KR101989592B1 - 게르마늄 이온액 제조방법 및 게르마늄 이온이 함유된 섬유원단 - Google Patents
게르마늄 이온액 제조방법 및 게르마늄 이온이 함유된 섬유원단 Download PDFInfo
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- D06M11/32—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with oxygen, ozone, ozonides, oxides, hydroxides or percompounds; Salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond
- D06M11/36—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with oxygen, ozone, ozonides, oxides, hydroxides or percompounds; Salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond with oxides, hydroxides or mixed oxides; with salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond
- D06M11/46—Oxides or hydroxides of elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table; Titanates; Zirconates; Stannates; Plumbates
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Abstract
본 발명은 게르마늄 이온액 제조방법과 게르마늄 이온이 함유된 원단에 과한 것으로, 보다 상세하게는 섬유원단에 대한 게르마늄 이온의 흡착률 및 견뢰도가 높은 게르마늄 이온액 제조방법과 이러한 게르마늄 이온액을 이용하여 게르마늄에 의한 유익한 효과가 지속될 수 있는 게르마늄 이온이 함유된 섬유원단에 관한 것이다
본 발명의 게르마늄 이온액 제조방법은, 무기게르마늄을 분말화하는 단계; 무기게르마늄 분말에 미생물이 함유된 용액을 분무하는 단계; 상기 무기게르마늄 분말을 배양기에 투입하여 30~32℃의 온도에서 4~5일 동안 미생물을 배양하는 단계; 상기 무기게르마늄 분말을 물과 혼합하여 게르마늄 용액을 만드는 단계; 상기 게르마늄 용액을 30000~50000rpm으로 고속교반하여 게르마늄 이온 농도를 증가시키는 단계; 및 상기 게르마늄 용액의 고속교반 후 남은 게르마늄 분말을 완전히 침전시켜 게르마늄 용액으로부터 침전된 게르마늄 분말을 분리하고, 상기 게르마늄 용액을 소독하여 살균하는 단계를 포함하되, 상기 미생물은 바실러스균 또는 절대 혐기성 미생물 군 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 게르마늄 이온액 제조방법은, 무기게르마늄을 분말화하는 단계; 무기게르마늄 분말에 미생물이 함유된 용액을 분무하는 단계; 상기 무기게르마늄 분말을 배양기에 투입하여 30~32℃의 온도에서 4~5일 동안 미생물을 배양하는 단계; 상기 무기게르마늄 분말을 물과 혼합하여 게르마늄 용액을 만드는 단계; 상기 게르마늄 용액을 30000~50000rpm으로 고속교반하여 게르마늄 이온 농도를 증가시키는 단계; 및 상기 게르마늄 용액의 고속교반 후 남은 게르마늄 분말을 완전히 침전시켜 게르마늄 용액으로부터 침전된 게르마늄 분말을 분리하고, 상기 게르마늄 용액을 소독하여 살균하는 단계를 포함하되, 상기 미생물은 바실러스균 또는 절대 혐기성 미생물 군 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 게르마늄 이온액 제조방법 및 게르마늄 이온이 함유된 원단에 관한 것으로, 보다 상세하게는 섬유원단에 대한 게르마늄 이온의 흡착률 및 견뢰도가 높은 게르마늄 이온액 제조방법과 이러한 게르마늄 이온액을 이용하여 게르마늄에 의한 유익한 효과가 지속될 수 있는 게르마늄 이온이 함유된 섬유원단에 관한 것이다.
섬유제품분야는 소비자의 변화하는 요구에 따라 기능성 및 감성이 추가된 새로운 소재에 관한 관심과 기술개발을 위한 연구가 오래전부터 이루어져 왔으며, 특히 인체에 유용한 효과를 발휘하는 새로운 기능성 섬유소재가 끊임없이 개발되어 출시되고 있다.
이러한 기능성 섬유소재 중, 근래에는 인체의 혈액순환 촉진작용과 같이 인체에 유용한 효과를 발휘하는 원적외선 방사 기능을 갖는 소재가 각광받고 있는데, 일반적으로 원적외선 섬유 및 원단은 함유된 여러가지 광물질로 인하여 체온이나 외부의 가시광선에 의해서 인체의 체액이 흡수할 수 있는 파장대의 원적외선을 방사하고 이것이 인체의 대부분을 차지하는 체액을 활성화시켜 보온, 온열, 효과를 가져 혈액순환 등에 영향을 주며, 인체 내에 땀을 분비시켜 신진대사를 촉진하는 역할을 하는 것으로 알려져 있다.
