소수화 코팅에 따른 세탁내구성

나타내어 여전히 초소수성을 유지하고 있었다. 따라서 코팅에 의하여 형 성된 소수성 레이어가 세탁과정에서 수분의 침투와 직물간의 마찰로부터 전도성 레이어를 효과적으로 보호했음을 유추할 수 있다.

한편, 세제를 사용했을 경우, Figure 69에서처럼 반복세탁에 따라 폴 리피롤 증착 면직물의 표면저항은 급격하게 증가하였다. AF27_P는 세탁 전 대비 5655% 상승한 10,322±3,024Ω/□을 기록하였고, F100_P는 6324% 상승한 1,788±449Ω/□을 나타냈다. 표면에 소수화 코팅을 진행한 경우, AF27_H는 9,861±2,221Ω/□, F100_H는 1,793±331Ω/□으로 각각 4839%와 3772% 표면저항이 증가하였다. 소수성 레이어가 세제에 대한 이화학적 상호작용을 부분적으로 차단하기는 하였으나, 무세제 조건과 비교하여 극적인 효과는 야기하지 못한 것으로 풀이된다.

세탁은 섬유에 부착되어 있는 오구를 제거하는 복합적인 과정으로 이 화학적 작용과 기계적 작용이 복합적으로 일어난다[114]. 특히 세제는 서 로 다른 종류의 오구를 효과적으로 제거하기 위하여 다양한 화학물질이 혼합되어 사용된다[114]. 따라서 물, 세제, 직물 간의 발생하는 복합적인 상호작용이 전도성 섬유복합체에 영향을 미쳤을 것으로 생각된다.

Christopher 등[115]의 연구에 따르면, 전도성 직물의 세탁내구성은 세 제의 종류에 따라 달라진다고 보고하였다. 특히 sodium carbonate와 sodium perborate을 사용한 알칼리 환경은 전도성 직물의 전도도 저하에 유의하게 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 저자는 실험을 통하여 전도 성 직물의 세탁 시, sodium carbonate와 표백제가 포함된 세제 사용을 자제하고 pH 4 이하의 산성조건 하에서 세탁할 것을 권장하였다.

본 연구에서 사용된 세제에는 sodium carbonate와 sodium perborate 가 포함되어 있었다. 세탁 시 세제 투입으로 인하여 조성된 알칼리 환경 은 도판트 이온의 탈리에 의하여 고분자 사슬의 탈양성화(deprotonation)

을 야기함으로써 폴리피롤의 전도성을 극적으로 감소시킨다[105, 116].

또한 세제로 인한 세탁용수의 표면에너지 감소는 직물로의 침투를 용이 하게 함으로써 보다 적극적인 이화학적 상호반응을 가능하게 한다. 세제 를 투입하여 반복 세탁한 후, 표면소수화 코팅한 시료의 접촉각과 shedding angle의 변화를 나타낸 Figure 70을 살펴보면, AF27_H는 147.2±5.5° 및 18.9±0.1°, F100_H는 149.7±7.4° 및 14.3±0.2°로 접촉각은 감소하고, shedding angle은 증가하여 초소수성을 상실했음을 알 수 있 다. 이는 세탁 중 세액이 섬유 내로 침투, 섬유가 팽윤하면서 표면 소수 층이 균열되었고, 이로 인한 폴리피롤 입자의 탈락으로 표면 거칠기가 감소했기 때문으로 보인다.

결과적으로 소수화 코팅을 통한 초소수성 표면은 수분 및 마찰로부터 전도성 레이어를 효과적으로 보호하여 세탁으로 인한 전도성 저하를 지 연시킬 수 있었다. 그러나 세제를 사용한 알칼리 환경에서의 세탁은 소 수층의 균열과 폴리피롤의 탈락을 야기하여 세탁내구성이 떨어졌다.

Alessio 등[116]은 테트라클로로에틸렌을 사용한 유기용매에서는 폴리 피롤 증착 모직물의 세탁에 따른 전도성 저하가 발견되지 않았다고 보고 하였다. Amol J Patil과 Arti K Pandey[107]의 연구에서도 알칼리 용수 를 사용한 세탁은 폴리피롤 증착 면직물의 급격한 표면저항의 증가를 야 기하였으나, 드라이클리닝에서는 내구성이 매우 우수했다고 보고하였다.

따라서 세탁용수 및 세제 특성에 따라 전도성 고분자 섬유복합체의 전기 전도성은 매우 달라질 것으로 예상되며, 향후 세탁 내구성을 확보할 수 있는 관리방안에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

Figure 67. The washing fastness of conductive property for non-detergent washing cycle after polypyrrole deposition and hydrophobic coating with various ratios of oxidants.

Figure 68. The washing fastness of the superhydrophobic properties for non-detergent washing cycle. (a) water contact angle, (b) shedding angle.

Figure 69. The washing fastness of conductive property for detergent washing cycle after polypyrrole deposition and hydrophobic coating with various ratios of oxidants.

Figure 70. The washing fastness of the superhydrophobic properties for detergent washing cycle. (a) water contact angle, (b) shedding angle.