KR100254906B1 - 재생 셀룰로즈 섬유의 생산 방법 - Google Patents

Abstract

레이온 섬유의 생산 방법이 개시되어 있다. 아연염 등을 전혀 함유하지 않는 통상의 산성 방사조중에서 비스코스 용액을 방사한다. 방사조에는 황산, 황산 알루미늄 및 황산 나트륨이 함유되어 있다. 방사는 35 내지 60℃에서 실시하며, 필요에 따라, 통상의 연신이나 후 방사 조작을 수행한다. 수득된 재생 셀룰로즈 섬유는 이전에는 이루지못하였던 신규의 단면 구조, 즉 “C”형 단면 구조를 갖는다.

이 섬유는 향상된 광택 및 유연도를 나타낸다.

Description

재생 셀룰로즈 섬유의 생산 방법

제1도는 본 발명에 따른 섬유(알룸 공정)의 확대 단면 현미경 사진(약 1000배).

제2도는 아연 공정(즉, 방사조중에 ZnSo₄함유)에 의해 제조된 정규 레이온 섬유의 확대 단면 현미경 사진(약1000배), 및

제3도는 시판용 HWN섬유의 확대 단면 현미경 사진(약1000배).

본 발명은 비스코스 공정에 의한 레이온 섬유, 필라멘트 또는 필름의 제조 방법에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 비스코스 용액을 아연염 비함유 산성 방사조 안으로 방사하기 위한 개선된 방법에 관한 것이다.

비스코스 공정에 의한 레이온 섬유, 필름 및 필라멘트와 같은 재생 셀룰로즈계 제품의 생산방법은 셀룰로즈 물질을 수산화 나트륨 용액을 처리하여 알칼리 셀룰로즈로 전환시키는 초기 단계를 수반한다. 다음에는, 알칼리 셀룰로즈를 세단하여 숙성시키고, 이황화탄소로 처리하여 셀룰로즈 크산테이트로 더 전환시킨다. 이어서, 셀룰로즈 크산테이트를 묽은 수산화 나트륨 용액에 용해시켜 소기량의 셀룰로즈 및 알칼리를 갖는 용액을 수득한다. 이렇게 하여 수득된 용액을 비스코스라 칭하며, 이를 더 여과하고 숙성시킨다음 탈기시켜 방사노출기를 통해 압출시켜, 황산, 황산아연 및 황산 나트륨을 주성분으로 하는 방사조 안으로 보낸다.

통상의 공정에 쓰이는 방사조는 재생감속제로서 작용하는 황산아연 또는 다른 가용성 아연염을 필수 성분으로 한다. 비스코스 또는 방사조중에 존재하는 아연염은, 필라멘트에서 나트륨 셀룰로즈 크산테이트보다 더욱 안정한 화합물인 크산탄아연을 형성함으로써, 필라멘트에 연신 현상이 일어난다. 아연은 독성이 매우 높은 화학 물질로 알려져 있으며 유출물에서 ppm범위로 조차 존재하면, 음료용 및 해양 생물에 특히 나쁜 영향을 미친다. 비스코스 공정에서 황산아연의 다량 사용은 오염문제외에도 특정의 다른 두드러진 불리점을 수반한다. 황산아연은 값이 비싸고, 또한 방사장치상에 어느 정도까지 침적물을 형성하는 경향도 갖는다.

방사조에는 황산아연외에도 특히 고강도 섬유가 필요할 경우에는 보조 재생감속제로서 폴리에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 옥사이드, 특정아민, 포름알데히드 등과 같은 다른 비스코스 개질제도 또한 사용된다. 이러한 모든 비스코스 유기 개질제는 가공상의 어려움을 일으킬 뿐만 아니라, 대기 및 수류 오염의 심각한 문제점을 야기시킨다.

이들은 또한 물리적 부작용과도 관련되어 있다.

그러므로, 정규 레이온의 생산과 같은 특정의 시판 용도에서 아연이 완전히 함유되지 있지 않은 공정을 개발하는 것이 바람직하다.

