KR101023701B1 - 은나노 항균 휄트 및 그 제조 방법 - Google Patents

은나노 항균 휄트 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 은나노 항균 휄트 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 제1 실시예는 휄트 원단에 은(Ag) 입자가 함유된 항균제와 아크릴 수지(acrylic resin)로 된 바인더(Binder) 및 대전방지제를 혼합 침투시켜 고착 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 은나노 항균 휄트이다.
그리고 본 발명의 제2 실시예는 교반기에 물과 은(Ag) 입자가 함유된 항균제와 아크릴 수지(acrylic resin)로 된 바인더(Binder) 및 대전방지제를 투입한 다음 교반하여 혼합하는 혼합공정(S1)과; 상기 혼합공정에 의해 혼합된 혼합액에 휄트 원단을 완전 침지함과 동시에 침지시킨 휄트 원단을 이송시키는 딥핑처리공정(S2)과; 상기 딥핑처리공정으로부터 이송된 휄트 원단에 흡착된 물 수분을 탈수시키기 위한 맹글공정(S3)과; 상기 맹글공정으로부터 탈수되어 이송된 휄트 원단을 건조시켜 휄트 원단에 침투된 은(Ag) 입자를 완전 고착화시키는 덴타공정(S4)과; 상기 덴타공정에 의해 제조 완성된 은나노 항균 휄트 원단을 와인더(Winder)에 의해 와인딩(Winding)하여 완성하는 와인더 롤링 공정(S5)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 은나노 항균 휄트 제조 방법이다.
위와 같은 본 발명은 항균력이 뛰어남은 물론 항균 유지력을 극대화하고 살균력이 우수하며 환경호르몬을 감소시켜 친환경적이다.
항균제, 바인더, 대전방지제, 혼합공정, 딥핑처리공정, 맹글공정, 덴타공정

Description

은나노 항균 휄트 및 그 제조 방법{Nano siver antibiosis and maunfacturing method thereof}
본 발명은 은나노 항균 휄트 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 항균력이 뛰어남은 물론 항균 유지력을 극대화하고 살균력이 우수하며 환경호르몬을 감소시켜 환경친화적인 은나노 항균 휄트 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 휄트(Felt)는 양모섬유가 서로 얽혀서 축융되는 성질을 이용하여 양모를 비벼 일정한 두께로 굳어지게 함으로써 의복, 모자, 장갑, 가방, 테이블 등에 사용하는 것으로 직물에 세게 축융한 것을 휄트라 한다. 그리고 제지 기계로써, 종이 시이트를 만드는 것처럼 만들어진 부직포를 말한다 라는 사전적 의미가 있으며, 최근 공업적으로 사용되는 휄트의 의미는 섬유가 직포 공정을 거치지 않고 평행 또는 부정방향으로 배열하고 합성수지 접착제로 결합하여 휄트 모양으로 만드는 것으로 원료 섬유로는 솜, 비스코스레이온이 주로 사용되었으나, 최근에는 나일론 등의 합성섬유도 사용되었다.
가공법에는 침지식과 건식이 있고 침지식에는 초지식이라고도 하며, 섬유를 합성수지 접착제 통에 넣어 적셨다가 건조.열처리한 것으로 종이와 비슷하다.
건식은 섬유를 얇은 솜 모양으로 만든 것에 합성수지를 내뿜고 열을 가하여 건조시킨 것이다.
휄트의 특징은 섬유가 얽혀 있어서 종횡의 방향성이 없으며,가장자리가 풀리는 일도 없기 때문에 여러 가지 용도로 사용되며 공업화의 발달에 따라 공업용으로도 많이 사용된다.
이렇게 생산된 각종 휄트 제품은 다음과 같은 용도로 사용된다.
생활자재용으로는 옷 커버, 다리미커버, 이불보, 돗자리커버, 쇼핑백 등 판촉가방, 선풍기커버, 식탁보, 앞치마, 일회용 커튼, 선물포장용, 악세사리, 장난감, 수공예, 문구류, 모자, 인쇄용 등으로 사용된다.
