섬유염색 원단염색 옷감염색 천염색

 

 

오늘은 각 섬유의 염색과 염색의 특징, 견뢰도에 관하여 지식을 나누고자 합니다. 짧은 지식이지만 필요하신 분들께 도움이 되길 바랍니다 ~

 

 

각 섬유의 염색 및 염색 특징

 

각 섬유의 화학적 물리적 특성에 맞춰 염색을 진행하게 됩니다. 화학적 특징에 맞춰서 견뢰도가 높고 염색이 쉬운 염료를 정할 수 있게 되고 무리적 특성에 맞춰 염색의 온도 및 조건을 맞출 수 있기도 합니다. 그럼 그 내용 하나 하나 알아보도록 하겠습니다.

 

1.   염색 이란 무엇일까요?

 

섬유를 염색한다는 것의 사전적인 의미는 “염료가 어떤 다른 매체를 통하여 다른 상인 섬유, 필름, 피혁등의 기진에 이행하는 것이라 할 수 있다.

    

좀 말이 어렵죠? 단순히 섬유나 라미네이팅 필름, 피혁등에 염료와 기타 가교 물질을 이용하여 색깔을 입힌다는 뜻입니다.

 

 

2.     염색의 순서를 알아볼까요?

 

화학적인 관점에서, 직물의 경우, 후염을 먼저 설명 드리겠습니다. 후염은 원사를 뽑고 직물을 짝 후에 염색을 하는 것을 말합니다.

 

1)     먼저 염료는 염료가 가지고 있는 이온성 수용성기가 물분자와 수화 되어 용해 됩니다. 아시겠지만 염료가 물에 녹는다는 것을 화학적으로 설명한 내용입니다.  

 

2)     섬유(섬유소 섬유, 단백질 섬유)도 친수성기( 수산기, 아미노기, 카르복시기)를 가지고 있으므로 염색 온도에서 비교적 많이 산화 습윤이 일으킵니다. 섬유가 물에 젖는다는 것을 화학적으로 설명한 내용입니다.

 

3)     염색 인자로는 섬유, 염료, 조제( auxiliary agent, Carrier) 등이 있는데 특히 조제는 소수성 섬유( 합성 섬유) 경우습윤, 즉 물에 푹 젖는 성질이 부족하기 때문에 섬유의 조직을 헐겁게 하여 염색을 용이하게  돕는 물질로 사용되게 됩니다.

 

4)     물과 용제등을 정확한 액량비와 함께 온도, 시간, PH등의 여러 인자/조건을 맞추어 염색합니다.

 

5)     다음에 염료는 물과 수화 된 상태로 섬유의 표면을 향하여 확산 하여 섬유 표면에 이르고 서로 수화수를 방출하여 먼저 섬유의 외 표면에 흡착을 일으키고 시간이 경과함에 따라 섬유 내부에 확산이 진행되어 염색이 완료 됩니다.

 

 그렇다면 후염이 아닌 염색에는 무엇이 있을까요?

 

 

 

 

 Dope dyed yarn(원착사)과 yarn dyed(선염사) 실로 섬유를 짠 경우가 있는데 이것을 선염이라고 부릅니다.  선염은 아래와 같이 두 가지 방법으로 나뉩니다.

   

Dope 상태에서 염색을 하고 원사를 만들고 이 원사를 꼬아 만들어 원하는 제직, 경편직, 편직등등(직물, 편물, 경편물, 부직포 등등)을 하여 최종 섬유를 만드는 것을 말합니다. 원착사는 주로 합섬섬유에서 나옵니다.

Yarn dyed 실의 경우 원하는 형태의 실을 꼬아 만들어서 실 상태에서 염색을 한 후에 원하는 형태의 섬유를 만드는 것을 말 합니다. 선염은 합섬 섬유와 천연 섬유 모두에서 나올 수 있습니다.

 

또한 two tone dyeing을 위한 상이한 혼용률을 이용하여 두 번의 염색, cationic dyeing 으로 two tone을 내는 방식이 있는데 각 섬유의 염색온도, 염료 의 상이성등을 이용하여 염색 할 수 있습니다. 아래 내용에 좀 더 설명이 되어있습니다.

 

3.     그럼 이제 각각의 섬유의 염색에 대하여 알아 볼까요?

 

각 섬유의 간단한 특성은 다음글을 참고 하시면 도움이 되실 것 같습니다.

 

섬유염색가공의 처음부터 끝까지 알아보기 --->

 

좀 더 자세한 섬유별 특성 및 섬유 제조 공정은 곧 업로드 할 예정입니다.

 

1)  Polyamide 계 합성 섬유의 염색

 

①     사용 염료- 주로 분산 염료, 산성 염료, Mordant 염료 등으로 염색합니다.

 

②     염색기- 주로 Rapid 나 Jigger를 사용합니다. Rapid 염색기 사용 시 염색 미니멈은 대략50~60kg로 보고 Jigger염색기 사용 시 염색 미니멈은 대략 30~40kg 로 봅니다. 

    실제 공정 시에는 salesman sample시 300yd/col, bulk 진행1,000yd/col로 노멀하게 생각 할 수 있습니다만 실제 공정 상, 기계상, 공장 별 설비 기준 그리고 섬유의 단위당 중량에 따라 차이가 날 수 있습니다.

 

③     염색 온도- 30~40 ‘C의 욕에서 서서히 염색하기 시작하여 80 ~90 ‘C로 올려 30~60분간 염색하며 흡수가 불충분한 경우에는 Carrier를 사용하여 염착을 돕습니다. 

    참고로 Polyamide의 융점은 210’C~250’C 입니다.

