㈜경인양행, 지속가능한 제품·프로세스 제안

베트남 호치민·대구·안산에서 지속가능 주제로 국내외 세미나 개최
리테일러 요구 물성 만족 위한 컬러 솔루션 제공 신제품 제안
염색공정 소요되는 물, 에너지, CO2 배출 등 절감 방안 소개

TIN뉴스 | 기사입력 2022/12/02 [16:18]

▲ ㈜경인양행은 9월 30일 호치민에서 섬유산업의 지속가능성 관련 흐름과 이에 부응하는 신제품을 소개하는 세미나를 개최했다.  © TIN뉴스

 

화학소재전문기업 ㈜경인양행은 지속가능한 섬유산업을 위해 2022년 한 해 “Sustainability for the Global Textile Industry – Answer to the Sustain ability”라는 주제로 베트남 호치민 그리고 대구와 안산에서 각각 세미나를 개최했다. 

 

세미나에서는 염색공정에 소요되는 물, 에너지, CO2 배출 등을 절감 할 수 있는 방안과 리테일러 요구 물성 만족을 위한 컬러 솔루션을 제공하고자 개발된 신제품을 소개해 참석자들로부터 좋은 반응을 얻었다. 

 

㈜경인양행은 매년 고객들과의 미팅을 통해 고객이 원하는 신제품을 개발하여 출시하고 있으며, 환경문제에 있어서도 바이어와 리테일러들과의 대화를 통해 기존 제품 보완 및 신제품 개발과 지속가능한 섬유산업을 위해 적극적으로 노력하고 있다.

 

올해 ㈜경인양행이 세미나를 통해 제안한 프로세스 이노베이션을 동반한 제품은 다음과 같다.

 

용수 및 에너지 절감 위한 반응성 염료 제안

 

용수 및 에너지를 절감하기 위해서는 염색공장에서 근본적으로 저욕비 기계를 사용해 염색을 해야 하지만, ㈜경인양행은 기존 설비만으로 용수와 에너지를 절감하기 위한 방법을 제시했다. 

 

첫 번째는 재현성을 높여 불필요한 수정을 줄임으로써 용수와 에너지를 절감하는 방법이며, 두 번째는 아직 담색에 적용되는 염료이지만, PES/CEL 혼방품 염색에서 면과 폴리를 한 번에 염색함으로써 시간, 용수 및 에너지를 줄이는 방법이다. 

 

세 번째는 고착율이 높고 수세성이 우수한 염료를 선정하여 사용함으로써 기존 염색 공정보다 용수와 에너지를 절감하는 방법에 대해 소개했다.

 

첫 번째로 소개하는 제품은 다양한 염색 인자에 대한 영향이 적어 재현성이 우수한 ▲Synozol K과 ▲Synozol K-HL이다. 

 

대부분의 염색업체에서 많이 사용하고 있는 이관능형 반응성 염료는 반응기가 1개인 비닐설폰 염료 또는 트리아진 염료에 비하여 고착율이 우수한 장점을 가지고 있다. 

 

Synozol K와 K-HL 제품은 반응기가 2개인 일반적인 반응성 염료와 달리 삼원색 염료들의 반응기 구조를 변경함으로써 반응성 및 상용성까지 유사하게 맞춘 제품으로 각종 염색 인자에 대한 영향이 적어 현장에서의 재현성을 극대화한 담중색용 반응성 염료이다.

 

그림 1에서 보는 바와 같이, 같은 이관능형 염료라도 Synozol K/K-HL염료와 일반 염료에서의 삼원색의 염색거동에 있어 상당한 차이가 있음을 알 수 있다. 삼원색의 염색거동은 염색 시 재현성에 크게 영향을 미치며, 특히 담중색에서 민감한 색상영역의 경우 재현성을 높이기 위해서는 사용하는 삼원색의 염색거동에 주의할 필요가 있다.

 

이와 같이 Synozol K와 K-HL 제품은 우수한 상용성과 각종 염색 인자에 덜 민감하여 실험실과 현장 그리고 현장과 현장 간의 재현성을 높일 수 있으며, 이는 생산성을 개선함은 물론 색수정을 위해 발생하는 추가적인 공정들이 필요하지 않기 때문에 최근 사회적인 이슈가 되고 있는 용수와 에너지 절약 등 환경문제도 개선할 수 있는 좋은 장점이 있는 염료이다.

 

▲ 그림 1. 삼원색의 염색거동 :일반적인 이관능형 반응성염료(상, 좌)와 Synolon K/K-HL(상, 중과 우), 염색실물(하)  © TIN뉴스

 

▲ 그림 2. 색상수정으로 인한 염색공장의 비용증가 비교  © TIN뉴스

 

두 번째는 PES/CEL의 일욕 염색을 가능하게 한 ▲Papizolon HT이다. 

 

Papizolon HT 염료는 PES/CEL 혼방섬유를 분산염료와 함께 고온에서 1욕 1단으로 염색할 수 있도록 디자인된 반응성 염료이다.

