KR101690569B1 - 밀착성 및 닦음성능이 우수한 미용 마스크팩 용 부직포의 제조방법 - Google Patents

밀착성 및 닦음성능이 우수한 미용 마스크팩 용 부직포의 제조방법 Download PDF

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Abstract

미용 마스팩 용 부직포시트의 제조방법이 개시된다. 그 구성은 1~ 10 denier 바람직하게는 1.2 ~ 3denier의 PET(도)/CoPET(해) 해도형 나노필라멘트를 단섬유화하는 공정, 상기 단섬유를 혼타면, 소면공정을 거친 후에 웹을 형성하는 공정, 상기 웹에서 해성분을 용출하는 공정, 상기 웹을 적층하여 부직포화 하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 방법에 의하여 제조된 미용 마스크팩 용 부직포 시트는 기존 시트형 미용 마스크 팩용 부직포보다 인강강도 및 신율과 같은 물리적 물성이 우수하며, 미세직경으로 인한 비표면적이 높아 피부 밀착력이 높고 사용 후 시트 제거 시 닦음 기능 발현이 가능하다.

Description

밀착성 및 닦음성능이 우수한 미용 마스크팩 용 부직포의 제조방법{Manufacturing method of sheet for cosmetic mask}
본 발명은 해도형 나노섬유을 이용한 밀착성 및 닦음성이 우수한 미용 마스크 팩용 부직포의 제조방법에 관한 것이다.
종래의 미용 마스크 팩용 시트는 셀룰로오스계 섬유를 사용하였다. 셀룰로오스계 섬유는 비교적 저가의 천연 고분자로 인체에 무해할 뿐만 아니라 수분 흡수력이 좋다는 장점이 있으나 시트를 구성하는 원사의 직경이 비교적 크고 표면이 거칠어 피부 밀착력이 떨어진다. 또한 피부와 시트 사이의 들뜸 현상이 생겨 미용 마스크팩 본연의 효과를 반감시키는 문제점이 있다.
이러한 밀착성의 문제를 해소하기 위해, 마스크팩 시트의 두께를 얇게 하고자 부직포시트의 원단 중량을 낮춰 시트를 제조하거나 또는 시트 원단에 별도의 화학적인 후 가공을 통하여 밀착성을 일부 개선하고자 하는 시도가 있었다.
그러나 낮아진 시트중량과 추가된 후가공으로 인하여 시트의 인장강도는 낮아지고 신율은 증가하여 사용 시 화장액을 머금은 시트가 쉽게 찢어지거나 늘어나 마스크 팩 사용이 불편해졌으며, 마스크 팩 시트가 화장액을 보유하는 시간이 짧아져 시트 건조 속도가 빨라지며 그에 따라 마스크 팩 사용 시간이 짧아지는 단점이 있게된다.
만일, 시트에 적셔지는 화장 유액을 과다하게 적용할 경우에는 시트가 부착된 피부에서 쉽게 미끄러지는 문제가 발생하는 문제에 봉착하게 된다.
또한 기존의 마스크 팩의 경우 마스크 팩 사용 중에 사용자의 피부에서 발생하는 피지 및 세안 후에도 잔존하는 미세 노폐물을 닦아내지 못하고 마스크 팩을 사용하게 되는데, 이는 미용 마스크 팩의 효과를 저하시키고 피부트러블을 발생시키는 요인을 제공한다.
본 발명은 상기의 점을 감안하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은 기존 마스크팩 시트로서 사용되는 셀룰로오스계 섬유를 대체 할 수 있도록 미세직경으로 구성되어 부드러운 표면 그리고 별도의 가공 없이 높은 비표면적으로 피부 밀착력이 우수하며 미세 요철 구조로 구성되어 피부의 노폐물을 제거하는 닦음 성능(tissue off)이 우수한 나노필라멘트 원사를 단섬유 화하여 이를 마스크팩용 부직포로 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은 해도형 나노필라멘트를 미용 마스팩 용 부직포의 제조방법을 개시한다.
