KR101775525B1 - 전도성 원단 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 EMS(Electrical Muscular Stimulation, 전기근육자극) 시스템에서 사용되는 스마트 의류에 적용할 수 있으며, 스마트 의류에 물을 뿌리거나 땀이 배출되지 않은 상태에서도 전도 성능을 발휘할 수 있는 전도성 섬유, 전도성 원단 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 섬유사 표면에 형성되는 전도층에 탄소나노튜브가 은나노와 함께 분산되기 때문에 높은 전기 전도성을 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 소수성 성질을 가지는 탄소나노튜브에 의해 땀, 수분에 의한 금속 분말(나노은)의 산화를 최대한 방지할 수 있으며, 전도층 표면에 융털층을 형성하게 되면 전기 전도성은 유지하면서 전도층과 피부 사이에 공극이 마련되고 통기가 가능해지며, 부드러운 촉감을 제공하여 피부 접촉시 거부감 없이 사용할 수 있는 전도성 섬유, 전도성 원단 및 그 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 EMS(Electrical Muscular Stimulation, 전기근육자극) 시스템에서 사용되는 스마트 의류에 적용할 수 있으며, 스마트 의류에 물을 뿌리거나 땀이 배출되지 않은 상태에서도 전도 성능을 발휘할 수 있는 전도성 섬유, 전도성 원단 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 섬유사 표면에 형성되는 전도층에 탄소나노튜브가 은나노와 함께 분산되기 때문에 높은 전기 전도성을 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 소수성 성질을 가지는 탄소나노튜브에 의해 땀, 수분에 의한 금속 분말(나노은)의 산화를 최대한 방지할 수 있으며, 전도층 표면에 융털층을 형성하게 되면 전기 전도성은 유지하면서 전도층과 피부 사이에 공극이 마련되고 통기가 가능해지며, 부드러운 촉감을 제공하여 피부 접촉시 거부감 없이 사용할 수 있는 전도성 섬유, 전도성 원단 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근에는 IT기술과 전도성 섬유로 이루어지는 스마트 의류가 접목하여 신체에 전기적 신호를 수신하거나 신체에 저주파 신호를 송신하는 기술이 개발되고 있다.
일례로, 저주파 치료기는 저주파 펄스로 되어 있는 전기적 신호를 이용하여 인체의 신경이나 근육을 자극하여 치료하는 기기를 지칭하는 것으로서, 사용자가 전도성 섬유로 이루어지는 스마트 의류를 착용하면, 전기 저주파를 이용한 신경자극을 통해 혈액순환을 개선하고, 신경마비, 결림, 통증 등의 치료를 위해 사용된다. 대한민국 등록특허공보 제10-782344호에는 저주파 치료겸용 휴대용 마사지 치료기가 개시되어 있다.
또한, 은사 섬유소재로 만든 심전도측정기를 티셔츠에 적용하여 스마트폰 등으로 실시간 모니터링 가능한 제품도 개발되고 있다.
이러한 전도성 섬유에 대해서는 여러 가지 기술이 제안되어 왔다. 예컨대, 전도성을 갖지 않은 섬유의 표면에 금속도금을 실시하여 전도성을 부여하거나, 전도성 카본블랙을 분산시킨 수지를 섬유 표면에 코팅함으로써 전도성 피복층을 형성시킨 것 등이 있다. 그러나 이들은 제조공정이 복잡하여 기술적으로 구현이 용이하지 않거나 전도성 섬유를 실용에 사용하기 위한 준비단계, 예컨대, 섬유를 위한 정련 공정(scouring)에서의 약품처리나 실사용에 있어서의 마모나 반복세탁이란 외적작용에 의해 전도성이 용이하게 열화되어 실용의 범위를 벗어나는 문제가 있었다.
다른 전도성 섬유로서, 스틸섬유와 같은 금속섬유가 제전성능이 우수한 것으로 알려져 있으나, 금속섬유는 비용이 비싸고, 또한 일반적인 유기소재와는 융합되기 어렵기 때문에 방적성이 불량해지거나, 제직, 염색 마무리 공정에 있어서의 트러블의 원인이 되거나, 착용 시의 세탁에 의한 단선, 탈락이 발생하기 쉽고, 또한 금속사를 제조하여 도전사로 이용하는 경우에는 의류 적용에서 직물의 신축성, 활동성, 작업성, 안정성 등의 문제가 발생하여 용도가 제한되는 한계가 있다.
