KR100818824B1 - 레이온과 나일론 혼섬직물의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 나일론 6 및 나일론 6.6를 효과사로 하고, 치환도 2.0~2.75의 셀룰로오스 디아세테이트 섬유를 심사로 하여 유체 교락 처리한 후 긴장 열처리하여 이수축 혼섬사를 제조하고, 제조한 원사로 제직한 직물을 알칼리 처리하여 레이온 섬유를 제조하는 새로운 방법을 제공하며,
본 발명에 의하여 제직한 레이온/나일론 이수축 혼섬 직물은 부피감, 드레이프성, 벌키감, 부드러운 촉감 및 자연스러운 외관 등의 우수한 물성을 가지며, 흡습성이 뛰어나다.
Description
본 발명은 나일론 6 및 나일론 6.6를 효과사로 하고 치환도 2.0 ~ 2.75의 셀룰로오스 디아세테이트 섬유를 심사로 하여 유체 교락 처리한 후 긴장 열처리하여 이수축 혼섬사를 제조하고, 제조한 원사로 제직한 직물을 알칼리 처리하여 레이온 섬유를 제조하는 방법에 관한 것으로,
셀룰로오스 디아세테이트 섬유의 레이온화 가공 공정에서 발생하는 수축율과 나일론의 이수축 특성을 이용하여, 직물상태에서의 부피감, 드레이프성, 벌키감, 부드러운 촉감 및 자연스러운 외관 등의 우수한 물성을 가지며, 흡습성이 뛰어난 레이온/나이론 이수축 혼섬 직물의 제조에 관한 것이다.
나일론 섬유는 폴리머의 골격 구조 중에 아미드기의 반복단위를 갖고 있는 폴리아미드계 섬유의 대표적인 것으로, 신도가 30~50%이며 건습에서의 차이가 없다. 또한 탄성계수가 120~500kg/mm2 정도로 다른 합성섬유에 비해 낮아 유연하여, 인체의 곡선미를 나타내는 데 좋은 섬유이지만, 낮은 흡습성으로 인하여 제전성이 좋지않아 정전기 등의 문제를 초래한다.
레이온은 비중이 높아 중량감과 반발탄성이 우수하나 강력이 약해 용도전개에 한계가 있으나 나일론과 같이 강도가 매우 높은 합성섬유와의 복합을 통해 강도를 보완할 수 있다. 또한 나일론은 고온으로 열처리 해주는 열고정 공정을 통하여 치수안정성과 형태 유지성을 부여할 수 있어 레이온의 최대 단점이라 할 수 있는 형태안정성을 보완할 수 있으며 레이온은 흡습성과 제전성이 좋아 나일론의 단점인 정전기 등의 문제를 해결 할 수 있다.
종래의 레이온/나일론 이수축 혼섬사의 경우 레이온의 수축율 0~5%와 나일론 섬유의 수축율 9~10%로 그 차이가 적어 수축효과가 적어지므로 촉감 및 드레이프성이 좋지 않게 되는 문제점을 가지고 있다.
따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 선행기술의 문제점이 없이 우수한 부피감, 드레이프성, 벌키감, 부드러운 촉감 및 자연스러운 외관을 가지며, 흡습성이 뛰어난 레이온/나일론 이수축 혼섬 직물을 제조하는 새로운 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성한 본 발명에 의하면 나일론 6 및 나일론 6.6 섬유를 효과사로 하고, 치환도 2.0~2.75의 셀룰로오스 디아세테이트 섬유를 심사로 하는 이수축 혼섬사를 긴장 열처리 하는 공정, 긴장 열처리 된 혼섬사로 직물을 제직하는 공정, 제직된 직물을 알칼리처리하여 셀룰로오스 디아세테이트 섬유을 레이온 섬유로 전환시키는 공정을 포함하는 레이온과 나일론 혼섬 직물의 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명에 의하면, 상기 알칼리처리에 의한 검화공정후에 효과사인 저수축사와 심사인 고수축사가 하기 수학식 1을 만족하는 것을 특징으로 하는 레이온과 나일론 혼섬 직물의 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명에 의하면, 상기 알칼리처리에 의한 검화공정후에 효과사인 저수축사와 심사인 고수축사가 하기 수학식 1을 만족하는 것을 특징으로 하는 레이온과 나일론 혼섬 직물의 제조방법을 제공한다.
