KR102221130B1 - 숨쉬기 용이한 항균, 항바이러스 및 유해물질 차단용 마스크 - Google Patents

숨쉬기 용이한 항균, 항바이러스 및 유해물질 차단용 마스크 Download PDF

Info

Publication number
KR102221130B1
KR102221130B1 KR1020200054693A KR20200054693A KR102221130B1 KR 102221130 B1 KR102221130 B1 KR 102221130B1 KR 1020200054693 A KR1020200054693 A KR 1020200054693A KR 20200054693 A KR20200054693 A KR 20200054693A KR 102221130 B1 KR102221130 B1 KR 102221130B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mask
antiviral
antibacterial
harmful substances
adsorption member
Prior art date
Application number
KR1020200054693A
Other languages
English (en)
Inventor
김태완
김성수
Original Assignee
김성수
주식회사 네이처센스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김성수, 주식회사 네이처센스 filed Critical 김성수
Priority to KR1020200054693A priority Critical patent/KR102221130B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102221130B1 publication Critical patent/KR102221130B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A41—WEARING APPAREL
    • A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D13/00—Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches
    • A41D13/05—Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches protecting only a particular body part
    • A41D13/11—Protective face masks, e.g. for surgical use, or for use in foul atmospheres
    • A41D13/1192—Protective face masks, e.g. for surgical use, or for use in foul atmospheres with antimicrobial agent
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N41/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a sulfur atom bound to a hetero atom
    • A01N41/02—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a sulfur atom bound to a hetero atom containing a sulfur-to-oxygen double bond
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N65/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing material from algae, lichens, bryophyta, multi-cellular fungi or plants, or extracts thereof
    • A01N65/08—Magnoliopsida [dicotyledons]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N65/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing material from algae, lichens, bryophyta, multi-cellular fungi or plants, or extracts thereof
    • A01N65/08—Magnoliopsida [dicotyledons]
    • A01N65/10—Apiaceae or Umbelliferae [Carrot family], e.g. parsley, caraway, dill, lovage, fennel or snakebed
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N65/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing material from algae, lichens, bryophyta, multi-cellular fungi or plants, or extracts thereof
    • A01N65/08—Magnoliopsida [dicotyledons]
    • A01N65/16—Ericaceae [Heath or Blueberry family], e.g. rhododendron, arbutus, pieris, cranberry or bilberry
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N65/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing material from algae, lichens, bryophyta, multi-cellular fungi or plants, or extracts thereof
    • A01N65/08—Magnoliopsida [dicotyledons]
    • A01N65/20—Fabaceae or Leguminosae [Pea or Legume family], e.g. pea, lentil, soybean, clover, acacia, honey locust, derris or millettia
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N65/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing material from algae, lichens, bryophyta, multi-cellular fungi or plants, or extracts thereof
    • A01N65/08—Magnoliopsida [dicotyledons]
    • A01N65/22—Lamiaceae or Labiatae [Mint family], e.g. thyme, rosemary, skullcap, selfheal, lavender, perilla, pennyroyal, peppermint or spearmint
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A41—WEARING APPAREL
    • A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D27/00—Details of garments or of their making
    • A41D27/02—Linings
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/01—Deodorant compositions
    • A61L9/013—Deodorant compositions containing animal or plant extracts, or vegetable material
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
    • A62B18/00—Breathing masks or helmets, e.g. affording protection against chemical agents or for use at high altitudes or incorporating a pump or compressor for reducing the inhalation effort
    • A62B18/02—Masks
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
    • A62B23/00—Filters for breathing-protection purposes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/16—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
    • B01D39/1607—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A41—WEARING APPAREL
    • A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D2300/00—Details of garments
    • A41D2300/30—Closures
    • A41D2300/33—Closures using straps or ties
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A41—WEARING APPAREL
    • A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D2500/00—Materials for garments
    • A41D2500/30—Non-woven

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Natural Medicines & Medicinal Plants (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Respiratory Apparatuses And Protective Means (AREA)

Abstract

본 발명은 숨쉬기 용이한 항균, 항바이러스 및 유해물질 차단용 마스크에 관한 것으로, 킬레이트 화합물을 포함하는 흡착 부재를 통해 중금속, 미세먼지 및 꽃가루를 흡착하여 차단하는 동시에, 숨쉬기 용이하며, 사용 중 입김 등에 포함된 습기로 인해 발생되는 악취 및 세균 번식을 방지할 수 있는 유해물질 차단용 마스크에 관한 것이다.

