KR101666110B1 - 항균성 부직포 - Google Patents

Abstract

본 발명은 항균성 부직포에 관한 것으로, 보다 상세하게는 페그마타이트와 소량의 무기원소를 혼합하여 기저귀, 환자복, 침상, 깔창 등에 사용되는 부직포에 첨가함으로써 항균성은 물론 인체와 접촉되는 피부를 통해 혈액 순환 촉진 기능을 구현시킨 항균성 부직포에 관한 것이다.

Description

항균성 부직포{Antimicrobial non-woven fabric}

본 발명은 항균성 부직포에 관한 것으로, 보다 상세하게는 페그마타이트와 소량의 무기원소를 혼합하여 기저귀, 환자복, 침상, 깔창 등에 사용되는 부직포에 첨가함으로써 항균성은 물론 인체와 접촉되는 피부를 통해 혈액 순환 촉진 기능을 구현시킨 항균성 부직포에 관한 것이다.

일반적으로, 기저귀나 환자복, 침상, 깔창 등의 제조에는 부직포가 사용된다.

이러한 부직포는 최근 나노섬유로 만들어져 땀 흡수력을 높인 제품들이 사용되고 있다.

특히, 피부와 접촉하는 내피에 해당하는 부직포는 항상 땀에 젖어 있는 상태일 수 있으므로 무엇보다도 항균특성을 갖추어야 한다.

하지만, 현재 개시되고 있는 환자복, 침상, 깔창 등에 사용되는 부직포는 항균처리가 형식에 그치고 있는데, 이는 항균성과 증식 억제력이 우수한 항균제인 은의 경우 비용이 비싸기 때문에 이를 적극적으로 활용할 수 없기 때문이다.

한편, 페그마타이트(Pegmatite)는 마그마의 분화광상(分化鑛床) 생성물로서 거정질 화강암이라고 하기도 하고 유색방사능 광물질이며 약리작용을 할 수 있는 광석으로 널리 알려져 있다.

또한, 상기 페그마타이트는 단일 20종의 성분을 함유한 광물질로서 단독 방사체의 소재로도 충분히 사용될 수 있으며, 특히 원적외선 응용으로 작용하는 방사파장의 빛이 인체 깊숙이 침투하여 산화되기 쉬운 혈액을 알칼로이드화시키는 일반광물질 성분인 칼슘, 칼륨, 마그네슘 및 철 등과 특수광물질 성분인 나트륨, 셀륨, 셀레늄, 란타늄, 게르마늄 및 홀뮴 등의 알칼리성 이온을 띄는 성분들이 존재하기 때문에 이들 성분이 원적외선과의 작용으로 체내의 세포활성, 혈액순환촉진, 신진대사강화, 조직재생의 능력증가로 피로와 노화현상을 억제하는 효능을 나타내는 등 주목받을 만한 물질이다.

이에, 이를 이용한 팔찌, 발찌, 의복용 섬유, 가죽, 종이, 플라스틱 등이 출시되어 혈액 촉진에 활용되고 있으며, 관련 기술로는 등록특허 제0366879호, 등록특허 제0588524호, 등록특허 제0692485호, 등록특허 제0726162호 등 다수가 개시되어 있다.

그럼에도 불구하고, 이와 같은 특성을 갖는 성분들을 기저귀나 환자복, 침상, 깔창 등의 제조에 사용되는 부직포와 결합하여 시너지 효과를 높이려는 노력들은 개시된 바 없다.

국내 등록특허 제10-1379249호(2014-03-24), '항균성 위생 부직포의 제조방법, 및 이를 이용한 항균성 위생 부직포'

