KR101635589B1 - 방충성을 갖는 기능성 직물 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

기능성 직물 및 이의 제조방법이 제공되고, 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 직물은 방충제 물질을 포함하는 캡슐을 포함하는 제1 바인더 층, 제1 바인더 층 위에 위치하는 원단 직물 층, 그리고 원단 직물 층의 위에 위치하고, 방충제 물질을 포함하는 캡슐을 포함하는 제2 바인더 층을 포함하고, 제1 바인더 층의 두께는 상기 제2 바인더 층의 두께보다 두꺼운 것일 수 있다.

Description

방충성을 갖는 기능성 직물 및 이의 제조방법{INSECT REPELLENT FUNCTIONAL TEXTURE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

방충성을 갖는 기능성 직물 및 이의 제조방법이 제공된다.

퍼메트린은 곤충에 대하여 넉다운(knockdown) 활성 및 살충기능과 함께 방충성을 나타내는 합성 피레트로이드(pyrethroid)이다. 천연 화합물 및 이의 합성 제조된 동족체 모두를 포함하여 피레트로이드는 진드기, 바퀴벌레, 집파리, 모기, 흑파리, 벼룩, 및 기타 날아다니거나 기어다니는 곤충과 같은 각종 해충을 효과적으로 방제할 수 있다. 또한, 피레트로이드는 식물, 동물이나 사람에 대하여 무해하며, 어떠한 유해 잔류물도 남기지 않는다. 따라서, 이러한 피레트로이드의 특성을 이용한 방충효과를 가지는 기능성 직물에 관한 개발이 이루어지고 있다. 그러나, 피레트로이드의 좋은 특성에도 불구하고, 퍼메트린은 살충성의 지속성이 짧을 수 있다. 이것은 퍼메트린이 산소 및 자외선에 노출되는 경우 불활성의 비살충성 물질로 분해되기 때문이다. 퍼메트린의 분해속도는 퍼메트린이 처한 환경에 의해 결정되나, 일반적으로 수 시간 내지 수 일 또는 수 주 내에 발생한다. 이러한 퍼메트린의 불안정성 때문에 살충제로서의 효과가 심하게 제약된다. 따라서, 퍼메트린의 살충 효과를 지속시키려는 연구가 계속되어 왔다. 예를 들어, 분해에 대한 피레트로이드의 안정성을 향상시키기 위하여 피레트로이드를 캡슐화하는 방법이 제안되었다.

나아가, 직물 소재에 방충 효과를 가지는 물질을 코팅시키는 방법으로는 패딩(padding) 기법이 있지만, 이러한 방법으로 제조된 기능성 직물은 내 세탁성이 낮을 수 있다.

본 발명에 따른 일 실시예는 내 세탁성을 개선하기 위한 것이다.

상기 과제 이외에도 구체적으로 언급되지 않은 다른 과제를 달성하는 데 본 발명에 따른 실시예가 적용될 수 있다.

본 발명에 따른 일 실시예에서는 방충제 물질을 포함하는 캡슐을 포함하는 제1 바인더 층, 제 1 바인더 층 위에 위치하는 원단 직물 층, 그리고 원단 직물 층의 위에 위치하고, 방충제 물질을 포함하는 캡슐을 포함하는 제2 바인더 층을 포함하고, 제1 바인더 층의 두께는 제2 바인더 층의 두께보다 두꺼운 것인 기능성 직물을 제공한다.

제1 바인더 층은 복수개의 기공을 포함할 수 있다.

제1 바인더 층의 두께는 약 200 ㎛ 내지 600 ㎛이고, 제2 바인더 층의 두께는 약 1 ㎛ 내지 50 ㎛일 수 있다.

기능성 직물의 약 10회 세탁 후 방충제 물질의 검출 농도는 세탁 전 검출 농도의 약 70% 이상일 수 있다.

방충제 물질은 소수성을 가질 수 있다.

