KR102150030B1 - 세라믹 코팅 항균 원단 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 항균력을 가지는 세라믹 성분을 원단에 견고히 결착시키면서 원단 표면을 매끄럽게 마감처리하여 원단의 항균력 및 항균 지속성이 우수하고 양호한 외관 상태를 갖는 세라믹 코팅 항균 원단의 제조방법 및 이 방법으로 제조되는 항균 원단에 관한 것이다.
본 발명에 따른 세라믹 코팅 항균 원단은 원단에 코팅된 세라믹 성분이 각종 세균의 번식을 억제하므로 상기 항균 원단을 통하여 세균이 인체에 감염되는 것을 예방할 수 있으며, 세라믹 성분 입자가 원단에 견고히 결착되어 있어서 반복되는 세탁에도 세라믹 성분 입자가 쉽게 탈착되지 않으므로 항균력이 오래 지속되고 코팅 표면이 매끄럽게 마무리되어 외관상 깔끔하고 청결유지에도 유리한 장점이 있다.

Description

세라믹 코팅 항균 원단 및 이의 제조방법{Ceramic Coated Antibacterial Fabric, and Method for Manufacturing the Same}
본 발명은 항균력을 가지는 세라믹 성분을 원단에 견고히 결착시키면서 원단 표면을 매끄럽게 마감처리하여 원단의 항균력 및 항균 지속성이 우수하고 양호한 외관 상태를 갖는 세라믹 코팅 항균 원단의 제조방법 및 이 방법으로 제조되는 항균 원단에 관한 것이다.
섬유 원단은 의복을 비롯한 각종 물품의 기초소재로 사용되고 있고 그 종류와 가공방법 등이 매우 다양하여 원단에 여러 기능성을 부여한 기능성 섬유 및 원단에 대한 관심이 높아지고 있다.
섬유 원단으로 제조되는 의복 제품은 인체와 직접 접촉하기 때문에 땀의 발생으로 인한 불쾌한 냄새를 유발하고 인체에 유해한 미생물이 인체의 분비물을 영양원으로 서식 및 증식하여 각종 질병을 유발할 수 있으며 악취, 오염, 변색, 취화 등이 섬유 제품의 내구성, 견뢰도 등 품질을 저하시키는 요인이 되므로, 이러한 문제를 예방하기 위하여 섬유 제품에 항균, 항곰팡이, 방취 가공 등을 수행한다.
현재 항균가공을 위해 사용되는 항균제의 종류는 매우 많고 유기계 항균제와 무기계 항균제로 대별되는데, 유기계 항균제는 무기계 항균제에 비하여 가공이 비교적 쉽고 최종 제품의 기계적 물성, 투명도, 색상 등에 큰 영향을 끼치지 않는다는 점에서 장점이 있다.
유기계 항균제로서 현재까지 메틸 파라벤, 프로필 파라벤류의 항균제가 많이 사용되어 왔으나 이러한 유기계 항균제는 생체 피부 세포에 좋지 않은 영향을 주고 피부 자극의 원인이 된다는 보고되는 등 유기계 항균제의 인체 안정성이 문제시되면서 유기계의 단점을 보완할 수 있는 무기계 항균제가 주목받고 있다.
무기계 항균제는 제올라이트, 실리카 알루미나 등의 무기 담체에 은(Ag), 구리(Cu), 망간(Mn), 아연(Zn) 등과 같이 항균성이 뛰어난 금속이온을 치환시킨 종류가 많이 사용되어 왔고 미세한 기공을 가진 3차원의 골격구조를 지니기 때문에 비표면적이 크고 내열성이 우수한 장점이 있으나, 섬유 또는 원단에 견고히 결착하지 못하여 세탁에 따른 내구성 취약점이 지적되어 왔다.
이러한 단점을 해소하기 위하여 한국등록특허공보 제1134850호에는 알칼리 이용출성 폴리에스테르계 폴리머를 코어성분으로 하고 개질 폴리아마이드계 폴리머와 무기입자가 포함된 알칼리 이용출성 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리랙타이드 폴리머인 이용출성 폴리에스테르계 폴리머를 시스성분으로 하여 용융방사하는 시스 코어형 복합필라멘트의 제조방법에 제안되었고, 한국등록특허공보 제1577403호에는 탄소화합물, 산화철화합물(산화제일철, 산화제이철 및 사산화삼철) 및 금속산화물(산화 알루미늄, 산화칼슘, 산화마그네슘, 산화아연, 이산화망간, 이산화규소 및 이산화티탄)이 방사원액에 혼합되어 방사 제조되는 항균섬유 및 원단이 제안되었다.
