아라미드 섬유는 열에 강한 튼튼한 방향족 폴리아마이드 섬유이다. 아마이드는 "85%이상의 아미드(CO-NH)기가 두 개의 방향족 고리에 직접 연결된 합성 폴리아미드로부터 제조된 섬유"로 정의된다. 아라미드 섬유는 크게 파라계와 메타계로 대별되는데 본 연구에서 사용한 파라계 아라미드는 인장강도, 강인성, 내열성이 뛰어나며 고강력 고탄성률을 지니고 있다. 일반적인 유기 섬유와는 다른 우수한 성질을 바탕으로 부직포, UD laminatig, staple 등의 형태로 크게 섬유보강 고무 복합재료 등의 각종 복합재료, 로프, 케이블, 방탄방호용과 같은 산업자재의 용도로 자동차, 우주항공, 정보통신, 국방, 등 다양한 관련 산업분야에서 사용이 확대되고 있는 고부가 소재이며 가격대비 성능비가 우수하기 때문에 세계적으로 산업용 섬유 및 초고성능 섬유시장에서 비중이 증가될 것으로 예상되고 있다. 본 연구에서는 Para-Aramid 필라멘트를 이용하여 ATY를 생산할 때 제조공정조건에 따른 ATY 물성을 알아보고 고강도를 요구하는 방화복, 고무 보강용 섬유 등의 소재에 맞는 ATY 사가공 최적공정조건을 도출하여 체계화된 data-base를 구축하여 생산성 향상 및 품질개선과 함께 산업자재용 직물개발에 응용하고자 한다. 아라미드를 ATY로 제조할 경우, 표면에 생기는 loop로 인하여 타소재와 접착시, 접착제 담지 성능이 향상되어 접착력이 상승되는 반면, 아라미드 ATY가 기존의 아라미드의 물성보다 저하되는 약점을 가지고 있으므로 이를 보완하기 위해 본 연구에서는 ATY 제조공정에서 중요 공정인자인 사속, heater 온도, over feed ratio를 변화시켜 시료를 제조하여 이들의 물성을 분석하여 최적의 물성을 갖는 ATY 사가공 공정을 도출함으로써 물성이 저하되는 문제를 보완 가능할 것으로 기대된다. 물성분석은 강신도, 초기탄성률을 각각 측정하여 인장특성을 확인하였으며, 습열수축률과 건열수축률을 측정하여 시료의 열수축률에 대해 측정을 하였다. 표면의 루프 발현 정도를 보기 위하여 Crimp Rigidity(CR%), 형태 불안정성(instability)등을 측정하였으며, 영상 현미경 시스템을 사용하여 ${\times}40$ 배율로 표면특성을 측정하였다.

Lanasol dyes containing ${\alpha}$-bromoacrylamide or ${\alpha},{\beta}$-dibromopropionylamide group are used for wool dyeing. They are normally applied to wool under pH 4.5 to 6.5 at $100^{\circ}C$. Although wool fabric can be dyed to obtain deep colour, high light and wet fastness, the dyeing processes need long dyeing time at high temperature, with salt addition, which inevitably causes environmental problems. Grafting is a modification method for textile where monomers are covalently bonded onto the polymer chain. It can be initiated by ozone, ${\gamma}$ rays, electron beams, plasma, corona discharge and UV irradiation. Coloration by UV-induced photografting exhibits several advantages such as fast reaction rate, energy saving, simple equipment, easy exploitation and environmentally friendliness. Also it requires much lower energy compared to the conventional dyeing and less damage to the substrate. In this study, a direct sequential UV-induced photografting onto wool fabrics was discussed. To understand the graft polymerization mechanism further, several characterization methods were used. Moreover, the effects of several principal factors on the graft photopolymerization were investigated. Furthermore, the colorfastness results were compared with conventional dyeing methods.

염료의 포토크로미즘은 빛을 받았을 때, 염료의 분자구조가 변환되어 흡수파장이 달라지고 결과적으로 원래 색과 다른 색상을 나타내는 현상을 말한다. 대부분의 Golden yellow 색상을 나타내는 아조계 반응성염료는 Trans-Cis 간의 이성질체 전환을 통해 포토크로미즘 현상을 나타내며, 가역적으로 복색되기는 하지만 상업적으로 많은 문제와 불편을 초래한다. 한편 pyrazolone계 아조염료는 azo form 보다는 hydrazone form으로 더 많이 존재하는 것으로 알려져 있으며, 이로인해 상대적으로 Trans-Cis 이성질화가 잘 일어나지 않아 포토크로미즘 현상이 잘 일어나지 않을 것으로 기대된다. 이 연구에서는 3종의 pyrazolone계 golden yellow 반응성 염료를 합성하고, 합성한 염료를 면직물에 염색하여 염색성 및 견뢰도를 평가하였다. 또한 시판되고 있는 아조계 golden yellow 반응성 염료 4종을 선정하여 역시 염색성과 견뢰도 특성을 알아보았다. 그리고 7가지 염료의 광변색 특성을 조사하기 위해 포토크로미즘 평가방법인 ISO 105-B05법 및 이전 연구에서 제안된 광변색 평가방법을 사용하였다. ISO 105-B05법은 표준청색염포가 grey scale 4등급이 되는 시간을 구한 다음 이 시간의 1/4시간동안 조사한 후 포토크로미즘을 평가하는 것이며, 후자의 경우는 4시간동안 광조사된 시험편을 측색하고 시간에 따른 복색되는 정도를 평가한다. 합성한 pyrazolone계 염료들은 394-408nm의 최대흡수파장은 나타내었다. 7종의 yellow 반응성 염료들은 모두 면직물에 우수한 염색성 및 build-up성을 나타내었으며, 대체적으로 양호한 견뢰도를 얻었다. 또한 광변색 특성 평가결과 모든 염료들은 ISO 평가방법에 대하여 non-photochromic 특성으로 나타났으나, 다른 광변색 평가 결과 일부 염료들에 있어서 photochromic 특성이 있는 것으로 나타나 평가방법에 따라 차이를 보였다.

삶의 질 향상에 따른 의류 및 산업소재의 발전이 가속화되고 있는 현재 상황에 Benzotriazol 또는 Benzophenone계열의 UV-absorber들은 수많은 종류들이 개발되고 사용되고 있는 실정이지만 UV-A와 UV-B 영역을 전반적으로 protecting하고 염색 후 내열성이 떨어지고 및 색상변이(일광견뢰도 저하)를 가져오는 한계가 있다. 이에 Bezotriazine 계열의 새로운 UV-absorber에 대한 필요성에 의하여 amide와 chloride화합물에 의해 oxazinone을 합성 할 수 있었고 이를 amidine 화합물과 축합하여 S-Triazine을 고 순도로 합성 할 수 있었다. 이 화합물을 섬유 염색 시 적용이 가능토록 formulation화하여 당사에서 생산 판매되는 자동차용삼원색에 적용하여 염색하였고 현재 한국 및 유럽의 자동차 maker의 일광견뢰도 실험 방법에 따라 test한 결과 우수한 일광견뢰도를 갖는 것을 확인 할 수 있었다.

PET/면, 나일론/PET, 나일론/면 등 다양한 복합섬유소재를 염색하기 위해서는 복합섬유소재를 구성하는 각각의 섬유소재에 따라 적합한 염료를 선정하고 그에 맞는 염색방법을 사용하여 진행되고 있다. 하지만 이런 경우 색상과 견뢰도 등의 물성을 맞추기 위한 복잡한 염색공정 및 긴 염색시간에 의한 생산비용 상승 등 여러 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 하나의 염료를 이용하여 다양한 섬유를 염색하는 방법에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다. 새로운 염료합성의 경우 섬유와 결합할 수 있는 반응기를 분산염료구조에 도입하여 염색조건에 따라 다양한 섬유를 염색할 수 있는 universal dye의 개발에 초점이 맞추어져 있다. 반응성염료와 분산염료의 특성을 동시에 만족시키기 위한 일환으로서 염료의 분자 구조 내에 상기의 염료특성을 동시에 발휘하는 소위 "반응성 분산염료"의 개발이 이에 속한다. 본 연구의 목적은 화학구조가 다른 네 종류의 sulphatoethylsulphone기를 갖는 반응성분산염료들을 합성하고 이들의 나일론, PET, 면 및 교직물에 대한 염색성을 분석하는 것이다. 면 섬유에 대한 Dye 1~4의 염색온도에 따른 염색성을 살펴보면, 각 염료들의 염색성은 염색온도에 따라 큰 영향을 받고 있음을 알 수 있으며, Dye 1, 4는 염색온도가 높을수록 K/S 값이 증가하고 Dye 2, 3은 염색온도가 낮을수록 K/S 값이 증가함을 알 수 있다. Nylon에 대한 Dye 1의 염색속도는 pH 4 > pH 5 > pH 8 > pH 7 > pH 6의 순서로 나타나 pH 6에서의 염착 평형이 pH 4보다 40분 정도 늦게 도달하였다. 나일론과 PET의 동욕염색에 있어 Dye 1은 나일론의 경우 초기부터 빠른 흡착을 보이며 $100^{\circ}C$가 되는 60분에는 K/S값이 16에 도달하여 염착 평형에 근접한 것을 알 수 있으며, PET는 $100-200^{\circ}C$ 사이에서 염색속도가 빨라지며 본격적으로 흡수하였다. N/C 교직물에 대한 Dye 2, 3의 빌드업성은 두 염료 모두 염료농도의 증가에 따라 K/S 값 역시 선형적으로 증가하는 것으로 나타났다. 나일론 섬유는 네 가지 염료로 우수하게 염색되었고, 면 섬유는 수용성기를 가진 Dye 2와 3, 그리고 PET 섬유는 소수성이 높은 Dye 1과 4가 적합하였다. N/P 및 N/C 교직물의 염색에 있어 나일론 성분으로 염료가 더 많이 흡착하여 나일론섬유가 더 진하게 염색되지만 교직물의 직물조직에 의하여 표면과 이면은 각각 거의 동색으로 보였다.

The design and preparation of novel dye rotaxanes have gained much interest recently, since such structure usually exhibits peculiar spectral and optical changes. In spite of the promising results to date, increasing pressure remains to develop novel supramolecular structures based on stimuli-responsive systems. This presentation covers the study of inclusion complexes of cyclodextrins and various chromophores, with an emphasis on our most recent outcome of anisotropic hydrogel. In this system, physical gelation prepared from simple mixture of CD and a azo dye is completed through specific host-guest interaction. The obtained hydrogel exhibits respective morphological transitions based on supramolecular assembly and dissociation, leading to either precipitation or a sol-to-gel transition. It can identify different classes of metal ions, and, among them, naked-eye differentiation of lead ion is possible due to the coordination-induced unthreading of dye molecules. Accompanying structural changes were verified by numerous characterization techniques, including 2D-ROESY, HR-MAS, UV-Visible absorption, small-angle X-ray scattering, and induced circular dichroism measurements. Such properties discussed here will find useful in analytical applications, such as metal ion sensing and removal applications.

We synthesized new dye sensor based on indole compound. Through the UV-vis absorptions, we analyzed chemosensing properties to explain metal binding properties. The peak absorptions increased at 472 nm when added metal cations($Cd^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Hg^{2+}$, $Fe^{2+}$, $Zn^{2+}$, $Ni^{2+}$ and $Cr^{3+}$) and gradually decreased the peak at 516 nm. Thus, this UV-Vis absorption behavior clearly showed the metal binding reaction. To measure energy level of used dye sensor, HOMO/LUMO energy value was calculated with cyclovaltagramm(CV) and using computational calculation method, in which we estimated the optimum structure of dye sensor. CV and computational calculation method, both compared to find suitable geometric structure. (with almost same energy values.) From the computational calculation, dye sensor has plane structure. So, Amine and ketone in the dye sensor faced each other and makes position to bind metal cations. In addition, these positions was supported pull-push electron system and generated MLCT process, when the dye sensor was bonded with the metal cations and resulted chemosensing properties. Through the electrochemical and computational calculation method analyze, we proposed the chemosensing principles that the dye sensor bind the metal cation between ketone and amine. Finally, the formation type of metal ion bindings was determined by Job's plot measurements.

열가소성 고분자 물질인 PET[poly(ethylene terephthalate)]는 섬유 및 필름, 음료병 등에 널리 사용되는 대표적인 범용 소재이며, 전체 PET 제조업은 2013년 약 200억불에 달할 것으로 예상되는 큰 시장이다. 최근 급격한 산업화에 따른 전 세계적인 환경오염의 심각성이 부각되면서 기업들의 환경 친화적인 제조 활동 및 생산 프로세스의 개선이 요구되고 있다. 현재 폴리에스테르 수지를 제조하기 위해 국내외 업체에서 가장 널리 사용 되고 있는 중합촉매는 중금속 원소인 고순도 삼산화안티몬($Sb_2O_3$)이며 통상 중합공정 중에 150~300ppm의 촉매가 사용된다. 세계보건기구(WHO)의 국제암연구기관(IARC)에서는 안티몬을 인체 발암성이 있는 물질로 분류 하여 현재 유럽을 중심으로 안티몬 사용을 제한하는 환경 규제가 가속화 되고 있다. 폴리에스테르 수지 제조 공정중 안티몬 촉매를 사용할 경우 정련, 염색, 알칼리 감량시 중금속(안티몬)검출에 따른 수질 오염 및 폐수처리비용이 증가하게 되며 대량의 중합촉매 사용에 따른 이물 증가로 작업성 및 품질 문제가 상존하게 된다. 따라서 이러한 제조 공정중의 고위험성 물질을 대체할 친환경, 고부가가치 신규 무독성 PET 소재 및 제품이 각광을 받게 될 것이다. 이번 연구에서는 티타늄계(Ti-based) 무독성 촉매를 이용하여 PET 중합을 실시한 Sb-free PET원단의 염색특성을 알아보는 것으로 분산염료 3종 (Red, Yellow, Blue)으로 염색이 완료된 원단을 spectrophotometer 를 이용하여 L, a b값과 K/S값으로 측정하였다. 동일한 염색 조건을 위해 두 종류의 원단을 하나의 실린더에서 기존 PET 염색과 동일한 조건으로 염색을 실시하였으며 실험 결과 전반적으로 기존 PET와 유사한 염색 특성을 보였다. 염색견뢰도 평가에서도 Sb-free PET원단과 기존 PET원단의 세탁 견뢰도, 마찰 견뢰도, 일광 견뢰도를 비교 했을 시 두 원단 모두 4~5급으로 우수한 견뢰도를 나타내었다.

