KR101287704B1 - 항균 및 소취 원단 제조방법 - Google Patents

항균 및 소취 원단 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 항균 및 소취 원단 제조방법에 관한 것으로서, 제1섬유(F1)를 항균성물질 수용액으로 도포하는 단계(S1)와; 항균성물질 수용액이 도포된 제1섬유(F1)에 제1고주파를 조사하여, 제1섬유(F1)의 표면에 은미립자와 이소티아졸론으로 구성된 항균성물질을 고착시키는 단계(S2)와; 항균성 물질이 고착된 제1섬유(F1)를 건조시켜 항균섬유(F1')을 완성하는 단계(S3)와; 제2섬유(21)를 소취성 물질 수용액으로 도포하는 단계(S4)와; 소취성 물질 수용액이 도포된 제2섬유(F2)에 제2고주파를 조사하여, 제2섬유(F2)의 표면에 실리카분말, 산화티타늄 및 산화아연으로 구성된 소취성물질을 고착시키는 단계(S5)와; 소취성 물질이 고착된 제2섬유(F2)를 건조시켜 소취섬유(F2')을 완성하는 단계(S6)와; 항균섬유(F1')와 소취섬유(F2')를 제직하는 단계(S7);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

항균 및 소취 원단 제조방법{Method for manufacturing textile having antibiotic and deodorant}
본 발명은 원단 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 우수한 항균 및 소취 능력은 물론 뛰어난 세탁견뢰도를 가지는 항균 및 소취 원단 제조방법에 관한 것이다.
일반 가정에서 사용하는 이불, 패드, 소파, 카펫 등의 섬유제품이나 유아용품, 양말, 속옷 등의 의류제품에는 황색포도상구균, 폐렴균 등의 각종 세균이나 집먼지 진드기가 번식하여 각종 질병이나 아토피성 피부염, 알레르기 피부염 등을 유발하고 있다. 이러한 세균 및 진드기는 유아, 어린이 및 노약자에게는 건강에 심각한 위협이 될 수 있으며, 특히 집먼지 진드기의 사체나 배설물은 아토피 피부염이나 알레르기 피부염을 유발하는 대표적 물질로 알려져 있다.
한편, 은(銀)은 650여 가지 이상의 세균을 살균하는 강력한 항균성 또는 살균성을 나타내면서도 인체에 해가 없는 금속으로, 오래 전부터 신변품 및 생활용품으로 사용되어 왔다. 그리고 최근에는 나노크기의 은미립자를 제조하는 기술의 발달과 함께 은미립자를 원단에 적용하여 항균성을 가지는 원단을 제조하는 방법이 대한민국 등록번호 10-0688675를 통하여 알려져 있다.
선행기술에 따르면, 은미립자를 원단에 적용하기 위하여, 제직된 상태의 초기 원단을 마련하는 단계와, 상기 마련된 원단에서 불순물을 제거하는 전처리단계와, 상기 불순물이 제거된 원단을 은미립자가 투입된 염료로 염색하는 단계와, 상기 염색된 원단을 수세하고 건조시키는 후처리단계를 수행함으로서 은미립자가 포함된 항균원단을 제조할 수 있었다.
그런데 상기한 방법에 따르면, 반복적인 세탁을 함에 따라, 염료에서 은미립자가 탈락하는 현상이 발생하였고, 이에 따라 원단의 항균효과가 급속히 감소되었다라는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 반복적인 세탁을 하더라도 초기의 항균 및 소취 능력을 유지할 수 있는 항균 및 소취 원단 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은, 강력한 항균성 및 소취성을 유지할 수 있는 항균 및 소취 원단 제조방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 항균 및 소취 원단 제조방법은, 제1섬유(F1)를 항균성물질 수용액으로 도포하는 단계(S1); 상기 항균성물질 수용액이 도포된 제1섬유(F1)에 제1고주파를 조사하여, 상기 제1섬유(F1)의 표면에 은미립자와 이소티아졸론으로 구성된 항균성물질을 고착시키는 단계(S2); 상기 항균성 물질이 고착된 제1섬유(F1)를 건조시켜 항균섬유(F1')을 완성하는 단계(S3); 제2섬유(21)를 소취성 물질 수용액으로 도포하는 단계(S4); 상기 소취성 물질 수용액이 도포된 제2섬유(F2)에 제2고주파를 조사하여, 상기 제2섬유(F2)의 표면에 실리카분말, 산화티타늄 및 산화아연으로 구성된 소취성물질을 고착시키는 단계(S5); 상기 소취성 물질이 고착된 제2섬유(F2)를 건조시켜 소취섬유(F2')을 완성하는 단계(S6); 및 상기 항균섬유(F1')와 소취섬유(F2')를 제직하는 단계(S7);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 항균성물질 수용액은, 상기 은미립자를 이소티아졸론(Isothiazolones)과 혼합하여 항균성물질을 제조하고, 상기 항균성물질을 바인더 수지와 함께 물에 균일하게 분산시켜 제조한다. 이때 상기 항균성물질 수용액은, 상기 은미립자 0.1 ~ 0.5%, 이소티아졸론 0.5 ~ 1% 및 바인더 수지 5 ~ 20% 가, 항균성물질 수용액의 총량을 100% 로 하기 위한 나머지량의 물속에 분산 또는 용해되어 제조된다.
