KR20140074758A - 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 포함하는 원단의 후가공 방법 및 이로 후가공된 원단 - Google Patents
열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 포함하는 원단의 후가공 방법 및 이로 후가공된 원단 Download PDFInfo
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- D06M10/001—Treatment with visible light, infrared or ultraviolet, X-rays
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B2201/00—Cellulose-based fibres, e.g. vegetable fibres
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Abstract
본 발명은 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 포함하는 원단의 후가공 방법 및 이로 후가공된 원단에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 포함하는 원단으로부터 가소제가 용출되는 것을 방지하여 중량 손실로 인한 경제적 문제를 해결할 수 있으며, 세탁 후 치수 안정성이 우수한 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 포함하는 원단을 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 포함하는 원단의 후가공 방법 및 이로 후가공된 원단에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용융방사로 제조된 셀룰로오스계 섬유를 이용한 원단에 있어서 세탁 후 치수 안정성을 향상시키는 후가공 방법에 관한 것이다.
고분자 합성수지는 기계적 물성, 내화학성, 내구성 등이 우수하기 때문에 다양한 용도로 광범위하게 사용되어 왔으나, 이러한 합성수지의 경우 자연에서 스스로 분해가 되지 않아 소각 처리를 할 경우, 유해 물질이 방출되는 단점을 지녔다.
최근 환경오염 문제가 사회적인 큰 문제로 대두되면서 자연에서 완전 분해가 가능한 생분해성 수지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 전세계적으로 관심을 불러일으키고 있다.
생분해성 수지로 폴리부틸렌석시네이트, 폴리에틸렌석시네이트, 폴리라틱에시드 등은 생분해성이 우수하지만, 높은 가격으로 경제성이 결여되어 있거나, 용융점이 낮아 1회 용품인 성형 사출물에 한정적일 수밖에 없고, 섬유 제품군과 같은 제품 제조에 있어, 열적 안정성을 유지해야 하는 제품군의 용도 전개는 곤란한 실정이다.
이 중 최근 바이오매스계인 자연에서부터 원료가 공급이 되는 제품으로 폴리락트산(PLA) 또는 전분 등과 같은 제품들이 각광을 받고 있으나, 섬유화하기에는 고온 염색이 불가하고 가수분해에 취약하여 물성이 취약하며, 후가공에서 텐터작업을 진행하게 되면 경화가 일어나 브리틀(brittle)한 특성을 지니는 등 여러 가지 단점을 갖고 있으며, 기존 폴리에스테르를 방사하는 방사기기에서 방속 4000mpm에서 방사를 진행하기 곤란한 문제점을 갖고 있다.
셀룰로오스재료는 펄프에서 제조가 가능하기 때문에 별도의 경작지 및 용수가 필요하지 않은 지구상에서 가장 대량으로 생산되는 생분해가 가능한 자원순환형 바이오매스 재료이다. 셀룰로오스의 섬유로의 이용은 자연계 중에서 생산되는 면이나 마 등의 단섬유를 그대로 방적하여 사용하는 것이 예로부터 행해져 왔었다. 또한, 단섬유가 아닌 필라멘트재료를 얻기 위해서 셀룰로오스를 특수한 용매에 용해시켜 습식방사법을 행하거나, 셀룰로오스아세테이트와 같이 셀룰로오스를 유도체화하고, 염화메틸렌이나 아세톤 등의 유기용매에 용해시킨 후, 이 용매를 증발시키면서 방사하는 건식 방사법이 행해져 왔다.
그러나, 이들 습식방사법 또는 건식방사법으로 얻어지는 섬유는 방사속도가 느리기 때문에 생산성이 낮다는 문제가 있을 뿐만 아니라, 섬유의 제조에 사용되는 이황화탄소, 아세톤, 염화메틸렌 등의 유기용매가 환경 및 인체에 악영향을 미칠 염려가 있었다. 따라서 셀룰로오스를 원료로 하는 환경 친화형 섬유를 얻기 위해서는 유기용매를 사용하지 않는 용융 방사법에 의한 것이 필요하다.
