KR101299748B1 - 알레르겐 방지 건강침구재 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이불이나 매트리스를 제조할 때 사용되는 침구 속재나 겉감 부위에 균이나 악취화학물질, 집먼지 진드기와 같은 알레르겐들에 대해 방어 기전이 있는 재료들을 사용하여 만들어지는 건강 침구재 제조방법에 관한 것으로,
침구류는 사람이 하루 시간의 거의 1/3의 시간을 피부와 직접 접촉하며 휴식을 취하고 몸의 컨디션을 회복하는 중요한 공간인데 땀이나 피부 각질 등으로 인해 세균이 번식하기 좋은 환경이고 냄새가 많이 나게 되며 집먼지 진드기도 이불 및 매트리스의 섬유부에서 자리를 잡고 각질을 먹고 자라고 증식하면서 배설물과 사체를 통해 아토피, 비염, 천식을 유발하는 인자로 작용하는 것이 잘 알려져 있어서,
이에 본 발명은 이불이나 매트리스를 제조할 때 사용되는 침구 속재나 겉감 부위에 항균성과 집먼지 진드기 기피성, 탈취성 등을 나타내는 편백나무 목분과 편백정유 마이크로캡슐, 원적외선과 음이온 방사성 솜, 그리고 집먼지 진드기가 침구 속으로 침투하는 것을 막아주는 극세사 겉감을 마감재로 적용한 알레르겐 방지 메커니즘을 갖춘 알레르겐 방지 건강침구재 제조방법을 제시한다.

Description

알레르겐 방지 건강침구재 제조방법{Production method of beddings with multiple protection mechanisms against dust mites}

본 발명은 이불이나 매트리스를 제조할 때 사용되는 침구 속재나 겉감 부위에 균이나 악취화학물질, 집먼지 진드기와 같은 알레르겐(Alleregen)들에 대해 방어 기전이 있는 재료들을 사용하여 만들어지는 건강 침구재 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이불이나 매트리스를 제조할 때 사용되는 침구 속재나 겉감 부위에 항균성과 집먼지 진드기 기피성, 탈취성 등을 나타내는 편백나무 목분과 편백정유 마이크로캡슐, 원적외선과 음이온 방사성 솜, 그리고 집먼지 진드기가 침구 속으로 침투하는 것을 막아주는 극세사 겉감을 마감재로 적용한 알레르겐 방지 메커니즘을 갖춘 알레르겐 방지 건강침구재 제조방법에 관한 것이다

현대인들이 생활하는 실내공간에는 환경성 질환을 일으키는 다양한 오염인자들이 존재한다. 세균이나 곰팡이가 발생할 수 있는 집안의 여러 습한 공간들, 이불이나 소파, 카페트, 침대 매트리스 등에 서식하는 아토피 유발인자인 집먼지 진드기, 그리고 인테리어 마감재의 표면에서 뿜어져나오는 포름알데히드나 톨루엔과 같은 휘발성유기화합물(VOC) 및 악취물질들, 이처럼 다양한 환경오염물질들이 실내공간에서 생활하는 현대인의 건강을 늘 위협하고 있고, 그로인해 아토피, 비염, 천식과 같은 난치성의 환경성 질환도 급증하고 있는 추세이다. 특히 침구류는 사람이 하루 시간의 거의 1/3의 시간을 피부와 직접 접촉하며 휴식을 취하고 몸의 컨디션을 회복하는 중요한 공간인데 땀이나 피부 각질 등으로 인해 세균이 번식하기 좋은 환경이고 냄새가 많이 나게 되며 집먼지 진드기도 이불 및 매트리스의 섬유부에서 자리를 잡고 각질을 먹고 자라고 증식하면서 배설물과 사체를 통해 아토피, 비염, 천식을 유발하는 인자로 작용하는 것이 잘 알려져 있다.

그런데 대부분의 이불이나 베개, 매트리스 등의 침구류는 그냥 목화솜이나 화학솜에 일반적인 천으로 겉감을 해서 만들어지는 것이 대부분이다. 그래서 집먼지 진드기가 대량으로 서식하고 있는 경우가 일반적이고 이런 현상을 피하기 위해 천연 라텍스로 속감이 만들어진 고가의 침구류를 구입하거나 별도의 집먼지 진드기가 침투할 수 없는 특수 커버를 고가의 비용을 지불하고 따로 구입해 번거롭고 힘들게 이불이나 베개나 매트리스를 보자기처럼 둘러싸서 사용하기도 한다. 사실 천연 라텍스 속감 침구라고 하더라도 피부에 닿는 최외곽의 겉감 섬유에는 집먼지 진드기가 여전히 편안하게 서식하기 때문에 결국 아무런 효과가 없는 문제가 있었다. 그러다보니 이러한 침구 위생에 대한 불안감으로 인해 전문적인 침구류 청소업체를 정기적으로 불러서 침구류를 두드려서 터는 방식의 첨단장비 청소용역을 통해 집안 침구류의 위생을 관리하는 가정도 늘어나고 있는 추세이다.

