KR101761248B1 - 표백 조제 조성물 및 이를 함유하는 표백 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은, 다양한 과산화물계 표백제에 대하여 사용가능하며, 과산화물계 표백제에 대하여 조제로서 적용하였을 때, 세탁 및 표백 과정에서 세정력과 표백도를 향상시키며, 저온에서도 과산화물의 분해가 촉진되도록 할 뿐만 아니라, 낮은 pH 조건 하에서도 우수한 표백 성능을 나타내도록 하는 표백 조제 조성물 및 그 표백 조제 조성물을 함유하는 표백 조성물을 제공하는 것이다.
상기 목적은 특정 구조의 폴리머형 계면활성제와 특정 구조의 양성 이온성 계면활성제, N-아실 카르복시아미드, 비이온성 계면활성제 및 컴파운딩 안정화제를 함유하는 본 발명의 표백 조제 조성물에 의해 달성된다.

Description

표백 조제 조성물 및 이를 함유하는 표백 조성물{BLEACHING AUXILIARY COMPOSITION AND BLEACHING COMPOSITION CONTAINING THE SAME}
본 발명은 과산화물계 표백제를 저온에서 적용할 수 있게 하기 위한 표백 조제 조성물 및 이를 포함하는 표백 조성물에 관한 것이다.
과산화물계 표백제는, 염소계 표백제에 비해 환경적인 폐해를 줄일 수 있는 장점이 있지만, 저온에서의 과산화수소의 분해가 어려워 부득이하게 100℃ 이상의 고온으로 처리할 수밖에 없으므로, 에너지가 과소비되며, 고온의 표백 과정으로 인해 발생하는 셀룰로오스류의 산화섬유소화로 인해 강도가 현저히 저하되는 문제점이 있었다.
상기 문제점을 해소하기 위해, 근래에는 과산화물계 표백제를 사용한 저온 처리법이 사용되고 있으나, 100℃ 전후의 고온처리에 비해 백색도가 현저히 낮고, 공정 시간이 길고, 가성소다 등의 강알칼리제를 과다하게 사용하여야 하여, 생산품의 품질 및 수율을 급격히 저하시키는 문제가 있었다.
한국특허 제10-1285899호에는, 당 알코올과 말레산무수물 간의 반응으로 제조된 에스테르 모노머와 아크릴산의 공중합체에 대하여 수산화나트륨을 부가하여 제조한 킬레이트제가 개시되어 있으며, 상기 킬레이트제와 과산화수소를 포함한 처리제로 면제품 원단을 처리하였을 때 백도를 높일 수 있음이 밝혀져 있지만, 50℃ 이하의 저온에서 처리하였을 때 백도를 높이는 방법은 제시하지 못하고 있다.
따라서 상기 한계를 뛰어넘어 셀룰로오스 섬유를 과산화수소 표백제로 50℃ 이하의 저온에서 처리하였을 때 백도를 높일 수 있게 하는 표백 조제 조성물 및 이를 포함하는 표백제 조성물을 제공하는 것이 요구되고 있었다.
(특허문헌 1) KR10-1285899 B
본 발명의 목적은, 다양한 과산화물계 표백제에 대하여 사용가능하며, 과산화물계 표백제에 대하여 조제로서 적용하였을 때, 세탁 및 표백 과정에서 세정력과 표백도를 향상시키며, 저온에서도 과산화물의 분해가 촉진되도록 할 뿐만 아니라, 낮은 pH 조건 하에서도 우수한 표백 성능을 나타내도록 하는 표백 조제 조성물 및 그 표백 조제 조성물을 함유하는 표백 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 상기 표백 조제 조성물을 균일한 1액상의 제품으로서 제공하는 것이다.
본 발명의 과제는 하기의 수단에 의해 달성된다.
<1> 하기 식(1)으로 표시되는 반복단위의 중합체이며 중량평균분자량(Mw)이 3,000∼60,000인 폴리머형 계면활성제; 및
하기 식(2)으로 표시되는 양성이온성 계면활성제
를 함유하는 표백 조제 조성물.
Figure 112015077578789-pat00001
식(1)
[식(1)에서, R1은 수소 원자 또는 탄소수 1∼10의 직쇄 또는 분지 알킬이고, R2는 단일 결합 또는 탄소수 1∼3의 알킬렌이며, X1은 HOCH2(CHOH)mCH2O-(m은 1∼5인 정수이다)로 표시되는 당 잔기이다]
Figure 112015077578789-pat00002
식(2)
[식(2)에서, R3은 R8- 또는 R9-(OCH2CH2)x- 이고(R8, R9는 각각 독립적으로 탄소수 6∼14의 직쇄 또는 분지 알킬이고 x는 6∼10인 정수이다), R4 내지 R6는 각각 독립적으로 탄소수 1∼20의 직쇄 또는 분지 알킬 또는 -(CH2CH2O)y-H 이다(y는 5∼15인 정수이다)]
<2> 단락 <1> 에 있어서, 하기 식(3)으로 표시되는 N-아실 카르복시아미드를 더 함유하는 표백 조제 조성물.
