KR20110121837A - 감염 방지성이 우수한 병원 의복용 원단 및 그의 제조방법 - Google Patents

감염 방지성이 우수한 병원 의복용 원단 및 그의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 감염방지성이 우수한 병원 의복용 원단 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 병원 의복용 원단은 원단을 구성하는 원사는 (ⅰ) 폴리에스테르 수지로 구성된 코어성분(C)과 (ⅱ) 평균직경이 15~25㎚인 이산화티탄(TiO2)을 3.5~4.5중량% 함유하는 폴리에스테르 수지로 구성된 쉬스성분(S)이 복합 방사된 코어-쉬스형 복합섬유이고, 원단의 표면에는 평균 직경이 2~5㎚인 은(Ag) 나노입자가 광증착되어 세탁 견뢰도를 측정하는 KS K 0430 방법으로 50회 세탁 후에도 KS K 0698 방법으로 측정한 황색포도상 구균 및 폐렴상구균에 대한 항균성이 99.9% 이상인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 병원 의복용 원단은 자외선 차단성, 항균성 및 소취성이 우수하여, 병원내 2차 감염을 효과적으로 예방할 수 있고, 세탁이 용이하고 반복 세탁 후 사용이 가능하여 의사용 가운, 수술복, 환자복 등의 병원 의복용 원단으로 유용하다.

Description

감염 방지성이 우수한 병원 의복용 원단 및 그의 제조방법 {Fabric used in manufacturing hospital cloths with excellent infection proofing property and method of manufacturing the same}
본 발명은 감염 방지성이 우수한 병원 의복용 원단 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 항균성, 특히 반복 세탁시 항균성이 우수함과 동시에 자외선 차단성 및 소취성이 우수하여 병원내 2차 감염을 효과적으로 예방할 수 있으며, 세탁 후 반복 사용도 가능한 병원 의복용 원단 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에서는 의사 및 간호사용 가운, 수술복, 환자복 등과 같이 병원 종사자나 환자가 착용하는 모든 종류의 의복을 통칭하여 "병원의복" 이라고 한다.
종래 병원 의복용 소재로는 부직포나 면직물이 주로 사용되어 왔으나, 상기 종래 소재들은 항균성이 매우 나빠서 병원감염을 일으키는 주요 원인이 되어 왔다.
병원감염이란 입원당시에는 보이지 않던 감염이 입원 후 또는 퇴원 후에 발생하는 감염증으로 주로 병원성 미생물에 노출되어 발생하게 된다.
병원 의복용 소재로 면직물을 사용할 경우 항균성이 떨어지는 문제외에도 발한으로 인한 중량증가로 쾌적성이 저하되는 문제가 있었다.
한편, 병원의복용 소재로 부직포를 사용할 경우 항균성이 떨어지는 문제외에도 가격이 비싸고 1회만 사용이 가능하다는 단점이 있었다.
본 발명에서는 상기의 종래 문제점들을 해결할 수 있도록 자외선 차단성, 항균성 및 소취성이 우수함과 동시에 특히 반복 세탁후 항균성이 우수하여 병원내 2차 감염을 효과적으로 방지할 수 있고, 세탁이 용이하고 세탁 후 반복 사용도 가능한 병원 의복용 원단을 제공하고자 한다.
이와 같은 과제를 달성하기 위해서, 본 발명에서는 원단의 표면에 평균직경이 2~5㎚인 은(Ag) 나노입자가 견고하게 광증착된 병원 의복용 원단 및 그의 제조방법을 제공한다.
본 발명에서는 원단 표면에 은(Ag) 나노입자를 견고하게 광증착 시키기 위해서 원단을 구성하는 원사로 (ⅰ) 폴리에스테르 수지로 구성된 코어성분(C)과 (ⅱ) 평균직경이 15~25㎚인 이산화티탄(TiO2)을 3.5~4.5중량% 함유하는 폴리에스테르 수지로 구성된 쉬스성분(S)이 복합 방사된 코어-쉬스형 복합섬유를 사용하여 상기 원사 표면에 분포된 이산화티탄(TiO2)에 은(Ag) 나노입자가 담지되도록 한다.
또한, 본 발명에서는 상기 원단 표면을 알칼리 수용액으로 감량처리하여 원단 표면에 미세요철을 형성시켜 은(Ag) 나노입자가 원단의 표면에 보다 견고하게 광증착 되도록 한다.