SSP(H)는 긴장 열처리후 검화공정에서의 고수축사의 수축율(%)
SSP(L)은 긴장 열처리후 검화공정에서의 저수축사의 수축율(%)
이하 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명은 나일론 6 및 나일론 6.6 섬유를 효과사로 하고, 치환도 2.0~2.75의 셀룰로오스 디아세테이트 섬유를 심사로 하여 공기 교락에 의하여 이수축 혼섬사를 제직하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 효과사로는 나일론 6 및 나일론 6.6 섬유가 바람직하며, 심사로는 치환도 2.0~2.75의 셀룰로오스 디아세테이트가 바람직한데, 그 이유는 이 범위내에 있을 때에 본 발명에서 달성하고자 하는 부피감, 드레이프성, 벌키감, 부드러운 촉감 및 자연스러운 외관을 가지며, 흡습성이 뛰어난 레이온/나일론 이수축 혼섬 직물을 제공 할 수 있기 때문이다.
또한, 본 발명에서는 이수축 혼섬사를 긴장 열처리 하고, 긴장 열처리 된 혼섬사로 직물을 제직하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서는 레이온/나일론 이수축 혼섬사로 제직한 직물을 알칼리 처리하여 셀룰로오스 디아세테이트 섬유을 레이온 섬유로 전환시키는 공정을 포함하는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는 상기 알칼리화(검화) 후에 효과사와 심사가 수학식 1을 만족하는 것을 특징으로 하는데 이는 효과사인 저수축 나일론 6 및 나일론 6.6 와 심사인 고수축 셀룰로오스 디아세테이트 사를 혼섬하여 긴장 열처리 후 검화공정에서 발생하는 고수축사와 저수축사의 수축율(%)차가 4 이상, 10 이하이어야 바람직하다는 것을 의미하는 것으로, 4 미만일 경우 수축율차가 적어 이수축효과로서의 부피감, 드레이프성, 벌키감등을 가질 수 없게 된다. 예를 들어 나일론 섬유는 9~10%이고, 셀룰로오스 디아세테이트의 수축율은 13~20%이었을 때 상기 범위의 이수축 혼섬사가 된다.
또한, 본 발명은 상기 혼섬사를 이용하여 제직된 직물을 알칼리처리하여 셀룰로오스 디아세테이트 섬유를 레이온 섬유로 전환시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는데, 셀룰로오스 디아세테이트 섬유에 대해 30~40wt%의 알칼리 수용액을 준비하고, 준비된 수용액에 직물을 침지한 후 70oC 이상 130oC 이하에서 1~120분 동안 1회 내지 2회 처리하여 셀룰로오스 디아세테이트 섬유를 레이온 섬유로 전환시 키는 것이 적당하며, 상기와 같은 알카리 처리 조건에서 나일론 섬유가 우수한 내알탈리성을 가지므로 섬유의 손상 없이 본 발명에서 목적하는 수축율차를 갖는 레이온/나일론 이수축 혼섬 직물을 얻을 수 있게 된다.
셀룰로오스 디아세테이트를 알칼리 처리하면 아세틸기가 히드록시기로 전환되는 검화가 일어나게 되는데 이때 무정형으로 존재하던 디아세테이트 섬유의 분자쇄들의 폴딩(folding)과 패킹(packing) 등의 재배열로 결정화가 일어난다. 일반적으로 천연의 셀룰로오스는 셀룰로오스Ⅰ의 결정구조를 가지게 되며 재생 셀룰로오스 섬유의 경우는 셀룰로오스Ⅱ의 구조를 가지는 데 반해 셀룰로오스 디아세테이트의 검화에 의해 제조된 셀룰로오스 섬유는 셀룰로오스Ⅱ와 Ⅵ가 혼합된 결정구조를 가지게 되며, 결정화도(비중법) 14~34%, 복굴절율 0.012~0.024이다.
셀룰로오스 디아세테이트 섬유의 검화에 의해 얻어지는 셀룰로오스 섬유도 일종의 레이온 섬유이다. 이러한 셀룰로오스 섬유의 물성은 비중이 1.48~1.51gm/cm3, 인장강도 1.2~2.5gf/de, 신도 20~50%, 표준상태 수분율 12~13%로 일반 레이온과 유사한 성능을 보인다.
