경진대회소개
염색 가공 공정
-
1
섬유 전처리
제직 시 묻은 호료, 유제 등을 제거하는 공정을 말한다. 염색기에 원단과 전처리 조제들을 넣어 처리 후 수세 공정 조건을 거친다. 수세 후 텐터기(챔버)에서 열풍을 통해 건조한다
전처리 데이터셋
- 시작온도
- 45 ℃
- 상승속도
- 5.5 ℃/min
- 상승온도
- 95 ℃
- 유지시간
- 60 min
- 수세온도
- 80 ℃/min
- 수세시간
- 10 min
- 수세회수
- 2회
- 건조온도
- 170 ℃
- 건조속도
- 20 m/min
전처리 그래프
-
2
염액제조
전처리를 마친 섬유를 원하는 색상으로 염색하기 위하여 염액을 제조한다.
염료 조제 (예시)
- 염료
- Dorosperse Yellow KKL 0.5 % o.w.f.
- 액비(욕비)
- 1:10
- 분산·균염제
- 0.03 % o.w.f
- pH조절제
- 아세트산무수물 0.5 g/l
염액
-
3
염색공정
염색 공정은 상승온도 및 유지(균염)시간, 하강온도을 조절하면서 원단에 염료가 고착될 수 있도록 진행하는 공정이다.
염색공정 데이터셋(예시)
- 시작온도
- 40 ℃
- 상승속도 #1
- 0.5-1.5 ℃/min
- 상승온도 #1
- 64 ℃
- 상승속도 #2
- 0.5-1.5 ℃/min
- 상승온도 #2
- 100 ℃
- 상승속도 #3
- 0.5-1.7 ℃/min
- 상승온도 #3
- 120-140 ℃
- 유지시간
- 10-80 min
- 하강속도
- 1.97 ℃/min
- 하강온도
- 64 ℃
염색공정 데이터셋
-
4
후처리(환원/세정)
염색 공정에서 고착되지 않은 염료를 제거하며 염색된 원단의 염색 견뢰도를 향상시키기 위해서 온도 및 유지시간을 조절해가며 환원세정 과정을 진행한다. 그 후 물로 다 회 수세 후 일정시간 동안 건조시킨다.
후처리 데이터셋
- 시작온도
- 40 ℃
- 상승속도
- 2 ℃/min
- 상승온도
- 80 ℃
- 유지시간
- 20 min
- 수세온도
- 60 ℃
- 수세회수
- 2회
- 수세온도
- 25 ℃
- 수세회수
- 1회
- 건조온도
- 100 ℃
- 건조시간
- 10 min
후처리 그래프
-
5
후가공 공정
색 후 원단의 형태 안정화를 위해 텐터기를 통해 열세팅한다.
후가공 데이터셋
- 건조온도
- 180 ℃
- 건조시간
- 1 min
-
6
물성 · 성능평가
최종적으로 얻은 염색원단을 분광광도계(spectrophotometer)를 통하여 L*a*b*좌표로 색상을 측정한다. 이후 내후성 테스트기를 통해서 일광을 받은 내후성 염색원단의 L*a*b*좌표를 얻어 색상을 측정한다. 최종적으로 두 좌표 색차를 통해서 내광성(일광에 견디는 정도) 등급을 판단한다.
내광성 시험전
- 색상(CIELAB)
- L*:79.15, a*:7.49, b*:63.03
내광성 시험후
- 색상(CIELAB)
- L*: 82.19, a*:12.12, b*:62.25
- 색차
- 5.67, 내광성 등급 3.5
염색 가공 공정
-
1.섬유 전처리
- 제직 시 묻은 호료, 유제 등을 제거하는 공정을 말한다.
- 염색기에 원단과 전처리 조제들을 넣어 처리 후 수세 공정 조건을 거친다.
- 수세 후 텐터기(챔버)에서 열풍을 통해 건조한다.
전처리 데이터셋
시작온도 45 ℃ 수세시간 10 min 상승속도 5.5 ℃/min 수세회수 2회 상승온도 95 ℃ 건조온도 170 ℃ 유지시간 60 min 건조속도 20 m/min 수세온도 80 ℃/min 전처리 그래프
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2.염액제조
- 전처리를 마친 섬유를 원하는 색상으로 염색하기 위하여 염액을 제조한다.
염료 조제 (예시)
염료 Dorosperse Yellow KKL 0.5 % o.w.f. 액비(욕비) 1:10 분산·균염제 0.03 % o.w.f pH조절제 아세트산무수물 0.5 g/l 염액
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3.염색공정
- 염색 공정은 상승온도 및 유지(균염)시간, 하강온도을 조절하면서 원단에 염료가 고착될 수 있도록 진행하는 공정이다.
염색공정 데이터셋(예시)
시작온도 40 ℃ 상승속도 #3 0.5-1.7 ℃/min 상승속도 #1 0.5-1.5 ℃/min 상승온도 #3 120-140 ℃ 상승온도 #1 64 ℃ 유지시간 10-80 min 상승속도 #2 0.5-1.5 ℃/min 하강속도 1.97 ℃/min 상승온도 #2 100 ℃ 하강온도 64 ℃n 염색공정 그래프
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4.후처리(환원/세정)
- 염색 공정에서 고착되지 않은 염료를 제거하며 염색된 원단의 염색 견뢰도를 향상시키기 위해서 온도 및 유지시간을 조절해가며 환원세정 과정을 진행한다.
- 그 후 물로 다 회 수세 후 일정시간 동안 건조시킨다.
후처리 데이터셋
시작온도 40 ℃ 수세회수 2회 상승속도 2 ℃/min 수세온도 25 ℃ 상승온도 80 ℃ 수세회수 1회 유지시간 20 min 건조온도 100 ℃ 수세온도 60 ℃ 건조시간 10 min 후처리 그래프
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5.후가공 공정
- 색 후 원단의 형태 안정화를 위해 텐터기를 통해 열세팅한다
후가공 데이터셋
건조온도 180 ℃ 건조시간 1 min -
6.물성 · 성능평가
- 최종적으로 얻은 염색원단을 분광광도계(spectrophotometer)를 통하여 L*a*b*좌표로 색상을 측정한다.
- 이후 내후성 테스트기를 통해서 일광을 받은 내후성 염색원단의 L*a*b*좌표를 얻어 색상을 측정한다.
- 최종적으로 두 좌표 색차를 통해서 내광성(일광에 견디는 정도) 등급을 판단한다.
후처리 데이터셋
내광성 시험전 내광성 시험후 색상(CIELAB) L*:79.15
a*:7.49
b*:63.03
색상(CIELAB) L*: 82.19
a*:12.12
b*:62.25
색차 5.67
내광성 등급 3.5
염색 물성 설명
색상 (CIELAB) : L*, a*, b*
CIE(국제조명위원회)에서 규정한 색상 값으로 우리 눈이 인지할 수 있는 색을 CIELAB 색공간에서의 CIE 3 자극값을 균일한 3차원 직교 색좌표로 변환한 것이다.
색좌표 값은 명도-암도(L*), 붉은 정도-녹색 정도(a*), 노란 정도-푸른 정도(b*)로 구성도며, 후자의 두 좌표 값은 채도(C*ab)와 색상(hab)로 변환이 가능하다.
분광광도계(측색기)로 이를 측정하며, 측색계 값은 D65광원에서 CIE 1964 측색보조 표준시스템(10O 관측자 값)으로 계산한 것이다.
내광시험 전후 색상을 비교하는 경우 다음식으로 색차를 계산하여 구할 수 있다. 식은 아래 표와 같다.
| 명도 차 | ΔL*= L2*- L1* |
|---|---|
| Red-Green 차 | Δa* = a2*- a1* |
| Yellow-Blue 차 | Δb* = b2*- b1* |
| 색차 | ΔE*= ((ΔL*)2+(Δa*)2+( Δb*)2)1/2 |
내광성 등급
색상 (CIELAB) : L*, a*, b*
일광에 견디는 저항 정도인 내광성은 햇빛에 노출되었을 때 염색 된 직물의 원래 색상을 유지하는 능력을 말하며, 견뢰도 시험을 한 시험편과 시험을 하지 않은 시준 시료 간의 변퇴색을 측색 장치로 측정하고, 그 결과를 표준회색색표를 사용하여 판정한다.
염색 원단을 약 530.3 h시간 동안 내광성(xenon-arc) 견뢰도 시험기로 일광(총 에너지 합: 126 MJ)을 쏘고 MS 300-32 기준으로 염색 원단의 내광 전, 후를 비교하여 내광성을 평가한다.
내광성은 (1 ~ 5) 등급으로 판정되며, 중간 등급인 4-5, 3-4, 2-3, 1-2급을 포함해 9단계로 나타낸다. (KS K ISO 105-A02)
| 견뢰도 등급 | 색차 | 허용오차 |
|---|---|---|
| 5 | 0 | 0.2 |
| (4-5) | 0.8 | ± 0.2 |
| 4 | 1.7 | ± 0.3 |
| (3-4) | 2.5 | ± 0.35 |
| 3 | 3.4 | ± 0.4 |
| (2-3) | 4.8 | ± 0.5 |
| 2 | 6.8 | ± 0.6 |
| (1-2) | 9.6 | ± 0.7 |
| 1 | 13.6 | ± 1.0 |