KR20090110004A

KR20090110004A - 천연물 가공사를 경사로 사용한 기능성 소프트 교직물

Info

Publication number: KR20090110004A
Application number: KR1020080035557A
Authority: KR
Inventors: 이병철; 손태원; 염정현; 조진원; 김병규
Original assignee: 동광화섬(주); (주)블루젠
Priority date: 2008-04-17
Filing date: 2008-04-17
Publication date: 2009-10-21

Abstract

본 발명은 천연물(콜라겐, 젤라틴, 키틴, 키토산, 알긴산, 세리신, 플로란, 천연 염색재료)등을 이용하여 원사를 가공한 원사를 경사로 하여 위사를 제직함으로서 섬유제품에 관한 것으로 좀 더 상세하게 자연에 존재하는 천연물을 (콜라겐, 젤라틴, 키틴, 키토산, 알긴산, 세리신, 플로란, 천연 염색재료)등을 원사에 기능성 을 부가하여 제직하여 소프트한 교직물을 생산하는 것으로 기능성적인 측면과 소프트함을 동시에 강조하는 것이다.

본 발명은 원사에 콜라겐, 젤라틴, 키틴, 키토산, 알긴산, 세리신, 플로란, 천연 염색재료를 원사에 고르게 피복되고 천연물이 결착되어 천연물이 가지는 기능성을 가지며 제조된 원사를 제직 설계를 하여 직물을 제조하여 투톤이상의 색상과 다양한 디자인의 표현이 가능한 직물에 관한 것이다. 본 발명에서는 기능제를 용매로 용해하여 가공원액을 제조하고 제조된 가공원액을 원사에 가공시키면서 고착시키는 과정을 통하여 원사를 제조하고 제직을 통하여 부여된 기능제가 표면 및 내부에 존재하여 기능의 극대화 와 조직설계를 통한 디자인으로 다양한 무늬가 형성되는 직물을 제공한다. 이 직물은 항균성, 탈취성, 생체적합성, 등의 기능을 갖는 의류용 피복물의 소재로서 적용이 가능하고 생체조직 활성, 지혈작용, 항균성, 탈취성 등의 기능성을 갖는 의류, 시트, 종이용 재료로 사용될 수 있는 것이다.

원사, 제직, 직물, 콜라겐, 젤라틴, 키틴, 키토산, 알긴산, 세리신, 플로란, 천연 염색 재료

Description

천연물 가공사를 경사로 사용한 기능성 소프트 교직물{Functional Soft Union cloth Used Natural Materials Finished}

본 발명은 원사(絲), 즉 방적사 및 필라멘트사에 콜라겐, 젤라틴, 키틴, 키토산, 알긴산, 세리신, 플로란, 천연 염색재료 등의 기능제를 이용하여 원사에 가공하고 고착시켜서 원사에 천연물 기능제가 고르게 피복되어 있고 이를 조직 설계하여 천연물 기능제의 물성을 그대로 유지하면서 제직을 하게 되면 후 가공 공정에서의 기능성 처리하는 것보다 우수한 유연성을 얻을 수 있는 천연물 가공사를 경사로 사용한 기능성 소프트 교직물 및 제조방법의 제공에 관한 것이다.

천연물은 기존의 콜라겐, 젤라틴, 키틴, 키토산, 알긴산, 세리신, 플로란, 천연 염색재료 등을 이용하여 직물에 가공 처리한 것으로 기능성 후 가공 직물과는 제조 과정이 다르게 획기적으로 고안된 것으로 콜라겐, 젤라틴, 키틴, 키토산, 알긴산, 세리신, 플로란, 천연 염색재료 등을 원사 즉, 방적사 및 필라멘트 사에 가공하는 과정으로 직물로 가공하는 것보다 직물 터치의 문제점을 해결할 수 있다. 또한 천연 염색재료는 사 가공과 함께 천연 염색이 가능하여, 염색 공정 등이 없어지는 장점을 지닌다. 그래서 조직 설계를 통해 제직을 하게 되면 직물, 교직물 등의 다양한 디자인의 직물을 얻는다.

이는 원사에 가공하여 얻어지는 것으로 콜라겐, 젤라틴, 키틴, 키토산, 알긴산, 세리신, 플로란, 천연 염색재료 등의 기능성을 갖고 제직하여 얻어지는 직물에서도 그 고유특성을 그대로 나타내는 특징을 갖게 되는 것이다.

