KR101651252B1 - Manufacturing method of flame retardancy cotton - Google Patents
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Abstract
본 발명은 난연성 면직물의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 형광 염색된 면직물에 난연성 용액을 접목하여 고가시성을 발현함으로써 방염성 및 내열성이 우수하고 염색효율을 향상시키는 난연성 면직물의 제조방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은, 물 20~40 중량부, 멜라민수지 2~10 중량부 및 난연제 50~70 중량부를 혼합한 후, 인산 1~5 중량부를 첨가하여 난연성 용액을 제조하는 난연성 용액 제조단계; 면직물을 형광 염색하는 형광염색 가공단계; 및 상기 난연성 용액에 상기 형광 염색된 면직물을 침지시켜 난연성 면직물을 제조하는 난연처리 가공단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 난연성 면직물의 제조방법을 기술적 요지로 한다.The present invention relates to a method for producing a flame retardant cotton fabric, and more particularly, to a method for producing a flame retardant cotton fabric which is excellent in flame retardancy and heat resistance and exhibits high dyeing efficiency by grafting a flame retardant solution to a fluorescent dye cotton fabric .
The present invention relates to a flame retardant solution preparation process comprising mixing 20 to 40 parts by weight of water, 2 to 10 parts by weight of melamine resin and 50 to 70 parts by weight of a flame retardant, and adding 1 to 5 parts by weight of phosphoric acid to prepare a flame retardant solution; A fluorescent dyeing step of fluorescently dyeing cotton fabrics; And a flame retarding processing step of fabricating a flame retardant cotton fabric by immersing the fluorescent dye cotton fabric in the flame retardant solution.
Description
본 발명은 난연성 면직물의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 형광 염색된 면직물에 난연성 용액을 접목하여 고가시성을 발현함으로써 방염성 및 내열성이 우수하고 염색효율을 향상시키는 난연성 면직물의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a flame retardant cotton fabric, and more particularly, to a method for producing a flame retardant cotton fabric which is excellent in flame retardancy and heat resistance and exhibits high dyeing efficiency by grafting a flame retardant solution to a fluorescent dye cotton fabric .
일반적으로 각종 화재사고 시 인화성이 강한 직물에 의한 피해확산이 빈번하게 발생하고 있는바, 최근 불에 잘 타지 않는 난연재(難燃材)가 부가되어 있는 난연성 면직물에 관한 연구가 진행되고 있다.In general, the spread of damages caused by fabrics having a high flammability in frequent fire accidents occurs frequently, and researches on flame retardant cotton fabrics having flame retardant materials (flame retardant materials) which are not easily burned recently are underway.
예를 들어, 종래 기술인 '섬유직물의 방염조성물, 이를 이용한 방염가공방법 및 상기 방법으로 제조되는 방염성 섬유직물지(출원번호: 10-2006-0014205)'에서는 폴리인산염, 멜라민 포름알데히드, 인산 및 물을 혼합하여 방염조성물을 획득함으로써 내연성과 불연소성의 난연성 면직물을 제공하고자 하였다.For example, in the prior art 'flame retardant composition for textile fabrics, flame retardant processing method using same and flame retardant textile fabric made by the above method (Application No: 10-2006-0014205)', polyphosphate, melamine formaldehyde, phosphoric acid and water Flame retardant cotton fabric with flame retardancy and flame retardancy by obtaining a flame retardant composition.
이러한 난연성 면직물을 제조하기 위한 다양한 방법이 제시되어 있으나, 통상적으로 폴리에스테르(POLYESTER), 아크릴(ACRYLIC), 폴리프로필렌(POLYPROPYLENE) 등과 같은 합성수지에 별도의 난연재를 공중합시킨 화섬사형태의 난연사를 제조한 후, 제조된 난연사를 위사와 경사로 구분하여 제직함으로써 직물형태를 이루도록 하는 제직공정을 통해 1차적으로 완성된다. 더불어, 제직공정 이후 또는 이전에는 난연사나 난연직물을 염색하는 염색공정 및 난연사나 난연직물에 염색된 염료를 건조하기 위한 건조공정을 거치게 된다.Various methods for producing such a flame retardant cotton fabric have been proposed. However, in general, synthetic fibers such as POLYESTER, ACRYLIC, and POLYPROPYLENE have been produced by copolymerizing a separate flame retardant After that, the manufactured fire retardant yarn is divided into a weft yarn and a warp yarn to be weaved to form a fabric. In addition, after or after the weaving process, the yarn is subjected to a dyeing process for dyeing flame retardants or flame retardant fabrics, and a drying process for drying dyed dyes in flame retardants or flame retardant fabrics.
이후, 코팅기에서 각 위사와 경사가 상호 응집된 상태로 고착되도록 하여 각 난연사의 풀림을 방지하고 직물 이면에 적정 거칠기를 부여하기 위한 코팅액을 도포하는 코팅액 도포공정 및 도포된 코팅액을 건조시켜 고착시키기 위한 코팅액 건조공정을 거쳐 최종 완성하는 방식이다.Thereafter, the coating liquid is applied to the weft coater so that each weft and the warp are fixed in mutually agglomerated state to prevent loosening of each of the flame retardant yarns and to give a proper roughness to the back surface of the fabric. The coating solution is finally dried and finalized.
그러나, 난연성 면직물은 염색과정에서 염색시간이 길어질 경우 오히려 흡착된 염료가 빠져나올 염려가 있을 뿐만 아니라 일시적인 난연성에 그친다는 문제점이 있으므로, 난연 성능이 뛰어날 뿐만 아니라 고가시성을 발현하는 난연성 면직물의 기술 개발에 대한 지속적인 관심이 필요한 시점이다.However, when flame retardant cotton fabric is dyed for a long period of time during dyeing, there is a concern that the adsorbed dye may escape rather than being temporarily flame retarded. Therefore, the flame retardant cotton fabric is not only excellent in flame retardancy but also exhibits high visibility It is the time when we need constant attention.
