KR101670450B1 - 숯 성형체를 포함하는 착용물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 숯 성형체를 포함하는 착용물에 관한 것으로, 숯가루가 발생하지 않는 숯 성형체; 및 상기 숯가루가 발생하지 않는 숯 성형체와 결합되는 착용물 몸체; 를 포함하는 것을 기술적 특징으로 하며, 숯 성형체의 강도가 우수하여 수분과 접촉하더라도 쉽게 갈라지거나 부서지지 않고, 플라스틱, 실리콘이나 접착제(바인더)를 혼합하는 공정을 거치지 않기 때문에 숯의 미세 기공이 막히지 않고, 숯가루가 빠져나오는 현상을 방지할 수 있고, 미세기공에 의해 외부 표면은 나이테 형상이 나타나고, 숯 성형체의 단면적은 방사형 무늬가 나타나며, 1,000~1,300℃에서 18~31일 동안 가열하여 제작하므로 불순물이 남아 있지 않으며, 숯 성형체에서 방사되는 원적외선과 음이온이 인체에 흡수되어 혈자리(경혈)를 미세하게 자극하고 모세혈관을 확장시키며 몸을 따뜻하게 하여 냉증을 없애고 혈액순환과 신진대사를 촉진시켜 주는 장점이 있다.
Description
본 발명은 숯 성형체를 포함하는 착용물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 숯 성형체의 강도가 우수하여 수분과 접촉하더라도 쉽게 갈라지거나 부서지지 않고, 플라스틱, 실리콘이나 접착제(바인더)를 혼합하는 공정을 거치지 않기 때문에 숯의 미세 기공이 막히지 않고, 숯가루가 빠져나오는 현상을 방지할 수 있고, 미세기공에 의해 외부 표면은 나이테 형상이 나타나고, 숯 성형체의 단면적은 방사형 무늬가 나타나며, 1,000~1,300℃에서 18~31일 동안 가열하여 제작하므로 불순물이 남아 있지 않으며, 숯 성형체에서 방사되는 원적외선과 음이온이 인체에 흡수되어 혈자리(경혈)를 미세하게 자극하고 모세혈관을 확장시키며 몸을 따뜻하게 하여 냉증을 없애고 혈액순환과 신진대사를 촉진시켜 주는, 숯 성형체를 포함하는 착용물에 관한 것이다.
일반적으로 목걸이, 팔찌와 같은 액세서리는 착용자가 자신의 외모를 보다 아름답게 꾸미기 위한 장신구로 이용되지만, 최근에는 산업의 발달과 도시화로 인한 환경 오염에 따라 웰빙 및 건강에 대한 관심이 고조되고 있어 상기 액세서리 기능에 건강기능을 동시에 얻고자 하는 것이 사회적인 이슈로 떠오르고 있다.
이러한 사회적 이슈에 발맞추어 건강에 관련되어 항상 착용이 가능하며 미적감각이 돋보이는 액세서리 등에 접목한 제품들이 속속 출시되고 있다.
즉, 외모의 아름다움을 위해 몸에 치장하는 목걸이, 팔찌 등의 액세서리에 자석을 부착한 것과 음이온이 다량 방사되는 토르마린 및 원적외선이 다량 방사되는 게르마늄 미세분말을 실리콘과 혼합하여 성형한 기능성 건강 팔찌가 실시되고 있다.
이러한 기능성 건강 팔찌의 일례로서 손목시계와 유사한 형태로 이루어져 중앙부는 장식부로 형성되고, 상기 장식부의 양단으로 밴드가 연결된 팔찌가 알려져 있는데, 상기 밴드의 끝단부에는 체결부가 구비되어 손목시계형태로 팔찌를 차거나 풀 수 있도록 구성된다.
대한민국등록특허공보 제10-0413144호(2003.12.31.)에는 팔찌용 첨가제의 제조방법 및 그 팔찌가 개시되어 있다.
상기 팔찌는 천연옥돌과 숯에 대하여 용뇌향, 박하뇌, 정향, 회향, 붕산, 바이오세라믹, 게르마늄을 분쇄, 혼합 교반하여 팔찌용 첨가제를 제조하는 것을 특징으로 하나, 상기 팔찌용 첨가제를 팔찌에 내장하여 사용하는 것이므로 인체에 미치는 영향이 극히 미약하여 만족할 만한 효과나 효능을 기대하기가 매우 어려운 실정이다.
대한민국공개실용신안공보 제20-2011-0001356호(2011.02.09.)에는 손목에 착용하여 압침부를 이용하여 손목 부위에 유주하는 경혈들을 지압할 수 있는 압침용 팔찌가 개시되어 있다.
상기 팔찌도 밴드몸체 내부에 황토, 쑥, 숯으로 혼합된 분말입자를 함침하는 것으로, 인체에 미치는 영향이 미흡한 문제가 있다.
상기 팔찌를 손목에 착용하고 나서 압침부의 가압부를 정방향으로 회전시키게 되면 가압부의 수나사가 커버의 내부 암나사에 체결되며 하향으로 이동하여 가압부의 하측에 형성된 침이 손목의 경혈을 누르며 가압이 된다.
상기 팔찌는 침이 손목의 경혈을 눌러 가압하는 것으로, 아직까지 숯 성형체가 피부에 직접 접촉하는 팔찌 등의 착용물은 개시된 바 없다.
그 이유는 숯이 손목에 접촉되면 숯가루가 피부에 묻어 피부가 지저분해지며, 숯이 수분과 접촉하면 쉽게 갈라지거나 부서지기 때문이다.
