KR800001561B1 - 셀룰로스성 물질에 화염저지성을 부여하는 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

셀룰로스성 물질에 화염저지성을 부여하는 방법

본 발명은 직물에 화염저지성을 부여하는 개량방법에 관한 것으로서, 더욱 상세히 말하면, 본 발명은 셀룰로스 함유물질에 폴리(하이드록시 메틸) 포스포늄 양이온을 암모니아와 중합시켜 내구적인 화염저지성을 부여하는 방법에 관한 것이다.

종래 방법으로서, 미국특허 제3,607,356호에는 7-8의 PH 값을 갖는 트리스(하이드록시 메틸) 포스핀(일명 ″THP″라 함)과 테트라키스(하이드록시 메틸) 포스포늄 하이드록사이드(일명 ″THPOH″라 함)의 평형 혼합물을 함유하는 수용액으로 셀룰로스 함유물질을 함침시켜 셀룰로스 함유물질에 화염저지성을 부여하는 방법이 있었으나, 이 방법은 암모니아의 효율적인 이용이 불가능할 뿐 아니라, 경질(輕質)이며 치밀하게 직조되지 않은 직물에는 실용이 거의 불가능하였으며, 또 중질이나 치밀하게 편직된 직물에는 비록 사용 가능하였으나 만족한 결과를 얻을 수 없었다.

또한, 미국특허 제2,983,623호에는 셀룰로스 물질에 도입된 인(燐) 원자에 부착된 최소한 1개의 유리 메틸롤기를 함유하는 추가적으로 중합 가능한 메틸롤-인 중합체를 건조상태에서 암모니아 가스로 처리하고 이어서 암모니아수로 처리하여 경화시키는 방법이 기재되어 있다. 이 방법에서, 추가적으로 중합 가능한 수지는 테트라키스(하이드록시메틸) 포스포늄 클로라이드와 요소의 반응생성물의 용액인 바, 이 용액은 비교적 강한 산이어서 완충제(buffer)를 사용하여 용액의 PH를 3.5-4로 조절하여 사용한다. 이 방법에서는 상술한 용액으로 함침시킨 직물을 완전히 건조시키고, 암모니아 가스에 약 5-10분간 또는 그 이상 노출시킨 다음 암모니아 수중에 약 10여분 담구어 직물에 수지의 경화(硬化 : Cure)를 완성한다. 또한 이와 같은 방법은 특히 암모니아수 내에서의 처리를 장시간 요하기 때문에 현대식 고속처리 기술로는 거의 사용될 수 없다.

최근에 와서, 1974년 8월 1일 출원된 미국특허출원 제493,615호에 기술된 방법에 의하여 종래의 중합의 비능률 및 이에 장시간이 소요되는 결점을 해결할 수 있었다. 이 출원의 방법에서는 약 0-8%의 테트라키스(하이드록시메틸) 포스포늄 하이드록사이드와 단량체로 구성된 약 7-9의 PH를 갖는 용액으로 함침시킨 셀룰로스 함유물질을 밀폐실에서 약 5-30초 동안 약 50-90용량%의 암모니아 가스를 함유하는 기류에 노출시키므로서 셀룰로스 함유물질에 단량체가 신속하고 효율적으로 중합되어 신속하고 효율적인 방법으로 셀룰로스 함유물질에 내구성이 있는 화염저지성이 부여된다.

그러나 어떤 특징 작업조건하에서, 암모니아 가스로 직물을 처리하는 동안 상당량의 포름알데히드가 생성되었음을 발견하였으며, 또 상기한 방법으로 경화된 직물을 암모니아 처리실에서 꺼내었을 때 처리된 직물에서 포름알데히드의 냄새가 났으며, 또 직물에서 상당한 열이 발열하고 있음을 발견하였다. 그 뿐만아니라 이와 같이, 포름알데히드 냄새가 난다던지 또 열이 생길 때는 처리된 직물의 화염저지성의 내구성이 감소함을 발견하였다. 출원인이 믿는 바로서는 이와 같이 화염저지성이 감소되는 이유는 중합되었거나 부분적으로 중합된 단량체의 분해에 의하여 생성된 포름알데히드가 직물내에 들어가면 포름알데히드와 중합체 또는 부분적으로 중합된 중합체가 반응을 하여 수분에 민감한 반응 생성물을 생성하게 되어 화염 저지 처리의 내구성이 저해하는 결과를 초래하는 것으로 생각된다.

