KR101986412B1 - 게르마늄과 희토류 함유 브러쉬솔 제조방법 및 게르마늄과 희토류 함유 브러쉬솔을 갖는 기능성 브러쉬 - Google Patents
게르마늄과 희토류 함유 브러쉬솔 제조방법 및 게르마늄과 희토류 함유 브러쉬솔을 갖는 기능성 브러쉬 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 게르마늄과 희토류 함유 브러쉬솔 제조방법 및 게르마늄과 희토류 함유 브러쉬솔을 갖는 기능성 브러쉬에 관한 것으로, 보다 상세하게는 게르마늄과 희토류 광물을 합성수지와 혼합하여 브러쉬솔을 제조하는 방법과, 이를 통하여 제조된 브러쉬솔을 이용하여 파지부, 헤어브러쉬 및 내부 심재를 갖는 기능성 브러쉬를 제공하는 것에 대한 것이다.
Description
본 발명은 게르마늄과 희토류 함유 브러쉬솔 제조방법 및 게르마늄과 희토류 함유 브러쉬솔을 갖는 기능성 브러쉬에 관한 것으로, 보다 상세하게는 게르마늄과 희토류 광물을 합성수지와 혼합하여 머리빗용 브러쉬솔을 제조하는 방법과, 이를 통하여 제조된 브러쉬솔을 이용하여 파지부, 헤어브러쉬 및 내부 심재를 갖는 기능성 브러쉬를 제공하는 것에 대한 것이다.
일반적으로 머리카락을 손질하기 위해서는 다양한 종류의 기구가 사용되어 왔는데, 상기 기구 중에서 가장 대표적인 것이 헤어브러쉬로, 상기 헤어브러쉬는 엉킨 머리털을 자연스럽게 고르고 광택을 내며, 웨이브의 모양을 가다듬는 외에 먼지와 비듬을 제거하고 두피에 자극을 주어 피지의 분비를 촉진시키는 효과가 있다.
종전의 빗을 대신하여 머리털을 손질하는데 브러쉬를 사용하게 되었다. 브러쉬의 털은 너무 부드러우면 두피까지 미치지 않으므로, 굳고 탄력이 있는 것이 좋다. 최근에는 일반적인 타입과 롤 타입이 개발되어 그 사용 용도에 적합하게 사용되고 있다.
상기 헤어브러쉬는 주로 여성들이 머리를 빗는데 사용되는 것으로, 일반 머리빗과 같이 빗살이 일자형태로 한줄로 형성된 것이 아니라, 원통형상의 몸체부 외주면을 따라 나이론이나 합성수지를 가공하여 만든 모(毛)다발을 여러 줄로 배열되게 식모(植毛)하거나 중심재에 삽입하여 머리카락을 효과적으로 커얼(curl) 할 수 있도록 한 것이다.
즉, 종래에 사용되고 있는 롤 타입의 브러쉬의 구조는 원통형상의 브러쉬 몸체부와, 이 브러쉬 몸체부의 하단부에 일체로 성형되어 사용자가 파지(把指)할 수 있도록 형성되는 손잡이부로 이루어진다. 또한 롤 타입의 헤어브러쉬는 원통형 몸체부에 빗살이 일자형으로 삽입된 브러쉬와 상기 원통형 몸체부에 빗살과 다수의 솔이 벌림으로 삽입된 브러쉬로 나뉜다.
그런데 상기와 같은 종래의 헤어브러쉬는 일반적인 합성 수지를 재질로 제조되어, 머리카락과 합성수지의 대전열에 의해 정전기를 발생하여 머리카락을 헝클어뜨려 원활한 머리손질이 어려운 문제를 발생시키게 된다.
이에 본 발명은 게르마늄과 희토류 함유 브러쉬솔을 갖는 기능성 브러쉬를 제공하여 정전기를 예방하고, 브러쉬솔에 게르마늄을 함유하도록 하여 체내에 산소를 공급해주고, 노폐물을 체외로 배출해 주며, 인체를 알카리화 시켜주며, 신진대사를 활성화 시켜주고, 또한 탈취, 방취, 항균 작용을 하며, 습진 및 두피의 비듬 제거에도 효과를 보려는 목적이 있다.
또한, 브러쉬솔에 Nd, Eu, Gd, Dy, Er, Pr, Sm, Tb, Ho 및 Tm 중 어느 하나 또는 어느 하나 이상이 함유되어 생체 밸런스를 유지시켜주고, 체네 칼슘 흡수를 촉진시키며, 슈퍼칼슘 역할을 제공하여 란탄계 원소의 생리 활성 작용을 하도록 브러쉬에 적용하고자 하는 목적이 있다.
