KR20020013679A - 유해성 미생물 및 그로부터 유발되는 초미세 부산물차단용 고밀도 초극세 공극 직물 - Google Patents

유해성 미생물 및 그로부터 유발되는 초미세 부산물차단용 고밀도 초극세 공극 직물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유해성 미생물 및 그로부터 유발되는 초미세 부산물 차단용 고밀도 초극세 공극 직물에 관한 것으로서, 나일론(Nylon)과 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate)의 혼합으로 제조한 직물에 관한 것이다. 본 발명의 고밀도 초극세 공극 직물은 폴리에틸렌테레프탈레이트와 나일론의 복합 초극세사를 편직하여 인치당 150개 이상의 경사수, 110개 이상의 위사수를 가지며 0.5 내지 4.0 ㎛의 평균 공극 크기를 유지한다. 본 발명의 고밀도 초극세 공극 직물은 최근 보고되고 있는 10 ㎛ 이하의 크기를 갖는 알레르기 원인물질까지도 효과적으로 차단할 수 있어 다양한 생활용품에 알레르기성 물질 및 유해물질을 차단하기 위하여 사용할 수 있다. 또한 상기 직물은 유사한 목적의 기존직물에 비해 우수한 수분 투과성과 적절한 통기성을 제공하여 생활용품에 적용성이 높다.

Description

유해성 미생물 및 그로부터 유발되는 초미세 부산물 차단용 고밀도 초극세 공극 직물{A ultra high density micro-fiber fabric for blocking harmful microorganism and its micro residual products}
본 발명은 유해성 미생물 및 그로부터 유발되는 초미세 부산물 차단용 고밀도 초극세 공극 직물에 관한 것으로, 인치당 150개 이상의 경사수와 110개 이상의 위사수를 가지며 0.5 내지 4.0 ㎛의 평균 공극 크기를 포함하는 고밀도 초극세 공극직물에 관한 것이다.
산업 혁명 이후 이루어진 사회 전반의 급속한 현대화는 인간에게 수많은 편리를 제공하였지만, 그 반대급부로 환경오염이라는 커다란 문제를 야기시켜 왔다. 이로 인해, 인간과 그 일생을 같이하는 지구상의 수많은 미생물들의 생활 양상도 함께 변화하였다. 그리하여 최근에는 기존의 살충제 등으로 제거하기 매우 곤란한 미생물들이 등장하고 있다.
또한, 주거문화가 아파트의 발달로 인해 대규모로 집단화되고 실내 생활 위주로 이루어지면서 그 동안 간과시 되던 많은 물질들이 질병의 원인물질이라는 사실이 밝혀지고 있다. 특히, 최근 급증하고 있는 알레르기 질환의 경우 그 주원인이 동물의 털이나 집먼지진드기로 알려지면서 이에 대한 방지책이 다각도로 강구되고 있는 실정이다.
상기한 알레르기 질환의 방지책으로써 현재 가장 효과적인 방법은 섬유의 단사 섬도가 0.3 데니어 이하인 극세사를 제직하여 직물의 평균 공극이 10 ㎛ 이하인 극세 공극 직물을 사용하는 것이다. 그러나 현재 알레르기 질환의 방지 목적으로 사용되고 있는 극세 공극 직물의 경우 몇 가지 문제점을 안고 있어 일반적인 생활용품으로 사용하기에는 무리가 있다. 문제점으로는 공극의 크기를 줄이는 것에만 중점을 둔 직물은 일상용품에 활용되었을 때 극세 섬유 특유의 경직성으로 인해 비교적 큰 마찰음을 일으킬 뿐만 아니라 세탁 적용성이 떨어져 세탁 후 공극의 크기가 급격히 증가한다. 이로 인하여 극세 공극 직물을 이용한 일상용품의 사용 수명이 짧다. 또한, 차단막의 역할에만 중점을 둔 제품은 천연 섬유로 직물을 직조한 후 표면에 우레탄이나 비닐 등의 비통기성 코팅을 적용하여 제조한다. 상기 코팅방법은 수분과 공기의 투과를 막기 때문에 신체에 대한 착용감을 극도로 저하시키고 피부에 악영향을 끼칠 우려가 있어 침구로써의 사용에 심각한 문제를 야기시킨다.
또한 최근의 연구들을 통해 지금까지 10 내지 40 ㎛ 정도로 알려져 있던 알레르기 원인물질의 크기가 이보다 훨씬 더 작은 것으로 밝혀져 기존의 10 ㎛ 크기의 공극을 갖는 극세 공극 직물로는 알레르기 원인물질을 효과적으로 차단하기 어려운 실정이다.
