KR20230153780A - 닥나무 펄프와 재생 폴리에스테르 단섬유를 포함하는 원단의 머서화방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 닥나무 펄프와 재생 폴리에스테르 단섬유를 포함하는 원단을 수산화칼륨(KOH) 수용액에서 머서화하는 것을 특징으로 하는 닥나무 펄프와 재생 폴리에스테르 단섬유를 포함하는 원단의 머서화방법에 관한 것으로 수산화칼륨(KOH) 수용액으로 머서화하여 닥나무 섬유의 촉감, 광택 등의 물성 및 염색성과 치수안정성을 향상시키고, 재생 폴리에스테르 단섬유의 알카리 용액에 대한 물성 저하를 감소시킬 수 있다.
본 특허출원은 아래의 연구과제를 통하여 개발된 발명의 내용을 포함한다.
- 과제고유번호(과제번호) : D2121005
- 과제관리기관명 : (재)경기도경제과학진흥원
- 연구과제명 : 닥펄프/리사이클 혼방사의 습식 머서라이징 기술 및 친환경 소재개발
- 주관기관 : (주)텍스랜드
- 연구기간 : 2021. 5. 1 ~ 2022. 4. 30 (12개월)
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- 연구과제명 : 닥펄프/리사이클 혼방사의 습식 머서라이징 기술 및 친환경 소재개발
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- 연구기간 : 2021. 5. 1 ~ 2022. 4. 30 (12개월)
Description
본 발명은 닥나무 펄프와 재생 폴리에스테르 단섬유를 포함하는 원단의 머서화방법에 관한 것으로 종래의 머서화방법과 차별화된 머서화방법을 통해 원단의 물성, 염색성 및 치수안정성을 높일 수 있는 닥나무 펄프와 재생 폴리에스테르 단섬유를 포함하는 원단의 머서화방법에 관한 것이다.
일반적으로 닥나무는 겉껍질(흑피)과 속껍질(백피)로 이루어져 있는데, 상기 흑피를 제거한 백피를 닥 방망이로 일정시간 두들겨서 찧는 방법으로 섬유를 풀어주거나 또는 기계적인 방법으로 섬유를 풀어서 섬유질을 걸러내어 한지, 지폐, 합죽선, 한지장판, 문풍지 등으로 사용되어 오고 있다.
닥나무의 섬유질은 약하고, 섬유길이가 짧은 반면에, 보온성, 통기성, 탈취성이 우수한 특성을 가지고 있어, 이 우수한 특성을 가진 닥나무의 섬유를 이용하여 다양한 용도로 사용할 수 있는 여러 가지 방안을 모색하고 있는 실정이다
천연섬유에 대한 관심이 높아지면서 닥나무 섬유로 제작되는 한지를 이용한 의류를 제작하여 선보이고 있기는 하나, 이는 아주 미약한 상태로 전시용 패션의류, 인형 등의 의류로만 활용되고 있는 실정이다
닥나무 백피를 고해과정을 통해 해섬하여 펄프상태를 만들고 고해과정을 거친 닥섬유 펄프를 그대로 건조하게 되면, 섬유와 섬유가 엉킨 상태로 매우 딱딱하게 굳어져 해섬이 거의 불가능한 상태가 되는데 이는 인피섬유의 특징으로 섬유와 섬유질을 결속시키는 펙틴, 리그닌 등의 물질들이 건조과정에서 섬유를 결속시켜 딱딱하게 만들기 때문이다.
이러한 특징은 닥섬유를 종이제조용으로 사용하기엔 적합한 성질로 작용하지만, 다른 섬유제품 용도로 활용하는 데 있어서는 가장 큰 장애요인이 되고 있다.
대한민국 등록특허 제1325839호는 한지사의 제조방법에 관한 발명으로 닥나무로 제조된 한지만으로 의류 등으로 사용가능한 물성을 가지는 실을 제조하기 어려운 문제로 절단된 테이프상태의 한지사 표면에 가용성 합성섬유 사로 커버링하거나 가용성 합성섬유 사의 표면에 한지사를 커버링하여 일반섬유 사와 같은 상태로 꼬임을 주어 제조하는 한지사에 관한 발명이다.
