화섬정보 9. 10

인공항균섬유는 혼합방사, 그라프트가공(grafting modification), 이온교환법, 습식방사 및 후처리 등의 방법으로 섬유에 항균물질을 인공적으로 첨가할 수 있음. 동 항균물질은 천연광석, 금속이온, 그래핀을 비롯한 천연물질로부터 얻은 항균물질을 포함하고 있음.

1. 천연항균물질을 첨가한 항균섬유

(1)식물계 항균섬유

최근 중국에서 알로에, 숭람, 쑥, 박하를 비롯한 항균성분이 함유된 식물이 항균섬유의 원료로 사용되고 있음. 칭다오시에 소재한 BetterTex는 천연 숭람의 뿌리를 원료로 아미노산과 유기산 등을 추출하여 숭람 항균섬유를 생산하고 있음. SPARK는 찻잎으로부터 차황소, 차홍소, 차갈소를 비롯한 티폴레페놀 물질을 섬유와 혼방 찻잎 항균섬유를 출시함. 독일 섬유기업인 Zimmer은 방사융액에 해조류를 혼합하여 Seacell 항균섬유를 출시함.

(2)동물계 항균섬유

동물로부터 얻은 항균물질도 인공항균섬유에 사용되고 있음. CHTC는 양모단백을 변성하여 아미노산 함유량이 높은 재생섬유를 연구개발함. 동 섬유에 함유된 아미노산류는 세균의 세포벽을 파괴하여 항균작용을 함.

2. 금속이온을 첨가한 항균섬유

(1)은이온 항균섬유

은이온은 산화작용을 하여 살균소독에 자주 사용되고 있음. 양전하를 보유한 은이온은 세균 프로테아제 중 음전하를 보유한 메르캅토기와 반응하여 세균의 활성도를 저하시킴. SHANDONG LONG RUN TEXTILE의 경우, 순은을 폴리에스터 섬유의 중심부에 첨가한 반영구적 항균섬유 XT2은섬유 제품과 나노미터 은입자를 폴리에스터 표면에 부착한 형태의 항균섬유 제품을 생산하고 있음.

(2)동이온 항균섬유

동이온은 세균의 세포막, 핵산, 세포단백질을 파괴하여 항균작용 하는 물질임. 北京中纺优丝特种纤维科技는 나노미터급 동이온을 혼합한 나일론칩과 항균 나일론 섬유를 생산하고 있음. 浙江银瑜新材料는 혼합방사법을 통해 동이온 폴리에스터 원사를 생산하고 있으며, 항균 동이온의 직경은 200-500nm수준임.

(3)아연이온 항균섬유

상기 금속이온 반응의 원리로 최근 아연이온이 새로운 항균소재로 떠오르고 있음. Sateri China는 주사(注射)방사기술을 통해 아연이온을 방사액에 혼합 후 습식방사하여 아연 항균 셀룰로오스 섬유를 생산하고 있음. 林茨（南京）粘胶丝线은 Sateri China의 아연 항균섬유 40%, 면30%, 아크릴섬유30%를 복합방사하여 항균사를 생산하고 있음.

3. 탄소소재를 첨가한 항균섬유

(1)그래핀 섬유

SQ Group이 출시한 그래핀 폴리에스터 항균섬유는 정전기, 원적외선, 자외선 등을 차단할 수 있어 속옷, 가정용품, 의료용품에 사용됨. 동사는 최근 몇 달간 마스크용 그래핀 부직포를 생산함. 동 부직포로 제작된 마스크는 세균의 흡착력을 강화하여 방역효과를 제고시키는 효과가 있으며, FDA인증을 받아 미국으로 수출되고 있음. Highbery는 그래핀을 현장중합(in situ polymerization)한 나일론칩을 방사하여 그래핀 나일론6를 세계최초로 양산함. 동 항균섬유는 운동복, 속옷, 양말 등의 소재로 사용됨.

(2)대나무숯 섬유

Quanzhou Haitian Material Technology는 800℃이상의 온도로 천연 대나무를 가열하여 대나무숯(Bamboo Charcoal)을 추출함. 동사는 대나무숯을 첨가한 폴리에스터 원사와 방적사를 생산함. 동 소재는 항균, 탈취, 자외선 차단의 효과가 있으며, 저탄소 생산이 가능하여 환경친화적인 특징이 있음. 또한, 물세탁을 50회 거친 후에도 대장균의 97%이상을 억제할 수 있음.

4. 천연광물을 첨가한 항균섬유

<규석섬유>

석영으로 이루어진 광물인 규석(silica stone)의 주요성분은 이산화규소(SiO2)이며, 내부에는 티타늄과 칼륨을 비롯한 미량의 금속광물도 포함되어 있음. TAI CHI STONE은 나노미터급 규석 부유물을 셀룰로오스 술폰산염(sulfonate) 용액과 일정비율로 방사하여 규석 셀룰로오스 섬유를 생산하고 있음. 동 섬유는 항균성과 자외선, 원적외선 차단효과가 있어 현재 Aimer를 비롯한 다수의 다운스트림 브랜드와 합작연구를 진행하고 있음.

5. 기타 항균섬유

<화소(禾素)섬유>

Tianan Group과 Institue of Microbiology, Chinese Academy of Sciences가 공동 연구개발한 화소(禾素)섬유는 미생물 단백질인 PHBV를 원료로하는 항균섬유임. PHBV는 옥수수 점분을 먹이로 배양한 미생물의 체내로부터 얻을 수 있는 물질로, 이를 용융방사하여 화소(禾素)섬유를 생산할 수 있음. 또한, 동 섬유는 슈퍼박테리아에 대한 항균성을 보유하고 있으며, 잦은 사용에도 항균성이 유지됨. H