KR100299903B1 - 소취성섬유,그제조방법및소취·섬유제품 - Google Patents

Abstract

섬유 기질 중에 산성기를 0.01~25 mol/kg 섬유의 비율로 함유하는 섬유로, 또한 상기 섬유가 아미노기 함유 화학물질을 아미노기로서 0.03~3 mol/kg 섬유의 비율로, 적어도 상기 아미노기의 일부에서 상기 산성기와의 결합을 통하여 담지하여 이루어지는 내구성의 악취 제거 성능을 갖는 소취성 섬유가 개시된다. 본 발명의 소취성 섬유에 있어 산성기는 카르복실기, 술폰기이고, 아미노기 함유 화학물질은 분자량 1,000~200,000의 수용성 폴리아민이다. 본 발명의 섬유는, 바람직하게는 습식방사되어 아직 한번도 건조된 일이 없는 웨트겔 아크릴섬유에 수용성 폴링아민화합물을 접촉 부여하고, 바람직하게는 100~180℃의 습열하에서 열처리함으로써 제조된다. 본 발명의 상기 섬유와 음이온성 관능기를 함유하는 소취성 섬유와 혼용한 섬유 제품은 복합냄새를 소취하는 효과를 나타낸다.

Description

[발명의 명칭]

소취성 섬유, 그 제조 방법 및 소취·섬유 제품

[발명의 상세한 설명]

[기술분야]

본 발명은, 주거 환경 공간에서 후각이 지각하는 악취를 제거하는 기능을 갖는 이른바 소취성 섬유 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은, 광범한 종류의 냄새를 제거할 수 있는 소취성 섬유 제품에도 관계한다.

[배경기술]

근년, 생활환경에서의 괘적성으로의 관심이 높아져, 실내, 냉장고 내, 자동차 내부 또는 각종 환경 안에 존재하는 악취의 제거에 관하여 다양한 제안이 이루어지고 있다. 그 중에서도 오피스, 가정 또는 자동차 내에서의 담배 냄새의 소취는, 금연 운동의 침투에 따라 클로즈업되고 있다.

지금까지 담배 소취를 목적으로 한 아민계 화합물을 이용하는 소취재(消臭材)에 대하여, 이미 제안이 이루어지고 있다. 예를 들면, 폴리에틸렌아민과 비이온성의 흡습성 유기물을 담지하는 소취재를 유지시킨 아크릴 섬유직물이 일본 특허 공개 공보 평3-146064호 공보에 개시되어 있다. 이 제안에 의한 것은 세탁 내구성 및 가공성에서 충분히 만족할 수 있는 수준에 있는 것이라고는 말할 수 없었다. 또, 셀룰로오스 분자에 반응성기를 도입하여 폴리에틸렌아민을 반응시키는 담배 끽연용 필터를 위한 소재가 일본 특허 공개 소57-16687호 공보에 개시되어 있다. 그러나, 이 제안에 의한 예는 반응성기 부위를 균일하게 할수 없기 때문에 반응한 폴리에틸렌아민의 편재화가 일어나 폴리에틸렌아민이 탈락되기 쉬운 것이었다

또한, 세탁 내구성 향상의 목적으로 아크릴 섬유 제조 단계의 팽윤 젤섬유(미건조 섬유)에 아미노기를 도입한 금속포르핀을 부여한 후, 섬유를 건조하여 치밀화한 소취성 아크릴계 합성섬유 및 그 제조 방법이 일본 공개특허공보 소 62-141128호 공보에 개시되어 있다. 이 제안에 의한 아크릴계 합성섬유의 소취성은, 세탁 내구성에 대해서는 만족할 수 있는 수준에 있지만, 염색 내구성은, 충분히 만족할 수 있는 수준은 아니다. 동 공보 중에서 금속폴리피린에 폴리아민 화합물인 폴리비닐아민을 화합 결합시키는 것이 기재되어 있다. 이 예의 경우, 폴리비닐아민과 금속이 착체를 형성하여 수용성이 아니게 되므로, 섬유에 수용액등의 상태로 섬유에 부여하는 것이 곤란하여, 결국 섬유의 표면에만 착체가 부착하게된다.

그 결과, 가공섬유 제품의 염색 내구성이 더욱 떨어지게 된다.

종래, 섬유의 염색성 개량 방법의 하나로서, 섬유 기질에 아민화합물을 화합적으로 부여하는 것이 알려져 있다. 예를 들면 섬유형성성 중합체를 공중합하는 방법(일본특허공보소47-15096, 일본특허공보소47-32159, 일본특허공보소 48-30479, 일본특허공보소56-6725), 섬유형성 후에 섬유에 그라프트 중합하는 방법(일본특허공보소 46-11671, 일본특허공보소 37-2997), 폴리머-블랜드법(일본특허공보소 38-20972, 일본특허공보소37-15415), 섬유에 직접 함침하는 방법(일본특허공보 29-8217, 일본특허공보소 47-23988, 일본특허공보소 48-23834)등을 들 수 있다. 그러나 이들 어떠한 방법에서도 함유하는 아민화합물은, 염형(鹽型)으로 처리하는 것이 바람직하다고 기재되어 있다. 그러나, 이들 공지의 방법에 의한 섬유는, 악취성의 카르보닐기를 함유하는 화합물이나 산성 화합물의 악취에 대한 소취 성능이 부족한 것이었다

일본 특허공보 평 2-22673호 공보에는 다른 복수의 악취에 대한 소취 유효성분을 함침한 담체를 복수종(複數種)조합한 공기 청정 필터가 개시되어 있다. 섬유 표면에 소취제를 담체에 함침 또는 도포하여 소취성분을 부착시킨 것만으로는 섬유 제품의 감촉이 딱딱하고, 또 세탁, 염색 등의 처리에 의해 소취 활성 성분이 쉽게 탈락되어 버리므로, 세탁 내구성, 염색성 내구성, 또는 패션성이 요구되는 의복 재료, 인테리어 섬유 제품(interior and furnishings)분야로의 응용은 불가능하다.

일반적으로, 소취성 섬유를 이용한 섬유 제품은 당연한 것이지만, 소취성 섬유의 소취 성능에 대하여 세탁 내구성이 필요하다. 다방면으로의 용도전개를 고려하면, 소취성 섬유에서도 일반의 섬유 제품과 마찬가지로 염색의 요구가 강하다. 섬유의 소취 성능이 염색 후에도 유지되는 것이 실용상 필요하다. 즉, 염색된 소취성 섬유의 염색 내구성이 매우 중요한 요구 특성이 된다.

여기에서 말하는 세탁 내구성이란, 섬유상의 부착물을 물의 흐름에 의한 기계적인 작용과 섬유 제품의 변색 및 물리적인 성질의 저하를 일으키지 않는 필요 최저한의 계면활성제에 의한 화학적 작용을 이용하여 부착물을 박리했을 때의 성능 유지성을 말한다. 세탁은, 통상 물리적 흡착과 같은 매우 약한 결합에 의한 부착물의 탈락을 목적으로 하는 처리이다(상세한 세탁시험법은 JIS-L-0217에 기재 되어 있음). 한편, 염색 내구성이란, 섬유상의 부착물을 열에 의한 강한 열역학적 작용에 의해 부착물을 박리했을 때의 성능 유지성을 나타낸 것으로, 물리흡착물의 탈락에 더하여 이온적 결합물의 탈락도 나타낸 것이다. 따라서, 소취성 섬유의 염색강공후의 악취 물질에 대한 소취 성능의 유지는, 매우 곤란한 문제로 취급되었다.

본 발명의 목적은, 가장 넓은 의미에서, 내구성이 있는 소취 효과를 가지는 소취성 섬유 및 소취성의 섬유 제품을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 구체적인 목적은, 염색가공, 세탁등의 통상 섬유 제품이 받는 각종의 처리에 대하여 현저한 내성을 나타내는 소취성 섬유 및 섬유 제품을 제공하는 것에 있다.

본 발명은, 보다 구체적으로, 특히 상기의 일상적으로 입게되는 처리를 받아도 우수한 소취 효과가 소실되지 않는 섬유 원료의 제공을 목적으로 하고 있다.

본 발명은, 또한, 광범한 스펙트럼의 악취에 대하여 우수한 소취 효과를 갖는 내구성의 섬유 제품의 제공도 목적으로 하고 있다.

본 발명은, 가장 넓은 의미로는, 섬유 기질 중에 산성기(酸性基)가 0.01~2.5mcl/kg섬유의 비율로 함유되는 섬유이고 또한, 상기 섬유는 아미노기 함유 화학물질을 아미노기로서 0.03~3mol/kg섬유의 비율로 적어도 상기 아미노기의 일부에서 상기 산성기와의 결합을 통하여 담지하여 이루어지는 것임을 특징으로 하는 소취성 섬유이다.

