한국섬유공학회지, Vol. 52, No. 5, 344-352 http://dx.doi.org/10.12772/tse.2015.52.344 ISSN 1225-1089 (Print) ISSN 2288-6419 (Online) 400 nm 급폴리에스터해도형초극세사편성물의감량및염색특성 박영기 조아라 이정진 단국대학교파이버시스템공학과 Weight Reduction and Dyeing Properties of Sea-island-type Polyethylene Terephthalate Ultramicrofiber Fabric Young Ki Park, A Ra Jo, and Jung Jin Lee Department of Fiber System Engineering, Dankook University, Yongin 16890, Korea Corresponding Author: Jung Jin Lee E-mail: jjlee@dankook.ac.kr Received August 28, 2015 Revised September 26, 2015 Accepted October 10, 2015 c 2015 The Korean Fiber Society Abstract: The weight reduction and dyeing properties of circular-knitted fabrics, fabricated from sea-island-type polyethylene terephthalate (PET) ultramicrofiber with a single fiber that is approximately 400 nm in diameter, were investigated. It was found that the dissolution ratio was dependent on the process temperature and the concentration of the sodium hydroxide (NaOH) solution used during alkali treatment. The use of a penetrating agent reduced the dissolution rate when using a 1 wt% NaOH solution, but accelerated the dissolution when using a 2 wt% NaOH solution. The dissolution ratio reached its theoretical maximum when the fabric was treated at 95 C for approximately 40 50 min with a 1 wt% NaOH solution and for approximately 15 20 min with a 2 wt% NaOH solution. Under these treatment conditions, a large number of the sea components were dissolved, although some island components were not separated even in the case of treatment at 95 C for 50 min with a 1 wt% NaOH solution, as monitored by scanning electron microscopy (SEM). The use of a cationic dye staining method also allowed for observation of the dissolution behavior. The color yield of the disperse dye on the alkali-treated fabric was dependent on the dyeing temperature, and the K/S value decreased as the dyeing temperature increased from 110 130 C. The build-up property of the fabric was generally good, the wash fastness was very poor to poor, and the light fastness was poor to fair. Keywords: ultramicrofiber, sea-island, alkaline dissolution, cationic dye staining, disperse dye 1. 