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나노코팅 및 기능성 가공 기술의 최근 개발 동향
손성군
한국섬유소재연구소
서 론 1.
섬유의 기능성 가공은 의류용 뿐 아니라 각종 산업용도에도 거의 동일한 범주에서 활용되고 있 다 그러나 이들 기능성들은 원료와 원사단계에서부터 출발하여 편직기술은 물론 염색과 가공 제. , 품화 기술에 이르기까지 일련의 기술적 과정을 거쳐 원하는 기능성이 발현되기 때문에 기능성기술 을 한꺼번에 논한다는 것은 매우 어려운 일이다 따라서 본고에서는. 2011년 Techtextil 전시회에 소 개되었던 후가공 기술을 중심으로 한 기능성 발현기술에 한정해 소개하고자 한다.
이번 전시회에서 기능성 가공에 대한 신규기술 소개는 많지 않았으나 예년에는 패널 전시에 그 쳤던 업체들 대부분이 이번에는 구체적인 기술소개는 물론 응용사례와 함께 카탈로그 또는 브로슈 어를 배포하였으며 필요에 따라서는 상담에 기꺼이 응했다는 점에서 차별성을 찾을 수 있었다, .
중점적으로 조사한 부문은 nano-coating기술이었으며 이어 기능성 달성 목적에 따라 투습방수와, 흡한속건 및 항균소취 등의 쾌적기능 난연과, UV-cut 등의 보호기능 등도 nano-coating 기술이 바탕 이 된 경우가 많아 함께 조사하였다 특히. nano-coating기술은 차세대 기술로 평가받고 있기 때문에 미래의 coating 기술을 가늠할 수 있는 중요한 자료가 될 것으로 생각되어 중점적으로 조사하였으 며, coating 기술이 향후 어떠한 방향으로 갈 것인가 하는 것에도 초점을 맞추었다.
가공이라 하면 섬유에 나노물질을 부여하거나 섬유표면의 나노구조화 처리 또는 나노두께 Nano
의 코팅을 행함으로써 용도에 맞는 원하는 기능성을 얻기 위해 행해지는 일종의 coating 가공에 해 당된다 본고에서는 이를. nano-coating 가공으로 분류하였고, nanotech보다는 기존의 가공기술이 주 가 되는 일반 기능성가공과 일반 coating 가공기술의 경우도 별도로 구분하여 정리하였다.
가공기술 1.1 Nano-coating
가공기술에서 요구되는 부분은 친환경과 다기능 다용도 유연성 그리고 경제성이다 특히
Coating / , , . ,
친환경이란 저에너지 무약품 저약품 무수 저용수 등의, / , / low ecological footprint 기술 등을 의미한다.
가공의 주목적은 와 다기능 다용도 유연성 등이며 아직 경제성
Nano-coating low ecological footprint / , , 측면에서는 다소 무리가 있지만 점차 이 부분도 개선될 것으로 예상된다.
최근 nano-coating가공은 sol-gel process 등을 통해 섬유소재에 nano morphology를 형성하거나 nano 물질을 직접 형성시키는 bottom up 방식이 일반적인 추세이다 이미 만들어진. nano 물질을 섬유에 부착시키는 top down 방식은 나노유연제나 나노발수제 또는 무기재료 등의 nano 입자를 이용한 일 반 coating에서만 활용되고 있다 이러한 경향은 기능성 나노입자를 제조하기 위한. top-down방식의 제조는 고도의 기술이 필요하고 또, nano 크기지만 이들 기능성물질을 섬유에 부착시키기 위해서는 별도의 chemical이 필요해 촉감변화는 물론 또 다른 환경적인 문제가 발생될 우려가 크기 때문이 다 이런 이유로 최근에는 단순 기능가공인 발수가공 조차도 소수성 물질을 섬유표면에 처리하는. 방법이 아닌 fractal surface를 형성시키는 bottom up 방식의 생체모방(biomimetics) 기술이 등장해 미 래의 nano-coating trend로 자리잡아가고 있다.
최근의 주목받고 있는 sol-gel process를 이용한 nano-coating 가공은 무기물이건 유기물이건 nano
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물질이 갖는 자기 조직화(self-assembling) 기능과 강력한 Van der waals력에 의해 섬유표면에 nano 두께의 강고한 기능성물질 피막을 손쉽게 얻을 수 있는 장점이 있다 그 외. plasma, electron beam
전자선 초임계 초음파 등 물리적 에너지를 이용하는
( ), laser, super critical( ), ultra sonic( ) nano-coating 기술 또한 다양한 개발사례가 속속 발표되고 있고, sol-gel process가공 공정 중에도 일부 적용되는 것으로 알려져 있다 전자선이나. plasma 등의 물리적 에너지를 이용하는 경우는 radical에 의한 graft 반응을 이용하는 것으로 친수 발유의 반대특성의, / reversible 기능적 특성에 의한 한 차원 높은 방오 가공 외에 항균소취 등의 기능발현에 주로 이용하고 있다.
코팅 가공기술
1.2 /laminating
일반 coating 가공과 기능성가공기술에서 요구되는 부분 역시 친환경과 다기능 다용도 유연성/ , , 그리고 경제성이다 특히 최근에는 용제 등의 환경유해성 물질 사용에 대한 금지정책이 점차 확산. , 되면서 무용제 또는 수계 타입 코팅가공이 주를 이루고 있다 일반. coating 가공기술에 있어서의 미 래 trend는 무용제 및 무수 코팅기술로 이를 위해, plasma나 UV를 이용한 coating기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다 용제나 물을 사용하는 기존 공정의 경우 건조공정과. curing 공정이 필요한데 반해 무용제 type의 경우 plasma나 UV radiation 만으로 간단히 공정이 끝나는 clean process 이다.
미래 coating 기술은 친환경성과 경제성이 중시될 것이기 때문에 non water system, low energy
방향으로 갈 것이며 여기에는 과
system , UV coating plasma coating, microwave coating, digital coating 등의 기술이 활용될 것으로 전문가들은 예측하고 있다 단. , UV 나 plasma, microwave 등의 물리적 에너지를 이용할 경우 다음과 같은 몇 가지 갖추어야 할 전제 조건이 있다.
에 있어서의 는 고기능성 발현과 고도의 내구
- Nano-technology : nano-coating system nano-technology
성 실현에 꼭 필요한 기술임. Nano 크기의 입자의 경우 표면적이 크기 때문에 van der waals력이 커서 별도의 바인더 없이도 내구성을 실현할 수 있으며 활성물질의 경우 동일 중량에서 그 활성도 가 급격히 커지기 때문에 사용량을 대폭 줄일 수 있는 등의 경제적 산업적 가치가 매우 큰 기술임 막 손상 시 스스로 치유 한다거나 외부 환경에 - Advanced and smart polymer : coating (self healing) ,
따라 스스로 형태를 변형 또는 원래의 상태로 되돌아온다거나 하는 등의 형상기억, flexible/stiff
기능 등의 기능을 갖는 를 의미함
switching , micro-encapsulation polymer
그러나 이번 전시회에서는 대부분 이상의 미래 coating trend를 보여준 사례는 거의 없었는데 이, 는 coating/laminating분야가 기능성 발현에 중요한 역할을 담당하기 때문에 산업화를 서두르기 위해 서는 각 용도에 맞는 고도 기능성에 초점을 맞출 수밖에 없었기 때문으로 볼 수 있고 한편으론, 기술수준이 아직 거기까지 이르지 못했기 때문으로도 생각된다.