여기에서 산성기는, 섬유를 형성하고 있는 기칠이 함유하고 있는 산성기로 예를들면 카르복실기, 술폰기이며, 아미노기 함유 화합물질과 반응 가능한 것이다.

본 발명이 대상으로 하는 섬유는, 유기질의 섬유로 천연섬유, 화학섬유 및 합성섬유를 포함한다. 천연섬유의 대표적인 예는, 목면 및 양모이다. 화학섬유는 비스코스레이온, 류프란모늄레이온(cuprammonium rayon)등의 재생 셀룰로오스섬유, 셀룰로오스아세테이트 등의 천연셀룰로오스 원료의 화학 변성을 거쳐 섬유 형성된 섬유를 포함한다. 합성섬유는, 섬유 형성성의 합성 유기 중합체 섬유로 대표적으로는, 폴리아미드섬유, 아크릴로니트릴계 섬유, 폴리에스테르섬유 등 이다.

이를 섬유가 본래적으로 산성기를 갖고 있지 않은 경우에는, 섬유 기질에 산성기를 갖는 개질 화합물을 화학적으로 부가결합시키거나, 섬유를 적당한 개질제로 처리하여 산성기가 도입되어 산성기를 소정량 함유하는 섬유를 조제하여 기질섬유로 이용할 수 있다. 섬유가 합성 유기중합체 섬유인 경우에는, 상기 산성기는 중합체의 조제시에 산성기를 갖는 공중합성의 코모노머를 소정량 공중합하여 도입하고, 얻어진 공중합체를 공지의 방사, 연신 공정을 이용하여 섬유당 0.01~2.5mol/kg섬유의 산성기를 함유하는 섬유를 용이하게 얻을 수 있다. 아크릴로니트릴계 섬유는, 상기 수단에 의해 산성기를 소정량 함유하는 공중합체를 용이하게 조제할 수 있으므로 본 발명에서, 가장 적합한 대상 섬유 기질로 이용할 수 있다.

본 발명에서, 아미노기는 염치환(鹽置換)되어 있지 않은 아미노기로, 분자중에 2개이상의 아미노기를 갖는 분자량 1000~200,000의 폴리아민화합물을 섬유에 화학결합시킴으로써 도입되어, 섬유에 강고(强固)히 담지되어 있다.

염치환된 아미노기는, 예를 들면 아미노황산염이나 염화아미노염산염과 같이 산으로 중화된 것으로, 카르보닐함유 화합물 또는 산성 화합물 유래의 악취를 마족할 수 있는 정도로는 흡착하지 않아. 소취성 효과에 대하여 내구성이 있는 섬유를 얻을 수 없다.

본 발명의 소취성 섬유는 상기 아미노기가 섬유에 함유되는 산성기의 50mol%~100mol%바람직하게는 60mol%이상으로 화학 결합함으로써 강고하게 담지된다. 이렇게 하여, 본 발명의 소취성 섬유는, 섬유 기질 중의 산성기와 화학결합된 충분량의 아미노기를 담지하고 있으므로, 황화물 알데히드류 등의 산성 악취의 소취 효과가 크고, 그 소취효과는 염색가공, 세탁 등의 화학적 물리적 작용에 대하여 내성을 나타내는 섬유로 된다.

단, 상기 소취성 섬유는, 자유로운 아미노기가 소취 작용을 발휘하므로, 섬유 기질 중의 산성기의 양이 많고 또한 부여되는 아미노기의 양이 적은 경우, 소취효과를 발휘하지 않게 되므로, 아미노기 부여량을 많게 하여, 자유로운 아미노기가 존재하는 섬유인 것이 필요하다.

본 발명의 소취성 섬유는, 섬유 기질에 상기의 양의 산성기를 함유하는 섬유를 원료로 이것에 수용성의 폴리아민 특히 분자량 1,000~200,000의 수용성 폴리아민을 상기 산성기의 몰량에 대하여 0.025~5mol/kg용액 양을 함유하는 수용액과 접촉시켜 부여하고, 상기의 수용성 폴리아민 부여 섬유를 바람직하게는 100℃이상의 분위기 온도에서 가열 처리함으로써 제조할 수 있다. 단, 수용성 폴리 아민 처리욕의 농도는 섬유에 소정량의 수용성 폴리 아민 처리욕의 농도는, 섬유에 소정량의 수용성 폴리아민화합물을 부착시키는 것이 가능하다면 어떤 농도이어도 좋고, 섬유로의 부착량은 착액를 동에 근거하여 결정할 수도 있다.

가열처리가 습열 가열인 경우 염색 가공 세탁에 대하여 더욱 내성이 있는 소취효과를 갖는 섬유를 얻을 수 있다.

본 발명의 소취성 섬유가 아크릴로니트리계 섬유인 경우아크릴로니트릴계 섬유가 습식 또는 갭 방사식의 습식 방사법에 의한 방사, 연신법을 거쳐 섬유 형성되고, 연신후 아직 한번도 건조된 일이 없는 섬유(이하, 미건조 섬유라 칭하는 일이 있음)에 수용성 폴리아민화합물을 부착시키는 방법에 의해 염색 가공 등의 처리에 대한 소취 효과의 내성을 한층 높일 수 있다.

본 발명의 소취성 섬유는, 장섬유. 단섬유일 수 있다. 화합물인 경우 섬유는 토우(tow)상태로 제조할 수 있다. 본 발명의 소취성 섬유는, 실의 형태 그대로, 그리고 대부분의 경우 그렇듯이 직물,편물 또는 부직포의 형태로 가공되어, 의복 재료나 그 외의 2차 제품의 형태로 사용된다.

본 발명의 소취성 섬유는, 상기의 섬유 제품에 있어, 제품의 전부를 본 발명이 소취 섬유로 구성할 수 있다. 본 발명의 소취 섬유는 다른 범용섬유와 혼용하여 2차 제품을 제조할 수도 있지만, 특히 본 발명의 소취 섬유를 적어도 5중량% 및 염기성의 악취에 대하여 소취 활성을 나타내는 소취성 섬유 중 특히 음이온성 관능기를 섬유 중량에 대하여 0.2~10당량/kg섬유를 함유하는 섬유 또는 상기 음이온성 관능기가 0.1~5당량/kg섬유 이하의 전이금속과 결합된 소취성 섬유를 적어도 0.1중량% 혼용하여 구성되는 섬유 제품으로 함으로써, 산성 화합물계의 냄새와 염기성 화합물계의 냄새가 혼재하는 분위기, 즉 소취 스펙트럼의 넓은 범위에서 고도의 소취 성능을 나타내 우수한 내구성의 소취성을 갖는 섬유 제품이 된다.

여기에서 염기성의 악취에 대하여 소취 활성을 나타내는 소취성 섬유의 음이온성 관능기란, 술폰기 또는 카르복실기이며, 상기의 산성기와 동일한 방법에 의해천연섬유, 화학 섬유 또는 합성섬유 기질에 도입된 것이다. 그리고, 전이금속은, 금속이 황산염, 질산염 등의 염류의 수용액의 태양으로 상기 음이온성 관능기를 함유하는 섬유에 접촉 처리함으로써 섬유 중에 도입된 것이다.

혼용 섬유는 범용 섬유에 통상의 가공법을 적용하여 혼방 직물 또는 편물교연, 교편, 부직포 등의 가공 제품으로 가공할 수 있다.

[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]

본 발명의 소취성 섬유에 함유되는 산성기는, 카르복실기 또는 술폰기, 특히 술폰기인 것이 바람직하다. 본 발명의 소취성 섬유가 함유하는 산성기는 0.01 ~ 2.5mol/kg섬유, 바람직하게는, 0.01~1.5mol/kg섬유의 비율이다. 산성기가 0.01mol/kg섬유 미만에서는 아미노기를 함유하는 수용성 폴리아민화합물과 산성기와의 결합이 불충분하게 되어, 아미노기를 함유하는 수용성 폴리아민화합물이 세탁, 염색처리에 의해 쉽게 탈락되기 때문에 본 발명에는 이용할 수 없다.

또, 산성기가 2.5mol/kg섬유를 초과하면, 섬유 중의 산성기 함유 고분자화합물이 세탁, 염색처리에 의해 쉽게 탈락되므로 바람직하지 않다.