후 가공 직물은 동일한 섬유소재로서 그 조직과 달리 기능성만을 부여하고 있지만 콜라겐, 젤라틴, 키틴, 키토산, 알긴산, 세리신, 플로란, 천연 염색재료를 원사에 가공하게 되면 소비자의 심미적인 측면을 부각 할 수 있다. 또한 천연 염색 재료를 사용하여 원사에 가공하면 천연염색의 효과를 동시에 표현이 가능하여 제직공정에서 다양한 조직의 설계가 가능하여 새로운 형태의 무늬 직물을 부여할 수 있어 다중 구조를 갖게 하는 획기적인 기술이 요구된다.

직물은 일상생활에 널리 쓰이는 재료로서 제조공정에 따라 편물 및 부직포 형태로 얻어진다.

이러한 원사는 그 구성소재가 면, 마, 양모, 견, 캐시미어 등 천연섬유와 나일론, 폴리에스테르, 아크릴, 레이온, 라이오셀 등 인조섬유와 이들의 혼합섬유로 구성되며 직물을 일상생화에 사용하는 곳에는 반드시 무늬와 색을 부과시켜서 실용성과 더불어 심미감을 부여하는 것이 요구된다.

천연물이 아닌 화학제품을 사용하여 가공하게 되면 생성되는 폐수에 의하여 심각한 수질오염을 야기시키게 되며, 피부에 원단이 직접적으로 접촉하게 됨으로써 피부염이 발생하게 되는 문제점이 있다. 그래서 천연물에 대한 관심이 날로 증가한다.

최근 콜라겐, 젤라틴, 키틴, 키토산, 알긴산, 세리신, 플로란, 천연 염색재료 등의 독특한 성질이 알려지면서 이를 일상에 유익하게 활용하고자 하는 노력이 이루어지고 있다.

그 한 방법으로 후 가공 방법으로 직물을 개발하여 피부와 접촉하는 부위에 적용시켜 항균성, 생체적합성 등 기능을 나타내도록 사용하는 것이 심도 있게 개발되고 있다. 그리고 기능성을 간편하게 부여할 수 있는 염색과정 또는 가공과정에 키토산을 적용하려는 연구가 다방면으로 진행되고 있는바, 선원으로서 일본특허 제JP10138628A2호에 따르면 키토산 또는 키토산의 유기산염 또는 무기산염을 잉크에 첨가하면 잉크제트 방법으로 색상을 부여할 때 물성 저하 없이 색상이 변색이 없는 효과를 올릴 수 있다고 소개하고 있으며, 일본특허 제JP188063A2호에 따르면 색상을 부여하기 위한 전 처리액으로 알루미나 가수화물과 키토산을 혼합한 것을 사용했을 때 뛰어난 발수성과 염색 속도의 개선, 염료 흡착량을 증진시키는 결과를 얻을 수 있다고 보고하고 있다. 또한 일본특허 제JP6169789A2호에 따르면 양이온성 염료와 키토산 또는 키토산염을 염색하려는 물질의 표면에 처리하여 주었을 경우 매우 균일한 염색물을 얻을 수 있다고 소개하고 있다.

배를 이용한 천연염색방법에 관한 종래 기술로서는 한국 특허출원 공개 특2003-0051563 가 있다. 이는 pH값이 8-9정도의 약알칼리수를 제조하고 상기 약알칼리수와 염액을 혼합하여 배 천연 염료를 제조하는 단계와 상기 배 천연 염료와 이의 염착력을 높일 수 있도록 전 처리된 천염 섬유를 교반기에 넣고 교반시켜서 염색하는 단계에 대한 기술을 소개하고 있다.

또 다른 천연물 가공방법으로 한국특허공개 1999-7624(천연염료의 염색방법)는 황토나 맥반석분말 등의 광물성 염료 치자나 소목 등의 식물성염료를 이용하여 직물류에 염색함에 있어서 천연염료를 음이온화제로 처리하고 구리매염제로 매염처리 하여 정전기적 이온결합에 의하여 염색견뢰도를 향상시키면서 천연염료의 자연적인 색상발현 및 기능성을 부여하는 염색방법에 관한 것을 제시하였으며 한국특허공개 2001-77130(봉숭아로부터 천연염료 추출방법 및 이 염료를 이용한 섬유제품의 염색방법)등의 천연물 가공방법이 제시되고 있고, 일본 특허 제JP9123339A2호에 따르면 시트 상에 젤라틴, 콜라겐, 카세인 또는 키토산으로 조성된 혼합물을 부과하였을 때 뛰어난 수분흡수 및 방출효과를 얻을 수 있다는 것을 보여주고 있다. 대한민국 특허출원 특1996-046306호에는 키토산 단독 또는 천연금속화합물을 이용한 위생가고제와 그 가공처리 방법을 제시하고 있다.