본 발명에 따른 병원 의복용 원단은 자외선 차단성, 항균성 및 소취성이 우수하여, 병원내 2차 감염을 효과적으로 예방할 수 있고, 세탁이 용이하고 반복 세탁 후 사용이 가능하여 의사용 가운, 수술복, 환자복 등의 병원 의복용 원단으로 유용하다.
도 1은 본 발명에 따른 병원 의복용 원단을 구성하는 원사(코어-쉬스형 복합섬유)의 단면 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 병원 의복용 원단을 구성하는 원사 표면을 촬영한 투과전자현미경(TEM) 사진.
이하, 첨부한 도면 등을 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 감염방지성이 우수한 병원 의복용 원단은 원단을 구성하는 원사는 (ⅰ) 폴리에스테르 수지로 구성된 코어성분(C)과 (ⅱ) 평균직경이 15~25㎚인 이산화티탄(TiO2)을 3.5~4.5중량% 함유하는 폴리에스테르 수지로 구성된 쉬스성분(S)이 복합 방사된 코어-쉬스형 복합섬유이고, 원단의 표면에는 평균 직경이 2~5㎚인 은(Ag) 나노입자가 광증착되어 세탁 견뢰도를 측정하는 KS K 0430 방법으로 50회 세탁 후에도 KS K 0698 방법으로 측정한 황색포도상구균 및 폐렴상구균에 대한 항균성이 99.9% 이상인 것을 특징으로 한다.
보다 구체적으로, 본 발명의 병원 의복용 원단을 구성하는 원사는 도 1에 도시된 바와 같이, (ⅰ) 폴리에스테르 수지로 구성된 코어성분(C)과 (ⅱ) 평균직경이 15~25㎚인 이산화티탄(TiO2)을 3.5~4.5중량% 함유하는 폴리에스테르 수지로 구성된 쉬스성분(S)이 복합 방사된 코어-쉬스형 복합섬유이다.
도 1은 본 발명에 따른 병원 의복용 원단을 구성하는 원사의 단면 개략도로서, 코어성분(C)은 고유점도(Ⅳ) 0.63 정도의 폴리에스테르 수지로 구성되고, 쉬스성분(S)은 고유점도(Ⅳ) 0.63 정도의 폴리에스테르 수지에 평균직경이 15~25㎚인 이산화티탄(TiO2)이 3.5~4.5중량% 함유된 성분으로 구성된다.
상기 이산화티탄의 평균직경이 15㎚ 미만인 경우에는 은(Ag) 나노입자를 광증착시 은(Ag) 나노입자가 이산화티탄에 견고하게 담지되지 않게 되고, 25㎚를 초과하는 경우에는 쉬스성분(S)내 이산화티탄의 분산성이 저하되는 문제가 발생된다.
은(Ag) 나노입자를 병원 의복용 직물에 광증착 시킬 때 은(Ag) 나노입자는 상기 쉬스성분(S)내 이산화티탄(TiO2)에 견고하게 담지된다.
본 발명에서는 상기 쉬스성분(S)내 이산화티탄(TiO2)의 함량이 3.5~4.5중량%인 것을 주요 특징으로 한다.
상기 함량이 3.5중량% 미만인 경우에는 은(Ag) 나노입자를 광증착시 은(Ag) 나노입자의 담지량이 적어 결국 항균성, 자외선 차단성 및 소취율이 저하되고, 4.5중량%를 초과하는 경우에는 쉬스성분내 이산화티탄의 분산성이 저하되어 결국 은(Ag) 나노입자를 광증착시 은(Ag) 나노입자가 병원 의복용 원단 표면에 불균일하게 담지되는 문제가 발생된다.
본 발명의 병원 의복용 원단을 구성하는 원사는 총섬도가 50~75데니어 수준인 것이 바람직하나, 본 발명에서는 원사의 총섬도를 특별하게 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 병원 의복용 원단의 표면 일부에는 알칼리 감량 가공에 의해 미세한 요철이 형성되어 있다.
상기 미세한 요철은 은(Ag) 나노입자를 원단의 표면에 광증착할 때 상기 은(Ag) 나노입자가 원단의 표면에 보다 견고하게 담지되게 하는 역할을 한다.
본 발명에 따른 병원 의복용 원단은 직물 또는 편물 형태이다.
