KR102432113B1 - 항균 및 항바이러스 기능성 원단 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 항균 및 항바이러스 기능이 있는 원단 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 은행잎 섬유 및 은행잎 추출물을 포함하는 섬유 소재 및 원단을 통해 박테리아, 바이러스의 성장과 증식을 억제하는 항균 및 항바이러스 기능이 있는 원단 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

항균 및 항바이러스 기능성 원단 및 이의 제조 방법 {ANTIBACTERIAL-ANTIVIRAL FABRIC AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 항균 및 항바이러스 기능이 있는 원단 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 기능성 원단 및 이의 제조 방법을 통해 박테리아, 바이러스의 성장과 증식을 억제하는 섬유 소재 및 원단을 제공할 수 있으며, 특히 이러한 원단으로 세균 및 바이러스 감염 차단이 중요한 의료용 의류, 장갑 및 마스크 용품을 제조할 수 있다.
일반적으로, 의류는 인간의 생활에 있어서 기본적인 요소로서, 다양한 소재와 색깔을 갖는 직물을 이용하여 다양한 디자인으로 제조된다.
상기 직물은 직조기에서 원사를 직조하여 얻어진 섬유 원단 형태의 것으로, 이러한 직물은 의류 및 침구 등의 각종 섬유용품을 제조하는데 원재료가 된다.
그러나, 이러한 대다수의 직물은 기능성이 부여되지 않은 단순 가공 공정과 재봉 등의 과정을 거쳐 상품화되기 때문에, 각종 유해 세균이나 곰팡이 등의 성장에 좋은 조건을 조성하게 되는 문제점이 있었다.
최근 생활수준의 향상으로 일반인들의 건강과 위생에 대한 관심이 증대되고 있으며, 이에따라 피부와 직접 접촉하게 되는 섬유제품의 위생에 대한 재고의 필요성이 있어왔다. 이는 섬유제품내에서 세균등의 미생물은 인체의 분비물과 주변의 적당한 환경조건에 의해 서식하면서 악취를 발생시킬 뿐 아니라 인체에 유해하고 의류 등의 섬유제품의 품질을 저하시키며 수술복, 위생거즈와 같이 극도의 청결함이 보장되어야 하는 섬유제품이 세균으로 오염되어 이로 인한 2차 감염문제가 제기되고 있다. 따라서, 이를 해결하기 위해서 항균성을 부과하는 섬유제품에 대한 연구가 다각도로 진행되고 있다.
특히, 최근 코로나-19 바이러스가 전세계적으로 확산되면서 바이러스에 대한 억제 효과를 나타내는 항바이러스 소재가 더욱 주목받고 있으며, 특히 현대인들의 일상 생활과 산업 분야에서 필수적으로 사용되고 있는 섬유 소재로서 항균 및 항바이러스 기능을 갖는 기능성 섬유 소재에 대한 수요가 증가하고 있다. 종래의 병원복, 위생복, 보호복의 소재로는 면직물이나, 면/폴리에스테르 혼방직물을 주로 사용되어 왔으나, 상기 종래소재들은 항균성이 매우 나빠서 감염을 일으키는 주요 원인이 되어 왔으며 병원복 및 위생복소재로 면직물을 사용할 경우 항균성이 떨어지는 문제 외에도 발한으로 인한 중량증가로 쾌적성이 저하되는 문제가 있었다.
관련하여, 한국등록특허공보 제10-1271877호에서는 항균 및 항바이러스 효과가 있는 나무 추출액이 코팅된 원단 및 그 제조방법을 제공하고 있다.
이러한 배경하에서 본 발명자는 항균 및 항바이러스 기능이 있는 원단 및 이의 제조 방법을 연구함으로써 본 발명을 완성하였다.
대한민국 등록특허공보 제10-1271877호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 은행잎 섬유 및 은행잎 추출물을 포함하는 섬유 소재 및 원단을 통해 박테리아, 바이러스의 성장과 증식을 억제하는 항균 및 항바이러스 기능이 있는 원단 및 이의 제조 방법을 제공한다.