상기 발명들은 섬유 제조시 항균성분을 방사원액에 포함하므로 세탁내구성이 우수한 장점이 있으나, 항균성분이 폴리머 내부에 갇혀서 항균력이 충분히 발휘되지 못하고 무기 항균 입자가 필라멘트의 절사를 유발하여 섬유 강도가 낮은 단점이 있다.
또한, 한국등록특허공보 제1895370호에는 칼슘 항균제, 수성 바인더 및 물을 포함하는 항균성 코팅제에 섬유 원단을 침지하고 열처리하여 항균성 코팅제를 원단에 고착시키는 항균 원단의 제조방법이 제안되었고, 한국등록특허공보 제0768938호에는 원단 상부에 송진을 도포하고 그 상부에 항균성 천연물질(올리브, 계피, 생강, 소나무, 이질풀, 스피어민트, 감송유, 쑥국화, 샐비아, 허브)을 코팅한 후 냉각처리하며, 항균성 천연물질을 보호하기 위해 다시 그 상부에 보호코팅 처리하는 코팅 원단이 제안되었다.
상기 발명들은 인체 및 환경에 친화적이고 항균력 및 항균 지속성이 우수한 장점이 있으나, 항균 물질이 보호코팅에 덮이므로 항균력이 낮고 송진과 보호코팅으로 인해 원단의 신축성, 유연성이 불량한 단점이 있다.
본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 항균력 및 항균 지속성이 우수하면서 원단에 함유되는 세라믹 항균물질로 인하여 원단의 태(hand)가 저하되지 않도록 하는 세라믹 코팅 항균 원단의 제조방법 및 이 방법으로 제조되는 항균 원단을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 물 100 중량부에 벤토나이트, 규조토, 일라이트, 제올라이트 및 포졸란으로 이루어지는 군 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 세라믹 성분 70~90 중량부, 탄산칼슘 5~15 중량부, 결합제 10~20 중량부, 사이클로덱스트린 3~7 중량부, 크림 1~3 중량부 및 분산제 0.1~0.5 중량부를 혼합하여 세라믹 용액을 준비하는 단계; 상기 세라믹 용액을 110~130 ℃로 가열하고 여기에 원단을 100~200 분간 침지한 후 50~70 ℃의 온도에서 100~150 분간 건조하여 1차 코팅하는 단계; 및 상기 세라믹 용액을 70~90 ℃로 가열하고 여기에 상기 1차 코팅된 원단을 100~200 분간 침지한 후 50~70 ℃의 온도에서 100~150 분간 건조하여 2차 코팅하는 단계;를 포함하는 세라믹 코팅 항균 원단의 제조방법을 제공한다.
이때, 상기 벤토나이트는 벤토나이트 100 중량부에 4차 암모늄염 80~120 중량부를 혼합하고 80~100 ℃로 가열된 물에 넣어서 5~7 시간 반응시킨 다음, 상기 반응물을 여과하여 여액을 제거하고 물로 세척하여 건조시킨 개질 벤토나이트인 것이 바람직하다.
또한, 상기 사이클로덱스트린은 γ-사이클로덱스트린인 것이 바람직하다.
또한, 상기 세라믹 용액의 점도는 500~1500 cps이고, 1차 및 2차 코팅시 픽업률은 각각 12~18 중량%인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기의 방법으로 제조되는 세라믹 코팅 항균 원단을 제공한다.
본 발명에 따른 세라믹 코팅 항균 원단은 원단에 코팅된 세라믹 성분이 각종 세균의 번식을 억제하므로 상기 항균 원단을 통하여 세균이 인체에 감염되는 것을 예방할 수 있다.
