KR20240047966A - 섬유 포백 및 섬유 포백의 염색 방법 - Google Patents
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Abstract
합성 섬유의 강직 비결정 분율을 55% 이하로 함으로써, 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어지는 합성 섬유를 이용하여 얻어진 폴리에스테르 섬유 포백이면서, 염색 시의 온도를 저하시킬 수 있고, 또한, 뛰어난 염색 견뢰도를 갖는 범용성이 뛰어난 섬유 포백을 얻을 수 있다.
Description
본 발명은, 합성 섬유를 포함하는 섬유 포백, 및, 그 섬유 포백의 염색 방법에 관한 것이다.
테레프탈산과 에틸렌글리콜을 중합시켜 얻어지는 폴리에틸렌테레프탈레이트(이하, 「레귤러 PET」라고도 한다)로 이루어지는 폴리에스테르 섬유(이하, 「레귤러 PET 섬유」라고도 한다)를, 직물 또는 편물 등의 시트상으로 한 폴리에스테르제 섬유 포백(이하, 「레귤러 PET 섬유 포백」이라고도 한다.)이 알려져 있다.
레귤러 PET 섬유는, 뛰어난 강도 및 신도를 가지고 있어, 의료용 합성 섬유 중에서는 내열성이 높고, 범용성이 풍부하다. 이 때문에, 레귤러 PET 섬유는, 셔츠나 팬츠 등의 속옷, 블라우스나 스웨터 등의 중의, 코트나 아노락 등의 외의, 커튼이나 시트 등등, 다양한 것에 이용되고 있다.
종래, 이러한 레귤러 PET 섬유나 레귤러 PET 섬유 포백을 착색하기 위한 염색 방법으로서, 섬유, 실 또는 포백을, 분산 염료를 포함하는 수분산액에 침지하고, 당해 수분산액을 130℃~135℃의 고온으로 가열하여 처리함으로써, 레귤러 PET 섬유를 구성하는 폴리에틸렌테레프탈레이트의 분자쇄와 분자쇄 사이에 분산 염료를 흡진(염착)시키는 방법이 알려져 있다.
이와 같이 하여 착색된 섬유 포백은, 광이나 세탁 등에 대해서 뛰어난 염색 견뢰성을 가지고 있다.
그러나, 종래의 염색 방법은, 염색 시에 130℃ 이상의 고온의 열처리가 필요하기 때문에, 대량의 에너지와 시간을 필요로 하고 있었다.
그래서, 폴리에스테르 수지를 개질함으로써 염색 시의 온도를 저하시키는 기술이 제안되어 있다. 예를 들면, 폴리에스테르의 중합 성분으로서 술포이소프탈산 등을 이용하여, 폴리에스테르에 술폰산기를 도입하여 양이온 염료에 의해 상압에서 염색할 수 있도록 한 폴리에스테르제 섬유, 또는, 폴리에스테르(폴리)옥시알킬렌기를 도입하여 분산 염료에 의해 저온에서 염색할 수 있도록 한 폴리에스테르제 섬유, 혹은 이들을 조합한 것 등이 알려져 있다(특허 문헌 1).
그러나, 술폰산기가 도입된 폴리에스테르제 섬유는, 양이온 염료와 당해 폴리에스테르제 섬유가 이온 결합에 의해 결합되어 있으므로 염색 견뢰도는 우수하지만, 실의 강도가 레귤러 PET 섬유에 비해 약하다는 과제가 있다.
또, (폴리)옥시알킬렌기가 도입된 폴리에스테르제 섬유는, 세탁 견뢰도나 승화 견뢰도가 낮다는 과제가 있다.
또한, 술폰산기가 도입된 폴리에스테르제 섬유도 폴리옥시알킬렌기가 도입된 폴리에스테르제 섬유도, 레귤러 PET에 비해 폴리에스테르 수지의 제조 비용이 비싸기 때문에, 범용적으로 사용하는 것이 어렵다는 과제도 있다.
본 발명은, 이러한 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것이며, 합성 섬유, 특히 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어지는 합성 섬유를 이용하여 얻어진 폴리에스테르 섬유 포백이면서, 염색 시의 온도를 저하시킬 수 있고, 또한, 뛰어난 염색 견뢰도를 갖는 범용성이 뛰어난 섬유 포백 등을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 섬유 포백 및 섬유 포백의 염색 방법의 일 양태는, 이하의 구성을 갖는다.
(1) 본 발명에 따른 섬유 포백의 일 양태는, 강직 비결정 분율이 55% 이하인 합성 섬유를 포함한다.
(2) 본 발명에 따른 섬유 포백의 일 양태에 있어서, 합성 섬유가 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어지면 좋다.
(3) 본 발명에 따른 섬유 포백의 일 양태에 있어서, 섬유 포백은, 분산 염료로 염색되어 있고, JIS L 0842 자외선 카본 아크등광에 대한 염색 견뢰도 제3 노광법으로의 염색 견뢰도가 3급 이상이고, JIS L 0844 세탁에 대한 염색 견뢰도 시험 A법 A-2호로의 염색 견뢰도가, 변퇴색 3급 이상 또한 오염 3급 이상이며, JIS L 0860 드라이 클리닝에 대한 염색 견뢰도 A-1법으로의 염색 견뢰도가, 변퇴색 4급 이상 또한 오염 3급 이상이면 좋다.
(4) 본 발명에 따른 섬유 포백의 일 양태에 있어서, 섬유 포백은, JIS L 1091 섬유 제품의 연소성 시험 방법 A-1법(45° 미크로 버너법) 1분간 가열 및 착염 3초 가열에 있어서 모두 잔염이 3초 이내, 잔진이 5초 이내, 탄화 면적이 30cm2 이내이고, D법(접염 시험(코일법))에 있어서 접염 회수가 3회 이상이면 좋다.
(5) 본 발명에 따른 섬유 포백의 염색 방법은, 상기의 섬유 포백을, 분산 염료를 포함하는 수분산액에 침지하여, 120℃ 이하의 온도에서 염색 가공을 행하는 것이다.
(6) 본 발명에 따른 섬유 포백의 염색 방법에 있어서, 수분산액에 난연제가 포함되어 있으면 좋다.
본 발명에 따른 섬유 포백에 의하면, 낮은 온도에서 염색할 수 있다. 특히 폴리에틸렌테레프탈레이트를 이용하여 얻어진 합성 섬유를 포함하는 섬유 포백이면서, 120℃ 이하의 온도에서 염색할 수 있으므로, 염색 시의 에너지 사용량을 큰 폭으로 삭감할 수 있다. 또, 염색 시에 있어서 분산 염료를 포함하는 수분산액의 온도를 130℃ 이상으로까지 올릴 필요가 없기 때문에, 염색 시간을 단축할 수도 있다.
또, 본 발명에 따른 합성 섬유는, 120℃ 이하라는 낮은 온도에서 염색했음에도 불구하고, 뛰어난 염색 견뢰도를 가지고 있다. 따라서, 본 발명에 따른 합성 섬유를 이용함으로써, 속옷, 중의, 외의, 또한, 커튼, 시트 등, 여러 가지의 용도로 이용할 수 있는 섬유 포백을 얻을 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다. 또한, 이하에서 설명하는 실시 형태는, 모두 본 발명의 바람직한 일 구체예를 나타내는 것이다. 따라서, 이하의 실시 형태에서 나타나는, 수치, 형상, 재료, 구성 요소 등은, 일례이며 본 발명을 한정하는 주지는 아니다. 따라서, 이하의 실시 형태에 있어서의 구성 요소 중, 본 발명의 최상위 개념을 나타내는 독립 청구항에 기재되어 있지 않은 구성 요소에 대해서는, 임의의 구성 요소로서 설명된다.
