KR19980076944A - 축광가공제와 축광·항균방취가공제 및 그를 이용한 축광제품과 축광·항균방취제품 및 그 가공처리방법. - Google Patents

Abstract

본 발명은 섬유(직물, 편직물), 부직포, 벽지등과 같은 제품의 발광도를 향상시킬 수 있도록 하기 위하여, 바인더와 축광안료의 혼합물에 금속물질인 라듐광석분말, 알루미늄분말, 구리분말 등을 첨가하여 축광가공제를 얻도록 하고 축광가공제를 가공할 때에 항균방취기능을 갖는 천연고분자물질인 키토산을 첨가시켜서 축광·항균방취가공제를 얻으며, 이들 축광가공제와 축광·항균방취가공제를 패딩 또는 날염공정에 투입하여 축광가공제품 또는 축광·항균방취제품을 얻을 수 있도록 된 것으로서, 발광도가 향상된 축광제품을 제공할 수 있도록 하여 축광제품이 항균방취효과도 갖도록 하고 장기간 착용하더라도 변색되거나 악취가 발생하는 것을 방지할 수 있도록 하였다.

Description

축광가공제와 축광·항균방취가공제 및 그를 이용한 축광제품과 축광·항균방취제품 및 그 가공처리방법

본 발명은 발명도를 향상시키도록 하는 축광가공제와 이 축광가공제에 항균방취기능을 부가 시킨 축광·항균방취가공제 및 이를 이용하여 축광제품 및 축광·항균방취제품을 얻도록 하는 것과 그들 제품의 제조방법에 관한 것이다.

이를 좀 더 상세히 설명하면, 섬유(직물, 편직물), 부직포, 벽지등과 같은 제품의 발광도를 향상시킬 수 있도록 하기 위하여, 바인더와 축광안료의 혼합물에 금속물질인 라듐광석분말, 알루미늄분말, 구리분말 등을 첨가하여 축광가공제를 얻도록 하고 축광가공제를 가공할 때에 항균방취기능을 갖는 천연고분자물질인 키토산을 첨가시켜서 축광·항균방취가공제를 얻으며, 이들 축광가공제와 축광·항균방취가공제를 패딩 또는 날염공정에 투입하여 축광가공제품 또는 축광·항균방취제품을 얻도록 함과 아울러 이들 제품의 제조방법에 관한 것이다.

축광효과를 얻도록 하는 제품으로는 주로 축광가공(발광)섬유제품이 널리 알려져 있으며, 축광가공(발광)섬유제품에 대한 특허로서는 대한민국 특허 공고번호 제90-3308호와 일본국 공개특허 평8-176922호가 널리 알려져 있다.

전자(대한민국특허공고번호 제90-3308호)는 인분말 70%와 섬유 접착제 30%를 혼합한 것을 피복이나 가방류의 표면에 문자, 기호로 된 장식 또는 무늬모양을 나염 또는 인쇄하거나 직조되어질 섬유사의 표면에 고착시켜서 된 것이다.

그러나, 이와 같이 된 축광가공섬유는 인분말을 너무 많이 사용하기 때문에 제품의 품위를 떨어뜨리는 문제가 있고 다양한 종류의 섬유제품에 적용하기가 용이치 못하는 문제가 있으며, 또한 다량으로 첨가되는 인분말로 인하여 인체의 피부에 대하여 부작용을 일으키게 될 염려가 있다.

또한 후자는 화학섬유원료에 적량의 축광물질의 분말을 혼합하여 제품원료로 사용하거나 또는 화학섬유제품의 실(系)을 제조할 때 길이 방향으로 홈을 형성하고 그 홈에 축광안료를 삽입하여서 된 것으로서 축광안료를 홈에 삽입시키면서 발광섬유를 제조하기가 용이치 못하고 화학섬유제품만을 제조하여야 하기 때문에 그 사용용도가 극히 제한적이었다.

