KR20160083714A - 섬유의 친환경 빈티지 염색 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 섬유의 친환경 빈티지 염색 방법에 관한 것으로서, 특히 짙은 청색을 나타내며 독성이 없는 프러시안블루(prussian blue)를 섬유에 고효율로 염착함으로써 환경 친화적이며 자연스럽고 고급스러운 외관을 나타내도록 하는 섬유의 염색 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 섬유를 양이온성 물질을 포함하는 처리액으로 처리하여 양이온기를 도입하는 염착성 향상 단계; 및 상기 양이온기가 도입된 섬유를 철염 화합물 및 헥사시아노철산염 화합물을 포함하는 처리액으로 처리하여 섬유에 프러시안블루가 형성되어 염착되도록 하는 프러시안블루 염착 단계를 포함한다.

Description

섬유의 친환경 빈티지 염색 방법{METHOD FOR ECO-FRIENDLY VINTAGE DYEING OF FIBROUS MATERIALS}

본 발명은 섬유의 친환경 빈티지 염색 방법에 관한 것으로서, 특히 짙은 청색을 나타내며 독성이 없는 프러시안블루(prussian blue)를 섬유에 고효율로 염착함으로써 환경 친화적이며 자연스럽고 고급스러운 외관을 나타내도록 하는 섬유의 염색방법에 관한 것이다.

빈티지 패션은 색이 바래고 낡은 듯한 외관을 나타내는 의류제품을 착용하여 자연스럽고 고급스러운 느낌을 풍기는 경향을 말하며 캐주얼 의류 착용의 증가와 소비수준의 향상에 따라 그 수요가 점점 증가하고 있다.

이러한 빈티지한 외관을 부여하기 위해서는 섬유의 염색 시 얼룩얼룩한 느낌이 나도록 염료나 안료를 염착시키거나, 염색 후 워싱, 탈색 등의 공정을 통하여 불균일하게 색이 빠지도록 하는 등의 여러 가지 방법에 의해 구현할 수 있다.

빈티지 패션의 대표적인 예로는 청바지 등이 포함된 데님제품을 들 수 있다. 이러한 데님은 섬유 시장 전체에서 차지하는 비중이 매우 큰 대표적인 패션 아이템이다.

기존의 데님 제품은 반복적인 환원 및 산화과정을 통해 주로 면사의 표면에 인디고 염료를 염착시켜 빈티지한 외관을 나타내도록 염색한 후, 직물로 제직하고 이를 청바지 등의 의류제품으로 만들어 샌드블라스팅, 워싱, 탈색 등의 여러 방법으로 염료의 일부를 탈락시켜 더욱 빈티지한 외관을 나타내도록 한다.

하지만 이러한 데님 제품은 인디고 염색 중 환원제, 알칼리 등의 화학약품을 다량 사용하고 워싱 및 탈색 공정에서도 탈색제 등 여러 가지 화학약품을 다량 사용함으로써 제조공정 중에 작업자의 건강에 악영향을 줄뿐 아니라 많은 독성 화학물질을 폐수로 배출함으로써 생태계를 파괴하는 등 환경에 매우 좋지 않은 영향을 주는 문제점이 있다. 또한 실의 염색공정 중 반복적인 환원과 산화 공정을 거치는 동안 실이 끊어지지 않아야 하고 워싱 공정에서 물리적 및 화학적 작용을 받음에 따른 섬유의 손상이 발생할 수 있으므로 세 번수의 제품 및 편성물에는 적용하기 어려워 다양한 제품을 만드는 데 한계가 있다.

또 다른 빈티지한 외관의 섬유제품을 얻는 방법의 예로는 천연염색을 들 수 있다. 이러한 천연염색은 사용되는 천연염료가 인체에 거의 무해하며 자연스럽고 고급스러운 외관의 제품을 얻을 수 있어 꾸준히 인기를 끌고 있다. 하지만 이러한 천연염료를 이용한 염색은 일반적으로 염착 효율이 낮고 염색견뢰도가 좋지 않아 수회에 걸쳐 염색, 매염, 수세 건조 등 일련의 과정을 반복해야 하므로 많은 노동력과 시간이 필요하고, 염색의 재현성과 균염성이 좋지 않아 공업적 규모로의 산업화가 어려운 문제점이 있다.

