KR102165387B1

KR102165387B1 - 메디컬 진단키트용 흡습패드 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR102165387B1
Application number: KR1020200060660A
Authority: KR
Inventors: 박성은; 이병준; 원지수; 장웅기
Original assignee: 주식회사 엔바이오니아
Priority date: 2020-05-21
Filing date: 2020-05-21
Publication date: 2020-10-14

Abstract

본 발명은 메디컬 진단키트용 흡습패드 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 셀룰로오스 섬유, 유리섬유, 코튼섬유, 침엽수 펄프 및 바인더 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡습 패드 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

메디컬 진단키트용 흡습패드 및 그 제조방법{Absorbent pad for kit to dianosise disease and its manufacturing method}

본 발명은 메디컬 진단키트용 흡습패드 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 셀룰로오스 섬유, 코튼 펄프, 유리 섬유, 침엽수 펄프, 및 바인더 섬유를 포함함으로써, 표면 평활도, 흡습성 및 흡습속도가 우수한 메디컬 진단키트용 흡습패드 및 그 제조방법에 관한 것이다.

지구상에는 다양한 질병이 존재하고 있으며, 20세기에 들어서야 바이러스의 존재가 알려졌으며, 최근에는 변형된 신종 바이러스 등이 발생하고 있다.

특히 세균 및 바이러스 등의 전염성 질병이 유행함에 따라 이의 감염 여부를 확인 할 수 있는 진단키트의 수요가 늘어나고 있으며, 변형 또는 신종 바이러스 등이 발생함에 따라 진단과 관련된 기술 발명이 필요한 실정이다.

메디컬 진단키트는 혈액, 침 또는 소변 등의 시료를 특정 약물과 반응시켜 특정 질병에 대한 감염 여부를 간단하게 확인 할 수 있다는 장점이 있어 널리 사용되고 있는 상황이다.

한편, 일반적인 메디컬 진단키트용 흡습패드는 펄프 계열의 부직포를 사용하는 것이 일반적으로, 흡습속도가 빠르고 흡습양이 균일하며 정확하게 흡습이 이루어져야 한다.

이러한 흡습패드(Absorbent pad)는 wick 또는 wicking pad라고 일컬어지며, 멤브레인 패드(검사선, 대조선이 함유된 패드로 통상 니트로셀룰로오스로 제조)로 capillary 현상을 통해 검체 패드(sample pad)의 Buffer용액과 결합패드(conjugate pad)의 항원을 적당한 방향과 속도(비율)로 끌어 당기는 역할을 한다.

만약, 흡습패드를 사용하지 않는다면, Buffer용액과 샘플은 멤브레인 패드로 역류되거나 back ground가 높아지거나, 검사선/대조선과 반응이 되지 않거나, 불균일해져서 TEST의 실패 가능성이 높아지게 된다.

결국 흡습패드는 진단키트에서 물리적으로 펌프와 같은 역할을 수행하는 매우 중요한 요소 중 하나이지만, 검사 시간을 단축하고 또 검사 결과의 정확성을 향상시켜야 한다는 과제가 남아 있다.

한국등록특허공보 제1396321호 한국등록특허공보 제1207933호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로, 흡습성이 균일하고 흡습속도가 빠른 메디컬 진단키트용 흡습패드 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명에서는 불량률이 현저히 낮은 메디컬 진단키트용 흡습패드 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 흡습패드는, 셀룰로오스 섬유, 유리섬유, 코튼섬유, 침엽수 펄프 및 바인더 섬유를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 흡습패드에서, 상기 셀룰로오스 섬유 15~25 중량부, 유리 섬유 20~30 중량부, 코튼 펄프 10~20 중량부, 침엽수 펄프 25~30 중량부 그리고 바인더 섬유 10~20 중량부인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 흡습패드에서, 셀룰로오스 섬유는 평균 여수도(濾水度, freeness)가 30 내지 50 ml CSF(Canadian standard freeness)이고, 상기 유리 섬유는 직경 0.4~1.0㎛와 길이 1.5~3.0㎛이고, 상기 코튼 섬유는 길이(L) 3~6mm인 린터(Linter) 섬유이고, 상기 침엽수 펄프는 길이 2.0~3.0mm이고, 상기 바인더 섬유는 평균 융점이 100 내지 150℃ 범위인 저융점 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 흡습패드는, 흡습속도(Wicking rate) 27~34ses/4cm이고 흡습도(Water absorption) 128~135mg/cm²를 충족하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 흡습패드는, 메디컬 진단키트용으로 사용되는 것을 특징으로 하는 한다.