이미 공지된 알레르기 방지용 직물은 일본특허공개(공개번호: 1999- 217745)에 제시된 알레르겐 배리어 천이 있으며, 상기 알레르겐 배리어 천은 4 내지 10㎛의 공극크기를 가지고 0.5 내지 25 cfm의 투기도와 800 g/㎡/24h을 초과하는 투습도를 가진다. 하지만 천연직물과 비교하였을 때 상당부분 신체 적용성이 떨어지고 알레르겐 배리어 천을 5회 세탁하고 나면 천의 공극이 12.5 ㎛ 까지 커져 10 ㎛ 보다 더 작은 알레르기 원인물질에 대하여 효과적으로 차단하지 못하고 있는 실정이다.
본 발명은 유해성 미생물 및 그로부터 유발되는 2 ㎛ 이상의 초미세 부산물을 차단할 수 있는 고밀도 초극세 공극 직물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 여러 차례의 세탁 후에도 직물의 공극의 크기가 유지되고, 생활용품에 적용하기에 적합한 정도의 수분투습도와 공기투과도가 지원되어 생활용품에의 적용성이 높은 고밀도 초극세 공극 직물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 고밀도 초극세 공극 직물의 단면을 250 배율의 현미경으로 투사하여 관찰한 사진이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 폴리에틸렌테레프탈레이트의 극세사로 제조하여 평균 공극의 크기가 0.5 내지 4.0 ㎛인 것을 특징으로 하는 고밀도 극세사 공극 직물을 제공한다.
또한 본 발명은 상기의 고밀도 초극세 공극 직물을 이용하여 제조한 커버지는 생활용품 커버지, 의료용 물품 커버지, 유아용품 커버지, 또는 놀이기구 커버지로 사용하는 것을 특징으로 하는 커버지를 제공한다.
또한 본 발명은 상기의 고밀도 초극세 공극 직물을 이용하여 제조한 환자 격리를 위한 커튼지를 제공한다.
또한 본 발명은 상기의 고밀도 초극세 공극 직물을 이용하여 제조한 공기정화기 필터 및 진공청소기의 먼지 포집백을 제공한다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명자들은 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthala te)와 나일론(nylon)의 극세사로 직물을 직조하고 100 ℃ 이상의 온도, 70 kgf 이상의 압력으로 상기 직물을 후가공 처리하여 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 고밀도 초극세 공극 직물은 폴리에틸렌테레프탈레이트를 단독으로 사용하여 직조할 수 있다. 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트의 단사 섬도는 0.3 데니어(denier) 이하가 바람직하다. 상기 섬도는 실의 굵기를 나타내는 도수로 데니어 단위로 나타낸다. 1 데니어는 길이 450 m의 실이 0.05 g임을 나타내고, 숫자가 클수록 실은 굵어진다.
또한 본 발명의 고밀도 초극세 공극 직물은 나일론을 더욱 포함한다. 상기 나일론은 폴리에틸렌테레프탈레이트-나일론 혼방 직물에 0.1 중량% 내지 30 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트-나일론 혼방직물은 단사 섬도가 0.3 데니어 이하인 극세사를 사용하여 직조한다.
본 발명의 고밀도 초극세 공극 직물은 직물의 인치당 150개 이상의 경사수와110개 이상의 위사수를 가지는 것을 특징으로 하며, 상기 직물의 평균 공극 크기는 0.5 내지 4 ㎛인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 고밀도 초극세 공극 직물은 복합 초극세사를 편직 후 압축분할에 의한 후가공 처리를 포함한다. 상기 후가공 처리는 100 ℃이상, 70 kgf 이상의 압력으로 실시하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직한 후가공 처리는 112 ℃에서 74 ㎏f 압력으로 실시하는 것이 좋다. 상기 후가공 처리로 본 발명의 고밀도 초극세 공극직물은 치수안정과 형태 유지가 향상되어지며 직물의 탄성이 증가하여 착용 중 구김이 잘 안가고 손질도 더욱 간편해진다. 따라서 본 발명의 고밀도 초극세 공극직물은 오랜 기간 사용하거나 여러 차례 세탁과정을 실시하여도 직물의 공극크기는 변하지 않고 유지된다.
또한 본 발명의 고밀도 초극세 직물은 통상적인 초고밀도 직물에서 대두되는 정전기 문제를 해결하기 위하여 대전처리를 실시함으로써 직물 표면의 전하를 중화시키는 방법을 더욱 포함한다. 상기 대전처리는 당해업자들이 통상적으로 실시하는 방법으로 실시하는 것이 바람직하다.
본 발명의 고밀도 초극세 직물은 0.5 내지 28 cfm의 공기투과성을 가지며, 또한 1500 g/㎡/24h을 초과하는 수분 투습도를 가진다. 따라서 본 발명의 직물은 신체의 접촉성이 천연직물만큼이나 향상되어 다양한 생활용품에 활용할 수 있다.