한국등록특허 제10-0995367호는 청색 발색을 위한 염색 방법을 개시한다. 구체적으로는 천연염료를 이용하여 일반적인 방식에 따라 원단을 천연염색하고 황산제1철로 매염을 실시한 후 황혈염 용액에 다시 함침하는 일련의 과정을 통해 청색을 발현하는 방법이 개시되어 있다. 하지만 이 경우에는 일반적인 천연염색을 기본으로 하고 그 위에 처리되는 황산제1철과 황혈염에 의해 생성되는 프러시안블루가 결합되어 복합색이 발현되므로 프러시안블루 자체의 순수한 청색은 발현할 수 없는 단점이 있다. 또한, 염색과정 중에 일반적인 천연염색 공정이 포함되어 많은 노동력과 시간이 요구되고 재현성이 부족하여 산업화가 어려운 점 등의 상기 기존 천연염색의 문제점을 그대로 가지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 선행기술의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 섬유에 양이온성 물질을 포함하는 처리액으로 처리하여 염착성을 향상시킴으로써 독성이 없으며 짙은 청색을 나타내는 프러시안블루가 섬유에 고효율로 염착되도록 하는 섬유의 친환경 빈티지 염색방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 흡진법을 적용하여 염색이 가능하게 되어, 기존 빈티지 염색공정과 대비하여 염색과정이 간단하고 재현성이 우수하고, 자연스럽고 고급스러운 외관을 나타내며 친환경적인 섬유의 빈티지 염색방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시 형태에 따르면, 섬유를 양이온성 물질을 포함하는 처리액으로 처리하여 양이온기를 도입하는 염착성 향상 단계, 및 상기 양이온기가 도입된 섬유를 철염 화합물 및 헥사시아노철산염 화합물을 포함하는 처리액으로 처리하여 섬유에 프러시안블루가 형성되어 염착되도록 하는 프러시안블루 염착 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유의 친환경 빈티지 염색 방법이 제공된다.

본 발명의 다른 바람직한 실시 형태에 따르면, 상기 염착성 향상 단계에서 양이온성 물질은 3-클로로-2-히드록시프로필트리메틸암모늄클로라이드, 글리시딜트리메틸암모늄클로라이드, 알킬트리메틸암모늄클로라이드, 알킬트리메틸암모늄메토설페이트, 선형 폴리에틸렌이민, 분지형 폴리에틸렌이민, 폴리디알릴디메틸암모늄클로라이드, 디알릴디메틸암모늄클로라이드의 공중합체, 폴리디알릴아민, 디알릴아민의 공중합체, 폴리디알릴아민하이드로클로라이드, 디알릴아민하이드로클로라이드의 공중합체, 폴리메틸디알릴아민하이드로클로라이드, 메틸디알릴아민하이드로클로라이드의 공중합체, 폴리알릴아민, 알릴아민의 공중합체, 폴리알릴아민하이드로클로라이드, 알릴아민하이드로클로라이드의 공중합체, 폴리비닐아민 및 비닐아민의 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물일 수 있다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시 형태에 따르면, 상기 프러시안블루 염착 단계에서 철염 화합물은 황산제1철, 황산제2철, 염화제1철, 염화제2철, 목초산철로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물일 수 있고, 상기 프러시안블루 염착 단계에서 상기 헥사시아노철산염 화합물은 페로시안화칼륨, 페리시안화칼륨 또는 이들의 혼합물일일 수 있다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시 형태에 따르면, 상기 프러시안블루 염착단계는 철염 화합물 0.5 내지 50g/l, 헥사시아노철산염 화합물 0.5 내지 50g/l 및 잔량의 물로 이루어진 처리액에 섬유를 침지하여 30 내지 98℃의 온도에서 10 내지 60분간 흡진법으로 처리할 수 있다.

또한 바람직하게는, 상기 프러시안블루 염착 단계에서 상기 처리액은 천연염료 0.1 내지 30g/l를 추가로 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시 형태에 따르면, 상기 프러시안블루 염착 단계 이전 또는 이후에 섬유를 천연염료로 염색하는 천연염료 염색 단계를 추가로 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시 형태에 따르면, 상기 프러시안블루 염착 단계 이전 또는 이후에 금속 매염제로 처리하는 매염 단계를 추가로 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시 형태에 따르면, 상기 섬유의 종류는 면, 마, 리오셀, 모달, 비스코스레이온 등의 셀룰로스계 섬유, 양모, 견 등의 단백질계 섬유 및 나일론, 폴리에스터, 아크릴 등의 화학섬유 및 이들의 혼방물로 이루어진 군에서 선택된 것일 수 있고, 상기 섬유는 염색되지 않거나, 화학염료로 염색된 것일 수 있다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시 형태에 따르면, 상기 섬유의 형태는 단섬유, 슬라이버, 톱, 실, 직물, 편성물, 부직포, 이들의 봉제품 또는 이들의 성형품일 수 있고, 상기 섬유는 염색되지 않거나, 화학염료로 염색된 것일 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 기재한 본 발명의 목적을 모두 달성할 수 있다. 구체적으로는 본 발명의 친환경 빈티지 염색 방법에 의하면 환원제나 알칼리 등의 화학물질을 사용하지 않고 짙은 청색을 나타낼 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 독성이 없는 프러시안블루를 간단한 염색과정을 통해 재현성 있게 고효율로 섬유에 염착하는 것이 가능하여 자연스럽고 고급스러운 외관을 나타내는 빈티지 염색물을 얻을 수 있으며 별도의 탈색 공정이나 워싱이 필요 없거나 최소한의 워싱만 해도 됨으로써 독성 물질의 배출이 거의 없어 친환경적이며, 다양한 종류 및 형태의 섬유제품에 적용할 수 있어 다양한 빈티지 염색 섬유제품의 제조가 가능하다.

도 1은 본 발명에 따라 염색된 단섬유가 혼용된 방적사로 제조된 멜란지 편성물의 사진이다.
도 2는 본 발명에 따라 염색된 가먼트 제품의 사진이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다.