또한 본 발명에 따른 흡습패드의 제조방법은, (a) 원료를 준비하는 단계; (b) 준비한 원료들을 혼합하여 원료 혼합물을 준비하는 단계; (c) 원료 혼합물을 메쉬 밸트에 적층하는 단계; 및 (d) 메쉬 밸트에 적층된 원료혼합물을 탈수하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 흡습패드의 제조방법에서, 상기 (a) 단계에서의 원료는 물, 셀룰로오스 섬유, 유리섬유, 코튼섬유, 침엽수 펄프 및 바인더 섬유인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 흡습패드의 제조방법에서, 상기 (b) 단계에서는 물 9,900~11,000 중량부, 셀룰로오스 섬유 15~25 중량부, 유리 섬유 20~30 중량부, 코튼 펄프 10~20 중량부, 침엽수 펄프 25~30 중량부 그리고 바인더 섬유 10~20 중량부 비율로 혼합하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 흡습패드의 제조방법에서, 상기 (d) 단계에서는 0~5cmHg, 10~20cmHg, 30~40cmHg 및 50~65cmHg 범위의 진공압을 순차적으로 가하는 1차 진공 탈수 단계, 및 18~22cmHg 범위의 진공압을 가하는 2차 진공 탈수 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 흡습패드의 제조방법에서, 상기 (d) 단계에 이후에, (e) 건조하는 단계를 더 수행하되, 상기 (e) 단계는 110~130℃에서의 열풍 건조, 135~145℃에서의 열풍 건조, 100~110℃에서의 열풍 건조 및 135~145℃에서의 열풍 건조가 순차적으로 진행되는 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 구성을 갖는 본 발명의 진단키트용 흡습패드 및 그 제조방법에 의하면, 셀룰로오스 섬유, 코튼 펄프, 유리 섬유, 침엽수 펄프 및 바인더 섬유를 포함함으로써, 흡습성, 흡습 속도 및 표면 평활도가 우수한 진단키트용 흡습패드를 제공할 수 있다는 장점이 있다.

또한 본 발명의 진단키트용 흡습패드 및 제조방법에 의하면, 셀룰로오스 섬유와 유리 섬유가 동시에 첨가되어 있어, 제조과정에서의 지절 발생을 억제하고 결과적으로 흡습패드의 불량률을 현저하게 감소시킬 수 있다는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 진단키트용 흡습패드 제조방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

또한, 다르게 정의되지 않는 한 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하 본 발명의 메디컬 진단키트용 흡습패드 및 그 제조방법에 관하여 상세히 설명한다.

먼저 본 발명의 메디컬 진단키트용 흡습패드는 셀룰로오스 섬유, 유리섬유, 코튼 펄프, 침엽수 펄프, 바인더 섬유를 포함하여 이루어진다.

흡습패드의 기본 작용 메커니즘은 패드의 구조적인 특성인 다공성으로 인한 모세관 현상과 원료의 화학적 특성인 젖음 현상(Wettability)이 복합적으로 발생하여, 액체 상태의 시료가 고체 상태의 흡습패드에서 수평 및 수직 이동하여 시료를 이동시킨다.

