KR20220054076A - 박테리아 셀룰로오스-버섯 유래 입자 복합체 및 이를 이용하여 제조한 인조가죽 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 박테리아 셀룰로오스 섬유를 포함하는 다공성 구조체; 및 상기 다공성 구조체 내부의 기공 또는 상기 다공성 구조체의 표면의 적어도 일부에 구비된 버섯 유래 입자를 포함하는 박테리아 셀룰로오스-버섯 유래 입자 복합체 및 이를 이용하여 제조한 인조가죽에 관한 것이다.
Description
박테리아 셀룰로오스-버섯 유래 입자 복합체 및 이를 이용하여 제조한 인조가죽에 관한 것이다.
가죽은 내구성과 신축성이 뛰어나 다양한 제품에 사용되고 있다. 그러나 동물가죽의 사용은 동물 보호 문제와 환경 문제 등 끊임없는 문제가 되고 있어 많은 제품에 인조가죽이 사용되고 있다.
인조가죽이란, 부직포와 폴리우레탄을 소재로 하여 인공적으로 만든 가죽 모조품을 의미한다. 그러나 현재 사용되고 있는 기존의 인조가죽은 동물가죽만큼 유연성, 방추도 및 인장강도가 좋지 않아 동물 가죽을 대체할 수 있는 가죽이 요구되고 있는 실정이다.
Han, Shim and Kim. Effects of cultivation, washing, and bleaching conditions on bacterial cellulose fabric production. Textile Research Journal 2018, 89(6): 1094-1104
일 양상은 박테리아 셀룰로오스 섬유를 포함하는 다공성 구조체; 및 상기 다공성 구조체 내부의 기공 또는 상기 다공성 구조체의 표면의 적어도 일부에 구비된 버섯 유래 입자를 포함하는 박테리아 셀룰로오스-버섯 유래 입자 복합체를 제공한다.
다른 양상은 본 발명의 복합체로부터 제조된 인조가죽을 제공한다.
또 다른 양상은 정제수에 글리세롤과 버섯분말을 혼합하여 버섯 유래 입자 용액을 생성하는 단계; 박테리아 셀룰로오스 섬유를 포함하는 다공성 구조체와 버섯 유래 입자 용액을 혼합하여 상기 다공성 구조체의 내부 기공 또는 다공성 구조체의 표면의 적어도 일부에 버섯 유래 입자가 구비된 복합체를 제조하는 단계; 및 상기 복합체를 건조하는 단계; 를 포함하는 박테리아 셀룰로오스-버섯 유래 입자 복합체 제조방법을 제공한다.
일 양상은 박테리아 셀룰로오스 섬유를 포함하는 다공성 구조체; 및 상기 다공성 구조체 내부의 기공 또는 상기 다공성 구조체의 표면의 적어도 일부에 구비된 버섯 유래 입자를 포함하는 박테리아 셀룰로오스-버섯 유래 입자 복합체를 제공한다.
용어'복합체'는 두 가지 이상의 구성요소를 포함하는 물체를 말한다. 예를 들면 '박테리아 셀룰로오스-버섯 유래 입자 복합체'는 박테리아 셀룰로오스 및 버섯 유래 입자를 포함한다.
상기 박테리아 셀룰로오스 섬유를 포함하는 다공성 구조체는 통상의 기술자에게 알려진 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들면 상기 다공성 구조체는 박테리아 셀룰로오스 겔(BC gel)을 효모 추출물과 함께 배양하여 제조한 것일 수 있으며, 또는 스코비(SCOBY, symbiotic culture of bacteria and yeast)로부터 제조된 다공성 구조체일 수 있다. 예를 들면 글루코스, 수크로스, 만니톨 등 탄소원(Carbon source) 분말에 효모 추출물 및 펩톤 분말 등 질소원(Nitrogen source)을 증류수와 함께 혼합하여 가열한 후 25℃에서 식히는 단계와 박테리아 셀룰로오스 겔(BC gel)을 혼합물에 투여하여 8일간 배양하는 단계, 그 후 NaOH로 세척하는 단계, 아세트산(Acetic acid)로 중화시키는 단계, H2O2로 표백하는 단계 및 건조하는 단계를 반복함으로써 제조할 수 있고, 구체적으로는 논문 [Han, Shim and Kim. Effects of cultivation, washing, and bleaching conditions on bacterial cellulose fabric production. Textile Research Journal 2018, 89(6): 1094-1104] 에 기재되어 있는 방법을 참고할 수 있다.