그러나, 상기와 같이 한지사의 경우 한지가 쉽게 벗겨지는 문제로 종래의 한지사와 같이 사용성이 크게 떨어지는 문제가 있었다.
폴리에틸렌 테레프탈레이트계(polyethylene terephtalate)를 시작되는 폴리에스테르 (polyester)는 우수한 역학적 특성, 내열성, 성형성, 내약품성을 가지고 있어 섬유, 필름(film), 보틀(Bottle) 성형품 등의 분야에 있어서 폭넓은 용도에 사용되고 있다. 이러한 폴리에스테르(polyester)제품은 사용 후에 폐기처분되고 있지만, 소각처분을 하면 연소시 유해가스의 발생과 고열에 의한 소각로의 손상(부식)의 원인이 되는 문제가 발생한다. 또 소각하지 않고 폐기하는 경우는 부패분해하지 않기 때문에 흙속이나, 수중에 영구적으로 남아 토양의 산성화를 야기하는 오염원으로 작용을 하여 많은 문제가 되어 왔다.
따라서, 현재에는 폴리에스테르의 재활용 문제가 점차 중요시되면서 많은 글로벌 의류업체들이 재생 폴리에스테르 소재의 사용량을 늘려가고 있는 것으로 재생 폴리에스테르 섬유에 대한 수요가 점차 증가하고 있으며, 다양한 특성을 가지는 재생 폴리에스테르 섬유을 이용한 소재에 대한 소비자의 욕구가 커지는 상황이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로 닥나무 펄프와 재생 폴리에스테르 단섬유를 포함하는 원단의 염색성과 치수안정성을 향상시킬 수 있는 닥나무 펄프와 재생 폴리에스테르 단섬유를 포함하는 원단의 머서화방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 닥나무 펄프와 재생 폴리에스테르 단섬유로 형성되는 혼방사로 형성되는 원단의 원단의 머서화방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 닥나무 펄프와 재생 폴리에스테르 단섬유를 포함하는 원단을 수산화칼륨(KOH) 수용액에서 머서화하는 것을 특징으로 하는 닥나무 펄프와 재생 폴리에스테르 단섬유를 포함하는 원단의 머서화방법을 제공한다.
상기 원단은 닥나무 펄프와 재생 폴리에스테르 단섬유로 형성되는 혼방사로 형성되는 것을 특징으로 하는 닥나무 펄프와 재생 폴리에스테르 단섬유를 포함하는 원단의 머서화방법을 제공한다.
상기 혼방사는 닥나무 펄프와 재생 폴리에스테르 단섬유가 중량비 30:70~70:30으로 혼방되는 것을 특징으로 하는 닥나무 펄프와 재생 폴리에스테르 단섬유를 포함하는 원단의 머서화방법을 제공한다.
상기 머서화는 10~30℃ 수산화칼륨(KOH) 20~30% 수용액에서 3~8분간 처리하는 것을 특징으로 하는 닥나무 펄프와 재생 폴리에스테르 단섬유를 포함하는 원단의 머서화방법을 제공한다.
상기 원단은 머서화도가 130이상(KS K 0111 방법으로 측정)인 것을 특징으로 하는 닥나무 펄프와 재생 폴리에스테르 단섬유를 포함하는 원단의 머서화방법을 제공한다.
상기와 같이 본 발명의 닥나무 펄프와 재생 폴리에스테르 단섬유를 포함하는 원단의 머서화방법은 닥나무 펄프와 재생 폴리에스테르 단섬유를 포함하는 원단을 수산화칼륨(KOH) 수용액에서 머서화하여 촉감, 광택 등의 물성 및 염색성과 치수안정성성 향상시킬 수 있으며, 재생 폴리에스테르 단섬유의 알카리 용액에 대한 물성 저하를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 원단은 닥나무 펄프와 재생 폴리에스테르 단섬유로 형성되는 혼방사로 형성되어 다양한 용도로 사용될 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 닥나무 펄프와 재생 폴리에스테르 단섬유를 같이 사용하여 재생 폴리에스테르 섬유의 또다른 사용용도를 제공하는 효과가 있다.
