KR102468645B1 - 정전기 방지 기능이 우수한 당구대 천 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 정전기 방지 기능이 우수한 당구대 천 조성물에 관한 것으로, 울섬유 65~75중량%, 아라미드 섬유 22~32중량% 및 대전방지제 1~5중량%를 포함하는 것을 기술적 특징으로 하며, 당구대 천에 발생하는 정전기를 제거할 수 있는 장점이 있으며, 내구성이 우수한 장점이 있다.

Description

정전기 방지 기능이 우수한 당구대 천 조성물{Cloth Composition for Billiard Table with Excellent Antistatic Property}
본 발명은 정전기 방지 기능이 우수한 당구대 천 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 당구대 천에 발생하는 정전기를 제거할 수 있으며, 내구성이 우수한, 정전기 방지 기능이 우수한 당구대 천 조성물에 관한 것이다.
당구대는 석판 가장자리를 따라 상판을 구비한다. 당구대의 상판은 통상 목재로 성형되어 석판의 가장자리에 고정보울트로 체결되어 고정되고, 안쪽 가장자리에는 쿠션부재가 접착제로 접착되는 구조로 되어 있다.
그런데, 당구대 상판에서 안쪽의 쿠션부재의 치수와 형상이 당구대의 품질과 성능을 결정하므로, 쿠션부재의 정교한 제작이 요구된다. 그리고 쿠션부재는 통상 목재로 가공하여 만들어지므로 가공시 정밀한 제작이 필요하다. 뿐만 아니라, 공기중의 습기나 상판 또는 석판을 덮고 있는 천에 잔류하는 습기는 당구공의 구름운동에 장애를 일으키므로 이 습기를 제거하기 위하여 통상 석판을 전기로 가열하고 있다.
그런데, 종래 상판은 목재로 만들어지고, 석판을 가온하기 위하여 가해지는 열이 전달되어 변형을 일으켜, 정확한 쿠션기능을 발휘하지 못하는 문제점이 있었다.
그리고, 종래 상판은 목재로 가공한 다수의 조각들을 서로 접합하거나 접착하여 조립하게 되어 있어 시간이 경과함에 따라 습기 등에 의해 접합부위가 분리되어 요구되는 형상 또는 치수를 유지하지 못하므로, 주기적으로 수리 내지는 보완작업을 하여야 하는 등의 문제점이 있었다.
대한민국등록실용신안공보 제20-0487906호(2018.11.19.)에는 당구대 상판이 개시되어 있다.
상기 당구대 상판은 공기 중의 습기를 제거할 수 있는 장점이 있지만, 당구대 천에 발생하는 정전기를 감소시키지 못하는 단점이 있다.
KR 20-0487906 Y1 2018.11.19.
본 발명의 목적은 당구대 천에 발생하는 정전기를 제거할 수 있는, 정전기 방지 기능이 우수한 당구대 천 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 내구성이 우수한, 정전기 방지 기능이 우수한 당구대 천 조성물을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 다음과 같은 수단을 제공한다.
본 발명은, 울섬유 65~75중량%, 아라미드 섬유 22~32중량% 및 대전방지제 1~5중량%를 포함하되, 상기 대전방지제는 포스페이트(phosphate)계, 카르복실레이트(carboxylate)계, 설페이트(sulfate)계 및 술폰네이트(sulphonate)계 중 1 개 이상의 화합물을 선택하여 사용하는. 정전기 방지 기능이 우수한 당구대 천 조성물을 제공한다.
울섬유, 아라미드 섬유 및 대전방지제를 혼합한 혼합물 100중량부에 불연 향상제 1~5중량부를 추가적으로 포함하되, 상기 불연 향상제는 난연성 폴리에스터 50~60중량%, 탄소섬유 20~30중량%, 카복시메칠셀룰로오스 칼륨 1~5중량%, 수산화마그네슘 1~5중량%, 슬러브사 1~5중량%, 멜라민 1~5중량%, 콜로이드 실리카 1~5중량% 및 수산화알루미늄 1~5중량%를 포함한다.
울섬유, 아라미드 섬유 및 대전방지제를 혼합한 혼합물 100중량부에 항균 향상제 1~5중량부를 추가적으로 포함하되, 상기 항균 향상제는 닥섬유 60~70중량%, 쑥추출물 10~20중량%, 고추냉이 추출발효물 10~20중량%, 사포닌 1~5중량%, 키토산 1~5중량% 및 토르말린 1~5중량%를 포함하며, 상기 쑥추출물은 물 100중량부에 쑥 10~20중량부를 가하고 90~100℃에서 3~4시간 동안 가열한 것을 사용한다.