따라서 흡습패드를 설계 할 시에는 전술한 모세관 현상과 젖음 현상 모두를 만족시킬 수 있는 물리적 구조 및 화학적 구조를 갖는 원료를 선정해야 할 뿐만 아니라 배합비를 선정이 매우 중요하다.

셀룰로오스 섬유는 진단키트용 흡습패드를 부직포 형태로 유지하기 위한 골격재 역할과 함께, 젖음성을 부여함으로써 진단키트용 흡습패드가 충분한 흡습성이나 흡습성을 갖도록 해 준다.

젖음감도는 일반적으로 접촉각을 측정함으로써 그 정도를 알 수 있으며, 표면에 물방울을 떨어뜨려 아래 식 1과 같은 Young-dupre식으로 접촉각을 측정할 수 있다.

cos(θ) = (γS - γLS)/ γLV (식 1)

여기서, γS = 고체의 표면에너지, γLS = 액체와 고체 사이의 계면에너지, γLV = 액체의 표면장력, θ = 고체 표면 위의 액체 접촉각이다.

식 1에 의한 접촉각 크기는 아래와 같은 4가지로 분류 할 수 있다. 즉, θ가 0˚(cos(θ)=1)이면 완전히 젖음 상태이고, 0˚<θ<90˚(0<cos (θ)<1)는 젖음 상태이다. 또 90˚< θ<180˚(-1<cos(θ)<0)는 젖지 않은 상태이고, 마지막으로 θ=180˚(cos(θ)=-1)이면 완전히 젖지 않은 상태를 의미한다.

본 발명의 진단키트용 흡습패드는 젖음성이 우수해야 하므로, 접촉각이 작을수록 좋다. 따라서 셀룰로오스 섬유는 접촉각이 작은 α-cellulose(θ˚=14.0)를 다량 함유하는 것이 바람직하고, α-cellulose가 40~100 중량% 함유하는 것이 바람직하고, α-cellulose가 70~100 중량% 함유하는 것이 보다 바람직하고, α-cellulose가 90~100 중량% 함유하는 것이 가장 바람직하다.

한편, 셀룰로오스 섬유의 평균 여수도(濾水度, freeness)는 30 내지 50 ml CSF(Canadian standard freeness)인 것이 바람직하고, 일 예로 이러한 셀룰로오스 섬유로는 리오셀(Lyocell)이다.

또 셀룰로오스 섬유는 1~4 데니아(de)와 3~12mm의 길이(L), 그리고 30~50ml CSF를 갖는 것이 바람직한데, 상기 범위를 벗어나게 되면 분산성, 탈수성 또는 흡습성의 문제점이 있으므로 상기 범위인 것이 바람직하다.

코튼 섬유는 씨앗(Seed)로부터 분리된 성숙면으로 셀룰로오스 사슬이 길고 꼬임이 많아 방적용으로 이용되는 Lint(staple)와, 씨앗(Seed)에 붙어있는 미성숙면으로 셀룰로오스 사슬이 짧고 분해가 용이(결정영역이 적음)하여 제지 및 화학(chemical)으로 이용되는 Linter로 구분 된다.

본 발명에 사용되는 코튼 섬유는 Linter섬유를 세정, 여과 공정을 거쳐 각종 이물질을 제거하고, 이를 용매에 용해하여 사출한 제품으로 직경 0.5~2.5데니아 및 길이 2~12mm인 것이 바람직하고, 직경 1.5~2.0데니아 및 길이 3~6mm인 것이 보다 바람직하다.

계속해서, 모세관 현상과 함께 젖음 현상이 동시에 발생할 수 있도록 흡습패드의 강도적 특성을 발현 시키는 침엽수 펄프는 길이 2.0~3.0mm, coarseness 0.15~0.25mg/m, 초기여수도 500~700ml CSF인 것이 바람직하고, 길이 2.6~2.8mm, coarseness 0.18~0.20mg/m, 초기여수도 650~700ml CSF인 것이 보다 바람직하다.