(합성 섬유)
본 실시 형태에 따른 섬유 포백에 포함되는 합성 섬유는, 강직 비결정 분율이 55% 이하이다.
합성 섬유를 제조하는 과정에 있어서는, 얻어지는 섬유의 강도, 형태 안정성, 염색 견뢰성, 터치, 팽창감의 부여 등의 여러 가지 관점에서, 용융 방사 공정이나 그 후의 연사나 헛꼬임 등의 공정에 있어서 합성 섬유를 연신하는 공정이 있다. 연신된 합성 섬유는, 일반적으로, 결정, 가동 비결정(유리 전이를 나타내는 비결정), 강직 비결정(유리 전이를 나타내지 않는 비결정)의 3상으로 구성되어 있다.
폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어지는 통상(종래)의 폴리에스테르 섬유(「통상사」라고도 한다)의 강직 비결정 분율은 60~70% 정도인데, 본 실시 형태에 따른 섬유 포백에 이용되는 합성 섬유는, 상기와 같이, 강직 비결정 분율이 55% 이하이다.
강직 비결정 분율이 55% 이하인 합성 섬유를 이용함으로써, 합성 섬유를 낮은 온도에서 염색 처리를 행한 경우에 있어서도, 착색성(염색성)이 뛰어나고, 또한, 의복 등의 분야에 있어서 이용하기에는 충분한 염색 견뢰도도 가지고 있다. 또, 결정과 강직 비결정을 합쳐서 토탈 결정 영역으로 보고 있는데, 본 실시 형태에서는 합성 섬유의 강직 비결정 분율이 55% 이하이기 때문에, 강직 비결정에 결정분을 합쳐도 토탈 결정 영역이 적다. 토탈 결정 영역이 적은 것은, 염색에 기여하는 가동 비결정분이 많은 것을 가리킨다. 따라서, 통상사보다 토탈 결정 영역이 적은 본 실시 형태에 있어서의 합성 섬유는, 통상사보다 염색에 기여하는 가동 비결정분이 많다고 할 수 있다. 그리고, 이것이 저온에서의 염색성을 좋게 하고 있다고 생각된다. 즉, 본 실시 형태에 있어서의 합성 섬유에서는, 강직 비결정 분율이 55% 이하이기 때문에, 토탈 결정 영역이 적고, 염색에 기여하는 가동 비결정분이 많게 되어 있다. 이에 의해, 낮은 온도에서 원하는 색 농도를 얻을 수 있는 염색 처리를 행할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따른 합성 섬유에 있어서, 강직 비결정 분율의 하한은, 특별히 한정되는 것은 아닌데, 결정화도에 따라서도 다르지만, 얻어지는 실의 강도의 관점에서는, 예를 들면, 20% 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 25% 이상, 더욱더 바람직하게는 30% 이상이다.
또한, 본 실시 형태에 따른 합성 섬유에서는, 저온에서의 염색성의 관점에서, 광각 X선 산란 측정에 의해 구해지는 섬유 축 방향과 평행하는 면에 있어서의 배향도 A는, 통상사보다 작으면 더 좋다. 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어지는 통상사에서는, 배향도 A=83.4% 정도인데, 본 실시 형태에 있어서의 합성 섬유의 배향도 A는, 이보다 작은 편이 좋다. 구체적으로는, 본 실시 형태에 있어서의 합성 섬유가 레귤러 PET 섬유이면, 배향도 A는, 80% 이하이면 좋고, 보다 바람직하게는 78% 이하이다. 또한, 본 실시 형태에 있어서의 레귤러 PET의 배향도 A는, A=75.0% 정도이면 더 좋다.
또한, 배향도 A는, 예를 들면, c축을 섬유 축 방향과 일치시켜 광각 X선 산란 측정을 하여 얻어진 2차원 산란상 중, 2θ=25.5°(PET의 결정계인 삼사정계에 있어서의 미러 지수(100)면에 상당) 부분을 방위각을 따라 산란 강도를 플롯하여, 나타난 피크의 반치폭을 Wh로 했을 때에, 이하의 (식 1)로 구할 수 있다.
배향도 A=(360-2Wh)÷360······(식 1)
이 경우, 측정 장치로서는, 주식회사 리가크가 제공하고 있는 「SmartLab」(상품명)의 전자동 다목적 X선 회절 장치를 이용하여 관전류 200mA, 관전압 45kV, 조사 시간 15분으로 측정을 행함으로써 배향도 A를 구할 수 있다.
또한, 배향도 A의 하한은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 배향도 A가 70%를 하회하면, 높은 강도를 발현하는 분자 중의 결정 성분이 섬유의 축방향으로 충분히 배향하고 있지 않아, 기계 강도가 저하할 우려가 있다.
또, 합성 섬유의 강직 비결정 분율(%)은, 이하의 (식 2)로 구할 수 있다.
강직 비결정 분율(%)=100-결정화도-가동 비결정 분율···(식 2)
본 실시 형태에 있어서, 합성 섬유의 강직 비결정 분율 및 결정화도는, 온도 변조 DSC로 구한 것이다. 이 경우, 측정기로서, DSC8500(PerkinElmer사 제조)을 이용할 수 있다. 또, 승온 조건으로서는, 60~160℃ 사이에서는, 유리 전이 온도 전후에서의 비열 측정용으로 완만한 조건이며, 예를 들면, 승온 속도 5℃/분, 단계 온도 폭 2℃, 등온 유지 시간 2분으로 행하고, 160~280℃ 사이에서는, 재결정화를 막기 위해서 빠른 조건이며, 예를 들면, 승온 속도 40℃/분 , 단계 온도 폭 2℃, 등온 유지 시간 0.4분으로 행한다. 그리고, 시료 중량을 약 5mg으로 측정을 행하여, 이하의 (식 3) 및 (식 4)에 의해, 강직 비결정 분율을 구할 수 있다.
강직 비결정 분율(%)=(1-Xc-ΔCp/ΔCp,a)×100··(식 3)
Xc(결정화도)=ΔhF/ΔhF,perfect ········(식 4)
(식 3) 및 (식 4)에 있어서, ΔCp, ΔCp,a, ΔhF, ΔhF,perfect는, 이하와 같이 정의된다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, ΔhF,perfect=140J/g로 하고, ΔCp,a=0.405J/g·K로 했다.
ΔCp: 온도 변조 DSC로 구한 유리 전이 온도 전후에서의 비열의 차
ΔCp,a: 완전 비결정의 폴리에틸렌테레프탈레이트의 유리 전이 온도 전후에서의 비열의 차
ΔhF: 시료의 융해열량
ΔhF,perfect: 완전 결정의 융해열량
또, 합성 섬유의 유리 전이 온도는, 동적 인장 탄성률의 온도 의존성으로부터 구한 것이다. 구체적으로는, 동적 점탄성 측정 장치 E4000(UBM사 제조)를 이용하여, 측정 주파수 10Hz, 승온 속도 2℃/분, 온도 범위 40~150℃에서의 손실 탄성률의 피크 시의 온도로부터 구할 수 있다.
본 실시 형태에 따른 레귤러 PET 섬유의 유리 전이 온도는, 섬유 포백의 열에 의한 수축을 억제한다는 관점에서, 110℃ 이상이 바람직하고, 114℃ 이상이 보다 바람직하다. 또, 섬유 포백의 취화를 억제한다는 관점에서, 레귤러 PET 섬유의 유리 전이 온도는, 125℃ 이하가 바람직하고, 122℃ 이하가 보다 바람직하다.