상기 목적은 은행잎을 40~100℃의 열수에 넣고 1~3시간 동안 추출한 후 추출물을 분리한 다음 동결 건조하여 분말을 제조하는 은행잎 추출물 분말 제조 단계; 상기 은행잎 추출물 추출 후 남은 은행잎박에서 섬유를 추출하는 은행잎 섬유 추출 단계; 상기 은행잎 섬유를 폴리에스테르 수지와 1:3 내지 1:10중량비로 혼합 후 방사하여 제1 복합사를 제조하는 제1 복합사 제조 단계; 상기 은행잎 추출물 분말을 폴레우레탄 수지와 1:30 내지 1:100 중량비로 혼합 후 방사하여 제2 복합사를 제조하는 제2복합사 제조 단계; 상기 제1복합사를 심사로 하고, 상기 제2복합사 및 면 섬유를 각각 제1커버사와 제2 커버사로 사용하여 커버링된 복합 커버링사를 제조하는 복합 커버링사 제조 단계; 상기 복합 커버링사를 경사 및 위사로 포함시켜 직물을 제조하는 단계; 항균-항바이러스 물질 및 바인더를 혼합하여 항균-항바이러스 용액을 제조하는 단계; 상기 직물을 항균-항바이러스 용액에 침지 후 건조하는 단계; 및 상기 직물을 세탁 및 건조하는 단계; 를 포함하는, 항균 및 항바이러스 기능성 원단의 제조방법에 의해 달성될 수 있다.
구체적으로, 상기 제1 복합사 제조 단계는 은행잎 섬유와 폴리에스테르 수지의 혼합 과정에서 은 염화물 및 유칼립투스 오일을 은행잎 섬유 및 폴리에스테르 수지 혼합물 100중량%에 대해서 각각 0.5 내지 2중량% 및 0.1 내지 1중량%를 추가로 포함하는 것일 수 있다.
구체적으로, 상기 제2 복합사 제조 단계는 제2 복합사 제조 후 제2 복합사에 밤꽃 추출물 및 레몬잎 추출물로 구성되는 혼합물을 미세 스프레이한 다음 벌집 건조 분말 및 해초 건조 분말을 도포하고 50~100℃에서 10~60초간 열처리하는 단계를 추가로 포함하는 것일 수 있다.
구체적으로, 상기 복합 커버링사 제조 단계에서 상기 면섬유는 수박씨 오일 도포 후 2~4회 스팀처리하는 단계를 추가로 포함하는 것일 수 있다.
구체적으로, 상기 은행잎 추출물 분말 제조 단계는 동결 건조 전 분리한 은행잎 추출물을 헥산으로 분획하는 단계를 추가로 포함하는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 항균 및 항바이러스 기능성 원단은 은행잎 섬유 및 은행잎 추출물을 포함하는 섬유 소재 및 원단을 통해 박테리아, 바이러스의 성장과 증식을 억제할 수 있으므로 항균 및 항바이러스 기능성 원단으로 사용이 가능하다.
도 1은 일실시예에 따른 항균 및 항바이러스 기능성 원단의 제조방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있다. 따라서, 실시예들은 특정한 개시형태로 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.
본원의 일 측면은, 은행잎을 40~100℃의 열수에 넣고 1~3시간 동안 추출한 후 추출물을 분리한 다음 동결 건조하여 분말을 제조하는 은행잎 추출물 분말 제조 단계; 상기 은행잎 추출물 추출 후 남은 은행잎박에서 섬유를 추출하는 은행잎 섬유 추출 단계; 상기 은행잎 섬유를 폴리에스테르 수지와 1:3 내지 1:10중량비로 혼합 후 방사하여 제1 복합사를 제조하는 제1 복합사 제조 단계; 상기 은행잎 추출물 분말을 폴레우레탄 수지와 1:30 내지 1:100 중량비로 혼합 후 방사하여 제2 복합사를 제조하는 제2복합사 제조 단계; 상기 제1복합사를 심사로 하고, 상기 제2복합사 및 면 섬유를 각각 제1커버사와 제2 커버사로 사용하여 커버링된 복합 커버링사를 제조하는 복합 커버링사 제조 단계; 상기 복합 커버링사를 경사 및 위사로 포함시켜 직물을 제조하는 단계; 항균-항바이러스 물질 및 바인더를 혼합하여 항균-항바이러스 용액을 제조하는 단계; 상기 직물을 항균-항바이러스 용액에 침지 후 건조하는 단계; 및 상기 직물을 세탁 및 건조하는 단계; 를 포함하는, 항균 및 항바이러스 기능성 원단의 제조방법을 제공한다.
이하, 도 1을 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 항균 및 항바이러스 기능성 원단의 제조방법을 설명할 수 있다.
