KR101230427B1 - Manufacturing method for antibacteria fiber - Google Patents

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KR101230427B1 KR1020110038217A KR20110038217A KR101230427B1 KR 101230427 B1 KR101230427 B1 KR 101230427B1 KR 1020110038217 A KR1020110038217 A KR 1020110038217A KR 20110038217 A KR20110038217 A KR 20110038217A KR 101230427 B1 KR101230427 B1 KR 101230427B1
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Abstract

본 발명은 일반적인 염색 장치의 반응기 내에서 증열을 이용한 그라프트 중합 반응에 의해 셀룰로즈계 실을 항균 가공함으로써, 실의 세탁 내구성 및 촉감의 변화 없이도 항균 기능을 부여할 수 있는 항균섬유 제조 방법에 관한 것이다.
이를 본 발명의 항균섬유 제조 방법은 셀룰로즈계 실을 항균 처리하는 방법에 있어서, 중합 개시제와 항균성 단량체 및 물을 혼합하는 항균액 제조 단계, 셀룰로즈계 실이 권취된 보빈에 항균액을 침투시키는 항균액 처리 단계, 반응기 내부 및 보빈에 침투된 항균액을 배수 및 탈수 처리하는 단계, 반응기 내부에 스팀을 공급하여 셀룰로즈계 실을 열 그라프트 중합 반응시키는 단계, 열 그라프트 중합 반응이 이루어진 셀룰로즈계 실을 수처리 세정하는 단계 및 세정된 셀룰로즈계 실을 고온 건조시키는 단계를 포함한다.
The present invention relates to an antimicrobial fiber manufacturing method which can give an antibacterial function without changing the washing durability and touch of the yarn by antimicrobial processing of the cellulose-based yarn by graft polymerization reaction using steaming in a reactor of a general dyeing apparatus. .
The antimicrobial fiber manufacturing method of the present invention is a method for antimicrobial treatment of cellulose-based thread, the antimicrobial solution manufacturing step of mixing a polymerization initiator, an antimicrobial monomer and water, an antimicrobial solution infiltrating the antimicrobial solution into the bobbin wound around the cellulose-based thread Treatment step, the step of draining and dehydrating the antibacterial liquid penetrated into the reactor and the bobbin, supplying steam to the inside of the reactor to thermal graft polymerization reaction of the cellulose-based yarn, the cellulose-based yarn made thermal graft polymerization reaction Water treatment cleaning and high temperature drying of the washed cellulose based yarn.

Description

항균섬유 제조법 {MANUFACTURING METHOD FOR ANTIBACTERIA FIBER}Antimicrobial Fiber Manufacturing Method {MANUFACTURING METHOD FOR ANTIBACTERIA FIBER}

본 발명은 항균섬유의 제조 방법에 관한 것으로서, 염색 장치의 반응기 내에서 증열을 이용한 그라프트 중합 반응에 의해 셀룰로즈계 실(絲)을 제4급 암모늄 아크릴계 항균액으로 항균 가공함으로써, 실의 세탁 내구성 및 촉감의 변화 없이도 항균 기능을 부여할 수 있는 항균섬유 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing antimicrobial fibers, wherein the cellulose-based yarn is antimicrobially processed with a quaternary ammonium acrylic antibacterial solution by graft polymerization reaction using steaming in a reactor of a dyeing apparatus, and thus the durability of washing of the yarn And it relates to an antimicrobial fiber production method that can give an antibacterial function without changing the touch.

의복과 피부에 기생하는 각종 유해 미생물들은 생육이 가능한 환경 하에서 단시간 내에 증식하여 섬유의 강도를 저하 시키고, 착색이나 악취 발생 등을 야기할 뿐만 아니라, 인체에 각종 질병을 유발하므로 청결성과 쾌적성에 대한 요구가 커지면서, 의복을 비롯한 섬유제품에 항균기능이 등장하게 되었다. 거주공간이 밀폐되면서 곰팡이나 각종 세균들이 쉽게 생육할 수 있는 환경으로 변화하였다. Harmful microorganisms parasitic on clothing and skin proliferate in a short time under the environment where they can grow, which lowers the strength of fiber, causes pigmentation and odor, and causes various diseases to the human body. Increasingly, antimicrobial activity has emerged in clothing and textile products. As the living space was sealed, it changed to an environment where mold and various bacteria could easily grow.

벽지나 카펫에 곰팡이나 세균이 증식하면서 섬유제품이 손상되고 변색과 악취가 발생하며, 아토피성 피부염, 알레르기 천식 등과 같은 각종 질병을 유발시킨다. 이러한 환경에서 유해 미생물의 제어는 섬유 분야에서 매우 중요한 과제로 부각되고 있다. 최근의료용 섬유, 주택용 섬유 및 공업용 섬유에 이르는 다양한 분야에서 등장한 항균/항미생물성 섬유 소재는 매년 약 10%이상의 신장률을 보이고 있다. 이처럼 섬유제품의 미생물 증식을 억제하는 처리를 하여 악취 발생과 그 밖의 섬유 제품의 손상이나 질병 유발을 방지하는 것을 항미생물가공 이라 하고, 세균뿐만 아니라 진균까지를 죽이거나 이에 대한 저항성을 갖는 경우 항미생물 가공이라고 하지만 보통은 혼동해서 사용한다.The growth of mold and bacteria on the wallpaper or carpet causes damage to textile products, discoloration and odors, and causes various diseases such as atopic dermatitis and allergic asthma. Control of harmful microorganisms in this environment is a very important task in the textile field. Recently, antimicrobial / antimicrobial fiber materials, which have emerged in various fields such as medical fibers, residential fibers, and industrial fibers, exhibit an elongation of about 10% or more per year. Antimicrobial processing is called antimicrobial processing to prevent the development of odors and damage or disease of other textile products by suppressing the growth of microorganisms of fiber products.In the case of killing or having resistance to bacteria as well as fungi Although it is called processing, it is usually used confused.

이러한 시대적 요구에 따라 다양한 항균제가 개발되어 사용되고 있다. 가장 일반적으로 사용되는 항균제는 금속 또는 금속을 함유하고 있는 무기물입자, 제 4급 암모늄염 및 유기실리콘 제4급 암모늄염이다. 최근에는 키틴 및 키토산과 같은 천연항균제가 사용되고 있다. 항균 메커니즘은 시간이 지남에 따라 항균제가 서서히 섬유에서 유리되는 용출형과 섬유와 공유결합한 항균제가 세균과 접촉하게 되면 균세포의 활성을 정지시키고 세포벽을 파괴하는 비용출형으로 나뉜다. Various antibacterial agents have been developed and used according to the demands of the times. The most commonly used antimicrobial agents are metals or inorganic particles containing metals, quaternary ammonium salts and organosilicon quaternary ammonium salts. Recently, natural antibacterial agents such as chitin and chitosan have been used. The antimicrobial mechanism is divided into elution type in which the antimicrobial agent is gradually released from the fiber over time, and non-release type in which the antimicrobial agent covalently bonded to the fiber comes into contact with the bacteria to stop the activity of the fungal cell and destroy the cell wall.

