KR20160100274A

KR20160100274A - 기능성 캡슐이 포함된 직물의 제조방법

Info

Publication number: KR20160100274A
Application number: KR1020160098040A
Authority: KR
Inventors: 김보근
Original assignee: 김보근
Priority date: 2016-08-01
Filing date: 2016-08-01
Publication date: 2016-08-23
Also published as: KR101690523B1

Abstract

본 발명은 기능성 캡슐이 포함된 직물의 제조방법에 관한 것으로, 방향제 또는 피톤치드가 포함된 캡슐혼합액을 준비하는 캡슐혼합액 준비단계(S10); 직물을 상기 캡슐혼합액에 담그는 캡슐혼합액 처리단계(S20); 상기 담금된 직물을 탈수시키는 탈수단계(S30); 및 상기 탈수된 직물을 건조시키는 건조단계(S40)를 포함하여 구성되고, 상기 캡슐혼합액은, 향료 또는 피톤치드가 함유된 캡슐액, 물, 방오제로 이루어진다.
이에 따라, 마찰에 의해 방향효과가 발생되기 때문에 장시간 방향효과가 유지될 수 있고, 외부의 오염물질로부터 직물을 보호하면서 방향 기능을 갖는 마이크로 캡슐의 지속시간을 늘릴 수 있다.

Description

기능성 캡슐이 포함된 직물의 제조방법 {PRODUCING METHOD FOR FABRIC CONTAINING FUNCTIONAL CAPSULE}

본 발명은 기능성 캡슐이 포함된 직물의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 방향제 또는 피톤치드를 포함하는 마이크로 캡슐이 부착된 직물의 제조방법에 관한 것이다.

직물은 옷, 수건, 소파, 커튼, 이불과 같이 각종 용품의 재료로 사용되어 우리 생활에서 빠질 수 없는 필수품이다. 직물은 가죽에 비해 상대적으로 오염에 취약한 단점은 있으나, 친환경적이고, 유연성과 보온성이 좋은 장점이 있다.

이와 같은 직물을 이용한 용품 중 소파, 커튼은 가정이나 사무실 등에서 흔히 접할 수 있는데, 직물의 특성상 염색이 용이하기 때문에 다양한 색상을 이용하여 공간 분위기를 연출하는데 역할 비중이 크다.

한편, 근래에 들어 직물을 이용한 분위기를 연출하는데 있어 시각적인 효과뿐만 아니라 후각적인 효과를 동시에 만족시키기 위해 각종 방향제를 처리하는 경우가 있는데, 이와 관련한 기술이 ‘특허문헌 1’에 개시되어 있다.

‘특허문헌 1’에 기재된 발명은 기능성 직물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 마이크로 캡슐을 이용하여 방향제를 코팅처리하고, 이를 직물에 처리하여 지속적인 방향 효과가 있는 장점이 있다.

그러나 ‘특허문헌 1’에 기재된 발명은 향기가 지속되는데 있어 한계가 있다. 즉, ‘특허문헌 1’에 기재된 발명은 바인더를 이용하여 방향제가 포함된 마이크로 캡슐을 직물에 부착시키기는 하나, 별도의 마이크로 캡슐을 보호하는 구성이 없어 향의 지속시간이 1주일을 넘기기 어려운 문제가 있다. 참고적으로 마이크로 캡슐은 마찰에 의해 터짐으로써 내부에 포함된 방향제가 발산하는 형태인데, 외부에서 부는 바람이나 이물질에 의해 직접적으로 타격을 받으면서 자연적으로 터지기도 한다.

또한, ‘특허문헌 1’에 기재된 발명은 마이크로 캡슐의 부착성을 높이기 위해 사용되는 바인더의 양을 늘릴수록 직물이 뻣뻣해져 마찰을 통한 방향 기능이 저하되는 문제가 있다.

KR 10-2013-0117261 A1 (2013. 10. 25.)

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 직물에 방향제가 포함된 마이크로 캡슐과 방오제가 함께 처리되는 기능성 캡슐이 포함된 직물의 제조방법을 제공하는 것이다.

위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 기능성 캡슐이 포함된 직물의 제조방법은 방향제 또는 피톤치드가 포함된 캡슐혼합액을 준비하는 캡슐혼합액 준비단계; 직물을 상기 캡슐혼합액에 담그는 캡슐혼합액 처리단계; 상기 담금된 직물을 탈수시키는 탈수단계; 및 상기 탈수된 직물을 건조시키는 건조단계를 포함하여 구성되고, 상기 캡슐혼합액은, 향료 또는 피톤치드가 함유된 캡슐액, 물, 방오제로 이루어지는 것을 기술적 특징으로 한다.

본 발명에 따른 기능성 캡슐이 포함된 직물의 제조방법은 마찰에 의해 방향효과가 발생되기 때문에 장시간 방향효과가 유지될 수 있고, 외부의 오염물질로부터 직물을 보호하면서 방향 기능을 갖는 마이크로 캡슐의 지속시간을 늘릴 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 기능성 캡슐이 포함된 직물의 제조방법의 블록도
도 2 내지 4는 본 발명의 실시예 2의 항균도 측정 결과

아래에서는 본 발명에 따른 기능성 캡슐이 포함된 직물의 제조방법을 첨부된 도면을 통해 더욱 상세히 설명한다.

본 발명은 기능성 캡슐이 포함된 직물의 제조방법에 관한 것으로, 도 1은 본 발명에 따른 기능성 캡슐이 포함된 직물의 제조방법의 블록도이다.

본 발명에 따른 기능성 캡슐이 포함된 직물의 제조방법은 방향제 또는 피톤치드가 포함된 캡슐혼합액을 준비하는 캡슐혼합액 준비단계(S10); 직물을 상기 캡슐혼합액에 담그는 캡슐혼합액 처리단계(S20); 상기 담금된 직물을 탈수시키는 탈수단계(S30); 및 상기 탈수된 직물을 건조시키는 건조단계(S40)를 포함하여 구성된다.

그리고 본 발명에서 사용되는 직물은 다양한 소재로 이루어질 수 있는데, 가령 면, 린넨, 폴리에스테르나 폴리우레탄 또는 인견과 같은 합성섬유로 이루어질 수 있다.

아래에서는 각 구성요소에 대하여 상세히 설명한다.

캡슐혼합액 준비단계(S10)는 방향제 또는 피톤치드가 포함된 마이크로 캡슐(이하 ‘기능성 캡슐’이라 한다)과 방오제가 포함된 캡슐혼합액을 준비하는 단계이다. 구체적으로 캡슐혼합액 준비단계(S10)는, 물 88.5 내지 98.5 중량%와 방오제 0.5 내지 2.9 중량%를 먼저 혼합한 다음 믹서를 이용하여 1차적으로 섞은 뒤, 캡슐액 0.5 내지 2.9 중량%를 넣어 2차적으로 섞어준다. 본 발명에서 사용되는 캡슐은 폴리우레탄으로 이루어진 캡슐을 이용하고, 캡슐 내부에 방향제나 피톤치드가 포함된다. 참고적으로 방향제에는 페퍼민트, 로즈마리, 민트, 자스민, 솔, 레몬, 로즈 등과 같이 시중에 공개된 다양한 종류의 방향제를 사용할 수 있다. 그리고 방오제로서는 다양한 것들이 있으나, 본 발명의 실시예에서는 플루오르계 화합물을 이용한다.

