KR20230122924A - Method of manufacturing electrostatic nonwoven fabric for masks and a mask body using the same - Google Patents

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KR20230122924A
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Abstract

본 발명은 마스크용 정전 부직포 제조 방법 및 이를 이용한 마스크 본체에 관한 것으로서, 폴리프로필렌(PP)과 아크릴 섬유를 일정비로 혼합하는 (a) 단계; 혼합된 폴리프로필렌(PP)과 아크릴 섬유에 카딩(Carding) 및 크로스래핑(cross-lapping) 공정을 수행하여 웹을 형성하는 (b) 단계; 카딩 및 크로스래핑된 웹을 물리적으로 결합하는 (c) 단계; 및 물리적으로 결합된 웹을 성형하여 정전 부직포를 생성하는 (d) 단계를 포함한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 종래의 MB 필터와 동등한 성능을 발휘하면서 상대적으로 차압이 낮아 마스크에 적용시 숨쉬기가 편안하고, 이에 따라 마스크 착용시 호흡이 어려운 사회적 약자 또는 아동도 착용이 가능한 마스크 보급할 수 있다.The present invention relates to a method for manufacturing an electrostatic nonwoven fabric for a mask and a mask body using the same, comprising: (a) mixing polypropylene (PP) and acrylic fibers at a predetermined ratio; (b) forming a web by performing carding and cross-lapping processes on the mixed polypropylene (PP) and acrylic fibers; (c) physically bonding the carded and cross-wrapped webs; and (d) forming the physically bonded web to produce an electrostatic nonwoven fabric.
According to the present invention as described above, it is comfortable to breathe when applied to a mask with a relatively low differential pressure while exhibiting performance equivalent to that of the conventional MB filter, and thus supplying a mask that can be worn by the socially underprivileged or children who have difficulty breathing when wearing a mask. can do.

Description

마스크용 정전 부직포 제조 방법 및 이를 이용한 마스크 본체{Method of manufacturing electrostatic nonwoven fabric for masks and a mask body using the same}Method of manufacturing electrostatic nonwoven fabric for masks and a mask body using the same {Method of manufacturing electrostatic nonwoven fabric for masks and a mask body using the same}

본 발명은 마스크용 정전 부직포 제조 방법 및 이를 이용한 마스크 본체에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 종래의 폴리프로필렌(PolyproPylene, PP)을 고온으로 용융시켜 멜트브로운 공법으로 방사해 생성한 멜트블로운(meltblown, 용융 방사) 필터(이하, 'MB 필터' 라고 함)가 아닌, 폴리프로필렌(PP)과 아크릴 섬유를 혼합한 정전 부직포에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing an electrostatic nonwoven fabric for a mask and a mask body using the same, and more specifically, to melt blown polypropylene (PP) produced by melting conventional polypropylene (PP) at a high temperature and spinning with a melt blown method. , melt spinning) filter (hereinafter, referred to as 'MB filter'), but relates to an electrostatic nonwoven fabric in which polypropylene (PP) and acrylic fibers are mixed.

MB필터는 폴리프로필렌(PP)과 같은 열가소성 고분자를 용융하여 노즐을 통해 압출 방사하는 제조 방법으로 만든 부직포 필터다. 산업ㅇ의료용으로 널리 쓰이는 소재로, KF 마스크를 비롯해 시중에 유통되는 의료용ㅇ보건용 마스크의 내부 필터로 쓰이는 핵심 원자재다. 여기서 녹인 폴리프로필렌 원료를 아주 작은 구멍이 뚫린 노즐을 통해 실 형태로 뿜어내는 방법을 멜트블로운이라 하는데, 이렇게 실 형태로 뿜어져 나온 폴리프로필렌은 컨베이어 벨트를 따라 운반된 후 두 개의 롤러 사이를 통과하며 눌려 부직포 형태가 된다.The MB filter is a non-woven fabric filter made by a manufacturing method in which thermoplastic polymers such as polypropylene (PP) are melted and extruded and spun through a nozzle. It is a material widely used for industrial and medical purposes, and is a key raw material used as an internal filter for KF masks and other commercially available medical and health masks. The method of blowing the melted polypropylene raw material in the form of a thread through a nozzle with a very small hole here is called melt blown. and pressed to form a non-woven fabric.

이러한, MB 필터는 정전력을 적용하는 것으로 여러 요인에 의해 정전 효과가 감소되고 분진 차단 효과도 떨어지므로, 마스크에 적용시 반복적으로 재사용하지 않고 일회용 제품에 적용되어 생산된다.Since the MB filter is applied with electrostatic force, the electrostatic effect is reduced by various factors and the dust blocking effect is also reduced, so when applied to a mask, it is applied to a disposable product without being repeatedly reused and produced.

