KR102274900B1 - Renewable mask - Google Patents

Renewable mask Download PDF

Info

Publication number
KR102274900B1
KR102274900B1 KR1020170120402A KR20170120402A KR102274900B1 KR 102274900 B1 KR102274900 B1 KR 102274900B1 KR 1020170120402 A KR1020170120402 A KR 1020170120402A KR 20170120402 A KR20170120402 A KR 20170120402A KR 102274900 B1 KR102274900 B1 KR 102274900B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
photocatalyst
porous substrate
internal
substrate layer
Prior art date
Application number
KR1020170120402A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20190032006A (en
Inventor
김하나
김효중
이엽
이승훈
Original Assignee
(주)엘엑스하우시스
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 (주)엘엑스하우시스 filed Critical (주)엘엑스하우시스
Priority to KR1020170120402A priority Critical patent/KR102274900B1/en
Publication of KR20190032006A publication Critical patent/KR20190032006A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102274900B1 publication Critical patent/KR102274900B1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62BDEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
    • A62B23/00Filters for breathing-protection purposes
    • A62B23/02Filters for breathing-protection purposes for respirators
    • A62B23/025Filters for breathing-protection purposes for respirators the filter having substantially the shape of a mask
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar form; Layered products having particular features of form
    • B32B3/26Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar form; Layered products having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
    • B32B3/266Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar form; Layered products having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer characterised by an apertured layer, the apertures going through the whole thickness of the layer, e.g. expanded metal, perforated layer, slit layer regular cells B32B3/12
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2264/00Composition or properties of particles which form a particulate layer or are present as additives
    • B32B2264/10Inorganic particles
    • B32B2264/102Oxide or hydroxide
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2264/00Composition or properties of particles which form a particulate layer or are present as additives
    • B32B2264/10Inorganic particles
    • B32B2264/105Metal

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)

Abstract

외표면층; 외부 광촉매 필터층; 제1 내부 광촉매 필터층; 제2 내부 광촉매 필터층; 및 내표면층; 을 포함하고, 상기 외부 광촉매 필터층은 제1 다공성 기재층 및 외부 광촉매층을 포함하고, 상기 제1 내부 광촉매 필터층은 제2 다공성 기재층 및 제1 내부 광촉매층을 포함하고, 상기 제2 내부 광촉매 필터층은 제3 다공성 기재층 및 제2 내부 광촉매층을 포함하고, 상기 외부 광촉매층, 상기 제1 내부 광촉매층 및 상기 제2 내부 광촉매층은 광촉매를 포함하고, 상기 제2 다공성 기재층은 활성탄을 더 포함하고, 상기 제3 다공성 기재층의 기공의 평균 직경이 상기 제2 다공성 기재층의 기공의 평균 직경보다 작은 재생가능한 마스크를 제공한다.outer surface layer; an external photocatalytic filter layer; a first internal photocatalytic filter layer; a second internal photocatalytic filter layer; and an inner surface layer; wherein the external photocatalytic filter layer includes a first porous substrate layer and an external photocatalyst layer, the first internal photocatalytic filter layer includes a second porous substrate layer and a first internal photocatalyst layer, the second internal photocatalytic filter layer comprises a third porous substrate layer and a second internal photocatalyst layer, the external photocatalyst layer, the first internal photocatalyst layer and the second internal photocatalyst layer include a photocatalyst, and the second porous substrate layer further comprises activated carbon It provides a reproducible mask in which the average diameter of the pores of the third porous substrate layer is smaller than the average diameter of the pores of the second porous substrate layer.

Description

재생가능한 마스크{RENEWABLE MASK}RENEWABLE MASK

재생가능한 마스크에 관한 것이다.
It relates to a recyclable mask.

의료용 마스크는 재사용이 불가능하며, 업무 시간에 계속 마스크를 착용하여야 하는 의료진들에게는 마스크로 인한 감염의 위험성이 높은 것이 사실이다. 종일 마스크를 사용해야 하는 경우에는 일회용 마스크를 사용하여 매일 교체해주어야 하는 것이 매우 번거롭고, 교체 없이 사용할 경우 인체에 해로운 영향을 줄 수 있으며, 교체하지 않으면 세균이나 곰팡이 번식 등에 의해 호흡기 질환을 유발할 우려가 있기 때문이다. 또한, 의료용 마스크가 일회용이므로, 병원 운영진은 마스크 구매를 위해 만만치 않은 비용을 지불하고 있는 것이 현실이다.
It is true that medical masks cannot be reused, and the risk of infection due to masks is high for medical staff who must continuously wear masks during work hours. If you have to use a mask all day, it is very cumbersome to use a disposable mask and replace it every day, and if used without replacement, it can have a harmful effect on the human body. to be. In addition, since medical masks are disposable, the reality is that hospital operators are paying a hefty cost to purchase masks.

본 발명의 일 구현예는 탈취, 항균, 항바이러스 기능을 가지면서 효과적으로 유해물질 및 미세먼지를 차단할 수 있으면서, 재생이 가능하여 재사용이 가능한 재생가능한 마스크를 제공한다.
One embodiment of the present invention provides a reproducible reusable mask that can effectively block harmful substances and fine dust while having deodorizing, antibacterial, and antiviral functions, and can be regenerated and reused.

본 발명의 일 구현예에서, 외표면층; 외부 광촉매 필터층; 제1 내부 광촉매 필터층; 제2 내부 광촉매 필터층; 및 내표면층; 을 포함하고, 상기 외부 광촉매 필터층은 제1 다공성 기재층 및 외부 광촉매층을 포함하고, 상기 제1 내부 광촉매 필터층은 제2 다공성 기재층 및 제1 내부 광촉매층을 포함하고, 상기 제2 내부 광촉매 필터층은 제3 다공성 기재층 및 제2 내부 광촉매층을 포함하고, 상기 외부 광촉매층, 상기 제1 내부 광촉매층 및 상기 제2 내부 광촉매층은 광촉매를 포함하고, 상기 제2 다공성 기재층은 활성탄을 더 포함하고, 상기 제3 다공성 기재층의 기공의 평균 직경이 상기 제2 다공성 기재층의 기공의 평균 직경보다 작은 재생가능한 마스크를 제공한다.
In one embodiment of the present invention, the outer surface layer; an external photocatalytic filter layer; a first internal photocatalytic filter layer; a second internal photocatalytic filter layer; and an inner surface layer; wherein the external photocatalytic filter layer includes a first porous substrate layer and an external photocatalyst layer, the first internal photocatalytic filter layer includes a second porous substrate layer and a first internal photocatalyst layer, the second internal photocatalytic filter layer comprises a third porous substrate layer and a second internal photocatalyst layer, the external photocatalyst layer, the first internal photocatalyst layer and the second internal photocatalyst layer include a photocatalyst, and the second porous substrate layer further comprises activated carbon It provides a reproducible mask in which the average diameter of the pores of the third porous substrate layer is smaller than the average diameter of the pores of the second porous substrate layer.

