항균 및 탈취 섬유 및 직물

추상적인: 본 논문은 항균 및 탈취 직물의 중요성과 생산 방법, 다양한 항균 및 탈취 직물의 분류, 그리고 시험 방법 및 기준에 대해 주로 소개한다.

1. 개요

미생물은 작은 크기와 단순한 구조를 특징으로 하며, 생태계의 자연적 균형을 유지하는 데 중요한 역할을 합니다. 미생물은 일반적으로 그 특징에 따라 원핵생물, 진핵생물, 그리고 비세포성 미생물의 세 그룹으로 분류됩니다. 대부분의 미생물은 인간에게 무해하거나 심지어 유익하지만, 일부 미생물은 인간을 비롯한 다른 생물에게 건강상의 위험을 초래할 수 있습니다. 이러한 질병을 유발하는 유해한 미생물을 병원균이라고 합니다.

중요한 미생물 종

• 박테리아

박테리아는 가장 널리 분포하고 다양한 미생물 유형으로, 형태에 따라 주로 구균, 간균, 나선균으로 분류됩니다. 박테리아는 자연계에 널리 존재하며, 그중 일부는 인간의 건강과 밀접한 관련이 있습니다. 예를 들어, 황색포도상구균은 피부 감염 및 기타 건강 문제를 일으킬 수 있는 반면, 젖산균은 장내 미생물 균형을 조절하는 프로바이오틱스의 중요한 구성 요소입니다.

• 진균류

균류는 크게 효모와 곰팡이로 나눌 수 있는데, 효모는 발효와 와인 제조에 사용되는 등 식품 생산과 같은 다양한 산업 분야에서 중요한 역할을 합니다. 곰팡이는 유기물 분해를 돕고 항생제 제조 공정에도 기여합니다. 이처럼 특정 산업과 생태계에서 중요한 역할을 하는 곰팡이도 있지만, 흰곰팡이처럼 무좀과 같은 질병을 유발하여 인체 건강에 악영향을 미치는 종류도 있습니다.

• 바이러스 및 기타 미생물

바이러스와 같은 비세포성 미생물은 생존을 위해 숙주 세포에 의존합니다. 이들은 인플루엔자나 코로나19와 같은 심각한 질병을 유발할 수 있습니다. 바이러스 외에도 원생동물과 남세균은 생태계에서 중요한 역할을 하며 다양한 산업 분야에 활용됩니다.

항균 및 탈취 섬유의 필요성

섬유 제품은 우리 피부에 직접 닿기 때문에 일상생활에서 중요한 역할을 합니다. 따라서 위생과 전반적인 건강을 위해 섬유 제품의 청결을 유지하는 것이 필수적입니다.

• 미생물이 천연 섬유에 미치는 영향

면이나 양모와 같은 천연 소재는 흡습성 때문에 수분을 쉽게 흡수하여 미생물이 번식하기 쉽습니다. 습도가 높은 환경에서는 아스페르길루스 니거(Aspergillus niger)나 페니실리움(Penicillium)과 같은 미생물이 면 섬유에서 빠르게 증식하여 곰팡이가 피게 되는데, 이는 섬유 표면의 황변, 불쾌한 냄새, 그리고 섬유 강도 저하로 나타납니다.

• 합성 섬유 관련 특수 문제

합성 섬유는 구성 성분상 특정 원소가 부족하지만, 제조 과정에서 첨가되는 오일과 첨가제는 박테리아가 번성하는 데 필요한 영양분을 제공할 수 있습니다. 예를 들어, 폴리에스터 섬유에 달라붙는 지질 화합물은 대장균의 성장을 촉진하여 직물의 변색을 유발하고 시간이 지남에 따라 성능을 저하시킬 수 있습니다.

• 냄새의 발생 및 유해성

인체는 자연적으로 분비물을 생성합니다. 땀은 체내 미생물의 영양분이 됩니다. 이러한 미생물이 땀의 성분을 분해하면 불포화 지방산이나 암모니아와 같은 물질이 생성되는데, 이는 불쾌한 냄새의 원인이 될 수 있습니다. 이러한 냄새는 옷을 입는 것을 불편하게 할 뿐만 아니라 피부 자극을 유발할 수도 있습니다.

요컨대, 탈취 기능을 갖춘 직물을 개발하는 것은 앞서 언급한 문제들을 해결하는 데 매우 유용한 방안이 될 수 있습니다. 이러한 개발은 사용자 만족도를 높이고 공공의 복지를 증진하는 데 기여합니다.