Description

숨쉬기 용이한 항균, 항바이러스 및 유해물질 차단용 마스크{MASK OF EASY BREATH FOR BLOCKING HARMFUL SUBSTANCES WIRH ANTIFUNGAL AND ANTIVIRAL}
본 발명은 숨쉬기 용이한 항균, 항바이러스 및 유해물질 차단용 마스크 관한 것이다. 보다 상세하게는 킬레이트 화합물을 포함하는 흡착 부재를 통해 중금속, 미세먼지 및 꽃가루 등을 흡착하여 차단하는 동시에, 숨쉬기 용이하며, 사용 중 입김 등에 포함된 습기로 인해 발생되는 악취 및 세균 번식을 방지할 수 있는 유해물질 차단용 마스크에 관한 것이다.
근래 미세먼지가 큰 사회적인 문제로 대두되고 있다. 미세먼지가 국민 건강에 미치는 영향이 즉시 나타나는 것이 아니고 십년에 걸쳐 나타나는 잠정적인 것이어서 더 큰 걱정이 되고 있는 것이다. 이 문제에 대하여 무감각 해지지 쉽기 때문이다.
이러한 문제에 대하여 안면에 착용하는 미세먼지 차단용 마스크가 널리 보급되고 있으며 그 종류도 다양하다. 일반적으로 사용되는 미세먼지 차단 마스크는 일회용으로 제공되며 반복사용을 하면 효과가 없다. 미세먼지는 보통 정전기 원리를 이용하여 포집하는데, 재사용 시에는 정전기가 소멸되어 미세먼지를 포집하는 능력이 현저히 떨어지며, 사용 중 입김 등에 포함된 습기로 인해 발생되는 악취 및 세균 번식의 문제점이 존재한다.
현대 도시에서의 일상생활은 자동차의 매연과 생활 오염물질 및 산업 폐기물의 분진 등 각종 오염물질에 노출되어 있고, 봄철에는 대기 중의 꽃가루와 더불어 짙은 황사가 바람을 타고 날아오며, 최근에는 공기 중을 부유하는 미세한 먼지까지 날아와 각종 호흡기 질환을 일으키는 등 심각한 환경 문제가 되고 있다.
최근 황사나 스모그 등 국외 대기오염물질 유입이 증가하고 2013년 이후 미세먼지 전구물질인 질소산화물을 다량 배출하는 경유자동차의 증가 등으로 고농도 미세먼지 발생량이 급격히 상승함에 따라, 국민의 건강 보호를 위해 초미세먼지 집중관리 및 저감대책 수립이 시급한 실정으로서, 대도시 도심지역 미세먼지와 대기오염의 주범인 자동차 배출가스를 줄이기 위해 노후 경유 차 운행 제한을 추진하고 있으나, 여전히 미세먼지 발생량은 증가하고 있는 상황이다.
특히, 황사는 중국이나 몽골 등 아시아 대륙의 중심부에 있는 사막과 황토 지대의 작은 모래나 황토 또는 먼지가 하늘에 떠다니다가 상층 바람을 타고 우리나라까지 날라와 떨어지는 현상으로, 마그네슘, 규소, 알루미늄, 철, 칼륨, 칼슘 같은 인체에 유해한 입자들이 황사에 의해 대기 중에 포함된다. 황사는 천식, 알레르기 비염 등 각종 호흡기 질환을 악화시키기 때문에 환자나 노약자는 외출할 때 황사용 마스크를 착용하면 질병을 예방할 수 있다.
이에 따라, 일상생활에서 미세먼지나 황사로부터 호흡기를 보호하기 위하여 마스크를 착용하는 경우가 점점 늘어나고 있다. 마스크는 미세 입자, 이온성 이물질, 세균 등 공기 중의 유해 물질이 인체 호흡기로 유입되는 것을 방지하기 위한 것으로, 미세먼지 발생이 많은 산업현장에서뿐만 아니라 겨울철 전염성을 지닌 호흡기질환의 감염을 방지하고, 봄철 황사현상시 호흡기를 보호하기 위한 일반 생활용품으로 널리 사용되고 있다.
그러나, 기존의 미세먼지 차단용 마스크는 정전기필터 방식이 대부분이기 때문에 습기에 매우 취약한 문제점이 있다. 따라서 마스크를 착용 중 입김에 의하여 습기가 마스크에 부착되면 미세먼지 차단능이 급격히 저하된다. 또한, 마스크를 착용한 상태에서 피부와 약간의 틈도 생기게 되는데, 이틈 사이로 먼지와 오염물질이 새어 들어오게 되어 마스크가 제 역할을 하지 못하게 된다.
또한, 기존의 미세먼지 차단용 마스크는 세균 번식을 방지하는 항균기능이 없기 때문에 사용자의 입김 등에 포함된 습기로 인해 세균이 더 쉽게 번식하여 재사용할 때 악취가 발생하고, 세균이나 박테리아에 감염되는 요인이 될 수 있다.
배기가스를 배출하는 자동차의 수가 포화상태에 이른지 오래고, 이로 인하여 연중 미세먼지 농도가 위험 단계 이상인 날이 급격히 증가하면서 산업현장뿐만 아니라 일상적인 생활환경에서도 휘발성유기화합물(Volatile Organic Compounds, VOCs)을 비롯한 질소산화물(NOx)이나 황산화물(SOx)을 비롯하여, 포름알데히드(formaldehyde), 암모니아(ammonia), TMA(trimethylamine) 등의 악취물질과 각종 미세먼지, 초미세먼지 및 세균과 바이러스 등을 제거 또는 차단하는 기능이 시급히 요구되고 있다.
이처럼 미세 먼지 마스크는 얼굴과 마스크 사이의 틈새로 미세 먼지들이 들어오는 것을 방지할 수 있도록, 안면 밀착성이 강화된다.
마스크의 안면 밀착성을 높이기 위해서, 콧대 부위에 안면 굴곡에 따라서 변형되는 얇은 금속편을 부착하고, 탄성이 강한 밴드를 사용하여 머리에 잡아당겨 고정하는 방식들이 사용된다.
하지만, 이러한 방식들은 필터링 효과는 높이지만 호흡 곤란을 야기할 수 있다. 특히, 초미세 먼지를 필터링하기 위해서 매우 작은 기공을 가지는 마스크는 사용자의 호흡을 통해서 방출되는 이산화탄소가 마스크를 통해서 배출되지 않고, 다시 호흡하게 되는 문제를 야기하는 문제가 발생한다. 이러한 이유로 일부 전문가들은 미세 먼지 마스크를 착용하는 것이 더 위험하다는 주장을 펴고 있다.
따라서, 대기 중의 유해 물질은 쾌적하고 건강하게 살아가고 자하는 인간의 삶에 방해요소로, 대기 중의 유해물질을 정화시키기 위한 다양한 방법의 해결책이 모색되고 있고, 이를 위한 연구가 다각적으로 꾸준히 지속되고 있으며, 다양한 성능 및 구조의 마스크가 개발되고 있다.
KR 10-1930144 B1
본 발명의 목적은 킬레이트 화합물을 포함하는 흡착 부재를 통해, 중금속, 미세먼지 및 꽃가루 등을 흡착하여 차단하는 효과가 우수한 동시에 숨쉬기 용이한 유해물질 차단용 마스크를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 숨쉬기 용이한 유해물질 차단용 마스크를 착용한 사용자의 입김 등에 포함된 습기로 인해 발생되는 악취 및 세균 번식을 방지할 수 있는 항균 및 항바이러스 효과를 나타내는 마스크를 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 숨쉬기 용이한 항균, 항바이러스 및 유해물질 차단용 마스크는 유해물질 차단용 흡착 부재를 포함하며, 상기 흡착 부재는 고분자 섬유를 평행 또는 부정방향으로 배열하고 결합하여 펠트 모양으로 형성한 부직포이며, 상기 부직포는 금속 이온을 흡착하는 킬레이트 화합물을 포함할 수 있다.
상기 흡착부재는 상기 흡착부재는 폴리 프로필렌 섬유, 레이온 섬유, 폴리에스터 섬유 및 이들의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택된 섬유가 얽힌 부직포 또는 멜트브로운 필터(Melt-Blown filter)이며, 상기 흡착부재의 일면 또는 양면에 킬레이트 화합물이 결합된 것일 수 있다.
상기 킬레이트 화합물은 다이에틸렌트리아민(diethylenetriamine, DETA), 에틸렌다이아민테트라아세트산(ethylenediaminetetraacetic acid, EDTA), 에틸렌글리콜테트라아세트산(ethylene glycol tetraacetic acid, EGTA), 디에틸렌트리아민펜타아세트산(diethylenetriaminepentaacetic acid, DTPA), 에틸렌디아민2-하이드록시페닐아세트산(ethylenediamine 2-hydroxyphenylacetic acid, EDDHA), 구연산, 폴리페놀릭산, 부식산, 아미노산 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것이다.
상기 흡착부재는 0.03 um 내지 1.0 um의 입자크기를 90% 차단하는 것이다.
상기 흡착 부재는 항균, 항바이러스 및 탈취용 조성물이 코팅되는 것이다.
상기 항균, 항바이러스 및 탈취용 조성물은 오레가노(origanum vulgare), 세이지(Salvia officinalis), 바질(Ocimum basilicum), 회향(oeniculum vulgare), 마늘(Allium sativum), 레몬밤(Melissa officinalis), 박하(Mentha canadensis), 로즈마리(Salvia Rosmarinus), 에키네시아(Echinacea), 삼부쿠스(Sambucus), 감초(Glycyrrhiza uralensis), 엉겅퀴(irsium japonicum), 뉴그린(Brassica oleracea var. botrytis aut italiana L.), 오가피(Eleutherococcus senticosus), 블루베리(Cyanococcus) 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택된 천연 추출물을 포함하는 것이다.
상기 마스크는 부직포로 구성되는 상기 겉감 및 안감이 부착된 형태이며, 상기 겉감 및/또는 안감은 유해물질 차단용 흡착 부재일 수 있다.
상기 마스크는 외기에 노출되는 외피; 상기 외피 양쪽에 고정되어 귀에 걸어 고정시킬 수 있는 걸이 줄; 상기 외피에 고정되어 안면에 접촉되는 내피; 및 상기 외피와 내피 사이에 배치되는 유해물질 차단용 흡착 부재를 포함할 수 있다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 숨쉬기 용이한 항균, 항바이러스 및 유해물질 차단용 마스크는 외기에 노출되는 외피; 상기 외피에 고정되어 귀에 걸어 고정시킬 수 있는 걸이 줄; 상기 외피 양쪽에 고정되어 안면에 접촉되는 내피; 및 상기 외피와 내피 사이에 배치되는 흡착 부재를 포함하며, 상기 흡착 부재는 금속 이온을 흡착하는 킬레이트 화합물을 포함한다.
상기 본 발명의 마스크는 외피; 내피 및 외피 및 내피 사이에 배치되는 흡착부재를 포함하는 형태 이외에 겉감 및 안감이 부착된 형태의 마스크도 모두 포함할 수 있다.
통상적인 덴탈 마스크는 부직포인 겉감 및 안감이 부착된 형태로 멜트브라운 필터를 포함하는 마스크에 비해 유해물질의 차단 효과가 떨어진다.
다만 본 발명의 마스크는 부직포의 일면 또는 양면에 킬레이트 화합물 및 항균, 항바이러스 및 탈취용 조성물이 코팅되어 멜트브라운 필터와 동등 또는 그 이상의 유해물질 차단 효과를 나타내는 것을 주된 특징으로 한다.
또한, 통상적인 KF80 또는 KF94 마스크와 비교하여 유해물질의 차단 효과가 우수할 뿐 아니라, 항균, 항바이러스 및 탈취 효과를 동시에 나타낼 수 있는 점에서 종래 마스크와 큰 차이를 나타낸다.
구체적으로 덴탈 마스크로 불리우는 부직포 마스크는 멜트브라운 필터를 사용하지 않고, 부직포를 겉감 및 안감으로 접착하여 사용하는 것으로 부직포의 기공 사이즈로 인해, 특정 크기 미만의 유해물질은 마스크를 통해 차단 효과가 미비한 문제가 있다.
또한, KF80 또는 KF94 마스크는 부직포 마스크에 비해 유해물질 차단 효과는 우수하나, 마스크의 일면에 유해 균 및 유해 바이러스가 부착하고 증식하게 되면 사용이 불가하여, 1회 사용이 권장되고 있다.
본 발명의 흡착 부재를 사용하는 경우에는 멜트브라운 필터를 사용하지 않더라도, 즉 통상적인 부직포를 사용하더라도 킬레이트에 의해 미세먼지와 같은 입자의 포집 효과가 우수하며, 항균, 항바이러스 및 탈취용 조성물로 인해 종래 마스크와 달리 항균, 항바이러스 및 탈취 효과가 우수한 것을 특징으로 한다.
다음에 소개되는 실시 예들은 통상의 실시자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 발명의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "흡착"은 언급된 이물질이 빠져나가지 못하고 내부에 붙어있는 상태를 말한다.
