KR101231050B1 - 레이온-폴리에스테르 교직물의 염색방법 - Google Patents

레이온-폴리에스테르 교직물의 염색방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에서는 레이온-상압가염 폴리에스테르 교직물을 트리아진을 반응기로 갖는 반응성 염료와 분산염료의 혼합욕에 침염하는 것을 특징으로 하는 레이온-상압가염폴리에스테르 교직물의 염색방법을 제공한다.
본 발명의 염색방법에 의하면, 레이온 섬유의 변성이 없이도 레이온-상압가염폴리에스테르 섬유 교직물을 한 번의 단계로 염색하면서도 이종섬유로 구성된 교직물의 동색성을 확보할 수 있다.

Description

레이온-폴리에스테르 교직물의 염색방법{DYEING METHOD OF RAYON-POLYESTER UNION CLOTH}
본 발명은 레이온-폴리에스테르 교직물의 염색방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 트리아진을 반응기로 갖는 반응성 염료와 분산염료를 이용함으로써 동색성이 우수한 레이온-폴리에스테르 교직물의 염색방법을 제공하는 것이다.
레이온 섬유는 인조견이라 불릴 만큼 촉감이 부드럽고 광택이 좋을 뿐만 아니라 땀의 흡수/배출도 빨라 옷감 소재로 널리 사용되고 있다. 그러나 상기 레이온 섬유는 물세탁에 제약이 있고, 강도가 약하여 잘 찢어진다는 점이 있어 폴리에스테르와 같은 타 소재와 혼방하여 교직물로 직조한 다음 이를 옷감용으로 사용하는 것이 보통이다.
그러나, 상기 레이온 섬유와 이에 혼방되는 폴리에스테르 섬유는 양자의 염색조건이 서로 다르기 때문에 이들을 교직물로 제조하여 그 용도를 전개함에는 제약이 있다. 즉, 레이온 섬유는 통상 반응성 염료를 이용하여 80℃ 정도의 온도에서 염색이 수행되는 반면, 폴리에스테르는 분산염료를 이용하여, 최고 130에 이르는 고온/고압 하에서 수행되는 것이 보통이다. 따라서, 상기 교직물의 염색에는 레이온 섬유의 염색 후에 폴리에스테르 섬유를 추가로 염색하는 두 번의 염색이 필요하여, 이는 비용 측면에서 불리하다. 뿐만 아니라, 상술한 바와 같이 폴리에스테르의 염색은 고온/고압 하에서 이루어지지 때문에 이 과정에서 레이온 섬유가 변성되어 특유의 성질인 광택과 부드러운 촉감을 잃어버리는 문제점 외에도 레이온 섬유의 색상도 변색되는 단점이 있다.
이에 본 발명자들은 상압가염 폴리에스테르 섬유와 통상의 레이온 섬유로 짜여진 원단을 반응성 염료로서 트리아진계 염료를 사용하고, 이와 조합되는 분산염료를 아조계 또는 퀴놀린계 분산염료 사용하는 경우 레이온-폴리에스테르 교직물을 비교적 온화한 조건에서 한번에 염색하면서도 동색성을 확보할 수 있음을 확인하고 본 발명에 이르게 되었다.
본 발명의 목적은 상압가염 폴리에스테르 섬유와 통상의 레이온 섬유로 짜여진 원단을 트리아진을 반응기로 갖는 반응성 염료와 아조계 또는 퀴놀린계 분산염료를 이용함으로써 동색성이 우수한 레이온-폴리에스테르 교직물의 염색방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 염색방법은 레이온-상압가염 폴리에스테르 교직물을 트리아진계 반응성 염료와 분산염료의 혼합욕에 침염(浸染)시킨 다음 건조시키는 것을 특징으로 한다.
상기 트리아진계 염료는 다음의 화학식 1, 화학식 2 및 화학식 3으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다:
[화학식 1]
Figure 112010078249016-pat00001
[화학식 2]
Figure 112010078249016-pat00002
[화학식 3]
Figure 112010078249016-pat00003
상기 분산염료는 아조계 염료, 안트라퀴논계 염료 또는 이들의 혼합물인 것이 바람직하다.
상기 아조계 염료는 다음의 화학식 4로 표시되는 화합물일 수 있다:
[화학식 4]
Figure 112010078249016-pat00004
상기 식에서, R1 및 R2는 독립적으로 H 또는 C1 ~ C10의 직쇄상 또는 분지상 포화탄화수소이다.
상기 안트라퀴논계 염료는 다음의 화학식 5 및 화학식 6으로 표시되는 화합물로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다:
[화학식 5] [화학식 6]
Figure 112010078249016-pat00005
Figure 112010078249016-pat00006
상기 식에서, X는 Cl, Br 등의 할로겐 원소이다.
상기 혼합욕의 pH는 5 ~ 9인 것이 바람직하다.
상기 침염은 90 ~ 110℃의 온도에서 10 ~ 100분간 수행되는 것이 바람직하다.
본 발명의 염색방법에 의하면, 레이온 섬유의 변성이 없이도 레이온-폴리에스테르 섬유 교직물을 한 번의 단계로 염색하면서도 이종섬유로 구성된 교직물의 동색성을 확보할 수 있다.
도1은 본 발명의 첫 번째 실시예에 따르는 교직물의 염색성 평가 사진이다.
도2는 본 발명의 두 번째 실시예에 따르는 교직물의 염색성 평가 사진이다.
도3은 본 발명의 세 번째 실시예에 따른 교직물의 염색성 평가 사진으로, 상압가염사를 이용한 교직물과 통상의 폴리에스테를 이용한 교직물의 비교평가 사진이다.
