KR102554347B1 - 폐플라스틱을 활용한 원단 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폐플라스틱으로부터 제조되는 기능성 섬유를 포함하는 원단을 제공한다.

Description

폐플라스틱을 활용한 원단{Fabric using waste plastic}
본 발명은 폐플라스틱을 활용한 원단에 관한 것이다.
매년 수백만 톤에서 수 천만 톤의 폐플라스틱이 바다로 유입되고 있으며 바다 1 ㎢ 당 100만개가 넘는 플라스틱 조각이 있다고 하며 플라스틱 조각은 아주 다양한 바다동물의 몸속에서 발견되고 있으며 바다 생물과 생태계, 사람의 건강 등에 끼치는 영향뿐만 아니라 오염으로 인하여 사회경제적 악영향이 우려되고 있다.
우리나라는 쓰레기를 처리하는 데 소각과 매립 방식을 병행하고 있는데 주민들의 반대로 더 이상의 소각시설을 짓는 것은 불가능하며 세계 최대 규모인 수도권 매립지 또한 2025년 사용이 중단될 운명에 처해 있다. 또한, 세계 재활용 쓰레기의 절반 정도를 수입해 처리하던 중국이 세계무역기구(WTO)에 “환경 보호와 보건위생 개선을 위해 플라스틱 쓰레기와 전자제품 폐기물의 수입 제한 조처를 하겠다.”고 선언하면서 우리나라뿐만 아니라 세계 각국에서 ‘쓰레기 대란’이 일어나고 있다.
이와 같은 문제에도 불구하고 최근까지도 플라스틱 제품의 재생 비율은 20~40%로 타제품 대비 상대적으로 낮은 수준이며 특히, 우리나라는 플라스틱의 높은 회수율에도 불구하고 고순도 재활용 플라스틱 제조기술 부족 및 고부가가치 제품화 기술 부족으로 재활용률 향상에 어려움을 겪고 있다.
폐플라스틱을 통해 생산되는 리사이클 플라스틱은 성분 및 Grade에 따라 다양한 분야에 적용이 가능하나 현재까지는 낮은 기술력을 요하는 플라스틱 사출품, 건축보강재, 포장용 밴드 등에 적용되고 있으며 보다 높은 수준의 기술을 요하는 섬유화 및 제품적용은 미비한 상태이다.
국내의 경우 대기업 및 중견기업(효성, 휴비스 등)을 중심으로 고순도 PET flake를 이용한 의류용 용도의 Recycle PET 섬유가 생산되고 있고 중소기업을 중심으로 토목용 및 자동차용 부직포 용도가 생산되고 있다.
이와 관련하여, 한국등록특허공보 제10-1015383호는 보틀 폐기물에 포함되어 있는 이물질을 제거하여 폴리에스테르 그래뉼의 순도를 확보하고, 용융 및 압출성형 함으로써 양호한 품질의 리사이클 폴리에스테르 섬유를 생산하는데 사용하는 폴리에스테르 재생칩의 제조방법에 대해 설명하고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 폐플라스틱을 재활용한 원단을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 신축성 및 형태 유지력이 뛰어나며 항균성을 나타내는 원단을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은
폐플라스틱으로부터 제조되는 기능성 섬유를 포함하는 원단을 제공한다.
또한, 상기 원단은,
제1 직물층;
상기 제1 직물층 상에 형성된 기능성층; 및
상기 기능성층 상에 형성된 제2 직물층;을 포함하고,
상기 제1 직물층은,
폐플라스틱으로부터 제조되는 제1 원사 및 그래핀 산화물을 포함하는 셀룰로오스계 섬유인 제2 원사를 합사하여 제조되는 제1 복합사를 이용하여 제조되는 것이고,
상기 기능성층은,
아크릴 변성 폴리우레탄 수지 33-37 중량부, 우레탄계 고분자 수지 12-16 중량부, 아크릴계 화합물 13-17 중량부, 펜타에리스톨-트리스-(베타-(N-아지리디닐)프로피오네이트 1-5 중량부, 무기 항균제 7-11 중량부, 실란 표면처리된 삼산화 안티모니(Sb2O3) 3-7 중량부, 천연식물 추출물 1-5 중량부, 아조비스이소부티로니트릴 개시제 0.05-0.5 중량부, 2-(퍼플루오로부틸)에틸 트리에톡시실란(2-(perfluorobutyl)ethyl triethoxysilane) 3-7 중량부, 로진 에스테르계 점착부여제 4-8 중량부, 폴리프로필렌글리콜 2-6 중량부 및 항산화제 0.7-1.1 중량부를 포함하는 기능성층 형성용 조성물로 형성된 것이고,
상기 우레탄계 고분자 수지는 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG), 디메틸올프로피온산(dimethylol propionic acid), N-메틸피놀리돈(NMP) 용액 및 이소포론디이소시아네이트(isophoronediisocyanate)를 혼합하여 프리폴리머를 제조하고, N-메틸피놀리돈(NMP) 용액에 희석시킨 트리에틸아민(triethylamine)으로 상기 프리폴리머를 중화시키고, 상기 중화된 프리폴리머에 증류수를 투입하여 수분산시킨 후, 사슬 연장제로 에틸렌디아민(ethylene diamine)을 첨가하여 폴리우레탄을 제조하고, 상기 폴리우레탄에 에틸메타크릴레이트(ethylmetaacrylate) 및 아조비스이소부티로니트릴(AIBN)을 첨가한 후 교반하는 공정을 수행하여 제조되는 것이고,
상기 아크릴계 화합물은 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 라우릴메타크릴레이트 및 디메타크릴레이트 디에틸렌글리콜이 3:3:4의 중량비율로 혼합된 혼합물이고,
상기 무기 항균제는 토르말린분말, 일라이트분말, 황토분말 및 참숯분말이 3:3:2:2의 중량비율로 혼합된 혼합물이고,
상기 천연식물 추출물은 유근피 추출물, 지골피 추출물, 고장초 추출물, 함초 추출물 및 갈대 추출물이 3:2:2:2:1의 중량비율로 혼합된 혼합물이고,
상기 제2 직물층은,
폐플라스틱으로부터 제조되는 제1 원사 및 구리 섬유인 제3 원사를 합사하여 제조되는 제2 복합사를 이용하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은
제1 직물층을 준비하는 단계;
상기 제1 직물층 상부에 접착제 조성물을 스프레이 분사한 후, 아크릴 변성 폴리우레탄 수지 33-37 중량부, 우레탄계 고분자 수지 12-16 중량부, 아크릴계 화합물 13-17 중량부, 펜타에리스톨-트리스-(베타-(N-아지리디닐)프로피오네이트 1-5 중량부, 무기 항균제 7-11 중량부, 실란 표면처리된 삼산화 안티모니(Sb2O3) 3-7 중량부, 천연식물 추출물 1-5 중량부, 아조비스이소부티로니트릴 개시제 0.05-0.5 중량부, 2-(퍼플루오로부틸)에틸 트리에톡시실란(2-(perfluorobutyl)ethyl triethoxysilane) 3-7 중량부, 로진 에스테르계 점착부여제 4-8 중량부, 폴리프로필렌글리콜 2-6 중량부 및 항산화제 0.7-1.1 중량부를 포함하는 기능성층 형성용 조성물을 이용하여 기능성층을 형성하는 단계; 및
상기 기능성층 상부에 접착제 조성물을 스프레이 분사한 후, 제2 직물층을 위치시키고 압착하여 결합하는 단계;를 포함하고,
상기 제1 직물층은,
생활용품 폐기물로부터 수거된 폐플라스틱을 선별 및 분류하는 단계; 선별 및 분류된 폐플라스틱을 파쇄하는 단계; 파쇄된 폐플라스틱을 비중에 따라 선별하고, 선별된 폐플라스틱을 건조하는 단계; 건조한 폐플라스틱을 용융하여 혼합하는 종류가 다른 용융기를 이용하여 1차 용융 후 2차 용융한 뒤 2차 용융되어 펠렛 형태의 제품으로 배출하는 단계; 상기 펠렛 형태의 제품 62-66 중량부, 폴리아크릴로나이트릴 수지 8-12 중량부, 입자크기가 20-50 um인 구리분말 6-10 중량부, 직경이 300-600 nm이고, 길이가 1-10 um인 구리섬유 1-5 중량부, 탄산칼슘 1-5 중량부, 2.2-메틸렌비스(6-tert-부틸-4-메틸페놀) 0.1-2 중량부, 염화나트륨 0.1-2 중량부 및 힌더드 아민(hindered amine) 0.1-2 중량부를 혼합하여 펠렛으로 가공하는 단계; 및 상기 펠렛을 이용하여 원사를 제조하는 단계;를 포함하는 제1 원사를 제조하는 단계;
셀룰로오스계 섬유와 히드록시기 및 카르복시기 중 1종 이상의 작용기를 포함하는 그래핀 산화물을 준비하는 단계; 산 촉매 존재 하, 40-60℃의 온도에서 6-10시간 동안 셀룰로오스계 섬유의 표면에 위치한 작용기 및 그래핀 산화물의 작용기 사이의 트랜스-에스테리피케이션(trans-esterification) 반응을 유도하여 셀룰로오스계 섬유를 그래핀 산화물로 코팅하는 단계; 및 그래핀 산화물이 코팅된 셀룰로오스계 섬유를 물 및 에탄올을 1:1의 중량비율로 포함하는 세정제를 이용하여 세척하는 단계;를 포함하는 제2 원사를 제조하는 단계;
상기 제1 원사 및 제2 원사를 합사하여 제1 복합사를 제조하는 단계; 및
상기 제1 복합사를 이용하여 제1 직물층을 제조하는 단계;를 수행하여 제조되는 것이고,
상기 제2 직물층은,
