KR101224094B1 - 항균ㆍ탈취성 섬유, 섬유 성형품, 및 섬유 제품 - Google Patents

항균ㆍ탈취성 섬유, 섬유 성형품, 및 섬유 제품 Download PDF

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Abstract

적어도 하기 성분 (A)와, 성분 (B) 및/또는 성분 (C)를 포함하는 섬유 처리제가 상기 섬유의 총중량의 0.2∼5중량%의 양으로 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 항균ㆍ탈취성 섬유:
(A) 찻잎, 알로에, 대나무, 작은 대나무, 일본산 머위(Petasites japonica), 수세미(Luffa cylindrica), 속새(Equisetum arvense), 일본산 쑥(Artemisia princeps), 제라늄(Geranium nepalense var, thunbergii), 감, 및 그레이프프루트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 식물 추출물;
(B) 알킬렌 옥사이드 부가물형 비이온성 계면활성제 및 다가 알코올형 비이온성 계면활성제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 비이온성 계면활성제; 및
(C) 카르복시산염, 술폰산염, 황산 에스테르염, 및 인산 에스테르염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 음이온성 계면활성제.
섬유 처리제, 항균성, 탈취성, 식물 추출물, 금속 산화물, 계면활성제, 쉬스-코어, 복합 섬유

Description

항균ㆍ탈취성 섬유, 섬유 성형품, 및 섬유 제품 {ANTIBACTERIAL AND DEODORANT FIBER, FIBER FORMED ARTICLE, AND FIBER PRODUCT}
본 발명은 항균ㆍ탈취성 섬유, 보다 구체적으로는 기저귀, 내프킨, 패드 등의 흡수성 물품, 의료용 위생용품, 일상 생활용 재료, 일반 의료용품, 침구류, 필터 재료, 간호용품 및 애완동물용품 등에 사용하기에 적합한 항균ㆍ탈취성 섬유, 그러한 섬유의 제조 방법, 섬유 성형품, 및 그것을 이용한 섬유 제품에 관한 것이다.
최근 생활 양식의 변화, 주거 환경의 밀집화와 기밀성(air-tightness)의 고도화 등으로 인해, 다양한 세균과 곰팡이가 사람의 생활 공간에 더욱 확산되고 있다. 특히, 일본과 같이 고온 다습한 환경에서는, 세균과 곰팡이가 흡수성 물품과 기타 위생용품, 의복 등과 같은 직물의 표면에서 쉽게 증식한다. 이러한 현상은 피부 질환, 섬유 열화와 탈색으로 인한 제품 품질의 저하, 또는 미생물의 번식에 수반하는 악취를 초래할 수 있다. 그 중에서도 특히, 악취의 발생은 문제로 대두되고, 최근에는 세균 성장의 억제와 아울러 악취의 제거에 대한 요구가 증대되었다. 전형적인 악취 성분으로는 암모니아, 트리메틸아민 및 그 밖의 염기성 가스; 황화수소 및 메틸메르캅탄과 같은 황 함유 화합물; 땀샘, 피지선 등으로부터의 분 비물의 세균성 분해에 의해 생성되는, 아세트산, 부티르산, 발레르산 및 카프로산과 같은 단쇄(短鎖) 지방산이 포함된다. 이에 더하여, 인돌(indole), 스카톨(skatole) 등과 같은 질소 함유 환형 화합물이 사람들로 하여금 불쾌감을 느끼게 할 수 있는 성분으로 알려져 있다.
이러한 냄새 유발 물질을 제거하는 전형적인 방법은, 활성 탄소, 실리카겔 등과 같은 다공성 매체를 이용하여 냄새를 흡착하는 물리적 흡착 방법; 냄새 유발 물질을 중화 또는 산화 반응 등에 대해 반응시켜 제거하는 화학적 방법; 및 강한 방향(fragrance) 등에 의해 불쾌감을 억제하는 감각적 방법을 포함한다.
한편, 미생물의 증식에 수반하는 악취는 항균성을 섬유에 부여함으로써 간접적으로 제어할 수 있다. 악취는 전술한 냄새 제거 방법들의 조합을 이용함으로써 효율적으로 제거하고 냄새의 발생을 제어할 수 있다. 이러한 방법의 대표적인 것으로서 은, 아연계 등의 무기 항균제 및 탈취제를 섬유에 첨가하는 것 이외에, 예를 들면 일본 특허 출원 공개(이하, "JP KOKAI"라 칭함) 2000-303250호에는 찻잎 추출물 등에 함유되어 있는 카테킨이 첨가된 섬유를 제안했고, JP KOKAI 2003-253559호는 로즈마리 정유(essential oil) 등이 첨가된 섬유가 제안되어 있다.
그러나, 전술한 찻잎 추출물 및 식물성 액체 추출물이 첨가되어 있는 항균ㆍ탈취성 섬유는 양호한 항균 및 탈취 성질을 가지지만, 이산화질소 및 기타 질소 화합물과 같은 공기중의 산화성 물질에 의해 쉽게 산화되어, 황변(yellowing), 적변(reddening) 등의 변색이 발생하는 문제를 가지고 있다. 따라서, 그러한 문제로 인해 항균성과 탈취성이 감소될 뿐 아니라, 주로 탈색에 의해 초래되는 외관 불량 에 대한 우려로 인해 그러한 섬유를 종이 기저귀, 생리용 내프킨, 실금 패드 및 기타 위생 제품에 사용하는 것도 제한되었다.
본 발명의 목적은, 세균에 대한 성장 억제 효과가 우수하고, 다양한 냄새 발생 물질에 대응할 수 있고, 변색이 일어나기 어려우며, 안정된 성능을 유지할 수 있는 항균ㆍ탈취성 섬유를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은, 이러한 항균ㆍ탈취성 섬유의 제조 방법을 제공하는 것이다. 부가적으로, 본 발명의 또 다른 목적은, 상기 항균ㆍ탈취성 섬유를 이용한 섬유 성형품, 및 상기 섬유 성형품을 이용한 섬유 제품을 제공하는 것이다.
전술한 문제점을 해결하기 위해 집중적으로 연구한 결과, 본 발명자들은 이하게 기재된 조성을 가지는 섬유가 세균 성장 억제 성능 및 탈취 성능을 나타내고, 변색이 일어나기 어렵고, 장기간에 걸쳐 항균 및 탈취성을 유지한다는 것을 발견하고, 본 발명을 완성했다.
따라서, 본 발명은, 항균ㆍ탈취성 섬유로서, 적어도 이하에 기재된 성분 (A)와, 성분 (B) 및/또는 성분 (C)를 포함하는 섬유 처리제가 상기 섬유의 총중량을 기준으로 0.2∼5 중량%의 양으로 부착되어 있고, 상기 섬유 처리제는 상기 성분 (A) 20∼80 중량%와, 상기 성분 (B) 및/또는 성분 (C) 80∼20 중량%를 함유하는 것을 특징으로 하는 항균ㆍ탈취성 섬유이다:
(A) 찻잎, 알로에, 대나무, 작은 대나무, 일본산 머위(Petasites japonica), 수세미(Luffa cylindrica), 속새(Equisetum arvense), 일본산 쑥(Artemisia princeps), 제라늄(Geranium nepalense var, thunbergii), 감, 및 그레이프프루트(grapefruit)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 식물 추출물;
(B) 알킬렌 옥사이드 부가물형 비이온성 계면활성제 및 다가 알코올형 비이온성 계면활성제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 비이온성 계면활성제;
(C) 카르복시산염, 술폰산염, 황산 에스테르염, 및 인산 에스테르염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 음이온성 계면활성제.
본 발명의 바람직한 일 실시예는, 상기 식물 추출물에 함유되어 있는 폴리페놀이 상기 섬유 처리제의 중량을 기준으로 1∼20 중량%인 것을 특징으로 하는 항균ㆍ탈취성 섬유; 및 상기 성분 (A)의 함유량이 상기 섬유의 총중량을 기준으로 0.1중량% 이상인 것을 특징으로 하는 항균ㆍ탈취성 섬유를 포함한다.
상기 성분 (B)의 알킬렌 옥사이드 부가물형 비이온성 계면활성제는 구체적으로, 폴리옥시알킬렌 알킬에테르, 폴리옥시알킬렌 알킬페놀, 폴리옥시알킬렌 고급 지방산 에스테르, 폴리옥시알킬렌 다가 알코올 고급 지방산 에스테르, 폴리옥시알킬렌 고급 지방족 아민, 폴리옥시알킬렌 고급 지방산 아미드, 및 폴리옥시알킬렌 알킬알칸올 아미드로 이루어지는 군으로부터 선택된다. 또한, 상기 성분 (B)의 다가 알코올형 비이온성 계면활성제는 구체적으로, 글리세린, 펜타에리트리톨, 소르비탄, 또는 소르비톨의 고급 지방산 에스테르; 슈크로스 지방산 에스테르; 및 고급 지방산 알칸올아미드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 항균ㆍ탈취성 섬유는, 산화아연 및/또는 하기 일반식(1)으로 표시되는 복합 산화물(complex oxide)을 상기 섬유의 총중량을 기준으로 0.1∼10중량%의 범위로 함유한다:
M2 + (1-x1)M3 + x1-δO (1)
(식에서, M2 +는 아연 또는 아연을 필수 성분으로 하는 2가의 금속을 나타내고; M3 +는 Al, Fe, 및 Ce로부터 선택되는 3가의 금속을 나타내고; x1은 0＜x1≤0.5 범위의 수를 나타내고; δ는 양이온 격자 결함(lattice defect)을 나타냄).
본 발명의 항균ㆍ탈취성 섬유의 바람직한 일 실시예는, 2종 이상의 열가소성 수지를 함유하는 복합 섬유(conjugate fiber)를 포함하고, 추가로 1종 이상의 열가소성 수지가 폴리올레핀계 수지이고, 상기 수지는 쉬스측에 위치하는 쉬스-코어(sheath-core)형 복합 섬유를 포함한다.
본 발명의 항균ㆍ탈취성 섬유의 바람직한 일 실시예는, 상기 금속 산화물이 상기 복합 섬유의 쉬스 부재 내로 혼입되어 있는 것을 특징으로 하는 복합 섬유를 포함한다.한다.
본 발명은 상기 항균ㆍ탈취성 섬유를 이용한 섬유 성형품, 및 상기 섬유 성형품을 이용한 섬유 제품에 관한 것이다.