항균 및 냄새 방지 섬유 개발

항균 섬유의 기원은 약 4천 년 전 고대 이집트까지 거슬러 올라갑니다. 당시 사람들은 허브와 광물을 이용하여 직물의 수명을 연장하고 보존했습니다. 이후 화학 기술의 발전으로 항균 처리 기술이 더욱 정교해졌습니다. 제2차 세계 대전 중에는 군복에 항균 처리를 하여 열악한 환경 속에서도 병사들의 위생을 유지하는 데 중요한 역할을 했습니다.

• 사후 조직화 기법

초기에 섬유의 항균 및 냄새 제거는 주로 섬유 표면에 물질을 분사하거나 도포하는 등의 섬유 처리 방식에 의존했습니다. 이 방법은 간단하지만 항균 효과는 시간이 지남에 따라 감소하는 경향이 있으며, 특히 반복 세탁 후에는 더욱 두드러지게 감소합니다.

• 항균 섬유 개발

1990년대에 연구자들은 항균성이 오래 지속되는 섬유를 만들기 위해 섬유 배열에 직접 특정 원소를 통합하는 연구를 시작했습니다. 이러한 접근 방식은 직물의 강도와 안전성을 크게 향상시킵니다.

• 미래 트렌드

환경 보전에 대한 인식이 높아짐에 따라 키토산이나 식물 추출물과 같은 천연 항균 소재를 활용한 친환경 항균 직물 개발에 대한 관심이 증가하고 있습니다. 앞으로 항균 및 냄새 방지 섬유는 시장의 증가하는 요구에 부응하기 위해 더욱 다양한 형태로 발전할 것으로 예상됩니다.

2. 항균 마감제 및 항균 메커니즘

항균제는 섬유에 항균성을 부여하는 데 중요한 역할을 하며, 이러한 항균제의 종류와 특성은 섬유의 항균 기능 효과에 직접적인 영향을 미칩니다. 적절한 항균제 선택 및 적용을 통해 섬유의 위생과 내구성을 크게 향상시킬 수 있습니다.

항균제 평가 및 선택 시 고려해야 할 요소

항균제를 선택할 때는 다음과 같은 다양한 요소를 신중하게 고려해야 합니다

• 항균 효과: 항균제는 광범위한 항균 효과를 가져야 하며, 일반적인 병원성 세균(예: 황색포도상구균 및 대장균)과 곰팡이에 대한 상당한 억제 효과를 가져야 합니다.
• 내구성:항균 성능은 빛, 습도 및 반복적인 세척 조건에서도 안정적이어야 합니다.
• 안전: 항균제는 인체에 ​​무독성이어야 하고, 피부에 자극을 주지 않아야 하며, 환경 보호 요건을 충족해야 합니다.
• 호환성:항균제는 섬유 소재와 호환성이 있어야 하며 섬유의 물리적 특성에 악영향을 미치지 않아야 합니다.
• 경제:대규모 적용에 있어 생산 비용은 중요한 제한 요소이며, 성능과 가격 사이의 균형이 필요합니다.

항균 마감제의 분류

다양한 종류의 마감제는 화학적 조성과 원산지에 따라 무기 화합물, 유기 물질 또는 천연물로 크게 분류되며, 각각 고유한 이점과 특정 용도를 가지고 있습니다.

• 무기 항균제

무기 항균제에 포함된 금속 이온과 같은 물질은 미생물 세포벽에 부착되어 구조를 변화시킴으로써 다양한 균주에 걸쳐 지속적인 효과를 통해 세균 증식을 효과적으로 억제합니다. 나노은과 같은 일부 물질은 현재 시판되는 다른 제품에 비해 가격이 높음에도 불구하고 섬유 분야에서 효과적이고 안전한 것으로 널리 인정받고 있습니다.

• 유기 항균제

천연 물질 중에는 페놀류를 비롯하여 4급 암모늄염, 구아니딘 화합물과 같은 물질들이 항균 특성을 지니고 있습니다. 이러한 물질들은 세포막을 투과하거나 효소 기능을 억제하여 세균을 효과적으로 사멸시킵니다. 예를 들어, 4급 암모늄 화합물은 세균의 세포벽에 결합하여 세포막의 기능을 변화시킴으로써 세균을 파괴할 수 있습니다. 유기 항균제는 제조가 비교적 간단하지만, 효과 지속 기간은 짧을 수 있습니다.

• 천연물 항균제

티트리 오일과 쑥 같은 식물 추출물, 그리고 키토산과 리소자임 같은 동물 유래 물질은 강력한 항균 효과를 지닌 항균제이며, 생분해성이 뛰어나 환경친화적이라는 장점이 있습니다. 이는 지속가능성과 친환경성을 중시하는 미래 섬유 생산에 있어 매우 유망한 요소입니다. 특히 키토산은 양전하를 띠고 있어 세포막과 상호작용하여 세포 구조를 파괴하는 특성을 가지고 있는데, 이러한 특성 덕분에 의료용 섬유 분야에서 널리 활용되고 있습니다.

