KR102087512B1 - 홍조류로부터 추출된 펄프를 포함하는 마스크팩용 습식부직포 시트 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 마스크 팩용으로 사용하기 위한 습식부직포 시트(100) 및 그 제조방법에 관한 것으로써, 특히 바닷물 속에서 자라는 홍조류로부터 추출된 펄프를 이용하여 제조된 펄프층(103)을 스펀레이스 기재층(101) 상에 형성함으로써 피부밀착성, 함수특성 및 형태유지특성이 우수한 효과를 가지는 마스크팩용 습식부직포 시트(100)와 그 제조방법을 제공한다.

Description

홍조류로부터 추출된 펄프를 포함하는 마스크팩용 습식부직포 시트 및 그 제조방법 {The wet-laid non-woven fabric for facial mask pack including pulp extracted from Rhodophyta and manufacturing method thereof}
본 발명은 마스크팩용으로 사용하기 위한 습식부직포 시트 및 그 제조방법에 관한 것으로써, 피부부착성, 함수특성 및 형태유지특성이 우수한 효과를 가지는 마스크팩용 습식부직포 시트와 그 제조방법에 관한 것이다.
화장용 마스크팩(Facial Mask Pack)은 얼굴 모양에 맞추어 제작된 시트를 이용하여 피부에 다양한 영양분과 수분 등을 공급할 수 있는 화장품 종류이다. 상기 마스크팩은 얼굴의 모공의 더러움을 깨끗이 제거하고 수분과 미용성분을 효과적으로 피부에 공급하여 피부 생리기능을 회복시켜 주는 기능성 화장제품의 일종이다.
통상적인 화장용 마스크팩의 제조는 부직포 등의 시트에 물 또는 화장수를 첨가하거나 기능성 물질 등을 첨가하여 제조하고 있으나, 마스크팩용 시트의 소재에 대한 개발은 활발하지 않은 실정이다.
미용성분이 도포되는 마스크팩용 시트의 종류는 다양하고, 이 중 최근 각광받고 있는 형태로는 얇게 제작 가능한 부직포 타입이며, 이는 얇은 부직포를 얼굴 형태로 재단하여 그 일면에 미용성분을 도포하여 일회용으로 밀폐 포장되므로 사용이 간편하다는 장점이 있다.
상기 마스크팩의 시트로 많이 이용되는 부직포는 직포공정을 거치지 않고 단섬유를 평행 또는 부정방향(不定方向)으로 배열하고 이를 결합하여 펠트 모양으로 만든 것으로서, 원료 섬유로는 솜, 비스코스 레이온, 나일론 등의 합성섬유가 주로 사용되고 있다.
그러나 기존에 마스크팩에 사용되어온 부직포 시트는 합성섬유에 수지계 접착제를 사용하여 접합한 섬유조직을 갖는 것으로서 섬유 자체의 흡수성이나 수분유지율이 좋지 못하고 피부에 축적되는 각종 유해물질에 대한 흡수능력이 부족한 점이 단점으로 지적되었다.
이에 대한 대안으로서 면, 대마, 아마 등의 천연 섬유의 원료를 이용한 마스크팩용 시트가 연구되어 왔으나, 이러한 셀룰로오스계 섬유는 시트를 구성하는 원사의 직경이 비교적 크고 표면이 거칠어 피부 밀착력이 떨어지고, 착용시 피부와 시트 사이의 들뜸 현상이 생겨 미용 마스크팩 본연의 효과를 반감시키는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 개선하기 위한 대안으로서, 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0022757호(2017. 03. 02.)에는 칼슘 알지네이트 고분자 섬유와 이종 섬유를 혼방하여 시트 형상으로 제조된 알지네이트 부직포 마스크팩이 제시되어 있다.
또한 대한민국 등록특허 제10-1690569호(2016. 12. 29.)에는 기존 마스크팩 시트로서 사용되는 셀룰로오스계 섬유를 대체 할 수 있도록 미세직경으로 구성되어 부드러운 표면 그리고 별도의 가공 없이 높은 비표면적으로 피부 밀착력이 우수하며 미세 요철 구조로 구성되어 피부의 노폐물을 제거하는 닦음 성능이 우수한 1~ 10 denier의 해도형 나노필라멘트 원사를 단섬유 화하여 이를 마스크팩용 부직포로 제조하는 방법이 제시되어 있다.
그러나, 상기 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0022757호(2017. 03. 02.)에서 제시된 상기 알지네이트 고분자 섬유는 하이드로 콜로이드가 물리화학적 결합에 의해 3차원적 매트릭스 (matrix)를 형성한 것으로, 점착력과 신축성이 과도하여 얼굴 등에 고정시키기가 어려워 사용에 불편함이 있다. 또한 상기 대한민국 등록특허 제10-1690569호(2016. 12. 29.)에서 제시된 해도형 나노필라멘트 원사를 제품은 합성섬유를 이용하는 것이어서 피부에서 분비되는 땀, 탄산가스 등의 분비물을 정상적으로 흡수하지 못하여 위생상으로 좋지 않고, 두드러기 등 피부 트러블의 원인이 되기도 한다.