섬유가 함유하는 산성기는, 산성기를 본래 실질적으로 함유하지 않은 섬유에있어서는, 섬유 기질에 산성기를 갖는 화학 물질을 그라프트 중합 등 공지방법에 의해 부가하거나,섬유 기질을 산화 등의 화학 처리에 의해 변성하여 소정량의 카르복실기를 형성함으로써 도입할 수 있다. 이와 같은 산성기 도입수단은, 양모, 목면, 재생셀룰로오스섬유, 셀룰로오스아세테이트섬유에 소정함유량의 카르복실기를 함유하는 섬유의 제조법으로 이용할 수 있다.

합성 유기 중합체 섬유의 산성기는, 산성기를 갖는 코모노머를 소정량 공중합한 중합체를 조제하고, 이러한 공중합체를 이용하여 공중합체의 실용상 적절한 공지의 방사 연신법을 적용함으로써 용이하게 소정량 도입할 수 있다.

폴리아미드섬유, 폴리에스테르섬유 등의 축합계의 공중합체 및 아크릴니트릴계 섬유와 같은 부가중합계의 공주합체 각각에 있어서 카르복실기 또는 술폰기를 갖는 공중합 모노머를 첨가하여 소정량의 산성기를 갖는 섬유 형성성 공중합체를 제조하는 것은 공지의 방법으로 가능한 것이다.

아크릴로니트릴계 섬유는, 공중합범을 적용하여, 카르복실산기 또는 술폰기를 갖는 섬유를 제조하는데에 적합한 섬유이다. 소정량의 카르복실기 또는 술폰기를 갖는 모노머의 공중합체의 섬유 형성 방법 또는 얻어진 섬유의 성능은, 범용의 아크릴로니트릴계 섬유와 실질적으로 다르지 않으므로 본 발명의 소취성 섬유의 섬유 기질 제공 소재로 적합하다.

본 발명의 소취성 아크릴로니트리계 섬유를 구성하는 아크릴로니트릴계 합성섬유는 30중량% 이상의 아크릴로니트릴과 아크릴산, 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 이타콘산, 메타크릴산, 메타크릴산메틸, 스티렌, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 아세트산비닐, 염화비닐, 염화비닐리덴, 메탈릴술폰산, 메탈릴술혼산염, 스티론술폰산, 스티렌술폰산염, 알릴술폰산, 알릴술폰산염 등의 비닐 단량체의 1종 또는 2종 이상을 공중합시켜 얻어지는 공중합체 섬유를 예시할 수 있다. 본 발명에서 특히 바람직하게 이용되는 아크릴로니트릴계 섬유는, 80중량%이상의 아크릴로니트릴과 아크릴산, 아크릴산메틸, 메타크릴산메틸, 아크릴아미드, 아세트산비닐, 염화비닐리덴 메탈릴술폰산염, 스티렌술폰산염 등의 비닐 단량체의 1종 또는 2종 이상을 공중합시켜 얻어지는 공중합체의 섬유이다.

본 발명의 소취성 섬유가 함유하는 아미노기는, 섬유에 대해여 0.03~3.0mol/kg섬유, 특히 바람직하게는 0.05~2mol/kg섬유로 함유할 필요가 있다. 0.03mol/kg섬유 미만에서는 카르보닐기를 함유하는 화합물이나 산성 화합물의 악취에 대한 흡착 성능이 낮고, 3mol/kg섬유를 초과할 때는 섬유의 감촉이 현저하게 저하된다.

그리고, 아미노기는 섬유중 아미노기를 갖는 폴리아민화합물, 바람직하게는 분자량 1,000~200,000의 폴리아민화합물의 산성기와의 결합에 의해 고정적으로 유지되어 있다.

본 발명의 소취성 섬유에 있어서, 아미노기를 도입하는 폴리아민 화합물은, 바람직하게는 2 관능성 이상의, 염치환되어 있지 않은 수용성의 폴리아민화합물이 선택적으로 이용된다. 수용성의 폴리아민 화합물로서는, 예를들면, 에틸렌디아민, 디아미노프로필아민, 2,2'-아조비스0(2-아미디노프로판), 카르보히드라진, 티오카르보히드라지드, 티오세미히드라지드, 티오요소, 구아닌딘염류, 구아닐요소류, 1,4-디아미노부탄, 디아미노프로판, 디아미노말레오니트릴, 스피로아세탈화합물, 도데칸디오히드라지드, 헥사메틸렌디아민, 스테아린산디에틸렌트리아민. 키토산, 폴리에틸렌이민, 폴리알릴아민, 아미노변성아크릴폴리머 등의 1종 또는 2종이상을 이용할 수 있다.

본 발명에서, 아미노화합물은 섬유로의 부여 처리시, 수용액으로 또 유화분산액으로 이용하여도 상관없다. 단, 바람직하게는, 수용성 아민화합물을 이용한다. 이것은 수용액 등 물을 매체로 한 때의 처리욕의 안정성도 물론이고 또, 본 발명에서 말하는 산성기와 아미노기와 강고한 결합, 높은 결합율을 얻기 위해서는, 수용성 아민화합물의 것이 바람직하기 때문이다. 아민화합물이 수용성이 아닌 경우에는 결합율이 약간 낮아진다.

특히, 분자량이 1,000이상 200,000이하의 수용성 폴리아민화합물이 바람직하다. 분자량이 1,000미만에서는 아크릴계 합성섬유를 구성하는 분자사슬과 수용성 폴리아민 화합물을 구성하는 분자사슬 1개당의 결합비율이 저하되어 염색처리에 의해 쉽게 결합이 단절됨으로써 수용성 폴리아민화합물이 탈락하기 때문에 본 발명에는 이용할 수 없다. 또, 분자량이 200,000을 초과할 때는 섬유의 감촉이 저하되기 때문에 바람직하지 않다. 또, 수불용성 폴리아민화합물에서는 섬유내부로의 확산이 부족하기 때문에 표면으로의 고착으로 되어, 섬유의 접교착이 발생하여 바람직하지 않다. 구체적으로 예를 들면 폴리에틸렌이민, 폴리알릴아민, 아미노변성 아크릴폴리머의 1종 또는 2종 이상이 바람직하게 이용된다.

그러나, 상기 수용성 폴리아민화합물과 금속 또는 금속이온을 혼입하는 것은 금속착물을 형성하여, 수용성이 아니게 되기 때문에 상기 섬유에 부여한 때의 내구성이 현저히 낮아져 바람직하지 않다.

본 발명의 소취성 섬유에서의 폴리아민화합물에 대한 산성기의 결합율은 50~100mol%가 바람직하다. 특히 바람직한 것은 60~100mol%이다. 산성기의 결합율이 50mol%미만에서는 염색 내구성이 낮고, 소취 내구성이 떨어진다.

산성기의 결합율은 섬유의 총 산성기량 및 폴리아민화합물의 관능기와 결합되어 있지 않은 잔존 산성기량(이하 생략하여 간단히 "잔존 산성기량"이라 함)의 측정에 의해 하기식으로 구할 수 있다.

산성기의 결합율(mol%)=(총 산성기량-잔존 산성기량)/총 산성기량 × 100

(단, 총 산성기량 및 잔존 산성기량의 단위는 mol/kg섬유 이다)

본 발명의 소취성 섬유는, 소정량의 산성기를 함유하는 섬유와 수용액 폴리아민을 접속시켜 상기 섬유에 소정량의 수용성 폴리아민을 부착시키고, 이어서 열처리함으로써 수용성 폴리아민의 아미노기와 섬유 기질상의 카르복실기, 술폰기 등의 산성기의 70-100%와 결합시켜, 아미노기를 갖는 폴리아민 잔기를 섬유 기질에 고정하여 담지함으로써 제조된다.

열처리는 100℃이상의 온도에서 건열분위기 중에서 실시할 수 있지만, 건열처리에서는 시간이 걸린다. 습열 조건하에서 실시하는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 여기에서 이용하는 습열조건은, 상기 섬유를 100℃~180℃, 특히 바람직하게는 105℃~130℃온도의 가압 수증기에서 약 30초 ~10분 처리하는 것이다. 가압 수증기 온도는 100℃미만에서는 아미노기를 함유하는 아민화합물과 섬유의 산성기와의 충분한 결합이 진행되지 않아, 아미노기를 함유하는 아민화합물이 세탁에 의해 쉽게 탈락되므로 본 발명에서는 이용되지 않는다. 또, 수증기 온도가 180℃를 초과하는 경우는, 섬유의 감촉이 현저하게 저하되기 때문에 동일하게 본 발명에서는 이용되지 않는다.

산성기를 함유하는 섬유와 수용성 아민 화합물의 접촉은, 섬유를 수용성 아민화합물의 수용액에 침지하고, 착액함으로써 실시할 수 있다. 이 때의 수용액의 수용성 아민화합물의 농도는, 침지, 착액의 조작조건에 따라 다소 다르지만 약 0.01~약 20중량% 수용액으로 부착량이 섬유중량에 대하여 0.05~10중량%가 되도록 맹글(mangle), 센터 등에 의해 착액 또는 물 차단에 의해 조정된다.

