Studies on the Stabilization of Rayon Fabrics: 3. Effects of Long-Term Isothermal Stabilization at Low Temperatures and Chemical Pre-treatment

In the present study, isothermal stabilization processes for rayon fabrics were performed at two relatively low temperatures $180^{\circ}C$ and $200^{\circ}C$ for a long period of time. The results of weight loss, dimensional shrinkage, X-ray diffraction and scanning electron microscopic observations studied with the rayon fabrics before and after the isothermal stabilization indicated that the chemical and physical changes of rayon precursor fibers proceeded continuously and slowly at the stabilization temperature below $200^{\circ}C$. And the pre-treatment with four different chemical compounds done prior to stabilization process influenced differently the characteristics of rayon fabrics. As a result, it was noticed that under the given stabilization conditions, $H_3PO_4$ and $Na_3PO_4$ played a role in catalyzing the stabilization reaction of rayon fabric whereas $NH_4Cl$ and $ZnCl_2$ played a role in delaying or retarding the reaction. $H_3PO_4$ showed the lowest percent weight loss of the fabric in the second stabilization conducted at $350^{\circ}C$. It was considered that phosphoric acid, which has a function of flame retardant, contributed to retarding somewhat the subsequent reaction even in the second stabilization step.

레이온직물의 안정화에 관한 연구: 3. 저온 장시간 등온 안정화 및 화학전처리 영향

본 연구에서는 레이온직물에 대하여 $180^{\circ}C$ 및 $200^{\circ}C$의 비교적 낮은 온도영역에서 장시간 동안 등온 안정화공정을 수행하였다. 등온 안정화공정 전과 후의 변화된 레이온직물의 중량감소율, 치수변화율, X-선 회절, 그리고 전자현미경을 사용하여 섬유 형태를 관찰한 결과, 레이온 프리커서 섬유의 화학적, 물리적 변화는 $200^{\circ}C$ 이하의 안정화온도에서도 지속적이면서 서서히 진행되는 것으로 확인되었다. 그리고 안정화공정 전에 사용한 네 종류의 화학전처리제는 레이온직물의 특성변화에 서로 다른 영향을 주는 것으로 조사되었다. 결과적으로, 주어진 안정화 조건하에서 $H_3PO_4$와 $Na_3PO_4$$는 레이온직물의 안정화 반응을 촉진시키는 역할을 하는 반면, $NH_4Cl$과 $ZnCl_2$는 안정화 반응을 더디게 하거나 지연시키는 역할을 하는 것으로 판단되었다. 또한 $350^{\circ}C$에서 행한 2차 안정화에서는 $H_3PO_4$가 상대적으로 가장 낮은 직물의 중량감소율을 보여주었으며, 난연 기능을 가지고 있는 인산이 2차 안정화 단계에서도 후속 반응을 다소 더디게 하는데 기여한 것으로 사료되었다.