한편, 본 발명의 캡슐혼합액에는 별도로 바인더를 넣지 않는다. 참고적으로 바인더는 기능성 캡슐이 직물에 잘 붙도록 하는 기능을 갖고 있다. 본 발명은 방오제를 처리함으로써 기능성 캡슐이 보호받으면서 직물 역시 외부 오염으로부터 보호할 수 있는 장점이 있다. 더욱이 바인더를 사용할 경우 직물이 뻣뻣해지는 경향이 있으므로 이는 직물의 질을 떨어뜨릴 뿐 아니라, 유연성이 떨어져 기능성 캡슐의 기능이 감소되는 문제가 있다. 즉, 기능성 캡슐은 직물의 마찰에 의해 마이크로 캡슐이 깨지면서 캡슐 내부의 방향제 또는 피톤치드가 발산함으로써 효과가 발생하는 원리인데, 직물이 뻣뻣하면 마찰되기 위한 유연성이 떨어져 상기 효과가 현저히 감소하는 문제가 있다.

캡슐혼합액 처리단계(S20)는 준비된 직물을 캡슐혼합액에 담그는 단계이다. 연속적인 캡슐혼합액 처리단계(S20)를 위해서는 직물이 연속적으로 이어지도록 하는 연폭작업이 선행되는 것이 바람직하다. 캡슐혼합액 처리단계(S20)는 바스켓에 캡슐혼합액 준비단계(S10)에서 준비된 캡슐혼합액을 일정 수위 이상으로 채운 다음, 바스켓 내부로 직물이 지나가도록 함으로써 담근다. 이때, 바스켓 내에 캡슐혼합액이 일정한 수위 이상을 유지하기 위해 캡슐혼합액이 일정한 속도로 계속하여 유입될 수 있도록 구성할 수 있으며, 필요에 따라 바스켓 내에 수위 센서를 설치하여 캡슐혼합액의 양이 적어질 경우 자동으로 일정 수위로 유입될 수 있도록 할 수도 있다.

탈수단계(S30)는 캡슐혼합액 처리단계(S20)에서 캡슐혼합액이 처리된 직물에 포함된 캡슐혼합액을 일정한 수준으로 낮추는 단계이다. 즉, 직물이 캡슐혼합액을 흡수한 상태 그대로 진행할 경우, 향이 지나치게 강하거나 피톤치드 양이 과하고, 과량의 방오제로 인해 직물이 뻣뻣해지는 문제가 있으며, 후술할 건조단계(S40)에서도 건조가 어려운 문제가 있기 때문에, 탈수단계(S30)가 필요하다. 구체적으로 탈수단계(S30)는 한 쌍의 롤러 사이로 캡슐혼합액이 처리된 직물을 통과시켜 압착함으로써 탈수시킨다. 이때, 한 쌍의 롤러는 캡슐혼합액이 포함된 바스켓 상부에 위치함으로써 탈수 과정에서 빠져나오는 캡슐혼합액이 바스켓 내부로 유입될 수 있도록 한다. 이로 인해 낭비되는 캡슐혼합액을 절약할 수 있다.

탈수단계(S30)는 직물의 함수율이 60% 내지 80%가 되도록 하는 것이 바람직하고, 함수율은 아래와 같은 수학식 1에 의해 계산한다.

[수학식 1]

함수율은 방향 또는 피톤치드 효과의 지속 시간을 결정함과 동시에 방오처리 수준을 결정한다. 즉, 함수율이 60% 미만일 경우, 방오제가 기능성 캡슐을 가두는 효과가 미비하고, 기능성 캡슐의 양 자체가 적어 만약 커튼에 이용할 경우, 지속시간이 짧은 단점이 있다. 그리고 함수율이 80%를 초과할 경우, 방향제나 피톤치드의 양이 지나치게 많아 사용자에게 거부감이 들 수 있는 문제가 있다.

건조단계(S40)는 탈수된 직물을 건조시키는 단계이다. 건조는 방오 기능과 관련된 것으로, 온도가 너무 낮을 경우 건조 시간도 오래 걸릴뿐더러 방오 효과도 현저히 감소된다. 가장 바람직한 온도는 150 내지 160℃이며, 열풍을 이용한 건조를 수행한다. 이때 열풍기는 열매체유를 이용한 열풍기를 이용하는 것이 바람직하다. 이는 불과 같은 가열체를 주변에 두어 건조시키는 방법과 대비되는 것으로, 가열체를 이용해 직접 건조시킬 경우 직물이 경화되는 문제가 발생한다.