침지 시의 수용액의 온도는, 임의로 설정하여 지장은 없다. 열처리 조작은 처리 대상 섬유의 형상적 태양에 의해 섬유가공 공장에서 범용되는 열처리장치를 이용하여 실시할 수 있다. 예를들면, 섬유가 토우, 직물, 편물, 부직포 등의 연속된 장척물(長尺物)이면, 딥 패드에 이어서 텐터 또는 스티머, 토우 리액터, 확포식 습열 처리기 등을 적용하여 실시하는 것이 바람직하고 편리하다. 처리대상 섬유가 세터 등 고차 가공(高次加功) 섬유제품이면, 열처리는 배치식 건조기 탬블 드라이어, 습열 탬블러를 이용할 수도 있다.

열처리 후의 섬유는, 수세 등에 의해 과잉으로 부착한 수용성 아민화합물을 제거해야 되는 것은 말할 필요도 없다.

대상 섬유가 아크릴로니트릴계 섬유인 경우, 섬유가 습식 방사되어, 적당한 연신 처리를 거쳐 형성되고 아직 한번도 건조된 일이 없는 섬유(웨트겔섬유라 불리는 일이 있음)의 상태에서 수용성 폴리아민화합물과 접촉시켜 섬유에서 수용성 폴리아민을 부여하는 방법이 특히 바람직하다. 여기에서 아직 한번도 건조된 일이 없는 아크릴로니트릴계 섬유란, 아크릴로니트릴계 섬유구조가 건조에 의해 불가역으로 치밀화하기 이전의 수팽윤 상태의 섬유(미건조 섬유)를 가르키는 것으로 하고, 하기에서, 정의하는 최초의 팽윤도(Qc)가 50~250중량% 바람직하게는 60~200중량%의 아크릴로니트릴계 섬유이다.

Qc(%) = (W₁- W₂) / W₃× 100

(단, 상기 식에서, W₁은 아직 한번도 건조된 일이 없는 물을 함유하는 섬유수(數)(g)를 채용하여, 25℃, 900G에서 5분간 원심 분리에 건 시료의 청량값(g)이고 W₂는 상기시험 시료를 105℃에서 2시간 건조한 시료의 청량값을 나타낸다)

수용성 폴리아민화합물을 아크릴로니트릴계 합성섬유의 미건조 섬유에 부착한 후, 건조 열처리함으로써 잔존 산성기량이 저하되어 산성기의 결합율은 향상된다. 이 열처리 수증기 처리함으로써 더욱 잔존산성기량이 저하, 산성기의 결합율은 향상된다. 이것은, 아크릴로니트릴계 합성섬유의 단면내에서 산성기와 수용성 폴리아민화합물의 아미노기의 이온적 분자간 가교반응이 습열 처리에 의해 촉진되고 있는 것에 기인하고 있기 때문이다. 이 분자간 가교반응의 촉진에 의해, 세탁 내구성 및 염색 내구성을 향상시킬 수 있는 것이라 생각된다.

이와 같은 미건조 섬유의 작용 효과를 셀룰로오스계의 각종 섬유, 폴리아미드섬유, 폴리에스테르섬유에는 없고, 아크릴로니트릴계 합성섬유 특유의 것이다.

이상과 같이 제조되는 본 발명의 소취성 섬유는, 아미노기를 함유하지만 그 때문에 소취성을 발휘하는 섬유이고 방직 섬유원료로서 단독 또는 다른 범용의 방직 섬유원료와 혼합하여 섬유업계에서 알려져 있는 모든 가공방법을 적용하여 임의 형태의 고차 가공제품을 제조할 수 있다.

본 발명의 소취성 섬유(이하 "A"라 함)는, 음이온 관능기의 소취 활성을 나타내는 소취성 섬유(이하"B"라함)와 혼용함으로써 소취 스펙트럼의 넓은 범위에서 고도의 소취기능을 갖는데, 특히 담배의 연기 냄새의 소취 기능 섬유에서 선택된 것을 사용하는 것이 바람직하다.

소취성 섬유[A]와 소취성 섬유 [B]를 조합하여 혼용하는 방법은 혼방(混紡), 혼섬(混纖), 교연(交然), 교방(交紡), 교편(交編)등의 수단이 있다. 이들의 수단을 적용하여 사조물, 직물, 편물, 부직포의 형태로서 여러 가지 최종 용도를 위한 소취 스펙트럼의 광범한 고도의 소취 기능을 갖는 고차 가공 섬유제품을 얻을 수 있다.

이들의 섬유 제품의 섬유 구성은 소취성 섬유 [A]가 적어도 5중량% 바람직하게는 10중량%, 소취성 섬유 [B]가 적어도 0.1중량% 바람직하게는 적어도 1중량%의 혼용율로 이루어지고, 적당한 범용의 섬유를 함께 혼용할 수도 있다.

이렇게 하여, 혼용 고차 가공 섬유 제품은 소취성 섬유 [A]에 의한 카르보닐화합물등 산성 화합물 유래의 악취의 제거와 함께 소취성 섬유 [B]에 의한 염기성 화합물 유래의 악취의 제거도 가능해져, 내구성이 있는 복합적 냄새의 소취효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 소취성 섬유 및 소취성 혼용 고차 가공 섬유를 갖는 가공 섬유 제품을 얻을 수 있다.

소취성 섬유 [B]의 음이온성 관능기는, 카르복실기 또는 술폰기로 섬유 중의 함유량은 0.2~10당량/kg. 또한 0.4~5당량/kg이상 5당량/kg이 바람직하다. 카르복실기의 양이 0.2당량/kg미만이면 소취 효과가 적고, 10 당량/kg을 초과하면 섬유 자체의 흡습, 흡습성이 너무 높아져 세탁시의 형태 안정성 또는 내구성이 나빠지고, 또 세탁 후의 감촉이 경화되기 때문에 바람직하지 않다. 카르복실기와 술폰기는 단독으로도, 공존하고 있어도 되지만, 다량으로 도입하는데는 카르복실기의 쪽이 용이하고 또한, 성능적으로도 우수한 사실로부터 카르복실기 쪽이 바람직하다. 소취 종류를 늘리고, 소취 성능을 높이기 위해 음이온성 관능기에 전이금속을 부여하여도 된다.

음이온성 관능기 예를 들면 카르복실기는 섬유 기질 중의 아미드기, 아미노기, 수산기 등을 이용하여 아크릴산 등을 그라프트 중합하는 방법, 또는 예를 들면 아크릴섬유를 알칼리로 가수분해하는 방법. 아크릴산과 같은 카르복실기를 지닌 폴리머를 공중합하거나 또는 폴리머 블랜드하는 방법 등을 들 수 있다. 또한 습식 방사한 후 미건조상태에서 상기 폴리머의 수용액에 침지한 후, 건조하는 방법등으로 도입된 것이다.

여기에서 전이금속은, 구리, 아연, 철, 니켈, 크롬, 코발트등을 가르치고 전이금속화합물은, 구리화합물(CuSO₄, Cu(NO₃)₂등), 아연화합물(ZnSO₄, Zn(NO₃)₂등), 크롬화합물(CrSO₄, Cr(NO₃)₂등), 코발트 화합물(CoSO₄, CO(NO₃)₂등)등을 이용하여 섬유 중에 수용액의 함침법 등으로 도입된다. 소취 효과가 현저하다는 점에서, 바람직하게는 구리 화합물 및 아연 화합물이 이용된다. 이 때의 전이금속의 함유량은 바람직하게는 0.2~10당량/kg섬유, 더욱 바람직하게는 0.2~3당량/kg섬유로 이용된다. 0.2당량/kg섬유 미만에서는 소취 효과가 작고, 10당량/kg섬유를 초과하면 음이온성기의 함유량이 작아지기 때문에 암모니아 등의 소취 효과가 작다.

소취성 섬유[B]는 셀룰로오스계 섬유.아크릴로니트릴계 합성섬유, 폴리아미드 섬유 제품은, 공지의 방취성 섬유, 항균성 섬유를 또한 혼용해도 효과가 감쇄되는 것은 아니다.

[실시예]

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 이들의 실시예에 한정되는 것은 아니다.

또한, 실시예에서 언급하는 각종 시험예 및 섬유의 평가방법은 다음과 같다.

I. 원면의 평가방법

(1) 세탁시험

JIS-L-0217-103법에 준거하여 시험하였다.

