KR102631672B1 - 친환경적인 항균성 면소재의 제조방법 - Google Patents
친환경적인 항균성 면소재의 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 친환경적인 항균성 면소재의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 면사에 생분해성 항균사를 혼섬하여 합연사를 제조하는 합연사제조단계, 상기 합연사제조단계를 통해 제조된 합연사를 편성하는 편성단계, 상기 편성단계를 통해 제조된 편성물을 호발제로 처리하는 호발단계, 상기 호발단계를 통해 호발처리된 편성물에 초음파를 조사하여 정련하는 초음파정련단계, 상기 초음파정련단계를 통해 정련된 편성물을 오존수에 침지한 후에 표백제로 처리하는 표백단계 및 상기 표백단계를 통해 표백된 편성물에 소취제를 도포하는 소취제도포단계로 이루어진다.
상기의 과정을 통해 이루어지는 면소재의 제조방법은 생분해성 항균사가 사용되고 정련제를 사용하지 않아 친환경적이며, 우수한 항균 및 소취효과를 나타내어 수건이나 행주 등으로 적용할 수 있는 면소재를 제공한다.
상기의 과정을 통해 이루어지는 면소재의 제조방법은 생분해성 항균사가 사용되고 정련제를 사용하지 않아 친환경적이며, 우수한 항균 및 소취효과를 나타내어 수건이나 행주 등으로 적용할 수 있는 면소재를 제공한다.
Description
본 발명은 친환경적인 항균성 면소재의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 생분해성 항균사가 사용되고 정련제를 사용하지 않아 친환경적이며, 우수한 항균 및 소취효과를 나타내어 수건이나 행주 등으로 적용할 수 있는 면소재를 제공하는 친환경적인 항균성 면소재의 제조방법에 관한 것이다.
기능성 소재의 개발은 합성 섬유에 흡수, 흡습성을 부여하고 보다 천연섬유에 가깝게 만들려는 노력으로 시작되었는데, 현재에는 천연섬유 이상의 흡수, 흡습 성능을 가진 합성섬유가 등장하였으며, 이제는 역으로 합성섬유의 방염, 발수, 항균 등의 우수한 기능을 부여한 천연섬유소재가 계속 개발되고 있다. 특히, 생활안전과 기능성 및 건강과 관련된 기능성 섬유는 점차적으로 그 수요가 늘어나고 있으며, 수요대체를 위한 새로운 기능성 섬유의 개발도 지속적으로 이루어지고 있으며, 최근 색채, 외관 등인 감성과 더불어 기능성에 대한 관심을 보이는 소비자의 추세를 반영하기 위한 고부가가치형 복합 기능성 섬유 제품이 요구되고 있다.
면은 천연섬유 중 인체친화성이 가장 우수하지만, 별도의 항균 및 항바이러스성능이 없기 때문에, 수건이나 행주 등의 소재로 적용되면 수분에 자주 노출되기 때문에, 세균이나 바이러스의 증식이 빠르게 진행되며 일정기간 사용하게 되면 악취가 발생하는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해소하기 위해, 종래에는 면사에 구리나 은나노 성분을 적용하여 항균성능이 부여된 면소재를 개발하고자 하는 시도가 이루어졌으나, 구리나 은 성분의 경우 인체와 직접적으로 맞닿는 피부에 자극을 유발할 뿐만 아니라 면소재의 유연성을 저하시켜 사용감이 저하되며 제조비용을 지나치게 증가시키는 문제점이 있었다.
