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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 텐셀의 방추성, DP성 향상을 목적으로 포름알데히드를 함유하지 않고 방추효과가 우수하다고 알려진 BTCA와 수질오염을 일으키지 않는 염화마그네슘을 촉매로 사용하여 비결정 영역에 가교결합을 형성시켜 방추성, DP성 등 텐셀의 물성을 향상시키기 위한 최적조건을 제시하고자 한다.
- 본 연구의 목적은 포름알데히드를 생성시키지 않는 BTCA 가공제를 사용하여 텐셀의 비결정 영역에 가교결합을 형성시켜 방추성 및 DP성을 향상시키고자 하였다. 이를 위하여 BTCA 농도, 촉매의 종류, 촉매의 농도, 유연제 농도, 침지 시간, 큐어링 온도, pH 변화에 따른 방추도를 측정, 분석하여 BTCA 처리 시 최적조건을 설정하였다.
제안 방법
- f), 침지시간 5분, 큐어링 온도 180℃, 큐어링 시간 2분으로 처리하여 측정하였다. AATCC test method 124-1984에 준하여 시험포를 세탁횟수(5,10,15,20회)에 따라 세탁 한 후, 시험편의 겉모양을 표준판과 비교하여 기준에 따른 DP 등급을 판정하였다.
- BTCA 농도를 1,5,10,15,20%(o.w.f)로 변화시키고, MgCl2 3%(o.w.f), SILSOFT AM-200 0.5%(o.w.f), 침지시간 5분, 큐어링 온도 180℃, 큐어링 시간 2분으로 처리하여 무게증가량, 카복시기 량 및 에스터 결합량을 측정하였다.
- 이를 위하여 BTCA 농도, 촉매의 종류, 촉매의 농도, 유연제 농도, 침지 시간, 큐어링 온도, pH 변화에 따른 방추도를 측정, 분석하여 BTCA 처리 시 최적조건을 설정하였다. BTCA 처리농도에 따른 DP성 및 DP성에 대한 세탁내구성을 비교, 분석하였으며, BTCA 처리포의 가교결합 및 결정영역의 변화를 확인하기 위하여 FT-IR분석과 XPS 분석을 하였고, 다음과 같은 결론을 얻었다.
- BTCA 처리농도에 의한 에스터 결합량은 처리포의 무게증가량과 미반응 카르복시기 함량의 차이로부터 구하였다.
- BTCA에 의한 텐셀의 가교결합을 확인하기 위해 처리포를 0.1N NaOH 용액에 넣고 상온에서 4시간 동안 교반한 다음, 진공 건조시켜 KBr pellet으로 만든 후, 퓨리어 적외선 분광분석기(Elmer 2000 FT-IR. U.S.A, 이하 FT-IR로 함)로 진동피크를 측정하였다.
- DP성 및 세탁내구성은 BTCA 농도를 1,5,10,15,20%(o.w.f)로 변화시키고, MgCl2 3%(o.w.f), SILSOFT AM-200 0.5%(o.w.f), 침지시간 5분, 큐어링 온도 180℃, 큐어링 시간 2분으로 처리하여 측정하였다. AATCC test method 124-1984에 준하여 시험포를 세탁횟수(5,10,15,20회)에 따라 세탁 한 후, 시험편의 겉모양을 표준판과 비교하여 기준에 따른 DP 등급을 판정하였다.
- 1N 수산화나트륨 용액 10ml를 재첨가하여, 30분간 교반한다. 교반한 용액은 0.1N 염산 용액으로 적정하여 카복시기 함량(mmol/g)을 측정 하였다.
- 하였다. 이를 위하여 BTCA 농도, 촉매의 종류, 촉매의 농도, 유연제 농도, 침지 시간, 큐어링 온도, pH 변화에 따른 방추도를 측정, 분석하여 BTCA 처리 시 최적조건을 설정하였다. BTCA 처리농도에 따른 DP성 및 DP성에 대한 세탁내구성을 비교, 분석하였으며, BTCA 처리포의 가교결합 및 결정영역의 변화를 확인하기 위하여 FT-IR분석과 XPS 분석을 하였고, 다음과 같은 결론을 얻었다.
- 처리조건에 의한 방추도는 미처리포 및 처리포를 20°C, 65% R.H. 상태에서 24시간 컨디셔닝한 후, KS K 0550에 준하여 몬산토시험기 (Monsanto wrinkle recovery tester, Han Won Testing Machine Co.)를 사용하여 측정하였으며, 경·위사 방향의 개각도의 합(Wrinkle Recovery Angle 이하 WRA라 함)으로 나타내었다.
- f)를 사용하였다. 처리조건으로 침지 시간 1,3,5,10,15min, 용액의 pH를 2.1,2.4,2.7,3.0,3.3로 변화시켜 침지 후, 픽업률(pick-up)이 80%가 되도록 균일하게 짜주고, 85℃에서 5분간 예비건조하여 큐어링 온도를 135,150,165,180, 195℃로 변화시켜 2분 동안 큐어링하였다. 미반응된 금속염을 제거하기 위해 0.