Figure 112015077578789-pat00003
식(3)
[식(3)에서, R7은 탄소수 1∼3의 직쇄 또는 분지 알킬이고, n은 0∼3인 정수이다]
<3> 단락 <1>에 있어서, 하기 식(4)으로 표시되는 비이온성 계면활성제를 더 함유하는 표백 조제 조성물.
R10O-(CH2CH2O)z-H 식(4)
[식(4)에서, R10은 탄소수 10∼15의 직쇄 또는 분지 알킬이고, z는 5∼15인 정수이다.]
<4> 단락 <1>에 있어서, 상기 폴리머형 계면활성제의 함유량에 대한 상기 양성이온성 계면활성제의 함유량의 비는, 중량비로 0.1∼2배인 표백 조제 조성물.
<5> 단락 <2>에 있어서, 상기 폴리머형 계면활성제의 함유량에 대한 상기 N-아실 카르복시아미드의 함유량의 비는, 중량비로 0.2∼2배인 표백 조제 조성물.
<6> 단락 <3>에 있어서, 상기 폴리머형 계면활성제의 함유량에 대한 상기 비이온성 계면활성제의 함유량의 비는, 중량비로 0.1∼2배인 표백 조제 조성물.
<7> 단락 <2>에 있어서, 컴파운딩 안정화제로서, 2급 아민 또는 3급 아민인 아민 화합물, 또는 무기염기, 또는 이들 둘다를 더 함유하는 표백 조제 조성물.
<8> 단락 <7>에 있어서, 상기 폴리머형 계면활성제의 함유량에 대한 상기 컴파운딩 안정화제의 함유량의 비는, 중량비로 0.05∼0.16배인 표백 조제 조성물.
<9> 단락 <1> 내지 <8> 중 어느 하나에 기재된 표백 조제 조성물 및 과산화물을 함유하는 표백 조성물.
본 발명의 표백 조제 조성물은, 이를 과수화물 표백제에 첨가하여 콜드 패드 뱃치(Cold-Pad-Batch)법으로 표백 처리하였을 때, 피처리물의 백도 및 정련성을 높이면서도, 알칼리 사용량을 줄임으로써 섬유 강도의 저하를 방지하고 작업 안전성 및 환경 안전성을 높이며 생산 비용을 줄일 수 있는 효과를 나타낸다.
이하, 본 발명에 관하여 상세히 설명한다.
<폴리머형 계면활성제>
본 발명의 표백 조제 조성물은, 하기 식(1)으로 표시되는 반복단위의 중합체이며 중량평균 분자량(Mw)이 3,000∼60,000인 폴리머형 계면활성제를 함유한다.
Figure 112015077578789-pat00004
식(1)
식(1)에서, R1은 수소 원자 또는 탄소수 1∼10의 직쇄 또는 분지 알킬이고, R2는 단일 결합 또는 탄소수 1∼3의 알킬렌이며, X1은 HOCH2(CHOH)mCH2O-(m은 1∼5인 정수이다)로 표시되는 당 잔기이다. m은 바람직하게는 3∼5인 정수이다. 폴리머형 계면활성제의 바람직한 중량평균 분자량(Mw)은 18,000∼40,000이다.
상기 폴리머형 계면활성제는 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.
식(1)의 폴리머형 계면활성제는 예를 들어 다음과 같은 제조 방법에 의해 제조 가능하다.
(1차 반응)
Figure 112015077578789-pat00005
(2차 반응)
Figure 112015077578789-pat00006
본 발명의 표백 조제 조성물에서, 상기 폴리머형 계면활성제는 백도의 증진, 용수 및 미정련된 생지 중에 불순물로 존재하는 금속 이온의 봉쇄, pH 완충 효과, 유기·무기 물질의 분산, 세정력의 촉진, 장치의 부식 방지 등의 작용을 한다.
<양성이온성 계면활성제>
본 발명의 표백 조제 조성물은 하기 식(2)으로 표시되는 양성이온성 계면활성제를 함유한다.