또한 이러한 종래의 축광가공섬유 또는 발광섬유는 항균방취기능이 전혀 구비되어 있지 않기 때문에 장시간 착용하게 되면 제품이 변색되고 또한 악취가 발생하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해소할 수 있도록 된 축광가공제품을 제공하려는 것이다.

본 발명은 축광가공제품을 제공할 수 있도록 하기 위한 축광가공제를 제공하는데 그 목적이 있으며, 본 발명의 다른 목적은 축광가공제에 항균방취기능을 갖는 천연고분자물질을 첨가시켜서 축광·항균방취가공제를 얻도록 하는데 있다.

본 발명은 또 다른 목적은 상기 축광가공제와 축광·항균방취가공제를 이용하여 축광제품 또는 축광·항균방취제품을 얻을 수 있도록 하는 것과 그러한 제품의 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 직물 및 편물, 부직포, 벽지 등에 사용할 수 있는 축광가공제 및 축광·항균방취가공제를 제공하고, 이를 패딩 또는 날염을 실시할 때 투입하여 줌으로써 축광제품 및 축광·항균방취제품을 보다 용이하게 얻을 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 상기 및 기타목적은, 바인더에 축광안료와 금속분말을 적정비율로 혼합시킨 축광가공제와, 상기 축광가공제를 제조할 때 항균방취기능을 갖는 물질을 첨가하여 줌으로써 얻을 수 있는 축광·항균방취가공제와, 이들 축가공제와 축광·항균방취가공제를 패딩 또는 날염공정에 투입하여 제품을 제조하도록 하는 것에 의해 달성된다.

본 발명은 상기와 같이 되어지므로 첨가되는 금속분말에 의해 빛의 산란 및 난반사가 원활히 이루어져 발광도가 향상된 축광제품을 제공할 수 있고, 항균방취 효과를 부여 함으로써 제품이 손상(변색)되지 않으면서 악취가 발생되지 않도록 된 축광·항균방취제품을 제공할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 축광 및 축광·항균방취제품의 패딩처리공정을 보인 공정도.

도 2는 본 발명에 따른 축광 및 축광·항균방취제품의 날염공정을 보인 공정도.

본 발명자는 바인더와 축광안료를 혼합시킬 때 금속분말을 첨가시켜 줌으로써 금속분말에 의해 빛의 산란이 활발하게 이루어져 발광도가 향상되어짐을 확인하였고, 금속분말이 첨가된 축광가공제에 항균방취기능을 갖는 키토산(Chitosan)을 첨가시켜 줌으로써 항균방취효과가 뛰어난 축광·항균방취가공제를 얻을 수 있음을 확인하였다.

바인더와 축광안료 및 금속분말을 혼합시켜 축광가공제를 제조함에 있어서, 접착성을 양호하게 하도록 하는 바인더는 에폭시수지, 폴리에스텔계수지, 폴리아미드계수지, 폴리우레탄계수지, 폴리아크릴계수지, 실리콘계수지등으로서 이들 중 어느 하나를 단독으로 사용하거나 또는 이들 중 둘 또는 둘 이상을 혼합하여 사용할 수 있도록 하였으며, 제조되는 축광가공제의 전체 % 대비 40∼70%가 되도록 하였다.

축광안료는 시중품으로서 전체 % 대비 0.5∼60%를 첨가하도록 하였고, 금속 분말은 미세분말일수록 광산란이 활발하게 이루어져 발광도가 크게 향상되어지는 것으로서 전체 % 대비 0.5∼20%가 첨가 되어지도록 하였다.

상기 발광도를 높이기 위하여 사용되는 금속분말은 라듐광석분말, 알루미늄분말, 구리분말을 들 수 있으며, 특히 구리분말은 양이온성을 띠게 되므로 차후에 설명되는 항균방취제가 첨가될 경우에는 뛰어난 항균방취효과를 얻을 수 있게 된다.

이와같이 바인더와 축광안료 및 금속분말을 적정비율로 혼합시켜 축광가공제를 제조할 때 여기에 항균방취기능을 갖는 물질을 첨가시켜줌으로써 축광·항균방취가공제를 얻을 수 있다.