바인더 층의 바인더는 폴리우레탄 분산액(polyurethane dispersion, PUD), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리에테르 술폰(polyether sulfone, PES) 폴리올, 아크릴릭 에멀젼(acrlic emulsion), 폴리 우레탄/아크릴 공중합체, 또는 NBR/SBR 라텍스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 일 실시예에서는 원단 직물을 준비하는 단계, 방충제 물질을 포함하는 캡슐 및 바인더를 포함하는 코팅용액을 준비하는 단계, 원단 직물의 일면 위에 코팅용액을 스크린 인쇄, 나이프코팅 또는 그라비아 인쇄 중 적어도 하나의 방법으로 코팅하는 단계, 그리고 원단 직물을 코팅용액에 함침(dipping)하는 단계를 포함하는 기능성 직물의 제조방법을 제공한다.

코팅용액을 준비하는 단계는 실리콘계 소포제, 폴리머 계면활성제, 농후화제 또는 가교제 중 적어도 하나의 첨가제를 첨가하는 것을 포함할 수 있다.

코팅용액은 약 1 내지 25 중량% 의 방충제 물질, 약 0.1 내지 30 중량%의 첨가제, 약 20 내지 60 중량%의 바인더, 그리고 약 1 내지 30 중량%의 물을 포함할 수 있다.

기능성 직물의 제조방법은 원단 직물을 열처리 하는 단계를 더 포함할 수 있다.

열처리 조건은 약 150 내지 170 ℃에서 약 1 내지 5 분간 수행하는 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예는 내 세탁성을 개선할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 직물을 나타낸 모식도이다.
도 2는 실시예 1의 세탁 0회, 5회, 10회 진행 후의 기능성 직물 시편의 단면을 각각 50배, 100배율로 촬영한 FE-SEM 사진이다.
도 3은 실시예 1의 제2 바인더 층이 위치하는 원단 직물의 일면을 각각 50배, 200배율로 각각 촬영한 FE-SEM 사진이다.
도 4는 실시예 1의 제1 바인더 층이 위치하는 원단 직물의 일면을 각각 50배, 200배율로 각각 촬영한 FE-SEM 사진이다.
도 5는 비교예 1의 세탁 0회 진행 후의 기능성 직물 시편의 일면을 각각 100, 500, 2000배율로 각각 측정한 FE-SEM 사진이다.
도 6은 비교예 1의 세탁 5회 진행 후의 기능성 직물 시편의 일면을 각각 100, 500, 2000배율로 각각 측정한 FE-SEM 사진이다.
도 7은 비교예 1의 세탁 10회 진행 후의 기능성 직물 시편의 일면을 각각 100, 500, 2000배율로 각각 측정한 FE-SEM 사진이다.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 널리 알려져 있는 공지기술의 경우 그 구체적인 설명은 생략한다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 한편, 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 한편, 어떤 부분이 다른 부분 "바로 아래에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하, 본 발명의 일 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 직물을 나타낸 모식도이다.

도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 일 실시예에서는 방충제 물질을 포함하는 캡슐을 포함하는 제1 바인더 층(101), 제 1 바인더 층 위에 위치하는 원단 직물 층(102), 그리고 원단 직물 층(102)의 위에 위치하고, 방충제 물질을 포함하는 캡슐을 포함하는 제2 바인더 층(103)을 포함하는 기능성 직물(100)을 제공한다.

이때, 제1 바인더 층의 두께(W1)는 제2 바인더 층의 두께(W2)보다 두꺼운 것일 수 있으며, 이에 따라 기능성 직물의 방충 기능이 극대화 되면서도 생산 원가가 절감될 수 있다. 예를 들어, 제1 바인더 층의 두께(W1)는 약 1 ㎛ 내지 600 ㎛이고, 제2 바인더 층의 두께(W2)는 약 1 ㎛ 내지 300 ㎛일 수 있다. 예를 들어, 제1 바인더 층의 두께(W1)는 약 200 내지 600 ㎛이고, 제2 바인더 층의 두께(W2)는 약 1 내지 50 ㎛일 수 있으며, 이러한 범위에 있을 때 기능성 작물의 방충 기능이 개선될 수 있다