본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 면직물에 형광 염색을 할 수 있을 뿐만 아니라 난연성을 부여하여 고가시성을 발현할 수 있는 난연성 면직물의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a flame-retardant cotton fabric which is capable of imparting flame retardancy and exhibiting high visibility.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 물 20~40 중량부, 멜라민수지 2~10 중량부 및 난연제 50~70 중량부를 혼합한 후, 인산 1~5 중량부를 첨가하여 난연성 용액을 제조하는 난연성 용액 제조단계; 면직물을 형광 염색하는 형광염색 가공단계; 및 상기 난연성 용액에 상기 형광 염색된 면직물을 침지시켜 난연성 면직물을 제조하는 난연처리 가공단계;를 포함하되, 상기 난연성 용액 제조단계의 난연제는, N-하이드록시메틸-3-디메틸 60~80 중량부 및 포스포노프로피온 아미드계 수용액 10~30 중량부를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 난연성 면직물의 제조방법을 기술적 요지로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a flame retardant solution for a flame retardant solution, comprising 20 to 40 parts by weight of water, 2 to 10 parts by weight of a melamine resin and 50 to 70 parts by weight of a flame retardant, Manufacturing steps; A fluorescent dyeing step of fluorescently dyeing cotton fabrics; And a flame retarding treatment step of immersing the florescent solution in the flame retardant solution to prepare a flame retardant cotton fabric, wherein the flame retardant in the step of preparing the flame retardant solution comprises 60 to 80 parts by weight of N-hydroxymethyl-3-dimethyl And 10 to 30 parts by weight of a phosphonopropionamide aqueous solution, based on the total weight of the flame retardant cotton fabric.
상기 난연처리 가공단계의 난연성 면직물은, 한계산소지수(Limiting Oxygen Index, LOI)가 29~32인 것을 특징으로 한다.The flame retardant cotton fabric of the flame retardation processing step is characterized by having a Limiting Oxygen Index (LOI) of 29 to 32.
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상기 형광염색 가공단계는, 상기 면직물 100 중량부에 대하여 형광염료 0.02~0.05 중량부를 투입한 후, 일반염료 0.002~0.005 중량부를 투입하여 상기 면직물의 색도를 조절하는 색도 조절단계; 상기 색도가 조절된 면직물을 pH 6~8로 유지하는 중화단계; 상기 pH 6~8로 유지된 면직물을 탄산나트륨으로 처리하여 형광 염색을 완료하는 수세단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In the fluorescent dyeing step, 0.02 to 0.05 part by weight of a fluorescent dye is added to 100 parts by weight of the cotton fabric, and 0.002 to 0.005 part by weight of a general dye is added to adjust the chromaticity of the cotton fabric. A neutralization step of maintaining the chromaticity-controlled cotton fabric at a pH of 6 to 8; And washing the cotton fabric maintained at the pH of 6 to 8 with sodium carbonate to complete fluorescence dyeing.
상기 난연처리 가공단계는, 상기 형광 염색된 면직물을 100~130℃에서 30~60초 동안 텐터처리하는 1차 텐터단계; 상기 텐터처리된 면직물을 상기 인산이 첨가된 난연성 용액에 투입하여 패딩한 후 170~190℃에서 30~60초 동안 열처리하여 상기 텐터처리된 면직물에 상기 인산이 첨가된 난연성 용액을 고착시키는 2차 텐터단계; 상기 인산이 첨가된 난연성 용액이 고착된 면직물의 상기 인산을 제거하는 중화수세단계; 및 상기 인산이 제거된 면직물을 150~170℃에서 50~60초 동안 텐터를 실시하여 난연성 면직물을 제조하는 건조단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The flame-retarding treatment step may include: a first tenter step of tentering the fluorescently-dyed cotton fabric at 100 to 130 DEG C for 30 to 60 seconds; The tenter-treated cotton fabric is poured into the phosphorus-added flame-retardant solution and heat-treated at 170 to 190 ° C for 30 to 60 seconds to fix the phosphorus-added flame retardant solution to the tentered cotton fabric. step; A neutralization flushing step of removing the phosphoric acid of the cotton fabric to which the flame retardant solution added with phosphoric acid is adhered; And a drying step of preparing a flame retardant cotton fabric by tentering the cotton fabric with the phosphoric acid removed at 150 to 170 DEG C for 50 to 60 seconds.
상기 중화수세단계는, 상기 인산이 첨가된 난연성 용액이 고착된 면직물을 물 1리터당 소다회 30~50g이 희석된 40~60℃의 용액에 30~50분 동안 침지시키는 침지단계; 상기 인산이 첨가된 난연성 용액이 고착된 면직물을 침지시킨 후, 40~60℃의 물에 헹궈 상기 인산이 첨가된 난연성 용액이 고착된 면직물으로부터 상기 인산을 제거하는 인산제거단계; 및 상기 인산이 제거된 면직물을 물 1리터당 과산화수소수 1~2ml가 희석된 0~20℃의 물로 처리하여 상기 인산이 제거된 면직물의 pH를 8~10으로 유지하는 pH조절단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.Wherein the neutralizing water washing step comprises: an immersion step of immersing the cotton fabric to which the phosphoric acid-added flame retardant solution is adhered, in a solution of 30 to 50 g of soda ash per 1 liter of water at 40 to 60 캜 for 30 to 50 minutes; A phosphoric acid removing step of immersing the cotton fabric fixed with the phosphoric acid-added flame retardant solution and then rinsing the cotton fabric with water at 40 to 60 ° C to remove the phosphoric acid from the cotton fabric fixed with the flame retardant solution to which the phosphoric acid is added; And a pH controlling step of treating the cotton fabric with the phosphoric acid removed by treatment with 0 to 20 ° C water diluted with 1 to 2 ml of hydrogen peroxide per liter of water to maintain the pH of the cotton fabric removed from the phosphoric acid at 8 to 10 .
