KR810001361B1 - 모 또는 모/폴리에스테르 섬유물질을 염색하는 방법 - Google Patents

모 또는 모/폴리에스테르 섬유물질을 염색하는 방법 Download PDF

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Abstract

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Description

모 또는 모/폴리에스테르 섬유물질을 염색하는 방법
본 발명은 종래보다 더 높은 온도에서, 특히 모직과 같은 천연질화 섬유를 단독 또는 폴리에스테르와 같은 합성섬유와 혼합시킨 혼방섬유를 염색 하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 질화섬유를 높은 온도에서 염색시킴으로써 실질적인 질 저하를 방지하려고 하는 것은 그 목적으로 하고 있다.
특히 본 발명의 목적은 혼방비가 45/55(폴리에스테르/모직)인 혼방을 120℃의 고온에서도 모직에 전혀 손상이 없이 종래의 염색공정보다도 우수하게 염색이 된 완제품을 얻게하는 것이다.
115℃의 온도에서 종래의 염색방법보다 짧은 시간에 순수모직물은 염색시킬 수 있도록 하는 것이 본 발명의 목적이기도 하다. 이것은 비점에서 염색된 섬유에 비해 물질적인 개선이라기 보다는 생산시간의 단축에 그 의미를 두고 있다고 볼 수 있다.
종래의 염색방법에는 순모나 혼방은 염색시키기 위해 보통 비점에서 염색시키는 방법과 106℃ 가압하에서 염색시키는 두가지 방법이 있었다. 이 외에도 106℃이상의 온도에서 염색시키는 방법이 있기는 하나, 이 방법은 모직물의 보호제로 포름알데히드를 사용하는데, 이 방법은 모직의 유연도를 저하시키기 때문에 거의 사용되지 않고 있었다.
순모를 염색시키는 앞의 두 방법에 있어서의 부가물질(약품)과 염료는 실질적으로 거의 비슷하다.
폴리에스트르/순모의 혼방은 염색시킬때 앞의 두방법의 차이는 다른 요인들이 첨가되기 때문에 현저하게 나타난다. 실제로 130℃에서 염색시키는 합성섬유도 없다. 어떤 합성 섬유에 모직이 합성되어 있다면 이 섬유를 염색시키는 데는 그 온도가 106℃를 초과하지 않는 것이 그 특징인데, 이때에 고강도의 염색 특성을 지니도록 하기 위해 매개체로써 폴리에스테르 섬유를 염색시키는 데 필요한 촉진제를 사용할 필요가 있다. 필요한 매개체의 양의 그 온도에 따라 다르다(98℃에서 3g/ℓ, 106℃에서 2g/ℓ).
위의 두 가지 방법과는 구별되고, 그 마지막 방법에 도움이 되는 다른 요인으로는, 수많은 가소성 염료가 모직물은 염색시키기 위해서는 높은 온도가 필요하다는 것은 알았다. 이 염색방법은 광선, 습식처리 및 순화처리에 대한 완제품의 고착성을 손상시킬 수도 있지만, 온도가 높으면 높을수록 폴리에스테르에 필요한 염료는 모직에 더욱 더 적게착색된다는 것이 밝혀졌다(상대적으로 폴리에스테르에 염색이 더 많이 된다는 것을 알 수 있다.) 또, 온도가 높을 수록 전체염색시간은 단축되고, 염색조의 배출이 좋아진다는 것도 밝혀졌다.
매개체를 사용하여도 해결되지 않는 몇 가지 문제점들을 아래에 서술했다.
a) 환경이나 폐수의 높은 오염도,
b) 염색의 비균일성,
c) 고 비용,
d) 염색된 물질에서 매개체를 제거할때 발생되는 어려움으로 인한 염색을 신속하게 진행시키는데 대한 저해요건,
e) 사용가능한 염료의 한계성
천연질화섬유, 특히 모직과 같은 것이 종래의 염색방법에 비해 높은 온도에서 염색될 수 있고, 질화섬유의 질적 손상없이, 또 염색의 균일성에 이상없이 투입되는 염료에 대해 효과적으로 염색시키도록 하는 것이 본 발명의 목적이기도 하다.
합성섬유와 혼합된 혼방모직이 합성섬유에 필요한 염료로써도 한개의 염색조에서 염색이 가능하도록 하는 것이 본 발명의 또 다른 목적이기도 하다.
모직/폴리에스테르, 모직/폴리아미드, 모직/아크릴, 모직/모다크릴, 모직/비닐과 같은 혼방도 염색할 수 있도록 하는 것이 본 발명의 추가 목적이다.
실크나 실크/폴리에스테르 혼방도 염색시킬 수 있다는 것이 본 발명의 목적이기도 하다.
본 발명의 또 다른 목적은 일반적으로 양호한 안정성을 나타내는 넓은 범위의 농담내에서도 합성섬유와 혼합된 모직이나 혼방이 잘 염색되도록 하는 것이다.