이하 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 '약', '실질적으로' 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
본 발명은 닥나무 펄프와 재생 폴리에스테르 단섬유를 포함하는 원단의 머서화방법에 관한 것으로 닥나무 펄프와 재생 폴리에스테르 단섬유를 포함하는 원단을 수산화칼륨(KOH) 수용액에서 머서화하는 것을 특징으로 한다.
상기 닥나무 펄프는 닥나무 껍질을 가공한 백피를 세절기로 세절한 후, 해면기를 통해 제조할 수 있을 것이다.
상기 재생 폴리에스테르 단섬유는 재생 폴리에스테르 수지를 사용하여 제조되는 폴리에스테르 단섬유로 상기 재생 폴리에스테르 수지는 폐폴리에스테르를 해중합하여 제조하는 화학적 재생방법 또는 폐폴리에스테르 수지를 재용융하여 재생 폴리폴리에스테르 수지로 제조하는 물리적 재생방법으로 제조할 수 있을 것이다.
상기 닥나무 펄프와 재생 폴리에스테르 단섬유를 포함하는 원단은 부직포, 직물, 편물 등 다양한 형태로 제조될 수 있는 것이다.
상기 닥나무 펄프와 재생 폴리에스테르 단섬유를 사용하여 부직포 형태로 제조될 수 있으나, 닥나무 펄프와 재생 폴리에스테르 단섬유로 형성되는 혼방사로 형성한 후, 직물, 편물로 형성되는 것이 바람직할 것이다.
상기 혼방사는 사용용도에 따라 닥나무 펄프와 재생 폴리에스테르 단섬유의 혼합비를 조절할 수 있으나, 혼방사의 강도, 촉감 등을 고려하여 닥나무 펄프와 재생 폴리에스테르 단섬유가 중량비 30:70~70:30으로 혼방되는 것이 바람직할 것이다.
상기 닥나무 펄프와 재생 폴리에스테르 단섬유로 형성되는 혼방사는 대한민국 등록특허 제1248027호에서와 같이 닥나무 솜 제조장치를 통해 닥나무 펄프와 재생 폴리에스테르 단섬유를 혼방한 솜을 제조한 후 면방적사와 같이 소면, 연조, 조방, 정방 공정으로 혼방사를 제조할 수 있을 것이다.
본 발명의 머서화는 원단 상태에서 실시되는 것으로 공정의 효율성을 높일 수 있는 것으로 수산화칼륨(KOH) 수용액에서 원단을 머서화한다.
상기 머서화하기 전에 머서화가 원활이 처리될 수 있도록 원단을 호발, 정련, 표백공정 등의 전처리하는 것이 바람직할 것이다.
통상적인 경우 셀룰로오스계 섬유의 머서화는 수산화나트륨(NaOH) 수용액을 이용하여 수축을 방지하고 강도, 흡습성, 염색성, 광택 등의 물성을 향상 시킨다.
본 발명의 발명자는 닥나무 펄프의 경우 수산화칼륨(KOH) 수용액에서 머서화하는 것이 수산화나트륨(NaOH) 수용액에서 머서화하는 것 보다 물성이 더 우수하다는 것을 발견하였다.
또한, 본 발명은 원단 상태로 머서화를 실시하는 것으로 수산화나트륨(NaOH) 수용액으로 머서화할 경우 재생 폴리에스테르 단섬유가 감량되어 물성이 크게 저하될 수 있으나, 본 발명은 수산화칼륨(KOH) 수용액에서 머서화를 실시하여 재생 폴리에스테르 단섬유의 알카리 용액에 대한 물성 저하를 감소시킬 수 있다.
본 발명의 머서화는 10~30℃ 수산화칼륨(KOH) 20~30% 수용액에서 3~8분간 처리하는 것이 바람직할 것이다.
본 발명의 머서화는 전처리 후, 별도의 건조과정없이 습윤상태에서 머서화하는 것이 바람직한 것으로 공정의 편의성 및 공정속도를 향상시킬 수 있을 것이다.
상기와 같이 머서화된 원단은 머서화도가 130이상(KS K 0111 방법으로 측정)인 것이 바람직한 것으로 머서화도가 130미만인 경우 머서화를 통한 물성 향상 및 염색성 향상효과가 미미할 수 있다.
상기 머서화된 원단은 염색공정, 후처리 등이 더 실시될 수 있을 것이다.
