KR101378442B1 - 은나노 라텍스폼 제조방법 및 그에 따른 은나노 라텍스폼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 은나노 라텍스폼 제조방법 및 그에 따른 은나노 라텍스폼에 관한 것으로, 은입자의 크기가 1nm이하로 미세 가공하여 물 또는 용액과 혼합하는 액상혼합1단계(S100)와; 상기 물 또는 용액과 혼합된 은나노용액을 가류제 및 촉진제와 혼합 가공함으로써, 가류제 및 촉진제의 표면에 상기 은나노를 흡착시켜 액상화하는 액상혼합2단계(S200)와; 라텍스 원액에 탄성, 신장성을 향상시키고 경화하기 위한 가황제, 라텍스폼의 입자수 및 입자 크기의 분포조절을 위한 계면활성제와 라텍스폼의 산화방지를 위한 산화방지제, 노화방지제, 충진제를 포함하는 첨가제를 투입, 혼합한 상기 라텍스 원액에 상기 액상화된 은나노 첨가물을 교반혼합하여 함침하는 교반함침단계(S300)와; 상기 혼합된 은나노 라텍스 혼합물을 라텍스 성형금형에서 발포 및 성형하는 발포성형단계(S400)와; 상기 발포 및 성형된 은나노 라텍스를 건조하여 항균 및 살균 기능의 은나노 라텍스 완제품을 생산하는 완제품생산단계(S500);를 포함하여 은나노 라텍스폼을 생산함에 따라 라텍스 발포에 따른 균질한 발포성형이 가능하면서 항균 및 살균 기능이 추가되고, 라텍스폼의 발포 및 성형시, 은나노 입자로 인해 고르게 청결하고 깨끗한 라텍스폼의 구현이 가능하며, 내구성이 증대되고, 라텍스 본연의 탄성력을 그대로 유지가 가능한 은나노 라텍스폼 제조방법 및 그에 따른 은나노 라텍스폼에 관한 것이다.

Description

은나노 라텍스폼 제조방법 및 그에 따른 은나노 라텍스폼{MANUFACTURE METHOD OF SILVER NANO LATEX FOAM AND SILVER NANO LATEX FOAM THEREOF}

본 발명은 은나노 라텍스폼 제조방법 및 그에 따른 은나노 라텍스폼에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 나노 입자의 은을 라텍스원료와 균일하게 함침혼합하여 라텍스의 쿠션기능을 향상시키고, 은의 항균 및 살균작용을 통해 위생상 청결한 은나노 라텍스폼 제조방법 및 그에 따른 은나노 라텍스폼에 관한 것이다.

일반적으로 최근 가정에서 서구식 잠자리를 선호하고 있는 경향이고, 이는 우리나라의 온돌문화에서 서구의 침대문화로 변천하고 있는 모습에서 이를 대변할 수 있다. 이러한, 침대문화는 사용자의 몸을 받쳐주고 편안한 잠자리를 마련할 수 있는 매트리스와 머리를 받칠 수 있는 베개를 들 수 있다.

이러한, 매트리스와 베개는 종래에는 단순히 솜 베개, 스프링 매트리스 등을 사용하고 있지만 최근 경향으로 생활문화의 향상으로 인해 고무를 원료로 하여 제조되는 라텍스폼을 선호하고 있다. 보통 종래의 스프링 매트리스나 솜 베개 등은 솜이나 스프링의 탄성력이 떨어져 눌려진 부위가 회복되지 않는 문제점이 있었으나 라텍스폼으로 성형된 매트리스나 베개의 경우, 라텍스 고유의 반영구적 탄성력에 의해 수면 시 인체를 균형적으로 지지하고, 라텍스 매트리스는 인체의 곡선을 따라서 균형적으로 인체를 지지함으로써, 인체의 척추, 둔부 등의 특정부위에 체중이 부담되는 것을 최적화하는 자세를 유지시킬 수 있어 목디스크, 허리디스크나 거북 목의 예방 및 코골이 예방 및 숙면에 도움이 된다.

또한, 제조공정상에서 라텍스폼 내부에 에어셀이 형성되기 때문에 통기성이 탁월하며, 탄력 및 신축성이 우수하여 원형복원기능이 우수한 장점이 있다.

따라서, 이러한 라텍스의 우수한 장점을 이용하여 최근 고급 베개 및 침대를 중심으로 사용이 확산되고 있는 추세에 있다. 이러한, 종래의 라텍스는 천연라텍스와 합성라텍스로 구분할 수 있는데 천연라텍스는 천연고무 유액을 사용하여 제조되는 제품이고, 합성라텍스는 합성고무를 이용하여 제조되는 것으로, 보통 합성고무에 천연고무로 일정량 혼합하여 사용한다.

이러한, 천연라텍스와 합성라텍스 중 천연라텍스는 합성라텍스에 비해 인장강도나 교질강도(gel strength)가 좋고 탄력성이 우수하다. 그러나, 원재료가 비싸고 대량 생산이 어려우며 구입이 용이하지 못하다. 반면 합성라텍스는 그 물성이 천연라텍스와 유사하면서도 원재료가 싸고 구하기가 용이하여 일반적으로 널리 사용되어지고 있다.

이러한, 라텍스는 최근에는 건강에 대한 관심이 증가되면서, 침구에 숯, 옥 및 각종 기능성 물질 및 원적외선 방사물질을 라텍스에 도포한 형태의 매트리스나 베개가 개시되고 있으나 이는 라텍스 표면에 단순히 도포하는 정도에 그쳐 그 효과가 미미하고, 사용시 외부로 도포된 물질이 묻어나오거나 라텍스 표면에 커버된 베개커버나 매트리스 커버에 묻어 오염되는 문제점이 있었다.

더욱이, 외부에 도포된 형태를 취하고 있어 사용자가 매트리스나 베개를 사용시 라텍스의 탄성변형에 따라 도포된 물질이 라텍스와 이형되어 그 기능 등을 올바르게 수행하지 못하는 문제점이 있었다. 또한, 이러한 문제를 해결하기 위해 도포되는 층을 두껍게 형성하면 라텍스의 탄성력의 저하로 인해 라텍스의 장점이 인체의 굴곡에 따른 균형적 탄성변형자체가 힘들어져 라텍스 본연의 기능을 수행하지 못하는 결과를 초래하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출한 것으로, 항균 및 살균기능을 통해 인체를 보호하는 은을 나노입도로 형성함으로써, 라텍스 본연의 기능과 함께 항균 및 살균기능을 통해 쾌적한 수면환경의 조성이 가능한 은나노 라텍스폼 제조방법 및 그에 따른 은나노 라텍스폼을 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 라텍스폼의 발포 및 성형시, 은나노 입자를 고르게 분포하도록 발포함에 따라 은입자가 외부로 묻어나지 않아 청결하고 깨끗한 라텍스폼의 구현이 가능하고, 내구성이 증대되며 라텍스 본연의 탄성력을 그대로 유지가 가능한 은나노 라텍스폼 제조방법 및 그에 따른 은나노 라텍스폼을 제공하는 데 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 은나노 라텍스폼 제조방법은 은입자의 크기가 1nm이하로 미세 가공하여 물 또는 용액과 혼합하는 액상혼합1단계(S100)와; 상기 물 또는 용액과 혼합된 은나노용액을 가류제 및 촉진제와 혼합 가공함으로써, 가류제 및 촉진제의 표면에 상기 은나노를 흡착시켜 액상화하는 액상혼합2단계(S200)와; 라텍스 원액에 탄성, 신장성을 향상시키고 경화하기 위한 가황제, 라텍스폼의 입자수 및 입자 크기의 분포조절을 위한 계면활성제와 라텍스폼의 산화방지를 위한 산화방지제, 노화방지제, 충진제를 포함하는 첨가제를 투입, 혼합한 상기 라텍스 원액에 상기 액상화된 은나노 첨가물을 교반혼합하여 함침하는 교반함침단계(S300)와; 상기 혼합된 은나노 라텍스 혼합물을 라텍스 성형금형에서 발포 및 성형하는 발포성형단계(S400)와; 상기 발포 및 성형된 은나노 라텍스를 건조하여 항균 및 살균 기능의 은나노 라텍스 완제품을 생산하는 완제품생산단계(S500);를 포함한다.

여기서, 상기 은나노 라텍스 혼합물은 라텍스 80.0중량%, 가황제 9.0중량%, 계면활성제 10.0중량%, 첨가제 1.0중량%로 혼합된 원액 100중량%를 기준으로 은나노가 1~30중량% 만큼 포함사용되는 것을 특징으로 한다.

한편, 물 또는 용액에 분산시킨 상기 은나노용액은 은나노 고형분이 1중량%, PH 8~9, 입자크기 1nm이하 인 것을 특징으로 한다.