최근 m-Aramid 섬유의 염색에 대한 연구가 진행되면서 기존의 원착법 및 초고온고압법 등 상업성이 낮거나 제약이 많았던 염색법에서 차츰 cationic dye를 이용한 염색법이 상용화되고 있다. m-Aramid 섬유는 amide기의 분자 간 수소결합으로 인하여 결정화도를 증가시킴으로서 고강도, 고탄성의 특성을 가질 수 있지만, 강력한 분자구조와 고결정성의 치밀구조로 인하여 염료가 섬유의 분자구조 내부로 확산, 염착되기 어려운 단점을 가지기도 한다. 따라서 m-Aramid 섬유를 침염법으로 염색 시, 섬유의 치밀구조를 이완시켜줄 수 있는 swelling agent가 중요하게 작용한다. 본 연구에서는 cationic dye를 이용하여 swelling agent의 영향성을 살펴보았다. 사용된 시료는 100% m-Aramid 섬유이며, C.I. Basic Yellow 28, Red 46, Blue 54를 사용하여, 욕비 1:10, $NaNO_3$ 7g/l의 조건으로 $130^{\circ}C{\times}60$분간 염색하였다. 이때 사용된 Swelling agent는 두 가지로 각각 1-phenoxypropan-2-ol(S1)과 N-methyl formanilide(S2)를 주성분으로 한다. 염색 시 염료의 농도는 0.5~7% o.w.f.이며, 염색 전 후 염욕을 UV-VIS을 통해 absorbance값을 측정하여 산출한 염착율과, CCM을 사용하여 최대흡수 파장에서 산출 된 K/S값을 비교 고찰 하였다. 각각의 염색물을 비교한 결과 Red 염료를 제외한 yellow 및 blue 모두 3% o.w.f. 염료농도까지 90% 이상의 흡착율을 보였으며, S1에 비해 S2의 경우 염착율이 근소하게 높은 결과를 보였다. 반면 K/S 값을 비교해보면, S2를 사용하였을 때 10%~60% 높은 K/S값을 보였다. 염착율은 비슷하지만 K/S값의 차이를 보이는 이유는 염색이 끝난 후 수세과정에서 섬유표면에 미고착된 염료들이 빠져나가는 것으로, 이를 통해 S2의 경우 섬유의 내부로 염료를 잘 고착시켜 줌으로서 수세안정성이 S1에 비에 우수한 결과를 보인 것으로 고찰된다.

오디를 약제나 식용으로 사용되고 있는 염색재료를 이용한 천연염색은 화학염료의 잠재적인 인체독성이나 알르레기 유발 가능성을 간단하게 극복할 수 있는 대안 중의 하나이다. 따라서 약리 효과를 갖는 식물을 염색 재료로 이용하여 다양한 색상 뿐 아니라 피부와 인체에 유익한 약성을 발휘하는 천연염색이 최근 각광을 받고 있다. 한편 천연색소에 대한 관심이 높아짐에 따라 식품이나 화장품 등에 첨가하여 기능성을 높이고자 하는 연구도 진행중으로 오디에 함유된 anthocyanin 색소를 이용하기도 한다. 본 연구에서는 상주지역에서 생산하는 식용오디를 경기도 남양주에 위치한 아세아기공사에서 제작한 생즙추출기로 문경시 수평면에서 위치한 이젠하우스에서 추출한 오디생즙을 구입하여 염색의 재료로 사용하였다. 처리 섬유의 무게를 200g 으로 하여, 욕비 1:10 으로 하여 처리액을 2000g 고정하였다. 처리시에 오디추출액의 비율을 10%(200g+1800g), 20%(400g+1600g), 30%(600g+1400g), 40%(800g+1200g), 50%(1000g+1000g)으로 조정한 염색액에 면, 레이온, 견, 옥사를 처리온도, 처리농도를 달리하여 실험하였다. 처리온도를 $40^{\circ}C$, $60^{\circ}C$, $80^{\circ}C$ 로 하였으며, 처리시간은 1시간으로 동일하게 실험하였다. 처리후에 매염시간은 $60^{\circ}C$에서 1000g의 매염제로 철, 구리, 명반의 1% 용액에 10분간 처리하였다. 실험후 온도에 따른 염색의 정도와 처리농도, 매염제 처리전후의 염색성을 비교하기 위하여 색차값를 측정하였다.

최근 나일론 세섬 신축소재를 이용한 초경량 직물은 에 많이 사용되어지는 Nylon직물은 DTY 20~40d 소재를 이용한 rib조직과 이중조직 설계기술 및 염색가공기술에 의한 것으로 이들 제품은 조직의 한계점(이중조직, Rib), 신축특성의 저하, 품질 저하의 문제점이 대두되고 있어 아직까지 본격적으로는 상용화되지 못하고 있는 실정이다. 국내외적으로는 Polyester를 이용한 잠재권축 사는 일정수준으로 기술개발 진행 되어왔으나 아직까지 나일론 세섬사의 잠재권축 소재의 기술개발은 전무한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 스포츠/레저용 초경량 Nylon 박지에 적합한 자발신장 개념인 Nylon6 잠재권축 소재를 개발하기 위하여 26D수준의 side by side형인 nylon6/Co-Nylon의 구조와 물성을 조사 검토하여 이를 실제 현장에 자료를 제공하는 것을 목적으로 하였다.

발수가공은 섬유표면에 낮은 표면에너지 물질을 도포하여 섬유제품에 적심 저항성을 부여하는 것으로 일반적인 방법으로는 불소계 고분자 물질을 포함한 가공제액을 부여하고 열에너지원을 사용하여 섬유 표면에 경화하여 고착시키고 처리온도는 $150{\sim}170^{\circ}C$의 범위에서 수 분 처리하지만 처리시간을 증가하면 섬유에 황변을 일으킬 수 있고 직물의 한 면에만 발수성을 구현하기가 어렵다. 피부와 접촉하는 부위에서의 불필요한 발수성은 땀 흡수저하, 알러지 발생 우려 등 쾌적성 저하 요인이 될수 있어 스포츠, 레저 의류 분야에서는 섬유제품의 일면만을 발수처리 하는 가공이 필요되어진다. 편면 발수가공을 위한 선행기술로는 상하 중 하나의 롤러에만 발수제를 묻혀 섬유제품의 일면에만 발수가공을 하는 것과 분사기로 발수제를 섬유제품의 일면에 도포하는 것 등이 있다. 하지만 일면에 처리된 발수제가 반대면으로 침투하거나 균일한 발수처리가 되지 않는 등의 문제점이 있고 발수제의 농도증가 및 증점제를 사용하여 점도를 증가시켜야하기 때문에 발수처리의 균일성 및 내구성 있는 편면발수공정이 어려운 단점이 있다. 본 연구에서는 UV경화가 가능한 불소계 발수제와 물에 용해되는 광개시제가 첨가된 수용액을 PET직물에 패딩하고 UV로 경화하여 양면 모두 발수성을 부여한 후 UV조사로 표면개질하여 표면친수성을 증가시켜 양 면의 발수성을 조절하였다.

PLA(Poly(lactic acid))는 옥수수, 사탕수수와 같은 천연재료에서 얻어진 젖산(lactic acid or lactide)을 원료로 하여 합성한 생분해성 고분자로서 석유자원의 고갈과 환경오염에 대한 관심이 고조됨에 따라 합성고분자를 대체할 재료로 각광받고 있다. 일반적인 PLA의 장점으로 투명성, 굽힘강성, 방수성, 가열밀봉성 등이 있으며, 단점으로는 열안정성, 내구성, 충격 강도 등이 있다. PLA를 섬유로 사용될 경우 농림 토목용 생분해성 소재 뿐 아니라 실크의 광택과 뛰어난 드레이프성, 감촉을 갖는 장점이 있다. 또한 수분을 신속하게 흡수하여 발산시키는 특성을 가지고 있고, 낮은 연소열과 가스량, 자기 소화성 등의 방염 특성 등을 지녀 의류 인테리어 소재로 매력적인 특성을 가지고 있다. PLA는 바이오고분자 중 비교적 높은 용융온도를 가지고 있지만 특히 염색 및 가공조건 등 고온 처리에 의해 기계적 강도가 저하되는 단점이 있어 내열성 및 기계적 강도의 향상이 필수적이다. 내열성 및 기계적 강도 향상을 위한 가장 손쉬운 방법은 고분자 사슬을 가교시키는 것으로서 열처리 또는 감마선, 전자선, 자외선 조사를 이용할 수 있는데 열에 의한 가교는 균일한 열전달과 고온이 필요하며 감마선 및 전자선 조사는 설비의 고비용과 방사성 노출 위험으로 인해 비친환경적이다. 따라서 다루기 쉽고 비용이 적게 들고 친환경적인 장점을 가진 자외선 조사법을 이용한 PLA의 광가교의 연구가 필요하다. 본 연구의 목적은 PLA 직물의 열안정성과 기계적 특성을 향상시키기 위해 광개시제와 자외선 조사를 이용하여 PLA 직물의 광가교를 수행하였다.

나노필라멘트는 단면직경이 수백 나노미터에서 수십 나노미터 수준인 초극세 장섬유를 말하며, 해도형 복합방사로 얻어진 섬유를 알칼리 감량을 통해 해성분을 용출하여 도성분에 해당하는 나노필라멘트를 얻는다. 이러한 나노필라멘트사는 초극세와 마찬가지로 단위중량당 표면적이 크고, 작은 굴곡반경 및 낮은 굴곡 반발성으로 인하여 일반 합성섬유에 비하여 고가성 및 새로운 기능성을 부여하는 제품에 응용 될 수 있다. 특히 나노필라멘트를 이용한 편물제품으로 경편물은 wiping cloth 등 산업용도에 적용되며, 환편물은 인조피혁 등 의류용으로 사용된다. 나노필라멘트 편물은 원사섬도, 편물의 조직, 밀도 및 중량 등에 따라 분할율과 용출 특성이 상이하므로 후가공 공정에 있어서 감량공정은 매우 중요하다. 또한 나노필라멘트와 같은 세사의 경우 일반사보다 비표면적이 증가하여 동일한 염색조건에서 옅은 색상을 나타낸다. 이로 인해 같은 색상을 위하여 보다 많은 염료를 투입해야 하며, 결과적으로 견뢰도 문제가 발생할 우려가 있다. 이 연구에서는 해도형 나노필라멘트 PET 원사와 일반 PET사를 복합한 2종의 편물을 이용하여 알칼리감량특성 및 3가지 분산염료에 대한 염색성과 견뢰도를 조사하였다. 알칼리 처리조건에 따른 감량률을 측정함으로써 각 편물의 이론 감량률에 도달하는 지점을 확인하고, SEM사진 분석을 통하여 해도사의 감량정도 및 분할특성을 확인하였다. 나노필라멘트 편성물은 염료농도가 증가함에 따라 지속적으로 K/S 값이 증가하였으나, 전체적으로 낮은 K/S값을 얻었다. 또한 염색온도가 110에서 $100^{\circ}C$로 증가함에 따라 K/S값이 감소하였는데, 이는 고온에서 분산염료가 나노필라멘트로부터 일반 PET사로 이염이 더 많이 발생하였기 때문이라고 생각된다. 세탁견뢰도의 경우 양호 또는 우수하였으나, 일광견뢰도의 경우 1등급으로 매우 낮아 이를 개선하기 위한 노력이 향후 진행되어야 할 것이다.

Poly(lactic acid)(이하 PLA라 칭함)는 1970-80년대의 초기 연구에서는 높은 제조비용과 희귀성에 의해 봉합사와 약물전달시스템으로 용도가 제한적이었으나 1980년대를 거쳐 1990년 이후 농업의 혁신적인 변화를 거쳐 옥수수의 다양한 측면의 이용의 하나로서 6-7년 전부터 양산화에 성공하여, 의류, 필름 및 플라스틱의 여러 가지 분야에서 적용가능성을 모색하고 있다. PLA의 장점은 석유가 아닌 천연 원료에서 얻을 수 있으며, 기존의 합성섬유와는 달리 일정한 조건하에서 미생물 등에 의해 물과 이산화탄소로 90% 이상 분해되는 친환경적인 소재이다. 합성섬유에서 의류용으로 대부분 사용되는 폴리에스테르(이하 PET라 칭함)와 유사한 물성을 가지고 있는 PLA섬유는 PET섬유와 유사한 분산염료로 염색할 수 있다. 따라서 PLA섬유는 분산염료에 의한 염색법을 중심으로 연구되어지고 있으나, PET 섬유의 융점이 $254^{\circ}C$부근인 반면, PLA섬유는 $160-170^{\circ}C$부근이다. 이로 인해 PLA를 섬유로 용도전개에 있어서 약점으로 작용하고 있다. 그러나 PLA섬유는 특유의 경량감과 새로운 촉감 등의 많은 장점을 지니고 있어 여러 가지 용도전개가 되어지고 있다. 초음파는 사람이 들을 수 없는, 사람마다 한계값은 다르지만, 주파수 약 25kHz이상의 음파를 말하며, 주파수가 높고 파장이 짧기 때문에 강한 진동을 수반한다. 초음파의 이용 원리는 Cavitation이라는 현상으로 생성된 기포가 터지면서 강력한 에너지를 방출한다. 이것은 강력하여 사방으로 퍼져 물질표면이나 내부에 영향을 미친다. 섬유에서는 표면에 뭍은 불순물을 제거하는 세정 등에 응용되고 있으며, 염색분야에서도 다양하게 연구되어지고 있다. 본 연구에서는 초음파에 의한 PLA섬유의 염색성을 조사하였다. PLA섬유를 정련하여 초음파작용의 유무에 따라 염색하여 그 결과를 고찰하였다. 초음파 작용에 따른 분산염료의 표면 색변화는 없었으며, 섬유 표면 색 농도의 차이는 초음파 작용에 의하여 저온에서는 차이가 나타나지만, 고온인 $80^{\circ}C$에서는 오히려 낮아졌다.

방사 공정 최적화를 위해 칩(chip)건조를 실시하여 칩의 수분을 모두 제거한 후 실험을 진행하게 된다. 칩은 그 자체가 공정수분율(0.4%) 또는 그 이상의 수분을 함유하고 있으므로 건조하지 않고 방사하면 현저히 가수분해가 일어난다. 가수분해가 일어난다면 PET 분자량도 저하되어 고분자의 성질을 잃게 되어 방사된 섬유의 물리 화학적 성질에 중요한 영향을 받게 된다. 그러므로 가수분해를 방지하기 위하여 칩내 수분을 제거하는 건조 공정을 거치는 것이다. 개발된 나노은입자을 함유한 Ag/PET 마스터배치의 제사성 및 가연성 평가을 위한 파일럿연구를 행했다. 본 연구에서 사용한 은나노 M/B 칩(chip)의 경우 일반적으로 사용하는 PET 칩에 비하여 낮은 고유점도를 가지므로 방사성에 칩의 수분이 더욱 영향을 미칠 것이라 판단되어 건조공정에 특별한 주의을 하여 진행하였다. 마스터배치의 고유점도(IV)값의 변화에 따른 제사성 및 가연성 평가를 관찰하였다. #3 M/B 칩의 제사성이 #1 M/B 칩 대비 공정성이 개선되어 두 품종 모두 비출사가 발생하지 않았으며, M/B 제조시 분산제 유무에 따른 방사공정성의 차이는 없는 것으로 보인다. 따라서 #1 M/B 대비 공정성이 개선된 점은 M/B의 IV개선에 기인하는 것으로 판단되었다.