본 발명은 또한, 항균ㆍ탈취성 섬유의 제조 방법으로서, 적어도 하기 성분 (A)와, 성분 (B) 및/또는 성분 (C)를 포함하는 섬유 처리제를, 상기 섬유의 총중량을 기준으로 0.2∼5 중량%의 양으로 상기 섬유에 부착시키고; 성분 (A)는 20∼80 중량%의 상기 섬유 처리제를 포함하고, 성분 (B) 및/또는 성분 (C)는 80∼20 중량%의 상기 섬유 처리제를 포함하며; 성분 (A)와, 성분 (B) 및/또는 성분 (C)를 상기 섬유에 동시에 적용하거나, 성분 (A)를 상기 섬유에 적용한 후에 성분 (B) 및/또는 성분 (C)를 상기 섬유에 적용하거나, 성분 (B) 및/또는 성분 (C)를 상기 섬유에 적용한 후에 성분 (A)를 상기 섬유에 적용하는 것을 특징으로 하는 항균ㆍ탈취성 섬유의 제조 방법을 포함한다:
(A) 찻잎, 알로에, 대나무, 작은 대나무, 일본산 머위(Petasites japonica), 수세미(Luffa cylindrica), 속새(Equisetum arvense), 일본산 쑥(Artemisia princeps), 제라늄(Geranium nepalense var, thunbergii), 감, 및 그레이프프루트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 식물 추출물;
(B) 알킬렌 옥사이드 부가물형 비이온성 계면활성제 및 다가 알코올형 비이온성 계면활성제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 비이온성 계면활성제; 및
(C) 카르복시산염, 술폰산염, 황산 에스테르염, 및 인산 에스테르염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 음이온성 계면활성제.
본 발명의 항균ㆍ탈취성 섬유는, 찻잎, 알로에, 대나무, 작은 대나무, 일본산 머위(Petasites japonica), 수세미(Luffa cylindrica), 속새(Equisetum arvense), 일본산 쑥(Artemisia princeps), 제라늄(Geranium nepalense var, thunbergii), 감, 및 그레이프프루트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 식물 추출물의 첨가에 의해 세균에 대한 양호한 증식 억제 성능 및 우수한 탈취 성능을 나타낸다. 또한, 상기 기재된 비이온성 계면활성제 및/또는 음이온성 계면활성제를 상기 섬유에 포함시킴으로써, 상기 섬유의 변색이 억제될 수 있어서, 우수한 외관을 유지할 수 있으며, 상기 항균 및 탈취성 성능을 장기간에 걸쳐 구현할 수 있다.
본 발명의 항균ㆍ탈취성 섬유로부터 얻어진 섬유 성형품은 우수한 항균 및 탈취 성능을 가지기 때문에, 상기 우수한 항균 및 탈취 성능은 다양한 방식으로 활용될 수 있는데, 예를 들면, 기저귀, 내프킨, 실금 패드 등의 흡수성 물품; 가운, 물걸레(scrub) 등의 의료용 위생용품; 벽지, 일본식 반투명 미닫이 창호지, 바닥재 등의 실내 마감재; 각종 피복 의류, 쓰레기 용기 커버 등의 일상 생활 관련 재료; 일회용 화장실, 좌변기 커버 등의 화장실 관련 제품; 애완동물용 시트, 기저귀, 타월 등의 애완동물용품; 일반 의료용품; 침구류, 여과재, 간호용품 등에서 사용될 수 있다.
이하에서 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 항균ㆍ탈취성 섬유는, 적어도 하기 성분 (A)와, 성분 (B) 및/또는 성분 (C)를 포함하는 섬유 처리제가 상기 섬유의 총중량을 기준으로 0.2∼5 중량%의 양으로 부착되어 있고, 상기 섬유 처리제에서의 전술한 성분들의 비율은 상기 성분 (A) 20∼80 중량%와, 상기 성분 (B) 및/또는 성분 (C) 80∼20 중량%의 범위인 섬유이다.
성분 (A)는, 찻잎, 알로에, 대나무, 작은 대나무, 일본산 머위(Petasites japonica), 수세미(Luffa cylindrica), 속새(Equisetum arvense), 일본산 쑥(Artemisia princeps), 제라늄(Geranium nepalense var, thunbergii), 감, 및 그레이프프루트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 식물 추출물이고; 성분 (B)는 알킬렌 옥사이드 부가물형 비이온성 계면활성제 및 다가 알코올형 비이온성 계면활성제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 비이온성 계면활성제이고; 성분 (C)는 카르복시산염, 술폰산염, 황산 에스테르염, 및 인산 에스테르염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 음이온성 계면활성제이다.
본 발명의 성분 (A)에 사용되는 식물은, 찻잎, 알로에, 대나무, 작은 대나무, 일본산 머위(Petasites japonica), 수세미(Luffa cylindrica), 속새(Equisetum arvense), 일본산 쑥(Artemisia princeps), 제라늄(Geranium nepalense var, thunbergii), 감, 및 그레이프프루트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 식물이다. 성분 (A)로서 사용되는 식물 추출물에 다양한 활성 성분, 예를 들면, 폴리페놀이 존재하는 것을 보장하기 위해, 2종 이상의 식물의 추출물을 이용하는 것이 바람직하다.
상기 식물 추출물의 제조에 사용되는 식물의 부위는 지상부, 지하부, 그것들의 열매, 열매의 껍질, 또는 종자일 수 있다. 상기 1종 이상의 식물들 이외에도, 일본산 편백(Chamaecyparis obtusa), 너도밤나무, 일본산 삼나무(Selaginella tamariscina), 카멜레온 식물(Houttuynia cordata), 오렌지, Canaga odorata, 카밀레, 그레이프프루트, 백단향, 계수나무, 재스민, 세이지, 제라늄, 차 나무, 나륵풀, 박하, 레몬, 유칼립투스, 라임, 라벤더, 레몬 그라스, 로즈마리 등과 같은 식 물의 추출물을 여기에 사용할 수 있다.
식물 추출물을 얻는 방법의 예는, 수확한 상태 또는 건조 후의 식물을 쇄단하거나 쇄단하지 않고 사용하고, 추출 용매로서, 물, 무기산의 수용액, 유기산의 수용액, 무기 알칼리의 수용액, 유기 용매 등의 1종의 용매 또는 2종 이상의 혼합 용매로 추출을 실행하는 방법을 포함한다. 얻어진 추출액을 여과한 다음, 진공 등을 이용하여 농축하여 농도를 높임으로써 식물 추출액이 얻어진다. 대안적으로는, 추출 용매를 증발시키고, 추출물을 건고물로서 얻을 수 있다.
액체이거나 건고물인 식물 추출물은 섬유에 적용될 때 식물 추출액으로서 사용될 수 있고, 본래의 추출물이 고체인 경우에는 적합한 용매 중에 용해하거나, 성분 (B) 및/또는 성분 (C)과, 선택적으로는 임의로 적합한 용매 중에 용해하여 사용할 수 있다.
추출 용매인 무기산 수용액의 예로서 염화수소산, 황산, 질산 등의 수용액을 들 수 있고, 이것들의 바람직한 pH는 2 내지 6이다. 유기산 수용액의 예로서는 아세트산, 시트르산 등의 수용액을 들 수 있고, 이것들의 바람직한 pH는 2 내지 6이다. 무기 알칼리성 수용액의 예로서는, 중탄산나트륨, 탄산나트륨, 수산화나트륨, 시트르산나트륨, 탄산칼륨, 탄산수소칼륨, 수산화칼륨, 시트르산칼륨 등의 수용액을 들 수 있고, 이것들의 바람직한 pH는 8 내지 12이다. 또한, 상기 무기산 수용액과 상기 알칼리성 수용액의 혼합 완충 용액을 사용하는 것도 바람직하다.
유기 용매의 예로서는 헥산과 같은 알칸류 이외에도, 에테르, 케톤 및 알코올을 들 수 있다. 특히, 탄소 원자 1∼3개의 저급 알코올, 글리세린, 프로필렌 글 리콜, 1,3-부틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜 및/또는 이것들의 수용액을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 추출 처리는 냉침(cold extraction), 온침(warm extraction), 가열환류, 퍼콜레이션(percolation) 등의 방법에 의해 수행될 수 있다. 본 발명은 상기 특정한 추출 방법에 한정되지 않고, 수증기를 이용하여 추출을 실행하는 수증기 증류법, 밀링법(milling method), 초임계 상태의 이산화탄소 가스에 의해 실행되는 초임계 추출법 등의 방법을 예시할 수 있다. 그러한 추출법에 관해서는, 예를 들면, 일본 특개평8-296173호 공보, 특개평9-131393호 공보, 특개 2006-249599호 공보의 실시예를 참조할 수 있다.
성분 (A)의 식물 추출물로서는 시판품을 사용할 수 있고, 그러한 시판품의 예로는, Kankyo Kagaku Kaihatsu K.K. 제조의 "L-17W"(작은 대나무, 일본산 머위, 수세미, 속새, 및 일본산 쑥의 추출물); Taiyo Kagaku Co., Ltd. 제조의 "SANFURABON"(차 추출물); Ito En, Ltd. 제조의 "TEAFURAN" 및 "TEAFURAN 30A"(차 추출물, 차 폴리페놀 40%); Shiraimatsu Pharmaceutical Co., Ltd. 제조의 "NEOBANPUSU 2000"(대나무 추출물); Rilis Co., Ltd. 제조의 "PANSHIRU"(감 추출물, 감 폴리페놀 5%) 및 "DESFAN"(그레이프프루트 추출물) 등을 들 수 있다. 성분 (A)로서 사용되는 식물 추출물은 본 발명의 요건을 충족시키는 것이면 특별히 한정되지 않는다.
