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시윤 채
6 years ago
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1 R&D 동향분석보고서 환경친화성염료기술의개발동향 강종석 김종표

2 요약 염료산업은매출액측면에서보면섬유산업의일부에지나지않으나다양한섬유소재와다양한의류의다양한색깔, 색상, 질감등의미적표현을가능케함으로서섬유산업전체의부가가치향상에결정적역할을하고있다. 또한염료산업은섬유, 피혁, 화장품, 식품등다양한제품의색상과연계하여이들의미적표현과상품가치향상에결정적역할을한다. 특히미술적표현의폭과깊이에직결되어있어예술, 패션, 문화등의고부가가치세계에섬유산업을가교하는역할을한다는의미에서지식집약적인요소를짙게보유한산업이라할수있다. 그런반면에염료산업은환경오염과인체유해성등의문제를야기하여위기에처해있다. 90년대이후염료산업에대한환경규제의심화로세계염료산업계는전대미문의충격을받아흔들리게되었다.

3 1. 개요 염료산업은매출액측면에서보면섬유산업의일부에지나지않으나다양한섬유소재와다양한의류의다양한색깔, 색상, 질감등의미적표현을가능케함으로서섬유산업전체의부가가치향상에결정적역할을하고있다. 특히미술적표현의폭과깊이에직결되어있어예술, 패션, 문화등의고부가가치세계에섬유산업을가교하는역할을한다는의미에서지식집약적인요소를짙게보유한산업이라할수있다. 염료란원래는수용액에서천연섬유나합성섬유를염색할목적에사용하는색소를의미하나현재는유기용매를사용하는용매염색법이등장했고염색대상도섬유이외에고무, 피혁, 플라스틱, 식품, 의약품, 화장품, 잉크등으로다양해지고있다.[1-5] 염료는선사시대로부터사용되었으나합성염료가개발되어인공적으로대량생산이가능해지고종류도매우다양해진것은 150여년전부터이다. 염료는오랜기간에걸쳐인간의매우다양한의생활욕구를충족하면서수많은종류의염료가출현했기때문에간단하게분류하기어렵다. 염료는대략두가지방법으로분류하는것이일반화되어있어첫째로는유사한화학구조를가진염료로분류하는것이고둘째로는염료가피염색물에고착되는방법이유사한것즉, 염색공정이유사한염료로분류하는방법이다. 이러한두가지방법으로분류한결과는 < 표 1> 과 < 표 2> 와같다. 2. 염료의인체유해성및환경영향 염료산업이환경에미치는영향은크게보아두가지갈래로나누어생각할수있다. 첫번째는염료가염색과정을거치면서다량의용수가사용되기때문에그에따라발생하는염색폐수에의한환경오염문제이다. 따라서이문제는어떻게폐수발생량을최대한줄일수있는염료를개발할것인가와연관되는문제이다.[6-9] 두번째는염료자체의인체유해성문제이다. 이는독성, 알레르기성, 발암성등인체에의유해성이없는청정한새로운염료물질을개발하는것과연관된문제이다. 염색폐수와관련하여전세계적으로생산되는염료는약 100만톤이며염료업체에서생산시 2~5% 의염료가폐수로방출되고있으며이는연간약 2~5만톤 - 3 -

4 [ 표 1] 화학구조로분류한염료의종류종류사례나프톨엘로우-S( 황색 ) ONa 니트로염료 NaO 3 S NO 2 콩고레드 ( 적색 ) NO 2 NH 2 NH 2 아조염료 N N N N SO 3 Na 마라카이트그린 ( 청록색 ) (H 3 ) 2 N N + (H 3 ) 2 l - SO 3 Na 트리페닐메탄염료 인디고 ( 남색 ) O H 인디고이드염료 N N H 아리자린 ( 등적색 ) O O OH 안트라퀴논염료 OH O - 4 -