의 경우는 박막경쟁으로 와 특성 및 경량화 경쟁이 두드러졌고 투습방수기
Membrane soft flexible ,
능은 film의 micro porous냐 아니면 hydrophilic 특성에 의한 투습성 향상이냐가 주요 관건이 되었다. 그 밖에 축산이나 액체천연가스 등의 에너지 산업분야에 대한 gas barrier 기능이 강조된 membrane 이나 laminate film 및 가공소재 실물역시 비교적 많이 출품되었던 것으로 조사되었다.
기타 기능성 가공기술 1.3
원사의 기능성이나 coating가공기술에 의한 기능성 발현이 아닌 일반적인 물리화학적 방법으로 이루어지는 기능가공기술들이 있다 대체적으로 항균가공이나 유연가공 발수가공 난연가공 등 일. , , 반적인 기능성 약제를 이용하는 가공이 그것으로 전시회 자체가 산업용 섬유 중심이어서 그런지, 보편적인 기능성 가공기술소개는 거의 없었으며 다만 대체적으로 면 소재 등의 천연섬유소재에 대 한 easy care 가공이나 항균가공이 대부분이었다.
항균가공의 경우는 주로 천연유래 항균가공제가 중심이 되었고 유기계 사용은 점차 사라지면서, 일부 nano silver, silver salt, silver ion 등을 이용하거나 프탈로시아닌 금속염 등을 이용하는 사례가 눈에 띄었다.
형태안정 가공은 DMDHEU를 가교제로 사용한 경우와 액체암모니아 처리가공에 의한 형태안정
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성을 얻으려는 시도가 주를 이루고 있으며 액체암모니아를 이용하는 경우는 액체암모니아 단독처, 리보다는 DMDHEU의 병용에 의한 고도 내구성 실현 시도가 대부분이었다.
난연가공의 경우는 대체적으로 원사단계에서부터 실현하려는 시도가 많았는데 이는 후가공 방, 법의 경우 소재의 종류와 가공조건 및 여기에 사용되는 약제에 따라 난연성 발현이 크게 달라지기 때문으로 해석된다 그러나 면섬유소재의 경우는 후가공 방법이 아니면 어렵기 때문에 이에 관한. 기술개발 사례가 다수 소개되기도 하였다 한편 난연제의 경우는 친환경성을 실현할 수 있는. non 계로 실리콘이나 멜라민 수산화 금속염 인계 등이 주를 이루고 있었고 코팅물의 경우에도
halogen , , ,
자체 난연성이 있는 수지를 이용하거나 membrane 자체에 난연성을 부여하는 방법으로 난연성을 얻 으려는 사례가 다수 선 보였다. Membrane의 난연성 부여는 자체 난연성이 있는 PTFE나 silicon 수 지 단독 또는 난연제와 금속 powder 등의 복합화가 주를 이루었다.
기술 개발동향 2.
가공기술 2.1 Nano-coating
최근의 Nano-coating기술은 나노화된 입자를 섬유표면에 코팅하는 top down 방식보다는 공정 중 에 nano입자를 형성시키면서 섬유표면에 nano두께로 coating하는 line process 기술이 차세대 high 로 자리잡아가고 있다 이번 대회 역시 이와 관련된 기술이 다수 출품되었으며 이 분야에서 가
tech .
장 활발한 전개를 펼친 곳은 역시 스위스 Schoeller Textil AG사였다 자체 특유의 기술력을 적용한. 초 발수 가공물과 효율 높게 태양광을 막아주는 cool감 소재인 cold black, 각종 항균소취 가공물에 대한 응용사례는 곳곳의 전시부스에서 발견할 수 있었다.
Fig. 1.Guest-host process개요.
초발수 발유 방오가공소재인/ / NanoSphere는 연잎 표면의 fractal surface의 초발수 모델을 모방한
기술로 여기에는 반응이론을 적용한 것으로 알려져 있다
biomimetics , guest-host process . Guest-host 란 에 해당하는 고분자물질 표면에 소수성의 고분자량의 물질을 부가시킴으로써
process host guest
크기의 돌기가 형성된다는 공정을 의미한다
nano .
Fig. 2.Schoeller의NanoSphere초발수 모식도.
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Fig. 3.Schoeller의inzectic TM모식도.
원적외선 물질을 함유시킨 웰빙 소재 energy TM과 진드기와 모기 및 각종 나방 접근을 막는 방 충기능 소재 inzectic TM도 소개되었다. Inzectic TM은 이 회사의 흡한 속건 소재인/ 3XDRY 기술을 기반으로 한 것으로 자체 개발한, special binding system에 의해 방충기능 물질을 섬유 표면에 강 하게 부착시킴으로써 가공약제가 피부와의 접촉이 없도록 하였으며 수회의 세탁에서도 견딜 수 있 도록 하였다.
Fig. 4. Coldblack에 의한 태양열 반사. Fig. 5.Schoeller의active>silver.
태양열과 UV를 반사하는 물질을 적용함으 로써 black color에서도 cool감을 느끼도록 해 주고 UV로부터 인체도 보호하는 기능을 갖는
의 경우 수준의 차단기
coldblack UPF 30 UV
능을 갖고 있으며 미 가공 소재에 비해 일광 작업 시의 발한 량을 1/2 수준으로 억제한다 고 소개하고 있다.
항균소취성 소재인 active silver는 천연유래 의 silver salt를 섬유에 적용시킨 고내구세탁 성의 투습성 항균소재로 피부로부터의 각종
냄새 성분을 분해하고 박테리아나 진드기 및 각종 진균류로부터 피부를 보호해 준다.
는 바깥쪽에 발수가공을 안쪽에는 흡습성 가공을 행함으로써 안쪽에서는 땀을 신속히 흡수
3XDRY ,
해 넓은 면적으로 확산시켜 바깥쪽으로 내 보냄에 따라 피부측이 항상 dry한 상태가 되며 바깥쪽의, 경우 외부로부터의 수분을 밀어내 역시 dry 한 상태를 유지시키는 고내구성의 흡한속건 소재로서 공 기 투과도가 좋으며 손자국 등에 의한 외관변화 등의 외부 물리적 자극에 의한 영향도 적다.