또한, 세라믹 성분 입자가 원단에 견고히 결착되어 있어서 반복되는 세탁에도 세라믹 성분 입자가 쉽게 탈착되지 않으므로 항균력이 오래 지속되고 코팅 표면이 매끄럽게 마무리되어 외관상 깔끔하고 청결유지에도 유리한 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 방법으로 제조된 세라믹 코팅 항균 원단을 일반 원단과 비교하여 항균성능을 시험한 시험성적서이다.
본 발명의 세라믹 코팅 항균 원단은 세라믹 용액에 원단을 침지 및 건조하는 과정을 반복 실시하며, 이 과정을 통하여 세라믹 입자가 원단에 견고히 결착 코팅되어 항균성능을 지속적으로 발휘하면서 세라믹 코팅으로 인하여 원단 표면이 거칠어지지 않도록 한다.
세라믹 용액은 물에 세라믹 성분, 탄산칼슘, 결합제, 분산제를 혼합하여 제조되며, 공기 중의 세균, 중금속, 방사성 물질인 라돈, 수분 등을 흡착·제거할 수 있도록 하고 원단의 용도에 따라 세라믹 성분을 취사선택하여 필요로 하는 효능을 선택적으로 수득할 수 있으며, 세라믹 성분으로서 벤토나이트, 규조토, 일라이트, 제올라이트, 포졸란이 사용되고 이들 중에서 1종을 선택하거나 또는 2종 이상을 혼용할 수도 있다.
벤토나이트(bentonite)는 팽창성 3층판(Si-Al-Si)으로 이루어진 점토로서 층상구조를 가지며 무기 흡착소재 중에서 제올라이트보다 높은 흡착성능을 지닌 것으로 알려져 있어서 세균, 냄새성분, 수분 등을 흡착·제거하고 특히 공기 중의 수분과 냄새성분의 흡착능이 우수하다.
벤토나이트의 흡착능을 좀 더 향상시키기 위하여 벤토나이트를 개질하여 원단에 코팅할 수 있으며, 이를 위하여 벤토나이트를 4차 암모늄염(quaternary ammonium salt)과 반응시켜 벤토나이트의 흡착 능력을 향상시킨다.
벤토나이트 100 중량부에 4차 암모늄염 80~120 중량부를 혼합하고 80~100 ℃로 가열된 물에 넣어서 5~7 시간 반응시키며, 상기 반응물을 여과하여 여액을 제거한 후 물로 세척하고 건조하여 개질 벤토나이트를 제조한다.
상기 4차 암모늄염은 4차 암모늄 이온(NR4 +)이 염소 이온(Cl-), 브롬 이온(Br-) 등의 할로겐족 음이온과 결합하여 양이온 계면활성제의 성질을 가지는 염으로서, 벤토나이트와 반응시키면 4차 암모늄염의 친수성기는 벤토나이트의 층간 벽면과 결합하고 따라서 친유성기는 벤토나이트의 외부 방향으로 배열되며, 상기 배열된 친유성기 사이에 벤토나이트와 결합하지 않은 4차 암모늄염의 친유성기가 배치되면서 친수성기는 외부로 배열된다.
상기와 같이 벤토나이트의 표면에 배열된 4차 암모늄염의 친수성기는 수분을 흡착하므로 벤토나이트의 수분 흡착 능력과 함께 인체 피부로부터 배출되는 땀 등의 수분을 좀 더 많이 흡착·제거할 수 있다.
규조토(diatomite)는 단세포생물인 규조류의 유해가 쌓여 이루어진 암석 또는 퇴적물로서, 주로 이산화규소(SiO2)로 구성되며 대부분이 비정질 실리카이고 여기에 약간의 결정질 실리카가 존재하며, 다공질(多孔質)인 규조 자체의 복잡한 구조와 껍데기의 일차 및 이차 공극 때문에 밀도가 매우 낮고 규조의 셀(cell)에 무수한 틈이 있어서 미세한 세균을 흡착·제거하고 일부 라돈 성분까지 흡착한다.
일라이트(illite)는 대표적인 점토광물로서 미세하기 때문에 표면적이 크고 반응성이 풍부하며, 층상구조의 층간 사이에 공극이 형성되어 다공성이 크고 살균능력이 우수하여 공기 중의 세균, 곰팡이의 제거와 중금속을 흡착·제거한다.
