니트 CPB 염색기술, 액체암모니아 가공기술 분석

섬유소재연구소, 니트 CPB염색, 니트 액체암모니아 가공기술 집중 육성

니트 시장 성장, 친환경 트랜드 반영 고품질 제품 생산 폐수 발생량 스팀 사용량 줄여

니트 시장의 성장과 친환경 트랜드에 맞춰 관련 기술개발이 경기북부에 위치한 (재)한국섬유소재연구소를 중심으로 진행되고 있다. 특히 셀룰로오스계 소재(면, 모달, 텐셀, 레이온 등)의 염색 및 가공에 대한 연구가 집중되고 있다.

  본지는 신년특집으로 (재)한국섬유소재연구소에서 구축한 니트 CPB(Cold Pad Batch) 염색 가공기술과 2013년 구축 예정인 니트 액체암모니아 가공기술에 대해 소개 한다.

  ▶ 니트 CPB 염색기술

  셀룰로오스 기반 니트 소재의 염색방법은 로프상태로 염색기에 한 배치씩 고온에서 염색하는 전통적인 침염방식과 원단을 개폭하여 상온에서 염색하는 CPB 염색법 두가지로 크게 나눌 수 있다. 니트 CPB 염색은 현재 많이 적용되고 있지 않지만 최근 에너지 절감형 친환경 염색법으로 새롭게 주목받고 있다.

  CPB 염색은 CPB 염색기 본체와 확포식 정련수세기(연속수세기)로 구성되는 관련 설비가 아직까지는 국산화가 진행되지 못해 초기 투자 비용이 높고, 적용 소재 및 관련 기술에 있어 제한적인 단점이 있다.

  그러나, 모우 발생을 최소화하여 광택감이 있는 고품질의 제품을 생산할 수 있는 장점이 있으며, 최근 대두되고 있는 환경 문제와 관련하여 CPB 염색은 폐수 발생량 60%, 스팀 사용량 70%, 알칼리 사용량 70~80% 감소가 가능하여 기존의 침염보다 친환경 공정이라는 장점이 있다.

  또한 생산 단가면에 있어서도 침염보다 약 24% 절감이 가능하며(면 100%, 일일 10톤 생산 기준), 일일 생산 Capa. 대비 1톤 추가 생산시 1.5%의 생산비용 감소 효과도 있는 것으로 나타났다.(출처 : Benninger, Continuous open width treatment of knitwear - a case study based on economics and quality)

  니트 CPB 염색 제품의 품질관리를 위해서는 ①설비의 선정, ②염료 및 염법의 개발, ③재현성 관리, ④Listing 및 Tailing 관리, ⑤Pilling 및 축율 관리가 필요하다. 즉, 실험실과 현장간의 차이가 없도록 염료 배합 및 공정조건을 균일하게 관리/유지하는 기술이 핵심으로 많은 노하우가 필요하다.

  ▶ 니트 액체암모니아 가공기술

  액체암모니아 가공기술은 수산화나트륨을 이용한 머서화 가공을 대체할 수 있는 가공법으로 다량의 수산화나트륨 사용으로 알칼리 회수문제와 폐액으로 인한 폐수처리 문제 등을 안고 있었던 기존의 가공을 액체암모니아를 사용하고 98% 이상 회수하여 재사용함으로써 해결한 친환경적인 공정이라 할 수 있다.

  CPB 염색기술과 마찬가지로 셀룰로오스계 섬유에 가공이 가능한 기술로 현재 직물인 데님, 셔츠원단, 스포츠웨어 등에 적용되고 있다. 액체암모니아 가공기술은 직물의 내구성 강화, 주름방지(태 유지), 독특하고 우수한 광택과 촉감(부드러운 터치감) 등의 품질 개선 효과가 탁월하여 90년대부터 보급이 되기 시작했으며 현재 중국과 유럽을 중심으로 시장이 크게 증가하고 있다.

  전세계에 현재까지 약 50여기의 직물용 액체암모니아 가공기가 운영되고 있으며 국내에도 대구에서 1대가 운용되고 있다. 한편, 최근 들어 니트에 적용이 가능한 가공기에 대한 수요가 나타나기 시작했다.

  이런 수요에 대응하기 위해 2009년부터 (재)한국섬유소재연구소는 니트용 액체암모니아 가공기술 개발을 위한 산업융합기반구축사업을 진행하고 있으며, 최근 관련 기업의 심사를 통해 선정된 이태리의 Lafer社와 공동개발을 통하여 세계 최초 1호기 생산을 진행중에 있다.

  ▶ (재)한국섬유소재연구소의 니트 CPB 및 니트 액체암모니아 가공설비 구축현황

  (재)한국섬유소재연구소는 산업융합기반구축사업을 통하여 니트 CPB 염색 설비 및 부대시설 구축을 완료한 상태다. 구축설비는 ①CPB 염색기 본체, ②풍광기계와 공동기술 개발을 통해 국내 최초로 개발한 연속수세기, ③숙성실자동화시스템, ④염료혼합시스템을 구축하고 있다.

  특히 숙성실자동화시스템과 염료혼합시스템은 특허등록(제10-1204957호, 제10-1204958호)을 완료하였으며, 그 공정의 친환경성을 인정받아 지식경제부에서 인증하는 녹색기술인증을 획득하였다. 또한 유럽의 친환경 인증인 Oekotex standard 100을 획득하였으며, 자체적으로 염료별, 소재별 DB를 구축하여 기술력 등을 확보하고 있다.

  시제품 생산을 통한 기업지원을 시작하였으며 2011년부터 국내외 전시회 참가를 통해 제품을 선보이고 있다. 올해에 이어 2013년 2월에도 텍스월드 파리에 참가하여 니트 CPB 제품을 유럽시장에 선보일 계획을 가지고 있다. 

니트용 액체암모니아 가공설비는 현재 이태리의 Lafer社와 공동개발 진행중으로 계약이 완료된 상태이다. 2013년 11월 말 (재)한국섬유소재연구소의 그린니트연구센터에 액체암모니아 가공설비와 암모니아 회수 시스템 구축이 완료될 예정이며, 각종 니트 원단에 대한 공정 확보 및 DB를 구축한 후 기업지원을 시작할 예정이다.

  (재)한국섬유소재연구소와 Lafer社에 따르면 니트에 액체암모니아 가공을 처리하면 세탁을 반복해도 형태가 유지되고 독특하고 우수한 광택과 촉감, 신축성 개선 등의 효과가 있다고 한다.

  따라서 친환경적이면서 기존의 가공방법으로는 흉내낼 수 없는 고품질이 얻어져 니트 제품의 새로운 품질기준을 제시할 수 있을 것이라고 내다 봤다.(패션저널&텍스타일라이프 ⓒ세계섬유신문사)

  자료출처 : [패션저널:윤성민 기자]