KR20220098461A - 원단에 세균증식저해 가공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직편물 원단을 염색, 건조한 다음 6 ∼ 10 nm의 실리카 입자에 부착된, 1∼3 nm 범위의 입경을 갖는 은 나노입자가 100 ∼ 2,000 ppm 농도로 함유된 항균액에 직편물의 특성에 따라 수지를 부가한 후 연속 침지하여 망글로 짠 후 건
조 및 열고정하는 것으로 이루어진 직편물에 세탁내구성 및 항균성을 부여하는 가공방법에 관한 것이다.
본 발명은 직편물을 1∼3 nm 범위의 입경을 갖는 은 나노입자가 함유된 항균액에 침지하여 항균성을 부여하고, 상기 직편물을 연속 침지공정으로 수행하여 가공처리함으로써, 직편물에 항균성 및 세탁내구성을 동시에 부여할 수 있으며, 직편물
원단을 염색, 건조하여 직편물의 마무리가공인 수지가공시 처리함으로써 추가공정 도입이 필요 없어, 비용 절감효과가 있고, 공정관리가 까다롭지 않아 양산이 용이하다.

Description

원단에 세균증식저해 가공방법{Processing method for bacterial growth inhibition on fabric}

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 직편물 원단을 염색, 건조한 다음 6 ∼ 10 nm의 실리카 입자에 부착된 1∼3 nm범위의 입경을 갖는 은 나노입자가 100 ∼ 2,000 ppm 농도로 함유된 항균액에 연속 침지하고 동시에 망글(mangle)로 픽

업율 40∼65%로 짠 후 100∼150℃에서 60∼120 초간 건조하고, 170∼195℃에서 30∼45 초간 열고정하는 것으로 이루어진 세탁내구성 및 항균성을 부여하는 가공방법을 제공한다.

본 발명의 항균액은 6 ∼ 10 nm의 실리카 입자에 부착된 1∼3 nm 범위의 입경을 갖는 은 나노입자가 100 ∼ 2,000 ppm농도로 함유된 용액이 물에 8∼160 g/ℓ로 희석되어 제조된다. 또한 상기 1∼3 nm 범위의 입경을 갖는 은 나노입자가 함유된 항균액에 글리옥살 수지 30 ∼ 100 g/ℓ, 글리옥살 수지 촉매 9 ∼ 30 g/ℓ, 음이온 대전방지제 5 ∼ 20 g/ℓ, 아미노변성실리콘 유연제 5 ∼ 100 g/ℓ 및 불소계 또는 실리콘계의 발수제 5 ∼ 100 g/ℓ로 이루어진 군에서 선택되는 2종 이상이 추가

로 함유되어 제조될 수 있다.

상기 1∼3 nm 범위의 입경을 갖는 은 나노입자가 함유된 항균액 중, 은 나노입자크기는 1∼3 nm이며, 10 nm 이하의 실리카 입자에 부착된 것을 사용한다.

상기 1∼3 nm 범위의 입경을 갖는 은 나노입자가 함유된 항균액은 pH 4∼5의 산도로 조절되는 것이 바람직하며, 이때 산도는 상기 1∼3 nm 범위의 입경을 갖는 은 나노입자가 함유된 항균액에 빙초산 01∼10 g/ℓ를 첨가하여 조절된다.

특히, 본 발명의 가공방법은 폴리에스테르 필라멘트사, 분할형 초극세사 및 폴리에스테르 및 레이온 혼방사 직편물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 직편물에 적용되는 것이 바람직하다.

본 발명은 직편물 원단을 염색, 건조한 다음 1∼3 nm 범위의 입경을 갖는 은 나노입자가 함유된 항균액에 직편물의 특성에 따라 수지를 부가한 후 연속 침지하여 망글로 짠 후 건조 및 열고정하는 것으로 이루어진 직편물에 세탁내구성 및 세균증식저해 가공방법에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 직편물 원단에 세탁내구성 및 세균증식저해 가공방법을 제공하는 것이다.