도 1은 본 발명에 따른 숨쉬기 용이한 항균, 항바이러스 및 유해물질 차단용 마스크의 개념도를 나타낸 것이고, 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 숨쉬기 용이한 항균, 항바이러스 및 유해물질 차단용 마스크의 단면도를 나타낸 것이다.
본 발명에서 숨쉬기 용이한 항균, 항바이러스 및 유해물질 차단용 마스크는 외기에 노출되는 외피(100), 상기 외피에 고정되어 귀에 걸어 고정시킬 수 있는 걸이 줄(110, 120), 상기 외피에 고정되어 안면에 접촉되는 내피(200) 및 상기 외피와 내피 사이에 배치되는 흡착 부재(300)를 포함하는 것을 말한다. 그 크기와 형태는 제한하지 않고, 사용자의 안면에 접촉될 수 있는 형태로서 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 사용할 수 있는 모든 형태를 포함하는 것으로 정의한다.
또한, 상기와 같이 외피(100), 내피(200) 및 흡착 부재(300)를 포함하는 형태의 마스크 뿐 아니라 통상적인 부직포 마스크도 모두 포함하는 것으로 정의한다.
일반적으로 마스크(mask)에는 오염된 공기를 통과시켜 여과시키는 장치가 내장되어 있고, 이 여과 장치에 따라 마스크의 용도 및 성능이 결정된다.
이후 후술할 마스크의 형태는 외피(100), 내피(200) 및 흡착 부재(300)를 포함하는 형태의 마스크로 예시하여 본 발명을 설명하고자 한다.
일반적으로 마스크(mask)에는 오염된 공기를 통과시켜 여과시키는 장치가 내장되어 있고, 이 여과 장치에 따라 마스크의 용도 및 성능이 결정된다.
본 발명에서 외피(100)는 오염된 공기에 노출되는 마스크의 겉 부분을 말하며, 입 및 코에서 들숨에 의해 마스크 외부의 오염된 공기를 들어 마시기 위해 입 및 코를 감싸는 형태인 것이다. 재질은 폴리에스터(Polyester)계 부직포 및 폴리에틸렌(Polyethylene)계 부직포 중 적어도 어느 하나로 제작된 마스크용 시트를 포함할 수 있으나, 상기 외피(100)는 외부에서 전달된 공기가 통과될 수 있는 기공들이 형성되어 있는 재질인 것이다. 또한, 접촉되는 거친 외부 공기에 의해 변형, 변질, 마모가 쉽게 발생되지 않는 재질로, 그 크기와 형태는 제한하지 않고, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 사용할 수 있는 범위를 포함하는 것으로 정의한다.
본 발명에서 걸이 줄(110, 120)은 상기 외피(100) 양쪽에 고정되는 것으로, 사용자의 오른쪽 귀에 걸어지는 걸이 줄(120)과 왼쪽 귀에 걸어지는 걸이 줄(110)이 구성된다. 상기 걸이 줄(110, 120)은 사용 시 귀에 걸어 고정시킬 수 있는 형태로 탄성을 가지며, 그 길이와 형태는 제한하지 않고, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 사용할 수 있는 범위를 포함하는 것으로 정의한다.
본 발명에서 내피(200)는 상기 외피(100)에 고정되는 것으로, 사용 시 사용자의 안면에 접촉되는 부분을 말하며, 사용자의 입 및 코에서 들숨에 의해 상기 외피(1000) 내부로 유입된 오염된 공기를 흡입 부재(300)를 통해 정화된 후, 깨끗한 공기로 호흡할 수 있도록 하는 것이다. 상기 내피(200)는 입과 코로 깨끗한 공기를 마실 수 있는 입 및 코를 감싸는 형태로, 재질은 폴리에스터(Polyester)계 부직포 및 폴리에틸렌(Polyethylene)계 부직포 중 적어도 어느 하나로 제작된 마스크용 시트를 포함할 수 있으나, 상기 내피(200)는 외부에서 전달된 공기가 통과될 수 있는 기공들이 형성되어 있는 재질인 것이다. 또한, 접촉되는 안면에 자극 및 부작용이 발생되지 않는 재질로 그 크기와 형태는 제한하지 않고, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 사용할 수 있는 범위를 포함하는 것으로 정의한다. 상기 외피(100)와 내피(200)는 동일한 재질 또는 상이한 재질로 구현할 수 있다.
본 발명에서 흡착 부재(300)는 상기 외피(100)와 내피(200)사이에 배치되는 것으로, 사용자의 입 및 코에서 들숨에 의해 상기 외피(100) 내부로 유입된 오염된 공기를 정화하기 위한 것이다. 즉, 사용자가 호흡을 위한 들숨을 수행하면, 외부의 오염된 공기는 마스크의 외피(100)를 통하여 흡착 부재(300)에 전달된다.
상기 흡착 부재(300)는 오염된 공기에 포함된 금속 이온을 흡착하는 킬레이트 화합물을 포함하는 것으로, 정화된 공기를 내피(100)를 통하여 사용자의 입 또는 코로 전달함으로써, 사용자는 유해물질이 제거된 무해한 공기로 호흡을 수행할 수 있다.
상기 흡착 부재(300)를 킬레이트 화합물을 포함할 경우, 금속 이온의 흡착능이 우수하여, Cd2+, Ni2+ 등의 중금속을 흡착할 수 있으며, 그 밖에 오염된 공기에 포함되어 있는 미세먼지, 꽃가루 등을 흡착하여 차단할 수 있다.
상기 킬레이트(chelate)는 한 개의 리간드(ligand)가 금속 이온과 두 자리 이상에서 배위결합을 하여 생긴 착이온을 뜻하는 것으로, 킬레이트를 형성하는 대표적인 리간드(ligand)로는 에틸렌다이아민, EDTA(ethylenediaminetetraacetic acid)가 있다.
상기 섬유상과 같은 고분자 지지체는 폴리아크릴로니트릴(PAN)계 지지체인 것으로, 폴리아크릴로니크릴로 이루어진 지지체뿐만 아니라, 단량체로 아크릴로니트릴을 포함하여 중합된 고분자를 포함하는 의미이며, 폴리아크릴로니트릴 공중합체를 포함한다. 상기 폴리아크릴로니트릴계 지지체는 폴리아크릴로니트릴 섬유, 폴리아크릴로니트릴 필름, 폴리아크릴로니트릴 공중합체 섬유, 폴리아크릴로니트릴 공중합체 필름, 기공구조를 갖는 폴리아크릴로니트릴 구조체(스폰지형 구조체), 기공구조를 갖는 폴리아크릴로니트릴 공중합 구조체 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
상기 흡착부재는 부직포이며, 상기 부직포의 일면 또는 양면에 킬레이트 화합물이 결합된 것이다.
KF 80 또는 KF94 마스크는 흡착부재로 멜트브로운 필터를 사용하며, 상기 멜트브로운 필터는 정전필터라고 불리운다.
상기 멜트브로운(meltblown)은 부직포의 원료인 폴리프로필렌(PP)을 250도 이상에서 녹인 후 미세한 구멍으로 실을 뽑아낼 때, 높은 온도와 압력으로 바람을 불어 바닥에 섬유가 촘촘하게 엉겨 붙게 하는 공법을 말한다. 때문에 빨지 않고 쓰면 쓸수록 미세먼지 및 세균 흡착이 많아서 필터의 효과는 상승하지만, 호흡이 어려워지고 마스크 내에 세균이 번식하게 되어 다시 쓰지 못하는 문제점이 존재한다.
종래 KF80 또는 KF94 마스크는 상기 멜트브로운(meltblown) 필터를 겹쳐 흡착부재로 사용하여, 세균 및 미세먼지를 막아주는 것으로, 미세한 섬유의 굵기에 따라 걸러지는 정도가 다르기 때문에 KF80 및 KF94 등 필터의 효과가 분류되는 것이다.
KF는‘Korea Filte’라는 의미로, 식약처가 개정한 인증등급을 말한다. KF94(방역용 마스크)는 평균 0.4㎛ 크기의 입자를 94% 이상 차단하며, KF80(황사용 마스크)은 0.6㎛ 크기의 입자를 80% 이상 차단한다.
본 발명의 항균 및 항바이러스 효과를 나타내는 유해물질 차단용 마스크는 상기 부직포의 일면 또는 양면에 킬레이트 화합물이 결합된 것으로, 멜트브로운 필터가 아닌 부직포를 사용하는 대신에 킬레이트 화합물이 결합이 결합되어, 사용시 호흡이 어려워지는 문제점을 보완할 수 있다.
상기 킬레이트 화합물은 다이에틸렌트리아민(diethylenetriamine, DETA), 에틸렌다이아민테트라아세트산(ethylenediaminetetraacetic acid, EDTA), 에틸렌글리콜테트라아세트산(ethylene glycol tetraacetic acid, EGTA), 디에틸렌트리아민펜타아세트산(diethylenetriaminepentaacetic acid, DTPA), 에틸렌디아민2-하이드록시페닐아세트산(ethylenediamine 2-hydroxyphenylacetic acid, EDDHA), 구연산, 폴리페놀릭산, 부식산, 아미노산 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 것이다.
상기 킬레이트 화합물은 게의 집게발처럼 다른 양이온과 고리 구조의 형태로 결합하는 물질로, 천연 킬레이트제와 반합성 킬레이트제, 합성 킬레이트제가 있으며, 부식산 및 아미노산은 천연 킬레이트제, 구연산 및 폴리페놀릭산은 반합성 킬레이트제에 속한다. 대표적인 합성 킬레이트 제로는 에틸렌다이아민테트라아세트산(EDTA), 디에틸렌트리아민펜타아세트산(DTPA), 및 에틸렌디아민2-하이드록시페닐아세트산(EDDHA)이 있다.
상기 킬레이트 화합물은 폴리아크릴로니트릴계 지지체와 결합하여 리간드의 역할을 하는 것으로, 1차, 2차 또는 3차 아민기를 포함하는 유기화합물이 적용될 수 있다. 구체적으로, 상기 아민기를 포함하는 유기화합물은 알킬기, 사이클로알킬기, 또는 아릴기와 아민이 결합한 형태의 화합물을 의미하며, 화합물의 적어도 일 말단에 1차 아민기가 1개 이상 포함된 화합물이 이에 해당한다.
상기 섬유상과 같은 폴리아크릴로니트릴계 지지체에 리간드로서 킬레이트 화합물을 도입한 후, 양이온을 띄는 금속이온을 배위시킬 경우, 포스페이트 이온 등 음이온의 흡착 성능이 우수하게 된다.
상기 금속 양이온은 세륨 이온, 철 이온, 구리 이온, 코발트 이온, 티타늄 이온, 알루미늄 이온 및 아연 이온으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하는 것이다.
상기 흡착 부재는 킬레이트 화합물을 포함하며, 상기 부직포에 도포된 상태로 제공될 수 있다.
상기 킬레이트 화합물이 흡착 부재 내에 도포된 경우, 킬레이트 화합물이 전하를 띄게 되어, 플러스 전하를 나타내는 금속 이온과 같은 물질의 흡착이 가능하며, 마찬가지로 분진 또는 미세먼지의 경우에도 전하를 띄는 경우 흡착하거나, 같은 전하를 나타내는 경우에는 반발력으로 인해 흡착 부재를 통과하지 못하도록 방지할 수 있다.
상기 킬레이트 화합물은 구체적으로 아민(Amine)기로 개질된 다공성 실리카(NH2-MCM-41)일 수 있으나, 상기 예시에 국한되지 않고 통상의 기술자에 의해 선택 가능한 킬레이트 화합물은 제한 없이 사용이 가능하다.
상기 아민기로 개질된 다공성 실리카(NH2-MCM-41)를 포함할 경우, Cd2+ 및 Ni2+ 의 흡착능이 우수하며, 다공성 실리카(NH2-MCM-41)는 EDTA와 복합체를 형성하여, Cd2+ 및 Ni2+ 에 대해 더욱 효과적인 흡착이 가능하다.
카드뮴(cd)는 무르고 청백생의 독성이 있는 전이 금속으로, 이 물질에 중독되면 이타이이타이병을 일으키기도 한다. 상기 이타이이타이병은 대표적인 카드뮴 중독 증상으로, 일본의 도야마 현의 진즈 강 하류에서 발생한 카드뮴 공해병이다. 초기에는 뚜렷한 증상이 없기 때문에 위험을 느끼지 못할 수 있으나, 주요 증상으로 칼슘 대신 뼈에 쌓이면서 뼈가 물러진다. 또한 호흡곤란, 흉부압박감, 심폐기능 부진이 나타나며 계속될 경우 죽을 수도 있다. 아연은 유해 중금속인 납을 빼내는 효과가 있는데, 카드뮴이 쌓이면 아연이 신경계에서 제 역할을 할 수 없게 되기 때문에, 이타이이타이병을 일으킨다.
니켈(Ni)은 단단하고 금속 광택이 나는 은백색의 전이 금속으로, 이 물질에 노출되면 피부 질환, 설사, 위염, 구토, 소화불량, 십이지장염, 불면증, 빈혈, 두통, 비염, 기관지염, 천식, 경미한 섬유증, 각종 호흡기 관련 질환 등을 유발할 수 있다. 일부 연구에 의하면 심근경색이나 뇌졸중, 호흡기 관련 암, 신장장애도 유발할 수 있다.
상기 흡착부재는 0.03 um 내지 1.0 um의 입자크기를 90% 차단하는 것이다.
현재 마스크는 식약처에서 황사마스크와 방역 마스크 성능규격을 KF로 표시하여 허가하고 있다. KF94(방역용 마스크)는 평균 0.4㎛ 크기의 입자를 94% 이상 차단하며, KF80(황사용 마스크)은 0.6㎛ 크기의 입자를 80% 이상 차단한다는 뜻이다.
