알칼리 감량 가공을 이용한 초소수성 폴리에스터 직물 개발

Abstract

본 연구는 현재 직물 가공에 많이 사용되고 있는 알칼리 감량 가공을 통해 직물 표면에 거칠기를 부여하고 불소계 초소수성을 가진 폴리에스터 직물을 개발하고자 하였다. 시료는 폴리에스터 표준 백포를 사용하였으며 38% NaOH 수용액에 침지 시간을 다르게 하여 처리 시간에 따라 다른 표면 거칠기를 갖도록 하였고 불소계 고분자인 Poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene)와 1H,1H,2H,2H-Perfluorodecyltriethoxysilane 97%를 통해 직물을 소수화시켰다. 알칼리 감량 처리 시간에 따른 직물의 변화를 분석하기 위해 직물의 표면 형태, 표면의 화학조성, 두께·무게 및 섬유 직경, 인장 강도를 평가하였고 젖음성은 정적접촉각과 shedding angle로 나누어 비교·분석하였다. 알칼리 감량 처리 시간이 증가할수록 두께·무게 및 섬유 직경, 인장 강도와 같은 물리적 특성은 감소하였으나 섬유 표면의 표면 거칠기 및 젖음성은 초소수성을 갖는 직물의 조건을 구현하였다. 알칼리 감량 처리 시간이 증가할수록 섬유 표면에 많은 요철이 생기면서 표면 거칠기가 커졌다. 이에 따라 섬유 요철사이에 air pocket이 많이 형성되어 정적접촉각이 증가하였고 shedding angle은 감소하였다. 20분 동안 알칼리 감량 처리한 직물의 경우, 가장 우수한 초소수성을 갖는 표면이었으나 인장 강도와 같은 물리적 특성을 고려하였을 때 정적접촉각 162.2±2.7° shedding angle 8.8±0.2°를 보이는 15분 동안 알칼리 감량 처리된 직물을 최적조건으로 보았다. 본 연구에서는 범용되고 있는 알칼리 감량 가공을 이용하여 비교적 간단한 과정으로 대량생산이 가능한 초소수성 폴리에스터 직물을 개발하였다는데 의의가 있다. 주요어 : 알칼리 감량 가공, 표면 개질, 초소수성, 표면 거칠기, 정적접촉각, shedding angle, roll-off 학 번 : 2013-21524