통상적으로 항균방취가공은 섬유제품에 부착되어 있는 인체에 유해한 미생물로 부터 섬유제품이 변색 취화되거나 각종 악취로 부터 오염되는 것을 예방하고 사용자를 보호하기 위한 것으로서, 섬유제품에서 세균이나 곰팡이 등의 미생물이 서식하거나 번식되는 것을 억제시키기 위한 가공을 일컫는다.

항균방취가공처리된 섬유제품으로 부터 미생물의 성장을 억제시키거나 사멸시킬 수 있도록 지속성이 유지되는 확산형과 항균성을 갖는 양이온기가 섬유제품의 표면에 부착되어 미생물이 섬유제품과 접착될 때 미생물을 물리적으로 파괴시키도록 하는 고정형, 그리고 섬유제품을 화학적으로 처리하여 세탁시에 표백제를 첨가하거나 착용시에 자외선에 노출되어 항균성을 갖는 작용기가 재생되어지도록 하는 재생형의 살균방법들이 알려져 있다.

본 발명에서 항균방취효과를 부여하는 방법으로 천연고분자물질인 키토산(Chitosan)을 사용하고 있다.

키토산은 게, 새우 등의 갑각류로 부터 추출된 키틴(Chitin)을 진한 알카리 용액에서 가열하여 탈 아세틸화한 생성물로써 인체에 무해한 천연 항미생물체중 가장 대표적인 것이며, 인체적합성 및 양이온의 특성이 있다.

본 발명은 천연고분자 물질인 키토산(Chitosan)이 묽은 무기산, 유기산 용액에 녹이므로써 키토산 자체에 갖고 있는 높은 반응성인 아민과 반응하여 제4급 암모늄염을 형성하게 되며 형성된 제4급 암모늄염은 섬유제품에 기생하고 있는 균과 이온결합을 하여 균이 질식하게 되어 항균방취효과를 가져오게 되는 원리를 이용하는 것으로서, 항균방취메커니즘을 좀 더 자세히 설명하면 금속이온이나 제4급 암모늄염에 따른 제균 및 살균작용은 섬유 표면에 형성된 항균작용기에 미생물이 직접 접촉됨으로써 이루어지는 것으로서, 세포벽이 음이온으로 대전되어 있는 미생물은 금속이온이나 제4급 암모늄염의 양이이온과 전기적으로 결합하여 세포기능인 전자전달계가 지하되어 호흡이 정지되거나 세포벽이 파괴되어 세포액이 유출되면서 사멸하게 되는 것이다.

본 발명에 따른 축광·항균방취가공제는 축광과 위생가공이 동시에 요구되는 품목에 적용된다. 상기 축광가공제를 제조하는 것과 같이 에폭시수지, 폴리에스텔계수지, 폴리아미드계수지, 폴리우레탄계수지, 폴리아크릴계수지, 실리콘계수지등 중에서 어느 하나 또는 복수개를 선택하여서 되는 바인더에 축광안료와 라듐광석분말, 알루미늄분말, 구리분말 등 중에서 어느 하나의 금속분말을 첨가하는 것에 천연고분자 물질인 키토산을 첨가하여서 된 것으로서, 상기 키토산은 농도가 0.5∼10% 되도록 제조하여서 된 것이다.

본 발명에 따른 축광가공제 또는 축광·항균방취가공제는 특정의 조건에 따라 최상의 상태로 유지되어질 수 있도록 각 물질들의 비율을 적절하게 유지시켜 주는 것이 바람직하다.

위에서와 같이하여 얻어지는 축광가공제 또는 축광·항균방취가공제는 [도 1] 또는 [도 2]에 도시된 바와같이 적용품목을 패딩 또는 날염을 실시할 때 투입하여 줌으로써 축광 또는 축광·항균방취처리된 제품을 얻을 수 있도록 하였다.