독일 Hohenstein 연구소에서는 수영복용 air cushion 소재를 소개하였다 이 신규 소재는 펭귄이. , 물속을 유영할 때 펭귄 피부의 초발수 특성으로 나타나는 air cushion 현상에 의해 물속을 미끄러지 듯 활공한다는 데에서 힌트를 얻은 것으로 섬유표면에 자체 개발한, nano-sol coating법을 이용해 초 박막의 초발수막을 coating한 것이다 일반 수영복의 경우 그림에서처럼 유영 중 빠져나온 공기가. 섬유표면에서 회전하면서 저항이 발생하고 이 때 물과의 마찰이 강해져 항적이 형성되면서 진행을
Fig. 6.3XDRY의 흡한속건 모식도.
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방해하나 꿀렁꿀렁( 효과라고 함), 이 가공제품의 경 우는 공기의 저항 없이 micro-bubble effect에 의한 현상이 발생하므로 물과의 마찰이 최소 air cushion
화되면서 빠르게 유영할 수 있다 한편 이 연구소. 에서는 2012년 런던 올림픽에 출전할 선수들이 이 소재를 이용한 수영복을 착용하게 될 것으로 예상 하고 있다.
러시아의 Ivanovo Region은 metal pigment나 nano- sized metal을 plasma sprayed 기법으로 nano-coating
층을 형성시킴으로써 초발수성과 난연성을 동시에 실현한 신규 소재를 개발하였다. Silver nano- 을 이용함으로써 추가적인 개질 없이도 이 층에 항
particle coating
균성을 부여할 수 있다고 한다.
독일의 Trans-textile에서는 내열성 소재에 gasoline과 water 및 각종 oil 등에 오염이 되지 않는 Topaz power guard를 경찰 유니 폼에 적용한 사례를 소개하였다 이 기능성은 데모대의 폭동 진압. 시 빚어질 수 있는 화염병에 의한 화상 방지와 gasoline 등에 의 한 불꽃 번짐과 오염 등에 대응하기 위한 것으로 자체 flame 기술을 적용하였다 또한 이 회사는 물과 기름 retardant laminating .
등에 의한 오염방지 소재로 Topaz dual guard도 함께 전시하였다.
면섬유에 대해 흡습성을 낮추어 건조시간을 단축할 수 있는 소재Recotton을 독일의 Ecoatech 사가 소개하였다 이 소재의 구체적인 제조기술을 밝히지는 않았지만 탄소배출량을 대폭 줄일 수. , 있는 친환경의 신규 기술에 의해 기존의 W&W 특성을 더욱 향상시켰으며 특히, linen 소재에 있어 서도 신축성을 증진시킴으로써 주름형성을 크게 방지할 수 있고 세탁 내구성 또한 우수하다.
벨기에의 Aegis 에서는 carpet과 towel 표면에 항균성 물질을 nano coating함으로써 고효율 고내구성 의 항균기능을 발현할 수 있는 신규 coating기술을 소개하였다. nano 크기의 항균성 물질이 coating 된 섬유 표면에 미생물이 노출될 경우 nano크기의 항균제 칼이 미생물 세포벽을 공격함으로써 미 생물이 활성을 잃게 되는 원리에 의한 것으로 그 외 구체적인 기술적 내용은 밝히지 않았다.
Fig. 9.Aegis의nano항균제 작용과coating모식도.
Fig. 10.Naizil의TITAN W.
Fig. 8.Inanovo Region의metal nano powder coating.
Fig. 7.Hohenstein연구소의Air cushion.
출처
( : http://www.hohenstein.de)
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이탈리아 Naizil 사가 2009년도에 패널 전시에 그쳤던 self-cleaning 기능의 고강도 coating기술 를 패널 외에 기능설명이 되어 있는 브로슈어를 함께 제공하였는데 내용은 년 전 패널
TITAN W , 2
내용과 동일하였다. TITAN W는 이탈리아의 Padus university와 함께 개발한 고강도성에 방오기능을 갖는 소재로 이 회사에서 제공한 자료에 따르면, , the most of the most innovative nano technology를 이용, titanium dioxide(TiO2)의 special particle을 fluoro polymer인 PVDF와 combine한 후 acrylic resin 으로 coating한 것으로 내후성과 방오성은 최고 10년까지 보장할 정도로 우수하다고 한다.
Fig. 11.Galvanic corrosion과galvanic process개요.
한편 그 동안 이론적으로만 알려졌던 첨단의 금속, nano-coating기술인 galvanic process에 대한
이 소개되어 관심을 끌었다 에 의한 이 표면 부착에 머물
prototype sample . Plasma sputtering nano-coating
기 때문에 외부 자극이나 꺾임에 민감해 용도전개에 한계가 있다는 지적이 많았으나 이 신규 기술은, 섬유 조직은 물론 천연섬유의 경우 섬유소 내부까지 깊숙하게 nano 두께의 금속 막 coating이 가능해 응용분야가 커질 것으로 기대해 온 기술이다 이 기술은 현재 일본과 독일 및 이탈리아 등지에서 연. 구단계 수준에 머물러 있는 아직 미숙한 기술로 알려져 있으나 이번에 이탈리아, Soliani에서 prototype 실물을 전시함에 따라 그 가능성을 확인할 수 있었다 란 두 개의 금속이 서로
sample . Galvanic process
전해질 전극 로 연결되어 있을 때 이온화 경향이 높은 금속이 이온을 방출해 부식에 이른다는 금속 부( ) 식 이론인 galvanic corrosion에서 힌트를 얻은 기술로 무전해 도금에서의 환원제가 이온화 경향이 큰, 금속이 된다는 것 외에는 큰 차이가 없다. Galvanic process를 섬유 coating에 적용한다면 다음과 같은 과정을 생각할 수 있다 다만 이하의 내용은 문헌을 바탕으로 한 필자의 의견임을 밝혀둔다. (4)(5).
우선 대상 섬유에 을 원하는 금속 예를 들면 구리 피막 을 원한다고 할 때 구리
- coating , (Cu) coating ,
이온(Cu+2)을 함유하고 있는 전해질을 spray 또는 padding 등의 방법으로 섬유에 침투시킨다. 이어 구리보다 이온화 경향이 큰 즉 산화성이 강한 환원제 역할을 하는 철 등의 금속 미립
- , ( ) (Fe)
자(nano수준 를 전해질에 분산시켜) spray 등의 방법으로 대상 섬유에 부여한다 이 때 금속입자를. 섬유 내부에까지 침투시키지 않아도 전해질 자체가 전극역할을 하기 때문에 이론적으로는 금속, 으로부터 방출된 전자가 전해질 전극을 타고 섬유 내부에까지 침투해 들어가게 된다.