실리카 지지체 위에 은 (silver) 나노 입자를 부착시키는 방법으로는 지지체 표면을 먼저 은입자와 친화성이 큰 amino(-NH2), mercapto(-SH), cyan(-CN) 등의 관능기로 표면처리 하는 방법이 일반적으로 사용된다. 구체적으로 설명하면 첫 단계로 지지체인 실리카입자의 표면을 아민으로 표면 처리 한다. 실리카 입자위에 부착된 아민관능기는 입자 생성의 단계에서 은 (silver) 나노 입자가 붙는 접촉점의 역할과 핵 생성 장소로서의 역할을 하게되고, 아민 관능기의 이런 역할로 실리카 입자 표면에 부착된 핵이 생장하여 입자가 됨으로써 최종적으로 은(silver) 나노 입자가 실리카 지지체위에 부착된 형태의 나노복합체가 형성된다. 분자량이 다른 PVP를 사용하여 제조한, NH2와 SH로 계면처리 된 은-실리카 나노복합체제조를 시도하였다. 사용되는 PVP의 분자량이 증가함에 따라 긴 고분자 사슬에 의하여 생성된 입체장애가 증가하게 되어, 은 핵의 성장에 대한 물리적 장벽이 증가하게 된다. 그러므로 고정화된 은 입자의 크기가 감소하게 된다. 이러한 형상은 NH2기 또는 SH기로 계면 처리된 실리카를 이용하여 제조된 은-실리카 나노복합체 입자들에서 모두 관찰되지만, SH기로 계면처리된 실리카를 사용할 경우 고정화된 은 입자의 수가 더욱 많고, 크기 역시 더욱 균일함을 알 수 있다.

알코올 환원법(alcohol reducing process)은 화학적 환원제가 필요하지 않은 화학합성법으로 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올 등 C1-C4의 알코올류, 에틸렌 글라이콜, 디에틸렌 글라이콜, 프로필렌 글라이콜과 같은 글리콜류 등이 용매이자 환원제로써 사용된다. 전형적으로 금속 전구체를 상기의 알코올류나 글리콜류에 용해 또는 분산시킨 후 그 용액을 환류 조건하에서 가열하게 되면 금속 이온과 용매간의 산화, 환원반응에 의하여 금속이온이 금속원자로 환원되며, 환원된 금속 입자들은 핵 행성과 성장 과정을 거쳐서 입자를 형성하게 된다. 본 연구에서는 알코올환원법을 이용하여 나노크기의 은입자제조를 시도하였고, 이를 PET 칩과의 마스터배치 제조을 시도하였으며, 이의 항균성능을 연구 고찰하였다. 30 ~ 80 nm의 은파우더를 제조할 수 있었으며, 우수한 항균성능을 갖는 Ag/PET 마스터배치를 제조할 수 있었다. 이를 활용하여 나노은입자기반의 항균섬유을 제조하여 이를 활용한 기모경편성물 제조의 기초데이타로 활용이 가능하리라고 사료된다.

본 실험에서는 메타 아라미드 섬유의 basic dye에 대한 염색성 특히, 물과 acetophenone을 적용한 수계 염색과 친환경 염색 매개체인 이산화탄소 초임계유체를 사용한 염색을 수행한 후에 염색된 시료에 대한 염색성을 평가하였다. 수계염색의 경우, co-solvent carrier로 acetophenone 사용하였으며, 초임계유체 염색에서는 ethanol을 co-solvent로 사용하였다. 염색된 시료의 염색성 평가는 색차계를 사용하여 실시하였으며, 최대흡수파장에서 표면반사율에 따른 Kubelka-Munk식을 적용하여 K/S값을 계산하였다. 수계 및 초임계 염색에 의해 염색된 시료가 동일한 K/S 값을 가지기 위해서는 초임계염색이 상대적으로 높은 농도의 염료가 요구되어졌다. 또한 UV-vis. 분광분석법과 광학현미경을 통한 염색시료의 염색성의 평가가 이루어졌다.

CNT 나노기술을 응용한 IT산업용 적층간지용 ESD(정전방전, Electrostatic Dissipation)PU 발포필름의 제조 가공기술 및 상품화 개발은 전자제품 패키지에 요구되는 쿠션성과 정전방전 기능을 갖는 폴리우레탄 발포 필름의 제조기술을 확립함으로써 가능 할 수 있다. 특히 IT산업용 필름제품이 개발되면 ESD 성능을 발휘하게 됨으로서 정전기 쇼크에 의한 각종 전자제품의 오작동이나 파손 방지가 가능하게 되어 포장재, 자동차, 전자제품의 하우징 등으로 사용될 수 있게 된다. 현재까지 ESD 기능을 부여하기 위해서 사용되는 충전재로는 금속섬유, 금속플레이크, 탄소섬유, 카본블랙 등이 있으며, 최근 탄소나노튜브를 응용한 연구가 많이 진행되고 있는데 탄소나노튜브는 직경이 수십nm, 종횡비 1000이상의 나노섬유형태로 서 전기전도성이 구리수준으로 알려져 있고 소량을 충전할 시 기계적 특성도 오히려 증대하는 장점을 가지고 있으며 전기적 특성으로는 상대적으로 낮은 나노튜브 함량에서는 ESD를 들 수 있고 높은 함량에서는 전자파 차폐성까지 기대되고 있다. 본 연구에서는 우수한 인장강도, 기계적 강도, 열적 안정성, 내약품성을 가지면서 습식 또는 용융공정을 통해 용이하게 시트, 필름, 코팅제를 제조할 수 있는 방수, 투습방수성을 가지는 유연재료인 폴리우레탄(PU) 1액형 PU에 MWNT 함량이 3wt%인 IPA/MWNT 분산용액을 PU 함량 대비 20, 30, 40파트로 함유시켜 $120^{\circ}C$에서 2분 건조시켜 제조한 그라운드 필름에 2액형 PU와 IPA/MWNT 분산용액에 발포제를 첨가하여 발포온도 140, 150, $160^{\circ}C$에서 5분간 건조시켜 시료 필름을 제조하였다. 제조된 필름의 전기전도성 측정은 부피저항과, 표면저항을 각각 측정하여 확인하였으며, 필름의 마찰 대전압은 E.S.T-7 마찰 대전압 시험기를 이용하여 표면 마찰 대전압과 반감기를 측정하여 확인하고, 필름의 물리적 특성은 인장시험기를 이용하여 breaking stress, breaking strain을 구하였다. 필름의 표면 특성은 영상 현미경 시스템을 사용하여 ${\times}1000$ 배율로 측정하여 분산특성과의 연관성을 확인하였다.

현재 우리들 사회의 환경과 생활이 윤택해 짐에 따라 문화생활을 영위하게 되고, 건강에 대한 의식이 커져가고 있다. 이에 건강을 유지하고 증진시킬 수 있는 환경 친화적인 제품에 대한 관심 또한 높아지고 있다. 특히 기존의 합성염료보다 천연염료로 염색한 제품은 고부가가치를 창출하며 환경친화적이고 인체친화적이다. 이를 바탕으로 Cleaner제품에 천연염색을 하고 천연항균제를 처리하여 제품의 세탁 후 항균지속성에 관하여 검토하였다. 본 연구에서는 대나무섬유와 N/P극세사 혼방소재에 꼭두서니와 치자로 염색한 뒤, 욕비 1:30으로 고정하고, 5%천연항균제 용액을 제조하였다. 제조된 용액에 시료를 5분간 침지 후, Pick-up율 70%로 조정하였다. 그리고 $80^{\circ}C$에서 20분간 건조 후, $110^{\circ}C$에서 1분간 열처리 하였다. KS K IOS 105-C06의 방법으로 30회 세탁하였다. KS K 0693과 AATCC 100의 시험방법으로 Staphylococcus aureus ATCC 6538(황색포도상구균)과 Klebsiella pneumoniae ATTC 4352(폐렴구균)의 균주에 대한 항균성을 측정하였다. KS K 0693의 경우 Staphylococcus aureus ATCC 6538(황색포도상구균)와 Klebsiella pneumoniae ATTC 4352(폐렴구균)에서 모두 99.9%의 정균감소률을 나타내었고, 또한 AATCC 100에서도 Staphylococcus aureus ATCC 6538(황색포도상구균)과 Klebsiella pneumoniae ATTC 4352(폐렴구균)에서도 모두 99.9%의 정균감소률을 나타냈다.

막구조는 근래에 와서 대공간 구조 및 지붕구조에 가장 보편적으로 사용되는 경량 인장 구조물로 각광받고 있다. 구조용 막재는 풍하중 및 설하중에 충분히 감당할 수 있도록 강도와 내구성을 가지고 있어야 한다. 일반적으로 막구조 재는 PVC코팅 폴리에스터막, 실리콘코팅 유리섬유막, PTFE코팅 유리섬유막이 있다. 제직되는 원단의 크기가 한정되어 있기 때문에 재단 후 접착하여 제작한다. 이 때문에 이음부분이 나 재단부분에 코팅으로 인한 접착이 어려워 고온고압으로 접착을 한다. 이 연구에서는 실리콘코팅 유리섬유막의 접착시 어려움을 보완하기 위해 저온 Plasma를 이용한 처리법으로 방전에 의해 Plasma를 발생시켜 50w, 100w 출력으로 10분, 20분간 처리하여 그 결과를 접촉각과 SEM 관찰을 통해 표면처리를 관찰하였다. Plasma 처리로 인해 실리콘 표면층에 균열이 발생하고 표면이 갈라짐을 확인할 수 있었다. 접촉각측정 결과 Plasma 출력과 시간의 증가함에 따라 접촉각은 감소하였다. 실리콘코팅 원단에 저온 Plasma 처리한 후 표면 특성을 분석하고 원단을 접착을 시켜 박리 강도를 측정함으로써 막구조 원단의 접착력 향상에 대한 연구를 진행하였다. KS K 0533 접착포의 박리 강도 시험방법으로 실리콘코팅 원단의 박리 강도를 측정한 결과 플라즈마 처리 원단이 플라즈마 미처리 원단보다 박리 강도가 향상된 것을 확인할 수 있었다. 저온 Plasma 처리 시간이 증가할수록 표면의 젖음성을 향상시켜 접촉각을 낮추었다. 이는 곧 표면에너지의 증가를 뜻하는 것으로 접착력을 증가시켜 실리콘코팅 원단의 접착성을 시킴으로써 강한 강도와 내구성을 갖춘 막구조물의 개발에 기대되고 있다.

지구 온난화로 인해 환경파괴, 병원성 세균 감염 등에 의한 각종 질병과 아토피 피부염 등 수없이 많은 요소들에서 우리 몸을 보호하기 위하여 친환경 소재의 용품들이 각광 받고 있다. 이중에서도 키토산과 칼슘알지네이트는 천연재료로써 이미 다른 분야에서 응용되어 사용되고 있으며, 이 두 가지 천연재료를 두 층으로 면섬유에 코팅시킨 CCAC섬유를 제조하였다. CCAC섬유와 키토산이 코팅된 면섬유, 칼슘알지네이트가 코팅된 면섬유, 미처리 면섬유의 총 4가지 섬유에 체액, 증류수, 생리식염수의 각각의 조건에서 흡습량, 흡습시간을 측정하여 비교하고, 수분율과 함수율을 측정하고, 접촉각을 Contact angle system OCA20을 이용하여 측정하였다. CCAC섬유의 키토산 부착 함량을 알아보기 위하여 정량적인 방법으로 add-on율을 이용하여 확인하고, 정성적인 방법으로 원소분석기(Elemental Analyzer, FLASH 1112)를 이용하여 측정하였다. 칼슘알지네이트의 함량 분석은 EDS(EX-250, HORIBA, Japan)를 이용하여 측정하고, 직물의 표면과 단면의 형태는 주사전자현미경(S-4100, Hitachi Co., Japan)으로 ${\times}100$, ${\times}1000$ 배율로 측정하여 단면과 표면 상태를 확인하고, 물리적인 특성은 KES-FB system 을 통하여 확인 하였다.

Intramolecular charge transfer (ICT) system has received great attentions due to their promising optoelectronic properties For the efficient ICT of the chromophore, their organic compound mainly consists of strong electron donors (e.g. $NR_2$ or OR groups) and acceptors (e.g. CN or $NO_2$ groups). According to the molecular design and synthesis, the ICT compounds can be extended in many application fields. In this study, we have synthesized ICT compounds having a strong electron acceptor and donor. These novel ICT compounds were easily synthesized by a previously described method with some modifications. Their single crystals were grown and their structures were solved and described in this presentation.

The donor-${\pi}$-acceptor (D-${\pi}$-A) chromophoric dye system has received great attention in variety fields such as electroluminescent materials, sensors and optoelectronic devices. There are many research activities focused on the development for abovementioned application materials with the high-performance properties. In the previous work, we are reported that novel D-${\pi}$-A dye, 2-[4-(9H-carbazol-9-yl)benzylidene]-2,3-dihydroinden-1-one, is successfully attained and exhibited a positive fluorescence solvatochromism. In this work, the molecular structure and packing geometry of 2-[4-(9H-carbazol-9-yl)benzylidene]-2,3-dihydroinden-1-one was discussed by their conformational structure. Their single yellow prism crystal having approximate dimensions of $0.30{\times}0.10{\times}0.10$ mm was carried out with a Rigaku RAXIS RAPID imaging plate area detector with graphite monochromated $CuK_{\alpha}$ radiation. Their crystal structure were solved by using the CrystalStructure crystallographic software package.

모발(human hair)은 양모섬유와 마찬가지로 시스틴을 많이 함유하고 있는 섬유상 케라틴 단백질로써, 두부(頭部)를 보호할 뿐만아니라 신체에 필요하지 않는 중금속을 체외로 방출하는 기능을 지닌 신체의 일부분이다. 또한 모발은 미(美)와 관련하여 가장 관심을 가지는 부분이며, 다양한 방법으로 모발에 변화를 주어 신분을 표시하거나 자신의 미적 표현을 하고 있다. 퍼머넌트 웨이브는 모발에 형태학적 변화를 주는 유효한 수단이며, 염색과 탈색 등은 색상 변화를 주는 중요한 수단이다. 본 연구 에서는 모발을 산성염료로 염색할 때 염색성을 향상시키기 위하여 염색보조제로써 벤질알콜 등을 첨가하여 염색할 때 염색된 모발의 염착량, 보습성, 단백질 유출성, 주사전자 현미경 관찰을 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 염색시간이 길어지고, 염색온도가 높아질수록 모발에의 염착량은 증가하며, 특히 벤질 알콜을 첨가하여 염색하는 경우에는 빠른 시간내에 염착평형에 도달하고 비교적 낮은 염색온도에서도 높은 염착량을 나타내었다. 2) 이와같은 용매 첨가의 효과는 염액에 계면활성제와 함께 첨가하여 염색하면 나타나지 않았다. 3) 염색시간이 길어질수록 모발의 보습성은 열악해지지만, 벤질 알콜을 첨가하여 염색하는 경우에는 오히려 보습성이 증가하였다. 또한 염색시간이 길어지면 모발의 단백질 유출성은 증가하지만, 벤질 알콜을 첨가하여 염색하는 경우에는 오히려 단백질 유출성이 감소하였다. 이와같은 결과는 벤질 알콜을 첨가하여 염색하는 경우에 모발의 손상이 적다는 것을 의미한다. 4) 모발의 손상정도에 대한 주사전자현미경의 측정결과는 벤질 알콜의 첨가여부에 따라 큰 차이를 보이지 않았다.

