KR101719227B1 - 항-알레르겐 섬유 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

항-알레르겐 섬유 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 사각형의 네 개의 둘레 각각에 “ T ”자형의 돌기가 형성된 형태의 단면을 가지는 다중공 섬유의 네 개의 공동에 항-알레르기 성분을 담지됨에 따라, 섬유 내의 알레르겐 성분에 의한 알레르기 반응이 저감되면서도 세탁, 구김, 마찰 등의 외부 자극이 가해져도 항-알레르겐 성분이 쉽게 유실되지 않아 항-알레르겐 효과가 오래 지속될 수 있는 항-알레르겐 섬유를 제공한다. 또한, 네 개의 공동이 형성된 다중공 섬유와 항-알레르겐 성분을 혼합한 혼합물에 초음파 또는 진동을 가하여 네 개의 공동에 항-알레르겐 성분을 담지시킴에 따라, 섬유 내의 알레르겐 성분에 의한 알레르기 반응이 저감되면서도 다중공 섬유의 네 개의 공동 내부까지 항-알레르겐 성분이 고르게 침투하여 담지되어 세탁, 구김, 마찰 등의 외부 자극이 가해져도 항-알레르겐 성분이 쉽게 유실되지 않아 항-알레르겐 효과가 오래 지속될 수 있는 항-알레르겐 섬유의 제조방법을 제공한다.

Description

항-알레르겐 섬유 및 이의 제조방법{FIBER FOR ANTI-ALLERGEN AND METHOD OF MAKING SAME}
본 발명은 항-알레르겐 섬유 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
알레르기 반응은 생물체가 어떠한 외래성 물질과 접하게 되면 항원항체반응에 의하여 생체 내에 급격한 반응 능력의 변화가 생기는데 이러한 현상을 알레르기 반응이라 하며, 이때, 생체 내로 유입되어 알레르기 반응을 일으키는 항원을 알레르겐이라 한다. 즉, 항원에 해당하는 알레르겐이 생체 내로 유입되면 이에 대한 항체가 만들어지고, 그 후 동일한 알레르겐이 생체 내로 유입될 경우 알레르기 반응을 일으킨다. 알레르기 반응은 신체의 상태, 주변 조건 등에 의해 가벼운 기침, 미열, 및 가벼운 염증반응을 동반할 수 있으나, 심한 경우 아토피성 질환, 기관지 천식, 두드러기, 습진, 자가면역질환, 교원병 등 심각한 제 2의 질병을 유발할 수 있다.
알레르기 반응을 일으키는 알레르겐은 식품, 약품, 섬유, 식물, 및 동물 등에서 섭취하거나 피부접촉 또는 호흡기를 통해 생체 내로 유입될 수 있다. 그 중에서도 옷, 가방, 신발, 베개, 이불, 시트 등과 같이 사용빈도가 높고 신체와의 접촉시간이 긴 섬유로부터 유입되는 알레르겐에 의한 알레르기 반응에 의해 질병을 앓고 있는 사람들이 늘어가고 있다. 이에 따라, 옷, 가방, 신발, 베개, 이불, 시트 등의 소재인 섬유에 의한 알레르기 반응을 최소화하고자 섬유 내의 알레르겐 성분을 줄이거나 제거하고자하는 다양한 시도들이 있었다.
먼저, 대한민국 공개특허 제10-2014-0048204호에서는 항-알레르기원 불활성화제를 포함하는 외부층, 멜트 블러운 부직포 천으로 형성된 중간층, 및 내부층을 포함하는 항-알레르기 효과를 가지는 다층 부직포 천에 대해 개시하고 있으나, 전술한 특허의 경우, 각 층이 분리되고 제일 바깥쪽에 위치하는 외부층의 항-알레르기원 불활성화제가 자극 내지 세탁에 의해 유실되어 항-알레르기 효과가 저하되는 문제가 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 일본 특허 공개 공보 제2011-1638호에서는 항알레르겐성 물질과 셀룰로오스를 용해시킨 액을 혼합하여 방사 원액을 제조하고, 방사 원액을 방사함으로써 제조된 항알레르겐성 셀룰로오스 섬유 및 그 제조방법을 개시하고 있으나, 섬유 가닥 내의 항알레르겐성 물질이 분산되어 있어 섬유의 내구성, 기능이 저하될 뿐 아니라 섬유에 비해 항알레르겐성 물질이 소량 첨가되어 항알레르겐 효과가 낮은 문제가 있었다. 특히, 상기의 특허들을 포함하는 종래기술에서는 여전히 섬유에 가해지는 자극 또는 세탁에 의해 항알레르겐 성분이 유실되어 항알레르겐 효과가 저하되는 문제가 있거나, 항알레르겐 효과의 향상에만 집중하여 섬유 자체의 내구성, 기능성, 사용감이 저하되는 문제가 있었다.
대한민국 공개특허 제10-2014-0048204호 일본 특허 공개 공보 제2011-1638호
본 발명의 목적은 사각형의 네 개의 둘레 각각에 “ T ”자형의 돌기가 형성된 형태의 단면을 갖는 다중공 섬유의 네 개의 공동에 항-알레르기 성분을 담지됨에 따라, 섬유 내의 알레르겐 성분이 저감되어 알레르기 반응이 최소화되면서도 세탁, 구김, 마찰 등의 외부 자극이 가해져도 항-알레르겐 성분이 쉽게 유실되지 않아 항-알레르겐 효과가 오래 지속되는 항-알레르겐 섬유를 제공하는 데에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 네 개의 공동이 형성된 다중공 섬유와 항-알레르겐 성분을 혼합한 혼합물에 초음파 또는 진동을 가하여 네 개의 공동에 항-알레르겐 성분을 담지시킴에 따라, 다중공 섬유의 네 개의 공동 내부까지 항-알레르겐 성분이 고르게 침투되어 담지되도록 하여 세탁, 구김, 마찰 등의 외부 자극이 가해져도 항-알레르겐 성분이 쉽게 유실되지 않아 항-알레르겐 효과가 오래 지속될 뿐 아니라, 섬유 내의 알레르겐 성분을 저감시켜 알레르기 반응을 최소화 할 수 있는 항-알레르겐 섬유의 제조방법을 제공하는 데에 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 사각형의 네 개의 둘레 각각에 “ T ”자형의 돌기가 형성된 형태의 단면을 갖는 다중공 섬유를 포함하고, 상기 다중공 섬유에는 상기 사각면의 네 개의 둘레 각각에 형성된 “ T ”자형의 인접한 돌기들 간의 공간에 의해 네 개의 공동이 형성되며, 상기 네 개의 공동에 항-알레르겐 성분이 담지되는 항-알레르겐 섬유를 이용함에 따라, 항-알레르겐 효과가 향상될 뿐만 아니라 항-알레르겐 효과가 오래 지속되는 솜을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 목적은 상기된 바와 같은 기술적과제로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수 있다.
