KR101207933B1 - 질병 진단키트용 흡습패드 원지의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 질병 진단키트용 흡습패드 원지의 제조방법에 관한 것으로 고해처리한 우수한 인장강도를 갖는 탈색크라프트펄프(BKP)를 습윤강도 및 인장강도를 가일층 향상시킬 수 있는 수용성 수지용액에 분산시킨 초조액으로 초지하여 원단지를 얻고 이 원지를 합지하여 일정한 수압으로 합지양면에 수직으로 분사하여 섬유의 얽힘과 결착으로 일체형이 합지패드 원지를 얻고 이를 압착건조후 흡습성을 향상시키기 위하여 실리콘계 고급지방산 에스테르 화합물의 수용액을 합지패드 원지전면에 스프레이하여 함침시킨 다음 건조.압착하여 질병 진단키트용 흡습패드 원지를 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

질병 진단키트용 흡습패드 원지의 제조방법{The method of preparing a stencil of moisture absoption pad for kit to dianosise disease}
본 발명은 질병 진단키트용 흡습패드 원지의 제조방법에 관한 것으로 보다 구체적으로는 고해처리한 우수한 인장강도를 갖는 탈색크라프트펄프(BKP)를 습윤강도 및 인장강도를 가일층 향상시킬 수 있는 수용성 수지용액에 분산시킨 초조액으로 초지하여 원단지를 얻고 이 원지를 합지하여 일정한 수압으로 합지양면에 수직으로 분사하여 섬유의 얽힘과 결착으로 일체형이 합지패드 원지를 얻고 이를 압착건조후 흡습성을 향상시키기 위하여 실리콘계 고급지방산 에스테르 화합물의 수용액을 합지패드 원지전면에 스프레이하여 함침시킨 다음 건조.압착하여 질병 진단키트용 흡습패드 원지를 제조하는 방법에 관한 것이다.
최근 세균 등에 오염된 특정세균이나 물질분석용 크로마토 그래피의 시스템에 사용되는 용도의 멘브레인 패드(pad), 면역크로마토 그래피 스트립(strip), 각종 용제의 흡입여부를 진단하는 스트립, 그밖에 구제역 감염여부를 비롯한 각종 질병의 감염여부를 진단하는 스트립에 감응성분을 담지하여 사용하는 진단키트들이 폭넓게 이용되고 있다.
이와 같은 멤브레인 패드나 다양한 진단용의 스트립은 상술한 본 발명에서 제조하고져하는 패드원지를 제단하므로서 패드 또는 스트립을 얻게되며 이들에 감응성분을 담지하여 진단용 키트를 구성하게 된다.
이와 같이 진단용으로 사용되는 흡습패드 및 스트립의 원지는 우수한 습윤강도, 인장강도 및 흡습기능이 요구되며 부직포성의 두꺼운 원지로서 한번의 초지지층의 두께로서는 소정의 두께를 얻지 못하므로서 지층을 포개어 합지하고 고압수로 합지양면에 수직되는 방향으로 고압수를 분사하므로서 지층의 펄프섬유를 상호대응되는 지층의 펄프조직에 얽히게하여 결착시키므로서 일체형의 후도의 패드원지를 얻게된다.
상기와 같은 합지과정의 고압수 분사공정에서 고압수의 압력이 너무 높으면 합지층이 파열.파단 되거나 관통공이 형성될 수 있고 많은량의 펄프가 절단되어 유실될 수 있으며 수압이 너무 낮으면 얽힘상태가 약하여 합지면에서 쉽게 탈리되는 현상이 발생하게 되고 흡습기능도 떨어지게되므로서 적정한 수압의 설계는 패드지의 물성을 좌우하게 된다.
또한 상기 고압수 분사과정에서 원단의 파열과 파단, 펄프의 절단에 의한 펄프의 유실을 방지하기 위해서는 높은 습윤강도와 인장강도를 갖는 펄프섬유가 요구되므로서 초조과정에서 얻어지는 원지강도를 미리 향상시킬 필요가 있다.
또한 패드의 원지에 요구되는 우수한 흡습성은 진단키트, 진단용 크로마토 그래피 시스템을 구성하는 패드(pad)나 스트립(strip)의 진단을 위한 감응성은 패드나 스트립의 흡습기능에 의한 수분을 매개체로하여 감응성이 발현되므로서 패드에 있어서 흡습상태가 신속하고 균일하고 정확한 흡습성이 요구된다.