패딩법에 의해 축광가공 또는 축광·항균방취가공처리함에 있어서 통상의 패딩법과 동일·유사한 방법 및 조건하에서 실시되어지므로 구체적인 패딩공정과 방법에 대한 설명은 생략키로 한다.

패딩법에 의해 실시되는 본 발명에 따른 축광가공 또는 축광·항균방취가공처리방법은 패딩을 실시하기 전에 축광가공제 또는 축광·항균방취가공제를 투입하여 패딩을 실시하는 것으로서 적용품목인 직물 또는 편물, 부직포를 패딩공정에 투입하여 축광가공제 또는 축광·항균방취가공제가 적정 두께로 도포되어지도록 하고 패딩된 제품은 예비건조→ 열처리를 실시하며, 열처리를 완료한 후 필요에 따라 비누세척(Soaping)→ 수세 → 건조시키도록 하는 공정을 거치도록 함으로써 축광 가공 또는 축광·항균방취처리된 제품을 얻을 수 있도록 하였다.

상기 패딩된 제품은 70℃∼130℃에서 30초∼10분간 예비건조를 실시토록하되 너무 높은 온도에서 갑작스럽게 건조시키지 않도록 하여 처리되는 제품과 증착된 축광가공제 또는 축광·항균방취가공제가 변화되어지는 것을 방지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이와같이 하여 예비건조시킨 후 130℃∼170℃의 온도에서 30초 내지 5분간에 걸쳐 열처리를 실시하여 축광가공제를 또는 축광·항균방취가공제가 처리제품에 완전히 고착되어지도록 하되 이때에도 너무 높지 않은 온도와 너무 길지않은 시간동안 열처리를 실시하여 최적의 상태로 유지되어질 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

열처리가 완료된 후에 처리제품에 따른 필요조건에 따라 비누세척 → 수세 → 건조를 실시한다. 비누질(Soaping)을 하여 줌으로써 미반응물질이 제거되어지도록 하며 비누는 2∼6 g/ℓ을 사용하도록 하는 것이 바람직하다. 비누질 공정이 완료된 후 20℃∼60℃ 정도의 온수를 사용하여 1분∼10분간 수세를 실시하여 미반응 물질과 비눗물을 제거하여 주고, 수세가 완료된 후 100℃∼120℃ 에서 1분∼10분간에 걸쳐 건조를 실시하여 줌으로써 최종목적물인 축광 또는 축광·항균방취처리된 제품을 얻을 수 있도록 하였다.

또한 날염법에 의해 축광가공 또는 축광·항균방취가공처리시키는 방법으로는 스크린을 이용하여 무늬모양 등을 염색하도록 하는 부분염색법으로서, 날염공정에 본 발명에 따른 소정의 축광가공제 또는 축광·항균방취가공제를 투입하여 날염을 실시하며, 날염이 완료된 처리제품은 패딩법에서와 마찬가지로 예비건조 → 열처리를 실시한 후 필요에 따라 비누세척(Soaping) → 수세 → 건조공정을 실시하게 되는데 이때의 각공정들의 조건들은 패딩법에 의한 조건과 동일한 조건에서 실시하게 된다.

이하 본 발명의 상기 및 기타목적과 특징은 다음의 상세한 설명에 의해 더욱 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

본 발명은 다음의 실시예에 의해 한정되는 것이 아님을 밝혀둔다.

다음은 본 발명에 따른 축광가공제 및 축광·항균가공제의 제조와 이들을 이용한 제품가공처리(패딩, 날염)공정을 보인 실시예들이다.

[실시예 1(축광가공제)]

[제1공정]

폴리우레탄계 및 폴리아미드계수지를 동일비율로 혼합시킨 바인더에 축광안료를 첨가한 후 혼합시켜서 혼합물을 얻고,

[제2공정]

제 1공정에서 얻은 혼합물에 금속분말 중에서 알루미늄분말을 첨가하여 혼합시켜서 목적물인 축광가공제를 얻었다.

축광가공제의 전체혼합비율(100%)중에서 알루미늄분말은 15%, 축광안료는 25%가 되고, 나머지는 바인더가 되도록 하였다.

