KR101791314B1 - 위생용품용 활성 미네랄 함유 시트 및 이의 제조방법 - Google Patents
위생용품용 활성 미네랄 함유 시트 및 이의 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 위생용품용 활성 미네랄 함유 시트 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 규조토, 점토 및 게르마늄 광석을 포함하는 광물질을 분쇄하여 천연 광물질 분말을 얻는 단계, 물을 선택성 이온 막이 구비된 전기분해 장치에서 전기분해하여 pH 2.0 내지 4.0의 전해수를 얻는 단계, 상기 분말 및 전해수를 반응기 내에서, 30 내지 45℃의 온도로 햇빛과 공기가 차단된 조건에서 반응시켜, 액상의 활성 미네랄을 추출하는 단계 및 상기 액상의 활성 미네랄을 시트에 함침 및 건조하는 단계를 통해 제조된 활성 미네랄 함유 시트를 구비한 위생용품은, 생리혈, 변, 오줌 등의 인체 배설물 내에 포함된 다종의 단백질 부패취, 암모니아, 트리메틸아민, 황화수소 및 메르캅탄 등의 악취 제거 및 피부자극이 되기도 하고 외음부, 음경, 또는 항문을 통해 감염되는 냉·대하, 또는 가려움증 등을 유발하는 각종 세균의 증식을 억제하며, 원적외선 방사 효능에 의해 특히 여성의 경우 생리통 저감의 효과가 있다.
Description
본 발명은 위생용품용 활성 미네랄 함유 시트 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 생리대, 기저귀 등과 같은 위생용품은, 신체 외부에 착용 되어 생리기간 또는 평상시에 배출되는 생리혈, 변, 또는 오줌 등과 같은 인체 배설물을 흡수하여 폐기하는 1회용 소모품이다. 예를 들어, 생리대는 사용자가 생리의 양이 과다한 경우나 적은 경우에도 자주 교환하여 항상 청결을 유지해야 하기 때문에 체액의 흡수성, 의복의 오염방지, 또는 착용감 등을 주안점으로 하여 연구되고 있으며, 또 신체의 착용부위가 항상 청결하고 위생적으로 유지될 목적으로 만든 제품들이 제안되고 있다.
최근에는 인체에 유익한 원적외선을 방사하는 세라믹이 연구 및 개발되어 각종 생필품에 채용되고 있다. 예컨대, 각종 음식용기, 의류 및 침구류 등에 포함되어 제작되고 있다. 특히, 의류에 있어서, 신체의 피부에 직접 접촉하는 속옷에 세라믹을 적용시킨 제품이 출시되고 있다.
기존의 위생용품에 요구되는 주요 사항을 크게 요약하면 다음과 같다.
첫째는, 건조감으로 위생용품 착용에 의해 피부를 어느 정도 건조하게 유지시켜 줄 수 있는지에 대한 것이다.
둘째는, 접착성으로 의복과 위생용품을 부착시키는 체결수단의 용이성에 관한 것이다.
셋째는, 누출과 이에 따른 의복오염에 관한 것이다.
누출은 1회용 흡수제품에 있어 가장 기본적이고 중요한 사항으로 예를 들어 생리대의 경우, 액체 불투과성 배면 시트, 누출 방지 선 등을 적용하여 누출 방지를 강화하고 있다.
넷째는, 배설물의 배출시 발생하는 냄새제거에 관한 것이다.
생리혈 냄새의 원인은 생리혈, 변, 오줌 등의 인체 배설물 내에 포함된 다종의 단백질 부패취, 암모니아, 트리메틸아민, 황화수소 및 메르캅탄 등이 복합적으로 작용하여 이루어지며 피부자극원이 되기도 하고 외음부, 음경, 또는 항문을 통해 감염되는 냉·대하, 또는 가려움증 등을 유발하는 각종 세균성 감염증의 원인이 되기도 한다. 또한, 특히 여성의 경우, 여름철 또는 분비량이 많은 날에 문제가 될 수 있다.
오늘날, 일반적인 위생용품의 냄새제거의 방법으로는 고흡수성 수지를 적용하여, 인체 배설물을 흡수하여 냄새원을 가두거나 위생용품 흡수층에 허브 등의 약초를 첨가한 페이퍼를 코어 레이어 (core laid)층에 삽입하여 세균 발생 억제나 여성의 경우, 생리통 완화 등의 효과를 얻는 방법들이 널리 사용되고 있다. 그러나 이러한 제품의 일부는 탈취 및 약리효과를 얻고 있는 듯하나, 실제 그 효과가 미미하며, 또한 약리효과를 극대화시키기 위하여 위생용품의 최상단부 근처에 설치해야 하므로 작업공정상의 어려움이 있고 약초의 진한 색상이 노출되어 시각적으로 불쾌감을 초래할 수 있다.