본 발명에 있어서, 상기 소취성물질 수용액은, 상기 실리카, 산화티타튬 및 산화아연을 분쇄한 후 혼합하여 소취성물질을 제조하고, 상기 소취성물질을 바인더 수지와 함께 물에 균일하게 분산시켜 제조된다. 이때 상기 소취성물질 수용액은, 상기 실리카 2 ~ 4%, 상기 산화티타늄 0.3 ~ 0.8%, 상기 산화아연 0.3 ~ 1% 및 상기 바인더 수지 5 ~ 20% 가, 소취성물질 수용액의 총량을 100% 로 하기 위한 나머지량의 물속에 분산 또는 용해되어 제조된다. 그리고 상기 실리카 분말은 평균입경이 0.1 내지 10 ㎛의 다공성 실리카이고; 상기 산화티타늄 분말은 평균입경이 10 nm 내지 100nm 이며; 상기 산화아연 분말은 평균입경이 10 nm 내지 100nm 이다.
본 발명에 있어서, 상기 단계(S3)는, 제1건조실(30)에서 상기 제1섬유(F1)가 이송되는 동안 제1송풍기(31)가 40~70℃ 범위의 건조온도를 가지는 열풍을 인가하고, 상기 제1섬유(F1)가 상기 제1건조실(30)에서 체류하는 건조시간을 1 ~ 3초로 하는 단계이고; 상기 단계(S6)는, 제2건조실(60)에서 상기 제2섬유(F2)가 이송되는 동안 제2송풍기(61)가 40~70℃ 범위의 건조온도를 가지는 열풍을 인가하고, 상기 제2섬유(F2)가 상기 제2건조실(60)에서 체류하는 건조시간을 1 ~ 3초로 하는 단계이다.
본 발명에 따르면, 항균성물질 수용액이 도포된 제1섬유에 제1고주파를 조사하여 제1섬유의 표면에 은미립자와 이소티아졸론으로 구성된 항균성물질을 고착시키고; 소취성 물질 수용액이 도포된 제2섬유에 제2고주파를 조사하여 제2섬유의 표면에 실리카분말, 산화티타늄 및 산화아연으로 구성된 소취성물질을 고착시킴으로써, 반복적인 세탁에도 항균성 및 소취성을 유지할 수 있는 우수한 세탁견뢰도를 구현할 수 있다.
또한 항균성을 유지하는 항균섬유(F1')와, 소취성을 유지하는 소취섬유(F2')를 별도로 제조한 후 제직하여 원단을 구현함으로써, 우수한 향균성 및 소취성을 기대할 수 있다라는 작용, 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 항균 및 소취 원단을 제조하기 위한 장치의 개략적 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 항균섬유 및 소취섬유의 표면을 확대하여 도시한 도면.
이하, 본 발명에 따른 항균 및 소취 원단 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 항균 및 소취 원단을 제조하기 위한 장치의 개략적 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 항균섬유 및 소취섬유의 표면을 확대하여 도시한 도면이다.
