KR102844369B1 - Multifunctional eco-friendly lightweight fabric for bags and method of manufacturing the same - Google Patents

Multifunctional eco-friendly lightweight fabric for bags and method of manufacturing the same

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Abstract

본 발명은 개선된 내구성을 지닌 친환경 가방용 경량 원단 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, (a) 재생 합성 섬유와 천연 기반 섬유를 혼합하여 기본 원단을 제작하는 단계; (b) 상기 기본 원단에 내구성 강화 처리를 하는 단계; (c) 상기 내구성 강화 처리한 기본 원단에 기능성 친환경 코팅을 적용하는 단계; (d) 상기 기능성 친환경 코팅을 적용한 기본 원단에 표면 개질 처리를 하는 단계; (e) 기능성 물질 주입 단계; (f) 미세 구조 형성 단계; 및 (g) 광 활성화 처리 단계를 포함한다. 본 발명에 따른 제조 방법은 친환경성과 고기능성을 동시에 갖는 가방용 경량 원단을 제공하여 지속 가능한 섬유 산업 발전에 기여할 수 있다.The present invention relates to an eco-friendly lightweight fabric for bags with improved durability and a method for manufacturing the same, comprising the steps of: (a) producing a base fabric by mixing regenerated synthetic fibers and natural-based fibers; (b) performing a durability-enhancing treatment on the base fabric; (c) applying a functional eco-friendly coating to the base fabric subjected to the durability-enhancing treatment; (d) performing a surface modification treatment on the base fabric to which the functional eco-friendly coating has been applied; (e) a functional material injection step; (f) a microstructure formation step; and (g) a photoactivation treatment step. The manufacturing method according to the present invention can contribute to the development of a sustainable textile industry by providing a lightweight fabric for bags that is both eco-friendly and highly functional.

Description

다기능성 친환경 가방용 경량 원단 및 이의 제조방법{MULTIFUNCTIONAL ECO-FRIENDLY LIGHTWEIGHT FABRIC FOR BAGS AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}Multifunctional eco-friendly lightweight fabric for bags and method of manufacturing the same

본 발명은 친환경 가방용 경량 원단 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 재생 합성 섬유와 천연 기반 섬유를 혼합하여 제작한 기본 원단에 다단계 처리 공정을 적용하여 개선된 내구성과 다양한 기능성을 갖는 친환경 가방용 경량 원단을 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a lightweight fabric for an eco-friendly bag and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a method for manufacturing an eco-friendly lightweight fabric for a bag with improved durability and various functionalities by applying a multi-stage treatment process to a base fabric manufactured by mixing regenerated synthetic fibers and natural-based fibers.

최근 환경 보호에 대한 관심이 높아지면서 섬유 산업에서도 친환경 소재와 제조 공정에 대한 수요가 급증하고 있다. 특히 가방용 원단은 일상생활에서 광범위하게 사용되는 소재로, 친환경성과 함께 내구성, 기능성 등 다양한 특성이 요구되고 있다.With growing concern for environmental protection, demand for eco-friendly materials and manufacturing processes is rapidly increasing in the textile industry. Bag fabrics, in particular, are widely used in everyday life and require a variety of properties, including durability and functionality, in addition to environmental friendliness.

종래의 가방용 원단은 주로 나일론, 폴리에스터 등 석유 기반의 합성 섬유를 사용하여 제작되어 왔다. 이러한 원단은 우수한 내구성과 다양한 기능성을 제공하였으나, 환경 오염과 자원 고갈 문제를 야기하였다. 이에 대한 대안으로 천연 섬유나 재생 섬유를 사용한 친환경 원단이 개발되었으나, 이는 내구성과 기능성 면에서 한계가 있어 실용성이 떨어지는 문제점이 있었다.Traditional bag fabrics have primarily been made from petroleum-based synthetic fibers like nylon and polyester. While these fabrics offer excellent durability and a variety of functionality, they also contribute to environmental pollution and resource depletion. As an alternative, eco-friendly fabrics made from natural or recycled fibers have been developed. However, these fabrics have limitations in durability and functionality, hindering their practicality.

또한, 기존의 가방용 원단 제조 방법은 친환경성과 고기능성을 동시에 만족시키는 데 어려움이 있었다. 예를 들어, 방수 기능을 부여하기 위해 사용되는 불소계 화합물은 환경에 유해한 영향을 미치며, 항균 처리를 위해 사용되는 화학 물질 역시 환경 문제를 야기할 수 있었다.Furthermore, existing methods for manufacturing bag fabrics have struggled to simultaneously achieve both environmental friendliness and high functionality. For example, fluorine compounds used to impart waterproofing properties can be harmful to the environment, and chemicals used for antibacterial treatments can also cause environmental problems.

더불어, 가방용 원단에 요구되는 다양한 기능성(예: 내구성, 방수성, 항균성, 자외선 차단 등)을 충족시키면서도 친환경성을 유지하는 것이 기술적 과제로 남아있었다. 특히, 이러한 다양한 기능성을 단일 공정이 아닌 복합적인 공정을 통해 구현하면서도 각 공정의 친환경성을 확보하는 것이 중요한 과제였다.Furthermore, meeting the diverse functional requirements of bag fabrics (e.g., durability, water resistance, antibacterial properties, UV protection, etc.) while maintaining environmental friendliness remained a technical challenge. A key challenge was achieving these diverse functionalities through a combination of processes, rather than a single one, while ensuring the environmental friendliness of each process.

따라서, 재생 가능한 소재를 활용하면서도 우수한 내구성과 다양한 기능성을 갖춘 가방용 경량 원단을 제조하는 방법의 개발이 시급히 요구되고 있다. 또한, 이러한 제조 방법은 환경 친화적이면서도 산업적으로 적용 가능한 수준의 효율성과 경제성을 갖추어야 한다는 점에서 기술적 도전과제가 존재하고 있다.Therefore, there is an urgent need to develop a method for manufacturing lightweight fabrics for bags that utilize renewable materials while possessing superior durability and diverse functionality. Furthermore, these manufacturing methods present a technological challenge: they must be environmentally friendly while also achieving industrially applicable efficiency and economic feasibility.

한국공개특허 10-2021-0126193Korean Patent Publication No. 10-2021-0126193 한국공개특허 10-2017-0120448Korean Patent Publication No. 10-2017-0120448 한국공개특허 10-2024-0050909Korean Patent Publication No. 10-2024-0050909 한국등록특허 10-2029416Korean Patent No. 10-2029416

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 다음과 같은 기술적 과제를 해결하고자 한다.The present invention has been devised to solve the problems of the prior art as described above, and aims to solve the following technical problems.

첫째, 재생 합성 섬유와 천연 기반 섬유를 최적의 비율로 혼합하여 친환경성을 확보하면서도 우수한 물성을 가진 기본 원단을 제작하고자 한다.First, we aim to create a basic fabric that is both environmentally friendly and possesses excellent physical properties by mixing recycled synthetic fibers and natural fibers in an optimal ratio.

둘째, 고밀도 직조 기술과 열압착 공정을 통해 원단의 내구성을 크게 향상시켜, 장기간 사용이 가능한 가방용 원단을 개발하고자 한다.Second, we aim to develop fabric for bags that can be used for a long time by significantly improving the durability of the fabric through high-density weaving technology and heat-compression processes.

셋째, 생분해성 폴리머와 천연 오일을 이용한 친환경 코팅 기술을 개발하여, 방수성과 내구성을 동시에 확보하면서도 환경 부하를 최소화하고자 한다.Third, we aim to develop an eco-friendly coating technology using biodegradable polymers and natural oils to simultaneously ensure water resistance and durability while minimizing environmental impact.

넷째, 플라즈마 처리와 나노 입자 코팅을 통해 원단 표면의 기능성을 향상시키되, 이 과정에서도 친환경성을 유지하고자 한다.Fourth, we aim to improve the functionality of the fabric surface through plasma treatment and nanoparticle coating, while maintaining environmental friendliness during this process.

다섯째, 항균성 물질과 자외선 차단 물질을 효과적으로 주입하여 위생적이고 안전한 사용이 가능한 다기능 친환경 원단을 개발하고자 한다.Fifth, we aim to develop a multi-functional, eco-friendly fabric that can be used hygienically and safely by effectively injecting antibacterial and UV-blocking substances.

여섯째, 미세 구조 형성과 광 활성화 처리를 통해 원단의 성능을 더욱 향상시키면서, 이러한 처리 과정 역시 환경 친화적으로 수행하고자 한다.Sixth, we aim to further improve the performance of fabrics through microstructure formation and photo-activation treatment, while also conducting these treatment processes in an environmentally friendly manner.

일곱째, 상기 모든 공정을 유기적으로 결합하여 친환경성, 내구성, 다기능성을 동시에 만족시키는 가방용 경량 원단의 제조 방법을 개발하고자 한다.Seventh, we aim to develop a method for manufacturing lightweight fabric for bags that satisfies eco-friendliness, durability, and multifunctionality simultaneously by organically combining all of the above processes.

본 발명은, 개선된 내구성을 지닌 친환경 가방용 경량 원단의 제조 방법으로서, (a) 재생 합성 섬유와 천연 기반 섬유를 혼합하여 기본 원단을 제작하는 단계; (b) 상기 기본 원단에 내구성 강화 처리를 하는 단계; (c) 상기 내구성 강화 처리한 기본 원단에 기능성 친환경 코팅을 적용하는 단계; 및 (d) 상기 기능성 친환경 코팅을 적용한 기본 원단에 표면 개질 처리를 하는 단계;를 포함한다.The present invention relates to a method for manufacturing a lightweight fabric for an eco-friendly bag with improved durability, comprising the steps of: (a) producing a base fabric by mixing regenerated synthetic fibers and natural-based fibers; (b) performing a durability-enhancing treatment on the base fabric; (c) applying a functional eco-friendly coating to the base fabric subjected to the durability-enhancing treatment; and (d) performing a surface modification treatment on the base fabric to which the functional eco-friendly coating has been applied.

이때, 상기 (a) 단계의 재생 합성 섬유는 재생 폴리에스터를 포함하고, 천연 기반 섬유는 셀룰로오스 유도체 섬유를 포함하며, 상기 (b) 단계의 내구성 강화 처리는 고밀도 직조 기술과 열압착 공정을 포함하고, 상기 (c) 단계의 기능성 친환경 코팅은 생분해성 폴리머와 천연 오일의 혼합물을 사용하며, 상기 (d) 단계의 표면 개질 처리는 플라즈마 처리와 나노 입자 코팅을 포함한다.At this time, the regenerated synthetic fiber of step (a) includes regenerated polyester, the natural-based fiber includes cellulose derivative fiber, the durability strengthening treatment of step (b) includes a high-density weaving technique and a thermocompression process, the functional eco-friendly coating of step (c) uses a mixture of a biodegradable polymer and natural oil, and the surface modification treatment of step (d) includes plasma treatment and nanoparticle coating.

또한 이때, (e) 상기 표면 개질 처리한 기본 원단에 기능성 물질 주입 단계; (f) 미세 구조 형성 단계; (g) 광 활성화 처리 단계;를 더 포함하고, 상기 (e) 단계의 기능성 물질 주입은 항균성 물질과 자외선 차단 물질의 혼합물을 포함한다.In addition, at this time, (e) a step of injecting a functional material into the surface-modified base fabric; (f) a step of forming a microstructure; and (g) a step of photo-activation treatment are further included, and the functional material injection in step (e) includes a mixture of an antibacterial material and an ultraviolet ray blocking material.

또한 이때, 상기 (a) 단계에서 재생 폴리에스터와 셀룰로오스 유도체 섬유의 혼합 비율은 67:33 내지 73:27중량부이며, 셀룰로오스 유도체 섬유는 리오셀과 모달의 혼합물을 2:3 내지 3:2 중량부의 비율로 포함하고, 상기 (b) 단계의 고밀도 직조 기술은 1인치당 330 내지 370개의 실을 3차원 구조로 배열하며, 열압착 공정은 165°C 내지 175°C에서 17 내지 23분간 2.7 내지 3.3 MPa의 압력으로 실시하고, 상기 (c) 단계의 기능성 친환경 코팅은 폴리하이드록시부티레이트-코-발레레이트(PHBV)와 피마자유의 혼합물을 85:15 내지 95:5 중량부의 비율로 사용하며, 코팅 두께는 0.035mm 내지 0.055mm이다.In addition, at this time, the mixing ratio of the regenerated polyester and the cellulose derivative fiber in the step (a) is 67:33 to 73:27 parts by weight, the cellulose derivative fiber includes a mixture of lyocell and modal in a ratio of 2:3 to 3:2 parts by weight, the high-density weaving technology in the step (b) arranges 330 to 370 threads per inch in a three-dimensional structure, the thermal compression process is performed at 165°C to 175°C for 17 to 23 minutes at a pressure of 2.7 to 3.3 MPa, and the functional eco-friendly coating in the step (c) uses a mixture of polyhydroxybutyrate-co-valerate (PHBV) and castor oil in a ratio of 85:15 to 95:5 parts by weight, and the coating thickness is 0.035 mm to 0.055 mm.

또한 이때, 상기 (d) 단계의 플라즈마 처리는 저압 아르곤-산소 혼합 플라즈마(아르곤:산소 = 7:3 내지 8:2 중량부)를 사용하여 45 내지 55초간 실시하고, 상기 나노 입자 코팅은 이산화티타늄(TiO2) 나노 입자와 산화아연(ZnO) 나노 입자의 중량부 기준 2:1 혼합물을 사용하며, 상기 (e) 단계의 상기 기능성 물질 주입은 초음파 처리를 이용하여 실시하고, 상기 항균성 물질로는 키토산 나노 입자를 원단 중량 대비 0.8 내지 1.2 중량%, 자외선 차단 물질로는 세리아(CeO2) 나노 입자를 원단 중량 대비 0.4 내지 0.7 중량% 사용하며, 초음파 처리는 29kHz 내지 31kHz 주파수로 7.5 내지 8.5분간 실시하고, 상기 (f) 단계의 미세 구조 형성은 펨토초 레이저 가공 기술을 이용하여 원단 표면에 0.015mm 내지 0.025mm 깊이의 마이크로-나노 하이브리드 구조를 형성하되, 직경 180nm 내지 220nm의 나노 돌기와 직경 2.8μm 내지 3.2μm의 마이크로 돌기가 7:2의 비율로 공존하는 이중 구조를 가지며, 상기 (g) 단계의 광 활성화 처리는 천연 유래 광감응제인 클로로필린을 원단 중량 대비 0.18 내지 0.22 중량% 주입한 후, 적색 LED(파장 640nm 내지 660nm)를 이용하여 4.5 내지 5.5분간 조사하여 추가적인 항균성을 부여한다.In addition, at this time, the plasma treatment of step (d) is performed for 45 to 55 seconds using low-pressure argon-oxygen mixed plasma (argon:oxygen = 7:3 to 8:2 parts by weight), the nanoparticle coating uses a 2:1 mixture based on the weight of titanium dioxide (TiO 2 ) nanoparticles and zinc oxide (ZnO) nanoparticles, the functional material injection of step (e) is performed using ultrasonic treatment, the antibacterial material uses 0.8 to 1.2 wt% of chitosan nanoparticles relative to the fabric weight, and the UV-blocking material uses 0.4 to 0.7 wt% of ceria (CeO 2 ) nanoparticles relative to the fabric weight, and the ultrasonic treatment is performed for 7.5 to 8.5 minutes at a frequency of 29 kHz to 31 kHz, and the microstructure formation of step (f) is performed using femtosecond laser processing technology to form micro-nano hybrids with a depth of 0.015 mm to 0.025 mm on the surface of the fabric. The structure is formed, and has a dual structure in which nano-protrusions having a diameter of 180 nm to 220 nm and micro-protrusions having a diameter of 2.8 μm to 3.2 μm coexist in a ratio of 7:2, and the photoactivation treatment of step (g) is performed by injecting chlorophyllin, a natural photosensitizer, in an amount of 0.18 to 0.22 wt% relative to the weight of the fabric, and then irradiating the fabric for 4.5 to 5.5 minutes using a red LED (wavelength 640 nm to 660 nm) to provide additional antibacterial properties.

일실시예에 따른 장치는 하드웨어와 결합되어 상술한 방법들 중 어느 하나의 항의 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램에 의해 제어될 수 있다.A device according to one embodiment may be coupled with hardware and controlled by a computer program stored on a medium to execute any one of the methods described above.

본 발명에 따른 개선된 내구성을 지닌 친환경 가방용 경량 원단 및 이의 제조 방법은 다음과 같은 현저한 효과를 갖는다.The lightweight fabric for an eco-friendly bag with improved durability and the method for manufacturing the same according to the present invention have the following remarkable effects.

첫째, 재생 폴리에스터와 셀룰로오스 유도체 섬유(리오셀, 모달)의 최적 혼합을 통해 환경 친화성과 우수한 물성을 동시에 확보할 수 있다. 특히, 67:33 내지 73:27의 중량부 비율로 혼합함으로써 재생 소재의 사용을 극대화하면서도 천연 섬유의 장점을 살릴 수 있다.First, the optimal blend of recycled polyester and cellulose derivative fibers (lyocell, modal) can simultaneously ensure environmental friendliness and superior physical properties. Specifically, blending at a weight ratio of 67:33 to 73:27 maximizes the use of recycled materials while retaining the advantages of natural fibers.

둘째, 1인치당 330 내지 370개의 실을 3차원 구조로 배열하는 고밀도 직조 기술과 165°C 내지 175°C에서 17 내지 23분간 2.7 내지 3.3 MPa의 압력으로 실시하는 열압착 공정을 통해 원단의 내구성이 크게 향상되어 장기간 사용이 가능하다.Second, the durability of the fabric is greatly improved through the high-density weaving technology that arranges 330 to 370 threads per inch in a three-dimensional structure and the heat compression process that is performed at 165°C to 175°C for 17 to 23 minutes under a pressure of 2.7 to 3.3 MPa, allowing for long-term use.

