KR100519670B1

KR100519670B1 - 기능성 세라믹가공 섬유의 제조방법

Info

Publication number: KR100519670B1
Application number: KR10-2002-0044750A
Authority: KR
Inventors: 여세동
Original assignee: (주)코튼코리아
Priority date: 2001-10-30
Filing date: 2002-07-29
Publication date: 2005-10-07
Also published as: KR20030035824A

Abstract

본 발명은 기능성 세라믹가공 섬유의 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 500∼600매쉬(mesh)의 입자크기로 분말가공된 포졸란 또는 운기석 13.5∼16.5중량%, 산화티탄 1.8∼2.2중량%, 침투제 1∼3중량%, 분산제 0.5∼3중량% 및 아크릴 모노머 79∼81중량%를 포함하는 가공조액을 직접 프린팅기법으로 섬유에 점착시킨 기능성 세라믹가공 섬유의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법에 따르면, 다량의 원적외선 방사물질을 함유한 광물원석인 포졸란 또는 운기석을 분말가공하여 섬유에 점착시켜 인체에 무해하고 항균성 및 원적외선 방사효과가 뛰어날 뿐만 아니라 내세탁성이 우수한 세라믹가공 섬유를 제공할 수 있다.

Description

기능성 세라믹가공 섬유의 제조방법{Method for preparing functional ceramic processing fiber}

본 발명은 기능성 세라믹가공 섬유의 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 포졸란 또는 운기석을 분말가공하여 직접 프린팅기법으로 섬유에 점착시켜 항균성 및 원적외선 방사효과가 뛰어나고 내세탁성이 우수한 기능성 세라믹가공 섬유의 제조방법에 관한 것이다.

우리 생활환경에서 인체와 가장 밀접한 섬유제품에서 미생물은 인체의 분비물과 함께 서식, 증식하여 인체에 해를 미치거나 악취를 발생시키고 섬유제품을 부패, 오염시켜 그 성능이 저하되어 상품가치가 상실되므로 미생물을 억제하고, 위생적으로 보존하기 위한 기능성 섬유 제품의 수요가 급증하고 있다.

예를 들어, 일반적으로 섬유에 사용되는 항균제로는 유기 수은화합물, 유기 크롬산 구리화합물, 유기 구리화합물 및 유기 아연화합물 등의 유기 금속이온을 함유한 화합물과 염소 페닐 에테르계, 유기 질소계 화합물 및 유기 실리콘 제4급 암모늄 화합물 등이 주로 사용되었다. 이들 가운데 유기 금속화합물은 전체적으로 살균성이 강하지만 독성이 크기 때문에 섬유가공에는 사용되지 않고 있다.

최근에는 인체에 대한 안전성이 우수할 뿐만 아니라 환경오염의 문제가 없는 천연물질을 이용하거나 또는 섬유자체를 변화시켜 항균성을 부여하는 방법이 연구되고 있다.

종래 항균성 섬유에 대한 기술로는 일본 특개소 제59-134418호 및 일본 특개소 제61-17567호 등에서 통상적으로 사용되는 합성섬유인 PET 섬유 등에 금속화합물 또는 지르코니아 함유 액상제를 스프레이법으로 도포하는 방법을 개시하고 있으나, 내세탁성을 요구하는 의류용 제품으로 사용하기에는 부적합하다.

또한, 전술한 문제점을 개선하기 위하여 기능성 입자를 마스터 배치방식에 의해 항균금속이 치환된 무기계 지올라이트를 섬유내부에 분산시키거나 또는 일본 특개소 제61-234390호, 제62-28876호 및 제62-101643호에 개시된 바와 같이 산화물계의 세라믹을 이용하는 방법이 소개되고 있으나, 이 경우 내세탁성은 개선된 반면 강력한 수분흡수 특성을 갖는 지올라이트는 용융방사시 많은 문제점이 발생되며, 이는 곧 색조불량의 원인이 되었다. 또한 이러한 종래 방법은 입자들의 분산성 조절이 어렵고, 다양한 입자의 투입이 어려워 다양한 기능을 갖는 섬유를 제조하기 어려운 단점이 있다.

