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정부, 2025년까지 C6발수제 사용 규제 가닥
니카코리아, 염색가공업체와 환경규제 대응 상생
기사입력: 2019/06/03 [11:38]  최종편집: TIN 뉴스
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TIN뉴스

2020년부터 PFOA 관련 물질 제조판매 금지

 

지난해 9월 스톡홀름 조약 ‘제14회 잔류성 유기오염물질검토위원회’(POPRC)는 PFOS에 이어 PFOA와 그 염, PFOA 관련 물질(175개) 사용 금지 대상 물질에 추가했다. 이어 올해 4월 당사국회의(COP9)에 ‘PFOA C7F15COOH’와 ‘PFOA 관련 물질 C8F17-’ 추가를 권고했고, 그 권고를 받아들여 사용금지 대상물질로 지정됐다.

 

따라서 2020년부터는 중국을 비롯한 스톡홀름 조약 가맹국들은 PFOA 관련 물질(C8발수제 포함)의 제조판매를 할 수 없게 된다. 이에 우리나라도 잔류성 유기오염물질법에서 규제하되 2025년부터 C6발수제 사용을 규제하기로 방향을 설정한 상황.

 

이와 함께 2015년부터 ZDHC 방침에 따라 글로벌 어패럴 브랜드들은 2020년까지 유해물질 사용을 전면 금지를 위해 점차 제한해가고 있다.

 

이 같은 유해물질 사용 제한 분위기에 맞추어 발수제, 염료, 정련제, 난연제 등을 생산․공급하고 있는 화학전문업체들도 자사 제품 내 금지하고 있는 유해물질 리스트에 대한 철저한 관리와 대체 제품 개발에 공을 들이고 있다. 

 

이 중 하나인 화학전문기업 니카코리아㈜(대표 김경재)는 일본 화학메이커 니카(NICCA)와 함께 지난 5월 23일, 29일, 30일 대구, 안산, 부산 3곳에서 연이어 ‘NICCA화학 환경 대응과 신기술’이라는 주제의 세미나를 개최했다.

 

니카코리아 김경재 대표는 “국내 많은 섬유염색가공업체들이 환경, 안전, 산안법 등 법규 강화에 따라 많은 어려움을 겪고 있고, 어떻게 대응해야 할지를 고민하고 그에 따른 비용부담이 늘고 있다”면서 “우리기업 역시 이번 세미나를 통해 업계와 공동으로 대응해나갈 방법을 모색하고 단순히 제품 판매에 그치지 않고 함께 해결해 나갈 수 있는 전략을 모색하는 자리”라고 강조했다.

 

니카코리아에 따르면 지난해 6월 환경부는 영남권 일대의 낙동강 수질 내 유해물질 노출 이후 PFHxS(과불화헥산설폰산), PFOS(과불화옥탄설폰산), PFOA(과불화옥탄산)를 유해물질로 새롭게 지정함에 따라 총 157개 물질이 규제를 받고 있다.

 

이에 따라 화학업체들은 발수와 발유를 양립할 수 있는 비불소 발수제 개발에 공을 들여왔다. 현재 대표적인 비불소 발수제는 니카코리아의 ‘C6 발수제’와 중국산 ‘C8발수제’다. 두 제품은 표면장력 차이에 따른 발수 효과는 상이하다. 

 

문제는 대체 발수제들이 불소만큼의 발수 효과가 크지 않아 업체들은 가공 시 발수제 량을 더 늘릴 수밖에 없고, 그만큼 비용도 늘어나는 부담을 안고 있다.

 

아울러 비불소 발수제 사용에 따른 부작용들이 공정 과정에서 발생하는 잔류성 유기오염물질 등의 완벽한 제거가 품질을 좌우한다. 대표적으로 비불소 발수제인 C6발수제의 경우 하절기 가공공정 시 탱크(Tank)와 망글(Mangle), 패더(Padder) 표면에 하얗게 표면을 덮는 Gum-up이 발생한다. 이는 온도 상승에 따른 에멀젼의 불안정, 발수제 폴리머의 건조 속도 차이, 병용 가공제와의 상용성 저하 등이 주원인이다. 

이 같은 Gum-up 현상을 개선코자 니카코리아는 폴리머의 유리전이온도 조절을 통해 에멀젼 안정성 향상과 고온 기계 안정성을 개선시켰다. 

