KR101264990B1 - Multifunctional Outwear with Nanosilver and Method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리에스테르 칩 100~140kg을 초기압력 10-1~10-6torr의 진공 챔버에 로딩하는 단계; 스퍼터링에 입자크기 0.3㎛~0.4㎛의 은 및 이산화티탄을 타겟으로써 장착하는 단계; 스퍼터링 가스로써 아르곤 가스를 진공 챔버의 압력이 100²torr될 때까지 주입하는 단계; 상기 은과 이산화티탄 타겟에 -500∼-5000V의 높은 부전압을 걸어 음극으로 만드는 단계; 이온빔을 경사지게 입사시켜 방출되는 상기 타겟 이온이 상기 폴리에스테르 칩에 응착되는 단계; 상기 폴리에스테르 칩에 대한 상기 은 및 이산화티탄의 함량이 0.5~1.0 중량% 증착시켜 마스터배치 칩을 제조하는 단계; 및 폴리에스테르 원사와 상기 마스터배치 칩을 혼합하여 사속 3,000m/min~3,500m/min의 속도로 폴리에스테르 원사를 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 은 및 이산화티탄 입자가 진공증착된 항균성 폴리에스테르 원사를 제조하는 단계; 상기 폴리에스테르 원사로 은나노 및 이산화티탄을 함유한 항균성 아웃웨어 제조방법 및 이러한 방법으로 제조된 은나노 및 이산화티탄을 함유한 아웃웨어에 관한 것이다.The present invention comprises the steps of loading a polyester chip 100 ~ 140kg in a vacuum chamber of the initial pressure 10 -1 ~ 10 -6 torr; Mounting silver and titanium dioxide having a particle size of 0.3 μm to 0.4 μm as a target on sputtering; Injecting argon gas as the sputtering gas until the pressure in the vacuum chamber is 100 < 2 >torr; Applying a high negative voltage of -500 to -5000V to the silver and the titanium dioxide target to form a cathode; Bonding the target ions emitted by obliquely incident an ion beam to the polyester chip; Preparing a masterbatch chip by depositing 0.5 to 1.0 wt% of the silver and titanium dioxide in the polyester chip; And producing a polyester yarn at a speed of 3,000 m / min to 3,500 m / min by mixing a polyester yarn and the masterbatch chip. The silver and titanium dioxide particles are vacuum-deposited antimicrobial Preparing a polyester yarn; The present invention relates to an antibacterial outerwear production method containing silver nano and titanium dioxide as the polyester yarn, and to an outerware containing silver nano and titanium dioxide produced by the above method.

Description

은나노 함유 다기능성 아웃웨어 및 이의제조방법{Multifunctional Outwear with Nanosilver and Method thereof}Multi-functional Outwear with Nano Nano and Manufacturing Method thereof

본 발명은 NAP형 은함유 다기능성 아웃웨어에 관한 것으로서 NAP(Nano Attached Powder)기술로 나노크기의 항균 기능제인 은을 원사내에 투입하여 세균, 박테리아 등에 대해 항균.멸균성을 반영구적으로 발현하고, 반복세탁에도 고내구성과 더불어 흡한속건, 자외선차단 및 소취까지 지닌 아웃웨어 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a NAP-type silver-containing multi-functional outerwear by introducing a nano-sized antimicrobial agent silver into the yarn with NAP (Nano Attached Powder) technology to express antibacterial and sterilization semi-permanently against bacteria, bacteria, etc. The present invention relates to an outer wear having a high durability, sweat drying, UV protection and deodorization in addition to repeated washing, and a manufacturing method thereof.

본 발명에 적용되는 은(Ag)은 은분말 또는 나노실버 또는 은용액을 포함한다. 예로부터 은(Ag)은 자연항생제로 사용하였으며, 수용액 상태의 은용액을 만들어 음용하기도 하였다. 또한 근래에는 은의 항균효과가 밝혀지면서 다양한 실험과 함께 그 적용 분야를 넓혀가고 있는 실정이다.Silver (Ag) to be applied to the present invention includes silver powder or nanosilver or silver solution. Silver (Ag) has been used as a natural antibiotic since ancient times, and a solution of silver solution was prepared for drinking. In addition, as the antimicrobial effect of silver is revealed in recent years, the field of application is being expanded with various experiments.

