KR19990082009A - 라이오셀 직물의 일차 피브릴화 경향을 감소시키는 방법 - Google Patents

Abstract

염색 및 세탁 후에 나타나는 라이오셀 섬유의 1차 피브릴화 경향은 직물을 염색하기 전에 하이포클로라이트나 과산화수소와 같은 산화제의 수용액으로 고온에서 처리함으로서 감소됨. 산화제의 종류와 농도에 따라 처리된 직물은 염색 및 세탁 후 전혀 피브릴화되지 않거나 또는 염색 및 세탁 후 복숭아 껍질 촉감을 나타내게 됨.

Description

라이오셀 직물의 일차 피브릴화 경향을 감소시키는 방법

라이오셀 섬유의 피브릴화도와 피브릴화 경향을 감소시키기 위한 각종의 방법이 제안되어 있다. 예를들면, WO-A-95/30043호에는 산 촉매와 함께 필요에 따라 교차결합제를 포함하는 수성 용액으로 직물을 처리하는 방법이 기재되어 있다. WO-A-94/09191호에는 셀룰로우스와 반응성인 최소한 2개의 관능성 그룹, 예를들면 비닐 설폰 그룹이나 일렉트로필릭 3원 복소환을 갖고 있는 화학약품으로 직물을 처리하는 방법이 기재되어 있다. 또한 WO-A-94/09191호에는 고온에서 아크릴아미도 그룹을 갖는 약품의 용액으로 라이오셀 섬유를 처리하는 방법이 기재되어 있다. EP-A-538977호에는 무색 안료와 같은 셀룰로루스와 반응하는 그룹을 2-6개 포함하는 약품으로 라이오셀 섬유를 처리하는 방법이 기재되어 있다.

본 발명은 라이오셀 직물의 피브릴화 경향을 감소시키는 방법에 관계되는 것으로서, 특히 라이오셀 섬유 단독으로 제조되거나 또는 다른 섬유와의 혼방으로 형성된 라이오셀 직물로 제조된 피복지와 같은 라이오셀 섬유 제품의 피브릴화 경향을 감소시키는 방법에 관한 것이다.

라이오셀 섬유와 그 제조방법은 본 발명에 인용된 미국특허 4,416,698호에 기재되어 있다. 전술한 특허문헌에 따르면, 셀룰로우스를 N-메틸모르폴린 N-옥사이드(NMMO)와 같은 3급 아민옥사이드(이하 아민옥사이드라 약칭함)를 포함하는 용매에 용해시키도록 되었다. 전술한 용매는 통상적으로 물과 같은 셀룰로우스에 대한 비용매를 일부 포함한다. 생성된 용액은 방사구에서 압출하여 응고욕에서 응고시키고 수세하여 용매를 제거한 다음 건조하여 라이오셀 섬유를 제조하도록 되었다. 이와 같이 셀룰로우스 용액을 압출하고 응고시켜 셀룰로우스 섬유를 제조하는 방법을 "용매방사 방법"이라 부르고, 이러한 방법으로 제조된 셀룰로우스 섬유는 "용매방사 셀룰로우스 섬유" 또는 "라이오셀 섬유"라 부르고 있다. 또한 셀룰로우스 섬유는 셀룰로우스 유도체의 용액을 응고욕속으로 압출하고 셀룰로우스로 재생시키는 방법으로도 제조할 수 있다. 이러한 방법중의 하나로는 비스코우스 방법이 있는바, 이 방법에서는 셀룰로우스 유도체로 셀룰로우스 크산테이트를 사용한다. 용매방사 방법은 공해물질의 배출이 비스코우스 방법과 같은 종래의 셀룰로우스 섬유 제조방법에 비하여 적게 나타나는 등의 장점을 갖고 있다.