항균 및 방충 기능성 및 탈취성이 탁월한 것으로 알려져 있는 편백나무 정유 등의 피톤치드 성분을 마이크로캡슐에 담아 침구 속재에 가미하는 기능성 침구도 대안으로 개발되어 있으나 세탁견뢰도가 낮은 단점이 있다.

세탁견뢰도 문제를 해결하는 대안이 될 수도 있는 방법으로는 편백나무 분말을 직접 활용하는 국내실용신안등록 20-0452717호가 있는데, 이는 매트리스 위의 구획봉제부에 편백나무 입사귀 분말과 편백나무 톱밥 분말을 가공 처리하여 내입한 것인데, 이는 매트리스 상면에 부분적으로 형성되어 제한적인 효과만 제공하는 문제점이 있고 더 큰 문제는 볼록한 구획들에 맞추어 기능성 소재를 담는 가공작업의 어려움으로 실제로는 제품 생산을 못하고 있는 형편이다. 또한 편백목분의 피톤치드 발산양이 편백정유를 담은 마이크로캡슐 형태의 원료에 비해 적다는 단점이 있다.

또한, 인체에 이로운 원적외선과 음이온을 방사하고 집먼지 진드기 등이 기피성을 보이는 천연광물들의 고유한 기능성을 활용하기 위해 침구 속재 섬유를 광물액에 담그는 방식이나 광물로 만든 구형 볼을 사용하는 식으로 따로 가미하는 제품들도 있으나 이 역시도 침구 사용과정의 마찰 등에 의해 시간이 지나면서 광물가루가 날리게 되거나 세탁시 함량이 떨어지는 문제를 안고 있다.

상기의 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 원적외선과 음이온 방사 기능을 침구 속재에 부여하기 위해 마찰과 세탁에 약한 액상 천연광물이나 구형 볼을 원료로 사용하지 않는 다른 대체방법을 창안하였고, 피톤치드의 발산량, 세탁견뢰도, 제조의 용이성 문제를 한꺼번에 해결할 수 있는 편백 침구속재 제조방법을 개발하였고, 집먼지 진드기의 침투를 막기위해 별도로 이불이나 매트리스를 보자기처럼 둘러싸는 고가의 커버링 제품 구입과 가정주부의 번거로운 노력이 필요 없도록 이불이나 매트리스의 마지막 겉감을 아예 극세사 섬유로 마감하여 침구를 만드는 제조방법을 개발하였다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는, 집먼지 진드기 등이 기피하고 인체에 이로운 원적외선과 음이온을 방사하는 기능성을 침구 속재에 부여하기 위해 마찰과 세탁에 약한 액상 천연광물이나 구형 볼을 원료로 사용하지 않고 원적외선과 음이온 방사성을 지닌 안정화된 기능성 솜 자체를 사용하고, 침구속재 제조를 위해 그 기능성 솜을 타는 과정(타면공정)에서 동시적으로 편백 목분과 편백정유 마이크로캡슐을 흩뿌려주고 액상 친환경바인더로 고정시켜 주는 과정을 포함시켜 타면함으로써 제조의 용이성을 달성하였다.

본 발명은 또한 편백 입자들도 솜에 고르게 분포되고, 친환경바인더가 기공들을 불규칙적으로 막아줌으로써 편백목분과 편백정유 마이크로캡슐에서 피톤치드 성분이 발산되는 속도를 더 서방성을 갖는 방향으로 조절하는 효과를 주게 되어 상품성이 좋아지게 되기 때문에, 전체적으로 경제성을 좋게 하는 침구 속재 제조방법과, 또한 집먼지 진드기의 침투를 막기위해 별도로 이불이나 매트리스를 보자기처럼 둘러싸는 고가의 커버링 제품 구입과 가정주부의 번거로운 노력이 필요 없도록 이불이나 매트리스의 마지막 겉감을 아예 극세사 섬유로 마감하여 침구를 만드는 제조방법을 개발하였다.

일반적으로, 집먼지 진드기는 그 크기가 약 100㎛ 내지 500㎛의 크기이지만 알레르겐으로 작용하는 집먼지 진드기의 배설물과 사체는 약 40㎛ 이하의 크기이므로 본 발명은 극세사 섬유천의 공극이 10㎛ 이하, 더 바람직하게는 5㎛ 이하인 것을 사용한다.

