KR102384431B1

KR102384431B1 - 섬유용 풀제

Info

Publication number: KR102384431B1
Application number: KR1020177013754A
Authority: KR
Inventors: 코지 오니시; 마사토 나카마에; 아키토 미야기; 점포트 유바니야미
Original assignee: 주식회사 쿠라레
Priority date: 2014-10-23
Filing date: 2015-10-22
Publication date: 2022-04-12
Also published as: MY183978A; WO2016063929A1; CN107075791A; JPWO2016063929A1; CN107075791B; SG11201702833YA; KR20170073651A

Abstract

폴리비닐알코올, 전분 및 왁스를 함유하는 섬유용 풀제(糊劑)로서, 당해 폴리비닐알코올의 점도 평균 중합도가 200 내지 5000, 비누화도가 70 내지 99.5몰%이고, 당해 폴리비닐알코올과 당해 전분의 질량비가 90/10 내지 1/99이고, 당해 왁스의 함유율이 전체 고형분에 대해 0.5 내지 20질량%이고, 당해 섬유용 풀제에 포함되는 고형분의 농도를 10질량%로 하여, 70℃에서 조제한 수분산액에서의 당해 왁스의 평균 입자 직경(X)이 0.1 내지 50㎛인 섬유용 풀제인 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 분할 시의 풀기 떨어짐(糊落)을 저감할 수 있고, 제직성, 직물의 촉감 및 풀빼기(糊拔)성이 우수한 섬유용 풀제가 제공된다.

Description

섬유용 풀제 {FIBRE SIZING AGENT}

본 발명은 폴리비닐알코올, 전분 및 왁스를 함유하는 섬유용 풀제(糊劑)에 관한 것이다.

종래부터 직물의 경사(經絲)를 보강하는 목적으로 사용되는 풀제로서, 폴리비닐알코올(이하, 「PVA」로 약기하는 경우가 있음), 전분류(澱粉類), 카복시메틸 셀룰로스, 수용성 아크릴 풀제 등이 사용되고 있다. 이들 중, 전분은 아주 예전부터 경사 풀제에 사용되어 온 천연 수용성 고분자이며 가격이 낮기 때문에 현재에도 방적사(紡績絲)용 경사 풀제를 중심으로 널리 사용되고 있지만, 수득되는 호막(糊膜)의 강도가 약하기 때문에, 전분 비율이 높은 풀제는 실에 대한 부착량을 늘릴 필요가 있었다.

그 점 PVA는 수용성 풀제로서 부패하지 않아 장기 보존에 효과가 있고, 수득되는 피막의 강도가 매우 강하기 때문에 전분 대신에 풀제의 주성분으로서 사용되게 되었다. 그러나 풀제 중 PVA의 배합 비율을 너무 크게 하면, 시트 풀칠 시에 풀액(糊液)을 부착시켜 건조하고, 시트상으로 된 풀칠한 타래를 1개 1개의 풀칠한 실로 분할하는 이른바 분할 시에, 이러한 강한 호막 강도가 화가 되어, 실 절단, 실 강도 저하 또는 보풀 등을 일으키는 경우가 있었다.

이 문제에 대해, 전분과 PVA를 블렌드하여 양자의 결점을 개선하려는 시도는 이미 널리 행해지고 있어, 면 100% 실을 중심으로 방적사용 경사 풀제로서 널리 사용되고 있다. 이러한 섬유용 풀제로서 폴리비닐알코올, 전분 및 수용성 셀룰로스계 화합물을 특정한 비율로 함유하고, 또한 특정한 용액 점도를 충족하는 섬유용 풀제가 제안되고 있고, 높은 풀액 안정성, 분할성 및 제직성(製織性)을 갖는다고 되어 있다(WO 92/04497호). 또한, 점도 평균 중합도 및 비누화도가 상이한 2종의 PVA, 및 전분으로 이루어진 섬유용 풀제가 제안되고 있으며, 당해 풀제는 높은 제직성을 갖고, 또한 당해 풀제로 이루어진 필름은 표면 평활성을 갖는다고 되어 있다(일본 공개특허공보 특개평1-111073호).

그러나, 이들 섬유용 풀제는 제직성에 대해서는 만족스럽지만, 분할 시의 풀기 떨어짐(糊落)의 저감이나, 직물의 촉감 및 풀빼기(糊拔)성의 개량에 대해서는 실제적으로 만족할 만한 것이 아니었다. 따라서, 종래보다도 분할 시의 풀기 떨어짐을 더욱 저감할 수 있으며 직물의 촉감 및 풀빼기성도 우수한 섬유용 풀제가 요구되고 있다. 여기서, 풀기 떨어짐이란, 시트상으로 된 풀칠한 타래를 1개 1개의 풀칠한 실로 분할하는 분할 시에 섬유용 풀제가 실로부터 벗겨져 떨어지는 것을 의미하며, 벗겨져 떨어지는 풀제가 적을수록 양호하다. 또한, 직물의 촉감이란, 풀빼기 전의 섬유용 풀제가 부착된 직물의 촉감을 의미한다.

