KR101730124B1 - 입체형 접이식 방진 마스크의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마스크의 전면부를 제공하는 베이스 패널; 상기 베이스 패널의 적어도 바깥면 가장자리 둘레를 덮도록 상기 베이스 패널과 접합된 외장 프레임; 상기 베이스 패널의 안쪽면 방향으로 접힘이 가능하게 상기 베이스 패널의 안쪽면 상측 가장자리에 연결된 제1 측부 패널; 및 상기 베이스 패널의 안쪽면 방향으로 접힘이 가능하게 상기 베이스 패널의 안쪽면 하측 가장자리에 연결된 제2 측부 패널;을 포함하는 입체형 접이식 방진 마스크를 개시한다.

Description

입체형 접이식 방진 마스크의 제조방법{METHOD FOR FABRICATING THREE DIMENSIONAL SHAPE FOLDING TYPE DUSTPROOF MASK}

본 발명은 입체형 접이식 방진 마스크의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 휴대 시 평탄하게 폴딩될 수 있는 구조를 가진 입체형 접이식 방진 마스크의 제조방법에 관한 것이다.

방진 마스크는 작업장 등의 장소에서 공기중에 부유하는 분진을 흡입하지 않도록 착용하는 호흡기관 보호구로서, 일반적으로 공기 투과성 섬유소재에 의해 제작된다.

일반적으로 방진 마스크는 컵 모양으로 성형된 컵 타입 방진 마스크와 평탄하게 폴딩이 가능한 접이식 방진 마스크로 구분될 수 있다.

접이식 방진 마스크와 관련된 기술은 한국 등록특허공보 제10-0531054호, 한국 공개특허공보 제10-2008-0102881호에 개시되어 있다.

한국 등록특허공보 제10-0531054호는 인쇄된 접착제 패치에 의해 호흡기 본체에 배기밸브와 같은 부품이 고정되는 것을 특징으로 하는 호흡 마스크를 제안하고 있다. 또한, 한국 등록특허공보 제10-0531054호는 필터 재료, 커버 웨브 재료, 폼 재료 등을 각각 연속적으로 공급하고 이들을 서로 접합하여 웨브 조립체를 형성한 후 개별 마스크 단위로 하나씩 절단하여 호흡 마스크를 제조하는 공정을 개시하고 있다.

그러나, 상기 호흡 마스크의 제조공정은 웨브 조립체를 형성하기 위한 재료들을 각각 롤 상태로부터 언와인딩(Unwinding)하여 연속적으로 공급해야 하므로 각 재료의 소재를 다양화하기가 곤란한 단점이 있다. 특히, 커버 웨브 재료의 강성을 충분히 확보하기가 곤란하므로 마스크를 접거나 펼쳤을 때 형상을 유지하기가 쉽지 않은 문제가 있다.

한국 공개특허공보 제10-2008-0102881호는 베이스 패널, 상측 패널 및 하측 패널을 포함하고, 펼쳐진 상태에서 베이스 패널이 외측으로 만곡된 형상을 갖는 마스크를 개시하고 있다. 상기 마스크는 베이스 패널이 외측으로 만곡된 형상을 갖도록 상부면과 하부면으로 구획되고 상기 상부면 및 하부면의 폭이 중심부에서 양측 끝단으로 갈수록 작아지도록 이분된 구조를 제안하고 있다.

하지만, 상기와 같이 베이스 패널이 만곡된 형상을 가진 마스크는 접힌 상태에서 평탄성이 확보되지 않으므로 휴대나 취급이 불편한 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 창안된 것으로서, 형상 유지가 용이하도록 구조가 개선된 입체형 접이식 방진 마스크의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 접힌 상태에서 평탄한 형상을 유지하여 휴대나 취급이 편리한 접이식 방진 마스크의 제조방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 마스크의 전면부를 제공하는 베이스 패널; 상기 베이스 패널의 적어도 바깥면 가장자리 둘레를 덮도록 상기 베이스 패널과 접합된 외장 프레임; 상기 베이스 패널의 안쪽면 방향으로 접힘이 가능하게 상기 베이스 패널의 안쪽면 상측 가장자리에 연결된 제1 측부 패널; 및 상기 베이스 패널의 안쪽면 방향으로 접힘이 가능하게 상기 베이스 패널의 안쪽면 하측 가장자리에 연결된 제2 측부 패널;을 포함하는 입체형 접이식 방진 마스크를 제공한다.

