으며, 낮은 열전도도로 인해 보온성과 내약품성이 우수한 섬유소재이다.
또한, 섬유의 비중이 0.90~0.92 정도로서 섬유 중에서 가장 비중이 낮아 물에 뜨는 섬유소재로도 알려져 있으며, 최근 경량소재를 이용한 스포츠 의류용으로의 이용이 기대되고 있다.
그러나 폴리프로필렌 섬유는 탄소와 수소로만 구성된 대표적인 소수성 섬유로서, 저융점, 비극성 구조일 뿐만 아니라 결정영역이 75% 이상인 분자구조의 특성으로 인하여 치밀하고 섬유 내부에 반응 좌석이 없으며, 특히 염료가 접근할 수 있는 내부영역이 제한되어 있어 기존 분산염료에 대한 친화력이 매우 낮다.
따라서 기존의 염료와 염색방법으로는 염색이 곤란하여 의류용 소재로서 폴리프로필렌 섬유를 이용하는 것은 극히 제한을 받아왔다.
상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 1950년대 말부터 1960년대 초까지 미개질 폴리프로필렌 섬유의 일반염색법이 시도되었고, 제한된 색상과 부족한 견뢰도로 인해 어려움을 겪어오다가 1980년대 들어 폴리프로필렌에 염색이 될 수 있는 작용기를 적용하여 염색이 가능한 가염 폴리프로필렌 섬유(dyeable polypropylene yarn)가 개발되어 양산이 본격화되면서 저가 카펫용 소재로서 섬유산업에 진입하게 되었다.
최근에는 가염 폴리프로필렌 섬유소재를 활용하여 제직ㆍ편직 기술개발, 염색가공 기술개발, 제품화 개발로 스포츠ㆍ레저 의류제품화가 진행되고 있으며, 염색가공 분야에서는 포염(布染) 위주의 기술개발이 진행중에 있다.
그러나 포염분야에서 종래에 많이 쓰이는 폴리프로필렌/폴리에틸렌 테레프탈레이트의 혼방 염색물은 두 원사의 결정영역 차이로 인해 섬유 간의 색상차이의 문제점 및 다양한 용도 전개가 힘들었으며 포염시 폴리프로필렌의 열적 안정성의 문제로 텐터(tenter) 처리에 애로사항이 발생되었다.
상기와 같이 가염 폴리프로필렌은 초경량 및 우수한 쾌적성을 갖춘 신 섬유소재로서는 주목받고 있으며, 흡한속건의 폴리에스테르 등의 섬유와 교직물 및 교편물의 형태로 활용하기 위한 연구가 진행되었지만, 다양한 색상발현의 어려움 및 재현성 저하, 동색성 및 염착성 불량, 낮은 견뢰도 등 염색 공정상의 문제점으로 인하여 넓게 활용되지 못하고 있는 실정에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 폴리프로필렌/폴리에스테르 교직물 및 교편물의 침염에서 나타나는 색상차이, 다양한 색상구현의 어려움 및 낮은 견뢰도 등의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 가염 폴리프로필렌 섬유 원사를 사염하는 방법을 제공함으로써 이를 이용한 교직 및 교편 작업시 색상의 동일성과 다양성을 개선할 수 있도록 하는 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 염색용수에 정련제, 캐리어, 분산제 및 균염제를 첨가하여 제조된 전처리액에 가염 폴리프로필렌 섬유를 80~100℃에서 10~30분간 침지하는 전처리단계; 상기 전처리된 가염 폴리프로필렌 섬유를 수세하는 단계; 염색용수에 분산염료, 분산제 및 산을 첨가하여 제조된 염색혼합액에 상기 수세된 가염 폴리프로필렌 섬유를 60~130℃에서 40~70분간 염색한 후 냉각하는 염색단계; 염색용수에 하이드로설파이트 및 정련제를 첨가하여 제조된 환원세정액에 상기 염색된 가염 폴리프로필렌 섬유를 70~80℃에서 10~20분간 침지하는 환원세정단계; 및 상기 환원세정된 가염 폴리프로필렌 섬유를 수세하는 단계를 포함하는 가염 폴리프로필렌 섬유의 사염방법을 제공한다.
이때, 상기 염색혼합액의 분산염료 함유량은 가염 폴리프로필렌 섬유에 대하여 0.001~10% o.w.f.(on the weight of fabric, 건조된 섬유의 중량에 대한 염료의 중량%) 이고, 분산제 및 산 함유량은 분산제 0.01~10부피% 및 산 0.01~10부피%인 것이 바람직하다.
또한, 상기 염색혼합액에 킬레이트제 0.1~10부피%가 더 첨가되는 것이 바람직하며, 이때 상기 염색단계의 염색과정과 냉각과정 사이에는 상기 염색혼합액을 배액하면서 염색혼합액과 동일온도의 물을 공급하는 과정이 추가되는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기의 방법으로 염색되는 폴리프로필렌 염색사를 제공한다.
본 발명에 따른 사염방법은 폴리프로필렌 섬유 원사의 균염성 및 견뢰도를 향상시키게 되므로, 폴리프로필렌 섬유를 폴리에스테르 등의 이종섬유와 교직/교편하여 염색시 직물 색상의 동일성을 얻을 수 있고 다양한 색상을 표현할 수 있다.
이하 본 발명의 가염 폴리프로필렌 섬유의 사염방법 및 이로부터 염색되는 폴리프로필렌 염색사에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
1) 전처리단계
전처리단계는 염색단계에서 가염 폴리프로필렌 섬유조직에 염료가 균일하게 염색되도록 하기 위해 섬유를 깨끗하게 하기 위한 정련단계로서, 가염 폴리프로필렌 섬유 원사를 콘(cone)으로 와인딩(winding)한 다음 전처리액에 침지함으로써 부가 잡물이 제거되어 효율적으로 염색될 수 있도록 하는 단계이다.
상기 가염 폴리프로필렌 섬유는 폴리프로필렌에 염색이 될 수 있는 작용기를 적용하여 염색이 가능하도록 개질된 섬유로서, 의류에 사용될 수 있는 종류이면 특별히 한정되지 않는다.
상기 전처리액은 염색용수에 정련제, 캐리어, 분산제 및 균염제가 포함된 약제가 혼합될 수 있다.
상기 염색용수는 정제된 물로서, 물경도(water hardness)가 30~100ppm이 바람직하다.
상기 정련제(scouring agent)는 섬유표면에 부착된 각종 불순물을 제거하는 약제이며, 상기 캐리어(carrier)는 섬유구조를 이완시키는 팽윤작용으로 섬유의 수용성을 증대시키는 역할을 한다.
또한, 상기 분산제(dispersing agent)는 각종 약제가 염색용수에 완전히 분산되도록 하는 역할을 하며, 상기 균염제(retardant)는 염색단계에서의 얼룩을 방지하기 위하여 급속한 염색을 억제하는 약제로서 완염제라고도 한다.