은(Ag)은 원소기호 Ag, 원자번호 47, 원자량 107.868, 녹는점 961.9℃, 끓는점 2212℃, 비중 10.49(20℃)로서 열과 전기의 전도성이 금속 중 가장 우수하다. 또한, 은(Ag)은 은이온에 의한 항균작용과 활성산소에 의한 항균작용으로 균의 물질대사를 방해하여 균을 질식시킨다. 이는 은이온의 전기적 부하가 병균의 생식기능을 제거하며, 세포구조를 파괴함에 따른 것으로 밝혀졌다. Silver (Ag) has the element symbol Ag, atomic number 47, atomic weight 107.868, melting point 961.9 ° C, boiling point 2212 ° C, specific gravity 10.49 (20 ° C), and has the most excellent thermal and electrical conductivity among metals. In addition, silver (Ag) suffocates the bacteria by interfering with the metabolism of the bacteria by antibacterial action by silver ions and antibacterial action by active oxygen. It was found that the electrical load of silver ions eliminates germ function and destroys cell structure.

또한 산화은(Ag2O)의 형태로 은에 결합하고 있는 산소는 은이온의 촉매작용에 의하여 부분적으로 활성산소로 전환하고, 활성산소는 강력한 살균작용을 한다. 또한, 은이온은 쉽게 인체에 흡수되어 박테리아나 균류 등이 산소대사를 할 때 효소의 기능을 막으면서, 강력한 촉매역할을 하여 이들 병원체들을 살상하는 작용을 하는 것으로 알려져 있다. 이러한 은이온 또는 은입자는 특히 인체에 해가 없으므로 피부에 직접 접촉하는 부위에도 적용이 가능하다.In addition, oxygen bound to silver in the form of silver oxide (Ag 2 O) is partially converted into active oxygen by the catalytic action of silver ions, and active oxygen has a strong sterilization effect. In addition, silver ions are easily absorbed by the human body and are known to act as a powerful catalyst while killing these pathogens by blocking the function of enzymes when bacteria or fungi metabolize oxygen. Since such silver ions or silver particles are not particularly harmful to the human body, the silver ions or silver particles may be applied to a portion directly contacting the skin.

은을 폴리에스테르 원사에 적용시 사용할 수 있는 나노실버(nano silver)는 Nano-Technology 와 silver 의 합성어로 나노실버(nano silver)라 명명하였으며, 나노 실버(nano silver)의 추출방법은 증류수에 은(Ag 99.9%)을 투입하고 저온에서 저 전류를 발생시켜 은 이 포함된 화합물을 전기 분해하여 각 분자가 가지고 있는 +, - 극을 이용한 전기영동을 실시한 후 은(AgNano silver, which can be used when silver is applied to polyester yarn, is named nano silver as a compound word of Nano-Technology and silver, and nano silver is extracted from distilled water. Ag 99.9%) is added and low current is generated at low temperature to electrolyze the compound containing silver, followed by electrophoresis using + and-poles of each molecule.

99.9%)을 모을 수 있으며 그밖에도 액상 환원법, 그라인딩(grinding) 등의 물리적인 방법으로 제조할 수 있으며 안정적인 나노실버(nano silver)를 얻기 위해서는 상기의 전기 분해법을 사용하는 것이 바람직하다.99.9%) can be collected and can be manufactured by physical methods such as liquid reduction, grinding, and the like, and in order to obtain stable nano silver, it is preferable to use the above electrolysis method.

한편, 광촉매는 나노크기의 이산화티탄 입자로 빛을 촉매로 하여 자정작용(Self-Cleaning)과 초친수 작용을 하는 물질을 말한다. 광촉매로써 이산화티탄(TiO2)은 태양광이나 형광등의 자외선을 받으면 전자(e-)와 정공(h+)을 발생하며, 그 중에서 특히 정공(h+)은 강력한 산화작용을 가지는 수산화물(OH radical)을 형성하여 살균효능을 가지게 된다. On the other hand, the photocatalyst is a nano-sized titanium dioxide particles and refers to a material having a self-cleaning and superhydrophilic action by using light as a catalyst. Titanium dioxide (TiO2) as a photocatalyst is receiving the ultraviolet rays of sunlight or fluorescent electron (e -) and generates a positive hole (h +), that in particular a hole (h +) in the hydroxide with a strong oxidizing action (OH radical) It has a sterilizing effect by forming.

그리고, 전자는 광촉매에 흡착되어 있는 산소를 산소이온(O2-)으로 생성시키는데 이 산소이온은 반응 활성종으로 산화반응 중간체에 부가되어 냄새제거나 유기물 분해 효능을 가지게 된다. In addition, the former generates oxygen adsorbed on the photocatalyst as oxygen ions (O 2 − ), which are added to the oxidation reaction intermediate as reactive active species to have an odor or decomposition effect of organic matter.