Figure 112015077578789-pat00007
식(2)
식(2)에서, R3은 R8- 또는 R9-(OCH2CH2)x- 이고(R8, R9는 각각 독립적으로 탄소수 6∼14의 직쇄 또는 분지 알킬이고 x는 6∼10인 정수이다), R4 내지 R6는 각각 독립적으로 탄소수 1∼20의 직쇄 또는 분지 알킬 또는 -(CH2CH2O)y-H 이다(y는 5∼15인 정수이다).
식(2)에서, R8 , R9는 각각 독립적으로 탄소수 6∼9의 직쇄 또는 분지 알킬이고, R9-(OCH2CH2)x-의 x는 6∼8인 것이 보다 바람직하며, R4 내지 R6는 각각 독립적으로 탄소수 12∼18의 직쇄 또는 분지 알킬이고, -(CH2CH2O)y-H에서 y는 7∼12인 정수인 것이 보다 바람직하다.
상기 양성이온성 계면활성제는 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.
상기 식(2)의 양성이온성 계면활성제는 예를 들어 하기의 반응 과정으로 제조 가능하다.
(1차 반응)
Figure 112015077578789-pat00008
(2차 반응)
Figure 112015077578789-pat00009
본 발명의 표백 조제 조성물에서, 상기 양성이온성 계면활성제는 백도 증진 작용, 습윤·침투 작용, 분산 작용, 가용화 작용, 세정 작용을 한다.
<N-아실 카르복시아미드>
본 발명의 표백 조제 조성물은, 하기 식(3)으로 표시되는 N-아실 카르복시아미드를 더 함유할 수 있다.
Figure 112015077578789-pat00010
식(3)
식(3)에서, R7은 탄소수 1∼3의 직쇄 또는 분기 알킬이고, n은 0∼3인 정수이다. 보다 바람직하게는 R7은 탄소수 1∼2의 알킬이고, n은 1∼2인 정수이다.
본 발명의 표백 조제 조성물에서, 상기 식(3)으로 표시되는 N-아실 카르복시아미드는 표백 활성화제로서 작용한다. 더욱 구체적으로는, 저온에서 과산화수소의 분해를 촉진하여 표백력을 증진시키는 작용뿐 아니라 과산화물계 표백제로 표백시 표백 작용을 하는 퍼하이드록시 이온(perhydroxy ion)보다 표백력이 우수한 퍼카르복실산 이온 (percarboxylic acid ion)을 생성하는 작용을 한다.
상기 식(3)의 N-아실 카르복시아미드는 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.
<비이온성 계면활성제>
본 발명의 표백 조제 조성물은, 하기 식(4)로 표시되는 비이온성 계면활성제를 더 함유할 수 있다.
R10-(OCH2CH2)z-OH 식(4)
식(4)에서, R10은 탄소수 10∼15의 직쇄 또는 분지 알킬이고, z는 5∼15인 정수이다. 보다 바람직하게는 R10은 탄소수 12∼13의 직쇄 또는 분지 알킬이고, z는 7∼10인 정수이다.
상기 식(4)의 비이온성 계면활성제는 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.
본 발명의 표백 조성물이, 상기 비이온성 계면활성제를 더 함유하는 경우, 그 비이온성 계면활성제는 폴리머형 계면활성제, 양성이온성 계면활성제와 물에 대한 용해도가 낮은 N-아실 카르복시아미드를 균일하게 혼합하게 하기 위한 유화 및 안정화 작용을 한다.
<컴파운딩 안정화제>
본 발명의 표백 조제 조성물이 N-아실 카르복시아미드를 더 함유하는 경우, 폴리머형 계면활성제 및 양성이온 계면활성제 및 비이온성 계면활성제와의 배합과정에서 비중 차이 등으로 인하여 혼합 안정성을 얻기 어려운 경향이 있기 때문에, 컴파운딩 안정화제를 함께 사용하는 것이 균일한 제품 안정성을 얻는 점에서 바람직하다.
이러한 컴파운딩 안정화제로서는, 2급 아민 또는 3급 아민인 아민 화합물, 또는 무기 염기, 또는 이들 둘다를 사용할 수 있다.
아민 화합물 중에서도 3급 아민이 바람직하며, 사용가능한 3급 아민의 비한정적인 예로서는, 트리에틸아민, 트리에탄올아민, 폴리옥시에틸렌 알킬 아민 에테르, 디에틸렌트리아민 펜타 메틸렌 포스폰산, 에틸렌디아민 테트라아세트산, 니트릴로트리아세트산, 디에틸렌트리아민 펜타아세트산 등을 들 수 있다.
컴파운딩 안정화제를 함유하는 표백 조제 조성물의 pH는 3∼9의 범위로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 조성물이 N-아실 카르복시아미드를 함유하는 경우 N-아실 카르복시아미드는 pH 3 이하의 산성이기 때문에 이로 인해 조제의 pH가 낮아지게 되어 제조된 조성물이 작업자에 대해서 피부 부식성의 위험이 증가하게 되므로 pH를 3∼9로 하는 것은 작업 안전성상 바람직하다. 한편 표백 조제 조성물의 pH가 지나치게 높아지면 조성물 중의 에스테르 물질이 가수분해되기 때문에 이온성을 잃어버려 조액 안정성이 떨어지고, 표백 조제 조성물의 pH가 지나치게 낮아지면 표백 조성물 조액시 사용되는 알칼리의 양이 늘어나게 된다.
<표백 조제 조성물의 각 성분의 함유량의 비>
본 발명의 표백 조제 조성물에 있어서, 폴리머형 계면활성제의 함유량에 대한 양성이온성 계면활성제의 함유량의 비는, 중량비로 0.1∼2배인 것이 바람직하다.
폴리머형 계면활성제의 함유량에 대한 양성이온성 계면활성제의 함유량의 비는, 표백욕 중에서 용수 및 미정련된 생지 중에 불순물로 존재하는 중금속 이온의 봉쇄, 산화섬유소 발생의 방지 및 완충 효과를 발휘하여, 40℃ 이하의 저온에서 처리하여 백도와 세정력을 증진하는 효과를 충분히 얻기 위해 0.1배 이상인 것이 바람직하고, 균일한 상의 안정성을 유지하거나, 표백욕에서의 백도 증진 작용, 습윤·침투 작용, 분산 작용, 가용화 작용, 세정 작용을 적절히 발휘하기 위해 2배 이하인 것이 바람직하다.
폴리머형 계면활성제의 함유량에 대한 양성이온성 계면활성제의 함유량의 비는, 중량비로 0.7∼1.5배인 것이 더욱 바람직하다.
또한 본 발명의 표백 조제 조성물이 N-아실 카르복시아미드를 더 함유하는 경우에 있어서는, 폴리머형 계면활성제의 함유량에 대한 N-아실 카르복시아미드의 함유량의 비는, 중량비로 0.2∼2배인 것이 바람직하다.
폴리머형 계면활성제의 함유량에 대한 N-아실 카르복시아미드의 함유량의 비는, 저온에서 퍼하이드록시 이온과 퍼카르복실산 이온을 충분히 발생시켜 충분한 백도를 얻기 위해 0.2배 이상으로 하는 것이 바람직하고, 습윤·침투 작용, 분산 작용, 가용화 작용, 세정 작용과 용수 및 미정련된 생지 중에 불순물로 존재하는 중금속 이온의 봉쇄에 의한 백도 증진 효과를 적절히 발생시키기 위해 2배 이하가 바람직하다.
폴리머형 계면활성제의 함유량에 대한 N-아실 카르복시아미드의 함유량의 비는, 중량비로 0.5∼1.2배인 것이 더욱 바람직하다.
또한 본 발명의 표백 조제 조성물이 비이온성 계면활성제를 더 함유하는 경우에 있어서는, 폴리머형 계면활성제의 함유량에 대한 비이온성 계면활성제의 함유량의 비는, 중량비로 0.1∼2배인 것이 바람직하다.
폴리머형 계면활성제의 함유량에 대한 비이온성 계면활성제의 함유량의 비는, 표백욕 중에서 용수 및 미정련된 생지 중에 불순물로 존재하는 중금속 이온의 봉쇄, 산화섬유소 발생의 방지 및 완충 효과를 충분히 발휘하여 40℃ 이하의 저온에서 처리하여 백도와 세정력을 증진하기 위해 0.1배 이상인 것이 바람직하고, 균일한 상의 안정성을 유지하고, 표백욕에서의 백도 증진 작용, 습윤·침투 작용, 분산 작용, 가용화 작용, 세정 작용을 적절히 발휘하기 위해 2배 이하인 것이 바람직하다.
폴리머형 계면활성제의 함유량에 대한 비이온성 계면활성제의 함유량의 비는, 중량비로 0.7∼1.5배인 것이 더 바람직하다.
본 발명의 표백 조제 조성물이 컴파운딩 안정화제를 더 함유하는 경우에 있어서, 폴리머형 계면활성제의 함유량에 대한 컴파운딩 안정화제의 함유량의 비는, 중량비로 0.05∼0.16배인 것이 바람직하고, 0.08배∼0.14배인 것이 더욱 바람직하다.
<표백 조제 조성물의 제조 방법>
본 발명의 표백 조제 조성물은 이에 한정되는 것은 아니지만 예를 들어 다음과 같은 방법으로 제조할 수 있다.
반응기에 폴리머형 계면활성제와 양성이온성 계면활성제를 비율대로 투입하고 교반하면서 고르게 혼합한다.
표백 조제 조성물이 N-아실 카복시아미드를 더 함유하는 경우, 상기 혼합물에 대하여 N-아실 카복시아미드를 비율대로 투입하며, N-아실 카복시아미드의 용해성을 증가시키기 위하여 비이온 계면활성제를 더 함유하는 경우, 비이온 계면활성제도 첨가 후 균일하게 혼합한다. 컴파운딩 안정화제를 더 함유하는 경우, 혼합물의 pH를 확인한 후 컴파운딩 안정화제를 비율대로 발열에 주의하면서 투입한다. 이후 점도 조절을 위하여 물을 투입하여 균일한 투명 액상의 표백 조제 조성물을 얻을 수 있다.
<표백 조제 조성물을 함유하는 표백 조성물>
본 발명의 표백 조성물은 본 발명의 표백 조제 조성물과 과산화물계 표백제를 필수 성분으로서 함유한다.
과산화물계 표백제로서는, 과산화수소 외에, 과붕산나트륨 사수화물, 과붕산나트륨 일수화물, 과탄산나트륨, 과옥소일인산나트륨, 우레아과옥소수화물, 과산화나트륨 등을 들 수 있으며, 본 발명의 표백 조제 조성물은 이들 모두에 대하여 적용 가능하다.
표백 조성물은 그 외에 과산화수소의 분해활성을 이루기 위한 pH 조정제로서 각종 무기 염기를 더 함유할 수 있다. 사용 가능한 무기 염기는 당 기술분야에 잘 알려져 있다.
표백 조성물의 처리시의 pH는 11∼13의 범위인 것이 바람직하다. 표백 조성물의 pH가 11 미만이면 표백 및 정련성이 떨어지는 경우가 있고 pH가 13 초과이면 강알칼리가 원단의 강도를 약화시키기 때문에 섬유가 취화될 수 있으므로 표백 조성물의 적절한 pH의 범위는 11∼13이다.
<본 발명의 표백 조성물을 사용한 표백 방법>
본 발명의 표백 조성물은, 이에 한정되는 것은 아니지만, 종래 알려진 표백 방법 중 특히 콜드 패드 뱃치(Cold-Pad-Batch)법에 적용하기에 적합하다는 특징을 갖는다.
콜드 패드 뱃치법이란, 조제에 원단을 패딩한 후 배치업(Batch Up)하여 롤러를 필름형태로 감으며 수분증발을 막고 12∼24시간 동안 천천히 회전, 고착시키는 방법으로서, 연속식에서는 대체적으로 호발과 정련을 같이 수행하고 표백을 2차로 수행하는 2단계 과정을 거치지만, 콜드 패드 뱃치법은 호발, 정련과 표백을 한번에 처리하기 때문에 공정수가 줄어들고, 연속식 방법 보다는 처리 온도가 낮고(상온∼35℃), 한 번에 처리할 수 있는 용량이 연속식 보다는 5∼6배 많을 뿐만 아니라 사용하는 조제의 양이나 사용 용수의 양이 줄어들기 때문에 폐수 부하량을 현저히 줄일 수가 있다.
또한 연속식에서는 배치의 전반부와 후반부의 조제의 농도차이로 불균일하게 처리될 수 있지만 콜드 패드 뱃치 방법은 섬유에 처리되는 시간이 길어서 조제가 원단에 고르게 처리될 수 있어서 불량을 줄일 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 표백 조성물은 고온 처리로 인한 셀룰로오스계 섬유의 강도 저하를 방지하고 에너지 및 조제 비용 등 제반 공정 비용을 저감하는 방안으로서, 저온에서(상온∼35℃) 과산화수소의 분해 활성을 안정적으로 일으키면서도 90℃ 이상의 고온 처리시와 대등한 백색도와 흡습성 등 뛰어난 전처리 효과를 발현하기 때문에 콜드 패드 뱃치법에 적용하기에 특히 적합하다.
[실시예]
실시예 A1
(1) 처리 용액의 제조
35% H2O2 수용액을 35g, 50% NaOH 수용액을 40g, 표 1에 기재된 조성의 조성물 1을 5g 혼합하고, 여기에 최종 부피가 1L가 되도록 물을 더 첨가하여 처리 용액 A1을 제조하였다.