본 발명에 따른 병원 의복용 원단은 50회 세탁 후, 다시말해 세탁견뢰도를 측정하는 KS K 0430 방법으로 50회 세탁 후에도 KS K 0698 방법으로 측정한 황색포도상구균 및 폐렴상구균에 대한 항균성이 99.9% 이상이고, KS K 0850 방법으로 측정한 자외선 차단성이 90% 이상이다.
본 발명에 따른 병원 의복용 원단은 아래 방법으로 측정한 소취율이 표 1과 같이 약 40~50% 수준으로 높다.
· 소취성 측정방법
병원 의복용 원단(시료)를 5회 세탁 후, 탈취성능 측정 시 시료 표면에 오염된 이물질의 영향을 없애기 위해 1회 증류수에 수세처리 및 건조 후 표준상태에서 24시간 컨디셔닝한 다음 2ℓ의 용기 내에 면적 100㎠ 의 시료를 넣고 암모니아 가스는 온도에 따라 용해도가 변화하므로 표준상태를 유지하는 실험실에서 농도가 500ppm이 되도록 용기 내에 주입 후 30분, 60분, 90분, 120분 경과 후의 잔류농도를 측정하고 아래와 같은 식에 의하여 소취율을 측정 평가한다.
Figure pat00001
where, C0 = 시료 투입 전 가스농도
C1 = 시료 투입 후 가스농도
소취성 평가결과
구분 소취율(%)
초기 0.0
30분 40.4
60분 44.3
90분 46.2
120분 48.0
다음으로는, 본 발명에 따른 감염 방지성이 우수한 병원 의복용 원단을 제조하는 방법을 살펴본다.
본 발명에 따른 병원 의복용 원단의 제조방법은, (ⅰ) 폴리에스테르 수지로 구성된 코어성분(C)과 평균직경이 15~25㎚인 이산화티탄(TiO2)을 3.5~4.5중량% 함유하는 폴리에스테르 수지로 구성된 쉬스성분(S)을 복합방사하여 코어-쉬스형 복합섬유를 제조하는 공정; (ⅱ) 상기 코어-쉬스형 복합섬유를 원단 제조용 원사로 사용하여 원단을 제조하는 공정; (ⅲ) 상기 원단을 알칼리 수용액으로 감량처리하는 공정; 및 (ⅳ) 감량처리된 원단을 염(Salt) 형태의 은(Ag) 전구체 용액에 침지 후 자외선을 30~60초 동안 조사하여 상기 원단의 표면에 평균직경이 2~5㎚인 은 나노입자를 광증착시키는 공정들을 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 본 발명에서는 폴리에스테르 수지로 구성된 코어성분(C)과 평균직경이 15~25㎚인 이산화티탄(TiO2)을 3.5~4.5중량% 함유하는 폴리에스테르 수지로 구성된 쉬스성분(S)을 복합방사하여 코어-쉬스형 복합섬유를 제조한다.
상기 쉬스성분(S)는 비스-히드록시 에틸렌테레프탈레이트(이하 "BHET" 라고 한다) 올리고마를 용융한 상태에서 상기 이산화티탄(TiO2) 나노입자를 분산하여 에틸렌글리콜과 증축합하는 방법 또는 분산제를 사용하여 상기 이산화티탄 나노 입자를 에틸렌글리콜용액 내에 분산하고 이를 BHET와 중축합하는 방법등으로 제조할 수 있다.
쉬스성분(S) 내에 이산화티탄(TiO2) 나노입자를 균일하게 분산시키기 위해서 본원발명에서는 비이온계면활성제를 쉬스성분(S)내에 0.3~0.5중량% 첨가하는 것이 보다 바람직하다.
다음으로는, 상기 코어-쉬스형 복합섬유를 원단제조용 원사로 사용하여, 다시 말해 원단이 직물인 경우에는 상기 원사를 경사 및 위사로 사용하여, 원단을 제조한 다음, 제조된 원단을 알칼리 수용액으로 알칼리 감량 가공하여 원단 표면에 미세한 요철을 형성한다.
다음으로는, 알칼리 감량 처리된 원단을 염(Salt) 형태의 은(Ag) 전구체 용액에 침지 후 자외선을 30~60초 동안 조사하여 상기 원단의 표면에 평균직경이 2~5㎚인 은 나노입자를 광증착시켜 본 발명의 병원 의복용 원단을 제조한다.
상기 염(Salt) 형태의 은(Ag) 전구체 용액은 질산은(AgNO3) 용액 등이다.