상기 재생가능한 마스크는 탈취, 항균, 항바이러스 기능을 가지면서 효과적으로 유해물질 및 미세먼지를 차단할 수 있고, 특히, 가시광을 이용하여 유해물질을 분해하여 재생이 가능하여 매일 교체될 필요 없이 재사용이 가능하다. 상기 재생가능한 마스크는 기존 다량 구입해야 일회용 마스크에 비하여 비용을 절감할 수 있고, 흡착된 유해물질들이 실시간으로 분해되므로 기존 마스크 보다 더 안전하게 사용할 수 있다. 따라서, 상기 재생가능한 마스크는 업무 중에 지속적으로 마스크를 착용해야 하는 의료진들에게 매우 유용하다.
The reproducible mask can effectively block harmful substances and fine dust while having deodorizing, antibacterial, and antiviral functions, and in particular, it can be reused without having to be replaced every day because it can be regenerated by decomposing harmful substances using visible light . The recyclable mask can be used more safely than a conventional mask because it is necessary to purchase a large amount of the existing mask to reduce the cost compared to the disposable mask, and the adsorbed harmful substances are decomposed in real time. Therefore, the recyclable mask is very useful for medical personnel who need to wear a mask continuously during work.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 재생가능한 마스크의 개략적인 단면도이다.
도 2는 실시예 1에서 제조된 재생가능한 마스크의 개략적인 단면도이다.
도 3은 실시예 1에서 제조된 재생가능한 마스크에 대하여 사용 횟수에 따른 아세트알데히드 제거 성능을 평가한 결과를 나타낸 그래프이다.
1 is a schematic cross-sectional view of a renewable mask according to an embodiment of the present invention;
2 is a schematic cross-sectional view of the recyclable mask manufactured in Example 1. FIG.
3 is a graph showing the results of evaluating the acetaldehyde removal performance according to the number of uses for the reproducible mask prepared in Example 1.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly explain the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are given to the same or similar elements throughout the specification.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.In order to clearly express various layers and regions in the drawings, the thicknesses are enlarged. And in the drawings, for convenience of description, the thickness of some layers and regions are exaggerated.

이하에서 기재의 “상부 (또는 하부)” 또는 기재의 “상 (또는 하)”에 임의의 구성이 형성된다는 것은, 임의의 구성이 상기 기재의 상면 (또는 하면)에 접하여 형성되는 것을 의미할 뿐만 아니라, 상기 기재와 기재 상에 (또는 하에) 형성된 임의의 구성 사이에 다른 구성을 포함하지 않는 것으로 한정하는 것은 아니다.
Hereinafter, the formation of an arbitrary configuration on the “top (or bottom)” or “top (or bottom)” of the substrate means that any configuration is formed in contact with the top (or bottom) surface of the substrate. However, it is not intended to limit the inclusion of other features between the substrate and any features formed on (or under) the substrate.

본 발명의 일 구현예에서, 외표면층; 외부 광촉매 필터층; 제1 내부 광촉매 필터층; 제2 내부 광촉매 필터층; 및 내표면층;을 포함하는 재생가능한 마스크를 제공한다.In one embodiment of the present invention, the outer surface layer; an external photocatalytic filter layer; a first internal photocatalytic filter layer; a second internal photocatalytic filter layer; and an inner surface layer; provides a reproducible mask comprising.

상기 외부 광촉매 필터층은 제1 다공성 기재층 및 외부 광촉매층을 포함하고, 상기 제1 내부 광촉매 필터층은 제2 다공성 기재층 및 제1 내부 광촉매층을 포함하고, 상기 제2 내부 광촉매 필터층은 제3 다공성 기재층 및 제2 내부 광촉매층을 포함한다. The external photocatalytic filter layer includes a first porous substrate layer and an external photocatalyst layer, the first internal photocatalytic filter layer includes a second porous substrate layer and a first internal photocatalyst layer, and the second internal photocatalytic filter layer includes a third porous layer. It includes a base layer and a second internal photocatalyst layer.

상기 외부 광촉매층, 상기 제1 내부 광촉매층 및 상기 제2 내부 광촉매층은 광촉매를 포함한다. The outer photocatalyst layer, the first inner photocatalyst layer, and the second inner photocatalyst layer include a photocatalyst.

상기 제2 다공성 기재층은 활성탄을 더 포함하고, 상기 제3 다공성 기재층의 기공의 평균 직경이 상기 제2 다공성 기재층의 기공의 평균 직경보다 작다.The second porous substrate layer further includes activated carbon, and the average diameter of the pores of the third porous substrate layer is smaller than the average diameter of the pores of the second porous substrate layer.

상기 재생가능한 마스크는 탈취, 항균, 항바이러스 기능을 가지면서 효과적으로 유해물질 및 미세먼지를 차단할 수 있고, 특히, 가시광을 이용하여 유해물질을 분해하여 재생이 가능하여 매일 교체될 필요 없이 재사용이 가능하다. 상기 재생가능한 마스크는 기존 다량 구입해야 일회용 마스크에 비하여 비용을 절감할 수 있고, 흡착된 유해물질들이 실시간으로 분해되므로 기존 마스크 보다 더 안전하게 사용할 수 있다. 따라서, 상기 재생가능한 마스크는 업무 중에 지속적으로 마스크를 착용해야 하는 의료진들에게 매우 유용하다.
The reproducible mask can effectively block harmful substances and fine dust while having deodorizing, antibacterial, and antiviral functions, and in particular, it can be reused without having to be replaced every day because it can be regenerated by decomposing harmful substances using visible light . The recyclable mask can be used more safely than a conventional mask because it is necessary to purchase a large amount of the existing mask to reduce the cost compared to the disposable mask, and the adsorbed harmful substances are decomposed in real time. Therefore, the recyclable mask is very useful for medical personnel who need to wear a mask continuously during work.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 재생가능한 마스크 (100)를 나타낸 단면도이다. 상기 재생가능한 마스크 (100)는 순차적으로 적층된, 외표면층 (10); 외부 광촉매 필터층 (20); 제1 내부 광촉매 필터층 (30); 제2 내부 광촉매 필터층 (40); 및 내표면층 (50);을 포함한다.1 is a cross-sectional view of a reproducible mask 100 in one embodiment of the present invention. The reproducible mask 100 comprises a sequentially stacked, outer surface layer 10; an external photocatalytic filter layer (20); a first internal photocatalytic filter layer 30; a second internal photocatalytic filter layer 40; and an inner surface layer 50;

도 2는 본 발명의 다른 구현예에 따른 재생가능한 마스크 (200)의 개략적인 단면도이다.2 is a schematic cross-sectional view of a renewable mask 200 according to another embodiment of the present invention.

상기 재생가능한 마스크 (100, 200)는 유해물질을 효과적으로 흡착하고, 미세먼지를 효과적으로 차단할 수 있다.The reproducible masks 100 and 200 can effectively adsorb harmful substances and effectively block fine dust.

상기 재생가능한 마스크 (100, 200)는 광촉매를 포함하기 때문에 마스크에 포집된 다양한 유해 물질들은 광에 의해 분해되어 재생이 가능하다.Since the reproducible masks 100 and 200 contain a photocatalyst, various harmful substances collected in the mask are decomposed by light and can be regenerated.

상기 재생가능한 마스크 (100, 200)는 의료용 마스크로서 적용하기에 적절하다. 예를 들어, 치과 시술 중에 발생하는 분진, 균 또는 바이러스 감염을 막기 위해 지속적으로 마스크를 착용하여야 하는 의료진들에게 필요한 마스크로서 유용하게 사용될 수 있다.
The reproducible mask 100 , 200 is suitable for application as a medical mask. For example, it can be usefully used as a mask necessary for medical staff who must continuously wear a mask to prevent dust, fungal or viral infection occurring during dental procedures.

상기 광촉매는 가시광 활성 광촉매 입자를 포함할 수 있다.The photocatalyst may include visible light activated photocatalyst particles.

상기 가시광 활성 광촉매 입자는 가시광 영역의 빛을 흡수하여 얻은 에너지로부터 생성된 전자와 정공이 퍼옥사이드 음이온 또는 하이드록시 라디칼을 등을 생성하고, 이들이 유해 물질을 분해 및 제거하여 공기 청정, 탈취 또는 향균 작용을 수행할 수 있다. The visible light active photocatalyst particles generate peroxide anions or hydroxy radicals by electrons and holes generated from energy obtained by absorbing light in the visible region, and they decompose and remove harmful substances to clean the air, deodorize or antibacterial. can be performed.