MB 필터는 직경이 10㎛ 이하인 미세 섬유들이 상호 결합해 거미줄과 같은 구조 형태를 갖게 되고, 섬유조직이 무작위로 얽히고 쌓여 미세 이물질이 통과하기 힘든 구조가 된다. 이후 후공정을 통해 정전기를 부여하면 초미세먼지를 잡아낼 수 있는 정전기 필터가 되며, 필터의 성능에 따라 미세 섬유 직경은 0.3㎛ 내지 10㎛로 다양하게 생산된다.In the MB filter, fine fibers with a diameter of 10 μm or less are combined with each other to form a spider web-like structure, and the fibrous tissue is randomly entangled and piled up, making it difficult for fine foreign substances to pass through. Then, when static electricity is applied through a post-process, it becomes an electrostatic filter capable of capturing ultrafine dust, and the fine fiber diameter varies from 0.3㎛ to 10㎛ depending on the performance of the filter.

또한, 미세 섬유는 직경이 작아질수록 더 촘촘히 얽혀져 MB 필터의 성능이 향상된다. 따라서, 부직포 생산업체들은 미세 섬유의 직경을 줄이기 위해 다양한 연구 개발을 하고 있다.In addition, fine fibers are more closely entangled as the diameter becomes smaller, improving the performance of the MB filter. Therefore, nonwoven fabric manufacturers are conducting various research and development to reduce the diameter of fine fibers.

그러나, MB 필터의 성능이 높아질수록 마스크에 적용시 차압이 높아져 착용시 숨쉬기가 어려워지고, 숨쉬기 편안한 차압 조건으로 성능을 낮출 경우 초미세먼지를 걸러내지 못하고 유해 입자 차단 효과가 떨어지는 문제점이 있다.However, the higher the performance of the MB filter, the higher the differential pressure when applied to the mask, making it difficult to breathe when worn.

이에 본 출원인은 MB 필터와 동등한 성능을 발휘하면서 상대적으로 차압이 낮고 내구성이 강해 마스크에 적용시 숨쉬기 편안한 마스크용 정전 부직포 제조 방법과 이를 이용한 마스크 본체를 제안하고자 한다.Accordingly, the present applicant intends to propose a method for manufacturing an electrostatic nonwoven fabric for a mask that is comfortable to breathe when applied to a mask and a mask body using the same, as the pressure difference is relatively low and the durability is strong while exhibiting performance equivalent to that of the MB filter.

대한민국 등록특허 10-2229369(2021.03.12.)Republic of Korea Patent Registration 10-2229369 (2021.03.12.)

본 발명의 목적은, 폴리프로필렌(PP)과 아크릴 섬유를 혼합한 마스크용 정전식 부직포와 그 제조 방법을 제공함으로써, 종래의 MB 필터와 동등한 성능을 발휘하면서 상대적으로 차압이 낮아 숨쉬기 편안한 마스크의 제조를 가능하게 하는데 있다.An object of the present invention is to provide an electrostatic nonwoven fabric for a mask in which polypropylene (PP) and acrylic fibers are mixed and a method for manufacturing the same, thereby producing a mask that is comfortable to breathe with a relatively low differential pressure while exhibiting performance equivalent to that of a conventional MB filter. is making it possible.

본 발명의 목적은, 서로 혼합된 폴리프로필렌(PP)과 아크릴 섬유에 정전처리 공정을 부가해 저차압을 갖는 마스크용 정전식 부직포로 생산함으로써, 시간 경과에 따라 성능이 저하되는 속도를 종래의 MB 필터 대비 현저히 지연시키는데 있다.An object of the present invention is to produce an electrostatic nonwoven fabric for a mask having a low differential pressure by adding an electrostatic treatment process to polypropylene (PP) and acrylic fibers mixed with each other, thereby reducing the speed at which performance deteriorates over time compared to conventional MB It is significantly delayed compared to the filter.

이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크용 정전 부직포 제조 방법은, 폴리프로필렌(PP)과 아크릴 섬유를 일정비로 혼합하는 (a) 단계; 혼합된 폴리프로필렌(PP)과 아크릴 섬유에 카딩(Carding) 및 크로스래핑(cross-lapping) 공정을 수행하여 웹을 형성하는 (b) 단계; 카딩 및 크로스래핑된 웹을 물리적으로 결합하는 (c) 단계; 및 물리적으로 결합된 웹을 성형하여 정전 부직포를 생성하는 (d) 단계를 포함를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method for manufacturing an electrostatic nonwoven fabric for a mask according to an embodiment of the present invention for achieving this technical problem includes (a) mixing polypropylene (PP) and acrylic fibers at a predetermined ratio; (b) forming a web by performing carding and cross-lapping processes on the mixed polypropylene (PP) and acrylic fibers; (c) physically bonding the carded and cross-wrapped webs; and (d) forming the physically bonded web to produce an electrostatic nonwoven fabric.