또한, 종래에는 면섬유에 합성섬유를 혼합하고 정령제를 사용하여 면소재에 물성을 개선하고자하는 노력이 이루어졌으나, 최근에는 미세플라스틱 발생의 문제로 인해 합성섬유의 사용이 점차적으로 제한되고 있으며, 정련제의 경우 폐수를 다량 발생시키기 때문에 친환경적이지 못한 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 생분해성 항균사가 사용되고 정련제를 사용하지 않아 친환경적이며, 우수한 항균 및 소취효과를 나타내어 수건이나 행주 등으로 적용할 수 있는 면소재를 제공하는 친환경적인 항균성 면소재의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 면사 100 중량부에 생분해성 항균사 20 내지 40 중량부를 혼섬하여 합연사를 제조하는 합연사제조단계, 상기 합연사제조단계를 통해 제조된 합연사를 편성하는 편성단계, 상기 편성단계를 통해 제조된 편성물을 60 내지 90℃의 온도에서 호발제로 처리하는 호발단계, 상기 호발단계를 통해 호발처리된 편성물에 15 KHz 내지 30 KHz의 초음파를 조사하여 정련하는 초음파정련단계, 상기 초음파정련단계를 통해 정련된 편성물을 오존수에 침지한 후에 표백제로 처리하는 표백단계 및 상기 표백단계를 통해 표백된 편성물 100 중량부에 소취제 5 내지 20 중량부를 도포하는 소취제도포단계:로 이루어지며, 상기 생분해성 항균사는 생분해성 수지 100 중량부, 식물성 항균물질 0.5 내지 3 중량부 및 방사유제 0.2 내지 2 중량부로 이루어지고, 상기 생분해성 수지는 폴리히드록시부티레이트, 폴리히드록시알카노에이트, 폴리락틱엑시드, 폴리에틸렌석시네이트, 폴리카프로락톤, 폴리부틸렌아디페이트, 폴리부틸렌석시네이트, 폴리비닐알코올, 폴리부틸렌석시네이트아디페이트, 스타치, 폴리에스터카보네이트 및 셀룰로오스아세테이트로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지며, 식물성 항균물질은 캐슈넛 추출물, 옻나무 추출물 및 황칠나무 추출물로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지고, 상기 소취제는 정제수 100 중량부에 천연고착제 30 내지 40 중량부 및 소취용 조성물 20 내지 30 중량부를 혼합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 친환경적인 항균성 면소재의 제조방법을 제공함에 의해 달성된다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 표백단계는 상기 초음파정련단계를 통해 정련된 편성물을 오존이 용해된 정제수에 10 내지 20분 동안 침지하여 오존처리한 후에, 오존처리된 편성물 100 중량부 대비 10 내지 20 중량부의 표백제를 혼합하고 65 내지 95℃의 온도로 20 내지 40분 동안 가열하여 이루어지며, 상기 표백제는 정제수 100 중량부에 수산화나트륨 0.5 내지 1.5 중량부, 중탄산 소다 0.5 내지 1.5 중량부, 탄산나트륨 0.5 내지 1.5 중량부 및 과산화수소 5 내지 10 중량부를 혼합하여 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 소취용 조성물은 염화암모늄이 코팅된 담체로 이루어지며, 상기 담체는 일라이트, 제올라이트 및 산화알루미늄으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것으로 한다.
본 발명에 따른 친환경적인 항균성 면소재의 제조방법은 생분해성 항균사가 사용되고 정련제를 사용하지 않아 친환경적이며, 우수한 항균 및 소취효과를 나타내어 수건이나 행주 등으로 적용할 수 있는 면소재를 제공하는 탁월한 효과를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 친환경적인 항균성 면소재의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예와 각 성분의 물성을 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
본 발명에 따른 친환경적인 항균성 면소재의 제조방법은 면사에 생분해성 항균사를 혼섬하여 합연사를 제조하는 합연사제조단계(S101), 상기 합연사제조단계(S101)를 통해 제조된 합연사를 편성하는 편성단계(S103), 상기 편성단계(S103)를 통해 제조된 편성물을 호발제로 처리하는 호발단계(S105), 상기 호발단계(S105)를 통해 호발처리된 편성물에 초음파를 조사하여 정련하는 초음파정련단계(S107), 상기 초음파정련단계(S107)를 통해 정련된 편성물을 오존수에 침지한 후에 표백제로 처리하는 표백단계(S109) 및 상기 표백단계(S109)를 통해 표백된 편성물에 소취제를 도포하는 소취제도포단계(S111)로 이루어진다.
