KR20180042429A

KR20180042429A - 가공섬유의 제조방법 및 상기 가공섬유, 동물섬유의 손상억제방법 및 동물섬유의 가공방법

Info

Publication number: KR20180042429A
Application number: KR1020187009161A
Authority: KR
Inventors: 미쓰히로 시마; 쇼조 도리고에; 요시히로 야마시타; 세이지 시모다; 세이지 겐조; 유이치 쓰다
Original assignee: 가부시키가이샤 시마세이키 세이사쿠쇼; 도요 우모 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2015-08-31
Filing date: 2016-08-30
Publication date: 2018-04-25
Also published as: CN108026692A; MY193256A; AU2016317514A1; JP6587690B2; JPWO2017038814A1; KR102129971B1; EP3346052A1; AU2016317514B2; EP3346052A4; WO2017038814A1; NZ740282A

Abstract

본 발명은, 동물섬유를 표백 및/또는 염색처리한 경우에 있어서도, 섬유가 갖는 독특한 텍스처와 내광성이 유지되고, 원하는 색상을 실현할 수 있는 가공섬유의 제조방법 및 상기 가공섬유, 동물섬유의 손상억제방법 및 동물섬유의 가공방법을 제공한다.
동물섬유를 표백 및/또는 염색처리하여 가공섬유를 제조하는 방법에 있어서, 상기 섬유를 가수분해 케라틴 용액에 침지시키는 공정을 포함하는 가공섬유의 제조방법이다.

Description

가공섬유의 제조방법 및 상기 가공섬유, 동물섬유의 손상억제방법 및 동물섬유의 가공방법

본 발명은, 표백 및/또는 염색처리된 가공섬유의 제조방법 및 상기 가공섬유, 동물섬유의 손상억제방법 및 동물섬유의 가공방법에 관한 것이다.

동물섬유를 사용한 섬유제품에 있어서, 텍스처(texture)와 색상은 제품의 가치를 판단하는 데에 중요한 인자이다. 동물섬유의 텍스처는 「부드럽다」, 「매끄럽다」, 또는 「실키(silky)하다」 등으로 표현되며, 상기 섬유를 채취하여, 정련(精練) 이외의 화학적 처리를 하지 않은 상태가 가장 텍스처가 우수하다고 여겨진다. 또한 색상에 대해서는 목적에 따라 염색이 이루어지지만, 백색 또는 극담색(極淡色)으로부터 담색(淡色)의 선명한 색상이 요구될 때에는, 염색에 앞서 섬유를 표백할 필요가 있다. 그 때문에, 종래부터 과산화수소를 사용한 산화표백 또는 하이드로설파이트나 아황산수소나트륨을 사용한 환원표백이 이루어지고 있다. 그러나 이들 표백에서는, 장시간의 가열과 알칼리제가 필요하게 되어 섬유가 손상됨으로써, 동물섬유가 갖는 부드러움이나 실키하다고 하는 독특한 텍스처의 저하를 야기하게 되어 버린다.

그래서 텍스처의 저하를 야기하지 않고 충분한 백색도(白色度)를 얻는 표백방법의 개발이 시도되어 왔다. 예를 들면 폴리카르복시산계 폴리머 및 아민계 화합물을 함유한 표백조제(漂白助劑)(특허문헌1)나, 히드록시알킬포스핀 및 그 유도체와 알칼리성 단백질 분해효소를 처리하는 방법(특허문헌2)이 제안되어 있다. 그러나 텍스처의 저하억제나 내광성(耐光性)에 있어서 충분하다고는 할 수 없다.

또한 동물섬유에 대하여 내광성을 향상시키는 방법으로서는, 예를 들면 자외선흡수제를 사용하는 방법(특허문헌3), 저급 인산 및 저급 인산염을 부여하는 방법(특허문헌4), 형광증백제를 부여하는 방법(특허문헌5) 등이 제안되어 있다. 그러나 그 효과는 반드시 충분하다고 할 수 없고, 텍스처를 해치거나 인체에 대한 안전성도 염려된다.

한편 동물로부터 유래하는 단백질을 동물섬유에 결합시켜, 동물로부터 유래하는 단백질이 갖는 성질을 섬유에 부여하는 방법은 종래부터 제안되어 있다(특허문헌6∼8). 예를 들면 세리신을 디클로로트리아진계 화합물과 함께 섬유에 사용함으로써 내구성, 형태안정성을 부여하는 것(특허문헌6), 동물성 단백질 섬유의 천(cloth)에 형성된 형상의 고정처리에 있어서, 천을 콜라겐 단백 유도체 및 피브로인 단백 용액 또는 케라틴 용해액에 흡착처리함으로써, 텍스처나 두께감을 유지하는 것(특허문헌7), 수모(獸毛) 단백 수용액과 가교제(架橋劑)의 존재하에서 단백섬유제품을 침지시킴으로써, 단백섬유제품의 물성을 개량하고, 단백섬유제품을 농색화(濃色化)하는 것(특허문헌8) 등이 보고되어 있다.

그러나 케라틴 가수분해물에, 표백이나 염색처리에 의하여 생기는 동물섬유의 텍스처나 내광성의 저하를 억제하는 작용이 있다는 것은 지금까지 알려져 있지 않았다.

: 일본국 공개특허 특개2005-146442호 공보 : 일본국 공개특허 특개평11-172580호 공보 : 일본국 공개특허 특개평2-242970호 공보 : 일본국 공개특허 특개평5-156573호 공보 : 일본국 공표특허 특표2001-518919호 공보 : 일본국 공개특허 특개2004-44055호 공보 : 일본국 공개특허 특개평1-280074호 공보 : 일본국 공개특허 특개평6-341058호 공보

본 발명은, 동물섬유를 표백 및/또는 염색처리한 경우에 있어서도, 섬유가 갖는 독특한 텍스처와 내광성이 유지되고, 원하는 색상을 실현할 수 있는 가공섬유의 제조방법 및 상기 가공섬유, 동물섬유의 손상억제방법 및 동물섬유의 가공방법을 제공하는 것에 관한 것이다.