항균 기능을 섬유에 부가하는 방법으로는 섬유의 고분자 단계에서 항균제를 적용하는 원사개질 가공법과 염색가공 단계에서 적용하는 후처리 가공법이 있으며, 합성섬유나 재생 섬유의 경우 원사개질 방법이 가능하지만 면사의 경우 후처리 방법으로 가공해야만 한다. 후처리 방법에도 항균제를 섬유표면에 흡착시키는 공정은 내세탁성이 불량하고 반응성 수지에 항균제를 혼합하여 열고정시키는 경우 촉감이 저하된다. 비용출형 항균제인 유기실리콘계 제4급 암모늄염은 트리알콕시 실릴기와 섬유 표면 상의 수산기와 탈알코올반응을 하여 내구성은 우수하나 트리알콕시의 높은 반응성으로 인해 취급이 어렵고 고가이다.     The method of adding antimicrobial function to the fiber includes yarn modification processing method applying antimicrobial agent at the polymer stage of the fiber and post processing processing method applied at the dyeing processing step. If so, it must be processed by the post-treatment method. Even in the post-treatment method, the process of adsorbing the antimicrobial agent on the fiber surface is poor in washing resistance and deteriorates the touch when heat-fixing the antimicrobial agent in the reactive resin. The organosilicon quaternary ammonium salt, a non-release antibacterial agent, has excellent durability due to dealcoholization of the trialkoxy silyl group and the hydroxyl group on the fiber surface, but is difficult to handle and expensive due to the high reactivity of trialkoxy.

일본 특허 공개 평10-375300호에서는 고분자 화합물으로서 아크릴산 및 그 에스테르 또는 메타크릴산 및 에스테르 혹은 그러한 유도체의 공중합체를 곡물에서 추출한 엑기스와 혼합하여 섬유에 코팅함으로써 장기간 항균 탈취성의 유지가 가능하다고 소개되었으며, 국내 특허 제 473613호에서는 키토산과 키토산변형, 카르복시산폴리머, 산화 아연을 바인더 수지에 포함하는 기술이 개시되어 있다.      Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 10-375300 introduced a polymer compound of acrylic acid and its esters or methacrylic acid and esters or derivatives thereof, which is mixed with an extract extracted from grains and coated on fibers to maintain antimicrobial deodorization for a long time. , Korean Patent No. 473613 discloses a technique comprising chitosan, chitosan modification, carboxylic acid polymer, zinc oxide in the binder resin.

또한, 최근에는, 방사선 그라프트 반응을 이용하여 섬유에 항균 기능을 부가하는 기술이 제안된바 있다. 도 1은 종래 기술에 따른 그라프트 반응을 이용한 섬유 항균 공정을 설명하기 위한 도면으로서, 섬유 기재에 방사선을 조사하고 방사선이 조사된 섬유를 중합 개시제가 혼합된 항균액에 침지하여 그라프트 중합 반응을 수행한다. 그런데, 종래의 방사선 그라프트 항균 공정은 초기 설치 비용이 너무 고가이고, 또한 섬유기재의 내부 깊숙이까지 조사되지 않기 때문에 물성의 균일성이 좋지 않고, 여전히 항균기능의 균일성이나 장기 효과에서 개선할 필요가 대두되었다. In recent years, a technique of adding an antimicrobial function to fibers using a radiation graft reaction has been proposed. 1 is a view for explaining a fiber antimicrobial process using a graft reaction according to the prior art, a graft polymerization reaction by irradiating the fiber substrate with radiation and immersing the irradiated fibers in an antimicrobial solution mixed with a polymerization initiator To perform. By the way, the conventional radiation graft antibacterial process is too expensive for the initial installation and is not irradiated deep inside the fiber base, so the uniformity of the physical properties is not good, and there is still a need to improve the uniformity of the antibacterial function or the long-term effect. Has emerged.

그러나, 제품이 고급화되면서 여전히 충분히 장기 항균성이 유지되고, 탈취성 개선의 필요성이 강하게 요청되고 있는 실정이므로, 이를 위한 기술의 개발이 요구되고 있다. 이러한 요구를 만족하기 위하여 본 발명자는 많은 연구를 수행한 결과, 직물자체 보다는 염색장치의 반응기 내에서 셀룰로즈계 실이 권취된 보빈에 본 발명의 제4급 암모늄 아크릴계 항균액을 침투시키고, 증열을 이용한 그라프트 중합 반응에 의해 셀룰로즈계 실에 항균 기능을 부여하는 항균섬유 제조 장치 및 그를 이용한 항균섬유 제조 방법을 개발함으로써 본 발명을 완성하게 되었다. However, as the product is advanced, the antimicrobial activity is sufficiently maintained for a long time, and the necessity of improving the deodorant is strongly requested. Therefore, the development of a technology for this is required. In order to satisfy this demand, the present inventors have conducted a lot of research. As a result, the quaternary ammonium acryl-based antimicrobial solution of the present invention penetrates into the bobbin wound with cellulose-based thread in the reactor of the dyeing apparatus rather than the textile itself, The present invention has been completed by developing an antimicrobial fiber production apparatus and an antimicrobial fiber production method using the same, which give an antimicrobial function to a cellulose yarn by a graft polymerization reaction.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 항균섬유 제조 방법은, 셀룰로즈계 실을 항균 처리하는 방법으로서, 중합 개시제와 항균성 단량체 및 물을 혼합하는 항균액 제조 단계, 셀룰로즈계 실이 권취된 보빈에 항균액을 침투시키는 항균액 처리 단계, 반응기 내부 및 보빈에 침투된 항균액을 배수 및 탈수 처리하는 단계, 반응기 내부에 스팀을 공급하여 셀룰로즈계 실을 열 그라프트 중합 반응시키는 단계, 열 그라프트 중합 반응이 이루어진 셀룰로즈계 실을 수처리 세정하는 단계 및 세정된 셀룰로즈계 실을 고온 건조시키는 단계를 포함한다. 여기서, 열 그라프트 중합 반응은 100∼150℃에서 10∼60분간 수행하고, 세정은 90∼100℃에서 20∼120분간 수행할 수 있다.The antimicrobial fiber production method of the present invention for solving the above problems is a method of antimicrobial treatment of cellulose-based yarn, antibacterial liquid production step of mixing a polymerization initiator, antimicrobial monomer and water, antibacterial to the bobbin wound cellulose-based yarn Antibacterial liquid treatment step of penetrating the liquid, draining and dehydrating the antibacterial liquid penetrated into the reactor and bobbin, heat graft polymerization reaction of the cellulose-based seal by supplying steam into the reactor, thermal graft polymerization reaction Water treatment cleaning the made cellulose based yarn and drying the washed cellulose based yarn at high temperature. Here, the thermal graft polymerization reaction may be performed at 100 to 150 ° C. for 10 to 60 minutes, and washing may be performed at 90 to 100 ° C. for 20 to 120 minutes.

또한 본 발명에서 상기 제조방법에 따른 항균섬유를 제조하기 위한 장치는 셀룰로즈계 실을 항균 처리하는 장치에 있어서, 하단부에 항균성 단량체와 중합개시제 및 물이 혼합된 항균액 유입구와 항균액 배출구가 형성된 반응기, 항균액 유입구 상단에 항균액 유입구와 연통되도록 설치되는 베이스와, 베이스의 내부와 연통되도록 베이스의 중심부에 수직 형성된 수직 중공관으로 이루어지는 항균액 탱크, 베이스 상부에 베이스 내부와 연통되도록 수직 설치되며 둘레에 복수의 통공이 형성된 관체로 이루어지며 셀루로즈계 실이 권취된 복수의 보빈이 적층된 복수의 스핀들, 항균액이 항균액 탱크와 반응기 내부를 순환하도록 하는 항균액 순환장치, 반응기 내부에 스팀을 공급하여 셀룰로즈계 실을 열 그라프트 중합시키는 스팀 공급 장치, 반응기 내부에 고압 공기를 공급하도록 반응기 상단에 연결된 압축기 및 반응기 내부에 설치되어 상기 반응기 내부를 가열 또는 냉각시키는 열교환 코일을 포함한다.     In addition, the device for producing antimicrobial fiber according to the production method in the present invention is a device for antimicrobial treatment of the cellulose-based yarn, the reactor formed with an antimicrobial inlet and antimicrobial solution inlet mixed with an antimicrobial monomer and a polymerization initiator and water at the bottom Antimicrobial fluid tank consisting of a vertical hollow tube formed in the center of the base to be in communication with the interior of the base, and the base is installed to communicate with the antimicrobial inlet at the top of the antimicrobial inlet, the base is vertically installed to communicate with the inside of the base It consists of a plurality of through-holes formed in the tubular body, a plurality of spindles stacked with a plurality of bobbin wound around the cellulose-based thread, antibacterial liquid circulator to allow the antimicrobial fluid to circulate inside the tank and the reactor, steam in the reactor Steam supply device to supply thermal graft polymerization of cellulose-based seals in a reactor On so as to supply the high-pressure air is installed on the compressor and the reactor connected to the top of the reactor comprises a heat exchange coil for heating or cooling the interior of the reactor.