본 발명에서 검화 혹은 알칼리 처리에는 강알칼리 단독 처리 또는 강알칼리와 약알칼리의 동욕처리 또는 이욕처리 방법을 이용할 수 있다.
검화 과정에서 사용될 수 있는 알칼리화합물의 예로는 수산화나트륨등과 같은 알칼리금속수산화물, 수산화칼슘 등과 같은 알칼리토금속류수산화물, 탄산나트륨등과 같은 알칼리 금속탄산염 등이 있다. 이러한 알칼리 화합물은 단독으로 사용 할 수도 있고, 또는 검화촉진제를 병용하여 사용할 수도 있다. 검화촉진제로는 포스포늄계 검화촉진제와 4급암모늄계 검화촉진제가 잘 알려져 있다. 검화촉진제의 시중 구입가능한 예로는 포스포늄계인 네오레이트 엔씨비(NEORATE NCB : 한국정밀제품) ; 제4급암모늄계인 케이에프 네오레이트 엔에이-40(KF NEORATE NA-40 : 한국정밀제품), 디와이케이-1125[DYK-1125 : 일본의 일방사(一方社)제품], 카세린PES, 카세린PEL, 카세린 PEF[이상 일본의 명성화학(明成化學)제품], 스노겐 피디에스(SNOGEN PDS : 한국의 대영화학제품)등을 들수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 특징 및 기타의 장점은 후술되는 실시예로부터 보다 명백하게 될 것이다. 단, 본 발명이 하기 실시예로 제한되는 것은 아니다.
하기 실시예에서 감량율은 알칼리 처리 전/후의 시료의 중량변화를 측정하여 처리 전후의 시료중량차이를 처리 전 시료중량으로 나눈 값의 백분율로 나타낸 것이다.
[실시예 1]
아세틸 치환도 2.0~2.75의 셀룰로오스 디아세테이트 섬유(SK케미칼産, 韓國) 75d/20f 원사와 나일론 필라멘트 섬유 (효성産, 韓國) 70d/24f 원사를 공기(Air)노즐을 통하여 2.0kg/cm2의 압력으로 처리하여 40개/m의 교락을 부여하여 셀룰로오스 디아세테이트/나일론 혼섬사를 제조하였다.
위의 혼섬사를 80℃에서 30분 동안 긴장열처리 한 후 경사 및 위사로 사용하여 제직된 새틴(Satin)직물(경사밀도 21본/inch, 위사밀도 88본/inch)을 액류염색기에 물을 넣고 디아세테이트 대비 32wt%의 가성소다와 검화촉진제 1g/L를 투입하고 30oC에서 2oC/min 승온속도로 승온하여 100oC에서 30분동안 처리한 뒤 30oC까지 2oC/min 냉각속도로 냉각시키고 배액, 수세하여 감량하였다.
이러한 검화공정을 통해 초기 아세테이트 섬유 중량 대비 감량율이 34%이고, 초기 나일론 중량 대비 감량율은 0%인 혼섬 직물을 얻었다.
또한 두 섬유의 각각의 감량율을 알아보기 위해 셀룰로오스 디아세테이트 섬유와 나일론 섬유을 혼섬하지 않고 액류기에 넣어 위와 같은 방법으로 처리하여 측정하였다.
상기 사용 원사의 수축율 및 이들의 수축율차를 표 1에 나타내었다.
또한 상기에서 제직한 직물에 대한 부드러움, 드레이프성, 반발탄성, 부품성들의 물성을 평가하여 등급으로 나타내어 표 1에 제시하였다.
불량은 X, 보통은 △, 양호인 경우는 Ｏ, 매우 양호한 경우는 ◎로 표시하여 4등급으로 나타내었다.
또한, 초기 셀룰로오스 디아세테이트 원사의 적외선 분광 스펙트럼 분석 결과 1760cm-1에서 아세틸기의 카르보닐 피크를 볼 수 있었으며, 실시예 1에서 제조한 레이온 섬유의 적외선 분광 스펙트럼 분석 결과 1760cm-1에서 아세틸기의 카르보닐 피크가 사라짐에 따라서, 완전한 레이온 섬유가 제조되었음을 알 수 있었다.
[실시예 2]
가성소다의 투입량을 36wt%로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였다. 아세테이트 감량율은 37%였다.