대한민국등록특허공보 제10-0899880호(2009.05.28.)에는 원목으로 성형물을 가공하여 진공탄화로에 넣고, 상기 진공탄화로의 온도를 80℃까지 분당 0.3~0.4℃의 승온속도로 가열하고, 0.5~1시간을 유지하는 예비건조공정; 상기 진공탄화로의 온도를 200℃까지 분당 0.5~0.7℃의 승온속도로 가열하고, 0.5~1시간을 유지하는 훈연건조공정; 상기 진공탄화로의 온도를 400℃까지 분당 0.3~0.4℃의 승온속도로 가열하고, 0.5~1시간을 유지하는 예비탄화공정; 상기 진공탄화로의 온도를 600℃까지 분당 1.7~2.5℃의 승온속도로 가열하고, 0.5~1시간을 유지하는 흑탄제조공정; 상기 진공탄화로의 온도를 1,000℃까지 분당 2.8~4.2℃의 승온속도로 가열하고, 0.5~1시간을 유지하는 백탄제조공정; 상기 백탄제조공정 후에, 상기 진공탄화로의 온도가 80℃로 떨어질 때까지 자연냉각시켜서 성형물을 제조하는, 원목으로 만든 알숯 제조방법이 개시되어 있다.
상기 원목으로 만든 알숯 제조방법은 기존 숯 성형품과는 달리 유기물, 무기물, 접착제 등 다른 혼합물이 전혀 섞여지지 않은 둥근 알 모양의 나무를 원료로 고온에서 탄화하여 100% 숯만으로 제조되는 장점이 있지만, 제조방법이 너무 복잡하고 강도가 약한 문제가 있으며, 탄화 전에 염분이 있는 바닷물, 소금물에 3~7일 정도 담그거나, 식용유에 10~30분 정도 튀겨낸 뒤 탄화시키기 때문에 완성 후 탈취목적으로 공기 중에 두는 것은 문제가 없지만, 인체에 적용하기에는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 숯 성형체의 강도가 우수하여 수분과 접촉하더라도 쉽게 갈라지거나 부서지지 않고, 플라스틱,실리콘이나 접착제(바인더)를 혼합하는 공정을 거치지 않기 때문에 숯의 미세 기공이 막히지 않고, 숯가루가 빠져나오는 현상을 방지할 수 있고, 미세기공에 의해 외부 표면은 나이테 형상이 나타나고, 숯 성형체의 단면적은 방사형 무늬가 나타나며, 1,000~1,300℃에서 18~31일 동안 가열하여 제작하므로 불순물이 남아 있지 않으며, 숯 성형체에서 방사되는 원적외선과 음이온이 인체에 흡수되어 혈자리(경혈)를 미세하게 자극하고 모세혈관을 확장시키고 몸을 따뜻하게 하여 냉증을 없애며 혈액순환과 신진대사를 촉진시켜 주는, 숯 성형체를 포함하는 착용물을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 다음과 같은 수단을 제공한다.
본 발명은, 숯가루가 발생하지 않는 숯 성형체; 및 상기 숯가루가 발생하지 않는 숯 성형체와 결합되는 착용물 몸체; 를 포함하는 숯 성형체를 포함하는 착용물을 제공한다.
상기 숯 성형체는 단단하고 조직이 치밀한 목재를 1,000~1,300℃에서 18~31일 동안 가열하고, 절단 및 성형하고, 표면을 연마하며, 세척 및 자연건조한다.
상기 단단하고 조직이 치밀한 목재를 가열 후 절단시, 절단하는 두께는 1~30㎜이고, 상기 절단 후 성형시. 성형하는 길이는 1~80㎜이고, 상기 표면을 연마시, 제거되는 표면의 두께는 0.1~0.5㎜이며, 연삭 숫돌의 최고 원주 속도는 1,000~2,000m/분이고, 상기 표면을 연마시 사용되는 연마제는 용융 알루미나, 강옥 및 카버런덤으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 연마제이고, 상기 세척은 초음파세척기에서 물에 담가 3~5분 동안 세척한다.
상기 숯가루가 발생하지 않는 숯 성형체와 상기 착용물 몸체는 친환경 접착제에 의하여 부착되되, 상기 친환경 접착제는 실란계 접착제이다.
상기 숯가루가 발생하지 않는 숯 성형체가 고정되는 패치가 추가로 구비되며, 상기 착용물 몸체에는 중공부가 구비되되, 상기 숯가루가 발생하지 않는 숯 성형체가 고정된 패치와 상기 중공부가 구비된 착용물 몸체는 끼움결합된다.
상기 패치는 상기 숯 성형체가 안착될 수 있도록 상기 숯 성형체 형상에 대응되게 함몰되는 안치부가 형성되되, 상기 안치부의 높이는 상기 숯 성형체의 직경의 70~100%이다.
상기 착용물 몸체에 홀(Hole)이 구비되며, 상기 홀(Hole)에 상기 숯가루가 발생하지 않는 숯 성형체가 결합된다.
본 발명에 따른 숯 성형체는 숯 성형체의 강도가 우수하여 수분과 접촉하더라도 쉽게 갈라지거나 부서지지 않고, 플라스틱,실리콘이나 접착제(바인더)를 혼합하는 공정을 거치지 않기 때문에 숯의 미세 기공이 막히지 않고, 숯가루가 빠져나오는 현상을 방지할 수 있고, 미세기공에 의해 외부 표면은 나이테 형상이 나타나고, 숯 성형체의 단면적은 방사형 무늬가 나타나며, 1,000~1,300℃에서 18~31일 동안 가열하여 제작하므로 불순물이 남아 있지 않는 장점이 있다.
본 발명에 따른 숯 성형체를 포함하는 착용물은 피부에 오랜 시간 동안 접촉시켜 사용할 수 있으며, 숯 성형체에서 계속 방사되는 원적외선과 음이온이 피부와 혈자리(경혈)에 40~50㎜ 깊게 침투하여 내부 장기들을 1분에 2,000번씩 계속 미세하게 자극함으로 아주 가는 혈관인 모세혈관을 확장시켜서 혈액순환과 신진대사를 촉진시키고 몸을 따뜻하게 하여 냉증을 없애며 면역력을 향상시키고, 피를 깨끗하게 하며, 혈전, 염증, 노폐물을 조기에 배출시키는데 도움을 주는 장점이 있다.