구체적으로 본 발명에 따른 제조방법은 1~ 10 denier 바람직하게는 1.2 ~ 3denier의 PET(도)/CoPET(해) 해도형 나노필라멘트를 단섬유화하는 공정, 상기 단섬유를 혼타면, 소면공정을 거친 후에 웹을 형성하는 공정, 상기 웹을 적층하여 부직포화 하는 공정, 상기 적층된 부직포에서 상기 해성분을 용출하는 공정(알칼리 감량처리)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
제조된 부직포는 알칼리 감량처리에 의해 약 40%의 해성분이 분리되어, 0.07de 이하의 나노 직경의 섬도를 구성 섬유로 하는 부직포가 된다.
마스크팩 시트로서 해도형 나노필라멘트를 100% 사용하여, 제조되어진 시트는 미세직경으로 구성되어 부드러운 표면을 가지면서 별도의 가공 없이 높은 비표면적으로 피부 밀착력이 우수하며 미세 요철 구조로 구성되어 피부의 노폐물을 제거하는 닦음 성능(tissue off)이 우수한 특성을 발휘하게 된다.
상기 본 발명에서, 상기 단섬유의 섬유장은 특별히 한정하지는 않으나, 스펀레이스 및 니들펀칭 부직포 제조에 적당한 섬유장으로서, 45 ~ 55mm, 바람직하게는 51mm인 것이 예시된다.
또한 상기 적층된 부직포 웹은 우수한 피부 밀착성을 발현하기 위한 마스크 시트 부직포의 용도로 적용하기에 가장 적당한 수치로서, 기본 중량(GSM)이 30 ~ 100g/m2 바람직하게는 30 ~ 50g/m2 인 것이 바람직하다.
상기 부직포 웹의 적층은 일방향 또는 무작위 방향으로 적층가능하다.
본 발명의 다른 태양에 따른 미용 마스팩 용 부직포의 제조방법으로서, 1~ 10 denier 바람직하게는 1.2 ~ 3denier의 PET(도)/CoPET(해) 해도형 나노필라멘트를 단섬유(A)화하는 공정, 상기 단섬유(A)에 0.8 ~ 1.2denier의 텐셀 단섬유, 폴리에스테르 단섬유, 면 단섬유 및 폴리아미드 단섬유로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 단섬유(B)를 4:6 내지 6:4 중량비로 혼섬하는 공정, 상기 혼섬된 단섬유들(A,B)을 혼타면, 소면공정을 거친 후에 웹을 형성하는 공정, 상기 웹을 적층하여 부직포화 하는 공정 및 상기 부직포 웹에서 해성분을 용출하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 밀착성 및 닦음성능이 미용 마스크팩 용 부직포의 제조방법이 제시된다
나노필라멘트 부직포를 100% 사용하면 마스크 팩(시트)의 밀착성 및 닦음 성능이 높게 발현하는 되는 것은 가능하나, 일반 마스크 팩 시트 대비 생산 비용이 고가이며, 용출과정에서 해부분이 탈리되어 중량이 급격하게 빠져 인장강도와 같은 물리적 성능이 저하되어 사용상 제약이 따를 수 있다. 이를 해소하기 위해, 텐셀 섬유와 같은 천연섬유와 합성섬유를 혼섬하여 상기의 제약을 최소화하여 한 것이다. 또한 혼섬하게 되면 부직포 시트의 강도뿐만 아니라, 부직포의 형태안정성이 우수해지는 효과가 있다.
또한 상기의 태양들에서, 상기 부직포의 인장강도를 증가시키기 위해, 상기 나노필라멘트에 크림프를 부여하는 공정을 추가할 수 있다. 필라멘트사에 크림프(권축)을 부여하는 방법은 열고정에 의하는데, 필라멘트사를 권축 변형시킨 다음 그 상태에서 유리전이온도 이상의 온도로 가열 한 후 급냉하여 영구 변형시켜 필라멘트사의 겉보기 모양을 바꾼 것이다. 이에 의해, 섬유의 강도는 상당정도 향상된다.
구체적인 방법으로서, 12 ~ 20 개/ inch로 크림프를 부여하기 위해, 180℃ ~ 200℃ 그리고 infeed 속도는 50m/min outfeed의 속도는 25m/min으로 설정하여 생산하는 것이 예시된다.