상기 전처리액은 산(acid) 성분을 더 포함할 수 있는데, 상기 산 성분은 전처리액의 pH를 낮추게 되며 염색의 색도를 증진시키는 효과를 제공한다.
또한, 상기 전처리액은 탄산나트륨 무수물(soda ash, Na2CO3) 및 소포제를 더 포함할 수도 있다.
상기 탄산나트륨 무수물은 염색시 포록시온 염료 등의 반응성 염료를 고착시키는 역할을 하며, 상기 소포제는 전처리시 기포에 의해 원사가 불균일하게 전처리되는 것을 방지하기 위하여 첨가되는 약제로서, 소포작용을 용이하게 이룰 수 있는 재료이면 특별히 한정되지 않으나, 실리콘 계열 또는 다가 알코올 계열이 바람직하다.
상기 전처리액은 정련제 0.2~0.6부피%, 캐리어 0.005~0.02부피%, 분산제 0.001~0.01부피% 및 균염제 0.001~0.01부피%를 포함하는 수용액인 것이 바람직하며, 여기에 산 0.005~0.02부피%를 더 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 전처리단계는 가염 폴리프로필렌 섬유를 상기 전처리액에 침지하고 80~100℃에서 10~30분간 시행하는 것이 바람직하며, 가염 폴리프로필렌 섬유가 침지된 상기 전처리액은 0.5~2.0℃/분으로 승온되는 것이 바람직하다.
상기 전처리액 조성물이 상기 혼합비를 벗어나거나 상기 전처리 온도가 상기 범위를 벗어날 경우에는, 가염 폴리프로필렌 섬유 조직의 미세한 공극들이 충분히 정련되지 아니하여 미세공극에 충진된 불순물들에 의해 다음 단계인 염색공정에서 염료가 섬유조직의 미세한 공극에 제대로 염착되지 아니하여 염색불량이 발생될 우려가 있다.
전처리단계가 완료되면 충분한 수세하여 잔류성분을 제거한다.
2) 염색단계
염색단계는 상기 전처리된 가염 폴리프로필렌 섬유를 염색혼합액에 침지하여 염색을 진행하는 단계로서, 상기 전처리된 가염 폴리프로필렌 섬유를 염색혼합액에 침지하고 열을 가하여 0.5~2.0℃/분으로 승온시킨 후 염색혼합액의 온도가 60~130℃가 되면 이 온도를 40~70분 동안 유지한 다음, 0.5~2.0℃/분의 속도로 상온으로 냉각시키게 된다.
상기 온도를 0.5~2.0℃/분으로 승온 및 냉각하는 이유는 급격한 온도변화로 섬유의 불균염이 초래되는 것을 방지하기 위함이며, 상기 염색혼합액의 온도와 유지시간은 가염 폴리프로필렌 섬유조직에 염료가 최대한 염착되어 염료의 색상을 충분히 발현시키고 견뢰도를 향상시킬 수 있는 가장 바람직한 범위이다.
상기 염색혼합액은 염색용수에 분산염료, 분산제 및 산(acid)이 포함된 약제가 혼합될 수 있으며, 상기 분산염료 함유량은 가염 폴리프로필렌 섬유에 대하여 0.001~10% o.w.f. 농도가 바람직하고, 분산제 및 산 함유량은 분산제 0.01~10부피% 및 산 0.01~10부피%인 것이 바람직하다.
상기 분산염료는 물에 불용 또는 난용성이며 소수성 섬유 염색에 사용되는 염료로서, E형(low energy) 염료, S형(high energy) 염료 또는 SE형(medium type) 염료로 구성된 것을 사용할 수 있다.
상기 E형 염료는 균염성이 우수하고, 상압증열처리에 의한 날염에 적합하고 비교적 색상이 선명한 염료이며, 상기 S형 염료는 승화견뢰도가 우수하고 고압증열처리 및 건열처리에 의한 날염에 적합하며 고온고압 및 연속염색에 사용 가능하다. 또한 SE형 염료는 E형 염료와 S형 염료의 중간 정도의 성질을 가진 염료로서 E형 염료 또는 S형 염료와의 배합염색이 가능하다.
상기 분산염료는 물에 불용성 또는 난용성이므로 염색시에 염료의 분산 부족을 돕기 위하여 염색혼합액에 분산제를 혼합한다.
또한, 상기 염색혼합액은 염색의 안정성 및 염색의 용이성을 위하여 pH 3.5~7.0으로 조정되는 것이 바람직한데, 강산 또는 약산을 사용하여 상기 pH를 조정할 수 있으며, 바람직하게는 포름산, 초산, 초산소다, pH 슬라이드(slide)제 등이 사용될 수 있다.
또한, 상기 염색혼합액은 소포제 및 침투제를 더 포함할 수도 있다.
상기 소포제는 기포에 의한 불균일 염색을 방지하는 역할을 하고, 상기 침투제는 염료가 섬유의 가는 틈새 사이에 스며드는 것을 촉진하여 염색시 얼룩이 발생하는 것을 방지하며, HLB(hydrophile lipophile balance) 값이 7?9의 계면활성제가 바람직하다.
상기 염색혼합액 중에는 염색용수, 각종 염료조제 등에서 유래하는 금속이온이 존재하고, 상기 금속이온들은 염료와 결합하여 섬유에 고착될 수 있으며, 이로 인해 염색시 불균염을 초래하거나 색을 변화시켜 염색불량을 발생시키는 원인이 된다.
따라서 상기 금속이온들을 제거할 필요성이 있으며, 이를 위해 상기 염색혼합액에 킬레이트제를 첨가하여 킬레이트와 금속이온을 결합시켜 가용성의 안정된 킬레이트착물을 형성토록 하는 것이 바람직하다.
그런데 염색이 완료되고 냉각하는 과정에서 상기 염색혼합액의 용해도가 낮아지게 되고 이로 인해 염색혼합액 중에 용해되어 있는 킬레이트착물이 석출되면서 섬유에 재부착될 우려가 있다.
이의 해결방안으로서 냉각시키기 전에 상기 염색혼합액을 고온배수하여 상기 킬레이트착물을 제거하는 방안이 있으나, 이는 염색된 섬유의 급격한 온도강하를 초래하여 불균염을 유발하거나 또는 섬유의 물성을 저하시키는 문제를 야기한다.
따라서 본 발명에서는 염색이 완료된 후 상기 염색혼합액을 염색혼합액과 동일한 온도의 물로 치환하여 상기 문제를 해결한다. 즉, 상기 가염 폴리프로필렌 섬유가 60~130℃의 온도에서 염색이 완료되면 염색혼합액을 배액하면서 상기 염색혼합액과 동일온도의 물을 공급하고, 염색혼합액과 물의 치환이 완료되면 0.5~2.0℃/분의 속도로 상온으로 냉각시키게 된다.
상기 킬레이트제는 0.1~10부피% 농도로 첨가되는 것이 바람직하며, 에틸렌디아민테트라아세트산(ethylenediaminetetraacetic acid, EDTA), 니트릴로트리아세트산(nitrilotriacetic acid, NTA) 등을 예로 들 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
3) 환원세정단계
환원세정단계는 상기 염색된 가염 폴리프로필렌 섬유에서 미고착된 염료를 환원세정하고 건조시키기 위한 단계이다.
