새로운 자원으로서의 유압식 분무 분무 시스템에 대한 연구

Scientific Reports 12권, 기사 번호: 21814(2022) 이 기사 인용

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측정항목 세부정보

본 연구에서는 양모 직물에 대한 새로운 자원 효율적인 연속 염색 가공 방법으로 유압 스프레이(HS) 분무 시스템을 소개합니다. 여기서 모직물은 상용염료를 이용하여 염색가공하였고 1단계 또는 2단계 HS법을 통해 마감하였다. 색상 강도(K/S), 색상 차이(ΔECMC) 및 색상 견뢰도 분석을 통해 얻은 결과는 서로 다른 GSM 및 염료를 사용하여 울 직물을 염색할 때 HS 방법에 대한 우려를 나타냈습니다. 양모 원단의 가공성능은 물접촉각 분석을 통해 측정하였다. 분석 결과, HS 공법의 마무리 성능은 높은 세탁 견뢰도와 마모 견뢰도를 유지하면서 물 접촉각 145°에 도달하는 것으로 나타났습니다. 1단계와 2단계 HS 방식 중 1단계 방식이 2단계 방식에 비해 자원 효율성이 높고 더 좋은 성능을 보였다. 통계 분석 결과는 실제 규모의 산업 구현 및 이 공정의 규모 확대에 중요한 새로운 HS 방법의 성능에 대한 직물 중량, 염료 유형 및 마감재의 통계적 유의성을 보여주지 않습니다. 이 보고서의 결과는 기존의 자원 집약적인 양모 직물 염색 가공 방법에 대한 보다 친환경적인 대안을 제시한다는 점에서 매우 중요합니다.

원자화는 본질적으로 벌크 액체를 작은 방울로 변환하는 과정입니다. 이는 내부 및 외부 힘의 작용으로 인한 표면 장력의 통합 영향이 중단되는 것입니다. 스프레이 원자화는 액체를 미세한 입자의 스프레이로 변환하는 것입니다1. 이 공정은 공정에 대한 높은 제어성, 낮은 폐기물 발생 및 쉬운 작동 공정으로 인해 다양한 분야에서 제어된 표면적에 재료를 배포할 때 널리 활용됩니다. 분무는 농업 및 임업 분야에서 해충 방제를 위해 가장 널리 사용되는 살충제 살포 수단입니다2. 최근 유압 분사 기술은 타당성, 지속 가능성 및 경제적 이점으로 인해 섬유 기능화 분야의 많은 연구자들의 주목을 받았습니다3,4,5. Li, Arumugamet al. (2020)은 표준 폴리에스테르 면직물6에 직접 제작된 완전 스프레이 코팅 유기 태양전지를 보고했습니다. Samanta와 Bordes(2020)는 수성 그래핀 분산액을 스프레이 코팅하여 전도성 직물을 제조하는 방법을 제안했습니다7. Sadanandan, 베이컨 등. (2020)은 섬유 직물에 그래핀을 스프레이 코팅하는 것이 직물 직물의 불규칙하고 거친 구조의 한계를 극복할 수 있는 가장 유망한 기술 중 하나로 떠오르고 있다고 보고했습니다8. 스프레이 코팅은 직물에 더 얇은 필름을 구현하기 위한 잠재적인 프로세스입니다. 이러한 스프레이 기술을 기반으로 스크린 인쇄와 달리 스핀 코팅 및 비접촉 증착 공정에 대한 대안으로 인식될 수 있습니다. 또한 스프레이 코팅은 이러한 특성을 엄격하게 제한하는 디지털 인쇄에 비해 허용 가능한 유변학적 매개변수가 더 광범위하다는 장점이 있습니다.

유압 분무 분무 시스템은 분무기9를 통해 직물에 원하는 재료를 대규모로 분무하는 연속 공정입니다. 이 시스템에서는 더 이상 많은 양의 화학 물질을 준비할 필요가 없습니다. 게다가 가공 중에는 처리된 재료의 고유한 특성을 보호하는 물리적, 화학적 상호 작용(기존 방법과 마찬가지로)이 없습니다10. 또한, 이 공정은 기존 방법에 비해 화학물질이 전혀 필요하지 않기 때문에 폐기물 배출을 줄여 후속 폐기물 관리/처리 공정에서 에너지 및 기타 자원 소비를 줄입니다11,12.

현재 생산 공정의 지속 가능성 측면은 전 세계적으로 섬유 가공 산업에서 심각한 관심사입니다. 기존 섬유 공정의 많은 과제 중에서 자원 무감각, 폐기물 생산 및 담수 소비는 강력하고 즉각적인 솔루션이 필요한 가장 중요한 문제입니다. 액체 암모니아 염색13, 초임계 유체 염색14, 가교제 염색15, 폼 염색16, 나노입자 기반 염색17 등과 같은 여러 가지 진보된 방법이 수년 동안 소개되었지만 이러한 기술의 대부분은 부족으로 인해 실험실 환경을 벗어나지 못했습니다. 이러한 프로세스는 설치 비용, 낮은 극성, 낮은 용량 배치 프로세스, 수직 레이아웃, 비균질 유체 분배, 화학 물질 축적, 신뢰할 수 없는 작동 프로세스 등과 관련된 단점을 포함하거나 포함하므로 관련 비즈니스 커뮤니티의 관심을 받습니다.14,19, 20.