KR19980032132A - 셀룰로스계 섬유함유 구조물의 방축가공방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액체 암모니아 처리, 장력하 또는 무장력하에서 열수나 가성 알칼리처리 및 선택적으로 수지가공을 포함하는 셀룰로스계 섬유함유 구조물을 방축가공하는 방법을 제공하는 것이다.
Description
(발명의 배경)
본 발명은 셀룰로스계 섬유함유 구조물의 방축가공방법에 관한 것이다. 더 상세하게는 세탁후 수축을 최소화하고 반복세탁후 촉감의 경화를 최소화하도록 실질적인 강도저하없이 셀룰로스계 섬유함유 구조물을 충분하게 방축가공하는 방법에 관한 것이다.
(종래기술)
지금까지, 셀룰로스계 섬유함유 구조물은 적당한 흡습성, 양호한 촉감 및 가공의 용이함의 이점을 가지므로 의복재료로서 널리 사용되어 왔다. 그러나 이런 셀룰로스계 섬유함유 구조물은 세탁후 수축되고 반복세탁후 촉감이 경화된다.
세탁후 수축의 원인은 두가지의 현상이 관계한다. 하나의 현상은 그 제조 및 처리동안 가해진 여러 힘에 의한 편물 및 직물의 변형이다. 더 상세하게는, 직물 및 편물을 힘을 가하지 않고 자유상태로 뒤흔들고 회전시켜 세탁함에 따라 그들은 초기 안정상태로 되돌아가려는 경향이 생겨 수축이 일어난다. 이런 수축은 샌퍼라이즈 가공(sanforization)으로 대표되는 기계적 방법으로 방지할 수 있다. 고무 벨트나 펠트 블랭킷 형의 샌퍼라이징기를 사용하는 방법은 생지의 잠재 수축을 감소시키기 위해 물리적으로 그리고 연속적으로 수축시킬 생지를 압축하여 방축성을 부여하는 것이다. 그러나 이 방법은 두꺼운 생지나 경화가공된 생지의 잠재 수축을 완전히 감소시킬 수 없다.
또다른 현상은 각각의 섬유가 물을 흡수하여 팽윤되고 그들의 단면적이 증가함에 따른 직물 및 편물의 수축이다. 이 수축은 물의 흡수시 발생한다. 생지가 건조되어 물을 제거한 후, 생지조직은 그 자체가 팽윤하기전의 원래의 크기로 피복될 수 없다. 생지는 수축되어 있다.
본 발명의 목적은 세탁후 수축이 최소로 되고, 반복세탁후 촉감의 경화가 최소로 되도록 실질적인 강도 저하없이 셀룰로스계 섬유함유 구조물을 충분하게 방축가공하는 방법을 제공하는 것이다.
도 1은 실시예 18 및 비교예 15에서 처리된 생지의 건조주름회복각과 인장강도를 나타내는 그래프이다.
도 2는 실시예 19 및 비교예 16에서 처리된 생지의 건조주름회복각과 인장강도를 나타내는 그래프이다.
도 3은 실시예 20 및 비교예 17에서 처리된 생지의 건조주름회복각과 인장강도를 나타내는 그래프이다.
도 4는 실시예 21 및 비교예 18에서 처리된 생지의 건조주름회복각과 인장강도를 나타내는 그래프이다.
도 5는 실시예 22 및 비교예 19에서 처리된 생지의 건조주름회복각과 인장강도를 나타내는 그래프이다.
도 6은 실시예 23 및 비교예 20에서 처리된 생지의 건조주름회복각과 인장강도를 나타내는 그래프이다.
발명자들은 셀룰로스계 섬유함유 구조물을 액체 암모니아로 처리한 후 열수나 가성 알칼리로 장력하 또는 무장력하에서 섬유구조물을 처리하여, 세탁후 수축이 최소로 되고, 반복세탁후 촉감의 경화가 최소로 되도록 셀룰로스계 섬유함유 구조물을 충분하게 방축시킬 수 있다. 이것은 실질적인 강도저하없이 이루어진다.
더 상세하게는, 셀룰로스계 섬유함유 구조물을 액체 암모니아에 함침할 때, 액체 암모니아는 비정질부분 뿐만아니라 셀룰로스의 결정부분으로 침투되어, 수소결합을 깨뜨려 섬유가 완전히 팽윤되도록 한다. 그후, 열처리하여 액체 암모니아를 증발시켜 그결과 수소결합을 새롭게 형성하고 결정부위에 적어도 부분적으로 셀룰로스 Ⅲ 결정구조를 만든다. 결정은 팽윤상태에서 고정된다. 그결과 결정화도가 낮아진다. 이런 생지를 수지가공할 때, 약간의 강도저하를 갖는 방축성 및 방추성이 개선된다. 이런 사실은 당업계에 널리 공지되어 있다.
이와 달리, 셀룰로스계 섬유함유 구조물을 액체 암모니아 처리한 후에 열수나 가성 알칼리로 처리함에 따라, 셀룰로스 Ⅲ 결정구조는 열수나 가성 알칼리의 침투로 인해 팽윤상태가 유지되는 공정동안 셀룰로스 Ⅰ이나 Ⅱ 결정구조로 회복된다. 그 다음에 섬유 구조물은 팽윤되고 이완된 상태로 세팅된다. 그결과, 세탁시 물에 의한 팽윤 및 장력 이완의 영향은 최소화되거나 없어진다. 방축가공은 이런 방법으로 달성된다.
그후 그렇게 처리된 셀룰로스계 섬유함유 구조물에 수지가공은 종래 수지가공과 비교하여 실질적인 강도 저하없이 개선된 방추성이나 방축성을 부여할 수 있다.
더 상세하게는, 셀룰로스계 섬유함유 구조물의 종래 수지가공은 첨가되는 수지 양이 증가함에 따라 방추성이나 방축성이 개선되지만 동시에 인장강도가 저하되는 경향이 있다. 방추성이나 방축성의 개선은 셀룰로스계 섬유사이에 가교를 도입하여 수소결합을 안정화하여 이룰 수 있지만, 국부적인 취성 파괴의 가능성을 초래하는 가교의 도입으로 인해 인장강도의 저하가 일어난다. 이들은 서로 모순된다. 방축성 개선 및 강도저하사이에서 절충을 찾는 것이 요망된다. 셀룰로스계 섬유는 결정 및 비정질 부위나 표피 및 내부부위를 포함하는 불균일 구조를 가지므로 강도저하를 방지하기 위해 균일하게 분포된 가교결합자리를 달성하는 것이 요망된다.
이러한 요구는 하기한 바에 의해 만족된다. 액체 암모니아 처리에 의해 완전히 팽윤된 섬유를 장력하 또는 무장력하에서 열수나 가성 알칼리로 처리할 때, 팽윤상태에서 섬유 구조물은 셀룰로스의 접근성을 개선하도록 약간 변화시켜, 가능한한 균일하게 분포된 가교결합점을 갖는 이상적 셀룰로스 결정구조로 방추성이나 방축성의 개선을 이룰 수 있다.이런 상태의 섬유를 수지로 더욱더 처리할 때, 방축성을 개선하기 위해서는 소량의 수지로도 충분하다. 첨가되는 수지의 양이 작을수록 강도를 덜 저하시킨다. 상술한 모순된 요구사이의 합리적인 절충은 이 방법으로 연구된다.
본 발명의 방축가공방법은 실질적인 강도의 저하없이 셀룰로스계 섬유함유 구조물을 충분히 방축가공하는 것이 성공적이므로, 세탁후 수축이 최소로 되고 반복세탁후 촉감의 경화를 최소화한다. 특히 실제적으로 알맞은 강도를 유지하면서 면, 린넨, 레이온 등으로 만들어진 얇고, 낮은 강도의 생지 까지도 개선된 방추성 또는 방축성을 부여할 수 있다.
따라서, 본 발명은 섬유 구조물을 액체 암모니아로 처리하는 단계, 그후 섬유 구조물을 장력하 또는 무장력하에서 열수나 가성 알칼리로 처리하는 단계 그리고 선택적으로 섬유 구조물을 수지로 가공하는 단계로 이루어진 셀룰로스계 섬유함유 구조물의 방축가공을 위한 방법을 제공한다.