본 발명에서 항균액은 중합 개시제로서 0.3∼1.0%농도의 유기퍼옥사이드계 개시제, 암모늄 퍼옥소디설페이트(Ammonium Peroxodisulfate), 벤조일 퍼옥사이드, 하이드로겐 퍼옥사이드 등의 퍼옥시드계 들에서 선택된 어느 하나를 포함하고, 항균성 단량체로서 3∼10% 농도의 염화 (3-아크릴아미도프로필)트리메칠 암모늄 또는 염화 디메칠아미노에칠 (메타)아크릴레이트을 포함하며, 잔량으로서 물을 포함할 수 있다.   In the present invention, the antimicrobial solution is any one selected from peroxides such as organic peroxide initiators, ammonium peroxodisulfate, benzoyl peroxide, and hydrogen peroxide. And 3 to 10% concentration of chloride (3-acrylamidopropyl) trimethyl ammonium chloride or dimethylaminoethyl (meth) acrylate as an antimicrobial monomer, and water may be included as the remainder.

본 발명은 셀룰로즈계 실이 권취된 보빈에 항균액을 침투시키고, 증열을 이용한 그라프트 중합 반응을 일으켜 셀룰로즈계 실에 항균 기능을 부여함으로써, 실의 세탁 내구성 및 촉감의 변화 없이도 항균 기능을 부여할 수 있는 이점이 있다.The present invention penetrates the antibacterial solution to the bobbin wound around the cellulose-based thread, causes the graft polymerization reaction using heat to give the antimicrobial function to the cellulose-based yarn, thereby providing the antimicrobial function without changing the washing durability and the touch of the yarn. There is an advantage to this.

또한, 본 발명은 고가의 방사선 그라프트 장치를 이용하지 않고 일반적인 염색 장치를 이용함으로써 설비 및 생산 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.In addition, the present invention has the advantage that it is possible to reduce the equipment and production cost by using a general dyeing apparatus without using an expensive radiation graft apparatus.

또한, 본 발명은 증기 열을 이용한 열 그라프트 반응을 이용하여 항균 처리함으로써, 보빈 내외부에서 보다 균일하고 효율적인 그라프트 반응이 일어나도록 하였으며 배수 및 탈수된 가공제의 농도를 조절하여 재사용할 수 있는 이점이 있다.In addition, the present invention by the antimicrobial treatment using a thermal graft reaction using steam heat, more uniform and efficient graft reaction occurs in and out of the bobbin and can be reused by adjusting the concentration of the drained and dehydrated processing agent There is this.

도 1은 종래 기술에 따른 그라프트 반응을 이용한 섬유 항균 공정을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 항균섬유 제조 장치 구성도
도 3는 본 발명의 항균섬유 제조 방법을 순차로 나타낸 공정 흐름도.
도 4은 본 발명의 열 그라프트 반응에 의해 항균 처리된 셀룰로즈계 실의 항균메카니즘을 도시한 도면.
도 5와 도 6은 본 발명의 실시예 1에 따라 항균가공이 된 시료의 반응도를 알아보기 위한 FT-IR 스펙트럼 그래프.
1 is a view for explaining a fiber antibacterial process using a graft reaction according to the prior art.
2 is a block diagram of an antimicrobial fiber manufacturing apparatus according to the present invention
Figure 3 is a process flow chart showing the antimicrobial fiber manufacturing method of the present invention sequentially.
Figure 4 is a view showing the antimicrobial mechanism of the antimicrobial treatment of the cellulosic yarn by the thermal graft reaction of the present invention.
5 and 6 are FT-IR spectral graph for determining the reactivity of the sample subjected to the antimicrobial processing according to Example 1 of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명드리며, 본 발명은 하기의 실시예에 한정되지 않음은 당업자에게는 자명한 사실이다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, and the present invention is obvious to those skilled in the art.

먼저, 본 발명을 이해하기 쉽도록 하기 위하여 먼저 본 발명의 장치의 일례를 설명하고, 이어서 제조방법 등에 대하여 설명하도록 한다.       First, in order to make the present invention easier to understand, one example of the apparatus of the present invention will be described first, followed by a manufacturing method and the like.

도 2는 본 발명에 따른 항균섬유 제조 장치 구성도로, 본 발명은 셀룰로즈계 실을 항균 처리하는 위한 것으로서, 반응기(1), 항균액 탱크(2), 복수의 스핀들(3), 항균액 순환장치(4), 스팀 공급 장치(5), 압축기(6) 및 열교환 코일(9)을 포함한다.       Figure 2 is a configuration of the antimicrobial fiber manufacturing apparatus according to the present invention, the present invention is for antimicrobial treatment of the cellulose-based thread, the reactor (1), antimicrobial tank (2), a plurality of spindles (3), antibacterial liquid circulator (4), the steam supply device 5, the compressor 6 and the heat exchange coil (9).

여기서, 반응기(1)는 내부에 공간부가 형성된 몸체로서 그 하단부에는 항균액 유입구(11)와, 항균액 배출구(12)가 형성된다. 여기서, 항균액은 항균성 단량체와 중합 개시제 및 물이 혼합된 것으로서, 중합 개시제로서 0.3∼1.0%농도의 암모늄 퍼옥소디설페이트 등의 퍼옥시계를 포함하는 라디칼반응개시제를 포함하고, 항균성 단량체로서 하기 구조식의 (메타)아크릴아미도 알킬 암모늄 염화물이나 (메타)아크릴레이트의 암모늄 염화물 또는 이들의 혼합물을 포함하고 잔량은 물을 포함한다.Here, the reactor 1 is a body formed with a space therein is formed at the lower end of the antimicrobial inlet 11 and the antimicrobial solution outlet 12 is formed. Here, the antimicrobial solution is a mixture of an antimicrobial monomer, a polymerization initiator and water, and includes a radical reaction initiator containing a peroxy system such as ammonium peroxodisulfate at a concentration of 0.3 to 1.0% as a polymerization initiator, and as the antimicrobial monomer Of (meth) acrylamido alkyl ammonium chlorides or of (meth) acrylates of ammonium chlorides or mixtures thereof, the balance of which includes water.

