KR800001076B1 - 수모와 같은 촉감을 갖는 아크릴계 합성섬유 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

수모와 같은 촉감을 갖는 아크릴계 합성섬유

제1도는 운동마찰시의 응력감소율 tan α를 측정하기 위한 직물마찰시험장치와 그 기록지의 설명도.

제2도는 섬유간 낙합계수(絡合係數) 및 열수처리후의 섬유간 낙합력을 측정하기 위한 섬유마찰시험 장치와 그 기록지의 설명도.

제3도는 실시예 2에 기재된 시료섬유의 운동마찰시에 있어서의 응력저하율의 기록지의 설명도.

본 발명은 세탁내구성이 우수한 수모(獸毛)와 같은 촉감을 갖는 아크릴게 합성섬유에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 섬유표면에 특정 구조식으로 표시되는 실리콘 수지를 부착시킴과 동시에 마찰특성과 섬유간 낙합성(絡合性)을 특정의 범위로 유지하는 것에 의해 항구적인 수모와 같은 촉감을 부여시킨 신규한 아크릴계 합성섬유에 관한 것이다.

아크릴계 합성섬유는 다른 합성섬유에 비하여 비교적 수모 특히 양모섬유에 가까운 촉감을 갖기 때문에 종래로 부터 양모섬유의 제품분야 특히 중의(中衣), 속옷, 내부장식등의 분야에 널리 사용되어왔다. 그러나 아크릴계 합성섬유의 촉감이 양모섬유에 흡사하다고는 하지만 이와 같은 근사성은 이를 예컨대 폴리아미드 섬유 또는 폴리에스테르 섬유와 같은 다른 합성섬유에 비교하였을 때에 한해 다소 우위성이 인정된다는 것에 불과하며, 절대적인 평가의 입장에서 본다면 이질적인 성능도 적지않게 볼 수 있다. 특히 양모섬유 특유의 매끄러운 촉감(slippery touch)은 지금까지 여러 합성섬유가 구비하지 못하였던 성능을 그 성능여부를 목적으로 하는 섬유 개질수단을 확립하는 것이 당업계에서 강력히 요망되고 있다.

그러나 공업적인 규모의 실시에 있어 이와 같은 목적을 전면적으로 달성할 수 있는 실용적인 방법은 아직까지 미확립된 상태이며 많은 문제점이 내포된 채 오늘에 이르고 있는 것이다.

종래에도 아크릴계 합성섬유에 양모와 같은 촉감, 특히 매끄러운 촉감을 부여하기 위한 몇 개의 방법이 제안된 것이 사실이다. 예컨대 아크릴계 합성섬유에 다가 알콜형 비이온 계면활성제, 특정의 양이온 계면활성제, 또는 특정의 음이온 계면활성제에 의한 처리를 수행하여 매끄러운 촉감을 향상시키고자 한 방법이 알려져 있다. 그러나 이들 처리제에 의해 부여된 매끄러운 촉감은 내구성이 모자라 통상의 세탁에 의해 매끄러운 촉감을 거의 상실하여 버리는 근본적인 결점이 있다.

한편 아크릴계 합성섬유에 내구성이 있는 매끄러운 촉감을 부여하는 방법으로서, 실리콘 수지와의 혼합물에 의한 표면처리 방법도 제안된 바 있다. 예컨대 섬유처리제로서 실리콘 수지와 폴리에폭시드와의 혼합물을 사용하는 방법, 또는 실리콘 수지와 라놀린과의 혼합물을 섬유표면에 부착시키는 방법이 그것이다.

그러나, 이들 방법에 의할 경우, 섬유 사이에 접착 경화현상이 일어나기 쉽고 촉감이 조경(粗硬)해지며 혼용하는 폴리에폭시드 또는 라놀린이 실리콘 수지의 매끄러운 성질을 저하시키기 때문에 충분히 매끄러운 촉감을 부여한다고 말하기는 어렵다.

또한 다른 방법으로서, 아크릴산 또는 메타크릴산의 고급에스테르 또는 고급 지방산의 비닐에스테르를 섬유 표면에 부착시켜 촉감을 개량하고자 한 방법이 제안되었다. 이 방법으로도 어느정도의 매끄러운 촉감은 부여되지만, 매끄러운 촉감 자체가 양모등의 수모섬유 특유의 매끄러운 촉감과는 질적으로 상이하여, 최종제품에 요구되는 촉감개량 효과를 부여한다는 것은 곤란하였다.