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 페그마타이트와 소량의 무기원소를 혼합하여 기저귀, 환자복, 침상, 깔창 등에 사용되는 부직포에 첨가함으로써 항균성은 물론 인체와 접촉되는 피부를 통해 혈액 순환 촉진 기능을 구현시킨 항균성 부직포를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 내피와 외피 및 이들을 합지하는 접착제로 이루어진 항균성 부직포에 있어서; 상기 내피를 제조하기 위한 내피조성물은, 폴리프로필렌수지 100중량부에 대해, 페그마타이트 분말 20-25중량부, 식물성 유황 분말 4-8중량부, 토르말린 분말 2-4중량부, 활석 분말 3-6중량부, 콘키올린(Conchiolin) 3-6중량부, 말토덱스트린 0.2-0.4중량부를 포함하여 이루어지고; 상기 외피를 제조하기 위한 외피조성물은, 폴리프로필렌수지 100중량부에 대해, 메틸펜텐 폴리머(MPP:methyl pentene polymer) 4-8중량부, 옥시카르본산염 2-4중량부, 시트로넬라(citronella) 오일 2-4중량부, 에틸렌글리콜모노에틸에테르 3-6중량부를 포함하여 이루어지며; 상기 접착제를 구성하는 접착제 조성물은, 아크릴수지 100중량부에 대해 EOR(에틸렌 옥텐 러버) 10-20중량부, 전분풀 5-10중량부, 소디움벤조에이트(Sodium Benzoate) 3-6중량부 및 적토(Red Mud) 1-3중량부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 항균성 부직포를 제공한다.

이때, 상기 내피조성물 100중량부에 대하여 기능성 첨가물로, 산해박 분말 4-8중량부를 더 첨가한 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 외피조성물 100중량부에 대하여, 기능성 첨가물로 정전기 방지 특성을 갖도록 폴리옥시에틸렌(Polyoxyethylene)을 5-10중량부 더 첨가한 것에도 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 페그마타이트와 소량의 무기원소를 혼합하여 기저귀, 환자복, 침상, 깔창 등에 사용되는 부직포에 첨가함으로써 항균성은 물론 인체와 접촉되는 피부를 통해 혈액 순환 촉진 기능을 구현시킨 항균성 부직포를 제조할 수 있다.

이하에서는, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명에 따른 항균성 부직포는 내피와 외피로 구성되며, 내피는 인체와 직접 접촉되는 부분이고, 외피는 가공 또는 고정을 위해 구비되는 부분이며, 내피와 외피는 접착제를 통해 접착 고정된다.

이때, 본 발명에서 사용되는 부직포는 건식법, 습식법, 방사법에 제한없이 어떠한 방법으로 제조되었든 모두 사용될 수 있다.

여기에서, 건식법은 비교적 섬유장이 긴 섬유를 사용하는 것으로 전형적인 방적공정인 소면공정을 거친 다음 섬유다발을 기계적으로 분리시키고 한 방향으로 배열 적층하여 부직포를 만드는 방법이며; 습식법은 섬유장이 짧은 2.5mm 이하의 극히 단섬유를 물에 침지시켜 적층시키는 방법이고; 방사법은 열가소성 섬유를 직접 방사하여 스펀본드나 멜트블로운 상태의 웹을 형성시켜 부직포를 만드는 방법을 말한다.

그리고, 본 발명에 따른 항균성 부직포를 구성하는 내피는 본 발명이 목적하는 바에 따라 항균성과 혈액순환 촉진 기능을 갖춰야 하고, 외피는 기계적 특성 특히, 내구성을 갖춰야 하며, 이들을 연결 고정하는 접착제는 고정안정성을 갖추어야 한다.

이를 위해, 본 발명은 내피를 다음과 같은 내피조성물로부터 제조한다.

본 발명에 따른 항균성 부직포를 만들기 위한 내피조성물은, 폴리프로필렌수지 100중량부에 대해, 페그마타이트 분말 20-25중량부, 식물성 유황 분말 4-8중량부, 토르말린 분말 2-4중량부, 활석 분말 3-6중량부, 콘키올린(Conchiolin) 3-6중량부, 말토덱스트린 0.2-0.4중량부를 포함하여 조성된다.

이때, 상기 폴리프로필렌수지는 부직포 제조를 위한 기본 베이스수지로서 대표적인 범용 합성수지이며, 섬유 미세화에 적당하고, 인장강도, 충격강도 등도 우수하여 다방면에 폭넓게 사용되고 있는 수지이다.

그리고, 상기 페그마타이트는 종래 기술에서도 설명하였듯이, 마그마의 분화 광상 생성물로서 거정질 화강암이라고도 불리며, 유색 방사능 물질이며 약리 작용을 할 수 있는 광석을 특히 거정석 페그마타이트라고 한다.