Figure 112011030456824-pat00001
Figure 112011030456824-pat00001

Figure 112011030456824-pat00002
Figure 112011030456824-pat00002

(R1 은 수소라디칼 또는 메틸기이고, (R 1 is hydrogen radical or methyl group,

R2, R3, R4, 는 독립적으로 수소 또는 C1~C8의 알킬기에서 선택되고, R 2, R 3, R 4, are independently selected from hydrogen or an alkyl group of C1-C8,

n은 1-10의 정수이고 n is an integer from 1-10

X는 할로겐기이다. )
X is a halogen group. )

더욱 좋게는, 3∼10% 농도의 상기 구조식의 항균성단량체를 사용하는 것이 좋다. 상기 항균성 단량체의 예로는 제한되지 않지만 예를들면, 염화 (3-아크릴아미도프로필)트리메칠 암모늄 또는 염화 디메칠아미노에칠 (메타)아크릴레이트등을 포함할 수 있다. 을 포함하며, 잔량으로서 물을 포함한다. More preferably, it is preferable to use the antimicrobial monomer of the above structural formula at a concentration of 3 to 10%. Examples of the antimicrobial monomers include, but are not limited to, chloride (3-acrylamidopropyl) trimethyl ammonium chloride or dimethylaminoethyl (meth) acrylate. It includes, and contains water as a residual amount.

항균액 탱크(2)는 반응기(1) 내부의 항균액 유입구(11) 상부에 항균액 유입구(11)와 연통되도록 설치되어 항균액 유입구(11)로부터 유입되는 항균액을 저장하는 것으로서, 베이스(21)와 수직 중공관(22)으로 이루어진다. 여기서, 베이스(21)는 항균액 유입구(11)와 연통되도록 내부에 공간부가 형성된 판재로 이루어진 것으로서, 항균액 유입구(11) 상부에 수평하게 설치된다. 또한, 수직 중공관(22)은 베이스(21)와 연통되도록 중공부가 형성된 관체로 이루어진 것으로서, 베이스(21)의 중심부 수직 상방으로 연장 형성된다. The antimicrobial tank 2 is installed to communicate with the antimicrobial inlet 11 above the antimicrobial inlet 11 inside the reactor 1 to store the antimicrobial solution introduced from the antimicrobial inlet 11, and includes a base ( 21 and the vertical hollow tube 22. Here, the base 21 is made of a plate formed inside the space so as to communicate with the antimicrobial inlet 11, it is installed horizontally above the antimicrobial inlet (11). In addition, the vertical hollow tube 22 is made of a tubular body formed with a hollow portion so as to communicate with the base 21, it is formed to extend vertically above the central portion of the base 21.

한편, 항균액 순환장치(4)는 항균액이 항균액 탱크(2)와 반응기(1) 내부를 순환하도록 하는 것으로서, 항균액 순환 펌프(41)와 방향 전환 밸브(42)를 포함한다. 즉, 방향 전환 밸브(42)를 이용하여 항균액 유입구(11) 측을 개방하고, 항균액 배출구(12)을 폐쇄한 상태에서 항균액 순환 펌프(41)를 가동한다. 그러면, 항균액이 항균액 탱크(2)로 압송된 후에 복수의 스핀들(3) 하부에서 상부로 유동하면서 스핀들(3)의 둘레에 설치된 통공을 통해 반응기(1) 내부로 고압 배출되고, 이렇게 고압 배출된 항균액은 보빈(B)에 권취된 셀룰로즈계 실에 침투하게 된다. 반대로, 반응기(1) 내부에 항균액이 충진되면 방향 전환 밸브(42)를 이용하여 항균액 유입구(11) 측을 폐쇄하고, 항균액 배출구(12) 측을 개방하여 반응기 내부의 항균액이 배수될 수 있도록 한다.     On the other hand, the antimicrobial solution circulator 4 is to circulate the antimicrobial solution to the antimicrobial solution tank 2 and the reactor 1, and includes an antimicrobial solution circulation pump 41 and a directional valve 42. That is, the antimicrobial liquid inlet 11 is opened using the direction switching valve 42, and the antimicrobial liquid circulation pump 41 is operated while the antimicrobial liquid outlet 12 is closed. Then, after the antimicrobial liquid is pumped into the antimicrobial liquid tank 2, the high pressure is discharged into the reactor 1 through a through hole provided around the spindle 3 while flowing from the lower part of the spindle 3 to the upper part. The discharged antimicrobial solution penetrates into the cellulose-based thread wound on the bobbin (B). On the contrary, when the antimicrobial liquid is filled in the reactor 1, the antimicrobial liquid inlet 11 is closed by using a directional valve 42, and the antimicrobial liquid is discharged by opening the antimicrobial liquid outlet 12. To be possible.

압축기(6)는 반응기(1)의 상단에 연결되어 반응기(1) 내부에 고압공기를 공급하여 반응기(1)를 가압함으로써, 반응기(1) 내부의 항균액 배수 및 셀룰로즈계 실에 침투된 항균액의 탈수가 원활하게 이루어지도록 한다. 이때, 반응기(1)와 압축기(6) 사이에는 고압 공기의 공급을 제어하는 고압 공기 제어 밸브(61)가 설치된다.     Compressor (6) is connected to the top of the reactor (1) to supply high pressure air to the reactor (1) to pressurize the reactor (1), the antibacterial liquid drainage inside the reactor (1) and antibacterial penetrated into the cellulose chamber Allow dehydration to proceed smoothly. At this time, a high pressure air control valve 61 for controlling the supply of high pressure air is installed between the reactor 1 and the compressor 6.

또한, 스팀 공급 장치(5)는 반응기(1)의 하단 일측에 연결되어 반응기(1) 내부에 스팀을 공급함으로써, 항균액 처리된 셀룰로즈계 실을 증열처리한다. 이에 따라, 셀룰로즈계 실 표면에서 항균 단량체에 대한 열 그라프트 중합 반응이 일어나, 셀룰로즈계 실이 항균성을 갖게 된다. 이때, 반응기(1)와 스팀 공급 장치(5) 사이에는 스팀 공급을 제어하는 스팀 제어 밸브(51)가 설치된다.      In addition, the steam supply device 5 is connected to one side of the lower end of the reactor 1 to supply steam to the inside of the reactor 1, thereby increasing the antimicrobial treated cellulose-based seal. As a result, a thermal graft polymerization reaction occurs on the surface of the cellulose-based yarn against the antimicrobial monomer, thereby making the cellulose-based yarn antibacterial. At this time, a steam control valve 51 for controlling steam supply is installed between the reactor 1 and the steam supply device 5.

열교환 코일(9)은 반응기(1) 내부 하단에 설치되어 반응기(1) 내부를 가열 또는 냉각시키는 것으로서, 증열 공정 또는 세정 공정시에 반응기(1) 내부를 가열하는 역할을 한다.       The heat exchange coil 9 is installed at the lower end of the reactor 1 to heat or cool the inside of the reactor 1, and serves to heat the inside of the reactor 1 during a steaming process or a cleaning process.

한편, 베이스(21) 상에는 각 보빈 적층체를 승강시키는 실린더와 같은 복수의 승강 수단이 구비될 수 있다. 즉, 인접한 보빈(B) 적층체 중 어느 하나는 상승시키고, 다른 하나는 하강시켜 보빈(B) 적층체 사이에 강력한 와류가 형성되도록 함으로써 보빈 내부로의 항균액 침투율을 높일 수 있다.     On the other hand, the base 21 may be provided with a plurality of lifting means such as a cylinder for lifting each bobbin stack. That is, by increasing one of the adjacent bobbin (B) laminate, the other one is lowered to form a strong vortex between the bobbin (B) laminate to increase the antibacterial liquid penetration into the bobbin.