성분 (A)의 식물 추출물에 함유되어 있는 활성 성분은 플라보노이드, 특히 카테킨, 탄닌 등의 폴리페놀, 테르펜, 테르페노이드, 리모넨 등을 포함하는 다양한 성분을 포함한다. 이들 활성 성분 중에서, 폴리페놀의 항균 및 탈취성이 매우 양호하지만, 식물 유래의 유효 성분 중에서도 특히 폴리페놀이 산화에 의해 쉽게 변색되기 때문에, 섬유에 부착되는 섬유 처리체 중의 폴리페놀의 중량비가 1∼20중량%인 것이 특히 바람직하다. 폴리페놀의 비율이 이 범위 내이면, 황변이나 적변과 같은 변색을 억제하면서 얻고자 하는 항균 및 탈취성을 실현할 수 있다.
성분 (A)에 사용되는 식물로서 찻잎, 대나무, 작은 대나무, 일본산 머위, 수세미, 속새, 일본산 쑥, 및 감이 바람직하고, 찻잎, 대나무, 작은 대나무, 일본산 머위, 수세미, 속새, 및 일본산 쑥이 특히 바람직하다.
섬유에 부착되는 섬유 처리제 중의 폴리페놀의 함량을 정성적 및 정량적으로 확인하는 방법의 예로는, 폴린-데니스(Folin-Denis)법, 폴린-치오칼투(Folin-Ciocalteu)법 등의 비색 분석법을 이용하는 방법; 센서에 의거한 전기화학적 분석법(예를 들면, Toyobo Co., Ltd. 제조의 폴리페놀 측정기 PA-20)을 이용하는 방법 등을 들 수 있고, 여기서 섬유의 표면에 부착되거나 함유되어 있는 섬유 처리제를 물 또는 다른 극성 용매 및/또는 비극성 용매로 이루어지는 용매로 섬유로부터 추출하고, 그 추출물을 분석한다.
또한 성분 (A) 중에는, 전술한 테르펜, 테르페노이드, 리모넨 등과 같은 폴리페놀 이외에도 각종 성분이 함유되어 있고, 이러한 성분은, 예를 들면 ODS 컬럼 등을 이용한 역상(reverse phase) HPLC, GC/MS 등의 가스 크로마토그래피를 이용하여 정성적 및 정량적으로 분석할 수 있다. 또한, 이러한 방법으로 폴리페놀을 분석할 수도 있으므로, 분석은 예시된 이러한 방법에 한정되지 않고, 성분의 함량은 다른 방법에 의해서도 확인될 수 있다. 물론, 이러한 방법들을 병용하는 것도 바람직하다.
상기 활성 성분으로 구성되는 성분 (A)를 사용함으로써, 양호한 항균 및 탈취성을 구현할 수 있다. 그러나, 본 발명에서 사용되는 성분 (A)가 단순히 섬유의 표면에 부착되거나 함유되어 있다면, 대기중에서의 산화에 대한 내변색성이 충분하지 않아서, 섬유, 섬유 성형품 또는 섬유 제품이 제조된 후, 품질과 안정성 모두가 현저히 저하된다. 따라서, 성분 (B) 및/또는 성분 (C)를 성분 (A)와 혼합하여 이것을 섬유에 부착시키거나, 성분 (A)를 섬유에 부착시킨 다음, 여기에 성분 (B) 및/또는 성분 (C)(마무리 코팅으로서)을 부착시킴으로써, 외기중의 변색에 대한 장기적 내구성을 실현할 수 있고, 성분 (A)만을 섬유에 부착시킨 경우보다 양호한 항균 및 탈취성을 얻을 수 있다.
폴리페놀류로 대표되는 식물 추출물에 대해 외기중의 질소 산화물, 오존 등의 산화물의 작용에 의해서 퀴논과 같은 공액 화합물(conjugated compound), 니트로 화합물, 기타 착색된 화합물이 생성된다. 이러한 물질의 정확한 작용은 아직 명확하지 않지만, 하나의 가설은 상기 반응 과정에서, 섬유 표면의 pH가 8을 초과할 경우, 부산물로서 생성되는 아질산 등이 반응 및 소비됨으로써 상기 반응이 더욱 촉진된다는 것이다. 그러나, 성분 (B) 및/또는 성분 (C)가 존재할 경우, 섬유 표면의 pH가 4∼8 근방으로 유지되기 때문에 변색이 억제된다. 그뿐 아니라 식물 추출물을 둘러쌈으로써, 식물 추출물과 외기의 반응이 최소로 억제되고, 휘산(揮散) 등으로 인한 식물 추출물의 자연 손실이 억제된다.
식물 추출물의 친수성과 대전방지성은 섬유 가공에 있어서 충분한 정도는 아니며, 섬유로부터 웹 및 슬라이버(sliver)로의 가공 단계에서 소면기(carding machine) 또는 에어-레이드기(air-laid machine)와 섬유가 마찰을 일으켜 대전이 일어나서, 가공성이 저하되는 경향이 있다. 그러나, 성분 (B) 및/또는 성분 (C)를 성분 (A)와 혼합하거나, 또는 성분 (A)에 피복시킴으로써, 고속의 소면 조건에서도 충분한 대전방지성을 얻을 수 있고, 동시에 섬유 표면 상의 식물 추출물이 제거되지 않도록 보호할 수 있다. 따라서, 성분 (A)만을 섬유에 부착시킨 경우에 비해 더 양호한 항균 및 탈취성을 얻을 수 있다.
본 발명에서 사용되는 성분 (B)의 예로서는, 알킬렌 산화물 부가물형 비이온성 계면활성제(이하, 성분 (B1)) 및 다가 알코올형 비이온성 계면활성제(이하, 성분 (B2))로부터 선택되는 비이온성 게면활성제를 들 수 있다.
성분 (B)의 비이온성 계면활성제를 구성하는 알킬로서는 탄소 원자 12∼24개의 알킬을 이용할 수 있다. 이 알킬에서, 임의의 -CH2- 모이어티는 -CH=CH-, 시클로알킬렌 또는 시클로알케닐렌으로 치환될 수 있다. 야자유, 우지, 평지씨유, 쌀겨유, 어유 등과 같은 천연 유지(油脂) 유래의 알킬뿐 아니라 합성 알킬을 사용할 수 있다.
성분 (B1)은 다음과 같이 얻어질 수 있다: 알킬렌 옥사이드를 고급 알코올, 고급 지방산, 또는 알킬 아민 등에 직접 부가하는 방법; 알킬렌 옥사이드를 글리콜에 부가시켜 얻어진 폴리에틸렌 글리콜과 고급 지방산 등을 반응시키는 방법; 또는 고급 지방산을 다가 알코올과 반응시켜 얻어지는 에스테르화 생성물에 알킬렌 옥사이드를 부가시키는 방법.
성분 (B1)을 구성하는 알킬렌 옥사이드의 예로는, 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 부틸렌 옥사이드, 및 에틸렌 옥사이드/프로필렌 옥사이드의 랜덤 또는 블록 부가물을 들 수 있고, 이것들 중에서 에틸렌 옥사이드 및 에틸렌 옥사이드/프로필렌 옥사이드의 랜덤 또는 블록 부가물이 바람직하다. 부가할 몰 수는 바람직하게는 5∼50몰이고, 부가할 알킬렌 옥사이드 중 50∼100중량%는 에틸렌 옥사이드인 것이 바람직하다. 이하에서, 에틸렌 옥사이드는 EO로 약칭하는 경우가 있고, 여기에 n몰이 부가된 경우에는 EO(n)으로 표기한다.
성분 (B1)의 예로는, 폴리옥시알킬렌 알킬 에테르{성분 (B1-1)}; 폴리옥시알킬렌 고급 지방산 에스테르{성분 (B1-2)}; 폴리옥시알킬렌 다가 알코올 고급 지방산 에스테르{성분 (B1-3)}; 폴리옥시알킬렌 알킬페닐 에테르{성분 (B1-4)}; 폴리옥시알킬렌 알킬 아미노 에테르{성분 (B1-5)}; 폴리옥시알킬렌 알킬 알칸올 아미드{성분 (B1-6)} 등을 들 수 있다.
성분 (B1-2), 성분 (B1-3), 성분 (B1-6) 및 성분 (B2)를 구성하는 고급 지방산으로서, 일반적으로 야자유, 우지, 평지씨유, 쌀겨유, 어유 등과 같은 천연 지방산 유래의 고급 지방산을 사용할 수 있지만, 화학적으로 합성된 고급 지방산을 사용할 수도 있다.
성분 (B1-3) 및 성분 (B2)를 구성하는 다가 알코올의 예로는, 글리세린, 트리메틸올-프로판, 펜타에리트리톨, 소르비탄, 소르비톨, 슈크로스 등과 같은 3∼8 가 알코올을 들 수 있다. 특히, 글리세린, 펜타에리트리톨, 소르비탄 및 소르비톨이 바람직하다.
성분 (B1-4)를 구성하는 알킬페닐기의 예로는, 탄소 원자 8∼12개의 알킬기를 가지는 모노알킬페닐 또는 디알킬페닐을 들 수 있다.
성분 (B1-5)를 구성하는 알킬아미노의 예로는, 탄소 원자 8∼24개의 알킬기를 가지는 모노알킬아미노 또는 디알킬아미노를 들 수 있다. 이들 알킬기에서, 임의의 -CH2- 모이어티는 -CH=CH-, 시클로알킬렌 또는 시클로알케닐렌으로 치환될 수 있다.
성분 (B1-6)을 구성하는 알킬 알칸올 아미드는 알칸올 아민과 고급 지방산간의 탈수 반응에 의해 얻어지는 기이다. 알칸올 아민의 예로는, 모노에탄올 아민, 디에탄올 아민, 모노이소프로판올 아민 등을 들 수 있다.
성분 (B)용으로 위에 열거된 다양한 비이온성 계면활성제 중에서, 성분 (B1-1) 내지 성분 (B1-3); 성분 (B1-6); 및 글리세린, 펜타에리트리톨, 소르비탄, 소르비톨 등의 다가 알코올형 비이온성 계면활성제가 바람직하다.
성분 (B)로서 이것들 중 1종을 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 병용할 수도 있다.
본 발명에서 사용되는 음이온성 계면활성제인 성분 (C)는 카르복시산염, 술폰산염, 황산 에스테르염, 또는 인산 에스테르염 중 어느 하나일 수 있다. 보다 구체적으로는, 상기 카르복시산염으로서, 올레산칼륨, 라우르산나트륨 등의 비누류 를 사용할 수 있다. 또한, 상기 술폰산염으로서, 소듐 라우릴 술포네이트, 소듐 세틸 술포네이트와 같은 알킬 술포네이트; 및 라우릴 벤젠 술포네이트와 같은 알킬 벤젠 술포네이트를 사용할 수 있다. 상기 황산 에스테르염으로서, 소듐 스테아릴 설페이트 등의 알킬 황산 에스테르염; 및 옥시알킬렌이 라우릴 알코올 등에 부가된 소듐 설페이트와 같은 황산 알킬(폴리옥시알킬렌) 에스테르염을 사용할 수 있다. 상기 인산 에스테르염으로서, 폴리옥시알킬렌이 스테아릴 알코올 등과 같은 고급 알코올에 부가된 인산 에스테르염 화합물을 사용할 수 있다. 이것들 중에서도, 고급 알코올과 폴리옥시알킬렌이 부가된 황산 에스테르의 알칼리 금속염 및 인산 에스테르의 알칼리 금속염이 대전방지성이 우수하기 때문에 바람직하고, 인산 에스테르의 알칼리 금속염이 섬유에 대해 평활성(smoothness)도 부여하기 때문에 특히 바람직하다.
성분 (C)로서 이것들의 1종을 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 병용할 수도 있다.