상기 외장 프레임은 상기 베이스 패널에 비해 상대적으로 강성 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 외장 프레임은 폴리프로필렌, 폴리에스터 부직포, 우레탄, 부직포 라미네이트 원단 및 플라스틱 중 선택된 적어도 어느 하나의 소재로 이루어질 수 있다.

상기 외장 프레임과 상기 베이스 패널은 융착에 의해 상호 접합될 수 있다.

상기 외장 프레임은 상기 베이스 패널의 가장자리 둘레를 따라 스트립이 연속적으로 연장된 형상을 가지며, 가운데 부분에는 베이스 패널을 외부에 노출시키는 빈 공간이 존재하고, 상기 외장 프레임의 스트립 폭은 마스크의 중심부에서 양쪽 끝부분으로 갈수록 넓어지는 것이 바람직하다.

상기 외장 프레임에는 빗살무늬 패턴의 초음파 융착부가 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 입체형 접이식 방진 마스크는 상기 제1 측부 패널 또는 상기 제2 측부 패널의 안쪽면에 부착된 노즈와이어 및 피팅 폼을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, (a) 필터 원단을 프레스 컷팅하여 베이스 패널, 제1 측부 패널, 제2 측부 패널 및 외장 프레임을 각각 제작하는 단계; (b) 초음파 융착 지그 위에 상기 외장 프레임, 상기 베이스 패널, 상기 제1 측부 패널 및 상기 제2 측부 패널을 적층하는 단계; (c) 상기 적층이 완료된 상태에서 초음파 융착 및 컷팅 처리를 하여 마스크 본체를 형성하는 단계; 및 (d) 상기 마스크 본체의 양쪽 끝부분에 착용끈을 부착하는 단계;를 포함하는 입체형 접이식 방진 마스크의 제조방법이 제공된다.

상기 단계 (a)는, 상기 베이스 패널, 제1 측부 패널, 제2 측부 패널 및 외장 프레임의 귀퉁이 부분에 가이드 핀홀을 형성하는 단계;를 더 포함하고, 상기 단계 (b)는, 초음파 융착 지그에 마련된 가이드 핀이 상기 가이드 핀홀에 삽입되어 가이드된 상태로 적층하는 것이 바람직하다.

상기 단계 (a)는, 상기 외장 프레임의 바깥면에 빗살무늬 패턴의 초음파 융착을 수행하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

상기 단계 (c)는, 노즈와이어 및 피팅 폼을 상기 제1 측부 패널 또는 상기 제2 측부 패널의 안쪽면에 부착하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면 마스크 본체의 바깥면에 마련된 상대적으로 강성 소재의 외장 프레임에 의해 마스크의 폴딩 전후에 형상을 안정적으로 유지할 수 있다.

또한, 마스크가 접힌 상태에서 평탄한 형상을 이루게 되므로 휴대나 취급이 편리한 장점이 있다.

또한, 기존의 입체형 접이식 방진 마스크와는 달리, 베이스 패널과는 다른 소재로 이루어진 별도의 외장 프레임이 구비되므로 베이스 패널과는 구분되는 기능성을 외장 프레임에 부여할 수 있다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 입체형 접이식 방진 마스크의 외관을 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 분해 사시도,
도 3 내지 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 입체형 접이식 방진 마스크의 제조과정을 나타낸 공정도,
도 7 및 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 입체형 접이식 방진 마스크의 사용예를 개략적으로 보여주는 측면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 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. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 입체형 접이식 방진 마스크의 외관을 도시한 사시도, 도 2는 도 1의 분해 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 입체형 접이식 방진 마스크는 전면에 위치한 외장 프레임(101) 및 베이스 패널(102)과, 베이스 패널(102)의 안쪽면 상측 가장자리에 연결된 제1 측부 패널(103)과, 베이스 패널(102)의 안쪽면 하측 가장자리에 연결된 제2 측부 패널(104)을 포함한다. 외장 프레임(101), 베이스 패널(102), 제1 측부 패널(103) 및 제2 측부 패널(104)의 조립체는 마스크 본체(100)를 제공한다.

외장 프레임(101)은 베이스 패널(102)의 적어도 바깥면 가장자리 둘레를 덮도록 베이스 패널(102)에 접합된다. 바람직하게, 외장 프레임(101)은 초음파 융착에 의해 베이스 패널(102)에 접합되어 실질적으로 일체화된다.

외장 프레임(101)은 마스크의 착용 시 인체의 얼굴 부분 형태에 걸맞게 굴곡될 수 있도록 유연성 재질로 이루어지되, 베이스 패널(102)에 비해 상대적으로 변형이 잘 되지 않는 강성 소재로 이루어짐으로써 베이스 패널(102)의 네 귀퉁이를 비롯한 가장자리 둘레를 보강하는 역할을 하게 된다. 외장 프레임(101)은 베이스 패널(102)과는 이질적인 소재로 구성되어 베이스 패널(102)과는 구분되는 별도의 기능성이 부여될 수 있다. 구체적으로, 외장 프레임(101)의 소재로는 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리에스터(polyester) 부직포, 우레탄(urethane), 부직포 라미네이트 원단 및 플라스틱 중 선택된 적어도 어느 하나가 채용될 수 있다. 여기서, 외장 프레임(101)의 소재는 상기 예에 한정되지 않고 다양하게 변형 가능함은 물론이다.

외장 프레임(101)은 윤곽선이 베이스 패널(102)의 윤곽선과 실질적으로 일치하고 가운데 부분은 빈 공간이 존재하는 구조를 갖도록 구성된다. 이에 따라, 외장 프레임(101)은 전체적으로 베이스 패널(102)의 가장자리 둘레를 따라 소정 형상의 스트립(Strip)이 연속적으로 연장되어 전체적으로 폐곡선을 이루는 구조를 가지며 가운데 부분의 빈 공간을 통해 베이스 패널(102)을 외부에 노출시킨다.

외장 프레임(101)의 스트립 폭(W1)은 마스크의 중심부에서 양쪽 끝부분으로 갈수록 넓어지게 구성된다. 이러한 구성에 따르면 착용 시 다른 부분에 비해 상대적으로 강한 인장강도가 요구되는 마스크의 양끝부분이 외장 프레임(101)에 의해 효과적으로 보강될 수 있다.

외장 프레임(101)에는 사선 형상의 융착선이 반복되는 패턴인 빗살무늬 패턴의 초음파 융착부(101a)가 형성된다. 빗살무늬 패턴을 가진 초음파 융착부(101a)는 베이스 패널(102)의 한정된 전체 길이구간 내에서 접합면적을 효율적으로 넓게 확보하여 마스크의 내구성을 향상시킬 수 있다.

베이스 패널(102)은 마스크의 전면부를 제공하는 필터로서 마스크의 폴딩 상태에서 평평한 형상을 유지한다. 마스크의 착용 시 베이스 패널(102)은 인체의 입 부위를 감싸서 보호하는 역할을 하게 된다.

마스크의 착용 시 인체의 코, 입, 턱 부위를 덮기 위한 공간을 확보하기 위해 베이스 패널(102)은 마스크의 중심부에서 양쪽 끝부분으로 갈수록 점차 폭(W2)이 좁아지도록 구성된다.

마스크의 폴딩 상태에서 제1 측부 패널(103)과 제2 측부 패널(104)은 베이스 패널(102)의 안쪽면에 접혀져서 서로 겹쳐진 상태를 유지하고, 펼쳐진 상태에서는 각각 사용자의 코와 턱 부위를 감싸는 보호하는 역할을 하게 된다.

제1 측부 패널(103)은 베이스 패널(102)의 안쪽면 방향으로 접힘이 가능하게 일측 단부가 베이스 패널(102)의 안쪽면 상측 가장자리에 연결된다. 마스크의 착용 시 제1 측부 패널(103)의 안쪽면은 사용자의 코 부위 및 그 주변과 접촉하게 된다.

제2 측부 패널(104)은 베이스 패널(102)의 안쪽면 방향으로 접힘이 가능하게 일측 단부가 베이스 패널(102)의 안쪽면 하측 가장자리에 연결된다. 마스크의 착용 시 제2 측부 패널(104)의 안쪽면은 사용자의 턱 부위 및 그 주변과 접촉하게 된다.

제1 측부 패널(103)의 안쪽면에는 착용 시 형상 유지 및 밀착을 위한 노즈 와이어(Nose wire)(105)가 부착되고, 노즈 와이어(105)의 외부에는 착용감 개선과 마스크의 흘러내림 등의 방지를 위해 예컨대, 스펀지(Sponge) 재질로 이루어진 피팅 폼(Fitting foam)(106)이 부착된다.

마스크 본체(100)의 양쪽 끝부분에는 고무줄과 같은 신축성 소재로 이루어진 착용끈(110)이 구비된다. 구체적으로, 착용끈(110)은 외장 프레임(101)의 양쪽 끝부분에 길이 조절 가능하게 체결된다. 이를 위해, 외장 프레임(101)의 양쪽 끝부분에는 스테이플(Staple)(111)이 고정되고, 상기 스테이플(111)에 착용끈(110)이 길이 조절 가능하게 체결된다.

비록, 도면에는 도시되지 않았으나 필요에 따라 베이스 패널(102)의 일부에는 배기밸브가 부가될 수 있다.

이하에서는 도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 입체형 접이식 방진 마스크의 제조방법을 설명하기로 한다.

먼저, 필터 원단을 냉칼 프레스 컷팅하여 마스크 본체(100)의 형성에 필요한 원단을 재단하는 공정을 수행한다. 냉칼 프레스 컷팅 공정에서는 도 3에 도시된 바와 같이 베이스 지그(200) 위에 방진 마스크용 필터 원단(1)을 올려놓고 상측으로부터 하측으로 칼날 기구(210)를 프레스하여 재단함으로써 베이스 패널용 원단, 측부 패널용 원단 및 외장 프레임용 원단을 각각 준비한다. 이때, 각 원단은 사각형상으로 재단되고 각각의 네귀퉁이에는 후술하는 적층 공정을 위한 가이드 핀홀(도 4의 3 참조)을 형성하는 것이 바람직하다.

도 4에 도시된 바와 같이 측부 패널용 원단(2)은 초음파 융착 지그(201) 위에 올려진 상태에서 초음파 공구혼(220)에 의해 정해진 형상으로의 융착 및 컷팅이 수행되어 착용 시 코 부위에 대응하는 제1 측부 패널(103)과 턱 부위에 대응하는 제2 측부 패널(104)로 분리 가공된다. 이때, 제1 측부 패널(103)과 제2 측부 패널(104)은 각각 복수개의 레이어(Layer)로 겹쳐진 상태로 가공될 수 있다.

이후, 베이스 패널(102), 제1 측부 패널(103), 제2 측부 패널(104) 및 외장 프레임(101)은 도 5에 도시된 바와 같은 순서로 초음파 융착 지그(203) 위에 순차적으로 적층된 후 가장자리 둘레가 융착되어 합체되고 불필요한 부분은 컷팅된다. 이때, 각 패널들(102~104)과 외장 프레임(101)은 초음파 융착 지그(203)에 마련된 가이드 핀(202)이 전술한 가이드 핀홀(3)에 삽입되어 안정적으로 가이드된 상태로 초음파 융착 지그(203) 위에서 융착 및 컷팅 가공된다.

또한, 각 패널들(102~104)과 외장 프레임(101)의 가장자리 둘레에 대한 융착과 함께 외장 프레임(101)의 바깥면에는 빗살무늬 패턴의 초음파 융착부(101a)를 형성한다.