 

이 제품이 출시된 지는 오래되었으나 최근 환경문제 이슈와 관련하여 지속가능한 섬유산업 활동 중, 특히 물과 CO2 절감을 위한 공정 개선 관점에서 재조명되어 빠르게 확산되고 있는 제품이다.

 

일반적으로 PES/CEL 혼방품의 경우 1차로 폴리에스터를 분산 염료로 염색한 후 2차로 면을 반응성 염료로 염색을 함으로 인해 상당한 시간과 물이 소요되고, 원단이 기계 내부에 머무는 시간이 길어 염색된 원단의 외관이 지저분해 질 수 있는 단점 또한 가지고 있다. 

 

Papizolon HT 염료는 반응기 특성상 100~130도 고온에서 염색이 되며, 그리고 알칼리를 사용하여 염색하는 것과 달리 중성 pH 에서 염색이 가능하다는 특징이 있어서 분산 염료와 함께 PES / CEL 를 1욕에서 염색할 수 있다. 

 

또한 반응성 염색 후 중화 과정이 따로 필요 없기 때문에 수세 공정도 단축할 수 있다는 장점으로 인해, 이를 담중색에 적용 시 기존 염색 방법에 비해 30~50%의 물과 염색공정 시간을 단축할 수 있는 획기적인 제품이다.

 

▲ 그림 3. PES/CEL혼방품의 2욕2단 염색과 1욕1단 염색의 프로그램 비교  © TIN뉴스

 

한 가지 주의할 점은 반응성 염료 특성상 염색 시 염을 필요로 하며 중성 pH에서 염색이 진행되기 때문에 이러한 조건에서 안정한 분산 염료의 선정이 중요하다. 

 

이러한 이유로 ㈜경인양행에서는 Papi zolon HT 염료도 함께 염색할 수 있도록 염과 pH에 안정한 분산 염료로는 Syno lon EN-F 염료를 같이 사용할 것을 추천한다. 

 

▲ 그림 4. PES/CEL혼방품의 2욕2단 염색과 1욕1단 염색시간 비교  © TIN뉴스

 

세 번째는 고착율이 높고 수세성이 우수한 ▲Synozol Ultra DS 시리즈이다.

 

Synozol Ultra DS 염료는 중농색 염색에 적합하도록 염료의 색소 농도를 높이고 반응기를 2개 이상 도입한 다관능형 반응성 염료이기에 적은 사용량으로도 농색을 쉽게 구현할 수 있을 뿐만 아니라 높은 고착율과 수세성이 우수한 친수성기인 SO3H를 많이 부여함으로써 수세 공정을 단축시킬 수 있는 장점도 갖고 있다.

 

▲ 그림 5. 염료 및 망초 사용량 비교  © TIN뉴스


특히 일반적인 이관능형 염료인 Yellow 145, Red 195, Blue 222로 농색을 구현할 때와 비교할 경우 염료 사용량은 40% 이상 줄일 수 있으며, 적은 염료사용량에 따라 염 사용량도 25%까지 절감할 수 있기 때문에 염색 후 제거해야 할 잔류 염과 미고착 염료가 월등히 적어서 1~2회까지 수세 공정도 줄일 수 있다.

 

▲ 그림 6. Total cost 비교  © TIN뉴스

 

일반적으로 고농도의 색상을 구현하기 위해 염료의 사용량을 증가시키는데, 염료의 사용량이 증가되면 염료의 고착율이 한계점을 넘어 더 이상 염료가 염색되지 않고 염욕에 잔류하게 됨에 따라 수세공정이 길어질 수밖에 없다. 

 

하지만 Synozol Ultra DS 염료는 높은 색소 농도와 다관능형 반응성 염료로서 농색 작업 시에도 80%에 이르는 높은 고착율을 얻을 수 있기 때문에 수세공정을 줄여 용수절감을 가능하게 하는 것이다.

 

Synozol Nature Dyes 친환경 PCA(p-Chloroaniline) FREE 반응성 염료 제안 

 

Synozol Nature 염료는 반응성 염료에서 특히 반응성 블랙 염료에서 자주 검출되는 유해물질인 p-chlor oaniline(PCA) 등을 함유하고 있지 않은 염료 군으로 최근 유해물질 규제가 원단 기준의 RSL에서 화학물질 기준의 MRSL로 강화되고 있는 기조에 발맞춰 출시한 반응성 염료이다.

 

▲ 그림 7. Synozol Nature Dyes 시리즈  © TIN뉴스

 

특히 유럽의 H 의류 회사나 L 의류 회사 등 선진 브랜드 회사들을 시작으로 이러한 기준들이 점점 확산되고 있기에 ㈜경인양행에서는 이러한 유해물질 규제 규격을 만족할 뿐만 아니라 현장에서의 재현성을 높이고, 높은 고착율과 수세성이 우수하여 용수와 CO2의 절감할 수 있는 반응성 염료군을 지속적으로 개발하고 있다.