천연염색에 대한 관심이 높아지고 있지만 색상의 재현성, 견뢰도의 취약성, 디자인의 제한성의 문제로 실용화의 한계에 부딪히고 있다. 이를 극복하기 위하여 본 연구는 침염 위주의 천연 염색에서 벗어나 키토산을 바인더로 이용하는 날염의 유효성을 검토하고자 한다. 본 연구에서는 키토산을 바인더로 이용한 방법을 제시하고자 키토산과 광물성, 동 식물성 안료를 혼합하여 날염호를 조제하여 날염하였다. 키토산의 점도와 농도, 키토산을 이용한 바인더와 안료의 비율 등을 변화시키고 날염직물의 색상과 염착량, 세탁 일광 마찰 견뢰도를 측정하여 적정조건을 도출하였다. 기존의 합성바인더와 구아검을 사용한 경우의 색상, 염착량, 견뢰도와 비교하여 키토산 날염 바인더로서의 유효성을 검토하였다. 키토산을 바인더로 이용한 날염방법에서 적정 점도는 저 중점도, 농도는 1.7%정도가 적절한 것으로 판단하였다. 날염호 제조시 안료의 비율을 증가시켜 진한 색상을 얻을 수 있었으며, 그 비율은 광물성 안료의 경우 1:4, 동 식물성 안료의 경우 1:10까지 변화시켜 명도의 차이를 나타낼 수 있다. 실험결과를 바탕으로 적정조건에서 날염한 직물의 견뢰도를 평가한 결과, 광물성 안료의 경우 4등급 이상, 동 식물성 안료의 경우 3등급 이상으로 우수하게 평가되었다. 안료의 비율이 높아지면 마찰 견뢰도는 감소하였다. 키토산, 구아검, 합성바인더의 색상과 견뢰도를 비교해 본 결과 색상은 동일한 계열로 나타났으며, 키토산을 바인더로 이용한 경우 세탁, 일광, 마찰 견뢰도는 구아검보다 우수하게 평가되었다. 합성바인더의 경우 세탁, 마찰 견뢰도는 비슷하게 나타났으며, 일광견뢰도의 경우 키토산이 더 우수하게 평가되었다.

우리나라 근해의 풍부한 해양자원인 해조류를 염재로 한 천연염료의 제조는 자원의 부가가치를 높일 뿐만 아니라 새로운 색소성분의 발굴과 함께 천연염색의 색상 다양화 효과를 얻을 수 있다. 본 연구는 국내 자생 해조류로부터 다양한 색상을 얻기 위해 여러 가지 추출공정을 사용하여 색소를 추출하고 염색성을 조사하여 새로운 염재로서의 유효성을 확인하는데 목적이 있다. 이를 위하여 사용한 해조류는 제주에서 자생하는 구멍갈파래, 청각이다. 해조류 색소를 추출하여 분말화 형태로 만들어 염색하였고 추출공정에 따른 다양한 색상 구현을 할 수 있게 되었다. 해조류 색소의 특성을 알아보기 위해 UV-Vis, FT-IR 분석에 의해 그 성분을 확인하였다. 염색은 면섬유, 견섬유, 모섬유, 나일론섬유를 사용하여 염색하였다. 추출공정의 다양화를 통해 해조류 색소를 직물에 염색했을 때 직물의 색상과 염착량에 미치는 영향을 평가하였고, 세탁, 마찰 그리고 일광에 대한 견뢰도를 측정하였다. 색소의 기능성을 평가하기 위해 해조류 색소분말의 황색포도상구균(Staphylococcus aureus)에 대한 항균성을 평가하였다. 본 연구에서 추출공정을 달리하여 제조한 해조류 색소는 다양한 색상구현에 적합하였고, 견직물과 모직물에 염착이 잘 되었다. 또한 해조류 색소는 항균성을 지녀 향후 기능성 천연염료로서 응용가능성이 매우 클 것으로 전망된다.

Recently, Phthalocyanine dye has attentions due to their excellent photochemical properties and used to optical applications such as chemical sensors. And azo groups can change photochemical properties in the UV irradiation because their molecualr structure reverse cis-trans isomer and changes cooperative motion, aggregation and so on. In this study, we synthesized the azo compound between amino pyridine and phenol. this azo derivative used the combination with 3-nitro phthalonitrile and makes phthalocyanine structure through the synthesis with 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene(DBU), zinc acetate. Finally, we synthesized a new photoswiching dye zinc-phthalocyanine azo compound. This compound was studied by phothoswichiing phenomenon by UV irradiation and analyzed molecular aggregation through the SEM images.

A new chemosensor based on rhodamine B (1) for $Hg^{2+}$ and $Cu^{2+}$ was synthesized by one-step condensation reaction of rhodamine B hydrazide and Azo dye. Studying for its fluorogenic and colorimetric behaviors towards various metal ions, extreme sensitivity and selectivity were achieved by the detection of $Hg^{2+}$ and $Cu^{2+}$ over other commonly coexistent metal ions, which were accompanied by ring opening of a rhodamine spirocycle framework. In acetonitrile, the presence of $Hg^{2+}$ and $Cu^{2+}$ induces the formation of a Dye 1-ion complex, which was deduced by spectroscopy.

폴리케톤 섬유는 제조 원료로 에틸렌과 일산화탄소를 사용하여 합성한 공중합체 물질로 생산에 필요한 비용을 크게 절약할 수 있다. 폴리케톤 섬유는 p-아라미드 섬유에 근접하는 고강도 고탄성을 가진 섬유로 우수한 내화학성을 가지며, 고무와의 계면접착이 우수하다는 특성을 가지고 있어 MRG(Mechanical Rubber Goods)용 보강재 및 타이어코드로의 사용에 대한 관심이 증대하고 있다. 그러나 폴리케톤 섬유의 생산 및 산업현장에서의 활용은 아직 적은 상태로 그 특성에 대한 연구가 미흡한 상태이다. 따라서 본 연구에서는 폴리케톤 섬유의 기본적인 특성 분석을 하고, 폴리케톤 소재의 표면을 UV 조사와 인산을 이용한 산처리 방법을 이용하여 처리하고 표면처리에 따른 폴리케톤 섬유의 표면특성 및 물성특성을 분석하였다. UV 조사 처리시 에너지 변화와 산처리시의 pH조건 및 처리시간의 변화에 따른 표면의 미세구조를 SEM과 AFM 등을 이용하여 관찰한 결과, UV 에너지와 산처리 조건의 증가에 따라 표면요철이 증가를 보이다가 과도한 처리에 의하여 표면에 degradation이 발생하였다. 또한 UV 에너지 및 산처리 조건에 따른 열적, 화학적 그리고 물리적 특성의 변화를 분석하였다.

최근 산업 발달에 의한 환경문제와 석유자원 감소에 따라 섬유시장에는 Eco-friendly 바람이 강하게 불고 있으며 리싸이클 제품이 급부상하고 있다. 폴리에스터계 고분자 제품, 그 중에서도 PET 병의 재자원화를 살펴보면 기계적, 열적으로 처리하여 물질을 바꾸지 않고서 회수하는 방법인 Mechanical Recycling과 원료를 분해하여 회수하는 방법인 Chemical Recycling이 있다. 이러한 리싸이클을 통하여 에너지 절감, 저탄소, 유해물질 감소, 환경정화 및 폐기물 감소로 환경부하가 완화되며, 자원의 효율적 재사용이 가능하다. 리싸이클 PET 섬유제품은 의류 인테리어용과 같은 한정된 용도뿐만 아니라 자동차용 부품소재 및 내장 부품 등 산업용으로도 사용가능하다. 본 연구에서는 리싸이클 PET로 제직한 직물에 정련과 호발가공을 하여 이러한 전처리에 따른 물리적 열적 특성의 변화를 비교 분석하였다. 그 결과 정련과 호발가공을 한 리싸이클 PET 직물의 인장 인열 강도가 미처리 직물과 비교하여 감소하는 결과를 보였으며 마모 파열강도는 큰 차이를 보이지 않았다. 반면에 TGA와 DSC를 이용한 열분석 결과 열적 특성 및 결정화도는 일부 차이를 나타내었다.

전류를 흘렸을 때 양극과 음극에 따라 움직이는 미세한 나노입자를 이용하여 색, 글자, 그림 등을 표시하는 응용디스플레이 기술이 전기영동디스플레이(electrophoretic display)이다. 최근 전자종이 등 상품화가 진행되면서 전기영동디스플레이에 대한 관심증대와 함께 기술개발이 지속적으로 진행되고 있다. 본 연구에서는 분산중합을 이용하여 $TiO_2$ core 입자에 polystyrene을 shell로 코팅하여 마이크로캡슐형의 전기영동디스플레이에 적합한 입자를 제조하고 성능을 분석하였다. 먼저 분산제의 종류, 모노머의 농도, 개시제의 농도에 따라 제조된 대전복합입자의 크기 및 분포를 보면, 분산제의 종류를 달리 하였을때를 제외하고 대체로 균일하였다. 입경의 변화를 보면, 약 200-300nm의 $TiO_2$가 개질에 의해 400-500nm의 입경을 나타내는 것으로부터 200nm 두께의 shell층을 갖는다는 것을 확인 할 수 있었다. 또한 분산제의 종류에 따라서는 분산제를 사용하지 않는 경우가 오히려 제조된 입자의 분포가 균일함을 알 수 있었고 모노머의 농도에 따른 변화는 볼 수 없었으며 입경분포가 균일한 입자가 제조되었음을 알 수 있었다. 대전복합입자의 TGA 곡선으로부터 $300^{\circ}C$ 부근에서 polystrene shell에 의한 분해를 볼 수 있었고 $600^{\circ}C$ 이후에 잔류된 core의 $TiO_2$ 입자를 확인 할 수 있었다. 이 결과로부터 $TiO_2$ core-polystyrene shell형의 전자 종이용 대전복합입자의 제조를 확인 할 수 있었다. 또한 제조된 대전복합입자의 zeta potential을 보면, (+)전하를 띄며 64.8mV의 비교적 높은 zeta potential을 가지는 것을 확인 할 수 있었다. 그리고 $TiO_2$ 대전복합입자와 같은 방법으로 제조된 흑색 대전복합입자를 혼합하여 cell test를 측정한 결과, cell에 ${\pm}$10V의 저전압을 가했을 때에도 비교적 응답속도가 빠른 입자의 구동현상을 확인 할 수 있었다.

최근 플라스틱 제품의 사용후 폐기에서 발생 되는 환경적인 문제점들이 대두 되고 있는 가운데, 이러한 제품에 대한 친환경적인 재료 설계에 대한 요구가 거세지고 있는 실정으로 플라스틱 업계의 사활이 걸릴 정도의 중요한 문제로 부각되고 있다. 본 연구에서는 이러한 플라스틱 제품의 치명적인 환경적인 문제점을 극복하고자, Matrix 물질이 되는 플라스틱에서 부터 친 환경적인 생분해성 수지를 사용하면서, 물성의 강화제로써 천연물 유래의 여러 종류의 섬유를 사용하고자 하였다.가장 보편화된 생분해성 플라스틱인 지방족 폴리에스테르 계통의 생분해성 수지와 Polylactic acid에 대해 검토를 하였다. 지방족 폴리에스테르 의 경우는 기존 플라스틱 제품과 비교해서 유연하고, 신장율이 높고, PLA 대비 내열 사용한계 온도도 높아서 물성적인 측면에서 상당한 장점을 가지고는 있으나 가격이 매우 고가이므로, 기존 플라스틱을 대체하는 것에는 문제점이 있다. 반면 PLA의 경우 지방족 폴리에스테르 대비 절반 이하의 가격이고 기계적 강도 또한 매우 높기 때문에 기존의 플라스틱을 대체할 수 있는 가장 유력한 물질로 대두 되고 있으나, 사출물과 같은 충격이 요구되는 제품에 있어서는 PLA 고유의 약한 취성이 가장 큰 단점으로 지적되고 있다. 본 연구에서는 이러한 PLA를 기반으로 PLA의 장점이 기계적 강성을 유지하면서, 취성을 보완하기 위해 PBS를 혼합 할 수 있는 기술을 개발하였으며, 또한 원재료의 Cost를 줄이고, PBS 혼합에 따른 PLA의 기계적 강도 감소를 보완하기 위해 천연물 유래의 Wood fiber, Starch, Bamboo fiber, Cellulose fiber, Paper fiber 와 같은 각종 천연 Filler를 사용하여 기계적 기계적 강도 감소를 최소화 하였다.

최근 환경과 건강에 대한 관심이 증대되면서, 천연 섬유를 소재로 사용한 최종 제품 역시 고급화 및 고기능화되고 있는 추세이며 섬유항균가공분야에 있어서도 천연 추출물을 이용한 항균가공이 주목을 받고 있다. 현재 항균가공에 사용되고 있는 항균제는 일반적으로 합성항균제를 사용하고 있고 이는 거의 대부분 자극성 화합물로써 인체에 잠재적 유해요인이 될 수 있고 제조 및 가공과정에서 환경오염을 유발시키는 문제점도 발생되고 있다. 반면 천연추출물을 사용할 경우 합성물질에 비해 포름알데히드 검출 등의 인체 안정성의 불안이 적어 건강차원에서 그 인식이 점차 증대되고 있는 추세이다. 천연항균물질에는 chitosan이나 식물에서 추출된 천연항균물질 등이 있는데 특히 식물에서 추출된 천연항균물질은 피톤치드(phytoncide)라고 표현되고 있으며 이는 수목들이 해충이나 미생물 등으로부터 자기방어를 위해 공기 중으로 발산하는 방향성의 항생물질을 뜻하는 말이다. 본 연구에서는 식물 중에서 피톤치드 정유의 함량이 많다고 알려진 측백나무과의 편백나무 정유를 이용하였으며 편백나무 정유가 식물성 천연 오일형태이므로 가공 처리 시 물과 계면이 발생되기 때문에 HLB(Hydrophilic Lipophlic Balance) 조건에 따른 최적 유화조건을 선정하였으며 편백나무 정유를 이용한 면직물의 항균 기능 부여를 위한 시험으로 편백나무 정유 처리 농도에 따른 항균성을 평가해 보고자 하였다. 실험 결과 편백나무 정유는 HLB 15이상 계면활성제 사용 시 물에 용해성이 좋고 안정된 에멀젼 상태를 보였으며 제조된 편백나무 정유 가공액 5%이상 처리 시 Staphylococcus aureus과 Klebsiella pneumoniae의 99.9% 정균감소율을 나타내었다.