상기의 제조방법들에서, 나노필라멘트는 부직포 제조 후 용출과정, 즉 알칼리 감량가공을 거치면서 해성분이 용해 및 탈리되고 0.07de이하의 나노 직경의 섬도를 가진 섬유로 구성된 부직포가 된다.
또한 상기의 제조방법들에서, 웹을 적층하여 부직포로 제조하는 방법은 기존에 잘 알려진 스펀레이스 니들펀칭 공법 제조되어 진다.
본 발명의 방법에 의하여 제조된 미용 마스크팩 용 부직포 시트는 기존 시트형 미용 마스크 팩용 부직포보다 인강강도 및 신율과 같은 물리적 물성이 우수하며, 미세직경으로 인한 비표면적이 높아 피부 밀착력이 높고 사용 후 시트 제거 시 닦음 기능 발현이 가능하다.
따라서 기존 미용 마스크팩 용 시트의 밀착력을 높이기 위해 후가공 약품처리 또는 부직포의 중량을 낮춰 발생하는 강도 저하 현상이 발생하지 않아 내구성이 우수하면서 밀착성을 높여 그에 따른 일부 용도 적용의 한계를 충분히 극복 할 수 있다.
도 1은 미용 마스크팩의 형태의 일예를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 방법에 따라 제조한 미용 마스크팩용 부직포 시트의 주사전자현미경 (SEM) 사진이다.
도 3은 밀착성 기능을 테스트하기 위한 모식도이다.
이하 본발명의 실시예를 설명한다.
실시예 1-1
코오롱社의 나노필라멘트 원사(Rojel 제품)로서, 섬도가 1.2 ~ 3denier이며, PET와 CoPET의 성분비가 6:4인 해도형 PET/CoPET 나노필라멘트 원사를 단섬유 스터핑 박스 (Short fiber sutffing box)를 사용하여 200℃에서 infeed 속도는 50m/min, outfeed의 속도는 25m/min으로 설정하여 15 개/ inch로 크림프를 부여하였다. 권축이 부여된 나노필라멘트 원사를 섬유장 51mm로 단섬유화 한 후에, 혼타면, 소면공정을 거친 후에 웹을 형성하였다. 그 후에 웹을 크로스래퍼로 적층하여 스펀레이스 공정을 통하여 섬유간 결합력을 부여하여 기본 중량 65g/m2인 부직포를 제조하였다. 이후 95℃에서 1wt%의 NaOH((주)대정화학)로 30분간 처리하였다. 알칼리 처리 후 시료를 수세하여 원단에 잔존하는 Na를 제거하였으며, 45℃의 챔버(camber)안에서 48시간 동안 완전 건조하였다. 이러한 용출 공정을 통하여 부직포 총 중량대비 약 40%의 해성분을 제거, 원단의 기본 중량이 40g/m2내외의 부직포를 제조하였다.
실시예 1-2
코오롱社의 나노필라멘트 원사(Rojel 제품)로서, 섬도가 1.2 ~ 3denier이며, PET와 CoPET의 성분비가 6:4인 해도형 PET/CoPET 나노필라멘트 원사를 200℃에서 infeed 속도는 50m/min outfeed의 속도는 25m/min으로 설정하여 15 개/ inch로 크림프를 부여하였다. 권축이 부여된 나노필라멘트 원사를 섬유장을 51mm로 단섬유화 한 후에, 0.8 ~ 1.2denier 섬유장 51mm의 텐셀 단섬유를 4:6 중량비로 혼섬하여 혼타면, 소면공정을 거친 후에 웹을 형성하였다. 그 후에 웹을 크로스래퍼로 적층하여 스펀레이스 공정을 통하여 섬유간 결합력을 부여하여 기본 중량 65g/m2인 부직포를 제조하였다. 이후 95℃에서 1wt%의 NaOH((주)대정화학)로 30분간 처리하였다. 알칼리 처리 후 시료를 수세하여 원단에 잔존하는 Na를 제거하였으며, 45℃의 챔버(camber)안에서 48시간 동안 완전 건조하였다. 이러한 용출 공정을 통하여 부직포 총 중량대비 약 40%의 해성분을 제거, 원단의 기본 중량이 40g/m2내외의 부직포를 제조하였다.