본 실시 형태에 따른 섬유 포백에 있어서의 합성 섬유는, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트에 의해서 구성되어 있다. 이하, 본 실시 형태에 따른 합성 섬유를 이용한 섬유 포백에 대해서, 합성 섬유로서 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어지는 섬유를 이용한 섬유 포백에 대해 설명한다.
(폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어지는 섬유)
본 실시 형태에 있어서, 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어지는 섬유(레귤러 PET 섬유)란, 에틸렌글리콜과 테레프탈산을 중합하여 얻어지는 폴리에스테르 수지(레귤러 PET)를 이용하여 용융 방사된 섬유이며, 상기한 바와 같이 강직 비결정 분율이 55% 이하이다.
또한, 레귤러 PET 섬유 중에는, 공지의 폴리에스테르 섬유의 덜(dull)화에 이용되고 있는 산화 티탄이나 산화 방지제, 광안정제 또는 촉매 등, 공지의 첨가물이 포함되어 있어도 된다.
본 실시 형태에 따른 레귤러 PET 섬유는, 강직 비결정 분율이 55% 이하이므로, 상기와 같이 낮은 온도에서 염색 처리를 행한 경우에 있어서도, 염색성 및 염색 견뢰성이 뛰어나다.
또한, 분산 염료를 이용한 낮은 온도에서의 염색성의 관점 및 염색 견뢰성의 관점에서는, 강직 비결정 분율은, 50% 이하인 것이 보다 바람직하다.
또, 본 실시 형태에 따른 레귤러 PET 섬유의 결정화도는, 특별히 한정되는 것은 아닌데, 강직 비결정 분율에 따라서도 다르지만, 얻어지는 실의 강도의 관점에서는, 20% 이상이면 좋고, 낮은 온도에서의 염색성의 관점에서는 45% 이하이면 좋다.
본 실시 형태에 따른 레귤러 PET 섬유는, 모노 필라멘트 및 멀티 필라멘트 중 어느 것이어도 된다. 범용성의 관점에서, 레귤러 PET 섬유는, 멀티 필라멘트인 것이 바람직하다.
또, 레귤러 PET 섬유로부터 얻어지는 실은, 특별히 한정되는 것은 아닌데, 실의 굵기가 5데시텍스~200데시텍스이고, 필라멘트 수가 1개~300개 정도인 것을 들 수 있다.
또, 본 실시 형태에 따른 레귤러 PET 섬유는, 장섬유 및 단섬유 중 어느 하나여도 된다.
또, 본 실시 형태에 따른 레귤러 PET 섬유는, 강직 비결정 분율을 55% 이하로 조정한 것이면, 그 조정 방법은 특별히 한정되지 않는다. 강직 비결정 분율을 조정하는 방법으로서는, 예를 들면, 섬유로의 결정핵제 또는 결정화 저해제가 되는 입자의 첨가, 섬유 또는 섬유 포백에 대한 가열, 급랭, 물이나 유기 용제 등 적당한 액체의 분무나 액체로의 침지, 연신, 구김 가공 등의 기계적 전단력의 부여, 및 이들을 조합하는 방법 등을 들 수 있다.
그 중에서도 공지의 방법으로 용융 방사(생사:FDY나 반연신사:POY, 또, 이들을 복합한 부분적으로 연신율을 변화시킨 실이어도 된다)로 한 후, 110℃ 이상 160℃ 이하의 온도에서 연신 배율이 1.6 미만으로 헛꼬임 가공된 것이, 강직 비결정 분율을 55% 이하로 조정하여 염색 온도를 저하시키는 효과와, 섬유의 기계 강도나 치수 안정성, 감촉의 양호함을 동시에 향상시킬 수 있고, 공정의 간략화가 가능해지는 효과를 얻을 수 있기 때문에 바람직하다. 보다 바람직하게는, 헛꼬임 시의 온도는, 120℃ 이상, 150℃ 이하이다. 또한, 헛꼬임 시의 온도는, 140℃ 이하이면 좋다. 또, 연신 배율은, 1.5 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 연신 배율의 하한치는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 실의 부피성 및 신축성의 관점에서, 연신 배율은, 1.1 이상이면 좋고, 더 바람직하게는 1.3 이상이다.
또, 본 발명의 소기의 목적을 벗어나지 않는 범위에서, 염 불균일의 억제나 감촉 변화의 관점에서, 방사 시의 연신 배율 또는 헛꼬임 시의 연신 배율이나 온도는 랜덤으로 변화시킨 것이어도 된다.
또, 얻어지는 레귤러 PET 섬유 포백의 치수 안정성(건열, 습열, 습윤), 특히, 정련 시나 이후에 설명을 행하는 염색 가공 시의 치수 안정성 향상의 관점에서, 헛꼬임 시의 열처리는, 2단계로 행하면 좋다. 이 경우, 1단째는, 상기의 110℃ 이상 160℃ 이하의 가열 온도로 열처리하고, 2단째는, 200℃ 이상 300℃ 이하의 가열 온도로 열처리를 행하면 좋다.
보다 바람직하게는, 1단째의 가열 온도는, 120℃~150℃인 것이 바람직하고, 2단째의 가열 온도는, 230℃ 이상 280℃ 이하, 더욱 보다 바람직하게는 240℃~270℃인 것이 바람직하다.
또한, 열처리에 의해서 레귤러 PET 섬유의 강직 비결정 분율이 변화하기 때문에, 강직 비결정 분율이 바람직한 범위에서 벗어나지 않게 가열 온도 등을 관리하면 좋다.
또, 상기와 같이 연신된 레귤러 PET 섬유는, 상이한 연신 배율의 것을 복합한 실로서 이용해도 된다. 연신 배율이 상이한 레귤러 PET 섬유를 복합하여 이용함으로써, 얻어지는 섬유 포백에 혼색조의 외관이나 팽창감 등을 부여할 수 있다. 특히 연신을 행하지 않은 미연신의 레귤러 PET 섬유와 연신을 행한 레귤러 PET 섬유를 조합하면 좋다. 또한, 연신율이 상이한 레귤러 PET 섬유를 이용하는 경우, 강직 비결정 분율이 55% 이하인 레귤러 PET 섬유를 포함하고 있으면, 강직 비결정 분율이 55%를 초과하는 레귤러 PET 섬유가 포함되어 있어도 된다.
연신 배율이 상이한 레귤러 PET 섬유를 복합하는 방법으로서는, 예를 들면, 연신한 레귤러 PET 섬유로 이루어지는 실과 미연신의 레귤러 PET 섬유로 이루어지는 실을 맞춘 것, 또, 맞춘 것에 대해서 타슬란 처리나 인터레이스 처리 등의 유체 처리를 실시한 것, 연신한 레귤러 PET 섬유로 이루어지는 실을 코어사로 하고, 그 둘레에 미연신의 레귤러 PET 섬유로 이루어지는 실을 감아 시스사로 한 것 등을 들 수 있다. 레귤러 PET 섬유가 단섬유인 경우에는, 연신한 레귤러 PET 섬유와 미연신의 레귤러 PET 섬유를 혼방에 의해 복합해도 된다.
또한, 본 발명의 소기의 목적을 벗어나지 않는 범위에서, 레귤러 PET 섬유에, 나일론 섬유나 술폰산기를 도입한 폴리에스테르 섬유 등의 다른 합성 섬유나 레이온 등의 재생 섬유, 아세테이트 등의 반합성 섬유나 면, 마, 양모, 비단 등의 천연 섬유 등의 다른 섬유를, 혼섬, 혼방하는 등 복합사로서 이용해도 된다.
(폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어지는 섬유를 포함하는 섬유 포백)
본 실시 형태에 따른 섬유 포백은, 상기의 레귤러 PET 섬유를 포함하는 것이고, 그 형태는 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, 직물, 편물 또는 부직포 등을 들 수 있다.
또, 소기의 목적을 벗어나지 않는 범위에서, 상기 레귤러 PET 섬유에, 강직 비결정 분율이 55% 초과인 레귤러 PET 섬유로 이루어지는 실이나 나일론 섬유로 이루어지는 실 혹은 술폰산기를 도입한 폴리에스테르 섬유 등의 다른 합성 섬유로 이루어지는 실이나 레이온, 아세테이트 등의 재생 섬유, 반합성 섬유나 면, 마, 양모, 비단 등의 천연 섬유 등의 다른 섬유로 이루어지는 실과 교직 또는 교편 등으로 복합하여 이용해도 된다.
본 실시 형태에 따른 섬유 포백은, JIS L 0842 자외선 카본 아크등광에 대한 염색 견뢰도 제3 노광법으로의 견뢰도가 3급 이상이고, JIS L 0844 세탁에 대한 염색 견뢰도 시험 A법 A-2호로의 견뢰도가 변퇴색 3급 이상 또한 오염 3급 이상이며, JIS L 0860 드라이 클리닝에 대한 염색 견뢰도 A-1법으로의 견뢰도가 변퇴색 4급 이상 또한 오염 3급 이상이면 좋다.
또, 본 실시 형태에 따른 섬유 포백은, JIS L 0854 승화에 대한 염색 견뢰도 시험 방법으로의 견뢰도가, 변퇴색 4급 이상 또한 오염 3급 이상이면 좋다.
특히, 본 실시 형태에 따른 섬유 포백은, 분산 염료를 포함하는 수분산액에 침지하여, 120℃ 이하의 온도에서 염색 가공을 행한 것이어도, 상기의 염색 견뢰도를 갖는 것이 가능하다.
종래, 강직 비결정 분율이 55% 초과인 레귤러 PET 섬유를 120℃ 이하의 온도에서 염색(욕중 흡진법)하여 얻어진 레귤러 PET 섬유 및 레귤러 PET 섬유 포백으로는, 충분한 농도나 원하는 색으로 착색할 수 없거나, 또, 착색되었을 경우에 있어서도 분산 염료가 레귤러 PET 섬유의 분자와 분자의 간극에까지 충분히 흡진되어 있지 않기 때문에 섬유의 표면에 분산 염료가 많이 부착되거나 하므로, 내광 견뢰도, 세탁 견뢰도, 승화 견뢰도, 드라이 클리닝 견뢰도 및 마찰 견뢰도가 나빠 의복이나 커튼 등에서 요구되는 색으로 착색된 것으로서는 이용할 수 없었다.
또, 폴리옥시알킬렌기를 도입한 폴리에스테르 섬유를 이용한 섬유에 대해서는, 120℃ 이하의 온도에서 착색하는 것은 가능하기는 하지만, 친수성이 강하므로, 세탁 견뢰도나 마찰 견뢰도(습윤)가 낮다는 문제가 있다.
이에 대해서, 본 실시 형태에 따른 섬유 포백은, 상기와 같이 뛰어난 염색 견뢰도를 가지고 있어, 원하는 임의의 색으로 착색된 의복이나 커튼 등을 제공할 수 있다.
또, 본 실시 형태에 따른 섬유 포백은, JIS L 1091 섬유 제품의 연소성 시험 방법 A-1법(45° 미크로 버너법) 1분간 가열 및 착염 3초 가열 모두 잔염이 3초 이내, 잔진이 5초 이내, 탄화 면적이 30cm2 이내이며, D법(접염 시험(코일법))에 있어서 접염 회수가 3회 이상이면 좋다.
특히, 본 실시 형태에 따른 섬유 포백은, 난연제를 포함하는 수분산액에 침지하여, 120℃ 이하의 온도에서 가공을 행한 것이어도, 상기의 난연 성능을 갖는 것이 가능하다.
또, 지금까지, 할로겐계 난연제나 인계 난연제 등을 분산 염료를 포함하는 수분산액에 첨가하여 행해지는 욕중 흡진법에 의한 레귤러 PET 섬유 포백에서는, 난연제의 레귤러 PET 섬유로의 흡진율이 낮아, 120℃ 이하라는 저온 처리에서는, 방염 협회가 정하는 방염 기준을 충족시키는 것은 곤란하다고 생각되고 있었다.
이에 대해서, 본 실시 형태에 따른 섬유 포백은, 방염 협회가 정하는 상기 방염 물품의 방염 성능 시험 기준을 만족시킬 수 있다.
또, 본 실시 형태에 따른 섬유 포백은, 일반사단법인 섬유 평가 기술 협의회가 정하는 고온 가속 세탁법 세탁 50회 규정의 제품의 세탁 방법에 준한 세탁 후의, JIS L 1902 섬유 제품의 항균성 시험 방법 및 항균 효과 정량 시험 균액 흡수법 사용 균종:황색 포도구균에 준하여 측정된 항균 활성치가, 대조 시료(표준포(면):(일사)섬유 평가 기술 협의회로부터 제공)의 증식치를 상회하면 좋다. 보다 바람직하게는, 본 실시 형태에 따른 섬유 포백은, 세탁 100회 후(고온 가속 세탁법 세탁 50회 규정의 제품의 세탁 방법에 준한 세탁을 2회 실시한 것)의 항균 활성치가, 대조 시료(표준포(면):(일사)섬유 평가 기술 협의회로부터 제공)의 증식치를 상회하면 좋다.
또한, 고온 가속 세탁법은, 80℃의 고온에서 세탁을 헹하는 것이며, 당해 기준을 만족시킴으로써, 일반적인 생활 환경에서 이용되는 것뿐만 아니라, 의료 시설 및 그에 준한 시설용 제품, 예를 들면 백의 등에 대해도 항균 효과를 기대할 수 있다고 여겨지고 있다.
특히, 본 실시 형태에 따른 섬유 포백은, 항균제로서 징크피리치온을 포함하는 수분산액에 침지하여, 120℃ 이하의 온도에서 가공을 행한 경우여도, 상기의 제균(制菌) 성능을 갖는다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 따른 섬유 포백에 의하면, 종래의 섬유 포백에 비해, 낮은 온도에서 염색 처리를 행한 경우에도, 종래와 동등한 염색 농도(색 농도)와 염색 견뢰도를 가지고 있어, 적은 에너지로, 또, 짧은 가공 시간으로, 원하는 섬유 포백을 얻을 수 있다. 또, 동일하게 적은 에너지로, 또, 짧은 가공 시간으로, 난연성 및 제균성 등의 기능성을 갖는 섬유 포백을 얻을 수 있다. 따라서, 친환경적인 의복, 커튼, 시트 등의 섬유 제품을 제공할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따른 섬유 포백에서는, 섬유 포백을 120℃ 이하의 온도에서 분산 염료 등을 포함하는 수분산액에 침지하여 염색 처리 등을 행하는 경우에 대해서 설명했는데, 종래의 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어지는 합성 섬유를 포함하는 섬유 포백을 염색 처리하는 경우, 예를 들면 130℃ 등의 120℃를 초과하는 온도에서 분산 염료 등을 포함하는 수분산액에 침지하여 염색 처리 등을 행하는 경우를 제외하는 것이 아니라, 본 실시 형태에서도, 120℃를 초과하는 온도에서 분산 염료 등을 포함하는 수분산액에 침지하여 염색 처리 등을 행해도 된다. 또, 패딩법이나 날염법에 의해 가공을 실시하여 얻어진 난연성이나 제균성 등의 기능성을 부여한 것도 본 실시 형태에 따른 섬유 포백에서 제외하는 것은 아니며, 본 실시 형태에 따른 섬유 포백은, 패딩법이나 날염법에 의해 가공을 실시하여 얻어진 난연성이나 제균성 등의 기능성을 부여한 것이어도 된다.