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일예와 관련된 게르마늄과 희토류 함유 브러쉬솔 제조방법은 건조단계(S100), 배합단계(S200), 압출단계(S300), 냉각단계(S400), 연신단계(S500) 및 열처리단계(S600)를 포함할 수 있는데,
합성수지 마스터 배치를 제습하는 건조단계(S100)를 포함할 수 있다.
상기 마스터 배치는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 및 점도가 R.V 3.2인 나일론 중에서 선택되는 1 종 이상으로 구비될 수 있다.
다음으로, 상기 건조단계(S100)에서 건조된 상기 마스터 배치와, 게르마늄과 희토류가 혼합된 하이브리드 미네랄을 텀블러 믹서기로 혼합하여 브러쉬용 원사를 형성하는 배합단계(S200)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 하이브리드 미네랄은 Ge(Germanium)를 반드시 포함하며, Pr(Praseodymium), Nd(Neodymium), Sm(Samarium), Eu(Europium), Gd(Gadolinium), Tb(Terbium), Dy(Dysprosium), Ho(Holmium), Er(Erbium), 또는 Tm(Thulium) 중에서 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 하이브리드 미네랄은 Ge를 5 ~ 10중량%로 반드시 포함하고 Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er 또는 Tm 중 적어도 하나 이상을 포함하며, Pr는 1 ~ 5중량%로, Nd는 5 ~ 20중량%로, Sm은 1 ~ 4중량%로, Eu는 0.1 ~ 0.5중량%로, Gd는 1 ~ 4중량%로, Tb는 0.1 ~ 0.5중량%로, Dy는 1 ~ 5중량%로, Ho는 0.1 ~ 0.5중량%로, Er는 0.1 ~ 2중량%로, Tm은 0.1 ~ 2중량%로 구비될 수 있다.
여기서, 상기 하이브리드 미네랄은 Ge를 5 ~ 10중량%로 반드시 포함하고 Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er 또는 Tm 중 적어도 하나 이상을 포함하며, Pr는 1 ~ 5중량%로, Nd는 5 ~ 20중량%로, Sm은 1 ~ 4중량%로, Eu는 0.1 ~ 0.5중량%로, Gd는 1 ~ 4중량%로, Tb는 0.1 ~ 0.5중량%로, Dy는 1 ~ 5중량%로, Ho는 0.1 ~ 0.5중량%로, Er는 0.1 ~ 2중량%로, Tm은 0.1 ~ 2중량%로 구비될 수 있다.
다음으로, 상기 배합단계(S200)에서 형성된 상기 원사를 방사(紡絲)하도록 구비되는 압출단계(S300)를 포함할 수 있다.
다음으로, 상기 압출단계(S300)에서 방사된 상기 원사를 냉각수를 이용하여 냉각하는 냉각단계(S400)를 포함할 수 있다.
다음으로, 상기 냉각단계(S400)에서 냉각된 상기 원사의 연신비율을 4.2배 내지 4.8배로 길이를 늘이는 연신(延伸)단계(S500) 및
상기 연신단계(S500)에서 처리된 상기 원사의 수축이 방지되도록 구비되는 열처리단계(S600)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 하이브리드 미네랄은 Ge를 반드시 포함하고 Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er 및 Tm 중에서 적어도 하나를 포함하며, 상기 하이브리드 미네랄은 2000 내지 5000 메쉬(mesh)인 분말 형태로 상기 마스터 배치와 배합되는 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 상기 마스터 배치는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 및 점도가 R.V 3.2인 나일론 중에서 선택되는 1 종 이상으로 구비되어, 상기 건조단계(S100)에서 상기 마스터 배치를 제습 건조기에서 80℃ 내지 100℃의 온도로 4시간 내지 6시간 제습하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한. 상기 배합단계(S200)는 상기 하이브리드 미네랄을 상기 마스터 배치 100 중량부에 대하여 0.4 내지 10 중량부로 혼합되도록 상기 텀블러 믹서기에 투입하여 1시간 내지 2시간 용융하여 배합하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 압출단계(S300)는 상기 원사를 토출 압력을 120 kgf/cm 내지 140 kgf/cm로 하여 방사(紡絲)하는 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 상기 냉각단계(S400)는 입력단계(S410)와 냉각제어단계(S420)을 더 구비할 수 있다.
여기서, 상기 입력단계(S410)는 토출 압력 설정치 및 압력 대비 냉각수 공급량 정보를 입력받을 수 있으며,
상기 냉각제어단계(S420)는 상기 압출단계(S300)에서 측정되는 상기 토출 압력과,
입력된 상기 토출 압력 설정치를 비교하여 상기 압력 대비 냉각수 공급량 정보에 따라 냉각수를 공급하도록 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 상기 연신단계(S500)의 연신 비율은 4.2 내지 4.8배를 하여 상기 하이브리드 미네랄이 미 첨가된 상기 합성수지와 동일한 연신을 실시하고 수축이 8% 미만으로 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 상기 열처리단계(S600)는 상기 연신단계(S500)에서 처리된 상기 원사의 수축이 방지되도록 250℃ 내지 280℃의 온도에서 열처리하는 것을 특징할 수 있다.
한편, 머리(hair)를 빗질(comb)하도록 브러쉬솔을 갖는 헤어브러쉬에 있어서,
파지부 및 원통형으로 케이스를 이루도록 구비되는 브러쉬케이스를 포함할 수 있다.
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또한, 상기 브러쉬케이스 내부 중심 위치에 하나 이상의 탄성 재질인 금속재가 꼬여서 상기 브러쉬솔을 삽입하도록 브러쉬솔 삽입 공간부가 구비되는 내부 심재를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 브러쉬케이스 원통 외주면에는 다수의 관통홀이 구비되어 상기 브러쉬솔 삽입 공간부에 끼워진 상기 브러쉬솔이 상기 내부 심재를 중심으로 상기 관통홀을 통해 방사상으로 상기 브러쉬케이스 외부에 돌출되며 상기 내부 심재의 탄성력으로 상기 브러쉬솔 삽입 공간부에 끼워진 상기 브러쉬솔이 고정될 수 있다.
여기서, 상기 브러쉬솔은 상술한 희토류 함유 브러쉬 제조방법으로 생산된 브러쉬솔인 것으로, Ge를 반드시 포함하고 Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, 또는 Tm 중에서 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 파지부는 도전성 카본블랙이 혼합된 카본블랙 고무 조성물에 의해 도장 될 수 있는데, 상기 카본블랙 고무 조성물은 상기 고무 페인트와 도전성 카본블랙이 15 ~ 50℃의 온도에서 혼합되며, 상기 카본블랙 고무 조성물은 투명 고무 페인트 100 중량부에 대해 10 내지 20중량부로 혼합될 수 있다.
한편, 상기 브러쉬케이스는 상기 파지부 반대 방향 머리부에 상기 내부 심재를 삽입 고정하도록 오목홈을 더 추가할 수 있다.
여기서, 상기 내부 심재는 일측은 상기 파지부 중심에 끼움 결합되고, 상기 브러쉬케이스 상기 머리부 내부의 상기 오목홈에 끼움 결합되되, 상기 오목홈에 결합된 상기 내부 심재를 고정하도록 탄성 재질 고정밴드가 더 포함되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 게르마늄과 희토류 함유 브러쉬솔을 갖는 기능성 브러쉬에 의하면,
첫째, 게르마늄이 포함된 브러쉬솔로 체내에 많은 산소를 공급해주고, 노폐물을 체외로 배출해 주며, 인체를 알카리화 시켜주며, 신진대사를 활성화 시키며. 또한 탈취, 방취, 항균 작용을 하며, 습진 및 두피의 비듬 제거에도 효과가 있다.
둘째, 게르마늄은 회백색의 광물질로, 금속과 비금속의 중간 성질을 갖는 반금속(semimetal)이며, 전형적인 반도체 광물이로서, 화학 원소기호 Ge, 원자번호 32로 32개의 전자로 구성되며, 만약 체내에 이 물질이 생기게 되면(접하면 바깥쪽 4개의 전자 중 1개가 튀어나와(-) 다른 물질의 전자(+)와 결합하여 빈자리로 이 물질을 끌어 당겨 신체와 조화를 이루게 되는 성질을 이용하여 우리 몸에 흐르는 전류의 음양을 조절하여, 산성체질을 알칼리성으로 바꾸어 주고, 각종 중금속오염을 중화 시키는 효과가 있다.
셋째, 란탄계 원소를 브러쉬솔에 함유하여 란탄계 원소의 생리 활성 작용인, 생체 밸런스를 유지시켜주고, 체네 칼슘 흡수를 촉진 시키는 효과가 있다.
넷째, 란탄계 원소를 통해 신체를 알카리성 체질로 개선하며, 아토피 질환에 효과가 있다.
다섯째, 란탄계 원소를 통해 공기를 정화하여, 환경 호르몬을 제거해주며, 탈취, 항균 및 살균의 효과가 있다.
여섯째, 전도성 재질로 도장된 파지부를 구성하여 머리카락 손질시 발생하는 정전기를 신속히 배출하여 머리 손질이 원활해지도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 게르마늄과 희토류 함유 브러쉬솔 제조방법에 의하면,
첫째, 게르마늄, 희토류 및 합성수지를 혼합하는 일관된 제법을 통하여 일정한 품질의 게르마늄과 희토류 함유 원사를 생산할 수 있다.
둘째, 토출 압력에 따른 냉각수를 사전에 설정된 정보에 따라 제어하므로 생산 원사의 품질이 우수하고 작업자의 수작업을 최소화할 수 있다.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1 은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 게르마늄과 희토류 함유 브러쉬솔 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 2 는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 게르마늄과 희토류 함유 브러쉬솔 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 3 은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 게르마늄과 희토류 함유 브러쉬솔 제조방법의 제어부를 나타낸 블럭도이다.
도 4 는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 게르마늄과 희토류 함유 브러쉬솔 제조방법의 토출 압력 설정치 및 압력 대비 냉각수 공급량 정보 입력 내용을 나타낸 도표와 그래프이다.
도 5 는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 게르마늄과 희토류 함유 브러쉬솔 제조방법에서 하이브리드 미네랄 간의 함유량의 바람직한 예를 나타낸 도표이다.
도 6 은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 게르마늄과 희토류 함유 브러쉬솔을 갖는 기능성 브러쉬의 결합 상태를 나타낸 사시도이다.
도 7 은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 게르마늄과 희토류 함유 브러쉬솔을 갖는 기능성 빗의 내부 심재와 브러쉬가 결합하는 상태를 나타낸 구조도이다.
도 8 은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 게르마늄과 희토류 함유 브러쉬솔을 갖는 기능성 브러쉬의 브러쉬케이스부와 내부 심재를 나타낸 개념도이다.
도 1 은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 게르마늄과 희토류 함유 브러쉬솔 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 2 는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 게르마늄과 희토류 함유 브러쉬솔 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 3 은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 게르마늄과 희토류 함유 브러쉬솔 제조방법의 제어부를 나타낸 블럭도이다.
도 4 는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 게르마늄과 희토류 함유 브러쉬솔 제조방법의 토출 압력 설정치 및 압력 대비 냉각수 공급량 정보 입력 내용을 나타낸 도표와 그래프이다.
도 5 는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 게르마늄과 희토류 함유 브러쉬솔 제조방법에서 하이브리드 미네랄 간의 함유량의 바람직한 예를 나타낸 도표이다.
도 6 은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 게르마늄과 희토류 함유 브러쉬솔을 갖는 기능성 브러쉬의 결합 상태를 나타낸 사시도이다.
도 7 은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 게르마늄과 희토류 함유 브러쉬솔을 갖는 기능성 빗의 내부 심재와 브러쉬가 결합하는 상태를 나타낸 구조도이다.
도 8 은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 게르마늄과 희토류 함유 브러쉬솔을 갖는 기능성 브러쉬의 브러쉬케이스부와 내부 심재를 나타낸 개념도이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
도 1 은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 게르마늄과 희토류 함유 브러쉬솔 제조방법을 나타낸 순서도이고, 도 2 는 본 발명의 바람직한 또다른 실시예에 따른 게르마늄과 희토류 함유 브러쉬솔 제조방법을 나타낸 순서도이고, 도 3 은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 게르마늄과 희토류 함유 브러쉬솔 제조방법의 제어부를 나타낸 블럭도이고, 도 4 는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 게르마늄과 희토류 함유 브러쉬솔 제조방법의 토출 압력 설정치 및 압력 대비 냉각수 공급량 정보 입력 내용을 나타낸 도표와 그래프이고, 도 5 는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 게르마늄과 희토류 함유 브러쉬솔 제조방법에서 하이브리드 미네랄의 함유량의 일시시예를 나타낸 도표이고, 도 6 은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 게르마늄과 희토류 함유 브러쉬솔을 갖는 기능성 브러쉬의 결합 상태를 나타낸 사시도이고, 도 7 은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 게르마늄과 희토류 함유 브러쉬솔을 갖는 기능성 빗의 내부 심재와 브러쉬가 결합하는 상태를 나타낸 구조도이고, 도 8 은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 게르마늄과 희토류 함유 브러쉬솔 갖는 기능성 브러쉬의 브러쉬케이스부와 내부 심재를 나타낸 개념도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 게르마늄과 희토류 함유 브러쉬솔 제조방법에 관한 바람직한 실시 예에 대하여 설명한다.