5 프탈로시아닌 ( 청색 ) N 프탈로시아닌염료 N NH N N N HN N [ 표 2] 염색공정의유사성에의한염료의분류 분류염색적성질특징 직접염료 산성염료 염기성염료양이온염료 유화염료 아조익염료 분산염료 반응성염료 형광증백염료 금속착염염료 산화염료 중섬염함유수용액에서셀룰로오즈거의아조기를보유하고내광섬유염색성, 내세탁성미흡 산성수용액에서견, 양모, 나일론내광성, 내세탁성미흡섬유염색 동물섬유, 나일론, 아크릴섬유염색용수용성염료 내광성, 내세탁성미훕 면, 레이욘염색용, 황화나트륨으로색은선명하지않으나내광성, 환원하여수용성으로만든후염색내세탁성우수하고공기산화로염료재생 섬유에친화성을갖는카플링성분을섬유에처리한후방향족아민중정도내관성, 내세탁성우수의디아조니움염과의반응으로발색 수용성기를갖지않고분산제로액중에분산. 아세테이트, 나일론, 폴내광성, 내세탁성은중정도리에스테르등의소수성섬유염색 셀룰로즈의수산기, 양모, 견의아미노기등의관능기와반응하는원자내세탁, 내마찰, 내광성우수단을갖고섬유와공유결합 형광을발해섬유에증백작용을함, 무색또는담황색의염료 크롬, 코발트등의금속착염을이루는산성염료 형광모체로서디아미노스틸벤과복소환계가있음 내광성, 습윤견뢰도우수, 양모염색에적합, 방향족아민을섬유등에흡수시킨후, 중크롬산, 과산화수소등의산화백발염색등모발염색에사용제로산화해서섬유상에색소생성 - 5 -

6 에해당한다. 또한, 염색가공공정에서는 10~50% 의염료가미염착되어폐수에함유된다. 이때미염착되는염료량은염료의화학적인특성에의하여큰차이를보이는데아래의 < 표 3> 에정리되어있듯이면섬유용염료가가장심각하여반응성염료및황화염료는 10~50% 의염료가폐수로방출된다. 반면에염기성염료와분산염료와산성염료는상대적으로낮은폐수유입율을가지고있어서폐수발생에의한환경오염문제는약한편이다.[10] [ 표 3] 염료종류별염고착율및폐수유입율 염료종류 주염색소재 염고착율 (%) 폐수유입율 (%) 염기성염료 아크릴 분산염료 폴리에스테르 함금속염료 울 산성염료 울, 나일론 배트염료 셀룰로오즈 직접염료 셀룰로오즈 황화염료 셀룰로오즈 반응성염료 셀룰로오즈 염료자체의유해성과관련하여, 특히섬유의경우소비자의피부에직접접촉하기때문에섬유제품생산시사용하는화학물질들은, 다른화학약품에비하여매우엄격한규제를받고있다. 따라서독성, 알레르기성, 또는발암성을가질우려가있는염료에대해서는엄격한시험검사또는연구가지속적으로이루어지고있으며 90년대중반에독일정부에서실제로발암성의염료를규명해냄으로서염료자체의독성규제문제는현실화되었고그후염료업계에는환경친화적무독성의새로운염료개발이매우중요하고시급한과제로부각되었다. [11] 우선일차로 1994년~1996년에걸쳐독일정부는발암성의 20종의 Aromatic amines 을발생할수있는아조염료 (Azo dyes) 의사용을금지하는법규 (MAK List) 를제정하여직접염료및산성염료분야에서 140여종의아조염료를사용금지하였다. 화학적으로아조염료는현재사용하는섬유용전체염료중에서약 50~60% 를점하는가장중요한염료이나, 사용이금지된것은다행히도현재거의사용하지않는직접염료및산성염료분야이었고, 현재가장많이사용하는분산염료및반응성염료분야는피해갔기때문에섬유업계에미친영향은생각보다는그리크지않 - 6 -