본 발명의 레이온-폴리에스테르 교직물의 염색방법은 레이온-상압가염 폴리에스테르 교직물을 트리아진을 반응기로 갖는 반응성 염료와 분산염료의 혼합욕에 침염(浸染)시킨 다음 건조시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 레이온-폴리에스테르 교직물로 사용되는 상압가염 폴리에스테르 섬유는 폴리에스테르트 공중합체를 원료로 하여 방사되는 상압에서 염색이 가능한 섬유를 말하며, 가연섬유 뿐만이 아니라 무연섬유를 포함한다. 상기에서 폴리에스테르 공중합체라 함은 테레프탈산과 디올을 공중합한 것으로서, 디올 성분에 에틸렌글리콜을 주성분으로 하며, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 펜타에틸렌글리콜 등의 다가 알코올을 추가하여 공중합한 것을 말한다. 에틸렌글리콜을 제외한 다가 알코올의 공중합비율은 5-20%인 것이 보통이다.
한편, 본 발명에서 레이온이라 함은 그 유래를 불문하고 셀룰로오즈 섬유를 재생하여 제조된 섬유를 모두 포함한다. 한편, 본 발명의 염색방법에 의하여 염색되는 교직물에는 인터록, 싱글피케, 양면피케, 후라이스 조직 등을 사용하였다.
본 발명의 염색방법에 있어서, 상기 트리아진을 반응기로 갖는 염료는 교직물을 구성하는 일 성분인 레이온 섬유를 염색하기 위하여 사용된다. 상기 레이온 섬유를 염색하기 위해서는 일반적으로 트리아진, 피리미딘, 퀴녹살린, 활성 이중결합계, 산 아지드 등을 반응기로 갖는 다양한 반응성 염료가 사용된다. 이들 중, 본 발명에서는 90 이상의 온도에서도 안정성이 유지되고, 중성에서도 안정하며 색상발현이 가능한 트리아진계 염료를 사용한다. 상기 트리아진을 반응기로 갖는 염료의 예로서는 아래의 화학식들로 표시되는 화합물을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2 이상의 성분이 조합되어 사용될 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112010078249016-pat00007
[화학식 2]
Figure 112010078249016-pat00008
[화학식 3]
Figure 112010078249016-pat00009
.
한편, 본 발명에서 분산염료는 폴리에스테르 섬유를 염색하는 목적으로 사용된다. 이 목적으로 사용되는 염료에는 중성안정성이 우수한 아조계 염료, 안트라퀴논계 염료 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다.
한편, 상기 아조계 염료의 예로서는 아래의 화학식 4로 표시되는 화합물들이 있다.
[화학식 4]
Figure 112010078249016-pat00010
상기 식에서, R1 및 R2는 독립적으로 H 또는 C1 ~ C10의 직쇄상 또는 분지상 포화탄화수소이다.
또한, 상기 안트라퀴논계 염료는 아래의 화학식 5 및 화학식 6으로 표시되는 화합물들로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다;
[화학식 5] [화학식 6]
Figure 112010078249016-pat00011
Figure 112010078249016-pat00012
상기 식에서, X는 Cl, Br 등의 할로겐 원소이다.
본 발명의 염색방법에 있어서 레이온섬유의 급격한 염착에 따른 얼룩을 방지하기 위하여 사용하며 소금(Nacl), 망초(Na2SO4) 등의 염이 사용될 수 있다.
상기 혼합욕의 pH는 5 ~ 9인 이 바람직하며, 더욱 바람직하기로는 6 ~ 8이다. 혼합욕의 pH가 5 미만인 경우에는 레이온의 염착량이 감소하여 바람직하지 않으며, 혼합욕의 pH가 9를 초과하는 경우에는 폴리에스테르의 염착량이 감소하는 문제가 발생한다. pH를 조절하기 위해서는 필요한 경우 완충용액을 사용할 수 있다.
또한, 상기 침염은 90 ~ 110℃의 온도에서 10 ~ 100분간 수행되는 것이 바람직하다. 침염의 온도가 90℃에 이르지 못하면 염료가 충분히 염착하지 못하여 바람직하지 않고, 110℃를 초과하면 레이온 섬유의 물성이 저하되기 때문에 바람직하지 않다. 침염의 시간이 10분에 이르지 못하면 염료가 충분히 염착하지 못하여 바랍직하지 않고, 100분을 초과하면 레이온 섬유의 물성이 저하되기 때문에 하여 바람직하지 않다.
한편, 침염 후의 건조는 당 업계의 통상의 방법으로 수행될 수 있다. 구체적으로 섭씨 130-170도의 네트건조기에서 건조한 후 섭씨 170-200℃의 텐터에서 열고정을 실시하거나, 원심탈수기에서 탈수 후 섭씨 180-200℃의 텐터에서 건조 및 열고정을 동시에 시행하는 방법이 있다.
본 명세서에서 교직물이라 함은 사전적 의미와는 다를 수 있으나 레이온과 폴리에스테르 섬유가 혼합되어 편직 또는 제직된 직편포 또는 부직포를 통칭함은 기술의 요지상 당업자에게 자명할 것이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 : 담색의 염색
1. 염료 혼합욕의 준비
먼저, 하기의 표 1의 조성과 농도로 반응성 염료와 분산염료의 혼합욕을 준비하였다:
염료 단위 붉은색 노란색 푸른색 흙색
구분 주성분 제품번호
반응성
염료
화학식 1 KYR Yellow CN-EX o.w.f 0.30 0.138
화학식 2 KYR Red CN-3B o.w.f 0.30 0.039
화학식 3 KYR Blue CN-MG o.w.f 0.30 0.123