제올라이트(zeolite)는 주로 알칼리 금속 또는 알칼리토금속을 함유하는 다공질 결정체의 알루미늄 규산염 광물로서, (Si,Al)O4의 사면체가 정점 산소(apical oxygen)에 의하여 3차원의 입체망상 골격구조를 이루고 있으며, 중앙부에 큰 공극이 형성되고 물분자와 교환성 양이온이 함유되어 있다.
물분자는 비교적 저온의 가열에 의하여 쉽게 제거되나 제올라이트 구조의 골격은 변하지 않으므로 가열 후의 제올라이트는 공기 중의 유해물질을 흡착할 수 있으며, 화학적 조성은 Wy(Si,Al)(O2×nH2O)로 나타낼 수 있고 W는 주로 나트륨(Na)과 칼슘(Ca)으로 구성되고 칼륨(K), 마그네슘(Mg), 바륨(Ba), 리튬(Li) 등도 함유되어 있다.
제올라이트는 일정한 크기의 세공경(細孔經)을 가지고 있어서 이것보다 작은 분자를 선택적으로 통과시켜 흡착하며, 결정구조 내에 있는 양이온은 다른 양이온과 용이하게 교환가능하여 유해물질의 제거능이 우수하고 소취력이 있으며 특히 공기 중의 중금속과 라돈을 강하게 흡착하여 제거한다.
포졸란(pozzolan)은 다공질 물질로서 시멘트 혼합재, 용성 백토, 규산 백토, 의회암의 풍화물 등의 천연 포졸란과 플라이애시(fly-ash) 등의 인공 포졸란이 있으며 가용성 규산을 많이 포함하고 수경성(水硬性)은 없으나 물의 존재하에서 석회와 쉽게 화합하여 경화하는 성질이 있다.
포졸란은 상기 일라이트와 같이 다공성이 크고 살균능력이 우수하여 공기 중의 세균, 곰팡이, 중금속을 제거하는 효능을 원단에 부여한다.
상기 세라믹 성분들을 200~500 메시(mesh)의 고운 입자로 분쇄하여 세라믹 용액 제조에 사용하며, 세라믹 입자가 미세할수록 원단에 존재하는 미세공극 사이로 이들 미세 세라믹 입자들이 많이 삽입되고, 비표면적이 커져서 결합제와의 접촉면적이 커지므로 세라믹 입자가 원단에 좀 더 견고히 결착되고 안정적인 코팅유지가 가능하다.
탄산칼슘은 인체에 대한 독성이 없고 각종 유해 세균이나 미생물에 대하여 항균력을 가지고 있으며, 경도, 단열, 흡습, 은폐성이 우수한 증량제 및 보강제로서의 기능뿐만 아니라 친수성이 높고 흡유성이 낮으며 균질성이 우수하여 물에 분산되어 현탁액을 형성하면서 세라믹 성분 입자의 유동성을 조절함으로써 세라믹 분말이 서로 엉기지 않고 수중에 침전되지 않도록 함과 아울러 원단의 코팅 표면을 매끄럽게 하여 코팅 표면에 이물질이 붙을 경우 쉽게 떨어질 수 있도록 한다.
결합제는 세라믹 성분 입자가 원단에 안정적으로 고착될 수 있도록 돕는 역할을 하며, 라텍스(latex) 또는 전분을 사용할 수 있고, 분산제는 통상의 무기물 분산제, 예를 들어 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol), 헥사메타인산나트륨(sodium hexametaphosphate), n-부틸알코올(n-butyl alcohol) 중에서 선택할 수 있고 탄산칼슘이 세라믹 분말을 수중에 분산시키는 것을 도와주는 역할을 한다.
물 100 중량부에 세라믹 성분 70~90 중량부, 탄산칼슘 5~15 중량부, 결합제 10~20 중량부 및 분산제 0.1~0.5 중량부를 혼합하여 세라믹 용액을 준비하며, 상기와 같이 배합된 세라믹 용액의 점도는 500~1500 cps가 되어 세라믹 입자가 원단에 용이하게 결착된다.
