[논문]산성염료 및 중성고착형 반응성염료를 이용한 나일론/면 교직물의 1욕 1단 염색

김지연; 이기풍; 박현민; 윤남식; 조광호

문제 정의

MNT typm의 중성욕 고착형 반응성염료와 산성 염료를 나일론과 면을 동시에 투입하여 염색할 때, 염욕의 pH에 따라 염착과 오염이 이루어지는 경향을 알아보고 최적의 pH를 조사해 보았다. Fig.
원래 중성욕 고착형 반응성염 료는 폴리에스테르/면 혼방 교직물의 1욕 1단 염색을 위하여 개발된 염료이나, 중성에서도 염색이 가능한 특성 때문에 나일론/면 혼방 교직물의 염색에 적용해 보고자 한다. 본 연구에서는 나일론/ 면 교직물을 반응성. 산성염료 염액에서 염색시 알칼리 투입없이 고착되는 1욕 1단 염색이 가능한 반응성 염료의 종류를 알아보기 위하여, triazine base 구조에 치환기가 각각 다른 mononicotinic acid- -triazine(MNT) type의 중성욕 고착형 반응성염료 (이하 MNT typm의 중성욕 고착형 반응성염료라 약함)와 monochloro-triazine(MCT) type의 반응성 염료(이하 MCT type의 반응성염료라 약함)의 pH 변화에 따른 염착성을 알아보았다.
따라서 면과 나일론 소재의 동일 염욕 염색을 위해 비 알칼리 염욕에서도 우수한 염착성을 나타내는 중성욕 고착형 반응성 염료를 선정하였다. 원래 중성욕 고착형 반응성염 료는 폴리에스테르/면 혼방 교직물의 1욕 1단 염색을 위하여 개발된 염료이나, 중성에서도 염색이 가능한 특성 때문에 나일론/면 혼방 교직물의 염색에 적용해 보고자 한다. 본 연구에서는 나일론/ 면 교직물을 반응성.

제안 방법

MNT type의 중성욕 고착형 반응성염료 3종과 산성염료 6종 중에서 하나의 염료씩을 선택하여 면 및 나일론을 각각 동일 용기 내에서 염료 2% o.w.f., 황산나트륨 30g/L, 욕비 10:1 조건에서 완충 용액으로 조절하여 pH 3, 4, 7, 9, 11 염액에서 98℃에서 40분간 염색 후 측색하여 K/S 수치로 나 타내었다.
산성염료 염액에서 염색시 알칼리 투입없이 고착되는 1욕 1단 염색이 가능한 반응성 염료의 종류를 알아보기 위하여, triazine base 구조에 치환기가 각각 다른 mononicotinic acid- -triazine(MNT) type의 중성욕 고착형 반응성염료 (이하 MNT typm의 중성욕 고착형 반응성염료라 약함)와 monochloro-triazine(MCT) type의 반응성 염료(이하 MCT type의 반응성염료라 약함)의 pH 변화에 따른 염착성을 알아보았다. 그리고 산성염료, MNT type의 중성욕 고착형 반응성염료의 나일론과 면에 대한 pH에 따른 염착량을 조사하고, 세탁 견뢰도를 비교하여 최적 염색 조건을 조사하였다.
나일론/면 교직물에 MNT type의 중성욕 고착형 반응성염료 1% o.w.f., levelling type 및 half-milling type의 산성염료 각 1% o.w.f.를 동시 투입하고 황산나트륨 30g/L, 욕비 10:1, pH 7 완충용액으로 조절하여 98℃에서 40분간 염색하였다. 염색한 후 소핑 전·후의 시료에 대하여 세탁견뢰도 시험 (KS K 0430 A-1)을 하여 변퇴색과 오염정도를 grey scale로 비교하여 등급으로 표시하였다.
, 황산나트륨 30g/L, 욕비 10:1 조건에서 완충용액으로 조절하여 pH 3, 4, 7, 9, 11 염 액에서 98℃로 40분간 염색 후 측색하여 K/S 수치로 나타내었다. 비교시료로서 MCT type의 반응성 염료도 동일한 방법으로 염색하였다.
본 연구에서는 나일론/ 면 교직물을 반응성. 산성염료 염액에서 염색시 알칼리 투입없이 고착되는 1욕 1단 염색이 가능한 반응성 염료의 종류를 알아보기 위하여, triazine base 구조에 치환기가 각각 다른 mononicotinic acid- -triazine(MNT) type의 중성욕 고착형 반응성염료 (이하 MNT typm의 중성욕 고착형 반응성염료라 약함)와 monochloro-triazine(MCT) type의 반응성 염료(이하 MCT type의 반응성염료라 약함)의 pH 변화에 따른 염착성을 알아보았다. 그리고 산성염료, MNT type의 중성욕 고착형 반응성염료의 나일론과 면에 대한 pH에 따른 염착량을 조사하고, 세탁 견뢰도를 비교하여 최적 염색 조건을 조사하였다.
나일론/면 교직물을 반응성. 산성염료로 1욕 1단으로 염색하기 위하여 적절한 반응성 염료를 선정하고, 최적 염색 pH를 유추한 후, 그 결과를 기초로 1욕 1단으로 산성, 반응성염료를 혼합 염색하여 소핑 전·후 산성염료의 type에 따른 견뢰도 성능을 비교한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
염색한 시료는 lg/L 음이온계면활성제를 사용하여 욕비 50:1의 조건으로 40℃에서 5분간 소핑하고 수차례 수세한 후 건조하였다. 염색한 직물은 분광광도계 (Spectraflash SF 600, Data Color)를 이용하여 최대흡수파장에서의 K/S값을 측정하였다. 각 염료의 최대흡수파장은 다음과 같다.
를 동시 투입하고 황산나트륨 30g/L, 욕비 10:1, pH 7 완충용액으로 조절하여 98℃에서 40분간 염색하였다. 염색한 후 소핑 전·후의 시료에 대하여 세탁견뢰도 시험 (KS K 0430 A-1)을 하여 변퇴색과 오염정도를 grey scale로 비교하여 등급으로 표시하였다.

