KR870001973B1 - 직물의 D.P.(durable press) 가공처리법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

직물의 D.P.(durable press) 가공처리법

첨부한 도면은 본 발명에 의한 연속처리 공정을 실시하기에 적절한 장치의 배열을 도시한 계통도이다.

본 발명은 직물의 가공법에 관한 것으로, 특히 셀롤로오스 섬유를 함유하고 있는 직물의 D.P. 가공처리법(durable press treatment process)에 관한 것이다.

셀롤로오스 섬유를 함유하고 있는 직물에 D.P. 성(durable press property)을 부여하기 위한 통상적인 가공법에 의하면, 직물을 먼저 가공제로 처리한 후 높은 온도로 가열시켜 가공제가 효과적으로 경화되거나 가교결합(cross linking)되게 하였으며, 이 결과 직물에 방추성이 나타나게 되었다. 통상적으로 사용한 D.P. 가공처리법에서는 가공제로써 포름알데히드 기제로된 반응성 수지(reactive resin based dn formalde- hyde)를 사용하였었다. 가장 보편적으로 사용되는 반응성 수지의 D.P. 가공제로는 디메틸올디히드록시 에틸렌우레아(DMDHEU), 포름알데히드로부터 형성된 포름알데히드 기제된 수지(formaldehyde-based resin), 글리옥살 및 우레아 등을 들 수 있는데, DMDHEU는 보통 산업분야에서 "글리옥살 수지"로 설명된다. 또한 D.P. 가공처리법에서 흥미롭게 나타나는 것은 포름알데히드 자체를 D.P. 성을 얻기 위한 반응성 가교결합제로 사용한다는 것이다. 일반적으로, 이러한 D.P. 가공처리법에서는 직물을 증기상으로된 포름알데히드나 포름알데히드 수용액으로 처리하였다. 예를 들면 1981년 9월 4일에 "Aqueous Formaldehyde Textile Finishing Process"라는 명칭으로 출원한 미국특허 출원번호 제 299, 477호에 수성 포름알데히드로 직물을 처리하여 D.P. 성을 얻는 방법이 기술되어 있다.

앞에서 기술한 바와 같은 포름알데히드 기제로된 가공제로 처리된 직물은 저장시나 사용시 포름알데히드가 방출될 수 있는 잔류량의 가공제를 함유하고 있다. 이 직물에서 방출된 포름알데히드의 양은 보통 500pp-2000ppm 정도이다. 최근에는 인간의 안정성에 대한 관심의 증가로 D.P. 처리된 작물로부터 방출되는 포름알데히드의 양을 감소시키고 있으며 또한 포름알데히드의 방출양을 제시된 한계까지 감소시키기 위한 여러가지 시도가 있었는데, 이러한 시도에는 아미드류 및 우레아와 에틸렌우레아 등과 같은 포름알데히드 스캐빈저(scavenger) 및 폴리올과 같은 패드 옥조 첨가제(pad bath additive) 등의 사용과 아황산수소나트륨이나 붕산수소나트륨과 같은 무기성 첨가제나 후처리제 등의 사용이 포함된다(Andrews 등에 의한 Textile Chemist and Colorist, Vol. 12, No. 11(1980년 11월) pp. 287-291 참조).

이러한 종래 발명에서 방출되는 포름알데히드의 양을 성공적으로 감소시킬 수는 있지만, 그 외에 수반되는 문제점들, 즉 방추성의 감소, 탈색, 염소잔존 및 유연성의 결핍 등이 나타나므로 이러한 시도는 완전히 만족스러운 결과를 얻을 수 없었다.

본 발명은 D.P. 성이 나타나도록 포름알데히드 기제로된 D.P. 가공제로 직물을 처리하는 방법에 관한 것이며, 방출된 포름알데히드의 양은 D.P. 가공된 직물을 D.P. 처리후 직물에 남아있는 포름알데히드 부분과 반응이 일어나도록 산화제 용액으로 산화적인 후 세정처리하여 방출되는 포름알데히드의 양 중 상당한 양을 감소시키거나 제거할 수 있다. 이 처리후에 직물을 세정할 수도 있으며, 세정후에 말릴수도 있다. 산화적인 후세정 처리법은 D.P. 특성이나 그외의 직물특성에 역 영향을 미치지 않고 직물에 존재하고 있는 방출되는 포름알데히드의 잠재적인 근원을 효과적으로 제거하는 것이다. 산화적으로 후세정 처리된 직물은 방출되는 포름알데히드의 양이 상당히 감소된 것으로 나타났으며 상당히 오랜 기간동안에도 방출된 포름알데히드의 양이 감소된 상태로 유지된다.

