[논문]면섬유 및 한지섬유의 자연염색 및 기능성광물처리에 의한 쾌적성의 변화

김성희

doi:10.5805/ksci.2010.12.2.219

면섬유 및 한지섬유의 자연염색 및 기능성광물처리에 의한 쾌적성의 변화
The Change of Comfort Properties of Cotton and Hanjee Fabrics with Natural Dyeing and Functional Mineral Treatment 원문보기

한국의류산업학회지 = Journal of the Korean Society for Clothing Industry, v.12 no.2, 2010년, pp.219 - 223

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, the comfort properties of cotton and Hanjee fabrics dyed with Inonotus obliquus and treated with illite were evaluated and compared. Results were as follows; 1) W/T values and WC/W values of cotton and Hanjee fabrics were decreased when they were dyed with Inonotus obliquus and treated with illite. 2) Although air permeability of cotton fabrics was higher than that of Hanjee fabrics, air permeability of cotton and Hanjee fabrics dyed with Inonotus obliquus and treated with illite was decreased. 3) Thermal conductivity of cotton and Hanjee fabrics dyed with Inonotus obliquus was increased whereas thermal retain property was decreased. 4) Water absorption of Hanjee fabrics was higher than that of cotton fabrics. Water absorption of cotton and Hanjee fabrics dyed with Inonotus obliquus and treated with illite was increased. 5) Deodorization rate of Hanjee fabrics was greater than that of cotton fabrics.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 면 100%, 한지32%/면68% 섬유를 이용하여 쾌적성에 미치는 여러 가지 특성을 고찰하였으나, 소재에 의한 쾌적성을 더욱 비교 고찰하기 위해서는 한지혼방비율이 다양한 소재를 이용한 후속연구가 필요하다고 사료된다. 또한 의복시스템의 경우에는 소재자체의 물리적 특성도 중요하지만 의복의 디자인, 사이즈, 입는 방법 등 형태 및 착장방법 등의 요인에 의한 쾌적성의 변화도 예상되므로 이에 대한 연구를 계속 진행하여 기능성 소재개발과 기능적인 의복설계를 통한 고부가가치 섬유패션산업발전에 기여할 수 있는 객관적이고 유용한 데이터를 축적해 나가고자 한다.
본 연구는 각종 기능성이 보고된 차가버섯과 일라이트로 염색 및 처리한 한지와 면섬유의 패션소재 및 환경 친화적인 건강기능성 소재로의 활용가능성을 검토하기 위해 압축특성, 열전도도, 보온성, 흡수율, 소취성의 변화를 비교 검토한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
본 연구는 고기능성 섬유패션제품 개발의 기초연구로서 유기물계와 무기물계의 기능성을 활용하여 복합기능을 나타낼 수 있는 소재개발을 목적으로 각종 기능성이 보고된 차가버섯과 일라이트로 염색 및 처리한 한지와 면섬유의 패션소재 및 환경 친화적인 건강기능성 소재로의 활용가능성을 검토하기 위해 압축특성, 열전도도, 보온성, 흡수율, 소취성의 변화를 비교 검토하였다.

제안 방법

공기투과도: Air permeability tester(Textest FX 3300, Switzerland)를 이용 KS K 0570 프레지어법으로 100 Pa의 조건에서 동일한 시료를 5회 측정하여 평균값을 공기투과도 값(cm³/cm²/s)으로 했다.
기능성 광물인 일라이트처리는 차가버섯 추출액으로 염색한 직물에 액비 1:50, 일라이트 농도 10%o.w.b., 고착제 NaCl농도 5%o.w.f., 처리온도 50℃, 처리시간 60분의 조건으로 처리한 다음 수세 건조하였다.
물성분석: KES-FB로 20×20 cm2 시료의 무게, 두께, 압축특성의 변화를 측정하였다.
보온성: KES-F7 Thermo LaboII를 이용하여 한지섬유와 면섬유의 보온성을 측정하였다. 열판위에 시료를 올려놓고 열판으로부터 시료를 통과하여 공기중으로 발산되는 열손실을 측정하였다.
소취성: 10×10 cm의 시험편을 110℃±5℃에서 항량이 될 때까지 건조시켜서 플라스크에 넣은 다음 시험편을 넣은 플라스크, 표준시험용 플라스크 각각에 500 ppm의 암모니아 가스를 투입한 후 플라스크 바닥을 가열하여 투입된 암모니아 가스를 충분히 기화시킨 후 30분, 60분, 90분, 120분 경과 후의 플라스크 농도를 가스검지관(Gas Tec Co., LTD, Japan)으로 측정하여 다음 식에 의해 소취율을 계산하였다.
)를 사용하여 열전도율을 측정하였다. 열원판과 water box사이에 시료를 삽입하여 열원판의 온도를 일정하게 유지시키는데 필요한 열량과 그때의 시료 양면의 온도차를 측정하여 다음 식에 의해 열전도율을 계산하였다.
열전도율: KES-F7 Thermo LaboII(Kato Tech Co. Ltd.)를 사용하여 열전도율을 측정하였다. 열원판과 water box사이에 시료를 삽입하여 열원판의 온도를 일정하게 유지시키는데 필요한 열량과 그때의 시료 양면의 온도차를 측정하여 다음 식에 의해 열전도율을 계산하였다.
보온성: KES-F7 Thermo LaboII를 이용하여 한지섬유와 면섬유의 보온성을 측정하였다. 열판위에 시료를 올려놓고 열판으로부터 시료를 통과하여 공기중으로 발산되는 열손실을 측정하였다. 열판온도는 35℃로 하고, 열손실은 열원판과 실온과의 차이 ∆T를 10℃로 설정하였고, 풍속은 20 cm/sec로 일정하게 유지시켰을 때 보온성은 다음 식에 의해 계산하였다.
시료의 무게, 두께, 압축특성의 변화를 측정하였다. 이들 측정값 중 충실도를 나타내는 두께에 대한 단위면적당의 중량의 비(W/T)와 벌키성을 나타내는 단위면적당의 중량에 대한 압축에너지의 비(WC/W)의 변화를 관찰하였다.

