KR100505486B1 - 바이오 신물질 소재를 이용한 섬유소재와 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 섬유소재에 광물질, 생물질체에서 추출 분리 정제한 물질 소재를 화학적으로 결합 조성하여 비율에 따라 가공 처리하여 고착시킨 섬유소재를 제공하는 것으로서, 항균, 항염작용, 세균 억제, 살균 소독작용, 진통작용, 모세 혈관 투과성항진, 수렴작용, 아로마(향기)작용, 항산화 작용, 염색 고착작용, 피부보호, 보습, 모기 등 유해충 예방 효과와, 생리 활성으로 생명력이 있는 기능 작용을 발휘하여 유해한 환경으로부터 생명체, 인체 등을 보호할 수 있는 섬유소재와 그 제조방법을 제공코자 하는 것이다.

즉, 본 발명은 단백질 10%, 리놀산 4%, 리놀렌산 4%, 올레익산 4%, 멘톨 5%, 캡사이신 3%, 규산염 7%, 산화아연 3%, L-아스크로빈산 5%, 토코페롤 5%, 비타민 A 5%, 살리실산메칠 3%, 탄닌산 5%, 크로세틴 7%, 카디넨 7%, 토릴렌 8%, 키산토스트루마린 5%, 아세틸시코닌 5%, 허브조성물질 5%로 이루어지는 조성물과, 단백질(50% 저점도용) 10%를 90~100℃에서 살균된 정제수 50%, 허브 조성 물질, 염색하는 색소(색상 조정용), 아크릴 수지(하드형, 소프트형) 3% 등으로 배합하여, 상온 16~20℃에서 배합기를 저속으로 120분 동안 희석 배합하고, 상기 조성물이 완전히 희석 배합된 후에 여과 정제 과정을 통해 침전탱크에서 화학적으로 안전성, 침전율 등을 검사, 시험하여 희석된 조성물 소재 70%, 섬유 소재 30% 비율 기준으로 24시간 동안 온도를 20~16℃ 기준으로 침전시키고, 상기 섬유 소재가 100% 침전된 후에 고착제 탄산나트륨(Na₂CO₃), 안티몬염(Sb)(알칼리 물성용)을 섬유 소재 중량의 3%, 나트륨은 섬유 소재 중량의 10%를 결합시켜 침전탱크에 있는 섬유 소재에 침투시켜 24시간 동안 온도를 25~30℃ 기준으로 고착시키며, 상기 고착제가 섬유 소재에 완전히 고착된 후에 건조실에서 저온 열풍 건조를 온도 15~20℃에서 10분 동안 실시하며, 상기 섬유 소재가 주름이 없이 평평하게 조직을 조정 평형작업을 수행 후 차기로 20분 동안 15~20℃로 저온 열풍건조를 실시하여 얻어지는 섬유소재와 그 제조방법을 제공하는 것이다.

Description

바이오 신물질 소재를 이용한 섬유소재와 그 제조방법{Fiber with biological material and its manufacturing method}

본 발명은 바이오 신물질 소재를 이용한 섬유소재와 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 섬유소재(화학원사소재, 천연원사소재, 화학원사와 천연원사, 혼합소재로 조직된 섬유소재)에 광물질, 생물질체에서 추출 분리 정제한 물질 소재를 화학적으로 결합 조성하여 비율에 따라 가공 처리하여 고착시킨 섬유소재를 제공하는 것으로서, 항균, 항염작용, 세균 억제, 살균 소독작용, 진통작용, 모세 혈관 투과성항진, 수렴작용, 아로마(향기)작용, 항산화 작용, 염색 고착작용, 피부보호, 보습, 모기 등 유해충 예방 효과와, 생리 활성으로 생명력이 있는 기능 작용을 발휘하여 유해한 환경으로부터 생명체, 인체 등을 보호할 수 있는 섬유소재와 그 제조방법을 제공코자 하는 것이다.