(2) 잔존 산성기량의 측정

섬유 1.0g을 10중량% 염화나트륨수용액 300㎖에 넣은 40℃항온조 중에서 30시간 진탕한 후, 정제수로 부착 염화나트륨을 충분히 세정하고 80℃에서 1시간 건조하여 잔존 산성기나트륨 치환섬유로 하였다. 이어서, 상기 섬유를 96중량% 황산 5㎖, 62중량%, 칠산 40㎖, 70중량% 과염소산 2㎖혼합액 중에서 전열히터 상에서 5시간 습식분해를 실시하였다. 여기에서 얻어진 액체를 100배로 정제수로 희석하고 염광(炎光)분석에 이해 나트륨정량분석을 실시하여 이 나트륨량에서 잔존산성기량의 측정을 실시하였다.

(3) 섬유의 소취성의 내염색성평가

섬유를 Kayanol Milling Blue BW(일본화약주식회사제상표, 산성염료 C.I.ACID BLUE 138)를 3.0owf. 균염제로서 미크레거 2N을 1.0% owf, pH조정제로서 아세트산 90중량%수용액을 0.2cc/L을 이용하여 욕비 1:80, 100℃에서 60분간 염색하고 이어서 암모니나 1.0중량% 수용액으로 소핑(soaping)을 10분간 실시한 후 충분히 수세를 실시하였다. 수세 후, 염색 섬유를 충분히 건조하여 각종 시험에 이용하였다.

(4) 섬유의 악취 물질 흡착능의 측정

악취 물질에 대한 원면의 흡착 성능의 측정은 샘플 1.0g을 넣은 용량 1000㎖의 테트라백 내에, 활성탄 필터를 통한 청정 공기 600㎖를 소정 노도의 악취성분과 함께 넣어, 60분후의 잔존 가스농도를 가스 검지관으로 측정하여 악취 성분 흡착량을 구하였다. 악취 성분은 카르보닐기를 함유하는 화합물로서 0.04중량%의 아세트알데히드 수용액 0.5㎖를 이용하고, 또 산성 화합물로서는 2000ppm의 황화수소가스 10㎖를 이용하였다.

II. 혼방사에 의한 소취성 섬유 제품의 평가

(1) 세탁 시험

JIS-0217-103법에 준거하여 시험하였다.

(2) 악취 물질의 소취 성능의 측정

용량 1리터의 테드라백 내에 악취 성분 600㎖와 함께 섬유 제품 1g을 넣고 60분후의 잔존 가스 농도를 기따가와식(北川武)가스 검치관으로 측정하였다. 악취 성분의 초기농도는 카르보닐기를 함유하는 화합물로서 아세트알데히드 100ppm, 산성 화합물로서 아세트산 40ppm 및 황화수소 25ppm 염기성 화합물로서 트리메틸아민 140ppm 및 암모니아 140ppm으로 하였다.

(3) 가공 섬유 제품의 감촉의 평가

5인의 패널에 의한 제품의 손감촉 평가내용을 이하 기준에 따라 5인의 합계점으로 평가하였다.

딱딱하지 않다 3점

조금 딱딱하다 2점

딱딱하다 1점

(4) 섬유의 담배 냄새의 소취성평가

섬유의 담배 냄새의 소취성은 2리터의 마이어 플라스크에 담배(니혼타바꼬(주)제의 마일드세븐)의 끽연시의 연기를 10초간 채취하여 그 속에서 실린지를 이용하여 0.5㎖를 600㎖의 마이어 플라스크에 주입한 그 안에 각 시료섬유1g을 넣어 2시간 방치한 후, 플라스크 내의 냄새 및 섬유 자체의 냄새를 16인의 패널에 다음의 기준으로 평점을 달아. 패널 전원의 평점을 합계하여 얻은 총득점으로 평가하였다.

관능평가 : 전혀 효과없음 - 1점

거의 효과없음 - 2점

약간 효과없음 - 3점

상당히 효과있음 - 4점

[실시예1~8, 비교예 1]

아크릴로니트릴 94.5중량%, 아크릴산메틸 5.0중량%, 메탈릴술폰산나트륨 0.5중량%를 공중합하여 얻어진 중합체를 70중량%의 질산에 용해하여 중합체 농도 15.5중량%의 방사원액을 조제하였다. 상기 방사원액을 0.06mm의 가는 구멍을 갖는 방사구금을 통하여 0℃로 유지한 37중량%의 칠산계 응고욕에 토우형태로 방출하여 수세 후 끓는 물 속에서 9배뢰 연신하여 미건조 섬유를 얻었다. 상기 섬유의 술폰산기의 함유량을 측정한 방. 0.056mol/kg섬유이었다.

상기 미건조 섬유를 중합도 1630(분자량 약 70,000)의 폴리에틸렌이민(주식회사 니혼쇼꾸바이 제품) 1.3중량%(실시예 1), 2.5중량%(실시예 2), 3,8중량%(실시예 3), 6.3중량(실시예 4), 12.5중량%(실시예 5)를 각각 함유하는 수용액(20℃)에 1분간 침지 처리를 실시하여 탈수하였다.

이 때의 수축율 은 80중량%이었다. 탈수 후 80℃에서 1시간 건조하여, 오토클레이브로 120℃에서 포화증기로 5분간의 습열처리를 실시하여 1 ~ 5의 섬유를 얻었다.

비교예 1로서 폴리에틸렌아민이 수용액 처리를 인산으로 pH 4에서 인산염 치환한 중합도 1630(분자량 약 70,000)의 폴리에틸렌이민 인산염으로 실시예 2와 동일한 처리를 실시하여 섬유를 얻었다.

이들의 얻어진 섬유 및 얻어진 섬유를 10회 세탁을 반복한 후의 섬유 및 얻어진 섬유를 염색 처리한 섬유에 대하여 악취 성분 흡착시험을 실시한 결과 및 산성기의 결합율을 표1에 나타낸다.

[실시예 6,7]

실시예 1에서 이용한 미건조 섬유를 탈수후 80℃에서 1시간 건조하고, 오토크레이브로 120℃의 포화증기로 5분간의 습열 처리를 실시한 후, 분자량 약 70,000의 폴리에틸렌이민 12.0중량%의 20℃수용액에서 1분간 침지 처리를 실시하여 탈수하였다. 이 때의 수축율은 17중량 이었다. 이어서 30℃에서 건조를 1시간 실시하여, 실시예 8의 섬유를 얻었다. 얻어진 섬유 및, 얻어진 섬유를 10회 세탁을 반복한 후의 섬유, 및 얻어진 섬유를 염색처리한 섬유에 대하여 악취 성분 흡착시험을 실시한 결과 및 산성기의 결합율을 표 1에 나타냈다.

[표 1]

표1에 명확한 바와 같이 실시예 1~5는, 10회 세탁을 반복한 후의 섬유 및 염색 처리한 섬유는, 아세트알데히드 및 황화수소에 대하여 소취 성능이 우수한 것이었다. 이에 대하여, 미건조 섬유에 염치환한 폴리에틸렌이민을 처리한 비교예1의 섬유는, 실시예2의 동일량의 섬유에 비교하여 산성기의 결합율이 낮고, 10회 세탁을 반복한 섬유(및 염색처리한 섬유)의 아테트알데히드 및 황화수소에 대한 소취의 성능에 대하여 세탁(및 염색처리)을 하기 전의 섬유와 비교하여 저하율이 큰 것이었다. 실시예 6 및 실시예 8의 섬유는 폴리에틸렌이민처리 후 열처리하여 얻어진 것이다. 이들 실시예의 섬유는 열처리 조건에 상관없고, 소취 성능의 내세탁(내염색처리)성은 비교예1의 섬유보다도 휠씬 우수하였다.

또, 실시예7의 190℃의 수증기 처리를 한 섬유는 접교착이 심하였다.

[실시예 9]

실시예1에서 이용한 미건조 섬유에, 중합도 1.630(분자량약 70.000)의 폴리에틸렌이민 6.3중량%와 프탈로시아닌 구리 10중량%의 에멀젼용액에 20℃에서 1분간 침지 처리를 실시하여 탈수하였다. 이 때의 수축율은 100중량%이었다. 탈수 후 80℃에서 1시간 건조하고, 오토클레이브에서 120℃포화증기로 5분간의 습열 처리를 실시하여 섬유를 얻었다. 얻어진 섬유. 및 얻어진 섬유를 10회 세탁 반복한 후의 섬유, 및 얻어진 섬유를 염색처리한 섬유에 대하여 악취 성분 흡착시험을 실시한 결과 및 산성기의 결합율을 표2에 나타냈다.