본 발명에서, 성분 (B)와 성분 (C) 모두, 또는 그중 하나만을 섬유 처리제의 성분으로서 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 섬유 처리제에서, 전술한 성분 (B) 및/또는 성분 (C)에 대한 성분 (A)의 중량비는 20/80 내지 80/20, 바람직하게는 25/75 내지 75/25, 보다 바람직하게는 30/70 내지 70/30이다. 성분 (B) 및/또는 성분 (C)에 대한 성분 (A)의 중량비가 20/80 내지 80/20 범위 내이면, 항균 및 탈취성이 충분하고, 안정성도 양호하다. 한편, 본 명세서에서, 성분 (A)(식물 추출물)의 양은 추출 용매 를 증발시킨 후 잔류물, 즉 함유되어 있는 순수 성분을 기준으로 나타낸다.
또한, 섬유에 부착된 섬유 처리제의 양은 섬유의 총중량을 기준으로 0.2∼5중량%, 바람직하게는 0.2∼3중량%, 보다 바람직하게는 0.3∼1.5중량%이다. 섬유 처리제의 양이 0.2∼5중량% 범위 내이면, 탈취성과 대전방지성이 모두 실현될 수 있다. 또한, 탈취성을 충분히 실현할 수 있도록 하기 위해서는 섬유에 부착된 성분 (A)의 양은 섬유의 총중량을 기준으로 0.1중량% 이상인 것이 바람직하다.
섬유 처리제의 부착량의 범위는 일반적으로 섬유 개섬(開纖) 단계에서의 가공성을 유지하는 데 필요한 범위이며, 상기 단계 통과 후에 섬유 성형품을 제조할 때에는 상기 범위를 벗어난 양이 섬유에 부착되는 경우에도 본 발명의 효과가 악영향을 받지 않는다. 섬유 처리제를 섬유에 부착시킬 경우에는, 가공 단계를 용이하게 하도록 섬유 처리제를 물에 희석하여, 마감 처리제(finishing agent)로서 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용되는 섬유 처리제로서 성분 (B)와 성분 (C)는 단독으로 또는 함께 사용될 수 있다. 상기 두 성분을 함께 사용하고, 성분 (C)에 대한 성분 (B)의 중량비를 바람직하게는 40/60 내지 90/10, 보다 바람직하게는 45/55 내지 90/10으로 설정함으로써, 변색의 방지성과 대전방지성의 양호한 밸런스를 실현할 수 있으며, 이것은 섬유 개섬 단계에서의 가공성 향상에 연결되므로 바람직하다.
본 발명에서 사용되는 섬유 처리제에는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내에서, 벤즈알코늄 클로라이드 등의 알킬디메틸벤질 암모늄염; 세틸피리디늄 클로라이드 등의 알킬피리디늄염; 디알킬디메틸 암모늄염 등의 4차 암모늄염; 및 폴리리진 등과 같은 양이온계 항균제를 첨가할 수 있다.
또한 필요에 따라서, 탄소 원자 2∼4개의 알칸올아민과 같은 pH 조절제; EDTA, 폴리인산나트륨과 같은 킬레이트제; 스쿠알란, 소듐 히알루론산과 같은 피부 보호제; 디메틸폴리실록산(실리콘 오일), 퍼플루오로알킬기를 함유하는 화합물 등의 발수제(water repellent); 페닐에틸 알코올, 헥실신나믹 알데히드 등의 방향제; 방부제; 부식 방지제; 소포제 등을 섬유 처리제에 첨가할 수도 있다.
본 발명의 항균ㆍ탈취성 섬유에는 항균 및 탈취성을 강화하고, 식물 추출물에 대한 내구성을 부여할 목적에서, 산화아연 또는 하기 일반식(1)으로 표시되는 산화아연계 복합 산화물을 섬유에 첨가하는 것이 바람직하다:
M2 + (1-x)M3 + x-δO (1)
(식에서, M2 +는 아연 또는 아연을 필수 성분으로서 가지는 2가의 금속을 나타내고; M3 +는 Al, Fe, 및 Ce로부터 선택되는 3가의 금속, 바람직하게는 Al을 나타내고; x는 0＜x≤0.5 범위의 수를 나타내고; δ는 양이온 격자 결함을 나타냄).
산화아연계 복합 산화물이란 ZnO에 Al 등의 M3 +이 치환되어 고용(固溶)된 ZnO와 동일한 결정 구조를 가진 고용체, 또는 상기 고용체와 스피넬(spinel)(M2+M3+ 2O4)의 혼합물을 의미하고, 분말 X선 회절 분석에서 ZnO와 거의 동일한 회절 패턴을 나타낸다
식(1)에서, x의 값이 0.5 이하이면 식(1)의 고용체에 Al2O3, Fe2O3, Ce2O3 등이 혼재되지 않지만, 이것들이 혼재되어 있더라도, 그 양은 문제되지 않으므로, 식(1)의 고용체의 성질이 충분히 구현된다. 또한, x의 값이 작더라도, M2 +가 활성화되는 범위 내에 있으면, 충분한 탈취 성능을 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명에서 사용되는 복합 산화물에서의 x의 값의 범위는 0＜x≤0.5, 바람직하게는 0.1＜x≤0.4, 보다 바람직하게는 0.2＜x≤0.4이다. 상기 복합 산화물은, 예를 들면, Hakusuitech Ltd. 제조의 "PAZET SERIES" 또는 Sea Water Chemical Institute, Inc. 제조의 "SEABIO"로서 입수할 수 있다. 한편, 복합 산화아연의 제조 공정에서 나오는 부산물인 Al2O3, Fe2O3, Ce2O3 등이 식(1)의 복합 산화물에 존재하고 있더라도, 본 발명의 효과가 상실되지 않는 한 복합 산화아연을 항균제 및 탈취제로서 사용할 수 있다. 또한, M2 +는 아연 또는 아연을 필수 성분으로서 가지는 2가의 금속이며, 보다 구체적으로, Ca, Mg, Cu 등과 같이 아연 이외의 금속을 병용함으로써, 대장균(Eschericha coli), 황색 포도상 구균(Staphylococcus aureus) 등과 같은 세균뿐 아니라 흑색 곰팡이 등과 같은 곰팡이에 대한 증식 억제 효과도 높일 수 있는 등의 효과가 얻어진다.
본 발명의 복합 산화물의 함유량 및 M2 +와 M3 +의 혼합비를 정성적 및 정량적으로 확인하는 방법의 예로는, 섬유의 표면 상에 노출된 복합 산화물의 미립자를 형광 X선 분석 또는 X선 광전자 분광법에 의해 표면 분석을 실행하는 방법; 섬유를 구성하는 열가소성 수지를 용해시킬 수 있는 용매를 사용하여 용해하고, 용액에 함유되어 있는 복합 산화물을 여과하거나, 원심 분리와 같은 수단에 의해 분리한 다음, 전술한 표면 분석 및 원자 흡수분광법, ICP(고주파 유도 결합 플라즈마) 발광 분광법 등의 수단에 의해 원소분석을 실행하는 방법 등을 들 수 있다. 물론, 본 발명은 이러한 방법에 한정되는 것은 아니며, 다른 방법에 의해 확인할 수 있다. 또한, 이러한 방법을 병용하면 함유되어 있는 무기물이 2가 및/또는 3가의 금속 고용체인지, 다른 금속 산화물이 혼재되어 있는 생성물인지 여부를 용이하게 판정할 수 있으므로 바람직하다.
본 발명에서 사용되는 금속 산화물 및 산화아연계 복합 산화물의 적합한 함유량은, 섬유의 총중량에 대해 0.1∼10중량%, 바람직하게는 0.3∼5중량%, 보다 바람직하게는 0.5∼5중량%이다. 상기 함유량이 0.1∼10중량% 범위 내이면, 충분한 탈취성을 실현할 수 있을 뿐 아니라, 방사성(spinnability)의 저하 및 부직포 제조 시 섬유 표면으로부터의 탈락이 일어나지 않으므로, 양호한 생산성을 유지할 수 있다.
본 발명의 항균ㆍ탈취성 섬유가 1종의 열가소성 수지 성분(단일 섬유)를 포함하는 섬유일 경우, 사용되는 열가소성 수지 성분의 예로는, 폴리올레핀 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리아미드 수지, 입체규칙성(tactic) 폴리스티렌 수지, 또는 이것들의 혼합물을 들 수 있지만, 본 발명의 섬유는 이러한 것에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 구성하는 섬유는 엘라스토머를 주성분으로 하는 수지 조성물로부터 얻어지는 것일 수 있다. 여기서, 주성분이라는 용어는 함유량이 가장 많은 성분을 의미한다. 엘라스토머 수지는 상온(20∼30℃)에서 가황 고무와 유사한 탄성체의 성질을 가지며(분자 중의 소프트 세그먼트에 의함), 고온에서는 통상적인 열가소성 수지와 동일하게 기존 섬유 성형기를 그대로 사용하여 성형할 수 있는(분자 중의 하드 세그먼트에 의한) 고분자 재료이다. 이러한 엘라스토머 수지의 예로는 폴리스티렌 엘라스토머, 폴리올레핀 엘라스토머, 폴리에스테르 엘라스토머, 폴리아미드 엘라스토머, 및 폴리우레탄 엘라스토머를 들 수 있다. 그러한 엘라스토머 수지를 사용하면, 본래의 항균 및 탈취 기능 이외에, 탄성 기능도 제공될 수 있다.
본 발명의 항균ㆍ탈취성 섬유가 복합 섬유인 경우, 적어도 2성분의 열가소성 수지로 구성된다. 본 발명에서 지칭되는 열가소성 수지는 섬유 형성성을 가지고 통상적인 용융 방사 장치를 사용하여 용융 방사될 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 그 예로는 폴리올레핀 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리아미드 수지, 열가소성 엘라스토머 수지, 입체규칙성 폴리스티렌 수지 또는 이것들의 혼합물을 들 수 있지만, 이하에 설명하는 이유에 따라, 폴리올레핀 수지를 쉬스 부재로서 사용하는 것이 특히 바람직하다.