생활용품 폐기물로부터 수거된 폐플라스틱을 선별 및 분류하는 단계; 선별 및 분류된 폐플라스틱을 파쇄하는 단계; 파쇄된 폐플라스틱을 비중에 따라 선별하고, 선별된 폐플라스틱을 건조하는 단계; 건조한 폐플라스틱을 용융하여 혼합하는 종류가 다른 용융기를 이용하여 1차 용융 후 2차 용융한 뒤 2차 용융되어 펠렛 형태의 제품으로 배출하는 단계; 상기 펠렛 형태의 제품 62-66 중량부, 폴리아크릴로나이트릴 수지 8-12 중량부, 입자크기가 20-50 um인 구리분말 6-10 중량부, 직경이 300-600 nm이고, 길이가 1-10 um인 구리섬유 1-5 중량부, 탄산칼슘 1-5 중량부, 2.2-메틸렌비스(6-tert-부틸-4-메틸페놀) 0.1-2 중량부, 염화나트륨 0.1-2 중량부 및 힌더드 아민(hindered amine) 0.1-2 중량부를 혼합하여 펠렛으로 가공하는 단계; 및 상기 펠렛을 이용하여 원사를 제조하는 단계;를 포함하는 제1 원사를 제조하는 단계;
구리섬유를 연신하여 구리극세사로 제조하고, 상기 구리극세사 2-4가닥을 꼬아 합연사를 통해 구리사를 제조하는 단계; 및 상기 구리사를 폴리락트산(Polylactic acid, PLA) 46-50 중량부, 폴리부틸렌 아디페이트테레프탈레이트(poly(butylene adipate-co-terephthalate), PBAT) 46-50 중량부, 에폭시계 가교결합제 1 중량부 및 입자크기가 30-50 nm인 구리분말 1 중량부를 포함하는 조성물을 방사하여 제조되는 일반사와 1:5-9 중량비로 합사하는 단계;를 포함하는 제3 원사를 제조하는 단계;
상기 제1 원사 및 제3 원사를 합사하여 제2 복합사를 제조하는 단계; 및
상기 제2 복합사를 이용하여 제2 직물층을 제조하는 단계;를 수행하여 제조되는 것이고,
상기 우레탄계 고분자 수지는,
폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG), 디메틸올프로피온산(dimethylol propionic acid), N-메틸피놀리돈(NMP) 용액 및 이소포론디이소시아네이트(isophoronediisocyanate)를 혼합하여 프리폴리머를 제조하고, N-메틸피놀리돈(NMP) 용액에 희석시킨 트리에틸아민(triethylamine)으로 상기 프리폴리머를 중화시키고, 상기 중화된 프리폴리머에 증류수를 투입하여 수분산시킨 후, 사슬 연장제로 에틸렌디아민(ethylene diamine)을 첨가하여 폴리우레탄을 제조하고, 상기 폴리우레탄에 에틸메타크릴레이트(ethylmetaacrylate) 및 아조비스이소부티로니트릴(AIBN)을 첨가한 후 교반하는 공정을 수행하여 제조되는 것이고,
상기 아크릴계 화합물은 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 라우릴메타크릴레이트 및 디메타크릴레이트 디에틸렌글리콜이 3:3:4의 중량비율로 혼합된 혼합물이고,
상기 무기 항균제는,
토르말린, 일라이트, 황토 및 참숯을 세척한 후, 분쇄하여 준비하는 단계; 준비된 토르말린, 일라이트, 황토 및 참숯을 3:3:2:2의 중량비율로 혼합하여 제1 혼합물을 제조하는 단계; 제조된 제1 혼합물을 700-740℃의 온도에서 2-4시간 동안 열처리하는 단계; 및 열처리된 제1 혼합물을 분쇄하는 단계;를 수행하여 제조되는 것이고,
상기 천연식물 추출물은,
유근피, 지골피, 고장초, 함초 및 갈대를 세척하고 적절한 크기로 절단한 후, 40-50℃의 온도에서 2-4시간 동안 건조하는 단계; 건조된 유근피, 지골피, 고장초, 함초 및 갈대를 3:2:2:2:1의 중량비율로 혼합하여 제2 혼합물을 제조하는 단계; 상기 제2 혼합물을 분쇄하는 단계; 분쇄된 제2 혼합물을 15-25℃ 온도의 증류수에 30-90분 동안 침지하는 단계; 침지한 제2 혼합물을 95-105℃ 온도로 3-5시간 동안 가열하는 단계; 가열한 제2 혼합물을 여과하여 여과액을 얻는 단계; 및 상기 여과액을 95-105℃ 온도로 액체가 증발되도록 가열하는 단계;를 수행하여 제조되는 것이고,
상기 접착 조성물은,
비닐 아세테이트 에틸렌 공중합체 22-26 중량부, 카르복시메틸셀룰로오스 2-6 중량부, 메틸셀룰로오스 2-6 중량부, 폴리비닐알콜 1-5 중량부, 스티렌부타디엔공중합체 1-5 중량부, 펄라이트 분말 0.5-4 중량부, 벤토나이트 분말 0.5-4 중량부, 이산화티타늄 분말 0.5-4 중량부, 구리 분말 0.3-3 중량부, 계면활성제 1-5 중량부 및 물 50-54 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원단의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 폐플라스틱을 재활용한 원단은 신축성 및 형태 유지력이 뛰어나며 항균성을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 측면에서 제공되는 원단의 제조방법을 순서도로 나타낸 것이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서 첨부된 도면에 개시된 특정 실시예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
1차, 2차, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서, '포함한다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 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. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다거나 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
그 밖에도, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.
본 발명은
폐플라스틱으로부터 제조되는 기능성 섬유를 포함하는 원단을 제공한다.
이하, 본 발명에 따른 원단에 대하여 상세히 설명한다.
상기 원단은 제1 직물층; 상기 제1 직물층 상에 형성된 기능성층; 및 상기 기능성층 상에 형성된 제2 직물층;을 포함한다.
상기 제1 직물층은 폐플라스틱으로부터 제조되는 제1 원사 및 그래핀 산화물을 포함하는 셀룰로오스계 섬유인 제2 원사를 합사하여 제조되는 제1 복합사를 이용하여 제조되는 것이 바람직하다.
상기 제1 원사는 폐플라스틱으로부터 제조되는 재활용 원사이고, 상기 제2 원사는 그래핀 산화물을 포함하는 셀룰로오스계 섬유이다. 이를 합사하여 복합사를 형성한 후, 상기 복합사를 이용하여 직조하여 제조되는 것이 상기 제1 직물층이다.
상기 제1 직물층은 내부 표면으로 부드러운 재질로 신축성이 우수하다.
상기 기능성층은 아크릴 변성 폴리우레탄 수지 33-37 중량부, 우레탄계 고분자 수지 12-16 중량부, 아크릴계 화합물 13-17 중량부, 펜타에리스톨-트리스-(베타-(N-아지리디닐)프로피오네이트 1-5 중량부, 무기 항균제 7-11 중량부, 실란 표면처리된 삼산화 안티모니(Sb2O3) 3-7 중량부, 천연식물 추출물 1-5 중량부, 아조비스이소부티로니트릴 개시제 0.05-0.5 중량부, 2-(퍼플루오로부틸)에틸 트리에톡시실란(2-(perfluorobutyl)ethyl triethoxysilane) 3-7 중량부, 로진 에스테르계 점착부여제 4-8 중량부, 폴리프로필렌글리콜 2-6 중량부 및 항산화제 0.7-1.1 중량부를 포함하는 기능성층 형성용 조성물로 형성된 것이 바람직하고, 상기 기능성층 형성용 조성물은 아크릴 변성 폴리우레탄 수지 34-36 중량부, 우레탄계 고분자 수지 13-15 중량부, 아크릴계 화합물 14-16 중량부, 펜타에리스톨-트리스-(베타-(N-아지리디닐)프로피오네이트 2-4 중량부, 무기 항균제 8-10 중량부, 실란 표면처리된 삼산화 안티모니(Sb2O3) 4-6 중량부, 천연식물 추출물 2-4 중량부, 아조비스이소부티로니트릴 개시제 0.08-0.12 중량부, 2-(퍼플루오로부틸)에틸 트리에톡시실란(2-(perfluorobutyl)ethyl triethoxysilane) 4-6 중량부, 로진 에스테르계 점착부여제 5-7 중량부, 폴리프로필렌글리콜 3-5 중량부 및 항산화제 0.8-1.0 중량부를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 아크릴 변성 폴리우레탄은, 디이소시아네이트(diisocyanate), 폴리올(polyol) 및 유기용제 혼합하여 혼합액을 제조하고, 상기 혼합액을 반응시켜 이소시아네이트 말단기를 가지는 폴리우레탄을 제조하고, 상기 이소시아네이트 말단기를 가지는 폴리우레탄에 하이드록시 그룹을 포함하는 모노머를 투입하면서 반응시켜 비닐 말단기를 가지는 폴리우레탄을 제조하고, 상기 비닐 말단기를 가지는 폴리우레탄에 모노머를 투입하면서 반응시켜 제조되는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 폴리올은 폴리에테르폴리올을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 디이소시아네이트는 헥사메틸렌 디이소시아네이트(hexamethylene diisocyanate), 이소포론 디이소시아네이트(isophorone diisocyanate) 및 4,4'-메틸렌비스(사이클로헥실 이소시아네이트)(4,4'-methylenebis(cyclohexyl isocyanate)) 등을 사용할 수 있고, 바람직하게는 헥사메틸렌 디이소시아네이트를 사용한다.