또한, 본 발명은 반응기(1) 내부의 압력이 높아질 경우 반응기(1) 내부의 압력을 감소시킬 수 있도록 반응기(1)에 연결된 압력 배기 장치(8) 및 압력배기 장치(8)와 반응기(1) 사이에 설치되는 압력 배기 제어 밸브(81)를 더 구비할 수 있다.    In addition, the present invention provides a pressure exhaust device 8 and a pressure exhaust device 8 and a reactor 1 connected to the reactor 1 so as to reduce the pressure inside the reactor 1 when the pressure inside the reactor 1 increases. It may be further provided with a pressure exhaust control valve 81 provided between.

도 3는 본 발명의 항균섬유 제조 방법을 순차로 나타낸 공정 흐름도로서, 이하에서는 도 3 내지 도 2를 참조하여 본 발명의 항균섬유 제조 방법을 설명하도록 한다.3 is a process flow chart sequentially showing the antimicrobial fiber manufacturing method of the present invention, hereinafter, the antimicrobial fiber manufacturing method of the present invention will be described with reference to FIGS.

우선, 정련된 셀룰로즈계 실이 권취된 보빈(B)을 스핀들(3)에 적층시킨다. 일반적으로 천연섬유의 경우 불순물이 많아 셀룰로즈와 항균액의 접촉면적을 감소시키므로 유지와 같은 성분을 정련제로 제거해야 수용성인 항균액과 실의 반응성을 높일 수 있으므로, 정련된 셀룰로즈계 실을 이용함이 바람직하다.       First, the bobbin B in which the refined cellulose-based thread is wound is laminated on the spindle 3. In general, since natural fibers have a large amount of impurities, the contact area between cellulose and antimicrobial liquid is reduced, so that the reactivity of the water-soluble antimicrobial liquid and yarn can be increased by removing components such as fats and oils with a refiner, and thus, it is preferable to use refined cellulose-based yarn. Do.

이어서, 0.3∼1.0% 농도의 중합 개시제와 3% ~ 10% 농도의 항균성 단량체 및 잔량의 물을 혼합하여 항균액을 제조한다(S10). 여기서, 중합개시제는 라디칼 중합용 개시제로서 예를 들면 유기퍼옥사이드계 개시제, 특히 암모늄 퍼옥소디설페이트(Ammonium Peroxodisulfate), 벤조일 퍼옥사이드, 하이드로겐 퍼옥사이드 등이 적합하다. 또한, 중합개시제의 사용량은 그라프트 반응에 영향을 미치므로 0.3% ~1.0% 범위에 있도록 조절함이 바람직하다. 즉, 0.3% 미만이면 충분히 그라프트 반응을 개시하지 못하고 1.0% 이상 사용하는 것은 비경제적이므로, 0.3% ~ 1.0% 범위에서 조절하도록 한다. 또한, 항균성 단량체로는 제4급 암모늄을 포함하는 아크릴 또는 비닐 단량체를 이용할 수 있다. 이때, 항균성 단량체는 3% 미만의 농도로 사용하게 되면 항균성이 거의 없고, 10%를 초과하면 과량의 단량체가 중합되지 않고 직물에 남게 되므로, 3%~ 10%의 농도로 함유시키는 것이 적합하다.       Subsequently, an antimicrobial solution is prepared by mixing a polymerization initiator having a concentration of 0.3 to 1.0%, an antimicrobial monomer having a concentration of 3% to 10%, and a residual amount of water (S10). Here, the polymerization initiator is, for example, an organic peroxide initiator, particularly ammonium peroxodisulfate, benzoyl peroxide, hydrogen peroxide or the like is suitable as an initiator for radical polymerization. In addition, since the amount of the polymerization initiator used affects the graft reaction, it is preferable to adjust the amount so as to be in the range of 0.3% to 1.0%. In other words, if it is less than 0.3%, it is not economical to sufficiently initiate the graft reaction and use 1.0% or more, so that it is adjusted in the range of 0.3% to 1.0%. As the antimicrobial monomer, an acryl or vinyl monomer containing quaternary ammonium may be used. At this time, when the antimicrobial monomer is used at a concentration of less than 3%, there is almost no antimicrobial activity, and if it exceeds 10%, the excess monomer is not polymerized and remains in the fabric, so that it is suitable to be contained at a concentration of 3% to 10%.

이어서, 적층된 보빈(B)에 항균액을 고압 분사하여, 셀룰로즈계 실을 항균 처리한다(S20). 구체적으로는, 방향 전환 밸브(42)를 제어하여 항균액 유입구(11) 측을 개방하고 항균액 순환 펌프(41)를 구동하여 제조된 항균액이 항균액탱크(2)로 압송되도록 한다. 이렇게 압송되는 항균액은 각 스핀들(3)의 내부로 가압 유입되고, 유입된 항균액은 통공(32)을 통해 반응기(1) 내부로 고압 분사된다. 이렇게 분사된 항균액은 보빈(B) 내부로 침투하게 되고, 이로 인해 셀루로즈계 실이 항균액에 의해 젖게 된다.       Subsequently, the antibacterial liquid is sprayed at high pressure on the laminated bobbin B, and the cellulose-based yarn is antibacterial (S20). Specifically, by controlling the direction switching valve 42 to open the antimicrobial solution inlet 11 side and drive the antibacterial solution circulation pump 41 so that the produced antibacterial solution is pumped to the antibacterial solution tank (2). The antimicrobial solution is pressurized and introduced into the inside of each spindle (3), the antimicrobial solution is injected under high pressure into the reactor (1) through the through hole (32). The sprayed antimicrobial solution penetrates into the bobbin (B), which causes the cellulose-based thread to be wetted by the antimicrobial solution.

다음으로, 반응기(1) 내부의 항균액을 배수하고 보빈(B) 내부로 침투된 항균액을 탈수처리 한다(S30). 구체적으로는, 방향 전환 밸브(42)를 제어하여 항균액 배출구(12) 측을 개방하고, 압축기(6)를 이용하여 반응기(1) 내부로 고압 공기를 공급한다. 이에 따라, 반응기(1) 내부의 항균액이 항균액 배출구(12)를 통해 배출될 뿐만 아니라, 고압에 의해 보빈(B)으로 침투된 항균액이 탈수된다.        Next, the antibacterial liquid in the reactor 1 is drained and the antibacterial liquid penetrated into the bobbin B is dehydrated (S30). Specifically, the direction switching valve 42 is controlled to open the antibacterial liquid outlet 12 side, and the high pressure air is supplied into the reactor 1 using the compressor 6. Accordingly, not only the antimicrobial liquid inside the reactor 1 is discharged through the antimicrobial liquid outlet 12, but the antimicrobial liquid penetrated into the bobbin B by the high pressure is dehydrated.

이어서, 스팀 공급 장치(5)에서 생성된 스팀을 반응기(1) 내부로 공급하여 셀룰로즈계 실을 증열 처리한다(S40). 이때, 증열 공정시 열교환 코일(9)을 가열시켜 반응기 내부 온도를 100∼150℃로 상승시키고, 10∼60분간 수행한다. 이와 같이 셀룰로즈계 실을 증열 처리하면 셀룰로즈계 실에 묻어 있는 항균성 단량체에 대한 열 중합 반응이 일어나 세탁 내구성과 촉감 변화가 없는 항균성 셀룰로즈계 실을 얻을 수 있게 된다.       Subsequently, the steam generated by the steam supply device 5 is supplied into the reactor 1 to perform the heat treatment of the cellulose chamber (S40). At this time, the heat exchange coil (9) is heated during the steaming process to increase the reactor internal temperature to 100 ~ 150 ℃, it is carried out for 10 to 60 minutes. When the cellulose-based yarn is heat treated as described above, a thermal polymerization reaction is performed on the antimicrobial monomers buried in the cellulose-based yarn, thereby obtaining an antimicrobial cellulose-based yarn having no washing durability and a change in touch.