유리섬유는 흡습패드의 모세관 현상이 보다 확실하게 구현될 수 있도록 첨가하는 물질이다. 즉, 전술한 셀룰로오스 섬유 및 코튼 섬유와 함께 혼합됨으로써, 흡습패드의 유로(Flow path)를 형성하고 결과적으로 흡습패드의 X, Y 및 Z 방향 모두가 다공성 구조를 이루게 된다. 예로서, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 카본 섬유 및 유리 섬유 중 어느 하나 이상인 것이 바람직하고, 유리 섬유인 것이 보다 바람직하다.

여기서, 유리 섬유일 경우, 직경 0.4~1.0㎛와 길이 1.5~3.0㎛인 것이 바람직하고, 직경 0.6~1.0㎛와 길이 2.6~3.0㎛인 것이 보다 바람직하다.

바인더 섬유는 전술한 셀룰로오스 섬유, 유리섬유, 코튼 섬유 및 침엽수 펄프를 서로 결합시킴으로써 흡습패드의 외형을 유지한다.

상기와 같은 기능을 수행하기 위한 바인더 섬유는 평균 융점이 100℃~ 150℃ 범위에 해당되는 저융점 섬유(Low Melting fiber)로서, 1.5~2.5 데니아(de)이고 길이가 5~7mm인 융점이 약 110℃인 저융점 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)일 수 있다.

여기서, 저융점 폴리에틸렌 테레프탈레이트는 바인딩 시 적절한 기공을 형성할 수 있도록 시스-코어(sheath-core) 구조로 이루어져 있는 것이 바람직하고, 시스-코어의 비율이 3~7(시스) 내지 7~3(코어)인 것이 보다 바람직하고, 5(시스) : 5(코어)인 것이 가장 바람직하다.

한편, 셀룰로오스 섬유, 유리 섬유, 코튼 펄프, 침엽수 펄프 및 바인더 섬유는 15~25 : 20~30 : 10~20 : 25~30 : 10~20 중량비로 혼합되는 것이 바람직하다.

셀룰로오스 섬유의 함량이 상기 범위보다 작으면 부직포의 결합력(강도)이 낮아질 뿐만 아니라 흡습성이 떨어져 상품화가 어렵고, 반대로 셀룰로오스 섬유의 함량이 상기 범위보다 크면 탈수성이 낮아져 표면 평활도가 낮아지므로 셀룰로오스 섬유의 함량은 상기 범위인 것이 바람직하다.

유리 섬유가 상기 범위보다 작으면 흡습성이 불균일해지고, 반대로 상기 범위보다 크면 흡습성이 낮아지므로, 유리 섬유는 상기 범위인 것이 바람직하다.

코튼 펄프가 상기 범위보다 작으면 흡습성이 낮아져 진단키트로 사용시 시료의 흡습속도가 낮아지게 되며, 반대로 상기 범위보다 크면 흡습성이 지나치게 높아지므로, 코튼 펄프는 상기 범위인 것이 바람직하다.

침엽수 펄프가 상기 범위보다 작으면 흡습성이 낮아져 진단키트 적용시 시료의 흡습속도가 낮아지게 되며, 반대로 상기 범위보다 크면 흡습성이 지나치게 높아지므로, 침염수 펄프는 상기 범위인 것이 바람직하다.

또 바인더 섬유가 상기 범위보다 작으면 섬유간 결합력이 낮아지며, 반대로 상기 범위보다 크면 셀룰로오스 섬유, 유리 섬유, 코튼 펄프 및 침엽수 펄프가 상대적으로 작아 흡습성이 낮아지므로, 바인더 섬유는 상기 범위인 것이 바람직하다.

결과적으로 상기 배합 범위를 만족할 경우, 메디컬 진단키트용으로 요구되는 흡습패드의 흡습 속도 27~34 sec/4cm와 흡습도 128~135 mg/cm²를 동시에 충족한다.