상기 합연사제조단계(S101)는 면사와 항균사를 혼섬하여 합연사를 제조하는 단계로, 면사 100 중량부에 생분해성 항균사 20 내지 40 중량부를 혼섬하여 이루어지는데, 상기와 같이 생분해성 항균사가 혼섬되면 항균효과가 우수한 면소재를 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 우수한 생분해성을 나타내기 때문에 친환경적인 효과를 나타낸다.
상기 합연사제조단계(S101)에서 상기 생분해성 항균사의 혼섬량이 20 중량부 미만이면 상기의 효과가 미미하며, 상기 생분해성 항균사의 혼섬량이 40 중량부를 초과하게 되면 상기의 효과는 크게 향상되지 않으면서 면소재의 흡수율이나 촉감 등이 저하될 수 있다.
이때, 상기 생분해성 항균사는 생분해성 수지 100 중량부, 식물성 항균물질 0.1 내지 2 중량부 및 방사유제 0.2 내지 2 중량부로 이루어지는데, 생분해성 수지를 압출기로 압출하여 미연신사를 제조한 후에, 상기 미연신사를 연신비 15, 예열온도 80℃로 연신하여 크림퍼에서 권축을 부여하고, 식물성 항균물질 성분과 방사유제 성분이 각각 5 중량%로 함유된 수성 에멀젼 10 중량부를 스프레이하여 섬유표면에 부착시키고, 100℃에서 10분간 열고정한 후, 섬유를 소정의 길이로 절단하여, 길이가 40㎜이고 섬도가 22 데니어인 단섬유를 제조한 후에, 제조된 단섬유를 카딩하는 과정을 통해 제조될 수 있다.
이때, 상기 생분해성 수지는 폴리히드록시부티레이트(PHB, Poly Hydroxy Butyrate), 폴리히드록시알카노에이트(PHA, Poly Hydroxy Alkanoate), 폴리락틱엑시드(PLA, Poly lactic Acid), 폴리에틸렌석시네이트(PES, Poly Ethylene Succinate), 폴리카프로락톤(PCL, Poly Caprolactone), 폴리부틸렌아디페이트(PBAT, Poly Butylene Adipate), 폴리부틸렌석시네이트(PBS, Poly Butylene Succinate), 폴리비닐알코올(PVA, Poly Vinyl Alcohol), 폴리부틸렌석시네이트아디페이트(PBSA, Poly Butylene Succinate Adipate), 스타치(Starch), 폴리에스터카보네이트(PEC, Poly Ester Carbonate) 및 셀룰로오스아세테이트(Ca, Cellulose Acetate)로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것이 바람직하며, 폴리락틱엑시드(PLA, Poly lactic Acid), 폴리히드록시알카노에이트(PHA, Poly Hydroxy Alkanoate), 폴리부틸렌아디페이트(PBAT, Poly Butylene Adipate) 및 폴리부틸렌석시네이트(PBS, Poly Butylene Succinate)로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 상기 식물성 항균물질은 0.5 내지 3 중량부가 함유되며, 캐슈넛 추출물, 옻나무 추출물 및 황칠나무 추출물로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것이 바람직한데, 상기의 성분으로 이루어지는 식물성 항균물질은 누룩곰팡이, 효모균 등에 대한 우수한 항균력을 나타내며, 알레르기성 성분이 함유되지 않아 알레르기를 유발하지 않으면서도 피부독성이 낮아 피부트러블을 유발하지 않는다.
이때, 상기 캐슈넛 추출물, 옻나무 추출물 및 황칠나무 추출물은 열수 추출이나 탄소수가 1 내지 4인 저급 알코올을 이용한 용매추출 등의 과정을 통해 제조될 수 있는제, 정제수 100 중량부에 캐슈넛, 옻나무 및 황칠나무 각각을 10 내지 30 중량부를 혼합하고 80 내지 90℃의 온도로 2 내지 4시간 동안 가열한 후에 고형분을 걸러내어 제거하는 과정을 통해 제조되는 것이 바람직하다.