7 았다.[12] 그이후 1997년에독일 BgVV(The Federal Health Office) 에서섬유용염료의인체유해성여부를연구한결과, 8종의분산염료가인체에접촉하면 Skin sensitizer로유해한작용을함을규명하였고독일정부는이에근거하여제2차로총 20종의분산염료를사용금지하였다 (< 표 3> 참조 ). 제2차의금지분은현재많이사용하는분산염료를포함하고있기때문에섬유업계에상당한충격을줄수밖에없었다. 이에따라 Adidas, Marks &Spencer 등세계적인섬유업체및국제염안료협회 (ETAD) 에서도 1999년부터이들염료의사용을전면금지하였다. 국내에서도 2002년 9월에 Skin sensitizing 분산염료에관한 KS규격을제정하여운용중이다. 염료자체의유해성문제는이제막염료, 섬유, 신발등의시장에타격을가하기시작했으며지금부터해결해야할시급한과제가되었다. 3. 새로운환경규격 섬유산업에있어서과거와달리 1990년대중후반부터크게변화가일어난점은환경관련규제가더욱강화되었다는점일것이다. 독일등유럽을중심으로태동하기한국가가몇년사이에점차전세계로확산되면서, 이제는이들규격의적용여부에시작한각종환경규격, 즉환경과관련된수출입규제를본격적으로적용하기로결정따라선진국으로의섬유제품수출에직접적인영향을미칠정도로까지발전되었다.[13-17] 섬유관련환경규격을살펴보면, 일반소비자를상대로실시하고있던 PL법에대응해서 1990년도초반에독일자국의섬유산업을보호할목적으로작성된소비자대상의에코텍스 (Okotex)Standard 100과그시험법인 200, 그리고염색공장에서의생산환경규격인 Okotex Standard 1000과이에준한 ISO 14000이제정되었으며, 점차폐기물배출과운반폐기를규제하는 PRTR(Polution Resource Transfer Register) 과환경호르몬및지구온난화대책에이르기까지단계적으로발전하였다. 결국이들규제를위한각종환경규격이일반품질관리규격과함께섬유업계의수출압박요인이되고있고, 일부규격에있어서는중복되는경향을보이고있기때문에, 어떤규격을어떻게어디서부터적용해야할지국내섬유관련수출업계는매우혼란스러워하고있다. 최근에환경관련규격과 ISO 9000 시리즈및 QR 등모든품질관련규격을하나로통합해세계적인규격 (Global Standard) 화하자는의견도제기되고있는가운데, 독일이 1998년 12월말에독일내모든섬유표시를 EU 경제위원회가발 - 7 -

8 표한 EU 글로벌스탠다드기준에동조한다고발표함에따라, 그동안독일을중심으로시작된각종섬유관련규격을글로벌스탠다드화하려는시도의전단계가아니냐하는분석도나오고있다. 섬유선진국중하나인일본의경우는한때자국의품질규격이 ISO 규격보다엄격하다는판단아래자국스스로환경규격을제정하자는의견이강하게제기된적도있었지만, 국제적인대세에밀려 1996년여름부터본격적인환경 ISO 규격을적용하기에이르렀다. 또 1998년 4월에는지구온난화대책과에너지절감대책의일환으로자국내모든산업체에일정비율이상의에너지절감실적이없으면그위반자에벌금형을부과한다는에너지관리법을제정하기에이른다. 그해여름일본정부는 Okotex Standard 규격의일본내보급을본격추진하기로결정했음은물론 PRTR 제도도입에따른종합시책을본격제정하게되면서, 1999년 8월에는화학물질배출관리촉진법시행에대비해각대형염색공장을대상으로염색가공제품에의화학물질사용상황에대해각고객에대한정보제공을어떻게할것인가에대한검토작업과함께, 일본염색협회의수용으로이들화학물질에대한염색업계통일작업에본격착수하였다. 이처럼일본내환경규격의도입은더욱속도를더해드디어 2000 년 2월일본염색검사협회 ( 니센겐 ) 에서 Okotex standard 100에대한인증작업을정식으로착수하게된것이다. 환경규격의국제화는개발도상국의하나인중국에서도예외는아니었다. 1995년 2 월자국내염색산업규제강화를위해상해지역의염색공장을대상으로독일에서발표한발암물질을포함하는염료사용을억제하기로했음은물론, 그해 5월에는수입화학제품에대한물질등록작업에착수하였고, 또 7월에는발암성염료사용을규제하는법률을제정하는작업에들어가면서상해와북경및천진 ( 天津 ), 절강, 강소성지역에서 118개아조계염료품목의사용현황에대한조사작업에착수하는등국제환경규격을본격적용하려는작업이순차적으로진행되고있다. 이처럼세계각국에있어서환경관련규격의적용은확대일로에있으며, 이제이들규격을지키지않으면범지구적인환경 WTO 경제테두리안에살아남지못할것은분명한사실이되고있다. 따라서국내에서도섬유산업선진국의대응방식을참조해서지금과같은대응방식이아닌, 보다체계적이고구체적인계획을세워나가야할것이고, 나아가범국가차원에서대응창구를일원화해관련규격취득에있어서무리한외화손실을줄여나아가야할때라고여겨진다