라이오셀 섬유는 피브릴화에 약한 것으로 알려 졌다. 피브릴화는 라이오셀 섬유가 습식 가공 중에 기계적인 마찰을 받았을 때 미세한 피브릴들이 섬유 본체로부터 분리되는 형상이다. 라이오셀 섬유의 피브릴화는 "Lenzinger Berichte" 9/94, 99-101페이지, "라이오셀섬유의 개량"에서 알. 브라이어가 발표한 바와 같이 1차 및 2차 피브릴화의 두 가지 형태로 나타나는 것으로 확인되었다. 1차 피브릴화는 비교적 긴 1mm 이상의 피브릴들이 불규칙적으로 형성되면서 나타난다. 이러한 피브릴화 과정에서 생성되는 1차 피브릴들은 섬유 본체와 다른 색심도로 염색되므로 염색된 섬유의 외관을 나쁘게 하는 것으로 알려 졌다. 반면, 2차 피브릴화는 비교적 짧은 피브릴들이 섬유 표면에 균일하게 형성되면서 나타난다. 전술한 2차 피브릴들은 균일하게 염색되므로, 이러한 2차 피브릴들은 직물에 소위 복숭아 껍질 촉감과 매력적인 외관을 부여한다.

건조 및 세탁 후에 나타나는 라이오셀 섬유의 1차 피브릴화를 감소시키는 본 발명의 방법은 라이오셀 직물을 염색하기 전에 고온 하에 산화제의 수용액으로 처리함을 특징으로 한다.

라이오셀 직물은 직포, 편성포 또는 부직포일수도 있고 긴 직물지, 조각 또는 피복지의 형태로된 것일 수도 있다. 직포는 평직포일수도 있고 능직포일수도 있다. 편성포는 폰테 디 로마 조직 또는 인터록 조직으로된 것일 수도 있다.

산화제 수용액은 하이포클로라이트 수용액이나 과산화수소 수용액이 바람직하지만, 그 외에 과초산과 같은 다른 과산화물의 수용액들도 사용할 수 있다. 하이포클로라이트는 소듐 하이포클로라이트가 바람직 하지만 다른 알카리금속의 하이포클로라이트들도 사용할 수 있다. 하이포클로라이트 용액의 pH는 7.5 내지 9.5, 특히 8 내지 9의 범위로 되는 것이 좋다.

산화제 용액으로 직물을 처리하는 처리온도는, 특히 하이포클로라이트의 경우 최소한 40 또는 50℃ 이상으로 되는 것이 좋으나, 사용하는 장치에 따라서는 100℃ 또는 그 이상으로 될 수도 있다. 그러나 바람직한 처리온도는 60 내지 100℃, 특히 80℃ 정도이다. 처리시간은 온도에 따라 달라질 수 있으나 50 내지 150분, 특히 30 내지 90분의 범위가 바람직하다. 직물을 산화제 용액으로 처리할 때는 고온으로 가열된 산화제 용액, 예를들면 하이포클로라이트 용액을 사용하여 처리할수도 있고, 실온의 산화제 용액에 직물을 접촉시키고 용액을 고온으로 가열하는 방법으로 처리할 수도 있다. 라이오셀 직포를 실온의 용액에 접촉시키고 가열하는 방법은 과산화수소 용액으로 처리할 때 유리하게 이용할 수 있다. 본 발명의 산화제 처리에 사용하는 장치는 직물을 염색하는데 사용하는 통상의 염색장치, 예를들면 로타리 염색기(예를들면, 로타다이어)나 젯트 염색장치 또는 습식 가공에 사용되는 텀블링기를 사용할 수 있다.

산화제로 처리한 후에는 직물을 건조한다. 염색은 반응성 염료를 사용하여 실시하는 것이 좋지만, 배트 염료나 황화 염료와 같은 셀룰로우스 직물을 염색하는데 사용되는 공지된 기타의 다른 염료들도 사용할 수 있다. 염색은 사용하는 특정 염료에 맞는 온도로 가열된 수용액을 사용하여 실시한다. 염색장치는 로타리 염색기(로타다이어)나 젯트 염색장치와 같은 통상의 직물염색용 염색장치를 사용할 수 있다. 예를들면, 직물은 연속길이의 긴 로우프 형태로 염색할 수도 있고 직물지나 피복지 또는 조각의 형태로 염색할 수도 있다.