(2) 표백 처리
처리 용액 A1의 pH를 측정한 후, 수평 맹글(대림스타릿, DL-2500H)의 용액조에 처리 용액 A1을 채웠다. 가로 30 cm 세로 30 cm 크기의 코튼 40수 생지 직물 샘플을 수평 맹글의 롤러 사이에 진입시켜 처리액이 골고루 상기 직물 샘플에 묻어나게 하고, 이때 픽업(Pick Up) %가 80∼120%로 되도록 맹글의 압력을 2 kg/cm2로 조절해서 처리하였다. 처리 용액 A1이 스며든 상기 직물 샘플을 봉에 말아 밀봉한 후, 상온(25℃)에서 16시간 동안 방치하였다. 16시간 경과 후, 밀봉했던 직물 샘플을 90℃ 이상의 물로 열수세 후 90℃에서 열풍 건조하여, 콜드 패드 뱃치법에 따른 표백 처리를 완료하였다.
(3) 표백 처리된 직물 샘플에 대한 시험
1) CIE 백도 측정
상기 표백 처리가 완료된 직물 샘플을 빛이 투과하지 않도록 2번 겹쳐서 CCM(Datacolor, Check II)를 이용하여 D65 광원에서 10°의 각도로 측정한 CIE 백도값을 측정하였다.
2) 침투성 시험(Wicking test)
상기 표백 처리가 완료된 직물 샘플을 폭 3cm로 잘라내어, 그 잘라낸 직물 샘플의 하단을, 염액으로서 사용한 Levafix Blue CA 0.2% 용액에 0.5 cm 깊이로 침지하고, 3분의 시간이 흐른 후, 염액이 상기 직물 샘플을 타고 올라간 높이를 측정하였다.
3) 인열 강도
상기 표백 처리가 완료된 직물 샘플을, 폭 1/10 안쪽에서 주름이나 구김 등 접힌 부분을 피하여 동일한 경ㆍ위사가 포함되지 않도록 사선방향으로 이동하면서 가로 100±2 mm 세로 75±2 mm인 직사각형 시험편을 잘라내고, 그 시험편 위쪽 중앙에 폭 15±2mm, 깊이 15±2 mm의 홈을 내고 시험편 아래쪽 중앙에 폭 1mm, 깊이 20±2 mm의 홈을 낸 시편을 제작한 후, Elmendorf 시험기를 사용하여 시편을 커터 사이에 파지하고, 펜듈럼을 스윙시켜 시험편이 절단될 때의 저항력을 측정하였다.
4) 인장 강도
상기 표백 처리가 완료된 직물 샘플을, 폭 1/10 안쪽에서 주름이나 구김 등 접힌 부분을 피하여 동일한 경위사가 포함되지 않도록 사선방향으로 이동하면서 폭 100±2 mm이고 길이는 파지거리를 100 mm로 하기에 충분한 길이로 자른 후 각 시험편에 대해서 폭 방향 끝에서 38 mm 떨어진 곳에 길이 방향의 올과 나란하게 전 길이에 걸쳐서 선을 그어서 시편을 제작하고, 수직 방향으로 편항이 없는 정속 인장식 시험기를 이용하여, 하나의 클램프는 고정시키고 다른 클램프는 시험 전반에 걸쳐 신장 속도는 50 mm/min을 유지하며 시편이 파단될 때까지 규정된 조건 하에서 인장시켜 가해진 최대 하중을 측정하였다.
실시예 A2에서 사용한 처리 용액과, 비교예 A1 내지 A2에서 사용한 비교 처리 용액의 조성은 표 2 및 표 1에 기재된 바와 같다. 이들 처리 용액 및 비교 처리 용액의 각각을 사용하여 실시예 1과 마찬가지로 표백 처리 및 그 표백 처리된 직물 샘플의 평가를 행하였다.
상기 실시예 A1 내지 A2 및 비교예 A1 내지 A2의 평가 결과를 표 3에 나타내었다.
조성물1
(개발품1)		 조성물2
(개발품2)
폴리머형 계면활성제 27.5 25
양성이온성 계면활성제 20 20
N-아실 카르복시아미드 7.5 15
비이온성 계면활성제 20 20
컴파운딩안정화제 2.5 2.5
H2O 22.5 17.5
계 100 100
(단위 g)
표 1에 기재된 각 성분은 다음과 같다.