서론 초극세섬유는일반적으로섬도가 0.06 dpf 이하의가는섬유를말하며, 일반합성섬유및극세사와비교하여단위중량당표면적이크고, 굴곡시반발성이낮은특징을가지고있다. 또한드레이프성, 광택, 외관등이독특하고우수하며, 소프트한촉감과볼륨감발현등으로인해, 의류용인조피혁뿐만아니라스웨이드조직제품, 필터소재, 방진복등생활및산업용제품으로용도가점차확대되어가고있다 [1,2]. 필라멘트형태의극세사를제조하는방식은단일성분의필라멘트가방사구를통해방사되는직접방사 (direct spinning) 와두가지이상의성분이방사된후개별성분들이분리되는복합방사 (conjugate spinning) 로나눌수있다. 복합방사는직접방사의생산방식에비해훨씬낮은섬도의극세사를생산할수있다는장점이있으며, 중합물의조성및단면형태에따라분할형, 다층형, 용출형세가지형태로나눈다 [3 5]. 이중용출형은해도형 (sea-island type) 이라고도하며서로다른용제추출성을갖는해성분 (sea) 과도성분 (island) 고분자를복합하여방사한후, 해성분을용제로추출하는방식으로서가장낮은섬도의필라멘트를제조할수있는방법으로알려져있다. 폴리에스터해도형초극세사의도성분은일반 PET, 해성분은알칼리용해성 PET로구성되어있으며이렇게복합 344
400 nm 급폴리에스터해도형초극세사편성물의감량및염색특성 345 방사된원사를이용하여원단 (fabric) 을제조한다음, 염색및후가공전후에알칼리감량가공을통해해성분인알칼리용해성 PET를용출시키면초극세섬유가발현된다. 알칼리감량공정에서해성분이원하는수준으로용출되지못하면초극세사가발현되지못하며, 반대로알칼리감량이과다하면해성분뿐만아니라도성분도일부파괴되어강도저하등문제가발생한다. 따라서해도형초극세섬유의알칼리감량거동을고찰하고최적용출조건을찾는것은제품의품질을위해서매우중요하다. 알칼리감량조건에따른해성분의용출특성을파악하는방법으로는감량률측정, SEM 분석그리고양이온염료착색법 (cationic dye staining method) 등이있다. SEM 분석은해도사의용출결과를직접적으로알수있지만, 시료제조가번거롭고비용이많이드는단점이있다. 양이온염료착색법은알칼리감량한해도사를양이온염료에염색시켜해성분이남아있는정도를분석하는방법으로, 해성분인알칼리용해성 PET는양이온염료에염착이되는반면, 도성분인일반 PET는염색되지않는특성을이용한것이다. 이러한양이온염료착색법을이용하여해도형극세사 [5,6] 및초극세사 [7,8] 섬유제품의감량거동을분석한보고들이있다. 한편, 초극세사섬유제품염색시문제점은넓은표면적으로인해색농도가낮으며, 다량의염료사용으로인한세탁, 일광견뢰도의저하등이있다. 따라서초극세사섬유제품의염색성과견뢰도평가등을통해적절한염색가공조건을설정하는것이필요하다. 초극세사섬유제품의염색가공과관련하여 0.02 dpf급 PET 해도사의염색성및견뢰도특성연구 [5], 다양한섬도범위의 PET 초극세섬유에대한분산염료의등온흡착및확산거동연구 [9], 해도형초극세나일론섬유의산성및반응성염료에의한염색성연구 [10] 등이있다. 또한이전연구에서원사직경 800 nm 급 (0.007 dpf) 및 600 nm급 (0.004 dpf) 폴리에스터해도형초극세사를이용하여제조한편성물의감량거동및염색특성을보고한바있다 [7,11]. 최근원사직경 400 nm급 (0.003 dpf) 의폴리에스터해도형초극세사가개발되었으나, 아직까지이러한초극세사제품의감량및염색특성에대한연구는거의없는실정이다. 이논문에서는원사직경 400 nm급의폴리에스터해도형초극세사편성물의감량거동을감량률, SEM 분석, 양이온염료착색법등을이용하여고찰하였다. 또한 6종의분산염료에대한염색및견뢰도특성을조사하였다. 2. 실험 2.1. 시료및시약피염물로는폴리에스터해도형나노필라멘트편성물 ( 환편, 32 gauge, single 조직 ) 을 ( 주 )KMF로부터제공받아사 Table 1. Yarn composition of the ultramicrofiber fabric Sample N400-1 Yarn composition (content) Composition 1 Composition 2 Sea-island type PET, 70d/18f, 631 islands, sea : island= 55 : 45, 0.003 dpf (70%) 용하였으며, 구성원사의조성및이론감량률은 Table 1에나타낸바와같다. 