특히 최근 문제가 되고 있는 건축 마감 자재 및 건축 시공 후에 발생하는 VOC 문제의 해결책으로 중요하게 대두되고 있다. In particular, it is emerging as a solution to the VOC problem that occurs after the recently completed building materials and construction.

종래의 섬유에 이용된 기능성 무기입자는 거의 모두 미크론 크기여서 섬유 방사성의 문제점 때문에 그 사용량이 제약을 받아 극한 기능성을 설계하는데 어려움이 있었다. 또한, 생산 방식이 한정적이고 비용이 높아 regular 품종에만 적용 가능한 한계성이 있고 기능성 충진제 입자가 커서 생산시 불순물로 작용하여 방사에 어려움이 있었다. Since the functional inorganic particles used in the conventional fibers are almost all microns in size, their usage is limited due to the problem of fiber spinning, which makes it difficult to design extreme functionality. In addition, the production method is limited and the cost is high, so there is a limit that can be applied only to regular varieties.

뿐만 아니라 나노 입자에 또다른 기능성을 갖는 물질을 나노 코팅하여 복합기능을 갖는 나노 입자를 제조하여 기능을 복합화하거나 더욱 강화시킬 수도 있다. 제품의 품질차별화를 위해 소재원사가 초극세화 되면 모세관 현상에 의한 흡수력이 월등히 높아지며, 미세한 공간형성에 의한 먼지 흡착력이 향상되고 또한 닦는 물체 표면에 흠집이 생기지 않으며 비표면적이 넓어지기 때문에 먼지나 유막의 제거성능이 높아져 고기능 항균 생활용품 개발에도 다양한 형태로 발전할 수 있다. As well as nano-coating a material having another functionality on the nanoparticles to produce a nanoparticle having a complex function can also complex or further strengthen the function. When the material yarn is ultra-fine for the quality differentiation of the product, the absorption ability by capillary phenomenon is greatly increased, and the dust absorption force is improved by the micro space formation, and the surface of the object to be polished is not scratched, and the specific surface area is widened, so the dust or oil film As the removal performance is increased, it can be developed in various forms in the development of high-functional antibacterial household goods.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안한 것으로서, 본 발명의 목적은 프라즈마 이온빔(NAP:Nano Attached Power)공법을 통하여 무기물의 나노 입자화한 두가지 이상의 기능제를 폴리에스테르 중합 및 이형 방사 공정에 투입하여 제조한 폴리에스테르 섬유로 직조한 다기능성 아웃웨어에 관한 것이다. The present invention has been proposed to solve the above problems, and an object of the present invention is to convert two or more functionalized particles of inorganic particles into nanoparticles through a polyester ion beam (NAP) method in a polyester polymerization and release spinning process. It relates to a multifunctional outerwear woven from polyester fibers prepared by the input.

상기 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은, 폴리에스테르 칩 100~140kg을 초기압력 10-1~10-6torr의 진공 챔버에 로딩하는 단계; 스퍼터링에 입자크기 0.3㎛~0.4㎛의 은 및 이산화티탄을 타겟으로써 장착하는 단계; 스퍼터링 가스로써 아르곤 가스를 진공 챔버의 압력이 100²torr될 때까지 주입하는 단계; 상기 은과 이산화티탄 타겟에 -500∼-5000V의 높은 부전압을 걸어 음극으로 만드는 단계; 이온빔을 경사지게 입사시켜 방출되는 상기 타겟이온이 상기 폴리에스테르 칩에 응착되는 단계; 상기 폴리에스테르 칩에 대한 상기 은 및 이산화티탄의 함량을 0.5~1.0중량% 증착시켜 마스터배치 칩을 제조하는 단계; 및 폴리에스테르 원사와 상기 마스터배치 칩을 혼합하여 사속 3,000m/min~3,500m/min의 속도로 폴리에스테르 원사를 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 은 및 이산화티탄 입자가 진공증착된 항균성 폴리에스테르 섬유로 직조된 아웃웨어 제조방법에 관한 것이다.In order to solve the above problems, the present invention, the step of loading a 100 ~ 140kg polyester chip in a vacuum chamber of the initial pressure 10-1 ~ 10-6torr; Mounting silver and titanium dioxide having a particle size of 0.3 μm to 0.4 μm as a target on sputtering; Injecting argon gas as the sputtering gas until the pressure in the vacuum chamber is 100 < 2 >torr; Applying a high negative voltage of -500 to -5000V to the silver and the titanium dioxide target to form a cathode; Bonding the target ions emitted by obliquely incident an ion beam to the polyester chip; Preparing a masterbatch chip by depositing 0.5 to 1.0 wt% of the silver and titanium dioxide in the polyester chip; And producing a polyester yarn at a speed of 3,000 m / min to 3,500 m / min by mixing a polyester yarn and the masterbatch chip. The silver and titanium dioxide particles are vacuum-deposited antimicrobial It relates to a process for producing outerwear woven from polyester fibers.

