KR100228614B1 - 층상직물 매트리스 - Google Patents

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미쯔오 스즈키
마사키 코미야
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토시오 스기하라
세이메이에너지코교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 건강증진 침대용품으로 층상구조의 직물매트리스를 제공하는 것으로, 이는, 상부직물층, 하부직물층 및 상,하부 직물층 사이에 삽입된 중간층으로 이루어지며, 이들 직물층의 적어도 한 부분은 전기석미립자를 7중량%로 함유하는 레이온섬유 등으로 형성되며, 이들 섬유내의 독특한 성분은, 매트리스에 누워 있는 사람의 생체세포에 대해 강장효과를 발휘하는 활성전자와 원적외선을 방출시키는 효과를 지녀, 혈액순환을 촉진시키며, 또한, 공기침투성을 향상시키도록 구성된 매트리스를 사용함으로써, 매트리스에 장기간 누워 있는 환자인 경우에도 욕창에 걸리지 않도록 한다.

Description

층상직물 매트리스
제1도는 전기석함유레이온섬유에서 방출된 활성전자에 의한 물의 도전성변화를 조사하기 위한 시스템장치의 개략도.
제2도는 전기석함유섬유에서 방출된 활성전자에 의한 물의 도전성변화를 표시한 그래프.
제3도는 본 발명의 매트리스의 부분절개사시도.
제4도는 본 발명에 따른 매트리스의 수직단면도.
제5도 및 제6도는 본 발명에 따른 내장히터를 지닌 매트리스의 각각 다른 실시예의 수직단면도.
제7(a)도는 3차원 벌집구조편물체의 사시도.
제7(b)도는 미립자가 분산되어 있는 단일섬유의 현미경스케치도.
제8도는 착탈식 내장히터를 구비한 본 발명의 매트리스의 사시도.
제9도는 제8도에 도시한 매트리스에서 내장히터를 분리한 중간층의 사시도.
제10도 내지 제13도는 각각, 2개의 벌집층과 내장히터를 장착한 중간층으로 이루어진, 본 발명에 따른 매트리스의 수직단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 블로어펌프 2 : 활성화용기
3 : 시료대 4 : 세라믹히터
5 : 온도계 6 : 온도센서
7 : 전원 10 : 증류수
101,201 : 안솜층 102,103 : 뭉치층
104,204,410 : 상부시트 106,206,306 : 헴
105,205,430 : 하부시트 202 : 전기히터
203 : 인터라이닝층 420 : 중간층
421 : 히터와이어 422 : 센서와이어
423 : 히터블랭킷
[발명의 목적]
[발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래기술]
본 발명은 신규의 층상직물 매트리스에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 인체가 접촉하거나 누웠을 경우에 세포강장효과를 발휘할 수 있는 층상직물 매트리스에 관한 것이다.
본 발명자는, 일렉트릿(electret) 섬유에 대해 이미 제안하였던 바, 이것은, 인체피부에 있어서 섬유에서 방출된 활성전자와 원적외선방출에 의해 신체에 전기자극의 상승작용에 기인하여, 섬유와 접촉시 신체의 신진대사와 혈액순환을 촉진시켜 추위에 대한 과민반응 및 어깨경직통증을 호소하는 환자의 치료 및, 노인들의 노화방지 및 정상인의 건강증진목적에 유용하다(일본특개평 4-327207호 및 일본특공평 6-104926호 참조).
[발명이 이루고자 하는 기술적 과제]
본 발명의 목적은, 인체가 매트리스위에 눕거나 접촉했을 때, 활성전자가 방출되고, 원적외선이 방출되어 인체세포가 자극을 받게 됨으로써 혈액순환이 촉진되고, 신진대사가 향상되는, 신체의 세포에 강장효과를 부여하여 건강을 증진시키는 침구용품으로서 신규의 층상직물 매트리스를 제공하는 것이다.
[발명의 구성 및 작용]
즉, 본 발명의 층상직물 매트리스는, 2매의 표면직물시트와; 2매의 표면직물시트 사이의 공간을 채우는 중간직물안솜시트(이하, “중간층”이라고도 칭함)로 이루어지고, 2매의 표면직물시트와 중간직물안솜시트 중의 적어도 하나가 전기석(tourmaline)입자 또는, 일반적으로, 일렉트릿미네랄을 함유하며, 상기 중간층은 히터와이어를 보유하는 히터블랭킷을 포함함과 동시에 상기 2매의 표면직물시트로부터 착탈가능한 것을 특징으로 한다.