상기 첫 번째 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 사각형의 네 개의 둘레 각각에 “ T ”자형의 돌기가 형성된 형태의 단면을 갖는 다중공 섬유를 포함하고, 상기 다중공 섬유에는 상기 사각면의 네 개의 둘레 각각에 형성된 “ T ”자형의 인접한 돌기들 간의 공간에 의해 네 개의 공동이 형성되며, 상기 네 개의 공동에 항-알레르겐 성분이 담지되는 항-알레르겐 섬유를 제공한다.
상기 항-알레르겐 섬유는 십자 형태의 단면을 갖는 십자형 섬유를 더 포함할 수 있다.
상기 다중공 섬유 100 중량부에 대해 상기 십자형 섬유가 20 ~ 40 중량부의 비율로 포함될 수 있다.
상기 네 개의 공동의 총 단면적은 상기 다중공 섬유의 단면적의 15 ~ 40 % 일 수 있다.
상기 항-알레르겐 성분은 타닌산(tannic acid), 몰식자산(gallic acid), 에피카테킨(epicatechin), 에피갈로카데킨(epigallocatechin), 에피카테킨갈레이트(epicatechin gallate), 올레우로페인(oleuropein), 클로로페니라민(chlorpheniramine), 디펜하이드라민(diphenhydramine), 브롬페니라민(brompheniramine), 하이드록시진(Hydroxyzine), 프로메타진(promethazine), 테르페나딘(terfenadine), 아스테미졸(astemizole), 다이멘하이드리네이트(dimenhydrinate), 및 이들의 염으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 두 번째 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 네 개의 공동이 형성된 다중공 섬유와 항-알레르겐 성분을 포함하는 항-알레르겐 조성물을 혼합하여 혼합물을 생성하는 단계; 및 상기 혼합물에 초음파 또는 진동을 가하여 상기 다중공 섬유의 네 개의 공동에 상기 항-알레르겐 성분을 담지시키는 단계를 포함하는 항-알레르겐 섬유의 제조방법을 제공한다.
상기 항-알레르겐 섬유의 제조방법은 상기 혼합물에 십자 형태의 단면을 갖는 십자형 섬유를 혼합하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 초음파의 주파수는 17,000 ~ 20,000 Hz 이고, 진폭이 40 ~ 65 μm일 수 있다.
상기 진동의 주파수는 1 ~ 30 Hz 이고, 진폭이 4mm ~ 15mm 일 수 있다.
상기 항-알레르겐 성분은 타닌산(tannic acid), 몰식자산(gallic acid), 에피카테킨(epicatechin), 에피갈로카데킨(epigallocatechin), 에피카테킨갈레이트(epicatechin gallate), 올레우로페인(oleuropein), 클로로페니라민(chlorpheniramine), 디펜하이드라민(diphenhydramine), 브롬페니라민(brompheniramine), 하이드록시진(Hydroxyzine), 프로메타진(promethazine), 테르페나딘(terfenadine), 아스테미졸(astemizole), 다이멘하이드리네이트(dimenhydrinate), 및 이들의 염으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 세 번째 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 사각형의 네 개의 둘레 각각에 “ T ”자형의 돌기가 형성된 형태의 단면을 갖는 다중공 섬유를 포함하고, 상기 다중공 섬유에는 상기 사각면의 네 개의 둘레 각각에 형성된 “ T ”자형의 인접한 돌기들 간의 공간에 의해 네 개의 공동이 형성되며, 상기 네 개의 공동에 항-알레르겐 성분이 담지되는 항-알레르겐 섬유로 이루어진 솜을 제공한다.
본 발명의 항-알레르겐 섬유는 사각형의 네 개의 둘레 각각에 “ T ”자형의 돌기가 형성된 형태의 단면을 가지는 다중공 섬유의 네 개의 공동에 항-알레르기 성분을 담지됨에 따라, 섬유 내의 알레르겐 성분에 의한 알레르기 반응이 저감되면서도 세탁, 구김, 마찰 등의 외부 자극이 가해져도 항-알레르겐 성분이 쉽게 유실되지 않아 항-알레르겐 효과가 오래 지속될 수 있다. 특히, 본 발명의 항-알레르겐 섬유는 네 개의 공동을 갖는 다중공 섬유에 의해 경량성 및 보온성이 우수할 뿐 아니라, 다중공 섬유와 함께 십자형 섬유를 포함함에 따라, 속건성 및 대전방지 효과가 향상될 수 있다.
또한, 본 발명의 항-알레르겐 섬유의 제조방법은 네 개의 공동이 형성된 다중공 섬유와 항-알레르겐 성분을 혼합한 혼합물에 초음파 또는 진동을 가하여 네 개의 공동에 항-알레르겐 성분을 담지시킴에 따라, 섬유 내의 알레르겐 성분에 의한 알레르기 반응이 저감되면서도 다중공 섬유의 네 개의 공동 내부까지 항-알레르겐 성분이 고르게 침투하여 담지되어 세탁, 구김, 마찰 등의 외부 자극이 가해져도 항-알레르겐 성분이 쉽게 유실되지 않아 항-알레르겐 효과가 오래 지속될 수 있다. 특히, 다중공 섬유의 네 개의 공동에 항-알레르겐 성분을 담지시키는 과정에서 주파수가 17,000 ~ 20,000 Hz이고 진폭이 40 ~ 65 μm인 초음파를 조사하거나 주파수가 1 ~ 30 Hz이고 진폭이 4 ~ 15 mm인 진동을 가함에 따라, 네 개의 공동에 항-알레르겐 성분이 네 개의 공동 내부까지 침투하여 담지되어 항-알레르겐 효과가 더욱 오래 지속될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중공 섬유를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중공 섬유를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 십자형 섬유를 도시한 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 발명의 명세서 및 청구범위에 사용된 용어 또는 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명의 명세서 전체에 있어서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명의 명세서 전체에 있어서, "A 및/또는 B"는, A 또는 B, 또는 A 및 B를 의미한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명하였으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명은 사각형의 네 개의 둘레 각각에 “ T ”자형의 돌기(11)가 형성된 형태의 단면을 갖으며 네 개의 중공이 형성된 다중공 섬유(10)와 다중공 섬유(10)의 네 개의 중공에 담지되는 항-알레르겐 성분을 포함하는 항-알레르겐 섬유를 제공한다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 항-알레르겐 섬유는 사각형의 네 개의 둘레 각각에 “ T ”자형의 돌기(11)가 형성된 형태의 단면을 가져 네 개의 공동(13)을 갖는 다중공 섬유(10)의 네 개의 공동(13)에 항-알레르겐 성분이 담지됨에 따라, 섬유 내의 알레르겐 성분에 의한 알레르기 반응이 저감되면서도 세탁, 구김, 마찰 등의 외부 자극이 가해져도 항-알레르겐 성분이 쉽게 유실되지 않아 항-알레르겐 효과가 오래 지속될 수 있다. 또한, 본 실시예의 항-알레르겐 섬유는 상기의 다중공 섬유(10) 뿐 아니라 십자형의 섬유를 동시에 포함함에 따라, 경량성, 보온성, 속건성, 및 대전방지 효과가 더욱 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중공 섬유(10)를 도시한 도면으로, 도 1의 (a)는 다중공 섬유(10)의 단면도이고, 도 1의 (b)는 다중공 섬유(10)의 사시도이다. 또한, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중공 섬유(10)를 도시한 도면으로, 도 2의 (a)는 다중공 섬유(10)의 단면도이고, 도 2의 (b)는 다중공 섬유(10)의 사시도이다. 또한, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 십자형 섬유(20)를 도시한 도면으로, 도 3의 (a)는 십자형 섬유(20)의 단면도이고, 도 3의 (b)는 십자형 섬유(20)의 사시도이다.