도 1은 대나무숯, 참나무숯, 졸가시나무숯의 미세기공 현미경 사진이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1에서 제조한 숯 성형체의 사진이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에서 제조한 숯 성형체의 원적외선 방사율과 원적외선 방사에너지를 측정한 시험성적서이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1에서 제조한 숯 성형체의 SEM-EDX 사진이다.
도 5는 본 발명의 실시예 1에서 제조한 숯 성형체의 탈취율에 대한 검사성적서이다.
도 6은 본 발명의 실시예 2에서 제조한 숯 성형체의 사진이다.
도 7은 본 발명의 실시예 2에서 제조한 숯 성형체를 손목시계의 배면에 부착한 숯 성형체를 포함하는 착용물의 사진이다.
도 8은 본 발명의 실시예 2에서 제조한 숯 성형체를 착용형 전자기기의 배면에 부착한 숯 성형체를 포함하는 착용물의 사진이다.
도 9는 본 발명의 실시예 2에서 제조한 숯 성형체를 원석 팔찌의 내면에 부착한 숯 성형체를 포함하는 착용물의 사진이다.
도 10는 본 발명의 다른 실시예에 따른 안치부가 구비된 패치, 상기 안치부에 실시예 1에서 제조한 숯 성형체가 부착된 패치, 상기 숯 성형체가 부착된 패치가 결합되도록 중공부가 구비된 몸체를 나타내는 사진이다.
도 11은 숯 성형체가 돌출되도록 신발 깔창에 결합시킨 사진이다.
도 12는 숯 성형체가 돌출되도록 결합된 신발 깔창을 포함하는 신발 사진이다.
도 13은 숯 성형체를 신발 깔창에 돌출되지 않도록 결합시킨 사진이다.
도 14는 숯 성형체가 돌출되지 않도록 결합된 신발 깔창을 포함하는 신발 사진이다.
도 15는 실시예 2에서 제조한 숯 성형체 위에 물 한 방울을 떨어뜨려서 숯 성형체 밑까지 수분의 통과 여부에 관한 실험을 실시하는 과정을 설명하는 사진이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1에서 제조한 숯 성형체의 사진이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에서 제조한 숯 성형체의 원적외선 방사율과 원적외선 방사에너지를 측정한 시험성적서이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1에서 제조한 숯 성형체의 SEM-EDX 사진이다.
도 5는 본 발명의 실시예 1에서 제조한 숯 성형체의 탈취율에 대한 검사성적서이다.
도 6은 본 발명의 실시예 2에서 제조한 숯 성형체의 사진이다.
도 7은 본 발명의 실시예 2에서 제조한 숯 성형체를 손목시계의 배면에 부착한 숯 성형체를 포함하는 착용물의 사진이다.
도 8은 본 발명의 실시예 2에서 제조한 숯 성형체를 착용형 전자기기의 배면에 부착한 숯 성형체를 포함하는 착용물의 사진이다.
도 9는 본 발명의 실시예 2에서 제조한 숯 성형체를 원석 팔찌의 내면에 부착한 숯 성형체를 포함하는 착용물의 사진이다.
도 10는 본 발명의 다른 실시예에 따른 안치부가 구비된 패치, 상기 안치부에 실시예 1에서 제조한 숯 성형체가 부착된 패치, 상기 숯 성형체가 부착된 패치가 결합되도록 중공부가 구비된 몸체를 나타내는 사진이다.
도 11은 숯 성형체가 돌출되도록 신발 깔창에 결합시킨 사진이다.
도 12는 숯 성형체가 돌출되도록 결합된 신발 깔창을 포함하는 신발 사진이다.
도 13은 숯 성형체를 신발 깔창에 돌출되지 않도록 결합시킨 사진이다.
도 14는 숯 성형체가 돌출되지 않도록 결합된 신발 깔창을 포함하는 신발 사진이다.
도 15는 실시예 2에서 제조한 숯 성형체 위에 물 한 방울을 떨어뜨려서 숯 성형체 밑까지 수분의 통과 여부에 관한 실험을 실시하는 과정을 설명하는 사진이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
숯은 전자가 6개인 탄소로 구성되어 있는데 다이아몬드와 같은 강한 공유결합이 아닌 전자가 자유롭게 돌아다닐 수 있는 구조다. 때문에 자장을 형성, 음이온상태로 되어 있다. 이에, 숯에서는 원적외선 외에 음이온이 발산되는데 이것은 숯이 약 알칼리성을 띄는 것과 관련이 있으며 음이온은 식물이나 인체의 산화를 막아주어 오랫동안 신선한 상태를 유지하게 해 주는 마이너스 전자로 근래에 들어 그 중요성이 대두되고 있다.
또한, 숯은 맛과 냄새가 없어서 다른 성분을 변화시키지 않고, 탄소 85%, 수분 10%, 미네랄 3%(칼슘, 칼륨, 마그네슘, 철분 등) 등으로 구성된 탄소덩어리 물질이다.
다만, 이러한 숯은 수분과 접촉하면 쉽게 갈라지고 부서지는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 방안으로, 숯가루에 플라스틱을 혼합한 이후, 압축성형, 사출성형 또는 압출성형으로 가공품을 제조했다. 그러나 이러한 가공 과정에서 숯의 미세 기공이 막히는 문제가 발생하였다.