 

동시에 비불소 발수제의 기능을 극대화시키 위해서는 잔류 아크릴 호제·광물유, Oligomer, 잔류 균염제, 잔류 염료 분해물 등의 불순물 제거, 잔류 방지의 신규 공정 약제사용이 필요하다. 원단 잔류물을 철저하게 제거시키는 것이 중요하다. 

 

발수제 사용이 가장 활발한 스포츠, 아웃도어 분야에서는 최근 합성 고밀도 직물 소재가 주로 사용되고 있다. 원단 중량은 경량화 되고 두께는 점차 얇아지면서, 원사의 세 번수화(고밀도화), 원사의 강도 증가, 기존 PET에서 나일론으로 합성섬유소재 사용량이 많아졌다. 여기에 나일론사용이 늘면서 아크릴 호제 부착량이 늘어 종래의 정련으로서 잔류물을 제거하기 어렵다보니 잔류물에 의한 발수성 불량률도 높아지고 있다.

 

아크릴 호제 제거가 어려운 원인 중 하나가 알카리량이다. 아크릴 호제는 수중의 칼슘에 의해 서서히 불용화해 오염이 발생한다. 특히 불용·재부착에 따른 기계 오염 위험성이 크다. 

니카코리아 실험결과, 아크릴 호제 FN-610/Ca2+를 투입한 300㎖의 정련욕을 실온 90℃에서 30분간 12회 반복한 결과, 기계 오염이 관찰됐다. 

 

한편 니카코리아는 섬유소재 트렌드 변화와 염료의 품질 저하에 따라 염색 시간이 늘어나고 색상 오염 발생이 빈번해지고 있다고 지적했다. 특히 고부가가치 소재 증가로 인해 염색 재현성 저하를 일으키는 등 다양한 문제가 발생하고 있다는 것. 

 

대표적으로 경사줄/로프 주름 상의 염색 얼룩, 치즈(Chess) 내중외 색차다.

경사줄/로프 주름 상의 염색 얼룩은 열 이력(결정성)의 차이에 의한 염착성의 차이, 주행성 불량에 의한 로프주름의 고정화에 의한 염액과의 접촉 시간차가 주요 원인이다.

 

니카코리아는 침투·이염력 향상에 의한 접촉 시간차의 해소, 결정성을 맞추는 것을 대안으로 제시했다. 치즈 내중외 색차는 염액의 내외 관통성이 나쁘고, 접촉 시간차가 발생, 또 최 내층의 염료 응집에 의한 유량 저하가 주요 원인이다. 이 역시 침투․이염력 향상에 의한 접촉 시간차의 해소, 염료 분산성의 향상(염료의 단 분자화)을 대안으로 꼽았다.

 

또 세 번수화, 경량화, 고밀도 소재 염색 시 균염 대책 때문에 승온 속도를 낮추면서 생산성이 떨어지고 동시에 에너지 비용 상승의 경우 경량 소재는 투입하는 생지의 길이가 늘어나기 때문에 생지의 승온 열 이력에 차가 생겨 염색 얼룩이 발생한다. 

 

니카코리아의 실험결과, 승온 속도를 종래의 1℃/분→0.7℃/분으로 낮추었을 경우 에너지 비용은 약 30% 증가됐다. 따라서 승온 속도를 줄이면서 균염 대책이 필요하다.

마지막으로 니카코리아는 T/C 소핑 공정 단축을 위한 대안으로 ‘LIPOTOL TC-555’를 제안했다. PET/면 소재의 배치염색에서 공정 단축에 따른 생산성 향상과 견뢰도 기준을 충족하는 고품질 제품의 안정적인 생산이 관건이다. 현재 품질과 공정 합리화의 양립이 어려운 것이 현실이다. 

 

우선 견뢰도를 유지하면서 가공 공정의 간소화, 가공공정 시간의 단축에 따른 생산효율 향상과 코스트 다운을 실현할 수 있고, 고견뢰도의 경우 진한색은 R/C&소핑 공정을 증가해 견뢰도 기준을 충족시키고 있다는 것.

 

니카코리아는 가공공정이 많고 다량의 물과 에너지를 소비하는 만큼 환경규제에 대응할 수 있는 생산체제 구축이 절실하다고 조언했다.

 

김성준 기자 tinnews@tinnews.co.kr

 

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