KR101695354B1

KR101695354B1 - 셀룰로오스 섬유를 포함하는 편직물의 제조방법

Info

Publication number: KR101695354B1
Application number: KR1020150042667A
Authority: KR
Inventors: 최재락; 김병열; 이범수; 조항성
Original assignee: (주)세왕섬유; 한국생산기술연구원
Priority date: 2015-03-26
Filing date: 2015-03-26
Publication date: 2017-01-12
Also published as: KR20160116195A

Abstract

본 발명은 셀룰로오스 편직물의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 섬유를 헤드 앤 테일 바늘로 편직하여 셀룰로오스 편직물을 제조하는 제 1 단계; 상기 제 1 단계에서 제조된 셀룰로오스 편직물을 정련하는 제 2 단계; 상기 제 2 단계에서 정련된 셀룰로오스 편직물을 염색하는 제 3 단계; 및 상기 제 3 단계에서 염색된 셀룰로오스 편직물을 후가공하는 제 4 단계를 포함함으로써, 제조된 게이지보다 높은 밀도 표현이 가능한 편직물을 제조할 수 있는 셀룰로오스 편직물의 제조방법에 관한 것이다.

Description

셀룰로오스 섬유를 포함하는 편직물의 제조방법{METHOD OF PREPARING KNITTED FABRIC COMPRISING CELLULOSE FIBER}

본 발명은 셀룰로오스 편직물의 제조방법, 보다 상세하게는 제조된 게이지보다 높은 밀도 표현이 가능한 셀룰로오스 편직물의 제조방법에 관한 것이다.

건강에 대한 관심의 증대로 아웃도어 시장이 급성장하면서 평상복처럼 입을 수 있도록 패션 및 복합 고기능성을 더한 세미-아웃웨어(semi-outwear) 소재에 대한 수요가 증가하는 실정이다. 이러한 세미-아웃웨어 소재로는 주로 폴리에스테르 및 나일론 등의 합성섬유가 이용되고 있으나, 수분 최대 흡수량이 적어 과량의 땀이 발생하는 경우 착용자의 불쾌감을 초래할 수 있고, 합성 섬유 특유의 촉감이 천연 섬유에 비해 인체에 대한 친화성이 부족한 문제가 있다. 따라서 섬유시장에서 초경량성, 쾌적성, 친환경적 및 인체친화적 소재로 만든 고급형 섬유에 대한 수요가 증가하고 있다.

천연소재인 셀룰로오스계 섬유는 소비자의 이러한 기술적인 요구에 적합한 소재 중 하나로, 물과 친화성이 매우 높아 의류용으로 적합하지만 수축 및 주름 발생 등의 문제가 있다. 이러한 셀룰로오스계 섬유의 문제를 개량하여 습윤탄성률(wet module)을 향상시킨 것을 H.W.M.(High Wet Module) 섬유로 부르고 있으며, 특히 일정 이상의 습윤탄성률을 가진 재생 셀룰로오스를 모달(Modal)로 부르고 있다. 이외에 면, 비스코스레이온, 라이오셀 등이 셀룰로오스계 섬유에 속한다.

셀룰로오스계 섬유로 제조된 니트제품은 인체 친화적인 촉감과 활동성이 우수하여 캐쥬얼, 스포츠웨어 등 의류용으로 널리 이용되고 있으며 꾸준히 소비량이 증가하고 있다. 그러나, 흡수한 수분의 배출이 어렵기 때문에 땀 등을 흡수한 셀룰로오스 제품이 축축한 상태가 지속되어 촉감이 저하되고 중량이 증가하며, 젖은 의복이 사용자의 피부에 부착되어 활동을 방해하는 문제가 있다. 또한, 기존 셀룰로오스 방직사 섬유제품의 필링 등급은 1 내지 2.5 등급으로 외관 품질이 낮고 상품 제조 및 소비자 착용시 문제가 발생하기 쉽다. 이를 해결하기 위하여, 셀룰로오스계 섬유로 제조된 니트 제품의 편직, 염색 및 가공 공정에 걸친 외관 품질 개선 및 필링 제어 기술의 개발이 필요한 실정이다.

면섬유 생산의 확대 가능성이 없는 상태에서 셀룰로오스계, 특히 비스코스레이온 섬유의 생산량 증가에 대한 기대가 크게 증가하고 있으나 기존 비스코스레이온 제조 공정은 환경 유해공정으로 규제되고 있으며, 기존 아웃도어류의 제품에서 발수제로 사용되어 온 C3 불소발수제는 환경에 대한 유해성이 커 규제를 받게 되었다. 이에 따라, 종래 기술에 비해 보다 친환경적인 새로운 대체 섬유 및 공정의 개발이 필요하다.

니트(knit)를 짜는 방식은 느슨하게 짜인 로우 게이지(low gauge), 촘촘하게 짜인 하이 게이지(high gauge) 및 그 중간값인 미들 게이지(middle gauge)가 있다. 게이지는 1인치 안에 들어가는 바늘의 침수를 나타내는 것으로, 1인치 안에 침수가 26개 이상이면 하이 게이지, 20개 이하이면 로우 게이지로 구분한다. 통상 하이 게이지로는 두께가 얇은 제품을, 로우 게이지로는 두꺼운 제품을 제조하고 있으며, 게이지수가 높아질수록 제조비용이 증가한다. 최근 당업계의 트렌드에 따르면, 보다 고밀도의 니트 제품에 대한 수요가 증대하고 있는 실정이다.