상기 유기용제는 톨루엔(Toluene), 메틸에틸케톤(Methyl ethyl ketone), 에틸아세테이트(Ethyl acetate), 아세톤(Acetone) 및 디메틸포름아미드(Dimethylformamide)를 사용할 수 있고, 바람직하게는 톨루엔을 사용한다.
상기 하이드록시 그룹을 포함하는 모노머는 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트(2-hydroxyethyl methacrylate), 2-하이드록시프로필 메타크릴레이트(2-hydroxypropyl methacrylate), 2-하히드록시에틸 아크릴레이트(2-hydroxyethyl acrylate) 및 알릴 알코올(allyl alcohol) 등이고, 바람직하게는 2-하이드록시에틸 아크릴레이트이고,
상기 비닐 말단기를 가지는 폴리우레탄에 투입되는 모노머는 글리시딜 메타크릴레이트를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 아크릴 변성 폴리우레탄을 적용하여 인장강도 및 접착력을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 우레탄계 고분자 수지는 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG), 디메틸올프로피온산(dimethylol propionic acid), N-메틸피놀리돈(NMP) 용액 및 이소포론디이소시아네이트(isophoronediisocyanate)를 혼합하여 프리폴리머를 제조하고, N-메틸피놀리돈(NMP) 용액에 희석시킨 트리에틸아민(triethylamine)으로 상기 프리폴리머를 중화시키고, 상기 중화된 프리폴리머에 증류수를 투입하여 수분산시킨 후, 사슬 연장제로 에틸렌디아민(ethylene diamine)을 첨가하여 폴리우레탄을 제조하고, 상기 폴리우레탄에 에틸메타크릴레이트(ethylmetaacrylate) 및 아조비스이소부티로니트릴(AIBN)을 첨가한 후 교반하는 공정을 수행하여 제조되는 우레탄계 고분자 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 우레탄계 고분자 수지를 적용하여 접착 유지력 및 내구성을 확보할 수 있다.
상기 아크릴계 화합물은 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 라우릴메타크릴레이트 및 디메타크릴레이트 디에틸렌글리콜이 4:4:2의 중량비율로 혼합된 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 제2 아크릴계 화합물을 포함하여 우수한 접착성과 더불어 경화특성을 확보할 수 있다.
상기 펜타에리스톨-트리스-(베타-(N-아지리디닐)프로피오네이트는 접착력 및 응집력을 확보하여 준다.
상기 무기 항균제는 토르말린분말, 일라이트분말, 황토분말 및 참숯분말이 3:3:2:2의 중량비율로 혼합된 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다.
토르말린(Tourmaline)은 주지하다시피 대표적인 음이온 방출물질로서 미약전류가 영구히 흐르는 성질이 있어 전기석(電氣石)이라고도 불리우며 이러한 토르말린에서 발산하는 원적외선은 인체내 혈액의 흐름을 촉진하고 발한작용촉진(노폐물 방출), 통증의 완화, 피부의 진정효과, 탈취, 방균, 탈습, 공기청정 등의 작용을 하는 것으로서 이 전류는 0.06mA의 미약전류이고 인간의 신체에 가장 적합한 전류로서 인체의 열(체온)과 접촉하므로서 열전달이 되어 보온작용을 하고 경혈을 자극하여 말초순환계를 개선하므로서 혈류를 촉진하며 음이온이 발생되어 항균, 탈취, 세정효과가 있는 것으로 알려져 있으며 가전제품에서 발생되는 유해한 양이온을 음이온으로 변환시켜 전자파를 차단하는 기능을 하기도 한다.
일라이트(illite)는 대표적인 천연점토 광물질로서 다공성 운모 미네랄이며, 얇은 판상의 구조로 요곡성과 탄성을 가지고 있어 탄성과 흡착성이 뛰어나다. 또한, 40℃에서 방사율 93%, 3.71 x 102의 원적외선을 방사한다. 그밖에 항균작용 및 중금속 흡착 성능을 갖고 있다.
황토 및 참숯은 항균작용을 부가해주는 천연물질로 적용된다.
상기 천연식물 추출물은 유근피 추출물, 지골피 추출물, 고장초 추출물, 함초 추출물 및 갈대 추출물이 3:2:2:2:1의 중량비율로 혼합된 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다.
유근피는 느릅나무의 껍질로서, 이는 유백피라고 불리기도 하며 플라보노이드, 사포닌, 탄닌, 점액질 성분 등이 함유되어 있어 축농증이나 비염에 효과적이며 끈적끈적한 진액을 피부에 바르면 각종 피부질환을 치료하고 피부를 아름답고 매끄럽게 하는데 신기한 효과가 있다. 유근피는 항염증 작용, 항균작용이 뛰어나 곪은 상처(젖앓이)와 같은 화농성 피부염, 종기, 종창 등에 바르면 고름을 빨아내고 새살을 돋게 하며 아토피성 피부염이나 세균성 피부질환에 탁월한 치유효과를 보이는 것으로 알려져 있다.
지골피는 g+(포도상구균, 연쇄상구균, 폐렴균, 나병균, 디프테리아균, 파상풍균, 탄저균, 방선균),g-(살모넬라균, 이질균, 티푸스균, 콜레라균, 페스트균, 임균, 수막염균, 스피로헤타)균에 대한 증식 억제력이 있어 항균효과가 뛰어나며 기미, 여드름, 주근깨의 발생을 억제하며 얼굴을 희게 하며 피부 각질이 생기는 것을 예방하는 것으로 알려져 있다.
고장초(줄풀)는 예로부터 당뇨병이나 고혈압 등의 다양한 질병에 효과가 있는 식물로 알려져 왔으며, 박원형 등은 고장초가 신경 세포의 DNA 분획화 및 그에 의한 세포 사멸을 저해하고, 항산화 활성이 우수하다는 사실을 보고한 바 있다("H2O2로 유발된 Neuro2A 신경세포고사에 대한 줄풀의 억제 효과”, 동의생리병리학회지 19권 4호 p.1062 ~ p.1067, 2005).
함초는 쌍떡잎식물로 중심자목 명아주과의 한해살이풀로 바닷가에서 자라며 줄기는 마디가 많고 두드러지며 1-2번 갈라지고 마디위에 움푹 들어간 구멍 속에 2-3 송이의 작은 꽃이 숨어 있다. 화피는 역 원추형 다육질로 퉁퉁하며 꼬치 핀 후 자라서 열매를 둘러싼다. 한국, 일본, 중국, 인도 및 북아메리카에 분포하며, 우리나라의 경우 서해안, 갯벌 해안에서 바닷물을 흡수하고 자라는 1년생 초본으로, 육초이면서도 해수 속의 모든 성분을 가지는 것을 특징으로 한다. 이러한 함초는 당뇨개선, 변비, 아토피, 혈액순화 조절, 숙변제거, 성기능 개선 등의 효능이 있는 것으로 알려져 있다.
갈대는 벼목 볏과의 외떡잎식물로서, 높이 3m의 여러해살이풀로 뿌리줄기는 거칠고 크며 길게 가로 뻗고 마디에서 많은 수염뿌리가 나고 황백색이다. 줄기는 길고 크며 원기둥형이고 단단하며 모여 나고 곧게 선다. 잎은 2줄로 어긋나며 좁고 길이 50㎝, 나비 4㎝ 내외이며 끝이 점점 뾰족하고 가장자리가 거칠거칠하며 녹색이다. 꽃은 원추꽃차례로서 대형이며 길이 15∼50㎝이고 줄기 끝에 나며 많은 가지가 갈라지고, 다수의 작은 이삭이 약간 밀착하며 처음에 자색이고 후에 자갈색이 된다. 작은 이삭은 꽃이 5개이고 가늘고 길며 끝이 날카롭다. 습지나 갯가, 호수 주변의 모래땅에 군락을 이루고 자라며 한국 및 북반구의 온대·난대 및 아한대에 분포한다.
상기 천연식물 추출물을 적용하여 항균기능 및 항균지속력을 부여한다.
상기 아조비스이소부티로니트릴 개시제는 아크릴계 화합물을 중합반응시키는 매개체로써 그 함량이 0.05 중량부 미만일 경우 반응속도가 느려 생산성이 저하되고, 미반응 단량체가 조성물 내에 잔류할 우려가 있다. 반면, 0.5 중량부를 초과할 경우 급격한 온도상승으로 인해 반응속도를 제어하기 어렵고, 중합도 및 분자량이 낮아져 접착제의 응집력을 저하시킬 우려가 있다.
상기 2-(퍼플루오로부틸)에틸 트리에톡시실란(2-(perfluorobutyl)ethyl triethoxysilane)은 접착증진제로서 적용된다.
상기 로진 에스테르계 점착부여제를 포함한다.
