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KR100457701B1 - 항균성과 세탁내구성이 우수한 폴리에스테르 직물의 제조방법 - Google Patents

항균성과 세탁내구성이 우수한 폴리에스테르 직물의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본발명은 코로나 처리한 폴리에스테르직물의 표면에 일반식(1)의 화합물을 포항한 광중합용액으로 코팅한 후 자외선으로 광중합시킴을 특징으로하는 항균성과 내세탁성이 우수한 폴리에스테르직물의 제조방법임.
일반식(1)

Description

항균성과 세탁내구성이수한 폴에스테르 직물의 제조방법
본 발명은 항균성과 세탁내구성이 우수한 폴리에스테르 직물의 제조방법에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 섬유표면에 키토산 제 4 급 암모늄 유도체를 포함한 수지를 그라프트 반응시켜 세탁내구성을 향상시킴을 특징으로 하는 항균성 폴리에스테르 직물의 제조방법에 관한 것이다.
인간이 생활하는 모든 환경에서 세균이나 곰팡이와 같은 미생물은 환경과 조건만 맞는다면 어느 곳에서나 증식한다. 이들 미생물들은 공기, 음식물, 의류 등을 매개로 하여 인체에 침입하거나 피부에서 번식하여 병원성일 경우에는 질환과 피부장애를 초래하고, 비병원성일지라도 인체의 발한부분에서 악취를 발생시키거나 2차 감염의 원인이 되기도 하며 또 섬유재료 자체를 취화, 착색 또는 변색시키기도 한다. 이러한 미생물들 가운데 인체에 해를 주거나 섬유를 취화시키는 미생물들을 증식하지 못하도록 섬유에 항균제들을 처리하여 항균성능을 부여한 각종 제품들이 개발되고 있다. 점차 생활이 고급화 되어가고 위생에 대한 관심이 높아감에 따라 기능성을 부여한 각종 제품들이 출시되고 있는 가운데 항균성능 직물제품들이 소비자들에게 위생측면에서 만족감을 제공할뿐만 아니라 실제로 여러 균들에 대하여 뛰어난 항균성능을 주고 있다.
직물에 항균성능을 부여하는 방법은 원사제조시에 직접 항균제를 혼합 방사하는 방법과 직물제조후 후가공시에 항균제를 부착시키는 두가지 방법이 있다. 원사제조시에 사용하는 항균제는 고온에서도 안정해야 하고 가는 분말로 고르게 잘 분산되어야 하는데 현재 가장 많이 이용되고 있는 항균제는 은이온지르코늄 화합물과 제올라이트 등이 있다.
하지만 천연섬유인 면제품들의 경우 합성섬유처럼 원사제조시에 항균제를 첨가시킬 수 없기 때문에 직물제조후 후가공시 항균제를 부착시키는 방법을 이용해야만 한다. 그리고 항균성능이 요구되는 내의, 팬티, 양말, 이불 등의 많은 제품들의 경우 대부분이 천연섬유인 면제품들이 많이 사용되어지고 있다. 병원용 환자복이나 시트 또는 노인들이 모여사는 곳에서 이용되는 섬유제품들 등에는 병원균들이 전염될 가능성이 높기 때문에 항균성능을 부여해야 위생에 매우 좋다. 실제로 항균제들로 처리된 직물은 균증식이 거의 없는 반면에 항균처리되지 않은 직물들의 경우 균들의 증식이 많이 일어남을 각종 실험으로 확인한바 있다.
면제품에 처리되는 항균제로는 페놀류, 실리콘류 등의 각종 제품들이 보고되어 왔으며 실제 제품으로 개발되어 판매되어 오고 있다. 페놀류의 제품은 저가이기 때문에 많이 사용되고 있으나, 이것은 발암성 물질이므로 결국 사용규제 또는 경쟁력이 점차 없어질 것이다. 현재 바이오실이라는 실리콘류 항균제(미국 다우케미칼사제)들을 직물 후가공에 사용하여 항균직물을 생산해오고 있으며 실리콘류들의 많은 제품들이 개발되고 있다. 하지만 직물 후가공시에 물을 사용하는 바, 실리콘류 항균제는 유기화합물이기 때문에 현탁제를 사용하여 후가공해야만 하는 문제점이 있으며, 또 폴리에스테르 직물에 처리시에는 폴리에스테르와의 결합이 않되고 표면에만 도포 되기 때문에 세탁내구성이 없는 단점이 있다.
본 발명은 폴리에스테르 섬유의 제반물성을 저하시킴이 없이 항균성과 세탁내구성이 우수한 폴리에스테르 직물의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명은 통상의 폴리에스테르사로 제직, 염색한 염색직물을 공지의 방법으로 코로나처리하여 표면에 반응작용기를 부여한후, 다음 일반식(1)의 키토산유도체, 바인더화합물, 광개시제, 광증감제, 가교제, 용제로 조성된 광중합 용액을 도포하고 자외선으로 그라프트반응시켜 항균성과 세탁내구성이 우수한 폴리에스테르 직물을 얻었다.
다 음
Figure pat00006
