KR20140091015A

KR20140091015A - 흡습 소취성 섬유, 이 섬유의 제조 방법 및 이 섬유를 함유하는 섬유 구조물

Info

Publication number: KR20140091015A
Application number: KR1020147013754A
Authority: KR
Inventors: 나오키 카와나카
Original assignee: 닛폰 에쿠스란 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2011-11-10
Filing date: 2012-11-07
Publication date: 2014-07-18
Also published as: CN103930611A; TWI544123B; CN103930611B; WO2013069659A1; JPWO2013069659A1; US20140314828A1; JP5962928B2; TW201326511A; EP2778282A1; EP2778282A4; US9254345B2

Abstract

종래기술에 있어서는, 몸에서 발생하는 체액에 의한 악취나 축축함을 신속히 게다가 지속적으로 소취·흡습하는 것이 가능한 섬유는 제공되고 있지 않았다. 본 발명은 이러한 특징을 가지는 섬유로서, 구체적으로는 가교 구조를 가지고 또한 3~8mmol/g의 카르복실기를 가지는 흡습성 섬유의 표면에, 염기성 고분자를 아미노기량으로서 0.2~4mmol/g 이온 결합시켜 이루어지는 것을 특징으로 하는 흡습 소취성 섬유이다.

Description

흡습 소취성 섬유, 이 섬유의 제조 방법 및 이 섬유를 함유하는 섬유 구조물{MOISTURE-ABSORBING DEODORIZING FIBERS, METHOD FOR PRODUCING FIBERS, AND FIBER STRUCTURE COMPRISING FIBERS}

본 발명은, 흡습 성능과 소취 성능, 그 중에서도 땀냄새 및 노령체취에 대하여 우수한 소취 성능을 겸비하는 흡습 소취성 섬유에 관한 것이다.

최근, 생활 환경의 변화에 따라, 악취·축축함에 대한 의식이 높아지고, 몸에서 발생하는 체액에 의한 악취나 축축함을 신속히 게다가 지속적으로 해소하는 것이 요망되고 있다. 예를 들면 악취에 관해서는 노령체취, 땀냄새에 대한 의식이 높다. 땀냄새는 주로 암모니아, 아세트산, 이소발레르산으로 구성되고, 노령체취는 암모니아, 아세트산, 이소발레르산에 더하여 노네날로 구성되어 있다. 소취 방법은 물리적 소취, 화학적 소취, 감각적 소취(매스킹) 등으로 크게 구별된다. 물리적 소취제로서 매우 우수한 활성탄은 미립화하는 것이 곤란하거나, 섬유상으로의 고정이 어렵고, 섬유의 색을 나쁘게 하거나 하는 등의 문제가 있었다. 또, 물리적 소취에서는 세탁 등의 작업에 의해 성능이 현저하게 저하된다. 또, 촉매 작용을 이용하는 소취제는 즉시효과가 낮다. 향료 등에 의한 소취에서는 사람의 기호성에 의해 향료 그 자체가 악취가 될 수 있는 점이나, 후각 피로를 일으키는 점에서, 그 용도는 한정된 것이 된다. 그 중에서 즉시효과와 지속 성능이 우수하면서, 상기 문제점을 극복할 수 있는 것으로서 화학 중화 반응을 사용한 방법이 있다.

예를 들면 특허문헌 1에서는 H형 카르복실기에 의한 염기성 물질 소취 섬유가 기재되고, 특허문헌 2에서는 1급 아미노기에 의한 산성 물질 소취 섬유가 기재되어 있다. 그러나, 이들 종래기술의 화학 중화 반응을 사용한 소취 방법에서는, 악취 성분으로서 산성 물질 또는 염기성 물질의 어느 쪽에 대한 흡착 성능을 발휘시키기 위해서, 한 쪽의 성분의 소취를 무시해야 했다. 즉, 이들 소취 방법은 땀냄새, 노령체취 등의 복합 냄새에 대해서는 유효하지 않다.

또, 특허문헌 3에 기재되어 있는 산성기와 염기성기를 양쪽 모두 가지는 소취 섬유에서는 염기성 물질과 산성 물질에 대한 소취 성능을 겸비하고 있지만, 소취 성분이 섬유 표면에밖에 존재하지 않기 때문에, 소취 성능이 부족하다는 과제와, 축축함에 대한 흡습 성능이 부족하다는 과제가 모두 존재하고 있다.