바람직하게는, (a) 단계는 폴리프로필렌(PP)과 아크릴 섬유를 5 : 5의 중량비로 혼합하는 단계를 포함한다.Preferably, step (a) includes mixing polypropylene (PP) and acrylic fibers in a weight ratio of 5:5.

또한, (a) 단계는 폴리프로필렌(PP)과 아크릴 섬유를 6 : 4의 중량비로 혼합하는 단계를 포함한다.In addition, step (a) includes mixing polypropylene (PP) and acrylic fibers in a weight ratio of 6:4.

그리고, 전술한 마스크용 정전 부직포 제조 방법을 이용한 마스크 본체는, 굵은 입자를 차단하고 필터를 보호하는 겉감; 겉감과 필터 사이를 소정간격 이격시키고, 겉감을 통과한 중간 입자를 차단하는 중간재; 폴리프로필렌(PP)과 아크릴 섬유로 구성되어 중간재를 통과한 미세 입자를 정전력을 통해 포집하여 필터 기능을 수행하는 정전 부직포; 및 착용자의 피부와 정전 부직포를 보호하는 안감을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the mask body using the above-described electrostatic nonwoven fabric manufacturing method for a mask includes an outer fabric that blocks coarse particles and protects the filter; Intermediate material that separates the outer fabric and the filter at a predetermined interval and blocks intermediate particles passing through the outer fabric; An electrostatic non-woven fabric composed of polypropylene (PP) and acrylic fibers and performing a filter function by collecting fine particles passing through an intermediate material through electrostatic force; and a lining that protects the wearer's skin and the electrostatic nonwoven fabric.

바람직하게는, 정전 부직포는 폴리프로필렌(PP)과 아크릴 섬유가 5 : 5의 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the electrostatic nonwoven fabric is characterized in that polypropylene (PP) and acrylic fibers are mixed in a weight ratio of 5:5.

그리고, 정전 부직포는 폴리프로필렌(PP)과 아크릴 섬유가 6 : 4의 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 한다.In addition, the electrostatic nonwoven fabric is characterized in that polypropylene (PP) and acrylic fibers are mixed in a weight ratio of 6:4.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 폴리프로필렌(PP)과 아크릴 섬유를 혼합한 마스크용 정전식 부직포와 그 제조 방법을 제공함으로써, 종래의 MB 필터와 동등한 성능을 발휘하면서 상대적으로 차압이 낮아 마스크에 적용시 숨쉬기가 편안한 효과가 있다. 이에 따라 마스크 착용시 호흡이 어려운 사회적 약자 또는 아동의 마스크 착용이 가능한 효과가 있다.According to the present invention as described above, by providing an electrostatic nonwoven fabric for a mask in which polypropylene (PP) and acrylic fibers are mixed and a method for manufacturing the same, it is applied to a mask with a relatively low differential pressure while exhibiting performance equivalent to that of a conventional MB filter. It has a relaxing effect on breathing. Accordingly, there is an effect that the socially underprivileged or children who have difficulty breathing when wearing a mask can wear a mask.

본 발명에 따르면, 서로 혼합된 폴리프로필렌(PP)과 아크릴 섬유에 정전처리 공정을 부가해 저차압을 갖는 마스크용 정전식 부직포로 생산함으로써, 시간 경과에 따라 성능이 저하되는 속도를 종래의 MB 필터 대비 현저히 지연시키는 효과가 있다.According to the present invention, by adding an electrostatic treatment process to polypropylene (PP) and acrylic fibers mixed with each other to produce an electrostatic nonwoven fabric for a mask having a low differential pressure, the speed at which performance deteriorates over time is reduced compared to conventional MB filters. It has the effect of significantly delaying the contrast.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크용 정전 부직포 제조 방법을 도시한 순서도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 본체를 도시한 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 본체에 포함된 겉감, 중간재, 정전 부직포 및 안감이 적층된 것을 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 본체에 포함되는 정전 부직포 1겹에 대한 분진포집효율 시험 성적서의 시료를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 본체에 포함되는 정전 부직포 2겹에 대한 분진포집효율 시험 성적서의 시료를 도시한 도면.1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an electrostatic nonwoven fabric for a mask according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an exploded perspective view showing a mask body according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view showing that an outer fabric, an intermediate material, an electrostatic nonwoven fabric, and a lining included in a mask body according to an embodiment of the present invention are laminated.
4 is a view showing a sample of a dust collection efficiency test report for one layer of electrostatic nonwoven fabric included in a mask body according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a sample of a dust collection efficiency test report for two layers of electrostatic nonwoven fabric included in a mask body according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 구체적인 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.Specific features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in this specification and claims do not reflect the technical spirit of the present invention based on the principle that the inventor can appropriately define the concept of terms in order to best explain his or her invention. It should be interpreted in accordance with the meaning and concept. In addition, when it is determined that a detailed description of a known function and its configuration related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, it should be noted that the detailed description is omitted.