본 발명의 방법은 상술한 종래의 방법의 여러가지 결점을 제거한 것으로서 셀룰로스 함유물질에 화염저지성을 부여하는 개량된 방법이다.

본 발명의 주목적은 직물에 화염저지성을 부여하되, 신속하고 또 효율적으로 이를 수행할 수 있는 개량된 방법을 제공함에 있으며, 본 발명의 특별한 목적은 경화공정 중에 과잉의 암모니아 가스나 암모니아수 또는 이들 양자(兩者)에 함침 직물을 장시간 노출시킬 필요가 없는 방법을 제공함에 있다. 본 발명의 다른 목적은 낮은 PH에서 조작하여 포름알데히드의 생성을 최소화하는 방법을 제공함에 있으며, 본 발명의 또 다른 목적은 처리된 직물의 화염저지 능력에 대한 유해한 효과를 방지하는 방법을 제공함에 있다.

본 발명은 다음에 기술한 일연의 공정에 의하여 직물에 신속하고 경제적으로 내구적인 화염저지성을 부여할 수 있다. 즉 본 발명에 의하면,

(가) 약 10-40중량%의 폴리(하이드록시 메틸) 포스포늄 양이온을 함유하며, PH가 약 2-9인 폴리(하이드록시 메틸) 포스포늄 양이온의 용액으로 직물을 함침시키고;

(나) 함침된 직물을 비교적 온화한 조건에서 함습도 약 0-8중량%까지 건조시키고;

(다) 이와같이 건조된 직물에 공기를 통과시키고;

(라) 공기로 처리된 직물을 밀폐실에서 최소한 약 5초 이상이나 약 60초 이하 동안 최소한 약 50용량%의 암모니아 가스를 함유하는 기류에 노출시켜 직물에 인 함유 수지를 경화시키고;

(마) 직물을 물과 접촉시켜 직물에 내구적인 화염저지성을 부여한 다음;

(바) 물과 접촉시킨 직물을 1-10초 이하 동안 최소한 약 50용량%의 암모니아 가스를 함유하는 기류에 다시 노출시키는 것으로 구성된

신속하고 경제적으로 직물에 내구적인 화염저지성을 부여하는 방법이 제공된다.

본 발명 방법에 따라 암모니아 처리된 직물을 여러 차례 세탁 및 건조하여도 화염저지성이 사실상 상실되지 않음이 확인되었을 뿐만 아니라, 처리장치에서 포름알데히드의 냄새가 감소됨과 동시에 화염저지 효율이 증가되었다.

본 발명의 개량된 방법을 수행하는 바람직한 한가지 실시예에 의하면, 약 10-40중량%의 폴리(하이드록시 메틸) 포스포늄 양이온을 함유하며 PH가 약 2-9인 수용액을 제조하여 직물을 함침시키고, 함침시킨 직물이 약 0-8중량%의 수분을 갖도록 건조시키고, 건조된 직물을 건조기를 떠난 직후 흡입기를 사용하여 통기시키고, 직물을 최소한 5-60초 동안 바람직하기로는 10-30초 동안 최소한 약 50용량%의 암모니아, 바람직하기로는 약 70-95용량% 암모니아 가스를 함유하는 기류에 노출시킨 다음, 직물을 암모니아 처리 직후 약 10-40중량%의 물의 포충도를 제공하기에 충분한 물의 양과 접촉시킨다. 그 다음, 직물을 다시 1-10초 이하 동안(바람직하기로는 1-6초 이하) 암모니아 가스와 접촉시켜서 더욱 경화시켰다. 이와 같이 처리된 직물, 즉 직물에 포스포늄 화합물의 중합체를 함유하는 직물을 세척 및 건조시켰다. 건조시킨 함침 직물의 암모니아처리, 다시 말해서 경화공정은 밀폐실에서 수행되는데, 이 경우 밀폐실에서 함침 직물은 고농도의 암모니아, 즉 약 50용량% 이상의 암모니아 기류에 노출된다. 직물이 최소한 5초 동안 바람직하기로는 약 15-30초 동안 암모니아 기류에 노출되도록 비교적 높은 속도에서 연속적인 방법으로 밀폐실로 통과시키는 것이 바람직하다.

