KR102450728B1 - Face mask for sterilization - Google Patents

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Abstract

본 발명은 살균용 마스크에 관한 것으로, 본 발명은, 얼굴에 착용하는 마스크에 있어서, 격자(mesh) 구조 또는 다공성(porous) 구조로 형성되어 외기의 유입경로에 배치되는 통기성 구조체; 상기 마스크의 항균을 위해, 상기 통기성 구조체의 전면에 구리(Cu), 은(Ag) 또는 아연(Zn) 중 어느 하나의 금속이 제1 표면적을 갖도록 부착되는 제1금속 레이어; 및 상기 마스크의 살균 및 탈취를 위해, 상기 제1금속 레이어에 이산화 타이타늄(TiO2)이 부착되되, 상기 제1금속 레이어의 일부가 외부에 노출되도록, 상기 제1 표면적보다 작은 크기의 제2 표면적을 갖도록 부착되는 제2금속 레이어를 포함하는 살균용 마스크를 제공한다.
본 발명에 의하면, 멤브레인 구조의 부직포 필터, 나노섬유 구조의 필터들을 대체하여 격자 또는 다공의 크기가 일정하게 형성된 통기성 구조체를 필터로 이용함으로써, 기존 마스크가 가진 통기성의 한계를 극복하여 사용자의 호흡곤란, 사용상의 불쾌감 등의 문제를 해결할 수 있고, 항균 기능이 있는 금속 물질을 상기 통기성 구조체에 부착시켜 제1금속 레이어를 형성함으로써, 기존 마스크의 항균 기능을 대신할 수 있으며, 살균, 탈취, 초친수성 기능이 있는 이산화 타이타늄을 상기 제1금속 레이어에 부착하되 제1금속 레이어의 일부가 외부에 노출되게 작은 크기로 부착시킴으로써, 미세입자나 비말형태의 세균, 바이러스, 침방울 등을 흡착시켜 살균함과 더불어, 제1금속 레이어의 항균 기능을 극대화할 수 있다. 이에, 제1금속 레이어와 제2금속 레이어의 적층 구조에 의한 복합작용은 기존 마스크의 살균 기능을 대체함은 넘어 그 기능을 한층 보강할 수 있다.The present invention relates to a mask for sterilization, and the present invention relates to a mask worn on the face, comprising: a breathable structure formed in a mesh structure or a porous structure and disposed in an inflow path of external air; a first metal layer to which any one of copper (Cu), silver (Ag), and zinc (Zn) metal is attached to have a first surface area on the entire surface of the breathable structure for antibacterial activity of the mask; And for sterilization and deodorization of the mask, titanium dioxide (TiO 2 ) is attached to the first metal layer, so that a portion of the first metal layer is exposed to the outside, a second surface area smaller than the first surface area It provides a sterilization mask including a second metal layer attached to have a.
According to the present invention, by replacing the membrane-structured non-woven filter and the nano-fiber-structured filters with a breathable structure having a uniform lattice or porous size as the filter, it overcomes the limit of air permeability of the existing mask and causes difficulty in breathing by users. , it can solve problems such as discomfort in use, and by attaching a metal material having an antibacterial function to the breathable structure to form a first metal layer, it can replace the antibacterial function of the existing mask, and has sterilization, deodorization, and superhydrophilic properties By attaching functional titanium dioxide to the first metal layer but with a small size so that a part of the first metal layer is exposed to the outside, it adsorbs and sterilizes bacteria, viruses, and saliva in the form of fine particles or droplets. , it is possible to maximize the antibacterial function of the first metal layer. Accordingly, the composite action by the stacked structure of the first metal layer and the second metal layer can not only replace the sterilization function of the existing mask, but can further reinforce the function.

Description

살균용 마스크 및 이의 제조방법{Face mask for sterilization}Mask for sterilization and manufacturing method thereof {Face mask for sterilization}

본 발명은 살균용 마스크 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 얼굴용 마스크 내 배치되는 통기성 구조체에 2가지 항균 및 살균용 금속 레이어를 형성하여 미세먼지 흡착은 물론 바이러스나 박테리아의 살균 기능을 제공할 수 있는 살균용 마스크 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a sterilization mask and a method for manufacturing the same, and more particularly, by forming two antibacterial and sterilizing metal layers on a breathable structure disposed in a face mask to adsorb fine dust as well as to sterilize viruses or bacteria It relates to a mask for sterilization that can be provided and a method for manufacturing the same.

최근 들어 공기 중의 미세먼지나 황사 그리고 코로나 바이러스 등으로 인해 마스크의 착용이 생활화되고 있는 실정이다. 불과 얼마 전가지만 해도 마스크에 대한 관심은 그리 크지 않았다. 시중에서 흔히 구할 수 있는 평범한 마스크만 착용해도 건강을 우려할 필요가 없었다.Recently, wearing a mask has become a daily routine due to fine dust in the air, yellow dust, and corona virus. Until recently, there was not much interest in masks. There was no need to worry about health by wearing only ordinary masks that are commonly available in the market.