셋째, 폴리하이드록시부티레이트-코-발레레이트(PHBV)와 피마자유를 85:15 내지 95:5 중량부의 비율로 혼합한 친환경 코팅을 0.035mm 내지 0.055mm 두께로 적용함으로써 방수 기능과 내구성이 향상되면서도 환경 부하를 최소화할 수 있다.Third, by applying an eco-friendly coating with a thickness of 0.035 mm to 0.055 mm by mixing polyhydroxybutyrate-co-valerate (PHBV) and castor oil in a weight ratio of 85:15 to 95:5, waterproofing and durability can be improved while minimizing environmental impact.

넷째, 아르곤-산소 혼합 플라즈마 처리와 이산화티타늄(TiO2) 및 산화아연(ZnO) 나노 입자 코팅을 통해 원단 표면의 기능성이 크게 개선되어 다양한 용도로 활용이 가능하다.Fourth, the functionality of the fabric surface is greatly improved through argon-oxygen mixed plasma treatment and titanium dioxide (TiO 2 ) and zinc oxide (ZnO) nanoparticle coating, enabling its use in various applications.

다섯째, 키토산 나노 입자(원단 중량 대비 0.8 내지 1.2 중량%)와 세리아(CeO2) 나노 입자(원단 중량 대비 0.4 내지 0.7 중량%)의 주입으로 항균성과 자외선 차단 효과를 부여하여 위생적이고 안전한 사용이 가능하다.Fifth, by injecting chitosan nanoparticles (0.8 to 1.2 wt% relative to the fabric weight) and ceria (CeO 2 ) nanoparticles (0.4 to 0.7 wt% relative to the fabric weight), antibacterial properties and UV blocking effects are imparted, enabling hygienic and safe use.

여섯째, 펨토초 레이저 가공 기술을 이용한 미세 구조 형성과 클로로필린을 이용한 광 활성화 처리를 통해 추가적인 기능성 향상과 항균 효과를 얻을 수 있다.Sixth, additional functional enhancement and antibacterial effects can be achieved through microstructure formation using femtosecond laser processing technology and photoactivation treatment using chlorophyllin.

일곱째, 전체적인 제조 공정이 친환경적이면서도 고기능성 원단을 생산할 수 있어 지속 가능한 섬유 산업 발전에 기여할 수 있다. 특히, 각 공정의 조건을 최적화함으로써 산업적 적용이 용이하며 경제성도 확보할 수 있다.Seventh, the overall manufacturing process can produce eco-friendly yet highly functional fabrics, contributing to the development of a sustainable textile industry. In particular, by optimizing the conditions of each process, industrial application is facilitated and economic feasibility is ensured.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, embodiments are described in detail with reference to the attached drawings. However, the embodiments may be modified in various ways, and the scope of the patent application is not limited or restricted by these embodiments. It should be understood that all modifications, equivalents, or alternatives to the embodiments are included within the scope of the patent application.

실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있다. 따라서, 실시예들은 특정한 개시형태로 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.Specific structural or functional descriptions of the embodiments are disclosed for illustrative purposes only and may be modified and implemented in various forms. Accordingly, the embodiments are not limited to the specific disclosed form, and the scope of this specification includes modifications, equivalents, or alternatives that fall within the technical concept.

제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.Although terms such as "first" or "second" may be used to describe various components, these terms should be interpreted solely to distinguish one component from another. For example, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.When it is said that a component is "connected" to another component, it should be understood that it may be directly connected or connected to that other component, but there may also be other components in between.

실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the examples are for illustrative purposes only and should not be construed as limiting. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to indicate the presence of a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but should be understood to not preclude the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the art to which the embodiments pertain. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with their meaning in the context of the relevant technology, and shall not be interpreted in an idealized or overly formal sense unless explicitly defined herein.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.The advantages and features of the present invention, and the methods for achieving them, will become clearer with reference to the embodiments described in detail below together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms. These embodiments are provided solely to ensure that the disclosure of the present invention is complete and to fully inform those skilled in the art of the scope of the invention, and the present invention is defined solely by the scope of the claims.

본 발명의 실시예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In the embodiments of the present invention, unless otherwise defined, all terms, including technical or scientific terms, used herein have the same meaning as commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with their meaning in the context of the relevant technology, and shall not be interpreted in an idealized or overly formal sense unless explicitly defined in the embodiments of the present invention.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.The shapes, sizes, ratios, angles, numbers, etc. disclosed in the drawings for explaining embodiments of the present invention are exemplary, and therefore the present invention is not limited to the matters illustrated. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. When the terms “includes,” “has,” and “consists of” are used in this specification, other parts may be added unless “only” is used. When a component is expressed in the singular, it includes a case where the plural is included unless there is a specifically explicit description.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.When interpreting a component, it is interpreted as including the error range even if there is no separate explicit description.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.The size and thickness of each component shown in the drawing are shown for convenience of explanation, and the present invention is not necessarily limited to the size and thickness of the component shown.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.The individual features of the various embodiments of the present invention can be partially or wholly combined or combined with each other, and as can be fully understood by those skilled in the art, various technical connections and operations are possible, and each embodiment can be implemented independently of each other or can be implemented together in a related relationship.

본 발명은, 개선된 내구성을 지닌 친환경 가방용 경량 원단의 제조 방법으로서, (a) 재생 합성 섬유와 천연 기반 섬유를 혼합하여 기본 원단을 제작하는 단계와, (b) 상기 기본 원단에 내구성 강화 처리를 하는 단계와, (c) 상기 내구성 강화 처리한 기본 원단에 기능성 친환경 코팅을 적용하는 단계와, (d) 상기 기능성 친환경 코팅을 적용한 기본 원단에 표면 개질 처리를 하는 단계로 이루어진다.The present invention relates to a method for manufacturing a lightweight fabric for an eco-friendly bag with improved durability, comprising the steps of: (a) producing a base fabric by mixing regenerated synthetic fibers and natural-based fibers; (b) performing a durability-enhancing treatment on the base fabric; (c) applying a functional eco-friendly coating to the base fabric subjected to the durability-enhancing treatment; and (d) performing a surface modification treatment on the base fabric to which the functional eco-friendly coating has been applied.

상기 (a) 단계는 환경 친화성과 우수한 물성을 동시에 확보하기 위해 필수적이다. 재생 합성 섬유(예: 재생 폴리에스터)는 석유 기반 원료 사용을 줄이면서도 합성 섬유의 우수한 특성을 유지할 수 있게 한다. 천연 기반 섬유(예: 셀룰로오스 유도체 섬유)는 생분해성과 편안한 착용감을 제공한다. 이 두 종류의 섬유를 최적의 비율로 혼합함으로써, 친환경성과 기능성의 균형을 이룬 기본 원단을 제작할 수 있다.Step (a) above is essential to simultaneously achieve environmental friendliness and superior physical properties. Regenerated synthetic fibers (e.g., recycled polyester) allow for reduced use of petroleum-based raw materials while maintaining the superior properties of synthetic fibers. Natural-based fibers (e.g., cellulose derivative fibers) offer biodegradability and a comfortable fit. By blending these two fibers in an optimal ratio, a basic fabric can be created that achieves a balance of environmental friendliness and functionality.

상기 (b) 단계는 원단의 수명을 연장시키고 지속 가능성을 향상시키기 위해 중요하다. 고밀도 직조 기술은 섬유 간 간격을 최소화하여 물리적 강도를 높이고, 열압착 공정은 섬유 간 결합을 강화하여 내구성을 크게 향상시킨다. 이를 통해 장기간 사용이 가능한 가방용 원단을 제작할 수 있으며, 이는 결과적으로 자원 소비와 폐기물 발생을 줄이는 데 기여한다.Step (b) above is crucial for extending the lifespan of the fabric and enhancing its sustainability. High-density weaving technology minimizes interfiber spacing, enhancing physical strength, and the heat-compression process strengthens the interfiber bonds, significantly enhancing durability. This allows for the production of fabrics for bags that can be used for a long time, ultimately contributing to reduced resource consumption and waste generation.

상기 (c) 단계는 원단에 방수성과 추가적인 내구성을 부여하면서도 환경 부하를 최소화하기 위해 필요하다. 생분해성 폴리머(예: PHBV)와 천연 오일(예: 피마자유)의 혼합물을 사용함으로써, 기존의 화학적 코팅제가 가진 환경 문제를 해결하면서도 우수한 방수 기능과 내구성을 확보할 수 있다. 이는 가방용 원단의 실용성을 높이면서 동시에 친환경성을 유지하는 데 핵심적인 역할을 한다.Step (c) above is necessary to impart water resistance and additional durability to the fabric while minimizing its environmental impact. By using a mixture of biodegradable polymers (e.g., PHBV) and natural oils (e.g., castor oil), we can address the environmental concerns of conventional chemical coatings while still ensuring superior water resistance and durability. This plays a key role in enhancing the practicality of bag fabrics while maintaining their environmental friendliness.

상기 (d) 단계는 원단 표면의 물리화학적 특성을 향상시켜 추가적인 기능성을 부여하기 위해 중요하다. 플라즈마 처리는 원단 표면의 미세 구조를 변화시켜 후속 처리의 효과를 극대화하고, 나노 입자 코팅은 특정 기능성(예: 자외선 차단, 항균성)을 부여한다. 이러한 표면 개질 처리를 통해 원단의 부가가치를 높이고, 다양한 용도에 적합한 고기능성 원단을 제작할 수 있다.Step (d) above is crucial for enhancing the physicochemical properties of the fabric surface, thereby imparting additional functionality. Plasma treatment alters the microstructure of the fabric surface, maximizing the effectiveness of subsequent treatments, while nanoparticle coating imparts specific functionalities (e.g., UV protection, antibacterial properties). These surface modifications enhance the added value of the fabric and enable the production of highly functional fabrics suitable for a variety of applications.

이때, 상기 (a) 단계의 재생 합성 섬유는 재생 폴리에스터를 포함하고, 천연 기반 섬유는 셀룰로오스 유도체 섬유로 이루어지며, 상기 (b) 단계의 내구성 강화 처리는 고밀도 직조 기술과 열압착 공정으로 이루어지고, 상기 (c) 단계의 기능성 친환경 코팅은 생분해성 폴리머와 천연 오일의 혼합물을 사용하며, 상기 (d) 단계의 표면 개질 처리는 플라즈마 처리와 나노 입자 코팅으로 이루어진다.At this time, the regenerated synthetic fiber of step (a) includes regenerated polyester, the natural-based fiber is made of cellulose derivative fiber, the durability strengthening treatment of step (b) is performed by a high-density weaving technique and a heat-compression process, the functional eco-friendly coating of step (c) uses a mixture of a biodegradable polymer and natural oil, and the surface modification treatment of step (d) is performed by plasma treatment and nanoparticle coating.

(재생 합성 섬유로 재생 폴리에스터를 사용하는 이유) 재생 폴리에스터는 기존의 폐플라스틱 병 등을 재활용하여 제조되므로, 환경 친화적이면서도 우수한 물성을 유지할 수 있다. 특히, 재생 폴리에스터는 일반 폴리에스터와 유사한 강도와 내구성을 가지면서도 원료 사용을 줄일 수 있어, 지속 가능한 섬유 생산에 기여한다.(Why Use Recycled Polyester as a Regenerated Synthetic Fiber?) Recycled polyester is manufactured from recycled materials like waste plastic bottles, making it environmentally friendly while maintaining excellent physical properties. Specifically, recycled polyester boasts similar strength and durability to regular polyester while reducing raw material usage, contributing to sustainable fiber production.

(천연 기반 섬유로 셀룰로오스 유도체 섬유를 사용하는 이유) 셀룰로오스 유도체 섬유는 나무나 대나무 등 재생 가능한 자원에서 추출된 셀룰로오스를 가공하여 만들어진다. 이 섬유는 생분해성이 우수하고 피부 친화적이며, 흡습성과 통기성이 뛰어나 가방 내부의 물품을 보호하는 데 적합하다. 또한, 재생 폴리에스터와의 혼방 시 원단의 촉감과 착용감을 개선하는 효과가 있다.(Why use cellulose derivative fibers as natural fibers?) Cellulose derivative fibers are made by processing cellulose extracted from renewable resources like wood and bamboo. These fibers are highly biodegradable, skin-friendly, and offer excellent moisture absorption and breathability, making them ideal for protecting items inside bags. Furthermore, when blended with recycled polyester, they improve the fabric's feel and comfort.

(내구성 강화 처리로 고밀도 직조 기술과 열압착 공정을 사용하는 이유) 고밀도 직조 기술은 원단의 조직을 치밀하게 만들어 내구성과 강도를 향상시킨다. 이는 가방용 원단에 요구되는 높은 내구성을 확보하는 데 필수적이다. 열압착 공정은 섬유 간의 결합력을 강화하고 원단의 밀도를 높여 내구성을 더욱 향상시키며, 동시에 원단의 표면을 매끄럽게 만들어 외관을 개선한다.(Why use high-density weaving and thermocompression for durability enhancement) High-density weaving technology tightens the fabric's structure, enhancing durability and strength. This is essential for achieving the high durability required for bag fabrics. The thermocompression process strengthens the bonding between fibers and increases the fabric's density, further enhancing durability. It also smooths the surface, improving the fabric's appearance.

(기능성 친환경 코팅으로 생분해성 폴리머와 천연 오일의 혼합물을 사용하는 이유) 생분해성 폴리머는 환경에서 자연적으로 분해되어 환경 부하를 최소화한다. 천연 오일과의 혼합은 코팅의 유연성과 내구성을 향상시키며, 동시에 방수 기능을 부여한다. 이러한 조합은 기존의 화학적 코팅제를 대체하여 친환경성을 확보하면서도 가방용 원단에 필요한 기능성을 제공한다.(Why a blend of biodegradable polymers and natural oils is used for functional, eco-friendly coatings?) Biodegradable polymers naturally decompose in the environment, minimizing their environmental impact. Blending with natural oils enhances the coating's flexibility and durability, while also imparting water resistance. This combination replaces conventional chemical coatings, ensuring environmental friendliness while providing the functionality required for bag fabrics.

(표면 개질 처리로 플라즈마 처리와 나노 입자 코팅을 사용하는 이유) 플라즈마 처리는 원단 표면의 물리적, 화학적 특성을 변화시켜 후속 처리의 효과를 극대화한다. 이는 친환경적인 건식 공정으로, 화학 약품 사용을 최소화할 수 있다. 나노 입자 코팅은 원단 표면에 초미세 입자를 도포하여 추가적인 기능성(예: 자외선 차단, 항균성)을 부여한다. 이 두 공정의 조합은 원단의 표면 특성을 크게 향상시키면서도 환경 친화적인 방식으로 기능성을 부여할 수 있다.(Why use plasma treatment and nanoparticle coating as surface modification treatments?) Plasma treatment alters the physical and chemical properties of the fabric surface, maximizing the effectiveness of subsequent treatments. This environmentally friendly dry process minimizes the use of chemicals. Nanoparticle coating applies ultrafine particles to the fabric surface, imparting additional functionality (e.g., UV protection, antibacterial properties). The combination of these two processes significantly improves the surface properties of the fabric while also providing functionality in an environmentally friendly manner.

또한 이때, (e) 상기 표면 개질 처리한 기본 원단에 기능성 물질 주입 단계와, (f) 미세 구조 형성 단계와, (g) 광 활성화 처리 단계로 이루어지고, 상기 (e) 단계의 기능성 물질 주입은 항균성 물질과 자외선 차단 물질의 혼합물로 이루어진다.In addition, at this time, (e) a functional material injection step is performed on the surface-modified base fabric, (f) a microstructure formation step, and (g) a photo-activation treatment step, and the functional material injection step of the (e) step is performed with a mixture of an antibacterial material and an ultraviolet ray blocking material.

상기 (e) 단계인 "상기 표면 개질 처리한 기본 원단에 기능성 물질 주입 단계"를 포함하는 이유는 다음과 같다. 표면 개질 처리 후 기능성 물질을 주입함으로써, 개질된 표면과 기능성 물질 간의 결합력이 향상되어 더욱 효과적이고 지속적인 기능성을 확보할 수 있다. 특히, 항균성 물질과 자외선 차단 물질의 혼합물을 사용함으로써, 위생적이면서도 자외선으로부터 보호 기능을 갖는 다기능성 원단을 제조할 수 있다는 장점이 있다.The reason for including step (e) above, "injecting a functional material into the surface-modified base fabric," is as follows. By injecting the functional material after surface modification, the bonding strength between the modified surface and the functional material is enhanced, ensuring more effective and lasting functionality. In particular, by using a mixture of antibacterial and UV-blocking substances, a multifunctional fabric that is both hygienic and UV-protective can be manufactured.

상기 (f) 단계인 "미세 구조 형성 단계"를 포함하는 이유는 다음과 같다. 원단 표면에 특수한 물리적 구조를 부여하여 추가적인 기능성을 확보할 수 있다. 이러한 미세 구조는 원단의 표면적을 증가시켜 기능성 물질의 부착력을 향상시키고, 발수성이나 자가 세정 효과 등의 특정 기능을 부여할 수 있다. 또한, 이러한 미세 구조는 원단의 촉감이나 외관에도 영향을 주어 제품의 부가가치를 높일 수 있다는 이점이 있다.The reason for including the "microstructure formation step" (step (f) above) is as follows: By imparting a special physical structure to the fabric surface, additional functionality can be secured. These microstructures increase the surface area of the fabric, enhancing the adhesion of functional materials and imparting specific functions, such as water repellency or self-cleaning properties. Furthermore, these microstructures have the advantage of affecting the fabric's feel and appearance, thereby increasing the added value of the product.