뿐만 아니라 이들 종래 방법들의 공통적인 결점으로는 섬유 처리제의 부여에 의하여 섬유간 마찰계수가 저하하고, 이에 기인하는 섬유간 낙합성의 저하가 방적공정에 있어서 소면기에서의 권부(卷付), 낙면(落綿)의 증가 또는 정방공정에서의 사절(

切)의 빈발등의 문제점을 야기시켜 공업적 실시를 현저히 곤란케한다는 점을 들수 있다.

주지하는 바와같이 섬유의 형태적 특질, 특히 권축수, 권축도, 섬도 및 섬유단면 형상등은 최종 편직물의 촉감의 높은 상관성을 갖는다. 예컨대 편직물의 매끄러운 감촉과 항필링성을 개선하기 위하여서는 권축의 평균곡률, 권축수 및 섬도의 함수치로서 정의되는 스트레이트네스 훽타(straightness factor)를 소정의 범위로 유지시킨다는 것이 알려졌다. 그래서 이러한 스트레이트네스 훽타는 정확히 편직물을 형성하는 섬유재질의 촉감을 정량적으로 표시하는 물리량(物理量)으로서 중요하나, 섬유의 촉감 특히 매끄러운 촉감은 이와 같은 시료섬유의 형태적 특질만에 의하여 그대로 결정되는 것이 아니고, 이 밖에 섬유간의 마찰특성등이 크게 관여한다.

이와 같은 이유로 종래의 아크릴게 합성섬유의 개질 방법은 어떤 것이나 양모섬유에 흡사한 매끄러운 촉감의 부여방법으로서 근본적인 결함을 내포하고 있어 공업적 실시에 현저한 장해가 되고 있는 것이 실상이다.

본 발명자들은 이같이 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 예의 연구한 결과, 특정의 구조식을 갖는 실리콘 수지를 섬유표면에 부착시킴과 동시에 이하에 상세히 기재한 섬유간 낙합(entanglement)계수 및 열수처리후의 섬유간 낙합력을 특정 범위로 유지하는 것에 의해 아크릴계 합성섬유 및 이 섬유로부터 편직물의 촉감을 수모 편직물이 갖는 매끄러운 촉감에 극히 흡수하게 얻을 수 있다는 사실을 발견하여 본 발명에 도달하였다.

즉 편직물의 촉감, 특히 매끄러운 촉감이 주로 섬유의 마찰특성에 의존하는 것은 종래로 부터 경험적으로 알고 있지만, 매끄러운 촉감의 물리적 의미에 관하여서는 아직까지 이론적으로 해명되지 못하였는데, 본 발명자들은 매끄러운 촉감의 정량적 표시수단을 확립하여 매끄러운 촉감이 고압축 하중 작용하에서 포간(布間)마찰 특성에 의존하는 물리량으로서 정량적으로 표시할 수 있다는 것을 밝혀내었다. 본 발명자들은 특정 결과로부터 매끄러운 촉감이 양호한 양모섬유 편성포(編成布)의 포간마찰은 요철(凹凸)이 비교 적은 스무스한 파형(波形)으로 기록되는 것에 대하여, 통상적방법에 따라 제조한 아크릴 합성섬유 또는 상기한 공지의 섬유처리제를 부여한 아크릴계 합성섬유로된 편성포의 포간마찰은 톱니모양의 전형적인 스틱슬립(stick-slip)파형으로서 기록되어 양모섬유 편성포와는 전혀 이질적인 마찰특성을 나타낸다는 사실이 해명되었다.

본 발명의 주요목적은 세탁내구성이 향상된 수모와 같은 촉감을 갖는 아크릴계 합성섬유를 제공하고 자 하는 것이며, 본 발명의 다른 목적은 양호한 매끄러운 촉감을 갖고 또한 방직등의 가공공정에 있어서 권부되는 등의 불편을 야기시키지 않는 가공성이 우수한 아크릴계 합성섬유를 제조하기 위한 구체적인 수단을 제안하는 것에 있다.

본 발명의 기타의 목적은 이하의 설명으로 부터 명백하게 될 것이다.

이상과 같은 본 발명의 목적은 후술하는 섬유간 낙합계수가 10 내지 40, 열수(熱水) 처리후의 섬유간 낙합력이 50㎎이하이고, 또 다음 구조식(1)으로 규정되는 실리콘 수지를 섬유건조 중량에 대하여 0.1 내지 3.0% 표면 부착시킨 아크릴계 합섬유를 제공하는 것에 의하여 성하였다.