그러나, 현재 일반 마스크로는 유해물질을 적절하게 차단할 수 없어 황사용 마스크(KF80), 보건(방역)용 마스크(KF94, KF99), 의료용 마스크(N95) 등이 사용되고 있다. 다만, 최근의 마스크들은 내부 섬유 조직이 촘촘해짐으로 인해 통기성이 저하되는 문제를 가지고 있다.However, as a general mask cannot adequately block harmful substances, a yellow mask (KF80), a health (prevention) mask (KF94, KF99), a medical mask (N95), etc. are being used. However, recent masks have a problem in that air permeability is lowered due to the denser inner fibrous tissue.

이에, 사용 시 사용자의 호흡곤란, 습기 또는 냄새로 인한 불쾌감, 안경의 김서림, 체온 상승 및 답답함 등이 야기되는 문제가 있다.Accordingly, there is a problem in that the user's breathing difficulties, discomfort due to moisture or smell, fogging of glasses, increase in body temperature, and stuffiness are caused during use.

『대한민국등록특허공보 제10-0566074호』『Korea Registered Patent Publication No. 10-0566074』

본 발명은 멤브레인 부직포 필터나 나노섬유 구조의 필터가 가지고 있는 미세먼지 차단 기능이나 항균 기능들의 손실됨 없이 통기성의 한계를 극복할 수 있는 살균용 마스크 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a sterilization mask capable of overcoming the limitations of air permeability without loss of fine dust blocking function or antibacterial functions possessed by a membrane nonwoven filter or a filter having a nanofiber structure, and a method for manufacturing the same.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 얼굴에 착용하는 마스크에 있어서, 격자(mesh) 구조 또는 다공성(porous) 구조로 형성되어 외기의 유입경로에 배치되는 통기성 구조체; 상기 마스크의 항균을 위해, 상기 통기성 구조체의 전면에 구리(Cu), 은(Ag) 또는 아연(Zn) 중 어느 하나의 금속이 제1 표면적을 갖도록 부착되는 제1금속 레이어; 및 상기 마스크의 살균 및 탈취를 위해, 상기 제1금속 레이어에 이산화 타이타늄(TiO2)이 부착되되, 상기 제1금속 레이어의 일부가 외부에 노출되도록, 상기 제1 표면적보다 작은 크기의 제2 표면적을 갖도록 부착되는 제2금속 레이어를 포함하는 살균용 마스크를 제공한다.In order to achieve this object, the present invention, in the mask worn on the face, is formed in a lattice (mesh) structure or a porous (porous) structure, a breathable structure disposed in the inflow path of external air; a first metal layer to which any one of copper (Cu), silver (Ag), and zinc (Zn) metal is attached to have a first surface area on the entire surface of the breathable structure for antibacterial activity of the mask; And for sterilization and deodorization of the mask, titanium dioxide (TiO 2 ) is attached to the first metal layer, so that a portion of the first metal layer is exposed to the outside, a second surface area smaller than the first surface area It provides a sterilization mask including a second metal layer attached to have a.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명은, 얼굴에 착용하는 마스크를 제조하는 방법에 있어서, 격자 구조 또는 다공성 구조로 형성되는 통기성 구조체를 제조하는 단계; 상기 마스크의 항균을 위하여, 상기 통기성 구조체의 전면에 구리, 은 또는 아연 중 어느 하나의 금속을 제1 표면적을 갖도록 부착하여 제1금속 레이어를 형성하는 단계; 및 상기 마스크의 살균 및 탈취를 위해, 상기 제1금속 레이어에 이산화 타이타늄을 부착시키되, 상기 제1금속 레이어의 일부가 외부에 노출되도록, 상기 제1 표면적보다 작은 크기의 제2 표면적을 갖도록 부착시켜 제2금속 레이어를 형성하는 단계를 포함하는 살균용 마스크의 제조방법를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a mask worn on the face, the method comprising: manufacturing a breathable structure formed in a lattice structure or a porous structure; forming a first metal layer by attaching any one of copper, silver, and zinc to an entire surface of the breathable structure to have a first surface area for antibacterial activity of the mask; and attaching titanium dioxide to the first metal layer for sterilization and deodorization of the mask, and attaching it to have a second surface area smaller than the first surface area so that a part of the first metal layer is exposed to the outside It provides a method of manufacturing a sterilization mask comprising the step of forming a second metal layer.

본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.According to the present invention, there are the following effects.

첫째, 멤브레인 구조의 부직포 필터, 나노섬유 구조의 필터들을 대체하여 격자 또는 다공의 크기가 일정하게 형성된 통기성 구조체를 필터로 이용함으로써, 기존 마스크가 가진 통기성의 한계를 극복하여 사용자의 호흡곤란, 사용상의 불쾌감 등의 문제를 해결할 수 있다.First, by replacing the membrane-structured non-woven filter and nano-fiber-structured filters with a breathable structure having a uniform lattice or porous size as a filter, it overcomes the limitations of the air permeability of the existing mask, causing the user's breathing difficulties and difficulties in use. It can solve problems such as discomfort.

