직물 특성이 세탁 시 섬유 방출량과 해수 중 생분해성에 미치는 영향

Abstract

본 연구는 구조 및 가공 조건이 다른 직물의 세탁 중 섬유 방출 경향을 비교하고 섬유 방출에 영향을 미치는 직물의 구조인자 및 직물의 물성을 도출하고자 하였다. 또한 방출된 섬유들의 해수 중 생분해 거동을 평가하고자 하였다. 직물의 구조에 따른 섬유 방출 경향은 실과 직물의 밀도가 높고 경위사의 교차점이 많을수록 총 방출량과 여과비율이 감소하고, 짧은 길이의 섬유가 방출되는 것으로 나타났다. 또한 발수가공 시 섬유의 총 방출량과 세탁기 여과비율이 감소하고 방출된 섬유의 길이가 짧았으며, 기모가공 시 섬유의 총 방출량은 증가하지만 세탁기 여과비율이 높아 배수구를 통과하는 방출량은 기모가공을 하지 않은 직물과 비슷하게 나타났다. 모든 시료들의 방출량을 종합한 결과, pore size가 약 300μm인 세탁기 내부 거름망에서는 평균 16wt%의 섬유가 여과되며, 방출되는 섬유의 길이가 길수록 여과비율이 증가함을 확인하였다. 직물의 구조적 인자 중 weave parameter가 세탁 중 섬유 방출과 가장 유의한 상관관계를 가진 것으로 나타났다. 직물의 구조적 인자와 가공 여부에 의한 물성 인자 중에서는, weave parameter값이 작고 표면이 fuzzy할수록, 마모강도가 약하고 흡수성이 높을수록 섬유의 총 방출량이 증가하는 경향을 확인하였다. 그리고 본 실험 조건에서 7℃ 해수 중 섬유는 토양환경이나 20℃ 해수에 비해 낮은 생분해율을 보였다. 특히 발수 가공된 시료는 생분해 속도가 생지에 비해 크게 감소하였으며, 직물의 구조나 가공이 해수로의 섬유 방출량 및 생분해성에 영향을 줄 수 있음을 확인하였다.

The purpose of this study is to investigate the correlation of fiber emissions during washing with the fabric properties such as fabric structure and finishing. Furthermore, we studied the biodegradability of fibers in marine environment compared to those in soil burial and the impact of fabric properties on the biodegradability. The results showed that the fabric which has the higher density of yarn and fabric and the more compact weave structure released less amount of fibers and the length of released fibers tend to be shorter. Peach skin finish with microfibers exposed on the surface released more and longer fibers whereas water-repellent finish reduced the fiber emission and fiber length. It was confirmed that an average of 16wt% of fiber was filtered through the washing machine, and the filtration rate increased as the length of the discharged fiber increased. The structural factors and physical properties of the fabric that influence the fiber release were identified, and the total amount of fiber emission decreased when the fabric has larger value of weave parameter, less fuzziness , stronger abrasion resistance and lower water absorbency. In addition, the fibers submerged in the 7℃ seawater showed a lower biodegradability compared with those submerged in 20℃ seawater or buried in soil. Also, water-repellent fabric was less biodegradable than the untreated one. Base on the results, different structure or finishing of fabrics could affect the amount of fiber emissions during washing and biodegradability in marine environment.