본 발명의 제조방법은 편백나무나 잎을 분쇄해 입경 0.1~3mm, 바람직하게는 입경 0.1~0.5mm 크기로 목분화 하고 멜라닌이나 실리카 등의 성형제로 편백정유를 마이크로캡슐화 하는 과정;

위의 과정을 통해 준비된 두 가지 재료, 즉 편백나무나 잎의 목분(90~99 중량%)과 편백정유 마이크로캡슐(1~10 중량%)을 섞은 것을 원적외선과 음이온 방사성을 갖는 기능성 솜을 타면하는 공정상에서 판형상 솜 두께 5mm에 1m²당 10~30g, 바람직하게는 15~20g을 흩뿌려주어 기능성 솜 속에 고르게 분산되게 하고 액상 친환경바인더 즉, 알긴산, 로진, 송진 등과 같은 천연바인더나 VOC가 방출되지 않는 레진바인더를 그 판형상 솜 두께 5mm에 넓이 1m²당 0.5~2ml, 바람직하게는 0.8~1.3ml 양을 스프레이식으로 가한 뒤 타면공정의 롤링을 통해 얇게 판형상 솜을 완성하고 위아래에 목적에 맞게 천이나 부직포를 적층시켜 건강 기능성 침구 속재를 만드는 공정과;

이러한 판형상 건강 기능성 침구 속재를 그대로 또는 일반 천으로 전체를 둘러싸서 누벼서 또는 공극이 10㎛ 이하, 더 바람직하게는 5㎛ 이하인 극세사 섬유로 둘러싸 누벼서 이불이나 매트리스의 침구 속재로 사용하는 공정과;

상기의 공정을 거쳐 만들어진 이불이나 매트리스의 마지막 겉감으로서 공극이 10㎛ 이하, 더 바람직하게는 5㎛ 이하인 극세사 섬유를 사용해 마감하여 제품을 완성하는 공정을 포함하여 제조함을 특징으로 하는,

다중의 알레르겐 방지 기능성을 갖도록 한 건강 침구재 제조방법을 제공한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 건강 침구재는, 편백목분과 편백정유 마이크로캡슐을 섞어서 함께 사용함으로써 각각의 문제들이 상호보완적으로 해결되어, 편백목분만을 사용할 때보다 피톤치드의 발산량이 늘어나게 되고 편백정유 마이크로캡슐만을 사용할 때보다는 세탁견뢰도와 피톤치드 발산 수명이 길어지게 되었다.

특히 이러한 편백 입자들이 솜의 타면공정 중에 흩뿌려지고 액상 친환경바인더로 고정됨으로 인해 그 바인더로 인한 기공 막힘효과가 발생해 피톤치드 성분 발산의 서방성이 더욱 좋아지게 되었다.

침구재가 원적외선과 음이온 방사성을 갖도록 하기위해 별도의 액상 천연광물을 사용하지 않고 이미 세탁견뢰도와 내마찰력이 확보된 기능성 솜을 사용하여 제조공정을 단순화하고 또한 타면공정에 동시적으로 편백목분과 편백정유 마이크로캡슐을 흩뿌려주고 액상 친환경바인더로 고정시켜 주는 과정을 포함시켜 타면함으로써 편백 입자들이 솜 속에 고르게 분포하게 되고 제조의 용이성과 제품의 상품성, 그리고 그에 따른 전체적인 경제성을 확보하게 되었다.

또한 이불이나 매트리스의 마지막 겉감을 극세사 섬유로 마감하여 침구를 만드는 제조방법을 고안함으로써 집먼지 진드기의 침투를 막기 위해 별도로 이불이나 매트리스를 보자기처럼 둘러싸는 고가의 커버링 제품 구입과 가정주부의 번거로운 노력이 필요 없게 되었다.

도 1은 본 발명의 침구 속재 단면도,
도 2는 본 발명의 고안을 따라 도 1의 기능성 침구 속재와 극세사 섬유 겉감을 적용한 이불 또는 매트리스 단면도이다.

본 발명의 일실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

편백나무와 잎을 분쇄해 입경 0.1~0.5mm 크기로 목분화 하고, 흡유와 방출의 제어에 유리한 메조 기공(meso-pore, 2~50nm)이 발달된 무기질 실리카 입자에 편백정유를 흡유시킨 것을 편백목분 : 편백정유 입자 = 90~99 : 10~1의 중량비로 혼합하여 준비했다. 이 경우, 편백정유를 흡유시킨 무기질 입자인 편백정유 입자를 10중량% 이상으로 혼합하면 피톤치드 향이 너무 강할 뿐만 아니라 비경제적이고 1중량% 미만이면 피톤치드 발산량을 늘려주는 효과가 떨어진다. 편백정유를 담는 입자는 무기 실리카 입자 외에도 멜라닌, 우레탄 등을 이용한 구형 마이크로캡슐을 형성하는 다양한 기술이 적용될 수 있다.

그리고 집먼지 진드기 등이 기피하고 인체에 이로운 원적외선과 음이온을 방사하는 기능성을 가진 광물질의 하나인 황토를 3000메쉬 크기 미만으로 분쇄하여 솜 원료 수지에 20중량% 이하로 혼합해 솜 실로 압출방사하여 제조함으로써 우수한 세탁견뢰도가 확보된 기능성 황토솜을 따로 준비했다. 이 경우 3000메쉬 크기 이상이면 수지와 입자의 결합성이 약해져 세탁견뢰도가 낮아진다.

이 황토솜(13)을 솜틀로 탈 때 앞서 준비해 놓은 편백목분(11)과 편백정유 무기 실리카 입자(12)를 혼합해 놓은 것을 판형상 솜 두께 5mm에 표면 1m²당 15g을 흩뿌려주어 황토솜 속에 고르게 분산되게 하고 레진바인더를 그 판형상 솜 두께 5mm에 표면 1m²당 1ml 양을 스프레이식으로 가한 뒤 타면공정의 롤링을 통해 얇게 판형상 솜을 완성하고 이 솜 층의 위아래에 부직포(14)를 적층하는 방법으로 침구 제조시 적용성이 우수한 판형상 건강 기능성 침구 속재(21)를 만들었다.

이렇게 편백정유 마이크로 입자를 편백목분과 섞은 경우와 편백목분만 사용한 경우의 각각 제조된 건강 기능성 침구 속재에서 방출되는 피톤치드의 양을 비교해보기 위해 GC-MS 분석법을 이용해 방출되는 천연VOC(NVOC) 양을 비교분석한 결과, 편백목분에 편백정유 마이크로입자를 섞어서 제조한 경우가 편백목분만을 사용했을 때보다 10배 이상의 피톤치드가 방출됨을 확인할 수 있었다. 또한 황색포도상구균과 폐렴균을 시험균종으로 한 항균도 검사에서 99.9%의 항균도, 집먼지 진드기 기피성 95%, 탈취율(120분)은 포름알데히드에 대해 87%, 암모니아에 대해 92%로 나타나 항균성, 진드기 기피성, 소취성이 우수한 건강 기능성 침구 속재임을 알 수 있었다.

상기의 방법으로 만들어진 침구 속재는 이불이나 매트리스 제조시에 제품 내부에 단 층, 또는 다 층의 침구속재(21) 등의 형태로 적용할 수 있다.

그리고 집먼지 진드기의 배설물과 사체가 약 40㎛ 이하의 크기임을 고려하여 공극이 10㎛ 이하, 더 바람직하게는 5㎛ 이하인 극세사 섬유를 이불이나 매트리스 제조 마지막 공정에 사용되는 겉감 마감천(22)으로 사용함으로써 가정에서 별도의 고가의 집먼지 진드기 방지용 커버를 구입해 보자기처럼 이불이나 매트리스를 둘러싸서 사용하는 번거로움을 해소할 수 있었다.

11; 편백목분
12; 편백정유 마이크로캡슐
13; 원적외선 및 음이온 방사성 솜
14; 판형상 솜 위아래를 덧댄 천이나 부직포
21; 침구 속재
22; 마감천

Claims (7)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 편백나무나 잎의 목분 90~99 중량%와 편백정유 마이크로캡슐 1~10 중량%를 섞은 것을, 원적외선과 음이온 방사성을 갖는 황토 함유 기능성 솜을 타면하는 공정상에서 동시적으로 판형상 솜 두께 5mm에 1m²당 10~30g을 흩뿌려주어 기능성 솜 속에 고르게 분산되게 하고,
   액상 친환경바인더를 그 판형상 솜 두께 5mm에 1m²당 0.5~2ml 양으로 스프레이식으로 가한 뒤,
   타면공정의 롤링을 통해 얇게 판형상 솜을 완성하여 침구재를 제조함으로써, 제조 용이성과 경제성을 확보하고, 그 바인더로 인해 편백입자들의 자연향 방출의 서방성을 증가시키는 알레르겐 방지 건강침구재 제조방법.
6. 제 5항에 있어서, 판형상 솜을 완성하여 건강침구재로 만들 때, 공극이 10㎛ 이하인 극세사 섬유천으로 둘러싸 누빈 것을 이불이나 매트리스에 단 층, 또는 다 층의 형태로 적용토록 제조하는 알레르겐 방지 건강침구재 제조방법.
7. 제 6항에 있어서, 제 6항에 의하여 수득한 이불이나 매트리스의 마지막 겉감으로서 공극이 10 ㎛이하인 극세사 섬유를 사용해 누벼 마감함으로써 집먼지 진드기의 침투를 막기 위해 별도로 이불이나 매트리스를 보자기처럼 둘러싸는 고가의 커버 제품 구입과 가정주부의 번거로운 노력이 필요 없게 해주는 알레르겐 방지 건강침구재 제조방법.
   

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