알칼리감량전폴리에스터해도형초극세원사의단면사진은 Figure 1과같다. 감량과염색시사용된 CH 3 COOH, NaOH, Na 2 S 2 O 4 등의시약은모두 1급시약을사용하였으며, 감량용침투제 (penetrating agent) 와염색시사용된분산제 (dispergent) 및소핑제 (Protesol DSL) 는 ( 주 )KMF로부터제공받아사용하였다. 염색을위해오영산업 ( 주 ) 에서 3종, Clariant Co. 에서 3종의분산염료를제공받아사용하였으며, 양이온염료는 M. Dohmen Korea Ltd. 로부터공급받아사용하였다 (Table 2). 2.2. 감량편성물시료는 1 또는 2 wt% NaOH 수용액을이용하여 95 o C, 60분간감량하였다 (Figure 2). 상온에서 2 o C/min의속도로 95 o C까지승온시킨후, 5분또는 10분간격으로시료를채취하여완전히건조하였다. 건조시료의무게를측정한후식 (1) 에의해감량률을계산하였다. b a Weight reduction (%) = ---------- 100 (1) b 여기서 b: 감량전시료무게 (g) a: 감량후시료무게 (g) High-shrinkage PET, 30d/12f (30%) Theoretical dissolution ratio 38.5% Figure 1. Cross-section of a sea-island-type PET ultramicrofiber. 2.3. 양이온염료및분산염료염색감량거동분석을위해, 감량전시료또는감량조건에서 10분간격으로채취한시료를양이온염료를이용하여 Figure
400 nm 급폴리에스터해도형초극세사편성물의감량및염색특성 346 Table 2. Disperse dyes and cationic dye used in this study Dye C.I. generic name or commercial name Structure O_Yellow C.I. Disperse Yellow 54 O_Red C.I. Disperse Red 152 Disperse dye O_Blue C.I. Disperse Blue 79 C_Y/Br Foron Yellow Brown RD-S C_Rubine Foron Rubine S-WF C_Blue Foron Blue RD-E Cationic dye C.I. Basic Orange 22 Figure 2. Alkaline dissolution profile of sea-island-type PET ultramicrofiber fabric. Figure 3. Dyeing profile of the sea-island-type PET ultramicrofiber fabric with cationic dye. 3의조건에따라염색하였다. 염료농도는 1% owf, 액비는 20:1로고정하였으며, CH 3 COONa(0.05 M)/CH 3 COOH 완충계를이용하여 ph 5 완충용액으로염액을제조하였다. 염색후시료는소핑제 (Protesol DSL) 1 g/l, 아세트산 0.5 g/l 를사용하여 60 o C에서 20분간소핑을실시하였다. 일정한조건으로감량된시료를 6종의분산염료를이용하여 Figure 4의조건에따라염색하였다. 액비는 20:1로고정하였으며, CH 3 COONa(0.05 M)/CH 3 COOH 완충계를이
400 nm 급폴리에스터해도형초극세사편성물의감량및염색특성 347 Figure 4. Dyeing profile of the sea-island-type PET ultramicrofiber fabric with disperse dye. 용하여 ph 5 완충용액으로염액을제조하였다. 이때, 염료농도 (0.5 5% owf) 및염색온도 (110 130 o C) 를변화시켜이들의영향을살펴보았다. 염색후시료는 NaOH 2 g/l, Na 2 S 2 O 4 2 g/l를사용하여 80 o C에서 20분간환원세정을실시하였다. 2.4. 염색성평가염색한편성물원단을두번접어네겹으로만든다음, 측색기 (COLOR EYE 3000, Gretag Macbeth) 를이용하여광원 D65, 관측시야 10 o 의조건에서각파장대의반사율을측정하였다. 최대흡수파장에서의표면반사율 (R) 로부터겉보기색농도인 K/S 값을다음의 Kubelka-Munk 식에의해구하였다. K/S =(1 R)²/2R 여기서, K: absorption coefficient S: scattering coefficient R: reflectance 성되어있다. 