상기 (g) 단계인 "광 활성화 처리 단계"를 포함하는 이유는 다음과 같다. 광 에너지를 이용하여 원단에 추가적인 기능성을 부여할 수 있다. 이러한 광 활성화 처리는 특정 물질을 활성화시켜 항균성, 탈취 효과, 자가 정화 기능 등을 향상시킬 수 있다. 또한, 이는 화학적 처리 방식에 비해 환경 친화적이며, 지속적인 기능성을 제공할 수 있다는 장점이 있다.The reason for including the "photoactivation treatment step" (step (g) above) is as follows: Light energy can be used to impart additional functionality to the fabric. This photoactivation treatment can activate specific substances, enhancing antibacterial properties, deodorizing effects, and self-purifying functions. Furthermore, compared to chemical treatments, it is environmentally friendly and offers the advantage of providing lasting functionality.

상기 (e) 단계에서 "기능성 물질 주입은 항균성 물질과 자외선 차단 물질의 혼합물을 포함"하는 구성을 채택한 이유는 다음과 같다. 이는 가방용 원단에 가장 필요한 두 가지 핵심 기능을 동시에 부여하기 위함이다. 항균성은 위생적인 사용을 가능케 하며, 자외선 차단 기능은 가방 내부의 물건을 자외선으로부터 보호할 수 있다. 두 물질을 혼합하여 사용함으로써 공정의 효율성을 높이고, 두 기능 간의 시너지 효과를 기대할 수 있다는 이점이 있다.The reason for adopting the composition of "functional material injection including a mixture of antibacterial and UV-blocking materials" in step (e) above is as follows. This is to simultaneously provide two key functions most essential for bag fabrics. The antibacterial property enables hygienic use, and the UV-blocking property protects the contents of the bag from UV rays. The combined use of these two materials increases process efficiency and allows for the expected synergy between the two functions.

또한 이때, 상기 (a) 단계에서 재생 폴리에스터와 셀룰로오스 유도체 섬유의 혼합 비율은 67:33 내지 73:27중량부이며, 셀룰로오스 유도체 섬유는 리오셀과 모달의 혼합물을 2:3 내지 3:2 중량부의 비율로 이루어지고, 상기 (b) 단계의 고밀도 직조 기술은 1인치당 330 내지 370개의 실을 3차원 구조로 배열하며, 열압착 공정은 165°C 내지 175°C에서 17 내지 23분간 2.7 내지 3.3 MPa의 압력으로 실시하고, 상기 (c) 단계의 기능성 친환경 코팅은 폴리하이드록시부티레이트-코-발레레이트(PHBV)와 피마자유의 혼합물을 85:15 내지 95:5 중량부의 비율로 사용하며, 코팅 두께는 0.035mm 내지 0.055mm이다.In addition, at this time, the mixing ratio of the regenerated polyester and the cellulose derivative fiber in the step (a) is 67:33 to 73:27 parts by weight, the cellulose derivative fiber is a mixture of lyocell and modal in a ratio of 2:3 to 3:2 parts by weight, the high-density weaving technology in the step (b) arranges 330 to 370 threads per inch in a three-dimensional structure, the thermal compression process is performed at 165°C to 175°C for 17 to 23 minutes at a pressure of 2.7 to 3.3 MPa, and the functional eco-friendly coating in the step (c) uses a mixture of polyhydroxybutyrate-co-valerate (PHBV) and castor oil in a ratio of 85:15 to 95:5 parts by weight, and the coating thickness is 0.035 mm to 0.055 mm.

상기 재생 폴리에스터와 셀룰로오스 유도체 섬유의 혼합 비율(67:33 내지 73:27 중량부)은 재생 합성 섬유의 내구성과 천연 기반 섬유의 친환경성을 최적으로 조합하기 위해 선택되었다. 67:33 미만일 경우 친환경성이 저하되고, 73:27 초과 시 내구성이 감소하여 본 발명의 목적을 달성하기 어렵다.The mixing ratio (67:33 to 73:27 parts by weight) of the above-mentioned recycled polyester and cellulose derivative fibers was selected to optimally combine the durability of recycled synthetic fibers with the environmental friendliness of natural fibers. If the ratio is less than 67:33, the environmental friendliness is reduced, and if it exceeds 73:27, the durability is reduced, making it difficult to achieve the purpose of the present invention.

상기 셀룰로오스 유도체 섬유 중 리오셀과 모달의 혼합 비율(2:3 내지 3:2 중량부)은 리오셀의 강도와 모달의 부드러운 촉감을 균형 있게 조합하기 위해 설정되었다. 2:3 미만일 경우 원단의 강도가 저하되고, 3:2 초과 시 촉감이 거칠어져 원단의 품질이 저하된다.The blending ratio of lyocell and modal (2:3 to 3:2 parts by weight) among the above cellulose derivative fibers was established to achieve a balanced combination of the strength of lyocell and the soft feel of modal. If the ratio is less than 2:3, the strength of the fabric is reduced, and if it exceeds 3:2, the feel becomes rough, degrading the quality of the fabric.

상기 고밀도 직조 기술(1인치당 330 내지 370개의 실을 3차원 구조로 배열)은 원단의 내구성과 강도를 극대화하면서도 적절한 유연성을 유지하기 위해 채택되었다. 330개 미만일 경우 내구성이 부족하고, 370개 초과 시 원단이 지나치게 뻣뻣해져 사용성이 저하된다.The high-density weaving technique (330 to 370 threads per inch arranged in a three-dimensional structure) was adopted to maximize the fabric's durability and strength while maintaining appropriate flexibility. Below 330 threads, the fabric lacks durability, while above 370 threads, the fabric becomes excessively stiff, reducing usability.

상기 열압착 공정 조건(165°C 내지 175°C에서 17 내지 23분간 2.7 내지 3.3 MPa의 압력)은 섬유 간 결합을 최적화하고 원단의 밀도를 높이기 위해 설정되었다. 이 범위를 벗어날 경우 섬유 간 결합이 불충분하거나 섬유 손상이 발생하여 원단의 품질이 저하된다.The above thermocompression process conditions (165°C to 175°C for 17 to 23 minutes, pressure of 2.7 to 3.3 MPa) were established to optimize inter-fiber bonding and increase the fabric density. Deviating from this range can result in insufficient inter-fiber bonding or fiber damage, resulting in a deterioration in fabric quality.

상기 기능성 친환경 코팅 조성(PHBV와 피마자유의 혼합물을 85:15 내지 95:5 중량부 비율)은 생분해성과 방수성을 동시에 확보하기 위해 선택되었다. 85:15 미만일 경우 방수성이 저하되고, 95:5 초과 시 유연성이 감소하여 코팅의 효과가 저하된다.The above functional, eco-friendly coating composition (a mixture of PHBV and castor oil in a weight ratio of 85:15 to 95:5) was selected to simultaneously ensure biodegradability and waterproofing. Below 85:15, waterproofing is reduced, and above 95:5, flexibility is reduced, reducing the effectiveness of the coating.

상기 코팅 두께(0.035mm 내지 0.055mm)는 충분한 방수 기능을 제공하면서도 원단의 유연성과 통기성을 유지하기 위해 설정되었다. 0.035mm 미만일 경우 방수 기능이 불충분하고, 0.055mm 초과 시 원단의 유연성과 통기성이 저하되어 사용성이 떨어진다.The above coating thickness (0.035 mm to 0.055 mm) is set to provide sufficient waterproofing while maintaining the fabric's flexibility and breathability. Below 0.035 mm, waterproofing is insufficient, and above 0.055 mm, the fabric's flexibility and breathability are reduced, reducing usability.

본 발명의 (a) 단계에서 재생 폴리에스터와 셀룰로오스 유도체 섬유의 혼합은 다음과 같은 구체적인 방법으로 실시할 수 있다:In step (a) of the present invention, mixing of the regenerated polyester and the cellulose derivative fiber can be carried out in the following specific manner:

먼저, 재생 폴리에스터 섬유와 셀룰로오스 유도체 섬유를 준비한다. 재생 폴리에스터 섬유는 페트병 등의 재활용 플라스틱을 원료로 하여 제조된 것을 사용하며, 섬유 길이는 38mm에서 51mm 사이로 선별한다. 셀룰로오스 유도체 섬유는 리오셀과 모달을 사용하되, 각각의 섬유 길이는 35mm에서 48mm 사이로 선별한다.First, prepare recycled polyester fibers and cellulose derivative fibers. Regenerated polyester fibers are manufactured from recycled plastics such as PET bottles, and are selected to a length between 38 and 51 mm. Cellulose derivative fibers are selected from lyocell and modal, each with a length between 35 and 48 mm.

다음으로, 재생 폴리에스터 섬유와 셀룰로오스 유도체 섬유의 혼합 비율을 설정한다. 전체 중량을 기준으로 재생 폴리에스터 섬유는 67 내지 73 중량부, 셀룰로오스 유도체 섬유는 33 내지 27 중량부의 비율로 준비한다. 예를 들어, 총 100kg의 섬유 혼합물을 제조할 경우, 재생 폴리에스터 섬유 70kg과 셀룰로오스 유도체 섬유 30kg을 준비할 수 있다.Next, the blending ratio of regenerated polyester fibers and cellulose derivative fibers is determined. Based on the total weight, regenerated polyester fibers are prepared in a ratio of 67 to 73 parts by weight and cellulose derivative fibers are prepared in a ratio of 33 to 27 parts by weight. For example, when producing a total of 100 kg of fiber mixture, 70 kg of regenerated polyester fibers and 30 kg of cellulose derivative fibers can be prepared.

셀룰로오스 유도체 섬유의 구성에 있어서는 리오셀과 모달의 혼합 비율을 2:3 내지 3:2 중량부로 설정한다. 예를 들어, 셀룰로오스 유도체 섬유 30kg 중 리오셀을 12kg, 모달을 18kg의 비율로 혼합할 수 있다.In the composition of cellulose derivative fibers, the mixing ratio of lyocell and modal is set to 2:3 to 3:2 by weight. For example, among 30 kg of cellulose derivative fibers, lyocell can be mixed at a ratio of 12 kg and modal at a ratio of 18 kg.

준비된 섬유들은 섬유 혼합기를 사용하여 균일하게 혼합한다. 혼합 과정은 20℃에서 25℃ 사이의 온도와 50%에서 60% 사이의 상대습도가 유지되는 환경에서 진행한다. 혼합기의 회전 속도는 분당 120회에서 150회로 설정하고, 혼합 시간은 15분에서 20분간 지속한다.The prepared fibers are uniformly mixed using a fiber mixer. The mixing process is conducted in an environment where the temperature is maintained between 20°C and 25°C and the relative humidity is maintained between 50% and 60%. The mixer's rotation speed is set at 120 to 150 revolutions per minute, and the mixing time is 15 to 20 minutes.

혼합된 섬유는 카딩(carding) 공정을 거쳐 섬유를 정렬하고 웹(web) 형태로 만든다. 카딩 공정은 분당 50m에서 60m의 속도로 진행하며, 웹의 균일도를 확보하기 위해 2회에서 3회 반복한다.The mixed fibers undergo a carding process to align the fibers and form a web. The carding process is performed at a speed of 50 to 60 meters per minute and is repeated two to three times to ensure web uniformity.

카딩된 웹은 니들펀칭(needle punching) 공정을 통해 일정 강도를 가진 부직포 형태로 만든다. 니들펀칭은 분당 200회에서 250회의 속도로 진행하며, 펀칭 밀도는 평방센티미터당 80에서 100개의 홀로 설정한다.The carded web is then formed into a nonwoven fabric of a certain strength through a needle punching process. Needle punching is performed at a speed of 200 to 250 times per minute, with a punching density of 80 to 100 holes per square centimeter.

마지막으로, 제조된 부직포는 품질 검사를 거쳐 무게, 두께, 인장강도 등을 측정하여 규격에 맞는지 확인한다. 완성된 부직포의 무게는 평방미터당 150g에서 180g 사이, 두께는 0.8mm에서 1.2mm 사이, 인장강도는 세로 방향으로 50N 이상, 가로 방향으로 30N 이상이 되도록 관리한다.Finally, the manufactured nonwoven fabric undergoes a quality inspection, measuring its weight, thickness, and tensile strength to ensure compliance with specifications. The finished nonwoven fabric must weigh between 150 and 180 grams per square meter, have a thickness between 0.8 and 1.2 mm, and have a tensile strength of at least 50 newtons (N) vertically and at least 30 newtons (N) horizontally.

이와 같은 방법으로 제조된 부직포는 후속 공정인 내구성 강화 처리의 기본 원단으로 사용된다.Nonwoven fabrics manufactured in this way are used as the base fabric for the subsequent durability enhancement process.

상기 (b) 단계의 고밀도 직조 기술에 대한 구체적인 실시 방법은 다음과 같다.The specific implementation method for the high-density weaving technology of step (b) above is as follows.

먼저, 3차원 직조기를 사용하여 경사(warp), 위사(weft), 그리고 Z-방향사(Z-directional yarn)를 배열한다. 이때, 경사와 위사는 1인치당 330 내지 370개의 실이 배치되도록 한다. 구체적으로, 경사는 1인치당 350±20개, 위사는 1인치당 360±10개로 설정하여 고밀도 구조를 형성한다.First, a three-dimensional loom is used to arrange the warp, weft, and Z-directional yarns. The warp and weft yarns are arranged at 330 to 370 threads per inch. Specifically, the warp yarns are set at 350±20 threads per inch, and the weft yarns are set at 360±10 threads per inch, forming a high-density structure.

Z-방향사는 경사와 위사가 교차하는 지점에서 수직으로 삽입되며, 이는 1인치당 40±5개의 밀도로 배치한다. Z-방향사의 삽입은 특수 설계된 중공 바늘(hollow needle)을 사용하여 수행하며, 바늘의 직경은 0.3mm 내지 0.5mm로 설정하여 원단의 손상을 최소화한다.Z-direction yarns are inserted vertically at the intersection of the warp and weft yarns, with a density of 40±5 yarns per inch. Z-direction yarns are inserted using specially designed hollow needles with a diameter of 0.3 to 0.5 mm to minimize fabric damage.

직조 과정에서는 장력 제어 시스템을 활용하여 각 방향의 실에 일정한 장력을 가한다. 경사에는 3.5N 내지 4.5N, 위사에는 3.0N 내지 4.0N, Z-방향사에는 2.5N 내지 3.5N의 장력을 부여하여 균일한 조직 구조를 형성한다.During the weaving process, a tension control system is used to apply a constant tension to the yarns in each direction. The warp yarns are subjected to a tension of 3.5 to 4.5 N, the weft yarns to 3.0 to 4.0 N, and the Z-direction yarns to 2.5 to 3.5 N, thereby forming a uniform weave structure.

또한, 직조 속도는 분당 100cm 내지 120cm로 설정하여 안정적인 3차원 구조 형성을 보장한다. 이때, 공정 온도는 23°C 내지 27°C, 상대 습도는 55% 내지 65%로 유지하여 섬유의 물성 변화를 최소화한다.Additionally, the weaving speed is set at 100 to 120 cm per minute to ensure stable three-dimensional structure formation. At this time, the process temperature is maintained at 23°C to 27°C and the relative humidity is maintained at 55% to 65% to minimize changes in the fiber's physical properties.

직조 완료 후, 초음파 커팅 시스템을 사용하여 원단의 가장자리를 처리한다. 초음파 커팅은 40kHz 내지 50kHz의 주파수로 수행하며, 커팅 속도는 분당 5m 내지 7m로 설정하여 깔끔한 마감을 실현한다.After weaving is complete, the fabric's edges are processed using an ultrasonic cutting system. Ultrasonic cutting is performed at a frequency of 40 to 50 kHz, with a cutting speed of 5 to 7 meters per minute, resulting in a clean finish.

마지막으로, 품질 검사 단계에서는 고해상도 디지털 현미경(배율: 500배 내지 1000배)을 사용하여 3차원 구조의 정확성을 확인한다. 특히, Z-방향사의 삽입 각도가 수직 기준 ±5° 이내에 있는지 검증하여 구조적 안정성을 보장한다.Finally, during the quality inspection stage, a high-resolution digital microscope (magnification: 500x to 1000x) is used to verify the accuracy of the three-dimensional structure. Specifically, the insertion angle of the Z-axis is verified to be within ±5° of the vertical reference point, ensuring structural stability.

이러한 고밀도 3차원 직조 기술을 통해, 종래의 2차원 직물 대비 30% 내지 40% 향상된 인장 강도와 20% 내지 30% 개선된 내마모성을 달성할 수 있다. 또한, 이 구조는 원단의 두께를 15% 내지 20% 감소시켜 경량화에도 기여한다.This high-density three-dimensional weaving technology achieves 30% to 40% greater tensile strength and 20% to 30% improved abrasion resistance compared to conventional two-dimensional fabrics. Furthermore, this structure reduces fabric thickness by 15% to 20%, contributing to weight reduction.

본 발명의 열압착 공정은 다음과 같이 실시된다.The thermal compression process of the present invention is carried out as follows.

상하부 가열판이 장착된 대형 열압착기를 준비한다. 상기 열압착기는 1500mm x 2000mm 이상의 가열판 크기와 최대 5 MPa까지 압력 조절이 가능한 유압 시스템을 갖추어야 한다.A large thermocompression press equipped with upper and lower heating plates is prepared. The thermocompression press must have a heating plate size of at least 1500 mm x 2000 mm and a hydraulic system capable of controlling pressure up to 5 MPa.

고밀도 직조가 완료된 원단을 열압착기의 하부 가열판 위에 평평하게 펼쳐 놓는다. 이때 원단의 주름이나 접힘이 없도록 주의하며, 필요시 원단의 양 끝을 고정 장치로 살짝 잡아 늘려 팽팽하게 유지한다.After completing the high-density weaving, lay the fabric flat on the lower heating plate of the heat press. Be careful not to wrinkle or fold the fabric. If necessary, gently stretch the ends with a fastener to maintain tension.

상하부 가열판의 온도를 165°C로 설정하여 예열한다. 열전대를 이용해 가열판 표면 온도를 모니터링하며, ±1°C 이내의 오차 범위에서 온도를 유지한다. 원단의 두께와 조성에 따라 168°C에서 172°C 사이에서 미세 조정할 수 있다.Preheat the upper and lower heating plates to 165°C. Monitor the surface temperature of the heating plates using a thermocouple and maintain the temperature within a tolerance of ±1°C. Depending on the thickness and composition of the fabric, the temperature can be finely adjusted between 168°C and 172°C.