본원발명은 0.03 um 내지 1.0 um의 입자크기를 90% 차단하는 것으로, 상기 KF 80과 동일한 입자크기의 유해물질을 80% 이상 차단하는 것은 물론, 사용시 사용자에게 숨쉬기 용이한 마스크를 제공할 수 있다.
상기 유해물질은 공기 중에 포함된 병원성 미생물, 알레르겐, 산업성 분진, 황사에 의한 미세 먼지, 바이러스, 박테리아 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 것이다.
상기 유해물질은 병원성 미생물, 꽃가루와 같은 알레르겐, 석탄 및 금속 분말 등과 같은 산업성 분진, 황사에 의한 미세 먼지, 바이러스, 박테리아가 포함된 공기를 의미하며, 본 발명의 마스크를 착용하지 않으면 호흡으로 인해 오염된 공기의 유해 성분이 몸으로 침투되는 것으로, 본 발명의 항균 및 항바이러스 효과를 나타내는 유해물질 차단용 마스크에 의해 상기 유해물질이 호흡을 통해 침투되는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 본 발명의 숨쉬기 용이한 항균, 항바이러스 및 유해물질 차단용 마스크는 의료용, 산업용, 및 미세먼지 및 황사에 의한 생활용 마스크 등 다양한 용도에서 사용될 수 있다.
상기 외피(100), 내피(200) 및 흡착부재(300)는 항균, 항바이러스 및 탈취용 조성물이 코팅되는 것이다.
본 발명에 따른 숨쉬기 용이한 항균, 항바이러스 및 유해물질 차단용 마스크에 있어서, 상기 외피(100), 내피(200) 및 흡착부재(300)는 항균, 항바이러스 및 탈취용 조성물이 코팅되는 것으로, 사용 중 입김에 의한 습기에 영향을 받지 않고 차단력을 정상적으로 유지함으로써 마스크에 유입되는 먼지, 미세먼지, 초미세먼지, 포름알데히드 및 암모니아 등의 악취물질을 효과적으로 차단할 수 있다.
또한, 상기 포름알데히드 및 암모니아 등의 악취물질을 효과적으로 차단할 뿐만 아니라 제거함으로써 마스크를 장시간 사용할 수 있는 장점이 있다.
특히, 내피(200)에 경우, 사용 시 사용자의 안면에 접촉되는 것으로, 상기 항균, 항바이러스 및 탈취용 조성물을 코팅하여, 피부의 자극이 발생하지 않도록 할 수 있다.
상기 항균, 항바이러스 및 탈취용 조성물은 오레가노(origanum vulgare), 세이지(Salvia officinalis), 바질(Ocimum basilicum), 회향(oeniculum vulgare), 마늘(Allium sativum), 레몬밤(Melissa officinalis), 박하(Mentha canadensis), 로즈마리(Salvia Rosmarinus), 에키네시아(Echinacea), 삼부쿠스(Sambucus), 감초(Glycyrrhiza uralensis), 엉겅퀴(irsium japonicum), 뉴그린(Brassica oleracea var. botrytis aut italiana L.), 오가피(Eleutherococcus senticosus), 블루베리(Cyanococcus) 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택된 천연 추출물을 포함하는 것이다.
오레가노(origanum vulgare), 세이지(Salvia officinalis), 바질(Ocimum basilicum), 회향(oeniculum vulgare), 마늘(Allium sativum), 레몬밤(Melissa officinalis), 박하(Mentha canadensis), 로즈마리(Salvia Rosmarinus), 에키네시아(Echinacea), 삼부쿠스(Sambucus), 감초(Glycyrrhiza uralensis), 황기(Astragalus propinquus), 생강(Zingiber officinale), 인삼(PanHX ginseng), 민들레(TarHXacum platycarpum), 녹차, 인동초(Lonicera japonica), 곤달비(Ligularia stenocephala), 엉겅퀴(irsium japonicum) 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택된 천연 추출물을 포함하는 것이다.
상기 오레가노(origanum vulgare)는 꿀풀과의 여러해살이풀이로, 꽃박하라고도 하며, 톡쏘는 박하 같은 향기가 특징이다. 병충해와 추위에 잘 견디며야생화의 강인함이 돋보이는 허브이다. 높이는 30∼60㎝, 잎은 길이 1.5㎝ 정도이고좋은 향기와 쓴맛이 있으며 상쾌함을 준다.
세이지(Salvia officinalis)는 쌍떡잎식물 통화식물목 꿀풀과의 여러해살이풀로, 약용 살비야라고도 한다. 줄기는 사각형으로 밑부분이 거의 목질화되며 높이 30∼90cm이고 전체에서 향기가 난다. 잎은 마주나고 잎자루가 짧으며 긴 타원형으로 끝이 둔하고 가장자리가 밋밋하다. 잎 뒷면은 줄기와 함께 백색 털이 있어 회록색이고 표면은 망상의 잔 주름이 있다.
바질(Ocimum basilicum)은 쌍떡잎식물 통화식물목 꿀풀과의 한해살이풀로, 원산지는 동아시아이고 민트과에 속하는 1년생 식물로 이탈리아와 프랑스 요리에 많이 사용된다. 약효로는 두통, 신경과민, 구내염, 강장효과, 건위, 진정, 살균, 불면증과 젖을 잘 나오게 하는 효능이 있다.
회향(oeniculum vulgare)은 미나리과 식물로, 회향의 페놀 화합물은 항산화, 간 보호 작용을 가지고 있어, 주로 약재, 식품, 향신료로 사용된다.
마늘(Allium sativum)은 외떡잎식물 백합목 백합과의 여러해살이풀로, 중앙아시아가 원산인 백합과(白合科) 중 가장 매운 식물이며, 우리나라를 비롯하여 중국, 일본 등 극동(極東)에서 많이 재배되고 있다.
레몬밤(Melissa officinalis)은 쌍떡잎식물 통화식물목 꿀풀과의 여러해살이풀로, 높이 60~150cm 정도 자라는 내한성의 다년초로 줄기는 네모진다. 잎의 길이는 약 8cm의 넓은 난형으로 마주나며, 엽병과 털이 있으며 레몬 향이 강하다. 꽃은 늦여름에 흰색, 노란색, 연한 청색의 윤산화서로 붙는다. 오이게놀 성분을 함유하고 있어, 항경련 작용이 있으며, 주로 에센셜 오일로 사용된다.
박하(Mentha canadensis)는 쌍떡잎식물 통화식물목 꿀풀과의 여러해살이 숙근초로, 온대지방이 고향인 식물로 서늘한 기후에서 자란 잎과 줄기가 향이 진하다. 서양 박하인 민트 종류보다는 여름 장마에 잘 견디는 편으로, 봄, 가을에 돋아나는 보드라운 잎이나 순을 이용하면 향기를 먹을 수 있어 좋다.
로즈마리(Salvia Rosmarinus)는 쌍떡잎식물 통화식물목 꿀풀과의 상록관목으로, 항균, 살균 작용이 뛰어나며 보습 효과에 좋다. 피부를 부드럽게 진정시켜주어 화장품 원료로 사용되며, 특유의 신선한 향이 뇌의 기능을 활성화시켜주어 향신료로 많이 사용되고 있다.
에키네시아(Echinacea)는 국화과 에키네시아 속 식물로, 세계에서 가장 일반적으로 사용되는 약초 중 하나이다. 원래 북미 원주민이 사용하는 민간약초로서 Comanche에 의해 치통을 치료하고 인후염을 치료하며, 수족에 의한 광견병, 뱀에 물린데 및 패혈증 치료에 사용되었다.
삼부쿠스(Sambucus)는 연복초과의 딱총나무속으로, 열매를 엘더베리(Elderberry)라 부른다. 엘더베리는 항산화, 항바이러스 성분인 안토시아닌이 풍부하여, 면역기능 증진과 감기 예방의 탁월한 효능을 지니고 있다.
감초(Glycyrrhiza uralensis)는 쌍덕잎식물 장미목 콩과의 여러해살이풀이로, 약용식물이다. 뿌리는 적갈색으로 땅속 깊이 들어가고 줄기는 모가 지며 1m 정도곧게 자란다. 또한 흰털이 밀생하여 회백색으로 보이며 선점(腺點)이 흩어져 있다. 잎은 어긋나고 홀수깃꼴겹잎이다.
엉겅퀴(irsium japonicum)는 쌍떡잎식물 초롱꽃목 국화과의 여러해살이풀로, 윗부분에서 약간의 가지를 치며 곧추 자라 큰 것은 1 m 정도에 달한다. 잎은 긴 타원형 모양이며 가장자리에 크고 작은 가시가 있다. 전초 또는 뿌리를 대계라고 하며 한방에 쓰인다. 혈액응고 및 간해독 작용 등을 하는 것으로 알려졌다.
뉴그린(Brassica oleracea var. botrytis aut italiana L.)은 십자화과의 브로콜리 종류로, 토스카노(Toscano)라고도 한다. 브로콜리는 꽃봉오리와 꽃대를 식용으로 하지만 뉴그린은 잎을 식용으로 하는 것이 차이점이다. 잎은 긴 타원형으로 짙은 녹색을 띠며, 앞면에 올록볼록한 요철이 있는 것이 특징이다.
오가피(Eleutherococcus senticosus)는 두릅나무과의 오갈피나무 또는 동속 식물의 뿌리, 줄기 및 가지의 껍질로, 줄기 껍질은 회색이고 가시는 있거나 없으며, 잎은 손바닥 모양으로 작은 잎은 3개에서 5개 사이이다. 꽃은 8월과 9월경에 자줏빛으로 피고, 꽃받침 조각은 삼각형으로 겉에 털이 있다. 약재의 색은 황갈색 또는 어두운 회색이며 평탄하며 군데군데 가시가 있거나 또는 그 자국이 있고 비교적 어린 가지의 껍질에는 회백색의 반점이 있으며, 오가피는 기운을 돕고 정수를 보충한다.
블루베리(Cyanococcus)는 쌍떡잎식물 진달래목 진달래과의 관목으로, 열매는 거의둥글고 1개가 1∼1.5g이며 짙은 하늘색, 붉은빛을 띤 갈색, 검은색이고 겉에흰가루가 묻어 있다. 달고 신맛이 약간 있기 때문에 날것으로 먹기도 하고잼·주스·통조림 등을 만든다. 한국에서 자라는 정금나무의 열매도 개체에따라서는 열매가 큰 것이 있다.
상기 천연 추출물은 물, C1 내지 C6의 저급 알코올 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 추출 용매를 이용하여 추출하는 것이다.
구체적으로, 추출물을 제조하기 위해서는 천연물을 세척하는 단계; 세척 후 건조시키는 단계; 건조 후 천연물을 분쇄하는 단계; 유기 용매를 사용하여 상기 분쇄물을 침출시키는 단계; 시료를 침출 후 건조시키는 단계; 물을 이용하여 침출시키는 단계; 및 침출하는 단계를 포함하여, 천연 추출물을 획득할 수 있다.
상기 유기 용매를 사용하여 추출한 천연 추출물은 유기 용매를 사용하여 분획을 실시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 추출물을 제조하는 방법은 초음파 추출법, 침출법 및 환류 추출법 등 당업계의 통상적인 추출 방법일 수 있다. 구체적으로 세척 및 건조로 이물질이 제거된 천연물을 물, 탄소수 1 내지 6의 알코올 또는 이들의 혼합 용매로 추출한 추출물일 수 있으며, 상기 용매들을 순차적으로 시료에 적용하여 추출한 추출물일 수 있다.
상기 환류 추출법은 물, 탄소수 1 내지 6의 알코올 100 mL기준으로, 천연물의 분쇄물 10 내지 30g, 환류 시간 1 내지 3시간 및 50 내지 100%의 탄소수 1 내지 6의 알코올 또는 물에 의한다. 보다 구체적으로, 탄소수 1 내지 6의 알코올 100 mL 또는 물 100 mL 기준으로, 천연물의 분쇄물 10 내지 20g, 환류 시간 1 내지 2시간 및 70 내지 90%의 탄소수 1 내지 4의 알코올 또는 물에 의한 것이다.
상기 침출법은 15 내지 30℃, 24 내지 72시간 동안 진행하며, 추출 용매로 물 또는 50 내지 100%의 탄소수 1 내지 6의 알코올을 이용한다. 보다 구체적으로는 20 내지 25℃, 30 내지 54시간 동안 진행하며, 추출 용매는 물 또는 70 내지 80%의 탄소수 1 내지 6의 알코올에 의한 것이다.
상기 초음파 추출법은 30 내지 50℃, 0.5 내지 2.5시간 동안 반응을 진행하며, 추출용매는 물 또는 50 내지 100%의 탄소수 1 내지 6의 알코올에 의한 것이다. 구체적으로는 40 내지 50℃, 1 내지 2.5시간 동안 추출하며, 추출용매로 물 또는 70 내지 80%의 탄소수 1 내지 6의 알코올에 의한 것이다.