(염색 방법)
다음에, 본 실시 형태에 따른 염색 방법에 대해서 설명한다.
본 실시 형태에 따른 염색 방법은, 합성 섬유를 이용한 섬유 포백을 염색하는 방법이다. 구체적으로는, 본 실시 형태에 따른 염색 방법은, 상기의 레귤러 PET 섬유 포백을, 분산 염료를 포함하는 수분산액에 침지하여, 120℃ 이하의 온도에서 염색하는 것이다.
보다 상세하게는, 본 실시 형태에 따른 염색 방법은, 욕중 흡진법이라고 불리는 염색 방법이며, 분산 염료를 포함하는 수분산액 중에 섬유 포백을 침지하고, 당해 수분산액의 온도를 올림으로써 분산 염료를 폴리에스테르 섬유에 염착시키는 방법이다.
이 경우, 욕중 흡진법에 이용되는 염색기로서는, 고압 액류 염색기, 고압 윈스, 고압 지거, 고압 드럼형 염색기 등을 들 수 있다. 또한, 100℃ 이하의 온도에서 욕중 흡진법에 의해 염색 가공을 행하는 경우에는, 상기 염색기 중 상압 타입의 것도 이용할 수 있다.
분산 염료는, 공지의 분산 염료를 이용할 수 있으며, 일본화약 주식회사로부터 제공되고 있는 「Kayalon Polyester」 시리즈, 「Kayalon Microester」(등록상표) 시리즈, 기와화학공업 주식회사로부터 제공되고 있는 「KIWALON POLYESTER」 시리즈, 스미카 캠텍스 주식회사로부터 제공되고 있는 「Sumikaron」(등록상표) 시리즈, 헌츠맨 재팬 주식회사로부터 제공되는 「TERASIL」(등록상표) 시리즈, 다이스터 재팬 주식회사로부터 제공되는 「Dianix」(등록상표) 시리즈 등을 들 수 있다.
분산 염료를 포함하는 수분산액에는, 공지의 염색 조제가 첨가되어 있어도 된다. 염색 조제로서는, 예를 들면, 산, pH 조정제, 킬레이트제, 균염제, 완염제, 분산제, 캐리어 등을 들 수 있다.
염색 온도(염색 시의 온도)는, 120℃ 이하로 행한다. 에너지 억제의 관점에서, 염색 온도는, 115℃ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 110℃ 이하, 더욱더 바람직하게는 105℃ 이하이다.
염색 온도의 하한은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 염색된 폴리에스테르제 섬유 포백의 색 농도 및 염색 견뢰도를 원하는 것으로 한다는 관점에서는, 염색 온도는, 95℃ 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 100℃ 이상이다.
본 실시 형태에 따른 염색 방법은, 염색 온도를 120℃ 이하로까지 저하시키고 있으므로, 염색 가공에 있어서의 에너지량이 삭감된다. 또한 염색 가공 시간을 단축할 수 있어, 생산성이 향상된다.
또, 본 실시 형태에 따른 염색 방법에 있어서, 분산 염료를 포함하는 수분산액의 승온 속도는, 3℃/분 이상이면 좋다. 이에 의해, 염색 가공 시간을 단축할 수 있어 생산성의 관점에서 바람직하다. 보다 바람직하게는, 수분산액의 승온 속도는, 4℃/분, 더욱더 바람직하게는 5℃/분이다.
일반적인 레귤러 PET 섬유 포백의 욕중 흡진법으로의 염색 가공에 있어서는, 분산 염료를 포함하는 수분산액의 온도를 너무 빠르게 올리면 염 불균일이 발생하기 때문에, 수분산액의 승온 속도는 1~2℃/분 정도이다. 또, 이하에서 설명을 행하는 욕비를 조정하여, 섬유 포백에 비해 수분산액의 비율을 크게 함으로써 승온 속도를 빠르게 하고 또한 염 분균일을 억제하는 방법도 생각할 수 있지만, 수분산액의 비율을 크게 하면, 그만큼 많은 물의 온도를 올릴 필요가 있기 때문에, 결국 에너지 소비량이 증가되어 버리게 된다. 이 때문에, 지금까지, 수분산액의 승온 속도는, 현실적으로는 3℃/분까지 올릴 수 있는지 없는지의 상황이었다.
이에 대해서, 본 실시 형태에 따른 레귤러 PET 섬유를 포함하는 섬유 포백을 이용함으로써, 3℃/분의 승온 속도, 또한 3℃/분을 초과하는 승온 속도, 예를 들면 5℃/분의 승온 속도로 염색 가공을 행해도 염 불균일이 발생하기 어렵다. 따라서, 염색 가공 시간을 효과적으로 단축시킬 수 있어, 생산성을 현저하게 향상시킬 수 있다.
또, 레귤러 PET 섬유 포백과 분산 염료를 포함하는 수분산액의 욕비는, 질량비로, 섬유 포백:수분산액=1:2~1:100 정도로 행하면 된다. 이 경우, 염 불균일을 방지한다는 관점에서는, 섬유 포백:수분산액=1:4~1:100인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1:10~1:100이다. 또, 염색 가공 시의 에너지 소비량을 삭감한다는 관점에서는, 섬유 포백:수분산액=1:2~1:30인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1:4~1:15이다.
특히, 염 불균일의 방지와 에너지 소비량의 삭감의 양립을 도모한다는 관점에서는, 섬유 포백:수분산액=1:3~1:20인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1:5~1:10이다.
또한, 상기의 염색 방법에 의해 염색 가공된 레귤러 PET 섬유 포백에 대해서는, 필요에 따라서, 수세, 탕세 및/또는 환원 세정 등을 행해도 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 염색 방법에 의하면, 120℃ 이하라는 낮은 온도에서 염색 가공된 레귤러 PET 섬유 포백이어도, 원하는 임의의 색으로 착색할 수 있고, 또, 뛰어난 염색 견뢰도를 갖는 폴리에스테르제 섬유 포백을 얻을 수 있다.
또, 염색 가공된 레귤러 PET 섬유 포백에 대해서는, 상법에 의해, 건조, 마무리 세트를 실시하거나, 발수 가공, 방염 가공, 항균 방취 가공, 제균 가공, SR 가공, 소취 가공, 자외선 차폐 가공 등의 공지의 기능성 가공을 실시해도 된다.
또한, 우레탄 수지막이나 아크릴 수지막, 폴리에스테르 수지막을, 공지의 방법으로, 염색 가공되기 전 또는 염색 가공된 후의 레귤러 PET 섬유 포백에 적층해도 된다.
또, 본 실시 형태에 따른 염색 방법에 있어서는, 분산 염료를 포함하는 수분산액에는, 염색 조제 이외에도, 난연제, 항균제, 자외선 흡수제, 흡수제, SR제 등의 기능성 부여제를 포함하는 분산 염료가 첨가되어 있어도 된다.