따라서, 본 발명의 가공방법은 직편물 원단을 염색, 건조하여 직편물의 마무리가공인 수지가공시 동시에 처리함으로써 추가공정 도입이 필요 없다.

상기에서 직편물은 폴리에스테르 필라멘트사, 분할형 초극세사 및 폴리에스테르 및 레이온 혼방사 직편물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다. 나아가, 본 발명의 가공방법이 한 방향 또는 양방향의 신축성을 갖는 합섬 및

복합소재를 포함하는 직편물에 적용될 수 있으므로 상대적으로 취급성이 용이한 면사에 적용될 수 있음은 당연하다.

전처리 가공이라 함은 폴리에스테르 필라멘트사, 분할형 초극세사 및 폴리에스테르 및 레이온 혼방사 직편물의 염색시 사용될 수 있는 공지의 방법을 의미한다. 일례로 모소(毛燒; gassing), 탈호(脫糊; desizing), 보일오퍼, 릴랙스, 열처리, 정

련, 표백, 머서라이징, 발색 등의 공정을 포함한다.

이후, 상기 건조된 직편물 원단을 1∼3 nm 범위의 입경을 갖는 은 나노입자가 함유된 항균액에 연속 침지하고 동시에 망글(mangle)로 픽업율 40∼65%로 짠 후 100∼150℃에서 60∼120 초간 건조하고, 170∼195℃에서 30∼45 초간 열고정

한다.

상기 침지 이후, 망글(mangle)로 픽업율 40∼65%로 짜는데, 픽업율 40% 미만이면, 항균액이 연속침지되어 재현성있는 내구력의 항균성을 가질 수 없고, 65%를 초과하면, 상대적으로 함수율도 높아져 건조시간이 길어짐으로 바람직하지 않다.

이때, 건조는 직편물의 색상과 유연성을 유지하기 위하여, 100∼150℃에서 60∼120 초간 수행하는 것이 바람직하며,100℃ 미만의 온도에서 실시하면, 건조시간의 연장으로 이후 공정에 연속 도입되는 것이 어렵고, 150℃를 초과하는 온도에서 실시하면, 직편물의 항균성에는 영향이 없지만 색상변화와 핸들이 거칠어지는 현상이 발생될 수 있다. 열고정은 상기 단계에서 수행된 1∼3 nm 범위의 입경을 갖는 은 나노입자가 함유된 항균성분이 함침된 직편물을 지속하기 위한 단계이며, 170∼195℃에서 30∼45 초간에서 수행하는 것이 바람직하다.

본 발명의 가공방법에 있어서, 직편물의 항균성은 직편물 원단을 1∼3 nm 범위의 입경을 갖는 은 나노입자가 함유된 항균액으로부터 부여된다.

이때, 100∼2,000 ppm 농도의 1∼3 nm 범위의 입경을 갖는 은 나노입자가 함유된 항균액은 물에 8∼160 g/ℓ로 교반하면서 희석되어 제조된다.

또한, 직편물의 특성에 따라, 상기 1∼3 nm 범위의 입경을 갖는 은 나노입자가 함유된 항균액에 글리옥살 수지 30 ∼ 100g/ℓ, 글리옥살 수지 촉매 9 ∼ 30 g/ℓ, 음이온 대전방지제 5 ∼ 20 g/ℓ, 아미노변성실리콘 유연제 5 ∼ 100 g/ℓ 및 불소계 또는 실리콘계의 발수제 5 ∼ 100 g/ℓ로 이루어진 군에서 선택되는 2종 이상이 추가로 함유되어 제조된다.

글리옥살(glyoxal) 수지는 방추성과 방축성을 부여하는 기능을 수행하며, 전체 침지액에 대하여, 30 ∼ 100 g/ℓ를 사용하는 것이 바람직하다. 만약, 글리옥살(glyoxal) 수지가 30 g/ℓ미만으로 사용되면, 셀룰로오스계 직물은 구김이 많고 세탁 후 수축변형이 쉽게 발생하여 바람직하지 않고, 100 g/ℓ를 초과하여 사용되면, 세탁 후 수축변형성은 향상되지만 직편물로서의 상품성이 떨어지는 문제가 발생된다.