일본 공개특허공보 평10-245778호 일본 공개특허공보 평9-241928호 일본 공개특허공보 2000-80569호

본 발명의 목적은 종래기술에서는 제공되고 있지 않았던 의류·침구 분야 등에 있어서, 땀냄새나 노령체취 등의 복합 냄새에 대한 높은 소취 성능과, 축축함을 저감하는 흡습 성능을 겸비하고, 또한 반복 세탁해도 우수한 소취 성능을 유지할 수 있는 흡습 소취성 섬유를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 상기 목적은 하기의 수단에 의해 달성된다.

(1) 가교 구조를 가지고 또한 3~8mmol/g의 카르복실기를 가지는 흡습성 섬유의 표면에, 염기성 고분자를 아미노기량으로서 0.2~4mmol/g 이온 결합시켜 이루어지는 것을 특징으로 하는 흡습 소취성 섬유.

(2) 20℃×65%RH 조건하의 흡습률이 20~60중량%인 것을 특징으로 하는 (1)에 기재된 흡습 소취성 섬유.

(3) 암모니아 제거율이 70% 이상, 아세트산 제거율이 80% 이상, 이소발레르산 제거율이 85% 이상, 노네날 제거율이 75% 이상인 것을 특징으로 하는 (1) 또는 (2)에 기재된 흡습 소취성 섬유.

(4) 암모니아, 아세트산, 이소발레르산 및 노네날에 대한 10회 세탁 후의 소취 성능 유지율이 각각 90% 이상인 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 흡습 소취성 섬유.

(5) 염기성 고분자의 평균 분자량이 300 이상인 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 흡습 소취성 섬유.

(6) 염형 카르복실기와 H형 카르복실기의 비율이 40:60~100:0의 범위에 있는 흡습성 섬유에 염기성 고분자를 이온 결합시키는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (5) 중 어느 하나에 기재된 흡습 소취성 섬유의 제조 방법.

(7) (1) 내지 (5) 중 어느 하나에 기재된 흡습 소취성 섬유를 함유하는 흡습 소취성 섬유 구조물.

본 발명의 흡습 소취성 섬유는 흡습 성능이 높고, 몸에서 발생하는 체액 유래의 축축함을 저감하고, 쾌적한 습도 환경을 실현할 뿐만아니라, 땀냄새, 노령체취 등의 복합 냄새에 대하여 즉효성과 지속성이 있는 소취 성능을 발현하는 것이 가능하다.

본 발명에 채용하는 흡습성 섬유는 가교 구조와 카르복실기를 가지는 것이 필요하다. 이러한 흡습성 섬유로서는 카르복실기 또는 그 알칼리 금속염기 등의 친수성기 함유 모노머와, 카르복실기와 반응하여 에스테르 가교 구조를 형성할 수 있는 히드록실기 함유 모노머 등이 공중합되고, 또한 에스테르 가교 결합이 도입되어 이루어지는 폴리아크릴산계 가교체 섬유, 무수 말레산계 가교체 섬유, 아르긴산계 가교체 섬유 등이나, 아크릴로니트릴계 섬유에 가교제에 의해 가교 구조를 도입한 후, 가수분해함으로써 카르복실기를 도입한 아크릴레이트계 가교체 섬유 등을 들 수 있다. 특히, 아크릴레이트계 가교체 섬유는 가교제에 의한 가교 조건, 가수분해 조건을 컨트롤함으로써, 흡습성이 우수한 섬유가 얻어지기 때문에, 본 발명에 채용하는 흡습성 섬유로서 바람직하다. 이하, 이러한 아크릴레이트계 가교체 섬유를 예로 들어, 본 발명의 흡습 소취성 섬유에 대해서 상세히 서술한다.

아크릴레이트계 가교체 섬유의 원료 섬유인 아크릴로니트릴계 섬유는 아크릴로니트릴계 중합체로부터 공지의 방법에 준하여 제조된다. 이 중합체의 조성으로서는 아크릴로니트릴이 40중량% 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 50중량% 이상, 더욱 바람직하게는 80중량% 이상이다. 후술하는 바와 같이, 아크릴로니트릴계 섬유를 형성하는 아크릴로니트릴계 공중합체의 니트릴기와 히드라진계 화합물 등의 질소 함유 화합물을 반응시킴으로써, 섬유 중에 가교 구조가 도입된다. 가교 구조는 섬유 물성에 크게 영향을 준다. 아크릴로니트릴의 공중합 조성이 지나치게 적은 경우에는, 가교 구조가 적어지지 않을 수 없게 되어, 섬유 물성이 불충분하게 될 가능성이 있지만, 아크릴로니트릴의 공중합 조성을 상기 범위로 함으로써 양호한 결과가 얻어지기 쉬워진다.