특히, 염색 가공과 함께 방염 가공을 행할 수 있기 때문에, 할로겐계 난연제나 인계 난연제의 난연제 등을, 분산 염료를 포함하는 수분산액에 첨가해도 된다.
즉, 종래는, 난연제를 욕중 흡진법으로 부여하는 경우, 난연제의 흡진율이 낮아, 120℃ 이하라는 저온 처리에서는, 공익사단법인 일본 방염 협회(방염 협회)가 정하는 기준을 만족시키는 것은 곤란하다고 생각되고 있었지만, 본 실시 형태에 따른 레귤러 PET 섬유 포백으로는, 120℃ 이하라는 저온 처리여도, 방염 협회가 정하는 방염 물품의 방염 성능 시험 기준을 만족시킬 수 있다. 이에 의해, 120℃ 이하의 저온에서 염색 가공과 방염가공을 행해도, 뛰어난 염색 견뢰도를 가짐과 더불어 뛰어난 난연성을 갖는 레귤러 PET 섬유 포백 등의 섬유 포백을 얻을 수 있다.
또한, 난연제를 포함하는 수분산액에는, 분산 염료를 포함하는 수분산액에 이용하는 염색 조제 등이 첨가되어 있어도 된다.
또, 항균제, 특히 징크피리치온을 수분산액에 첨가함으로써, 본 실시 형태에 따른 레귤러 PET 섬유 포백은, 120℃ 이하의 낮은 온도에서 염색 가공된 것이면서, 일반적인 레귤러 PET 섬유 포백을 통상의 130℃에서 가공한 것과 동등하게, 세탁 내구성이 뛰어난 항균 방취 성능 및/또는 제균 성능을 갖는다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 따른 염색 방법에 의하면, 레귤러 PET 섬유로 이루어지는 섬유를 포함하는 섬유 포백에 대해서, 낮은 온도에서 염색할 수 있으므로 에너지의 소비량을 삭감할 수 있고, 또한, 최고 염색 온도에 도달할 때까지의 승온에 걸리는 염색 시간을 단축할 수 있으므로, 염색 가공의 생산성을 향상시킬 수 있다. 그리고, 이러한 염색 방법으로 얻어진 레귤러 PET 섬유 포백은, 충분한 착색의 농도를 가짐과 더불어, 뛰어난 염색 견뢰도를 갖는다. 또, 분산 염료를 포함하는 수분산액에 필요에 따라 기능성제를 첨가함으로써, 난연성이나 항균 방취성, 제균성도 뛰어난 섬유 포백을 얻을 수도 있다. 따라서, 본 실시 형태에 따른 레귤러 PET 섬유 포백은, 종래의 레귤러 폴리에스테르 섬유제 섬유 포백과 마찬가지로, 범용성이 있는 섬유 포백으로서, 속옷, 중의, 외의, 시트, 커튼 등, 여러가지 용도의 섬유 제품에 이용할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 염색 시에 분산 염료를 포함하는 수분산액의 승온 속도를 올렸을 경우여도, 섬유 포백에 염 불균일 등이 발생하기 어렵다. 이 때문에, 에너지 소비량의 삭감과 가공 시간의 삭감(생산성의 향상)을 도모할 수 있을 뿐만 아니라, 섬유 포백의 외관 품위가 저하하는 것도 억제할 수 있다.
또, 본 실시 형태에 따른 염색 방법은, 염색 가공 시의 에너지량을 삭감할 수 있으므로, 친환경적인 염색 방법으로도 되어 있다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 실시 형태에 따른 섬유 포백을 상세하게 설명하는데, 본 발명은 이하의 실시예에 의해서 한정되는 것은 아니다. 또한, 「%omf」란, 섬유의 질량에 대한 염료의 질량%이다.
또한, 이하의 실시예 및 비교예에 있어서의 각종 물성은, 다음의 방법으로 측정했다.
(1) 내광 견뢰도
JIS L 0842 자외선 카본 아크등광에 대한 염색 견뢰도 제3 노광법에 준하여 시험을 행했다.
(2) 세탁 견뢰도
JIS L 0844 세탁에 대한 염색 견뢰도 시험 A법 A-2호에 준하여 시험을 행했다. 또한, 첨부 백포는 나일론과 면을 이용했다.
(3) 승화 견뢰도
JIS L 0854 승화에 대한 염색 견뢰도 시험 방법에 준하여 시험을 행했다.
(4) 드라이 클리닝 견뢰도
JIS L 0860 드라이 클리닝에 대한 염색 견뢰도 A-1법에 준하여 시험을 행했다.
(5) 마찰 견뢰도
JIS L 0849 마찰 시험기 II형(학진형(學振形))법에 준하여 시험을 행했다.
(6) 난연성
JIS L 1091 섬유 제품의 연소성 시험 방법 A-1법(45° 미크로 버너법) 1분간 가열 및 착염 3초 가열, 그리고 D법(접염 시험(코일법))에 준하여 시험을 행했다. 그리고, 1분간 가열 및 착염 3초 가열 모두 잔염이 3초 이내, 잔진이 5초 이내, 탄화 면적이 30cm2 이내이며, D법(접염 시험(코일법))에서는 접염 회수가 3회 이상인 것을 합격으로 했다.
(7) 제균성
JIS L 1902 섬유 제품의 항균성 시험 방법 및 항균 효과 정량 시험 균액 흡수법 사용 균종:황색 포도구균에 준하여, 세탁 전과 고온 가속 세탁법 50회 후와 100회 후의 항균 활성치를 측정했다. 또한, 항균 활성치＞대조 시료(표준포(면):(일사)섬유 평가 기술 협의회에서 제공)의 증식치가 합격 기준으로 되어 있다.
세탁 처리는, 일반사단법인 섬유 평가 기술 협의회 제품 인증부 SEK 마크 섬유 제품의 세탁 방법 고온 가속 세탁법(세탁 50회 규정의 제품의 세탁 방법)에 준하여 세탁 처리를 실시하여 「세탁 50회」로 했다. 또, 상기 세탁 50회를 2회 반복한 것을 「세탁 100회」로 했다.
(8) 강직 비결정 분율, 결정화도
강직 비결정 분율 및 결정화도는, 온도 변조 DSC로 구한 것이다. 측정기로서는, DSC8500(PerkinElmer사 제조)를 이용했다. 승온 조건으로서는, 60~160℃ 사이에서는, 유리 전이 온도 전후에서의 비열 측정용으로 완만한 조건으로, 승온 속도 5℃/분, 단계 온도 폭 2℃, 등온 유지 시간 2분으로 하고, 160~280℃ 사이에서는, 재결정화를 막기 위해서 빠른 조건으로, 승온 속도 40℃/분, 단계 온도 폭 2℃, 등온 유지 시간 0.4분으로 했다. 그리고, 시료 중량을 약 5mg으로 측정을 행하여 ΔCp, ΔhF를 산출하고, 이하의 (식 5) 및 (식 6)에 의해, 강직 비결정 분율을 구했다.
강직 비결정 분율(%)=(1-Xc-ΔCp/ΔCp,a)×100··(식 5)
Xc(결정화도)=ΔhF/ΔhF,perfect··········(식 6)
ΔhF,perfect=140J/g
ΔCp,a=0.405J/g·K
(9) 유리 전이 온도
유리 전이 온도는, 동적 인장 탄성률의 온도 의존성으로부터 구했다. 구체적으로는, 동적 점탄성 측정 장치 E4000(UBM사 제조)를 이용하여 측정 주파수 10Hz, 승온 속도 2℃/분, 온도 범위 40~150℃에서의 손실 탄성률의 피크 시의 온도로부터 유리 전이 온도를 구했다.