상기 과제의 해결 수단에 의한 본 발명에 따른 난연성 면직물의 제조방법은, 물, 멜라민수지 및 난연제를 혼합하여 면직물에 접목함으로써 면직물에 우수한 고가시성, 내열성 및 난연성을 부여할 수 있는 효과가 있다.The method for producing a flame retardant cotton fabric according to the present invention has the effect of imparting excellent visibility, heat resistance and flame retardancy to cotton fabrics by mixing water, a melamine resin and a flame retardant with cotton fabrics.
또한, 난연 가공 후에도 면직물 고유의 특성인 흡습성 및 통풍성을 유지할 수 있는 효과가 있다.In addition, it has the effect of maintaining hygroscopicity and air permeability, which is a characteristic inherent to cotton fabrics after flame-retardant processing.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 순서도.1 is a flowchart according to a preferred embodiment of the present invention;
본 발명을 설명하기에 앞서, 고가시성을 발현하는 방염기능을 가진 안전작업복은 작업현장에서의 불꽃이나 화염으로부터 작업자를 보호할 수 있는 방염(Flame resistance) 기능성을 가짐과 동시에 작업자의 위치를 쉽게 파악할 수 있도록 고시인성(high visible) 색상을 갖는 것을 일컫는다.Prior to describing the present invention, a safety work garment having a flame-retardant function that exhibits high visibility has a flame resistance function capable of protecting an operator from a flame or a flame at a work site, Quot; high visible color "
즉, Oil & Gas 산업현장, 전기작업, 용접작업, 화학 관련 현장, 건축/건설 현장 등 거의 모든 산업분야의 작업현장에서 순간적인 불꽃 발생에 의한 발화 및 화재의 위험성이 있으며, 이에 따라 작업자는 불꽃 및 화재에서 신체를 보호할 수 있는 방염 기능성을 지닌 작업복 착용이 필수적이라 할 수 있다.That is, there is a risk of ignition and fire due to instantaneous flame generation at work sites of almost all industrial fields such as oil & gas industrial site, electric work, welding work, chemical related site, construction / construction site, And the wearing of work clothes with flame retardant function to protect the body from fire is essential.
또한, 작업자는 작업현장에서 여러 위험에 노출되어 있으므로 눈에 쉽게 띄어 작업자의 위치를 쉽게 파악할 수 있어야 여러 위험요소들로부터 최소한의 보호를 받을 수 있다. 따라서, 이러한 기능성을 각각 또는 동시에 가지는 작업복 착용은 작업자의 안전을 위하여 필수적이라 할 수 있다.In addition, the operator is exposed to various hazards in the workplace, so that it is easy to see and easily understand the position of the operator, so that the operator can receive the minimum protection from various risk factors. Therefore, wearing work clothes having each of these functions or simultaneously is essential for the safety of workers.
이처럼, 선진국에서는 작업복의 용도에 따른 각각의 성능 규격을 정하여 규격에 적합한 제품을 제조하여 착용하도록 하고 있다.Thus, in developed countries, each performance standard is determined according to the use of work clothes, and a product conforming to the standard is manufactured and worn.
그러나, 국내의 안전작업복은 대부분 상기한 작업복을 착용을 하지 못하고 있는 것이 실정이다. 이처럼 착용을 하지 못하는 이유는, 가격문제, 안전 불감증, 법규의 미비 및 관련 제품 제조기술의 부족 등을 들 수 있다. 그리하여, 일부를 제외하고 국내 대부분의 작업복은 필요 성능과는 상관없이 일반 면 또는 T/C, Polyester 소재를 사용하여 유니폼 개념의 의류를 작업복으로 착용하고 있어 작업자의 안전이 외면되고 있는 현실이다.However, most domestic safety work clothes are not able to wear the above-mentioned work clothes. The reasons for not being able to wear it include price problems, safety insufficiency, lack of laws, and lack of related product manufacturing skills. Therefore, most of the work clothes in Korea, except for some parts, are wearing the clothes of the uniform concept using general side or T / C and polyester material irrespective of the required performance.
한편, 산업현장에서 요구되는 안전작업복의 소재는 방염 후가공 cotton 100% 및 cotton 혼방소재, FR Viscose rayon, Modacrylic, m-aramid 및 p-aramid 소재를 주로 사용하고 있다. 특히, 작업복이 요구하는 Industrial washing 조건에서 4급 이상의 세탁 견뢰도, High Visible 염색기술, 고내구성 후가공 기술 등이 미흡한데, 이에 따라 국내에서 이와 관련된 제품 및 기술 개발은 가격이 매우 고가인 m-aramid 및 p-aramid 소재 위주로 전개되고 있어 실제로 작업현장에서 널리 사용하기에는 가격부담이 매우 크며, aramid 소재는 소재 특성상 염색 및 후가공이 매우 어렵고, 현장에서 요구하는 염색 견뢰도는 전혀 나타내지 못하고 있다.On the other hand, the material of safety workwear required in the industrial field is mainly composed of flame-retarded cotton 100% and cotton blend material, FR Viscose rayon, Modacrylic, m-aramid and p-aramid. In particular, in the industrial washing conditions required by workwear, there is insufficient washing fastness of 4th grade or higher, high visible dyeing technology, and high durability finishing technology. Accordingly, development of related products and technologies in domestic market is very expensive m- p-aramid material. Therefore, it is very expensive to be widely used in the workplace. The aramid material is very difficult to dye and post-process due to its material properties and does not show any dye fastness required in the field.