따라서 피부에 대한 밀착성과 함수특성이 우수하면서도 형태안정성이 좋은 마스크팩용 부직포 시트에 대한 개발이 필요한 실정이다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 피부에 대한 밀착도가 우수하고 높은 함수특성과 형태유지특성을 가지는 마스크팩용 습식부직포 시트(100)를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 상기 마스크팩용 습식부직포 시트(100)를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명은 홍조류로부터 추출된 펄프를 포함하는 펄프층(103)과 기재층(101)을 포함하는 마스크팩용 습식부직포 시트(100)를 제공한다.
본 발명의 마스크팩용 습식부직포 시트(100)는 상기 펄프층(103)과 기재층(101) 사이에 이들 층을 접착시키기 위한 바인더층(102)을 더 포함하거나, 상기 펄프층(103)에 바인더를 더 포함하여 상기 펄프층(103)과 기재층(101)이 직접 부착된 것일 수 있다. 상기 펄프층(103)에 포함되는 펄프의 평균 길이는 1㎛ ~ 500 ㎛ 인 것이 바람직하다. 상기 기재층(101)은 천연소재의 섬유를 포함하는 것이 바람직하고, 그 중에서도 면 섬유 또는 레이온 섬유를 포함하는 것이 더 바람직하며, 스펀레이스공정을 통해 제조된 부직포 형태의 기재층(101)인 것이 더욱 바람직하다. 상기 기재층(101)의 평량은 10 ∼ 100 g/m3인 것이 바람직하고 두께는 30 ∼ 1,000 ㎛인 것이 바람직하며, 외관밀도는 0.26 ∼ 0.7 g/cm3 인 것이 바람직하다.
상기 바인더층(102)은 수분산형 폴리우레탄, 수분산형 아크릴, 수분산형 폴리카보네이트, 폴리비닐알콜 및 카르복시메틸 셀룰로오스로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나의 바인더 성분을 포함할 수 있다.
상기 마스크팩용 습식부직포 시트(100)에 있어서 상기 펄프와 기재층(101)과 바인더는 10 ~ 30 : 65 ~ 85 : 1 ~ 5 중량%로 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명은 상기 마스크팩용 습식부직포 시트(100)의 제조방법의 일 실시예로서, 홍조류로부터 추출된 펄프를 분산하여 펄프 분산액을 준비하는 펄프 분산액 준비 단계; 면 섬유 또는 레이온 섬유를 스펀레이스 공정을 통해 기재층(101)을 준비하는 기재층(101) 준비 단계; 바인더를 분산하여 바인더 분산액을 준비하는 바인더 분산액 준비 단계; 상기 기재층(101)을 회전이송벨트(40)의 상부로 공급하는 기재층(101) 공급 단계; 상기 회전이송벨트(40)의 상부에 구비되는 기재층(101)의 표면에 바인더 분산액을 분사하는 바인더 분산액 분사 단계; 상기 바인더 분산액의 상부에 펄프 분산액을 분사하여 다층구조의 습식웹을 형성하는 펄프 분산액 분사 단계; 상기 회전이송벨트(40)의 하부에 구비되는 탈수수단에 의해 상기 습식웹을 탈수하는 탈수 단계; 상기 탈수된 습식웹을 건조하는 건조 단계; 및 상기 건조된 습식웹을 표면처리하는 카렌더링 단계를 포함하는 마스크팩용 습식부직포 시트(100)의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 또한 상기 마스크팩용 습식부직포 시트(100)의 제조방법의 다른 실시예로서, 홍조류로부터 추출된 펄프와, 바인더를 함께 분산하여 혼합 분산액을 준비하는 혼합 분산액 준비 단계; 면 섬유 또는 레이온 섬유를 스펀레이스 공정을 통해 기재층(101)을 준비하는 기재층(101) 준비 단계; 상기 기재층(101)을 회전이송벨트(40)의 상부로 공급하는 기재층(101) 공급 단계; 상기 회전이송벨트(40)의 상부에 구비되는 기재층(101)의 표면에 상기 혼합 분산액을 분사하여 다층구조의 습식웹을 형성하는 혼합 분산액 분사 단계; 상기 회전이송벨트(40)의 하부에 구비되는 탈수수단에 의해 상기 습식웹을 탈수하는 탈수 단계; 상기 탈수된 습식웹을 건조하는 건조 단계; 및 상기 건조된 습식웹을 표면처리하는 카렌더링 단계를 포함하는 마스크팩용 습식부직포 시트(100)의 제조방법을 제공한다.
상기 일 실시예 또는 다른 실시예의 제조방법에 있어서, 상기 홍조류로부터 추출된 펄프의 분산성 및 균제도를 높이기 위해 상기 펄프를 분산하는 단계 이전에 펄프를 리파이닝(refining)하는 단계를 추가적으로 포함할 수도 있다.
본 발명의 마스크팩용 습식부직포 시트(100)는 천연소재인 홍조류로부터 추출된 펄프층(103)을 포함함으로써 피부에 대한 밀착성과 함수특성이 우수하여 미용성분을 효과적으로 피부에 공급할 수 있고 기재층(101)과 바인더층(102)에 의해 지지되어 형태유지특성이 우수한 장점이 있다.