상기 염색공정은 닥나무 펄프와 재생 폴리에스테르 단섬유가 각각 염색될 수 있도록 2욕 염색법으로 실시할 수 있으나, 생산성 향상을 위해 닥나무 펄프와 재생 폴리에스테르 단섬유를 동시 염색하는 1욕 염색법으로 염색하는 것이 바람직할 것이다.
상기와 같이 본 발명의 닥나무 펄프와 재생 폴리에스테르 단섬유를 포함하는 원단의 머서화방법은 닥나무 펄프와 재생 폴리에스테르 단섬유를 포함하는 원단을 수산화칼륨(KOH) 수용액에서 머서화하여 촉감, 광택 등의 물성 및 염색성과 치수안정성이 향상시킬 수 있으며, 재생 폴리에스테르 단섬유의 알카리 용액에 대한 물성 저하를 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 닥나무 펄프와 재생 폴리에스테르 단섬유를 같이 사용하여 재생 폴리에스테르 섬유의 또다른 사용용도를 제공할 수 있다.
이하 본 발명에 따른 닥나무 펄프와 재생 폴리에스테르 단섬유를 포함하는 원단의 머서화방법에 관한 실시예를 나타내지만, 본 발명이 실시예로 한정되는 것은 아니다.
실시예
닥나무 펄프와 재생 폴리에스테르 단섬유를 중량비 50:50으로 혼방사를 제조한 후, 제조된 혼방사를 이용하여 평직의 직물로 제조하였다.
상기 혼방사는 대한민국 등록특허 제1248027에서와 같이 닥나무 펄프와 재생 폴리에스테르 단섬유의 솜으로 제조 한 후, 면방적사 제조방법으로 제조하였다.
상기 직물을 전처리 한 후, 건조시키지 않은 습식 상태에서 20℃ 수산화칼륨(KOH) 25% 수용액에서 5분간 처리하여 머서화를 실시하였다.
비교예
상기 실시예와 동일하게 실시하였으나, 머서화시에 수산화나트륨(NaOH) 수요액을 사용하여 머서화하였다.
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 직물을 머서화도를 측정하여 표 1에 나타내었다.
상기 머서화도는 바륨활성법(KS K 0111:2017)으로 측정하였다.
| 구분 | 머서화도 |
| 실시예 | 131 |
| 비교예 | 125 |
표 1에서와 같이 본 발명과 같이 수산화칼륨(KOH) 수용액에서 머서화를 실시한 실시예는 머서화도가 131로 머서화를 통해 원단의 염색성과 치수안정성이 향상되지만, 수산화나트륨(NaOH) 수요액을 사용한 비교예는 머서화도가 125로 머서화를 통해 염색성, 치수안정성이 저하될 수 있을 것이다.
Claims (5)
- 닥나무 펄프와 재생 폴리에스테르 단섬유를 포함하는 원단을 수산화칼륨(KOH) 수용액에서 머서화하는 것을 특징으로 하는 닥나무 펄프와 재생 폴리에스테르 단섬유를 포함하는 원단의 머서화방법.
- 제1항에 있어서,
상기 원단은 닥나무 펄프와 재생 폴리에스테르 단섬유로 형성되는 혼방사로 형성되는 것을 특징으로 하는 닥나무 펄프와 재생 폴리에스테르 단섬유를 포함하는 원단의 머서화방법.
- 제1항에 있어서,
상기 혼방사는 닥나무 펄프와 재생 폴리에스테르 단섬유가 중량비 30:70~70:30으로 혼방되는 것을 특징으로 하는 닥나무 펄프와 재생 폴리에스테르 단섬유를 포함하는 원단의 머서화방법.
- 제1항에 있어서,
상기 머서화는 10~30℃ 수산화칼륨(KOH) 20~30% 수용액에서 3~8분간 처리하는 것을 특징으로 하는 닥나무 펄프와 재생 폴리에스테르 단섬유를 포함하는 원단의 머서화방법.
- 제1항에 있어서,
상기 원단은 머서화도가 130이상(KS K 0111 방법으로 측정)인 것을 특징으로 하는 닥나무 펄프와 재생 폴리에스테르 단섬유를 포함하는 원단의 머서화방법.
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2022
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