본 발명의 주목적은 재생 셀룰로즈 섬유를 제조하기 위한 아연을 전혀 함유하지 않는 비스코스 공정을 개발하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 수류 및 대기 오염을 감소시킬 수 있는 공정 및 방사조 시스템에 관한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 비스코스 용액 및 방사조중의 아연 또는 아연염을 제거하였으나 섬유가 방사조를 통해 압출되기에 필요한 강도를 섬유에 부여 할 수 있도록 할 만큼 만족한 재생 감속을 여전히 제공하는 신규방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 방사조에 구입이 손쉬운 값싼 화학 물질을 이용하여, 이로 인해 경제적이면서 신뢰도가 높은 그러한 방법을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 비스코스 레이온 제조 방법 및 이러한 방법이 있어서 아연을 사용한 경우와 마찬가지 방식으로, 그러나 아연으로 인한 불리점, 즉 오염원의 생성 및 방사노출기나 방사조배관상에 침적물의 형성이 없이 필라멘트 수화 및 크산테이트 안정화를 촉진시키는 방사조 용액을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 광택, 유연성 및 촉감 면에서 개선된 특성을 갖는 섬유의 생산 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은, 기존의 비스코스 산업 분야에서 생산에 불리한 영향을 끼침이 없이 아연염을 제거하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 다양한 데니어, 길이, 착색 도프의 섬유와 같은 여러 다양한 품질의 정규 레이온 및 다른 범위에 속하는 정규 레이온을 생산하는 아연 비함유 비스코스 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 개선된 염착특성을 갖는 섬유의 생산 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 비스코스 용액의 제조시에 전혀 첨가제를 사용하지 않은 개선된 방법을 제안하는 것이다.

본 발명의 목적은 또한, 비스코스 용액의 제조시 첨가제를 전혀 사용하지 않고 방사조중에서 재생감속제인 아연 또는 아연염의 사용을 전부 배제시킨 비스코스 레이온의 개선된 생산 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 기타 목적 및 잇점은 하기 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

목적을 달성하기 위해 본 발명자들은 황산 마그네슘, 황산제일철, 황산 알루미늄(알룸) 등과 같은 2가 및 3가 금속이온 다수와 또한 우레아와 같은 유기화합물 일부로 시도해보고 셀룰로즈 크산테이트의 분해 속도 상수를 연구하였다. 방사조중의 독성 아연 화합물을 비독성 화합물로 대치시키고자 집중적으로 실험한 결과, 황산 알루미늄(알룸)이 황산아연에 비해 경제적이면서 환경보호에 허용되는 최적의 화학 물질임을 알게 되었다. 유출물 오염 또한 현저히 감소된다.

정규 레이온 섬유의 단면 구조는 톱니모양으로 불균일하다. 필라멘트 단면의 기하 구조는 매우 중요한 특성, 예를 들면 광택 및 감촉에 상당한 영향을 미친다. “C”형의 비톱니형 균일 단면은 고광택 외관의 섬유를 생산하는 것으로 알려져 있다.

본 발명의 따른 방법으로 한 목표를 달성할 수 있음을 알게 되었고 방사조중에 아연염의 첨가를 중지하고 점차적으로 황산 알루미늄을 첨가함으로써 가동 중의 공장에서 어떠한 문제점에 봉착함이 없이 방사조 용액 중의 황산 아연을 알룸으로 쉽게 대치할 수 있음을 확인하였다.

또한, 본 발명에 따라, 균일한 “C”형 단면으로 인해 개선된 광학물성을 갖는 섬유를 제조할 수 있게 되었다.

본 발명에 따라, 또한 본 발명의 섬유의 염료친화성이 아연 공정에 의한 섬유보다 더욱 크고, 아연 공정의 정규 레이온과 유사한 염색 효과를 얻기 위한 염료의 양이 더욱 적게 든다는 사실도 밝혀졌다.

비스코스 레이온 섬유의 통상적인 제조 공정에 있어서, 필라멘트의 표면 구조가 아연 셀룰로즈 크산테이트의 형성에 따라 좌우되기 때문에, 비스코스 또는 방사조중에 아연염은 필수적으로 존재해야 한다.

아연 화합물이 아연 셀룰로즈 크산테이트겔의 가소화도를 상당히 증가시켜, 나트륨 셀룰로즈 크산테이트보다 훨씬 더 빨리 연신 시킬 수 있다. 비스코스 공정에서 필라멘트의 구조 형성에 미치는 아연 및 셀룰로즈 크산테이트의 중요성을 설명하는 많은 학설들이 제시되었지만, 아연 셀룰로즈 크산테이트가 후속 구조 형성에 어떠한 중요한 역할을 하느냐는 여전히 의문의 여지가 있다.