9 4. 기술동향 4.1 염안료의개요 염료와안료는총칭하여색소 ( 色素 ) 라부르며, 가시광선을선택적으로흡수또는반사함으로써고유한색을나타내는물질을의미한다. 그중분자상태로섬유, 피혁, 모피, 지류등과같은피염물에염착되어상당한일광, 세탁, 마찰등에견뢰도를갖는색소를염료라한다. 안료는불용성의백색또는유색의무기, 유기화합물로서미립자상태의분말로되어있으며자체적으로는물체에쉽게부착되지않아서일정한운반체의도움에의해물체에고착되거나미세하게분산혼합되어색상을띄게되는색소이다. 도료, 인쇄잉크, 화장품, 안료수지, 플라스틱또는고무등에채색과은폐성을부여하는착색제로사용되며, 용제나그외의비히클 (Vehicle) 에불용인고체분말로서무기안료와유기안료로대별한다. 그밖에알루미늄과같은금속도안료로서사용된다. 착색용안료의증량과은폐력의증가, 희석또는비히클의물성조절등에사용하는무색의무기안료, 예컨대황산바륨등은체질안료라고한다. 이외의청방지 ( 아연등 ) 나독성 ( 산화수은등 ) 의부여를목적으로한안료, 카본블랙등과같은고무보강효과, 고무의가류촉진제의조제효과가있는것등이있다. 4.2 염료의유해성문제해결방향 화학산업중에서도우리에게환경문제로가장많이거론되어왔던분야의하나가염료및염색분야라고할수있는데, 이는염료그자체의인체에대한유해성문제와염색과정에서다량의염색폐수가환경에배출되는문제로양분해서생각할수있다. 환경친화적염료란좁은의미로염료자체내에중금속이나유해성유기물질을포함하지않는염료를지칭하며넓은의미로는높은고착률또는기능적으로우수하여폐수발생량이적거나염색시에유해물질이배출되지않는염색방법에적합한염료를총칭한다. 섬유의경우소비자의피부에직접접촉하기때문에섬유제품생산에사용하는염료등의화학물질은다른화학약품에비하여매우엄격한규제를받고있어독성, 알레르기성, 또는발암성이우려되는염료에대한추적시험연구가활발히진행되고있다. 그결과발암성으로판명된염료생산원료물질 ( 염료중간체 ) 인 amine류가 - 9 -

10 20여종에달한다는것이규명되었다. 그리고이들을원료로하여생산된염료는주로직접염료, 산성염료및분산염료에집중되어있음이밝혀졌다. 수년전부터독일정부에서는이러한연구결과에근거하여발암성이규명된염료중간체및이들을원료로생산된염료의사용을엄격히규제하게되었고이러한규제는급속히범세계화하고있다. 특히 99년부터유럽국가로수출되는모든섬유및신발에대해서는환경기준에적합함을표시하는 Eco-label 부착이의무화되었다. 그런데사용이금지된염료중에서직접염료와산성염료에속하는염료는별로큰문제가되지는않는다. 이는오래전에개발된염료로서어차피지금은거의사용하지않기때문이다. 그러나분산염료는현재세계적으로많이사용하고있는염료로서문제가다르다. 분산염료의경우상당수의관련분산염료를사용한섬유제품에대하여 label 인정이금지되고있는데, 특히.I.Disperse Orange 76은현재세계적으로사용량이가장많은 Black EXN-SF 및 Navy EXN-SF의조성염료이다. 따라서주요염료회사들은 Orange 76이함유되지않은분산염료의개발을최우선과제로추진하고있다. 또한D아세테이트용분산염료로사용되어왔던대부분의중요한기본염료들이에코텍스규제에해당됨에따라아세테이트용친환경분산염료개발도시급한과제로부각되고있다. 따라서현재염료자체의유해성문제와관련하여최우선해결대상과제는분산염료분야에있어서친환경적염료즉 Eco-tex friendly dyes를개발하는일이다. 보다좋은염료를개발하기위한노력은 100여년전부터계속되어왔으나환경친화성문제해결이최우선과제로부각된것은처음있는일이다. < 표 4> 는최근수년간에걸쳐염료분야에서실용화된기술을 13개성능별로분류하여나타낸것이다. 이표에서강조해야할점은견뢰도향상목적의기술개발이 23건으로가장많았으나, 환경친화성확보목적의기술개발이 20건으로그에버금간다는것이다. 그러나염착율향상과저에너지형염료개발은궁극적으로환경친화성에관련되기때문에이두분야를합하면환경관련기술실용화는 45건이되어환경친화성향상기술개발이가장많았다고할수있다. 이와같은결과는최근의환경문제해결에대한절박한사정때문에염료업계의적극적인대응에기인한것으로판단된다. 또한이들환경관련의 45건의기술개발중에서분산염료와반응성염료에대한기술개발이 37건으로서이두분야에집중되어있음을알수있다. 또한이두분야중에서도반응성염료에 27건이몰려있어반응성염료의환경문제해결을위한기술개발이가장활발함을알수있다. 종합적으로보아최근의환경친화성염료기술개발의동향은분산염료와반응성염료두분야를살펴보면기술동향을파악할수있음을의미한다. 따라서다음에서이두분야의환경관련기술개발동향을살