용융방사가 가능한 열가소성 셀룰로오스 조성물 및 이것으로 이루어진 섬유로는 셀룰로오스아세테이트에 폴리에틸렌글리콜과 같은 수용성 가소제를 대량으로 첨가한 셀룰로오스 조성물 및 그것으로 이루어진 섬유가 알려져 있다. 그러나 조성물 중 가소제의 함유량이 고비율이므로 방사 시의 단사율이 높아 낮은 방사 드래프트가 아니면 용융방사는 곤란한 문제점이 있었다.
또한, 높은 가소제 함량으로 인한 블리드 아웃 현상으로 가소제가 용출되는 문제가 발생하며, 가소제가 용출됨에 따라 열가소성 셀룰로오스 조성물로 이루어진 섬유로 제조된 원단의 세탁 후 치수 안정성이 현저히 떨어지는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 포함하는 원단을 후가공 처리하여 원단으로부터 가소제가 용출되는 것을 방지하고, 세탁 후 치수 안정성이 우수한 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 포함하는 원단을 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은,
열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 30중량% 이상 포함하는 원단에 있어서, 하기 관계식1을 만족하는 것을 특징으로 하는 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 포함하는 원단을 제공한다.
[관계식1]
위 관계식1에서,
Wcb: 검화 전 직물의 중량
Wca: 80℃ 물에서 한 시간 동안 검화한 후의 직물의 중량이다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유는 셀룰로오스 에스테르 및 가소제를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 셀룰로오스 에스테르는 셀룰로오스아세테이트, 셀룰로오스아세테이트 프로피오네이트, 셀룰로오스아세테이트 부틸레이트, 셀룰로오스아세테이트 프탈레이트, 셀룰로오스아세테이트카프로네이트, 셀룰로오스아세테이트카프릴레이트, 셀룰로오스아세테이트라울레이트, 셀룰로오스아세테이트팔미테이트, 셀룰로오스아세테이트스테아레이트 및 셀룰로오스아세테이트올레이트로 구성되는 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 가소제는 폴리에틸렌글리콜, 글리세린, 트리아세틴 및 트리부틸세바케이트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 원단은 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 경사 또는 위사로 하여 제조한 직물이며, 상기 직물은 꼬임수가 500 내지 1,000 t/m일 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 직물은 경사 밀도 100 내지 150개/inch, 위사 밀도 100 내지 150개/inch일 수 있다.
또한, 본 발명은 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 30중량% 이상 포함하는 원단을, UV조사 처리하는 것을 특징으로 하는 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 포함하는 원단의 후가공 방법을 제공한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 UV 조사 처리는 150 내지 200nm 파장영역대에서 광강도 120 내지 160 kcal/mol로 처리할 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 UV 조사 처리의 전체 조사량은 5 내지 20 kJ/m2일 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 UV 조사 처리는 Hg, He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn, KrCl 및 XeCl로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 UV 램프를 이용할 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유는 셀룰로오스 에스테르 및 가소제를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 셀룰로오스 에스테르는 셀룰로오스아세테이트, 셀룰로오스아세테이트 프로피오네이트, 셀룰로오스아세테이트 부틸레이트, 셀룰로오스아세테이트 프탈레이트, 셀룰로오스아세테이트카프로네이트, 셀룰로오스아세테이트카프릴레이트, 셀룰로오스아세테이트라울레이트, 셀룰로오스아세테이트팔미테이트, 셀룰로오스아세테이트스테아레이트 및 셀룰로오스아세테이트올레이트로 구성되는 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 가소제는 폴리에틸렌글리콜, 글리세린, 트리아세틴 및 트리부틸세바케이트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 포함하는 원단의 후가공 방법을 통해 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 포함하는 원단으로부터 가소제가 용출되는 것을 방지하여 중량 손실로 인한 경제적 문제를 해결할 수 있으며, 세탁 후 치수 안정성이 우수한 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 포함하는 원단을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
상술한 바와 같이 종래의 용융 방사가 가능한 열가소성 셀룰로오스 조성물로 이루어진 섬유는 높은 가소제 함량으로 인한 블리드 아웃 현상으로 가소제가 용출되는 문제가 발생하며, 가소제가 용출됨에 따라 열가소성 셀룰로오스 조성물로 이루어진 섬유로 제조된 원단의 세탁 후 치수 안정성이 현저히 떨어지는 문제점이 있었다.