이 때 열처리나 초음파 등으로 에너지를 가하면 상대적으로 이온화경향이 크고 산화력이 강한 철 은 전자를 방출해 이온화(Fe+2)되고 상대적으로 이온화 경향이 낮은 즉 환원성이 상대적으로 강한, 구리이온은 철이 방출한 전자를 흡수해 구리가 섬유표면 또는 조직과 섬유소 사이에서 형성됨으로 써 구리박막coating이 이루어지게 되며 이 때 금속, coating 량은 초기 처리 전해질에 함유된 금속 이 온 농도에 따라 달라진다 여기서 어떠한 금속을 사용하느냐에 따라 해당 금속이 환원제가 되기도. 하고 산화제가 되기도 하는 즉 볼타전지 원리와 유사한 반응을 이용하는 것이다 한편, . Soliani 관계 자에 따르면 해당 샘플이, galvanic process에 의해 제조된 것이라는 점 외에는 정확한 공정 자체를 밝히지는 않았지만 경제성 면으로 볼 때 가공원가는 수cent/㎡ 정도에 공정시간 역시 수초/㎡ 에 불 과하다는 점은 명확히 하고 있어 향후 이 기술에 대한 파급효과는 매우 클 것으로 기대된다, .
포루투갈의 Centi(centre for nanotechnology and smart materials)는 dry 특성과 wet grip 특성을 동시에 갖는 biomimetic reversible adhesive를 소개하였다 이는 홍합 등의 해산물로부터 유도된 수생단백질 접착. 제 족사 단백질 로 끈적임이 없이 우수한( ) grip 능을 발휘한다. Dry/wet 특성의 reversible adhesive는 gecko 도마뱀 발바닥과 따개비 홍합 해초류 굴 등에서 볼 수 있다 연구팀들은 홍합, , , . (mussel)이dry/wet 조건에 관계없이 강한 결합력을 갖는 수중접착 단백질(MAPs : marine adhesive proteins)에 착안해 aquatic adhesive Poly A 를 합성해 최적화하고 PU와 함께 섬유에 kiss roll 방식으로 적용한 예를 소개하였다.
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Fig. 12. 홍합 단백질 접착제. Fig. 13. Marine adhesive proteins.
Fig. 14.polymer A합성. Fig. 15.Plasma처리wool표면scale제거.
영국의 TTG(trani to gain : 노동력 기술개발 기구 중소기업이 요구되는 지식과 기술을 종업원이. 스스로 습득하도록 지원하는 제도 의) Carl Lawrence 교수는 plasma와 laser를 이용한 섬유표면의 나 노구제 제어에 의한 특성변화기술과 관련해, wool 소재의 표면 스케일을 제거함으로써 염색성을 향상시키거나 HE 특성을 감소시키는 등의 사례를 소개하였다.
독일의 Technische University에서는 polyester fiber 표면에 wet chemical one bath process로 silver
을 균일하게 한 항균기능의 을 소개하였다 이 는 기존
particle coating PET yarn . PET fiber original 에 비해 항균성이 있으면서도 각종 물성은 거의 변화가 없고 인장강도의 경우는 약간 감소하
fiber ,
기는 하나 가성소다 처리 원사보다 약간 우수한 것으로 나타났다.
Fig. 16.Technische Univ.의wet chemical silvering process.
Fig. 17. Technische Univ의wet chemical silvering process 표면사진.
독일 Duisburg-Essen 대학 Klaus Opwis 박사팀은 진균류의 표면단백질인 hydrophobin이 hydrophobic 특성과 hydrophilic 특성의 양친매적 성질을 갖고 있다는 점에 착안 자체 개발한, thermal hydrophone
기술에 의해 섬유 표면에 을 강고하게 부착시킴으로써 섬유의 특성을
fixation hydrophobin hydrophobic
특성으로 개질하거나 특성을 특성으로 개질하는 공정을 개발하였
hydrophilic hydrophilic hydrophobic
다고 발표하였다 이 기술은 진균류 표면단백질. hydrophobin이 갖고 있는 양친매적 특성을 이용 진균,
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류가 숙주표면에 부착해 번식한다는 메커니즘을 응용한 것으로, hydrophobin 1% 또는 5% 수용액을 섬유에 처리한 후, tenter에서 cotton의 경우는 100 ×20 , polyester℃ 분 의 경우는 150 ×15℃ 분 처리로 이루 어지며, hydrophobin은 self-assembling 기능을 갖고 있어 스스로 집합해 물질표면에 흡착 침투된다.
Fig. 18.Dulsbrug대학의 친수 친유개질 모식도/ . Fig. 19. silicate nano-particles.
또 이 연구소에서는 각종 filler나 촉매 또는 흡착제로 사용할 수 있는 phyllosilicate 형태의 천연
기반의 을 소개하였다 두께의 다층 형상의 이 은
silicate nano layered particle . 1nm nano-layer particle 흡수나 소색기능이 있으며 ceramics 재료나 촉매, filler나 thixotropic agent 등에 활용할 수 있다.
의 외 명은 에 의해 과
Duisburg-Essen university A.F. Saleh 3 sol-gel coating process ZnO nano particle 의 을 부여한 항균섬유를 개발하였다고 발표하였으며 상세 내용은 다음과 같다
chitosan hybrid composit .
를 에 충분히 용해한 후 준비된 에
Chitosan 1% acetic acid ZnO/GPTMS sol(prehydrolyzed GPTMS-sol 을 혼합 에 가한 후 를 로 조정한다 이후 이 혼합액을 섬유에 등의 방법으로 부
ZnO-sol ) pH 5.5 . pad
여한 후 dry-cure로 반응을 완료. Curing 조건은 130 ×30℃ 분이며 소량의 코팅만으로도 우수한 항균, 성이 발휘된다 한편. German textile research center의 Asmma Farouk 외 명의 연구팀들도4 UV조사에 의한 유무기 하이브리드 polymerization 기술로 cellulose 섬유표면에의 ZnO-organic hybrid composite
에 관한 연구결과를 년에 발표한바 있다
nano-coating 2009 .
Fig. 20.Sol-process에 의한 유무기 하이브리드nano-coating.
는 의 를 섬유표면에 함으로써
North Carolina State University nano-scale metal oxide nano-coating wetting 성과 conductivity, photo-conductivity, sensing, nano-enabled luminescence 기능을 부여할 수 있다고 발 표하였다. PP나 cotton 또는 nylon-6 등의 섬유상에 그동안 전자산업에서, IC와 PCB에서의 nano
제조 시에 활용해 온 성장기법 을 기
circuit atomic layer deposition(ALD=thin film deposition : atomic ) 법을 이용한 것이 특징이다. ALD는 저온(TMA, 즉 trimethylaluminum의 경우 125 )℃에서 고도의 내 구성 코팅을 1~60초 내에 코팅 두께는, sub-nm 수준으로 control할 수 있다 우선. substrate 상에 H2O 을 처리해 수화시킨 후 TMA를 purge시키는 과정을 반복함으로서 coating이 이루어진다.
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Fig. 21. PP ALD. Fig. 22. ALD ZnO. Fig. 23. Atomic layer deposition.
Fig. 24. ALD cross section. Fig. 25. Atomic growth/nucleation.