본 발명자들은, 상기 과제를 감안하여 예의 연구를 거듭한 결과, 동물섬유를 표백 및/또는 염색처리하는 경우의 어느 하나의 공정에 있어서, 상기 섬유를 가수분해 케라틴 용액에 침지시키는 처리를 함으로써, 섬유의 손상이 억제되어, 동물섬유가 본래 갖는 텍스처 및 내광성을 유지하면서 원하는 색상을 실현시킨 가공섬유를 제조할 수 있다는 것을 찾아내었다.

즉 본 발명은 이하의 1)∼10)에 관한 것이다.

1) 동물섬유를 표백 및/또는 염색처리하여 가공섬유를 제조하는 방법에 있어서, 상기 섬유를 가수분해 케라틴 용액에 침지(浸漬)시키는 공정을 포함하는 가공섬유의 제조방법.

2) 가수분해 케라틴 용액이, 0.01∼1질량％ 농도의 가수분해 케라틴 용액인 1)의 방법.

3) 가수분해 케라틴 용액에 침지시키는 공정이, 표백 및/또는 염색공정의 전 및 후에 이루어지는 1) 또는 2)의 방법.

4) 가수분해 케라틴이, 양모(羊毛) 또는 우모(羽毛)로부터 유래하는 가수분해 케라틴인 1)∼3) 중의 어느 하나의 방법.

5) 가수분해 케라틴이, 수평균분자량(數平均分子量) 10,000∼130의 가수분해 케라틴인 1)∼4) 중의 어느 하나의 방법.

6) 동물섬유가 양모, 캐시미어(cashmere), 모헤어(mohair), 낙타모(camel hair), 라마(llama), 알파카(alpaca), 비큐나(vicuna), 앙고라(angora), 밍크(mink) 및 실크(silk) 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 1)∼5) 중의 어느 하나의 방법.

7) 동물섬유가 방적사(紡績絲)인 1)∼6) 중의 어느 하나의 방법.

8) 동물섬유의 표백 및/또는 염색처리에 있어서, 상기 섬유를 가수분해 케라틴 용액에 침지시키는 공정을 포함하는 상기 섬유의 손상억제방법.

9) 동물섬유의 가공방법으로서, 표백 및/또는 염색처리의 전 혹은 후 또는 전후에, 상기 섬유를 가수분해 케라틴 용액에 침지시키는 공정을 포함하는 방법.

10) 1)∼7) 중의 어느 하나의 방법에 의하여 제조된 가공섬유.

본 발명의 가공섬유의 제조방법, 동물섬유의 손상억제방법 및 동물섬유의 가공방법에 의하면, 동물섬유를 표백 및/또는 염색할 때에 생기는 섬유손상을 억제 또는 수복(修復)할 수 있어, 동물섬유가 갖는 독특한 텍스처를 손상시키지 않고, 강도 및 내광성이 유지된 가공섬유를 제조할 수 있다. 또한 본 발명의 방법은, 천연으로부터 유래하는 케라틴 단백질의 가수분해물을 사용하기 때문에, 인체나 환경 등에 큰 악영향을 끼칠 염려가 없이 실시할 수 있다.

도1은, 가수분해 케라틴의 SDS-PAGE이다.
도2는, 메틸렌블루 염색 전후의 섬유면 사진이다.
도3은, 실시예5∼7 및 비교예3의 ATR-FTIR 스펙트럼이다.
도4는, 실시예11∼12 및 비교예3의 ATR-FTIR 스펙트럼이다.
도5는, 메틸렌블루 염색 전후의 섬유면 사진이다.

본 발명의 가공섬유의 제조방법은, 동물섬유를 표백 및/또는 염색처리하여 가공섬유를 제조하는 방법에 있어서, 상기 섬유를 가수분해 케라틴 용액에 침지(浸漬)시키는 공정을 포함하는 것이다.

본 발명에 있어서 동물섬유는, 방적(紡績)에 사용될 수 있는 것으로서, 그 형태는 단섬유, 장섬유, 방적사, 편물, 직물, 펠트 등 어느 것이더라도 좋고, 또한 의복, 침구, 쿠션, 봉제완구 등의 섬유제품이더라도 좋다.

여기에서 동물섬유로서는, 예를 들면 양모(羊毛), 캐시미어(cashmere), 모헤어(mohair), 낙타모(camel hair), 라마(llama), 알파카(alpaca), 비큐나(vicuna), 앙고라(angora), 밍크(mink), 실크(silk) 등을 들 수 있다. 이러한 동물섬유는 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 혼합하여 사용하여도 좋다.

본 발명의 가공섬유는, 상기의 동물섬유를 표백 및/또는 염색처리하여 얻어지는 것이고, 따라서 표백처리섬유, 염색처리섬유, 표백 및 염색처리섬유가 포함된다.

본 발명에 있어서 표백처리는, 동물섬유의 백색도(白色度)를 향상시키기 위하여 실시되는 처리로서, 예를 들면 과산화수소와 계면활성제를 함유하는 수용액, 과산화수소와 규산나트륨을 함유하는 수용액 등을 사용하여 이루어진다. 또한 염색처리는 특별히 한정되지 않고, 액류법(液流法), 지거법(jigger process), 빔법(beam process), 콜드패드배치법(cold pad batch process), 패드스팀법(pad steam process), 패드롤법(pad roll process), 연속법(連續法) 등을 사용할 수 있어, 동물섬유의 종류에 따라 사용하는 염료 및 염색방법을 적절하게 선정하면 좋다.

본 발명에 있어서 가수분해 케라틴으로서는, 케라틴 함유 원료 또는 상기 원료로부터 환원조건하 등에서 추출된 케라틴을 산, 알칼리, 과산화물, 효소 등을 사용하여 분해하여 얻어지는 가수분해물을 들 수 있고, 그 방법은 모두 공지되어 있다(예를 들면 일본국 공개특허 특개2005-247692호 공보, 일본국 공개특허 특개2006-124341호 공보, 일본국 공개특허 특개2008-247925호 공보, 일본국 공개특허 특개평6-116300호 공보를 참조). 이 중에서 알칼리나 과산화물을 사용한 가수분해물이 바람직하다.