이상과 같은 방법들을 여러 가지 천연 가공방법에 관하여 소개하고 있으나 대부분 후 가공 공정이고 직물에 처리하는 과정이다. 이는 천연물의 함량이 극히 적다 것과 유연성이 떨어진다는 단점을 가지고있다. 이와 같은 단점에도 불구하고 천연물은 합성기능제에 비하여 색상이 자연스럽고, 심미성이 뛰어나고 그리고 한방재료를 가공할 수 있으며 이에 따라 항균성, 소취성 및 항-알레르기성과 같은 기능성을 가진다는 이점을 가진다. 아울러 천연물음 합성기능제를 상용할 때 폐수 및 악취 문제가 발생하지 않고 환경에 대한 친화성을 가진다는 장점을 가진다.

본 발명에서는 천연물(콜라겐, 젤라틴, 키틴, 키토산, 알긴산, 세리신, 플로란, 천연 염색재료)등의 충분히 친화성을 활용하여 원사에 천연물을 가공처리 함으 로써 기능성 원사의 제조 및 기능성 천연 염색사를 제공할 수 있다. 또한 이렇게 생산된 원사를 정경 공정을 거처 천연물 가공사를 경사로 사용한 기능성 소프트 교직물을 제공하는 것이다.

본 발명에서는 충분한 친화성을 부여하기 위하여 원사에 콜라겐, 젤라틴, 키틴, 키토산, 알긴산, 세리신, 플로란, 천연 염색재료 등을 가공하여 결착 시켜서 원사에 콜라겐, 젤라틴, 키틴, 키토산, 알긴산, 세리신, 플로란, 천연 염색재료 등의 기능을 부여하고 구성원사의 고유특성을 그대로 유지시면서 제편직을 통하여 콜라겐, 젤라틴, 키틴, 키토산, 알긴산, 세리신, 플로란, 천연 염색재료 고유의 특성을 그대로 유지 시켜 기능성 적인 측면과 유연성 발현 시키는 천연물 가공사를 경사로 사용한 기능성 소프트 교직물을 제공하는 것이다.

본 발명은 환경 친화적이면서 다양한 형태의 제편직부분에서 대량방식으로는 싸이징부, 히팅부, 오일링부를 거쳐 제편직이 이루어진다. 이때 통상 싸이징에서는 전분 똔느 PVA를 사용하고 제직 후 다시 전분 또는 PVA를 제거해야한 염색이 가능함으로 공정이 비료적 복잡한 편이다. 천연물 및 천연 염색재료를 이용하여 액체성분을 농축시킨 후 원사에 가공하게 되면 천연물의 기능성을 가지게 되어 후 공정에서 항균가공 및 천연물 가공이 필요 없으며, 천연 염색재료를 사용하게 되면 염료기능과 접착기능을 동시에 수행 할 수 있어 공정 단축에 기여한다. 이렇게 제조 되어진 원사는 경사에 국한되는 것은 아니며 위사로도 사용이 가능하여 교직형태, 편물형태로도 제편직 하여 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

위와 같이 제시된 목적을 이루기 위한 천연물을 이용한 원사 가공 직물 및 그 제조방법은 아래와 같이 상세하게 설명한다.

본 발명은 천연물을 이용한 원사 및 필라멘트 가공 직물 및 그 제조방법에 대한 것은 종래의 기술에서 달성 할 수 없었던 콜라겐, 젤라틴, 키틴, 키토산, 알긴산, 세리신, 플로란, 천연 염색재료 등으로 원사 및 필라멘트에 형성하고 있으며 구성 원사에 고유특성을 전체에 특징적으로 나타내는 다중구조를 가지고 있는 원사 및 필라멘트를 제편직 한 제품을 고안한 것이다.

이와 같이 본 발명은 새로운 형태의 물질 및 공정구성에 의하여 천연물을 l용한 원사 가공 직물을 제족하고 콜라겐, 젤라틴, 키틴, 키토산, 알긴산, 세리신, 플로란, 천연 염색재료 등에 의한 기능성과 가공에 의한 선택성이 복합되고 제편직 기술을 통하여 제공되는 진보된 기술이 제시되고 있다.

본 발명은 원사 구성 섬유의 굵기가 1㎛ 내지 100㎛ 사이이며 원사 표면에 콜라겐, 젤라틴, 키틴, 키토산, 알긴산, 세리신, 플로란 등은 피복되어 있고 천연 염색재료는 염색효과와 동시에 원사 모우를 응집시키면서 피복되는 효과를 가진다. 구성 섬유성분이 95wt% 내지 99.9wt% 사이이고 콜라겐, 젤라틴, 키틴, 키토산, 알긴산, 세리신, 플로란, 천연 염색재료 등은 1.5wt% 내지 5wt% 사이로 구성되고 수분 및 첨가물이 0.1wt% 내지 15wt% 사이로 존재 되는 같이 구성 원사 표면에 콜라겐, 젤라틴, 키틴, 키토산, 알긴산, 세리신, 플로란, 천연 염색재료 등이 고르게 피복되어 있는 것이다.

