본문내용
1. 신소재와 섬유
1.1. 냄새에 관한 신소재
1.1.1. 향균 방취화 섬유
향균 방취화 섬유는 착용중인 옷이나 신발 등의 안에 존재하는 황색 포도상구균, 오소 분해균, 대장균, 고초균, 백선균 등의 미생물들의 증식을 억제시켜 악취의 발생을 방지하는 기능을 한다. 섬유에 향균 가공을 하면 이러한 미생물들의 번식이 억제되어 옷이나 신발에서 나는 악취를 방지할 수 있다.
향균 섬유는 크게 두 가지 방식으로 제조된다. 첫째, 천연 향균 물질을 이용하는 것이다. 키토산, 녹차추출물, 알로에베라 등의 천연 성분을 섬유에 코팅하거나 혼방하여 향균 기능을 부여한다. 이러한 천연 향균 물질들은 인체에 무해하고 지속적인 향균 효과를 발휘한다.
둘째, 합성 향균 물질을 이용하는 것이다. 트리클로산, 폴리헥사메틸렌 구아니딘, 실버이온 등의 합성 향균제를 섬유에 코팅하거나 혼방하여 향균 기능을 발휘하게 한다. 합성 향균제는 천연 향균 물질에 비해 향균 효과가 강력하지만 인체에 미칠 수 있는 독성 문제가 있다.
최근에는 나노기술을 활용하여 보다 효과적인 향균 섬유를 개발하는 연구도 활발히 진행되고 있다. 나노 은, 산화아연, 이산화티타늄 등의 나노 입자를 섬유에 코팅하거나 혼입하여 향균 성능을 높이고 있다. 나노 기술을 활용하면 섬유 표면적 증가로 향균 효과가 극대화되고 낮은 농도로도 우수한 성능을 발휘할 수 있다.
향균 방취화 섬유는 일상생활뿐만 아니라 병원, 호텔, 음식업 등 위생관리가 중요한 분야에서 널리 활용되고 있다. 특히 유아용품, 스포츠웨어, 양말 등의 섬유제품에 많이 적용되고 있다. 향균 섬유는 세탁이나 마찰에 의해서도 향균 기능이 지속되는 특성이 있어 위생적이고 쾌적한 섬유제품 생산에 크게 기여하고 있다.
1.1.2. 향기섬유
향기섬유는 마이크로 캡슐에 방향성 약제를 넣고 이것을 섬유에 무수히 부착시키면 마찰에 의해 캡슐이 점차적으로 파괴되어 서서히 향기가 나게 한 섬유이다. 향기섬유에서의 중요한 기술은 직물의 태(모양)를 해치지 않고 캡슐을 부착시키는 방법과 마이크로 캡슐의 크기와 캡슐벽의 강도이다. 캡슐벽의 강도가 약하면 섬유를 처리하는 동안 모두 파괴되어 일시에 향기가 날아가 버리게 되고, 반대로 캡슐벽이 너무 강하면 깨어지지 않으므로 사용 중에 향기를 발할 수 없다. 따라서 뛰어난 방향 내구성과 지속성을 가지고 사과향, 장미향, 레몬향, 라벤다향 등의 다양한 향을 갖게 할 수 있다.
1.2. 열에 관한 신소재
종래에는 옷의 보온효과를 높이는 방법으로 내부의 열이 전도, 대류, 방사에 의해 손실되는 것을 억제하기 위하여 두꺼운 원단을 사용하거나 안에 솜을 넣어 보온하거나 금속 증착막을 가진 원단을 이용하였다. 열의 대류에 대한 보호대책으로 섬유내부를 중공화시키거나 섬유를 극세화하여 공기를 세분화하였고, 고밀도 직물을 사용하거나 도포시켜 공기의 투과를 작게하였다. 열의 전도에 대한 보호대책으로 직물의 함기량을 크게하여 열전도율이 작은 공기층을 만들거나, 소수성 섬유를 이용했다. 열의 방사에 대한 보호대책으로는 방사열을 금속증착면에 의해 반사시키고 열발산을 방지하는 기술을 사용했는데 최근에는 이러한 기능들을 수행할 수 있는 신소재의 섬유들이 개발되고 있다. 신소재 중 축열섬유로는 알루미늄에 의해 반사 보온하는 원적외선 반사 보온소재와, 세라믹에 의해 보온 하는 원적외선방사 보온소재 섬유가 있다. 원적외선을 이용한 섬유에의 이용이 증가되고 있는데, 그 이유는 보온효과가 가장 크고 그 다음은 건강적인 면에서 자율신경에 영향을 미치므로 그 결과 생체막과 통증에 미치는 효과와 메카니즘 등이 의학적으로 확인되고 있기 때문이다. 용도로는 운동복, 내의, 양말, 방한복으로 쓰이고, 특히 고온에서 방사냉각효과를 노리는 여름용 스웨터로 이용될 수 있다. 이처럼 열에 관한 신소재는 열의 전도, 대류, 방사로부터 인체를 보호하기 위해 개발되어 왔으며, 최근에는 원적외선을 이용한 축열섬유가 크게 주목받고 있다.
