[논문]Nylon 6-Polyester 조성비에 따른 분할사의 알칼리 분해거동과 물성 변화

박명수

doi:10.5764/tcf.2014.26.4.331

Nylon 6-Polyester 조성비에 따른 분할사의 알칼리 분해거동과 물성 변화
The Mechanical Properties and Alkali Hydrolysis on Composition Ratio of Nylon 6-Polyester Split-type Yarn 원문보기

韓國染色加工學會誌 = Textile coloration and finishing, v.26 no.4, 2014년, pp.331 - 338

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In this research, split-type complex yarn of 20:80, 40:60, 50:50 nylon6/polyester composition ratio was used in order to impose unique sense on split-type complex woven. After treating both split-type complex yarn of each ratio and its produced woven in alkali solution, we got the following results by checking physical properties based on alkali proportion and treatment time. Under the condition of NaOH 20% in this experiment, it took approximately double time 20% loss of weight. The loss of weight became high when polyester proportion of N/P(nylon6/polyester) composition ratio was low, in the same fineness yarn. Even though polyester proportion was low, the loss of weight was low when the fineness was high. N/P division was well processed at about 25% loss of weight under the condition of NaOH 20%, treatment temperature $50^{\circ}C$, and treatment time 60 minutes. The research provides that the loss of weight should be processed around treatment time 24 hours in the case of NaOH concentration 15%, and treatment time 15 hours in the case of NaOH concentration 18%, respectively, in order to achieve N/P woven division ratio of about 70%-80% in industrial fields.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 분할형 복합사직물에 차별화 감성을 부여하기 위하여 기존의 나일론/폴리에스터 조성비가 20:80에 국한된 소재가 아닌 20:80, 40:60, 50:50인 분할형 복합사와 이를 이용하여 제직된 직물의 알칼리 처리 시 알칼리 농도와 처리시간에 따른 물성을 비교 검토하여 N/P직물의 분할 조건을 확립하고 이를 실제 현장에 자료를 제공하는 것을 목적으로 하였다.

제안 방법

N/P 분할사의 경우 처리 온도 50℃에서 NaOH(1시약)농도 15%, 20%에서, 처리온도 40℃경우는 NaOH 농도를 20%에서 처리시간을 각각 10, 30, 60, 90, 120, 150min으로 하였다. N/P 분할사를 사용한 직물의 경우는 처리온도를 35℃로 하였고 알칼리 농도는 6, 9, 15, 18%, 처리시간을 15, 18, 21, 24hour로 하였다. 알칼리처리 한 후의 시료를 증류수에 1차 세정하고 1% 아세트산(CH₃COOH) 수용액으로 중화시킨 다음 증류수로 수차례 세척하여 건조 후 시료로 사용하였다.
2.4 시료의 물성분석

물성변화는 UTM(Hounsfield Co., UK)을 사용하여 얻어진 S-S curve에서 Elongation과 Tenacity를 구하였다. 측정조건은 아래와 같다.
분할형 복합사직물에 차별화 감성을 부여하기 위하여 기존의 나일론/폴리에스터 조성비가 20:80에 국한된 소재가 아닌 20:80, 40:60, 50:50인 분할형 복합사와 이를 이용하여 제직된 직물의 알칼리 처리 시 알칼리 농도와 처리시간에 따른 물성을 비교 검토한 결과는 다음과 같다.
직물제조는 (주)서진텍스타일에서 60d/36(N/P 50:50) 사 경우는 경위사 밀도를 196/in×120/in로 하였으며 50d/36(N/P 40:60)과 50d/36(N/P 20:80)사는 204/in×124/in로 하여 water-jet loom으로 평직을 제직하였다.

대상 데이터

시료는 (주)효성에서 공급된 50d/36(N/P 20:80), 50d/36(N/P 40:60), 60d/36(N/P 50:50)인 3종의 N/P 분할사(9분할)를 사용하였다.