스위스의 EMPA는 섬유에 C2H2, CO2 및 Ar 가스 분위기 하에서 1~100Pa의 저압 plasma 처리로 함으로서 항균성과 친 세포특성을 부여할 수 있다고 발표하였다 이 기술은
Ag nano-coating . Ag
단독 또는 를 두께로 코팅함으
nano composite Ag nano composite + plasma polymer layer 25~100nm 로서 이루어지며 Ag 이온의 항균성에 기반을 두고 있다.
Fig. 26.EMPA의Ag-nano composite.
코팅 가공기술
2.2 /laminating
전시회 기간 동안 앞서 Ghent University의 Dr. Marc Van Parys 교수가 제시한 미래의 Coating 에 대한 내용도 함께 조사하였으나 학계를 제외하고는 실제 미래 를 가늠할 만한
trend , coating trend
기술소개는 찾아보기 어려웠다.
대체적으로 Coating/laminating분야에 대한 이번전시회의 성향을 보면 역시 고도 기능성 발현에 초점이 맞춰져 있으며 특히 산업용 섬유에 있어서의, coating은 떼어 놓을 수 없는 중요한 수단이 되어 있었다.
의 경우는 박막경쟁으로 와 특성 및 초 경량화 경쟁이 두드러졌고 기능적으
Membrane soft flexibility ,
로 볼 때에는 film의 micro pore냐 아니면 hydrophilic 특성에 의한 투 습성 향상에 의한 투습성발현이냐가 주요 관건으로 나타나고 있다.
그밖에 축산이나 액체천연가스 등의 에너지 산업분야에 대한
기능이 강조된 이나 및 가공소재
gas barrier membrane laminate film 실물 역시 비교적 많이 출품되었다.
역시 차별성을 위한 박막화와 위생기능의 항균성 및 TPU film
방충기능을 갖는 내수성의 친환경 PUR(polyurethane reactive) TPU 도 다수 소개되었다. TPU의 중요한 이슈는 film을 어디까지 박막
화 할 수 있고 이를 이용해 최종 제품의 중량을 어디까지 초 경량 Fig. 27.Collano의slit film.
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화 할 수 있으며 얼마나 flexible하게 하도록 할 수 있느냐 하는 것이고 또 황변 방지를 위해, aromatic계 PU에서 aliphatic계 PU 로의 변경이 불가피할 것인가 하는 것이었다.
스위스 Collano사는 TPU laminating 가공물의 air permeability 문제를 해결하기 위해 TPU film에 마이크로 단위의 cut slit을 만들어 hot press 시 이 slit이 열리면서 air permeability와 통기성 및 flexibility 특성을 확보할 수 있는 기능의 TPU film과 multi
등을 소개하였다 layer film .
의 다기능성 은 에서 까지는
Schoeller modulas 7-layer , layer 1 3 피부에 닿는 층으로 단열기능과 외기 차단기능이 있고 layer 4 는 주 기재 층, layer 5에서 7까지는 바람과 비 및 한기 차단 층으로 되어 있다 극한환경에서도 각 기능 층이 서로 보완적. 으로 작용함으로써 breathability 기능에 의해 땀을 관리한다 또. 방풍과 방수 및 방열성이 있고 경량이면서도 내마모성에 내인 열성을 발휘함으로써 신체를 보호하게 된다.
사의 의 경우 저온 또는 활동량이 적은 상태 Schoeller C-change
에서는 폴리머 조직이 촘촘해져 단열효과를 발휘하고 우수한 보온성과 쾌적성 및 방풍 방수기능을 갖고 있으나 고온 또는, , 활동량이 많은 상태에서는 폴리머 조직이 열려 수증기가 방출 되고 여분의 열과 습기는 방출되며 이 때 역시 방풍과 방수기, 능을 발휘하는 가역적인 smart polymer로 미래 coating trend를 선도하고 있다는 평가를 받고 있다.
Fig. 28.C-change의 동작 모식도.
독일의 DuraPro 사는 난연성을 갖는 PUR laminating resin 2종을 소개하였다 불투명한. resin으로 사용온도 120~150 ,℃ 친환경성의 UH 6644 type 경우의 점도가 120℃에서 45,000mPas, 140℃에서
점도를 띄고 있어 다양한 용도에 적용이 가능하다고 한다
12,000mPas .
역시 자사의 다양한 용 을 선보였으며 기타 용품과 위생제품
Henkel hot melt laminating film , medical
용의 TPU 및 PUR laminating film 등도 소개하였다 이 분야. Henkel이 강조하는 것 역시 100~180℃
까지의 저온 laminating 공정이다.
일본의 Hiraoka는 PVDF(polyvinylidine fluoride) 표면에 특수 fluorine 층을 coating함으로써 UV cut 특성과 정전기 방지 및 발수성과 방오성 외에 내후성을 크게 향상시킬 수 있는 신규 membrane
를 용으로 소개하였고 이를 응용한 에 대한 다양한 용도의
PVDF-Ⅱ architecture super smooth surface 제품도 함께 선보였다
flexible coating .
그 외 carbon membrane과 fire stop membrane, gas barrier성을 높인 특수 membrane 등도 다수 소개 되었고, heat( )열 관련 기능가공소재기술은 원사단계에서 출발한 소재로는, Outlast 60%을 복합한 Table 1.Membrane의brand별 주요 특성
(TEX innovation. feb. 2011)
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、
기능을 갖는 소재 를 복합한 난연성 소재
flame retardant MAC Protex, Outlast 40% FR Protex 외에 열선을 이용한 기능의 극한환경용 의류제품 그리고
modacrylic fiber heating , self heating
소재 등이 있으나 예년보다는 다소 적은 품목들이 출품되었다
polymer .
후가공 기술에 의한 PCM 적용 사례는 Schoeller의Schoeller-PCMTM이 있다. PCM microcapsule을 일반 coating 또는 form coating 등으로 섬유 표면에 부여함으로써 더울 때는 cool감을 추울 때는,
감이 발현되며 과 기능도 갖고 있다 이 소재는 미국 의 요
worm breathable moisture regulation . NASA 청으로 개발된 것이라 하는 것은 이미 널리 알려져 있다.
Fig. 29.Schoeller의PCMTMmicrocapsule구조와 동작 모식도.
소재 자체적으로 electromagnetic conductivity(EMC)를 갖는 membrane을 일본 Komatsu에서 소개하 였다. IC-tag와 RFIDtag 대응으로 개발한 이 membrane은 electromagnetic noise를 제거 등에 활용이 가능하며 13.56MHz 대의 RFIDtag에 대한 에러율을 최소화 할 수 있다 또 두께. 100±10㎛에 flame
기능도 갖고 있어 고온 환경에 사용되는 각종 전자파 차폐 재료로서의 활용도 가능하다
retardant .
이탈리아 FAITPLAST에서는 Hydrophilic 특성의 Faitex membrane을 적용한 투습방수coating 기술 을 소개하였다. Base fabric과 out side fabric 사이에 hydrophilic membrane을 laminating 함으로써, 이 갖는 친수적 특성을 이용해 땀 성분인 는 통과하고 외부로부터의 hydrophilic membrane humidity
물은 차단하는 원리를 이용한 것이다.