이에 본 발명에서는 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 30중량% 이상 포함하는 원단에 있어서, 하기 관계식1을 만족하는 것을 특징으로 하는 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 포함하는 원단을 제공함으로써 상술한 문제의 해결을 모색하였다.
[관계식1]
위 관계식1에서,
Wcb: 검화 전 직물의 중량
Wca: 80℃ 물에서 한 시간 동안 검화한 후의 직물의 중량이다.
본 발명의 원단은 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 30중량% 이상, 보다 바람직하게는 30 내지 70 중량% 포함한다.
본 발명의 원단에 포함되는 상기 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유는 셀룰로오스 에스테르 및 가소제를 포함하는 조성물로 제조될 수 있다.
상기 셀룰로오스 에스테르는 셀룰로오스의 수산기 일부 또는 전부가 에스테르 결합에 의해서 치환되어 있는 셀룰로오스 유도체로, 셀룰로오스 수산기의 강한 수소 결합을 약하게 하여 가소제가 그 사이로 잘 혼합될 수 있도록 한다. 가소제를 효과적으로 혼합함에 따라 셀룰로오스 수산기로 인한 강한 수소결합을 방해하여 용융 방사가 가능해질 수 있다.
상기 셀룰로오스 에스테르는 바람직하게는 셀룰로오스아세테이트, 셀룰로오스아세테이트 프로피오네이트, 셀룰로오스아세테이트 부틸레이트, 셀룰로오스아세테이트 프탈레이트, 셀룰로오스아세테이트카프로네이트, 셀룰로오스아세테이트카프릴레이트, 셀룰로오스아세테이트라울레이트, 셀룰로오스아세테이트팔미테이트, 셀룰로오스아세테이트스테아레이트 또는 셀룰로오스아세테이트올레이트 등의 단독 또는 혼합 형태일 수 있다.
본 발명의 셀룰로오스 에스테르는 평균 중합도가 30,000 내지 50,000일 수 있으며, 치환도가 2.2내지 2.6일 수 있다. 상기 셀룰로오스 에스테르의 치환도란, 셀룰로오스의 수산기가 에스테르 결합으로 치환된 정도를 말하는 것으로 셀룰로오스 에스테르의 치환도가 2.2 미만일 경우, 유동성이 떨어지고 습윤 시 강도가 저하될 수 있으며, 2.6을 초과할 경우 생분해성이 저하되는 문제가 있을 수 있다.
다음으로, 상기 가소제는 셀룰로오스 유도체에 혼합되어 셀룰로오스 수산기로 인한 강한 수소결합을 방해하고 용융 방사할 수 있도록 하는 것이라면 특별한 제한은 없으나, 보다 바람직하게는 가소화가 촉진될 수 있도록 1000이하의 저분자량을 사용할 수 있다.
상기 가소제는 디메틸프탈레이트, 디에틸프탈레이트, 디헥실프탈레이트, 디옥틸프탈레이트, 디메톡시에틸프탈레이트, 에틸프탈릴에틸글리콜레이트, 부틸프탈릴부틸글리콜레이트 등의 프탈산에스테르류, 테트라옥틸피로멜리테이트, 트리옥틸트리멜리테이트 등의 방향족 다가 카르복실산에스테르류, 디부틸아디페이트, 디옥틸아디페이트, 디부틸세바케이트, 디옥틸세바케이트, 디에틸아젤레이트, 디부틸아젤레이트, 디옥틸아젤레이트 등의 방향족 다가 카르복실산에스테르류, 글리세린트리아세테이트, 디글리세린테트라아세테이트 등의 다가 알콜의 저급지방산 에스테르류, 트리에틸포스페이트, 트리부틸포스페이트, 트리부톡시에틸포스페이트, 트리크레질포스페이트 등의 인산에스테르류 등의 단독 또는 혼합 형태일 수 있다.