먼저, 도 1을 참고하여 보면 본 발명에 따른 게르마늄과 희토류 함유 브러쉬솔 제조방법은 건조단계(S100), 배합단계(S200), 압출단계(S300), 냉각단계(S400), 연신단계(S500) 및 열처리단계(S600)가 구비된다.
상기 건조단계(S100)는 합성수지 마스터 배치를 제습하도록 구비된다.
이때, 상기 마스터 배치는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 및 점도가 R.V 3.2인 나일론 중에서 선택되는 1 종 이상으로 구비되며, 상기 마스터 배치는 제습 건조기에서 80℃ 내지 100℃의 온도로 4시간 내지 6시간 제습하는 것이 바람직하다.
80℃ 이하의 온도에서는 제습 시간이 더 필요하므로 비 효율적이고, 100℃ 이상의 제습 온도는 상기 합성수지의 물성 자체를 해칠 수 있으므로, 80℃ 내지 100℃의 온도가 바람직하다.
또한, 제습 시간도 4시간 내지 6시간, 즉 평균 5시간이 적당하며, 필요시 제습기에 습도계를 추가하여 설정한 제습도에 도달하면 제습 시간을 종료하도록 구비되는 것도 가능하다.
다음으로, 이렇게 상기 건조단계(S100)에서 건조된 상기 마스터 배치와, 게르마늄과 희토류가 혼합된 하이브리드 미네랄을 텀블러 믹서기로 혼합하여 브러쉬용 원사를 형성하는 배합단계(S200)가 구비된다.
상기 배합단계(S200)는 상기 하이브리드 미네랄을 상기 마스터 배치 100 중량부에 대하여 0.4 내지 10 중량부로 혼합되도록 상기 텀블러 믹서기에 투입하여 1시간 내지 2시간 용융하여 배합하는 것을 특징으로 한다.
상기 하이브리드 미네랄의 함량이 상기 0.4 중량부 미만이면 본 발명이 목적하는 원적외선과 음이온 방출량에서 효과를 보기 어려우며, 상기 10 중량부를 초과하는 경우에는 상기 마스터 배치와 상기 하이브리드 미네랄의 배합이 원활히 일어나지 못하고, 이후의 연신단계에서 생산된 원사가 끊어지는 현상이 발생할 수 있으므로 상기 하이브리드 미네랄을 상기 마스터 배치 100 중량부에 대하여 0.4 내지 10 중량부로 혼합하는 것이 바람직하다.
도 5에 나타난 일실시예를 참고하면, 상기 하이브리드 미네랄 간의 함유량의 바람직한 예가 나타나있다.
또한, 이러한 혼합은 상기 텀블러 믹서기 내부에서 1시간 내지 2시간 용융하여 배합하는 것이 바람직하다.
이렇게 상기 배합단계(S200)에서 형성된 상기 원사는 상기 텀블러 믹서기 외부로 방사(紡絲)하는 압출단계(S300)가 구비된다.
이때, 상기 압출단계(S300)는 상기 원사를 토출 압력을 120 kgf/cm 내지 140 kgf/cm로 하여 방사(紡絲)하는 것이 바람직하다.
상기 토출 압력이 120 kgf/cm 미만이면 상기 원사의 방사량이 적어져서 생산된 브러쉬가 가늘어지거나, 이후의 연신단계에서 끊어지는 현상이 발생하게 되며, 140 kgf/cm 보다 크면 생산된 브러쉬가 원하는 직경보다 굵어지는 현상이 발생하게 되어 이후의 연신 및 냉각 단계의 설정치와 부조화 스럽게 되어 불량률이 더 높아질 수 있다.
이렇게 상기 압출단계(S300)에서 방사된 상기 원사를 냉각수를 이용하여 냉각하는 냉각단계(S400)가 구비된다.
또한, 상기 냉각단계(S400)는 입력단계(S410)와 냉각제어단계(S420)을 더 구비할 수 있다.