본 발명에서는 숯 성형체의 강도가 우수하여 수분과 접촉하더라도 쉽게 갈라지거나 부서지지 않고, 플라스틱,실리콘이나 접착제(바인더)를 혼합하는 공정을 거치지 않기 때문에 숯의 미세 기공이 막히지 않고, 숯가루가 빠져나오는 현상을 방지할 수 있고, 미세기공에 의해 외부 표면은 나이테 형상이 나타나고, 숯 성형체의 단면적은 방사형 무늬가 나타나며, 1,000~1,300℃에서 18~31일 동안 가열하여 제작하므로 불순물이 남아 있지 않으며, 숯 성형체에서 방사되는 원적외선과 음이온이 인체에 흡수되어 혈자리(경혈)를 미세하게 자극하고 모세혈관을 확장시키고 몸을 따뜻하게 하여 냉증을 없애며 혈액순환과 신진대사를 촉진시켜 주는, 숯 성형체를 포함하는 착용물을 제공하는 것이 특징이다.
본 발명에서 착용물은 입거나 신거나 쓰거나 찰 수 있는 제품으로, 팔찌, 발찌, 귀걸이, 반지, 머리띠, 손목시계, 착용형 전자기기, 신발, 모자 등을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
먼저, 본 발명에 따른 숯 성형체를 포함하는 착용물을 설명한다.
본 발명의 숯 성형체를 포함하는 착용물은,
숯가루가 발생하지 않는 숯 성형체; 및
상기 숯가루가 발생하지 않는 숯 성형체와 결합되는 착용물 몸체;
를 포함한다.
상기 숯 성형체는 단단하고 조직이 치밀한 목재를 1,000~1,300℃에서 18~31일 동안 가열하여 비장탄을 만들고, 상기 비장탄을 절단 및 성형하고, 표면을 연마하고, 세척 및 자연건조하여 만드는 것이 바람직하다. 상기 단단하고 조직이 치밀한 목재를 1,000℃ 미만의 온도에서 가열하면 강도가 약해져서 연마시 숯 성형체가 깨지는 문제가 있으며, 1,300℃ 초과의 온도에서 가열해도 강도가 더 이상 강해지지 않는다. 상기 단단하고 조직이 치밀한 목재를 18일 미만 동안 가열하면 숯 성형체의 강도가 약해져서 연마시 숯 성형체가 깨지는 문제가 있으며, 31일 초과하여 가열해도 강도가 더 이상 강해지지 않는다. 본 발명에서는 단단하고 조직이 치밀한 목재를 상기 조건으로 가열함으로 강도가 매우 단단하며 불순물이 남아 있지 않는 숯 성형체를 만드는 것이 특징이다.
상기 비장탄을 제조하기 위해 단단하고 조직이 치밀한 활엽수 또는 칩엽수 중에서 선택된 목재를 사용하여 제조한다. 예를 들어, 활엽수 중 졸가시나무, 떡갈나무 또는 졸참나무를 사용할 수 있으며, 침엽수 중 경송류의 소나무를 사용할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 보다 바람직하게는 졸가시나무를 사용한다. 대나무숯, 참나무숯, 졸가시나무숯의 미세기공 현미경 사진을 도 1에 나타내었다. 상기 비장탄은 1,000~1,300℃의 고온에서 오랜 시간 연소시키므로 무균상태이고, 알칼리성이 강하고 표면적이 넓어 산소가 많으며, 흡습성이 높고, 표면적이 넓기 때문에 물과 공기를 흡수하는 힘, 기체나 액체의 분자를 흡착하는 흡착력도 매우 크며, 내부의 기공이 외부와 통하도록 연결되어 있는 것이 특징이다.
상기 성형시 형태는 특별히 한정되지 아니한다. 성형하는 기계로는 조각기, 선반, 밀링, 복합가공기(CNC 선반, CNC 밀링), 머시닝센터 등이고, 수동 또는 자동, CNC 가공 형태를 가질 수 있으나, 상기 기계, 기구로만 한정하지 않고 당업자에게 공지된 기계, 기구를 포함한다.
본 발명에서는 단단하고 조직이 치밀한 목재를 가열하고 절단 및 성형한 후에 표면을 연마함으로 숯가루가 빠져나오는 현상을 방지할 수 있는 것이 특징이다.
상기 단단하고 조직이 치밀한 목재를 가열한 후에 절단시, 절단되는 두께는 1~30㎜인 것이 바람직하다. 절단되는 두께가 1㎜ 미만이면 숯 성형체가 쉽게 깨지는 문제가 있으며, 절단되는 두께가 30㎜ 초과하면 피부에 접촉시 불편을 초래하는 문제가 있다.
상기 단단하고 조직이 치밀한 목재를 가열하고 절단한 후에 성형시, 성형되는 길이는 1~80㎜인 것이 바람직하다. 성형되는 길이가 1㎜ 미만이면 크기가 작아 혈자리(경혈)를 맞추기가 어렵고, 원적외선 및 음이온 방사량도 적어지는 문제가 있으며, 80㎜ 초과하면 숯 성형체를 만들 목재를 구하기 어려운 문제가 있다.
상기 단단하고 조직이 치밀한 목재를 가열하고 절단 및 성형한 후에 표면을 연마시, 제거되는 표면의 두께는 0.1~0.5㎜인 것이 바람직하다. 제거되는 표면의 두께가 0.1㎜ 미만이면 숯 성형체로부터 숯가루가 빠져나오는 문제가 있으며, 제거되는 표면의 두께가 0.5㎜ 초과하면 숯 성형체가 깨지는 문제가 있다.
상기 단단하고 조직이 치밀한 목재를 가열하고 절단 및 성형한 후에 표면을 연마시, 연삭 숫돌의 최고 원주 속도는 1,000m/분 내지 2,000m/분으로 하는 것이 바람직하다. 상기 연삭 숫돌의 최고 원주 속도가 1,000m/분 미만일 경우, 표면이 매끄럽게 연마되지 않는 문제가 있고, 2,000m/분을 초과할 경우에는 숯 가공 과정에서 숯이 깨질 수 있다. 상기 연마시 사용되는 연마제는 용융 알루미나, 강옥 및 카버런덤으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 연마제를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 연마된 숯 성형체를 세척시 초음파세척기에서 물에 담가 3~5분 동안 세척하는 것이 바람직하다. 상기 연마된 숯 성형체를 초음파세척기에서 3분 미만 세척하면 숯의 미세기공 속의 불순물 및 외부의 이물질 제거가 미흡한 문제가 있으며, 5분 초과 세척하여도 더 이상의 세척효과를 기대할 수 없다. 상기 세척은 연마 이후에 미세기공 속의 불순물 및 외부의 이물질을 제거해, 숯가루 및 이물질이 빠져나오는 것을 최소화시켜 준다.