침장, 가구용으로는 침대 퀼팅용, 매트리스커버, 이불 퀼팅용, Dust커버용으로 사용되며,
의류용으로는 공업 및 농업용 작업복, 가운, 마스크, 토시, 신발커버, 자켓, 방한복, 작업복, 신사복 언더카라용으로 사용되고,
의료, 위생용으로는 마스크 필터, 의료가운, 멸균포, 위생 패드,침대커버 등으로 시용되며,
산업용으로는 신발 내피보강재, 시트 레자 보강재, 자동차 내장재, 타소재와 라미네이팅, 산업용 필터류 등에 사용된다.
그런데, 각종 화학물질과 합성섬유로 만들어진 휄트 제품을 일상 생활에서 장시간 사용할 경우 환경 호르몬으로부터 오염과 각종 병원균에 의해 노출이 되어도 사용상의 살균 및 소독, 교환 등의 한계가 있어 살균 및 세탁을 하지 못하고 오 염된 상태에서 지속적으로 사용하게 된다.
이 때문에 환경호르몬에 의한 신체적 이상증후군을 일으키거나 병원균에 쉽게 전염되는 문제점이 있다.
이러한 문제를 해결하기 위한 은나노 휄트를 제조할 시 휄트에 은나노 용액을 스프레이 방식에 의해 표면 코팅 처리 방법이 발명된바 있으나 이러한 기술은 은나노 성분이 제대로 유지되지 못하는 것이고 특히 세탁 후에는 은나노 성분이 잔류되지 않아 항균효과 등이 현저하게 떨어지는 것이었다.
또한 화이트 및 파스텔 칼라 가공 시 항변 및 얼룩이 발생하고 장 섬유(Filament) 가공 시 거의 효과가 없으며, 안전성 및 내열성이 검증되어 있지 않고 가공 시 조건의 범위가 좁은 등의 문제가 있는 것이었다.
따라서, 본 발명은 상기에서와 같은 문제를 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 휄트에 은 입자가 함유된 항균제를 바인더 및 대전방지제와 함께 침투시켜 완전 고착되게 함으로써 항균력이 뛰어남은 물론 항균 유지력을 극대화하고 살균력이 우수하며 환경호르몬을 감소시켜 환경친화적인 은나노 항균 휄트 및 그 제조 방법을 제공함에 있다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 제1 실시예로서, 휄트 원단에 은 입자가 함유된 항균제와 아크릴 수지(acrylic resin)로 된 바인더(Binder) 및 대전방지 제를 혼합하여 침투시켜 고착 구성하여서 된 것이다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 제2 실시예로서, 휄트 원단에 은 입자가 함유된 항균제와 아크릴 수지(acrylic resin)로 된 바인더(Binder) 및 대전방지제를 침투시켜 제조하는 방법에 관한 것으로, 교반기에 물과 은 입자가 함유된 항균제와 아크릴 수지(acrylic resin)로 된 바인더(Binder) 및 대전방지제를 투입한 다음 교반하여 혼합하는 혼합공정과, 상기 혼합공정에 의해 혼합된 혼합액에 휄트 원단을 완전 침지함과 동시에 침지시킨 휄트 원단을 이송시키는 딥핑처리공정과, 상기 딥핑처리공정으로부터 이송된 휄트 원단에 흡착된 물 수분을 탈수시키기 위한 맹글공정과, 상기 맹글공정으로부터 탈수되어 이송된 휄트 원단을 건조시켜 휄트 원단에 침투된 은 입자를 완전 고착화시키는 덴타공정과, 상기 덴타공정에 의해 제조 완성된 은나노 항균 휄트 원단을 와인더(Winder)에 의해 와인딩(Winding)하여 완성하는 와인더 롤링 공정으로 이루어진 것이다.