상기 이온빔은 500eV, 1㎃/㎠ 인 것을 특징으로 하는 항균성 폴리에스테르 섬유로 직조된 아웃웨어 제조방법에 관한 것이다.The ion beam relates to an outwear manufacturing method woven from antimicrobial polyester fibers, characterized in that 500eV, 1 ㎃ / ㎠.

또한, 본 발명은 상기 제조방법중 어느 한 방법에 의해 제조된 이산화티탄 및 은나노를 함유한 폴리에스테르 섬유로 직조된 아웃웨어에 관한 것이다.The present invention also relates to an outer woven fabric made of polyester fiber containing titanium dioxide and silver nano produced by any of the above production methods.

본발명에 따른 은나노 함유 다기능성 아웃웨어의 제조방법은, 현재 섬유산업에서 사용하고 있는 미크론 크기의 무기입자에 비하여 낮은 충전량으로도 높은 기능성을 얻을 수 있고, 방사성을 해치지 않기 때문에 대량 생산이 가능하고, 극한 기능성 설계에 더 유리하다. 또한, 넓은 표면적에 의하여 흡착성 등 표면활성이 높아 다른 섬유 소재와의 혼화성이 우수하여 은 및 이산화티탄의 기능성 나노입자를 한가지의 유기 섬유내 도입시켜 고성능 복합 기능 섬유 창출이 가능하다. The manufacturing method of the silver nano-containing multifunctional outerwear according to the present invention is high in functionality even at a low filling amount compared to the micron-sized inorganic particles used in the textile industry, and can be mass-produced because it does not harm radioactivity. It is more advantageous for extreme functional design. In addition, due to the large surface area, the surface activity such as adsorption is high, and excellent miscibility with other fiber materials enables the generation of high performance composite functional fibers by introducing functional nanoparticles of silver and titanium dioxide into one organic fiber.

뿐만 아니라 나노 입자에 또다른 기능성을 갖는 물질을 나노 코팅하여 복합기능을 갖는 나노 입자를 제조하여 기능을 복합화하거나 더욱 강화시킬 수도 있다. 제품의 품질차별화를 위해 소재원사가 초극세화 되면 모세관 현상에 의한 흡수력이 월등히 높아지며, 미세한 공간형성에 의한 먼지 흡착력이 향상되고 또한 닦는 물체 표면에 흠집이 생기지 않으며 비표면적이 넓어지기 때문에 먼지나 유막의 제거성능이 높일 수 있다.As well as nano-coating a material having another functionality on the nanoparticles to produce a nanoparticle having a complex function can also complex or further strengthen the function. When the material yarn is ultra-fine for the quality differentiation of the product, the absorption ability by capillary phenomenon is greatly increased, and the dust absorption force is improved by the micro space formation, and the surface of the object to be polished is not scratched, and the specific surface area is widened, so the dust or oil film Removal performance can be improved.

본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 본 발명의 바람직한 실시예들에 의하여 보다 명확해질 것이다. 다음의 실시예들은 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features, and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings. The following examples are merely illustrative of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention.