이러한 가수분해 케라틴의 분자량은, 섬유에 대한 수착(收着), 침투성의 점에서, 겔여과분석에 의하여 측정되는 수평균분자량(數平均分子量)이 바람직하게는 10,000 이하, 더 바람직하게는 8,000 이하, 더 바람직하게는 5,000 이하, 더 바람직하게는 3,000 이하, 더 바람직하게는 2,000 이하이며, 또한 바람직하게는 130 이상, 더 바람직하게는 150 이상, 더 바람직하게는 200 이상, 더 바람직하게는 300 이상이다. 또한 바람직하게는 10,000∼130, 더 바람직하게는 8,000∼130, 더 바람직하게는 5,000∼130, 더 바람직하게는 3,000∼150, 더 바람직하게는 2,000∼200, 더 바람직하게는 2,000∼300이다.

알칼리나 과산화물을 사용한 가수분해에서는, 케라틴 함유 원료를 그대로 분해할 수 있다.

알칼리 가수분해는, 예를 들면 수산화나트륨, 수산화칼륨 등의 알칼리금속 수산화물, 수산화칼슘 등의 알칼리토류금속 수산화물, 암모니아 등의 알칼리를 사용할 수 있으며, 통상 0.1∼0.8mol/L, 바람직하게는 0.2∼0.5mol/L의 농도로, 통상 20∼120℃, 바람직하게는 0.1∼72시간 케라틴 함유 원료를 처리하는 것이 바람직하다.

또한 과산화물을 사용한 가수분해(산화 가수분해)는, 과산화수소, 과산화포름산, 과산화아세트산 등의 과산화물을 사용하여 이루어지며, 통상 1∼10％, 바람직하게는 3∼8％의 농도로, 통상 실온∼100℃, 바람직하게는 30분∼48시간 케라틴 함유 원료를 처리하는 것이 바람직하다.

또한 이러한 가수분해물은, 필요에 따라 양이온화, 실릴화, 아실화 또는 알킬 양이온화하여 가수분해 케라틴의 유도체로 할 수도 있어, 본 발명의 효과를 발휘하는 한 이러한 유도체를 사용할 수도 있다.

케라틴 함유 원료로서는, 조류, 양, 말, 돼지, 알파카, 모헤어, 앙고라, 캐시미어 등의 수모(獸毛)를 들 수 있고, 이 중에서도 조류로부터 얻을 수 있는 우모(羽毛) 또는 양모가 바람직하고, 우모를 사용하는 것이 더 바람직하다. 또한 우모는, 예를 들면 닭, 메추라기, 칠면조 등의 육조(陸鳥)나 거위(goose), 콜 덕(call duck), 집오리(domestic duck), 유러피안 덕(European duck), 베이징 덕(Peking duck), 아이더 덕(eider duck) 등의 수조(水鳥)로부터 얻을 수 있는 다운(down), 페더(feather), 스몰 페더(small feather) 중의 어느 것의 우모도 사용할 수 있지만, 특히 수조의 우모가 바람직하다.

본 발명에 있어서 적합한 가수분해 케라틴으로서는, 양모 또는 우모로부터 유래하는 가수분해 케라틴을 들 수 있고, 더 적합하게는 우모로부터 유래하는 가수분해 케라틴을 들 수 있고, 더욱 적합하게는 우모로부터 유래하는 알칼리 가수분해 케라틴 혹은 산화 가수분해 케라틴을 들 수 있다.

가수분해 케라틴의 용액으로서는, 물, 에탄올의 용해액을 들 수 있지만, 바람직하게는 수용액이다.

상기 가수분해 케라틴 용액 중에는, 그 효과를 손상시키지 않는 범위에서 킬레이트제, 금속염, 세라미드, 지방산 에스테르 등의 지질성분(脂質成分), 구연산, 아스코르브산 등의 유기산, 비이온 계면활성제, 양이온 계면활성제, 양성 계면활성제, 고급 알코올류, 저급 알코올류, 동식물유, 실리콘 오일류, 천연다당류, 동식물추출물, 동식물로부터 유래하는 가수분해물 및 그 유도체, pH조정제, 방부제 등 다양한 것을 적절하게 배합할 수 있다.

가수분해 케라틴 용액 중의 가수분해 케라틴 농도는, 동물섬유의 보호작용 및 수복작용(修復作用)을 높이는 점, 및 가수분해 케라틴의 섬유에 대한 수착량(收着量)의 증가에 따른 텍스처(texture)의 저하를 억제하는 점에서, 바람직하게는 0.01질량％ 이상, 더 바람직하게는 0.03질량％ 이상, 더 바람직하게는 0.05질량％ 이상, 더 바람직하게는 0.1질량％ 이상이고, 또한 바람직하게는 1질량％ 이하, 더 바람직하게는 0.7질량％ 이하, 더 바람직하게는 0.5질량％ 이하이다. 또한 바람직하게는 0.01∼1질량％, 더 바람직하게는 0.03∼0.7질량％, 더 바람직하게는 0.05∼0.7질량％ 이상, 더 바람직하게는 0.1∼0.5질량％이다.

가수분해 케라틴 용액에 대한 동물섬유의 침지는, 열에 의한 변성 또는 침투력의 저하에 따른 동물섬유에 대한 보호작용 및 수복작용의 저하를 억제하는 점에서, 가수분해 케라틴 용액 중에 동물섬유를 통상 30∼80℃에서 20∼60분 침지처리하는 것이 바람직하고, 40∼60℃에서 30∼60분 처리하는 것이 보다 바람직하다.

가수분해 케라틴 용액에 대한 동물섬유의 침지는, 표백공정 및/또는 염색공정 전에 하는 전처리공정으로서 실시하는 것, 표백공정 및/또는 염색공정 후의 후처리공정으로서 실시하는 것 중에서 어느 것이더라도 좋고, 전처리공정과 후처리공정을 양방 실시하는 것이 보다 바람직하다. 예를 들면 표백처리에 계속하여 염색처리를 하는 경우에는, 표백공정 전과 염색공정 후의 2회, 또는 표백공정 전, 표백공정 후(염색공정 전) 및 염색공정 후의 3회 하는 것이 바람직하다.