한국공개특허 제10-2014-0035880호 (2014.03.24) 한국공개특허 제10-2013-0066581호 (2013.06.20)

본 발명은 제조된 게이지보다 높은 밀도 표현이 가능하고 친환경적이면서 우수한 물성을 갖는 셀룰로오스 편직물의 제조방법 및 이에 따라 제조된 셀룰로오스 편직물을 제공한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 섬유를 헤드 앤 테일 바늘로 편직하여 셀룰로오스 편직물을 제조하는 제 1 단계; 상기 제 1 단계에서 제조된 셀룰로오스 편직물을 정련하는 제 2 단계; 상기 제 2 단계에서 정련된 셀룰로오스 편직물을 염색하는 제 3 단계; 및 상기 제 3 단계에서 염색된 셀룰로오스 편직물을 후가공하는 제 4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 편직물의 제조방법이 제공된다.

또한, 상기 제 1 단계는 10 내지 18게이지로 편직될 수 있다.

또한, 상기 제 2 단계는 계면활성제, 소프타놀, 트리데실 알코올 및 킬레이팅제로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 정련제를 처리하여 될 수 있다.

또한, 상기 제 3 단계는 60 내지 90℃ 온도에서 수행될 수 있다.

또한, 상기 제 4 단계는 발수 가공하는 공정을 포함할 수 있다.

또한, 상기 발수 가공은 C6계 불소 발수제 및 실리콘 발수제를 포함하는 발수가공제를 처리하여 될 수 있다.

또한, 상기 발수가공제는 우레탄, 폴리에틸렌 왁스 및 파라핀 왁스로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 제조방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 편직물이 제공된다.

본 발명의 일 측면에 따른 제조방법은 보다 높은 밀도 느낌을 줄 수 있는 셀룰로오스 편직물을 제조할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 측면에 따른 제조방법은 터치감 및 필링 등급이 우수한 셀룰로오스 편직물을 제조할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 측면에 따른 제조방법은 C6 및 실리콘 발수가공제를 이용하여 편발수 가공처리함으로써, 보다 친환경적으로 셀룰로오스 편직물을 제조할 수 있다.

도 1은 종래 편직에서 이용되는 편직 바늘의 모습,
도 2는 셀룰로오스 편직물을 제조할 수 있는 헤드 앤 테일 바늘의 모습,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 발수가공제의 조액 안정성을 평가한 결과,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 발수가공제의 발수도를 측정한 결과,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 발수가공제, 가교제 및 침투제를 포함하는 조성물이 처리된 편직물의 초기발수도를 측정한 결과,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 발수가공제, 가교제 및 침투제를 포함하는 조성물이 처리된 편직물의 10회 세탁후 발수도를 측정한 결과,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 RIB 조직의 편직물,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 와플 조직의 편직물,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 쭈리 조직의 편직물.

본 발명의 일 측면에 따르면, 섬유를 헤드 앤 테일 바늘로 편직하여 셀룰로오스 편직물을 제조하는 제 1 단계; 상기 1단계에서 제조된 셀룰로오스 편직물을 정련하는 제 2 단계; 상기 제 2 단계에서 정련된 셀룰로오스 편직물을 염색하는 제 3 단계; 및 상기 제 3 단계에서 염색된 셀룰로오스 편직물을 후가공하는 제 4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 편직물의 제조방법이 제공된다.

본 발명에서, 셀룰로오스 편직물은 셀룰로오스계 섬유만으로 편직하여 제조된 편직물 및 셀룰로오스계 섬유를 포함하여 혼방 제조된 편직물을 모두 포함한다.

이하, 본 발명에 있어서, 셀룰로오스 편직물의 제조방법의 일 실시예에 대해 보다 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 셀룰로오스 편직물의 제조방법은 섬유를 헤드 앤 테일 바늘로 편직하여 셀룰로오스 편직물을 제조하는 제 1 단계를 포함한다.

상기 섬유는 셀룰로오스계 섬유를 포함한다. 상기 셀룰로오스계 섬유로는 당 분야에 공지된 것이 사용될 수 있으며, 예를 들면, 면, 폴리에스테르, 폴리노직, 아세테이트, 레이온, 모달, 텐셀, 비스코스 등이 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 제조방법은 헤드 앤 테일 바늘을 이용하여 섬유를 편직함으로써 제조되는 편직물의 게이지를 보다 고밀도로 표현이 가능한 데 특징이 있다. 도 1에 도시한 종래 기술에서 편직시 통상적으로 사용되는 바늘은 한쪽에만 고리가 있는 형태이나, 도 2에 도시한 헤드 앤 테일 바늘은 양쪽에 고리를 가짐으로써 상기와 같이 고밀도 표현이 가능한 니트 직물을 제조할 수 있다. 또한, 상기 헤드 앤 테일 바늘을 이용하여 편직하는 경우 종래 편직으로는 생산량이 떨어져 산업적으로 제조하기에 어려움이 있었던 18게이지의 편직물을 1%의 낮은 사행도로 보다 높은 생산량으로 제조할 수 있다. 상기 헤드 앤 테일 바늘로 제조된 18게이지의 섬유는 보다 고밀도인 24게이지의 밀도 표현이 가능하다. 상기 편직은 더블 편직기를 이용하여 수행되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 셀룰로오스 편직물의 제조방법은 상기 제 1 단계에서 제조된 셀룰로오스 편직물을 정련하는 제 2 단계를 포함한다.