11 펴보기로한다. [ 표 4] 각종염료의성능별기술실용화건수 반응성염료 분산염료 산성염료 천연염료 기타 합계 환경친화성 재현성 상용성 염칙율 저에너지 견뢰도 선명성 작업성 농색성 혼방동색성 오염성 ( 혼방 ) 균염성 경제성 계 친환경분산염료개발동향 환경친화적이고인체에무해한섬유제품을관리하기위한선진국의섬유제품환경마크제도 (Eco-labelling schemes) 는독일을중심으로한유럽국가들에서강력히실시되고있다. 정부주도의환경마크도있으나민간단체가주도하는 Oeko-Tex Standard 100, Ecoproof, Toxproof 및 Eco-tex 등이섬유업계에서범세계적통용마크로인정되고있다. 다음 < 표 5> 에서는 Skin sensitizer로판명됨으로서 Oeko-Tex Standard 100의규제대상으로분류되어사용금지된 20종의분산염료 ( 폴리에스테르및아세테이트용 ) 의목록을보여준다. 상기염료들중염색가공업계에서많이사용하고있는염료는 Blue 3, Blue 102, Red 1, Red 17, Orange 3, Yellow 3, Orange 76 및이들을혼합한 Navy 및 Black dyes로, 예를들어폴리에스테르섬유염색에서가장보편적염료인 Black EXN-SF 및 Navy EXN-SF가규제염료인 Orange 76을함유하고있다. 세계적인염료업체들

12 은가장수요가많은폴리에스테르섬유염색문제를최우선해결할목적으로먼저유해성의 Orange 76을함유하지않는 Black 및 Navy dyes를새로개발하여 Eco-tex friendly 분산염료로서시판하였고현재국내폴리에스테르 (PET) 염색업계에서이미사용하고있다. 이에못지않게중요한문제는 Acetate용의중요염료대부분이 Oeko-tex standard 100에저촉되어사용금지됨에따라기존사용염료를거의모두대체해야하는문제점인데, 최근수년동안 Acetate용 Eco-tex friendly 신제품이 LG화학, Yorkshire hemical, iba 등에서출시되었으나, 아직은기존염료의밝은색상 ( 특히 Blue, Red) 을대체할수가없고가격도비싸가공원가부담이가중된상태이다. 다음 < 표 6> 은이들업체가신제품으로출시한아세테이트용 [ 표 5] Skin sensitizing 분산염료 PET용분산염료 Acetate용분산염료.I. Disperse Blue 1.I. Disperse Blue 26.I. Disperse Blue 3.I. Disperse Blue 35.I. Disperse Blue 7.I. Disperse Blue 124.I. Disperse Blue 102.I. Disperse Orange 1.I. Disperse Blue 106.I. Disperse Orange 37.I. Disperse Red 1.I. Disperse Orange 76.I. Disperse Red 11.I. Disperse Yellow 1.I. Disperse Red 17.I. Disperse Yellow 39.I. Disperse Orange 3.I. Disperse Yellow 49.I. Disperse Yellow 3.I. Disperse Yellow 9 Eco-tex friendly 분산염료의목록이고 < 표 7> 은분산염료분야에서최근실용화된 환경친화성염료기술의목록이다. [ 표 6] 아세테이트용 Eco-tex friendly 분산염료신제품 업체명 LG화학 (M. Dohmen) Yorkshire hemical iba 상품명 LUMAEL H-EF Series Serisol EF Series Terasil EL Series