상기 추출 용매는 시료의 중량 기준으로 2 내지 50배를 사용할 수 있으며, 보다 구체적으로는 2 내지 20배이다. 추출을 위해 시료는 추출 용매에서 침출을 위해 1 내지 72시간 동안 방치될 수 있으며, 보다 구체적으로 24 내지 48시간 동안 방치될 수 있다.
추출 후, 추출물은 새로운 분획 용매를 순차적으로 적용하여 분획할 수 있다. 분획시 사용하는 분획 용매는 상기 용매는 물, 헥산, 부탄올, 에틸아세트산, 에틸 아세테이트, 메틸렌클로라이드 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상이며, 바람직하게는 에틸아세테이트 또는 메틸렌클로라이드이다.
추출물 또는 분획물을 얻은 후에는 농축 또는 동결건조 등의 방법을 추가적으로 사용할 수 있다.
바람직하게 상기 항균, 항바이러스 및 탈취용 조성물은 상기 엉겅퀴 추출물 100 중량부에 대하여, 뉴그린 추출물 100 중량부, 오레가노 추출물 3 내지 7 중량부, 세이지 추출물 3 내지 7 중량부, 바질 추출물 3 내지 7 중량부, 회향 추출물 3 내지 7 중량부, 마늘 추출물 3 내지 7 중량부, 레몬밤 추출물 3 내지 7 중량부, 박하 추출물 3 내지 7 중량부,, 로즈마리 추출물 3 내지 7 중량부, 에키네시아 추출물 3 내지 7 중량부, 삼부쿠스 추출물 3 내지 7 중량부, 감초 추출물 3 내지 7 중량부, 오가피 추출물 3 내지 7 중량부 및 블루베리 추출물 3 내지 7 중량부를 포함한다.
상기 범위에 의하는 경우, 각 추출물의 상호 작용에 의하여 단순 혼합에 비해 높은 항균활성을 나타나게 할 수 있다. 특히, 상기 범위에 의하는 경우, 마스크를 착용한 사용자의 입김 등에 포함된 습기로 인해 발생되는 악취 및 세균 번식을 방지할 수 있는 항균, 항바이러스 및 탈취 효과가 우수하다.
또한, 항균, 항바이러스 및 탈취용 조성물이 코팅되는 본 발명의 흡착부재(300)는 우수한 항균, 항바이러스 및 탈취 효과를 나타내는 동시에, 킬레이트 화합물만을 포함하는 흡착 부재 보다 높은 흡착 효과를 나타낼 수 있다.
바람직하게 상기 항균, 항바이러스 및 탈취용 조성물은 포도 껍질 추출물, 귤 껍질 추출물 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택된 것을 더 포함할 수 있다.
포도(Vitis vinifera)는 포도나무의 열매로 장과(漿果)이며, 7∼8월에 갈자색으로 익는다. 향미가 좋고 과즙이 풍부하여 널리 이용되는 과일이다. 성숙함에 따라 당분이 증가하고 산이 감소하며, 완숙하면 당분이 최대가 된다. 당분은 보통 14∼15％이다. 향미성분으로는 여러가지 유기산이 있는데, 주석산과 사과산이 대부분을 차지한다. 특히, 포도 껍질에는 항산화 물질 등의 영양소가 풍부하게 들어가 있다.
귤(Citrus unshiu)은 귤나무의 열매로 귤나무는 상록이며 키는 3~6m로 탱자 나뭇잎과 같고 가시가 줄기사이에 돋아 있으며, 초여름(5월 중하순)에 흰 꽃이 핀다. 6~7월에 열매인 귤이 열리고 겨울에 노랗게 과실이 익는다. 특히, 귤의 껍질은 수분이 많고 좋은 향을 지니고 있어 말려서 사용하기 좋다. 또한, 영양 성분이 풍부할 뿐만 아니라 지방 흡수를 억제해 다이어트에 도움이 되고 있다.
상기 포도 껍질 추출물 및 귤 껍질 추출물을 항균, 항바이러스 및 탈취용 조성물에 추가로 포함할 경우, 상기 조성물에 포함된 천연 추출물들의 흡착 효과를 높일 수 있으며, 코팅 후 건조된 경우에도, 흡착부재 내 부착력이 우수하여 마스크의 사용 시에도 사용자의 호흡기로 천연 추출물이 흡입되는 것을 방지하고, 장시간 흡착 부재 내에서 항균, 항바이러스 및 탈취 효과를 유지할 수 있도록 한다.
보다 바람직하게 상기 항균, 항바이러스 및 탈취용 조성물은 상기 엉겅퀴 추출물 100 중량부에 대하여, 뉴그린 추출물 100 중량부, 오레가노 추출물 3 내지 7 중량부, 세이지 추출물 3 내지 7 중량부, 바질 추출물 3 내지 7 중량부, 회향 추출물 3 내지 7 중량부, 마늘 추출물 3 내지 7 중량부, 레몬밤 추출물 3 내지 7 중량부, 박하 추출물 3 내지 7 중량부,, 로즈마리 추출물 3 내지 7 중량부, 에키네시아 추출물 3 내지 7 중량부, 삼부쿠스 추출물 3 내지 7 중량부, 감초 추출물 3 내지 7 중량부, 오가피 추출물 3 내지 7 중량부, 블루베리 추출물 3 내지 7 중량부, 포도 껍질 추출물 10 내지 20 중량부 및 귤 껍질 추출물 10 내지 20 중량부를 포함한다.
또한, 기존 마스크는 멜트브로운 필터를 사용하여, 유해물질의 차단력을 높일 수 있으나 차단력이 높아질수록 숨쉬기 및 호흡이 어려운 반면, 상기 범위에 의하는 조성물을 도포하는 본원발명의 경우, 멜트브로운 필터를 사용하지 않고 부직포를 필터로 사용함에 따라, 사용자가 호흡을 편하게 할 수 있고, 또한 유해물질에 대한 차단력이 우수하다.
현재 마스크는 식약처에서 황사마스크와 방역 마스크 성능규격을 KF로 표시하여 허가하고 있다. KF94(방역용 마스크)는 평균 0.4㎛ 크기의 입자를 94% 이상 차단하며, KF80(황사용 마스크)은 0.6㎛ 크기의 입자를 80% 이상 차단한다는 뜻이다.
그러나, 본원발명의 유해물질 차단용 마스크는 상기 KF 80과 동일한 입자크기의 유해물질을 80% 이상 차단하는 것은 물론, 사용시 사용자에게 숨쉬기 용이한 마스크를 제공할 수 있다.
본 발명은 킬레이트 화합물을 포함하는 흡착 부재를 통해 중금속, 미세먼지 및 꽃가루 등을 흡착하여 차단할 수 있는 숨쉬기 용이한 유해물질 차단용 마스크를 제공한다.
본 발명은 상기 숨쉬기 용이한 유해물질 차단용 마스크를 착용한 사용자의 입김 등에 포함된 습기로 인해 발생되는 악취 및 세균 번식을 방지할 수 있는 항균 및 항바이러스 효과를 나타내는 숨쉬기 용이한 항균, 항바이러스 및 유해물질 차단용 마스크를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 숨쉬기 용이한 항균, 항바이러스 및 유해물질 차단용 마스크의 개념도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 숨쉬기 용이한 항균, 항바이러스 및 유해물질 차단용 마스크의 단면도를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 숨쉬기 용이한 항균 및 항바이러스 효과를 나타내는 유해물질 차단용 마스크에서 공기가 정화되는 원리를 설명하기 위한 단면도를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 숨쉬기 용이한 항균 및 항바이러스 효과를 나타내는 유해물질 차단용 마스크의 중금속 흡착능을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 숨쉬기 용이한 항균 및 항바이러스 효과를 나타내는 유해물질 차단용 마스크의 항균 효과를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 숨쉬기 용이한 항균 및 항바이러스 효과를 나타내는 유해물질 차단용 마스크의 항바이러스 효과를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 숨쉬기 용이한 항균 및 항바이러스 효과를 나타내는 유해물질 차단용 마스크의 탈취 효과를 나타낸 것이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
[제조예 1: 흡착 부재의 제조]
1. 흡착 부재의 제조
폴리프로필렌 섬유가 얽힌 부직포를 흡착 부재용 부직포 사용하였다.
150ml의 탈이온수에 에틸렌다이아민테트라아세트산(EDTA) 15 ml를 분산시키고, 0.1 M의 염화구리 1L를 혼합하였다. 상기 용액을 흡착 부재의 일면 또는 양면에 스프레이 분사하였다.
이후, 50 내지 60℃에서 건조하여 흡착 부재(MS1)를 제조하였다.
2. 다공성 실리카(NH2-MCM-41)를 포함하는 흡착 부재의 제조
상기 킬레이트 화합물(EDTA)을 포함하는 용액 내에 다공성 실리카를 넣고 80 내지 100℃에서 가열하여 다공성 실리카(NH2-MCM-41)를 합성하였다. 상기 합성된 다공성 실리카를 상기 부직포의 일면 또는 양면에 도포하여 다공성 실리카(NH2-MCM-41) 흡착 부재(MS2)를 제조하였다.
3. 기타 흡착 부재의 제조
상기 합성 킬레이트 화합물인 EDTA를 포함하는 대신, 합성 킬레이트 화합물 EGTA, 반합성 킬레이트 화합물인 구연산, 천연 킬레이트 화합물인 아미노산을 사용하여 흡착 부재 MS2와 동일한 방법으로, 흡착 부재 MS3, MS4 및 MS5를 제조하였다.
[제조예 2: 항균, 항바이러스 및 탈취용 조성물의 제조]
1. 열수 추출물의 제조
오레가노(Origanum vulgare)를 세척하고 건조한 뒤 이를 분쇄하였다. 상기 분쇄물을 80℃ 유지하고, 이를 냉각시킨 뒤 와트만 여과지로 여과하여 그 여액을 수득하여 오레가노 열수 추출물(OHE)로 제조하였다.
상기 오레가노 열수 추출물(OHE)과 동일한 방법으로 열수 세이지 추출물(SHE), 바질 열수 추출물(BHE), 회향 열수 추출물(FHE), 마늘 열수 추출물(JHE), 레몬밤 열수 추출물(LHE), 박하 열수 추출물(PHE), 로즈마리 열수 추출물(RHE), 에키네시아 열수 추출물(EHE), 삼부쿠스 열수 추출물(SHE), 감초 열수 추출물(GHE), 엉겅퀴 열수 추출물(AHE), 뉴그린 열수 추출물(ZHE), 오가피 열수 추출물(UHE), 블루베리 열수 추출물(WJE), 포도 껍질 열수 추출물(KHE) 및 귤 껍질 열수 추출물(DHE)을 제조하였다.
2. 에탄올 추출물의 제조
먼저 오레가노(Origanum vulgare) 세척하고 건조한 뒤 이를 분쇄하였다. 상기 분쇄물을 에탄올에 혼합하고 이를 2시간 동안 추출하고, 이를 냉각시킨 뒤 와트만 여과지로 여과하여 그 여액을 수득하여 오레가노 에탄올 추출물(OJE)로 제조하였다.
상기 오레가노 에탄올 추출물(OJE)과 동일한 방법으로 세이지 에탄올 추출물(SJE), 바질 에탄올 추출물(BJE), 회향 에탄올 추출물(FJE), 마늘 에탄올 추출물(JJE), 레몬밤 에탄올 추출물(LJE), 박하 에탄올 추출물(PJE), 로즈마리 에탄올 추출물(RJE), 에키네시아 에탄올 추출물(EJE), 삼부쿠스 에탄올 추출물(SJE), 감초 에탄올 추출물(GJE), 엉겅퀴 에탄올 추출물(AJE), 뉴그린 에탄올 추출물(ZJE), 오가피 에탄올 추출물(UJE), 블루베리 에탄올 추출물(WJE), 포도 껍질 에탄올 추출물(KJE) 및 귤 껍질 에탄올 추출물(DJE)을 제조하였다.
3. 항균, 항바이러스 및 탈취용 조성물의 제조
상기 제조된 열수 추출물을 하기 [표 1]과 같은 함량 범위로 혼합하여 항균, 항바이러스 및 탈취용 조성물로 제조하였다.
AP1 AP2 AP3 AP4 AP5 AP6 AP7 AP8 AP9 AP10 AP11 AP12 AP13 AP14 AP15 AP16
OHE - 5 - - - - - - - - - - - - 5 5
SHE - - 5 - - - - - - - - - - - 5 5
BHE - - - 5 - - - - - - - - - - 5 5
FHE - - - - 5 - - - - - - - - - 5 5
JHE - - - - - 5 - - - - - - - - 5 5
LHE - - - - - - 5 - - - - - - - 5 5
PHE - - - - - - - 5 - - - - - - 5 5
RHE - - - - - - - - 5 - - - - - 5 5
EHE - - - - - - - - - 5 - - - - 5 5
SHE - - - - - - - - - - 5 - - - 5 5
GHE - - - - - - - - - - - 5 - - 5 5
AHE 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
ZHE 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