더구나, High-Visible 염색은 아직까지 거의 불가능하므로 산업현장에서 보다 현실적인 가격으로 널리 사용할 수 있는 제품 개발 및 이를 위한 기술 개발이 시급하다 할 수 있다.Moreover, high-visibility dyeing is almost impossible. Therefore, it is urgent to develop a product that can be widely used at a realistic price in an industrial field and to develop technology for it.
따라서, 본 발명은 본원 출원인이 많은 경험과 실험을 통하여 지금까지의 안전작업복 등에 활용되는 난연성 면직물을 제조하는 방법에 대비하여 볼 때, 난연성(방염)의 기능을 극대화하는 방법을 제시하고자 하는 것이다.Accordingly, the present inventors intend to propose a method of maximizing the function of flame retardancy (flame retardancy) in preparation for a method of manufacturing a flame retardant cotton fabric to be used for safety work clothes and the like up to now through a lot of experience and experiment.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 순서도이다.1 is a flowchart according to a preferred embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 난연성 면직물의 제조방법은 난연성 용액 제조단계, 형광염색 가공단계 및 난연처리 가공단계로 크게 구분할 수 있다.
As shown in FIG. 1, the method of manufacturing a flame retardant cotton fabric according to a preferred embodiment of the present invention can be broadly classified into a flame retardant solution manufacturing step, a fluorescent dyeing processing step, and a flame retarding processing step.
먼저, 난연성 용액 제조단계에 대하여 설명하고자 한다.First, the manufacturing step of the flame-retardant solution will be described.
즉, 물 20~40 중량부, 멜라민수지 2~10 중량부 및 난연제 50~70 중량부를 혼합한 후, 인산 1~5 중량부를 첨가하여 난연성 용액을 제조하는 단계로써, 본 발명의 난연성 용액을 제조하기 위한 바람직한 성분비를 하기 표 1에 나타내었다.That is, 20 to 40 parts by weight of water, 2 to 10 parts by weight of a melamine resin and 50 to 70 parts by weight of a flame retardant are mixed, and 1 to 5 parts by weight of phosphoric acid is added to prepare a flame retardant solution. Are shown in Table 1 below.
표 1에 따른 난연성 용액 성분을 보다 구체적으로 제시해보도록 하겠다.The flame-retardant solution component shown in Table 1 will be described in more detail.
상기 물에 대한 설명은 당업자에게 자명한 정도이므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.The description of the water is obvious to those skilled in the art, so a description thereof will be omitted.
상기 멜라민수지는, 면직물에 난연성 용액 코팅시 면직물의 표면을 매끄럽게 해주기 위하여 첨가되는 성분으로, 완성된 난연성 면직물의 뻣벗함을 유지하면서 부드럽게 해주는 역할을 한다.The melamine resin is a component added to smooth the surface of the cotton fabric when the flame retardant solution is coated on the cotton fabric, and smoothes the finished flame retardant cotton fabric while maintaining stiffness.
이에, 멜라민수지는 2~10 중량부로 혼합되는 것이 좋은데, 2 중량부 미만으로 혼합되면 면직물의 촉감 저하 문제점이 생길 수 있으며, 10 중량부를 초과하면 그 이하의 중량부를 첨가한 것과 대비하여 면직물의 표면 촉감 효율에 차이가 없으며, 오히려 멜라민수지가 너무 많이 첨가되면 다른 성분들의 첨가량이 줄어들어 물성 변화가 생길 수 있으므로, 2~10 중량부로 첨가되는 것이 바람직하다.The melamine resin may be blended in an amount of 2 to 10 parts by weight. If less than 2 parts by weight of the melamine resin is mixed with the melamine resin, There is no difference in the tactile efficiency. If the melamine resin is added too much, the addition amount of the other components may be decreased and the physical properties may be changed. Therefore, it is preferable to add the melamine resin in an amount of 2 to 10 parts by weight.
상기 난연제는, 난연성 및 친환경성을 향상시키고 재활용뿐만 아니라 연소시 발생하는 독성물질을 현저히 감소시키는 비할로겐계 난연제를 사용하는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명에서는 N-하이드록시메틸-3-디메틸 60~80 중량부 및 포스포노프로피온 아미드계 수용액 10~30 중량부를 포함하여 형성된 비할로겐계 난연제를 적용하였다.The flame retardant is preferably a non-halogen flame retardant which improves flame retardancy and environmental friendliness and significantly reduces toxic substances generated during combustion as well as recycling. That is, in the present invention, a non-halogen type flame retardant formed by incorporating 60 to 80 parts by weight of N-hydroxymethyl-3-dimethyl and 10 to 30 parts by weight of a phosphonopropionamide aqueous solution was applied.
또한, 여러 실험을 통한 결과, N-하이드록시메틸-3-디메틸과 포스포노프로피온 아미드계 수용액이 혼합된 난연제를 50~70 중량부를 첨가하였을 때 우수한 난연성을 나타냄을 알 수 있어 본 발명에서 난연제는 50~70 중량부로 적용하였다.Further, as a result of various experiments, it has been found that when 50 to 70 parts by weight of a flame retardant mixed with N-hydroxymethyl-3-dimethyl and phosphonopropionamide-based aqueous solution is added, the flame retardant exhibits excellent flame retardancy. 50 to 70 parts by weight.
한편, 면직물에 난연제 투입 후의 산소한계지수를 하기 표 2에 나타내었다.On the other hand, the oxygen limit index after the addition of the flame retardant to cotton fabrics is shown in Table 2 below.
Flame retardant (parts by weight)
18-24
밝은 색상: LOI 수치가 낮음.
어두운 색상: LOI 수치가 높음.NOTE LOI is influenced by cotton color.
Light color: Low LOI.
Dark color: High LOI.
