KR100436013B1 - 키토산으로 날염된 무늬포 - Google Patents

Abstract

본 발명은 포 즉 직물, 편물 또는 부직포에 키토산이 고안된 무늬의 섬유에만 고르게 피복되어 키토산과 구성섬유가 서로 결착되어서 형성된 기능성 무늬포에 관한 것이다. 본 발명에서는 키토산을 용매에 용해시킨 키토산용액을 날염원액으로 포에 무늬를 형성시키면서 사용하여 키토산을 날염하고 고착시키는 과정을 통하여 키토산이 정해진 무늬를 부여시키는 주된 물질로 구성되며 부여된 무늬부위의 표면 및 내부에 존재하는 키토산의 기능이 극대화된 키토산 날염 무늬포가 제공된다. 이 무늬포는 항균성, 탈취성, 생체적합성 등의 기능을 갖는 의류용 피복물의 소재로 적용이 가능하고 생체조직활성, 지혈작용, 항균성, 탈취성 등의 기능성을 갖는 의류, 시트, 종이용 재료로 사용될 수 있는 것이다.

Description

키토산으로 날염된 무늬포 {Patterned fabrics printed with chitosan}

본 발명은 포 즉, 직물, 편물 또는 부직포에 키토산을 고안된 무늬에 날염하고 고착시켜서 무늬부위의 섬유에만 키토산이 고르게 피복되어 있고 여타부위에는 구성섬유의 제반특성이 그대로 존재하는 키토산 날염 무늬포에 관한 것이다.

키토산 날염 무늬포는 기존의 키토산으로 가공처리한 키토산 가공직물과는 다르게 획기적으로 고안된 것으로서 키토산이 포의 정해진 무늬에만 도포되고 무늬부위의 섬유에 고르게 피복되어 있기 때문에 자카드직물에서와 같이 색상을 부여하지 않더라도 포의 부위별로 구별되어 특성이 나타나는 다중구조 즉 키토산 무늬부위는 키토산의 특성을 갖고 원포부위는 구성섬유의 고유특성을 그대로 나타내는 특징을 갖고 있다.

자카드 직물은 동일한 섬유소재로서 그 조직을 달리하여 무늬만을 부여하고 있지만, 키토산 날염 무늬포에서는 키토산을 사용하여 무늬를 부여하는 것과 동시에 기능성을 부여하고 다중구조을 갖게 하는 획기적인 기술이 요구된다.

키토산은 자연계로부터 풍부하게 얻어질 수 있으며 상품으로 널리 공급될 수 있는 물질이다. 키토산은 자연계에 존재하는 키틴을 탈아세틸화되어 얻어진다. 키틴은 게, 새우, 가재, 갑오징어, 곤충 등의 껍질에 존재하는 천연물질이고 천연고분자인 폴리(N-아세틸-D-글루코사민)으로 얻어진다. 키틴은 물과 대부분의 용매에도 잘 용해되지 않으며 섬유, 필름 등의 제조를 위한 용액을 얻기 어렵다.

미국특허 제3,533,940호에 의하면 키틴으로부터 키토산이 제조될 수 있으며, 키토산은 초산 등과 같은 유기산 수용액에 용해되어 섬유, 필름 등을 성형할 수 있는 용액으로 만들어질 수 있다.

키토산은 독성이 없고 생분해가 가능하여 생체친화성을 가지며, 세포의 결합 및 생체조직배양, 항균성, 지혈작용, 생체적합성 등의 생체학적 특성이 있는 것으로 알려져 있다.

포는 일상생활에 널리 쓰이는 재료로서 제조 공정에 따라 직물, 편물 및 부직포의 형태로 얻어진다. 포는 그 구성소재가 면, 마, 양모, 견, 캐시미어 등 천연섬유와 나일론, 폴리에스테르, 아크릴, 레이온 등 인조섬유와 이들의 혼합섬유로 구성된다. 포를 일상생활에 사용하는 곳에는 반드시 무늬와 색을 부과시켜서 실용성과 더불어 심미감을 부여하는 것이 요구된다. 특히 자카드직물은 색상을 부여하지 않고 직물에 무늬를 나타내는 특징이 있고 무늬직물로서 의류, 생활용품 등에 고급재료로 활용되고 있다.

최근 키틴, 키토산이 갖고있는 독특한 성질이 알려지면서 이를 인간생활에 유익하게 활용하고자 하는 노력이 이루어지고 있다. 그 한 방법으로 섬유를 만들어서 피부와 접촉하는 부위에 적용시켜 항균성, 생체적합성 등 기능을 나타내도록 사용하는 것이 심도 있게 개발되고 있다.