몇몇 경우에 산성 방사조는 아연염을 함유하지 않으나, 아연의 효과를 보상하기 위해, 비스코스나 방사조중에 재생감속제 또는 첨가제로서 메틸을, 디메틸아민, 메틸올 메타 메틸아민, 메틸올 디에틸아민과 같은 여러 3급 모노아민 또는 디메틸아민과 같은 다른 아민, 포름알데히드와 같은 알데히드를 사용하는 것으로 언급되어 있다. 상기 개질제는 모두 여하튼 고가의 비용이나 대기 또는 수류 오염과 관련이 있다.

방사조에서 상기 첨가제들을 회수하기 위한 실용적인 방법은 고안된 바 없으며, 따라서 방사조중에 상기 첨가제 또는 그들의 반응산물들이 점차적으로 형성되어, 유출물 세액 중에 존재하여 폐기 처리 문제가 뒤따른다. 이들은 생물학적 산소요구량(B.O.D)에 대하여 B.O.D를 중앙 및 지방 기관이 설정한 표준치에 맞는 정도로 저하시켜야 하기 때문에 매우 바람직하지 못하다.

알루미늄 화합물이 황산 아연과 함께 또는 황산 아연 없이 방사조에 사용하기 위해 제안되기는 하였으나, 이들 방안중 어느 것도 상업화 단계에 까지 이르지 못하였다.

본 발명은 요약하자면, 레이온용 펄프를 17.5내지 18.5%의 수산화 나트륨 용액에 침연시켜, 셀룰로즈 33 내지 34% 및 수산화 나트륨15.55 내지 16.00%를 갖는 알칼리 셀룰로즈를 생성시키고; 이 알칼리 셀룰로즈를 세단하며; 알칼리 셀룰로즈를 숙성시켜 35 내지 75bfs(ball fall seconds)의 정도를 갖는 비스코스 용액을 수득하고; 알칼리 셀룰로즈를 28 내재 33%이황화탄소와 반응시켜 셀룰로즈 크산테이트로 전환시키며; 셀룰로즈 크산테이트를 묽은 수산화나트륨 용액에 용해시켜 그 크산테이트로부터 셀룰로즈 6 내지 11% 및 수산화 나트륨 52 내지 60%를 갖는 비스코스 용액을 제조하고; 이 비스코스 용액을 숙성시킨후, 숙성된 용액을, 황산 6.5 내지 12%, 황산알루이미늄[Al₂(SO₄)₃] 0.3 내지 2.0% 및 황산 나트륨 18내지 26%를 함유하는, 아연을 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 방사조중에서 방사하고; 계속해서, 방사 필라멘트를 연신시킨 다음, 그 필라멘트를 재생, 탈황화, 표백, 표면처리 및 건조시키는 것을 포함하는, 표면이 잘 전개된 것이 C형의 단면 구조를 취하며 개선된 광택 및 유연성을 갖는 재생 셀룰로즈 섬유의 생산방법을 제공한다.

더욱 특히, 본 발명의 방법은 다음 단계에 따라 수행된다.

레이온용 펄프를 17.5 내지 18.5%의 수산화 나트륨 용액에 침지시킨다. 과잉의 알칼리를 압착에 의해 적절한 정도로 제거하여 셀룰로즈 33 내지 34% 및 수산화 나트륨 15.5 내지 16%를 갖는 알칼리 셀룰로즈를 얻는다. 다음에는, 알칼리 셀룰로즈를 세단하고 숙성시켜 35 내지 75bfs의 목적하는 정도를 얻는다.

알칼리 셀룰로즈를 28 내지 33% 이황화탄소로 처리한 다음, 이렇게 하여 형성된 셀룰로즈 크산테이트를 묽은 수산화 나트륨 용액에 용해시켜 셀룰로즈 6 내지 11% 및 수산화 나트륨 52 내지 60%를 함유하는 비스코스르 제조한다. 제조된 비스코스를 여과하고 탈지시킨 다음 숙성시켜 7 내지 12°H를 얻는다. 다음에는, 황산 6.5 내지 12%, 황산 알루미늄[Al₂(SO₄)₃] 0.3 내지 2.0% 및 황산 나트륨 18 내지 26%를 함유하는 방자조에서 방사한다.