[실시예 2(축광·항균방취가공제)]

[제1공정]

제 1실시예의 제 1공정과 동일하게 실시하여 혼합물을 얻고,

[제2공정]

제 1공정에서 얻은 혼합물에 알루미늄분말을 첨가시켜 축광가공제를 얻되 축광가공제의 전체혼합비율(100%)중에서 알루미늄분말은 10%, 축광안료는 25%가 되며, 나머지는 바인더가 되도록 하였다.

[제3공정]

제 2공정에서 얻은 축광가공제에 키토산을 첨가시키되 키토산은 전체농도의 5%가 되도록 하여 혼합시켜 목적물인 축광·항균방취가공제를 얻었다.

상기 실시예 1 및 실시예 2에 의해 얻어진 축광가공제 또는 축광·항균방취가공제는 패딩 또는 날염법에 의해 섬유를 위생가공처리할 때 첨가하여 축광섬유 또는 축광·항균방취섬유를 얻도록 하였다.

[실시예3(패딩처리공정)]

[제1공정 : 준비공정]

섬유(생지편물 또는 생지직물)를 통상의 공정(방법)에 따라 정련표백을 실시한 후 패딩공정에 투입하였다.

[제2공정 : 패딩공정]

패딩공정에서 축광가공제 또는 항균축광방취가공제를 투입시킨 후 통상의 패딩방법에 의해 패딩을 실시하였다.

[제3공정 : 열처리공정]

패딩을 실시한 후 110℃에서 3분간 예비건조시킨 후 160℃에서 3분간 열처리를 실시하였다.

[제4공정 : Soaping 및 수세공정]

건조공정이 완료된 제품에 4g/ℓ의 비누(Soap)용액으로 씻어내고 온수를 사용하여 6분간 수세를 실시하여 비누(Soap) 성분이 완전히 제거되도록 하였다.

[제5공정 : 건조공정]

수세완료된 섬유를 110℃를 6분간 건조하였다.

건조공정이 완료된 후 최종목적물인 축광가공 또는 축광·항균방취가공처리된 섬유를 얻었다.

본명에 따른 상기 제3실시예에서 가공처리될 처리제품의 종류 및 특성에 따라 제1 내지 제3공정을 실시한 후 제4공정과 제5공정은 생략할 수 있는 것이다.

[실시예4 (날염처리공정)]

[제1공정 : 준비공정]

제3 실시예의 제 1공정과 동일하게 실시하였다.

[제2공정 : 날염공정]

날염공정에서 축광가공제 또는 항균축광가공제를 투입시킨 후 통상의 날염방법에 의해 실시하였다.

[제3공정] 내지 [제5공정]은 제3실시예의 [제3공정] 내지 [제5공정]과 동일하게 실시하였다.

건조공정이 완료된 후 최종목적인 축광가공 또는 축광·항균방취가공처리 된 섬유를 얻었다.

본 발명에 따른 제 4실시예에서도 가공처리될 처리제품의 종류 및 특성에 따라 제1 내지 제 3공정을 실시한 후 제 4공정과 제 5공정은 생략할 수 있다.

본 발명에 따른 제 3 및 제 4 실시예에서 상기 공정 등을 보완하여 부직포, 벽지 등에도 축광 또는 축광·항균방취효과를 부여하여 축광 또는 축광·항균방취제품을 얻을 수 있다.

상기 제3 및 제4의 실시예 공정에 따라 얻어진 최종목적을 축광섬유 또는 축광·항균방취섬유의 항균성 조사를 실시하였으며 축광가공처리된 시료는 그 발광도가 금속분말을 첨가시키지 않은 시료보다 크게 향상되었음을 알 수 있었다.

[실험예]

축광·항균방취가공제가 부착(축광·항균방취처리)된 섬유의 항균도조사

항균도조사는 KSK0693법에 따라 실시하였으며, 양성지정 세균인 스테필로코쿠스아우레우스(Staphylococcus aureus : ATTCC6538)를 공시균으로 사용하였다.

