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문제 정의
- 또한 이들 결과를 토대로 비포름알데하이드 타입과 저포름알데히드 타입의 수지가공 시 각각의 작업 조건에서 경제적 최적 처리 조건에 대하여 알아보았다.
- 따라서 본 연구에서는 이러한 비스코스 레이온 직물의 DP 가공시 비포름알데하이드 수지 가공의 현장 적용 안정화와 경제성 제고를 위하여 일반적으로 현장에서 주로 사용 중인 셀룰로오스 반응형 수지 중에서 methyol기를 포함하지 않고 포름알데하이드 방출이 일어나지 않도록 만들어진 비포름알데하이드 타입의 dimethyldihydroxyethylene urea(DMeDHEU) 수지와 methyl alcohol로 ether화 되는 methylol 반응기를 저반응성의 methoxy methyl기로 변형하여 낮은 수준의 포름알데하이드가 방출되도록 만들어진 저포름알데하이드 타입의 dimethyloldihydroxyethylene urea(DMDHEU) 수지의 두 타입별 수지들을 각각 선정하고, 유연제와 함께 최대한 현장 처방에 가까운 조건으로 레이온 직물에 수지가공 한 후, 각 처리 조건에 따라 수지 농도와 큐어링 온도가 포름알데하이드 유리량, 인열강도, 수축률 및 방추성에 미치는 영향을 검토 하였다.
- 수지와 촉매가 반응성의 크기와 속도에 영향을 준다면 큐어링을 의한 가교결합의 정도의 차이도 매우 중요 하다고 볼 수 있다. 따라서 수지 농도를 고정하고 큐어링 온도를 달리한 경우 가공된 레이온 직물로부터의 포름알데히드의 유리량에 대하여 알아보았다.
- 또한 DP 가공포의 강도저하는 인장, 인열, 마모강도에 중점을 두고 있으며 인장강도가 대표성이 있다고 알려져 있으나 본 연구에서는 수지별 사용량의 변화와 큐어링 온도 변화에 따른 수지 가공 후 가공된 포의 표면 수지의 존재에 대한 중요성 을 고려하여 인열강도의 변화를 검토하였다23-25).
제안 방법
- 가공용 수지는 전보20)와 동일하게 셀룰로오스 반응성 수지 중에서 비포름알데하이드 타입의 DMeDHEU 수지(A1: Clariant Arkofix NZF, 45% solution, pH 7.15±0.5, A2: BASF Fixapret NF, 45% solution, pH 7.44±0.5, A3: Henkel Stabitex ZF, 45% solution, pH 7.67±0.5)와 저포름알데하이드 타입의 DMDHEU 수지(B1: Clariant Arkofix NDF, 45% solution, pH 4.89±0.5, B2: BASF Fixapret CL, 45% solution, pH 4.74±0.5, B3: BASF Fixapret ECO, 45% solution, pH 4.70±0.5)를 사용 하였다.
- 경사와 위사 각각 레이온 30's로 제직되고 전처리된 100% 레이온 직물에 대해 3, 5, 7, 9, 11, 13%의 수지 농도로 처리하였으며, 촉매량은 수지 사용량의 30%를 사용 하였다.
- 경사와 위사 각각 레이온 30's로 제직되고 전처리된 100% 레이온 직물에 대해 3, 5, 7, 9, 11, 13%의 수지 농도로 처리하였으며, 촉매량은 수지 사용량의 30%를 사용 하였다. 또한 유연제 처방은 현장조건과 유사하게 각각의 수지 처방에 대하여 지방산 유연제는 40g/L, 실리콘 유연제는 30g/L로 각각 동일하게 적용 하였다.
- 레이온 직물 DP 가공의 현장 안정화와 최적 조건 선정을 위하여 비포름알데하이드 타입과 저포름알데하이드 타입의 셀룰로오스 DP 가공용 수지를 각각의 처리 조건에 따라 레이온 직물에 처리 후 물성을 분석하고 이들 결과를 토대로 수지가공 시각 수지 타입별로 물성에 미치는 영향과 최적 가공 조건에 대하여 검토하여 다음의 결론을 얻었다.