본 발명에서 사용되는 원사는 함수량이 15wt% 이하이고 구성 원사 성분이 적어도 80%이상 함유되고 굵기가 1㎛ 내지 100㎛ 사이인 원사로 구성된 것이며, 천연섬유 인 면, 양모, 마, 캐시미어, 아바카, 알파카, 낙타모, 리아마, 후아리조, 구아노코, 미스티, 빈쿠나, 퀴비트, 인피섬유, 펄프, 사이잘, 아바카, 카폭, 플레스, 쥬트, 라미, 햄프, 케나브, 코일, 사카톤 등과 천연물인 비스코스 레이온, 암모니움 레이온, 폴리노직 레이온, 라이오셀, 텐셀, 셀롤로오스 아세테이트, 셀룰로오스 트리아세테이트, 단백질 등 또는 이들의 복합물로 구성된 것이다. 필요에 따라서 나일론, 폴리에스테르, 아크릴 등 합성섬유가 부분적으로 혼합된 복합원사나 합성섬유 그대로 사용될 수 있다.

본 발명에서 가공원액으로 사용되는 콜라겐, 젤라틴, 키틴, 키토산, 알긴산, 세리신, 플로란, 천연 염색재료 등을 무게비로 0.1wt% 내지 20wt% 농도로 용해시켜서 용액으로 만든 것이다. 용액으로서는 물에 용매 를 무게비로 0.1wt% 내지 20wt% 사이의 용해시킨 수용액이 사용된다.

콜라겐, 젤라틴, 키틴, 키토산, 알긴산, 세리신, 플로란, 천연 염색재료 등을 젖산, 개미산, 글리콜산, 아크릴산, 프로핀산, 석신산, 사과산, 수산, 호박산, 아스콜빈산, 글루콘산, 주석산, 말레인산, 구여난, 글루타민산, 툴로엔설폰산 등 유기산 중에서 1개 이상 임의 선택된 것이나, 염산, 황산, 인간 등 무기산 중에서 1개 이상 임의 선택된 것이 사용될 수 있다.

또한 무기염 수용액으로서는 물에 무기금속염을 무게비로 10wt% 내지 70wt% 사이의 농도로 용해시킨 수용액이 사용되며, 무기금속염으로서는 소디움치오시아네이트, 징크클로리드, 염화칼슘, 염화나트륨, 염화칼륨, 염화리튬 등 무기금속염 중 1개 이상 임의 선택된 것이 사용될 수 있다.

유기용매로서는 디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈, 디메틸포름아미드, 디에틸아세트아미드, 삼불화초산, 삼염화초산, 메틸렌클로리드, 사염화에탄 등 극성유기용매 중 1개 이상 임의의 선택된 것이 사용되며 보다 극성을 높이기 위하여 위의 유기용매에 무게비로 0.5wt% 내지 15wt% 사이 농도로 상기의 무기금속염 중 1개 이상이 임의 선택으로 참가될 수 있다.

본 발명에서 사용되는 천연 염색재료 등은 한방추출물인 어성초, 도인, 도인피, 판란금, 리기다, 상황, 영지버섯, 신이화, 포공영, 율피, 동백유, 피톤치드, 버드나무, 자작나무, 소나무추출물, 칡, 감자, 감초, 고삼, 갈조, 구아검, 굴, 그레이프씨드, 꿀, 녹차, 당근, 당약, 독백유, 들국화, 딸기, 로즈마리, 로커스트빈검, 마카데미아넛 오일, 마트리카리아, 전분, 비피두스, 사플로워오일, 상백피, 세이지, 수세미, 식물성스쿠알렌, 아카시아, 쌀, 쑥, 아몬드 오일, 아보카도오일, 아이비, 알로에, 옥수수, 올리브오일, 우유단백질, 울금, 유용성감초, 인삼, 작약, 장미, 창포, 천궁, 치자, 코코넛 오일, 파슬피, 헨나, 호스테일, 호호바오일, 황토뿐만 아니라 치자, 울금, 황련, 황백, 등의 황색계 천연물, 꼭두서니, 홍화, 소목, 자초 등의 적색계 천연물 황토, 매화. 뽕, 오리나무, 대추, 수수, 소나무, 단풍나무, 은행나무, 도토리, 감, 밤, 먹 등의 갈색 및 흑색, 쪽, 닭장풀 등의 청색계 천연물 등이 사용될 수 있으며 상기의 천연물들은 최소 하나 또는 둘 이상 사용할 수 있다.

상기 천연물 이외에도 식물성, 동물성, 광물성 천연물로 구분되는 다수의 천연물들이 모두 사용될 수 있음이 당연한 것으로, 본 발명이 이들 천연물에만 국한된 것은 아니다.

본 발명은 콜라겐, 젤라틴, 키틴, 키토산, 알긴산, 세리신, 플로란, 천연 염색재료를 원사 및 필라멘트에 도포시키는 방법으로서는 농축 용액에 일정 시간 침지 시킨 후 상황 조건에 따라 온도를 0℃에서 90℃ 사이의 온도에서 가공한다. 원사 및 필라멘트 포면에 균일하게 분사시켜서 전 표면에 콜라겐, 젤라틴, 키틴, 키토산, 알긴산, 세리신, 플로란, 천연 염색재료가 도포 되는 것이 유용하다. 도포가 완료된 원사는 원사 표면에 고착시키는 방법으로서는 40℃ 내지 160℃ 사이의 온도에서 1분 내지 1000분 사이의 시간 동안 처리하거나 알칼리 수용액으로 0℃ 내지 100℃사이의 온도에서 1분내지 1일 사이의 시간 동안 고화 처리하는 것이 유용하며 이들은 병행하여 처리할 수 있다.

천연 염색재료는 위와 같은 공정을 거치면서 고착을 더욱더 증가시키기 위하여 매염방법을 사용한다. 매염제의 특성에 따라 선택한다. 전통적인 식물염색에서는 백반이나 철분이 많은 지하수 또는 동백나무나 노린재나무 등을 태워 얻은 재로 잿물을 만들어서 매염제로 이용하여 왔다. 철이나 구리로 만든 금속이온을 녹여서 매염제로 사용하기도 한다. 매염제는 성질과 특성에 따라 산성 매염제, 알칼리성 매염제, 중성 매염제, 금속성 매염제로 크게 나뉜다. 산성 매염제에는 식초와 구연산이 있다. 구연산은 무색투명한 결정체로 신맛이 강하고 냄새가 없고 물이나 알코올에 녹는다. 구연산나트륨, 구연산암모늄, 구연산칼륨 같은 형태로 사용한다. 알칼리성 매염제에는 생석회, 소석회, 가성소다 등이 알칼리 매염제이다 중성 매염제는 탄산칼슘, 탄산나트륨, 이 있단. 탄산칼슘은 칼슘화합물로 자연계에 석회석, 백악, 조 개껍질, 진주, 산호 등에 존재한다. 금속염에는 동매염제, 철매염제, 크롬매염제, 알루미나매염제, 석 매염제 등이 있다. 동매염제로 쓰이는 것은 아세트산구리나 황산구기이다. 아세트산구리는 섬유에 녹색을 띠게 하고 일광견뢰도를 높여준다. 더운물에 녹여 사용한다. 철매염제에는 화산 제이철, 염화철이 있다. 목초산철이 보다 안정하다. 황산철은 염색 후에도 산 성분이 남아 있으면 변색되거나 섬유를 손상시키므로 충분히 수세를 하여야 한다. 철 매염제을 하면 색상이 짙은 차색, 회색, 검은색 등으로 어두워진다. 알루미늄 매염제에는 백반, 아세트산알루미늄, 염화알루미늄 등이 있다. 매염제의 사용량과 종류의 선택의 염료와 염색하고자 하는 색상에 따라 달라지나 일반적으로 1wt%에서 5wt% 정도 사용하며 처리 온도는 0℃에서 90℃로 이행된다.

종래에 원사는 싸이징, 히팅, 오일링을 거쳐 제직된 이후 풀이 제거되고 염색 과정에 들어가게 된다. 비교적 복잡한 편이다. 본 발명에서는 콜라겐, 키토산, 알긴산, 천연 염색재료 등으로 가공하게 되면 고분자들 서로 결합해서 고화되어 싸이징, 히팅, 오일링 공정을 거치지 않고 원사를 감은 콘에서 제직 시 필요한 경사 수대로 경사를 준비가 가능하다. 그럼 종래의 복잡한 공정에 단순한 공정으로 생상 속도의 종래의 공정 보다 빠르게 진행 할 수 있는 기술이다.

본 발명의 제직공정의 직기는 셔틀방식 또는 셔틀 레스 방식에 관계없이 다양한 직기에 적용 될 수 있다.

본 발명에서 개발된 천연물을 이용한 원사 가공된 직물은 종래의 사이징 공정과 발호 공정을 현저하게 줄임으로서 생산성을 높이고 염색 후 천연물의 기능성을 그대 로 유지하면서 다양한 색상의 표현이 가능하다. 또한 천연 염색재료를 사용하면 염색공정도 생략이 가능하고 색의 종류를 달리하면 다양한 패턴의 천을 제직할 수 있으며 천을 부드럽게 제직 할 수 있기도 하다. 또한 이 상태에서 추가로 염색공정을 진행하거나 후 매염 공정을 진행 할 수 있음은 물론이다. 본 발명의 천연물 원사 가공 직물은 소정의 문양을 실크스크린 및 롤 스크린, DTP(Digital Textile printing) 인쇄하게 되면 더욱더 심미적인 효과를 증대시킬 수 있는 제품을 표현할 수 있다.

