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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 분산염료가 아닌 Solvent dye의 화학구조에 따른 Polyester 염색성 및 일광견뢰도에 관한 거동을 고찰하고, 기존 고 일광견뢰도 분산염료와의 견뢰도를 비교, 분석하여 산자용 Polyester소재의 Solvent dye에 의한 고 일광견뢰도 염색 가능성을 검 토하였다.
제안 방법
- Test조건은 83C, 1 시간동안 UV를 조사한 다음, 미 조사된 부분을 Standard로 하여 조사된 부분의 변퇴 및 변색 정도를 Color computer# 사용하여 평가하였다.
- UV 및 일광견뢰도 Test후 조사전 및 조사후의 최대흡수파장에서의 KJS값을 측정하여 변퇴정도를 평가하였으며, del E 값을 측정하여 변색정도를 평가하였다.
- 상업화된 Solvent dye 46종 (Table 1) 및 화학구조를 변형하여 합성한 염료 3종을 사용하여 Polyester 염색성, UV test에 의한 일광견뢰도의 예비 평가 및 Car seat용 일광견뢰도를 평가하였다. 염료 Press cake은 동일한 무게의 분산제 REAX 85A<Westvaco제) 및 UL-NA (Borregaard제)를 사용하여 Sand-mill에서 Milling한 다음 Mini-spray dryer로 건조하여 원하는 최종 염료를 Powder 상태로 얻었다.
- 염색된 Polyester 시료를 Datacolor< (SF 600 PLUS) 사용하여 최대흡수파장에서의 표면 반사율올 측정하여 Kubelka-Munk equation에 따라 K/S값을 산출하고, CIELab system으로 L, a, b, 값을 측정하였다.
- Car seat용 일광견뢰도의 국제적인 Test방법 중에서 가장 보편적인 방법인 미국 Standard SAE J1885 test법을 사용하였다. 일광견뢰도 Test기기는 Atlas Ci 4000을 사용하였고, Test 완료후 Xenon light가 미 조사된 부분을 Standard로 하여 조사된 부분의 변퇴 및 변색 정도를 Color computer를 사용하여 평가하였다.
대상 데이터
- 염색된 원단을 NaOH lg/1 및 Sodium hydrosulfite 2g/l를 사용하여 70~80°C, 20분 동 안 환원세정 하였다. 2종 염료 (Solvent Red 135 및 Solvent Green 28)는 Padder (Mathis 제) 에서 염액을 Padding한 다음 Steamei.에서 180°C, 1분 동안 고착후, NaOH lg/1 및 Sodium hydrosulfite 2g/l를 사용하여 70~80°C, 20분 동안 환원세정 하였다.
- 상업화된 Solvent dye 46종 (Table 1) 및 화학구조를 변형하여 합성한 염료 3종을 사용하여 Polyester 염색성, UV test에 의한 일광견뢰도의 예비 평가 및 Car seat용 일광견뢰도를 평가하였다. 염료 Press cake은 동일한 무게의 분산제 REAX 85A<Westvaco제) 및 UL-NA (Borregaard제)를 사용하여 Sand-mill에서 Milling한 다음 Mini-spray dryer로 건조하여 원하는 최종 염료를 Powder 상태로 얻었다.
이론/모형
- Car seat용 일광견뢰도의 국제적인 Test방법 중에서 가장 보편적인 방법인 미국 Standard SAE J1885 test법을 사용하였다. 일광견뢰도 Test기기는 Atlas Ci 4000을 사용하였고, Test 완료후 Xenon light가 미 조사된 부분을 Standard로 하여 조사된 부분의 변퇴 및 변색 정도를 Color computer를 사용하여 평가하였다.
성능/효과
- 1) 총 49종 Solvent염료 중에서, 23종의 염료는 양호한 염색성을 가진 반면 26종의 염료는 매우 약한 염착성을 보였다.
- 2) Solvent Yellow 160:1, Yellow 98, Red 149 및 Red 150의 염색색상은 매우 밝아서 PET 용 형광염료로서 적용가능성이 대단히 높다.