종래에도 다양한 기능성 섬유소재에 관한 제품들이 간혹 출시되고는 있으나, 이는 섬유 공업 기술의 한 분야이며, 생명 공학 기술의 혁기적인 응용 신기술 접목이 발달 되지 못한 실정이다.

향후로는 생명 공학 분야 신소재 연구와 섬유 공학 기술이 접목되어야 고기능성 섬유 소재 산업을 창출해 낼 수 있다.

기존에 알려진 기능성 섬유 소재는 극소수이며, 가격이 고가이고, 생산 공급이 제한적이며, 사업성이 적고, 수입 제품에 의존도가 높은 실정이다.

그리고 효과 및 용도면에서도 신소재 개발의 접목 기술이 미약하므로 제품 품질이 떨어지는 실정이다. 연구 개발 분야에서는 신기술 개발을 위해선 기초 소재 발견, 숙주 개발, 분리 정제, 생산 공정 개선 등 혁신 기술을 확보하기 위해 우선 고발현 시스템, 공정의 최적화, 개량 기술 등이 필요하며 연구 노력을 해야 한다는 지적이다.

그러므로 원료 생산이 용이하고 경제적이며, 부가가치를 증진시켜 경쟁력을 확보하고, 수입대체효과, 세계시장에 진입을 해야 한다. 또한 기술을 응용하여 최고의 용도에 제품화 하는데 필요성이 크다고 하겠다.

이에 본 발명에서는 바이오 공학의 영양, 화학적, 생리적, 약리적인 기능과 작용이 있는 신물질 소재의 발견과 그 물질을 조성한 소재를 섬유 소재 즉 화학 원사 소재, 천연 원사 소재에 고착 및 코팅시키는 제조방법을 제공코자 하는 것이다.

즉, 본 발명에서는 항균 항염증 작용, 세균 억제 작용으로 살균 소독하는 작용, 진통작용과 근육통 완화개선, 모세혈관 투과성 항진, 혈액순환 개선작용, 수렴작용, 기분 전환과 냄새를 개선시키는 아로마 향기작용, 피부 보호 보습작용, 피부 위생용, 피부병 개선 보조 예방, 염색 고착 코팅작용, 탈색방지, 모기와 해충, 곤충 등 방지, 항산화 작용 등 생리적인 활성으로 생명력이 있는 섬유 소재를 제조하는 것이다.

따라서 영양, 화학적, 생리적, 약리적 기능과 작용을 하는 물질 소재를 섬유 소재에 고착 코팅시키는 제조방법과 그러한 제조방법으로 제조되는 섬유소재를 제공함에 발명의 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.

본 발명에서 제공하는 바이오 공학의 영양, 화학적, 생리적, 약리적 기능과 작용을 하는 바이오 신물질 소재를 섬유 소재 즉, 화학 원사 소재, 천연 원사 소재에 고착시키는 제조방법을 이하에 구체적으로 설명키로 한다.

주원료와 부원료를 선정하여 조성비율에 따라 혼합 조성한다.

상기 주원료의 구체적인 조성물과 비율은 하기와 같다.

(주원료 조성물과 조성비율)

주원료를 구성하는 조성물 및 조성비율[섬유 소재(화학 원사 섬유소재, 천연 원사 섬유소재 등)의 100g, mg, %, 백분율]