상기 폴리프로필렌글리콜은 희석제로서 적용된다.
상기 항산화제를 포함한다.
또한, 상기 기능성층은 아크릴 변성 폴리우레탄 수지를 포함하는 기능성층 형성용 조성물로 형성된 시트; 및 상기 시트에 함침된 실리카섬유로 이루어진 부직포;를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 실리카섬유는 실리콘 조성물이 코팅된 것을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 실리카섬유는, 25℃에서의 점도가 200,000-250,000 mPaㆍs이고, 분자 내에 적어도 2개의 규소-결합된 알케닐기를 갖는 폴리다이오가노실록산 33-37 중량부, 25℃에서의 점도가 500-1,000 mPaㆍs이고, 분자 내에 적어도 3개의 규소-결합된 수소 원자를 갖는 폴리다이오가노실록산 8-12 중량부, 25℃에서의 점도가 800,000-1,000,000 mPaㆍs인 폴리오가노하이드로겐실록산 8-12 중량부, 실란 표면처리된 삼산화 안티모니(Sb2O3) 13-17 중량부, 알루미늄하이드레이트 13-17 중량부, 클로로술폰화 폴리에틸렌 고무 8-12 중량부, 소듐디헥실술포숙시네이트 2-6 중량부 및 백금계 촉매 0.1-2 중량부를 혼합하고, 400-500 rpm의 회전속도로 교반하여 실리콘 조성물을 제조하는 단계; 실리카섬유에 상기 실리콘 조성물을 코팅하는 단계; 및 실리카섬유를 160-200℃의 온도에서 건조 및 경화시키는 단계;를 수행하여 제조되는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 부직포는 상기 실리카섬유를 이용하여 제조되는 것을 사용한다.
상기 실리카섬유로 이루어진 부직포를 중간층에 도입하는 경우 높은 난연성 및 방염성을 확보할 수 있다.
상기 제2 직물층은 폐플라스틱으로부터 제조되는 제1 원사 및 구리 섬유인 제3 원사를 합사하여 제조되는 제2 복합사를 이용하여 제조되는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 제1 원사는 폐플라스틱으로부터 제조되는 재활용 원사이고, 상기 제3 원사는 구리 섬유이다. 이를 합사하여 복합사를 형성한 후, 상기 복합사를 이용하여 직조하여 제조되는 것이 상기 제2 직물층이다.
상기 제2 직물층은 외부 표면에 맞닿은 부분으로 항균기능이 부여되어 항균 기능성 원단이 제공된다.
또한, 본 발명은
제1 직물층을 준비하는 단계;
상기 제1 직물층 상부에 접착제 조성물을 스프레이 분사한 후, 아크릴 변성 폴리우레탄 수지 33-37 중량부, 우레탄계 고분자 수지 12-16 중량부, 아크릴계 화합물 13-17 중량부, 펜타에리스톨-트리스-(베타-(N-아지리디닐)프로피오네이트 1-5 중량부, 무기 항균제 7-11 중량부, 실란 표면처리된 삼산화 안티모니(Sb2O3) 3-7 중량부, 천연식물 추출물 1-5 중량부, 아조비스이소부티로니트릴 개시제 0.05-0.5 중량부, 2-(퍼플루오로부틸)에틸 트리에톡시실란(2-(perfluorobutyl)ethyl triethoxysilane) 3-7 중량부, 로진 에스테르계 점착부여제 4-8 중량부, 폴리프로필렌글리콜 2-6 중량부 및 항산화제 0.7-1.1 중량부를 포함하는 기능성층 형성용 조성물을 이용하여 기능성층을 형성하는 단계; 및
상기 기능성층 상부에 접착제 조성물을 스프레이 분사한 후, 제2 직물층을 위치시키고 압착하여 결합하는 단계;를 포함하는 원단의 제조방법을 제공한다.
이때, 도 1에 본 발명의 일 측면에서 제공되는 원단의 제조방법을 순서도로 나타내었으며, 이하, 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 원단의 제조방법을 각 단계별로 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 원단의 제조방법은 제1 직물층을 준비하는 단계를 포함한다.
상기 제1 직물층은,
생활용품 폐기물로부터 수거된 폐플라스틱을 선별 및 분류하는 단계; 선별 및 분류된 폐플라스틱을 파쇄하는 단계; 파쇄된 폐플라스틱을 비중에 따라 선별하고, 선별된 폐플라스틱을 건조하는 단계; 건조한 폐플라스틱을 용융하여 혼합하는 종류가 다른 용융기를 이용하여 1차 용융 후 2차 용융한 뒤 2차 용융되어 펠렛 형태의 제품으로 배출하는 단계; 상기 펠렛 형태의 제품 62-66 중량부, 폴리아크릴로나이트릴 수지 8-12 중량부, 입자크기가 20-50 um인 구리분말 6-10 중량부, 직경이 300-600 nm이고, 길이가 1-10 um인 구리섬유 1-5 중량부, 탄산칼슘 1-5 중량부, 2.2-메틸렌비스(6-tert-부틸-4-메틸페놀) 0.1-2 중량부, 염화나트륨 0.1-2 중량부 및 힌더드 아민(hindered amine) 0.1-2 중량부를 혼합하여 펠렛으로 가공하는 단계; 및 상기 펠렛을 이용하여 원사를 제조하는 단계;를 포함하는 제1 원사를 제조하는 단계;
셀룰로오스계 섬유와 히드록시기 및 카르복시기 중 1종 이상의 작용기를 포함하는 그래핀 산화물을 준비하는 단계; 산 촉매 존재 하, 40-60℃의 온도에서 6-10시간 동안 셀룰로오스계 섬유의 표면에 위치한 작용기 및 그래핀 산화물의 작용기 사이의 트랜스-에스테리피케이션(trans-esterification) 반응을 유도하여 셀룰로오스계 섬유를 그래핀 산화물로 코팅하는 단계; 및 그래핀 산화물이 코팅된 셀룰로오스계 섬유를 물 및 에탄올을 1:1의 중량비율로 포함하는 세정제를 이용하여 세척하는 단계;를 포함하는 제2 원사를 제조하는 단계;
상기 제1 원사 및 제2 원사를 합사하여 제1 복합사를 제조하는 단계; 및
상기 제1 복합사를 이용하여 제1 직물층을 제조하는 단계;를 수행하여 제조되는 것을 사용한다.
상기 제1 원사를 제조하는 단계는,
먼저, 생활용품 폐기물로부터 수거된 폐플라스틱을 선별 및 분류한다. 구체적으로, 생활용품 폐기물이 입고되고, 이를 재활용하기 위해 각 생활용품 폐기물로부터 폐플라스틱을 선별하고 분류한다. 선별 및 분류되는 폐플라스틱으로는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리비닐클로라이드, 엔지니어링 플라스틱, 열가소성 수지, ABS 등이 있다. 이중 폴리에틸렌테레프탈레이트 소재를 선별 및 분류하는 것이 바람직하다.
다음, 선별 및 분류된 폐플라스틱을 파쇄한다. 바람직하게는 5-15 mm 크기로 파쇄한다.
다음, 파쇄된 폐플라스틱을 비중에 따라 선별하고, 선별된 폐플라스틱을 건조한다. 바람직하게는 습식 방법으로 선별하고, 상기 습식 방법은 폐플라스틱을 기설정된 복수의 타겟 비중에 따라 수중에서 선별하기 위한 복수 개의 처리조에서 수행된다. 상기 복수 개의 처리조는 각각 복수의 비중별 염도 값 중 선택된 하나의 염도 값으로 조절된 염수가 채워지고, 하단 일측에는 상기 파쇄된 폐플라스틱이 타겟 비중보다 높아 바닥으로 가라앉은 침하 폐플라스틱을 배출하기 위한 배출구를 포함한다. 상기 처리조를 통해 폐플라스틱을 비중에 따라 선별하고, 이후 선별된 폐플라스틱을 건조한다.
다음, 건조한 폐플라스틱을 용융하여 혼합하는 종류가 다른 용융기를 이용하여 1차 용융 후 2차 용융한 뒤 2차 용융되어 펠렛 형태의 제품으로 배출한다. 종류가 다른 파쇄기를 통해 파쇄된 폐플라스틱을 용융하여 혼합하는 종류가 다른 용융기를 이용하여 1차 용융 후 2차 용융한 뒤 2차 용융되어 펠렛 형태로 배출할 수 있다.
다음, 상기 펠렛 형태의 제품 62-66 중량부, 폴리아크릴로나이트릴 수지 8-12 중량부, 입자크기가 20-50 um인 구리분말 6-10 중량부, 직경이 300-600 nm이고, 길이가 1-10 um인 구리섬유 1-5 중량부, 탄산칼슘 1-5 중량부, 2.2-메틸렌비스(6-tert-부틸-4-메틸페놀) 0.1-2 중량부, 염화나트륨 0.1-2 중량부 및 힌더드 아민(hindered amine) 0.1-2 중량부를 혼합하여 펠렛으로 가공한다.
다음, 상기 펠렛을 이용하여 제1 원사를 제조한다.
상기 제2 원사를 제조하는 단계는,
셀룰로오스계 섬유를 사용한다. 상기 셀룰로오스계 섬유는 헤미아세탈기, 히드록시기 등의 작용기를 포함하고 있기 때문에, 그래핀 산화물에 포함된 카르복시기와 탈수축합반응하기에 용이하다.