또한, 본 발명의 마스크팩용 습식부직포 시트(100)의 제조방법은 스펀레이스 공정을 이용해 제조된 기재층(101) 위에 홍조류로부터 추출된 펄프를 포함하는 펄프층(103)을 습식 방법으로 형성함으로써 유연성과 형태안정성을 갖춘 마스크팩용 습식부직포 시트(100)를 제공할 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크팩용 습식부직포 시트(100)를 나타낸 단면도이며,
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마스크팩용 습식부직포 시트(100)를 나타낸 단면도이며,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 마스크팩용 습식부직포 시트(100)의 제조장치를 나타낸 모식도이다.
이하, 본 발명의 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 또한, 본 발명의 설명에서 동일 또는 유사한 구성요소는 동일 또는 유사한 도면번호를 부여하고, 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.
최근에 육상 자원의 부족 현상과 함께 새로운 영역인 해양 자원에 대한 관심이 증대하고 있으며, 특히 해조류를 이용한 펄프의 연구개발이 본격화되기 시작하였다. 해조류는 육상 식물인 목재에 비하여 생장 속도가 빠르고, 재배를 위한 별도의 토양이 필요하지 않으며, 펄프의 추출이 용이하여, 생산 시설이 단순하고 저렴한 장점을 갖는다. 특히 해조류에서 추출된 펄프는 수분유지 능력이 뛰어나고, 뛰어난 중금속 흡착력을 갖고 있는 인체에 무해한 생분해성의 친환경적인 재료이다.
본 발명자들은 해조류 중에서도 특히 홍조류에서 추출된 펄프성분의 경우에 내부 젤 추출물 함량이 높아 투명도와 함수능력이 뛰어나고 고밀도의 부직포층을 형성할 수 있는 점에 착안하여 홍조류로부터 추출한 펄프를 이용한 마스크팩용 습식부직포 시트(100)를 개발하게 되었다.
본 발명에 있어서, 상기 홍조류는 우뭇가사리목, 돌가사리목, 도박목 및 국수나물목으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상일 수 있으나 최소한의 섬유가 존재하는 모든 홍조류를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마스크팩용 습식부직포 시트(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 홍조류로부터 추출된 펄프를 포함하는 펄프층(103); 기재층(101); 및 상기 펄프층(103)과 기재층(101)을 접착하는 바인더층(102)을 포함할 수 있다. 이 때, 상기 바인더층(102)의 적어도 일부는 상기 펄프층(103) 및 기재층(101)의 적어도 한 층에 침투한 형태로 존재할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 마스크팩용 습식부직포 시트(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 홍조류로부터 추출된 펄프와 바인더가 혼합된 혼합층(105); 및 기재층(101)을 포함하며, 상기 혼합층(105)과 기재층(101)이 직접 부착되어 있는 형태를 가진다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마스크팩용 습식부직포 시트(100)의 제조방법은 홍조류로부터 추출된 펄프를 분산하여 펄프 분산액을 준비하는 펄프 분산액 준비 단계; 면 섬유 또는 레이온 섬유를 스펀레이스 공정을 통해 기재층(101)을 준비하는 기재층 준비 단계; 바인더를 분산하여 바인더 분산액을 준비하는 바인더 분산액 준비 단계; 상기 기재층(101)을 회전이송벨트(40)의 상부로 공급하는 기재층(101) 공급 단계; 상기 회전이송벨트(40)의 상부에 구비되는 기재층(101)의 표면에 바인더 분산액을 분사하는 바인더 분산액 분사 단계; 상기 바인더 분산액의 상부에 펄프 분산액을 분사하여 다층구조의 습식웹을 형성하는 펄프 분산액 분사 단계; 상기 회전이송벨트(40)의 하부에 구비되는 탈수수단에 의해 상기 습식웹을 탈수하는 탈수 단계; 상기 탈수된 습식웹을 건조하는 건조 단계; 및 상기 건조된 습식웹을 표면처리하는 카렌더링 단계를 포함한다.
본 발명은 다른 실시예에 따른 마스크팩용 습식부직포 시트(100)의 제조방법은 홍조류로부터 추출된 펄프와, 바인더를 함께 분산하여 혼합 분산액을 준비하는 혼합 분산액 준비 단계; 면 섬유 또는 레이온 섬유를 스펀레이스 공정을 통해 기재층(101)을 준비하는 기재층(101) 준비 단계; 상기 기재층(101)을 회전이송벨트(40)의 상부로 공급하는 기재층(101) 공급 단계; 상기 회전이송벨트(40)의 상부에 구비되는 기재층(101)의 표면에 상기 혼합 분산액을 분사하여 다층구조의 습식웹을 형성하는 혼합 분산액 분사 단계; 상기 회전이송벨트(40)의 하부에 구비되는 탈수수단에 의해 상기 습식웹을 탈수하는 탈수 단계; 상기 탈수된 습식웹을 건조하는 건조 단계; 및 상기 건조된 습식웹을 표면처리하는 카렌더링 단계를 포함한다.
상기 일 실시예 또는 다른 실시예의 제조방법에 있어서, 상기 홍조류로부터 추출된 펄프의 분산성 및 균제도를 높이기 위해 상기 펄프를 분산하는 단계 이전에 펄프를 분쇄하는 리파이닝(refining)하는 단계를 추가적으로 포함할 수도 있다.