종래에는 비장탄을 절단 및 성형한 뒤 그대로 사용하거나, 숯가루가 빠져나오지 않도록 표면에 코팅액을 분사시키는 방법 등으로 얇게 코팅하는 경우에, 마치 숯 성형체처럼 나이테, 방사형 무늬가 잘 보이기는 하지만 효능이 떨어지며, 원적외선이 방사되는 원석, 흙은 금과 같은 제련과정을 거치지 않으므로 불순물이 함유될 수밖에 없어서 인체에 적용시 효과가 떨어진다.
상기 숯 성형체는 외부 표면에 미세기공으로 이루어진 나이테 형상을 포함할 수 있다. 상기 숯 성형체는 연마 과정 및 세척 과정에서 숯에 포함되어 있는 미세기공 속의 불순물 등이 제거되고, 불순물이 제거됨에 따라, 불순물을 포함하지 않는 미세기공을 얻을 수 있다. 이러한 미세 기공들에 의해, 숯 성형체의 외부 표면은 나이테 모양의 형상이 나타나게 된다. 상기 숯 성형체에 포함된 다수의 미세기공에 의해 불순물 및 악취를 흡착시켜 제거할 수 있다.
상기 숯 성형체의 단면적은 미세기공으로 이루어진 방사형 무늬를 포함하고 있다. 상기 숯 성형체의 외부 표면과 같이, 미세기공에 접착제(바인더) 등의 불순물을 포함하고 있지 않기 때문에, 다수의 미세기공을 포함한다. 미세기공에 의해 외부 표면은 나이테 형상이 나타나게 되며, 숯 성형체의 단면적은 방사형 무늬가 나타나게 된다.
상기 숯 성형체는 500 내지 1,000㎎의 천연 미네랄을 용출한다. 상기 천연 미네랄은 칼슘, 칼륨, 철, 인 및 나트륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 것을 포함하며, 예시에 한정되는 것은 아니다. 원래 목재 속에는 0.3 내지 0.6%의 미네랄 성분이 함유되어 있고, 숯이 되면 4~5배 농축된다. 이러한 미네랄 성분들이 용출되는 것이다. 상기 예시의 미네랄 이외에 구리, 아연, 망간, 마그네슘, 크롬 및 몰리브덴과 같은 미네랄도 포함될 수 있다.
상기 숯 성형체는 원적외선 및 음이온을 공급한다. 상기 원적외선은 적외선 영역을 파장에 따라 세분화했을 때, 가시광선에서 가장 먼, 즉 파장이 가장 길고 진동수가 가장 낮은 범위에 해당하는 전자기파를 의미한다. 원적외선은 인체에 피하층의 온도상승, 미세혈관의 확장, 혈액순환의 촉진, 혈액과 인체와 기타 조직과의 신진대사 강화, 혈액장애의 일소, 조직의 재생능력이나 항경련능력의 증가 등으로 나타나며 동시에 지각 신경의 이상 흥분억제 및 자율신경의 기능 조정효과와 같은 유익한 효과를 나타낼 수 있다.
상기 숯가루가 발생하지 않는 숯 성형체와 착용물 몸체는 다양한 방법으로 결합될 수 있다.
먼저, 상기 숯가루가 발생하지 않는 숯 성형체를 손목시계의 배면, 착용형 전자기기의 배면, 팔찌의 내면 등에 결합시키는 경우를 설명한다.
상기 숯가루가 발생하지 않는 숯 성형체를 손목시계의 배면, 착용형 전자기기의 배면, 팔찌의 내면 등에 결합시키는 경우에는, 상기 숯가루가 발생하지 않는 숯 성형체는 접착제를 이용하여 착용물 몸체에 부착시킬 수 있다. 바람직하게는 페놀릭비닐계, 페놀릭 클로로프렌계, 페놀릭니트릴계, 에폭시 폴리아미드계, 아세테이트계, 실란계 및 니트릴고무 에폭시계로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 친환경 접착제를 사용할 수 있다. 보다 바람직하게는 실란계 접착제로, SMP(Silane-modified polymers)를 사용하나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 다른 실시예로서, 상기 숯가루가 발생하지 않는 숯 성형체가 고정된 패치를 중공부가 구비된 착용물 몸체에 결합시킬 수 있다.
상기 패치는 상기 숯가루가 발생하지 않는 숯 성형체가 안착될 수 있도록 상기 숯 성형체 형상에 대응되게 함몰되는 안치부가 형성된다. 상기 안치부와 연결되어 테두리부가 형성되나, 상기 테두리부는 생략될 수도 있다. 상기 테두리부는 상기 착용물 몸체에 구비된 중공부의 형상에 대응되게 형성된다.
상기 안치부의 높이는 상기 숯 성형체의 직경의 70~100%인 것이 바람직하다. 상기 안치부의 높이가 상기 숯 성형체의 직경의 70% 미만이 되면, 숯 성형체가 외부로 너무 많이 돌출되어 피부에 자극이 심해질 수 있다. 상기 숯 성형체의 직경과 상기 안치부의 높이가 동일한 경우에는 상기 숯 성형체가 돌출되지 않으므로 무거운 하중을 받는 신발 깔창에 적용할 수 있으며, 보행시 전혀 불편함이 없이 사용할 수 있다. 상기 패치의 재질은 특별히 한정되지 아니하며, 실리콘이나 섬유를 사용할 수 있다. 상기 패치의 크기는 상기 착용물 몸체에 형성된 중공부에 끼움결합 할 수 있는 크기가 바람직하다.