13 5 친환경반응성염료개발동향 반응성염료가셀룰로오스섬유염색에있어색상이선명하면서선택범위가넓고침염, 연속염색및날염에두루적용할수있는장점은있으나, 미고착염료의양이많기때문에환경문제를극복하려는상당한노력은반응성염료에서나타나고있다. 반응성염료의결점은가수분해에민감하여낮은저장안정성과염색과정에서비효율적인면이있고, 불완전한고착으로인해미고착염료를제거하는데시간및용수가많이소요되고, 염색시다량의중성염을사용하기때문에비용뿐아니라궁극적으로염색폐수처리도문제가되는것이다. 이러한어려움을해결하기위해새로운반응기를설계하거나두개이상의반응기를조합하거나, 염료의화학구조를변경하여염착률및고착률을향상시키려는노력이부단히계속되고있다. 특히다이스타사와 Siba specialty chemicals사가이분야에서가장많은연구개발실적을보이고있다. 그동안반응성염료들은대체적으로 50 80% 대의비교적낮은고착율로폐수부하가크다는것이염색작업면에서나환경면에서가장큰문제점이었는데, 90% 대의높은고착율을나타내는염료가개발되어눈길을끌었다. 다이스타사의 Reanova Yellow A granulate와 Red, Blue 및 Navy 등 4개품목이그것이다. 더구나이염료는담색에서부터농색까지광범위하게면섬유를염색할수있음은물론작은양의중성염과알칼리를첨가하더라도원하는품질수준으로염색이가능하기때문에반응성염료의환경오염을현저하게감소할것으로기대를모으고있다. 한편 Siba specialty chemicals는고착률이한층높아진 3관능형반응성염료및면섬유와의직접성을향상시킨저망초형반응성염료를개발하였고, 다이스타사는새로운타입의울용반응성염료들을출시하였는데, 이들염료들도환경대응형염료군으로염색분야에서폐수부하감소에크게기여할것으로예상되고있다

14 [ 표 7] 친환경분산염료기술개발사례 회사명개발품명특성 IBA specialty chemicals 클라이언트 환경친화성분산염료논엘러지형분산염료 디아세테이트용의 i baset EL 8개품목 에코텍스스텐다드 100 대응형. PET 극세사와복합소재용 3원색, 중농색 Navy 포함 분산안전성, 상용성및재현성우수, 고흡진성 신속한확산성, 단시간고착, 환원세정불필요 니폰카야쿠 ( 日本化藥 ) 에코대응형분산염료 Kayalon polyester Navy RVSF200등 7개품목, 고온용 Kayacelon polyester Jet black V paste,t/ 혼방 1욕 염색용 3원색, 재현성과균염성이양호한알칼리가염형 Kayacelon TR 3원색,Green,Navy 등 21개품목 환경대응형미츠이 ( 三井 ) ompact BASF EO 담색용 ompact EO _E, 담-중색용 EO, 중- 농색용 EO 등총 27품목, 신규화학물질 독일아민규제와에코텍스스텐다드 100대응 재현성향상으로생산효율화와시간및경비절감기여 수미토모 ( 住友 ) 화학 에코대응형분산염료 Sumikal on S-E 赤味의 Black, 면혼방품의연속염색용 에코텍스스텐다드 100 대응, 흡진율및내세탁성우수 다이스타케믹스 고농도분산염료 TD super black D-FBZ(bluish), TD super black D-FGZ(yellowish), TD super black D-FRZ L/ (reddish) 높은 col or value, 고견뢰도, 연색성이없는환경친화형 다이스타 Dianix 분산염료 폴리에스테르 / 디아세테이트용 3원색 상용성, 염착성, 동색성및산화질소가스내성이우수함 ph 의존성개선해염색재현성향상 양모섬유의농색염색시다량의크롬염을사용해야하는것이환경에나쁜영향을주기때문에이를극복하려는시도가울용반응성염료의개발로나타났다. 특히다이스타사의 Realan 염료는 Fluorochloro pyrimidine과 Vinylsulfone기를반응기로가지면서 Sulfone 수용성기를갖고있는, 금속을전혀함유하지않는신규 type의

15 [ 표 8] 친환경반응성염료의개발사례. 회사명개발품명특성 IBA Specialty hemicals 수미토모 ( 住友 ) 화학니폰카야쿠 ( 日本化藥 ) 수미토모 ( 住友 ) 화학공업키와화학공업 저가형 Lanasol E 땀-내광용반응성염료 2관능형반응성염료 3관능형반응성염료저망초형반응성염료고흡진반응성염료 Kayacion 액상염료고 ( 高 ) 염착형반응성염료울 (wool) 용반응성염료 무금속염료로농색영역의크롬염료대체품 우수한습윤견뢰도와경제성 Yellow light, Orange light, Blue light, Navy light 4개품목 Red light, Rose light 2개품목 Lemon light,sky light MFT와 VS 반응시사용한 ibacron FN 4개품목 3관능형염료과 3원색조화 ibacron Red FN-3G,Red FN-G,80% 이상의고착율 FN-G는담중색용 3원색.FN-3G는중농색 3원색 ibacron LS군 11개품목, 중성염 1/2 1/3만사용하며재현성이우수하고, 77 82% 의높은고착율 중성염투입시간도 1/4로단축하여작업시간단축및저코스트에기여 3개품목, 고흡진율, 저망초형, 저알칼리형,70 80 염색, 세정성및재현성우수, 고견뢰도, 흡진염색에적합 Bl ue P-NFB liquid 50, yellow P-N3R liquid 33, Red P-4BN liquid 25 등날염, 연속날염용 3원색 Sumifi x HF type 3원색, 85% 의고착율 치즈염색시내외층염색차극소, 세정성및재현성우수 Kiwazol yellow KG와 Kiwaron yellow EO/RP 등의크롬염료대체용의선명 3원색 균염성및재현성우수, 높은 Build-up성, 습윤및내광견뢰도우수, 낮은셀룰로오스섬유오염성 [ 표 8] 계속