도 2 및 도 3을 이용하여 보다 상세히 설명하면, 상기 입력단계(S410)는 토출 압력 설정치 및 압력 대비 냉각수 공급량 정보를 입력부(102)를 통해 입력받아 메모리부(105)에 저장하도록 하고,
상기 냉각제어단계(S420)에서 냉각제어부(101)는 상기 압출단계(S300)에서 측정되는 상기 토출 압력을 토출압력감응부(103)를 통해 수집하여 입력된 상기 토출 압력 설정치를 비교하여 상기 압력 대비 냉각수 공급량 정보에 따라 냉각수를 공급하도록 제어도록 한다.
도 4 에 도시된 일실시예와 같이, 상기 토출 압력이 커질수록 상기 냉각수 공급량을 커지도록 하는 것이 바람직하다. 그러나 이는 단순 증가가 아니고 상기 토출 압력과 냉각수량감응부(104)에서 측정한 냉각수량을 비교하는 한편, 냉각수의 온도 및 냉가장치 주면의 온도까지 고려하여 상기 토출 압력을 고려한 상기 냉각수 공급량을 상기 메모리(105)에 저장하는 것이 바람직하다.
상기 냉각단계(S400)에서 냉각된 상기 원사의 연신비율을 4.2배 내지 4.8배로 길이를 늘이는 연신(延伸)단계(S500)가 구비된다.
상기 연신단계(S500)의 연신 비율은 4.2 내지 4.8배를 하여 상기 하이브리드 미네랄이 미 첨가된 상기 합성수지와 동일한 연신을 실시하고 수축이 8% 미만으로 하는 것이 바람직하다.
상기 연신단계(S500)에서 처리된 상기 원사의 수축이 방지되도록 구비되는 열처리단계(S600)가 구비된다.
이때, 상기 열처리단계(S600)는 상기 연신단계(S500)에서 처리된 상기 원사의 수축이 방지되도록 250℃ 내지 280℃의 온도에서 열처리하는 것이 바람직하다.
한편 도 5의 일실시예에서 도시한 바와 같이 상기 하이브리드 미네랄은 Ge를 반드시 포함하되 Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er 또는 Tm중에서 적어도 하나 이상을 포함하도록 하며, 상기 하이브리드 미네랄은 2000 내지 5000 메쉬(mesh)인 분말 형태로 상기 마스터 배치와 배합단계(S200)에서 배합되는 것이 바람직하다.
상기 하이브리드 미네랄은 Pr(Praseodymium), Nd(Neodymium), Sm(Samarium), Eu(Europium), Gd(Gadolinium), Tb(Terbium), Dy(Dysprosium), Ho(Holmium), Er(Erbium) 또는 Tm(Thulium)와 Ge(Germanium)의 혼합물이며, 상기 마스터 배치와 원활히 혼합되도록 2000 내지 5000 메쉬(mesh)인 분말 형태로 혼합전에 준비되는 것이 바람직하다.
한편, 이러한 방법으로 제조된 게르마늄과 희토류 함유 브러쉬솔을 이용하여 머리(hair)를 빗질(comb)하도록 하는 헤어브러쉬는 도 6의 일실시예와 같이, 파지부(201), 브러쉬케이스부(202), 브러쉬솔(203), 관통홀(204) 및 머리부(205)가 구비된다.
먼저, 상기 파지부(201)은 도전성 카본블랙이 혼합된 카본블랙 고무 조성물에 의해 도장되도록 구비될 수도 있다.
이때, 상기 카본블랙 고무 조성물은 상기 고무 페인트와 도전성 카본블랙이 15 내지 50℃의 온도에서 혼합되며, 상기 카본블랙 고무 조성물은 투명 고무 페인트 100 중량부에 대해 10 내지 20중량부로 혼합하여 전도성 재질로 구비되도록 하여, 머리손질시 사용자의 머리카락과 헤어브러시의 마찰과 대전열에 의한 정전기 발생을 차단하고, 열의 전도 및 차단이 우수할 뿐 아니라 전자파의 차폐도 가능한 전도성을 갖도록 구비될 수 있다.
도 6 내지 도 8에 도시한 바와 같이 원통형으로 케이스를 이루도록 구비되는 브러쉬케이스(202)를 포함하되 상기 브러쉬케이스(202) 내부 중심 위치에 하나 이상의 탄성 재질인 금속재가 꼬여서 상기 브러쉬솔(203)을 삽입하도록 브러쉬솔 삽입 공간부(207)가 구비되는 내부 심재(206)가 구비된다.