성능/효과

1. 이번 실험 조건 내에서 NaOH 20%에서 보면 처리 온도가 40℃경우가 처리온도 50℃경우보다 감량율이 약 20% 정도에 달하는 시간이 약 2배 이상이 걸린다는 것을 알았다.
2. 감량율의 변화는 같은 섬도에서는 N/P 조성비중 폴리에스테르 비가 적을수록 높게 나타나나, 폴리에스테르의 비가 적더라도 섬도가 높으면 낮게 나타났다.
3. NaOH 20%, 처리온도 50℃, 처리시간 60min에서 감량율이 약 25% 정도로 N/P 분할이 잘 진행되었음을 알았다.
4. 실제 산업현장에서 N/P 직물의 분할률이 약 70-80%로 하기 위해서는 50d/36(N/P 40:60)의 경우 NaOH 농도가 15%경우는 처리시간 약 24hr, NaOH 농도가 18%경우는 처리시간 15hr 내외에서 감량을 행하는 것이 적당하리라 생각된다.
5. 직물 경사의 절단신도는 N/P 조성비 40:60경우 NaOH 농도가 15%, 처리시간 21hr에서 약 65%의 신도를 나타났으나, N/P 조성비 20:80경우는 약 58%로 낮게 나타났다.
Figure 9의 경우 NaOH 농도가 15%에서는 처리 시간 25hr에서는 감량율이 약 22% 정도로 나타났으나, NaOH 농도 18%경우에는 처리시간 15hr에서 감량율이 약 23% 정도로 나타났음을 알 수 있다. 따라서 실제 산업현장에서 N/P 직물의 분할률이 약 70-80%로 하기 위해서는 50d/36(N/P 40:60)의 경우 NaOH 농도가 15%경우는 처리시간 약 24hr, NaOH 농도가 18%경우는 처리시간 15hr 내외에서 감량을 행하는 것이 적당하리라 생각된다.
Figure 3은 NaOH 20% 처리온도 50℃에서 알칼리 처리시간에 따른 감량율의 변화를 나타낸 것인데 여기에서 보면 알칼리 처리시간 60min 부근에서 감량율이 약 25% 내외로 나타났다. 이는 실제 산업현장에서 N/P 직물의 분할률이 약 70-80%로 하기 위하여 감량율은 약 23-25% 정도로 처리하고 있는 것을 감안할 때 이번 실험 조건에서는 N/P 분할사의 조성비에 관계없이 NaOH 20%, 처리온도 50℃, 처리시간 60min에서 감량율이 약 25% 정도로 N/P 분할이 잘 진행되었음을 있다. 또한 같은 감량조건에서는 N/P 조성비가 40:60의 경우가 20:80의 경우보다 감량율이 높게 나타났으며 이러한 경향은 처리시간이 길수록 더욱 큰 값을 나타내고 있다.
이들의 결과를 종합하여 보면 N/P 분할사의 경우 폴리에스테르의 조성비가 적을수록 감량율과 신도는 높아지나, 비강도는 낮아짐을 알 수 있다.
Figures 9-11는 현장에서 사용되어지는 조건인 감량온도 35℃에서 처리시간에 따른 감량율의 변화를 NaOH 농도별로 나타낸 것인데, Figure 9는 50d/36(N/P 40:60), Figure 10은 50d/36(N/P 20:80), Figure 11은 60d/36(N/P 50:50)을 경 위사로 제직된 직물의 변화를 나타낸 것이다. 전체적으로 볼 때 NaOH 농도가 12%이하의 경우는 감량율이 약 10% 미만으로 나타났다.
처리시간에 의한 영향을 살펴보면 처리시간 90min 이상에서는 처리시간에 의한 영향이 적게 나타나고 있어, 처리시간 90min에서 N/P 조성비 40:60의 경우는 신도 차이가 50% 이상에 달하나 처리시간 10min 에서는 약 38%로 적게 나타났다. 그리고 Figure 4와 Figure 7에서 보면 감량율에 관계없이 절단신도가 약 10% 차이가 나타나는데 이는 감량율이 적은 20% 이하의 경우에는 구성 원사의 물성에 영향을 많이 받고 그이상의 감량이 진행됨에 따라 감량율에 영향을 많이 받고 있음을 알 수 있다.