중국 Beijing Qianye Lotus사에서는 PTFE nanofiber membrane을 소개하였다. LOI 95로 극한환경 에서도 견디는 제품으로 발수성과 방풍성은 물론 통기도와 투습성 및 항균성을 함께 (-150~260 )℃ ,
지니고 있다.
Fig. 30. 중국Beijing Qianye Lotus의PTFE membrane주요 특성.
Fig. 31. Silicone membrane barrier layer.
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독일의 Leder und Kunststoffbahnen 연구소는 내열온도 200℃의 각종 chemical resistant 및 liquid
특성이 있는 항균성의 박막 을 소개하였다 와
barrier membrane . Si-H compound cross linker vinyl
를 촉매반응으로 고도가교결합 시킨 으로 과
compound alkylbridged silicone , solvent type non-solvent
의 두 종류 이 있으며 이들 두 모두 으로 구성되어 있어
type membrane type , type 100% pure silicone
의료용이나 보호복 스포츠웨어 내의류는 물론, , paraglider, 돛 레저용, tent, 그리고 conveyor belt와 등에 적합하다
air-bag .
벨기에 Ghent university 내의 Unitex사는 nano 기술과 자사의 폴리머 기술에 의해 coating 막 손상 시 자체 보수기능이 있는 self-healing (repairing) coating 기술을 소개하였다. Coating 층 균열 시 기반의 보수제를 함유한 이 깨어지면서 보수제가 베어 나와 균열 부위를 치유 nano chemical capsule
하게 되는 원리이다 이는 건축 구조물인 콘크리트 균열시 캡슐화 되어 있는. nano 보수재료가 베어 나와 균열된 부위를 자가 재보수하는 시스템에서 힌트를 얻은 것이다.
의 도 이번 전시회 친환경성을 강조된 전시제품 중 하나로 지목되고 있다 스
Water base adhesive .
위스 Collano 사 에서는 free radical emulsion polymerization이라는 친환경적 제조기법을 적용, polyvinyl
과 유도체를 계의 경우 의 크기로 과 계 혼합의
alcohol cellulose nonionic 40~150nm , nonionic cationic
경우 1~3㎛ 크기의 보호 콜로이드 상으로 분산시킴으로써 제조하고 있는데, foam coating이나 label과 접착테이프 패딩 바닥재 등에 내, , scratch 성 coating막을 형성시켜준다고 소개하고 있다.
독일의 Epurex film은 solid aromatic isocyanate 유도체인 PUR film과 aliphatic thermoplastic polyester- 포함 을 소개하였다 은 접착제와의 가교로 경화되며 polyurethane film(PE-carrier ) . PUR film PU , 35℃
에서부터 반응이 시작되어 24시간 내에 경화가 완료되며 45℃에서는 폴리머가 용해되어 sticky해진다. 이 필름은 접착성이 뛰어나 70℃ 이상에서도 격리되지 않으며 대기 중 습도에 대해서도 안정하다, .
한편 aliphatic 계 PE-PU의 경우는 가공 시 경도가 shore D 55로 고경도 물성을 갖고 있으며 연화점, 은 110~130℃정도이나 현재 실험실적 오더수준에 머물러 있는 것으로 전하고 있다 또한 이 회사에서는. , highly elastic PU film “Platilon U도 소개하였는데 이 필름은 현재 두 가지type으로 나뉘어 제공하고 있다:
계의 경우는 의 점이 계의 경우 에 달하고 있다
ester tension strain break 450~650%, ether 650% . 한편 particle size에 경쟁력이 있는
제품이 있다 스위스 hot melt adhesive .
는 입자 크기를 미세
Schaetti hotmelt
단위 100~700㎛수준까지 미세화 함으 로써 sensitive한 소재에의 적용이 가능 하게 하였다 장점으로는 소량 사용으. 로도 동일효과를 얻을 수 있기 때문에 경제적이면서 scattering 장치 또한 소 형화할 수 있는 등의 eco process적 특 성을 발현할 수 있다는 것이다 또한. ,
용 는
Transfer printing thermoplastic PU
우수한 flexibility와 smooth grip, elastic 특성과 수세성이 강점이다.
기능의 보강용 를 미국
Chemical resistant laminate polymer
사가 소개하였다 과
Mesa laminated fabrics . 100% aromatic
및 등 각종 에
chlorinated hydrocarbon alcohol chemicals 견 디는 이 polymer는 우수한 내화학성을 발휘하는 것으로 되어 있다 그밖에 이 회사에서는 각종 증기와 가스류. 등의 차단기능이 있는 TPU 몇 종도 함께 소개하였다.
독일의 Trans-textile은 Multifunctional laminate 소재를 선보였다 이 소재는 자체 개발한. gas 및 liquid barrier
기능과 hydrophilic 특성 및 내열성과 high elastic 특성이 Fig. 33.PCT의warf knit용membrane의laminate.
Fig. 32.Schaetti의micro particle adhesive.
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58
、
있는 membrane Topaz 251 ,에 역시 high elastic과 non-blocking 특성이 있는 Topaz PTFE Duo, 그리고
특성의 을 시킨 다기능 소재로 연속적인
high breathable PTFE membrane combination , protective 들이 착용자의 신체 상태를 최상으로 쾌적하게 유지시켜주는 것으로 되어 있다
polymer layer .
독일의 PCT polycoating textile은 water proof와 breathable 기능이 있는 crosslinking urethane
외에 여기에 각종 로 이나 등을 혼입한 다
membrane , filler aluminium carbon, flame retardant additives
용도 membrane을 선보였다 또한. , warp knitted garment에 water proof 및 breathable 특성을 부여할 수 있는 membrane 등도 함께 선보였다.
그밖에 coating 소재분야 전시에서는 예년과 마찬가지로 수퍼섬유 표면 물성을 향상시키기 위해, 나 등을 한 소재들이 산업용 소재용으로 다수 개발되어 다양한 분야에서 PTFE silicone rubber coating
의 용도전개 현황을 확인할 수 있었다.
기타 기능성가공기술 및 장치 2.3
면 소재에 대한 easy care 기술은 액체암모니아 처리방법과 DMDHEU를 가교제로 사용하는 경우 의 기술이 소개되었다. Glyoxal resin의 DMDHEU 가교제를 사용하는 경우에는 기술적으로 큰 변화 가 없는 것으로 나타났으나 이 분야 주요 관심사는 역시, low 또는 non formaldehyde 기술이다 독. 일의 BEZAMA에서는 Low formaldehyde는 DMDHEU(dimethylol dihydroxyethylene urea)에 기반을 두 고 있고 non formaldehyde에는 DMeDHEU(dimethyldihydroxyethylene urea)에 기반을 두고 있는 것으 로 나타나고 있다 면섬유소재의 액체암모니아 처리기술은. VERATEX에서 Beu-Fixe라는 기술로 소 개하였으나 단순 카탈로그 전시에 그쳐 크게 관심을 끌진 못하였다.