한편, 특허문헌 1에서는 황산, 염산, 질산 등의 강산 물질에서 미네랄을 추출하고, 차염소산소다 등의 강염기 물질에서 미네랄을 추출하여 상기 두 가지 추출물을 혼합하여 중화시킨, 액상 미네랄이 함유된 기능성 생리대를 개시하고 있다. 그러나, 인체에 유해한 강산 및 강염기 물질들의 혼합반응을 통해 추출된 액상 미네랄을 중화시켜 사용함으로써, 인체에 직접적으로 접촉하는 생리대 제품에 이를 활용하는데 한계가 있었다.
이에 본 발명에서는 선택성 이온 막이 구비된 전기분해 장치에서 물을 전기분해하여 얻은 전해수를 특정 광물질들로부터 활성 미네랄을 추출하는데 사용함으로써, 상술한 문제점을 해결할 수 있었다.
따라서, 본 발명의 하나의 관점은 인체 안정성을 향상시킨 위생용품용 활성 미네랄 함유 시트를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 관점은 상기 활성 미네랄 함유한 시트의 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 원적외선을 방사하는 위생용품용 활성 미네랄 함유 시트의 제조방법은:
규조토, 점토 및 게르마늄 광석을 포함하는 광물질을 분쇄하여 천연 광물질 분말을 얻는 단계, 물을 선택성 이온 막이 구비된 전기분해 장치에서 전기분해하여 pH 2.0 내지 4.0의 전해수를 얻는 단계, 상기 분말 및 전해수를 반응기 내에서, 30 내지 45℃의 온도로 햇빛과 공기가 차단된 조건으로 반응시켜, 액상의 활성 미네랄을 추출하는 단계 및 상기 액상의 활성 미네랄을 시트에 함침 및 건조하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 구현 예에 따른 원적외선을 방사 하는 위생용품용 활성 미네랄 함유 시트는, 전술한 방법으로 제조되며, KICM-FIR-1042 시험방법에 의해 80 Ion/cc 이상의 음이온, KICM-FIR-1005 시험방법에 의해 0.89 이상의 방사율 및 3.44 × 102 W/㎡ 이상의 방사 에너지를 방출한다.
본 발명의 일 구현 예에 따라 제조된 위생용품용 활성 미네랄 함유 시트는, 활성 미네랄 함유 시트에서 방사되는 원적외선에 의해 생리혈, 변, 오줌 등의 인체 배설물 내에 포함된 다종의 단백질 부패취, 암모니아, 트리메틸아민, 황화수소 및 메르캅탄 등의 악취 제거 및 피부자극이 되기도 하고 외음부, 음경, 또는 항문을 통해 감염되는 냉·대하, 또는 가려움증 등을 유발하는 각종 세균의 증식을 억제하며, 원적외선 방사 효능에 의해 특히 여성의 경우 생리통 저감의 효과가 있다.
도 1은 일반적인 패드형 생리대를 개략적으로 나타낸 사시도;
도 2는 본 발명의 일 구현 예에 따른 위생용품용 활성 미네랄 함유 시트가 적용된 패드형 생리대를 개략적으로 나타낸 사시도; 및
도 3은 본 발명의 다른 구현 예에 따른 위생용품용 활성 미네랄 함유 시트가 적용된 탐폰 (tampons)을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 구현 예에 따른 위생용품용 활성 미네랄 함유 시트가 적용된 패드형 생리대를 개략적으로 나타낸 사시도; 및
도 3은 본 발명의 다른 구현 예에 따른 위생용품용 활성 미네랄 함유 시트가 적용된 탐폰 (tampons)을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하기 전에, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니되며, 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 실시 예의 구성은 본 발명의 바람직한 하나의 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록, 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 아울러, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
위생용품용 활성 미네랄 함유 시트의 제조방법
세라믹스 (ceramics)는 인체가 흡수 및 방사 하는 파장 영역에서 원적외선 방사율이 높아서 원적외선 방사효과를 극대화하기 위해 효율이 높은 세라믹스 재료들을 선택하고 이들의 방사 에너지를 분석하여 고효율의 원적외선 방사율을 갖는 소재의 연구개발이 중요하다.