UHE - - - - - - - - - - - - 5 - 5 5
WHE - - - - - - - - - - - - - 5 5 5
KHE 15 - - - - - - - - - - - - - 15
DHE 15 - - - - - - - - - - - - - - 15
(단위: 중량부)
상기 항균, 항바이러스 및 탈취용 조성물 AP1 내지 AP16에 대해서, 열수 추출물 대신, 상기 제조된 에탄올 추출물을 이용하여 동일한 함량으로 혼합한 항균, 항바이러스 및 탈취용 조성물 AL1 내지 AL16을 제조하였다.
[실험예 1: 유해물질 차단 효과 실험]
중금속 흡착능 실험
상기 제조예 1에서 제조된 흡착 부재 MS1 내지 MS5의 흡착능 실험을 위해 중금속 카드뮴과 니켈에 대한 흡착량 평가를 진행하였다.
카드뮴과 니켈을 10 mmol로 각각 함유하고 있는 수용액 샘플을 각각 7개씩 제조한 후, 상기 흡착 부재 MS1 내지 MS5 0.1g을 카드뮴 수용액 및 니켈 수용액 샘플 100 mL틀에 각각 넣어 24 시간 동안 방치하였으며, 대조군으로 시중에 판매되는 KF 80 마스크용 흡착 시트 0.1g과 부직포 마스크용 시트 0.1g 또한 수용액 중의 카드뮴과 니켈이 흡착되도록 하였다.
상기 카드뮴과 니켈이 흡착된 흡착 부재(MS1 내지 MS5), KF 80 마스크용 흡착 시트 및 부직포 마스크용 시트를 회수하고, 흡착 부재(MS1 내지 MS5), KF 80 마스크용 흡착 시트 및 부직포 마스크용 시트가 제거된 용액을 역적정(back titration)하여 각각의 흡착 부재의 흡착된 카드뮴과 니켈의 흡착량을 계산하였다.
그 결과를 하기 도 4에 나타내었으며, 하기 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 흡착 부재 MS1 내지 MS5는 시중에 판매되는 KR 80 마스크용 흡착 시트와 부직포 마스크용 시트에 비해 우수한 흡착 효율을 보이는 것을 확인하였다.
특히, 다공성 실리카를 포함하는 흡착 부재 MS2 내지 MS5에서 우수한 흡착 성능을 나타내었으며, 합성 킬레이트 화합물 EDTA, EGTA을 포함하는 흡착 부재 MS2 및 MS3의 경우 상당히 우수한 흡착성능을 가지는 것을 확인하였다.
미세먼지 포집 효율 즉정
상기 제조예 1에서 제조된 흡착 부재 MS1 내지 MS5의 미세먼지 포집 효율을 측정하기 위해, 1 중량 %의 염화칼륨을 증류수에 용해하고 입자발생기를 가동시켜, 평균 입경 0.03um 내지 0.1 um의 파티클이 혼합된 혼합 파티클을 제조하였다.
상기 혼합 파티클을 이용하여, 본 발명에 대한 미세먼지 포집 효율을 측정하였다.
상기 파티클을 상기 흡착 부재 MS1 내지 MS5에 주입하여 시험풍속 1.0m/s, 말기압력손실 76mmAq에서 ASHRAE STANDARD 52.1의 중량법에 따라 염화 칼륨의 포집 효율을 측정하였다.
상대적인 평가를 위해, 대조군으로 시중에 판매되는 KF 80 마스크용 흡착 시트와 부직포 마스크용 시트를 사용하였으며, 상기 대조군을 각각 지수 5로 놓고, 본 발명의 흡착 부재에 대한 포집 효과를 측정하였다.
그 결과를 하기 표 2 및 표 3에 나타내었다.
대조군
(KF 80 마스크용 시트)		 MS1 MS2 MS3 MS4 MS5
미세먼지 포집 효율 5 6 8 9 7 7
(단위: 지수)
상기 표 2에서 나타낸 바와 같이, 입자크기가 0.04 um 내지 1.0 um의 미세먼지를 80%를 차단한다는 KF 80 마스크용 시트에 비해, 본 발명의 흡작 부재 MS1 내지 MS5는 평균 입경 0.03um 내지 0.1 um의 파티클을 포집하는 효과가 우수한 것을 확인하였다.
대조군
(부직포 마스크용 시트)		 MS1 MS2 MS3 MS4 MS5
미세먼지 포집 효율 5 6 8 9 7 6
(단위: 지수)
상기 표 3에서 나타낸 바와 같이, 부직포 마스크용 시트에 비해, 본 발명의 흡작 부재 MS1 내지 MS5는 평균 입경 0.03um 내지 0.1 um의 파티클을 포집하는 효과가 우수한 것을 확인하였다.
특히, 표 2 및 표 3에서 나타낸 바와 같이, 다공성 실리카를 포함하는 흡착 부재 MS2 내지 MS5에서 우수한 포집 효과를 나타내었으며, 합성 킬레이트 화합물 EDTA, EGTA을 포함하는 흡착 부재 MS2 및 MS3의 경우 상당히 우수한 포집 효과를 가지는 것을 확인하였다.
[실험예 2: 항균, 항바이러스 및 탈취 효과 실험]
1. 항균, 항바이러스 및 탈취용 조성물 AP1 내지 AP16의 효과
항균 효과 실험
상기 제조예 2에서 제조된 항균, 항바이러스 및 탈취용 조성물(AP1 내지 AP16)의 항균 효과를 알아보기 위해, KS 0693 - 1990 시험법에 의거 사람의 피부와 비강표면에 일반적으로 존재하는 황색포도상구균(Staphylococcus aureus)을 균주로 하여 106 마리를 상기 실험예 1에서 우수한 유해물질 차단 효과를 나타낸 흡착 부재 MS3에 대해 접종하고 항균, 항바이러스 및 탈취용 조성물 (AP1 내지 AP16)에 대한 직물의 항균도를 측정하였다.
상대적인 평가를 위해, 대조군으로 시중에 판매되는 KF 80 마스크용 시트와 부직포 마스크용 시트는 상기 항균, 항바이러스 및 탈취용 조성물을 무처리하여 사용하였다.
항균 효과는 미생물의 양을 측정하여 하기 도 5에 나타내었으며, 도 5에 나타낸 바와 같이, 무 처리 군 대비 천연 추출물을 도포한 흡착부재에서 미생물의 양이 103 이하로 감소하는 높은 항균력을 나타내는 것을 확인하였다.
항바이러스 효과 실험
상기 제조예 2에서 제조된 항균, 항바이러스 및 탈취용 조성물(AP1 내지 AP16)의 항바이러스 효과를 알아보기 위해, 상기 항균 효과 실험과 동일한 흡착 부재 MS3에 인플루엔자(influenza) 바이러스를 침투시킨 후, 일정시간 경과 후 바이러스 값을 측정하였다.
상대적인 평가를 위해, 대조군으로 시중에 판매되는 KF 80 마스크용 시트와 부직포 마스크용 시트는 상기 항균, 항바이러스 및 탈취용 조성물을 무처리하여 사용하였으며, 일정기간 경과 후의 바이러스 값을 측정하였다.
그 결과를 하기 도 6에 나타내었으며, 일정시간 경과 후의 바이러스 감소율을 나타내었다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 무처리 군에 비해 천연 추출물을 도포한 흡착부재에서 인플루엔자 바이러스 값을 90% 이상 감소시키는 높은 항바이러스 효과를 나타내는 것을 확인하였다.
탈취 효과 실험
KS M 0062:2004 시험방법을 이용하여 본 발명의 항균, 항바이러스 및 탈취용 조성물(AP1 내지 AP16)의 탈취 효과를 알아보았다. 구체적으로 5ℓ의 쳄버(chamber) 안에 상기 항균, 항바이러스 및 탈취용 조성물 (AP1 내지 AP16)의 광촉매코팅 시편과 일정량의 암모니아를 주입한 다음, 시간의 경과에 따른 잔류 암모니아의 농도를 분석하여 탈취율을 산출하였다.
상대적인 평가를 위해, 대조군으로 시중에 판매되는 KF 80 마스크용 시트와 부직포 마스크용 시트는 상기 항균, 항바이러스 및 탈취용 조성물을 무처리하여 사용하였다.
그 결과를 하기 도 7에 나타내었다.
측정결과, 하기 도7에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 항균, 항바이러스 및 탈취용 조성물은 생활 악취의 주범인 암모니아를 초기농도에 대하여 60∼90%이상 제거하여 탈취효과를 나타냄을 확인할 수 있었다.
2. 항균, 항바이러스 및 탈취용 조성물 AL1 내지 AL16의 효과
항균 효과 실험
상기 제조예 2에서 제조된 항균, 항바이러스 및 탈취용 조성물 AL1 내지 AL16의 항균, 항바이러스 및 탈취 효과를 알아보기 위해, 상기 항균, 항바이러스 및 탈취용 조성물 AP1 내지 AP16의 항균, 항바이러스 및 탈취 효과 실험과 동일하게 진행하였으며, 비교를 위해 상기 실험에서 우수한 AP1을 지수 5로 나타내었다.
그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
AP1 AL1 AL2 AL3 AL4 AL5 AL6 AL7 AL8 AL9 AL10 AL11 AL12 AL13 AL14 AL15 AL16
항균 효과 5 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
항바이러스 효과 5 6 5 5 5 5 5 5 5 6 5 5 5 5 5 5 5
탈취 효과 5 5 6 5 6 6 6 6 5 5 6 6 6 6 6 6 6
(단위: 지수)
상기 표 4에 나타낸 바와 같이, 우수한 항균, 항바이러스 및 탈취 효과를 확인하였다.
[실험예 3: 항균 및 항바이러스 효과를 나타내는 유해물질 차단용 마스크의 효능]
상기 흡착 부재 MS3에 항균, 항바이러스 및 탈취용 조성물이 도포된 후에도 유해물질 차단 효과를 나타내는 지 알아보기 위해, 상기 실험예 2에서 우수한 효과를 나타낸 AP1 및 AL1이 도포된 흡착 부재 MS3의 유해물질 차단 효과를 실시하였다.
실험은 실험예 1과 동일한 방법으로 실시하였으며, 항균, 항바이러스 및 탈취용 조성물을 도포한 경우와 도포한 후 일정기간이 지난 후의 유해물질 차단 효과를 나타내었다.
그 결과는 하기 표 5에 나타내었으며, 비교를 위해 상기 항균, 항바이러스 및 탈취용 조성물을 도포하지 않은 흡착부재 MS3을 지수 5로 나타내었다.
도포 후 1주일 경과 도포 후 3달 경과
MS3 MS3+AP1 MS3+AL1 MS3 MS3+AP1 MS3+AL1
중금속 흡착능 실험 5 8 9 5 8 9
미세먼지 포집 효율 5 8 8 4 8 8
(단위: 지수)
상기 표 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 흡착 부재 MS3에 항균, 항바이러스 및 탈취용 조성물이 도포된 후에도 유해물질 차단 효과를 나타내는 것을 확인하였다.
또한, 본 발명의 흡작 부재 MS3에 항균, 항바이러스 및 탈취용 조성물이 도포되고 1 주일, 3달 경과 후에도 모두 초기 흡착 부재의 형태를 유지하고 있어, 사용 중의 차단력을 정상적으로 유지할 수 있으며, 중금속 흡착능 및 미세먼지 포집 효과가 유지되는 것을 확인하였다.
즉, 본 발명의 항균 및 항바이러스 효과를 나타내는 유해물질 차단용 마스크는 항균, 항바이러스 및 탈취 효과를 나타내는 동시에, 유해물질 차단 효과가 우수함을 확인하였다.
[실험예 4: 기호성 실험]
착용감 실험
평소 KF 80 마스크 사용시 불편한 호흡을 호소하였던 20세 여성 30명을 선정하여, 6명씩 5개 그룹으로 나누어, 본 발명의 항균, 항바이러스 및 탈취용 조성물(AP1 및 AL1)이 도포된 흡작 부재(MS3)+AP1, 흡착 부재(MS3)+AL1, KF 80 마스크용 시트 및 부직포 마스크용 시트를 10일 동안 사용하게 한 이후, 하기 [평가 기준]에 대한 설문 조사를 진행하였으며, 그 결과를 하기 표 7에 나타내었다.
[평가 기준]
◎: 숨쉬기 용이함
○: 숨쉬기 불편함
△: 숨쉬기 답답함
흡작부재(MS3)+AP1 흡착부재(MS3)+AL1 KF 80 마스크용 시트 부직포 마스크용 시트
1그룹 ◎ ◎ ○ ◎
2그룹 ○ ○ △ ○
3그룹 ◎ ○ ○ ◎
4그룹 ○ ◎ ○ ◎
5그룹 ○ ○ △ ○
상기 표 7에 의하면, 흡작 부재(MS3)+AP1 및 흡착 부재(MS3)+AL1에서 숨쉬기 용이함이 다수 평가된 반면, KF 80 마스크용 시트 및 부직포 마스크용 시트는 숨쉬기 매우 답답함이 다수 평가되는 것을 확인하였다.
이로써 본원발명의 유해물질 마스크는 시중에 판매되고 있는 KF 80 마스크에 비해, 중금속 흡착능 및 미세먼지 차단 효과가 우수한 동시에, 사용 시에 숨쉬기 용이함을 제공할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 외기에 노출되는 외피
110: 오른쪽 귀에 걸어 고정시킬 수 있는 걸이 줄
120: 왼쪽 귀에 걸어 고정시킬 수 있는 걸이 줄
200: 안면에 접촉되는 내피
300: 흡착 부재