나아가, 본 발명에 따른 은나노 라텍스폼 제조방법을 통해 생산되는 은나노 라텍스폼은 은입자의 크기가 1nm 이하로 미세 가공하여 물 또는 용액과 혼합하고, 상기 물 또는 용액과 혼합된 은나노용액을 가류제 및 촉진제와 혼합 가공함으로써, 가류제 및 촉진제의 표면에 상기 은나노를 흡착시켜 액상화하며, 라텍스 원액에 가황제, 계면활성제, 첨가제를 투입 혼합한 상기 라텍스 원액에 상기 액상화된 은나노 첨가물을 교반혼합하여 함침한 후, 상기 혼합된 은나노 라텍스 혼합물을 라텍스 성형금형에서 발포 및 성형, 건조하여 항균 및 살균이 가능한 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 은나노 라텍스 혼합물은 라텍스 80중량%, 가황제 9.0중량%, 계면활성제 10.0중량%, 첨가제 1.0중량%로 혼합된 원액 100중량%를 기준으로 은나노 1~30중량% 만큼 사용되는 것을 특징으로 하고, 물 또는 용액에 분산시킨 상기 은나노용액은 은나노 고형분이 1중량%, PH 8~9, 입자크기 1nm이하 인 것을 특징으로 한다.

본 발명은 은의 항균 및 살균작용을 통해 인체에 유해한 각종 유해세균으로부터 인체를 보호하고, 라텍스 본연의 기능과 함께 쾌적한 수면환경의 조성이 가능하며, 은나노 입자를 고르게 분포하도록 발포함에 따라 은입자가 외부로 묻어나지 않아 청결하고 깨끗한 라텍스폼의 구현이 가능하고, 내구성이 증대되며, 라텍스 본연의 탄성력을 그대로 유지가 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 은나노 라텍스폼 제조방법 블럭도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 은나노 라텍스폼 제조방법 및 그에 따른 은나노 라텍스폼에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 은나노 라텍스폼 제조방법은 도 1에 나타난 바와 같이, 액상혼합1단계(S100), 액상혼합2단계(S200), 교반함침단계(S300), 발포성형단계(S400), 완제품생산단계(S500)를 통해 항균 및 살균 기능이 가능하고, 라텍스 본연의 탄성복원력이 뛰어나 인체의 곡선에 대응하여 숙면을 취할 수 있을 뿐만 아니라 은입자가 묻어나지 않아 침구류 등의 오염을 방지할 수 있어 주변환경이 청결하고, 내구성이 우수한 은나노 라텍스폼의 생산이 가능하다.

여기서, 상기 은나노 라텍스폼을 생산하기 위한 방법은 위 상술한 바와 같은 순서를 통해 생산이 되는 것으로, 상기 액상혼합1단계(S100)는 은입자크기가 1nm 이하로 미세 가공하여 물 또는 용액에 분산시킨것으로, 은나노 고형분이 1중량%, PH 8~9, 입자크기 1nm이하 이다.

상기 액상혼합2단계(S200)는 앞서 액상혼합1단계를 통해 물 또는 용액과 함께 희석된 나노입자의 은나노 용액을 가류제 및 촉진제와 혼합가공하여 가류제 및 촉진제의 표면에 은나노 입자가 흡착되어 혼합되도록 한다. 여기서, 라텍스 원액의 탄성력과 내구성을 부여하는 가류제와 가류시 발생되는 온도를 낮추고 가류시간을 단축하기 위한 촉진제는 통상의 것으로, 폴리머계열의 폴리머바운드를 가류제로 사용하고, 촉진제로는 엠비티(MBT ; Mercapto benzo thiazole), 디티(DT ; Di-toly guanidine) 등이 주로 사용된다.

상기 교반함침단계(S300)는 라텍스원액과 은나노입자가 외부로 묻어나지 않고, 은의 기능과 라텍스의 기능을 올바르게 수행하도록 교반혼합하는 것으로, 라텍스 원액에 탄성, 신장성을 향상시키고 경화하기 위한 가황제, 라텍스폼의 입자수 및 입자 크기의 분포조절을 위한 계면활성제와 라텍스폼의 산화방지를 위한 산화방지제, 노화방지제, 충진제를 포함하는 첨가제를 투입, 혼합한 상기 라텍스 원액에 상기 액상화된 은나노 첨가물을 교반혼합하여 라텍스 원액 내부에 은나노입자가 고르게 함침된다.

이와 같이 교반함에 따라 상기 은나노 라텍스 혼합물은 라텍스 80중량%, 가황제 9.0중량%, 계면활성제 10.0중량%, 첨가제 1.0중량%로 혼합된 원액 100중량%를 기준으로 은나노 1~30중량% 만큼 사용되는 것으로, 은나노용액 사용량이 1중량% 미만이 사용될 경우 항균 및 살균 기능이 저하되며, 30중량% 이상 사용시 에어셀 생성이 떨어지고 통풍성과 탄성복원력이 저하되며 원가상승의 문제점이 있다.

