섬유강화제는 직물의 외관을 개선하고, 탄력성과 무게감을 증가시키며, 뻣뻣한 느낌을 주는 유기 고분자 물질입니다. 섬유강화제는 직물 마감 보조제의 중요한 구성 요소입니다. 섬유강화제를 처리한 직물은 장식용 직물, 특히 커튼, 가방, 경편직물 생산에 널리 사용됩니다. 또한 심지(접착식 심지 및 수지 심지) 생산에도 사용됩니다.
서구 선진국에서는 저렴한 가격, 편리한 합성, 안정적인 성능, 그리고 기타 장점들로 인해 에멀전 폴리아크릴레이트 화합물이 섬유 날염 산업에서 널리 사용되고 있습니다. 일반적으로 사용되는 강화재로는 멜라민 수지, 우레아-포름알데히드 수지, 폴리아크릴레이트, 폴리비닐아세테이트, 폴리비닐알코올, 전분 및 이들의 변성품이 있습니다.
강화재의 장단점
이름 | 장점 | 단점 |
멜라민 수지 | 완성 후 원단의 강성, 수축성, 탄력성, 촉감이 좋아졌으며, 특히 합성섬유의 강성효과가 좋습니다. | 가공 후 원단은 습기를 쉽게 흡수하고, 경도와 강성이 떨어지고, 황변과 강도가 떨어지며, 유리 포름알데히드 등이 방출됩니다. 가공제의 보관 안정성이 좋지 않습니다. |
요소-포름알데히드 수지 | 완성 후, 직물은 더 단단해지고 원자재 비용은 낮아집니다. | 가공 후 원단의 탄성이 약하고, 촉감이 거칠며, 수축률이 크고, 세탁 저항성이 낮으며, 유리 포름알데히드가 방출됩니다. 가공제의 저장 안정성도 낮습니다. |
폴리아크릴레이트와 폴리비닐 아세테이트 | 내광성, 내노화성, 무황변 특성을 가지고 있습니다. 합성이 용이하고 저장 안정성이 우수하며, 유리 포름알데히드를 생성하지 않습니다. 경화 효과가 우수하며, 특히 셀룰로스 섬유 직물의 경화 마감에 적합합니다. | 같은 양의 마감제를 사용하더라도 합성섬유의 경화 효과는 멜라민 수지보다 떨어집니다. 마감 후 원단의 탄력과 두꺼움이 부족합니다. 폴리비닐아세테이트는 부서지기 쉽고 내한성이 약합니다. |
폴리 비닐 알코올 | 이 제품은 유동 특성이 우수하고 강도가 높은 필름을 형성할 수 있어 셀룰로스 직물에 대한 경화 효과가 좋습니다. | 자연 환경에서 분해되기 어렵고 물에서 다량의 거품을 형성할 수 있습니다. 열처리 후 원단에 첨가된 마감제는 쉽게 연화되고 물빠짐이 발생하며, 세탁성이 좋지 않습니다. |
수정 된 전분 | 원자재를 구하기 쉽고, 가격이 저렴하며, 부식성이 없고, 사용하기 편리하며, 생분해성이고, 원단을 강화하는 효과가 뛰어납니다. | 가공 후 원단의 뻣뻣함은 습기에 의해 감소하고, 쉽게 변질되어 곰팡이가 생기며, 세탁 저항성이 낮고, 촉감이 거칠며, 신축성이 떨어집니다. |
프로세스의 핵심 포인트
로스팅 공정은 직물 표면의 포름알데히드와 마감 후 직물의 강성에 더 큰 영향을 미칩니다. 로스팅 시간과 온도가 증가함에 따라 강성은 증가하고 직물 표면의 포름알데히드 함량은 크게 감소합니다. 200°C×60초로 가공 공정을 제어하면 직물의 포름알데히드 농도는 75ppm 미만으로 낮아질 수 있습니다.
건조 공정이 향상됨에 따라 보강재의 가교가 더욱 적절해져 가공 후 원단의 강성이 향상되기 때문입니다. 반면, 가공 후 원단의 포름알데히드는 고온 조건에서 쉽게 휘발되어 최종 원단의 포름알데히드 함량이 낮아집니다.
경화제 와 포름알데히드 사이에는 가역적인 평형 반응이 일어납니다 . 외부 환경(온도, 습도, pH 등)이 변화함에 따라 포름알데히드는 지속적으로 분리되어 나옵니다. 초기 직물 시료의 포름알데히드 함량은 낮지만, 보관 기간이 길어짐에 따라 점차 증가합니다. 보관 기간이 10~12일에 도달하면 직물의 포름알데히드 함량은 기본적으로 안정화됩니다.
밀폐된 공간에 보관할 경우, 방출된 포름알데히드가 점점 더 축적되어 톡 쏘는 듯한 자극적인 느낌이 발생할 수 있습니다. 경화 수지로 마감한 원단은 통풍이 잘 되는 곳에 보관하는 것이 좋습니다.
각 유형의 강화재에 적용되는 조건
- 강성을 완성한 후의 면직물 : 폴리비닐알코올 > 폴리아크릴레이트 > 전분 > 멜라민수지.
- 폴리에스터 직물의 강성 마무리 후: 폴리비닐알코올 > 전분 > 멜라민수지 > 폴리아크릴레이트.
- 세탁 견뢰도: 폴리아크릴레이트 > 폴리비닐알코올 > 멜라민수지 > 전분.
- 면과 폴리에스터 직물의 폴리비닐알코올은 마감 후 강성이 크지만, 촉감이 거칠다. 폴리에스터 직물의 경우 멜라민 수지만큼 탄력성이 좋지 않아 세탁 견뢰도는 폴리아크릴레이트 다음으로 높다. 전분 마감 직물의 강성은 폴리비닐알코올 다음으로 좋지만, 세탁 견뢰도는 매우 낮다.
- 멜라민 수지로 마감한 폴리에스터 원단은 강성 효과가 비교적 좋고, 두껍고 탄력 있는 느낌이 더 좋습니다. 하지만 면 원단의 경우, 마감 효과가 좋지 않으며, 마감 후 원단에서 포름알데히드가 방출됩니다. 면 원단의 폴리아크릴레이트는 강성 마감 효과가 더 좋고, 폴리에스터 원단의 경우 마감 효과는 좋지 않지만 세탁 견뢰도는 가장 좋습니다.
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