이상과 같은 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명의 은나노 항균 휄트 원단은 세균박멸과 곰팡이, 효모 등에 탁월한 항균력을 발휘하는 항균효과와, 세균과 미생물을 살균 및 제균 작용으로 악취물질을 원천 제거하는 방취효과가 있으며, 천식, 아토피성 피부염, 비염 등 알레르기성 질환의 원인인 진드기 등의 기피성으로 인한 방충효과가 있고, 건조시 정전기 발생을 방지하고 먼지 등의 오염방지 효과가 있으며, 적외선, 자외선을 차폐하여 피부를 보호하며 여름에는 시원하고 겨울에는 보온 효과를 갖는다.
그리고 휄트 원단에 항균제의 은(Ag) 입자가 깊숙이 침투되어 고착화 되어 있어 항균력의 지속성이 뛰어나며 비벼대거나 세탁(100회 이상) 후에도 항균력이 유지되는 효과가 있다.
또한 화이트 및 파스텔 칼라 가공에 영향이 전혀 없으며, 장 섬유(Filament) 가공 시에도 효과가 전혀 떨어 지지 않으며, 6개월 이상 상온에서 응집현상 및 변색 등이 없고, 섭씨 200도까지 열에 의한 물의 화학적 성질 변화가 없다.
본 발명의 바람직한 실시예로서 첨부된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 제1 실시예로서 "은나노 항균 휄트"에 대해 설명하면 다음과 같다.
휄트 원단에 은(Ag) 입자가 함유된 항균제와 아크릴 수지(acrylic resin)로 된 바인더(Binder) 및 대전방지제를 혼합 침투시켜 고착 구성하여서 된 것이다.
상기 휄트 원단에 혼합 침투시키는 항균제는 8 내지 10 중량%로 하고, 바인더(Binder)는 85 내지 90 중량%로 하며, 대전방지제는 1 내지 5 중량%로 한다.
상기 항균제는 650 여종의 세균박멸 및 곰팡이, 효모 등에 탁월한 항균력을 가지며 세균 및 미생물을 살균 및 제균 작용으로 악취물질을 원천 제거하여 방취효과 등을 발휘한다.
위와 같은 항균제는 은(Ag) 착체 화합물이 함유된 항균성 조성물로 이루지는 것이며 상기 항균성 조성물의 바람직한 예로는 대한민국 특허청에 등록된 특허 제 0701851호에 제시되어 있다.
상기 바인더(Binder)는 아크릴 수지(acrylic resin)로 함이 바람직하고, 이 바인더는 상기 항균제 및 대전방지제를 휄트 원단에 결합시키는 역할을 하는 중간 매체의 기능을 하며, 휄트 원단 자체의 성질을 크게 손상시키지 않고 오랜 시간 비비거나, 많은 세탁에서도 항균제의 은 입자가 떨어져 나가지 않도록 유지될 수 있게 하여 준다.
상기 대전방지제는 정전기 제거 기능 하며 폴리에칠렌글리콜 에스터(POLYETHYLENGLYCOL ESTER)쪽을 사용함이 바람직하다.
위와 같은 본 발명의 "은나노 항균 휄트"는 항균효과가 뛰어나며 항균도에 대한 시험결과 아래 표1과 같다.