본 발명에서 제조하는 패드원지를 이용하는 진단장치, 키트 등 진단용수단들로서는 국내실용신안등록(등록번호 제20-287031호)에는 면역크로마트 그래피법을 이용한 건강체크장치가 소개되고 있고, 국내등록특허공보(공개번호 제10-2004-92255호)에는 고감도 멤브레인 스트립 크로마트 그래피 분석시스템이 게재되어 있으며, 국내등록특허공보(등록번호 제10-735080호)에는 면역크로마트 그래피 스트립 및 이를 포함하는 키트 및 국내등록특허공보(등록번호 제10-902613호)에는 진단검사 및 절단포장장치와 그 이외에도 수많은 진단용 장치, 키트 및 진단 수단들에 패트, 스트립 등을 이용하고 있으나 이들에 요구되는 물성이나 특성에 관하여 언급한 기술들을 찾아볼 수 없으며 한편 패드나 스트립의 원지에 관한 기술분야 즉 제지분야에서도 초직액으로 인장강도, 습윤강도를 높혀 물티슈, 키친타올을 얻고 흡습성을 높혀 기저귀, 생리대, 미용용 마스크팩을 얻기 위한 기술내용들이 있으나 용도가 상이하므로서 구체적인 기술에서 큰 차이가 있다.
우수한 인장강도를 갖는 펄프의 사용과 더불어 초조공정에서 펄프의 인장강도를 더욱 향상시키므로서 고압분사에 의한 합지과정에서 발생하는 펄프의 절단손실 및 유실을 방지하고 합지원지의 접합면에서 펄프의 얽힘과 결착을 균일하게 하므로서 일체로된 원지의 조직을 균질화시킴과 동시에 흡습증진제를 침투시키므로서 흡습량의 증가, 흡습속도의 신속 및 정확성을 갖는 질병 진단키트용 흡습패드지의 제조방법을 제공함에 목적이 있다.
3~4중량%의 에폭시수지 수용액에 충분히 고해처리한 탈색크라프트펄프(BKP), 3중량%를 분산시킨 초조액으로 초지하고 건조하여 3~4일간 경화시켜 70g/㎡ 원지를 제조하는 단계,
상기 원지를 합지하여 합지면에 수직으로 상하 양측에서 40~60bar의 고압수로 분사하여 상호 펄프섬유의 얽힘과 결착으로 일체형의 균질성 합지원지를 얻고 완전건조시키는 단계,
상기 합지 원지 양면에 실리콘계열의 고급지방산 에스테르화합물 15중량%의 수용액으로 스프레이 분사에 의해 함침시킨후 가압 완전건조시키는 단계를 포함하는 질병 진단키트용 흡습패드 원지의 제조방법이라 할 수 있다.
본 발명에 의한 질병 진단용 흡습패드(원지포함)는 탁월한 인장강도 및 습윤강도를 가지며 효율적인 합지공정으로 균질성의 일체형 합지원단을 확보함과 동시에 합지원단에 흡습성 향상제를 첨가하므로서 흡습속도, 흡습량을 흡습상태의 균일성 및 정확성을 기대할 수 있는 질병 진단키트용 흡습패드(원지)라 할 수 있다.
본 발명은 진단키트용 흡습패드 원지의 제조방법에 관한 것으로 이를 구체적으로 설명하면, 3~4중량%의 에폭시수지 수용액에 고해처리한 3중량%의 탈색크라프트펄프(BKP)를 분산시킨 초조액으로 초지하여 원지를 얻고 건조하여 3~5일간 경화시킨는 1단계 공정,
경화시킨 원지를 합지하여 합지면에 수직방향으로 양측에서 40~60bar의 고압수를 분산하여 양 원지 상호간에 펄프섬유의 얽힘과 결착으로 일체형의 원지를 얻고 가압 및 완전건조시킨 합지원지를 얻는 2단계 공정,
합지원지 전면에 실리콘계 고급지방산 에스테르 화합물 15중량%의 수용액으로 스프레이 함침시킨후 가압탈수, 완전건조시키는 3단계를 포함하는 질병 진단키트용 흡습패드 원지의 제조방법이라 할 수 있다.