상기 박테리아 셀룰로오스 섬유를 포함하는 다공성 구조체의 셀룰로오스는 셀룰로오스를 생산하는 균을 통해 제조된 것으로, 셀룰로오스를 생산할 수 있는 모든 균이 사용될 수 있다.
일 구체예에 따르면, 상기 박테리아 셀룰로오스는 아세토박터 자일리늄(Acetobacter xylinum), 코마가타이박터 자일리누스(Komagataeibacter xylinus) 또는 글루코나세토박터 자일리누스(Gluconacetobacter xylinus)으로 제조된 것일 수 있다.
상기 버섯 유래 입자는 인체에 유해하지 않은 식용 버섯에서 유래한 입자일 수 있으며, 예를 들면 표고 버섯, 느타리 버섯, 새송이 버섯, 꽃송이 버섯 등 일반적으로 알려진 버섯일 수 있다. 일 구체예에 따르면, 상기 버섯 유래 입자는 표고 버섯 입자일 수 있다. 상기 버섯 유래 입자는 버섯 원물 또는 건조한 버섯의 분말 또는 이들이 응집된 형태일 수 있다.
일 구체예에 따르면, 상기 버섯 유래 입자의 함량은 상기 다공성 구조체의 중량을 기준으로 30 내지 70, 40 내지 60, 또는 45 내지 55% 일 수 있다. 상기 복합체가 버섯 유래 입자를 다공성 구조체 중량을 기준으로 45 내지 55% 포함하면 인장강도가 가장 우수할 수 있다.
일 구체예에 따르면, 상기 박테리아 셀룰로오스-버섯 유래 입자 복합체는 글리세롤을 더 포함할 수 있다. 상기 글리세롤은 복합체의 유연성 및 방추도(crease recovery)를 증가시킬 수 있다.
일 구체예에 따르면, 상기 복합체의 글리세롤 함량은 상기 다공성 구조체 중량을 기준으로 25 내지 35%일 수 있다.
다른 양상은 본 발명의 복합체로부터 제조된 인조가죽을 제공한다.
상기 박테리아 셀룰로오스-버섯 유래 입자 복합체는 천연 가죽과 유사한 질감을 가지므로 인조가죽의 외피 제조에 이용될 수 있다.
상기 인조가죽은 박테리아 셀룰로오스-버섯 유래 입자 복합체를 외피로서 이용하는 점을 제외하면 통상의 인조가죽 제조방법으로 제조될 수 있다.
상기 인조가죽은 상기 외피의 반대면에 부착되는 탄성시트, 탄성시트의 이면에 부착되는 내피를 적층시켜 제조할 수 있다. 상기 외피는 질감을 향상시키기 위해 아크릴 계열 또는 우레탄 계열의 수지를 코팅할 수 있고, 외피에 천연 가죽 무늬나 기하학 무늬를 구현하기 위해 엠보싱 처리를 할 수 있다.
또 다른 양상은 정제수에 글리세롤과 버섯분말을 혼합하여 버섯 유래 입자 용액을 생성하는 단계; 박테리아 셀룰로오스 섬유를 포함하는 다공성 구조체와 버섯 유래 입자 용액을 혼합하여 상기 다공성 구조체의 내부 기공 또는 다공성 구조체의 표면의 적어도 일부에 버섯 유래 입자가 구비된 복합체를 제조하는 단계; 및 상기 복합체를 건조하는 단계; 를 포함하는 박테리아 셀룰로오스-버섯 유래 입자 복합체 제조방법을 제공한다.