비교예 1-1
N/P 분할형 극세사 3de 51mm 40중량%, 텐셀 1.1de 51mm 60중량%을 혼섬하여 실시예 1-1과 동일한 조건의 크림프 및 용출 가공이 적용된 스펀레이스 공정을 통하여 기본중량 40gsm의 부직포를 제조하였다.
비교예 1-2
텐셀 1.1de 51mm 100% 만으로 실시예 1-1과 동일한 조건의 크림프 가공이 부여된 스펀레이스 공정을 통하여 기본중량 40gsm의 부직포를 제조하였다.
이상의 사용 원사 등의 조건을 표 1에 요약하였다.
구분 원단 스펙 (중량 40gsm, 스펀레이스 공정 동일)
실시예 1-1 해도형 나노필라멘트 51mm 100%
실시예 1-2 해도형 나노필라멘트 51mm 30~60%, 텐셀 1.1de 51mm 40~70%
비교예 1-1 N/P 분할형 극세사 3de 51mm 40%, 텐셀 1.1de 51mm 60%
비교예 1-2 텐셀 1.1de 51mm 100%
인장강도 측정.
위 실시예 및 비교예에 의해 제조된 부직포를 ASTM D5035에 따라 인장시험기(Instron 4467, Instron USA)로 테스트하였다. 실험은 기계방향(machine direction : MD)과 수직방향(cross direction : CD)에서 각각 5회씩 측정하였으며, 사용된 시료의 크기는 75*25mm, 로드 셀은 500kgf, 신장속도는 100mm/min이었다. 그 결과를 표 2에 나타내었다.
소재 실시예 1-1 실시예 1-2 비교예 1-1 비교예 1-2
1회 2.2 (N/inch) 5.0 (N/inch) 3.7 (N/inch) 3.55 (N/inch)
2회 2.0 (N/inch) 4.78 (N/inch) 3.85 (N/inch) 3.75 (N/inch)
3회 2.3 (N/inch) 4.8 (N/inch) 3.83 (N/inch) 3.5 (N/inch)
4회 2.25 (N/inch) 5.1 (N/inch) 3.75 (N/inch) 3.7 (N/inch)
5회 2.15 (N/inch) 5.3 (N/inch) 3.65 (N/inch) 3.8 (N/inch)
평균 2.18(N/inch) 4.99 (N/inch) 3.75 (N/inch) 3.66 (N/inch)
<표 2> 에서 보는 바와 같이 나노필라멘트 단섬유와 텐셀이 4:6 중량비로 혼섬된 부직포(실시예 1-2)가 동일한 중량, 동일한 공정의 나노필라멘트 단섬유를 100% 적용한 부직포(실시예 1-1), 텐셀 섬유 100% 적용 스펀레이스 부직포(비교예 1-2), N/P 극세사와 텐셀을 4:6 중량비로 혼섬한 부직포(비교예 1-1)보다 인장강도가 더 높은 것을 알 수 있었다.
밀착성 테스트
위 실시예 및 비교예에 의해 제조된 부직포 시트를 지름 20cm의 원형으로 성형후 눈과 입부분으로 적용되는 부위를 지름 5cm의 원형으로 타공하여 준비한 후 각 20ml의 화장 유액(웰크론 헬스케어 제주동백 디에이징 에센스, (주)아름다운 화장품)이 함침된 시트(b)를 준비하였다. 준비된 시트(b)를 온도 23도 습도 40%의 상온에 두고 <도3>과 같이 130도의 각을 이루는 테스트 면에 놓아 둔 후, 부직포 시트가 테스트면과 테스트 시료의 면적 기준 50% 이상 떨어질 때까지의 시간을 측정하여 표 3에 그 결과를 표시하였다.
시간/소재 실시예 1-1 실시예 1-2 비교예 1-1 비교예 1-2
5분 떨어지지 않음 떨어지지 않음 떨어지지 않음 떨어짐
10분 떨어지지 않음 떨어지지 않음 떨어지지 않음
15분 떨어지지 않음 떨어지지 않음 떨어짐
20분 떨어지지 않음 떨어지지 않음
25분 떨어지지 않음 떨어지지 않음
30분 떨어지지 않음 떨어짐
위 표3에서와 같이, 실시예가 비교예 비해 월등히 우수한 밀착성능을 발휘하는 것을 볼 수 있었다.