물건을 볼 수 있는 빛을 의미하는 가시광선을 기준으로, 이보다 파장이 짧으면 자외선, 반대로 가시광선보다 파장이 길면 적외선이 되고, 보다 파장이 더 긴 것을 원적외선이라고 한다. 이러한 원적외선은 파장이 4 내지 1000㎛의 범위로 피부에 깊게 침투하여 열로 전환되는데, 흡수작용이 5 내지 30㎛의 파장대에 밀집되어 있다. 인체의 피부에 흡수가 잘 되는 파장 영역을 지닌 원적외선은 인체에 흡수될 경우, 신체 내의 분자들이 공명 및 흡수작용을 하며 공진 운동을 일으킨다. 원적외선의 피부흡수는 원적외선의 심달력에 의해 피부의 4 내지 5㎝까지 도달할 수 있으며, 혈액 및 수분에 침투하여 생체신진대사를 활성화한다. 이러한 작용으로 원적외선이 생체에 미치는 영향은 미세혈관 확장, 혈액순환 촉진, 조직의 활성화 등이 있으며,이러한 효과는 신체의 건강을 증진시키는 기능을 하고, 기본적으로 게르마늄, 산화규소, 맥반석 등에서 원적외선이 많이 방출되는 것으로 알려져 있다.
도 1을 참조하면, 종래의 패드형 생리대 (100)는 부직포 등으로 되는 액체 투과성 커버인 내피 (3), 상기 내피 (3) 하부에 적층 되어 분비물을 흡수하는 고분자 흡수체를 함유한 흡수시트 (2) 및 상기 흡수시트 (2)의 일면을 감싸 분비물이 외부로 새는 것을 방지하는 액체 불투과성 커버인 외피 (1)로 구성되어 분비물을 흡수하여 새거나 흐르는 것을 방지한다.
반면에, 본 발명의 일 구현 예에 따른 활성 미네랄 함유 시트를 포함하는 패드형 생리대는, 도 2를 참조하면, 크게 액체 투과성 시트 (30), 흡수패드 (20), 액체 불투과성 시트 (10)를 포함하며, 액상의 활성 미네랄을, 예를 들어, 부직포와 같은 시트에 함침 및 건조시킨 활성 미네랄 함유 시트 (40)를 상기 액체 투과성 시트 (30)와 흡수패드 (20) 사이에 배치하여 형성된다.
상기 활성 미네랄 함유 시트를 포함하는 패드형 생리대 (200)는, 월경혈의 흡수경로에 상기 활성 미네랄 함유 시트 (40)가 위치하기 때문에, 탈취효과를 극대화시킬 수 있고, 생리대 교환시에 상기 흡수패드 (20)로부터 휘발하는 악취의 통과영역에 상기 활성 미네랄 함유 시트 (40)가 존재하기 때문에 탈취효과를 지속시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 구현 예에 따른 활성 미네랄 함유 시트를 포함하는 탐폰은, 도 3을 참조하면, 활성미네랄 함유 시트 (50) 및 상기 시트 (50)의 외부를 감싸는 흡수체 (51) 및 상기 흡수체 (51)에 연결된 제거용 끈 (52)으로 구성된다.
본 발명의 특징인 위생용품용 활성 미네랄 함유 시트는, 규조토, 점토 및 게르마늄 광석을 포함하는 광물질을 분쇄하여 천연 광물질 분말을 얻는 단계, 물을 선택성 이온 막이 구비된 전기분해 장치에서 전기분해하여 pH 2.0 내지 4.0의 전해수를 얻는 단계, 상기 분말 및 전해수를 반응기 내에서, 30 내지 45℃ 온도로 햇빛과 공기가 차단된 조건에서 반응시켜, 액상의 활성 미네랄을 추출하는 단계 및 상기 액상의 활성 미네랄을 시트에 함침 및 건조하는 단계를 포함하여 제조된다.
규조토는 주로 이산화규소 (SiO2)로 구성되며, 백색 또는 회백색을 띤다. 가벼우며 손가락으로 만지면 분말이 묻을 정도로 연하다. 미세한 다공질이기 때문에 흡수성이 강하고, 열의 불량도체이다. 상기 이산화규소는 규소의 산화물로서, 실리카 (silica)라고도 하며 원적외선을 방출하는 것으로 잘 알려진 뮬라이트 (mulite), 근청석, 황토 등의 주요 구성요소로 사용된다. 적은 양으로도 많은 양의 원적외선을 방출하는 효능을 가지며 값도 저렴하여 원적외선 방사 연구에 많이 사용되고 있다.