본 발명의 섬유의 친환경 빈티지 염색 방법은 섬유를 양이온성 물질을 포함하는 처리액으로 처리하여 양이온기를 도입하는 염착성 향상 단계; 및 상기 염착성 향상 단계를 거친 섬유를 철염 화합물 및 헥사시아노철산염 화합물을 포함하는 처리액으로 처리하여 프러시안블루가 형성되어 섬유에 염착되도록 하는 프러시안블루 염착 단계로 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 상기 염착성 향상 단계에서 상기 양이온성 물질은 3-클로로-2-히드록시프로필트리메틸암모늄클로라이드, 글리시딜트리메틸암모늄클로라이드, 알킬트리메틸암모늄클로라이드, 알킬트리메틸암모늄메토설페이트, 선형 폴리에틸렌이민, 분지형 폴리에틸렌이민, 폴리디알릴디메틸암모늄클로라이드, 디알릴디메틸암모늄클로라이드의 공중합체, 폴리디알릴아민, 디알릴아민의 공중합체, 폴리디알릴아민하이드로클로라이드, 디알릴아민하이드로클로라이드의 공중합체, 폴리메틸디알릴아민하이드로클로라이드, 메틸디알릴아민하이드로클로라이드의 공중합체, 폴리알릴아민, 알릴아민의 공중합체, 폴리알릴아민하이드로클로라이드, 알릴아민하이드로클로라이드의 공중합체, 폴리비닐아민 및 비닐아민의 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물일 수 있다.

본 발명에 따른 상기 염착성 향상 단계에서 상기 처리액은 상기 양이온성 물질 0.5 내지 90g/l 및 잔량의 물로 이루어질 수 있다.

면, 양모, 나일론 등 대부분의 섬유는 음이온기를 가지고 있다. 따라서 이러한 섬유에 상기와 같은 양이온성 물질을 처리하면 섬유의 음이온기와의 정전기적 인력에 의해 양이온성 물질이 섬유에 흡착되고, 공유결합, 이온결합, 반데르발스결합, 수소결합 등의 화학적 및 물리적 결합력에 의해 섬유와 결합하게 되어 섬유는 강한 양이온성을 나타내게 된다. 결과적으로 이렇게 양이온성을 나타내게 된 섬유는 음이온성을 나타내는 물질에 대한 친화성이 커져 음이온성 염료나 안료 등에 대한 염착성이 향상된다.

본 발명에 따른 상기 염착성 향상 단계에서 처리되는 상기 양이온성 물질 중 3-클로로-2-히드록시프로필트리메틸암모늄클로라이드, 글리시딜트리메틸암모늄클로라이드 등의 화합물은 반응성기를 가지고 있어 섬유와 공유결합을 형성할 수 있으며 알칼리의 첨가에 의해 반응성은 더욱 커지게 된다. 따라서 상기 염착성 향상 단계에서 처리액은 상기 양이온성 물질 이외에 수산화나트륨 수산화칼륨, 탄산나트륨, 중탄산나트륨 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 알칼리를 0.5 내지 50g/l 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 상기 염착성 향상 단계는 상기 처리액에 상기 섬유를 침지하여 30 내지 98℃의 온도에서 10 내지 60분 동안 섬유를 처리하는 흡진법으로 실시할 수 있다. 흡진법으로 처리 시 상기 섬유의 중량 대비 상기 처리액의 중량비인 액비는 1:5 내지 1:20이 되도록 하는 것이 바람직하다. 상기한 액비의 범위 내에서는 균일하고 경제적인 처리가 가능하나, 액비가 1:5 미만일 경우에는 매우 불균일하게 처리되며, 액비가 1:20을 초과하는 경우에는 생산성 저하 등의 문제가 발생하므로 바람직하지 않다.

섬유를 염료로 염색하거나 약제를 처리하는 방법으로는 패드-드라이-큐어법, 패드-배치법, 패드-스팀법 및 흡진법 등 다양한 방법이 있다.

패드-드라이-큐어법, 패드-배치법 및 패드-스팀법은 주로 직물, 편성물 등의 원단 형태의 섬유제품에 적용하기 적합한 방법으로 섬유산업에서 널리 이용되고 있다.

흡진법은 섬유제품을 염료 용액이나 약제 용액에 침지한 상태에서 섬유를 움직이거나 용액을 순환시켜 섬유에 염료나 약제가 균일하게 흡착하도록 하는 처리 방식이다. 흡진법은 제트염색기, 윈치염색기, 지거염색기, 로터리워싱기, 치즈염색기, 행크염색기, 빔염색기 등 다양한 기계로 염색이나 약제 처리가 가능하여 다양한 종류 및 형태의 섬유에 적용이 가능한 장점이 있으며 역시 섬유산업에서 널리 이용되고 있다.