먼저, 은행잎을 40~100℃의 열수에 넣고 1~3시간 동안 추출한 후 추출물을 분리한 다음 동결 건조하여 은행잎 추출물 분말을 제조한다.
상기 은행잎은 은행나무과의 낙엽교목인 은행나무의 잎을 의미한다. 상기 은행잎 추출물은 항균, 항암, 항바이러스, 항알레르기 및 항염증 활성을 가져 다양한 분야에서 활용될 수 있다.
상기 추출물은 목적하는 물질을 다양한 용매에 침지한 다음, 상온 또는 가온상태에서 일정시간 동안 추출하여 수득한 액상성분, 상기 액상성분으로부터 용매를 제거하여 수득한 고형분 등의 결과물을 의미할 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 결과물에 더하여, 상기 결과물의 희석액, 이들의 농축액, 이들의 조정제물, 정제물 등을 모두 포함하는 것으로 포괄적으로 해석될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 은행잎 추출물 분말 제조 단계는 동결 건조 전 분리한 은행잎 추출물을 헥산으로 분획하는 단계를 추가로 포함하는 것일 수 있다.
다음으로, 상기 은행잎 추출물 추출 후 남은 은행잎박에서 은행잎 섬유를 추출한다.
상기 섬유 추출은 섬유 업계에서 사용하는 통상의 섬유 추출 방법을 제한없이 사용할 수 있다.
다음으로, 상기 은행잎 섬유를 폴리에스테르 수지와 1:3 내지 1:10중량비로 혼합 후 방사하여 제1 복합사를 제조한다.
상기 폴리에스테르 수지 (polyester resin)는 넓은 의미로는 다가 알코올과 다염기산과의 중축합에 의해 생성하는 수지를 의미하며 알키드 수지, 말레산 수지, 불포화 폴리에스테르 수지를 포함한 총칭이고, 좁은 의미로는 열경화성의 불포화 폴리에스테르를 의미한다. 주로 건축재, 절연부품, 도료 및 섬유재료로 사용된다.
상기 은행잎 섬유와 폴리에스테르 수지의 혼합비에서 은행잎 섬유 1에 대해 폴리에스테르 수지가 3중량비 미만일 경우 은행잎 섬유의 비중이 높아 제1복합사의 강도 및 신도가 감소할 수 있으며, 은행잎 섬유 1에 대해 폴리에스테르 수지가 10 중량비 초과일 경우 은행잎 섬유의 비중이 낮아 제1복합사의 항균 활성이 나타나지 않을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 복합사 제조 단계는 은행잎 섬유와 폴리에스테르 수지의 혼합 과정에서 은 염화물 및 유칼립투스 오일을 은행잎 섬유 및 폴리에스테르 수지 혼합물 100중량%에 대해서 각각 0.5 내지 2중량% 및 0.1 내지 1중량%를 추가로 포함하는 것일 수 있다.
상기 은 염화물은 은 이온(Ag+)을 염소 이온(Cl-)과 결합시킨 화합물을 의미하며, 흰색의 결정형 분말로 존재할 수 있으며, 섬유에 첨가할 경우 섬유에 항균 활성을 부여힐 수 있다.
상기 유칼립투스 오일은 쌍떡잎식물 도금양목 도금양과의 상록교목인 유칼립투스 나무의 잎과 잔가지에서 추출한 오일을 의미하며, 항균효과가 있어 살균제, 구강청결제, 치약 및 연고 등으로 사용된다.
다음으로, 상기 은행잎 추출물 분말을 폴레우레탄 수지와 1:30 내지 1:100 중량비로 혼합 후 방사하여 제2 복합사를 제조한다.
상기 폴리우레탄 수지 (polyurethane resin)는 우레탄결합으로 결합된 고분자 화합물로 구성되는 수지를 의미하며 내충격성, 내마모성, 강성 등이 우수하고 단열성이 뛰어난 특징을 가져 침구 의자에 들어가는 쿠션재부터 냉장고 하우징 또는 건축에 들어가는 단열재로 사용된다.