따라서 제조가 간편하면서도 전도성을 장시간 유지할 수 있는 물성을 가지며, 섬유 표면에 형성된 전도층이 수분과의 접촉으로 산화되어 전도성이 급격히 저하되는 것을 방지할 수 있는 전도성 섬유의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 섬유사 표면에 형성되는 전도층에 탄소나노튜브가 은나노와 함께 분산되기 때문에 높은 전기 전도성을 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 소수성 성질을 가지는 탄소나노튜브에 의해 땀, 수분에 의한 금속 분말(나노은)의 산화를 최대한 방지할 수 있는 전도성 섬유, 전도성 원단 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 전도층 표면에 융털층을 형성하게 되면 전기 전도성은 유지하면서 전도층과 피부 사이에 공극이 마련되고 통기가 가능해지며, 부드러운 촉감을 제공하여 피부 접촉시 거부감 없이 사용할 수 있는 전도성 섬유, 전도성 원단 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 전도성 섬유는 중심에 섬유사가 배치되고, 상기 섬유사의 표면에 전도층이 형성되는 구조이며, 상기 전도층은금속 분말과, 탄소나노튜브 및 그래핀 중에서 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 전도성 섬유는 중심에 섬유사가 배치되고, 상기 섬유사의 표면에 전도층이 형성되는 구조이며, 상기 전도층은 탄소나노튜브 표면에 그래핀 입자가 결합된 복합 구조체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 전도성 섬유의 제조방법은 은나노 용액을 마련하는 단계와; 상기 은나노 용액 100중량부에 대하여 탄소나노튜브 및 그래핀 중 어느 하나의 성분 0.1~2중량부와, 수용성 접착제 5~20중량부를 혼합한 복합용액을 마련하는 단계와; 섬유사를 상기 복합용액에 함침시켜 상기 섬유사 표면에 전도층을 형성하는 단계와; 상기 전도층이 형성된 섬유사를 건조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 전도성 원단의 제조방법은 은나노 용액을 마련하는 단계와; 상기 은나노 용액 100중량부에 대하여 탄소나노튜브 및 그래핀 중 어느 하나의 성분 0.1~2중량부와, 수용성 접착제 5~20중량부를 혼합한 복합용액을 마련하는 단계와; 원단 표면에 상기 복합용액을 분사하여 전도층을 형성하는 단계와; 상기 전도층 표면에 전도성 단섬유를 고압 분사하여 융털층을 형성하되, 상기 전도성 단섬유는 섬유사를 상기 복합용액에 함침 및 건조하여 이루어지는 단계와; 상기 직물 원단을 건조하여 상기 전도성 단섬유를 상기 전도층에 접합시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 전도성 원단의 제조방법에 있어서, 전도층은 스크린 인쇄방식으로 상기 복합용액을 분사하여 소정 패턴을 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 섬유사 표면에 형성되는 전도층에 탄소나노튜브가 은나노와 함께 분산되기 때문에 높은 전기 전도성을 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 소수성 성질을 가지는 탄소나노튜브에 의해 땀, 수분에 의한 금속 분말(나노은)의 산화를 최대한 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 전도층 표면에 융털층을 형성하게 되면 전기 전도성은 유지하면서 전도층과 피부 사이에 공극이 마련되고 통기가 가능해지며, 부드러운 촉감을 제공하여 피부 접촉시 거부감 없이 사용할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 전기적 자극을 전달할 수 있는 전도성 섬유의 제1실시예를 도시하는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 전도성 섬유의 제조방법이 이루어지는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 전도층 및 융털층이 형성되는 모습을 도시하는 도면이고, 도 3c는 본 발명의 융털층이 형성된 전도성 원단을 도시하는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 복합 구조체를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 복합 구조체를 제조하는 장치를 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예 2의 전도성 원단을 전극패드로 하는 저주파발생 슈트를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 전도성 섬유의 제조방법이 이루어지는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 전도층 및 융털층이 형성되는 모습을 도시하는 도면이고, 도 3c는 본 발명의 융털층이 형성된 전도성 원단을 도시하는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 복합 구조체를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 복합 구조체를 제조하는 장치를 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예 2의 전도성 원단을 전극패드로 하는 저주파발생 슈트를 도시하는 도면이다.