상기 염색된 가염 폴리프로필렌 섬유조직 속에 미염착된 염료의 제거는 통상적인 방법으로 세척하여도 충분한 효과를 발휘할 수 있으나, 색상을 좋게 하는 동시에 견뢰도 향상 및 품질 안정성을 위해서 환원세정(reduction cleaning)하는 것이 바람직하다.
상기 염색된 가염 폴리프로필렌 섬유의 환원세정 방법은 특별히 한정되는 것은 아니나, 염색용수에 하이드로설파이트(hydrosulfite), 정련제, 탄산나트륨 무수물, 수산화나트륨(NaOH) 또는 비이온 계면활성제가 포함된 환원세정액에 상기 염색된 가염 폴리프로필렌 섬유를 70~80℃에서 10~20분간 침지하여 수행할 수 있으며, 바람직하게는 알칼리 환원세정액에 침지하여 수행할 수 있다.
상기 환원세정액은 하이드로설파이트 0.05~2.0중량% 및 정련제 0.01~1.0중량%가 함유된 수용액인 것이 바람직하며, 여기에 탄산나트륨 무수물 0.5~4.0중량% 또는 수산화나트륨 0.1~3.0중량% 또는 비이온 계면활성제 0.2~2.0중량%가 더 포함되는 것이 더욱 바람직하다.
상기 하이드로설파이트는 환원제의 역할을 하며, 상기 정련제 및 수산화나트륨은 섬유의 불순물을 제거하고, 상기 탄산나트륨 무수물은 염료를 고착시키는 역할을 하며, 상기 비이온 계면활성제는 세정력 및 거품을 억제하는 작용이 있다.
환원세정 후 통상의 방법으로 1~2회 온수세 및 1~2회 냉수세를 행한다. 온수세의 경우 통상 적정온도를 70~100℃로 진행한다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의거하여 좀더 상세하게 설명하고자 한다.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 치환 및 균등한 타 실시예로 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.
<실시예 1> 전처리단계에서 정련온도 및 정련시간에 따른 염착량 측정
먼저 전처리단계의 정련온도 및 정련시간에 따른 염착효과를 확인하였다.
가염 폴리프로필렌 DTY(draw textured yarn)를 하기 표 1의 정련온도, 정련시간 및 전처리액 조성물의 조건으로 전처리를 시행한 후 상온으로 냉각하고, Yellow SWF, Red SWF 및 Blue SWF 염료가 각각 0.5% o.w.f. 혼합된 염색혼합액에 110℃에서 60분간 염색한 다음 세척 및 건조하고 K/S값 및 L*a*b* 표색계 값을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
이때 상온에서 정련온도 및 염색온도까지의 승온은 1℃/분의 속도로 진행하였다.
상기 K/S값은 염색된 섬유의 염착량을 측정할 때 사용되는 Kubelka-Munk식으로 하기와 같이 표시되며, 값이 클수록 진하게 염색되었음을 나타낸다.
K/S = (1-Rλ)2/2Rλ
(K:염색물의 흡수계수, S:확산계수, R:파장λ인 빛에 대한 염색물의 반사율)
전처리단계에서 정련온도 및 정련시간에 따른 K/S값, L*, a*, b*
구분 실시예 1a 실시예 1b 실시예 1c 실시예 1d
정련온도×시간 60℃×30분 90℃×10분
조제주1 ) - 정련제 0.5㎖
- 캐리어 0.1㎖		 - 정련제 0.5㎖
- 캐리어 0.1㎖
- 초산 0.015㎖		 - 정련제 0.5㎖
- 캐리어 0.1㎖		 - 정련제 0.5㎖
- 캐리어 0.1㎖
- 초산 0.015㎖
K/S 5.0156 4.9733 5.2514 5.2591
L* 37.13 37.04 36.55 36.13
a* 5.29 4.57 5.57 4.3
b* -2.24 -2 -2.68 -2.33
주1) 전처리액 1ℓ 중의 함량
상기 표 1에 나타난 바와 같이 60℃×30분 정련조건에 비하여 90℃×10분 정련시 K/S값이 좀더 높게 측정되어, 고온에서 짧은 시간으로 정련하는 것이 염색에서의 염착량을 크게 할 것으로 판단된다.
또한, 초산의 유무, 즉 전처리액의 pH가 염착에 미치는 효과는 뚜렷하게 구분하기 어려워, 염착효과에 대한 초산의 영향을 하기 실시예 2에서 확인하였다.
<실시예 2> 전처리단계에서 초산첨가에 따른 염착량 측정
가염 폴리프로필렌 DTY를 하기 표 2에서와 같이 정련온도 및 정련시간을 90℃×30분으로 고정한 상태에서, 초산 첨가량을 달리한 전처리액에 침지하여 전처리를 시행한 후 상온으로 냉각한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 염색을 실시하고 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
전처리단계에서 초산첨가에 따른 K/S값, L*, a*, b*
구분 실시예 2a 실시예 2b 실시예 2c 실시예 2d
정련온도×시간 90℃×30분
조제주1 ) - 초산 0.05㎖
- 분산제 0.05㎖
- 균염제 0.05㎖		 - 초산 0.05㎖
- 분산제 0.2㎖
 - 초산 0.1㎖
- 분산제 0.2㎖
 - 초산 0.2㎖
- 분산제 0.2㎖
K/S 4.1926 3.1995 3.0097 3.3069
L* 39.74 44.34 44.45 46.12
a* 5.22 6.57 7.41 9.97
b* -1.23 1.79 3.09 6.54
주1) 전처리액 1ℓ 중의 함량
상기 표 2에 나타난 바와 같이 염착량은 초산 첨가와의 연관관계가 희박하였으나, 명도(L*)와 색도(a*b*)는 초산첨가량이 증가할수록 증가하는 경향을 나타내었다.
또한, 균염제가 첨가된 경우는 균염제가 첨가되지 않은 경우에 비하여 염착량이 조금 높게 나타났다.
<실시예 3> 염색단계에서 염색온도에 따른 염착량 측정
염색단계에서 염색온도에 따른 염착효과를 원사의 종류를 달리하여 확인하였다.
가염 폴리프로필렌 FDY(full draw yarn) 75/36, 40/24, 75/72, 150/144, 방적사 36's를 red 및 green 염료로 하기 표 3의 온도에서 60분간 염색한 다음 세척 및 건조하고 K/S값을 측정하여 하기 표 3에 나타내었다.
이때, 염료농도는 4% o.w.f.이고, 상온에서 염색온도까지의 승온은 1℃/분의 속도로 진행하였다.