본 발명의 개량된 방법은 다음 두 가지 점에서 제493,815호에 기술된 방법과 서로 상이하다. 즉 본 발명에서는 함침딘 직물을 건조한 후, 건조된 직물을 통하여 공기를 송풍하였으며, 또 암모니아를 사용해서 상술한 함침직물을 경화시킨 후, 경화실(硬化室) 내에서 물과 접촉시키고 다시 암모니아 가스에 노출시켰다는 것이다. 이와 같이 함으로써, 상술한 미국특허 출원에서 경화공정 중에나 또는 경화 후에 건조는 되었으나 아직 경화되지 않은 직물에 포름알데히드가 존재하여 야기되었던 문제를 미연에 방지할 수 있게 되었다. 본 발명에 의하면, 경화공정 중에 PH를 낮추면 포름알데히드가 거의 생성되지 않으므로 포름알데히드의 냄새를 크게 감소시킬 수 있었다.

또한 직물이 여러가지 종류의 셀룰로스성 물질로 혼방되는 경우에 보다 높은 화염저지성을 얻을 수 있음도 발견하였는 바, 이는 이와 같은 직물을 사용할 때 수치가 직물에 보다 많이 부착됨을 의미하는 것이며, 결과적으로 직물의 촉감에 하등의 손상을 줌이 없이 화염저지성과 그의 내구성을 높일 수 있었다.

본 발명 방법으로 화염저지성을 부여할 수 있는 물질은 면, 레이온, 종이, 아마, 래미, 목재 및 이들의 혼합물이며, 면 또는 레이온 등의 셀룰로스성 물질과 합성섬유(예컨대, 폴리에스테르, 나일론, 아크릴수지, 아세테이트 등) 또는 단백질성 섬유(예컨대, 모, 명주, 모헤어, 알파카 또는 이들의 혼합물)와 혼합해서 직조한 직물들이다. 특히 본 발명의 방법은 셀룰로스성 직물이나 면 및 레이온과 같은 셀룰로스성 물질과 합성섬유의 혼합물질로 된 직물에 유용하다.

본 발명에서 직물을 함침시키는데 사용되는 용액은 폴리(하이드록시메틸) 포스포늄 양이온 또는 폴리(하이드록시메틸) 포스핀 및 폴리(하이드록시메틸) 포스포늄 양이온의 평형혼합물로 구성되어 있다. 그러나 이들은 이 분야에 잘 알려진 것으로서, 그 제법의 1예를 들어 보면 테트라키스(하이드록시메틸) 포스포늄염의 용액을 유기 또는 무기염의 대등한 양과 반응시키는 것이다. 여기에서 테트라키스(하이드록시메틸) 포스포늄염은 어느 것이나 사용할 수 있다. 즉 할라이드, 설페이트, 아세테이트, 포스페이트, 카복실레이트, 옥살레이트, 락테이트, 개미산염, 설포네이트 및 나이트레이트 등의 염이 사용 가능하나, 그 중에서도 할라이드와 설페이트가 가장 좋다.

또 상술한 용액을 만들기 위해 물, 또는 알코올, N,N-디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드 및 이들의 혼합물을 용매로 사용할 수 있으며, 이와는 달리 용액을 현탁액으로 하여 사용할 수 있다. 더구나, 폴리(하이드록시메틸) 포스포늄 양이온과 적당한 질소함유물질, 예컨대 요소, 구아니딘, 치환된 요소, 멜라민, 또는 기타 아미노 또는 아미도함유 유기물질과 반응시켜서 용액을 형성할 수 있으며, 또는 상기한 질소함유물질과 알데히드(적합하기로는 포름알데히드)와 반응시켜서도 용액을 제조할 수 있다. 상기한 염과 반응시키기에 특히 적합한 염기는 알카리 금속 수산화물, 알카리토류의 수산화물, 약산과 강염기의 염, 2염기산의 모노알카리금속염, 유기 3급아민(예컨대 트리에틸아민, 트리메틸아민) 등이다. 최종 용액의 PH는 약 2-9, 바람직하기로는 5.0-8.1로 조정함이 좋으며, 이때 사용할 수 있는 첨가제는 알카리금속 또는 기타 적절한 카보네이트, 비카보네이트, 아세테이트, 포스페이트, 메타실리케이트 등이며, 특히 적합한 것은 나트륨 카보네이트, 나트륨 비카보네이트, 칼륨 비카보네이트 및 모노-, 디- 및 트리-나트륨 포스페이트이다. 본 발명의 용액 또는 유제에서는 유효성분이 폴리(하이드록시메틸) 포스포늄 양이온인 것으로 간주한다. 따라서 본 명세서에서 유효성분이란 상기한 성분을 말한다(그러나 실제에 있어서는 유효성분이 폴리(하이드록시메틸) 포스핀 및 폴리(하이드록시메틸) 포스포늄 양이온의 혼합물로 존재할 가능성이 있음).