대상 데이터

염료는 MNT typx의 중성욕 고착형 반응성염료는 Kayacelon React Yellow CN-EX, Kayacelon React Red CN-3B, Kayacelon React Blue CN-MG 를 사용하였고, levelling type의 산성염료는 Telon Yellow 4R, Telon Red KB-RLL, Telon Blue KB-RLL을 사용하였으며, half-milling type의 산성염료로는 Nylosan Yellow N-3RL, Nylosan Red N-2RBL, Nylosan BlueN-BLN을 정제하지 않고 그대로 사용하였다. 그리고 MCT type의 반응성염료로는 Suncion Yellow H-E4R, Suncion Red H-E3B, Suncion Blue H-ERD를 정제하지 않고 그대로 사용하였다. 황산나트륨(NazSCU)은 1급 시약을 그대로 사용하였고, 소핑제는 음이온계면활성제(마르세이유비누)를 사용하 였다.
실험에 사용된 면은 KS K 0905에 규정된 시험 용 표준백면포이고, 나일론은 semi-dull 70d/24f, 경 사밀도 101/inch, 위사밀도 84/inch의 것을 사용하였다. 나일론/면 교직물은 경사 semi-dull 70d/24f, 위사 20'S, 경사밀도 106/inch, 위사밀도 72/inch, 혼합비율 3 : 7인 직물을 사용하였다. 염료는 MNT typx의 중성욕 고착형 반응성염료는 Kayacelon React Yellow CN-EX, Kayacelon React Red CN-3B, Kayacelon React Blue CN-MG 를 사용하였고, levelling type의 산성염료는 Telon Yellow 4R, Telon Red KB-RLL, Telon Blue KB-RLL을 사용하였으며, half-milling type의 산성염료로는 Nylosan Yellow N-3RL, Nylosan Red N-2RBL, Nylosan BlueN-BLN을 정제하지 않고 그대로 사용하였다.
그러나 이 방법은 염색시간이 길고, 색상의 재현성을 얻기 어렵고, 에너지와 용수의 과다소모 등의 문제점을 안고 있다. 따라서 면과 나일론 소재의 동일 염욕 염색을 위해 비 알칼리 염욕에서도 우수한 염착성을 나타내는 중성욕 고착형 반응성 염료를 선정하였다. 원래 중성욕 고착형 반응성염 료는 폴리에스테르/면 혼방 교직물의 1욕 1단 염색을 위하여 개발된 염료이나, 중성에서도 염색이 가능한 특성 때문에 나일론/면 혼방 교직물의 염색에 적용해 보고자 한다.
실험에 사용된 면은 KS K 0905에 규정된 시험 용 표준백면포이고, 나일론은 semi-dull 70d/24f, 경 사밀도 101/inch, 위사밀도 84/inch의 것을 사용하였다. 나일론/면 교직물은 경사 semi-dull 70d/24f, 위사 20'S, 경사밀도 106/inch, 위사밀도 72/inch, 혼합비율 3 : 7인 직물을 사용하였다.
나일론/면 교직물은 경사 semi-dull 70d/24f, 위사 20'S, 경사밀도 106/inch, 위사밀도 72/inch, 혼합비율 3 : 7인 직물을 사용하였다. 염료는 MNT typx의 중성욕 고착형 반응성염료는 Kayacelon React Yellow CN-EX, Kayacelon React Red CN-3B, Kayacelon React Blue CN-MG 를 사용하였고, levelling type의 산성염료는 Telon Yellow 4R, Telon Red KB-RLL, Telon Blue KB-RLL을 사용하였으며, half-milling type의 산성염료로는 Nylosan Yellow N-3RL, Nylosan Red N-2RBL, Nylosan BlueN-BLN을 정제하지 않고 그대로 사용하였다. 그리고 MCT type의 반응성염료로는 Suncion Yellow H-E4R, Suncion Red H-E3B, Suncion Blue H-ERD를 정제하지 않고 그대로 사용하였다.
그리고 MCT type의 반응성염료로는 Suncion Yellow H-E4R, Suncion Red H-E3B, Suncion Blue H-ERD를 정제하지 않고 그대로 사용하였다. 황산나트륨(NazSCU)은 1급 시약을 그대로 사용하였고, 소핑제는 음이온계면활성제(마르세이유비누)를 사용하 였다.