아크릴로니트릴계 중합체에 있어서의 아크릴로니트릴 이외의 공중합 성분으로서는 아크릴로니트릴과 공중합 가능한 단량체이면 특별히 한정되지 않고, 구체적으로는 메타릴술폰산, p-스티렌술폰산 등의 술폰산기 함유 단량체 및 그 염, (메타)아크릴산, 이타콘산 등의 카르복실산기 함유 단량체 및 그 염, 스티렌, 아세트산비닐, (메타)아크릴산에스테르, (메타)아크릴아미드 등의 단량체 등을 들 수 있다.

또, 본 발명에 채용하는 아크릴로니트릴계 섬유의 형태로서는, 단섬유, 토우, 실, 편직물, 부직포 등 어느 형태의 것이어도 되고, 또, 제조 공정 중도품, 폐섬유 등이라도 채용할 수 있다.

아크릴로니트릴계 섬유에 가교 구조를 도입하기 위한 가교제로서는, 종래 공지의 어느 가교제도 사용할 수 있지만, 질소 함유 화합물을 사용하는 것이 가교 반응의 효율 및 취급의 용이성의 점에서 바람직하다. 이 질소 함유 화합물은 1분자 중에 2개 이상의 질소 원자를 가지는 것이 필요하다. 1분자 중의 질소 원자의 수가 2개 미만이면, 가교 반응이 생기지 않기 때문이다. 이러한 질소 함유 화합물의 구체예로서는 가교 구조를 형성할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 2개 이상의 1급 아미노기를 가지는 아미노 화합물이나 히드라진계 화합물이 바람직하다. 2개 이상의 1급 아미노기를 가지는 아미노 화합물로서는 에틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민 등의 디아민계 화합물, 디에틸렌트리아민, 3,3'-이미노비스(프로필아민), N-메틸-3,3'-이미노비스(프로필아민) 등의 트리아민계 화합물, 트리에틸렌테트라민, N,N'-비스(3-아미노프로필)-1,3-프로필렌디아민, N,N'-비스(3-아미노프로필)-1,4-부틸렌디아민 등의 테트라민계 화합물, 폴리비닐아민, 폴리알릴아민 등으로서 2개 이상의 1급 아미노기를 가지는 폴리아민계 화합물 등이 예시된다. 또, 히드라진계 화합물로서는 수화 히드라진, 황산히드라진, 염산히드라진, 브롬산히드라진, 히드라진카보네이트 등이 예시된다. 또한, 1분자 중의 질소 원자의 수의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 12개 이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 6개 이하이며, 특히 바람직하게는 4개 이하이다. 1분자 중의 질소 원자의 수가 상기 상한을 넘으면, 가교제 분자가 커지고, 섬유 내에 가교를 도입하기 어려워지는 경우가 있다.

가교 구조를 도입하는 조건으로서는, 특별히 한정되는 것은 아니며, 채용하는 가교제와 아크릴로니트릴계 섬유와의 반응성이나 가교 구조의 양, 흡습률, 포화 흡습률차, 섬유 물성 등을 감안하여 적당히 선정할 수 있다. 예를 들면, 가교제로서 히드라진계 화합물을 사용하는 경우는, 히드라진 농도로서 3~40중량%가 되도록 상기한 히드라진계 화합물을 첨가한 수용액에, 상기 서술한 아크릴로니트릴계 섬유를 침지하고, 50~120℃, 5시간 이내에서 처리하는 방법 등을 들 수 있다.

가교 구조가 도입된 섬유에는 알카리성 금속 화합물에 의한 가수분해 처리가 시행된다. 이 처리에 의해, 섬유 중에 존재하고 있는 니트릴기나 아미드기가 가수분해되어, 카르복실기가 형성된다. 카르복실기는 아크릴레이트계 가교체 섬유에 있어서 흡방습성, 흡습 발열성, 소취성, 후술하는 염기성 고분자 이온 결합성 등의 특성을 발현시키는 요인이며, 일반적으로는 전체 카르복실기량으로서 바람직하게는 3~8mmol/g, 더욱 바람직하게는 5~8mmol/g의 카르복실기를 형성하는 것이 바람직하다. 형성되는 카르복실기의 양은 가수분해 처리 조건에 따라 조정할 수 있다.