처리용액은 직물에 여러가지 편리한 방법으로 적용할 수 있다. 예컨대 용액을 패딩(Padding), 침지(dipping) 또는 분무에 의하여 적용할 수 있다. 함침 후 과잉의 용액은 직물을 압착 로울러를 통과시키거나, 원심분리하거나, 비틀어 짜거나 또는 기타 방법에 의하여 직물로부터 제거하는 것이 바람직하다. 약 50-200%의 포충도가 적당히 사용될 수 있지만, 직물이 직물무게에 해당하는 용액(즉, 약 100%의 포충도)을 함유하는 것이 바람직하다.

이와 같이 함침된 직물을 잔류함량 약 0-8%, 바람직하기로는 약 0-3%까지 건조시킨다. 건조된 실온 내지 약 125℃의 온도에서 공기 중 또는 건조오븐(oven)에서 수행한다. 더 높은 건조온도를 사용하거나 또는 장시간 건조를 한다던가 하는 일은 피하여야 한다. 건조시간은 건조온도에 따라 다르기는 하나, 직물의 무게 및 직물섬유의 성질에 따라서도 좌우된다. 직물의 용매 함량은 적당한 계기를 사용해서 측정할 수 있다.

이와 같이 건조된 직물은 건조기를 벗어나자마자 다수의 구멍이 뚫린 판 또는 파이프의 위를 통과시키고, 이 파이프 또는 판을 통하여 연속적으로 공기를 불어넣거나 흡입하여 직물에 매분당 1,000-3,000입방피이트의 공기를 약 0.5-20초 이상 통풍시켜서 건조된 직물 중에 존재하는 포름알데히드를 신속히 제거함과 동시에 직물을 신속히 냉각시켜서 포스포늄의 분해에 의하여 발생할 수 있는 추가적인 포름알데히드의 생성을 억제한다.

이와 같이 통기시킨 함침직물은 다음에 밀폐실에서 암모니아가스와 접촉하면 수지단량체는 신속히 반응을 하여 직물 내에서 불용성 중합체로 변화된다. 최소한 약 50용량%의 암모니아가스, 바람직하기로는 약 70-95용량% 또는 그 이상의 암모니아가스를 함유하는 기류는 효율적이며, 능률적이고 또 놀랄만치 급속한 수지 경화반응을 가능하게 할 수 있다. 이와 같은 조건하에서 반응을 하면 경화작업을 약 70초 이내, 일반적으로 약 45초 이내, 조건에 따라 심지어는 약 5초 내에도 끝낼 수 있으나, 이와는 대조적으로 종래의 방법에서는 함침된 직물에 중합반응을 일으켜서 경화를 끝내기까지는 약 1-6분이라는 장시간이 소요되었다. 본 발명자가 확인한 바에 의하면 종래 방법에서는 본 발명에서 소요되는 양의 약 15배의 암모니아가 소요되었으며, 이와 같은 막대한 양의 암모니아가 사용된 고로 극심한 공해문제를 야기시켰으나, 본 발명에서는 효율적인 암모니아의 사용에 의하여 이와 같은 공해문제를 제거할 수 있었다.

직물은 밀폐실 내에서 물과 접촉시킴이 좋으며, 물을 가하기 위해서는 물파이프를 사용한다던지, 수증기로 가한다 던지 또는 물을 분무한다던지 이들을 병용하는 방법도 사용 가능하며, 바람직하기로는 물의 미세한 분말을 분무하여 물을 가하는 것이다. 직물에는 충분한 물을 가하여 약 10-60중량%(바람직하기로는 20-30중량%)의 포충도가 되도록 한다. 왜냐하면, 물은 직물의 온도를 냉각시킬 뿐 아니라, 직물내의 포름알데히드를 고정시켜서 포름알데히드가 더 이상 포스포늄염 중합체와 반응을 하지 못하도록 하기 때문이다. 이 때 공급된 물은 포름알데히드가 잔존하는 암모니아와 반응하여 헥사메틸렌테트라민을 형성하는 반응 매질을 제공하고, 헥사메틸렌 테트라민은 직물에 존재하는 포스포늄 염 중합체와 반응하지 않는다고 믿는다.