원적외선 방사기능을 갖는 물질에는 게르마늄, 맥반석, 옥, 모나자이트(monazaite), 토르말린(tourmaline), 숯, 황토 등을 있고, 이러한 물질들은 섬유 또는 원단 표면에 코팅되거나 방사액에 포함되어 수지와 함께 필라멘트를 형성하도록 함으로써 섬유 내부에 포함되는 방법 등이 적용되고 있다.
대한민국 등록특허 1996-0013468호에는 보온성, 유연성 및 염색의 다양성을 향상시킨 액상(이온화) 바이오 세라믹스를 이용한 바이오 원적외선 섬유 및 섬유제품이 개시되어 있다.
바이오 세라믹스는 핵자기공명분광법에 의해 증명되었듯이 물의 활성화와 신체세포의 활성화 촉진현상 및 피하심층의 온도를 상승시키는 효능으로 미세혈관의 확장, 혈액순환촉진, 체내 탄산가스 및 아황산가스 등의 유해가스와 수은 및 납 등의 오염물질을 체외로 배출시키는 한편, 신진대사를 촉진시키는 역할과 동,식물의 성장촉진, 식품의 선도유지와 숙성 및 맛의 증진효과가 있다.
종래의 액상(이온화) 바이오 세라믹스를 이용한 바이오 원적외선 섬유 및 섬유제품은 규산소다, 알루미늄소다, 산화나트륨, 치오황산나트륨, 이산화게르마늄 및 정제포도당, 상백당을 각각 용해한 후 혼합하고, 금을 염화금산으로 이온화한 것과 같은 질산은을 치오황산은으로 이온화한 것을 상기 혼합액에 첨가한 후 15~20℃에서 48~72시간 유지하여 방치해 금속원소와 유기화합물이 치환반응에 의해 이온 및 혼합평등을 이루어 원료의 숙성이 완료됨으로써 제조되는 액산(이온화) 바이오 세라믹스 원액을 사용한다.
이러한 액상 바이오 세라믹스 원액은 그 특성이 음이온기를 지닌 강알카리성 원적외선 방사체이므로 액상 바이오 세라믹스는 상온 및 실온(35℃)에서 고효율의 원적외선 복사효과와 강알카리의 작용에 의해 유기화합물의 이온화 촉매기능과 물체에 대한 침투성을 갖게 된다. 상온에서 섬유 및 섬유제품을 액상원액에 침지한 후 건조하면 이온화 경향에 의해 섬유 및 섬유제품에 침투된 원적외선 방사체는 대기중에 함유된 산소를 흡장시킴으로써 이온결합이 진행되며 80~120℃의 열풍에 의해 섬유 및 섬유제품에 고착화되고 고기능성의 바이오 원적외선 섬유 및 섬유제품을 제조하였다.
또한, 대한민국 공개특허 2002-0062909호에는 원적외선 방사 및 발향 처리된 물체에 관한 기술이 개시되어 있다.
종래의 원적외선 방사 및 발향 처리된 물체에 따르면, 원적외선 방사체로부터 방사되는 원적외선은 생체활성화, 탈취 및 살균작용 등의 유익한 효과를 제공한다. 원적외선이 수분과 단백질로 이루어진 생체에 적용되면 수분이나 단백질을 이루는 유기화합물 분자운동의 진동파장대가 그 원적외선 파장대와 동일할 경우 신체는 활성화되고, 그 원적외선이 생체내에 침투되면 자기발열 작용이 일어나는 온열효과와 패오효과를 유발하여 모세혈관확장, 혈액순환촉진, 조직활성화, 신진대사촉진, 노폐물 및 유해금속성분의 배출이 촉진된다.
더욱이 원적외선은 공기를 음이온화하여 악취를 유발하는 물질의 양이온을 중화시키게 되어 악취를 제거하게 되고, 물분자 파장대에 근사한 원적외선이 조사되면 공명흡수현상으로 물분자가 용존산소를 활성화시켜 음식물을 부폐시키는 박테리아의 침투를 억제하여 식품의 신선도를 장시간 유지시켜 주거나 식물의 성장과 대사활동을 촉진시켜 성장속도를 가속화하게 된다.