또한 본 발명의 고밀도 초극세 직물은 유해 미생물 및 그로부터 배출되는 초미세 부산물 차단 방법으로 활용되어지는 것이 바람지하다. 상기 유해 미생물은 사람이 사용하는 물건에 기생하여 알레르기를 유발하는 미생물이 바람직하고, 가장바람직하게는 집먼지진드기이다. 상기 집먼지진드기는 통상적으로 알려진 알레르기의 주요 원인물질 중의 하나로 약 100 내지 300 ㎛의 크기를 가지며, 집먼지진드기에서 배출되는 배설물이나 사체에서 발현되는 단백질 역시 집먼지진드기 알레르겐이라 일컫으며, 그 크기는 10 내지 40 ㎛ 정도이다. 또 다른 알레르기 원인물질인 고양이털(Cat Fur)은 집먼지진드기보다 그 크기가 작을 수 있으며, 바퀴벌레 및 바퀴벌레의 배설물의 경우는 집먼지진드기에 비해 상대적으로 큰 크기를 가지고 있다. 따라서, 본 발명의 고밀도 초극세 공극 직물이 가지는 0.5 내지 4 ㎛의 공극크기는 상기에 언급한 알레르기 원인물질에 비해 상당한 정도로 작아 본 발명의 고밀도 초극세 공극 직물로 침구류를 비롯한 생활용품을 제작하거나 기존 생활용품에 대한 커버로 사용하여 효과적으로 유해한 미생물 및 그로부터 유발되는 부산물을 차단할 수 있다. 본 발명의 고밀도 초극세 공극 직물을 활용한 생활용품으로는 침구, 각종 생활용품의 커버, 의류 등이 바람직하다.
또한 본 발명의 고밀도 초극세 공극 직물은 위생과 멸균의 필요성이 중시되는 환자용 물품에 적용할 수 있다. 바람직하게는 의료용 침대 메트리스, 침구 등의 커버지로 사용하는 것이 좋고, 환자의 격리를 위해 사용하는 커튼지로 사용할 수 있다.
또한 본 발명의 고밀도 초극세 공극 직물을 이용하여 인형 등의 유아용품에 사용하여 유해성 물질을 차단할 수 있다. 상기 유아용품은 옷, 유아용 놀이기구의 커버지가 바람직하다.
또한 기존의 공기정화기나 청소기의 필터에 본 발명의 고밀도 초극세 공극직물을 응용할 경우 기존의 HEPA 필터로 알려져 있는 고효율 집진필터와 같은 역할을 하여 공기 중에 떠다니는 미세 먼지 및 꽃가루 등의 유해물질을 차단 할 수 있다. 본 발명의 고밀도 초극세 공극 직물은 공기정화기 필터 또는 진공 청소기의 먼지 포집백으로 제조하여 사용할 수 있다. 본 발명의 고밀도 초극세 직물로 제조한 포집백은 극세 공극의 공극을 조절하여 사용하기가 간편하며, 물 세탁이 가능하여 재사용할 수 있다. 또한 일반 청소기나 공기 청정기에 쉽게 활용할 수 있다.
또한 본 발명의 고밀도 초극세 공극 직물 표면에 천연직물 또는 합성 직물을 접착하여 이중 또는 다중의 구조의 직물로 제조할 수 있다. 상기 다중의 구조를 가지는 고밀도 초극세 공극 직물은 유해 미생물 및 그로부터 유발되는 초미세 부산물을 차단하기 위한 직물로 이용할 수 있으며 유해물 차단용 생활용품으로 활용할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐 본 발명이 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
75 %함량의 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate)와 25 %함량의 나일론(Nylon) 복합 원사를 PVA, 아크릴 혼합 성분을 이용해 사이징 작업 후 제직기에 경사 다발을 얹어놓고, Air Jet을 이용하여 위사를 쏘아 제직하였다. 제작된 직물은 특성 향상을 위해 100 ℃ 이상의 온도, 70 kgf 이상의 압력에 의해 가열, 압축하는 후가공 처리를 실시하였고, 정전기 방지를 위한 대전 처리를 실시하였다. 대전 처리는 통상의 처리 공정에서 행해지는 방법을 이용하여 실시하였다. 완성된 직물의 염색 과정은 통상적으로 행해지는 공정을 적용하였고, 정련 공정에서는 가성소다를 이용한 방법으로 실시하였다. 염색이 종료된 후 직물의 광택과 촉감 향상을 위해 Cire 가공을 추가로 실시하였다. 상기 직조 공정을 통해 만들어진 극세 직물의 단면을 250배 현미경을 이용하여 측정하였고 그 사진을 도 1에 도시하였다.
