KR100506945B1

KR100506945B1 - 순은,천연무기물 복합체를 이용한 합성섬유원사의 조성물및 그 제조방법

Info

Publication number: KR100506945B1
Application number: KR10-2003-0038134A
Authority: KR
Inventors: 전영호; 박판호
Original assignee: 전영호; 박판호
Priority date: 2003-06-13
Filing date: 2003-06-13
Publication date: 2005-08-05
Also published as: KR20040107192A

Abstract

본 발명은 순은, 천연무기물 복합체를 이용한 합성섬유(나일론,폴리프로필렌,폴리에스터)원사의 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 나일론, 폴리프로필렌, 폴리에스터 등과 같은 합성섬유에 나노입자의 순은, 나노입자의 천연무기물을 첨가하여 방사한 합성섬유원사의 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 나일론, 폴리프로필렌, 폴리에스터 등과 같은 합성섬유원사를 방사할 때 나노입자의 순은과 나노입자의 천연무기물을 함유하는 복합체를 적정비로 혼합하여 방사한 것으로, 이상과 같은 본 발명은 순은과 천연무기물을 나일론, 폴리프로필렌, 폴리에스터와 같은 합성섬유원사의 조성물로하여 방사함으로써 합성섬유원사에 상기물질을 코팅하는 종래의 단점을 해결하고 합성섬유원사의 수명이 다할 때 까지 은의 고유한 효과인 원적외선 방출, 은이온 방출, 항균 및 항곰팡이, 수맥파 차단, 전자파 차단과, 천연무기물의 항균, 정전기방지, 전자파 차폐, 원적외선, 음이온을 발생시키는 효과를 지속시킬 수 있는 매우 유익한 발명이다.

Description

순은,천연무기물 복합체를 이용한 합성섬유원사의 조성물 및 그 제조방법{Composite of synthetic fiber yarn and the manufacture method to use pure silver, nature inorganic matter complex}

주지하는 바와 생활주변에 사용하는 각종의 섬유는 대부분이 나일론, 폴리프로필렌, 폴리에스터 등과 같은 합성섬유를 주성분으로 한다.

상기와 같은 합성섬유는 비교적 가격이 저렴한 등의 장점이 있으나 흡습성의 결핍으로 인하여 정전기가 많이 발생되고, 인체에서 분비되는 땀, 지방, 단백질 등 유기물이 부착되면 세균의 서식을 유리하게 하여 미생물의 번식시킴으로써 악취를 발생시키는 등 인체에 많은 나쁜 영향을 주는 단점이 있다.

종래 상기와 같은 단점들 중에 정전기 방지와 전자파 차폐효과를 극대화 시키기위하여 황화구리를 흡착시킨 섬유가 있다.

또한, 은의 고유한 효과인 원적외선 방출, 은이온 방출, 항균 및 항곰팡이, 수맥파 차단, 전자파 차단 작용을 이용하기 위하여 원사에 은을 코팅한 합성섬유원사가 최근에 생산/공급되고 있다,

그러나 은이 코팅된 원사는 촉감이 좋지 않고, 마모가 빨라서 단기간에 본래의 기능이 상실되는 등의 단점이 있다.

상기 외에도 섬유에 항균, 원적외선발생, 음이온발생을 위하여 각종의 유기물분말을 사용하였다.

그러나 대부분은 합성섬유원사로 제직된 원단에 코팅 또는 염색과 같은 2차적인 가공수단을 통하여 처리함으로써 본래의 기능이 상실되는 등의 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 항균, 정전기방지, 음이온발생, 원적외선발생에 따른 효과를 영구적으로 구할 수 있는 나일론, 폴리프로필렌, 폴리에스터 등과 같은 합성섬유원사의 조성물을 제공하고, 그에 따른 원사제조방법을 제공하는데 소기의 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 나일론, 폴리프로필렌, 폴리에스터 등과 같은 합성섬유원사를 방사할 때 나노입자의 순은과 나노입자의 천연무기물을 함유하는 복합체를 적정비로 혼합하여 방사한 것으로, 이하 실시예에 따라 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 사용되는 물질은 순은, 음이온영구발생을 위한 천연무기물, 원적외선영구발생을 위한 천연무기물이 사용된다.

상기한 순은의 나노입자는 20nm~200nm이며, 평균입도는 56nm, 90%입도 97nm이며, 입도분석표 및 SEM입자 사진은 아래 도시된 표와 같다.

