KR20140006486A - 자외선에 의해 색상이 변하는 섬유원단의 제조방법 및 이 제조방법에 의해 제조된 섬유원단 - Google Patents

자외선에 의해 색상이 변하는 섬유원단의 제조방법 및 이 제조방법에 의해 제조된 섬유원단 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자외선에 의해 색상이 변하는 섬유원단의 제조방법 및 이 제조방법에 의해 제조된 섬유원단에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 본 발명의 출원인이 권리자로 등록된 대한민국 등록특허공보 제10-0381370호의 "마이크로 캡슐의 제조방법"을 활용하여 색가변성 마이크로 캡슐타입의 염료를 제조하고, 이를 섬유원단에 착색시킴으로써, 태양광, 자외선 등의 조사여부, 세기, 범위 등에 의해 섬유 원단의 색상이 전부 표출 또는 일부 표출 또는 표출되지 않는 등 가변할 수 있게 함으로써, 상기 유행 및 식상함의 주기를 초월하여 착용자에게는 언제나 새로운 옷을 입은 듯한 느낌을 주며, 주위 사람에게는 착용자의 독특한 개성을 표출할 수 있도록 하는 자외선에 의해 색상이 변하는 섬유원단의 제조방법 및 이 제조방법에 의해 제조된 섬유원단에 관한 것이다.

Description

자외선에 의해 색상이 변하는 섬유원단의 제조방법 및 이 제조방법에 의해 제조된 섬유원단{MANUFACTURING METHOD OF COLOR VARIABLE DECORATION FIBER FABRICS BY ULTRAVIOLET RAYS AND FIBER FABRICS USING THE SAME}
본 발명은 자외선에 의해 색상이 변하는 섬유원단의 제조방법 및 이 제조방법에 의해 제조된 섬유원단에 관한 것으로, 구체적으로는 태양광, 자외선 등의 조사 여부, 세기 또는 범위 등에 의해 섬유 원단의 색상이 전부 표출 또는 일부 표출 또는 표출되지 않는 등 가변할 수 있도록 함으로써, 유행 및 식상함의 주기를 초월하여 착용자에게는 언제나 새로운 옷을 입은 듯한 느낌을 주며, 주위 사람에게는 착용자의 독특한 개성을 표출할 수 있도록 하는 자외선에 의해 색상이 변하는 섬유원단의 제조방법 및 이 제조방법에 의해 제조된 섬유원단을 제공함을 과제로 한다.
일반적으로 섬유 원단은 각종 의류 등의 원단으로 사용되며, 섬유 원단의 표면에 각종 색을 염색하거나, 원단 표면에 형성되어 있는 문양에 스크린하여 다양한 색을 표현함으로서 의류의 가치를 높인다.
한편, 인터넷 등의 정보 공유 기술이 급진적으로 발전함에 따라, 의류 등의 유행이 짧은 주기로 변하고 있으며, 이에 따라 해당 의류의 스타일 및 색상 자체에 대한 식상함 또한 짧은 주기로 느끼게 된다.
하지만 종래의 섬유 원단으로 제작된 의류는 색상 자체가 가변적이지 않고, 시간의 흐름에 따라 점차 퇴색됨에 따라 상기 유행 주기에 맞춰 매번 새로운 의류를 구매하여야 하는 소비 풍조를 형성시킬 뿐만 아니라 구매 자금에 대한 부담을 주고 있는 실정이다.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 특허문헌 1에서는 다양한 색상의 염료로 염색된 의류에 Cholesteryl liquid crystal액정을 코팅하고, 50 ~ 70℃에서 1시간 건조시킨 후, 액정을 코팅한 표면에 투명한 수용성 수지인 폴리에터 또는 아크릴우레탄으로 2차 코팅하고, 80 ~ 100℃에서 30 ~ 50분간 다시 건조시킴으로써, 온도에 의하여 색상이 변화될 수 있는 의류를 제안하였다.
하지만 상기와 같은 종래의 기술은 의류에 별도의 액정이 코팅됨에 따라 의류의 유연성이 저하될 뿐만 아니라 기본 색상의 상부에 코팅된 Cholesteryl liquid crystal액정 및, 그 차이가 미비한 온도라는 매개체로 색상을 변화시킴에 따라 그 색상의 가변성이 매우 미비한 문제점이 있었다.