이러한 페그마타이트는 단일 20종의 성분 중 인체에 유리한 9종의 성분을 함유한 광물질인 바, 단독 방사체의 소재로서 원적외선 방사 및 항균 탈취 기능을 갖는다.

본 발명에서는 체내 세포 활성화와, 혈액 순환 촉진으로 위해 혼합되는 주 성분으로 사용되며, 기존에는 여러가지 광물질과 혼합하여 다양한 기능을 발현하도록 한 예들이 개시된 바 있지만, 이들 기술들에서는 페그마타이트 자체가 함유한 미량의 방사성 물질에 대한 언급은 회피한 채 기능의 우수성만을 언급한 것에 불과하다.

때문에, 페그마타이트를 과량 지속적으로 반복하여 신체와 접촉시키게 되면 체내에 방사성 물질이 축적되게 되므로 인체 유해성이 증대된다.

본 발명에서는 이러한 점을 고려하여, 인체 유해성은 억제하면서 그 고유의 효능은 그대로 유지할 수 있도록 페그마타이트와 잘 혼용되면서 방사성 물질을 중화 배출시키는 물질과 함께 혼합 사용되도록 구성된다.

그리고, 식물성 유황은 유해 중금속이온이나 방사성 물질과 결합하여 체외로 배출하는 특성이 발현되도록 본 발명에서 첨가되는데, 특히 식물성 유황이 킬레이트 시약 역할을 하여 유해 물질을 킬레이트 화합물로 만들면서 체외로 배출시키게 된다.

하지만, 과량 첨가되면 강알카리성이 되어 피부자극을 증대시켜 가려움, 따가움 등 피부질환을 야기할 수 있으므로 가급적 적게 첨가되어야 하지만 상술한 바와 같이, 페그마타이트 첨가량을 고려하여 방사성 물질을 해독할 수 있는 수준인 4-8중량부 범위로 첨가되어야 하며, 반드시 식물성 유황을 사용해야 한다.

또한, 상기 토르말린 미분은 수정과 같은 결정구조를 가지는 육방정계에 속하는 광물로서, 대략 4~14 미크론의 파장대역의 전자파를 영구적으로 발생시키는 물질로 알려져 있다.

알려진 바에 따르면, 4-14 미크론의 파장대역의 전자파는 동ㆍ식물의 세포를 활성화하거나, 단백질을 합성하거나, 오염수를 정화하는 효능이 있다고 보고되어 있는 바, 본 발명에서는 이러한 효능이 사용자의 건강 증진에 기여하도록 하기 위한 것으로 교반성과 전자파 방출특성을 고려하여 상기 범위로 한정되어 첨가된다.

그리고, 상기 활석은 산화규소:63.5%, 마그네슘:31.7%, 칼슘:0.4%, 기타 물질을 포함하는 유용한 광물질로서 그 분석결과 활석 자체에서만 93%의 원적외선 방사율을 가진 약용광물로 알려져 있으며, 특히 본 발명에서는 혈액에 작용하여 이뇨, 지사, 항염, 항균(티푸스균, 뇌막염구균) 작용하는 약리효능에 더하여 마그네슘의 흡착, 수렴작용으로 모세혈관을 확장시켜 신진대사를 촉진시키는 효능과 함께 음이온의 방출로 세포의 활성화를 도모하도록 첨가된다.

다만, 분말상의 광물이므로 과량 첨가되어서는 아니되고, 상기한 범위로 한정되어야 한다.

또한, 경단백질인 콘키올린(Conchiolin)과 말토덱스트린은 알레르기를 억제하고, 독성을 배출 제거하는데 효능을 더 강화시킬 수 있다. 다만, 말토덱스트린은 분해가 쉬운 다당류의 탄수화물에 속하기 때문에 단백질 교란을 유발할 수 있으므로 최소량으로 첨가되어야 한다.