이하, 본 발명의 마스크팩용 습식부직포 시트(100)와 그 제조방법의 각 구성에 대하여 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 마스크팩용 습식부직포 시트(100)와 그 제조방법에 있어서, 상기 펄프층(103)에 포함되는 펄프의 평균 길이는 1 ~ 500 ㎛ 인 것이 바람직하다. 상기 펄프의 섬유 길이가 1 ㎛ 이상인 경우에는 습식공정을 통한 습식웹의 형성이 용이하고, 500 ㎛ 이하인 경우에는 우수한 분산성을 확보할 수 있으며, 균일한 도포가 가능하다.
본 발명에 있어서, 상기 홍조류로부터 추출된 펄프는 (a) 홍조류의 불순물을 제거한 다음, 물로 세척하고 탈수시키는 단계; (b) 상기 탈수된 홍조류를 환원수, 염기성 약품 및 환원제로 이루어진 군으로부터 선택된 추출용매에 일정시간 및 일정 온도에 침지하여 젤을 추출하는 단계; (c) 상기 추출된 젤과 잔사를 수집하여 섬유로 변환시키는 단계; 및 (d) 상기 섬유를 표백하는 단계를 포함하는 펄프의 제조 방법으로부터 얻어질 수 있다. 이 때 상기 염기성 약품은 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH), 수산화칼슘(Ca(OH)2) 및 암모니아(NH3)로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상일 수 있고, 상기 환원제는 하이드로설파이트(Na2O4S2), 티오황산나트륨(Na2S2O3), 소듐보로하이드라이드(NaBH4), 포름알데히드설폭실산나트륨(NaHSO2ㆍCH2Oㆍ2H2O)으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상일 수 있다.
보다 구체적으로는 다음의 공정에 따라 홍조류로부터 펄프를 추출할 수 있으나 이는 단지 하나의 예일 뿐이므로 본 발명의 펄프 성분이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
(홍조류의 추출공정)
우뭇가사리목, 돌가사리목, 도박목 및 국수나물목 등과 같은 홍조류를 수산화칼륨(KOH) 등의 알칼리 수용액에 일정시간 침지시켰다가 물로 세척한 후 탈수시킨다. 이때, 홍조류를 알칼리 수용액에 일정시간 침지시키는 과정을 통하여, 홍조류는 약간 탈색됨과 동시에 불순물이 제거된다. 이때, 홍조류를 탈색하면 이후에 진행되는 표백공정에 도움이 된다. 홍조류에 탄산칼슘 성분이 많은 경우 묽은 염산이나 아세트산을 첨가하여 탄산칼슘을 녹여낼 수도 있다.
세척 및 탈수된 홍조류를 추출용매에 침지시키면, 홍조류에 함유되어있는 젤은 추출용매로 추출된다. 젤을 추출하기 위한 추출용매는 물, 에틸알코올이나 메틸알코올 등의 알코올류 용매, 아세톤 등의 케톤류 용매 등 젤을 용해시킬 수 있는 물질이라면 어떠한 것이라도 사용 가능하며, 특히, 본 발명의 홍조류의 추출공정에서 환원수를 사용하거나 혹은 염기성 약품, 즉 수산화나트륨, 수산화칼슘, 수산화칼륨 등을 사용하여 pH 7.5 이상으로 조정하고, 온도를 60~200℃로 압력탱크 안에서 반응시키면, 효과적인 추출공정이 진행된다. 환원수, 염기성 약품, 환원제를 추출용매로 사용하여, 상기 물, 에틸알코올이나 메틸알코올 등의 알코올류 용매, 아세톤 등의 케톤류 등을 용매로 사용할 때보다 고점도의 젤 추출물을 제조할 수 있다.
(표백공정)
상기 추출공정을 거친 홍조류 원료를 오존(O3)으로 2회(1hr/1회) 표백하고, 60℃에서 이산화염소(ClO2)로 2회(1.5hr/1회) 표백한 다음, 80℃에서 과산화수소(H2O2)로 2회(1hr/1회)표백한다. 그 후, 섬유분급 과정을 거쳐서 본 발명의 마스크팩용 습식부직포 시트(100)의 펄프층(103)에 이용 가능한 펄프가 얻어진다.
본 발명에 있어서, 상기 기재층(101)은 천연소재의 섬유를 포함하는 것이 바람직하고, 그 중에서도 면 섬유 또는 레이온 섬유를 포함하는 것이 더 바람직하다. 상기 기재층(101)은 펄프층(103)을 지지하여 형태적 안정성을 유지시키는 기능을 하며, 유연성과 내구성을 확보하기 위해서는 스펀레이스공정을 통해 제조된 부직포 형태의 기재층(101)인 것이 바람직하다.
상기 기재층(101)의 평량은 10 ∼ 100 g/m3인 것이 바람직하고 두께는 30 ∼ 1,000 ㎛인 것이 바람직하며, 외관밀도는 0.26 ∼ 0.7 g/cm3 인 것이 바람직하다. 상기 평량, 두께 및 외관밀도의 수치범위는 기재층(101)이 펄프층(103)을 지지하면서도 마스크팩용 시트로서 사용되기에 적합한 유연성과 내구성, 함수특성 등을 나타낼 수 있는 최적의 범위를 나타내는 것이다.