물과 접촉시킨 후, 암모니아가스로 추가 처리하면 중합체가 형성된 직물에 추가적으로 유익한 효과를 얻을 수 있다. 즉, 암모니아가스로 1-10초 미만으로 처리하면(바람직하기로는 1-6초 미만) 포름알데히드의 냄새를 대폭 감소할 수 있어서, 사실상 이 냄새가 더 이상 나지 않는다.

다음, 이와 같이 약 10-60중량%의 포충도를 함유한 직물을 산화처리 또는 세탁하여 중합되지 않는 물질을 제거하는 것이 바람직하다. 본 발명이 기계장치에 의하여 수행되는 경우, 세탁작업은 공지의 방법에 의하여 수행할 수 있다. 세탁은 소량의 탄산소다, 과붕산염 또는 과산화물 및 합성세제를 함유하는 비누물을 사용하여 수행하는 것이 좋다. 이와 같은 세탁작업은 직물을 물과 접촉시킨 직후에 행함이 좋다.

이와는 달리, 위와 같이 물로 처리된 직물을 조금씩 한 묶음으로 감어서 장시간 방치하면 포름알데히드 냄새도 별로 나지 않으며, 또 발열도 생기지 않는다. 따라서, 물로 직물을 처리하는 단계가 끝나면 직물의 처리는 사실상 끝나고 직물에 화염저지성이 부여된다. 대부분의 공장에서 세탁작업 등 기타 최종작업은 건조 및 경화공장으로 부터 멀리 떨어진 장소에서 수행됨으로, 대부분의 공장에서는 경화된 직물을 뱃취(Batch)로 권취하여 이를 운반하여 세탁 등의 끝맺음 작업을 수행함이 보통이다. 따라서 장시간이 소요됨으로 본 발명 방법은 직물에 끝손질을 하기 전에 화염저지 처리된 직물을 보호할 수 있는 효과적이고도 경제적인 방법임을 알 수 있다. 세탁작업을 하고 나서, 또 통상적인 세탁 및 건조작업을 할 수 있으며, 그 후에 이와 같이 건조된 직물에 기타 통상의 끝손질 작업, 예컨대 방축처리(Sanforizing), 캘린더링(Calendering) 등을 수행할 수 있다.

상술한 본 발명의 방법에 의하여 처리된 화염저지성 셀룰로스 함유 직물은 50회 이상 가정에서 세탁 및 건조하여도 내구성이 있었으며 또 그 표면에 먼지가 끼거나 하지 않으며, 처리되지 않은 원래의 직물과 대등한 인열강도, 인장강도 및 촉감을 보유함을 확인하였다.

또한 본 발명 방법은 위에서 설명한 바와 같이, 신속하게 진행될 수 있기 때문에 현대식 고속 질물처리장치에 적용시킬 수 있다. 또한 본 발명의 개량방법에 의하여 약 100-200%의 범위에서 시간 및 암모니아의 소비를 절약할 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명 방법을 사용하면 경화작업과 세탁작업 및 기타 끝손질 작업 과정에서 발생할 수도 있는 직물의 화염저지성을 저해하는 요건을 미리 예방할 수 있다.

다음 실시예는 본 발명의 방법을 예시한 것이다. 하기 실시예 및 상술한 명세서에서 별도로 지적하지 않는 한, 퍼센트(%)는 중량%이며, 온도는 화씨(℉)를 나타낸다. 가속 끓인 시험(accelerated boil test) 및 가저에서 50회 세탁시험에 의한 화염저지성의 내구성에 대한 데이타는 미국 상무성 시험 공정 제DOCFF-3-71호의 공정에 따른 것이다.