알칼리용해성 PET는 Figure 5와같이 sulfonated isophthalate 성분을 10 15 wt% 함유하고있는공중합체로서, sulfonate기자체가고분자의알칼리수용액에대한용해성을높여주며, 벌키한구조로인한입체장애와비선형성에기인하여결정화도가일반 PET에비해현저히낮기때문에알칼리처리에의해쉽게가수분해되어용출된다 [8,12,13]. Figure 6은원사직경 400급, 단사섬도 0.003 dpf의폴리에스터해도형초극세사가함유된편성물 (N400-1) 을감량할때, 감량온도는 95 o C로고정하고, NaOH의농도, 침투제, 감량시간등을변화시켰을때의감량률 (dissolution ratio) 을나타낸것이다. Table 1에나타내었듯이 N400-1 은, 해성분과도성분의비율이 55:45인해도형초극세사와일반섬도의고수축 PET사가각각 70% 및 30% 함유된복합사로이루어져있으며, 이론감량률은 38.5% 이다. 감량시간이증가할수록감량률이증가하는경향을보여주고있으며, NaOH 농도가 1 wt% 에서 2 wt% 로증가할경우감량속도가증가하는것을알수있다. 침투제를넣은경우와넣지않은경우의감량거동은 NaOH 농도에따라다르게나타났다. 즉, NaOH 1 wt% 의경우에는침투제를넣었을때의감량률이넣지않은경우보다다소낮았으며, NaOH 2 wt% 의경우에는침투제를넣었을때감량률이넣지않은경우보다약간높았다. 이러한결과는이전연구 [7] 인 600 nm급해도사의감량률특성과유사하다. 이실험에사용된해도형초극세사는도성분이 631개로기존의극세사 Figure 5. Structure of alkali-soluble PET. 2.5. 염색견뢰도시험견뢰도시험전, 염색한시료를 180 o C, 60초동안텐터 ( 미니텐터 DL-2015, DaeLim, Korea) 에서열처리한후세탁견뢰도 (ISO 105-C06/C1S) 와일광견뢰도 (ISO 105-B02) 를측정하였다. 3. 결과및고찰 3.1. 감량거동이연구에사용된폴리에스터해도형초극세사는도성분으로일반 PET 고분자, 해성분은알칼리용해성 PET로구 Figure 6. Dissolution behavior of sea-island-type PET ultramicrofiber fabric (N400-1) during alkaline treatment at 95 o C.
348 박영기 조아라 이정진 에 비해 매우 많기 때문에, 알칼리 감량액이 초극세사의 내 부로 침투하기가 상대적으로 어렵다. NaOH 1 wt%의 경우 침투제가 없을 경우에는 알칼리 감량액이 섬유내부로 침투 하기 보다는 섬유표면의 해성분을 많이 용출시키는 반면, 침투제를 넣었을 경우에는 감량액이 섬유내부로 골고루 침 투하느라 감량속도가 느려 동일시간의 감량률이 침투제를 넣지 않은 경우에 비해 다소 낮은 것으로 추측된다. NaOH 농도가 2 wt%로 높아지면 감량효율이 증대되어, 침투제를 넣었을 때 섬유표면과 내부를 골고루 감량하게 되어 침투 제를 넣지 않았을 때보다 감량률이 증가하게 되었다고 추 측된다. NaOH 농도에 관계없이 이론 감량률을 넘어선 이 Textile Science and Engineering, 2015, 52, 344-352 후에도 감량률이 평형에 도달하지 않고 조금씩 감량이 진 행되는 것을 알 수 있다. 이는 해성분 용출이 완료된 후에 도 일반 PET로 이루어진 도성분도 천천히 감량이 진행되 기 때문으로 사료되며 일반 PET의 손상을 최소화시키기 위해서는 감량시간을 적절히 제어할 필요가 있다. 감량률 결과로부터 95 oc에서 침투제를 첨가했을 때 최적 감량시 간은 NaOH 1 wt%의 경우 40 50분, 그리고 NaOH 2 wt% 의 경우 15분 정도로 볼 수 있다. 3.2. SEM 분석 Figure 7은 NaOH 1 wt%와 침투제 1 wt%가 포함된 알칼 Figure 7. SEM images of N400-1 before and after alkaline treatment with 1 wt% NaOH and 1 wt% penetrating agent at 95 oc; (a) untreated, (b) 20 min treatment, (c) 30 min treatment, (d) 40 min treatment, and (e) 50 min treatment.