항균 마감제의 항균 메커니즘

항균 마감제는 다양한 작용 방식을 통해 미생물의 발생을 예방하거나 제거합니다.

신체적 효과: 나노필름을 만드는 것처럼 직물 표면의 구조를 변형하면 미생물이 달라붙는 것을 막는 데 도움이 될 수 있습니다.

화학적 작용: 화학적 작용은 금속 이온이나 자유 라디칼과 같은 활성 물질을 방출하여 미생물을 죽이는 것을 포함합니다.

생물학적 작용: 항균 물질과 미생물의 반응을 이용하여 효소 체계를 방해함으로써 미생물의 증식과 발달을 억제하는 것입니다.

3. 항균 섬유 생산

수년에 걸쳐 항균 섬유 제조 공정은 지속적으로 개선되고 발전해 왔습니다. 섬유 자체에 항균 성분을 첨가함으로써 항균 효과와 섬유의 수명을 연장하는 동시에 친환경성과 실용성을 향상시키고 있습니다.

키틴 및 키토산 섬유 생산

키틴과 키토산은 새우와 게 껍질에서 추출한 화합물로, 강력한 항균성과 생물체와의 친화성으로 잘 알려져 있습니다.

생산 공정

키틴 및 키토산 섬유의 제조에는 방사 기술이 사용됩니다. 기본 공정은 다음과 같은 단계로 구성됩니다

1. 키틴 또는 키토산을 용해시켜 방사용액을 준비합니다
2. 방사구를 통해 방사액을 짜내고 응고조에서 1차 섬유를 형성합니다
3. 갓 태어난 아기의 섬유는 늘리고, 세척하고, 건조하고, 기타 처리를 거쳐 항균 섬유로 만들어집니다.

응용 사례

키틴 섬유는 상처 드레싱이나 수술용 봉합사 같은 의료 분야에 응용되며, 항균성과 통기성을 고려하여 설계된 기능성 의류에도 사용됩니다.

혼합 항균 섬유 생산

혼합 항균 섬유는 방사 공정을 통해 항균제와 기질 고분자를 결합하여 만들어지며, 이는 항균 효과와 기계적 강도 사이의 균형을 유지하는 데 도움이 되므로 기능성 섬유 생산에 중요한 기술입니다.

공정 특성

1. 항균제인 나노은 입자를 고분자 마스터배치와 철저히 혼합하십시오.
2. 용융 방사법 또는 습식 방사법을 이용하여 섬유를 준비합니다.
3. 에이전트의 안정성과 효율성을 확보하기 위해 에이전트의 분포를 신중하게 관리하십시오.

장점

혼방 직물은 강도와 ​​내구성이 뛰어나며, 잦은 세탁 후에도 항균성을 효과적으로 유지하여 효율적인 대규모 제조 공정을 가능하게 합니다.

4. 항균 섬유 생산

직물 제조에는 다양한 기술적 기법이 사용되며, 특정 가공 및 처리 방법을 통해 섬유 소재에 효과적인 항균성을 부여합니다. 이러한 방법은 제품의 특징과 사용 시나리오에 따라 달라질 수 있습니다.

직물의 항균 마감 처리 방법

직물에 특성을 부여하는 작업은 일반적으로 초기 가공 단계 이후에 함침이나 코팅과 같은 방법을 통해 이루어집니다.

• 침지법

침지 기법은 항균 처리 용액에 소재를 담가 섬유 표면에 항균제를 코팅한 후 건조 및 경화 처리를 하는 방식으로, 다양한 직물 유형에 적용할 수 있는 간단한 공정입니다.

• 코팅방식

이 공정은 코팅 재료와 여러 물질을 혼합하여 직물 표면에 균일하게 도포함으로써 박테리아 증식을 효과적으로 억제하고 오래 지속되는 보호막을 형성하는 것입니다. 다만, 이 과정은 직물의 질감과 통기성에 약간의 영향을 미칠 수 있습니다.

• 롤링 염색법

패드 염색 공정은 직물 표면에 물질을 연속적으로 도포하는 방식으로, 산업 현장에서 대량 생산에 매우 적합합니다. 이 공정은 생산 속도를 향상시키는 데 효과적이며, 침대 시트나 커튼과 같은 가정용 섬유 제품의 항균 처리 등에 널리 사용됩니다.

직물 항균 처리의 예

예를 들어, DC 570,0이라는 항균 마감제를 사용하면 화학 반응을 통해 활성 항균 성분을 직물 표면에 단단히 부착하여 세탁에 대한 강한 내성을 보이면서 광범위한 항균 효과를 제공합니다. 또한, 연구 결과에 따르면 BEGOODTEX의 항균 효능은 다음과 같습니다 영구 난연 원단50회 세탁 후에도 90% 이상의 성능을 유지합니다.