이와 같은 원적외선 방사기능을 만족시키기 위한 종래의 원적외선 방사 및 발향처 리된 물체는, 수용성 향료와 마이크로캡슐화된 향료 및 원적외선 방사원료를 혼합함과 더불어 바인더를 첨가하여 발향 및 원적외선 방사가 이루어지도록 처리하였다. 그리고 원적외선 방사 및 발향 처리대상의 물체로는 섬유원단과 그 원단에 의해 제조된 섬유제품, 천연 및 인조피혁 원단과 그 원단에 의해 제조된 피혁제품 등이 있다.
전술한 종래의 기술에 의해 섬유원단에 코팅된 방사물질들은 결합력이 낮아 쉽게 떨어져 나가거나 세탁 등에 의해 이탈되어 방사물질에 의한 효과의 지속석이 떨어지고 충분한 효과를 기대할 수 없다.
한편, 대한민국 등록특허 10-0822719호에는 원적외선 방사 섬유 및 이를 이용하여 제작된 의복이 개시되어 있다. 종래의 원적외선 방사 섬유는 섬유 원단에 원적외선 방사물질(셀레늄, 티타늄, 게르마늄, 맥반석, 황토, 옥, 토르말린 등)을 물리 기산 증착법으로 증착함으로써 이들 원적외선 방사물질이 섬유원단에 견고히 결착되도록 하여 내구성과 내약품성을 부여하는 기술을 제안하고 있다.
종래의 원적외선 방사 섬유는 물리 기상 증착법으로서 진공증착 및 스퍼터링을 이용하는데, 진공증착 방식은 고진공 속에서 저항가열이나 전자빔을 이용하여 물질을 증발시켜 증발 원자 및 분자가 피코팅재에 응고하여 피복이 이루어지며, 스퍼터링 방식은 불활성기체 분위기에서 수 KV의 고전극 간 전압에 의한 이상 방전으로 불활성이온이 타겟에 충돌하여 타겟물질을 진공 중으로 때려서 피코팅재에 응고시켜 피복하게 된다.
그런데 이러한 종래의 진공증착 방식은 글로우 방전을 일으킬 필요가 있고 기체가 이온과 전자로 분리된 플라즈마 상태로 되어 있으며, 온도 상승 등으로 인하여 원단이 고온의 플라즈마에 노출되어 손상을 받고 잔류 가스가 피복층과 반응하거나 층 속에 가스가 갇히어 얼루 현상이 발생하는 등의 문제가 있기 때문에 피복, 의류 등에 적용하기 적합하지 않다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 섬유원단에 대한 게르마늄 이온의 흡착률 및 견뢰도를 높일 수 있는 게르마늄 이온액 제조방법 및 이러한 게르마늄 이온액을 이용하여 게르마늄에 의한 유익한 효과가 지속될 수 있는 게르마늄 이온이 함유된 섬유원단을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 게르마늄 이온액 제조방법은, 무기게르마늄을 분말화하는 단계; 무기게르마늄 분말에 미생물이 함유된 용액을 분무하는 단계; 상기 무기게르마늄 분말을 배양기에 투입하여 30~32℃의 온도에서 4~5일 동안 미생물을 배양하는 단계; 상기 무기게르마늄 분말을 물과 혼합하여 게르마늄 용액을 만드는 단계; 상기 게르마늄 용액을 30000~50000rpm으로 고속교반하여 게르마늄 이온 농도를 증가시키는 단계; 및 상기 게르마늄 용액의 고속교반 후 남은 게르마늄 분말을 완전히 침전시켜 게르마늄 용액으로부터 침전된 게르마늄 분말을 분리하고, 상기 게르마늄 용액을 소독하여 살균하는 단계를 포함하되, 상기 미생물은 바실러스균 또는 절대 혐기성 미생물 군 중 어느 하나이다.
미생물은 바실러스 서브틸러스 균(Bacillus subtillis)이다.
절대 혐기성 미생물은 아네로필럼(Anaerofilum)이다.
절대 혐기성 미생물은 트레포네마(Treponema)이다.