(발명의 상세한 설명)
본 발명의 방축가공방법은 (1) 셀룰로스계 섬유함유 구조물을 액체 암모니아로 처리하는 단계 및 (2) 섬유 구조물을 장력하 또는 무장력하에서 열수나 가성 알칼리로 처리하는 단계를 포함한다.
본 발명의 방법으로 가공될 수 있는 셀룰로스계 섬유함유 구조물은 예컨대, 면, 대마, 레이온, 폴리노직, 구리암모늄 섬유 및 고강도 재생 셀룰로스 섬유(예컨대, 텐셀(Tencel)의 상품명으로 시중구입가능)와 같은 천연섬유와 재생 셀룰로스 섬유를 포함하는 셀룰로스계 섬유로 구성된다. 이들 천연섬유 및 재생 셀룰로스 섬유는 합성섬유 특히 폴리에스테르 및 폴리아미드와 같은 다른 섬유와 혼합하여 얻어진 복합섬유물질의 형태를 취할 수도 있다. 복합섬유는 셀룰로스계 섬유가 더 많은 함량인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 적어도 50중량%의 셀룰로스계 섬유를 갖어야 한다. 알칼리처리는 사용된 알칼리 용액에 불용성인 섬유에만 적용된다. 여기에 사용된 셀룰로스계 섬유함유 구조물은 직물, 편물 및 부직포 생지를 포함한다. 원한다면 섬유 구조물은 가호, 발호, 정련, 표백 및 머서화와 같은 전처리를 할 수도 있다. 또한 섬유 구조물은 염색이나 프린트된 것일 수도 있다.
우선, 예컨대, 대기압하에서 -33℃ 이하의 온도로 유지된 액체 암모니아에 섬유 구조물을 함침함으로써 셀룰로스계 섬유함유 구조물을 액체 암모니아로 처리한다. 상기 함침수단은 액체 암모니아에 침지, 액체 암모니아의 분무 또는 액체 암모니아 코팅을 포함한다. 상기 함침시간은 약 5 내지 40초의 범위에서 적당하게 선택된다.
셀룰로스계 섬유함유 구조물중의 셀룰로스 Ⅰ 또는 Ⅱ를 셀룰로스 Ⅲ로 전이하는데 액체 암모니아가 가장 흔하게 사용되지만, 원한다면, 메틸아민 및 에틸아민과 같은 저급알킬아민을 사용할 수도 있다. 공정의 끝에서, 가열에 의해 액체 암모니아 처리된 셀룰로스계 섬유함유 구조물로부터 암모니아를 제거한다.
액체 암모니아 처리로 셀룰로스 Ⅰ이나 Ⅱ 결정구조는 함침시간에 비례하여 셀룰로스 Ⅲ 결정구조로 전이된다. 전체 결정을 기초로 하여 셀룰로스 Ⅲ 결정구조의 함량은 5초의 함침시간에서 약 10%, 8초에서 약 15%, 12초에서 약 25%, 18초에서 약 35% 및 20초 이상에서 약 40%에 이른다.
셀룰로스 Ⅲ 결정구조의 함량은 액체 암모니아 처리후에 열수처리를 실시할 때 전체 결정을 기초로 하여 40% 이하가 바람직하고 10 내지 35%가 더 바람직하다. 10% 이하의 셀룰로스 Ⅲ 함량으로 만족할만한 방축성을 기대할 수 없는 반면에, 40% 이상의 셀룰로스 Ⅲ 함량으로 촉감이 경화된다.
다음에, 액체 암모니아 처리로 생긴 셀룰로스 Ⅲ 결정구조를 갖는 셀룰로스계 섬유함유 구조물을 장력하 또는 무장력하를 유지하면서 열수처리나 가성 알칼리처리하여 셀룰로스계 섬유함유 구조물중의 셀룰로스 Ⅲ 결정구조의 적어도 일부분을 셀룰로스 Ⅰ이나 Ⅱ 결정구조로 전이시킨다.
더 구체적으로, 본 발명에 따르면, 셀룰로스 Ⅲ 결정구조의 적어도 일부분은 하기 방법중 어느 하나에 의해 셀룰로스 Ⅰ이나 Ⅱ 결정구조로 전이된다: (a) 우선 액체 암모니아 처리로 천연 셀룰로스의 셀룰로스 Ⅰ 결정구조를 셀룰로스 Ⅲ로 전이하고, 열수처리하여 그것을 다시 셀룰로스 Ⅰ으로 재전이시키는 방법; (b) 우선 액체 암모니아 처리로 재생 셀룰로스의 셀룰로스 Ⅱ 결정구조를 셀룰로스 Ⅲ로 전이시키고, 열수처리하여 그것을 다시 셀룰로스 Ⅱ로 재전이시키는 방법; (c) 우선 천연 셀룰로스의 셀룰로스 Ⅰ 결정구조를 머서화가공으로 셀룰로스 Ⅱ로 전이한 후 그것을 액체 암모니아 처리로 셀룰로스 Ⅲ로 전이하고 그것을 열수처리로 다시 셀룰로스 Ⅱ로 재전이시키는 방법; 및 (d) 우선 천연 셀룰로스의 셀룰로스 Ⅰ이나 Ⅱ 결정구조를 액체 암모니아 처리를 통하여 셀룰로스 Ⅲ로 전이하고 그것을 가성 알칼리처리를 통하여 셀룰로스 Ⅱ로 전이하는 방법.
셀룰로스 결정구조의 전이동안, 모든 셀룰로스 결정이 전이될 필요는 없다. 최종 제품의 결정상태는 그것을 통과한 단계에서 생성된 셀룰로스 결정상태의 혼합물이다.
열수처리는 100 내지 150℃의 온도, 바람직하게는 110 내지 140℃의 온도에서 셀룰로스계 섬유함유 구조물을 열수에 침지하여 실시된다. 더 상세하게는 고압하에서 열수처리가 가능한 기기가 사용된다. 예컨대, 열수처리는 고압액류염색기, 고압패들염색기, 고압지거염색기, 고압드럼염색기나 고압빔염색기에 의해 실시된다.
이런 열수처리의 시간은 열수의 온도 등에 따라 달라지지만 일반적으로 약 10분 내지 약 5시간, 바람직하게는 약 20분 내지 약 4시간이다. 적당한 시간은 100℃에서 적어도 2시간, 110℃에서 적어도 1시간, 120℃에서 적어도 40분 및 130 ℃에서 적어도 20분이다.
열수처리에 의해 적어도 섬유 구조물중의 셀룰로스 Ⅲ 결정구조의 바람직하게는 적어도 25%, 더 바람직하게는 적어도 40%인 부분이 셀룰로스 Ⅰ이나 Ⅱ 결정구조로 재전이된다. 더 구체적으로, 결정구조가 액체 암모니아 처리에 의해 셀룰로스 Ⅰ에서 셀룰로스 Ⅲ로 전이될 때, 열수처리에 의해서는 셀룰로스 Ⅰ으로 재전이될 수 있다. 셀룰로스 Ⅱ에서 출발할 때는, 결정구조는 열수처리에 의해 셀룰로스 Ⅱ로 재전이될 수 있다. 셀룰로스 Ⅲ의 셀룰로스 Ⅰ이나 Ⅱ로의 전이율은 {(열수처리전 전체결정중의 셀룰로스 Ⅲ 함량%)-(열수처리후 전체결정중의 셀룰로스 Ⅲ 함량%)} /(열수처리전 전체결정중의 셀룰로스 Ⅲ의 함량%) x 100%에 따라 계산된다.
열수처리는 구조물을 장력하나 아니면 무장력하를 유지하면서 실시된다.구조물의 유형 및 용도에 따라, 열수처리는 구조물을 무장력으로 유지하면서 고압액류염색기, 고압드럼염색기나 고압패들염색기를 사용하여 실시된다. 다른 방법으로, 열수처리는 구조물을 평활상태(또는 장력하)로 유지하면서 고압빔염색기 또는 고압지거염색기를 사용하여 실시된다.