따라서 본 발명에 따른 상기 염착성 향상 단계는 흡진법으로 실시할 수 있으므로 단섬유, 슬라이버, 톱, 실, 직물, 편성물, 가먼트 등 다양한 형태의 섬유에 적용이 가능해져서 다양한 응용제품을 제조할 수 있게 된다. 상기 섬유는 염색되지 않은 것이거나, 화학염료로 염색된 것일 수 있다. 화학염료로 염색된 섬유에 본 발명의 염색 방법을 적용할 경우, 진한 색감을 나타내면서도 빈티지한 느낌을 갖는 제품을 제조할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 상기 염착성 향상 단계는 상기 처리액에 상기 섬유를 침지하고, 패딩 맹글 또는 탈수기 등을 이용하여 픽업률이 65 내지 120%가 되도록 여분의 액을 짜낸 후, 밀폐하여 20 내지 40℃의 온도에서 8 내지 24시간 동안 방치하는 것을 특징으로 하는 패드-배치법으로 실시할 수 있다.

본 발명에 따른 상기 프러시안블루 염착 단계에서 상기 철염 화합물은 황산제1철, 황산제2철, 염화제1철, 염화제2철, 목초산철로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물일 수 있으며 상기 헥사시아노철산염 화합물은 페로시안화칼륨(또는 황혈염) 및 페리시안화칼륨(또는 적혈염)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물일 수 있다.

프러시안블루는 화학명으로 헥사시아노철(Ⅱ)산철(Ⅲ)이라고 하며 철염 화합물과 헥사시아노철산염 화합물의 반응에 의해 생성될 수 있는 짙은 청색을 나타내는 물질로 독성이 없고 색상이 진해서 페인트, 잉크, 물감, 염료, 혈관과 림프관을 착색시키는 의료용 착색제, 방사능 오염 시의 해독제 등으로 다양하게 사용되고 있다.

특히 인체가 방사능에 오염될 경우 복용하면 프러시안블루 구조 중의 시아노기의 음이온성에 의해 세슘이나 탈륨 등의 양이온성 방사성 원소와 높은 친화성을 가져 정전기적으로 결합하여 체외로 배출시킴으로써 방사성 원소의 반감기를 떨어뜨리는 효과가 있어 방사능 피폭 시의 응급 약품으로 사용되고 있다.

따라서 본 발명자들은 상기와 같이 프러시안블루가 양이온에 대해 친화성을 가지는 특성에 착안하여 섬유를 양이온화하여 프러시안블루에 대한 친화성을 높임으로써 높은 효율로 프러시안블루를 섬유에 염착시키는 것을 특징으로 하는 본 발명에 이르게 된 것이다.

또한 프러시안블루는 일종의 안료이며 물에 대해서는 불용성이지만, 원료 물질인 철염 화합물과 헥사시아노철산염은 수용성이며, 물속에서 이들 두 가지 원료를 혼합하면 미세한 콜로이드 입자를 형성하여 분산되는 특성이 있다.

따라서 상기 염착성 향상 단계를 거쳐 양이온성이 부여된 섬유를 철염 화합물과 헥사시아노철산염 화합물의 혼합 용액으로 처리하면, 프러시안블루가 형성되면서 섬유와의 정전기적 인력으로 인해 섬유에 프러시안 블루가 다량 염착되게 된다. 프러시안블루는 입자 형태로 형성되므로 주로 섬유 표면에 염착되므로, 데님제품의 인디고 염료 염색과 유사한 빈티지한 외관을 나타내게 된다.

본 발명에 따른 상기 프러시안블루 염착 단계는 철염 화합물 0.5 내지 50g/l, 헥사시아노철산염 화합물 0.5 내지 50g/l 및 잔량의 물로 이루어진 처리액에 섬유를 침지하여 30 내지 98℃의 온도에서 10 내지 60분간 섬유를 처리하는 흡진법으로 실시할 수 있다. 또한 흡진법으로 처리 시 상기 섬유의 중량 대비 상기 처리액의 중량비인 액비는 1:5 내지 1:20이 되도록 하는 것이 바람직하다. 상기한 액비의 범위 내에서는 균일하고 경제적인 처리가 가능하나, 액비가 1:5 미만일 경우에는 매우 불균일하게 처리되며, 액비가 1:20을 초과하는 경우에는 생산성 저하 등의 문제가 발생하므로 바람직하지 않다.

본 발명에 따른 프러시안블루 염착 단계에서 상기 처리액은 철염 화합물 및 헥사시아노철산염 화합물 이외에 천연염료 0.1 내지 30g/l를 추가로 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 섬유의 친환경 빈티지 염색 방법은 상기 프러시안블루 염착 단계 이전에 또는 이후에 천연염색 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 천연염색 단계는 천연염료 0.1 내지 30g/l 및 잔량의 물로 이루어진 처리액에 액비 1:5 내지 1:20이 되도록 상기 섬유를 침지하여 30 내지 98℃의 온도에서 10 내지 60분간 흡진법으로 실시할 수 있다.