상기 융착 및 컷팅 공정이 완료된 후에는 도 6에 도시된 바와 같이 제1 측부 패널(103)의 안쪽면에 노즈 와이어(105) 및 피팅 폼(106)을 부착하고, 마스크 본체(100)의 양쪽 끝부분에 스테이플(111)을 이용해 착용끈(110)을 부착하면 제품이 완성된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따라 제공되는 입체형 접이식 방진 마스크는 폴딩 상태에서 평평한 형상을 유지하고, 착용 시에는 도 7에 도시된 바와 같이 펼쳐진 상태로 사용된다. 마스크가 펼쳐진 상태에서 외장 프레임(101)과 베이스 패널(102)은 동시에 만곡되고, 제1 측부 패널(103)과 제2 측부 패널(104)은 각각 상,하 방향으로 펼쳐져서 입체적인 형상으로 사용자의 호흡기에 착용된다. 여기서, 착용끈(110)은 도 7에 도시된 바와 같이 이어밴드(Ear band)의 구조가 채용될 수 있으며, 대안으로는 도 8에 도시된 바와 같이 헤어밴드(Hair band)의 구조가 채용될 수도 있다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따른 입체형 접이식 방진 마스크는 폴딩 전후에 베이스 패널(102)에 접합된 외장 프레임(101)에 의해 형상 유지가 안정적으로 이루어질 수 있으며, 내구성도 향상될 수 있다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

100: 마스크 본체 101: 외장 프레임
102: 베이스 패널 103: 제1 측부 패널
104: 제2 측부 패널 105: 노즈 와이어
106: 피팅 폼 110: 착용끈
111: 스테이플 200: 베이스 지그
201,203: 초음파 융착 지그 202: 가이드 핀
210: 냉칼 기구 220: 초음파 공구혼

Claims (11)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. (a) 필터 원단을 프레스 컷팅하여, 마스크의 전면부를 제공하는 베이스 패널과, 상기 베이스 패널의 적어도 바깥면 가장자리 둘레를 덮도록 상기 베이스 패널과 접합될 수 있는 외장 프레임과, 상기 베이스 패널의 안쪽면 방향으로 접힘이 가능하게 상기 베이스 패널의 안쪽면 상측 가장자리에 연결될 수 있는 제1 측부 패널과, 상기 베이스 패널의 안쪽면 방향으로 접힘이 가능하게 상기 베이스 패널의 안쪽면 하측 가장자리에 연결될 수 있는 제2 측부 패널을 각각 제작하는 단계;
   (b) 초음파 융착 지그 위에 상기 외장 프레임, 상기 베이스 패널, 상기 제1 측부 패널 및 상기 제2 측부 패널을 적층하는 단계;
   (c) 상기 적층이 완료된 상태에서 초음파 융착 및 컷팅 처리를 하여 마스크 본체를 형성하는 단계; 및
   (d) 상기 마스크 본체의 양쪽 끝부분에 착용끈을 부착하는 단계;를 포함하고,
   상기 단계 (a)는, 상기 베이스 패널, 제1 측부 패널, 제2 측부 패널 및 외장 프레임의 귀퉁이 부분에 가이드 핀홀을 형성하는 단계;를 포함하고,
   상기 단계 (b)는, 초음파 융착 지그에 마련된 가이드 핀이 상기 가이드 핀홀에 삽입되어 가이드된 상태로 적층하는 것을 특징으로 하는 입체형 접이식 방진 마스크의 제조방법.
9. 삭제
10. 제8항에 있어서,
    상기 단계 (a)는, 상기 외장 프레임의 바깥면에 빗살무늬 패턴의 초음파 융착을 수행하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체형 접이식 방진 마스크의 제조방법.
11. 제8항에 있어서,
    상기 단계 (c)는, 노즈 와이어 및 피팅 폼을 상기 제1 측부 패널 또는 상기 제2 측부 패널의 안쪽면에 부착하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체형 접이식 방진 마스크의 제조방법.

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