본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형 예 또는 수정 예들은 본 발명의 특허 청구 범위에 속한다. 해야 할 것이다.

본 발명은 천연물을 이용한 원사 가공 직물은 의류 또는 생활용품의 원재료로 사용될 수 있으며 의류로서 적용 시 항균성, 소취성 및 생체적합성의 기능성을 나타내는 신규의 의류소재로서 내의, 셔츠, 커텐, 스카프, 손수건, 블라우스, 환자복, 침구류 등의 적용이 가능하고, 항균성 생체활성, 지혈작용, 생체조직배양의 등의 기능성을 갖는 각종의류, 시트, 종이용 재료로 사용될 수 있는 것이다.

본 발명은 별도의 추가 공정이 없이 천연물 가공사를 대량으로 생산할 수 있으며 기능성 천연물을 함유함으로써 천연물 가공뿐만 아니라, 천연물 중 천연색을 가지는 천연염료를 사용함으로써 천연염색 까지도 이룰 수 있는 천연물 원사 가공 직물 을 제공 하고 있다. 그리고 기존의 설비로도 천연물 가공 원사 가공 직물을 대량생산할 수 있는 공정을 구성함으로써 여타의 추가 설비 없이 비용점감의 경제적인 효과까지도 이룰 수 있는 것이다.

본 발명은 콜라겐, 키토산, 알긴산, 천연 염색재료 등을 이용하여 각 종류의 원사에 적용이 가능하다. 면, 모, 견, 마, 레이온, 나일론, 아크릴, 폴리에스테르, 라이오셀 등과 이들이 혼합된 복합 원단에 적용될 수 있으며, 원단이 제조과정에 투입되어 제조에 활용될 수 있다. 구성된 원사의 종류에 따라 다양하게 색상을 응용하여 새로운 개념의 이색을 형성 시켜 기능성의 극대화를 할 수 있다.

[실시예 1]

원사의 친화성 처리

20수 면 원사를 구입하여 먼저 20wt% 가성소다 수용액에 침지 시켜 완전히 습윤시키고 압착하여 잔여 가성소다 수용액을 제거시키고, 상온에서 1일 동안 숙성시킨 다음 3wt%의 초산 수용액에 온도 30℃에서 3시간 동안 처리시킨 후 탈수 시켜서 친화성 처리시키며 이 처리된 면포는 키토산이 전면적으로 완전히 피복 될 수 있게 피복성과 밀착성이 향상된다.

[실시예 2]

쪽에서 40℃내지 90℃의 물에 용해된 쪽 염료를 환원 세정제와 가성소다를 혼합하여 용액을 투입하여 쪽 염료 색소를 추출한다. 천연염료 쪽은 환원세정제와 가성소 다를 투입할 때, 염액이 황록색을 띄게 되면 거품을 걷어내어야 한다. 거품을 걷어내지 않으면 불균염 및 마찰 견뢰도의 문제가 발생할 수 있기 때문이다. 면 20수의 원사를 치wm 염색기에 넣고 40℃내지 90℃에서 승온 후에 완염제와 탄산나트륨 및 환원 세정를 소정 간격으로 순서대로 투입하고, 환원된 쪽의 색소를 치즈염색기에 넣고 흡진 시킨다. 여기서, 완염제는 치즈염색기에 투입되어 염료의 염착속도를 지연시키는 역할을 한다. 염료가 원사에 흡수되는 속도가 너무 빠르면 불균염의 문제가 발생할 수 있는데, 완염제는 이러한 문제점을 방지할 수 있다. 이렇게 원사를 제조한다.

[실시예 3]

1wt% 초산수용액에 키토산을 1wt% 용해시킨 용액의 점도가 10cps이고 탈아세틸화도가 94%인 키토산을 100g을 5wt% 초산 수용액 1.9L에 용해시켜서 투명한 용액을 만들고 이를 온도 5℃에서 48시간 동안 저장해서 숙성시킨다. 이때 용액의 온도를 10℃내지 70℃를 유지하며, 원사 콘을 호부 욕에 통과시키고 정경기 혹은 와파빔에 정경공정을 3∼4회 반복하여 충분히 제조 되어진 키토산 가공이 되게 한 후 건조공정을 통과시키는데 이때 건조 온도를 50℃∼140℃사이로 고정 한 후 제직 빔에 감아 천연물 원사 가공 직물을 준비한다. 이러한 공정을 거쳐 제조된 천연물 가공사는 항균성 및 인체친화성을 가지며 연노랑 내지 연황색의 색을 띈다. 이렇게 원사를 제조한다.