Fig. 34.Deodoran의 소취 메커니즘과 성능.
일본의 히라오까(平岡)에서는 식물성 천연항균제 “Deodorant을 처리한 net 소재가 일반 net 소재 에 비해 암모니아 소취율이 월등히 빠르다는 것을 데이터와 함께 소개하였다.
한편 기능성 가공분야에서 중요한 이슈가 되는 것 중의 하나가 난연가공이다 산업용 뿐 아니라. 의류용 쪽에서도 이 난연성을 필요로 하는 곳이 많고 더구나 최근에는 그동안 사용해 왔던 할로, 겐계 난연제 사용이 유럽지역을 시작으로 사용금지정책이 확산되면서 할로겐계 대체 난연제에 대, 한 관심이 점차 높아지고 있음을 말해 주듯 관련 기술과 제품이 다수 출품되었다 반면 화학섬유. , 의 경우 원사단계에서의 난연화 기술을 적용할 수 있지만 대부분의 소재의 경우에는 용도 전개에 한계가 있고 특히, natural 계 섬유의 경우에는 후가공 외에는 달리 방법이 없기 때문에 난연기능 가공기술은 꾸준한 개발활동을 하고 있는 것으로 나타났다.
가공물이나 면 단독 또는 복합소재에 대해 후가공 방법에 의한 난연화 가공기술이 Coating (cotton)
소개되었다 벨기에의. Sentex N.V. Techma-coating에서 Oekotex class 1에 해당되는 친환경 가공인 의료용 flame retardant PU coating 기술 TECHMA Green FR을 소개하였다. BASF 등 몇몇 기업에서 도 현재까지 개발된 acrylic 또는 Pu resin 기반의 coating물에 후가공 방법으로 친환경의 non 할로겐 계 난연가공기술 개발결과를 소개하였으나 기술이나 소재에 대한 설명자료 없이 prototype sample 전시에만 그쳤고 사진촬영도 불허해 아쉬움을 남겼다 한편 벨기에의. CFT2000에서는 cotton 100%
및 cotton/polyester(50:50)에 대한 non 할로겐계 난연화 가공기술에 의해 구체적인 기술내용을 소개
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하였다. Cotton 소재에 자사의 난연제를 처리, tenter나 oven 내에서 간단히 polymerization하고 산화 와 안정화를 시킨 후 수세와 건조를 거쳐 최종 제품에 이르게 되는데 여기서 수세를 하는 이유는 와 일부 반응생성물을 제거하기 위한 것으로 최종 제품의 함유량은
formaldehyde , formaldehyde
이하가 되며 촉감문제 개선은 간단한 물리적 처리나 유연제 처리로 해결할 수 있고 섬유의
60ppm ,
취화문제는 없다.
기능성 가공에는 가공설비가 중요한 위치를 차지하기 때문에 이번 전시회 역시 기능성과 관련된 가공장치와 설비가 다수 출품되었으며 특히 laminating과 scattering 설비는 가장 많은 출품건수를 기 록한 것으로 보인다.
최근 국내에서 각광을 받고 있는 IR 열처리기도 다수 출품되었다 예년 전시회와는 달리 전시. 업체수도 늘었고 또 각 소재별로 적절한 파장 대와 그 효율에 대한 구체적인 소개 자료와 함께, 주어진 에너지의 90% 이상을 열로 활용할 수 있기 때문에 미래의 clean energy로서 각광을 받을 것 이라는 관계자들의 설명을 빌리지 않더라도 향후 국내에서도 이 장치에 대한 파급효과는 클 것으 로 기대되고 있다.
에너지와 chemical 절약 및 생산성 향상 차원에서의 one side 가공의 필요성이 대두되면서 스위스 WEKO사에서 개발한 rotor application system
도 소개되었다 오래 전부터 출시된 장치. 이나 그동안 가공분야에서의 적용이 rotor 의 빠른 회전 때문에 emulsion이 파괴와 저점도 물질만 가능하다는 등의 문제점 때문에 적용이 지연되었으나 최근 보다, 안정된 emulsion 기술과 sol-gel process의 개발 및 micro 무기물 분산체 적용이 확 대되면서 이 장치에 대한 활용도가 더욱 높아질 것으로 예상된다.
장치가 고온영역의 경우 대상 Plasma
소재에 따라 열화 또는 용융되는 상태로 용도확대에 걸림돌 로 작용하는 경우도 있어, soft material의 표면처리 대상의 저온영역 plasma jet이 필요한 시점으로 독일의, International
연구소에서는 에 대한
material research low temp. plasma jet
적용 가능성을 제시하고 관련 연구 자료도 함께 소개하였, 다. Plasma 장치 내에 불활성 가스를 반응가스와 함께 빠른 속도로 주입하면 가스는 충분한 연소가 되지 않기 때문에 온도가 급격히 저하됨으로써 저온 plasma jet이 형성된다는 원리이다 저온 상압 운전과 원거리. plasma 조사가 가능하며 공정 중 별도의 전원이 필요 없고 Wool 등의 민감한 소재 에 대한 친수화가공이 가능하다는 장점이 있으나 가스와, 에너지 소모가 많고 RF 발생장치가 필요하며 또 생산성이 낮다는 단점이 있다.
2.4 Green technology
이번 전시회에서의 주요 이슈 중 하나는 역시 ecology였던 것으로 생각된다 이는 대부분의 소재. 는 물론 각 산업분야에의 응용기술 및 제품군들이 친환경 소재이거나 친환경 공법으로 제조되었음 을 강조하는 문구를 자주 접할 수 있었기 때문이다 친환경적 기술로는 무독성에 생분해성 및.
소재와 제품군이 있으며 이 가능한 소재 및 제품 등을 들 수 있다
recycle , 100% recycle (recyclable) .
겐계 난연제 사용 규제는 유럽지역을 중심으로 크게 확산되고 있고 이와 관련해 난연제나
Halogen ,
난연가공소재들이 대거 출품되었고 수계기반 수지와 무용제계 수지 등에 대한 적극적 홍보도 인상적 Fig. 35. Rotor application system개요도.
Fig. 36. Low temp. plasma원리.
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、
이었다 또한 불소계 발수. , 제의 경우 PFOA (perfluorooctanoicacid) free 약제에 대한 관심 이 점차 커지고 있어, Schoeller 사 등이 이 와 관련된 약제도 소개하였다.
가공에 의한 에너지 절감노력도 Bubble
엿볼 수 있었으나 이들 약제나 설비를 이 용한 제품의 탄소 배출량과 관련된 데이터 를 제시한 경우는 많지 않아 조금은 아쉬 운 점이 있었다.
그밖에 일단 coating물에 대해서는 recycle 성이 현저히 저하되기 때문에 사용 원부재 료의 친환경성과 공정 중에서의 저에너지, 저용수 등에 의한 친환경성 실현 시도는
여전히 꾸준한 연구개발 대상이 되고 있다 이번 전시회에서도 이와 유사한 내용을 자주 접하였는. 데 별도로, green 기술과 관련된 것만을 전시한 경우는 없었고 자사의 주요 아이템 제조활동 중에, 실현된 친환경적 요소를 부각시켜 전시한 경우가 대부분이었다.