(실시예 1)
레귤러 PET를 용융 방사하여, 반연신사를 얻었다. 다음에, 헛꼬임 가공을 행하여, 83데시텍스, 36필라멘트의 레귤러 PET 섬유로 이루어지는 실을 얻었다. 얻어진 레귤러 PET 섬유는, 강직 비결정 분율이 46%이고, 결정화도가 30%이고, 유리 전이 온도가 120℃였다.
다음에, 이 레귤러 PET 섬유를 이용하여 편립(編立)하여, 편물을 얻었다.
얻어진 편물을 고압 액류 염색기를 이용하여, 하기의 분산 염료를 포함하는 수분산액에 침지(욕비(질량비) 섬유:수분산액=1:15)하고, 당해 수분산액을 5℃/분으로 승온하여, 110℃에서 10분간 유지함으로써 정련 동시 염색 가공을 행했다. 염색 가공을 행한 섬유 포백은, 균일한 연한 오렌지로 착색되어 있었다. 또, 염색 가공에 걸린 시간(정련, 염색, 수세의 일련의 가공의 합계 시간)은 약 90분이었다.
·분산 염료를 포함하는 수분산액
Dianix Yellow ACE new 0.01%omf
(다이스터 재팬(주) 분산 염료)
Dianix Red ACE 01 0.01%omf
(다이스터 재팬(주) 분산 염료)
아세트산 0.2g/l
닛카 선솔트 SN-550 1.0g/l
(닛카화학(주) 제조 세정, 분산 균염제)
물 잔부
다음에, 편물을 염색기로부터 취출(取出)한 후, 대전 방지제를 패딩법으로 부여하고, 120℃에서 건조했다. 그 후, 140℃에서 30초간 마무리 세트를 행했다. 이에 의해, 착색된 섬유 포백이 얻어졌다. 이와 같이 하여 얻어진 실시예 1의 섬유 포백의 색상 및 색 농도(염색 농도)는, 상기와 동일한 수분산액을 이용하여 130℃에서 10분간 염색한 것과 동등한 색상 및 색 농도였다. 또, 실시예 1의 섬유 포백에 대해서는, 염 불균일은 보이지 않고, 균일하게 착색되어 있었다. 또한, 실시예 1의 섬유 포백의 염색 견뢰도 등을 표 1에 기재했다.
(실시예 2)
레귤러 PET를 용융 방사하여, 생사를 얻었다. 다음에, 헛꼬임 가공을 행하여, 83데시텍스, 36필라멘트의 레귤러 PET 섬유로 이루어지는 실을 얻었다. 얻어진 레귤러 PET 섬유는, 강직 비결정 분율이 38%이고, 결정화도가 37%이고, 유리 전이 온도가 119℃였다.
다음에, 이 레귤러 PET 섬유를 이용하여 편립하여, 편물을 얻었다.
얻어진 편물을 고압 액류 염색기를 이용하여, 하기의 분산 염료를 포함하는 수분산액에 침지(욕비(질량비) 섬유:수분산액=1:15)하고, 당해 수분산액을 5℃/분으로 승온하고, 120℃에서 30분간 유지함으로써 정련 동시 염색 가공을 행했다. 염색 가공을 행한 섬유 포백은, 흑색으로 착색되어 있었다. 염색 가공에 걸린 시간(정련, 염색, 환원 세정, 수세의 일련의 가공의 합계 시간)은 약 140분이었다.
·분산 염료를 포함하는 수분산액
Kiwalon Black AS78 Liquid 10.0%omf
(기와화학공업(주) 제조, 분산 염료)
아세트산 0.2g/l
토호솔트 KS-10 0.2g/l
(토호화학공업(주) 제조, 분산 균염제)
물 잔부
다음에, 편물을 염색기로부터 취출한 후, 대전 방지제를 패딩법으로 부여하고, 120℃에서 건조했다. 그 후, 150℃에서 30초간 마무리 세트를 행했다. 이에 의해, 검게 물들여진 섬유 포백이 얻어졌다. 이와 같이 하여 얻어진 실시예 2의 섬유 포백은, 균일하게 염색되어 있고, 그 색 농도는, 상기의 분산 염료를 포함하는 수분산액을 이용하여 135℃에서 60분간 염색한 것과 동등한 색 농도였다. 이와 같이 하여 얻어진 실시예 2의 섬유 포백의 염색 견뢰도 등을 표 1에 기재했다.
(실시예 3)
레귤러 PET를 용융 방사하여, 반연신사를 얻었다. 다음에, 2개의 히터를 이용하여 2단계의 가열 처리를 행하면서 헛꼬임 가공을 행하여, 83데시텍스, 36필라멘트의 레귤러 PET 섬유로 이루어지는 실을 얻었다. 얻어진 레귤러 PET 섬유는, 강직 비결정 분율이 44%이고, 결정화도가 33%이고, 유리 전이 온도가 114℃였다.
다음에, 이 레귤러 PET 섬유를 날실로서 이용하고, 씨실로 시판되고 있는 166데시텍스, 48필라멘트의 레귤러 PET 섬유(강직 비결정 분율 60%)의 흑색 원착사를 이용하여, 차광 커튼용의 280g/m2의 목부를 갖는 주자 직물을 얻었다.
다음에, 얻어진 직물을 80℃에서 정련한 후, 150℃에서 30초간 예비 세트를 행한 후, 하기의 분산 염료·난연제를 포함하는 수분산액에 침지(욕비(질량비) 섬유:수분산액=1:20)하고, 수분산액을 5℃/분의 승온 속도로 승온하여, 120℃에서 15분간 유지함으로써 염색 가공을 행했다. 염색 가공에 걸린 시간(염색, 세정(70℃에서 소다회와 소핑제를 포함하는 세정액으로의 세정)의 일련의 가공의 합계 시간)은 약 120분이었다.
·분산 염료를 포함하는 수분산액
Dianix Blue ACE 1.0%omf
(다이스터 재팬(주) 분산 염료)
KDS042 6.0%owf
(다이쿄화학(주) 제조, 인계 난연제)
아세트산 0.2g/l
토호솔트 KS-10 0.5g/l
물 잔부
다음에, 편물을 염색기로부터 취출한 후, 120℃에서 건조했다. 그 후, 170℃에서 30초간 마무리 세트를 행하여 섬유 포백을 얻었다. 이와 같이 하여 얻어진 실시예 3의 섬유 포백의 염색 견뢰도 및 난연성 등을 표 1에 기재했다.
(비교예 1)
레귤러 PET를 용융 방사하여, 반연신사를 얻었다. 다음에, 헛꼬임 가공을 행하여, 83데시텍스, 36필라멘트의 레귤러 PET 섬유를 얻었다. 얻어진 레귤러 PET 섬유는, 강직 비결정 분율이 64%이고, 결정화도가 26%이고, 유리 전이 온도가 123℃였다.
다음에, 이와 같이 하여 얻어진 레귤러 PET 섬유를 이용해 편립하여 얻어진 편물에 대해서, 실시예 1과 동일하게 하여 염색 가공을 행했다. 이와 같이 하여 얻어진 비교예 1의 섬유 포백은, 오렌지색이었지만, 색 농도가 연했다. 또, 비교예 1의 섬유 포백의 염 상태에 대해서는, 약간 불균일하게 물들여져 있었다.