전술한 폴리올레핀 수지로서는 이하의 것을 사용할 수 있다: 고밀도 폴리에틸렌, 직쇄형 저밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌(프로필렌 호모폴리머), 프로필렌을 주성분으로 하는 에틸렌-프로필렌 코폴리머, 프로필렌을 주성분으로 하는 에틸렌-프로필렌-부텐-1 코폴리머, 폴리부텐-1, 폴리헥센-1, 폴리옥텐-1, 폴리 4-메틸 펜텐-1, 폴리메틸 펜텐, 1,2-폴리부타디엔 및 1,4-폴리부타디엔. 또한, 이러한 호모폴리머에는 상기 호모폴리머를 구성하는 모노머 이외에 코폴리머 성분으로서 에틸렌, 부텐-1, 헥센-1, 옥텐-1 또는 4-메틸 펜텐-1 등과 같은 α-올레핀이 소량 포함될 수도 있다. 또한, 코폴리머 성분으로서 부타디엔, 이소프렌, 1,3-펜타디엔, 스티렌, α-메틸 스티렌 등과 같은 또 다른 에틸렌계 불포화 모노머가 소량 포함될 수 있다. 또한, 2종 이상의 전술한 폴리올레핀 수지를 혼합하여 사용할 수도 있다. 여기에는, 통상적인 지글러-나타(Ziegler-Natta) 촉매에 의해 중합된 폴리올레핀 수지뿐 아니라, 메탈로센(metallocene) 촉매에 의해 중합된 폴리올레핀 수지 및 그것들의 코폴리머를 바람직하게 사용할 수 있다. 마지막으로, 가장 적합하게 사용될 수 있는 폴리올레핀 수지의 멜트 플로우 레이트(이하, MFR)는 방사 가능한 범위에 있으면 본 발명에서 특별히 한정되지 않지만, 1∼100g/10분의 MFR이 바람직하고, 5∼70g/10분이 보다 바람직하다.
상기 MFR 이외의 폴리올레핀의 물성, 예를 들면 Q 값(중량 평균 분자량/수 평균 분자량), 로크웰 경도(Rockwell hardness), 분기 메틸 사슬의 수 등의 물성은 본 발명의 요건을 충족시키는 것이면 특별히 한정되지 않는다.
폴리에스테르 수지는 디올과 디카르복시산으로부터 축중합에 의해 얻어질 수 있다. 폴리에스테르 수지의 축중합에서 사용되는 디카르복시산의 예로는 테레프탈산, 이소프탈산, 2,6-나프탈렌 디카르복시산, 아디프산, 세바스산 등을 들 수 있다. 사용되는 디올의 예로는 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 네오펜틸 글리콜, 1,4-시클로헥산디메탄올 등을 들 수 있다. 본 발명에서는 폴리에스테르 수지로서 폴리에틸렌테레프탈레이트를 바람직하게 이용할 수 있다. 또한, 상기 폴리에스테르 수지는 호모폴리머 또는 코폴리머 폴리에스테르(코-폴리에스테르) 중 어느 하나일 수 있다. 그 경우에 코폴리머 성분으로서는, 아디프산, 세바스산, 프탈산, 이소프탈산, 2,6-나프탈렌 디카르복시산 등의 디카르복시산 성분, 및 디에틸렌 글리콜, 네오펜틸 글리콜 등의 디올 성분을 이용할 수 있다. 그 밖에도, 폴리락테이트도 바람직하게 사용할 수 있다.
폴리아미드 수지로서는, 나일론-4, 나일론-6, 나일론-46, 나일론-66, 나일론-610, 나일론-11, 나일론-12, 폴리(m-크실렌 아디프아미드)(MXD-6), 폴리파라크실릴렌 데칸아미드(PXD-12), 및 폴리(비스 시클로헥실 메탄 데칸아미드)(PCM-12)를 이용할 수 있다. 또한, 상기 폴리아미드 수지에서 사용되는 모노머를 구성 단위로 하는 아미드 코폴리머를 이용할 수도 있다.
입체규칙성 폴리스티렌 수지의 경우에, 13C-NMR에 의해 측정되는 입체규칙성(tacticity)으로서, 복수 개의 반복되는 구성 단위의 존재 비율은, 예를 들면 2개의 경우는 다이애드(diad), 3개의 경우는 트리애드(triad), 5개의 경우는 펜태드(pentad) 등의 용어로 표현된다. 본 발명에서 사용되는 입체규칙성 폴리스티렌 수지의 예로는, 팬트애드 분율이 통상적으로 85% 이상, 바람직하게는 95% 이상인 신디오택티시티(syndiotacticity)를 가지는 폴리스티렌, 폴리메틸스티렌, 폴리에틸스티렌, 폴리이소프로필스티렌 등의 폴리알킬스티렌; 폴리클로로스티렌, 폴리브로모스티렌, 폴리플루오로스티렌 등의 폴리할로겐화 스티렌; 폴리클로로메틸스티렌 등의 폴리할로겐화 알킬스티렌; 폴리메톡시스티렌, 폴리에톡시스티렌 등의 폴리알 콕시스티렌; 폴리벤조산 에스테르스티렌 등을 들 수 있다. 이것들은 단독으로, 또흔 혼합하여 사용할 수 있는 것은 물론이고, 이러한 코폴리머를 구성하는 모노머 상호의 공중합체 또는 이러한 모노머를 주성분으로 가지는 공중합체를 사용할 수도 있다.
즉, 이것들은 전술한 모노머 군으로부터 선택되는 1종 이상의 모노머와 에틸렌, 프로필렌, 부텐, 헥센, 헵텐, 옥텐, 데센 등의 올레핀계 모노머; 부타디엔, 이소프렌 등의 디엔계 모노머; 환형 올레핀 모노머; 환형 디엔 모노머; 또는 메타크릴산 메틸, 무수 말레산, 아크릴로니트릴 등의 극성 비닐계 모노머와의 신디오택틱 스티렌 구조를 가지는 코폴리머이다. 이것들의 호모폴리머 또는 코폴리머로서는 시판품을 사용할 수 있다.
상기 열가소성 수지 중에서도, 특히 폴리올레핀 수지는 융점이 낮고 가열에 의한 접착이 용이하며, 가스에 대한 투과성이 비교적 높다. 폴리올레핀계 수지에 섬유 처리제를 부착 또는 함유 등의 수단으로 섬유 표면층에 첨가함으로써, 냄새 물질에 대한 반응이나, 세균의 증식 억제가 효율적으로 진행된다. 즉, 상기 단일 성분 섬유 또는 복합 섬유의 쉬스 부재에 폴리올레핀계 수지를 이용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용되는 열가소성 수지에는 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위 내에서, 추가로 산화방지제, 광안정제, UV 흡수제, 중화제, 핵형성제, 에폭시 안정제, 윤활제, 항균제, 난연제, 대전방지제, 안료 및 가소제 등의 첨가제를 적절히 필요에 따라 첨가할 수도 있다.
본 발명의 항균ㆍ탈취성 섬유로서 2종 이상의 열가소성 수지를 포함하는 복합 섬유를 이용함으로써, 열접착 성능을 구현할 수 있다. 복합 섬유가, 예를 들면, 코어 부재와 쉬스 부재를 포함하는 경우, 복합 섬유에 충분한 열접착 성능을 부여하기 위해서 바람직하게는 쉬스 부재의 열가소성 수지는 코어 부재의 열가소성 수지보다 낮은 융점을 가질 것이고, 쉬스 부재는 섬유의 표면 상에 노출될 것이다. 열가소성 단일 섬유의 경우, 섬유 성형품을 제조하는 주된 가공 방법으로는, 바인더에 의한 섬유의 피복, 니들 펀치(needle punch), 스펀 레이스(spun lace)와 같은 물리적 교락법(physical entangling method) 등이 포함된다. 이러한 방법에서, 활성 성분은 바인더에 의해 피복되거나, 섬유 처리제의 활성 성분이 니들, 고압 수류 등으로 인해 탈락될 수 있다. 그러나, 복합 섬유를 사용하면, 섬유 성형물의 제조를 위해 열접착을 이용할 수 있기 때문에 피복이나 탈락에 의한 항균, 탈취 성능의 저하를 최소한으로 억제할 수 있다.
본 발명의 항균ㆍ탈취성 섬유의 단면 형상은, 원형 단면 형상뿐 아니라, 이형(異形) 단면 형상(비원형 단면 형상)으로 할 수 있다. 이형 단면 형상으로는, 예를 들면, 별 모양, 타원형, 삼각형, 사각형, 오각형, 다엽형(多葉形), 어레이형, T자형 및 말굽형 등을 들 수 있다. 이러한 경우, 표면적이 확대되므로, 항균, 탈취 효과가 향상된다. 또한, 이것들은 상기 이형 이외에, 중공(中空) 단면을 이용할 수도 있다. 또, 복합 섬유의 경우, 단면 형상의 예로는 쉬스-코어형, 병렬형, 편심(偏心) 쉬스-코어형, 다층형, 방사형 또는 해도(sea-island)형 등을 들 수 있지만, 복합 산화물이 양호한 효율로 노출되기 쉬운 점, 열접착에 의한 부직포의 제 조가 용이한 것 등의 이유에서, 쉬스-코어형, 병렬형, 편심 쉬스-코어형 단면인 것이 바람직하다.
쉬스 부재/코어 부재의 형태로 나타낸 본 발명의 항균 및 탈취성 복합 섬유를 구성하는 열가소성 수지의 조합의 예는 다음과 같다: 폴리올레핀 수지/폴리올레핀 수지/ 폴리올레핀 수지/폴리에스테르 수지/폴리에스테르 수지/폴리에스테르 수지; 폴리아미드 수지/폴리에스테르 수지/ 및 폴리올레핀 수지/폴리아미드 수지. 폴리올레핀 수지/폴리올레핀 수지의 조합의 예는 다음을 포함한다: 고밀도 폴리에틸렌/폴리프로필렌; 직쇄형 저밀도 폴리에틸렌/폴리프로필렌; 저밀도 폴리에틸렌/폴리프로필렌; 프로필렌과 다른 α-올레핀/폴리프로필렌의 2원 또는 3원 코폴리머; 직쇄형 저밀도 폴리에틸렌/고밀도 폴리에틸렌; 및 저밀도 폴리에틸렌/고밀도 폴리에틸렌.
폴리올레핀 수지/폴리에스테르 수지의 바람직한 조합의 예는 다음을 포함한다: 폴리프로필렌/폴리에틸렌테레프탈레이트; 고밀도 폴리에틸렌/폴리에틸렌테레프탈레이트; 직쇄형 저밀도 폴리에틸렌/폴리에틸렌테레프탈레이트; 및 저밀도 폴리에틸렌/폴리에틸렌테레프탈레이트. 폴리에틸렌테레프탈레이트 대신에, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트, 및 폴리락테이트를 사용할 수도 있다.
폴리에스테르 수지/폴리에스테르 수지의 조합의 예는 다음을 포함한다: 공중합된 폴리에스테르/폴리에틸렌테레프탈레이트; 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌 테레프탈레이트; 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리트리메틸렌 테레프탈레이트, 등.
본 발명의 항균 및 탈취성 복합 섬유에서, 코어 부재에 대한 쉬스 부재의 복합비(conjugate ratio)는 바람직하게는 10/90 중량% 내지 90/10 중량%, 보다 바람직하게는 30/70 중량% 내지 70/30 중량%이다. 복합비가 이 범위 내에 있으면 두 성분은 균일한 단면 형상을 형성하게 된다. 이하의 설명에서, 복합비에 대한 단위는 중량%이다.