 

2)  Polyester 계 섬유의 염색

 

①     염색 온도- 85’C 의 고온에서도 염착이 잘 않되고 100’C 에서도 담색/중색 염색만 가능하므로 Acetate 염료나 분산 염료나 Polyester 전용 염료를 사용한 특수 염법을 사용해야 합니다. 

 

②     염색 온도- 주로 100’C ~ 122’C이고 Vat 염료나 Pigment pad 시 210’C ~ 220’C 의 고온에서 처리 됩니다. 

    대체적으로 견뢰도가 우수하나 Carrier 염법 사용시 Carrier가 원단에 잔류시 견뢰도는 급격히 저하 되므로 후처리시 carrier 가 잔류하지 않도록 수세를 잘 해야 합니다.

 

3)  T/C 혼방 또는 교직물 섬유 염색

 

 

 

 

①      일반적으로 Polyester 섬유에 Carrier를 사용하여 염색하고 다음에 섬유소계 섬유를 염색합니다.

 

②      염색온도- Polyester를 120’C ~ 130’C 에서 염색 후 70’C ~ 80’C 에서 섬유소계 섬유를 염색합니다.

 

③     One tone dyeing 과 two tone dyeing 모두 가능합니다.

 

4)  N/P 혼방/교직물 섬유 염색

 

①     일반적으로 Nylon 을 먼저 저온에서 염색 후 Polyester를 고온에서 염색합니다.

 

②     염색 온도-위의 Nylon & PE 개별 염색 온도를 확인하세요 ~~

 

③      이때 two tone color를 원한다면 Nylon side color는 진색이어야 하고 Polyester side color는 연색이어야만 Polyester side color가 Nylon side로 이염되지 않을 수 있고 그래야만 견뢰도에 문제가 없게 됩니다. 

 

    컬러 견본인 Lab Dip(L/D)을 낼 때에도 이 부분을 바이어가 인지 하고 있는 상태에서 상담이 이루어져야 합니다.이유 까지 알아두면 암기가 쉽겠죠 ? 

 

    Polyester side 염색 시 염색이 고온에서 이루어 지기 때문에 Polyester side 가 진색일시에는 Nylon side로의 이염이 일어나기 때문입니다. Poly가 진색이 되어야 하는 경우 선염사를 사용하여 제직 한 후 Nylon 만 후염하는 방법이 있습니다. 

    이 경우 선염사의 염색 Minimum은 매우 크므로 Black color에 한정되는 경우가 대부분이므로 바이어 상담 시에 유의 하여야 합니다. 물론 Black 외에 어떤 color 의 선염사가 재고로 많이 남아 있다면 선택의 폭이 넓어 질 수는 있지만 bulk 시에도 그 yarn 이 재고로 남아 있을 확률은 알 수 가 없기 때문에 상담 시에는 모든 상황을 오픈하여 상담을 진행하는 것이 좋습니다.

 

5)  Cotton  염색

 

     염료-주로 직접 염료, 반응성 염료등을 사용합니다.  

 

  염색 온도- 70’C ~ 100’C 입니다.

 

6)  N/C 혼방/교직물 섬유 염색

 

①     염료 – 위에서 설명한 염료를 참고하세요.

 

②     염색기 - 일반적으로 Nylon 을 Jigger 나 Rapid에서 염색 후 Cotton side를 Batch type으로 염색합니다.

 

③     염색 온도- 위의 각 소재의 염색 온도를 참고하세요.

 

4. 그렇다면 염색 후 견뢰도는 어떨까요?

 

 

 

각 Color 따라, 가공에 따라 견뢰도 상이 할 수 있습니다. 아래 내용을 참고하세요.

 

①     Peach 가공물 : 주로 N/C, Cotton 등에 많이 사용되는 가공으로 Peach 물은 Rubbing fastness 가 다른 가공 물에 비해 낮고 진색의 경우 현저하게 낮으므로 이점은 Order handling 시 반드시 주지 되어야 할 부분입니다. N/C 에 비해 C/N의 견뢰도가 더 우수하기도 합니다. 그 이유는 C/N의 경우 표면으로 나오는 섬유가 Cotton이므로 견뢰도가 더욱 우수하고 N/C의 경우 표면으로 나오는 섬유가 Nylon 이므로 견뢰도가 떨어집니다.

 

②     light color / neon Color : Light color나 Neon Color의 경우 일광 견뢰도가 다른 color 에 비해 습니다.

 

③     N/C, Cotton, C/N 의 경우 수축률에 문제가 생기지 않도록 사전에 축률을 점검 해야만 합니다.

 

④     혼방 교직물의 two tone 염색 시 위에서 언급한 바와 같이 color fastness 에 문제가 생길 가능성이 있으므로 주의 하여야 합니다.

 

⑤     염색 공장에서 해당 견뢰도를 맞출 수 있는 염료를 사용하였다 하더라도 후가공시 수세 처리가 충분하지 못하면 염료가 원단에 잔류 되어 이탈되므로 견뢰도 결과를 저하 시킬 수도 있습니다.

 

 

이러한 문제가 발생 될 수 있으므로 정식 test report 가 발행 되기 전에 선적 샘플의 초두분의 table test 가 매우 중요합니다. 

 

table test 방법을 정리 하였으니 아래를 참고하시면 됩니다. 

 

섬유 table test 1 : 수축률/shrinkage, 이색/shading, 봉재/sewing

 

섬유 table test 2 : 마찰/rubbing, 일광 / light

 

섬유 table test 3: 물/water, 전이/migration, 방수/WP, 중량/weight

 

원하는 컬러를 최대한 견뢰도의 문제 없이 이쁘게 뽑아내는 것이 진짜 기술입니다 ^^ ~~