이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 전기적 자극을 전달할 수 있는 전도성 섬유의 제1실시예를 도시하는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전기적 자극을 전달할 수 있는 전도성 섬유(100)는 신체에 밀착하여 전기적 신호를 전달할 수 있도록 구성되는 것으로서, 전도성 섬유 단독으로 또는 일반 섬유와 함께 직조되어 저주파발생 슈트와 같은 스마트 웨어에서 전극패드를 형성하거나 전극패드들을 통전시키는 역할을 하게 된다.
상기 전도성 섬유(100)는 중심에 섬유사(101)가 배치되고, 상기 섬유사(101) 표면에 전도층(103)이 형성되는 구조인 것을 예시할 수 있다.
상기 섬유사(101)는 특별한 제한은 없으며, 면, 마, 모 견 등의 천연섬유는 물론, 나일론, 폴리아미드계, 폴리에스터계, 레이온, 등의 합성섬유인 것을 예시할 수 있다.
상기 전도층은 금속 분말과, 탄소나노튜브 및 그래핀 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 금속 분말은 전기 전도성이 우수한 것이라면 특별한 제한은 없으며, 은, 구리, 백금 등인 것을 예시할 수 있다.
상기 전도층에 금속 분말, 예를 들어 은 분말만 사용되는 경우에는 공기 중의 수분, 신체에서 분비되는 땀 등에 의해 표면이 산화되어 전기 전도성이 저하되는 문제가 있는데, 산화에 의한 전기 전도성의 저하를 보상할 수 있도록 탄소나노튜브 또는 그래핀을 첨가하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 탄소나노튜브 또는 그래핀은 소수성을 띄기 때문에 수분이 은 분말 등에 접촉되는 것을 막아 산화를 지연하거나 산화를 방지하는 역할을 한다.
이 경우 상기 금속 분말 100중량부를 기준으로 탄소나노튜브 또는 그래핀이 5~20중량부 혼합되는 것이 바람직하다.
왜냐하면, 탄소나노튜브 또는 그래핀이 5중량부 미만인 경우에는 첨가량이 적어 금속 분말의 산화를 방지하기 어려우며 금속 분말의 산화에 따른 전기 전도성의 저하가 급격히 이루어지고, 20중량부를 초과하면 분산이 잘 이루어지지 않아 뭉침 현상이 발생하기 때문이다.
상기 탄소나노튜브와 그래핀은 단독으로 사용될 수도 있고, 함께 사용될 수도 있으나, 이 두 성분을 혼합하여 사용하는 경우에도 상기 금속 분말과 혼합되는 양은 상술한 5~20중량부 범위로 제한하는 것이 바람직하다.
상술한 전도성 섬유는 은나노 용액을 마련하는 단계와, 상기 은나노 용액 100중량부에 대하여 탄소나노튜브 및 그래핀 중 어느 하나의 성분 0.1~2중량부와, 수용성 접착제 5~20중량부를 혼합한 복합용액을 마련하는 단계와, 섬유사를 상기 복합용액에 함침시켜 상기 섬유사 표면에 전도층을 형성하는 단계와, 상기 전도층이 형성된 섬유사를 건조하는 단계를 포함하여 제조될 수 있다.
여기서 상기 은나노 용액은 0.1M 질산은 수용액 500mL를 제조하고, poly(N-vinyl-2-pyrrolidone)을 5% 농도로 이소프로필 알코올에 녹여 전체 부피가 500mL가 되게 한 다음, 두 용액을 혼합하여 얻을 수 있는 것을 예시할 수 있다.
그리고 전기 전도성 측정을 위해 은나노 용액 100중량부를 기준으로 탄소나노튜브 1중량부와, 수용성 아크릴 접착제 10중량부를 첨가하여 복합용액을 제조한 다음, 나일론 섬유사를 함침시키고 건조하여 전도성 섬유를 제조하였다.이때 측정기기는 INSTEK GOM-802(저항측정기)를 이용하였으며, 50cm의 전도성 섬유의 양단에 단자를 연결하여 저항을 측정하였다. 전기 전도도는 표준순동의 전기전도도를 100%로 보는 IACS(International Annealed Copper Standard)로 변환한 결과 110.5%의 높은 전기전도도를 나타내었다.
그리고 복합용액에는 계면활성제를 더 첨가할 수 있는데, 예를 들어 소듐 리그노 설포네이트 (Sodium lignosulfonate), 소듐 도데실설페이트 (Sodium lauryl sulfate (SDS, Sodium dodecyl sulfate) 등을 예시할 수 있다.
한편, 접착 성분으로서 수용성 접착제를 사용하는 이유는 별도의 용제 없이 상기 질산은 수용액에 들어있는 물을 용제로 공유할 수 있으며, 복합용액 내에서 고르게 분산될 수 있기 때문이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 전도성 섬유의 제조방법이 이루어지는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 제1실시예에 따른 전도성 섬유(100)는 양단에 마련된 공급롤러(200), 권취롤러(201) 및 상기 두 롤러(200,201) 사이에 배치된 함침롤러(203) 및 히터(205)가 마련되고, 상기 함침롤러(203)는 상기 복합용액(103a)이 수용된 용기(207) 내에 삽입된 구조로 배치된 장치를 이용하여 제조될 수 있다.
상기 권취롤러(201)가 회전하면 공급롤러(200)에 감긴 섬유사(101)는 함침롤러(203)를 통해 복합용액(103a)에 함침된 다음, 히터(205)를 통과하면서 알코올 내지 수분이 제거되어 은나노가 입자 상태로 환원되고 수용성 접착제가 경화되면서 전도층을 형성하게 된다.
다만, 섬유사가 복합용액에 함침되고 히터에 의해 건조되는 과정은 한 번으로 이루어질 수도 있고, 수회에 걸쳐 반복적으로 이루어질 수도 있다.
그리고 공급롤러와 권취롤러에 섬유사 대신 직조된 직물 원단이 설치되어 직물 원단 자체가 복합용액에 함침되도록 구성할 수 있음은 물론이다.
결론적으로, 본 발명의 제1실시예에 따르면, 섬유사 표면에 형성되는 전도층에 탄소나노튜브가 은나노와 함께 분산되기 때문에 높은 전기 전도성을 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 소수성 성질을 가지는 탄소나노튜브에 의해 땀, 수분에 의한 금속 분말(나노은)의 산화를 최대한 방지할 수 있는 특징이 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 전도층 및 융털층이 형성되는 모습을 도시하는 도면이고, 도 3c는 본 발명의 융털층이 형성된 전도성 원단을 도시하는 단면도이다.
도 3a 내지 도 3c를 참조하면 본 발명의 제2실시예에 따른 전도성 원단의 제조방법은 은나노 용액을 마련하는 단계와, 상기 은나노 용액 100중량부에 대하여 탄소나노튜브 및 그래핀 중 어느 하나의 성분 0.1~2중량부와, 수용성 접착제 5~20중량부를 혼합한 복합용액을 마련하는 단계와, 원단 표면에 상기 복합용액을 분사하여 전도층을 형성하는 단계와, 상기 전도층 표면에 전도성 단섬유를 고압 분사하여 융털층을 형성하되, 상기 전도성 단섬유는 섬유사를 상기 복합용액에 함침 및 건조하여 이루어지는 단계와, 상기 직물 원단을 건조하여 상기 전도성 단섬유를 상기 전도층에 접합시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 실시예에서는 앞서 설명한 제1실시예와 같은 방식으로 은나노 용액 또는 복합용액을 마련하는 것이므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
그리고 도 3a에 도시된 바와 같이 복합용액(103a)을 원단(110) 표면에 분사하여 전도층(103)을 형성한다는 점과, 도 3b에 도시된 바와 같이 전도층(103)이 완전히 경화되기 전에 다수의 전도성 단섬유로 이루어지는 융털층을 형성한다는 점에서 차이가 있다.
상기 융털층(111)은 촉감을 부드럽게 하여 전도성 원단이 신체에 접촉할 때 느껴지는 거부감을 없애는 작용을 하는 것으로서, 신체에 접하는 원단(110)의 일면에만 형성되어도 무방하다.
상기 전도성 단섬유(113)는 상술한 바와 같이 복합용액에 단섬유(115)를 함침시키고, 이를 건조하여 단섬유(115) 상에 전도층(117)을 형성하는 방식으로 제조되기 때문에 상기 섬유사(101) 표면에 형성되는 전도층과 동일한 구조로 이루어진다.