상기 은행잎 추출물 분말과 폴리우레탄 수지의 혼합비에서 은행잎 추출물 분말 1에 대해 폴리우레탄 수지가 30중량비 미만일 경우 은행잎 추출물 분말의 비중이 높아 제2복합사의 물성이 변화할 수 있는 동시에 경제성이 떨어지며, 은행잎 추출물 분말 1에 대해 폴리우레탄 수지가 100 중량비 초과일 경우 은행잎 추출물 분말의 비중이 낮아 제2복합사의 항균 활성이 나타나지 않을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 복합사 제조 단계는 제2 복합사 제조 후 제2 복합사에 밤꽃 추출물 및 레몬잎 추출물로 구성되는 혼합물을 미세 스프레이한 다음 벌집 건조 분말 및 해초 건조 분말을 도포하고 50~100℃에서 10~60초간 열처리하는 단계를 추가로 포함하는 것일 수 있다.
상기 밤꽃 추출물은 쌍떡잎식물 참나무목 참나무과의 낙엽교목인 밤나무의 꽃에서 추출한 추출물을 의미하며, 항균, 항산화 및 항노화 활성을 가져 건강기능식품, 약재 및 화장료로 주로 사용된다.
상기 레몬잎 추출물은 쌍떡잎식물 쥐손이풀목 운향과의 상록소교목인 레몬의 잎에서 추출한 추출물을 의미하며, 항균 활성을 가지는 동시에 향기가 우수하여 화장료, 방향제, 섬유유연제 및 건강기능식품 등에 주로 사용된다.
상기 벌집 건조 분말은 벌 군집이 지은 밀랍 등을 포함하는 육각형의 방 구조를 가진 벌집을 건조 후 분쇄한 분말을 의미하며, 주로 밀랍으로 이루어져 있으나 벌의 타액이 포함되어 항균 활성을 갖는 것으로 알려져 있다.
상기 해초 건조 분말은 바다에서 자라는 종자식물들을 폭넓게 의미하는 해초를 건조하여 분말화한 것을 의미하며, 해초에 함유된 페놀성분이 항균 활성을 갖는 것으로 알려져 있다.
다음으로, 상기 제1복합사를 심사로 하고, 상기 제2복합사 및 면 섬유를 각각 제1커버사와 제2 커버사로 사용하여 커버링된 복합 커버링사를 제조한 후 상기 복합 커버링사를 경사 및 위사로 포함시켜 직물을 제조한다.
일 실시예에 있어서, 각각 제1커버사와 제2 커버사로 사용되는 상기 제2복합사 및 면 섬유의 비율은 1:1 내지 1:5중량비일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 복합 커버링사 제조 단계에서 상기 면섬유는 수박씨 오일 도포 후 2~4회 스팀처리하는 단계를 추가로 포함하는 것일 수 있다.
상기 수박씨 오일은 박목 박과의 덩굴성 한해살이풀인 수박의 씨앗에서 추출한 오일을 의미하며, 피부 보호 효과가 있는 것으로 알려져 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 직물을 제조하는 방법은 종래 공지된 방법을 제한없이 사용할 수 있으며, 예를 들어, 직기 또는 편기를 이용하여 제직 또는 편직하여 제조되는 것일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 직물의 조직은 평직, 능직, 수자직, 이중직, 파일직, 익직, 크레이프직, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 조직일 수 있고, 상기 여러가지 조직을 배합하거나 색상을 달리한 원사를 용하여 직물에 무늬를 나타낼 수 있다.
예를 들어, 상기 평직, 능직 및 수자직을 삼원 조직이라 할 때 상기 삼원조직 각각의 구체적인 제직 방법은 통상적인 삼원 조직 각각의 제직 방법에 의하며, 삼원 조직을 기본으로 하여 그 조직을 변형시키거나 몇 가지 조직을 배합하여 변화 있는 직물일 수 있고, 예를 들어, 변화평직으로 두둑직, 바스켓직 등이 있고, 변화능직으로 신능직, 파능직, 비능직, 산형능직 등이 있으며, 변화수자직으로 변칙수자직, 중수자직, 확수자직, 화강수자직 등이 있다.
상기 이중직은 경사 또는 위사의 어느 한쪽이 2중으로 되어있거나 양쪽이 모두 2 중으로 된 직물의 제직방법으로, 구체적인 방법은 통상적인 이중직의 제직방법일 수 있다.
또한, 상기 여러 가지 조직을 배합하거나 색상을 달리한 원사를 사용하여 직물에 무늬를 구현하여 문직물로 제조할 수 있는데, 예를 들어, 도비 직물, 자카드 직물, 색사와 조직의 배합에 의한 문 직물을 제조할 수 있다.