또한, 상기 그래핀 산화물에 포함된 히드록시기 또는 카르복시기는 산 촉매 존재 하에서 셀룰로오스계 섬유에 포함되어 있는 헤미아세탈기 또는 히드록시기와 반응하여 새로운 공유결합을 형성할 수 있다.
섬유의 표면에 그래핀 산화물이 코팅된 후에도, 그래핀 산화물에 포함된 적어도 일부의 카르복시기 또는 히드록시기는 반응에 참여하지 않은 상태로 남아있게 된다. 또한, 대기 조건에서 상술한 작용기들은 산소분자와 반응하여 쉽사리 라디칼화 되며 활성 산소종을 생성한다. 그 결과, 섬유의 표면에서 그램 음성 세균 혹은 그램 양성 세균이 번식하는 것을 지연시키거나 방지할 수 있다.
이와 같은 반응은 달리 트랜스-에스테리피케이션(trans-esterification) 반응이라 칭해질 수 있으며, 에스테르기 또는 히드록시기가 교환되는 반응에 해당한다. 따라서, 그래핀 산화물의 코팅은 산 촉매 조건에서 섬유의 표면에 위치한 작용기 및 그래핀 산화물의 작용기 사이의 트랜스-에스테리피케이션(trans-esterification) 반응에 의하여 수행된 것이 바람직하다.
전술한 바와 같은 트랜스-에스테리피케이션은 그래핀 산화물 분산액에 섬유를 침지하고 촉매인 산을 첨가함으로써 수행될 수 있다. 이 때, 산이란 루이스 산(Lewis acid)를 의미한다. 루이스 산은 전자를 공여받을 수 있는 종으로서, 황산, 질산, 염산 외에도 금속염을 포함하는 개념이며, 아연 양이온, 이리듐 양이온 등을 포함한다.
또한, 상기 트랜스-에스테리피케이션은 40-60℃의 온도조건에서 6-10시간 동안 수행되는 것이 바람직하다. 온도조건이 40℃ 미만이거나 반응시간이 6시간 미만이 경우에는 트랜스-에스테리피케이션이 충분히 진행되지 아니할 가능성이 상당하고, 온도조건이 60℃를 초과하거나 반응시간이 10시간을 초과하는 경우에는 섬유의 훼손이 문제될 수 있다.
그래핀 산화물의 농도는 상술한 온도조건 및 반응시간 조건하에서 트랜스-에스테리피케이션이 촉진되는 농도로서, 그래핀 산화물 분산액(수용액 기준) 100 중량부를 기준으로 하여, 0.1-2 중량부인 것이 바람직하고, 0.5-1 중량부인 것이 더욱 바람직하다.
다음으로, 본 발명에 따른 원단의 제조방법은 상기 제1 직물층 상부에 접착제 조성물을 스프레이 분사한 후, 아크릴 변성 폴리우레탄 수지 33-37 중량부, 우레탄계 고분자 수지 12-16 중량부, 아크릴계 화합물 13-17 중량부, 펜타에리스톨-트리스-(베타-(N-아지리디닐)프로피오네이트 1-5 중량부, 무기 항균제 7-11 중량부, 실란 표면처리된 삼산화 안티모니(Sb2O3) 3-7 중량부, 천연식물 추출물 1-5 중량부, 아조비스이소부티로니트릴 개시제 0.05-0.5 중량부, 2-(퍼플루오로부틸)에틸 트리에톡시실란(2-(perfluorobutyl)ethyl triethoxysilane) 3-7 중량부, 로진 에스테르계 점착부여제 4-8 중량부, 폴리프로필렌글리콜 2-6 중량부 및 항산화제 0.7-1.1 중량부를 포함하는 기능성층 형성용 조성물을 이용하여 기능성층을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 우레탄계 고분자 수지는,
폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG), 디메틸올프로피온산(dimethylol propionic acid), N-메틸피놀리돈(NMP) 용액 및 이소포론디이소시아네이트(isophoronediisocyanate)를 혼합하여 프리폴리머를 제조하고, N-메틸피놀리돈(NMP) 용액에 희석시킨 트리에틸아민(triethylamine)으로 상기 프리폴리머를 중화시키고, 상기 중화된 프리폴리머에 증류수를 투입하여 수분산시킨 후, 사슬 연장제로 에틸렌디아민(ethylene diamine)을 첨가하여 폴리우레탄을 제조하고, 상기 폴리우레탄에 에틸메타크릴레이트(ethylmetaacrylate) 및 아조비스이소부티로니트릴(AIBN)을 첨가한 후 교반하는 공정을 수행하여 제조되는 것이 바람직하다.
상기 아크릴계 화합물은 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 라우릴메타크릴레이트 및 디메타크릴레이트 디에틸렌글리콜이 3:3:4의 중량비율로 혼합된 혼합물이다.
상기 무기 항균제는,
토르말린, 일라이트, 황토 및 참숯을 세척한 후, 분쇄하여 준비하는 단계; 준비된 토르말린, 일라이트, 황토 및 참숯을 3:3:2:2의 중량비율로 혼합하여 제1 혼합물을 제조하는 단계; 제조된 제1 혼합물을 700-740℃의 온도에서 2-4시간 동안 열처리하는 단계; 및 열처리된 제1 혼합물을 분쇄하는 단계;를 수행하여 제조되는 것이 바람직하다.
상기 천연식물 추출물은,
유근피, 지골피, 고장초, 함초 및 갈대를 세척하고 적절한 크기로 절단한 후, 40-50℃의 온도에서 2-4시간 동안 건조하는 단계; 건조된 유근피, 지골피, 고장초, 함초 및 갈대를 3:2:2:2:1의 중량비율로 혼합하여 제2 혼합물을 제조하는 단계; 상기 제2 혼합물을 분쇄하는 단계; 분쇄된 제2 혼합물을 15-25℃ 온도의 증류수에 30-90분 동안 침지하는 단계; 침지한 제2 혼합물을 95-105℃ 온도로 3-5시간 동안 가열하는 단계; 가열한 제2 혼합물을 여과하여 여과액을 얻는 단계; 및 상기 여과액을 95-105℃ 온도로 액체가 증발되도록 가열하는 단계;를 수행하여 제조되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 기능성층은 아크릴 변성 폴리우레탄 수지를 포함하는 기능성층 형성용 조성물로 형성된 시트; 및 상기 시트에 함침된 실리카섬유로 이루어진 부직포;를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 실리카섬유는 실리콘 조성물이 코팅된 것을 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 상기와 같은 실리카 섬유로 이루어진 부직포를 함침한 기능성층 형성용 조성물로 형성된 시트로 구성된 기능성층은 상기 부직포를 위치시키고, 기능성층 형성용 조성물을 도포한 후 가열하여 제조되는 것일 수 있다.
상기 실리카섬유는, 25℃에서의 점도가 200,000-250,000 mPaㆍs이고, 분자 내에 적어도 2개의 규소-결합된 알케닐기를 갖는 폴리다이오가노실록산 33-37 중량부, 25℃에서의 점도가 500-1,000 mPaㆍs이고, 분자 내에 적어도 3개의 규소-결합된 수소 원자를 갖는 폴리다이오가노실록산 8-12 중량부, 25℃에서의 점도가 800,000-1,000,000 mPaㆍs인 폴리오가노하이드로겐실록산 8-12 중량부, 실란 표면처리된 삼산화 안티모니(Sb2O3) 13-17 중량부, 알루미늄하이드레이트 13-17 중량부, 클로로술폰화 폴리에틸렌 고무 8-12 중량부, 소듐디헥실술포숙시네이트 2-6 중량부 및 백금계 촉매 0.1-2 중량부를 혼합하고, 400-500 rpm의 회전속도로 교반하여 실리콘 조성물을 제조하는 단계; 실리카섬유에 상기 실리콘 조성물을 코팅하는 단계; 및 실리카섬유를 160-200℃의 온도에서 건조 및 경화시키는 단계;를 수행하여 제조되는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 부직포는 상기 실리카섬유를 이용하여 제조되는 것을 사용한다.
상기 실리카섬유로 이루어진 부직포를 중간층에 도입하는 경우 높은 난연성 및 방염성을 확보할 수 있다.
또한, 상기 접착 조성물은 비닐 아세테이트 에틸렌 공중합체 22-26 중량부, 카르복시메틸셀룰로오스 2-6 중량부, 메틸셀룰로오스 2-6 중량부, 폴리비닐알콜 1-5 중량부, 스티렌부타디엔공중합체 1-5 중량부, 펄라이트 분말 0.5-4 중량부, 벤토나이트 분말 0.5-4 중량부, 이산화티타늄 분말 0.5-4 중량부, 구리 분말 0.3-3 중량부, 계면활성제 1-5 중량부 및 물 50-54 중량부를 포함하는 것이 바람직하고, 비닐 아세테이트 에틸렌 공중합체 23-25 중량부, 카르복시메틸셀룰로오스 3-5 중량부, 메틸셀룰로오스 3-5 중량부, 폴리비닐알콜 2-4 중량부, 스티렌부타디엔공중합체 2-4 중량부, 펄라이트 분말 1-3 중량부, 벤토나이트 분말 1-3 중량부, 이산화티타늄 분말 1-3 중량부, 구리 분말 0.5-1.5 중량부, 계면활성제 2-4 중량부 및 물 51-53 중량부를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 비닐 아세테이트 에틸렌 공중합체는 접착제 주성분으로 적용된다.