미국특허 제4,029,727호에서는 키틴을 무수 유기용매에 용해시켜서 비교적 고강도섬유 또는 필름을 제조할 수 있음을 설명하고 있다. 여기서는 유기용매로서 트리클로로아세트산 등을 사용하고 있어서 키틴의 용해는 용이하나 환경적인 문제를 고려할 때 널리 활용하기는 어렵다. 미국특허 제4,699,135호에서는 키틴을 염화리튬을 함유한 디메틸아세트아미드 등 극성유기용매에 용해시켜서 키틴섬유를 제조하고 있으며 초산수용액에 용해시킨 키토산용액으로부터 얻은 키토산섬유도 제공하고 있다.

한편, 미국특허 제5,900,479호에서는 키토산을 유기산 수용액에 용해시킨 키토산 용액을 사용하여 불용성인 키틴성분의 필름, 필라멘트 및 섬유를 제조하는 방법을 제시하고 있다.

이상과 같이 키틴 또는 키토산을 원료물질로 사용하여 제조한 키틴섬유 또는 키토산섬유에 관한 기술은 많이 공개되고 있으며, 키틴섬유 또는 키토산섬유를 사용하여 생체학적, 위생학적 특성을 갖는 제품을 만들 수 있는 것이 공개되고 있다.

하세가와 등( J. Appl. Polym. Sci., Vol. 45, 1837-1879, 1992 )에서는 셀룰로오스와 키토산을 삼불화초산에 용해시켜서 용액을 얻고 이로부터 셀룰로오스와 키토산의 브랜드 필름을 제조할 수 있음을 알려주고 있다. 히라노 ( Biotechnol. Ann. Rev., Vol. 2, 237-258, 1996 )에 의하면 키틴섬유 및 셀룰로오스와 키틴의 복합섬유로 만들어진 직물 뿐 아니라 키토산이 코팅된 합섬직물이 습윤성, 항균성, 항취성 등의 기능이 나타남이 알려지고 있다.

미국특허 제5,114,788호에서는 키토산을 함유한 합성수지 용액에 면직물을 침지하여 흡수성을 갖는 직물을 제조할 수 있음을 제시하고 있다. 또한 미국특허 제5,306,550호에서는 셀룰로오스 섬유와 키토산의 산수용액과 열가소성 수지를 혼합하여 생분해성 복합체를 만들 수 있음을 보여주고 있다.

최근 기능성을 간편하게 부여할 수 있는 염색과정 또는 가공과정에 키토산을 적용하려는 연구가 다방면으로 진행되고 있는데 일본특허 제JP10138628A2호에 따르면 키토산 또는 키토산의 유기산염 또는 무기산염을 잉크에 첨가하면 잉크제트방법으로 색상을 부여할 때 물성저하 없이 색상의 변색이 없는 효과를 올릴 수 있다고 소개하고 있으며 일본특허 제JP188063A2호에 따르면 색상을 부여하기 위한 전처리액으로 알루미나 가수화물과 키토산을 혼합한 것을 사용했을 때 뛰어난 발수성과 염색속도의 개선, 염료 흡착양을 증진시키는 결과를 얻을 수 있다고 보고하고 있다. 또한 일본특허 제JP5169789A2호에 따르면 양이온성 염료와 키토산 또는 키토산염을 염색하려는 물질의 표면에 처리하여 주었을 경우 매우 균일한 염색물을 얻을 수 있다고 소개하고 있다.

이들은 모두 염색물의 품질개선을 위해서 염색 이전에 키토산을 적용하는 공정을 부수적으로 첨가하는 것으로 염색성의 개선을 위해 키토산을 극소량 적용하는 기술에 불과하다.

또한 일본특허 제JP9123339A2호에 따르면 시트상에 젤라틴, 콜라겐, 카세인 또는 키토산으로 조성된 혼합물을 부과하였을 때 뛰어난 수분흡수 및 방출효과를 얻을 수 있다는 것을 보여주고 있다. 대한민국 특허출원 특1996-046306호에는 키토산 단독 또는 천연금속화합물을 이용한 위생가공제와 그 가공처리 방법을 제시하고 있다.

이상과 같이 키토산이 함유되어 있는 의류, 직물, 시트, 섬유 등은 키토산이 갖고 있는 기능과 유사한 생체학적, 위생학적 기능을 나타낼 수 있음이 알려지고 있다. 이를 위하여 지금까지는 키토산 섬유, 셀룰로오스 섬유-키토산 복합체, 키토산을 함유한 수지가 가공된 직물 등의 소재를 제조하여 사용하는 것이 제시되고 있다.

그러나 이들은 모두 포 표면에 소량을 사용하여 단순히 키토산을 가공처리한 것으로서 무늬를 부여할 수 없는 소량의 키토산을 적용시킨 제품을 제시하고 있을 뿐포에 무늬를 부여하면서 기술적으로 키토산을 날염시키는 키토산 날염 무늬포는 제공하지 못하고 있다.