염색한 후에는 염색에 의하여 생성된 주름과 응력을 제거하고 직물에 요구하는 촉감과 외관을 부여하기 위하여 직물이 마찰을 받도록 하는 수성공정으로 직물을 처리하는 것이 바람직하다. 예를들면, 직물이 피복지인 경우에는 통상의 가정용 세탁기에서 나타나는 정도의 기계적인 교반하에 40℃ 정도의 완만한 온도에서 세탁할 수 있다. 직물 조각들도 유사한 방법으로 세탁할 수 있다. 긴 직물은 예를들면 로우프의 형태로 세탁하고 타이스 로토텀블러 또는 덴 에이에프에스 또는 비아날로니 에어로 텀블링기와 같은 텀블링기를 사용하여 텀블링시킬 수도 있다. 이러한 텀블링기에서는 공기를 이용하여 텀블링기속으로 연속적으로 통과하는 직물을 반사판 쪽으로 때리면 직물이 반복하여 반사판에 충돌한다. 텀블링기는 수성모액의 존재하에 습식으로 작동될 수도 있고 건식으로 작동될 수도 있는바, 직물의 통과 속도는 습식의 경우 100-200 m/min.으로 하고 건식의 경우에는 500-1500 m/min.으로 하는 것이 좋다. 습식 텀블링 후에는 건식 텀블링을 하는 것이 좋다. 필요에 따라서는 하나의 텀블링기에서 산화제 수용액 처리, 염색 및 텀블링의 3단계 공정을 순차적으로 실시할 수도 있다.

발명자들은 하이포클로라이트와 같은 산화제직물을 처리하는 본 발명의 방법에 따르면, 사용되는 처리액중의 산화제 농도를 조절하므로서 라이오셀 섬유의 모든 피브릴화 경향을 억제할 수도 있고 복숭아 껍질의 효과가 나타나도록 라이오셀 섬유의 피브릴화 경향을 조절할 수도 있음을 알게 되었다. 일반적으로 고농도의 산화제 용액을 사용하는 경우에는 1차 및 2차 피브릴화를 모두 억제하는 경향이 있고, 저농도의 산화제 용액을 사용하는 경우에는 염색 및 건조 후에 복숭아 껍질의 효과가 나타나도록 1차 피브릴화만을 억제하는 경향이 있다. 전술한 산화제 용액의 농도는 처리할 직물의 형태와 이어서 후처리하는데 사용되는 염색 및 세탁방법에 따라 결정된다. 복숭아 껍질의 효과를 나타내도록 피브릴화를 억제하거나 또는 모든 피브릴화를 제거하는데 필요한 산화제의 농도는 직물을 피복지의 형태로 세탁기에서 염색하고 세탁하는 경우의 농도가 직물을 로우프 형태로 염색하고 텀블링하여 동일한 효과를 얻는데 사용되는 경우의 농도 보다 낮아야 한다. 예를들면, 하이포클로라이트 용액의 농도는 소듐 하이포클로라이트 또는 당량의 다른 하이포클로라이트를 기준으로 0.25 내지 10 g/l 범위가 바람직 하다. 피복지를 처리하는 경우, 소듐 하이포클로라이트 또는 당량의 다른 하이포클로라이트를 기준으로 비교적 고 농도, 예를들면 1.5 g/l, 특히 2.5 내지 5 g/l의 용액을 사용하면, 1차 및 2차 피브릴화 경향을 모두 억제한다. 따라서 이 경우 처리된 피복지는 염색 및 세탁후 고전적이고 균일하며 스무스하게 염색된 외관을 갖는다. 그러나 1.5 g/l 이하, 특히 0.4 내지 1.2 g/l 범위의 저농도의 하이포클로라이트 용액을 사용하면, 2차 피브릴화는 억제하지 않고 1차 피브릴화 경향만을 감소시켜 염색 및 세탁후 복숭아 껍질 촉감과 외관을 갖는 피복지가 얻어 진다. 두 경우 나타난 효과는 안정하였으며 가정용 세탁기에서 사용하는 조건으로 세탁한 후에도 촉감과 외관이 그대로 유지되었다. 로우프 형태와 같이 긴 직물을 처리하는 경우에는 소듐 하이포클로라이트 또는 그 유사물질을 기준으로 1 g/l 내지 5 g/l 범위의 농도를 갖는 하이포클로라이트 용액을 사용하여도 2차 피브릴화는 억제되지 않고 1차 피브릴화 경향만 감소된다. 이와같이 처리된 직물은 염색하고 세탁하거나 또는 고온 습식 처리한 후 복숭아 껍질 촉감과 외관을 나타 내었다. 소듐 하이포클로라이트 또는 그 유사물질의 농도가 5 g/l 이상, 특히 5 내지 10 g/l 범위로 되는 농축 용액을 사용한 경우에는 염색 및 세탁 또는 고온 습식 텀블링 처리 후, 1차 및 2차 피브릴화가 나타나지 않았다.