도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크용 정전 부직포 제조 방법에 대해 살피면 아래와 같다.Referring to FIG. 1, a method for manufacturing an electrostatic nonwoven fabric for a mask according to an embodiment of the present invention is as follows.

먼저, 폴리프로필렌(PP)과 아크릴 섬유를 일정비로 혼합한다(S100).First, polypropylene (PP) and acrylic fibers are mixed in a certain ratio (S100).

이어서, 혼합된 폴리프로필렌(PP)과 아크릴 섬유에 카딩(Carding) 및 크로스래핑(cross-lapping) 공정을 수행하여 웹 형성한다(S200).Subsequently, a web is formed by performing carding and cross-lapping processes on the mixed polypropylene (PP) and acrylic fibers (S200).

여기서, 카딩 공정은 섬유조직을 평평하게 펴서 얇은 웹을 형성시키는 공정이고, 크로스래핑 공정은 목표 중량에 부합하도록 상기 웹을 서로 필요한 만큼 겹치는 공정으로 이해함이 바람직하다.Here, it is preferable to understand that the carding process is a process of flattening the fiber structure to form a thin web, and the cross-wrapping process is a process of overlapping the webs as necessary to meet a target weight.

뒤이어, 카딩 및 크로스래핑된 웹을 물리적으로 결합시킨다(S300).Subsequently, the carded and cross-wrapped webs are physically bonded (S300).

이때, 물리적 결합 수단은 니들펀칭, 열접착, 스펀레이싱 및 수류결합(hydroentangle)으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다.At this time, the physical bonding means may be one or more selected from the group consisting of needle punching, thermal bonding, spun lacing, and hydroentangle.

먼저, 니들펀칭은 니들링을 통하여 웹을 물리적으로 결합시키는 방법으로, 니들펀칭의 경우 일정수준의 침밀도에 이르기까지는 물성이 증가하지만, 그 이후에는 오히려 물성이 저하될 수 있다. 통상적인 니들펀칭은 예비펀칭(pre??punching)에 의해 약하게 결합시킨 이후 주펀칭(main punching)으로 강하게 결합시키게 된다.First, needle punching is a method of physically bonding a web through needling. In the case of needle punching, physical properties increase up to a certain level of needle density, but after that, the physical properties may rather decrease. Conventional needle punching is weakly coupled by pre-punching and then strongly coupled by main punching.

또한, 열압착은 벨트라미네이팅(belt laminating) 만을 단독으로 사용하거나, 벨트라미네이팅과 칼렌더링(calendering)을 순차적으로 사용하여 결합시키고, 벨트라미네이팅은 상하 두 개의 히팅벨트(heating belt) 사이에 열접착의 대상이 되는 웹을 놓고 설정된 온도로 가열하면서 상기 적층된 웹 사이 및 웹 내부의 섬유들을 접착시키는 수단이며, 칼렌데링은 회전하는 두 개의 히팅롤러(heating roller) 사이로 웹을 통과시키면서 가열 및 가압하여 상기 적층된 웹 사이 및 웹 내부의 섬유들을 접착하는 수단이다.In addition, in thermal compression, belt laminating is used alone, or belt laminating and calendering are used sequentially to combine, and belt laminating is a method of thermal bonding between the upper and lower two heating belts. It is a means for bonding fibers between the stacked webs and inside the web while heating the target web to a set temperature, and calendering is performed by heating and pressing the web while passing it between two rotating heating rollers. A means of bonding fibers within and between laminated webs.

그리고, 제S300단계 이후, 물리적으로 결합된 웹을 성형하여 정전 부직포를 생성한다(S400).Then, after step S300, the electrostatic nonwoven fabric is produced by molding the physically coupled web (S400).