다음으로, 압력 배기 장치(8)를 이용하여 반응기(1) 내부의 스팀을 배기시킨 후에, 셀룰로즈계 실을 수처리 세정한다(S50). 이때, 수처리 세정은 90∼100℃에서 20∼120분간 실시한다.       Next, after evacuating the steam inside the reactor 1 using the pressure exhaust device 8, the cellulose-based seal is subjected to water treatment cleaning (S50). At this time, the water treatment washing is performed at 90 to 100 ° C. for 20 to 120 minutes.

이후, 셀룰로즈계 실이 권취된 보빈(B)을 반응기 내부로 꺼내 열풍을 이용하여 고온 건조시킨다(S60).Thereafter, the bobbin B wound around the cellulose-based thread is taken out into the reactor and dried at high temperature using hot air (S60).

도 4는 본 발명의 열 그라프트 반응에 의해 항균 처리된 셀룰로즈계 실의 항균 원리를 도시한 도면으로서, 셀룰로즈계 실에 결합된 제4급 암모늄 분자의 양이온에 미생물이 부착되면 미생물의 세포표면의 음이온 부위를 정전기적으로 흡착하여 세포 표층을 물리화학적으로 파괴하여 세포 내용물을 누설시켜 미생물이 사멸하게 한다.       4 is a view showing the antimicrobial principle of the cellulose-based thread antimicrobial treatment by the thermal graft reaction of the present invention, when the microorganism is attached to the cation of the quaternary ammonium molecules bound to the cellulose-based thread of the cell surface of the microorganism The anion sites are electrostatically adsorbed to destroy the cell surface physicochemically, leaking the cell contents and causing the microbes to die.

본 발명은 이상과 같이 증기 열을 이용한 열 그라프트 반응을 이용하여 항균 처리함으로써 보빈 내외부에서 균일하고 효율적인 그라프트 반응이 일어나도록 할 수 있다. 즉, 반응기 내부에 항균액이 충진된 상태에서 반응기 내부를 가열시켜 그라프트 중합 반응시키는 경우 단량체의 OH(수산기) 반응이 셀루로오즈계 실 보다 물과 더 많이 이루어져 중합 반응 효율이 저하된다. 또한, 항균액이 탈수된 상태에서 반응기 내부를 가열시켜 그라프트 중합 반응시키는 경우 보빈의 외부는 건조하고, 내부는 습도가 높은 상태가 되어 보빈의 내외부의 그라프트 중합반응에 차이가 발생하게 되므로, 항균 가공이 불균일해진다. 이에 반해, 본 발명은 증기 열을 이용함으로써 반응기 내부의 습도와 온도를 균일하게 유지함으로써, 보빈의 내외부에서 균일한 그라프트 중합 반응이 일어나게 되고, 단량체의 OH(수산기)가 외부의 물 등과 반응하지 않으므로 셀룰로즈계 실의 그라프트 중합 효율도 향상 된다.       The present invention can be carried out by the antimicrobial treatment using a thermal graft reaction using steam heat as described above to allow a uniform and efficient graft reaction to occur inside and outside the bobbin. That is, when graft polymerization is carried out by heating the inside of the reactor while the reactor is filled with the antimicrobial solution, the OH (hydroxyl) reaction of the monomer is more performed with water than the cellulose-based yarn, thereby lowering the polymerization reaction efficiency. In addition, when the graft polymerization reaction is heated by heating the inside of the reactor in a state where the antibacterial liquid is dehydrated, the outside of the bobbin is dried and the inside is in a high humidity state, thereby causing a difference in the graft polymerization reaction inside and outside of the bobbin. Antimicrobial processing becomes uneven. In contrast, the present invention maintains the humidity and temperature inside the reactor uniformly by using steam heat, so that a uniform graft polymerization reaction occurs inside and outside the bobbin, and the OH (hydroxyl group) of the monomer does not react with external water. Therefore, the graft polymerization efficiency of the cellulose-based yarn is also improved.

항균시험방법Antibacterial Test Method

열그라프트 반응으로 항균 가공을 거친 타올의 항균력을 세탁 전 초기 항균 값과 5회 세탁 후의 항균값을 직물의 항균도 시험방법 (K 0693 : 2006)을 다음과 같이 하였다.The antimicrobial activity of the towels subjected to antimicrobial treatment by thermal graft reaction was measured as follows.

1) 공시균1) Test bacteria

Staphylococcus aureus ATCC 6538Staphylococcus aureus ATCC 6538

klebsiella pneumoniae ATCC 4352klebsiella pneumoniae ATCC 4352

2) 시험편2) test piece

시험편의 무게는 0.4g 이고, N수는 1쌍으로 하였다.The weight of the test piece was 0.4 g and N number was made into 1 pair.

3) 시험 편의 접종3) Inoculation of test piece

피펫을 사용하여 접종원 0.2 ml(각 시료에 대하여)를 시험 편위에 골고루Using a pipette, add 0.2 ml of inoculum (for each sample) to the test

접종시켰다.Inoculated.

4) 일정 접촉 시간 후 시료채취4) Sampling after constant contact time

배양 후 시험 편을 중화 용액(20ml)으로 세척한 후, 잘 흔들어 준 후 배After incubation, wash the test piece with neutralizing solution (20ml), shake well, and then

양액을 식염수를 이용해 희석 시켰다. 이때 대조편은10 , 10 , 10 배로 희The nutrient solution was diluted with saline. In this case, the contrasting piece is 10, 10, 10 times

석하였고, 시료는 10 , 10 , 10 배로 희석 하였다.The samples were diluted 10, 10, 10 times.

이것으로부터 각각 1ml를 취하여 한천배지 혼합해 Petri-dish에 배양하였1 ml of each of them was taken and mixed with agar medium and incubated in petri dish.

다. 37℃에서 24시간 배양 후 colony count를 해 정균감소율을 계산하였다.All. After 24 hours incubation at 37 ℃ colony count to calculate the bacteriostatic reduction rate.

그라프팅 수득률Grafting yield

열그라프트 반응으로 섬유에 결합된 항균제의 양을 다음 식으로 계산하였다. 수득률 (%) = (M1-MO) X 100/ M0The amount of antimicrobial agent bound to the fiber by the thermal graft reaction was calculated by the following equation. Yield (%) = (M1-MO) X 100 / M0

