스크랩 스판덱스 성질

[kibo]

스판덱스 복합제품 가공  

1. 스판덱스의 일반적 성질

1) 스판덱스 섬유의 개요

스 판덱스는 주성분이 85%인 폴리우레탄(이하 PU)으로, 'PU섬유'라고도 한다. 이 섬유는 백도, 파지력(고무의 1.8배), 인열강도(고무의 2배), 파열강도, 탄성 등이 월등히 우수하여 주로 여성용 파운데이션 및 수영복, 체조복 등의 소재로 활용되고 있다. 따라서 직물보다는 니트류에 Core絲 상태로 활용한다. 즉, 사 내부에 스판덱스가 들어가고 그 위에 나일론, PET 등을 감아 사용하고 있다. 이외에도 면 등을 피복한 제품도 있으나, 주된 스판덱스의 코어사 적용은 아직 스판덱스/나일론, 스판덱스/면 등이 주종을 차지하고 있다. 미국 듀퐁사의 'Lycra'와 유니로얄사의 'Vylene' 등이 유명하며, 국내의 경우는 태광산업 및 효성 등이 생산을 하고 있다.

특성/섬유	나일론 6	스판덱스	폴리에스터
인장강도(g/d)	4.8~6.4	0.6~1.2	4.3~6.0
건습강력비	84~92	100
신장률(%)	28~45	450~800
신장탄성률(%)	98~100(3% 신장시)	95~99(50% 신장시)
비중	1.14	1.2	1.38
공정수분률(%)	4.5	1.3↑	0.4~0.5
연화점 열의 영향 용융점	180℃ 215℃	- 200~230℃	238~240℃ 255~260℃
내후성(옥외노출)	강력은 약간 저하되고, 약간의 황변이 일어남.	左同	左同
알칼리에 의한 영향	50%의 가성소다용액과 28%의 암모니아 용액 에서는 강력 저하 거의 없음.	강알칼리(50% 이상)에 강력저하 거의 없음.	알칼리에 약간의 강도저하(가수분해)
염색	분산, 반응, 산성, 크롬	左同	분산염료
곰팡이, 벌레	완벽한 저항성 있음.	左同	左同
기타	과산화 표백에 의한 강도저하 발생	염소계 표백시 강력저하 발생

2. 가공시 주의사항

1) 강도 및 신도

강 도 및 신도, 탄성률과 Heat Set Strain 특성에 대해서는 시판되고 있는 각종 스판덱스 섬유간에 상당한 차이가 있다 시중 스판덱스 섬유의 강도는 1.3이상, 18g/d범위의 큰 차이를 나타내고 있으므로, 가공시의 취급은 일률적으로 할 수 없다는 것을 염두에 두어야 한다.
시판 스판덱스 섬유의 파단신도는 500~600% 사이에 있다고 할 수 있다. 따라서 제직시 특별한 직기와 가공시설 및 특별한 기술을 가지고 취급해야 할 필요가 있다.

2) 내산성 및 내알칼리성

고 온, 고농도의 무기산 처리는 스판덱스를 변색시키고 취화(脆化)시키므로, 피하지 않으면 안된다. 그러나 보통 염색시에 사용하는 정도의 산처리 조건에 대해서는 안정하다고 볼 수 있다. 알칼리에 의해서도 가수분해를 받기 쉬우므로 고온, 고농도의 알칼리 처리를 피하지 않으면 안된다. 일반적으로 글리콜 성분으로 구성된 스판덱스는 내가수분해성이 강하나, 내알칼리성은 약하다. 그러나 일반 면직물의 정련에 사용하는 것과 같은 가압고온 하에서 고농도의 알칼리로 끓이는 것은 피해야 한다. 스판덱스의 알칼리 처리는 일반화섬의 정련표백, 염색조작에 사용하는 정도의 조건이면 별다른 문제는 생기지 않는다.

3) 표백제에 의한 성질

스 판덱스는 염소계 표백제에 의하여 황변하고 취화하므로 사용할 수 없고, Acetyl Peroxide<(CH3CO)2O2>에도 황변하므로 적당치 않다. 사용 가능한 표백제로는 과산화수소와 Sodium Perborate 등의 산화 표백제와 Hydrosulfite와 Ronglite 등의 환원표백제가 일반적으로 사용된다.