먼저 본 발명에 따른 항균 및 소취 원단을 제조하는 장치는, 제1섬유(F1)가 롤형태로 권회된 제1섬유롤(P1)과, 제1섬유(F1)에 도포되는 항균성 물질 수용액이 담겨진 항균성물질 수용조(10), 항균성물질 수용조(10)에서 항균성 물질이 도포된 제1섬유(F1)에 제1고주파를 조사하는 제1고주파오븐(20)과, 제1고주파오븐(20)을 경유한 제1섬유(F1)를 건조하기 위한 제1건조실(30)과, 제1건조실(30)을 경유하면서 완성된 항균섬유(F1')를 감기위한 제1감기롤(P1')과, 제2섬유(F2)가 롤형태로 권회된 제2섬유롤(P2)과, 제2섬유(F2)에 도포되는 소취성 물질 수용액이 담겨진 소취성물질 수용조(40)와, 소취성물질 수용조(40)에서 소취성 물질이 도포된 제2섬유(F2)에 제2고주파를 제2고주파오븐(50)과, 제2고주파오븐(50)을 경유한 제2섬유(F2)를 건조하기 위한 제2건조실(60)과, 제2건조실(60)을 경유하면서 완성된 소취원단(F2')를 감기위한 제2감기롤(P2')를 포함한다.
항균성물질 수용조(10)에는 제1섬유(F1)에 항균성물질 수용액을 도포하기 위한 한쌍의 제1도포롤러(15a)(15b)가 설치된다. 제1도포롤러(15a)(15b)중 하나는 항균성물질 수용액에 담겨져 회전됨으로서, 제1도포롤러(15a)(15b) 사이를 경유하는 제1섬유(F1)의 표면에 항균성물질 수용액을 도포한다.
소취성물질 수용조(40)에는 제2섬유(F2)에 소취성물질 수용액을 도포하기 위한 한쌍의 제2도포롤러(45a)(45b)가 설치된다. 제2도포롤러(45a)(45b)중 하나는 소취성물질 수용액에 담겨져 회전됨으로서, 제2도포롤러(45a)(45b) 사이를 경유하는 제2섬유(F2)의 표면에 소취성물질 수용액을 도포한다.
제1고주파오븐(20)은, 상호 이격되고 엇갈리게 고주파발생부(21)(22)가 설치된다. 이에 따라 제1고주파오븐(20)을 경유하는 제1섬유(F1)의 일측면 및 타측면에 제1고주파가 고르게 인가된다.
제2고주파오븐(50)은, 상호 이격되고 엇갈리게 고주파발생부(51)(52)가 설치된다. 이에 따라 제2고주파오븐(50)을 경유하는 제2섬유(F2)의 일측면 및 타측면에 제2고주파가 고르게 인가된다.
제1,2건조실(30)(60) 각각의 내부에는 제1,2섬유(F1)(F2)를 지지하는 다수개의 롤러(30a)(60a)가 설치되고, 제1,2건조실(30)(60) 각각의 외부에는 건조를 위한 바람을 송풍하는 제1,2송풍기(31)(61)가 설치된다.
상기한 장치에서는 용이한 설명을 위하여, 한가닥의 제1섬유(F1)에 항균처리하고, 한가락의 제2섬유(F2)에 소취처리를 하는 것으로 개시되어 있으나, 여러가닥의 제1섬유 및 제2섬유에 항균 및 소취처리할 수 있음은 물론이다.
다음, 상기한 항균 및 소취 원단 제조장치에 의하여 수행되는 본 발명에 따른 항균소취 원단 제조방법을 설명한다.
본 발명에서 사용되는 제1,2섬유(F1)(F2)는 아크릴, 폴리에스테르. 나일론으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용한다.
본 발명에 따른 항균 및 소취 원단 제조방법을 수행하기 위하여, 먼저 제1섬유(F1)를 항균성물질 수용액으로 도포하는 단계(S1)를 수행한다. 단계(S1)는 제1섬유(F1)를 제1도포롤러(15a)(15b) 사이를 통과시킴으로써 수행되는데, 이때 항균성 물질은 수용액 상태로 제1섬유(F1)에 도포되므로 제1섬유(F1)의 표면에 고르게 도포된다.
항균성물질 수용액은, 은미립자를 이소티아졸론(Isothiazolones)과 혼합하여 항균성물질을 제조하고, 항균성물질을 우레탄 수지, 아크릴 수지, 불소계 수지 및 멜라민 수지로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 어느 하나의 바인더 수지와 함께 물에 균일하게 분산시켜 제조한다.
이러한 항균성물질 수용액은, 은미립자 0.1 ~ 0.5%, 이소티아졸론 0.5 ~ 1% 및 바인더 수지 5 ~ 20% 가, 항균성물질 수용액의 총량을 100% 로 하기 위한 나머지량의 물속에 분산 또는 용해되어 제조된다.