점토는 약 0.002㎜ 이하의 직경을 갖는 미세한 흙 입자이며, 암석이 풍화분해되면, 주로 규소, 알루미늄 및 물이 결합하여 점토광물을 이룬다. 상기 점토의 광물로는 대표적으로 몬모릴로나이트 (montmorillonite)가 있는데, 상기 몬모릴로나이트는 약 1,200 만년 전, 백악기 시대의 화산활동에 의하여 생긴 규소성 광물질로서 녹니석, 각섬석, 티탄옥사이드, 칼륨, 나트륨과 같은 인체에 유익한 미네랄, 아미노산과 일반 광물질에서 발견되지 않는 인체에 유익한 호기성 미생물 (생균)과 티탄옥사이드는 모세혈관 확장과 혈액순환을 촉진시켜 세포활성화를 돕고 면역력에 도움을 준다.
몬모릴로나이트에서 방사되는 원적외선은 고온에서만 방사되는 황토와는 달리 인체 온도 37 내지 37.5℃에서도 방사되는 특징이 있으며, 탁월한 탈취작용과 세포를 활성화시켜 주는 음이온과 함께 인체에 흡수, 신진대사 촉진 및 혈액순환을 활성화시켜 주며 인체의 노화 방지와 인체 내에 축적된 노폐물과 유해물질을 흡착하는 효과가 크다.
몬모릴로나이트는 음이온에 의한 모세혈관 확장과 혈액순환을 촉진시켜 세포 활성화를 돕고 신경 안정적 작용과 면역력 강화 작용에 도움을 주는 역할을 한다. 몬모릴로나이트의 원적외선 방사는 5 내지 20㎛의 파장을 지닌 원적외선의 방사로 혈액순환을 촉진시키며, 탈취력과 흡수력이 우수하며, 원적외선 방사 분포가 어느 한쪽에 기울임 없이 골고루 분포되고, 열전도율도 높다. 따라서, 시간이 경과함에 따라 소변, 땀 및/또는 혈을 수증기로 증발시킴으로써 보습력을 더욱더 극대화할 수 있다.
게르마늄은 내열성이 우수하고 저열 팽창성의 특성이 있으며, 다른 산화물보다 높은 원적외선을 방사하는 것으로 알려져 있어 원적외선 방사 재료로써 많은 연구에 사용되고 있다. 게르마늄이 피부에 접촉하면 게르마늄 이온이 체내에 들어가 공명 및 공진 운동을 하며 각종 유해물과 함께 20 내지 30 시간 안에 몸 밖으로 배출되므로 중독이나 부작용이 거의 없다. 또한, 게르마늄은 건축재로써 탈취, 곰팡이, 제습, 공기정화, 온열 등의 기능을 지니고 있다.
원적외선을 방사하는 세라믹스는 일반적으로 상온에서 원적외선 방사율이 높고, 고온에서 오래 견딜 수 있는 것으로 알려져 있으며, 세라믹스의 원료는 Al2O3, MgO, SiO2, TiO2 등이 단일 또는 혼합하여 사용되고 있다.
천연의 비금속 광물을 직접 원료로 사용하는 경우는 거의 없으나, 이들을 물리, 화학적 방법에 의해 정제하여 순수한 비금속 무기물질을 만들어 사용한다. 원적외선 방출물질은 맥반석과 게르마늄이 대표적인 물질이며, 일반적으로 많이 사용되는 주요광물은 하기 표 1과 같다.
| 구분 | 광물 | |
| 실리카 광물 | 규석(SiO2), 규사(SiO2), 규조토(SiO2) | |
| Al2O3, SiO2계 | 점토 | 카올린 광물 (kaolinite), 납석, 몬모릴로나이트 |
| 시리마나이트족 광물 | 시리마나이트(silimanite), 남정석, 홍주석 | |
| 알칼리를 공급하는 광물 | 장석 (소다장석, 카리장석, 엽장석) 네펠라인 (하석), 견운모, 방정석, 붕사 | |
| 알루미나 광물 | 보크사이트 (bauxite), 디아스포어 | |
| CaO를 공급하는 광물 | 석회석, 백운석, 규회석, 석회장석, 형석, 인회석, 석고 | |
| MgO를 공급하는 광물 | 마그네사이트, 백운석, 활석 | |
| Ge를 공급하는 광물 | 게르마늄석 | |
| 기타 주요 광물 및 원료 |
중정석, 탄산바륨, 산화납, 산화아연, TiO2, 타이타늄철석, 지르콘, 모나자이트, 기타 금속산화물 (Fe2O3, NiO, CuO등) | |
따라서, 본 발명의 일 구현 예에 따른 위생용품용 활성 미네랄 함유 시트의 제조방법은, 원적외선 방사에 최적인 규조토, 점토 및 게르마늄 광석을 원료로 적용하여 이를 분쇄하여 천연 광물질 분말을 얻는다.