특히, 전기석입자가 안솜시트, 바람직하게는 부직포시트를 구성하는 섬유내에 함유되어 있는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 층상직물 매트리스는 소위 일렉트릿 섬유용도로서의 건강증진용품의 일종이다. 즉, 본 발명의, 전기석 등의 일렉트릿미네랄 입자를 함유하는 섬유로 이루어진 층상직물 매트리스는, 전기석함유섬유로부터 활성전자가 방출되고 원적외선이 방출되어서 혈액순환을 향상시켜, 이곳에 누운 사람의 신체세포를 강장시키는 효과를 지닌다. 상술한 일렉트릿미네랄은 전기분극상태가 영원히 고정된 유전체미네랄이다. 일렉트릿미네랄로는 종래 각종의 것들이 알려져 있고, 예를 들면, 전기석, 사문암, 각섬암, 석영, 화강암 등이 있으며, 이중 본 발명에서는 전기석이 바람직하다. 방출된 활성전자의 양은, 매트리스에 누워있는 인체가 이동하여 전기석함유섬유에 동적에너지를 부여함으로써 증가시킬 수 있어 압전효과를 발휘한다. 또한, 매트리스로부터의 활성전자의 방출량은, 매트리스를 햇빛에 노출시키거나, 매트리스에 내장된 전기히터에 의해 내부적으로 가열한 경우 유도된 파이로전기효과에 의해 증가시킬 수 있다.
본 발명의 매트리스는 얇고 가볍기 때문에 매트리스가 내장히터를 지니지 않은 경우, 혹은 내장히터를 분리시킨 경우 전체로서 세탁할 수 있다.
전기석함유섬유제의 매트리스의 안솜층을 벌집구조 등의 3차원구조로 만들면, 본 발명의 매트리스는 우수한 공기침투성과 건조성을 지닐 수 있으며, 따라서 본 발명의 매트리스를 사용하는 침대에 장시간 누워있는 환자는, 넓은 영역에 걸친 체중분산에 의해, 공기침투 및 급속한 건조로 인한 상승효과로 인해 욕창유발미생물의 번식에 대해 역조건을 생성함으로써, 욕창이 생기지 않게 된다.
안솜층은, 활성전자의 방출을 실질적으로 증가시킬 수 있을 정도로 해당섬유에 함유된 전기석입자의 함량이 증가될 수 있으므로 부직포시트인 것이 바람직하다.
안솜층이 전기석함유부직포시트 및 3차원벌집구조층으로 이루어진 복합체인 경우는, 추운 계절에는 사람이 눕는 매트리스를, 전기석함유부직포시트층을 인체와 접촉시켜서 부직포층에 의해 따뜻함을 향상시킬 수 있도록 사용할 수 있고, 더운 계절에는 3차원벌집구조층을 인체와 접촉시켜서 매트리스에 눕는 사람이 습기축적에 의한 불쾌한 기분을, 3차원벌집구조층의 우수한 공기침투성과 건조성을 통해 제거할 수 있게 된다.
미립자형태로 섬유에 배합되는 전기석은 다음식,
MX3B3Al3(AlSi2O9)3(O, OH, F)4
(식중, M은 나트륨 또는 칼슘, X는 알루미늄, 철, 리튬, 마그네슘 및 망간으로 이루어진 군에서 선택된 원소 또는 이들의 조합임)으로 표시된 화학조성을 지니는 미네랄이다.
고순도의 전기석결정은 보석의 일종으로서 사용할 수 있고, 반면, 전기석결정을 제조하기 위한 합성법이 확립되어 있는 바, 천연적으로 발생하거나, 합성된 전기석광물을 동등하게 본 발명에 사용할 수 있다. 전기석은 영구자발적인 전기분극을 발휘하는 물질로 알려져 있고, 분극벡터는 외부전장에 의해 영향받지 않으며, 또한, 전기석결정에 의해 발휘한 영구분극은 광물중에서 가장 강하며, 또, 이들로부터 원적외선이 방출되는 것으로 알려져 있다. 또, 전기석결정은, 외력에 의한 스트레스하에 일정한 이온결정으로 발휘된 유전체분극현상인 압전효과와, 결정을 국부가열했을 경우 결정표면에 전하를 나타내게 하는 현상인 파이로전기효과를 발휘하는 것으로 알려져 있다. 또한, 전기석의 미립자를 함유하는 섬유에서 활성전자가 방출된다는 것은 이미 실험을 통해 확인된 바 있다.