글리옥살(glyoxal) 촉매는 글리옥살 수지의 가교반응을 촉진시켜주는 기능으로 상기 글리옥살(glyoxal) 촉매의 사용량은 글리옥살 수지에 따라 달라지며 글리옥살 수지 30 g/ℓ를 사용할 경우, 9 ∼ 30 g/ℓ이 사용되는 것이 바람직하다. 이때, 9 g/ℓ 미만이면, 글리옥살 수지의 가교결합이 떨어져서 방추성과 방축성이 부족하고, 30 g/ℓ를 초과하면, 직물의 핸들이 나빠져서 상품성이 떨어진다.

아미노변성 실리콘 유연제는 직편물의 유연성 향상으로 상품성을 향상시키는 기능으로, 바람직하게는 5 ∼ 100 g/ℓ를 사용한다. 이때, 사용량이 5 g/ℓ 미만이면, 유연성이 미흡하여 바람직하지 않고, 100 g/ℓ를 초과하면, 오히려 가공성이 떨어

지고 직물의 표면이 미끈거림으로 상품성이 떨어진다.

음이온 대전방지제는 섬유간의 정전기 방지 목적으로 사용되며, 특별히 제한되지는 않으나, 그의 사용량은 직편물의 소재별 조성에 따라 5 ∼ 20 g/ℓ를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 불소계 또는 실리콘계의 발수제는 직편물의 소재와 용도에 따라 원단표면으로 물방울의 침투억제를 요구하는 역할을 하며, 5 ∼ 100 g/ℓ를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 1∼3 nm 범위의 입경을 갖는 은 나노입자의 농도는 100∼2,000ppm가 바람직하며, 이때, 은 나노입자의 농도가 100ppm 미만이면, 은 나노입자의 농도가 지나치게 낮으면 재현성과 내구력의 항균력을 갖는 항균가공에 바람직하지 않고, 2,000ppm을 초과하여 실시하면, 은 나노입자의 욕 중, 균일분산성 확보와 생산비용의 증가로 바람직하지 않다.

또한 상기 은 나노입자는 1∼3 nm의 입자크기이며, 6 ∼ 10nm의 실리카 입자에 부착된 것을 사용한다. 이때, 은 나노입자크기에 대하여 실리카 입자가 상대적으로 커서 은 나노입자와 결합하므로 물리적 충격과 마찰에도 쉽게 탈락되지 않도록

한다.상기 1∼3 nm 범위의 입경을 갖는 은 나노입자가 함유된 항균액은 재현성을 확보하기 위하여, 항균액의 산도를 pH 4∼5로 조절하는 것이 바람직하다. 상기 조건은 1∼3 nm 범위의 입경을 갖는 은 나노입자가 함유된 항균액에 욕 중, 안정된 분산 및 선택된 2종이상의 안정성을 부여한다. 상기 산도를 조절하는 수단으로서는 유기산을 이용하여 조절하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 상기 1∼3 nm 범위의 입경을 갖는 은 나노입자가 함유된 항균액에 빙초산 01∼10 g/ℓ를 첨

가하여 조절하는 것이다.

상기 사용되는 1∼3 nm 범위의 입경을 갖는 은 나노입자, 글리옥살 수지, 글리옥살 수지 촉매, 대전방지제, 유연제, 발수제의 양은 사의 종류, 직물의 밀도, 조직, 중량, 용도에 따라 달라 질 수 있다.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 첫째, 직편물 원단을 염색, 건조한 다음 1∼3 nm 범위의 입경을 갖는 은 나노입자가 함유된 항균액에 침지하고, 동시에 망

글(mangle)로 픽업율 40∼65%로 짠 후 건조 및 열고정하여 직편물에 세탁내구성 및 항균성을 부여하는 가공방법을 제공하였고,

둘째, 본 발명의 가공방법은 직편물 원단을 염색, 건조하여 직편물의 마무리가공인 수지가공시 동시에 처리함으로써 추가공정 도입이 필요 없어, 비용 절감효과가 있고, 공정관리가 까다롭지 않아 양산이 용이하다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 범위내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허 청구 범위에 속함은 당연한 것이다.