식중, R은 R′-NH₂, R′-NHR″ 또는 R′-NR″₂이고, 여기서 R′는 (CH₂)_n이며, n은 1-3 이고, R″는 C_mH_2m+1 이며, m은 1-3이고, x, y는 실리콘 수지의 분자량을 100,000이하로 하는 정(正)의 정수이다.

본 발명에 관계되는 아크릴계 합성섬유는 소정의 섬유간 낙합성을 가지는 것에 의하여, 소면 공정에서의 권부, 낙면의 증가 또는 정방공정에 있어서의 사절의 증가등의 장해를 전면적으로 해소하고, 우수한 가공성을 나타냄과 동시에 최종제품에 조경한 촉감을 부여하는 첨예한 권축파형(卷縮波形)을 소실하여 열수처리후의 섬유간 낙합력을 저하시킨다.

즉 본 발명은 섬유간 낙합력과 구조식(1)로 규정한 특정 실리콘 수지의 선택에 기인하는 상승효과에 의거 아크릴계 합성섬유를 사용하여 된 편직물에 수모 섬유로 된 편직물과 극히 흡사한 양호한 매끄러운 촉감을 부여하고, 나아가 통상의 가정세탁에 의해 최종제품의 매끄러운 촉감의 수준이 전혀 저하되지 않는 신규한 아크릴계 합성섬유를 제공하는 것으로서 당업계에 기여하는 바가 극히 크다.

또한 본 발명의 부차적인 효과로서는 이와 같은 아크릴계 합성섬유로 된 방적사의 편성에 있어 유제(油劑)를 부여 할 필요성이 전혀없기 때문에 공정을 현저히 간략화할 수 있다는 점을 들 수 있다.

본 발명의 실시에 있어, 구조식(1)로 규정한 특정의 실리콘수지를 부착하는 아크릴계 합성섬유란 아크릴로니트릴을 섬유형성성 폴리머의 주요성분으로서 사용하는 중합체 또는 공중합체로 된 섬유의 총칭으로서, 폴리아크릴로니트릴 및 아크릴로니트릴 70부 이상과 아크릴로니트릴과 공중합하여 얻는 다른 비닐계 단량체와의 공중합체 또는 이들 공중합체와 기타 공중합체와의 혼합중합체로 부터 형성된 섬유를 의미한다.

이들 공중합체를 제조하기 위한 중합방법은 특별한 제한이 없으며, 공지의 용액중합, 수성현탁중합등 아크릴로니트릴 중합체의 제조에 사용되는 각종 중합법을 사용할 수 있다.

이들 아크릴로니트릴을 주성분으로 하는 중합체는 공지의 유기제 용제 또는 무기계 용제에 용해시켜 방사원액을 만들고, 단독방사 또는 복합방사하여 섬유조로 형성한 다음, 통상법에 따라 수세, 연신하고, 이어 구조식(1)로 규정한 실리콘 수지를 다른 수지와 혼용하지 않고 섬유 건조중량에 대하여 0.1 내지 3.0%, 보다 좋기는 0.5 내지 2.0%의 범위로 이에 부착시킨 후, 무(無)구조화, 이완 열처리, 기계권축등의 공정을 거쳐 최종섬유로 형성하되, 필요에 따라서는 기계권축후 아크릴계 합성섬유에 2차 건조처리를 수행하는 것도 하등 본 발명의 요지로부터 이탈하는 것은 아니다.

또 실리콘 수지를 피처리섬유 표면에 부착시키는 공정에는 실리콘 수지부착량에서 볼 수 있는 것과 같은 엄밀한 제한은 없으며, 이완 열처리를 수행한 후에 하거나 또는 2차건조후의 토우 또는 스테이플의 상태에서 부착할 수도 있다.

이와 같은 실리콘수지를 섬유표면에 부착시키는 방법으로서는 아크릴계 합성섬유를 (1)식으로 표시되는 구조특이성을 갖는 실리콘수지에 적당한 유화제 예컨대 비이온성 활성제 조성물에 POE(n) 알킬페닐포스페이트(여기서 n은 폴리옥시에틸렌의 중합도로서 5 내지 15의 정(正)의 정수임)를 적량 첨가한 수성 에멀죤중에 욱비(浴比) 1:100 이상을 유지하여 0.5 초간 이상 침지시키는 방법을 채용하는 것이 가능하다.