본 발명은 이산화티탄(TiO2)과 은(Ag)을 함유한 항균성 폴리에스테르 섬유로 직조된 아웃웨어의 제조방법에 관한 것으로서, 폴리에스테르 칩 100~140kg을 초기압력 10-1~10-6torr의 진공 챔버에 로딩하는 단계, 스퍼터링에 입자크기 0.3㎛~0.4㎛의 은 및 이산화티탄을 타겟으로써 장착하는 단계; 스퍼터링 가스로써 아르곤 가스를 진공 챔버의 압력이 100²torr될 때까지 주입하는 단계, 상기 은과 이산화티탄 타겟에 -500∼-5000V의 높은 부전압을 걸어 음극으로 만드는 단계, 이온빔을 경사지게 입사시켜 방출되는 상기 타겟 이온이 상기 폴리에스테르 칩에 응착되는 단계, 상기 폴리에스테르 칩에 대한 상기 은 및 이산화티탄의 함량이 0.5~1.0중량% 증착시켜 마스터배치 칩을 제조하는 단계 및 폴리에스테르 원사와 상기 마스터배치 칩을 혼합하여 사속 3,000m/min~3,500m/min의 속도로 폴리에스테르 원사를 제조하는 단계를 포함한 은 나노 및 이산화티탄을 함유한 항균성 폴리에스테르 섬유로 직조된 아웃웨어의 제조방법 및 이러한 방법으로 제조된 아웃웨어에 관한 것이다.The present invention relates to a process for the production of outerwear woven from antimicrobial polyester fibers containing titanium dioxide (TiO2) and silver (Ag), wherein the polyester chip is subjected to an initial pressure of 10 -1 to 10 -6 torr. Loading in a vacuum chamber, mounting sputtering silver and titanium dioxide having a particle size of 0.3 μm to 0.4 μm as a target; Injecting an argon gas as a sputtering gas until the pressure in the vacuum chamber is 100 ²torr, applying a high negative voltage of -500 to -5000V to the silver and titanium dioxide target to form a cathode, and injecting the ion beam inclinedly to emit Preparing a masterbatch chip by depositing target ions on the polyester chip, depositing 0.5 to 1.0% by weight of the silver and titanium dioxide to the polyester chip, and preparing the polyester yarn and the masterbatch chip. Method for producing outwear woven from antimicrobial polyester fibers containing silver nano and titanium dioxide, including the steps of producing a polyester yarn at a speed of 3,000 m / min to 3500 m / min by mixing It's about outware.

최근, 단일기능사(흡한속건사)에 고가의 기능제 첨가로 2가지 기능을 가진 기능사가 개발되고 있다. 그러나, 기능제의 입자크기, 균제도 문제로 Regular사에 국한되어 있고, 복합기능사 기술개발은 답보상태에 있다.Recently, functional yarns having two functions have been developed by adding expensive functional agents to single functional yarns (absorbent quick-drying yarns). However, due to problems of particle size and uniformity of functional agents, they are limited to Regular, and the development of complex functional yarn technology is in a stalemate state.

기능성 원사는 고가의 기능제를 일본에서 분말상태로 수입하여 마스터배치로 만들거나, 마스터배치화 된 칩을 수입하여 방사 과정에서 믹싱하는 방법이 대다수이다. Functional yarns are mostly imported from Japan in powder form into master batches, or imported from master batched chips and mixed in the spinning process.

종래에는 기능제 입자가 1~100㎛이므로 방사시 원사의 굵기와 유사하여, 불순물로 작용하여 절사를 일으키는 원인으로 원사의 굵기가 굵은 범용사종에만 적용 가능한 한계성으로 극세사, 이형 단면사 뿐만 아니라 타 기능제와의 접목은 본격적으로 진행되지 못하고 있다.Conventionally, since functional particles are 1 ~ 100㎛, it is similar to the thickness of yarn during spinning, and it acts as an impurity to cause cutting, and it is a limit that can be applied only to general-purpose yarn with thick thickness of yarn. The grafting with the confection is not progressing in earnest.

한편, 본 발명은 기능제로서 입자크기 0.3㎛~0.4㎛의 은(Ag)과 이산화티탄(TiO2)을 사용하고 있다. 은(銀)은 약 650종의 세균과 바이러스를 살균할 수 있다. 은이 단세포 병균의 소화나 호흡 등의 신진대사를 도와주는 효소의 작용을 무력화 시켜 병균을 살균하고, 방출하는 은이온(Ag+)의 전기적 부하가 병균의 생식기능을 제거하기 때문에 은과 접촉해서 6분 이상 생존할 수 있는 세균은 없다. 은(銀)은 악취 유발성 세균의 멸균과 곰팡이 방지, 부패방지로 인한 탈취기능이 있다. 세균은 인체 및 생활환경 조건과 비슷한 온도인 20-35℃, 함수율 50-70%의 조건에서 매우 빠른 속도로 번식한다. 은 이온은 세균의 증식을 막고 살균을 하여 이로 인해 발생되는 각종 냄새들을 근본적으로 차단하여 탈취기능을 발휘한다. 은은 인체 피부에 접촉했을 때 아무 해를 입히지 않는 반면, 약 650가지 이상의 병원성 유기체를 죽일 수 있다는 것은 이미 의학적으로 입증되고 있다. 1리터의 물을 소독하는 데는 수백만 분의 1g만 있어도 충분할 정도로 적은양의 은 입자만 있어도 멸균성이 우수함이 나타나 있다. In the present invention, silver (Ag) and titanium dioxide (TiO 2) having a particle size of 0.3 μm to 0.4 μm are used as the functional agent. Silver can sterilize about 650 bacteria and viruses. Silver disinfects germs by neutralizing the action of enzymes that help metabolism, such as digestion and respiration of single-cell germs, and 6 minutes in contact with silver because the electrical load of releasing silver ions (Ag +) removes germs No bacteria can survive. Silver has a deodorant function due to sterilization of odor-causing bacteria, mold prevention and anti-corruption. Bacteria grow very rapidly at 20-35 ° C and 50-70% moisture content, similar to human and living conditions. Silver ion prevents the growth of bacteria and sterilizes it, and basically blocks various odors, thereby deodorizing function. While silver does no harm when it comes into contact with human skin, it is already medically proven that it can kill more than 650 pathogenic organisms. It is shown that even a small amount of silver particles is enough to sterilize 1 liter of water, so that the sterilization is excellent.

