키토산으로 처리한 직물의 태의 변화에 관한 연구

Abstract

천연고분자인 키틴으로부터 탈아세틸화에 의해 유도되는 물질인 키토산은 의료, 식품뿐만이 아니라 섬유, 환경 산업분야에서 점차 응용범위를 확대해 나가고 있다. 생체적합성과 생분해성을 보여주고 있는 천연고분자 화합물인 키토산의 연구과정에서 키토산은 섬유에 대한 가공효과를 기대할수 있을 뿐만 아니라 가공시에 발생될 수 있는 공해도 효율적으로 해결할 수 있는 흡착제로도 광범위하게 사용될 수 있다는 사실이 밝혀지고 있다. 본 논문에서는 키토산을 용해시켜서 면/폴리에스테르 혼방직물과 폴리에스테르 직물에 적용시킴으로써 유발되고 있는 제반 물리적 성질을 고찰하였다. 직물처리에는 국산홍게의 갑각으로부터 제조된 분자량이 상이한 3종의 키토산 (8, 46, 830cp)을 사용하였다. 면/폴리에스테르 직물과 폴리에스테르 직물을 키토산 아세트산 수용액에 침지한 후에 키토산 수용액 처리가 완결되면 curing을 실시하고, 1% NaOH수용액 중에서 중화한 다음 마지막으로 건조시켰다. 이렇게 키토산 처리, 예비건조, 중화, 수세, 건조의 과정을 거친 처리포를 Kawaba 시스템을 이용해 기계적, 물리적 특성을 분석하였으며 통기성, 백도, 세탁내구성, 전자현미경을 통한 표면관찰 등을 통해 관련물성을 측정하였다. 면/폴리에스테르를 키토산 처리한 경우 WT(tensile energy)값은 상당히 저하하게 된다. 폴리에스테르의 경우도 키토산 처리에 의해 WT값이 저하하는 경향이 있으나 면/폴리에스테르 직물에 비교하면 저하정도가 작은 편이다. 굽힘강성, 전단특성 면에서는 전단강성, 전단이력, 굽힘강성, 굽힘이력 등의 증가로 직물의 빳빳한 감촉이 증대된다. 표면특성은 면/폴리에스테르 직물인 경우 키토산의 처리농도와 점도가 증가하면 SMD값이 대체로 저하하는 경향을 보여 매끄러움이 향상되는 경향을 보이게 된다. 내세탁성을 살펴보면 세탁회수가 증가함에 따라 면/폴리에스테르 직물과 폴리에스테르 직물 모두 굽힘강성이 저하되는 것을 파악할 수 있다. 공기투과도는 키토산의 처리에 따라 면/폴리에스테르 직물의 경우 32∼40% 정도의 감소가 있었으나 폴리에스테르 직물의 경우 감소가 없거나 약 5∼2l% 수준으로 감소하는 경향이 있었다. SEM에 의한 키토산 처리 직물의 표면상태를 관찰하면, 면/폴리에스테르 직물과 폴리에스테르 직물의 처리된 표면이 상당히 균일한 것을 확인할 수 있었다. 이상으로부터 키토산의 점도 및 처리농도의 적절한 선택에 의하여 면/폴리에스테르 직물과 폴리에스테르 직물의 형태유지나 감촉의 독특한 변화를 초래 할 수 있음을 알 수 있다.;Chitosan, one of the natural biodegradable polymers, has widely been investigated in diverse fields of textile application in addition to the food or medical applications. This thesis studied that application of chitosan solution caused various physical properties in cotton/polyester and polyester. Three different molecular weight chitosan samples, 8, 46, 830cp, were used for treating fabrics. Polyester/cotton spun yarn fabric and polyester filament yarn fabric were dipped in the chitosan solution, cured, neutralized in NaOH solution. and finally heat-set. Mechanical and physical properties of the chitosan treated fabric samples were investigated using KES(Kawabata Evaluation System) and air permeability, whiteness, SEM and washability were also measured. Tensile energy of chitosan treated cotton/polyester was considerably decreased. Polyester was also decreased by chitosan treatment. But the decrease rate of chitosan treated polyester was lower than chitosan treated cotton/polyester. The increase in bending rigidity, bending hysteresis, shear rigidity and shear hysteresis gave fabric stiff touch. When cotton/polyester was increased in viscosity and concentration of chitosan, the smoothness of fabric surface was increased by the decrease of surface roughness(SMD). But polyester showed a little increase of suface roughness by chitosan treatment. According to increase of washing number, bending rigidity was decreased. The percent reduction of air permeability was 32 ~40% in cotton/polyester. Polyester was not showed reduction of air permeability or was observed 5~2l% decrease. On SEM photographs, surface of chitosan treated fabric was considerably uniform. As a result, tactile feeling of fabric can be changed by treatment of chitosan without severe side-effects. In addition, the viscosity and concentration of chitosan must be considered as a crucial factors.