전기석결정으로 발휘되는 자발적 영구분극은 결정이 매우 미세한 입자형태일 경우 더욱 두드러진다. 본 발명에 있어서는, 섬유에 배합되는 입자의 직경이 바람직하게는 2.0㎛이하, 보다 바람직하게는 0.5㎛이하, 가장 바람직하게는 0.3㎛이하이다. 활성전자방출현상은 전기석입자의 직경이 0.2㎛이하이고, 평균입자가 0.1㎛이하인 경우에 가장 두드러진다.
또한, 섬유에 배합되는 전기석입자량은 배합전의 섬유에 대해 0.05~7.0중량%이며, 전기석입자량이 너무 적으면 섬유에서 방출된 활성전자량이 너무 적어져서 본 발명의 소정의 효과를 달성할 수 없는 반면, 이들의 양을 상술한 상한치 이상으로 증가시키면, 경제적으로 불리할 뿐만 아니라, 섬유강도가 감소하여 부가적인 이익을 얻을 수 없게 된다. 활성전자방출성과 경제적 이점간의 균형을 고려해볼 때, 전기석입자의 양은 배합전섬유에 대해 0.05~2.0중량% 범위로 선택된다.
임의적으로, 전기석입자이외에, 섬유에 알루미나, 규산질광물, 예를 들면 근청석 및 β-휘석, 지르코니아, 지르콘, 마그네시아, 티탄산알루미늄 등의 원적외선 방출물질로 알려진 무기물질 및 이산화망간, 산화철, 산화크롬, 산화코발트, 산화구리 등의 전이금속원소의 산화물, 질화실리콘, 탄화실리콘 등의 합성세라믹 재료의 미립자를 배합전섬유에 대해 10중량% 이하로 배합한다.
전기석입자와 배합할 수 있는 각종 섬유로는, 비스코스레이온 및 큐프라암모늄레이온 등의 재생섬유, 셀룰로스아세테이트 등의 반합성섬유 및, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리염화비닐, 폴리비닐알콜 및 폴리아크릴로니트릴 등의 합성수지섬유를 들 수 있으며, 특별한 제한은 없다.
본 발명의 층상직물 매트리스의 안솜시트에 사용되는, 전기석함유섬유로 이루어진 부직포시트는, 스판본드법, 용융블로우법 등으로 제조될 수 있으며, 임의적으로, 전기석함유섬유단독 또는 전기석함유섬유와 전기석입자가 없는 평판섬유를 서로 꼰 섬유로부터 부직포시트를 형성한다. 이하, 본 발명의 층상직물 매트리스에 대해 실시예를 통해 보다 상세히 설명한다.
[실시예 1]
1. 전기석함유레이온섬유의 제조
종래의 비스코스법에 따라, 셀룰로스펄프 100중량부에 20% 수산나트륨수용액 350중량부를 혼합하고, 이 혼합물을 실온에서 2시간 동안 교반하여, 알칼리셀룰로스를 제조하였다. 이 알칼리셀루로스에 2황화탄소 30중량부를 혼합하고 실온에서 3시간 동안 교반하여 셀룰로스크산텐산나트륨 용액을 얻었다. 이렇게 얻어진 크산텐산염용액을 알칼리수용액으로 희석함으로써, 셀룰로스 함량이 8.7중량%, 총 알칼리 함량이 6.0중량%, 총 황 함량이 2.4중량%인 마스터방사액을 제조하였다.
마스터방사액을, 물과립법으로 제조한 입자직경이 0.2㎛이하, 평균입자직경이 0.15㎛인 전기석미립자 0.05중량%, 0.1중량%, 0.2중량%, 0.3중량%, 0.5중량%, 1.0중량%, 2.0중량%, 3.0중량%, 5.0중량%, 7.0중량%와 균일하게 혼합하여 전기석함유방사액을 얻었다.