식물성 원료인 콩, 쌀이나 밀기울의 풀, 송진 등과 알긴산이 포함되어 있는 해조류는 예로부터 접착제로 사용되어 왔으며, 최근 친환경 소재 개발의 영향으로 천연바인더에 대한 기술개발이 큰 관심이 되고있다. 국내에서는 재지분야에서 천연바인더 기술개발이 이루어진 바 있으며, 잉크 고착제로써 개발이 시도된 적이 있으나 천연 바인더가 섬유의 염색가공에서 사용된 예는 거의 찾아보기 어렵다. 최근, 염색공정 중 날염시 염료와 섬유를 고착시키기 위해 로진을 천연바인더로 사용된 예가 있으나, 원료 추출의 어려움과 날염 후 접착력 및 끈적임 등의 문제로 인해 상용화에 필요한 기술개발이 문제로 남아 있다. 독일의 한 연구에 의하면 천연바인더로 녹말, 설탕, 셀룰루오스, 식물성 기름, 식물성 단백질 등이 합성 바인더와 비교 실험된 예가 있으며, 이런 천연바인더가 파이버보드(섬유판)에 사용되기도 하였다. 또한 미국의 바이오물질, 바이오시스템 공학과에서 옥수수대와 switchgrass를 이용하여 천연바인더를 개발하였으며, bridge 타입의 메카니즘을 연구한 바 있다. 천연바인더는 여전히 값비싸고, 바인더로서 섬유에 적용하기에는 딱딱한 단점이 있으며, 수분에 대한 저항력이 떨어져 추출에서부터 적용까지 전반에 걸쳐 기술개발이 필요한 분야이다. 본 연구에서는 셀룰로오스 섬유의 염색가공 공정에서 기능성 마이크로 캡슐을 부착할 수 있는 천연바인더를 개발하기 위하여 갈조류에서 알긴산을 추출하였으며, 알긴산이 셀룰로오스 섬유에 바인더로서 어떤 특징을 나타내는지에 대하여 연구하였다.

최근 국내외 섬유시장은 생활패턴의 변화로 레저 활동 인구가 급증하고, 스포츠 및 케쥬얼 의류의 대한 수요가 증가하고 있어 다기능성을 발휘하는 소재에 대한 관심이 높아지고 기존의 기능성과 차별화된 신소재 및 기능성 소비자 needs가 증가되고 있다. 코코넛 활성탄소 함유 PET 원사는 최근 H사에서 코코넛 열매껍질을 원료로 탄화시켜 얻어진 활성탄소를 polyester에 혼입 방사하여 상용화 단계에 있는 원사로 우수한 흡한속건성, 항균, 소취성 그리고 UV 차단 기능성 등 최근 소비자의 needs에 맞는 고기능성 신섬유 소재로 기존의 유사 기능성 섬유(숯, 대나무, 기능성 무기물 혼입 원사 등)에 비해 물질의 표면적과 공극이 넓어 보다 탁월한 성능을 발휘하는 것으로 알려져 있지만 활성탄소를 함유한 원사로 짙은 원착색으로 인해 의복의 심미성이 크게 떨어지는 단점이 있어 이를 보완 할 필요성이 있다. 본 연구에서는 상용화 단계의 코코넛 활성탄소 함유 PET 원사의 심미성을 보완 할 수 있는 편직기술과 활성탄소 입자 소실을 방지하고 기능성 발현에 알맞은 염색 가공 공정을 확립하여 심미성과 기능성을 갖는 기능성 원단을 개발하였고 개발된 원단의 물성과 기능성을 평가하였다.

나노섬유는 마이크로 섬유에 비해 $10^3$배 정도의 넓은 표면적을 가지며, 다른 섬유와 비교하여 유연성, 투습성과 같은 특성이 우수하다. 나노섬유의 제조방법은 여러 가지가 있으나, 상용화의 가능성, 적용 고분자의 다양성, 제조공정의 단순성, 다양한 제품기술에의 응용성 등을 고려하여 선택하여야 한다. 나노섬유의 제조기술은 방법에 따라 전기방사, 복합방사, 멜트블로운 공정, 에어레이드 공정, 습식 공정 등으로 나눌 수 있다. 전기방사 등 나노섬유를 대량생산하여 상용화하려는 노력을 지속적으로 하고 있으나 나노섬유의 염색가공에 관련되어 기술적 한계로 제품전개에 많은 어려움을 겪고 있다. 그리하여 본 연구에서는 나노섬유 단독으로 제품화하기에는 강도 등의 문제로 PET에 워터펀칭한 복합소재로 개발하여 900nm 이하의 나노섬유에 대한 최적의 날염조건과 현장적용 생산기술을 개발하고자 하였다. 나노섬유 복합소재에 대하여 Brown, Red, Blue, Black 색상의 안료와 Urethane, Rubber, Acrylic, Eco Binder를 사용하여 날염 실험하였으며, 최적의 조건으로 현장생산에 적용하여 생산하였다. 안료의 고착성을 높여 날염성과 염색견뢰도를 증진시키기 위하여 원적외선 열처리기를 개발하여 현장생산에 접목시켰다. 원적외선 열처리기는 벙커C유 또는 가스 등을 사용하는 텐터나 증열기와는 다르게 전기를 에너지원으로 하여 원적외선 램프를 이용한 건열시스템의 형태로 저공해 및 그린 형태의 열처리기 시스템으로, 섬유에 대한 원적외선의 조사거리, 원적외선 램프의 간격, 적용 온도, 원단이송 속도 등에 따른 최적의 원적외선 열처리기 날염조건을 설정하였다. 바인더에 따른 날염성은 우레탄계 바인더를 사용하였을 경우에 가장 선명하고 깊은 색상을 보였으며, 아크릴계 바인더의 경우가 가장 낮은 색상을 보였으며 염색견뢰도는 대체적으로 양호한 결과를 얻었다. 그리고, 최근 환경적인 추세에 맞추어 에코 바인더를 사용하여 날염한 결과 염색성과 내구성 등은 우레탄계와 아크릴계 바인더의 중간 정도의 결과를 보였다.

국내 섬유산업은 해외로부터의 저가 섬유제품이 대량으로 유입되는 속에서도 산업전반에 꾸준히 고부가 가치화를 지향하고 있다. 소비자의 요구에 부응하여 섬유소재에도 다양한 신개념과 이를 충족시킬 수 있는 기술이 요구되고 있으며, 그 가운데 하나의 영역을 구축해 나가고 있는 분야가 면 리플가공과 같은 표면 형태 가공이며, 최근 들어 폴리에스테르 입체(3D)가공제의 개발 및 가공 방법도 이런 흐름에 부응하여 업계에서 절실한 개발을 요구하고 있는 분야 중 하나이다. 현재 까지 폴리에스테르 섬유의 입체가공 기술은 엠보싱무늬를 조각한 금속 롤러에 열을 가하여 폴리에스터 직물에 찍는 방법으로 원단 표면의 입체적인 무늬를 만들어 내는 방법이 대부분이다. 최근 면 리플가공과 같은 표면 형태 가공이 섬유소재의 새로운 트랜드로 나타나면서 폴리에스테르와 같은 합성섬유에서도 이러한 소재의 질감을 얻고자 많은 시도가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 5종의 폴리에스테르의 입체가공용 바인더를 포뮬레이션하여 현재 시장성이 있는 폴리에스테르 아이템 5종에 대한 입체가공효과 및 적용성을 고찰하였다. 합성 포뮬레이션 된 바인더는 수용성으로 만들어졌으며, 입체가공 전 후의 원단 외관, 처리 후 수세의 용이성 및 무늬의 입체성효과 등을 확인하였으며, 가공 전후의 원단 물성평가 연구도 동시 진행하였다. 폴리에스테르 섬유의 새로운 패션 소재로의 응용에 초점을 두고 시장의 수요가 폭발되고 있는 폴리에스테르 섬유 및 나일론 등 합성섬유의 3차원 입체 가공(디보싱) 제품을 생산할 수 있는 가공제 및 가공방법의 개발은 신규시장 창출에 큰 기여를 할 수 있을 것으로 판단되며, 다양한 날염업체의 수요를 충족시키고, 섬유산업의 글로벌화에 대응하여 훈련된 영업 인력과 E-commerce를 통한 외산 제품과의 경쟁력 확보로 신규시장 진입기회를 창출할 것으로 기대한다.

화학적 혹은 생물학적인 방법으로 합성된 생분해성 고분자(biodegradable polymers)는 환경 문제와 인간의 생명 유지와 같은 인간 생활과 밀접한 관계가 있는 적용 분야로 인해 많은 관심을 받고 있으며, 국내 플라스틱의 폐기량만 해도 2003년을 기준으로 연간 4,000톤을 쉽게 넘고 있고 재활용되는 양은 전체의 1/3 수준이며, 나머지 2/3는 소각되거나 매립되고 있다. 폴리에스테르계 생분해성 섬유는 "미생물이 분비하는 효소로, 분해 가능한 화학합성 섬유"로서, 미생물이 분비하는 가수분해 효소에 의해 고분자 쇄가 절단, 저분자량 화합물이 돼 미생물의 체내로 흡수되며, 이것이 미생물의 체내에서 효소작용에 의해 산화탄소와 물로 분해되는 섬유로 정의된다. 생분해성 고분자 중 화학합성 고분자인 지방족 폴리에스테르계 생분해성 고분자는 특히 환경 산업으로부터 많은 관심을 받고 있으며, 이러한 결정성 폴리에스테르계 고분자의 물성은 고분자의 결정화도 뿐만 아니라, 압력, 온도 등에 의해서 변할 수 있는 결정 구조에 의해 크게 영향을 받는다. 생분해성 섬유는 실용화가 이미 시작됐고, 다용도화와 수요 확대를 위해 많은 연구소와 대학, 기업들이 연구개발을 진행하고 있으며, 향후 석유자원이 고갈된다는 것은 명백한 사실이므로 이에 따라 화석자원의 절약과 유효 이용을 위해서라도 바이오 베이스 폴리머를 주원료로 한생분해성 섬유의 개발은 매우 중요한 의미를 갖는다. 본 연구에서는 합성섬유 중에서 75%의 비중을 차지하는 폴리에스테르를 대체 가능한 고내열생분해성 폴리에스테르계 직물을 제조하여 범용 폴리에스테르와 염색온도에 대한 염색성을 고찰하였다. 염색온도($100^{\circ}C$, $110^{\circ}C$, $120^{\circ}C$, $130^{\circ}C$)별, 3종의 분산염료의 농도(0.25,0.5,1.0,2.0%o.w.f)별 Build-up성 및 균염성을 비교하였으며, 염색 시료의 견뢰도를 평가하였다.

나노소재기술은 기존 소재로는 얻을 수 없는 새로운 기능 및 특성을 나타낼 수 있어 산업전반에 적용할 수 있는 최첨단집적기술이다. 그러나 나노입자를 섬유에 첨가하여 기능성 섬유를 생산하는 경우 응집이 발생하는 등의 다양한 문제점이 발생하는데 이를 극복하기 위해서는 사이즈 분포를 제어하는 기술, 표면처리를 통해 분산성을 향상시키는 기술, 나노입자와 섬유와의 상용성을 개선하는 기술 등이 해결되어야 한다. 본 연구에서는 고기능성 및 고부가가치 경편파일 니트 원단을 개발하기 위해 은(Silver) 나노입자가 균일하게 분산된 M/B(Master Batch)를 제조하였으며, 이를 PET와의 용융 혼합 방사함으로써 0.5denier(75D/144F)급 원사에 99.9%의 영구적인 항균/소취 기능을 부여하였다. 또한 개발된 극세사를 이용하여 다양한 경편파일 원단을 설계하고, 기모, 염색 및 날염 등의 공정을 거쳐 나노기술융합형 화학섬유소재를 이용한 기능성 침장 제품을 개발하였다.

파일 직물은 높은 기공성과 유체흡수 및 보온성이 뛰어나, 타월, 행주와 같은 청소직물 뿐 아니라 침장 및 의류용 소재에도 널리 사용되고 있다. 최근 경편분야에서 극세사를 이용한 제품이 다양한 용도로 적극 활용되고 있으며 환편 제품으로 가볍고 터치감이 특징인 Polar Fleece가 저렴한 가격으로 소비자들의 관심이 증대되고 있다. 이러한 소비시장을 고려해 볼 때 이 두 가지가 함께 공존하는 제품 개발이 절실하지만, 극세사 제품은 트리코트 경편제품이고 Polar Fleece로 활용하는 제품은 환편에서 후가공 기술을 응용한 제품으로 생산기계와 가공공정이 다르며, EF Velboa와 Polar Fleece 2종류 원단의 본딩으로만 가능하기 때문에 환경적으로도 유해하다. 이에 본 연구에서는 덕산엔터프라이즈(주)에서 경편조직과 원사의 특성을 고려하여 본딩 공정없이 표면 은 EF-Velboa, 이면은 Polar Fleece와 같은 부드럽고 고급스러운 외관을 동시에 발현하는 3D 입체구조를 가진 원단을 개발하였다. 또한 개발된 원단의 다양한 용도전개를 위해 염색프로그램, 균염성, 견뢰도 테스트를 진행하였으며 향후 제품군으로의 활용 가능성 여부를 검토하였다.

최근 소비자의 생활수준이 향상되면서 섬유제품에 대한 기술적인 요구가 증가하고 있는데 그 중에서도 기모제품을 응용한 원단에 대한 요구가 급격히 증가하고 있다. 특히 기모원단은 기모공정 후 원단에 존재하는 기모유연제를 처리하기 위해 정련공정을 거쳐야 하는데 대부분의 염색공장에서는 이를 무시한 채 염색을 하고 있다. 이 때문에 잔존하는 기모유연제에 의해 염색 불량을 발생하게 된다. 기모원단에서 정련공정을 생략할 수 있다면, 공정의 단축으로 인한 Cost 절감 효과뿐만 아니라 폐수 부하량도 감소하는 등 시장 및 환경적인 측면에서 동시에 경쟁력을 가질 수 있게 된다. 본 연구에서는 (주)한송인더스트리에서 생분해성을 가지는 환경친화형 기모유연제를 개발하여 이를 염색공정 중 함께 처리함으로써 전체 공정을 단축하고, 개발한 친환경 기모유연제가 염색성에 영향을 미치지 않는 것을 확인하였다. 또한 기존 유연제와 개발된 유연제를 염색공정에서 동일한 조건으로 처리 하였을 때, 기존 유연제 처리 시료는 표면의 불순물과 Oil의 잔존으로 흡습성이 떨어져 균염성 떨어졌고, 염색된 원단에서도 염색불량을 확인할 수 있었다.

