[기술뉴스] 빛이 직물을 세탁한다

실크나 양모는 강성, 보온성, 내수성, 질감을 갖춘 섬유 재료입니다.  하지만 이런 단백질 케라틴으로 된 천연 섬유는 합성 섬유에 비해서 내오염성이 떨어지며, 일반적으로 조악한 공정 조건에 영향을 받기 쉽습니다.
이번에 Monash대학과 홍콩 Polytechnic대학의 연구원들은 나노 입자를 이용해 자가세탁(self-cleaning)되는 케라틴 섬유를 개발했는데, 이것은 좋은 조건에서 타이타늄산화물로 처리하여 만들어졌습니다 [Daoud et al., Chem. Mater. (2008) 20, 1242].
연구원들은 가벼운 아크릴화 작용제인 succinic anhydride를 이용해 양모에 많이 포함된 carboxylic기에 기능을 부여한 결과, 섬유에 anatase형 타이타늄산화물 나노결정에 대한 친화력을 증진시킬 수 있었습니다.  타이타늄산화물은 매우 효과적인 광촉매로, 섬유에 적포도주 얼룩을 묻힌 후, 태양광 모사기에 노출시켜본 결과 얼룩이 거의 완벽하게 분해되었습니다.
"타이타늄산화물의 여러 다른 결정 형태중, anatase형은 가장 높은 광촉매 능력을 보여줍니다."고 모나슈대학의 Walid A. Daoud는 설명했습니다.  "케라틴과 같은 생체재료는 태양빛이 존재할 때 광분해를 받게 됩니다.  이것들은 또한 열이나 강한 화학 용제들에 대한 저항성도 낮습니다.  나노결정은 빛을 흡수하여 광분해를 줄이고, 자가세탁 분말로 변형되어 오염을 분해시킵니다."
나노결정립 구조는 입자의 크기가 작아지면, 표면적이 넓어지고, 따라서 광촉매 효율이 높아진다는 사실 떄문에 선택되었습니다.  나노크기의 타이타늄산화물은 너무 작아서 눈에 보이지 않으며, 질감, 색상, 섬유의 느낌에 영향을 미치지 않는다고 Daoud는 덧붙여 말했습니다.

일반 앙모 직물과 T60으로 코팅된 양모 직물에 적포도주를 떨어뜨린 후 태양광 모사장치에서 0~20시간 방치후 분해된 사진









[Materials Today April 2008]
(Materials Today 잡지는 http://www.materialstoday.com/에서 무료로 보실 수 있습니다.)

(역자주: 타이타늄산화물 나노입자는 인체에 유해하며, 알러지를 일으킬 수 있습니다.)