한편, 한국 공개특허 제97-61814호는 금속산화물이나 세균 등의 유해 물질에 대한 흡착력이 우수하고 원적외선을 방출하는 맥반석을 이용한 방법을 공지하고 있다. 그러나, 천연광물인 맥반석을 이용한 섬유화 방법은 입자간 인력이 강하고 미세 다공인 맥반석의 경우 기존의 방법으로는 입자분산성 조절 및 입자 혼련이 매우 힘들며, 2데니어 이하의 섬유를 방사시에는 미립자에 의한 압력 상승으로 사절 등의 문제가 발생되어 부직포 웹형성이 어렵다.

또한, 후가공법에 의한 방법으로 상품에 적용된 예가 있지만, 이는 화학적으로 합성된 항균제로서 제품 생산시 또는 완제품 상태에서 인체에 악영향을 미칠 수 있는 잠재적 요인을 갖고 있는 단점이 있고, 항균성 제올라이트, 이산화 규소 등 현재 시판되는 무기 항균제의 경우 가공후 변색될 뿐만 아니라 금속의 인체에 대한 안전성에 대한 논란이 제기되고 있는 상태이다.

한편, 나무숯 및 포졸란 등과 같은 충진제는 기존의 흡착제에 비하여 가격이 저렴하고 제조가 간단하며 미세기공이 많아 흡착기능은 물론 탈취기능이 뛰어나다는 장점을 지니고 있으며, 또한 매트릭스로 사용하는 수지의 종류 및 방사조건에 따라 다양한 형태의 섬유를 제조할 수 있고, 직포, 부직포 및 합성지 등으로 개발이 가능한 장점을 지니고 있어 현재 다양한 연구개발이 이루어지고 있다.

그러나, 무기 충진제의 이러한 장점에도 불구하고 현재는 농지 개량, 오수 정화, 원적외선 방사, 침구류 및 일부 바닥재나 건축판넬 등과 같이 그 사용범위가 상당히 국한되어 있는 실정이다. 뿐만 아니라 현재 사용되고 있는 무기 흡착제들은 유해가스에 대한 흡착력이 미약하고 입상이기 때문에 성형 가공면에서 한계가 있다. 즉, 비드형태의 수지 등을 이용한 흡착제는 실제 흡착실험을 행할 때 기계적 마모저항과 컬럼을 이용한 공정의 복잡성 및 형태의 변경 등의 번거로움과 경제성을 고려할 때 그 한계성이 있다.

전술한 문제점들을 해결하기 위하여, 본 발명자들이 광범위한 연구를 거듭한 결과, 다량의 원적외선 방사물질을 함유한 광물원석인 포졸란 또는 운기석을 분말가공하여 직접 프린팅기법으로 섬유에 점착시켜 우수한 복합 기능성을 갖는 세라믹 가공섬유를 얻을 수 있었으며, 본 발명은 이에 기초하여 완성되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 항균성 및 원적외선 방사효과가 뛰어나고 내세탁성이 우수한 기능성 세라믹가공 섬유의 제조방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기능성 세라믹가공 섬유의 제조방법은 500∼600매쉬의 입자크기로 분말가공된 포졸란 또는 운기석 13.5∼16.5중량%, 산화티탄 1.8∼2.2중량%, 침투제 1∼3중량%, 분산제 0.5∼3중량% 및 아크릴 모노머 79∼81중량%를 포함하는 가공조액을 직접 프린팅기법으로 섬유에 점착시키는 것으로 구성된다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 좀 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

전술한 바와 같이, 본 발명은 기능성 세라믹가공 섬유의 제조방법에 관한 것으로, 포졸란 또는 운기석을 분말가공하여 섬유에 점착시켜 인체에 무해하고, 항균성 및 원적외선 방사효과가 뛰어나며 내세탁성이 우수한 기능성 세라믹가공 섬유의 제조방법에 관한 것이다.

원적외선 방사물질은 효능이 정확히 밝혀지지 않은 때에도 우리 조상들의 생활의 지혜로서 항아리, 뚝배기 및 온돌방 등 이를 활용한 다수의 생활용품이 제작되어 사용되었다. 최근 들어, 여러 업체에서 원적외선 방사물질을 이용하여 항균성이 뛰어나고 원적외선 방사효과가 뛰어난 제품들이 많이 출시되고 있지만, 이들 대부분은 내세탁성이 떨어지면서 제품이 보유하고 있어야 할 항균성 및 원적외선 방사효과가 반감되었다.