고압액류염색기, 고압드럼염색기 또는 고압패들염색기를 사용하여 구조물을 무장력하로 유지하면서 열수처리를 실시할 때 섬유 구조물 물질중의 응력이 이완되어 방축성이 개선된다. 추가적인 이점으로서, 습식/건식 방추성이 열수처리의 세팅효과 때문에 개선되어 감각 드레이프 및 신체촉감을 부여하고 표면외관이 변화된다.
반면에, 고압빔염색기나 고압지거염색기를 사용하여 평활상태(또는 장력하)로 구조물을 유지하면서 열수처리를 실시할 때, 섬유 구조물에 주름이나 불균제가 도입되지 않고 이런 열수처리동안 섬유 구조물이 평활을 유지하므로 셀비지가 감기지 않는 이점을 얻는다. 대규모의 처리가 가능해진다.
염색 및 프린트된 섬유 구조물에 열수처리를 행할 수 있다. 이런 경우에, 셀룰로스계 섬유함유 구조물은 열수처리전에 염색이나 프린트된다. 열수처리가 가성소다 및 아세트산과 같은 염기성 또는 산성 보조제를 필요로 하지 않으므로, 염색 및 프린트된 섬유 구조물의 열수처리는 색이나 염색 견뢰도를 손상시키지 않는다. 수지가공의 필요성을 제거함에 따라 강도의 저하가 거의 발생하지 않는다. 수지가공을 행하지 않고 장력없이 이완상태에서 셀룰로스계 섬유함유 구조물의 열수처리로 10회 세탁후 경사 세탁수축율이 면생지에 대해서는 1.5% 이하, 린넨 생지에 대해서는 2.0% 이하, 라미생지에 대해서는 2.0% 이하인 방축성의 천연 셀룰로스 섬유 직물을 얻는다. 또한 10회 세탁후 경사/위사 총 세탁수축율이 15.0% 이하인 면 싱글턱 편물과 같은 방축성의 천연 셀룰로스 섬유 편물을 얻을 수 있다. 추가로 10회 세탁후 경사 세탁수축율이 레이온 방적생지에 대하여 3.0% 이하, 레이온 필라멘트 x 레이온 방적생지에 대하여 3.5% 및 구리암모늄 레이온 생지에 대하여 2.0% 이하인 방축성의 재생 셀룰로스 섬유 편물을 얻을 수 있다. JIS L-217 103 방법에 따라 직물을 세탁한 후 텀블건조시켜 수축율을 결정하는 것이 주목된다.
또다른 방법에서, 상기한 액체 암모니아 처리후, 셀룰로스계 섬유함유 구조물은 가성 알칼리처리된다. 가성 알칼리처리는 장력하 또는 무장력하로 유지되는 셀룰로스계 섬유함유 구조물에 실시된다.
가성 알칼리처리는 머서화기와 같은 널리 공지된 기기를 사용하여 실시된다. 더 상세하게는, 셀룰로스계 섬유함유 구조물을 가성 알칼리수용액에 함침시켜 셀룰로스 Ⅲ 결정구조의 적어도 일부분을 셀룰로스 Ⅱ 결정구조로 전이시킨다. 여기에 사용된 가성 알칼리는 전형적으로 수산화나트륨(NaOH) 또는 수산화칼륨(KOH)이며, 수산화나트륨이 바람직하다. 필요하다면 다른 알칼리 화학제를 사용할 수도 있다.
전형적으로 섬유 구조물을 약 20초 내지 약 24시간동안 -10℃ 내지 150℃의 온도에서 가성 알칼리농도 0.1 내지 40중량%인 가성 알칼리수용액으로 처리한다.
가성 알칼리처리를 90℃ 이하의 온도에서 가성 알칼리수용액을 사용하여 실시할 경우, 이하에서는 저온 알칼리처리로 언급되며, 용액은 바람직하게는 10 내지 40중량%, 더 바람직하게는 15 내지 40중량%, 가장 바람직하게는 15 내지 30중량%의 가성 알칼리농도이어야 한다.적당한 처리온도는 -10℃ 내지 90℃, 더 바람직하게는 10℃ 내지 40℃이다. 가성 알칼리처리에 필요한 시간은 가성 알칼리용액의 농도 및 온도에 따라 변하기 때문에 특별히 결정되지 않는다. 처리시간은 전형적으로 약 20초 내지 24시간이다.
가성 알칼리처리를 90℃ 이상의 온도에서 가성 알칼리수용액을 사용하여 실시할 경우, 이하에서는 고온 알칼리처리로 언급되며, 용액은 바람직하게는 0.1 내지 10중량%, 더 바람직하게는 0.2 내지 5중량%의 가성 알칼리농도를 갖어야 한다. 적당한 처리온도는 90℃ 내지 150℃, 더 바람직하게는 100℃ 내지 150℃, 가장 바람직하게는 110℃ 내지 140℃이다. 가성 알칼리처리에 필요한 시간은 가성 알칼리용액의 농도와 온도에 따라 변화되므로 특별히 결정되지 않는다.처리시간은 전형적으로 약 1분 내지 약 5시간, 바람직하게는 10분 내지 5시간, 더 바람직하게는 20분 내지 3시간이다.
가성 알칼리농도가 너무 낮으면, 가성 알칼리처리가 비효과적으로 된다. 가성 알칼리농도가 너무 높으면, 더 이상 개선되지 않고 가성 알칼리를 제거하기 위해 이후 중화단계에 더 많은 시간과 비용이 요구되는 단점이 생긴다.
상기한 저온 및 고온 알칼리처리를 셀룰로스계 섬유함유 구조물을 장력하 또는 무장력하로 유지하면서 실시할 수 있다.
셀룰로스계 섬유함유 구조물에 도포되는 가성 알칼리수용액의 양은 함침되는 셀룰로스계 섬유함유 구조물의 부분의 적어도 50중량%가 바람직하다. 가성 알칼리수용액을 셀룰로스계 섬유함유 구조물 전체에 걸쳐 도포할 때는 맹글패더를 사용할 수도 있다. 가성 알칼리수용액을 셀룰로스계 섬유함유 구조물의 선택된 부분에 도포할 경우에는 프린트 기술에 사용되는 프린팅기를 사용할 수도 있다.
원한다면, 가성 알칼리수용액의 도포전에 셀룰로스계 섬유함유 구조물은 염색이나 프린트될 수 있다.
셀룰로스계 섬유함유 구조물을 장력하 또는 무장력하로 유지하면서 가성 알칼리처리를 실시한다. 섬유 구조물의 유형 및 용도에 따라, 섬유 구조물을 무장력하로 유지하면서 액류염색기, 드럼염색기 또는 패들염색기를 사용하여 가성 알칼리처리를 실시한다. 다른 방법으로 섬유 구조물을 장력하로 유지하면서, 머서화기, 고압빔염색기나 고압지거염색기를 사용하여 가성 알칼리처리를 실시한다. 무장력하에서의 가성 알칼리처리는 열수처리에 의해 얻을 수 있는 바와 동일한 이점을 얻는다.
머서화기를 사용하는 장력하에서의 가성 알칼리처리는 섬유 구조물에 주름이나 불균제가 도입되지 않고 가성 알칼리처리동안 섬유 구조물을 평활하게 유지하므로 셀비지가 감기지 않고 대규모 처리가 가능하다는 이점이 있다. 이 경우에 처리시간은 보통 약 20 내지 80초이다.
이렇게 가성 알칼리처리된 셀룰로스계 섬유함유 구조물은 그다음에 알칼리를 중화하기 위해 산으로 처리되고 물로 수세된다. 여기에서 사용된 산은 황산 및 염산과 같은 무기산 및 아세트산 및 포름산과 같은 유기산을 포함한다.
액체 암모니아 처리 및 그후 열수나 가성 알칼리처리를 포함하는 상기한 방법은 여러 가지 이점이 있다. 특별히 포름알데히드와 같은 수지가 전혀 사용되지 않으므로, 섬유 구조물에 포름알데히드가 전혀 남아 있지 않다. 세탁후 수축이 최소로 되고 반복세탁후 촉감경화가 최소화되는 충분한 방축성의 셀룰로스계 섬유함유 구조물을 실질적인 강도저하없이 얻는다. 본 발명은 두꺼운 생지나 경화가공된 생지에 양호한 방축성을 부여하고 마찬가지로 개선된 광택 및 염색밀도를 주는데 효과적이다.
본 발명의 방축방법에 따르면, 상기한 액체 암모니아 처리후 장력하 또는 무장력하에서 열수나 가성 알칼리처리한 후 원한다면 수지가공을 실시할 수 있다.
여기에 사용된 수지는 셀룰로스의 수산기와 반응하여 가교를 생성하는 화합물, 예컨대 포름알데히드, 글리옥살 및 글루타르알데히드와 같은 알데히드, 디글리시딜에테르와 같은 에폭시 화합물, 테트라부탄카르복실산과 같은 폴리카르복실산 및 디메틸올우레아, 트리메틸올멜라민, 디메틸올에틸렌우레아 및 디메틸올디히드록시에틸렌우레아와 같은 셀룰로스 반응형 N-메틸올 화합물을 들 수 있다. 이들중 셀룰로스 반응형 N-메틸올 화합물이 방추성이나 방축성 개선 및 섬유 구조물 강도저하의 균형이 양호하므로 바람직하다.
첨가되는 이런 수지의 적당량은 그것과 함께 처리되는 셀룰로스계 섬유함유 구조물의 중량을 기준으로 고형분으로 계산된 1 내지 10중량%, 특히 2 내지 6중량%이다. 1% 이하의 수지는 수지가공에 있어서 덜 효과적이고 반면에 10% 이상의 수지는 실질적인 강도저하를 초래한다.
본 발명에 따른 수지에 있어서, VP 반응으로 공지되는, 포름알데히드와 셀룰로스계 섬유함유 구조물을 증기상으로 반응시키는 것은 방추성이나 방축성 개선에 효과적이므로 유익하게 사용가능하다. VP 반응의 상세한 설명은 일본 셀룰로스학회지, Vol. 2, p 22에 기재되어 있다.
VP 반응에서, 첨가된 포름알데히드의 양은 셀룰로스계 섬유함유 구조물의 중량을 기준으로 고형분으로서 계산된 0.1 내지 3중량%가 바람직하다. 이것은 N-메틸올 화합물보다 작은 분자량을 갖는 포름알데히드가 N-메틸올 화합물과 동일한 양으로 첨가되면, 너무 많은 가교가 도입되어 강도가 떨어지기 때문이다. 0.1% 이하의 포름알데히드는 수지가공에 있어서 덜 효과적인 반면에 3% 이상의 포름알데히드는 실질적인 강도저하를 초래한다.
수지가공단계에서, 셀룰로스와 수지의 반응성을 높여 빠른 수지가공을 달성하도록 촉매를 첨가할 수도 있다. 여기에 사용된 촉매는 수지가공에 있어서 통상 사용되는 촉매는 예컨대, 보로플루오르화암모늄, 보로플루오르화나트륨, 보로플루오르화칼륨 및 보로플루오르화아연과 같은 보로플루오르화 화합물, 염화마그네슘, 황산마그네슘 및 질산마그네슘과 같은 중성 금속염 촉매 및 인산, 염산, 황산, 아황산, 차아황산, 및 보르산과 같은 무기산을 들 수 있다. 원한다면, 촉매는 예컨대 시트르산, 타르타르산, 말산 및 말레산과 같은 유기산을 보조촉매로 병용한다.
원한다면, 셀룰로스와 수지의 반응을 원활하게 하기 위해 수지에 보조제가 첨가된다. 즉, 보조제는 셀룰로스와 수지의 반응을 촉진시켜, 반응용매로서 작용하여 가교반응을 균일하게 하고, 그리고 셀룰로스를 팽윤시키는 작용을 한다. 보조제의 예에는 글리세린, 에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 및 폴리프로필렌글리콜과 같은 다가알코올; 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르 및 디에틸렌글리콜모노부틸에테르와 같은 에테르알코올; 디메틸포름아미드, 모르폴린, 2-피롤리돈, 디메틸아세타미드 및 N-메틸피롤리돈과 같은 함질소용매; 및 에틸아세테이트, 이소프로필아세테이트, 부틸아세테이트, 아밀아세테이트, 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트 및 γ-부티롤아세톤과 같은 에스테르가 포함된다.
상기한 화학제의 첨가에서, 원한다면 수지에 다른 첨가제, 예를들면 촉감조절을 위한 유연제 및 유리포름알데히드의 농도저하를 위한 포름알데히드 포착제가 첨가될 수 있다.
셀룰로스계 섬유함유 구조물에 수지를 도포하기 위해 어떤 원하는 방법을 사용할 수도 있다. 패드건조와 같은 공지된 방법 및 포름알데히드의 증기상(VP) 반응중에서 선택할 수도 있다. 패드건조방법은 수지의 조제액에 생지를 침지하는 단계, 50 내지 120%의 압착율로 생지를 짜내는 단계 및 약 70 내지 100℃의 분위기 온도에서 생지를 건조하여 물을 제거하는 단계를 포함한다. 70℃ 이하의 분위기 온도에서는 긴 건조시간이 필요한 반면에, 100℃ 이상의 분위기 온도에서는 수지의 이동이 발생하여 수지의 불균일한 분포가 생긴다. 그후 수지와 함께 셀룰로스는 1 내지 15분동안 특히 2 내지 10분동안, 120 내지 170℃ 특히 130 내지 160℃의 온도에서 열처리하여 가교를 생성시킨다. 열처리의 온도와 시간은 수지의 유형 및 양, 촉매의 유형 및 양 등에 따라 달라진다. 120℃ 이하의 열처리온도에서 반응은 느려지는 반면에 170℃ 이상의 열처리온도에서는 생지의 황변이 발생한다.
VP 반응 방법에서는 수지로서 포름알데히드를 사용하고 생지에 증기상으로 포름알데히드를 도포한다. 통상의 방법에서 유연제, 폴리에틸렌글리콜 등은 패드건조방법 등에 의해 생지에 미리 도포된다. 생지를 포름알데히드와 아황산가스 같은 산성가스가 도입된 밀폐기기에 넣어 가스상 화합물을 생지에 흡착시킨다. 그다음에 생지를 가열하여 가교를 생성한다.결합된 포름알데히드의 양은 생지의 약 0.1 내지 3중량%, 온도는 20 내지 160℃ 및 처리시간은 약 1 내지 60분인 것이 바람직하다.
방축가공후에 수지가공을 하는 구체예에서, 첨가된 수지의 양은 종래 수지가공과 비교하여 크게 줄어들어 생지강도의 저하를 줄이는데 기여한다. 방추성이나 방축성이 높은 셀룰로스계 섬유함유 구조물을 얻는다. 면, 린넨 및 레이온과 같은 얇고 저강도 직물의 경우에서조차 실제적으로 적당한 강도를 유지하면서 높은 정도의 방추성이나 방축성을 부여할 수 있다.
본 발명에 따른 방축가공후, 셀룰로스계 섬유함유 구조물은 텐터링이나 촉감조절과 같이 최종가공처리될 수도 있다.
실시예
본 발명의 실시예는 설명의 목적으로 주어진 것이고 제한을 목적으로 하지 않는다.
실시예 1
50번수 단사의 면 100% 평직직물(경사밀도 148올/인치, 위사밀도 80올/인치)을 통상적으로 표백하고, 10초동안 액체 암모니아로 처리하고 가열하여 암모니아를 증발시켰다. 그다음에 고압액류염색기로 130℃에서 2시간동안 무장력하에서 직물을 처리한 후 탈수, 건조 및 텐터링하였다.
실시예 2
60번수 단사의 린넨 100% 평직직물(경사밀도 60올/인치, 위사밀도 52올/인치)을 실시예 1과 같이 처리하였다.
실시예 3
60번수 단사의 라미 100% 평직직물(경사밀도 52올/인치, 위사밀도 56올/인치)을 실시예 1과 같이 처리하였다.
실시예 4
실린더 직경이 30인치이고 니들밀도가 18니들/인치인 편성기로 40번수 이합연사 면사를 편성하여 얻은 정칙 싱글 턱 면니트를 실시예 1과 같이 처리하였다.
비교예 1
액체 암모니아 처리를 생략한 것을 제외하고는 실시예 1의 공정을 반복하였다.
비교예 2
액체 암모니아 처리를 생략한 것을 제외하고는 실시예 2의 공정을 반복하였다.
비교예 3
액체 암모니아 처리를 생략한 것을 제외하고는 실시예 3의 공정을 반복하였다
비교예 4
액체 암모니아 처리를 생략한 것을 제외하고는 실시예 4의 공정을 반복하였다.
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 4의 직물 및 편물을 1회 세탁이나 10회 세탁을 포함하는 세탁시험(JIS L-217 103 방법)후 텀블건조하였다. 직물의 경사수축율에 대하여 측정하였다. 편물에 있어서, 경사 및 위사수축율의 합으로 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
| 면 | 린넨 | 라미 | 면 니트 | ||||||
| 경사수축율 (%) |
세탁 1회 | 실시예 1 | 비교예 2 | 실시예 2 | 비교예 2 | 실시예 3 | 비교예 3 | 실시예 4 | 비교예 4 |
| 세탁 10회 | 0.7 | 1.7 | 0.4 | 3.0 | 0.4 | 1.7 | 12.0* | 23.0* | |
| 셀룰로스 Ⅲ 함량 (%) | 처리전 | 1.1 | 4.0 | 1.4 | 4.3 | 1.1 | 3.0 | 15.0* | 25.0* |
| 처리후 | 20.5 | 0 | 18.4 | 0 | 24.9 | 0 | - | - | |
| 셀룰로스 Ⅲ에서 셀룰로스 Ⅰ로의 결정 전이율 (%)** | 4.7 | 0 | 10.5 | 0 | 11.7 | 0 | - | - | |
| 77.1 | 0 | 43.1 | 0 | 46.9 | 0 | - | - | ||
| * 경사 및 위사 수축율의 합 ** 셀룰로스 Ⅰ, Ⅱ 및 Ⅲ 결정구조의 함량은 광각 X선 회절장치로부터 얻은 회절차트를 피크 분리 프로프램을 사용하여 차트로부터 각각의 결정형의 특징적인 피크를 분리하고 피크면적의 비를 계산하여 결정하였다. |
실시예 5
30번수 단사의 방적 레이온 100% 평직직물(경사밀도 68올/인치, 위사밀도 60올/인치)을 통상적으로 표백하고, 10초동안 액체 암모니아로 처리하고 가열하여 암모니아를 증발시켰다. 그다음에 고압액류염색기를 사용하여 130℃에서 2시간동안 무장력하에서 직물을 열수처리한 후 탈수, 건조 및 텐터링하였다.
실시예 6
경사(경사밀도 120/인치)가 120 데니어 레이온 필라민트이고 위사(위사밀도 60/인치)가 30번수 단사 레이온 스테이플인 경사 레이온 필라멘트 평직직물을 실시예 5와 같이 처리하였다.
실시예 7
경사(경사밀도 144/인치)가 75데니어 구리암모늄 레이온 필라멘트이고 위사(위사밀도 87/인치)가 120 데니어 구리암모늄 레이온 필라멘트인 구리암모늄 레이온 100% 평직직물을 실시예 5와 같이 처리하였다.
비교예 5
액체 암모니아 처리를 생략한 것을 제외하고는 실시예 5의 공정을 반복하였다.
비교예 6
액체 암모니아 처리를 생략한 것을 제외하고는 실시예 6의 공정을 반복하였다.
비교예 7
액체 암모니아 처리를 생략한 것을 제외하고는 실시예 7의 공정을 반복하였다.
실시예 5 내지 7 및 비교예 5 내지 7의 직물을 1회 세탁이나 10회 세탁을 포함하는 세탁시험(JIS L-217 103 방법)후 텀블건조시켰다. 직물의 경사수축율을 측정하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
| 레이온 방적사 직물 | 레이온 필라멘트 x 레이온 방적사 직물 | 구리암모늄 레이온 직물 | |||||
| 실시예 5 | 비교예 5 | 실시예 6 | 비교예 6 | 실시예 7 | 비교예 7 | ||
| 경사수축율 (%) | 세탁 1회 | 1.4 | 5.8 | 2.5 | 23.0 | 1.0 | 6.5 |
| 세탁 10회 | 2.0 | 7.3 | 3.0 | 25.0 | 1.5 | 9.5 |
실시예 8
7번수 면데님 100% 직물(경사밀도 65올/인치, 위사밀도 43올/인치)을 -34℃에서 10초동안 액체 암모니아로 함침하고 가열하여 암모니아를 증발시키고 통상적으로 발호한 다음에 고압빔염색기를 사용하여 130℃에서 2시간동안 평활상태에서 열수처리한 후 텐터링하였다.
실시예 9
8번수 면/레이온(40/60) 혼방데님 100% 직물(경사밀도 69올/인치, 위사밀도 43올/인치)을 실시예 8과 같이 처리하였다.
실시예 10
21번수 경사(경사밀도 115올/인치) 및 10번수 위사(위사밀도 54올/인치)의 텐셀데님 100% 직물을 실시예 8과 같이 처리하였다.
비교예 8
열수처리를 생략한 것을 제외하고는 실시예 8의 공정을 반복하였다.
비교예 9
열수처리를 생략한 것을 제외하고는 실시예 9의 공정을 반복하였다.
비교예 10
열수처리를 생략한 것을 제외하고는 실시예 10의 공정을 반복하였다.
실시예 8 내지 10 및 비교예 8 내지 10의 직물을 시험에 의해 수축율과 인장강도에 대하여 시험하였다. 결과를 표 3에 나타낸다.
수축율
생지를 JIS L-1096 F-2 방법에 따라 1.5 및 10회 세척한 후 텀블건조시켰다. 생지의 경사 및 위사수축율을 측정하였다.
인장강도
JIS L-1096에 따라 위사 인장강도를 측정하였다.
| 실시예 8 | 비교예 8 | 실시예 9 | 비교예 9 | 실시예 10 | 비교예 10 | ||||||||
| 경사 | 위사 | 경사 | 위사 | 경사 | 위사 | 경사 | 위사 | 경사 | 위사 | 경사 | 위사 | ||
| 수축율 (%) |
세탁 1회 | 6.9 | -0.2 | 9.4 | -1.7 | 6.7 | -0.7 | 10.0 | -1.7 | 4.4 | 0.4 | 7.6 | 0.4 |
| 세탁 5회 | 7.8 | -0.4 | 12.2 | -1.6 | 8.0 | -0.3 | 12.2 | -1.3 | 4.4 | 0.4 | 8.4 | 0.5 | |
| 세탁 10회 | 8.9 | -0.2 | 13.3 | -1.1 | 8.4 | 0.0 | 12.9 | -1.1 | 5.3 | 0.4 | 8.9 | 0.2 | |
| 위사인장강도 (㎏/㎠) |
92.3 | 116.0 | 109.0 | 112.3 | 172.7 | 165.7 |
실시예 11
80번수 2합연사의 면 100% 평직직물(경사밀도 149올/인치, 위사밀도 62올/인치)을 통상적으로 표백하고, -34℃에서 10초동안 액체 암모니아로 함침하고 가열하여 암모니아를 증발시켰다. 그다음에 직물을 장력하에서 60초동안 25℃에서 20중량% 가성 알칼리로 함침하고 물로 수세한 후 탈수, 건조 및 텐터링하였다.
비교예 11
액체 암모니아 처리를 생략한 것을 제외하고는 실시예 11의 공정을 반복하였다.
비교예 12
가성 알칼리처리를 생략한 것을 제외하고는 실시예 11의 공정을 반복하였다.
실시예 11 및 비교예 11 및 12의 직물을 실시예 8과 같이 수축율 및 인장강도에 대하여 시험하였다. 결과를 표 4에 나타낸다.
| 실시예 11 | 비교예 11 | 비교예 12 | |||||
| 경사 | 위사 | 경사 | 위사 | 경사 | 위사 | ||
| 수축율 (%) | 세탁 1회 | 0.7 | 1.5 | 1.3 | 2.2 | 1.1 | 2.7 |
| 세탁 5회 | 0.7 | 1.8 | 2.0 | 2.2 | 1.6 | 3.1 | |
| 세탁 10회 | 1.1 | 1.8 | 2.4 | 2.5 | 1.8 | 3.3 | |
| 위사인장강도 (kgf) | 42.3 | 39.0 | 39.4 |
실시예 12
40번수 2합연사 면 100% 싱글턱(30인치 x 18게이지) 편물을 통상적으로 표백하고 머서화하고, 10초동안 34℃에서 액체 암모니아에 함침하고 가열하여 암모니아를 증발시켰다. 그다음에 편물을 50초동안 25℃에서 16중량% 가성 알칼리에 함침하고 중화하고 물로 수세한 후 탈수, 건조 및 텐터링하였다.
실시예 13
머서화 처리를 생략한 것을 제외하고는 실시예 12의 공정을 반복하였다.
비교예 13
가성 알칼리처리를 생략한 것을 제외하고는 실시예 12의 공정을 반복하였다.
비교예 14
가성 알칼리처리를 생략한 것을 제외하고는 실시예 13의 공정을 반복하였다.
실시예 12와 13 및 비교예 13과 14의 직물을 실시예 8에서와 같이 세탁수축율에 대하여 그리고 JIS L-1018 뮬렌 방법에 따라 파열강도에 대하여 시험하였다. 결과를 표 5에 나타낸다.
| 실시예 12 | 실시예 13 | 비교예 13 | 비교예 14 | ||||||
| 경사 | 위사 | 경사 | 위사 | 경사 | 위사 | 경사 | 위사 | ||
| 수축율 (%) | 세탁 1회 | 5.2 | 6.8 | 5.9 | 7.2 | 8.5 | 7.5 | 9.0 | 7.9 |
| 세탁 5회 | 5.3 | 7.5 | 6.1 | 7.4 | 8.8 | 8.0 | 9.9 | 8.5 | |
| 세탁 10회 | 5.7 | 8.0 | 6.2 | 8.5 | 9.5 | 8.8 | 10.3 | 9.0 | |
| 파열강도 (㎏/㎠) | 10.5 | 10.1 | 9.1 | 8.7 |
하기 실시예는 고온 알칼리처리를 설명한다.
실시예 14-17
40번수 단사의 면 100% 평직직물(경사밀도 132올/인치, 위사밀도 71올/인치)을 통상적으로 표백하고, 10초동안 -34℃에서 액체 암모니아에 함침하고 가열하여 액체 암모니아를 증발시켰다. 그다음에 직물을 표 6에 나타낸 바와 같은 알칼리 농도와 온도를 갖는 가성 알칼리용액에, 표 6에 나타낸 바와 같은 시간동안 무장력하에서 함침시키고, 중화 및 물로 수세한 후 탈수, 건조 및 텐터링하였다.
실시예 14 내지 17의 직물을 실시예 1에서 같이 수축율 및 인장강도에 대하여 시험하였다. 결과를 표 6에 나타낸다.
| 실시예 14 | 실시예 15 | 실시예 16 | 실시예 17 | ||||||
| 가성 처리 | 130℃ x 2시간 | 130℃ x 2시간 | 130℃ x 2시간 | 130℃ x 2시간 | |||||
| 알칼리 농도 (wt%) | 0.5 | 1.0 | 3.0 | 5.0 | |||||
| 경사 | 위사 | 경사 | 위사 | 경사 | 위사 | 경사 | 위사 | ||
| 수축율 (%) | 세탁 1회 | 1.8 | -0.1 | 1.9 | -0.2 | 1.7 | 0.1 | 1.3 | -0.1 |
| 세탁 5회 | 2.1 | -0.6 | 2.2 | -0.5 | 1.7 | -0.6 | 1.6 | -0.6 | |
| 세탁 10회 | 2.3 | -0.9 | 2.6 | -0.7 | 2.1 | -0.4 | 1.9 | -0.8 | |
| 인장 강도 (kgf) | 93.3 | 45.0 | 88.0 | 45.7 | 82.3 | 44.0 | 83.7 | 42.3 |
실시예 18-19 및 비교예 15-16
면 100% 평직직물(경사:50번수, 밀도 148올/인치, 위사: 50번수, 밀도 80올/인치)을 -34℃에서 20초동안 액체 암모니아에 함침시키고 가열하여 암모니아를 증발시킨 다음 고압 빔 염색기를 사용하여 130℃에서 1시간동안 평활상태에서 열수처리하였다.
그후에, 직물을 표 7 및 8에 나타낸 처방에 따라 제조된 수지액으로 패드건조방법에 의해 도포시켜 수지가공하였다. 맹글에 의해 60% 압착율로 수지액을 도포하고 85℃에서 15분동안 예비건조하고 실시예 7 및 8에 나타낸 바와 같은 조건하에서 열처리하여 수지가공하였다. 그렇게 얻어진 실시예 18 및 19 직물을 건조방추성 및 인장강도에 대하여 시험하였다. 결과를 표 7 및 8에 나타낸다. 건조방추성에 대한 인장강도의 관계를 도 1 및 도 2에 나타낸다. JIS L-1096에 따라 직물을 인장강도 및 건조방추성에 대하여 측정한 것이 주목된다.
비교예 15 및 16은 열수처리를 생략한 것을 제외하고는 각각 실시예 18 및 18과 동일하게 하였다.
| 실시예 18 | 비교예 15 | ||||||||
| 열수처리 | 고압 빔 염색기 | 없음 | |||||||
| 수지처방 (g/100㎖) |
LNB20*1 | 20 | 15 | 10 | 5 | 20 | 15 | 10 | 5 |
| 보로플루오르화 아연*2 |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| FW*4 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | |
| PE-140*5 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| PEG200*6 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | |
| 열처리 | 온도 (℃) | 140 | 140 | 140 | 140 | 140 | 140 | 140 | 140 |
| 시간 (분) | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | |
| 직물물성 | 인장강도 (kgf) | 23.6 | 24.2 | 26.1 | 29.8 | 20.9 | 23.2 | 25.3 | 29.6 |
| 건조방추성(°) | 300 | 287 | 270 | 241 | 290 | 271 | 248 | 225 |
| 실시예 19 | 비교예 16 | ||||||||
| 열수처리 | 고압 빔 염색기 | 없음 | |||||||
| 수지처방 (g/100㎖) |
LNB20*1 | 20 | 15 | 10 | 5 | 20 | 15 | 10 | 5 |
| Cat.M*3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | |
| FW*4 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | |
| PE-140*5 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| PEG200*6 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | |
| 열처리 | 온도 (℃) | 160 | 160 | 160 | 160 | 160 | 160 | 160 | 160 |
| 시간 (분) | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | |
| 직물물성 | 인장강도 (kgf) | 22.0 | 26.2 | 29.2 | 35.3 | 27.9 | 28.5 | 30.5 | 35.3 |
| 건조방추성(°) | 300 | 290 | 271 | 244 | 281 | 265 | 262 | 240 | |
| *1 리켄수지 LNB20: 셀룰로스 반응형 N-메틸올 수지, 고형분 40%, 미키리켄 고교 가부시키가이샤제 *2 보로플루오르화 아연: 45% 보로플루오르화 아연 수용액, 모리타 가가쿠 가부시키가이샤제 *3 Cat. M: 염화마그네슘 촉매, 다이 니혼 잉크 가가쿠 인더스트리 가부시키가이샤제 *4 스미텍스 버퍼 FW: 포름알데히드 포착제, 스미토모 가가쿠 가부시키가이샤제 *5 메이카텍스 PE-140: 폴리에틸렌 유연제, 메이세이 가가쿠 가부시키가이샤제 *6 PEG 200: 폴리에틸렌글리콜, 산요 가가쿠 가부시키가이샤제 |
수지용액을 표 7 및 8에 나타낸 처방의 화학제에 물을 첨가하여 총부피를 100㎖로 하여 조제한 것이 주목된다.