- 전처리된 레이온직물의 시료를 35cm × 25cm로 자른 후 패딩 맹글(Swiss, Mathis Co.제, 2 Bowl Vertical Lab. Padder)을 사용하여 각각의 제조한 수지액으로 처리 하였고 이때 wet pick-up율이 85± 3%가 되게 하였으며, 처리한 원단을 큐링기(Swiss, Mathis Co. 제, Laboratory Dyeing and Curing Apparatus)에서 120℃에서 1분간 pre-dry하였다 수지별 농도 변화에 따른 비교 실험에서는 가공 온도와 큐어링 시간을 170℃에서 1분간으로 동일하게 적용하였으며, 수지별 온도 변화에 따른 비교 시험에서는 수지농도를 11%로 동일하게 적용하고 큐어링 온도가 140, 150, 160℃에서는 3분간 170, 180, 190℃ 는 50초간 각각의 온도에서 처리 하였다.
대상 데이터
- 경사 Ne30's, 위사 Ne30's, 경사 생지밀도 68올/2.54cm, 위사 밀도 68올/2.54cm, 중량 132g/m2 생지를 호발, 정련, 표백한 비스코스 레이온 평직물을 시료로 사용 하였다.
- 5)를 사용하였다 유연제는 현장에서 주로 사용중인 지방산 . 계와 실리콘계의 유연제를 각각 사용 하였으며, 시약은 시판중인 1급을 그대로 사용하였다.
- 촉매로는 비포름알데하이드 수지용 촉매(a1: Clariant Catalyst-NKD, 주성분 MgCl2, 1.24g/cm3 비중, pH 3.56±0.5, a2: BASF Condensol N, MgCl2 주성분, 1.23g/cm3 비중, pH 3.38±0.5, a3: Henkel Stabitex-CAT, 주성분 Zn(NO3)2, 비중 1.60g/cm3 , pH 3.19±0.5)와 저포름알데하이드 수지용 촉매(b1: Clariant Catalyst-NKS, 주성분 MgCl2, 비중 1.24g/cm3 , pH 3.50±0.5, b2: BASF Condensol FB, 주성분 MgCl2, 1.23g/cm3 비중, pH 3.90±0.5)를 사용하였다 유연제는 현장에서 주로 사용중인 지방산 .
이론/모형
- 각 패딩용 액의 처리전 pH 측정은 KS K 0255( 섬유의 pH측정법)법에 의하여 측정 하였고, 시험기는 pH-Meter(Accumet Model 15, Fisher Scientific Co.)를 사용 하였다.
- 방추성은 KS K 0550-72(개각도법)법에 의하여 몬산토(Monsanto)형 시험기(Daiei Kagaku Seiki, Japan)를 사용하여 측정 하였으며 경사와 위사 양방향의 개각도의 합(W+F)을 구김회복각(WRA ; Wrinkle Recovery Angle)으로 나타내었다.
- 수지 가공된 각각의 시료는 즉시 폴리백에 별도 밀봉하여 공기 및 원단 상호간의 접촉에 의한 오차를 최소화 하였으며 포름알데하이드의 정량 실험은 KS K 0611-B(Acetylaceton) 법에 의하여 시험 하였다.
- 수축률은 BS-5A법에 의하여 측정하였고 수축률, 시험기는 와스케이터(Wascator FOM71MP, Electrolux Co.)를, 텀블드라이 기계는 WT-250(Electrolux Co.)을 사용 하였으며, 수축률은 경사와 위사 양방향의 합 (W+F,%)으로 나타내었다.
- 인열강도는 KS K 0536(Single Torque)법에 의하여 인스트론(Instron, Instron Co.)을 사용하여 측정하였다.
성능/효과
- 1. 수지 농도와 큐어링 온도가 포름알데하이드 유리량에 미치는 영향을 보면 비포름알데하이드 타입은 수지 농도와 큐어링 온도를 증가 하더라도 포름알데히드 유리량은 거의 없이 우수한 효과를 얻을 수 있었으며 수지 농도는 7～9% 정도에서 큐어링 온도는 170℃ 부근에서 가장 양호한 결과를 얻었다. 저포름알데하이드 타입은 수지 농도 7～9%에서 큐어링 온도는 170～180℃ 에서 150ppm 이하의 양호한 결과를 얻을 수 있었다.