그런데 후공정인 코팅공정에서는 세라믹 용액을 가열하여 원단에 코팅한 후 건조하게 되는데, 세라믹 용액 중 라텍스, 전분과 같은 결합제 성분은 가열시 끓으면서 기포가 발생하고 수분이 수증기로 변하여 증발하게 되므로, 이 상태에서 상기 점도를 가지는 세라믹 용액을 건조하면 코팅층에 기포 자국이 형성되어 코팅 표면이 매끄럽게 형성되지 못할 뿐만 아니라 기포 자국 형성부위는 경도, 강도 등의 물리적 특성이 저하된다.
이를 방지하기 위하여 소포제를 첨가할 수 있으나 소포제는 세라믹 용액의 화학균형을 무너뜨려 탄산칼슘의 분산성, 결합제의 결착력을 저해하여 코팅층의 물성에 악영향을 미칠 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 상기 세라믹 용액에 크림(cream)을 첨가하는 것이 바람직하고 물 100 중량부 기준 크림 1~3 중량부를 첨가하는 것이 더욱 바람직하며, 크림은 우유에서 분리되고 비중이 작으며 휘발성이 적고 확산력이 큰 기름상의 유지방 성분으로서 기포 발생을 억제하고 코팅 표면을 매끄럽게 하는 특성이 있어서, 코팅 후 건조과정에서 기포 자국이 형성되는 것을 억제함과 아울러 코팅 표면을 매끄럽게 하여 코팅층의 외관 및 물리적 특성 저하를 방지한다.
세라믹 성분의 결착은 결합제에 의해 이루어지는데, 반복 세탁에 의해 결착력이 저하되어 세라믹 성분 입자가 원단으로부터 탈착될 수 있고 이에 따라 세라믹 성분에 의한 항균력이 저하될 우려가 있다.
이를 방지하기 위하여 상기 세라믹 용액에 사이클로덱스트린(cyclodextrin)을 첨가할 수 있고, 물 100 중량부 기준 사이클로덱스트린 3~7 중량부를 첨가하는 것이 바람직하다.
덱스트린(dextrin)은 전분의 가수분해에 의해 맥아당에 이르는 중간단계에서 생기는 여러 가지 가수분해 산물로서 하이드로콜로이드(hydrocolloid)성 물질이고 점도를 증가시키거나 겔(gel)을 형성하는 고분자 물질이며, 사이클로덱스트린은 고리모양을 가지는 덱스트린으로서 고리를 형성하는 포도당의 갯수에 따라 α-사이클로덱스트린(6개), β-사이클로덱스트린(7개), γ-사이클로덱스트린(8개) 등으로 구분된다.
사이클로덱스트린은 점착성 및 점도를 증가시키고 유화안정성을 증진하는 기능이 있어서 세라믹 성분 입자가 원단에 견고히 결착할 수 있도록 함과 아울러 세라믹 성분 입자를 세라믹 용액에 균일하게 분산시키므로, 세라믹 용액의 결착제와 분산제의 기능을 보완하는 효과가 있다.
또한, 세라믹 용액에 크림을 첨가할 경우 유지방 성분인 크림이 물을 용매로 하는 세라믹 용액에 균일하게 분산되지 않을 우려가 있는데, 사이클로덱스트린은 내부는 친유성이고 외부는 친수성인 환형의 분자구조를 가지면서 유화기능이 있으므로 크림 성분을 환형 구조 내부에 포집하여 세라믹 용액에 균일하게 분산시키는 효과를 제공하며, 후술하는 코팅작업시 가열에 의해 크림 성분을 세라믹 용액의 용매인 수중으로 방출하여 크림 성분이 기포 발생을 억제할 수 있도록 한다.
또한, 사이클로덱스트린은 열안정성이 높고 열에 의해 분해되는 물질을 안정화하는 효능이 있으므로, 세라믹 용액을 원단에 코팅하는 과정에서 열에 의한 세라믹 용액의 물성 변화를 방지하는 효과도 있다.
사이클로덱스트린 중에서 물에 대한 용해도가 가장 크고 환형의 내부 크기가 가장 커서 크림을 포집하는 능력과 포집된 크림을 방출하는 속도가 빠른 γ-사이클로덱스트린을 사용하는 것이 좀 더 바람직하다.