본 발명에 따르면, 일반적인 직물에 원적외선 방사물질을 다량 함유한 광물원석인 포졸란 또는 운기석을 부착하여 섬유의 부가가치를 높임과 동시에 세라믹가공 처리한 원단으로 의류를 만들어 착용했을시 신체와의 접촉에 의해 자연스럽게 방출되는 원적외선의 항균, 온열, 보온, 탈취 및 혈류증대 등의 여러가지 유용한 기능을 갖는 기능성 섬유가 제공된다.

본 발명에 따른 기능성 섬유의 제조방법은 500∼600매쉬의 입자크기로 분말가공된 포졸란 또는 운기석 13.5∼16.5중량%, 산화티탄 1.8∼2.2중량%, 침투제 1∼3중량%, 분산제 0.5∼3중량% 및 아크릴 모노머 79∼81중량%를 포함하는 가공조액을 직접 프린팅기법으로 섬유에 점착시킨다.

포졸란은 지질연대 3∼4세기경 화산이 폭발하여 용암이 퇴적되어 생성된 광물로서 용암이 분출되면서 대기 속에 급속도로 냉각되어 가스방출과 수증기와의 화학작용에 의해 수많은 구멍을 형성하게 된 다공질 암석이다. 상기 포졸란은 생물체에 유익한 미네랄 요소를 다량 함유한 원소광물로서, 원적외선을 93∼95%를 함유하고 있어 인체의 유해물질을 제거하고, 인체에 필수적인 미네랄을 함유하고 있어 인체에 유익한 환경을 조성할 뿐만 아니라, 원적외선을 대량 방사하므로 인체에 깊숙이 침투하여 인체의 조직을 활성화시킨다. 특히, 모세혈관 확장, 혈액순환 촉진, 체내 탄산가스 및 아황산가스 등의 유해가스와 수은, 납 등의 오염물질을 배출시켜 신진대사를 촉진하므로 건강증진에 도움을 준다.

또한, 운기석(운모; mica)는 알칼리 및 알칼리토금속, 철, 마그네슘, 망간, 및 바나듐 등을 주성분으로 하는 알루미노규산염수화물 광물의 한 그룹으로서, 일반적으로 한 방향으로 완전한 쪼개짐이 있으며 얇게 벗겨지기 쉽고, 유리광택을 갖고 있다. 뿐만 아니라, 쪼개진 조각은 휠 수 있고, 탄성이 있어서 견고하며, 전기 또는 열의 전도성이 낮고 고전압에 견디는 힘이 있다. 현재 운모의 종류는 약 27종이 알려져 있는데, 백운모, 파라고나이트 금운모와 같은 천연운모 및 일라이트, 쎄리사이트, 녹니석, 케올리나이트, 해포석, 몬모릴로나이트와 같은 점토광물이 있다. 이러한 운모는 자체 함수 기능으로 보습효과가 크고, 직사광선을 방지하며 활도가 높고, 원적외선(파장 3∼25 마이크론)을 85∼90% 방사할 뿐만 아니라, 흡착력과 원적외선 방사의 이중 작용으로 탈취 능력이 우수하다. 또한, 수중에서 다량의 용존산소를 발산하며 물분자를 활성화시키며, 강력한 음이온을 발산시키고, 체감온도를 5℃ 이상 향상시키며 제반 독소를 제거시킬 수 있을 뿐만 아니라, 바이러스, 박테리아, 및 곰팡이 등의 정균 작용을 하는 것으로 알려져 있고 물에 부유하면 견사질감을 나타내는 독특한 성질이 갖기 때문에 환경분야에서는 없어서는 안될 원료가 되고 있다. 특히, 본 발명에 사용가능한 운기석으로는 바람직하게는 백운모 또는 일라이트가 좋고, 더욱 바람직하게는 일라이트가 좋다.

본 발명에 따르면, 상기 포졸란 또는 운기석은 물에 잘 녹지 않기 때문에 500∼600매쉬(mesh)의 입자크기로 분말가공하여 아크릴 모노머의 수용성 에멀전형 접착제를 사용하여 실온에서 약 48∼72시간 정도 팽윤시켜 놓았다가 사용하는 것이 바람직하다. 상기 포졸란 또는 운기석은 용해 후 바로 사용하여도 무방하나 상기 팽윤과정을 통해서 포졸란 또는 운기석과 접착제가 골고루 분산시켜 균일한 품질의 제품을 얻을 수 있다. 이 때 상기 포졸란 또는 운기석의 사용량은 13.5∼16.5중량%가 바람직하며, 상기 범위를 벗어나는 중량을 사용 할 경우 나염 작업된 부위가 너무 두껍게 처리됨으로 인하여 세탁시 오히려 쉽게 벗겨질 가능성이 많고 또한 원단고유의 부드러운 터치감이나, 원단의 중량이 너무 무거운 문제가 발생하므로 바람직하지 않다.