도 2 내지 4는 본 발명의 실시예 2의 항균도 측정 결과이다.

아래에서는 본 발명에 따른 기능성 캡슐이 포함된 직물의 제조방법의 실시예를 설명한다.

실시예 1

방오제 3kg, 물 100kg을 혼합한 다음 믹서기를 이용하여 1차적으로 섞고, 로즈마리 향의 방향제가 함유된 마이크로 캡슐액 1kg을 추가적으로 혼합한 다음 믹서를 이용하여 2차적으로 섞어 캡슐혼합액을 제조한 뒤 바스켓에 넣는다. 준비된 직물을 연속적으로 바스켓 내부로 지나가도록 하여 캡슐혼합액이 직물에 충분히 적셔질 수 있도록 하고, 바스켓에서 나온 직물은 한 쌍의 롤러압착기를 통과시켜 탈수시킨다. 이때 롤러압착기의 압력은 함수율이 60%가 되도록 설정하였다. 탈수된 직물은 150℃의 열풍으로 3분간 건조시켜 방향제 캡슐이 포함된 직물을 제조하였다.

실시예 2

방오제 3kg, 물 100kg을 혼합한 다음 믹서기를 이용하여 1차적으로 섞고, 피톤치드가 함유된 마이크로 캡슐액 1kg을 추가적으로 혼합한 다음 믹서를 이용하여 2차적으로 섞어 캡슐혼합액을 제조한 뒤 바스켓에 넣는다. 준비된 직물을 연속적으로 바스켓 내부로 지나가도록 하여 캡슐혼합액이 직물에 충분히 적셔질 수 있도록 하고, 바스켓에서 나온 직물은 한 쌍의 롤러압착기를 통과시켜 탈수시킨다. 이때 롤러압착기의 압력은 함수율이 60%가 되도록 설정하였다. 탈수된 직물은 150℃의 열풍으로 3분간 건조시켜 방향제 캡슐이 포함된 직물을 제조하였다.

비교예 1

물 100kg, 로즈마리 향의 방향제가 함유된 마이크로 캡슐액 1kg, 바인더 1kg을 혼합한 다음 믹서를 이용하여 2차적으로 섞어 캡슐혼합액을 제조한 뒤 바스켓에 넣는다. 준비된 직물을 연속적으로 바스켓 내부로 지나가도록 하여 캡슐혼합액이 직물에 충분히 적셔질 수 있도록 하고, 바스켓에서 나온 직물은 한 쌍의 롤러압착기를 통과시켜 탈수시킨다. 이때 롤러압착기의 압력은 함수율이 81%가 되도록 설정하였다. 탈수된 직물은 150℃의 열풍으로 3분간 건조시켜 방향제 캡슐이 포함된 직물을 제조하였다.

시험예 1

실시예 및 비교예에서 제조된 직물을 1㎡의 정사각형 크기로 자른 다음, 하루에 한 번씩 구겼다 편 후 발산되는 향기의 정도를 1m의 거리에서 맡는 방식으로, 매 회 5명의 시험참가자가 향기테스트를 2주일간 진행하였다. 결과는 채점법을 이용하여 기록하였으며, 0 내지 3의 점수를 주고, 3으로 갈수록 향기가 짙고, 0은 향이 나지 않는 것을 의미하며, 이를 평균±표준편차로 아래의 표 1과 같이 표기하였다.