그리고 상기 무기게르마늄 분말은 300메시 이상의 입도를 갖는다.
그리고 상기 게르마늄 용액의 고속교반 후 남은 게르마늄 분말을 완전히 침전시켜 게르마늄 용액으로부터 침전된 게르마늄 분말을 분리하고, 상기 게르마늄 용액을 소독하여 살균한다.
한편, 본 발명의 게르마늄 이온이 함유된 섬유원단은 청구항 1의 게르마늄 이온액 제조방법으로 제조된 게르마늄 이온액이 섬유조직에 코팅된다.
본 발명은 무기게르마늄을 분말화한 후 분말 상태의 무기게르마늄을 물과 혼합하여 무기게르마늄 용액을 만들고, 무기게르마늄 용액을 초고속교반기구를 이용하여 고속회전시켜 무기게르마늄 이온액을 제조함으로써, 섬유원단에 대한 게르마늄 이온의 흡착률 및 견뢰도를 높일 수 있고, 이러한 게르마늄 이온액이 함유된 섬유원단은 게르마늄이 입자화되어 섬유원단으로부터 이탈하지 않고 게르마늄에 의한 유익한 효과가 지속될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배양기에 투입된 미생물이 분무된 무기게르마늄 분말.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무기게르마늄 분말과 함께 미생물을 배양중인 배양기.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무기게르마늄 분말이 혼합된 게르마늄 용액.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 게르마늄 용액의 고속교반, 침전 및 소독이 완료된 게르마늄 용액.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 게르마늄 이온액에 포함되어 있는 게르마늄 농도 시험성적서.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 게르마늄 이온액이 섬유조직에 코팅된 섬유원단을 이용하여 제조된 의류.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무기게르마늄 분말과 함께 미생물을 배양중인 배양기.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무기게르마늄 분말이 혼합된 게르마늄 용액.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 게르마늄 용액의 고속교반, 침전 및 소독이 완료된 게르마늄 용액.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 게르마늄 이온액에 포함되어 있는 게르마늄 농도 시험성적서.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 게르마늄 이온액이 섬유조직에 코팅된 섬유원단을 이용하여 제조된 의류.
본 발명의 실시예에 따른 게르마늄 이온액 제조방법은 게르마늄 분말화단계, 미생물 분무단계, 미생물 배양단계, 게르마늄 용액 제조단계, 게르마늄 용액 고속교반단계 및 게르마늄 용액 소독단계로 이루어진다.
게르마늄 분말화단계는 무기게르마늄을 분말화한다. 게르마늄 분말화단계에서 생성된 무기게르마늄 분말은 300메시 이상의 입도를 갖는다.
미생물 분무단계는 무기게르마늄 분말에 미생물이 함유된 용액을 분무한다. 이때, 미생물은 바실러스균 또는 절대 혐기성 미생물 군 중 선태된 어느 하나이다.
1. 바실러스균은 포자 형성균으로 토양이나 물 속에서 서식하며 대부분이 유기물 분해와 관련되어 있는 부생성 세균이다.
구체적으로 본 발명의 실시예에서 이용되는 바실러스균은 바실러스 서브틸러스 균(Bacillus subtillis)이다. 바실러스 서브틸러스 균은 주로 토양속이나 오래된 풀속에 많이 서식한다. 그리고 바실러스 서브틸러스 균은 호기성이며 내열성이 있고 생식이 빠르다. 이러한 바실러스 서브틸러스 균은 청국장 발효 미생물로서 널리 알려져 있으며 여러 미생물 제제로서 이용되고 있으므로 쉽게 획득이 가능하다.
2. 절대 혐기성 미생물 군 중 하나로서 아네로필럼(Anaerofilum)이 있다. 아네로필럼(Anaerofilum)은 대한환경공학회지 31권 4호(2009년 4월)에 나타나 있다.
또한, 절대 혐기성 미생물 군 중 하나로서 아네로필럼 아길레(Anaerofilum agile)가 있으며, 대한민국 등록특허공보 제10-1212251호에 나타나 있다.
3. 절대 혐기성 미생물 군 중 하나로서 트레포네마(Treponema)가 있다. 트레포네마(Treponema)는 대한환경공학회지 31권 4호(2009년 4월)에 나타나 있다.