이산화티탄(TiO2)은 태양 등으로부터 조사되는 자외선 에너지로 활성화 되어, 공기 중의 산소나 물에서 활성산소를 생성한다. 이 활성산소는 산화력으로, 표면에 부착된 악취나 오염의 원인이 되는 유기물을 분해하고, 살균, 냄새를 분해하는 능력을 갖고 있다. 태양광이나 형광등에 포함된 자외선 에너지를 이용하여 유기물을 분해하는 이 광촉매기능에 이해, 자외선의 조사를 받으면, 전자정공대가 생성된다. 정공은 표면의 수분과 반응하여 강한 산화력을 가지는 히드로키실라디컬을 생성하고, 이 산화력은 대부분의 유기물을 탄소가스와 수분으로 분해할 수 있으며, 수중 또는 공기 중의 환경오염물질의 제거, 항균, 방곰방이, 방오, 소취 기능을 발휘한다.Titanium dioxide (TiO 2) is activated by ultraviolet energy irradiated from the sun and generates active oxygen from oxygen or water in the air. This active oxygen has the ability to decompose organic substances that cause odors and contamination on the surface by oxidizing power, and to disinfect and decompose odors. By understanding this photocatalytic function of decomposing organic matter by using ultraviolet energy contained in sunlight or fluorescent lamps, when irradiated with ultraviolet rays, an electron hole is generated. Holes react with water on the surface to produce hydrokisical radicals with strong oxidizing power, which can decompose most organics into carbon gas and water, and remove environmental pollutants in water or air, antibacterial and bear Room exhibits antifouling, deodorant function.

기능제의 입자 사이즈를 0.3㎛~0.4㎛로 할 수 있게 되어서, 극세사, 이형단면사뿐만 아니라 타 기능제와의 접목이 가능하게 되었다. The particle size of the functional agent can be set to 0.3 µm to 0.4 µm, so that it can be combined with other functional agents as well as microfiber yarns and shaped cross-section yarns.

폴리에스테르 칩 100~140kg을 초기압력 10-1~10-6torr의 진공 챔버에 로딩한 후, 스퍼터링에 입자크기 0.3㎛~0.4㎛의 은 및 이산화티탄을 타겟으로써 장착한다. 그리고, 스퍼터링 가스로써 아르곤 가스를 진공 챔버의 압력이 100²torr될 때까지 주입한다. 100-140 kg of polyester chips are loaded into a vacuum chamber having an initial pressure of 10 -1 to 10 -6 torr, and then sputtered with silver and titanium dioxide having a particle size of 0.3 µm to 0.4 µm as targets. Then, argon gas is injected as the sputtering gas until the pressure in the vacuum chamber is 100 < 2 > torr.