이렇게 하여 얻어진 본 발명의 가공섬유는, 표백이나 염색을 할 때에 생기는 섬유손상이 억제되거나 수복되어 있다. 즉 본 발명의 가공섬유는, 동물섬유가 갖는 독특한 텍스처(예를 들면, 손으로 만졌을 때의 감촉)가 표백이나 염색에 의하여 손상되지 않고 유지되고 있고, 또한 강도 및 내광성(耐光性)이 저하되지 않고 유지되고 있다.

따라서 동물섬유의 표백 및/또는 염색처리에 있어서, 상기 섬유를 가수분해 케라틴 용액에 침지시키는 공정을 포함하는 방법은, 표백 및/또는 염색처리에 있어서의 상기 섬유의 손상억제방법이 될 수 있다. 또한 동물섬유의 표백 및/또는 염색처리 전 혹은 후 또는 전후에, 상기 섬유를 가수분해 케라틴 용액에 침지시키는 공정을 포함하는 방법은, 상기 섬유의 손상을 억제하는 가공방법이 될 수 있다.

이러한 동물섬유의 손상억제방법 및 동물섬유의 가공방법은, 동물섬유를 표백 및/또는 염색처리로부터 보호하고, 상기 섬유의 텍스처 또는 내광성의 유지에 유용하다.

또한 본 발명에 있어서, 「텍스처」는 손으로 만졌을 때나 피부에 닿았을 때의 감촉, 착용감 등의 사람이 물건과 접촉하였을 때에 느끼는 재질감을 의미하고, 동물섬유가 갖는 독특한 텍스처는 「부드러움」, 「매끄러움」, 「실키함(silkiness)」, 「보드라움」, 「소프트함」, 「탄력성이 있음」, 「폭신함」 등을 의미한다.

또한 내광성은, 빛에 의한 열화(섬유의 황변(黃變)이나 퇴색(退色))에 대한 저항성을 의미한다.

실시예

이하에 실시예를 들어 본 발명을 더 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<평가방법>

1. 염색(내광) 견뢰도 시험법(染色(耐光) 堅牢度試驗法)

JIS L 0842 제3노광법(露光法)에 준하여 섬유의 염색(내광) 견뢰도를 측정하였다. 이 시험에 의하여 얻어진 등급이 높은 쪽이 견뢰도가 더 높다는 것을 나타내고 있다.

2. 섬유 손상도 시험법 : 알칼리 용해도법

JIS L 1081 알칼리 용해도법에 준하여 섬유의 알칼리 용해도를 측정하였다. 이 시험에 의하여 얻어진 값이 작은 쪽이 섬유의 손상이 적다는 것을 나타내고 있다.

3. 섬유 손상도 시험법 : 착색법(메틸렌블루법)

JIS L 1081 착색법(메틸렌블루법)에 준하여 섬유의 손상도를 판정하였다. 섬유의 손상이 없는 것은 담청색(light blue)으로, 손상이 있는 것은 딥블루(deep blue)로 착색되므로, 착색농도에 의하여 손상도를 판정한다.

4. ATR-FTIR 시험법

섬유의 ATR-FTIR 스펙트럼을, Universal ATR Sampling Accessory를 부속시킨 PerkinElmer Spectrum One FTIR spectrophotometer(퍼킨엘머(PerkinElmer, Inc.) 제품)를 사용하여 기록하였다. 적산횟수(積算回數) 16회, 분해능(分解能) 4cm^-1, 4000∼400cm^-1의 조건으로 실시하였다. 얻어진 스펙트럼 중 1040cm^-1에서 술폰산에 귀속하는 피크가 얻어진다. 이 술폰산은 섬유에 포함되는 시스틴으로부터 유래하고, 시스틴이 과잉으로 산화됨으로써, 개열(開裂)되어 술폰산으로 변화한다. 그러므로 1040cm^-1의 피크가 낮은 쪽이 술폰산의 함유량이 적다는 것을 나타내고, 표백공정에 의한 섬유의 과잉산화가 억제되고 있다는 것을 나타내고 있다.

5. 실의 탄성도 시험

JIS L 1095 일반 방적사 시험법에 준하여 단사(單絲)의 인장강도 및 신장율을 측정하였다.

6. 패널리스트 평가(관능평가)

검체(檢體)에 대한 패널리스트 평가를 하였다. 업무상 캐시미어 섬유를 평가할 기회가 많은 25명의 패널리스트가 검체를 임의로 만져, 손으로 만졌을 때의 감촉에 대하여 하기의 기준으로 평가하고, 그 평균값을 구하였다.

평가기준

5 : 매우 좋다

4 : 좋다

3 : 약간 좋다

2 : 나쁘다

1 : 매우 나쁘다

7. 전기영동

SDS-PAGE 전기영동은, 프리캐스트 겔(precast gel)(아토 가부시키가이샤(ATTO CORPORATION) 제품, e-PAGEL)을 사용하여 하였다. 염색은 쿠마시 브릴리언트 블루로 하고, 탈색은 10％ 아세트산으로 하였다.