본 발명에서는 충분한 친화성을 부여하여 포의 정해진 무늬부위에만 포와 키토산을 결착시켜서 무늬부위에는 키토산 기능을 부여하고 원포부위는 구성섬유의 고유특성을 나타내는 다중구조의 기능성 무늬포를 제공하고 있으며, 이는 포에 키토산 수용액을 날염 원액으로 제조하여 날염공정의 조건선택과 결착성을 부여하는 기술을 통하여 고안된 무늬를 형성시키고 무늬부위의 구성섬유에만 키토산을 고르게 피복시키므로서 포의 요구되는 부위에 한해서만 기능이 부여된 키토산 날염 무늬포를 얻을 수 있다.

본 발명은 포에 순수한 키토산이 정해진 부위에만 도포되어 고안된 무늬가 형성되고 무늬부위는 키토산 기능이 발휘되고 원포부위는 포 구성섬유의 고유특성을 나타내는 다중구조의 키토산 날염 무늬포에 관한 것이다. 본 발명은 포를 구성하는 구성 섬유에 친화성처리를 시켜서 키토산 용액을 고안된 부위에만 날염한 다음 안정화처리 및 건조시켜 무늬부위의 구성섬유와 키토산이 서로 결착되어 있는 키토산 날염 무늬포를 제공하는 것이다.

본 발명은 다중구조의 무늬포 즉, 키토산을 사용하여 무늬부위는 키토산이 결착되고 원포 부위는 포의 고유특성을 가지는 키토산 날염 무늬포를 제공하는 것이다.본 발명의 키토산 날염 무늬포는 종래의 기술에서 달성할 수 없었던 키토산으로 조성된 무늬를 형성하고 있으며, 키토산의 기능과 구성섬유의 고유특성을 하나의 포에서 정해진 부위마다 특징적으로 나타내는 다중구조를 갖고있다. 무늬부위의 키토산과 원포부위의 구성섬유가 요구되는 각각의 특성을 나타내어서 고안된 무늬와 키토산 기능이 기술적으로 분포된 선택적 성질을 나타내고 있다. 본 발명에서는 일반적인 포에 기능성 키토산을 적용시켜서 포에 기능을 부여시키면서도 포의 고유특성을 유지시키고 동시에 포의 사용 시 필수적으로 요구되는 고안된 무늬를 형성시키는 신규의 기술을 통하여 기술적으로 요구되는 기능성과 일상적으로 요구되는 심미성이 조화된 기능성 및 고감성 소재라는 독창적인 제품을 제공하는 것이다.

이와 같이 본 발명은 지금까지 제조된 적이 없었던 새로운 형태의 물질 및 공정구성에 의하여 기능성 무늬포를 만들고, 키토산에 의한 기능성과 날염에 의한 선택성이 복합되어서 키토산 날염 무늬포가 제공되는 진보된 기술이 제시되고 있다.

도면1은 본발명의 키토산 날염 무늬포의 표면을 간략하게 도식화한 것으로서 1부분은 키토산으로 구성된 날염 무늬부위를 나타내고 2부분은 구성섬유가 그대로 존재하는 원포부위를 나타내고 있다.

도면2는 키토산 날염 무늬포에 있어서 무늬부위의 구성섬유 표면을 전자현미경으로 관찰한 사진으로서 섬유 표면에 키토산이 고르게 완전히 피복되어 있음을 보여주고 있다.

본 발명은 포 즉 직물,편물 또는 부직포를 친화성 처리한 후, 이를 키토산 용액으로 날염하여 고안된 무늬를 형성시키고, 온도 0℃ 내지 100℃ 사이에서 시간 1분 내지 1일 사이동안 일정하게 유지시킨 다음, 고화처리 및 건조시켜서 키토산 무늬을 안정화시키고 도면 1과 같이 무늬부위가 키토산으로 원포부위가 구성섬유로 조성되어 있는 키토산 날염 무늬포를 제공하는 것이다.

본 발명 날염 무늬포에 있어서 무늬부위의 구성섬유는 굵기가 1㎛ 내지 100㎛ 사이이며, 두께 0.1㎛ 내지 20㎛ 사이로 키토산이 피복되어 있고, 무게비로 구성섬유 성분이 50wt% 내지 95wt% 사이이고 키토산이 0.5wt% 내지 50wt% 사이로 구성되고 수분 및 첨가물이 1wt% 내지 15wt% 사이로 존재되는 도면2와 같이 구성섬유 표면이 키토산으로 고르게 피복되어 있는 것이다.