이온 스퍼터링은 초기에는 진공증착과 동일한 10-1~10-6torr 정도의 진공도를 유지하나 플라즈마를 일으킬 수 있는 아르곤가스를 진공챔버 압력이 약 100²torr될 때까지 불어넣고, 타겟에 높은 부전압(-500∼-5000V)을 걸어 음극으로 만든다. 이때 비정규 글로우 방전에 의해 발생한 높은 에너지(1,000eV)를 가진 아르곤 가스인 불활성 가스 양이온이 음극으로 대전된 타겟 표면에 충돌하여 타겟 이온을 원자형태로 방출시키며, 진공 증착의 경우보다 높은 10∼40eV정도 에너지를 가진 증기상이 폴리에스테르 칩 쪽으로 이동하여 응축되게 함으로서 표면층을 형성하게 하는 방식이다. Ion sputtering initially maintains the same vacuum level of 10 -1 to 10 -6 torr as vacuum deposition, but blows argon gas, which can generate plasma, until the vacuum chamber pressure is about 100²torr, and a high negative voltage (- 500 ~ -5000V) to make a cathode. At this time, an inert gas cation, which is an argon gas having a high energy (1,000 eV) generated by an irregular glow discharge, collides with a target surface charged with a cathode to release target ions in an atomic form, which is about 10 to 40 eV higher than that of vacuum deposition. The vapor phase with energy moves towards the polyester chip to condense to form a surface layer.

타겟 표면에 입사된 아르곤 가스 이온의 에너지 중 약 65%는 열로, 약 24% 정도는 2차 전자를 방출하는데 소모되고, 단지 약 1%만이 스퍼터링 입자(재료입자)를 방출하는데 이용되고 있다. About 65% of the energy of argon gas ions incident on the target surface is consumed by heat and about 24% is used to emit secondary electrons, and only about 1% is used to emit sputtered particles (material particles).

이온빔을 경사지게 입사시켜 방출되는 상기 타겟 이온이 상기 폴리에스테르 칩에 응착되게 하며, 이온빔은 500eV, 1㎃/㎠ 을 사용하여 균질한 피복을 할 수 있다.The target ion emitted by obliquely incident the ion beam is adhered to the polyester chip, the ion beam can be uniformly coated using 500 eV, 1 ㎃ / ㎠.

상기 폴리에스테르 칩 99~99.5중량%에 대하여 상기 은 및 이산화티탄의 함량이 0.5~1.0중량%을 증착시켜 마스터배치 칩을 제조한다. The amount of the silver and titanium dioxide is deposited by 0.5 to 1.0% by weight based on 99 to 99.5% by weight of the polyester chip to prepare a masterbatch chip.

폴리에스테르 원료와 상기 마스터배치 칩을 10:1 ~20:1로 교반기에서 혼합하여 사속 3,000m/min~3,500m/min의 속도로 은 및 이산화티탄을 함유한 항균성 폴리에스테르 원사를 제조한다. 상기 방법으로 제조된 폴리에스테르 원사를 사용하여 은 및 이산화티탄을 함유한 항균성 아웃웨어를 제조한다.The polyester raw material and the masterbatch chip were mixed in an agitator at 10: 1 to 20: 1 to prepare an antimicrobial polyester yarn containing silver and titanium dioxide at a speed of 3,000 m / min to 3,500 m / min. The antibacterial outerwear containing silver and titanium dioxide is manufactured using the polyester yarn manufactured by the said method.

상기와 같은 원사의 원료로서 폴리에스테르 이외에도 나이론6, 나이론 66등 또는 폴리프로필렌계 등의 용융방사 및 플라즈마 이온증착이 가능한 합성섬유원료를 사용할 수도 있다.As a raw material of the yarn as described above, in addition to polyester, a synthetic fiber raw material capable of melt spinning and plasma ion deposition such as nylon 6, nylon 66 or the like or polypropylene may be used.

상기와 같은 방법으로 제조된 은 및 이산화티탄 함유 폴리에스테르 원사를 가지고 은 및 이산화티탄의 함량 테스트와 항균테스트를 실시하였다. 여기서, 함량 테스트는 ICP-OES(유도 결합 플라스마 - 광학 발광 분광기)로 분석하였으며 은 및 이산화티탄의 함량은 각각 135.0 mg/kg와 112mg/kg이 함유되어 있다. 상기의 은나노 및 이산화티탄이 함유된 폴리에스테르 원사 항균력을 측정하기 위하여 항균시험을 아래< 표1 > 에서와 같이 항균력 테스트를 하였으며, 20시간 동안 증식시킨 결과를 적용한 시험구에서는 균주의 경우 99.9%, 감소하였고, 50회 세탁후에는 45%의 정균감소율을 보인다. 반면 은나노 및 이산화티탄을 포함하지 않은 폴리에스테르 원사를 사용한 경우에는 균의 수가 증가함을 확인하였다. The silver and titanium dioxide-containing polyester yarns prepared in the same manner as described above were subjected to the content test and the antibacterial test of silver and titanium dioxide. Here, the content test was analyzed by ICP-OES (Inductively Coupled Plasma-Photoluminescence Spectroscopy) and the content of silver and titanium dioxide contained 135.0 mg / kg and 112 mg / kg, respectively. In order to measure the antimicrobial activity of the polyester yarn containing silver nano and titanium dioxide, the antimicrobial test was performed as shown in Table 1 below. After 50 washes, the bacteriostatic rate was 45%. On the other hand, when using a polyester yarn that does not contain silver nano and titanium dioxide it was confirmed that the number of bacteria increased.