여기서, 카르복실기에는 그 카운터 이온이 수소 이온 이외의 양이온인 염형 카르복실기와, 그 카운터 이온이 수소 이온인 H형 카르복실기가 있다. 그 비율은 임의로 조정하는 것이 가능하지만, 염형 카르복실기와 H형 카르복실기의 비율을 바람직하게는 40:60~100:0, 보다 바람직하게는 40:60~90:10, 더욱 바람직하게는 40:60~80:20의 범위 내로 조정하는 것이 바람직하다. 염형 카르복실기는 보다 온화한 조건에서 염기성 고분자와 이온 결합할 수 있고, H형 카르복실기는 산성을 가지는 관능기이며, 땀냄새, 노령체취에 공통되게 존재하는 암모니아 등의 염기성 물질을 흡착 소취하는 부위인 점에서, 상기 비율로 조정하는 것이 바람직하다. 또한, H형 카르복실기의 비율이 0인 경우에도, 암모니아 등은 섬유에 흡습된 수분에 녹아들어감으로써, 어느 정도 소취된다.

염형 카르복실기를 구성하는 금속의 종류로서는 리튬, 나트륨, 칼륨 등의 알칼리 금속, 마그네슘, 칼슘 등의 알칼리 토류 금속, 망간, 구리, 아연, 은 등의 그 밖의 금속 등으로부터 1종 또는 복수종을 필요한 특성에 따라 선택할 수 있다. 특히, 다가의 금속 이온인 마그네슘, 칼슘 등을 채용한 경우에는, 염기성 고분자를 많이 부착시키기 쉬워지는 경향이 있어 적합하다.

염형 카르복실기와 H형 카르복실기의 비율을 상기의 범위로 조정하는 방법으로서는 질산염, 황산염, 염산염 등의 금속염에 의한 이온 교환 처리, 질산, 황산, 염산, 포름산 등에 의한 산 처리, 또는 알카리성 금속 화합물 등에 의한 pH 조정 처리 등을 시행하는 방법을 들 수 있다.

이렇게 하여 얻어진 아크릴레이트계 가교체 섬유는 다음에 염기성 고분자의 섬유 표면 부착 처리가 시행된다. 이러한 염기성 고분자로서는 수용성인 것이 바람직하고, 폴리에틸렌이민, 폴리비닐피롤리돈 등을 들 수 있다. 특히, 폴리에틸렌이민은 고분자 중의 아미노기 밀도가 18~21mmol/g으로 높고, 아세트산, 이소발레르산 등의 산성 물질이나 노네날 등의 알데하이드에 대한 소취 성능이 높기 때문에 적합하다. 처리 조건으로서는 염기성 고분자의 농도가 0.2~10중량%, 바람직하게는 0.2~3중량%의 수용액에 섬유를 침지하고, 20~80℃에서 10~120분 처리하는 예를 들 수 있다. 염기성 고분자의 부착량으로서는 섬유에 부착된 아미노기량이 0.2~4mmol/g이 되도록 부착시키는 것이 필요하다.

염기성 고분자의 수용액에 아크릴레이트계 가교체 섬유를 침지하면, 염기성 고분자의 아미노기가 아크릴레이트계 가교체 섬유의 카르복실기와 이온 결합하는데, 염기성 고분자의 분자 사이즈가 크기 때문에, 염기성 고분자는 섬유 내부에 침투하지 않고 표면에 머무른다. 따라서, 침지 후의 섬유는 섬유 표면에는 산성 물질이나 알데하이드에 대한 소취 성능을 발현하는 유리의 아미노기가 존재하고, 섬유 내부에는 염기성 물질에 대한 소취 성능을 발현하는 H형 카르복실기가 존재하는 2층 구조로 되어 있다고 생각된다. 또, 수용액으로 처리함으로써 다수의 이온 결합이 형성되기 쉽고, 이러한 폴리 이온 결합에 의해 염기성 고분자가 섬유 표면에 부착되어 있기 때문에, 세탁 등에 의해서도 염기성 고분자가 탈락하기 어렵고, 소취 성능이 유지된다고 생각된다. 반대로, 염기성 고분자가 저분자량인 경우에는, 분자가 휘발하기 쉽기 때문에, 일단 섬유 표면에 부착되어도, 섬유로부터 이탈하여 아민 냄새를 발생시켜버릴 우려도 있다. 따라서, 상기 서술한 바와 같이 염기성 고분자로서는 수용성이며, 또한 고분자량인 것이 바람직하고, 수평균 분자량으로서는 300~70000인 것이 적합하다.