또한, 제1 바인더 층은 복수개의 기공을 포함할 수 있다. 기능성 직물(100) 위의 복수개의 기공을 통해서 직물의 통기성이 향상될 수 있다. 이 기공은 인캡슐레이션된 방충제 물질인 퍼메트린(permethrin)의 약효가 서방되는 효과를 극대화 시켜, 목적하는 물성이 최적의 상태로 나타날 수 있는 통로를 만들 수 있다. 인위적인 기공(microporus)의 설계는 코팅기술에서 가장 중요한 부분 중에 하나로, 그 크기가 지나치게 크면 유효한 인캡술레이셔된 퍼메트린(permethrin)이 세탁 시 빨리 유실될 수 있으며, 너무 작으면 서방성을 막아서 유효 성분의 휘발을 방해하여 물성의 극대화에 문제를 일으킬 수 있다. 따라서, 기공의 설계는 코팅방법과 열처리 과정에서 효과적으로 제어되어야 한다. 다만, 기공의 존재 여부는 원단의 종류 등 다양한 조건에 따라 없앨 수도 있는 만큼 상황에 따라 적용할 수 있다.

원단 직물(102)은 면 등과 같은 천연 소재, 나일론, 폴레에스테르 등과 같은 합성소재, 또는 천연/합성 혼방 소재일 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.

제1 또는 제2 바인더 층(101, 103) 내부에 캡슐화(encapsulated)된 방충제 물질(미도시)이 분산된 형태로 존재할 수 있고, 이렇게 캡슐화된 방충제 물질은 원단 직물(102) 위에 코팅되어 우수한 서방성과 방충 효과를 나타낼 수 있다.

기능성 직물(100)의 약 10회 세탁 후 방충제 물질의 검출 농도는 세탁 전 검출 농도의 약 70% 이상일 수 있다. 예를 들어, 약 90 %이상일 수 있다. 일반적으로, 방충 효과를 나타내는 물질을 함유하는 기능성 직물(100)을 세탁 처리 하는 경우에, 방충제 물질이 세탁 과정에서 손실되어 급격하게 방충 효과가 낮아질 수 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 직물(100)은 약 10회 세탁 후에도 기능성 직물(100)에서 검출되는 방충제 물질의 농도가 세탁 전 검출 농도의 약 70% 이상을 유지하여, 오랫동안 방출물질의 서방성을 유지하여, 방충 효과를 나타낼 수 있다.

방충제 물질은 소수성을 가질 수 있다. 예를 들어, 방충제 물질은 퍼메트린(permethrin), 디에칠톨루아마이드(DEET), 또는 퍼메트린(permethrin)과 DEET의 혼용 중 적어도 하나일 수 있다. 소수성의 약제는 다공층의 폴리머로 된 캡슐화(encapsulation)막에 포집된 상태에서 세탁에 따른 유실이 최소화 되고, 공기 중 서방성의 극대화로 그 물성의 장기 확보에 유리할 수 있다.

바인더 층(101, 103)의 바인더는 폴리우레탄 분산액(polyurethane dispersion, PUD), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리에테르 술폰(polyether sulfone, PES) 폴리올, 아크릴릭 에멀젼(acrlic emulsion), 폴리 우레탄/아크릴 공중합체, 또는 NBR/SBR 라텍스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

기능성 직물(100)은 의복(군복 등), 텐트, 돗자리, 신발, 실내용 커튼, 침구 등 모든 생활 직물 소재에 적용되어 지속적인 방충 효과를 나타낼 수 있다.