Claims (8)

  1. 유해물질 차단용 흡착 부재를 포함하며,
    상기 흡착 부재는 고분자 섬유를 평행 또는 부정방향으로 배열하고 결합하여 펠트 모양으로 형성한 부직포 및 킬레이트 화합물 및 다공성 실리카가 결합된 복합체를 포함하며,
    상기 킬레이트 화합물 및 다공성 실리카가 결합된 복합체는 금속 이온을 흡착하고,
    상기 흡착 부재의 일면 또는 양면은 항균, 항바이러스 및 탈취용 조성물이 코팅되며,
    상기 항균, 항바이러스 및 탈취용 조성물은 오레가노(origanum vulgare), 세이지(Salvia officinalis), 바질(Ocimum basilicum), 회향(oeniculum vulgare), 마늘(Allium sativum), 레몬밤(Melissa officinalis), 박하(Mentha canadensis), 로즈마리(Salvia Rosmarinus), 에키네시아(Echinacea), 삼부쿠스(Sambucus), 감초(Glycyrrhiza uralensis), 엉겅퀴(irsium japonicum), 뉴그린(Brassica oleracea var. botrytis aut italiana L.), 오가피(Eleutherococcus senticosus), 포도(Vitis vinifera), 블루베리(Cyanococcus) 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택된 천연 추출물을 포함하는 것인
    숨쉬기 용이한 항균, 항바이러스 및 유해물질 차단용 마스크.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 흡착부재는 폴리 프로필렌 섬유, 레이온 섬유, 폴리에스터 섬유 및 이들의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택된 섬유가 얽힌 부직포 또는 멜트브로운 필터(Melt-Blown filter)이며,
    상기 흡착부재의 일면 또는 양면에 킬레이트 화합물이 결합된 것인
    숨쉬기 용이한 항균, 항바이러스 및 유해물질 차단용 마스크.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 킬레이트 화합물은 다이에틸렌트리아민(diethylenetriamine, DETA), 에틸렌다이아민테트라아세트산(ethylenediaminetetraacetic acid, EDTA), 에틸렌글리콜테트라아세트산(ethylene glycol tetraacetic acid, EGTA), 디에틸렌트리아민펜타아세트산(diethylenetriaminepentaacetic acid, DTPA), 에틸렌디아민2-하이드록시페닐아세트산(ethylenediamine 2-hydroxyphenylacetic acid, EDDHA), 구연산, 폴리페놀릭산, 부식산, 아미노산 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는
    숨쉬기 용이한 항균, 항바이러스 및 유해물질 차단용 마스크.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 흡착부재는 0.03 um 내지 1.0 um의 입자크기를 90% 차단하는 것인
    숨쉬기 용이한 항균, 항바이러스 및 유해물질 차단용 마스크.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 마스크는 부직포로 구성되는 겉감 및 안감이 부착된 형태이며,
    상기 겉감 및 안감은 유해물질 차단용 흡착 부재인
    숨쉬기 용이한 항균, 항바이러스 및 유해물질 차단용 마스크.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 마스크는 외기에 노출되는 외피;
    상기 외피 양쪽에 고정되어 귀에 걸어 고정시킬 수 있는 걸이 줄;
    상기 외피에 고정되어 안면에 접촉되는 내피; 및
    상기 외피와 내피 사이에 배치되는 유해물질 차단용 흡착 부재를 포함하는
    숨쉬기 용이한 항균, 항바이러스 및 유해물질 차단용 마스크.
KR1020200054693A 2020-05-07 2020-05-07 숨쉬기 용이한 항균, 항바이러스 및 유해물질 차단용 마스크 KR102221130B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200054693A KR102221130B1 (ko) 2020-05-07 2020-05-07 숨쉬기 용이한 항균, 항바이러스 및 유해물질 차단용 마스크