Cellulose섬유의 염색시 섬유가 물속에 침지되면 섬유표면은 음전하가 형성되어, 용액 속에서 음이온으로 존재하는 염료와의 반발력으로 인해 염료가 섬유에 접근하기가 어려워지며 따라서 염색이 원활하게 이루어지지 않는다. 그러나 염욕에 염화나트륨(sodium chloride, NaCl)이나 망초 즉, 황산나트륨(Glauber's salt, sodium sulfate, Na2SO4)과 같은 전해질을 첨가하면, 양이온인 sodium 이온이 섬유표면과 음이온 염료사이의 반발력을 감소시킨다. 따라서 음이온의 염료는 섬유표면에 접근할 수 있고, 고유한 인력으로 염색이 가능하게 된다. 현재 Cellulose섬유의 상업적인 반응성염료 염색공정뿐만 아니라 최근 연구에서는 전해질 중 대부분 분말망초를 대부분 사용하고 있다. 그러나 분말망초는 별도의 용해과정이 필요할 뿐 아니라, 과량 사용시 용해되지 않은 분말이 섬유 표면에 흡착될 경우 불균염을 초래할 우려 등의 단점이 있다. 이와 같이 작업효율성을 향상시키고 염색을 효율적으로 진행시키기 위해 최근 액상형의 망초가 도입되고 있다. 이 연구에서는 분말 및 액상 망초를 조제로 사용하여 3종류의 Cellulose섬유를 반응성염료로 염색하였다. 담색, 중색, 농색 3가지 염료 농도에 대해 투입하는 망초의 type에 따라 각각의 Cellulose섬유별 균염성 정도에 대하여 비교해 보았다.

스텔스 기능성 섬유의 위장은 주간의 경우, 육안 및 망원경 관측에 의해 결정되며 주변자연환경 color matching과 패턴이 핵심 스텔스 요인으로 구성되고, 가시광선 영역 스텔스로 표현할 수 있으며, 군 위장 체계에 있어 기본이 되는 기술 분야로 모든 군 위장제품에 활용되는 필수적인 기술 분야이다. 따라서 가시영역의 위장은 다양한 색상의 위장포와 포의 펀칭 등에 의한 파형특성을 부여하고 주위환경과 특성 조화를 이룸으로써 대상을 위장한다. 주요인자는 색상별 색도, 색차이다. 야간 위장은 근적외선 관측 장비의 탐지에 의해 결정되며 주변자연환경 NIR 반사율과 위장제품의 NIR 반사율 저하/제어기술이 핵심 스텔스 요인으로 구성되고, 근적외선(NIR) 영역 스텔스로 표시할 수 있으며, NIR 스텔스는 대개의 경우 기본적으로 섬유제품이 NIR 영역에서 높은 반사율을 나타내므로 NIR 반사율 저하/제어기술이 핵심이라 할 수 있다. 따라서 근적외선 영역(600~1250nm)의 적외선 반사특성을 산림지역의 반사특성과 조화시켜 위장효과를 부여한다. 위장포에서는 적외선 흡수 색소를 사용하여 적절한 반사특성을 나타나게 해야 한다. 위장용섬유가 detector의 탐지에서 벗어나려면 현재 700~1250nm의 근적외선파장영역에서 주변환경과 유사한 반사율을 지녀야한다. 이에 본 연구에서는 "숲 연구소" 및 서울대학교 "지반공학연구실"의 자문을 받아서 우리나라에서 가장 많이 존재하는 자연환경시료를 선정하여, 선정된 시료의 근적외선영역에서의 반사율을 분석하였다. 자연시료는 산간, 해안, 평야지형으로 각각 구분하여 주변 자연지형에 따른 자연시료의 근적외선영역의 반사율값을 비교하였다. 북한산에서 산간지형의 시료를 채취하였고, 해안지형의 시료는 강화도 동막해수욕장 부근, 평야지형의 시료는 인천 강화도 평야지역에서 채취하여 분석하였다. 비교분석한 지형별 자연시료의 근적외선 반사율값의 데이터베이스구축을 통하여 기존의 위장복과의 비교 적용 및 차후 개선사항 등을 검토하고자 한다.

폴리프로필렌(PP)은 고결정성 범용수지로서 염색성, 내열성, 촉감 등의 문제로 의류용 소재로는 부적합하여 초기에는 카펫용 섬유로서 가염형 폴리프로필렌 섬유가 상업화 되었지만 성공하지는 못하였다. 그 후, 섬유 산업도 의류용 외의 산업자재, 생활 자재 분야 등이 성장함에 따라, 폴리프로필렌 섬유의 수요가 확대되었다. 최근들어 스포츠 액티브 의류가 일반의류 트렌드로 들어오면서 기능성 섬유가 요구되고 이 분위기에 맞춰 다시 한번 폴리프로필렌 섬유의 의류화가 요구되는 시점이 되었으며 섬유중 에너지 소비량이 가장 적고, 쉽게 재용해할 수 있으며 소각시 유해 가스발생량이 매우 적은 특징등이 있기 때문에 지구 환경보호의 입장에서 폴리프로필렌 섬유가 재검토되고 있다. 이번 실험은 분산염료를 이용하여 농도별, 온도별, 시간별, 후처리시 시간과 온도의 변화로 가염 PP/PET 섬유의 염색특성을 알아보기 위해 실험 진행하였다. 실험에 사용되는 시약은 1급으로, $CH_3COOH$, NaOH, $Na_2S_2O_4$이며, 조제는 분산제, 정련제를 사용하였다. 먼저 온도별 실험에서 $40^{\circ}C$에서 승온하여 각각 $100^{\circ}C$, $110^{\circ}C$, $120^{\circ}C$, $130^{\circ}C$에서 온도에 따라 염색되는 정도를 알아보았다. 가장 높은 흡진을 보이는 온도에서 각각 40min, 50min, 60min, 70min 염색 유지시간 실험을 하여 염색이 안정되는 시간을 측정하였다. 위의 실험 결과 최적의 조건으로 염색농도에 따른 Build up 실험을 진행하였다. 가염 PP/PET 섬유는 일반 Polyester처럼 $120{\sim}130^{\circ}C$에서 가장 높은 염색농도 값(K/S)을 보인다. 또한 $130^{\circ}C$에서의 유지시간에서는 50 min 이상 진행시 더 이상의 흡진이 없거나, 염료의 탈락이 있음을 알수 있다. Build up 실험에서는 8.0%까지 실험하였지만, 결과는 그 이상농도를 사용하여도 염색은 가능함을 알 수 있었다. 후처리에 대한 실험에서 염료에 따라 차이가 있지만 크게 영향을 받지 않는 것으로 보이며, 제품성 평가 결과를 보면 후처리를 했을 경우 견뢰도가 우수한 것을 알 수 있었다.

본 연구에서는 Beam Printing 기술을 활용한 Streaky Effect 세섬도 Memory Span 고감성 패션의 류 소재개발로, 기존 비(非)신축성 메모리 소재에 신축성을 부여하고, 에너지 절감(50%) 및 유출폐수(건식공정)가 없는 독창적인 디자인과 차별화된 looking을 갖는 염색견뢰성이 우수한 고감성 소재를 개발하고자 한다.

스포츠웨어 바람막이용도에 사용되는 대부분의 소재는 폴리아미드계 소재이며, 국내에서는 대부분 나일론6 소재를 사용하고 있다. 최근 소비자들의 요구는 점점 경량화되고 있고 야외활동 증가와 더불어 착용감이 우수한 소재를 요구하고 있다. 이러한 시즘에 국내에서 많이 사용되는 나일론6 소재를 이용하여 직물단계에서 경량감과 스트레치성이 발현될수 있는 나일론6 경량 Mechanical 스트레치 직물 개발에 대한 연구를 진행하고자 함이다. 본 연구에서는 직물단계에서 경량감과 스트레치성이 발현될수 있는 나일론6 경량 Mechanical 직물개발을 위해 공중합 나일론6 폴리머와 일반 나일론6 폴리머를 복합방사설비를 이용하여 SIDE BY SIDE POY 26d/6f 원사를 제조한 후, Nip Belt 가연설비로 연신비, 가연 1st 히터온도, 벨트각도 조건에 따라서 제조된 4가지의 나일론6 가연사 DTY 20d/6f와 T사에서 생산되고 있는 나일론6 가연사 DTY 20d/7f를 동일한 직물설계 조건에서 위사방향으로 제직을 실시하였다. 직물설계 조건은 경사를 나일론 DTY 20d/7f, 경사밀도는 2가지, 위사밀도 2가지으로 설계하여 제직하였으며, 이렇게 제조된 직물(생지)를 일반 나일론6 염색가공 공정조건으로 전처리, 염색, 가공, 코팅 공정을 거친후, 신축성 평가를 실시하였다. 동일한 제직조건 및 염색가공 조건에서 제조된 직물의 신축성은 가연조건인 가연 연신비가 높고, 가연 1st 히터온도가 높은 조건에서 높게 나타남을 알 수 있었다. 경사밀도가 낮은 조건이 수축이 많이 진행됨을 알 수 있었으며, 가연조건인 가연 연신비가 높고, 가연 1st 히터온도가 높은 조건에서 수축이 더 많이 이루어짐을 알 수 있었다. 권축률이 높은 가연사 조건이 그만큼 수축이 많이 들어옴을 나타내는 결과로 사료되며, 위사밀도가 낮은 조건이 수축이 좀 더 많이 진행됨을 알 수 있었으며, 위사밀도가 너무 많으면 가연사끼리 상호 수축할 수 있는 정도를 감소시키는 결과로 판단된다. 전처리, 염색가공, 코팅이 완료된 최종 원단의 신축성 평가를 실시한 결과, 비교사로 제직된 최종 원단은 8~10%수준, 가연사 제조조건에 따른 제조된 4가지의 가연사의 신축성은 12~18%의 신축성을 보임을 알수 있었다. 향후, 제직설계 및 염색가공 조건의 다양화로 연구를 진행할 계획이다.

스포츠웨어 바람막이용도에 사용되는 대부분의 소재는 폴리아미드계 소재이며, 국내에서는 대부분 나일론6 소재를 사용하고 있다. 최근 소비자들의 요구는 점점 경량화되고 있고 야외활동 증가와 더불어 착용감이 우수한 소재를 요구하고 있다. 이러한 시즘에 국내에서 많이 사용되는 나일론6 소재를 이용하여 직물단계에서 경량감과 스트레치성이 발현될수 있는 나일론6 세섬 권축사 개발에 대한 연구를 진행하고자 함이다. 본 연구에서는 직물단계에서 경량감과 스트레치성이 발현될수 있는 나일론6 세섬 권축사 개발을 위해 공중합 나일론6 폴리머와 일반 나일론6 폴리머를 복합방사설비를 이용하여 SIDE BY SIDE POY 26d/6f 원사를 제조하였다. 원사물성은 섬도 25.8d, 절단신도 71%, 절단강도 4.3g/d의 물성을 가졌으며, Nip Belt 가연설비로 연신비, 가연 1st 히터온도, 벨트각도 조건에 따라서 제조된 나일론6 가연사 DTY 20d/6f의 물성을 평가하였고, 비교사로서 T사에서 생산되고 있는 나일론6 가연사 DTY 20d/6f와 비교평가하였다. 비수탄성율은 가연 연신비가 높고, 1st 히터온도가 높은 조건에서 높게 나타남을 알 수 있었으며, 염색 가공 공정에서의 전처리단계에서 $100^{\circ}C$정도의 열을 받았을 때의 수축에 따른 권축효과 발현에 따른 신축성 변화에 대한 상대평가를 사단계에서 유추할 수 있다. 권축효과가 높게 나타난다 하더라도, 사의 수축힘이 적으면 권축효과 발현특성에 큰 차이가 없으므로 열응력을 측정을 한 결과, 가연 연신비가 높고 가연 1st 히터온도가 높은 조건에서 열응력이 높게 나타남을 알 수 있었으며, 비교사에 비해 약간 높은 열응력 값을 보였다. 절단강도는 가연조건에 따라서 큰 변화가 없었고, 절단신도는 연신비가 증가함에 따라 점차 감소하였으며 비교사와도 큰 차이를 보이지 않았음. 따라서, POY 26d/6f 원사에 적합하고, 권축효과가 우수한 가연조건을 도출하였고, 가연현장 작업시 문제가 없는 가연 최적조건을 도출하였다. 향후, 가연조건에 따른 제조된 가연사를 이용하여 제직 및 염색가공 공정을 거친후, 직물신축성 평가를 실시할 계획이다.

가방지 중에서 고급 브랜드의 핸드백은 근래의 세계적인 경기불황에서도 꾸준한 소비층을 형성하면서 매출 상승을 유도하고 있는데, 기존 40~50대 시니어들을 위한 전통적인 레자 또는 자카드 문양직물의 고유한 디자인 뿐만 아니라 20~30대의 젊은 층을 위한 다양한 칼라의 프린팅 문양 직물도 많이 개발되고 있는 실정이다. 본 연구는 잠재권축사와 고강력PET를 이용하여 이소재 복합 ATY를 제조하고 제직 및 날염을 통해 다양한 프린팅 문양을 발현할 수 있는 가방지용 직물 개발에 관한 것이다. 최근의 캐주얼 및 힙합룩은 물론, 베이직 정장 차림까지 트렌디한 우븐 백이 코디 아이템 1호로 떠오르고 있는데, 가방용 브랜드 중"레스포색"과 "키플링" 등이 급상승 기류를 타며 국내에 빠르게 정착하고 있으며 수입 브랜드인 경전상사의 "롱샴"도 폴딩백으로 인기를 누리고 있다. 핫 이슈인 스포티즘을 떠올리지 않더라도 최근의 변화는 소비자의 니즈를 적극 수용하려는 패션잡화 업체들의 움직임을 대변하고 있으며, 직물형태의 백이 합리적인 가격에서나 가볍고 편리한 실용적인 부분 모두 소비자의 니즈를 채워주기에 충분하고, 트렌드가 부각된 가방일수록 시즌에 따라 스피디하게 구매가 이뤄지고 있다는 장점이 있어서, 최신 트렌드의 디자인과 재료 효과를 극대화한 제품이 다수 선보이고 있다. 본 연구에서는 이러한 다양한 트렌드 디자인의 문양 발현을 위한 직물을 위해 PET Base의 잠재권축사와 PET 고강력사를 사용하였는데, 이때 사용되는 잠재권사는 Effect사로써 온도, Air압 등의 공정요소 제어를 통해 Soft한 touch을 위한 잔루프를 발현하도록 하였으며, PET 고강력사는 Core사로 사용함으로써 잠재권축사의 강도를 보강하여 가방지로써 요구되는 강력을 가질 수 있도록 하였다.

본 연구에서는 스포츠 캐주얼 웨어(스노우보드복, 골프복, 등산복 등)로 사용되는 신축성 소재의 개발로 Stretch성을 부여하기 위하여 Nylon 66 POY 소재의 가연가공 기술을 통하여 Mechanical Stretch 성능이 발현되는 소재를 개발하고자 한다. 섬유소재에 일반적으로 신축성을 부여하기 위해서는 Spandex(Polyurethane, PU)를 방적공정에서 복합 제조하는 Core Yarn과 장섬유에 Spandex를 피복하는 Covering Yarn(직물용) 형태가 있는데, Spandex로 인한 신축성은 200~800% 발현되나 PU를 사용함에 따라서 공정추가에 대한 원가상승, 균제도 불량, 몰림현상 및 PU 수축에 의한 중량감이 있으며, 또한 PU에 의한 견뢰도불량, 피복사의 벗겨짐성 등 외관상 트러블 발생빈도가 높다. 이에 따라 Spandex를 사용하지 않고 단일소재로서 사가공기술에 의해 Stretch성이 부여되는 소재를 개발하고 이의 기술을 상용화 하고자 한다. Nylon 66 POY 소재를 Disc 가연기, Pin 가연기 등의 설비를 이용하여 70d급 원사의 가연가공 공정을 진행하였다. 그리고 개발된 원사의 섬도(d), 강도(g/d), 신도(%), 크림프율(%)의 물성 시험을 통하여 Nylon66의 공정상 변화인자에 따른 기본 물성 및 Stretch 발현성을 분석하여 최적의 설비 및 공정조건을 확립하였다.