구체적으로, 상기 가시광 활성 광촉매 입자는 금속 산화물 및 금속 입자를 포함할 수 있고, 상기 금속 산화물의 표면에 상기 금속 입자가 광-증착 (photo-deposition)된 형태일 수 있다.Specifically, the visible light active photocatalyst particles may include a metal oxide and metal particles, and the metal particles may be photo-deposited on the surface of the metal oxide.

예를 들어, 상기 금속 산화물은 산화티탄, 산화텅스텐, 산화아연, 산화니오븀 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 금속 산화물은 산화텅스텐을 포함할 수 있고, 산화텅스텐은 가시광에서 반응하여 광촉매 특성을 나타내는 정도가 우수하고, 가격이 저렴한 이점이 있다. For example, the metal oxide may include one selected from the group consisting of titanium oxide, tungsten oxide, zinc oxide, niobium oxide, and combinations thereof. For example, the metal oxide may include tungsten oxide, and the tungsten oxide reacts in visible light to exhibit excellent photocatalytic properties, and has advantages of low price.

또한, 상기 금속 입자는 가시광선에 대한 광활성을 갖는 금속으로서, 예를 들어 전이 금속 또는 귀금속을 포함할 수 있다.In addition, the metal particle is a metal having photoactivity with respect to visible light, and may include, for example, a transition metal or a noble metal.

구체적으로, 상기 가시광 활성 광촉매 입자의 금속 입자는 텅스텐, 크롬, 바나듐, 몰리브데넘, 구리, 철, 코발트, 망간, 니켈, 백금, 금, 은, 세륨, 카드늄, 아연, 마그네슘, 칼슘, 스트론튬, 바륨 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 금속 입자는 백금을 포함할 수 있고, 이 경우 가장 높은 광촉매 성능을 나타낸다는 장점을 얻을 수 있다. Specifically, the metal particles of the visible light active photocatalyst particles are tungsten, chromium, vanadium, molybdenum, copper, iron, cobalt, manganese, nickel, platinum, gold, silver, cerium, cadnium, zinc, magnesium, calcium, strontium, It may include one selected from the group consisting of barium and combinations thereof. For example, the metal particles may include platinum, and in this case, the advantage of exhibiting the highest photocatalytic performance may be obtained.

상기 금속 산화물 및 금속 입자는 각각 구형의 입자로서, '구형의 입자'란 수학적으로 완전한 구의 형상을 갖는 입자를 의미하는 것은 아니고, 투영상이 원 또는 타원과 동일 또는 유사한 형상을 나타내는 입자를 의미한다.The metal oxide and the metal particles are spherical particles, respectively, and the 'spherical particle' does not mean a particle having a mathematically perfect spherical shape, but a particle whose projected image is the same as or similar to a circle or an ellipse. .

상기 금속 산화물 및 상기 금속 입자가 각각 구형의 입자이고, 상기 가시광 활성 광촉매 입자는 구형의 금속 산화물 입자 표면에 구형의 금속 입자가 증착된 형상을 가질 수 있다. Each of the metal oxide and the metal particle may be a spherical particle, and the visible light active photocatalyst particle may have a shape in which spherical metal particles are deposited on a surface of the spherical metal oxide particle.

상기 금속 입자의 입경 (particle diameter)은 수 나노미터(㎚)로서, 예를 들어 약 3㎚ 내지 약 5㎚일 수 있다. 상기 금속 입자의 입경은 상기 금속 산화물의 입경에 비해 매우 작으며, 상기 금속 입자가 상기 범위의 입경을 가짐으로써 상기 금속 산화물의 표면에 적절한 함량으로 광-증착되어 우수한 광촉매 활성을 나타낼 수 있다. The metal particles may have a particle diameter of several nanometers (nm), for example, about 3 nm to about 5 nm. The particle diameter of the metal particles is very small compared to the particle diameter of the metal oxide, and when the metal particles have a particle diameter in the above range, they are photo-deposited in an appropriate amount on the surface of the metal oxide to exhibit excellent photocatalytic activity.

상기 가시광 활성 광촉매 입자의 평균 입경 (particle diameter)은 약 1 ㎛ 이하이고, 구체적으로, 약 0.4 ㎛내지 약 1 ㎛일 수 있고, 예를 들어, 약 0.6 ㎛ 내지 약 0.7 ㎛일 수 있다. 상기 가시광 활성 광촉매 입자의 평균 입경은 입도분석기로 광촉매 4wt% 수분산액에 대한 측정으로 얻어질 수 있다. The visible light active photocatalyst particles may have an average particle diameter of about 1 μm or less, specifically, about 0.4 μm to about 1 μm, for example, about 0.6 μm to about 0.7 μm. The average particle diameter of the visible light-activated photocatalyst particles may be obtained by measuring the 4wt% aqueous dispersion of the photocatalyst with a particle size analyzer.

상기 가시광 활성 광촉매 입자의 입경이 상기 범위를 만족함으로써 다공성 기재층, 예를 들어, 섬유로 형성된 다공성 기재층의 표면에 대한 높은 부착성을 확보할 수 있고, 상기 다공성 기재층의 표면에 적절한 분산도를 가지면서 분산되어 우수한 광촉매 활성을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 가시광 활성 광촉매 입자가 상기 범위의 입경을 가짐으로써 예를 들어, 다공성 기재층이 섬유가 얽혀있는 부직포인 경우, 부직포 내의 섬유의 사이사이에 고르게 분포될 수 있다. When the particle size of the visible light-activated photocatalyst particles satisfies the above range, high adhesion to the surface of the porous substrate layer, for example, the porous substrate layer formed of fibers can be secured, and a degree of dispersion suitable for the surface of the porous substrate layer It can be dispersed while having an excellent photocatalytic activity. In addition, since the visible light-activated photocatalyst particles have a particle size in the above range, for example, when the porous substrate layer is a nonwoven fabric in which fibers are entangled, it may be evenly distributed between the fibers in the nonwoven fabric.

상기 금속 입자의 입경이 상기 금속 산화물의 입경에 비하여 배우 작은 점을 고려할 때, 상기 가시광 활성 광촉매 입자의 크기, 즉 상기 가시광 활성 광촉매 입자의 입경은 주로 상기 금속 산화물의 입경에 의해 결정되는 것으로 이해될 수 있다. 즉, 상기 가시광 활성 광촉매 입자가 상기 범위의 입경을 갖는 경우, 상기 가시광 활성 광촉매 입자의 금속 산화물은 상기 범위에서 수 나노미터(㎚), 예를 들어 약 3㎚ 내지 약 5㎚의 오차 범위 내의 입경을 가질 수 있다. 이 경우, 상기 금속 산화물의 표면에 광-증착된 금속 입자의 양이 충분할 수 있고, 우수한 촉매 활성 효율을 나타낼 수 있다. Considering that the particle size of the metal particles is much smaller than that of the metal oxide, the size of the visible light active photocatalyst particles, that is, the particle size of the visible light active photocatalyst particles, is to be understood to be mainly determined by the particle size of the metal oxide. can That is, when the visible light active photocatalyst particles have a particle size in the above range, the metal oxide of the visible light active photocatalyst particles has a particle size within the error range of several nanometers (nm) in the above range, for example, about 3 nm to about 5 nm. can have In this case, the amount of metal particles photo-deposited on the surface of the metal oxide may be sufficient, and excellent catalytic activity efficiency may be exhibited.

상기 가시광 활성 광촉매 입자는 상기 금속 산화물 100 중량부에 대하여, 상기 금속 입자를 약 0.1 내지 약 5 중량부 포함할 수 있고, 예를 들어, 약 0.1 내지 약 2 중량부 포함할 수 있고, 예를 들어, 약 0.1 내지 약 0.5 중량부 포함할 수 있다. 상기 가시광 활성 광촉매 입자가 금속 입자를 상기 범위의 함량으로 포함함으로써, 금속 산화물 표면에 안정적으로 광-증착된 금속 입자를 함유할 수 있고, 다공성 기재층이 부직포인 경우, 상기 부직포 내에서 섬유와 단단하게 결합할 수 있다. 또한, 가격 대비 우수한 성능을 구현할 수 있다.The visible light active photocatalyst particles may include from about 0.1 to about 5 parts by weight of the metal particles based on 100 parts by weight of the metal oxide, for example, from about 0.1 to about 2 parts by weight, for example , about 0.1 to about 0.5 parts by weight may be included. By including the metal particles in the content of the visible light active photocatalyst particles in the above range, it is possible to contain metal particles stably photo-deposited on the surface of the metal oxide, and when the porous substrate layer is a nonwoven fabric, the fibers and the rigidity within the nonwoven fabric can be combined In addition, it is possible to implement excellent performance for the price.

상기 외부 광촉매층 (20b), 상기 제1 내부 광촉매층 (30b) 및 상기 제2 내부 광촉매층 (40b)은, 각각, 가시광 활성 광촉매 입자를 포함함으로써, 약 400㎚ 내지 약 800㎚의 가시광 영역의 광원에 의해 촉매 활성을 나타낼 수 있다. 즉, 상기 재생가능한 마스크 (100, 200)는 실내에서 별도의 광원 없이도 우수한 촉매 활성을 나타낼 수 있다.
The outer photocatalyst layer 20b, the first inner photocatalyst layer 30b, and the second inner photocatalyst layer 40b each include visible light active photocatalyst particles, so that about 400 nm to about 800 nm of the visible light region Catalytic activity may be exhibited by the light source. That is, the reproducible masks 100 and 200 may exhibit excellent catalytic activity without a separate light source indoors.

상기 외표면층 (10), 상기 내표면층 (50), 상기 제1 다공성 기재층 (20a), 상기 제2 다공성 기재층 (30a) 및 상기 제3 다공성 기재층 (40a)은, 각각 독립적으로, 섬유를 포함하는 부직포일 수 있고, 상기 섬유는 유기 섬유 또는 무기 섬유를 포함할 수 있다.The outer surface layer 10, the inner surface layer 50, the first porous substrate layer (20a), the second porous substrate layer (30a) and the third porous substrate layer (40a) are each independently, the fiber It may be a nonwoven fabric comprising a, and the fibers may include organic fibers or inorganic fibers.

상기 유기 섬유는, 예를 들어, 폴리프로필렌(PP) 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 섬유, 폴리에스터 섬유, 폴리에틸렌(PE) 섬유 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다. The organic fibers may include, for example, one selected from the group consisting of polypropylene (PP) fibers, polyethylene terephthalate (PET) fibers, polyester fibers, polyethylene (PE) fibers, and combinations thereof.

상기 무기 섬유는, 예를 들어, 유리 섬유, 세라믹 섬유, 탄소 섬유 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다. The inorganic fibers may include, for example, one selected from the group consisting of glass fibers, ceramic fibers, carbon fibers, and combinations thereof.

상기 유기 섬유 및 상기 무기 섬유는 그 단면의 직경이 약 0.5㎛ 내지 약 15㎛일 수 있고, 예를 들어, 약 0.5㎛ 내지 약 5㎛일 수 있고, 예를 들어, 약 0.5㎛ 내지 약 2.5㎛일 수 있다.The organic fiber and the inorganic fiber may have a cross-sectional diameter of about 0.5 μm to about 15 μm, for example, about 0.5 μm to about 5 μm, for example, about 0.5 μm to about 2.5 μm. can be

일 구현예에서, 상기 섬유는 단면의 직경이 약 0.5㎛ 내지 약 2㎛일 수 있다. 또한, 다른 일 구현예에서, 상기 섬유는 단면의 직경이 약 1㎛ 내지 약 5㎛, 예를 들어, 약 2㎛ 내지 약 4㎛인 제1 섬유와 단면의 직경이 약 10㎛ 내지 약 15㎛, 예를 들어, 약 12㎛ 내지 약 13㎛인 제2 섬유가 혼합된 형태일 수 있다. In one embodiment, the fiber may have a cross-sectional diameter of about 0.5 μm to about 2 μm. Further, in another embodiment, the fiber has a cross-section diameter of about 1 μm to about 5 μm, for example, about 2 μm to about 4 μm, and a first fiber having a cross-section diameter of about 10 μm to about 15 μm. , for example, may be in the form of a mixture of the second fibers of about 12㎛ to about 13㎛.

상기 부직포가 상기 범위의 단면 직경을 갖는 유기 섬유 및/또는 무기 섬유를 포함함으로써 전술한 범위의 입자 크기를 갖는 가시광 활성 광촉매 입자의 분산성 및 부착성을 향상시킬 수 있고, 상기 광촉매 기능성 부직포가 적용된 최종 제품이 우수한 내구성을 구현할 수 있다. 또한, 상기 섬유의 굵기가 상기 범위를 만족함으로써, 상기 외부 광촉매층 (20b), 상기 제1 내부 광촉매층 (30b) 및 상기 제2 내부 광촉매층 (40b)을 상기 부직포 상에 균일하게 형성할 수 있다.
Since the nonwoven fabric includes organic fibers and/or inorganic fibers having a cross-sectional diameter in the above range, dispersibility and adhesion of visible light active photocatalyst particles having a particle size in the above range can be improved, and the photocatalytic functional nonwoven fabric is applied The final product can realize excellent durability. In addition, since the thickness of the fiber satisfies the above range, the outer photocatalyst layer 20b, the first inner photocatalyst layer 30b, and the second inner photocatalyst layer 40b can be uniformly formed on the nonwoven fabric. have.

상기 외표면층 (10)은 도 1에 나타난 바와 같이 공기의 흡입 방향 (도 1에서 화살표 방향)을 기준으로 외부에 위치한다. 공기는 외부에서 내부로 흡입되므로, 도 1의 화살표 방향은 외부에서 내부를 향하는 방향으로 표시된다.As shown in FIG. 1 , the outer surface layer 10 is positioned outside based on the air intake direction (arrow direction in FIG. 1 ). Since air is sucked from the outside to the inside, the arrow direction in FIG. 1 is indicated from the outside to the inside.

상기 외표면층 (10)은 전술한 바와 같이 부직포일 수 있고, 예를 들어, 소수성 부직포일 수 있고, 이러한 경우 오염 방지에 더욱 효과적이다. The outer surface layer 10 may be a non-woven fabric as described above, for example, may be a hydrophobic non-woven fabric, and in this case, it is more effective in preventing contamination.

상기 외표면층 (10)의 두께는 약 50 ㎛ 내지 약 80 ㎛ 일 수 있고, 상기 범위의 두께인 경우, 상기 외표면층 (10)의 안쪽으로 빛이 잘 통과할 수 있다.
The thickness of the outer surface layer 10 may be about 50 μm to about 80 μm, and when the thickness is in the above range, light may pass well into the outer surface layer 10 .

상기 외부 광촉매 필터층 (20)은 상기 표면 부직포에 이어서 위치한다.The outer photocatalytic filter layer 20 is located next to the surface nonwoven fabric.

일 구현예에서, 상기 외부 광촉매 필터층 (20)은, 예를 들어, PET 성분을 포함하는 부직포를 상기 제1 다공성 기재층 (20a)으로 하고, 상기 부직포의 일면에 전술한 광촉매를 포함하는 외부 광촉매층 (20b) 형성용 광촉매 조성물을 스프레이 코팅하여 외부 광촉매층 (20b)을 형성함으로써 제조될 수 있다. In one embodiment, the external photocatalyst filter layer 20 includes, for example, a nonwoven fabric containing a PET component as the first porous substrate layer 20a, and an external photocatalyst containing the above-described photocatalyst on one surface of the nonwoven fabric. It can be prepared by spray coating the photocatalyst composition for forming the layer 20b to form the external photocatalyst layer 20b.