반응전의 절대 건조 중량 : M0Absolute dry weight before reaction: M0

중합하고 세정 후 절대 건조 중량 : M1Absolute dry weight after polymerization and washing: M1

항균성 단량체로서 염화디메칠아미노에칠아크릴레이트 250g과 중합개시제로서 암모늄퍼옥소디설페이트(Ammonium Peroxo- disulfate) 75g을 물 4,675g에 혼합하여 항균액을 제조하였다. 통상의 방법으로 정련된 면사는 가압 분사에 의해 충분히 섬유 내부까지 항균액이 침투할 수 있도록 치즈염색 시 와 동일한 밀도로 보빈에 권취하여 사용하였다. 3kg 규모의 반응기(1)에 면사 1콘(1.3kg)을 설치하고, 준비된 항균액이 스핀들을 통해 보빈의 내부에서 밖으로 10분간 고압 분사되도록 작동시키고 이어서 반응기를 오픈하여 여액을 누출하고, 이어서 10기압으로 반응기 내부로 공기분사하여 탈수하였다. 반응기(1) 내부의 온도를 110℃로 승온시키고, 반응기(1) 내부의 온도 및 습도를 균일하게 유지하기 위해 스팀 공급 장치(5)에서 110℃의 포화 증기를 반응기(1) 내부로 주입하여 30분간 증열 그라프트 반응시킨 후에, 반응기(1) 내부의 스팀을 뺀 후 반응기(1)에서 95℃에서 20분간 물로 세척하고 면사를 꺼내어 열풍으로 건조하였다.250 g of dimethylaminoethyl acrylate as an antimicrobial monomer and 75 g of ammonium peroxo-disulfate as a polymerization initiator were mixed with 4,675 g of water to prepare an antimicrobial solution. The cotton yarn refined by the conventional method was wound and used on the bobbin at the same density as the cheese dyeing so that the antibacterial liquid could penetrate the inside of the fiber sufficiently by the pressure injection. One cone of cotton yarn (1.3 kg) was installed in the reactor 1 of 3 kg scale, and the prepared antibacterial liquid was operated to be sprayed at high pressure from the inside of the bobbin through the spindle for 10 minutes, and then the reactor was opened to leak the filtrate, followed by 10 Dewatering by air spraying into the reactor at atmospheric pressure. In order to keep the temperature inside the reactor 1 at 110 ° C., and to maintain the temperature and humidity inside the reactor 1 uniformly, saturated steam at 110 ° C. may be injected into the reactor 1 by the steam supply device 5. After the steam graft reaction for 30 minutes, the steam inside the reactor 1 was removed, washed with water at 95 ° C. for 20 minutes in the reactor 1, and the cotton yarn was taken out and dried with hot air.

도 5와 도 6은 본 발명의 실시예 1에 따라 항균가공이 된 시료의 반응도를 알아보기 위해 FT-IR를 스펙트럼 그래프로서, 도 5는 항균 처리전의 FT-IR스펙트럼이고, 도 6은 항균 처리후의 FT-IR 스펙트럼이다. 도 5와 도 6 을 참조하면, 항균 처리 전에는 아크릴레이트의 카르보닐(C=O) 피크가 나타나지 않았으나, 항균 처리 후에 아크릴이 면과 반응하여 1720cm-1에 아크릴레이트의 카르보닐(C=O) 피크가 나타남을 관찰할 수 있었다.
5 and 6 are FT-IR as a spectrum graph to determine the reactivity of the sample subjected to the antimicrobial treatment according to Example 1 of the present invention, Figure 5 is the FT-IR spectrum before the antibacterial treatment, Figure 6 is antibacterial treatment The following is the FT-IR spectrum. 5 and 6, the carbonyl (C = O) peak of the acrylate did not appear before the antimicrobial treatment, but after the antimicrobial treatment acryl reacts with cotton and the carbonyl (C = O) of acrylate at 1720 cm -1 . A peak appeared to be observed.

항균성 단량체로서 염화 (3-아크릴아미도프로필)트리메칠 암모늄을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 하였다. 항균성평가를 수행하여 표 1또는 2 에 수록하였다. 표 1또는 2에서 대조군으로는 상기 항균처리를 하지 않은 타올을 사용한 것이고, 이 건 발명에 따른 항균성을 평가하기 위하여 항균처리한 초기 제품과 이를 5회 세탁한 후의 항균성 결과를 평가하였다. 표 1 또는 2 에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 항균성은 5회 세탁한 후에도 전혀 변화가 없이 유지될 수 있음을 알 수 있다.
The same procedure as in Example 1 was conducted except that (3-acrylamidopropyl) trimethyl ammonium was used as the antimicrobial monomer. Antimicrobial evaluation was performed and listed in Table 1 or 2. In Table 1 or 2, the control group was used as the towel without the antimicrobial treatment. In order to evaluate the antimicrobial properties according to the present invention, the antimicrobial results of the initial antimicrobial treatment and washing them five times were evaluated. As can be seen from Table 1 or 2, it can be seen that the antimicrobial activity according to the present invention can be maintained without any change even after washing five times.

1) Staphylococcus aureus 에 대한 정균감소율1) bacteriostatic reduction rate for Staphylococcus aureus

콜로니 수Colony count 생균수 Viable cell count 정균 감소율Bacteriostatic reduction rate 타올 (초기)Towel (initial) 0(10 ) 0 (10) <20 <20 99%99% 타올 (5회세탁) Towel (5 times) 0(10 )  0 (10) <20<20 98%98% 대조contrast 211 (10 )211 (10) 422,000422,000

Figure 112011030456824-pat00003
Figure 112011030456824-pat00004
Figure 112011030456824-pat00005
Figure 112011030456824-pat00003
Figure 112011030456824-pat00004
Figure 112011030456824-pat00005

타올 (초기) 타올 (5회 세탁) 대조
Towel (Initial) Towel (5 Wash) Control

2) Klebsiella pneumoniae 에 대한 정균감소율2) bacteriostatic reduction rate for Klebsiella pneumoniae

콜로니 수Colony count 생균수 Viable cell count 정균 감소율Bacteriostatic reduction rate 타올 (초기)Towel (initial) 0(10 ) 0 (10) <20 <20 99%99% 타올(5회세탁) Towel (5 times) 0(10 )  0 (10) <20 <20 97%97% 대조contrast 211 (10 )211 (10) 422,000422,000

Figure 112011030456824-pat00006
Figure 112011030456824-pat00007
Figure 112011030456824-pat00008
Figure 112011030456824-pat00006
Figure 112011030456824-pat00007
Figure 112011030456824-pat00008

타올 (초기) 타올 (5회 세탁) 대조 Towel (Initial) Towel (5 Wash) Control

중화 개시제의 농도에 따른 반응도 측정 결과로서, 실시예 1에서 항균성 단량체 조성물에서 첨가되는 중합개시제의 양을 조절하여 희석된 농도를 달리 하면서 이에 따른 반응이 진행되었는지를 관찰한 결과, 표 3과 같이 중화 개시제의 농도가 0.3% 이상이 되면 열 그라프트 중화 반응이 일어남을 알 수있다.     As a result of measuring the reactivity according to the concentration of the neutralization initiator, by adjusting the amount of the polymerization initiator added in the antimicrobial monomer composition in Example 1 while observing whether the reaction proceeded according to the different diluted concentration, as shown in Table 3 It can be seen that the thermal graft neutralization reaction occurs when the concentration of the initiator is 0.3% or more.


농도(중량%)

Concentration (% by weight)

카르보닐(C=O) 피크 존재 여부

Whether carbonyl (C = O) peaks are present

수득률(%)

Yield (%)
0.10.1 XX 0.50.5 0.30.3 oo 2.72.7 0.50.5 oo 3.53.5 0.70.7 oo 3.53.5

항균액의 농도에 따른 반응도 측정 결과로서, 실시예 1에서 항균제 조성물에서 첨가되는 단량체의 양을 조절하여 희석된 농도를 변화시키면서 이에 따른 반응 정도를 관찰한 결과, 단량체의 농도가 3% 이상이 되면 카르보닐(C=O) 피크가 나타나는 그라프트 반응이 일어났음을 알 수 있다.      As a result of measuring the reactivity according to the concentration of the antimicrobial solution, by adjusting the amount of the monomer added in the antimicrobial composition in Example 1 while observing the reaction degree according to changing the diluted concentration, when the concentration of the monomer is 3% or more It can be seen that a graft reaction occurred in which a carbonyl (C═O) peak appears.


