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문제 정의
- (강미정 , 권영 아, 2008). 고감성의 섬유상품을 요구하는 소비성향에 따라 면직물에 복합기능성 부여와 함께 태의 개선에 대한 연구가 요구되고 있으며 본 연구에서는 면직물에 은나노와 자외선 흡수제를 첨가하여 수지 처리한 후 역학적 특성과 태를 구하여 봄으로써 하절기용 건강 쾌적 의류소재 개발을 위한 기초 자료를 제시 하고자 한다.
- 선행연구에서 DP가공으로 면직물의 방추성이 향상되고 레질리언스가 증진되며 압축변형에 대한 회복성이 향상된다고 보고되었다(전미선 외 , 2004; Pandey & Nair, 1981). 본 연구에서는 수지가 고분자 가교 형성과 함께 은 나노와 자외선 흡수제의 바인더 역할을 하여 압축변형에 대한 회복성을 향상시키는 것으로 사료된다.
- 본 연구에서는 자외선 흡수제와 함께 은나노와 수지를 첨가하여 처리된 면직물의 태 변화를 확인하고자 하였는데, 소재의 색상은 여름용 소재임을 감안하여 흰색으로 제한하여 실험하였다. 또한 보다 다양한 소재에 적용하여 은나노/자외선 흡수제/수지 첨가 영향을 일반화할 필요가 있고 세탁 전후의 태 변화에 대한 연구도 진행되어야 할 것이다.
제안 방법
- )을 사용하여 인장, 굽힘, 전단, 압축, 표면, 두께 및 중량의 6개 특성치 17항목을 표준계측 조건에서 측정하였으며 20x20cm 크기의 시료를 표준상태 (20±2℃, RH 65±2%)에서 24시간 컨디셔닝한 후 측정하였다. 시료의 방향이 고려되는 굽힘, 전단, 표면특성은 경사와 위사 방향으로 계측하였다. 시료의 감각적 평가치는 변환식 KN-202-DS(MEN'S SUMMER DRESS SUIT)를 이용하여 KOSHI, FUKURAMI, SHARI, HARI에 해당하는 기본태 값(HV)을 구하였다.
- 은나노 및 자외선 흡수제와 수지의 가공욕 조성조건을 다르게 하여 처리한 면직물에 대하여 KES-F System 으로 측정한 역학적 특성변화를에 나타내었다.
- 직물의 역학적 특성치 측정은 KES-FB system(KATO Co. Ltd.)을 사용하여 인장, 굽힘, 전단, 압축, 표면, 두께 및 중량의 6개 특성치 17항목을 표준계측 조건에서 측정하였으며 20x20cm 크기의 시료를 표준상태 (20±2℃, RH 65±2%)에서 24시간 컨디셔닝한 후 측정하였다. 시료의 방향이 고려되는 굽힘, 전단, 표면특성은 경사와 위사 방향으로 계측하였다.
대상 데이터
- f)를 분산제와 첨가제 등으로 혼합하여 7종의가공욕을 제조하였으며 통제시료를 포함한 8종의 가공조건은<Table 1>에 나타내었다. 가공욕 제조에 사용된 은(Ag)은 순도 99.99%의 나노 파우더 상태 (nt- base, Korea) 이며 자외선 흡수제는 2, 2'- dihydroxy- 4, 4'-dimethoxybenzo phenone(ACROS ORGANICS, USA) 를 사용하였고 DP가공제로 DMDHEU(Fixapret, BASF Co.)를 사용하였다. 시험포는 34x38cm의 크기로 잘라서 욕비 1:25로 하여 처리욕에 30분간 침적시킨 후 wet pick up 90%를 유지 하도록 시험 포를 2dip-2nip 패딩 (Padding Roll Macjiner, Jin Young Co.
- 나노 실버파우더(1g/l), 자외선 흡수제(0.2%, o.w.f)와 DMDHEU (3%, o.w.f)를 분산제와 첨가제 등으로 혼합하여 7종의가공욕을 제조하였으며 통제시료를 포함한 8종의 가공조건은에 나타내었다.
- 여름용 의류소재로 많이 사용되는 면100% 평직물(KS K 0905)을 사용하였으며 시료의 무게는 8.06mg/cm2, 두께는 0.39mm, 직물 밀도는 110/80(/inch)이다. 나노 실버파우더(1g/l), 자외선 흡수제(0.
데이터처리
- 시료의 방향이 고려되는 굽힘, 전단, 표면특성은 경사와 위사 방향으로 계측하였다. 시료의 감각적 평가치는 변환식 KN-202-DS(MEN'S SUMMER DRESS SUIT)를 이용하여 KOSHI, FUKURAMI, SHARI, HARI에 해당하는 기본태 값(HV)을 구하였다.