상기 식물성 항균물질의 함량이 0.5 중량부 미만이면 상기의 효과가 미미하며, 상기 식물성 항균물질의 함량이 3 중량부를 초과하게 되면 상기의 효과는 크게 향상되지 않으면서 제조비용을 증가시키게 된다.
또한, 상기 방사유제는 0.2 내지 2 중량부가 함유되는데, 친수성 방사유제, 또는 소수성 방사유제 등 그 성분은 통상적으로 사용되는 것이면 특별히 한정되지 않고, 상기게 지재된 생분해성 수지가 적용되는 용도에 맞게 선택하여 사용할 수 있는데, 본 발명에서 사용되는 생분해성 수지로 이루어진 섬유가 수건이나 행주 등과 같은 면소재 제품에 적용되는 경우에는 친수성을 필요로 하기 때문에, 상기 방사유제는 친수성 방사유제를 사용하는 것이 바람직하며, 상기 친수성 방사유제는 폴리에틸렌글리콜 및 폴리글리콜에스테르로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어질 수 있다.
상기 편성단계(S103)는 상기 합연사제조단계(S101)를 통해 제조된 합연사를 편성하는 단계로, 상기 합연사제조단계(S101)를 통해 제조된 합연사를 환편기 등을 이용하여 15 내지 25 게이지를 나타내는 편성물로 편성하는 과정으로 이루어진다.
이때, 상기 편성단계(S103)를 통해 제조되는 편성물은 수건이나 행주 등의 제품에 적용할 수 있는 물성을 나타내는 것이면, 그 제조과정은 특별히 한정되지 않는다.
상기 호발단계(S105)는 상기 편성단계(S103)를 통해 제조된 편성물을 호발제로 처리하는 단계로, 상기 편성단계(S103)를 통해 제조된 편성물을 60 내지 90℃의 온도를 나타내는 호발제에 침지한 후에 수세하는 과정으로 이루어지는데, 상기와 같은 과정을 통해 호발처리된 편성물은 편성물에 잔존하는 호제를 제거하여 염료의 침투성을 향상시키며, 촉감을 부드럽게 하는 효과를 나타낸다.
이때, 상기 호발제의 성분은 상기 편성물을 호발할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않고 어떠한 것이든 사용가능하나 효소 호발제 또는 산화 호발제를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 초음파정련단계(S107)는 상기 호발단계(S105)를 통해 호발처리된 편성물에 초음파를 조사하여 정련하는 단계로, 상기 호발단계(S105)를 통해 호발처리된 편성물을 물에 침지한 상태에서 15 내지 30 KHz의 초음파를 2 내지 4시간 동안 조사하는 과정으로 이루어진다.
상기의 과정으로 진행되는 초음파정련단계(S107)를 거치면, 상기 호발단계(S105)를 통해 호발처리된 편성물에 함유된 불순물이나 큐티클과 같은 성분이 제거되며, 섬유 내 리그닌이나 다당류 등의 구조 결합이 절단되어 염착성이 향상되는데, 본 발명의 초음파정련단계(S107)에서는 별도의 화학성분의 정련제가 사용되지 않아 친환경적인 효과를 나타낸다.
상기 초음파정련단계(S107)에서 15 KHz 미만의 초음파가 조사되거나 초음파의 조사시간이 2시간 미만이면 상기의 효과가 미미하며, 30 KHz를 초과하는 초음파가 조사되거나 초음파 조사시간이 4시간을 초과하게 되면 상기의 효과는 크게 향상되지 않으면서 에너지나 제조공정의 효율성이 저하되기 때문에 바람직하지 못하다.
상기 표백단계(S109)는 상기 초음파정련단계(S107)를 통해 정련된 편성물을 오존수에 침지한 후에 표백제로 처리하는 단계로, 상기 초음파정련단계(S107)를 통해 정련된 편성물을 오존이 용해된 정제수에 10 내지 20분 동안 침지하여 오존처리한 후에, 오존처리된 편성물 100 중량부 대비 10 내지 20 중량부의 표백제를 혼합하고 65 내지 95℃의 온도로 20 내지 40분 동안 가열하는 과정으로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 표백제는 정제수 100 중량부에 수산화나트륨 0.5 내지 1.5 중량부, 중탄산 소다 0.5 내지 1.5 중량부, 탄산나트륨 0.5 내지 1.5 중량부 및 과산화수소 5 내지 10 중량부를 혼합하여 이루어지는데, 상기의 과정으로 이루어지는 표백단계(S109)를 거치면 편성물의 색소 불순물이 제거되어 백색도가 향상될 뿐만 아니라, 경우에 따라 제조된 면소재를 염색하는 과정을 진행하게 되면 우수한 염색성능을 나타내게 된다.