또한, 가소제로서 비교적 고분자량의 것으로는 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리에틸렌아디페이트, 폴리부틸렌아디페이트, 폴리에틸렌숙시네이트, 폴리부틸렌숙시네이트 등의 글리콜과 이염기산으로 이루어진 지방족 폴리에스테르류, 폴리글리콜산 등의 옥시카르복실산으로 이루어진 지방족 폴리에스테르류, 폴리카프로락톤, 폴리프로피오락톤, 폴라발레로락톤 등의 락톤으로 이루어진 지방족 폴리에스테르류, 폴리비닐피롤리돈와 같은 비닐폴리머류 등의 단독 또는 혼합 형태일 수 있다.
상기 셀룰로오스 에스테르 및 가소제를 포함하는 조성물을 용융 방사하여 제조되는 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유는 셀룰로오스 에스테르 50 내지 90 중량% 및 가소제를 10 내지 50 중량% 포함할 수 있다. 섬유 내의 셀룰로오스 에스테르 함량이 50 중량% 미만일 경우 섬유의 기계적 강도가 떨어지는 단점이 있으며, 섬유 내의 가소제 함량이 50 중량%를 초과하는 경우에는 섬유 표면으로의 가소제의 블리드 아웃이 발생할 수 있고, 섬유간의 교착 등의 문제가 발생할 수 있다.
또한, 본 발명의 원단에 포함되는 상기 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유의 섬도는 0.1 내지 10 dtex가 바람직하며, 단면 형상은 원형뿐만 아니라 C형, H형, 오각별 모양, 육각별 모양, 6엽형, 8엽형 등의 이형단면도 모두 포함할 수 있다.
상기 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 포함하는 원단은 상기 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 30중량%이상, 보다 바람직하게는 30 내지 70 중량%를 포함할 수 있다. 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유가 30중량% 미만으로 포함된 경우 셀룰로오스계 섬유의 특징인 청량감이나 드라이감 등을 발휘할 수 없으며, 70 중량%를 초과하는 경우 셀룰로오스의 수축률 부족으로 인하여 늘어나거나 찢어지는 단점이 있을 수 있다.
상기 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 포함하는 원단에는 직물, 편물, 우븐, 니트 등 모든 의류의 원료가 되는 천이 포함되며, 바람직하게는 상기 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 경사 또는 위사로 하여 제조한 직물일 수 있다. 직물로 제조될 경우 꼬임수는 500 내지 1,000 t/m가 바람직하며, 경사 밀도 100 내지 150개/inch, 위사 밀도 100 내지 150개/inch로 할 수 있다.
상기 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 30중량% 이상 포함하는 본 발명의 원단은 
로 나타나는 Ceff값이 0.95 이상을 만족한다. Wcb은 검화 전 직물의 중량이며, Wca은 80℃ 물에서 한 시간 동안 검화한 후의 직물의 중량을 나타낸다. Ceff값이 0.95 미만일 경우 세탁 후 수축률 변화로 인하여 치수안정성을 보장할 수 없고, 강도 및 신도 변화를 야기하는 등의 단점이 있다.
0.95 이상의 Ceff값을 만족하는 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 포함하는 원단은 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 UV 조사 후처리를 통해 제조할 수 있다.
본 발명은 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 30중량% 이상 포함하는 원단을, UV조사 처리하는 후가공 방법을 제공한다. UV 조사 후처리를 통해 원단으로부터 가소제가 용출되는 것을 방지하고, 0.95 이상의 Ceff값을 만족하며, 세탁 후 치수 안정성을 현저히 향상시킬 수 있다.
상기 UV 조사 처리는 셀룰로오스 에스테르 섬유 표면에 직접 UV를 조사할 수 있는 방식의 것이라면 특별히 제한되지 않으나, 보다 바람직하게는 UV램프를 이용할 수 있다. 상기 UV 램프는 Hg, He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn, KrCl, XeCl 등의 단독 또는 혼합 형태일 수 있다.