상기 단섬유(115)는 수 마이크로 내지 미리 미터 길이인 것을 예시할 수 있다.
상기 전도층(117)이 경화하기 전, 즉 원단 표면에 분사된 복합용액의 수분이 완전히 증발하기 전에 분사하여야 충분한 접착력을 얻을 수 있는데, 이때 상기 전도성 단섬유의 표면에 있는 복합용액의 수분도 완전히 증발하기 전에 분사하는 것이 바람직하다.
스마트전극 또는 센서 등으로 이용되는 전도성 섬유, 전도성 원단은 피부에 직접 접촉하기 때문에 온도차가 크거나 이물감이 있는 경우에는 착용시 거부감을 가지기 쉽고, 땀이 배출되는 상황에서는 피부와 완전 밀착되어 답답함을 느끼게 된다.
본 실시예와 같이 전도층 표면에 융털층을 형성하게 되면 전기 전도성은 유지하면서 전도층과 피부 사이에 공극이 마련되고 통기가 가능해지며, 부드러운 촉감을 제공하여 피부 접촉시 거부감 없이 사용할 수 있도록 해주는 특징이 있다.
도 4는 본 발명의 복합 구조체를 도시하는 도면이고, 도 5는 본 발명의 복합 구조체를 제조하는 장치를 도시하는 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면 본 발명에 따른 제3실시예로서, 전도층 내에 탄소나노튜브 표면에 그래핀 입자가 결합된 복합 구조체를 포함하도록 구성할 수 있다. 다만, 앞서 설명한 실시예와 같이 전도층을 형성하는 복합용액에는 은나노 용액 및 수용성 접착제를 포함하되, 탄소나노튜브 또는 그래핀 대신 상기 복합 구조체가 혼합된다는 점에서 차이가 있다.
상기 복합 구조체는 육각형 구조의 그래핀 입자가 상기 탄소나노튜브에 결합된 구조로 이루어진다.
상기 복합 구조체의 제조는 회전로(rotary kiln)에서 이루어지게 되는데, 상기 회전로는 크게 회전로 몸체와, 상기 회전로 몸체를 감싸고 열을 공급하는 히터와, 상기 히터를 감싸는 단열커버와, 상기 회전로 몸체 일측에 마련된 호퍼 및 가스 주입구와, 상기 회전로 몸체 일단에 마련된 촉매 투입구를 포함할 수 있다.
먼저, 회전로를 600~800℃로 가열하면서 내부에 아르곤 가스를 충전하여 외부 공기의 유입을 차단한 다음, 촉매금속을 회전로에 주입하여 탄소나노튜브가 성장할 수 있는 시드층(seed layer)을 형성한다.
여기서 상기 촉매금속은 철, 몰리브덴, 니켈, 구리 중에서 적어도 하나의 금속 분말인 것을 예시할 수 있다.
상기 촉매금속을 가열된 상태에서 0.1~1RPM의 속도로 회전하는 회전로에 투입하게 되면 회전로 몸체 내벽에 고르게 들러붙어 시드층을 형성한다.
그 다음, 반응로에 탄화수소가스를 주입하여 상기 반응로 내벽에 부착된 촉매금속 상에서 탄소나노튜브를 성장시키는데, 탄화수소가스는 에틸렌(C2H4)인 것을 예시할 수 있다.
상기 회전로는 산소가 없는 불활성 가스 분위기로 유지되기 때문에, 회전로에 에틸렌을 투입하게 되면 열분해 반응에 의해 탄소 원자(C)와 수소 원자(H)가 분해된다.
상기 분해된 탄소 원자(C)는 금속 분말로 이루어진 시드층 상에서 대략 지름이 10~15nm인 탄소나노튜브로 성장하게 된다.
상기 탄소나노튜브는 길이가 대략 300nm 까지 성장할 수 있으며, 구조는 단일벽 탄소나노튜브(single-walled carbon nano tube) 또는 다중벽 탄소나노튜브(multi-walled carbon nano tube)인 것을 예시할 수 있으며, 이들 각각을 선택적으로 성장하는 방법은 공지된 바와 같이 촉매의 종류 및 공정 조건을 제어함으로써 수행할 수 있다.