계속해서, 본 발명에 따른 진단키트용 흡습패드의 제조방법에 관해 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 진단키트용 흡습패드 제조방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 흡습 패드는 (a) 원료를 준비하는 단계, (b) 준비한 원료들을 혼합하여 원료 혼합물을 준비하는 단계, (c) 원료 혼합물을 메쉬 밸트에 적층하는 단계, (d) 메쉬 밸트에 적층된 원료혼합물을 탈수하는 단계, 및 (e) 건조하는 단계를 포함하여 이루어진다.

먼저 원료를 준비하는 (a)단계에 관해 보다 구체적으로 설명하면, 셀룰로오스 섬유, 유리 섬유, 코튼 섬유, 침엽수 펄프, 바인더 섬유 및 용매를 각각 준비하는 단계이다.

여기서, 용매는 각 원료들이 고르게 혼합될 수 있도록 하기 것으로 물일 수 있다.

셀룰로오스 섬유, 유리 섬유, 코튼 섬유, 침엽수 펄프 및 바인더 섬유와 관련한 구체적인 물성들은 전술한 바와 같으므로 중복되는 설명은 생략한다.

준비한 원료들을 혼합하여 원료 혼합물을 준비하는 (b)단계는, 셀룰로오스 섬유, 유리 섬유, 코튼 펄프, 침엽수 펄프 및 바인더 섬유를 용매인 물에 넣고 교반하여 슬러리 형상의 원료 혼합물을 준비하는 단계이다.

이때, 용매인 물 9,900~11,000 중량부, 셀룰로오스 섬유 15~25 중량부, 유리 섬유 20~30 중량부, 코튼 펄프 10~20 중량부, 침엽수 펄프 25~30 중량부 그리고 바인더 섬유 10~20 중량부의 비율로 혼합하는 것이 바람직하다.

한편, 용매인 물은 25~45℃로 미리 가온시켜 두는 것이 바람직한데, 이는 수온이 상기 범위보다 낮으면 분산성 및 탈수성이 떨어지고, 반대로 상기 범위보다 높으면 원료 혼합물과 (c)단계에서의 메쉬 등에 무리가 가게 되므로, 용매의 수온은 상기 범위인 것이 바람직하다.

그리고 상기와 같은 배합비로 이루어진 원료 혼합물은 900~1100 RPM의 속도로 약 15~25분간 교반함으로써 원료혼합물 슬러리가 얻어진다.

원료 혼합물을 메쉬 밸트에 적층하는 (c)단계는, 상기와 같은 배합비로 준비된 슬러리 상태의 원료혼합물을 메쉬 밸트에 적층하는 단계이다. 상세하게는, 분당 10~20m의 속도로 이동하는 메쉬 벨트에 공급하며, 공급량은 분당 9,000~10,000L인 것이 바람직하다.

메쉬 밸트에 적층된 원료혼합물을 탈수하는 (d)단계는 메쉬 밸트에 적층된 원료혼합물을 탈수하여 용매인 물을 1차적으로 제거하는 단계이다.

이때 탈수는 원료혼합물이 메쉬 벨트에 적층이 되어지는 순간 1차 진공을 가하여 탈수하고, 이어서 2차 진공을 추가로 부여하여 탈수공정을 수행한다.

1차 진공 탈수 과정에서는 4단계의 진공압을 가하게 되며, 1단계에서는 0~5cmHg, 2단계에서는 10~20cmHg, 3단계에서는 30~40cmHg, 4단계에서는 50~65cmHg 범위의 진공압을 가하게 되며, 이 과정에서 탈수를 통해 섬유들 간의 결합을 유도하고 결과적으로 다공성을 갖는 부직포로 형성시킨다.

2차 진공 탈수 과정에서는 대략 18~22cmHg 범위의 진공압을 가하여, 잔여 수분을 제거함과 동시에 섬유들 간의 결합을 더욱 치밀하게 한다.