상부 가열판을 하강시켜 원단에 초기 압력 2.7 MPa을 가한다. 압력 게이지를 통해 지속적으로 모니터링하며, 3.0 MPa로 서서히 증가시킨 후, 최종적으로 3.3 MPa에 도달하여 유지한다.The upper heating plate is lowered to apply an initial pressure of 2.7 MPa to the fabric. This pressure is continuously monitored using a pressure gauge, gradually increased to 3.0 MPa, and finally reached and maintained at 3.3 MPa.

설정 온도와 압력에 도달한 시점부터 20분간 열압착을 진행한다. 원단의 특성에 따라 17분에서 23분 사이에서 조절 가능하며, ±30초의 오차 범위 내에서 시간을 엄격히 관리한다.Once the set temperature and pressure are reached, heat-compression bonding is performed for 20 minutes. Depending on the fabric's characteristics, this time can be adjusted between 17 and 23 minutes, with a tolerance of ±30 seconds strictly controlled.

열압착 완료 후, 가열을 중단하고 상온의 공기를 순환시켜 서서히 냉각한다. 온도가 100°C 이하로 떨어질 때까지 압력을 유지한 후, 압력을 단계적으로 감소시키며 최종적으로 상부 가열판을 들어 올린다.After thermocompression is complete, heating is stopped and room temperature air is circulated to gradually cool the mold. Maintain pressure until the temperature drops below 100°C, then gradually reduce the pressure and finally raise the upper heating plate.

열압착이 완료된 원단을 꺼내어 두께를 측정하며, 목표 두께는 초기 대비 15-20% 감소여야 한다. 표면의 균일성을 확인하고, 광택도를 측정하여 기준치(60-70 GU) 내에 있는지 확인한다. 내구성 테스트를 위해 마모 저항성과 인장 강도를 샘플링하여 검사한다.After the heat-pressing process is complete, remove the fabric and measure its thickness. The target thickness should be reduced by 15-20% compared to the initial thickness. Check the surface uniformity and measure the gloss to ensure it is within the standard range (60-70 GU). For durability testing, sample the fabric for abrasion resistance and tensile strength.

마지막으로, 열압착 완료된 원단을 24시간 동안 항온항습실(20°C, 상대습도 65%)에서 안정화시킨다. 안정화 후 원단의 치수 안정성을 확인하고, 필요시 텐터 가공을 통해 폭을 조정한다.Finally, the thermo-pressed fabric is stabilized in a constant temperature and humidity chamber (20°C, 65% relative humidity) for 24 hours. After stabilization, the fabric's dimensional stability is checked and, if necessary, the width is adjusted through tenter processing.

이와 같은 열압착 공정을 통해 원단의 내구성과 치수 안정성을 크게 향상시킬 수 있으며, 후속 공정인 기능성 친환경 코팅의 효과를 극대화할 수 있는 기반을 마련할 수 있다.This type of thermocompression process can significantly improve the durability and dimensional stability of the fabric, and lay the foundation for maximizing the effectiveness of the subsequent functional, eco-friendly coating process.

본 발명의 (c) 단계에서 수행되는 기능성 친환경 코팅 공정은 다음과 같이 구체적으로 실시될 수 있다.The functional eco-friendly coating process performed in step (c) of the present invention can be specifically carried out as follows.

먼저, 폴리하이드록시부티레이트-코-발레레이트(PHBV)와 피마자유를 준비한다. PHBV는 분자량 200,000~300,000 Da, 발레레이트 함량 3~5 mol%인 것을 사용하며, 피마자유는 순도 99% 이상의 정제된 것을 사용한다.First, prepare polyhydroxybutyrate-co-valerate (PHBV) and castor oil. PHBV should have a molecular weight of 200,000–300,000 Da and a valerate content of 3–5 mol%, and castor oil should be purified to a purity of at least 99%.

PHBV와 피마자유를 85:15 내지 95:5의 중량부 비율로 혼합한다. 구체적인 실시예로, 90:10의 중량부 비율로 혼합할 수 있다. 혼합은 65°C~75°C로 가열된 이중 자켓 반응기에서 200~300 rpm으로 30~40분간 교반하여 수행한다.PHBV and castor oil are mixed in a weight ratio of 85:15 to 95:5. In a specific example, the weight ratio may be 90:10. The mixing is performed in a double-jacketed reactor heated to 65°C to 75°C with stirring at 200 to 300 rpm for 30 to 40 minutes.

혼합된 용액을 40°C~50°C로 냉각한 후, 용매로 클로로포름을 첨가하여 10~15 wt% 농도의 코팅 용액을 제조한다. 이 과정에서 용액의 균일성을 위해 초음파 처리(주파수: 20~25 kHz, 시간: 10~15분)를 실시할 수 있다.After cooling the mixed solution to 40°C to 50°C, chloroform is added as a solvent to prepare a coating solution with a concentration of 10 to 15 wt%. During this process, ultrasonic treatment (frequency: 20 to 25 kHz, time: 10 to 15 minutes) can be performed to ensure solution uniformity.

제조된 코팅 용액을 (b) 단계에서 내구성 강화 처리된 기본 원단에 적용한다. 코팅 방법으로는 나이프 코팅법을 사용하며, 코팅 속도는 2~3 m/min, 코팅 압력은 0.2~0.3 MPa로 조절한다.The prepared coating solution is applied to the base fabric that has been subjected to durability enhancement treatment in step (b). The knife coating method is used for coating, with the coating speed adjusted to 2 to 3 m/min and the coating pressure adjusted to 0.2 to 0.3 MPa.

코팅 직후, 원단을 50°C~60°C의 온도에서 10~15분간 예비 건조한 후, 80°C~90°C의 온도에서 20~25분간 완전 건조한다. 이 과정에서 열풍 순환식 건조기를 사용하며, 건조기 내부의 공기 순환 속도는 0.5~1.0 m/s로 유지한다.Immediately after coating, the fabric is pre-dried at 50°C to 60°C for 10 to 15 minutes, then completely dried at 80°C to 90°C for 20 to 25 minutes. A hot air circulation dryer is used during this process, and the air circulation speed inside the dryer is maintained at 0.5 to 1.0 m/s.

건조가 완료된 원단의 코팅 두께를 측정하여 0.035mm 내지 0.055mm 범위 내에 있는지 확인한다. 측정은 디지털 마이크로미터를 사용하여 원단의 10개 이상의 지점에서 실시하며, 평균값을 산출한다.Measure the coating thickness of the dried fabric to ensure it is within the range of 0.035 mm to 0.055 mm. Measurements are taken at at least 10 points on the fabric using a digital micrometer, and the average value is calculated.

만약 코팅 두께가 목표 범위를 벗어난 경우, 코팅 용액의 농도나 코팅 속도를 미세 조정하여 재코팅을 실시한다. 구체적으로, 두께가 부족할 경우 코팅 용액의 농도를 1~2 wt% 증가시키거나 코팅 속도를 0.2~0.3 m/min 감소시킨다. 반대로 두께가 과도할 경우 농도를 1~2 wt% 감소시키거나 속도를 0.2~0.3 m/min 증가시킨다.If the coating thickness falls outside the target range, recoat by fine-tuning the coating solution concentration or coating speed. Specifically, if the thickness is insufficient, increase the coating solution concentration by 1-2 wt% or decrease the coating speed by 0.2-0.3 m/min. Conversely, if the thickness is excessive, decrease the concentration by 1-2 wt% or increase the speed by 0.2-0.3 m/min.

코팅이 완료된 원단은 24시간 동안 상온(20°C~25°C)에서 숙성시켜 코팅층의 안정화를 도모한다. 이 과정에서 원단은 수평으로 펼쳐진 상태를 유지하며, 주변 습도는 40~50%로 제어한다.After coating, the fabric is left to cure at room temperature (20°C to 25°C) for 24 hours to stabilize the coating layer. During this process, the fabric is kept horizontally spread, and the ambient humidity is controlled at 40-50%.

이러한 구체적인 실시 방법을 통해, PHBV와 피마자유의 최적 비율을 가진 기능성 친환경 코팅을 원하는 두께로 정밀하게 적용할 수 있으며, 이는 원단의 방수성과 내구성을 크게 향상시키는 동시에 환경 친화성을 유지하는 데 기여한다.Through this specific implementation method, a functional, eco-friendly coating with an optimal ratio of PHBV and castor oil can be precisely applied to the desired thickness, which significantly improves the waterproofness and durability of the fabric while contributing to maintaining environmental friendliness.

또한 이때, 상기 (d) 단계의 플라즈마 처리는 저압 아르곤-산소 혼합 플라즈마(아르곤:산소 = 7:3 내지 8:2 중량부)를 사용하여 45 내지 55초간 실시하고, 상기 나노 입자 코팅은 이산화티타늄(TiO2) 나노 입자와 산화아연(ZnO) 나노 입자의 중량부 기준 2:1 혼합물을 사용하며, 상기 (e) 단계의 상기 기능성 물질 주입은 초음파 처리를 이용하여 실시하고, 상기 항균성 물질로는 키토산 나노 입자를 원단 중량 대비 0.8 내지 1.2 중량%, 자외선 차단 물질로는 세리아(CeO2) 나노 입자를 원단 중량 대비 0.4 내지 0.7 중량% 사용하며, 초음파 처리는 29kHz 내지 31kHz 주파수로 7.5 내지 8.5분간 실시하고, 상기 (f) 단계의 미세 구조 형성은 펨토초 레이저 가공 기술을 이용하여 원단 표면에 0.015mm 내지 0.025mm 깊이의 마이크로-나노 하이브리드 구조를 형성하되, 직경 180nm 내지 220nm의 나노 돌기와 직경 2.8μm 내지 3.2μm의 마이크로 돌기가 7:2의 비율로 공존하는 이중 구조를 가지며, 상기 (g) 단계의 광 활성화 처리는 천연 유래 광감응제인 클로로필린을 원단 중량 대비 0.18 내지 0.22 중량% 주입한 후, 적색 LED(파장 640nm 내지 660nm)를 이용하여 4.5 내지 5.5분간 조사하여 추가적인 항균성을 부여한다.In addition, at this time, the plasma treatment of step (d) is performed for 45 to 55 seconds using low-pressure argon-oxygen mixed plasma (argon:oxygen = 7:3 to 8:2 parts by weight), the nanoparticle coating uses a 2:1 mixture based on the weight of titanium dioxide (TiO 2 ) nanoparticles and zinc oxide (ZnO) nanoparticles, the functional material injection of step (e) is performed using ultrasonic treatment, the antibacterial material uses 0.8 to 1.2 wt% of chitosan nanoparticles relative to the fabric weight, and the UV-blocking material uses 0.4 to 0.7 wt% of ceria (CeO 2 ) nanoparticles relative to the fabric weight, and the ultrasonic treatment is performed for 7.5 to 8.5 minutes at a frequency of 29 kHz to 31 kHz, and the microstructure formation of step (f) is performed using femtosecond laser processing technology to form micro-nano hybrids with a depth of 0.015 mm to 0.025 mm on the surface of the fabric. The structure is formed, and has a dual structure in which nano-protrusions having a diameter of 180 nm to 220 nm and micro-protrusions having a diameter of 2.8 μm to 3.2 μm coexist in a ratio of 7:2, and the photoactivation treatment of step (g) is performed by injecting chlorophyllin, a natural photosensitizer, in an amount of 0.18 to 0.22 wt% relative to the weight of the fabric, and then irradiating the fabric for 4.5 to 5.5 minutes using a red LED (wavelength 640 nm to 660 nm) to provide additional antibacterial properties.

각 구성요소의 구체적인 조건은 다음과 같은 기술적 의의를 가진다.The specific conditions of each component have the following technical significance.

먼저, 플라즈마 처리에 있어 저압 아르곤-산소 혼합 플라즈마를 아르곤:산소 = 7:3 내지 8:2 중량부의 비율로 45 내지 55초간 실시하는 것은, 원단 표면의 활성화와 후속 나노 입자의 부착력 향상을 위해 최적화된 조건이다. 본 발명자들은 상기 범위를 벗어날 경우 표면 처리 효과가 급격히 감소하거나 원단 손상이 발생함을 실험을 통해 확인하였다.First, for plasma treatment, low-pressure argon-oxygen mixed plasma at a weight ratio of argon:oxygen = 7:3 to 8:2 for 45 to 55 seconds is the optimal condition for activating the fabric surface and enhancing the adhesion of subsequent nanoparticles. The inventors of the present invention experimentally confirmed that if the above range is exceeded, the surface treatment effect is drastically reduced or the fabric is damaged.

나노 입자 코팅에 있어 이산화티타늄(TiO2) 나노 입자와 산화아연(ZnO) 나노 입자를 중량부 기준 2:1로 혼합하여 사용하는 것은, 자외선 차단 효과와 항균 특성의 최적 균형을 위해 선택된 비율이다. 본 발명자들의 연구 결과, 이 비율에서 벗어날 경우 두 기능의 균형이 무너져 전체적인 성능이 저하됨이 확인되었다.In nanoparticle coatings, a 2:1 weight ratio of titanium dioxide (TiO 2 ) nanoparticles and zinc oxide (ZnO) nanoparticles is selected to achieve the optimal balance of UV protection and antibacterial properties. The inventors' research has confirmed that deviations from this ratio disrupt the balance between the two functions, resulting in a decline in overall performance.

기능성 물질 주입 단계에서 29kHz 내지 31kHz 주파수로 7.5 내지 8.5분간 초음파 처리를 실시하고, 키토산 나노 입자를 원단 중량 대비 0.8 내지 1.2 중량%, 세리아(CeO2) 나노 입자를 원단 중량 대비 0.4 내지 0.7 중량% 사용하는 것은, 나노 입자의 균일한 분산과 원단 내 효과적인 침투를 위해 최적화된 조건이다. 본 발명자들은 이 범위를 벗어날 경우 분산 불균일이나 원단 손상이 발생하며, 기능성 발현과 경제성 측면에서도 불리함을 확인하였다.In the functional material injection step, ultrasonic treatment is performed at a frequency of 29 kHz to 31 kHz for 7.5 to 8.5 minutes, and chitosan nanoparticles are used in an amount of 0.8 to 1.2 wt% based on the fabric weight, and ceria (CeO 2 ) nanoparticles are used in an amount of 0.4 to 0.7 wt% based on the fabric weight. This is the optimal condition for uniform dispersion of nanoparticles and effective penetration into the fabric. The inventors of the present invention confirmed that if this range is exceeded, uneven dispersion or fabric damage occurs, and it is also disadvantageous in terms of functional expression and economic feasibility.

미세 구조 형성에 있어 0.015mm 내지 0.025mm 깊이의 마이크로-나노 하이브리드 구조를 형성하고, 직경 180nm 내지 220nm의 나노 돌기와 직경 2.8μm 내지 3.2μm의 마이크로 돌기를 7:2의 비율로 형성하는 것은, 원단의 초소수성과 자가 세정 효과를 극대화하기 위해 최적화된 조건이다. 본 발명자들의 연구 결과, 이 범위를 벗어나면 원하는 기능성이 현저히 저하됨이 확인되었다.In forming a microstructure, forming a micro-nano hybrid structure with a depth of 0.015 mm to 0.025 mm and forming nano-protrusions with a diameter of 180 nm to 220 nm and micro-protrusions with a diameter of 2.8 μm to 3.2 μm at a ratio of 7:2 is the optimal condition for maximizing the superhydrophobicity and self-cleaning effect of the fabric. The inventors' research results confirmed that outside this range, the desired functionality is significantly reduced.

마지막으로, 광 활성화 처리에서 클로로필린을 원단 중량 대비 0.18 내지 0.22 중량% 주입하고, 파장 640nm 내지 660nm의 적색 LED를 4.5 내지 5.5분간 조사하는 것은, 클로로필린의 광활성화를 통한 항균 효과를 최적화하기 위해 설정된 조건이다. 본 발명자들은 이 범위를 벗어날 경우 항균 효과가 급격히 감소하거나 원단의 변색이 발생함을 실험을 통해 확인하였다.Finally, in the photoactivation treatment, chlorophyllin is injected at 0.18 to 0.22 wt% relative to the fabric weight, and irradiation with a red LED having a wavelength of 640 nm to 660 nm for 4.5 to 5.5 minutes is the condition set to optimize the antibacterial effect through photoactivation of chlorophyllin. The inventors of the present invention experimentally confirmed that when this range is exceeded, the antibacterial effect is rapidly reduced or discoloration of the fabric occurs.

본 발명의 (d) 단계에서 수행되는 플라즈마 처리 및 나노 입자 코팅의 구체적인 실시 방법은 다음과 같다.The specific implementation method of plasma treatment and nanoparticle coating performed in step (d) of the present invention is as follows.

먼저, 플라즈마 처리를 위해 저압 플라즈마 처리 장치를 준비한다. 상기 장치의 반응 챔버 내부를 10-3 Torr 이하의 진공 상태로 만든 후, 아르곤과 산소 가스를 7:3 내지 8:2의 중량부 비율로 혼합하여 주입한다. 이때, 총 가스 유량은 50 내지 60 sccm으로 조절한다. First, a low-pressure plasma treatment device is prepared for plasma treatment. After creating a vacuum of 10 -3 Torr or less inside the reaction chamber of the device, argon and oxygen gases are mixed and injected at a weight ratio of 7:3 to 8:2. At this time, the total gas flow rate is adjusted to 50 to 60 sccm.

RF 전원을 이용하여 100 내지 120 W의 전력을 인가하여 플라즈마를 발생시킨다. 처리 시간은 45 내지 55초로 설정하며, 이 과정에서 챔버 내부의 압력은 0.1 내지 0.2 Torr로 유지한다. 플라즈마 처리 중 원단의 온도가 60°C를 초과하지 않도록 냉각 시스템을 가동한다.Plasma is generated by applying 100 to 120 W of power using an RF power source. The treatment time is set to 45 to 55 seconds, and the pressure inside the chamber is maintained at 0.1 to 0.2 Torr during this process. A cooling system is operated to ensure that the temperature of the fabric does not exceed 60°C during plasma treatment.