여기서, 세탁 등에 제공해도 소취 성능이 유지된다는 특징에 대해서, 본 발명의 흡습 소취성 섬유에 있어서는, 땀냄새 및 노령체취에 대한 소취 성능 유지의 관점에서, 암모니아, 아세트산, 이소발레르산 및 노네날의 각각에 대하여, 후술하는 소취 성능 유지율이 90% 이상인 것이 바람직하다.

상기 서술한 바와 같이 하여 얻어지는 본 발명의 흡습 소취성 섬유는 섬유 표층에 산성 물질이나 알데하이드의 흡착 소취 부위가 존재하고, 섬유 내부에 염기성 물질의 흡착 소취 및 흡습 부위가 존재함으로써, 몸에서 발생하는 체액 유래의 축축함을 저감시켜 쾌적한 습도 환경을 실현할 뿐만아니라, 땀냄새, 노령체취 등의 복합 냄새에 대하여 즉효성과 지속성이 있는 소취 성능을 발현하는 것이 가능하다.

본 발명의 흡습 소취성 섬유는 단독으로, 또는 다른 소재와 조합하여 섬유 구조물을 형성시킴으로써, 보다 유용한 것이 된다. 이러한 섬유 구조물의 외관 형태로서는 면, 실, 편지, 직물, 부직포, 파일 포백, 지상물(紙狀物) 등이 있다. 이 구조물 내에 있어서의 본 발명의 흡습 소취성 섬유의 함유 형태로서는 타소재와의 혼합에 의해, 실질적으로 균일하게 분포시킨 것이나, 복수의 층을 가지는 구조의 경우에는, 어느 하나의 층(단수여도 되고 복수여도 됨)에 본 발명의 흡습 소취성 섬유를 집중하여 존재시킨 것이나, 각각의 층에 본 발명의 흡습 소취성 섬유를 특정 비율로 분포시킨 것 등이 있다.

본 발명의 섬유 구조물은 상기에 예시한 외관 형태 및 함유 형태의 조합으로서 무수한 것이 존재한다. 어떠한 구조물로 할지는 최종 제품의 사용 태양(예를 들면 시즌성, 운동성이나 내의인지 중의인지 외의인지, 필터, 커튼이나 카펫, 침구나 쿠션, 인솔 등으로서의 이용 방법 등), 요구되는 기능, 이러한 기능을 발현하는 것에 대한 흡습 소취성 섬유의 기여 방법 등을 감안하여 적당히 결정된다.

본 발명의 섬유 구조물에 있어서 병용할 수 있는 타소재로서는 특별히 제한은 없고, 공용되고 있는 천연 섬유, 유기 섬유, 반합성 섬유, 합성 섬유가 사용되고, 또한 무기 섬유, 유리 섬유 등도 용도에 따라서는 채용할 수 있다. 구체적인 예로서는, 면, 마, 비단, 양모, 나일론, 레이온, 폴리에스테르, 아크릴 섬유 등을 들 수 있다.

또, 본 발명의 섬유 구조물의 제조 방법으로서는, 미리 작성한 본 발명의 흡습 소취성 섬유를 사용하여, 상기와 같은 섬유 구조물을 제조하는 방법 이외에, 염기성 고분자를 부여하기 전의 흡습성 섬유를 사용하여 섬유 구조물을 제조한 후에, 이 섬유 구조물을 염기성 고분자로 처리하여, 섬유 구조물 내에 본 발명의 흡습 소취성 섬유를 생성시키는 방법도 채용할 수 있다. 또, 염기성 고분자를 부여하기 전의 흡습성 섬유 또는 이 섬유를 사용한 섬유 구조물을 염색한 후에, 염기성 고분자로 처리하는 방법도 채용할 수 있다.

(실시예)

이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명한다. 실시예 중의 부 및 백분율은 한정이 없는 한 중량 기준으로 나타낸다. 또한, 카르복실기량, 아미노기량, 흡습률, 악취 제거율은 이하의 방법에 의해 구했다.