상기 고추냉이 추출발효물은 고추냉이 뿌리 100중량부에 70%(v/v) 에탄올 600~700중량부를 넣고 65~70℃에서 24~25시간 동안 추출하고, 고추냉이 추출액 100중량부에 아로니아 분말 1~5중량부 및 유산균 1~3중량부를 첨가하고 15~20℃에서 14~15시간 동안 발효시킨 것을 사용하며, 상기 아로니아 분말은 아로니아 열매 100중량부에 쌀가루 6~10중량부를 가한 후 영하 40℃ ~ 영하 35℃에서 30~35일 동안 1차 숙성한 다음, 6~10℃에서 3~4일 동안 해동한 후에, 15~20℃에서 20~25일 동안 2차 숙성하고, 45~48℃에서 2~3시간 동안 건조한 후에 분말화한 것을 사용한다.
본 발명에 따른 정전기 방지 기능이 우수한 당구대 천 조성물은 당구대 천에 발생하는 정전기를 제거할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 정전기 방지 기능이 우수한 당구대 천 조성물은 내구성이 우수한 장점이 있다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명에 따른 정전기 방지 기능이 우수한 당구대 천 조성물을 설명한다.
본 발명의 정전기 방지 기능이 우수한 당구대 천 조성물은,
울섬유 65~75중량%, 아라미드 섬유 22~32중량% 및 대전방지제 1~5중량%를 포함한다.
상기 울섬유는 65~75중량% 포함되는 것이 바람직하고 65중량% 미만 포함되면 당구공이 잘 굴러가지 않는 문제가 있고, 75중량% 초과 포함되면 내구성이 약해지는 문제가 있다.
울(wool)의 특성에 대해 살펴보면, 양모라고 하며, 흔히 우리 나라에서의 울이라는 말은 양털을 깎아서 섬유로 만든 것이라고만 생각하기 쉽지만, 영어에서 말하는 울은 넓은 뜻에서 앙고라(모헤어), 캐시미어 등의 산양류나 낙타, 비큐나, 알파카, 라마 등 낙타류의 털도 포함시켜 말하고 있다. 복지에는 얼룩진 색상의 털(hair)보다는 부드러운 솜털을 많이 쓴다. 실제로 야생의 양은 얼룩진 털을 갖고 있지만, 메리노 같은 개량된 품종은 솜털만 갖고 있다. 양모는 곱슬이어서 신축성이 매우 강하고, 따라서 잡아 당기거나 곧게 편 털도 순식간에 원상으로 되돌아오고 만다. 감촉이 부드럽고 보온성이 뛰어나며 습기도 잘 받아들인다. 또한 비나 습기를 맞게 되면 스스로 열을 발산해서 냉습감을 잘 다스린다. 습기와 열과 압력을 가해서 짠 복지가 펠트이다.
양의 종류에 따라 모질은 부드러운 것으로부터 광택이 나는 것이나 은근한 아름다움을 나타내는 털 등 여러 가지가 있다. 양털을 방적하는 데는 두 가지 방법이 있는데, 실은 소모사(worsted yarn)와 방모사(woolen yarn)로 구분된다. 소모사는 실이 가늘고 굵기가 일정하며, 꼬임도 강해서 단단한 느낌을 주는 경향이 있다. 개버딘이나 서지와 같이 조직이 조밀하면서도 규칙적이어서 짧은 복지는 소모사로 짠 것이다. 이런 천은 형이 잘 망가지지 않으며 주름이 생기기 쉽고 겉모양의 좋고 나쁨은 주로 조직에서 정해지기 때문에 클리어 커트 방식이 많다. 방모사는 굵고, 굵기가 일정치 않고 꼬임새도 엉성한 데다가 부드럽다. 도스킨, 비버 클로스, 플란넬, 멜턴과 같이 부드럽고 표면에는 잔털이 무성하여 따뜻한 느낌을 주는 복지이다. 이것도 끝손질에 따라서 상품의 좋고 나쁨이 결정되기 때문에 끝마무리 방법이 여러 가지 개발되고 있다.
상기 아라미드 섬유는 22~32중량% 포함되는 것이 바람직하고 22중량% 미만 포함되면 내구성이 약해지는 문제가 있고, 32중량% 초과 포함되면 정전기가 발생되는 문제가 있다.
아라미드 섬유로 지칭되는 방향족 폴리아미드 섬유는, 파라계 아라미드 섬유와 메타계 아라미드 섬유를 포함한다. 파라계 아라미드 섬유는 고강도, 고탄성, 저수축 등의 우수한 특성을 가지고 있는데, 5mm 정도 굵기의 가느다란 실로 2톤의 자동차를 들어올릴 정도의 막강한 강도를 가지고 있어 방탄 용도로 사용될 뿐만 아니라, 우주항공 분야의 첨단 산업에서 다양한 용도로 사용되고 있다. 아라미드 섬유는 500℃이상에서 검게 탄화하므로 고내열성이 요구되는 분야에서도 각광을 받고 있다.