- 2. 수지 농도와 큐어링 온도가 인열강도에 미치는 영향은, 수지 농도와 큐어링 온도의 증가시 인열강도는 비포름알데하이드와 저포름알데하이드 수지 모두 미처리에 비하여 증가 하였고 비포름알데하이드 타입의 수지가 다소 우수하였다. 또한 촉매가 인열강도에 크게 영향을 미치고 있음을 알 수 있었다.
- 3. 수지 농도와 큐어링 온도가 레이온 직물의 수축률에 미치는 영향은 수지 농도와 큐어링 온도가 증가 할수록 수축률은 미처리에 비하여 뚜렷이 향상되었으며 비포름알데하이드 타입 보다 저포름알데하이드 타입의 수지가 수축률 효과가 확연히 우수하였다. 또한 수축률 감소는 큐어링 온도 보다 농도 변화에 의존성이 다소 높았으며 수축률 효과가 뚜렷하였다.
- 4. 수지 농도가 방추성에 미치는 영향은 수지 농도와 특성에 따라 방추성에는 차이가 있으며 농도의 증가에 따라 방추성은 향상되었고, 방추성의 개선 효과는 저포름알데하이드 타입의 수지가 비포름알데하이드 타입 보다 훨씬 높게 나타났다. 이 연구에서 우수한 방추성을 얻을 수 있는 최적 처방은 170℃의 큐어링 온도 하에서 비포름알데하이드 타입은 수지 농도 11~13%, 저포름알데하이드 타입은 수지농도 9~11%가 적정 범위인 것으로 판단된다.
- 5. 비포름알데하이드 타입과 저포름알데하이드 타입의 수지 가공에 있어서 각 수지의 타입과 촉매의 성질에 따른 수지 처리액의 pH의 변화는 수지 농도와 큐어링 조건의 변화에 따라 포름알데하이드 유리량, 인열강도, 수축률 및 방추성의 물성에 영향을 주고 있음을 알 수 있다.
- 각 수지 타입별 결과를 보면 비포름알데하이드 타입의 수지는 수지 사용량이 증가함에 따라 수축률 개선 효과는 완만하게 나타나며 수지 농도가 9～11% 정도에서 수축률(경사+위사)이 8～12% 정도를 나타내고 있고 수지 농도가 13%까지 증가한 상태에서는 8～10% 이하의 수축률(경사+위사)을 얻을 수 있었다. 수지 농도의 증가에도 불구하고 이렇게 수축률이 높게 나온 것은 레이온 직물 자체의 특성과 함께 앞 공정에서 받은 경사 방향으로의 인장력이 크게 잠재 되어 있기 때문으로 생각되며 비포름알데하이드 타입의 수지들의 가교력이 수축률에서는 충분한 효과를 내지 못하는 것에 기인한 것이라 판단된다.
- 각 수지 타입별로 결과를 보면 비포름알데하이드 타입과 저포름알데하이드 타입의 수지 모두 큐어링 온도가 증가함에 따라 170℃까지는 같은 경향으로 약 8%의 수축률(경사+위사)을 나타내고 있다. 그러나 큐어링 온도가 180℃ 이상에서는 저포름알데 하이드 타입 수지인 B2+b2와 비포름알데하이드 타입 수지인 A2+a2와 A3+a3의 경우에는 수축률(경사+위사)이 6% 이하로 감소하여 양호한 상태를 보이고 있으나 비포름알데하이드 타입의 수지인 A1+a1은 수축률(경사+위사)이 8% 정도에서 큰 변화가 없음을 알 수 있다.
- 또한 이 연구에 있어서 저포름알데하이드 타입의 수지는 인열강도와 방추도 등의 타 물성에 영향을 고려할 때 9～11%의 농도가 가장 적당 하다고 판단된다. 다만 포름알데하이드 유리량을 고려하여 반드시 비포름알데하이드 타입의 수지를 사용 하여야 할 경우에는 수지 농도를 11～13% 정도로 하고 수축률 개선에 다소 효과가 높은 수지와 촉매를 선택하여야 하며 산포라이징을 병용하여 처리 하여야만 목표로 하는 수축율을 얻을 수 있을 것으로 판단된다.