특허문헌 1: WO 92/04497호 특허문헌 2: 일본 공개특허공보 특개평1-111073호

본 발명은 상술한 바와 같은 사정에 기초하여 이루어진 것으로, 분할 시의 풀기 떨어짐이 저감되어, 제직성, 직물의 촉감 및 풀빼기성이 우수한 섬유용 풀제의 제공을 목적으로 한다. 또한, 당해 섬유용 풀제를 사용하여 풀칠된, 분할 시의 풀기 떨어짐이 적고, 제직성 및 풀빼기성이 우수한 경사의 제공을 목적으로 한다. 또한, 당해 경사와 위사(緯絲)를 제직기를 사용하여 제직하는 공정을 포함하는 직물의 제조 방법의 제공을 목적으로 한다.

본 발명자들이 예의 검토한 결과, 폴리비닐알코올, 전분 및 왁스를 함유하여 이루어지고, 70℃에서 조제한 수분산액에서의 왁스의 평균 입자 직경이 특정한 범위에 있는 섬유용 풀제, 당해 섬유용 풀제를 사용하여 풀칠된 경사, 및 당해 경사와 위사를 제직기를 사용하여 제직하는 공정을 포함하는 직물의 제조 방법에 의해 상기 과제를 해결할 수 있음을 발견하여, 본 발명을 완성시켰다.

즉, 본 발명은,

[1] 폴리비닐알코올, 전분 및 왁스를 함유하는 섬유용 풀제로서, 당해 폴리비닐알코올의 점도 평균 중합도가 200 내지 5000, 비누화도가 70 내지 99.5몰%이고, 당해 폴리비닐알코올과 당해 전분의 질량비가 90/10 내지 1/99이고, 당해 왁스의 함유량이 전체 고형분에 대해 0.5 내지 20질량%이고, 당해 섬유용 풀제에 포함되는 고형분의 농도를 10질량%로 하여, 70℃에서 조제한 수분산액에서의 상기 왁스의 평균 입자 직경(X)이 0.1 내지 50㎛인, 섬유용 풀제;

[2] 상기 고형분의 농도 10질량%의 수분산액에 대해, 70℃에서의 왁스의 평균 입자 직경(X)과 20℃에서의 왁스의 평균 입자 직경(Y)이 하기 식 (I)를 충족하는, 상기 [1]의 섬유용 풀제;

0.05 ≤ X/Y ≤ 0.8 (I)

[3] 상기 왁스가 석유계 왁스를 함유하는, 상기 [1] 또는 [2]의 섬유용 풀제;

[4] 상기 전분이 가공 전분인, 상기 [1] 내지 [3] 중 어느 하나의 섬유용 풀제;

[5] 상기 [1] 내지 [4] 중 어느 하나의 섬유용 풀제를 사용하여 풀칠된 경사;

[6] 상기 [5]의 경사와 위사를 제직기를 사용하여 제직하는 공정을 포함하는, 직물의 제조 방법

에 관한 것이다.

상기 설명한 바와 같이, 본 발명의 섬유용 풀제는 분할 시의 풀기 떨어짐을 저감할 수 있고, 제직성, 직물의 촉감 및 풀빼기성이 우수하다. 또한, 이러한 섬유용 풀제를 사용하여 풀칠된 경사는 분할 시의 풀기 떨어짐이 적고, 제직성 및 풀빼기성이 우수하다. 또한, 이러한 경사와 위사를 제직기를 사용하여 제직하는 공정을 포함하는 직물의 제조 방법에 의해, 촉감이 양호한 직물을 용이하게 제공할 수 있다.

[도 1] 실시예 1에 있어서, PVA, 전분 및 왁스를 함유하는 섬유용 풀제의 고형분 농도를 10질량%로 하여, 20℃에서 조제한 수분산액의 현미경 사진이다.
[도 2] 실시예 1에 있어서, PVA, 전분 및 왁스를 함유하는 섬유용 풀제의 고형분 농도를 10질량%로 하여, 70℃에서 조제한 수분산액의 현미경 사진이다.

이하, 본 발명에 대해 더 자세히 설명한다. 본 발명의 섬유용 풀제는 PVA, 전분 및 왁스를 특정한 비율로 함유하여 이루어지고, 특정한 농도 및 온도로 조제한 섬유용 풀제의 수분산액에서의 왁스의 평균 입자 직경이 0.1 내지 50㎛인 것을 특징으로 한다. 기술적인 이유는 충분히 밝혀져 있지 않지만, 특히, 섬유용 풀제의 수분산액에서의 왁스의 평균 입자 직경이 상기 범위에 있음으로써, 분할 시에 풀기 떨어짐을 저감할 수 있고, 제직성, 직물의 촉감 및 풀빼기성이 우수한 섬유용 풀제를 수득할 수 있다.