다중공 섬유(10)는 사각형의 네 개의 둘레 각각에 수직돌기(11a)와 수평돌기(11b)가 교차된 형태의 “ T ”자형의 돌기(11)가 형성된 형태의 단면을 갖는다(청구항1). 도 1에 도시된 바와 같이, 다중공 섬유(10)의 사각면의 네 개의 둘레 각각에 형성된 “ T ”자형의 인접한 돌기들 간의 공간에 의해 네 개의 공동(13)이 형성된다.
도 1을 참조하면, 다중공 섬유(10)에는 네 개의 “ T ”자형의 돌기(11)가 형성되어 있으며, 사각형의 네 개의 둘레를 따라 각각이 서로 인접하게 배치되어 있다. 서로 이웃하여 인접한 두 개의 “ T ”자형의 돌기(11)들 간에는 빈 공간이 형성되고, 이러한 빈 공간에 의해 하나의 공동(13)이 형성될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 다중공 섬유(10)는 네 개의 “ T ”자형의 돌기(11)를 포함함에 따라, 네 개의 공동(13)이 형성될 수 있다. 이때, 각각의 공동(13)은 사방이 막힌 구조가 아닌 일측에 외부와 연통되도록 틈이 형성되어 개방되어 있는 ‘열린구조’를 가질 수 있고, 상기의 개방된 틈을 통해 항-알르겐 성분이 공동(13)의 내부로 유입되어 담지될 수 있다.
또한, 다중곰 섬유의 서로 이웃하여 각각이 인접하게 배지된 네 개의 “ T ”자형의 돌기(11)에 의한 네 개의 공동(13)은 공기 및 수분의 통로 역할을 하며 이 통로를 통해 습기를 머금은 열을 배출함에 따라 보온성, 속건성이 우수할 뿐 아니라 경량성이 좋다. 특히, 다중공 섬유(10)의 네 개의 공동(13)에 담지된 항-알레르겐 성분, 공기 등에 의해 쿠션감, 및 탄성력이 향상되어 쉽게 찌부러지지 않으며 원래의 상태로 빠르게 회복될 수 있다.
일반적으로 섬유는 진드기, 먼지, 머리카락 등 각종 오염물들이 부착되기 쉬우며 사용빈도가 높고 신체와의 접촉시간이 길기 때문에, 섬유에 부착된 오염물 내의 알레르겐에 의해 알레르기 반응이 쉽게 발생될 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 상기와 같은 다중공 섬유(10)의 네 개의 공동(13) 각각에 항-알레르겐 성분을 담지시키고, 항-알레르겐 성분에 의해 섬유에 부착된 알레르겐 물질로 인한 알레르기 반응을 저하시킬 수 있다.
종래에는 단순히 표면에 항-알레르겐 성분을 포함하는 코팅층이 형성된 섬유 또는 항-알레르겐 성분을 포함하는 방사 원액으로 제조된 섬유 등을 사용하였으나, 이러한 경우, 항-알레르겐 성분의 첨가량에 한계가 있어 항-알레르겐 효과가 미비하고 세탁, 구김 등 외부의 자극에 의해 항-알레르겐 성분이 쉽게 유실됨에 따라, 항-알레르겐 효과가 오래 지속되지 못하는 문제가 있다. 본 실시예의 항-알레르겐 성분은 섬유의 표면에 코팅되는 것이 아니라, 상기된 바와 같은, 다중공 섬유(10)의 네 개의 공동(13)에 항-알레르겐 성분을 담지시킴으로써, 세탁, 구김 등의 외부에 자극이 가해져도 쉽게 유실되지 않게 되어 항-알레르겐 효과가 오래 지속될 수 있도록 한다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 “ T ”자형의 돌기(11)의 수직돌기(11a) 양단을 내측으로 굽어지게 하여 다중공 섬유(10)의 공동(13)에 담지된 항-알레르겐 성분이 외부로 유출되는 것을 방지함으로써 항-알레르겐 효과가 더욱 오래 지속될 수 있도록 할 수 있다. 즉, 도 1의 다중공 섬유(10)에 비해 도 2의 다중공 섬유(10)의 공동(13)의 개방된 틈이 더 작으므로 잦은 세탁에 의해 강한 외부 자극이 가해져도 공동(13)의 내부에 담지된 항-알레르겐 성분이 쉽게 외부로 유출되지 않음에 따라, 항-알레르겐 효과가 더욱 오래 지속될 수 있다.
본 실시예의 항-알레르겐 성분으로는 알레르겐을 저감 내지 제거시킬 수 있는 통상적인 모든 성분들이 가능하며, 예를 들어, 항-알레르겐 성분은 타닌산(tannic acid), 몰식자산(gallic acid), 에피카테킨(epicatechin), 에피갈로카데킨(epigallocatechin), 에피카테킨갈레이트(epicatechin gallate), 올레우로페인(oleuropein), 클로로페니라민(chlorpheniramine), 디펜하이드라민(diphenhydramine), 브롬페니라민(brompheniramine), 하이드록시진(Hydroxyzine), 프로메타진(promethazine), 테르페나딘(terfenadine), 아스테미졸(astemizole), 다이멘하이드리네이트(dimenhydrinate), 및 이들의 염으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
한편, 수직돌기(11a)와 수평돌기(11b)가 교차된 형태의 “ T ”자형의 돌기(11)는 수직돌기(11a) 또는 수평돌기(11b)의 횡방향 내지 종방향 길이를 조절함으로써 서로 이웃하여 인접한 두 개의 “ T ”자형의 돌기(11) 간에 형성된 공동(13)의 크기를 다양하게 조절할 수 있다. 이로 인해 서로 이웃하여 인접한 “ T ”자형의 돌기(11)들이 서로 접촉되어 ‘닫힌구조’의 공동(13)을 형성할 수도 있으나, ‘닫힌구조’의 공동(13)을 갖는 경우, 공동(13) 내부로 항-알레르겐 성분이 유입되기 어려워 공동(13) 내부에 항-알레르겐 성분이 충분히 담지되지 못할 수 있다. 이에 따라, 본 실시예에서는 다중공 섬유(10)의 네 개의 공동(13)은 일부가 외부와 연통되도록 ‘열린구조’를 갖을 수 있는 범위 내에서 수직돌기(11a) 또는 수평돌기(11b)의 횡방향 내지 종방향 길이를 조절할 수 있도록 한다.