본 발명에 따른 일 실시예에서는 원단 직물(102)을 준비하는 단계, 방충제 물질을 포함하는 캡슐 및 바인더를 포함하는 코팅용액을 준비하는 단계, 원단 직물(102)의 일면 위에 코팅용액을 스크린 인쇄, 나이프코팅 또는 그라비아 인쇄 중 적어도 하나의 방법으로 코팅하는 단계를 포함하는 기능성 직물(100)의 제조방법을 제공한다. 또한, 상기 코팅하는 단계 이후에, 원단 직물(102)을 코팅용액에 함침(dipping)하는 단계를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 직물(100)의 제조방법에 의하여, 양면이 코팅된 기능성 직물(100)을 제조할 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 직물(100)에 관한 설명 중 상기 언급한 내용과 중복되는 내용은 생략한다.

먼저, 원단 직물(102)을 준비하는 단계는 방충제 물질이 포함된 코팅용액을 이용하여 코팅처리 하기 위한 기재역할을 하는 원단 직물(102)을 준비하는 단계이다. 이때 사용되는 원단 직물(102)은 제조되는 기능성 직물의 응용분야에 따라 제한없이 선택할 수 있다. 예를 들어, 원단 직물(102)은 면 등 과 같은 천연 소재, 나일론, 폴레에스테르 등과 같은 합성소재, 또는 천연/합성 혼방 소재일 수 있다.

다음으로, 방충제 물질을 포함하는 캡슐 및 바인더를 포함하는 코팅용액을 준비하는 단계는 바인더 용액에 방충제 물질을 포함하는 캡슐을 분산시킨 코팅용액을 준비하는 단계이다. 여기서, 방충제 물질은 소수성을 가질 수 있고, 예를 들어, 퍼메트린일 수 있다. 또한, 바인더는 폴리우레탄 분산액(polyurethane dispersion, PUD), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리에테르 술폰(polyether sulfone, PES) 폴리올, 아크릴릭 에멀젼(acrlic emulsion), 폴리 우레탄/아크릴 공중합체, 또는 NBR/SBR 라텍스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 따라서, 캡슐화된 방충제 물질이 균일하게 바인더 용액 내에 분산된 코팅용액을 제조할 수 있다.

코팅용액을 준비하는 단계는 코팅용액에 실리콘계 소포제, 폴리머 계면활성제, 농후화제 또는 가교제 중 적어도 하나의 첨가제를 첨가하는 것을 포함할 수 있다.

이러한 첨가제들은 도막의 균일성, 내구성 및 캡슐화된 방충제의 균일 분산성을 확보하도록 할 수 있다.

예를 들어, 코팅용액은 약 1 내지 25 중량% 의 방충제 물질, 약 0.1 내지 30 중량%의 첨가제, 약 20 내지 60 중량%의 바인더, 그리고 약 1 내지 30 중량%의 물을 포함할 수 있다. 이때, 첨가제는 실리콘계 소포제, 폴리머 계면활성제, 가교제, 농후화제, 젖음제(wetting) 등일 수 있다. 상기 범위 내에서, 캡슐화된 방충제는 WHO/EPA 등 세계보건기구의 추천용량을 확보할 수 있으며, 상기 범위 내의 첨가제 중 계면활성제는 코팅/함침 시 도막이 균일성을 갖게 함으로서 영역에 따른 불성의 차이를 줄여준다. 또한, 상기 범위 내의 첨가제 중 가교제는 폴리우레탄 바인더의 표면물성을 강하게 유지시켜 줌으로써 섬유 조직과의 접착력을 극대화시켜 내 세탁성을 우수하게 유지시킬 수 있다.

원단 직물(102)을 준비하는 단계와 코팅용액을 준비하는 단계는 수행되는 순서에 구속 받지 않고 수행될 수 있다.

원단 직물(102)의 일면 위에 코팅용액을 스크린 인쇄, 나이프코팅 또는 그라비아 인쇄 중 적어도 하나의 방법으로 코팅하는 단계는 종래의 패딩(padding) 방식이 아닌 롤러, 나이프, 스크린 등을 이용하여 스크린 인쇄 또는 그라비아 인쇄 중 하나의 방법으로 코팅하여 제1 바인더 층(101)을 형성시키는 단계이다. 이를 통해, 원단 직물(102) 위에 코팅된 캡슐화된 방충제 물질은 보다 안정적으로 코팅되어, 기능성 직물(100)이 우수한 서방성 및 방충 효과의 지속성을 나타나게 할 수 있다.