이와 같은 수성에멀죤의 침지방식은 통상 연속처리 방식을 채용하지만, 다른 방법으로서 뱃취식으로 행할 수도 있다.

수성 에멀죤에 대한 침지과정을 끝낸 아크릴계 합성섬유는 실리콘 수지의 표면 부착량을 조절하기 위한 로울러 장치로 급송되어 여기서 과잉 에멀죤을 짜서 제거한 후 건조시킨다. 건조온도로서는 실리콘 수지를 피처리 섬유표면에 배향 고착시키기 위하여 70℃ 내지 150℃ 특히 바람직하로는 100℃ 내지 130℃의 온도범위를 채용하는 것이 좋다. 이 건조처리는 섬유구조의 무구조화를 위해 건조공정과 동시에 행하는 것도 좋다.

피처리섬유에 대한 실리콘수지의 부착량이 0.1%에 미달하는 때에 섬유표면에 실리콘수지를 배향 고착시키는 것이 곤란하여 바람직한 매끄러운 촉감을 부여할 수 없으며, 또 3.0%를 초과하여 과잉의 실리콘 수지가 피처리섬유에 부착하는 때는 섬유간 접착 경화 현상이 야기되어 촉감이 조경(粗硬)하게 되며, 이에 부가하여 방적공정의 조업성이 현저히 저하하므로 바람직하지 않다.

실리콘수지의 부착량은 처리욕의 농도, 침지시간 및 로울러 장치의 압착 조건등을 조절함으로서 상기한 부착량의 범위로 유지 할 수 있다.

본 발명의 실시에 있어, 실리콘수지가 적량 부착된 아크릴계 합성섬유는 실리콘수지를 부착시키지 않은 아크릴계 합성섬유에 비하여 마찰계수 및 권축 열고정성을 저하시키고 이로 인해 섬유간의 낙합성의 수준까지도 저하시키는데, 후속 방적공정등에 있어 조업상의 불편, 예컨대 소면기에서의 권부, 비산, 낙면, 정방시의 사절의 빈발, 사반(

斑)의 증가등을 야기시키지 않기 위하여서는 후술하는 섬유간 낙합계수가 10 내지 40의 범위에 있어야 할 필요가 있다.

섬유간 낙합계수가 10에 미달하는 때는 전술한 바와 같이 소면공정에 있어서 권부, 비산, 낙면 또는 정방공정에 있어서 사절이 현저히 증가하여 경제적인 조업상태를 계속하는 것이 불가능하며, 또 섬유간 낙합계수가 40을 초과하는 때는 넵(nep)이 많이 발생하여 방적사의 균일성을 저하시키는 결점이 있으며, 심한 경우에는 방적사의 형성자체가 불가능하다.

일반적으로 섬유간 낙합계수를 증가시키는 수단으로서는 권축수 또는 권축도를 증가시키는 방법을 들 수 있으나, 섬유간 낙합계수와 구조식(1)로 표시되는 실리콘수지의 채용에 기인하는 상승효과에 의해 최종제품의 매끄러운 촉감을 향상시키기 위하여서는 권축수 또는 권축도를 무제한 증가시키는 것은 반드시 바람직하지는 않다.

이런 뜻에서 본 발명에 따른 바람직한 실시에서는, 섬유간 마찰계수를 크게 해주는 방적유제 에틸렌옥사이드 부가 고급알콜계 비이온 활성제를 건조후의 피처리 섬유에 부여하는 방법이 권장된다. 이와 같은 종류의 처리제는 예컨대 염색공정등 온열수처리에 의해 용이하게 탈락하여 제품의 촉감에는 하등 영향을 주지않는다는 점에 실용상의 유리성이 인정된다.

다른 바람직한 실시로는 기계권축 온도 보다도 고온의 이완열처리를 수행하고 건조시킨 피처리섬유에 습열(濕熱) 80℃ 내지 105℃ 또는 건열(乾裂) 100℃ 내지 150℃에서 기계권축을 수행함으로서 적당한 정도의 섬유간 낙합계수를 갖고, 또 열수처리에 의해 권축의 일부분을 소실하게 되는 비열고정성 권축을 부여하는 방법을 들 수 있다.