후속연구

섬유산업은 소비자의 요구가 다양화, 고급화에 대응하여 착용감, 고감성, 고기능성을 부여하기 위하여 고도의 복합화, 다양화한 직물의 제조가 필요로 하는 시대로 접어들고 있다. 90년대 이후 국제 시장 개방과 국제화의 물결, 비슷한 기술을 가진 제품들의 가격경쟁 그리고 다양한 소비자의 욕구 등에 의하여 새로운 변신을 한꺼번에 강요받게 되어 모든 섬유제품의 성능과 기술력뿐만 아니라 소비자의 감성과 라이프 스타일에 적절한 조화성이 부여된 독창적인 제품을 개발하여야 한다. 즉 기술의 혁신과 새로운 감각성 소재 그리고 소비자의 만족이 섬유제품 경쟁력의 필수 조건임은 누구도 부인할 수 없다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	나일론/폴리에스테르 분할사(N/P)의 특징은?	나일론/폴리에스테르 분할사(N/P)는 인조 스웨이드, wiping cloth, peach-skin, silk-like 직물 등에 널리 사용되어지고 있으며 일반 폴리에스테르에 비하여 볼륨감, 유연하고 부드러움, 쾌적성, 유체흡수와 보유능력 등 기능성 향상에 많은 효율성을 갖고 있다1). 또한 나일론/폴리에스테르 분할사(N/P)는 극세화로 섬유의 상호간 고밀도에 의한 미세공극과 넓은 표면적으로 인하여 신속한 흡습능력을 보유하고 있어 앞으로 고 기능성 소재 즉 섬유의 질감이 부드러움, 특유의 광택과 외관이 고급스러움, 표면적 증가에 따라 흡수성과 닦음성이 우수, 내구성과 형태안정성 등 다양한 기능성을 보유, 그리고 표면적이 넓고 경량성과 보온성 등을 갖는 섬유소재로의 사용범위가 확대 되고 있다2-4). 분할 형태의 극세사는 다성분으로 방사하여 일부 성분을 용해시키는 해도형 극세사와는 달리 서로 상용성이 없는 2종의 고분자를 복합방사 한 후 화학적 또는 물리적 방법으로 각 성분을 분리하여 얻어진다.
	나일론과 폴리에스테르 조성비는 보통 어느정도 비율로 사용하는가?	지금까지의 국내 분할형 복합사 소재 제품현황으로는 나일론과 폴리에스테르 조성비가 20/80 또는 30/70에 국한된 가연사 또는 필라멘트 원사를 적용하여 제직, 염색후 기모, peach 가공 등 단순한 공정에 의해 제조된 교직물 제품 위주로 전개되었으나 이러한 제품으로는 더 이상 고부가가치의 창출이 어렵고 시장에서의 지속적인 매출기여를 기대하기 어려우며 중국 등 후발국가의 추격을 피하기 어려운 실정이다.
	분할형 복합사와 이를 이용하여 제직된 직물의 알칼리 처리 시 알칼리 농도와 처리시간에 따른 물성 비교 결과는?	1. 이번 실험 조건 내에서 NaOH 20%에서 보면 처리 온도가 40℃경우가 처리온도 50℃경우보다 감량율이 약 20% 정도에 달하는 시간이 약 2배 이상이 걸린다는 것을 알았다. 2. 감량율의 변화는 같은 섬도에서는 N/P 조성비중 폴리에스테르 비가 적을수록 높게 나타나나, 폴리에스테르의 비가 적더라도 섬도가 높으면 낮게 나타났다. 3. NaOH 20%, 처리온도 50℃, 처리시간 60min에서 감량율이 약 25% 정도로 N/P 분할이 잘 진행되었음을 알았다. 4. 실제 산업현장에서 N/P 직물의 분할률이 약 70-80%로 하기 위해서는 50d/36(N/P 40:60)의 경우 NaOH 농도가 15%경우는 처리시간 약 24hr, NaOH 농도가 18%경우는 처리시간 15hr 내외에서 감량을 행하는 것이 적당하리라 생각된다. 5. 직물 경사의 절단신도는 N/P 조성비 40:60경우 NaOH 농도가 15%, 처리시간 21hr에서 약 65%의 신도를 나타났으나, N/P 조성비 20:80경우는 약 58%로 낮게 나타났다.

참고문헌 (11)

V. L. Gibson and R. Postle, An Analysis of the Bending and Shear Properties of Woven, Double-Knitted, and Warp-Knitted Outerwear Fabrics, Textile Res. J., 48(1), 14(1978).

상세보기
T. Hongu and G. O. Philips, "New Fibers", Woodhead, Cambridge, 1997.
E. J. Lee, J. S. Bok, C. J. Hong, and C. W. Joo, Texturing Studies on Split-type Microfine Polyester Filament Yarns, J. of Korean Fiber Society, 37(1), 25(2000).
Y. Washino, "Functional Fibers", Today Research Center, Shiga, Japan, 1933.
K. J. LEE, S. H. Kim, and K. W. Oh, Organic Solvent Absorption Characteristics of Split-Type Microfiber Fabrics, Fiber Polym, 5(4), 280(2004).

원문보기 상세보기
S. J. Kim, S. H. Kim, and K. W. Oh, Effect of Chemical Split on Water Absorption of Split-type Polyester Microfiber Knit, Proceedings of the Korean Textile Conference, Vol.33, No.1, pp.209-212, 2000.
M. Y. Seo, H. H. Cho, S. S. Kim, J. W. Jeon, and S. G. Lee, A Study on the Alkali Hydrolysis of PET Fabrics with Ultrasonic Application(I)-Decomposition Rate Constant and Activation Energy-, Textile Coloration and Finishing(J. of Korea Soc. Dyers and Finishers), 14(4), 18(2002).
S. H. Seong, C. N. Choi, H. Choi, S. Y. Lee, M. K. Song, and P. Kim, Alkaline Hydrolysis Behavior of Poly(trimethylene terephthalate) Fibers Annealed by Passing on the Plate Heater, Textile Coloration and Finishing(J. of Korea Soc. Dyers and Finishers), 15(3), 6(2003).
M. Y. Seo, J. H. Lee, C. M. Ok, S. H. Cho, J. W. Lee, and H. H. Cho, A Study on the Alkali Hydrolysis of Sea-island PET Ultra-microfiber, Textile Coloration and Finishing(J. of Korea Soc. Dyers and Finishers), 25(4), 303(2013).

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M. S. Park, The Mechanical Properties of Fluffy Spun-like Yarn by ATY Textured(1), Textile Coloration and Finishing(J. of Korea Soc. Dyers and Finishers), 25(3), 223(2013).

원문보기 상세보기
M. S. Park and M. W. Huh, A Study on the Crystal Structure of PET Films of by the Alkali Treatment, Textile Coloration and Finishing (J. of Korea Soc. Dyers and Finishers), 8(3), 206(1996).

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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