상기 카르복시메틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스 및 폴리비닐알콜은 접착제 조성물에 적용되어 접착력을 향상시킨다. 상기 카르복시메틸셀룰로오스는 카르복시메틸셀룰로오스 나트륨염으로 적용될 수 있다.
상기 스티렌부타디엔공중합체는 점착성 및 내구성을 향상시키기 위한 성분으로, 10-12 중량부 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 미네랄 섬유는 경량으로 점성과 가교의 역할로 사용되어 접착제 조성물로 사용되면 견고한 접착 구조를 유도한다.
상기 펄라이트 분말 및 벤토나이트 분말은 내구성과 접착력을 보조하여 주는 첨가제로 적용된다.
상기 이산화티타늄 분말은 유해물질을 산화 분해하여 환경정화(환경오염을 제거하고 항균, 탈취하는 등의 효과)하는 광촉매 기능을 기대할 수 있다.
상기 구리분말은 접착제 조성물의 충전제로 사용됨과 동시에 항균제로 적용되어 내구성과 항균기능을 부여한다.
상기 계면활성제는 비이온성 계면활성제를 사용한다.
다음으로, 본 발명에 따른 원단의 제조방법은 상기 기능성층 상부에 접착제 조성물을 스프레이 분사한 후, 제2 직물층을 위치시키고 압착하여 결합하는 단계를 포함한다.
상기 제2 직물층은,
생활용품 폐기물로부터 수거된 폐플라스틱을 선별 및 분류하는 단계; 선별 및 분류된 폐플라스틱을 파쇄하는 단계; 파쇄된 폐플라스틱을 비중에 따라 선별하고, 선별된 폐플라스틱을 건조하는 단계; 건조한 폐플라스틱을 용융하여 혼합하는 종류가 다른 용융기를 이용하여 1차 용융 후 2차 용융한 뒤 2차 용융되어 펠렛 형태의 제품으로 배출하는 단계; 상기 펠렛 형태의 제품 62-66 중량부, 폴리아크릴로나이트릴 수지 8-12 중량부, 입자크기가 20-50 um인 구리분말 6-10 중량부, 직경이 300-600 nm이고, 길이가 1-10 um인 구리섬유 1-5 중량부, 탄산칼슘 1-5 중량부, 2.2-메틸렌비스(6-tert-부틸-4-메틸페놀) 0.1-2 중량부, 염화나트륨 0.1-2 중량부 및 힌더드 아민(hindered amine) 0.1-2 중량부를 혼합하여 펠렛으로 가공하는 단계; 및 상기 펠렛을 이용하여 원사를 제조하는 단계;를 포함하는 제1 원사를 제조하는 단계;
구리섬유를 연신하여 구리극세사로 제조하고, 상기 구리극세사 2-4가닥을 꼬아 합연사를 통해 구리사를 제조하는 단계; 및 상기 구리사를 폴리락트산(Polylactic acid, PLA) 46-50 중량부, 폴리부틸렌 아디페이트테레프탈레이트(poly(butylene adipate-co-terephthalate), PBAT) 46-50 중량부, 에폭시계 가교결합제 1 중량부 및 입자크기가 30-50 nm인 구리분말 1 중량부를 포함하는 조성물을 방사하여 제조되는 일반사와 1:5-9 중량비로 합사하는 단계;를 포함하는 제3 원사를 제조하는 단계;
상기 제1 원사 및 제3 원사를 합사하여 제2 복합사를 제조하는 단계; 및
상기 제2 복합사를 이용하여 제2 직물층을 제조하는 단계;를 수행하여 제조되는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의해 보다 상세하게 설명한다.
단, 하기 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 발명의 범위가 실시예 및 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.
<제조예 1> 제1 직물층의 제조
생활용품 폐기물로부터 수거된 폐플라스틱을 선별 및 분류하고, 선별 및 분류된 폐플라스틱을 파쇄하였다. 파쇄된 폐플라스틱을 비중에 따라 선별하고, 선별된 폐플라스틱을 건조한 후, 건조한 폐플라스틱을 용융하여 혼합하는 종류가 다른 용융기를 이용하여 1차 용융 후 2차 용융한 뒤 2차 용융되어 펠렛 형태의 제품으로 배출하였다. 상기 펠렛 형태의 제품 64 중량부, 폴리아크릴로나이트릴 수지 10 중량부, 입자크기가 30-40 um인 구리분말 8 중량부, 직경이 400-500 nm이고, 길이가 1-10 um인 구리섬유 3 중량부, 탄산칼슘 3 중량부, 2.2-메틸렌비스(6-tert-부틸-4-메틸페놀) 0.5 중량부, 염화나트륨 0.5 중량부 및 힌더드 아민(hindered amine) 0.5 중량부를 혼합하여 펠렛으로 가공하였다. 상기 펠렛을 이용하여 제1 원사를 제조하였다.
셀룰로오스계 섬유와 카르복시기를 포함하는 그래핀 산화물을 준비하였다. 10 중량%의 황산 수용액을 준비하여, 상기 황산 수용액 100 중량부에 대하여 상기 그래핀 산화물을 1 중량부 포함하는 분산액을 제조하였다. 상기 분산액에 셀룰로오스계 섬유를 침지한 후, 50℃의 온도에서 8시간 동안 반응시켜 셀룰로오스계 섬유의 표면에 위치한 작용기 및 그래핀 산화물의 작용기 사이의 트랜스-에스테리피케이션(trans-esterification) 반응을 유도하여 셀룰로오스계 섬유를 그래핀 산화물로 코팅하였다. 이후, 그래핀 산화물이 코팅된 셀룰로오스계 섬유를 물 및 에탄올을 1:1의 중량비율로 포함하는 세정제를 이용하여 세척하였다. 세척된 셀룰로오스계 섬유복합사를 제2 원사로 사용하였다.
상기 제1 원사 및 제2 원사를 이용해 복합사를 형성하고, 상기 복합사를 이용해 방적하여 직물을 제조하고 제조된 직물을 세탁 및 건조하여 제1 직물층을 제조하였다.
<제조예 2> 기능성층의 제조
폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG), 디메틸올프로피온산(dimethylol propionic acid), N-메틸피놀리돈(NMP) 용액 및 이소포론디이소시아네이트(isophoronediisocyanate)를 혼합하여 프리폴리머를 제조하고, N-메틸피놀리돈(NMP) 용액에 희석시킨 트리에틸아민(triethylamine)으로 상기 프리폴리머를 중화시키고, 상기 중화된 프리폴리머에 증류수를 투입하여 수분산시킨 후, 사슬 연장제로 에틸렌디아민(ethylene diamine)을 첨가하여 폴리우레탄을 제조하고, 상기 폴리우레탄에 에틸메타크릴레이트(ethylmetaacrylate) 및 아조비스이소부티로니트릴(AIBN)을 첨가한 후 교반하는 공정을 수행하여 아크릴 변성 폴리우레탄 수지를 제조하였다.
폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG), 디메틸올프로피온산(dimethylol propionic acid), N-메틸피놀리돈(NMP) 용액 및 이소포론디이소시아네이트(isophoronediisocyanate)를 혼합하여 프리폴리머를 제조하고, N-메틸피놀리돈(NMP) 용액에 희석시킨 트리에틸아민(triethylamine)으로 상기 프리폴리머를 중화시키고, 상기 중화된 프리폴리머에 증류수를 투입하여 수분산시킨 후, 사슬 연장제로 에틸렌디아민(ethylene diamine)을 첨가하여 폴리우레탄을 제조하고, 상기 폴리우레탄에 에틸메타크릴레이트(ethylmetaacrylate) 및 아조비스이소부티로니트릴(AIBN)을 첨가한 후 교반하는 공정을 수행하여 우레탄계 고분자 수지를 제조하였다.
2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 라우릴메타크릴레이트 및 디메타크릴레이트 디에틸렌글리콜이 3:3:4의 중량비율로 혼합하여 아크릴계 화합물을 제조하였다.
토르말린, 일라이트, 황토 및 참숯을 세척한 후, 분쇄하여 준비하고, 준비된 토르말린, 일라이트, 황토 및 참숯을 3:3:2:2의 중량비율로 혼합하여 혼합물을 제조하고, 제조된 혼합물을 720℃의 온도에서 3시간 동안 열처리한 후, 열처리된 혼합물을 분쇄하여 무기 항균제를 제조하였다.
유근피, 지골피, 고장초, 함초 및 갈대를 세척하고 적절한 크기로 절단한 후, 45℃의 온도에서 3시간 동안 건조하였다. 건조된 유근피, 지골피, 고장초, 함초 및 갈대를 3:2:2:2:1의 중량비율로 혼합하여 혼합물을 제조하고, 상기 혼합물을 분쇄하였다. 분쇄된 혼합물을 20℃ 온도의 증류수에 60분 동안 침지하고, 침지한 혼합물을 100℃ 온도로 4시간 동안 가열하였다. 이후 여과하여 여과액을 얻고 상기 여과액을 100℃ 온도로 액체가 증발되도록 가열하여 천연식물 추출물을 제조하였다.