상기 천연염료는 인공적으로 합성하는 합성염료와 달리 식물, 동물, 광물 등의 천연물로부터 얻을 수 있는 염료를 말한다. 이러한 천연염료의 예로는 오배자, 감, 밤, 도토리, 호두, 양파, 카테큐, 대황, 석류, 락, 코치닐, 치자, 자초, 꼭두서니, 감태, 빈랑, 쑥, 자소엽, 메리골드, 포도, 엘더베리, 홍차, 녹차, 커피, 카카오, 황토, 숯 등을 들 수 있으며, 이에 제한되지 않는다. 이러한 천연염료는 여러 가지 색소 성분을 지니고 있는데, 이러한 색소 성분들은 대부분 히드록시기나 카르복시기 등의 음이온기를 가지고 있으므로 본 발명의 상기 염착성 향상 단계를 거친 섬유에 대해 강한 친화성을 가지게 된다.

따라서 본 발명에 따른 상기 프러시안블루 염착 단계 중 포함되어 처리되거나 프러시안블루 염착 단계 이전 또는 이후에 천연염료로 염색하는 단계를 포함하는 경우, 천연염료가 섬유에 정전기적 인력으로 강하게 흡착되므로 통상적인 천연염색처럼 많은 노동력과 시간이 들어가지 않는 간단하고 효율적인 방법으로 염색이 가능해진다. 따라서 프러시안블루의 청색 이외에 천연염료의 색상이 복합되어 보다 다양하고 깊은 색상의 발현이 가능해지는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 섬유의 친환경 빈티지 염색 방법은 상기 프러시안블루 염착 단계 전후 또는 상기 천연염색 단계 전후에 금속 매염제로 처리하는 매염 단계를 추가로 포함할 수 있다.

상기 매염 단계는 상기 금속 매염제 0.5 내지 20g/l 및 잔량의 물로 이루어진 처리액에 액비 1:5 내지 1:20이 되도록 상기 섬유를 침지하여 30 내지 98℃의 온도에서 10 내지 30분간 흡진법으로 실시할 수 있다.

상기 금속 매염제는 염료와 섬유와의 결합력을 증가시키고 색상을 깊게 해주는 효과가 있으며, 특히 천연염색에 많이 적용되는 화합물로서, 염색 후 염색견뢰도를 높일 수 있다. 이러한 금속 매염제의 예로는 황산제1철, 황산제2철, 염화제1철, 염화제2철, 목초산철, 명반, 황산구리 등 여러 가지를 들 수 있다. 이러한 금속 매염제는 본 발명에 의한 상기 프러시안블루 염착 단계 전후 또는 천연염색 단계 전후에 처리되어 섬유에 대한 프러시안블루 및 천연염료의 결합력을 높여주며, 색상을 더 깊게 해주는 효과가 있다.

본 발명에 따른 섬유의 친환경 빈티지 염색 방법은 상기 섬유의 종류가 면, 마, 리오셀, 모달, 비스코스레이온 등의 셀룰로스계 섬유, 양모, 견 등의 단백질계 섬유 및 나일론, 폴리에스터, 아크릴 등의 화학섬유로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 상기 섬유는 염색되지 않은 것이거나, 화학염료로 염색된 것일 수 있다. 화학염료로 염색된 섬유에 본 발명의 염색 방법을 적용할 경우, 진한 색감을 나타내면서도 빈티지한 느낌을 갖는 제품을 제조할 수 있다.

상기와 같은 셀룰로스계 섬유, 단백질계 섬유, 화학섬유는 대부분 히드록시기, 카르복시기, 시아노기 등 음이온기를 가지고 있다. 따라서 본 발명에 따른 섬유의 친환경 빈티지 염색 방법에 있어서 염착성 향상 단계를 통해 양이온성 물질의 처리가 가능하여 프러시안블루 및 천연염료를 효과적으로 염착할 수 있게 된다.

또한 섬유제품 중에는 단일 섬유 소재를 이용한 제품 이외에 여러 가지 섬유를 혼용한 제품이 많이 있는데 본 발명에 따른 섬유의 친환경 빈티지 염색 방법에는 여러 가지 종류의 섬유를 사용할 수 있으므로 이러한 다양한 혼용 소재에도 적용이 가능한 장점을 가지게 된다.

본 발명에 따른 섬유의 친환경 빈티지 염색 방법은 상기 섬유의 형태가 단섬유, 슬라이버, 톱, 실, 직물, 편성물, 부직포 및 이들의 봉제품 또는 성형품일 수 있다.

일반적으로 섬유제품은 원료물질인 섬유로부터 실을 만들고 직물이나 편성물 등의 원단으로 제조하여 염색하고 봉제하는 여러 단계를 거쳐 제조된다. 하지만 필요에 따라서는 원료 상태, 실 상태, 원단 상태, 봉제품 상태 등 다양한 형태로 염색을 실시하는 경우도 있다.

예를 들면 단섬유, 슬라이버 및 톱 등의 형태로 염색을 실시하면 염색하지 않은 섬유와 혼용하여 실을 만들고 이렇게 만들어진 실을 직물 또는 편성물로 제조하고 봉제하여 의류제품으로 만들 수 있다. 이러한 섬유제품을 멜란지라 하며 서리가 내린 듯한 자연스러운 효과를 나타내어 스포츠나 캐주얼 의류 제품에 많이 적용되고 있다.

또한 의류 형태를 갖춘 봉제품 형태로 염색을 실시할 수도 있는데 이렇게 염색하면 더욱 자연스럽고 빈티지한 외관을 나타내게 된다. 이러한 제품을 가먼트 염색 제품이라 하며 역시 캐주얼 의류 등 많은 제품에 적용되고 있다.