덧붙여, 기능성 물질로 소염 진정 및 항균작용을 위해 산해박 분말을 상기 내피조성물 100중량부에 대해 4-8중량부 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 산해박(Cynanchum paniculatum) 분말은 진정작용을 강화하기 위해 첨가되며, 이러한 산해박은 서장경이라고도 하는 박주가리과로 산과 들의 볕이 잘 드는 풀밭에서 자라며, 줄기는 곧게 서고 가늘며 마디 사이가 길고, 개화기는 8∼9월경이며 연한 황갈색을 띠며, 산해박의 뿌리를 한방에서는 서장경(徐長卿)이라는 약재로 쓰는데, 진통·진정·항균 효과가 있는 것으로 알려져 있다.

본 발명에서는 산해박 잎과 뿌리를 채취한 후 세척 및 건조하고, 분쇄하여 분말화시킨 것을 사용한다.

한편, 본 발명에 따른 항균성 부직포를 만들기 위한 외피조성물은 기계적 특성인 내구성을 갖출 수 있도록 폴리프로필렌수지 100중량부에 대해, 메틸펜텐 폴리머(MPP:methyl pentene polymer) 4-8중량부, 옥시카르본산염 2-4중량부, 시트로넬라(citronella) 오일 2-4중량부, 에틸렌글리콜모노에틸에테르 3-6중량부로 조성된다.

이때, 상기 메틸펜텐 폴리머는 점도가 낮고 유동성이 좋으며, 특히 융점이 235℃로서 매우 높아 고온에서의 기계적 강도가 우수하고, 열적 안정성이 뛰어나기 때문에 본 발명에서 사용된다.

그리고, 상기 옥시카르본산염은 재료의 수분 함유량을 줄여 공극을 감소시키고 이를 통해 강도를 증진시키기 위해 첨가된다.

또한, 상기 시트로넬라(citronella) 오일은 점도 조절을 위해 첨가된다.

아울러, 상기 에틸렌글리콜모노에틸에테르는 박리성을 억제하게 위해 첨가되며, 재료이 신축 변형성을 증대시키는 역할도 수행한다.

여기에서, 본 발명의 경우 기능성 물질로 정전기 방지 특성을 갖도록 상기 외피조성물 100중량부에 대해, 폴리옥시에틸렌(Polyoxyethylene)을 5-10중량부 더 첨가할 수 있는데, 상기 폴리옥시에틸렌은 계면활성 기능을 이용하여 외피에서 발생되는 정전기를 제거하게 된다.

또한, 본 발명은 내피와 외피를 안정적으로 합지시키기 위해 접착제를 다음과 같이 조성한다.

본 발명에 따른 접착제 조성물은 아크릴수지 100중량부에 대해 EOR(에틸렌 옥텐 러버) 10-20중량부, 전분풀 5-10중량부, 소디움벤조에이트(Sodium Benzoate) 3-6중량부 및 적토(Red Mud) 1-3중량부로 조성된다.

이때, 아크릴수지는 대표적인 접착수지이며, EOR은 에틸렌 옥텐 러버로서 투명성을 유지하면서 가교에 따른 접착능력 향상을 위해 첨가되고, 상기 전분풀은 천연증점제로서 접착기능을 강화하기 위해 첨가되며, 상기 소디움벤조에이트는 곰팡이 방지 및 방부성을 위해 첨가된다.

그리고, 적토는 수산화알루미늄 제조공정에서 발생하는 광물성 폐기물로서 충진제로 사용되어 접착특성을 안정화시키게 된다.

이렇게 각각의 조성물로 조성된 후 각각 내피를 이룰 부직포, 외피를 이룰 부직포로 가공된 다음, 상술한 접착제 조성물을 이용하여 내피와 외피를 합지함으로써 본 발명에 따른 항균성 부직포를 구현할 수 있게 된다.

이하, 실시예에 대하여 설명한다.

[실시예 1]

본 발명에 항균성 부직포의 특성을 확인하기 위해 폴리프로필렌수지 100중량부에 대해, 페그마타이트 분말 20중량부, 식물성 유황 분말 4중량부, 토르말린 분말 2중량부, 활석 분말 3중량부, 콘키올린(Conchiolin) 3중량부, 말토덱스트린 0.2중량부로 조성된 내피조성물을 이용하여 내피 부직포를 만들고; 폴리프로필렌수지 100중량부에 대해, 메틸펜텐 폴리머(MPP:methyl pentene polymer) 4중량부, 옥시카르본산염 2중량부, 시트로넬라(citronella) 오일 2중량부, 에틸렌글리콜모노에틸에테르 3중량부로 조성된 외피조성물을 이용하여 외피 부직포를 만든 후 아크릴수지 100중량부에 대해 EOR(에틸렌 옥텐 러버) 10중량부, 전분풀 5중량부, 소디움벤조에이트(Sodium Benzoate) 3중량부, 적토(Red Mud) 2중량부로 조성된 접착제를 이용하여 합지함으로써 항균성 부직포 샘플을 만들었다.