구체적으로 이러한 트레포네마균 속(Treponema sp.)에는 트레포네마 카라튬(Treponema carateum), 트레포네마 페테뉴(Treponema petenue), 매독트레포네마(Treponema pallidum) 및 트레포네마 엔데미쿰(Treponema endemicum)이 있다.(대한민국 등록특허공보 제10-1766408호, 대한민국 등록특허공보 제10-1763560호, 대한민국 등록특허공보 제10-1802422호)
미생물 배양단계는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 무기게르마늄 분말을 배양기에 투입하여 30~32℃의 온도에서 4~5일 동안 미생물을 배양하여 증식시킨다.
미생물은 이용하는 에너지원에 따라 크게 종속영양미생물과 독립영양미생물로 구분할 수 있다. 종속영양미생물은 유기물을 에너지로 사용하고, 독립영양미생물은 유기물을 에너지로 사용하지 않는다.
독립영양미생물 가운데는 황, 철, 수소, 암모니아 등과 같은 무기물에서 에너지를 얻는 무기영양미생물과 빛에서 에너지를 얻는 광합성 미생물이 있으며, 광합성 미생물에는 산소를 발생하는 산소발생광합성미생물과 산소를 발생하지 않는 무산소광합성미생물이 있다.
한편, 무기게르마늄은 자연계에서 산소, 염소, 암모니아 등과 결합하여 존재한다.
게르마늄 용액 제조단계는 도 3에 도시된 바와 같이 미생물이 배양된 무기게르마늄 분말을 물(증류수)과 혼합하여 게르마늄 용액을 만든다.
게르마늄 용액 고속교반단계는 게르마늄 용액을 30000~50000rpm으로 고속교반하여 게르마늄 이온 농도를 증가시킨다.
미생물 배양단계를 통해 미생물이 증식생장하면서 미생물의 생체 내로 바이오 게르마늄화한 이온화 오르가닉 게르마늄이 흡수된다. 그리고 미생물의 증식생장 동안 미생물로부터 분비되는 분비액은 미생물의 생체 내로 흡수되지 못한고 남은 무기게르마늄의 결합력을 약화시켜 게르마늄 용액을 고속으로 교반할 경우 게르마늄의 이온화를 촉진시킨다.
그리고 상기 게르마늄 용액의 고속교반 후 남은 게르마늄 분말을 완전히 침전시켜 게르마늄 용액으로부터 침전된 게르마늄 분말을 분리하고, 상기 게르마늄 용액을 소독하여 살균한다. 그 결과, 도 4에 도시된 바와 같이 게르마늄 이온액이 완성된다.
이와 같이 생성된 게르마늄 이온액의 농도는 4000mg/L(ppm) 이하로 유지하는 것이 바람직하다. 게르마늄 이온액의 농도가 높을수록 게르마늄에 의한 더 많은 효과를 기대할 수 있지만, 게르마늄 이온액의 농도가 4000mg/L(ppm)를 초과할 경우 강산성 또는 강알카리성 물질이 자연스럽게 중성화되는 과정에 의해 게르마늄 이온이 다시 입자상 물질로 변환되면서 침전물이 발생될 수 있기 때문이다.
무기게르마늄 분말과 함께 선택된 미생물을 배양한 후 게르마늄 용액의 제조, 고속교반, 침전 및 소독 과정을 거쳐 제조된 게르마늄 이온액의 게르마늄 농도를 3000mg/L 이상 상승시킬 수 있다.
도 5는 한국화학시험연구원에 의뢰하여 본 발명의 실시예에 따라 제조된 게르마늄 이온액에 포함되어 있는 게르마늄의 농도를 측정한 시험성적서이다. 도 5에 도시된 바와 같이 한국화학시험연구원에 시험 의뢰 결과 본 발명의 실시예에 따라 제조된 게르마늄 이온액에 포함되어 있는 게르마늄의 농도는 3480mg/L이다.
이와 달리 미생물 배양단계를 배제한 일반적인 게르마늄 분말을 물에 단순히 혼합한 후 아무리 고속으로 교반하더라도 게르마늄 수용액에 포함되는 게르마늄 이온의 농도는 10mg/L(ppm)을 초과하지 않는다. 이러한 이온 농도 차이는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 게르마늄 이온액과 비교하여 매우 큰 차이를 보이는 것을 알 수 있다.
