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문제 정의
- 오배자 추출물 단독으로 면직물에 처리할 경우에는 색상을 거의 띄지 않으나 Fe, Cu화합물로 매염을 하면 색상을 띄게 된다. 따라서 용수나 염료에 포함 되어있는 미량의 Fe, Cu 성분이 오배자 처리 면직물의 색상 변화에 영향을 줄 수 있는지에 대해 검토하였다. 일반적으로 수돗물의 경우 정수 기준치에 의하면 Fe 함량이 0.
- 전보의 결과에 따르면 오배자 추출물은 최소발육저지농도가 10ppm 정도로 합성 항균제에 버금갈 정도로 항균성능이 우수하였으며, 천연물 내에 항균성분의 함량도 높았다. 이에 본 실험에서는 전보에 이어 오배자 추출물의 면직물에 대한 최적흡착조건, 세탁 및 일광에 대한 내구성, 오배자 추출물 처리 시 면직물의 색상변화 등에 대해 세부적으로 검토하였다.
제안 방법
- 전보&에서는 천연항균제로 오배자 추출물질을 선정하여 추출조건을 확립하고 추출물의 성분 분석을 시도하였다. 또한 추출물의 각 성분별 흡착률을 비교하고 최소발육저지농도 및 농도별 항균성을 조사하였다. 전보의 결과에 따르면 오배자 추출물은 최소발육저지농도가 10ppm 정도로 합성 항균제에 버금갈 정도로 항균성능이 우수하였으며, 천연물 내에 항균성분의 함량도 높았다.
- 면직물에 대한 오배자 추출물의 최적흡착 조건을 조사하기 위해 5.0% o.w.f.의 추출물을 사용하여 욕비 20 : 1, 중성조건(PH 7)에서 온도(40, 50, 60, 70, 80, 90℃) 및 시간(10, 20, 30, 60, 90, 120, 240분)을 달리하여 처리하였다. 오배자 추출물의 흡착률은 분광광도계 (UV S-2100, SCINCO, Korea) 를 사용하여 최대흡수파장(# : 274nrn in distilled water)에서의 추출액의 흡광도를 측정한 후 아래 식에 의거 계산하였다.
- 면직물을 오배자 추출물 각 1.0, 5.0, 10.0, 50.0% o.w.f.의 농도로 욕비 20 : 1 조건에서 60 ℃, 60분간 처리한 후 충분히 수세하였다. 오배자 추출물 처리 직물의 항균성을 알아보기 위해 KS K 0693법에 의거 항균성을 시험하였으며 이때 사용한 균주는 공시균인 황색포도상구균(Staphylococcus aureus)^- 폐렴균(Klebsiella pneumoniae) 이었다.
- 반응 염색된 면직물의 추출물 처리에 의한 색상변화를 조사하기 위해 3종의 염료로 반응염색 후 오배자 추출물로 처리하여 처리 전후의 색차를 측정하였다. 오배자 추출물 처리 면직물의 함금속 염료에 포함되어 있는 금속 성분에 의한 색상변화를 조사하기 위해 함금속염료인 Cibacron Violet P-2R(C.
- 오배자 추출물 처리 면직물의 내광 특성을 조사 하기 위해 반응 염색된 면직물에 오배자 추출물 각5.0, 10.0% o.w.f.의 농도로 60℃, 60분 간 처리 후 AATCC I6E법에 의거 일광견뢰도를 시험하였다.
- 반응 염색된 면직물의 추출물 처리에 의한 색상변화를 조사하기 위해 3종의 염료로 반응염색 후 오배자 추출물로 처리하여 처리 전후의 색차를 측정하였다. 오배자 추출물 처리 면직물의 함금속 염료에 포함되어 있는 금속 성분에 의한 색상변화를 조사하기 위해 함금속염료인 Cibacron Violet P-2R(C.I. Reactive Violet 2, Ciba Chemicals, Swiss)을 사용하여 염색 후 추출물을 처리하여 처리 전후의 색차를 측정하였다. 이때 측색은 Color- 7X(Kurabo, Japan)를 이용하였다.
- 오배자 추출물 처리는 반응성염료로 염색된 면직물을 오배자 추출물 각 5.0, 10.0% o.wf의 농도로 욕비 20 : 1 조건에서 60℃, 60분 간 처리한 후 수세하였다.
- 이에 실용성을 갖춘 천연물을 이용한 항균가공은 합성항균제의 대안이 될 수 있으리라 여겨진다. 전보&에서는 천연항균제로 오배자 추출물질을 선정하여 추출조건을 확립하고 추출물의 성분 분석을 시도하였다. 또한 추출물의 각 성분별 흡착률을 비교하고 최소발육저지농도 및 농도별 항균성을 조사하였다.
- 천연항균제로 오배자 추출물을 선정하여 전보의 기초 연구에 이어 실용적인 측면에서의 항균특성에 대해 조사하고 다음과 같은 결론을 얻었다.
- 처리시간에 따른 경우 60분 처리에서 거의 평형에 도달함을 확인할 수 있었다. 흡착조건에 따른 흡착률을 종합해보면 오배자 추출물을 면직물에 60℃, 60 분간 처리했을 때 가장 흡착률이 높음을 알 수 있으며 이후 실험에서는 오배자 추출물 처리 조건을 60℃, 60분으로 하였다.
대상 데이터
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2.1 시료 및 시약
시료는 표준백면포(KS K 0805)를 사용하였으며 오배자는 한약재상에서 건조된 중국산 제품을 구입하여 사용하였다. 염료는 일본 Sumitomo사의Sumifix Yellow E-XF 150%(C.