닦음성 시험
위 실시예 및 비교예에 의해 제조된 부직포 시트를 20cm X 30cm의 직사각형으로 재단하고, 실리콘 오일과 카본블랙을 일정량 섞어 오염물질을 만들어 유리판에 5ml를 균일하게 도포시킨 후, 자체 개발한 닦음성 테스트기에 설치 한 후, 준비된 상기 시트를 테스트기 롤러에 부착한 후 상기 유리판에 접촉하도록 작동시켰다.시트에 의해 닦인 오염판을 해상도 2000dpi로 스캔을 하여 자체 개발 프로그램에서 오염정도를 판별하였다.
또한 손등에 유성 네임펜(모나미 중간 글씨 크기)을 5cm 길이로 표시한 후 10cm X 10cm 크기의 직사각형 모형으로 재단한 각 시트(시험편)에 상기 밀착성 시험에서 적용된 동일한 화장 유액을 15ml 흡수 시킨후 동일한 힘으로 2회 문지른 후 표시된 유성 네임펜의 제거 유무를 판별하였다.
결과는 표 4에 나타내었다.
구분 닦음성 테스트 기기 적용 시 유성 네임펜
테스트 시		 종합 결과
실시 예 1-1 100% 완전히 제거됨 매우 우수
실시 예 1-2 98% 완전히 제거됨 매우 우수
비교 예 1-3 95% 약간 제거됨
(선이 흐릿해짐)		 우수
비교 예 1-4 70% 전혀 제거되지 않음 매우 나쁨
위 표에서 보여지는 바와 같이, 실시예가 비교예 비해 월등히 우수한 닦음성능을 발휘하는 것을 볼 수 있었다.
표 5는 위 시험결과의 종합하여 그 결과를 나타내었다.
구분 실시예 1-1 실시예 1-2 비교예 1-1 비교예 1-2
인장강도 2.18(N/inch) 4.99 (N/inch) 3.75 (N/inch) 3.66 (N/inch)
밀착성
(밀착 시간)		 30분 이상 30분 15분 5분
닦음성 매우 우수 매우 우수 우수 매우 나쁨
이상에서 살펴본 바와 같이, 발명의 방법에 의하여 제조된 부직포 시트는 종래의 부직포 마스크 시트 보다 인장강도와 밀착성 및 닦음성능이 우수한 것으로 나타났었다.
b: 테스트 부직포 시트

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 미용 마스팩 용 부직포의 제조방법으로서,
    1~ 10 denier의 PET(도)/CoPET(해) 해도형 나노필라멘트를 단섬유(A)화하는 공정,
    상기 단섬유(A)에 0.8 ~ 1.2denier의 텐셀 단섬유, 면 단섬유 및 폴리아미드 단섬유로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 단섬유(B)를 4:6 내지 6:4 중량비로 혼섬하는 공정,
    상기 혼섬된 단섬유들(A,B)을 혼타면, 소면공정을 거친 후에 웹을 형성하는 공정,
    상기 웹을 적층하여 부직포화 하는 공정 및
    상기 부직포 웹에서 해성분을 용출하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 밀착성 및 닦음성능이 우수한 미용 마스팩 용 부직포의 제조방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 단섬유(A)는 45 ~ 55mm, 상기 단섬유(B)는 30 ~ 55mm, 상기 적층된 부직포 웹은 기본 중량(GSM)이 30 ~ 100g/m2 인 것을 특징으로 하는 밀착성 및 닦음성능이 우수한 미용 마스팩 용 부직포의 제조방법.
  5. 제 3항 내지 제 4항 중 어느 한항에 있어서, 상기 부직포의 인장강도를 증가시키기 위해, 상기 나노필라멘트에 크림프를 부여하는 것을 특징으로 하는 밀착성 및 닦음성능이 우수한 미용 마스팩 용 부직포의 제조방법.


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