플라즈마 처리가 완료된 후, 나노 입자 코팅을 실시한다. 이산화티타늄(TiO2) 나노 입자와 산화아연(ZnO) 나노 입자를 2:1의 중량부 비율로 혼합한다. 나노 입자의 평균 입경은 20 내지 30 nm 범위 내로 선택한다. After plasma treatment is complete, nanoparticle coating is performed. Titanium dioxide (TiO 2 ) nanoparticles and zinc oxide (ZnO) nanoparticles are mixed in a weight ratio of 2:1. The average particle diameter of the nanoparticles is selected to be within the range of 20 to 30 nm.

상기 혼합된 나노 입자를 에탄올과 물의 7:3 부피비 혼합 용매에 0.5 내지 1.0 wt%의 농도로 분산시켜 나노 입자 분산액을 제조한다. 초음파 분산기를 이용하여 15 내지 20분간 분산 처리를 실시하여 균일한 분산액을 얻는다.The above mixed nanoparticles are dispersed in a 7:3 volume ratio mixed solvent of ethanol and water at a concentration of 0.5 to 1.0 wt% to prepare a nanoparticle dispersion. Dispersion treatment is performed using an ultrasonic disperser for 15 to 20 minutes to obtain a uniform dispersion.

준비된 나노 입자 분산액을 딥 코팅 방식으로 원단에 적용한다. 딥 코팅 시 원단의 침지 속도는 50 내지 60 mm/min으로 조절하고, 침지 시간은 30 내지 40초로 설정한다. 코팅 후 원단을 80 내지 90°C의 온도에서 10 내지 15분간 건조시킨다.The prepared nanoparticle dispersion is applied to the fabric using dip coating. During dip coating, the fabric immersion speed is adjusted to 50 to 60 mm/min, and the immersion time is set to 30 to 40 seconds. After coating, the fabric is dried at 80 to 90°C for 10 to 15 minutes.

마지막으로, 코팅된 원단을 150 내지 160°C에서 2 내지 3분간 열처리하여 나노 입자를 원단 표면에 고착시킨다. 이러한 과정을 통해 원단 표면에 균일하고 안정적인 나노 입자 코팅층을 형성할 수 있으며, 이는 원단의 자외선 차단 능력과 항균성을 향상시키는 데 기여한다.Finally, the coated fabric is heat-treated at 150 to 160°C for 2 to 3 minutes to adhere the nanoparticles to the fabric surface. This process forms a uniform and stable nanoparticle coating layer on the fabric surface, which contributes to enhancing the fabric's UV protection and antibacterial properties.

본 발명의 (e) 단계에서 기능성 물질 주입은 다음과 같은 구체적인 방법으로 실시한다.In step (e) of the present invention, injection of the functional material is performed in the following specific manner.

먼저, 항균성 물질인 키토산 나노 입자와 자외선 차단 물질인 세리아(CeO2) 나노 입자를 준비한다. 키토산 나노 입자는 평균 입자 크기가 50nm 내지 100nm인 것을 사용하며, 세리아 나노 입자는 평균 입자 크기가 20nm 내지 50nm인 것을 사용한다.First, chitosan nanoparticles, an antibacterial material, and ceria (CeO 2 ) nanoparticles, a UV-blocking material, are prepared. Chitosan nanoparticles are used with an average particle size of 50 nm to 100 nm, and ceria nanoparticles are used with an average particle size of 20 nm to 50 nm.

다음으로, 키토산 나노 입자를 원단 중량 대비 0.8 내지 1.2 중량%가 되도록 정밀하게 계량한다. 구체적으로, 원단 1kg당 키토산 나노 입자는 8g 내지 12g을 사용한다. 세리아 나노 입자는 원단 중량 대비 0.4 내지 0.7 중량%가 되도록 계량하며, 이는 원단 1kg당 4g 내지 7g에 해당한다.Next, chitosan nanoparticles are precisely weighed to a weight percentage of 0.8 to 1.2% relative to the fabric weight. Specifically, 8 to 12 g of chitosan nanoparticles are used per 1 kg of fabric. Ceria nanoparticles are weighed to a weight percentage of 0.4 to 0.7% relative to the fabric weight, which corresponds to 4 to 7 g per 1 kg of fabric.

계량된 나노 입자들은 증류수와 혼합하여 균일한 분산액을 제조한다. 이때, 분산액의 총 부피는 원단 중량의 2배 내지 3배가 되도록 한다. 예를 들어, 원단 1kg에 대해 분산액의 부피는 2L 내지 3L로 조절한다.The measured nanoparticles are mixed with distilled water to form a uniform dispersion. The total volume of the dispersion is adjusted to be two to three times the weight of the fabric. For example, the dispersion volume is adjusted to 2 to 3 L per 1 kg of fabric.

제조된 분산액에 원단을 침지시킨 후, 초음파 처리를 실시한다. 초음파 처리에는 29kHz 내지 31kHz의 주파수 범위를 가진 초음파 발생기를 사용한다. 이때, 초음파의 출력은 500W 내지 1000W로 설정하여 효과적인 나노 입자 침투를 유도한다.After immersing the fabric in the prepared dispersion, ultrasonic treatment is performed. The ultrasonic treatment is performed using an ultrasonic generator with a frequency range of 29 kHz to 31 kHz. The ultrasonic power is set to 500 W to 1,000 W to induce effective nanoparticle penetration.

초음파 처리 시간은 7.5분 내지 8.5분간 지속한다. 처리 중에는 분산액의 온도가 40°C를 초과하지 않도록 냉각 장치를 가동하여 온도를 제어한다. 이는 나노 입자의 균일한 분산과 원단의 손상 방지를 위함이다.The ultrasonic treatment lasts 7.5 to 8.5 minutes. During the treatment, a cooling device is operated to control the temperature of the dispersion so that it does not exceed 40°C. This ensures uniform dispersion of the nanoparticles and prevents damage to the fabric.

초음파 처리가 완료된 후, 원단을 분산액에서 꺼내어 탈수 과정을 거친다. 탈수는 원심분리 방식을 사용하며, 1000rpm에서 5분간 실시한다. 이후 원단을 40°C 내지 50°C의 온도에서 2시간 동안 건조시켜 수분을 완전히 제거한다.After sonication, the fabric is removed from the dispersion and dehydrated. Dehydration is performed using a centrifuge at 1,000 rpm for 5 minutes. The fabric is then dried at 40°C to 50°C for 2 hours to completely remove moisture.

마지막으로, 건조된 원단을 150°C에서 3분간 열처리하여 나노 입자들이 원단에 견고하게 고정되도록 한다. 이러한 일련의 과정을 통해 항균성과 자외선 차단 기능이 효과적으로 부여된 원단을 얻을 수 있다.Finally, the dried fabric is heat-treated at 150°C for three minutes to firmly anchor the nanoparticles to the fabric. This series of processes results in a fabric with effective antibacterial and UV-blocking properties.

본 실시 방법을 통해 키토산 나노 입자와 세리아 나노 입자가 원단 내부까지 균일하게 침투하여 지속적인 기능성을 발휘할 수 있으며, 초음파 처리의 최적화된 조건으로 인해 원단의 물성 저하를 최소화하면서도 효과적인 기능성 부여가 가능하다.Through this method, chitosan nanoparticles and ceria nanoparticles can evenly penetrate into the fabric to provide continuous functionality, and due to the optimized conditions of ultrasonic treatment, it is possible to provide effective functionality while minimizing deterioration of the fabric's physical properties.

상기 (f) 단계의 미세 구조 형성은 다음과 같은 구체적인 방법으로 수행된다.The formation of the microstructure in the above step (f) is performed in the following specific manner.

먼저, 펨토초 레이저 가공 장비를 준비한다. 본 실시예에서는 파장 800nm, 펄스 폭 100fs, 반복률 1kHz의 Ti:sapphire 펨토초 레이저 시스템을 사용한다. 레이저 출력은 5W로 설정하고, 빔 직경은 5mm로 조절한다.First, prepare the femtosecond laser processing equipment. In this example, a Ti:sapphire femtosecond laser system with a wavelength of 800 nm, a pulse width of 100 fs, and a repetition rate of 1 kHz is used. The laser power is set to 5 W, and the beam diameter is adjusted to 5 mm.

원단 시료를 레이저 가공 스테이지에 고정시킨 후, 레이저 초점 거리를 정밀하게 조절하여 원단 표면에 맞춘다. 이때, 초점 거리는 10cm로 설정한다.After securing the fabric sample to the laser processing stage, the laser focal length is precisely adjusted to align it with the fabric surface. The focal length is set to 10 cm.

레이저 스캐닝 속도는 10mm/s로 설정하고, 스캐닝 라인 간격은 50μm로 조절한다. 이러한 조건에서 레이저를 X-Y 방향으로 래스터 스캐닝하여 원단 전체 표면에 균일하게 조사한다.The laser scanning speed is set to 10 mm/s, and the scanning line spacing is adjusted to 50 μm. Under these conditions, the laser is raster scanned in the X-Y direction to uniformly irradiate the entire surface of the fabric.

레이저 조사 시, 펄스 에너지는 500μJ로 설정하고, 펄스 중첩도는 90%로 유지한다. 이러한 조건에서 레이저를 조사하면, 원단 표면에 0.015mm 내지 0.025mm 깊이의 마이크로-나노 하이브리드 구조가 형성된다.During laser irradiation, the pulse energy is set to 500 μJ, and the pulse overlap is maintained at 90%. Under these conditions, laser irradiation forms micro-nano hybrid structures with a depth of 0.015 mm to 0.025 mm on the fabric surface.

형성된 마이크로-나노 하이브리드 구조는 두 가지 크기의 돌기로 구성된다. 첫 번째는 직경 180nm 내지 220nm의 나노 돌기이고, 두 번째는 직경 2.8μm 내지 3.2μm의 마이크로 돌기이다. 이 두 종류의 돌기는 7:2의 비율로 공존하는 이중 구조를 가진다.The formed micro-nano hybrid structure consists of two types of protrusions. The first type is a nanoprotrusion with a diameter of 180 nm to 220 nm, and the second type is a microprotrusion with a diameter of 2.8 μm to 3.2 μm. These two types of protrusions coexist in a dual structure with a ratio of 7:2.

나노 돌기의 형성을 위해서는 레이저의 펄스 에너지를 순간적으로 500μJ에서 450μJ로 낮추고, 스캐닝 속도를 15mm/s로 증가시켜 2차 가공을 실시한다. 이 과정에서 나노 돌기의 밀도와 크기를 정밀하게 제어할 수 있다.To form nanoprotrusions, the laser pulse energy is instantaneously reduced from 500 μJ to 450 μJ, and the scanning speed is increased to 15 mm/s for secondary processing. This process allows for precise control of the density and size of the nanoprotrusions.

마이크로 돌기와 나노 돌기의 7:2 비율을 유지하기 위해, 레이저 조사 패턴을 최적화한다. 구체적으로, 전체 조사 면적의 70%는 앞서 설명한 기본 조건으로 처리하고, 나머지 30%는 나노 돌기 형성을 위한 2차 가공 조건으로 처리한다.To maintain a 7:2 ratio of micro- and nano-protrusions, the laser irradiation pattern is optimized. Specifically, 70% of the total irradiation area is treated under the basic conditions described above, and the remaining 30% is treated under secondary processing conditions for nano-protrusion formation.

레이저 가공 후, 원단 표면을 질소 가스로 불어내어 잔여 입자들을 제거한다. 이후 원단을 상온에서 24시간 동안 안정화시켜 미세 구조를 고정한다.After laser processing, the fabric surface is blown with nitrogen gas to remove any remaining particles. The fabric is then stabilized at room temperature for 24 hours to fix the microstructure.

최종적으로, 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 형성된 마이크로-나노 하이브리드 구조를 관찰하고, 원자력 현미경(AFM)을 사용하여 표면 거칠기를 측정함으로써 목표한 미세 구조가 정확히 형성되었는지 확인한다.Finally, the formed micro-nano hybrid structure is observed using a scanning electron microscope (SEM), and the surface roughness is measured using an atomic force microscope (AFM) to confirm whether the targeted microstructure has been accurately formed.

이와 같은 방법으로 형성된 마이크로-나노 하이브리드 구조는 원단의 소수성을 향상시키고 자가 세정 효과를 부여하여, 가방용 원단의 실용성과 기능성을 크게 향상시킨다.The micro-nano hybrid structure formed in this way improves the hydrophobicity of the fabric and imparts a self-cleaning effect, significantly enhancing the practicality and functionality of the fabric for bags.

본 발명의 (g) 단계인 광 활성화 처리는 다음과 같은 세부 과정을 통해 수행된다.The photoactivation treatment, which is step (g) of the present invention, is performed through the following detailed process.

먼저, 천연 유래 광감응제인 클로로필린을 준비한다. 클로로필린은 클로로필의 유도체로, 뛰어난 광감응 특성과 생체 적합성을 가지고 있어 본 발명의 친환경적 특성에 부합한다.First, chlorophyllin, a naturally occurring photosensitizer, is prepared. Chlorophyllin is a chlorophyll derivative with excellent photosensitivity and biocompatibility, making it suitable for the environmentally friendly properties of the present invention.

다음으로, 클로로필린 용액을 제조한다. 이를 위해 정제수에 클로로필린 파우더를 용해시켜 0.5 wt% 농도의 수용액을 제조한다. 용해 과정에서는 40°C로 가열된 항온조에서 300 rpm으로 30분간 교반하여 완전한 용해를 돕는다.Next, a chlorophyllin solution is prepared. To prepare this solution, chlorophyllin powder is dissolved in purified water to produce a 0.5 wt% aqueous solution. During the dissolution process, the solution is stirred at 300 rpm for 30 minutes in a constant temperature bath heated to 40°C to ensure complete dissolution.

제조된 클로로필린 용액을 원단에 주입한다. 주입 방법으로는 패딩(padding) 공정을 사용하며, 픽업률(pick-up ratio)을 조절하여 최종적으로 원단 중량 대비 0.18 내지 0.22 중량%의 클로로필린이 주입되도록 한다. 구체적으로, 패딩 롤러의 압력은 2.5 bar, 패딩 속도는 2 m/min으로 설정하여 2회 반복 처리한다.The prepared chlorophyllin solution is injected into the fabric. The injection method is a padding process, with the pickup ratio adjusted to ensure a final injection of 0.18 to 0.22 wt% chlorophyllin relative to the fabric weight. Specifically, the padding roller pressure is set to 2.5 bar and the padding speed is set to 2 m/min, repeating the process twice.

클로로필린이 주입된 원단을 텐터기(tenter)를 이용하여 100°C에서 2분간 건조한다. 이 과정에서 원단의 폭과 장력을 일정하게 유지하여 균일한 건조가 이루어지도록 한다.The fabric impregnated with chlorophyllin is dried at 100°C for 2 minutes using a tenter. During this process, the width and tension of the fabric are maintained constant to ensure uniform drying.

건조된 원단을 광 활성화 처리 장치에 장착한다. 이 장치는 LED 광원과 원단을 일정 거리로 유지할 수 있는 컨베이어 벨트 시스템으로 구성되어 있다.The dried fabric is placed in a light-activated treatment device. This device consists of an LED light source and a conveyor belt system that maintains the fabric at a certain distance.

광 활성화 처리를 위해 적색 LED를 사용한다. 사용되는 LED의 파장은 640nm 내지 660nm 범위이며, 본 실시예에서는 650nm 파장의 LED를 사용한다. LED의 광 출력은 50 mW/cm²로 설정한다.A red LED is used for photoactivation processing. The wavelength of the LED used is in the range of 640 nm to 660 nm, and in this embodiment, an LED with a wavelength of 650 nm is used. The light output of the LED is set to 50 mW/cm².

원단을 LED 광원 아래로 통과시키면서 광 조사를 실시한다. 조사 시간은 4.5 내지 5.5분 범위에서 조절하며, 본 실시예에서는 5분간 조사한다. 이때 원단과 LED 광원 사이의 거리는 10cm로 유지하여 균일한 광 조사가 이루어지도록 한다.The fabric is irradiated with light by passing it under an LED light source. The irradiation time can be adjusted within the range of 4.5 to 5.5 minutes, and in this example, irradiation is performed for 5 minutes. The distance between the fabric and the LED light source is maintained at 10 cm to ensure uniform irradiation.

광 활성화 처리가 완료된 원단은 즉시 차광 포장하여 빛에 의한 추가적인 반응을 방지한다.Fabrics that have undergone photoactivation treatment are immediately packaged in a shaded area to prevent further reaction to light.

이러한 광 활성화 처리 과정을 통해 클로로필린이 활성화되어 항균 특성이 부여된다. 본 발명의 방법으로 처리된 원단은 대장균(E. coli)과 황색포도상구균(S. aureus)에 대해 99% 이상의 항균 활성을 나타내며, 이 효과는 20회 세탁 후에도 95% 이상 유지된다.This photoactivation process activates chlorophyllin, imparting antibacterial properties. Fabrics treated using the method of the present invention exhibit antibacterial activity of over 99% against Escherichia coli (E. coli) and Staphylococcus aureus (S. aureus), and this effect remains at over 95% even after 20 washes.

본 광 활성화 처리 방법은 화학적 항균제를 사용하지 않고도 효과적인 항균성을 부여할 수 있어, 친환경적이면서도 기능성이 우수한 가방용 원단을 제조할 수 있게 한다.This photoactivation treatment method can provide effective antibacterial properties without using chemical antibacterial agents, enabling the production of eco-friendly and highly functional bag fabrics.

또한 본 발명은, 개선된 내구성을 지닌 친환경 가방용 경량 원단에 있어서, 개선된 내구성을 지닌 친환경 가방용 경량 원단의 제조 방법으로 제조된다.In addition, the present invention is produced by a method for producing an eco-friendly lightweight fabric for a bag with improved durability.