염색단계에서 염색온도에 따른 K/S값
염료 원사 염색온도(℃)
60 80 100 110
red 염료 FDY 75/36 1.3916 4.5762 11.5827 14.4483
FDY 40/24 1.0656 3.3284 6.4741 6.1375
FDY 75/72 0.5818 0.9997 4.4575 13.9421
FDY 150/144 0.6716 1.3489 6.3548 14.544
방적사 36's 0.2271 1.06 3.2752 8.0045
green 염료 FDY 75/36 1.6194 5.2361 16.682 24.9164
FDY 40/24 1.3079 4.0799 7.7244 11.5827
FDY 75/72 0.3804 0.7783 3.9059 20.8455
FDY 150/144 0.4858 1.1101 6.5746 19.1737
방적사 36's 0.3849 1.5012 6.9806 13.4266
상기 표 3에 나타난 바와 같이 염료 및 원사의 종류와 관계없이 염색온도가 증가할수록 대부분 K/S값이 증가하는 것을 알 수 있으며, 따라서 높은 온도에서 염색을 시행하는 것이 염착에 유리함을 알 수 있다.
또한, 빙초산 0.3g/ℓ 및 분산제 1g/ℓ가 함유된 염색용수에 하기 표 4의 염료가 첨가된 염색혼합액을 제조한 다음, 각각 100℃, 110℃, 120℃, 130℃로 승온시켜 가염 폴리프로필렌 방적사 36's 및 가염 폴리프로필렌/폴리에틸렌 테레프탈레이트 70:30 방적사 30's에 대하여 60분간 염색을 실시하고 냉각시켰다.
다음은 염색용수에 하이드로설파이트 1g/ℓ 및 정련제 0.5g/ℓ가 첨가된 환원세정액으로 75℃에서 15분간 환원세정을 실시한 후 냉각 및 건조하고 K/S값을 측정하여 하기 표 4에 나타내었다.
이때, 염료농도는 4% o.w.f.이고, 상온에서 염색온도 및 환원세정온도까지의 승온은 1℃/분의 속도로 진행하였다.
염색단계에서 염색온도에 따른 K/S값
원사 염료 염색온도(℃)
100 110 120 130
가염 폴리프로필렌 방적사 36's Yellow SWF 1.9574 3.3979 5.507 10.0359
Yellow/Brown SWF 2.8038 3.4544 3.9865 8.3552
Red SWF 6.3018 10.0359 10.8415 13.3441
Rubine SWF 4.9803 7.4614 7.9566 10.3343
Blue SWF 4.4808 8.9853 17.3287 19.8453
N/Blue SWF 3.7788 10.8975 16.9351 18.8539
Black SWF 3.6334 8.7345 13.3441 14.2603
Crimson SWF 3.0657 6.2497 9.6168 18.6977
가염 폴리프로필렌/폴리에틸렌 테레프탈레이트 70:30 방적사 30's Yellow SWF 1.7522 3.5964 5.3766 7.3633
Yellow/Brown SWF 2.4083 2.8426 3.0251 5.8487
Red SWF 5.146 8.1848 9.5945 8.8294
Rubine SWF 4.1718 6.5633 7.0826 7.4191
Blue SWF 3.568 9.025 12.4235 12.04
N/Blue SWF 3.6292 11.2454 14.0768 14.5924
Black SWF 3.4053 7.5763 10.8415 11.186
Crimson SWF 3.1071 7.0058 9.1258 16.436
상기 표 4에서 알 수 있는 바와 같이 원사 및 염료의 종류, 환원세정에 관계없이 염색온도가 증가할수록 대부분 K/S값이 증가하는 것을 알 수 있으며, 이는 상기 표 3의 결과와 유사함을 알 수 있다.
<실시예 4> 염색단계에서 염료농도에 따른 염착량 및 견뢰도 측정
다음은 염색단계에서 염료농도에 따른 염착효과를 염료의 종류를 달리하여 시험하였다.
빙초산 0.3g/ℓ 및 분산제 1g/ℓ가 함유된 염색용수에 하기 표 5의 종류 및 농도의 염료가 첨가된 염색혼합액을 제조하였다.
상기 염색혼합액에 가염 폴리프로필렌 방적사 36's를 침지한 후 100℃에서 60분간 염색하고 냉각시킨 다음, 염색용수에 하이드로설파이트 1g/ℓ 및 정련제 0.5g/ℓ가 첨가된 환원세정액으로 75℃에서 15분간 환원세정을 실시한 후 냉각 및 건조하였다.
상기 염색이 완료된 방적사의 K/S값을 측정하여 표 5에 나타내었으며, 이때 상온에서 염색온도 및 환원세정온도까지의 승온은 1℃/분의 속도로 진행하였다.
염색단계에서 염료농도에 따른 K/S값
염료 염료농도(% o.w.f.)
0.1 0.5 1.0 2.0
Panacron Yellow SWF 0.7199 2.1805 3.0344 3.1995
Panacron Y/Brown SWF 0.7604 1.4518 1.5427 1.9134
Panacron Red SWF 0.3935 1.537 2.6215 3.9769
Panacron Rubine SWF 0.6054 1.9979 2.8038 4.1305
Panacron Blue SWF 0.5846 2.2912 4.2084 4.713
Panacron N/Blue SWF 0.4617 2.5656 4.4866 4.3661
Yellow PPG 0.3993 1.2677 2.3634 3.9435
Red PPE 1.297 4.1356 4.3272 4.1
Red PPR 0.6296 0.9971 1.1649 1.1153
Blue PPL 1.3143 4.2349 6.8445 9.9162
Navy PPL 1.3565 4.8907 8.9655 11.0113
Black PPG 0.8382 3.072 5.0584 7.044
상기 표 5에서 알 수 있는 바와 같이 염료농도가 증가할수록 K/S값이 증가하는 경향이 있으며, 따라서 염료농도를 조절함으로써 필요한 염색농도를 얻을 수 있다.
상기 표 5의 결과에서, 염색온도를 100℃에서 130℃로, 염료농도를 0.5, 1, 2, 4, 8% o.w.f.로, 환원세정시간을 15분에서 60분으로 변화시킨 후, 가염 폴리프로필렌 방적사 36's 및 가염 폴리프로필렌/폴리에틸렌 테레프탈레이트 70:30 방적사 30's에 대하여 염색을 실시하고 K/S값을 측정하여 하기 표 6에 나타내었다.
염색단계에서 염료농도에 따른 K/S값
원사 염료 염료농도(% o.w.f.)