[실험예 1]
상기 실시예에서 직조한 고밀도 초극세 공극 직물의 공극크기 유지 정도를 50회의 세탁을 실시하여 확인하였다. 세탁은 일반 자동세탁기의 전자동 코스를 이용하여 중성세제 하에서 50회 연속 실시하였으며 세탁전, 후의 공극크기 변화, 수분 투습도, 및 공기 투과도를 측정하여 하기 표 1에 기재하였다.
[표 1]
특 성 세 탁 전 50회 세탁 후
평 균 공 극 크 기 (㎛) 2.05 2.12
최 소 공 극 크 기 (㎛) 0.20 0.22
최 대 공 극 크 기 (㎛) 3.84 3.98
수분 투습도 (cfm) 26.0 26.3
공기 투과도 (g/㎡/24h) 1860 1890
본 발명의 고밀도 초극세 직물은 상기 표 1에 나타난 바와 같이, 50회 세탁시에도 세탁전과 거의 동일한 크기의 공극을 유지하였을 뿐만 아니라 수분 투습도나 공기투과도 면에서 별 차이를 보이지 않고 직물의 특성을 그대로 유지하였다.
[실험예 2]
상기 실시예의 고밀도 극세사 공극 직물을 공기 정화기 필터 또는 진공청소기의 먼지 포집백으로 사용하여 집진효율을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 제시하였다.
[표 2]
실험항목 제거율
시험먼지 AC-Fine : 1 ㎎/㎥ 99.98 %
집먼지 (침전물<100㎛) : 1 ㎎/㎥ 99.97 %
대기 중 먼지 75 ㎍/㎥(매연:무기화합물:생물질 = 1:1:1) 99.95 %
호흡이 용이한 미세먼지 (<7 ㎛) 99.47 %
곰팡이 (420 KBE/㎥) 100 %
집먼지진드기 (10 ㎍/g 집먼지) 98.80 %
알레르기유발 꽃가루 99.94 %
담배연기 99.34 %
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 고밀도 초극세 공극 직물은 포집백으로 사용하였을 때 먼지, 곰팡이 진드기, 꽃가루 등을 효과적으로 집진할 수 있었다.
상기에 언급한 바와 같이, 본 발명은 고밀도 초극세 공극 직물을 제공한다. 상기 고밀도 초극세 공극 직물은 0.5 내지 4 ㎛의 공극을 포함하여 유해성 미생물 및 그로부터 유발되는 초미세 부산물 차단을 위한 용품으로 사용할 수 있다. 또한 본 발명의 고밀도 초극세 직물은 여러 차례의 세탁으로도 공극의 크기를 유지할 수 있어 기존 제품이 가지는 실제 적용성의 한계점을 개선한다.

Claims (10)

  1. 폴리에틸렌테레프탈레이트의 극세사로 제조하여 평균 공극의 크기가 0.5 내지 4.0 ㎛인 것을 특징으로 하는 고밀도 극세사 공극 직물.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 직물은 나일론을 0.1 중량% 내지 30 중량%로 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 고밀도 극세사 공극 직물.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 인치당 150개 이상의 경사수와 110개 이상의 위사수를 가지는 것을 특징으로 하는 고밀도 초극세 공극 직물.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 고밀도 초극세 공극 직물은 단사 섬도가 0.3 데니어 이하인 극세사를 사용하여 직조하는 것을 특징으로 하는 고밀도 초극세 공극 직물.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 고밀도 초극세 공극 직물은 0.5 내지 28 cfm의 공기투과성을 가지는 것을 특징으로 하는 고밀도 초극세 공극 직물.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 고밀도 초극세 공극직물은 1500 g/㎡/24h 이상의 수분 투습도를 가지는 것을 특징으로 하는 고밀도 초극세 공극 직물.
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 고밀도 초극세 공극 직물표면에 천연직물 또는 합성직물을 접착하여 이중 또는 다중 구조를 갖는 것을 더욱 포함하는 것을 특징으로 고밀도 극세사 공극 직물.
  8. 제 1항 또는 제 2항의 고밀도 초극세 공극 직물을 이용하여 제조한 커버지는 생활용품 커버지, 의료용 물품 커버지, 유아용품 커버지, 또는 놀이기구 커버지로 사용하는 것을 특징으로 하는 커버지.
  9. 제 1항 또는 제 2항의 고밀도 초극세 공극 직물을 이용하여 제조한 환자 격리를 위한 커튼지.
  10. 제 1항 또는 제 2항의 고밀도 초극세 공극 직물을 이용하여 제조한 공기정화기 필터 및 진공청소기의 먼지 포집백.
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