400 nm급 폴리에스터 해도형 초극세사 편성물의 감량 및 염색 특성 349 Figure 7. Continued. 리 감량액을 이용하여 95 oc에서 초극세사 편성물을 감량 할 때 시간에 따른 SEM 사진이다. 알칼리 처리 전에는 두 께 10 µm 이상의 원사들이 관찰되었고, 처리시간이 증가함 에 따라 해도형 초극세사 부분은 해성분이 용출되어 초극 세 섬유들이 발현(A 부분)되는 반면, 고수축 PET 성분(B 부분)은 알칼리 감량에 영향을 받지 않고 모양과 굵기가 유 지되고 있음을 알 수 있다. 알칼리 처리 20분 후에는 해도 사의 표면에서 해성분 용출이 일어나지만, 해도사의 내부 는 용출이 거의 일어나지 않았으며, 30분 후에는 보다 많 은 용출이 일어났으나 여전히 해도사의 내부는 해성분과 도성분이 붙어 있는 부분이 많음을 알 수 있다. 감량률 결 과에서 이론감량률과 유사한 40분과 50분에서의 SEM 사 진을 보면, 상당히 많은 용출이 일어나고 초극세 섬유들이 발현된 것을 알 수 있지만, 50분 처리에도 도성분이 분리 되지 못하고 붙어있는 부분이 일부 관찰되어 초극세사 발 현이 균일하지 못함을 알 수 있다. 이전 연구[7,8]에서 800 nm 급 및 600 nm급 시료들은 NaOH 1 wt%, 95 oc에서 30 40분 감량 후 대부분의 해성분이 용출되고 도성분인 초극세사가 균일하게 발현된 결과를 고려하면, 400 nm급 시료는 도성 분이 더욱 가늘고 촘촘하게 붙어 있기 때문에 알칼리 감량 액이 모든 해도사 섬유 내부로 침투하여 해성분을 용출시 키지 못한 것으로 보인다. 즉, 해성분 용출이 상대적으로 불균일하게 일어난 것으로 추측된다. Figure 8은 감량조건 NaOH 2 wt%, 침투제 1 wt%, 95 oc, 20분에서 처리한 시료 의 SEM 사진이다. 이 조건은 감량률 결과에서 이론감량률 을 초과한 경우인데, SEM 사진에서 예상대로 해성분이 대 부분 용출되고 도성분에 해당하는 초극세 섬유들이 발현되 어 있음을 알 수 있다. 특히 Figure 7(e)의 경우와 달리 도 성분이 붙어있는 부분이 거의 관찰되지 않았다. 이는 NaOH 의 농도가 증가함에 따라 감량속도도 증가하여 섬유의 내 부까지 균일하게 용출이 일어났기 때문으로 판단된다. 3.3. 양이온 염료 염색 폴리에스터 해도형 초극세사의 해성분에는 음이온성 -SO3Na기가 존재하기 때문에, 양이온 염료와 정전기적 인 력(electrostatic attraction)이 작용하여 이온결합에 의한 염 색이 가능한 반면, 도성분에는 이온성기가 없기 때문에 양 이온 염료와의 직접성(substantivity)이 매우 낮다. 양이온 염료 착색법은 이러한 도성분과 해성분의 화학구조적 차이 점을 이용하여, 알칼리 감량처리한 시료를 양이온 염료에 염색시켜 해성분의 용출정도를 파악하는 것으로 SEM 분 석에 비해 적은 비용으로 간접적인 평가가 가능하다. Figure 9는 감량조건 NaOH 1 wt%, 침투제 1 wt%, 95 oc에서 초극 세사 편성물을 감량할 때, 10분 간격으로 채취한 시료를 양
350 박영기 조아라 이정진 Textile Science and Engineering, 2015, 52, 344-352 Figure 8. SEM images of N400-1 after alkaline treatment with 2 wt% NaOH and 1 wt% penetrating agent at 95 oc for 20 min. Figure 9. Staining of cationic dye on N400-1 during alkaline treatment (1 wt% NaOH, 1 wt% penetrating agent, 95 oc). Figure 10. Effect of dyeing temperature on color yield of N400-1 dyed with disperse dyes (3% o.w.f). 