은미립자 및 이소티아졸론의 함량을 상기 범위 미만으로 사용하면 항균 특성이 충분하지 못할 염려가 있고, 상기 범위 이상으로 사용하면 균일하게 분산된 항균성물질을 얻기 어렵다. 또한 바인더 수지의 함량이 상기 범위 미만이면, 제1섬유(F1)에 항균성물질을 효과적으로 부착시키기 어렵고, 상기 범위 이상이면 제1섬유(F1)의 촉감이 뻣뻣해지는 등 물성이 나빠지는 문제점이 있다.
상기 은미립자는 평균입경 1 nm 내지 100nm인 것이 바람직하다. 평균입경이 1 nm 미만이면 효과는 우수하나 제품가격이 급격히 상승하여 상업화에 문제점이 있고, 100nm를 초과하면 항균성물질 수용액에서 분산성이 저하되는 문제점이 있다. 은미립자는 그대로 항균성물질에 투입될 수도 있지만, 졸(sol) 상태의 콜로이드 액으로 시판되는 것을 사용할 수도 있고, 이 경우 분산성이 좋아지는 이점이 있다.
은미립자는 입경이 작을수록 살균 및 항균력이 우수하며 지금까지 실험한 자료들을 검토하여 볼 때 대장균, 황색 포도상구균, 살모넬라균, 비브리오균, 이질균, 폐렴균, 장티푸스균 및 내성이 가장 강한 MRSA(메티실린내성 황색포도상구균)까지 99.9% 항균 및 살균한다고 보고된 바 있다. 즉, 은미립자는 10nm의 유해균에 직접 작용하는데, 유해균의 세포막을 녹여서 세포 내의 효소와 작용하여 영양물질 유입 및 배출을 차단하고 유해균의 호흡기능을 막아 세포 내 APT 생성을 막고 유해균의 생육정지 및 재생 능력을 파괴하여 유해균을 단시간 내에 사멸시킨다. 따라서 거의 모든 세균은 은미립자와 5분 이상 접촉하여 살 수 없다는 결과가 보고되어 있다
이소티아졸론은 분말형태로서 박테리아, 곰팡이, 조류 등의 동ㅇ식물로부터 유래한 많은 유해생물에 대하여 광범위한 살균 활성을 가지는 화합물이다. 이러한 이소티아졸론은 유해 미생물의 생장을 억제하는 용도로 사용된다.
상기한 은미립자와 이소티아졸론으로 구성된 항균성물질은 시너지효과를 발생하여 강력한 항균능력을 발휘한다.
다음, 이송되어 오는 항균성물질 수용액이 도포된 제1섬유(F1)에 제1고주파를 조사하여, 제1섬유(F1)의 표면에 은미립자와 이소티아졸론으로 구성된 항균성물질을 고착시키는 단계(S2)를 수행한다.
단계(S2)는 항균성물질 수용액이 도포된 제1섬유(F1)를 제1고주파오븐(20)을 경유하는 동안에, 제1고주파를 제1섬유(F1)에 조사하여 바인더 수지에 유전가열(dielectric heating) 현상을 유도함으로써 바인더 수지가 항균성물질을 제1섬유(F1)에 견고하게 고착되도록 하는 단계이다.
제1섬유(F1)를 확대하였을 때, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1섬유(F1)의 표면에는 수많은 미세한 홈(F1a)이 형성되어 있는데, 바인더 수지가 제1고주파에 의하여 순간 가열되면서 제1섬유(F1)의 표면에 형성된 미세한 홈(F1a)으로 침투되고, 이에 따라 항균성물질(A1)은 제1섬유(F1)의 표면에 견고하게 고착된다. 이러한 단계(S2)를 통하여, 항균성물질(A2)은 제1섬유(F1)에 견고하게 고착되고, 이에 따라 반복적인 세탁이나 자외선에 노출되더라도 항균성물질(A1)이 제1섬유(F1)로부터 탈락되지 않는다.
이때 제1섬유(F1)로 조사되는 제1고주파의 주파수는 10~40MHz 범위이고, 제1고주파오븐(20)에서의 체류시간은 1 ~ 3초이다. 만일 제1고주파의 주파수가 상기 범위 미만일 경우 바인더 수지에 유전가열 현상을 유도하기 어렵고, 상기 범위 이상이면 제1섬유(F1) 자체의 물성을 변화되어 촉감이 뻣뻣해질 수 있다. 또 제1고주파오븐(20)에서의 체류시간이 상기 범위 미만일 경우 바인더 수지가 충분히 가열되지 못하고, 상기 범위 이상이면 제1섬유(F1)에서 유전가열 현상이 진행되어 물성이 변할 수 있다.