[실시예10~12, 비교예2]

1.85mol/kg의 카르복실기를 함유하는 카르복시메틸셀룰로오스섬유에 키토산(다가마쓰 유지주식회사제)를 0.3중량%(비교예 2), 5.0중량%(실시예10), 10.0중량%(실시예11), 30.0중량%(실시예 12) 수용액에 20℃에서 1분간 침지처리하여 수축율(0%로 탈수하였다. 탈수후, 120℃에서 15분간 건조한 후, 오토클레이브에서 110℃의 포화증기로 3분간 습열처리를 실시하여 실시예 10~12의 섬유 및 비교예 2의 섬유를 얻었다. 얻어진 섬유 및 얻어진 섬유를 10회 세탁 반복한 후의 섬유 및 얻어진 섬유를 염색처리한 섬유에 대하여 악취성분 흡착시험을 실시한 결과 및 산성기의 결합율을 표2에 나타냈다.

[표 2]

*아민화합물의 수용성:S는 수용성 I은 불용성을 각각 나타낸다.

표2에서 알 수 있는 바와같이, 아미노기 함유량이 0.3~1.89mol/kg인 실시예 9~12의 섬유는 아미노기 함유량 0.02mol/kg의 비교예 2의 섬유에 대하여 함유아미노기의 종류를 불문하고 상기 섬유 및 세탁을 10회 반복한 후의 섬유의 아세트알데히드 및 황화수소에 대한 소취성 성능은 양호하였다.

[비교예 3]

아크릴로니트릴 79.0중량%, 아크릴산 21.0중량%를 공중합하여 얻어진 중합체를 75중량%의 질산에 용해하여 중합체 농도 16.0중량%의 방사원액을 조제하였다. 이 방사원액을 0.06mm의 가는 구멍을 갖는 방사구금을 통하여 0℃로 유지한 25중량%의 질산계 응고욕에 방출하고 수세 후 끓는 물 속에서 8배로 연신하여 미건조 섬유를 얻었다. 이 미건조 섬유의 카르복실기의 함유량을 측정한바, 2.72mol/kg섬유이었다.

이 미건조 섬유를 중합도 1.630(분자량 약 70,000)의 폴리에틸렌이민 2중량%의 에탄올 용액에 20℃에서 3분간 침지 처리를 실시하여 탈수하였다. 이 때의 수축율은 150%이었다. 탈수후 60℃에서 1시간 건조하여, 비교예8의 섬유를 얻었다. 얻어진 섬유 및 얻어진 섬유를 10회 세탁 반복한 후의 얻어진 섬유를 염색처리한 섬유에 대하여 악취 성분 흡착시험을 실시한 결과 및 산성기의 결합율을 표4에 나타냈다. 또, 섬유의 세탁후의 중량 변화율을 하기식에 따라 구하였다.

세탁중량변화율(%) = (W₁- W₂)/W₁× 100

단, W₁은 세탁 전의 건조 시료 중량 W₂는 세탁 후의 건조 시료 중량이다.

[표 3]

표3에서 알수 있는 바와 같이, 카르복실기를 섬유당 2.5ml/kg섬유 이상함유한 비교예3의 섬유는, 세탁을 반복함으로써 섬유의 용출(溶出)이 보이고, 세탁 10회 후 및 염색 후에는 아세트알데히드에 대한 소취 성능은 매우 낮았다.

[실시예13~17, 비교예4~5]

아크릴로니트릴 74.7중량%, 염화비닐리덴 25.0중량%, 메탈릴술폰산나트륨 0.3중량%를 공중합하여 얻어진 중합체를 디메틸포름아미드에 용해하여 중합체 농도 18.0중량%의 방사원액을 조제하였다. 이 방사원액을 0.15mm의 가는 구멍을 갖는 방사구금을 통하여 80℃로 유지한 75중량%의 디메틸포름아미드계 연신욕중에서 5.0배 연신하고, 수세 후 끓는 물 속에서 1.2배 연신하였다. 얻어진 미건조 섬유는 95.3중량%의 팽윤도를 나타냈다. 이 섬유의 술폰기의 함유량을 측정한 바 0.10mol/kg섬유이었다.

이 섬유를 분자량 약 30,000의 폴리알릴아민 pH 10수용액 0.03중량%(비교예 4), 0.15중량%(실시예 13), 0.5중량%(실시예 14), 3.0중량%(실시예 15), 5.0중량%(실시예 16), 10.0중량%(실시예17), 15.0중량%(비교예5)를 25℃에서 1분간 침지 처리를 실시하여 탈수하였다. 이 때의 수축율은 100중량%이었다. 처리 섬유를 탈수 후 80℃에서 1시간 건조하고, 오토클레이브에서 120℃의 포화증기로 5분간의 습열 처리를 실시하여 실시예 13~17및 비교예 4~5의 섬유를 얻었다. 얻어진 섬유 및 얻어진 섬유를 10회 세탁을 반복한 후의 섬유 및 얻어진 섬유를 염색 처리한 섬유에 대하여 악취 성분 흡착시험을 실시한 결과 및 산성기의 결합율을 표 4에 나타냈다.

[표 4]

* 아민수용성 : 아민화합물의 수용성을 나타낸다. S는 수용성, I는 불용성을 각각 나타낸다.

표4에 명확한 바와같이 분자량 약 30,000의 폴리알릴아민 pH10수용액을 결합한 아미노기 함유량 0.034~0.27mol/kg섬유의 실시예 13~17의 섬유는, 아미노기 함유량 0.034~0.27mol/kg섬유의 실시예 13~17의 섬유는 아미노기 함유량 0006mol/kg섬유의 비교예 4의 섬유에 대하여 10회 세탁을 반복한 후의 섬유 및 염색처리한 섬유의 아세트알데히드 및 황화수소에 대한 소취 성능은 우수한 것이었다. 또 접교착은 볼 수 없었다. 이에 대하여 아미노기 함유량 3.41mol/kg섬유의 비교예 5의 접교착이 심하였다.

[실시예 18~21]

아크릴로니트릴 94.6중량%, 아크릴산메틸 5.0중량%, 이타콘산 0.4중량%를 공중합하여 얻어진 중합체를 70중량%의 질산에 용해하여 중합체 농도 16.0중량%의 방사원액을 조제하였다. 이 방사원액을 0.06mm의 가는 구멍을 갖는 방사구금을 통하여 0℃로 유지한 35중량%의 질산계 응고욕에서 방출하고, 수세 후 끊는 물 속에서 8배로 연신하여 미건조 섬유를 얻었다. 이 섬유의 카르복실기의 함유량을 측정한 방 0.06mol/kg섬유이었다.

이 미건조 섬유를 분자량 약 70,000의 폴리에틸렌이민 1.3중량%(실시예18), 2.5중량%(실시예19), 3.8중량%(실시예20)의 20℃수용액에 1분간 침지 처리를 실시하여 탈수(수축율은 80%)하였다. 탈수 후 80℃에서 1시간 건조하여, 오토클레이브로 120℃의 포화증기로 5분간의 습열 처리를 실시하여 실시예 18~20의 섬유를 얻었다. 또, 실시예14의 섬유에 있어서, 습열 처리를 하지 않은 것을 실시예21의 섬유로 하였다. 얻어진 섬유 얻어진 섬유를 10회 세탁 반복한 후의 섬유, 및 얻어진 섬유를 염색처리한 섬유에 대하여 악취성분 흡착시험을 실시한 결과 및 산성기의 결합율을 표5에 나타냈다.

[표 5]

표5에 의하면 실시예 18~20은, 수증기 처리를 하고 있지 않은 실시예 21의 섬유에 비교하여 10회, 세탁을 반복한 후의 섬유 및 염색처리한 섬유의 아세트알데히드 및 황화수소에 대한 소취 성능은 더욱 우수하였다.

[실시예 22~25]

실시예 1에서 이용한 끓는 물 속에서 9배 연신한 미건조 섬유에 폴리에틸렌이민의 분자량 약 300(실시예 22), 분자량 약 1,200(실시예23), 분자량 약 10,000(실시예24), 분자량 약70,000(실시예25)을 1.0중량% 수용액에 20℃에서 1분간 침지 처리하고, 수축율 100%로 탈수하였다. 탈수후 120℃에서 15분간 건조한 후 오토클레이브에서 120℃의 포화증기로 5분간 습열 처리를 실시하여 실시예 22~25의 섬유를 얻었다. 얻어진 섬유, 얻어진 섬유를 10회 세탁 반복한후의 섬유 및, 얻어진 섬유를 염색처리한 섬유에 대하여 악취 성분 흡착시험을 실시한 결과 및 산성기의 결합율을 표6에 나타냈다.