황산 마그네슘, 황산제일철과 같은 다른 금속염도 또한 사용할 수 있다. 방사조 공정 중에 아연염은 전혀 배제시킨다. 방사조는 35 내지 60℃의 온도를 유지하고 방사 속도는 30 내지 75m/분을 유지시킨다. 그렇게 형성된 필라멘트를 공기 중에 35내지 70%로 연신 시킬 수 있다. 다음에는, 섬유/필라멘트를 통상의 방법대로 완전히 재생, 탈황화, 표백, 표면처리 및 건조시킨다.

본 발명의 방법(즉, 알룸 공정)에 의해 제조된 섬유의 단면 구조는 아연 공정에 의한 정규 레이온 및 HWM 아연 공정에 의한 섬유와 비교하여 제1도에 도시하였다. 이 도면으로부터 명백히 알 수 있듯이, 본 발명의 방법에 의한 섬유는 표면이 잘 전개되고 사이가 약간 접혀진 균일한 C형 단면 구조를 갖는다. 그러한 단면은 또한 증가된 광택 및 부드러운 감촉을 나타낸다.

선행 기술에는 아연염 또는 아연 대신 알루미늄염을 사용하는 논문이 약간 제시되어 있다.

그러한 선행 기술은 방사조에 존재하는 황산의 양과 같거나 절반 정도에 해당하는 고농도의 황산 알루미늄의 사용을 제안하고 있다. 이러한 선행 기술은 비스코스 용액중에 수산화 알루미늄과 같은 첨가제를 사용하는 것을 더 제안한다.

이렇게 알루미늄염을 조합사용하면 상업적으로 실행 가능한 방법을 이루기가 불가능하다. 더욱이, 레이온 섬유의 성질이 본 발명에 따른 섬유 만큼 향상되지 않는다.

또다른 선행 기술은 탄산 나트륨 및 수산화 나트륨을 사용한 특수 중화 기술을 수반하는 특별 제조한 비스코스 기본 알칼리 용액의 사용을 제안하고 있다. 그 방사조에는 황산 알류미늄이 사용된다.

방사조중에서 섬유의 침전을 이룰 수 없기 때문에, 달리 비스코스 기본 용액을 특별히 제조해야 한다. 이 방법은 상업적으로 실시 불가능하고 비스코스 기본 용액의 제조에 특별한 원심 분리기나 화학 물질이 요구되기 때문에 공정에 많은 비용이 들게 된다.

세번째 선행 기술은 동량의 황산 및 황산 알루미늄을 사용하는 수성 침전조를 사용하는 방법을 제안하고 있다. 이 방법은 황산 알루미늄을 황산의 사용량의 2배까지의 양으로 사용 가능하다.

상기 방법 외에도, 상당 량의 나프탈렌 설폰산과 같은 유기 화합물을 사용하는 것도 제안되어 있다. 이는 공정을 매우 복잡하고 값비싸게 만든다.

4번째 선행 기술(C.A-99-1983-5 4949d)에 있어서, 응집조에서 셀룰로즈 크산테이트의 분해 속도에 미치는 다가 금속이온의 영향에 대해 연구한 바 있다. 이 문헌에서는 방사조중에 아연염 대신 동량의 황산 알루미늄을 사용하는 것을 제안하였다. 따라서, 황산 알루미늄의 양은 황산의 양의 약 20%로서, 이는 매우 높은 수준이다. 이 연구는 크산테이트의 가수분해 감소를 보여 주었다. 명백히, 섬유 성질 및 C-형 단면 구조의 섬유 생산에 대해서는 언급되어 있지 않다.

5번째 선행 기술의 방법은 통상의 황산, 황산 나트륨 및 황산 아연과 함께, 황산 아연의 3배량인 상당 량의 황산 알루미늄을 포함하는 방사조를 사용한다. 이러한 방법은 아연염의 사용을 피하지 못하였으므로, 섬유의 성질이 아연염으로 인해 영향을 받는다.