표 2를 참조하면, 산소한계지수(Limiting Oxygen Index, LOI)는 면직물이 연소를 지속시키기 위해 필요한 최소의 산소부피 함량비를 의미하는데, 난연제의 투입량에 따라 산소한계지수의 수치를 조절할 수 있음을 알 수 있다.Referring to Table 2, the Limiting Oxygen Index (LOI) means the minimum oxygen volume content ratio required for cotton fabrics to sustain combustion, and it is possible to adjust the oxygen limit index value according to the amount of flame retardant input Able to know.
그리고, 난연성의 여부는 산소한계지수 기준으로 28일 경우 난연성이 인정되는데, 난연제 투입 전 면직물의 산소한계지수는 18~24의 범위를 지녔으나 본 발명에서 난연제 투입 후 중화수세단계를 거친 난연성 면직물의 산소한계지수를 29~32로 맞춤으로써 난연성을 효과적으로 달성할 수 있도록 적용하였다.In the present invention, the flame retardancy of the flame retardant is 28, and the oxygen limit index of the cotton fabric before the flame retardant is in the range of 18 to 24. However, in the present invention, the flame retardancy of the flame retardant cotton fabric By adjusting the oxygen limit index to 29 ~ 32, the flame retardancy was effectively applied.
상기 인산은, 난연 기능을 확보하기 위한 것으로 화염에 의한 분해시 수증기, 이산화탄소, 질소 등의 비인화성 가스와 탄소질만을 남기며 부식성 염소가스나 할로겐가스와 같은 유독성 가스를 발생시키지 않는 역할을 한다.The phosphoric acid is used for securing a flame retardant function. When phosphoric acid is decomposed by flame, phosphoric acid leaves only non-flammable gas such as steam, carbon dioxide, nitrogen and carbon dioxide and does not generate toxic gas such as corrosive chlorine gas or halogen gas.
특히, 인산은 난연성 용액 제조시 제일 마지막 순서로 투입하는 것이 바람직한데, 이는 난연성 용액의 물성 변화 방지를 위한 것으로 1~5 중량부로 첨가하는 것이 바람직하다.Particularly, phosphoric acid is preferably added in the last step in the production of the flame-retardant solution, which is preferably added in an amount of 1 to 5 parts by weight for preventing the change of physical properties of the flame-retardant solution.
부가적으로, 난연성 용액 제조를 원활히 하기 위하여 경우에 따라 실리콘 유연제 및 침투제를 추가로 첨가할 수 있다.
In addition, a silicone softening agent and a penetrating agent may optionally be added in order to facilitate the production of the flame retardant solution.
다음으로, 형광염색 가공단계에 대하여 설명하고자 한다.Next, the fluorescence dyeing step will be described.
즉, 형광염색 가공단계는 색도 조절단계, 중화단계 및 수세단계를 거쳐 면직물에 형광 염색을 완성시키는데, 이를 하기에서 더욱 상세히 기술해보고자 한다.That is, the fluorescent dyeing step completes the fluorescent dyeing on the cotton fabric through the chromaticity controlling step, the neutralizing step and the water washing step, which will be described in more detail below.
구체적으로, 면직물 100 중량부에 면직물 전용 염료로 사용되는 형광염료 0.02~0.05 중량부를 첨가한 후, 노랑계열 일반염료 0.002~0.005 중량부를 첨가하여 면직물의 색도를 조절할 수 있도록 색도 조절단계를 실시할 수 있다.Specifically, after adding the cotton 100 parts by weight of Fluorescent Dye 0.02 ~ 0.05 parts by weight it is used as a cotton fabric only the dye portion, yellow sequence number by adding general dye 0.002 ~ 0.005 parts by weight to carry out the color adjustment step so as to adjust the chromaticity of Cotton have.
부가적인 설명을 덧붙이자면, 형광염료와 일반염료는 혼용하여 사용 가능하나, 용도에 따라 형광염료 또는 일반염료 중에서 어느 하나를 선택하여 사용하여도 무방하다.In addition, the fluorescent dye and the general dye can be used in combination, but either a fluorescent dye or a general dye may be selected depending on the application.
이때, 색도가 조절된 면직물은 일반적인 염색공정에 준하는 염색작업을 할 수 있으며, 이는 정련, 표백, 색소추출, 염색, 수세, 건조 등의 과정을 포함할 수 있는데, 이 과정은 생략될 수도 있으며, 종래에 다양한 기법들이 공지되어 있으므로 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.In this case, the color-adjusted cotton fabric can be dyed in accordance with a general dyeing process, which may include refining, bleaching, dye extraction, dyeing, washing, drying and the like, Various techniques have been known in the art and a detailed description thereof will be omitted.
이어서, 색도가 조절된 면직물에 황산 등의 산을 투입하여 pH를 6~8로 유지시키는 중화단계를 거치는 것이 바람직한데, 이는 후술할 난연처리 가공단계에서 면직물이 푸르게 변화하는 것을 방지하고 노랑계열의 색감을 강하게 유지시켜주기 위함이다.Then, it is preferable to pass a neutralization step in which the pH is maintained at 6 to 8 by adding an acid such as sulfuric acid to the cotton fabric whose chromaticity is adjusted. This prevents the cotton fabric from changing in a green state in the flame retarding processing step to be described later, It is to keep the color strong.
여기서, pH가 6~8로 유지된 면직물이 난연처리 가공단계에서 사용되는 인산으로 인하여 푸르게 변색되는 것을 방지하기 위하여 탄산나트륨(소다)으로 처리하여 수세단계를 거칠 수 있다. 또다른 대안으로, 면직물의 휘도를 더 높이기 위하여 세제인 슈퍼타이를 첨가하여 처리함으로써 수세단계를 실시할 수 있다. 따라서, 상기한 염색가공단계를 실시함으로써 면직물의 형광 염색을 완료할 수 있다.