0.5 1 2 4 8
폴리프로필렌 방적사 36's Yellow SWF 3.9246 7.2272 8.8103 10.0359 9.6618
Yellow/Brown SWF 2.6717 4.857 8.5501 8.3552 10.1336
Red SWF 2.6616 5.3369 9.6393 13.3441 19.3375
Scarlet SWF 1.4539 2.726 3.6005 4.7775 6.3124
Rubine SWF 2.3803 4.5944 7.2005 10.3343 13.7229
Blue SWF 4.1614 7.5328 13.637 19.8453 21.3326
T/Blue SWF 2.9494 2.9944 3.3537 4.3718 6.0581
N/Blue SWF 3.9435 7.9407 13.51 18.8539 22.7072
Black SWF 2.8148 4.817 9.506 14.2603 18.4681
Crimson SWF 3.1168 5.6342 9.0651 18.6977 22.3752
가염 폴리프로필렌/폴리에틸렌 테레프탈레이트 70:30 방적사 30's Yellow SWF 2.5442 4.8104 7.2272 7.3633 7.8622
Yellow/Brown SWF 1.7414 3.0251 4.8975 5.8487 6.5184
Red SWF 1.9606 3.3794 5.7938 8.8294 12.2814
Scarlet SWF 1.0868 1.8065 3.1995 4.4 5.0441
Rubine SWF 1.6976 2.8909 4.6252 7.4191 10.6765
Blue SWF 2.7983 4.4228 7.2541 12.04 16.6198
T/Blue SWF 2.1936 2.9823 3.7612 4.251 4.694
N/Blue SWF 3.1233 4.8637 9.3761 14.5924 16.8076
Black SWF 2.173 3.6458 7.1346 11.186 13.7662
Crimson SWF 2.3507 3.8234 6.6202 16.436 18.3928
상기 표 6에서 알 수 있는 바와 같이 원사의 종류, 염색온도, 환원세정시간에 관계없이 염료농도가 증가할수록 대부분 K/S값이 증가하는 것을 알 수 있으며, 이는 상기 표 5와 유사한 경향을 나타내었다.
다음은 상기 표 6의 측정에 사용된 염색사를 이용하여 교직물을 제조하고 세탁견뢰도 및 일광견뢰도를 측정하였다.
측정은 KS K 0430(세탁견뢰도) 및 KS K 0218(일광견뢰도)에 의거 실시하였으며 그 결과를 하기 표 7 및 표 8에 나타내었다.
염료농도에 따른 견뢰도 측정결과(가염 폴리프로필렌 방적사 36's)
염료명 % o.w.f. 세탁 일광
변퇴 acetate cotton nylon PET acryl wool 20hrs
Yellow SWF 0.5 5 5 4/5 5 5 5 5 5
1 5 5 4/5 5 4/5 5 4/5 5
2 5 5 4/5 5 4/5 5 5 4/5
4 5 5 4/5 5 4/5 5 4/5 4/5
8 5 5 4/5 5 4/5 5 4/5 4/5
Yellow/Brown SWF 0.5 5 5 4/5 5 5 5 4/5 3/4
1 5 5 4/5 5 5 5 4/5 3
2 5 5 4/5 4/5 5 5 4/5 3
4 5 5 4/5 4/5 5 5 4/5 2/3
8 5 5 4/5 4/5 5 5 4/5 2/3
Red SWF 0.5 5 5 5 5 5 5 5 3
1 5 5 4/5 4/5 5 5 5 3
2 5 5 4/5 4/5 5 5 4/5 3
4 5 5 4/5 4/5 5 5 4/5 3
8 4/5 5 4/5 4/5 5 4/5 4/5 3/4
Rubine SWF 0.5 5 5 4/5 5 5 5 4/5 3
1 5 5 4/5 5 5 5 4/5 2/3
2 5 5 4/5 5 5 5 4/5 3
4 5 5 4/5 5 4/5 4/5 4/5 3/4
8 5 5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 3/4
Blue SWF 0.5 5 5 5 5 5 5 5 3
1 5 5 4/5 4/5 5 5 5 3
2 5 5 4/5 4/5 5 5 4/5 3/4
4 5 5 4/5 4/5 5 5 4/5 3/4
8 5 5 4/5 4/5 5 4/5 4/5 4
N/Blue SWF 0.5 5 5 5 4/5 4/5 4/5 4/5 3
1 5 5 5 4/5 4/5 4/5 4/5 3
2 5 5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 3/4
4 5 5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4
8 5 5 4/5 4/5 4 4/5 4/5 4/5
Black SWF 0.5 5 5 5 5 5 5 5 2/3
1 5 5 4/5 4/5 5 5 4/5 2/3
2 5 5 4/5 4/5 5 4/5 4/5 2/3
4 5 5 4/5 4/5 5 4/5 4/5 3
8 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4
Crimson SWF 0.5 5 5 4/5 4/5 4/5 5 5 3
1 5 5 4/5 4/5 4/5 5 5 3/4
2 5 5 4/5 4/5 4/5 5 5 3/4
4 5 5 4/5 4/5 4/5 5 5 4/5
8 5 5 4/5 4/5 4/5 4/5 5 5
염료농도에 따른 견뢰도 측정결과(가염 폴리프로필렌/폴리에틸렌 테레프탈레이트 70:30 방적사 30's)
염료명 % o.w.f. 세탁 일광
변퇴 acetate cotton nylon PET acryl wool 20hrs
Yellow SWF 0.5 5 5 5 4/5 4/5 4/5 4/5 5
1 5 5 4/5 5 4/5 4/5 4/5 5
2 5 5 4/5 5 4/5 4/5 4/5 5
4 5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5
8 5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5
Yellow/Brown SWF 0.5 5 5 5 5 4/5 5 5 4/5
1 5 5 5 4/5 4/5 5 5 4
2 5 5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4
4 5 5 4/5 4/5 5 4/5 4/5 3/4
8 5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 3
Red SWF 0.5 5 5 4/5 4/5 5 5 4/5 4/5
1 5 5 4/5 4/5 4/5 5 4/5 4
2 5 5 4/5 4/5 4/5 5 4/5 3/4
4 5 4/5 4/5 4 4/5 4/5 4/5 3
8 5 4/5 4/5 4 4 4/5 4 3/4
Rubine SWF 0.5 5 5 5 5 5 5 5 4/5
1 5 5 5 5 4/5 5 5 4
2 5 5 4/5 4/5 5 5 4/5 3/4
4 5 5 4/5 4/5 5 4/5 4/5 3/4
8 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4 4/5 4
Blue SWF 0.5 5 5 5 4/5 5 5 5 3/4
1 5 5 5 4/5 5 5 5 3/4
2 5 5 5 4/5 5 5 5 3/4
4 5 5 5 4/5 5 5 5 3/4
8 5 5 5 4/5 5 5 5 4
N/Blue SWF 0.5 5 5 5 5 5 5 5 3/4
1 5 5 5 5 5 5 5 3/4
2 5 5 5 4/5 5 5 5 3/4
4 5 5 5 4/5 5 5 5 4
8 4/5 4/5 4/5 4 3/4 4/5 4/5 4/5
Black SWF 0.5 4/5 5 5 4/5 5 5 4/5 3/4
1 4/5 5 4/5 4/5 5 5 4/5 3
2 4/5 5 4/5 4/5 5 5 4/5 3
4 4/5 5 4/5 4/5 4/5 5 4/5 3/4
8 4/5 5 4/5 4/5 4/5 5 4/5 4
Crimson SWF 0.5 4/5 5 5 5 5 5 4/5 4
1 4/5 5 4/5 4/5 5 4/5 4/5 4
2 4/5 4/5 4/5 4/5 5 4/5 4/5 3/4
4 4/5 4/5 4/5 4/5 5 4/5 4 4/5
8 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5
상기 표 7 및 표 8에서 알 수 있는 바와 같이, 세탁견뢰도는 대부분 4, 5를 나타내어 세탁에 대해 매우 우수한 견뢰특성을 나타내고, 일광견뢰도는 가염 폴리프로필렌 방적사 36's가 2~5, 가염 폴리프로필렌/폴리에틸렌 테레프탈레이트 70:30 방적사 30's는 3~5 정도를 나타내어 일광에 대한 견뢰특성은 후자가 약간 좋은 것으로 나타났으나 차이는 크지 않았다.