또한, 상기 UV 조사 처리는 150 내지 200nm 파장영역대에서 광강도 120 내지 160 kcal/mol로 처리하는 것이 바람직하다. 상기 범위 내로 UV조사 처리할 때 섬유의 색상을 유지하고 강도 및 신도 등 기계적 물성의 변화를 최소화하는 장점이 있다.
상기 UV 조사 처리의 전체 조사량은 5 내지 20 kJ/m2인 것이 바람직하다. 전체 조사량이 상기 범위를 만족할 때, 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 포함하는 원단의 Ceff값이 0.95 이상을 만족할 수 있다. UV 조사 처리의 전체 조사량이 5 kJ/m2미만일 경우 셀룰로오스 섬유 표면의 코팅 효과가 감소되어 검화 시 치수 안정성 및 기계적 물성을 보장 할 수 없는 단점이 있으며, 20 kJ/m2를 초과할 경우 섬유의 색상이 변화하고 셀룰로오스 고분자가 분해되어 기계적 물성이 떨어지는 문제점이 발생할 수 있다.
상기와 같은 후가공을 통해 제조된 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 포함하는 원단은 원단으로부터 가소제가 용출되는 것을 방지하고, 치수 안정성이 향상되어 40 ℃ 온수로 30분간 세탁처리한 후의 치수 변화율이 3% 이하를 만족할 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 하지만, 하기 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 해석되어야 할 것이다.
<실시예1>
열가소성 셀룰로오스 아세테이트 조성물을 얻기 위해서 셀룰로오스 수산기의 치환도가 2.4이며, 평균 분자량이 40,000인 셀룰로오스 아세테이트(이스트만 社) 75중량%와 친환경 가소제 폴리에틸렌글리콜 25중량%를 준비하였다. 여기에 컴파운더기로 열가소화를 시킬 때 열에 의한 분해를 방지하기 위하여 1차 산화방지제인 테트라키스메틸렌(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시하이드로시나메이트)메테인 (Anox 20, 캠추라코퍼레이션/ Chemtura Corporation)과 가소화칩 적용 방사공정에서 열에 의한 분해를 방지하기 위해 2차 산화 방지제인 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스페이트(Alcanox240, 캠추라코퍼레이션/ Chemtura Corporation)를 셀룰로오스 아세테이트 및 가소제를 포함하는 조성물 100중량부에 대하여 각각 0.1중량부 첨가 후, supermixer를 이용하여 2분간 혼합하였다. 혼합한 혼합물을 열풍 건조기로 12시간 건조한 후, 이축 압출기가 장착된 혼련기를 이용하여 서클피더 25kg/hr, 혼련기 모터 속도 270Rpm로 고정 후 혼련기 다이(DIE) 시작온도 170℃에서 5단계에 걸쳐 최종 말단온도 200℃까지 온도를 부여하면서 5분 동안 블랜딩 시킨 후 열가소성 셀룰로오스 아세테이트 조성물을 얻었다.
상기로 제조된 열가소성 셀룰로오스 아세테이트 조성물을 24Hole 구금이 장착된 용융방사기에 조성물 토출량 33g/min, 방속 4,000mpm, 방사온도 270℃의 조건에서 연신비 3배로 방사를 진행하여 섬유를 얻었다. 이와 같이 제조된 섬유는 셀룰로오스 아세테이트 75 중량% 및 가소제 25 중량%를 포함하였다.
상기 조건으로 제조된 섬유를 꼬임수 850 t/m으로 하고, 이를 경사 밀도 140개/inch, 위사 밀도 120개/inch 로 하여 직물을 제조하였으며, 전체 직물 중 상기 섬유는 35중량% 포함되었다. 상기의 제조된 직물을 Hg UV램프를 이용하여 파장범위 180 nm, 광강도 140~150kcal/mol로 1분 동안 UV 조사 처리하여 전체 조사량이 5 kJ/m2이 되도록 후처리를 실시하였다.
<실시예2>
UV 조사 처리를 2분 동안 실시하여 전체 조사량이 10 kJ/m2이 되도록 후처리를 한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하여 제조하였다.