1.3. 빛에 관한 신소재
1.3.1. 감온 변색섬유
감온 변색섬유는 섬유 겉면의 온도에 따라 색상이 변하는 섬유이다. 주위의 온도가 낮아지면 어두운 색으로 변해 열을 많이 흡수하여 몸을 따뜻하게 해주고, 기온이 높아지면 밝은 색상으로 바뀌어 열을 발산시켜 시원하게 해준다. 또한 이 섬유는 자외선의 밝기에 따라 무지개색으로 차례대로 나타나기 때문에 패션상품으로도 인기가 있다.
감온 변색 섬유는 감온변색 섬유에 색채성분과 발색제(전자수용체), 소색제(알코올류)가 들어 있는 마이크로캡슐을 봉입하고 그것을 수지와 함께 직물에 도포한 섬유이다. 주위 온도가 낮아지면 어두운 색으로 변해 열을 많이 흡수하고, 기온이 높아지면 밝은 색상으로 바뀌어 열을 발산시킨다. 또한 자외선의 밝기에 따라 무지개색으로 차례대로 나타나는 특징이 있다.""
1.3.2. 포토크로믹 섬유
어떤 물질에 빛을 쪼이면 색깔이 없었던 것이 나타나기도 하고 또 어떤 색은 가역적으로 색상이 변하기도 한다. 이와 같이 빛에 의해 색상이 가역적으로 변하는 현상을 포토크로미즘이라고 한다. 이러한 원리를 섬유에 도입하여 빛에 의해 소색, 발색, 변색되는 섬유가 포토크로믹 섬유이다. 포토크로믹 섬유는 빛의 변화에 따라 가역적으로 색상이 변하므로 다양한 색상 연출이 가능하다. 이러한 기능성 덕분에 포토크로믹 섬유는 패션, 장식 등의 분야에서 주목받고 있다.
1.3.3. 촉광섬유
빛을 차단시킨 상태에서도 외부의 에너지 충전없이 8시간동안 스스로 빛을 내는 것이 촉광섬유의 가장 큰 특징이다. 촉광섬유는 빛이 차단되면 빛에너지를 서서히 방출하여 오랫동안 발광할 뿐 아니라 몇 초 동안 빛을 쪼여 주면 특수 안료층이 활성화되어 빛에너지를 축적하여 다시 촉광이 가능한 섬유이다. 이러한 발광 특성을 통해 촉광섬유는 야간에 시각적 안전성을 높여주는 소재로 활용되고 있다. 특히 소화기, 출구표시등, 현장 작업복 등에서 촉광섬유의 발광 기능은 안전과 경고의 역할을 담당한다. 최근에는 신소재 기술의 발달로 더욱 강화된 발광 성능과 다양한 색상의 촉광섬유가 개발되어, 안전 기능뿐만 아니라 패션 소재로써의 활용도 크게 늘어나고 있다.
1.3.4. 자외선 차단 섬유
자외선 차단 섬유는 자외선을 차단하기 위해 개발된 섬유로, 자외선으로부터 피부를 보호하는 기능을 한다. 자외선은 살균, 소독작용과 비타민D의 생합성 작용 때문에 지구상의 모든 생물에게 필수불가결한 것이지만, 그 양이 지나치게 되면 피부의 그을림, 피부 노화, 피부암 유발 등 인체에 많은 부작용을 일으키게 한다. 따라서 이러한 자외선을 차단하기 위한 섬유가 자외선 차단섬유이다.
자외선 차단섬유는 자외선 산란제나, 흡수제, 또는 이 둘을 혼합하여 자외선을 차단시킨다. 자외선 산란제로는 이산화티타늄, 산화아연 등이 사용되며, 자외선 흡수제로는 벤조페논, 트리아존, 살리실레이트, 시나메이트 등이 사용된다. 이러한 물질들이 섬유에 고유하게 존재하거나 섬유 표면에 코팅되어 자외선을 차단하는 역할을 한다.
자외선 차단섬유는 주로 레저복, 운동복, 스타킹, 양산 등에 사용된다. 레저복이나 운동복의 경우 야외에서 오랜 시간 착용하게 되므로 자외선 차...
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