그러나, 여섯번째 선행 기술은 다가 금속이온을 함유하는 무연 응집조의 사용을 권장하였다. 상기 응집조의 조성은 매우 고농도의 알루미늄과 같은 다가 금속이온을 갖는다. 그러나, 그러한 고농도의 다가 금속이온의 사용 때문에, 수득된 방적 섬유의 최종 물성이 만족스럽지 못하여, 이 선행 기술에 의한 섬유는 본 발명의 방법에 의해 수득한 섬유의 물성 모두를 겸하지 못한다.

7번째 선택 기술은 방사조중의 황산 아연을 황산 알루미늄으로 대체하는 것을 제시한 논문 작업이다. 상세한 것은 입수할 수 없다.

그러나, 황산 알루미늄을 황산 아연 대신 사용할 경우, 그 사용량은 상당량이 되어야 한다.

본 발명자들은 수회의 실험을 수행하여, 상기 선행기술중의 어느 방법에 의해서도 C형 단면 구조의 고광택 섬유를 수득할 수 없음을 밝혀내었다. 고강도, 크림프 및 재생 감속과 고도의 연신성 및 염료 친화성과 같은 유리한 성질을 겸비하는 것은 불가능하다.

그러나, 본 발명자들은 놀라웁게도, 방사조 조성이 그의 성분과 관련이 있으며 황산 알루미늄의 사용량을 가능한 한 낮게 유지한다면 환경오염을 줄일 수 있으며, 또한 유리한 성질을 모두 갖춘, 특히 C형 단면 구조의 섬유를 생산하는 유일한 방법을 이룰 수 있음을 알게 되었다.

본 발명자들은 또한, 황산 알루미늄의 양을 단지 최적화 할 것이 아니라, 섬유의 신속한 침전, 비스코스의 재생 감속, 침전된 비스코스의 용이하고도 효율적인 고화, 높은 방사 적성 및 연신성, 고광택, 매끄러운 섬유 표면 특성, 섬유의 부드러운 감촉, 적은 량의 화학 물질 사용 및 반복재생현성을 보장할 수 있는 균형이 잘 잡힌 방사조를 수득하기 위해 황산 알루미늄의 사용량을 다른 성분의 양과 상호 관련 지어야 함을 알았다.

본 발명자들의 방법은 어디에서도 실시되거나 문헌상에 기재된 바 없으며 상기 성질을 모두 겸비하고 그의 상부에 C형 구조를 갖는 섬유를 생산하는 방법을 제안한 것 바도 없다. 이는 본 명세서에 주어진 실시예에 의해 입증된다.

황산 알루미늄을 0.3%미만의 양으로 사용하면 재생 감속이 만족스럽지 못하다. 황산 알루미늄을 2.0%이상 사용하면 C형 단면 구조의 섬유 생산을 방해함으로써, 고광택 특성에 영향을 미치게 된다. 또한, 황산 알루미늄의 사용량은 황산 나트륨의내지, 황산의내지만큼 낮아야 한다.

그러한 적은 양의 황산 알루미늄만이 상업적으로 실현 가능한 고도의 의존성 및 재현성 공정을 가능하게 한다.

비교적 저렴하고 무독성의 화학 물질을 조사하는 중에, 방사조의 아연을 전부 대체할 최적의 화합물로서 황산 알루미늄(알룸)을 발견하였다.

방사 공정에서 크산테이트의 분해 속도 상수를 저하시키는 보조제로서 작용하고 분산제 역할을 하도록, 황산 알루미늄, 수산화 알루미늄 또는 나트륨 알루미네이트와 같은 알칼리 용성 알루미늄 화합물을 비스코스에 소량 가할 수 있다.

본 발명의 연구도중, 방사조에 황산 알루미늄을 사용하면서 공정에서 아연 화합물을 완전 배제시킨 정규 레이온의 상업적 생산 방법을 발견하게 되었다. 비스코스는 다른 첨가제를 함유하거나 않을 수도 있다.