Here, in order to prevent the cotton fabric having a pH of 6 to 8 from being discolored due to the phosphoric acid used in the flame retardant processing step, it may be subjected to a washing step with sodium carbonate (soda). As another alternative, the water washing step can be carried out by adding a super tie, which is a detergent, in order to further increase the brightness of the cotton fabric. Therefore, the fluorescent dyeing of cotton fabrics can be completed by performing the above-described dyeing step.
다음으로, 난연처리 가공단계에 대하여 설명하고자 한다.Next, the flame-retarding processing step will be described.
즉, 형광 염색된 면직물에 난연성 용액을 접목하여 고가시성(High Visibility)을 발현할 수 있는 난연성 면직물을 확보하기 위한 단계이다. 여기서, 투습 방수층이 형성되어 땀의 배출이 용이한 면직물에 형광 염색을 한 후 난연처리를 실시함으로써 형광색의 견뢰도를 높여 난연성 면직물을 장기간 사용하여도 명도를 높게 유지시키기 위한 단계라 할 수 있다.That is, it is a step for securing a flame retardant cotton fabric capable of exhibiting high visibility by combining a flame retardant solution with a fluorescent dye cotton fabric. Here, the flame-retarding treatment is performed on the cotton fabric formed with the moisture-permeable and waterproof layer so that the sweat can be easily discharged, and the fastness of the fluorescent color is increased to maintain the lightness even when the flame retardant cotton fabric is used for a long period of time.
보다 상세하게는, 난연처리 가공단계는 난연성 용액에 형광 염색된 면직물을 침지시켜 난연성 면직물을 제조하기 위하여 1차 텐터단계, 2차 텐터단계, 중화수세단계 및 건조단계를 거치는 과정으로써, 종래 난연성 원사를 방직한 것과는 달리 본 발명에서는 면직물에 난연제를 처리하는 방법을 실시한 것으로, 이를 하기에서 더욱 상세히 기술해보고자 한다.More specifically, the flame-retarding treatment step is a step of immersing a flour-dyed cotton fabric in a flame-retardant solution to obtain a flame-retardant cotton fabric, followed by a first tenter stage, a second tenter stage, a neutralization flushing stage and a drying stage, The present invention is a method of treating a flame retardant agent with a cotton fabric, which will be described in more detail below.
구체적으로, 형광염색단계를 거쳐 형광 염색된 면직물을 100~130℃에서 30~60초 동안 텐터 건조하여 가공하는 1차 텐터단계를 실시할 수 있다.Specifically, a first tenter stage may be performed in which a fluorescent dye-stained cotton fabric is subjected to a tenter drying process at 100 to 130 ° C for 30 to 60 seconds through a fluorescent dyeing step .
여기서, 1차 텐터단계는 텐터기(Tenter Machine)를 이용하여 건조 실시할 수 있는데, 이러한 텐터기는 면직물의 사용용도 및 규격을 맞추기 위하여 열로 면직물을 고정시킬 수 있게 널리 사용되는 기계이다. 바람직하게는, 양쪽 가장자리에 클립 등을 걸어서 면직물의 폭 및 길이 등을 맞추고 규격을 안정시키기 위하여 열처리하는 기기를 일컫는다.Here, the first tenter stage can be dried by using a tenter machine. Such a tenter machine is widely used to fix cotton fabrics with heat in order to meet the use and specifications of the cotton fabric. Preferably, it refers to a device for applying heat treatment in order to adjust the width and length of the cotton fabric by hanging a clip or the like on both edges and to stabilize the standard.
이때, 1차 텐터단계에서는 면직물의 신축성을 좋게 하기 위하여 챔버별 온도(175℃), 처리속도(14m/min), 챔버별 풍량(1,400 rpm)을 설정하여 면직물에 열을 가함으로써 신축성을 유지할 수 있도록 하는 것이다. 곧, 원하는 규격을 맞추기 위하여 면직물의 폭, 중량 등을 설정하여 건조 가공함으로써 형광염색된 면직물을 텐터처리할 수 있다.At this time, in order to improve the stretchability of the cotton fabric in the first tenter stage, the temperature (175 ° C), the processing speed (14m / min) and the chamber air volume (1,400rpm) . In order to meet the desired standard, the width, weight and the like of the cotton fabric are set and dried, whereby the fluorescent dye cotton fabric can be tentered.
특징적으로, 1차 텐터단계에서 텐터처리되는 면직물의 폭을 균일하게 조정하며 건조하는 과정을 반복 수행하는 것이 바람직한데, 이는 추후에 인산이 첨가된 난연성 용액을 면직물 조직 내에 골고루 침투시키기 위함이다.Characteristically, it is preferable to repeat the process of uniformly adjusting the width of the cotton fabric treated in the first tenter stage and drying it, in order to uniformly infiltrate the flame retardant solution added with phosphoric acid into the cotton fabric tissue at a later time.
이후, 텐터처리된 면직물을 난연성 용액 제조단계에서 제조 완성된 인산이 첨가된 난연성 용액에 투입하여 패딩한 후 170~190℃에서 30~60초 동안 열처리함으로써, 텐터처리된 면직물에 인산이 첨가된 난연성 용액을 고착시키는 2차 텐터단계를 실시하는 것이 바람직하다.Thereafter, the tenter-treated cotton fabric is padded into a flame-retardant solution containing phosphoric acid prepared in the flame retardant solution producing step, and then heat-treated at 170 to 190 ° C for 30 to 60 seconds to obtain flame retardant It is preferable to carry out a second tenter stage in which the solution is fixed.
부가적으로, 큐어링 오븐에서 130~160℃에서 3~10분 동안 방치하여 인산이 첨가된 난연성 용액을 1차 텐터단계에서 텐터처리된 면직물에 고착시킬 수 있는 방식도 있다.In addition, there is also a method in which a phosphorus-added flame-retardant solution is allowed to stand in a curing oven at 130 to 160 ° C for 3 to 10 minutes to adhere to a tenter-treated cotton fabric in a first tenter stage.
