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• 연구 방법
• 연구 결과

제안 방법

• 1.0g의 면직물을 합성한 음이온화제 1% owf를 사용하여 욕비 30 : 1 조건에서 온도, 알칼리 농도, 염의 농도를 달리하여 밀페된 실린더형의 pot내에서 60min 간 처리하였다. 염색기는 고압pot형의 Auto Textile Dyeing Machine(고려과학산업, 한국)을 사용하였다.
• 만일 면섬유에 음이온기를 부여한다면 키토산의 -NH₃와 면섬유에 부여된 음이온기와의 이온결합에 의해 키토산의 흡착량이 증가할 것으로 생각된다. 따라서 본 연구에서는 면섬유에 음이온기를 부여하기 위해 저온고착형 반응성염료의 반응기인 dichlorotriazine환을 가지는 음이온화제를 합성하고, 이를 반응 성염료의 고착과 동일한 방법으로 면섬유에 처리함으로써 공유결합성의 음이온기를 면섬유에 도입하였다. 음이온기가 도입된 면직물에 양이온을 가지는 키토산을 처리하여 각 조건에 따른 키토산의 흡착성 및 이에 따른 항균성을 조사하였다.
• 면과 공유결합을 형성하는 dichlorotriazine계의 저온반응형 음이온화제를 합성하고 이를 면직물에 처리하여 면에 음이온기를 도입하였다. 음이온기가 도입된 면에 키토산 수용액을 이용하여 홉진법으로 처리한 결과 음이온화제를 처리하지 않은 면에 비해 처리한 면의 경우가 키토산의 흡착량이 더 증가하였음을 확인하였다.
• 따라서 본 연구에서는 면섬유에 음이온기를 부여하기 위해 저온고착형 반응성염료의 반응기인 dichlorotriazine환을 가지는 음이온화제를 합성하고, 이를 반응 성염료의 고착과 동일한 방법으로 면섬유에 처리함으로써 공유결합성의 음이온기를 면섬유에 도입하였다. 음이온기가 도입된 면직물에 양이온을 가지는 키토산을 처리하여 각 조건에 따른 키토산의 흡착성 및 이에 따른 항균성을 조사하였다.
• 음이온화제 처리면에 대해 키토산의 분자량별, 처리 시간별 그리고 농도별로 키토산을 처리한 후 Lanasol 염료로 염색하여 키토산 흡착량을 비교하였다.
• 이러한 padding법과는 달리 본 연구에서는 흡진법에 의한 키토산 처리를 시도하였다. 키토산의 분자구조에는 매 반복단위마다 아민기(-NH₂)가 하나씩 존재하는데, 이 아민기가 산 용액에서는 protonation되어서 -NH₃ 상태로 존재한다.
• 처리가 끝난 후 pot 내부와 섬유 상에 남아있는 미고착 음이온화제를 일정량의 뜨거운 증류수로 완전히 수세하여 모으고, 분광광도계(UV Spectrophtometer, Scinco, KOREA)를 사용하여 이수세액의 흡광도를 측정한 후, 미리 작성된 검량선으로부터 농도를 계산하고 초기 음이온화제량으로부터 고착량을 구하였다.
• 키토산 처리된 면직물을 Lanasol Red 5B(5% owf), 초산(3% owf), Ammonium sulfate (2% owf)를 사용하여 욕비 100 : 1에서 100℃, 40분간 염색하였으며, 염색 후 수 차례 증류수로 비등시켜 미고착 염료를 완전히 제거하였다.
• 키토산의 홉착량을 비교하기 위한 방법으로써 양모용 반응성 염료인 Lanasol 염료를 사용하여 산조건에서 키토산 처리 면직물을 염색하였다. Lanasol 염료는 양모섬유의 아민기 (-NH₂)와 반응하는 반응기인 a-bromoacrylamide를 가지는 양모용 반응성 염료로서 셀룰로오스의 하이드록실기(-OH)와는 거의 반응하지 않는다.
• 합성한 음이온화제를 LC/MSD(HP, USA)를 이용하여 이동상으로 물과 메탄올을 사용하여 gradient mode로 C18 column에 의해 각 성분들을 분리하고, 이 중 major peak인 RT 22.943에서의 mass를 분석하였다. Fig.