[실시예 1]

약 32%의 테트라키스(하이드록시메틸) 포스포늄 양이온을 함유하는 수용액(pH 7.4)을, 매분당 60야아드 속도로 백색 면직물(파운드당 30야아드) 6,000야아드를 함침시키는데 사용하였다. 함침된 직물을 압착로울러를 통과시켜 약 100%의 포충도(pick up)를 얻었다. 함침된 직물을 30초 동안 225℉의 오븐(oven)에서 건조시킨 다음 약 20초 동안 밀폐실에서 약 95용량%의 암모니아와 5용량%의 공기로 구성된 대기에 노출시켰다. 처리된 직물을 암모니아 처리실로부터 꺼내어 회분식으로 말아 24시간 방치한 후 통상의 산화, 세탁, 건조를 시킨 다음, 화염저지성 시험을 하기 위해 상기한 ″가속 끓인 시험″ 및 ″50회 세탁 시험″을 하여 보았으나, 이 두가지 시험에서 모두 실패하였다.

″가속 끓이 시험″이란 직물의 화염 저지 특성의 하나의 척도로서, 건조 및 경화된 직물을 약 50,000부의 물에 90부의 비누, 90부의 소다회, 10부의 합성음이온 세정제를 함유하는 용액에서 45분간 가열한 다음, 15분간 145℉의 고온수에 헹구는 작업을 9회 반복하는 것을 말한다. 이와 같은 ″가속 끓인 시험″은 가정에서 최소한 50회 세탁 및 건조하는 것과 거의 대등하다.

[실시예 2]

폴리에스테르 35%, 면 프란넬(Cotton Flannel) 65%로 구성된 직물을 테트라키스(하이드록시메틸) 포스포늄 양이온 28%를 함유하며, pH 7.4인 수성욕에서 분당 약 60야아드 속도로 연속 처리하였다. 함침된 직물을 압착 로울러에 통과시켜 약 110%의 포충도를 얻은 다음 250℉의 오븐(약 30초 동안)에서 건조시켰다. 건조된 직물을 긴 구멍이 뚫린 36인치 길이를 가진 판위로 보내면서 상술한 긴구멍을 통해서 공기 흡입기를 이용하여 매분당 약 2,000 입방피이트 속도로 공기를 직물에 불어 넣었다. 매분당 60야아드의 속도로 이용하는 직물이 상술한 긴구멍이 뚫린 판에 체류하는 시간은 약 1초이다. 이와 같이 공기로 처리된 직물을 밀폐실에 공급하여 여기서 약 85용량%의 암모니아와 15용량%의 공기로 구성된 기류에 약 8초동안 노출시켰다. 처리된 직물이 상술한 밀폐실을 나오자마자 공기에 의하여 미세화된 물의 분무(噴霧)와 접촉시켜 약 25%의 포충도를 얻었다. 직물을 회분식으로 말아서 약 24시간 방치한 다음 통상의 산화처리, 세탁 및 건조처리를 하였다. 직물을 가정에서 50회 세탁 및 50회 건조한 후 페더럴 레글레이션(Federal Regulation) FF-3-71에 따라 시험한 결과 다음 결과가 얻어졌다.

[실시예 3]

폴리에스테르 35%, 면 프란넬 65%로 구성된 직물을 실시예 2에서와 같은 방법으로 연속 가공하되, 단 암모니아 처리된 직물에 물을 분무하고, 다시 약 2초 동안 85용량%의 암모니아와 약 15용량%의 공기로 구성된 기류에 노출시켰다. 암모니아가스 노출단계 및 물의 분무처리를 밀폐실에서 수행한 결과 다음과 같은 결과가 얻어졌다.

상기한 실시예 2 및 3에서는 약 1,000야아드 길이의 시료를 각 시료당 5개씩 준비해서 실험을 행하였다.

실시예 1,2 및 3에서 사용한 시료에서 포름알데히드 냄새는 각 실시예마다 상당히 상이하였으며, 실시예 1의 시료에서 가장 강한 냄새가 났으며, 실시예 2의 시료에서 이 보다 상당히 감소된 냄새, 또 실시예 3의 시료에서는 거의 포름알데히드의 냄새가 나지 않았다.

[실시예 4]

1,000g의 테트라키스(하이드록시메틸) 포스포늄 클로라이드와 125g의 요소를 545g의 물에서 환류시켜 예비 응축된 반응 생성물을 제조하였다. 그 다음 반응 생성물을 물로 희석시켜 36%의 테트라키스(하이드록시메틸) 포스포늄 양이온 농도를 갖는 수성욕(aqueous bath)을 얻었다.

