KR20020074611A - 셀룰로오스/셀룰로오스 트리아세테이트 복합직물의 제조방법 - Google Patents

셀룰로오스/셀룰로오스 트리아세테이트 복합직물의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 셀룰로오스/셀룰로오스 트리아세테이트 복합 직물의 제조방법에 관한 것으로, 본 직물은 치환도 2.0 ~ 2.75의 셀룰로오스 디아세테이트 섬유와 치환도 2.75 이상의 셀룰로오스트리아세테이트 섬유가 사용된 복합직물을 알칼리 처리하여 상기 셀룰로오스 디아세테이트를 셀룰로오스로 전환시켜 제조한다.

Description

셀룰로오스/셀룰로오스 트리아세테이트 복합직물의 제조방법{Method for producing cellulous/cellulous triacetate fabric}
본 발명은 셀룰로오스와 셀룰로오스 트리아세테이트가 복합되어 있는 새로운 직물의 제조방법에 관한 것이다.
셀룰로오스 디아세테이트 섬유 및 셀룰로오스 트리아세테이트 섬유와 같은 셀룰로오스 아세테이트 섬유는 알칼리에 의해 탈아세틸화 혹은 검화하면 셀룰로오스 섬유가 형성되는데, 일반적으로 셀룰로오스 디아세테이트가 셀룰로오스 트리아세테이트 보다 검화가 더 쉽게 일어나게 된다.
본 발명자는 이러한 성질을 새로운 직물의 제조에 이용하는 것에 대해 연구하였으며, 그 결과 셀룰로오스 디아세테이트와 셀룰로오스 트리아세테이트가 함께 사용된 직물을 알칼리로 처리하여 셀룰로오스 디아세테이트만을 선택적으로 검화시킬 수 있음을 알게 되었고, 또한 이와 같은 선택검화에 의해 얻어지는 직물은 셀룰로오스와 셀룰로오스 트리아세테이트로 이루어지게 되며, 이들은 서로 다른 염색특성을 보이기 때문에 직물에 다양한 톤을 용이하게 부여할 수 있는 등의 매우 흥미로운 효과가 있음을 알게 되었다.
따라서 본 발명은 셀룰로오스/셀룰로오스 트리아세테이트 복합직물의 새로운 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명에 따르는 실시예 3의 제조방법에서 알칼리처리하여 얻어진 직물중 셀룰로오스 디아세테이트 섬유로부터 전환된 셀룰로오스 섬유의 적외선 분광 스펙트럼 그래프,
도 2는 본 발명에 따르는 실시예 3의 제조방법에서 알칼리처리하여 얻어진 직물중 셀룰로오스 트리아세테이트 섬유의 적외선 분광 스펙트럼 그래프.
상기한 목적을 달성한 본 발명에 의하면, 치환도 2.0 ~ 2.75의 셀룰로오스 디아세테이트 섬유와 치환도 2.75 이상의 셀룰로오스트리아세테이트 섬유가 사용된 복합직물을 알칼리 처리하여 상기 셀룰로오스 디아세테이트를 셀룰로오스로 전환시키는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스/셀룰로오스 트리아세테이트 복합 직물의 제조방법이 제공된다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명에서 원료인 셀룰로오스 디아세테이트/셀룰로오스 트리아세테이트 복합직물은 셀룰로오스 디아세테이트와 셀룰로오스 트리아세테이트 또는 기타섬유와 복합된 직편물을 모두 포함하는 의미로 정의된다.
셀룰로오스의 화학구조를 갖는 인조섬유인 레이온 섬유는 수산기가 15% 이상 치환되지 않은 재생 셀룰로오스로 제조된 섬유로 정의되며(Fiber Chemistry, Lewin Eli M. Pearce, Dekker p 914,1985). 고유의 광택, 비중, 터치(Touch)로 인해 고급 섬유에 많이 이용되고 있다.
셀룰로오스 디아세테이트를 알칼리 처리하면 아세틸기가 히드록시기로 전환되는 검화가 일어나게 되는데 이때 무정형으로 존재하던 디아세테이트 섬유의 분자쇄들의 폴딩(folding)과 패킹(packing) 등의 재배열로 결정화가 일어난다. 일반적으로 천연의 셀룰로오스는 셀룰로오스 Ⅰ의 결정구조를 가지게 되며 재생 셀룰로오스섬유의 경우는 셀룰로오스 Ⅱ의 구조를 가지는 데 반해 셀룰로오스 디아세테이트의 검화에 의해 제조된 셀룰로오스 섬유는 셀룰로오스 Ⅱ와 Ⅳ가 혼합된 결정구조를 가지게 되며, 결정화도(비중법) 14~34%, 복굴절율 0.012~0.024이다.