ㆍproteins(단백질 : 각종 아미노산의 혼합물 만을 생성하는 물질)....10%

ㆍLinoleic acid(리놀산)....... 4%

ㆍLinolenic acid(리놀렌산)..... 4%

ㆍOleic acid(올레익산) ...... 4%

ㆍMenthol(멘톨) .... 5%

ㆍCapsaitine(캡사이신) ... 3%

ㆍSiO₃(규산염) .... 7%

ㆍZine oxide(산화아연) .... 3%

ㆍL-Ascorbic acid(L-아스크로빈산) .... 5%

ㆍTocopherol(토코페롤) .... 5%

ㆍVitamin A(비타민 A) ..... 5%

ㆍMethyl salicylate(살리실산메칠) .... 3%

ㆍTannic acid(탄닌산) .... 5%

ㆍCrocetin(크로세틴) ... 7%

ㆍCadinen(카디넨) .,..7%

ㆍTorilen(토릴렌) .... 8%

ㆍXanthostrumarin(키산토스트루마린) ..... 5%

ㆍAseltelseconin(아세틸시코닌)..... 5%

ㆍHerb(허브조성물질)....즉, Orange oil(오렌지 오일) 20%, Peppermint(페파민트) 20%, Pine(파인) 20%, JaengHang oil(정향오일) 20%, Eucalyptus oil(유카립투스 오일) 20%....5%

ㆍ합계 ..... 100%

화학 원사(실)소재, 천연 원사(실)소재, 화학 원사와 천연 소재로 조직된 섬유소재에 광물질, 생물질에서 조성물 소재와 비율에 따라서 실시한다.

상기한 주원료 조성물과, 단백질(50% 저점도용) 10%를 90~100℃에서 살균된 정제수 50%, 허브 조성 물질, 염색하는 색소(색상 조정용), 아크릴 수지(하드형, 소프트형) 3% 등으로 배합하여, 상온 16~20℃에서 배합기를 저속으로 120분 동안 희석 배합한다.

조성물질이 완전히 희석 배합된 후에 여과 정제 과정을 통해 침전탱크에서 화학적으로 안전성, 침전율 등을 검사, 시험하여 희석된 조성물질 소재 70%, 섬유 소재 30% 비율 기준으로 24시간 동안 침전시킨다.

이때 온도는 20~16℃ 기준으로 한다. 섬유 소재가 완전히 100% 침전된 후에 고착제 탄산나트륨(Na₂CO₃), 안티몬염(Sb)(알칼리 물성용)을 섬유 소재 중량의 5% 정도, 나트륨은 섬유 소재 중량의 3%를 결합시켜, 침전탱크에 있는 섬유 소재에 침투시켜 24시간 동안 고착시킨다.

고착 시의 온도는 25~30℃ 기준으로 한다. 고착제가 섬유 소재에 완전히 고착된 후에 건조실에서 저온(15~20℃)에서 열풍 건조를 10분 동안 실시한다.

그 후 섬유 소재가 주름이 없이 평평하게 조직을 조정 평형작업을 한다.

다시 20분 동안 저온(15~20℃) 열풍 건조를 실시한다. 이때 청결하고 안전하게 고착, 코팅된 원사(실) 및 조직된 섬유 소재(천) 등을 분리하여 용도에 따라 품질관리 제품화 하는 것이다.

이상과 같은 조성물을 전기한 제조공정을 통하여 섬유 소재에 고착시키기 위한 영양, 화학적, 생리적, 약리적 기능과 작용을 하는 물질 소재로 조성하였다.

이와 같은 조성물과 제조방법에 의하여 제조되는 본 발명의 섬유소재는 각각의 조성물들이 다음과 같은 기능과 작용으로 특징과 효능을 발휘하는 바, 이를 정리하여 설명하면 다음과 같다.

ㆍProteins(단백질) : 양질의 아미노산으로 조성되어 뛰어난 체내소화, 흡수성, 영양공급원으로서 체내지질대사조절, 영양특성상의 피로회복 촉진, 발효 촉진, 저항원성, 물성개량 항진, 자율신경조절, 조혈작용, 항염증, 항스트레스 및 저알레르기, 진통진정개선, 활성산소억제 및 피부 질환 등 영양 유지에 매우 중요한 새로운 생리 활성물질이다

ㆍ올레익산(Oleic acid), 리놀산(linoleic acid), 리놀렌산(linolenic aicd) : 고급 불포화 지방산이 중요 생리기관에 주로 존재하면서 특수한 생리작용으로 생명 유지에 불가결의 것으로 연구, 발표되고 있고, 치료 영양제로 의미를 가지고 있다.