폴리머형 계면활성제: 식(1)에서 R1은 메틸이고 R2는 단일 결합이며 X1은 HOCH2(CHOH)4CH2O-인 화합물
양성이온성 계면활성제: 식(2)에서 R3는 옥틸이고 R4는 트리데실이며 R5와 R6는 둘다 -(CH2CH2O)y-H이되 R5에 있어서의 y값과 R6에 있어서의 y값의 합은 9인 화합물과, R3는 C13H27-(OCH2CH2)7-이고 R4는 트리데실이며 R5와 R6는 둘다 -(CH2CH2O)y-H이되 R5에 있어서의 y값과 R6에 있어서의 y의 합은 9인 화합물의 혼합물
N-아실 카르복시아미드: 식(3)에서 R7은 메틸이고 n=2인 화합물
비이온성 계면활성제 : C13H27O-(CH2CH2O)9-H
컴파운딩 안정화제: 니트로트리아세트산

 실시예1 실시예2 비교예1 비교예2
처리용액A1 처리용액A2 비교처리용액A1 비교처리용액A2
35% H2O2 35 35 35 35

pH 조정제		 50% NaOH 40 40
Na2CO3 1 1
표백
조제		 조성물1 5
조성물2 5
Stabilion DS-320TM 2 2
UNIGEN CNS-150TM 1 1
Ultra SATM 2 2
Snogen PTTM 1 1
(단위: 농도 g/L)
표 2에 기재된 각 성분에 대하여 물을 첨가하여 각 처리 용액을 제조하고, 이때 상기 처리 용액 중의 각 성분의 최종 농도(g/L)가 표 2에 기재된 값이 되도록 하였다.
표 2에 기재된 각 성분은 다음과 같다.
Stabilion DS-320TM : 주식회사 켐텍스코리아로부터 구입 가능한 과수안정제로서 식(1)의 폴리머형 계면활성제 물질 2종의 혼합물로 이루어짐
UNIGEN CNS-150TM : 주식회사 켐텍스코리아로부터 구입 가능한 금속이온봉쇄제로서 글루콘산계 물질의 화합물
Ultra SATM: 주식회사 켐텍스코리아로부터 구입 가능한 표백 전처리제로서 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르계 물질의 혼합물
Snogen PTTM: 주식회사 스노젠으로부터 구입 가능한 침투제
실시예1 실시예2 비교예1 비교예2
pH 12.74 7.68 12.97 9.73
CIE 백도(CIE Whiteness) 54.54 50.35 51.52 40.16
침투성
(Wicking)		 7.0 6.2 4.4 5.4
실시예 B (조액 pH의 각 성능에 대한 영향)
35% H2O2 수용액 및 50% NaOH 수용액을 표 4에 기재된 농도로 하고, 실시예 A1에서 제조한 조성물 1을 표 4에 기재된 농도로 한 외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 처리 용액 B1 내지 B7을 제조하였다. 처리 용액 B8은 물만으로 되어 있다.
처리 용액 A1 대신 처리 용액 B1 내지 B8을 사용한 외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 표백 처리 및 그 표백 처리된 직물 샘플의 평가를 행하였다. 그 평가 결과를 표 5에 나타낸다.
처리용액 No. B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8
(블랭크)
35% H2O2 40 40 40 40 40 40 40
50% NaOH 80 5 10
Na2CO3 1 5 10 15
조성물1 15 15 15 15 15 15
Stabilion DS-320TM 4
UNIGEN CNS-150TM 2
Ultra SATM 7
Snogen PTTM 3
(단위: g/L)
표 4에 기재된 각 성분에 대하여 물을 첨가하여 각 처리 용액을 제조하고, 이때 상기 처리 용액 중의 각 성분의 최종 농도가 표 4에 기재된 값이 되도록 하였다.
처리 용액 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8
pH
 13.49 7.31 8.74 9.69 9.94 10.21 11.10
CIE 백도
 54.97 34.07 37.39 40.64 46.42 50.09 55.07 6.15
침투성(Wicking) 4.7 2.4 3.1 3.5 3.6 4.5 5.0 0

인열강도(g)
 경사 960 1560 1410 1310 1250 1210 1140 1820
위사 730 1390 1280 1200 1170 1150 1090 1730
평균 845 1475 1345 1255 1210 1180 1115 1775

인장강도(kg)
 경사 17.7 25.6 24.9 23.4 23.1 22.7 20.4 27.0
위사 15.6 23.9 22.8 21.6 21.1 19.8 17.9 25.2
평균 16.65 24.75 23.85 22.50 22.10 21.25 19.15 26.1
위 표 5에 나타난 결과를 설명하면 다음과 같다.