마지막으로 건조하는 (e) 단계는 잔여수분을 완전하게 제거하는 단계로서, 열풍건조기와 드럼드라이어를 순차적으로 통과시킴으로써 달성된다. 구체적으로, 100~170℃, 보다 바람직하게는 110℃~130℃에서 운전되는 열풍건조기에서 1차 건조 시킨 후, 2차 135~145℃의 열풍 건조 후, 3차 100 ~ 110℃의 열풍 건조 후, 4차 135~145℃의 드럼 드라이어 통과시키는 과정이 순차적으로 진행된다.

여기서, 건조단계 초기에 건조를 고온에서 진행하게 되면 건조가 급속하게 이루어져 수축이나 지절이 발생하게 된다. 반대로 너무 저온으로 진행하게 되면 바인더 섬유의 완전한 바인딩이 이루어지지 않고, 권취 후 잔여 수분이 높아 이후 공정에서 보풀이 발생하거나 결합력 약화 등 부정적인 영향을 미치므로, 상기와 같이 1차 건조부터 4차건조까지 4단계 건조조건에서 건조하는 것이 바람직하다.

이후 필요에 따라 슬리팅 장치로 슬리팅한 후 보관하는 과정이 추가로 수행될 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예 및 실험예에 의해 보다 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 실험예에 한정되는 것은 아니다.

<실시예>

실시예 1

30℃로 승온시킨 물 10,000L, 평균 여수도 50 ml CSF, 평균 1.7데니아와 길이 3~4mm 그리고 α-cellulose가 95 중량% 포함된 셀룰로오스 섬유 25kg, 평균 직경이 0.8㎛이고 길이가 2.6~3.0㎛인 유리 섬유 25kg, 평균 1.7데니아와 길이 4~5mm인 코튼 펄프 15kg, 평균 길이가 2.3mm인 침엽수 펄프 25kg, 평균 2데니아와 길이가 5~7mm인 저융점 폴리에틸렌 테레프탈레이트(융점 120℃, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 2종이 시스(sheath-core) 구조로 이루어져 있음) 섬유 10kg를 혼합한 후 약 20분간 교반하여 원료혼합물을 준비하였다.

준비된 원료혼합물을 극세사 메쉬 벨트에 적층시켰고, 이때, 메쉬 벨트의 이송 속도는 10m/min이며, 공급되는 원료혼합물은 10,000L/min로 유지하였다.

또 원료혼합물이 메쉬 벨트에 적층되는 순간 0cmHg의 진공압으로 1단계 자연 탈수를 진행하고, 이어서 2단계 10cmHg의 진공압, 3단계 30cmHg의 진공압, 4단계 50cmHg의 진공압으로 1차 탈수를 진행 하였다.

1차 탈수 진행 후, 20cmHg의 진공압으로 2차 탈수를 진행 하였다.

마지막으로 110℃~130℃에서 운전되는 열풍건조기에서 1차 건조, 135~145℃에서 2차 건조, 100 ~ 110℃에서 3차 건조 및 135~145℃의 드럼 드라이어를 통과시켜 잔여수분을 제거하여 진단키트용 흡습패드를 제조하였다.

실시예 2

원료혼합물에서 셀룰로오스 섬유 15kg, 침엽수 펄프 30kg, 바인더 섬유 15kg로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로 진단키트용 흡습패드를 제조하였다.

실시예 3

원료혼합물에서 셀룰로오스 섬유 20kg, 침엽수 펄프 30kg으로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로 진단키트용 흡습패드를 제조하였다.

실시예 4

원료혼합물에서 평균 1.7de와 길이 3~5mm인 미고해 셀룰로오스 섬유 25kg으로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로 진단키트용 흡습패드를 제조하였다.

<비교예>

비교예 1

원료혼합물에서 셀룰로오스 섬유 20kg, 유리 섬유 50kg, 코튼 펄프 20kg, 침엽수 펄프 5kg, 바인더 섬유 5kg 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로 진단키트용 흡습패드를 제조하였다.