본 발명은 황산 아연을 사용하여 제조한 경우에 동등하거나 훨씬 더 판단하기 쉬운 정도의 표피를 갖는 필라멘트를 생성하는 조건하에 알룸을 함유하는 무연 방사조중에서 비스코스를 방사함으로써 수행된다. 새로 형성된 형성된 토우의 연신성은 방사조주에 알룸이 존재할 경우에는 억제되지 않는다. 황산, 황산나트륨 및 황산 알루미늄을 함유하는 산성 방사조 안으로 비스코스 필라멘트를 방사하고 공기 중에서 35 내지 70%정도로 연신시킨다. 다음에는, 필라멘트 또는 스테이플을 80내지 100℃의 묽은 산성 수조중에서 완전히 재생시킨다. 통상의 방법으로 탈황화, 표백, 표면처리와 같은 추가의 정련단계를 수행한다.

본 발명의 비스코스 방사를 수행함에 있어서, 본 발명에서는 레이온 필라멘트 생성에 잘 알려진 절차의 어떠한 적절한 비스코스 조성이라도 사용할 수 있다. 비스코스 제조시에, 크래프트(kraft), 아황산염, 코튼 린터 또는 냉 수산화 나트륨으로 정련한 펄프로 제조된 300 내지 1000에의 균일한 D.P.분포를 갖는 셀룰로즈를사용하는 것이 바람직하다. 이 방법은 셀룰로즈 약 6 내지 11% 및 수산화 나트륨 52 내지 60%를 포함하는 통상적이거나 변형된 비스코스 조정물을 사용하여 수행할 수 있다.

이 비스코스 용액은 통상의 실시에 따라 알칼리 셀룰로즈를 소기량, 즉 28 내지 33%의 이황탄소로 크산테이트화하여 숙성 지수 7 내지 12°H를 갖도록 제조할 수 있다.

상기 비스코스를 황산 6.5 내지 12%, 황산 나트륨 18 내지 28% 및 황산 알루미늄 0.3 내지 2.0%가 들어 있는 무연 방사조중, 35 내지 60℃에서 방사하는 것이 바람직하다. 그렇게 하여 형성된 필라멘트를 공기 중에서 바람직한정도, 즉 35 내지 70%로 연신 시킬 수 있다.

알룸 공정의 방사조중에 황산 알루미늄이 존재함으로써, 황산 아연 함유 방사조와 비교하여 CS₂및 H₂S가스의 방출을 증가시키는 반면, CS₂또는 염회수 시스템에서 나타나는 문제점도 발생시키지 않는다. 방사조중의 Al₂(SO₄)₃는 또한 황산아연에 비해 경제적이고 환경상 유리한 것으로 밝혀졌다. 유출물에 의한 오염은 이하에서는 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세히 설명하며, 이들 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 것이지 이들로 본 발명을 한정하고자 하는 것은 아니다.

[실시예 1]

정규 및 레이온용 펄프를 17.5% 수산화나트륨 용액에 침지시키고 압착에 의해 과잉의 알칼리를 제거하였다. 이렇게 하여 수득된 알칼리 셀룰로즈를 세단하여 숙성시켰다. 숙성된 알칼리 셀룰로즈를 알칼리 셀룰로즈에 존재하는 알파 셀룰로즈를 기준으로 30%의 이황화탄소로 처리하였다. 그렇게 형성된 나트륨 셀룰로즈 크산테이트를 묽은 수산화 나트륨 용액에 용해시켜 비스코스를 형성하였다. 이 비스코스는 셀룰로즈 10% 및 수산화 나트륨 5.8%를 함유하였다.

다음에는, 여과하여 탈기시키고 10°H로 숙성시켰다. 숙성된 비스코스를 50℃의 온도에서 황산 8%, 황산나트륨 23% 및 황산 알루미늄 0.46%을 함유하는 방사조 안으로 압축시켰다.

방사조에는 아연염이 함유되지 있지 않다. 필라멘트를 공기 중에서 40 내지 60% 연신 시키고 절단하여 스테이플을 얻었다. 다음에는, 섬유를 95℃의 산성 수조중에서 완전히 재생시키고, 통상의 방법으로 탈황시키고 표백한 다음 표면처리 하여 건조시켰다.

그렇게 하여 수득된 섬유는 C-형 단면 구조를 갖는외에도 하기의 성질을 갖는다.

데니어 1.51

상태 조절된 강력(gpd) 2.63

습윤 강력(gpd) 1.35

습윤/상태조절상태의 비(%) 51.4

상태 조절된 신장율(%) 20.8

습윤 신장율(%) 23.6

[실시예 2]

NaOH를 17.5 내지 18.5%, CS₂를 28 내지 33%한 것을 제외하고는 실시예 1에 기술한 바대로 그대로 실시하여 비스코스를 제조하였다.