더 구체적으로, 상기 도비 직물은 비교적 간단한 무늬를 가지는 원단을 제조하기에 적합하며, 약 20 내지 약 40올의 위사에 의해서 완성되는 극히 작은 무늬와 바둑 무늬의 표현에 사용될 수 있고, 예를 들어, 피케(pique)직, 버즈아이(birds-eye)직, 와플 클로스(waffle cloth)직, 허케백(huekaback)직, 크레이프직 등이 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 자카드 직물은 상기 도비 직물과는 다르게 큰 무늬 또는 곡선의 표현이 구현 가능한 직물로, 예를 들어, 브로케이드(brocade), 대머스크(damask), 티피스트리(tapestry) 등일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 색상과 조직의 배합에 의한 문 직물은 색사와 평직, 바스켓직, 능직 등의 조직의 배합에 의해 작은 기하학적 무늬를 가진 직물을 만들 수 있으며, 예를 들어, 대조가 되는 두 가지 색사를 경위사 모두 한올씩 교대로 배정하고 평직으로 제직하면 경방향 또는 위방향의 가는 줄무늬를 만들 수 있으며, 경사와 위사에 대조되는 두 가지 색사를 사용하고 평직 또는 바스켓 조직으로 제직하면 크로우즈풋(crowfoot) 무늬를 만들 수 있다. 또한, 경위사에 대조가 되는 두가지 색사를 4올씩 교대로 배열하고, 2/2 능직으로 제직하여 연결되지 않은 4각 별모양의 무늬를 나타낼 수 있으며, 상기 가는 줄무늬를 경방향 및 위방향 교대로 배치하면 체크무늬를 구현할 수도 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 직물은 통상적인 직물 제조 후 염색 공정 이전에 수행되는 발호, 정련 및 표백 공정을 수행할 수 있으며, 이때 상기 각각의 공정은 통상적인 탈호, 정련, 표백 공정의 방법에 의할 수 있다.
다음으로, 항균-항바이러스 물질 및 바인더를 혼합하여 항균-항바이러스 용액을 제조한 다음 상기 직물을 항균-항바이러스 용액에 침지 후 건조한다.
상기 항균-항바이러스 물질은 바인더와 혼합하여 섬유에 부착 시 항균 및 항바이러스 효과를 가지는 물질을 의미하며, 바람직하게는 양이온 계면활성제일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 바인더는 원단과의 접착력 내지 점착력을 제공하는 제1성분과, 상기 항균-항바이러스 물질과 제1성분과의 혼합을 원활하게 해주는 용제 역할의 제2성분을 포함하는 것일 수 있다.
구체적으로 상기 제1성분은 에폭시, 아크릴, 비닐, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리에테르, 폴리우레탄, 폴리이소시아네이트 및 폴리아미드로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 성분일 수 있으며, 상기 제2성분은 알코올, 케톤, 글리콜 및 에테르로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 성분일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 항균-항바이러스 용액 제조 단계에서 항균-항바이러스 물질 및 바인더는 1:4 내지 1:10의 중량비로 혼합하는 것일 수 있다. 만약, 항균-항바이러스 물질과 바인더가 혼합되는 중량비가 1:5 미만인 경우에는 항균-항바이러스 물질의 양이 상대적으로 크기 때문에 바인더에 의한 섬유와의 접착력이 약해질 수 있으며, 항균-항바이러스 물질과 바인더가 1:10 중량비를 초과하는 경우에는 항균-항바이러스 물질에 의한 효과를 기대하기 어렵다.
마지막으로, 상기 직물을 세탁 및 건조하여 항균 및 항바이러스 기능성 원단을 제조한다.
이하, 구체적인 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
먼저, 은행잎을 80℃의 열수에 넣고 3시간 동안 추출한 후 체에 걸러 추출물을 분리한 다음 추출물을 동결 건조시켜 은행잎 추출물 분말을 제조하였다.
다음으로, 상기 은행잎 추출물 추출 후 남은 은행잎박을 분쇄한 후 은행잎의 외피를 분해하는 효소를 처리하고 물에 담가 1시간 후 부유한 부유물을 제거하고 가라앉은 은행잎 섬유를 걸러내어 은행잎 섬유를 추출하였다.
다음으로, 상기 은행잎 섬유를 폴리에스테르 수지와 1:5중량비로 혼합 후 방사하여 제1 복합사를 제조하였으며, 상기 은행잎 추출물 분말을 폴레우레탄 수지와 1:50 중량비로 혼합 후 방사하여 제2 복합사를 제조하였다.