상기의 성분으로 이루어지는 표백제의 함량이 10 중량부 미만이면 편성물의 표백이 고르게 진행되지 못하며, 상기 표백제의 함량이 20 중량부를 초과하게 되면 편성물의 표백효과는 크게 향상되지 않으면서 폐수의 발생량을 지나치게 증가시키기 때문에 바람직하지 못하다.
이때, 상기 오존은 산소압 0.05 내지 0.2 MPa 및 전류 1 내지 3A의 조건으로 발생된 것이 사용되는데, 오존처리 시간이 10분 미만이면 상기의 효과가 미미하며, 상기 오존처리 시간이 20분을 초과하게 되면 상기의 효과는 크게 향상되지 않으면서 편성물의 기계적 물성이 저하될 수 있기 때문에 바람직하지 못하다.
상기 소취제도포단계(S111)는 상기 표백단계(S109)를 통해 표백된 편성물에 소취제를 도포하는 단계로, 상기 표백단계(S109)를 통해 표백된 편성물 100 중량부에 소취제 5 내지 20 중량부를 도포하여 이루어지는 것이 바람직하다.
이때, 상기 소취제는 정제수 100 중량부에 천연고착제 30 내지 40 중량부 및 소취용 조성물 20 내지 30 중량부를 혼합하여 이루어지며, 상기 소취용 조성물은 염화암모늄이 코팅된 담체로 이루어지며, 상기 담체는 일라이트, 제올라이트 및 산화알루미늄으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는데, 상기의 성분으로 이루어지는 소취용 조성물은 암모니아취 및 초산취에 대한 소취성능이 모두 우수한 소취효과를 나타내며, 미세 기공이 형성되는 무기물인 일라이트, 제올라이트 및 산화알루미늄 등이 담체로 적용되어 넓은 비표면적을 나타내기 때문에, 악취 원인물질에 대해 우수한 흡착능을 나타낼 뿐만 아니라, 박테리아 세포의 에너지 대사를 저해하여 항균성능을 부여할 뿐만 아니라, 대전방지 등의 기능성도 부여할 수 있다.
일반적으로 상기의 성분으로 이루어지는 소취용 조성물의 경우 편성물에 대한 고착성능이 낮기 때문에, 편성물에 코팅된 후에 세탁과정 중 이탈되어 소취효과가 오랜 기간동안 유지되지 못하는 문제점이 있는데, 본 발명에서는 천연고착제를 사용하여 세탁 후에도 우수한 소취효과가 유지되도록 하였다. 이때, 상기 천연고착제는 황토 100 중량부 및 아교(Glue) 50 내지 80 중량부로 이루어지는 것이 바람직한데, 상기의 성분으로 이루어지는 천연고착제는 소취용 조성물을 편성물에 강력하게 고착시킬 뿐만 아니라, 인체에 유해한 성분을 방출하지 않는 효과를 나타낸다.
상기 황토는 우수한 항균효과를 부여하며, 원적외선 및 음이온을 방출할 뿐만 아니라, 물과 혼합되면 고착효과를 나타내는데, 황토만을 사용하게 되면 고착효과가 낮기 때문에 황토 100 중량부 대비 아교 50 내지 80 중량부를 혼합하여 고착효과를 향상시키는 것이 바람직하다. 상기 아교의 함량이 50 중량부 미만이면 천연 고착제의 고착력 향상 효과가 미미하며, 상기 아교의 함량이 80 중량부를 초과하게 되면 상기의 효과는 크게 향상되지 않으면서 상대적으로 황토의 함량이 지나치게 줄어들기 때문에 바람직하지 못하다.