그리고 산과 강알카리 물질을 이용하여 화학적으로 게르마늄 이온의 농도를 높일 수도 있지만, 본 발명의 게르마늄 이온액은 신체와 직접 접촉하는 제품에 코팅되는 것으로, 다시 중성화하는 과정이 필요할 뿐만아니라 이 과정에서 침전물이 발생하는 문제점이 있다.
또한, 화학적으로 일시적으로 액상화된 물질을 원단에 코팅할 때 액성이 중성화되면서 입자로 변환되기 때문에, 액상화된 물질을 원단에 코팅한 후 건조하면 분말화되어 원단으로부터 이탈하는 현상이 발생하므로 일시적 화학적 결합에 의한 액상 물질의 코팅은 그 결합력이 떨어져 해당 물질에 의한 효과가 지속되지 못하는 문제점이 있다.
그러나 본 발명은 별도의 화학적인 방법을 쓰지 않기 때문에 별도의 중성화과정 없이 실생활에 사용되는 제품에 다양하게 적용할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 게르마늄 이온이 함유된 섬유원단은 상술한 바와 같이 무기게르마늄을 분말화한 후 상기 분말 상태의 무기게르마늄을 물과 혼합하여 무기게르마늄 용액을 만들고, 상기 무기게르마늄 용액을 초고속교반기구를 이용하여 고속회전시켜 제조된 무기게르마늄 이온액을 섬유조직에 코팅하여 완성한다.
본 발명의 실시예에 따른 게르마늄 이온액은 이온화된 게르마늄이 섬유조직과 밀착 결합하는 현상이 발생함으로써 게르마늄 이온이 함유된 섬유원단으로부터 오랫동안 게르마늄에 의한 효과가 발생되도록 할 수 있다.
구체적으로 게르마늄은 음전자와 양전자를 동시에 갖고 있는 특이한 물질로서 이러한 고농도의 게르마늄 이온액을 섬유원단에 코팅하면, 게르마늄 이온과 섬유원단과의 이온성 결합이 강하게 발생하여 이온성 결합에 의해 섭유원단에 대한 게르마늄 성분의 접착성이 매우 우수하다.
이와 같이 섬유원단에 함유된 게르마늄은 파장 5.6~15 미크론에 해당하는 복사열이 유해 전자파의 방사작용과 관련하여 발생되는 양전하를 중화시키는 음이온을 제공하여 유해 전자파 및 정전기를 흡수하여 제거할 수 있다.
또한, 게르마늄이 함유된 섬유원단으로 만들어진 의류는 신체에 착용되어 모세혈관을 확장하여 혈액순환을 원활하게 촉진시켜주고, 피부와 밀착되는 의류로서 착용하게 되면 피부온도에 의해 원적외선의 성능이 극대화될 수 있으며, 항균성능의 부가 및 피부에 공급되는 산소 공급량을 증대시킬 수 있다.
상기 게르마늄은 원자구조상 4개의 전자를 가지고 있으며, 사람의 체온에서 용이하게 이온이 결합되어 전자 전류 간에 활발하게 움직이는 특징이 있다. 이러한 게르마늄은 체내에서 4개의 전자 중 바깥쪽 전자가 (-)상태가 되어 밖으로 나오고 나머지 3개는 (+)의 상태로 되어 신체와 조화를 이루게 된다.
또한, 게르마늄은 인체의 산소에 대한 효율적인 활동을 돕는 산소 촉매제로서의 역할을 하므로 인체에 게르마늄을 공급하면 세포의 산소 요구량이 감소됨으로 산소가 몸속에 사용되고 남게 됨에 따라 인체의 자연 치료제인 엔돌핀의 생성을 촉진시킨다. 따라서 피로회복이 빠르고, 만성 산소 결핍증에서 벗어나 건강한 정신을 유지할 수 있다.
또한, 통증 제거작용에 관하여, 인체의 어느 부위에 통증 감각 현상이 일어나게 되면 뇌 속에는 엔키프라리네스라는 효소가 생성되어 통증억제 물질인 엔케프라린을 녹여 없애기 때문에 뇌가 통증을 인식하게 된다. 따라서 대부분의 진통제는 엔케프라리네스 효소를 억제하여 주는 제재로 일시적인 효과를 나타내며 진통제의 약효가 떨어지면 다시 또 통증이 재발하고 부작용과 중독증세를 보이나, 게르마늄에는 진통제처럼 순간적인 효과는 없지만 서서히 효과가 나타나며 부작용이 전혀 없다.