[표 1]
* 시험결과: 항균도(KS K 0693 준용)
내용 시험균주: Staphylococcus aureus ATCC 6538
접종균 농도(CFU/㎖) 1.3×105
증가율(F) 46배
Ma 1.6×105
Mb 6.0×106
Mc ＜10
정균감소율(%) 99.9
비이온계면활성제 종류 TWEEN 80 (0.05%)
내용 시험균주: Klebsiella pneumoniae ATCC 4352
접종균 농도(CFU/㎖) 1.5×105
증가율(F) 52배
Ma 1.5×105
Mb 7.8×106
Mc 1.6×104
정균감소율(%) 99.8
비이온계면활성제 종류 TWEEN 80 (0.05%)
[ 주: ＜= 미만 CFU= Colony Forming Unit ]
* 시험방법
사용공시균주: 균주 1 황색포도상구균- Staphylococcus aureus ATCC 6538
균주 2 폐렴쌍구균- Klebsiella pneumoniae ATCC 4352
표준포의 종류 : 면
시험시료: 0.4g
정균감소율(%): [(Mb-Mc)/Mb]×100
증가율(F): Mb/Ma(31.6 배 이상)
Ma: 대조편의 접종직후의 생균수(3검체의 평균치)
Mb: 대조편의 18시간 배양후 생균수(3검체의 평균치)
Mc: 시험편의 18시간 배양후 생균수(3검체의 평균치)
이상과 같은 본 발명의 "은나노 항균 휄트"는 세균박멸과 곰팡이, 효모 등에 탁월한 항균력을 발휘하는 항균효과와, 세균과 미생물을 살균 및 제균 작용으로 악취물질을 원천 제거하는 방취효과가 있으며, 천식, 아토피성 피부염, 비염 등 알레르기성 질환의 원인인 진드기 등의 기피성으로 인한 방충효과가 있고, 건조시 정전기 발생을 방지하고 먼지 등의 오염방지 효과가 있으며, 적외선, 자외선을 차폐하여 피부를 보호하며 여름에는 시원하고 겨울에는 보온 효과를 갖는다.
그리고 휄트 원단에 항균제의 은 입자가 깊숙이 침투되어 고착화 되어 있어 항균력의 지속성이 뛰어나며 비벼대거나 세탁(100회 이상) 후에도 항균력이 유지는 효과가 있다.
또한 화이트 및 파스텔 칼라 가공에 영향이 전혀 없으며, 장 섬유(Filament) 가공 시에도 효과가 전혀 떨어 지지 않으며, 6개월 이상 상온에서 응집현상 및 변색 등이 없고, 섭씨 200도까지 열에 의한 물의 화학적 성질 변화가 없다.
다음, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 제2 실시예로서 "은나노 항균 휄트의 제조 방법"에 대해 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
즉, 휄트 원단에 은(Ag) 입자가 함유된 항균제와 아크릴 수지(acrylic resin)로 된 바인더(Binder) 및 대전방지제를 침투시켜 제조하는 방법에 관한 것을 제시한다.
제1 공정으로서 혼합공정(S1)은 교반기에 물과 은(Ag) 입자가 함유된 항균제와 아크릴 수지(acrylic resin)로 된 바인더(Binder) 및 대전방지제를 투입한 다음 교반하여 혼합한다.
상기 교반기에 투입하는 물은 85 내지 90 중량%로 하고, 바인더는 6 내지 10 중량%로 하며, 항균제는 1 내지 5 중량%로 하고, 대전방지제는 0.1 내지 0.6 중량%로 함이 바람직하다.
제2 공정으로서 딥핑처리공정(S2)은 상기 혼합공정(S1)에 의해 혼합된 혼합액에 휄트 원단(10)을 완전 침지함과 동시에 침지시킨 휄트 원단(10)을 다음 공정으로 이송시킨다.
상기 휄트 원단(10)은 도 2에서와 같이 딥핑 박스(11) 내의 롤러(12)에 의해 안내되고 혼합액에 완전 침지된 휄트 원단(10)은 분당 12~15m의 속도로 다음 공정 으로 이송한다.
제3 공정으로서 맹글공정(S3)은 상기 딥핑처리공정(S2)으로부터 이송된 휄트 원단(10)에 흡착된 물 수분을 탈수시키기 위한 탈수공정으로서 도 2에서와 같이 회전하는 상측 탈수롤러(13)와 하측 탈수롤러(13a) 사이에 휄트 원단(10)을 통과시키면, 휄트 원단(10)에 흡착된 물 수분만 탈수시키고 항균제와 대전방지제는 바인더에 의해 휄트 원단(10)에 깊숙이 침투된다.