실시예 20 및 비교예 17
실시예 18에서 사용한 것과 동일한 면 100% 평직직물을 -34℃에서 10초동안 액체 암모니아에 함침하고, 가열하여 암모니아를 증발시키고, 고압액류 염색기를 사용하여 130℃에서 1시간동안 무장력하에서 열수처리하고 표 9에 나타낸 수지처방과 조건을 사용하여 최종적으로 수지가공하였다. 그렇게 처리된 실시예 20의 직물을 실시예 18과 같이 물리적 성질에 대하여 측정하였다. 결과를 표 9 및 도 3에 나타낸다.
비교예 17은 열수처리를 생략한 것을 제외하고는 실시예 20과 동일하게 처리하였다.
| 실시예 20 | 비교예 17 | ||||||||
| 열수처리 | 고압 액류 염색기 | 없음 | |||||||
| 수지처방 (g/100㎖) |
LNB20*1 | 20 | 15 | 10 | 5 | 20 | 15 | 10 | 5 |
| 보로플루오르화 아연*2 |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| FW*4 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | |
| PE-140*5 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| PEG200*6 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | |
| 열처리 | 온도 (℃) | 140 | 140 | 140 | 140 | 140 | 140 | 140 | 140 |
| 시간 (분) | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | |
| 직물물성 | 인장강도 (kgf) | 21.4 | 22.0 | 22.8 | 21.4 | 19.8 | 20.0 | 20.2 | 20.4 |
| 건조방추성(°) | 281 | 271 | 267 | 252 | 274 | 262 | 253 | 250 |
실시예 21 및 비교예 18
실시예 18에서 사용된 바와 같은 면 100% 평직직물을 -34℃에서 20초동안 액체 암모니아로 함침하고, 가열하여 암모니아를 증발시키고, 종래 머서화기로 25℃에서 60초동안 장력하에서 20중량% 가성소다로 처리하고, 표 10에 나타낸 수지처방과 조건을 사용하여 최종적으로 수지가공하였다. 그렇게 처리된 실시예 21의 직물을 실시예 18에서와 같이 물리적 성질에 대하여 측정하였다. 결과를 표 10 및 도 4에 나타낸다.
비교예 18은 가성소다 처리를 생략한 것을 제외하고는 실시예 21과 동일하게 처리하였다.
| 실시예 21 | 비교예 18 | ||||||||
| 열수처리 | 머서화기 | 없음 | |||||||
| 수지처방 (g/100㎖) |
LNB20*1 | 20 | 15 | 10 | 5 | 20 | 15 | 10 | 5 |
| 보로플루오르화 아연*2 |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| FW*4 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | |
| PE-140*5 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| PEG200*6 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | |
| 열처리 | 온도 (℃) | 140 | 140 | 140 | 140 | 140 | 140 | 140 | 140 |
| 시간 (분) | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | |
| 직물물성 | 인장강도 (kgf) | 26.4 | 27.0 | 27.8 | 28.4 | 20.9 | 23.2 | 25.3 | 29.6 |
| 건조방추성(°) | 281 | 271 | 267 | 252 | 290 | 271 | 248 | 225 |
실시예 22 및 비교예 19
린넨 100% 평직직물(경사: 대마, 60번수, 밀도 60올/인치, 위사: 대마, 60번수, 밀도 52올/인치)을 -34℃에서 10초동안 액체 암모니아에 함침하고, 가열하여 암모니아를 증발시키고, 고압액류염색기로 130℃에서 1시간동안 무장력하에서 열수처리하고, 표 11에 나타낸 수지처방 및 조건을 사용하여 최종적으로 수지가공하였다. 그렇게 처리된 실시예 22의 직물을 실시예 18과 같이 물리적 성질에 대하여 측정하였다. 결과를 표 11 및 도 5에 나타낸다.
비교예 19에서는 열수처리를 생략한 것을 제외하고는 실시예 22와 동일하게 처리하였다.
| 실시예 22 | 비교예 19 | ||||||||
| 열수처리 | 고압 액류 염색기 | 없음 | |||||||
| 수지처방 (g/100㎖) |
LNB20*1 | 18 | 15 | 12 | 9 | 18 | 15 | 12 | 9 |
| 보로플루오르화 아연*2 |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| FW*4 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | |
| PE-140*5 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| PEG200*6 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | |
| 열처리 | 온도 (℃) | 120 | 120 | 120 | 120 | 120 | 120 | 120 | 120 |
| 시간 (분) | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | |
| 직물물성 | 인장강도 (kgf) | 20.2 | 21.2 | 22.2 | 24.0 | 19.8 | 20.4 | 21.0 | 22.4 |
| 건조방추성(°) | 227 | 223 | 215 | 204 | 217 | 213 | 213 | 206 |
실시예 23 및 비교예 20
레이온 100% 평직직물(경사: 30번수, 밀도 68올/인치, 위사: 30번수, 밀도 60올/인치)을 10초동안 -34℃에서 액체 암모니아에 함침하고 가열하여 암모니아를 증발시키고 고압액류염색기로 130℃에서 1시간동안 무장력하에서 열수처리하고 표 12에 나타낸 수지처방과 조건을 사용하여 최종적으로 수지가공하였다. 그렇게 처리된 실시예 23의 직물을 실시예 18과 같이 물리적 성질에 대하여 측정하였다. 결과를 표 12 및 도 6에 나타낸다.
비교예 20에서는 열수처리를 생략한 것을 제외하고는 실시예 23과 동일하게 처리하였다.
| 실시예 23 | 비교예 20 | ||||||||
| 열수처리 | 고압 액류 염색기 | 없음 | |||||||
| 수지처방 (g/100㎖) |
LNB20*1 | 20 | 15 | 10 | 5 | 20 | 15 | 10 | 5 |
| 보로플루오르화 아연*2 |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| FW*4 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | |
| PE-140*5 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| PEG200*6 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | |
| 열처리 | 온도 (℃) | 120 | 120 | 120 | 120 | 120 | 120 | 120 | 120 |
| 시간 (분) | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | |
| 직물물성 | 인장강도 (kgf) | 19.6 | 22.0 | 25.6 | 19.6 | 26.6 | 25.8 | 28.2 | 32.2 |
| 건조방추성(°) | 248 | 249 | 227 | 230 | 207 | 205 | 202 | 184 |
실시예 24 및 비교예 21
실시예 18에서 사용된 바와 같은 면 100% 평직직물을 20초동안 -34℃에서 액체 암모니아에 함침하고 가열하여 암모니아를 증발시키고 고압액류염색기로 130℃에서 1시간동안 무장력하에서 열수처리하였다. 최종적으로 수지가공으로써 표 13에 나타낸 바와 같은 유연제 및 폴리에틸렌글리콜을 패드건조방법에 의해 직물에 미리 도포하고 50 내지 120℃에서 10분동안 포름알데히드 및 아황산가스에서 가교반응(VP 반응)을 실시하였다. 결합된 포름알데히드의 양은 0.3중량%였다.
그렇게 처리된 실시예 24의 직물을 실시예 18과 같이 물리적 성질에 대하여 측정하였다. 결과를 표 13에 나타낸다.