본 발명에서 사용되는 포는 함수량이 15wt% 이하이고 구성섬유 성분이 적어도 85% 이상 함유되고, 굵기가 1㎛ 내지 100㎛ 사이인 섬유로 구성된 것이며,천연섬유인 면섬유, 양모섬유, 견섬유, 마섬유, 캐시미어, 모헤어, 알파카, 낙타모, 리아마, 후아리조, 구아나코, 미스티, 빈쿠나, 퀴비트, 인피섬유, 펄프, 사이잘, 아바카, 카폭, 플렉스, 쥬트, 라미, 햄프, 케나브, 코일, 사카톤 등과 천연물인 비스코스 레이온, 동암모니움 레이온, 폴리노직 레이온, 리오셀, 텐셀, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 트리아세테이트, 단백질 섬유 등 또는 이들의 복합물로 구성된 것이다. 필요에 따라서 나일론, 폴리에스테르, 아크릴 등 합성섬유가 부분적으로 혼합된 복합섬유가 사용될 수 있다.

본 발명에서 날염원액으로 사용되는 키토산용액은 용매에 키토산을 무게비로 0.1wt% 내지 15wt% 농도로 용해시켜서 용액으로 만든 것이다. 여기서 키토산으로서는 중합도가 20 내지 10,000 사이이고 탈아세틸화도가 60%내지 99% 사이인 것이 유용하며, 보다 바람직하게는 중합도가 100내지 5,000사이이고 탈아세틸화도가 70% 내지 95% 사이인 것이 사용된다. 또한 용매로서는 산수용액, 무기염 수용액, 유기용매 중에서 임의로 선택된 것이 사용된다.

산수용액으로서는 물에 산을 무게비로 0.1wt% 내지 20wt% 사이의 농도로 용해시킨 수용액이 사용되며, 산으로서는 초산, 젖산, 개미산, 글리콜산, 아크릴산, 프로핀산, 석신산, 사과산, 수산, 호박산, 아스콜빈산, 글루콘산, 주석산, 말레인산, 구연산, 글루타민산, 톨루엔설폰산 등 유기산 중에서 1개 이상 임의 선택된 것이나, 염산, 황산, 인산 등 무기산 중에서 1개 이상 임의 선택된 것이 사용될 수 있다.

무기염 수용액으로서는 물에 무기금속염을 무게비로 10wt% 내지 70wt% 사이의 농도로 용해시킨 수용액이 사용되며, 무기금속염으로서는 소디움치오시아네이트, 징크클로리드, 염화칼슘, 염화나트륨, 염화칼륨, 염화리튬 등 무기금속염 중 1개 이상 임의 선택된 것이 사용될 수 있다.

유기용매로서는 디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈, 디메틸포름아미드, 디에틸아세트아미드, 삼불화초산, 삼염화초산, 메틸렌클로리드, 사염화에탄 등 극성유기용매 중 1개 이상 임의의 선택된 것이 사용되며 보다 극성을 높이기 위하여 위의 유기용매에 무게비로 1wt% 내지 10wt% 사이 농도로 상기의 무기금속염 중 1개 이상이 임의 선택으로 첨가될 수 있다.

키토산 용액에 색상을 부여하기 위해서는 안료, 반응성염료, 분산염료, 산성염료, 직접염료, 무기염료 등을 소량 첨가하여 날염원액으로 사용하면 날염 무늬포에 색상을 부여하는 것이 가능하다. 또한, 키토산 용액의 안정성 및 적용성을 향상시키기 위해서 계면활성제, 유화제, 증점제, 분산제, 안정제 등 첨가물을 사용하는 것이 보다 바람직하며,제올라이트,일라이트,맥반석, 옥, 황토, 세라믹, 숯 등의 미세분말을 키토산용액에 분산시켜함께 사용하여 그 기능을 부가하는 것이 가능하다.

