보고서 정보
주관연구기관 |
충남대학교 Chungnam National University |
연구책임자 |
이정순
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보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2017-08 |
과제시작연도 |
2016 |
주관부처 |
과학기술정보통신부 Ministry of Science and ICT |
등록번호 |
TRKO201800003723 |
과제고유번호 |
1711041799 |
사업명 |
개인연구지원 |
DB 구축일자 |
2018-04-21
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키워드 |
향나무 추출물.전기방사.나노섬유.기능성.쾌적성.접착제.라미네이션.하이브리드.복합나노웹.Juniperus Chinenesis extract.electrospinning.nanofiber.functionality.comfort.adhesive.lamination.hybrid.composite nano-web.
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DOI |
https://doi.org/10.23000/TRKO201800003723 |
초록
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연구의 목적 및 내용
본 연구의 목표는 향나무 추출물을 나노섬유웹에 적용하여 하이브리드 건강 기능소재를 개발하는 데 있다. 향나무 추출물은 우수한 항균성의 기능성을 가지면서도 내구성이 낮은 것이 문제였으나 나노기술을 적용하여 하이브리드 복합 나노섬유 웹을 제조함으로써 식물성 추출물이 가진 기능성을 유지하는 것이 가능해 진다. 나노기술을 적용하여 향나무추출물과 고분자의 복합체 전기방사를 통해 뛰어난 기능성과 응용성을 가진 나노웹을 제조하고 최종적으로 기반직물과 라미네이팅함으로써 기능성 아웃도어웨어, 기능성 침구류, 항균 의류소재
연구의 목적 및 내용
본 연구의 목표는 향나무 추출물을 나노섬유웹에 적용하여 하이브리드 건강 기능소재를 개발하는 데 있다. 향나무 추출물은 우수한 항균성의 기능성을 가지면서도 내구성이 낮은 것이 문제였으나 나노기술을 적용하여 하이브리드 복합 나노섬유 웹을 제조함으로써 식물성 추출물이 가진 기능성을 유지하는 것이 가능해 진다. 나노기술을 적용하여 향나무추출물과 고분자의 복합체 전기방사를 통해 뛰어난 기능성과 응용성을 가진 나노웹을 제조하고 최종적으로 기반직물과 라미네이팅함으로써 기능성 아웃도어웨어, 기능성 침구류, 항균 의류소재로 활용될 수 있는 신개념 기능성 소재를 개발하는 것이 본 연구의 최종 목표이다.
연구결과
향나무로부터 추출한 천연물질을 PVA/PU를 고분자로 한 방사용액에 혼합하여 one-nozzle 전기방사를 통해 평균직경이 310∼360㎚(PVA)인 나노웹을 제조하였다. 제조된 나노웹의 구조와 성분을 분석하였다. 전기방사시 변인이 되는 혼합 방사용액의 농도, 방사노즐 팁과 콜렉터까지의 거리, 인가전압, 유체주입속도 등을 조절하여 조건을 최적화하였다.
생산속도가 매우 낮아 경제성이 적은 단점이 있는 종래의 전기방사법 대신에 다중노즐을 통한 전기방사법을 이용하여 평균직경이 435nm∼547nm인 기능성 PU 나노웹을 제조하였다. 멀티노즐 전기방사의 최적조건을 확립하였다. One-nozzle 방사법과 Multiple-nozzle 방사법을 이용하여 제조된 나노웹의 특성과 구조를 비교분석 후 기능성을 평가하였다.
나노웹을 직물에 라미네이션하기 위해 저융점 PU 접착제를 전기방사하여 적층시킨 후,기반직물인 PET와 메쉬직물과 heat pressing 하여 3-layer의 복합 나노직물을 제조하였다. 제조된 복합 나노직물을 1회, 5회, 10회 세탁한 후, 세탁전후의 표면/단면구조, 인장강도, 공기투과도, 투습도, 접촉냉온감, 박리강도, 항균성, 방미도, 집먼지진드기 기피성등의 기능성을 평가하였다.