본 발명에 따른 아크릴게 합성섬유를 사용하여 제조된 사조 또는 편직포에 있어서, 사조 또는 편성포의 섬유간 낙합력이 약할수록 부착된 실리콘 수지의 매끄러운 촉감은 현저해진다.

이런 뜻에서 염색등의 열수처리를 수행한 후의 섬유간 낙합력은 후술하는 측정법에 있어 50㎎ 이하로 유지하는 것이 필요하며, 30㎎이하로 유지하는 것이 더욱 좋다.

열수처리후의 섬유간 낙합력이 50㎎을 초과하는 때는 매끄러운 촉감이 훼손되고 조경한 감(感)이 나타나기 때문에 바람직하지 않다. 섬유간 낚합력을 저하시키는 방법으로서는 권축수, 권축도를 저하시키는 방법, 섬유횡단면의 단면 2차 모멘트를 저하시키는 방법, 단섬유 데니어를 저하시키는 방법 또는 섬유축선 방향 탄성율을 저하시키는 방법등이 유효하다.

이와 같이 얻은 아크릴계 합성섬유는 통상 잠재수축성을 갖는 고수축 아크릴계 합성섬유와 혼방하여 사조 또는 편직포로 형성하지만, 이 아릴크계 합성섬유를 단독으로 사용하여도 좋고, 기타 섬유와 혼방하여 사용하여도 좋다. 특히 양모등의 수모섬유와 혼방할 때는 수모섬유의 매끄러운 촉감과 상승적으로 작용하여 극히 양호한 부드러운 촉감을 갖는 편직물을 얻게된다.

이하 실시예 기재에 앞서 시료섬유의 매끄러운 촉감을 표시하는 물리량의 정의 및 그 측정법을 상술한다.

(1) 실리콘 부착율

실리콘수지를 부착시킨 시료섬유를 0.1 내지 0.3㎜의 길이로 절단한 후 3㎎을 칭량하고 별도로 칭량한 200㎎의 브롬화 칼륨과 혼합하여 통상법에 따라 충분히 혼화 마쇄한 다음 정제(錠劑)로 성형한다.

(A). 동일방법으로 실리콘수지를 부착시키지 않은 아크릴계 합성섬유 정제를 성형한다. (B). 파킨 엘미사(社)제품의 적외분광 장치 521형을 사용하여 A를 시료축, B를 보상축으로 하여 Si-CH₃및 Si-(CH₃)₂의 구조에 기인한 800㎝^-1에서의 흡수강도를 구하고, 별도로 구한 검량선으로부터 실리콘수지 부착율울 구한다.

검량선은 실리콘수지의 농도를 변화시킨 수종의 유기용제상보다 실리콘수지를 부착시킨 아크릴계 합성섬유의 처리전후의 절대 건조 중량으로 부터 산출한 실리콘 부착량과 상술한 방법에 의한 800㎝^-1의 흡수강도와의 관계로부터 구한다.

(2) 운동마찰시의 응력저하율 tan α :

제1a도에 도시한 직물 마찰시험장치를 사용하여 시료포간의 운동마찰력을 확대 계측함으로서 구한다

제1b도를 병용하여 보다 상세히 설명하면, 20℃ 상대습도 65%의 조습분위기중에서 시료포 1을 시료대 2위에 재치하여 그 일단을 시료프레서로 고정하고 타단에 30g의 하중 4를 작용시켜 긴장상태로 보지한 다음, 그위에 450g의 압축하중 5를 작용시킨 유효접촉면적 3㎠(2㎝×1.5㎝)의 슬라이더 6을 재치하고 그 하면에 시료포편 7을 고정한후 시료대 2를 12㎜/min의 속도로 항속 이동시켜 시료포 사이에 발생하는 마찰력을 슬라이더 6에 접속한 저항선 응력변형계 8로 검출하여 기록계 9에 기록한다. 측정에 있어 운동 마찰력이 정상상태를 나타내는 때 기록계를 제로 포인트에 맞추고 이어서 점 F 및 G로 표시되는 바와 같은 검출강도를 5 내지 10배로 확대하여 운동 마찰력의 미소 변화를 확대 계측한다.

운동마찰시의 응력저하율 tan α는 확대계측도에 있어 시료포의 변위 1㎜ 당의 응력저하율로서, 1조의 시료에 대하여 20개, 반복측정회수 5회, 합계 100개 tan α의 평균치로서 표시한다. tan α가 25g/㎜이하인 때 시료섬유는 수모섬유에 극히 유사한 양호한 매끄러운 촉감을 갖는다.