본 발명의 키토산 날염 무늬포는 포를 친화성처리 후 이에 무늬판을 밀착시키고 키토산용액을 날염원액으로 사용하여 인날, 롤러, 스프레이 또는 프린트 방식으로 균일하게 날염하여 무늬를 형성시킨 다음 고화처리하여 무늬를 안정화시키고 건조시켜서 제조된다. 여기서 포는 수용액으로 친화성 처리되어 키토산이 포의 무늬부위에 전면적으로 도포될 수 있도록 친화성을 향상시키고 포의 구성섬유와 키토산 간에 서로 견고하게 밀착될 수 있게 밀착성을 증가시키는 것이 바람직하다. 수용액으로서는 염기수용액, 산수용액, 염수용액이 사용될 수 있다. 염기수용액으로서는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화칼륨, 수산화리튬, 산화칼슘, 수산화바륨, 산화바륨 등 알칼리금속산화물 중 1개 이상 임의 선택된 것을 무게비로 1wt% 내지 40wt% 사이의 농도로 물에 용해시킨 염기수용액이 사용되고, 산수용액으로서는 초산, 젖산, 개미산, 글리콜산, 수산, 호박산, 프로핀산, 아크릴산, 석신산, 글루콜산, 주석산, 말레인산, 구연산, 글루타민산, 아크릴산 등 유기산 중 1개 이상 임의 선택된 것을 무게비로 0.1wt% 내지 20wt% 사이의 농도로 물에 용해시킨 산수용액이 사용되며, 염수용액으로서는 초산나트륨, 젖산나트륨, 초산칼륨, 젖산칼륨, 글리콜산나트륨, 글리콜산칼륨 등 유기금속염 또는 소디움에톡사이드 등과 같은 알코올금속염 또는 염화나트륨, 염화리튬, 염화칼슘, 염화칼리, 징크클로리드, 소디움치오시아네이트 등 무기금속염 중에서 1개 이상 임의 선택된 것을 물에 무게비로 1wt% 내지 50wt% 사이의 농도로 용해시킨 염수용액이 사용된다.

친화성 처리는 포를 상기 수용액에 침지시켜 0℃ 내지 90℃ 사이의 온도에서 1분 내지 10일 사이의 시간동안 처리 시킨 다음 탈수시키고 상온에서 컨디셔닝시킨다.

포에 키토산을 날염시키는 방법으로서는 친화성 처리된 포를 팽팽하게 펼치고 스크린 또는 무늬판을 밀착시켜서 키토산용액으로 고안된 무늬에 도포시킨 후 완전히 습윤되면 잉여 키토산용액을 제거시키거나 또는 키토산용액을 포의 표면에 균일하게 분사시켜서 무늬부위의 표면이 키토산용액으로 덮이도록 하는 것이 바람직하다. 키토산용액의 도포가 완료된 포에 도포된 키토산을 구성섬유의 표면에 고착시키는 방법으로서는 60℃ 내지 160℃ 사이의 온도에서 1분 내지 100분 사이의 시간 동안 열처리하거나, 알칼리수용액으로 0℃ 내지 80℃ 사이의 온도에서 1분 내지 1일 사이의 시간 동안 고화처리하는 것이 유용하며, 이들을 병행하여 처리할 수 있다. 이때 알칼리용액은 수산화나트륨, 수산화칼슘, 수산화칼륨, 수산화리튬, 산화칼슘, 산화바륨, 수산화바륨, 등 알칼리금속 산화물 중 1개 이상 임의 선택된 것을 무게비로 1wt% 내지 20wt% 농도로 물에 용해시킨 알칼리수용액이 사용되며, 보다 효과를 증진시키기 위하여 무게비로 0.1wt% 내지 10wt% 사이의 농도로 알코올류가 첨가되는 것이 바람직하다. 알코올류로서는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 페놀 등 중에서 1개 이상 임의 선택된 것이 사용된다. 또한 알칼리수용액으로 고화 처리하는 경우는 수세 후 건조시키는 것이 필요하다.

본 발명의 키토산 날염 무늬포는 무늬부위의 구성섬유가 도면2와 같이 키토산으로 피복된 표면을 갖고 있어서 구성섬유의 물리적 특성과 표면 키토산의 기능성이 조화를 이루어서 천연소재의 인체친화적 성질과 인체적합성이 동시에 나타나는 획기적인 신규 소재이다.

본 발명의 키토산 날염 무늬포는 무늬부위의 구성섬유가 굵기 1㎛내지 100㎛ 사이이며, 그 표면은 중합도가 20 내지 10,000 사이이고 탈아세틸화도가 50% 내지 99% 사이인 키토산으로 피복되고, 키토산 표면층의 두께가 0.1㎛ 내지 20㎛ 사이이며, 무게비로 구성섬유 성분이 50wt% 내지 95wt% 사이의 조성과 키토산이 0.5wt% 내지 50wt% 사이의 조성을 갖고 수분 및 첨가물이 1wt% 내지 15wt% 사이의 량이 잔존하는 기능성 섬유이다.

본 발명에서는 구성섬유에 키토산이 고르게 도포될 수 있도록 순수한 키토산용액을 만들고 이를 0℃ 내지 50℃ 사이에서 1시간 내지 3개월 사이 동안 숙성시키는 것이 요구되며, 또한 무늬부위의 키토산을 물에 불용성으로 안정화시키기 위하여 90℃ 내지 160℃ 사이의 온도에서 1분 내지 100분 사이의 시간 동안 열처리하거나, 1wt% 내지 20wt% 사이의 농도인 알칼리수용액으로 0℃ 내지 80℃ 사이의 온도에서 1분내지 1일 사이의 시간동안 화학처리하는 것이 필요하다.