연구결과의 활용계획
본 연구는 식물성 천연물질을 나노섬유에 적용시키는 하이브리드 나노소재를 제조하기 위한 전기방사 조건을 확립하여, 향후 천연에서 추출할 수 있는 기능성 물질을 이용하여 나노웹을 개발하는 연구 및 공정에 활용될 수 있다. 또한 전기방사된 나노섬유 웹은 membrane과 유사한 구조를 가지며 직/편물에 lamination시켜 gore-tex와 같은 투습․발수기능을 갖는 소재를 제조할 수 있으며 이러한 소재는 전문 스포츠웨어, 일반 스포츠/레저분야용 섬유제품, 건강기능 소재에 이르기까지 다양한 분야에 이용될 수 있다. 이러한 기능성 복합 나노 웹은 IT, NT, ST, ET 뿐만 아니라 BT분야에서의 접근이 더욱 활발히 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
( 출처 : 한글요약문 4p )
Abstract
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Purpose&contents
The purpose of this research is to develop a hybrid healthy functional material by applying Juniperus Chinenesis extract to nano-fiber web which contains various functionality such as vapor permeability, waterproofness, antibacterial property. One of the ways to improve the funct
Purpose&contents
The purpose of this research is to develop a hybrid healthy functional material by applying Juniperus Chinenesis extract to nano-fiber web which contains various functionality such as vapor permeability, waterproofness, antibacterial property. One of the ways to improve the functionality is to apply nano technology and produce nano-fiber web which makes maintaining functionality of Juniperus Chinenesis extract. Therefore, the final purpose of this research is to develop healthy hybrid nano-fiber material which is friendly to human body, eco-friendly, high in economic feasibility of production, and more durable in terms of functionality.
Result
PVA/Juniperus Chinensis extracts composite nanofibers having a diameter in the range from 310∼360㎚ were successfully prepared via an one- nozzle electrospinning. This nanofibers demonstrated excellent antibacterial property against both Gram-positive and Gram-negative bacteria. And also the uniform nanofibers of polyurethane with different contents of Juniperus Chinensis extracts were successfully prepared by multi-nozzle electrospinning method. The resulting fibers exhibited a uniform diameter ranging from 435nm∼547nm and demonstrated excellent antibacterial property against both Gram-positive and Gram- negative bacteria. The findings suggest that JCE loaded PVA or PU nanofibers can be utilized in biomedical applications such as tissue engineering, wound dressings, and health caring devices, and the development of composite with natural antimicrobial agents will help to broaden the application of nanofiber in biomedical field. Electrospun PU nano-web was fabricated with low melting PU adhesives. PU nano-composites were prepared by calendering of nanoweb and base fabric. The waterproofness, air-permeability, vapor-permeability, tensile strength, adhesive strength, Qmax, antibacterial property of nanofiber web laminates were evaluated after repeated laundering.
Expected Contribution
Development of a material that has high functionality and applicability by producing nano-technology-applied natural material and high-molecule hybrid complex, and material that maximizes the level of human-body friendliness by realizing the functionality of biological features from containing natural extract is important.
Nano-fiber web, which has been produced through electrospinning, in particular, has similar structure to membrane, and by laminating it to fabric/knitting, it is possible to produce a material with moisture-permeability and water repellency like gore-tex, and such material can be used in a wide range of areas from combat uniform for soldiers, who act in unique environment, professional sportswear to sportswear for leisure purposes. Such functional composite nano-web is expected to see active approach not only from IT, NT, ST or ET, but also from BT area.
( 출처 : SUMMARY 5p )
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 목차 ... 2
- 연구계획 요약문 ... 3
- 연구결과 요약문 ... 4
- 한글요약문 ... 4
- SUMMARY ... 5
- 연구내용 및 결과 ... 6
- 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
- 2. 연구수행 내용 및 결과 ... 7
- 3. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 32
- 4. 연구결과의 활용계획 ... 35
- 5. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 36
- 6. 참고문헌 ... 36
- 7. 연구성과 ... 37
- 8. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 41
- 9. 기타사항 ... 41
- 별첨1 대 표 연 구 성 과 ... 42
- 별첨2 세부 목표 관련 증빙 ... 52
- 끝페이지 ... 60
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