이온 염료로 염색한 결과이다. 알칼리 처리 전에는 높은 K/S 값을 나타내었으며 알칼리 처리에 의해 K/S 값이 감소 하다가 40분 이후로는 더 이상 감소하지 않는 결과를 나타 내었다. 이는 전술한 바와 같이 알칼리 처리 전에는 양이 온 염료와 직접성이 우수한 해성분이 많이 있어서 염색이 잘되어 높은 K/S 값을 나타내고, 알칼리 처리에 의해 해성 분이 용출됨에 따라 K/S 값이 감소하며, 감량이 완료되어 해성분이 대부분 용출되면 남아있는 도성분은 낮은 직접성 으로 인해 양이온 염료가 약간의 오염(staining) 수준에 그 치기 때문으로 판단된다. Figure 9에서 K/S 값이 더 이상 감 소하고 수평을 유지하는 시점인 40분은 감량률 결과(Figure 6)에서 NaOH 1 wt%일 때의 이론감량률 도달시간(40 50분) 과 대체로 일치함을 알 수 있다. 이로부터 양이온 염료 착 색법은 폴리에스터 해도형 초극세사 시료의 감량정도를 간 접적으로 평가하고 최적 감량시간을 결정하는 효과적인 방 법 중의 하나라고 판단된다. 1 wt%, 95 oc, 50분)에서 감량한 다음, 분산염료에 대한 온 도별 염색성 및 빌드업성을 조사하였다. Figure 10은 6종 의 분산염료(3% owf)를 이용하여 염색하였을 경우, 염색온 도에 따른 염색성을 K/S 값으로 나타낸 그래프이다. 대부 분의 염료에 있어서 110 oc일 때의 K/S 값이 가장 높고 120 및 130 oc로 염색온도가 증가하면 K/S 값이 감소하는 경향 을 나타내었다. 이러한 결과는 극세사 및 800 nm급 초극세 사의 온도별 염색특성을 조사한 이전 연구[11]와 유사하며, 두 가지 이유로 설명할 수 있다. 첫째는 편성물의 구성원 사가 해도형 PET 초극세사와 일반섬도의 고수축 PET사로 구성되어 있기 때문에 일어나는 이염(migration) 현상이 다. 폴리에스터 섬유가 유리전이온도(Tg) 이상의 온도에서 염색될 때, 염색온도가 비교적 낮을 때 분산염료는 표면적 이 넓은 해도형 초극세사 쪽으로 우선적으로 염착을 하고, 염색온도가 높아질수록 해도사에 부착된 분산염료 중의 일 부가 탈착되어 염료의 농도가 상대적으로 낮은 고수축사 쪽으로 이염하게 된다[5,9]. 이러한 이염현상은 염색온도가 110에서 130 oc로 증가함에 따라 더욱 증대되는데, Figure 7 과 8의 옆면사진에서 알 수 있듯이, 고수축사는 원단 안쪽, 3.4. 염색성 초극세사 편성물을 감량 최적조건(NaOH 1 wt%, 침투제
400 nm 급폴리에스터해도형초극세사편성물의감량및염색특성 351 초극세사는원단의바깥쪽에위치하기때문에최종겉보기색농도인 K/S 값은초극세사에흡착된염료의양에영향을받는다. 따라서이염현상이많이일어나는 130 o C일때 K/S 값이낮아지게된다고설명할수있다. 둘째는초극세사자체에서의염료의확산 (diffusion) 때문이다. 110 o C에서는염료가초극세사섬유의표면에많이흡착되어일종의 ring dyeing 현상이일어나 K/S 값이상대적으로높은반면, 130 o C로온도가증가할수록염료가초극세사섬유의 표면에서내부로확산함에따라 K/S 값이저하되었다고설명할수있다. Figure 11은염색온도를일반적인극세사염색조건인 130 o C로고정하였을때 6종의분산염료의염료농도에따른 K/S 값을나타낸것이다. 전반적으로염료농도가 5% owf 까지증가함에따라 K/S 값이증가하는경향을나타내어빌드업성이양호하였으며, 특히 O사의 red 염료 (O_Red) 와 C사의 blue 염료 (C_Blue) 는빌드업성이우수하였다. 그렇지만일반섬도의 PET 뿐만아니라극세사 PET 제품의색강도와비교하였을때, 5% owf에서의최대 K/S 값이 4정도로매우낮은수준이었다. 즉, 동일한겉보기색농도를위해서초극세사섬유의경우더많은염료를필요로하며, 이는견뢰도저하를가져올우려가있다. 3.5. 