둘째, 항균 기능이 있는 금속 물질을 상기 통기성 구조체에 부착시켜 제1금속 레이어를 형성함으로써, 기존 마스크의 항균 기능을 대신할 수 있는 효과를 포함한다.Second, by attaching a metal material having an antibacterial function to the breathable structure to form a first metal layer, it includes an effect that can replace the antibacterial function of the existing mask.

셋째, 살균, 탈취, 초친수성 기능이 있는 이산화 타이타늄을 상기 제1금속 레이어에 부착하되 제1금속 레이어의 일부가 외부에 노출되게 작은 크기로 부착시킴으로써, 태양광에서 나오는 자외선이나 형광등에 반응하는 광촉매 효과에 의한 초친수성 살균 기능으로 미세입자나 비말형태의 세균, 바이러스, 침방울 등을 흡착시켜 살균함과 더불어 제1금속 레이어의 항균 기능을 극대화할 수 있다.Third, by attaching titanium dioxide having sterilization, deodorization, and superhydrophilic functions to the first metal layer, but with a small size so that a part of the first metal layer is exposed to the outside, a photocatalyst that reacts to ultraviolet rays or fluorescent lamps from sunlight With the super-hydrophilic sterilization function by the effect, it is possible to sterilize by adsorbing micro-particles, droplets, bacteria, viruses, and saliva, and to maximize the antibacterial function of the first metal layer.

넷째, 이러한 제1금속 레이어와 제2금속 레이어의 적층 구조에 의한 복합작용은 기존 마스크의 살균 기능을 대체함을 넘어 그 기능을 한층 보강할 수 있다.Fourth, the compound action by the lamination structure of the first metal layer and the second metal layer can not only replace the sterilization function of the existing mask, but can further reinforce its function.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 살균용 마스크의 전체 구성을 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 통기성 구조체, 제1금속 레이어 및 제2금속 레이어의 적층 구조를 정면에서 나타내는 정면 확대도이다.
도 3은 도 2의 적층 구조를 측면에서 나타내는 측면 확대도이다.
도 4는 도 1의 제2금속 레이어와 타공이 포함된 외피의 적층 구조를 나타내는 요부 확대도이다.
도 5는 도 1의 제1금속 레이어 및 제2금속 레이어에 비말이 흡착되는 과정을 설명하기 위한 사용 상태도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 살균용 마스크의 제조장치의 전체 구성이 나타난 구성도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 살균용 마스크의 제조방법을 나타내는 흐름도이다.1 is an exploded perspective view showing the overall configuration of a mask for sterilization according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged front view illustrating the laminated structure of the breathable structure, the first metal layer, and the second metal layer of FIG. 1 from the front.
FIG. 3 is an enlarged side view showing the stacked structure of FIG. 2 from the side;
FIG. 4 is an enlarged view showing a laminated structure of the second metal layer and the outer shell including the perforations of FIG. 1 .
FIG. 5 is a state diagram in use for explaining a process in which droplets are adsorbed to the first metal layer and the second metal layer of FIG. 1 .
6 is a block diagram showing the overall configuration of an apparatus for manufacturing a mask for sterilization according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a sterilization mask according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 살균용 마스크(100)의 전체 구성이 나타나 있다. 1 to 4 show the overall configuration of the mask 100 for sterilization according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 살균용 마스크(100)는 기존 마스크의 미세먼지 차단 기능이나 항균 기능들의 손실 없이 통기성의 한계를 극복할 수 있는 마스크를 제공하기 위한 것으로, 내피(110), 통기성 구조체(120), 제1금속 레이어(130), 제2금속 레이어(140) 및 외피(150)를 포함한다.1 to 4, the sterilization mask 100 according to an embodiment of the present invention is intended to provide a mask that can overcome the limitations of air permeability without loss of the fine dust blocking function or antibacterial functions of the existing mask. , including an endothelium 110 , a breathable structure 120 , a first metal layer 130 , a second metal layer 140 , and an outer shell 150 .

내피(110)는, 마스크 내 외기의 유입 경로의 최후단, 즉 사용자와 가장 가까운 위치에 배치되어 외피(150)와 함께 상술한 다른 구성요소들의 수용공간을 형성한다. 상기 내피(110)는 사용자의 피부에 접촉하는 마스크의 안감으로서 통기성 있는 구조의 부드러운 재질로 형성된다.The endothelium 110 is disposed at the last end of the inflow path of the outside air in the mask, that is, at a position closest to the user to form an accommodation space for the other components described above together with the outer skin 150 . The endothelium 110 is formed of a soft material having a breathable structure as the lining of the mask in contact with the user's skin.

