효소의 섬유산업에의 이용

소개글

효소의 섬유산업에의 이용에 대한 보고서 자료입니다.

목차

효소의 섬유산업에의 이용
1.효소이용 면직물 호발
2.효소이용 면직물 정련
3.효소이용 표백
4.효소이용 과산화수소제거
5.효소이용 잔류염료제거
6.효소이용 후가공
7.효소이용 데님워싱
8.효소이용 견섬유 정련
9.효소이용 모섬유 가공
10.효소이용 마섬유 정련
11.합성섬유
12.강도회복

본문내용

g 은 펙틴을 분해하는 bacteria에 의해 이루어지는데, 발효 부산물이 환경오염을 유발하고 건조시키는데
많은 비용이 들기 때문에 사용이 거의 중단된 상태이다. 현재 많이 사용되고 있는 dew retting 은 곰팡이에 의해 이루어지는 것인데, 지형에 따라 달라지는 이슬량이나 온도 등에 의해 영향을 받기 때문에 water retting에 비해 거칠고 질이 낮은 마섬유를 생산하는 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 극복하고 dew retting을 대체하기 위해 효소를 이용한 침지가 1980년대 유럽에서 시작되었다. 인피섬유에 있는 마섬유는 불용성 펙틴으로 서로 접착되어 있는데 섬유로 사용하기 위해서는 이 불용성 물질을 제거하여야 한다. 마의 침지를 목적으로 시판되는 효소는 펠룰라제, 헤미셀룰라제, 펙티나제가 혼합된 것이다. 다른 공정에의 효소의 도입보다 펙티나제의 사용은 그 처리 방법과 조제에 따라 효과가 현저하게 차이가 나기 때문에 실용화 되는데는 많은 시간이 소요된다.
1-11. 합성섬유에의 응용
대표적인 합성섬유의 하나인 폴리에스터는 직물 자체가 뻣뻣하고 그 구조상 소수성기를 함유하고 있기 때문에 흡수성이 적어 착용감이 떨어진다. 이 성능을 개선하기 위해 많이 사용되고 있는 방법이 알칼리를 이용한 감량가공이다. 그러나 폴리에스터의 알칼리 감량가공은 다량의 알칼리를 사용하여야 함으로 폐수부하량이 대단히 많은 환경오염가공으로 간주된다.
에스테라제는 ester bond를 분해하는데 관여하는 효소로서 폴리에스터의 감량가공에 사용이 기대된다. 이와 같은 맥락에서 아직은 연구단계에 있지만 폴리아미드 섬유와 폴리 아크릴 섬유의 흡수성을 향상시키기 위해 아미다제와 니트릴라제의 사용이 시도되고 있다.
1-12. DP 가공직물의 강도회복
면직물은 흡수성이 좋고 따라서 염색성도 좋으며 여러 가지 의복으로 착용시 많은 장점을 가지고 있지만 합성섬유에 비해 구김이 잘 생기는 단점이 있다. 이를 개선하기 위해 행해지는 것이 형태안정 가공 이다. 형태안정가공은 오랜 역사를 갖고 개선되어 왔는데 현재 가장 많이 사용되고 있는 것은 dimethylol dihydroxy ethylene urea (DMDHEU)이다. 이 수지는 셀룰로스 체인간에 가교를 형성하여 섬유가 뒤틀리거나 구김에 의한 변형을 다시 원상으로 회복시키는 역할을 함과 동시에 구김의 원인이 되고 있는 수소결합을 방해함으로써 구김을 방지하게 된다. 이 DP 가공은 직물의 유연성을 증가시켜 주름을 방지하는 효과는 있으나 직물의 강도를 저하시키는 단점을 가지고 있다. 직물의 강도가 저하되는 원인은 가교결합에 의해 셀룰로스 체 인간에 유동성이 없어졌기 때문이다.
이 DP 가공직물의 유연성은 그대로 유지하면서 강도회복을 꾀하기 위해서 효소사용이 시도되었다. 효소를 이용하여 이 목적을 달성하고자 하는 것은 다음의 기본원리에 기초한 것이다. 섬유 내부에 존재하는 가교결합은 그대로 남겨놓으면서 표면에 존재하는 가교결합의 일부를 제거하여 표면의 셀룰로스 체인간의 유동성은 증가시켜 강도를 회복하면서도 내부에 존재하는 가교결합에 의해 유연성을 유지시켜 주는 원리이다. 효소로는 프로테아제가 선택되었는데 이는 DMDHEU 의 결합중에 amide linkage 가 존재함으로 이를 분해하여 가교결합을 제거하기 위함이다. 실험결과에 의하면 프로테아제 처리한 직물의 유연성은 DMDHEU 처리시 실리콘 유연제를 첨가한 것과 유사하며 강도는 5~10% 회복되는 것으로 나타났다. 이는 처리한 DMDHEU 의 농도와 후처리 시 사용한 효소의 농도에 따라 그 효과가 달라질 수 있으므로 최적조건을 찾기 위한 노력이 요구된다.
결론,
효소의 섬유산업에의 응용은 여러 가지 면에서 장점을 지니고 있다. 천연원료인 효소는 환경적 측면에서 그 사용이 바람직하며 처리 시간이 짧고, 반응온도가 낮아 에너지 절약에도 기여할 수 있다. 그러나 이러한 환경적, 경제적인 측면에서 보다도 효소이용의 가장 큰 장점은 처리 시 섬유 자체에 손상을 입히지 않아 섬유 고유의 특성을 보존할 수 있다는 것일것이다.
참고문헌
식품산업과 영양 9(3), 10~17, 2004
Jounal of the Korean Society of Dyers and Finishers Vol. 17, No.1, pp.14-19 (2005,2)
Fiber Technology and Industry, Vol. 7, No. 3, 2003. pp. 282-302
식품 산업과 영양 9(3), 1~9, 2004

키워드

효소,   섬유,   섬유산업,   이용