다음 과정으로, 인산이 첨가된 난연성 용액이 고착된 면직물으로부터 인산을 제거하는 중화수세단계를 거치는 것이 바람직한데, 이러한 중화수세단계는 침지단계, 인산제거단계 및 pH조절단계로 나뉘어져 실시될 수 있다.As a next step , it is preferable to pass through a neutralization water washing step of removing phosphoric acid from the cotton fabric to which the flame retardant solution containing phosphoric acid is adhered. Such a neutralization water washing step may be divided into an immersion step, a phosphoric acid removal step and a pH control step.
상기 침지단계는, 인산이 첨가된 난연성 용액이 고착된 면직물을 물 1리터당 소다회 30~50g이 희석된 40~60℃의 용액에 30~50분 동안 침지시키는 단계로써, 면직물으로부터 인산이 분리되기 시작한다.The immersing step is a step of immersing a cotton fabric fixed with a flame retardant solution containing phosphoric acid in a solution of 30 to 50 g of soda ash per 1 liter of water for 30 to 50 minutes, do.
상기 인산제거단계는, 인산이 첨가된 난연성 용액이 고착된 면직물을 침지시킨 후 침지시킨 면직물을 40~60℃의 물에 헹궈 인산이 첨가된 난연성 용액이 고착된 면직물으로부터 인산의 제거가 완성되는 단계이다. 이때, 면직물을 물에 헹구는 이유는 면직물에 남아있을 인산을 완전히 제거하기 위함이다.In the step of removing phosphoric acid, the cotton fabric immobilized with the flame retardant solution to which phosphoric acid is added is immersed, and the cotton fabric immersed in the cotton fabric is rinsed with water at 40 to 60 ° C to remove phosphoric acid from the cotton fabric to which the flame- to be. At this time, the reason for rinsing the cotton fabric with water is to completely remove the phosphoric acid remaining in the cotton fabric.
상기 pH조절단계는, 인산이 제거된 면직물을 물 1리터당 과산화수소수 1~2ml가 희석된 0~20℃의 물로 처리하여 인산이 제거된 면직물의 pH를 8~10으로 유지하는 것이 바람직하다.In the pH control step, it is preferable that the pH of the cotton fabric removed with phosphoric acid is maintained at 8 to 10 by treating the cotton fabric removed with phosphoric acid with 0 to 20 ° C water diluted with 1 to 2 ml of hydrogen peroxide per liter of water.
이러한 중화수세단계를 거친 후, 인산이 첨가된 난연성 용액이 고착된 면직물으로부터 인산이 제거되는데, 이러한 인산이 제거된 면직물을 150~170℃에서 50~60초 동안 최소한의 장력으로 텐터 가공을 실시하는 건조단계를 실시함으로써 최종 난연성 면직물을 제조할 수 있다.
After the neutralization washing step, the phosphoric acid is removed from the cotton fabric fixed with the flame-retardant solution to which the phosphoric acid is added. The phosphoric acid-removed cotton fabric is tentered at 150 to 170 ° C. for 50 to 60 seconds with the minimum tension The final flame retardant cotton fabric can be produced by a drying step .
이상과 같이 본 발명에 따른 난연성 면직물의 제조방법은, 면직물에 물, 멜라민수지, 난연제 및 인산을 첨가하여 난연성을 띄는 면직물을 제조할 수 있는데, 이를 통해 얻을 수 있는 이점은 다음과 같다.As described above, the method for producing the flame retardant cotton fabric according to the present invention can produce flame retardant cotton fabric by adding water, melamine resin, flame retardant and phosphoric acid to the cotton fabric.
첫째, 면직물의 셀룰로오스와 결합하는 형태로 난연 가공함으로써 영구적인 방염 기능을 하여 미국 ASTM F 1506 규정을 충족함으로써 해외 안전복 시장진입이 가능하다.First, flame-retardant processing in the form of bonding with cellulose of cotton fabric makes it possible to penetrate foreign safety clothing market by fulfilling US ASTM F 1506 regulation with permanent flame-proofing function.
둘째, 난연성 면직물의 수명을 연장시켜 다양한 형태로 세탁을 가능하게 하여 고온의 기계 세탁으로도 견뢰도가 대단히 우수하다. 참조적으로, 기계 세탁을 25회 실시한 후에도 난연 기능을 유지할 수 있음을 확인할 수 있었다.Second, it extends the lifetime of flame retardant cotton fabrics and enables washing in various forms, which is very excellent in high-speed machine washing. As a reference, it was confirmed that the flame retarding function can be maintained even after 25 times of machine washing.
셋째, 흡습성과 통풍성이 좋아 면직물 고유의 특성을 그대로 유지해 줌으로써, 경제성이 탁월할 뿐만 아니라 종래에 폐기 처리가 어려웠던 난연화학섬유와는 달리 폐기가 용이하며, 유독가스 발생이 없어 건강과 환경에 절대적으로 유리하다.Third, because it is hygroscopic and permeable, it keeps the inherent characteristics of cotton fabrics, thereby not only excellent in economy, but also easy to dispose unlike flame retardant chemical fiber, which was difficult to dispose of in the past, It is advantageous.
넷째, 우븐 및 니트 섬유 등의 면직물에 대한 염료 색상의 적용범위가 광범위하여 산업안전복 외에도 커튼, 소파천의 침구류 등에 적용이 가능하다.Fourth, the application range of dye colors to woven fabrics such as woven and knitted fabrics is wide, so that it is applicable to curtains, bedding of sofa fabrics, etc. in addition to industrial safety suits.
다섯째, 불(화염)의 영향으로부터 탄소막을 생성시키는 방식으로 피부 및 여러 부분을 충분히 보호할 수 있다.Fifth, the skin and various parts can be adequately protected in such a manner as to produce a carbon film from the influence of fire (flame).