[실시예 4]

제조 되어진 원사를 제직 하기위해서는 비밍 공정이 필요하다. 그전에 콘에서 필요한 경사 수대로 경사를 준비 비밍 작업을 하여 제직 준비를 한다. 그리고 저속 300rpm 정도로 하여 래피어 직기를 통하여 경사 부분을 천연 염색재료 가공한 원사를 걸고 위사는 다른 천염 염색재료인 색사를 사용하여 제직하여 우수한 물성의 직물 제품을 생산하여 가공 공정을 거친 후 제품을 제조하는 공정이다.

[실시예 5]

항균성 측정

실시 4로 제조된 본 발명의 천연물을 이용한 가공 원사 직물을 FITI 시험 연구원에 의뢰하여, 항균도 시험방법(FC-TM-20)-2001)으로 항균성 시험을 수행하였다. 그 결과를 하기 표에 나타내었다.

※ 항균가공 제품과 대조편에 공시균을 접종하여 배양한 후, 생균수를 측정하여, 천연물을 이용한 가공 원사 직물과 대조편(표준포)을 비교함으로써 균의 성장을 억제하는 활성도(정균감소율)는 다음과 같은 수학식 1에 의해 계산 하였다.

정균 감소율% = (C-B)/C×100

(B=가공포의 배양후 균수, C=표준포의 배향후 균수)

수분	평균균수		시험성립여부
0	1)공시균①	2)공시균②	공시균①	공시균②
초기균수(“0”시간)	2.0×10⁴	1.9×10⁴	105배 증가 (31.6배 이상)	200배 증가 (31.6배 이상)
표준포 배양 후	2.1×10⁶	3.8×10⁶
시험형태	정균감소율(%)
	1)공시균①		공시균②
지시상태	99.9이상		99.9이상
비이온계면활성제	접종균 0.05% 비이온 계면활성제(TWEEN 80) 사용
	STOMACHER 400PLOY-BAG

※ 1) 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus) ATCC 6538

2) 클렙시엘라 뉴모니아(Klebsiella pneumoniae)ATCC 4352

상기 표에 나타낸 바와 같이, 천연물을 이용한 가공 원사 직물을 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus) 및 클렙시엘라 뉴모니아(Klebsiella pneumoniae) 에 대하여 모두 99.9% 이상의 정균율을 나타내어 매우 우수한 항균성을 가짐을 알 수 있다.

도1과 도2는 면 원사에 키토산 처리하여 시차주사현미경으로 500배 확대하여 찍은 사진이다.

Claims

천연물이 원산 단계에서 가공되어 안정화된 경사를 사용하고 다양한 소재의 위사로 사용하여 유연성이 확보된 천연물 가공 기능성 소프트 교직물

상기 원사는 구성 섬유의 고유특성을 나타내며, 상기 구성섬유가 상기 기능제의 의해 0.1㎛ 내지 25㎛사이의 두께로 고르게 피복되어서 무게비로 구성섬유 성분이 95 wt% 내지 99.5 wt% 사이, 기능제가 0.1 wt% 내지 20 wt%사이로 조성되어,

제직하여 기능성 소프트 교직물이 얻어진다. 또한 천연염색 재료를 상기와 같이 조성하여 얻어지는 원사를 제직하여 다양한 형태의 색상이 얻어지는 천연물 가공사를 경사로 사용한 기능성 소프트 교직물
제 1항에 있어서,

기능제가 콜라겐, 젤라틴, 키틴, 키토산, 알긴산, 세리신, 플로란 등에서 선택되는 1개이상인 것을 특징 또한 천연 염색재료로는 어성초, 도인, 도인피, 판람근, 리기다, 상황, 영지버섯, 선이화, 포공영, 율피, 동백유, 피톤치드, 버드나무, 자작나무, 소나무 추출물, 칡, 감자, 감초, 고삼, 갈조, 구아검, 굴, 그레이프씨드, 꿀, 녹차, 당근, 당약, 들국화, 딸기, 로즈마리, 로커스트빈검, 마카데미아넛 오일, 마트리카리아, 전분, 비피두스, 사플로워오일, 상백피, 세이지, 수세미, 식물성 스쿠알렌, 실크, 아카시아, 쌀, 쑥, 아몬드오일, 아보카도오일, 아이비, 알로에, 옥수 수, 올리브오일, 우유단백질, 울금, 유용성, 감초 인삼, 작약, 장미, 창포, 천궁, 치자, 울금, 황련, , 황백 등의 황색계 천연물, 꼭두서니, 홍화, 소목, 자초 등의 적색계 천연물, 황토, 매화, 뽕, 오리나무, 대추, 수수, 소나무, 단풍나무, 은행나무, 도토리, 감, 밤, 칡, 먹 등의 갈색 및 흑색, 쪽, 닭장품 등의 청색계 천연물 등이 사용될 수 있으며 상기의 천연물들은 최소하나 또는 둘 이상이 임의 선택되어 사용되어지는 천연물 가공사를 경사로 사용한 기능성 소프트 교직물.
제 1항세 있어서,