상기 숯 성형체와 상기 패치는 친환경 접착제에 의해 고정된다. 바람직하게는 페놀릭비닐계, 페놀릭 클로로프렌계, 페놀릭니트릴계, 에폭시 폴리아미드계, 아세테이트계, 실란계 및 니트릴고무 에폭시계로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 친환경 접착제를 사용할 수 있다. 보다 바람직하게는 실란계 접착제로, SMP(Silane-modified polymers)를 사용하나, 이에 한정되지 않는다.
상기 착용물 몸체는 중공부가 구비되어 있어, 상기 중공부에 상기 숯 성형체가 고정된 패치가 끼움결합된다. 상기 착용물 몸체의 형상은 착용물의 종류에 따라 달라질 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예로, 착용물 몸체에 홀(Hole)을 구비하고, 상기 홀(Hole)과 본 발명의 숯 성형체를 결합시킬 수도 있다.
본 발명에 따른 숯 성형체는 숯 성형체의 강도가 우수하여 수분과 접촉하더라도 쉽게 갈라지거나 부서지지 않고, 플라스틱이나 접착제를 혼합하는 공정을 거치지 않기 때문에 숯의 미세 기공이 막히지 않고, 숯가루가 빠져나오는 현상을 방지할 수 있고, 불순물이 없는 장점이 있다.
원적외선은 공기층을 투과하면서 부유물질 등 여러 인자로 인해서 방해를 받기 때문에 피부 바로 밑까지만 투과할 수 있다. 본 발명에 따른 숯 성형체를 포함하는 착용물은 피부와 오랜 시간 동안 접촉하며, 숯 성형체에서 방사되는 원적외선과 음이온이 피부와 혈자리에 40~50㎜ 깊게 침투하여 1분에 2,000번씩 계속 자극함으로 아주 가는 혈관인 모세혈관을 확장시켜서 혈액순환과 신진대사를 촉진시켜 면역력을 향상시키며, 피를 깨끗하게 하고, 혈전, 염증, 노폐물을 조기에 배출시키는데 도움을 주는 장점이 있다.
이하, 실시 예를 통하여 본 발명의 구성 및 효과를 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시 예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 이들 실시 예에 의해 제한되는 것은 아니다.
벌채한 지 3주가 지난 졸가시나무를 1,300℃에서 31일 동안 가열하여 비장탄을 만들고, 상기 비장탄을 CNC 선반을 이용하여 볼 모양으로 성형하고 표면을 연마기를 사용하여 연삭 숫돌의 최고 원주 속도를 1,500m/분으로 하여 표면의 두께를 0.3㎜ 제거한 후, 초음파세척기에서 물에 담가 4분 동안 세척하고, 자연건조시켜 숯 성형체를 제조하였으며, 상기 숯 성형체의 사진을 도 2에 나타내었다.
[비교예 1]
대한민국등록특허공보 제10-0899880호에 개시된 방법으로 원목으로 만든 알숯을 제조하였다. 알 모양의 원목으로 만든 성형물을 진공탄화로에 넣고 다음과 같이 원목으로 만든 알숯을 제조하였다. ①예비건조공정에서는, 상온에서 80℃까지 3시간에 걸쳐 가열하고 그 상태에서 30분을 유지하였다. ②훈연건조공정에서는, 80℃에서 200℃까지 6시간에 걸쳐 가열하고 그 상태에서 1시간을 유지하였다. ③예비탄화공정에서는, 200℃에서 400℃까지 20시간에 걸쳐 가열하고 그 상태에서 1시간을 유지하였다. ④흑탄제조공정에서는, 400℃에서 600℃까지 5시간에 걸쳐 가열하고 그 상태에서 30분을 유지하였다. ⑤백탄제조공정에서는, 600℃에서 1,000℃까지 5시간에 걸쳐 가열하고 그 상태에서 30분을 유지하였다. ⑥백탄제조공정이 완료되고 나서 탄화로내의 온도가 80℃로 떨어질 때까지 자연냉각하였다.
[비교예 2]
목탄분말 100중량부, 황토분말 50중량부, 규산소다 50중량부의 비율로 롤러형 믹서에서 혼합하고, 24시간 숙성하여 목탄분말, 황토분말, 규산소다로 이루어진 조성물을 얻었다. 상기의 조성물을 성형틀에 붓고 상온(20℃)에서 유압프레스로 냉압(120~150㎏/㎠)을 실시하여 3분 동안 압력을 가한 다음, 성형틀로부터 탈형하여 성형물을 얻었다. 상온에서 24시간 자연 건조시킨 다음 약 200℃의 소성로에서 2시간 정도 소성시켜 수분을 제거하고 자연 냉각시켜 분말상 알숯을 제조하였다.
[실험예 1]
실시예 1에서 제조한 숯 성형체, 비교예 1에서 제조한 원목 알숯 및 비교예 2에서 제조한 숯분말로 성형한 알숯에 대하여 원적외선 방사율과 원적외선 방사에너지를 측정하여 표 1 및 도 3에 나타내었다.
| 구분 | 원적외선 방사율 | 원적외선 방사에너지 (W/㎡) |
| 실시예 1 (숯 성형체) |
0.929 | 3.75×102 |
| 비교예 1 (원목 알숯) |
0.925 | 3.74×102 |
| 비교예 2 (숯분말로 성형한 알숯) |
0.903 | 3.64×102 |
표 1에서 확인되는 바와 같이, 실시예 1의 숯 성형체와 비교예 1의 원목 알숯은 원적외선 방사율과 원적외선 방사에너지가 아주 높은 값을 나타낸 반면, 비교예 2의 숯분말로 만든 알숯은 상대적으로 낮은 값을 나타내었다.