일 구체예에 따르면, 상기 버섯 유래 입자 용액을 생성하는 단계는 단백질 변성 공정을 더 포함하는 것일 수 있다. 상기 단백질 변성 공정은 pH 10으로 적정하고 진탕 배양을 하는 단계일 수 있으며, 상기 진탕 배양은 75 내지 85℃에서 하는 것일 수 있다. 또한 상기 진탕 배양은 10분 내지 30분 동안 60 내지 100rpm으로 실시하는 것일 수 있다.
일 구체예에 따르면 상기 버섯 유래 입자가 구비된 복합체를 제조하는 단계는 버섯 유래 입자 용액에 박테리아 셀룰로오스 섬유를 포함하는 다공성 구조체를 침지시켜 실시할 수 있다.
본 발명에 따른 인조가죽을 제조하면 유연성, 인장 강도, 방추성 등이 뛰어난 가죽을 획득할 수 있으며, 상기 인조가죽은 바이오 가죽으로 동물 가죽을 대체할 수 있다.
도 1은 A는 BC-SPI 복합체(박테리아 셀룰로오스-콩 단백 단리물 복합체)의 콩 단백 단리물의 함량비에 따른 인장강도를 나타낸 그래프이고, B는 BC-MP 복합체(박테리아 셀룰로오스-버섯 유래 입자 복합체)의 버섯 유래 입자의 함량비에 따른 인장강도를 나타낸 그래프이다.
도 2는 FT-IR 분광 광도계로 화학구조를 분석한 데이터로, A는 박테리아 셀룰로오스 구조체(Untreated BC, 박테리아 셀룰로오스 섬유를 포함하는 다공성 구조체)의 데이터이고, B는 BC-SPI 복합체의 화학구조를 비교할 수 있게 표현한 데이터이고, C는 BC-MP 복합체의 화학구조를 비교할 수 있게 표현한 데이터이다.
도 3는 유연성을 비교 분석한 사진으로, A는 박테리아 셀룰로오스 구조체의 밴딩(bending) 후 1분 경과 사진이고, B는 BC-SPI 복합체의 밴딩(bending) 후 1분 경과 사진이고, C는 BC-MP 복합체의 밴딩(bending) 후 1분 경과 사진이며, D는 동물 가죽의 밴딩(bending) 후 1분 경과 사진이다.
도 4은 유연성을 비교 분석한 데이터로 밴딩(bending) 후 길이 변화에 따른 변화율을 나타낸 그래프이다.
도 5은 박테리아 셀룰로오스 구조체, BC-SPI 복합체, BC-MP 복합체 및 동물가죽의 방추도를 비교한 데이터이다.
도 6는 박테리아 셀룰로오스 구조체, BC-SPI 복합체, BC-MP 복합체 및 동물가죽의 시간에 따른 치수 안정성을 비교한 데이터이다.
도 2는 FT-IR 분광 광도계로 화학구조를 분석한 데이터로, A는 박테리아 셀룰로오스 구조체(Untreated BC, 박테리아 셀룰로오스 섬유를 포함하는 다공성 구조체)의 데이터이고, B는 BC-SPI 복합체의 화학구조를 비교할 수 있게 표현한 데이터이고, C는 BC-MP 복합체의 화학구조를 비교할 수 있게 표현한 데이터이다.
도 3는 유연성을 비교 분석한 사진으로, A는 박테리아 셀룰로오스 구조체의 밴딩(bending) 후 1분 경과 사진이고, B는 BC-SPI 복합체의 밴딩(bending) 후 1분 경과 사진이고, C는 BC-MP 복합체의 밴딩(bending) 후 1분 경과 사진이며, D는 동물 가죽의 밴딩(bending) 후 1분 경과 사진이다.
도 4은 유연성을 비교 분석한 데이터로 밴딩(bending) 후 길이 변화에 따른 변화율을 나타낸 그래프이다.
도 5은 박테리아 셀룰로오스 구조체, BC-SPI 복합체, BC-MP 복합체 및 동물가죽의 방추도를 비교한 데이터이다.
도 6는 박테리아 셀룰로오스 구조체, BC-SPI 복합체, BC-MP 복합체 및 동물가죽의 시간에 따른 치수 안정성을 비교한 데이터이다.