견뢰도 6종의분산염료 (3% owf) 으로염색한초극세사편성물에대한세탁및일광견뢰도시험결과를 Table 3에나타내었다. 세탁견뢰도의경우첨부백포의오염에있어서 nylon은 1등급또는 1 2등급, acetate와 wool은 2등급정도로매우낮았다. 이러한결과는 800 nm급초극세사편성물의세탁견뢰도보다 2등급정도낮으며, 600 nm급초극세사편성물보다도 1등급정도낮은수준이다 [7,11]. 이는섬유가가늘어질수록직경이작기때문에, 열고정 (heatsetting) 시더많은염료들이섬유표면으로열이행 (thermomigration) 되어세탁시쉽게탈락되어주변섬유를오염시키기때문이라고추측된다. 일광견뢰도의경우, 2등급또는 3등급으로다소낮은수준이었다. 초극세섬유는넓은표면적으로인해더많은염료가빛에노출되게되고, 더작은직경때문에염료를파괴시킬수있는빛이섬유내부로쉽게침투할수있다. 그러므로초극세섬유의세탁및일광견뢰도를증진시키기위해후가공등별도의방법을모색하는것이필요하다. Figure 11. Build-up properties of N400-1 dyed with disperse dyes (dyeing temperature: 130 o C, dyeing time: 40 min); (a) O_Yellow, O_Red, and O_Blue and (b) C_Y/Br, C_Rubine, and C_Blue. 4. 결론 이연구에서는 400 nm 급 (0.003 dpf) 의폴리에스터해도 Table 3. Wash and light fastness of ultramicrofiber fabrics dyed with disperse dyes (3% o.w.f) Wash fastness Sample Staining Light Change Acetate Cotton Nylon PET Acrylic Wool O_Yellow 3 2 3 1 2 2 3 4 2 3 3 O_Red 3 2 2 3 1 2 3 2 2 O_Blue 3 2 2 3 1 2 3 3 2 2 C_Y/Br 3 2 3 1 2 2 3 3 4 2 3 3 C_Rubine 3 2 2 3 1 2 2 3 3 4 2 2 C_Blue 3 1 2 2 3 1 2 3 3 1 2 2
352 박영기 조아라 이정진 Textile Science and Engineering, 2015, 52, 344-352 형초극세사편성물의감량거동, 염색성및견뢰도특성을고찰하여다음과같은결과를얻었다. NaOH 농도가증가할수록그리고처리시간이길수록감량률이증가하였으며, NaOH 1 wt% 일때 40 50분, NaOH 2 wt% 일때 15 20분정도에서이론감량률에도달하였다. 침투제의첨가는첨가하지않은경우와비교하여 NaOH 1wt% 일때는감량률이더낮았고, 2 wt% 일때는감량률이약간높았다. 처리시간이길어지면이론감량률이상으로감량이진행되어도성분까지감량이이루어짐을알수있었다. SEM 분석을통해알칼리감량공정에서해성분용출및초극세사도성분의분할이상당부분이루어졌음을확인하였으나, NaOH 1 wt% 일때이론감량률을초과한 50분처리에서도일부도성분이분리되지않은부분이관찰되어초극세사발현이불균일함을알수있었다. NaOH 1 wt%, 95 o C 조건에서알칼리감량한시료를양이온염료로염색한결과, 감량전에높은 K/S 값을보이다가감량이진행됨에따라 K/S 값이감소함을통해해성분의용출정도를간접적으로평가할수있었다. 또한 K/S 값이더이상감소하지않는지점은 40분으로서, 감량률결과로부터얻는이론감량률도달시간 (40 50분) 과대체로일치하였다. 분산염료폴리에스터해도형초극세편성물을염색하는경우, 염색온도가 110 o C일때가장높은 K/S 값을보였으며, 130 o C까지염색온도가증가함에따라 K/S 값이감소하였다. 빌드업성은전반적으로양호하였으나 K/S 값은극세사섬유에비해낮은수준이었다. 세탁견뢰도는 1등급또는 2등급정도로매우낮은수준이었으며, 일광견뢰도역시 2등급또는 3등급으로다소낮았다. 