상기 아크릴 변성 폴리우레탄 수지 35 중량부, 상기 우레탄계 고분자 수지 14 중량부, 상기 아크릴계 화합물 15 중량부, 펜타에리스톨-트리스-(베타-(N-아지리디닐)프로피오네이트 3 중량부, 상기 무기 항균제 9 중량부, 실란 표면처리된 삼산화 안티모니(Sb2O3) 5 중량부, 상기 천연식물 추출물 3 중량부, 아조비스이소부티로니트릴 개시제 0.1 중량부, 2-(퍼플루오로부틸)에틸 트리에톡시실란(2-(perfluorobutyl)ethyl triethoxysilane) 5 중량부, 로진 에스테르계 점착부여제 6 중량부, 폴리프로필렌글리콜 4 중량부 및 항산화제 0.9 중량부를 혼합하여 기능성층 형성용 조성물을 제조하였다.
25℃에서의 점도가 200,000-250,000 mPaㆍs이고, 분자 내에 적어도 2개의 규소-결합된 알케닐기를 갖는 폴리다이오가노실록산 35 중량부, 25℃에서의 점도가 500-1,000 mPaㆍs이고, 분자 내에 적어도 3개의 규소-결합된 수소 원자를 갖는 폴리다이오가노실록산 10 중량부, 25℃에서의 점도가 800,000-1,000,000 mPaㆍs인 폴리오가노하이드로겐실록산 10 중량부, 실란 표면처리된 삼산화 안티모니(Sb2O3) 15 중량부, 알루미늄하이드레이트 15 중량부, 클로로술폰화 폴리에틸렌 고무 10 중량부, 소듐디헥실술포숙시네이트 4 중량부 및 백금계 촉매 1 중량부를 혼합하고, 450 rpm의 회전속도로 교반하여 실리콘 조성물을 제조하였다. 실리카섬유에 상기 실리콘 조성물을 코팅하였다. 이후 실리카섬유를 180℃의 온도에서 건조 및 경화시켜 실리콘 조성물이 코팅된 실리카섬유를 제조하였다.
상기 실리콘 조성물이 코팅된 실리카섬유를 직조하여 부직포를 제조하였다.
상기 부직포를 틀에 위치시키고, 상기 기능성층 형성용 조성물을 도포한 후 가열하여 기능성층을 형성하였다.
<제조예 3> 제2 직물층의 제조
생활용품 폐기물로부터 수거된 폐플라스틱을 선별 및 분류하고, 선별 및 분류된 폐플라스틱을 파쇄하였다. 파쇄된 폐플라스틱을 비중에 따라 선별하고, 선별된 폐플라스틱을 건조한 후, 건조한 폐플라스틱을 용융하여 혼합하는 종류가 다른 용융기를 이용하여 1차 용융 후 2차 용융한 뒤 2차 용융되어 펠렛 형태의 제품으로 배출하였다. 상기 펠렛 형태의 제품 64 중량부, 폴리아크릴로나이트릴 수지 10 중량부, 입자크기가 30-40 um인 구리분말 8 중량부, 직경이 400-500 nm이고, 길이가 1-10 um인 구리섬유 3 중량부, 탄산칼슘 3 중량부, 2.2-메틸렌비스(6-tert-부틸-4-메틸페놀) 0.5 중량부, 염화나트륨 0.5 중량부 및 힌더드 아민(hindered amine) 0.5 중량부를 혼합하여 펠렛으로 가공하였다. 상기 펠렛을 이용하여 제1 원사를 제조하였다.
구리섬유를 연신하여 구리극세사로 제조하고, 상기 구리극세사 2-4가닥을 꼬아 합연사를 통해 구리사를 제조한 후 상기 구리사를 폴리락트산(Polylactic acid, PLA) 48 중량부, 폴리부틸렌 아디페이트테레프탈레이트(poly(butylene adipate-co-terephthalate), PBAT) 48 중량부, 에폭시계 가교결합제 1 중량부 및 입자크기가 30-50 nm인 구리분말 1 중량부를 포함하는 조성물을 방사하여 제조되는 일반사와 1:7의 중량비로 합사하여 제3 원사를 제조하였다.
상기 제1 원사 및 제3 원사를 이용해 복합사를 형성하고, 상기 복합사를 이용해 방적하여 직물을 제조하고 제조된 직물을 세탁 및 건조하여 제2 직물층을 제조하였다.
<제조예 4> 접착 조성물의 제조
비닐 아세테이트 에틸렌 공중합체 24 중량부, 카르복시메틸셀룰로오스 4 중량부, 메틸셀룰로오스 4 중량부, 폴리비닐알콜 3 중량부, 스티렌부타디엔공중합체 3 중량부, 펄라이트 분말 2 중량부, 벤토나이트 분말 2 중량부, 이산화티타늄 분말 2 중량부, 구리 분말 1 중량부, 비이온성 계면활성제 3 중량부 및 물 52 중량부를 혼합하여 접착 조성물을 제조하였다.
<실시예 1> 원단의 제조
상기 제조예 1에서 제조된 제1 직물층을 준비하였다. 상기 제1 직물층 표면에 상기 제조예 4에서 제조된 접착 조성물을 도포한 후, 상기 제조예 2에서 제조된 기능성층을 위치시켰다. 이후, 상기 기능성층 표면에 상기 제조예 4에서 제조된 접착 조성물을 도포한 후, 상기 기능성층 상부에 상기 제조예 3에서 제조된 제2 직물층을 위치시키고 압착하여 결합하여 원단을 제조하였다.
<실험예 1> 물성 분석
본 발명에 따른 원단의 물성을 확인하기 위하여 아래와 같은 시험을 수행하였다.
1. 신축성 및 신축 회복성
신축성은 KSK 0352 5.2.2의 측정방법으로 측정하였고, 신축회복성은 KSK 0541의 측정방법으로 측정하였다.
2. 인장강도
KSK 0520의 측정방법으로 측정하였다.
그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
신축성(%) 신축회복성(%) 인장강도(kgf)
실시예 1 35 96 88
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 원단은 신축성, 신축회복성이 우수하고 인장강도가 높은 것을 확인할 수 있었다.
<실험예 2> 항균 실험
상기 실시예 1에서 제조된 원단의 항균 성능을 확인하기 위하여, 상기 실시예 1에서 제조된 원단을 이용하여 KS K 0693: 2016 시험방법으로 시험을 수행하였다. 사용되는 균주는 포도상구균(Staphylococcus aureus ATCC 6538) 및 폐렴균(Klebsiella pneumoniae ATCC 4352)이고, 시험결과를 하기 표 2에 나타내었다.
시험항목 시료구분 초기 농도
(CFU/ml)		 18시간 후 농도
(CFU/ml)		 정균감소율
(%)
포도상규균에 의한 항균시험 대조군 1.8×104 3.0×107 -
실시예 1 1.8×103 99.9
폐렴균에 의한
항균시험		 대조군 1.7×104 2.2×107 -
실시예 1 1.4×103 99.9
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 원단의 항균 성능을 확인할 수 있었다.

Claims (3)

  1. 폐플라스틱으로부터 제조되는 기능성 섬유를 포함하는 원단으로,
    상기 원단은,
    제1 직물층;
    상기 제1 직물층 상에 형성된 기능성층; 및
    상기 기능성층 상에 형성된 제2 직물층;을 포함하고,
    상기 제1 직물층은,
    폐플라스틱으로부터 제조되는 제1 원사 및 그래핀 산화물을 포함하는 셀룰로오스계 섬유인 제2 원사를 합사하여 제조되는 제1 복합사를 이용하여 제조되는 것이고,
    상기 기능성층은,
    아크릴 변성 폴리우레탄 수지 33-37 중량부, 우레탄계 고분자 수지 12-16 중량부, 아크릴계 화합물 13-17 중량부, 펜타에리스톨-트리스-(베타-(N-아지리디닐)프로피오네이트 1-5 중량부, 무기 항균제 7-11 중량부, 실란 표면처리된 삼산화 안티모니(Sb2O3) 3-7 중량부, 천연식물 추출물 1-5 중량부, 아조비스이소부티로니트릴 개시제 0.05-0.5 중량부, 2-(퍼플루오로부틸)에틸 트리에톡시실란(2-(perfluorobutyl)ethyl triethoxysilane) 3-7 중량부, 로진 에스테르계 점착부여제 4-8 중량부, 폴리프로필렌글리콜 2-6 중량부 및 항산화제 0.7-1.1 중량부를 포함하는 기능성층 형성용 조성물로 형성된 것이고,
    상기 우레탄계 고분자 수지는 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG), 디메틸올프로피온산(dimethylol propionic acid), N-메틸피놀리돈(NMP) 용액 및 이소포론디이소시아네이트(isophoronediisocyanate)를 혼합하여 프리폴리머를 제조하고, N-메틸피놀리돈(NMP) 용액에 희석시킨 트리에틸아민(triethylamine)으로 상기 프리폴리머를 중화시키고, 상기 중화된 프리폴리머에 증류수를 투입하여 수분산시킨 후, 사슬 연장제로 에틸렌디아민(ethylene diamine)을 첨가하여 폴리우레탄을 제조하고, 상기 폴리우레탄에 에틸메타크릴레이트(ethylmetaacrylate) 및 아조비스이소부티로니트릴(AIBN)을 첨가한 후 교반하는 공정을 수행하여 제조되는 것이고,
    상기 아크릴계 화합물은 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 라우릴메타크릴레이트 및 디메타크릴레이트 디에틸렌글리콜이 3:3:4의 중량비율로 혼합된 혼합물이고,
    상기 무기 항균제는 토르말린분말, 일라이트분말, 황토분말 및 참숯분말이 3:3:2:2의 중량비율로 혼합된 혼합물이고,
    상기 천연식물 추출물은 유근피 추출물, 지골피 추출물, 고장초 추출물, 함초 추출물 및 갈대 추출물이 3:2:2:2:1의 중량비율로 혼합된 혼합물이고,
    상기 제2 직물층은,
    폐플라스틱으로부터 제조되는 제1 원사 및 구리 섬유인 제3 원사를 합사하여 제조되는 제2 복합사를 이용하여 제조되는 것을 특징으로 하는 원단.