이하 하나 이상의 구체예를 실시예를 통해 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 하나 이상의 구체예를 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
제조예 1: 박테리아 셀룰로오스 섬유를 포함하는 다공성 구조체 제조
논문 [Han, Shim and Kim. Effects of cultivation, washing, and bleaching conditions on bacterial cellulose fabric production. Textile Research Journal 2018, 89(6): 1094-1104]에 기재되어 있는 방법에 따라 박테리아 셀룰로오스 섬유를 포함하는 다공성 구조체(박테리아 셀룰로오스 구조체)를 제작, 세척 및 표백을 하였으며, 논문 [Song JE, Su J, Loureiro A, Martins M, Cavaco-Paulo A, Kim HR, Silva C (2017) Ultrasound-assisted swelling of bacterial cellulose. Engineering in Life Science 17(10): 1108-1117.]에 기재되어 있는 방법에 따라 팽윤 전처리를 하였다.
실시예 1: 버섯 분말 원소 분석
버섯 분말의 함량을 분석하기 위하여, element analyzer로 연두(의정부)에서 구입한 표고버섯 분말의 원소를 분석하였고 하기 표 1과 같은 결과를 얻었다.
Sample | Nitrogen | Carbon | Hydrogen | Sulphur |
Mushroom powder | 1.9537 | 37.5500 | 6.3283 | 0.1839 |
Unit: wt%
상기 표 1에 나타나듯, 표고버섯 분말에서 단백질을 구성하는 원소 Nitrogen과 Sulphur가 각각 1.9537 %, 0.1839 %였다. 따라서, 실험에서 사용한 버섯 분말에는 100 g 당 약 2.1376 g의 단백질이 포함되어 있다는 것을 확인하였다.
실시예 2: 박테리아 셀룰로오스-버섯 유래 입자 복합체 제조
연두(의정부)에서 구입한 표고버섯 분말을 상기 제조예 1에서 제조한 박테리아 셀룰로오스 구조체 100 중량% 대비 10 내지 60 중량% 및 박테리아 셀룰로오스 구조체 100 중량% 대비 30 중량% 글리세롤을 비커에 담고, 이 혼합물의 10배의 증류수를 첨가하여 혼합하였다. 이어서, 혼합 용액을 25℃에서 30분 동안 초음파 처리를 하여 균일한 혼합물로 만들었다. 다음으로, 1N 수산화나트륨 용액을 사용하여 혼합물을 pH 10으로 조정하고, 80℃에서 20분간 80rpm으로 진탕 배양하여 혼합물 내 단백질의 변성 공정을 거치게 하였다. 그 후, 상기 제조예 1 에서 제조한 박테리아 셀룰로오스 구조체를 변성 공정을 거친 혼합물에 침지시킨 후, 25℃에서 30분 동안 초음파 처리하고, 1시간 동안 30℃, 80rpm으로 진탕 배양 하였다. 진탕 배양한 후, 버섯 분말이 충진된 박테리아 셀룰로오스 구조체를 20℃에서 24시간 동안 건조하여 박테리아 셀룰로오스-버섯 유래 입자 복합체(BC-MP 복합체)를 제조하였다.
비교예 1: 박테리아 셀룰로오스-콩 단백 단리물 복합체 제조
상기 실시예 2에서 버섯분말을 대두 단백질(Avention(인천)에서 구입)로 변경하고 그 외 동일한 제조방법을 사용하여 박테리아 셀룰로오스-콩 단백 단리물 복합체(BC-SPI 복합체)를 제조하였다.
실시예 3: 복합체의 최적의 비율 확인
상기 실시예 2 및 비교예 1에서 제조한 BC-MP 복합체와 BC-SPI 복합체의 최적의 비율을 찾아내기 위하여, 복합체의 콩 단백질 및 버섯 분말의 양을 박테리아 셀룰로오스 구조체 100 중량% 대비 10, 20, 30, 40, 50, 60 중량%로 변경하여 제조하였다. 비율을 변경하여 제조한 후, 샘플의 크기를 5 x 10 cm로 수정하여 KS K 0520 그래브법(Grab method)으로 인장강도를 분석하였으며, 각 샘플에 대해 5회 수행되었고, 결과는 평균값으로 나타내었다.