본 발명에 의한 산화적인 후처리법은 가공제로써 포름알데히드로 처리된 D.P. 직물에 특히 적절하다. 이러한 직물들에 나타나는 포름알데히드의 방출양은 1000ppm이상이었으나 이러한 처리를 한후에는 100ppm 이하로 감소되었다. 또한 본 발명은 글리옥살 수지와 같은 포름알데히드-기제로된 수지가공제로 처리된 직물에서 방출되는 포름알데히드의 양을 상당히 감소시켜주는 방법을 제공하여 준다. 또한 산화적인 후처리법을 사용하고 가공제욕조에 첨가제로써 다가알코올을 첨가하여 주면, 방출되는 포름알데히드의 양을 심지어 0이 될때까지 감소시킬 수 있다. 가공제욕조 첨가제인 적절한 다가알코올로는 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 글리세롤, 펜타에틸트리톨 및 저분자량의 탄수화물 등을 들 수 있다.

포름알데히드 기제로된 가공제로 처리된 직물은 아주 쉽게 즉 세정하여 주므로써, 방출성 포름알데히드중 일부가 제거된다는 것을 발견하였다. 처음에 세정함으로써 방출되는 포름알데히드의 양은 감소되지만, 그러나 세정하는 것으로 방출성 포름알데히드를 완전히 효과적으로 제거하지는 못한다. 그러므로 직물은 장기간 동안 계속해서 포름알데히드를 방출하게 된다.

방출되는 포름알데히드의 양을 장기간 효과적으로 감소시키기 위하여, 본 발명자는 가공처리 후에 직물내에 존재하는 포름알데히드 기제로된 가공제가 두가지 형태로, 즉 유리된 형태나 결합된 형태로 있는 방출성 포름알데히드를 함유하고 있다는 것을 알았다. 유리상태로 있는 방출성 포름알데히드는 직물에 화학적으로 결합되어 있지 않기 때문에, 세정하는 것과 같은 단순한 후처리법으로 아주 효과적으로 직물에서 제거된다. 비록 포름알데히드 방출부분(formaldehyde-releasing moiety)이 결합되었거나 결합되지 않았을지라도, "결합상태"로 있는 방출성 포름알데히드는 셀룰로오스에 화학적으로 결합되어 있는 포름알데히드 기제로된 가공제에 존재하는 포름알데히드 방출 부분으로 설명된다. 만일 포름알데히드 방출 부분이 가교결합내에 묶여 있는 경우와 같이, 그 자체가 화학적으로 결합되어 있지 않다면, 결합제에서 이 부분을 분리해 내어 유리상태로 있는 포름알데히드와 같이 방출시킬 수 있다. D.P. 처리된 직물과 산화제를 접촉시켜주면 장기간동안 포름알데히드가 방출되는 잠재적인 근원을 제기해준다. 이러한 방법은 가교결합의 정도에 상당한 영향을 주지 않고도 실시될 수 있으며 또한 직물에 방추성을 제공하여 준다. 이와같은 처리법을 실시하여, 처리된 직물로 부터 유리상태로 있는 잔존하는 가공제를 효과적으로 제거 할 수 있다.

D.P. 처리된 직물과 산화제와의 바람직한 처리법은 산화제를 함유하고 있는 용액에 직물을 함침시킨 다음 잔존하는 가공제와 산화제의 반응이 일어나도록 잔류시간 동안 직물과 산화제를 접촉시켜 주는 것이다. 이러한 방법은 통상적으로 직물을 산화제용액에 패딩시킨 다음 더 진행되기 전에 유지시간을 얻기 위해 스크레이(scray)나 J-박스(J-box)로 직물을 보내주는 등의 연족공정으로 실시될 수 있다. 산화제와 잔존하는 가공제와의 반응을 촉진시키기 위하여 유지기간 동안은 가열해주는 것이 바람직하다. 특히 직물을 가열시켜주는 적절하고 효과적인 방법은 증기찜질하는 방법인데, 이 방법은 밀폐된 스크레이나 J-박스에 생증기를 통과시켜 주므로써 적절하게 실시될 수 있다. 직물을 산화제로 처리한 후 말리거나 또는 세정한 다음 말리는 등의 공정을 실시할 수도 있다.