(3) 섬유간 낙합계수(

) :

제2도에 도시한 측정장치를 사용하여 가연된 2본의 섬유사이의 뒤엉켜 붙은 낙합정도를 계측한다. 도면에 의거 상세히 설명하면, 시료섬유 1′의 일단을 차크(chuck) 2′에 고정하고 안내 로울러 3′ 및 4′의 외주를 따라 단섬유를 인도하여 그하단에 2㎎의 미소하중 5′를 작용시켜 수직으로 늘어뜨린 다음, 일단에 2㎎의 미소하중 6′을 부착한 다른 시료섬유 7′의 타단부를 저항선 응력변형계 8′을 접속시킨 차크 9′에 보지한다. 이어서 단섬유 1′ 및 7′을 5회 연합(撚合)한 후 수직으로 늘어뜨린 다음, 안내로울러 3′ 및 4′를 고정한 이동대 10′을 하방으로 이동시켜 발생하는 응력을 저항선응력변형계 8′로 검출하여 기록계 11′에 기록한다.

섬유간 낙합력 f(mg)는 제2b도에 도시한 바와 같이 단일시료에 대한 피크의 높이 fi를20회 측정하고, 이어 시료를 교환하여 동일 요령에 다라 10회 측정을 반복하여 합계 200개의 fi의 평균치로서 구한다

섬유간 낙합계수(

)는 이와 같이 얻은 섬유간 낙합력f(mg)를 사전에 데니어로스코프(교교세이꼬사 제품)로 구한 20본의 시료섬유의 평균 단섬유 데니어(D)의 평방근을 나누어서 구한다.

(4) 열수처리후의 섬유간 낙합력(f_B) :

상단을 고정단으로 하고 하단을 자유단으로 형성한 시료섬유를 98℃물 속에 침지시켜 15분간 방치한후, 60℃이하까지 수온을 저하시켜서 시표섬유를 꺼내고, 상단을 고정한 채로 30분간 80℃의 열풍건조기중에서 건조한다. 이 섬유를 사용하여 섬유간 낙합계수와 같은 요령에 따라 열수처리후의 섬유간 낙합력(f_B)을 구할 수 있다.

이하 본 발명에 실시예를 기재한다. 별도 기재가 없는한 백분율과 부(部)는 모두 중량을 기준으로 표시한 것이다.

[실시예 1]

아크릴로니트릴 90%에 메틸아크릴레이트 9.8% 및 소디움 메타크릴술포네이트 0.2%를 공중합시킨 공중합체를 소디움티오시아네이트 수용액에 용해시키고, 형성되는 방사원액을 냉수중에서 습식 방사한 다음 통상법에 따라 수세, 연신하여 수분함유율 80%의 팽윤겔섬유토우를 준비하였다. 이 섬유토우를 구조식(1)에서 R이 CH₂CH₂인 실리콘수지 2%, POE(9) 노닐페닐포스페이트 1% 및 촉매 수미락스 악셀레이터 SX-70A(수미또모사제품) 0.2%를 유화분산시킨 에멀죤액속에 3초간 침지시킨 후, 에멀죤의 부착량이 섬유건조중량에 대하여 80%가 되도록 시료섬유를 압착하여 짜내고, 이어서 건구온도 125℃, 습구온도 60℃의 분위기 중에서 15분간 건조처리하여 섬유구조를 무구조화하는 동시에 실리콘수지를 피처리아크릴섬유에 배양 고착시켰다. 다음 다시 130℃가압수증기중에서 8분간 이완열처리하여 섬유구조를 이완시킨 다음 스터핑 박스로 공급하여 권축을 부여하고 방적유제로서 닛산유니루브 50MB-168(일본유지주식회사제품)을 0.33% 부착시켜 건조시킨 후 60㎜로부터 140㎜ 범위로 길이가 같지않게 절단하여 단섬유 데니어 2.5 데니어의 비수축 아크릴겡 합성섬유를 제조하였다. 이 섬유의 실리콘수지 부착율은 0.97%, 섬유간 낙합계수는 13.7, 열수처리후의 섬유간 낙합력은 12.0㎎ 이었다. 이 아크릴계 합성섬유 60%와 터보스테이플러 방식으로 제조한 12.4%의 잠재 수축성을 갖는 고수축성 아크릴계 합성섬유 40%와를 혼방하여 52번수 쌍사(미터식번수)를 제조하였다.