특히, 다중공 섬유(10)의 공동(13)을 크기를 다양하게 조절함으로써 공동(13)의 내부에 담지되는 항-알레르겐 성분의 양을 조절할 수 있다. 예를 들어, 다중공 섬유(10)의 네 개의 공동(13)은 일부가 외부와 연통되도록 ‘열린구조’를 갖을 수 있는 범위 내에서 수직돌기(11a) 또는 수평돌기(11b)의 횡방향 내지 종방향 길이를 길게 하여 공동(13)의 크기를 넓힘으로써 많은 양의 항-알레르겐 성분을 담지시킬 수 있고, 수직돌기(11a) 또는 수평돌기(11b)의 횡방향 내지 종방향 길이를 짧게 하여 공동(13)의 크기를 좁힘으로써 상대적으로 적은 양의 항-알레르겐 성분을 담지시킬 수 있다.
이러한, 다중공 섬유(10)의 네 개의 공동(13)의 총 단면적은 다중공 섬유(10)의 단면적의 15 ~ 40 %, 바람직하게는 25 ~ 35 %, 더욱 바람직하게는 26 ~ 30 %일 수 있다. 만약, 네 개의 공동(13)의 총 단면적이 다중공 섬유(10)의 단면적의 15 % 미만일 경우, 네 개의 공동(13)에 담지되는 항-알레르겐의 양이 적어 본 실시예에 따른 유의 항-알레르겐 효과가 저하되고 섬유 자체의 보온성, 경량성, 속건성, 탄력성이 저하될 수 있으며, 40 %를 초과할 경우 서로 이웃하여 인접하게 배치된 네 개의 “ T ”자형의 돌기(11)에 의한 네 개의 공동(13)을 갖는 본 실시예의 다중공 섬유(10) 특유의 구조를 형성하지 못해, 보온성, 경량성, 속건성, 탄력성이 저하되고 과도하게 많은 양의 항-알레르겐 물질이 사용되어 비용이 증가되는 문제가 있을 수 있다.
본 실시예의 항-알레르겐 섬유는 도 3에 도시된 바와 같은, 십자형 섬유(20)를 더 포함할 수 있다. 십자형 섬유(20)는 십자 형태의 단면을 갖는 섬유이다. 도 3을 참조하면, 십자형 섬유(20)의 굴곡진 부위는 수분이 이동하는 통로로서의 역할을 하여, 십자형 섬유(20)는 수분 배출이 용이할 수 있어 속건성이 우수할 뿐 아니라, 대전방지 효과가 우수하여 대전에 의해 발생되는 정전기로 인한 섬유의 손상, 피부의 자극 등을 방지할 수 있다. 특히, 십자형 섬유(20)의 굴곡진 부위는 열이 이동하는 통로로서의 역할을 하여, 열의 흐름을 원활히 할 뿐 아니라, 다중공 섬유(10) 내의 네 개의 공동으로 빠르게 열을 전달할 수 있으므로, 십자형 섬유(20)를 다중공 섬유(10)와 혼합할 경우 보온성이 더욱 향상될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같은, 십자형 섬유(20)의 외측에는 항-알레르겐 성분을 포함하는 코팅층이 형성되어 본 실시예의 항-알레르겐 섬유의 항-알레르겐 효과가 더욱 향상될 수 있다. 더 자세히 설명하면, 네 개의 공동(13) 내부에 항-알레르겐 성분이 담지되어 항-알레르겐 효과를 오래 지속시킬 수 있는 다중공 섬유(10)와 외측에 항-알레르겐 성분을 포함하는 코팅층이 형성되어 즉각적인 항-알레르겐 효과를 나타낼 수 있는 십자형 섬유(20)를 동시에 포함함으로써 즉각적인 항-알레르겐 효과를 나타내면서도 오랜 시간동안 항-알레르겐 효과가 지속될 수 있어 다중공 섬유(10)와 십자형 섬유(20)를 모두 포함하는 본 실시예의 항-알레르겐 섬유의 항-알레르겐 효과가 더욱 향상될 수 있다. 또한, 본 실시예의 항-알레르겐 섬유는 다중공 섬유(10)와 십자형 섬유(20)를 동시에 포함함으로써 보온성, 경량성, 속건성, 탄력성, 및 대전방지 능력을 향상시킬 수 있다.
다중공 섬유(10)와 십자형 섬유(20)는 다중공 섬유(10) 100 중량뷰에 대해 십자형 섬유(20)가 20 ~ 40 중량부의 비율로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 20 ~ 35 중량부, 더욱 바람직하게는 25 ~ 30 중량부의 비율로 포함될 수 있다. 다중공 섬유(10) 100 중량부에 대해 십자형 섬유(20)가 20 중량부 미만일 경우 속건성과 대전방지 능력이 저하되고 즉각적인 항-알레르겐 효과가 줄어들 수 있으며, 40 중량부를 초과할 경우 즉각적인 항-알레르겐 효과는 좋으나 항-알레르겐 효과의 지속력이 저하될 수 있다.
본 실시예의 다중공 섬유(10)는 방사 구금장치(미도시)에 방사용액을 주입한 뒤, 이를 본 실시예의 다중공 섬유(10)와 동일한 형태를 갖는 방사구(미도시)로 토출되게 함으로써, 사각형의 네 개의 둘레 각각에 “ T ”자형의 돌기(11)가 형성된 형태의 단면을 갖도록 제조될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 본 실시예의 십자형 섬유(20)는 방사 구금(미도시)에 방사용액을 주입한 뒤, 이를 본 실시예의 십자형 섬유(20)와 동일한 형태를 갖는 방사구(미도시)로 토출되게 함으로써, 십자형의 단면을 갖도록 제조될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기의 방사용액은 폴리프로필렌, 비닐론, 나일론, 폴리에틸렌 등과 같이 섬유 제조에 사용될 수 있는 공지된 물질을 포함할 수 있으며, 섬유의 특성을 향상시키기 위한 다양한 첨가제, 보조제 등을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 네 개의 공동(13)이 형성된 다중공 섬유(10)와 항-알레르겐 성분을 혼합한 혼합물에 초음파 또는 진동을 가하여 네 개의 공동(13)의 내부까지 항-알레르겐 성분이 고르게 침투되어 담지될 수 있는 항-알레르겐 섬유의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 항-알레르겐 섬유의 제조는 네 개의 공동(13)이 형성된 다중공 섬유(10)와 항-알레르겐 성분을 포함하는 항-알레르겐 조성물을 혼합하여 혼합물을 생성하는 단계 및 혼합물에 초음파 또는 진동을 가하여 다중공 섬유(10)의 네 개의 공동(13)에 항-알레르겐 성분을 담지시키는 단계를 포함하며, 이하에는 네 개의 공동(13)이 형성된 다중공 섬유(10)와 항-알레르겐 성분을 포함하는 항-알레르겐 조성물을 혼합하여 혼합물을 생성하는 단계를 제 1 단계로, 혼합물에 초음파 또는 진동을 가하여 다중공 섬유(10)의 네 개의 공동(13)에 항-알레르겐 성분을 담지시키는 단계를 제 2 단계로 간략하게 호칭할 수 있다.