본 발명에 사용하는 PVA의 점도 평균 중합도는 JIS K6726:1994년에 준하여 측정된다. 즉, 상기 PVA를 비누화도 99.5몰% 이상으로 재비누화하여, 정제 후, 30℃의 수중에서 측정한 극한 점도 [η](리터/g)로부터 다음 식에 의해 구할 수 있다.

P = ([η]×10000/8.29)^(1/0.62)

상기 PVA의 점도 평균 중합도는 200 내지 5000이고, 바람직하게는 500 내지 4000, 보다 바람직하게는 1000 내지 3500이다. PVA의 점도 평균 중합도가 200 미만인 경우에는, 분할 시의 풀기 떨어짐이 많아서, 제직성이 불충분해진다. 한편, 점도 평균 중합도가 5000을 초과하는 경우, 상기 PVA를 용해한 수용액의 점도가 너무 높아지기 때문에, 섬유용 풀제의 취급이 곤란해지거나 직물의 촉감이 저하한다.

상기 PVA의 비누화도는 JIS K6726:1994년에 준하여 측정된다. 상기 PVA의 비누화도는 70 내지 99.5몰%, 바람직하게는 75 내지 99몰%, 보다 바람직하게는 80 내지 98.8몰%이다. PVA의 비누화도가 70몰% 미만인 경우, PVA의 수용성이 저하하므로, 섬유용 풀제로서 바람직하지 않은 경우가 있다. 한편, 비누화도가 99.5몰%를 초과하는 경우, 상기 PVA를 안정적으로 제조할 수 없다.

상기 PVA의 제조 방법은 특별히 한정되지 않지만, 비닐에스테르를 괴상, 용액, 현탁 또는 유화 등의 공지된 중합 방법에 의해 중합 또는 공중합하여 수득되는 폴리비닐에스테르를, 공지된 방법에 의해 비누화함으로써 수득할 수 있다. 비닐에스테르로서는, 예를 들면, 포름산 비닐, 아세트산 비닐, 프로피온산 비닐, 피발산 비닐 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 아세트산 비닐이 공업적 관점에서 바람직하다.

비닐에스테르의 중합 시, 본 발명의 취지를 손상하지 않는 범위이면 비닐에스테르와 다른 단량체를 공중합시켜도 무방하다. 사용할 수 있는 다른 단량체로서는, 예를 들면, 에틸렌, 프로필렌, n-부텐, 이소부틸렌 등의 α-올레핀; 아크릴산 및 이의 염; 아크릴산 에스테르; 메타크릴산 및 이의 염; 메타크릴산 에스테르; 아크릴아미드; N-메틸아크릴아미드, N-에틸아크릴아미드, N,N-디메틸아크릴아미드, 디아세톤아크릴아미드, 아크릴아미드프로판설폰산 및 이의 염, 아크릴아미드프로필디메틸 아민과 이의 염 또는 이의 4급염, N-메틸올아크릴아미드 및 이의 유도체 등의 아크릴아미드 유도체; 메타크릴아미드; N-메틸메타크릴아미드, N-에틸메타크릴아미드, 메타크릴아미드프로판설폰산 및 이의 염, 메타크릴아미드프로필디메틸아민 및 이의 염 또는 이의 4급염, N-메틸올메타크릴아미드 및 이의 유도체 등의 메타크릴아미드 유도체; 메틸비닐에테르, 에틸비닐에테르, n-프로필비닐에테르, i-프로필비닐에테르, n-부틸비닐에테르, i-부틸비닐에테르, t-부틸비닐에테르, 도데실비닐에테르, 스테아릴비닐에테르 등의 비닐에테르; 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 니트릴; 염화 비닐, 불화 비닐 등의 할로겐화 비닐; 염화 비닐리덴, 불화 비닐리덴 등의 할로겐화 비닐리덴; 아세트산 알릴, 염화 알릴 등의 알릴 화합물; 말레산, 이타콘산, 푸마르산 등의 불포화 디카복실산 및 이의 염 또는 이의 에스테르; 비닐트리메톡시실란 등의 비닐실릴 화합물; 아세트산 이소프로페닐 등을 들 수 있다.

본 발명에 사용되는 전분으로서는, 옥수수, 감자, 타피오카, 밀 등의 생전분 및 이들의 가공 전분이 포함된다. 가공 전분으로서는, α화(호화(糊化)) 전분, 산화 전분, 에스테르화 전분, 에테르화 전분, 그래프트 전분, 카복시메틸화 전분, 디알데히드 전분, 양이온화 전분 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 용이하게 호화 및 풀액의 조제를 할 수 있는 관점에서, 가공 전분이 적합하다.

상기 PVA와 상기 전분의 질량비(PVA/전분)는 90/10 내지 1/99, 바람직하게는 80/20 내지 30/70, 보다 바람직하게는 75/25 내지 50/50이다. 상기 PVA의 비율이 상기 전분에 대해 90질량%를 초과하면 제직성이 불충분해진다. 한편, 상기 PVA의 비율이 상기 전분에 대해 1질량% 미만이 되면, 분할 시의 풀기 떨어짐이 증가하고, 또한 직물의 촉감도 저하한다.

