KR101271739B1 - 면셀룰로오스 섬유를 이용한 고흡수성 시트의 제조방법 및 고흡수성 시트를 흡수층으로 사용한 위생처리용 패드. - Google Patents

Abstract

면셀룰로오스 섬유를 이용한 고흡수성 시트, 이의 제조방법 및 고흡수성 시트를 흡수층으로 사용한 패드에 관한 것으로, 더욱 상세히 설명하면 면셀룰로오스 섬유를 섬유시트로 성형한 후 이를 겔화하여 고흡수성 섬유시트로 개질한 후, 이를 생리대, 팬티라이너 및 기저귀 등의 흡수층에 적용시키는 것이다.
본 발명은, 면셀룰로오스(Cotton cellulose) 섬유를 시트상으로 제조한 후, 이에 이소프로필알콜(isopropyl alcohol)을 1차 투입하고 교반하고, 이에 수산화나트륨(NaOH)을 투입하여 교반하며, 이에 다시 모노클로로아세틱 에시드(monochloroacetic acid)를 투입하여 교반한 후, 용매 제거, 중화, 세척 및 건조하여 시트상으로 제조하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

면셀룰로오스 섬유를 이용한 고흡수성 시트의 제조방법 및 고흡수성 시트를 흡수층으로 사용한 위생처리용 패드.{Using the Cotton-cellulose fiber of high-absorbent sheet manufacturing method And Absorbent pads with High-absorbent sheet}

면셀룰로오스 섬유를 이용한 고흡수성 시트의 제조방법 및 고흡수성 시트를 흡수층으로 사용한 위생처리용 패드에 관한 것으로, 더욱 상세히 설명하면 면셀룰로오스 섬유를 섬유시트로 성형한 후 이를 겔화하여 고흡수성 섬유시트로 개질한 후, 이를 생리대, 팬티라이너 및 기저귀 등의 흡수층에 적용시키는 것이다.

현재 우리나라 여성의 대부분은 패드 형태의 일회용 생리대를 사용하고 있으며, 여성들의 생리기간에 착용하는 일회용 생리대 사용에 대한 조사에 의하면 우리나라 여성 1인이 생리 한 번에 평균 21개의 생리대를 사용하며, 이를 가임 인구의 수로 추산하면 연간 29억 1천 8만 개의 생리대가 소비되고 있다.

일반적으로, 이러한 일회용 생리대는 도 1과 같이, 여성의 질에 직접 접촉되며, 면, 레이온 등으로 구성된 탑시트(200)와 상기 탑시트(200)의 저면으로 적층되어 분비물을 흡수하는 흡수층(300), 그리고 상기 흡수층(300)의 저면으로 적층되어 상기 흡수층(300)으로 흡수된 분비물이 외부로 새는 것을 방지하는 방수층(400)으로 구성된다.

이때 상기 흡수층(300)으로는 펄프와 함께 고흡수성 수지(Super absorbent polymer)가 이용되는 바, 상기 고흡수성 수지에는 폴리아크릴릭 산(Polyacrylic acid) 등의 유독성(Toxic) 화학 성분 등이 사용되고 있다.

상기와 같은 고흡수성 수지를 포함하는 일회용 생리대(500)를 사용할 경우, 피부 가려움증과 짓무름 등의 피부질환이 발생할 수 있으며, 그 피부 유해성 또한 상당하다.

더욱이 생리대(500)의 원료인 펄프를 만들기 위해 수많은 나무가 잘려나가야 하며, 생리대를 하얗게 만들기 위해서는 표백과정(형광표백제)이 필요한바, 이 과정에서 다이옥신이 생성됨에 따라, 생리대를 사용한 후 이를 폐기할 시 다이옥신으로 인한 토양 및 대기오염이 심각하게 일어나고 있다.

한편, 유아들이 사용하는 기저귀 역시 대부분 일회용 기저귀가 사용되고 있는데, 매해 신생아의 1/4가량이 기저귀로 인한 자극성 접촉성 피부염, 칸디다증, 발진을 호소한다. 즉, 피부가 약한 아이들은 젖은 기저귀를 바로 갈아주지 않으면 사타구니, 항문 부위에 발진이 생기거나 짓무름, 땀띠 등이 나타나는데, 이는 기저귀를 제조할 때 첨가하는 화학물질이 원인이다.

상기한 일회용 기저귀를 종이 기저귀라고 부르는 것에서 알 수 있듯, 일회용 기저귀의 주재료는 펄프이며, 여성의 생리대와 같이 펄프와 함께 고흡수성 수지가 사용되고 있다. 그러므로 일회용 기저귀 역시 여성의 생리대와 함께 형광표백제 및 고흡수성 수지로 인한 심각한 피부유해성 및 환경오염의 문제점이 있다.

따라서 피부 유해성 및 환경오염의 문제에서 자유로운 일회용 생리대, 기저귀 등의 개발이 시급한 실정이다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 종래의 여성용 생리대, 유아용 기저귀 등의 패드가 갖는 제반 문제점을 해소하기 위한 것으로, 면셀룰로오스 섬유를 섬유시트로 성형한 후 이를 겔화하여 고흡수성 섬유시트로 개질한 후, 이를 생리대, 팬티라이너 및 기저귀 등의 흡수층에 적용시킴으로써, 고흡수성 수지, 형광표백제 등의 사용을 배제하여 이로 인한 피부 손상 및 환경오염을 방지하는 면셀룰로오스 섬유를 이용한 고흡수성 시트의 제조방법 및 고흡수성 시트를 흡수층으로 사용한 패드를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 면셀룰로오스 섬유를 이용한 고흡수성 시트의 제조방법은, 면셀룰로오스(Cotton cellulose 섬유를 시트로 성형하는 제1단계와, 성형된 면셀룰로오스 섬유시트에 이소프로필알콜(isopropyl alcohol)을 1차 투입하고 교반하는 제2단계와, 상기 제2단계의 교반물에 수산화나트륨(NaOH)을 투입하여 교반하는 제3단계와, 상기 제3단계의 교반물에 모노클로로아세틱 에시드(monochloroacetic acid)를 투입하여 교반하는 제4단계와, 상기 제4단계의 교반물로부터 상기 이소프로필알콜, 수산화나트륨 및 모노클로로아세틱 에시드의 혼액을 제거하는 제5단계와, 상기 제5단계의 혼액이 제거된 교반물에 이소프로필알콜을 2차 투입하는 제6단계와, 상기 제6단계의 교반물에 빙초산(glacial acetic acid)을 투입하여 교반하는 제7단계와, 상기 제7단계의 교반물로부터 이소프로필알콜과 빙초산의 혼액을 제거하는 제8단계와, 상기 제8단계의 혼액이 제거된 교반물에 이소프로필알콜을 3차 투입하여 교반하는 제9단계와, 상기 제9단계의 교반물로부터 이소프로필알콜을 제거하는 제10단계와, 상기 제10단계의 교반물을 건조하여 절단하는 제11단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제2단계의 교반시간은 20~40분이고, 제3단계의 교반시간은 80~100분이며, 제4단계의 교반시간은 130~170분이고, 제7단계의 교반시간은 10~30분이며, 제9단계의 교반시간은 20~40분인 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명의 고흡수성 시트를 이용한 위생처리용 패드는, 탑시트, 흡수층 및 방수층을 포함하여 구성되어지되, 상기 흡수층은 상기 제조방법으로 제조된 고흡수성 시트인 것을 특징으로 한다.

또한 상기 위생처리용 패드는 여성용 생리대, 팬티라이너 및 기저귀 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 고흡수성 수지 및 형광표백제의 사용을 배제한 일회용 패드를 제조함으로써, 일회용 패드 시 발생하는 피부질환을 예방하고, 다이옥신 등의 환경호르몬이 발생되는 것을 방지하여 일회용 패드의 사용으로 인한 환경오염을 최소화하는 등의 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 패드는 흡수층의 소재가 피부에 전혀 자극이 되지 않으면서도 흡수성이 좋아 우수한 사용감을 갖는다.

도 1은 종래의 생리대를 나타낸 분리 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 위생처리용 패드의 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 고흡수성 시트의 제조공정도.
도 4는 본 발명에 따른 면셀룰로오스 섬유를 시트화하는 공정을 나타낸 작업표.

이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 면셀룰로오스(Cotton cellulose) 섬유를 이용한 고흡수성 시트의 제조방법 및 그 고흡수성 시트를 이용한 패드에 관한 것으로, 본 발명에서의 패드란 여성용 생리대, 팬티라이너, 기저귀 등을 모두 포함한다.

먼저 본 발명의 패드는 도 2에서와 같이, 탑시트(1), 흡수층(2) 및 방수층(3)으로 구성되는 바, 상기 탑시트(1)는 여성의 피부 및 유아의 피부에 직접 닿는 곳으로, 면, 레이온 등으로 구성될 수 있다. 그리고 상기 방수층(3)은 상기 흡수층(2)으로 흡수된 분비물이 외부로 새는 것을 방지하는 것으로, 폴리에틸렌 등이 사용될 수 있다. 본 발명의 탑시트(1) 및 방수층(3)은 종래 패드에서 사용되는 일반적인 것이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하며, 탑시트(1)에 별도의 통공 등이 형성될 수 있음은 당연하다.

본 발명에서의 흡수층(2)으로는 종래의 펄프와 고흡수성 수지를 대신하여 면셀룰로오스 섬유를 시트성형 후 겔(Gel)화하여 제조한 고흡수성 시트가 사용되는 바, 상기 고흡수성 시트로서 천연 면셀룰로오스 섬유를 이용하기 때문에 피부에 자극이 전혀 없음은 물론 표백제 등의 사용이 배제되어 그로 인한 환경문제가 발생되지 않도록 한 것이다.

상기 흡수층(2)으로 사용된 고흡수성 시트의 제조방법에 대해 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 제조방법은 도 3을 참조하여 설명한다. 이하에서 설명되는 중량부는 면셀룰로오스(Cotton cellulose) 섬유시트 100중량부를 기준으로 한다.

먼저 제1단계로서, 면셀룰로오스 섬유를 시트로 성형한다. 면셀룰로오스 섬유로부터 면셀룰로오스 섬유시트로 성형하는 방법은 일반적인 것으로, 그 방법을 제한하지 않는다. 이를 예로서 설명하면, 도 4와 같이, 급면, 혼타, 개면, 카드(CARD), 성형, 워터 젯(WATER-JET), 건조, 와인더, 검단, 슬리팅와 같은 공정을 차례로 거치게 된다. (HOPPER BALE BLENDER->PINNED OPENER->ERM->BCM->CARD->성형기, WATER-JET->탈수->건조->와인딩->검단->슬리팅)

상기 각 단계의 용도는 도 4에서 확인할 수 있는 바와 같이, 급면공정은 급면과 개면을 위한 것이고, 혼타공정은 면셀룰로오스 섬유를 가늘게 분쇄하기 위한 것이며, 개면은 개섬을 위한 공정이고, 카드(CARD)는 면셀룰로오스 섬유, 즉 솜을 빗질하여 정리하고, 성형은 시트상으로의 형태를 완성하는 것이다. 또한 워터 젯은 적정 압력으로 물을 분사하여 섬유가 서로 얽히도록 하여 형태를 고정하는 것이며, 이렇게 형태가 고정되면 탈수, 건조 와인더 후, 원하는 폭으로 절단, 즉 슬리팅하는 것이다.

상기와 같이 면셀룰로오스 섬유가 시트형태로 성형되면, 제2단계로서 성형된 면셀룰로오스 섬유시트에 이소프로필알콜(isopropyl alcohol)을 1차 투입하고 교반한다. 이때 상기 이소프로필알콜의 투입량은 면셀룰로오스 섬유시트 100중량부를 기준으로 이소프로필알콜 100~600중량부로 하는 것이 바람직한 데, 상기 이소프로필알콜이 100중량부 미만이면 용매가 충분치 않아 반응시간이 오래 걸리고 600중량부를 초과할 경우 과량이 되어 효율적이지 못하기 때문이다. 그리고 교반시간은 20~40분 정도가 바람직한 데, 상기 교반시간이 20분 미만이면 충분한 반응이 이루어지지 않고 40분을 초과하면 효율성이 떨어지기 때문이다. 이때 상기 교반 시의 온도는 제한하지 않으며, 상온(약 20~30℃)에서의 교반도 가능하다.

제2단계 후, 제3단계로서 상기 제2단계의 교반물에 수산화나트륨(NaOH)을 투입하여 교반한다. 이때 상기 수산화나트륨(70%. Sol)의 투입량은 면셀룰로오스 섬유시트의 1~10중량부로 하는 것이 바람직한 데, 수산화나트륨이 1중량부 미만이면 충분한 반응이 이루어지지 않고 10중량부를 초과할 경우 과량이 되기 때문이며, 그 교반온도는 50~60℃로 하는 것이 바람직한바, 상기한 온도조건이 반응이 가장 원활하게 진행되게 하기 때문이다. 그리고 교반시간은 80~100분이 바람직한 데, 교반시간이 80분 미만이면 반응이 충분히 진행되지 않고, 100분을 초과하더라도 더 이상의 반응이 일어나지 않기 때문에 비효율적이기 때문이다.

제3단계 후 제4단계로서, 상기 제3단계의 교반물, 즉 면셀룰로오스 섬유시트, 이소프로필알콜, 수산화나트륨의 교반물에 모노클로로아세틱 에시드(monochloroacetic acid)를 투입하여 교반한다. 이때 상기 모노클로로아세틱 에시드의 투입량은 면셀룰로오스 섬유시트의 1~10중량비로 하는 것이 바람직한 데, 모노클로로아세틱 에시드가 1중량부 미만이면 충분한 반응이 이루어지지 않고 10중량부를 초과할 경우 과량이 되기 때문이며, 그 교반온도는 50~60℃로 하는 것이 바람직한바, 제3단계와 온도변동 없이 그대로 반응을 진행하는 것이다. 그리고 교반시간은 130~170분이 바람직한 데, 교반시간이 130분 미만이면 반응이 충분히 진행되지 않고, 170분을 초과하더라도 더 이상의 반응이 일어나지 않기 때문에 비효율적이기 때문이다.

제4단계 후 제5단계로서, 상기 제4단계의 교반물로부터 상기 이소프로필알콜, 수산화나트륨 및 모노클로로아세틱 에시드의 혼액을 제거한다. 이때 혼액이란 반응에 참여하지 않은 여분의 액을 말하는 것으로, 본 발명에서는 이소프로필알콜이 대부분을 차지한다.

상기 혼액의 제거방법은 제한하지 않는 것으로, 예를 들면 온도는 50~60℃로 그대로 유지하고 15kPa 정도의 감압하여 혼액을 회수하거나 여과하여 회수하는 것이 가능하며, 별도의 다른 방법을 사용하는 것도 가능함은 물론이다.

제5단계와 같이 혼액의 제거가 완료되면, 제6단계로서 상기 제5단계의 혼액이 제거된 교반물에 이소프로필알콜을 2차 투입한다. 상기 이소프로필알콜을 2차 투입하는 것은 혼액이 제거된 교반물의 중화반응을 진행하기 위해 새로운 용매가 필요하기 때문이다. 이때 상기 이소프로필알콜의 2차 투입량은 최초 면셀룰로오스 섬유시트 100중량부를 기준으로 이소프로필알콜 100~600중량부로 하는 것이 바람직한 데, 상기 이소프로필알콜이 100중량부 미만이면 용매의 부족으로 충분한 중화반응이 이루어지지 않고, 600중량부를 초과할 경우 과량이 되어 비경제적이기 때문이다.

다음으로, 제7단계로서, 상기 제6단계의 교반물, 즉 이소프로필알콜이 2차 투입된 교반물에 빙초산(glacial acetic acid)을 투입하여 교반한다. 상기 빙초산은 중화를 위한 것으로, 과량의 수산화나트륨을 제거하는 것이며, 그 투입량은 혼액의 pH를 측정해가며 점차적으로 투입하도록 한다. 상기 제7단계 역시 그 온도조건은 변동 없이 그대로 유지하는 것이 바람직하며, 교반시간은 10~30분이 바람직한 바, 교반시간이 10분 미만이면 충분한 중화반응이 진행되지 못하고 30분을 초과할 경우 효율적이지 못하기 때문이다.

제8단계는 상기 제7단계의 교반물로부터 이소프로필알콜과 빙초산의 혼액을 제거한다. 이때 상기 이소프로필알콜과 빙초산의 혼액을 제거하는 방법 역시 제한하지 않는 것으로, 제5단계와 같이 감압에 의한 용매의 회수, 여과에 의한 회수 등의 방법을 사용할 수 있다.

제9단계는 제8단계로부터 혼액이 제거된 교반물에 이소프로필알콜을 3차 투입하여 교반하는 것이다. 이때 이소프로필알콜을 3차 투입하는 이유는 세척을 위한 것으로, 온도조건은 앞 단계와 동일하게 그대로 유지하면서 20~40분간 교반하여 충분한 세척이 이루어지도록 하는 데, 이는 상기 교반시간이 20분 미만이면 충분한 세척이 이루어지지 않고, 40분을 초과할 경우 비효율적이기 때문이다.

상기와 같이 세척이 완료되면, 제10단계로서 상기 제9단계의 교반물로부터 이소프로필알콜을 제거한다. 상기 제거방법 역시 제5단계와 같이 감압, 여과 등의 방법을 사용할 수 있으며, 이외의 방법을 사용할 수도 있는 것으로 그 방법을 제한하지 않는다.

그리고 상기 교반물을 건조하고 규격에 맞게 절단하여 흡수층(2)으로 사용하도록 한다. 여기서 상기 규격에 맞게 절단하는 것은 사용되는 제품, 즉 생리대, 기저귀 등의 크기에 맞추는 것을 의미하는 것으로 그 규격에 제한을 두지 않는다.

이상에서와 같이 제조된 본 발명의 고흡수성 시트는 면셀룰로오스 섬유를 시트화 성형 후 겔화하여 제조하였으므로, 피부에 유해한 유독성의 화학물질을 전혀 사용하지 않아 피부자극이 없고, 환경호르몬을 발생하지 않으면서도, 흡수성이 매우 우수하여 패드의 흡수층으로 사용 시 그 사용감이 우수한 것이다.

아울러 본 발명의 고흡수성 시트는 흡수층으로 단독사용하는 것으로 설명하였지만, 기타의 물질과 함께 사용할 수 있는 것은 당연하며, 생리대, 팬티라이너, 기저귀 등을 구성할 시 기타의 다른 구성, 예를 들면 점착층, 이형층, 포장지, 냄새제거층 등 이 포함될 수 있음은 당연하다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 참고하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변경과 수정이 이루어질 수 있는 것이다.

1: 탑시트 2: 흡수층 3: 방수층

Claims (4)

1. 고흡수성 시트의 제조방법에 있어서,
   면셀룰로오스(Cotton cellulose 섬유를 시트로 성형하는 제1단계와, 성형된 면셀룰로오스 섬유시트에 이소프로필알콜(isopropyl alcohol)을 1차 투입하고 교반하는 제2단계와, 상기 제2단계의 교반물에 수산화나트륨(NaOH)을 투입하여 교반하는 제3단계와, 상기 제3단계의 교반물에 모노클로로아세틱 에시드(monochloroacetic acid)를 투입하여 교반하는 제4단계와, 상기 제4단계의 교반물로부터 상기 이소프로필알콜, 수산화나트륨 및 모노클로로아세틱 에시드의 혼액을 제거하는 제5단계와, 상기 제5단계의 혼액이 제거된 교반물에 이소프로필알콜을 2차 투입하는 제6단계와, 상기 제6단계의 교반물에 빙초산(glacial acetic acid)을 투입하여 교반하는 제7단계와, 상기 제7단계의 교반물로부터 이소프로필알콜과 빙초산의 혼액을 제거하는 제8단계와, 상기 제8단계의 혼액이 제거된 교반물에 이소프로필알콜을 3차 투입하여 교반하는 제9단계와, 상기 제9단계의 교반물로부터 이소프로필알콜을 제거하는 제10단계와, 상기 제10단계의 교반물을 건조하여 절단하는 제11단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 면셀룰로오스 섬유를 이용한 고흡수성 시트의 제조방법.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제2단계의 교반시간은 20~40분이고, 제3단계의 교반시간은 80~100분이며, 제4단계의 교반시간은 130~170분이고, 제7단계의 교반시간은 10~30분이며, 제9단계의 교반시간은 20~40분인 것을 특징으로 하는 면셀룰로오스 섬유를 이용한 고흡수성 시트의 제조방법.
3. 탑시트(1), 흡수층(2) 및 방수층(3)을 포함하여 구성되는 위생처리용 패드에 있어서,
   상기 흡수층(2)은 제 1항 또는 제 2항의 제조방법으로 제조된 고흡수성 시트인 것을 특징으로 하는 위생처리용 패드.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 위생처리용 패드는 여성용 생리대, 팬티라이너 및 기저귀 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 위생처리용 패드.

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