상기 기재층(101)의 제조에 적용된 스펀레이스 공정에서는 우선적으로 면 또는 레이온 단섬유를 카드기에 의한 카딩으로 개섬하여 부직포 웹을 제조할 수 있다. 상기와 같이 형성된 부직포 웹은, 웹을 구성하는 섬유의 종류나 배합 비율 등에 의해 카드기의 진행 방향으로 배열된 패러렐(parallel) 웹, 상기 패러렐 웹이 크로스 레이드된 크로스(cross) 웹, 랜덤하게 배열된 랜덤(random) 웹, 혹은 패러렐 웹과 랜덤 웹의 중간 정도로 배열된 세미 랜덤 웹 중 어느 것이어도 가능하나, 횡방향으로 섬유의 낙합이 발생하고, 횡방향에 대한 신장이 저해되기 때문에, 사용시에 피부에 대한 순응성이 저하하는 경향이 있는 랜덤 웹이나 크로스 웹보다, 보액 시트의 횡방향의 부드러움과 신장성을 확보할 수 있는 패럴렐 웹, 또는 세미 랜덤 웹이 바람직하다.
또한, 스펀레이스 공정에서는, 얻어진 상기 부직포 웹에 수류 낙합 처리를 실시한다. 수류 낙합 처리에서는, 예를 들어, 직경 0.05 ∼ 0.20 mm, 간격 0.30 ∼ 1.50 mm 정도의 분사공을 1 ∼ 2 열로 배열한 노즐 플레이트로부터 고압에서 주상(柱狀)으로 분사되는 수류를 다공성 지지 부재 상에 재치(載置)한 부직포 웹에 충돌시켜, 부직포 웹을 구성하는 섬유를 서로 삼차원 교락시켜 일체화시킨다. 부직포 웹에 삼차원 교락을 실시하는 데에 있어서는, 이동하는 다공성 지지 부재 상에 부직포 웹을 재치하여, 예를 들어, 수압 10 ∼ 150 ㎏/cm2 (1 ∼15 MPa), 바람직하게는 20 ∼ 120 ㎏/cm2 (2 ∼ 12 MPa), 더욱 바람직하게는 30 ∼ 100 ㎏/cm2 (3 ∼ 10 MPa)정도의 수류로 1 회 또는 복수 회 처리하는 방법이 바람직하다. 분사공은 부직포 웹의 진행 방향과 직교하는 방향으로 열상으로 배열하고, 이 분사공이 배열된 노즐 플레이트를 다공성 지지 부재 상에 재치된 부직포 웹의 진행 방향에 대하여 직각을 이루는 방향으로 분사공 간격과 동일 간격으로 진폭시켜 수류를 부직포 웹에 균일하게 충돌시키는 것이 바람직하다. 부직포 웹을 재치하는 다공성 지지 부재는, 예를 들어, 철망 등의 메시 스크린이나 유공판 등, 수류가 부직포 웹을 관통할 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않는다.
분사공과 부직포 웹의 거리는, 수압에 따라 선택할 수 있지만, 예를 들어, 1 ∼ 10 cm 정도이다. 이 범위 외의 경우에는 부직포의 옷감의 질이 흐트러지기 쉬워지거나 삼차원 교락이 불충분하다.
수류 낙합 처리를 실시한 후에는 건조 처리를 실시해도 된다. 건조 처리로는, 먼저, 처리 후의 부직포 웹으로부터 과잉 수분을 제거하는 것이 바람직하고, 과잉 수분의 제거는 공지된 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 만글 롤 등의 조리개 장치를 이용하여 과잉 수분을 어느 정도 제거하고, 계속해서 석션 밴드 방식의 열풍순환식 건조기 등의 건조 장치를 이용하여 나머지 수분을 제거해도 된다.
본 발명에 있어서 상기 바인더층(102)은 수용성 또는 수분산성 바인더 성분을 포함하는 것이 바람직하며, 그 중에서도 수분산형 폴리우레탄, 수분산형 아크릴, 수분산형 아크릴-우레탄, 수분산형 폴리카보네이트, 폴리비닐알콜 및 카르복시메틸 셀룰로오스로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나의 바인더 성분을 포함하는 것이 펄프층(103) 및 기재층(101)과의 상용성과 피부 적합성, 함수 특성 등의 측면에서 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마스크팩용 습식부직포 시트(100) 및 그 제조방법에 있어서는 상기 펄프층(103)과 상기 기재층(101)과 상기 바인더층(102)은 10 ~ 30 : 65 ~ 85 : 1 ~ 5 중량%로 구성될 수 있다.
또한 다른 실시예에 따른 마스크팩용 습식부직포 시트(100) 및 그 제조방법에 있어서는 홍조류로부터 추출된 펄프와, 바인더를 혼합한 혼합 분산액을 기재층(101)에 분사하여 제조할 수 있다. 이때 상기 펄프와 기재층(101) 및 바인더는 10 ~ 30 : 65 ~ 85 : 1 ~ 5 중량%로 구성되는 것이 각각 화장 유효성분 및 수분의 함유, 피부밀착도, 유연성, 및 내구성 등의 종합적인 측면에서 바람직하다.