또, 음이온영구발생을 위한 천연무기물은 해저광물로서 SiO₂ 53.1%, Al₂O₃ 11.8%, Fe₂O₃ 3.95% , MgO 2.98% , Na₂O 1.72% , 기타 CaO , K₂O 와 미량의 Cu , Zn 등의 산화물을 함유한 무기분말로 음이온 발생수는 CC당 25,000개에서 55,000개 범위로 영구발생하며,

또한, 원적외선영구발생을 위한 천연무기물을 대부분의 기능성 광물질 (예:맥반석, 심성화강암, 옥석류 등)로서 인체에 유익한 원적외선에너지를 영구 발생 시키며, 분말의 색상이 백색도가 없으므로 본 특허출원에서는 흑체(Black Body) 대비 약 93% 의 방사율을 가진 백색도의 조합 광물로서 SiO₂72.3% , Al₂O₃14.4% , K₂O 4.85% , 기타 미량의 Fe₂O₃, CaO , MgO , Na₂O 등으로 구성된 원적외선 영구발생광물질을 상기한 천연무기물입자는 나노입자 50nm~2㎛이하가 되도록 준비하며, 무기물입자 입도분석표는 아래 표와 같다.

상기 준비되는 나노입자의 순은, 천연해저광물, 천연광물질의 비율은 순은이 전체에 중량비 10%이고 나머지는 천연해저광물과 천연광물질이 동일한 중량비 45%의 비율로 구비된다. 상기에서 천연해저광물과 천연광물질을 나노입자로 분쇄하는 것은 공지된 기계적인 방법에 의하는데, 예를 들면; ①원광분쇄기(Rock Crusher)로 대분쇄 공정을 거쳐 1차 조분으로 가공, ②조분을 대형 Jet Mill에서 미분으로 재분쇄, ③재분쇄 된 미분을 분급기(Classifier Unit)를 이용하여 약 4~5미크론 크기로 미세분급(원심력, 자중을 이용한 공압 분급방식)해내고 조분은 재분쇄 공정을 거쳐 재가공하여 분급처리, ④상기의 4~5미크론 크기의 입자를 노즐분사를 통한 고압입자 충돌방식의 Air Jet Mill에서 극미세 가공으로 분쇄하고, 이를 다시 Ultra-fine Jet Mill에서 고회전 가공으로 구상입자로 가공;하는 공정으로 평균입도 450nm이고 50nm ~ 1미크론 범위의 나노/극미세 입자를 만드는 것이다.상기와 같이 준비된 나노입자의 순은과 나노입자의 천연무기물들을 함유하는 복합체를 나일론, 폴리프로필렌, 폴리에스터 등과 같은 합성섬유칩과 적정비로 혼 합하여 방사하는 것으로 실시예에 따라 상세하게 설명한다.

실시예 1

순은의 나노입자 (20nm~200nm와, 평균입도는 56nm, 90% 입도 97nm)와, 음이온영구발생을 위한 천연무기물은 해저광물과, 원적외선영구발생을 위한 천연무기물의 나노입자 (50nm~2㎛)의 복합체를 폴리에스터칩 마스터 배치제조과정에서 WT%로 15%-40%사이에 적정치 농축한 폴리에스터칩(Pellt) 또는 나일론이나 폴리프로필렌칩을 마련하여 일반 폴리에스터칩(PET) 또는 나일론, 폴리프로필렌칩을 WT%로 최종원사기준으로 종합복합체 WT가 1%-5%사이로 제조되도록 혼합용융방사하는 것으로, 도 1을 참조한다.(상기 WT%란. 단위 중량비%를 말한다. 예를들어 WT%로 3%-4%로의 의미는 분말의 중량이 합성섬유원사 중량의 3%-4%를 말한다.)

상기 최종 복합체의 입자 현미경 사진은 아래와 같다.

상기 WT% 15% 농축 폴리에스터칩(Pellt)의 현미경사진은 아래와 같다.

실시예 2

순은의 나노입자 (20nm~200nm와, 평균입도는 56nm, 90% 입도 97nm)와, 음이온영구발생을 위한 천연무기물은 해저광물과,원적외선영구발생을 위한 천연무기물의 나노입자 (50nm~2㎛)의 복합체를 WT%로 15-40% 에틸렌글리칩 폴리에스터 컴파운드중합하여 방사하는 것으로, 도2를 참조한다.