이렇게 제조된 전기석입자를 함유하는 방사액 각각을, 개구수가 50이고, 직경이 0.08mm인 방적돌기를 사용하여, 방사속도 60m/분으로 하여, 50℃에서 황산 120g/l, 황산나트륨 280g/l 및 황산아연 15g/l를 함유하는 수용액의 방사조내로 방사하고, 종래의 2조스크래치방사법으로 연신처리를 함으로써, 전기석함유레이온섬유를 얻었다. 이들을 각각 섬유 No.1~No.10으로 칭하고, 굵기는 15데니르였다.
2. 전기석함유섬유로부터의 활성전자 방출시험
전기석함유섬유로부터의 활성전자의 방출은, 하기 설명하는 절차에 따라 제1도에 개략 도시한 시스템장치를 사용하여 전기석함유섬유층을 통과시킨 후의, 공기를 불어넣은 물의 도전성 변화로 조사하였다. 즉, 상기 제조한 전기석함유레이온섬유 시료를 활성화용기(2) 내부에 장착된 시료대(3)에 설치하고, 시료대(3)의 시료섬유를 전원(7)으로부터 공급된 전력하에 세라믹히터(4)를 사용하여 35℃로 유지하고, 온도계(5)와 온도조절용 온도센서(6)가 구비된 활성화용기(2)를 에워싸게 하면서, 블로어펌프(1)를 작동시켜 이산화탄소 등이 없는 청정공기를 100ml/분의 속도로 활성화용기(2) 내로 도입시켰다.
시료대(3)를 투과하는 공기를, 자동온도조절장치(8)가 구비된 유리비이커(9) 내의, 초기도전율이 21℃에서 1.7μS/cm인 증류수(10) 표면에 불어넣고, 물(10)의 도전율 변화를, 증류수(10) 속에 삽입된 봉형상의 백금전극(11)에 의해 도전율계기(12)(Precision LCR Meter, Model 4285A, 휴렛-패커드사 제품)로 모니터하였다. 하기 표 1에, 입자직경이 0.2㎛ 이하인 전기석입자를 0.05~7.0중량% 범위의 각종 양으로 함유하는 섬유시료 No.1~No.10에 대해, 물표면에서 공기를 3시간 동안 불어넣은 후, 증류수(10)의 도전율 값을 표시하였다. 공기를 3시간 불어넣은 후, 물의 도전율을, 제2도의 곡선 I로, 레이온섬유 내의 전기석입자함량에 관한 함수로서 나타내었다.
[실시예 2]
레이온섬유에 배합하는 전기석입자를 실시예 1에 사용된 전기석미립자 대신에 평균입자직경이 0.8㎛이고 입자직경 1.0㎛ 이하인 것을 사용하는 이외에는 실질적으로 실시예 1과 마찬가지 처리를 행하였다. 전기석입자의 양을 변화시킨 시료 No.11~No.21에 대해, 3시간 동안 동기를 불어넣은 후의 증류수의 도전율값을 표시하고, 여기서 시료 No.11은 대조를 위해, 전기석입자를 함유하지 않은 레이온섬유에 대한 것이다. 공기를 3시간 불어넣은 후의 물의 도전율을 제2도의 곡선II(파선)로, 레이온섬유 내의 전기석입자함량에 관한 함수로서 나타내었다.
[표 1]
이들 실험 결과로 알 수 있듯이, 증류수의 도전율은, 전기석입자를 함유하지 않은 레이온섬유의 물의 도전율이 1.84μS/cm인 대조군과 비교하여, 공기가 전기석입자함유레이온섬유층을 통과한 후 물표면에 공기를 3시간 불어넣은 후에 2.08~2.17μS/cm로 증가하였다. 이들 결과는, 다량의 활성전자가 전기석함유레이온섬유로부터 방출되어 증류수내로 도입되는 기류에 의해 운반된다는 추정을 지지하는 것으로, 이 효과는 레이온섬유중 전기석입자의 함량이 0.05중량%이어도 얻어지며, 2.0중량% 이상으로의 함량증가는 물의 도전율이 더 이상 증가하지 않아 거의 부가 효과를 지니지 않는다.
이것은, 전기석미립자를 사용하는 실시예 1에서 얻은 결과와 대조를 이루어, 물의 도전율은, 전기석입자의 함량이 0.2~0.3중량%일 때 최고이고, 실시예 2보다 훨씬 높은 물의 도전율 피크값이, 보다 미세한 전기석입자로부터 활성전자의 방출이 더욱 강함을 나타내고는 있지만, 레이온섬유중의 전기석입자의 함량이 감소하거나 증가할 경우에는 감소한다.