통기성 구조체(120)는, 격자(mesh) 구조 또는 다공성(porous) 구조로 형성되어 외기의 유입경로에 위치하되 내피(110)의 전방에 위치하며, 나일론(nylon), 테트론(Tetron) 및 스테인레스(stainless) 중 어느 하나 또는 복수 개의 재질로 형성될 수 있다. 이때, 격자 구조 또는 다공성 구조에 의해 형성되는 복수 개의 공극(121)들은 일정 간격의 1 ㎛ 내지 100㎛ 사이의 반경을 갖도록 형성되되, 멤브레인 구조의 부직포 필터나 나노섬유 구조의 필터에 형성된 미세 구멍의 크기와 동일하거나 더 크게 형성될 수 있다.The breathable structure 120 is formed in a lattice (mesh) structure or a porous structure and is located in the inflow path of external air, but is located in front of the endothelium 110, nylon, Tetron, and stainless steel. (stainless) may be formed of any one or a plurality of materials. At this time, the plurality of pores 121 formed by the lattice structure or the porous structure are formed to have a radius between 1 μm and 100 μm at a predetermined interval, and the micropores formed in the membrane-structured non-woven fabric filter or the nano-fiber-structured filter. It may be formed equal to or larger than the size.

제1금속 레이어(Layer, 130)는, 통기성 구조체(120)의 전면 즉, 외부를 향하는 면에 증착 또는 스퍼터링(sputtering)되어 통기성 구조체(120)에 부착 또는 도포된다. 이때, 제1금속 레이어(130)는 통기성 구조체(120)의 전면에 항균 기능을 가진 구리(Cu), 은(Ag) 및 아연(Zn) 중 어느 하나의 금속 또는 복수 개이며 복합적인 구조의 금속으로 증착 또는 스퍼터링되되 기설정된 크기의 제1 표면적을 갖도록 부착 또는 도포된다.The first metal layer (Layer, 130) is deposited or sputtered on the front surface of the breathable structure 120, that is, on the surface facing the outside, and is attached or applied to the breathable structure 120. At this time, the first metal layer 130 is a metal of any one of copper (Cu), silver (Ag), and zinc (Zn) having an antibacterial function on the entire surface of the breathable structure 120 or a plurality of metals of a complex structure. It is deposited or sputtered with a method, but is attached or applied to have a first surface area of a predetermined size.

제2금속 레이어(140)는, 제1금속 레이어(130)의 전면 즉, 외부 노출면에 증착 또는 스퍼터링되어 제1금속 레이어(130)에 부착 또는 도포된다. 이때, 제2금속 레이어(140)는 제1금속 레이어(130)의 전면에 살균 및 탈취 기능을 가진 이산화 타이타늄(TiO2)이 증착 또는 스퍼터링되되 기설정된 크기의 제2 표면적을 갖도록 부착 또는 도포된다.The second metal layer 140 is deposited or sputtered on the front surface of the first metal layer 130 , ie, an externally exposed surface, and attached or applied to the first metal layer 130 . At this time, the second metal layer 140 is deposited or sputtered with titanium dioxide (TiO 2 ) having a sterilization and deodorization function on the entire surface of the first metal layer 130, but is attached or applied to have a second surface area of a predetermined size. .

여기서, 제2 표면적은 제1 표면적에 비해 작은 크기의 표면적으로 설정되어, 제2금속 레이어(140)에 의해 제1금속 레이어(130)의 표면이 전부 가려지지 않도록, 즉, 제1금속 레이어(130)가 제2금속 레이어(140) 사이사이로 그 일부들이 노출되도록 한다.Here, the second surface area is set as a small surface area compared to the first surface area, so that the surface of the first metal layer 130 is not completely covered by the second metal layer 140, that is, the first metal layer ( A portion of the second metal layer 140 is exposed through the space 130 .

외피(150)는, 마스크 내 외기의 유입 경로의 최선단, 즉, 사용자와 가장 먼 위치에 배치되어 내피(110)와 함께 상술한 다른 구성요소들의 수용공간을 형성하며, 이산화 타이타늄으로 구성되는 제2금속 레이어(140)에 자외선이 통과되어 조사됨으로써, 광촉매 반응이 원활히 일어나도록, 부직포나 복수 개의 타공(151)된 필름재질로 형성된다.The outer shell 150 is disposed at the most distant end of the inflow path of the outside air in the mask, that is, the user and the endothelium 110 together with the endothelium 110 to form a receiving space for the above-mentioned other components, and is made of titanium dioxide. The two-metal layer 140 is irradiated with ultraviolet light, so that the photocatalytic reaction occurs smoothly, it is formed of a nonwoven fabric or a film material with a plurality of perforations 151 .