상기 정련은 편직물에 정련제를 포함하는 전처리 용액을 처리하여 수행될 수 있다. 상기 정련제는 계면활성제, 소프타놀, 트리데실 알코올 및 킬레이팅제로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 계면활성제로는 비이온성계면활성제 또는 음이온계면활성제가 사용될 수 있다. 상기 비이온성계면활성제로는 폴리에틸렌 글리콜, 다가알코올의 지방산 에스테르 등이 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 음이온계면활성제로는 카르본산염, 황산에스테르염, 술폰산염, 인산에스테르염 등이 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 킬레이팅제로는 적어도 2개의 관능기를 갖는 착화합물(complex agent)인 포스폰산, 폴리아크릴레이트 등이 사용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 필요에 따라, 상기 전처리 용액은 셀룰로오스 편직물의 정련성, 표백성 및 염색성을 향상시키기 위해 유화제, 균염침투제, 탈유제 및 캐리어분산제로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

상기 전처리 용액은 1:4 내지 20의 액비로 셀룰로오스 편직물에 처리될 수 있다. 상기 액비는 낮은 것이 환경적인 측면에서 바람직하나, 1:4 미만이면 편직물의 정련성이 저하되어 염색, 후가공 등의 후공정에 문제가 발생할 수 있다. 액비가 1:20을 초과하게 되면 제조비용이 증가하여 전체 공정의 생산성이 저감될 수 있다. 바람직하게는, 상기 전처리 용액은 1:4 내지 10의 액비로 셀룰로오스 편직물에 처리되는 것이 좋다. 상기 정련은 80 내지 95℃온도에서 20 내지 40분동안 상기 전처리 용액에 셀룰로오스 편직물을 완전히 침지하여 수행될 수 있다.

상기 정련된 셀룰로오스 편직물은 중화 및 수세처리되는 것이 바람직하다. 상기 중화 및 수세는 당업계에 공지된 방법으로 수행될 수 있으며, 예를 들면 90 내지 95℃온도에서 10분간 3회에 걸쳐 수행될 수 있다.

본 발명에 따른 셀룰로오스 편직물의 제조방법은 상기 제 2 단계에서 정련된 셀룰로오스 편직물을 염색하는 제 3 단계를 포함한다.

상기 염료는 당업계에 공지된 것이 사용될 수 있다. 상세하게는, 양기능성(bi-functional) 또는 다기능성(multi-fuctional) 타입의 염료가 단독으로 또는혼합되어 사용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 염료는 1:4 내지 20의 액비로 셀룰로오스 편직물에 처리될 수 있다. 제조비용을 저감시키고 보다 친환경적으로 셀룰로오스 편직물을 제조하기 위해, 1:4 내지 5의 액비로 저욕 염색하는 것이 바람직하다.

상기 염색은 60 내지 90℃ 온도조건 하에서 수행되는 것이 바람직하다. 염색 온도가 90℃를 초과하는 경우에는 번수가 높은 원사의 T/M이 불균일하여 균제도가 저하되고 원사 고유의 드레이프성과 광택성이 저감되는 문제가 발생할 수 있다. 상기 온도범위 내에서 40분 내지 90분동안 셀룰로오스 편직물을 처리하여 염색할 수 있다. 필요에 따라, 염색견뢰도를 보다 증진시키기 위해, 저온에서 염착이 가능한 보조제를 더 투입할 수 있다. 염색공정 중 셀룰로오스 편직물이 염색기 내 기벽 및 닐의 회전에 과도하게 스침으로 필링이 발생하고 원단의 외관이 손상되는 것을 저감시키기 위해, 터닝작업으로 마찰을 최소화하는 것이 좋다.

상기 염색된 셀룰로오스 편직물은 중화 및 수세처리되는 것이 바람직하다. 상기 중화 및 수세는 당업계에 공지된 방법으로 수행될 수 있으며, 예를 들면 90 내지 95℃에서 30분간 2회에 걸쳐 수행될 수 있다. 필요에 따라, 상기 염색된 셀룰로오스 편직물은 중화 및 수세처리된 후에 소핑될 수 있다. 상기 소핑은 당업계에 공지된 방법으로 수행될 수 있다.

본 발명에 따른 셀룰로오스 편직물의 제조방법은 상기 제 3단계에서 염색된 셀룰로오스 편직물을 후가공하는 제 4단계를 포함한다. 상기 염색된 셀룰로오스 편직물은 후가공처리 전 건조되는 것이 바람직하다. 상기 건조는 당업계에 공지된 방법으로 수행될 수 있다.

상기 후가공은 유연제 가공을 포함할 수 있다. 상기 유연제 가공은 셀룰로오스 편직물에서 착용자의 피부와 맞닿는 면에 흡습성을 향상시킬 수 있는 유연제를 가공하여 수행될 수 있으며, 이를 통해 셀룰로오스 편직물의 땀 배출성을 개선할 수 있다.

상기 후가공은 기모 가공을 포함할 수 있다. 상기 기모 가공은 셀룰로오스 편직물에서 착용자의 피부와 맞닿는 면에 기모를 가공하여 수행될 수 있으며, 이를 통해 피부에 닿는 터치감을 증진시킬 수 있다.