이때, 상기 브러쉬케이스(202) 원통 외주면에는 다수의 관통홀(204)이 구비되어,
상기 브러쉬솔 삽입 공간부(207)에 끼워진 상기 브러쉬솔(203)이 상기 내부 심재(206)를 중심으로 상기 관통홀(204)을 통해 방사상으로 상기 브러쉬케이스(202) 외부에 돌출되며, 상기 내부 심재(206)의 탄성력으로 상기 브러쉬솔 삽입 공간부(207)에 끼워진 상기 브러쉬솔(203)이 고정 되도록 구비된다.
이때, 상기 브러쉬솔(203)은 상술한 게르마늄과 희토류 함유 브러쉬솔 제조방법으로 생산된 브러쉬솔, 즉 Ge를 반드시 포함하고 Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er 또는 Tm 중에서 적어도 하나 또는 하나 이상을 포함하도록 한다.
한편, 상기 브러쉬케이스(202)는 상기 파지부(201) 반대 방향 머리부(205)에, 상기 내부 심재(206)를 삽입 고정하도록 오목홈(미도시)을 더 추가하여, 상기 내부 심재(206)는, 일측은 상기 파지부(201) 중심에 끼움 결합되고, 상기 브러쉬케이스(202) 내부 상기 머리부(205)의 상기 오목홈(미도시)에 끼움 결합되되, 상기 오목홈(미도시)에 결합된 상기 내부 심재(206)를 고정하도록 탄성 재질 고정밴드(미도시)를 더 구비하도록 한다.
상기 고정밴드(미도시)를 통하여 상기 내부 심재(206)를 상기 머리부(205)에 고정하는 한편, 상기 고정밴드(미도시)는 절연 재질로 구비하여 상기 브러쉬솔(203)과 머리카락 사이에서 대전열에 의하여 발생할 수 있는 정전기를 상기 브러쉬케이스(202)로 전달하는 것을 차단 시키도록 구비되는 것이 바람직하다.
한편, 도전성 상기 카본블랙 고무 조성물로 도장하여 상기 파지부(201)가 구비되는 경우에, 상기 파지부(201)에는 상기 고정밴드(미도시)와 같은 절연 장치를 구비하지 않아서 발생된 정전기가 상기 파지부(201)에 도장된 상기 카본블랙 고무 조성물을 통해 신속히 도전 되도록 구비되는 것이 바람직하다.
이상 본 발명은 바람직한 일실시 예를 통하여 설명하였는데, 상술한 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화가 가능함은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명은 보호범위는 특정 실시예가 아니라 특허 청구 범위에 기재된 사항에 의해 해석되어야 하며, 그와 도응한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석 되어야 될 것이다.
101 ... 냉각제어부
102 ... 입력부
103 ... 토출압력감응부
104 ... 냉각수량감응부
105 ... 메모리부
106 ... 냉각수구동부
107 ... 출력부
201 ... 파지부
202 ... 브러쉬케이스
203 ... 브러쉬솔
204 ... 관통홀
205 ... 머리부
206 ... 내부 심재
207 ... 브러쉬솔 삽입 공간부
102 ... 입력부
103 ... 토출압력감응부
104 ... 냉각수량감응부
105 ... 메모리부
106 ... 냉각수구동부
107 ... 출력부
201 ... 파지부
202 ... 브러쉬케이스
203 ... 브러쉬솔
204 ... 관통홀
205 ... 머리부
206 ... 내부 심재
207 ... 브러쉬솔 삽입 공간부
Claims (9)
- 합성수지 마스터 배치를 제습하는 건조단계(S100);
상기 건조단계(S100)에서 건조된 상기 마스터 배치와, 게르마늄과 희토류가 혼합된 하이브리드 미네랄을 텀블러 믹서기로 혼합하여 브러쉬용 원사를 형성하는 배합단계(S200);
상기 배합단계(S200)에서 형성된 상기 원사를 방사(紡絲)하도록 구비되는 압출단계(S300);
상기 압출단계(S300)에서 방사된 상기 원사를 냉각수를 이용하여 냉각하는 냉각단계(S400);
상기 냉각단계(S400)에서 냉각된 상기 원사의 연신비율을 4.2배 내지 4.8배로 길이를 늘이는 연신(延伸)단계(S500); 및
상기 연신단계(S500)에서 처리된 상기 원사의 수축이 방지되도록 구비되는 열처리단계(S600); 를 포함하되,