비교예 21에서는 열수처리를 생략한 것을 제외하고는 실시예 24와 동일하게 처리하였다.
| 실시예 24 | 비교예 21 | ||
| 열수처리 | 고압 빔 염색기 | 없음 | |
| 처리제 (g/100㎖) | PE-140*5 | 1 | 1 |
| PEG200*6 | 3 | 3 | |
| 직물물성 | 인장강도 (kgf) | 43.0 | 40.3 |
| 건조방추성(°) | 258 | 246 |
실시예 25 및 비교예 22
40번수 이합연사 면 100% 싱글 턱(30인치 x 18게이지) 편물을 통상적으로 표백하고, -34℃에서 20초동안 액체 암모니아에 함침시키고 가열하여 암모니아를 증발시키고, 고압 액류 염색기를 사용하여 130℃에서 1시간동안 무장력하에서 열수처리하고 스핀건조하고 열건조시켰다. 그다음에 텐터를 사용하여 수지가공을 실시하였다. 처리하는 수지처방 및 조건은 실시예 18과 동일하였다. 편물을 JIS L-217 103 방법에 따라 세탁후 직물의 수축율(경사+위사) 및 텀플건조와 JIS L-1018 뮬렌 방법에 따라 파열강도에 대하여 시험하였다. 결과를 표 14에 나타낸다.
비교예 22에서는 열수처리대신에 편물을 60℃에서 1시간동안 무장력하에서 따뜻한 물로 수세한 것을 제외하고는 실시예 25와 동일하게 처리하였다.
| 수지농도 | 5% | 10% | 15% | 20% | |||||
| 실시예 25 | 비교예 22 | 실시예 25 | 비교예 22 | 실시예 25 | 비교예 22 | 실시예 25 | 비교예 22 | ||
| 경사+ 위사 수축율 (%) | 세탁 1회 | 10.3 | 13.5 | 6.8 | 9.8 | 4.3 | 7.3 | 2.5 | 4.1 |
| 세탁 5회 | 11.3 | 15.8 | 7.9 | 11.3 | 6.3 | 8.7 | 3.4 | 6.2 | |
| 세탁 10회 | 11.5 | 16.4 | 8.0 | 12.4 | 6.7 | 9.5 | 4.5 | 7.3 | |
| 파열 강도 (㎏/㎠) | 7.0 | 7.2 | 5.1 | 5.2 | 4.4 | 4.2 | 4.4 | 4.1 |
실시예 26 및 비교예 23
실시예 21과 동일한 편물을 액체 암모니아 처리전에 종래 머서화기로 25℃에서 50초의 함침시간동안 장력하에서 16중량% 가성소다로 처리한 것을 제외하고는 실시예 25의 공정을 반복하였다. 실시예 25와 같이 세탁수축율(경사+위사) 및 파열강도에 대하여 편물을 시험하였다. 결과를 표 15에 나타낸다.
비교예 23에서는 열수처리대신에 편물을 60℃에서 1시간동안 무장력하에서 따뜻한 물로 수세한 것을 제외하고는 실시예 26과 동일하게 처리하였다.
| 수지농도 | 5% | 10% | 15% | 20% | |||||
| 실시예 26 | 비교예 23 | 실시예 26 | 비교예 23 | 실시예 26 | 비교예 23 | 실시예 26 | 비교예 23 | ||
| 경사+ 위사 수축율 (%) | 세탁 1회 | 9.2 | 12.8 | 5.7 | 8.8 | 3.7 | 6.2 | 2.4 | 3.7 |
| 세탁 5회 | 10.4 | 14.9 | 6.7 | 10.1 | 5.7 | 7.6 | 3.3 | 5.5 | |
| 세탁 10회 | 10.6 | 15.5 | 7.5 | 11.7 | 5.9 | 8.7 | 4.4 | 6.7 | |
| 파열 강도 (㎏/㎠) | 8.3 | 8.3 | 6.2 | 6.1 | 5.2 | 5.2 | 5.1 | 4.8 |
실시예 27 및 비교예 24
실시예 25와 동일한 편물을 열수처리 대신에 종래 머서화기를 사용하여 25℃에서 50초의 함침시간동안 장력하에서 16중량% 가성소다로 처리한 것을 제외하고는 실시예 25의 공정을 반복하였다. 실시예 25와 같이 세탁수축율(경사+위사) 및 파열강도에 대하여 편물을 시험하였다. 결과를 표 16에 나타낸다.
비교예 24에서는 미서화 처리를 생략한 것을 제외하고는 실시예 27과 동일하게 처리하였다.
| 수지농도 | 5% | 10% | 15% | 20% | |||||
| 실시예 27 | 비교예 24 | 실시예 27 | 비교예 24 | 실시예 27 | 비교예 24 | 실시예 27 | 비교예 24 | ||
| 경사+ 위사 수축율 (%) | 세탁 1회 | 8.3 | 13.5 | 5.2 | 9.9 | 4.0 | 6.8 | 2.8 | 4.8 |
| 세탁 5회 | 9.2 | 15.1 | 6.5 | 11.2 | 5.5 | 7.5 | 3.5 | 6.2 | |
| 세탁 10회 | 9.8 | 15.9 | 7.3 | 11.9 | 5.7 | 8.2 | 3.9 | 6.9 | |
| 파열 강도 (㎏/㎠) | 8.3 | 6.5 | 7.4 | 5.8 | 6.2 | 4.7 | 5.5 | 4.3 |
본 발명에 따르면, 실질적인 생지의 강도저하없이 셀룰로스계 섬유함유 구조물에 개선된 방추성 또는 방축성을 부여할 수 있다. 특히, 실제적으로 적당한 강도를 유지하면서 얇고 낮은 강도의 생지까지에도 개선된 방추성이나 방축성을 부여할 수 있다. 방축가공후에 수치가공을 실시하는 구체예에서는 생지강도와 방추성 또는 방축성의 균형을 더욱더 개선하여 생지강도의 저하를 최소화하면서 개선된 방축성을 부여할 수 있다.
몇몇 바람직한 구체예를 기술하였지만, 많은 변형과 수정이 하기 설명에 비추어 이루어질 수도 있다. 그러므로 첨부된 청구범위내에서 구체적으로 기술된 것과 다르게 실행될 수도 있다는 것을 이해해야 한다.
Claims (10)
- 섬유 구조물을 액체 암모니아로 처리하는 단계, 및섬유 구조물을 장력하 또는 무장력하에서 열수 또는 가성 알칼리로 처리하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 셀룰로스계 섬유함유 구조물의 방축가공방법.
- 제 1 항에 있어서, 열수처리는 100 내지 150℃ 온도의 열수에서 실시되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 가성 알칼리처리는 -10℃ 내지 150℃ 온도에서 0.1 내지 40중량%의 가성 알칼리농도를 갖는 가성 알칼리수용액을 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 3 항에 있어서, 가성 알칼리처리는 90℃ 내지 150℃ 온도에서 0.1 내지 10중량%의 가성 알칼리농도를 갖는 가성 알칼리수용액을 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 3 항에 있어서, 가성 알칼리처리는 -10℃ 내지 90℃ 온도에서 10 내지 40중량%의 가성 알칼리농도를 갖는 가성 알칼리수용액을 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 셀룰로스계 섬유함유 구조물은 천연 셀룰로스로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 셀룰로스계 섬유함유 구조물은 재생 셀룰로스로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 섬유 구조물을 액체 암모니아로 처리하는 단계,섬유 구조물을 장력하 또는 무장력하에서 열수 또는 가성 알칼리로 처리하는 단계, 및섬유 구조물을 수지로 가공하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 셀룰로스계 섬유함유 구조물의 방축가공방법.
- 제 8 항에 있어서, 수지가공은 셀룰로스 반응형 N-메틸올 화합물을 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 8 항에 있어서, 수지가공은 포름알데히드를 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP96-150470 | 1996-05-23 | ||
| JP15047096 | 1996-05-23 | ||
| JP8298217A JP3011112B2 (ja) | 1996-10-22 | 1996-10-22 | セルロース系繊維含有構造物の防縮加工方法 |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR19980032132A true KR19980032132A (ko) | 1998-07-25 |
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| KR1019970020153A KR19980032132A (ko) | 1996-05-23 | 1997-05-23 | 셀룰로스계 섬유함유 구조물의 방축가공방법 |
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR19980032132A (ko) |
Cited By (1)
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1997
- 1997-05-23 KR KR1019970020153A patent/KR19980032132A/ko not_active Application Discontinuation
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