농도(중량%)

Concentration (% by weight)

카르보닐(C=O) 피크 존재 여부

Whether carbonyl (C = O) peaks are present

촉감

touch
1One XX oo 33 oo oo 55 oo oo 77 oo 1010 oo XX

증열 온도에 따른 반응도 측정 결과로서, 증열 온도 변화 이외의 항균 처리 공정은 실시예 1과 동일한 조건에서 수행하였다. 그리고, 항균액 처리 후 증열 온도에서 30분간 증열하고 수처리 세척 후 반응 정도를 관찰한 결과, 증열온도가 100℃이상이 되면 카르보닐(C=O) 피크가 나타나는 그라프트반응이 일어났음을 알 수 있다.      As a result of measuring reactivity according to the heating temperature, the antibacterial treatment process except for the change in the heating temperature was performed under the same conditions as in Example 1. In addition, after the antimicrobial solution treatment, the steam was heated for 30 minutes at the heating temperature and the reaction degree was observed after washing the water treatment. As a result, when the heating temperature was 100 ° C or higher, a graft reaction in which carbonyl (C = O) peaks appeared was occurred. have.


온도℃

Temperature

카르보닐(C=O) 피크 존재 여부

Whether carbonyl (C = O) peaks are present

수득률(%)

Yield (%)
95         95 X               X 0.5      0.5 100        100 o               o 2.7      2.7 110        110 o               o 3.5      3.5 120        120 o                 o 3.6      3.6

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it is possible to make various modifications and variations without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the appended claims are intended to cover such modifications or changes as fall within the scope of the invention.

1 : 반응기 11 : 항균액 유입구
12 : 항균액 배출구 2 : 항균액 탱크
21 : 베이스 22 : 수직 중공관
3 : 스핀들 31 : 수직 중공부
32 : 통동 33 : 가이드 베인
4 : 항균액 순환장치 41 : 항균액 순환 펌프
42 : 방향 전환 밸브 5 : 스팀 공급 장치
6 : 압축기 7 : 열교환 코일
8 : 압력 배기
1: reactor 11: antimicrobial inlet
12: antibacterial outlet 2: antibacterial tank
21: base 22: vertical hollow tube
3: spindle 31: vertical hollow part
32: Tong 33: Guide Vane
4: antibacterial fluid circulation device 41: antibacterial fluid circulation pump
42: directional valve 5: steam supply
6: compressor 7: heat exchange coil
8: pressure exhaust

Claims (4)

셀룰로즈계 실을 항균 처리하는 방법에 있어서,
(A) 중합 개시제와 항균성 단량체 및 물을 혼합하는 항균액 제조 단계;
(B) 상기 셀룰로즈계 실이 권취된 보빈을 반응기 내부에 위치한 스핀들에 적층시키고, 상기 항균액을 침투시키는 항균액 처리 단계;
(C) 상기 반응기 내부 및 보빈에 침투된 항균액을 배수 및 탈수 처리하는 단계;
(D) 상기 반응기 내부에 스팀을 공급하여 상기 셀룰로즈계 실을 증열 그라프트 중합 반응시키는 단계;
(E) 상기 증열 그라프트중합된 셀룰로즈계 실을 수처리 하여 세정하는 단계;
(F) 상기 세정된 셀룰로즈계 실을 고온 건조시키는 단계;
를 포함하는 항균섬유 제조 방법.
In the method of antibacterial treatment of cellulose thread,
(A) step of preparing an antimicrobial solution to mix a polymerization initiator, antimicrobial monomer and water;
(B) an antimicrobial solution treatment step of laminating the bobbin wound around the cellulose-based thread on a spindle located inside the reactor, and penetrates the antimicrobial solution;
(C) draining and dehydrating the antibacterial liquid penetrated into the reactor and the bobbin;
(D) supplying steam into the reactor to perform a thermal graft polymerization reaction on the cellulose-based yarn;
(E) water-processing the grafted cellulose-based yarns to be cleaned;
(F) drying the cleaned cellulosic yarn at high temperature;
Antimicrobial fiber manufacturing method comprising a.
제 1항에 있어서, 상기 항균액은 3∼10중량% 농도의 하기 구조의 항균성 단량체를 포함하고, 0.3∼1.0중량% 의 퍼옥시계 라디칼개시제를, 잔량으로서 물을 포함하는 항균섬유 제조 방법.
Figure 112012082504916-pat00009

Figure 112012082504916-pat00010

(R1 은 수소라디칼 또는 메틸기이고,
R2, R3, R4, 는 독립적으로 수소 또는 C1~C8의 알킬기에서 선택되고,
n은 1-10의 정수이고 X는 할로겐기이다. )
The antimicrobial fiber production method according to claim 1, wherein the antimicrobial liquid contains an antimicrobial monomer having a concentration of 3 to 10% by weight, and contains 0.3 to 1.0% by weight of a peroxy radical initiator as residual amount.
Figure 112012082504916-pat00009

Figure 112012082504916-pat00010

(R 1 is hydrogen radical or methyl group,
R 2, R 3, R 4, are independently selected from hydrogen or an alkyl group of C1-C8,
n is an integer of 1-10 and X is a halogen group. )
제 1항에 있어서, 상기 증열 그라프트 중합 반응은 100∼150℃에서 10∼60분간 수행하고, 상기 세정은 90∼100℃에서 20∼120분간 수행함을 특징으로 하는 항균섬유 제조 방법.The method of claim 1, wherein the steam graft polymerization is performed for 10 to 60 minutes at 100 to 150 ° C, and the cleaning is performed at 90 to 100 ° C for 20 to 120 minutes. 제 1항에 있어서, 상기 (B) 내지 (D)의 단계는 하단부에 항균성 단량체와 중합개시제 및 물이 혼합된 항균액 유입구와 항균액 배출구가 형성된 반응기, 항균액 유입구 상단에 항균액 유입구와 연통되도록 설치되는 베이스와 베이스의 내부와 연통되도록 베이스의 중심부에 수직 형성된 수직 중공관으로 이루어지는 항균액 탱크, 베이스 상부에 베이스 내부와 연통되도록 수직 설치되며 둘레에 복수의 통공이 형성된 관체로 이루어지며 셀루로즈계 실이 권취된 보빈을 가지는 스핀들, 항균액이 항균액 탱크와 반응기 내부를 순환하도록 하는 항균액 순환장치, 반응기 내부에 스팀을 공급하여 셀룰로즈계 실을 열 그라프트 중합시키는 스팀 공급 장치, 반응기 내부에 고압 공기를 공급하도록 반응기 상단에 연결된 압축기 및 반응기 내부에 설치되어 상기 반응기 내부를 가열 또는 냉각시키는 열교환 코일을 포함하여 이루어지는 반응기에서 수행하는 것을 특징으로 하는 항균섬유 제조 방법.

The method according to claim 1, wherein the steps (B) to (D) communicate with an antimicrobial inlet at the top of the reactor having an antimicrobial inlet and an antimicrobial inlet mixed with an antimicrobial monomer, a polymerization initiator, and water, and an antimicrobial inlet. Antimicrobial liquid tank consisting of a vertical hollow tube formed vertically in the center of the base to be in communication with the base and the base of the base, vertically installed so as to communicate with the inside of the base on the base and consists of a tubular body formed with a plurality of holes around the cellulose Spindle with bobbin wound around the system thread, Antibacterial circulator for the antibacterial solution to circulate inside the tank and the reactor, Steam supply device for supplying steam to the reactor to thermal graft polymerization of the cellulosic thread, Inside the reactor The van is installed inside the reactor and the compressor connected to the top of the reactor to supply high pressure air to the Antimicrobial fiber production method characterized in that comprising performing in the reactor including the heat exchange coil for heating or cooling the internal group.

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