<실시예 5> 염색단계에서 염색시간에 따른 염착량 측정
다음은 염색단계에서 염색시간에 따른 염착효과를 염료의 종류를 달리하여 시험하였다.
빙초산 0.3g/ℓ 및 분산제 1g/ℓ가 함유된 염색용수에 하기 표 7의 염료가 첨가된 염색혼합액을 제조한 다음, 130℃로 승온시켜 가염 폴리프로필렌 방적사 36's 및 가염 폴리프로필렌/폴리에틸렌 테레프탈레이트 70:30 방적사 30's 에 대하여 각각 40, 50, 60, 70분간 염색을 실시하고 냉각시켰다.
다음은 염색용수에 하이드로설파이트 1g/ℓ 및 정련제 0.5g/ℓ가 첨가된 환원세정액으로 75℃에서 15분간 환원세정을 실시한 후 냉각 및 건조하고 K/S값을 측정하여 하기 표 9에 나타내었다.
이때, 염료농도는 4% o.w.f.이고, 상온에서 염색온도 및 환원세정온도까지의 승온은 1℃/분의 속도로 진행하였다.
염색단계에서 염색시간에 따른 K/S값
원사 염료 염색시간(분)
40 50 60 70
가염 폴리프로필렌 방적사 36's Yellow SWF 11.3659 17.8812 14.544 19.504
Yellow/Brown SWF 9.4191 11.4579 10.3088 17.532
Red SWF 12.5686 16.8076 14.4483 10.8415
Rubine SWF 9.6844 16.3155 10.2331 12.2464
Blue SWF 17.396 24.9164 22.3752 23.7626
N/Blue SWF 20.7506 25.6051 24.01 25.1876
Black SWF 16.2559 22.0523 19.8453 21.2335
Crimson SWF 13.8098 20.3792 19.2553 21.6355
가염 폴리프로필렌/폴리에틸렌 테레프탈레이트 70:30 방적사 30's Yellow SWF 11.9727 15.6264 11.1565 14.4009
Yellow/Brown SWF 10.0359 11.52 9.7759 12.7922
Red SWF 14.8888 13.3032 11.4889 13.1023
Rubine SWF 11.4579 10.5957 9.1872 10.4374
Blue SWF 23.2822 18.0246 15.302 16.2559
N/Blue SWF 23.52 20.9412 20.1982 20.3792
Black SWF 18.1701 16.9995 16.1379 17.3287
Crimson SWF 17.6701 16.1379 13.2222 15.302
상기 표 9의 결과, 염착량은 염색시간에 따라 불규칙한 경향을 나타내었다. 즉, 염색시간이 증가한다고 염착량이 증가하는 것은 아니며, 상기 실시예 3 및 실시예 4에서의 염색온도 및 염료농도에 따라 염착량이 결정됨을 알 수 있다.
<실시예 6> 환원세정단계에서 환원세정액의 온도에 따른 염착량 및 견뢰도 측정
환원세정단계에서 환원세정액의 온도에 따른 염착효과를 염료의 종류를 달리하여 시험하였다.
가염 폴리프로필렌 방적사 36's 및 가염 폴리프로필렌/폴리에틸렌 테레프탈레이트 70:30 방적사 30's 각각을, 빙초산 0.3g/ℓ 및 분산제 1g/ℓ가 첨가된 염색혼합액에 침지한 후 130℃에서 60분간 염색하고 냉각시킨 다음, 염색용수에 하이드로설파이트 1g/ℓ 및 정련제 0.5g/ℓ가 첨가된 환원세정액으로 70, 75, 80, 85℃ 각각에서 15분간 환원세정을 실시한 후 냉각 및 건조하였다.
이때, 염료농도는 4% o.w.f.이고, 상온에서 염색온도 및 환원세정온도까지의 승온은 1℃/분의 속도로 진행하였으며, K/S값을 측정하고 그 결과를 하기 표 10에 나타내었다.
환원세정단계에서 환원세정액의 온도에 따른 K/S값
원사 염료 환원세정액의 온도(℃)
70 75 80 85
가염 폴리프로필렌 방적사 36's Yellow SWF 10.9826 16.7446 8.5140 10.0359
Yellow/Brown SWF 9.1462 12.532 8.2353 8.4251
Red SWF 15.5714 16.2559 14.7392 15.2492
Rubine SWF 11.8729 13.2222 11.3054 11.8400
Blue SWF 23.8857 23.6407 21.842 25.6051
N/Blue SWF 23.4005 25.3253 23.4005 22.3752
Black SWF 16.9995 21.3326 18.4681 18.9329
Crimson SWF 16.3155 19.9324 16.3755 15.3552
가염 폴리프로필렌/폴리에틸렌 테레프탈레이트 70:30 방적사 30's Yellow SWF 11.2156 16.19 10.569 9.1258
Yellow/Brown SWF 8.4605 11.52 7.7244 8.1515
Red SWF 13.142 13.02 12.8685 10.9826
Rubine SWF 10.1336 11.24 10.516 9.3335
Blue SWF 16.6198 17.952 17.3287 15.7374
N/Blue SWF 20.1982 20.9412 19.0928 19.1737
Black SWF 16.7446 17.2619 15.9639 15.2492
Crimson SWF 14.496 20.2884 13.142 13.7229
상기 표 10에 나타난 바와 같이 원사 및 염료의 종류와 관계없이 환원세정액의 온도가 75℃ 부근에서 K/S값이 가장 높음을 알 수 있으며, 이로부터 환원세정액의 온도가 70~80℃에서 염착효과가 가장 우수할 것으로 판단된다.
다음은 상기 표 10의 측정에 사용된 염색사를 이용하여 교직물을 제조하고 세탁견뢰도 및 일광견뢰도를 측정하였다.
측정은 KS K 0430(세탁견뢰도) 및 KS K 0218(일광견뢰도)에 의거 실시하였으며 그 결과를 하기 표 11 및 표 12에 나타내었다.