상기 대전방지제는 1~5중량% 포함되는 것이 바람직하고 1중량% 미만 포함되면 정전기가 발생하는 문제가 있고, 5중량% 초과 포함되면 내구성이 약해지는 문제가 있다.
상기 대전방지제는 포스페이트(phosphate)계, 카르복실레이트(carboxylate)계, 설페이트(sulfate)계 및 술폰네이트(sulphonate)계 중 1 개 이상의 화합물을 선택하여 사용하는 것이 바람직한데, 상기 대전방지제들은 아라미드 섬유와 양호한 밀착성을 발현하고 우수한 대전방지성을 나타낼 수 있다.
상기 대전방지제는 다양한 방법에 의해 아라미드 섬유에 부여할 수 있다. 예를 들면, 간단하게는 분사노즐을 사용하여 대전방지제를 아라미드 섬유에 처리하는 스프레이 방식이 있고, 다른 방법으로는 대전방지제가 저장된 용기에 아라미드 섬유를 침지한 후 픽업률을 제어하여 대전방지제의 함유량을 조절할 수 있는 침지 방식 등이 있다.
한편, 대전방지제를 아라미드 섬유에 부여한 후 열처리를 통해 상기 대전방지제가 아라미드 섬유에 강하게 밀착하도록 할 수 있다.
본 발명의 정전기 방지 기능이 우수한 당구대 천 조성물은,
울섬유, 아라미드 섬유 및 대전방지제를 혼합한 혼합물 100중량부에 불연 향상제 1~5중량부를 추가적으로 포함할 수 있다.
상기 불연 향상제는 난연성 폴리에스터 50~60중량%, 탄소섬유 20~30중량%, 카복시메칠셀룰로오스 칼륨 1~5중량%, 수산화마그네슘 1~5중량%, 슬러브사 1~5중량%, 멜라민 1~5중량%, 콜로이드 실리카 1~5중량% 및 수산화알루미늄 1~5중량%를 포함한다.
상기 탄소섬유는 유기섬유를 무산소 조건에서 가열 및 탄화하여 만든 섬유로서, 원료 및 처리 온도에 따라 분자배열과 결정의 변화가 생기고 탄소의 육각 고리가 연이어 층상격자를 형성한 구조이며, 금속광택이 있고 검은색이나 회색을 띤다. 가열과정에서 산소, 수소, 질소 등의 분자가 빠져나가 중량이 감소하므로 금속보다 가벼우면서도 금속에 비해 강도와 탄성이 뛰어나고 내열성, 내충격성, 내약품성이 우수한 소재이다. 이러한 탄소섬유는 전구체 원료를 열처리함으로써 얻어지는데, 전구체 원료로는 셀룰로오스, 아크릴 섬유, 비닐론, 피치(pitch) 등이 쓰이고, 방향족 폴리아미드와 같은 열가소성 고분자, 페놀 또는 퍼푸릴(fufuryl) 수지와 같은 열경화성 고분자가 전구체로 이용되기도 한다. 탄소섬유는 주성분 원소의 95% 이상이 탄소로 구성되어 있으며, 금속과 같은 물질들은 높은 밀도 때문에 탄성계수가 250~300㎬ 정도에 불과하나 탄소는 밀도가 2에 가깝고 이론적인 탄성계수가 1,000㎬이어서 섬유형태의 탄소는 고분자 매트릭스의 보강에 높은 효과를 발휘할 수 있다. 따라서 전구체 섬유를 탄소섬유로 가공하는 과정은 높은 탄화수율 뿐만 아니라 고탄성률의 탄소섬유를 제조하는 것이 요구되며, 이는 제조원가를 낮추고 난연성능을 향상시키며, 제반물성을 개선하는 효과를 제공한다. 탄소섬유의 제조과정은 전구체 섬유에 난연제를 첨가하는 내염화 처리 후 안정화 공정, 탄화공정 및 흑연화 공정으로 나눌 수 있으며, 통상 안정화 공정은 400℃ 이하, 탄화공정은 1000~1500℃, 흑연화 공정은 2500~3000℃로 열처리하여 고탄성의 탄소섬유가 얻어진다. 탄소섬유의 물성은 안정화 공정 및 탄화공정 중에 적용되는 열처리온도, 승온속도, 승온단계, 섬유표면의 화학처리 및 불활성 기체 등 여러 인자에 의해 구조와 물성이 달라지는데, 상기 과정 중 탄소섬유의 화학적, 물리적 변화는 주로 안정화 공정에서 영향을 많이 받게 되며, 탄화공정에서 높은 열처리 온도에 노출되었을시 안정화 공정의 처리에 따라 탄소섬유가 화학적, 물리적으로 안정한 구조를 유지할 수 있는지 여부가 결정된다. 안정화 공정은 400℃ 이하의 온도영역에서 진행되는데, 주요 열분해는 70~90%의 중량감소와 함께 열수축이 동반되는 200~350℃ 사이에서 발생한다.
