KR102313867B1 - 기능성 마스크 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예는 마스크 본체와 상기 마스크 본체의 양 말단에 연결된 고정부로 구성된 마스크에 있어서, 상기 마스크 본체는, 멜트블로운 필터 시트; 상기 필터 시트의 일 면에 연결된 제1 부직포 시트; 상기 필터 시트의 타 면에 연결된 제2 부직포 시트; 및 상기 제2 부직포 시트는 방수 기능을 가지는 기능성 마스크를 제공한다.
Description
본 발명은 마스크에 관한 것으로, 보다 상세하게는 바이러스의 전파를 방지하기 위해 착용하는 기능성 마스크에 관한 것이다.
일반적으로 마스크는 공기 중의 미세먼지나 바이러스의 미세먼지가 호흡기를 통해 인체 내부로 유입되거나 감기 바이러스 등의 공기중 유출로 인해 다른 사람에게 피해가 가는 것을 방지하기 위해 사용한다.
한편 최근에는 황사나 매연 등의 오염물질 및 사스 바이러스 등으로 인해 사계절 내내 마스크의 사용 필요성이 증가하고 있는 실정이며, 이에 다양한 형태의 마스크가 제안되고 있다. 특히, 중국 우한에서 전파가 시작된 변종 코로나 바이러스인 코비드-19(COVID-19)의 높은 전염성과 치사율로 인한 팬데믹(pandemic)은 전세계에 큰 영향을 미쳤으며, 이에 따라 전염 방지를 위한 마스크 사용은 선택이 아닌 필수가 되었다.
코로나-19가 공기와 비말 중 어느 경로를 통해 전염되는 지에 대하여 정확히 밝혀진 것은 없으나, 이들의 전파를 방지하기 위해서 비말 확산을 방지해야 함은 모든 연구에서 인정되고 있는 사실이다. 다만 KF80, KF94와 같은 미세입자 차단율이 높은 보건용 마스크를 사용하면 공기 전염 가능성을 낮출 수 있으나, 차단율이 높을 수록 호흡에 큰 저항이 발생하며, 특히 여름철과 같이 고온 조건 하에서 장시간 착용이 어려운 문제점이 있다.
또한, 장시간 마스크 착용 시 지속적인 접촉에 의하여 피부 질환이 발생할 수 있어 화장 또는 자외선 차단제의 적용이 어려우나, 이들 마스크로는 태양광에 의한 자외선을 차단할 수 없으므로 피부질환에 노출되는 문제점이 있다.
이러한 문제점들을 해결하기 위해 이산화티타늄 광촉매를 마스크 표면에 코팅하여 공기정화 및 살균기능을 부여하려는 시도가 있었으나, 이산화티타늄 광촉매가 대기오염물질 및 세균을 감소시키긴 하나 이들 코팅이 마스크의 기공을 폐쇄하여 마스크로서 기능하지 못하는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점들을 해결하기 위하여 도출된 것으로, 호흡 용이성, 바이러스 차단 및 자외선 차단 효과를 조화롭게 개선한 기능성 마스크를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면은 마스크 본체(110)와 상기 마스크 본체(110)의 양 말단에 연결된 고정부(120)로 구성된 마스크에 있어서, 상기 마스크 본체(110)는, 멜트블로운 필터 시트(113); 상기 필터 시트(113)의 일 면에 연결된 제1 부직포 시트(111); 상기 필터 시트(113)의 타 면에 연결된 제2 부직포 시트(115); 및 상기 제2 부직포 시트(115)는 방수 기능을 가지는 기능성 마스크(100)를 제공한다.
일 실시예에서 상기 기능성 마스크는 상기 제1 부직포 시트(111) 표면에 형성된 이산화티타늄 코팅층(112)을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서 상기 이산화티타늄 코팅층(112)은 메조포러스 이산화티타늄을 포함하고, 상기 제1 부직포 시트에 가까운 부분의 루타일 결정상 구조의 비율이 상기 제1 부직포 시트에 먼 부분보다 낮을 수 있다.
일 실시예에서 상기 메조포러스 이산화티타늄은 BET 비표면적이 200 m2/g 이상이고, 평균 직경이 2 nm 이상인 기공을 포함할 수 있다.
다른 일 실시예에서 상기 이산화티타늄 코팅층(112)은 파장 400 nm 이하의 광을 90% 이상 차단할 수 있다.
또다른 일 실시예에서 상기 이산화티타늄 코팅층(112)은 파장 400 nm 이하의 광에 의한 광학 활성을 가질 수 있다.
본 발명의 기능성 마스크는 호흡에 대한 저항성이 높지 않으면서 오염물질 내지 바이러스의 차단 효과가 우수하고, 더 나아가 자외선 차단효과를 가질 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구 범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 기능성 마스크(100)를 간략하게 도시한 것이고,
도 2는 본 발명의 일 측면에 따른 마스크 본체(110)의 3중 필터 구조를 간략하게 도시한 것이고,
도 3은 본 발명의 일 측면에 따른 이산화티타늄 코팅층의 특징을 간략하게 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 측면에 따른 마스크 본체(110)의 3중 필터 구조를 간략하게 도시한 것이고,
도 3은 본 발명의 일 측면에 따른 이산화티타늄 코팅층의 특징을 간략하게 나타낸 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면은 마스크 본체(110)와 상기 마스크 본체(110)의 양 말단에 연결된 고정부(120)로 구성된 마스크에 있어서, 상기 마스크 본체(110)는, 멜트블로운 필터 시트(113); 상기 필터 시트(113)의 일 면에 연결된 제1 부직포 시트(111); 상기 필터 시트(113)의 타 면에 연결된 제2 부직포 시트(115); 및 상기 제2 부직포 시트(115)는 방수 기능을 가지는 기능성 마스크(100)를 제공한다.
상기 마스크 본체(110)는 코와 접촉하는 부분의 형상을 제어하는, 예를 들면 철사와 같은 고정수단을 구비할 수 있고, 안면부와 턱을 용이하게 감싸며 밀착성을 향상시키도록 Z자로 접힌 절곡부를 하나 이상 포함할 수 있다.
상기 멜트블로운 필터 시트(113)는 멜트블로운(Melt-Blown) 방식으로 미세 섬유를 방사 및 결합시켜 제조된 거미줄과 유사한 구조를 갖는 3차원 섬유집합체로, 미세 입자를 거르는 필터의 역할을 할 수 있다.
상기 제1 부직포 시트(111)는 무작위로 배열된 섬유로 구성된 3차원 섬유집합체로 기능성 마스크의 착용 시 외측으로 배열될 수 있다.
상기 제2 부직포 시트(115)는 기능성 마스크의 착용 시 안면부와 접촉하는 부분으로, 상기 제1 부직포 시트 대비 섬유 직경이 작고 유연성이 높은 소재로 구성되어 착용감을 개선할 수 있다. 또한, 상기 제2 부직포 시트(115)는 소수성 고분자로 형성되거나, 표면에 방수 코팅층을 포함하여 방수 기능을 구현할 수 있다. 소수성 고분자로 형성되는 경우, 예를 들어 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate, PET), 나일론 등의 섬유 소재의 부직포일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제2 부직포 시트가 방수 코팅층을 더 포함하여 방수 기능을 구현하는 경우, 상기 방수 코팅층은 상기 멜트블로운 필터 시트(113)와 상기 제2 부직포 시트(115) 사이에 형성되어 피부에 직접적인 접촉을 방지할 수 있다. 상기 방수 코팅층은, 예를 들어, 불소계 화합물을 포함하는 코팅 조성물을 도포한 후 건조하여 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 방수 기능은 비말의 전파를 억제할 수 있다.
상기 고정부(120)는 기능성 마스크의 착용 시 귀에 고정하여 마스크 본체가 안면부에 밀착될 수 있도록 탄성력을 갖는 소재로 형성될 수 있다.
상기 기능성 마스크는 상기 제1 부직포 시트(111) 표면에 형성된 이산화티타늄 코팅층(112)을 더 포함할 수 있다.
상기 이산화티타늄 코팅층은 이산화티타늄을 용매에 분산시킨 후 이를 상기 제1 부직포 시트 상에 도포하거나, 분산액 중에 상기 제1 부직포 시트를 담지한 후 용매를 건조시켜 형성될 수 있다.
예를 들면, 딥(dip)코팅, 다이(die)코팅, 그라비아(Gravure)코팅, 콤마(Comma)코팅 또는 이들의 혼합 방식 등 다양한 방식을 이용할 수 있다.
딥 코팅이란, 피도장물을 코팅액 안에 담그었다가 빼서 건조시키는 코팅방법을 의미한다.
그라비아 코팅이란, 코팅액의 점도가 낮거나 대량적으로 코팅해야하는 경우 유리한 방법으로, 두 개 이상의 롤을 이용하여 롤 사이에 코팅하고자 하는 대상을 위치시킨 후, 코팅액이 담겨있는 용기에 홈이 있는 롤을 담지하여 롤의 홈 사이에 코팅액이 코팅하고자하는 대상에 묻어 코팅되는 방식이다.
상기 코팅 후 건조 방법으로는 온풍, 열풍, 저습풍에 의한 건조, 진공 건조, 및 원적외선이나 전자선 등의 조사방법에 의한 건조를 할 수 있다.
일 실시예에서 상기 이산화티타늄 코팅층(112)은 메조포러스 이산화티타늄을 포함하고, 상기 제1 부직포 시트(111)에 가까운 부분의 루타일 결정상 구조의 비율이 상기 제1 부직포 시트에 먼 부분보다 낮을 수 있다. 특히, 상기 이산화티타늄 코팅층(112)는 상기 제1 부직포 시트(111)과 상기 멜트블로운 필터 시트(113)의 중간에 형성되어 이산화티타늄의 유실을 방지할 수 있다.
메조포러스 이산화티타늄은 기공 크기가 2 nm 이상인 메조기공을 포함하는 이산화티타늄으로, 광촉매 활성이 루타일 결정구조 대비 우수하여 오염물질 및 세균을 용이하게 제거할 수 있으나 인체에 유해성이 있을 수 있다는 단점이 있다.
루타일 이산화티타늄은 여러가지 결정구조 중 가장 안정성이 높고, 우수한 반사율을 나타내어 자외선 차단재로서 우수한 효과를 가지나, 광촉매 활성은 낮다.
따라서, 상기 이산화티타늄 코팅층은 외부 방향인 제1 부직포 시트(111)에 가까운 부분(광촉매부)에서 메조포러스 이산화티타늄 비율이 높고, 안면부 측인 제1 부직포 시트에 먼 부분(자외선차단부)에서 루타일 결정상 구조의 비율이 높게 형성되어 외부의 UV광이 광촉매부를 먼저 통과하여 세균 및 오염물질을 제거하고, 잔여 UV광이 자외선차단부에서 반사되어 인체 유해성을 최소화하며 우수한 차폐효과를 가질 수 있다. 또한, 외부 오염물질은 상기 마스크의 최외면인 제1 부직포 시트(111)에 가장 많이 위치하므로, 이러한 이산화티타늄 분포를 가지는 코팅층은 오염물질 제거에 탁월한 효과를 가질 수 있다.
일 실시예에서 상기 메조포러스 이산화티타늄은 BET 비표면적이 200 m2/g 이상이고, 평균 직경이 2 nm 이상인 기공을 포함할 수 있다. 상기 메조포러스 이산화티타늄은 높은 비표면적을 가지므로 보다 광촉매 활성이 우수하고, 기공을 통해 호흡 저항성 증가를 억제할 수 있다.
다른 일 실시예에서 상기 이산화티타늄 코팅층(112)은 파장 400 nm 이하의 광을 90% 이상 차단할 수 있다.
또다른 일 실시예에서 상기 이산화티타늄 코팅층(112)은 파장 400 nm 이하의 광에 의한 광학 활성을 가질 수 있다.
상기 이산화티타늄 코팅층은 광촉매로서의 광학 활성을 발현하며 단파장 에너지를 흡수하고, 잔여 광을 자외선차단재로서 반사하여 오염물질, 세균 및 바이러스 차단 효과와 자외선 차단효과를 조화롭게 개선할 수 있다.
특히, 방수 기능만을 포함하여 비말 차단만 가능한 종래의 마스크와 달리 광학 활성을 통한 오염물질 및 미생물 제거를 통해 코로나-19와 같은 전염병 전파 방지에 우수한 효과를 가질 수 있다.
이는 보건용 마스크가 필터를 통해 미세입자 투과를 막는 것과 달리, 오염물질 등을 직접 분해하는 작용을 통해 구현되므로 종래의 덴탈마스크를 개량하여 적용 시 호흡이 용이하면서도 바이러스 전파 방지 효과가 상대적으로 우수할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예
5℃에서 TiCl4를 증류수에 혼합한 후, (NH4)2SO4를 첨가한 후 85℃에서 24시간 동안 교반하였다. 상온까지 온도를 떨어뜨린 후 계면활성제를 첨가하고 3시간동안 교반하였다. 이후 75℃에서 건조시킨 후 450℃에서 4시간 동안 소성하여 BET 비표면적이 217 m2/g이고, 평균 기공 크기가 17 nm인 메조포러스 이산화티타늄을 수득하였다. 상기 이산화티타늄은 아나타제(anatase) 형의 결정구조가 우세하였다.
상기 메조포러스 이산화티타늄을 600℃에서 3시간 동안 추가로 열처리하여 BET 비표면적이 93 m2/g이고, 루타일(rutile) 결정구조가 우세한 루타일 이산화티타늄을 수득하였다.
상기 메조포러스 이산화티타늄과 루타일 이산화티타늄을 각각 7:3, 3:7로 혼합하여 총 5중량%가 되도록 물과 혼합 및 교반하여 제1 및 제2 코팅액을 제조하였다.
폴리프로필렌 부직포에 제1 코팅액을 도포 및 건조한 후, 제2 코팅액을 도포 및 건조하여 이산화티타늄 코팅층을 포함하는 제1 부직포 시트를 수득하였다.
제1 부직포 시트, 멜트블로운 필터 시트, 제2 부직포 시트의 순서로 적층 및 열압착하여 마스크 본체를 제조하고, 본체 양 말단에 고정부를 부착하여 기능성 마스크를 제조하였다.
비교예 1
부직포에 이산화티타늄을 코팅하지 않은 것을 제외하면 실시예와 동일한 방법으로 마스크를 제조하였다.
비교예 2
제1 코팅액 및 제2 코팅액의 순서를 반대로 코팅한 것을 제외하면 실시예와 동일한 방법으로 기능성 마스크를 제조하였다.
실험예
-자외선 차단율: 태양광이 상기 실시예 및 비교예에서 제조된 마스크를 통과한 후의 자외선 강도를 측정하여 태양광의 자외선 강도를 100%로 기준삼아 차단율을 측정하였다.
-광촉매 활성: 비커 입구를 상기 실시예 및 비교예에서 제조된 마스크로 막은 후, 이를 아세트알데히드 용액이 든 비커와 함께 밀폐된 투명상자에 넣고, 자외선 하에서 3시간 동안 방치한 후 꺼내어 마스크로 격리된 비커 내에 존재하는 아세트알데히드 가스 농도를 측정하여 1 ppm 이하를 양호, 1~5 ppm를 미흡, 5ppm 초과를 불량으로 판정하였다.
| 구분 | 실시예 | 비교예 1 | 비교예 2 |
| 자외선 차단율 | 2.1% | 37% | 3.3% |
| 광촉매 활성 | 양호 | 불량 | 미흡 |
상기 실시예의 기능성 마스크는 2단 코팅법을 통해 안면 쪽이 외부면 대비 루타일 이산화티타늄 비율이 높고, 반대로 메조포러스 아나타제 이산화티타늄의 비율이 낮은 코팅층을 구비하였다.
이에 따라, 자외선이 일차적으로 통과하는 영역에서는 광촉매 활성이 우수한 메조포러스 아나타제 이산화티타늄 층을 통과하고, 이에 흡수되지 않은 잔부의 UV광이 루타일 이산화티타늄에 반사되어 자외선 차단효과를 구현하면서 광촉매 활성에 의한 인체독성을 저감할 수 있다.
비교예 2의 기능성 마스크는 이산화티타늄을 포함하여 광촉매 활성을 나타내긴 하였으나, 마스크의 외부에 가까운 쪽(제1 부직포 시트 쪽)에 자외선 반사율이 높은 루타일 이산화티타늄이 집중적으로 분포하여 광촉매 활성이 높은 메조포러스 아나타제 이산화티타늄까지 자외선이 전달되는 양이 적어 광촉매 활성이 미흡하였다.
100: 기능성 마스크
110: 마스크 본체
111: 제1 부직포 시트
112: 이산화티타늄 코팅층
113: 멜트블로운 필터 시트
115: 제2 부직포 시트
120: 고정부
110: 마스크 본체
111: 제1 부직포 시트
112: 이산화티타늄 코팅층
113: 멜트블로운 필터 시트
115: 제2 부직포 시트
120: 고정부
Claims (6)
- 마스크 본체와 상기 마스크 본체의 양 말단에 연결된 고정부로 구성된 마스크에 있어서,
상기 마스크 본체는,
멜트블로운 필터 시트;
상기 필터 시트의 일 면에 연결된 제1 부직포 시트; 및
상기 필터 시트의 타 면에 연결된 제2 부직포 시트;로 이루어지고,
상기 제1 부직포 시트 표면에는 메조포러스 이산화티타늄을 포함하는 이산화티타늄 코팅층이 형성되고,
상기 제1 부직포 시트에 가까운 부분의 루타일 결정상 구조의 비율이 상기 제1 부직포 시트에 먼 부분보다 낮으며,
상기 제2 부직포 시트는 방수 기능을 가지는, 기능성 마스크. - 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 메조포러스 이산화티타늄은 BET 비표면적이 200 m2/g 이상이고, 평균 직경이 2 nm 이상인 기공을 포함하는, 기능성 마스크. - 제1항에 있어서,
상기 이산화티타늄 코팅층은 파장 400 nm 이하의 광을 90% 이상 차단하는, 기능성 마스크. - 제1항에 있어서,
상기 이산화티타늄 코팅층은 파장 400 nm 이하의 광에 의한 광학 활성을 가지는, 기능성 마스크.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210050437A KR102313867B1 (ko) | 2021-04-19 | 2021-04-19 | 기능성 마스크 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210050437A KR102313867B1 (ko) | 2021-04-19 | 2021-04-19 | 기능성 마스크 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102313867B1 true KR102313867B1 (ko) | 2021-10-19 |
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ID=78228074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020210050437A KR102313867B1 (ko) | 2021-04-19 | 2021-04-19 | 기능성 마스크 |
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| Country | Link |
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| KR (1) | KR102313867B1 (ko) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20050084727A (ko) * | 2004-02-24 | 2005-08-29 | (주)신우에스티 | 기능성 마스크 |
| JP3128583U (ja) * | 2006-10-30 | 2007-01-18 | 株式会社エブノ | 感染予防マスク |
-
2021
- 2021-04-19 KR KR1020210050437A patent/KR102313867B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20050084727A (ko) * | 2004-02-24 | 2005-08-29 | (주)신우에스티 | 기능성 마스크 |
| JP3128583U (ja) * | 2006-10-30 | 2007-01-18 | 株式会社エブノ | 感染予防マスク |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Applied Chemistry, Vol. 14, No. 1, May 2010, 21~24 * |
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