이하, 구체적인 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the composition and resulting effects of the present invention will be described in more detail through specific examples and comparative examples. However, these examples are intended to more specifically illustrate the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these examples.

[실시예 1][Example 1]

재생 폴리에스터와 셀룰로오스 유도체 섬유(리오셀과 모달의 혼합물)를 70:30의 중량비로 혼합하여 기본 원단을 제작하였다. 이 원단에 1인치당 350개의 실을 3차원 구조로 배열하는 고밀도 직조 기술을 적용하고, 170°C에서 20분간 3MPa의 압력으로 열압착 공정을 실시하였다. 이어서 폴리하이드록시부티레이트-코-발레레이트(PHBV)와 피마자유를 90:10 중량비로 혼합한 용액을 사용하여 0.045mm 두께로 기능성 친환경 코팅을 적용하였다. 표면 개질 처리로는 아르곤:산소 비율 75:25의 저압 플라즈마를 50초간 처리하고, 이산화티타늄과 산화아연 나노 입자를 2:1 비율로 혼합하여 코팅하였다. 초음파 처리를 이용하여 키토산 나노 입자(원단 중량 대비 1.0 중량%)와 세리아 나노 입자(원단 중량 대비 0.5 중량%)를 주입하였다. 펨토초 레이저 가공 기술을 이용하여 원단 표면에 0.02mm 깊이의 마이크로-나노 하이브리드 구조를 형성하였다. 마지막으로, 클로로필린을 원단 중량 대비 0.2 중량% 주입한 후, 650nm 파장의 적색 LED를 이용하여 5분간 조사하여 광 활성화 처리를 실시하였다.A base fabric was produced by mixing recycled polyester and cellulose derivative fibers (a blend of lyocell and modal) in a weight ratio of 70:30. A high-density weaving technique was applied to this fabric, which arranges 350 threads per inch in a three-dimensional structure, and a thermocompression process was performed at 170°C for 20 minutes under a pressure of 3 MPa. A functional, eco-friendly coating was then applied with a 0.045 mm thick solution containing polyhydroxybutyrate-co-valerate (PHBV) and castor oil in a weight ratio of 90:10. For surface modification, a low-pressure plasma treatment with an argon:oxygen ratio of 75:25 was used for 50 seconds, followed by a coating with a 2:1 mixture of titanium dioxide and zinc oxide nanoparticles. Chitosan nanoparticles (1.0 wt% relative to the fabric weight) and ceria nanoparticles (0.5 wt% relative to the fabric weight) were injected using ultrasonic treatment. Using femtosecond laser processing technology, micro-nano hybrid structures with a depth of 0.02 mm were formed on the fabric surface. Finally, chlorophyllin was injected at a concentration of 0.2 wt% relative to the fabric weight, and then photoactivation was performed by irradiating the fabric with a red LED at a wavelength of 650 nm for 5 minutes.

[비교예 1][Comparative Example 1]

실시예 1과 동일한 방법을 사용하되, 재생 폴리에스터 대신 일반 폴리에스터를 사용하여 원단을 제작하였다. 나머지 공정은 실시예 1과 동일하게 진행하였다.The fabric was produced using the same method as in Example 1, but using regular polyester instead of recycled polyester. The remaining processes were carried out in the same manner as in Example 1.

[비교예 2][Comparative Example 2]

실시예 1과 동일한 방법을 사용하되, 기능성 친환경 코팅 단계를 생략하였다. 즉, PHBV와 피마자유를 이용한 코팅 공정을 실시하지 않고, 나머지 공정은 실시예 1과 동일하게 진행하였다.The same method as Example 1 was used, but the functional eco-friendly coating step was omitted. That is, the coating process using PHBV and castor oil was not performed, and the remaining processes were carried out in the same manner as Example 1.

[비교예 3][Comparative Example 3]

실시예 1과 동일한 방법을 사용하되, 표면 개질 처리 단계를 생략하였다. 즉, 플라즈마 처리와 나노 입자 코팅을 실시하지 않고, 나머지 공정은 실시예 1과 동일하게 진행하였다.The same method as Example 1 was used, but the surface modification treatment step was omitted. That is, plasma treatment and nanoparticle coating were not performed, and the remaining processes were carried out in the same manner as Example 1.

[비교예 4][Comparative Example 4]

실시예 1과 동일한 방법을 사용하되, 미세 구조 형성 단계를 생략하였다. 즉, 펨토초 레이저 가공 기술을 이용한 마이크로-나노 하이브리드 구조 형성을 실시하지 않고, 나머지 공정은 실시예 1과 동일하게 진행하였다.The same method as Example 1 was used, but the microstructure formation step was omitted. That is, the micro-nano hybrid structure formation using femtosecond laser processing technology was not performed, and the remaining processes were carried out in the same manner as Example 1.

[비교예 5][Comparative Example 5]

실시예 1과 동일한 방법을 사용하되, 광 활성화 처리 단계를 생략하였다. 즉, 클로로필린 주입 및 적색 LED 조사 과정을 실시하지 않고, 나머지 공정은 실시예 1과 동일하게 진행하였다.The same method as in Example 1 was used, but the photoactivation treatment step was omitted. That is, the chlorophyllin injection and red LED irradiation processes were not performed, and the remaining processes were carried out in the same manner as in Example 1.

[내구성 테스트 결과][Durability Test Results]

다음은 실시예 1 및 비교예 1-5에 대한 내구성 테스트 결과를 표 1로 정리한 것이다:The following are the durability test results for Example 1 and Comparative Examples 1-5, summarized in Table 1:

샘플sample 마모 저항성 (회)Abrasion resistance (times) 인장 강도 (N)Tensile strength (N) 인열 강도 (N)Tear strength (N) 20회 세탁 후 강도 유지율 (%)Strength retention after 20 washes (%) 실시예 1Example 1 50,00050,000 850850 6565 9595 비교예 1Comparative Example 1 45,00045,000 820820 6262 9292 비교예 2Comparative Example 2 35,00035,000 780780 5858 8585 비교예 3Comparative Example 3 40,00040,000 800800 6060 8888 비교예 4Comparative Example 4 48,00048,000 840840 6363 9393 비교예 5Comparative Example 5 49,00049,000 845845 6464 9494

상기 내구성 테스트 결과를 분석한 결과, 본 발명의 실시예 1이 모든 비교예들에 비해 우수한 내구성을 나타냄을 확인할 수 있었다.먼저, 마모 저항성 테스트에서 실시예 1은 50,000회의 높은 마모 저항성을 보여주었다. 이는 가장 근접한 비교예 5에 비해 2% 높은 수치이며, 가장 낮은 마모 저항성을 보인 비교예 2에 비해 약 43% 높은 수치이다. 이러한 결과는 본 발명에서 제안한 모든 처리 단계들이 조화롭게 작용하여 원단의 표면 내구성을 크게 향상시켰음을 시사한다.As a result of analyzing the above durability test results, it was confirmed that Example 1 of the present invention exhibited superior durability compared to all comparative examples. First, in the abrasion resistance test, Example 1 showed high abrasion resistance of 50,000 times. This is 2% higher than the closest comparative example 5, and approximately 43% higher than comparative example 2, which showed the lowest abrasion resistance. These results suggest that all the processing steps proposed in the present invention worked harmoniously to significantly improve the surface durability of the fabric.

인장 강도 측정 결과, 실시예 1은 850N의 높은 강도를 나타냈다. 이는 비교예들 중 가장 높은 수치를 보인 비교예 5에 비해 약 0.6% 높은 수준이며, 가장 낮은 강도를 보인 비교예 2에 비해 약 9% 높은 수준이다. 이는 본 발명의 제조 방법이 원단의 전반적인 강도 향상에 기여함을 보여준다.As a result of the tensile strength measurement, Example 1 exhibited a high strength of 850 N. This is approximately 0.6% higher than Comparative Example 5, which showed the highest value among the comparative examples, and approximately 9% higher than Comparative Example 2, which showed the lowest strength. This demonstrates that the manufacturing method of the present invention contributes to improving the overall strength of the fabric.

인열 강도 측정에서도 실시예 1은 65N으로 가장 우수한 결과를 보였다. 이는 비교예 5에 비해 약 1.6% 높은 수준이며, 가장 낮은 인열 강도를 보인 비교예 2에 비해 약 12% 높은 수준이다. 이러한 결과는 본 발명의 제조 방법이 원단의 찢김 저항성을 효과적으로 향상시켰음을 나타낸다.In the tear strength measurement, Example 1 also showed the best result at 65 N. This is approximately 1.6% higher than Comparative Example 5 and approximately 12% higher than Comparative Example 2, which showed the lowest tear strength. These results indicate that the manufacturing method of the present invention effectively improved the tear resistance of the fabric.

특히 주목할 만한 점은 20회 세탁 후 강도 유지율이다. 실시예 1은 95%의 높은 강도 유지율을 보여, 반복적인 세탁 후에도 원단의 품질이 잘 유지됨을 확인할 수 있었다. 이는 가장 근접한 비교예 5에 비해 약 1% 포인트 높은 수준이며, 가장 낮은 유지율을 보인 비교예 2에 비해 약 10% 포인트 높은 수준이다.Particularly noteworthy is the strength retention after 20 washes. Example 1 demonstrated a high strength retention rate of 95%, confirming that the fabric quality was well maintained even after repeated washes. This is approximately 1 percentage point higher than the closest comparative example, Example 5, and approximately 10 percentage points higher than Comparative Example 2, which showed the lowest strength retention rate.

이러한 결과들을 종합해 볼 때, 본 발명에서 제안한 제조 방법의 각 단계가 원단의 내구성 향상에 중요한 역할을 하고 있음을 알 수 있다. 특히 기능성 친환경 코팅(비교예 2와의 차이)과 표면 개질 처리(비교예 3과의 차이)가 내구성 향상에 큰 영향을 미치는 것으로 판단된다. 또한, 미세 구조 형성(비교예 4와의 차이)과 광 활성화 처리(비교예 5와의 차이)도 원단의 내구성을 더욱 강화하는 데 기여하고 있음을 확인할 수 있었다.Considering these results, it can be seen that each step of the manufacturing method proposed in the present invention plays a significant role in improving the durability of the fabric. In particular, the functional, eco-friendly coating (difference from Comparative Example 2) and the surface modification treatment (difference from Comparative Example 3) are believed to have a significant impact on improving durability. Furthermore, it was confirmed that microstructure formation (difference from Comparative Example 4) and photoactivation treatment (difference from Comparative Example 5) further contributed to enhancing the durability of the fabric.

따라서, 본 발명의 제조 방법은 친환경적이면서도 우수한 내구성을 가진 가방용 경량 원단을 제조할 수 있음을 본 내구성 테스트 결과를 통해 명확히 입증하였다.Therefore, the manufacturing method of the present invention clearly demonstrated through the results of this durability test that it is possible to manufacture a lightweight fabric for bags that is both environmentally friendly and has excellent durability.

[방수성 테스트][Water resistance test]

방수성 테스트를 위해 수압 저항성 테스트와 스프레이 테스트(AATCC 22 방법)를 실시하였다. 그 결과를 다음 표 2로 정리하였다.To test water resistance, a water pressure resistance test and a spray test (AATCC Method 22) were conducted. The results are summarized in Table 2.

시료sample 수압 저항성 (mm H2O)Water pressure resistance (mm H2O) 스프레이 테스트 등급Spray Test Grade 실시예 1Example 1 15001500 100 (ISO 5)100 (ISO 5) 비교예 1Comparative Example 1 14501450 100 (ISO 5)100 (ISO 5) 비교예 2Comparative Example 2 800800 70 (ISO 3)70 (ISO 3) 비교예 3Comparative Example 3 13001300 90 (ISO 4)90 (ISO 4) 비교예 4Comparative Example 4 14001400 95 (ISO 4)95 (ISO 4) 비교예 5Comparative Example 5 15001500 100 (ISO 5)100 (ISO 5)

실험 결과를 분석한 결과, 본 발명의 방법으로 제조된 실시예 1의 원단이 가장 우수한 방수성을 나타냈다. 실시예 1은 수압 저항성 테스트에서 1500mm H2O의 높은 수치를 기록하였으며, 스프레이 테스트에서도 최고 등급인 100(ISO 5)을 달성하였다.비교예 1의 경우, 일반 폴리에스터를 사용하였음에도 불구하고 실시예 1과 유사한 수준의 방수성을 보였다. 이는 본 발명의 제조 방법이 재생 폴리에스터를 사용하더라도 일반 폴리에스터에 버금가는 성능을 달성할 수 있음을 시사한다.Analysis of the experimental results showed that the fabric of Example 1 manufactured by the method of the present invention exhibited the best waterproofing properties. Example 1 recorded a high value of 1500 mm H2O in a water pressure resistance test, and also achieved the highest grade of 100 (ISO 5) in a spray test. Comparative Example 1 showed a similar level of waterproofing properties to Example 1 despite using general polyester. This suggests that the manufacturing method of the present invention can achieve performance comparable to general polyester even when using recycled polyester.

비교예 2에서 기능성 친환경 코팅을 생략한 결과, 방수성이 현저히 저하되었다. 수압 저항성이 800mm H2O로 떨어졌으며, 스프레이 테스트 등급도 70(ISO 3)으로 낮아졌다. 이는 본 발명의 기능성 친환경 코팅이 방수성 향상에 중요한 역할을 함을 입증한다.In Comparative Example 2, when the functional, eco-friendly coating was omitted, waterproofing was significantly reduced. Water pressure resistance dropped to 800 mm H2O, and the spray test rating also declined to 70 (ISO 3). This demonstrates that the functional, eco-friendly coating of the present invention plays a significant role in improving waterproofing.

비교예 3과 4의 경우, 각각 표면 개질 처리와 미세 구조 형성을 생략하였음에도 불구하고 비교적 양호한 방수성을 유지하였다. 그러나 실시예 1에 비해 다소 낮은 성능을 보였으며, 이는 해당 공정들이 방수성 향상에 기여함을 나타낸다.Comparative Examples 3 and 4 maintained relatively good waterproofing properties despite the omission of surface modification and microstructuring, respectively. However, they exhibited somewhat lower performance than Example 1, indicating that these processes contributed to improving waterproofing properties.

비교예 5는 광 활성화 처리를 생략하였음에도 실시예 1과 동일한 방수성을 나타냈다. 이는 광 활성화 처리가 방수성에 직접적인 영향을 미치지 않음을 시사하며, 이 공정은 다른 기능성(예: 항균성) 향상에 주로 기여할 것으로 추정된다.Comparative Example 5 exhibited the same water resistance as Example 1 despite omitting the photoactivation treatment. This suggests that the photoactivation treatment does not directly affect water resistance, and it is estimated that this process primarily contributes to improving other functionalities (e.g., antibacterial properties).

따라서, 본 발명의 제조 방법은 우수한 방수성을 가진 친환경 가방용 경량 원단을 생산할 수 있음이 확인되었다. 특히, 기능성 친환경 코팅 공정이 방수성 향상에 핵심적인 역할을 하며, 표면 개질 처리와 미세 구조 형성 또한 방수성 개선에 기여함이 입증되었다. 이러한 결과는 본 발명의 제조 방법이 환경 친화성과 고기능성을 동시에 달성할 수 있는 혁신적인 기술임을 보여준다.Therefore, the manufacturing method of the present invention was confirmed to be capable of producing an eco-friendly, lightweight fabric for bags with excellent water resistance. In particular, the functional, eco-friendly coating process played a key role in improving water resistance, and surface modification and microstructuring also contributed to the improvement. These results demonstrate that the manufacturing method of the present invention is an innovative technology capable of simultaneously achieving environmental friendliness and high functionality.

[항균성 테스트][Antibacterial Test]

본 발명에 따라 제조된 원단의 항균성을 평가하기 위해, KS K 0693:2016 시험 방법에 따른 정량적 항균 활성 측정을 실시하였다. 시험 균주로는 대장균(Escherichia coli ATCC 25922)과 황색포도상구균(Staphylococcus aureus ATCC 6538)을 사용하였으며, 37°C에서 24시간 배양하였다. 항균 활성은 초기 상태와 20회 세탁 후 상태에서 각각 측정하여 내구성을 함께 평가하였다.To evaluate the antibacterial properties of the fabric manufactured according to the present invention, quantitative antibacterial activity was measured according to the KS K 0693:2016 test method. Escherichia coli (ATCC 25922) and Staphylococcus aureus (ATCC 6538) were used as test strains, and cultured at 37°C for 24 hours. Antibacterial activity was measured at the initial state and after 20 washes, and durability was also evaluated.

시료sample 균주strains 초기 항균 활성률(%)Initial antibacterial activity rate (%) 20회 세탁 후 항균 활성률(%)Antibacterial activity rate (%) after 20 washes 실시예 1Example 1 E. coliE. coli 99.999.9 98.598.5 S. aureusS. aureus 99.899.8 97.997.9 비교예 1Comparative Example 1 E. coliE. coli 99.799.7 95.295.2 S. aureusS. aureus 99.699.6 94.894.8 비교예 2Comparative Example 2 E. coliE. coli 98.598.5 92.192.1 S. aureusS. aureus 98.398.3 91.791.7 비교예 3Comparative Example 3 E. coliE. coli 97.297.2 89.589.5 S. aureusS. aureus 97.097.0 88.988.9 비교예 4Comparative Example 4 E. coliE. coli 99.599.5 94.894.8 S. aureusS. aureus 99.499.4 94.294.2 비교예 5Comparative Example 5 E. coliE. coli 95.895.8 85.385.3 S. aureusS. aureus 95.595.5 84.784.7

본 발명의 항균성 테스트 결과, 실시예 1은 대장균과 황색포도상구균 모두에 대해 우수한 항균 활성을 나타냈다. 초기 항균 활성률은 두 균주 모두에 대해 99.8% 이상을 기록하였으며, 20회 세탁 후에도 97.9% 이상의 높은 항균 활성률을 유지하였다. 이는 본 발명의 제조 방법이 뛰어난 항균성과 함께 우수한 내구성을 제공함을 입증한다.비교예 1부터 5까지의 결과를 분석해보면, 각 공정 단계의 중요성을 확인할 수 있다. 비교예 1의 경우, 일반 폴리에스터를 사용했음에도 불구하고 높은 항균 활성을 보였으나, 세탁 내구성에서 실시예 1에 비해 다소 떨어지는 결과를 나타냈다. 이는 재생 폴리에스터의 사용이 항균성의 내구성 향상에 기여함을 시사한다.As a result of the antibacterial test of the present invention, Example 1 exhibited excellent antibacterial activity against both Escherichia coli and Staphylococcus aureus. The initial antibacterial activity rate recorded more than 99.8% for both strains, and a high antibacterial activity rate of more than 97.9% was maintained even after 20 washes. This proves that the manufacturing method of the present invention provides excellent antibacterial activity as well as excellent durability. Analyzing the results from Comparative Examples 1 to 5, the importance of each process step can be confirmed. In the case of Comparative Example 1, although it showed high antibacterial activity despite using general polyester, it showed a result somewhat lower in washing durability compared to Example 1. This suggests that the use of recycled polyester contributes to improving the durability of antibacterial activity.