셀룰로오스 디아세테이트 섬유의 검화에 의해 얻어지는 셀룰로오스 섬유도 일종의 레이온 섬유이다. 이러한 셀룰로오스 섬유의 물성은 비중이 1.48-1.51 gm/cm3, 인장강도 1.2~2.5gf/de, 신도 20~50%, 표준상태 수분율 12-16%로 일반 레이온과 유사한 성능을 보인다.
본 발명에서 원료가 되는 셀룰로오스 디아세테이트/셀룰로오스 트리아세테이트 복합직물의 검화 혹은 알칼리 처리에는 강알칼리 단독 처리 또는 강알칼리와 약알칼리의 동욕처리 또는 이욕처리 방법을 이용할 수 있다.
검화 과정에 사용될 수 있는 알칼리화합물의 예로는 수산화 나트륨 등과 같은 알칼리금속 수산화물, 수산화 칼슘 등과 같은 알칼리토류금속 수산화물, 탄산나트륨 등과 같은 알칼리금속 탄산염 등이 있다. 이러한 알칼리화합물은 단독으로 사용할 수도 있고, 또는 검화촉진제와 병용하여 사용할 수도 있다. 검화촉진제로는 포스포늄계 검화촉진제와 4급암모늄계 검화촉진제가 잘 알려져 있다. 검화촉진제의 시중구입가능한 예로는 포스포늄계 검화촉진제인 네오레이트 엔씨비(NEORATE NCB: 한국정밀제품); 제4급암모늄계 검화촉진제인 케이에프 네오레이트 엔에이-40(KF NEORATE NA-40 : 한국정밀제품), 디와이케이-1125 [DYK-1125: 일본의 일방사(一方社) 제품], 디엑스와이-10엔 [DXY-10N : 일본의 일방사(一方社) 제품], 카세린PES, 카세린PEL, 카세린PEF [이상, 일본의 명성화학(明成化學) 제품], 스노겐 피디에스(SNOGEN PDS: 한국의 대영화학 제품) 등을 들 수 있다.
검화과정에서 알칼리는 원료인 셀룰로오스 디아세테이트 섬유에 대해 10∼60 wt%가 되도록 수용액으로 준비하고, 준비된 수용액에 직물을 침지한 후 60℃ 이상, 보다 바람직하게 60℃∼130℃에서 1∼120분 동안 1 내지 2회 처리하여 셀룰로오스 디아세테이트 섬유를 셀룰로오스 섬유로 전환시키는 것이 적당하다.
본 발명에 따르는 선택검화에 의해 제조되는 셀룰로오스/셀룰로오스 트리아세테이트 복합직물은 폴리에스테르, 셀룰로오스 디아세테이트, 셀룰로오스 트리아세테이트 등의 염색에 사용되는 분산염료로 염색하였을 경우 원료로서 셀룰로오스디아세테이트가 사용되었던 부분, 즉 선택검화에 의해 셀룰로오스로 전환된 부분은 염색이 이루어지 않게 되며 셀룰로오스 염색에 사용되는 반응성 염료로 염색을 하였을 경우에는 셀룰로오스 디아세테이트가 사용되었던 부분만 염색이 이루어지게 된다.
상기한 바와 같은 본 발명의 특징 및 기타의 장점은 후술되는 실시예로부터 보다 명백하게 될 것이다. 단, 본 발명이 하기 실시예로 제한되는 것은 아니다.
하기 실시예에서 감량율은 알칼리 처리전/후의 시료의 중량변화를 측정하여 처리전후의 시료중량 차이를 처리전 시료중량으로 나눈 값의 백분율로 나타낸 것이다.
[실시예 1]
경사가 아세틸 치환도 2.9이상의 셀룰로오스 트리아세테이트섬유, 위사가 아세틸 치환도 2.5의 디아세테이트 섬유와 폴리에스테르 섬유로 구성된 새틴(Satin) 직물(경사 70d/20f, 경밀도 283본/inch ,위사 200d/57f, 위밀도 88본/inch)을 정련 건조한 후 액류염색기에 물을 넣고 디아세테이트 대비 38wt%의 가성소다를 투입하고 30℃에서 100℃까지 2℃/min의 승온속도로 승온 한 후 30분간 처리한 뒤 30℃까지 2℃/min의 냉각속도로 냉각시키고 배액한 후 수세하여 잔류 알칼리를 제거하였다. 이때 직물의 감량율은 13.3%였다.