비스코스중의 셀룰로즈 함량은 9.5%, 알칼리는 5.4%였다.

방사시의 비스코스 점도는 20℃에서 48bfs(ball fall sec.)였다.

비스코스를 48℃에서 황산 95gpl; 황산 알루미늄 6gpl 및 황산 나트륨 290gpl이 들어 있는 방사조로 압출시켰다. 1.2데니어의 새로 형성된 필라멘트를 공기 중에서 48% 연신시키고 통상의 정련 및 표면처리를 하였다. 수득된 섬유는 C형 단면 구조를 가지며, 양호한 광택, 부드러운 감촉을 갖는다. 이 섬유는 하기와 물리적 성질을 갖는다.

데니어 1.17

상태 조절된 강력(gpd) 2.50

습윤 강력(gpd) 1.24

습윤/상태조절상태의 비(%) 49.7

상태 조절된 신장율(%) 17.5

습윤 신장율(%) 22.0

[실시예 3]

숙성 지수9.6°H를 갖는 고유 펄프를 사용하여 실시예 1에 기재된 바 대로 수득한 비스코스 용액을 황산 8.5%, Al₂(SO₄)₃0.46% 및 황산나트륨 23%가 들어 있는 방사조로 압출시켜 3 데니어 섬유로 방사하였다. 방사조를 50℃로 유지시켰으며 방사기 속도는 45m/분이었다. 필라멘트를 공기 중에서 약 47% 연신시키고 스테이플로 절단하여 통상의 방법으로 정련하였다.

이 섬유는 C형 단면 구조를 가지며 거의 비톱니형의 평활한 표면을 갖는다.

기타 물리적 특성은 다음과 같다.

데니어 3.30

상태 조절된 강력(gpd) 2.35

습윤 강력(gpd) 1.22

습윤/상태조절상태의 비(%) 51.9

상태 조절된 신장율(%) 20.0

습윤 신장율(%) 23.3

[실시예 4]

57bfs의 정도를 갖는 이황화 탄소 30%를 사용하여 셀룰로즈 10.3% 및 알칼리 5.7%를 함유하는 비스코스 용액을 제조하였다.

다음에는, 여과하고 탈기 시킨 다음 10.3°H로 숙성시켰다.

이 비스코스를 47℃에서 황산 7.7%, 황산 알루미늄 1.1% 및 황산 나트륨 22.5%가 들어 있는 방사조 안으로 압출시켰다.

필라멘트를 공기 중에서 52% 연신시켰다. 섬유에 대해 실시예 1에 기술된 바와 같이 규정의 정련처리를 행하였다.

섬유는 C형 단면 구조를 갖는외에도 다음과 같은 성질을 갖는다.

데니어 1.53

상태 조절된 강력(gpd) 2.60

습윤 강력(gpd) 1.31

습윤/상태조절상태의 비(%) 50.5

상태 조절된 신장율(%) 20.0

습윤 신장율(%) 23.5

[실시예 5]

실시예 1 및 2에서와 같이 비스코스 A 및 B를 제조하여 황산 95 내지 100gpl, 황산 알루미늄 6gpl 및 황산 나트륨 290gpl이 들어 있는 방사조중에서 70μ오리피스 직경의 구멍 19000개를 갖는 방사노출기를 통해 방사하였다.

방사 조건을 1.15D로 맞추고 1.5데니어 섬유를 공기 중에서 50% 연신시킨다음 44mm길이의 스테이플 A 및 B로 절단했다. 절단 섬유 A 및 B를 별도로 완전히 재생하고 통상의 방법으로 탈황시켜 표백하고 표면 처리한 다음 건조시켰다. 섬유에 대해 염료 친화성 및 실 강도를 시험하였다.

산염의 작용은 재생속도를 감소시키는 것이다. 그러나, 가장 중요한 점은 탈수 및 염석 작용으로서, 이는 모든 용융물에 대해 공통적인 것이다.