실시예3

순은의 나노입자 (20nm~200nm와, 평균입도는 56nm, 90% 입도 97nm)와, 음이온영구발생을 위한 천연무기물은 해저광물과,원적외선영구발생을 위한 천연무기물의 나노입자 (50nm~2㎛)의 복합체를 폴리에스터칩(건조)을 용융압출시 사이드피딩(Side Feeding)방법으로 방사하는 것으로, 도2를 참조한다.

이상 실시예와 같이 하여 방사된 원사의 현미경 사진은 아래와 같으며, 기능성 입자의 고른분포와 확산을 확인할 수 있다.

이상과 같은 본 발명은 순은과 천연무기물을 나일론, 폴리프로필렌, 폴리에스터와 같은 합성섬유원사의 조성물로하여 방사함으로써 합성섬유원사에 상기물질을 코팅하는 종래의 단점을 해결하고 합성섬유원사의 수명이 다할 때 까지 은의 고유한 효과인 원적외선 방출, 은이온 방출, 항균 및 항곰팡이, 수맥파 차단, 전자파 차단과, 천연무기물의 항균, 정전기방지, 전자파 차폐, 원적외선, 음이온을 발생시키는 효과를 지속시킬 수 있는 매우 유익한 발명이다.

도 1의 가,나,다는 본 발명에 따른 합성섬유사의 방사 공정도

Claims

나노입자 20nm~200nm이고 평균입도는 56nm, 90%입도 97nm이며 중량비 10%의 순은과,

나노입자 50nm~2㎛이하가 되는 음이온영구발생을 위한 천연해저광물질 45%와,

나노입자 50nm~2㎛이하가 되는 원적외선영구발생을 위한 천연광물질(맥반석, 심성화강암, 옥석류 등)45%를 WT%로 15%-40%사이에 적정치 농축한 폴리에스터칩(Pellt) 또는 나일론, 폴리프로필렌칩과,

상기에 일반 폴리에스터칩(Pellt) 또는 나일론이나 폴리프로필렌칩을 WT%로 최종원사기준으로 종합복합체 WT가 1%-5%사이로 되는 것을 특징으로 하는 순은, 천연무기물 복합체를 이용한 합성섬유원사의 조성물.
순은의 나노입자(20nm~200nm와, 평균입도는 56nm, 90% 입도 97nm) 중량비 10%와, 음이온영구발생을 위한 천연무기물은 해저광물 45%와, 원적외선영구발생을 위한 45%의 천연무기물 나노입자(50nm~2㎛)의 복합체를 폴리에스터칩 마스터 배치제조과정에서 WT%로 15%-40%사이에 적정치 농축한 폴리레스터칩(Pellt) 또는 나일론이나 폴리프로필렌칩을 마련하는 단계와;

상기 단계에서 일반 합성섬유칩(PET) 또는 나일론이나 폴리프로필렌칩을 WT%로 최종원사기준으로 종합복합체 WT가 1%-5%사이로 제조되도록 혼합용융방사하는 것을 특징으로 하는 순은,천연무기물 복합체를 이용한 합성섬유원사의 제조방법.
제 2항에 있어서, 순은의 나노입자(20nm~200nm와, 평균입도는 56nm, 90% 입도 97nm) 중량비 10%와, 음이온영구발생을 위한 천연무기물은 해저광물 45%와, 원적외선영구발생을 위한 45%의 천연무기물 나노입자 (50nm~2㎛)의 복합체를 WT%로 15-40%로 에틸렌글리칩 폴리에스터 컴파운드중합하여 방사하는 것을 특징으로 하는 순은,천연무기물 복합체를 이용한 합성섬유원사의 제조방법.
제 2항에 있어서, 순은의 나노입자(20nm~200nm와, 평균입도는 56nm, 90% 입도 97nm) 중량비 10%와, 음이온영구발생을 위한 천연무기물은 해저광물 45%와, 원적외선영구발생을 위한 45%의 천연무기물의 나노입자 (50nm~2㎛)의 복합체를 폴리에스터칩(건조) 또는 나일론이나 폴리프로필렌칩을 용융압출시 사이드피딩(Side Feeding)방법으로 방사하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 순은,천연무기물 복합체를 이용한 합성섬유원사의 제조방법.