원단 직물(102)의 일면 위에 코팅용액을 스크린 인쇄, 나이프코팅 또는 그라비아 인쇄 중 적어도 하나의 방법으로 코팅하는 단계 이후에, 건조하는 단계가 더 수행될 수 있다.

원단 직물(102)을 코팅용액에 함침(dipping)하는 단계는 일면 위에 스크린 인쇄 또는 그라비아 인쇄를 통하여 코팅된 원단 직물(102)의 일면 또는 양면을 코팅용액에 함침 시키는 단계이다. 이를 통해, 이미 형성된 코팅층의 안정성을 더욱 보강시키거나, 아직 코팅층이 형성이 완전하지 않은 이면에 방충효과가 나타나도록 제2 바인더 층(103)을 형성시킬 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 함침(dipping)은 일반적인 패딩기법이 아닌, 바인더가 함유된 용액 중 함침으로 추가적인 내구성의 확보와 함께 코팅으로 부족한 미처리 영역을 최소화할 수 있다.

기능성 직물(100)의 제조방법은 코팅 처리된 원단 직물을 열처리 하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이를 통해, 캡슐화된 방충제 물질을 포함하는 바인더 층이 안정화 될 수 있다.

예를 들어, 열처리 조건은 약 150 내지 170 ℃에서 약 1 내지 5분간 수행하는 것일 수 있다. 상기 범위 내에서, 코팅용액 안의 가교제가 열반응으로 바인더의 도막강도를 증대시킴으로서 우수한 내구성(내 세탁성)이 나타날 수 있다.

제조되는 기능성 직물(100)의 코팅된 바인더 층(101, 103)의 두께는 공정조건 및 사용되는 코팅용액 등을 변화시켜 조절할 수 있다.

이하, 실시예를 들어 본 발명에 대해서 더욱 상세하게 설명할 것이나, 하기의 실시예는 본 발명의 실시예일뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

< 실시예 1>-스크린 인쇄에 의한 기능성 직물 제조

먼저, 100% 면/단일 저지(cotton/single jersey) 원단 직물을 준비한다. 약 10 중량 %의 캡술화된 퍼메트린 , 약 50 중량 %의 폴리우레탄 바인더, 약 10 중량 %의 가교제를 포함하는 첨가제, 그리고 약 20 중량 %의 물을 혼합하여 코팅용액을 준비한다.

이때, 바인더는 폴리우레탄 분산액(polyurethane dispersion, PUD)를 포함하는 것을 사용한다.

다음으로, 상기 코팅용액을 스크린 프린팅 기법으로 코팅하여 준비 하였으며, 이후 1회의 함침(dipping)을 시도하여 완료한다. 구체적으로, 상기 코팅은 약 135 mesh의 스크린을 이용하여 도포한다.

다음으로, 약 130℃에서 약 2 분간 수분 건조 후, 약 150℃에서 약 2 분간 열경화를 수행하여 기능성 직물을 제조한다.

도 2는 실시예 1의 세탁 0회, 5회, 10회 진행 후의 기능성 직물 시편의 단면을 FE-SEM(SU 8010, HITACHI, Japan)을 사용하여 각각 50배, 100배율로 각각 촬영한 것이다.

도 2의 100 배율로 확대한 FE-SEM 촬영사진을 참조하면, 원단 직물의 하부면에 상대적으로 두꺼운 코팅층이 형성되어 있고, 이는 상기 스크린 프린팅에 의해 형성된 바인더 층이다. 또한, 원단 직물 상부면에는 밀도 낮은 네트 구조 원단 직물 위에 분산되어 있는 바인더 물질을 확인 할 수 있고, 이는 상기 함침(dipping)을 통해 형성된 것이다.