다음, 이송되어 오는 항균성 물질이 고착된 제1섬유(F1)를 건조시켜 항균섬유(F1')을 완성하는 단계(S3)를 수행한다. 단계(S3)는 항균성 물질이 고착된 제1섬유(F1)를 제1건조실(30)을 통과시킴으로써 제1섬유(F1)에 잔류하는 물을 제거하는 것이다.
단계(S2)는 빠르게 진행되기 때문에, 제1섬유(F1)에 항균성 물질이 고착되더라도 물이 일부 잔류하는데, 이러한 물은 제1건조실(30)을 경유하면서 완전히 제거된다. 제1건조실(30)에서는 제1섬유(F1)가 롤러(30a)를 따라 이송되는 동안 제1송풍기(31)가 40~70℃ 범위의 건조온도를 가지는 열풍을 인가하고, 제1섬유(F1)가 건조실(30)에서 체류하는 건조시간을 1 ~ 3초로 한다.
만일 건조온도 및 건조시간이 상기 범위 미만일 경우 제1섬유(F1)로부터 물이 완전히 증발되지 못하고, 상기 범위 이상일 경우 제1섬유(F1)의 물성이 변화될 수 있다.
다음, 제2섬유(21)를 소취성 물질 수용액에 함침시켜 그 표면에 상기 소취성 물질 수용액을 도포하는 단계(S4)를 수행한다. 단계(S4)는 제2섬유(F2)를 제2도포롤러(25a)(25b) 사이를 통과시킴으로써 수행되는데, 이때 소취성 물질은 수용액 상태로 제2섬유(F2)에 도포되므로 제2섬유(F2)에 고르게 도포된다.
소취성물질 수용액은, 실리카, 산화티타튬 및 산화아연을 분쇄한 후 혼합하여 소취성물질을 제조하고, 소취성물질은 우레탄 수지, 아크릴 수지, 불소계 수지 및 멜라민 수지로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 어느 하나의 바인더 수지와 함께 물에 균일하게 분산시켜 제조한다.
이러한 소취성물질 수용액은, 실리카 2 ~ 4%, 산화티타늄 0.3 ~ 0.8%, 산화아연 0.3 ~ 1% 및 바인더 수지 5 ~ 20% 가, 소취성물질 수용액의 총량을 100% 로 하기 위한 나머지량의 물속에 분산 또는 용해되어 제조된다.
실리카, 산화티타늄 및 산화아연을 함량을 상기 범위 미만으로 사용하면 소취 특성이 충분하지 못할 염려가 있고, 상기 범위 이상으로 사용하면 균일하게 분산된 소취성물질을 얻기 어렵다. 또한 바인더 수지의 함량이 상기 범위 미만이면, 제2섬유(F2)에 소취성물질을 효과적으로 부착시키기 어렵고, 상기 범위 이상이면 제2섬유(F2)의 촉감이 뻣뻣해지는 등 물성이 나빠지는 문제점이 있다.
실리카 분말은 무색 투명한 고체로 평균입경 0.1 내지 10 ㎛의 다공성 실리카인 것이 바람직하다. 평균입경이 0.1㎛ 미만이면 표면적 증가로 우수한 효과를 발휘하지만 가격이 상승하는 문제점이 있고, 10 ㎛ 를 초과하면 세탁내구성이 저하되는 문제점이 있다. 다공성 실리카 분말은 미세한 다공으로 악취성분을 포집하는 역할을 한다.
산화티타늄 분말은 평균입경 10 nm 내지 100nm인 것이 바람직하다. 평균입경이 10 nm 미만이면 효과는 우수하나 제품가격이 급격히 상승하여 상업화에 문제점이 있고, 100nm를 초과하면 수용액 제조시 분산성이 저하되는 문제점이 있다.
산화아연 분말은 평균입경 10 nm 내지 100nm인 것이 바람직하다. 평균입경이 10 nm 미만이면 효과는 우수하나 제품가격이 급격히 상승하여 상업화에 문제점이 있고, 100nm를 초과하면 수용액 제조시 분산성이 저하되는 문제점이 있다.
상기한 산화티타늄 및 산화아연은 광분해 촉매능을 가짐으로써 악취성분을 분해 제거한다. 또한 산화티타늄, 산화아연 및 실리카로 구성된 소취성물질은 시너지효과를 발생하여 강력한 소취능력을 발휘한다.