: 대한민국 공개특허공보 제10-2001-0016217호 "온도에 의하여 색상이 변화되는 의류 및 이의 제조방법"
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 방안으로, 본 발명의 출원인이 권리자로 등록된 대한민국 등록특허공보 제10-0381370호의 "마이크로 캡슐의 제조방법"을 활용하여 색가변성 마이크로 캡슐타입의 염료를 제조하고, 이를 섬유원단에 착색시킴으로써, 태양광, 자외선 등의 조사여부, 세기, 범위 등에 의해 섬유 원단의 색상이 전부 표출 또는 일부 표출 또는 표출되지 않는 등 가변할 수 있게 함으로써, 상기 유행 및 식상함의 주기를 초월하여 착용자에게는 언제나 새로운 옷을 입은 듯한 느낌을 주며, 주위 사람에게는 착용자의 독특한 개성을 표출할 수 있도록 하는 자외선에 의해 색상이 변하는 섬유원단의 제조방법 및 이 제조방법에 의해 제조된 섬유원단을 제공함을 과제로 한다.
본 발명은 자외선에 의해 색상이 변하는 섬유원단의 제조방법에 있어서,
카치온화제가 첨가된 용액에 섬유원단을 침지한 후, 탈수하여 섬유원단을 카치온(Cation)화시키는 카치온화 단계(S1);
색가변성 마이크로 캡슐타입 염료가 첨가된 염료용액에 상기 카치온화 단계(S1)를 거친 섬유원단을 침지하여 착색하는 착색 단계(S2);
상기 염료용액에 고착제를 더 첨가한 후, 상기 고착제가 첨가된 염료용액에 상기 카치온화 단계(S1) 및 착색 단계(S2)를 거친 섬유원단을 침지하여 고착시키는 고착 단계(S3); 및
상기 고착 단계(S3)를 거친 섬유원단을 건조시키는 것으로, 상기 카치온화 단계(S1), 착색단계(S2) 및 고착단계(S3)를 거친 섬유원단을 탈수하고 건조시키는 후처리 단계(S4);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자외선에 의해 색상이 변하는 섬유원단의 제조방법 및 이 제조방법에 의해 제조된 섬유원단을 제공함을 과제로 한다.
이때, 상기 색가변성 마이크로 캡슐타입의 염료는, 2 ~ 5% 젤라틴 수용액 100 중량부에 대하여, 색소 20 ~ 25 중량부를 첨가하고 5500 ~ 6500rpm으로 교반하면서 직경 1 ~ 2㎛의 유적(油滴)을 형성시킨 후, 15 ~ 20% 황산암모늄 수용액을 3 ~ 8 중량부로 투입하고 35 ~ 45℃에서 3 ~ 7분간 유화(乳化)한 후, 멜라민 수지 20 ~ 25 중량부를 투입하고, 55 ~ 65℃에서 교반속도 6500 ~ 7500rpm을 유지하면서 50분 ~ 1시간 교반하여 평균직경이 0.80 ~ 0.90㎛의 마이크로 캡슐타입으로 제조되는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 카치온화 단계(S1)는, 카치온화제를 OWF(on the weight of fiber) 3 ~ 7%로 첨가한 욕비(bath ratio) 1:30의 용액을 제조하고, 상기 용액에 초산(acetic acid)을 첨가하여 PH를 5.5 ~ 6.5로 조정한 후, 상기 PH가 조정된 용액에 섬유원단을 55 ~ 65℃에서 7 ~ 13분간 침지한 후, 탈수하여 섬유원단을 카치온(Cation)화시키는 것이 바람직하다.
또한, 착색 단계(S2)는, 색가변성 마이크로 캡슐타입 염료를 OWF 25 ~ 35%로 첨가한 욕비 1:30의 염료용액에 상기 카치온화 단계(S1)를 거친 섬유원단을 55 ~ 65℃에서 18 ~ 22분간 침지하여 착색하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 고착 단계(S3)는, 색가변성 마이크로 캡슐타입 염료를 OWF 25 ~ 35%로 첨가한 욕비 1:30의 염료용액에 고착제를 OWF 25 ~ 35% 첨가한 후, 상기 고착제가 첨가된 염료용액에 상기 카치온화 단계(S1) 및 착색 단계(S2)를 거친 섬유원단을 55 ~ 65℃에서 13 ~ 17분간 침지하여 고착시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 후처리 단계(S4)는, 상기 카치온화 단계(S1), 착색단계(S2) 및 고착단계(S3)를 거친 섬유원단을 탈수하고 15 ~ 25℃에서 건조시킨 후, 95 ~ 105℃에서 2 ~ 5분간 가열건조시키는 것이 바람직하다.
본 발명은 본 발명의 출원인이 권리자로 등록된 대한민국 등록특허공보 제10-0381370호의 "마이크로 캡슐의 제조방법"을 활용하여 색가변성 마이크로 캡슐타입의 염료를 제조하고, 이를 섬유원단에 착색시킴으로써, 태양광, 자외선 등의 조사여부, 세기, 범위 등에 의해 섬유 원단의 색상이 전부 표출 또는 일부 표출 또는 표출되지 않는 등 가변할 수 있게 함으로써, 상기 유행 및 식상함의 주기를 초월하여 착용자에게는 언제나 새로운 옷을 입은 듯한 느낌을 주며, 주위 사람에게는 착용자의 독특한 개성을 표출할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선에 의해 색상이 변하는 섬유원단의 제조방법을 나타낸 흐름도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선에 의해 색상이 변하는 섬유원단의 실물사진
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하며, 상세한 설명에서 일반적인 자외선에 의해 색상이 변하는 섬유원단의 제조방법 및 이 제조방법에 의해 제조된 섬유원단 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선에 의해 색상이 변하는 섬유원단의 제조방법을 나타낸 흐름도로써, 본 발명은 카치온화 단계(S1), 착색 단계(S2), 고착 단계(S3) 및 후처리 단계(S4)를 거쳐 자외선에 의해 색상이 변하는 섬유원단을 제조한다.
상기 카치온화 단계(S1)는, 통상 알카리 상태의 섬유 원단을 양이온화 처리하여 아주 약한 마이너스 전위를 띄고 있는 염료의 흡착율을 증가시키기 위한 단계로써, 카치온화제를 OWF(on the weight of fiber) 3 ~ 7%로 첨가한 욕비(bath ratio) 1:30의 용액을 제조하고, 상기 용액에 초산(acetic acid)을 첨가하여 PH를 5.5 ~ 6.5로 조정한 후, 상기 PH가 조정된 용액에 섬유원단을 55 ~ 65℃에서 7 ~ 13분간 침지하고 탈수하여 섬유원단을 카치온(Cation)화시킨다.
이때, 카치온화 단계(S1)의 카치온화 조건이 상기 범위를 벗어날 경우, 섬유원단이 카치온화되지 않아 염료의 흡착율이 저하될 우려가 있다.
아울러, 상기 카치온화제는 해당 분야의 대표적인 양이온 계면활성제이다.
한편, 상기 OWF(On the Weight of fiber)란, 섬유원단의 무게에 대한 해당 조성물의 무게비를 의미하며, 욕비(bath ratio)란 섬유원단과 물의 중량비를 의미한다.
상기 착색 단계(S2)는, 상기 카치온화 단계(S1)를 거친 섬유원단에 염료를 착색하기 위한 단계로써, 색가변성 마이크로 캡슐타입 염료를 OWF 25 ~ 35%로 첨가한 욕비 1:30의 염료용액에 상기 카치온화 단계(S1)를 거친 섬유원단을 55 ~ 65℃에서 18 ~ 22분간 침지하여 착색한다.
이때, 착색 단계(S2)의 착색 조건이 상기 범위를 벗어날 경우, 섬유원단에 염료가 제대로 착색되지 못할 우려가 있다.
한편, 상기 착색 단계(S2)에서 사용되는 색가변성 마이크로 캡슐타입 염료는 본 발명의 출원인이 권리자로 등록된 대한민국 등록특허공보 제10-0381370호의 "마이크로 캡슐의 제조방법"을 활용하여 제조하는 것으로, 구체적으로는 2 ~ 5% 젤라틴 수용액 100 중량부에 대하여, 색소 20 ~ 25 중량부를 첨가하고 5500 ~ 6500rpm으로 교반하면서 직경 1 ~ 2㎛의 유적(油滴)을 형성시킨 후, 15 ~ 20% 황산암모늄 수용액을 3 ~ 8 중량부로 투입하고 35 ~ 45℃에서 3 ~ 7분간 유화(乳化)한 후, 멜라민 수지 20 ~ 25 중량부를 투입하고, 55 ~ 65℃에서 교반속도 6500 ~ 7500rpm을 유지하면서 50분 ~ 1시간 교반하여 평균직경이 0.80 ~ 0.90㎛인 색가변성 마이크로 캡슐타입 염료를 제조한다.
이때, 색가변성 마이크로 캡슐타입 염료의 제조 조건이 상기 범위를 벗어날 경우, 색상이 가변성이 미비해질 우려가 있다.
한편, 상기 색소는 자외선에 의해 발현하고자 하는 다양한 색상의 스피로옥사진(spiroxazine)계 색소 또는 오일을 사용할 수 있다.
상기 고착 단계(S3)는, 상기 착색된 염료를 섬유원단에 고착시키기 위한 단계로써, 색가변성 마이크로 캡슐타입 염료를 OWF 25 ~ 35%로 첨가한 욕비 1:30의 염료용액에 고착제를 OWF 25 ~ 35% 첨가한 후, 상기 고착제가 첨가된 염료용액에 상기 카치온화 단계(S1) 및 착색 단계(S2)를 거친 섬유원단을 55 ~ 65℃에서 13 ~ 17분간 침지하여 고착시킨다.
이때, 고착 단계(S3)의 고착 조건이 상기 범위를 벗어날 경우, 염료가 섬유원단에 제대로 고착되지 못할 우려가 있다.
한편, 상기 고착제는 통상적인 폴리아민계 고착제, 폴리아미드계 고착제 또는 폴리암모늄계 고착제를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 폴리(디알릴디메틸암모늄 클로라이드)(poly(diallyldimethylammonium chloride)) 고착제를 사용할 수 있다.
상기 후처리 단계(S4)는, 상기 고착 단계(S3)를 거친 섬유원단을 건조시키는 단계로써, 상기 카치온화 단계(S1), 착색단계(S2) 및 고착단계(S3)를 거친 섬유원단을 탈수하고 15 ~ 25℃에서 건조시킨 후, 95 ~ 105℃에서 2 ~ 5분간 가열건조시킨다.
이때, 후처리 단계(S4)의 건조 조건이 상기 범위를 벗어날 경우, 염료가 섬유원단에 제대로 고착되지 못하고 번지게될 우려가 있다.
이하 본 발명을 아래 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는바 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
1. 자외선에 의해 색상이 변하는 섬유원단의 제조
(실시예 1)
상기 카치온화 단계(S1)로써, 카치온화제를 OWF 5%로 첨가한 욕비 1:30의 용액을 제조하고, 상기 용액에 초산(acetic acid)을 첨가하여 PH를 6으로 조정한 후, 상기 PH가 조정된 용액에 섬유원단을 60℃에서 10분간 침지한 후, 탈수하여 섬유원단을 카치온(Cation)화시키고, 착색 단계(S2)로써, 색가변성 마이크로 캡슐타입 염료를 OWF 30%로 첨가한 욕비 1:30의 염료용액에 상기 카치온화 단계(S1)를 거친 섬유원단을 60℃에서 20분간 침지하여 착색한 후, 고착 단계(S3)로써, 색가변성 마이크로 캡슐타입 염료를 OWF 30%로 첨가한 욕비 1:30의 염료용액에 고착제를 OWF 30% 첨가한 후, 상기 고착제가 첨가된 염료용액에 상기 카치온화 단계(S1) 및 착색 단계(S2)를 거친 섬유원단을 60℃에서 15분간 침지하여 고착시키고, 후처리 단계(S4)로써, 상기 카치온화 단계(S1), 착색단계(S2) 및 고착단계(S3)를 거친 섬유원단을 탈수하고 20℃에서 건조시킨 후, 100℃에서 3분간 가열건조시켜 자외선에 의해 색상이 변하는 섬유원단을 제조하였다.
이때, 사용된 상기 색가변성 마이크로 캡슐타입의 염료는, 5% 젤라틴 수용액 100 중량부에 대하여, 색소 25 중량부를 첨가하고 6000rpm으로 교반하면서 직경 1.5㎛의 유적(油滴)을 형성시킨 후, 20% 황산암모늄 수용액을 5 중량부로 투입하고 40℃에서 5분간 유화(乳化)한 후, 멜라민 수지 25 중량부를 투입하고, 60℃에서 교반속도 7000rpm을 유지하면서 1시간 교반하여 평균직경이 0.89㎛의 마이크로 캡슐타입으로 제조하였다.
2. 자외선에 의한 색상의 변화 확인
상기 실시예 1에 따른 자외선에 의해 색상이 변하는 섬유원단으로 제작된 의류(10)의 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 자외선이 조사되지 않는 환경(실내)에서 색상이 표출되지 않았고, 자외선(태양광)이 조사되는 환경(실외)에서 색상이 점점 선명하게 표출되는 가변성을 보였다.