상기 카복시메칠셀룰로오스 칼륨은 당구대 천 조성물의 안정성을 유지하는 역할을 수행한다.
상기 수산화마그네슘은 난연성을 향상시키기 위해 포함된다.
상기 슬러브사는 일반적으로 방적공정에서 조사의 공급속도를 증감하거나 실의 송출속도를 증감하여 실에 굵고 가는 부분을 만들어 일정한 꼬임을 주면 가는 부분은 더 많은 꼬임을 받게 되나 굵은 부분은 꼬임을 덜 받게 되어 부분적으로 굵은 슬러브 모양이 생성된 것으로, 염색가공 후에도 볼륨감이 유지되는 직물을 제공하는 역할을 한다.
상기 멜라민은 경화 수지로서, 변형을 방지하고, 화재 발생시 열에 의한 박리나 연소를 막아주는 역할을 수행한다.
상기 콜로이드 실리카는 주성분이 이산화규소로서, 음전하를 띠는 무정질 실리카 미립자가 수중에서 콜로이드 상태를 이루고 있으며, 외관상 투명하거나 유백색을 띄며 실리카 미립자는 일반적으로 구형의 구조를 이루고 있다. 콜로이드 실리카의 실리카 입자는 표면에 -SiOH기와 -OH기가 존재하고 알칼리 이온에 의해 이중 전기층 구조로 되어 있으며, 같은 음전하를 띤 입자들 사이의 반발력 때문에 안정된 상태를 유지하고 있으나 이러한 전기화학적 균형이 깨어지면 입자들이 서로 얽히게 되고 점도가 상승하여 겔화, 응집 등의 반응이 일어난다. 콜로이드 실리카는 액상의 형태에서 함유하고 있는 수분이 150~155℃에서 95% 이상 서서히 증발·방출되고 200℃에서는 수분이 완전히 증발하여 가교역할을 함으로써, 수산화알루미늄이 섬유 표면에 견고하게 결합되도록 한다. 또한, 400℃ 이상 800℃에 이르면 콜로이드 실리카는 완전히 겔화되어 내화 단열의 성능을 갖게 되어 화재 접염시 불연성을 좀더 향상시킬 수 있다.
상기 수산화알루미늄은 난연성을 향상시키기 위해 포함된다.
본 발명의 정전기 방지 기능이 우수한 당구대 천 조성물은,
울섬유, 아라미드 섬유 및 대전방지제를 혼합한 혼합물 100중량부에 항균 향상제 1~5중량부를 추가적으로 포함할 수 있다.
상기 항균 향상제는 닥섬유 60~70중량%, 쑥추출물 10~20중량%, 고추냉이 추출발효물 10~20중량%, 사포닌 1~5중량%, 키토산 1~5중량% 및 토르말린 1~5중량%를 포함한다.
닥나무는 리그닌, 펜토산 및 홀로셀룰로오스(holocellulose) 등이 풍부하고, 섬유장이 발달되어 있으며, 셀룰로오스의 충진밀도와 단섬유의 강도가 좋다. 닥섬유는 닥나무에서 채취한 친환경 천연소재로서, 항균 소취기능이 탁월하고 피부 친화성이 높아 환경오염에 따른 부작용을 최소화할 수 있는 재료이다.
상기 쑥은 국화과의 초본형 낙엽관목으로서 더위지기(Artemisia iwayomogi KITAMU RA), 흰산쑥(Artemisia sacrorum subsp. manshurica KITAMURA), 털산쑥(Artemisia sacrorum subsp. manshurica var. vestita KITAMURA)이라고 불리워지고 있으며 전국 산야에서 널리 분포되어 자라고 있는 식물이다. 특히 쑥은 특유의 향기와 약효로 인하여 전통적으로 민간에서 한방약으로 많이 이용해 왔으며, 중국이나 일본에서도 아르테미시아 카필라리스(Artemisia capillaris Thumb)을 한방약제로 사용해 왔다. 쑥은 한방에서는 각종 간질환, 담낭염, 황달, 소화불량, 소변불리, 열성질환의 치료에 주로 쓰이고 있을 뿐만 아니라, 식품으로는 엿, 떡이나 차로 널리 이용되어 왔고 최근에는 건강식품으로의 이용이 활발해지고 있는 실정이다. 쑥의 주요성분은 정유, 방향족 옥시카보닉산(oxicarbonic acid), 에스쿨레틴 6-메틸에테르(e sculetin 6-methylether), 에스쿨레틴 7-메틸에테르(esculetin 6-methylether), 배당체인 스코폴린 등이 알려져 있다. 생리 활성물질로서 에스쿨레틴 6-메틸에테르(스코폴레틴)의 이담작용 및 항암작용이 알려져 있다.
상기 쑥추출물은 물 100중량부에 쑥 10~20중량부를 가하고 90~100℃에서 3~4시간 동안 가열한 것을 사용한다.
상기 고추냉이 추출발효물은 고추냉이 뿌리 100중량부에 70%(v/v) 에탄올 600~700중량부를 넣고 65~70℃에서 24~25시간 동안 추출하고, 고추냉이 추출액 100중량부에 아로니아 분말 1~5중량부 및 유산균 1~3중량부를 첨가하고 15~20℃에서 14~15시간 동안 발효시켜 제조한다.
상기 아로니아 분말은 아로니아 열매 100중량부에 쌀가루 6~10중량부를 가한 후 영하 40℃ ~ 영하 35℃에서 30~35일 동안 1차 숙성한 다음, 6~10℃에서 3~4일 동안 해동한 후에, 15~20℃에서 20~25일 동안 2차 숙성하고, 45~48℃에서 2~3시간 동안 건조한 후에 분말화하여 제조한다.
상기 고추냉이는 다년생 식물로 한랭한 계곡에서 자생하며 냉지에서 재배되기도 하는데 일본산 고추냉이(학명:Eutrema wasabi)와, 남동부 유럽산(학명:Armoracia rusticana, 영어명: Horse radish)으로 대별된다. 이 식물은 뿌리에 상처를 내거나 껍질을 벗기면 독특한 냄새와 매운맛을 나타낸다. 이 때문에 서유럽에서는 적당히 가공하여 식용증진이나 소화촉진 식품으로 사용하여 왔다. 이 독특한 향미의 주요성분은 고추냉이 정유의 주요 휘발성 성분인 알릴 이소티오시아네이트(Ally isothiocyanate)로 밝혀졌는데, 이 물질은 식물 내에 처음부터 존재하는 것이 아니다. 조직에 들어 있는 싸이오글루코시드(thioglucoside)의 일종인 시니그린(sinigrin)이 불활성 상태로 존재하다가 조직 중에 들어 있는 효소인 미로시나아제(myrosinase)의 작용으로 시니그린이 가수분해되면서 글루코오스와 황산수소칼륨 및 알릴 이소티오시아네이트가 생성되는 것이다. 상기 알릴 이소티오시아네이트는 맛과 향으로 인한 식욕 및 소화 촉진 작용 외에도 대장균(Escherichia coli), 황색포도상구균(Staphyllococcusaureus) 및 곰팡이균(Aspergillus oryzae) 등에 대해 항균작용을 나타내는 것으로 보고된 바 있다.
상기 고추냉이는 고추냉이의 뿌리, 잎 및 줄기 중 1종 이상을 사용할 수 있는데, 상기 고추냉이의 뿌리, 잎 및 줄기 모두에 유효성분인 알릴 이소티오시아네이트(Allyl isothiocyanate)가 다량 포함되기 때문이다.
상기 아로니아(Aronia melanocarpa)는 블랙 초크베리(black chokeberry) 라고도 알려져 있으며, 그 원산지는 북부 아메리카지만 현재 유럽에서도 인기를 끌고 있으며 국내에서도 관심이 높아지며 재배되고 있다. 색과 향이 좋아 잼, 와인, 주스, 차 등 다양한 식자재로서의 이용 가치가 높고, 아로니아에 포함되어있는 다량의 안토시아닌은 짙은 자줏빛을 띠며 항산화물질, 천연색소로의 사용 가능하고, 그밖에 페놀산류, 플라보노이드류와 같은 생리활성물질은 항산화 효과, 항염증 효과, 항당뇨 효과, 면역조절기능 등 다양한 기능을 가지는 것으로 알려져 있다.
상기 유산균은 탄수화물을 혐기적으로 이용하여 유산을 생산하는 미생물로서, 자연계에 널리 존재한다. 유산균은 다양한 환경에서 발견되는데, 사람이나 동물의 장내에 존재할 뿐 아니라, 채소와 과일에서도 발견된다. 유산균은 특히 요구르트, 우리나라의 김치 또는 독일의 사우어크라우트(sauerkraut)와 같은 발효식품의 발효과정에서 중요한 역할을 담당한다. 이러한 유산균으로는 스트렙토코커스 속(Streptococcus sp.), 페디오코커스 속(Pediococcus sp.), 류코노스톡 속(Leuconostoc sp.), 락토바실러스 속(Lactobacillus sp.), 스포로락토바실러스 속(Sporolactobacilus sp.), 비피도박테리움 속(Bifidobacterium sp.) 등이 있다. 이들 유산균은 장내로 유입된후 장내 상피세포에 착생하게 되어 유해 미생물의 장 정착을 방지하고 항균 물질을 분비함으로써 유해 미생물의 생육을 억제하고 설사와 변비를 개선할 뿐만 아니라, 면역활성 증진, 항암 작용 등의 효능을 가지고 있다. 유산균이 장내에 유입되어 자체적인 대사활동을 통해 분비하는 물질은 숙주에 많은 이로움을 준다.
