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Thermal and UV Resistance of Polytrimethylene Terephthalate Bulked Continuous Filament (PTT BCF) and The Influence of Additive on Those

PTT BCF의 분산염료 염색에서 첨가제의 내열성 및 내광성 효과

  • Moon, Chang-Heon (Strategic Planning Division, Korea Apparel Testing & Research Institute) ;
  • Lee, Hun (Division of Energy & Optical Technology Convergence, Cheongju University)
  • 문창헌 (한국의류시험연구원 전략기획실) ;
  • 이헌 (청주대학교 에너지광기술융합학부 응용화학)
  • Received : 2019.07.17
  • Accepted : 2019.11.01
  • Published : 2019.11.30

Abstract

This study examines the degradation of PTT BCF and fading behavior of disperse dye by heat treatment and UV irradiation. The behavior in strength degradation of PTT BCF after treat treatment was examined by measuring the tensile strength of samples. The strength retention of PTT BCF rapidly decreased with increasing exposure time at 150℃. The K/S value decreased with increasing temperature and its trend accelerated with increasing exposure time on heat. The behavior on strength degradation of PTT BCF and the fading of disperse dye on it were studied under UV irradiation at various temperatures. The tensile strength of PTT BCF and the K/S value of the sample dyed with disperse dye after UV irradiation decreased with increasing temperature and exposure time. PTT BCF exposed under UV irradiation exhibited lower strength and K/S value compared with the sample after heat treatment. Additional study on the effects of additives used to improve the resistance to fading of disperse dye and degradation of PTT BCF revealed that antioxidant and UV absorbent in PTT BCF showed a small improvement in the strength degradation of PTT BCF and the fading of dye.

본 연구에서는 PTT BCF의 열과 자외선에 의한 취화거동과 분산염료의 열 및 자외선에 의한 퇴색거동을 연구하였다. 염료의 퇴색과 PTT BCF의 취화를 억제시킬 수 있는 첨가제를 방사과정에서 첨가하여 그 효과를 알아보았다. PTT BCF의 열처리 이후 취화거동은 열처리 온도와 노출시간이 증가할수록 취화현상이 가속화되어 시료의 인장강도 저하가 두드러졌다. 시료가 120℃까지의 온도에 노출하였을 때는 인장강도의 저하가 크지 않으나 그 이상의 온도인 150℃에서는 노출시간에 비례하여 급격한 인장강도 저하를 보였다. 열에 의한 취화는 산화방지 첨가제가 높은 온도에서는 그 효과가 안정적이지 않으며 산화반응이 급격하였다. 열처리 이후 시료의 퇴색은 열처리 온도가 증가할수록 K/S 값이 감소하였고, 노출시킨 시간이 증가할수록 퇴색되는 경향이 강하게 나타났다. 특히 고온으로 갈수록 열에 의한 퇴색 거동이 급격하게 증가하였으며 열퇴색 억제제가 그 효과를 발휘하지 못했다. 자외선 조사 이후 PTT BCF의 취화거동과 퇴색거동을 인장강도 변화와 K/S 값 변화로 각각 살펴보았다. 자외선 조사에 따른 취화는 열처리 시의 취화보다 더 크게 나타났으며, 특히 장시간 동안 노출된 경우 인장강도의 저하가 급격하였다. 또한 K/S 값의 변화 역시 온도와 노출시간이 증가할수록 퇴색거동이 강하게 나타났다. 시료의 취화거동과 퇴색거동은 자외선 조사의 경우가 더 가혹하게 나타났다. 열 및 자외선 모두가 분산염료의 퇴색에 영향을 주며, 자외선 조사는 같은 온도에서 노출했을 때에 비해 아주 높은 퇴색 속도를 보였다. 결론적으로 열과 자외선에 의한 퇴색과 취화는 특정 산화방지제와 자외선흡수제에 의해 다소 억제되어 저하되었다.

Keywords

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