제 1 단계에서는 네 개의 공동(13)이 형성된 다중공 섬유(10)와 항-알레르겐 성분을 포함하는 항-알레르겐 조성물을 혼합하여 혼합물을 생성한다.
제 1 단계에서는 항-알레르겐 성분을 용매와 혼합하여 항-알레르겐 조성물을 제조하여 반응기에 투입하고, 여기에 네 개의 공동(13)을 갖는 다중공 섬유(10)를 투입하여 혼합할 수 있다. 용매는 섬유에 적용될 수 있는 것이라면 제한 없이 사용될 수 있다. 또한, 제 1 단계에서는 네 개의 공동(13)이 형성된 다중공 섬유(10)와 항-알레르겐 조성물이 혼합된 혼합물에 십자 형태의 단면을 갖는 심자형 섬유를 혼합할 수 있고, 다중공 섬유(10) 100 중량부에 대해 십자형 섬유(20)를 20 ~ 40 중량부의 비율로 포함할 수 있다.
항-알레르겐 조성물을 형성하는 항-알레르겐 성분으로는 알레르겐을 저감 내지 제거시킬 수 있는 통상적인 모든 성분들이 가능하며, 예를 들어, 항-알레르겐 성분은 타닌산(tannic acid), 몰식자산(gallic acid), 에피카테킨(epicatechin), 에피갈로카데킨(epigallocatechin), 에피카테킨갈레이트(epicatechin gallate), 올레우로페인(oleuropein), 클로로페니라민(chlorpheniramine), 디펜하이드라민(diphenhydramine), 브롬페니라민(brompheniramine), 하이드록시진(Hydroxyzine), 프로메타진(promethazine), 테르페나딘(terfenadine), 아스테미졸(astemizole), 다이멘하이드리네이트(dimenhydrinate), 및 이들의 염으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
제 2 단계에서는 혼합물에 초음파 또는 진동을 가하여 다중공 섬유(10)의 네 개의 공동(13)에 항-알레르겐 성분을 담지시킨다.
제 2 단계에서는 제 1 단계의 혼합물에 초음파 또는 진동을 가함으로써 다중공 섬유(10)의 네 개의 공동(13) 내부에 항-알레르겐 성분을 담지시키고, 십자형 섬유(20)의 외측 표면에 항-알레르겐 성분을 포함하는 코팅층을 형성시킬 수 있다.
특히, 본 실시예의 다중공 섬유(10)의 공동(13)은 ‘열린구조’로 형성되어 공동(13)의 일측에 개방된 틈을 통해 공동(13)의 내부로 항-알레르겐 성분이 유입되는데, 상기의 개방된 틈이 좁을수록 공동(13)의 내부로 항-알레르겐 성분이 유입되어 담지되는 것이 어려울 수 있다. 이에 따라, 본 실시예의 제 2 단계에서는 단순히 네 개의 공동(13)을 갖는 다중공 섬유(10)와 항-알레르겐 조성물을 혼합하는 것이 아니라, 제 2 단계에서 초음파를 조사하거나 진동을 가함으로써 다중공 섬유(10) 네 개의 공동(13)의 일측의 개방된 틈을 통해 네 개의 공동(13) 내부까지 항-알레르겐 성분이 충분히 유입되어 담지될 수 있도록 한다. 또한, 제 2 단계에서 초음파를 조사하거나 진동을 가함으로써 십자형 섬유(20)의 외측 표면에 항-알레르겐 성분을 포함하는 균일한 코팅층이 형성될 수 있다.
한편, 제 2 단계에서는 주파수가 17,000 ~ 20,000 Hz이고, 진폭이 40 ~ 65 μm인 초음파를 혼합물에 조사할 수 있다. 이에 의해, 다중공 섬유(10)의 네 개의 공동(13) 내부까지 항-알레르겐 성분이 침투되어 네 개의 공동(13)을 충분히 채울 수 있도록 할 뿐 아니라, 십자형 섬유(20)의 외측에 항-알레르겐 성분을 포함하는 균일한 조성과 표면층을 갖는 코팅층을 형성시킬 수 있어 항-알레르겐 효과가 향상될 뿐만 아니라, 즉각적인 항-알레르겐 효과가 향상되고 항-알레르겐 효과가 지속적으로 유지되도록 한다.
또한, 제 2 단계에서는 주파수가 1 ~ 30 Hz 이고, 진폭이 4mm ~ 15mm 인 진동을 혼합물에 가할 수 있다. 이에 의해, 다중공 섬유(10)의 네 개의 공동(13) 내부까지 항-알레르겐 성분이 침투되어 네 개의 공동(13)을 충분히 채울 수 있도록 할 뿐 아니라, 십자형 섬유(20)의 외측에 항-알레르겐 성분을 포함하는 균일한 조성과 표면층을 갖는 코팅층을 형성시킬 수 있어 항-알레르겐 효과가 향상될 뿐만 아니라, 즉각적인 항-알레르겐 효과가 향상되고 항-알레르겐 효과가 지속적으로 유지되도록 한다.
즉, 제 2 단계에서 초음파를 조사하거나 진동을 가함으로써 다중공 섬유(10)의 네 개의 공동(13)에 항-알레르겐 성분을 충분히 담지시키고, 십자형 섬유(20)의 외측에 항-알레르겐 성분을 포함하는 균일한 코팅층을 형성함으로써 즉각적인 항-알레르겐 효과를 나타내면서도 오랜 시간동안 항-알레르겐 효과가 지속될 수 있어 다중공 섬유(10)와 십자형 섬유(20)를 모두 포함하는 본 실시예의 항-알레르겐 섬유의 항-알레르겐 효과가 더욱 향상될 수 있다. 특히, 다중공 섬유(10)의 네 개의 공동(13) 내부까지 항-알레르겐 성분이 고르게 침투됨에 따라, 세탁, 구김, 마찰 등의 외부 자극이 가해져도 항-알레르겐 성분이 쉽게 유실되지 않아 항-알레르겐 효과가 더욱 오래 지속될 수 있다.
이와 같이, 항-알레르겐 성분이 담지된 다중공 섬유(10)와 항-알레르겐 성분을 포함하는 코팅층이 형성된 십자형 섬유(20)를 자연건조, 오븐건조 등 다양한 방법으로 건조함으로써 항-알레르겐 섬유가 제조될 수 있다.
또한, 사각형의 네 개의 둘레 각각에 “ T ”자형의 돌기가 형성된 형태의 단면을 갖는 다중공 섬유를 포함하고, 다중공 섬유에는 사각면의 네 개의 둘레 각각에 형성된 “ T ”자형의 인접한 돌기들 간의 공간에 의해 네 개의 공동이 형성되며, 네 개의 공동에 항-알레르겐 성분이 담지된 항-알레르겐 섬유로 이루어진 솜을 제공한다.
본 실시예의 항-알레르겐 섬유 및 항-알레르겐 섬유로 이루어진 솜은 패딩, 아웃도어, 스포츠의류, 장갑, 가방, 이불, 시트 등 섬유가 적용될 수 있는 다양한 제품으로 구현되어 사용될 수 있다.
이하 실시예, 비교예, 및 실험예를 통하여 본 발명의 항-알레르겐 섬유에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.
실시예 1 : 다중공 섬유(초음파○)
네 개의 공동의 총 단면적이 전체 단면적의 약 28%인 다중공 섬유 5 Kg과 타닌산, 에피카테킨, 용매를 약 1.5 : 1 : 1.5의 비율로 포함하는 항-알레르겐 조성물 10 Kg을 각각 준비하여 반응기에 투입하였다. 이때, 항-알레르겐 조성물에 의해 다중공 섬유가 잠길 수 있도록 항-알레르겐 조성물의 양을 조금씩 추가하면서 반응기에 투입하였다.
이어서, 상기 다중공 섬유와 항-알레르겐 조성물이 혼합된 혼합물에 주파수가 약 18,000 Hz이고, 진폭이 50μm인 초음파를 약 10분간 조사하고 감압여과를 실시한 뒤에 약 50 ~ 60 ℃의 오븐에서 건조시켜 항-알레르겐 섬유를 제조하였다.
실시예 2 : 다중공 섬유(진동○)
네 개의 공동의 총 단면적이 전체 단면적의 약 28%인 다중공 섬유 5 Kg과 타닌산, 에피카테킨, 용매를 약 1.5 : 1 : 1.5의 비율로 포함하는 항-알레르겐 조성물 10 Kg을 각각 준비하여 반응기에 투입하였다. 이때, 항-알레르겐 조성물에 의해 다중공 섬유가 잠길 수 있도록 항-알레르겐 조성물의 양을 조금씩 추가하면서 반응기에 투입하였다.
이어서, 상기 다중공 섬유와 항-알레르겐 조성물이 혼합된 혼합물에 주파수가 약 25 Hz이고, 진폭이 10 mm인 진동을 약 10분간 조사하고 감압여과를 실시한 뒤에 약 50 ~ 60 ℃의 오븐에서 건조시켜 항-알레르겐 섬유를 제조하였다.
실시예 3 : 다중공 섬유 + 십자형 섬유(초음파○)
네 개의 공동의 총 단면적이 전체 단면적의 28 %를 차지하는 다중공 섬유 5 Kg, 십자형 섬유 1 Kg, 및 타닌산, 에피카테킨, 용매를 약 1.5 : 1 : 1.5의 비율로 포함하는 항-알레르겐 조성물 10 Kg을 각각 준비하여 반응기에 투입하였다. 이때, 항-알레르겐 조성물에 의해 다중공 섬유 및 십자형 섬유가 잠길 수 있도록 항-알레르겐 조성물의 양을 조금씩 추가하면서 반응기에 투입하였다.
이어서, 상기 다중공 섬유 및 십자형 섬유와 항-알레르겐 조성물이 혼합된 혼합물에 주파수가 약 18,000 Hz이고, 진폭이 50μm인 초음파를 약 10분간 조사하고 감압여과를 실시한 뒤에 약 50 ~ 60 ℃의 오븐에서 건조시켜 항-알레르겐 섬유를 제조하였다.
비교예 1 : 공동 없는 섬유(초음파○)
공동이 없으며 단면이 원형인 섬유 5 Kg과 타닌산, 에피카테킨, 용매를 약 1.5 : 1 : 1.5의 비율로 포함하는 항-알레르겐 조성물 10 Kg을 각각 준비하여 반응기에 투입하였다. 이때, 항-알레르겐 조성물에 의해 다중공 섬유가 잠길 수 있도록 항-알레르겐 조성물의 양을 조금씩 추가하면서 반응기에 투입하였다.
이어서, 상기 공동이 없으며 단면이 원형인 섬유와 항-알레르겐 조성물이 혼합된 혼합물에 주파수가 약 18,000 Hz이고, 진폭이 50μm인 초음파를 약 10분간 조사하고 감압여과를 실시한 뒤에 약 50 ~ 60 ℃의 오븐에서 건조시켜 항-알레르겐 섬유를 제조하였다.
비교예 2 : 한 개의 공동이 형성된 중공 섬유(초음파○)
하나의 공동을 가지며 공동의 단면적이 총 단면적의 약 30%인 중공섬유 5 Kg과 타닌산, 에피카테킨, 용매를 약 1.5 : 1 : 1.5의 비율로 포함하는 항-알레르겐 조성물 10 Kg을 각각 준비하여 반응기에 투입하였다. 이때, 항-알레르겐 조성물에 의해 중공 섬유가 잠길 수 있도록 항-알레르겐 조성물의 양을 조금씩 추가하면서 반응기에 투입하였다.
이어서, 상기 중공섬유와 항-알레르겐 조성물이 혼합된 혼합물에 주파수가 약 18,000 Hz이고, 진폭이 50μm인 초음파를 약 10분간 조사하고 감압여과를 실시한 뒤에 약 50 ~ 60 ℃의 오븐에서 건조시켜 항-알레르겐 섬유를 제조하였다.
비교예 3 : 다중공 섬유( 초음파x / 진동x )
네 개의 공동의 총 단면적이 다중공 섬유 단면적의 약 28%인 다중공 섬유 5 Kg과 타닌산, 에피카테킨, 용매를 약 1.5 : 1 : 1.5의 비율로 포함하는 항-알레르겐 조성물 10 Kg을 각각 준비하여 반응기에 투입하였다. 이때, 항-알레르겐 조성물에 의해 다중공 섬유가 잠길 수 있도록 항-알레르겐 조성물의 양을 조금씩 추가하면서 반응기에 투입하였다.
이어서, 상기 다중공 섬유와 항-알레르겐 조성물이 혼합된 혼합물이 담겨진 반응기를 1,000 ~ 1,500 rpm으로 회전시킨 후, 감압여과 후 혼합물을 약 50 ~ 60 ℃의 오븐에서 건조시켜 항-알레르겐 섬유를 제조하였다.
< 실험예 1 : 항-알레르겐 효과>
실험예 1-1 : 항-알레르겐 효과 비교
ELISA(enzyme-linked immunosorbent assay) 효소면역분석법으로 본 발명의 항-알레르겐 효과의 정도를 측정하였으며, 항원항체반응에 의해 관찰되는 색변화를 통해 알레르겐의 농도를 측정하였다. 꽃가루(Bet v 1), 및 집 먼지 좀진드기(Der p 1, Der p 2, Der f 2)를 알레르겐으로 사용하였으며, 각각의 알레르겐(항원)에 대한 ELISA 시험 키트로 인바이오 코포레이션(inbio corporation)의 제품을 사용하였다. 이 후, 각각의 알레르겐을 PBS에 용해시켜 약 250 ng/ml의 알레르겐 용액을 제조하였다.