[표 6]

표6에서 알 수 있는 바와 같이, 분자량 300~70,000폴리에틸렌이민을 결합한 실시예 24-27의 섬유는, 10회세탁을 반복한 후의 섬유의 아세트알데히드 및 황화수소에 대한 소취 성능은 우수하였다. 또, 분자량 1,200~70,000의 폴리에틸렌이민을 결합한 실시예23~25의 섬유는 분자량 300의 폴리에틸렌이민을 결합한 실시예 22의 섬유에 비교하여 염색처리하여도 아세트알데히드 및 황화수소에 대한 소취 성능의 저하는 작았다.

[실시예 26]

실시예 2에서 얻어진 섬유, 및 아크릴로니트릴과 아크릴산을 중량비 80:20의 혼합비율로 공중합한 폴리머를 75%질산욕 중에 방사하여 얻어진 섬유, 및 통상의 아크릴섬유(아사히가세이 공업(주) 제 카시미론 FK)의 삼자를 구성비 3:1:6의 비율로 10Nm의 혼방 방적사를 작성하여 직물(밀도:경, 위 35개/인치)로 하였다.

[실시예 27]

실시예2에서 얻어진 섬유, 및 아크릴로니트릴과 아크릴산을 중량비 8:20의 혼합 비율로 공중합한 폴리머를 75% 질산욕 중에 방사하여 얻어진 섬유를 1.5mol/리터의 염화나트륨을 함유하는 20℃, 20%의 수산화나트륨 수용액 중에 침지한 후, 10% 황산구리 수용액에 침지 후, 수세, 탈수, 건조하여 얻어진 전이금속을 함유하는 섬유, 및 통상의 아크릴섬유(아사히가세이 공업(주)제 카시미론 FK)의 삼자를 구성비 3:1:6의 비율로 실시예와 동일하게 혼방 방적사를 작성하여 직물로 하였다.

[비교예 6]

술폰산을 0.06mol/kg섬유 함유하는 아크릴섬유의 직물에 분자량 70,000의 폴리에틸렌이민 12중량%의 20℃수용액에 1분간 침지 처리를 실시하고, 탈수하였다. 이 때의 수축율은 17중량%이었다. 이어서 80℃에서 건조를 1시간 실시하여 비교예 6의 섬유를 얻었다.

실시예 26,27 및 비교예 6의 직물에 대하여 각종 악취에 대한 소취 성능을 세탁10회후의 성능과 함께 평가하여 평가결과를 표7에 나타냈다.

표7에 의하면 실시예26 및 28은 비교예 6에 비하여 세탁 10회 후도 양호한 것을 알 수 있다. 또, 감촉에 관해서도 실시예 28 및 29는 양호한 것임을 알 수 있다.

[실시예 28~31, 비교예 7~8]

실시예2에서 얻어진 섬유, 및 실시예2의 도중에서 얻어진 미건조 섬유를 폴리아크릴산 수용액에 침지 처리하여 카르복실기의 함유량이 0.1mol/kg섬유 내지 15.0mol/kg섬유가 되도록 한 섬유와, 통상의 아크릴섬유(아사히카세이(주)제 카시미론 FK)를 3:0.5:6.5의 비율로 혼방한 방적사로 직물을 구성하였다.

각 직물을 구성하는 섬유의 카르복실기의 함유량, 및 악취에 대한 소취 성능의 평가결과를 표8에 나타냈다.

[표 7]

[표 8]

표 8에 의하면, 카르복실기 함유량이 0.2~10mol/kg섬유의 것(실시예28~31)은 담배 소취 성능에도 우수한 것을 알수 있다. 또, 섬유의 소취성의 세탁 내구성도 양호하고 세탁 후의 감촉도 양호한 것을 알 수 있다.

[실시예 32~35, 비교예 9~10]

아크릴로니트릴 74.7중량%, 염화비닐리덴 25.0중량% 메탈릴술폰산나트륨 0.3중량%를 공중합하여 얻어진 중합체를 디메틸포름아미드에 용해하여 중합체 농도 18.0중량%의 방사원액을 조제하였다. 이 방사원액을 0.15mm의 가는 구멍을 갖는 방사구금을 통하여 30℃로 유지한 75중량%의 디메틸포름아미드계 응고욕으로 방출하고 80℃로 유지한 75중량%의 디메틸포름아미드계 응고욕으로 방출하고 80℃로 유지한 75중량%의 디메틸포름아미드계 연신욕 중에서 5.0배 연신하여 수세 후 끓는 물 속에서 1.2배 연신하였다. 얻어진 미건조 섬유를 분자량 약 70,000의 폴리에틸렌이민 3.8중량%의 20℃수용액에 1분간 침지 처리를 실시하여 수축율이 80%가 되도록 탈수하여 80℃에서 1시간 건조 후 오토클레이브에서 120℃의 포화증기로 5분간의 습열처리를 실시하여 얻은 섬유와 아크릴로니트릴과 아크릴산을 중량비 80:20의 혼합비율로 공중합한 폴리머와 폴리아크릴로니트릴을 30:70의 비율로 폴리머-블랜드하여 얻어진 섬유의 카르복실기에 결합한 구리의 함유량을 0.05~6.0당량/kg섬유의 범위에서 변화시킨 아크릴섬유와, 통상의 폴리에스테르섬유를 3:0.5:6.5이 비율로 혼방한 방적사로 직물을 구성하고 상기 실시예 20과 동일한 악취에 대한 소취 성능의평가를 실시하였다.

각 직물을 구성하는 섬유의 구리함유량, 및 악취에 대한 소취 성능의 평가결과를 표9에 나타냈다.

[표 9]

표9에 의하면, 구리의 함유량이 0.1~5당량/kg섬유의 직물(실시예 32~35)는 카르보닐기함유 화합물 및 산성 화합물 뿐만 아니라, 염기성 화합물도 소취하고, 또한, 담배 소취 성능에도 우수하며, 그 감촉은 양호한 것을 알 수 있다.

[실시예36~40, 비교예 11~14]

아크릴로니트릴 94.6중량%, 아크릴산메틸 5.0중량%, 메탈릴술폰산나트륨 0.5중량%를 공중합하여 얻어진 중합체를 70중량%의 질산에 용해하여 중합체 농도 15.5중량%의 방사원액을 조제하였다. 이 방사원액을 0.06mm의 가는 구멍을 갖는 방사구금을 통하여 0℃로 유지한 37중량%의 질산계 응고욕에 방출하고, 수세 후 끓는 물속에서 9배로 연신하여 미건조 섬유를 얻었다.

이 미건조 섬유를 분자량 약 30000의 폴리알릴아민 pH 10 수용액 5.0중량%의 25℃수용액에 1분간 침지 처리를 실시하고, 수축율이 100중량%가 되도록 탈수하여 80℃에서 1시간 건조하여 오토클레이브에서 120℃의 포화증기로 5분간의 습열처리를 실시하여 얻어진 섬유와 나일론섬유에 카르복실기가 0.8mol/kg섬유 함유하도록 아크릴산을 그라프트 중합한 섬유와, 통상의 아크릴섬유(카시미론 FK, 아사히가세이 공업주식회사제)와의 혼율(混率)을 각각 변화시켜 혼방한 방적사로 편물로 구성하고, 상기 실시예20과 동일한 악취에 대한 소취 성능의 평가를 실시하였다.

각 편물을 구성하는 섬유의 폴리알릴아민함유 아크릴섬유와 카르복실기함유 나일론섬유와의 혼율, 및 악취에 대한 악취성능의 평가결과를 표10에 나타냈다.

[표 10]

표10에 의하면, 폴리알릴아민함유 아크릴섬유의 혼율이 5중량%이상이고, 또한 카르복실기함유 나일론섬유의 혼율이 0.1중량% 이상의 섬유를 이용한 직물(실시예36~40)은 카르보닐기함유 화합물 및 산성 화합물 뿐만 아니라, 염기성 화합물도 소취하고, 또한 담배 소취 성능에도 우수한 것을 알 수 있다.