면 프란넬 직물을 상술한 수성욕에 침지시킨 다음 압착 로울러 사이를 통과시켜 약 110%의 포충도를 얻었다. 이와 같이 함침된 직물을 약 1% 이하의 함수량까지 건조시키기에 충분한 시간 동안 약 200℉의 오븐에서 건조시킨 다음 실시예 2의 방법에 의하여 통기시켰다. 시료 A-D를 건조 및 통기시킨 직물로 부터 제조하여 암모니아가스로 경화시켰다. 각 시료를 밀폐실에서 90용량%의 암모니아와 10% 용량의 공기를 함유하는 기류에 노출시켰다. 또 시료 D만을 역시 동일한 밀폐실에서 물로 분무하고 다시 90용량%의 암모니아가스에 노출시켰다. 이들 시료는 각각 통상의 산화처리와 세탁 및 건조를 하고, 그 다음에 페더럴 레글레이션 FF-3-71에 따라 시험하였다. 가정에서 50회 세탁 및 건조한 결과는 다음과 같았다.

위의 표로부터 알 수 있는 바와 같이, 직물을 물로 분무하고 나서, 암모니아 기류에 재차 노출시킨 시료 D의 경우에는 수지의 첨가량이 증가하였으며, 화염 정지 능력 또한 증가하였다.

[실시예 5]

테트라키스(하이드록시메틸) 포스포늄 설페이드를 충분한 물로 희석하여 테트라키스(하이드록시메틸) 포스포늄 양이온 36%의 농도를 갖는 수성욕을 제조한 다음, 가성소다를 사용해서 중화시켜 pH를 7.5로 조절하였다. 면 프란넬 직물을 상술한 수성욕에 침지시킨 다음 압착 건조하고 실시예 4의 방법에 의하여 공기로 처리하였다. 시료 A 및 B를 준비한 후에 이를 밀폐실에서 공기 10용량% 및 암모니아 90용량%로 구성된 기류에 노출시켰다. 시료 A는 10초 동안 암모니아 기류에 노출시킨 다음 통상의 산화, 세탁 및 건조하였다. 시료 B는 7초 동안 암모니아 기류에 노출시킨 다음 물로 분무하고 밀폐실에서 3초 동안 동일 암모니아 기류에 재차 노출시켰다. 그 다음 시료 B는 통상의 산화, 세탁 및 건조시켰다. 가정에서 50회 세탁 및 50회 건조 후 FF-3-71 시험 결과는 다음과 같았다.

[실시예 6]

면 프란넬 직물의 복합사를 pH 7.2인 약 30% 테트라키스(하이드록시메틸) 포스포늄을 함유하는 수성욕을 통과시켜 처리하였다. 함침된 직물을 압착 로울러 사이를 통과시켜 약 110%의 포충도를 얻은 다음 250℉의 오븐(체류시간 약 30초)에서 함습도가 약 0.5% 될 때까지 건조시켰다. 직물을 통기시킨 다음 밀폐된 암모니아실에 통과시켜 약 85용량%의 암모니아와 15용량% 공기로 구성된 기류에 약 8초간 노출시켰다. 그 다음 직물을 키스 로울러(kiss roller)를 통과시키고, 닥타 브레이드(doctor blade)와 접촉시켜 과잉의 물을 제거한 다음 다시 약 2초 동안 상술한 바와 같은 암모니아 기류에 통과시켰다. 상기한 모든 작업은 밀폐된 암모니아실에서 수행되었다. 암모니아 처리실에서 직물이 나온 다음에 이를 회분식으로 감아서 24시간 방치한 다음, 통상의 산화, 및 세탁 및 건조시켰다. 작물은 페더럴 레글레이션 FF-3-71 방법으로 시험한 결과 내구성 화염저지성이 확인되었다.

[실시예 7]

1,200g의 테트라키스(하이드록시메틸) 포스포늄 설페이드(86% 고체), 500g의 물, 및 75g의 요소를 2시간 동안 환류시켜 테트라키스(하이드록시메틸) 포스포늄 설페이트 요소의 예비 응축물을 제조하였다. 얻어진 용액을 1,300g의 물로 희석한 뒤 77g의 초산 나트륨을 이에 첨가하였다.