리놀산(Linoleic acid), 리놀렌산(Linolenic aicd), 올레익산(Oleic acid) 등을 함유한 지방질의 특수한 생리작용으로 초기 관절염증상, 해열, 소염작용, 근육통 완화개선, 피부염, 항알레르기, 피부보호 보습작용으로 피부 조직의 건강유지에 효능이 있다.

ㆍ불포화지방산(Unsaturated fatty acids) : 불포화지방산 혈청의 cholesterol β-lipoprotein류 및 기타 지질류를 저하시키는 작용이 있다. 불포화지방산은 하나 이상의 이중결합을 갖는다.

Oleic acid (cH3)-c(cH2)7-cH=cH-(cH2)7-cooH

Linoleic acid cH3-c(cH2)4-cH=cH-cH2-cH=cH-(cH2)7-cooH

Linolenic acid cH3-(cH2)-cH=cH3-(cH2)7-cooH

면실유, 대두유, 홍화유, 옥수수유 등 식물유에는 단불포화, 다불화지방산이 다량 함유되어 있다. 특히, 홍화유에는 제일 많아 80%의 다불포화지방산(linoleic acid)을 함유한다. 동물성 섬유나 경화된 식물유에는 불포화지방산의 함량이 극히 적다.

포화지방산 대신에 불포화지방산이 고농도로 함유된 식물유를 사용하면 대부분 사람에게 혈청 콜레스테롤(cholesterol)이 감소된다. 이 콜레스테롤(cholesterol)의 운송과 배설을 증가시킨다. 불포화지방산이 결핍되면 콜레스테롤(cholesterol)이 포화지방산 에스테르(ester)화 하여 조직에 침착한다. 다불포화지방산은 담즙산의 배설도 증가시킨다.

정상 상태에서 콜레스테롤(cholesterol)은 arachidonic acid와 ester를 형성하여 혈청 cholesterol이 되는 것이다.

linoleic acid, linolenic acid 등 불포화산은 체내에서 pyridoxine 촉매 하에 Arachidonic acid가 되면서 작용을 한다.

ㆍMenthol(멘톨), capsaitine(캡사이신) : 항바이러스 살균작용, 진통 해열작용으로 세균의 발육을 억제하는 작용이 높고, 염증 증식을 억제 시키면서 감염증에 빠른 회복작용이 현저하다. 발산 작용이 강하여 외감성으로 인한 타박상, 좌상, 염좌, 근육통 완화개선에 현저한 도움이 된다.

ㆍSiO₃(규산염) : 규석에서 분리 추출한 규산염으로서, 생물체의 생명력을 향상시키고 산성화 물질을 알칼리 이온으로 변화시키는 능력과 작용이 나타난다.

또한 원소가 피부에 직접 접촉하면 음이온ㆍ원적외선의 상승효과를 얻을 수가 있고, 혈액순환 촉진, 피로회복개선, 보습효과로 피부를 매끄럽게 해주며, 피부 가려움, 땀냄새, 피부 건조증, 아토피성 피부염증, 무좀, 습진 등 피부 질환에 살균 소독작용이 나타난다. 피부 개선효과는 피부의 신선한 느낌이 오며, 피부의 미끄러움도 조금 지나면 보습 효과가 나타난다.

ㆍTocopherol(토코페롤) : Tocopherol은 chroma 핵을 가진 물질로 그 핵에 붙은 CH3기의 위치와 수효에 따라 α(알파), β(베타), γ(감마)의 세 종류 Tocopherol로 구별 되는데, 그 중에서도 α(알파)-tocopherol이 가장 강력한 효력을 가지고 있고, 지방에 녹는다. 열에 대하여는 안정하고 가열하여도 분해되지 않는다. 산소에 거의 작용을 받지 않는다.