- 3) UV test에 의한 Fading성은 Solvent Yellow 163 및 Solvent Orange 60의 AE가 각각 0.66 및 1.70으로 종래의 Car seat용 분산염료보다 우수한 변색성을 보였고, 변퇴성 측면에서는 합성염료 1 (104.2%), Solvent Orange 60 (98.7%), 합성염료 2 (98.1%), Solvent Yellow 163 (97.8%) 등이 뛰어난 견뢰도를 나타내었다.
- 4) Xenon test결과, Solvent Yellow 163, C. I. Solvent Yellow 93, 합성염료 1 및 합성염료 3의 일광견뢰도가 Car seat용 분산염료보다 대등하거나 우수하였다. Thiol group이 도입된 Solvent Yellow 163 및 합성염료 1은 Aniline group과 Nitro group을 가진 분산염료보다 우수한 일광견뢰도를 나타내는데, 이는 Thiol group이 Aniline group 대비 Basicity가 약하며, 또한 강한 electron withdrawing?] Nitro group이 없어서 Photo-oxidative fading0] 적게 일어 난 것으로 추정된다.
- Solvent Blue 36 등 23종의 염료는 양호한 염색성을 나타낸 반면에 나머지 26종의 염료는 매우 약한 염착성을 보였다. C. I. Solvent Yellow 21, Orange 45 및 Orange 56은 PET섬유와의 친화성이 약한 Hydrophilic group을 보유하기 때문에 낮은 염착성을 나타내 며, Bulky rings을 가지고 있는 염료들 중에서 Orange 60은 다소 떨어지는 염색성을 보인 반면에 Red 135, C. I. Blue 97 등은 침염에 의한 염색성이 매우 약하였다. 이러한 결과 를 고찰해보면, Solvent염료인 경우에도 분산염료와 유사하게 Hydrophobic한 PET섬유와의 염착성을 가지기 위하여서는 적절한 Hydrophobic interaction과 분자량을 가져야 하는 것" 으로 판단된다.
- 0미만으로, 상품화된 고 일광견뢰도의 분산염료와 대등한 일광견뢰도를 가질 것으로 예상되었다. 그리고 변퇴도 측면에서는 7품목의 Solvent 염료가 88.1% ~ 104.2%의 우수한 변퇴도를 나타내었다. Solvent염료의 화학구조와 UV fading성과의 상관관계를 고찰해보면, 먼저 Anthraquinone계 염료 중에서 N-alkyl group을 치환기로 보유한 Solvent Blue 35, Blue 36의 변색도 및 변퇴도가 심하였고 1-?/-methyl group으로만 치환된 Red 111은 상대적으로 Fading0] 적게 발생하였다.
- 5 (Disperse Yellow 42) 이다. 변색 성 측면에서 볼 때 8품목의 염료가 AE 5.0미만으로, 상품화된 고 일광견뢰도의 분산염료와 대등한 일광견뢰도를 가질 것으로 예상되었다. 그리고 변퇴도 측면에서는 7품목의 Solvent 염료가 88.
- 0% (Disperse Yellow 42)이다. 본 연구에서 평가된 7종의 Solvent염료들의 del E값은 합성염료 1이 3.12, Solvent Yellow 163이 3.44로 Car seat용 고 일광견뢰도 분산염료보다 훨씬 우수한 변색성을 나타내었다. 이는 2종의 염료가 공통으로 가지고 있는 Dithiol group이 Aniline group대비 일광에 대하여 뛰어난 안정성을 보이기 때문이다.
- 유사구조를 가진 합성염료 1과 C. I. Disperse Blue 62, 그리고 합성염료3과 C. I. Disperse Blue 62와의 일광견뢰도와 염료 화학구조간의 상관관계를 고찰해보면, 먼저 Disperse Blue 62의 Aniline group 대신에 Thiol group0] 도입된 합성염료 1의 일광견뢰도는 변퇴도는 유사하나 변색성이 훨씬 개선되었으며, 또한 Dithiol group이 도입된 Solvent Yellow 163 역시 뛰어난 일광견뢰도를 보인다. 이는 Thio group이 일광에 강하다는 결론을 얻을 수가 있다.
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