- 반면에 저포름알데하이드 타입의 경우에는 수지 농도가 5% 정도에서도 WRA가 300 정도로 방추성이 우수하나 그 이상의 농도에서는 큰 변화 없이 거의 비슷한 경향을 유지하고 있다. 따라서 수지 농도와 수지 특성에 따라 방추성에는 차이가 있고 수지 사용량이 증가 할 수록 그 차이는 감소하며 수지 농도가 증가 하더라도 방추성은 지속적으로 개선되지는 않음을 알 수 있다.
- 따라서 이 연구를 통하여 수지 흡수량이 높은 비스코스 레이온 직물의 포름알데하이드 유리량을 최소화하고 충분한 가교효과를 주기 위한 최적 큐어링 조건은 비포름알데하이드 타입의 수지와 저포름알데하이드 타입의 수지 모두 170～175℃가 적정한 범위라고 판단된다.
- 이 연구에 있어서 방추도의 개선에는 저포름알데하이드 타입의 수지가 비포름알데하이드 타입 수지에 비하여 훨씬 효과가 높고 경제적인 것으로 나타났다. 또한 가장 경제적인 처방은 170～180℃의 큐어링 조건 하에서 비포름알데하이드 타입은 수지 농도를 11～13%, 저포름알데하이드 타입의 수지는 9～11%로 처리 하는 것이 다른 물성을 고려한 경제성 있는 적정 범위인 것으로 판단된다.
- 수지가공 처리시 수지 종류의 타입에 관계없이 농도 3% 정도에서 경사와 위사 방향 모두 인열강도는 미처리에 비하여 증가 되었으며 이는 수지 가공시에 첨가한 두가지 종류의 유연제의 영향에 크게 기인한 것으로 판단된다. 또한 수지 사용량이 증가함에 따라 경사 방향에서는 각 수지별 간에 인열강도의 차이가 뚜렷이 나타나고 있으나, 위사 방향에서는 농도가 높아지더라도 수지별 간에 크게 차이가 없이 거의 유지 되고 있음을 알 수 있다.
- 수지 농도와 큐어링 온도가 레이온 직물의 수축률에 미치는 영향은 수지 농도와 큐어링 온도가 증가 할수록 수축률은 미처리에 비하여 뚜렷이 향상되었으며 비포름알데하이드 타입 보다 저포름알데하이드 타입의 수지가 수축률 효과가 확연히 우수하였다. 또한 수축률 감소는 큐어링 온도 보다 농도 변화에 의존성이 다소 높았으며 수축률 효과가 뚜렷하였다. 최적 처방은 비포름알데하이드 타입은 수지 농도가 11～13%, 저포름알데하이드 타입은 수지 농도 9～11%가 적절 하였고, 큐어링 온도는 두 타입의 수지 모두 범위 170～180℃ 가 경제성이 있다고 판단된다.
- 이상의 연구 결과를 볼 때 레이온 직물의 DP 가공에 따른 수축률 저하에 있어서는 저포름알데하이드 타입의 수지가 수축률에 미치는 영향이 크고 확연한 차이가 있으므로 비스코스 레이온 직물의 수축률 저하에 있어서는 저포름알데하이드 타입의 수지를 사용하는 것이 우수한 방축효과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다. 또한 이 연구에 있어서 저포름알데하이드 타입의 수지는 인열강도와 방추도 등의 타 물성에 영향을 고려할 때 9～11%의 농도가 가장 적당 하다고 판단된다. 다만 포름알데하이드 유리량을 고려하여 반드시 비포름알데하이드 타입의 수지를 사용 하여야 할 경우에는 수지 농도를 11～13% 정도로 하고 수축률 개선에 다소 효과가 높은 수지와 촉매를 선택하여야 하며 산포라이징을 병용하여 처리 하여야만 목표로 하는 수축율을 얻을 수 있을 것으로 판단된다.
- 이는 비포름알데하이드 타입의 수지와 촉매의 선택 시에 충분히 고려해야 할 사항이라고 사료된다. 또한 저포름알데하이드 타입과 비포름알데하이드 수지 간에는 수축률에 차이가 있으며 저포름알데하이드 타입의 수지가 다소 효과가 높은 것을 알 수 있다.