이하, 실시예 및 비교실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
그러나, 본 발명은 하기 실시예에 의해 보호범위가 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
고유점도가 0.63인 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지와 평균직경이 20㎚인 이산화티탄을 4.0중량% 함유하는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 복합방사하여 상기 고유점도가 0.63인 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지가 코어성분(C)이고, 이산화티탄을 4.0중량% 함유하는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지가 쉬스성분(S)인 50데니어/35필라멘트의 코어-쉬스형 복합섬유를 제조하였다.
이때, 상기 쉬스성분(S)에는 비이온-계면활성제를 0.4중량% 첨가하였다.
다음으로는, 상기 코어-쉬스형 복합섬유를 원단제조용 원사로 사용하여, 다시말해 경사 및 위사로 사용하여 경사밀도가 167본/인치이고 위사밀도가 160본/인치인 능직조직의 직물을 제직하였다.
다음으로는, 상기 직물을 알칼리 수용액 내에 침지후 80℃에서 40분동안 알칼리 감량처리하여 상기 직물의 표면에 미세 요철을 형성하였다.
다음으로는, 알칼리 감량 처리된 직물을 1×10-4 몰(mal)의 질산은(AgN03) 용액에 침지 후 30초동안 자외선을 조사하여 상기 직물의 표면에 평균직경이 3㎚인 은(Ag) 나노입자를 광증착 하였다.
다음으로는, 광증착된 직물을 분산염료와 음이온 분산제가 혼합된 PH 4.5의 염욕에 침지 후 차례로 30℃에서 2분, 50~60℃에서 3분, 120℃에서 20분동안 염색하여 병원 의복용 원단을 제조하였다.
이와 같이 제조된 병원 의복용 원단의 항균성 및 자외선 차단성을 평가한 결과는 표 2와 같았다.
실시예 2
고유점도가 0.63인 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지와 평균직경이 20㎚인 이산화티탄을 4.2중량% 함유하는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 복합방사하여 상기 고유점도가 0.63인 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지가 코어성분(C)이고, 이산화티탄을 4.2중량% 함유하는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지가 쉬스성분(S)인 50데니어/35필라멘트의 코어-쉬스형 복합섬유를 제조하였다.
이때, 상기 쉬스성분(S)에는 비이온-계면활성제를 0.4중량% 첨가하였다.
다음으로는, 상기 코어-쉬스형 복합섬유를 원단제조용 원사로 사용하여 편물을 제조하였다.
다음으로는, 상기 편물을 알칼리 수용액 내에 침지후 80℃에서 40분동안 알칼리 감량처리하여 상기 직물의 표면에 미세 요철을 형성하였다.
다음으로는, 알칼리 감량 처리된 편물을 1×10-4 몰(mal)의 질산은(AgN03) 용액에 침지 후 30초동안 자외선을 조사하여 상기 직물의 표면에 평균직경이 2.8㎚인 은(Ag) 나노입자를 광증착 하였다.
다음으로는, 광증착된 편물을 분산염료와 음이온 분산제가 혼합된 PH 4.5의 염욕에 침지 후 차례로 30℃에서 2분, 50~60℃에서 3분, 120℃에서 20분동안 염색하여 병원 의복용 원단을 제조하였다.
이와 같이 제조된 병원 의복용 원단의 항균성 및 자외선 차단성을 평가한 결과는 표 2와 같았다.
비교실시예 1
고유점도가 0.63인 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지와 평균직경이 20㎚인 이산화티탄을 5.0중량% 함유하는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 복합방사하여 상기 고유점도가 0.63인 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지가 코어성분(C)이고, 이산화티탄을 5.0중량% 함유하는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지가 쉬스성분(S)인 50데니어/35필라멘트의 코어-쉬스형 복합섬유를 제조하였다.
이때, 상기 쉬스성분(S)에는 비이온-계면활성제를 첨가하지 않았다.
다음으로는, 상기 코어-쉬스형 복합섬유를 원단제조용 원사로 사용하여, 다시말해 경사 및 위사로 사용하여 경사밀도가 167본/인치이고 위사밀도가 160본/인치인 능직조직의 직물을 제직하였다.
다음으로는, 상기 직물을 알칼리 수용액 내에 침지후 80℃에서 40분동안 알칼리 감량처리하여 상기 직물의 표면에 미세 요철을 형성하였다.
다음으로는, 알칼리 감량 처리된 직물을 1×10-4 몰(mal)의 질산은(AgN03) 용액에 침지 후 30초동안 자외선을 조사하여 상기 직물의 표면에 평균직경이 5㎚인 은(Ag) 나노입자를 광증착 하였다.
다음으로는, 광증착된 직물을 분산염료와 음이온 분산제가 혼합된 PH 4.5의 염욕에 침지 후 차례로 30℃에서 2분, 50~60℃에서 3분, 120℃에서 20분동안 염색하여 병원 의복용 원단을 제조하였다.
이와 같이 제조된 병원 의복용 원단의 항균성 및 자외선 차단성을 평가한 결과는 표 2와 같았다.
비교실시예 2
쉬스성분으로 이산화티탄이 함유되지 않은 고유점도 0.63의 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 병원 의복용 원단을 제조하였다.
이와 같이 제조된 병원 의복용 원단의 항균성 및 자외선 차단성을 평가한 결과는 표 2와 같았다.
병원 의복용 원단의 물성평가 결과
구분 50회 세탁후 황색포도상구균에 대한 항균성 50회 세탁후 폐렴성구균에 대한 항균성 자외선 차단성
실시예 1 99.9 99.9 94
실시예 2 99.9 99.9 93
비교실시예 1 98.3 98.4 84
비교실시예 2 50.8 50.9 72
표 1의 50회 세탁 후 황색포도상구균 및 폐렴성구균에 대한 항균성은 세탁견뢰도를 측정하는 KS K 0430 방법으로 50회 세탁된 시료를 KS K 0698 방법으로 항균성을 측정한 것이며, 자외선 차단성은 KS K 0850 방법으로 측정한 것이다.
C : 코어성분 S : 쉬스성분

Claims (6)

  1. 원단을 구성하는 원사는 (ⅰ) 폴리에스테르 수지로 구성된 코어성분(C)과 (ⅱ) 평균직경이 15~25㎚인 이산화티탄(TiO2)을 3.5~4.5중량% 함유하는 폴리에스테르 수지로 구성된 쉬스성분(S)이 복합 방사된 코어-쉬스형 복합섬유이고, 원단의 표면에는 평균 직경이 2~5㎚인 은(Ag) 나노입자가 광증착되어 세탁 견뢰도를 측정하는 KS K 0430 방법으로 50회 세탁 후에도 KS K 0698 방법으로 측정한 황색포도상 구균 및 폐렴상구균에 대한 항균성이 99.9% 이상인 것을 특징으로 하는 감염방지성이 우수한 병원 의복용 원단.
  2. 제1항에 있어서, 상기 원단의 표면 일부에는 알칼리 감량 가공에 의해 미세 요철이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 감염방지성이 우수한 병원 의복용 원단.
  3. 제1항에 있어서, 상기 원단은 KS K 0850 방법으로 측정한 자외선 차단성이 90% 이상인 것을 특징으로 하는 감염방지성이 우수한 병원 의복용 원단.
  4. (ⅰ) 폴리에스테르 수지로 구성된 코어성분(C)과 평균직경이 15~25㎚인 이산화티탄(TiO2)을 3.5~4.5중량% 함유하는 폴리에스테르 수지로 구성된 쉬스성분(S)을 복합방사하여 코어-쉬스형 복합섬유를 제조하는 공정;
    (ⅱ) 상기 코어-쉬스형 복합섬유를 원단 제조용 원사로 사용하여 원단을 제조하는 공정;
    (ⅲ) 상기 원단을 알칼리 수용액으로 감량처리하는 공정; 및
    (ⅳ) 감량처리된 원단을 염(Salt) 형태의 은(Ag) 전구체 용액에 침지 후 자외선을 30~60초 동안 조사하여 상기 원단의 표면에 평균직경이 2~5㎚인 은 나노입자를 광증착시키는 공정들을 포함하는 것을 특징으로 하는 감염방지성이 우수한 병원 의복용 원단의 제조방법.
  5. 제4항에 있어서, 염(Salt) 형태의 은(Ag) 전구체 용액은 질산은(AgNO3) 용액인 것을 특징으로 하는 감염방지성이 우수한 병원 의복용 원단의 제조방법.
  6. 제4항에 있어서, 쉬스성분(S) 내에 비이온 계면활성제 0.3~0.5중량%를 첨가하는 것을 특징으로 하는 감염방지성이 우수한 병원 의복용 원단의 제조방법.
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