상기 사포닌은 식물에 존재하는 배당체의 일군으로서, 비누와 같이 뚜렷하게 거품이 이는 콜로이드 수용액을 만드는 물질을 총칭한다. 사포닌의 대부분은 무정형 분말로 물, 메탄올, 묽은 에탄올에는 녹지만, 다른 유기용매에는 녹기 어렵다. 사포닌은 경구적으로 독성이 약하며, 세정제와 발포제로서 사용될 수도 있다. 사포닌에 대해서는 인삼을 중심으로 매우 많은 연구가 이루어져 왔으며, 그 종류에 따라 혈중 및 간장의 콜레스테롤 저하 작용, 자율신경실조 개선작용, 항균항염작용, 신경안정작용, 피로회복작용, 거담작용, 혈당강하 작용, 항스트레스 작용, 면역증강작용 등 많은 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 이러한 사포닌은 60 이상의 과에 걸치는 식물에서 발견되고 있으며, 대표적으로 인삼의 주요 약리활성성분으로 알려져 있다. 인삼 이외에도 사포닌은 콩, 파, 더덕, 메밀, 도라지, 미나리, 녹두, 마늘, 양파, 은행, 칡, 부추, 및 돌외에도 존재하는 것으로 알려져 있다.
상기 키토산은 게와 같은 갑각류에 존재하는 키틴을 화학처리하여 얻어지는 다당류로서 수용성이므로 환경친화적이고 아울러 생체적합성도 있는 항균성 물질이다. 은이나 키토산과 같은 항균성 물질의 표면에는 수많은 양전하들이 형성되는데, 이러한 양전하들은 세균세포들의 세포막에 형성된 음전하들을 강하게 당겨주어 세균세포들이 제대로 증식되게 못하게 함으로써 항균이 이루어지도록 하는 원리를 사용한다.
상기 토르말린은 통상 전기석이라 부르며 경도가 7.25, 비중이 3.05인 육각정계로서 보석용으로 쓰여지고 있다. 또한 토르말린은 굴절율이 1.62~1.64이며, 복굴절율은 0.018, 색상은 녹색, 청색, 핑크색, 빨간색, 밤색등을 포함하여 일곱가지의 색이다. 이중에서 보석으로서 가치가 없는 불투명 토르말린이 주로 공업용으로 쓰이고있다. 토르말린 광석은 극성 결정체이다. 유전(dielectricity)체는 전기장에서 분극이 일어나는 물질을 말하지만 토르말린은 영구적으로 미세 전류가 흐르는 광석이다. 이 전류의 세기는 0.06A의 미약 전류이며 전압측정, 물속에서 pH의 변화측정, 수소원자의 방출 농도 측정, 음이온 측정, 가압전류 측정등의 방법으로 측정 가능하다. 압전 성질을 갖고있는 토르말린은 사람의 손 또는 그 밖의 도구로 수직의 압력이나 전단응력(shear stress)를 줄 때 주위의 물분자(H2O)를 수소이온(H+) 과 수산이온(OH-)으로 분리하며, 이때 토르말린의 음극전위에 수소이온(H+)이 끌려가서 수소분자(H2)로 공기로 방출된다. 또한, 수산이온(OH-)은 주위의 물분자와 결합하여 히드록실이온(H3O2 -)으로되며 이러한 입자들이 음이온으로 측정되는 것이다. 또한, 매우 유액한 점은 히드록실이온(H3O2 -)이 계면활성 물질이라서 섬유에 응용시 세탁성(washability)이 개선되고 친수성을 부여하여 정전기를 제어하는데도 효과가 좋다.
본 발명에 따른 정전기 방지 기능이 우수한 당구대 천 조성물은 당구대 천에 발생하는 정전기를 제거할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 정전기 방지 기능이 우수한 당구대 천 조성물은 내구성이 우수한 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 정전기 방지 기능이 우수한 당구대 천 조성물은 불연 성능 및 항균 성능이 우수한 장점이 있다.
이하, 실시 예를 통하여 본 발명의 구성 및 효과를 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시 예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 이들 실시 예에 의해 제한되는 것은 아니다.
울섬유 70중량%, 아라미드 섬유 28중량% 및 대전방지제 2중량%를 혼합하여 방적한 방적사를 이용하여 경사 밀도 112개/inch, 위사 밀도 75개/inch 로 하여 평직으로 제직하여 당구대 천을 제조하였다. 상기 아라미드 섬유는 5.5의 고유점도(I.V.)를 갖는 폴리파라페닐렌테레프탈아미드(PPD-T)를 사용하였다. 상기 대전방지제는 2,2-씨오비스아세틱 에시드 비스(2-에틸헥실)에스테르(2,2-thiobisacetic acid bis(2-ethylhexyl)ester)를 사용하였다.
