KR101078259B1 - 난연성 및 항균성이 우수한 합성섬유 직물의 제조방법 - Google Patents

난연성 및 항균성이 우수한 합성섬유 직물의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 난연성 및 항균성이 우수한 합성섬유 직물의 제조방법에 관한 것으로서, 인계 난연제가 공중합된 합성섬유 원사로 제직된 직물을 은 나노입자가 분산되어 있는 항균 가공제로 처리하는 것을 특징으로 한다.
본 발명으로 제조된 합성섬유 직물은 은 나노입자를 함유하기 때문에 항균성 및 대전방지성이 우수함과 동시에 인계 난연제가 공중합되어 난연성도 우수하고, 후가공시 바인더 수지를 사용하지 않아 촉감이 손상되지 않아 의류 등 다양한 분야에 유용하다.
직물, 합성섬유, 원사, 난연성, 항균성, 대전방지성, 방적사, 필라멘트

Description

난연성 및 항균성이 우수한 합성섬유 직물의 제조방법{Method of manufacturing a flame-retardant and antibiotic fabric composed of synthetic fiber}
본 발명은 난연성 및 항균성이 우수한 합성섬유 직물의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 난연성 직물의 후가공 방법에 의해 직물의 촉감이 저하되지 않으면서도 직물의 항균성 및 대전방지성을 향상시킬 수 있는 합성섬유 직물의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 있어서, 합성섬유 직물이란 합성섬유 필라멘트 또는 합성섬유 방적사로 제직된 직물을 통칭한다.
합성섬유 직물에 난연성 또는 항균성을 부여하는 종래 기술로는 난연제 또는 항균제를 합성섬유 제조용 합성수지에 공중합하거나 블렌딩시킨후 이를 용융방사하여 합성 필라멘트를 제조하고, 제조된 합성 필라멘트로 직물을 제조하는 방법이 널리 사용되어 왔다.
또 다른 종래기술로는 상기와 같이 제조된 난연성 합성 필라멘트를 짧게 절단하여 합성 스테이플 화이버를 제조한 후, 상기 합성 스테이플 화이버를 방적하여 합성섬유 방적사를 제조한 다음, 제조된 합성섬유 방적사로 직물을 제조하는 방법이 널라 사용되고 있다.
상기와 같이 섬유 제조 공정에서 항균제를 합성섬유 고분자에 블렌딩하는 종래기술들은 세탁후에도 항균성 또는 항균성이 지속적으로 발현되는 장점은 있지만, 항균제가 합성섬유내에 공중합 또는 블렌딩되지 않는 다른 합성섬유를 함께 사용하여 직물을 제조시에는 항균성이 저하되는 문제가 있었다.
합성섬유 직물에 난연성 또는 항균성을 부여하는 또 다른 종래기술로는 합성섬유 직물을 난연제 또는 항균제가 포함된 바인더 수지 조성물로 처리하여 합성섬유 직물에 상기 난연제 또는 항균제를 부착시키는 방법이 널리 사용되어 왔다.
그러나, 상기의 종래방법은 직물 표면에 바인더 수지가 부착되어 직물의 촉감이 딱딱해지고, 세탁시 직물에 부착된 난연제 또는 항균제가 쉽게 탈락되어 난연성 및 항균성이 오래 지속되지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 직물의 촉감 저하 없이 제직시 사용된 합성섬유의 종류에 무관하게 항균성, 대전방지성 및 난연성을 향상시킬 수 있는 합성섬유 직물의 가공 방법을 제공하고자 한다.
이와 같은 과제 달성을 위해서, 본 발명에서는 용매 내에 은 나노입자가 분산제 및 분산안정화제에 의해 분산되어 있으며, 바인더 수지를 함유하지 않는 항균 가공제로 인계 난연제가 공중합된 합성섬유 직물을 처리하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 원사내에 인계 난연제가 공중합되어 난연성이 우수함과 동시에 제직시 사용된 원사의 종류와 무관하게 합성섬유 직물의 항균성 및 대전방지성을 향상시킬 수 있고, 후가공 처리에 따른 직물의 촉감 저하도 방지할 수 있다.
이와, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 난연성 및 항균성이 우수한 합성섬유 직물의 제조방법은 인계 난연제가 공중합된 합성섬유 원사로 제직된 직물을 은 나노입자가 분산되어 있는 항균 가공제로 처리하는 것을 특징으로한다.
상기 합성섬유 원사는 합성섬유 방적사일 수도 있고, 합성섬유 필라멘트일 수도 있다.
상기 합성섬유 원사는 원사를 구성하는 고분자에 인계 난연제가 공중합된 난연성 원사이다.
상기 항균 가공제는 은 나노입자, 분산제, 분산 안정제 및 용매로 구성된다.
상기 분산제는 트리스틸렌화 페닐의 에틸렌옥사이드 부가물 등이고, 상기 분산 안정화제는 카복시메틸셀룰로오즈 등이고, 상기 용매는 물 또는 알콜류 화합물 등이다.
상기 인계 난연제는 하기 일반식(I)의 인계 화합물 등이다.
Figure 112009014991760-pat00001
상기 식(Ⅰ)에서, R1 과 R2 는 같거나 서로 다른기로서 수소, 하이드록시에틸 또는 하이드록시프로필기 이다.
인계 난연제로는 3-히드록시페닐프로판카르본산, (2'-히드록시에틸)-3-히드록시페닐포스피닐프로판에스테르 또는 이들의 유도체 등이 사용될 수 있다.
상기 항균 가공제내 은 나노입자의 함량은 상기 항균 가공제의 전체중량대비 0.2~2.0중량%인 것이 바람직하다.