산화제 용액으로 과산화수소를 사용하는 경우에는, 1차 피브릴화가 나타나지 않고 2차 피브릴화만이 나타났음을 보여주는 매력적인 복숭아 껍질 촉감의 직물이 얻어 진다. 그러나 과산화 수소를 사용하면 1차 피브릴화도 나타나지 않고 2차 피브릴화도 나타나지 않는 직물을 얻는 것은 불가능하다. 과산화수소의 농도는 순수 과산화수소를 기준으로 1 내지 30 g/l (시판되는 33% 용액을 기준으로 3 내지 90%) 범위가 바람직 하다. 염색 및 세탁 후 또는 텀블링기에서 고온 습식 처리 후, 복숭아 껍질 촉감과 외관을 나타내도록 피복지를 과산화수소로 처리하는 경우에는 H₂O₂를 기준으로 3 내지 20 g/l를 포함하는 용액으로 처리한다.

이하 본 발명을 실시예에 의하여 상세하게 설명한다. 모든 경우, 사용한 라이오셀 직물은 커어타울드스 파이버스 (홀딩스) 리미티드에서 "텐셀"이란 상품명으로 판매하는 것을 사용하였다.

실시예 1.

소듐 하이포클로라이트를 물에 용해시켜 pH 8.1-8.4, 농도 3 g/l를 갖는 용액을 만든다. 용액을 로타 다이어에 넣고 80℃로 가열한 다음, 평직 라이오셀 직물의 조각을 로타 다이어에 투입하고 80℃의 하이포클로라이트 용액으로 60분 동안 처리한다. 하이포클로라이트 용액을 배출시키고 물로 직물 조각을 헹군다.

이어서 처리된 직물을 로타 다이어 내에서 반응성 염료를 사용하여 80℃에서 60분 동안 염색하고, 염색된 직물을 가정용 세탁기에서 40℃의 물로 세탁한다.

세탁한 직물은 육안으로 보이는 피브릴이 없고 스무스한 촉감을 갖고 있으며 균일하게 염색된 외관을 갖고 있었다. 하이포클로라이트 처리, 염색 및 세탁공정을 거친 후의 직물의 인장강도는 전술한 직물의 처리 전 인장강도의 70% 였다. 직물중의 셀룰로우스 중합도는 전술한 처리에 의하여 향상되지 않았다. 처리된 직물을 가정용 세탁기에서 40℃의 온수로 5회 세탁한 후에도 직물의 촉감과 외관은 변하지 않았다.

실시예 2.

실시예 1의 방법을 반복하되, 소듐 하이포클로라이트 용액의 농도를 0.5 g/l로 하였다.

세탁된 직물은 균일한 2차 피브릴화를 갖고 있으나 1차 피브릴이 육안으로 보이지 않는 복숭아 껍질 촉감과 외관을 갖고 있었다. 처리된 직물의 인장강도는 하이포클로라이트 처리, 염색 및 세탁 전 인장강도의 85%였다. 가정용 세탁기에서 세탁한 후에도 복숭아 껍질 촉감을 유지하고 있었다.