- 수지 농도와 큐어링 온도가 인열강도에 미치는 영향은, 수지 농도와 큐어링 온도의 증가시 인열강도는 비포름알데하이드와 저포름알데하이드 수지 모두 미처리에 비하여 증가 하였고 비포름알데하이드 타입의 수지가 다소 우수하였다. 또한 촉매가 인열강도에 크게 영향을 미치고 있음을 알 수 있었다. 최적 처방은 비포름알데하이드 타입은 수지 농도 9～11%가, 저포름알데하이드 타입은 수지 농도는 7~9%, 큐어링 온도는 모두 170～180℃가 적정 범위인 것으로 판단된다.
- 비포름알데하이드 타입의 수지는 동일 타입의 수지 내에서도 차이가 있으며 저포름알데하이드 수지에 비하여 높은 인열강도를 얻었고 강도 유지 면에 있어서는 저포름알데하이드 수지보다 다소 우수하였다. 특히 A1+a1의 경우에는 경위사 모두 전 큐어링 범위에서 우수한 인열강도를 유지 하였다.
- 비포름알데하이드 타입의 수지에 있어서는 경위․사 모두 수지 사용량이 3%에서 7%까지는 수지 간에 강도 차이가 점점 줄어들고 있으나 수지 농도가 9% 이상으로 증가 할수록 경사방향에 있어서 A1, A2, A3 수지 간에 확연히 인열강도의 차이를 보여주고 있다. 이는 수지와 함께 사용한 촉매 a1, a2, a3에 의해서 인열강도에 차이가 있음을 보여 주고 있다.
- Figure 3은 레이온 30' S의 레이온직물에 수지 약제별 사용량을 로 변화 하였을 3, 5, 7, 9, 11, 13% 때 수지사용량에 따른 수축률 경사 위사 의 변화를 (+) 나타낸 그림이다. 수지 사용량을 증가함에 따라 비포름알데하이드 타입과 저포름알데하이드 타입의 수지 모두 수축률이 미처리에 비하여 상당히 낮아지며 개선되는 경향을 보이고 있으며 비포름알데하이드 타입과 저포름알데하이드 타입의 수지 간에는 확실한 차이가 있음을 알 수 있다.
- Figure 4는 레이온 30'S의 레이온직물에 수지 약제별 사용량을 3, 5, 7, 9, 11, 13%로 변화 하였을 때 수지 사용량에 따른 방추성의 변화를 경사와 위사 양방향의 개각도의 합(W+F) 인 구김회복각(WRA; Wrinkle Recovery Angle)으로 나타낸 그림이다. 수지 처리 농도가 증가 할수록 WRA는 점점 증가하는 경향을 나타내고 있으며 비포름알데하이드 타입에 비하여 저포름알데하이드 타입의 수지가 낮은 수지 농도에서도 WRA는 다소 우수하게 나타났다.
- Figure 2는 레이온 30'S의 레이온직물에 수지 약제별 사용량을 3, 5, 7, 9, 11, 13%로 변화 하였을 때 수지 사용량에 따른 인열강도의 변화를 나타낸 그림이다. 수지가공 처리시 수지 종류의 타입에 관계없이 농도 3% 정도에서 경사와 위사 방향 모두 인열강도는 미처리에 비하여 증가 되었으며 이는 수지 가공시에 첨가한 두가지 종류의 유연제의 영향에 크게 기인한 것으로 판단된다. 또한 수지 사용량이 증가함에 따라 경사 방향에서는 각 수지별 간에 인열강도의 차이가 뚜렷이 나타나고 있으나, 위사 방향에서는 농도가 높아지더라도 수지별 간에 크게 차이가 없이 거의 유지 되고 있음을 알 수 있다.
- Figure 6은 레이온 30'S의 레이온 직물에 수지 농도를 11%로 고정하여 패딩한 후 예비건조하고, 큐어링 온도를 140℃에서 190℃까지 10℃씩 증가시켰을 때 인열강도에 미치는 영향을 조사한 결과이다. 수지가공 처리에 의하여 인열강도는 미처리에 비하여 훨씬 증가 하였으며 큐어링 온도가 증가하더라도 경위사 모두 인열강도는 거의 큰 변화가 없었으며 같은 경향을 나타내었다.