상기 상측 탈수롤러(13)와 하측 탈수롤러(13a)에 의해 휄트 원단(10)에 가해지는 압력은 4㎏/㎠이며, 휄트 원단(10)의 이송속도는 분당 12~15m의 속도로 다음 공정으로 이송한다.
제4 공정으로서 텐타공정(S4)은 상기 맹글공정(S3)으로부터 탈수되어 이송된 휄트 원단(10)을 건조시켜 휄트 원단(10)에 침투된 항균제의 은(Ag) 입자를 완전 고착화시키는 건조공정이다.
상기 휄트 원단(10)이 도 2에서와 같이 건조기(14)를 통과할 시 분당 12~15m의 속도로 다음 공정으로 이송하면서 125℃~140℃의 열을 가하며 이 경우 상기 휄트 원단(10)이 건조기(14)를 통과하는 동안 5~6분에 걸쳐 건조가 이루어진다.
제5 공정으로서 와인더 롤링 공정(S5)은 상기 덴타공정(S4)에 의해 제조 완성된 은나노 항균 휄트 원단을 도 2에서와 같이 와인더(Winder)(15)에 의해 와인딩(Winding)하여 완성한다.
이상과 같이 본 발명의 "은나노 항균 휄트의 제조 방법"은 바인더를 혼합하지 않고 항균제 용액만 스프레이 방법이나 코팅방법으로 처리하는 것이 아니라 바 인더와 항균제를 혼합 희석하여 그 혼합용액에 휄트 원단을 완전 침지 후 일정량의 압력으로 상, 하측 탈수 롤러를 통과시켜 덴타 건조하므로 은(Ag) 입자의 함유량이 휄트 원단에 완전 고착되어 세탁을 해도 내구성 및 항균 효과가 우수한 것이다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형이 가능함은 물론이고 이는 본 발명의 범주에 속한다는 것을 이해해야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 은나노 항균 휄트 제조 방법의 공정도이다.
도 2는 본 발명에 따른 은나노 항균 휄트 제조 방법의 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 간단한 설명〉
S1: 혼합공정 S2: 딥핑처리공정
S3: 맹글공정 S4: 덴타공정
S5: 와인더 롤링 공정
10: 휄트 원단 11: 딥핑 박스
12: 롤러 13: 상측 탈수롤러
13a: 하측 탈수롤러 14: 건조기
15: 와인더

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 교반기에 물과 은(Ag) 입자가 함유된 항균제와 아크릴 수지(acrylic resin)로 된 바인더(Binder) 및 대전방지제를 투입한 다음 교반하여 혼합하는 혼합공정(S1)과;
    상기 혼합공정에 의해 혼합된 혼합액에 휄트 원단을 완전 침지함과 동시에 침지시킨 휄트 원단을 분당 12~15m의 속도로 이송시키는 딥핑처리공정(S2)과;
    상기 딥핑처리공정으로부터 이송된 휄트 원단에 흡착된 물 수분을 상측 탈수롤러(13)와 하측 탈수롤러(13a)에 의해 4㎏/㎠의 압력으로 탈수시킴과 아울러 분당 12~15m로 이송시키는 맹글공정(S3)과;
    상기 맹글공정으로부터 탈수되어 이송된 휄트 원단을 건조시켜 휄트 원단에 침투된 은(Ag) 입자를 완전 고착화시키는 덴타공정(S4)으로 이루어지되,
    상기 덴타공정(S4)은 휄트 원단이 건조기를 통과할 시 분당 12~15m의 속도로 이송되고 125℃~140℃의 열을 가하며 휄트 원단이 건조기를 통과하는 동안 5~6분에 걸쳐 건조가 이루어지고,
    상기 덴타공정에 의해 제조 완성된 은나노 항균 휄트 원단을 와인더(Winder)에 의해 와인딩(Winding)하여 완성하는 와인더 롤링 공정(S5)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 은나노 항균 휄트 제조 방법.
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