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것도 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention may be embodied otherwise without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but are intended to be illustrative, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of the claims should be construed as being included in the scope of the present invention.
Claims (6)
면직물을 형광 염색하는 형광염색 가공단계; 및
상기 난연성 용액에 상기 형광 염색된 면직물을 침지시켜 난연성 면직물을 제조하는 난연처리 가공단계;를 포함하되,
상기 난연성 용액 제조단계의 난연제는,
N-하이드록시메틸-3-디메틸 60~80 중량부 및 포스포노프로피온 아미드계 수용액 10~30 중량부를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 난연성 면직물의 제조방법.Preparing a flame retardant solution by mixing 20 to 40 parts by weight of water, 2 to 10 parts by weight of a melamine resin and 50 to 70 parts by weight of a flame retardant, and adding 1 to 5 parts by weight of phosphoric acid to prepare a flame retardant solution;
A fluorescent dyeing step of fluorescently dyeing cotton fabrics; And
And a flame-retarding processing step of fabricating a flame-retardant cotton fabric by immersing the flour-dyed cotton fabric in the flame-retardant solution,
In the flame retardant solution producing step,
60 to 80 parts by weight of N-hydroxymethyl-3-dimethyl and 10 to 30 parts by weight of a phosphonopropionamide-based aqueous solution.
상기 난연처리 가공단계의 난연성 면직물은,
한계산소지수(Limiting Oxygen Index, LOI)가 29~32인 것을 특징으로 하는 난연성 면직물의 제조방법.The method according to claim 1,
The flame retardant cotton fabric of the above-
Characterized in that the Limiting Oxygen Index (LOI) is in the range of 29-32.
상기 형광염색 가공단계는,
상기 면직물 100 중량부에 대하여 형광염료 0.02~0.05 중량부를 투입한 후, 일반염료 0.002~0.005 중량부를 투입하여 상기 면직물의 색도를 조절하는 색도 조절단계;
상기 색도가 조절된 면직물을 pH 6~8로 유지하는 중화단계;
상기 pH 6~8로 유지된 면직물을 탄산나트륨으로 처리하여 형광 염색을 완료하는 수세단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 난연성 면직물의 제조방법.The method according to claim 1,
In the fluorescent dyeing step,
Adjusting the chromaticity of the cotton fabric by adding 0.02 to 0.05 part by weight of a fluorescent dye to 100 parts by weight of the cotton fabric and then adding 0.002 to 0.005 part by weight of a general dye;
A neutralization step of maintaining the chromaticity-controlled cotton fabric at a pH of 6 to 8;
And washing the cotton fabric maintained at the pH of 6 to 8 with sodium carbonate to complete the fluorescence dyeing.
상기 난연처리 가공단계는,
상기 형광 염색된 면직물을 100~130℃에서 30~60초 동안 텐터처리하는 1차 텐터단계;
상기 텐터처리된 면직물을 상기 인산이 첨가된 난연성 용액에 투입하여 패딩한 후 170~190℃에서 30~60초 동안 열처리하여 상기 텐터처리된 면직물에 상기 인산이 첨가된 난연성 용액을 고착시키는 2차 텐터단계;
상기 인산이 첨가된 난연성 용액이 고착된 면직물의 상기 인산을 제거하는 중화수세단계; 및
상기 인산이 제거된 면직물을 150~170℃에서 50~60초 동안 텐터를 실시하여 난연성 면직물을 제조하는 건조단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 난연성 면직물의 제조방법.The method according to claim 1,
In the flame-retarding processing step,
A first tenter step of tentering the fluorescently dyed cotton fabric at 100 to 130 DEG C for 30 to 60 seconds;
The tenter-treated cotton fabric is poured into the phosphorus-added flame-retardant solution and heat-treated at 170 to 190 ° C for 30 to 60 seconds to fix the phosphorus-added flame retardant solution to the tentered cotton fabric. step;
A neutralization flushing step of removing the phosphoric acid of the cotton fabric to which the flame retardant solution added with phosphoric acid is adhered; And
And removing the phosphoric acid from the cotton fabric and then tentering the cotton fabric removed at 150 to 170 ° C for 50 to 60 seconds to produce a flame retardant cotton fabric.
상기 중화수세단계는,
상기 인산이 첨가된 난연성 용액이 고착된 면직물을 물 1리터당 소다회 30~50g이 희석된 40~60℃의 용액에 30~50분 동안 침지시키는 침지단계;
상기 인산이 첨가된 난연성 용액이 고착된 면직물을 침지시킨 후, 40~60℃의 물에 헹궈 상기 인산이 첨가된 난연성 용액이 고착된 면직물으로부터 상기 인산을 제거하는 인산제거단계; 및
상기 인산이 제거된 면직물을 물 1리터당 과산화수소수 1~2ml가 희석된 0~20℃의 물로 처리하여 상기 인산이 제거된 면직물의 pH를 8~10으로 유지하는 pH조절단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 난연성 면직물의 제조방법.6. The method of claim 5,
In the neutralization water washing step,
Immersing the cotton fabric fixed with the phosphoric acid-added flame retardant solution in a solution of 30 to 50 g of soda ash per 1 liter of water at a temperature of 40 to 60 캜 for 30 to 50 minutes;
A phosphoric acid removing step of immersing the cotton fabric fixed with the phosphoric acid-added flame retardant solution and then rinsing the cotton fabric with water at 40 to 60 ° C to remove the phosphoric acid from the cotton fabric fixed with the flame retardant solution to which the phosphoric acid is added; And
And a pH controlling step of keeping the pH of the cotton fabric removed with phosphoric acid removed at 8 to 10 by treating the phosphoric acid-free cotton fabric with 0 to 20 ° C water diluted with 1 to 2 ml of hydrogen peroxide per liter of water Wherein the flame retardant cotton fabric is a flame retardant cotton fabric.
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