상기 제1복합사를 심사로 하고, 상기 제2복합사 및 면 섬유를 각각 제1커버사와 제2 커버사로 사용하여 커버링된 복합 커버링사를 제조한 다음 상기 복합 커버링사를 경사 및 위사로 포함시켜 직물을 제조하였다. 커버사로 사용된 제2복합사 및 면섬유의 비율은 1:2중량비로 구성되었다.
다음으로, 항균-항바이러스 물질 및 바인더를 1:5의 중량비로 혼합하여 항균-항바이러스 용액을 제조한 후, 상기 직물을 항균-항바이러스 용액에 1분간 침지하고 100℃의 열풍에 3분간 건조하였다.
마지막으로, 상기 건조한 직물을 공업용 세탁기를 이용하여 약 3 회 세탁한 뒤 건조하여 항균-항바이러스 기능성 원단을 제조하였다. 제조된 항균-항바이러스 기능성 원단을 실시예 1로 명명하였다.
[실시예 2]
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 제1복합사 제조 단계의 은행잎 섬유와 폴리에스테르 수지의 혼합 과정에서 은 염화물 및 유칼립투스 오일을 은행잎 섬유 및 폴리에스테르 수지 혼합물 100중량%에 대해서 각각 1중량% 및 0.5중량%를 추가로 포함하여 제조된 원단을 실시예 2로 명명하였다.
[실시예 3]
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 제2 복합사 제조 후 제2 복합사에 밤꽃 추출물 및 레몬잎 추출물로 구성되는 혼합물을 미세 스프레이한 다음 벌집 건조 분말 및 해초 건조 분말을 도포하고 50~100℃에서 10~60초간 열처리하는 단계를 추가로 포함하여 제조된 원단을 실시예 3으로 명명하였다.
[실시예 4]
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 상기 복합 커버링사 제조 단계에서 상기 면섬유에 수박씨 오일 도포 후 2~4회 스팀처리하는 단계를 추가로 포함하여 제조된 원단을 실시예 4로 명명하였다.
[실시예 5]
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 상기 은행잎 추출물 분말 제조 단계에서 동결 건조 전 분리한 은행잎 추출물을 헥산으로 분획하는 단계를 추가로 포함하여 제조된 원단을 실시예 5로 명명하였다.
[비교예 1]
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 제1복합사에서 은행잎 섬유를 제외하고 제조된 원단을 비교예 1로 명명하였다.
[비교예 2]
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 제2복합사에서 은행잎 추출물 분말을 제외하고 제조된 원단을 비교예 2로 명명하였다.
[실험예 1: 항균성 측정]
상기 실시예 1 내지 5 및 비교예 1내지 2에서 제조된 각각의 원단에 대해 한국의류시험연구원의 KS K 0693:2016에 의거하여 균주 1(ATCC 6538, staphylococcus aureus, 황색포도상구균) 및 균주 2(ATCC 4352, klebsiella pneumoniae, 폐렴균) 2 가지 균주에 대한 항균성을 측정하였다. 시험 조건은 비이온성 계면활성제로서 TWEEN80 (0.05%)를 사용하였으며, 세탁은 KS K ISO 6330: 2011에 의거하여 40℃의 온도에서 기계세탁을 진행하고(8B), 수평망에 건조하였다. 측정 결과값은 표 1에 나타내었다.