예를 들어, 상기 외부 광촉매층 (20b) 형성용 광촉매 조성물은 광촉매와 바인더를 혼합하여 제조할 수 있다. 상기 바인더는, 물, 알코올, TiO2 졸, SiO2 졸 등을 사용할 수 있고, 이에 한정되지 않는다.For example, the photocatalyst composition for forming the external photocatalyst layer 20b may be prepared by mixing a photocatalyst and a binder. The binder may be water, alcohol, TiO 2 sol, SiO 2 sol, or the like, but is not limited thereto.

상기 외부 광촉매층 (20b) 형성용 광촉매 조성물은 광촉매 약 1 내지 약 10 중량% 포함할 수 있다. 상기 함량 범위인 경우 적절한 점도를 구현하여 스프레이 코팅에 의해 상기 외부 광촉매층 (20b)을 형성하기에 적합하다.The photocatalyst composition for forming the external photocatalyst layer 20b may include about 1 to about 10 wt% of a photocatalyst. In the case of the above content range, it is suitable for forming the external photocatalyst layer 20b by spray coating by implementing an appropriate viscosity.

예를 들어, 상기 외부 광촉매층 (20b) 형성용 광촉매 조성물의 코팅량은 한 층 코팅시 0.5 g/m2 내지 2 g/m2 일 수 있다.
For example, the coating amount of the photocatalyst composition for forming the external photocatalyst layer 20b may be 0.5 g/m 2 to 2 g/m 2 when one layer is coated.

상기 제1 내부 광촉매 필터층 (30)은 상기 표면 부직포 및 상기 외부 광촉매 필터층 (20)에 이어서 위치할 수 있고, 상기 제2 다공성 기재층 (30a) 및 상기 제1 내부 광촉매층 (30b)을 포함한다. 상기 제2 다공성 기재층 (30a)의 일면 또는 양면에 제1 내부 광촉매층 (30b) 형성용 광촉매 조성물을 코팅하여 상기 제1 내부 광촉매층 (30b)을 형성할 수 있다.The first internal photocatalyst filter layer 30 may be positioned next to the surface nonwoven fabric and the external photocatalytic filter layer 20, and includes the second porous substrate layer 30a and the first internal photocatalyst layer 30b. . The first internal photocatalyst layer 30b may be formed by coating the photocatalyst composition for forming the first internal photocatalyst layer 30b on one or both surfaces of the second porous substrate layer 30a.

상기 제2 다공성 기재층 (30a)은 전술한 바와 같이 활성탄을 포함하고, 활성탄에 의한 공기청정, 탈취 또는 향균 효과를 얻을 수 있다. The second porous substrate layer 30a may include activated carbon as described above, and an air cleaning, deodorizing or antibacterial effect may be obtained by the activated carbon.

상기 재생가능한 마스크 (100, 200)는 활성탄의 강력한 유해물질 흡착 능력에 가시광 촉매의 분해 능력이 동시에 발휘하여 유해물질에 대한 필터 능력과 재생 성능을 모두 우수하게 구현한다.The reproducible masks 100 and 200 exhibit both the strong adsorption ability of the activated carbon and the decomposition ability of the visible light catalyst at the same time, so that both the filter ability and the regeneration performance for the harmful substances are excellently implemented.

상기 활성탄 (activated carbon)은 미세 공극을 포함하는 다공성 탄소 물질로서 매우 높은 흡착성을 가지고 있다.The activated carbon is a porous carbon material including micropores and has very high adsorption properties.

상기 활성탄을 함유하는 제2 다공성 기재에 상기 제1 내부 광촉매층 (30b) 형성용 광촉매 조성물을 스프레이법에 의해 분사하여 형성할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The photocatalyst composition for forming the first internal photocatalyst layer 30b may be sprayed onto the second porous substrate containing the activated carbon by a spraying method, but is not limited thereto.

상기 제1 내부 광촉매층 (30b) 형성용 광촉매 조성물은 상기 활성탄이 함유된 다공성 기재에 적용함으로써 바인더 물질을 포함하지 않고서도 우수한 부착성을 구현함과 동시에 알코올 용매를 포함하지 않고서도 신속하게 흡수 및 건조될 수 있는 이점이 있다. The photocatalyst composition for forming the first internal photocatalyst layer 30b is applied to the porous substrate containing the activated carbon to achieve excellent adhesion without including a binder material, and at the same time to rapidly absorb and It has the advantage that it can be dried.

상기 제2 다공성 기재층 (30a)은 상기 활성탄 약 20 내지 약 80 중량% 포함할 수 있다. 상기 범위 내의 함량으로 포함함으로써 공기 중 유해 물질 등을 충분히 흡착하면서 상기 제1 내부 광촉매층 (30b) 형성용 광촉매 조성물이 우수한 수준으로 부착됨과 동시에 비용을 지나치게 증가시키지 않을 수 있다.The second porous substrate layer 30a may include about 20 to about 80% by weight of the activated carbon. By including the content within the above range, the photocatalyst composition for forming the first internal photocatalyst layer 30b is adhered to an excellent level while sufficiently adsorbing harmful substances in the air, and the cost may not be excessively increased.

예를 들어, 상기 제1 내부 광촉매층 (30b) 형성용 광촉매 조성물은 광촉매 분말과 물을 혼합하여 제조될 수 있다. 상기 제1 내부 광촉매층 (30b) 형성용 광촉매 조성물은 광촉매 약 1 내지 약 10 중량% 포함할 수 있다. 상기 제2 다공성 기재층 (30a)에 함유된 활성탄은 상기 제1 내부 광촉매층 (30b) 형성용 광촉매 조성물 중 물을 흡수하여 바인더 없이도 상기 제1 내부 광촉매층 (30b)이 상기 제2 다공성 기재층 (30a)에 잘 부착되어 형성될 수 있다.For example, the photocatalyst composition for forming the first internal photocatalyst layer 30b may be prepared by mixing photocatalyst powder and water. The photocatalyst composition for forming the first internal photocatalyst layer 30b may include about 1 to about 10 wt% of a photocatalyst. The activated carbon contained in the second porous substrate layer 30a absorbs water in the photocatalyst composition for forming the first internal photocatalyst layer 30b, so that the first internal photocatalyst layer 30b is the second porous substrate layer without a binder. It can be formed by being well attached to (30a).

예를 들어, 상기 제1 내부 광촉매층 (30b) 형성용 광촉매 조성물의 코팅량은 한 층 코팅시 약 0.5 g/m2 내지 약 2 g/m2 일 수 있다.For example, the coating amount of the photocatalyst composition for forming the first internal photocatalyst layer 30b may be about 0.5 g/m 2 to about 2 g/m 2 when one layer is coated.

상기 제2 다공성 기재층 (30a)에 상기 활성탄을 부착시키거나, 함침시키는 방법은 이 기술분야에서 공지된 방법에 따라 수행될 수 있고, 예를 들어, 다공성 기재를 활성탄 함유 조성물에 침지한 후 건조시키거나, 또는 상기 다공성 기재에 활성탄 함유 조성물을 스프레이법에 의해 분사하여 수행할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The method of attaching or impregnating the activated carbon to the second porous substrate layer 30a may be performed according to a method known in the art, for example, drying the porous substrate after immersing the activated carbon-containing composition. or by spraying the activated carbon-containing composition onto the porous substrate by a spray method, but is not limited thereto.

상기 활성탄을 함유하는 제2 다공성 기재층 (30a)이 규조토, 제올라이트, 실리카겔, 녹말, 벤토나이트, 알루미나 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 흡착제를 더 함유할 수 있다. The second porous substrate layer 30a containing the activated carbon may further contain an adsorbent including at least one selected from the group consisting of diatomaceous earth, zeolite, silica gel, starch, bentonite, alumina, and combinations thereof.

상기 활성탄을 함유하는 제2 다공성 기재층 (30a)의 두께가 약 0.5mm 내지 약 3.0mm일 수 있다. 상기 활성탄을 함유하는 제2 다공성 기재층 (30a)은 상기 범위 내의 두께를 가짐으로써 상기 재생가능한 마스크 (100, 200)의 두께를 지나치게 증가시키지 않으면서도 공기청정, 탈취 또는 향균 효과를 우수한 수준으로 발휘할 수 있다.
The thickness of the second porous substrate layer 30a containing the activated carbon may be about 0.5 mm to about 3.0 mm. The second porous substrate layer 30a containing the activated carbon has a thickness within the above range, thereby exhibiting an air cleaning, deodorizing or antibacterial effect at an excellent level without excessively increasing the thickness of the reproducible masks 100 and 200. can

상기 제3 다공성 기재층 (40a)의 기공의 평균 직경이 상기 제2 다공성 기재층 (30a)의 기공의 평균 직경보다 작게 하여 상기 제2 내부 광촉매 필터층 (40)에 미세한 분진을 차단하는 기능을 부여할 수 있다. 주로 분진 차단이 필요한 치과용 마스크 용도에 적합하다.By making the average diameter of the pores of the third porous substrate layer 40a smaller than the average diameter of the pores of the second porous substrate layer 30a, the second internal photocatalytic filter layer 40 is given a function of blocking fine dust can do. It is mainly suitable for use in dental masks that require dust blocking.

상기 제3 다공성 기재층 (40a)은 평균 직경 약 30 ㎛ 내지 약 150 ㎛ 의 기공을 포함할 수 있다. 상기 기공의 평균 직경은 Capillary Flow Porometer 설비 (예를 들어, CFP-1200AEL, Porous Materials Inc.)를 사용할 수 있다.
The third porous substrate layer 40a may include pores having an average diameter of about 30 μm to about 150 μm. For the average diameter of the pores, a capillary flow porometer equipment (eg, CFP-1200AEL, Porous Materials Inc.) may be used.

일 구현예에서, 상기 제3 다공성 기재층 (40a)은 헤파필터 (HEPA, high efficiency particulate air filter) 페이퍼 (여재 또는 미디어)일 수 있다. 상기 헤파필터 페이퍼는 약 0.3㎛ 미세입자를 약 99.97% 걸러낼 수 있는 성능을 가진 필터를 의미한다. 이러한 HEPA 필터는 매우 촘촘하여 매우 미세한 입자인 미세 먼지까지 걸러내므로, 상기 재생가능한 마스크 (100, 200)의 내표면층 (50) 쪽에 위치하여 상기 제3 다공성 기재층 (40a)에 의해 불필요하게 빛이 차단되지 않도록 한다. In one embodiment, the third porous substrate layer 40a may be a high efficiency particulate air filter (HEPA) paper (filter medium or media). The HEPA filter paper refers to a filter having the ability to filter out about 99.97% of about 0.3 μm fine particles. Since this HEPA filter is very dense and filters out even very fine particles of fine dust, it is located on the inner surface layer 50 side of the reproducible masks 100 and 200 and is unnecessarily light by the third porous substrate layer 40a. Make sure this is not blocked.

일 구현예에서, 상기 제3 다공성 기재층 (40a)의 외부 방향의 일면에 상기 제2 내부 광촉매층 (40b) 형성용 광촉매 조성물을 코팅하여 상기 제2 내부 광촉매층 (40b)을 형성할 수 있다. 상기 제2 내부 광촉매층 (40b)이 상기 제3 다공성 기재층 (40a)의 외부 방향의 일면에 위치하여 앞 부분의 필터층을 통과한 빛이 도달하여 유해 물질을 분해시킬 수 있어서 재생이 가능하다. 또한, 상기 광촉매는 가시광 촉매로서 빛 없이도 어느 정도의 상온 촉매 반응도 가능하기 때문에 상기 가시광 촉매의 표면에 직접 접촉하게 되는 물질들은 적은 빛 조건에서도 효과적으로 분해될 수 있다.In one embodiment, the second internal photocatalyst layer 40b may be formed by coating the photocatalyst composition for forming the second internal photocatalyst layer 40b on one surface of the third porous substrate layer 40a in the outward direction. . The second internal photocatalyst layer 40b is located on one surface of the third porous substrate layer 40a in the external direction so that light passing through the filter layer in the front reaches and decomposes harmful substances, so that regeneration is possible. In addition, as the photocatalyst is a visible light catalyst, it is possible to catalyze a reaction at room temperature to a certain extent without light, so materials that come into direct contact with the surface of the visible light catalyst can be effectively decomposed even under low light conditions.

상기 제2 내부 광촉매층 (40b) 형성용 광촉매 조성물은 광촉매 약 1 내지 약 10 중량% 포함할 수 있다.The photocatalyst composition for forming the second internal photocatalyst layer 40b may include about 1 to about 10% by weight of a photocatalyst.

상기 제2 내부 광촉매층 (40b) 형성용 광촉매 조성물에 관한 상세한 설명은 상기 외부 광촉매층 (20b) 형성용 광촉매 조성물에 대하여 설명한 바와 같다.
The detailed description of the photocatalyst composition for forming the second internal photocatalyst layer 40b is the same as the description of the photocatalyst composition for forming the external photocatalyst layer 20b.

상기 외부 광촉매층 (20b), 상기 제1 내부 광촉매층 (30b) 및 상기 제2 내부 광촉매층 (40b)은, 각각 독립적으로, 광촉매 약 1 g/m2 내지 약 3 g/m2 를 포함할 수 있다. 상기 함량 범위의 광촉매가 포함되어, 우수한 탈취, 항균 및 항바이러스 기능을 발취할 수 있다.
The external photocatalyst layer 20b, the first internal photocatalyst layer 30b, and the second internal photocatalyst layer 40b are each independently about 1 g/m 2 to about 3 g/m 2 of the photocatalyst. can The photocatalyst in the above content range may be included to extract excellent deodorizing, antibacterial and antiviral functions.

상기 내표면층 (50)은 사람의 입에 직접 닿는 부분이기 때문에, 오염 물질이 인체에 접촉되는 것을 차단하기 위하여 외표면층 (10)에 사용하는 부직포에 비해 2배 이상 두께의 부직포를 사용할 수 있다.
Since the inner surface layer 50 is a part in direct contact with a person's mouth, a nonwoven fabric having a thickness more than twice that of the nonwoven fabric used for the outer surface layer 10 may be used to block contaminants from coming into contact with the human body.

이하 본 발명의 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러한 하기한 실시예는 본 발명의 일 실시예일뿐이고 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, Examples and Comparative Examples of the present invention will be described. The following examples are only examples of the present invention, and the present invention is not limited to the following examples.

(( 실시예Example ) )

실시예Example 1 One

외부 광촉매 필터층 (20)은 PET 부직포 (제1 다공성 기재층, 20a)에 4wt% 가시광촉매가 분산된 수용액을 스프레이 방식으로 코팅하여 제작하였다. 코팅은 외부에서 들어오는 빛이 가시광촉매와 만날 수 있도록 바깥쪽 면에만 코팅하여 외부 광촉매층 (20b)를 형성하였다. 제1 내부 광촉매 필터층 (30)은 활성탄이 부착되어있는 부직포 (제2 다공성 기재층, 30a)에 마찬가지로 4wt% 가시광촉매 수용액을 스프레이로 코팅하였고, 이번에는 광촉매에 의한 활성탄 재생 효과를 극대화하기 위하여 양면에 코팅하여 제1 내부 광촉매층 (30b)를 형성하였다. 제2 내부 광촉매 필터층 (40)은 HEPA 필터 paper (제3 다공성 기재층, 40a)에 바깥쪽 면에만 가시광촉매 4wt% 수용액으로 스프레이 코팅하여 제2 내부 광촉매층 (40b)를 형성하였다. The external photocatalyst filter layer 20 was prepared by coating an aqueous solution in which 4wt% of a visible photocatalyst was dispersed on a PET nonwoven fabric (the first porous substrate layer, 20a) by a spray method. The coating was coated only on the outer surface so that light coming from the outside could meet the visible photocatalyst to form the external photocatalyst layer 20b. The first internal photocatalyst filter layer 30 was spray coated with a 4wt% aqueous visible photocatalyst solution on the nonwoven fabric (the second porous substrate layer, 30a) to which the activated carbon is attached, this time on both sides to maximize the activated carbon regeneration effect by the photocatalyst. to form a first internal photocatalyst layer 30b. The second internal photocatalyst filter layer 40 was spray-coated on the HEPA filter paper (third porous substrate layer, 40a) with 4wt% aqueous solution of the visible photocatalyst only on the outer surface to form a second internal photocatalyst layer 40b.

이렇게 하여 준비된 다층 구조의 각 층을 20cm x 20cm의 크기로 각각 준비하여 순서대로 적층하고, 가운데 부분을 주름을 주어 여러 번 접은 후에, 가장자리 부분을 sealing기로 압력 및 온도 (순간 온도는 약 270℃)를 가하여 부착시켰다. 양 옆에 고무줄을 달아주면 재생가능한 마스크가 된다.Each layer of the multilayer structure prepared in this way is prepared in a size of 20cm x 20cm, stacked in order, and folded several times by wrinkling the middle part, and then the edge part is sealed with a sealing machine for pressure and temperature (instant temperature is about 270℃) was added and attached. If you attach rubber bands to both sides, it becomes a renewable mask.

도 2는 상기 제조된 다층 구조의 재생가능한 마스크 (200)의 단면도이다.
2 is a cross-sectional view of the fabricated multi-layered reproducible mask 200 .

비교예comparative example 1 One

실시예 1에서 가시광촉매 코팅 과정을 제외하고 마스크를 제작하였다. 즉, 도 2에서, 외부 광촉매층 (20b), 제1 내부 광촉매층 (30b) 및 제2 내부 광촉매층 (40b)를 제외하고 형성하였다.
A mask was manufactured except for the visible photocatalytic coating process in Example 1. That is, in FIG. 2 , the outer photocatalyst layer 20b, the first inner photocatalyst layer 30b, and the second inner photocatalyst layer 40b were excluded.

평가evaluation

실험예Experimental example 1 One

실험 방법은 가스백 반복 평가로 진행하였다. 3L 가스백으로 실험하였고, 실험 가스는 아세트알데히드 50ppm, 광원의 세기는 10000 럭스(lux)로 하였다. 팬이 달려있는 지그의 앞쪽에 5cm x 5cm로 잘라서 가장자리를 부착시킨 마스크 샘플을 팬에 의해 바람이 지나가도록 위치시키고, 지그를 가스백 내부에 넣고, 다시 밀봉 후, 내부 가스를 제거하였다. 여기에 초기 농도를 측정한 아세트알데히드 50ppm 가스 3L를 주입하고, 1시간 후 다시 농도를 측정하여, 이로부터 제거율 값을 계산하였다. 이러한 방법으로 가시광촉매가 적용된 경우인 실시예 1과 적용되지 않은 경우인 비교예 1에 대하여 반복하여 평가하였다. The experimental method was performed by repeated evaluation of the gas bag. The experiment was conducted with a 3L gas bag, the test gas was 50 ppm of acetaldehyde, and the intensity of the light source was 10000 lux. A mask sample cut into 5 cm x 5 cm and attached to the edge of the jig with a fan was placed so that the wind passed by the fan, the jig was placed inside the gas bag, and after sealing again, the internal gas was removed. Here, 3 L of 50 ppm gas of acetaldehyde having an initial concentration was injected, and the concentration was measured again after 1 hour, and the removal rate value was calculated therefrom. In this way, Example 1 in which the visible light catalyst was applied and Comparative Example 1 in which the visible light catalyst was not applied were repeatedly evaluated.

도 3에 결과를 나타내었다.
3 shows the results.

실시예 1의 재생가능한 마스크는 가시광촉매 및 활성탄의 재생 효과로 인하여 10회 반복 평가하는 동안 아세트알데히드 제거 성능이 오랫동안 비슷하게 유지되는 것을 볼 수 있다. 반면에, 가시광촉매를 적용하지 않은 비교예 1의 마스크는 3회 만에 초기 제거 성능의 절반 이하로 성능이 감소한 것을 볼 수 있다. 이것으로, 활성탄이 더 이상 유해가스를 흡착하지 못하고 그 성능을 상실하였음을 확인할 수 있다.
It can be seen that the reproducible mask of Example 1 maintains similar acetaldehyde removal performance for a long time during repeated evaluation of 10 times due to the regeneration effect of the visible light catalyst and activated carbon. On the other hand, it can be seen that the mask of Comparative Example 1 to which the visible photocatalyst was not applied was reduced in performance to less than half of the initial removal performance after only 3 times. From this, it can be confirmed that the activated carbon no longer adsorbs harmful gases and loses its performance.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.
Although preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims are also presented. It belongs to the scope of the invention.

10: 외표면층
20: 외부 광촉매 필터층
20a: 제1 다공성 기재층
20b: 외부 광촉매층
30: 제1 내부 광촉매 필터층
30a: 제2 다공성 기재층
30b: 제1 내부 광촉매층
40: 제2 내부 광촉매 필터층
40a: 제3 다공성 기재층
40b: 제2 내부 광촉매층
50: 내표면층
100, 200: 재생가능한 마스크
10: outer surface layer
20: external photocatalyst filter layer
20a: first porous substrate layer
20b: outer photocatalyst layer
30: first internal photocatalytic filter layer
30a: second porous substrate layer
30b: first inner photocatalyst layer
40: second internal photocatalytic filter layer
40a: third porous substrate layer
40b: second inner photocatalyst layer
50: inner surface layer
100, 200: Renewable Mask

Claims (9)

외표면층;
외부 광촉매 필터층;
제1 내부 광촉매 필터층;
제2 내부 광촉매 필터층; 및
내표면층; 을 포함하고,
상기 외부 광촉매 필터층은 제1 다공성 기재층 및 외부 광촉매층을 포함하고,
상기 제1 내부 광촉매 필터층은 제2 다공성 기재층 및 제1 내부 광촉매층을 포함하고,
상기 제2 내부 광촉매 필터층은 제3 다공성 기재층 및 제2 내부 광촉매층을 포함하여,
외표면층, 외부 광촉매층, 제1 다공성 기재층, 제1 내부 광촉매층, 제2 다공성 기재층, 제1 내부 광촉매층, 제2 내부 광촉매층, 제3 다공성 기재층 및 내표면층을 순차적으로 포함하고,
상기 외부 광촉매층, 상기 제1 내부 광촉매층 및 상기 제2 내부 광촉매층은 광촉매를 포함하고,
상기 광촉매는 금속 산화물 입자 및 금속 입자를 포함하는 가시광 활성 광촉매 입자를 포함하고, 상기 금속 산화물은 산화텅스텐이고, 상기 금속은 백금이며,
상기 제2 다공성 기재층은 활성탄을 더 포함하고,
상기 제3 다공성 기재층의 기공의 평균 직경이 상기 제2 다공성 기재층의 기공의 평균 직경보다 작고,
상기 제2 다공성 기재층은 규조토, 제올라이트, 실리카겔, 녹말, 벤토나이트, 알루미나 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 흡착제를 더 포함하고,
상기 제3 다공성 기재층은 헤파필터 (HEPA, high efficiency particulate air filter) 페이퍼이고,
상기 외표면층의 두께는 50㎛ 내지 80㎛ 이고,
상기 제2 다공성 기재층의 두께는 0.5㎜ 내지 3.0㎜ 인
재생가능한 마스크.
outer surface layer;
an external photocatalytic filter layer;
a first internal photocatalytic filter layer;
a second internal photocatalytic filter layer; and
inner surface layer; including,
The external photocatalyst filter layer includes a first porous substrate layer and an external photocatalyst layer,
The first internal photocatalyst filter layer includes a second porous substrate layer and a first internal photocatalyst layer,
The second internal photocatalytic filter layer includes a third porous substrate layer and a second internal photocatalyst layer,
The outer surface layer, the outer photocatalyst layer, the first porous substrate layer, the first inner photocatalyst layer, the second porous substrate layer, the first inner photocatalyst layer, the second inner photocatalyst layer, the third porous substrate layer and the inner surface layer sequentially comprising ,
The outer photocatalyst layer, the first inner photocatalyst layer, and the second inner photocatalyst layer include a photocatalyst,
The photocatalyst includes visible light active photocatalyst particles including metal oxide particles and metal particles, the metal oxide is tungsten oxide, and the metal is platinum,
The second porous substrate layer further comprises activated carbon,
The average diameter of the pores of the third porous substrate layer is smaller than the average diameter of the pores of the second porous substrate layer,
The second porous substrate layer further comprises an adsorbent comprising at least one selected from the group consisting of diatomaceous earth, zeolite, silica gel, starch, bentonite, alumina, and combinations thereof,
The third porous substrate layer is a HEPA filter (high efficiency particulate air filter) paper,
The thickness of the outer surface layer is 50㎛ to 80㎛,
The thickness of the second porous substrate layer is 0.5 mm to 3.0 mm
Renewable mask.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제3 다공성 기재층은 평균 직경 30 ㎛ 내지 150 ㎛ 의 기공을 포함하는
재생가능한 마스크.
According to claim 1,
The third porous substrate layer includes pores having an average diameter of 30 μm to 150 μm.
Renewable Mask.
제1항에 있어서,
상기 외부 광촉매층, 상기 제1 내부 광촉매층 및 상기 제2 내부 광촉매층은, 각각 독립적으로, 광촉매를 1 내지 10 wt% 포함하고,
재생가능한 마스크.
According to claim 1,
The external photocatalyst layer, the first internal photocatalyst layer, and the second internal photocatalyst layer each independently contain 1 to 10 wt% of a photocatalyst,
Renewable Mask.
제1항에 있어서,
상기 제2 다공성 기재층은 상기 활성탄 20 내지 80 중량% 포함하는
재생가능한 마스크.
According to claim 1,
The second porous substrate layer comprises 20 to 80% by weight of the activated carbon
Renewable Mask.
제1항에 있어서,
상기 제1 내부 광촉매층은 바인더를 포함하지 않는
재생가능한 마스크.
According to claim 1,
The first internal photocatalyst layer does not include a binder
Renewable Mask.
제1항에 있어서,
상기 외표면층, 상기 내표면층, 상기 제1 다공성 기재층, 상기 제2 다공성 기재층 및 상기 제3 다공성 기재층은, 각각 독립적으로, 유기 섬유 또는 무기 섬유를 포함하는 부직포인
재생가능한 마스크.
According to claim 1,
The outer surface layer, the inner surface layer, the first porous substrate layer, the second porous substrate layer, and the third porous substrate layer are each independently a nonwoven fabric including organic fibers or inorganic fibers.
Renewable Mask.
KR1020170120402A 2017-09-19 2017-09-19 Renewable mask KR102274900B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170120402A KR102274900B1 (en) 2017-09-19 2017-09-19 Renewable mask

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170120402A KR102274900B1 (en) 2017-09-19 2017-09-19 Renewable mask

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190032006A KR20190032006A (en) 2019-03-27
KR102274900B1 true KR102274900B1 (en) 2021-07-08

Family

ID=65906781

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170120402A KR102274900B1 (en) 2017-09-19 2017-09-19 Renewable mask

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102274900B1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102379055B1 (en) * 2020-04-16 2022-03-28 정유석 The filter type mask
KR102239652B1 (en) * 2020-05-07 2021-04-13 이지원 Mask for blocking harmful substances wirh antifungal and antiviral
KR102300197B1 (en) * 2021-03-04 2021-09-09 주식회사 케이엔케이 Mesh mask with multiple bonding structure

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3100929B2 (en) * 1997-09-09 2000-10-23 有限会社サンエス工業 Sign post
JP2004337562A (en) * 2003-05-16 2004-12-02 Japan Safety Network Inc Mask
KR101074359B1 (en) * 2008-01-03 2011-10-17 코오롱패션머티리얼 (주) Filter media of facial mask
KR101403638B1 (en) * 2012-08-17 2014-06-05 (주)우리나노필 Method for manufacturing chemical biological and radiological protective clothing sheet

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10108915A (en) * 1996-10-03 1998-04-28 Hitachi Chem Co Ltd Deodorizing mask
JPH11332962A (en) * 1998-05-28 1999-12-07 Mitsubishi Paper Mills Ltd Deodorant and antimicrobial mask
JP3100929U (en) * 2003-10-09 2004-06-03 肇秀 岩下 Face mask

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3100929B2 (en) * 1997-09-09 2000-10-23 有限会社サンエス工業 Sign post
JP2004337562A (en) * 2003-05-16 2004-12-02 Japan Safety Network Inc Mask
KR101074359B1 (en) * 2008-01-03 2011-10-17 코오롱패션머티리얼 (주) Filter media of facial mask
KR101403638B1 (en) * 2012-08-17 2014-06-05 (주)우리나노필 Method for manufacturing chemical biological and radiological protective clothing sheet

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190032006A (en) 2019-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10898879B2 (en) Visible light-activated photocatalytic coating composition and air purification filter
KR102274900B1 (en) Renewable mask
KR101358486B1 (en) Non-woven media incorporating ultrafine or nanosize powders
JP6726313B2 (en) Photocatalytic functional filter
JP2007513766A (en) Bifunctional layered photocatalyst / thermal catalyst for improving indoor air quality
KR101904434B1 (en) Filter for mask
CN105817087A (en) Composite type air purification filter element with multilayered structure
WO2019000602A1 (en) Air filter membrane for preventing smog and hazardous gas and manufacturing method and use thereof
JP2005124777A (en) Infection prevention mask
JP2018528072A (en) Photocatalyst functional nonwoven fabric and method for producing the same
CN205867825U (en) Compound air purification filter core with multilayer structure
KR20160030696A (en) Filter media having noxious substances reducing and antibacterial function and manufacturing method of the same
KR200432637Y1 (en) Cabin air filter
KR20210025381A (en) Wettype-modifiable Multilayer Filtration System and Filter Unit Comprising Thereof
JP2007190533A (en) Photocatalyst sheet and air filter using the same
KR102250799B1 (en) Antimicrobial filter blocking fine dust, method of manufacturing the same and the face mask containing the same
JP2003268945A (en) Interior finish material
KR20210025382A (en) Wettype-modifiable Multilayer Filtration System and Filter Unit Comprising Thereof
US20220088572A1 (en) Nano-Structured Composite Materials for Chemical Air Pollutant and Odor Removal from Air
JP2006116449A (en) Photocatalyst fiber and porous photocatalyst fiber derived from it
WO2009031944A2 (en) Filtering material for gaseous medium
US20220339471A1 (en) Multi-layer filtration system and filter unit comprising same
JP2000153115A (en) Air cleaning filter
CN212025579U (en) Melt-blown fabric
JP2007204882A (en) Photocatalyst sheet and air filter using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right