또한, 각각 전기석입자를 0.2중량%와 5.0중량% 함유하는 시료섬유 No.3과 No.9에 대해, 가속전압 160kV에서 고해상투과전자현미경(Model JEM-200CX, 닛뽄덴시사 제품)으로 조사한 바, 시료 No.3의 섬유는, 입자직경이 0.02~0.2㎛이고, 대부분 0.1㎛ 이하 범위로 분포하고 있는 균일하게 분산된 전기석입자를 함유하고 있고, 이와 반대로, 시료 No.9의 섬유는 입자직경이 0.1㎛ 이하인 전기석입자가 응집하여 형성된, 대부분 입자직경이 0.2~1.8㎛ 범위로 분포하는 응집입자를 함유하고 있다. 이와 같은 전자현미경 시험결과는, 매우 균일한 전자석입자의 분산은 입자의 양이 일정한계를 초과하지 않을 때에만 얻어질 수 있고, 상기 한계 이상에서는 1차입자의 응집이 일어난다는 것을 나타낸다. 이것은, 레이온섬유내 전기석입자의 함유량이 표 1과 제2도의 곡선 I로 나타낸 바와 같이 0.05~2.0중량% 범위에 있을 경우, 증류수의 도전율이 크게 증가한다는 결과에 대한 가정기구이다.
[응용예]
써모그래피 피부-온도측정
써모그래피 피부-온도측정은, 피부온도를 초고감도의 적외선카메라로 측정하고, 그 피부온도의 분포를, 각각의 온도범위에 상응하여 10개의 다른 색을 사용하는 소위, 써모그램이라 불리는 챠트로 표시하는 방법이다.
각각, 실시예 1로 제조하고 시험한 시료 No.3의 전기석함유레이온섬유, 실시예 2로 제조하고 시험한 시료 No.14의 전기석함유레이온섬유 및 전기석입자를 함유하지 않은 시료 No.11의 레이온섬유 등의 서로 다른 레이온섬유로부터 침대시트용의 3개의 매트리스를 제조하고, 각각 매트리스 A, B 및 C라고 칭한다. 각각의 매트리스 A, B, C를 침대에 펴고, 대상체로서 건강한 성인을 얼굴을 위로 향하게 해서 눕게 했다. 대상체의 피부온도를 써모그래피로 모니터한 바, 매트리스 A 및 B에서는 각각, 누운 동안 및 누운 후에 발의 온도가 1.1℃ 및 0.6℃ 상승하여 피하에 있는 혈액순환이 촉진됨을 보였으나, 매트리스 C에 누워 있는 대상체의 발은 아무런 온도상승이 검출되지 않았다.
상술한 실험 결과에 의해, 레이온섬유에 함유되어 있는 전기석입자는 피하혈액순환에 대해 강장효과를 발휘하여 사람 피부의 온도를 상승시키고, 이 효과는, 실시예 1 및 2로 얻은 물의 도전율 측정결과와 잘 일치하여 전기석입자의 입자직경에 의존한다는 결론에 이르게 된다. 즉, 실시예 1 및 2에서 행한 물의 도전율측정은, 생체세포에 대한 전기석함유섬유의 피하혈액순환 향상을 야기하는 강장활성에 관한 지표를 제공해준다.
[실시예 3]
제3도 및 제4도에 각각 부분절개사시도 및 수직단면도로서 나타낸 바와 같은 전기석함유레이온섬유의 안솜층을 지닌 매트리스를 제조하였다. 안솜층(101)은 폴리에스테르섬유와, 입자직경이 1㎛ 이하인 전기석입자 1중량% 및 입자직경이 1㎛ 이하이고 원적외선을 방출할 수 있는 세라믹물질의 미립자 5중량%를 함유하는 전기석함유레이온섬유의 50 : 50 혼합물인 부직포시트였다.
안솜층(101)을, 폴리에스테르스테이플의 한 쌍의 뭉치층(102),(103) 사이에 삽입시키고, 이 때, 상부 뭉치층(102)은 살충제와 항균제를 함유하고 있다. 이렇게 형성된 3층구조의 매트리스를, 레이온 47%, 폴리에스테르 50%, 폴리우레탄 3%의 혼합섬유제인 스크래치부직포의 상부시트(104)와, 폴리에스테르섬유의 하부시트(105)로 이루어지고, 가장자리를 헴(hem)(106)으로 두른 직물백에 넣었다.