상기 사용 원사의 수축율 및 직물의 기타 물성들을 표 1에 나타내었다.
[실시예 3]
가성소다의 투입량을 40wt%로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였다. 아세테이트 감량율은 40%였다.
상기 사용 원사의 수축율 및 직물의 기타 물성들을 표 1에 나타내었다.
[비교예 1]
비스코스레이온(아사히産, 日本)75d/20f 원사와 나일론(효성産, 韓國) 75d/24f 원사를 공기(Air)노즐을 통하여 2.0kg/cm2의 압력으로 처리하여 40개/m의 교락을 부여하여 레이온/나일론 혼섬사를 제조하였다.
위의 혼섬사를 80oC 에서 30분동안 긴장 열처리한 후 경사 및 위사로 사용하여 제직된 새틴(Satin)직물(경사밀도 21본/inch, 위사밀도 88본/inch)을 1g/L의 소다회와 0.5g/L의 정련제를 첨가하여 100oC 온도에서 30분 동안 정련하였다.
상기 사용원사의 수축율 및 직물의 기타 물성 등을 측정한 결과를 표 1에 나 타내었다.
| 구분 | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 비교예 1 | |
| 수 축 율 (%) | 셀룰로오스 사 | 13 | 17 | 20 | 6 |
| 나일론사 | 9 | 9.5 | 10 | 9 | |
| 수축률 차이 | 4 | 7.5 | 10 | 3 | |
| 부드러움 | Ｏ | ◎ | ◎ | Ｏ | |
| 드레이프성 | Ｏ | ◎ | ◎ | △ | |
| 반발탄성 | Ｏ | ◎ | ◎ | Ｏ | |
| 부품성 | Ｏ | ◎ | ◎ | X | |
상기한 표에서 보는 바와 같이 비교예의 경우 레이온 섬유와 나일론 섬유의 수축율 차가 낮아, 이수축 효과의 결과인 부드러움 및 드레이프성의 개선효과가 없다. 반면에 실시예의 경우 레이온화 공정을 통해 셀룰로오스 아세테이트 섬유의 수축이 발생하여 수축율 차에 의한 이수축 혼섬 효과를 가져와 우수한 부피감, 드레이프성, 촉감 기타의 물성 나타내었다.
상기한 실험결과로부터 명백하게 되는 바와 같이, 본 발명에 의해 제조된 레이온/나일론 혼섬직물은 셀룰로오스 디아세테이트 섬유가 셀룰로오스 섬유로 전환되면서 나일론 섬유와 셀룰로오스 섬유의 수축율 차로 인하여 기존의 레이온/나일론 섬유로 구성된 직물에 비해 우수한 부피감, 드레이프성, 벌키감 및 흡습성을 발현한다.
Claims (5)
- 나일론 6 및 나일론 6.6 섬유를 효과사로 하고, 치환도 2.0~2.75의 셀룰로오스 디아세테이트 섬유를 심사로 하는 이수축 혼섬사를 긴장 열처리하는 공정, 긴장열처리된 혼섬사로 직물을 제직하는 공정, 제직된 직물을 알칼리 처리하여 셀룰로오스 디아세테이트사를 레이온화 하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이온과 나일론 혼섬 직물의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 알칼리 처리를 하는 검화 공정 후에 효과사(저수축사)와 심사(고수축사)가 하기 수학식 1을 만족하는 것을 특징으로 하는 레이온과 나일론 혼섬 직물의 제조방법.[수학식 1]4≤SSP(H)-SSP(L)≤10SSP(H)는 긴장 열처리후 검화공정에서의 고수축사의 수축율(%)SSP(L)은 긴장 열처리후 검화공정에서의 저수축사의 수축율(%)
- 제 1 항에 있어서, 상기 알칼리 처리온도를 70~130oC로 하고, 알칼리 처리시간을 1~120분으로 하며, 알칼리 농도를 셀룰로오스 아세테이트 사 대비 30~40wt%로 처리하는 것을 특징으로 하는 레이온과 나일론 혼섬 직물의 제조방법.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서, 상기 알칼리 처리에 알칼리와 검화촉진제를 병용하는 것을 특징으로 하는 레이온과 나일론 혼섬 직물의 제조방법.
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2001
- 2001-10-18 KR KR1020010064189A patent/KR100818824B1/ko active IP Right Grant
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