16 회사명개발품명특성 다이스타 Srius plus 염료 13 개품목, 동금속비함유, Universal 형 고급직접염료 고온안정성, 염의최적사용으로저폐수부하, 고흡진율, 절수 / 성에너지, 높은재현성, 복합소재용 Realan 3원색포함한 11개품목, Fluorochloro pyrimidine과 Vinylsulfone을기재로한 Sulfone 환경대응형울가용기를수개갖고있는울용반응성염료, 중금속반응성염료포함하지않음, ISO14001 요구를만족하는염료 견뢰도우수, 선명색, 광범위한색표현, 환경및경제적 90% 고착율반응성염료 미츠비시카 Remazol 세이 RU-N ( 三菱化成 ) trio liquid 훽스트 제네카 Procion X 클라리언트비금속직접염료 으로우수하고고농도 흡수성유기할로겐화합물 (AOX) 과중금속을포함하지 않은다관능형 Reanova A4 품목, 90% 의높은고착율, 재현성향상, 짧은염색시간, 우수한균염성보유 높은빌드업성으로담색에서부터농색까지커버 알칼리사용량은일반반응성염료의 60-70% 인 12g/L 세정성우수하여 1-2회 Soaping 횟수감소로시간단축 및물사용량절감으로코스트다운효과 나일론과울오염성이낮아혼방품염색에적합, 면 / 레이온등의셀룰로오스혼방에동색성부여 염착좌석기억염료, 상용성및재현성우수, 연속염색용 MT-MT 2관능형반응성염료 8개품목 높은고착율과재현성, 환경친화형 복수염법에적용, 연속염색용 Optizal 계염료 9 개품목, 선명색, 고견뢰도성, 중성염 없이높은흡진율가능, 단순한후처리로에너지및용 수절감 복합소재염색용, 복합소재 1욕염색가능 환경친화적염료로주목을받았으며, 키와 ( 紀和 ) 화학공업의 Kiwazol 염료는크롬 염료대체용염료로 3 원색이선명하면서고견뢰도염색이가능하고세정성도우수 한환경친화적인염료로평가받고있다

17 6 결론 염료산업은매출액측면에서보면섬유산업의일부에지나지않으나다양한섬유소재와다양한의류의다양한색깔, 색상, 질감등의미적표현을가능케함으로서섬유산업전체의부가가치향상에결정적역할을하고있다. 또한염료산업은섬유, 피혁, 화장품, 식품등다양한제품의색상과연계하여이들의미적표현과상품가치향상에결정적역할을한다. 특히미술적표현의폭과깊이에직결되어있어예술, 패션, 문화등의고부가가치세계에섬유산업을가교하는역할을한다는의미에서지식집약적인요소를짙게보유한산업이라할수있다. 그런반면에염료산업은환경오염과인체유해성등의문제를야기하여위기에처해있다. 90년대이후염료산업에대한환경규제의심화로세계염료산업계는전대미문의충격을받아흔들리게되었다. 신흥염료생산국의출현에의한공급과잉지속, 발암성염료규명에따른환경규제촉발의충격, 원유가격인상에따른원료가격인상등의악조건연발로많은염료회사가도산하거나흡수, 합병의형태로구조조정을단행했으며 1999년에는 100년전통의세계굴지의염료업체들도적자를경험했다. 이러한문제극복을위한친환경염료기술개발은염료산업과섬유산업의생존을유지하기위한차원에서세계적인노력이집중되고있다. 다행히도그러한기술개발노력은 21세기에들어오면서부터탄력을받기시작하여가장중요한염료분야인분산염료와반응성염료분야를선두로새로운친환경염료가출시하기시작했다. 특히날염분야에서디지털날염 (Digital Textile Print/DTP) 기술은첨단 IT 기술과섬유산업의전통날염기술이접목하여기술융합을이룸으로서날염과염료분야는물론연관섬유분야의새로운돌파구를마련하려는기술이다. DTP 기술의출현으로대표적인환경오염성 3D 산업으로인식되고있던날염산업이클린테크의첨단산업으로회생하려하고있다. 2003년 1월 DuPont 사의 DuPont Ink Jet 2020 Printer의출시로 DTP 산업의현실화와본격적발전이시작될것으로보인다. 이러한노력은염료분야에서만이루어지고있는것이아니라섬유기술전분야에서 IT, BT, NT, ET, 극한기술등의첨단기술과접목하려는노력이맹렬히추진되고있다. 섬유기술은인간의생존에필요한의, 식, 주생활중의의생활에밀착되어있어인간이생존하는한반드시존재해야할산업이다. 새로운첨단산업으로태동하는 DTP 산업이현재직면한섬유산업의활로를개척하는계기가될것을기대해본다