항균력테스트
Shake Flask법(KSM 0146-2003). 포도상구균Antimicrobial Activity Test
Shake Flask method (KSM 0146-2003). Staphylococcus 항목Item blankblank 은 나노 및 이산화티탄 함유 항균성 폴리에스테르원사Antimicrobial Polyester Yarn with Silver Nano and Titanium Dioxide 초기균수Initial number of bacteria 1.3X 105 1.3X 10 5 1.3X 105 1.3X 10 5 20시간 후After 20 hours 3.2 X 106 3.2 X 10 6 <10<10 20시간후 정균감소율Bacteriostatic rate after 20 hours -  - 99.9%99.9% 50회 세탁후 정균 감소율Reduction of bacterium after 50 washes 45%45%

이상에서 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims.

Claims (4)

은나노 및 이산화티탄을 함유한 항균성 아웃웨어 제조방법에 있어서,
폴리에스테르 칩 100~140kg을 초기압력 10-1~10-6torr의 진공 챔버에 로딩하는 단계;
스퍼터링에 입자크기 0.3㎛~0.4㎛의 은 및 이산화티탄을 타겟으로써 장착하는 단계;
스퍼터링 가스로써 아르곤 가스를 진공 챔버의 압력이 100²torr될 때까지 주입하는 단계;
상기 은과 이산화티탄 타겟에 -500∼-5000V의 높은 부전압을 걸어 음극으로 만드는 단계;
이온빔을 경사지게 입사시켜 방출되는 상기 타겟 이온이 상기 폴리에스테르 칩에 응착되는 단계; 및
상기 폴리에스테르 칩에 대한 상기 은 및 이산화티탄의 함량이 0.5~1.0중량% 증착시켜 마스터배치 칩을 제조하는 단계;
폴리에스테르 원사와 상기 마스터배치 칩을 혼합하여 사속 3,000m/min~3,500m/min의 속도로 폴리에스테르 원사를 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 은 및 이산화티탄 입자가 진공증착된 항균성 폴리에스테르 원사를 제조하는 단계;
상기 폴리에스테르 원사로 은나노 및 이산화티탄을 함유한 항균성 아웃웨어 제조방법.In the manufacturing method of antimicrobial outerwear containing silver nano and titanium dioxide,
Loading 100 to 140 kg of polyester chips into a vacuum chamber at an initial pressure of 10 −1 to 10 −6 torr;
Mounting silver and titanium dioxide having a particle size of 0.3 μm to 0.4 μm as a target on sputtering;
Injecting argon gas as the sputtering gas until the pressure in the vacuum chamber is 100 &lt; 2 &gt;torr;
Applying a high negative voltage of -500 to -5000V to the silver and the titanium dioxide target to form a cathode;
Bonding the target ions emitted by obliquely incident an ion beam to the polyester chip; And
Preparing a masterbatch chip by depositing 0.5 to 1.0 wt% of the silver and titanium dioxide in the polyester chip;
Preparing a polyester yarn at a speed of 3,000 m / min to 3,500 m / min by mixing a polyester yarn and the masterbatch chip; and silver and titanium dioxide particles are vacuum-deposited antimicrobial poly Preparing an ester yarn;
Method for producing an antimicrobial outerwear containing silver nano and titanium dioxide as the polyester yarn. 제1항에 있어서,
상기 은 및 이산화티탄의 입자크기는 0.30㎛~0.35㎛인 것을 특징으로 하는 은나노 및 이산화티탄을 함유한 항균성 아웃웨어 제조방법.The method of claim 1,
The particle size of the silver and titanium dioxide is 0.30㎛ ~ 0.35㎛ characterized in that the antimicrobial outerwear manufacturing method containing silver and titanium dioxide. 제1항에 있어서, 상기 이온빔은 500eV, 1㎃/㎠ 인 것을 특징으로 하는 은나노 및 이산화티탄을 함유한 항균성 아웃웨어 제조방법.The method of claim 1, wherein the ion beam is 500 eV, 1 ㎃ / ㎠ characterized in that the antimicrobial outerwear containing titanium and titanium dioxide. 삭제delete
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