상기 후가공은 발수 가공을 포함할 수 있다. 상기 발수 가공은 셀룰로오스 편직물에 발수가공제를 처리하여 수행될 수 있다. 상기 발수가공제는 불소 발수제, 가교제, 침투제, 실리콘 발수제, 우레탄, 글리옥살 및 왁스로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 왁스는 폴리에틸렌 왁스 또는 파라핀 왁스가 선택될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 가공되는 편직물의 발수도를 보다 향상시키는 측면에서 발수가공제는 불소 발수제를 포함하는 것이 바람직하며, 인체에 대한 안정성을 고려하여 인체에 무해한 친환경 발수제인 C6 불소계 발수제를 포함하는 것이 보다 바람직하다. 가공되는 편직물의 터치감을 향상시키는 측면에서, 상기 발수가공제는 실리콘 발수제를 더 포함할 수 있다. 상기 발수가공제가 불소 발수제 및 실리콘 발수제를 모두 포함하는 경우, 불소 발수제와 실리콘 발수제의 혼합비는 리터당 중량기준 1: 0.2 내지 0.4 일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 가공되는 편직물의 발수도를 더욱 향상시키는 측면에서, 상기 발수가공제는 우레탄, 폴리에틸렌 왁스 및 파라핀 왁스로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 제조방법으로 제조된 셀룰로오스 편직물은 제조된 게이지보다 고밀도의 게이지 표현이 가능하며, 터치감 및 필링성이 우수하므로, 패션 및 복합 고기능성을 더한 세미-아웃웨어용 소재로 사용되기 적합하다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 본 발명을 하기 실시예 및 비교예에 의거하여 좀 더 상세하게 설명한다. 단, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것을 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.

실시예

<원사의 편직 공정>

하기 표 1의 원사 및 환편 조직으로 환편물의 작업성 및 사절수를 평가하고, 그 결과를 표 2에 나타냈다.

원사	환편 조직
-CM 24S/1, CM 26S/1, CM26S/2, CM26S/1 SLUB, CM30S/1 -CO/MO(60/40) 30S/1 -O.C/Tencel(60/40) -린넨, 린넨/텐셀(모달)	-싱글(single) -와플(waffle) -1×1 RIB, 2×2 RIB -양면(double) -쭈리(zurry)

조직	평균사절수 (회/50m)
CM26S/1 2FLY 3×3 RIB	0
CM26S/1+CM26S/1 SLUB 1×1 RIB	0
CM26S/1 waffle	1
CM20S/1+POLY150D+CM10S/1 SLUB (82/18)	1
CM30S/1+CM30S/1(선염)+CD10 TERRY	1
CM20S2/2(선염)+CM10S/1 SLUB 사선 MINI ZURRY	1
CM30S/1+MG8311+CD10S/1	0
CM30S/1+MG8%+CD10S/1	0
CM30S/1+선염30RED+CD10S/1	2

상기 표 2를 보면, 편직된 환편물의 평균사절수가 0 내지 2개로, 4 내지 5개인 수입 환편물에 비해 우수한 것으로 나타났다.

셀룰로오스 소재 멀티니트의 편직을 위한 최적 공정을 도출하기 위해, 각 편직기별로 편직하여 본 결과, 일반 싱글 편직기에서 18게이지로 편직한 원단의 사행도는 좋지 못하고, 보다 고밀도인 24게이지 편직한 원단의 느낌을 표현하는 것은 기술적으로 어려우며 생산성은 좋아진다. 편직물의 품질을 향상시키기 위해 페더수를 늘리면 생산성이 증대하는 대신 제조되는 원단 폭이 60인치가 아닌 56인치로 되어 의류 완제품 제조시 공정 로스가 늘어나는 문제점이 발생할 수 있다. 양면 편직으로 편직할 경우에는 1%의 사행도로 편직이 가능하지만, 평균적으로 16.5게이지가 주로 사용되고 20게이지 이상으로 생산하는 경우 제조단가의 증가로 생산성이 저감되는 문제가 있었다.

헤드 앤 테일 바늘을 이용하여 편직하는 경우 24게이지 편직한 원단 느낌으로 18게이지 편직물을 제조할 수 있었다. 기존 18게이지에서 자카드 느낌으로 편직물의 생산이 가능하며, 싱글 편직기 및 더블 편직기에서 모두 편직이 가능했다. 특히, 폭은 30인치, 18게이지로 작업시 58/60인치로 생산되므로 봉제 라인에서도 작업성이 매우 우수한 것으로 나타났다.

<셀룰로오스 편직물의 전처리 공정>

셀룰로오스 편직물을 1000㎖ 포트에서 전처리용액에 침지하여 85 내지 95℃, 20 내지 30분간 처리하여 정련 및 표백한 후 80 내지 95℃에서 10분간 3회 중화 및 수세하였다. 전처리용액은 정련제, 유화제, 균염침투제 및 캐리어분산제를 포함하며, 각 성분의 농도는 정련제 1%, 유화제 Osimol CPG 0.5%, 균염침투제 Osimol RFT 1% 및 캐리어분산제 Phenoster-SDP 1%가 되도록 수용액을 제조하여 액비 1:20, 1:10 및 1:4로 처리하였다. 상기 각 성분의 농도는 전처리용액에 포함되는 최종농도를 의미한다. 상기 정련제는 LA7 계면활성제를 응용한 것으로 TDA, 소프타놀, KPA 40, PA 50 및 물을 포함하며 pH 7 내지 8이고 D.M 고형분값이 50%이 되도록 제조하여 사용하였다. 액비 1:20 전처리 가공 후 편직물별 중량변화는 하기 표 3에 나타냈다. 가공기계는 이화기계의 10 챔버 텐터를 사용하였다.