0.30 0.30 0.30 0.30
분산
염료
화학식 4 KM Yellow AQ-LE o.w.f 0.0052 0.126 0.0117 0.0489
화학식 5 KM Red AQ-LE o.w.f 0.3120 0.012 0.0204 0.0495
화학식 6 KM Blue AQ-LE o.w.f 0.1330 0.0486
0.3172 0.138 0.1351 0.1470
망초 g/l 20 20 20 20
완충용액(pH=7) g/l 1.0 1.0 1.0 1.0
- 분산염료: 미쓰이도아츠제
- 반응성 염료: 일본 갸야론사제
- 완충용액 : 엠도흐멘코리아제, 다이서포트, KH2PO4/Na2HPO4 완충용액
2. 교직물의 염색
상기 조성의 혼합욕에 레이온 120데니어 40필라멘트와 상압가염 폴리에스테르 75데니어 36필라멘트 섬유로 하여 환편조직으로 직접 편직한 교직물과, 망초, 완충용액을 넣고, 40℃에서 100℃까지 25분에 걸쳐 온도를 올린 후 40분간 100℃를 유지하여 염색하고, 다시 20분에 걸쳐 40℃로 냉각시켰다.
건조공정은 원심탈수기에서 탈수 후 섭씨 180℃의 텐터에서 건조 및 열고정을 동시에 시행하였다
한편, 대상 교직물은 인터록, 싱글피케, 인터록(복합무연), 후라이스(복합무연), 싱글피케(복합무연), 양면피케(복합무연), 인터록(복합가연), 후라이스(복합가연), 싱글피케(복합가연) 및 양면피케(복합가연)로 편직된 원단을 사용하여 평가하였다.
3. 평가
도1은 실시예 1에서 각 교직물에 대한 담색의 붉은색, 푸른색, 노란색, 흙색의 4색 염색결과를 보여주는 사진으로 각 소재를 샘플링하여 스캐너를 이용하여 스캔한 사진이다.
도1을 참조하면, 레이온과 상압가염 폴리에스테르 섬유 단독 조성물의 경우에는 붉은색, 푸른색, 노란색, 흙색 모두에서 색차가 발생한 듯이 보이나, 이들 두가지 섬유를 1:1로 교대로 편직한 편직물의 경우 인터록, 싱글피케 등의 모든 조직에서 각 섬유소재의 산란효과로 인하여 염색차이가 전체적으로 눈에 뜨이지 않고 있다.
실시예 2: 농색의 염색
하기의 표2의 조성과 농도로 반응성 염료와 분산염료의 혼합욕을 준비하여 교직물을 침염시키는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 방법으로 실험을 수행하였다.
염료 단위 붉은색 노란색 푸른색 그레이색
반응성
염료
화학식 1 KYR Yellow CN-EX o.w.f 0.30 0.138
화학식 2 KYR Red CN-3B o.w.f 0.30 0.039
화학식 3 KYR Blue CN-MG o.w.f 0.30 0.123
0.30 0.30 0.30 0.30
분산
염료
화학식 4 KM Yellow AQ-LE o.w.f 0.0052 0.126 0.0117 0.0489
화학식 5 KM Red AQ-LE o.w.f 0.3120 0.012 0.0204 0.0495
화학식 6 KM Blue AQ-LE o.w.f 0.1330 0.0486
0.3172 0.138 0.1351 0.1470
g/l 20 20 20 20
완충용액(pH=7) g/l 1.0 1.0 1.0 1.0
도2는 본 발명의 두 번째 실시예에 따르는 교직물의 염색성 평가 사진이다. 도2를 참조하면, 담색에서와 마찬가지로 레이온 및 상압가염 폴리에스테르 섬유의 이종 소재 간에서는 일정부분 염색성 차이가 발견된다. 그러나 인터록, 싱글피케를 비롯한 전체 조직에서 이종 소재 간의 염색성 차이로 인한 문제는 발견할 수 없으며 이는 조직 내 각 섬유 소재간의 산란효과로 인한 것으로 판단된다.
실시예 3: 일반 폴리에스테르 교직물과의 비교평가
레이온 섬유와 상압가염 폴리에스테르 섬유로 인터록 조직으로 편직된 원단과, 레이온 섬유와 통상의 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유로 인터록 조직으로 편직된 원단을 사용하여 표 3과 같은 염료 조성으로 염색한 이외는 실시예 1과 같은 방법으로 염색을 하였다. 염료 조성은 하기의 표3과 같다.
염료 푸른색 붉은색 검정색
구분 주성분 제품번호
반응성
염료
화학식 1 KYR Yellow CN-EX - 0.0900 2.7600
화학식 2 KYR Red CN-3B - 0.5040 0.7800
화학식 3 KYR Blue CN-MG 0.6000 0.0060 2.4600
분산
염료
화학식 4 KM Yellow AQ-LE 0.0585 0.0905 1.956
화학식 5 KM Red AQ-LE 0.1020 1.2900 1.980
화학식 6 KM Blue AQ-LE 0.6650 0.0110 1.944
망초 (g/l) 20 20 80
완충용액(g/l) 1 1 1
염색결과를 비교한 사진을 도 3에 색상 별로 나타내었다. 각 색상의 사진 중 왼쪽은 통상의 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유를 사용한 원단이고, 오른쪽 사진은 상압가염 폴레에스테르 섬유를 사용한 경우인데, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유를 사용한 경우 색상도 약하고 각 이종섬유 간의 색상차이가 심하게 나타남을 용이하게 알 수 있으며, 상압가염 폴리에스테르 섬유를 사용한 경우 색상도 진하면서 동시에 이종섬유 간의 색상 차이도 확인할 수 없었다.