하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

폴리에스테르 필라멘트사를 연사, 정경(整經, warping)하여 직물을 제직한 다음 상기 직물을 통상의 방법으로 보일오퍼,릴랙스, 열처리시킨 후 염색공정에서 분산염료, 분산균염제를 투입하여 130℃에서 40분간 염색하고 2회 수세하고 원심탈

수 한 후 170℃에서 30 초간 건조시켰다.

2,000ppm 농도의 은 나노입자를 물에 넣고 10 분간 충분히 교반하여 8 g/ℓ로 희석하고, 음이온 대전방지제 20 g/ℓ 및 아미노변성실리콘 유연제 10 g/ℓ를 투입하여 5분간 충분히 교반하고 희석하여 은 나노입자가 함유된 항균액을 제조하였다.

상기 항균액에 98%의 빙초산 10 g/ℓ를 사용하여 pH가 4 ∼ 5가 되도록 조절하여 상기 단계에서 건조된 직물을 연속적으로 침지하고 동시에 짤 수 있는 망글이 부착된 건조설비인 네트드라이 설비 내에서 픽업율 40%가 되도록 하고 150℃에서

60초간 건조시킨 후 170℃에서 45초간 열고정시켜, 폴리에스테르 필라멘트사로 제직된 직물을 항균가공하였다.

<실시예 2>

분할형 초극세사를 환편하여 정련, 분할한 다음 염색 공정에서 분산염료, 산성염료, 분산제균염제를 투입하여 130℃에서 40분간 염색한 후 2회 수세하고 원심탈수 한 후 170℃에서 30 초간 건조시켰다.

2,000ppm 농도의 은 나노입자를 물에 넣고 10 분간 충분히 교반하여 8 g/ℓ로 희석하고, 음이온 대전방지제 20 g/ℓ 및 아미노변성실리콘 유연제 10 g/ℓ를 투입하여 5분간 충분히 교반하면서 희석하여 은 나노입자가 함유된 항균액을 제조하였다. 상기 항균액에 98%의 빙초산 10 g/ℓ를 사용하여 pH가 4 ∼ 5가 되도록 조절하여 상기 단계에서 건조된 직편물을 연속적으로 침지하고 동시에 짤 수 있는 망글이 부착된 건조설비인 네트드라이 설비로 이송하여 픽업율 50%가 되도록 하고

150℃에서 60초간 건조시킨 후 170℃에서 45초간 열고정시켜, 분할형 초극세사를 이용한 직편물을 항균가공하였다.

<실시예 3>

폴리에스테르, 레이온 혼방사를 합사 및 정경(整經, warping)하여 직편물을 제직한 다음 상기 직물을 통상의 방법으로 모소(gassing), 디싸이징(desizing), 열처리시킨 후 염색공정에서 분산, 반응성염료를 고착, 발색시켜 건조시켰다.

1,000ppm 농도의 은 나노입자를 물에 넣고 10 분간 충분히 교반하여 16 g/ℓ로 희석하고, 음이온 대전방지제 10 g/ℓ, 아미노변성실리콘 유연제 50 g/ℓ, 글리옥살 수지 30 g/ℓ 및 글리옥살 수지 촉매 9 g/ℓ를 투입하여 5분간 충분히 교반하면서 희석하여 은 나노입자가 함유된 항균액을 제조하였다. 상기 항균액에 98%의 빙초산 05 g/ℓ를 사용하여 pH가 4 ∼ 5가 되도록 조절하여 상기 단계에서 건조된 직편물을 연속적으로 침지하고 동시에 짤 수 있는 망글이 부착된 건조설비인 네트드라

이 설비 내에서 픽업율 60%가 되도록 하고 150℃에서 120초간 건조시킨 후 195℃에서 45초간 열고정시켜, 폴리에스테르, 레이온 혼방사를 이용한 직편물을 항균가공하였다.

