[논문]Glycidyltrimethylammonium chloride(GTAC)와 Ag 나노입자 가 코팅된 나일론의 항균성 및 특성변화

강다경; 이재웅; 이상오

doi:10.5764/tcf.2016.28.4.271

Glycidyltrimethylammonium chloride(GTAC)와 Ag 나노입자 가 코팅된 나일론의 항균성 및 특성변화
Antimicrobial Properties and Characteristic Changes of Nylon Treated with Glycidyltrimethylammonium chloride(GTAC) and Silver nanoparticles(AgNPs) 원문보기

韓國染色加工學會誌 = Textile coloration and finishing, v.28 no.4, 2016년, pp.271 - 279

강다경 (영남대학교 융합섬유공학과) , 이재웅 (영남대학교 융합섬유공학과) , 이상오 (영남대학교 의류패션학과)

Abstract ▼ AI-Helper

This study deals with antibacterial properties of nylon fiber treated with glycidyltrimethylammonium chloride(GTAC) and silver nanoparticles(AgNPs). Nylon fibers were soaked into GTAC(2-30%, v:v) solution for 20 min. After sample was pre-drying at $80^{\circ}C$ for 10min and cured at $180^{\circ}C$ for 5min. The AgNPs coating was accomplished by soaking in silver colloid solution at $45^{\circ}C$ for 90min. The coated nylon fibers were characterized by scanning electron microscopy-energy dispersive spectroscopy(SEM-EDS). EDS analysis indicated that AgNPs and GTAC was attached on nylon fibers. The treated nylon fibers showed antimicrobial properties against Escherichia coli(ATCC 43895), Pseudomonas aeruginosa(ATCC 13388) and Staphylococcus aureus(ATCCBAA-1707).

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 4급 암모늄염의 일종이면서 nylon 섬유와 화학적 결합이 가능한 epoxy 링을 가진 Figure 1에 나타낸 Glycidyltrimethylammonium chloride(GTAC)과 AgNPs를 nylon상에 동시에 처리하여 항균 상승효과에 대하여 연구하였다(Figure 2). GTAC/AgNPs 처리 후 nylon 섬유표면변화는 주사전자현미경(SEM)으로 관찰하였으며, 균수감소법으로 처리 시료의 항균성을 측정하였다.

제안 방법

따라서 본 연구에서는 4급 암모늄염의 일종이면서 nylon 섬유와 화학적 결합이 가능한 epoxy 링을 가진 Figure 1에 나타낸 Glycidyltrimethylammonium chloride(GTAC)과 AgNPs를 nylon상에 동시에 처리하여 항균 상승효과에 대하여 연구하였다(Figure 2). GTAC/AgNPs 처리 후 nylon 섬유표면변화는 주사전자현미경(SEM)으로 관찰하였으며, 균수감소법으로 처리 시료의 항균성을 측정하였다. 또한 세탁견뢰도 실험으로 GTAC/AgNPs 처리된 nylon 섬유상에서의 AgNPs 부착 내구성을 확인하였다.
GTAC/AgNPs 처리 후 nylon 섬유표면변화는 주사전자현미경(SEM)으로 관찰하였으며, 균수감소법으로 처리 시료의 항균성을 측정하였다. 또한 세탁견뢰도 실험으로 GTAC/AgNPs 처리된 nylon 섬유상에서의 AgNPs 부착 내구성을 확인하였다.

대상 데이터

GTAC는 sigma Aldrich(Yongin, Korea) 구매하여 사용하였고, silver nanocolloid(Ag content: 30,000ppm)는 Nanomix(Goyang, Korea)에서 구매하였다. Nylon 직물은 한국의류시험연구원에서 제공된 나일론백포(KS K 0905-2008, nylon⁶⁾를 사용하였다.
GTAC는 sigma Aldrich(Yongin, Korea) 구매하여 사용하였고, silver nanocolloid(Ag content: 30,000ppm)는 Nanomix(Goyang, Korea)에서 구매하였다. Nylon 직물은 한국의류시험연구원에서 제공된 나일론백포(KS K 0905-2008, nylon⁶⁾를 사용하였다.

데이터처리

GTAC/AgNPs 처리한 nylon 섬유의 색상변화를 확인하기 위하여 분광광도계(Spectrophotometer, Upson Co., Korea)을 사용하여 여러 파장(nm)에서의 흡수율을 측정하였다.
주사전자현미경(S-4100, Hitachi Co. Ltd, Japan) 을 사용하여 처리하지 않은 nylon 섬유와 AgNPs 코팅된 nylon 섬유표면을 촬영하여 비교하였다. 시료는 백금으로 코팅하였고, 표면 촬영 시 15kV의 전압과 2.