18 참고문헌 1. 염 안료, 특허청신기술동향조사사업 2002년도결과보고서, 화학 / 약품분야제5권, 특허청심사3국주관 2002년 12월발간 최근국내외염색가공 / 소재 / 염 조제 / 염색설비의기술개발동향, 산자부 2001년도첨단염색가공섬유소재기술혁신전략수립에관한연구사업, 한국염색기술연구소주관, 한국생산기술연구원수행, 한국섬유산업연합회참여, 2001년 2 월발간. 3. 색체의세계를연출하는염료와안료 (1), 大江秀房, 未來材料 ( 일본 ), Vol.2, No.10, P52-56 (2002) 4. 색체의세계를연출하는염료와안료 (2), 大江秀房, 未來材料 ( 일본 ), Vol.2, No.11, P68-74 (2002) 5. 잉크제트 ( 디지털 ) 프린트시스템, 中安誠一郞, 纖維學會誌 ( 일본 ), Vol.55, No.12, P (1999) 6. 잉크제트날염시스템, 三宅裕幸, 纖維學會誌 ( 일본 ), Vol.55, No.12, P (1999) 7. 잉크제트인쇄의과학, 甘利武司, 鈴木健司, 色材 ( 일본 ), Vol. 72, No. 11, P (1999) 8. 합성염료 : 단가하락에합리화계속, 熊谷英太, 化學經濟 ( 일본 ), Vol.49, No. 4, P (2002) 9. Annual Review : Dying Printing(1), 小林文夫, 染色工業 ( 일본 ), Vol.47, No.9, P (1999) 10. Annual Review : Dying Printing(2), 小林文夫, 染色工業 ( 일본 ), Vol.47, No.9, P (1999) 11. 염색의과학 ( 단행본 ), 안경조, 경춘사, 날염업계의디지털화현상과과제 茨木宏一郞, 倉敷紡績 ( 株 ) Electronics 事業部, 제4회 Kurabo B2B Solution 세미나, 2002년 2월 13. An Overview of Digital Textile Printing and How It Affects the Approach to Textile Design, J.R. ampbell, professor of Iowa State University, opyright June 11, Fall2002/T321/project2 /digitextiledesignissues.pdf

연구논문학술 인디고의합성섬유염착특성폴리에스테르 충남대학교바이오응용화학부유기소재섬유시스템전공한국염색기술연구소 서 론 고부가가치의염색가공기술은환경적인측면을고려하여염료의사용량을줄이고염착효율의향상으로심색화를이루고또한우수한견뢰도특성을나타낼수있어야한다일반적으로합성섬유에사용되는분산

연구논문학술 인디고의합성섬유염착특성폴리에스테르 충남대학교바이오응용화학부유기소재섬유시스템전공한국염색기술연구소 서 론 고부가가치의염색가공기술은환경적인측면을고려하여염료의사용량을줄이고염착효율의향상으로심색화를이루고또한우수한견뢰도특성을나타낼수있어야한다일반적으로합성섬유에사용되는분산염료의경우에는심색화고농도염색및우수한견뢰도획득에대한관점에서는상당한어려움을겪고있다이러한심색화및우수한세탁견뢰도를나타내는염색가공상의제약은제반합성섬유의염색가공개발및제품생산에있어서연구개발될부분으로인식되고있다배트염료는물에불용성인염료로서염료자체로는섬유를염색할수없으나알칼리존재하에서