현대사회에서 화재에 의한 물적 피해는 물론 인적피해가 현저하게 증가하고 있으며 희생자의 사망원인이 종래에는 화재시 발생한 열에 의한 화상을 중심으로 하는 소사였지만, 최근에는 화염보다 독성가스로 인하여 사망하는 경우가 많아졌고, 희생자는 거의 화상을 확인할 수 없거나 화상자이더라도 혈액 중에서 일산화탄소를 중심으로 한 유독가스가 확인되기 때문에 이들 유독가스의 흡입으로 인하여 행동불능상태 이후 열의 영향으로 사망한 것으로 추정되는 사례가 증가하는 추세이다. 따라서 대규모 건축물에 있어서는 화재발생시 유독가스가 건물 전체로 연소 확대되는 것을 방지하기 위하여 넓은 면적을 일정한 면적으로 구획하거나 계단실 등과 다른 부분 또는 층별 등으로 구획하고 있으며, 국내의 방화구획은 크게 다른 층으로 화재전파를 막기 위한 층간 방화구획, 연소면적을 제한하기 위한 면적별 방화구획, 다른 용도로 인한 화재 위험성 감소를 위해 용도별 방화구획으로 3가지를 법에서 채택하고 있다. 방화구획은 방화문 또는 자동방화셔터를 이용하거나, 내부구조의 바닥, 벽, 각종 방화문으로 구획할 것을 정하고 있다.(피난방화규칙 제14조) 본 연구에서는 철제방화셔터 대체용으로 직물방화셔터용의 실리카 소재를 이용하여 제직한 직물에 내열/차연 기능성 코팅의 공정 조건을 변화하여 최종 방화시험을 거치기 전 내열성 테스트중 하나인 불꽃열 통과량 실험을 실행하여 방화 직물의 내열성을 비교 분석하였다. 이러한 결과를 토대로 본 연구는 고내열/차연성 방화 제품 기술을 개발하는데 필요한 연구를 수행하는데 목적이 있다.

직물의 경우 드레이프성을 줄이고 KOSHI감(stiffness)을 부여하기 위해 일반적으로 나이프(knife) 코팅가공을 주로 사용한다. 하지만 니트는 워낙 신축성이 뛰어나기 때문에 큰 장력을 요구하는 일반 코팅공정을 적용할 경우 원단이 나이프에 밀리는 현상과 신장 상태에서 경화되어 니트 특유의 신축성을 완전히 읽어버리는 문제가 발생한다. 따라서 니트 코팅 가공을 위해 원단에 장력이 걸리지 않으며 니트 원단에 직접 수지를 도포하는 방식이 아닌 간접 도포가 가능한 장비를 고안하였다. 즉, 아래에 나타낸 모식도와 같이 프로팅이나 over roll 나이프 방식을 사용하여 전사에 필요한 수지를 R/F에 코팅하고 이를 니트와 붙인 후 열풍 건조기와 열실린더를 통과시켜 수지가 니트에 전사되도록 하는 것이다. 본 연구에서는 고신축성과 탁월한 포면 터치감을 가지는 니트를 겉옷 및 다양한 용도로 전개하기 위해 R/F(releas fabric)의 조건을 설정 및 코팅 조건 설정을 통해 니트 가공 직물의 성능 변화를 살펴보기로 한다.

최근 건강에 대한 관심이 높아지면서 천연 기능물질을 이용한 고기능 및 고부가가치 상품개발이 여러 산업분야에서 일반화되는 추세이다. 대표적으로 마이크로캡슐은 원하는 기능을 발휘할 수 있는 기능성 물질을 다양한 방법으로 다양한 제품에 부여함으로써, 기능성 물질을 오랜 기간 동안 외부로 방출하거나 외부의 환경으로부터 보호하는 수단으로 각광받고 있다. 이러한 마이크로캡슐은 의약분야 제초제, 멸충제, 곰팡이 방지제, 살균제로 적용되는 농약분야, 식품 분야, 화장품 분야 등의 전반에 걸쳐 응용 및 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이에 본 연구에서는 다양한 나노 합성기술과 유/무기 하이브리드를 이용해 서방화 관련 기술을 개발하여 보습성, 항균, 노화방지, 외부 유해물질로부터의 피부보호 특성을 가진 인체 친화형 복합기능성 섬유 가공조제를 개발하여 다양한 섬유소재에 적용하고자 하며, 궁극적으로 기존 선진국 제품의 기능을 뛰어넘는 원천기술, 즉 새로운 가공제 합성과 응용성, 그 성능평가와 동시에 최적의 처리기술을 개발함으로써 섬유제품의 부가가치를 높이는 계기를 마련하고자 한다. 본 연구에서는 나노미터 직경을 갖는 침상형의 주형(hydroxyapatite)을 이용하여 중공 나노구조체를 제조 한 후 이에 천연고분자를 혼합하여 초음파처리 후 유/무기 하이브리드 기술을 이용한 서방성 가공제를 합성하였다. 중공의 나노구조체 확인은 투과전자현미경(TEM)을 이용하였으며, 주형의 나노구조체는 주사전자현미경(FE-SEM)으로 확인하였다. 이상의 결과를 통해 본 연구에서 제안한 방법이 나노구조체의 새로운 합성방법으로써 가능성을 확인할 수 있었다.

아라미드 섬유는 고강도, 고내열성 등의 성능이 매우 우수하여 생산량이 제일 많은 수퍼 섬유이면서도 강직한 분자구조와 고결정성의 치밀한 구조 때문에 염색이나 기능성 가공이 어려워 의류 인테리어용, 타 산업으로의 다양한 전개가 어려운 실정이다. 최근에 사용이 급증되고 있는 아라미드 섬유를 상업적으로 염색 및 가공을 할 수 있는 공정 프로세스를 개발하여 표면 개질, 견뢰도의 향상 및 기능성 가공, 아라미드 및 관련 타 소재와의 교직을 통하여 기존제품의 성능개선 등의 기술 확보를 통해 선진국 및 대만 중국 등의 경쟁국 위주로 전개되고 있는 아라미드 염색가공기술을 조기에 확보하여 선진기술에 대응하여 우리나라의 섬유산업 인프라를 활용한 다양한 용도전개를 위해서 본 기술이 시급히 전개되어야 한다. 이에 본 연구에서는 환경친화적 건식처리 공정인 플라즈마 처리를 통해 아라미드 섬유의 표면개질 효과를 알아보았다. 플라즈마 처리에 의한 아라미드 섬유의 모폴로지 변화는 주사전자현미경(FE-SEM)으로 확인하였으며, 표면 개질 효과는 적외선분광기(FT-IR)과 접촉각 측정기로 평가하였다. 플라즈마 처리 가스나 출력이 증가함에 따라 아라미드 섬유 표면의 경시변화를 확인하였으며, 젖음성이 향상되는 것을 확인하였다.

재생 셀룰로스 섬유의 원료로 사용되는 셀룰로스는 면, 마, 목재 등 고등식물의 주성분으로 매년 수십억톤이 광합성에 의하여 생산되어지고 있다. 따라서 석유류와 같은 화석연료의 가격 변동에 영향을 받지 않고 안정적으로 수입되고 있다. 또한, 셀룰로스에는 면이나 마류 등과 같이 간단한 정제 처리에 의해 의류용 섬유로서 사용될 수 있는 것과 목재 섬유와 같이 펄프화하여 종이, 인견섬유, 필름 등으로 사용되어지는 것이 있으며, 셀룰로스 유도체도 제조할 수 있다. 현재까지 개발된 섬유들 중 대표적인 셀룰로스계 재생섬유인 비스코스 레이온(Viscose rayon)은 그 제조 방법이 환경적으로 치명적인 문제를 안고 있으나 고유의 우수한 드레이프성, 흡습성, 독특한 광택, 시원한 촉감 등을 가지고 있어 그 소비는 꾸준한 상황이다. 이러한 Viscose rayon을 대체하기 위하여 친환경적인 공법을 이용하여 개발된 Lyocell 제품이 각광을 받고 있다. 면 셀룰로스 재생섬유는 기존의 Lyocell섬유에 비해 신도는 높고 모듈러스가 낮아 Modal과 같은 촉감을 가지고, 피브릴 발생이 없어 방사공정에서 가교반응이 필요치 않는 것으로 기대된다. 친환경 공법인 Lyocell 공법으로 개발된 면 린터 원료를 이용하여 면 린터 셀룰로스 재생섬유 제조기술을 개발하고자 한다. 따라서 본 연구에서는 면 린터 셀룰로스 재생섬유의 기술적인 신뢰성을 검증하기 위해 면 린터 셀룰로스 재생섬유소재 피브릴화 정도의 표준화 시험법을 연구하고자 한다. 사용원단으로 Tencel A-100, Tencel standard, Modal, Lyocell LF, 면 린터 섬유를 사용하였으며, 세탁, 염색, 알칼리조건 처리에 따른 물성 변화를 알아보았다. 물성 변화는 전자현미경으로 측정하였다.

레이온 섬유는 dry한 촉감, 고광택, 드레이프성 등 의류 분야에서 요구하는 많은 장점들을 가지고 있으나 타 섬유 소재에 비해 소비량이 적은 것은 합섬이나 면/울 제품에 비해 상대적으로 제품 가격이 높고, 형태안정성이 취약하여 정장 및 캐주얼의 겉감 용도로 쓰기에는 성능 보완이 필요하다. 또한 염색가공 공정에서 구김발생이 많으며, 열고정이 쉽게 이루어지지 않아 습윤강도와 탄성 회복률이 낮아 변형이 쉽게 발생된다. 이에 본 연구에서는 합섬의 장점을 그대로 유지하면서 레이온 섬유가 갖는 고비중과 우수한 드레이프성과 유연한 질감으로 소프트 터치를 발현하는 특수한 레이온 대체 소재를 실현하고자 하였다. 직물에서 드레이프성과 은은한 광택을 확보하기 위해서는 폴리머단계에서 비중과 광택을 발현할 수 있는 무기입자 중 비중이 높고, 중합 후 폴리머 내에서 광택을 유지하는 입자의 선택이 필요한데 본 실험에서는 $BaSO_4$를 이용하여 PET dope액과 중합한 후 용융 방사하여 고비중 폴리에스테르사(100/48)를 제조하였다. 고비중 폴리에스테르사를 이용하여 폭 58inch, 밀도 92T, 중량 324.8g/yd 직물로 제직하여 그에 따른 태를 측정하였다. 태측정기(KES-FB, KATO TECH CO)를 이용하여 인장 & 전단강도, 굽힘강도, 압축강도, 표면측정 시험 결과 $BaSO_4$ 2% 첨가한 원단의 드레이프성이 우수한 것을 확인할 수 있었다.

비스코스레이온(Viscose Rayon)소재는 목재 펄프를 원료로 한 재생섬유(습식방사)로서 Drape성과 반발성은 탁월하나, 습식방사에 따른 분자구조적 불안정성으로 건 습열처리시 형태불안정(치수변화율이 큼)으로 제직(준비) 및 후공정상 여러 가지 Trouble 유발과 완제품 세탁시 수축발생으로 종종 Dry Creanning 해야 하는 문제점들이 내재되어 있다. 또한 수분흡수시 강도저하, 수축과 구김, 염색 불균염 등의 문제점과 섬유공정상 생활취급상에 많은 애로를 가지고 있으며, 구성고분자가 수소결합에 의해 강고하여 "신축문제", 수분흡수시 팽윤(Swelling)에 의한 형태불안, 즉 "수축문제"가 개선해야 할 고질적 문제로 남아있다. 따라서 본 연구에서는 레이온 소재의 형태안정화 제품을 개발하기 위하여 복합사고공 및 염색가공 기술을 개발하고자한다. 신축 및 복합기술에 의한 Rayon DTY, N/R 신축 및 복합기술에 의한 Rayon DTY, N/R 복합가공사를 개발, 제편직 요소기술과 염가공기술을 연구하므로서 형태안정성 레이온 복합소재 제품을 개발하고자 한다. Rayon 소재의 후공정 용이성과 형태안정성을 부여하기 위하여, 레이온 DTY가공사, Rayon-합섬 장(長)-장(長) 복합사를 개발하여 CoolBiz용 냉감소재 및 스포츠 웨어 소재 등으로 활용하고자 한다. 사가공기술에 의한 신도 16%, 수축률 1.6%인 형태안정 Rayon DTY 소재를 개발하였으며, 선연후가공기술에 의하여 N/R 복합가공사를 개발, 신도 18%, 수축률 1.2%인 차별화 레이온 소재를 개발하였다. 이에 기존 Rayon 후가공 및 염색공정과 상이한 개발된 선연후 가연 Rayon DTY가공사 및 T/R혼방사를 활용한 직물에 대하여 최적 전처리, 염색 후가공 공정의 최적 조건을 알아보았다.

섬유가 가늘어지면 굽힘 강성이 저하되고 비표면적이 증가하는 등의 많은 특징을 발휘한다. 특히 폴리에스테르 극세사는 실크와 같은 외관, 유연한 태 등의 감각적으로 우수한 특성을 가지므로 제품의 태에 대한 질적 향상을 요구하는 소비자의 욕구와 맞아떨어져 다양한 용도로 전개되고 있다. 초극세 섬유를 제조하는 방법은 통상적으로 멜트블로운법, 플래쉬법, 전기방사법 그리고 해도형 복합방사법의 4가지로 분류된다. 그중 해도형 복합방사법은 가장 안정적인 방법으로 PET기준으로 0.01데니어 급까지 상용화가 되어 있다. 해도형 복합섬유의 개발에 있어서 중요한 것 중에 하나가 해성분 폴리머의 용출기술이다. 초극세화를 목적으로 해성분인 변성폴리에스테르를 제거시키기 위해서 실시되는 알칼리(NaOH)에 의한 감량공정은 그 처리조건에 따라서 초극세사로 잔존해야하는 도성분의 정규 폴리에스테르까지 손상시킬 수 있기 때문에 균일한 용출조건의 확립은 매우 중요하다. 그러나 초극세화가 진행될수록 알칼리가 필라멘트의 가운데 영역까지 균일하게 침투하기가 어려우며 감량된 도성분도 비표면적이 증가하기 때문에, 해성분의 균일한 용출 및 감량을 위한 안정적인 조건을 선정하기가 어렵다. 따라서 본 연구에서는 울트라마이크로-나노급(800nm) 해도형 폴리에스테르 섬유를 이용하여 해성분 용출공정에서 정규 폴리에스테르를 손상시킬 수 있는 알칼리 감량 조건을 완화시키면서 기존과 동일한 감량 효과를 얻을 수 있는 용출 공정을 확립하고자 한다. 이를 위하여 유기산을 이용한 전처리 조건 및 알칼리 감량공정에서 NaOH의 농도, 처리시간, 처리온도의 변화가 울트라마이크로-나노급 해도형 섬유의 용출에 미치는 영향에 대하여 검토하였다.