본 발명에서 섬유에 섬유 처리제를 부착시키는 방법에는 제한이 없고, 섬유 처리제는 방사 및/또는 연신 공정에서 오일링 롤(oiling roll)과의 접촉, 침지조에서의 침지, 스프레이 분무법에 의해 섬유에 부착시킬 수 있다. 섬유 처리제는 섬유 자체에 부착될 뿐 아니라, 웹 또는 섬유 성형체에 부착될 수도 있다. 예를 들면, 부직포의 제조 단계에서, 웹과의 직접 접촉, 침지, 또는 분무에 의해 부착시키는 방법을 이용할 수 있고, 섬유를 섬유 성형체로 가공한 후에 직접 접촉, 침지 또는 분무에 의한 부착 방법을 이용할 수 있다. 또한, 전술한 성분 (A) 내지 (C)의 혼합물을 사용하여 한번에 부착시키는 방법이 바람직하지만, 방사 단계, 연신 단계, 또는 부직포 제조 단계에서 탈취 성분인 성분 (A)와, 계면활성제 함유 성분 (B) 및/또는 성분 (C)를 개별적으로 부착시키는 방법일 수도 있다. 성분 (B) 및/또는 성분 (C)으로 성분 (A)를 보호함으로써, 부직포 제조 단계중에 섬유 개섬 공정에서의 정전의 억제(대전방지 효과)를 실현할 수 있고, 성분 (A)의 탈락 및 장기간 보존 시의 산화에 의한 변색을 최소한으로 억제할 수 있다.
일례를 들면 다음과 같은 방법을 포함한다: 건식 방사법, 습식 방사법, 겔 방사법, 용융 방사법 등의 공지의 방법으로 제조된 섬유에, 이 방사 공정에서 터치 롤(touch roll) 등의 방법으로 성분 (A)를 부착시킨 후, 연신 단계에서 성분 (A)의 층 상에 성분 (B) 및/또는 성분 (C)으로 이루어지는 계면활성제를 부착시킨다.
또 다른 예로는 다음과 같은 방법이 포함된다: 웹/워터젯(water jet) 가공법, 단섬유(短纖維)/에어 레이드/열접착 가공법, 멜트 블로우 방사(melt blow spinning)/열접착 가공법, 스펀본드 방사/열접착법 등 공지의 방법으로 제조된 부직포에, 터치 롤, 그라비어 롤(gravure roll) 등으로 성분 (A)를 부착시킨 후, 성분 (A)의 층 상에 성분 (B) 및/또는 성분 (C)으로 이루어지는 계면활성제를 부착시킨다. 그러나, 본 발명은 이러한 예시적 방법에 한정되지 않는다.
본 발명의 항균ㆍ탈취성 섬유를 이용한 섬유 성형품으로서는, 네트, 웹, 편직물, 부직포 등을 들 수 있고, 특히 부직포가 바람직하게 사용된다. 부직포 가공의 방법으로서는, 열접착법(스루-에어(through-air)법, 포인트 본딩(point bonding)법), 에어 레이드법, 니들 펀치법, 워터 젯법 등의 공지의 방법을 이용할 수 있다. 단섬유를 소면기(carding machine) 등으로 웹으로 만든 후에, 상기 부직포 가공 방법으로 웹을 부직포로 만들 뿐 아니라, 멜트 블로우법 또는 스펀본드법으로 웹을 직접 제조한 후, 상기 부직포 가공 방법으로 웹을 부직포로 만들 수 있다. 또한, 혼면(cotton blend), 혼방(spin blend), 혼섬(fiber blend), 교연(twisted union), 교직(twisted stitch), 교섬(twisted fiber) 등의 방법으로 혼합한 섬유를 상기 부직포 가공 방법으로 포 형태로 할 수도 있다. 한편, 본 발명으로 얻어진 섬유 성형품을 단일체로 사용할 수도 있고, 다른 부직포, 편직물, 메 쉬형 물품, 필름 등의 성형품과 적층 또는 일체화한 상태로 사용할 수도 있다.
본 발명의 항균ㆍ탈취성 섬유를 이용한 섬유 제품으로서는, 예를 들면 기저귀, 내프킨, 실금 패드 등의 흡수성 물품; 가운, 스크러브(scrub) 등의 의료 위생용품; 벽지, 일본식 미닫이 창호지, 바닥재 등의 실내 내장재; 커버용 천, 음식쓰레기 용기용 커버 등의 생활 관련 재료; 일회용 화장실 용품, 좌변기 커버 등의 화장실 관련 제품; 페트(pet) 시트, 페트 기저귀, 페트 타월 등의 애완동물 용품; 일반 의료 용품; 침구 재료; 필터 재료; 간호용품 등 여러 가지 친수성, 투수성을 필요로 하는 섬유 제품에서 다양한 방식으로 활용될 수 있다.
본 발명의 항균ㆍ탈취성 섬유 또는 그것을 이용한 부직포를 흡수성 물품에 사용하는 것은, 탈취성 이외에 기저귀 홍진(rash) 등의 피부염으로부터 피부를 보호하는 효과를 가지기 때문에 특히 바람직하다. 기저귀 홍진은 피부에 존재하는 세균이나 효소가 오줌 등의 배설물과 접촉함으로써, 암모니아를 발생하고, 피부의 pH를 높이며, 이에 따라 단백질 분해효소나 지질 분해효소의 활성이 증가되는 것이 원인이라고 생각된다. 그러나, 성분 (A) 중의 활성 성분이 발생된 암모니아와 반응하고, 약산성의 완충 작용을 가짐으로써 피부의 pH를 일정하게 유지하여, 결과적으로 기저귀 홍진을 억제하게 된다.
또한, 첨가된 산화아연이 섬유 표면을 건조 상태와 유사한 상태로 유지함으로써, 전체적으로 보드라운 감촉을 부여한다. 그 결과, 피부에 대해 수렴(astringent), 소염(antiinflammatory), 항알러지(antiallergy) 효과에 의한 스킨 케어의 역할도 적극적으로 기여할 수 있다. 이 건조 상태는 피부에 대한 작용 이외에도, 진드기 방지, 즉 진드기에 대한 증식 억제 효과도 가진다. 건조 상태는 진드기의 수분 조정 밸런스를 교란시켜 번식 능력을 억제함으로써 이러한 효과를 나타낸다.
[실시예]
이하에서, 실시예에 의해 본 발명을 상세히 설명하는데, 본 발명은 이러한 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 한편, 각 실시예에서 물성 평가는 이하에 나타내는 방법으로 수행했다.
(섬유의 변색 내성 촉진 시험)
시료 섬유 100g을 25℃, 65% 상대 습도의 조건 하에서 7m/분의 속도로 롤러 카드 시험기로 소면된 웹으로 만들고, 니들 펀치 가공기로 가공하여, 약 80g/㎡의 단위 면적당 질량의 니들 펀칭 부직포를 만들었다. 이것을 8cm×8cm로 절단하고, 대지에 고정시켰다. 석유 히터의 주위를 금속으로 둘러싼 노출 장치를 만들고, 석유 스토브의 연소 가스를 포집할 수 있도록 했다. 스토브의 화염으로부터 80cm 위쪽에 부직포 샘플을 매달고, 장치 내의 온도를 약 100℃로 유지한 상태에서 3시간 연소 가스에 노출시켰다. 노출 후, 전후의 샘플을 육안으로 비교하여, 황변, 적변 등 변색의 유무를 이하의 기준으로 평가했다.
양호(○): 변색이 거의 보이지 않음
보통(△): 변색이 약간 보임
불량(×): 황변, 적변이 현저하고, 명백한 변색이 보임
(섬유 처리제의 부착량)
섬유에 부착된 섬유 처리제의 양은 신속형 잔류 지방 추출장치 모델 R-II(Tokai Keiki Co., Ltd. 제조)를 이용하여 신속 추출법에 의해 측정했다. 시료 섬유 및 섬유 성형체 2g(단섬유의 경우에, 처리제의 부착 방법으로 인한 스폿팅이 우려된다면, 샘플을 소면된 웹으로 만듦)을 금속제 실린더(ID 16mm, 길이 130mm, 가장 낮은 부분에 1mm의 구멍이 있는 둥근 바닥 주발형)에 넣고, 메탄올 25ml를 여러 번 나누어 상부로부터 상기 실린더에 주입했다.
저부의 구멍으로부터 적하된 액체를 가열된 알루미나 접시(saucer)에 포집하고, 메탄올을 증발시켰다. 알루미나 접시에 있는 잔류물의 질량(g)을 측정하고, 이하의 식으로 부착량을 산출했다.
부착량 = (잔류물의 질량/2)×100(단위: %)
(탈취성 시험)
실시예와 비교예에서 얻어진 부직포의 탈취성을 다음과 같은 방법으로 암모니아와 아세트산에 대해 분석했다. 소정량(3g)의 부직포를 테들러 백(Tedler bag)(체적: 5L)에 넣고 밀봉했다. 이어서, 시린지를 이용해서, 소정 농도의 착취제(odorant)를 함유한 공기를 상기 테들러 백에 주입하여, 가스의 총량이 3L가 되도록 했다. 가스를 주입한 후 설정된 시간이 경과된 다음, 테들러 백 내의 가스를 가스 검지관(Gastec Corporation 제조, 아세트산용 모델 81, 황화수소용 모델 4LL 및 4LT)을 사용하여 직접 측정하고, 하기 식에 의해 냄새 성분의 제거율을 판정했다.
제거율(%) = {(Co-C)/Co}×100
Co : 초기 농도
C : 24시간 경과 후의 대상 착취 물질의 농도
(항균성 시험)
이 시험은 일본 섬유제품 위생가공 협의회(SEK)의 표준화된 시험법에 의거하여 수행했다. 멸균 후 클린 벤치(clean bench) 내에서 건조시킨 시료 0.4g 전체에, 미리 고압 증기로 멸균하여 얼음 냉각시킨 1/20 농도의 뉴트리엔트 브로스(nutrient broth)에서, 생균수 1×105개/ml로 조제된 시험균 현탁액 0.2ml를 군일하게 접종했다. 상기 샘플을 멸균된 캡으로 밀봉하고, 37±1℃에서 18시간 동안 배양하고, 배양 후의 생균수를 측정했다.
시료에는 표준포(항균 방취 가공 제품의 가공 효과 평가 시험 매뉴얼에 규정된 것)와 각 실시예에서 제조된 가공포인 2종류였다. 시험균으로서는 황색 포도상 구균(Staphylococcus aureus ATCC 6538P)을 사용했다. 그리고, 하기 식으로 항균성의 지표인 정균 활성치(bacteriostatic activity value)를 산출했다.
정균 활성치 = logB - logC
단, 시험 성립 조건 (logB - logA)＞1.5를 반드시 충족해야 함.
A: 표준포의 접종 직후에 회수된 균수의 평균치
B: 표준포의 18시간 배양 후에 회수된 균수의 평균치
C: 가공포의 18시간 배양 후에 회수된 균수의 평균치
정균 활성치가 2.2 이상인 것을 항균성 있음으로 판정했다.
(식물 추출물)
섬유 처리제의 성분 (A)를 포함하는 식물 추출물로서 하기 물질을 사용했다.
추출물 1: L-17W(상품명, Kankyo Kagaku Kaihatsu K.K.제조; 작은 대나무, 일본산 머위, 수세미, 속새, 및 일본산 쑥의 추출물)
추출물 2: PANSHIRU(상품명, Rilis Co., Ltd. 제조; 감 추출물, 감 폴리페놀 5%)
추출물 3: TEAFURAN 30A(상품명, Ito En, Ltd. 제조; 차 추출물, 차 폴리페놀 40%)
(섬유 처리제 및 그것의 첨가 방법)
각종 섬유 처리제를 구성하는 성분 (A), 성분 (B), 성분 (C)의 조성(단위: 중량%)을 하기 표 1에 나타낸다.
[표 1]