이어서, 실시예 1 내지 3, 및 비교예 1 내지 3에 따라 제조된 항-알레르겐 섬유 각각을 일정한 크기로 절단하여 알레르겐 용액이 약 300 μL가 담긴 비이커에 넣고 상온에서 한시간동안 방치하였다. 약 1 시간이 지난 후에, 상기 용액 100 약 300 μL를 마이크로플레이트에 넣고 마이크로플레이트 판독기로 405 nm의 광학 밀도를 측정하여 알레르겐의 농도를 측정하였다.
단위
(ng/ml)		 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2 비교예 3
Bet v 1 5.00 5.5 1.2 160.24 145.47 48.56
Der p 1 4.00 3.25 1.08 130 135.22 60.58
Der f 1 4.55 4.96 1.15 168.50 129.44 56.21
Der p 2 3.28 4.01 1.99 147.89 136.25 68.99
Der f 2 6.54 5.07 2.05 155.26 145.01 70.01
1의 결과를 토대로, 알레르겐 제거효율을 하기의 식으로 계산하여 그 결과값을 표 2에 나타내었다.
알레르겐 제거효율(%) = (250 각 샘플의 측정 농도)/250* 100
단위
(%)		 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2 비교예 3
Bet v 1 98.00 97.80 99.52 35.90 41.81 80.58
Der p 1 98.40 98.70 99.57 48.00 45.91 75.77
Der f 1 98.18 98.02 99.54 32.60 48.22 77.52
Der p 2 98.69 98.40 99.20 40.84 45.50 72.40
Der f 2 97.38 97.97 99.18 37.90 42.00 72.00
표 1-2에 나타난 바와 같이, 본 실시예에 따른 실시예 1 내지 3의 경우, 알레르겐 성분인 Bet v 1, Der p 1, Der f 1, Der p 2, Der f 2의 농도가 전체적으로 약 97 % 이상 제거되었으나, 비교예 1 내지 2의 경우, 알레르겐 성분인 Bet v 1, Der p 1, Der f 1, Der p 2, Der f 2의 농도가 전체적으로 30 ~ 50 % 정도로 제거된 것을 확인할 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 실시예 1 내지 3의 항-알레르겐 효과가 더욱 우수함을 알 수 있다.
특히, 본 실시예에 따라 네 개의 공동에 항-알레르겐 성분이 담지된 다중공 섬유와 항-알레르겐 성분의 코팅층이 형성된 십자형 섬유를 함께 포함하는 실시예 3의 경우, 실시예 1 내지 2에 비해 항-알레르겐 효과가 우수함을 알 수 있다.
또한, 실시예 1, 2, 및 비교예 3의 비교를 통해, 동일한 다중공 섬유를 사용하더라도 항-알레르겐 성분의 혼합과정에서 초음파를 조사하거나 진동을 가함으로써 항-알레르겐 효과가 더욱 향상됨을 알 수 있다. 이는 초음파를 조사하거나 진동을 가함으로써 네 개의 공동 내부까지 항-알레르겐 성분이 충분히 담지되어 항-알레르겐 효과가 더욱 향상된다고 판단된다.
실험예 1-2 : 항-알레르겐 효과의 지속성 비교
실험예 1-1과 동일하나, 알레르겐 성분으로 Der p 1 만을 사용하며, 실시예 1 내지 3, 및 비교예 1 내지 3에 따라 제조된 항-알레르겐 섬유 각각을 일정한 크기로 절단하여 Der p 1 알레르겐 용액이 약 300 μL가 담긴 비이커에 넣고 상온에서 약 15일간 방치하였으며, 5일 간격으로 상기 용액 100 약 300 μL를 마이크로플레이트에 넣고 마이크로플레이트 판독기로 405 nm의 광학 밀도를 측정하여 알레르겐의 농도를 측정하여 상기의 식 1을 이용하여 알레르겐 제거효율을 계산한 값을 표 3에 나타내었다.
초기(%) 5일(%) 10일(%) 15일(%)
실시예 1 98.40 98.56 98.34 98.25
실시예 2 98.70 98.77 98.65 98.54
실시예 3 99.57 99.58 99.86 99.74
비교예 1 48.00 28.23 19.44 12.15
비교예 2 45.91 30.78 28.81 15.33
비교예 3 48.00 47.05 23.55 15.84
표 3에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 3의 경우, 알레르겐 제거효율이 초기 ~ 15일 경과 후까지 비슷한 수준을 유지하는 것으로 보아 항-알레르겐 효과의 지속성이 우수함을 알 수 있으나, 비교예 1 내지 3의 경우, 시간이 경과함에 따라 급격하게 항-알레르겐 효과가 떨어지는 것을 알 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 실시예 1 내지 3의 항-알레르겐 섬유의 항-알레르겐 효과의 지속성이 우수한 것을 알 수 있다.
특히, 네 개의 공동에 항-알레르겐 성분이 담지된 다중공 섬유와 항-알레르기 성분이 외측에 코팅된 십자형 섬유를 동시에 사용할 경우, 실시예 1 내지 2에 비해 즉각적인 항-알레르겐 효과가 우수할 뿐 아니라, 항-알레르겐 효과의 지속성 또한 우수함을 알 수 있다.
실험예 1-3 : 세탁 내구성 테스트
실시예 1-3, 및 비교예 1-3을 통해 제조된 항-알레르겐 섬유를 5회 수세 및 완전 건조 한 다음 상기의 실험예 1-1의 실험을 동일한 조건에서 반복하여 그 결과를 살펴보았다. 이는 항-알레르겐 섬유의 세탁 내구성을 알아보기 위한 실험으로써 그 결과는 하기 표와 같았다. 각각의 알레르겐 성분 감소율(%)의 평균값을 계산하여 하기의 표에 나타내었다.
단위
(%)		 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2 비교예 3
세탁 전 Bet v 1 98.00 97.80 99.52 35.90 41.81 51.78
Der p 1 98.40 98.70 99.57 48.00 45.91 48.00
Der f 1 98.18 98.02 99.54 32.60 48.22 48.60
Der p 2 98.69 98.40 99.20 40.84 45.50 52.18
Der f 2 97.38 97.97 99.18 37.90 42.00 45.52
세탁 후 Bet v 1 95.22 94.05 98.15 25.66 21.56 41.52
Der p 1 94.98 95.22 97.22 24.56 22.63 38.22
Der f 1 95.11 94.87 97.58 26.22 20.59 39.56
Der p 2 95.91 96.22 96.33 21.45 26.51 34.25
Der f 2 94.98 95.38 97.25 28.41 24.52 37.12
표 4의 결과를 보면, 실시예 1 내지 3은 5회 세탁 후에도 알레르겐 제거효율이 94 % 이상으로 세탁 전과 큰 차이가 없으나, 비교예 1 내지 3은 5회 세탁 후 급격하게 알레르겐 제거효율이 감소된 것을 확인 할 수 있다.