또한, 실시예 1의 숯 성형체는 비교예 1의 원목 알숯에 비해 제조방법이 매우 간단하면서도 원적외선 방사율 및 원적외선 방사에너지가 우수한 것을 확인할 수 있다.
[비교예 3]
실시예 1에서, 연마하는 공정을 생략한 것을 제외하고 나머지는 동일하게 하여 숯 성형체를 제조하였다.
[비교예 4]
실시예 1에서, 연마시 표면의 두께를 0.05㎜ 제거한 것을 제외하고 나머지는 동일하게 하여 숯 성형체를 제조하였다.
[비교예 5]
실시예 1에서, 초음파세척기에서 세척하는 공정을 생략한 것을 제외하고 나머지는 동일하게 하여 숯 성형체를 제조하였다.
[비교예 6]
실시예 1에서, 초음파세척기에서 물에 담가 2분 동안 세척한 것을 제외하고 나머지는 동일하게 하여 숯 성형체를 제조하였다.
[실험예 2]
실시예 1에서 제조한 숯 성형체, 비교예 3 내지 비교예 6에서 제조한 숯 성형체에 대하여, 각각의 숯 성형체를 손등에 1분 동안 마찰시킨 후 숯가루 방출 여부를 파악하여 표 2에 나타내었다.
| 구분 | 숯가루 방출 여부 |
| 실시예 1 | 숯가루가 손등에 전혀 묻지 않음 |
| 비교예 3 | 숯가루가 손등에 많이 묻음 |
| 비교예 4 | 숯가루가 손등에 조금 묻음 |
| 비교예 5 | 숯가루가 손등에 많이 묻음 |
| 비교예 6 | 숯가루가 손등에 조금 묻음 |
표 2에 의하면, 실시예 1에서 제조한 숯 성형체는 숯가루가 전혀 빠져나오지 않지만, 비교예 3 내지 비교예 6에서 제조한 숯 성형체는 숯가루가 빠져나오는 것을 확인할 수 있다.
[실험예 3]
실시예 1에서 제조한 숯 성형체를 분말화한 후 SEM-EDX 분석을 하여 도 4에 나타내었다.
도 4에 의하면, 상기 숯 성형체는 탄소가 94.11%, 산소가 4.94%, 나머지가 목재 속에 있던 농축미네랄로 구성되어 있어, 조직이 정교하고 조밀해서 강도가 매우 높은 것을 확인할 수 있다. 또한, 상기 탄소에서 방출되는 원적외선 및 음이온은 매우 오랜 시간 동안 지속적으로 방출되는 장점이 있다.
[실험예 4]
실시예 1에 의해 제조된 숯 성형체를 5ℓ 크기의 반응기에 넣고, 시험가스(NH3)를 주입한 이후, 시간의 경과에 따른 시험가스의 농도를 측정하였으며, 숯 성형체의 탈취율에 대한 검사성적서를 도 5에 나타내었다. 비교예로는 숯 성형체를 넣지 않고 동일한 크기의 반응기에 동일한 시험가스를 넣고 농도를 측정하였다.
도 5에 나타난 바와 같이, 숯 성형체를 넣지 않은 비교예는 시간의 경과에 따라 시험가스(NH3)의 농도의 변화가 거의 없었지만, 숯 성형체를 넣은 경우, 20분 뒤에는 초기 농도가 50μmol/mol이었지만, 30분 경과 뒤에는 7μmol/mol이고, 60분 경과후에는 4μmol/mol, 120분 경과 후에는 3μmol/mol로 측정되었다. 즉, 30분 경과 후 85.7%의 탈취율을 나타냈고, 120분이 경과한 후에는 93.8%의 탈취율을 나타냈다.
실시예 1에서, 볼 모양으로 성형하는 대신 납작한 모양으로 성형한 것을 제외하고 나머지는 동일하게 하여 숯 성형체를 제조하였으며, 숯 성형체의 사진을 도 6에 나타내었다.
상기 실시예 2와 같이 납작하게 성형하되 모양을 달리하여 제조한 숯 성형체를 손목시계의 배면에 실란계 접착제를 이용하여 부착하여 숯 성형체를 포함하는 착용물을 제조하였으며, 그 사진을 도 7에 나타내었다.
[실험예 5]
실시예 3에서 제조한 숯 성형체를 포함하는 착용물을 손목에 차고 체온변화를 측정하였다. 착용 전에는 체온이 35.4℃이었으며, 착용하고 5분 후에 측정한 결과 체온이 35.9℃로 증가하였으며, 20분 후에 측정한 결과 36.3℃로 증가하였으며, 1시간 후에 측정한 결과 36.5℃로 증가하였다.
이는 숯 성형체에서 방사되는 원적외선이 내관혈과 연결된 내부장기들을 미세하게 자극시켜 모세혈관을 확장시키고 혈액순환, 신진대사를 촉진시켜서 체온을 상승시킨 것이다.
상기 실시예 2와 같이 납작하게 성형하되 모양을 달리하여 제조한 숯 성형체를 착용형 전자기기의 배면에 실란계 접착제를 이용하여 부착하여 숯 성형체를 포함하는 착용물을 제조하였으며, 그 사진을 도 8에 나타내었다.
상기 실시예 2와 같이 납작하게 성형하되 모양을 달리하여 제조한 숯 성형체를 원석 팔찌의 내면에 실란계 접착제를 이용하여 부착하여 숯 성형체를 포함하는 착용물을 제조하였으며, 그 사진을 도 9에 나타내었다.
