KR20040021644A - 고백도 고흡방습성 섬유 구조체 및 이의 제조방법 - Google Patents

고백도 고흡방습성 섬유 구조체 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

20℃ 65% RH에서 포화흡습률이 10 중량% 이상인 흡방습성 합성 섬유를 혼용한 섬유 구조체로서, 상기 섬유 구조체의 백도는 JIS-Z-8729에 기재된 표시방법에 있어서 L*이 90 이상이고 a*는 ±2 범위내이며 b*가 ±10 범위내이고, 또한 10회 세탁 후 백도의 세탁내구성은 3-4급 이상인 것을 특징으로 하는 고백도 고흡방습성 섬유 구조체.

Description

고백도 고흡방습성 섬유 구조체 및 이의 제조방법{FIBER STRUCTURE HAVING HIGH WHITENESS AND HIGH MOISTURE-ABSORBING AND RELEASING PROPERTY, AND METHOD FOR PRODUCTION THEREOF}
종래로부터 고흡방습성을 갖는 각종 섬유 구조체가 제안되어 있다. 예를 들면 일본 특개평 11-247069호 공보에는, 포백(布帛, cloth) 상에 고흡방습성 유기 미립자를 갖는 포백이 제안되어 있다. 그러나, 이러한 포백은 고흡방습성 유기 미립자를 섬유 표면에 고착시키는 수단을 필요로 하고, 또한 상기 고흡방습성 유기 미립자는, 아크릴로니트릴의 미립자에 히드라진에 의한 가교 구조가 도입된 것이기 때문에 옅은 분홍색 내지 옅은 갈색으로 착색되어 포백의 백도가 감소된다. 또한 일본 특개 2001-30402호 공보에는, 20℃ 60% RH에서와 20℃ 97% RH에서의 흡습률 간의 차이가 30% 이상이고, 섬유 단위 흡수량은 300 중량% 내지 8000 중량%인 고흡수흡습 섬유를 이용한 흡수흡습 생지(生地, cloth)가 제안되어 있다. 그러나, 이러한 생지는 섬유 단위 흡수량이 300 중량% 이상인 고흡수흡습 섬유를 사용하고 있기 때문에, 흡수 부분에서 끈적이는 느낌이 나고, 이를 해소하기 위해서는 이중 구조로 만들어야 한다는 문제가 있다.
또한 아크릴계 섬유에 히드라진계 화합물에 의한 가교 도입, 및 가수분해, 필요한 경우 중화에 의한 금속염형 카르복실기의 도입을 실시한 아크릴산계 흡방습성 섬유는, 색상이 옅은 분홍색 내지 옅은 갈색인 것으로 알려져 있다. 따라서, 이러한 아크릴산계 흡방습성 섬유를 혼용한 섬유 구조체는 상기 섬유의 색상을 그대로 보유하기 때문에 백색 제품에는 적당하지 않았다. 또한, 아크릴산계 흡방습성 섬유와 면을 혼용하는 섬유 구조체는, 일반적으로는 면의 원재료에서 유래하는 면 찌꺼기 및 유지분을 제거하기 위해서 과산화수소나, 아염소산 나트륨 등으로 표백하지만, 이러한 처리로 인해 아크릴산계 흡방습성 섬유의 색상이 더욱 짙어지는 문제가 있고 이에 따라 용도 제한을 받았다. 또한, 아크릴산계 흡방습성 섬유와 양모를 혼용한 섬유 구조체는, 일반적으로는 양모의 원재료에서 유래하는 유지분 등을 제거하고 희게 만들기 위해 환원제로 표백처리하지만, 이러한 처리로 인해 아크릴산계 흡방습성 섬유의 색상은 밝아지기는 하나, 이의 안정성은 결여되어 있고, 또한 세탁처리에 의해 분홍색이나 옅은 갈색으로 색상이 되돌아오게 되는 문제가 있어서, 특히 의류 분야에서 백도 요구사항을 만족시킬 수 없었다.
이러한 문제점을 해결하는 방법으로서, 아크릴산계 흡방습성 섬유가 가지는 원재료 색상을 염색으로 피복하는 방법과, 아크릴산계 흡방습성 섬유를 내측에서리버서블 편직하는 방법이 알려져 있다. 그러나, 이들 방법은 어떠한 식으로든 색을 띤 제품에 관한 것이며, 백색 제품에 대한 요구사항에는 적합하지 않았다.
또, 아크릴산계 흡방습성 섬유가 가지는 원재료 색상을 개선하는 방법도 개시되어 있다. 예를 들면, 일본 특개평 5-132858호 공보에 따른 방법으로 수득된 아크릴산계 흡방습성 섬유는, 진한 분홍색 내지 진한 갈색을 나타내기 때문에, 이용 분야가 한정된다는 결점이 있고, 이 결점을 극복하기 위한 수단으로서 제안되어 있는 일본 특개평 9-158040호 공보의 발명은, 히드라진계 화합물에 의해 가교처리한 후 산처리 A를 수행하고, 알칼리에 의해 가수분해처리한 후 산처리 B를 수행하는 것을 개시하고 있고, 상당한 백도 개선을 달성하였다. 그러나, 이러한 기술에도 불구하고 면과 혼용된 상기 섬유를 표백할 때 아크릴산계 흡방습성 섬유는 본래색으로 착색된다는 결점이 있다. 일본 특개 2000-303353호 공보에서는, 아크릴산계 흡방습성 섬유의 백도를 개선하는 방법으로서, 가수분해처리를 무산소 대기 하에서 수행하는 것을 개시하고 있다. 그러나, 이러한 방법에도 불구하고, 수득되는 섬유는 표백처리나 세탁을 반복하는 것에 의해 착색되기 때문에 백도안정성이 부족하다는 결점을 갖고 있는 것이 현 실정이다. 따라서, 개량된 원재료 색상을 갖는 아크릴산계 흡방습성 섬유라 하더라도, 혼방품인 경우에 표백이나 환원처리에 견디게 하는 수준에는 미치지 못한다.
발명의 목적
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 시행되었고 본 발명의 목적은 우수한 흡방습 특성, 백도, 및 세탁을 반복해도 백도가 거의 변화하지 않는우수한 백도안정성을 갖고, 더욱이 흡습상태에서도 끈적거리는 느낌이 없는 고백도 고흡방습성 섬유 구조체, 및 이의 제조방법을 제공하는 것에 있다.
발명의 요약
상기 서술한 본 발명의 목적은, 20℃ 65% RH에서 포화흡습률이 10 중량% 이상인 흡방습성 합성 섬유를 혼용한 섬유 구조체로서, 상기 섬유 구조체의 백도는 JIS-Z-8729에 기재된 표시방법에 있어서 L*이 90 이상이고 a*는 ±2 범위내이며 b*가 ±10 범위내이고, 또한 10회 세탁 후 백도의 세탁내구성은 3-4급 이상인 것을 특징으로 하는 고백도 고흡방습성 섬유 구조체 및, 또한 20℃ 65% RH에서 포화흡습률이 10 중량% 이상인 흡방습성 합성 섬유를 혼용한 섬유 구조체를 하이드로설파이트 나트륨 또는 이산화 티오요소로 환원시킨 다음, 황산이나 질산으로 산처리하는 것을 특징으로 하는 고백도 고흡방습성 섬유 구조체의 제조방법에 의해 유리하게 달성할 수 있다.
본 발명은 흡방습성을 갖고, 백색성이 우수하며, 세탁을 반복해도 백도가 거의 변화하지 않는 우수한 백도안정성을 보유하는 고백도 고흡방습성 섬유 구조체 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 상기 섬유 구조체는, 상기 기능을 활용하여 이너웨어, 스웨터 등의 의류, 커튼, 모포 등의 침구류 용도 등에 유리하게 사용할 수 있다.