한편, 도면에는 도시하지 않았으나, 본 발명의 다른 실시예에 따른 살균용 마스크(100)에는 내피(110)와 통기성 구조체(120) 사이에 정전필터(미도시)가 더 설치되어 세균, 바이러스 및 미세먼지 차단 기능을 보조할 수 있음은 물론이다.On the other hand, although not shown in the drawings, in the mask 100 for sterilization according to another embodiment of the present invention, an electrostatic filter (not shown) is further installed between the endothelium 110 and the breathable structure 120 to prevent bacteria, viruses and microscopic Of course, it can assist with the dust blocking function.

도 5에는 제1금속 레이어(130)와 제2금속 레이어(140)에 바이러스가 포함된 비말이 흡착되는 과정이 나타나 있다. 이하에서는, 도 5를 참조하여 살균용 마스크(100)의 항균 및 살균 기능을 상세히 설명하기로 한다.5 shows a process in which droplets containing a virus are adsorbed to the first metal layer 130 and the second metal layer 140 . Hereinafter, the antibacterial and sterilizing function of the sterilizing mask 100 will be described in detail with reference to FIG. 5 .

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 살균용 마스크(100)는 나일론, 테프론(polyester 재질) 또는 스테인레스 재질로 형성되며 격자 구조 또는 다공성 구조를 갖는 통기성 구조체(120)로 멤브레인 구조의 부직포 필터 또는 나노섬유 구조의 필터들을 대신함으로써, 통기성의 한계를 극복함은 물론, 그 통기성 구조체(120)의 전면에 항균 기능의 제1금속 레이어(130)와 제2금속 레이어(140)를 적층하여 증착 또는 스퍼터링에 의해 부착 또는 도포되게 함으로써, 기존 마스크의 항균 및 살균 기능을 대신할 수 있다.5, the sterilization mask 100 according to an embodiment of the present invention is formed of nylon, Teflon (polyester material) or stainless material and is a breathable structure 120 having a lattice structure or a porous structure of a membrane structure. By replacing the non-woven filter or the filters of the nanofiber structure, the limit of air permeability is overcome, and the first metal layer 130 and the second metal layer 140 having an antibacterial function are laminated on the entire surface of the air permeable structure 120 . By making it adhered or applied by deposition or sputtering, it can replace the antibacterial and sterilizing function of the existing mask.

구체적으로, 이산화 타이타늄의 제2금속 레이어(140)는 외피(150)를 통과한 자외선에 의해 광촉매 반응을 일으켜 유입되는 외기를 살균 및 탈취함으로써, 구리, 은 또는 아연 등으로 형성되는 항균기능을 제공하는 제1금속 레이어(130)와 함께 기존 마스크의 항균 또는 살균 기능을 대신한다.Specifically, the second metal layer 140 of titanium dioxide causes a photocatalytic reaction by ultraviolet rays passing through the outer shell 150 to sterilize and deodorize the incoming outside air, thereby providing an antibacterial function formed of copper, silver or zinc. together with the first metal layer 130 to replace the antibacterial or sterilizing function of the existing mask.

잠시, 제2금속 레이어(140)의 살균 기능에 대한 이해를 돕기 위해, 이산화 타이타늄 기반의 광촉매 반응을 간략히 설명하면, 광화학 반응은 빛을 받았을 때 화학 반응을 말하는데, 이러한 반응을 촉진시키면서 자신은 변하지 않는 물질을 광촉매라고 한다. 다양한 종류의 광촉매가 있으나, 그 중에서도 이산화 타이타늄(TiO2) 아나타제 타입이 뛰어난 광촉매 활성, 화학적 안정성, 환경친화성, 낮은 가격이라는 장점을 가지고 있어 널리 사용되고 있다.For a moment, in order to help understand the sterilization function of the second metal layer 140 , a titanium dioxide-based photocatalytic reaction will be briefly described. The photochemical reaction refers to a chemical reaction when light is received. Substances that do not are called photocatalysts. There are various types of photocatalysts, but among them, titanium dioxide (TiO 2 ) anatase type is widely used because it has excellent photocatalytic activity, chemical stability, environmental friendliness, and low price.

광촉매 반응은 밴드갭에 상응하는 빛 에너지를 받을 경우 시작된다. 밴드갭은 가전자대(valence band)와 전도대(conduction band)의 차이를 말하는데, 밴드갭 이상의 빛에너지를 받을 경우, 가전자대에서 전도대로 전자가 여기된다. 이때, 광촉매의 표면에는 전자(e-)와 정공(h+)이 생기게 된다. 가전자대의 정공(h+)은 광촉매 주변의 수분과 반응하여 하이드록시 라디칼(OH·)을 형성하고, 이 하이드록시 라디칼이 광촉매 표면의 유기 물질 등을 산화시킨다. 그리고, 전도대의 전자는 환원 과정에 참여하여 공기 중의 산소와 반응, 초산화물 음이온(O2 -·)을 만든다. The photocatalytic reaction starts when light energy corresponding to the bandgap is received. The bandgap refers to the difference between the valence band and the conduction band. When light energy greater than the bandgap is received, electrons are excited from the valence band to the conduction band. At this time, electrons (e − ) and holes (h + ) are generated on the surface of the photocatalyst. Holes (h + ) in the valence band react with moisture around the photocatalyst to form hydroxyl radicals (OH·), which oxidize organic materials on the surface of the photocatalyst. And, the electrons in the conduction band participate in the reduction process, react with oxygen in the air, and create superoxide anions (O 2 - ·).