실시예 3.

로치스 300엘 젯트 염색기를 사용하여 로우프 형태의 긴 라이오셀 평직포를 실시예 1의 방법에 따라 하이포클로라이트 용액으로 처리하고 염색한다. 염색한 후, 염색된 젖은 직물을 세탁단계에서 타이스 로토텀블러로 처리한다. 직물은 최초 80℃의 수성 윤활제 용액 4 g/l 내에서 150 m/min.로 1시간 동안 텀블링시킨다. 실리콘 유연제가 첨가되었다. 모액을 딸아내고 120℃의 공기를 사용하여 텀블링기를 150 m/min.으로 부터 1000 m/min.까지 서서히 증가시키면서 가동시킨다. 텀블링공정을 거친 후의 직물은 복숭아 껍질 촉감과 외관을 갖고 있었으며, 복숭아 껍질 촉감과 외관은 생성된 직물로 옷을 만들고 세탁한 후에도 그대로 유지되었다.

실시예 4.

실시예 1의 방법과 장치를 이용하되, 폰티 디 로마 편성 라이오셀 직물을 3.5 g/l의 농도를 갖는 80℃의 소듐하이포클로라이트 용액으로 60분 동안 처리하고 염색한 다음, 세탁하였다.

처리된 직물은 피브릴들이 육안으로 보이지 않았고 하이포클로라이트 처리를 하지 아니한 폰티 디 로마 라이오셀 직물에 비하여 개선된 외관을 나타 내었다. 하이포클로라이트 처리, 염색 및 세탁 후 직물의 인장강도 손실은 10% 이하였다. 세탁 후에도 직물의 외관은 그대로 유지되었다.

실시예 5.

인터록 조직으로된 직물을 사용하여 실시예 4의 방법을 반복한다. 처리된 직물은 피브릴을 육안으로 볼수 없었으며 10% 이하의 인장강도 손실을 보여 주었다.

실시예 6.

타이스 로토텀블러에 통상의 안정제와 금속이온 봉쇄제를 포함하는 통상의 4 g/l 수성 윤활제 용액을 주입하고 용액을 50℃로 가열한 다음, 라이오셀 직포를 투입한다. 용액의 온도를 2℃/min.의 승온 속도로 60℃까지 가열한 다음, 과산화수소(시판 33% 용액)를 15 g/l(H₂O₂기준 5 g/l)의 농도로 되게 가하고, 혼합물을 2℃/min.의 승온 속도로 80℃까지 승온시킨다. 텀블링기를 80℃에서 60분 동안 가동시킨 다음, 50℃로 냉각시키고 모액을 제거한다. 처리된 직물을 물로 헹구고 로토텀블러에서 반응성 염료를 사용하여 80℃에서 60분 동안 염색한다. 직물을 꺼내어 건조한 후 실시예3에 기재된 바와 같이 실리콘 유연제로 습식 처리한다. 이어서 로토텀블러를 115℃의 공기를 사용하여 500 m/min.의 속도로 가동시키고 115℃의 공기를 사용하여 60분 동안 텀블링시킨다. 처리된 직물은 세탁후에도 변하지 아니하는 복숭아 껍질 촉감을 갖고 있었다.

실시예 7.

라이오셀 직물을 실시예 6에서와 같이 과산화수소 산화제로 처리하되, 텐 에이에프에스-에어 젯 텀블링기에서 습식처리한다. 텐 에이에프에스의 기계적인 작용은 타이스 로토텀블러 보다 약하기 때문에 과산화수소는 33% 용액을 20 G/l의 농도로 처리하였다. 텐 에이에프에스에서 직물을 과산화수소로 처리하고 반응성 염료로 염색한 다음, 실리콘 유연제를 패딩방법으로 직물에 처리한다. 처리된 직물은 건조하고 비아날라니 에어로 고속 건조/텀블링기를 사용하여 실시예 6의 조건으로 건조하고 텀블링한다. 직물은 세탁후에도 복숭아 껍질 촉감과 외관을 나타 내었다.