상기 하이브리드 미네랄은 Ge를 5 ~ 10중량%로 반드시 포함하고 Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er 또는 Tm 중 적어도 하나 이상을 포함하며, Pr는 1 ~ 5중량%로, Nd는 5 ~ 20중량%로, Sm은 1 ~ 4중량%로, Eu는 0.1 ~ 0.5중량%로, Gd는 1 ~ 4중량%로, Tb는 0.1 ~ 0.5중량%로, Dy는 1 ~ 5중량%로, Ho는 0.1 ~ 0.5중량%로, Er는 0.1 ~ 2중량%로 Tm은 0.1 ~ 2중량%로 구비되며,
상기 하이브리드 미네랄은 2000 내지 5000 메쉬(mesh)인 분말 형태로 상기 마스터 배치와 배합되도록 구비되며,
상기 마스터 배치는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 및 점도가 R.V 3.2인 나일론 중에서 선택되는 1 종 이상으로 구비되며,
상기 건조단계(S100)는 상기 마스터 배치를 제습 건조기에서 80℃ 내지 100℃의 온도로 4시간 내지 6시간 제습하도록 구비되며,
상기 배합단계(S200)는 상기 하이브리드 미네랄을 상기 마스터 배치 100 중량부에 대하여 0.4 내지 10 중량부로 혼합되도록 상기 텀블러 믹서기에 투입하여 1시간 내지 2시간 용융하여 배합 하도록 구비되며,
상기 압출단계(S300)는 상기 원사를 토출 압력을 120 kgf/cm 내지 140 kgf/cm로 하여 방사(紡絲)하도록 구비되며,
상기 냉각단계(S400)는 입력단계(S410)와 냉각제어단계(S420)을 더 포함하며,
상기 입력단계(S410)는 토출 압력 설정치 및 압력 대비 냉각수 공급량 정보를 입력받으며,
상기 냉각제어단계(S420)는 상기 압출단계(S300)에서 측정되는 상기 토출 압력과 입력된 상기 토출 압력 설정치를 비교하여 상기 압력 대비 냉각수 공급량 정보에 따라 냉각수를 공급하도록 제어하도록 구비되며,
상기 연신단계(S500)의 연신 비율은 4.2 내지 4.8배를 하여 상기 하이브리드 미네랄이 미 첨가된 상기 합성수지와 동일한 연신을 실시하고 수축이 8% 미만으로 하도록 구비되며,
상기 열처리단계(S600)는 상기 연신단계(S500)에서 처리된 상기 원사의 수축이 방지되도록 250℃ 내지 280℃의 온도에서 열처리하는 것을 특징으로 하는 게르마늄과 희토류 함유 브러쉬솔 제조방법.
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- 제 1 항의 게르마늄과 희토류 함유 브러쉬솔 제조방법으로 생산된 브러쉬솔을 이용하는 헤어브러쉬에서,
사용자가 손으로 잡도록 구비되는 파지부; 및
원통형으로 케이스를 이루도록 구비되는 브러쉬케이스; 를 포함하되,
상기 브러쉬케이스 내부 중심 위치에 하나 이상의 탄성 재질인 금속재가 꼬여서 상기 브러쉬솔을 삽입하도록 브러쉬솔 삽입 공간부가 구비되는 내부 심재; 를 포함하되,
상기 브러쉬케이스 원통 외주면에는 다수의 관통홀이 구비되어,
상기 브러쉬솔 삽입 공간부에 끼워진 상기 브러쉬솔이 상기 내부 심재를 중심으로 상기 관통홀을 통해 방사상으로 상기 브러쉬케이스 외부에 돌출되며,
상기 내부 심재의 탄성력으로 상기 브러쉬솔 삽입 공간부에 끼워진 상기 브러쉬솔이 고정되며,
상기 파지부는,
도전성 카본블랙이 혼합된 카본블랙 고무 조성물에 의해 도장되되,
상기 카본블랙 고무 조성물은 고무 페인트와 상기 도전성 카본블랙이 15 ~ 50℃의 온도에서 혼합되며, 상기 카본블랙 고무 조성물은 투명 고무 페인트 100 중량부에 대해 10 내지 20중량부로 혼합되며,
상기 브러쉬케이스는 상기 파지부 반대 방향 머리부에,
상기 내부 심재를 삽입 고정하도록 오목홈을 더 구비하여,
상기 내부 심재는,
일측은 상기 파지부 중심에 끼움 결합되고,
상기 브러쉬케이스의 상기 머리부 내부의 상기 오목홈에 끼움 결합되되,
상기 오목홈에 결합된 상기 내부 심재를 고정하도록 탄성 재질 고정밴드가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 게르마늄과 희토류 함유 브러쉬솔을 갖는 기능성 브러쉬.
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