본 발명에서는 날염 무늬포에 순수한 키토산으로 이루어진 무늬를 형성시키기 위하여 키토산용액을 숙성시켜서 구성섬유에 대한 밀착성 및 용액의 균일성을 향상시킬 수 있었으며, 용액의 균일성 및 밀착성을 확보함으로서 날염시 키토산이 무늬부위의 구성섬유 표면에 고르게 피복 되는 획기적인 결과를 얻는다.

종래의 기술에서는 키토산이 구성섬유 표면에 전면적으로 피복 되는 것이 불가능하고 다만 섬유표면에 부분적으로 부착된 키토산 가공기술 만을 제시하고 있다. 또한 섬유표면에 부착된 키토산에 내구성을 부여하기 위하여 종래 기술에서는 바인더,가교제 등을 사용하여 부착력을 증가시키는 것에 불과하였다. 본 발명에서는 열처리 또는 화학처리를 통하여 키토산을 고화시켜서 안정성을 부여하는 것이 특징이다.

본 발명에서는 키토산을 천연섬유의 표면에 피복 시키는 과정에서 천연섬유에 한해서만 섬유의 전 표면이 고르게 피복될 수 있음이 밝혀졌으며,키토산 날염 무늬포는 이 획기적인 기술이 제조방법에 적용된 것이다.

이하, 본 발명의 실시예는 본발명의 일부분을 보다 구체적으로 설명하고 있으나 본발명의 내용이 이에 국한된 것이 아니다.

실시예1

포의 친화성처리

60수 면사로 경사 80본과 위사 80본의 밀도로 짜여진 평직 면포 1㎏을 먼저 20wt% 가성소다 수용액에 침지시켜 완전히 습윤시키고 압착하여 잔여 가성소다 수용액을 제거시키고 상온에서 1일 동안 숙성시킨 다음 3wt%의 초산 수용액에 온도 20℃에서 3시간 동안 처리시킨 후 탈수시켜서 친화성처리 시키며 이 처리된 면포는 키토산이 전면적으로 완전히 피복될 수 있게 피복성과 밀착성이 향상된다.

키토산용액 제조

1wt% 초산수용액에 키토산을 1wt% 용해시킨 용액의 점도가 116cps이고 탈아세틸화도가 94%인 키토산 100g을 5wt% 초산 수용액 1.9ℓ에 용해시켜서 투명한 용액을 만들고 이를 온도 5℃에서 48시간동안 저장해서 숙성시킨다. 여기에 물 1ℓ를 첨가하여 완전히 용해시켜서 키토산용액을 제조한다.

날염 무늬포의 제조

친화성 처리한 면포에 무늬를 심은 스크린 판을 밀착시켜고 인날하여 스크린 표면을 완전히 키토산용액으로 도포시켜 과량의 키토산용액을 압착하여 제거시키고 무늬를 형성시켜서 상온에서 3시간 동안 컨디셔닝시킨다. 컨디셔닝된 키토산 날염 무늬포를 건조기에 넣고 온도 60℃에서 30분 동안 부분 건조시킨다. 부분 건조된 포는 무늬부위가 키토산으로 균일하게 피복되고 원포부위는 구성섬유로 조성된 날염 무늬포를 형성하고 있다. 이를 열풍건조기에 넣고 온도 150℃에서 5분 동안 열처리하여 안정화시켜서 키토산 날염 무늬포를 제조한다.

안정화 화학처리

상기의 부분 건조된 날염 무늬포를 채취하여 이를 5wt% 가성소다 수용액 5ℓ에 침지시켜서 온도 20℃에서 1분 동안 화학처리한 다음 뜨거운 물과 냉수로 중성이 될 때 까지 수세하여 키토산 무늬부위를 안정화시킨다. 제조된 키토산 날염 무늬포는 무늬부위의 구성섬유가 키토산으로 피복되어 있으며 키토산 표면층의 두께는 0.5㎛ ∼ 4㎛ 사이로 고르게 분포되고 구성섬유의 표면은 고르게 키토산으로 덮어씌워져 있다.