전기석함유섬유로 이루어진 안솜층에 의해, 상술한 적층구조의 매트리스는, 생체세포에 대한 강장효과와, 생체조직에 대한 강장 및 자극효과를 지녀, 그 위에 누워 있는 생명체의 혈액순환을 향상시킨다. 또한, 이와 같은 층상직물 매트리스의 간단한 구조는 전체 세탁을 가능하게 하여 청결과 위생상태를 편리하게 유지해 준다. 또한, 매트리스의 위생상태는 살충제와 항균제를 함유하는 뭉치층(102)을 사용함으로써 더욱 향상될 수 있다.
[실시예 4]
제5도에 나타낸 수직단면도와 같이, 전기석함유섬유의 안솜층을 지니고, 전기히터가 내장된 층상구조의 매트리스를 제조하였다. 즉, 안솜층(201)은, 폴리에스테르섬유와, 입자직경이 1㎛ 이하인 전기석입자 2중량% 및 입자직경이 1㎛ 이하인 세라믹입자 10중량%를 함유하는 전기석함유레이온섬유가 50 : 50으로 혼합된 부직포시트이며, 상기 전기석함유안솜층(201)과 매트리스 형태의 안정성을 보정하는 폴리에스테르펠트제의 인터라이닝층(203) 사이에, 저항선이 폴리우레탄섬유제의 박막시트로 피복되어 있는 전기히터(202)층을 삽입시켰다. 히터(202)용의 저항선분포는 매트리스 전체 영역에 걸쳐 균일하지 않고, 매트리스에 눕는 인체의 하부절반과 접촉하게 되는 영역에서 밀집해 있다. 이렇게 형성된 층상구조물을, Jacquard직조 폴리에스테르직물의 상부시트(204)와 상부면을 향해 원적외선에 대한 반사성을 향상시키도록 작용하는 혼직알루미늄필라멘트를 함유하는 폴리에스테르직물의 바닥시트(205)로 이루어진 백에 넣고, 그 둘레를 헴(206)으로 둘렀다.
상술한 층상구조를 지니는 매트리스는, 해당 매트리스에 누워 있는 사람의 생체세포에 대해 생체조직을 자극함으로써 강장효과를 발휘하여 혈액순환을 향상시켰다. 이 효과는 히터(202)에 의한 가열수단의 상승작용을 통해 더욱 현저해진다. 즉, 전기석입자로부터 방출되는 활성전자의 양은, 전기히터(202)로 가열할 경우에 전기석입자의 파이로전기효과에 의해 크게 증가한다. 또, 이런 건강증진효과는, 바닥커버직물(205)이 알루미늄필라멘트혼직일 경우 상부면을 향한 원적외선의 반사가 증가하기 때문에 더욱 향상한다.
[실시예 5]
제6도에 수직단면도로 나타낸 본 발명에 따른 매트리스를 제조하였다.
즉, 전기석함유레이온섬유와 폴리에스테르섬유가 30 : 70으로 혼합된 부직포시트의 안솜층(301)을, 저항선이 얇은 폴리우레탄섬유시트로 피복되어 있고, 후술하는 벌집구조의 2매의 3차원 섬유시트(302),(304) 사이에 삽입되어 있는 전기히터층(303) 위에 설치하였다. 이렇게 형성된 층상구조를 폴리에스테르직물의 백(305)에 넣고, 층구조에 따라 그 둘레를 헴(306)으로 둘렀다.
제7(a)도는, 6각형 벌집형상층(312D)으로 이루어진 벌집구조(312)를 지니는 제6도의 3차원시트(302) 또는 (304)에 대한 확대사시도이다. 벌집구조(312)는 폴리에스테르섬유 35%와 면섬유 65%로부터 형성되나, 여기에 특별한 한정이 있는 것은 아니다. 6각형 벌집형상층(312D)은 실(312B)과 실(312C)을 서로 꼬아서 형성되며, 6각형셀(312D)의 2개의 층을 적층하여, 탄성을 지니는 다소 두꺼운 레이스실(312E)로 이들을 연결하였다. 레이스실(312E)은 나일론의 모노필라멘트가 바람직하며, 3차원구조를 형성하는 단위셀은 제7(a)에 나타낸 6각형으로만 한정되는 것은 아니고, 8각형 또는 4각형으로 할 수도 있다.