포름알데히드-기제로된 가공중 포름알데히드-방출부위를 산화시킬 산화물을 산화제로 사용할 수 있으며, 과처리와 D.P. 특성 및 그외의 직물특성이 상실되는 것을 피하기 위하여, 농축농도를 적절히 조절 할 수도 있다.

본 발명에서 사용할 수 있는 바람직한 산화제는 과봉산나트륨, 과산화수소 및 과염소산나트륨등과 같은 것으로 이루어진 기중에서 선택한다. 산화물은 수용액 형태로 사용하는 것이 가장 편리하며, 산화물의 농도는 약 5% 정도까지가 바람직하며, 더 바람직하기로는, 1/2-3%정도이다. 산화물 안정화제, 완충염, 팽윤제, 직물연화제 등과 같은 조제들을 산화성 처리용액에 첨가할 수 있다.

본 발명에 의한 산화성 후처리방법은 가공제로써 포르말린이나 포름알데히드 등과 같은 것으로 처리한 직물에 특히 유용하다. 또한 본 발명에 의한 방법은 글리옥살수지와 같은 포름알데히드 기제로된 수지형태의 가공제로 처리한 직물에 매우 유용하다. 글리옥살수지나 포르말린 이외에 잘 알려져 있는 포름알데히드 기제로된 D.P. 가공제로는 우레아포름알데히드 수지, 디메틸로우레아, 우레아포름알데히드의 디메틸에테르, 멜라민 포름알데히드 수지, 고리형태의 에틸렌우레아 포름알데히드 수지(즉 디메틸을 에틸렌우레아), 우론-포름알데히드 수지(즉 디메틸을 우론), 트리아진-포름알데히드 수지 및 트리아존-포름알데히드 수지 등이 포함된다. 이러한 나열은 D.P. 가공제를 모두 나열한 것은 아니지만, (이들은 잘 알려져있는 포름알데히드 기제로 된 가공제이다) 본 발명에 의한 처리방법을 넓은 범위로 이용할 수 있다는 것을 간단히 나타낸 것이다.

본 발명에 의한 처리방법을 셀룰로오스 섬유를 함유하고 있는 직물에 사용할 수 있다. 셀룰로오스성 섬유를 함유하고 있는 직물로는 무명, 아마, 모시 및 레이온 등과 같은 천연셀룰로오스 섬유나 재생셀룰로오스섬유 또는 이들의 혼방직물 등을 사용할 수 있다. 또한 폴리에스테르, 폴리아미드, 아크릴 및 폴리올레핀 등과 같은 다른 형태의 직물이나 이들중 한 종류 이상과 혼합한 혼방직물등도 사용할 수 있다. 다음에 기술된 상세한 설명에서 본 발명을 보다 잘 이해하고 본 발명의 장점들을 보다 잘 알 수 있을 것이다. 다음에 기술한 상세한 설명과 실시예는 단지 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위하여 기술한 것이다. 이러한 상세한 설명과 실시예는 단지 해당분야에 있는 숙련된 사람들을 명백히 이해시키고자 하는 것이며 본 발명에 제한을 가하고자 하는 것은 아니다. 해당분야에 있는 숙련된 사람들은 본 발명의 범위내에서 여러가지의 변형과 전환이 가능할 것이다.