8. 겔여과 크로마토그래피

겔여과용 칼럼 : 쇼와 덴코 가부시키가이샤(Showa Denko K.K.) 제품, AsahipakGF-510HQ, AsahipakGF-310HQ

이동상(移動相) : CH₃CN/H₂O(45/55)＋0.1％ 트리플루오로아세트산(TFA)

유속 : 0.5ml/min

칼럼온도 : 40℃

UV 검출조건 : 215nm

표준시료 : 카탈라아제(Mw 230,000), 알돌라아제(Mw 158,000), 소혈청알부민(BSA)(Mw 68,000), 오브알부민(OVA)(Mw 45,000), 키모트립시노겐A(Mw 25,000), 시토크롬C(Mw 12,500), 인슐린(Mw 5,808), 바시트라신(Mw 1,400), Gly-Gly-Gly-Gly-Gly-Gly(Mw 360.3), Gly-Pro-Ala(Mw 243), Phe(Mw 165)

제조예1 : 양모로부터 유래하는 가용화(비가수분해) 케라틴의 제조

양모 10g에, 0.05M 트리스, 0.1M 디티오트레이톨을 포함하는 8M의 요소용액(pH9.5) 300mL를 가하고, 4℃에서 24시간 교반(攪拌)하였다. 그 후에 아황산나트륨 7.5g, 사티온산나트륨 이수화물 18g을 첨가하여, 다시 4℃에서 24시간 교반하였다. 원심분리에 의하여 미용해물(未溶解物)을 제거한 후에, 염산에 의하여 pH5.2로 조정하여, 가수분해되지 않고 양모로부터 유래하는 가용화 케라틴을 제조하였다.

제조예2 : 우모로부터 유래하는 가용화(비가수분해) 케라틴의 제조

양모를 우모로 변경한 것 이외에는 제조예1과 동일하게 처리하여, 가수분해되지 않고 우모로부터 유래하는 가용화 케라틴을 제조하였다.

제조예3 : 양모로부터 유래하는 산화 가수분해 케라틴의 제조

양모 10g을 과산화수소수에 침지시키고, 3시간 산화반응을 하였다. 그 후에 암모니아를 첨가하여 가수분해하였다. 잔류한 과산화수소와 미분해물(未分解物)을 제거하여, 양모로부터 유래하는 산화 가수분해 케라틴을 제조하였다.

제조예4 : 우모로부터 유래하는 산화 가수분해 케라틴의 제조

양모를 우모로 변경한 것 이외에는 제조예3과 동일하게 처리하여, 우모로부터 유래하는 산화 가수분해 케라틴을 제조하였다.

제조예5 : 양모로부터 유래하는 알칼리 가수분해 케라틴의 제조

양모 10g에 1.3％ 수산화나트륨 100g을 첨가하여, 120℃에서 20분 동안 반응시켰다. 실온까지 냉각한 후에 염산에 의하여 pH4까지 내리고, 하룻밤 방치하였다. 원심분리에 의하여 미분해물을 제거한 후에, 수산화나트륨에 의하여 pH5.6으로 조정하여, 양모로부터 유래하는 알칼리 가수분해 케라틴을 제조하였다.

제조예6 : 우모로부터 유래하는 알칼리 가수분해 케라틴의 제조

양모를 우모로 변경한 것 이외에는 제조예5와 동일하게 처리하여, 우모로부터 유래하는 알칼리 가수분해 케라틴을 제조하였다.

제조예1∼6에서 제조한 케라틴의 SDS-PAGE에 의한 분자량 분석결과를 도1에 나타낸다. 우모 및 양모로부터 유래하는 가용화 케라틴에 있어서는 분자량이 10,000 이상인 밴드가 확인되었지만, 우모 및 양모로부터 유래하는 가수분해 케라틴에 있어서는 분자량이 10,000 이하인 밴드밖에 확인되지 않았다. 이것으로부터, 우모 및 양모로부터 유래하는 가용화 케라틴에는 분자량이 10,000 이상인 케라틴 분자가 포함되어 있고, 우모 및 양모로부터 유래하는 가수분해 케라틴에는 분자량이 10,000 이하인 케라틴 분자밖에 포함되어 있지 않다는 것을 알 수 있다.

또한 제조예3∼6에서 제조한 케라틴의 겔여과 분자량 분석에 의한 분자량 측정결과를 표1에 나타낸다. 케라틴 함유 원료의 유래 및 가수분해의 방법에 관계없이, 수평균분자량이 1000 전후인 케라틴 분자가 포함되어 있다는 것을 알 수 있다.

실시예1∼4, 비교예1∼2(표백 전후의 케라틴 처리)

(실시예1)

캐시미어모(cashmere hair)를, 제조예4에서 제조한 우모로부터 유래하는 산화 가수분해 케라틴의 0.1％ 수용액에 온도 40℃에서 60분 동안 침지시켜, 전처리를 하였다. 그 후에 35％ 과산화수소수 20cc/L를 첨가한 용액에 액비(液比) 1:20으로 침지시키고, 60℃에서 1시간 표백하였다. 표백한 후에, 0.1％의 가수분해 케라틴 용액에 액비 1:20, 온도 40℃에서 60분 동안 침지시켜, 후처리를 하였다. 충분히 수세(水洗)한 후에 건조시켜, 우모로부터 유래하는 산화 가수분해 케라틴으로 처리한 모(毛, hair)를 제작하였다.

(실시예2)

우모로부터 유래하는 산화 가수분해 케라틴을 제조예6에서 제조한 우모로부터 유래하는 알칼리 가수분해 케라틴으로 변경한 것 이외에는 실시예1과 동일하게 처리하여, 우모로부터 유래하는 알칼리 가수분해 케라틴으로 처리한 모를 제작하였다.

(실시예3)

우모로부터 유래하는 산화 가수분해 케라틴을 제조예3에서 제조한 양모로부터 유래하는 산화 가수분해 케라틴으로 변경한 것 이외에는 실시예1과 동일하게 처리하여, 양모로부터 유래하는 산화 가수분해 케라틴으로 처리한 모를 제작하였다.

(실시예4)

우모로부터 유래하는 산화 가수분해 케라틴을 제조예5에서 제조한 양모로부터 유래하는 알칼리 가수분해 케라틴으로 변경한 것 이외에는 실시예1과 동일하게 처리하여, 양모로부터 유래하는 알칼리 가수분해 케라틴으로 처리한 모를 제작하였다.

(비교예1)

우모로부터 유래하는 산화 가수분해 케라틴을 제조예1에서 제조한 양모로부터 유래하는 가용화 케라틴으로 변경한 것 이외에는 실시예1과 동일하게 처리하여, 양모로부터 유래하는 가용화 케라틴으로 처리한 모를 제작하였다.