얻어진 혼방사를 타래염색과 동시에 잠재화되어 있는 수축능력이 나타나도록 하고 다시 이 방정사 2본을 가지런히 빼어 14G 횡편기에 공급, 평편직으로 편성(編成)하고, 이어서 4% 종방향으로 신장하여 호프만 셋트를 수행하였다(편지(編地) 1).

다음 비교예로서 본 발명에서 권장하는 실리콘 에멀죤 처리를 수행하지 않고 양이온 우연제존테스 TA 460-15(마쯔모도사 제품)만을 부착시킨 비수축 아크릴계 합성섬유를 상기 실리콘수지를 부착시킨 아크릴계 합성섬유 대신 사용하여 상기 실시예와 동일 조건에 따라 평편직의 편지를 만들었다 (편지 2).

이들 편지의 세탁전후의 운동마찰시 응력저하율 및 관능 촉감 판정 결과를 다음 표 1에 표시하였는데, 본 발명에서 제창하는 조건을 빠짐없이 만족시킨 편지 1이 세탁후에 있어서도 양호한 매끄러운 촉감을 보지한다는 사실을 이해할 수 있다. 세탁방법으로서는 가정용 전기세탁기를 사용하여 모노겐유니 1g/ℓ을 첨가한 40℃의 온탕중에서 욕비 1 : 500으로 15분간 세탁하고 20분간 수세한 후 평판상에서 자연 건조시키는 방법을 채용하였다.

[표 1]

[실시예 2]

실시예 1과 동일한 방사원액을 냉수중에서 습식 방사하고, 통상방법에 따라 단섬유 데니어 3 데니어의 아크릴계 합성섬유 토우를 준비하였다. 이섬유 토우를 정련한 후, 다음표 2에 나타낸 바와같이 시료 1 및 2에 대해서는 시판의 양이온 유연제, 시료 3,4,5 및 8에 대해서는 구조식(1)로 규정한 수종의 실리콘수지를 부착율을 다르게 하여 부착시키고, 건조후 스터핑 박스에 공급하여 기계권축을 부여하며 2차건조 후 57㎜의 일정한 길이로 절단하여 비수축 아크릴계 합성섬유 스테이플 10을 제조하였다. 또 시료 3 내지 8에는 기계권축에 앞서 닛산유니루브 50MB-168(일본유지주식회사 제품)을 0.30% 부착시켰다.

이들 시료섬유를 셜리식 소형방적 시스템에 따라 방적하여 36번수 쌍사(미터식번수)로 형성하고 타래염색, 12게이지 평편직의 편성포로 편성하였다.

이들 섬유 및 편성포의 섬유간 낙합계수, 열수처리후의 섬유간 낙합력 및 세탁후의 tan α를 표 2에 병기한다.

[표 2]

제2표의 결과로부터 종래방법에 의해 제조되는 시표번호 1 및 2(이들에 관하여는 방적성의 관점으로부터

가 10-40의 것을 선택사용했다. 요는 방적사 편지제작에서 처음 세탁후 tan α의 평가가 가능하게 되기 때문이다), 채용되는 수지 및 f_B값이 본발명의 것과 어긋나므로 최종실용성능인 세탁내구성이 현저하게 저하하고 있다. 또 시료번호 6 및 7

, f_B은도 본원 발명의 범주에 속하는 것에 사용하는 실리콘수지의 구조가 다른 까닭에 이것도 매끄러운 성질의 세탁내구성을 저하시키고 있다 (tan α가 어느 것이나 25g/㎜를 넘고 있다). 또 이러한 실리콘수지는 측쇄가 에폭시기를 가지는 것으로 종래에는 없던 것이다.

제3도에 본 실시예 2에 나타낸 시료섬유의 포마찰 파형(波形)을 예시한다. 표 2 및 제3도로부터 본 발명에서 제창한 조건을 빠짐없이 만족킨 시료 3,4,5 및 8의 마찰특성이 양모섬유의 매끄러운 촉감이 극히 유사하다는 것을 이해할 수 있다. 또한 표 2에 기재한 정량(定量) 평가와는 달리 매끄러운 촉감을 관능평가하였는데 이 결로로 부터도 시료 3,4,5 및 8이 양호한 매끄러운 촉감을 갖는다는 사실이 확인되었다.