본 발명의 접착제는 아세트산비닐계 또는 스티렌-부타디엔계 보다 고가이지만, 우수한 내투석, 내마모성 및 보색성을 갖는 아크릴 모노머, 특히 아크릴아마이드가 바람직하다. 이 때, 상기 아크릴 모노머의 사용량은 79∼81중량%가 바람직하며, 상기 범위를 벗어나는 경우 세탁 견뢰도가 저하되는 문제점이 있다.

본 발명의 백색안료는 중성으로서 화학적 성질이 안정하고 무독하며 산, 알카리에 대한 화학적 저항성이 강하고 착색력 및 투명성안료에 대한 은폐력이 가장 큰 산화티탄이 바람직하다. 이 때, 상기 산화티탄의 사용량은 1.8∼2.2중량%가 바람직하다. 통상적인 백색안료로서 연백(lead white), 리토폰(ZnS+BaSO₄) 및 산화아연 등이 있지만, 연백은 유독성이고 고가이며, 리토폰은 은폐력 및 착색력은 좋으나 산에서 침식되고 태양광선에 쉽게 변색이 되는 단점이 있으며, 산화아연은 은폐력 및 착색력은 좋으나 내광성이 좋지 않다.

본 발명의 침투제(정식명칭 : Senka Salt KS)는 염료의 침투를 용이하게 하는 조제로서 습윤 침투성이 큰 음이온 계면활성제 또는 비이온 계면활성제가 사용된다. 이 때, 상기 침투제의 사용량은 1∼3중량%가 바람직하다. 상기 비이온계, 예를 들어 알킬에테르 및 수지계 에테르는 침투효과는 양호하나 과량으로 사용하면 완염작용이 크며, 상기 음이온, 예를 들어 고급 알코올 및 황산염 등은 효과는 약간 떨어지나 과잉으로 사용하여도 완염작용이 적다. 바람직하게, 본 발명에서는 작업시 우수한 침투효과를 가지며, 나염작업에 있어서도 투과율이 향상될 뿐만 아니라, 인나 부분의 갈라짐을 방지하는 역할도 우수한 수용성, 반투명 액상인 비이온계의 특수 고급 알코올계 배합물이 사용된다.

본 발명의 분산제(정식명칭 : Uniscour NPA or JH-Kamel)는 염색시 염료의 입자를 고르게 분산시키는 역할 및 마감공정용 약제로서 염색후 미고착 염료를 신속히 제거하고 재부착을 방지하며, 수세시간을 단축시키는 역할을 한다. 바람직하게, 상기 분산제는 폴리옥시에틸렌 알킬아릴 에테르 축합물 또는 나프탈렌 설포닉 에시드 포말레이트 축합물의 비이온계 및 음이온계의 계면활성제를 포함한다. 이 때, 상기 분산제의 사용량은 0.5∼3중량%가 바람직하다. 또한, 상기 분산제는 유화, 분산 및 침투효과가 우수하고, 산 또는 알카리 용액에서 극히 안정하며 산, 알카리 및 염류가 공존하는 수용액서도 우수한 계면활성을 나타내어 소량의 사용으로도 다른 계면활성제보다 우수한 효과를 얻을 수 있으며, 특히 양모, 면, 합성섬유에 우수한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 포졸란 또는 운기석은 섬유에 가장 경제적, 능률적으로 다양한 모양을 균일하게 착색하는 기법인 나염을 통해 점착된다. 본 발명에 사용할 수 있는 프린팅기법은 직접프린팅으로 롤러프린터 및 로터리프린터, 스크린프린터 등이 있다. 상기 롤러프린트는 가공속도가 상당히 빠른 반면 다양한 색상을 표현할 수가 없고, 로터리프린트는 비교적 생산성은 우수하나 스크린프린트에 비해 복잡하거나 다양한 문양은 사용하기가 어렵다. 반면 스크린프린트는 가공속도는 느리지만 심도 있는 색상이나, 문양이 예리하고 복잡한 작업도 할 수 있다는 장점이 있다. 본 발명에서는 소비자의 다양한 요구나 나염 무늬의 복잡성에 맞추어 목적하는 바에 따라 적절한 기종을 선택하여 적용할 수 있다.