대상 데이터

한지섬유32%/면68% 혼방섬유(이하 한지섬유), 면100%의 직물을 사용하였으며 이들 시료의 특성은 Table 1과 같다.

이론/모형

흡수성: ASTM D-5802를 따라 GATS(gravimetric absorbency testing system)를 이용하여 다음 식에 의해 흡수율을 측정하였다.

성능/효과

면섬유가 한지섬유에 비해 두께가 두꺼웠으며 차가버섯에 의한 염색 및 일라이트처리에 의해 두섬유 모두에서 두께는 증가하는 경향을 나타내었다. W/T비교에서 면섬유, 한지섬유 순으로 면섬유의 충실도가 큰 것으로 나타났다. 차가버섯 염색이나 차가버섯 염색후 일라이트처리에 의해 W/T는 감소하는 경향을 나타내었으나 그 차이는 미미하였다.
압축에 필요한 일(WC)은 에너지값으로 값이 크면 직물의 부피감이 큰 것을 의미한다. WC의 경우, 면섬유가 한지섬유보다 큰 것으로 나타났으며 WC/W의 변화에서도 동일한 결과를 나타내어 면섬유의 압축이 한지섬유에 비해 부드러운 것으로 나타났다. 차가버섯 염색 및 일라이트처리후 WC/W가 감소하는 것으로부터 일라이트가 섬유에 부착되면서 면섬유와 한지섬유는 치밀해지고 부피감이 감소하였다고 판단되어진다.
Table 2에 한지섬유와 면섬유의 두께(T), 무게(W), W/T를비교 분석하였다. 면섬유가 한지섬유에 비해 두께가 두꺼웠으며 차가버섯에 의한 염색 및 일라이트처리에 의해 두섬유 모두에서 두께는 증가하는 경향을 나타내었다. W/T비교에서 면섬유, 한지섬유 순으로 면섬유의 충실도가 큰 것으로 나타났다.
2는 미처리, 차가버섯 추출액 염색, 염색 후 일라이트처리에 의한 2가지 섬유의 보온성을 나타낸 것이다. 미처리 한지섬유의 경우 26.6%의 보온성을, 면섬유의 경우 16.8%의 보온성을 나타내어 한지섬유가 면섬유보다 보온성이 좋았다. 2가지 섬유 모두에서 차가버섯 추출액 염색에 의해 보온성은 저하하는 경향을 나타내고 일라이트처리에 의해서는 Table 4와 같이 보온성이 증가하는 경향을 나타내었다.
직물의 보온성은 구성된 섬유와 섬유내 함유하고 있는 공기의 열차단력의 합이라 할 수 있다(홍철재 외, 2001). 열전도도는 면섬유의 열전도도가 더 큰 것을 알 수 있었으며, 염색 후 열전도도가 증가하는 것으로부터 차가버섯 염색으로 냉감이 증가함을 알 수 있었으며 일라이트처리 후에는 열전도가 저하하는 경향을 나타내었는데 이는 일라이트의 열 방열방지 특성(박영미 외, 2007)과 일라이트처리에 의한 공기투과도의 저하(Fig. 1)와 WC/W의 저하(Table 3)결과로부터 알 수 있듯이 일라이트 입자의 섬유에의 부착으로 인한 면섬유 및 한지섬유직물이 미처리에 비해 치밀하게 되어 열의 이동에 제한을 받기 때문이라고 사료된다.
5. 한지섬유가 면섬유에 비해 소취성은 높은 결과를 나타내어 한지의 소취능력을 확인할 수 있었다.
3은 두 섬유의 흡수율의 변화를 나타낸 것이다. 한지섬유의 경우, 기준시료의 흡수율은 60%, 차가버섯 추출액 염색시 62%, 일라이트처리시 63%를 나타냈으며, 면섬유의 경우에는 각각 58%, 60%, 61%의 흡수율을 나타내어 면섬유에 비해 한지섬유의 흡수율이 높은 것으로 나타났다. 섬유내부 함기율이 커서 수분침투가능 면적이 큰 면섬유의 흡수율이 더 클 것으로 예상하였으나 면섬유와 한지섬유의 뚜렷한 흡습성의 차이는 없으나 한지섬유의 흡수성이 더 큰 결과로부터 한지섬유의 흡습성을 확인할 수 있었다(이승철, 2002).
섬유내부 함기율이 커서 수분침투가능 면적이 큰 면섬유의 흡수율이 더 클 것으로 예상하였으나 면섬유와 한지섬유의 뚜렷한 흡습성의 차이는 없으나 한지섬유의 흡수성이 더 큰 결과로부터 한지섬유의 흡습성을 확인할 수 있었다(이승철, 2002). 한편 차가버섯 추출액 염색 및 일라이트처리에 의해 흡수율은 증가하는 경향을 나타내어 염색 및 일라이트처리에 의해 섬유들이 치밀해지면서 수분이 침투할 수 있는 공간이 적어지면서 흡수율의 저하를 예상하였으나 반대의 결과를 나타낸 것으로 보아 Table 2의 결과에서 알 수 있듯이 W/T의 뚜렷한 증가를 나타낼 정도로 섬유의 표면사이에 일라이트가 흡착되지 않았음을 다시 확인할 수 있었다.
4. 흡수성은 한지섬유의 경우가 면섬유에 비해 높았으며, 염색 및 염색후 일라이트처리에 의해 흡수성이 증가하는 경향을 나타내었다.