- 이 연구를 통하여 레이온 직물의 수지가공 작업시 포름알데하이드 유리량이 10ppm 이하로 요구되는 경우에는 포름알데하이드 방출이 일어나지 않도록 만들어진 비포름알데하이드 타입의 DMeDHEU 수지와 추천 촉매를 사용 하여야 할 것으로 판단되며 수지 사용량은 7～9% 정도가 적당한 범위로 보이나 원단의 종류와 다른 물성을 고려하여 사용량을 결정하는 것이 좋을 것으로 판단된다. 다만 포름알데하이드 유리량이 150ppm 이하까지 허용이 되는 경우에는 포름알데하이드 유리량이 적게 방출되는 저포름알데하이드 타입의 DMDHEU 수지와 적정 촉매를 사용하는 것이 효과적이며 수지 농도는 다른 물성을 고려하여 9～11% 정도가 경제적일 것으로 보인다.
- 이 연구에 있어서 가장 경제성 있는 조건은 인열강도만 생각한다면 비포름알데하이드 타입은 9～11% 정도, 저포름알데하이드 타입은 수지 농도를 7～9% 정도 사용하는 것이 가장 적당한 것으로 보이며 구김회복과 수축률 등의 다른 물성과의 밸런스를 고려하여 결정 하는 것이 좋을 것으로 판단된다.
- 이 연구에 있어서 방추도의 개선에는 저포름알데하이드 타입의 수지가 비포름알데하이드 타입 수지에 비하여 훨씬 효과가 높고 경제적인 것으로 나타났다. 또한 가장 경제적인 처방은 170～180℃의 큐어링 조건 하에서 비포름알데하이드 타입은 수지 농도를 11～13%, 저포름알데하이드 타입의 수지는 9～11%로 처리 하는 것이 다른 물성을 고려한 경제성 있는 적정 범위인 것으로 판단된다.
- 이 연구에 있어서 최적의 큐어링 온도는 다른 물성과의 관계를 고려할 때 비포름알데하이드 타입과 저포름알데하이드 타입의 수지 모두 170℃～180℃가 가장 적정한 것으로 판단된다.
- 이 연구에 있어서 큐어링 온도가 인열강도에 미치는 영향은 상당히 크고 동일 타입의 수지 내에서도 수지와 촉매의 종류에 따라 차이가 있으며 비포름알데하이드 타입이 인열강도 유지에 유리 하였다. 인열강도를 고려한 최적의 큐어링 온도는 비포름알데하이드와 저포름알데하이드 타입의 수지 모두 170℃～180℃ 이내에서 큐어링 처리하는 것이 최적 조건이라 판단된다.
- 수지 농도가 방추성에 미치는 영향은 수지 농도와 특성에 따라 방추성에는 차이가 있으며 농도의 증가에 따라 방추성은 향상되었고, 방추성의 개선 효과는 저포름알데하이드 타입의 수지가 비포름알데하이드 타입 보다 훨씬 높게 나타났다. 이 연구에서 우수한 방추성을 얻을 수 있는 최적 처방은 170℃의 큐어링 온도 하에서 비포름알데하이드 타입은 수지 농도 11~13%, 저포름알데하이드 타입은 수지농도 9~11%가 적정 범위인 것으로 판단된다.
- 이 연구에서도 전보20)와 같이 수지 가공전 조성액의 농도별 pH의 변화를 기준으로 하고 이를 본 연구의 수지가공 후 레이온 직물의 물성 결과와 연계하여 고찰하여 보면 이러한 pH의 변화는 수지 가공시 촉매의 활성도와 연계하여 물성의 결과에 중요한 영향을 미치고 있음을 알 수 있다.
- 이상의 결과를 종합하면 레이온 직물의 수지가공에 있어서 비포름알데하이드 타입의 수지는 포름알데하이드 유리량과 인열강도에서 우수하며 저포름알데하이드 타입의 수지는 수축률과 방추성에서 우수한 물성을 얻었다. 또한 포름알데하이드 유리량이 10ppm 이하를 요구하는 경우에는 반드시 비포름알데하이드 수지를 사용 하여야 하며, 수지 사용량은 다른 물성과의 밸런스를 고려하여 11～13%, 큐어링 온도는 170～175℃가 적정한 것으로 판단된다.
- 이상의 연구 결과를 볼 때 레이온 직물의 DP 가공에 따른 수축률 저하에 있어서는 저포름알데하이드 타입의 수지가 수축률에 미치는 영향이 크고 확연한 차이가 있으므로 비스코스 레이온 직물의 수축률 저하에 있어서는 저포름알데하이드 타입의 수지를 사용하는 것이 우수한 방축효과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다. 또한 이 연구에 있어서 저포름알데하이드 타입의 수지는 인열강도와 방추도 등의 타 물성에 영향을 고려할 때 9～11%의 농도가 가장 적당 하다고 판단된다.