이렇게 생성된 정공과 OH·, O2 -·등과 같은 라디칼이 촉매 표면에 흡착된 유기 오염물질과 반응하여 산화 및 환원 반응으로 오염 물질을 분해한다.The holes generated in this way and radicals such as OH·, O 2 - ·, etc. react with the organic pollutants adsorbed on the catalyst surface to decompose the pollutants through oxidation and reduction reactions.

또한, 이산화 타이타늄은 자외선을 비롯하여 태양광 영역인 가시광선, 근적외선에서 표면의 산소결함에 포획된 전자들이 공기 중 물분자와 상호작용함으로써, 얇은 막처럼 물이 흡착되는 초친수성의 특성을 가지고 있어, 마스크 내로 유입되는 비말 상태의 오염 물질을 흡착하여 분해할 수 있다.In addition, titanium dioxide has super-hydrophilic properties in which water is adsorbed like a thin film by the interaction of electrons captured by oxygen defects on the surface in visible and near-infrared light, including ultraviolet light, with water molecules in the air. It can be decomposed by adsorbing the contaminants in the droplet state flowing into the mask.

도 6 및 도 7에는 본 발명의 일 실시예에 따른 살균용 마스크 제조장치(200) 및 제조방법이 나타나 있다. 아래에서는, 도 6 및 도 7을 참조하여 살균용 마스크(100)를 제조하는 방법에 대해 상세히 설명한다.6 and 7 show a mask manufacturing apparatus 200 and a manufacturing method for sterilization according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a method of manufacturing the mask 100 for sterilization will be described in detail with reference to FIGS. 6 and 7 .

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 살균용 마스크 제조장치(200)는 그 구성을 약술하면, 통기성 구조체(120)에 제1금속 레이어(130)와 제2금속 레이어(140)를 형성하기 위하여, 통기성 구조체(120)를 진공 증착하기 위한 지지기반을 제공하는 코팅드럼(210), 챔버(250) 내부를 진공으로 유지하는 진공펌프(220), 음극(260)을 전력을 조정하기 위한 파워 서플라이(230), 통기성 구조체(120)에 증착시킬 증착 물질(240)(구리 또는 이산화 타이타늄), 내부에 상술한 구성들을 수용하는 챔버(250) 및 아르곤 양이온을 유도하기 위한 음극(260)을 포함한다.Referring to FIG. 6 , the configuration of the apparatus 200 for manufacturing a sterilization mask according to an embodiment of the present invention is summarized, and the first metal layer 130 and the second metal layer 140 are formed on the breathable structure 120 . In order to form a coating drum 210 that provides a support base for vacuum deposition of the breathable structure 120, a vacuum pump 220 for maintaining the inside of the chamber 250 in a vacuum, and a cathode 260 to adjust the power A power supply 230 for evaporating, a deposition material 240 (copper or titanium dioxide) to be deposited on the breathable structure 120 , a chamber 250 containing the above-described components therein, and a cathode 260 for inducing argon cations. ) is included.

이러한, 살균용 마스크(100) 제조장치(200)를 이용하여 살균용 마스크(100)를 제조하는 방법은 격자 구조 또는 다공성 구조로 형성되는 통기성 구조체(120)를 제조한 후(S1100), 마스크의 항균을 위하여 통기성 구조체(120)의 전면에 구리, 은 또는 아연 중 어느 하나의 금속을 제1 표면적을 갖도록 증착 또는 스퍼터링하여 부착(S1200)시킴으로써, 제1금속 레이어(130)를 형성하며, 마스크의 살균 및 탈취를 위해, 제1금속 레이어(130)의 전면에 이산화 타이타늄을 부착(S1400)시키되, 제1금속 레이어(130)의 일부가 외부에 노출되도록, 제1 표면적보다 작은 크기의 제2 표면적을 갖도록 챔버(250)에 가해지는 전압을 조절(S1300)하여 부착시키는 과정을 포함한다.The method for manufacturing the sterilization mask 100 using the sterilization mask 100 manufacturing apparatus 200 is after manufacturing the breathable structure 120 formed in a lattice structure or a porous structure (S1100), the mask By depositing or sputtering and attaching any one metal of copper, silver, or zinc to the front surface of the breathable structure 120 to have a first surface area (S1200) for antibacterial, the first metal layer 130 is formed, and the mask of For sterilization and deodorization, titanium dioxide is attached to the front surface of the first metal layer 130 ( S1400 ), and a second surface area having a size smaller than the first surface area so that a part of the first metal layer 130 is exposed to the outside and adjusting (S1300) the voltage applied to the chamber 250 so as to have a .