또한 그 자체가 강한 산화작용의 성질(anti oxidant)을 가졌고, vitamin A와 carotene 불포화지방산 등은 산화를 받기 쉬우나, 이에 vitamin E를 가하면 산화작용이 방지된다. vitamin E의 흡수는 spectrum은 그 극대가 α(알파)-tocopherol은 293mu, β(beta)-tocopherol은 295mu에 있다.

식물계에 분포 식물성기름, 초록색 채소에 많으며, 간장에도 분포된다.

ㆍL-Ascorbic acid(L-아스크로빈산), Zine oxide(산화아연), Vitamin-A(비타민 A) : 단백질의 대사 즉 아미노산 대사작용을 정상으로 한다.

해독 작용이 있어 약물 중독, 맹독성 물질에 현저한 효과가 있으며, Benzene 그 외의 환상 화합물의 산화 해독에도 작용한다. 차고 더운 성질을 조절하는 조절 작용이 나타나며, 항산화 물질로서 항산화 작용을 도우므로 상승제 기능으로 잔존율이 높고 수렴 작용을 한다. 강한 환원성 물질로서 많은 효소 활동에 적합한 산화환원조건을 유지시키는 효소 작용을 한다.

화학적으로, 현저한 성질은 가역적 산화환원작용(oxidation-reduction system)인 것이다.

즉, ascorbic acid는 산화되어 dehydroascorbic acid를 환원한다.

면역 체계의 1차 방어선으로 피부를 보호하는 작용을 한다.

ㆍTannic acid(탄닌산), Crocetin(크로세틴), Cadinen(카디넨), Torilen(토릴렌), Xanthostrumarin(키산토스트루마린) : 수렴성 항균 소염 작용으로 피부 가려움증, 습진, 무좀, 옴, 회충구제로 살균 소독 효과가 나타난다.

곤충, 해충(파리, 모기 등)의 예방효과가 있으며, 진통 작용으로 쑤시고, 아픈증세, 관절통증 완화개선이 나타난다.

ㆍAseltelseconin(아세틸시코닌) : 침투성이 뛰어나 모세혈관에 들어가 유효성분이 그 작용을 유리하게 한다. 모세 혈관 투과성을 항진해 혈액순환을 개선시키는 작용을 한다. 세균이나 바이러스에 대한 항균작용도 나타나며, 부종(붓는 증상)을 개선, 창상치료 촉진작용, 화상이나 궤양으로 괴사한 세포조직을 개선시키는 작용이 나타난다. 불면증이 개선되고, 머리가 시원하고 밝아지는 느낌을 받을 수 있다.

ㆍHerb(허브조성물질) : 생물체에서 추출한 정유인 에션셜 오일을 사용하여, 향기요법 즉 아로마테라피(Aromatherapy) 천연 물질의 향기 요법으로 냄새를 없애주거나 상대방의 후각까지 자극하여 기분을 좋게 하거나, 식욕을 도와주기도 한다.

알레르기, 비염, 축농증, 코막힘 증상, 감기, 발열, 콧물, 류마티즘, 근육통, 인후염, 천식기침, 전정제, 청결 방향제, 목욕물 첨가제, 식품, 의약품, 제조 첨가제, 비누 첨가제, 향수, 화장품 첨가제 등 용도에 이용 할 수 있다. 특히 호흡기 질환의 치료 보조나 마음의 안전과 기분전환을 하는데 도움을 주는 기능과 작용을 한다. 두통과 집중력 저하, 기억력 감퇴 등 증상에도 개선시켜 준다. 세균, 곰팡이 등에 항바이러스 살균 작용 이상한 냄새를 제거하는 방향 방취작용, 점액성격담 및 코점액의 배출작용 효과가 나타난다.

이상에서 상세히 살펴 본 바와 같이 본 발명에서 제공하는 바이오 신물질 소재를 이용한 섬유소재 제조방법으로 제조된 섬유소재는 다음과 같은 다수의 효과를 제공한다.