다음은 게르마늄 이온액을 섬유원단에 코팅하는 방법에 대한 일 실시예이다. 이하, 기술된 코팅 방법은 본 발명의 다양한 실시예 중 하나로서 하기 설명에 의해 본 발명이 한정되지는 않는다.
먼저, 상호 접촉하여 반대방향으로 마찰 구동되는 쌍으로 이루어진 이송롤러에 협지되어 풀려나오는 원단을 본 발명의 실시예에 따라 제조된 게르마늄 이온액이 들어있는 제1 탱크 내를 통과하게 하여 원단에 게르마늄 이온액을 함침한 후 소정 온도의 열풍건조기를 통과시켜 수분을 탈수 건조시킨다.
그리고 탈수 건조된 원단을 게르마늄 이온액이 들어있는 제2 탱크 내를 통과하게 하여 원단에 게르마늄 이온액을 한 번 더 코팅한 후 열풍건조기를 다시 통과시킴으로써 원단을 건조시킨다.
이와 같이 2단계 코팅 및 건조를 거친 원단을 코팅막 강화재(물, 석고분말, 아세트산 등의 혼합물)가 들어있는 제3 탱크 내를 통과하게 하여 원단에 코팅막 강화재를 코팅한 후 1,2차 건조단계보다 더 높은 온도로 설정된 열풍건조기를 통과시킨다.
게르마늄 이온액을 섬유원단에 코팅할 때는 섬유원단과의 흡착력을 높이기 위하여 게르마늄 이온액과 바인더가 혼합된 코탱액을 사용하게 된다. 이때, 본 발명의 실시예에 따라 제조된 게르마늄 이온액은 그 자체로 섬유원단과의 결합력이 매우 우수하기 때문에 코팅액 중 바인더의 비율을 줄일 수 있고, 바인더의 비율이 감소됨에 따라 기존 코팅 원단이 뻗뻗하였던 현상이 줄어들고 게르마늄 이온액의 코팅 후에도 원단 본연의 부드러운 촉감을 유지할 수 있다.
본 발명에 따른 게르마늄 이온액 제조방법 및 게르마늄 이온이 함유된 섬유원단은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
Claims (6)
- 무기게르마늄을 분말화하는 단계;
무기게르마늄 분말에 미생물이 함유된 용액을 분무하는 단계;
상기 무기게르마늄 분말을 배양기에 투입하여 30~32℃의 온도에서 4~5일 동안 미생물을 배양하는 단계;
상기 무기게르마늄 분말을 물과 혼합하여 게르마늄 용액을 만드는 단계;
상기 게르마늄 용액을 30000~50000rpm으로 고속교반하여 게르마늄 이온 농도를 증가시키는 단계; 및
상기 게르마늄 용액의 고속교반 후 남은 게르마늄 분말을 완전히 침전시켜 게르마늄 용액으로부터 침전된 게르마늄 분말을 분리하고, 상기 게르마늄 용액을 소독하여 살균하는 단계를 포함하되,
상기 미생물은 아네로필럼(Anaerofilum) 또는 트레포네마(Treponema)인 것을 특징으로 하는 게르마늄 이온액 제조방법. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 무기게르마늄 분말은 300메시 이상의 입도를 갖고,
상기 게르마늄 용액에 포함되는 게르마늄은 4000mg/L이하인 것을 특징으로 하는 게르마늄 이온액 제조방법. - 청구항 1의 게르마늄 이온액 제조방법으로 제조된 게르마늄 이온액이 섬유조직에 코팅되는 것을 특징으로 하는 게르마늄 이온이 함유된 섬유원단.
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Citations (4)
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| JP3015526U (ja) * | 1995-03-06 | 1995-09-05 | 山本 誠 | 衣類等のコーティング布地 |
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| KR101732276B1 (ko) * | 2015-10-21 | 2017-05-02 | 김인상 | 원적외선을 방출하는 섬유원단 및 그 제조방법 |
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-
2018
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