< 비교예 1>- 패딩 ( padding )법에 의한 기능성 직물의 제조

먼저, 100% 면/단일 저지(cotton/single jersey)원단을 준비하고, 약 10 중량%의 캡술화된 방충제와 약 85 중량%의 물, 그리고 약 5 중량%의 계면활성제 및 이온결합조절제가 혼합된 패딩액을 준비하고, 텐터장비에서 상기 원단에 함침 및 패딩한다. 다음으로, 상기 함침 및 패딩된 원단을 약 150 ℃에서 약 2분간 건조하여 기능성 직물을 제조한다.

< 실험예 1> 내 세탁성 평가

실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 기능성 직물 대하여, 세탁내구성에 따른 표면의 변화 관찰을 위하여 KSK ISO 105-C01에 의거하여 런더-O-미터(Launder -O-Meter, Atlas LP2, Atlas, Co., Ltd. USA)를 이용하여, 약 5g/ℓ 농도의 비누액, 약 50:1의 액비(AATCC 내 세탁성 시험규격)을 넣고, 약 40 ℃에서 약 30 분간 실험을 1 cycle로 실시한다. 가공된 직물의 세탁 0회, 5회, 10회 진행 후, 각 시편의 앞/뒤면의 상태를 비교한다.

도 2는 실시예 1의 세탁 0회, 5회, 10회 진행 후의 기능성 직물 시편의 단면을 FE-SEM(SU 8010, HITACHI, Japan)을 사용하여 각각 50배, 100배율로 각각 촬영한 것이고, 도 3은 실시예 1의 제2 바인더 층이 위치하는 원단 직물의 일면을 동일한 방법으로 각각 50배, 200배율로 촬영한 사진이고, 도 4는 실시예 1의 제1 바인더 층이 위치하는 원단 직물의 일면을 동일한 방법으로 각각 50배, 200배율로 촬영한 사진이다.

또한, 도 5는 비교예 1의 세탁 0회 진행 후의 기능성 직물 시편의 일면을 FE-SEM(SU 8010, HITACHI, Japan)을 사용하여 각각 100, 500, 2000배율로 각각 측정한 사진이고, 도 6은 비교예 1의 세탁 5회 진행 후의 기능성 직물 시편의 일면을, 도 7은 비교예 1의 세탁 10회 진행 후의 기능성 직물 시편의 일면을 FE-SEM(SU 8010, HITACHI, Japan)을 사용하여 각각 100, 500, 2000 배율로 각각 측정한 사진이다. 도 5 내지 7에서는, 도 2 내지 4와 달리, 코팅층이 확인되지 않고, 다만, 캡슐화된 퍼메트린 입자만 관찰될 뿐 이다.

도 2 내지 도 7을 참고하면, 비교예 1과 비교하여, 약 5 내지 10회 세탁 후 잔여 캡술화 방충제의 양이 실시예 1의 방법에서 월등히 많이 남아 있음을 확인할 수 있다. 실시예 1에서, 같은 확대배율에서 단위면적당 육안으로 구분되는 원구형태의 캡슐화 방충제의 잔류량이 쉽게 확인할 수 있다. 또한, 실시예 1의 도 2 내지 4를 참고하면, 구형의 캡슐이 코팅 도박의 도움으로 비교적 완전한 구형의 유지하는 반면, 비교예 1의 도 5에서는 그 구형이 외부 충격으로 깨어져서 구형태를 잃어버린 이미지가 확인된다. 이는 캡슐의 파괴로 인해 목적하는 방충 물성이 오랜기간 서방되어야 하는 목적에도 부합하지 않음을 쉽게 확인 할 수 있다.

또한, 상기 0, 5, 10회 세탁 처리된 각 기능성 직물 시료에 대한, 내 세탁성을 평가하기 위하여, 하기와 같은 실험을 수행한다.

먼저, 실시예 1에서 제조된 기능성 직물을 약 5mm x 5mm 크기로 잘게 절단하여 약 (4 ± 0.5) g 무게를 칭량하고, 약 50 mL 크기의 샘플병에 넣고 약 40mL 정도의 유기 용매(메탄올)를 첨가한다. 다음으로, 초음파 추출기를 이용하여 섬유 내의 퍼메트린을 약 1시간 동안 추출한다. 이어서, 추출된 추출액을 여과지를 이용하여 여과하고, 약 50mL 부피 플라스크에 옮겨 담는다. 이렇게 얻어진 추출액은 가스크로마토그래피/중량선택검출기(GC/MSD, Gas Chromatography /Mass Selective Detector)(6890(GC), 5973N(MSD, Agilent 社)를 이용하고, 하기의 조건 하에서 추출액 내의 검출된 퍼메트린의 양을 측정한다.

a. 컬럼(Column) : HP-5MS UI (30 m * 0.25 mm * 0.25 ㎛)

b. 주입(Injection) : 약 250℃에서, 1uL의 양

c. 이송 가스(Carrier gas): 헬륨, 약 1mL/min의 속도

d. 검출기(Detector): MS, 약 280℃

e. 오븐(Oven) : 약 120 ℃에서 300 ℃까지 약 10 ℃/min의 속도로 승온

추가적으로, 마찰에 의한 퍼메트린의 방출 효과만을 별도로 측정하기 위하여, 실시예 1의 세탁 0회 처리된 기능성 직물에 대하여, 손으로 약 10 회를 비비는 방법으로 캡술화된 방충제가 세탁에서 받는 충격과 별도로 효과를 더 내는가 하는 부분을 실험 하였으며, 그 대조 기준은 세탁 0회와 같다. 이는 실제 사람이 의복을 착용 시 움직임으로 인한 마찰의 발생이 물성에 미칠 수 있는 부분을 예측하여 실험한 것이다. 이 실험으로 마찰이 방충제의 서방성 확대에 긍정적 영향을 미침을 확인할 수 있다. 이러한 방법으로 마찰을 수행한 후에, 검출되는 퍼메트린의 양을 측정한다.

상기 실험에서 검출된 퍼메트린의 양을 하기 표 1에 나타낸다.

시료이름	세탁 회수 및 세부사항	검출농도 ( mg / kg )
		permethrin 의 함량 합산 결과값
실시예 1	0회	28161
	5회	34249
	10회	29779
	마찰10회	36492

상기 표 1을 참조하면, 세탁 회수가 0 에서 10회로 증가함에 따라 퍼메트린의 검출량은 오히려 증가함을 알 수 있다. 이것은, 세탁 과정에서 손실되는 퍼메트린의 양에 비하여, 마찰효과에 의해 방출되는 퍼메트린의 양이 더 많은 것 때문일 것으로 예상되고, 이는 실시예 1의 세? 0회 처리된 기능성 직물에 대한 마찰 10회 만의 처리 후 검출되는 퍼메트린의 농도가 28161mg/kg에서 36492mg/kg으로 증가하는 것을 보면 알 수 있다. 참고로, 세탁 횟수가 증가 하는 경우, 예측 결과와 달리 그 검출된 퍼메트린의 농도가 더 높게 측정된 부분은 켑슐화된 방충제가 매 세탁에서 받는 충격이 각기 달라 약간 높거나 낮을 수 있음을 확인할 수 있으며, 이는 도막에 포집되어 있는 캡슐화된 방충제가 오랜기간 그 물성을 낼 수 있음을 알려준다.

이에 반해, 도 5와 6에서 볼 수 있듯이, 기존에 사용된 패딩기법은 소수성의 방충제를 단순 유화하거나, 캡슐화된 방충제를 용액의 전기적 특성을 이용하여 패딩하는 방식으로 섬유에 방충제가 남아 있는 것은 확인할 수 있으나, 단 1 회의 세탁으로도 그 방충제 물질이 거의 유실된다.