- 시료는 표준백면포(KS K 0805)를 사용하였으며 오배자는 한약재상에서 건조된 중국산 제품을 구입하여 사용하였다. 염료는 일본 Sumitomo사의Sumifix Yellow E-XF 150%(C.I. Reactive Yellow 145), Sumifix Red E-XF 150%(C.L Reactive Red 195), Sumifix Blue BRF 150%(C.I. Reactive Blue 221), 스위스 Ciba Chemicals사의 Cibacron Violet P-2R(C.L Reactive Violet 2)를 사용하였으며 그 외 시약은 1급 시약을 그대로 사용하였다.
- 이때 측색은 Color- 7X(Kurabo, Japan)를 이용하였다. 함금속염료인 Cibacron Violet P-2Re 분자 구조 중에 Cu가 포함되어 있는 염료로 두 가지 화합물이 혼합되어 있으며 구조는 Fig. 1에 나타내었다.
이론/모형
- 오배자 추출물 처리 면직의 항균 세탁내구성을 측정하기 위해 Launder-O-meter(ATLAS, USA)를 이용하여 KS K 0430 A-1 법에 의해 40℃, 30분 동안 각 5회, 10회 세탁 후 KS K 0693법에 의거 항균성을 시험하였다.
- 의 농도로 욕비 20 : 1 조건에서 60 ℃, 60분간 처리한 후 충분히 수세하였다. 오배자 추출물 처리 직물의 항균성을 알아보기 위해 KS K 0693법에 의거 항균성을 시험하였으며 이때 사용한 균주는 공시균인 황색포도상구균(Staphylococcus aureus)^- 폐렴균(Klebsiella pneumoniae) 이었다.
성능/효과
- 1. 오배자 추출물의 경우 면직물에 60℃, 60분간 처리 시 가장 흡착률이 높았으며 오배자 추출물 5.0, 10.0% o.w.f.의 농도로 면직물에 처리 시 처리 전후 염색물의 색상변화가 거의 없었다. 또한 용수와 염료에 포함된 금속 성분에 의한 오배자 추출물 처리 면직물의 색상에도 거의 영향을 주지 않았다.
- 의 농도에서 처리한 면직물의 경우 공시균 중 하나인 황색포도상구균에 대해서만 높 은 항균성을 나타내었으나, 오배자 추출물의 처리 농도를 증가시킴에 따라 폐렴균에 대한 항균성도 차츰 증가하였다. 10% o.w.f. 이상의 농도에서 처리한 면직물의 경우에는 공시균 두 가지(황색포도상 구균, 폐렴 간균) 모두에서 99.9%의 정균감소율을 나타내어 천연물로서는 높은 항균성을 보였다. Table 5에서 보여지는 것처럼 항균성에 대한 세탁내구성은 5.
- 2. 오배자 추출물 처리 면직물의 경우 처리 전후 일광견뢰도의 차이가 크지 않으며 일광에 의한 황변 현상이 실용적 측면에서 큰 문제가 되지 않았다.
- 3. 오배자 추출물 10.0% o.w.f.의 농도로 처리 시 10회 세탁 후에도 황색포도상구균(Ssp/zyZo- coccus aureus)^- 폐렴균(Klebsiella pneumoniae)두 가지 균주에 대해서 정균감소율 99.9%의 우수한 항균성을 나타내었다.
- 로 60℃, 60분 동안 처리한 다음 각 5회, 10회 세탁한 면직물의 항균성을 나타낸 것이다. Table 4의 결과에 따르면 오배자 추출물 1.0% o.w.f.의 농도에서 처리한 면직물의 경우 공시균 중 하나인 황색포도상구균에 대해서만 높 은 항균성을 나타내었으나, 오배자 추출물의 처리 농도를 증가시킴에 따라 폐렴균에 대한 항균성도 차츰 증가하였다. 10% o.
- 9%의 정균감소율을 나타내어 천연물로서는 높은 항균성을 보였다. Table 5에서 보여지는 것처럼 항균성에 대한 세탁내구성은 5.0% o.w.f. 농도로 처리한 경우 황 색포도상구균에 대해 10회 세탁 이후에도 여전히 99.9%의 높은 정균감소율을 나타내었으며 10.0% o.w.f. 농도로 처리한 경우 황색포도상구균과 폐렴균 두 가지에 대해 10회 세탁 이후에도 99.9%의 정균감소율을 나타내어 오배자 추출물이 높은 항균 효과뿐만 아니라 세탁내구성도 우수한 것을 알 수가 있다. 이 결과는 천연항균제로서 항균제품의 실용성 측면에서도 충분한 가치를 가지는 것으로 여겨진다.
- 또한 추출물의 각 성분별 흡착률을 비교하고 최소발육저지농도 및 농도별 항균성을 조사하였다. 전보의 결과에 따르면 오배자 추출물은 최소발육저지농도가 10ppm 정도로 합성 항균제에 버금갈 정도로 항균성능이 우수하였으며, 천연물 내에 항균성분의 함량도 높았다. 이에 본 실험에서는 전보에 이어 오배자 추출물의 면직물에 대한 최적흡착조건, 세탁 및 일광에 대한 내구성, 오배자 추출물 처리 시 면직물의 색상변화 등에 대해 세부적으로 검토하였다.
- 1, 2는 오배자 추출물의 온도 및 시간에 따른 흡착률을 나타낸 것으로 온도에 따른 흡착률의 경우, 큰 차이는 나지 않지만 60분간 처리했을때 60℃에서 흡착률이 가장 높았다. 처리시간에 따른 경우 60분 처리에서 거의 평형에 도달함을 확인할 수 있었다. 흡착조건에 따른 흡착률을 종합해보면 오배자 추출물을 면직물에 60℃, 60 분간 처리했을 때 가장 흡착률이 높음을 알 수 있으며 이후 실험에서는 오배자 추출물 처리 조건을 60℃, 60분으로 하였다.
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