나노구조의 편면 초소수성 라이오셀 직물 개발

Abstract

본 연구에서는 친수성 셀룰로스 라이오셀 직물 표면에 저압 산소 플라즈마 식각(etching)을 통하여 나노 스케일의 거칠기(roughness)를 부여하고, HMDSO (Hexametyldisiloxane) 를 직물 표면에 플라즈마 기체 화학 증착하여 투습성이 우수한 편면 초소수성 직물을 개발하고자 했다. 5 분의 산소 식각에 이어 30 초 동안 HMDSO를 증착시킨 라이오셀 직물의 표면에서는 정적 접촉각 161 ° 와 기울기각 1.5 ° 의 초소수성 특징이 나타났고, 이면에서는 라이오셀 고유의 우수한 수분 투과성 및 흡수성이 그대로 유지되었다. 이러한 초소수성 표면은 수분의 응축이 일어나는 습한 환경에서도 유지되었다. 플라즈마 식각과 플라즈마 기체 화학증착으로 편면에만 초소수성을 도입한 라이오셀의 흡수율은 편면 초소수층으로 인하여 약간 저하되었으나, 이면의 친수성이 유지되어 미처리 직물 대비 약 80% 수준의 높은 흡수율을 유지하였고 건조 속도도 미처리 시료보다 10 분 정도 빨랐다. 또한 액체가 친수 면에 떨어진 경우 20% 향상된 수분 확산력을 지니는 것으로 확인되었다. 한편 플라즈마 처리가 공기 투과도에는 전혀 영향을 미치지 않았고, 초소수 표면이 의복 겉면에 위치할 경우, 플라즈마 식각으로 생겨진 나노 구조에 의해 수분이 방출되는 표면적이 넓어져 미처리 시료 보다 투습성이 향상되었다. 위의 결과를 종합적으로 살펴보면 플라즈마 처리로 라이오셀 직물의 편면을 초소수화 하여, 발수 및 자가 세정 (self-cleaning) 기능과 함께 의류소재로 반드시 필요한 쾌적성을 향상시킬 수 있었다. 향후 대면적 가공 및 세탁 내구성을 강화하기 위한 추가 연구가 제안되는 바이다.