상기 실험 결과를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 직물은 내 세탁성이 우수하여, 수회의 세탁 이후에도 방충 물질을 효과적으로 방출할 수 있으므로, 방충효과가 오랫동안 지속될 수 있음을 나타낸다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

100: 기능성 직물
101: 제1 바인더 층
102: 원단 직물
103: 제2 바인더 층
W 1: 제1 바인더 층의 두께
W 2: 제2 바인더 층의 두께

Claims (12)

1. 방충제 물질을 포함하는 캡슐을 포함하는 제1 바인더 층,
   상기 제1 바인더 층 위에 위치하는 원단 직물 층, 그리고
   상기 원단 직물 층의 위에 위치하고, 방충제 물질을 포함하는 캡슐을 포함하는 제2 바인더 층
   을 포함하고,
   상기 제1 바인더 층의 두께는 상기 제2 바인더 층의 두께보다 두껍고, 상기 제1 바인더 층의 두께는 200 ㎛ 내지 600 ㎛이고, 상기 제2 바인더 층의 두께는 1 ㎛ 내지 50 ㎛ 이며, 상기 제1 바인더 층은 복수개의 기공을 포함하는 기능성 직물.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에서,
   상기 기능성 직물의 10회 세탁 후 상기 방충제 물질의 검출 농도는 세탁 전 검출 농도의 70% 이상인 기능성 직물.
   
5. 제1항에서,
   상기 방충제 물질은 소수성을 가지는 기능성 직물.
   
6. 제1항에서,
   상기 바인더 층의 바인더는 폴리우레탄 분산액(polyurethane dispersion, PUD), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리에테르 술폰(polyether sulfone, PES) 폴리올, 아크릴릭 에멀젼(acrlic emulsion), 폴리 우레탄/아크릴 공중합체, 또는 NBR/SBR 라텍스 중 적어도 하나를 포함하는 기능성 직물.
   
7. 원단 직물을 준비하는 단계,
   방충제 물질을 포함하는 캡슐 및 바인더를 포함하는 코팅용액을 준비하는 단계,
   상기 원단 직물의 일면 위에 상기 코팅용액을 스크린 인쇄, 나이프코팅 또는 그라비아 인쇄 중 적어도 하나의 방법으로 코팅하여 상기 원단 직물의 일면에 제1 바인더 층을 형성하는 단계, 그리고
   상기 원단 직물을 상기 코팅용액에 함침(dipping)하여 상기 원단 직물의 타면에 제2 바인더 층을 형성하는 단계
   를 포함하고,
   상기 제1 바인더 층의 두께는 상기 제2 바인더 층의 두께보다 두껍고, 상기 제1 바인더 층의 두께는 200 ㎛ 내지 600 ㎛이고, 상기 제2 바인더 층의 두께는 1 ㎛ 내지 50 ㎛ 이며, 상기 제1 바인더 층은 복수개의 기공을 포함하는 기능성 직물의 제조방법.
   
8. 삭제
9. 제7항에서,
   상기 코팅용액을 준비하는 단계는,
   실리콘계 소포제, 폴리머 계면활성제, 농후화제 또는 가교제 중 적어도 하나의 첨가제를 첨가하는 것을 포함하는 기능성 직물의 제조방법.
   
10. 제9항에서,
    상기 코팅용액은,
    1 내지 25 중량% 의 방충제 물질,
    0.1 내지 30 중량%의 상기 첨가제,
    20 내지 60 중량%의 바인더, 그리고
    1 내지 30 중량%의 물을 포함하는 것인 기능성 직물의 제조방법.
    
11. 제7항에서,
    상기 원단 직물을 열처리 하는 단계를 더 포함하는 기능성 직물의 제조방법.
    
12. 제11항에서,
    상기 열처리 조건은 150 내지 170 ℃에서 1 내지 5 분간 수행하는 기능성 직물의 제조방법.

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