100℃이상의 높은 온도에서 포름아미드를 함유한 수용조 내에서, 또는 아래 기술한 지방산의 아미드내에서, 또는 산성 염료나 그의 혼합체 내에서 천연 질화섬유나 합성섬유와 혼합된 혼방을 염색시킬 수 있도록 하는 것이 또 다른 목적이다.
이때 수용조의 pH는 약 4-5, 온도는 110-120℃가 아주 적당하다.
본 발명에 사용되는 아미드는 다음과 같은 화학식을 가지고 있다.
R-CO-NR1R2
이때, R은 C10~C20의 알킬기 또는 알케닐기,
R1과 R2는 H, (CH2CH2O)nH, (CHCH3-CH2O)nH 또는 (CH2)m-NR3R4[m-1,2,3,4]
R3과 R4는 R1이나 R2또는 C1~C4의 알킬기.
앞에서 재시한 아미드에는 라우르 산(lauric acid)이나 코코낱산(coconut acid)류인 모노에탄올 아미드(monoethanol amides)나 디에탄올아미드 (diethano la mides)와 같은 포화 내지는 불포화 지방산의 아미드등이 있고, 산화에틸렌 4몰과 화합하여 응축된 라우릴아미드(laurylamide)나 코코낱 아미드(coconutamide)와 같은 산화에틸렌과 화합한 포화 내지는 불포화 지방산 등이 있고, 또 라우르산 (lauric acid)인 아미도-에틸에탄올 아미드(amino-ethylethanolamide)와 같은 치환 폴리아민류와 화합하여 생긴 포화내지는 불포화 지방산의 아미드류등이 있다.
모직이나 폴리에스테르와 같은 합성섬유를 염색시키는데에 종래에 사용된 염료도 본 발명의 공정에 사용될 수 있다.
모직을 염색시키는 데 필요한 염료는 이미 금속화된 염료(premetallized dyestuffs)와 고체 분쇄염료(stenolana 로 명명된)를 1 : 2 비율로 화합시킨 것이라고 밝혀졌지만, 이미 금속화된 염료와 산(본 출원에서는 "stenamina", "Novamina", "Fast Novamina"를 사용)을 1 : 1 비율로 화합시킨 염료가 더 효과적임을 알았다. 모직과 폴리에스테르의 혼방을 염색하기 위해, 분산염료는 폭넓게 선택되어야 할 것이다. (106℃에서 선택 가능한 매개체보다 더 폭넓게). 여기에 속하는 염료로는 본 발명에서 "미크로세틸(Microsetile)", "테트세틸(Tersetile)"이라 명명하는 것 등이 있다.
모직/폴리에스테르 혼방을 염색시키는데 필요한 염료 혼합물로는 "스테놀라나 (Stenolana)"나 "테르세틸(Tersetile)"과 같은 것이 있다.
본 발명에 부합되는 실시예들이 다음과 같다.
a) 순 모직의 염색.
50℃의 적당한 물과 염색물질(직물 또는 방사)을 온도 130℃까지 그 온도와 압략을 유지 시킬 수 있는 밀폐장치에 넣은 후, 다음 순서로 작업을 진행시킨다. 먼저 30% 포름알데히드 수용액 1.5-2g/ℓ을 가하고, 섬유무게의 2-3무게%의 라우틸 디에탄을 아미드(lauryl-diethanolamide)를 가하고, pH 4-5인 섬유무게의 2-3무게%의 아세트산을 가한 후, 모직염색용 염료를 충분히 가한다.
이때 온도는 115-120℃로 급작히 상승하는데, 2-45분동안 유지되어지는데, 이 온도의 지속시간은 염색강도나 물질의 특성에 좌우된다.
종래에 사용되는 염색방법에 비해 위와 같은 염색방법은 일반적인 기계적, 물리적 특성에 있어서 디 에탄올 아미드를 사용하지 않은 같은 조건하에서도 놀라운 우수성을 띠고 있다는 것을 알 수 있다.
b) 폴리에스테르/모직
온도 130℃까지 그 온도와 해당 압력에 적절한 밀폐장치에 50℃의 풍부한 물과 염색물질을 넣은 후, 다음과 같은 약품을 순서적으로 부가한다. 먼저 30% 포름알데히드 수용액 1.5-2g/ℓ을 부가하고, 염색섬유의 2-3무게%의 라우릴디에탄올아미드를 가하고, pH 5인 아세트산(섬유무게의 2-3무게%)을 가하고, 황화암모늄 1.5-2g/ℓ을 가한후, 폴리에스테르와 모직을 염색시키기에 충분한 양의 폴리에스테르염색용염료와 모직염색용 염료를 가한다.
온도는 80-85℃까지는 급작히 상승되는데, 20분이내에 120℃까지 상승하여, 이 온도를 약 30-60분동안 유지하는데, 이 온도의 체류시간은 염색강도와 염색물질의 종류 또는 염료의 종류에 좌우된다.
이 방법은 종래의 염색방법에 비해 일반적 기계, 물리특성에 있어서, 라우릴 디에탄올 아미드를 사용하지 않은 조건하에서도 그 우수성을 나타내고 있다는 것을 알 수 있다.
다음의 실시예에서 본 발명의 우수성을 알 수 있는데, 아래에 표기된 백분율(%)은 염색물질에 대한 무게%를 나타내는 것이다.
[실시예 1]
가압하에 직물 염색장치에 직선미터당 500중량의 순모개바딘 1m당 500g의 무게를 가진 순모개바딘(gabardine)100kg을 가압 섬유 염색장치에 채운 후, 염색조 비 1 : 20 비율 1분에 100의 속도로 위 섬유를 이동시키면서, 50℃의 온도에서 아래 물질 (약품)들을 순서적으로 부가시킨다. 먼저 30%포름알데히드 수용액 1.5g/ℓ를 부가시키고, 5분후에 라우릴 디에탄올아미드 2무게%를 가하고, pH 5인 아세트산 2무게%를 가하고, 평활제를 가한 후, 엘로우스테놀라나 GL(Yellow Stenolane GL) "(C.I. Acid Yellow 140) 3무게%와 엘로우 스테놀라나 BY(Yellow Stenolana BL)" (C.I. Acid Red 271) 0.8무게%와 "그레이 스테놀라나 BL(Grey Stenolana BL)" (C.I. Acid Black 133) 0.6무게%를 가한다. 이때 온도는 115℃까지 급작히 상승하는데 이 온도의 체류시간은 25분이었다.
40분후에 이 염색조를 냉가시키고, 세척시킨 염색물질(섬유)은 염료가 균일하게 잘 침투되어 염색되어 졌음이 밝혀졌다. 전문가들의 의견에 따르면, 98℃에서 염색시킨 같은 질의 섬유에 비해 위와 같은 방법으로 염색시킨 섬유는 그 기계적 특성에 있어서는 미세한 차이가 나타났지만, 98℃에서 염색시키는 방법보다는 더 사용하기가 용이하다는 것이 밝혀졌다.
[실시예 2]
1m에 450g인 폴리에스테르 1모직 개바딘이 100kg으로 채워진 가압석유염색 장치에 염색시킨 섬유를 염색조 비 1 : 20, 1분에 110m의 속도로 이동시킨다. 이때 온도는 50℃이고 아래 약품을 순서적으로 가조다
먼저 30% 포름알데히드 수용액 2g/ℓ를 가하고, 5분후에 코코널 디에탄올아미드 2무게%를 가하고, pH 5인 아세트산을 2무게%가하고, 평활제를 가한후, "브라운 테르세티나 SG(Brown Tersetina SG)" (분산염료와 미리 금속화된 염료의 혼합체) 3무게%를 부가한다. 이때 온도는 45분후에 120℃까지 상승되고, 이온도는 30분동안 지속되는데 이후에 염색조를 냉각시켜 세척시킨 후, 잘 염색된 섬유를 얻는다.
120℃에서 염색한 섬유와 106℃에서 염색한 섬유를 기계적 특성에 대해 비교한 결과, 그 차이는 나타나지 않았지만, 전문가들의 의견에 따르면 106℃에서 염색하는 방법보다는 위의 방법이 더 사용하기 편리하다는 것이 밝혀졌다.
[실시예 3]
혼합비가 1/24(폴리에스테르/모직)인 방사 100kg을 가압방사염색장치에 채운 후, 염색조를 1 : 15의 비율로 하여 온도 50℃에서 아래 약품들을 순서적으로 부가시킨다. 30%포름알데히드 수용액 2g/ℓ을 부가하고, 5분후에 먼저 알코올에 용해시킨 타우릴 모노에탄올 아미드 2무게%를 부가하고, pH 5인 아세트산을 부가하고, 평활제를 부가한 후, "블루 테르세티나 BS(Blue Tersetina SB)" (분산염료와 고속 분쇄염료의 혼합체)를 2무게% 부가시킨다.
이때 온도는 80℃까지 급속히 상승하고, 30분 내에 120℃까지 상승된다. 이때 120℃ 온도의 체류시간은 30분인데 이후에 염색조를 냉각시키고, 염색섬유를 세척시킨다. 이렇게 하여 염색된 섬유를 106℃에서 염색시킨 섬유와 그 기계적 특성을 비교한 결과 아무런 차이도 나타나지 않았다.
위의 실시예에서 사용된 평활제(levelling agents)는 염색을 균일하게 행하도록 염색조에 부가되는 화합물인데, 황화 음이온 표면활성제와 에톡실화 비 이온 표면 활성제가 화합된 것이 일반적으로 상용되는 평활제이다.

Claims (1)

  1. 포름알데히드, 그리고 라우릴디에탄올 아미드 및 모노에탄올 아미드와 같은 아미드류중 적어도 하나의 아미드 존재하에 온도를 섬유질이 손상되지 않는 범위내에서 100℃이상으로 하여 적당한 염료와 산을 가한 수용액조내에서 모 또는 모/폴리에스테르 섬유물질을 염색하는 방법.
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