성능/효과
- 1. 은나노 첨가에 의해 면직물의 역학적 특성과 태에 있어서 일관된 변화는 나타나지 않았으나 은 나노를 단독으로 처리한 Ag의 경우 G와 가IG가 감소하며 전단변형에 대한 회복성이 용이해졌고 SMD는 낮아졌으며 처리 전에 비하여 Koshi, Shari, Harir값은 낮아졌다.
- 2. 은나노를 자외선 흡수제와 수지욕에 혼합하여 처리한 D/U/Ag는 LT와 RT가 높아 처리 전보다 레질리언스가 증가하며 형태안정성이 향상되었으며 SMD는 감소하여 표면이 매끄러워지고 Shari 및 Hari값이 낮아 뻣뻣함이 개선되었다.
- 3. 은나노와 자외선 흡수제를 혼합하여 처리한 U/ Ag는 가공 전에 비하여 G와 2HG가 높게 나타났으며 Koshi, Hari, Shari값은 증가하고 Fukuramu는 감소하여 하절기 의류소재의 태에 적합 가능성이 높게 나타났다.
- 4. 수지를 첨가하여 처리한 D/U/Ag, D/U, D/Ag의 WC와 RC가 높아 압축변형에 대한 회복성이 향상되었으며 Fukurami값이 증가하여 부피감이 증가하였다.
- 5. 모든 가공조건이 가공 후 면직물의 굽힘특성에는 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.
- 3>에 나타내었다. 가공 후 마찰계수(MIU)는 가공 전에 비하여 거의 변화를 나타내지 않았으며 가공욕 조건에 따른 변화를 보이지 않았다. 표면거칠기(SMD)는 경사방향에서 가공 전보다 SMD가 대체로 감소하여 직물표면의 평활함이 증가하였으며 가공조건별로 살펴보면 은나노, 수지, 자외선 흡수제를 모두 혼합한 D/U/Ag와가공제를 단독으로 처리한 D, U, Ag가 D/U, D/Ag, U/Ag보다 SMD가 낮아서 면직물의 표면이 매끄러워짐을 알 수 있다.
- 직물의 두께및 볼륨감과 밀접한 관계를 가지는 압축특성은 RC값이 클수록 압축변형에 대한 회복이 큼을 의미한다. 가공조건별 RC값은 은나노의 첨가 영향은 나타나지 않았으며, 수지를 첨가하여 처리된 D/U/Ag, D/U, D/Ag 가 수지를 첨가하지 않고 처리된 U/Ag, U, Ag에 비하여 대체로 압축탄성이 크게 나타났다. 선행연구에서 DP가공으로 면직물의 방추성이 향상되고 레질리언스가 증진되며 압축변형에 대한 회복성이 향상된다고 보고되었다(전미선 외 , 2004; Pandey & Nair, 1981).
- 가공조건별 전단이력(2HG)을 살펴보면 Ag을 제외한 모든 가공직물이 가공 전보다 약간 증가하였으며 수지만으로 처리된 D가 전단이력이 가장 높아 전단변형에 대한 회복이 대체로 어려운 것으로 나타났다. 은나노를 단독으로 처리한 Ag는 가공 전에 비하여 전단이력이 감소하여 전단변형에 대한 회복 성이 쉬운 것을 알 수 있으나 가공조건별 일관된 변화는 나타나지 않았다.
- 은나노와 자외선 흡수제를 수지욕에 함께 처리한 D/U/Ag는 대체로 Koshi, Shari 및 Hari값이 가공 전에 비하여 낮은 경향을 보여 자외선 흡수제 처리 후 태의 감소가 문제시 되었으나 수지에 의해 뻣뻣한 감이 개선됨을 보여주었다. 또한 은나노와 자외선 흡수제를 혼합하여 처리한 U/ Ag는 미처리포에 비하여 Shari, Hari값은 증가하고 Fukurami값은 감소하여 뻣뻣한 감이 선호되는 하절기에 의류소재로써의 적합 가능성이 높은 것으로 나타났다.
- 한편 은나노 가공에 의한 직물의 태와 관련하여 전경미 외(2009)는 키토산에 은나노를 첨가하여 처리한 면직물의 RT가 감소하였다고 하였으며나현준(2005)는 은나노 처리 면 편성물의 레질리언스가 감소하였다고 보고한 바 있다. 본 연구에서 은 나노처리에 의한 RT값의 일관된 변화는 나타나지 않았으나 가공조건별 RT를 살펴보면 은나노와 자외선 흡수제를 수지욕에 혼합하여 처리한 D/U/Ag가 경 - 위 사 방향에서 레질리언스 증진에 있어서 가장 효율적 임을 알 수 있다. 이러한 결과는 수지에 의해 구김 회복성이 증가하고 형태안정성이 좋아졌다고 보고되고 있는 선행연구(신윤숙 외, 1995; 최연주, 유효선, 2005)에 따라 은나노를 자외선 흡수제와 함께 수지욕에 혼합하여 처리함으로써 레질리언스 향상에 도움을 주고 형태안정성이 좋아질 수 있을 것으로 사료된다.