즉, 본 발명은 태양광, 자외선 등의 조사여부, 세기, 범위 등에 의해 섬유 원단의 색상이 전부 표출 또는 일부 표출 또는 표출되지 않는 등 가변할 수 있게 함으로써, 상기 유행 및 식상함의 주기를 초월하여 착용자에게는 언제나 새로운 옷을 입은 듯한 느낌을 주며, 주위 사람에게는 착용자의 독특한 개성을 표출할 수 있도록 함을 알 수 있다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자외선에 의해 색상이 변하는 섬유원단의 제조방법 및 이 제조방법에 의해 제조된 섬유원단을 설명하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
10 : 의류 20 : 로고

Claims (7)

  1. 자외선에 의해 색상이 변하는 섬유원단의 제조방법에 있어서,
    카치온화제가 첨가된 용액에 섬유원단을 침지한 후, 탈수하여 섬유원단을 카치온(Cation)화시키는 카치온화 단계(S1);
    색가변성 마이크로 캡슐타입 염료가 첨가된 염료용액에 상기 카치온화 단계(S1)를 거친 섬유원단을 침지하여 착색하는 착색 단계(S2);
    상기 염료용액에 고착제를 더 첨가한 후, 상기 고착제가 첨가된 염료용액에 상기 카치온화 단계(S1) 및 착색 단계(S2)를 거친 섬유원단을 침지하여 고착시키는 고착 단계(S3); 및
    상기 고착 단계(S3)를 거친 섬유원단을 건조시키는 것으로, 상기 카치온화 단계(S1), 착색단계(S2) 및 고착단계(S3)를 거친 섬유원단을 탈수하고 건조시키는 후처리 단계(S4);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자외선에 의해 색상이 변하는 섬유원단의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 색가변성 마이크로 캡슐타입의 염료는,
    2 ~ 5% 젤라틴 수용액 100 중량부에 대하여, 색소 20 ~ 25 중량부를 첨가하고 5500 ~ 6500rpm으로 교반하면서 직경 1 ~ 2㎛의 유적(油滴)을 형성시킨 후, 15 ~ 20% 황산암모늄 수용액을 3 ~ 8 중량부로 투입하고 35 ~ 45℃에서 3 ~ 7분간 유화(乳化)한 후, 멜라민 수지 20 ~ 25 중량부를 투입하고, 55 ~ 65℃에서 교반속도 6500 ~ 7500rpm을 유지하면서 50분 ~ 1시간 교반하여 평균직경이 0.80 ~ 0.90㎛의 마이크로 캡슐타입으로 제조되는 것을 특징으로 하는 자외선에 의해 색상이 변하는 섬유원단의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 카치온화 단계(S1)는,
    카치온화제를 OWF(on the weight of fiber) 3 ~ 7%로 첨가한 욕비(bath ratio) 1:30의 용액을 제조하고, 상기 용액에 초산(acetic acid)을 첨가하여 PH를 5.5 ~ 6.5로 조정한 후, 상기 PH가 조정된 용액에 섬유원단을 55 ~ 65℃에서 7 ~ 13분간 침지한 후, 탈수하여 섬유원단을 카치온(Cation)화시키는 것을 특징으로 하는 자외선에 의해 색상이 변하는 섬유원단의 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    착색 단계(S2)는,
    색가변성 마이크로 캡슐타입 염료를 OWF 25 ~ 35%로 첨가한 욕비 1:30의 염료용액에 상기 카치온화 단계(S1)를 거친 섬유원단을 55 ~ 65℃에서 18 ~ 22분간 침지하여 착색하는 것을 특징으로 하는 자외선에 의해 색상이 변하는 섬유원단의 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 고착 단계(S3)는,
    색가변성 마이크로 캡슐타입 염료를 OWF 25 ~ 35%로 첨가한 욕비 1:30의 염료용액에 고착제를 OWF 25 ~ 35% 첨가한 후, 상기 고착제가 첨가된 염료용액에 상기 카치온화 단계(S1) 및 착색 단계(S2)를 거친 섬유원단을 55 ~ 65℃에서 13 ~ 17분간 침지하여 고착시키는 것을 특징으로 하는 자외선에 의해 색상이 변하는 섬유원단의 제조방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 후처리 단계(S4)는,
    상기 카치온화 단계(S1), 착색단계(S2) 및 고착단계(S3)를 거친 섬유원단을 탈수하고 15 ~ 25℃에서 건조시킨 후, 95 ~ 105℃에서 2 ~ 5분간 가열건조시키는 것을 특징으로 하는 자외선에 의해 색상이 변하는 섬유원단의 제조방법.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 따른 제조방법에 의해 제조되어 자외선에 의해 색상이 변화되는 것을 특징으로 하는 섬유원단.
KR1020120073516A 2012-07-05 2012-07-05 자외선에 의해 색상이 변하는 섬유원단의 제조방법 및 이 제조방법에 의해 제조된 섬유원단 KR101499197B1 (ko)

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