구분 균주 구분 시험결과
(CFU)
대조군 실험군
실시예 1 균주 1 초기 균수 2.1×104 2.1×104
18 시간 후 1.3×106 4.2×103
정균 감소율(%) - 99.7
균주 2 초기 균수 2.0×104 2.0×104
18 시간 후 3.5×107 < 10
정균 감소율(%) - 99.9
실시예 2 균주 1 초기 균수 2.0×104 2.0×104
18 시간 후 1.4×106 1.8×103
정균 감소율(%) - 99.9
균주 2 초기 균수 2.1×104 2.1×104
18 시간 후 3.2×107 < 10
정균 감소율(%) - 99.9
실시예
3		 균주 1 초기 균수 1.9×104 1.9×104
18 시간 후 1.3×106 2.8×103
정균 감소율(%) - 99.8
균주 2 초기 균수 2.0×104 2.0×104
18 시간 후 3.1×107 < 10
정균 감소율(%) - 99.9
실시예
4		 균주 1 초기 균수 1.9×104 1.9×104
18 시간 후 1.3×106 3.9×103
정균 감소율(%) - 99.7
균주 2 초기 균수 2.0×104 2.0×104
18 시간 후 3.2×107 < 10
정균 감소율(%) - 99.9
실시예
5		 균주 1 초기 균수 1.9×104 1.9×104
18 시간 후 1.3×106 4.0×103
정균 감소율(%) - 99.7
균주 2 초기 균수 1.9×104 1.9×104
18 시간 후 3.5×107 < 10
정균 감소율(%) - 99.9
비교예
1		 균주 1 초기 균수 2.0×104 2.0×104
18 시간 후 3.3×107 6.2×106
정균 감소율(%) - 81.2
균주 2 초기 균수 1.9×104 1.9×104
18 시간 후 3.7×107 3.3×106
정균 감소율(%) - 91.1
비교예
2		 균주 1 초기 균수 2.1×104 2.1×104
18 시간 후 3.0×107 5.1×106
정균 감소율(%) - 83.0
균주 2 초기 균수 2.0×104 2.0×104
18 시간 후 3.4×107 4.1×106
정균 감소율(%) - 87.9
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 비교예 1 및 2와 비교하여 실시예 1내지 5 모두 99% 수준의 정균 감소율을 보여 우수한 항균력을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
[실험예 2: 항바이러스성 측정]
시험 바이러스로서 인플루엔자바이러스(Influenza A virus (H3N2))를 준비하고, 각 제조예의 시료에 0.1ml의 바이러스(원액 또는 1:10희석)를 첨가하였다. 이후 바이러스 역가를 Plaque검사법으로 측정하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.
시료 Plaque 감소율(%)
실시예 1 95.2
실시예 2 96.0
실시예 3 96.7
실시예 4 95.1
실시예 5 95.6
비교예 1 84.2
비교예 2 82.1
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 비교예 1 및 2와 비교하여 실시예 1내지 5 모두 95% 이상의 Plaque 감소율을 나타내어 우수한 항바이러스 능력을 가짐을 확인할 수 있었다.

Claims (3)

  1. 은행잎을 40~100℃의 열수에 넣고 1~3시간 동안 추출한 후 추출물을 분리한 다음 동결 건조하여 분말을 제조하는 은행잎 추출물 분말 제조 단계;
    상기 은행잎 추출물 추출 후 남은 은행잎박에서 섬유를 추출하는 은행잎 섬유 추출 단계;
    상기 은행잎 섬유를 폴리에스테르 수지와 1:3 내지 1:10중량비로 혼합 후 방사하여 제1 복합사를 제조하는 제1 복합사 제조 단계;
    상기 은행잎 추출물 분말을 폴레우레탄 수지와 1:30 내지 1:100 중량비로 혼합 후 방사하여 제2 복합사를 제조하는 제2복합사 제조 단계;
    상기 제1복합사를 심사로 하고, 상기 제2복합사 및 면 섬유를 각각 제1커버사와 제2 커버사로 사용하여 커버링된 복합 커버링사를 제조하는 복합 커버링사 제조 단계;
    상기 복합 커버링사를 경사 및 위사로 포함시켜 직물을 제조하는 단계;
    항균-항바이러스 물질 및 바인더를 혼합하여 항균-항바이러스 용액을 제조하는 단계;
    상기 직물을 항균-항바이러스 용액에 침지 후 건조하는 단계; 및
    상기 직물을 세탁 및 건조하는 단계; 를 포함하는, 항균 및 항바이러스 기능성 원단의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 복합사 제조 단계는 은행잎 섬유와 폴리에스테르 수지의 혼합 과정에서 은 염화물 및 유칼립투스 오일을 은행잎 섬유 및 폴리에스테르 수지 혼합물 100중량%에 대해서 각각 0.5 내지 2중량% 및 0.1 내지 1중량%를 추가로 포함하는 것인, 항균 및 항바이러스 기능성 원단의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 복합사 제조 단계는 제2 복합사 제조 후 제2 복합사에 밤꽃 추출물 및 레몬잎 추출물로 구성되는 혼합물을 미세 스프레이한 다음 벌집 건조 분말 및 해초 건조 분말을 도포하고 50~100℃에서 10~60초간 열처리하는 단계를 추가로 포함하는 것인, 항균 및 항바이러스 기능성 원단의 제조방법.
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