상기 규조토, 점토 및 게르마늄 광석을 분해하여 얻은 천연 광물질 분말은 작업성 및 활성 미네랄을 추출하는 효율 측면에서 약 300 내지 350 mesh의 평균 입자 크기가 바람직하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 규조토, 점토 및 게르마늄 광석은 중량비로 2.5 내지 4.5 : 2 : 3.5 내지 5.5 범위의 혼합비를 가질 수 있으며, 좀더 구체적으로는 약 4 : 2 : 4의 혼합비를 만족할 때, 원적외선 방사율의 최대값을 얻을 수 있는 것이 실험을 통해 확인되었다.
그러나, 상기 혼합비는 다양한 실험을 통하여 변경될 수 있으며, 현재까지 본 발명자의 실험상 얻는 수치인바, 반드시 상기 혼합비에 한정되는 것은 아니다.
실제로, 상기 성분들을 약 4:2:4의 비율로 혼합했을 때, 원적외선 방사율이 0.893으로 가장 우수하였으며, 이들의 화학 성분 함량을 살펴보면 하기 표 2와 같다.
| 이산화규소 (SiO2) | 67.2 중량% |
| 산화알루미늄 (Al2O3) | 16.2 중량% |
| 산화티타늄 (TiO2) | 0.42 중량% |
| 산화마그네슘 (MgO) | 7.92 중량% |
| 산화칼슘 (CaO) | 1.57 중량% |
| 산화나트륨 (Na2O) | 1.03 중량% |
| 산화칼륨 (K2O) | 0.77 중량% |
| 게르마늄 (Ge) | 4.89 중량% |
| 건조함량 (Lg-Loss) | 12.4 중량% |
| 양이온치환능력 (CEC) | 90~120 (meq/100g) |
한편, 본 발명에 따르면, 선택성 이온 막이 구비된 전기분해 장치에서 물을 전기분해하여 pH 2.0 내지 4.0의 전해수를 얻는다. 전기분해에 사용되는 물은 일반적으로 쉽게 얻을 수 있는 수돗물 또는 지하수를 사용할 수 있으며, 특별히 이 두 가지로 한정되는 것은 아니다. 상기 선택성 이온 막은 아주 미세하게 얇은 막으로, 물은 통과시키지 않고, 이온만 선택적으로 통과시킨다. 따라서, 전기분해 장치 내에 선택성 이온 막을 적용하여 물을 전기분해하면 전해수가 생성되고, 이 전해수는 상기 장치의 양극에서는 산성수가 생성되고, 음극에서는 알칼리수가 생성된다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 전해수는 전기분해 장치의 양극에서 생성된 pH 2.0 내지 4.0의 전해수를 적용하며, 이는 세균의 증식을 억제하고, 악취를 제거하는데 효과적이다.
상기 선택성 이온 막은 주로 폴리프로필렌 (PP), 폴리에틸렌 (PE), 폴리아미드 (PA), 셀룰로스아세테이트 (CA) 등의 재질로 형성되고, 상기 막은 400 내지 450㎛의 두께를 갖는 불균질 막인 것이 이온 선택성 및 온도 안정성 측면에서 바람직하다.
그 다음, 상기 천연 광물질 분말 및 pH 2.0 내지 4.0의 전해수를 반응기 내에서 혼합하고, 예를 들어, 30 내지 45℃의 온도 조건에서, 예를 들어, 약 6 내지 10일, 바람직하게는 7일에서 8일 동안 햇빛과 공기가 차단된 환경설정에서 반응시켜서 액상의 활성 미네랄을 추출한다.
상기 pH 2.0 내지 4.0의 전해수는 인체에 무해하고 무독성으로, 예를 들어, pH 약 2.7에서 산화 환원 전위 (ORP)가 약 1100mV 이상이며, 대기중의 공기와 햇빛에 노출시키면, 전기분해 반응 전의 물의 pH와 비슷한 상태로 되돌아 가는 성질이 있다. 따라서, 본 발명의 일 구현 예에 따른 전해수는, 햇빛과 공기가 차단된 소위 암실 분위기에서 반응시킨다.
또한, 반응 온도는 약 30 내지 45℃의 온도 즉, 실온보다는 다소 높은 온도로 진행한다. 구체적으로, 반응 온도는 바람직하게는 35 내지 45℃, 보다 바람직하게는 40 내지 45℃의 온도에서 반응시키며, 약 40℃에서 최적의 상태를 구현할 수가 있다. 반응 온도를 실온보다 높게, 보다 구체적으로 약 40℃의 분위기로 설정하는 이유는, 상기 반응을 통해 형성하게 될 활성 미네랄의 pH를 약산성인 3.0 내지 5.0의 범위로 유지하기 위해서이다.