(비교예2)

우모로부터 유래하는 산화 가수분해 케라틴을 제조예2에서 제조한 우모로부터 유래하는 가용화 케라틴으로 변경한 것 이외에는 실시예1과 동일하게 처리하여, 우모로부터 유래하는 가용화 케라틴으로 처리한 모를 제작하였다.

(결과)

실시예1∼4, 비교예1∼2의 섬유손상도 시험결과 및 패널리스트 평가(손으로 만졌을 때의 감촉)의 평균값을 표2에 나타낸다. 가수분해 케라틴으로 처리하지 않은 비교예1∼2와 비교하여, 가수분해 케라틴으로 처리한 실시예1∼4에서는, 표백에 의한 섬유손상을 억제하고, 또한 캐시미어 섬유가 갖는 독특한 텍스처의 열화를 억제할 수 있다는 것을 알 수 있다.

실시예1∼4, 비교예1∼2 및 미처리의 메틸렌블루 염색 전후의 섬유면(纖維綿) 사진을 도2에 나타낸다. 섬유의 손상이 없는 것은 담청색으로, 손상이 있는 것은 딥블루로 착색되므로, 착색농도에 의하여 섬유손상도를 평가할 수 있다. 도2에 있어서, 비교예1∼2는 뚜렷하게 미처리보다도 진하게 착색되어 있다. 실시예1∼4는 비교예1∼2보다도 연하게 착색되어 있고, 특히 실시예1∼2는 미처리와 동등한 정도로 착색되어 있다. 이것으로부터 실시예1∼4는 메틸렌블루 염색법에 의한 평가에서도, 알칼리 용해도법과 마찬가지로 표백에 의한 섬유손상을 억제하고 있다는 것을 알 수 있다.

섬유손상도 및 손으로 만졌을 때의 감촉을 평가한 결과로부터, 표백에 의한 섬유손상을 억제하는 효과가 높은 케라틴은, 평균분자량이 10,000 이하인 가수분해 케라틴이라는 것을 알 수 있다.

실시예5∼7 및 비교예3(표백 전의 케라틴 처리)

(실시예5)

실시예1에서 사용한 것과는 원산지가 다른 캐시미어모를, 0.5％의 우모로부터 유래하는 산화 가수분해 케라틴 용액에 액비 1:20, 온도 40℃에서 30분 동안 침지시켜, 전처리를 하였다. 그 후에 35％ 과산화수소수 20cc/L를 첨가한 용액에 액비 1:20으로 침지시키고, 60℃에서 1시간 표백하였다. 충분히 수세한 후에 건조시켜, 가수분해 케라틴으로 처리한 모를 제작하였다.

(실시예6)

우모로부터 유래하는 산화 가수분해 케라틴 용액에 60℃에서 침지시킨 것 이외에는 실시예5와 동일하게 처리하여, 가수분해 케라틴으로 처리한 모를 제작하였다.

(실시예7)

우모로부터 유래하는 산화 가수분해 케라틴 용액에 80℃에서 침지시킨 것 이외에는 실시예5와 동일하게 처리하여, 가수분해 케라틴으로 처리한 모를 제작하였다.

(비교예3)

실시예5에서 사용한 것과 동일한 캐시미어모를, 35％ 과산화수소수 20cc/L를 첨가한 용액에 액비 1:20으로 침지시키고, 60℃에서 1시간 표백하였다. 충분히 수세한 후에 건조시켜, 케라틴으로 처리하지 않은 모를 제작하였다.

(결과)

1) 미처리 모, 실시예5∼7 및 비교예3의 섬유손상도 시험결과를 표3에 나타낸다. 비교예3과 비교하여 실시예5∼7에서는, 섬유손상도가 저하되어 있어, 표백에 의한 섬유손상이 억제되어 있다는 것을 알 수 있다.

2) 미처리 모, 실시예5∼7 및 비교예3의 ATR-FTIR 스펙트럼을 도3에 나타낸다. 미처리 모에서는 1040cm^-1에서 술폰산에 귀속하는 피크를 볼 수 없지만, 실시예5∼7 및 비교예3에서는 1040cm^-1에서 술폰산에 귀속하는 피크를 볼 수 있기 때문에, 이는 표백에 의한 과잉산화가 일어나고 있음을 시사한다. 그러나 실시예5∼7은, 비교예3과 비교하여 1040cm^-1의 피크강도가 약하기 때문에, 이는 표백에 의한 과잉산화가 억제되고 있음을 시사한다.

실시예8(표백 후의 케라틴 처리)

(실시예8)

표백 캐시미어모를, 0.1％의 우모로부터 유래하는 산화 가수분해 케라틴 용액에 액비 1:20, 온도 40℃에서 60분 동안 침지시켰다. 충분히 수세한 후에 건조시켜, 가수분해 케라틴으로 처리한 모를 제작하였다.

(결과)

실시예8 및 표백 캐시미어모의 섬유손상도 및 내광견뢰도를 표4에 나타낸다. 실시예8에서는 표백 캐시미어모와 비교하여 섬유손상도가 저하되어 있고, 이는 섬유손상이 회복되어 있음을 시사한다. 또한 내광견뢰도가 높아져 있고, 이는 내광성이 높아져 있음을 시사한다.

실시예9∼10(표백·염색 후의 케라틴 처리)

(실시예9)

표백·염색 캐시미어모를, 0.5％의 우모로부터 유래하는 산화 가수분해 케라틴 용액에 액비 1:20, 온도 60℃에서 20분 동안 침지시켰다. 충분히 수세한 후에 건조시켜, 가수분해 케라틴으로 처리한 모를 제작하였다.

(실시예10)

우모로부터 유래하는 산화 가수분해 케라틴 용액에 80℃에서 침지시킨 것 이외에는 실시예7과 동일하게 처리하여, 가수분해 케라틴으로 처리한 모를 제작하였다.

(결과)

실시예9, 10 및 표백·염색 캐시미어모의 내광견뢰도를 표5에 나타낸다. 실시예9 및 10은 내광견뢰도가 높아져 있다.