또한 비교에로서 에멀죤중의 실리콘 농도를 증가시키고 에멀죤 침지 처리후의 압착하여 짜내는 비율을 저하시킨 시료번호 3에 부착된 수지의 부착량을 3.9%로 조절한 다른 시료 아크릴계 합성섬유는 방적가공시에 있어 공정에서 접착이 기인하는 권부 현상이 빈발하여 만족한 방적사를 제조하는 것이 불가능하였다.

[실시예 3]

아크릴로니트릴 90%, 메틸아크릴레이트 9.8%, 소디움 메타크릴술포네이트 0.2%로부터 된 아크릴로니트릴계 공중합체 A와 아크릴로니트릴 89%, 초산비닐 11%로부터 된 다른 아크릴로니트릴계 공중합체 B와를 별도로 소디움 티오시아네이트 수용액에 용해시켜 두종류의 방사원액을 만들고, 이것을 냉수중에서 습식 복합방사하여 통상벙법에 따라 수세, 연신무구조화한다음, 115℃ 가압수증기중에서 8분간 이완 열처리를 수행하고, 이어서 구조식(1)에 있어 R이 CH₂-NH₂인 실리콘수지 2%와 POE(9)노닐페닐포스페이트 1%와를 유화분산시킨 에멀죤액속에 1초간 연속적으로 침지처리한 후, 기계권축, 방적유제처리, 건조처리를 시해한 뒤에 절단하여 단섬유 데니어 2.5 데니어의 아크릴계 복 합섬유 스테이플을 제조하였다. 시료섬유에 대한 실리콘수지 부착율은 0.8%, 섬유간 낙합계수는 24.6, 또 열수처리후의 섬유간낙합력은 35.6㎎을 기록하였다.

이 시료섬유 50%와 실시예 1에서 실리콘수지를 0.97% 부착시킨 비수축아크릴계 합성섬유 50%와를 통상방법에 따라 혼방하여 72번수 쌍사(미터식번수)를 만들었다.

이 방적사의 제조에 있어 카딩공정에서 권부 등의 불편은 전혀 없었으며, 또한 이 혼방사를 염색후 편성하여 된 평편직 편성포의 세탁후 tan α는 20.9g/㎜을 기록하여, 양호한 매끄러운 촉감을 보지하고 있다는 것이 확인되었다. 이러한 세탁후 tan α가 20.9g/㎜로 되는 사실은 실리콘수지 부착율 0.84%인 아크릴계 복합섬유(f_B35.6㎎)을 사용함에도 불구하고 실리콘수지부착율 0.97%인 아크릴계 합성섬유(f_B12.0㎎) 50%를 혼용한 방적사를 사용하므로 외관상 방적사의 f_B가(35.6+12.0)/2=23.8(30㎎ 이하)로 되는 까닭으로 추정된다.

[실시예 4]

실시예 1에 기재한 실리콘수지 0.97%를 부착한 아크릴계 합성섬유 토우를 스터핑 박스에 공급하고, 압입압력을 저하시켜 (권축성을 저하시켜) 섬유간 낙합계수를 8.3으로 조절한 것을 제외하고 기타 실시예 1과 동일한 조건에 따라 아크릴계 합성섬유 스테이플을 제조하였다. 이렇게 얻은 섬유를 단독으로 방적가공에 제공한결과 카딩공정에서의 권부와 웨브(web)의 절단이 빈발하여 조업 계속이 불가능하였다.

또 다가알콜형 비이온계면활성제(예를들면 솔비탄스테아레이트)를 0.97% 부착시킨 아크릴계 합성섬유토우를 스터핑박스에 공급하고 압입압력을 높혀서(권축성을 높혀서)섬유를 제작한 경우

및 f_B는 각각 40 및 50을 넘고 최종편지는 스틱슬립이 생겨서 만족스러운 것은 아니었다.

Claims (1)

1. 본문에 상기한 섬유간 낙합계수가 10 내지 40, 열수처리후의 섬유간 낙합력이 50㎎ 이하이고 또 구조식(1)로 규정한 실리콘수지를 섬유건조중량에 대하여 0.1 내지 3.0% 표면부착시켜서 되는 아크릴계 합성섬유.

   

   식중, R은 R′NH₂, R′NHR″ 또는 R′NR″₂이고, 여기서 R′는 (CH₂)_n이며, n은 1-3이고, R″는 C_mH_2m+1이며, m은 1-3이고, x, y는 실리콘수지의 분자량을 100,000이하로 하는 정수이다.

Images