(1) 카르복실기량

섬유 시료 약 1g을 50ml의 1mol/l 염산 수용액에 30분간 침지한다. 다음에, 섬유 시료를 욕비 1:500으로 물에 침지한다. 15분 후, 욕 pH가 4 이상인 것을 확인하면 건조시킨다(욕 pH가 4 미만인 경우는 다시 수세한다). 다음에, 충분히 건조시킨 섬유 시료 약 0.2g을 정밀 칭량하고(W1[g]), 100ml의 물을 가하고, 또한, 15ml의 0.1mol/l 수산화나트륨 수용액, 0.4g의 염화나트륨 및 페놀프탈레인을 첨가하여 교반한다. 15분 후, 여과에 의해 시료 섬유와 여액으로 분리하고, 계속해서 시료 섬유를 페놀프탈레인의 색이 없어질 때까지 수세한다. 이 때의 수세수와 여액을 합친 것을, 페놀프탈레인의 색이 없어질 때까지 0.1mol/l 염산 수용액으로 적정하고, 염산 수용액 소비량(V1[ml])을 구한다. 얻어진 측정값으로부터, 다음 식에 의해 전체 카르복실기량을 산출한다.

카르복실기량[mmol/g]=(0.1×15-0.1×V1)/W1

(2) 염형 카르복실기와 H형 카르복실기의 비율

상기한 카르복실기량의 측정 방법에 있어서, 최초의 1mol/l 염산 수용액으로의 침지 및 그것에 이어지는 수세를 실시하지 않는 것 이외에는 마찬가지로 하여, H형 카르복실기량을 산출한다. 이러한 H형 카르복실기량을 상기한 전체 카르복실기량으로부터 빼는 것으로, 염형 카르복실기량을 산출하고, 염형 카르복실기와 H형 카르복실기의 비율을 구한다.

(3) 아미노기량

사용하는 염기성 고분자의 아민가를 A[mmol/g]로 한다. 염기성 고분자 처리 전의 섬유 중량을 측정하고 B[g]로 한다. 염기성 고분자 처리 후의 섬유 중량을 측정하고 C[g]로 한다. 다음 식에 의해 아미노기량을 산출한다.

아미노기량[mmol/g]=A×(C-B)/C

(4) 20℃×65%RH 흡습률

섬유 시료 약 5.0g을 열풍 건조기로 105℃, 16시간 건조하여 중량을 측정한다(W2[g]). 다음에, 이 섬유 시료를 온도 20℃, 65%RH로 조절한 항온항습기에 24시간 넣는다. 이렇게 하여 흡습한 섬유 시료의 중량을 측정한다(W3[g]). 이상의 측정 결과로부터, 다음 식에 의해 20℃×65%RH 흡습률(포화 흡습률)을 산출한다.

20℃×65%RH 흡습률[%]=(W3-W2)/W2×100

(5) 악취 제거율

섬유 시료 0.5g을 테들러백에 넣어 밀봉하고, 공기를 1.5l 주입한다. 다음에, 규정 농도의 악취(암모니아의 경우는 100ppm, 아세트산의 경우는 50ppm, 이소발레르산의 경우는 40ppm, 아세트알데하이드의 경우는 14ppm, 노네날의 경우는 14ppm)를 테들러백 내에 주입하고, 실온에서 120분 방치 후에 테들러백 내의 악취 농도(W4)를 측정한다. 또한, 측정은 이소발레르산 및 노네날에 대해서는 가스 크로마토그래프를 사용하고, 그 이외의 악취에 대해서는 기타가와식 검지관을 사용하여 실시한다. 또, 시료를 넣지 않는 블랭크도 동일 농도로 작성하고, 120분 후에 악취 농도(W5)를 측정하고, 공시험으로 한다. 이상의 결과로부터, 다음 식에 따라, 악취 제거율을 산출한다.

악취 제거율[%]=(W5-W4)/W5×100

또한, 일반사단법인 섬유평가기술협의회의 인증 기준에 의하면, 암모니아 제거율 70% 이상, 아세트산 제거율 80% 이상, 이소발레르산 제거율 85% 이상을 모두 만족하는 경우에, 땀냄새 소취 효과를 가진다고 인정된다. 또, 이들 기준에 더하여, 노네날 제거율 75% 이상을 만족하는 경우에, 노령체취 소취 효과를 가진다고 인정된다.

(6) 소취 성능 유지율

소취 성능 유지율은 하기의 식에 의해 산출한다.

소취 성능 유지율(%)=[세탁을 10회 한 후의 섬유 시료의 악취 제거율]/[세탁을 하지 않은 섬유 시료의 악취 제거율]×100

또한, 세탁은 JIS-L-0213의 103법(가정용 세탁기용)에 따라 실시한다.