도면에서 설명한 바와 같이 무명섬유와 폴리에스테트 섬유의 혼방섬유를 함유하고 있는 직물(10)은 공급로올(11)에서 참조기호(12)로 표시함 통상적인 패드장치(pad apparatus)로 보내어지는데, 이 직물은 포름알데히드 기제로 된 D.P. 가공제(13)에 첨지시켜 이 가공제가 완전히 함침되도록 한 후 패드장치로 보내어 진다. 특별한 실시형에서 설명된 가공제(13)는 통상적인 글리옥살 수지-형태로된 가공제 시스템(system)인데, 여기에는 해당분야에서 잘 알려져 있는 바와 같이 적절한 경화제가 함께 첨가된 글리옥살수지 수용액이 포함된다. 패드 옥조에는 또한 가공업에서 잘 알려져 있는 계면 활성제, 연화제, 침투제, 이탈제, 발포억제제 등과 같은 통상적인 가공욕조의 조제가 함유될 수 있다.

직물(10)은 패드욕조(12)를 통과한 후 직물을 건조될 때까지 말린 후 경화시키는 경화오분(14)를 통과 하므로써 직물에 방추특성이 나타나게 된다. 유효하게 건조시키고 경화시키기 위한 가공조건들은 해당분야에 잘 알려져 있으므로 본 명세서에서 상세히 설명하지 않았다.

경화오븐(14)을 통과한 D.P. 처리된 직물을 참조기호(15)로 표시한 두번째 패드욕조에 넣었는데, 이 욕조에서 직물은 함침용액(16)에 완전히 함침되었다. 함침용액(16)은 산화제를 함유하고 있는 수용액인데, 이때 산화제는 과붕산나트륨, 과산화수소 및 과염소산나트륨 등으로 이루어진 기증에서 한가지를 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.

패드장치(15)를 통과한 직물은 계속해서 스크레이나 J-박스(17)로 형성된 체류지역(holding zone)으로 보내어진다. 스크레이에서는 적어도 약 1분 정도, 바람직하게 1분 이상의 잔류시간을 갖도록, 직물을 느슨하게 주름진 층(loose fold)에 놓아 두었다. 유지시간을 증가시키면 방출되는 포름알데히드중 더 많은 양이 감소되므로, 유지시간의 최상한 시간을 유지시켜 주는 것이 실질적으로 필요하다. 이와 같은 유지시간이 있으므로써 직물내에 존재하는 포름알데히드-방출부위와 완전히 반응을 일으킬 기회가 있게 된다.

스크레이(17)에 직물을 유시시킬때 가공제와 산화제와의 반응이 촉진되도록 직물을 가열해주는 것이 바람직하다. 설명된 특별한 실시형에는 증기찜질법으로 가열하여 주었는데, 이 경우에는 스크레이가 밀폐된 채임버(chamber)를 형성하는 하부벽(17a)과 상부벽(17b)으로 이루어져 있다는 것에 주의를 하여야 한다.

증기도관(18)은 생증기가 밀폐된 채임버로 보내어지도록 밀폐된 스크레이와 연결되어 있다.

스크레이(17)를 통과한 직물은 필요에 따라 더 가공될 수도 있다. 설명한 실시형에서, 직물은 통상적인 연속 세정단계(20)를 거친후에 연속 건조장치(21)에서 건조된 다음 저장할때나 운반할때 편리하도록 로울(22)를 통과하므로써 완성된 작품이 형성된다.

가열된 스크레이(17)를 사용하는 것은 바람직한 방법을 설명한 것이지 이 단계가 꼭 필요한 것은 아니다. 대부분의 경우 포름알데히드-방출부분의 적절한 양의 제거는 부가적인 유지기를 두거나 또는 가열시켜주는 등의 방법을 사용하지 않을 수도 있다. 만일 필요하다면, 세정하지 않고 직물을 직접 공정에 주입하거나 또는 건조시킬 수 있다.

또한 도면에서는 차례대로 일어나는 연속공정으로 설명되었지만, 본 발명에 의한 방법을 도면에 도시한 방법으로 제한하는 것은 아니다.

예를 들면, 본 발명에 의한 방법중 산화적 후세정처리법을 배치법(batch process)과 동일하게 실시할 수 있는데 이 배치법은 D.P. 경화 처리한 후에 직물을 배치에 모은후 산화적 후세정단계를 실시하는 것이다. 예를 들면, 후세정처리법은 D.P. 처리된 직물을 배치염색기가 벡(beck)에 넣은후 산화용액을 첨가시켜 주므로써 실시될 수 있다. 산화제 용액과 접촉되어 있는 적절한 시간동안에 가열하거나 증기를 쏘인후, 통상적인 방법으로 직물을 세정하거나 가공할 수 있다.