천연물 가공된 원사를 알칼리 금속 수산화물을 무게비로 0.1 wt% 내지 20 wt% 사이의 농도로 물에 용해시킨 알칼리수용액으로 0℃ 내지 90℃ 사이의 온도에서 1분 내지 1일 사이의 시간동안 화학처리하거나 또는 50℃ 내지 150℃사이의 온도에서 1분내지 1,000분 사이의 시간동안 열처리하거나 또는 이들을 병행하여 처리하는 것을 특징으로 하여 천연물 가공 소재를 정경공정에서 경사 빔으로 하여 제직하는 천연물 가공사를 경사로 사용한 기능성 소프트 교직물
제 1항에 있어서,

상기 원사의 구성 섬유가 함수량이 15 wt% 이하이고 굵기가 1㎛ 내지 100㎛ 사이인 것으로 면섬유, 양모섬유, 견섬유, 마섬유, 캐시미어, 모헤어, 알파카, 미스티, 후 아리조, 리아마, 퀴비트, 낙타모, 구아나코, 빈쿠나, 인피섬유, 펄프, 사이잘, 아바카, 카폭, 플렉스, 쥬트, 라미, 햄프, 케나브, 코일, 등의 천연 섬유와 비스코스레이온, 단백질 섬유, 셀룰로오스아세테이트 등의 재생섬유, 폴리에스테르, 나일론, 아크릴 등의 합성섬유 중 선택되는 1개 또는 2개 이상의 혼합된 것을 특징으로 하여 사용 가능하고 또한 상기 윈사를 이용하여 다양한 위사의 소재로 사용하는 천연물 가공사를 경사로 사용한 기능성 소프트 교직물
제 1 항에 있어서 천연물 가공 기능성은

상기 천연물 가공 경사를 사용한 교직물의 기능성적은 측면은 항균성으로 측정하여 99.9%이상의 항균성을 가지는 것을 특징하는 하는 천연물 가공 경사를 사용한 기능성 소프트 교직물
제 1 항에 있어서

천연물 가공 경사를 사용한 하여 다양한 소재로 제직한 교직물은 역학적 특성을 측정하여 Koshi(stiffness), Hari(anti-drape siiffness), Shari(crispness), Fukurami(fullness and softness)의 태 값으로 THV(Total Hand Value) 값이 4에서 5 의 유연성을 가지는 천연물 가공 경사를 사용한 기능성 소프트 교직물
제 2 항에 있어서

천연 염색재료를 원사에 처리하기 위하여 고착율을 높이기 위하여 사용하는 매염제로서는 백반, 철분, 구리, 산성 매염제, 알칼리성 매염제, 중성 매염제, 금속성 매염제로 크게 나뉜다. 이중 최소 하나 또는 둘 이상의 임의 선택되어 사용되어져 제조되어진 천연물 가공사를 경사로 사용한 기능성 소프트 교직물
제 4 항에 있어서,

천연물로는 식물성, 동물성, 광물성 천연물을 모두 포함하고 이중 최소 하나 또는 둘 이상이 임의 선택되어 사용되어지는 연물 가공사를 경사로 사용한 기능성 소프트 교직물
정련된 원사를 타래 작업 후 작업된 타래는 사 가공을 거친 후 정경 빔이나 와퍼빔에 감은 후 레피어 직기, 셔틀레스 직기, 워터제트직기, 에어제트직기, 자카드 직기, 환편기 및 경편기, 횡편기등을 사용하여 균일하게 직물, 편물, 교직물, 자카드 직물 등을 제조하여 연물 가공사를 경사로 사용한 기능성 소프트 교직물을 제조하는 방법
제 7 항에 있어서

천연물 가공 원단으로 제조된 직물은 천연 염색재료를 사용하지 않은 경우을 빼고는 침염 및 CPB(Cold Pad Batch) 염색, 롤 날염, 스크린 날염, 전사 날염, DTP(Digital Textile Printing)에서 선택되는 1개 이상의 방법을 사용하는 것을 특징으로 하는 연물 가공사를 경사로 사용한 기능성 소프트 교직물 제조방법