본 발명의 마스크 팩용으로 사용하기 위한 습식부직포 시트(100)는 도 3과 같은 제조장치를 이용하여 제조될 수 있다. 즉, 상기 마스크팩용 습식부직포 시트(100)는 섬유분산액공급부(80)로부터 공급되는 복수의 분산액 즉, 홍조류로부터 추출된 펄프가 분산된 펄프 분산액과 바인더가 분산된 바인더 분산액을 상기 기재층(101) 상에 분사하여 다층구조의 습식웹을 형성하고, 탈수수단에 의하여 상기 다층구조의 습식웹으로부터 탈수한 후, 건조 및 카렌더링 단계를 거쳐 제조되는 시트를 의미한다.
상기 섬유분산액공급부(80)는 상기 펄프 분산액과 바인더 분산액을 수용하는 복수의 저장탱크(10)와, 상기 복수의 저장탱크(10)로부터 공급되는 분산액을 탈포하여 공급하는 복수의 분배기(20)와, 상기 분배기(20)로부터 공급되는 분산액을 제1공급롤러(45)로부터 공급되는 기재층(101)의 상부에 분사하여 다층구조의 습식웹(5)을 형성하는 공급헤드(30)와, 상기 분배기(20)와 공급헤드(30)를 연결하는 공급 파이프(미도시)로 구성되는 것을 예시할 수 있다.
이후에 상기 다층구조의 습식웹은 회전이송벨트(40)를 따라 이동하여 권취롤러(50)에 권취됨으로써 본 발명의 일실시예에 따른 마스크 팩용으로 사용하기 위한 습식부직포 시트(100)의 제조가 완료된다.
상기 제1공급롤러(45)는 스펀레이스 공정을 통해 제조된 기재층(101)을 공급하기 위한 구성으로서, 상기 기재층(101)은 스펀레이스 부직포인 것이 바람직하다.
이하에서는 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 마스크팩용 습식부직포 시트(100)에 대해 보다 상세히 설명한다.
(실시예 1)
홍조류에 속하는 우뭇가사리를 이용하였으며, 맑은 물에 세척하여 이물질을 제거한 후 물을 이용하여 110 ℃에서 2시간 동안 추출하였다. 이후 수산화나트륨을 5% 혼합하여 90 ℃에서 우무를 제거하고, 남은 섬유질을 펄프의 원료로서 사용하였다. 홍조류의 섬유질에는 고분자우무가 충분히 남아있도록 수산화나트륨을 사용하였고, 제거된 한천은 본래의 용도에 맞게 활용될 수 있다. 표백공정은 오존을 사용하였다.
웹을 형성하기 위하여 제조된 펄프를 물에 풀은 후, 필요에 따라 분쇄하여 섬유화를 형성하였다. 분쇄 및 혼합 과정은 섬유의 길이를 일정하게 유지하여 주는 고해과정을 진행하였으며, 제조된 펄프의 평균 길이는 1 ~ 500 ㎛ 사이에 분포하였으며, 분산액의 펄프 농도는 25 중량%가 되도록 분산하였다.
상기 펄프 분산액과 별도로 수분산성 바인더인 수분산 아크릴-우레탄 (수분함량 40%)를 사용하여 바인더 분산액을 준비하였다.
기재층(101)으로는 평량은 50 g/m3, 두께는 100 ㎛, 외관밀도 0.5 g/cm3 인 스펀레이스 레이온 부직포를 이용하였으며, 상기 기재층(101)을 회전이송벨트(40)의 상부에 배치한 후, 상기 기재층(101)의 표면에 상기 바인더 분산액과 펄프 분산액을 순차 분사함으로써, 상기 기재층(101)의 상부에 바인더층(1020이 위치하고 상기 바인더층(102)의 상부에 펄프층(103)이 위치하는 다층구조의 습식웹을 형성하였다. 이때 상기 펄프층(103)과 상기 기재층(101)과 상기 바인더층(102)은 25 : 70 : 5 중량%의 비율이 되도록 다층구조의 습식 웹을 형성하였다.
상기 회전이송벨트(40)의 하부에 구비된 감압 탈수 장치를 이용하여 상기 다층구조의 습식웹으로부터 물을 제거하는 탈수단계를 진행하고, 탈수된 상기 다층구조의 습식웹을 건조 및 카렌더링하여 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크팩용 습식부직포 시트(100)를 제조하였다.
(실시예 2)
실시예 1에서 제조된 펄프가 분산된 펄프 분산액과 바인더가 분산된 바인더 분산액을 혼합하여 혼합 분산액을 제조하였다. 또한 실시예 1에서 사용한 것과 동일한 기재층(101)을 회전이송벨트(40)의 상부에 배치한 후, 상기 기재층(101)의 표면에 상기 혼합 분산액을 분사하여 다층구조의 습식웹을 제조하였다. 이때 상기 펄프와 상기 기재층(101)과 상기 바인더은 15 : 82 : 3 중량%의 비율이 되도록 다층구조의 습식 웹을 형성하였고, 이후 공정은 실시예 1과 동일하게 진행하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 마스크팩용 습식부직포 시트(100)를 제조하였다.