이상의 진단키트용 흡습패드 원지의 제조방법의 1단계에서 초조액에 사용되는 BKP펄프는 고해도가 40 SR이상으로 처리된 펄프를 사용한다. 특히 고해의 정도는 진단키트용 흡습패드 원지의 적부에 다대한 영향을 미치게 된다. 또한 동종의 펄프를 사용해서 광범위한 범위로 종이의 성질과 특성을 변화시켜 여러종류의 종이제품을 얻을 수 있다는 것은 고해의 묘에 기초를 둔것이라 할 수 있으며 고해시의 섬유의 거동에는 섬유의 팽윤, 피브릴화, 절단, 펄프섬유의 1차막 제거 등의 현상이 발생하게 되는데 원지의 흡습도, 신축성, 촉감향상에 크게 영향하게 된다. 또 초조액에 사용되는 에폭시수지는 펄프의 인장강도, 습윤강도를 향상시키므로서 다음 공정인 고압수의 분사에 의한 합지공정에서 섬유의 유실, 섬유 및 절단에 의한 유실 합지원지의 파열 또는 파단을 방지하기 위함이고 최종제품에서는 우수한 습윤강도, 인장강도를 부여하게 된다.
또한 1단계에서 얻어진 원지를 3~5일간 경화시키는 처리는 다음 단계의 고압수 분사에 의한 합지공정에 크게 영향을 미치므로 반드시 이행해야할 조건이라 할 수 있으며 여기에서 원지에 침투된 에폭시수지의 경화상태를 의미하는 것으로 점도가 높아져 완전경화하게 되는 것이나 원지를 얻은 후 3~5일까지의 경화상태는 점도에 근거한 경화의 정도로 상온에서 60~70%까지 경화되었다고 볼 수 있다.
원지에 침투된 에폭시수지의 경화도가 낮으면 원지를 구성하는 펄퍼섬유의 인장강도나 원지의 강도가 완전히 발현되지 못하므로서 고압수의 분사에 의한 합지공정에서 펄프의 유실, 펄프의 절단유실, 원지의 파열 및 파단될 수 있는 가능성이 있으며 완전경화된 상태에서는 본 발명 합지공정에서 사용되는 고압수로서는 원단지를 형성하고 있는 펄프를 고압수 흐름방향으로 이동시키기 어렵게되어 합지되는 지층으로 서로 펄프의 얽힘과 결착이 원활하게 달성될 수 없으므로 합지층간에서 양층이 분리되기 쉽고 합지의 조직의 균질성도 기대하기 어렵다 하므로서 합지공정 전단계의 원지상태의 경화상태는 아주 중요하다 할 수 있다 하므로서 에폭시수지를 함침시킨 원지는 가장 좋기로는 3~4일간 경화시킨 원지라 할 수 있고 적어도 경화시킨후 5일 이내에는 사용해야 고압수분사에 의한 합지공정을 원활하게 달성할 수 있다. 여기에 서경화조건은 물론 상온에서 진행된다.
전술한 바와 같이 습윤강도가 요구되는 물티슈, 키친타올이나 인장강도가 요구되는 특수지에는 수용성 아크릴아마이드를 사용하여 큰 성과를 보고 있으나 고압수 분사공정에 의한 합지공정을 전재한다면 에폭시수지용액의 초조액에 비해서 불리하다고 볼 수 있다.
에폭시수지는 폴리아크릴아마이드에 비해 인장강도를 비롯한 물성이 우수한 편이고 초조액에 동일량을 사용하여 동일조건으로 원단지를 얻을 경우 인장강도, 습윤강도가 아크릴아마이드에 비해 50%~80%까지 향상시킬 수 있고 이로 인해 보다 높은 수압분사를 채택할 수 있어 합지공정에서 상호지층의 섬유얽힘과 결착으로 경계면이 없어지고 일체형의 균질성 원지를 얻을 수 있다.
또한 3단계 공정에서 합지원지에 실리콘계 에스테르 화합물수용액을 스프레이방법으로 함침시키므로서 흡습성을 10~15%범위로 향상시킬 수 있는 흡습성 향상제라 할 수 있으나 이보다 흡습성 향상제를 합지원지 조직에 균일하게 침투시키므로서 합지원지의 폭 및 길이방향의 펄프섬유 배향성의 차이로 발생하게 되는 패드 또는 스트립의 폭방향 및 길이방향의 흡습성 차이를 저감시킬 수 있는 사실이 더욱 바람직한 목적이라 할 수 있다. 합지원지의 배향성에 따라 흡습성의 차이를 좀더 구체적으로 설명하면, 배향성의 차이는 와이어 초지기나 바트 초지기에 의한 원지는 펄프섬유의 배향성에서 차이가 있기 마련이다. 원지의 길이방향에 따른 배향성이 와이어 초지기가 바트 초지기에 비해 심한편이나 일반적인 길이방향의 배향성이 65~75%이고 폭방향 배향성이 25~35%인 범위 내에 있다.
이와 같은 배향성 때문에 특히 피부릴화된 섬유의 길이방향의 흡습속도는 폭방향의 흡습 속도보다 빠르다고 할 수 있다. 이는 모세관 현상에 따른 결과로 볼 수 있다.
이와 같은 현상을 저감시키기 위해서는 흡습성 향상제(실리콘계 에스테르 고급지방산 에스테르화합물)를 원지조직에 균일하게 침투시키므로서 길이와 폭의 흡습속도 차이를 줄이므로서 패드 또는 스트립의 요건을 충족시킬 수 있다.
이상에서와 같이 흡습성 향상제 15% 수용액으로 함침시 원지에 대하여 고형분으로서 3중량%가 함침되며 흡습성과 인장강도 및 습윤강도를 고려할 경우 가장 효율적인 함침량이라 할 수 있다.
그밖에 각 공정에서의 사용원료의 사양이나 규격을 알아보면, 1단계 공정에서 초지하여 경화시킨 원지의 중량은 70g/㎡이며 합지공정에서는 70g/㎡의 원지 두장을 겹쳐 합지하고 고압수로 합지한후 일체화된 합지원지의 중량은 130~132g으로 고압수처리과정에서 약한 접착력이나 결착력으로 결합된 펄프나 고압수의 인발력에 의한 절단으로 약간의 원지감량이 발생한다. 또한 흡습성 향상제를 합지원지에 스프레이 함침시킬 경우 합지원지에 대하여 3%정도 함침되어 진다.
이상과 같이 제조된 패드 또는 스트립의 원지는 수요자의 주문에 따라서 두께 0.3~0.6mm까지 얻을 수 있고 폭 13, 18, 20, 26, 28, 30, 34mm로 절단하고 50, 100, 150, 200mm길이로 절단하여 밀폐포장한다.
지금까지 진단키트용 흡습패드, 스트립은 전량 수입사용하여 왔으나 본 발명자는 수요자들의 요청에 의하여 1년6개월의 연구개발을 통하여 얻어진 결과로서 본원 질병 진단키트용의 흡습패드(원단지포함)의 제조방법은 본래 인장강도와 우수한(BKP) 펄프를 사용하여 에폭시수용액의 초조액으로 초지하여 원지를 얻게 되므로서 습윤강도 및 인장강도를 더욱 높히게 되고 이로 인해 고압수를 분사하는 합지공정에서 높은 수압을 사용할 수 있어 합지 지층간에 우수한 섬유의 얽힘과 결착상태를 얻으므로서 지층간의 박리현상의 방지는 물론 일체형의 균질성의 패드원지를 얻고 원지에 흡습성 향상제를 함침시키므로서 흡습량의 향상, 흡습속도의 신속, 감응정확성을 갖는 질병 진단키트용 흡습패드 원지의 제조방법이라 할 수 있다.

Claims (5)

  1. 3-4중량%의 에폭시수지용액에 40SR이상으로 고해처리한 3중량%의 탈색크라프트펄프를 분산시킨 초조액으로 초지하여 건조시킨 후 상온에서 60~70%까지 경화시키는 1단계 공정,
    경화시킨 원지를 합지하여 수직방향으로 상하 양측에서 40~60bar범위의 고압수로 분사하여 양원지 상호간에 얽힘과 결착으로 일체형의 합지원지를 얻고 가압 및 건조시킨 합지원지를 얻는 2단계 공정,
    합지원지 전면에 실리콘계 고급지방산 에트테르화합물 15중량%의 수용액을 분사압 15bar의 스프레이로 분사 함침시킨 후 가압탈수건조시키는 3단계 공정을 포함하는 질병 진단키트용 흡습패드 원지의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 제1항에 있어서,
    합지원지에 함침된 실리콘계 고급지방산 에스테르의 함침량이 합지원지에 대하여 고형분으로 3중량%임을 특징으로 하는 질병 진단키트용 흡습패드 원지의 제조방법.
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