(비교예 2)
비교예 1의 편물에 대해서, 통상의 흑색으로 염색하는 조건으로 염색 가공을 행했다. 구체적으로는 수분산액의 승온 속도를 2℃/분으로 하고, 욕비(질량비)를 섬유:수분산액=1:10으로 하고, 135℃의 온도를 35분 유지하여 염색을 행했다. 이와 같이 하여 얻어진 비교예 2의 섬유 포백은, 색 및 염색 견뢰도는, 실시예 2와 거의 동등했지만, 염색 가공에 걸린 시간(염색, 환원 세정, 수세의 일련의 가공의 합계 시간)은, 약 200분이었다. 또한, 비교예 2의 섬유 포백의 염색 견뢰도 등을 표 1에 기재했다.
(실시예 4)
실시예 3에서 이용한 날실을, 실시예 2에서 이용한 섬유로 변경하고, 그 외에는 실시예 3과 동일하게 가공을 행했다.
그 결과, 실시예 3에서 이용한 레귤러 PET 섬유를 이용하여 염색 가공된 직물은, 실시예 2에서 이용한 레귤러 PET 섬유를 이용하여 염색 가공된 직물에 비해, 염색 가공 후의 직물의 길이가 10% 이상 길었다. 따라서, 헛꼬임 시에 2개의 히터를 이용하여 열처리함으로써, 얻어지는 섬유 포백의 치수 안정성이 향상되는 것이 확인되었다. 그 외의 염색 견뢰도 및 난연성은 실시예 3과 동일했다.
(실시예 5)
레귤러 PET를 용융 방사하여, 반연신사를 얻었다. 다음에, 헛꼬임 가공을 행하여, 83데시텍스, 36필라멘트의 레귤러 PET 섬유로 이루어지는 실을 얻었다. 얻어진 레귤러 PET 섬유는, 강직 비결정 분율이 46%이고, 결정화도가 30%이고, 유리 전이 온도가 120℃였다.
다음에, 이 레귤러 PET 섬유를 이용하여 평직물을 얻었다.
다음에, 얻어진 직물을 85℃에서 정련한 후, 고압 액류 염색기를 이용하여 하기의 분산 염료를 포함하는 수분산액에 침지(욕비(질량비) 섬유:수분산액=1:10)하고, 당해 수분산액을 5℃/분의 승온 속도로 승온하여, 110℃에서 10분간 유지함으로써 제균·염색 가공을 행하여 연한 그레이로 착색했다. 염색 가공에 걸린 시간(염색, 수세의 일련의 가공의 합계 시간)은 약 70분이었다.
·분산 염료를 포함하는 수분산액
Dianix Yellow ACE new 0.1%omf
(다이스터 재팬(주) 분산 염료)
Dianix Red ACE 01 0.1%omf
(다이스터 재팬(주) 분산 염료)
Dianix Blue ACE 0.1%omf
(다이스터 재팬(주) 분산 염료)
닛카논 SKT 2.0%omf
(닛카화학(주) 제조, 항균제:징크피리치온)
아세트산 0.2g/l
닛카 선솔트 SN-550 1.0g/l
(닛카화학(주) 제조 세정, 분산 균염제)
물 잔부
다음에, 평직물을 염색기로부터 취출한 후, 대전 방지제를 패딩법으로 부여하고, 120℃에서 건조했다. 그 후, 140℃에서 30초간 마무리 세트를 행하여 섬유 포백을 얻었다. 얻어진 실시예 5의 섬유 포백의 염색 견뢰도 등을 표 2에 기재했다.
(비교예 3)
레귤러 PET 섬유로서 비교예 1에 기재된 것을 이용하여, 염색 가공 조건으로서, 승온 속도를 2℃/분으로 130℃까지 승온하고, 10분간 유지한 것 이외에는 실시예 5와 동일하게 하여 섬유 포백을 얻었다. 염색 가공에 걸린 시간(수분산액의 130℃까지의 승온 시간과 130℃에서 10분간 유지의 합계 시간)은 약 100분이었다.
이와 같이 하여 얻어진 비교예 3의 섬유 포백의 염색 견뢰도 등을 표 2에 기재했다.
대조 시료의 증식치=·····2.12
상기 실시예 1, 2, 3, 4, 5의 섬유 포백은, 레귤러 PET 섬유를 이용하여 얻어진 섬유 포백이면서, 모두 120℃ 이하라는 낮은 온도에서, 또한, 단시간의 염색 가공으로, 종래의 130℃~135℃에서 염색하여 얻어진 섬유 포백과 동등한 색 농도 및 염색 견뢰도를 가지고 있었다. 따라서, 적은 에너지량으로 착색된 레귤러 PET 섬유 포백을 얻을 수 있고, 또한, 생산성도 뛰어난 것이 확인되었다.
또, 실시예 1과 비교예 1을 비교하여 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1의 섬유 포백은, 승온 속도가 빠름에도 불구하고 염 불균일이 발생하기 어려워, 생산성이 향상되는 것도 확인되었다.
또, 실시예 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 120℃ 이하라는 저온에서의 처리여도, 통상의 130℃~135℃에서 염색할 때와 동등한 방염 성능을 갖는 레귤러 PET 섬유 포백을 얻을 수 있는 것이 확인되었다.
또, 실시예 3과 실시예 4로 분명한 바와 같이, 헛꼬임 가공 시에 2단계로 가열을 행함으로써, 치수 안정성이 뛰어난 레귤러 PET 섬유 포백을 얻을 수 있다.
또, 실시예 5와 비교예 3을 비교하여 알 수 있는 바와 같이, 실시예 5의 섬유 포백은, 통상의 130℃에서 제균 가공을 행한 비교예 3의 섬유 포백에 비해, 저온에서 또한 짧은 처리 시간에 제균 가공을 행했음에도 불구하고, 뛰어난 세탁 내구성을 갖는 제균성 섬유 포백인 것이 확인되었다.
본 발명에 따른 합성 섬유를 이용한 섬유 포백은, 속옷, 중의, 외의, 시트 또는 커튼 등의 여러가지 용도의 섬유 제품에 이용할 수 있다.
Claims (6)
- 강직 비결정 분율이 55% 이하인 합성 섬유를 포함하는 섬유 포백.
- 청구항 1에 있어서,
상기 합성 섬유가 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 섬유 포백. - 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
분산 염료로 염색되어 있고,
JIS L 0842 자외선 카본 아크등광에 대한 염색 견뢰도 제3 노광법으로의 염색 견뢰도가, 3급 이상이고,
JIS L 0844 세탁에 대한 염색 견뢰도 시험 A법 A-2호로의 염색 견뢰도가, 변퇴색 3급 이상 또한 오염 3급 이상이며,
JIS L 0860 드라이 클리닝에 대한 염색 견뢰도 A-1법으로의 염색 견뢰도가, 변퇴색 4급 이상 또한 오염 3급 이상인 것을 특징으로 하는 섬유 포백. - 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
JIS L 1091 섬유 제품의 연소성 시험 방법 A-1법(45° 미크로 버너법) 1분간 가열 및 착염 3초 가열에 있어서 모두 잔염이 3초 이내, 잔진이 5초 이내, 탄화 면적이 30cm2 이내이고,
D법(접염 시험(코일법))에 있어서 접염 회수가 3회 이상인 것을 특징으로 하는 섬유 포백. - 청구항 2에 기재된 섬유 포백을, 분산 염료를 포함하는 수분산액에 침지하여, 120℃ 이하의 온도에서 염색 가공을 행하는 것을 특징으로 하는 섬유 포백의 염색 방법.
- 청구항 5에 있어서,
상기 수분산액에 난연제가 포함되는 것을 특징으로 하는 섬유 포백의 염색 방법.
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