섬유는 강알칼리로 처리할수록 강도가 약해지므로, 블랭크인 처리 용액 B8으로 표백 처리한 시편의 강도가 가장 높을 수밖에 없다. 그러나 표백 처리하지 않는 경우 백도나 정련성이 좋지 않으므로 다음 공정(염색 등)을 적용할 수 없다.
본 발명의 표백 조제 조성물을 사용하여 처리한 원단은 적은 알칼리양으로도 백도 및 정련성이 우수할 뿐만 아니라 인열강도나 인장강도 역시 다량의 알칼리를 사용하는 경우(처리 용액 B1을 사용한 경우)보다 높은 수치를 나타낸다.
백도 및 정련성을 높이면서도 알칼리 사용에 따른 섬유의 강도 저하를 막기 위하여, 본 발명의 표백 조제 조성물을 함유하는 표백 조성물을 사용하여 콜드 패드 뱃치법으로 처리하면, 종래 기술의 표백 조제를 사용하여 같은 방법으로 처리하는 경우에 비해, 안정한 1액형으로 되어 있어 투입하는 성분 수를 줄일 수 있다.
또한 종래 기술의 표백 조제는 NaOH을 80g/L의 농도로 사용하여야 원하는 정련성과 백도를 나타내지만 본 발명의 표백 조제는 10g/L의 농도로 사용하여도 종래 기술의 표백 조제보다 더 우수한 성능을 보이므로, 알칼리 사용량을 1/8 로 줄일 수 있어서, 작업자의 안정성, 유해 화학 물질의 사용량의 감소, 조제 비용의 감소, 폐수 부하량의 감소 등 안전성을 높이고 생산 비용을 줄일 수 있는 효과를 나타낸다.

Claims (9)

  1. 하기 식(1)으로 표시되는 반복단위의 중합체이며 중량평균분자량(Mw)이 3,000∼60,000인 폴리머형 계면활성제; 및
    하기 식(2)으로 표시되는 양성이온성 계면활성제
    를 함유하는 표백 조제 조성물.
    Figure 112015077578789-pat00011
    식(1)
    [식(1)에서, R1은 수소 원자 또는 탄소수 1∼10의 직쇄 또는 분지 알킬이고, R2는 단일 결합 또는 탄소수 1∼3의 알킬렌이며, X1은 HOCH2(CHOH)mCH2O-(m은 1∼5인 정수이다)로 표시되는 당 잔기이다]
    Figure 112015077578789-pat00012
    식(2)
    [식(2)에서, R3은 R8- 또는 R9-(OCH2CH2)x- 이고(R8, R9는 각각 독립적으로 탄소수 6∼14의 직쇄 또는 분지 알킬이고 x는 6∼10인 정수이다), R4 내지 R6는 각각 독립적으로 탄소수 1∼20의 직쇄 또는 분지 알킬 또는 -(CH2CH2O)y-H 이다(y는 5∼15인 정수이다)]
  2. 제1항에 있어서,
    하기 식(3)으로 표시되는 N-아실 카르복시아미드를 더 함유하는 표백 조제 조성물.
    Figure 112015077578789-pat00013
    식(3)
    [식(3)에서, R7은 탄소수 1∼3의 직쇄 또는 분지 알킬이고, n은 0∼3인 정수이다]
  3. 제1항에 있어서,
    하기 식(4)으로 표시되는 비이온성 계면활성제를 더 함유하는 표백 조제 조성물.
    R10O-(CH2CH2O)z-H 식(4)
    [식(4)에서, R10은 탄소수 10∼15의 직쇄 또는 분지 알킬이고, z는 5∼15인 정수이다.]
  4. 제1항에 있어서,
    상기 폴리머형 계면활성제의 함유량에 대한 상기 양성이온성 계면활성제의 함유량의 비는, 중량비로 0.1∼2배인 표백 조제 조성물.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 폴리머형 계면활성제의 함유량에 대한 상기 N-아실 카르복시아미드의 함유량의 비는, 중량비로 0.2∼2배인 표백 조제 조성물.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 폴리머형 계면활성제의 함유량에 대한 상기 비이온성 계면활성제의 함유량의 비는, 중량비로 0.1∼2배인 표백 조제 조성물.
  7. 제4항에 있어서,
    컴파운딩 안정화제로서, 2급 아민 또는 3급 아민인 아민 화합물, 또는 무기염기, 또는 이들 둘 다를 더 함유하는 표백 조제 조성물.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 폴리머형 계면활성제의 함유량에 대한 상기 컴파운딩 안정화제의 함유량의 비는, 중량비로 0.05∼0.16배인 표백 조제 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 표백 조제 조성물 및 과산화물을 함유하는 표백 조성물.












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