[비교예 1]
실시예 1에서 울섬유 90중량% 및 나일론 10중량%를 혼합한 것을 제외하고 나머지는 동일하게 하여 당구대 천을 제조하였다.
[실험예 1]
실시예 1의 당구대 천 및 비교예 1의 당구대 천에 대하여 인장강도 및 정전기를 다음의 방법으로 각각 측정하였고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
[인장강도의 측정]
인스트론 시험기(Instron Engineering Corp, Canton, Mass)에서 길이가 25cm인 샘플이 파단될 때의 강력(g)을 측정한 후 이를 샘플의 데니어(denier)로 나눔으로써 샘플의 강도를 구하였다. 이때, 인장속도는 300mm/분으로 하였고, 초하중은 섬도 × 1/30g으로 하였다. 당구대 천의 인장강도는 5개의 샘플들을 테스트 한 후 그 평균값으로 구하였다.
[정전기의 측정]
5kg의 당구대 천이 감겨있는 지관으로부터 10mm 떨어진 위치에 KASUGA사의 KSD-2000 정전기 측정기를 놓고 20±2℃ 및 65±5%의 상대습도 하에서 상기 당구대 천으로부터 발생되는 정전기를 10회 측정한 후 최대값과 최소값을 제외한 나머지 데이터들의 평균을 산출하였다. 이어서, 지관에 감겨 있는 당구대 천을 풀어서 10개의 롤들을 통과시킨 후 다른 지관에 재권취하였다. 이때, 당구대 천과 롤들의 총 접촉 길이는 5m이었다. 이어서, 전술한 방법과 동일한 방법으로 정전기를 10회 측정한 후 최대값과 최소값을 제외한 나머지 데이터들의 평균을 산출하였다.
실시예 1 비교예 1
재권취 전 재권취 후 재권취 전 재권취 후
인장강도(g/d) 22.5 22.5 10.2 10.2
정전기(V) 20 25 150 200
표 1에 의하면, 실시예 1의 당구대 천은 비교예 1의 당구대 천에 비하여 인장강도가 매우 우수하여 내구성이 우수하고, 대전방지 성능이 우수한 것을 확인할 수 있다.
실시예 1에서 울섬유 70중량%, 아라미드 섬유 28중량% 및 대전방지제 2중량%를 혼합한 혼합물 100중량부에 불연 향상제 5중량부를 추가적으로 혼합한 것을 제외하고 나머지는 동일하게 하여 당구대 천을 제조하였다. 상기 불연 향상제는 난연성 폴리에스터 50중량%, 탄소섬유 20중량%, 카복시메칠셀룰로오스 칼륨 5중량%, 수산화마그네슘 5중량%, 슬러브사 5중량%, 멜라민 5중량%, 콜로이드 실리카 5중량% 및 수산화알루미늄 5중량%를 혼합하여 제조하였다.
[실험예 2]
실시예 2에서 제조한 당구대 천 및 비교예 1에서 제조한 당구대 천을 준불연재료 시험방법인 KS F ISO 5660-1에 의거 연소성능을 측정하였고, 그 결과를 표 2에 나타내었다. 한국산업규격 KS F ISO 5660-1[연소성능시험-열 방출, 연기 발생, 질량 감소율-제1부:열방출률(콘칼로리미터법)]에 따르면, 가열시험 개시 후 10 분간 총방출열량이 8 MJ/㎡ 이하이고 10 분간 최대 열방출률이 10 초 이상 연속으로 200 ㎾/㎡를 초과하지 않으며, 10 분간 가열 후 시험체를 관통하는 방화상 유해한 균열, 구멍 및 용융 등이 없어야 한다.
시험항목 단위 실시예 2 비교예 1
1회 2회 3회 1회 2회 3회
총방출열량
(10분)		 Mj/㎡ 0.11 0.11 0.13 5.14 5.19 5.24
최대열방출률 kW/㎡ 2.43 2.42 2.12 30.55 30.18 30.00
최대열방출률이
200kW/㎡ 초과하는 시간		 s 0 0 0 4 5 5
시험체를 관통하는 방화상 유해한 균열, 구멍 및 용융 - 없음 없음 없음 있음 있음 있음
상기 표 2를 보면, 실시예 2의 10 분간 총방출열량이 0.11~0.13 MJ/㎡로서 모두 기준치인 8 MJ/㎡ 미만이고 최대 열방출률이 매우 작아서 200 ㎾/㎡를 초과한 경우가 없었으며, 10 분간 가열 후 시험체에 균열 또는 관통구멍이 형성되거나 용융되는 경우가 발생하지 않았다.