섬유산업에서는 실제로 상기와 같은 각각의 섬유 형태를 염색하기 위한 다양한 염색기가 이용되고 있으며 이러한 염색기들의 대부분은 흡진법 방식으로 염색이 이루어진다.

따라서 본 발명에 따른 섬유의 친환경 빈티지 염색 방법은 흡진법으로 처리가 가능하므로 단섬유, 슬라이버, 톱, 실, 직물, 편성물, 부직포 및 이들의 봉제품 또는 성형품 등 다양한 형태에 적용이 가능하여 다양한 제품을 제조할 수 있다는 장점이 있다.

아래에서 실시예를 이용하여 본 발명을 상세히 설명한다. 아래의 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지는 않는다.

실시예 1

셀룰로스계 섬유인 면 편성물을 3-클로로-2-히드록시프로필트리메틸암모늄클로라이드 40g/l, 수산화나트륨 20g/l 및 잔량의 물을 포함하는 처리액에 액비 1:10이 되도록 침지한 후, 80℃에서 30분간 흡진법으로 처리하는 염착성 향상 단계를 실시하였다. 이후 상기 면 편성물을 염화제2철 3g/l, 페로시안화칼륨 3g/l 및 잔량의 물을 포함하는 처리액에 액비 1:10이 되도록 침지한 후, 60℃에서 30분간 흡진법으로 처리하는 프러시안블루 염착 단계를 실시하고, 수세 및 건조하였다. 이렇게 제조된 시료를 실시예 1로 하여 다음과 같은 방법에 따라 염착성을 평가하여 표 1에 나타내었다.

실시예 1의 시료에 대해 X-Rite Color i7 Spectrophotometer를 이용하여 최대 흡수파장에서의 반사율값인 R을 측정하고 다음의 식에 따라 색 강도인 K/S를 구하여 염착성을 평가하였다(K/S가 높을수록 염착성이 높음).

[식 1]

K/S = (1-R)²/2R

실시예 2

실시예 1에서 사용한 것과 동일한 면 편성물에 대해 실시예 1과 동일한 방법으로 염착성 향상 단계 및 프러시안블루 염착 단계를 실시하였다. 이렇게 처리된 면 편성물은 천연염료인 오배자 3g/l 및 잔량의 물을 포함하는 처리액에 액비 1:10이 되도록 침지한 후 60℃에서 30분간 흡진법으로 처리하는 천연염색 단계를 실시하고, 수세 및 건조하여 실시예 2의 시료를 제조하였다. 실시예 2의 시료는 실시예 1과 동일한 방법으로 염착성을 평가하여 표 1에 나타내었다.

실시예 3

실시예 1에서 사용한 것과 동일한 면 편성물에 대해 실시예 1과 동일한 방법으로 염착성 향상 단계 및 프러시안블루 염착 단계를 실시한 다음 실시예 2와 동일한 방법으로 천연염색 단계를 실시하였다. 이렇게 처리된 면 편성물은 황산제1철 5g/l 및 잔량의 물을 포함하는 처리액에 액비 1:10이 되도록 침지한 후 40℃에서 30분간 흡진법으로 처리하는 매염 단계를 실시하고, 수세 및 건조하여 실시예 3의 시료를 제조하였다. 실시예 3의 시료는 실시예 1과 동일한 방법으로 염착성을 평가하여 표 1에 나타내었다.

비교예 1

실시예 1에서 사용한 것과 동일한 면 편성물을 염착성 향상 단계를 실시하지 않고 염화제2철 3g/l, 페로시안화칼륨 3g/l 및 잔량의 물을 포함하는 처리액에 액비 1:10이 되도록 침지한 후, 60℃에서 30분간 흡진법으로 처리하는 프러시안블루 염착 단계만을 실시하고, 수세 및 건조하여 비교예 1의 시료를 제조하였다. 비교예 1의 시료를 실시예 1과 동일한 방법으로 염착성을 평가하여 표 1에 나타내었다.

(면 편성물의 염착성)

구분	염착성 향상 단계	프러시안블루 염착 단계	천연염색 단계	매염 단계	염착성(K/S)
실시예 1	실시	실시	미실시	미실시	3.6
실시예 2	실시	실시	실시	미실시	4.8
실시예 3	실시	실시	실시	실시	9.8
비교예 1	미실시	실시	미실시	미실시	0.2

표 1을 참조하면, 비교예 1과 같이 면 편성물에 염착성 향상 단계를 실시하지 않고 프러시안블루 염착 단계를 실시하면, 0.2의 매우 낮은 K/S를 나타내어 프러시안블루가 거의 염착되지 않음을 알 수 있다.

하지만 실시예 1 내지 실시예 3과 같이, 면 편성물에 본 발명에 따른 염착성 향상 단계 및 프러시안블루 염착 단계를 실시하면 3.6 내지 9.8의 비교적 높은 K/S를 나타내어 프러시안블루가 효과적으로 염착된 것을 확인할 수 있다. 또한, 천연염색 단계를 추가로 실시한 실시예 2 및 금속 매염 단계를 추가로 실시한 실시예 3이 보다 더 높은 K/S를 나타내는 것을 확인할 수 있다. 이로써, 천연염색 단계 및 금속 매염 단계에 의해 더욱 진한 색을 발현할 수 있음을 알 수 있다.