다음에 기술한 특별한 실시예를 참조하면, 본 발명을 보다 잘 이해할 수 있을것이다. 이 실시예는 본 발명을 설명하고자 하는 것이며 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.

[실시예 1]

65%의 폴리에스테르와 35%의 무명을 혼합하여 짠 직물시료를 70% 정도의 습식농도인 수성 포름알데히드 가공제로 처리한 후, 121℃에서 30초 동안 건조시킨 다음, 204℃에서 20초 동안 경화 시켰다. 가공제 욕조의 제제형은 표 1에 기술한 바와 같다.

[표 1]

수성포름알데히드 가공제

시료를 다음과 같은 것 중에서 한가지로 후-처리하였다:

물

2%의 과산화수소, 1%의 소오다석회

1%의 과염소산나트륨

2%의 과염소산나트륨

1%의 과붕산나트륨

2%의 고붕산나트륨

다음과 같은 방법을 이용하여, 시료를 산화제로 처리하였다:

1. 실온에서 15분 동안 패더(padder) 상에서 약품용액에 함침시킨 다음 121℃에서 1분 동안 건조시켰다.

2. #1과 같이 실시한 후, 흐르는 뜨거운 물에 1분정도 헹구어 낸다음 패더를 추출하고 121℃에서 1분간 건조시켰다.

3. 82℃에서 15분동안 패더상에서 약품용액에 함침시킨 다음 건조시켰다.

4. 흐르는 뜨거운 물에서 1분동안 헹구어내는 것을 제외하고는 #3에 기술한 바와 같이 실시한 후, 패더를 추출한 다음 121℃에서 1분간 건조시켰다.

5. 121℃에서 30초동안, 패더상에서 약품용액으로 함침시킨 후, 204℃에서 20초동안 경화시켰다.

6. 끓는 온도에서 15분동안 비이커에서 약품용액으로 처리한 후, 패더를 추출한 다음 121℃에서 1분간 건조시켰다.

7. 끓는 온도에서 15분동안 비이커에서 처리한 후 흐르는 뜨거운 물로 1분간 세척한 다음, 패더를 추출한 후 121℃에서 1분간 건조시켰다.

8. 71℃에서 15분간 비이커에서 처리한 후, 패더를 추출한 다음, 121℃에서 1분간 건조시켰다.

9. 71℃에서 15분간 비이커내에서 처리한 후, 흐르는 뜨거운 물로 1분간 세척한 다음, 패더를 추출한 후 121℃에서 1분간 건조시켰다.

건조시킨후, AATCC 시험방법 112-1975(Nash Reagent Option)에 의하여 방출되는 포름알데히드의 양을 분석하기 위하여, 시료를 즉시 백(beg)에 넣고 밀폐시켰다. 포름알데히드 방출 실험결과는 표 2에 기술한 바와 같다.

[표 2]

방출된 포름알데히드의 양

위의 시험에서 다음과 같은 관찰을 하였다:

1. 포르말린으로 가공된 시료들에 관해서는, 과산화수소나 2%의 과붕산나트륨으로 후처리를 하는 것이 가장 좋은 결과를 얻는다.

2. 시험하는 동안에 15분동안 끓인 다음 ,71℃로 15분간 가열해 주는 것이 가장 효과적이다.

3. 산화적으로 후처리하므로써 유리된 포름알데히드의 양이 0으로 될 수 있다.

첨부된 도면과 본 명세서에서 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명하였으며, 비록 특정한 용어를 사용하였다 할지라도 이들 용어는 단지 일반적이면서 학술적인 의미로 사용한 것이며 본 발명의 범위를 제안할 목적으로 사용한 것은 아니다.