<실시예3>
UV 조사 처리를 2분 30초 동안 실시하여 전체 조사량이 12.5 kJ/m2이 되도록 후처리를 한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하여 제조하였다.
<실시예4>
UV 조사 처리를 3분 동안 실시하여 전체 조사량이 15 kJ/m2이 되도록 후처리를 한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하여 제조하였다.
<실시예5>
UV 조사 처리를 4분 동안 실시하여 전체 조사량이 20 kJ/m2이 되도록 후처리를 한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하여 제조하였다.
<실시예6>
Hg UV램프를 이용하여 파장범위 150 nm, 광강도 140~150 kcal/mol로 1분 동안 UV 조사 처리하여 전체 조사량이 10 kJ/m2이 되도록 후처리를 한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하여 제조하였다.
<실시예7>
Ar UV램프를 이용하여 파장범위 180 nm, 광강도 140~150 kcal/mol로 1분 동안 UV 조사 처리하여 전체 조사량이 10 kJ/m2이 되도록 후처리를 한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하여 제조하였다.
<비교예1>
UV 조사 후처리를 하지 않은 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하여 제조하였다.
<비교예2>
파장범위 300 nm, 광강도 140~150 kcal/mol로 1분 동안 UV 조사 처리하여 전체 조사량이 3 kJ/m2이 되도록 후처리를 한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하여 제조하였다.
<비교예3>
파장범위 100 nm, 광강도 140~150 kcal/mol로 5분 동안 UV 조사 처리하여 전체 조사량이 30 kJ/m2이 되도록 후처리를 한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하여 제조하였다.
<실험예>
1. Ceff값 계산
상기 실시예1 내지 8 및 비교예로 제조된 직물을 2시간 상온에서 방치 후, 중량 Wcb를 측정하였다. 그 후, UV 조사를 실시하고, 2시간 방치 이후에 80℃ 물에 1시간동안 검화하였으며, 90℃의 열풍 건조기에서 3시간 건조한 다음에 중량 Wca를 측정하여 하기 식과 같이 Ceff를 구하였다.
Ceff = Wca/W츄
2. 세탁 후 치수 안정성
세탁에 의한 치수 변화율을 측정하기 위해 1 m 의 섬유를 40 ℃ 온수로 30분간 세탁처리하고 길이를 측정하였다.
치수변화율(%) = {세탁 후 길이 (m) / 세탁 전의 길이 (m)} × 100 (%)
| UV 조사량 (kJ/m2) | Ceff | 치수변화율(%) | |
| 실시예1 | 5 | 0.952 | 2.5 |
| 실시예2 | 10 | 0.958 | 2.3 |
| 실시예3 | 12.5 | 0.963 | 1.7 |
| 실시예4 | 15 | 0.957 | 2.1 |
| 실시예5 | 20 | 0.951 | 2.6 |
| 실시예6 | 10 | 0.950 | 2.7 |
| 실시예7 | 10 | 0.951 | 2.5 |
| 비교예1 | - | 0.868 | 13.2 |
| 비교예2 | 3 | 0.892 | 10.5 |
| 비교예3 | 30 | 0.972 | 1.6 |
상기 표1에서 알 수 있듯이, UV 전체 조사량이 5 내지 20 kJ/m2을 만족하도록 UV 조사 후처리한 실시예1 내지 7은 Ceff값이 0.95 이상을 만족하였으며, 치수 변화율이 3% 이하로 세탁 후 치수 안정성이 우수하였다. 반면, UV 조사 후처리하지 않은 비교예1은 Ceff값이 86.8 로 현저히 감소하였으며, 치수변화율이 13.2 %로 현저히 증가하였다.
또한, UV 조사 후처리를 하였으나, UV 전체 조사량이 5 kJ/m2 미만인 비교예2는 Ceff값이 0.90 이하로 감소하여 가소제 용출 방지의 효과가 떨어졌으며, 치수 변화율이 10.5%로 증가하여 치수 안정성이 감소하였다. UV 조사량이 20 kJ/m2을 초과하는 비교예3은 Ceff 값이 0.95 이상이었으나, 섬유 구조가 파괴되고, 변색이 일어나며, 표면 촉감이 거칠어지는 문제가 발생하였다.
