섬유 염색 및 마감 공정

섬유 염색 및 가공은 원료, 반제품, 직조, 염색, 그리고 최종 가공으로 이어지는 복잡하고 체계적인 공정입니다. 그중 방적, 직조, 그리고 염색+날염+가공은 상대적으로 독립적인 세 분야입니다.

방적의 주요 공정:

• 개봉 및 세척
• 소면
• 빗질
• 그림
• 로빙
• 링 스피닝

직조의 주요 공정:

• 굴곡
• 워핑
• 사이즈
• 드로잉인
• 직조
• 원단 마무리

염색 및 마무리 작업 흐름:

원단 준비 → 스티칭 → 싱잉 → 콜드 패드 배칭 → 디사이징, 정련, 표백 → 머서라이징 → 사전 세팅 → 페이스트 준비 → 인쇄(평면 스크린 또는 회전 스크린) → 스팀 처리 → 비누 처리 → 열 세팅 → 수축 방지 → 캘린더링 → 최종 검사 및 포장

프로세스 분석

1. 그을음

2. 탈호, 정련 및 표백

(1) 디사이징

목적: 흡수성을 높이고, 화학 물질 소비를 줄이고, 최종 제품 품질을 향상시키기 위해 직조 중에 사용된 사이징제를 제거합니다.

행동 양식:

• 뜨거운 물 탈색: 알긴산나트륨이나 셀룰로스 유도체와 같은 수용성 물질로 사이즈가 조절된 직물에 효과적입니다.
• 알칼리성 탈색: 전분 기반 크기에 적합하며 60~80°C에서 6~12시간 동안 10~20g/L 수산화나트륨 용액을 사용합니다.
• 효소적 탈피: 섬유를 손상시키지 않고 전분을 가수분해하는 α-아밀라아제를 사용합니다. 빠르고 효율적입니다.
• 산화적 탈호: 과산화수소나 과브롬산나트륨을 사용합니다. 효율적이지만 셀룰로스 손상을 방지하기 위해 제어가 필요합니다.
  
  

(2) 세척

목적: 펙틴, 왁스, 씨앗 잔류물과 같은 천연 불순물을 제거하여 젖음성과 백색도를 개선합니다.

(3) 표백

목적: 잔류 천연 색소를 제거하여 밝기를 개선하고 염색이나 인쇄에 적합한 직물을 준비합니다.

일반 대리인: 차아염소산나트륨, 과산화수소, 아염소산나트륨.

3. 머서리제이션

프로세스: 이 직물은 강한 알칼리로 처리하면 돌이킬 수 없을 정도로 부풀어 오르며, 셀룰로스 I이 셀룰로스 II로 변환됩니다.

주요 요소:

• 가성소다 농도
• 온도
• 치료 시간
• 직물에 가해지는 장력

이익:

• 치수 안정성 향상 및 수축 감소
• 염료 흡수율 및 흡수성 증가
• 향상된 광택
• 변형된 기계적 특성(예: 인장 강도 감소)

유형:

• 건식 머서리제이션: 건조된 직물에 실온에서 시행합니다. 결과는 안정적이지만 에너지 소모가 많습니다.
• 습식 머서리제이션: 젖은 원단에 적용합니다. 에너지를 절약하고 균일성을 개선하지만 정확한 수분 조절이 필요합니다.
• 고온 가성 머서리제이션: 더 나은 침투성과 균일한 알칼리 흡수력을 가지고 있으며, 무거운 원단에 사용됩니다.

4. 사전 설정(Pre-heat Setting)

목적: 열적으로 직물 구조를 안정화하고, 주름을 제거하고, 치수 안정성과 표면 매끄러움을 개선합니다.

위험 조건:

• 온도(가장 중요)
• 치료 시간
• 적용된 장력
• 팽창제 사용

메모: 민감한 색조(예: 회색, 군용 녹색, 카키색)는 열에 의해 색상이 변할 수 있으므로 경화 후 모니터링해야 합니다.

5. 염색

기본 단계: 염료 흡착 → 확산 → 고정

일반적인 염료 유형:

염색 방법:

• 실 염색: 행크 염색, 패키지 염색, 워프 빔 염색
• 직물 염색: 로프 염색, 지그 염색, 패드 염색, 연속 염색

주요 요소:

• 시간 : 확산 및 고정에 충분한 시간
• 온도: 섬유 팽창, 염료 용해도, 염색 속도 및 깊이에 영향을 미칩니다.
• pH: 염료 동작 및 음영 정확도에 영향을 미칩니다.
• 액체 비율: 원단 무게 대 물의 양
• 염료 농도: g/L 단위로 측정되며 강도와 균일성에 영향을 미칩니다.
• 보조제 및 수질: 재현 가능한 결과를 얻는 데 중요

색상 견뢰도: 등급은 1부터 5까지이며, 5가 가장 좋습니다. 견뢰도 요건은 용도(예: 의류, 가정용 직물 등)에 따라 다릅니다.

표준 광원:

• D65: 국제 일광 절약 모드(가장 널리 사용됨)
• TL84: 형광등 저장등(유럽/일본)
• CWF: 냉백색 형광등(미국 소매/사무실)
• UV: 광학 증백제 및 형광 검출용
• A: 시뮬레이션된 일몰광, 참고용

6. 증기 세척 및 비누 세척

증기 처리: 날염 후 사용합니다(얼음 염료 및 수용성 배트 염료 제외). 증기 처리는 수분 흡수, 염료 고정 및 섬유 내 침투를 촉진합니다.

비누화: 증기 처리 후 중요한 단계입니다. 비누화제의 분산, 킬레이트화, 현탁 작용을 통해 고착되지 않은 염료를 제거하고, 재침착을 방지하며, 색상 견뢰도를 향상시킵니다.

7. 수축 방지 마감(샌포라이징)

목적: 습식 가공 시 내부 장력으로 인한 원단 수축을 기계적으로 줄여줍니다. 원단 폭을 안정시키고 치수 정확도를 향상시킵니다.

8. 캘린더링, 전기 캘린더링 및 엠보싱

캘린더링: 열과 압력을 이용해 직물 표면을 평평하게 하거나 가는 대각선을 만듭니다.

• 플랫 캘린더링: 딱딱한 롤러와 부드러운 롤러를 조합하여 매끄럽고 바삭한 손 느낌을 선사합니다.
• 소프트 캘린더링: 두 개의 부드러운 롤러로 더 부드러운 촉감과 은은한 광택을 얻을 수 있습니다.

전기 캘린더링: 광택 향상을 위해 가열된 롤러를 사용합니다.

엠보싱: 새겨진 금속 롤러는 열과 압력을 가해 직물에 패턴을 눌러 장식 효과를 냅니다.

메모: 원단의 종류에 따라 스웨이딩, 낮잠, 전단, 기모, 연화 등의 추가 공정이 적용될 수도 있습니다.

9. 최종 검사 및 포장

검사 기준:

• 색상 음영
• 원단 폭
• 손으로 느껴보세요
• 두께
• 휘어짐/비스듬함
• 염색 및 직조 결함

검사는 일반적으로 최종 접기 및 포장 전에 수동으로 수행됩니다.