KR102494093B1 - 항균 원단 및 그 제조방법, 그리고 이를 이용한 항균 장갑 - Google Patents

Abstract

본 발명은 PP와 PE로 이루어진 원료를 제직기에서 얇은 원단으로 형성하는 1단계; 원단을 바인더액에 침지시킨 후 인출하는 2단계; 2단계에서 인출된 원단을 건조시키는 3단계;를 포함하는 항균원단에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 항균성능과 통기성 및 습윤성을 갖는 원단을 제공할 수 있고, 이 항균원단을 이용하여 일회용 장갑을 만들어 제공할 경우 착용감이 좋고, 통기성이 좋아 장시간 착용해도 불편함이 없도록 하여 전염병에 대한 위험도를 감소시킬 수 있고, 전염병의 전염률을 월등히 감소시켜 줄 수 있는 효과가 있다.

Description

항균 원단 및 그 제조방법, 그리고 이를 이용한 항균 장갑{Antibacterial fabric and it's manufacturing method, and antibacterial gloves using the same}

본 발명은 각종 균의 성장을 억제할 수 있는 항균 원단 및 그 제조방법, 그리고 이를 이용한 항균 장갑에 관한 것이다.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.

비병원성으로 일상 환경에서는 인체에 직접 해를 주지는 않지만 직물이나 부직포의 변질, 착색오염, 악취를 발생시키거나 병원성으로 인체에 직접 해를 주는 많은 종류의 세균류, 곰팡이류가 존재하며 이러한 세균류나 곰팡이류는 직물이나 부직포 등에 쉽게 부착하여 서식하게 된다.

이처럼 우리의 환경은 세균이나 곰팡이 등의 각종 미생물에 오염되기 쉬운 상태에 있으므로 섬유 재료의 취화를 방지하고, 될 수 있는 대로 건강하고 쾌적한 생활을 영위하려는 목적에서 항균방취 가공은 종래부터 관심이 대상이 되어 왔으며, 최근 소비자들의 생활수준이 향상되고, 쾌적한 생활을 추구하면서 공중위생의 중요성이 강조되는 사회적인 환경변화에 따라 현재는 섬유 제품의 색감이나 촉감은 물론, 내구성을 비롯하여 방오ㆍ항균ㆍ항취 등 다양한 기능성 섬유 제품에 대한 수요가 크게 증가하고 있는 실정이다.

특히, 향상된 경제력은 소비자로 하여금 건강에 대한 관심을 크게 증대시키는 요인으로 작용하면서 아토피 원인 중의 하나로 알려진 집먼지진드기나 모기 등의 해충에 대한 기피와 곰팡이나 각종 균의 발생의 억제하는 항균기능 등을 부여한 기능성 섬유에 대한 관심이 크게 높아지고 있는 실정이다.

그러나 상기와 같은 소비자들의 높아진 관심에도 불구하고, 우수한 내구성을 유지하면서 항균성, 방미성, 항취성 등의 우수한 기능성을 가진 섬유 제품의 개발이 요구되어 왔다.

이를 위해 항균 방미원단이나, 그 제조방법에 대한 연구 개발이 활발히 이루어지고 있었다.

한국등록특허공보 제10-0769852호에는 용매로서의 글리콜 에테르 50 내지 85 중량부와, 방충제로서의 제충국 추출물인 피레트린 또는 시네린(pyrethrin or cinerin) 2 내지 10 중량부와, 에스테르화 촉매 0.8 내지 2 중량부와, 향균제로서의 이소치아졸린 5 내지 20 중량부 및 계면불활성성분 2 내지 8 중량부를 포함하는 섬유용 방충및 항균 가공제 조성물 및 상기 조성물을 이용한 섬유가공방법이 개시되어 있다.

한편 최근에 유행하는 바이러스 질환이 창궐하고 있고, 다수의 사람들이 사용하고 있는 버스 손잡이와 같은 대중 시설물은 사람들이 손으로 잡게 되고, 그 손으로 다시 얼굴을 만질 경우 질병에 걸릴 위험이 높아진다.

이에 일회성의 장갑이 필요해지고 있으나 현재 시중에는 비닐로된 장갑만 제공되고 있으므로 통기성이 안좋아 장시간 착용하기 어렵고, 비닐 쓰레기의 증가로 인한 환경오염의 문제점이 있었다.

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 항균성능과 통기성을 갖는 원단을 제공할 수 있고, 이 항균원단을 이용하여 일회용 장갑을 만들어 제공할 경우 착용감이 좋고, 통기성이 좋아 장시간 착용해도 불편함이 없도록 하여 전염병에 대한 위험도를 감소시킬 수 있고, 전염병의 전염률을 월등히 감소시켜 줄 수 있도록 하는 항균 원단 및 그 제조방법, 그리고 이를 이용한 항균 장갑을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 본 발명의 목적은, PP와 PE 혼합물로 이루어진 원료를 제직기에서 얇은 원단으로 형성하는 1단계; 원단을 바인더액에 침지시킨 후 인출하는 2단계; 2단계에서 인출된 원단을 건조시키는 3단계;를 포함하는 항균원단의 제조방법에 의해 달성될 수 있다.

상기 원단은 PP 40~60wt%, PE 40~60wt%를 혼합하여 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 2단계는 원단을 바인더액이 저장된 수조에 담가서 침지시키는 것을 특징으로 한다.

상기 2단계는 원단을 컨베이어에 올려서 이동시키는 과정에서 바인더액을 균일하게 분사하는 것을 특징으로 한다.

상기의 PP와 PE 혼합물 원단은 통상 ㎡ 당 20 내지 30g인경우 통기성이 있는 것으로 알려져 있다.

상기 바인더액은 물 80~90wt%, EVA 10~20wt%를 혼합한 것을 특징으로 한다.

상기 바인더액에는 제올라이트(Zeolite) 또는 벤토나이트(Bentonite)와 법제유황이 혼합되는 것을 특징으로 한다.

상기 바인더액 100중량부를 기준으로 제올라이트 또는 벤토나이트 1~10중량부, 법제유황액 0.5~ 1중량부를 혼합하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 항균성능과 통기성을 갖는 원단을 제공할 수 있고, 이 항균원단을 이용하여 일회용 장갑을 만들어 제공할 경우 착용감이 좋고, 습윤성 및 통기성이 좋아 장시간 착용해도 불편함이 없도록 하여 전염병에 대한 위험도를 감소시킬 수 있고, 전염병의 전염률을 월등히 감소시켜 줄 수 있는 효과가 있다. 또한 이불 커버, 마스크 필터 등에 사용되어, 탈취와 각종 항균을 제거할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 항균 원단의 제조 공정을 예시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 항균 원단의 제조 공정을 나타낸 흐름도,
도 3은 본 발명에 따른 항균 원단에 대장균, 황색포도상구균의 번식을 실험한 시험성적서,
도 4는 본 발명과 대조군 간 대장균 배양상태를 나타낸 사진,
도 5는 본 발명과 대조군 간 황색포도상구균 배양상태를 나타낸 사진,
도 6은 본 발명에 따른 항균 원단에 녹농균, 폐렴균의 번식을 실험한 시험성적서,
도 7는 본 발명과 대조군 간 녹농균 배양상태를 나타낸 사진,
도 8는 본 발명과 대조군 간 폐렴균 배양상태를 나타낸 사진,
도 9는 본 발명에 따른 방법으로 제조된 항균원단 나타낸 사진,
도 10는 본 발명에 따른 방법으로 제조된 항균원단을 사용하여 제조된 항균 장갑에 대한 도면.

이하 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

하기에서 설명될 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 함을 밝혀둔다.

첨부된 도면 중에서, 도 1은 본 발명에 따른 항균 원단의 제조 공정을 예시한 도면, 도 2는 본 발명에 따른 항균 원단의 제조 공정을 나타낸 흐름도, 도 3은 본 발명에 따른 항균 원단에 대장균, 황색포도상구균의 번식을 실험한 시험성적서, 도 4는 본 발명과 대조군 간 대장균 배양상태를 나타낸 사진, 도 5는 본 발명과 대조군 간 황색포도상구균 배양상태를 나타낸 사진, 도 6은 본 발명에 따른 항균 원단에 녹농균, 폐렴균의 번식을 실험한 시험성적서, 도 7는 본 발명과 대조군 간 녹농균 배양상태를 나타낸 사진, 도 8는 본 발명과 대조군 간 폐렴균 배양상태를 나타낸 사진, 도 9는 본 발명에 따른 항균원단을 나타낸 사진, 도 10는 본 발명에 따른 항균원단을 사용하여 제조된 항균 장갑에 대한 도면이다..

본 발명에 따른 항균 원단의 제조 공정은,

PP와 PE 혼합물로 이루어진 원료를 제직기에서 얇은 원단(100)으로 형성하는 1단계(S1);

상기 원단(100)을 바인더액(200)에 침지시킨 후 인출하는 2단계(S2);

상기 2단계(S2)에서 인출된 원단(100)을 건조시키는 3단계(S3);를 포함하여 구성된다.

상기 원단(100)는 PP와 PE의 혼합물 일 수 있다.

이하 구체적인 설명은 PP와 PE 혼합물을 예로 설명하면, 상기 PP와 PE 혼합물 원단(100)은 폴리프로필렌(PP) 40~60wt%와 폴리에틸렌(PE) 40~60wt%를 혼합하여 형성된다. 상기의 PP와 PE 혼합물로 이루어진 원단은 제품가공시 열을 가해 열접착으로 제품을 제조할 수 있다.

상기의 PP와 PE의 혼합물 원단은 보다 구체적으로는, PP 50wt% : PE 50wt%를 혼합되는 것이 바람직하다.

상기 폴리에틸렌(PE)이 혼합됨으로써 접착성을 갖게 된다. 따라서, 성형기(500)에 원단을 넣고 블랭킹 가공하여 예를 들면, 장갑(600)을 제조할때 외주연을 따라서 접착됨으로써 불량품을 방지할 수 있게 된다.

상기 2단계(S2)는 원료 원단(100)을 바인더액(200)이 저장된 수조(300)에 담가서 침지시킨다.

또는 상기 2단계(S2)는 원료를 컨베이어(400)에 올려서 이동시키는 과정에서 바인더액(200)을 균일하게 분사하는 것일수도 있다.

상기 바인더액(200)은 물 80~90wt%, EVA 10~20wt%를 혼합한 것이다.

물이 80wt% 미만이면 점도가 높아 후술되는 제올라이트 또는 벤토나이트와 법제유황 분말이 뭉쳐지는 단점이 있어 부직포에 골고류 흡착되는 율이 낮아지는 단점이 있고, 물이 90wt% 초과이면 점도가 낮아 너무 묽어서 흘러내려 골고루 흡착되지 않는 단점이 있다.

EVA는 접착제로서, 10wt% 미만이면 후술하는 제올라이트 또는 벤토나이트와 법제유황의 분말이 부직포에 접착되는 율이 낮아져 바인더의 성능이 기대에 미치지 못하며, 20wt% 초과이면 제올라이트 또는 벤토나이트와 법제유황을 두껍게 코팅되는 경향이 있으므로 가공성이 않좋으며, 수분 제거율 및 부직포의 통기성 및 탈취율이 떨어진다.

따라서, 상기의 본 발명에 따른 비율은 제올라이트 또는 벤토나이트와 법제유황이 뭉쳐지거나, 흘러내리지 않고 골고루 분산된다.

한편, 항균성능과 습윤성을 갖도록 갖도록 하기 위해 상기 바인더액(200)에는 상기 언급한 바와 같은 제올라이트 또는 벤토나이트와 법제유황이 혼합된다.

상기 제올라이트 또는 벤토나이트를 담지체로 하고, 법제유황이 혼입되어 항균 및 탈취작용과 습윤성을 갖게 된다.

상기 법제유황은 유황에서 독성을 갖는 비소, 카드뮴 등 맹독성 물질을 제거한 것이며, 유황이 갖는 항균성을 최대한 활용하도록 하되 인체에는 무해하도록 처리한 것이다.

일 실시예에 따르면, 바인더액(200) 100중량부를 기준으로 제올라이트 또는 벤토나이트 1~10중량부와 법제유황 0.5 ~ 1중량부를 혼합한다.

상기에서 제올라이트 또는 벤토나이트 분말은 800 ~1500매쉬이고, 법제유황은 0.5 내지 1㎛를 사용한다.

상기의 800매쉬 미만은 촉감이 거칠고, 1500매쉬 초과시는 제조비용이 많이 드는 단점이 있다.

전술한 바인더액(200)에 침지된 후 인출된 원단(100)을 건조시켜 얇은 부직포 형상의 원단을 완성한다.

또한, 다른 실시예로서는 상기 바인더액(200)을 겔(Gel)상으로 하여 통상의 나이프 코팅시킨후 인출된 원단(100)을 건조시켜 항균원단을 완성할 수 있다. 상기에서 겔상태는 바인더액 제조시 물의 양을 적게하여 겔상태로 할 수 있다.

상기에서 제올라이트는 1 중량부 미만이면 탈취성능이 저하되고, 10 중량부 초과이면 과도하여 원단에서 손으로 느껴질 정도가 되므로 착용감이 저하되고 분진이 발생되는 단점이 있다.

상기 법제유황이 0.5 중량부 미만이면 항균성능이 저하되고, 1 중량부 초과이면 과도하여 악취를 유발하는 단점이 있다.

이렇게 완성된 원단(100)을 예를 들면 장갑 성형기(500)에 공급한 후 블랭킹성형하여 장갑(600)을 제조한다.

2장의 원단(100)을 중첩한 상태로 장갑 성형기(500)에 투입하고, 블랭킹 가공후 장갑이 배출되는데, 장갑(600)은 외주연만 접착됨으로서 불량품이 없도록 한다.