다음은 원단을 상기 세라믹 용액에 침지하고 건조하는 과정을 2회 반복하여 세라믹 성분 입자를 원단에 코팅하며, 세라믹 종류, 원단 종류, 세라믹 코팅 항균 원단의 사용처에 따라 침지 및 건조 과정을 추가하여 픽업률(pick up ratio)을 조정할 수도 있다.
침지 욕조에 상기 세라믹 용액을 담고 110~130 ℃에서 100~200 분간 원단을 1차 침지한 후 50~70 ℃의 열풍으로 100~150 분간 1차 건조하여 1차 코팅하며, 상기 1차 코팅 원단을 다시 세라믹 용액이 담긴 침지 욕조에 70~90 ℃에서 100~200 분간 2차 침지한 후 50~70 ℃의 열풍으로 100~150 분간 2차 건조하여 2차 코팅한다.
상기 1차 침지 온도에서는 세라믹 용액이 끓는 상태이므로 세라믹 용액이 원단 깊숙이 침투하여 원단에 견고히 결착하나 결합제에서 발생하는 기포와 수증기로 인하여 1차 건조 후 코팅층 표면에는 기포 자국이 남게 되고, 상기 2차 침지 온도는 세라믹 용액 각 성분들의 끓는점 미만이므로 기포나 수증기가 발생하지 않아서 2차 코팅층이 1차 코팅층의 기포 자국을 덮어버리면서 2차 코팅층 표면은 기포 자국이 형성되지 않으므로, 최종 코팅 표면은 기포 자국 없이 매끄러운 외관을 가지게 된다.
더불어, 상기와 같이 2차 코팅을 1차 코팅에 비하여 낮은 온도에서 수행함으로써 1차 코팅 성분 중의 결합제가 2차 코팅 온도에 의해 용해되지 않으므로 1차 코팅막이 녹기 않고 경화상태를 안정적으로 유지할 수 있다.
상기 코팅 온도가 110 ℃/70 ℃ 미만이면 세라믹 성분이 원단/1차 코팅막에 충분히 결착되지 않아서 세탁 내구성이 낮고, 130 ℃/90 ℃를 초과하면 에너지의 손실뿐만 아니라 코팅 표면에 기포 자국이 발생하고 원단이 수축할 우려가 있다.
또한, 1차 및 2차 건조 온도 모두 1차 및 2차 침지 온도보다 낮은 온도이므로, 건조 과정에서 코팅막의 코팅상태가 훼손되지 않고 원단의 열손상이 방지되면서 세라믹 성분이 원단에 고착된다.
상기 1차 및 2차 코팅시 가압상태에서 원단을 세라믹 용액에 침지할 수 있으며 균일한 코팅을 위하여 염색에 사용하는 균염제를 첨가할 수 있고 코팅 항균 원단의 유연성, 드레이프성, 주름방지를 위하여 유연제를 첨가할 수도 있다.
1차 코팅시와 2차 코팅시의 세라믹 용액은 동일 성분과 동일 배합비의 동일 용액이거나, 또는 세라믹 용액 중의 세라믹 성분 종류를 달리하거나 배합비를 조정한 다른 종류의 용액일 수도 있으며, 코팅 항균 원단의 용도에 따라 선택할 수 있다.
상기와 같이 제조되는 세라믹 코팅 항균 원단은 1차 코팅시와 2차 코팅시 픽업률이 각각 12~18 중량%로서 원단의 태를 손상시키지 않으면서 우수한 항균성을 나타내며, 코팅이 완료된 항균 원단을 텐타(tenter)가공하거나 염색 후 텐타가공하여 제품화할 수 있다.
본 발명의 제조방법을 적용할 수 있는 원단은 그 종류에 특별히 한정되지 않으며, 면, 마, 양모 등의 천연섬유나 폴리에스테르, 나일론, 아크릴 섬유 등의 합성섬유 또는 재생섬유, 반합성 섬유 등에 모두 적용이 가능하고, 세라믹 코팅 항균 원단의 항균력 및 세탁견뢰도가 우수하여 의료용, 유아용, 커텐, 침대커버 등 다양한 용도에 폭넓게 활용할 수 있다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의거하여 좀 더 상세하게 설명한다.
단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 치환 및 균등한 타 실시예로 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.