본 발명에 따른 방법에 적용가능한 섬유는 면, 마, 레이온, 나일론, 폴리에스테르, 실크 및 아크릴 등을 포함하며, 통상적으로 사용되는 모든 섬유에 적용할 수 있다.

본 발명에 따르면, 본 발명의 방법에 따라 제조된 제품으로 옷을 만들어 착용했을시 인체와의 직접적인 접촉 및 마찰로 인해서 원적외선 방사량이 증대되어, 이로부터 피부에 흡수된 원적외선 에너지는 미세혈관을 확장하여 혈액순환을 촉진시키고, 체내 깊숙이 침투한 원적외선 파장은 우리 몸 전체에서 골고루 체온을 상승시켜 본 제품의 옷을 입는 것만으로도 어느 정도 운동의 효과를 볼 수 있다. 또한, 본 발명의 방법에 따라 제조된 섬유는 항균작용으로 인체의 민감한 부위의 피부질환을 유발하는 세균류의 활동을 저지하고, 알맞은 보습성을 유지하여 쾌적한 착용감과 소취성을 부여하며, 몸에서 배출되는 땀을 중화시켜 신체의 불쾌한 냄새를 없애주는 효과도 뛰어나다.

이하, 하기 실시예를 통하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하지만 이에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

채굴된 포졸란 광석을 호퍼(hopper)에 투입하여 1차분쇄(Jaw Crusher), 2차분쇄(Hammer Crusher) 및 3차분쇄(레이몬드밀)를 통하여 싸이클론(입자분리기)에서 500∼600매쉬(mesh)의 입자크기로 분말가공된 포졸란 1,800g에 아크릴 아마이드 9630g에 첨가하여 실온에서 72시간동안 팽윤시킨 후, 여기에 산화티탄 240g, 침투제 240g 및 분산제 120g을 첨가하여 혼합한 가공용액을 직접 프린팅기법으로 면직물 섬유(면100% 20s×10s 118×54) 100yd에 점착시켰다. 상기 포졸란을 점착시킨 섬유는 180℃∼200℃의 온도에서 40초∼60초 동안 열처리를 한 후, 유연, 수지, 열처리가공 및 방축을 통해 완제품을 얻었다.

실시예 2

포졸란 광석 대신 채굴된 일라이트 광석을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 얻은 가공용액을 점착시킨 섬유를 180℃∼200℃의 온도에서 40초∼60초 동안 열처리를 한 후, 유연, 수지, 열처리가공 및 방축을 통해 완제품을 얻었다.

* 항균성 측정 실험(실시예 3∼8) *

하기 실시예 3∼8에 나타낸 항균성 측정 실험은 한국의류시험연구원에 의뢰하여 수행되었으며, 세탁방법은 컨모어 자동세탁기, 약사이클, 30±3℃, 텀블건조, 1.8㎏에서 실시하였다.

실시예 3∼5

상기 실시예 1로부터 제조된 섬유를 하기 표 1에 제시된 조건하에서 공시균으로서 스타필로코커스 아우레우스(staphylococcus aureus) ATCC 6538을 사용하여 항균성을 측정한 후, 그 결과를 하기 표 1 및 도 1에 나타내었다.

		평균 균수	시험성립여부
A	초기균수("0" time)	2.1×10⁴	171배 증가(3.16배 이상)
B	표준포 배향후	3.6×10⁶	정균감소율(%)
	시험시료	살균감소율(%)	99.9 이상
실시예 3	제시상태	99.9	99.9 이상
실시예 4	5회 세탁후	99.9	99.9 이상
실시예 5	10회 세탁후	99.9	99.9 이상

실시예 6∼8

상기 실시예 1로부터 제조된 섬유를 하기 표 2에 제시된 조건하에서 공시균으로서 클렙시엘라 네우모니애(klebsiella pneumoniae) ATCC 4352를 사용하여 항균성을 측정한 후, 그 결과를 하기 표 2 및 도 2에 나타내었다.

