[논문]양이온 표백활성화제를 이용한 면섬유의 표백

양이온 표백활성화제를 이용한 면섬유의 표백
Bleaching of cotton fabric using cationic bleach activators 원문보기

이정진 (단국대학교 파이버시스템공학)

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표백활성화제는 과산의 전구체(precursor) 물질로서, 이를 과산화수소표백에 적용하면 공정중 표백효과가 뛰어난 과산을 생성하게 되므로 기존 공정보다 낮은 온도에서 또한 더 짧은 시간에 표백할 수 있다{Scheme 1). 이 연구에서는 Scheme 2의 N-[4-(Triethylammoniomethyl)benzoyl] butyrolactam chloride (TBBC) 및 이와 유사하면서 양이온기로 1, 4-diaza-bicyclo-[2, 2, 2, ]-octane (DABCO)를 포함하는 양이온계 표백활성화제 (BA_DABCO) 를 이용하여 면섬유를 고온표백할 경우 표백온도, 표백활성화제의 농도, 과산화수소의 농도 등이 섬유의 백도 (whiteness) 에 미치는 영향을 연구하였다.

양이온 표백활성화제를 이용하여 표백하였다. Design Expert (Stat-Ease, Inc.) 통계 software를 사용하여 3가지 공정변수(표백온도, 표백활성화제의 농도, 과산화수소의 농도)에 따라 20회의 실험을 디자인하였으며, 적외선 염색기에서 10:1의 액비로 정해진 온도에서 40분간 표백하였다. 표백성능은 백도(CIE Whiteness Index, CIE-WI) 값으로 평가하였다.

100% 면 편직叡175 g/rf, 18/1 Ne OE)을 사용하였으며, 습윤제, 과산화수소 안정제, 과산화수소 수산화나트륨과 양이온 표백활성화제를 이용하여 표백하였다. Design Expert (Stat-Ease, Inc.

) 통계 software를 사용하여 3가지 공정변수(표백온도, 표백활성화제의 농도, 과산화수소의 농도)에 따라 20회의 실험을 디자인하였으며, 적외선 염색기에서 10:1의 액비로 정해진 온도에서 40분간 표백하였다. 표백성능은 백도(CIE Whiteness Index, CIE-WI) 값으로 평가하였다.

1과 2이다. 표백온도가 높을수록 백도가 증가함을 알 수 있었고, 2종의 표백활성화제 모두 표백활성화제를 넣지 않은 경우에 비해 백도가 크게 높아짐을 알 수 있다. 또한 표백활성화제의 효과는 표백온도가 낮은 경우 (70℃) 뚜렷하게 나타나며, 표백온도가 높은 경우 그 효과는 다소 감소하였다.

Figure 2에서 과산화수소의 농도가 증가할수록 백도가 높아지지만 변화량이 크지 않았다. TBBC 및 BA_DABCO를 사용하였을 경우 그 효과는 유사하였으며, 기준물에 비하여 높은 백도를 나타내었다 이와 같이 양이온계 표백활성화제를 사용하여 표백공정을 진행할 경우, 기존공정에 비해 낮은 온도에서 가능하므로 에너지 절감 및 섬유손상 방지 등의 효과가 기대된다.

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