상기 함량이 0.2중량% 미만이면 항균성이 저하되고, 2.0중량%를 초과하면 촉감 및 기계적 물성이 저하될 수 있다.
본 발명에서는 인계 난연제가 공중합된 합성섬유 원사로 제직된 직물을 상기 항균 가공제에 디핑(Dipping)한 다음, 건조 및 큐어링(Curing) 하거나, 인계 난연제가 공중합된 합성섬유 원사로 제직된 직물에 상기 항균 가공제를 스프레이(Spray)한 다음, 건조 및 큐어링(Curing)한다.
이때, 건조 온도 및 큐어링 온도는 합성섬유 원사의 종류에 따라 적절하게 설정한다.
또한, 본 발명은 인계 난연제가 공중합된 합성섬유 원사로 직물을 제직하기 전에 상기 합성섬유 원사를 앞에서 설명한 항균 가공제로 처리하는 것도 포함한다.
본 발명으로 후가공 처리된 합성섬유 직물은 은 나노입자가 포함되어 항균성 및 대전방지성이 우수함과 동시에 인계 난연제가 원사내에 공중합되어 난연성도 우수하다.
또한, 상기 합성섬유 직물은 표면에 바인더 수지가 부착되지 않아 촉감이 우수하다.
본 발명에 있어서, 합성섬유 직물의 각종 물성은 아래와 같이 평가 하였다.
·난연성
JIL 1091(A-1 법)인 45˚경사법으로 평가 하였다.
·대전방지성
가네보(KANEBO) EST-7 방법으로 평가 하였다. 이때, 마찰포로는 면직물과 울(Wool) 직물을 사용 하였으며, 평가조건은 20℃×40% RH로 하였다. 대전압은 5회 측정한 값의 평균으로 구하였다. 대전압이 2,500볼트 이하일때 대전방지성이 있는 것으로 평가 하였고, 대전압이 2,500 볼트를 초과하는 경우에는 대전방지성이 없는 것으로 평가 하였다. 대전방지성을 평가하기 위한 시료 세탁은 KSK 0432법으로 실시 하였다.
·항균성능의 평가
직편물에 대한 항균성능의 평가는 일본 SEK(섬유제품기능평가협의회)의 통일 시험법을 기준으로 하여 황색 포도상구균 및 폐염간균에 대해서 항균효과를 평가 하였다. 이 방법에 의한 직편물의 항균성능은 시험후 생균수 및 살균활성치에 의해서 평가 할 수 있는데 살균활성치는 Log(Nylon 표준백포의 살균수) - Log(시료의 세균수)로서 살균활성치가 양의 수일 경우 항균성능이 있는 것으로 판단 하였다.
·촉감
전문가 10명의 관능검사 방법으로 평가한다.
전문가 10명 중 8명 이상이 촉감이 양호하다고 판정하면 "우수"로, 전문가 10명 중 5~7명 이상이 촉감이 양호하다고 판정하면 "보통"으로, 전문가 10명 중 4명이하가 촉감이 양호하다고 판정하면 "불량"으로 구분하였다.
이하, 실시예 및 비교실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 살펴본다.
그러나, 본 발명은 하기 실시예에 의해 그의 보호범위가 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
먼저, 은 나노입자 1.0중량%, 트리스틸렌화 페놀의 에틸렌옥사이드 부가물(분산제) 5중량%, 카복시메틸셀룰로오즈(분산 안정제) 5중량% 및 물(용매) 89.0중량%로 조성된 항균 가공제를 제조하였다.
다음으로, 3-히드록시페닐프로판-카르분산(인계 난연제)가 8,000ppm 공중합된 폴리에스테르 필라멘트로 제직된 직물을 앞에서 제조한 항균 가공제에 디핑(Dipping)한 다음, 90℃에서 건조하고 120℃에서 큐어링하여 합성섬유 가공직물을 제조하였다.
제조한 합성섬유 가공직물의 각종 물성을 평가한 결과는 표 1과 같았다.
실시예 2
먼저, 은 나노입자 1.0중량%, 트리스틸렌화 페놀의 에틸렌옥사이드 부가물(분산제) 5중량%, 카복시메틸셀룰로오즈(분산 안정제) 5중량% 및 물(용매) 89.0중량%로 조성된 항균 가공제를 제조하였다.
다음으로, 3-히드록시페닐프로판-카르분산(인계 난연제)가 7,000ppm 공중합된 폴리에스테르 방적사로 제직된 직물을 앞에서 제조한 난연/항균 가공제를 스프레이(Spray) 다음, 90℃에서 건조하고 120℃에서 큐어링하여 합성섬유 가공직물을 제조하였다.
제조한 합성섬유 가공직물의 각종 물성을 평가한 결과는 표 1과 같았다.
비교실시예 1
3-히드록시페닐프로판-카르분산(인계 난연제)가 5,000ppm 공중합된 폴리에스테르 필라멘트를 사용하여 난연성 직물을 제조하였다.
제조한 난연성 직물의 각종 물성을 평가한 결과는 표 1과 같았다.
비교실시예 2
은 나노입자(항균제)가 10,000ppm 블렌딩된 폴리에스테르 방적사를 사용하여 항균성 직물을 제조하였다.
제조한 항균성 직물의 각종 물성을 평가한 결과는 표 1과 같았다.
비교실시예 3
먼저, 은 나노입자 1.0중량%, 수평균 분자량이 80,000 및 폴리우레탄 수지 10중량% 및 N,N-디메틸포름아미드(용매) 89.0중량%로 조성된 항균 가공제를 제조하였다.
다음으로, 3-히드록시페닐프로판-카르분산(인계 난연제)가 8,000ppm 공중합된 폴리에스테르 필라멘트로 제직된 직물을 앞에서 제조한 항균 가공제에 디핑(Dipping)한 다음, 90℃에서 건조하고 120℃에서 큐어링하여 합성섬유 가공직물을 제조하였다.
제조한 합성섬유 가공직물의 각종 물성을 평가한 결과는 표 1과 같았다.
물성평가결과
구분 방염기준
(5회세탁후)		 실시예 1 실시예 2 비교실시예 1 비교실시예 2 비교실시예 3
대전방지성
(마찰대전압)		 - 있음
(65 볼트)		 있음
(70 볼트)		 없음
(3,000 볼트)		 있음
(80 볼트)		 있음
(75 볼트)