		평균 균수	시험성립여부
C	초기균수("0" time)	2.0×10⁴	140배 증가(3.16배 이상)
D	표준포 배향후	2.8×10⁶	정균감소율(%)
	시험시료	살균감소율(%)	99.9 이상
실시예 6	제시상태	99.9	99.9 이상
실시예 7	5회 세탁후	99.9	99.9 이상
실시예 8	10회 세탁후	99.9	99.9 이상

상기 표 1∼2 및 도 1∼2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 방법에 따라 제조된 포졸란이 점착된 섬유는 수차례의 세탁후에도 우수한 항균성을 가짐을 알 수 있었다.

* 원적외선 방사량 측정 실험(실시예 9∼12) *

하기 실시예에 나타낸 원적외선 방사량 측정 실험은 한국의류시험연구원 및 한국원적외선협회에 의뢰하여 수행되었으며, 각각 40℃ 블랙 바디(black body) 대비 FT-IR 및 37℃ 블랙 바디 대비 FT-IR로 측정하였으며, 세탁방법은 컨모어 자동세탁기, 약사이클, 30±3℃, 텀블건조, 1.8㎏에서 실시하였다.

실시예 9∼12

상기 실시예 1로부터 제조된 섬유를 하기 표 3에 제시된 조건하에서 원적외선 방사량을 측정한 후, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.

실시예		측정온도(℃)	원적외선 방사율(파장 5∼200㎛)	원적외선 방출 에너지량(W/㎡·㎛)
9	제시상태	40	0.902	363
10	제시상태	37	0.902	348
11	5회 세탁후	40	0.900	362
12	10회 세탁후	40	0.898	362

상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 방법에 따라 제조된 섬유는 수차례의 세탁 후에도 우수한 원적외선 방사량을 가짐을 알 수 있었다.

* 항균성 측정 실험(실시예 13∼18 및 비교예 1∼6) *

하기 실시예에 나타낸 항균성 측정 실험은 시험시료로서 상기 실시예 2로부터 제조된 섬유를 사용하고, 대조시료로서 본 발명에 따른 운기석을 점착시키지 않은 일반 섬유 또는 솜을 사용하였으며, 공시충으로는 큰다리 먼지 진드기(Dermatophagoides farinae) 또는 세로무늬 먼지 진드기(Dermatophagoides pteronyssinus)를 사용하여 한국소비과학연구센타(FITI)에 의뢰하여 수행되었다.

1. 침입 저지법을 이용한 향균성 실험(실시예 13∼14 & 비교예 1∼2)

: 진드기가 배지에서 시험시료에 포함된 유인물질로 이동하는지의 여부 관찰

실시예 13

① 직경 3.5㎝×높이 1㎝의 프라스틱제 접시에 시험시료를 놓고, 그 위에 유인물질인 진드기를 함유하지 않은 배지 0.05g을 놓았다. 이 때, 시트상의 시료는 저면에 밀착되도록 하였으며, 시료가 솜으로 되어 있는 경우에는 0.1g을 평량해서 접시에 균일하게 펴놓았다.

② ①의 접시를 직경 3.5㎝×높이 1㎝의 프라스틱제 접시 한 가운데 놓고, 직경 3.5㎝의 접시와 직경 9㎝의 접시 사이에 큰다리 먼지 진드기(Dermatophagoides farinae) 배지를 균일하게 펴놓았다. 이 때, 상기 큰다리 먼지 진드기 배지 밀도는 약 30,000마리/g으로 하였으며, 진드기 배지는 N=1로 만들고, 생존진드기 수로 해서 10,000마리 분을 사용하였다.

③ ②의 위에 세트된 것을 큰다리 먼지 진드기가 기어나가지 못하도록 접착시이트 상에 놓고, 이를 가로 27㎝×세로 13㎝×높이 9㎝의 프라스틱제 식품보존용기에 넣었다. 이 때, 상기 프라스틱제 식품용기 내부는 포화식염수를 사용하여 75±2%RH로 유지시켰다.

④ 24시간 후, 시료 및 유인물질로된 배지 및 직경 3.5㎝ 접시 안에 침입된 생존 진드기 수를 측정한 후, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.

상기 침입 저지법에 따른 향균성 실험방법을 도 3에 개략적으로 나타내었다.

실시예 14

공시충으로서 큰다리 먼지 진드기(Dermatophagoides farinae) 대신 세로무늬 먼지 진드기(Dermatophagoides pteronyssinus)를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 13과 동일하게 실시하여 생존 진드기 수를 측정한 후, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.

비교예 1

본 발명의 시험시료 대신 대조시료로서 거름종이를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 13과 동일하게 실시하여 생존 진드기 수를 측정한 후, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.