전술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크용 정전 부직포 제조 방법을 섬유 공정에 대입하면, 순서대로 개섬, 혼섬, 카딩, 크로스래핑, 물리적 결합(니들펀칭 또는 hydroentangle, 그리고 권취로 이루어지는 공정으로 해석할 수 있다.Substituting the method for manufacturing an electrostatic nonwoven fabric for a mask according to an embodiment of the present invention as described above into a fiber process, in order, a process consisting of opening, blending, carding, cross-lapping, physical bonding (needle punching or hydroentangle, and winding) can be interpreted

구체적으로, 제S100 단계의 폴리프로필렌(PP)과 아크릴 섬유가 혼합되는 중량 비율은, 폴리프로필렌(PP)이 50% 내지 60%의 중량비를 갖고, 아크릴 섬유는 40% 내지 50%의 중량비를 갖도록 혼합되나, 본 발명이 이에 국한되는 것은 아니며, 목표하는 분진포집효율과 차압에 따라 변경될 수 있다.Specifically, the weight ratio at which the polypropylene (PP) and acrylic fibers are mixed in step S100 is such that the polypropylene (PP) has a weight ratio of 50% to 60% and the acrylic fiber has a weight ratio of 40% to 50%. However, the present invention is not limited thereto, and may be changed according to the target dust collection efficiency and differential pressure.

이때, 정전 부직포에는 폴리프로필렌(PP) 및 아크릴 섬유 외에 면, 마, 목재 펄프, 한지, 모, 인견, 견섬유 중에 어느 하나의 섬유가 혼합될 수 있고, 폴리프로필렌(PP) 및 아크릴 섬유 외에 합성 섬유가 혼합될 수 있다.At this time, in addition to polypropylene (PP) and acrylic fibers, any one of cotton, hemp, wood pulp, Korean paper, wool, artificial silk, and silk fibers may be mixed in the electrostatic nonwoven fabric, and synthetic fibers in addition to polypropylene (PP) and acrylic fibers may be mixed.

여기서, 합성 섬유로는 폴리아미드, 폴리아민, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리아크릴, 폴리카보네이트, 폴리디엔, 폴리에폭시드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트, 폴리카프로락톤, 폴리글리콜라이드, 폴리락타이드, 폴리히드록시부티레이트, 폴리히드록시발러레이트, 폴리에틸렌 아디페이트, 폴리부틸렌아디페이트, 폴리프로필렌 숙시네이, 폴리옥시메틸렌, 폴리테트라메틸렌 에테르, 폴리플루오로카본, 포름알데히드 폴리머, 천연폴리머, 폴리올레핀, 폴리페닐렌, 실리콘 함유 폴리머, 폴리우레탄, 폴리비닐, 폴리아세탈, 폴리아릴레이트, 또는 코폴리머 중에 어느 하나 사용될 수 있다.Here, the synthetic fibers include polyamide, polyamine, polyimide, polyamide, polyacrylic, polycarbonate, polydiene, polyepoxide, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polycaprolactone, Polyglycolide, polylactide, polyhydroxybutyrate, polyhydroxyvalerate, polyethylene adipate, polybutylene adipate, polypropylene succinate, polyoxymethylene, polytetramethylene ether, polyfluorocarbon, formaldehyde Any one of polymers, natural polymers, polyolefins, polyphenylenes, silicone-containing polymers, polyurethanes, polyvinyls, polyacetals, polyarylates, or copolymers may be used.

또한, 제S200 단계와 제S300 단계 사이에, 혼합된 폴리프로필렌(PP)과 아크릴 섬유 표면에 돌출된 잔털을 제거하는 분리 공정이 추가될 수 있고, 제S300 단계와 제S400 단계 사이에, 혼합된 폴리프로필렌(PP)과 아크릴 섬유 표면으로 정전력을 배가시키는 정전 처리 공정이 추가될 수 있다.In addition, between steps S200 and S300, a separation process for removing protruding hairs from the surface of the mixed polypropylene (PP) and acrylic fibers may be added, and between steps S300 and S400, the mixed An electrostatic treatment process can be added to double the electrostatic force to the surface of polypropylene (PP) and acrylic fibers.

이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 정전 부직포를 이용한 마스크(100)에 대해 살피면 아래와 같다.Hereinafter, a mask 100 using an electrostatic nonwoven fabric according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 5 .

먼저, 도 2를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크용 정전 부직포 제조 방법을 이용한 마스크 본체(100)는 굵은 입자를 차단하고 필터를 보호하는 겉감(110)과, 겉감(110)과 필터(130) 사이를 소정간격 이격시키고, 겉감(110)을 통과한 중간 입자를 차단하는 중간재(120)와, 폴리프로필렌(PP)과 아크릴 섬유로 구성되어 중간재(120)를 통과한 미세 입자를 정전력을 통해 포집하고, 미세 입자가 안감(140)으로 유입되는 것을 차단하여 필터 기능을 수행하는 정전 부직포(130), 및 착용자의 피부와 정전 부직포(130)를 보호하는 안감(140)을 포함하여 구성된다.First, referring to FIG. 2, the mask body 100 using the method for manufacturing an electrostatic nonwoven fabric for a mask according to an embodiment of the present invention includes an outer fabric 110 that blocks coarse particles and protects the filter, and the outer fabric 110 and the filter. (130) spaced apart at a predetermined interval, the intermediate material 120 that blocks the intermediate particles passing through the outer fabric 110, and the fine particles that pass through the intermediate material 120 composed of polypropylene (PP) and acrylic fibers Including an electrostatic non-woven fabric 130 that collects power and performs a filter function by blocking fine particles from entering the lining 140, and a lining 140 that protects the wearer's skin and the electrostatic non-woven fabric 130 It consists of