면 프란넬 직물을 상술한 수성욕에 침지시킨 다음 압축 로울러에 통과시켜 약 105%의 포충도를 얻었다. 이와 같이 용액으로 함침된 직물을 약 3-5%의 함습도까지 건조시키기에 충분한 시간 동안 약 200℉의 오븐에서 건조시킨 다음 실시예 2의 방법에 의하여 통기시켰다. 직물을 80용량%의 암모니아와 20%의 공기를 함유하는 기류에 10초 동안 노출시킨 다음, 제2의 처리실로 보내어 여기에서 즉시 물로 분무하고, 그리고 약 40용량%의 암모니아가스와 60용량%의 공기를 함유하는 혼합기류에 약 3초 동안 노출시킨 다음 통상의 산화, 세탁 및 건조시켰다. 수시 첨가량은 23%이며 페더럴 레글레이션 FF-3-71에 의하여 측정한 결과 내구성이 있는 화염저지성이 얻어졌음인 확인되었다.

상술한 방법을 면 프란넬 직물에 대하여 행하였다(단 이 경우에는 제2처리실을 사용하지 않았으며, 또 직물에 분무처리를 하지 않았으며, 암모니아 가스에 추가적인 노출도 하지 않았다). 최종 수지 첨가량은 15%였으며, 직물은 초기에 연속하였으며, FF-3-71 방법에 의하여 시험한 후에도 연속하였다.

[실시예 8]

600파운드의 테트라키스(하이드록시메틸) 포스포늄 설페이트, 758파운드의 물, 및 50%의 가성소다 수용액 105파운드를 함유하는 패드 욕(pad bath)을 제조하였다. 탈호하고 세탁한 8온스의 세틴(Sateen) 직물을 상기 용액으로 함침시킨 다음, 압착시켜 약 60%의 포충도를 얻었다. 직물을 약 200℉에서 건조하여 함습도가 약 5%가 되도록 한 다음 실시예 2의 방법에 의하여 통기시켰다. 그 다음 직물을 암모니아 처리실로 보내서 90용량의 암모니아와 10용량%의 공기를 함유하는 기류에 약 20초 동안 노출시킨 다음 물로 분무하여 포충도가 약 40% 되게 한 다음 암모니아가스 약 50용량% 및 공기 약 50%를 함유하는 기류에 약 6초 동안 노출시켰다. 상기한 모든 공정은 암모니아 처리실내에서 행하여졌다. 다음, 이와 같이 처리한 직물을 통상의 산화, 세탁 및 건조시켰다. 수지 첨가량은 13%이었으며, 페더럴 레글레이션 FF-3-71 방법으로 측정한 결과 직물에 내구성 화염 저지력이 얻어졌음이 확인되었다.

[실시예 9]

탈호하고 세탁 및 표백한 5온스의 능직면포를 실시예 8에서 언급한 용액 및 방법으로 처리하였다. 실시예 8에서와 다른 점은 함침 후 포충도가 95%인 점이다. 최종 수지 첨가량은 22%이었다. 페더럴 레글레이션 FF-3-71 방법으로 측정한 결과, 상기한 능직면표에 내구적인 화염저지성이 얻어졌음을 확인하였다.

Claims (1)

1. 본문에 상술한 바와 같이, 약 10-40중량%의 폴리(하이드록시메틸) 포스포늄 양이온을 함유하며, pH가 약 2-9인 폴리(하이드록시메틸) 포스포늄 양이온으로 구성된 화염저지성 용액으로 셀룰로스-함유 직물을 함침시키고; 함침된 직물을 비교적 온화한 조건에서 함습도 약 0-8중량%까지 건조시키고; 이와 같이 건조된 직물에 공기를 통과시키고; 이와 같이 공기로 처리된 직물을 밀폐실에서 최소한 약 5초 이상이나 약 60초 이하 동안 최소한 약 50용량%의 암모니아 가스를 함유하는 기류에 노출시켜 직물에 인함유 수지를 경화시키고; 직물을 물과 접촉시켜 직물에 내구적인 화염저지성을 부여한 다음; 물과 접촉시킨 직물을 1-10초 이하 동안 최소한 약 50용량%의 암모니아 가스를 함유하는 기류에 다시 노출시키는 것으로 구성된 셀룰로스-함유 직물에 내구적인 화염저지성을 부여하는 방법.