편직물	텐터온도(℃)	초기중량(g)
편직물	텐터온도(℃)	전	후
CM26S/1 SFLY C×3 RIB	175	37	37
	180	35	36
	185	38	35
CM26S/1+CM26S/1 SLUB 1×1 RIB	175	37	36
	180	35	33
	185	39	35
CM26S/1 WAFFLE	175	36	34
	180	38	36
	185	39	35
CM20S/1+POLY150D+CM10S/1 SLUB(82/18)	175	38	37
	180	36	34
	185	39	32
CM30S/1+CM3-S/1(선염)+CD10 TERRY	175	37	37
	180	35	36
	185	38	32
CM20S2/2(선염)+CM10S/1 SLUB 사선 MINI ZURRY	175	39	37
	180	37	36
	185	36	32
CM30S/1+MG8311+CD10S/1	175	37	37
	180	35	36
	185	38	35
CM30S/1+MG8%+CD10S/1	175	37	37
	180	35	34
	185	39	35
CM30S/1+선염30 RED+CD10S/1	175	39	38
	180	40	38
	185	35	30

<셀룰로오스 편직물의 염색 공정>

1:4 액비로 정련된 편직물을 여러 타입의 염료로 일반 및 저욕 염색하였다. 30수 환편물을 40℃ 물에 침지하고 10분 뒤 보조염을 투입(Linear dosing)한 후 20분간 염료를 투입하였다. 이후 60℃로 온도를 올린 후 알킬을 투입(progressive dosing)하고 40 내지 60분간 처리하였다. 이후 95℃ 30분간 2회 중화 및 수세하고 95℃ 20분간 3회 수세 및 소핑하였다. 염색기는 경훈기계, 동아기계 염색기를 사용하였다. 일반 염색은 1:20 액비로 처리하였으며, 사용된 염료, 염 및 알킬의 함량은 하기 표 4에 나타냈다. 저욕 염색은 1:5 액비로 처리하였다. 염색공정에 사용된 염료, 염 및 알킬의 함량은 하기 표 5에 나타냈다.

농도(o.w.f.)	염료(g)	망초(g)	소다회(g)
0.5%	0.05	5	2
1%	0.1	6	3
2%	0.2	8	3
4%	0.4	12	4
6%	0.6	16	4
8%	0.8	16	4

농도(o.w.f.)	염료(g)	망초(g)	소다회(g)
0.5%	0.1	2.5	1
1%	0.2	3	1.5
2%	0.4	4	1.5
4%	0.8	6	2
6%	1.2	8	2
8%	1.6	8	2

양기능성 타입 염료로는 Bi-functional계 Reactive Yellow, Red 및 Navy blue 염료를 사용하고, 다기능성 타입 염료로 Multi-fuctional계 Reactive Yellow, Red 및 Navy Blue 염료를 사용하였다. 각 염료로 일반 염색과 저욕 염색 후 칼라변화와 세탁견뢰도, 땀견뢰도, 마찰견뢰도, 일광견뢰도의 견뢰도를 비교하였다. 칼라변화는 CCM을 활용하여 L*, a*, b*, K/S, dE, 농도차를 측정하여 평가하였다. 세탁견뢰도는 KS K ISO 105-C01 : 2007법, 땀견뢰도는 KS K ISO 105-E04 : 2010법, 마찰견뢰도는 KS K 0650 : 2011법, 일광견뢰도는 KS K ISO 105-B02 : 2010법을 사용하여 평가하였다.

세탁 견뢰도								마찰 견뢰도		일광 견뢰도
농도 (owf)	Acetate	Cotton	Nylon	PET	Acrylic	Wool	변 퇴	건	습	일광 견뢰도
0.5%	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	5	4	4	5
1%	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	5	3-4	3-4	5
2%	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	5	3	3	5
4%	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	5	2-3	2-3	5
6%	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	2	2	5
8%	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	2	2	5

농도 (owf)	땀 견뢰도
	알칼리							산성
	Acetate	Cotton	Nylon	PET	Acrylic	Wool	변 퇴	Acetate	Cotton	Nylon	PET	Acrylic	Wool	변 퇴
0.5%	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	5
1%	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	5
2%	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	5
4%	4-5	4	4-5	4-5	4-5	4	5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4	5
6%	4-5	4	4-5	4-5	4-5	4	4-5	4-5	4	4	4-5	4-5	4	4-5
8%	4-5	3-4	4-5	4-5	4-5	4	4-5	4-5	4	4	4-5	4-5	4	4-5

농도 (owf)	땀 견뢰도
	알칼리							산성
	Acetate	Cotton	Nylon	PET	Acrylic	Wool	변 퇴	Acetate	Cotton	Nylon	PET	Acrylic	Wool	변 퇴
0.5%	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	5
1%	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	5
2%	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	5
4%	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4	5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	5
6%	4-5	4	4-5	4-5	4-5	4	5	4-5	4	4	4-5	4-5	4	4-5
8%	4-5	3-4	4-5	4-5	4-5	4	4-5	4-5	4	4	4-5	4-5	4	4-5