감량처리된 직물로부터 시료를 채취하여 적외선 분광 분석기(MAGNA 750, Nicolet, 미)로 적외선 분광분석한 결과 원료가 셀룰로오스 디아세테이트이었던 부분은 셀룰로오스 카르보닐을 나타내는 1740cm-1의 피크가 사라진 반면 원료가 셀룰로오스 트리아세테이트이었던 부분은 카르보닐 피크는 처리전과 거의 동일하였다. 즉, 셀룰로오스와 셀룰로오스트리아세테이트 그리고 폴리에스테르가 복합된 직물이 제조되었음을 알 수 있었다. 또한 감량처리된 직물에서 셀룰로오스 섬유와 셀룰로오스 트리아세테이트 섬유의 물성을 감량처리전과 비교하였다. 그 결과는 표 2 및 표 3에 제시된다.
[실시예 2 내지 5]
표 1과 같이 가성소다 투입량을 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였다.
구분 NaOH 투입량(디아세테이트의 중량%) 직물의 감량율(%)
실시예 1 38 13.3
실시예 2 34 11.3
실시예 3 36 12.2
실시예 4 40 14.1
실시예 5 42 14.7
구분 제조된 직물내의 셀룰로오스 섬유의 물성
데니어(De') 절단강도(g/de) 절단신도(%) 비중
실시예 1 102.6 1.37 52.3 1.4986
실시예 2 120.3 1.21 43.8 1.4733
실시예 3 111.4 1.28 47.6 1.4815
실시예 4 102.3 1.36 51.9 1.4982
실시예 5 102.2 1.35 51.4 1.4981
미처리 디아세테이트 152.7 0.68 35.6 1.3120
구분 제조된 직물내의 셀룰로오스 트리아세테이트 섬유의 물성
데니어(De') 절단강도(g/de) 절단신도(%) 비중
실시예 1 77.2 1.11 29.7 1.302
실시예 2 77.6 1.12 30.2 1.301
실시예 3 77.6 1.12 29.9 1.302
실시예 4 75.9 1.08 25.5 1.310
실시예 5 75.1 0.94 19.0 1.323
미처리 트리아세테이트 77.7 1.12 30.3 1.302
상기한 실시예의 결과로부터, 원료가 셀룰로오스 디아세테이트 섬유였던 부분은 셀룰로오스로 전환되면서 데니어가 감소하고 강도와 신도가 증가함을 확인할 수 있으며, 원료가 셀룰로오스 트리아세테이트 섬유였던 부분은 실시예 1 내지 3의 경우는 처리후에도 비슷한 물성을 유지하였으며, 감량이 상대적으로 많았던 실시예 4 및 5의 경우에는 데니어, 강도, 신도가 모두 감소하여 트리아세테이트에서도 검화가 일어남을 알 수 있다.

Claims (4)

  1. 치환도 2.0 ~ 2.75의 셀룰로오스 디아세테이트 섬유와 치환도 2.75 이상의 셀룰로오스트리아세테이트 섬유가 사용된 복합직물을 알칼리 처리하여 상기 셀룰로오스 디아세테이트를 셀룰로오스로 전환시키는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스/셀룰로오스 트리아세테이트 복합 직물의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 알칼리 처리가 강알칼리 단독 처리 또는 강알칼리와 약알칼리의 동욕처리 또는 이욕처리인 것을 특징으로 하는 셀룰로오스/셀룰로오스 트리아세테이트 복합 직물의 제조방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 알칼리 처리에 알칼리와 검화촉진제와 병용하는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스/셀룰로오스 트리아세테이트 복합 직물의 제조방법.
  4. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서, 원료인 상기 복합직물이 셀룰로오스 디아세테이트 섬유와 셀룰로오스 트리아세테이트 섬유 이외에 다른 섬유가 함께 복합된 직물인 것을 특징으로 하는 셀룰로오스/셀룰로오스 트리아세테이트 복합 직물의 제조방법.
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