환원세정액의 온도에 따른 견뢰도 측정결과(가염 폴리프로필렌 방적사 36's)
염료명 온도 (℃) 세탁 일광
변퇴 acetate cotton nylon PET acryl wool 20hrs
Yellow SWF 70 5 4/5 4/5 5 4/5 4/5 4/5 4
75 5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4
80 5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5
85 5 4/5 4/5 5 4/5 4/5 4 4/5
Yellow/Brown SWF 70 5 4/5 5 4/5 4/5 4/5 4/5 2/3
75 5 4/5 5 4/5 4/5 4/5 4/5 2/3
80 5 4/5 5 4/5 4/5 4/5 4/5 2/3
85 5 4/5 5 4/5 4/5 4/5 4/5 2/3
Red SWF 70 5 5 5 4/5 4/5 4/5 5 2/3
75 5 4/5 5 4/5 4/5 5 4/5 2/3
80 5 4/5 5 4/5 4/5 5 4/5 3
85 5 4/5 5 4/5 4/5 4/5 4/5 3
Rubine SWF 70 5 4/5 5 5 4/5 5 4/5 3
75 5 4/5 5 5 4/5 4/5 4/5 3
80 5 4/5 5 5 4/5 5 4/5 3
85 5 4/5 5 5 4/5 4/5 4/5 3
Blue SWF 70 5 4/5 5 5 4/5 5 4/5 3/4
75 5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4
80 5 4/5 4/5 4/5 5 4/5 4/5 3/4
85 5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 3/4
N/Blue SWF 70 5 4/5 5 4/5 4/5 5 4/5 4/5
75 5 4/5 5 4/5 4/5 5 4/5 4/5
80 5 4/5 4/5 4/5 4/5 5 4/5 4
85 5 4/5 4/5 4/5 4/5 5 4/5 4
Black SWF 70 5 4/5 4/5 5 5 5 4/5 3/4
75 5 4/5 4/5 4/5 5 5 4/5 3/4
80 5 4/5 4/5 4/5 5 5 4/5 3/4
85 5 4/5 4/5 4/5 5 5 4/5 3/4
Crimson SWF 70 5 4/5 4/5 4/5 4/5 5 4/5 4
75 5 4/5 4/5 5 4/5 4/5 4/5 4
80 5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 3/4
85 5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5
환원세정액의 온도에 따른 견뢰도 측정결과(가염 폴리프로필렌/폴리에틸렌 테레프탈레이트 70:30 방적사 30's)
염료명 온도 (℃) 세탁 일광
변퇴 acetate cotton nylon PET acryl wool 20hrs
Yellow SWF 70 5 5 5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5
75 5 5 4/5 4/5 5 4/5 4/5 4/5
80 5 4/5 5 4/5 5 4/5 4/5 4/5
85 5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5
Yellow/Brown SWF 70 5 4/5 4/5 4/5 5 4/5 4/5 4
75 5 4/5 4/5 4/5 5 4/5 4/5 4
80 5 4/5 5 4/5 4/5 4/5 4/5 4
85 5 4/5 5 4/5 4/5 4/5 4/5 4
Red SWF 70 5 5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 3/4
75 5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 3/4
80 5 5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 3/4
85 5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 3/4
Rubine SWF 70 5 5 5 4/5 4/5 4/5 4/5 3/4
75 5 5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 3/4
80 5 5 4/5 5 4/5 4/5 4/5 3/4
85 5 5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 3/4
Blue SWF 70 5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 3/4
75 5 5 4/5 4/5 5 4/5 4/5 4
80 5 4/5 4/5 4/5 5 4/5 4/5 4
85 5 4/5 4/5 5 4/5 4/5 4/5 4
N/Blue SWF 70 5 4/5 5 4/5 5 4/5 4/5 4
75 5 4/5 5 5 4/5 4/5 4/5 4/5
80 5 4/5 4/5 4/5 5 4/5 4/5 4
85 5 4/5 4/5 5 5 4/5 4/5 4
Black SWF 70 5 4/5 5 4/5 5 4/5 4/5 3/4
75 5 4/5 5 5 4/5 4/5 4/5 3/4
80 5 4/5 4/5 4/5 5 4/5 4/5 3/4
85 4/5 4/5 4/5 4/5 5 4/5 4/5 3/4
Crimson SWF 70 5 4/5 5 4/5 5 4/5 4/5 4
75 5 4/5 5 5 4/5 4/5 4/5 4
80 5 4/5 5 4/5 5 4/5 4/5 4
85 5 4/5 5 4/5 5 4/5 4/5 4
상기 표 11 및 표 12에서 알 수 있는 바와 같이, 세탁견뢰도는 대부분 4, 5를 나타내어 세탁에 대해 매우 우수한 견뢰특성을 나타내고, 일광견뢰도는 가염 폴리프로필렌 방적사 36's가 2~5, 가염 폴리프로필렌/폴리에틸렌 테레프탈레이트 70:30 방적사 30's는 3~5 정도를 나타내는데 환원세정액의 온도보다는 염료의 종류에 따라 차별성을 나타내는 것으로 측정되었다.
<실시예 7> 환원세정단계에서 환원세정시간에 따른 염착량 및 견뢰도 측정
환원세정단계에서 환원세정 유지시간에 따른 염착효과를 염료의 종류를 달리하여 시험하였다.
상기 실시예 6에서 환원세정액의 온도를 염착효과가 가장 우수한 75℃로 고정하고, 환원세정시간을 10, 15, 20분으로 한 것을 제외하고는 상기 실시예 6과 동일한 방법으로 K/S값을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 13에 나타내었다.
환원세정단계에서 환원세정시간에 따른 K/S값
원사 염료 환원세정 유지시간(분)
10 15 20
가염 폴리프로필렌 방적사 36's Yellow SWF 12.9844 13.2222 10.6765
Yellow/Brown SWF 8.4251 9.5945 8.9853
Red SWF 16.8711 15.8499 15.1445
Rubine SWF 12.1769 12.8303 11.5827
Blue SWF 25.7473 25.3253 24.2624
N/Blue SWF 24.9164 26.1831 24.0100
Black SWF 20.7506 20.0203 20.4709
Crimson SWF 17.2619 16.9995 17.1297
가염 폴리프로필렌/폴리에틸렌 테레프탈레이트 70:30 방적사 30's Yellow SWF 13.8978 13.3032 13.2626
Yellow/Brown SWF 14.5924 13.0234 10.0846
Red SWF 12.9069 12.7169 12.5686
Rubine SWF 11.2753 10.8415 10.7584
Blue SWF 17.2619 17.0644 18.0246
N/Blue SWF 18.8539 19.4204 20.9412
Black SWF 16.1967 16.7446 17.4637
Crimson SWF 14.8888 15.0927 14.4483
상기 표 13에 나타난 바와 같이 환원세정시간에 따른 염착효과는 뚜렷한 차이를 나타내지 않아, 원사 및 염료의 종류와 관계없이 10~20분 정도 환원세정을 실시하는 것으로 세정은 충분할 것으로 판단된다.
다음은 상기 표 13의 측정에 사용된 염색사를 이용하여 교직물을 제조하고 세탁견뢰도 및 일광견뢰도를 측정하였다.
측정은 KS K 0430(세탁견뢰도) 및 KS K 0218(일광견뢰도)에 의거 실시하였으며 그 결과를 하기 표 14 및 표 15에 나타내었다.