성능/효과

1. MNT type의 중성욕 고착형 반응성염료는 pH 7, MCT type의 반응성 염료는 pH 9 이상의 알칼리 염욕에서의 염착량이 가장 높게 나타났다. 따라서 나일론/면 교직물의 1욕 1단 염색의 경우에는 알칼리 투입 없이도 염착성이 우수한 MNT type의 중성욕 고착형 반응성염료를 사용하는 것이 적절함을 알 수 있다.
2. MNT type의 중성욕 고착형 반응성염료와 산성 염료를 사용하여 나일론과 면을 1욕 1단 혼합 염색을 할 때, 반응성염료와 산성염료 모두 염착량이 우수하고 인접한 섬유에 대한 오염을 줄일 수 있는 적정한 pH는 7이다.
3. 세탁견뢰도를 고려하면 MNT type의 중성욕 고착형 반응성염료와 함께 half-milling typ의 산성염료가 levelling type보다 더 적합하였다.
Kayacelon React Yellow CN-EX, Telon Yellow 4R과 Nylosan Yellow N-3RL 염료의 최대흡수파장은 390㎚이고, Suncion Yellow H-E4R 염료는 430㎚이었다. 그리고 Kayacelon React Red CN-3B, Suncion Red H-E3B, Telon Red KB-RLL과 Nylosan Red N-2RBL 염료는 520㎚에서 최대흡수를 보였고, Kayacelon React Blue CN-MG, Suncion Blue H-ERD, Telon Blue KB-RLL 과 Nylosan Blue N-BLN 염료는 620㎚이다.
1은 triazine base에 니코틴산을 치환한 mon- onicotinic acid-triazine(MNT) type의 중성욕 고착형 반응성염료의 pH에 따른 색상강도를 나타낸 것이다. 그림에서 보는 바와 같이 yellow, red 염료의 경우는 pH 7에서 가장 높은 색상강도를 보였으며 중성욕에서의 높은 염색성을 나타내었다. 반면에 Fig.
이는 염색시 함께 투입한 NazSQ가 산성염료의 용해도를 낮추어 섬유 쪽으로의 염료의 이동을 쉽게 해주었기 때문으로 생각된다. 따라서 Fig. 7undefined~undefined9를 종합해서 볼 때 MNT tyx의 중성욕 고착형 반응성염료와 산성염료를 사용하여 나일론과 면을 1욕 1단 혼합 염색을 할 경우, 반응성염료와 산성염료의 염착량에 영향을 주지 않고 오염을 줄일 수 있는 적정한 pH는 7로 나타났다.
2는 동일한 triazine base에 할로겐을 치환한 monochloro-triazine(MCT) 형 반응성 염료로 염욕의 pH에 따른 색상강도를 나타낸 것으로, 산성과 중성에서의 염착량은 서로 비슷하였으나 알칼리인 pH 9 이상에서 증가하여 알칼리 조건에서의 높은 염색성을 보여, 산성 및 중성욕에서의 염색은 효율적이지 않다. 따라서 알칼리 투입없이 반응성·산성염료로 1 욕에서 염색할 때는 MNT ty pe의 중성욕 고착형 반응성염료가 적당함을 알 수 있었다.

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산성염료 및 중성고착형 반응성염료를 이용한 나일론/면 교직물의 1욕 1단 염색
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