온도에 따른 물의 이온화 상수 (Kd/10-14)는, 예를 들어, 온도가 약 25℃에서는 1.2, 30℃에서는 1.8, 50℃에서는 8.0 등으로, 온도가 증가할수록 증가하는 비례관계이다. 따라서, 상기 전해수를, 예를 들어, 활성 미네랄의 충분한 용출을 위해 6 내지 10일 동안 반응시키는 과정에서, pH가 전기분해를 실행하기 전의 상태로 되돌아가는 것을 방지하기 위해 실온보다 높은 약 35 내지 45℃의 조건에서 반응시켜주는 것이 바람직하다.
상기 천연 광물질 분말 및 전해수를 혼합할 때, 혼합비율은 약 0.2 내지 0.7 : 1, 바람직하게는 약 0.5 : 1의 중량비를 갖는다. 상기 광물질 분말의 비율이 0.2 미만이면 경제성이 떨어지고, 0.7을 초과하면 혼합물에 입자가 차지하는 비율이 높아져서 추출 효율이 떨어질 수 있다.
상기 액상의 활성 미네랄의 pH는 3.0 내지 5.0일 때, 살균력이나 항균력이 우수하며, 피부에 대한 무자극의 효과를 가질 수 있다. 상기 활성 미네랄의 pH가 3.0 미만일 경우 산성도가 강해져서 인체의 피부에 자극을 줄 수가 있고, 5.0을 초과하면 세균의 증식 또는 항균작용에 효과가 줄어들게 될 수 있다.
선택적으로, 본 발명의 일 구현 예에 따른 방법은 액상의 활성 미네랄을 추출하는 단계 이후에, 상기 액상의 활성 미네랄을 마이크로 필터로 여과하는 단계를 더욱 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현 예에 따라 얻어진 활성 미네랄의 대표적인 성분 분석을 하기 표 3에 나타내었다.
| 항목 | 단위 | 함량 | 시료분석법 |
| Ge | Mg/L | 2.4 | ICP |
| Si | Mg/L | 24.2 | ICP |
| Mg | Mg/L | 542.5 | ICP |
| Al | Mg/L | 314.2 | ICP |
| Ti | Mg/L | 49.2 | ICP |
| Ca | Mg/L | 283.5 | ICP |
본 발명에 따르면, 상기 액상의 활성 미네랄을 시트에 함침하고, 건조시켜서 위생용품용 활성 미네랄 함유 시트를 제조한다. 상기 시트는 예를 들어, 당업계에서 일반적으로 사용되는 부직포, 펄프 등과 같은 재질일 수 있고, 함침 및 건조의 공정 또한 당업계에서 일반적으로 적용하는 것이면 가능하며, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 함유 시트들 (40, 50)에 함유된 액상의 활성 미네랄의 양은 경제성 및 효율성 측면에서 5 내지 20 ㎖/㎡가 적당하다.
한편, 본 발명의 일 구현 예에 따른 활성 미네랄 함유 시트는, 예를 들어, 생리대, 탐폰 등과 같은 위생용품에 적용될 수 있다. 예를 들어, 도 2를 참조하면, 패드형 생리대 (200)는, 액체 불투과성 시트 (10), 상기 불투과성 시트 (10) 상에 형성된 흡수패드 (20), 상기 흡수패드 (20) 상에 형성된 활성 미네랄 함유 시트 (40) 및 상기 활성 미네랄 함유 시트 (40) 상에 형성된 액체 투과성 시트 (30)로 구성된다. 또한, 도 3을 참조하면, 탐폰 (300)은, 활성 미네랄 함유 시트 (50), 상기 시트 (50)의 외부를 감싸는 흡수체 (51) 및 상기 흡수체 (51)에 연결된 제거용 끈 (52)으로 구성된다.
이와 같이, 본 발명의 제조방법으로 제조된 위생용품용 원적외선 방사 활성 미네랄 함유 시트는, KICM-FIR-1042 시험방법에 의해 80 Ion/cc 이상의 음이온, KICM-FIR-1005 시험방법에 의해 0.89 이상의 방사율 및 3.44 × 102 W/㎡ 이상의 방사 에너지를 방출한다. 이러한 음이온, 방사율 및 방사 에너지의 수치는 본 발명에 따른 방법으로 제조된 시트가 원적외선을 방출하는 활성 미네랄로 처리되었음을 의미하는 것이다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 위생용품은, 예를 들어, 패드형 생리대, 탐폰, 면 생리대, 팬티 라이너 또는 기저귀 등을 포함할 수 있으나, 이에 특별히 한정되는 것은 아니다.