본 발명에 사용되는 왁스로서는, 예를 들면, 파라핀 왁스 등의 석유계 왁스; 다가 알코올 지방산 에스테르, 산화 폴리에틸렌 등의 합성 왁스; 카나우바 왁스, 칸데릴라 왁스, 밀랍, 라이스 왁스 등의 동식물계 왁스; 광물계 왁스 등을 들 수 있다. 이들 왁스는 1종 또는 2종 이상을 병용해도 좋다. 왁스는 지용성이므로, 통상은 분산성을 고려하여, 비이온계 계면 활성제나 음이온계 계면 활성제 등의 계면 활성제를 사용하여 유화된 수계 분산체로서 사용된다. 이들 중에서도, 석유계 왁스를 사용함으로써, 풀칠된 실의 평활성이 향상하기 때문에 바람직하다.

섬유용 풀제에 포함되는 왁스의 함유율은 전체 고형분에 대해 0.5 내지 20질량%이고, 바람직하게는 1 내지 15질량%, 더욱 바람직하게는 2 내지 12질량%, 특히 바람직하게는 3 내지 10질량%이다. 여기서 전체 고형분이란, 섬유 풀제에 포함되는 건조 고형물의 전량을 나타낸다. 왁스의 함유율이 0.5질량% 미만인 경우, 제직성 및 직물의 촉감이 저하한다. 한편, 왁스의 함유율이 20질량%를 초과하는 경우, 왁스의 박리 효과에 의해 분할 시의 풀기 떨어짐이 증가하고, 또한 풀빼기성이 저하한다.

본 발명의 섬유용 풀제는 당해 섬유용 풀제에 포함되는 고형분의 농도를 10질량%로 하여, 70℃에서 조제한 수분산액(도 2)에서의 당해 왁스의 평균 입자 직경(X)이 0.1 내지 50㎛인 것을 최대의 특징으로 한다. 기술적인 이유는 밝혀져 있지 않지만, 70℃에서 조제한 수분산액에서의 왁스의 평균 입자 직경(X)이 0.1 내지 50㎛가 되는 섬유용 풀제를 사용함으로써, 분할 시의 풀기 떨어짐을 저감할 수 있고, 제직성, 직물의 촉감 및 풀빼기성 중 어느 것에도 우수한 것을 알 수 있었다. 이는 풀칠 시의 온도 90 내지 95℃에서 왁스가 섬유용 풀제의 수분산액(풀액) 중에 미분산(微分散)하고 있어, 결과적으로 왁스가 폴리비닐알코올 및 전분으로 이루어진 매트릭스 중에 의해 균일하게 존재하는 상태로 도포된 풀칠한 실을 수득할 수 있는 것과 관계되는 것으로 추정된다. 상기 수분산액에서의 왁스의 평균 입자 직경(X)이 0.1㎛ 미만인 경우 제직성이 저하한다. 한편, 상기 수분산액에서의 왁스의 평균 입자 직경(X)이 50㎛를 초과하는 경우, 풀빼기성이 불충분해진다. 상기 수분산액에서의 왁스의 평균 입자 직경(X)은, 바람직하게는 0.5 내지 40㎛, 보다 바람직하게는 1 내지 30㎛이고, 더욱 바람직하게는 1 내지 20㎛이다. 도 2에 있어서, 점재(点在)하는 검은 점이 왁스이며 PVA 및 전분은 수분산액 중에 용해되어 있다. 또한, 본 명세서에서는 왁스의 장경(長徑)의 평균값을 평균 입자 직경(X)[단위: ㎛]으로 하였다.

본 발명에서는 섬유용 풀제의 고형분 농도를 10질량%로 하여, 70℃에서 조제한 수분산액에서의 왁스의 평균 입자 직경(X)이 특정한 범위에 있는 것이 중요하지만, 본원 발명의 효과를 더욱 더 향상시키는 관점에서, 상기 수분산액에 있어서, 70℃(도 2)에서의 왁스의 평균 입자 직경(X)과 20℃(도 1)에서의 왁스의 평균 입자 직경(Y)이 하기 식 (I)를 충족하는 것이 바람직하다.

0.05 ≤ X/Y ≤ 0.8 (I)

기술적인 이유는 밝혀지지 않았지만, 상기와 같이 70℃ 이상에 상당하는 고온에서 행해지는 풀칠 공정에서는 섬유용 풀제의 수분산액(풀액) 중에 왁스가 미분산함으로써, 왁스가 폴리비닐알코올 및 전분으로 이루어진 매트릭스 중에 더욱 균일하게 존재한 상태로 도포된 풀칠된 실이 수득되기 때문에, 제직성 및 직물의 촉감이 우수한 풀칠된 실이 수득된다. 한편, 20 내지 60℃ 정도의 온도에서 행해지는 풀빼기 공정에서는, 폴리비닐알코올 및 전분은 재용해하여 섬유 표면으로부터 제거되기 쉬우나, 왁스는 분산체로서 섬유 표면으로부터 탈락하기 때문에, 탈리된 왁스의 섬유 표면에 대한 재부착이 발생하여 풀빼기성이 나빠지는 경우가 있다. 그러나, 탈리된 왁스가 응집에 의해 입자 직경이 커지면 응집체의 침강이 일어나기 쉬워지기 때문에 섬유 표면에 대한 재부착이 일어나기 어려워, 우수한 풀빼기 성능을 수득할 수 있는 것으로 추정된다.

상기 식 (I)은 0.10≤X/Y≤0.7인 것이 보다 바람직하고, 0.15≤X/Y≤0.6인 것이 더욱 바람직하다. 또한, X/Y가 0.05 미만이 되는 섬유용 풀제를 조제하는 것은 기술적으로 곤란하다. 한편, X/Y가 0.8을 초과하는 경우에는 왁스의 응집이 일어나기 어려워, 풀빼기 성능이 떨어질 우려가 있다.

상기 왁스의 70℃에서의 평균 입자 직경(X)을 0.1 내지 50㎛로 하기 위해서는, 예를 들면, 각 성분의 조성비 및 배합 방법, 왁스의 종류, 수분산액의 조제 방법 등을 적절히 조정하는 방법을 들 수 있으나 이들 방법에 한정되는 것은 아니다.

구체적으로는, 이하의 방법을 들 수 있다.

(A) 비이온계의 계면 활성제를 함유하는 왁스를 사용함.

(B) 파라핀계 왁스 및 동물계 왁스를 병용함.

(C) PVA, 전분 및 왁스를 함유하는 섬유용 풀제에 대해, 미리 각 성분을 배합하여 분말상의 배합 풀제를 조제하는 경우에는, PVA→녹말→왁스의 순으로 각 성분을 복수회로 나누어 첨가, 혼합함.

(D) PVA, 전분 및 왁스를 함유하는 수분산액을 조제하는 경우에는, 각 성분을 물에 첨가하면서, 또는 첨가한 후에 교반함.

이들의 방법은 단독으로도 효과가 있지만, 병용하면 더욱 더 효과가 향상되기 때문에 적합하다.

상기 수분산액을 조제할 때의 교반 방법으로서는 특별히 한정되지 않지만, 수분산액 중에서 왁스를 미분산시키는 관점에서, 교반 날개를 사용하여 교반하는 것이 바람직하다. 교반 날개의 형상에 대해서는 특별히 한정되지 않으며, 경사 패들 날개, 터빈 날개, 앵커 날개 등이 적합하게 사용되고, 그 중에서도 경사 패들 날개가 보다 바람직하게 사용된다. 경사 패들 날개로서는 15도 이상 경사진 것이 바람직하고, 30도 이상 경사진 것이 보다 바람직하다. 또한, 경사 패들 날개에서의 날개의 매수는 특별히 한정되지 않으며, 2 내지 6매인 것이 바람직하게 사용된다. 또한, 교반할 때의 회전수로서는, 풀빼기 성능을 향상시키는 관점에서, 100 내지 300rpm인 것이 바람직하다.

상기 왁스의 70℃에서의 평균 입자 직경(X)이 0.1 내지 50㎛이고 20℃에서의 평균 입자 직경(Y)과의 비(X/Y)가 0.05 이상 0.8 이하로 하기 위해서는, 융점이 25℃ 내지 95℃인 왁스를 사용하는 것이 바람직하고, 35℃ 내지 85℃인 왁스를 사용하는 것이 보다 바람직하고, 40℃ 내지 80℃인 왁스를 사용하는 것이 특히 바람직하다. 왁스의 융점 이상으로 섬유용 풀제를 조정함으로써, 액상 왁스에 전단(剪斷)이 부여되어 작은 입자 직경에서의 왁스 분산이 가능해진다. 또한, 왁스 분산체의 온도가 융점 이하가 되면 왁스 분산체는 고형 상태가 되어 응집이 일어나기 쉬워, 평균 입자 직경이 커진다. 왁스의 융점이 25℃ 미만인 경우에는 마찰 계수가 커져서 분할 시의 경사 절단이 생기기 쉽다. 한편, 왁스의 융점이 95℃를 초과하는 경우에는, 풀칠 시에 섬유 풀액 표면에 이물로서 석출하기 쉬워, 풀칠이 불균일해지기 쉽다.

본 발명의 섬유용 풀제는, 이의 효과를 손상하지 않지 않는 범위에서, 수용성 셀룰로스 화합물, 수용성 아크릴 풀제 등의 수용성 고분자, 소포제, 대전방지제, 방부제, 방미제(防黴劑) 등을 함유할 수도 있다. 수용성 셀룰로스 화합물로서는 메틸 셀룰로스, 에틸 셀룰로스, 하이드록시에틸 셀룰로스, 하이드록시프로필셀룰로스, 카복시메틸 셀룰로스 등을 들 수 있다.

본 발명의 섬유용 풀제의 형태는 특별히 한정되지 않으며, 분말상이라도 분산액상이라도 좋다. 또한, 본 발명의 섬유용 풀제가 수용성 셀룰로스 화합물 등의 그 외의 성분을 추가로 함유하는 경우, 이의 첨가 방법은 한정되지 않으며, 미리 조제하는 분말에 첨가하거나, 별도로 물에 첨가할 수 있다.

본 발명의 섬유용 풀제를 사용할 수 있는 실 종류에는 특별히 한정은 없고, 면, 폴리에스테르, 레이온, 마, 나일론, 양모, 아크릴 등의 단독 실 또는 이들의 혼방실에 적합하게 사용된다. 또한, 풀액 조제에 있어서는 대상으로 하는 경사에 따라 적절하게 풀칠 조건을 선택하여 사용할 수 있고, 일반적으로 방적사의 경우, 경사 풀칠용 풀제의 풀액 점도는 보풀을 양호하게 하기 위해 비교적 고점도로 사용되지만 이에 한정되지 않는다. 통상, 풀칠 온도 70 내지 95℃에서의 점도는 50 내지 200mPa·s이다. 풀액의 고형분 농도는 특별히 한정되지 않지만, 3 내지 15질량%가 바람직하다.

또한, 본 발명의 섬유용 풀제를 풀칠하는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 동시 슬래셔 풀칠, 부분 정경(整經) 풀칠, 테이프 풀칠, 치즈 풀칠 등을 들 수 있다.

섬유에 대한 풀제의 부착량(착호량(着糊量))은 직물의 규격, 사용하는 직기나 풀칠기의 설비 등에 따라 적절히 선택되지만, 통상 5 내지 25질량%이다. 일반적으로 방적사의 경우는, 풀칠 실의 표면의 보풀과 내부 침투에 의한 보강을 주된 목적으로 하고 있기 때문에, 요구되는 풀칠 실 성능을 생각하여 풀제 부착량이 결정되고 있다. 일반적으로 풀제 부착량이 많을수록 풀칠 실의 내마모성, 보풀 효과가 향상되고, 제직 시의 경사 절단이 감소한다.

본 발명의 섬유용 풀제는 경사, 위사 중 어느 것에도 사용할 수 있지만, 통상, 경사에 사용하면 바람직하다. 경사는 직기 위에서 개구를 좋게 하기 위해 높은 장력이 가해지고 있기 때문에, 리드(筬), 힐드 및 드롭퍼와의 마찰이 크다. 이 마찰에 견딜 수 있도록, 경사를 보강할 필요가 있다. 따라서, 상기의 섬유용 풀제를 사용하여 풀칠된 경사도 본 발명의 양태 중 하나이다. 이러한 경사는 분할 시의 풀기 떨어짐이 적고, 제직성이 우수하다.

풀칠 직후의 경사는 실린더(표면 온도 100 내지 150℃)에 의해 건조된다. 건조 후 시트상이 된 실은 분할 공정에서 흩어져 떼어진다. 한 개씩 흩어진 실은 직물용 빔에 권취된다. 이렇게 풀칠된 경사를 사용하여, 후술하는 방법에 의해 직물을 제조할 수 있다.

본 발명의 직물의 제조 방법은, 상기 풀칠된 경사와 위사를 제직기를 사용하여 제직하는 공정을 포함하는 방법이다. 또한, 위사는 경사와 마찬가지로 풀칠을 실시해도 좋지만, 통상은 특단의 처리를 하지 않고, 원사를 그대로 사용하는 것이 일반적이다.

제직기로서는, 예를 들면, 레이피어 직기나 에어 젯 직기의 드라이 제직기; 워터 젯 직기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 에어 젯 직기가 바람직하다. 제직은, 예를 들면, 상기 풀칠된 경사를 하나씩 종광과 리드에 넘기는 경통(經通)(드로잉)을 수행하여 경사를 준비하고, 제직기에 건다. 이어서, 경사를 예를 들면 번갈아서 상하로 운동시키면서, 위사를 경사 사이에 끼움으로써 제직이 수행되어, 직물이 제조된다.

이상, 경사 풀제를 예를 들어 설명했지만, 본 발명의 섬유용 풀제는 직물의 수지 가공, 세탁용 풀제, 나염용 풀제 또는 펠트나 부직포의 바인더로서도 유효하게 이용할 수 있다.

실시예

이하, 실시예 및 비교예에 의해, 본 발명을 상세히 설명한다. 또한, 이하의 실시예 및 비교예에 있어서 「부」 및 「%」는 특별히 언급이 없는 한 질량을 기준으로 한다.