본 발명에서 코로나 처리는 통상적으로 사용되는 코로나 처리방법을 이용한다. 예를들어, 1m의 전극길이를 갖는 7.5Kw의 고주파 발진기를 사용하여 직물과 전극간격이 1mm가 되게 한후, 160V의 출력전압하에서 분당 10m 속도로 직물표면을 처리하여 직물의 표면장력이 40dyne/cm가 되도록 한다.
본 발명에서 일반식(1)의 화합물 투입량은 광중합 용액 전체에 대하여 1 ∼ 5 중량%가 적당하다. 투입량이 1 중량%미만일 경우에는 항균성능이 없으며 5 중량%를 초과할 경우에는 광중합반응을 저하시켜 폴리에스테르 표면에 그라프트반응이 되지않아 세탁내구성이 문제가 되며, 고가의 키토산 유도체를 다량 사용함에 따라서 원가상승 요인이 발생한다.
광중합 용액에 사용되는 바인더수지, 광개시제, 광증감제, 가교제 및 용제는 통상적으로 사용되는 것은 모두 사용할 수 있는바, 바인더 수지로는 아크릴아미드, 아크릴산, 아크릴로니트릴, 메타아크릴릭산 등의 아크릴화합물 등이 있고, 광개시제로는 벤조페논, 아세토페논 등의 카보닐화합물, 과산화벤조일 등의 과산화물, 아조비스이소부티로니트릴 등의 황화합물, 할로겐 또는 할로겐화합물, 나프탈렌, 페난트렌 등의 축합방향족탄화수소 등이 있고, 광증감제로는 에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민 등이 있다.
광중합 용액의 코팅은 통상적으로 사용되는 방법 예를들어, 닥터나이프를 사용하는 스프레더방식, 롤을 사용하는 롤코터방식이 사용될 수 있다.
광중합 용액의 도포량은 0.8 ∼ 40g/m2로 하는 것이 바람직하다. 도포량이 0.8g/m2미만인 경우에는 항균성능이 없으며, 40g/m2를 초과할 경우에는 광중합반응이 일어나지 않아 세탁내구성이 없게된다.
실시예 1
폴리에스테르 직물의 표면을 고주파 발진기로 표면장력이 40dyne/cm가 되도록 처리한 후, 일반식(1)의 화합물 5g, 아크릴아미드 5g, 벤조페논 0.2g, 트리메틸올프로판트리메타크릴레이트 0.2g, 에탄올아민 0.2g을 아세톤 용매 89.4g에 균일하게 용해하여 제조한 광중합 용액을 롤코터를 사용하여 8g/m2의 도포량으로 코팅하고 자외선램프로 30초간 반응시킨다.
제조된 직물의 항균성능과 내세탁성을 평가하여 그 결과를 표 1에 기재하였다.
제조된 직물의 항균성능은 황색 포도상구균(Staphylococcus aureus, American Type Culture Collection No. 6538)을 공시균으로 사용하여 Shake 플라스크 방법에 의해 시험한 후 균감소율을 계산하였고 균감소율이 90%이상이면 항균효과이 있다고 판정하였다.
항균처리된 섬유 시료의 내세탁성에 대한 시험방법을 규정한 JIS L 0217(103)에 의거 세탁(욕비 30:1, 세제 농도 0.2%, 상온, 1회 세탁 사이클:세탁 5분-탈수-헹굼 2분-탈수-헹굼 2분-탈수-건조)하여 내세탁성을 분석하였다. 이때 세탁기는 일반 시판용 세탁기(삼성, SEW-50X1)를 사용하였고, 욕비를 맞추기 위해서 측정용 시료와 동일한 크기의 면직물을 부하포로 사용하였고 10회의 세탁에도 항균성을 유지하면 내세탁성이 있다고 판정하였다.
실시예 2-3 및 비교예 1-2
광중합 용액의 도포량을 표 1에 기재한바와 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 처리하고 항균성능과 세탁내구성을 평가하여 표 1에 기재하였다.
실시예 4-5 및 비교예 3-4
광중합 용액의 조성비율을 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 처리하고 항균성능과 세탁내구성을 평가하여 표 1에 기재하였다.
[표 1]
Figure pat00003
* 비고 : 통상의 폴리에스테르 직물의 균감소율은 10%임.
상기 표 1로 부터 알 수 있는 바와같이 폴리에스테르 직물에 코로나 처리한 다음 상기 일반식(1)의 화합물을 광중합 용액 전체에 대하여 1 ∼ 5 중량%로 첨가한 광중합 용액을 코팅후 자외선으로 광중합하므로서 항균성능과 세탁내구성이 우수한 폴리에스테르 직물을 얻을 수 있었다.

Claims (1)

  1. 코로나 처리한 통상의 폴리에스테르직물의 표면에 다음 일반식(1)의 화합물을 광중합 용액의 전체중량에 대하여 1 ∼ 5 중량% 포함시킨 광중합 용액으로 도포량이 0.8 ∼ 40g/m2가 되도록 코팅한후 자외선으로 광중합함을 특징으로 하는 항균성과 세탁내구성이 우수한 폴리에스테르 직물의 제조방법.
    다 음
    Figure pat00004
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