다음, 이송되어 오는 소취성 물질 수용액이 도포된 제2섬유(F2)에 제2고주파를 조사하여 제2섬유(F2)의 표면에 실리카분말, 산화티타늄 및 산화아연으로 구성된 소취성물질을 고착시키는 단계(S5)를 수행한다.
단계(S2)는 소취성물질 수용액이 도포된 제2섬유(F2)를 제2고주파오븐(20)을 경유하는 동안에, 제2고주파를 제2섬유(F2)에 조사하여 바인더 수지에 유전가열 현상을 유도함으로써 바인더 수지가 소취성물질을 제2섬유(F2)에 견고하게 고착시키는 단계이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제2섬유(F2) 역시 확대하였을 때 그 표면에는 수많은 미세한 홈(A2)이 형성되어 있는데, 바인더 수지가 제2고주파에 의하여 순간 가열되면서 제2섬유(F2)의 표면에 형성된 미세한 홈으로 침투되고, 이에 따라 소취성물질(A2)은 제2섬유(F2)의 표면에 견고하게 고착된다. 이러한 단계(S5)를 통하여, 소취성물질(A2)은 제2섬유(F2)에 견고하게 고착되고, 이에 따라 반복적인 세탁이나 자외선에 노출되더라도 소취성물질(A2)이 제2섬유(F2)로부터 탈락되지 않는다.
이때 제2섬유(F2)로 조사되는 제2고주파의 주파수는 10~40MHz 범위이고, 제2고주파오븐(20)에서의 체류시간은 1 ~ 3초이다. 만일 제1고주파의 주파수가 상기 범위 미만일 경우 바인더 수지에 유전가열 현상을 유도하기 어렵고, 상기 범위 이상이면 제2섬유(F2) 자체의 물성을 변화되어 촉감이 뻣뻣해질 수 있다. 또 제2고주파오븐(50)에서의 체류시간이 상기 범위 미만일 경우 바인더 수지가 충분히 가열되지 못하고, 상기 범위 이상이면 제2섬유(F2)의 물성이 변화될 수 있다.
다음, 이송되어 오는 소취성 물질이 고착된 제2섬유(F2)를 건조시켜 소취섬유(F2')을 완성하는 단계(S6)를 수행한다. 단계(S6)는 소취성 물질이 고착된 제2섬유(F2)를 제2건조실(60)을 통과시킴으로써, 제1섬유(F1)에 잔류하는 물을 제거하는 것이다.
단계(S6)는 빠르게 진행되기 때문에, 제2섬유(F2)에 항균성 물질이 고착되더라도 물이 일부 잔류하는데, 이러한 물은 제2건조실(60)을 경유하면서 완전히 제거된다. 제2건조실(60)에서는 제2섬유(F2)가 롤러(60a)를 따라 이송되는 동안 제2송풍기(61)가 40~70℃ 범위의 건조온도를 가지는 열풍을 인가하고, 제2섬유(F2)가 제2건조실(60)에서 체류하는 건조시간을 1 ~ 3초로 한다.
만일 건조온도 및 건조시간이 상기 범위 미만일 경우 제2섬유(F2)로부터 물이 완전히 증발되지 못하고, 상기 범위 이상일 경우 제2섬유(F2)의 물성이 변화될 수 있다.
다음, 상기 항균섬유(F1')와 소취섬유(F2')를 제직하는 단계(S7)를 수행한다. 단계(S7)에서, 항균섬유(F1')와 소취섬유(F2')를 경사와 위사로 제직(weaving)함으로써, 항균 및 소취 원단이 완성되는 것이다.
<실시예 1> 항균성물질 수용액의 제조
평균입경이 1 nm 내지 100nm 인 은미립자 0.5%, 이소티아졸론 1%, 우레탄수지 15%와, 물 84.5% 를 교반하여 항균성물질 수용액을 제조한다.
<실시예 2> 소취성물질 수용액의 제조
평균입경이 5 내지 10 ㎛ 인 실리카 분말 3%, 평균입경이 50 nm 내지 100nm인 산화티타늄 분말 0.5%, 평균입경이 50 nm 내지 100nm인 산화아연 0.5%, 우레탄수지 15%, 물 81% 를 교반하여 소취성물질 수용액을 제조한다.
<실시예 3> 항균섬유의 제조
폴리에스테르 섬유를 항균성물질 수용액으로 도포한 후, 30MHz의 고주파를 조사하여 항균성물질을 폴리에스테르 섬유에 고착키고, 이후 70 ℃로 가열된 바람을 송풍하여 건조시킴으로서, 항균섬유를 완성하였다.