이러한 정전 부직포를 이용한 마스크 본체(100)는 도 3에 도시된 바와 같이 겉감(110), 중간재(120), 정전 부직포(130) 및 안감(140)이 순차적으로 적층된 상태에서 초음파 융착을 통해 고정된다. 이때, 중간재(120) 및 정전 부직포(130)의 적층 순서는 변경될 수 있다.As shown in FIG. 3, the mask body 100 using such an electrostatic nonwoven fabric is fixed through ultrasonic welding in a state in which the outer fabric 110, the intermediate material 120, the electrostatic nonwoven fabric 130, and the lining 140 are sequentially stacked. do. At this time, the stacking order of the intermediate member 120 and the electrostatic nonwoven fabric 130 may be changed.

구체적으로, 겉감(110)은 10 마이크로미터(㎛)를 초과하는 굵은 입자를 차단하고, 물 또는 혈액을 포함하는 액상 입자를 차단하도록 구성된다.Specifically, the outer fabric 110 is configured to block coarse particles exceeding 10 micrometers (μm) and to block liquid particles including water or blood.

또한, 중간재(120)는 겉감(110)과 필터(130) 사이를 이격시켜 겉감(110)을 통과한 먼지 입자가 곧바로 정전 부직포(130)에 흡착되는 것을 방지해 정전 부직포(130)의 성능을 극대화한다. 또한, 중간재(120)는 마스크 착용시 마스크 본체의 형상이 무너지지 않도록 고정 및 지지하는 기능을 수행한다.In addition, the intermediate material 120 separates the outer fabric 110 and the filter 130 to prevent dust particles passing through the outer fabric 110 from being directly adsorbed to the electrostatic nonwoven fabric 130, thereby improving the performance of the electrostatic nonwoven fabric 130. Maximize. In addition, the intermediate member 120 performs a function of fixing and supporting the mask body so that the shape of the mask body does not collapse when the mask is worn.

이처럼, 겉감(110)과 필터(130)에 사이에 중간재(120)를 위치시면, 공기가 머물다가 통기되는 공간(통기층)이 마련되고, 이로 인해 중간재(120)가 없는 경우 대비 착용자가 호흡을 길게 가져갈 수 있으며, 겉감(110)과 필터(130)가 맞닿아 표막이 생기는 것을 방지해 착용자의 호흡이 가빠지는 것을 완화할 수 있다.In this way, when the intermediate material 120 is placed between the outer fabric 110 and the filter 130, a space (ventilation layer) is provided in which air stays and is ventilated, and as a result, the wearer breathes compared to the case where the intermediate material 120 is not present. It can be taken long, and it is possible to relieve the wearer's breathing by preventing the outer film 110 and the filter 130 from contacting each other to prevent the formation of a surface film.

[표 1]은 본 발명의 일 실시예에 따라 겉감과 정전 부직포 사이에 중간재가 구비된 상태에서 측정한 정전 부직포(시료1)의 효율과, 중간재 없이 겉감과 안감 사이에 구비된 정전 부직포(시료2)의 효율을 나타낸 그래프이다.[Table 1] shows the efficiency of the electrostatic nonwoven fabric (sample 1) measured in the state in which an intermediate material is provided between the outer fabric and the electrostatic nonwoven fabric according to an embodiment of the present invention, and the electrostatic nonwoven fabric (sample 1) provided between the outer fabric and the lining without an intermediate material This is a graph showing the efficiency of 2).

[표 1]에 나타난 바와 같이 시간 경과에 따라 중간재가 생략된 시료2 보다 중간재가 구비된 시료1의 성능 저하가 완만하게 감소하는 것을 확인할 수 있다.As shown in [Table 1], over time, it can be confirmed that the performance degradation of sample 1 provided with the intermediate material is gradually reduced compared to sample 2 in which the intermediate material is omitted.

한편, 정전 부직포(130)는 2.5 ㎛ 내지 10 ㎛의 작은 입자(미세먼지 및 초미세먼지)를 포집하여 안감(140)으로의 유입을 차단하는 필터 기능을 수행한다.On the other hand, the electrostatic non-woven fabric 130 performs a filter function of blocking inflow into the lining 140 by collecting small particles (fine dust and ultra-fine dust) of 2.5 μm to 10 μm.

그리고, 안감(140)은 앞서 언급한 바와 같이 착용자의 피부를 보호하고 정전 부직포(130)이 이물질에 노출되는 것을 방지하는 기능을 수행한다.And, as mentioned above, the lining 140 serves to protect the wearer's skin and prevent the electrostatic nonwoven fabric 130 from being exposed to foreign substances.

이하, [표 2] 내지 [표 5]를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 정전 부직포(130)의 성능, 차압 및 시간 경과에 따른 효율 변화에 대해 살피면 아래와 같다.Hereinafter, referring to [Table 2] to [Table 5], the performance, differential pressure, and efficiency change over time of the electrostatic nonwoven fabric 130 according to an embodiment of the present invention are as follows.

먼저, [표 2] 및 [표 3]은 본 발명의 일 실시예에 따른 정전 부직포에 대한 분진포집효율 시험 성적서의 주요 내용이고(첨부서류 1 참조), 시험에 사용된 시료는 도 4에 도시된 바와 같다.First, [Table 2] and [Table 3] are the main contents of the dust collection efficiency test report for the electrostatic nonwoven fabric according to an embodiment of the present invention (see Attached Document 1), and the samples used in the test are shown in FIG. as it has been

[표 2]와 같이 염화나트륨 입자에 대한 정전 부직포의 분진포집효율은 전처리 전후 모두 94% 이상의 효율을 나타내었고, [표 3]과 같이 파라핀오일 입자에 대한 정전 부직포의 분진포집효율은 전처리 전후 모두 80% 이상의 효율을 나타내는 것을 확인할 수 있다.As shown in [Table 2], the dust collection efficiency of electrostatic nonwoven fabric for sodium chloride particles was 94% or more before and after pretreatment, and as shown in [Table 3], the dust collection efficiency of electrostatic nonwoven fabric for paraffin oil particles was 80 before and after pretreatment. It can be seen that the efficiency is higher than %.

한편, [표 4]는 종래의 MB 필터와 본 발명의 일 실시예에 따른 정전 부직포간의 차압에 대한 비교시험을 나타낸 그래프이다.On the other hand, [Table 4] is a graph showing a comparative test for the differential pressure between the conventional MB filter and the electrostatic nonwoven fabric according to an embodiment of the present invention.

[표 4]에 나타난 바와 같이 마스크 본체의 상측 중심부, 하측 중심부, 좌측 중심부, 우측 중심부 및 중심부 각각에 대해 측정하였고, 측정 결과 본 발명의 일 실시예에 따른 정전 부직포는 종래의 MB필터 대비 50% 차압이 낮은 것을 확인할 수 있었다.As shown in [Table 4], the upper center, lower center, left center, right center, and center of the mask body were measured, respectively. It was confirmed that the differential pressure was low.

따라서, 종래의 MB필터를 적용한 마스크보다 본 발명의 일 실시예에 따른 정전 부직포가 적용된 마스크가 숨쉬기가 편하다는 것이 입증되었다.Therefore, it was proved that the mask to which the electrostatic nonwoven fabric according to an embodiment of the present invention is applied is more comfortable to breathe than the mask to which the conventional MB filter is applied.

그리고, [표 5]는 종래의 MB 필터와 본 발명의 일 실시예에 따른 정전 부직포간의 효율 변화에 대한 비교 시험을 나타낸 그래프이다.And, [Table 5] is a graph showing a comparative test for efficiency change between the conventional MB filter and the electrostatic nonwoven fabric according to an embodiment of the present invention.

[표 5]에 나타난 바와 같이 시간 경과에 따라 효율이 떨어지게 되는데 종래에 사용되는 MB필터 보다 본 발명의 일 실시예에 따른 정전 부직포의 성능 저하가 완만하게 감소하는 것을 확인할 수 있다.As shown in [Table 5], the efficiency decreases over time, and it can be seen that the performance degradation of the electrostatic nonwoven fabric according to an embodiment of the present invention is gradually reduced compared to the conventionally used MB filter.

아울러, [표 4] 및 [표 5]의 비교 시험에 사용된 MB필터의 제조사는 ㈜선진글로텍이고, 중량은 30gsm(gram per square meter) 이며, 본 발명의 일 실시예에 따른 정전 부직포의 중량은 MB필터와 동일한 필터 효율을 갖는 두께로 시험하였다.In addition, the manufacturer of the MB filter used in the comparative tests of [Table 4] and [Table 5] is Sunjin Glotech Co., Ltd., the weight is 30 gsm (gram per square meter), and the weight of the electrostatic nonwoven fabric according to an embodiment of the present invention was tested with a thickness having the same filter efficiency as the MB filter.

이처럼, 전술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 의하면, 폴리프로필렌(PP)과 아크릴 섬유를 혼합한 마스크용 정전식 부직포를 필터로 적용함으로써, 종래의 MB 필터와 동등한 성능을 발휘하면서 상대적으로 차압이 낮아 숨쉬기 편안한 마스크의 제조가 가능하다.As such, according to one embodiment of the present invention as described above, by applying an electrostatic nonwoven fabric for a mask in which polypropylene (PP) and acrylic fibers are mixed as a filter, it exhibits performance equivalent to that of the conventional MB filter while relatively pressure differential. It is possible to manufacture a mask that is comfortable to breathe due to its low profile.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등 물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.Although the above has been described and illustrated in relation to preferred embodiments for illustrating the technical idea of the present invention, the present invention is not limited to the configuration and operation as shown and described in this way, and does not deviate from the scope of the technical idea. It will be readily apparent to those skilled in the art that many changes and modifications can be made to the present invention without Accordingly, all such appropriate alterations and modifications and equivalents should be regarded as falling within the scope of the present invention.

100: 정전 부직포를 이용한 마스크
110: 겉감
120: 중간재
130: 정전 부직포
140: 안감100: mask using electrostatic non-woven fabric
110: Outer
120: intermediate material
130: electrostatic non-woven fabric
140: lining

Claims (6)

(a) 폴리프로필렌(PP)과 아크릴 섬유를 일정비로 혼합하는 단계;
(b) 혼합된 폴리프로필렌(PP)과 아크릴 섬유에 카딩 및 크로스래핑 공정을 수행하여 웹을 형성하는 단계;
(c) 카딩 및 크로스래핑된 웹을 물리적으로 결합하는 단계; 및
(d) 물리적으로 결합된 웹을 성형하여 정전 부직포를 생성하는 단계를포함하는 것을 특징으로 하는 마스크용 정전 부직포 제조 방법.(a) mixing polypropylene (PP) and acrylic fibers at a predetermined ratio;
(b) forming a web by performing a carding and cross-lapping process on the mixed polypropylene (PP) and acrylic fibers;
(c) physically bonding the carded and cross-wrapped webs; and
(d) forming the physically bonded web to produce an electrostatic nonwoven fabric. 제1항에 있어서,
상기 (a) 단계는,
상기 폴리프로필렌(PP)과 아크릴 섬유를 5 : 5의 중량비로 혼합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크용 정전 부직포 제조 방법.According to claim 1,
In step (a),
A method for manufacturing an electrostatic nonwoven fabric for a mask, comprising mixing the polypropylene (PP) and acrylic fibers in a weight ratio of 5:5. 제1항에 있어서,
상기 (a) 단계는,
상기 폴리프로필렌(PP)과 아크릴 섬유를 6 : 4의 중량비로 혼합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크용 정전 부직포 제조 방법.According to claim 1,
In step (a),
A method for manufacturing an electrostatic nonwoven fabric for a mask, comprising mixing the polypropylene (PP) and acrylic fibers in a weight ratio of 6: 4. 굵은 입자를 차단하고 필터를 보호하는 겉감;
상기 겉감과 필터 사이를 소정간격 이격시키고, 상기 겉감을 통과한 중간 입자를 차단하는 중간재;
폴리프로필렌(PP)과 아크릴 섬유로 구성되어 상기 중간재를 통과한 미세 입자를 정전력을 통해 포집하여 필터 기능을 수행하는 정전 부직포; 및
착용자의 피부와 상기 정전 부직포를 보호하는 안감을 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 본체.Outer fabric that blocks coarse particles and protects the filter;
an intermediate material that separates the outer fabric and the filter at a predetermined interval and blocks intermediate particles passing through the outer fabric;
An electrostatic non-woven fabric composed of polypropylene (PP) and acrylic fibers and performing a filter function by collecting fine particles passing through the intermediate material through electrostatic force; and
A mask body comprising a lining for protecting the wearer's skin and the electrostatic nonwoven fabric. 제4항에 있어서,
상기 정전 부직포는,
상기 폴리프로필렌(PP)과 아크릴 섬유가 5 : 5의 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 하는 마스크 본체.According to claim 4,
The electrostatic nonwoven fabric,
Mask body, characterized in that the polypropylene (PP) and acrylic fibers are mixed in a weight ratio of 5: 5. 제4항에 있어서,
상기 정전 부직포는,
상기 폴리프로필렌(PP)과 아크릴 섬유가 6 : 4의 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 하는 마스크 본체.According to claim 4,
The electrostatic nonwoven fabric,
Mask body, characterized in that the polypropylene (PP) and acrylic fibers are mixed in a weight ratio of 6: 4.
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