비교예 2와 3의 결과는 기능성 친환경 코팅과 표면 개질 처리가 항균성 부여에 중요한 역할을 함을 보여준다. 특히 비교예 3의 경우, 표면 개질 처리의 생략으로 인해 초기 항균 활성률과 세탁 후 내구성이 현저히 감소하였다.The results of Comparative Examples 2 and 3 demonstrate that functional, eco-friendly coatings and surface modifications play a significant role in imparting antibacterial properties. In particular, in Comparative Example 3, the omission of the surface modification significantly reduced the initial antibacterial activity and durability after washing.

비교예 4의 결과는 미세 구조 형성이 항균성에 미치는 영향이 상대적으로 적음을 보여주지만, 여전히 실시예 1에 비해 낮은 성능을 나타냈다. 이는 미세 구조가 항균 물질의 부착과 유지에 일정 부분 기여함을 시사한다.The results of Comparative Example 4 show that the influence of microstructure formation on antibacterial properties is relatively small, but still exhibits lower performance than Example 1. This suggests that the microstructure contributes to the attachment and retention of antibacterial substances to some extent.

마지막으로, 비교예 5의 결과는 광 활성화 처리가 항균성 부여에 매우 중요한 역할을 함을 명확히 보여준다. 광 활성화 처리를 생략한 경우, 초기 항균 활성률과 세탁 후 내구성이 가장 낮게 나타났다.Finally, the results of Comparative Example 5 clearly demonstrate that photoactivation treatment plays a crucial role in imparting antibacterial properties. When photoactivation treatment was omitted, the initial antibacterial activity rate and post-wash durability were the lowest.

따라서, 본 발명의 모든 공정 단계가 우수한 항균성과 그 내구성 확보에 중요한 역할을 하며, 특히 표면 개질 처리와 광 활성화 처리가 가장 큰 영향을 미치는 것으로 판단된다. 이러한 결과는 본 발명의 제조 방법이 고기능성 친환경 가방용 원단 생산에 매우 효과적임을 입증한다.Therefore, all process steps of the present invention play a crucial role in ensuring excellent antibacterial properties and durability, with surface modification and photoactivation being particularly influential. These results demonstrate that the manufacturing method of the present invention is highly effective in producing high-performance, eco-friendly fabric for bags.

[자외선 차단 테스트][UV Protection Test]

본 발명에 따라 제조된 원단의 자외선 차단 성능을 평가하기 위해 AATCC Test Method 183-2020에 따라 자외선 차단 지수(UPF, Ultraviolet Protection Factor)를 측정하였다. 각 시료에 대해 5회 측정을 실시하고 평균값을 산출하였다.To evaluate the UV protection performance of the fabric manufactured according to the present invention, the Ultraviolet Protection Factor (UPF) was measured according to AATCC Test Method 183-2020. Five measurements were performed for each sample, and the average value was calculated.

시료sample UPF 값UPF value 자외선 차단율 (%)UV protection rate (%) 실시예 1Example 1 50+50+ 98.298.2 비교예 1Comparative Example 1 3030 96.796.7 비교예 2Comparative Example 2 3535 97.197.1 비교예 3Comparative Example 3 2525 95.895.8 비교예 4Comparative Example 4 4040 97.597.5 비교예 5Comparative Example 5 4545 97.897.8

자외선 차단 테스트 결과, 본 발명의 실시예 1에서 제조된 원단이 가장 우수한 자외선 차단 성능을 나타내었다. 실시예 1의 원단은 UPF 값이 50+ (최고 등급)로 측정되어, 자외선을 98.2% 차단할 수 있음이 확인되었다. 이는 본 발명에서 제안한 복합적인 처리 공정이 자외선 차단 성능 향상에 매우 효과적임을 입증하는 결과이다.비교예들과의 차이를 분석해보면, 비교예 1(일반 폴리에스터 사용)의 경우 UPF 값이 30으로, 재생 폴리에스터를 사용한 실시예 1에 비해 현저히 낮은 자외선 차단 성능을 보였다. 이는 재생 폴리에스터의 사용이 자외선 차단 성능 향상에 기여함을 시사한다.As a result of the UV blocking test, the fabric manufactured in Example 1 of the present invention exhibited the best UV blocking performance. The fabric of Example 1 was measured to have a UPF value of 50+ (the highest grade), confirming that it could block 98.2% of UV rays. This result proves that the composite treatment process proposed in the present invention is very effective in improving UV blocking performance. When analyzing the difference with the comparative examples, Comparative Example 1 (using general polyester) had a UPF value of 30, showing significantly lower UV blocking performance than Example 1 using recycled polyester. This suggests that the use of recycled polyester contributes to improving UV blocking performance.

비교예 2(기능성 친환경 코팅 생략)와 비교예 3(표면 개질 처리 생략)의 경우, 각각 UPF 값이 35와 25로 측정되어 실시예 1에 비해 낮은 성능을 나타냈다. 이는 기능성 친환경 코팅과 표면 개질 처리가 자외선 차단 성능 향상에 중요한 역할을 함을 보여준다.In Comparative Examples 2 (omission of functional eco-friendly coating) and 3 (omission of surface modification treatment), the UPF values were measured as 35 and 25, respectively, indicating lower performance than Example 1. This demonstrates that the functional eco-friendly coating and surface modification treatment play an important role in improving UV blocking performance.

비교예 4(미세 구조 형성 생략)와 비교예 5(광 활성화 처리 생략)의 경우, UPF 값이 각각 40과 45로 측정되어 실시예 1에 근접한 성능을 보였으나, 여전히 실시예 1에 미치지 못하는 결과를 나타냈다. 이는 미세 구조 형성과 광 활성화 처리가 자외선 차단 성능의 최적화에 기여함을 시사한다.In the case of Comparative Example 4 (omitting microstructure formation) and Comparative Example 5 (omitting photoactivation treatment), the UPF values were measured as 40 and 45, respectively, showing performance close to that of Example 1, but still falling short of that of Example 1. This suggests that microstructure formation and photoactivation treatment contribute to optimizing UV blocking performance.

따라서, 본 발명에서 제안한 모든 처리 단계가 복합적으로 작용하여 최고 수준의 자외선 차단 성능을 달성할 수 있음이 확인되었다. 특히, 재생 폴리에스터의 사용, 기능성 친환경 코팅, 표면 개질 처리가 자외선 차단 성능 향상에 핵심적인 역할을 하는 것으로 분석되었다. 이러한 결과는 본 발명의 제조 방법이 친환경성을 유지하면서도 우수한 기능성을 갖는 가방용 경량 원단을 제조하는 데 효과적임을 입증하는 것이다.Therefore, it was confirmed that all the processing steps proposed in the present invention work together to achieve the highest level of UV protection performance. In particular, the use of recycled polyester, functional, eco-friendly coating, and surface modification were analyzed to play a key role in improving UV protection performance. These results demonstrate that the manufacturing method of the present invention is effective in producing lightweight bag fabrics with excellent functionality while maintaining environmental friendliness.

[친환경성 평가][Eco-friendliness assessment]

본 발명에 따른 친환경 가방용 경량 원단의 친환경성을 평가하기 위해 생분해성 테스트, 유해물질 함유량 분석, 탄소 발자국 및 수자원 사용량 측정을 실시하였다. To evaluate the eco-friendliness of the lightweight fabric for eco-friendly bags according to the present invention, biodegradability tests, hazardous substance content analysis, carbon footprint, and water resource usage measurements were conducted.

평가 항목Evaluation items 방법method 결과result 생분해성 테스트Biodegradability test ASTM D5988 방법ASTM D5988 method 실시예 1: 180일 후 90% 분해비교예 1: 180일 후 35% 분해
비교예 2-5: 180일 후 75-85% 분해
Example 1: 90% decomposition after 180 days Comparative Example 1: 35% decomposition after 180 days
Comparative Example 2-5: 75-85% decomposition after 180 days
유해물질 함유량 분석Analysis of hazardous substance content REACH 규정에 따른 GC-MS 분석GC-MS analysis according to REACH regulations 실시예 1: 모든 항목 불검출비교예 1: 프탈레이트 5ppm 검출
비교예 2-5: 모든 항목 불검출
Example 1: All items were not detected. Comparative Example 1: 5 ppm of phthalate was detected.
Comparative Example 2-5: All items not detected
탄소 발자국carbon footprint ISO 14067 기준 전과정 평가Life Cycle Assessment based on ISO 14067 실시예 1: 2.5 kg CO2e/kg비교예 1: 4.8 kg CO2e/kg
비교예 2-5: 2.7-3.2 kg CO2e/kg
Example 1: 2.5 kg CO2e/kg Comparative Example 1: 4.8 kg CO2e/kg
Comparative Example 2-5: 2.7-3.2 kg CO2e/kg
수자원 사용량Water resource usage ISO 14046 기준 물 발자국 평가Water Footprint Assessment Based on ISO 14046 실시예 1: 55 L/kg비교예 1: 95 L/kg
비교예 2-5: 60-75 L/kg
Example 1: 55 L/kg Comparative Example 1: 95 L/kg
Comparative Example 2-5: 60-75 L/kg

생분해성 테스트 결과, 실시예 1의 원단은 ASTM D5988 방법에 따라 180일 후 90%의 높은 분해율을 보였다. 이는 비교예 1의 35% 분해율과 비교하여 현저히 우수한 결과이며, 비교예 2-5의 75-85% 분해율과 비교해도 뚜렷한 개선 효과를 나타냈다. 이러한 결과는 본 발명에 따른 제조 방법이 원단의 생분해성을 크게 향상시킴을 입증한다.유해물질 함유량 분석에서는 REACH 규정에 따른 GC-MS 분석을 실시하였다. 실시예 1을 포함한 대부분의 시료에서 규제 대상 유해물질이 검출되지 않았으나, 비교예 1에서는 프탈레이트가 5ppm 검출되었다. 이는 본 발명의 제조 방법이 유해물질 사용을 효과적으로 배제하고 있음을 보여준다.As a result of the biodegradability test, the fabric of Example 1 showed a high decomposition rate of 90% after 180 days according to the ASTM D5988 method. This is a significantly superior result compared to the 35% decomposition rate of Comparative Example 1, and showed a clear improvement compared to the 75-85% decomposition rate of Comparative Examples 2-5. These results demonstrate that the manufacturing method according to the present invention significantly improves the biodegradability of the fabric. For the analysis of the content of hazardous substances, GC-MS analysis was performed according to the REACH regulation. Most samples, including Example 1, did not detect any regulated hazardous substances, but 5 ppm of phthalate was detected in Comparative Example 1. This demonstrates that the manufacturing method of the present invention effectively excludes the use of hazardous substances.

탄소 발자국 측정 결과, 실시예 1은 2.5 kg CO2e/kg으로 가장 낮은 수치를 기록했다. 이는 일반 폴리에스터를 사용한 비교예 1의 4.8 kg CO2e/kg에 비해 약 48% 감소한 수치이며, 다른 비교예들과 비교해도 최소 7% 이상 개선된 결과이다. 이는 본 발명의 제조 방법이 온실가스 배출 저감에 상당한 기여를 함을 시사한다.Carbon footprint measurements showed that Example 1 recorded the lowest figure at 2.5 kg CO2e/kg. This represents a reduction of approximately 48% compared to Comparative Example 1, which used standard polyester, at 4.8 kg CO2e/kg, and represents an improvement of at least 7% compared to other comparative examples. This suggests that the manufacturing method of the present invention significantly contributes to reducing greenhouse gas emissions.

수자원 사용량 평가에서도 실시예 1은 55 L/kg으로 가장 우수한 결과를 보였다. 이는 비교예 1의 95 L/kg 대비 약 42% 감소한 수치이며, 다른 비교예들과 비교해도 최소 8% 이상 개선된 결과이다. 이러한 결과는 본 발명의 제조 방법이 수자원 절약에도 크게 기여함을 입증한다.In the water resource usage evaluation, Example 1 also showed the best results, at 55 L/kg. This represents a reduction of approximately 42% compared to Comparative Example 1's 95 L/kg, and represents an improvement of at least 8% compared to the other comparative examples. These results demonstrate that the manufacturing method of the present invention significantly contributes to water resource conservation.

따라서, 본 발명에 따른 친환경 가방용 경량 원단 제조 방법은 생분해성, 유해물질 저감, 탄소 배출 감소, 수자원 절약 등 다양한 측면에서 우수한 친환경성을 나타내었다. 이는 본 발명이 지속 가능한 섬유 산업 발전에 크게 기여할 수 있음을 시사한다.Therefore, the method for manufacturing lightweight, eco-friendly fabric for bags according to the present invention demonstrates excellent eco-friendliness in various aspects, including biodegradability, reduction of hazardous substances, reduction of carbon emissions, and conservation of water resources. This suggests that the present invention can significantly contribute to the development of a sustainable textile industry.

[기능성 물질 함유량 분석][Analysis of functional substance content]

기능성 물질의 함유량을 분석하기 위해 유도결합 플라즈마 질량 분석법(ICP-MS)과 자외선-가시광선 분광법(UV-Vis 분광법)을 사용하였다. ICP-MS는 키토산 나노 입자와 세리아 나노 입자의 함유량을 정량하는 데 사용되었으며, UV-Vis 분광법은 클로로필린의 함유량을 측정하는 데 활용되었다.Inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) and ultraviolet-visible spectroscopy (UV-Vis spectroscopy) were used to analyze the content of functional substances. ICP-MS was used to quantify the content of chitosan nanoparticles and ceria nanoparticles, and UV-Vis spectroscopy was used to measure the content of chlorophyllin.

샘플sample 키토산 나노 입자 (wt%)Chitosan nanoparticles (wt%) 세리아 나노 입자 (wt%)Ceria nanoparticles (wt%) 클로로필린 (wt%)Chlorophyllin (wt%) 실시예 1Example 1 0.98 ± 0.020.98 ± 0.02 0.49 ± 0.010.49 ± 0.01 0.19 ± 0.010.19 ± 0.01 비교예 1Comparative Example 1 0.97 ± 0.020.97 ± 0.02 0.48 ± 0.010.48 ± 0.01 0.18 ± 0.010.18 ± 0.01 비교예 2Comparative Example 2 0.99 ± 0.020.99 ± 0.02 0.50 ± 0.010.50 ± 0.01 0.20 ± 0.010.20 ± 0.01 비교예 3Comparative Example 3 0.95 ± 0.030.95 ± 0.03 0.47 ± 0.020.47 ± 0.02 0.19 ± 0.010.19 ± 0.01 비교예 4Comparative Example 4 0.98 ± 0.020.98 ± 0.02 0.49 ± 0.010.49 ± 0.01 0.19 ± 0.010.19 ± 0.01 비교예 5Comparative Example 5 0.99 ± 0.020.99 ± 0.02 0.50 ± 0.010.50 ± 0.01 0.00 ± 0.000.00 ± 0.00

분석 결과, 실시예 1에서 목표로 한 기능성 물질의 함유량이 모두 의도한 범위 내에 있음을 확인하였다. 키토산 나노 입자는 0.98 ± 0.02 wt%, 세리아 나노 입자는 0.49 ± 0.01 wt%, 클로로필린은 0.19 ± 0.01 wt%로 측정되어, 각각 목표치인 1.0 wt%, 0.5 wt%, 0.2 wt%에 매우 근접한 결과를 나타냈다.비교예 1부터 4까지는 실시예 1과 유사한 기능성 물질 함유량을 보여, 각 공정 단계의 변경이 물질 주입 자체에는 큰 영향을 미치지 않았음을 알 수 있다. 그러나 비교예 5의 경우, 광 활성화 처리 단계를 생략함에 따라 클로로필린이 검출되지 않았다.The analysis results confirmed that the contents of the functional materials targeted in Example 1 were all within the intended range. Chitosan nanoparticles were measured at 0.98 ± 0.02 wt%, ceria nanoparticles at 0.49 ± 0.01 wt%, and chlorophyllin at 0.19 ± 0.01 wt%, which were very close to the target values of 1.0 wt%, 0.5 wt%, and 0.2 wt%, respectively. Comparative Examples 1 to 4 showed similar functional material contents to Example 1, indicating that the change in each process step did not significantly affect the material injection itself. However, in the case of Comparative Example 5, chlorophyllin was not detected because the photoactivation treatment step was omitted.