상기 실시예 1에서 제조한 숯 성형체 형상에 대응되게 함몰되는 안치부가 형성되며, 상기 안치부와 연결되어 라운드 형상의 테두리부가 형성된 패치를 만들었다. 상기 안치부의 높이는 상기 숯 성형체의 직경의 80%가 되도록 제작하였다. 상기 패치의 안치부에 상기 숯 성형체를 실란계 접착제를 이용하여 접착시켰다. 중공부가 구비된 시계줄 형상의 몸체를 만들었다. 상기 몸체의 중공부에 상기 숯 성형체가 고정된 패치를 끼움결합시켜 숯 성형체를 포함하는 착용물을 제조하였다. (도 10 참조)
상기 실시예 1에서 제조한 숯 성형체 형상에 대응되게 함몰되는 안치부가 형성되며, 상기 안치부와 연결되어 원 형상의 테두리부가 형성된 패치를 만들었다. 상기 안치부의 높이는 상기 숯 성형체의 직경의 80%가 되도록 제작하였다. 상기 패치의 안치부에 상기 숯 성형체를 실란계 접착제를 이용하여 접착시켰다. 중공부가 구비된 신발 깔창 형상의 몸체를 만들었다. 상기 몸체의 중공부에 상기 숯 성형체가 고정된 패치를 끼움결합시켜 숯 성형체를 포함하는 착용물을 제조하여 도 11에 나타내었고, 이를 포함하는 신발 사진을 도 12에 나타내었다.
이렇게 제조된 숯 성형체를 포함하는 착용물은 지압효과가 있을 뿐만 아니라, 숯 성형체가 불순물이 전혀 없는 통숯 가공품이므로 숯 성형체에서 계속적으로 방사되는 원적외선이 섬유를 통한 간접 접촉시에도 피부에 흡수되어 모세혈관을 확장시켜 혈액순환과 신진대사에 도움을 줄 수 있다.
실시예 7에서, 상기 안치부의 높이를 상기 숯 성형체의 직경의 100%가 되도록 제작한 것을 제외하고 나머지는 동일하게 제조하여, 도 13 및 도 14에 나타내었다.
이렇게 제조된 숯 성형체를 포함하는 착용물은 숯 성형체가 외부로 전혀 돌출되지 않으므로, 무거운 하중을 받고 걷거나 뛰는 신발 깔창이나 슬리퍼에 적용시에도 전혀 불편함이 없이 사용할 수 있는 장점이 있다.
[실험예 6]
실시예 2에서 제조한 숯 성형체 위에 물 한 방울을 떨어뜨려서 숯 성형체 밑까지 수분의 통과 여부에 관한 실험을 실시하였다. 실험과정을 설명하는 사진을 도 15에 나타내었다. 상기 숯 성형체를 하얀 종이 위에 올린 다음 숯 성형체 위에 물 한 방울을 떨어뜨리면 물이 점점 밑으로 통과하면서 바닥에 깔린 하얀 종이 위에 물방울 모양의 수분이 넓게 퍼지면서 물방울 흔적만 남는 것을 확인할 수 있었다. 이는 상기 숯 성형체의 미세기공이 막힘이 없이 뚫려 있으므로 바닥에 깔린 종이까지도 수분이 스며들어 얼룩이 진 것이다.
침, 뜸, 주사, 마사지 등은 짧은 시간에 한하여 경혈에 자극을 주는 반면, 본 발명에 따른 숯 성형체를 포함하는 착용물은 피부에 오랜 시간 동안 접촉시켜 사용할 수 있으며, 숯 성형체에서 계속 방사되는 원적외선과 음이온이 피부와 혈자리(경혈)에 40~50㎜ 깊게 침투하여 내부 장기들을 1분에 2,000번씩 계속 미세하게 자극함으로 아주 가는 혈관인 모세혈관을 확장시켜서 혈액순환과 신진대사를 촉진시키고 몸을 따뜻하게 하여 냉증을 없애고 면역력을 향상시키며, 피를 깨끗하게 하며, 혈전, 염증, 노폐물을 조기에 배출시키는데 도움을 주는 장점이 있다.
Claims (7)
- 삭제
- 졸가시나무를 1,300℃에서 31일 동안 가열하고, 절단 및 성형하고, 표면을 연마하며, 세척 및 자연건조하는, 숯가루가 발생하지 않는 숯 성형체; 및
상기 숯가루가 발생하지 않는 숯 성형체와 결합되는 착용물 몸체;
를 포함하되,
상기 졸가시나무를 가열 후 절단시, 절단하는 두께는 1~30㎜이고,
상기 절단 후 성형시, 성형하는 길이는 1~80㎜이고,
상기 표면을 연마시, 제거되는 표면의 두께는 0.3㎜이며, 연삭 숫돌의 최고 원주 속도는 1,500m/분이고,
상기 표면을 연마시 사용되는 연마제는 용융 알루미나, 강옥 및 카버런덤으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 연마제이고,
상기 세척은 초음파세척기에서 물에 담가 4분 동안 세척하는,
숯 성형체를 포함하는 착용물.
- 삭제
- 제 2항에 있어서,
상기 숯가루가 발생하지 않는 숯 성형체와 상기 착용물 몸체는 친환경 접착제에 의하여 부착되되,
상기 친환경 접착제는 실란계 접착제인,
숯 성형체를 포함하는 착용물.
- 제 2항에 있어서,
상기 숯가루가 발생하지 않는 숯 성형체가 고정되는 패치가 추가로 구비되고, 상기 착용물 몸체에는 중공부가 구비되며,
상기 숯가루가 발생하지 않는 숯 성형체가 고정된 패치와 상기 중공부가 구비된 착용물 몸체가 끼움결합되되,
상기 패치는 상기 숯 성형체가 안착될 수 있도록 상기 숯 성형체 형상에 대응되게 함몰되는 안치부가 형성되며,
상기 안치부의 높이는 상기 숯 성형체의 직경의 70~100%인,
숯 성형체를 포함하는 착용물.
- 삭제
- 제 2항에 있어서,
상기 착용물 몸체에 홀(Hole)이 구비되며,
상기 홀(Hole)에 상기 숯가루가 발생하지 않는 숯 성형체가 결합되는,
숯 성형체를 포함하는 착용물.
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