 

PES/SPANDEX 혼방품에 적용가능한 고품질 분산 염료 제안 

 

스판덱스가 함유된 원단은 착용감과 활동성이 우수하며, 코로나 19 영향으로 실내 활동의 증가로 그 수요는 증가되고 있다. 스판덱스 원단의 특성상 염색 후 낮은 습윤견뢰도와 변색으로 인해, 후 가공 시 온도조건에 주의할 필요가 있다. 

 

㈜경인양행에서는 우수한 습윤 견뢰도 물성을 갖으면서도 스판덱스에 이염을 최소화하고, 후가공 시 열에 의한 색상 변화가 적으며 승화 견뢰도가 우수한 제품을 출시했다. 

 

첫 번째는 친환경제품으로 담중색용에 사용할 수 있는 Synolon ST이며, 두 번째는 스판덱스 함량이 높은 애슬레져용 원단에 추천하는 Synolon EXW-SP이다.

 

첫 번째, Synolon ST 염료는 저에너지 E type 염료 및 중에너지 SE type 염료가 가지는 후가공 시, 열에 의한 변색 문제를 해결하고 100% PES 뿐만 아니라 PES/SPANDEX 원단 등에 적용가능하며 125~130도 염색 시 재현성을 높인 담중색용에 적합한 분산 염료이다.

 

▲ 그림 8. Synolon ST염료의 염색온도와 염색시간에 따른 색상변화  © TIN뉴스

 

특히 PES 등 합성 섬유는 기능성을 부여하기 위해 다양한 후가공을 진행함에 따라, 200~220도 등 고온에서의 안정성이 매우 중요한 물성 중에 하나이다. Synolon ST는 고온 가공 시에 우수한 색상 안정성을 갖고 있어서 염색뿐만 아니라 가공에서 발생할 수 있는 다양한 문제점을 해결한 염료이다.

 

▲ 그림 9. 후가공 온도에 따른 색상변화  © TIN뉴스

 

또한 저(E)~중(SE) 에너지 type 분산 염료들의 경우 구조적인 특성상 COC(Chlorinated Organic Carriers)와 CPs(Chlorinated phenols) 등 다양한 유해물질들이 포함될 수 있어서 환경문제를 유발할 수 있지만 Synolon ST 염료는 이러한 문제점도 해결하여 강화되고 있는 환경규제의 기준을 모두 만족하는 염료이다.

 

두 번째로 Synolon EXW-SP는 코로나 19 영향으로 실내 활동이 증가하면서 성장세를 나타내고 있는 레깅스나 요가복과 같이 Spandex 함량이 높은 애슬레져 원단인 PES/SPANDEX 혼방 섬유 염색에 사용할 수 있는 제품이다. 

 

㈜경인양행의 고세탁 분산 염료인 Synolon EXW 제품과 유사한 우수한 습윤 견뢰도 물성을 갖으면서도 스판덱스에 이염을 최소화하고, 후가공 시 열에 의한 색상 변화가 적으며 승화 견뢰도가 우수한 특징을 갖고 있어서 고품질 애슬레져 원단 작업에 최적화된 제품군으로 출시가 되었다.

 

그림 11에서 보는 바와 같이 스판덱스가 17% 포함된 원단을 염색한 경우, 염료의 사용량이 많은 농색임에도 불구하고 모든 물성이 4급 이상이며, 특히 DRY-HEAT(170도 처리) 견뢰도가 매우 우수함을 확인할 수 있다. 

 

▲ 그림 10. Synolon EXW-SP 염료 제품군  © TIN뉴스

 

▲ 그림 11. Synolon EXW-SP 물성  © TIN뉴스

 

Synolon EXW, Synolon EXWN 고세탁 염료 응용 제안 

 

Synolon EXW/EXWN 제품은 고세탁 견뢰도용 분산 염료로 100% PES와 PES/CEL 염색 시 높은 습윤 견뢰도를 얻기 위해 개발된 염료로 염색 후 환원 세정 과정에서 섬유 표면에 잔류한 미고착 염료가 쉽게 분해되도록 하여 습윤 견뢰도를 개선한 제품이다.

 

이 제품들은 구조적인 특성상 알칼리 조건에서도 쉽게 분해되는 특징을 갖고 있어서 PES/CEL 혼방 섬유 염색 시 환원 세정 공정을 생략하더라도, 반응성 염색 조건 및 수세 조건 중에서도 미고착 분산 염료가 쉽게 제거됨으로 인해 그림 12에서 보는 바와 같이 환원 세정 유무와 상관없이 우수한 습윤 견뢰도를 나타내는 특성을 가지고 있다.

 

이러한 특징들을 토대로 그림 13과 같이 PES/CEL 혼방섬유 염색 시 환원 세정 공정과 그에 따른 중화 공정을 생략함으로써 물 사용량을 줄이고 공정 시간을 단축할 수 있으며 생산성을 향상하는데 도움을 줄 수 있다. 

 

김상현 기자 tinnews@tinnews.co.kr

 

▲ 그림 12. PES/CEL 혼방품에서 환원세정 유무에 따른 견뢰도 비교  © TIN뉴스

 

▲ 그림 13. PES/CEL 혼방품에서 환원세정 유무에 따른 염색시간 비교  © TIN뉴스

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