성 분		 섬유 처리제
(1) (2) (3) (4) (5) (6)

(A)
 L-17W 40 - 30 50 - -
PANSHIRU - 40 - - 40 -
TEAFURAN 30A - - - - 60 55


(B)


 소르비탄 모노올레이트 6 6 - - - -
소르비탄 모노팔미테이트 16 16 - - - -
스테아르산 EO(5) - - 14 - - -
스테아르산 디에탄올아미드 - - 24 20 - -
베헨아미드 EO(10) - - 22 10 - -
헥사글리세롤 모노스테아레이트 - - - 20 - -

(C)
 (C8)알킬 포타슘 포스페이트 - - - - - 27
(C12)알킬 포타슘 포스페이트 18 18 10 - - 12
(C18)알킬 포타슘 포스페이트 20 20 - - - 6
표 2에 나타낸 바와 같이, 섬유 처리제는 방사 단계 및/또는 연신 단계에서 섬유에 부착되었다. 성분 (A), 성분 (B) 및 성분 (C)의 혼합물을 포함하는 처리제는 방사 단계에서 부착되었다.
(금속 산화물 및 그것의 첨가 방법)
열가소성 수지에 첨가된 금속 산화물로서 하기 물질을 사용했다.
금속 산화물 1: ZnO
금속 산화물 2: Zn0 .75Al0 .25O
금속 산화물의 분체를 마스터배치(master batch)로 만든 다음, 쉬스 부재에 첨가했다. 마스터배치용으로 사용한 수지는 쉬스 부재에 사용한 것과 동일한 수지였다.
표 2에 금속 산화물의 함유량을 나타냈다. 그 함유량도 섬유 중의 함유량이다.
(열가소성 수지)
섬유를 구성하는 열가소성 수지로서 하기 수지를 사용했다.
수지 1: 밀도 0.96 g/㎤, MFR(하중 21.18N, 190℃에서) 16g/10분, 융점 131℃인 고밀도 폴리에틸렌(PE로 약칭함).
수지 2: MFR(하중 21.18N, 230℃에서) 15g/10분, 융점 162℃인 결정성 폴리프로필렌(PP로 약칭함).
수지 3: MFR(하중 21.18N, 230℃에서) 16g/10분, 융점 131℃이며, 에틸렌 함량이 4.0중량%, 1-부텐 함량이 2.65중량%인 에틸렌-프로필렌-1-부텐 3원 코폴리 머(co-PP로 약칭함).
수지 4: 고유 점도가 0.65인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET로 약칭함).
수지 5: 고유 점도가 0.92인 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PPT로 약칭함).
표 2는 상기 수지 및 섬유에 사용된 상기 수지의 조합을 나타낸다.
(멜트 플로우 레이트(MFR)의 측정)
멜트 플로우 레이트는 JIS K 7210에 따라 측정했다. 여기서, MI는 Appendix A, 표 1의 조건 D(시험 온도 190℃, 하중 2.16kg)에 따라 측정했고, MFR은 조건 M(시험 온도 230℃, 하중 2.16kg)에 따라 측정했다.
(부직포)
부직포의 제조 방법으로서 하기의 방법과 조건을 이용했다.
스루-에어 가공(TA로 약칭함): 표 2에 나타내는 열가소성 수지를 사용하여, 표에 나타내는 비율(중량비)와 단면 형상으로 방사하고, 그 때 표 1에 나타내는 각종 섬유 처리제를 오일링 롤에 접촉시키고, 처리제를 부착시켰다. 연신 단계를 거친 후, 건조시켜 2.2 dtex의 섬유를 얻었다. 이어서, 상기 섬유를 절단기로 길이 51mm의 단섬유로 절단하여 이것을 시료 섬유로서 사용했다.
시료 섬유를 롤러 소면 시험기에서 소면된 웹으로 만들고, 이 웹을 흡입 건조기(suction dryer)로 가공하여 단위 면적당 질량이 25 g/㎡의 부직포로 만들어 사용했다. 가공 온도 130℃의 가공 조건 하에서 가공을 수행했다.
[실시예 1 내지 8, 비교예 1]
상기와 같이 해서 얻어진 복합 섬유 및 그 섬유를 이용하여 제조한 부직포에 대해, 성능을 상기 평가 방법에 따라 평가하고 측정했다. 그 결과를 표 2에 종합하여 나타낸다.
[표 2-1]
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4