실시예2∼4

(친화성처리 조건의 변화)

면포 1㎏을 먼저 20wt% 가성소다 수용액에 침지시켜 완전히 습윤시키고 압착하여 잔여 가성소다 수용액을 제거시키고 상온에서 1일 동안 숙성시킨 다음 수세하여 키토산을 피복시킨다. 또는 3wt%의 초산 수용액에 온도 20℃에서 3시간 동안 처리시킨 후 탈수시켜서 키토산을 피복시킨다. 또는 상기 가성소다 수용액 처리와 초산수용액 처리를 병행하여 순차적으로 처리시킨 다음 키토산을 피복시킨다. 키토산의 피복을 위하여 2wt% 초산 수용액에 점도가 102cps이고 탈아세틸화도가 94.8%인 키토산을 2wt%가 되도록 용해시켜 키토산용액을 제조한 후 이들 용액을 각각 상기의친화성 처리한 면포에 도포시킨 다음 과량의 키토산용액을 제거시키고 이를 알칼리수용액에 처리시켜 안정화시킨다. 이렇게 얻어진 날염 무늬포는 수세 후 온도 60℃에서 3시간 동안 건조시켜서 최종적인 키토산 날염 무늬포를 얻는다. 면포 1㎏을 먼저 20wt% 가성소다 수용액에 침지시켜 완전히 습윤시키고 압착하여 잔여 가성소다 수용액을 제거시키고 상온에서 1일 동안 숙성시킨 다음 3wt%의 초산 수용액에 온도 20℃에서 3시간 동안 처리시킨 후 탈수시켜서 친화성처리 시키며 이 처리된 면포는 키토산이 고르게 완전히 피복될 수 있게 피복성과 밀착성이 향상된다.

실시예	2	3	4
친화성 처리 방법	가성소다 수용액 처리	초산 수용액 처리	가성소다 수용액 및 초산 수용액 병행 처리
키토산 피복 상태	고른 피복	고른 피복	전표면 피복

실시예5∼11

(키토산용액의 농도 변화)

3wt% 초산 수용액에 점도가 9.9cps이고 탈아세틸화도가 94.8%인 키토산을 각각 0.5wt%, 1wt%, 2wt%, 3wt%, 5wt%, 7wt%, 9wt%가 되도록 용해시켜 키토산용액을 제조한 후 이들 용액을 각각 친화성 처리한 면포에 도포시킨 다음 과량의 키토산용액을 제거시키고 이를 알칼리수용액에 처리시켜 안정화시킨다. 이렇게 얻어진 키토산날염 무늬포는 수세 후 온도 60℃에서 3시간 동안 건조시켜서 최종적인 날염 무늬포를 얻는다. 상기의 키토산용액 중 1wt% ∼ 5wt%의 농도를 가지는 키토산용액을 이용한 경우 두께가 보다 균일하고 밀착성이 보다 견고한 무늬포가 형성된다.

실 시 예	5	6	7	8	9	10	11
키토산용액의 농도(wt%)	0.5	1	2	3	5	7	9
키토산 표면의 두께(㎛)	0.3-2	0.5-3	0.5-3	0.5-5	0.5-5	1-6	1-6

실시예 12∼19

(고화처리 가성소다 수용액의 농도 변화)

2wt% 초산 수용액에 점도가 102cps이고 탈아세틸화도가 94%인 키토산을 3wt%가 되도록 용해시켜 키토산용액을 제조한 후 이 용액을 친화성 처리한 면포에 도포시킨 다음 과량의 키토산 용액을 제거시키고 이를 0.5wt%, 1wt%, 2wt%, 3wt%, 4wt%, 5wt%, 7.5wt%, 10wt%의 가성소다 수용액에 각각 침지시켜서 온도 20℃에서 1시간 동안 처리한 다음 뜨거운 물과 냉수로 중성이 될 때 까지 수세하여 키토산 표면층을 안정화시킨다. 이렇게 얻어진 날염 무늬포는 수세 후 온도 60℃에서 3시간 동안 건조시켜서 최종적인 키토산 날염 무늬포를 제조한다.

실시예	12	13	14	15	16	17	18	19
가성소다 농도(wt%)	0.5	1	2	3	4	5	7.5	10
밀착성	우수함	견고함	견고함	견고함	견고함	견고함	우수함	우수함

본 발명의 키토산 날염 무늬포는 의류 또는 생활용품의 원재료로 사용될 수 있으며 의류로 적용시 항균성, 소취성 및 생체적합성의 기능성을 나타내는 신규의 의류소재로서 내의, 셔츠, 커텐, 스카프, 손수건, 브라우스 등의 적용이 가능하고, 항균성, 생체활성, 지혈작용, 생체조직 배양 등의 기능성을 갖는 각종 의류, 쉬트, 종이용 재료로 사용될 수 있는 것이다. 본 발명의 키토산 날염 무늬포는 면포, 모포, 견포, 마포, 레이욘포 등과 이들이 혼합된 복합포에 적용될 수 있으며, 포 제조과정에 투입되어 기능성 무늬포의 제조에 활용될 수 있다.

