합성 색상 마스터하기: 산업용 폴리에스테르 염색 기술에 대한 종합 가이드

폴리에스테르 착색에 있어서 분산염료의 과학

폴리에스테르는 소수성 특성과 높은 결정성을 특징으로 하는 합성섬유로, 기존의 수용성 염료에 대한 저항성을 갖고 있습니다. 선명하고 지속적인 색상을 얻기 위해 업계에서는 분산 염료를 사용합니다. 이는 수용성이 낮은 비이온성 화학물질로, 특정 열 조건에서 섬유 매트릭스로 승화 또는 용해됩니다. 폴리에스테르에는 화학적 결합을 위한 반응기가 부족하기 때문에 염색 공정은 본질적으로 염료 분자가 직물의 연화된 폴리머 사슬로 이동하는 물리적 현상입니다.

분산염료의 주요 특성

• 승화견뢰도가 높아 열고정시 색빠짐을 방지합니다.
• 염료가 섬유 내부에 갇혀있어 일광 및 세탁 견뢰도가 우수합니다.
• 다양한 분자 크기는 E형(저에너지)과 S형(고에너지)으로 분류됩니다.

고온고압(HTHP) 염색법

가장 널리 사용되는 산업적 방법 폴리에스테르 직물 염색 HTHP 프로세스입니다. 폴리에스테르의 유리 전이 온도(Tg)가 약 80°C이기 때문에 섬유는 끓는점에서 염료가 침투하기에는 너무 단단합니다. 압력을 높이고 온도를 약 130°C로 올리면 폴리머 사슬은 "공극" 또는 개구부를 생성하기에 충분한 운동 에너지를 얻습니다. 그러면 분산 염료 분자가 이러한 틈으로 확산됩니다. 온도가 낮아지면 섬유 구조가 "닫혀" 필라멘트 내의 색상이 효과적으로 고정됩니다.

캐리어 염색: 민감한 혼합을 위한 대안

고압 장비를 사용할 수 없거나 직물이 130°C를 견딜 수 없는 섬세한 혼합인 경우 "캐리어"가 활용됩니다. 담체는 팽윤제 역할을 하기 위해 염료욕에 첨가되는 페놀 또는 염소화 탄화수소와 같은 유기 화합물입니다. 이는 폴리에스터의 유리 전이 온도를 일시적으로 낮추어 100°C에서 염색이 가능하도록 합니다. 이 방법은 효과적이기는 하지만 냄새가 나거나 독성이 있을 수 있는 잔류 화학물질을 제거하기 위한 철저한 후처리가 필요합니다.

캐리어 프로세스의 중요한 단계

• 염료액에 첨가하기 전에 담체를 유화시킵니다.
• 균일한 캐리어 흡수를 보장하기 위해 직물을 예열합니다.
• 표면에 결합된 캐리어와 염료를 제거하기 위한 집중 환원 클리어링입니다.

염색 후 처리: 환원 클리어링 및 열 세팅

최고 품질의 마감을 보장하려면 폴리에스터는 "Reduction Clearing"을 거쳐야 합니다. 염색의 냉각 단계에서 일부 분산 염료 입자는 필연적으로 섬유 내부가 아닌 표면에 남아 있습니다. 제거하지 않으면 이러한 입자로 인해 마찰 견뢰도가 떨어지고 색상이 흐릿해집니다. 섬유 내부의 색상에 영향을 주지 않고 표면 염료를 화학적으로 파괴하기 위해 나트륨 하이드로설파이트와 가성소다 용액을 사용합니다. 그 후, 직물 치수를 안정화하고 최종 색상을 고정하기 위해 열고정이 수행됩니다.

치료 후의 이차적이지만 중요한 측면은 정전기 방지제를 적용하는 것입니다. 폴리에스테르는 정전기가 발생하기 쉽기 때문에 이러한 마감 처리는 직물의 촉감과 드레이프를 향상시켜 고급 의류 및 가정용 직물에 적합합니다. 최종 건조 단계에서 적절한 온도 제어는 염료 분자가 표면으로 다시 이동하여 환원 제거 단계에서 달성된 세탁 견뢰도를 손상시키는 "열이동"을 방지하는 데 필수적입니다.