상기 발포성형단계(S400)는 통상의 라텍스폼 발포성형과 동일한 과정을 거치게 되는 것으로, 상기 혼합된 은나노 라텍스 혼합물을 적절한 양의 거품을 생성시키기 위한 발포기를 이용하여 발포한 후, 라텍스 성형금형 내에 주입하여 성형한다.

상기 완제품생산단계(S500)는 성형금형을 통해 성형된 은나노 라텍스를 건조하여 항균 및 살균기능이 우수한 라텍스 완제품을 생산한다.

이와 같은 과정을 통해 생산되는 은나노 라텍스폼은 은입자크기가 1nm 이하로 미세 가공하여 물 또는 용액과 혼합하고, 상기 물 또는 용액과 혼합된 은나노용액을 가류제 및 촉진제와 혼합 가공함으로써, 가류제 및 촉진제의 표면에 상기 은나노를 흡착시켜 액상화하며, 라텍스 원액에 탄성, 신장성을 향상시키고 경화하기 위한 가황제, 라텍스폼의 입자수 및 입자크기의 분포조성을 위한 계면활성제, 라텍스폼의 산화방지를 위한 산화방지제, 충진제를 포함하는 첨가제를 투입 혼합한 상기 라텍스 원액에 상기 액상화된 은나노 첨가물을 교반혼합하여 함침하고, 상기 혼합된 은나노 라텍스 혼합물을 라텍스 성형금형에서 발포 및 성형, 건조하여 은의 항균 및 살균 기능이 가능한 것으로, 은나노 라텍스폼을 대량 생산하는 것이 가능함은 물론, 은의 항균 및 살균작용을 통해 인체에 유해한 각종 유해세균으로부터 인체를 보호하고, 라텍스 본연의 기능과 함께 쾌적한 수면환경의 조성이 가능하며, 은나노 입자를 고르게 분포하도록 발포함에 따라 은입자가 외부로 묻어나지 않아 청결하고 깨끗한 라텍스폼의 제공이 가능한 것은 자명한 일이다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러가지 변형이 가능함을 당해 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어서, 그와 같은 변형은 청구 범위 기재의 범위 내에 있는 것이다.

S100 : 액상혼합1단계 S200 : 액상혼합2단계
S300 : 교반함침단계 S400 : 발포성형단계
S500 : 완제품생산단계

Claims (6)

1. 은입자의 크기가 1nm이하로 미세 가공하여 물 또는 용액과 혼합하는 액상혼합1단계(S100)와;
   상기 물 또는 용액과 혼합된 은나노용액을 가류제 및 촉진제와 혼합 가공함으로써, 가류제 및 촉진제의 표면에 상기 은나노를 흡착시켜 액상화하는 액상혼합2단계(S200)와;
   라텍스 원액에 탄성, 신장성을 향상시키고 경화하기 위한 가황제, 라텍스폼의 입자수 및 입자 크기의 분포조절을 위한 계면활성제와 라텍스폼의 산화방지를 위한 산화방지제, 노화방지제, 충진제를 포함하는 첨가제를 투입, 혼합한 상기 라텍스 원액에 상기 액상화된 은나노 첨가물을 교반혼합하여 함침하는 교반함침단계(S300)와;
   상기 혼합된 은나노 라텍스 혼합물을 라텍스 성형금형에서 발포 및 성형하는 발포성형단계(S400)와;
   상기 발포 및 성형된 은나노 라텍스를 건조하여 항균 및 살균 기능의 은나노 라텍스 완제품을 생산하는 완제품생산단계(S500);를 포함하는 것을 특징으로 하는 은나노 라텍스폼 제조방법.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 은나노 라텍스 혼합물은 라텍스 80.0중량%, 가황제 9.0중량%, 계면활성제 10.0중량%, 첨가제 1.0중량%로 혼합된 원액 100중량%를 기준으로 은나노가 1~30중량% 만큼 포함사용되는 것을 특징으로 하는 은나노 라텍스폼 제조방법.
   
3. 제 1항에 있어서,
   물 또는 용액에 분산시킨 상기 은나노용액은 은나노 고형분이 1중량%, PH 8~9, 입자크기 1nm이하 인 것을 특징으로 하는 은나노 라텍스폼 제조방법.
   
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