[실시예 1]

아크릴로니트릴 90% 및 아크릴산메틸 10%의 아크릴로니트릴계 중합체를 48%의 로단소다 수용액으로 용해하여, 방사 원액을 조제했다. 이 방사 원액을 상법에 따라 방사, 수세, 연신, 권축, 열 처리를 하여, 0.8데니어×70mm의 원료 섬유를 얻었다. 이 원료 섬유 1kg에 30중량%의 가수 히드라진 5kg을 가하고, 98℃에서 3시간 가교 처리했다. 질소 증가량은 5.0%였다. 이 가교 섬유를 수세 후, 추가로 3중량%의 수산화나트륨 5kg을 가하고, 90℃에서 1시간 가수분해했다. 다음에, 1mol/l 질산 수용액으로 처리하여, 카르복실기를 H형으로 변환하고, 수세 후, 1mol/l 수산화나트륨 수용액으로 pH를 6.5로 조정했다. 얻어진 아크릴레이트계 가교체 섬유의 카르복실기량, 및 염형 카르복실기와 H형 카르복실기의 비율을 표 1에 나타낸다. 다음에, 이 섬유를 폴리에틸렌이민(수평균 분자량 600, 아민가 20mmol/g)의 2% 수용액에 침지하여 50℃×60분 처리했다. 그 후 수세, 건조 처리를 행하고, 흡습 소취성 섬유를 얻었다. 이 섬유를 평가한 결과를 표 1에 나타낸다.

[실시예 2]

실시예 1의 가수분해 시간을 2시간으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 처리를 행하고, 흡습 소취성 섬유를 얻었다. 이 섬유를 평가한 결과를 표 1에 나타낸다.

[실시예 3]

실시예 1의 가수분해 시간을 5시간으로 변경하고, 폴리에틸렌이민을 수평균 분자량 70000(아민가 18mmol/g)의 폴리에틸렌이민으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 처리를 행하고, 흡습 소취성 섬유를 얻었다. 이 섬유를 평가한 결과를 표 1에 나타낸다.

[실시예 4]

실시예 2에 있어서, 아크릴레이트계 가교체 섬유를, 폴리에틸렌이민(수평균 분자량 10000, 아민가 18mmol/g)의 1% 수용액에 침지하여 80℃×120분 처리하고, 그 후 수세, 건조 처리를 행한 것 이외에는 실시예 2와 동일한 처리를 행하고, 흡습 소취성 섬유를 얻었다. 이 섬유를 평가한 결과를 표 1에 나타낸다.

[실시예 5]

실시예 4의 폴리에틸렌이민 수용액의 농도를 2%로 변경한 것 이외에는, 실시예 4와 동일한 처리를 행하고, 흡습 소취성 섬유를 얻었다. 이 섬유를 평가한 결과를 표 1에 나타낸다.

[실시예 6]

실시예 4의 폴리에틸렌이민을 수평균 분자량 1800(아민가 19mmol/g)의 폴리에틸렌이민으로 변경한 것 이외에는, 실시예 4와 동일한 처리를 행하고, 흡습 소취성 섬유를 얻었다. 이 섬유를 평가한 결과를 표 1에 나타낸다.

[실시예 7]

실시예 4에 있어서, 실시예 2의 아크릴레이트계 가교체 섬유 대신에, 실시예 1의 아크릴레이트계 가교체 섬유를 얻는 제조 순서에 있어서 1mol/l 수산화나트륨 수용액으로 조정하는 pH를 4.2로 변경하여 얻어진 아크릴레이트계 가교체 섬유를 사용한 것 이외에는, 실시예 4와 동일한 처리를 행하고, 흡습 소취성 섬유를 얻었다. 이 섬유를 평가한 결과를 표 1에 나타낸다.

[실시예 8]

실시예 1의 아크릴레이트계 가교체 섬유를 얻는 제조 순서에 있어서, 가수분해 시간을 2.5시간으로 변경하고, 얻어진 아크릴레이트계 가교체 섬유를 폴리에틸렌이민(수평균 분자량 70000, 아민가 18mmol/g)의 0.2% 수용액에 침지하여 80℃×120분 처리를 실시하고, 그 후 수세, 건조 처리를 행한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 처리를 행하고, 흡습 소취성 섬유를 얻었다. 이 섬유를 평가한 결과를 표 1에 나타낸다.

[실시예 9]

실시예 4의 폴리에틸렌이민을 수평균 분자량 300(아민가 21mmol/g)의 폴리에틸렌이민으로 변경한 것 이외에는, 실시예 4와 동일한 처리를 행하고, 흡습 소취성 섬유를 얻었다. 이 섬유를 평가한 결과를 표 1에 나타낸다.