착호량의 값은 「경사 풀칠」(후카다 카나메, 이치미 테루히코 공저, 니혼 센이 키카이 각카이 발행, 제4판) 299 내지 302페이지에 기술되어 있는 풀빼기 세정 시의 보풀의 탈락 부분을 보정하는 방법에 의해 측정한 값이다.

<평가>

[풀기 떨어짐]

실시예 및 비교예에서 수득한 풀칠한 경사를 20℃, 40% RH(상대 습도) 하에서 조습하고, 후술하는 제직 조건으로 길이 3000m의 제직을 수행했을 때의 직기 상(리드, 힐드, 드롭퍼부 등)으로의 풀제의 탈락 정도를 육안으로 관찰하여, 이하의 지표에 의해 평가하였다. 하기 평가 중, A 및 B가 사용 가능한 레벨이다.

A: 매우 적음

B: 적음

C: 많음

[제직성]

실시예 및 비교예에서 수득한 풀칠한 경사를 20℃, 40% RH(상대 습도) 하에서 조습하고, 후술하는 제직 조건으로 3일간 방직을 수행하였다. 그때의 직물성을 이하의 지표에 의해 평가하였다. 또한, 제직성(제직 효율)은 단위 제직 시간당 제직 길이를 이론 제직 길이로 나눈 값을 사용하였다. 하기 평가 중, A 및 B가 사용 가능한 레벨이다.

A: 95% 이상

B: 90% 이상 95% 미만

C: 90% 미만

[직물의 촉감]

수득된 직물의 촉감을 이하의 지표에 의해 평가하였다. 하기 평가 중, A 및 B가 사용 가능한 레벨이다.

A: 부드럽고 매끄러움

B: 조금 단단함

C: 단단함

[풀빼기성]

하기의 방법으로 수득된 직포를 60℃의 0.1% 수산화나트륨 수용액 중에서 30분간 처리한 후, 40℃의 온류수(溫流水)로 1분간 알칼리를 씻어내고, 건조 후 요오드 정색(呈色)에 의해 하기 판정 기준에 따라 풀빼기성을 평가하였다. 하기 평가 중, A 및 B가 사용 가능한 레벨이다.

A: 정색하는 부분이 없었다.

B: 일부에 정색하는 부분이 발견되었다.

C: 전면에 걸쳐 얼룩으로 정색하는 부분이 발견되었다.

[실시예 1]

하기의 처방으로 조정한 풀액을 사용하여 하기에 언급하는 조건으로 풀칠을 수행하였다. 이어서, 수득된 풀칠한 실을 사용하여 하기에 언급하는 조건으로 제직을 수행하였다.

(1) 풀처방(糊處方)

PVA [PVA-117: (주)쿠라레 제조] 70부

가공 전분 [MS-3800: 니혼 쇼쿠힌 카코(주) 제조] 30부

파라핀계 왁스 [융점 75℃, JNC204: 칸에이 산교(주) 제조] 7부

PVA→가공 전분→파라핀계 왁스의 순으로, 각 성분을 3회로 나누어 첨가, 혼합하여, 각 성분이 균일하게 분산된 분말상의 배합 풀제를 수득하였다.

(2) 호화 조건

상기 배합 풀제를, 20℃로 물을 넣은 풀액조에 투입하고, 4매의 경사 패들 날개(경사 45도)를 사용하여 회전수 200rpm으로 10분간 교반한 후, 또한 물을 추가하여 고형분 농도가 10질량%가 되도록 조제하였다. 이때, 고형분은 실질적으로 용해하지 않았다. 이어서, 교반 하, 스팀을 불어넣어 액온을 95℃까지 올렸다. 그 후, 95℃인 채로 1시간 교반하여 풀액을 수득하였다.

(3) 경사 풀칠 조건

풀칠기: 츠다코마사 제조 2박스 2시트형

풀액 온도: 90℃

압축 롤 폭: 1800mm

압축 하중: 800㎏/1800㎜ 폭

경사 속도: 60야드/분

건조 온도: 100 내지 130℃

경사: 면사 (도요보 「킨교」 C40/1)

풀칠한 실 길이: 5600야드

(4) 제직 조건

경사: (3)에서 수득된 풀칠한 실

위사: 면사 (도요보 「킨교」 C40/1)

경사 밀도: 136개/인치

위사 밀도: 72개/인치

위빙 폭: 47인치

경사 총 개수: 6420개

직 조직: 브로드

직기: 츠다코마사 제조 에어 젯 직기 ZA-209i

직기 회전수: 600rpm

[왁스의 평균 입자 직경]

상기 (2) 호화 조건으로 조제한 95℃의 풀액(고형분 농도 10질량%)을 사용하여, 70℃에서의 왁스의 평균 입자 직경(X) 및 20℃에서의 왁스의 평균 입자 직경(Y)을 각각 측정하였다. 또한, 상기 식 (I)에 따라, X/Y를 산출하였다. 또한, 왁스의 평균 입자 직경(X) 및 (Y)의 측정은 레이저 입자 직경 해석 시스템 PAR-III[오오츠카 덴시(주) 제조]를 사용하여, 동적 광산란법으로 수행하였다.