따라서, 실시예 2에서 제조한 당구대 천은 비교예 1에서 제조한 당구대 천에 비하여 불연성능이 우수한 것을 알 수 있다.
실시에 1에서 울섬유, 아라미드 섬유 및 대전방지제를 혼합한 혼합물 100중량부에 항균 향상제 5중량부를 추가적으로 혼합한 것을 제외하고 나머지는 동일하게 하여 당구대 천을 제조하였다. 상기 항균 향상제는 닥섬유 60중량%, 쑥추출물 15중량%, 고추냉이 추출발효물 10중량%, 사포닌 5중량%, 키토산 5중량% 및 토르말린 5중량%를 혼합하여 제조하였다. 상기 쑥추출물은 물 100중량부에 쑥 10중량부를 가하고 100℃에서 4시간 동안 가열하여 제조하였다. 상기 고추냉이 추출발효물은 고추냉이 뿌리 100중량부에 70%(v/v) 에탄올 600중량부를 넣고 70℃에서 24시간 동안 추출한 고추냉이 추출액 100중량부에 아로니아 분말 5중량부 및 유산균 3중량부를 첨가하고 20℃에서 14시간 동안 발효시켜 제조하였다. 상기 아로니아 분말은 아로니아 열매 100중량부에 쌀가루 10중량부를 가한 후 영하 35℃에서 30일 동안 1차 숙성한 다음, 10℃에서 3일 동안 해동한 후에, 20℃에서 20일 동안 2차 숙성하고, 45℃에서 2시간 동안 건조한 후에 분말화하여 제조하였다.
[실험예 3]
실시예 3에서 제조한 당구대 천 및 비교예 1에서 제조한 당구대 천에 대해 항균시험을 실시하여 그 결과를 표 3에 나타내었다.
균주 시험전 18시간 후 제균율(%)
Staphyllococcus aureus ATCC 6538 실시예 3
 1.3×105 〈10 99.9
비교예 1
 1.3×105 6.2×106 -
Klebsiella pneumoniae ATCC 4352 실시예 3
 1.3×105 〈10 99.9
비교예 1
 1.3×105 6.2×106 -
표 3에 의하면, 실시예 3의 당구대 천은 거의 완전한 제균율을 갖는 반면에, 비교예 1의 당구대 천은 균이 증가하는 것을 확인할 수 있다.

Claims (4)

  1. 울섬유 65~75중량%, 아라미드 섬유 22~32중량% 및 대전방지제 1~5중량%를 혼합한 혼합물 100중량부에 불연 향상제 1~5중량부를 추가적으로 포함하되,
    상기 대전방지제는 포스페이트(phosphate)계, 카르복실레이트(carboxylate)계, 설페이트(sulfate)계 및 술폰네이트(sulphonate)계 중 1 개 이상의 화합물을 선택하여 사용하며.
    상기 불연 향상제는 난연성 폴리에스터 50~60중량%, 탄소섬유 20~30중량%, 카복시메칠셀룰로오스 칼륨 1~5중량%, 수산화마그네슘 1~5중량%, 슬러브사 1~5중량%, 멜라민 1~5중량%, 콜로이드 실리카 1~5중량% 및 수산화알루미늄 1~5중량%를 포함하는,
    정전기 방지 기능이 우수한 당구대 천 조성물.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    울섬유, 아라미드 섬유 및 대전방지제를 혼합한 혼합물 100중량부에 항균 향상제 1~5중량부를 추가적으로 포함하되,
    상기 항균 향상제는 닥섬유 60~70중량%, 쑥추출물 10~20중량%, 고추냉이 추출발효물 10~20중량%, 사포닌 1~5중량%, 키토산 1~5중량% 및 토르말린 1~5중량%를 포함하며,
    상기 쑥추출물은 물 100중량부에 쑥 10~20중량부를 가하고 90~100℃에서 3~4시간 동안 가열한 것을 사용하는,
    정전기 방지 기능이 우수한 당구대 천 조성물.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 고추냉이 추출발효물은 고추냉이 뿌리 100중량부에 70%(v/v) 에탄올 600~700중량부를 넣고 65~70℃에서 24~25시간 동안 추출하고, 고추냉이 추출액 100중량부에 아로니아 분말 1~5중량부 및 유산균 1~3중량부를 첨가하고 15~20℃에서 14~15시간 동안 발효시킨 것을 사용하며,
    상기 아로니아 분말은 아로니아 열매 100중량부에 쌀가루 6~10중량부를 가한 후 영하 40℃ ~ 영하 35℃에서 30~35일 동안 1차 숙성한 다음, 6~10℃에서 3~4일 동안 해동한 후에, 15~20℃에서 20~25일 동안 2차 숙성하고, 45~48℃에서 2~3시간 동안 건조한 후에 분말화한 것을 사용하는,
    정전기 방지 기능이 우수한 당구대 천 조성물.
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