<실시예 4> 소취섬유의 제조
폴리에스테르 섬유를 소취성물질 수용액으로 도포한 후, 30MHz의 고주파를 조사하여 소취성물질을 폴리에스테르 섬유에 고착키고, 이후 70 ℃로 가열된 바람을 송풍하여 건조시킴으로서, 소취섬유를 완성하였다.
<실시예 5> 항균 및 소취 원단의 섬유의 제조
실시예 3 및 4에서 제조된 항균섬유와 소취섬유를 공지의 제직기로 제직하여 항균 및 소취 원단을 제조하였다.
<실험예 1 > 항균성 실험
항균성 원단에 대한 항균시험을 시험규격 KS K 0693-2008 방법으로 실시하였다. 사용한 균주로는 식중독의 주원인균인 황색포도상구균(Staphylcoccus aureus ATCC 6538) 및 폐렴균인 폐렴막대균(Klebsiella pneumoniae ATCC 4352)을 0.05% 비이온계 계면활성제(Tween 80) 상에 접종하여 37℃에서 24시간 배양한 균을 접종원으로 사용하였다. 표준포는 KS K 0905 염색견뢰도용 면소재 백포를 사용하였으며, 상기 항균성 실험 결과를 하기 표에 재하였다.
시험균조
(보존번호)		 황색포도상구균
(ATCC 6538)		 폐렴막대균
(ATCC 4352)
Ma 1.1 × 105 1.2 × 105
Mb 4.9 × 106 4.7 × 107
Mc < 20 < 20
정균감소값 5.4 6.4
정균감소율(%) 99.9 99.9
증식값 : (Mb/Ma = 31.6 이상일 때 유효)
황색포도상구균 -44.5
폐렴막대균 -391.7
정균감소율 : log Mb - log Mc
정균감소율(%) : [(Mb-Mc) × 100]/Mb
Ma : 대조편의 접종직후 생균수
Mb : 대조편의 18시간 배양후 생균수
Mc : 시료의 18시간 배양후 생균수
이와 같이, 18시간 경과 후 상기 균주의 수가 현저히 줄어 육안으로는 관찰되지 않았다. 또한, 상기 표에서 보는 바와 같이, 본 항균성 원단의 경우, 초기 균주의 농도를 감소시켜 정균감소율 99.9%의 우수한 항균성을 보였다. 따라서 강력한 항균력이 보존되는 항균성 원단을 제조하였다.
<실험예 2 > 소취시험
경과시간(분) 블랭크 농도(ppm) 암모니아 잔류농도(ppm) 소취율(%)
초기 500 500 -
30 490 75 85
60 480 63 85
90 470 40 91
120 460 34 95
항균성 원단의 시험편을 암모니아가스가 들어있는 용기 내에 노출시켜 흡수되고 남은 양을 시간의 경과에 따라 측정하였으며, 한국원적외선응용평가연구원 KFIA-FI-1004 시험방법으로 소취시험을 수행하였다. 그 결과를 표 2에 기재하였다. 블랭크농도는 시료를 넣지 않은 상태에서 측정한 것이다.
<실험예 3 > 견뢰도 시험
항균성 원단에 대하여 KS K 0218에 따라 20 시간동안의 일광견뢰도, KS K 0430에 따른 세탁견뢰도 및 KS K 0650에 따른 건습의 조건에서의 마찰견뢰도를 시험하였다.
세탁견뢰도 마찰견뢰도 일광견뢰도
나일론 폴리에스테르 아크릴 건 습
5 5 5 2 3~4 4
상기 표 3에서 보는 바와 같이, 본 발명의 항균성 원단은 KS K 0430에 따른 세탁견뢰도에 있어 5 등급의 견뢰도, KS K 0650에 따른 마찰견뢰도에서는 건습의 조건에서 3 내지 4 등급의 견뢰도 및 KS K 0218에 따른 일광견뢰도에서도 3 내지 4 등급의 견뢰도를 보였다.
이와 같이, 본 발명의 항균 및 소취 원단 제조방법에 의하여 제조된 원단은, 반복적인 세탁에도 항균성 및 소취성이 유지되는 세탁견뢰성을 가진다.