본 발명을 하기와 같이 상세히 설명하고자 한다. 본 발명에 사용되는 흡방습성 합성 섬유(이하, 흡방습성 섬유)는, 20℃ 65% RH에서 포화흡습률이 10 중량% 이상인 합성 섬유인 한, 특별히 한정되지는 않는다.
이러한 흡방습성 섬유를 혼용한 섬유 구조체로는, 흡방습성 섬유와 흡방습성 섬유 이외의 다른 섬유, 예컨대 아크릴, 모드아크릴, 나일론, 폴리에스테르, 비닐론, 레이온, 폴리우레탄, 면, 견, 양모 및 마 등의 섬유를 혼용한 것이 있고, 그 형태로는, 충전재 섬유, 실, 직물, 편물, 부직포 및 이들의 복합체 형태가 있으며,흡방습성 섬유 이외의 섬유나 그 비율 등은 특별히 한정된 것은 아니지만, 상기 섬유 구조체의 백도는 JIS-Z-8729에 기재된 표시방법에 있어서 L*이 90 이상이고, a*가 ±2 범위내이며, b*는 ±10 범위내이고, 또한 10회 세탁 후 백도의 세탁내구성은 3-4급 이상인 것이 필요하다. 따라서, 흡방습성 섬유 및 다른 섬유도 이러한 백도 및 백도의 세탁내구성을 가지는 것이 바람직하지만, 섬유 구조체가 된 후에 소킹(soaking)이나 표백 등의 처리에 의해서 백도 특성을 상기 범위내로 있도록 한 섬유 구조체도 본 발명의 범주에 포함된다. 덧붙여, 흡방습성 섬유의 혼용 형태로서는, 방적에 의한 혼면 및 정방·연사 공정에서의 교연, 포백 작제에서의 통상적인 교편직 및 2-3층 교편직 등이 예시되어 있지만, 이에 한정되지는 않는다.
덧붙여, 세탁내구성의 값(급수)은, 시료를 JIS-L0217-103법[세제는 화왕주식회사제 "어택(Attack)"을 사용]에 기재된 방법으로 세탁처리하되, 이러한 세탁처리를 10회 반복한 후 시료의, 세탁전 시료의 색으로부터 변색 정도를 JIS-L0805 오염용 그레이 스케일에서 평가함으로써 얻어진 것이다.
본 발명에 따른 섬유 구조체의 통기도는 5 ㎤/㎠/초 이상인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 10 ㎤/㎠/초 이상이다. 통기도가 5 ㎤/㎠/초 미만인 경우에는, 공기의 흐름이 나빠서 충분한 흡방습성능이 수득되지 않는 경우가 있기 때문에 바람직하지 않다. 이러한 통기도를 만족시키는 섬유 구조체를 수득하기 위한 수단으로서는 공지된 수단을 적용할 수 있지만, 상기 목표는 단섬유섬도, 섬유의 길이, 실의 굵기, 실의 꼬인 횟수, 단위 면적당 중량, 가공 조건 등을 적절히 선택함으로써 달성할 수 있다.
본 발명에 사용한 흡방습성 섬유는 포화흡수율이 300 중량% 미만인 것이 바람직하다. 포화흡수율이 300 중량% 이상인 경우에는 다량의 흡습이나 흡수시 섬유 구조체가 끈적거리게 됨에 따라 의류 용도, 특히 이너웨어로서는 바람직하지 않다.
또한, 본 발명에 사용한 흡방습성 섬유로서는, 아크릴계 섬유에 히드라진계 화합물에 의한 가교 도입, 및 가수분해, 필요한 경우 중화에 의한 금속염형 카르복실기의 도입을 실시한 아크릴산계 흡방습성 섬유인 것이 바람직하다. 이러한 아크릴산계 흡방습성 섬유로서는, 유통되고 있는 것으로 예를 들면 동양방적주식회사제, 상표명 "에크스®(eks®)", "모이스 케어®(MOIS CARE®)", "데스멜®(Desmel®)", "에티켓®(Etiquette®)" 및 "모이스 화인TM(MOIS FINETM)"이 있다.
본 발명의 고백도 고흡방습성 섬유 구조체의 백도는 JIS-Z-8729에 기재된 표시방법에 있어서 L*이 90 이상이고, a*가 ±2 범위내이며, b*는 ±10 범위내인 것이 필요하다. 흡방습성 섬유로서, 옅은 분홍색 내지 옅은 갈색으로 착색된 아크릴산계 흡방습성 섬유를 사용한 경우, 이러한 백도를 만족시키기 위한 구체적인 수단으로서는, 아크릴산계 흡방습성 섬유를 혼용한 섬유 구조체를 하이드로설파이트 나트륨이나 이산화 티오요소로 환원처리한 후, 황산이나 질산으로 산처리하는 수단을 들 수 있다.
이러한 방법을 사용하는 것에 의해, 아크릴산계 흡방습성 섬유를 혼용한 섬유 구조체는 하이드로설파이트 나트륨 또는 이산화 티오요소에 의한 환원에 의해 백색화되며, 이 백색화는 이어지는 황산이나 질산에 의한 산처리의 결과로서 세탁변색이 적어진, 안정한 백색화라 할 수 있다. 환원처리에 사용된 하이드로설파이트 나트륨 또는 이산화 티오요소 수용액의 농도는, 0.1 내지 50 g/리터의 범위, 바람직하게는 0.3 내지 10 g/리터 범위가 사용된다. 또한 산처리에 사용된 황산 또는 질산 수용액의 농도는, 0.3 내지 10 중량% 범위, 바람직하게는 0.5 내지 5 중량% 범위가 사용된다. 이러한 환원처리 및 산처리시 섬유 구조체 대 처리액의 비, 즉 달리 말하면 욕비(浴比)는 처리에 사용된 장치에 따라 적절히 결정될 수 있지만, 1/2 내지 1/100, 바람직하게는 1/3 내지 1/50이 공업적으로 사용된다. 또한 이러한 처리 온도 및 시간에 관해서는 양 처리에 공통적으로, 온도는 30 내지 130℃, 바람직하게는 40 내지 120℃이고, 처리 시간은 10분 내지 120분, 바람직하게는 20 내지 60분이 사용된다.
흡방습성 섬유 이외의 섬유가 면이나 양모인 경우, 이러한 수단은 더욱 효과적이다.
흡방습성 섬유 이외의 섬유로서 면을 혼용한 경우, 면의 원재료에 함유된 면 찌꺼기 및 유지분을 제거하고, 면을 백색화하기 위하여 과산화수소 또는 아염소산 나트륨을 사용하여 표백처리를 수행한 다음, 상기의 환원처리 및 산처리를 수행한다. 표백처리에서는 일반적인 면 표백 조건을 사용할 수 있지만, 예를 들어 과산화수소 표백처리의 경우에는, 30 중량%의 과산화수소수 10 내지 15 ml/리터를 함유하며, 염기성 시약에 의해 pH 10 내지 12로 조정되고 정련제로서 적당량의 계면활성제가 첨가된 수용액 중에서, 60 내지 100℃로 30 내지 60분간 처리한다. 또한 아염소산 나트륨 표백의 경우를 예시하면, 아염소산 나트륨 1 내지 5 g/리터 수용액에정련제, 녹 방지제 등을 첨가한 수용액 중에서, 60 내지 100℃로 30 내지 60분간 처리하는 것이다. 이러한 처리의 결과로서, 면은 백색화될 수 있지만, 아크릴산계 흡방습성 섬유가 산화되면 일부 색상이 분홍색 또는 베이지색으로 변색된다. 이러한 변색을 회복시키고 세탁내구성을 추가로 향상시키기 위하여, 표백 후에 환원처리하고 산처리한다.