결과적으로, 본 실시예에 따른 항-알레르겐 섬유는 세탁하여도 네 개의 공동에 담지된 항-알레르겐 성분의 유실이 적어 항-알레르겐 효과가 우수할 뿐 아니라 오래 지속될 수 있다고 판단할 수 있다.
또한, 실시예 1, 2, 및 비교예 3의 비교를 통해, 동일한 다중공 섬유를 사용하더라도 항-알레르겐 성분의 혼합과정에서 초음파를 조사하거나 진동을 가함으로써 네 개의 공동 내부까지 항-알레르겐 성분이 충분히 담지되어 잦은 세탁에도 네 개의 공동 내부의 항-알레르겐 성분이 쉽게 유실되지 않아 항-알레르겐 효과가 더욱 향상된다고 판단된다.
실험예 2 : 대전방지 성능 비교
대전방지 성능을 평가하기 위해 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3에 따라 제조된 항-알레르겐 섬유의 표면 저항률을 표면 저항측정기(제조사 : WOLFGANG, 모델명 : SRM-110)로 측정하여 아래의 표 5에 나타내었다.
표면 저항률(Ω/m2)
실시예 1 1.2 × 109
실시예 3 0.7 × 107
비교예 1 1.8 × 1011
비교예 2 2.5 × 1010
비교예 3 2.0 × 1010
표 5에 나타난 바와 같이, 실시예 3의 표면 저항률이 실시예 1 및 비교예 1-3의 표면 저향률 보다 낮은 값을 가짐을 알 수 있다. 즉, 다중공 섬유와 십자형 섬유를 모두 포함하는 실시예 3은 표면 저항률이 낮아 마찰에 의해 정전기가 발생될 확률이 낮다. 반면, 다중공 섬유만을 포함하거나 본 실시예에 따른 섬유를 포함하지 않는 실시예 1 및 비교예 1-3은 높은 표면 저항률 값을 가져 마찰에 의해 정전기가 발생될 확률이 높다.
따라서, 본 실시예에 따라 다중공 섬유와 십자형 섬유를 함께 포함하는 경우, 대전방지 효과가 향상됨을 알 수 있다.
실험예 3 : 속건성 비교
반응기에 실시예 1 내지 3, 비교예 1 내지 3의 각각의 항-알레르겐 섬유 1kg를 투입하고 각각의 항-알레르겐 섬유가 잠기도록 증류수를 투입하여 약 10 분간 방치하였다. 이 후, 물에 적셔진 각각의 섬유를 상온조건에서 방치하여 약 1일동안 자연건조 시킨 후, 항-알레르겐 섬유의 무게를 측정하여 아래의 표 6에 나타내었다.
초기 무게(kg) 1일 경과 후 무게(kg) 잔여 수분량(kg)
실시예 1 1 1.2 0.2
실시예 3 1 1.08 0.08
비교예 1 1 1.89 0.89
비교예 2 1 1.75 0.75
비교예 3 1 1.42 0.42
표 6에 나타난 바와 같이, 비교예 1 내지 3에 비해 실시예 1 및 실시예 3의 잔여 수분량이 유의적으로 적음을 알 수 있다. 이에 따라, 실시예 1 및 실시예 3의 수분 조절성 및 속건성이 뛰어나다고 판단할 수 있다.
또한, 실시예 1 및 실시예 3의 비교를 통해, 다중공 섬유만을 사용한 경우 보다 다중공 섬유와 십자형 섬유를 혼합하여 사용한 실시예 3의 경우 수분 조절성 및 속건성이 더욱 우수함을 알 수 있다.
실험예 4 : 보온성 비교
보온성 측정을 위해, 실시예 1, 실시예 3, 비교예 1의 각각의 섬유를 두께를 약 30 mm, 가로 약 100 mm, 세로 약 100 mm의 크기로 준비하여, ASTM D 1515 : 2014, Option 1 의 시험법에 따라, 보온율(clo)을 측정하여 아래의 표 7에 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
섬유 구성 다중공 섬유
(초음파)		 다중공 섬유
(진동)		 다중공 섬유
+
십자형 섬유		 공동이 없는 섬유
보온율(clo) 4.98 4.87 5.98 2.45
표 7에 나타난 바와 같이, 공동이 없는 비교예 1의 섬유에 비해, 다중공 섬유를 포함하는 실시예 1, 및 실시예 3의 보온율이 훨씬 우수함을 알 수 있다. 이는, 다중공 섬유의 중공에 의해 열이 보존됨을 의미한다.
또한, 실시예 1 및 실시예 3의 비교를 통해, 본 실시예의 네 개의 중공을 갖는 다중공 섬유를 단독으로 사용한 경우 보다, 네 개의 중공을 갖는 다중공 섬유와 십자형 섬유를 혼합하여 사용한 경우, 보온율을 더욱 향상시킬 수 있다. 이는, 네 개의 중공을 갖는 다중공 섬유와 십자형 섬유를 혼합하게 되면, 네 개의 중공에 의해 열이 가두어질 뿐 아니라, 십자형 섬유 외측의 굴곡진 면이 열의 이동 통로로서 열의 순환을 원활히 함으로써, 보온성을 더욱 향상시킨다고 판단되다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 다중공 섬유
11 : “T”자형 돌기
11a : 수직돌기
11b : 수평돌기
13 : 공동
20 : 십자형 섬유

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 항-알레르겐 섬유의 제조방법에 있어서,
    네 개의 공동이 형성된 다중공 섬유와 항-알레르겐 성분을 포함하는 항-알레르겐 조성물을 혼합하여 혼합물을 생성하는 단계; 및
    상기 혼합물에 초음파 또는 진동을 가하여 상기 다중공 섬유의 네 개의 공동에 상기 항-알레르겐 성분을 담지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 항-알레르겐 섬유의 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 혼합물에 십자 형태의 단면을 갖는 십자형 섬유를 혼합하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항-알레르겐 섬유의 제조방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 초음파의 주파수는 17,000 ~ 20,000 Hz 이고, 진폭이 40 ~ 65 μm인 것을 특징으로 하는 항-알레르겐 섬유의 제조방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 진동의 주파수는 1 ~ 30 Hz 이고, 진폭이 4mm ~ 15mm 인 것을 특징으로 하는 항-알레르겐 섬유의 제조방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 항-알레르겐 성분은
    타닌산(tannic acid), 몰식자산(gallic acid), 에피카테킨(epicatechin), 에피갈로카데킨(epigallocatechin), 에피카테킨갈레이트(epicatechin gallate), 올레우로페인(oleuropein), 클로로페니라민(chlorpheniramine), 디펜하이드라민(diphenhydramine), 브롬페니라민(brompheniramine), 하이드록시진(Hydroxyzine), 프로메타진(promethazine), 테르페나딘(terfenadine), 아스테미졸(astemizole), 다이멘하이드리네이트(dimenhydrinate), 및 이들의 염으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 항-알레르겐 섬유의 제조방법.
  11. 삭제
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