Claims (7)

  1. 레이온-상압가염 폴리에스테르 교직물을 트리아진을 반응기로 갖는 반응성 염료와 아조계 또는 퀴놀린계 분산염료의 혼합욕에 침염(浸染) 하는 것을 특징으로 하는 레이온-폴리에스테르 교직물의 염색방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 트리아진을 반응기로 갖는 반응성 염료는 다음의 화학식 1, 화학식 2 및 화학식 3으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 레이온-폴리에스테르 교직물의 염색방법:
    [화학식 1]
    Figure 112012084315750-pat00013

    [화학식 2]
    Figure 112012084315750-pat00014

    [화학식3]
    Figure 112012084315750-pat00015
  3. 제1항에 있어서, 상기 분산염료는 아조계 염료 또는 안트라퀴논계 염료 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 레이온-폴리에스테르 교직물의 염색방법.
  4. 제3항에 있어, 상기 아조계 염료는 하기의 화학식 4로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 레이온-폴리에스테르 교직물의 염색방법:
    [화학식 4]
    Figure 112012084315750-pat00016

    상기 식에서, R1 및 R2는 독립적으로 H 또는 C1 ~ C10의 직쇄상 또는 분지상 포화탄화수소이다.
  5. 제3항에 있어서, 상기 안트라퀴논계 염료는 아래의 화학식 5 및 화학식 6으로 표시되는 화합물들로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 레이온-폴리에스테르 교직물의 염색방법:
    [화학식 5] [화학식 6]
    Figure 112012084315750-pat00017
    Figure 112012084315750-pat00018

    상기 식에서, X는 Br, Cl 을 포함하는 할로겐 원소이다.
  6. 제1항에 있어서, 상기 혼합욕의 pH는 5 ~ 9인 것을 특징으로 하는 레이온-폴리에스테르 교직물의 염색방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 침염은 90 ~ 110℃의 온도에서 10 ~ 100분간 수행되는 것을 특징으로 하는 레이온-폴리에스테르 교직물의 염색방법.
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