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200054693A KR102221130B1 (ko) 2020-05-07 2020-05-07 숨쉬기 용이한 항균, 항바이러스 및 유해물질 차단용 마스크

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102221130B1 true KR102221130B1 (ko) 2021-03-02

Family

ID=75169249

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200054693A KR102221130B1 (ko) 2020-05-07 2020-05-07 숨쉬기 용이한 항균, 항바이러스 및 유해물질 차단용 마스크

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102221130B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102239652B1 (ko) * 2020-05-07 2021-04-13 이지원 항균 및 항바이러스 효과를 나타내는 유해물질 차단용 마스크
WO2022255525A1 (ko) * 2021-06-02 2022-12-08 이상천 체온감지 마스크

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060101015A (ko) * 2005-03-18 2006-09-22 김도영 항균,탈취조성물이 도포된 위생마스크
KR20160141911A (ko) * 2015-06-01 2016-12-12 주식회사 아모그린텍 흡착 멤브레인이 내장된 마스크
KR101930144B1 (ko) 2015-12-29 2018-12-18 한가현 에어커튼을 이용한 유해물질 차단형 보건 마스크

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060101015A (ko) * 2005-03-18 2006-09-22 김도영 항균,탈취조성물이 도포된 위생마스크
KR20160141911A (ko) * 2015-06-01 2016-12-12 주식회사 아모그린텍 흡착 멤브레인이 내장된 마스크
KR101930144B1 (ko) 2015-12-29 2018-12-18 한가현 에어커튼을 이용한 유해물질 차단형 보건 마스크

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102239652B1 (ko) * 2020-05-07 2021-04-13 이지원 항균 및 항바이러스 효과를 나타내는 유해물질 차단용 마스크
WO2022255525A1 (ko) * 2021-06-02 2022-12-08 이상천 체온감지 마스크

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102239652B1 (ko) 항균 및 항바이러스 효과를 나타내는 유해물질 차단용 마스크
KR102221130B1 (ko) 숨쉬기 용이한 항균, 항바이러스 및 유해물질 차단용 마스크
US10321688B2 (en) Method for preparing sterilizing deodorant and sterilizing deodorant prepared thereby
KR102236062B1 (ko) 끈 없는 마스크
CN103239745B (zh) 一种复合空气净化剂及其制备方法和用途
CN106178745A (zh) 一种多功能滤芯及其制备方法
KR101944750B1 (ko) 항균성 공기정화 필터 및 이를 이용한 공기정화장치
CN107041581A (zh) 一次性中药医用口罩及其制作方法
CN103876356A (zh) 一种多功能型防护口罩
KR20220005133A (ko) 항균, 항바이러스 및 유해물질 차단용 인체에 무해한 안전한 천연 스프레이 조성물
CN203954489U (zh) 立体型抗菌防微尘口罩滤片
CN206491359U (zh) 清肺防霾口罩
KR101841602B1 (ko) 석창포를 함유하는 기능성 마스크의 제조방법
CN111513386A (zh) 一种可抗毒杀菌的保健口罩
CN103919305A (zh) 一种茶多酚防尘口罩及其制备方法
CN206303253U (zh) 一种防疫口罩
KR20190027798A (ko) 항균성 공기정화 필터 및 이를 이용한 공기정화장치
KR102088694B1 (ko) 한방 마스크 및 이의 제조방법
CN114631655A (zh) 用于抗菌、抗病毒和隔绝有害物质的口罩
CN108323839A (zh) 中药防雾霾口罩
CN206275200U (zh) 口罩
CN206081984U (zh) 一种多功能滤芯
KR102460629B1 (ko) 구취감소 및 항균활성을 가지는 마스크
BG113162A (bg) Ароматерапевтична защитна маска
BG3953U1 (bg) Ароматерапевтична защитна маска

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant