KR20150071838A - 섬유의 염색방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직물원단의 염색과정에서 얼룩과 구겨짐이 없이 양호한 패턴으로 염색을 이루면서 숙성단계에서 염색직물 표면에 가수분해된 비활성염료의 즉각적인 제거와, 증열 및 수세공정의 연동화로 전체공정의 효율성을 증대시켜서 안전하고 양질의 염색직물을 얻을 수 있는 섬유의 염색방법에 관한 것으로, 직물원단을 염색조에서 특정 색으로 염색하는 염색공정(S1)과, 상기 염색공정으로 염색된 염색직물을 고온의 건조기로 건조하는 건조공정(S2)과, 상기 건조공정으로 건조된 염색직물의 표면을 브러쉬로울러로 세척하는 수세공정(S3)을 포함하고, 상기 수세공정으로 수세된 염색직물을 펼쳐서 증열기로 숙성하는 숙성공정(S4)과, 상기 숙성공정을 마친 숙성된 염색직물을 건조하는 건조공정(S5) 및 상기 건조공정으로 건조된 염색직물을 롤 형태로 감아 주는 롤링공정(S6)을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.

Description

섬유의 염색방법{Dyeing method of textile}

본 발명은 직물의 염색방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 직물원단의 염색과정에서 얼룩과 구겨짐이 없이 양호한 패턴으로 염색을 이루면서 숙성단계에서 염색직물 표면에 가수분해된 비활성염료의 즉각적인 제거와, 증열 및 수세공정의 연동화로 전체공정의 효율성을 증대시켜서 안전하고 양질의 염색직물을 얻을 수 있는 섬유의 염색방법에 관한 것이다.

일반적으로 실시되고 있는 원단 염색가공 공정은 염색하고자 하는 원단의 종류 즉 원단의 재질과 염색할 색상을 결정 한 다음 다수 염색가공공정을 거쳐 염색을 실시하게 된다.

이러한 염색방법 중 세미(Semi) 연속방법인 콜드패드배치(Cold Pad Batch) 염색방법은 작업공정관리와 설비관리가 간편하고, 기존 침염 방법에 비해서 저온에서 염색이 가능하므로 에너지 소비량이 적으며, 염료 흡착율이 높고 용수사용량의 감소로 염색 폐수가 적고, 중성염을 사용하지 않으므로 이로 인한 환경부하가 적어 최근 친환경, 에너지 절감 염색방법으로 많은 사용을 하고 있다.

이러한 이와 같은 콜드패드배치 염색법은 원단을 반응성염료와 함께 알칼리, 습윤침투제, 염료용해제 등이 있는 액으로 패딩(Padding)한 후, 롤(Roll)로 감아서 염료가 완전히 고착될 때까지 그대로 또는 회전시키면서 섬유-염료 간의 반응이 있도록 한다. 이 단계를 숙성(Batching 또는 Ageing)이라 하며 섬유 및 염료 등에 따라 1~ 24시간 동안 처리하여 준다. 숙성 단계에서는 일반적으로 반응시간이 경과함에 따라 반응성 염료는 가수분해를 동반하게 되며 이미 형성된 염료와 섬유간의 결합의 가수분해도 일으키게 된다.

가수분해된 비활성염료는 섬유와의 결합력이 약해져 견뢰도 저하의 주요 요인으로 작용하기 때문에 반드시 제거되어야 하는데 그 제거 공정을 수세(Washing) 단계라 한다.

콜드패드배치 염색 후의 수세 방법은 여러 가지가 있는데 일반적으로 침염 형태의 배치 방식을 많이 이용한다.

그러나 이 방법은 원단에 필링(Pilling) 발생이 심하고, 부위별 마찰정도에 따라서 염색할 때 불균일한 픽업율(Pick up%)을 가져와 염반 발생이 될 수 있고, 원단의 구김에 의한 품질 저하도 가져올 수 있는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해서는 원단을 구기지 않고 펼친(Open) 상태로, 즉 확포방식으로 수세하는 연속수세 방법을 이용하기도 한다. 이 방법은 원단의 구김이나 로프(Rope) 형태의 마찰에 의한 염반을 크게 줄일 수 있는 장점이 있으며, 양산체제가 확립된 현장에서 생산성을 보장받을 수 있으나, 별도의 독립된 공정이므로 다품종 소량 생산 추세에 맞추기 위해서는 철저한 계획생산에 의해서만 생산의 효율성을 높일 수 있다. 예를 들면, 섬유의 종류에 따라 최적의 숙성시간이 다르므로 장시간이 필요한 아이템과 단시간이 필요한 아이템이 동시에 작업될 경우 숙성과 수세 스케쥴을 미리 맞추어야 하며, 담색 아이템과 농색 아이템이 동시에 작업될 경우에도 잔류염료의 오염이 일어날 수 있어 동시에 수세할 수 없으므로 철저히 생산 스케쥴을 계획해야 하는 번거로움이 있다.

따라서 가장 이상적인 수세 시스템은 원단이 구겨지지 않고 확포상태로 수세되어야 하며 섬유의 종류, 염료의 종류, 칼라의 농담 등의 변수에 영향을 받지 않고 숙성이 끝나면 바로 수세가 가능한 시스템이라 할 수 있겠으나 숙성후 바로 수세가 가능한 시스템은 아직 개발된 바가 없는 실정이다.

일본국 특개평 제11-124778호 공보 대한민국 특허등록 제10-0540896호 대한민국 특허등록 제10-1112523호

본 발명은 종래의 문제점을 해결하면서, 염색과정에서 원단에 발생되는 얼룩이나 연폭미싱자국 발생을 방지하고, 염료의 고착을 자연스럽고 양호하게 이룰 수 있으며 최적의 숙성조건으로 숙성공정을 행하여 염색직물의 가수분해된 비활성 염료를 즉각적으로 제거 하여 양질의 염색직물을 얻을 수 있는 직물의 염색방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 저 비용 저 단가로 인한 경쟁력 확보와 연속적인 염색작업시간 단축되고, 이로 인하여 염색액의 손실이 없고, 폐수 발생이 적은 직물의 염색방법을 제공하려는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 염색원단의 열변형 내지 염색견뢰도 저하현상을 방지하면서도 고품위의 염색고착효과를 이룰 수 있는 직물의 염색방법을 제공하려는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 직물원단을 염색하는 방법에 있어서,

직물원단을 염색조에서 특정 색으로 염색하는 염색공정과, 염색된 염색직물을 고온의 건조기로 건조하는 건조공정과, 건조된 염색직물의 표면을 브러쉬로울러로 세척하는 수세공정을 포함하고, 수세된 염색직물을 펼쳐서 증열기로 숙성하는 숙성공정과, 숙성된 염색직물을 건조하는 건조공정 및 건조된 염색직물을 롤 형태로 감아 주는 롤링공정을 포함하는 직물의 염색방법을 제공하고 있다.

또한 상기 염색공정은, 직물원단이 염색조에서 특정 색의 염색재료를 도포하는 한 쌍의 도포로라를 통과하여서 염색재료를 도포함과 동시에 하나의 도포로라에 밀착되는 형태로 이송되는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 염색조의 염색온도는 120℃~140℃인 것이 바람직하다.

또한, 상기 수세공정은, 복수의 스크류롤러와 대응하는 한 쌍의 브러쉬로울러 사이에 염색직물이 통과되면서 염색직물의 표면에 남아있는 가수분해된 비활성염료를 이탈하도록 세척하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 숙정공정은, 연속적으로 회전하는 컨베이어에 염색직물이 올려지고 건조실에 설치된 스팀발열수단과 전기판넬 등의 증열로 숙성하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면 염액에 피염물침지 후 고압 망골로 짠 후 바로 건조와 고착공정을 연동으로 진행하기 때문에 연폭미싱자국 발생을 방지할 수 있다.

또한 숙성공정 후에 곧바로 수세공정을 할 수 있어 섬유구조체에 존재하는 염료의 추가가수분해를 방지하여 균일한 염색효과와 일정한 칼라농도 유지 및 생산성 향상효과를 가져올 수 있다.

또한 침염법에 있어서 단위 생산량의 증가로 작업효율을 높여 인건비 절감을 이루고, 짧은 시간에 고착화를 이루어 단위생산량을 극대화시킬 수 있다.

그러므로 용수절감과 오염수를 최소화할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 섬유 염색 방법의 하나의 실시 형태의 공정을 나타내는 흐름도이고,
도 2는, 본 발명의 염색 및 건조공정을 나타내는 구성도이고,
도 3은 본 발명의 수세공정을 나타내는 구성도이고,
도 4는 본 발명의 건조공정을 나타내는 구성도이다.

이하, 본 발명의 직물 염색 방법의 실시 형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1은, 본 발명의 직물섬유 염색 방법의 하나의 실시 형태의 공정을 나타내는 흐름도이고, 도 2는, 본 발명의 염색 및 건조공정을 나타내는 구성도이고, 도 3은 본 발명의 수세공정을 나타내는 구성도이고, 도 4는 본 발명의 건조공정을 나타내는 구성도이다.

도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 직물 염색 방법은 H.E.P.B(Hybrid Eco Ped Batch)염법이라 한다. 본 발명의 H.E.P.B. 염법은, 염색공정(S1)과 건조공정(S2)를 거치고, 수세공정(S3)와 속성공정(S4) 및 건조공정(S5)을 순차적으로 완료한 후 원단을 롤 형태로 감아주는 롤링공정(S6)으로 구성된다.

상술한 염색공정(S1)은 직물원단(Y)을 염색조(20)에서 염료로 특정 색으로 염색하기 위한 공정이다. 상기 염색조(20)는 대향하는 한 쌍의 착색로울러(22a)(22b)가 다수개의 이동안내로울러(18)에 감겨 이송되는 직물원단(Y)를 사이에 두고 배치되어 있으며, 분말과 액상의 어느 하는 또는 이들의 합성된 재료로 이루어진 염료에 의하여 직물원단(Y)을 염색하고 있다.

여기서 상기 염색조(20)의 염색온도는 120℃～140℃인 것이 바람직하며, 온도를 형성하는 히터는 일반적인 것이 사용될 것이다.

상술한 건조공정(S2)은 상기 염색공정(S1)으로 염색되어 있는 염색직물(Y1)을 고온의 건조기(30)로 건조하는 공정이다.

상기 건조기(30)는 다수개의 이동안내로울러(18)에 감겨 착색되어 있는 염색직물(Y1)이 통과되도록 중앙을 관통하는 건조실(32)과, 상기 건조실(32)의 양측에 배치되어 일정온도를 유지할 수 있도록 전기적 신호에 의하여 발열을 이루는 전기히터(34)가 구비된다.

상술한 수세공정(S3)은 염색된 염색직물(Y1)의 표면을 세척하기 위한 공정으로, 복수의 스크류롤러(40a)(40b)를 대응하는 한 쌍의 브러쉬로울러(42a)(42b)가 구비되고 염색되어 있는 염색직물(Y1)이 상기 스크류롤러(40a)(40b)와 한 쌍의 브러쉬로울러(42a)(42b) 사이를 통과하면서 수세를 진행할 수 있는 것이다. 즉, 염색된 염색직물(Y1)이 다수의 스크류롤러(40a)(40b)에 지지되며 회전하는 브러쉬로울러(42a)(42b)가 염색직물(Y1)의 표면을 가볍게 마찰하게 되므로 염색과정에서 형성되어진 염색직물(Y1) 표면에 남아있던 가수분해된 비활성염료(고체 알맹이)를 즉각적으로 제거하여 분리하게 된다.

상술한 숙성공정(S4)은 수세되어 있는 염색직물(Y1)을 컨베이어(62)에 올려놓고 이송시키면 스팀발열수단(50)으로 숙성과정을 이루는 단계와, 연계하는 건조공정(S5)은 컨베이어(62)에 올려진 상기 염색직물(Y1)을 건조실(60)에서 건조하는 과정이다.

상기 콘베이어(62)는 염료가 도포된 염색직물(Y1)을 이송시키는 역할을 수행한다. 이때, 상기 콘베이어(62)의 양측에는 벨트를 구동시키는 이송롤러가 각각 설치되어 있는 일반적인 구성과 같다.

상기 스팀발열수단(50)은 상기 콘베이어(62) 상부에 복수 개가 일정간격을 두고 설치되는 것으로 콘베이어(62)를 따라 서서히 이송되는 염색직물(Y1)에 수증기를 분사시키는 가습노즐(52)이 구비되어 있다.

여기서 본 발명에 의하면 상기 가습노즐(52)에서 분사되는 수증기가 염색직물(Y1)에 도포된 염료와 혼합되고, 이에 의해 습기가 혼합된 염료의 착색이 활성화되므로 염착상태가 매우 안정되고 양호하게 이루어져서 염료의 칼라선명도는 증대되는 것이다.

여기서, 증열과정은 일정시간 동안 포화증기 또는 과열증기 속에 염료가 직물 내에 침투와 확산이 이루어져 착염이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다. 이 때 수증기 상태에서 직물의 온도를 유지하는 것을 증열작업이라 하며 직물의 상태에 따라 포화증기 또는 과열증기를 사용하게 된다.

또한 상기 건조공정(S5)에서 사용되는 건조실(60)은, 스팀발열수단(50)과 컨베이어(62) 및 전기판넬(64)이 구비되어 있다.

여기서 건조실(60)은 그 태양에 특별한 제한은 없고, 적당한 공간 용적을 갖는 것이면 된다.

또한 환기수단, 예를 들면 팬 등을 사용하는 것이 바람직하다.

염색직물(Y1)의 염색 견뢰도는 충분히 높아, 염착성의 면에서는 거의 불필요하지만, 필요에 따라 별도로 매염 등을 행하여도 상관없다.

상술한 롤링공정(S6)은 상기 건조공정(S5)을 이루고 건조된 염색직물(Y1)을 롤 형태로 감아주는 과정으로 염색완료된 염색직물(Y1)을 안전하고 양호한 이동 및 보관과 취급에 편리함을 얻을 수 있게 된다.

이와 같은 본 발명에 따른 H.E.P.B.염법은 저용수, 저오염, 저폐수의 사용으로 경제적인 염색방법을 제공하게 되고, 심색성 향상과 고농도 염료 응축현상이 없으며 약품손실을 최소화할 수 있다.

그리고 재염율을 최소화할 수 있고 염색 안정성을 형상시키며 염색으로 인한 엔딩(Ending), 리스팅{Listing(좌우)}이 없고 염색시간 단축으로 인한 에너지 절감효과와 전체라인 연동화로 최소인원으로 관리할 수 있는 장점이 있는 것이다.

또한, 기존 CPB염색의 단점인 숙성시간과 염단 할 때 미싱자국으로 인한 불량이 해소되는 염색공법인 것이다.

또한, 기존 침염법보다 고밀도 원단의 염색 규염침투성이 개선될 수 있을 것이다.

본 발명은 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 요지 또는 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개량 및 변경될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자에게 있어서 자명할 것이다.

18; 이동안내로울러 20; 염색조
20a,20b; 착색로울러 30; 건조기
32,60; 건조실 34; 전기히터
40a,40b; 스크류롤러 42a,42b; 브러쉬로울러
50; 스팀발열수단 52; 가습노즐
62; 컨베이어 64; 전기판넬
Y; 직물원단 Y1; 염색직물

Claims (5)

1. 직물원단을 염색하는 방법에 있어서,
   직물원단을 염색조에서 특정 색으로 염색하는 염색공정(S1)과;
   상기 염색공정으로 염색된 염색직물을 고온의 건조기로 건조하는 건조공정(S2)과;
   상기 건조공정으로 건조된 염색직물의 표면을 브러쉬로울러로 세척하는 수세공정(S3);을 포함하고,
   상기 수세공정으로 수세된 염색직물을 펼쳐서 증열기로 숙성하는 숙성공정(S4)과;
   상기 숙성공정을 마친 숙성된 염색직물을 건조하는 건조공정(S5) 및
   상기 건조공정으로 건조된 염색직물을 롤 형태로 감아 주는 롤링공정(S6)을 포함하는 것을 특징으로 하는 직물의 염색방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 염색공정(S1)은 직물원단이 염색조에서 특정 색의 염색재료를 도포하는 한 쌍의 도포로라를 통과하면서 염색재료가 도포 됨과 동시에 하나의 도포로라와 밀착된 형태로 이송되는 것을 특징으로 하는 직물의 염색방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 염색조의 염색온도는 120℃~140℃인 것을 특징으로 하는 직물의 염색방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 수세공정(S3)은 복수의 스크류롤러와 대응하는 한 쌍의 브러쉬로울러 사이로 염색직물이 통과하면서 원단표면에 가수분해된 비활성염료가 이탈되도록 세척하는 것을 특징으로 하는 직물의 염색방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 숙정공정(S4)은 연속적으로 회전하는 컨베이어에 염색직물이 올려지고 건조실에 설치된 스팀발열수단과 전기판넬 등의 증열로 숙성하는 것을 특징으로 하는 직물의 염색방법.

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