비교예 2

원료혼합물에서 셀룰로오스 섬유 40kg, 유리 섬유 10kg, 코튼 펄프 40kg, 침엽수 펄프 5kg, 바인더 섬유 5kg 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로 진단키트용 흡습패드를 제조하였다.

비교예 3

원료혼합물에서 셀룰로오스 섬유 50kg, 유리 섬유 20kg, 코튼 펄프 20kg, 침엽수 펄프 5kg, 바인더 섬유 5kg 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로 진단키트용 흡습패드를 제조하였다.

비교예 4

원료혼합물에서 유리 섬유 40kg, 평균 1.7de와 길이 3~5mm인 미고해 셀룰로오스 섬유 50kg 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로 진단키트용 흡습패드를 제조하였다.

비교예 5

원료혼합물에서 유리 섬유 25kg, 바인더 섬유 20kg 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로 진단키트용 흡습패드를 제조하였다.

비교예 6

현재 시판되고 있는 A사의 진단키트용 흡습패드를 사용하였다.

	물	셀룰로오스 섬유	셀룰로오스섬유 (미고해)	유리 섬유	코튼 섬유	침엽수 펄프	디졸빙 펄프	PET
실시예 1	10,000L	25Kg	-	25Kg	15Kg	25Kg	-	10Kg
실시예 2	10,000L	15Kg	-	25Kg	15Kg	30Kg	-	15Kg
실시예 3	10,000L	20Kg	-	25Kg	15Kg	30Kg	-	10Kg
실시예 4	10,000L	-	25kg	25Kg	15Kg	25Kg	-	10Kg
비교예 1	10,000L	20Kg	-	50Kg	20Kg	5Kg	-	5Kg
비교예 2	10,000L	40Kg	-	10Kg	40Kg	5Kg	-	5Kg
비교예 3	10,000L	50Kg	-	20Kg	20Kg	5Kg	-	5Kg
비교예 4	10,000L	-	50kg	40Kg	-	-	-	10Kg
비교예 5	10,000L	-	-	40Kg	-	-	50kg	10Kg
비교예 6	-	-	-	-	-	-	-	-

* 비교예 6은 시판되는 A사 제품임

<실험예>

실시예 1 내지 4와 비교예 1 내지 6에서 제조된 흡습패드의 물성을 측정하였고, 그 결과를 다음 표 2에 나타내었다.

흡습속도는 AATCC Test Method 197-2012(Vertical Wicking Test) 규격에 따라 가로 2.5cm, 세로 17cm의 시편을 수직으로 샘플용액에 1cm가량 침지시키고, 이때 4cm지점까지 샘플용액이 흡습되는 시간을 측정 하였다.

흡습시험은 ASTM D57 규격에 따라 2인치 직경의 원형 시편을 완전히 건조시켜 무게를 측정하고 샘플용액에 침지 시킨 다음 무게를 측정하였고, 평활도는 육안으로 관찰하였다.

	Wicking rate (s/4cm)	Water absorption (mg/cm2)	평활도
실시예 1	30	132	양호
실시예 2	29	129	양호
실시예 3	29	129	양호
실시예 4	34	128	양호
비교예 1	65	90	양호
비교예 2	22	165	불량
비교예 3	19	155	불량
비교예 4	20	126	양호
비교예 5	24	129	양호
비교예 6	20	88	양호

표 2에 정리한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예 1 내지 4의 제조방법으로 제조한 흡습패드는 흡습속도(Wicking rate) 29~34s/4cm, 흡습도(Water absorption) 128~132mg/cm²로 2가지 파라메타 모두 우수한 것을 알 수 있다.