	실시예 1	실시예 2	비교예 1
1일차	4.00±0.00	2.80±0.45	4.00±0.00
2일차	4.00±0.00	2.80±0.45	4.00±0.00
3일차	4.00±0.00	2.80±0.45	4.00±0.00
4일차	4.00±0.00	2.60±0.55	4.00±0.00
5일차	3.80±0.45	2.80±0.45	4.00±0.00
6일차	4.00±0.00	2.60±0.55	3.40±0.55
7일차	4.00±0.00	2.60±0.55	3.40±0.55
8일차	4.00±0.00	2.60±0.55	1.60±0.89
9일차	3.80±0.45	2.40±0.55	1.60±0.89
10일차	4.00±0.00	2.40±0.55	0.20±0.45
11일차	4.00±0.00	2.40±0.55	0.00±0.00
12일차	4.00±0.00	2.40±0.55	0.00±0.00
13일차	4.00±0.00	2.40±0.55	0.00±0.00
14일차	3.60±0.55	2.40±0.55	0.00±0.00

표 1에서 알 수 있는 바와 같이 실시예 1 및 2의 경우에는 2주가 다되어 가는 시점에서도 향기가 지속적으로 나는 것을 확인하였다. 다만 그 향의 세기에 있어서는 실시예 2가 다소 낮은데, 이는 피톤치드 특유의 향이 로즈마리에 비해 강하지 않기 때문인 것으로 판단된다. 반면, 비교예 1은 7일차까지는 실시예 1과 비슷한 경향을 보이나, 8일차부터 급격하게 향기가 감소하는 것을 알 수 있다.

시험예 2

실시예 2에서 제조된 직물의 항균도를 측정하였다. 본 시험은 FITI시험연구원에 의뢰하여 진행되었으며, Staphylococcus aureus ATCC 6538 균주(이하 ‘균주 1’이라 한다)와 Klebsiella pneumoniae ATCC 4352 균주(이하 ‘균주 2’라 한다)를 이용하였다. 구체적으로 각 균주를 실시예 2의 직물지에 접종시킨 후 18시간 후에 직물에 존재하는 균의 수를 측정하였다. 균주 1에 대한 결과는 도 3에 도시되어 있고, 균주 2에 대한 결과는 도 4에 도시되어 있다.

도 3 및 4에 도시된 바와 같이 실시예 2의 직물에서 검출된 세균은 거의 없는 것으로 판단되며, 콜로니수를 기준으로 99.9% 이상의 정균감소율이 나타나는 것을 알 수 있다.

Claims

방향제 또는 피톤치드가 포함된 캡슐혼합액을 준비하는 캡슐혼합액 준비단계(S10);
직물을 상기 캡슐혼합액에 담그는 캡슐혼합액 처리단계(S20);
상기 담금된 직물을 탈수시키는 탈수단계(S30) 및
상기 탈수된 직물을 건조시키는 건조단계(S40)를 포함하여 구성되고,
상기 캡슐혼합액은,
향료 또는 피톤치드가 함유된 캡슐액, 물, 방오제로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기능성 캡슐이 포함된 직물의 제조방법.
청구항 1에 있어서,
캡슐액은 0.5 내지 2.9 중량%, 상기 물은 88.5 내지 98.5 중량%, 상기 방오제는 0.5 내지 2.9%인 것을 특징으로 하는 기능성 캡슐이 포함된 직물의 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 직물은 커튼용 직물, 소파용 직물 및 커버용 직물 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 기능성 캡슐이 포함된 직물의 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 탈수단계(S30)는 상기 캡슐혼합액이 처리된 직물을 한 쌍의 롤러 사이로 통과시켜 압착함으로써 탈수시키고,
상기 함수율은 60% 내지 80% 이며,
상기 함수율은 아래 수학식 1과 같은 것을 특징으로 하는 기능성 캡슐이 포함된 직물의 제조방법.

[수학식 1]
청구항 1에 있어서,
상기 건조단계(S40)는 150 내지 160℃의 온도로 열풍을 가해 건조시키는 것을 특징으로 하는 기능성 캡슐이 포함된 직물의 제조방법.