도 1과 같이, 분석한 결과로 BC-SPI 복합체의 경우, 박테리아 셀룰로오스 구조체 100 중량% 대비 20 중량%일 때 인장강도가 향상되었으며, 그 이후에는 중량%가 증가하여도 큰 차이가 없는 것을 확인하였다.
BC-MP 복합체의 경우, 도 1과 같이 박테리아 셀룰로오스 구조체 100 중량% 대비 50 중량%일 때 인장강도가 가장 높았으며, 그 이후 60 중량%일 때는 인장강도가 오히려 감소하는 것을 확인하였다.
따라서 이후 모든 실험은 BC-SPI 복합체의 경우, 박테리아 셀룰로오스 구조체 100 중량% 대비 20 중량%의 콩 단백질로 제조한 것이며, BC-MP 복합체의 경우, 박테리아 셀룰로오스 구조체 100 중량% 대비 50 중량%의 버섯분말로 제조한 것이다.
실시예 4: 화학구조 분석
FT-IR 분광 광도계(Nicolet IS50; Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA)를 사용하여 상기 실시예 2 및 상기 비교예 1의 화학구조를 분석하였다. 32 스캔으로 해상도 0.4 cm-1 파수 650 내지 4000 cm-1 범위에서 FT-IR 스펙트럼을 수집하였다. OMNIC 소프트웨어(Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA)를 사용하여 각 스펙트럼의 기준선을 정규화하였다.
화학 구조를 분석한 결과는 하기 표 2 및 도 2와 같으며, 모든 샘플에서 3400 근처에서의 peak 1과 2900 근처에서의 peak 2가 나타났으나, peak 3 및 4는 BC-SPI 복합체와 BC-MP 복합체에서만 나타났다. Peak 3 및 4는 약 1630 및 1545 근처로 C=O 신축(stretch) 진동 및 N-H 굽힘(bending) 진동을 의미하는 것으로, BC-SPI 복합체 및 BC-MP 복합체는 단백질이 포함되어 있다는 것을 확인하였다.
Wavenumber (cm -1 ) | Peak assignment | |||
Peak no. | Untreated BC | BC-SPI | BC-MP | |
1 | 3448 | 3350 | 3346 | ―OH stretching |
2 | 2916 | 3010 | 2915 | C―H stretching |
3 | - | 1630 | 1627 | C〓O stretching |
4 | - | 1543 | 1548 | N―H bending |
실시예 5: 표면의 원소 분석
에너지 분산 X선 분광(Energy Dispersive X-ray spectroscopy, ERD)을 측정하였다. EDAX®유닛 (X-Max, Oxford Instruments, Abingdon, UK)을 사용하였고, 각 샘플을 magnetron sputter coater(108 auto, Cressington Scientific Instruments, Watford, UK)를 사용하여 백금을 스퍼터코팅(sputter coating) 한 후 3kV의 가속 전압에서 샘플의 표면 원소를 분석하였다.
원소 분석 결과, 하기 표 3과 같이 원소가 검출되었다. 표 3에 나타난 바와 같이, BC-SPI 복합체 및 BC-MP 복합체에서는 박테리아 셀룰로오스 구조체에서는 발견되지 않은 P 및 S 원소가 복합체의 표면에서 검출되었다. BC-SPI 복합체 및 BC-MP 복합체에서 검출된 S 원소는 단백질의 황화 아미노산(sulphureted amino acid)이 존재함을 의미하며, BC-SPI 복합체 및 BC-MP 복합체 모두 0.03 중량% 로 동일한 양의 S를 포함하고 있다는 것을 확인하였다.