- Hari는 D, U/Ag, U가 미처리 포보다 증가하는 경향을 보였다. 은나노와 자외선 흡수제를 수지욕에 함께 처리한 D/U/Ag는 대체로 Koshi, Shari 및 Hari값이 가공 전에 비하여 낮은 경향을 보여 자외선 흡수제 처리 후 태의 감소가 문제시 되었으나 수지에 의해 뻣뻣한 감이 개선됨을 보여주었다. 또한 은나노와 자외선 흡수제를 혼합하여 처리한 U/ Ag는 미처리포에 비하여 Shari, Hari값은 증가하고 Fukurami값은 감소하여 뻣뻣한 감이 선호되는 하절기에 의류소재로써의 적합 가능성이 높은 것으로 나타났다.
- 굽힘 후 회복을 나타내는 굽힘이력 (2HB)도 경사방향이 위사방향보다 크며 가공 전후의 변화를 나타내지 않았다. 이러한 결과로 은나노와 자외선 흡수제 및 수지의 가공조건에 의한 영향이 크지않아 가공처리 후 굽힘강성과 굽힘이력이 저하되지않고 유지될 수 있음을 알 수 있으며 은나노 처리에 의한 굽힘특성에도 변화를 주지 않는다는 것을 의미한다.
- 표면거칠기(SMD)는 경사방향에서 가공 전보다 SMD가 대체로 감소하여 직물표면의 평활함이 증가하였으며 가공조건별로 살펴보면 은나노, 수지, 자외선 흡수제를 모두 혼합한 D/U/Ag와가공제를 단독으로 처리한 D, U, Ag가 D/U, D/Ag, U/Ag보다 SMD가 낮아서 면직물의 표면이 매끄러워짐을 알 수 있다. 이러한 결과로써 수지, 자외선 흡수제, 은나노를 모두 혼합하여 처리하면 가공액 이 면직물의 표면에 고르게 분산되어 처리될 수 있음을 알수 있다.
- 은나노를 단독으로 처리한 Ag는 가공 전에 비하여 전단이력이 감소하여 전단변형에 대한 회복 성이 쉬운 것을 알 수 있으나 가공조건별 일관된 변화는 나타나지 않았다. 이러한 결과를 종합하여 보면, 은 나노 단독 처리에 의해 면직물은 경 . 위사방향 모두에서 가공 전보다 G와 2HG가 감소하여 전단변형이 용이해지며 인체곡선에 대하여 동작 시 변형에 잘 따르는 것으로 나타났다(나현준, 2005; 전경미, 2009; Kilby, 1961).
- 이상의 결과에서 은나노를 자외선 흡수제와 수지 욕에 첨가하여 처리하면 레질리언스 증진에 효율적임을 확인할 수 있었다. 또한 자외선 흡수제 처리에 의한태의 변화를 최소화시키기 위해 은나노와 함께 처리하면 면직물의 자외선 차단성 향상과 함께 여름용 의류소재로써의 태의 개선에 활용될 수 있을 것이다.
- 인장선형도(LT)를 살펴보면 대체로 경사방향의 LT 가 위사방향의 LT보다 낮았으며, 경사방향에서는 D/ U/Ag는 제외하고 가공 처리된 면직물이 가공 전의 면직물에 비하여 낮게 나타나 가공 후 면직물의 경사 방향의 초기신장성이 증가됨을 알 수 있다. 반면 은 나노와 자외선 흡수제를 수지와 함께 처리한 D/U/Ag 는 가공전의 면직물에 비하여 경사방향으로 쉽게 늘어나지 않음을 알 수 있다.
- 가공 후 마찰계수(MIU)는 가공 전에 비하여 거의 변화를 나타내지 않았으며 가공욕 조건에 따른 변화를 보이지 않았다. 표면거칠기(SMD)는 경사방향에서 가공 전보다 SMD가 대체로 감소하여 직물표면의 평활함이 증가하였으며 가공조건별로 살펴보면 은나노, 수지, 자외선 흡수제를 모두 혼합한 D/U/Ag와가공제를 단독으로 처리한 D, U, Ag가 D/U, D/Ag, U/Ag보다 SMD가 낮아서 면직물의 표면이 매끄러워짐을 알 수 있다. 이러한 결과로써 수지, 자외선 흡수제, 은나노를 모두 혼합하여 처리하면 가공액 이 면직물의 표면에 고르게 분산되어 처리될 수 있음을 알수 있다.
후속연구
- 흰색으로 제한하여 실험하였다. 또한 보다 다양한 소재에 적용하여 은나노/자외선 흡수제/수지 첨가 영향을 일반화할 필요가 있고 세탁 전후의 태 변화에 대한 연구도 진행되어야 할 것이다.
- 수 있었다. 또한 자외선 흡수제 처리에 의한태의 변화를 최소화시키기 위해 은나노와 함께 처리하면 면직물의 자외선 차단성 향상과 함께 여름용 의류소재로써의 태의 개선에 활용될 수 있을 것이다.
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