- 텐셀에 BTCA 처리 시 방추성을 향상시키는 최적 조건을 설정하기 위하여 BTCA의 농도 1,5,10,15, 20%(o.w.f), 촉매의 농도 1,3,5,7,9%(o.w.f), 유연제의 농도 0.05,0.1,0.5,1,1.5%(o.w.f)로 변화시켜 처리하였으며, 침투제인 로드유는 1.5%(o.w.f)를 사용하였다. 처리조건으로 침지 시간 1,3,5,10,15min, 용액의 pH를 2.
대상 데이터
- )를 사용하였다. 미반응 카르복시기 측정에는 수산화나트륨(Ducksan pure chemical Co.), 염산(Ducksan pure chemical Co.), 페놀프탈레인지시 약(Ducksan pure chemical Co.)을 사용하였다.
- 본 연구에 사용된 가공제는 BTCA(l,2,3,4-butanetetracarboxylic acid, Aldrich chemical Co.), 촉매제는 염화마그네슘(Seoul industry chemical Co.), 유연제는 비이온계로 SILSOFT AM-200(Shilla chemical Co.)을 사용하였고, 침투제는 로드유(Samsung commercialCo.)를 사용하였다. 미반응 카르복시기 측정에는 수산화나트륨(Ducksan pure chemical Co.
- 본 연구에 사용된 시험편은 텐셀 100%인 직물((주)동국방직)과 편성물((주)용정실업) 2종류로 미가 공원포를 사용하였다. 이들 시험포의 특성은 [Table 1]과 같다.
이론/모형
- BTCA 처리포의 결정구조는 처리포를 분말상태로하여 X선 회절 분석법 (Rigaku D/max ⅢA, Germany,이하 XPS로 함)으로 분석하였다. 분석조건은 가속전압 40kV, 전류 40mA로 하여 측정 하였다.
- 카복시기량은 T. G. Allen(1994)의 알칼리 적정법으로 측정하였다. 측정방법은 미처리포 및 처리포 l~2g을 95℃에서 2시간 진공 건조 후, 200ml 증류수에 넣고 warring blender(Wonjin industrial Co.
성능/효과
- BTCA 처리 시 우수한 방추효과가 나타난 최적조건은 BTCA 농도 10%(o.w.f), 촉매 농도 3%(o.w.f), 유연제 농도 0.5%(o.w.f), 침지 시간 5분, 큐어링 온도는 180℃, pH 2.7이다. 적정조건에서 BTCA 처리 시 DP성은 직물과 편성물 모두 20회 세탁 후에도 4급 이상으로 형태 안정성을 유지하여 세탁내구성이 우수하였다.
- 적정조건에서 BTCA 처리 시 DP성은 직물과 편성물 모두 20회 세탁 후에도 4급 이상으로 형태 안정성을 유지하여 세탁내구성이 우수하였다. BTCA 처리포는 가교결합이 형성되어, 에스터 함량 및 카르복실기 함량은 BTCA 농도가 증가할수록 비례하여 증가되었으며, 이는 FT-IR spectrum에서 확인되었다. BTCA 처리 시 결정구조는 영향을 받지 않음이 XPS 분석을 통해 확인되었다.
- 1]은 BTCA 처 리농도에 따른 방추도를 나타낸 것으로, BTCA 처리농도가 증가함에 따라 방추도는 증가되었다. 그러나 10% 이상에서 방추도는 일정하게 나타나므로, BTCA 처리농도는 10%가 적당하다고 생각된다.
- 방추도는 직물과 편성물 모두 염환마그네슘의 농도 3%까지 급격히 증가하였으나, 그 이상의 농도에서는 일정한 경향을 유지하였다. 따라서 BTCA와 텐셀 간 가교반응 시 촉매농도는 3%가 최적임을 알 수 있다.
- 이는 편성물은 섬유와 실이 헐겁게 접촉하고 있어 구김이 잘 생기지 않는 특성으로, 직물에서 보다 효과적으로 DP성이 향상되었다고 생각된다. 또한 DP성은 직물과 편성물 모두 미처리포보다 BTCA 처리포에서 크게 나타났다.
- 2]는 BTCA 처리 시 촉매의 농도에 따른 방추도를 나타낸 것이다. 방추도는 직물과 편성물 모두 염환마그네슘의 농도 3%까지 급격히 증가하였으나, 그 이상의 농도에서는 일정한 경향을 유지하였다. 따라서 BTCA와 텐셀 간 가교반응 시 촉매농도는 3%가 최적임을 알 수 있다.
- 이상 방추도를 측정한 결과 BTCA 처리 시 가장 우수한 방추성을 부여할 수 있는 최적조건은, BTCA 농도 10%, 촉매 농도 3%, 유연제 농도 0.5%, 침지 시간 5분, 큐어링 온도 180℃, 처리액의 pH 2.7이다.
- 7이다. 적정조건에서 BTCA 처리 시 DP성은 직물과 편성물 모두 20회 세탁 후에도 4급 이상으로 형태 안정성을 유지하여 세탁내구성이 우수하였다. BTCA 처리포는 가교결합이 형성되어, 에스터 함량 및 카르복실기 함량은 BTCA 농도가 증가할수록 비례하여 증가되었으며, 이는 FT-IR spectrum에서 확인되었다.
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