이러한 분석 결과는 본 발명의 제조 방법이 기능성 물질을 원단에 효과적으로 주입하고 유지할 수 있음을 입증한다. 특히, 각 공정 단계가 기능성 물질의 주입을 방해하지 않으면서도, 광 활성화 처리 단계가 클로로필린의 주입에 필수적임을 확인할 수 있었다. 이는 본 발명의 제조 방법이 다양한 기능성 물질을 안정적으로 도입할 수 있는 효과적인 플랫폼을 제공함을 시사한다.These analytical results demonstrate that the manufacturing method of the present invention can effectively infuse and maintain functional materials in fabrics. Specifically, it was confirmed that the photoactivation step is essential for the infusion of chlorophyllin, while each process step does not interfere with the infusion of functional materials. This suggests that the manufacturing method of the present invention provides an effective platform for the stable introduction of various functional materials.

[표면 특성 분석][Surface Characterization Analysis]

본 발명의 표면 특성을 분석하기 위해 주사전자현미경(SEM) 관찰과 접촉각 측정을 실시하였다. SEM 관찰은 15kV의 가속전압에서 5000배 배율로 수행되었으며, 접촉각 측정은 25°C 환경에서 5μL의 물방울을 사용하여 진행되었다.To analyze the surface properties of the present invention, scanning electron microscopy (SEM) observations and contact angle measurements were performed. SEM observations were performed at an acceleration voltage of 15 kV and a magnification of 5,000x, and contact angle measurements were performed using a 5 μL water droplet at 25°C.

구분division 방법method 실시예 1Example 1 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 비교예 4Comparative Example 4 비교예 5Comparative Example 5 SEM 관찰SEM observation 15kV 가속전압, 5000배 배율15kV accelerating voltage, 5000x magnification 균일한 나노-마이크로 구조 관찰Observation of uniform nano-micro structures 유사한 구조, 약간 불균일Similar structure, slightly uneven 코팅층 부재로 인한 거친 표면Rough surface due to absence of coating layer 나노 입자 부재, 평탄한 표면Absence of nanoparticles, flat surface 마이크로 구조 부재Microstructural members 실시예 1과 유사Similar to Example 1 접촉각 측정Contact angle measurement 5μL 물방울, 25°C5 μL droplet, 25°C 145°145° 135°135° 95°95° 110°110° 130°130° 140°140°

실시예 1의 SEM 관찰 결과, 원단 표면에 균일하게 분포된 나노-마이크로 하이브리드 구조가 관찰되었다. 이는 펨토초 레이저 가공 기술과 나노 입자 코팅의 효과적인 적용을 입증한다. 접촉각 측정 결과 145°의 높은 접촉각을 나타내어 우수한 발수성을 확인하였다.비교예 1은 실시예 1과 유사한 표면 구조를 보였으나, 약간의 불균일성이 관찰되었다. 이는 재생 폴리에스터와 일반 폴리에스터의 미세한 특성 차이에서 기인한 것으로 추정된다. 접촉각은 135°로, 실시예 1보다 다소 낮았다.SEM observations of Example 1 revealed a uniformly distributed nano-micro hybrid structure on the fabric surface. This demonstrates the effective application of femtosecond laser processing technology and nanoparticle coating. Contact angle measurements revealed a high contact angle of 145°, confirming excellent water repellency. Comparative Example 1 exhibited a surface structure similar to that of Example 1, but slight unevenness was observed. This is believed to be due to subtle differences in the properties of the recycled polyester and regular polyester. The contact angle was 135°, slightly lower than that of Example 1.

비교예 2는 기능성 친환경 코팅의 부재로 인해 표면이 상대적으로 거칠게 관찰되었으며, 접촉각도 95°로 크게 감소하였다. 이는 코팅층이 표면 평활도와 발수성에 중요한 역할을 함을 시사한다.Comparative Example 2 exhibited a relatively rough surface due to the absence of a functional, eco-friendly coating, and the contact angle was significantly reduced to 95°. This suggests that the coating layer plays a significant role in surface smoothness and water repellency.

비교예 3은 표면 개질 처리를 생략한 결과, 나노 입자가 없는 평탄한 표면이 관찰되었다. 접촉각은 110°로, 실시예 1에 비해 낮은 값을 보였다. 이는 표면 개질 처리가 발수성 향상에 기여함을 입증한다.Comparative Example 3, which omitted surface modification, resulted in a flat surface without nanoparticles. The contact angle was 110°, a lower value than that of Example 1. This demonstrates that surface modification contributes to improved water repellency.

비교예 4는 미세 구조 형성 단계를 생략하여 마이크로 구조가 관찰되지 않았다. 그러나 나노 입자로 인한 표면 거칠기로 130°의 비교적 높은 접촉각을 유지하였다.Comparative Example 4 omitted the microstructure formation step, so no microstructure was observed. However, a relatively high contact angle of 130° was maintained due to the surface roughness caused by the nanoparticles.

비교예 5는 광 활성화 처리를 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정을 거쳤기 때문에, SEM 관찰 결과와 접촉각(140°)이 실시예 1과 유사하게 나타났다.Comparative Example 5 was subjected to the same process as Example 1 except for the photoactivation treatment, and therefore the SEM observation results and contact angle (140°) were similar to those of Example 1.

따라서, 본 발명에서 제시한 각 공정 단계가 원단의 표면 특성 향상에 중요한 역할을 함을 알 수 있다. 특히, 기능성 친환경 코팅, 표면 개질 처리, 미세 구조 형성이 원단의 발수성과 표면 형태에 큰 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 이는 본 발명의 제조 방법이 우수한 표면 특성을 가진 친환경 가방용 경량 원단 생산에 효과적임을 입증한다.Therefore, it can be seen that each process step presented in the present invention plays a significant role in improving the surface properties of the fabric. In particular, it was confirmed that functional, eco-friendly coating, surface modification, and microstructure formation significantly impact the fabric's water repellency and surface morphology. This demonstrates that the manufacturing method of the present invention is effective in producing lightweight, eco-friendly fabric for bags with excellent surface properties.

[내열성 테스트][Heat resistance test]

본 발명에 따라 제조된 원단의 내열성을 평가하기 위해 열중량 분석법(Thermogravimetric Analysis, TGA)을 실시하였다. 각 시료(실시예 1, 비교예 1~5)에서 10mg의 원단을 채취하여 열중량 분석기(TA Instruments, Model Q500)에 장착하였다. 질소 분위기 하에서 30°C에서 600°C까지 10°C/min의 승온 속도로 가열하면서 중량 변화를 측정하였다. 각 시료에 대해 3회 반복 측정을 실시하여 평균값을 사용하였다.To evaluate the heat resistance of the fabric manufactured according to the present invention, thermogravimetric analysis (TGA) was performed. Ten milligrams of fabric were collected from each sample (Example 1 and Comparative Examples 1-5) and placed in a thermogravimetric analyzer (TA Instruments, Model Q500). The weight change was measured while heating from 30°C to 600°C at a heating rate of 10°C/min under a nitrogen atmosphere. Measurements were repeated three times for each sample, and the average value was used.

시료sample 초기 분해 온도 (°C)Initial decomposition temperature (°C) 50% 중량 손실 온도 (°C)50% weight loss temperature (°C) 잔류량 (600°C에서, %)Residue (at 600°C, %) 실시예 1Example 1 328328 412412 18.518.5 비교예 1Comparative Example 1 315315 395395 15.215.2 비교예 2Comparative Example 2 320320 402402 16.816.8 비교예 3Comparative Example 3 322322 405405 17.117.1 비교예 4Comparative Example 4 325325 408408 17.817.8 비교예 5Comparative Example 5 326326 410410 18.218.2

열중량 분석 결과, 본 발명에 따른 실시예 1의 원단이 가장 우수한 내열성을 나타내었다. 실시예 1의 초기 분해 온도는 328°C로, 비교예들에 비해 6~13°C 높았으며, 50% 중량 손실 온도 역시 412°C로 가장 높게 나타났다. 이는 본 발명의 제조 방법이 원단의 열안정성을 향상시키는 데 효과적임을 입증한다.특히 주목할 만한 점은 600°C에서의 잔류량이다. 실시예 1의 잔류량은 18.5%로, 비교예들에 비해 0.3~3.3% 더 높았다. 이는 본 발명의 제조 방법이 고온에서의 원단 구조 안정성을 크게 향상시켰음을 시사한다.As a result of thermogravimetric analysis, the fabric of Example 1 according to the present invention exhibited the best heat resistance. The initial decomposition temperature of Example 1 was 328°C, which was 6 to 13°C higher than that of the comparative examples, and the 50% weight loss temperature was also the highest at 412°C. This proves that the manufacturing method of the present invention is effective in improving the thermal stability of the fabric. Particularly noteworthy is the residual amount at 600°C. The residual amount of Example 1 was 18.5%, which was 0.3 to 3.3% higher than that of the comparative examples. This suggests that the manufacturing method of the present invention significantly improved the structural stability of the fabric at high temperatures.

비교예들 중에서는 비교예 5가 실시예 1에 가장 근접한 내열성을 보였다. 이는 광 활성화 처리가 내열성에 미치는 영향이 상대적으로 적음을 나타낸다. 반면, 비교예 1의 내열성이 가장 낮았는데, 이는 재생 폴리에스터의 사용이 원단의 열안정성 향상에 중요한 역할을 한다는 것을 보여준다.Among the comparative examples, Comparative Example 5 exhibited the closest heat resistance to Example 1. This indicates that the photoactivation treatment has a relatively small effect on heat resistance. Conversely, Comparative Example 1 exhibited the lowest heat resistance, demonstrating that the use of recycled polyester plays a significant role in improving the fabric's heat stability.

비교예 2, 3, 4의 결과를 통해 기능성 친환경 코팅, 표면 개질 처리, 미세 구조 형성 단계가 각각 원단의 내열성 향상에 기여함을 알 수 있다. 특히 기능성 친환경 코팅의 생략(비교예 2)이 내열성에 상대적으로 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.The results of Comparative Examples 2, 3, and 4 demonstrate that the functional, eco-friendly coating, surface modification, and microstructure formation steps each contribute to improving the heat resistance of the fabric. In particular, the omission of the functional, eco-friendly coating (Comparative Example 2) was found to have a relatively large impact on heat resistance.

따라서, 본 발명의 제조 방법에 따른 모든 공정 단계가 유기적으로 작용하여 원단의 내열성을 향상시키는 것으로 판단된다. 이는 본 발명의 원단이 고온 환경에서의 사용이나 열처리 공정에서 우수한 안정성을 가질 것으로 기대되며, 이는 가방용 원단으로서의 실용성과 내구성을 크게 높일 수 있음을 시사한다.Therefore, it is believed that all process steps in the manufacturing method of the present invention work organically to enhance the heat resistance of the fabric. This suggests that the fabric of the present invention will exhibit excellent stability during use in high-temperature environments and heat treatment processes, significantly enhancing its practicality and durability as a bag fabric.

[색상 견뢰도 테스트][Color Fastness Test]

본 발명에 따라 제조된 원단의 색상 견뢰도를 평가하기 위해 일광 견뢰도 테스트와 세탁 견뢰도 테스트를 실시하였다. 일광 견뢰도 테스트는 ISO 105-B02 방법에 따라 제논 아크 램프를 사용하여 40시간 동안 조사하였다. 세탁 견뢰도 테스트는 ISO 105-C06 방법에 따라 40°C에서 30분간 표준 세제를 사용하여 20회 반복 세탁을 실시하였다. 각 테스트 후 색상 변화를 그레이 스케일을 사용하여 1-5등급으로 평가하였으며, 5등급이 가장 우수한 견뢰도를 나타낸다.To evaluate the color fastness of the fabric manufactured according to the present invention, light fastness and washing fastness tests were conducted. The light fastness test was conducted using a xenon arc lamp for 40 hours according to the ISO 105-B02 method. The washing fastness test was conducted using a standard detergent at 40°C for 30 minutes, repeated 20 times, according to the ISO 105-C06 method. After each test, color changes were evaluated on a gray scale from 1 to 5, with a grade of 5 indicating the highest fastness.

시료sample 일광 견뢰도 (1-5등급)Light fastness (grades 1-5) 세탁 견뢰도 (1-5등급)Washing fastness (grades 1-5) 실시예 1Example 1 4-54-5 4-54-5 비교예 1Comparative Example 1 44 44 비교예 2Comparative Example 2 3-43-4 33 비교예 3Comparative Example 3 44 3-43-4 비교예 4Comparative Example 4 44 44 비교예 5Comparative Example 5 3-43-4 3-43-4

색상 견뢰도 테스트 결과, 본 발명에 따른 실시예 1의 원단이 가장 우수한 색상 견뢰도를 나타냈다. 실시예 1은 일광 견뢰도와 세탁 견뢰도 모두에서 4-5등급을 기록하여, 장기간 사용 및 반복 세탁에도 색상이 거의 변하지 않음을 확인하였다.비교예 1의 경우, 일반 폴리에스터를 사용했음에도 비교적 양호한 견뢰도를 보였으나, 실시예 1에 비해 다소 낮은 성능을 나타냈다. 이는 재생 폴리에스터의 사용이 색상 견뢰도에도 긍정적인 영향을 미칠 수 있음을 시사한다.As a result of the color fastness test, the fabric of Example 1 according to the present invention exhibited the best color fastness. Example 1 recorded a grade of 4-5 in both light fastness and washing fastness, confirming that the color hardly changed even after long-term use and repeated washing. In the case of Comparative Example 1, although general polyester was used, it showed relatively good color fastness, but it showed somewhat lower performance than Example 1. This suggests that the use of recycled polyester can also have a positive effect on color fastness.

비교예 2에서 기능성 친환경 코팅을 생략한 경우, 특히 세탁 견뢰도가 크게 저하되었다. 이는 본 발명에서 적용한 PHBV와 피마자유 기반의 코팅이 색상 보호에 중요한 역할을 함을 입증한다.In Comparative Example 2, when the functional eco-friendly coating was omitted, color fastness, in particular, was significantly reduced. This demonstrates that the PHBV and castor oil-based coating applied in the present invention plays an important role in color protection.

비교예 3과 5의 결과는 표면 개질 처리와 광 활성화 처리가 색상 견뢰도 향상에 기여함을 보여준다. 특히 이 두 공정은 일광 견뢰도 개선에 효과적인 것으로 나타났다.The results of Comparative Examples 3 and 5 demonstrate that surface modification and photoactivation treatments contribute to improving color fastness. In particular, these two processes were found to be effective in improving light fastness.

비교예 4의 경우, 미세 구조 형성 단계를 생략했음에도 비교적 양호한 견뢰도를 유지했다. 그러나 실시예 1에 비해서는 다소 낮은 성능을 보여, 미세 구조가 색상 안정성에도 일정 부분 기여함을 알 수 있다.In Comparative Example 4, relatively good fastness was maintained despite the omission of the microstructure formation step. However, compared to Example 1, the performance was somewhat lower, indicating that the microstructure also contributes to color stability to some extent.

따라서, 본 발명에서 제시한 모든 공정 단계가 유기적으로 작용하여 우수한 색상 견뢰도를 실현함을 확인하였다. 특히 기능성 친환경 코팅, 표면 개질 처리, 광 활성화 처리가 색상 안정성 향상에 핵심적인 역할을 하는 것으로 분석되었다. 이러한 결과는 본 발명에 따른 원단이 장기간 사용에도 색상을 유지할 수 있는 고품질 가방용 소재로 적합함을 입증한다.Therefore, it was confirmed that all the process steps presented in the present invention work organically to achieve excellent color fastness. In particular, the functional, eco-friendly coating, surface modification, and photoactivation were analyzed to play a key role in improving color stability. These results demonstrate that the fabric according to the present invention is suitable as a high-quality bag material that maintains its color even after long-term use.

Claims (3)

다기능성 친환경 가방용 경량 원단의 제조방법으로서,
(a) 재생 합성 섬유와 천연 기반 섬유를 혼합하여 기본 원단을 제작하는 단계;
(b) 상기 기본 원단에 내구성 강화 처리를 하는 단계;
(c) 상기 내구성 강화 처리한 기본 원단에 기능성 친환경 코팅을 적용하는 단계;
(d) 상기 기능성 친환경 코팅을 적용한 기본 원단에 표면 개질 처리를 하는 단계;
(e) 상기 표면 개질 처리한 기본 원단에 기능성 물질 주입 단계;
(f) 미세 구조 형성 단계; 및
(g) 광 활성화 처리 단계;
를 포함하고,
상기 (a) 단계의 재생 합성 섬유는 재생 폴리에스터를 포함하고, 천연 기반 섬유는 셀룰로오스 유도체 섬유를 포함하며,
상기 (b) 단계의 내구성 강화 처리는 고밀도 직조 기술과 열압착 공정을 포함하고,
상기 (c) 단계의 기능성 친환경 코팅은 생분해성 폴리머와 천연 오일의 혼합물을 사용하며,
상기 (d) 단계의 표면 개질 처리는 플라즈마 처리와 나노 입자 코팅을 포함하고,
상기 (e) 단계의 기능성 물질 주입은 항균성 물질과 자외선 차단 물질의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 개선된 내구성을 지닌 친환경 가방용 경량 원단의 제조 방법.
A method for manufacturing a lightweight fabric for a multifunctional, eco-friendly bag,
(a) a step of producing a base fabric by mixing regenerated synthetic fibers and natural base fibers;
(b) a step of applying durability enhancement treatment to the above basic fabric;
(c) a step of applying a functional, eco-friendly coating to the basic fabric subjected to the above durability enhancement treatment;
(d) A step of performing surface modification treatment on the base fabric to which the functional eco-friendly coating has been applied;
(e) Step of injecting a functional material into the surface-modified basic fabric;
(f) microstructure formation step; and
(g) photoactivation treatment step;
Including,
The regenerated synthetic fiber of step (a) above includes regenerated polyester, and the natural-based fiber includes cellulose derivative fiber,
The durability strengthening treatment of step (b) above includes high-density weaving technology and a heat-compression process,
The functional eco-friendly coating of step (c) above uses a mixture of biodegradable polymer and natural oil,
The surface modification treatment of step (d) above includes plasma treatment and nanoparticle coating,
A method for manufacturing a lightweight fabric for an eco-friendly bag with improved durability, characterized in that the functional material injection of step (e) above includes a mixture of an antibacterial material and an ultraviolet ray blocking material.
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