본 발명의 키토산 날염 무늬포는 고안된 무늬를 형성하고 있고, 무늬부위가 키토산으로 구성되어 있고 원포부위가 구성섬유로 구성된 다중구조를 형성하고 있어서 기능성 고분자인 키토산이 무늬부위의 전 표면에만 나타나므로 적은양의 키토산으로 그 기능을 최대로 발휘시킬 수 있는 새로운 소재로 활용될 수 있다. 또한 본 발명의 날염 무늬포는 무늬부위의 키토산과 윈포부위의 구성섬유가 복합되어 있어서 구성섬유의 물리적 특성과 키토산의 화학적 기능성이 상호간의 조화를 이루는 다용도의 의류소재로 사용될 수 있으며 충분한 심미성, 기능성, 가공성, 유연성, 내구성 및 고감성을 갖는 다양한 성질의 소재로 활용될 수 있다.

Claims (7)

1. 키토산이 정해진 부위에만 도포되어 고안된 무늬가 형성되어 있고, 무늬부위는 키토산 기능이 발휘되고 원포부위는 포구성섬유의 고유특성을 나타내고, 무늬부위의 구성섬유가 키토산에 의해 0.1㎛ 내지 20㎛ 사이의 두께로 고르게 피복 되어서 무게비로 구성섬유 성분이 50wt% 내지 95wt% 사이, 키토산이 0.5wt% 내지 50wt% 사이로 구성되고 수분이 1wt% 내지 15wt% 사이로 조성된 키토산으로 날염된 무늬포.
2. 제 1 항에 있어서,

   포의 구성섬유가 함수량 1wt% 내지 15wt% 이하, 굵기가 1㎛ 내지 100㎛ 사이인 것으로서 면섬유, 양모섬유, 견섬유, 마섬유, 캐시미어, 모헤어, 알파카, 미스티, 후아리조, 리아마, 퀴비트, 낙타모, 구아나코, 빈쿠나, 인피섬유, 펄프, 사이잘, 아바카, 카폭, 플렉스, 쥬트, 라미, 햄프, 캐나브, 코일, 등의 천연섬유와 비스코스레이온, 단백질 섬유, 셀롤로오스아세테이트 등의 재생섬유 중, 1 개 이상이 선택되고, 2 개 이상인 경우에는 그들이 혼합되어 사용되는 것을 특징으로 하는 키토산으로 날염된 무늬포.
3. 제 1 항에 있어서,

   키토산이 중합도가 20내지 10,000 사이이고, 탈아세틸화도가 50% 내지 99% 사이인 것을 특징으로 하는 키토산으로 날염된 무늬포.
4. 포를 친화성처리 후 키토산용액을 날염원액으로 사용하여 인날, 롤러, 스프레이 또는 프린트방식으로 균일하게 날염하여 고안된 무늬를 형성시킨 다음 고화처리하여 무늬를 안정화시키고 건조시켜서 제조된, 무늬부위는 키토산이 피복되고 원포부위는 구성섬유 만으로 조성되게 하여 제조되는 것을 특징으로 하는 키토산으로 날염된 무늬포.
5. 제 4 항에 있어서,

   친화성처리가 알칼리금속 수산화물을 무게비로 1wt% 내지 40wt% 사이의 농도로 물에 용해시킨 염기수용액, 유기산 또는 무기산을 무게비로 0.1wt% 내지 20wt% 사이의 농도로 물에 용해시킨 산수용액 그리고 유기금속염 또는 무기금속염을 무게비로 1wt% 내지 50wt% 사이의 농도로 물에 용해시킨 염수용액 중 1개 이상을 임의 선택하여 온도 0℃ 내지 80℃ 사이에서 시간1분 내지 1 일 사이 동안 처리하여 제조하는 것을 특징으로 하는 키토산으로 날염된 무늬포.
6. 제 4 항에 있어서,

   키토산용액이 유기산 또는 무기산을 무게비로 0.1wt% 내지 20wt% 사이의 농도로 용해시킨 산수용액, 무기금속염을 10wt% 내지 70wt% 사이의 농도로 용해시킨 무기염수용액 및 유기용매 중 1 개를 임의 선택하여서 여기에 키토산을 무게비로 0.1wt% 내지 15wt% 사이의 농도로 용해시켜 제조하는 것을 특징으로 하는 키토산으로 날염된 무늬포.
7. 제 4 항에 있어서,

   고화처리가 알칼리금속 수산화물을 무게비로 1wt% 내지 20wt% 사이의 농도로 물에 용해시킨 알칼리수용액으로 0℃ 내지 80℃ 사이의 온도에서 1분 내지 1일 사이의 시간동안 화학처리하거나 또는 60℃ 내지 160℃ 사이의 온도에서 1분 내지 100분 사이의 시간동안 열처리하거나 또는 이들을 병행하여 처리하여 제조하는 것을 특징으로 하는 키토산으로 날염된 무늬포.