환경인증에 관련해서는 OEKO-tex 사무국이 배포한 자료에 따르면 2011년 월까지 전 세계2 90개 국가 천 백 개 사가에서9 5 10만 개 이상의 아이템으로 oeko-tex standard-100인증을 받은 것으로 나타 났다 이 중. 53%가 classⅡ이고 classⅠ은 43%정도가 되며 지역별로 보면 아시아가, 54.9%로 가장 많았고 이어 유럽이 41.9%가 되나 최근 북미지역으로부터의 신청건수가 큰 폭으로 늘어나고 있는 추세이다. ClassⅠ은 세 살 미만의 아기와 유아를 위한 섬유제품과 장난감 류를, classⅡ는 규정에 따라 피부에 직접 접촉하는 섬유제품, classⅢ는 규정에 따라 피부에 접촉하지 않거나 부분적으로 접촉하는 섬유제품, class Ⅳ는 장식을 목적으로 한 섬유제품을 의미한다.
분석 품질관리 및 자동화 2.5 /
기능성에 있어서의 분석과 품질관리는 중요한 항목으로 이번 전시회에서도 이와 관련된 장비와, 들이 대거 출품되었다
S/W .
분석기술은 생산과정에서의 online inspection에 multiple inspection이 주를 이루고 있었다 즉 생산과. 정 중 coating 두께나 각종 물성 등을 측정하는 시스템은 물론 동시에 직물 두께나 중량 투습도 등, 을 측정하는 다중 시스템 들이 다수 출품되었다.
각종 센서장치 전문메이커인 독일의 PLEVA는 섬유제조현장에서 사용되는 다양한 종류의 센서장 치를 소개하였다.
Fig. 38.PLEVA의traversing detector system.
Fig. 37.1992-2010년까지의oeko-tex인증건수 추이.
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그 중 신규장치인 PLEVA traversing structure detector system은 40개의 다중점 측정으로 피 가공 물의 distortion을 정확하게 분석함으로써 원단의 왜곡을 보다 정확히 교정할 수 있는 데이터를 제 공할 수 있는 장치로 humidity 감지장치는 coating 및 heat setting 또는 경화공정용 센서로 피 가공 물의 humidity를 정확히 감지함으로써 건조효율과 건조시간을 관리, 20% 이상의 생산성을 향상시킬 수 있는 친환경 장치이다.
Fig. 39.TEXTEST의multiscan. Fig. 40.Hahatek의friction tester.
독일의 ELSIS와 PROTAGON, Mahlo, 그리고 스위스의 TEXTEST AG 등은 비접촉 방식의 online 방식으로 칼라는 물론 표면 결점 두께와 함수율 통기도와 투습도등을 동시에 측정하며, , , coating물 의 경우 밀도와 두께 등의 측정에 의해 단위면적당 중량 등을 연속적으로 검지할 수 있는 등의 다 양한 시스템을 선보였다.
특히 Malho 등 몇몇 회사는 coating작업 시 coating 층 두께를 조정하는데 활용할 수 있는 online 시스템을 소개하였고 TEXTEST는 online으로 직물 두께와 air permeability 및 단위 면적당 중량을 실시간 분석이 가능한 장치multiscan을 소개해 눈길을 끌었다.
한편 독일의, Hanatek에서는 한 단계 진화된 국제규격의 friction tester를 선보였다 표준 시험법에. 준한 friction test 외에 임의의 test 조건을 touch screen을 통해 간단히 조작할 수 있고 그밖에 이, 하나의 장비로 film의 접착강도를 알아보는 peel test와 tear strength test 등도 할 수 있으며 각각의 결과물을 저장해 비교분석할 수 있도록 되어 있다.
결 론 3.
이번 2011년 Techtextil 전시회는 산업용섬유에 대한 구체적인 실용사례 중심의 전시회였다 지금. 까지의 전시회는 소재분야의 경우 수퍼섬유를 중심으로 한 원사중심으로 전개되었다면 이번 전시 회는 이들 원사를 이용해 각각의 용도에 맞는 최적의 소재를 제조하고 때에 따라서는 별도의 가, 공을 통해 신규 기능성을 발현시킴으로써 경쟁력 있는 차별화 소재를 창출한 결과물이 다수 소개 되었다 이는 아무리 고도의 기능성을 갖는 원사소재라도 용도개발이 되지 않으면 안 되고 용도. , 전개에 있어서의 차별화를 위해서는 원사가 갖고 있는 기능만으로는 불가능하다는 점을 뜻하기도 하다 이런 다양한 시사점들이 한국의 산업용 업체에 다소나마 자극제가 되었으면 하는 바람이다. . 환경을 중시한 소재와 가공제 및 가공공정 그리고 최종 제품의 리사이클성은 향후 섬유산업이 가, 야할 방향이요 숙제라는 점도 매우 강하게 부각된 전시회였다 사용 조건이나 용도에 맞는 물리화. 학적 특성의 중요성 외에 경제성과는 다소 거리가 먼 친환경성은 제조업자 입장에서는 새로운 장 벽으로 다가오고 있지만 이젠 선택이 아닌 어쩔 수 없는 필연이기 때문에 결코 무시할 수 없다는, 점은 누차 강조해도 부족함이 없을 것이다.
용도에 따른 수많은 기능성과 발현기술들이 최근 새로이 창조되고 있는 것처럼 보이지만 이들, 기능성은 이미 자연에 존재하는 것들로 창조가 아닌 발견이라는 생각으로 아이디어들이 창출되고
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、
있다는 점도 간과해서는 안 된다고 생각한다 이는 요즘 섬유선진국들이 속속 발표하고 있는. nano
등과 관련된 각종 가공기술들이 대부분 자연에서 본뜬 소위 기술
technology high tech biomimetics
범주에 들어가는 경우가 대부분이기 때문이다 예를 들면 최근. nano 박막 coating에 속하는 명칭은, 다르지만 다양한 형태의 기술로 나타나고 있는 sol-gel process에 의한 초발수 방오가공이나/ , UV-cut, 항균소취 가공기술 역시 자연에서 힌트를 얻은 기술의 예이다 또 가장 첨단기술에 속한다는. galvanic 역시 어디까지나 자연의 작은 현상에 불과한 것을 산업에 응용한 것뿐이라는 점도 알아야 process
하며 이런 자연현상을 이용하는 기술이야말로 진정 친환경적이요 인체 친화적이라는 점도 실제, 적용사례를 통해 느낄 수 있었던 것으로 이 분야 기술개발에 좀 더 적극적인 자세가 요구되는 시, 점이라 할 수 있다.
참고문헌
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2. AUTEX Research Journal, Vol. 9, No4, December, AUTEX, 2009.
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5. USP 3,208,922 외.
손 성 군