일반염색					저염욕 염색					염색 차이
농도	칼라				농도	칼라				농도	칼라
농도	K/S	l	a	b	농도	K/S	l	a	b	농도	dE	원단농도
0.5%	2.96	52.87	-3.75	-15.13	0.5%	2.98	52.71	-3.62	-25.24	0.5%	0.23	101.0
1%	5.44	44.91	-2.80	-27.98	1%	5.35	44.94	-2.76	-27.61	1%	0.37	99.4
2%	11.25	35.33	-0.54	-29.75	2%	11.40	35.07	-0.60	-29.54	2%	0.34	101.9
4%	20.94	26.74	2.22	-29.13	4%	21.23	26.44	2.25	-28.95	4%	0.35	102.2
6%	27.42	22.37	3.71	-27.51	6%	26.94	22.40	3.69	-27.35	6%	0.16	99.2
8%	28.42	21.31	4.05	-26.65	8%	29.68	20.74	4.11	-26.27	8%	0.69	104.7

Bi-fuctional계 Reactive Navy Blue 염료를 이용한 일반 염색의 견뢰도 테스트 결과는 상기 표 6 및 7에 나타냈다. Bi-fuctional계 Reactive Navy Blue 염료를 이용한 저욕 염색의 견뢰도 테스트 결과는 상기 표 8 및 9에 나타냈다. Bi-fuctional계 Reactive Navy Blue 염료를 이용한 일반 염색 및 저욕 염색의 칼라 평가 결과는 상기 표 10에 나타냈다.

세탁 견뢰도								마찰 견뢰도		일광 견뢰도
농도 (owf)	Acetate	Cotton	Nylon	PET	Acrylic	Wool	변 퇴	건	습	일광 견뢰도
0.5%	5	5	5	5	5	4-5	5	4-5	4	5
1%	5	5	5	5	5	4-5	5	3-4	3-4	5
2%	5	5	5	5	5	4-5	5	3	3	5
4%	5	5	4-5	5	5	4-5	5	2-3	2-3	5
6%	5	5	4-5	5	5	4-5	4-5	2	2	5
8%	5	5	4-5	5	5	4-5	4-5	2	2	5

농도 (owf)	땀 견뢰도
	알칼리							산성
	Acetate	Cotton	Nylon	PET	Acrylic	Wool	변 퇴	Acetate	Cotton	Nylon	PET	Acrylic	Wool	변 퇴
0.5%	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5
1%	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5
2%	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5
4%	5	4-5	4-5	5	5	4-5	5	5	4-5	4-5	5	5	4-5	4-5
6%	5	4-5	4-5	5	5	4-5	4-5	5	4-5	4-5	5	5	4-5	4-5
8%	5	4	4	5	5	4-5	4-5	5	4	4	5	5	4-5	4-5

농도 (owf)	땀 견뢰도
	알칼리							산성
	Acetate	Cotton	Nylon	PET	Acrylic	Wool	변 퇴	Acetate	Cotton	Nylon	PET	Acrylic	Wool	변 퇴
0.5%	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5
1%	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5
2%	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5
4%	5	4-5	4-5	5	5	4-5	5	5	4-5	4-5	5	5	4-5	5
6%	5	4-5	4-5	5	5	4-5	4-5	5	4-5	4-5	5	5	4-5	4-5
8%	5	4	4	5	5	4-5	4-5	5	4	4	5	5	4-5	4-5

일반염색					저염욕 염색					염색 차이
농도	칼라				농도	칼라				농도	칼라
농도	K/S	l	a	b	농도	K/S	l	a	b	농도	dE	원단농도
0.5%	3.82	79.67	10.66	60.50	0.5%	4.46	79.32	12.18	63.83	0.5%	3.68	116.0
1%	8.22	75.82	17.81	72.42	1%	8.27	75.78	18.16	72.72	1%	0.46	101.5
2%	13.77	72.73	23.49	79.20	2%	15.14	71.96	23.49	79.20	2%	1.89	111.1
4%	23.64	67.95	30.95	83.91	4%	26.26	67.61	31.16	83.91	4%	0.41	103.7
6%	26.18	66.10	33.16	83.63	6%	27.58	65.41	34.09	83.63	6%	1.17	106.9
8%	27.91	64.82	34.66	83.20	8%	28.42	64.38	35.16	82.98	8%	0.70	103.1

Bi-fuctional계 Reactive Yellow 염료를 이용한 일반 염색의 견뢰도 테스트 결과는 상기 표 11 및 12에 나타냈다. Bi-fuctional계 Reactive Yellow 염료를 이용한 저욕 염색의 견뢰도 테스트 결과는 상기 표 13 및 14에 나타냈다. Bi-fuctional계 Reactive Yellow 염료를 이용한 일반 염색 및 저욕 염색의 칼라 평가 결과는 상기 표 15에 나타냈다.

세탁 견뢰도								마찰 견뢰도		일광 견뢰도
농도 (owf)	Acetate	Cotton	Nylon	PET	Acrylic	Wool	변 퇴	건	습	일광 견뢰도
0.5%	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	3-4	3-4	5
1%	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	3	3	5
2%	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	2-3	2-3	5
4%	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	2	2	5
6%	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4	2	2	5
8%	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4	2	2	5

농도 (owf)	땀 견뢰도
	알칼리							산성
	Acetate	Cotton	Nylon	PET	Acrylic	Wool	변 퇴	Acetate	Cotton	Nylon	PET	Acrylic	Wool	변 퇴
0.5%	4-5	4-5	4-5	4	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5
1%	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4
2%	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4
4%	4-5	3-4	4-5	4-5	4	3-4	4-5	4-5	3	3-4	4-5	4	3	4
6%	4-5	3-4	4-5	4	3-4	3-4	4	4-5	3	3-4	4-5	4	3	3-4
8%	4-5	3	4-5	4-5	4	3-4	3-4	4-5	2-3	3-4	4-5	4	3	3-4