또한 독립적으로 제조된 항균섬유(F1')와 소취섬유(F2')를 제직하여 제조되므로, 뛰어난 항균성 및 소취성을 기대할 수 있다. 따라서 본 발명의 항균 및 소취 원단으로 제조된 의류는, 착용시에 잡균의 번식을 막고 땀냄새를 방지하여 피부를 항상 건강하고 청결하게 유지시켜준다. 또한 촉감이 부드러워 민감한 피부에도 사용할 수 있는 것이다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
10 ... 항균성물질 수용조 15a, 15b ... 제1도포롤러
20 ... 제1고주파오븐 30 ... 제1건조실
31 ... 제1송풍기 40 ... 소취성물질 수용조
45a, 45b ... 제2도포롤러 50 ... 제2고주파오븐
60 ... 제2건조실 61 ... 제2송풍기

Claims (7)

  1. 제1섬유(F1)를 항균성물질 수용액으로 도포하는 단계(S1);
    상기 항균성물질 수용액이 도포된 제1섬유(F1)에 제1고주파를 조사하여, 상기 제1섬유(F1)의 표면에 은미립자와 이소티아졸론으로 구성된 항균성물질을 고착시키는 단계(S2);
    상기 항균성 물질이 고착된 제1섬유(F1)를 건조시켜 항균섬유(F1')을 완성하는 단계(S3);
    제2섬유(21)를 소취성 물질 수용액으로 도포하는 단계(S4);
    상기 소취성 물질 수용액이 도포된 제2섬유(F2)에 제2고주파를 조사하여, 상기 제2섬유(F2)의 표면에 실리카분말, 산화티타늄 및 산화아연으로 구성된 소취성물질을 고착시키는 단계(S5);
    상기 소취성 물질이 고착된 제2섬유(F2)를 건조시켜 소취섬유(F2')을 완성하는 단계(S6); 및
    상기 항균섬유(F1')와 소취섬유(F2')를 제직하는 단계(S7);를 포함하는 것을 특징으로 하는 항균소취 원단 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 항균성물질 수용액은,
    상기 은미립자를 이소티아졸론(Isothiazolones)과 혼합하여 항균성물질을 제조하고, 상기 항균성물질을 바인더 수지와 함께 물에 균일하게 분산시켜 제조하는 것을 특징으로 하는 항균 및 소취 원단 제조방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 항균성물질 수용액은,
    상기 은미립자 0.1 ~ 0.5%, 이소티아졸론 0.5 ~ 1% 및 바인더 수지 5 ~ 20% 가, 항균성물질 수용액의 총량을 100% 로 하기 위한 나머지량의 물속에 분산 또는 용해되어 제조되는 것을 특징으로 하는 항균 및 소취 원단 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 소취성물질 수용액은,
    상기 실리카, 산화티타튬 및 산화아연을 분쇄한 후 혼합하여 소취성물질을 제조하고, 상기 소취성물질을 바인더 수지와 함께 물에 균일하게 분산시켜 제조하는 것을 특징으로 하는 항균 및 소취 원단 제조방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 소취성물질 수용액은,
    상기 실리카 2 ~ 4%, 상기 산화티타늄 0.3 ~ 0.8%, 상기 산화아연 0.3 ~ 1% 및 상기 바인더 수지 5 ~ 20% 가, 소취성물질 수용액의 총량을 100% 로 하기 위한 나머지량의 물속에 분산 또는 용해되어 제조되는 것을 특징으로 하는 항균 및 소취 원단 제조방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 실리카 분말은 평균입경이 0.1 내지 10 ㎛의 다공성 실리카이고;
    상기 산화티타늄 분말은 평균입경이 10 nm 내지 100nm 이며;
    상기 산화아연 분말은 평균입경이 10 nm 내지 100nm 인 것;을 특징으로 하는 항균 및 소취 원단 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 단계(S3)는, 제1건조실(30)에서 상기 제1섬유(F1)가 이송되는 동안 제1송풍기(31)가 40~70℃ 범위의 건조온도를 가지는 열풍을 인가하고, 상기 제1섬유(F1)가 상기 제1건조실(30)에서 체류하는 건조시간을 1 ~ 3초로 하는 단계이고;
    상기 단계(S6)는, 제2건조실(60)에서 상기 제2섬유(F2)가 이송되는 동안 제2송풍기(61)가 40~70℃ 범위의 건조온도를 가지는 열풍을 인가하고, 상기 제2섬유(F2)가 상기 제2건조실(60)에서 체류하는 건조시간을 1 ~ 3초로 하는 단계인 것;을 특징으로 하는 항균 및 소취 원단 제조방법.
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