신재료: 겔 프린트 원단 응용

 

젤라틴은 매우 친수적인 3차원 네트워크 구조의 젤라틴으로 물에서 신속하게 용해되고 이 용해 상태에서는 대량의 부피의 물을 유지하며 용해되지 않는다.

연결망이 존재하기 때문에 젤라틴은 대량의 물을 용해하고 보유할 수 있으며 물의 흡수량은 연결도와 밀접한 관계를 가진다.교련도가 높을수록 흡수량이 낮다.이 특성은 일종의 연조직과 매우 비슷하다.젤라틴 중의 물 함량은 몇 퍼센트까지 낮출 수도 있고 99퍼센트에 달할 수도 있다.겔의 집합 상태는 완전한 고체도 완전한 액체도 아니다.고체의 행위는 일정한 조건하에서 일정한 형상과 부피를 유지할 수 있고 액체 행위는 용질이 겔에서 확산되거나 침투할 수 있다. 

젤라틴은 의학용 면직물 팩 및 항균 성능이 양호하다

젤라틴 팩은 피부 장벽 기능을 임시로 대체하는 의학용 방직품으로서 상처 치료 분야에서 없어서는 안 된다. 전통 방직품류의 팩은 가격이 저렴하고 광범위하게 응용되지만 효과적인 항감염 기능, 건조, 상처와 쉽게 접착되는 등 현저한 결함이 존재하여 상처의 항감염과 침출액의 흡수에 불리하다.이 문제를 해결하기 위해 면직물에 N, N-이메틸-N-(3-메틸실리콘기) 아크릴-1-염화아민(CDMA)을 접목하여 항균성을 부여한 후 아크릴산나트륨/변성 폴리메틸염산구니딘(M-PHMG) 용액을 이용하여 직물을 침착 처리하여 젤리로 만들어 겔기 면직물 팩트를 제조한다.침전 처리 전후 직물의 표면 형상, 성분, 역학적 성능, 흡액성능, 항균성능 등을 시험한 결과 면직물 팩은 좋은 흡액효과와 우수한 항균성능을 가진 것으로 나타났다.

두리안 껍질을 원료로 하여 겔 테이프를 연구 개발하다

싱가포르 남양이공대학 과학자들은 2년 동안 두리안 껍질을 원료로 하여 수응고 테이프를 연구 개발하였는데 생산 원가가 낮은 것을 제외하고 이 테이프도 생물분해, 무독무해하여 전통 테이프보다 더욱 친환경적이다.

싱가포르는 2017년 1천43만t에 약 1천만개의 두리안을 수입했지만, 두리안 1개당 약 3분의 1만 먹을 수 있었고, 남은 껍데기는 소각해야 해 환경부담을 가중했다.폐기물을 이용하기 위해 남양이공대학 식품과학자들은 먼저 두리안 껍질을 분화하여 고질섬유를 추출하고 고질섬유와 글리세린을 혼합하여 부드러운 겔을 만들고 빵효모에서 발생하는 유기분자를 첨가하여 겔의 항균 기능을 높인다. 

2킬로그램의 두리안 껍질에서 40그램의 순섬유를 추출할 수 있어 약 1600조각의 길이 2센티미터, 너비 1센티미터의 테이프를 만들 수 있다.연구진에 따르면 동물의 피부에서 진행된 실험에 따르면 두리안 껍질로 만든 항균 겔포는 48시간에 달하는 항균 보호를 제공할 수 있다고 한다.유기 겔도 전신호를 전송해 심장 박동률을 측정할 수 있는 시계 벨트 등 유성 과학 기술 부품을 제작할 수 있다.

     젤라틴 프린트 원단은 직물 기저와 직물 기저에 복합된 젤라틴 프린트층을 포함하고 젤라틴 프린트층은 불연속적인 모양을 가진다.펄프는 프린팅 공정을 통해 형성되고 펄프는 겔가루, 프린트 펄프, 증稠제와 냉감 재료를 포함한다.겔가루 중 친수기 함량은 2030wt이다.원단에 젤라틴 재료가 함유되어 있어 인체로 하여금 원단에 대해 끈적임이 없고 침습감이 없으며 산열 기능을 가지게 한다.원단은 차가운 재료를 함유하고 있어 환경 변화 상황에서 공동 작용을 할 수 있고 다양한 방식을 결합하여 차가운 느낌을 촉진할 수 있다.지속적인 냉감 효과를 제공하며 사용 시 인체의 땀을 줄일 수 있다.

고분자 겔이 스마트 방직품 분야에서의 응용

고분자 겔은 외부 환경에 미세한 물리와 화학적 자극, 예를 들어 온도, pH치, 이온의 강도, 빛, 압력, 전장, 화학물질 등 민감한 호응을 일으킬 수 있는 교합물이다.고분자 겔을 스마트 방직품 개발 디자인 분야에 도입하여 겔 재료의 역학적 강도가 낮은 결함을 보완할 뿐만 아니라 직물로 하여금 우수한 성능을 가지게 한다.

고분자 겔 재료는 스마트 온도조절 방직품, 스마트 방수 투습 방직품, 스마트 항균 방직품, 스마트 축냉 방직품, 스마트 의료 팩 등 방직품 개발에서의 실례로 스마트 방직품 분야에서의 응용이 매우 광범위하다.