그 다음으로, 회전로에서 탄소나노튜브가 성장하고 있는 도중에 그래핀(graphene) 분말을 주입하게 되는데, 여기서 상기 그래핀 분말은 흑연과 탄소이중결합을 가진 분자로서 6각형의 벌집 모양으로 탄소 결정이 층층이 쌓아 올린 적층 구조로 이루어진다.
상기 그래핀을 회전로에 투입하게 되면, 열에 의해 적층 구조의 그래핀 분말들이 깨지면서 단일 구조로 분해되며, 크기는 0.1~1Å정도이다.
이와 같이 분해된 단일의 그래핀은 전하를 띄게 되면서 탄소나노튜브 표면에 결합하게 된다. 이때, 판 형상으로 분해된 단일의 그래핀 모서리 부분에 전하가 집중되기 때문에 그 모서리 부분이 탄소나노튜브에 결합하게 된다.
이와 같이 제조된 복합 구조체는 단일 탄소나노튜브나 그래핀에 비해 향상된 전기 전도성을 가지게 되는 특징이 있다.
이하에서는 본 발명의 제2실시예에 따라 융털층이 형성된 전도성 원단을 제조한 다음, 도 6에 도시된 바와 같이 전극패드를 만들어 저주파발생 슈트에 부착한 다음 착용감 및 전기적신호 전달이 원활히 이루어지는지 평가하였다.
마찬가지로, 비교예로서 나일론 섬유사 표면에 은으로 도금한 은사(dupont사 제조)를 직조하여 도 6에 도시된 바와 같이 전극패드를 만들어 저주파발생 슈트에 부착한 다음 착용감 및 전기적신호 전달이 원활히 이루어지는지 평가하였다.
| 착용감(초기) | 착용감(30분 후) | 전기적신호 전달 우수성 | |
| 실시예 1 | 우수 | 우수 | 우수 |
| 비교례 1 | 보통 | 불량 | 우수 |
위 표 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 초기에 착용하여 전극패드가 피부에 닿았을 때 느낌과, 저주파발생 슈트를 착용하고 30분 동안 활동한 다음 느낌에 있어서 실시예 1과 같이 융털층이 형성된 전극패드가 우수하다는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 전기적신호 전달에 대해서는 두 가지 전극패드 모두 우수한 것을 확인할 수 있었다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 전기적 자극을 이용한 근육강화 및 치료용 건강증진장치를 실시하기 위한 실시 예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
10 : 수트 11 : 상의
12 : 하의 20 : 전극부
21 : 전극패드 30 : 저주파발생장치
100 : 전도성 섬유 101 : 섬유사
103 : 전도층 103a : 복합용액
110 : 원단 111 : 융털층
113 : 전도성 단섬유 115 : 단섬유
117 : 전도층 200 : 공급롤러
201 : 권취롤러 203 : 함침롤러
205 : 히터 207 : 용기
12 : 하의 20 : 전극부
21 : 전극패드 30 : 저주파발생장치
100 : 전도성 섬유 101 : 섬유사
103 : 전도층 103a : 복합용액
110 : 원단 111 : 융털층
113 : 전도성 단섬유 115 : 단섬유
117 : 전도층 200 : 공급롤러
201 : 권취롤러 203 : 함침롤러
205 : 히터 207 : 용기
Claims (5)
- 은나노 용액을 마련하는 S1단계와;
상기 은나노 용액 100중량부에 대하여 탄소나노튜브 및 그래핀 중 어느 하나의 성분 0.1~2중량부와, 수용성 접착제 5~20중량부를 혼합한 복합용액을 마련하는 S2단계와;
직물 원단 표면에 상기 복합용액을 분사하여 전도층을 형성하는 S3단계와;
상기 전도층 표면에 전도성 단섬유를 고압 분사하여 융털층을 형성하되, 상기 전도성 단섬유는 섬유사를 상기 복합용액에 함침 및 건조하여 이루어지는 S4단계와;
상기 S4단계를 통해 융털층이 형성된 직물 원단을 건조하여 상기 전도성 단섬유를 상기 전도층에 접합시키는 S5단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기적 자극을 전달할 수 있는 전도성 원단 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 전도층은 스크린 인쇄방식으로 상기 복합용액을 분사하여 소정 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 전기적 자극을 전달할 수 있는 전도성 원단 제조방법. - 삭제
- 삭제
- 삭제
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