[실시예 2 내지 6, 비교예 1 내지 4]

PVA의 종류, PVA/전분의 비율 및 왁스의 함유율 등을 표 1과 같이 변경한 것이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 배합 풀제를 수득하여 풀액을 조제하고, 풀칠을 수행하여 제직에 제공하였다. 수득된 풀액에 대해, 실시예 1과 마찬가지로 왁스의 평균 입자 직경(X) 및 (Y)를 측정하였다. 또한, 수득된 풀칠한 실 및 직물에 대해, 실시예 1과 마찬가지로, 풀기 떨어짐, 제직성, 직물의 촉감 및 풀빼기성을 평가하였다. 결과를 표 1에 기재하였다.

[실시예 7]

호화 조건에서, 4매의 경사 패들 날개의 회전수를 150rpm으로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 풀액을 조제하고, 풀칠을 수행하여 제직에 제공하였다. 수득된 풀액에 대해, 실시예 1과 마찬가지로 왁스의 평균 입자 직경(X) 및 (Y)를 측정하여 X/Y를 산출하였다. 또한, 수득된 풀칠한 실 및 직물에 대해, 실시예 1과 마찬가지로, 풀기 떨어짐, 제직성, 직물의 촉감 및 풀빼기성을 평가하였다. 결과를 표 1에 기재하였다.

[실시예 8]

호화 조건에서, 4매의 경사 패들 날개의 회전수를 100rpm으로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 풀액을 조제하고, 풀칠을 수행하여 제직에 제공하였다. 수득된 풀액에 대해, 실시예 1과 마찬가지로 왁스의 평균 입자 직경(X) 및 (Y)를 측정하여 X/Y를 산출하였다. 또한, 수득된 풀칠한 실 및 직물에 대해, 실시예 1과 마찬가지로, 풀기 떨어짐, 제직성, 직물의 촉감 및 풀빼기성을 평가하였다. 결과를 표 1에 기재하였다.

[비교예 5]

호화 조건에서, 4매 경사 패들 날개의 회전수를 80rpm으로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 풀액을 조제하고, 풀칠을 수행하여 제직에 제공하였다. 수득된 풀액에 대해, 실시예 1과 마찬가지로 왁스의 평균 입자 직경(X) 및 (Y)를 측정하여 X/Y를 산출하였다. 또한, 수득된 풀칠한 실 및 직물에 대해, 실시예 1과 마찬가지로, 풀기 떨어짐, 제직성, 직물의 촉감 및 풀빼기성을 평가하였다. 결과를 표 1에 기재하였다.

[비교예 6]

배합 풀제의 조제에서 PVA→가공 전분→파라핀계 왁스의 순으로, 각 성분을 3회로 나누어 첨가하는 대신에 일괄 첨가한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 배합 풀제를 수득하여 풀액을 조제하고, 풀칠을 수행하여 제직에 제공하였다. 수득된 풀액에 대해, 실시예 1과 마찬가지로 왁스의 평균 입자 직경(X) 및 (Y)를 측정하여 X/Y를 산출하였다. 또한, 수득된 풀칠한 실 및 직물에 대해, 실시예 1과 마찬가지로, 풀기 떨어짐, 제직성, 직물의 촉감 및 풀빼기성을 평가하였다. 결과를 표 1에 기재하였다.

Claims

폴리비닐알코올, 전분 및 왁스를 함유하는 섬유용 풀제(糊劑)로서,
당해 폴리비닐알코올의 점도 평균 중합도가 200 내지 5000, 비누화도가 70 내지 99.5몰%이고,
당해 폴리비닐알코올과 당해 전분의 질량비가 90/10 내지 1/99이고,
당해 왁스의 함유율이 전체 고형분에 대해 0.5 내지 20질량%이고,
당해 섬유용 풀제에 포함되는 고형분의 농도를 10질량%로 하여, 70℃에서 조제한 수분산액에서의 상기 왁스의 평균 입자 직경(X)이 0.1 내지 50㎛인, 섬유용 풀제.
제1항에 있어서, 상기 고형분의 농도 10질량%의 수분산액에 대해, 70℃에서의 왁스의 평균 입자 직경(X)과 20℃에서의 왁스의 평균 입자 직경(Y)이 하기 식 (I)를 충족하는, 섬유용 풀제.
0.05 ≤ X/Y ≤ 0.8 (I)
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 왁스가 석유계 왁스를 함유하는, 섬유용 풀제.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전분이 가공 전분인, 섬유용 풀제.
제1항 또는 제2항에 기재된 섬유용 풀제를 사용하여 풀칠된 경사(經絲).
제5항에 기재된 경사와 위사(緯絲)를 제직기를 사용하여 제직하는 공정을 포함하는 직물의 제조 방법.