- 수지 농도와 큐어링 온도가 포름알데하이드 유리량에 미치는 영향을 보면 비포름알데하이드 타입은 수지 농도와 큐어링 온도를 증가 하더라도 포름알데히드 유리량은 거의 없이 우수한 효과를 얻을 수 있었으며 수지 농도는 7～9% 정도에서 큐어링 온도는 170℃ 부근에서 가장 양호한 결과를 얻었다. 저포름알데하이드 타입은 수지 농도 7～9%에서 큐어링 온도는 170～180℃ 에서 150ppm 이하의 양호한 결과를 얻을 수 있었다.
- 저포름알데하이드 타입의 수지는 큐어링 온도 상승에 따라 인열강도에 큰 변화가 없었으며 180℃ 이상에서는 위사 방향에서 오히려 약간 감소하는 경향을 나타내었다. 이는 큐어링 온도를 180℃ 이상으로 하면 큐어링 온도가 너무 높아 수지내의 수분의 증발에 따른 내부침투 저하로 수지의 외부 부착의 증가와 함께 고온에 의한 촉매의 분해로 인해 직물의 취하가 적게 일어나 인열강도는 다소 증가된 것으로 보이며 이런 경우 직물의 촉감이 나빠져서 제품으로서의 가치가 저하 될 것으로 사료된다.
- 또한 촉매가 인열강도에 크게 영향을 미치고 있음을 알 수 있었다. 최적 처방은 비포름알데하이드 타입은 수지 농도 9～11%가, 저포름알데하이드 타입은 수지 농도는 7~9%, 큐어링 온도는 모두 170～180℃가 적정 범위인 것으로 판단된다.
- 또한 수축률 감소는 큐어링 온도 보다 농도 변화에 의존성이 다소 높았으며 수축률 효과가 뚜렷하였다. 최적 처방은 비포름알데하이드 타입은 수지 농도가 11～13%, 저포름알데하이드 타입은 수지 농도 9～11%가 적절 하였고, 큐어링 온도는 두 타입의 수지 모두 범위 170～180℃ 가 경제성이 있다고 판단된다.
- 특히 이 결과에서 비포름알데하이드 타입의 A2 수지가 저포름알데하이드 타입의 B2의 수지와 전 온도에 걸쳐 거의 같은 거동을 보이고 있고 수축률도 비슷한 것으로 보아 비포름알데하이드 타입의 수지내에서도 가교력에 차이가 있으며 수축률이 상당히 좋은 수지가 있음을 보여 주고 있다. 이는 비포름알데하이드 타입의 수지와 촉매의 선택 시에 충분히 고려해야 할 사항이라고 사료된다.
후속연구
- 다만 포름알데하이드 유리량이 150ppm 이하까지 허용이 되는 경우에는 포름알데하이드 유리량이 적게 방출되는 저포름알데하이드 타입의 DMDHEU 수지와 적정 촉매를 사용하는 것이 효과적이며 수지 농도는 다른 물성을 고려하여 9～11% 정도가 경제적일 것으로 보인다. 다만 포름알데하이드 유리량도 최소화 하면서 다른 물성도 우수한 결과를 얻기 위해서는 수지와 촉매의 특성에 대한 충분한 이해와 적절한 조합을 통하여 경제성 있는 처방을 얻을 수 있을 것으로 사료된다.
- 저포름알데하이드 타입의 수지는 큐어링 온도 상승에 따라 인열강도에 큰 변화가 없었으며 180℃ 이상에서는 위사 방향에서 오히려 약간 감소하는 경향을 나타내었다. 이는 큐어링 온도를 180℃ 이상으로 하면 큐어링 온도가 너무 높아 수지내의 수분의 증발에 따른 내부침투 저하로 수지의 외부 부착의 증가와 함께 고온에 의한 촉매의 분해로 인해 직물의 취하가 적게 일어나 인열강도는 다소 증가된 것으로 보이며 이런 경우 직물의 촉감이 나빠져서 제품으로서의 가치가 저하 될 것으로 사료된다.
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