난연성

 잔염시간(초) 3 0 0 0 18 0
잔진시간
(초)		 5 0 0 0 52 0
탄화면적
(㎠)		 30 3 4 3 372 4
탄화길이
(㎝)		 20 4 3 4 29 4
접염회수
(회)		 3 3 3 4 3 3
항균성
(포도상구균)		 생균수
(개)		 - 18 19 16,000 20 19
생균활성치 - 2.9 3.1 2.0 3.3 3.0
항균성
(폐염간균)		 생균수
(개)		 - 21 20 24,000 23 20
생균활성치 - 3.3 3.2 2.1 3.4 3.3

촉감
 -
우수
우수
우수
보통
불량

Claims (7)

  1. 인계 난연제가 공중합된 합성섬유 원사로 제직된 직물을 은 나노입자, 트리스틸렌화 페놀의 에틸렌옥사이드 부가물인 분산제, 카복시메틸셀룰로오즈인 분산 안정제 및 물인 용매로 구성되는 항균 가공제로 처리하는 것을 특징으로 하는 난연성 및 항균성이 우수한 합성섬유 직물의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 합성섬유 원사는 합성섬유 방적사 및 합성섬유 필라멘트 중에서 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 난연성 및 항균성이 우수한 합성섬유 직물의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 합성섬유 원사로 직물을 제직하기 전에 합성섬유 원사를 상기 항균 가공제로 처리하는 것을 특징으로 하는 난연성 및 항균성이 우수한 합성섬유 직물의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 합성섬유 원사로 제직된 직물을 상기 항균 가공제에 디핑(Dipping)후 건조 및 큐어링(Curing)하는 것을 특징으로 하는 난연성 및 항균성이 우수한 합성섬유 직물의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 합성섬유 원사로 제직된 직물에 상기 항균 가공제를 스프레이한 후 건조 및 큐어링(Curing)하는 것을 특징으로 하는 난연성 및 항균성 이 우수한 합성섬유 직물의 제조방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
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