실시예 4

단백질계 섬유인 양모 직물을 선형 폴리에틸렌이민 5g/l 및 잔량의 물을 포함하는 처리액에 액비 1:10이 되도록 침지한 후, 40℃에서 30분간 흡진법으로 처리하는 염착성 향상 단계를 실시하였다. 다시 염화제2철 6g/l, 페로시안화칼륨 6g/l 및 잔량의 물을 포함하는 처리액에 액비 1:10이 되도록 침지한 후 60℃에서 30분간 흡진법으로 처리하는 프러시안블루 염착 단계를 실시하고, 수세 및 건조하여 실시예 4의 시료를 제조하였다. 실시예 4의 시료를 실시예 1과 동일한 방법으로 염착성을 평가하여 표 2에 나타내었다.

비교예 2

실시예 4에서 사용한 것과 동일한 양모 직물을 염착성 향상 단계를 실시하지 않고 실시예 4와 동일한 방법으로 프러시안블루 염착 단계만 실시하여 수세 및 건조하여 비교예 2의 시료를 제조하였다. 비교예 2의 시료를 실시예 1과 동일한 방법으로 염착성을 평가하여 표 2에 나타내었다.

(양모 직물의 염착성)

구분	염착성 향상 단계	프러시안블루 염착 단계	염착성(K/S)
실시예 4	실시	실시	6.4
비교예 2	미실시	실시	0.8

표 2를 참조하면, 비교예 2와 같이 양모 직물에 염착성 향상 단계를 실시하지 않고 프러시안블루 염착 단계를 실시한 경우, 0.8의 낮은 K/S를 나타내어 프러시안블루가 잘 염착되지 않음을 알 수 있다.

하지만 실시예 4와 같이, 양모 직물에 본 발명에 따른 염착성 향상 단계 및 프러시안블루 염착 단계를 실시하면 6.4의 비교적 높은 K/S를 나타내어 프러시안블루가 효과적으로 염착된 것을 확인할 수 있었다. 이를 통해, 양모와 같은 단백질계 섬유에도 효과적으로 본 발명에 의한 섬유의 친환경 빈티지 염색이 가능함을 알 수 있다.

실시예 5

화학섬유인 폴리에스터 편성물을 선형 폴리에틸렌이민 5g/l 및 잔량의 물을 포함하는 처리액에 액비 1:10이 되도록 침지한 후 40℃에서 30분간 흡진법으로 처리하는 염착성 향상 단계를 실시하였다. 이후 상기 직물은 염화제2철 6g/l, 페로시안화칼륨 6g/l 및 잔량의 물을 포함하는 처리액에 액비 1:10이 되도록 침지한 후 60℃에서 30분간 흡진법으로 처리하는 프러시안블루 염착 단계를 거쳐 수세 및 건조하여 실시예 5의 시료를 제조하였다. 실시예 5의 시료를 실시예 1과 동일한 방법으로 염착성을 평가하여 표 3에 나타내었다.

비교예 3

실시예 5에서 사용한 것과 동일한 폴리에스터 편성물을 염착성 향상 단계를 실시하지 않고 실시예 5와 동일한 방법으로 프러시안블루 염착 단계만 실시하여 수세 및 건조하여 비교예 3의 시료를 제조하였다. 비교예 3의 시료를 실시예 1과 동일한 방법으로 염착성을 평가하여 표 3에 나타내었다.

(폴리에스터 편성물의 염착성)

구분	염착성 향상 단계	프러시안블루 염착 단계	염착성(K/S)
실시예 5	실시	실시	2.1
비교예 3	미실시	실시	0.1

표 3을 참조하면, 비교예 3과 같이 폴리에스터 편성물에 염착성 향상 단계를 실시하지 않고 프러시안블루 염착 단계를 실시하면 0.1의 낮은 K/S를 나타내어 프러시안블루가 잘 염착되지 않음을 알 수 있다.

하지만 실시예 5와 같이 폴리에스터 편성물에 본 발명에 따른 염착성 향상 단계 및 프러시안블루 염착 단계를 실시하면 2.1의 비교적 높은 K/S를 나타내어 프러시안블루가 효과적으로 염착된 것을 확인할 수 있다. 이로써, 폴리에스터 편성물과 같은 화학섬유에도 효과적으로 본 발명에 의한 섬유의 친환경 빈티지 염색이 가능함을 알 수 있다.