농도 (owf)	땀 견뢰도
	알칼리							산성
	Acetate	Cotton	Nylon	PET	Acrylic	Wool	변 퇴	Acetate	Cotton	Nylon	PET	Acrylic	Wool	변 퇴
0.5%	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5
1%	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5
2%	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5
4%	4-5	3-4	4-5	4-5	4	4	4	4-5	3-4	3-4	4-5	4	3-4	4
6%	4-5	3	4	4-5	3-4	3	4	4-5	2-3	3	4-5	3-4	2-3	3-4
8%	4-5	3	4	4-5	3-4	3	3-4	4-5	2-3	3	4-5	3-4	2-3	3-4

일반염색					저염욕 염색					염색 차이
농도	칼라				농도	칼라				농도	칼라
농도	K/S	l	a	b	농도	K/S	l	a	b	농도	dE	원단농도
0.5%	4.69	52.46	50.55	-6.91	0.5%	3.99	53.87	48.60	-7.48	0.5%	2.46	86.6
1%	7.94	45.96	51.71	-6.48	1%	7.94	46.74	53.24	-5.27	1%	2.10	99.3
2%	13.51	41.14	54.56	-2.60	2%	14.15	40.46	54.65	-2.05	2%	0.88	107.2
4%	28.25	32.17	51.89	4.24	4%	25.05	34.36	53.71	3.14	4%	3.05	85.3
6%	28.25	32.45	52.65	5.79	6%	29.68	31.85	52.30	6.06	6%	0.75	105.3
8%	30.45	30.87	51.08	6.34	8%	31.48	31.00	51.92	7.93	8%	1.80	104.8

Bi-fuctional계 Reactive Red 염료를 이용한 일반 염색의 견뢰도 테스트 결과는 상기 표 16 및 17에 나타냈다. Bi-fuctional계 Reactive Red 염료를 이용한 저욕 염색의 견뢰도 테스트 결과는 상기 표 18 및 19에 나타냈다. Bi-fuctional계 Reactive Red 염료를 이용한 일반 염색 및 저욕 염색의 칼라 평가 결과는 상기 표 20에 나타냈다.

평가 결과, 양기능성 타입 염료를 이용하여 염색하는 경우 일반 염색과 저욕 염색 모두에서 세탁 견뢰도는 매우 우수하였으며, 양호한 마찰 견뢰도 및 일광견뢰도를 가지는 것으로 나타났다. 염료 농도가 높아질수록 마찰 견뢰도는 낮아지고 일광견뢰도는 높아지는 것으로 나타났다. 또한, 일반 염색과 저욕 염색 모두에서 고농도 염료 용액을 이용할수록 K/S값이 높아지는 결과를 보였다. dE, 원단농도 차이는 일반 염색과 저욕 염색이 비슷한 수준인 것으로 나타났으나, 고농도 염료 용액을 이용할수록 원단 색의 농도 차이가 커지는 것으로 나타났다.

양기능성 타입 염료를 이용한 결과도 이와 유사하게 나타나, 양기능성 타입 및 다기능성 타입 염료를 이용한 경우 모두 일반 염색과 저욕 염색에서 우수한 견뢰도를 보였다.

<셀룰로오스 편직물의 후가공을 위한 발수제 제조>

열풍 건조된 셀룰로오스 편직물을 발수가공하기 위한 발수가공제를 제조하였다. 하기 표 21의 조성으로 제조하고 그 성능을 평가하였다.

가공제(g/l)	비교예1	제조예1	제조예2	제조예3	제조예4	제조예5	제조예6
C6 불소 발수제	-	-	80	80	60	60	60
가교제	-	-	10	10	8	8	8
침투제	-	2	2	2	2	2	2
실리콘 발수제	-	100	20	-	20	20	20
우레탄	-	-	-	-	-	30	30
우레탄 촉매	-	-	-	-	-	10	10
글리옥살	-	-	-	-	60	-	-
글리옥살 가교제	-	-	-	-	10	-	-
폴리에틸렌왁스	-	-	-	-	-	-	30

상기 제조된 발수가공제의 조액 안정성은 12시간동안 둔 후 관찰하여 측정하고 그 결과를 도 3에 나타냈다. 도 3을 보면, 제조예1 내지 6의 발수가공제는 양호한 조액안정성을 가지는 것을 확인할 수 있다.

상기 제조된 발수가공제의 발수도 및 터치감은 편직물에 상기 제조예 1 내지 6의 발수가공제를 처리하고 상기 발수가공제 처리된 편직물을 대상으로 측정하였다. 터치감은 10명의 사람들의 손 및 피부에 처리된 편직물을 대어보고 촉감을 평가하도록 하는 관능평가를 실시하여 측정하였다. 편직물은 면 편직물을 사용하였으며, 가공조건은 120℃에서 3분간 편직물을 건조시킨 후 180℃에서 2분간 열처리하였다. 픽업률은 77%였다. 발수도를 측정한 결과는 도 4에 나타냈다.

상기 제조예1 내지 6의 발수가공제의 조액 안정성, 처리된 원단의 터치감 및 발수도는 하기 표 22에 나타냈다.