이론/모형

GTAC와 AgNPs가 코팅된 nylon 섬유의 세탁견뢰도는 KS K ISO 105-C10:2006 방법으로 실행하였고 세정제는 AATCC 1993을 사용하였으며, 세정제의 농도는 5g/L, 세탁 시 온도는 40℃±1에서 세탁되었다. 세탁 횟수는 10회 실시하였다.

성능/효과

GTAC가 AgNPs와 nylon 섬유와의 가교 역할을 하여 AgNPs가 nylon 섬유 표면에 성공적으로 부착되었다. GTAC 처리농도, Ag 콜로이드 처리농도, 교반 온도가 높을수록 nylon 섬유에 Ag 부착량이 증가하였으며, 비교적 낮은 온도에서도 GTAC가 Ag를 부착시키는 가교성능을 발현하였다. 또한 GTAC/AgNPs 처리된 nylon 섬유가 E.
aureus에 대한 항균력을 가졌다. 특히 GTAC/AgNPs 처리 nylon 섬유가 항균상승효과를 나타내었다. 본 연구는 GTAC가 AgNPs를 섬유에 부착시키기 위한 적합한 가교제임을 제시하였으며 메디컬 텍스타일 분야에 새로운 복합항균효과를 제시하였다.

후속연구

특히 GTAC/AgNPs 처리 nylon 섬유가 항균상승효과를 나타내었다. 본 연구는 GTAC가 AgNPs를 섬유에 부착시키기 위한 적합한 가교제임을 제시하였으며 메디컬 텍스타일 분야에 새로운 복합항균효과를 제시하였다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	무기계 항균제의 종류와 장점은 무엇인가?	항균성이 요구되는 이러한 섬유제품을 포함한 항균 섬유 소재에 적용되는 항균제는 유기계, 무기계로 나누어진다. 무기계 항균제인 Ag, Cu, Zn 등의 금속은 항균력이 좋고 안정성이 높은 것으로 알려져 있다2,3). 그중에서도 Ag는 다양한 형태로 섬유에 적용되어 연구가 진행되어 왔으며, Ag의 적용방법 또한 여러 형태가 알려져 있다.
	Ag의 적용방법에는 어떤 것들이 있는가?	그중에서도 Ag는 다양한 형태로 섬유에 적용되어 연구가 진행되어 왔으며, Ag의 적용방법 또한 여러 형태가 알려져 있다. 그 중에서 물리적 방법으로는 Ag나노 콜로이드를 pad-dry 공정으로 부착시키는 방법4,5), 섬유 표면에 magnetron sputter를 사용하여 Ag 타겟을 증착시키는 방법6)이 있으며, 화학적으로 cellulose 섬유의 hydroxyl group과 3-mercaptopropyltriethoxysilane이 반응하고 AgNPs가 thiol그룹과 반응하여 Ag를 부착하였고7), Impron MTP 바인더를 사용하여 Ag를 면직물에 부착한 연구8), Ag나노입자를 환원시켜 nylon에 부착한 연구9)가 있다. 한편 1935년 윌리스 캐러더스에 의해 합성된 최초 인조 섬유인 nylon은 polyethylene terephthalate fiber, acrylic fiber 와 함께 3대 합성섬유로서 임의의 긴 사슬의 합성 폴리아미드로 주 사슬이 아미드기의 반복을 가지며 그 구조 단위가 축 방향으로 배열된 섬유를 말한다10).
	nylon은 무엇인가?	그 중에서 물리적 방법으로는 Ag나노 콜로이드를 pad-dry 공정으로 부착시키는 방법4,5), 섬유 표면에 magnetron sputter를 사용하여 Ag 타겟을 증착시키는 방법6)이 있으며, 화학적으로 cellulose 섬유의 hydroxyl group과 3-mercaptopropyltriethoxysilane이 반응하고 AgNPs가 thiol그룹과 반응하여 Ag를 부착하였고7), Impron MTP 바인더를 사용하여 Ag를 면직물에 부착한 연구8), Ag나노입자를 환원시켜 nylon에 부착한 연구9)가 있다. 한편 1935년 윌리스 캐러더스에 의해 합성된 최초 인조 섬유인 nylon은 polyethylene terephthalate fiber, acrylic fiber 와 함께 3대 합성섬유로서 임의의 긴 사슬의 합성 폴리아미드로 주 사슬이 아미드기의 반복을 가지며 그 구조 단위가 축 방향으로 배열된 섬유를 말한다10). 이러한 nylon 섬유는 최근 메디컬 산업, 스포츠 산업에서 많은 수요가 있어 항균성을 요하는 기능성 nylon 섬유의 활발한 연구가 진행 중이다11,12).

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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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