대상 데이터

• 염색기는 고압pot형의 Auto Textile Dyeing Machine(고려과학산업, 한국)을 사용하였다. 반응을 촉진시키기 위한 알칼리와 염은 탄산나트륨(Na₂CO₃)과 황산나트륨(Na₂SO₄)을 사용하였다.

• 1. 시료 및 시약

  시료로는 시험용 표준백면포를 사용하였으며, 키토산은 Aldrich사의 저, 중, 고분자량의 세 종류(Viscosity : 20 ~ 200, 200 ~ 800, 800~ 2,000cps in 1% solution/1% acetic acid)를 사용하였다. 그 외의 시약은 시약1급을 정제하지 않고 그대로 사용하였다.

• 0g의 면직물을 합성한 음이온화제 1% owf를 사용하여 욕비 30 : 1 조건에서 온도, 알칼리 농도, 염의 농도를 달리하여 밀페된 실린더형의 pot내에서 60min 간 처리하였다. 염색기는 고압pot형의 Auto Textile Dyeing Machine(고려과학산업, 한국)을 사용하였다. 반응을 촉진시키기 위한 알칼리와 염은 탄산나트륨(Na₂CO₃)과 황산나트륨(Na₂SO₄)을 사용하였다.

성능/효과

• 2=3432-23-1)임을 알 수 있다. m/z 320.8(A+2)과 323.2(A+4)의 peak는 각각의 intensity가 64%와 10%로서, 이론적으로 존재하는 염소원자의 isotope에 의한 peak의 intensity와 동일하므로 합성된 음이온화제의 triazine환에 있는 두 개의 염소이온이 존재함을 명확히 알 수 있으며, 이로부터 합성된 음이온화제가 예상대로 저온 반응형의 반응성염료 형태로 합성되었음을 확인할 수 있다.
• Table 1에 원소분석기 EA 1108(FISONS, Italy)을 이용한 원소 분석의 결과를 나타냈다. 원소 분석의 결과에 따르면 합성된 음이온화제의 원소 성분비가 이론적인 성분비와 거의 일치하고 있음을 확인할 수 있다.
• 면과 공유결합을 형성하는 dichlorotriazine계의 저온반응형 음이온화제를 합성하고 이를 면직물에 처리하여 면에 음이온기를 도입하였다. 음이온기가 도입된 면에 키토산 수용액을 이용하여 홉진법으로 처리한 결과 음이온화제를 처리하지 않은 면에 비해 처리한 면의 경우가 키토산의 흡착량이 더 증가하였음을 확인하였다. 이는 키토산의 -NH+와 음이온화제가 처리된 면의 음이온기(-SO3-)가 서로 이온결합을 형성하여 더 많은 키토산이 고착되었기 때문으로 생각된다.
• 3의 키토산의 분자량별 처리에서는 음이온화제를 처리하지 않고 키토산을 처리한 경우에는 저분자량과 중분자량의 키토산이 비슷한 흡착량을 나타냈으며, 고분자량의 키토산의 흡착량은 상대적으로 낮음을 알 수 있다. 이에 비해 음이온화제로 처리된 면직물의 경우는 음이온화제를 처리하지 않은 경우보다는 전체적으로 많은 키토산 흡착량을 보이고 있으며, 분자량에 따라서도 분자량이 작아질수록 지속적으로 홉착량이 증가하는 경향을 나타냈다. 이는 분자량이 클수록 키토산 분자쇄 전체가 효과적으로 면과 흡착하기가 어려워지기 때문인 것으로 생각된다.
• 이러한 결과로부터도 합성한 음이온화제가 저온 반응형의 반응성염료의 형태임을 확인할 수 있다. 탄산나트륨(NasCOa)과 황산나트륨은 각각 0.5~1.0g/L와 200g/L가 음이온화제의 최적처리농도로 나타났다. 이 후 실험에서는 음이온화제 처리시 30℃, 탄산나트륨(Na2CO₃)1.

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