이러한낮은견뢰도는초극세사의가는섬도때문이라고해석되며, 향후초극세사섬유제품의세탁및일광견뢰도증진을위해추가적인노력이필요하다. Mechanics of Fibers, Yarns, and Fabrics, John Wiley & Sons, New York, 1969, pp.81 100. 2. O. Wada, Control of Fiber Form and Yarn and Fabric Structure, J. Text. Inst., 1992, 83, 322 347. 3. S. M. Burkinshaw, Chemical Principles of Synthetic Fibre Dyeing, Blackie Academic & Professional, 1995, pp.194 217. 4. Anonymous, Various Microfibers for Clothing, Jap. Text. News, 1992, 83, 81-85. 5. J. S. Koh, J. H. Park, K. S. Lee, and S. D. Kim, Weight Reduction and Dyeing Properties of Sea-island Type PET Supermicrofiber Fabrics, Text. Sci. Eng., 2005, 42, 355 362. 6. J. Koh, Alkaline Dissolution Monitoring of Sea-island Type Polyester Microfibre by a Cationic Dye Staining Method, Color Technol., 2004, 120, 80 86. 7. H. S. Kim, E. S. Shin, and J. J. Lee, Weight Reduction and Dyeing Properties of Sea-island-type Polyethylene Terephthalate Ultramicrofiber Knitted Fabrics, Text. Sci. Eng., 2014, 51, 34 42. 8. H. S. Kim, E. S. Shin, and J. J. Lee, Alkaline Dissolution Behavior of Sea-island Type Polyethylene Terephthalate Ultramicrofiber Knitted Fabrics, Color Technol., 2014, 130, 334 339. 9. H. T. Cho and H. Lee, Dyeing Behaviors of a Disperse Dye on Ultra-micro PET Fibers, Text. Sci. Eng., 2010, 47, 77 84. 10. B. S. Lee, H. S. Cho, H. Y. Lee, and S. D. Kim, Dyeing Properties of Acid Dyes and Reactive Dyes on Sea-island Type Ultrafine Nylon Fiber, Text. Sci. Eng., 2011, 48, 315 321. 11. E. S. Shin, H. S. Kim, and J. J. Lee, Weight Reduction Behavior and Dyeing Properties of Sea-island PET Ultramicrofiber Knitted Fabrics, Text. Sci. Eng., 2012, 49, 18 25. 12. Y. Washino, Functional Fibers Trends in Technology and Product Development in Japan, Toray Research Center Inc., Shiga, 1993, pp.255 256. 13. J. Militky, J. Vanicek, J. Krystufek, and V. Hartych, Modified Polyester Fibers, Elsevier, Prague, 1991, pp.61 62. References 1.J. W. S. Hearle, P. Grosberg, and S. Backer, Structural