상기 소취제의 도포량이 5 중량부 미만이면 상기의 효과가 미미하며, 상기 소취제의 도포량이 20 중량부를 초과하게 되면 상기의 효과는 크게 향상되지 않으면서 제조비용을 지나치게 증가시키기 때문에 바람직하지 못하다.
이하에서는, 본 발명에 따른 친환경적인 항균성 면소재의 제조방법 및 그 제조방법으로 제조된 항균성 면소재의 물성을 실시예를 들어 설명하기로 한다.
<제조예 1> 캐슈넛 추출물의 제조
정제수 100 중량부에 캐슈넛 20 중량부를 혼합하고 85℃의 온도로 3시간 동안 가열한 후에 고형분을 제거하여 캐슈넛 추출물을 제조하였다.
<제조예 2> 옻나무 추출물의 제조
정제수 100 중량부에 옻나무 20 중량부를 혼합하고 85℃의 온도로 3시간 동안 가열한 후에 고형분을 제거하여 옻나무 추출물을 제조하였다.
<제조예 3> 황칠나무 추출물의 제조
정제수 100 중량부에 황칠나무 20 중량부를 혼합하고 85℃의 온도로 3시간 동안 가열한 후에 고형분을 제거하여 황칠나무 추출물을 제조하였다.
<제조예 4> 항균사의 제조
생분해성 수지(폴리락틱엑시드)를 압출기에 투입하여 용융시키고, 방사 노즐을 통해 압출하여 미연신사를 제조하고, 제조된 미연신사를 연신비 15, 예열온도 80℃로 연신하여 크림퍼에서 권축을 부여하고, 상기 제조예 1을 통해 제조된 캐슈넛 추출물과 친수성 방사유제 성분이 각각 5 중량%로 함유된 수성 에멀젼 10 중량부를 스프레이하여 섬유표면에 부착시키고 100℃에서 10분간 열고정한 후 소정의 길이로 절단하여, 길이가 40㎜이고 섬도가 22 데니어인 단섬유를 제조하고, 제조된 단섬유를 카딩하여 항균사를 제조하였다.
<제조예 5> 항균사의 제조
상기 제조예 4와 같이 진행하되, 상기 제조예 2를 통해 제조된 옻나무 추출물을 사용하여 항균사를 제조하였다.
<제조예 6> 항균사의 제조
상기 제조예 4와 같이 진행하되, 상기 제조예 3을 통해 제조된 황칠나무 추출물을 사용하여 항균사를 제조하였다.
<제조예 7> 표백제의 제조
정제수 100 중량부에 수산화나트륨 1 중량부, 중탄산 소다 1 중량부, 탄산나트륨 2 중량부 및 과산화수소 8 중량부를 혼합하여 표백제를 제조하였다.
<제조예 8> 소취제의 제조
정제수 100 중량부에 천연고착제(황토 100 중량부 및 아교(Glue) 35 중량부가 혼합) 및 소취용 조성물(염화암모늄이 코팅된 일라이트) 25 중량부를 혼합하여 소취제를 제조하였다.
<실시예 1>
면사 100 중량부에 상기 제조예 4를 통해 제조된 항균사 30 중량부를 혼섬하여 합연사를 제조하고, 제조된 합연사를 환편기를 이용하여 18 게이지로 편성하여 편성물을 제조하고, 제조된 편성물을 75℃의 온도에서 호발제(효소 호발제)로 처리하고, 호발처리된 편성물을 물에 함침하고 22 KHz의 초음파를 3시간 동안 조사하여 정련하고, 정련된 편성물을 오존이 용해된 정제수에 15분 동안 침지하여 오존처리한 후에 오존처리된 편성물 100 중량부 대비 제조예 7을 통해 제조된 표백제 15 중량부를 혼합하고 75℃의 온도로 30분 동안 가열하여 표백하고, 표백된 편성물 100 중량부에 상기 제조예 8를 통해 제조된 소취제 12 중량부를 분무하여 도포한 후에 건조하는 과정을 통해 항균성 면소재를 제조하였다.