비교예 2

공시충으로서 큰다리 먼지 진드기(Dermatophagoides farinae) 대신 세로무늬 먼지 진드기(Dermatophagoides pteronyssinus)를 사용한 것을 제외하고는 상기 비교예 2와 동일하게 실시하여 생존 진드기 수를 측정한 후, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.

구분	초기 진드기수	생존 진드기수	기피율
실시예 13	0	2.5×10²	94.7
실시예 14	0	1.9×10²	95.1
비교예 1	3.1×10⁴	4.7×10³	-
비교예 2	2.9×10⁴	3.9×10³	-

(진드기 수 : g)

2. 확산 저지법을 이용한 향균성 실험: 대판 부립 공중위생 연구소법(실시예 15∼16 & 비교예 3∼4)

: 유인물질과 시험시료가 혼합 배치된 상태에서 진드기의 선택적 침입 여부 관찰

실시예 15 및 비교예 3

① 직경 3.5㎝×높이 1㎝의 프라스틱 접시를 여과지의 중심부에 놓고, 그 주변에 꽃잎형태로 6개의 접시를 인접변간 2㎜씩 간격을 두고 설치하였다.

② 주변에 설치된 6개의 접시에는 접시 저면과 밀착되도록 시험시료 및 대조시료를 교호로 놓고, 각각 중앙부에 유인물질인 큰다리 먼지 진드기(Dermatophagoides farinae)가 미 함유된 배지 0.05g을 놓았다.

③ 중앙부 접시에 진드기 배지를 투입하였다. 이 때, 상기 큰다리 먼지 진드기 배지 밀도는 약 30,000마리/g으로 하였으며, 진드기 배지는 N=1로 만들고, 생존진드기 수로 해서 10,000마리 분을 사용하였다.

④ ③의 위에 세트된 것을 가로 27㎝×세로 13㎝×높이 9㎝의 프라스틱제 식품보존용기에 여과지와 함께 넣었다. 이 때, 상기 프라스틱제 식품보존용기 내부는 포화식염수를 사용하여 75±2%RH로 유지시켰다.

⑤ ④의 위체 세트된 것을 25±5℃의 항온, 항습기에 전암상태로 조용히 넣어두었다.

⑥ 24시간 후, 시료 및 유인물질로된 배지 및 주변 6개의 접시 안에 침입된 생존 진드기 수를 측정한 후, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.

상기 확산 저지법에 따른 향균성 실험방법을 도 4에 개략적으로 나타내었다.

실시예 16 및 비교예 4

공시충으로서 큰다리 먼지 진드기(Dermatophagoides farinae) 대신 세로무늬 먼지 진드기(Dermatophagoides pteronyssinus)를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 15 및 비교예 3과 동일하게 실시하여 생존 진드기 수를 측정한 후, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.

구분	초기 진드기수	생존 진드기수	기피율
실시예 15	0	5.7×10²	90.2
실시예 16	0	5.1×10²	89.4
비교예 3	0	5.9×10³	-
비교예 4	0	5.6×10³	-

(진드기 수 : g)

여기서, 상기 실시예 15 및 비교예 3에 사용된 진드기 배지의 초기 진드기수는 3.2×10⁴이며, 상기 실시예 16 및 비교예 4에 사용된 진드기 배지의 초기 진드기수는2.4×10⁴이다.

3. 시험관법을 이용한 향균성 실험(실시예 17∼18 & 비교예 5∼6)

: 진드기가 시험시료를 통과하여 유인물질로 이동하는 투과성 여부 관찰

실시예 17 및 비교예 5

① 안지름 20㎜×길이 100㎜(두께 1㎜)의 유리관에 한쪽 단에 접착 테이프를 부착하고, 유인용 진드기 사육용 분말시료(진드기가 미 포함된 것) 0.01g을 균일하게 부착시켰다.

② ①의 유리관의 접착테이프에 밀착되도록 검사용 대조시료로서 미가공 솜 0.025g을 5㎜ 두께로 넣은 후, 다시 시험시료 0.4g을 20㎜ 두께가 되도록 넣었다.

③ ②의 유리관 중 접착테이프가 부착되지 않은 다른 한쪽 끝으로부터 40㎜ 까지의 사이에 수평상태로 큰다리 먼지 진드기(Dermatophagoides farinae) 배지를 생존 진드기 수로 해서 10,000 개체분을 넣고, 고밀도 직물로 입구를 폐쇄시켰다. 이 때, 유리관을 폐쇄한 고밀도 직물은 환형 고무줄로 묶어 매었다.