[실시예 41~45, 비교예 15~18]

아크릴로니트릴 74.7중량%, 염화비닐리덴 25.0중량%, 메탈릴술폰산나트륨 0.3중량%를 공중합하여 얻어진 중합체를 디메틸포름아미드에 용해하여 중합체 농도 18.0중량%의 방사원액을 조제하였다. 이 방사 원액을 0.15mm의 가는 구멍을 갖는 방사구금을 80℃로 유지한 75중량%의 디메틸포름아미드계 연신욕 내에서 5.0배 연신하여 수세 후 끓는 물 속에서 1.2배로 연신하였다. 상기 섬유를 분자량 약 30,000이 폴리알릴아민 5.0중량 pH10 수용액 중에서 25℃에서 1분간 침지 처리를 실시하고 수축율이 100중량%가 되도록 탈수후 80℃에서 1시간 건조하여, 오토클레이브에서 120℃의 포화증기로 5분간의 습열처리를 실시하여 얻은 섬유와, 통상의 아크릴섬유(카시미론 FK: 아사히가세이 공업주식회사제)에 카르복실기가 2.0당량/kg섬유 함유되도록 아클리산을 그라프트 2중합하여 얻어진 섬유의 카르복실기에 결합한 아연의 함유량은 0.2당량/kg섬유 인 아크릴섬유와 상기 아크릴섬유(카시미론 FK)를 각각 3:0.5:6.5의 비율로 혼방한 방적사로 각각 직물을 구성하여 상기 실시예 20과 동일한 악취에 대한 소취 성능의 평가를 실시하였다.

각 직물을 구성하는 섬유의 폴리알릴아민함유 아크릴섬유와 아연함유 아크릴섬유와의 혼율, 및 악취에 대한 소취 성능의 평가결과를 표11에 나타냈다.

[표 11]

표 11에 의하면, 폴리알릴아민함유의 혼율이 5중량%이상이고 또한 아연함유 아크릴섬유의 혼율이 0.1중량%이상의 섬유를 이용한 직물(실시예 41~45)는 카르보닐기 함유 화합물 및 산성 화합물 뿐만 아니라 염기성 화합물도 소취하고 또한 담배 소취 성능도 우수한 것을 알 수 있다.

[실시예 46, 비교예 19]

아크릴로니트릴 94.6중량%, 아크릴산메틸 5.0중량%, 이타콘산 0.4중량%를 공중합하여 얻어진 중합체를 70중량%의 질산에 용해하여 중합체 농도 16.0중량%의 방사원액을 조제하였다. 이 방사원액을 0.06mm의 가는 구멍을 갖는 방사구금을 통하여 0℃로 유지한 35중량%의 질산계 응고욕으로 방출하고, 수세 후 끓는 물속에서 8배로 연신하여 미건조 섬유를 얻었다. 이 섬유를 분자량약 70,000의 폴리에틸렌이민 2.5중량%의 20℃수용액에 1분간 침지 처리를 실시하여 수축율이 80%가 되도록 탈수 후 80℃에서 1시간 건조하고, 오토클레이브에서 120℃의 포화증기로 5분간 습열 처리를 실시하여 얻은 섬유와, 아크릴니트릴과 아크릴산을 중량비 80:20의 혼합비율로 공중합한 폴리머와 폴리아크릴로 니트릴을 30:70의 비율로 폴리머-블랜드하여 얻어진 섬유와, 통상의 아크릴섬유를 3:1:6의 비율로 혼방한 방적사로 직물을 구성하였다(실시예46). 비교예로서 실시예 46에서 습열처리를 하지 않은 것 이외는 동일하게 하여 직물을 구성하고 비교예 19로 하였다. 실시예 및 비교예에 대하여 상기 실시예 2와 동일한 악취에 대한 소취 성능의 평가와 세탁10회 후와 염색후의악취에 대한 소취 성능의 평가를 실시하였다. 그 결과를 표12에 나타냈다.

[표 12]

표 12에 의하면, 아크릴계 합성섬유에 폴리에틸렌이민을 생사(生絲)처리할 때에 습열 처리를 실시하고, 산성기와 폴리에틸렌이민의 결합율을 50ml/kg섬유 이상으로 한것은 카르보닐기함유 화합물 및 산성 화합물에 대한 소취 성능이 세탁 10회 후 및 염색 후에 있어서 양호한 것을 알 수 있다.

[산업상 이용가능성]

본 발명의 소취성 섬유는 카르보닐화합물 등 산성 화합물에서 유래하는 악취를 우수하게 흡착하여 제거하는 성능을 갖고 이러한 악취 제거 성능이 염색 등의 가공 다수 회의 세탁에 의해서도 저하되는 일이 없다. 본 발명의 소취성 섬유는 방직용 섬유원료로 이용하여 의복 재료, 침구용 섬유제품 등의 모든 섬유 교차 가공 제품을 내구성의 소취 효과를 갖는 제품을 제공할 수 있다.

본 발명의 소취성 섬유와, 음이온성 관능기를 섬유 기질에 함유하는 염기성의 화합물 물에서 유래하는 악취 가공제품은 산성물질유래의 냄새와 염기성물질유래의 냄새 물의 복합된 악취를 제거할 수 있고 게다가 그 제거 성능은 세탁 등에 내구성이 있는 것이다. 본 발명에 따른 소취성 섬유를 이와 같이 혼용한 섬유고차제품은 여러가지의 냄새가 혼재된 담배 냄새와 복합 냄새에 대하여 오래가는 효과를 갖고 있다.

Claims (14)

1. (정정) 섬유 기질 중에 산성기가 0.01~2.5mol/kg섬유의 비율로 함유되는 섬유로, 또한 상기 섬유가 폴리아민 화합물을 아미노기로서 0.03~3mol/kg섬유의 비율로 적어도 상기 아미노기의 일부에서 상기 산성기와의 결합을 통하여 담지하여 이루어지는 것임을 특징으로 하는 소취성 섬유
2. 제1항에 있어서, 산성기의 결합율이 50~100mol%인 것을 특징으로 하는 소취성 섬유
3. (정정) 제1항에 있어서, 산성기가 카르복실기 또는 술폰기인 것을 특징으로 하는 소취성 섬유
4. 제1항에 있어서, 화학물질이 분자량 1,000~200,000의 폴리아민인 것을 특징으로 하는 소취성 섬유
5. 제1항에 있어서, 섬유가 아크릴로니트릴계 합성섬유인 것을 특징으로 하는 소취성 섬유
6. 섬유 기질 중에 섬유당 산성기가 0.01~2.5mol/kg섬유의 비율로 함유되는 섬유에 분자량 1.000~200.000의 수용성 폴리아민화합물의 용액을 상기 폴리아민화합물이 아미노기로서 0.03~3mol/kg섬유의 비율로 함유되도록 부여하고 이어서 열처리하여 상기의 폴리아민화합물을 상기 산성기에 결합시켜 섬유에 고착하는 것을 특징으로 하는 소취성 섬유의 제조 방법.
7. 제6항에 있어서, 산성기가 카르복실기 또는 술폰기인 것을 특징으로 하는 소취성 섬유의 제조 방법.
8. 제6항 또는 제7항있어서, 섬유가 아크릴로니트릴계 합성섬유인 것을 특징으로 하는 소취성 섬유의 제조방법.
9. 섬유 기질 중에 섬유당 산성기가 0.01~2.5mol/kg섬유의 비율로 함유되는 아크릴로니트릴계 합성섬유가 습식방사되어 연신을 거쳐 아직 한번도 건조되지 않은 상태에서, 상기 섬유에 분자량 1,000~200,000의 수용성 폴리아민화합물의 용액과 접촉시키고, 상기 수용성 폴리아민화합물을 아미노기로서 0.03~3mol/kg섬유의 비율로 상기 섬유에 부여하고 이어서 100℃이상의 온도에서 열처리하여 상기 폴리아민화합물을 상기 산성기와 결합시켜 섬유에 고착하는 것을 특징으로 하는 소취성 아크릴로니트릴계 합성섬유의 제조방법.
10. 제9항에 있어서, 산성기가 카르복실기 또는 술폰기인 것을 특징으로 하는 소취성 아크릴로니트릴계 합성섬유의 제조방법.
11. 섬유 기질 중에 섬유당 산성기가 0.01~2.5mol/kg섬유의 비율로 함유되고, 또한, 아미노기 함유 화학물질이 아미노기로서 0.03~3mol/kg섬유의 비율로 적어도 상기 아미노기의 일부에서 상기 산성기와의 결합을 통하여 섬유에 담지하여 이루어진 소취성 섬유(A)를 5중량%이상, 및 섬유 기질중에 0.2~10당량/kg섬유의 음이온성 관능기를 함유하는 섬유 또는 섬유 기질 중, 섬유당 0.2~10당량/kg섬유의 전이금속과 결합한 음이온성 관능기를 함유하는 섬유(B)를 0.1중량%이상 혼용하여 함유하는 소취성 섬유 제품.
12. 제11항에 있어서, 아미노기 함유 화학물질이 분자량 1,000~200,000의 폴리아민인 소취성 섬유 제품.
13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 전이금속이 구리 또는 아연인 소취성 섬유 제품.
14. 제11항 또는 제12항에 있어서, 소취성 섬유(A)가 아크릴니트릴계 합성섬유인 소취성 섬유 제품.