실시예11∼12(표백 전후의 케라틴 처리)

(실시예11)

실시예5에서 사용한 것과 동일한 캐시미어모를, 0.1％의 우모로부터 유래하는 산화 가수분해 케라틴 용액에 액비 1:20, 온도 40℃에서 60분 동안 침지시켜, 전처리를 하였다. 그 후에 35％ 과산화수소수 20cc/L를 첨가한 용액에 액비 1:20으로 침지시키고, 60℃에서 1시간 표백하였다. 표백한 후에, 0.1％의 우모로부터 유래하는 산화 가수분해 케라틴 용액에 액비 1:20, 온도 40℃에서 60분 동안 침지시켜, 후처리를 하였다. 충분히 수세한 후에 건조시켜, 가수분해 케라틴으로 전·후처리한 모를 제작하였다.

(실시예12)

우모로부터 유래하는 산화 가수분해 케라틴 용액에 30℃에서 침지시킨 것 이외에는 실시예9와 동일하게 처리하여, 가수분해 케라틴으로 처리한 모를 제작하였다.

(결과)

1) 미처리 모, 실시예11∼12 및 비교예3의 섬유손상도 시험결과 및 패널리스트 평가의 평균값을 표6에 나타낸다. 비교예3과 비교하여 실시예11∼12에서는, 섬유손상도가 저하되어 있다. 또한 내광견뢰도도 높아져 있다. 패널리스트에 의한 손으로 만졌을 때의 감촉에 대한 평가에서는, 실시예11 및 12에서는 그 감촉의 저하가 억제되고 있다는 것을 알 수 있다. 그러므로 섬유가 갖는 독특한 텍스처와 내광성을 유지하면서, 우수한 색상의 동물섬유 방적사를 얻을 수 있었다.

2) 미처리 모, 실시예11∼12 및 비교예3의 ATR-FTIR 스펙트럼을 도4에 나타낸다. 미처리 모에서는 1040cm^-1에서 술폰산에 귀속하는 피크를 볼 수 없지만, 실시예11∼12 및 비교예3에서는 1040cm^-1에서 술폰산에 귀속하는 피크를 볼 수 있기 때문에, 이는 표백에 의한 과잉산화가 일어나고 있음을 시사한다. 그러나 실시예11∼12는, 비교예3과 비교하여 1040cm^-1의 피크강도가 약하기 때문에, 이는 표백에 의한 과잉산화가 억제되고 있음을 시사한다.

실시예13∼14(표백·염색 전후의 케라틴 처리)

(실시예13)

실시예5에서 사용한 것과 동일한 캐시미어모를, 0.1％의 우모로부터 유래하는 산화 가수분해 케라틴 용액에 액비 1:20, 온도 80℃에서 30분 동안 침지시켜, 전처리를 하였다. 그 후에 35％ 과산화수소수 20cc/L를 첨가한 용액에 액비 1:20으로 침지시키고, 60℃에서 1시간 표백하였다. 표백한 후에, 0.03％의 산성염료를 사용하여 염색하였다. 표백·염색 후의 캐시미어모를, 0.1％의 우모로부터 유래하는 산화 가수분해 케라틴 용액에 액비 1:20, 온도 80℃에서 30분 동안 침지시켜, 후처리를 하였다. 충분히 수세한 후에 건조시켜, 가수분해 케라틴으로 전·후처리한 모를 제작하였다.

(실시예14)

0.5％의 우모로부터 유래하는 산화 가수분해 케라틴 용액에 침지시킨 것 이외에는 실시예13과 동일하게 처리하여, 가수분해 케라틴으로 처리한 모를 제작하였다.

(비교예4)

실시예5에서 사용한 것과 동일한 캐시미어모를, 35％ 과산화수소수 20cc/L를 첨가한 용액에 액비 1:20으로 침지시키고, 60℃에서 1시간 표백하였다. 표백한 후에, 0.03％의 산성염료를 사용하여 염색하였다. 충분히 수세한 후에 건조시켜, 케라틴으로 처리하지 않은 모를 제작하였다.

(결과)

실시예13, 14 및 비교예4의 섬유손상도 및 내광견뢰도를 표7에 나타낸다. 비교예4와 비교하여 실시예13 및 14는, 섬유손상도가 저하되어 있고, 이는 섬유손상이 억제되고 있음을 시사한다. 또한 내광견뢰도가 높아져 있고, 이는 내광성이 높아져 있음을 시사한다.

실시예15, 비교예5(표백 전후의 케라틴 처리<방적사>)

(실시예15)

방적 후의 울사(wool yarn)를, 0.1％의 우모로부터 유래하는 산화 가수분해 케라틴 용액에 액비 1:20, 온도 40℃에서 60분 동안 침지시켜, 전처리를 하였다. 그 후에 35％ 과산화수소수 20cc/L를 첨가한 용액에 액비 1:20으로 침지시키고, 60℃에서 1시간 표백하였다. 표백한 후에, 0.1％의 우모로부터 유래하는 산화 가수분해 케라틴 용액에 액비 1:20, 온도 40℃에서 60분 동안 침지시켜, 후처리를 하였다. 충분히 수세한 후에 건조시켜, 가수분해 케라틴으로 처리한 울 방적사를 제작하였다.

(비교예5)

방적 후의 울사를, 35％ 과산화수소수 20cc/L를 첨가한 용액에 액비 1:20으로 침지시키고, 60℃에서 1시간 표백하였다. 충분히 수세한 후에 건조시켜, 표백한 울 방적사를 제작하였다.

(결과)

원사(原絲), 실시예15 및 비교예5의 실의 강도(强度) 및 신도(伸度)를 표8에 나타낸다. 비교예5와 비교하여 실시예15에서는, 표백 전의 원사에 가까운 값을 나타내는 것으로부터, 표백에 의한 실의 물성변화가 적다는 것을 알 수 있다.