암모늄염은 나트륨 염보다 더욱 큰 응집력을 갖는데 반해, Mg⁺⁺의 응집력은 Na⁺와 같은 정도이다. Zn⁺, Fe⁺⁺와 같은 중금속은 Na⁺또는 Mg⁺⁺보다 더 효과적이다. 이러한 양이온의 재생 감속은 거의 그들의 응집력과 같은 정도이다. 또한, 알루미늄여, 특히 황산 알류미늄으로 매우 상당한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 방법은 0.8 내지 12 데니어를 갖는 각종 섬유의 대규모 생산에 성공적으로 적용되었다.

[실시예 6]

실시예 1에 기재된 바대로 제조한, 10°H염지수를 갖는 비스코스를 2개의 다른 방사조에서 방사하였다.

샘플 A는 황산 8.5%, 황산 마그네슘 0.5% 및 황산나트륨 23%를 함유하는 방사조중, 49℃에서 방사하고, 필라멘트를 42%로 연신 시켰다.

한편, 샘플B는 황산 8.5%, 황산제일철 0.5% 및 황산나트륨 22.5%를 함유하는 방사조중, 49℃에서 방사하고, 필라멘트를 45%로 연신 시켰다.

MgSO₄의 경우에 토우 연신 율은 어느 정도 감소되었지만, 반사조중에 FeSO₄가 존재하는 경우에는 섬유의 밝기가 감소되었다.

양자의 경우에 섬유 다면은 한 두면에서 약간 접히면서 불규칙적이었다. 섬유의 성질은 다음과 같다.

[실시예 7]

실시예 1에 기재된 바대로 제조한 비스코스를 황산 7.8 내지 10%, 황산 알루미늄 0.4 내지 0.6% 및 황산나트륨 22 내지 24%가 들어 있는 방자조중, 46 내지 49℃에서 방사하여 대규모 생산을 성공적으로 이루었다. 섬유를 규정의 탈황화, 표백 및 표면처리 하였다. 발기, 광택 및 부드러운 감촉이 아연 공정의 정규 섬유에 비해 현저히 개선되었다. 섬유 성질을 하기와 같다.

모든 섬유는 C형 단면 구조를 취하였다.

아연염 대신 황산 알루미늄을 사용하는 방법에 대해 상세히 기술하였지만, 황산 알류미늄 대신에 황산 마그네슘 또는 황산제일철과 같은 다른 2가 및 3가 금속이온도 사용할 수 있다.

필요한 조건하에 다른 적절한 유사 화합물을 사용할 수 있다.

이들 화합물은 단독으로 사용하거나 조합 사용할 수 있다.

Claims (2)

1. 레이온용 펄프를 17.5 내지 18.5% 수산화 나트륨 용액중에 침지시켜 셀룰로즈 33 내지 34% 및 수산화 나트륨 15.55 내지 16.00%를 갖는 알칼리 셀룰로즈를 생성하고; 그 알칼리 셀룰로즈를 세단하며; 알칼리 셀룰로즈를 숙성시켜 35 내지 75bfs(ball fall seconds)의 점도를 갖는 비스코스 용액을 수득하고; 알칼리 셀룰로즈를 28 내지 33%의 이황화탄소와 반응시켜 셀룰로즈 크산테이트로 전환시키며; 크산테이트를 묽은 수산화 나트륨 용액에 용해시켜 셀룰로즈 6 내지 11% 및 수산화 나트륨 52 내지 60%를 갖는 비스코스 용액을 제조하고; 비스코스 용액을 숙성시킨후, 숙성된 용액을, 황산 6.5 내지 12%, 황산 알루미늄[Al₂(SO₄)₃] 0.3 내지 2.0% 및 황산 나트륨 18 내지 26%가 들어 있는 아연 비함유 방사조중에서 방사시키고; 계속해서, 방사 필라멘트를 연신시킨후, 그 필라멘트를 통상의 방법으로 재생, 탈황화, 표백, 표면처리 및 건조시킴을 포함하는 표피층이 잘 전개된 거의 C형의 단면 구조를 취하며 증가된 광택 및 유연성을 갖는 재생 셀룰로즈 섬유의 생산 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 방사조를 방사하는 동안에 35 내지 60℃로 유지시키고, 방사 속도를 35 내지 75m/분으로 유지시키며, 생성된 필라멘트를 공기 중에 35 내지 70%로 연신 시키는 방법.