	비교예1	제조예1	제조예2	제조예3	제조예4	제조예5	제조예6
조액 안정성	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호
터치감	우수	우수	우수	딱딱함	보통	보통	보통
발수도	0	20	90	90	70	90	90+

도 4 및 표 22를 보면, 제조예 2 내지 3, 제조예 5 내지 6으로 처리된 편직물이 90 이상의 높은 발수도를 나타내는 것을 확인할 수 있다. 제조예1 내지 3을 보면, 발수가공제가 불소 발수제 및 실리콘 발수제를 모두 포함하는 경우 편직물의 발수도 및 터치감이 모두 우수하게 나타났다. 제조예 3 및 제조예 6을 비교하면, 발수가공제에 우레탄, 우레탄 촉매 및 폴리에틸렌 왁스를 더 포함하는 경우에 편직물의 터치감을 양호하게 유지하면서 보다 우수한 발수도를 나타내는 것을 확인할 수 있다.

상기 제조예 6의 발수가공제를 가교제 및 침투제와 혼합하여 초기발수도 및 10회 세탁후의 발수도를 비교하고 측정된 발수도 수치를 표 23에 나타내었다. 편직물은 면 편직물을 사용하였으며, 가공조건은 120℃에서 3분간 편직물을 건조시킨 후 180℃에서 2분간 열처리하였다. 픽업률을 82%였다. 초기 발수도를 평가한 결과는 도 5에 도시하였다. 10회 세탁후의 발수도를 평가한 결과는 도 6에 도시하였다.

		비교예1	비교예2	실시예1	실시예2	실시예3
조성(g/l)	불소발수제	-	80	-	-	-
	제조예6	-	-	100	100	100
	가교제	-	15	15	15	15
	침투제	-	2	2	2	2
	우레탄	-	-	-	30	-
	우레탄 촉매	-	-	-	10	-
	폴리에틸렌왁스	-	-	-	-	50
평가결과	터치감	우수	딱딱함	우수	보통	보통
	초기발수도	0	90	90	100	100
	10회세탁후발수도	0	40	50	60	60

상기 표 23, 도 5 및 도 6을 보면, 제조예 6의 발수가공제에 우레탄 또는 폴리에틸렌 왁스를 첨가하여 편직물에 처리하는 경우, 편직물의 초기발수도 및 10회 세탁후 발수도가 향상되는 것을 확인할 수 있다.

<셀룰로오스 편직물의 후가공 공정>

상기 실시예 1의 조성물을 편직물에 처리하여 발수가공하였다. 편직물은 CM 18게이지 terry 편직물을 기모가공한 것을 사용하였으며, 염색된 편직물을 120℃에서 3분간 건조한 후 180℃에서 2분간 열처리하여 수행하였다. 픽업률은 80%였다. 가공된 셀룰로오스 편직물은 우수한 터치감을 가지며, 측정된 발수도는 90으로 매우 우수하였다. 발수도가 우수한 편직물은 수분에 노출되는 빈도수가 높은 환경에서도 축축함을 방지하고 착용감을 향상시킬 수 있으므로, 아웃도어용 제품에 적용하기 적합하다.

상기의 공정으로 편직물 원단 23종을 제조하였다. RIB 조직의 13.5게이지 멀티 니트 원단 8종은 도 7에 도시하였다. 와플 조직의 18게이지 멀티 니트 원단 7종은 도 8에 도시하였다. 쭈리 조직의 10 내지 18게이지 멀티 니트 원단 8종은 도 9에 도시하였다.

본 발명의 제조방법으로 제조된 편직물은 낮은 게이지수를 가지면서도 보다 높은 밀도 표현이 가능하므로 보다 높은 패션성이 요구되는 제품의 소재로 사용되기 적합하다. 또한, 우수한 터치감, 필링성 및 발수도를 가지므로 패션 및 복합 고기능성이 요구되는 세미-아웃웨어용 소재로 사용되기 적합하다.

Claims

섬유를 헤드 앤 테일 바늘로 편직하여 셀룰로오스 편직물을 제조하는 제 1 단계;
상기 제 1 단계에서 제조된 셀룰로오스 편직물에 정련제를 포함하는 전처리 용액을 1:4 내지 20의 액비로 80 내지 95℃ 온도에서 20 내지 40분동안 처리하여 정련하는 제 2 단계;
상기 제 2 단계에서 정련된 셀룰로오스 편직물을 염색하는 제 3 단계; 및
상기 제 3 단계에서 염색된 셀룰로오스 편직물을 후가공하는 제 4 단계를 포함하는 셀룰로오스 편직물의 제조방법에 있어서,
상기 후가공은 C6 불소 발수제, 가교제, 침투제 및 실리콘 발수제를 포함하는 발수가공제를 처리하여 수행되는 발수 가공을 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 편직물의 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 제 1 단계는 10 내지 18게이지로 편직하는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 편직물의 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 제 2 단계는 소프타놀 및 킬레이팅제로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 정련제를 처리하여 되는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 편직물의 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 제 3 단계는 60 내지 90℃ 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 편직물의 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 제 3 단계는 정련된 셀룰로오스 편직물을 40℃ 물에 침지하고 10분 뒤 보조염을 투입한 후 20분간 염료를 투입한 이후 60℃로 온도를 올린 후 알킬을 투입하고 40 내지 60분간 처리하여 수행되는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 편직물의 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 발수가공제는 우레탄, 우레탄 촉매 및 폴리에틸렌왁스로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 편직물의 제조방법.
삭제
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 따른 제조방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 편직물.