실시예16∼20, 비교예6∼10(표백 전후의 케라틴 처리<방적사>)

(실시예16)

울사를 캐시미어사로 변경한 것 이외에는 실시예15와 동일하게 처리하여, 가수분해 케라틴으로 처리한 캐시미어 방적사를 제작하였다.

(실시예17)

울사를 실크사로 변경한 것 이외에는 실시예15와 동일하게 처리하여, 가수분해 케라틴으로 처리한 실크 방적사를 제작하였다.

(실시예18)

울사를 알파카사로 변경한 것 이외에는 실시예15와 동일하게 처리하여, 가수분해 케라틴으로 처리한 알파카 방적사를 제작하였다.

(실시예19)

울사를 모헤어 80％, 울 20％의 혼합사로 변경한 것 이외에는 실시예15와 동일하게 처리하여, 가수분해 케라틴으로 처리한 혼합 방적사를 제작하였다.

(실시예20)

울사를 앙고라사로 변경한 것 이외에는 실시예15와 동일하게 처리하여, 가수분해 케라틴으로 처리한 앙고라 방적사를 제작하였다.

(비교예6∼10)

실시예16∼20에서 사용한 것과 동일한 수모사(獸毛絲)를, 35％ 과산화수소수 20cc/L를 첨가한 용액에 액비 1:20으로 침지시키고, 60℃에서 1시간 표백하였다. 충분히 수세한 후에 건조시켜, 케라틴으로 처리하지 않은 방적사를 제작하였다.

(결과)

각 동물모의 원사, 실시예16∼20 및 비교예6∼10의 실의 강도 및 신도를 표9에 나타낸다. 표백함으로써 실의 강도 및 신도가 저하되는 경향이 있다. 케라틴으로 처리함으로써 실의 강도 및 신도의 저하를 억제한다는 것을 알 수 있다.

(실시예21)

캐시미어모를, 시판되는 가수분해 케라틴(평균분자량 1,000)의 0.1％ 수용액에 온도 40℃에서 60분 동안 침지시켜, 전처리를 하였다. 그 후에 35％ 과산화수소수 20cc/L를 첨가한 용액에 액비 1:20으로 침지시키고, 60℃에서 1시간 표백하였다. 표백한 후에, 0.1％의 가수분해 케라틴 용액에 액비 1:20, 온도 40℃에서 60분 동안 침지시켜, 후처리를 하였다. 충분히 수세한 후에 건조시켜, 가수분해 케라틴으로 처리한 모를 제작하였다.

(비교예11)

가수분해 케라틴을 시판되는 가수분해 콜라겐(평균분자량 1,000)으로 변경한 것 이외에는 실시예21과 동일하게 처리하여, 가수분해 콜라겐으로 처리한 모를 제작하였다.

(비교예12)

가수분해 케라틴을 시판되는 가수분해 실크(평균분자량 1,000)로 변경한 것 이외에는 실시예21과 동일하게 처리하여, 가수분해 실크로 처리한 모를 제작하였다.

(결과)

실시예21 및 비교예11∼12의 섬유손상도 시험결과(알칼리 용해도법) 및 내광견뢰도를 표10에 나타낸다. 가수분해 콜라겐, 가수분해 실크로 처리한 비교예11∼12와 비교하여, 가수분해 케라틴으로 처리한 실시예21에서는, 섬유손상도가 가장 낮고 또한 내광견뢰도는 가장 높은 값을 나타내고 있다.

실시예21 및 비교예11∼12의 메틸렌블루 염색 전후의 섬유면 사진을 도5에 나타낸다. 섬유의 손상이 없는 것은 담청색으로, 손상이 있는 것은 딥블루로 착색되므로, 착색농도에 의하여 섬유손상도를 평가할 수 있다. 도5에 있어서, 비교예11∼12는 뚜렷하게 미처리보다도 진하게 착색되어 있다. 실시예21은 비교예11∼12보다도 연하게 착색되어 있다. 이것으로부터 실시예21은, 메틸렌블루 염색법에 의한 평가에서도, 알칼리 용해도법과 마찬가지로 표백에 의한 섬유손상을 억제하고 있다는 것을 알 수 있다. 그러므로 가수분해 단백질 중에서 가수분해 케라틴이 섬유손상억제에 효과적이라는 것을 알 수 있다.

Claims

동물섬유를 표백 및/또는 염색처리하여 가공섬유를 제조하는 방법에 있어서, 상기 섬유를 가수분해 케라틴 용액에 침지(浸漬)시키는 공정을 포함하는
가공섬유의 제조방법.
제1항에 있어서,
가수분해 케라틴 용액이, 0.01∼1질량％ 농도의 가수분해 케라틴 용액인
가공섬유의 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
가수분해 케라틴 용액에 침지시키는 공정이, 표백 및/또는 염색공정의 전 및 후에 이루어지는
가공섬유의 제조방법.
제1항 내지 제3항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
가수분해 케라틴이, 양모(羊毛) 또는 우모(羽毛)로부터 유래하는 가수분해 케라틴인
가공섬유의 제조방법.
제1항 내지 제4항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
가수분해 케라틴이, 수평균분자량(數平均分子量) 10,000∼130의 가수분해 케라틴인
가공섬유의 제조방법.
제1항 내지 제5항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
동물섬유가 양모, 캐시미어(cashmere), 모헤어(mohair), 낙타모(camel hair), 라마(llama), 알파카(alpaca), 비큐나(vicuna), 앙고라(angora), 밍크(mink) 및 실크(silk) 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인
가공섬유의 제조방법.
제1항 내지 제6항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
동물섬유가 방적사(紡績絲)인
가공섬유의 제조방법.
동물섬유의 표백 및/또는 염색처리에 있어서, 상기 섬유를 가수분해 케라틴 용액에 침지시키는 공정을 포함하는
동물섬유의 손상억제방법.
동물섬유의 가공방법으로서, 표백 및/또는 염색처리의 전 혹은 후 또는 전후에, 상기 섬유를 가수분해 케라틴 용액에 침지시키는 공정을 포함하는
동물섬유의 가공방법.
제1항 내지 제7항 중의 어느 하나의 방법에 의하여 제조된 가공섬유.