또한, 흡방습성 섬유 이외의 섬유로서 양모를 혼용한 경우, 양모 원모에 부착되어 있는 유지분 등을 제거하고 백색화하기 위하여 본 발명이 권장하는 환원처리 및 이에 이은 산처리를 수행한다. 환원처리에 의해 두 성분 소재가 백색화될 수는 있지만, 이 단계에서 아크릴산계 흡방습성 섬유의 백도의 세탁내구성은 부족하고, 그렇지만 하기와 같은 산처리 후에는 안정화될 수 있다.
이와 같이 환원처리한 후 산처리를 수행하는 것에 의해, 아크릴산계 흡방습성 섬유 중의 염형 카르복실기는 카르복실산(카르복실기)으로 변화하고, 이것이 흡방습성, 흡습발열성 및 pH 완충성 등과 같은 섬유 구조체의 기능을 저하시키는 경우가 있다. 따라서, 필요하다면 이러한 섬유 구조체의 산처리 후에, 알칼리 금속 수산화물, 알칼리 금속 탄산염 등으로 중화를 수행하여 금속염형 카르복실기를 되살리는 것은 바람직한 실시 형태 중 하나이다. 이와 같은 중화시 중화 반응을 균일화 하기 위해, 초산 나트륨 또는 인산 나트륨 등과 같은 완충제를 병용하는 것, 또한 백도가 본래색으로 돌아가는 것을 억제하기 위해서 알칼리 금속 탄산염과 같은 약알칼리 화합물에 의해 중화를 수행하는 것도 바람직한 방법이다.
또한, 상기와 같은 섬유 구조체의 환원처리 및 산처리 후에는, 형광 증백제에 의해 형광 증백 염색처리를 수행하는 것도 가능하다. 이 경우에, 이러한 섬유 구조체에 대한 환원처리 및 산처리는 전처리로서 작용하며, 형광 증백 염색 후에 한층 더 하얗게 될 수 있다. 이러한 형광 증백 염색처리는, 형광 염료의 분해나 침전을 방지하고, 또한 염색시 염색조의 pH 조절을 용이하게 하기 위해 상기 언급한 중화처리 후에 수행하는 것이 바람직하다. 덧붙이자면, 형광 증백 염색처리에 사용되는 형광 증백제는 특별히 한정되지는 않고, 형광 증백 염색처리될 혼방 제품의 또다른 성분으로서 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 또한, 처리 조건은 통상의 조건을 사용할 수 있지만, 온도는 130℃ 이하인 것이 바람직하다.
이러한 형광 증백 염색처리는 형광 증백제를 하이드로설파이트 나트륨 또는 이산화 티오요소와 같은 환원제 수용액에 첨가하여 환원과 동시에 수행할 수도 있다. 이 때, 형광 증백제는 환원제, 즉 하이드로설파이트 나트륨 또는 이산화 티오요소, 또는 산처리에 사용된 황산이나 질산에 의해 형광 증백 효과가 손상받지 않는 한, 형광 증백 염색처리될 혼방 제품의 또다른 성분으로서 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 뿐만 아니라, 처리 조건 또한 상술한 환원처리 조건의 범위 내에서, 통상 사용되는 형광 증백 염색처리 조건을 사용할 수 있다. 예를 들면, 아크릴 섬유를 함유하는 섬유 구조체에서 아크릴 섬유를 형광 증백 염색하는 경우에 있어, 환원제 수용액에 적정량의 아크릴 섬유용 형광 증백제를 첨가하고, 60 내지 120℃, 바람직하게는 80 내지 100℃에서 10 내지 120분 동안, 바람직하게는 20 내지 60분 동안 상기 언급된 환원처리 조건의 범위내에서 처리한 다음 산처리를 수행하면, 백도 특성이 향상된 섬유 구조체가 수득된다. 또한, 폴리에스테르 섬유를 형광 증백염색하는 경우에는, 폴리에스테르용 형광 증백제가 분산형 염료이기 때문에, 처리 온도를 80 내지 130℃로 맞추면, 백도 특성이 향상된 섬유 구조체가 수득된다.
덧붙여 말하자면, 상기 언급한 바와 같이 본 발명의 고백도 고흡방습성 섬유 구조체에서, 흡방습성 섬유의 양은 한정되지 않지만, 섬유 구조체로서 해당 섬유의 특징이 명확히 발현된다는 의미에서, 5 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 10 중량% 이상, 가장 바람직하게는 15 중량% 이상 함유되는 것이 바람직하다. 한편, 흡방습성 섬유 이외의 다른 섬유가 잔여분을 차지할 것은 말할 것도 없지만, 반드시 1종의 소재일 필요는 없고, 당연히 2종 이상의 소재를 혼용할 수도 있다. 또한, 이러한 소재로서 면 또는 양모를 선택한 경우에, 혼율은 30 중량% 이상인 것이 권장된다.
지금부터는, 본 발명이 특히 권장하는 흡방습성 합성 섬유로서의 아크릴계 섬유에서 출발하는 아크릴산계 흡방습성 섬유의 조정에 대해 상세히 기술하겠다. 이러한 아크릴계 섬유는 아크릴로니트릴(이하 AN)을 40 중량% 이상, 바람직하게는 50 중량% 이상 함유하는 AN계 중합체로 형성되는 섬유로서, 단섬유, 토우(tow), 실 등의 임의의 형태일 수 있고, 또한 제조 공정 중도품, 폐섬유 등 또한 사용할 수 있다. 섬도는 한정되지 않지만, 0.1 내지 10 dtex가 바람직하다. AN계 중합체는 임의의 AN의 단독중합체일 수 있고, AN과 다른 단량체의 공중합체일 수 있으며, 이 AN과 공중합되는 단량체의 예로는 (메타)아크릴산 에스테르 화합물, 예컨대 (메타)아크릴산 메틸, (메타)아크릴산 에틸, (메타)아크릴산 부틸, (메타)아크릴산 디메틸아미노에틸 및 (메트)아크릴산 디에틸아미노에틸 등과, 술폰산기 함유 단량체,예컨대 메트알릴술폰산, p-스티렌술폰산 및 이들의 염 등과, 스티렌, 초산 비닐 및 (메트)아크릴산 등이 있다.
상기 아크릴계 섬유를 히드라진계 화합물에 의해 가교도입처리하면, 아크릴계 섬유가 용매에서 더 이상 용해되지 않는다는 의미로 가교가 형성되고, 동시에 그 결과로 질소 함유량의 증가가 일어나지만, 가교도입처리 수단은 특별히 한정되지 않는다. 이 처리에 의한 질소 함유량 증가가 1.0 내지 10 중량%로 조정되게 하는 수단이 바람직하다. 질소 함유량 증가가 0.1 내지 1.0 중량%인 경우라도, 본 발명에 사용할 수 있는 흡방습성 섬유가 수득되는 수단인 한, 임의의 수단이 사용될 수 있다. 덧붙이자면, 질소 함유량 증가가 1.0 내지 10 중량%로 조정되게 하는 수단에 관해서는, 히드라진계 화합물 농도 5 내지 60 중량% 수용액 중에서, 50 내지 120℃의 온도에서 5시간 이내로 처리하는 수단이 공업적으로 바람직하다. 보통 질소 함유량 증가를 억제하기 위해서는, 반응 공학의 교시에 따라 위와 같은 조건을 보다 마일드한 방향으로 만드는 것이 좋다. 여기에서 질소 함유량 증가는 원료 아크릴계 섬유의 질소 함유량 및 히드라진계 화합물에 의해 가교가 도입된 아크릴계 섬유의 질소 함유량 간의 차이를 의미한다.
여기에서 히드라진계 화합물은 특별히 한정되지 않고, 이의 예로는 수화 히드라진, 황산 히드라진, 염산 히드라진, 붕소산 히드라진, 탄산 히드라진 등, 및 에틸렌디아민, 황산 구아니딘, 염산 구아니딘, 인산 구아니딘 및 멜라민 등의 아미노기를 복수개 함유하는 화합물이 있다.