④ ③의 위에 세트된 것을 가로 27㎝×세로 13㎝×높이 9㎝의 프라스틱제 식품보존용기에 넣고, 25±5℃의 항온기에 전암상태로 넣어 두었다. 이 때, 상기 프라스틱제 식품보존용기 내부는 포화식염수를 사용하여 75±2%RH로 유지시켰다.

⑤ 48시간(+2시간 이내) 경과후, 분말사료에 유인된 생존 진드기 수를 측정한 후, 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다. 이 때, 검사용솜, 분말사료 및 접착테이프의 부분을 관찰하였다.

상기 시험관법에 따른 향균성 실험방법을 도 5에 개략적으로 나타내었다.

실시예 18 및 비교예 6

공시충으로서 큰다리 먼지 진드기(Dermatophagoides farinae) 대신 세로무늬 먼지 진드기(Dermatophagoides pteronyssinus)를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 17 및 비교예 5와 동일하게 실시하여 생존 진드기 수를 측정한 후, 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다.

구분	초기 진드기수	생존 진드기수	기피율
실시예 17	3.6×10⁴	1.3×10²	97.2
실시예 18	3.5×10⁴	8.5×10	98.4
비교예 5	3.4×10⁴	4.6×10³	-
비교예 6	3.5×10⁴	5.3×10³	-

(진드기 수 : g)

상기 표 4∼6에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 방법에 따라 제조된 운기석이 점착된 섬유는 우수한 항균성을 가짐을 알 수 있었다.

전술한 바와 같이, 본 발명은 다량의 원적외선 방사물질을 함유한 광물원석인 포졸란 또는 운기석을 분말가공하여 직접 프린팅기법으로 섬유에 점착시켜 인체에서 분비되는 땀, 지방질 및 분뇨 등의 노폐물을 영양원으로 하여 번식하면서 오염물을 부패시키는 미생물 및 인체의 민감한 부위의 피부질환을 유발하는 세균류의 활동을 저지하고, 인체에 흡수가 잘되는 원적외선을 피부를 통하여 흡수, 침투시켜 세포조직을 활성화시키고 신진대사를 촉진시킬 뿐만 아니라, 우수한 내세탁성을 갖는 복합 기능성 섬유를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예 2∼4에 따라 항균성 실험을 실시하여 그 결과를 200배 확대하여 나타낸 사진이다.

도 2는 본 발명의 실시예 5∼7에 따라 항균성 실험을 실시하여 그 결과를 200배 확대하여 나타낸 사진이다.

도 3은 본 발명의 실시예 13∼14 및 비교예 1∼2에 따라 침입 저지법을 이용한 향균성 측정방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 4는 본 발명의 실시예 15∼16 및 비교예 3∼4에 따라 확산 저지법을 이용한 향균성 측정방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 5는 본 발명의 실시예 17∼18 및 비교예 5∼6에 따라 시험관법을 이용한 향균성 측정방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.

Claims

500∼600매쉬의 입자크기로 분말가공된 포졸란 또는 운기석 13.5∼16.5중량%, 산화티탄 1.8∼2.2중량%, 침투제 1∼3중량%, 분산제 0.5∼3중량% 및 아크릴 모노머 79∼81중량%를 포함하는 가공조액을 직접 프린팅기법으로 섬유에 점착시키는 것을 특징으로 하는 기능성 세라믹가공 섬유의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 포졸란 또는 운기석은 실온에서 48∼72시간 동안 수용성 아크릴 모노머에 먼저 첨가한 후, 팽윤시켜 사용하는 것을 특징으로 하는 기능성 세라믹가공 섬유의 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 운기석은 백운모 또는 일라이트인 것을 특징으로 하는 기능성 세라믹가공 섬유의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 분산제는 폴리옥시에틸렌 알킬아릴 에테르 축합물 또는 나프탈렌 설포닉 에시드 포말레이트 축합물인 것을 특징으로 하는 기능성 세라믹가공 섬유의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 직접 프린팅기법은 스크린프린트, 롤러프린트 및 로터리프린트로 이루어진 군으로부터 하나가 선택되는 것을 특징으로 하는 기능성 세라믹가공 섬유의 제조방법.