그런 다음, 상기 항균성 부직포 샘플(하기 그림 참조)의 내피에 시험균주를 이용하여 항균도를 테스트하였으며 그 결과는 하기의 시험성적서와 같았다.

[항균성 부직포 샘플]

[시험성적서]

[균주 배양 비교사진]

(albicans-Blank) (albicans-Sample)

이를 통해, 항균성이 있는 것으로 확인되었다.

그리고, 상기 샘플을 30대 여성 3명, 40대 남성 3명의 오른팔에 부착(내피가 피부와 접촉하도록)한 상태에서 혈액순환측정기(모델명:SMART PLUSE, 제조사:메디코아, 제조일:2013년 12월)를 샘플이 부착된 팔의 검지손가락에 걸고 심박수를 체크하였다.

테스트 전, 편안한 상태에서 5회 측정한 평균 심박수는 여성 78회, 남성 77회였다.

한편, 40분을 휴식한 다음 시료 분말을 바른 상태에서 5회 측정한 평균 심박수는 여성 91회, 남성 94회였다.

이를 통해, 본 발명에 따른 내피조성물로 만들어진 내피가 혈액순환을 촉진함을 확인할 수 있었다.

[실시예 2]

실시예 1과 동일하게 조성하되, 산해박 분말을 6중량부 더 첨가한 상태로 샘플을 만들고, 실시예 1과 동일한 방식으로 테스트할 결과, 항균성은 물론 혈액 순환 촉진기능을 그대로 나타내었다.

[실시예 3]

실시예 1과 동일한 조성을 유지한 상태에서 상기 외피조성물 100중량부에 대해, 폴리옥시에틸렌(Polyoxyethylene)을 5중량부 더 첨가하여 정전기 방지 특성이 있는지 확인하였다.

확인 결과, 정전기 방지특성이 있는 것으로 확인되었다.

Claims (3)

1. 내피와 외피 및 이들을 합지하는 접착제로 이루어진 항균성 부직포에 있어서;
   상기 내피를 제조하기 위한 내피조성물은, 폴리프로필렌수지 100중량부에 대해, 페그마타이트 분말 20-25중량부, 식물성 유황 분말 4-8중량부, 토르말린 분말 2-4중량부, 활석 분말 3-6중량부, 콘키올린(Conchiolin) 3-6중량부, 말토덱스트린 0.2-0.4중량부를 포함하여 이루어지고;
   상기 외피를 제조하기 위한 외피조성물은, 폴리프로필렌수지 100중량부에 대해, 메틸펜텐 폴리머(MPP:methyl pentene polymer) 4-8중량부, 옥시카르본산염 2-4중량부, 시트로넬라(citronella) 오일 2-4중량부, 에틸렌글리콜모노에틸에테르 3-6중량부를 포함하여 이루어지며;
   상기 접착제를 구성하는 접착제 조성물은, 아크릴수지 100중량부에 대해 EOR(에틸렌 옥텐 러버) 10-20중량부, 전분풀 5-10중량부, 소디움벤조에이트(Sodium Benzoate) 3-6중량부 및 적토(Red Mud) 1-3중량부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 항균성 부직포.
   
2. 청구항 1에 있어서;
   상기 내피조성물 100중량부에 대하여 기능성 첨가물로, 산해박 분말 4-8중량부를 더 첨가한 것을 특징으로 하는 항균성 부직포.
   
3. 청구항 1에 있어서;
   상기 외피조성물 100중량부에 대하여, 기능성 첨가물로 정전기 방지 특성을 갖도록 폴리옥시에틸렌(Polyoxyethylene)을 5-10중량부 더 첨가한 것을 특징으로 하는 항균성 부직포.