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, which is merely exemplary, it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the technical spirit of the appended claims.

100 : 살균용 마스크
110 : 내피 120 : 통기성 구조체
121 : 공극 130 : 제1금속 레이어
140 : 제2금속 레이어 150 : 외피
151 : 타공
200 : 살균용 마스크 제조장치(진공 증착 장치)
210 : 코팅드럼 220 : 진공펌프
230 : 파워 서플라이 240 : 증착 물질
250 : 챔버 260 : 음극100: mask for sterilization
110: endothelium 120: breathable structure
121: void 130: first metal layer
140: second metal layer 150: outer shell
151: perforation
200: mask manufacturing device for sterilization (vacuum deposition device)
210: coating drum 220: vacuum pump
230: power supply 240: deposition material
250: chamber 260: cathode

Claims (12)

얼굴에 착용하는 마스크에 있어서,
격자(mesh) 구조 또는 다공성(porous) 구조로 형성되어 외기의 유입경로에 배치되는 통기성 구조체;
상기 마스크의 항균을 위해, 상기 통기성 구조체의 전면에 구리(Cu), 은(Ag) 또는 아연(Zn) 중 어느 하나의 금속이 제1 표면적을 갖도록 부착되는 제1금속 레이어; 및
상기 마스크의 살균 및 탈취를 위해, 상기 제1금속 레이어에 이산화 타이타늄(TiO2)이 부착되되, 상기 제1금속 레이어의 일부가 외부에 노출되도록, 상기 제1 표면적보다 작은 크기의 제2 표면적을 갖도록 부착되는 제2금속 레이어를 포함하고,
상기 제2금속 레이어는,
증착 또는 스퍼터링되어 상기 제1금속 레이어에 부착되는 살균용 마스크.In the mask worn on the face,
a breathable structure formed in a mesh structure or a porous structure and disposed in an inflow path of external air;
a first metal layer to which any one of copper (Cu), silver (Ag), and zinc (Zn) metal is attached to have a first surface area on the entire surface of the breathable structure for antibacterial activity of the mask; and
For sterilization and deodorization of the mask, titanium dioxide (TiO 2 ) is attached to the first metal layer, so that a portion of the first metal layer is exposed to the outside, a second surface area smaller than the first surface area It includes a second metal layer attached to have,
The second metal layer,
A mask for sterilization that is deposited or sputtered and attached to the first metal layer. 청구항 1에 있어서,
상기 통기성 구조체는,
나일론(nylon), 테트론(Tetron) 또는 스테인레스(stainless) 재질인 살균용 마스크.The method according to claim 1,
The breathable structure,
A mask for sterilization made of nylon, Tetron or stainless. 청구항 1에 있어서,
상기 제1금속 레이어는,
증착 또는 스퍼터링(Sputtering)되어 상기 통기성 구조체에 부착되는 살균용 마스크.The method according to claim 1,
The first metal layer,
A mask for sterilization that is deposited or sputtered and attached to the breathable structure. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
외기의 진행경로에 배치되되, 상기 통기성 구조체의 후방에 배치되는 내피를 더 포함하는 살균용 마스크.The method according to claim 1,
Disposed in the path of the outside air, sterilization mask further comprising an endothelium disposed at the rear of the breathable structure. 삭제delete 얼굴에 착용하는 마스크에 있어서,
격자(mesh) 구조 또는 다공성(porous) 구조로 형성되어 외기의 유입경로에 배치되는 통기성 구조체;
상기 마스크의 항균을 위해, 상기 통기성 구조체의 전면에 구리(Cu), 은(Ag) 또는 아연(Zn) 중 어느 하나의 금속이 제1 표면적을 갖도록 부착되는 제1금속 레이어;
상기 마스크의 살균 및 탈취를 위해, 상기 제1금속 레이어에 이산화 타이타늄(TiO2)이 부착되되, 상기 제1금속 레이어의 일부가 외부에 노출되도록, 상기 제1 표면적보다 작은 크기의 제2 표면적을 갖도록 부착되는 제2금속 레이어; 및
외기의 진행경로에 배치되되, 상기 통기성 구조체의 전방에 배치되는 외피를 포함하고,
상기 외피는,
자외선이 통과할 수 있도록, 부직포 또는 타공된 필름 재질로 형성되는 살균용 마스크.In a mask worn on the face,
a breathable structure formed in a mesh structure or a porous structure and disposed in an inflow path of external air;
a first metal layer to which any one of copper (Cu), silver (Ag), and zinc (Zn) metal is attached to have a first surface area on the entire surface of the breathable structure for antibacterial activity of the mask;
For sterilization and deodorization of the mask, titanium dioxide (TiO 2 ) is attached to the first metal layer, so that a portion of the first metal layer is exposed to the outside, a second surface area smaller than the first surface area a second metal layer attached to have; and