(실험예 1)

도 3은 본 발명에 따른 항균 원단에 대장균, 황색포도상구균의 번식을 실험한 시험성적서이고, 도 4는 본 발명과 대조군 간 대장균 배양상태를 나타낸 사진, 도 5는 본 발명과 대조군 간 황색포도상구균 배양상태를 나타낸 사진이다.

시험기관 ; 한국 건설생활환경시험 연구소(KCL)

항균시험대상균 : 대장균, 황색포도상구균

대조군 : BLANK

본 발명에 따른 원단 : 커튼원단/이불원단

24시간 경과후 세균 갯수를 측정해본 결과 본 발명은 대장균(도 4 참조), 황색포도상구균(도 4 참조)에 대해 99.9%의 세균감소율을 나타내었다.

대장균, 황색포도상구균의 번식 여부에 대해서는 배양기에 대한 사진에서도 보이듯이 24시간 후 거의 사멸된 것으로 확인되었다.

(실험예 2)

도 6은 본 발명에 따른 항균 원단에 녹농균, 폐렴균의 번식을 실험한 시험성적서이고, 도 7는 본 발명과 대조군 간 녹농균 배양상태를 나타낸 사진, 도 8는 본 발명과 대조군 간 폐렴균 배양상태를 나타낸 사진이다.

시험기관 ; 한국 건설생활환경시험 연구소(KCL)

항균시험대상균 : 녹농균, 폐렴균

대조군 : BLANK

본 발명에 따른 원단 : 커튼원단/이불원단

배양기에서 24시간 경과후 세균 갯수를 측정해본 결과 본 발명은 녹농균(도 7 참조), 폐렴균(도 8 참조)에 대해 99.9%의 세균감소율을 나타내었다.

녹농균, 폐렴균의 번식 여부에 대해서는 배양기에 대한 사진에서도 보이듯이 24시간 후 거의 사멸된 것으로 확인되었다.

도 9는 본 발명에 따라 제조된 항균 원단의 사진 도면이며, 도 10은 본 발명에 따른 항균 원단으로 제조된 항균 장갑(600)은 다양한 형태로 형성될 수 있다.

상기 항균 장갑(600)은 벙어리 장갑(a)이거나 또는 손가락이 있는 장갑(c)으로도 제조될 수 있으며, 필요에 따라서는 손가락 중 일부가 없는 장갑, 즉 엄지와 검지가 없는 장갑(b) 또는 엄지, 검지, 약지가 없는 장갑(d)로도 제조될 수 있다.

비록 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.

100 : 원단 200 : 바인더액
300 : 수조 400 : 컨베이어

Claims (9)

1. 원료로서 PP와 PE 혼합물을 제직기에서 원단으로 형성하는 1단계;
   상기 원단을 바인더액에 침지시킨 후 인출하는 2단계;
   상기 2단계에서 인출된 원단을 건조시키는 3단계;를 포함하는 것으로,
   상기 원단은 PP 40~60wt%와 PE 40~60wt%를 혼합하여 형성되고,
   상기 2단계는 원단을 바인더액이 저장된 수조에 담가서 침지시키거나 또는 원단을 바인더액을 겔(Gel)상태로 하여 나이프 코팅시키는 것이며,
   상기 바인더액은 물 80~90wt%, EVA 10~20wt%를 혼합한 것이고,
   상기 바인더액에는 800~1500 매쉬 크기의 벤토나이트(Bentonite)와 0.5~1㎛ 크기의 법제유황이 혼합되는 것이며,
   상기 바인더액 100중량부를 기준으로, 벤토나이트 1~10중량부, 법제유황 0.5 ~ 1중량부를 혼합하는 것을 특징으로 하는 항균원단의 제조방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. PP와 PE 혼합물로 형성된 원단과,
   물과 EVA, 벤토나이트와 법제유황이 혼합된 바인더액에 상기 원단이 침지 또는 나이프 코팅 후 건조되어 이루어진 것이며,
   상기 바인더액은 물 80~90wt%, EVA 10~20wt%를 혼합한 것이고,
   상기 바인더액에는 800~1500 매쉬 크기의 벤토나이트(Bentonite)와 0.5~1㎛ 크기의 법제유황이 혼합되는 것이며,
   상기 바인더액 100중량부를 기준으로, 벤토나이트 1~10중량부, 법제유황 0.5 ~ 1중량부를 혼합하는 것을 특징으로 하는 항균원단.
9. 제 8항에 기재된 항균원단으로 제조되는 것을 특징으로 하는 항균장갑.
   
   
   

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