  2. 삭제
  3. 제1 직물층을 준비하는 단계;
    상기 제1 직물층 상부에 접착제 조성물을 스프레이 분사한 후, 아크릴 변성 폴리우레탄 수지 33-37 중량부, 우레탄계 고분자 수지 12-16 중량부, 아크릴계 화합물 13-17 중량부, 펜타에리스톨-트리스-(베타-(N-아지리디닐)프로피오네이트 1-5 중량부, 무기 항균제 7-11 중량부, 실란 표면처리된 삼산화 안티모니(Sb2O3) 3-7 중량부, 천연식물 추출물 1-5 중량부, 아조비스이소부티로니트릴 개시제 0.05-0.5 중량부, 2-(퍼플루오로부틸)에틸 트리에톡시실란(2-(perfluorobutyl)ethyl triethoxysilane) 3-7 중량부, 로진 에스테르계 점착부여제 4-8 중량부, 폴리프로필렌글리콜 2-6 중량부 및 항산화제 0.7-1.1 중량부를 포함하는 기능성층 형성용 조성물을 이용하여 기능성층을 형성하는 단계; 및
    상기 기능성층 상부에 접착제 조성물을 스프레이 분사한 후, 제2 직물층을 위치시키고 압착하여 결합하는 단계;를 포함하고,
    상기 제1 직물층은,
    생활용품 폐기물로부터 수거된 폐플라스틱을 선별 및 분류하는 단계; 선별 및 분류된 폐플라스틱을 파쇄하는 단계; 파쇄된 폐플라스틱을 비중에 따라 선별하고, 선별된 폐플라스틱을 건조하는 단계; 건조한 폐플라스틱을 용융기를 이용하여 펠렛 형태의 제품으로 배출하는 단계; 상기 펠렛 형태의 제품 62-66 중량부, 폴리아크릴로나이트릴 수지 8-12 중량부, 입자크기가 20-50 um인 구리분말 6-10 중량부, 직경이 300-600 nm이고, 길이가 1-10 um인 구리섬유 1-5 중량부, 탄산칼슘 1-5 중량부, 2.2-메틸렌비스(6-tert-부틸-4-메틸페놀) 0.1-2 중량부, 염화나트륨 0.1-2 중량부 및 힌더드 아민(hindered amine) 0.1-2 중량부를 혼합하여 펠렛으로 가공하는 단계; 및 상기 펠렛을 이용하여 원사를 제조하는 단계;를 포함하는 제1 원사를 제조하는 단계;
    셀룰로오스계 섬유와 히드록시기 및 카르복시기 중 1종 이상의 작용기를 포함하는 그래핀 산화물을 준비하는 단계; 산 촉매 존재 하, 40-60℃의 온도에서 6-10시간 동안 셀룰로오스계 섬유의 표면에 위치한 작용기 및 그래핀 산화물의 작용기 사이의 트랜스-에스테리피케이션(trans-esterification) 반응을 유도하여 셀룰로오스계 섬유를 그래핀 산화물로 코팅하는 단계; 및 그래핀 산화물이 코팅된 셀룰로오스계 섬유를 물 및 에탄올을 1:1의 중량비율로 포함하는 세정제를 이용하여 세척하는 단계;를 포함하는 제2 원사를 제조하는 단계;
    상기 제1 원사 및 제2 원사를 합사하여 제1 복합사를 제조하는 단계; 및
    상기 제1 복합사를 이용하여 제1 직물층을 제조하는 단계;를 수행하여 제조되는 것이고,
    상기 제2 직물층은,
    생활용품 폐기물로부터 수거된 폐플라스틱을 선별 및 분류하는 단계; 선별 및 분류된 폐플라스틱을 파쇄하는 단계; 파쇄된 폐플라스틱을 비중에 따라 선별하고, 선별된 폐플라스틱을 건조하는 단계; 건조한 폐플라스틱을 용융기를 이용하여 펠렛 형태의 제품으로 배출하는 단계; 상기 펠렛 형태의 제품 62-66 중량부, 폴리아크릴로나이트릴 수지 8-12 중량부, 입자크기가 20-50 um인 구리분말 6-10 중량부, 직경이 300-600 nm이고, 길이가 1-10 um인 구리섬유 1-5 중량부, 탄산칼슘 1-5 중량부, 2.2-메틸렌비스(6-tert-부틸-4-메틸페놀) 0.1-2 중량부, 염화나트륨 0.1-2 중량부 및 힌더드 아민(hindered amine) 0.1-2 중량부를 혼합하여 펠렛으로 가공하는 단계; 및 상기 펠렛을 이용하여 원사를 제조하는 단계;를 포함하는 제1 원사를 제조하는 단계;
    구리섬유를 연신하여 구리극세사로 제조하고, 상기 구리극세사 2-4가닥을 꼬아 합연사를 통해 구리사를 제조하는 단계; 및 상기 구리사를 폴리락트산(Polylactic acid, PLA) 46-50 중량부, 폴리부틸렌 아디페이트테레프탈레이트(poly(butylene adipate-co-terephthalate), PBAT) 46-50 중량부, 에폭시계 가교결합제 1 중량부 및 입자크기가 30-50 nm인 구리분말 1 중량부를 포함하는 조성물을 방사하여 제조되는 일반사와 1:5-9 중량비로 합사하는 단계;를 포함하는 제3 원사를 제조하는 단계;
    상기 제1 원사 및 제3 원사를 합사하여 제2 복합사를 제조하는 단계; 및
    상기 제2 복합사를 이용하여 제2 직물층을 제조하는 단계;를 수행하여 제조되는 것이고,
    상기 우레탄계 고분자 수지는,
    폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG), 디메틸올프로피온산(dimethylol propionic acid), N-메틸피놀리돈(NMP) 용액 및 이소포론디이소시아네이트(isophoronediisocyanate)를 혼합하여 프리폴리머를 제조하고, N-메틸피놀리돈(NMP) 용액에 희석시킨 트리에틸아민(triethylamine)으로 상기 프리폴리머를 중화시키고, 상기 중화된 프리폴리머에 증류수를 투입하여 수분산시킨 후, 사슬 연장제로 에틸렌디아민(ethylene diamine)을 첨가하여 폴리우레탄을 제조하고, 상기 폴리우레탄에 에틸메타크릴레이트(ethylmetaacrylate) 및 아조비스이소부티로니트릴(AIBN)을 첨가한 후 교반하는 공정을 수행하여 제조되는 것이고,
    상기 아크릴계 화합물은 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 라우릴메타크릴레이트 및 디메타크릴레이트 디에틸렌글리콜이 3:3:4의 중량비율로 혼합된 혼합물이고,
    상기 무기 항균제는,
    토르말린, 일라이트, 황토 및 참숯을 세척한 후, 분쇄하여 준비하는 단계; 준비된 토르말린, 일라이트, 황토 및 참숯을 3:3:2:2의 중량비율로 혼합하여 제1 혼합물을 제조하는 단계; 제조된 제1 혼합물을 700-740℃의 온도에서 2-4시간 동안 열처리하는 단계; 및 열처리된 제1 혼합물을 분쇄하는 단계;를 수행하여 제조되는 것이고,
    상기 천연식물 추출물은,
    유근피, 지골피, 고장초, 함초 및 갈대를 세척하고 적절한 크기로 절단한 후, 40-50℃의 온도에서 2-4시간 동안 건조하는 단계; 건조된 유근피, 지골피, 고장초, 함초 및 갈대를 3:2:2:2:1의 중량비율로 혼합하여 제2 혼합물을 제조하는 단계; 상기 제2 혼합물을 분쇄하는 단계; 분쇄된 제2 혼합물을 15-25℃ 온도의 증류수에 30-90분 동안 침지하는 단계; 침지한 제2 혼합물을 95-105℃ 온도로 3-5시간 동안 가열하는 단계; 가열한 제2 혼합물을 여과하여 여과액을 얻는 단계; 및 상기 여과액을 95-105℃ 온도로 액체가 증발되도록 가열하는 단계;를 수행하여 제조되는 것이고,
    상기 접착제 조성물은,
    비닐 아세테이트 에틸렌 공중합체 22-26 중량부, 카르복시메틸셀룰로오스 2-6 중량부, 메틸셀룰로오스 2-6 중량부, 폴리비닐알콜 1-5 중량부, 스티렌부타디엔공중합체 1-5 중량부, 펄라이트 분말 0.5-4 중량부, 벤토나이트 분말 0.5-4 중량부, 이산화티타늄 분말 0.5-4 중량부, 구리 분말 0.3-3 중량부, 계면활성제 1-5 중량부 및 물 50-54 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원단의 제조방법.
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