<실시예 2>
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 상기 제조예 4를 통해 제조된 항균사 20 중량부를 혼섬하여 항균성 면소재를 제조하였다.
<실시예 3>
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 상기 제조예 4를 통해 제조된 항균사 40 중량부를 혼섬하여 항균성 면소재를 제조하였다.
<실시예 4>
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 상기 제조예 5를 통해 제조된 항균사를 혼섬하여 항균성 면소재를 제조하였다.
<실시예 5>
상기 실시예 4와 동일하게 진행하되, 상기 제조예 5를 통해 제조된 항균사 20 중량부를 혼섬하여 항균성 면소재를 제조하였다.
<실시예 6>
상기 실시예 4와 동일하게 진행하되, 상기 제조예 5를 통해 제조된 항균사 40 중량부를 혼섬하여 항균성 면소재를 제조하였다.
<실시예 7>
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 상기 제조예 6을 통해 제조된 항균사를 혼섬하여 항균성 면소재를 제조하였다.
<실시예 8>
상기 실시예 7과 동일하게 진행하되, 상기 제조예 6을 통해 제조된 항균사 20 중량부를 혼섬하여 항균성 면소재를 제조하였다.
<실시예 9>
상기 실시예 7과 동일하게 진행하되, 상기 제조예 6을 통해 제조된 항균사 40 중량부를 혼섬하여 항균성 면소재를 제조하였다.
<비교예 1>
면사를 환편기를 이용하여 18 게이지로 편성하여 편성물을 제조하고, 제조된 편성물을 75℃의 온도에서 호발제(효소 호발제)로 처리하고, 호발처리된 편성물을 물에 함침하고 22 KHz의 초음파를 3시간 동안 조사하여 정련하고, 정련된 편성물을 오존이 용해된 정제수에 15분 동안 침지하여 오존처리한 후에 오존처리된 편성물 100 중량부 대비 제조예 7을 통해 제조된 표백제 15 중량부를 혼합하고 75℃의 온도로 30분 동안 가열하여 표백하는 과정을 통해 면소재를 제조하였다.
<비교예 2>
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 상기 제조예 4를 통해 제조된 항균사 10 중량부를 혼섬하여 면소재를 제조하였다.
<비교예 3>
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 상기 제조예 4를 통해 제조된 항균사 50 중량부를 혼섬하여 면소재를 제조하였다.
<비교예 4>
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 소취제를 도포하지 않고 면소재를 제조하였다.
<비교예 5>
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 소취제를 1 중량부를 도포하여 면소재를 제조하였다.
<비교예 6>
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 소취제 30 중량부를 도포하여 면소재를 제조하였다.
상기 실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 3을 통해 제조된 면소재의 항균성능을 측정하여 아래 표 1에 나타내었다.
{단, 항균성능을 측정하기 위해 사용된 균은 황색포도상구균(Staphyllococcus aureus)과 폐렴간균(Klebsiella)이며, KS K 0693-1990에 의거하여 측정하였다.}
<표 1>
상기 표 1에 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예 1 내지 9를 통해 제조된 면소재는 비교예 1 내지 2을 통해 제조된 면소재에 비해 우수한 항균성능을 나타내는 것을 알 수 있다.
또한, 비교예 3과 같이 항균사가 과량 혼섬되지 않더라도 우수한 항균성능을 나타내는 것을 알 수 있다.
또한, 상기 실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 6을 통해 제조된 면소재의 소취성능을 측정하여 아래 표 2에 나타내었다.
{단, 소취성능은 KS K ISO 17299 시험법에 따라 측정하였으며, 암모니아 농도를 측정하는 방법을 이용하였다.}
<표 2>
상기 표 2에 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예 1 내지 9를 통해 제조된 면소재는 우수한 소취효과를 나타내는 것을 알 수 있다.
또한, 비교예 3이나 비교예 6과 같이 항균섬유나 소취제가 과량 사용되더라도 소취효과는 크게 향상되지 않는 것을 알 수 있다.