실시예 6

단섬유 형태의 면을 선형 폴리에틸렌이민 10g/l 및 잔량의 물을 포함하는 처리액에 액비 1:10이 되도록 침지한 후 40℃에서 30분간 흡진법으로 처리하는 염착성 향상 단계를 실시하였다. 이후 다시 염화제2철 6g/l, 페로시안화칼륨 6g/l 및 잔량의 물을 포함하는 처리액에 액비 1:10이 되도록 침지한 후 60℃에서 30분간 흡진법으로 처리하는 프러시안블루 염착 단계를 실시하였다. 이후 수세 및 건조한 것을 처리 면섬유로 하였다. 본 발명에 의한 염착성 향상 단계 및 프러시안블루 염착 단계를 실시하지 않은 것을 일반 면섬유로 하였다. 상기 처리 면섬유 대비 일반 면섬유의 혼용률(무게비)을 20/80으로 하여 방적사를 제조하고 편성하여 도 1에 나타낸 바와 같이 멜란지 편성물인 실시예 6의 시료를 얻었다.

도 1을 보면, 원료 단계인 단섬유 형태의 면에 대해서도 본 발명에 의한 친환경 빈티지 염색 방법의 적용이 가능한 것을 알 수 있으며, 이를 통해 멜란지와 같은 제품에도 본 발명의 염색 방법의 응용이 가능함을 알 수 있다. 이와 유사하게 슬라이버나 톱 등 원료 중간 단계의 형태나 실의 형태로도 본 발명에 따른 친환경 빈티지 염색 방법의 적용이 가능하다.

실시예 7

면 직물을 봉제하여 바지의 형태로 제작하고, 선형 폴리에틸렌이민 5g/l 및 잔량의 물을 포함하는 처리액에 액비 1:10이 되도록 침지한 후 40℃에서 30분간 흡진법으로 처리하는 염착성 향상 단계를 실시하였다. 이후 다시 염화제2철 10g/l, 페로시안화칼륨 10g/l, 오배자 2g/l 및 잔량의 물을 포함하는 처리액에 액비 1:10이 되도록 침지한 후 60℃에서 30분간 흡진법으로 처리하는 프러시안블루 염착 단계를 실시하였다. 이후 수세 및 건조하여 도 2와 같이 가먼트 염색 제품인 실시예 7의 시료를 얻었다.

도 2를 보면, 가먼트 제품에서도 본 발명의 염색 방법의 응용이 가능함을 알 수 있다.

이와 같이 본 발명에 의한 친환경 빈티지 염색 방법은 다양한 종류 및 형태의 섬유에 대하여 적용이 가능함을 알 수 있다.

Claims (9)

1. 섬유를 양이온성 물질을 포함하는 처리액으로 처리하여 양이온기를 도입하는 염착성 향상 단계; 및
   상기 양이온기가 도입된 섬유를 철염 화합물 및 헥사시아노철산염 화합물을 포함하는 처리액으로 처리하여 섬유에 프러시안블루가 형성되어 염착되도록 하는 프러시안블루 염착 단계를 포함하는 섬유의 친환경 염색 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 양이온성 물질은 3-클로로-2-히드록시프로필트리메틸암모늄클로라이드, 글리시딜트리메틸암모늄클로라이드, 알킬트리메틸암모늄클로라이드, 알킬트리메틸암모늄메토설페이트, 선형 폴리에틸렌이민, 분지형 폴리에틸렌이민, 폴리디알릴디메틸암모늄클로라이드, 디알릴디메틸암모늄클로라이드의 공중합체, 폴리디알릴아민, 디알릴아민의 공중합체, 폴리디알릴아민하이드로클로라이드, 디알릴아민하이드로클로라이드의 공중합체, 폴리메틸디알릴아민하이드로클로라이드, 메틸디알릴아민하이드로클로라이드의 공중합체, 폴리알릴아민, 알릴아민의 공중합체, 폴리알릴아민하이드로클로라이드, 알릴아민하이드로클로라이드의 공중합체, 폴리비닐아민 및 비닐아민의 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 섬유의 친환경 염색 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 철염 화합물은 황산제1철, 황산제2철, 염화제1철, 염화제2철 및 목초산철로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이고, 상기 헥사시아노철산염 화합물은 페로시안화칼륨, 페리시안화칼륨, 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 섬유의 친환경 염색 방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 프러시안블루 염착 단계는 철염 화합물 0.5 내지 50g/l, 헥사시아노철산염 화합물 0.5 내지 50g/l 및 잔량의 물로 이루어진 처리액에 섬유를 침지하여 30 내지 98℃의 온도에서 10 내지 60분간 흡진법으로 처리하는 것을 특징으로 하는 섬유의 친환경 염색 방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 프러시안블루 염착 단계에서 상기 처리액은 천연염료 0.1 내지 30g/l를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유의 친환경 염색 방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 프러시안블루 염착 단계 이전 또는 이후에 섬유를 천연염료로 염색하는 천연염색 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유의 친환경 염색 방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 프러시안블루 염착 단계 이전 또는 이후에 섬유를 금속 매염제로 처리하는 매염 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유의 친환경 염색 방법.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 처리되는 섬유의 종류는 셀룰로스계 섬유, 단백질계 섬유, 화학섬유 및 이들의 혼방물로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 섬유의 친환경 염색 방법.
9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 처리되는 섬유의 형태는 단섬유, 슬라이버, 톱, 실, 직물, 편성물, 부직포, 이들의 봉제품 또는 이들의 성형품인 것을 특징으로 하는 섬유의 친환경 빈티지 염색 방법.

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