국내 해양레저산업 중 세일요트산업은 현재 초기시장을 형성하고 있으나, 현재 정부의 해양레저 활성화 정책과 해양레저 인구 또한 관련 협회, 클럽 등의 중심으로 급속한 증가세를 이루고 있다. 이에 요트수요 증대에 따라 요트 관련 부품 소재의 경우에도 향후 그 수요가 대폭 증가할 것으로 예상되어지고 있으며, 그 중 요트용 돛(Sail)의 경우에는 전량 해외 수입에 의존하고 있어 제품개발을 통해 국산화함으로써 해외 제품의 수입대체가 요구되고 있다. 본 연구는 해외의 산업용 폴리에스터 원사로 제조된 요트세일 제품의 특성 및 성능 분석 결과와 국산 고강력 폴리에스터 소재로 제조된 요트 세일 개발 제품의 물성 및 성능을 비교 분석하고자 한다. 세일 제품 개발을 위해 해외 요트용 세일 제품을 분석한 결과, 소재는 고상중합형태의 폴리에스터 산업용 원사를 사용하여 직물자체의 고강도 및 저신도 특성발현을 위한 고밀도 제직을 실시한 것으로 분석 되었으며, 가공에서는 해양에서 사용하는 세일 직물의 특성 상 일광 및 자외선에 대한 내구성을 높이고, 황변을 방지할 수 있도록 하기 위해 직물표면에 멜라민계 수지를 이용한 함침방식의 특수코팅을 실시한 것으로 분석되었다. 이러한 해외 요트용 세일 제품의 분석결과를 바탕으로 국산 고강력 폴리에스터 고밀도 직물에 자외선 및 일광에 대한 내구성이 우수한 무황변 타입의 폴리에스터계 수지를 사용하여 단면 코팅으로 양면코팅 가공효과를 부여하는 나이프 방식의 특수코팅, 에이징 처리를 통해 세일을 제조하였다. 본 연구에서는 제조된 세일 직물 제품에 대해, 물리적 특성을 분석하기 위해 인장 강신도, 무게, 두께 및 주사전자현미경 관찰 등의 테스트를 실시하였으며, 세일 성능 분석을 위해 공기투과도, 일광견뢰도 자외선 조사 후 강도변화, 황변 Test 등의 테스트를 실시하여, 해외 선진 제품과 개발제품의 물성 및 성능에 대해 고찰하였다.

아라미드 소재는 내열성, 난연성이 우수하고 일반 섬유보다 강한 물성을 지닌 수퍼섬유 소재의 하나로 보호복이나 군용, 특수의류 분야에 많은 용도전개가 가능하나 유리전이온도 및 결정화도가 상대적으로 높아서 난염성 섬유소재로 염색메카니즘의 명확한 규명이 없다. 따라서 본 연구에서는 아라미드 소재(m-Aramid, p-Aramid)의 염색방법에 대한 연구로, 캐치온 염료를 이용하여 팽윤제 종류 및 농도, 염색온도 조건, 중성염 효과 등 염색조건에 따른 염색특성을 알아보았다. 또한 분산염료 및 기타 염료 등의 적용을 통하여 다양한 염료적용 가능성에 대해 연구를 진행하였다.

최근 IT(Information Technology)가 결합된 스마트 섬유의 수요가 꾸준히 증가하고 있다. 생활수준 향상에 따른 유저들의 청결, 쾌적에 대한 높은 관심속에서 생활 및 의료용 섬유에도 다양한 기능성이 요구되어지고 있다. 초경량, 흡한속건, 투습방수 등 레저 스포츠, 아웃도어 활동에 필요한 고기능성 소재는 제품의 고부가가치를 더하는 가치 상승 요인이긴 하지만 그 기술과 적용성이 이미 포화 상태에 도달했다고 볼 수 있다. 이에 국내 외 섬유 업체들은 스마트 섬유 열풍을 큰 기회로 삼아 헬스케어 기능, 엔터테인먼트 기능 등의 최첨단 기술과 결합되어진 특화된 섬유시장을 통해 더 높은 부가가치를 창출하고 새로운 섬유시장의 도약을 노리고 있다. 이에 본 연구에서는 위치추적이나 동선, 생체적 리듬 등을 파악할 수 있는 스마트 섬유용 전도성 섬유센서의 초기특성(전기적, 물리적 물성)을 유지함과 동시에 심미적인 효과와 새로운 기능성을 부여하기 위하여 전도성 센서소재의 최적 선염공정을 조사하고 외부적인 환경변화를 염두에 두어 그 물성 변화를 측정하였다.

PLA 즉 폴리유산섬유는 옥수수를 발효하여 글루코오스(포도당)상태를 만든 후 젖산(유산, Lactic acid)으로 만들고 이것을 탈수, 축합반응시켜 polylactic acid로 만든 것이다. 생분해성이 있으므로 저탄소, 녹색성장의 모토를 대변하는 소재라는 이점이 있다. 구조는 에스테르기의 반복단위를 가지는 소수성 섬유로 벤젠환은 없으나 그 외 구조는 폴리에스테르와 비슷하며, 에스테르기가 존재하므로 분산염료와 수소결합하여 염착된다. 그러나 PLA는 융점이 $170^{\circ}C$, Tg $57^{\circ}C$로 내열성이 낮아서 염색온도, 열처리온도, 다림질에 제약이 있으며, 알칼리에 약한 단점이 있다. 따라서 PLA섬유는 낮은 염착량, 내알칼리성, 염착온도 때문에 염색 및 후가공 단계에 많은 사전 실험을 통한 조건 설정이 필요한 까다로운 섬유이다. 본 연구에서는 (주)휴비스의 PLA원사로 제직한 직물(경사:DTY 75/72SD, 위사:DTY 100/72SD, 조직:DOBBY) 생지에 대하여 열처리 시 장력의 유무, 온도, 시간에 따른 폭의 변화를 측정하여 수축률을 알아보았다. 또한, PLA직물을 온도별로 정련한 후 열처리하여 인열강도 측정을 통해 최적 전처리 조건을 조사하였다. 실험결과, PLA생지를 무장력 상태에서 열처리 시 수축이 심하게 일어나고, 장력이 주어져도 열처리 온도에 따라 수축의 정도에 차이가 나타났다. 열처리 시간은 30, 60, 90, 120초로 주었으나 큰 편차는 없었고, 경사가 위사보다 수축 정도가 더 컸으며, $130^{\circ}C$에서는 전체적으로 수축이 심하였다. 생지의 정련에는 인산에스테르계 정련제와 약알칼리인 탄산나트륨으로 조액하여 60, 70, 80, $90^{\circ}C$에서 10분간 처리한 후, Lab. tenter(Mathis, LTE)를 이용하여 110, 120, $130^{\circ}C$에서 30, 60, 90, 120초간 열처리한 다음, KS K 0535 펜듈럼법에 의거하여 인열강도를 측정하였다. 그 결과, 상기 정련온도에서는 인열강도에 영향을 주지 않았으나, 열처리 온도가 $130^{\circ}C$일 때 현저한 강도의 저하를 나타내었다. 실험조건 하에서 가장 적절한 열처리 조건은 $110^{\circ}C$, 60초로 사료된다. 따라서 PLA의 약한 내열성과 내알칼리성 실험결과, 강도나 수축 등 물성변화가 일어나지 않도록 열처리 온도의 제어에 주의가 필요함을 확인할 수 있었다. 실제 섬유가공 작업현장에서는 일반적으로 열처리기가 $180^{\circ}C$이상의 고온으로 고정된 경우가 많은데, 작업자들에게 PLA소재에 대한 사전주의 및 공정변경에 대한 주지가 요구된다.

국내의 섬유산업은 핵심 원천기술의 부족으로 고성능 섬유소재 등 고부가가치 제품의 제조가 취약한 실정이다. 이러한 고성능 섬유제품 산업의 기반이 되는 요소기술인 고성능 소재 생산, 복합화, 염색/후가공, 제품 설계, 디자인 및 제품화 기술 등의 모든 분야에서 선진국 대비 기술 수준이 부족하다. 하지만, 최근 들어 부가가치가 큰 고성능 의복 시장에의 관심이 증대되고 있으며, 국내에서 p-aramid 및 m-aramid 등의 고성능 소재의 양산화 및 활발한 기술개발 등이 이루어지고 있다. 또한 다양한 용도 전개 노력으로 제품화가 이루어지고 있으므로 고성장 가능성이 잠재되어 있는 분야이다. 이처럼 기 개발된 고성능 섬유소재를 이용하여 용도에 따른 제품화로 산재되어 있는 고성능 의류 시장에의 진입 및 선점이 필요하다. 본 연구에서는 고내열 소재인 FR-rayon(100%) 직물과 FR-rayon/m-aramid로 혼방하여 제직된 직물을 이용하여, 동일 전처리 조건에서 조제 투입비를 달리하여 전처리 공정을 진행한 후 침투도,호발성, 인장강도 등을 비교/분석하여 전처리 효과를 확인하였다.

염색공업 폐수는 그 성분이 일반적으로 매우 복잡하며, 작업공정의 가동 사항에 따라 수질 변동이 큰것이 특징으로, 각 공정에서 배출되는 염료, 보조화학물질, PVA(Polyvinyl alchol), 전분, wax 등이 포함되어 있으며 pH가 높고, 색도로 인해 하천에 방류될 경우 확산성이 높아 미생물에 의한 자정작용을 방해하여 하천의 수중생태계를 파괴할 우려가 있다. 이러한 염색산업에서 발생하는 폐수는 일반적으로 응집침전, 부상분리법 등의 전처리한 후 활성오니공정으로 처리하는 방법이 널리 이용되고 있으나, 이들 처리공정으로는 폐수 속에 포함되어 있는 다양한화학적 구조의 색소성분 및 유해물질을 완벽하게 제거하는 것이 어려운 실정이다. 유기물 함량이 높은 염색폐수를 처리하기 위해 제안된 기술로는 산소활성슬러지법, 유동상 및 고정상 생물막법, 포괄고정화법 등이 있다. 이러한 기술들중 기존의 처리공정을 증축없이도 처리효율을 높일 수 있는 방법으로 담체를 이용한 부유메디아 생물막공정(Moving-Bed BioReactor, MBBR)이 있다. 이공정은 미생물이 부착, 성장할 수 있는 공극율과 비표면적이 큰 담체를 이용하므로 반응조내의 부유 미생물 뿐만 아니라 담체에 고농도로 부착된 부착 미생물에 의해서도 유기물을 제거하기 때문에 다른 공정들에 비해 처리효율이 뛰어나고 기존의 활성슬러지 공정에 비해 갑작스러운 부하변동 및 유독성 폐수유입에 대해서도 안정적으로 운전이 가능한 장점이 있다. 본연구에서는 부유메디아 생물반응기(Moving-Bed BioReactor, MBBR)을 이용하여 염색폐수내 $COD_{Mn}$, 색도 및 난분해성 물질인 PVA 저감에 대한 Lab-scale test 수행하였다. 실험에 사용된 염색폐수의 수질은 평균 pH 13, $COD_{Mn}$ 900 mg/L, SS 135 mg/L, 색도 1,134 [C.U.], PVA 593 mg/L였으며, 2L의 반응기를 사용하여 회분식 실험을 수행였다. 본 실험에서는 호기성 미생물에 의한 염색폐수의 생분해가 유지되는데 필요한 최적의 용존산소 농도와 이에 필요한 공기 폭기량을 결정하기 위하여 i) DO uptake rate측정과 ii) 담체의 충진율, iii) COD/N ratio, iv) Air 유량, v) 담체내 흡착제의 종류, vi) $Ca^{2+}$ 첨가가 염색폐수의 생분해에 미치는 영향을 살펴보았다. 운전시간을 7일로 하여 COD, 색도, PVA 등을 측정한 결과 담체를 첨가한 경우가 담체를 첨가하지 않은 경우 보다 제거효율이 뛰어났다. 특히 충진율 30%(C/N 3)의 경우에서 COD, 색도, PVA의 제거율이 각각 평균 65%, 70%, 60%로 가장 높은 제거효율을 나타내었다.

타월은 소비자가 구매할 때 촉감을 중요시하므로 염색 후 가공 시 유연제를 사용한다. 그러나 반복 세탁 후에는 유연가공제의 탈착으로 초기의 유연성을 잃게 되고, 유연성 유지를 위해 후 가공시 유연제를 다량 사용할 경우 타월의 흡수성을 감소시키게 된다. 유연제는 이온성 별로 다양한 종류가 시판되고 있으나, 수중에서 음으로 하전된 면섬유와 이온결합이 가능한 양이온성 유연제가 가장 많이 사용되고 있다. 양이온성 유연제는 4급 암모늄 화합물로 항균효과도 부수적으로 타월에 부여한다. 본 연구에서는 반응성기를 도입한 양이온성 유연제를 합성하여 시판 유연제와 사용량에 따른 유연효과, 내세탁성을 비교하였으며, 또한 염색 후 유연가공한 타월의 색상변화도 조사하였다. 합성한 양이온성 유연제는 친수성의 특성도 유지하면서, 5회 세척 후에도 개선된 유연효과를 나타내었다.

가구용으로 제조되는 가죽(Leather)은 대부분 화학적인 약품을 이용하여 코팅을 진행하기 때문에 현대사회에서 추구하는 친환경적인 면에서 미흡한 면이 있다. 그래서 예전부터 전해오는 전통적인 방법인 나무 및 식물에서 추출한 천연 탄닝제인 Minosa, Quebracho, Chestnut, Tara 등을 사용하여 가죽을 제조하고, 자연그대로의 맞을 살릴 수 있는 전통 코팅 방법인 옻을 이용하여 가죽에 코팅하는 가죽 제조 연구를 진행하였다. 옻은 방부성, 항균성, 아토피 피부염 예방, 자연스러움 등이 우수한 친환경적인 코팅제 재료이다. 특히, 현대 실내용 가구의 친환경적인 코팅제에 대한 관심이 증가하면서 주목을 받는 천연 물질이다. 본 연구에서는 천연 탄닝제를 이용하여 가죽 원단(Curst)에 옻의 주성분인 우르시올(Urushiol)을 이용하여 패딩, 스프레이, 롤코터 등의 다양한 방법으로 코팅 처리 후 가죽의 물성 및 특성을 연구하였다. 연구 결과 제조된 옻 코팅 가죽은 고기능성을 가질 뿐 만 아니라, 안락감과 고감성을 지니는 최고급 소파 소재로 다양한 표면 효과를 창출할 수 있을 것으로 기대되었다.