환원세정시간에 따른 견뢰도 측정결과(가염 폴리프로필렌 방적사 36's)
염료명 시간 (분) 세탁 일광
변퇴 acetate cotton nylon PET acryl wool 20hrs
Yellow SWF 10 5 5 4/5 5 4/5 5 5 4/5
15 5 5 4/5 5 4/5 5 5 4/5
20 5 5 4/5 5 4/5 5 5 4/5
Yellow/Brown SWF 10 5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 2/3
15 5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 2
20 5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 2/3
Red SWF 10 5 5 4/5 4/5 4/5 5 5 3
15 5 4/5 4/5 4/5 4/5 5 4/5 3
20 5 4/5 4/5 4/5 4/5 5 4/5 3
Rubine SWF 10 5 5 5 4/5 4/5 5 4/5 3/4
15 5 5 4/5 5 4/5 4/5 4/5 3
20 5 5 4/5 5 4/5 4/5 4/5 3/4
Blue SWF 10 5 4/5 5 5 4/5 4/5 4/5 3/4
15 5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 3/4
20 5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 3/4
N/Blue SWF 10 5 4/5 5 4 4/5 4/5 4/5 4
15 5 4/5 5 4 4/5 4/5 4/5 4
20 5 4/5 4/5 4 4/5 4/5 4/5 4
Black SWF 10 5 4/5 4/5 4 4/5 5 4/5 4
15 5 4/5 4/5 4 4/5 5 4/5 4
20 5 4/5 4/5 4 4/5 5 4/5 4
Crimson SWF 10 5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4
15 5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4
20 5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 3/4
환원세정시간에 따른 견뢰도 측정결과(가염 폴리프로필렌/폴리에틸렌 테레프탈레이트 70:30 방적사 30's)
염료명 시간
(분)		 세탁 일광
변퇴 acetate cotton nylon PET acryl wool 20hrs
Yellow SWF 10 5 4/5 4/5 4/5 4/5 5 4/5 5
15 5 4/5 4/5 4/5 5 5 4/5 5
20 5 4/5 4/5 4/5 4/5 5 4/5 4/5
Yellow/Brown SWF 10 5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4
15 5 4 4 4/5 5 4/5 4/5 4
20 5 4/5 5 4/5 4/5 4/5 4/5 4
Red SWF 10 5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 3/4
15 5 4/5 4/5 4 3/4 4/5 4/5 3/4
20 5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 3/4
Rubine SWF 10 5 5 4/5 4 4/5 4/5 4/5 3/4
15 5 4/5 4/5 4 4/5 4/5 4/5 4
20 5 4/5 4/5 4 4/5 4/5 4/5 4
Blue SWF 10 5 4/5 4/5 4 4/5 4/5 4 3/4
15 5 5 4/5 4 5 4/5 4 4
20 5 4/5 4/5 4 5 4/5 4 4
N/Blue SWF 10 5 4/5 4/5 4 4 4/5 4 4/5
15 5 4/5 4/5 4 4/5 4/5 4 4/5
20 5 4/5 4/5 4 4/5 4/5 4 4/5
Black SWF 10 5 4/5 5 4 4/5 4 4/5 4
15 5 4/5 4/5 4 4/5 4 4/5 4
20 5 4/5 4/5 3/4 4/5 4 4/5 4
Crimson SWF 10 5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4
15 5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5
20 5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5 4/5
상기 표 14 및 표 15에서 알 수 있는 바와 같이, 세탁견뢰도는 대부분 4, 5를 나타내어 세탁에 대해 매우 우수한 견뢰특성을 나타내고, 일광견뢰도는 가염 폴리프로필렌 방적사 36's가 2~5, 가염 폴리프로필렌/폴리에틸렌 테레프탈레이트 70:30 방적사 30's는 3~5 정도를 나타내는데, 상기 실시예 6에서의 결과와 유사하게 환원세정 유지시간보다는 염료의 종류에 따라 차별성을 나타내는 것으로 측정되었다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 가염 폴리프로필렌 섬유의 사염방법에 따르면, 다양한 색상의 발현의 어려움 및 재현성 저하 등의 염색 공정상의 어려움으로 인하여 넓게 활용되지 못하고 있는 가염 폴리프로필렌 섬유를 전처리단계, 염색단계 및 환원세정단계를 통하여 운전조건을 최적화함으로써 섬유 원사의 염색효율을 향상시킬 수 있으며, 이러한 염색사를 이용한 교직물 및 교편물에서의 색상의 동일성 및 다양성을 개선할 수 있다.

Claims (9)

  1. 염색용수에 정련제, 캐리어, 분산제 및 균염제를 첨가하여 제조된 전처리액에 가염 폴리프로필렌 섬유를 80~100℃에서 10~30분간 침지하는 전처리단계;
    상기 전처리된 가염 폴리프로필렌 섬유를 수세하는 단계;
    염색용수에 분산염료, 분산제 및 산을 첨가하여 제조된 염색혼합액에 상기 수세된 가염 폴리프로필렌 섬유를 60~130℃에서 40~70분간 염색한 후 냉각하는 염색단계;
    염색용수에 하이드로설파이트 및 정련제를 첨가하여 제조된 환원세정액에 상기 염색된 가염 폴리프로필렌 섬유를 70~80℃에서 10~20분간 침지하는 환원세정단계; 및
    상기 환원세정된 가염 폴리프로필렌 섬유를 수세하는 단계를 포함하는 가염 폴리프로필렌 섬유의 사염방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전처리단계, 염색단계, 환원세정단계의 운전온도까지의 승온 또는 염색단계의 냉각은 0.5~2.0℃/분의 속도로 진행되는 것을 특징으로 하는 가염 폴리프로필렌 섬유의 사염방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 전처리액은 정련제 0.2~0.6부피%, 캐리어 0.005~0.02부피%, 분산제 0.001~0.01부피% 및 균염제 0.001~0.01부피%를 포함하는 수용액인 것을 특징으로 하는 가염 폴리프로필렌 섬유의 사염방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 전처리액은 산 0.005~0.02부피%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가염 폴리프로필렌 섬유의 사염방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 염색혼합액의 분산염료 함유량은 가염 폴리프로필렌 섬유에 대하여 0.001~10% o.w.f.이고, 분산제 및 산 함유량은 분산제 0.01~10부피% 및 산 0.01~10부피%인 것을 특징으로 하는 가염 폴리프로필렌 섬유의 사염방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 염색혼합액에 킬레이트제 0.1~10부피%가 더 첨가되는 것을 특징으로 하는 가염 폴리프로필렌 섬유의 사염방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 염색단계의 염색과정과 냉각과정 사이에는, 상기 염색혼합액을 배액하면서 염색혼합액과 동일온도의 물을 공급하는 과정이 추가되는 것을 특징으로 하는 가염 폴리프로필렌 섬유의 사염방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 환원세정액은 하이드로설파이트 0.05~2.0중량% 및 정련제 0.01~1.0중량%를 포함하는 수용액인 것을 특징으로 하는 가염 폴리프로필렌 섬유의 사염방법.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 따른 방법으로 염색되는 폴리프로필렌 염색사.
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