<실시예 4>

콤마 면 40수 방적사를 합사하여 정경(整經, warping)하여 직물을 제직한 다음, 상기 직물을 통상의 방법으로 모소(gassing), 정련, 표백, 머서라이징, 열처리시킨 후 콜드패드배치공정에서 발색시켜 건조시켰다.

500ppm 농도의 은 나노입자를 물에 넣고 10 분간 충분히 교반하여 32 g/ℓ로 희석하고, 아미노변성실리콘 유연제 100 g/ℓ, 글리옥살 수지 100 g/ℓ, 글리옥살 수지 촉매 30 g/ℓ, 음이온 대전방지제 5 g/ℓ 및 실리콘 발수제 100 g/ℓ를 투입하여 5분

간 충분히 교반하면서 희석하여 은 나노입자가 함유된 항균액을 제조하였다. 상기 항균액에 빙초산 01 g/ℓ를 사용하여pH가 4 ∼ 5가 되도록 조절하여 상기 단계에서 건조된 직물을 연속적으로 침지하고 동시에 짤 수 있는 망글이 부착된 건조설비인 네트드라이 설비 내에서 픽업율 65%가 되도록 하고 130℃에서 100초간 건조시킨 후 180℃에서 45초간 열고정시키고 핸들을 부드럽게 하기 위하여 산포라이징 처리하였다.

<실시예 5>

폴리에스테르 필라멘트사를 정경하여 제직한 다음, 상기 직물을 통상의 방법으로 디싸이징하여 열처리시킨 후 염색공정에서 분산염료, 분산균염제를 투입하여 130℃에서 40분간 염색하고 2회 수세하고 원심탈수 한 후 170℃에서 30 초간

건조시켰다.

100ppm 농도의 은 나노입자를 물에 넣고 10분간 충분히 교반기로 160 g/ℓ로 희석하고, 음이온 대전방지제 10 g/ℓ, 아미노변성실리콘 유연제 5 g/ℓ 및 불소계 발수제 5 g/ℓ를 투입하여 5분간 충분히 교반하면서 희석하여 은 나노입자가 함유된

항균액을 제조하였다. 상기 항균액에 98%의 빙초산 01 g/ℓ를 사용하여 pH가 4 ∼ 5가 될 수 있도록 조절하여 상기 단계에서 건조된 직물을 연속적으로 침지하고 동시에 짤 수 있는 망글이 부착된 건조설비인 네트드라이 설비 내에서 픽업율

40%가 되도록 하고 100℃에서 120초간 건조시킨 후 170℃에서 30초간 열고정시켜, 폴리에스테르 필라멘트사를 이용한직물을 항균가공하였다.

<실험예 1>

상기 실시예 1 내지 4에서 항균가공처리된 직편물의 원단에 대하여 항균실험을 실시하였다.

KS K 0693-2001에 의하여, 상기 실시예 1 내지 4에서 항균가공처리된 직편물 원단의 좌, 우, 전, 후에 황색포도상구균 및 폐렴균을 도포하고 세탁전, 세탁 10회 후, 세탁 20회 후, 세탁 30회 후, 세탁 40회 후, 세탁 50회 후 정균감소율(%)을

실험하였다.

황색포도상구균과 폐렴균에 대한 항균성 결과 모두 99.9% 되는결과를 얻었다.

Claims (1)

1. 직편물 원단을 염색, 건조한 다음 6 ∼ 10 nm의 실리카 입자에 부착된 1∼3 nm 범위의 입경을 갖는 은 나노입자가 100 ∼
   2,000 ppm 농도로 함유된 항균액에 연속 침지하고 망글(mangle)로 픽업율 40 ∼ 65%로 짠 후 100 ∼ 150℃에서 60 ∼120 초간 건조하고, 170 ∼ 195℃에서 30 ∼ 45 초간 열고정하는 것을 특징으로 하는 세탁내구성 및 항균성을 부여하는 가공법