5. 냄새 나는 섬유 생산

섬유 탈취제는 처리 방법이나 섬유 자체에 존재하는 냄새 입자의 흡수 또는 분해와 같은 과정을 통해 섬유에서 냄새를 제거합니다. 전 세계 소비자들의 삶의 질에 대한 요구가 높아짐에 따라 불쾌한 냄새를 제거하도록 설계된 섬유에 대한 시장도 그에 맞춰 성장하고 있습니다.

탈취제의 탈취 메커니즘

탈취제는 암모니아나 황화수소 같은 분자를 화학적 흡착이나 촉매 반응을 통해 냄새가 거의 또는 전혀 없는 물질로 변환합니다. 활성탄은 다공성 구조 덕분에 분자를 흡착할 수 있는 물질의 한 예이며, 금속 산화물 촉매는 산화환원 반응을 통해 냄새 분자를 분해합니다.

냄새 제거 섬유 제조

탈취 섬유는 활성탄 분말이나 금속 산화물 입자와 같은 탈취 성분을 섬유 제조 공정에 첨가하여 생산한 섬유입니다. 이 독특한 섬유는 불쾌한 냄새를 제거할 뿐만 아니라 뛰어난 내구성과 친환경적인 특징도 자랑합니다.

프로세스 흐름:

1. 탈취제를 첨가한 폴리머 마스터배치를 만드는 것이 공정상의 단계입니다.
2. 용융 방사 기술을 이용하여 마스터배치를 섬유로 변환합니다.
3. 생산 후 표면 특성을 개선하여 섬유의 특성을 향상시킵니다.

섬유 냄새 제거 마감 처리 방법

섬유 탈취는 주로 섬유에 탈취제를 코팅하거나 탈취제에 담그거나 분사하는 등의 기술을 사용하여 스포츠웨어 및 가정용 침구류와 같은 일상 섬유의 냄새 제어를 향상시키는 방식으로 이루어집니다.

냄새 제거 효과 평가

탈취 효과를 평가하는 일반적인 방법은 유기 화합물(VOC) 농도의 변화를 모니터링하고, 직물 냄새 강도 변화를 효과적으로 측정하기 위해 관능 평가를 실시하는 것입니다.

6. 섬유의 항균 성능 시험 방법 및 기준

BEGOODTEX는 사용합니다 첨단 테스트 기술직물의 효과를 테스트하는 것은 실제적인 영향을 평가하는 데 매우 중요하며, 일반적으로 정성적 및 정량적 분석이 일반적인 접근 방식으로 사용됩니다.

시험 방법의 분류

1. 질적 분석:

한천 확산법을 이용하여 세균 증식이 억제되는 영역의 크기를 측정함으로써 해당 물질의 효과를 평가하십시오.

2. 정량적 분석:

콜로니 계수 방법; 시료에 존재하는 미생물 수의 변화를 관찰하여 효과를 평가합니다.

시험 균주 선정

지침 및 실제 사용 상황에 따라 테스트 목적으로 일반적으로 사용되는 세균 균주는 다음과 같습니다

• 비박테리아:황색포도상구균과 대장균.
• 진균류:칸디다 알비칸스.

항균 성능 평가 방법

항균 제품의 효과를 평가할 때는 일반적으로 항균율과 시간이 지남에 따라 표면에 형성되는 항균 영역의 크기 등의 요소를 살펴봅니다. 또한 세탁 후 직물이 본래의 특성을 얼마나 쉽게 유지하는지 테스트하는 것은 항균 처리의 지속적인 효과를 판단하는 데 중요한 요소입니다.

국제 표준:

현재 섬유 산업에서 직물의 효과를 테스트하는 데에는 여러 가지 확립된 국제 표준이 크게 의존하고 있습니다.

• ISO 20743:섬유의 특성을 평가하는 데 사용됩니다.
• AATCC 100:처리된 섬유의 항균성 평가.

본 지침은 제품 성능의 일관성과 신뢰성을 보장하기 위해 업계에서 검증된 테스트 방법을 제공합니다.

7. 탐험하기 BEGOODTEX 항균 난연 원단

비굿텍스 제안합니다 고성능 항균제 에프절름발이 지연제 직물당사의 혁신적인 섬유 솔루션은 박테리아와 곰팡이의 증식을 억제하여 높은 수준의 위생과 건강 안전을 보장하도록 설계되었습니다. BEGOODTEX에서 제공하는 항균 및 곰팡이 방지 원단은 50회 세탁 후에도 90% 이상의 억제율을 유지하는 것으로 알려져 있으며, 이는 원단에 적용된 처리의 내구성과 효과를 입증하는 것입니다.