반면 비교예 1의 제조방법으로 제조된 흡습패드는 유리섬유의 첨가량이 과다한 반면 침엽수 펄프와 바인더가 부족하여 흡습속도와 흡습도가 각각 65s/4cm, 90mg/cm²에 불과하고, 비교예 2의 흡습패드는 셀룰로오스 섬유와 코튼 펄프가 과량으로 함유됨으로 인해 제조과정에서 셀룰로오스 섬유가 제대로 해리가 되지 않아 표면 평활도가 매우 낮으며, 또 흡습속도가 너무 빠를 뿐만 아니라 흡습도가 높았다.

비교예 3의 흡습패드 경우에도, 셀룰로오스 섬유의 함유량이 너무 높아 평활도, 흡습속도 및 흡습도 모두가 적정 범위를 벗어나 진단키트용 흡습패드로 적절하지 않았다.

비교예 4 및 5의 흡습패드 경우에는, 유리섬유가 과량으로 함유됨으로써 흡습속도와 흡습도가 적정 범위를 벗어나 진단키트용 흡습패드로 적절하지 않았다.

한편, 현재 시판중인 A사 시료인 비교예 6의 흡습패드는 흡습속도가 너무 빠른 반면 흡습도는 매우 낮아 역시 적절하지 않았다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 균등한 범위는 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

셀룰로오스 섬유 15~25 중량부, 유리 섬유 20~30 중량부, 코튼 펄프 10~20 중량부, 침엽수 펄프 25~30 중량부, 및 바인더 섬유 10~20 중량부를 포함하되,
상기 셀룰로오스 섬유는 평균 여수도(濾水度, freeness)가 30 내지 50 ml CSF(Canadian standard freeness)이고,
상기 유리 섬유는 직경 0.4~1.0㎛와 길이 1.5~3.0㎛이고,
상기 코튼 섬유는 길이(L) 3~6mm인 린터(Linter) 섬유이고,
상기 침엽수 펄프는 길이 2.0~3.0mm이고
상기 바인더 섬유는 평균 융점이 100 내지 150℃ 범위인 저융점 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)인 것을 특징으로 하는 흡습 패드.
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제1항에 있어서,
흡습속도(Wicking rate) 27~34sec/4cm이고 흡습도(Water absorption) 128~135mg/cm²를 충족하는 것을 특징으로 하는 흡습 패드.
제1항에 있어서,
메디컬 진단키트용으로 사용되는 것을 특징으로 하는 흡습 패드.
(a) 원료를 준비하는 단계;
(b) 준비한 원료들을 혼합하여 원료 혼합물을 준비하는 단계;
(c) 원료 혼합물을 메쉬 밸트에 적층하는 단계; 및
(d) 메쉬 밸트에 적층된 원료혼합물을 탈수하는 단계;를 포함하되,
상기 (a) 단계에서의 원료는 물, 셀룰로오스 섬유, 유리섬유, 코튼섬유, 침엽수 펄프 및 바인더 섬유이고,
(b) 단계에서는 물 9,900~11,000 중량부, 셀룰로오스 섬유 15~25 중량부, 유리 섬유 20~30 중량부, 코튼 펄프 10~20 중량부, 침엽수 펄프 25~30 중량부 그리고 바인더 섬유 10~20 중량부 비율로 혼합하고,
상기 (d) 단계에 이후에, (e) 건조하는 단계를 더 수행하되,
상기 (e) 단계는 110~130℃에서의 열풍 건조, 135~145℃에서의 열풍 건조, 100~110℃에서의 열풍 건조 및 135~145℃에서의 열풍 건조가 순차적으로 진행되는 것을 특징으로 하는 흡습 패드의 제조방법.
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제6항에 있어서,
상기 (d) 단계에서는 0~5cmHg, 10~20cmHg, 30~40cmHg 및 50~65cmHg 범위의 진공압을 순차적으로 가하는 1차 진공 탈수 단계, 및 18~22cmHg 범위의 진공압을 가하는 2차 진공 탈수 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡습 패드의 제조방법.
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