[비교예 1]
실시예 1에서 기재층(101)에 사용된 스펀레이스 레이온 부직포에 아무런 처리를 하지 않은 것을 이용하였다.
[비교예 2]
기재층(101)과 바인더층(102) 없이 실시예 1의 펄프 분산액 만을 이용하여 습윤 웹을 형성하고 이를 30㎏/㎝G로 압착하고 120℃ 로 건조하여 평량 60g/m2의 마스크팩용 시트를 제조하였다.
(시험예 1) 함수율 및 수분유지능력 측정
마스크팩용 시트의 수분 유지능력을 측정하기 위하여, 실시예 1, 2, 비교예 1의 부직포 시트를 동일한 중량으로 준비하여 30분간 증류수에 침지시켜 충분히 수분을 흡수하게 한 후, 30분간 실온에 건조시켜 최초 수분 함유량을 측정하였고, 시간의 경과에 따라 비교예 1의 부직포 시트에 대한 실시예 1, 2 및 비교예 2의 마스크팩용 습식부직포 시트(100)의 함수율의 상대비의 변화를 표 1에 나타내었다.
시간(hour)
함수율 비율		 1 2 3 4 5 9
실시예 1/비교예 1 1.67 1.88 1.98 2.14 2.32 9.67
실시예 2/비교예 1 1.55 1.52 1.77 1.89 2.03 8.99
(시험예 2) 관능테스트
실시예 1, 2, 및 비교예 2에 따라 제조된 마스크팩용 습식부직포 시트(100)를 화장용 에센스 용액에 함침시킨 후, 20대 여성 10명, 30대 여성 10명, 40대 여성 10명, 및 50대 여성 10명 (총 40명)을 대상으로 관능 테스트를 실시하였으며, 각 항목별 응답자 수를 아래 표 2에 나타내었다.
만족도
항목		 실시예 1 실시예 2 비교예 2
만족 보통 불만 만족 보통 불만 만족 보통 불만
피부 부착성 36 2 2 34 4 2 32 4 4
함수성 지속력 38 2 0 38 1 1 33 2 5
피부 자극 38 2 0 35 2 3 36 1 3
형태 유지성 39 1 0 38 2 0 30 4 6
상기 표 1에서 보는 것과 같이, 본 발명의 마스크팩용 습식부직포 시트(100)는 초기 함수특성 뿐만 아니라 시간의 경과에 따른 함수성 지속특성이 우수한 것을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 마스크팩용 습식부직포 시트(100)는 비교예 1 대비 55 ~ 67 %의 수분을 더 담지할 수 있으며, 함유한 수분을 보다 낮은 비율로 발산하여 비교예 1에 비하여 팩 제형에 보다 적합한 성질을 가지고 있음을 알 수 있다.
또한 실시예 1의 시험편과 비교예 1의 시험편의 최초 1시간 경과 후 함수율 비율은 1.67:1의 비율이었으나 9시간이 경과한 후에는 비교예 1의 시험편은 거의 수분을 함유하고 있지 못하였으나 본원발명의 실시예 1의 시험편은 비교예 1의 대비 9.67배의 수분을 함유하고 있는 것으로 나타났다. 이러한 경향은 실시예 2의 시험편에서도 동일한 결과를 확인할 수 있다.
그리고 상기 표 2를 살펴보면, 본 발명의 마스크팩용 습식부직포 시트(100)를 실제 마스크팩에 적용되었을 때에도 대부분의 소비자가 만족할 만큼의 효과를 보이며, 특히 펄프층(103)/바인더층(102)/기재층(101)의 3층 구조로 형성된 실시예 1의 경우에는 모든 항목에서 고르게 만족도가 높은 것을 알 수 있다.
본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
100 : 습식부직포 시트(100)
101 : 기재층(101)
102 : 바인더층(102)
103 : 펄프층(103)
105 : 혼합층

Claims (10)

  1. 마스크팩용 습식부직포 시트(100)로서,
    홍조류로부터 추출된 평균 길이가 1 ~ 500 ㎛ 인 펄프로 구성되는 펄프층(103);
    스펀레이스 공정을 통해 제조된 부직포 형태의 기재층(101)으로서, 상기 기재층(101)은 면 섬유 또는 레이온 섬유로 구성되고, 평량 10 ∼ 100 g/m3, 두께 30 ∼ 1,000 ㎛, 외관밀도 0.26 ∼ 0.7 g/cm3 이며,
    상기 스펀레이스 공정시 수류 낙합 처리는 직경은 0.05 ~ 0.20 mm이고, 간격은 0.30 ~ 1.50 mm인 분사공을 1 ~ 2열로 배열한 노즐 플레이트로부터 수압 10 ~ 150 kg/cm2로 물을 분사하여 제조되는 기재층(101); 및
    상기 펄프층(103)과 기재층(101)을 접착하는 바인더층(102);을 포함하는 마스크팩용 습식부직포 시트(100).