① 항균, 항염증 작용, 수렴작용의 살균 소독으로 세균, 피부개선균, 곰팡이균 등의 발육억제 해독작용을 하여 습진, 무좀, 옴, 피부가려움증, 아토피성 피부염, 피부질환에 치료개선 보조 효과가 현저하다.

② 진통 소염 작용으로 관절 근육통 개선, 신경통 개선, 피로 회복에 효과가 나타난다.

③ 산화를 억제하는 자연 항산화 물질이 항산화 작용을 도와주며, 상승작용으로 강한 항산화 작용을 한다.

④ 모세 혈관 투과성, 항진작용으로 혈액순환 촉진 개선하여, 상쾌한 체질 개선과 깊은 수면으로 불면증 개선, 머리와 마음이 맑아지며, 건망증 개선, 피부 보습으로 피부보호 및 피부건조증을 개선하는 효과가 나타난다.

⑤ 오일 향기(아로마) 작용으로 마음의 안정과 기분전환으로 심신을 개선하는 작용, 호흡기 질환(알레르기, 비염, 축농증, 코막힘, 감기, 천식, 두통 등)에 상당한 치료 보조 효과가 나타난다. 악취 이상한 냄새에 방향 방취 효과가 나타난다.

⑥ 본 발명의 섬유소재는 양말, 신발용 섬유소재, 팬티, 내의류(속옷), 의류(옷), 마스크, 헤어밴드, 붕대, 압착밴드, 베개, 장갑 등의 섬유소재 등 널리 활용할 수 있는 것이다.

Claims (3)

1. 단백질 10%, 리놀산 4%, 리놀렌산 4%, 올레익산 4%, 멘톨 5%, 캡사이신 3%, 규산염 7%, 산화아연 3%, L-아스크로빈산 5%, 토코페롤 5%, 비타민 A 5%, 살리실산메칠 3%, 탄닌산 5%, 크로세틴 7%, 카디넨 7%, 토릴렌 8%, 키산토스트루마린 5%, 아세틸시코닌 5%, 허브조성물질 5%로 이루어지는 주조성물과,

   단백질 10%를 90~100℃에서 살균된 정제수 50%, 허브 조성 물질, 염색하는 색소, 아크릴 수지 3% 등으로 배합하여, 상온 16~20℃에서 배합기를 저속으로 120분 동안 희석 배합하고,

   상기 조성물이 완전히 희석 배합된 후에 여과 정제 과정을 통해 침전탱크에서 화학적으로 안전성, 침전율 등을 검사, 시험하여 희석된 조성물 소재 70%, 섬유 소재 30% 비율 기준으로 24시간 동안 온도를 20~16℃ 기준으로 침전시키고,

   상기 섬유 소재가 100% 침전된 후에 고착제 탄산나트륨(Na₂CO₃), 안티몬염(Sb)을 섬유 소재 중량의 5%, 나트륨은 섬유 소재 중량의 3%를 결합시켜 침전탱크에 있는 섬유 소재에 침투시켜 24시간 동안 온도를 25~30℃ 기준으로 고착시키며,

   상기 고착제가 섬유 소재에 완전히 고착된 후에 건조실에서 저온 열풍 건조를 15~20℃ 온도에서 10분 동안 실시하며,

   상기 섬유 소재가 주름이 없이 평평하게 조직을 조정 평형작업을 수행하며,

   차기로 20분 동안 15~20℃로 저온 열풍건조를 실시하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 바이오 신물질 소재를 이용한 섬유소재의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서;

   상기 허브조성물질은 오렌지 오일 20%, 페파민트 20%, 파인 20%, 정향오일 20%, 유카립투스 오일 20%로 이루어진 것을 특징으로 하는 바이오 신물질 소재를 이용한 섬유소재의 제조방법.
3. 삭제