표 1 : 축광·항균방취가공처리된 섬유의 항균도(균감소율 %)

축광·항균방취가공처리된 섬유의 시료는 세탁전 및 10회의 세탁을 실시한 후 항균도를 검사하였다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면 간단한 방법에 의해 축광가공 또는 축광·항균방취가공제를 제조하여 제공할 수 있고, 이를 직조된 모든섬유를 염색가공 처리할 때 첨가시켜 위생가공처리하여 줌으로써 항균도가 유지되는 섬유를 제공할 수 있으며, 따라서 의복 등을 장시간 사용(착용)하더라도 균에 오염되지 않는 상태를 유지시킬 수 있으며 축광안료에 의한 야간에 발광을 동시에 가져오는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

특히 양말, 내의, 어린이용 기저귀 등의 모든 섬유에 사용할 수 있으며 또한 커튼, 벽지 등에 적용하여 발광제품과 위생효과를 동시에 얻을 수 있게 된다는 것이다.

Claims (11)

1. 바인더 30∼70%와 축광안료 0.5∼60%를 혼합시키고 나머지는 물과 기타 약재를 혼합시켜서 된 축광가공제.
2. 바인더 30∼70%와 축광안료 0.5∼60%와 색소를 0.01∼0.5% 혼합시키고 나머지는 물과 기타 약재를 혼합시켜서 된 축광가공제.
3. 바인더와 축광안료가 혼합된 축광가공제에 라듐원석분말, 알루미늄분말, 구리분말 중 어느하나 또는 하나이상의 금속분말을 혼합시켜서 된 축광가공제.
4. 제 1항 또 제 2항에 있어서, 바인더는 에폭시수지, 폴리에스텔계수지, 폴리아미드계수지, 폴리우레탄계수지, 폴리아크릴계수지, 실리콘계수지등으로서 이들 중 어느 하나이거나 또는 선택된 복수개를 혼합시켜서 된 축광가공제.
5. 제 2항에 있어서, 금속분말을 전체 대비의 0.5∼20%되도록 희석시켜서 된 축광가공제.
6. 바인더와 축광안료로된 축광가공제 또는 바인더와 축광안료와 금속분말이 혼합된 축광가공제에 천연고분자물질인 키토산을 첨가시켜서 된 축광·항균방취가공제.
7. 제 5항에 있어서, 키토산은 전체 대비 0.5∼10%되도록 첨가시켜서 된 축광·항균방취가공제.
8. 통상의 직물 또는 편물 및 부직포, 벽지의 처리제품 등을 패딩 날염시키는 것에 있어서, 패딩 또는 날염공정에 축광가공제 또는 축광·항균가공제를 투입하여 축광가공제 또는 축광·항균방취가공제를 처리제품에 패딩 또는 날염시켜서 된 것을 특징으로 하는 축광 또는 축광항균방취제품.
9. 통상의 직물 또는 편물 및 부직포, 벽지의 처리제품 등을 패딩 날염시키는 것에 있어서, 패딩공정에 축광가공제 또는 축광·항균가공제를 투입하여 패딩 또는 날염 시킨 후 예비조건하고 열처리시키도록 하는 것을 특징으로 하는 축광 또는 축광·항균방취처리방법.
10. 제 8항에 있어서, 패딩 또는 날염시키고 예비건조 및 열처리된 처리제품을 비누질 → 수세 → 건조시키도록 하는 것을 특징으로 하는 축광 또는 축광·항균방취처리방법.
11. 제 9항에 또는 제 10항에 있어서,

    예비건조는 70℃∼130℃에서 30초∼10분간 실시하고 열처리는 130℃∼170℃에서 30초∼5분간 실시하며, 2∼6g/ℓ의 비누용액으로 씻어내고 30℃∼70℃의 온수로 완전히 수세한 후 100℃∼120℃에서 1∼10분간 건조시키도록 하는 것을 특징으로 하는 축광 또는 축광·항균방취처리방법.