Claims (13)
- 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 30중량% 이상 포함하는 원단에 있어서, 하기 관계식1을 만족하는 것을 특징으로 하는 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 포함하는 원단.
[관계식1]
위 관계식1에서,
Wcb: 검화 전 직물의 중량
Wca: 80℃ 물에서 한 시간 동안 검화한 후의 직물의 중량이다. - 제1항에 있어서,
상기 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유는 셀룰로오스 에스테르 및 가소제를 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 포함하는 원단. - 제2항에 있어서,
상기 셀룰로오스 에스테르는 셀룰로오스아세테이트, 셀룰로오스아세테이트 프로피오네이트, 셀룰로오스아세테이트 부틸레이트, 셀룰로오스아세테이트 프탈레이트, 셀룰로오스아세테이트카프로네이트, 셀룰로오스아세테이트카프릴레이트, 셀룰로오스아세테이트라울레이트, 셀룰로오스아세테이트팔미테이트, 셀룰로오스아세테이트스테아레이트 및 셀룰로오스아세테이트올레이트로 구성되는 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 포함하는 원단. - 제2항에 있어서,
상기 가소제는 폴리에틸렌글리콜, 글리세린, 트리아세틴 및 트리부틸세바케이트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 포함하는 원단.
- 제1항에 있어서,
상기 원단은 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 경사 또는 위사로 하여 제조한 직물이며, 꼬임수가 500 내지 1,000 t/m인 것을 특징으로 하는 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 포함하는 원단. - 제5항에 있어서,
상기 직물은 경사 밀도 100 내지 150개/inch, 위사 밀도 100 내지 150개/inch인 것을 특징으로 하는 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 포함하는 원단. - 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 30중량% 이상 포함하는 원단을, UV조사 처리하는 것을 특징으로 하는 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 포함하는 원단의 후가공 방법.
- 제7항에 있어서,
상기 UV 조사 처리는 150 내지 200nm 파장영역대에서 광강도 120 내지 160 kcal/mol로 처리하는 것을 특징으로 하는 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 포함하는 원단의 후가공 방법. - 제7항에 있어서,
상기 UV 조사 처리의 전체 조사량은 5 내지 20 kJ/m2인 것을 특징으로 하는 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 포함하는 원단의 후가공 방법. - 제7항에 있어서,
상기 UV 조사 처리는 Hg, He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn, KrCl 및 XeCl로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 UV 램프를 이용하는 것을 특징으로 하는 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 포함하는 원단의 후가공 방법. - 제7항에 있어서,
상기 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유는 셀룰로오스 에스테르 및 가소제를 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 포함하는 원단의 후가공 방법. - 제11항에 있어서,
상기 셀룰로오스 에스테르는 셀룰로오스아세테이트, 셀룰로오스아세테이트 프로피오네이트, 셀룰로오스아세테이트 부틸레이트, 셀룰로오스아세테이트 프탈레이트, 셀룰로오스아세테이트카프로네이트, 셀룰로오스아세테이트카프릴레이트, 셀룰로오스아세테이트라울레이트, 셀룰로오스아세테이트팔미테이트, 셀룰로오스아세테이트스테아레이트 및 셀룰로오스아세테이트올레이트로 구성되는 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 포함하는 원단의 후가공 방법. - 제11항에 있어서,
상기 가소제는 폴리에틸렌글리콜, 글리세린, 트리아세틴 및 트리부틸세바케이트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 포함하는 원단의 후가공 방법.
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|---|---|---|---|---|
| CN104799458A (zh) * | 2015-03-23 | 2015-07-29 | 圣华盾服饰有限公司 | 一种永久防紫外线吸湿排汗面料的生产工艺 |
| WO2022058848A1 (en) * | 2020-09-16 | 2022-03-24 | 3M Innovative Properties Company | Nonwoven fibrous web |
-
2012
- 2012-12-10 KR KR1020120143066A patent/KR20140074758A/ko not_active Application Discontinuation
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