4) Diazo화와 Carrier의 조건

스 판덱스는 산화질소 가스에 황변하는 성질이 있고, 디아조화 하는 조건에 따라서도 약간 횡변하고 취화하는 일이 많다. 따라서 이 점에 주의해야 하며 50℃이하의 저온에서 디아조화 해야 한다. 그리고 폴리에스터 섬유와 교편직 했을 경우, 가압고온염색을 가급적 피해야 한다. 따라서 폴리에스처 섬유를 염색하려면 캐리어의 선택에 충분한 주의를 해야 한다. 고온고압염색의 일반적인 방법을 따르려면 충분한 사전 실험을 통해 최적시간 동안 염색조에 체류하도록 유도해야 한다.
일반적으로 스판덱스에 악영향을 미칠 위험성이 적은 캐리어로는 Chloro-Benzene계와 Methyl Naphthalene계의 것이 있다. 캐리어는 스판덱스에도 작용하므로, Soaping 등의 공정을 통하여 탈캐리어를 완전히 해야 한다.

5) 수지가공용 촉매와 가공제

수 지가공용 촉매로는 Organic Amine계의 것이 가장 안전하고 금속염계의 것도 사용 불가능하다 고는 볼 수 없다. 그러나 Curing조건에 따라서 스판덱스를 황변, 취화시키는 일이 있으므로 주의해야 한다. 만일 금속염류계의 촉매를 사용했을 때는 Curing한 다음 반드시 Soaping을 하여 촉매를 완전히 제거해야 한다. 유연제는 보통 수지가공시에 사용하는 거의 모든 것을 사용할 수 있으나, 간혹 스판덱스의 변색원인이 되는 것이 있으므로, 선택해서 사용할 필요가 있다.


3. 스판덱스의 열처리

1) 스판덱스 열처리 효과

스판덱스의 내열성은 합성섬유 중에서 우수한 부류에 속한다. 즉, 점착온도는 약 177℃이고 용융점은 일반적으로 200℃ 이상을 나타낸다. 그러나 이 온도보다 상당히 더 낮은 온도에서도 스판덱스는 온도의 영향을 많이 받는다.

<표 2> 스판덱스의 열고정율

온도(℃)	(℉)	% Set
38	100	0
71	160	3
88	190	12
104	220	25
121	250	50

140℃ 정도에서 1시간 처리하면 많은 종류의 스판덱스들이 황변하고 강도와 신도 및 탄성률이 상당히 저하된다. 그러나 몇몇 스판덱스를 사용한 포지는 분해를 거의 일으키지 않고 일반적인 열처리 온도(180~200℃)에서 처리가 가능한 제품들이 출시되고 있다. 이와 같은 성질을 이용하여 스판덱스를 함유한 포지에도 발수성이고 방추성인 수지가공을 할 수 있다.

2) 스판덱스 제품의 Heat Set

일 반적으로 'Set'라는 용어는 탄성섬유를 신장한 뒤에 나타나는 영구신도를 뜻한다. 따라서 Set치가 너무 높으면 바람직하지 않다. 또한 높은 Set치를 가진 섬유를 오랫동안 사용하면 보통 탄성율이 저하된다. Set는 탄성율과 같은 방법으로 측정할 수가 있고, 섬유 본래의 길이에 대한 비율로서 나타낸 길이의 증가로서 표시된다.

<표 3> 스판덱스의 열처리 효과

Original Length of Yarn	10in
Breaking Elongation	600%
Stretch Imposed during Test	480%
No.of cycles of Stretching	8
Yarn Length after Test	12in
Amount of Yarn Set	20%

현재 시판되고 있는 스판덱스 섬유에 대해서 얻어지는 Set치는 10%에서 75%의 범위에 있고 거의 대부분의 것은 12%에서 25%정도의 수치를 보이고 있다

출처 섬유상식 ** 스판덱스 복합제품 가공|작성자 레몬트리