| 초록 |
최근 섬유산업의 발달로 탁월한 성능을 지닌 고기능성 섬유를 생산하였고, 주변 환경 변화에 능동적으로 반응할 수 있는 스마트 섬유를 개발하기에 이르렀다. 그 중 형상기억 고분자를 활용하여 스마트 소재를 개발하기 위한 연구가 꾸준히 지속되어 왔는데, 이에 본 실험실의 선행연구에서는 폴리우레탄 필름, 웹, 폼을 만들어 그들의 특성을 관찰하여 의류소재로서의 적용 가능성을 연구하였다. 그 결과 전이온도가 지나면서 형상기억현상으로 인해 투습성이 더욱 향상되었고, 필름과 폼에 비해 나노웹에서 형상기억효과가 크게 발현되는 것으로 나타났다. 이에 본 연구에서는 방사 조건에 따라 기공구조를 다양하게 변화시킬 수 있는 전기방사 나노웹의 특성과 열에 의해 형상 고정 및 회복될 수 있는 형상기억 폴리우레탄의 특성을 활용하여 환경변화에 최적으로 반응할 수 있는 지능형 텍스타일을 제안하고자 하였다. 이를 위해 전기방사 나노웹의 두께를 20, 40, $60{ mu}m$ 로 변화시켜 다양한 pore diameter를 지닌 멤브레인을 제조하였다. 그리고 전기방사 나노웹의 형상 기억 성능, 공기 및 수분 투과 성능, 내수 성능 등을 평가하였다. Shape recovery와 shape retention은 모든 두께에서 각각 99%, 94% 이상의 매우 높은 수치를 나타내었다. 그리고 두께가 두꺼울수록 shape retention은 증가하지만 shape recovery는 다소 감소하는 양상을 보였다. 기공의 크기는 두께가 두꺼울수록 감소하였다. 비신장한 두께별 기공의 크기는 20, 40, $60{ mu}m$ 에서 각각 473, 414, 272nm인 것으로 나타났다. 공기투과도와 투습도는 두께가 증가할수록 감소하는 것으로 나타났다. 모든 두께의 웹에서 $10^{ circ}C$ , 90%RH와 $15^{ circ}C$ , 90%RH에서 형상기억을 주지 않은 나노웹과 투습도 차이가 가장 크게 나타났다. 이는 전이온도보다 낮으므로 형상기억능이 유지되고, 또한 포화 증기압에 가까워 수증기량이 많이 때문으로 사료된다. 내수도는 두께가 증가할수록 증가하는 경향을 보였다. 그러나 모든 두께에서 전반적으로 8~12cmWC 정도의 값을 나타내어 저내수도의 양상을 보였다. 본 연구범위 내에서는 형상기억 효과를 우수하게 유지하면서 $15^{ circ}C$ , 90%RH 환경에서 투습도의 감소가 적은 $40{ mu}m$ 가 투습방수 소재로 가장 우수한 성능을 보였다. |
