KR100339496B1 - 키토산 섬유 부직포 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 새로운 키토산 섬유 부직포 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 키토산 섬유 부직포는 키토산 용해성 용제로 키토산 섬유의 표면을 녹여 섬유 상호간을 서로 결합시킨 실질적으로 키토산 섬유만으로 이루어진 부직포로서, 이러한 키토산 섬유 부직포는 키토산의 완전한 효과를 창상, 화상 또는 자상 등의 상처 피복·보호재와 같은 의료용 제품이나, 기타 의류, 신발, 매트 등의 다양한 용도에 충분하게 적용시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

키토산 섬유 부직포 및 그 제조방법{Chitosan fiber non-woven fabric and preparation thereof}

본 발명은 키토산 섬유 부직포에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 키토산 섬유의 용해결합을 이용한 새로운 형태의 키토산 섬유 부직포 및 그 제조방법에 관한 것이다.

최근, 생체고분자인 키토산은 물에는 불용이지만 산 등에는 용해되서 양이온성으로 되고, 생체적 합성이나 창상치료 촉진작용 등이 있는 것으로 밝혀 지면서 이에 대한 관심이 날로 고조되고 있다. 키토산에 관련된 선행기술을 살펴보면, 대한민국 공개특허공보 제95-18057호에는 새우 갑각으로부터 생체 임상의학용 키틴민 키토산의 제조가 기술되어 있다. 대한민국 공개특허공보 제91-19731호에는 생체임상의학용 키틴 및 키토산의 제조방법이 기술되어 있다. 일본 특허공개공보 소56-68200호에는 프레이크상의 키틴을 수중에서 믹서 등으로 해리하여 콜로이드상의 분산액을 제조하고, 상기 키틴 분산액을 단독으로 종이를 제조하는 방법이 기술되어 있다. 대한민국 공개특허공보 제98-76411호에는 키토산, 키틴, 이들의 올리고머또는 이들의 올리고당을 적합한 용매에 0.1 내지 3%로 용해시켜 면적물에 침지하고, 중화, 제척, 건조하여 제조한 거즈를 이용하는 상처소독용 플라스터의 제조방법이 기술되어 있다. 대한민국 공개특허공보 제98-13801호에는 키토산이 함침된 부직포가 부착된 창상용 일회용 밴드가 기술되어 있다. 미국특허 제4,392,916호에는 키틴만으로 종이를 제조하는 방법이 기술되어 있다. 이러한 선행기술들에서는 키토산 섬유를 사용하여 의료용에서 요구되는 유연하고 벌키한 부직포를 제조하는 것에 대해서는 전혀 언급이 없다.

따라서 본 출원인은 키토산으로 섬유를 제조하고 이를 이용하여 키토산 섬유 부직포를 제조하는 방법에 대해서 발명하여 이를 대한민국 특허 출원 제99-51368호로 출원한 바 있다. 이 방법은 키토산 단섬유를 분산매 속에 분산시켜 분산한 다음 부직포 형틀에서 몰딩한 후 건조처리하는 것으로 구성되는 것으로, 실질적으로 키토산 만으로 이루어진 유연하고 벌키한 특성의 부직포를 제조할 수 있는 장점은 있으나, 제조방식이 배치식이므로 부직포의 생산성 및 조업성이 떨어지고 많은 노동력을 요하므로 생산 코스트가 높고, 제조되는 부직포 닳는 문제점이 있는 것이다.

따라서 본 발명은 실질적으로 키토산만으로 이루어진 유연하면서 벌키한 특성의 부직포를 연속적으로 제조할 수 있도록 하는 것을 기술적 과제로 한다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명자의 연구에서 키토산 섬유가 산과 같은 용제에 녹고, 섬유 표면이 녹은 상태에서는 접착력이 생긴다는 사실을 확인하고 이러한 특성을 이용하면 연속적으로 유연하면서도 벌키한 특성의 부직포를 제조할 수 있게 되며, 특히 놀라운 효과는 이러한 방법을 이용하면 초슬림형의 부직포를 제조할 수 있게 되어 본 발명을 완성하게 된 것이다.

그러므로 본 발명에 의하면, 키토산 섬유의 표면의 용해에 의하여 섬유간의 결합시킨 것을 특징으로 하는 새로운 키토산 섬유 부직포가 제공된다.

또한 본 발명에 의하면, (a)키토산 용해성 용제로 키토산 섬유의 표면을 용해시키는 공정, 및 (b) 표면이 용해된 키토산 섬유의 접착력으로 키토산 섬유간의 결합을 형성시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 키토산 섬유 부직포의 제조방법이 제공된다.

이하 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

키틴은 절족동물의 피부, 연체동물의 껍질, 또는 균류의 세포막 등의 중요한 성분이 되는 함질소다당이며, 생체내에서는 당단백질로서 존재한다. 키토산 분자는 키틴 분자의 탈아세틸화에 의한 산물이다. 키토산을 원료로 하여 섬유를 제조하는 방법은 본 출원인의 한국특허출원 제99-15564호 및 제99-51368호에 기술되어 있다. 본 발명에서는 상기 출원에서 제시한 방법 또는 이와는 다른 임의의 방법으로 제조되는 모든 종류의 키토산 섬유가 이용될 수 있다.