<실시예>
물 1 ton에 벤토나이트 160 g, 규조토 160 g, 일라이트 160 g, 제올라이트 160 g, 포졸란 160 g, 탄산칼슘 100 g, 라텍스 150 g 및 n-부틸알코올 2 g을 혼합하여 점도 1000 cps의 세라믹 용액을 제조하였다.
상기 세라믹 용액을 침지 욕조에 담고 120 ℃로 가열하였으며, 여기에 폴리에스테르 직물 원단을 150 분간 침지한 다음 건조대에 걸어 놓고 60 ℃의 열풍으로 120 분간 건조(1차 코팅)하였다.
상기 제조된 세라믹 용액을 다른 침지 욕조에 담고 80 ℃로 가열한 후, 여기에 상기 1차 코팅작업한 원단을 120 분간 침지하고 건져내어 건조대에 걸어 놓은 다음 60 ℃의 열풍으로 120 분간 건조(2차 코팅)하여 세라믹 코팅 항균 원단을 제조하였다.
<시험예>
상기 제조된 원단을 SGS 검사기관에 의뢰하여 JIS L 1902:2015E(섬유재료의 항균시험법)에 의거 항균성능을 측정하였으며, 실시예에서 사용한 폴리에스테르 직물 원단을 대조편으로 하여 상기 실시예에서 제조된 세라믹 코팅 항균 원단과 비교하였다.
공시균주는 폐렴간균(Klebsiella pneumococcus, ATCC 4352), 황색포도상구균(Staphylococcus aureus : ATCC 6538), 대장균(Escherichia coli : ATCC 8739), 살모넬라균(Salmonella enterica : KCTC 1925)을 사용하였고 측정결과를 도 1에 나타내었다.
도 1을 보면, 18 시간 배양 후 대조편은 각 균종별로 약 1500~12000 배 증식하였으나, 실시예의 시료편은 약 2~180 배 증식하여 향균효율이 89.77 % 이상을 나타내고 주로 비말(飛沫) 감염을 통하여 감염되는 폐렴간균은 99.9 % 이상의 향균효율을 나타내어 실시예의 세라믹 코팅 항균 원단은 의복이나 침대커버 등 인체와 접하는 용도에 특히 유용할 것으로 판단된다.

Claims (7)

  1. 물 100 중량부에 벤토나이트, 규조토, 일라이트, 제올라이트 및 포졸란으로 이루어지는 군 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 세라믹 성분 70~90 중량부, 탄산칼슘 5~15 중량부, 결합제 10~20 중량부, 사이클로덱스트린 3~7 중량부, 크림 1~3 중량부 및 분산제 0.1~0.5 중량부를 혼합하여 세라믹 용액을 준비하는 단계;
    상기 세라믹 용액을 110~130 ℃로 가열하고 여기에 원단을 100~200 분간 침지한 후 50~70 ℃의 온도에서 100~150 분간 건조하여 1차 코팅하는 단계; 및
    상기 세라믹 용액을 70~90 ℃로 가열하고 여기에 상기 1차 코팅된 원단을 100~200 분간 침지한 후 50~70 ℃의 온도에서 100~150 분간 건조하여 2차 코팅하는 단계;를 포함하는 세라믹 코팅 항균 원단의 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 벤토나이트는 벤토나이트 100 중량부에 4차 암모늄염 80~120 중량부를 혼합하고 80~100 ℃로 가열된 물에 넣어서 5~7 시간 반응시킨 다음, 상기 반응물을 여과하여 여액을 제거하고 물로 세척하여 건조시킨 개질 벤토나이트인 것을 특징으로 하는 세라믹 코팅 항균 원단의 제조방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 사이클로덱스트린은 γ-사이클로덱스트린인 것을 특징으로 하는 세라믹 코팅 항균 원단의 제조방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 세라믹 용액의 점도는 500~1500 cps이고, 1차 및 2차 코팅시 픽업률은 각각 12~18 중량%인 것을 특징으로 하는 세라믹 코팅 항균 원단의 제조방법.
  7. 청구항 1, 청구항 2, 청구항 5 또는 청구항 6 중 어느 한 항의 방법으로 제조되는 세라믹 코팅 항균 원단.
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