섬


유
섬유
처리제
 구성 처리제(1) 처리제(2) 처리제(4) 처리제(1)
부착량(중량%) 0.6 0.7 0.6 0.8
성분(A) 방사 방사 방사 방사
성분(B)/(C)
금속
산화물		 물질 - - - -
함유량(중량%) - - - -

수지

 단면 형상 쉬스-코어 쉬스-코어 쉬스-코어 편심 코어
코어 PP PP PET PPY
쉬스 PE PE PE PE
쉬스/코어비(중량부) 50/50 50/50 50/50 50/50
변색 내성 ○ ○ ○ ○
항
균
성
ㆍ
탈
취
성

시
험		 아
세
트
산		 0분 50ppm 50ppm 50ppm 50ppm
15분 40ppm 25ppm 35ppm 38ppm
2시간 35ppm 6ppm 25ppm 25ppm
24시간 25ppm 0ppm 20ppm 18ppm
제거율(%) 50 100 60 64
암
모
니
아		 0분 60ppm 60ppm 60ppm 60ppm
15분 20ppm 55ppm 12ppm 15ppm
2시간 1ppm 40ppm 0ppm 1ppm
24시간 0ppm 30ppm 0ppm 0ppm
제거율(%) 100 50 100 100
정균 활성치* 3.6 3.6 4 3.6
* 항균성의 유무
[표 2-2]
실시예 5 실시예 6 실시예 7 실시예 8 비교예 1



섬


유
섬유
처리제
 구성 처리제(3) 처리제(4) 처리제(1) 처리제(6) 처리제(5)
부착량(중량%) 0.5 0.6 0.4 0.5 0.6
성분(A) 방사 연신 방사 방사 방사
성분(B)/(C) 연신 방사
금속
산화물		 물질 산화물 1 산화물 2 - - -
함유량(중량%) 1 1 - - -

수지

 단면 형상 쉬스-코어 쉬스-코어 쉬스-코어 쉬스-코어 쉬스-코어
코어 PP PET PP PET PP
쉬스 PE PE co-PP PE PE
쉬스/코어비(중량부) 50/50 50/50 40/60 50/50 50/50
변색 내성 ○ ○ ○ △ ×
항
균
성
ㆍ
탈
취
성

시
험		 아
세
트
산		 0분 50ppm 50ppm 50ppm 50ppm 50ppm
15분 15ppm 12ppm 42ppm 25ppm 15ppm
2시간 2ppm 1ppm 38ppm 12ppm 8ppm
24시간 0ppm 0ppm 30ppm 3ppm 0ppm
제거율(%) 100 100 40 94 100
암
모
니
아		 0분 60ppm 60ppm 60ppm 60ppm 60ppm
15분 25ppm 18ppm 26ppm 22ppm 12ppm
2시간 10ppm 1ppm 15ppm 10ppm 1ppm
24시간 2ppm 0ppm 4ppm 6ppm 0ppm
제거율(%) 96 100 93 90 100
정균 활성치* 4.4 4.4 3.2 2.8 3.6
* 항균성의 유무
상기 표에서의 결과가 나타내는 바와 같이, 본 발명에 의한 섬유는 세균에 대한 증식 억제 및 탈취성능을 발휘할 수 있는 한편, 섬유의 변색을 억제시킨다. 섬유의 변색을 억제하는 관점에서, 섬유 처리제에 차지하는 폴리페놀류의 비율은 1∼20중량% 범위인 것이 바람직하다.
본 발명의 항균ㆍ탈취성 섬유로부터, 예를 들면 기저귀, 내프킨, 실금 패드 등의 흡수성 물품; 가운, 스크러브 등의 의료 위생용품; 벽지, 일본식 미닫이 창호지, 바닥재 등의 실내 내장재; 커버용 천, 음식쓰레기 용기용 커버 등의 생활 관련 재료; 일회용 화장실 용품, 좌변기 커버 등의 화장실 관련 제품; 페트 시트, 페트 기저귀, 페트 타월 등의 애완동물 용품; 일반 의료 용품; 침구 재료; 필터 재료; 간호용품 등의 항균 및 탈취성을 필요로 하는 여러 가지 섬유 성형품 또는 섬유 제품을 제조할 수 있다.

Claims (12)

  1. 항균ㆍ탈취성 섬유로서,
    적어도, (i) 하기 성분 (A)와, (ii) 하기 성분 (B) 및 성분 (C) 중 하나 또는 둘 모두를 포함하는 섬유 처리제가 섬유의 총 중량을 기준으로 0.2∼5 중량%의 양으로 부착되어 있고,
    상기 섬유 처리제는 상기 (i)의 성분 20∼80 중량%와, 상기 (ii)의 성분 80∼20 중량%를 함유하되, 상기 성분 (A)인 하기 식물 추출물 중에 함유되어 있는 폴리페놀이 상기 섬유 처리제의 중량을 기준으로 1∼20 중량%인 것을 특징으로 하는 항균ㆍ탈취성 섬유:
    (A) 찻잎, 알로에, 대나무, 작은 대나무, 일본산 머위(Petasites japonica), 수세미(Luffa cylindrica), 속새(Equisetum arvense), 일본산 쑥(Artemisia princeps), 제라늄(Geranium nepalense var, thunbergii), 감, 및 그레이프프루트(grapefruit)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 식물 추출물;
    (B) 알킬렌 옥사이드 부가물형 비이온성 계면활성제 및 다가 알코올형 비이온성 계면활성제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 비이온성 계면활성제; 및
    (C) 카르복시산염, 술폰산염, 황산 에스테르염, 및 인산 에스테르염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 음이온성 계면활성제.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 성분 (A)의 부착량이 섬유의 총 중량을 기준으로 0.1 중량% 이상인 것을 특징으로 하는 항균ㆍ탈취성 섬유.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 성분 (B)의 알킬렌 옥사이드 부가물형 비이온성 계면활성제는, 폴리옥시알킬렌 알킬에테르, 폴리옥시알킬렌 알킬페놀, 폴리옥시알킬렌 고급 지방산 에스테르, 폴리옥시알킬렌 다가 알코올 고급 지방산 에스테르, 폴리옥시알킬렌 고급 지방족 아민, 폴리옥시알킬렌 고급 지방산 아미드, 및 폴리옥시알킬렌 알킬알칸올 아미드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 항균ㆍ탈취성 섬유.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 성분 (B)의 다가 알코올형 비이온성 계면활성제는, 글리세린, 펜타에리트리톨, 소르비탄, 또는 소르비톨의 고급 지방산 에스테르; 수크로즈 지방산 에스테르; 및 고급 지방산 알칸올아미드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 항균ㆍ탈취성 섬유.
  6. 제1항 및 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    산화아연 및 하기 일반식(1)로 표시되는 복합 산화물(complex oxide) 중 하나 이상의 금속 산화물을 상기 섬유의 총 중량을 기준으로 0.1∼10 중량%의 범위로 함유하는 항균ㆍ탈취성 섬유:
    M2+ (1-x1)M3+ x1-δO (1)
    (식에서, M2+는 아연 또는 아연을 필수 성분으로서 가지는 2가의 금속을 나타내고; M3+는 Al, Fe, 및 Ce로부터 선택되는 3가의 금속을 나타내고; x1은 0＜x1≤0.5 범위의 수를 나타내고; δ는 양이온 격자 결함(lattice defect)을 나타냄).
  7. 제1항 및 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 섬유가 2종 이상의 열가소성 수지를 함유하는 복합 섬유(conjugate fiber)인 것을 특징으로 하는 항균ㆍ탈취성 섬유.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 열가소성 수지 중 1종 이상이 폴리올레핀계 수지이고, 상기 수지는 쉬스 부재(sheath member)에 위치하는 쉬스-코어(sheath-core)형 복합 섬유인 것을 특징으로 하는 항균ㆍ탈취성 섬유.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 항균ㆍ탈취성 섬유가 쉬스-코어형 복합 섬유이고, 상기 금속 산화물이 혼련되어 쉬스 부재 내로 혼합되는 것을 특징으로 하는 항균ㆍ탈취성 섬유.
  10. 제1항 및 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 항균ㆍ탈취성 섬유를 사용한 섬유 성형품.
  11. 제10항에 따른 섬유 성형품을 사용한 섬유 제품.
  12. 항균ㆍ탈취성 섬유의 제조 방법으로서,
    적어도, (i) 하기 성분 (A)와, (ii) 하기 성분 (B) 및 성분 (C) 중 하나 또는 둘 모두를 포함하는 섬유 처리제를, 섬유의 총 중량을 기준으로 0.2∼5 중량%의 양으로 상기 섬유에 부착시키되; 상기 섬유 처리제는 상기 (i)의 성분 20∼80 중량%와, 상기 (ii)의 성분 80∼20 중량%를 포함하며, 하기 식물 추출물 중에 함유되어 있는 폴리페놀이 상기 섬유 처리제의 중량을 기준으로 1∼20 중량%이며; 상기 (i)의 성분과 상기 (ii)의 성분을 섬유에 동시에 적용하거나, 또는 상기 (i)의 성분을 섬유에 적용한 후 상기 (ii)의 성분을 적용하거나, 또는 상기 (ii)의 성분을 섬유에 적용한 후 상기 (i)의 성분을 적용하는 것을 특징으로 하는 항균ㆍ탈취성 섬유의 제조 방법:
    (A) 찻잎, 알로에, 대나무, 작은 대나무, 일본산 머위(Petasites japonica), 수세미(Luffa cylindrica), 속새(Equisetum arvense), 일본산 쑥(Artemisia princeps), 제라늄(Geranium nepalense var, thunbergii), 감, 및 그레이프프루트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 식물 추출물;
    (B) 알킬렌 옥사이드 부가물형 비이온성 계면활성제 및 다가 알코올형 비이온성 계면활성제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 비이온성 계면활성제; 및
    (C) 카르복시산염, 술폰산염, 황산 에스테르염, 및 인산 에스테르염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 음이온성 계면활성제.
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