[실시예 10]

실시예 4에 있어서, 실시예 2의 아크릴레이트계 가교체 섬유 대신에, 실시예 1의 아크릴레이트계 가교체 섬유를 5% 염화칼슘 수용액에 침지하여 60℃×2시간 처리를 행함으로써 얻어지는 칼슘 염형 카르복실기를 가지는 아크릴레이트계 가교체 섬유를 사용한 것 이외에는, 실시예 4와 동일한 처리를 행하고, 흡습 소취성 섬유를 얻었다. 이 섬유를 평가한 결과를 표 1에 나타낸다.

[비교예 1]

실시예 4에 있어서 폴리에틸렌이민에 의한 처리를 실시하지 않은 것 이외에는, 실시예 4와 동일한 처리를 행하고, 비교예 1의 섬유를 얻었다. 이 섬유 즉 아크릴레이트계 가교체 섬유를 평가한 결과를 표 1에 나타낸다.

[비교예 2]

실시예 4에 있어서, 실시예 2의 아크릴레이트계 가교체 섬유 대신에, 실시예 1의 아크릴레이트계 가교체 섬유를 얻는 제조 순서에 있어서 가수분해 시간을 0.5시간으로 변경하여 얻어진 아크릴레이트계 가교체 섬유를 사용한 것 이외에는, 실시예 4와 동일한 처리를 행하고, 비교예 2의 섬유를 얻었다. 이 섬유를 평가한 결과를 표 1에 나타낸다.

[비교예 3]

실시예 4의 폴리에틸렌이민 수용액 농도를 0.1%로 변경한 것 이외에는, 실시예 4와 동일한 처리를 행하고, 비교예 3의 섬유를 얻었다. 이 섬유를 평가한 결과를 표 1에 나타낸다.

표 1의 각 실시예와 비교예 1 및 비교예 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 염기성 고분자를 특정량으로 섬유 표면에 부착시킴으로써, 산성 물질 및 알데하이드에 대한 소취 성능이 비약적으로 향상되고 있다. 또, 그것에 따라, 염기성 물질에 대한 소취 성능, 흡습 성능이 대폭 저해되는 일도 없다. 이와 같이, 본 발명의 흡습 소취성 섬유는 산성 물질, 알데하이드, 염기성 물질의 어느 것에 대해서도 높은 소취 성능을 가짐과 아울러, 높은 흡습 성능을 가진다. 또, 비교예 2와 같이, 카르복실기량이 적으면, 아미노기량, 즉 부착할 수 있는 염기성 고분자의 양도 저하되어, 충분한 성능을 발현할 수 없는 것도 알 수 있다. 또한, 표 중의 아세트알데하이드의 악취 제거율의 「-」은 측정하지 않은 것을 나타낸다.

또, 실시예 2 및 실시예 4에서 작성한 흡습 소취성 섬유를 10회 세탁한 후의 흡습률과 소취 성능 유지율을 평가했다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.

표 1의 실시예 2 및 실시예 4와 표 2로부터, 본 발명의 흡습 소취성 섬유는 반복 세탁해도 우수한 소취 성능을 유지할 수 있는 것을 이해할 수 있다.

Claims

가교 구조를 가지고 또한 3~8mmol/g의 카르복실기를 가지는 흡습성 섬유의 표면에, 염기성 고분자를 아미노기량으로서 0.2~4mmol/g 이온 결합시켜 이루어지는 것을 특징으로 하는 흡습 소취성 섬유.
제 1 항에 있어서, 20℃×65%RH 조건하의 흡습률이 20~60중량%인 것을 특징으로 하는 흡습 소취성 섬유.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 암모니아 제거율이 70% 이상, 아세트산 제거율이 80% 이상, 이소발레르산 제거율이 85% 이상, 노네날 제거율이 75% 이상인 것을 특징으로 하는 흡습 소취성 섬유.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 암모니아, 아세트산, 이소발레르산 및 노네날에 대한 10회 세탁 후의 소취 성능 유지율이 각각 90% 이상인 것을 특징으로 하는 흡습 소취성 섬유.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 염기성 고분자의 평균 분자량이 300 이상인 것을 특징으로 하는 흡습 소취성 섬유.
염형 카르복실기와 H형 카르복실기의 비율이 40:60~100:0의 범위에 있는 흡습성 섬유에 염기성 고분자를 이온 결합시키는 것을 특징으로 하는 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 흡습 소취성 섬유의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 흡습 소취성 섬유를 함유하는 흡습 소취성 섬유 구조물.