Sample | C | O | Na | P | S |
Untreated BC | 5.76 | 5.18 | 1.36 | - | - |
BC-SPI | 6.27 | 3.71 | 0.48 | 0.03 | 0.03 |
BC-MP | 7.01 | 4.74 | 0.14 | 0.01 | 0.03 |
실시예 6: 두께, 무게 및 인장 강도 비교 분석
동물 가죽의 대체재로 사용하기 위하여, 소가죽(Cowhide leather)과 두께, 무게 및 인장강도를 비교하였다. 두께는 다이얼 시그네스 게이지7301(Mitutoyo)로 측정하였고, 무게는 일반 실험실 저울을 사용하였다. 인장 강도는 상기 실시예 3과 같은 방법을 사용하여 측정하였다.
Sample | Thickness (mm) | Weight (g/m2) | Tensile strength (N/mm2) |
Untreated BC | 0.92 ± 0.13 | 186.67 ± 12.47 | 0.69 ± 0.09 |
BC-SPI | 0.66 ± 0.18 | 466.00 ± 34.52 | 8.16 ± 0.73 |
BC-MP | 0.49 ± 0.07 | 364.00 ± 32.75 | 13.06 ± 0.51 |
Cowhide leather | 0.72 ± 0.14 | 466.67 ± 18.26 | 9.34 ± 2.25 |
상기 표 4를 보면 알 수 있듯, 박테리아 셀룰로오스 구조체(Untreated BC)는 두께는 가장 두꺼웠으나, 가장 가볍고 인장 강도도 가장 낮았다. BC-SPI 복합체(BC-SPI)의 경우, 소가죽(Cowhide leather)과 두께 및 무게가 비슷하였고, 인장 강도 또한 비슷하였다. BC-MP 복합체(BC-MP)의 경우, 소가죽(Cowhide leather)에 비하여 두께도 얇고 가벼웠으나 인장 강도가 가장 높은 수치를 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 BC-SPI 복합체 및 BC-MP 복합체가 소가죽(Cowhide leather)을 대체할 수 있을 정도의 두께, 무게 및 인장 강도를 가진다는 것을 확인하였고, 그 중 BC-MP 복합체의 경우에는 무게 및 인장 강도 부분에서 소가죽(Cowhide leather)보다 더 좋은 품질을 나타낸다는 것을 확인하였다.
실시예 7: 유연성 비교 분석
유연성을 확인하기 위하여, KS K 0538 하트루프법(the heart-loop method)을 사용하여 수행하였다. 샘플의 크기는 5 cm X 10 cm로 수정하였고, 실험 시간을 1분으로 수정하여 루프를 만들고 1분 후 각 샘플의 변화를 확인하였다. 모든 실험은 5회 수행하고 평균 값으로 결과를 나타내었다. 샘플이 유연할수록 루프 길이 변화율은 증가하므로 루프의 길이 변화율은 하기 식과 같이 계산하였다.
그 결과, 도 3 및 도 4와 같이 박테리아 셀룰로오스 구조체의 경우에는 유연성이 없어, 루프로 만들었을 때 부러져 각이 생기는 것을 확인할 수 있었다. 반면, 나머지 동물 가죽 및 복합체들은 루프를 형성할 수 있었으며, 처음 루프 형성 길이보다 1분 후 루프 형성 길이가 증가된 것을 확인할 수 있었다. 도 4의 길이 변화율을 보면 BC-SPI 복합체는 동물 가죽보다 길이 변화율이 약 1.37배 높은 수치를 기록하였으며, BC-MP 복합체는 동물 가죽보다 길이 변화율이 약 1.76배 높은 수치를 기록하였다.
실시예 8: 방추도 비교 분석
방추도란 샘플을 구부렸다가 폈을 때 샘플이 손상되지 않고 원래 상태로 되돌아가는 성질로, 방추도가 우수할수록 샘플의 내구성이 우수한 것을 알 수 있다. 따라서 방추도를 확인하기 위하여, KS K 0550 개각도법(the recovery angle method)를 사용하여 수행하였다. 샘플의 크기는 5 cm X 10 cm로, 실험 시간은 1분으로 수정하여 수행하였다. 주름 회복률은 하기 식에 따라 계산하였다. 모든 실험은 5회 수행하고 평균 값으로 결과를 나타내었다.
표 5 및 도 5을 보면 알 수 있듯이, 박테리아 셀룰로오스 구조체에 비하여 BC-SPI 복합체 및 BC-MP 복합체의 방추도가 현저히 증가된 것을 확인할 수 있었다. 특히, BC-MP 복합체의 경우에는 동물 가죽보다 방추도가 높아 내구성이 향상된 것을 확인하였다.
Sample | Crease recovery (%) |
Untreated BC | 27.8 ± 0.1 |
BC-SPI | 71.8 ± 6.2 |
BC-MP | 93.9 ± 1.2 |
Cowhide leather | 90.0 ± 4.2 |
실시예 9: 치수 안정성(Dimentional stability) 비교 분석
치수 안정성이란, 물체가 온도, 습도 등의 조건에서 치수 및 형태가 변화하지 않는 성질을 일컫는다. 따라서 치수 안정성을 확인하기 위하여, KS K ISO 7771:1985 냉수 침지에 의한 천의 치수 변화 측정(Determination of dimensional changes of fabrics induced by cold-water immersion)을 사용하여 수행하였다. 샘플의 크기는 5 cm X 10 cm로, 실험 시간은 60~180분으로 수정하여 수행하였다. 치수 안정성을 분석하기 위하여, 각 샘플을 습윤제인 도데실벤젠술폰산나트륨 (Sodium Dodecylbenzenesulfonate(C18H29NaO3S))에 일정 시간 담근 후 건조했을 때 치수가 변화하는 정도를 측정하였다. 치수 안정성은 하기 식에 따라 계산하였으며, 모든 실험은 5회 수행하고 평균 값으로 결과를 나타내었다.
표 6 및 도 6을 보면 알 수 있듯이, 박테리아 셀룰로오스 구조체의 경우 형태가 변형되어 원래대로 돌아오지 않는다는 것을 확인하였다. BC-SPI 복합체의 경우 1시간까지는 원래 형태로 돌아온 반면 2시간째부터는 조금씩 변형되어 3시간째에는 원래 형태의 약 88% 정도로 돌아오는 것을 확인하였다. 반면, BC-MP 복합체의 경우도 2시간째부터 조금씩 변형되었으나 3시간째까지 원래 형태의 약 96%까지 복구되는 것을 확인함으로써 100% 복구되는 동물 가죽과 매우 유사한 치수 안정성을 가지고 있음을 확인하였다.
Time (min) | Dimensional stability (%) | |||
Untreated BC | BC-SPI | BC-MP | Cowhide leather | |
60 | 74.48 | 100 | 100 | 100 |
120 | 74 | 96 | 98 | 100 |
180 | 72.96 | 88.32 | 96 | 100 |
Claims (6)
- 박테리아 셀룰로오스 섬유를 포함하는 다공성 구조체; 및
상기 다공성 구조체 내부의 기공 또는 상기 다공성 구조체의 표면의 적어도 일부에 구비된 버섯 유래 입자를 포함하는 박테리아 셀룰로오스-버섯 유래 입자 복합체.
- 제 1항에 있어서, 상기 버섯 유래 입자는 상기 다공성 구조체의 중량을 기준으로 45 내지 55 중량%인 복합체.
- 제 1항에 있어서, 글리세롤을 더 포함하는 복합체.
- 제 3항에 있어서, 상기 글리세롤은 상기 다공성 구조체 중량을 기준으로 25 내지 35 중량%인 복합체.
- 제 1항 내지 4항의 복합체를 포함하는 인조가죽.
- 정제수에 글리세롤과 버섯분말을 혼합하여 버섯 유래 입자 용액을 생성하는 단계;
박테리아 셀룰로오스 섬유를 포함하는 다공성 구조체와 버섯 유래 입자 용액을 혼합하여 상기 다공성 구조체의 내부 기공 또는 다공성 구조체의 표면의 적어도 일부에 버섯 유래 입자를 구비된 복합체를 제조하는 단계; 및
상기 복합체를 건조하는 단계; 를 포함하는 박테리아 셀룰로오스-버섯 유래 입자 복합체 제조 방법.
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