본 명세서에서 키토산 용해성 용제는 키토산을 용해시킬 수 있는 모든 용제로 정의된다. 키토산 용해성 용제로 잘 알려진 것은 산이다. 산성용제의 대표적인 예로는 염산과 같은 무기산; 포름산, 초산, 아스코브산, 시트르산, 락트산 등과 같은 카르복실산을 들 수 있다. 이러한 키토산 용해성 용제중에서 본 발명에 특히 바람직한 것은 키토산 섬유의 표면만을 용해시켜 부직포화한 후 용제를 완전히 제거할 수 있는 것이다. 특별히 한정하기 위한 것은 아니지만 이러한 용제의 예로는 카르복실산의 0.1∼5중량% 수용액을 들 수 있다. 상기한 농도의 카르복실산 수용액으로 키토산 섬유를 처리하면 섬유의 내부는 손상시키지 않고 표면만을 용해시킬 수 있게 되어 최종적으로 얻어지는 부직포가 키토산 섬유 자체의 물성이 손상없이 우수한 상태를 유지할 수 있게 된다.

본 발명에 있어서, 키토산 용해성 용제로 키토산 섬유의 표면만을 용해시키는 방법을 예를 들어 설명하면 다음과 같은 것들이 있다.

그 한 방법은 키토산 섬유로 이루어진 웹에 키토산 용해성 용제액을 스프레이하는 것이다. 이 방법은 키토산 섬유간에 점결합이 이루어져 부직포의 벌키성을 충족시킬 수 있어 효과적이다.

또한 방법은 키토산 용해성 용제액을 거품화하여 키토산 단섬유로 이루어진 웹에 도포하는 방법이다. 이 방법은 거품화된 키토산 용해성 용제가 키토산 섬유의 내부를 손상시키지 않고 키토산 섬유표면만을 적절한 수준으로 녹일 수 있어 효과적이다. 키토산 용해성 용제액을 거품화하는 것은 예를 들어 계면활성제를 용제액에 첨가하고 저어주는 것에 의해 수행할 수 있다. 예를 들어 키토산 용해성 용제액이 카르복실산 0.1∼5중량% 용액인 경우 계면활성제의 첨가량은 0.5∼5중량% 정도가 적당하다.

또 한 방법은 키토산 섬유로 이루어진 웹을 키토산 용해성 용제에 침지 또는 함침하는 방법이다. 이 방법에서 주의하여야 할 것은 침지중에 키토산 섬유의 내부가 손상되지 않고 표면만이 용해되도록 하는 방법이다. 이를 위해서는 용액의 농도를 조절하여 용제의 키토산 섬유 용해도를 낮게하거나, 침지시간을 짧게 하거나 또는 이들 양자를 적절히 조합하는 것이 효과적이다.

이와 같이 키토산 용해성 용제를 키토산 섬유 웹에 적용한 후에 가압하여 부직포화하게 되고, 그 후에는 원할 경우 수세 등의 방법으로 용제를 제거하고, 건조하는 것에 의해 순수한 키토산 만으로 이루어진 부직포가 제조되는 것이다.

특히, 키토산 용해성 용제로 시트르산을 이용하는 경우에는 시트르산이 살균성이 있으므로 용제제거 없이 직접 건조하여 부직포로 제조하는 것도 매우 흥미로운 효과를 발현시킬 수 있어 유리하다.

이와 같이 키토산 용해성 용제를 부직포의 제조에 이용하면 바인더를 사용하지 않고도 부직포를 제조할 수 있으며 매우 얇은 부직포의 제조가 가능하다. 이러한 키토산 섬유 부직포는 화상, 자상, 창상 등의 상처의 피복·보호재와 같은 의료용 제품이나, 기타 의류, 신발, 매트 등의 다양한 용도에 적용하면 키토산의 효과를 충분하게 작용시킬 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명의 특징 및 기타의 장점은 후술되는 실시예로부터 보다 명백하게 될 것이다. 단, 본 발명은 하기 실시예로 한정되는 것은 아니다.

[실시예]

습식방사하여 얻은 섬도 2데니어, 길이 7㎜의 키토산 단섬유를 카드기(card machine)를 통해 웹으로 형성시켜 컨베이어를 통해 이송중에 초산 3중량% 수용액이 들어있는 침지조를 통과시켜 키토산 섬유의 표면을 용해시킨 다음, 압착하여 밀도 0.28g/㎤, 파단강도 1.8㎏/㎝의 키토산 섬유 부직포를 제조하였다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면 실질적으로 키토산만으로 이루어지며, 유연성이 우수한 부직포를 연속적으로 생산하는 것이 가능하게 된다.

Claims (6)

1. 키토산 섬유 부직포에 있어서, 키토산 섬유 표면의 용해에 의하여 섬유간의 결합이 이루어진 것을 특징으로 하는 새로운 키토산 섬유 부직포.
2. 키토산 섬유 부직포의 제조에 있어서, (a) 키토산 용해성 용제로 키토산 섬유의 표면을 용해시키는 공정, 및 (b) 표면이 용해된 키토산 섬유의 접착력으로 키토산 섬유간의 결합을 형성시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 키토산 섬유 부직포의 제조방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 키토산 용해성 용제가 산 수용액인 것을 특징으로 하는 키토산 섬유 부직포의 제조방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 산 수용액이 염산, 포름산, 초산, 아스코브산, 시트르산 또는 락트산의 0.1∼5중량% 수용액인 것을 특징으로 하는 키토산 섬유 부직포의 제조방법.
5. 제 2 항에 있어서, 상기 키토산 섬유의 표면 용해공정에 상기 용제에 섬유를 침지하는 방식, 상기 용제를 섬유에 분무하는 방식 또는 상기 용제를 함유하는 거품을 섬유에 도포하는 방식을 이용하는 것을 특징으로 하는 키토산 섬유 부직포의 제조방법.
6. 상기 청구항 1 기재의 부직포를 이용한 상처 피복보호용 의료용 제품.