  2. 마스크팩용 습식부직포 시트(100)로서,
    홍조류로부터 추출된 평균 길이가 1 ~ 500 ㎛ 인 펄프와 바인더를 포함하는 혼합층(105); 및
    스펀레이스 공정을 통해 제조된 부직포 형태의 기재층(101)으로서, 상기 기재층(101)은 면 섬유 또는 레이온 섬유로 구성되고, 평량 10 ∼ 100 g/m3, 두께 30 ∼ 1,000 ㎛, 외관밀도 0.26 ∼ 0.7 g/cm3 이며,
    상기 스펀레이스 공정시 수류 낙합 처리는 직경은 0.05 ~ 0.20 mm이고, 간격은 0.30 ~ 1.50 mm인 분사공을 1 ~ 2열로 배열한 노즐 플레이트로부터 수압 10 ~ 150 kg/cm2로 물을 분사하여 제조되는 기재층(101);을 포함하며,
    상기 혼합층(105)과 기재층(101)이 직접 부착되어 있는 마스크팩용 습식부직포 시트(100).
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 바인더층(102)은 수분산형 폴리우레탄, 수분산형 아크릴, 수분산형 폴리카보네이트, 폴리비닐알콜 및 카르복시메틸 셀룰로오스로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나의 바인더를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크팩용 습식부직포 시트(100).
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 펄프층(103)과 기재층(101)과 바인더층(102)은 10 ~ 30 : 65 ~ 85 : 1 ~ 5 중량%로 구성되는 것을 특징으로 하는 마스크팩용 습식부직포 시트(100).
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 펄프와 기재층(101)과 바인더는 10 ~ 30 : 65 ~ 85 : 1 ~ 5 중량%로 구성되는 것을 특징으로 하는 마스크팩용 습식부직포 시트(100).
  8. 홍조류로부터 추출된 펄프를 분산하여 펄프 분산액을 준비하는 펄프 분산액 준비 단계;
    면 섬유 또는 레이온 섬유를 스펀레이스 공정을 통해 제조된 부직포 형태의 기재층(101)을 준비하되, 상기 기재층(101)은 면 섬유 또는 레이온 섬유로 구성되고, 평량 10 ∼ 100 g/m3, 두께 30 ∼ 1,000 ㎛, 외관밀도 0.26 ∼ 0.7 g/cm3 이며,
    상기 스펀레이스 공정시 수류 낙합 처리는 직경은 0.05 ~ 0.20 mm이고, 간격은 0.30 ~ 1.50 mm인 분사공을 1 ~ 2열로 배열한 노즐 플레이트로부터 수압 10 ~ 150 kg/cm2로 물을 분사하여 기재층(101)을 제조하는 기재층 준비 단계;
    바인더를 분산하여 바인더 분산액을 준비하는 바인더 분산액 준비 단계;
    상기 기재층(101)을 회전이송벨트(40)의 상부로 공급하는 기재층(101) 공급 단계;
    상기 회전이송벨트(40)의 상부에 구비되는 기재층(101)의 표면에 바인더 분산액을 분사하는 바인더 분산액 분사 단계;
    상기 바인더 분산액의 상부에 펄프 분산액을 분사하여 다층구조의 습식웹을 형성하는 펄프 분산액 분사 단계;
    상기 회전이송벨트(40)의 하부에 구비되는 탈수수단에 의해 상기 습식웹을 탈수하는 탈수 단계;
    상기 탈수된 습식웹을 건조하는 건조 단계; 및
    상기 건조된 습식웹을 표면처리하는 카렌더링 단계;
    를 포함하는 마스크팩용 습식부직포 시트(100)의 제조방법.
  9. 홍조류로부터 추출된 펄프와, 바인더를 함께 분산하여 혼합 분산액을 준비하는 혼합 분산액 준비 단계;
    면 섬유 또는 레이온 섬유를 스펀레이스 공정을 통해 제조된 부직포 형태의 기재층(101)을 준비하되, 상기 기재층(101)은 면 섬유 또는 레이온 섬유로 구성되고, 평량 10 ∼ 100 g/m3, 두께 30 ∼ 1,000 ㎛, 외관밀도 0.26 ∼ 0.7 g/cm3 이며,
    상기 스펀레이스 공정시 수류 낙합 처리는 직경은 0.05 ~ 0.20 mm이고, 간격은 0.30 ~ 1.50 mm인 분사공을 1 ~ 2열로 배열한 노즐 플레이트로부터 수압 10 ~ 150 kg/cm2로 물을 분사하여 기재층(101)을 제조하는 기재층(101) 준비 단계;
    상기 기재층(101)을 회전이송벨트(40)의 상부로 공급하는 기재층(101) 공급 단계;
    상기 회전이송벨트(40)의 상부에 구비되는 기재층(101)의 표면에 상기 혼합 분산액을 분사하여 다층구조의 습식웹을 형성하는 혼합 분산액 분사 단계;
    상기 회전이송벨트(40)의 하부에 구비되는 탈수수단에 의해 상기 습식웹을 탈수하는 탈수 단계
    상기 탈수된 습식웹을 건조하는 건조 단계; 및
    상기 건조된 습식웹을 표면처리하는 카렌더링 단계;
    를 포함하는 마스크팩용 습식부직포 시트(100)의 제조방법.
  10. 청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
    상기 홍조류로부터 추출된 펄프를 분산하기 전에 리파이닝(refining)하는 단계를 추가하는 것을 특징으로 하는 마스크팩용 습식부직포 시트(100)의 제조방법.
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