후속연구

본 연구는 면 100%, 한지32%/면68% 섬유를 이용하여 쾌적성에 미치는 여러 가지 특성을 고찰하였으나, 소재에 의한 쾌적성을 더욱 비교 고찰하기 위해서는 한지혼방비율이 다양한 소재를 이용한 후속연구가 필요하다고 사료된다. 또한 의복시스템의 경우에는 소재자체의 물리적 특성도 중요하지만 의복의 디자인, 사이즈, 입는 방법 등 형태 및 착장방법 등의 요인에 의한 쾌적성의 변화도 예상되므로 이에 대한 연구를 계속 진행하여 기능성 소재개발과 기능적인 의복설계를 통한 고부가가치 섬유패션산업발전에 기여할 수 있는 객관적이고 유용한 데이터를 축적해 나가고자 한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	일라이트란 무엇인가?	일라이트는 SiO2, Al2O3, K2O, FeO, FeO2 등을 주성분으로 하는 입자의 크기가 2~4 µm로서 운모와 비슷한 점토질 광물로 황백색이다. 상온에서 3~25마이크론 파장의 원적외선을 89~92% 방사하고, 탈취력이 매우 강하며, 수중에서 용존산소량을 증가시키고 양이온 유기질을 흡착하고 음이온(141ions/cc)을 발산한다.
	차가버섯이란 무엇인가?	차가버섯(Inonotus obliquus)은 소나무비늘버섯과(Hymenoc haetaceae)에 속하는 다년생의 담자균버섯으로, 자연 상태에서 시베리아, 핀란드, 노르웨이, 우크라이나, 훗카이도 등의 북위 45도 이상의 춥고 습한 북반구에 분포하며, 일반적으로 자작나무, 오리나무, 마가목 등의 줄기나 그루터기에 자생하는 극내한성 버섯이다(Kahlos, 1994). 백생부후균의 일종으로, 자연상태에서 성장하면 검은색의 균핵 덩어리가 되어 자작나무 등의 줄기에 기생하는 것으로 알려져 있으며 챠가 또는 차가(Chaga), 봇나무 흑버섯, 백화나무버섯 또는 검은 자작나무버섯이라고도 알려져 있다.
	차가버섯의 효능은 무엇인가?	백생부후균의 일종으로, 자연상태에서 성장하면 검은색의 균핵 덩어리가 되어 자작나무 등의 줄기에 기생하는 것으로 알려져 있으며 챠가 또는 차가(Chaga), 봇나무 흑버섯, 백화나무버섯 또는 검은 자작나무버섯이라고도 알려져 있다. 이 버섯은 항암(함승시 외, 2003a; Kahlos ＆ Hiltunen, 1987; Shivrina, 1967), 항산화활성 및 유전독성 억제 효과(함승시 외, 2003b)등으로 인해 기능성 식품 및 건강식품으로 각광을 받고 있으나 천연염색재료로서의 활용가능성에 관한 연구는 거의 보고된 바 없다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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