Doedoe disposed on the path of outdoor air, including a shell disposed in front of the breathable structure,
The skin is
A sterilization mask made of a non-woven fabric or a perforated film material so that ultraviolet rays can pass through. 청구항 1 내지 청구항 3, 청구항 5, 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 통기성 구조체의 격자의 크기 또는 다공의 크기는 1 ㎛ 내지 100㎛ 사이의 반경을 갖는 살균용 마스크.The method according to any one of claims 1 to 3, 5, 7,
The size of the grid or the size of the pores of the breathable structure is a mask for sterilization having a radius between 1 μm to 100 μm. 얼굴에 착용하는 마스크에 있어서,
격자(mesh) 구조 또는 다공성(porous) 구조로 형성되어 외기의 유입경로에 배치되는 통기성 구조체;
상기 마스크의 항균을 위해, 상기 통기성 구조체의 전면에 구리(Cu), 은(Ag) 또는 아연(Zn) 중 어느 하나의 금속이 제1 표면적을 갖도록 부착되는 제1금속 레이어; 및
상기 마스크의 살균 및 탈취를 위해, 상기 제1금속 레이어에 이산화 타이타늄(TiO2)이 부착되되, 상기 제1금속 레이어의 일부가 외부에 노출되도록, 상기 제1 표면적보다 작은 크기의 제2 표면적을 갖도록 부착되는 제2금속 레이어를 포함하고,
외기의 진행경로에 배치되되, 상기 통기성 구조체의 후방에 배치되는 정전필터를 더 포함하는 살균용 마스크.In the mask worn on the face,
a breathable structure formed in a mesh structure or a porous structure and disposed in an inflow path of external air;
a first metal layer to which any one of copper (Cu), silver (Ag), and zinc (Zn) metal is attached to have a first surface area on the entire surface of the breathable structure for antibacterial activity of the mask; and
For sterilization and deodorization of the mask, titanium dioxide (TiO 2 ) is attached to the first metal layer, so that a portion of the first metal layer is exposed to the outside, a second surface area smaller than the first surface area It includes a second metal layer attached to have,
Doedoe disposed on the path of the outside air, the mask for sterilization further comprising an electrostatic filter disposed at the rear of the breathable structure. 삭제delete 얼굴에 착용하는 마스크를 제조하는 방법에 있어서,
격자 구조 또는 다공성 구조로 형성되는 통기성 구조체를 제조하는 단계;
상기 마스크의 항균을 위하여, 상기 통기성 구조체의 전면에 구리, 은 또는 아연 중 어느 하나의 금속을 제1 표면적을 갖도록 부착하여 제1금속 레이어를 형성하는 단계; 및
상기 마스크의 살균 및 탈취를 위해, 상기 제1금속 레이어에 이산화 타이타늄을 부착시키되, 상기 제1금속 레이어의 일부가 외부에 노출되도록, 상기 제1 표면적보다 작은 크기의 제2 표면적을 갖도록 부착시켜 제2금속 레이어를 형성하는 단계를 포함하고,
상기 제1금속 레이어를 형성하는 단계는,
증착 또는 스퍼터링되어 상기 통기성 구조체에 부착되는 단계를 포함하며,
상기 제2금속 레이어를 형성하는 단계는,
증착 또는 스퍼터링되어 상기 제1금속 레이어에 부착되는 단계를 포함하는 살균용 마스크의 제조방법.In the method of manufacturing a mask to be worn on the face,
Preparing a breathable structure formed of a lattice structure or a porous structure;
forming a first metal layer by attaching any one of copper, silver, and zinc to an entire surface of the breathable structure to have a first surface area for antibacterial activity of the mask; and
For sterilization and deodorization of the mask, titanium dioxide is attached to the first metal layer, so that a part of the first metal layer is exposed to the outside, and it is attached to have a second surface area smaller than the first surface area. 2 comprising forming a metal layer,
Forming the first metal layer comprises:
depositing or sputtering and attaching to the breathable structure;
Forming the second metal layer comprises:
A method of manufacturing a sterilization mask comprising the step of being deposited or sputtered and attached to the first metal layer. 청구항 11에 있어서,
상기 제1금속 레이어를 형성하는 단계와 상기 제2금속 레이어를 형성하는 단계는,
스퍼터링되어 상기 통기성 구조체 및 상기 제1금속 레이어에 각각 부착되는 단계; 및
진공상태의 챔버에 가해지는 전압을 조절하여 상기 제1 표면적과 상기 제2 표면적을 조절하는 살균용 마스크의 제조방법.
12. The method of claim 11,
Forming the first metal layer and forming the second metal layer,
being sputtered and attached to the breathable structure and the first metal layer, respectively; and
A method of manufacturing a sterilization mask for controlling the first surface area and the second surface area by controlling a voltage applied to a vacuum chamber.
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