이와 같은 히드라진계 화합물에 의해 가교가 도입되는 공정을 거친 섬유는산처리할 수 있다. 산처리는 섬유의 색안정성 향상에 기여한다. 여기에 사용된 산의 예는 질산, 황산 및 염산 등과 같은 무기산의 수용액 및 유기산 등이 있지만, 특별히 한정되지는 않는다. 산처리 전에는 가교처리에서 잔류하는 히드라진계 화합물을 충분히 제거해 둔다. 이러한 산처리의 조건으로는, 특별히 한정하지는 않고, 대개 산농도 5 내지 20 중량%, 바람직하게는 7 내지 15 중량%의 수용액 중에, 50 내지 120℃의 온도에서 2 내지 10시간 동안 처리할 섬유를 침지하는 예가 있다.
히드라진계 화합물에 의해 가교 도입처리 공정을 거친 섬유, 또는 추가로 산처리된 섬유는 계속해서 알칼리성 금속염의 수용액으로 가수분해처리할 수 있다. 이러한 처리에 의해, 아크릴계 섬유의 히드라진계 화합물 처리에 의한 가교 도입에 관여하지 않고 잔류하는 CN기, 및 가교처리 후 산처리를 수행한 경우에는, 잔류하는 CN기 및 일부 산처리에서 가수분해된 CONH2기의 가수분해가 진행된다. 이들 작용기는 가수분해에 의해 카르복실기를 형성하는데, 사용된 시약이 알칼리성 금속염이기 때문에 금속염형 카르복실기가 최종 생성된다. 여기에 사용된 알칼리성 금속염으로는, 알칼리 금속 수산화물, 알칼리 토금속 수산화물, 알칼리 금속 탄산염 등이 있다. 사용하는 알칼리성 금속염의 농도는 특별히 한정하지 않지만, 0.5 내지 10 중량%, 더욱 바람직하게는 1 내지 10 중량%, 가장 바람직하게는 1 내지 5 중량%의 수용액 중에서, 50 내지 120℃의 온도에서 2 내지 10시간 동안 처리하는 것이 공업적 및 섬유물성적 관점에서 바람직하다. 보통, 여기에 언급된 가수분해처리는 알칼리성 금속염의 수용액 대신에 무기산, 또는 경우에 따라 유기산을 사용하여 수행할 수 있다. 이러한 경우에 카르복실기(산형)가 형성되기 때문에, 이 작용기를 알칼리성 금속염에 의해 추가로 중화시킴으로써 금속염형 카르복실기를 수득한다. 상기 가수분해처리를 무산소 대기 하에서 수행하는 것 또한 아크릴산계 흡방습성 섬유를 희게 만드는 데 유효한 수단이다.
여기에서 금속염의 종류, 즉 카르복실기의 염형에 관한 예에는, Li, Na 및 K 등과 같은 알칼리 금속 및 Mg, Ca, Ba 및 Al 등과 같은 알칼리 토금속이 있다. 가수분해 진행정도, 즉 금속염형 카르복실기의 생성량은 0.5 내지 10 meq/g 정도까지 제어해야 하고, 이는 상술된 처리 시약 농도, 처리 온도 및 처리 시간을 조합하여 용이하게 수행될 수 있다. 보통, 이러한 가수분해 공정을 거친 섬유에는, CN기가 잔류할 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다. CN기가 잔류하는 경우, 이의 반응성을 이용하여, 추가의 기능이 부여될 수 있다.
이러한 처리에 의해, 아크릴산계 흡방습성 섬유가 수득되지만, 이 아크릴산계 흡방습성 섬유를 추가로 희게 만들기 위해서는 이어서 환원처리를 수행할 수 있다. 환원처리제로서는, 하이드로설파이트염, 티오황산염, 아황산염, 아질산염, 이산화 티오요소, 아스코르빈산염 및 히드라진계 화합물로 구성된 그룹에서 선택되는 하나 이상의 구성원을 포함하는 환원제가 유리하게 사용될 수 있다. 환원처리의 조건은 특별히 한정하지 않지만, 환원제 농도 0.5 내지 5 중량%의 수용액 중에, 50 내지 120℃의 온도에서 30분 내지 5시간 동안, 처리될 섬유를 침지하는 예가 있다. 덧붙여, 환원처리는 상기 가수분해와 동시에 수행하거나, 가수분해 후에 수행할 수도 있다.
상기 가수분해처리 또는 환원처리 후에, 색상을 더욱 안정화시키기 위해 산처리를 수행할 수 있다. 여기에 사용된 산으로는, 질산, 황산 또는 염산 등의 무기산의 수용액 및 유기산 등을 들 수 있지만, 이에 특별히 한정되지는 않는다. 산처리에 대한 조건으로는 대개 산농도 5 내지 20 중량%, 바람직하게는 7 내지 15 중량%의 수용액 중에서, 50 내지 120℃의 온도에서 2 내지 10시간 동안, 산처리될 섬유를 침지하는 예가 있다.
이렇게 산처리된 섬유는 카르복실기(산형)를 갖기 때문에, 이 카르복실기는 상기 언급된 경우와 동일한 금속염형 카르복실기로 전환된다. 금속염형 카르복실기로 전환하는 방법으로는, 알칼리성 금속염으로 카르복실기의 H형을 중화시키는 방법을 사용할 수 있다. 카르복실기의 H형 대 금속염형 몰비는 90/10 내지 0/100으로 조정하는 것이 바람직하다. 2가 금속염을 섬유에 도입하는 것은, 카르복실기를 일단 1가 금속염으로 만든 다음에 소망하는 2가 금속염으로 처리하는 염형 조정 처리를 사용할 수 있다. 염형 조정 처리의 구체적 실시에 있어서는, 처리기에 금속염 0.2 내지 30 중량% 수용액을 준비한 다음, 20 내지 80℃에서 1 내지 5시간 정도 처리될 섬유를 침지하는 방법, 또는 상기의 수용액을 분무하는 방법 등이 있다. 상기 언급된 비로 제어하기 위해서는, 완충제 공존하의 염형 조정 처리가 바람직하다. 완충제로는, pH 완충역이 5.0 내지 9.2인 것이 바람직하다. 또한, 금속염형 카르복실기의 금속염 종류는 1종류로 한정되지 않고, 2종류 이상이 혼재해도 상관없다. 보통, 여기에 언급된 카르복실기의 H형 대 금속염형의 몰비를 조정하는 기술은 상기의 가수분해처리 이후의 중화처리 등에도 적용할 수 있다.
이상 설명한 본 발명의 고백도 고흡방습성 섬유 구조체는 이 구조체의 백도와 백도안정성 면에서 특징을 가지는데, 구체적으로는, 백도는 JIS-Z-8729에 기재된 표시방법에 의해 L*이 90 이상이고, a*는 ±2 범위내이며, b*가 ±10 범위내이고, 또한 백도안정성 면에서 세탁내구성은 3-4급 이상인, 매우 우수한 백도 및 백도안정성을 가진다. 뿐만 아니라, 본 발명의 고백도 고흡방습성 섬유 구조체의 제조방법은 20℃ 65% RH에서 포화흡습률이 10 중량% 이상인 흡방습성 합성 섬유를 혼용한 섬유 구조체를 환원처리한 다음, 추가로 산처리 하는 면에서 큰 특징을 가진다. 이러한 처리들을 병용한 결과로서, 백도안정성이 우수하고, 의류용도로는 가장 비선호되는 적화현상을 보이지 않는 섬유 구조체가 제공된다.
본 발명의 고백도 고흡방습성 섬유 구조체는 백도가 요구되는 언더웨어, 언더셔츠, 란제리, 파자마, 유아용 의류, 거들, 브래지어, 장갑, 양말, 타이츠, 레오타드 및 트렁크 등 의류품 전반, 스웨터, 트레이닝복, 폴로셔츠, 수트, 스포츠웨어 및 목도리 등의 속옷 및 겉옷 용도, 베개, 쿠션, 이불보, 시트, 모포 및 패드 등의 침구류, 손수건, 타월, 커튼, 카펫, 매트리스, 서포터, 심지, 신발용 안창, 슬리퍼, 벽지 등의 건축 자재, 및 의료 분야의 용도 등에 유리하게 사용될 수 있다.
본 발명의 고백도 고흡방습성 섬유 구조체의 제조방법이 높은 백도를 산출하고 백도안정성을 향상시키는 이유는 아직 완전히 해명되지는 않았지만, 대개 대음과 같이 생각된다. 즉, 섬유 구조체의 일 성분 소재인 흡방습성 섬유가 대부분 가교되어, 이것에 의해 무제한적인 흡수와 이에 따른 끈적거리는 느낌을 억제할 수는 있지만, 이 가교 구조에 함유되어 있는 이종 결합 때문에 더 또는 덜 착색되거나 색바램되는 현상을 여전히 피할 수는 없는 것이다. 그러나 본 발명에서는 이러한착색이나 색바램 결합이 환원처리에 의해 감소되고, 질산이나 황산과 같은 강산으로 추가 처리함으로써 안정화되는 것으로 보인다. 특히, 히드라진계 화합물에 의한 가교 구조는 산소 분자를 함유하는 결합이 도입됨으로써 발색되기 쉬워서 색상 안정성이 낮아지지만, 본 발명에서는 이러한 결합의 생성을 억제하기 때문에 발색이 억제되고, 또한 세탁을 반복하는 등의 처리에도 발색이 거의 일어나지 않는 것으로 추정된다.
하기의 실시예로 본 발명을 구체적으로 설명하고자 한다. 실시예에서의 "부" 및 "%"라는 용어는 별달리 언급하지 않으면 중량부, 및 중량%를 의미한다. 또한, 백도 및 기타 물리적 수치는 하기 방법으로 측정하였다.
(1) 백도
미놀타주식회사제 측색계 CR300으로 측정하고, JIS-Z-8729의 "L*a*b* 표색계에 의한 물체색의 표시방법"에 따라 표시하였다.
(2) 세탁내구성(급수)
시료를 JIS-L0217-103법(세제는 화왕주식회사제 "어택"을 사용함)에 기재된 방법으로 10회 반복 세탁처리한 다음, 세탁 전의 시료의 색상으로부터의 변색 정도를 JIS-L0805 오염용 그레이 스케일에서 평가하였다.
(3) 포화흡습률(%)
흡방습성 섬유 시료 약 5.0 g을 열풍건조기에서 105℃, 16시간 건조시킨 다음 중량을 측정한다(W1, g). 이어서 시료를 20℃ 온도, 65% RH의 항온기에 24시간동안 넣어 둔다. 완전히 흡습된 시료의 중량을 측정한다(W2, g). 상기 측정된 결과로부터, 하기 식을 사용하여 계산했다.
[포화흡습률(%)] = {(W2-W1)/W1} x 100
(4) 통기도
JIS-L-19064.8[통기성(1) 프라지엘 방법]에 준거하여 측정하였다.
(5) 포화흡수율
흡방습성 섬유 시료 약 5.0 g을 열풍 건조기에서 105℃, 16시간 건조시킨 후 중량을 측정한다(W3, g). 이어서 시료를 순수한 물에 침지하여 물이 섬유에 흡수되게 한 다음, 탁상용 원심탈수기(구보타제 M1410형)에서, 1200 rpm으로 5분간 탈수시켜, 흡수 후 시료 섬유의 중량을 측정한다(W4, g). 상기 측정된 결과로부터, 하기 식을 사용하여 계산했다.
[포화흡수율(%)] = {(W4-W3)/W3} x 100
실시예 A1 및 비교예 A1 및 A2
동양방적주식회사제 아크릴산계 흡방습성 섬유인 상표명 "모이스 케어®"(포화흡습률: 40.7%, 포화흡수율: 120%)를 30 중량%, 동회사제 폴리에스테르 섬유 "2T38"을 70 중량% 혼면하고, 통상적 방법에 따라 방적하여 1/64번수의, 아크릴산계 흡방습성 섬유를 함유하는 폴리에스테르 혼방품인 방적사 시료를 만들었다. 방적사 시료를 하이드로설파이트 나트륨 5 g/리터의 수용액 중에서, 욕비 1/30, 온도 80℃에서 50분간 환원처리 했다. 동시료를 추가로 수세척한 뒤에 질산 1 중량% 수용액 중에서, 욕비 1/30, 온도 50℃에서 30분간 산처리했다. 이를 수세척한 뒤 방적사 시료에 대해 3 중량% NaOH를 첨가하고, 초산 나트륨 5 g/리터의 수용액 중에서, 욕비 1/30, 온도 60℃에서, 30분간 중화처리한 뒤, 수세척하고 건조시켜서 방적사를 수득했다. 그 다음, 2겹 방적사를 16게이지로 고무편직하여 단위 면적당 중량 약 200 g/㎡의 편물 시료(실시예 A1)를 만들었다. 수득된 편물 시료의 백도 및 백도안정성 등을 비교하여 표 1에 나타내었다. 또한 비교예 A1은 상기의 산처리를 생략한 것, 비교예 A2는 상기의 환원 및 산처리를 생략한 것을 제외하고는 실시예 A1과 동일한 방식으로 제조하여 수득된 편물 시료이고, 시료의 특성을 표 1에 병기하였다.
실시예 A2 및 비교예 A3 및 A4
동양방적주식회사제 아크릴산계 흡방습성 섬유인 상표명 "에크스®"(포화흡습률: 26.0%, 포화흡수율: 70%)를 30 중량%, 동회사제 아크릴 섬유 "K805-0.9T38"을 10 중량%, 면을 60 중량% 혼면하고, 통상적인 방법에 따라 방적하여 면번수 30/1의, 아크릴산계 흡방수성 섬유를 함유하는 면혼방품인 방적사 시료를 만들었다.
30 중량%의 과산화수소수를 10 ml/리터의 비율로 물에 희석시킨 다음, NaOH로 pH를 11로 조정하였다. 송본유지제약(주)제 정련제인 액티놀 R100을 0.5 ml/리터의 양으로 첨가하고, 상기 방적사 시료를 욕비 1/30, 온도 80℃에서 60분간 표백처리하였다. 상기 시료를 수세척한 뒤, 이산화 티오요소 5 g/리터 수용액 중에서, 욕비 1/30, 온도 80℃에서 50분간 환원처리하였다. 동시료를 다시 수세척한 뒤, 질산 1 중량% 수용액 중에서, 욕비 1/30, 온도 50℃에서 30분간 산처리하였다. 이를수세척하고, 방적사 시료에 대해 Na2CO3를 3 중량% 첨가한 수용액 중에서, 욕비 1/30, 온도 60℃에서 30분간 중화처리한 다음, 수세척한 뒤 건조시켜 실시예 A2의 방적사를 수득하였다. 이어서, 상기 방적사를 사용하는 통상적인 방법에 따라서 단위 면적당 중량 약 200 g/㎡의 평직물 시료를 만들었다.
수득된 평직물 시료의 백도 및 백도안정성 등을 비교해 표 1에 나타내었다. 또한, 비교예 A3 및 비교예 A4는 상기 산처리를 수행하지 않고(비교예 A3), 산처리의 산으로서 1 중량% 초산 수용액을 사용한 것(비교예 A4)을 제외하고는 실시예 A2와 동일한 방식으로 제조하여 수득된 평직물 시료이며, 시료 특성을 표 1에 병기하였다.
실시예 A3 및 비교예 A5
동양방적주식회사제 아크릴산계 흡방습성 섬유인 상표명 "에크스®"(포화흡습률: 26.0%, 포화흡수율: 70%) 30 중량%, 양모(60'급) 70 중량%를 혼면하고, 소모방적의 통상적인 방법에 따라 방적하여 번수 2/32의, 아크릴산계 흡방습성 섬유를 함유하는 양모혼방품인 방적사 시료를 만들었다. 방적사 시료를 실시예 A1에서와 동일한 조건하에 환원처리, 산처리 및 중화처리하여 방적사를 수득하였다. 14 게이지 횡편기에서 1겹 방적사를 편직하여 단위 면적당 중량 200 g/㎡의 실시예 A3의 편물 시료를 수득했다. 이 편물 시료의 특성도 표 1에 병기하였다. 덧붙여, 비교예 A5는 산처리를 하지 않은 것을 제외하고는 실시예 A3과 동일하게 처리한 편물 시료이며, 이의 특성도 표 1에 병기하였다.
실시예 A4 및 비교예 A6
아크릴로니트릴 96 중량% 및 아크릴산 메틸 4 중량%를 포함하는 아크릴계 중합체(30℃에서 디메틸포름아미드 중의 극한 점도 [η] :1.2) 10부를 48% 로단나이드 나트륨 수용액 90부에 용해시킨 방사원액을 통상적인 방법에 따라 방사하고, 연신(총 연신 비율 : 10배)한 다음, 건구/습구 온도 = 120℃/60℃ 대기 하에서 건조, 흡열처리해서, 단섬유섬도 1.7 dtex의 원료 섬유를 수득하였다. 원료 섬유에 수화 히드라진의 20 중량% 수용액 중에서, 98℃에서 5시간 동안 가교도입처리를 수행하였다. 본 처리에 의해 가교가 도입되었으며, 질소 함유량 증가는 7.0 중량%였다. 덧붙이자면, 질소 함유량 증가는 원료 섬유 및 가교도입처리 후의 섬유를 원소 분석하여 이들의 질소 함유율을 구해, 이들의 차이에서 산출한 것으로, 원료 섬유에 대한 값이다. 이후에, 3 중량% 수산화나트륨 수용액 중 90℃에서, 2시간 동안 가수분해처리를 수행한 다음에 순수한 물로 세정했다. 이들 처리에 의해, 섬유내에 Na형 카르복실기 5.5 meq/g이 생성된다. 가수분해 후의 섬유를 하이드로설파이트 나트륨 1 중량% 수용액 중 90℃에서, 2시간 동안 환원처리한 다음, 순수한 물로 세정했다. 계속해서, 질산 3 중량% 수용액 중 90℃에서, 2시간 동안 산처리했다. 그 결과로서, 5.5 meq/g 양으로 생성된 Na형 카르복실기는 전량이 H형 카르복실기로 전환되었다. 산처리 후의 섬유를 순수한 물에 투입하고, 농도 48 중량%의 수산화나트륨 수용액을 H형 카르복실기에 대한 Na 중화도가 70 몰%가 되게 첨가하고, 이어서 섬유에 대해 5.5 meq/g에 상당하는 질산 칼슘을 첨가하여 60℃에서, 3시간 동안 염형 조정 처리를 수행하였다. 상기 공정을 거친 섬유를 수세척하고, 유제를 첨가한뒤, 탈수시키고 건조시켜서, 아크릴산계 흡방습성 섬유 A를 수득하였다. 수득된 섬유 A의 포화흡습률은 27.6%였고, 포화흡수율은 75%였다.
섬유 A를 "에크스®" 대신에 사용한 것을 제외하고 실시예 A2에서와 동일한 처리를 수행하여 실시예 A4의 평직물 시료를 수득하였다. 상기 평직물의 특성도 표 1에 병기하였다. 덧붙여, 비교예 A6는 산처리를 생략한 것을 제외하고는 실시예 A4와 동일하게 처리한 평직물 시료이다.
표 1
표 1로부터 명백해진 바와 같이, 실시예 A1 내지 A4의 섬유 구조체는 우수한 백도 및 세탁내구성을 가지고 있다. 이에 비해, 산처리를 수행하지 않은 비교예 A1, A3, A5 및 A6, 및 초산으로 산처리를 수행한 비교예 A4는 세탁내구성이 떨어지고, 이들 중 비교예 A3 및 A4는 백도 면에서도 부족하다. 또한, 환원처리나 산처리를 전혀 수행하지 않은 비교예 A2는 백도가 좋지 않았다.
실시예 B1 및 비교예 B1 내지 B4
동양방적주식회사제 아크릴산계 흡방습성 섬유인 상표명 "에크스®"(포화흡습률: 26.0%, 포화흡수율: 70%)를 30 중량%, 동회사제 아크릴 섬유 "K805-0.9T38"을 10 중량%, 면을 60 중량% 혼면하고, 통상적인 방법에 따라 방적하여 면번수 30/1의, 아크릴산계 흡방습성 섬유를 함유하는 면혼방품인 방적사를 만들었다. 이어서, 2겹 방적사를 16게이지 고무편직하여 편물 시료를 만들었다.
30 중량%의 과산화수소수를 10 ml/리터의 비율로 물에 희석시킨 다음, NaOH로 pH를 11로 조정하였다. 송본유지제약(주)제 정련제인 액티놀 R100을 0.5 ml/리터의 양으로 첨가하고 상기 편물 시료를 욕비 1/30로, 80℃에서 60분간 표백처리하였다. 상기 시료를 수세척한 뒤, 이산화 티오요소 5 g/리터 수용액 중에서, 욕비 1/30, 온도 80℃에서 50분간 환원처리하였다. 동시료를 다시 수세척한 뒤, 질산 1 중량% 수용액 중에서, 욕비 1/30, 온도 50℃에서 30분간 산처리하였다. 이를 수세척하고, 편물 시료에 대해 NaOH를 3 중량% 첨가한 뒤 초산 나트륨 5 g/리터의 수용액 중에서, 욕비 1/30, 온도 60℃에서 30분간 중화처리한 다음, 수세척한 뒤 건조시켜서, 아크릴산계 흡방습성 섬유를 혼용한 편물의 백색화품(실시예 B1)을 수득하였다. 수득된 백색화 편물 시료의 백도 및 백도안정성을 비교하여 표 2에 나타내었다. 또한, 비교예 B1 내지 B4는 상기 산처리를 수행하지 않고(비교예 B1), 산처리의 산으로서 초산, 포름산, 옥살산(각각 비교예 B2, B3 또는 B4)의 1 중량% 수용액을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 B1과 동일한 방식으로 제조하여 수득된 편물 시료이고, 각 시료의 특성을 표 2에 병기하였다.
실시예 B2
질산 대신에 황산 1 중량%의 수용액을 사용한 것을 제외하고는 실시예 B1과 동일한 처리를 수행하여, 실시예 B2의, 아크릴산계 흡방습성 섬유를 혼용한 편물의 백색화품을 수득하였다. 이 백색화 편물 시료의 특성도 표 2에 병기하였다.
실시예 B3 및 B4와, 참고예
아염소산 나트륨 2 g/리터, 질산 나트륨 3 g/리터 및 송본유지제약(주)제 액틴 KL 3 ml/리터의 수용액 중에서, 욕비 1/30로, 80℃에서 60분간 편물 시료를 표백처리한 뒤, 각각 5 및 3 중량%의 질산 수용액 중에서 산처리한 것을 제외하고는, 실시예 B1과 동일한 방식으로 실시예 B3, B4의, 아크릴산계 흡방습성 섬유를 혼용한 편물의 백색화품을 수득하였다. 이들 백색화 편물 시료의 특성도 표 2에 병기하였다. 덧붙이면, 참고예는 질산 15 중량% 수용액으로 산처리한 것을 제외하고 실시예 B3 및 B4와 동일한 방식으로 처리한 편물 시료이다.
실시예 B5 및 비교예 B5
환원 처리로서 하이드로설파이트 나트륨 5 g/리터를 사용한 것을 제외하고는 실시예 B1과 동일한 처리를 수행하여, 실시예 B5의, 아크릴산계 흡방습성 섬유를 혼용한 편물의 백색화품을 수득하였다. 이 백색화 편물 시료의 특성도 표 2에 병기하였다. 덧붙이면, 비교예 B5는 질산처리를 수행하지 않은 것을 제외하고 실시예 B5와 동일한 방식으로 처리한 편물 시료이다.
실시예 B6
실시예 B1과 동일한 방식으로 산처리까지 수행한 편물 시료를 수세척하고, 편물 시료에 대해 탄산 나트륨 3 중량%를 첨가한 수용액 중에서, 욕비 1/30, 온도 25℃에서, 15분간 중화처리하였다. 수세척하고, 소화화학공업(주)제 면용 형광 증백제인 하콜 BYL이 면에 대해 2 중량%인 수용액 중에서, 욕비 1/20, 온도 50℃에서, 30분간 형광 증백 염색처리하였다. 탈수, 건조 후 실시예 B6의, 아크릴산계 흡방습성 섬유를 혼용한 편물의 백색화품을 수득하였다. 이 백색화 편물 시료의 특성도 표 2에 병기하였다.
실시예 B7 및 비교예 B6
동양방적주식회사제 아크릴산계 흡방습성 섬유인 상표명 "에크스®"(포화흡습률: 26.0%, 포화흡수율: 70%) 30 중량%, 양모 (60'급) 70 중량%를 혼면하고, 통상의 방법에 따라 방적하여 32번수 2겹의, 아크릴산계 흡방습성 섬유를 함유하는 양모혼방품인 방적사를 만들었다. 이어서, 방적사를 12 게이지로 고무편직하여 편물 시료를 만들었다. 편물 시료에 대한 표백처리를 생략한 것을 제외하고는 실시예 B1과 동일한 처리를 수행하여 실시예 B7의, 아크릴산계 흡방습성 섬유를 혼용한 편물의 백색화품을 수득하였다. 이 백색화 편물 시료의 특성 또한 표 2에 병기하였다. 덧붙이면, 비교예 B6은 산처리를 수행하지 않은 것을 제외하고는 실시예 B7과 동일한 방식으로 처리한 편물 시료이며, 이의 특성도 표 2에 병기하였다.
실시예 B8
동양방적주식회사제 아크릴산계 흡방습성 섬유인 상표명 "에티켓®"(포화흡습률: 20.3%, 포화흡수율: 60%)을 30 중량%, 동회사제 아크릴 섬유 "K862-1T38"을 70 중량% 혼면하고, 통상의 방법에 따라 방적하여 1/64번수의, 아크릴산계 흡방습성 섬유를 함유하는 아크릴 혼방품인 방적사를 만든 다음, 프라이스 편직하여 편물 시료를 만들었다. 편물 시료를 실시예 B7과 동일하게 처리하여, 실시예 B8의, 아크릴산계 흡방습성 섬유를 혼용한 편물의 백색화품을 수득하였다. 이 백색화 편물 시료의 특성도 표 2에 병기하였다.
실시예 B9
동양방적주식회사제 아크릴산계 흡방습성 섬유인 상표명 "에크스®"(포화흡습률: 26.0%, 포화흡수율: 70%)를 30 중량%, 동회사제 아크릴 섬유인 "K862-1T38"을 70 중량% 혼면하고, 통상의 방법에 따라 방적하여 1/64번수의, 아크릴산계 흡방습성 섬유를 함유하는 아크릴 혼방품인 방적사를 만들고, 프라이스 편직하여 편물 시료를 만들었다. 편물 시료를 이산화 티오요소 5 g/리터, 아크릴 섬유에 대해 2 중량%인 일성화성(주)제 아크릴용 형광 증백제 니칠론 화이트 W(Nichilon White W)의 수용액 중에서, 욕비 1/30, 온도 100℃에서, 30분간 환원 및 형광 증백 염색의 동일조(bath) 처리를 수행하였다. 이후에, 산처리 한 다음 실시예 B1과 동일한 처리를 수행하여 실시예 B9의, 아크릴산계 흡방습성 섬유를 혼용한 편물의 백색화품을 수득하였다. 이 백색화 편물 시료의 특성 또한 표 2에 병기하였다.
실시예 B10
동양방적주식회사제 아크릴산계 흡방습성 섬유인 상표명 "모이스 케어®"(포화흡습률: 40.7%, 포화흡수율: 120%)를 30 중량%, 동회사제 폴리에스테르 섬유 "2T38"을 70 중량% 혼면하고, 통상의 방법에 따라 방적하여 1/64번수의, 아크릴산계 흡방습성 섬유를 함유하는 폴리에스테르 혼방품인 방적사를 만들고, 프라이스 편직하여 편물 시료를 만들었다. 편물 시료를 실시예 B8에서와 동일하게 처리하여 실시예 B10의, 아크릴산계 흡방습성 섬유를 혼용한 편물 시료의 백색화품을 수득하였다. 이 백색화 편물 시료의 특성도 표 2에 병기하였다.
실시예 B11
동양방적주식회사제 아크릴산계 흡방습성 섬유인 상표명 "모이스 케어®"(포화흡습률: 40.7%, 포화흡수율: 120%)를 30 중량%, 동회사제 폴리에스테르 섬유인 "2T38"을 70 중량% 혼면하고, 통상의 방법에 따라 방적하여 1/64번수의, 아크릴산계 흡방습성 섬유를 함유하는 폴리에스테르 혼방품인 방적사를 만들고, 프라이스 편직하여 편물 시료를 만들었다. 편물 시료를 이산화 티오요소 5 g/리터, 폴리에스테르에 대해 1 중량%인 일성화성(주)제 폴리에스테르용 형광 증백제 니치론 화이트 ETB-L(200%)의 수용액 중에서, 욕비 1/30, 온도 110℃에서, 30분간 환원 및 형광 증백 염색의 동일 조 처리를 수행하였다. 이후에, 산처리 한 다음 실시예 B1에서와 동일한 처리를 수행하여 실시예 B11의, 아크릴산계 흡방습성 섬유를 혼용한 편물의 백색화품을 수득하였다. 이 백색화 편물 시료의 특성도 표 2에 병기하였다.
실시예 B12 및 비교예 B7
실시예 A4 및 비교예 A6에서 수득된 섬유 A를 "에크스®" 대신에 사용한 것을 제외하고는 실시예 B1에서와 동일한 작업을 수행하여, 실시예 B12의, 아크릴산계 흡방습성 섬유를 혼용한 편물의 백색화품을 수득하였다. 이 백색화 편물 시료의 특성도 표 2에 병기하였다. 덧붙이면, 비교예 B7은 티오황산 나트륨 5 g/리터 수용액으로 환원처리를 수행한 것을 제외하고는 실시예 B12에서와 동일하게 처리된 편물 시료이다.
표 2
실시예 B1의 아크릴산계 흡방습성 섬유를 혼용한 편물의 백색화품의 백도는 L*95.0, a*0.5, b*5.9를 나타내었고, 붉은기 없는 편물이었다. 또, 세탁내구성은 4급으로 백도 안정성에서 우수한 것이었다. 실시예 B1과 산처리 시약이 다른 실시예 B2는 실시예 B1 편물과 손색없는 결과를 보였다. 한편 산처리를 하지 않은 비교예 B1의 백도는 L*89.0, a*4.8, b*8.4를 보였고, 붉은기가 강한 것이었다. 또 세탁내구성은 3급으로, 안정성이 낮았다. 질산, 황산 이외의 산으로 처리한 비교예 B2 내지 B4도 a*가 높아, 강한 붉은기를 나타내었고, 세탁내구성도 낮았다.
실시예 B1, B2와 표백처리제의 종류가 다르고, 질산 농도 각각 3, 5 중량%로 산처리한 실시예 B3, B4도 실시예 B1, B2에 비해 백도, 백도안정성은 손색 없었던 반면, 질산 농도 15 중량%로 높은 농도의 산처리를 한 참고예는 세탁내구성은 좋았지만, 칙칙함을 보이는 등 약간 낮은 백도를 보여서, 환원처리 후에 산처리를 강하게 하는 것만으로는 충분하지 않은 것으로 이해된다.
또 환원제의 종류가 다른 실시예 B5는 실시예 B1에 비해 b*가 9.1로 약간 높아 황색기가 있었지만, a*는 -0.4로 붉은기가 낮은 것이었고, 세탁내구성도 양호하여 사용가능한 수준이었다. 한편, 산처리를 수행하지 않은 비교예 B5는 L*88.3, a*3.4, b*10.7이고, 세탁내구성도 2급으로 상당히 낮았다.
아크릴산계 흡방습성 섬유와 양모의 편물을 이산화 티오요소로 환원처리하지 않은 비교예 B6의 백도는 L*94.4, a*0.3, b*7.0로 양호하였지만, 세탁내구성은 3급으로, 최종제품으로서의 사용 단계에서 문제가 되는 수준인 것에 비해, 실시예 B7은 질산 산처리를 실시함으로써, 실용상 문제가 없는 수준으로 백도와 세탁내구성이 향상되었다.
포화흡습률이 상이한 아크릴산계 흡방습성섬유에 아크릴섬유 또는 폴리에스테르섬유를 각각 혼방한 편물에, 환원처리 한 뒤에 산처리를 실시한 실시예 B8, B10도 양호한 백도와 세탁내구성을 유지했다.
실시예 B12는 포화흡습률 27.6%의 아크릴산계 흡방습성 섬유를 사용하고 면을 혼방한 편물에 표백제로서 과산화수소를, 환원제로서 이산화 티오요소를, 산처리제로서 질산을 사용한 것인데, 백도는 L*95.0, a*-0.2, b*2.0으로 우수하고 세탁내구성도 4-5급으로 우수한 편물이었다. 비교예 B7은 환원제로서 티오황산 나트륨을 사용한 것이 실시예 B12와 다른데, L*86.4, a*6.7, b*12.3, 세탁내구성 2급으로 백도도 좋지 않았고 세탁내구성도 떨어졌다.
실시예 B6는, 실시예 B1의 산처리를 한 후에 중화처리를 하고, 이어서 면용 형광 염료 염색을 실시한 것으로서, 백도는 더욱 향상되었고, 세탁내구성은 실용상 문제가 없는 수준이었다.
또 아크릴을 혼방한 편물의 환원처리 시에 아크릴용 형광 염료를 투입한 실시예 B9와, 폴리에스테르를 혼방한 편물의 환원처리 시에 폴리에스테르용 형광 염료를 투입한 실시예 B11에 대해서도, 형광 염료에 의한 백도 향상이 관찰되었고 세탁내구성은 실용상 문제 없는 수준이었다.
본 발명의 섬유구조체는 흡방습성을 가지면서 백색성이 우수하고 세탁을 반복해도 백도가 거의 변화하지 않는 우수한 백도 안정성을 가지기 때문에, 이너웨어, 스웨터 등의 의류, 커텐, 모포 등의 침구류 용도 등에 유리하게 사용할 수 있다.
종래 아크릴산계 흡방습성섬유는 옅은 분홍색을 가지고 있어서, 면 섬유 구조체의 표백처리에 의해 붉은기가 증가하거나, 양모 섬유 구조체에서 환원처리에 의해 백도의 세탁내구성이 낮아짐으로써, 섬유구조체에서 높은 백도와 백도의 안정성을 동시에 얻을 수 없었지만, 본 발명에 의해서, 흡방습성능을 유지하면서 고백도를 가지고, 동시에 최종제품에서 반복 세탁을 수행해도 색 변화가 일어나지 않는, 다시 말해서 백도안정성이 우수한 섬유 구조체의 제공이 가능하게 되었다.

Claims (11)

  1. 20℃ 65% RH에서 포화흡습률이 10 중량% 이상인 흡방습성 합성 섬유를 혼용한 섬유 구조체로서, 상기 섬유 구조체의 백도는 JIS-Z-8729에 기재된 표시방법에 있어서 L*이 90 이상이고 a*는 ±2 범위내이며 b*가 ±10 범위내이고, 또한 10회 세탁 후 백도의 세탁내구성은 3-4급 이상인 것을 특징으로 하는 고백도 고흡방습성 섬유 구조체.
  2. 제 1 항에 있어서, 섬유 구조체의 통기도가 5 ㎤/㎠/초 이상인 것을 특징으로 하는 고백도 고흡방습성 섬유 구조체.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 흡방습성 합성 섬유의 포화흡수율이 300 중량% 미만인 것을 특징으로 하는 고백도 고흡방습성 섬유 구조체.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 흡방습성 합성 섬유가, 아크릴계 섬유에 히드라진계 화합물에 의한 가교 도입, 및 가수분해, 필요한 경우 중화에 의한 금속염형 카르복실기의 도입을 실시한 아크릴산계 흡방습성 섬유인 것을 특징으로 하는 고백도 고흡방습성 섬유 구조체.
  5. 20℃ 65% RH에서 포화흡습률이 10 중량% 이상인 흡방습성 합성 섬유를 혼용한 섬유 구조체를 하이드로설파이트 나트륨 또는 이산화 티오요소로 환원한 다음, 황산이나 질산으로 산처리하는 것을 특징으로 하는 고백도 고흡방습성 섬유 구조체의 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 흡방습성 합성 섬유의 포화흡수율이 300 중량% 미만인 것을 특징으로 하는 고백도 고흡방습성 섬유 구조체의 제조방법.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 흡방습성 합성 섬유가, 아크릴계 섬유에 히드라진계 화합물에 의한 가교 도입, 및 가수분해, 필요한 경우 중화에 의한 금속염형 카르복실기의 도입을 실시한 아크릴산계 흡방습성 섬유인 것을 특징으로 하는 고백도 고흡방습성 섬유 구조체의 제조방법.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 형광 증백 염색처리를 환원과 동시에 및/또는 산처리 후에 수행하는 것을 특징으로 하는 고백도 고흡방습성 섬유 구조체의 제조방법.
  9. 제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 흡방습성 합성 섬유로서 아크릴산계 흡방습성 섬유를 5 중량% 이상, 면을 30 중량% 이상 함유하는 섬유 구조체를 과산화수소나 아염소산 나트륨으로 표백처리하는 것을 특징으로 하는 고백도 고흡방습성 섬유 구조체의 제조방법.
  10. 제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 섬유 구조체가 흡방습성 합성 섬유로서 아크릴산계 흡방습성 섬유를 5 중량% 이상, 양모를 30 중량% 이상 함유하는 것을 특징으로 하는 고백도 고흡방습성 섬유 구조체의 제조방법.
  11. 제 5 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 고백도 고흡방습성 섬유 구조체의 백도는 JIS-Z-8729에 기재된 표시방법에 있어서 L*이 90 이상이고 a*는 ±2 범위내이며 b*가 ±10 범위내이고, 또한 10회 세탁 후 백도의 세탁내구성은 3-4급 이상인 것을 특징으로 하는 고백도 고흡방습성 섬유 구조체의 제조방법.
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