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PET 섬유의 친수성 증대를 위한 친환경 공법
의복, 카페트, 커튼 및 다른 재료에 이용되는 직물섬유를 좀 더 친환경적으로 처리할 수 있는 공법이 이탈리아의 토리노대학 연구팀에 의해 ChemSusChem지에 보고되었다. Guido Viscardi가 이끄는 연구팀은, 저온의 부분 이온화된 기체를 이용하여 어떻게 고분자 섬유를 처리하여 섬유의 친수성을 증대시킬 수 있는지를 보여주고 있다. 섬유의 친수성 증대는 가공의 용이성을 위해 필요한 특성이다.
매년 섬유산업계에서 생산되는 poly(ethylene terephtalate) (PET) 섬유의 양은 약 3,900만 톤에 달한다. PET 섬유는 다양한 용도로 사용되고 있지만, 고유영역에서 이 섬유는 사용하기가 용이하지 않다. 때문에 현재 특수한 화학물질을 함유하고 있는 다량의 수용액으로 처리하고 있다. 이 처리는 PET 섬유의 친수성을 증가시켜서, 예를 들면 쉽게 색상을 입힐 수 있도록 하기 위함이다. 이 특수처리 후 발생하는 화학용액의 구매 및 처리는 고가일 뿐만 아니라, 이 공정은 섬유의 습식 처리 후에 다시 건조시켜야 하기 때문에 많은 에너지를 소비하고 있다.
연구팀에 따르면, 기존의 수용액을 사용하는 대신에 본 연구에서 제시한 플라스마를 사용하는 처리법은 섬유의 표면을 거칠게 하여 표면에 다수의 극성 그룹과 라디칼(radical)을 생성시킨다. 연구팀은 몇 가지 플라스마 조건을 조사하였으며 PET 섬유에 대한 효과를 찾아내었다. 기존의 액적 측정법(droplet measurement)과 결합시킨 정교한 현미경 기술을 이용하여 플라스마 처리에 대한 정량화 및 설명이 가능하게 되었다.
플라스마 처리는 화학 처리법과 비견할 만한 성과를 낸다고 연구팀은 밝히고 있다: 물에 대한 친화도의 증가는 섬유 가공을 더욱 용이하게 한다. 이것은 이미지를 통해 확인해 볼 수 있다: 처리를 한 후에 섬유 표면상의 물방울은 더욱 잘 퍼지며, 이는 섬유 표면과 물 분자의 상호작용이 쉬워졌기 때문이다. 대기압 하에서의 글로우 방전 플라스마(glow-discharge plasma)는 습식처리법을 사용하지 않고 PET 섬유를 친수성으로 만드는 녹색 공정이다. 게다가 roll-to-roll 시스템과 같은 연속적으로 작업할 수 있는 가능성으로 인해, 본 공정의 산업화에도 매우 중요성을 가지고 있다.
Torino 연구팀이 개발한 본 방법은 녹색화학을 실현하기 위한 효과적인 방법이다: 폐기물 방지와 재료 사용에 대한 신뢰성 향상 및 단위면적(m2) 당 겨우 수 와트(Watts)만을 사용한다.
※출처: 2010. 03. 10 『글로벌동향브리핑(GTB)』
관련링크: http://www.physorg.com/news187340255.html
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