이와 같은 기능성을 갖는 위생용품용 활성 미네랄 함유 시트는, 생리혈, 변, 오줌 등의 인체 배설물 내에 포함된 다종의 단백질 부패취, 암모니아, 황화수소 및 메르캅탄 등의 악취 제거는 물론, 피부자극이 되기도 하고, 외음부, 음경, 또는 항문을 통해 감염되는 냉·대하, 또는 가려움증 등을 유발하는 각종 세균의 증식을 억제하며 원적외선 방사효능에 의해 특히 여성의 경우 생리통 저감의 효과를 가질 수 있다.
이하 실시 예를 통하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보지만, 하기 예에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.
실시 예 1
규조토, 점토 (몬모릴로나이트) 및 게르마늄 광석을 중량비로 각각 약 4 : 2 : 4로 측량하여 혼합한 후, 약 320 mesh의 평균 입도를 가지도록 분쇄하였다. 그 다음, 선택성 이온 막으로 약 400 내지 450㎛의 두께를 갖는 폴리프로필렌 재질의 불균질 막을 이용하여 물을 전기분해하여 얻은 약 pH 2.7의 전해수를 용매로 하여 상기 분쇄된 분말과 전해수의 중량비가 약 0.5 : 1이 되도록 혼합한 후, 약 40℃에서 7일간 반응시키고, 정체시켜 상등수를 여과하여, 약 pH 3.5를 갖는 액상의 활성 미네랄을 얻었다.
실시 예 2
규조토, 점토 (몬모릴로나이트) 및 게르마늄 광석을 중량비로 각각 약 4 : 2 : 4로 측량하여 혼합한 후, 약 320 mesh의 평균 입도를 가지도록 분쇄하였다. 그 다음, 선택성 이온 막으로 약 400 내지 450㎛의 두께를 갖는 폴리프로필렌 재질의 불균질 막을 이용하여 물을 전기분해하여 얻은 약 pH 2.7의 전해수를 용매로 하여 상기 분쇄된 분말과 전해수의 중량비가 약 0.7 : 1이 되도록 혼합한 후, 약 42℃에서 8일간 반응시키고, 정체시켜 상등수를 여과하여, 약 pH 4를 갖는 액상의 활성 미네랄을 얻었다.
실시 예 3
규조토, 점토 (몬모릴로나이트) 및 게르마늄 광석을 중량비로 각각 약 4 : 2 : 4로 측량하여 혼합한 후, 약 320 mesh의 평균 입도를 가지도록 분쇄하였다. 그 다음, 선택성 이온 막으로 약 400 내지 450㎛의 두께를 갖는 폴리프로필렌 재질의 불균질 막을 이용하여 물을 전기분해하여 얻은 약 pH 2.7의 전해수를 용매로 하여 상기 분쇄된 분말과 전해수의 중량비가 약 0.2 : 1이 되도록 혼합한 후, 약 38℃에서 10일간 반응시키고, 정체시켜 상등수를 여과하여, 약 pH 4.2를 갖는 액상의 활성 미네랄을 얻었다.
상기 실시 예 1 내지 3을 통해 제조된 액상의 활성 미네랄을 부직포에 약 15㎖/㎡의 양으로 함침하고 건조시킨 뒤에 음이온을 측정하여 하기 표 4에 기록했고, 원적외선 방사율 및 방사 에너지를 측정하여 하기 표 5에 기록했으며, 실시 예 1을 통한 탈취 성능시험, 안전성 검사, 및 활성 미네랄에 의한 항균시험은 차례대로 표 6 내지 8에 기록했다.