제6도에 있어서, 히터층(303)을 샌드위치시키는 층(302)과 (304)이 3차원형상의 벌집구조(312)를 지니면, 본 발명의 매트리스는 우수한 공기투과성을 지니게 되어, 장기간 누워 있는 환자의 신체에 욕창을 발생시키는 미생물의 번식을 방지하고, 우수한 탄성복원력에 의한 상승효과를 인해 체중을 넓은 영역에 걸쳐 분포시켜 혈액순환을 향상시킨다. 또 상기 방법으로 3차원 벌집구조(312)를 형성하면, 매트리스는 전기세탁기에 의한 전체 세탁에 적합하게 되고, 또 우수한 공기투과성에 의해 급속히 건조된다. 게다가, 3차원 벌집구조(312)를 전기석미립자를 함유하는 섬유로부터 형성하게 되면, 벌집구조(312)로부터 활성전자를 방출할 수 있다. 제7(b)도는 전기석입자(22A)와, 다른 물질 또는 세라믹입자(22B)를 포함하는 입자(12A)를 함유하는 섬유(12B)의 현미경스케치이다. 이들 입자를 함유하는 섬유는 제10도~13도에 개략단면도로 나타낸 3차원 벌집구조의 제조에 사용할 수 있다.
[실시예 6]
제8도는 본 발명에 따른, 상부섬유시트(410)와 하부섬유시트(430) 사이에 내장히터를 지닌 중간층(420)이 삽입되어 있고, 지퍼(440)에 의해 개방 및 폐쇄가 가능한 백형태의 매트리스(400)의 사시도로, 내장히터를 지닌 중간층을 매트리스로부터 분리할 수 있어, 상·하부 섬유시트(410),(430)로 이루어진 백을 종래의 전기세탁기를 사용하여 세탁할 수 있다.
제9도는, 제8도에 있어서 백에서 상·하부섬유시트(410),(430)를 제거한, 중간층(420)의 개략사시도로서, 이는, 히터와이어(421), 센서와이어(422), 히터와이어(421)와 센서와이어(422)를 각각의 위치에 유지시키는 히터블랭킷(423), 히터의 자동온도조절수단으로 작용하는 온도제어기(424) 및 전원코드(425)로 이루어져 있다.
제10도는 제8도에 나타낸 미트리스의 단면도이다. 도시한 바와 같이, 상부섬유시트(410)는, 예를 들면 폴리에스테르섬유의 표면천(411), 주로 폴리에스테르섬유로 이루어지는 수지가공뭉치층(412), 전기석미립자를 함유하는 부직포층(413) 및 3차원벌집층(414)으로 이루어진 층상 복합구조를 지니는 반면, 하부섬유시트(430)는, 예를 들면 폴리에스테르섬유의 하부표면천(432)과 3차원벌집층(431)으로 이루어져 있다.
상술한 구조의 매트리스는, 활성전자를 방출하고, 원적외선을 방출할 수 있는 전기석미립자를 함유하는 부직포층(413)에 의해 생체강장효과를 부여함과 동시에, 수지가공뭉치층(412)에 의해 매트리스에 누워 있는 사람에게 매우 부드러운 쿠션감각을 부여한다. 중간층(420)은 히터와이어(412)와 히터와이어(421)를 제자리에 지지하는 지지천(423)으로 이루어져 있다.
[실시예 7]
제11도는, 매트리스의 강성이 증가하고, 공기투과성이 향상된, 다른 실시예 의 매트리스의 층상구조를 도시하는 단면도로서, 2매의 지지천(415),(416) 사이에 삽입된, 전기석입자를 함유하는 부직포층(413)이 히터층(420)과, 2중벌집층(414) 및 표면천(411)으로 이루어진 상부섬유시트(410) 사이에 안솜층으로서 삽입되어 있고, 하부섬유시트(430)는 하부표면천(432)과 이중벌집층(431)으로 이루어져 있다.
[실시예 8]
제12도는 본 발명의 또 다른 매트리스의 단면도로서, 전기석미립자는 부직포층(413) 뿐만 아니라 상부이중벌집층(417)을 형성하는 섬유에도 함유되어 있어, 전기석입자에서 방출되는 활성전자의 효율성은, 전기석함유층이 매트리스에 누워 있는 신체에 대해 근접하여 있기 때문에 제11도에 나타낸 매트리스와 비교하여 더욱 향상시킬 수 있다.
[실시예 9]
제13도는 본 발명의 실시예 의 매트리스 단면도로서, 제12도에 나타낸 매트리스와는 달리, 즉, 매트리스의 공기투과성을 더욱 향상시키기 위해 부직포층(413)의 안솜층이 생략되어 매트리스의 욕창방지 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.

Claims (17)

  1. (a) 상부직물층 : (b) 하부직물층; 및 (c) 상·하부직물층 사이에 삽입된 중간직물층으로 이루어지고, 상기 (a),(b) 및 (c)층의 적어도 한 부분을 형성하는 섬유가 일렉트릿미네랄 입자를 함유하며, 또, 상기 중간직물층은 히터와이어를 보유하는 히터블랭킷을 포함함과 동시에 상기 상·하부직물층으로부터 착탈 가능한 것을 특징으로 하는 층상직물 매트리스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 일렉트릿미네랄은, 전기석, 사문암, 각섬암, 석영 및 화강암으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 층상직물 매트리스.
  3. 제2항에 있어서, 상기 일렉트릿미네랄은 전기석인 것을 특징으로 하는 층상직물 매트리스.
  4. 제1항에 있어서, 상기 (a),(b) 및 (c)층의 적어도 한 부분을 형성하는 섬유는 원적외선방출세라믹물질입자를 또 함유하는 것을 특징으로 하는 층상직물 매트리스.
  5. 제4항에 있어서, 상기 원적외선방출세라믹물질은 알루미나, 근청석, β-휘석, 지르코니아, 지르콘, 마그네시아, 티탄산알루미늄 및 전이금속의 산화물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 층상직물 매트리스.
  6. 제1항에 있어서, 상기 일렉트릿미네랄 입자를 함유하는 섬유는 레이온, 셀룰로스 아세테이트, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리염화비닐, 폴리비닐알콜 및 폴리아크릴로니트릴섬유로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 층상직물 매트리스.
  7. 제6항에 있어서, 상기 일렉트릿미네랄 입자를 함유하는 섬유는 레이온섬유인 것을 특징으로 하는 층상직물 매트리스.
  8. 제1항에 있어서, 상기 일렉트릿미네랄 입자의 입자직경은 2.0㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 층상직물 매트리스.
  9. 제8항에 있어서, 상기 일렉트릿미네랄 입자의 입자직경은 0.2㎛ 이하이고, 평균입자직경은 0.1㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 층상직물 매트리스.
  10. 제1항에 있어서, 상기 섬유에 함유되는 일렉트릿미네랄 입자의 양은 해당 섬유에 대해 0.05~7.0중량%인 것을 특징으로 하는 층상직물 매트리스.
  11. 제4항에 있어서, 상기 원적외선방출세라믹물질 입자의 양은 해당 섬유에 대해 10중량% 이하인 것을 특징으로 하는 층상직물 매트리스.
  12. 제1항에 있어서, 상기 중간직물층은 일렉트릿미네랄 입자를 함유하는 섬유로부터 형성된 부직포시트로 이루어진 것을 특징으로 하는 층상직물 매트리스.
  13. 제1항에 있어서, 상기 중간직물층은, 일렉트릿미네랄 입자를 함유하는 섬유로부터 형성된 부직포시트, 3차원편물구조를 지니는 시트 및 히터와이어를 지지하는 히터블랭킷으로 이루어진 복합시트인 것을 특징으로 하는 층상직물 매트리스.
  14. 제13항에 있어서, 3차원편물구조는 3차원적으로 짜인 벌집구조인 것을 특징으로 하는 층상직물 매트리스.
  15. 제1항에 있어서, 상기 상부직물층은 3차원 편물구조를 지니는 시트로 이루어진 것을 특징으로 하는 층상직물 매트리스.
  16. 제15항에 있어서, 상기 상부직물층에 포함된 3차원 직물구조의 시트는 상기 일렉트릿미네랄 입자를 함유하는 섬유로부터 형성된 것을 특징으로 하는 층상직물 매트리스.
  17. 제1항에 있어서, 상기 하부직물층은 3차원 편물구조의 시트로 이루어진 것을 특징으로 하는 층상직물 매트리스.
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