KR20210051224A - 디지털 프린팅을 이용한 안료 날염방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디지털 프린팅을 이용한 안료 날염방법에 관한 것으로, 직물 표면에 분사되는 안료잉크를 응집시켜 발색성을 향상시키고 색상의 번짐을 방지하면서도, 직물표면에 견고하게 정착되는 수지에 의하여 안료잉크의 견뢰도가 유지될 수 있으며, 용해도가 우수하여 잉크젯 헤드노즐의 막힘없이 분사될 수 있다.

Description

디지털 프린팅을 이용한 안료 날염방법{Pigment printing method using digital textile printing}

본 발명은 디지털 프린팅을 이용한 안료 날염방법에 관한 것이다.

날염은 다양한 색상과 무늬를 발현할 수 있는 원단 염색방법으로, 스크린 날염, 롤러프린팅, 로터리프린팅, 디지털 날염 등이 있다. 이중 디지털 날염(Digital Textile Printing)이 유행의 변화가 빠르고 고해상도의 화려한 색상과 정교한 디자인을 요구하는 시장 환경에 따라 점차 확대되고 있다.

디지털 날염 방식은 컴퓨터를 이용한 하드웨어 장치와 CAD 소프트웨어 기술을 날염 기술에 적용한 것으로서 스크린이나 롤러 방식의 종래 날염 공정에 비해 공정이 대폭 간소화되어 생산성이 향상된다. 디지털 날염이 이루어지기 위해서는 섬유용 출력 장치, 즉 하드웨어와 이를 운용하기 위한 소프트웨어 및 각종 날염용 잉크가 필요하다.

날염용 잉크로는 염료잉크 또는 안료잉크가 사용되는데, 염료잉크는 직물로의 침투성이 우수하고 염색된 직물표면의 감촉이 부드러운 장점이 있지만, 직물에 잉크의 번짐 방지를 위해 전처리 공정과, 염색 후 염료를 고착하기 위해 증열 공정, 및 잉여의 염료와 전처리제를 수세하는 공정과 같이 일련의 공정이 요구된다.

이와 비교하여 안료잉크는 염료잉크와 달리, 전처리, 증열 및 수세공정이 요구되지 않아 간이한 공정으로 염색할 수 있는 장점이 있다. 하지만, 안료잉크는 입자의 형태로 섬유에 부착됨에 따라 세탁 및 마찰 견뢰성이 좋지 못하고, 선명성과 발색성이 낮으며, 고착제인 에멀젼 수지가 휘발에 의해 건조하면 잉크가 토출되는 노즐이 막히는 문제가 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1394324호 (안료 날염 및 착색 번아웃 동시 가공 방법)

따라서, 본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명은 발색성 및 견뢰도가 우수하고 노즐의 막힘없이 안료잉크를 디지털 프린팅할 수 있는 안료 날염방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 직물 표면에 금속염이 혼합된 수지 혼합액을 도포하는 단계와, 상기 수지 혼합액이 도포된 직물을 건조하는 단계 및, 상기 수지 혼합액이 건조된 폴리에스테르 직물에 안료, 우레탄 수지 및, 1,2-알칸 디올을 포함하는 안료잉크를 디지털 날염기로 분사하여 직물표면에 이미지를 인쇄하는 단계를 포함하는 디지털 프린팅을 이용한 안료 날염방법이 제공된다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 금속염은 2가 금속이온과 음이온을 포함한다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 2가 금속이온은 Ca²⁺, Cu²⁺, Ni²⁺, Mg²⁺, Zn²⁺, Ba²⁺ 중 어느 하나이다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 음이온은 Cl^-, NO₃ ^-, I^-, Br^- 중 어느 하나이다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 수지 혼합액은 폴리비닐피롤리돈, 폴리에틸렌옥사이드, 카르복시메틸셀룰로스, 하이드록시에틸셀룰로스, 폴리비닐알코올 중 어느 하나이다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 우레탄 수지는 평균 분자량 100,000~200,000이다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 안료잉크 전체에 대해서, 상기 우레탄 수지는 0.3 중량%~12 중량% 첨가되고, 상기 1,2-알칸 디올은 0.3~30 중량% 첨가된다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 직물은 폴리에스테르 직물이다.

본 발명에 따르면 직물 표면에 분사되는 안료잉크를 응집시켜 발색성을 향상시키고 색상의 번짐을 방지하면서도, 직물표면에 견고하게 정착되는 수지에 의하여 안료잉크의 견뢰도가 유지될 수 있으며, 용해도가 우수하여 잉크젯 헤드노즐의 막힘없이 분사될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 안료 날염방법의 전체 공정을 도시한 순서도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것으로서, 도면에서의 요소의 형상, 요소의 크기, 요소간의 간격 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되거나 축소되어 표현될 수 있다.

또한, 실시예를 설명하는데 있어서, 만일 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "형성되어", "구비되어", "결합되어", "고정되어" 있다고 기재된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 형성, 구비, 결합 또는 고정되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

또한, 실시예를 설명하는데 있어서 원칙적으로 관련된 공지의 기능이나 공지의 구성과 같이 이미 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 기술적 특징을 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 안료 날염방법의 전체 공정을 도시한 순서도로, 이를 참조하면 본 발명은 직물 표면에 금속염이 혼합된 수지 혼합액을 도포하는 단계(S110), 상기 수지 혼합액이 도포된 직물을 건조하는 단계(S120), 상기 수지 혼합액이 건조된 직물에 안료, 우레탄 수지 및, 1,2-알칸 디올을 포함하는 안료잉크를 디지털 날염기로 분사하여 직물표면에 이미지를 인쇄하는 단계(S130)를 포함하여 이루어진다.

직물 표면에 수지 혼합액을 도포하는 단계(S110)는, 후술하는 단계에서 인쇄되는 안료잉크를 응집하도록 직물 표면에 수지 혼합액을 도포하는 단계로, 여기서 직물은 폴리에스테르 직물이다. 수지 혼합액은 Ca²⁺, Cu²⁺, Ni²⁺, Mg²⁺, Zn²⁺, Ba²⁺와 같은 2가 금속이온과 Cl^-, NO₃ ^-, I^-, Br^-과 같은 음이온으로 이루어지는 금속염과 합성수지 및 물이 혼합되어 조성된다. 여기서, 금속염은 이후 도포되는 안료잉크를 응집시켜 안료의 발색을 향상함과 동시에, 안료잉크의 점도를 상승시켜 직물 내부로 과도한 침투를 억제함과 동시에 색상의 번짐도 방지할 수 있다. 이와 같은 금속염은 수지 혼합액의 100중량부에 대하여, 15~30중량부가 혼합되는 것이 바람직하다.

금속염과 혼합되는 합성수지는 폴리비닐피롤리돈, 폴리에틸렌옥사이드, 카르복시메틸셀룰로스, 하이드록시에틸셀룰로스, 폴리비닐알코올 중 어느 하나가 사용될 수 있는데, 이와 같은 수지는 분자량이 많아지면 분자 사슬이 길어져 폴리에스테르 직물에 보다 견고하게 정착된다. 따라서, 견고하게 정착된 합성수지는 이후 도포되는 안료잉크의 번짐을 방지함으로써 발색성을 향상시킬 수 있다. 물은 수지 혼합액의 점도조정을 첨가되며 수용성 유기용제가 첨가될 수도 있다.

이와 같이 형성되는 수지코팅액을 직물의 표면에 균일한 두께로 도포되는데, 도포방식으로는 침지도포, 롤러 도포, 스프레이 도포, 잉크젯 도포 등이 사용될 수 있다.

이와 같이 수지 코팅액이 도포되면 직물을 가열하여 건조한다(S120). 수지 코팅액의 건조는 자연 건조에 비해 건조 시간의 단축이 가능한 가열 건조가 바람직하다.

수지 코팅액이 건조되면, 안료잉크를 분사하여 폴리에스테르 직물에 이미지를 인쇄한다(S130). 안료잉크는 안료, 물, 평균 분자량 100,000~200,000인 우레탄 수지 및, 1,2-알칸 디올을 포함하여 이루어진다.

안료는 유기 또는 무기 안료가 사용될 수 있는데, 유기안료로는 아조레이크 안료, 불용성 아조 안료, 축합 아조 안료, 킬레이트 아조 안료 등의 아조 안료, 프탈로시아닌 안료, 페릴렌 안료, 페리논 안료, 안트라퀴논 안료, 퀴나크리돈 안료, 디옥사진 안료, 티오인디고 안료, 이소인돌리논 안료, 이소인돌린 안료, 퀴노프탈론 안료, 디케토피롤로피롤 안료 등의 다환식 안료, 염기성 염료형 레이크, 산성염료형 레이크 등의 염료 레이크 안료, 니트로안료, 니트로소안료, 아닐린 블랙, 주광 형광 안료 등이 사용될 수 있다. 그리고, 무기 안료로는 이산화티탄, 산화아연, 산화크롬 등의 금속 산화물 안료, 카본 블랙 등이 사용될 수 있다.

우레탄 수지는 저장 안정성이나 점도 등의 물성 균형을 위하여 평균 분자량 100,000~200,000인 것이 바람직하며, 잉크전체에 대해서 0.3 중량%~12 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다.

1,2-알칸 디올은 물과 상용성을 가지며, 안료를 안정적으로 용해 또는 분산시켜 지지하는 목적으로 사용되는데, 1,2-헥산디올, 1,2-펜탄디올,4-메틸-1,2-펜탄디올 등과 같이 탄소수가 5또는 6의 1,2-알칸 디올이 사용될 수 있다. 1,2-알칸 디올의 첨가량은 잉크 전체에 대해 0.3~30 중량%가 바람직하다.

이와 같이 조성되는 안료잉크는 디지털 날염기에 공급되어 분사되는데, 디지털 날염기는 소정의 방향으로 이동하는 캐리지에 잉크젯 헤드가 탑재되어, 캐리지의 이동에 따라 잉크젯 헤드가 이동하면서 안료잉크를 분사하여 이미지를 인쇄한다. 이때, 분사되는 안료잉크는 안료가 안정적으로 용해되어 잉크젯 헤드노즐의 막힘없이 토출시킬 수 있다.

이와 같은 본 발명의 날염방법은 폴리에스테르 직물 표면에 분사되는 안료잉크를 응집시켜 발색성을 향상시키고 색상의 번짐을 방지하면서도, 폴리에스테르 직물표면에 견고하게 정착되는 수지에 의하여 안료잉크의 견뢰도가 유지될 수 있으며, 용해도가 우수하여 잉크젯 헤드노즐의 막힘없이 분사될 수 있다.

이상 설명한 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

Claims (8)

1. 디지털 프린팅을 이용하여 직물을 날염하는 방법에 있어서,
   상기 직물표면에 금속염이 혼합된 수지 혼합액을 도포하는 단계;
   상기 수지 혼합액이 도포된 직물을 건조하는 단계; 및,
   상기 수지 혼합액이 건조된 직물에 안료, 우레탄 수지 및, 1,2-알칸 디올을 포함하는 안료잉크를 디지털 날염기로 분사하여 직물표면에 이미지를 인쇄하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 프린팅을 이용한 안료 날염방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 금속염은,
   2가 금속이온과 음이온을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 프린팅을 이용한 안료 날염방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 2가 금속이온은,
   Ca²⁺, Cu²⁺, Ni²⁺, Mg²⁺, Zn²⁺, Ba²⁺ 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 디지털 프린팅을 이용한 안료 날염방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 음이온은,
   Cl^-, NO₃ ^-, I^-, Br^- 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 디지털 프린팅을 이용한 안료 날염방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 수지 혼합액은,
   폴리비닐피롤리돈, 폴리에틸렌옥사이드, 카르복시메틸셀룰로스, 하이드록시에틸셀룰로스, 폴리비닐알코올 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 프린팅을 이용한 안료 날염방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 우레탄 수지는 평균 분자량 100,000~200,000인 것을 특징으로 하는 디지털 프린팅을 이용한 안료 날염방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 안료잉크 전체에 대하여, 상기 우레탄 수지는 0.3 중량%~12 중량% 첨가되고, 상기 1,2-알칸 디올은 0.3~30 중량% 첨가되는 것을 특징으로 하는 디지털 프린팅을 이용한 안료 날염방법.
8. 제1항에 있어서,
   상기 직물은 폴리에스테르 직물인 것을 특징으로 하는 디지털 프린팅을 이용한 안료 날염방법.

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