Claims (12)

1. 셀룰로오소 섬유를 함유하고 있는 직물을 포름알데히드 기제로된 D.P. 가공제로 처리한후, 가교결합(cross-linking)이 이루어지는 경화조건하에서 경화시켜 저장시나 사용시 포름알데히드가 방출될 수 있는 부분이 있는 직물에 D.P. 특성을 부여하여 주는 D.P. 가공처리법에 있어서, 처리된 직물이 산화되도록 가공처리한 직물과 산화제를 접촉시켜 직물내에 존재하는 포름알데히드-방출부분을 제거하여 주므로써 방출 포름알데히드의 양을 상당히 감소시킨 D.P. 가공처리된 직물을 제조함을 특징으로 하는 직물의 D.P. 가공처리법.
2. 제1항에 있어서, 상기 처리된 직물과 산화제를 접촉시켜 처리된 직물을 산화시키고 포름알데히드-방출부분을 제거해 주는 공정은 산화제를 함유하고 있는 수용액을 직물에 함침시킨후 산화제와 포름알데히드-방출부분이 반응을 일으키도록 직물과 산화제를 잔류시간동안 접촉시켜 주는 방법으로 이루어짐을 특징으로 하는 직물의 D.P.가공처리법.
3. 제2항에 있어서, 산화제와 직물이 접촉하는 잔류시간 동안 직물을 가열하여 줌을 특징으로 하는 직물의 D.P. 가공처리법.
4. 제3항에 있어서, 직물의 가열은 증기찜질로 함을 특징으로 하는 직물의 D.P. 가공처리법.
5. 제 2항에 있어서, 잔류시간동안 직물을 산화제와 접촉시킴에 있어서 함침된 직물을 스크레이로 유도하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 직물의 D.P. 가공처리법.
6. 제1항에 있어서, 포름알데히드-기제로 된 D.P. 가공제에 대한 산화제는 과붕산나트륨, 과산화수소 및 과염소산나트륨 등으로 이루어진 기중에서 선택함을 특징으로 하는 직물의 D.P. 가공처리법.
7. 셀룰로오스 섬유를 함유하고 있는 직물을 포름알데히드-기제로 된 가공제를 함유하고 있는 가공욕조에 함침시킨후, 경화오븐에 보내어 가공제가 효과적으로 가교결합되도록 직물을 가열하여 직물에 D.P. 특성을 부여해 주는 D.P. 가공처리법에 있어서, 가공욕조에 다가알코올 가공욕조 첨가제가 함유되어 있고 D.P. 처리된 직물은 과붕산나트륨, 과산화수소 및 과염소산나트륨 등으로 이루어진 기중에서 선택한 산화제와 접촉시켜줌을 특징으로 하는 직물의 D.P. 가공처리법.
8. 셀룰로오스 섬유를 함유하고 있는 직물을 예정된 과정에 따라 포름알데히드기제로 된 D.P. 가공제로 처리한 후, 가공제를 함유하고 있는 직물을 경화오븐으로 보내어 효과적인 가교결합이 되도록 직물을 가열하여 주므로써 저장시나 사용시에 포름알데히드가 방출될 수 있는 부분이 남아있는 직물에 D.P. 특성을 부여해 주는 가공처리법에 있어서, 경화오븐에 있는 직물을 함침단계로 보내어 포름알데히드 기제로된 D.P. 가공제에 대한 산화제를 직물에 함침시킨후, 이 함침된 직물을 체류지역으로 보내 직물내에 존재하는 포름알데히드 방출부위와 산화제와의 반응이 일어나기에 충분한 잔류시간동안 놓아둔 다음 회수함으로써 방출 포름알데히드와 양을 상당히 감소시킨 D.P. 가공처리된 직물을 제조함을 특징으로 하는 직물의 D.P. 가공처리법.
9. 제8항에 있어서, 체류지역에서 함침된 직물을 가열함을 특징으로 하는 직물의 D.P. 가공처리법.
10. 제8항에 있어서, 체류지역에서 회수한 직물을 연속적으로 세정기와 건조기로 보내 세정하고 건조시킴을 특징으로 하는 직물의 D.P. 가공처리법.
11. 제 9항이나 제 10항에 있어서, 가공제를 함유하고 있는 욕조에다가 알코올을 함유시킴을 특징으로 하는 직물의 D.P. 가공처리법.
12. 제1항, 제7항 또는 제8항 중 어느 한 항에서 기술한 방법에 의하여 처리된 직물.

Images