또한, 상기 실시예 1 내지 9를 통해 제조된 면소재의 세척 후 소취효과 유지여부를 측정하여 아래 표 3에 나타내었다.
{단, 소취효과 유지 여부는 제조된 면소재를 50℃의 물에 1시간 동안 침지하는 과정을 3회 반복한 후에, 소취효과를 측정하는 방법을 이용하였다.
단, 소취성능은 KS K ISO 17299 시험법에 따라 측정하였으며, 암모니아 농도를 측정하는 방법을 이용하였다.}
<표 3>
상기 표 3에 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예 1 내지 9를 통해 제조된 면소재는 세척 후에도 소취효과가 유지되는 것을 알 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 친환경적인 항균성 면소재의 제조방법은 생분해성 항균사가 사용되고 정련제를 사용하지 않아 친환경적이며, 우수한 항균 및 소취효과를 나타내어 수건이나 행주 등으로 적용할 수 있는 면소재를 제공한다.
S101 ; 합연사제조단계
S103 ; 편성단계
S105 ; 호발단계
S107 ; 초음파정련단계
S109 ; 표백단계
S111 ; 소취제도포단계
S103 ; 편성단계
S105 ; 호발단계
S107 ; 초음파정련단계
S109 ; 표백단계
S111 ; 소취제도포단계
Claims (3)
- 면사 100 중량부에 생분해성 항균사 20 내지 40 중량부를 혼섬하여 합연사를 제조하는 합연사제조단계:
상기 합연사제조단계를 통해 제조된 합연사를 편성하는 편성단계:
상기 편성단계를 통해 제조된 편성물을 60 내지 90℃의 온도에서 호발제로 처리하는 호발단계:
상기 호발단계를 통해 호발처리된 편성물에 15 KHz 내지 30 KHz의 초음파를 조사하여 정련하는 초음파정련단계:
상기 초음파정련단계를 통해 정련된 편성물을 오존수에 침지한 후에 표백제로 처리하는 표백단계: 및
상기 표백단계를 통해 표백된 편성물 100 중량부에 소취제 5 내지 20 중량부를 도포하는 소취제도포단계:로 이루어지며,
상기 생분해성 항균사는 생분해성 수지 100 중량부, 식물성 항균물질 0.5 내지 3 중량부 및 방사유제 0.2 내지 2 중량부로 이루어지고,
상기 생분해성 수지는 폴리히드록시부티레이트, 폴리히드록시알카노에이트, 폴리락틱엑시드, 폴리에틸렌석시네이트, 폴리카프로락톤, 폴리부틸렌아디페이트, 폴리부틸렌석시네이트, 폴리비닐알코올, 폴리부틸렌석시네이트아디페이트, 스타치, 폴리에스터카보네이트 및 셀룰로오스아세테이트로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지며,
식물성 항균물질은 캐슈넛 추출물, 옻나무 추출물 및 황칠나무 추출물로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지고,
상기 소취제는 정제수 100 중량부에 천연고착제 30 내지 40 중량부 및 소취용 조성물 20 내지 30 중량부를 혼합하여 이루어지며,
상기 소취용 조성물은 염화암모늄이 코팅된 담체로 이루어지며,
상기 담체는 일라이트, 제올라이트 및 산화알루미늄으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 친환경적인 항균성 면소재의 제조방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 표백단계는 상기 초음파정련단계를 통해 정련된 편성물을 오존이 용해된 정제수에 10 내지 20분 동안 침지하여 오존처리한 후에, 오존처리된 편성물 100 중량부 대비 10 내지 20 중량부의 표백제를 혼합하고 65 내지 95℃의 온도로 20 내지 40분 동안 가열하여 이루어지며,
상기 표백제는 정제수 100 중량부에 수산화나트륨 0.5 내지 1.5 중량부, 중탄산 소다 0.5 내지 1.5 중량부, 탄산나트륨 0.5 내지 1.5 중량부 및 과산화수소 5 내지 10 중량부를 혼합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 친환경적인 항균성 면소재의 제조방법. - 삭제
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