실시예 8.

인터록 조직으로된 편성포 조각을 플란넷 의류 세탁기에서 실시예 6에 기술된 시간과 온도로 과산화수소를 사용하여 처리한다. 가정용 의류 세탁기는 그 작용이 강력하므로 과산화수소를 10 g/l의 농도로 사용하였다. 직물 조각은 반응성 염료로 염색하고 플란넷 세탁기에서 유연화시킨 다음, 텀블 건조기에서 건조한다. 건조된 직물은 세탁후에도 변하지 않는 복숭아 껍질 촉감과 외관을 나타 내었다.

Claims (12)

1. 라이오셀 직물의 염색 및 세탁 후 1차 피브릴화 경향을 감소시키는 방법에 있어서, 염색 전에 라이오셀 직물을 산화제의 수용액과 고온에서 접촉시킴을 특징으로 하는 라이오셀 섬유의 1차 피브릴화 경향을 감소시키는 방법.
2. 제1항에서, 산화제가 하이포클로라이트임을 특징으로 하는 방법.
3. 제1항에서, 산화제가 과산화수소임을 특징으로 하는 방법.
4. 제1 내지 3항 중의 한 항에서, 직물이 산화제 용액과 접촉하는 온도가 60 내지 100℃ 범위임을 특징으로 하는 방법.
5. 제1 내지 4항 중의 한 항에서, 라이오셀 직물이 피복지의 형태로 된 것임을 특징으로 하는 방법.
6. 제5항에서, 피복지를 소듐 하이포클로라이트 1.5 내지 5 g/l 에 해당하는 하이포클로라이트 농도를 갖는 하이포클로라이트 용액과 접촉시켜 처리된 직물에 뒤 이은 염색 및 세탁 후 전혀 피브릴화가 나타 나지 않도록 함을 특징으로 하는 방법.
7. 제5항에서, 피복지를 소듐 하이포클로라이트 0.4 내지 1.5 g/l에 해당하는 하이포클로라이트 농도를 갖는 하이포클로라이트 용액과 접촉시켜 처리된 직물이 뒤 이은 염색 및 세탁 후에 복숭아 껍질 촉감을 갖도록 함을 특징으로 하는 방법.
8. 제5항에서, 피복지를 2 내지 10 g/l 의 과산화수소를 포함하는 용액과 접촉시켜 처리된 피복지가 복숭아 껍질 촉감을 갖도록 함을 특징으로 하는 방법.
9. 제 1 내지 4항 중의 한 항에서, 라이오셀 직물을 긴 편직포나 편성포의 형태로 산화제 용액과 접촉시키고 로우프 형태로 염색한 다음, 텀블링기에서 고온으로 습식 처리함을 특징으로 하는 방법.
10. 제9항에서, 직물을 소듐 하이포클로라이트 5 내지 10 g/l에 해당하는 하이포클로라이트 농도를 갖는 하이포클로라이트 수용액과 접촉시켜 처리된 직물에 염색 및 텀블링기에서의 처리 후 피브릴화가 나타나지 않도록 함을 특징으로 하는 방법.
11. 제9항에서, 직물을 소듐 하이포클로라이트 1 내지 5 g/l에 해당하는 하이포클로라이트 농도를 갖는 하이포클로라이트 수용액과 접촉시켜 처리된 직물이 염색 및 텀블링기에서의 처리 후 복숭아 껍질 촉감을 갖도록 함을 특징으로 하는 방법.
12. 제9항에서, 직물을 3 내지 20 g/l의 농도를 갖는 과산화수소 수용액과 로우프 형태로 접촉시켜 처리된 직물이 염색 및 텀블링기에서의 처리 후 복숭아 껍질 촉감을 갖도록 함을 특징으로 하는 방법.