| 구분 | 음이온 (Ion/cc) | 시험방법 |
| 실시 예 1 | 88 | KICM-FIR-1042 |
| 실시 예 2 | 89 | |
| 실시 예 3 | 87 |
● 한국건자재 시험연구원 : 원적외선 응용평가센터
| 방사율 (5~20㎛) | 방사 에너지 (W/m2) | 시험방법 | |
| 실시 예 1 | 0.892 | 3.44*102 | KICM-FIR-1005 |
| 실시 예 2 | 0.893 | 3.45*102 | |
| 실시 예 3 | 0.891 | 3.44*102 |
● 한국건자재 시험연구원 : 원적외선 응용평가센터
| 구분 | 측정항목 | ||||
| 단위 | 암모니아 | 트리메틸아민 | 황화수소 | 메르캅탄 | |
| 초기농도 | ppm | 60 | 60 | 60 | 60 |
| 5분 후 농도 | ppm | 8 | 8 | 60 | 4 |
| 30분 후 농도 | ppm | 6 | 6 | 0 | 0 |
| 60분 후 농도 | ppm | 5 | 4 | 0 | 0 |
| 90분 후 농도 | ppm | 2 | 3 | 0 | 0 |
| 120분 후 농도 | ppm | 2 | 2 | 0 | 0 |
| 총 제거율 | (%) | 98 | 98 | 100 | 100 |
| 시험조건 |
시험기기 : Model 801 (GASTEC CO, JAPAN) 실내온도 : 21 ± 5℃ 상대습도 : 46±10% 탈취시험용 용기의 크기 : 40㎝ * 40㎝ * 60㎝ |
||||
| 시험항목 | 단위 | 시료구분 | 결과치 | 시험방법 |
| 급성독성시험 (경구) | - | LD50 : 2,000 mg/kg | OECD TG 423 | |
| 피부자극시험 (P.I.I) | - | 0.88 | 식약청 고시 제2006-60 | |
| 어독성 시험 (송사리) |
Mg/L | 48시간-LC50 > 100.0 96시간-LC50>100.0 |
OECD TG 203 |
● 한국화학 시험연구원
| 병원균 | 항균전세포수 (마리) | 항균후 세포수 (마리) | 항균율(%) | 시험방법 |
| MRSA 균 | 407 | 1 | 99.8 | 식약청 고시 제2013-204호 |
| 폐렴 균 | 423 | 1 | 99.8 | |
| 살모넬라 균 | 421 | 1 | 99.8 | |
| 황색포도상 구균 | 423 | 1 | 99.8 | |
| 대장균 | 424 | 1 | 99.8 |
● 한국건자재 시험연구원
상기 표 6 내지 8에 나타낸 바와 같이, 실시 예 1을 통해 제조된 활성 미네랄은 우수한 탈취, 인체 안정성 및 항균력의 효과를 나타내는 것을 알 수 있었다.
이상 본 발명을 구체적인 실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량할 수 있음이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
1: 외피
2: 흡수시트
3: 내피
10: 액체 불투과성 시트
20: 흡수패드
30: 액체 투과성 시트
40, 50: 활성 미네랄 함유 시트
51: 흡수체
52: 제거용 끈
100, 200: 패드형 생리대
300: 탐폰
2: 흡수시트
3: 내피
10: 액체 불투과성 시트
20: 흡수패드
30: 액체 투과성 시트
40, 50: 활성 미네랄 함유 시트
51: 흡수체
52: 제거용 끈
100, 200: 패드형 생리대
300: 탐폰
Claims (9)
- 규조토, 점토 및 게르마늄 광석을 포함하는 광물질을 분쇄하여 천연 광물질 분말을 얻는 단계;
물을 선택성 이온 막이 구비된 전기분해 장치에서 전기분해하여 pH 2.0 내지 4.0의 전해수를 얻는 단계;
상기 분말 및 전해수를 반응기 내에서, 30 내지 45℃의 온도로 햇빛과 공기가 차단된 조건에서 6 내지 10일 동안 반응시켜, pH 3.0 내지 5.0의 액상의 미네랄을 추출하는 단계; 및
상기 액상의 미네랄을 시트에 함침 및 건조하는 단계를 포함하는 위생용품용 미네랄 함유 시트의 제조방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 규조토, 점토 및 게르마늄 광석의 혼합 중량비는 2.5 내지 4.5 : 2 : 3.5 내지 5.5인 위생용품용 미네랄 함유 시트의 제조방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 선택성 이온 막은 폴리프로필렌 (PP)으로 형성된 400 내지 450㎛의 두께를 갖는 불균질 막인 위생용품용 미네랄 함유 시트의 제조방법. - 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 제조방법은 액상의 미네랄을 추출하는 단계 이후에, 상기 액상의 미네랄을 마이크로 필터로 여과시키는 단계를 더욱 포함하는 위생용품용 미네랄 함유 시트의 제조방법. - 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 분말 및 전해수의 혼합 중량비는 0.2 내지 0.7 : 1인 위생용품용 미네랄 함유 시트의 제조방법. - 청구항 1 내지 3, 5 및 7 중 어느 한 항에 따른 방법으로 제조되며, KICM-FIR-1042 시험방법에 의해 80 Ion/cc 이상의 음이온, KICM-FIR-1005 시험방법에 의해 0.89 이상의 방사율 및 3.44 × 102 W/㎡ 이상의 방사 에너지를 방출하는 위생용품용 미네랄 함유 시트.
- 청구항 8에 있어서,
상기 위생용품은 패드형 생리대, 탐폰, 면 생리대, 팬티 라이너 또는 기저귀인 위생용품용 미네랄 함유 시트.
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| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |