KR102532199B1 - 발수코팅된 통기부를 갖는 마스크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기능성 마스크에 관한 것으로서, 운동시나 더운 여름철 등에 마스크를 착용하는 경우에 가벼우면서도 호흡이 원활하도록 구성된 기능성 마스크에 관한 것이다.
보다 자세하게는, 발수코팅된 통기부를 갖는 마스크를 구성하면서, 마스크 내측에는 마스크를 착용할 경우 호흡으로 인하여 마스크의 내피가 호흡기에 달라붙지 않으면서, 외부의 열과 마스크내 호흡으로 발생하는 호흡열 및 수분을 일정한 간격으로 다수 형성된 공기통로로 빠르게 순환되도록 하여 쾌적함을 장시간 유지시켜주는 마스크에 관한 것이다.

Description

발수코팅된 통기부를 갖는 마스크{Mask with water-repellent coated ventilation}

본 발명은 기능성 마스크에 관한 것으로서, 운동시나 더운 여름철 등에 마스크를 착용하는 경우에 가벼우면서도 호흡이 원활하도록 구성된 기능성 마스크에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 발수코팅된 통기부를 갖는 마스크를 구성하면서, 마스크 내측에는 마스크를 착용할 경우 호흡으로 인하여 마스크의 내피가 호흡기에 달라붙지 않으면서, 외부의 열과 마스크내 호흡으로 발생하는 호흡열 및 수분을 일정한 간격으로 다수 형성된 공기통로로 빠르게 순환되도록 하여 쾌적함을 장시간 유지시켜주는 마스크에 관한 것이다.

최근 코로나 등의 바이러스가 유행으로 비말을 차단하기 위한 안면마스크를 착용하는 것이 필수로 요구되는 추세이다.

도 1은 저중량의 원단재질 마스크 착용에 따른 사용상태도이다.

도시된 바처럼, 일반적으로 사용하는 비말차단 및 코로나 예방 안면마스크의 재질은 폴리에스테르 섬유(Fabric)재질의 원단 중량 350-400g/yard을 사용하며, 착용시에 코와 입을 완전하게 가리게 되는 구조적 특성상 장시간 착용이나, 더운날씨, 특히 마스크 착용상태에서 운동을 하는 경우에 호흡곤란이 발생한다.

또한, 이러한 중량 350-400g/yard의 섬유재질을 사용한 마스크는 가볍고 안면에 완전하게 밀착되지 않아 틈새를 통해 공기가 쉽게 입출되어 시원하게 사용할 수 있으나 탄성이 없어 호흡할 때 다음과 같은 불편함이 있다.

사용자가 마스크를 착용하는 경우, 호흡기와 마스크 사이에 숨을 쉴수 있는 에어포켓(Air Pocket)이 형성되지만, Fabric 350-400g의 원단은 가볍고 탄성이 없기때문에, 마스크를 착용한 상태에서 호흡시 마스크의 원단이 호흡기에 밀착되는 현상이 발생하면서 에어포켓이 밀착되게 되고 호흡이 어려워진다.

다시말해, 마스크 재질이 너무 가볍고 탄성이 없기 때문에 호흡시에 빨아들이는 인력에 의해 마스크가 호흡기에 밀착되면서 호흡이 곤란해지는 현상이 발생하는 문제점이 있다.

도 2는 고중량의 섬유(Fabric)재질을 원단으로 제작한 마스크 착용에 따른 사용상태도이다.

도시된 바처럼, 500g/yard 이상의 중량의 마스크를 착용하게 되면, 형성된 에어포켓(Air Pocket)이 탄성을 갖고 있어 호흡기를 통해 호흡하더라도 마스크가 호흡기에 밀착되는 문제가 없어 에어포켓을 변형없이 유지시켜주게 된다.

그러나, 500g/yard 이상의 중량의 마스크는 에어포켓이 유지되더라도, 더운 여름철이나 운동시에 이러한 고중량의 마스크를 착용하게 되면 외부의 열과 마스크내 호흡으로 발생하는 호흡열 및 수분(땀)으로 인해 착용감이 불편하고, 호흡이 곤란해지게 된다.

따라서, 300-400g/yard의 저중량 원단을 사용한 어느 마스크를 착용하더라도 호흡시에 마스크와 호흡기가 밀착되면서 발생하는 호흡곤란 등의 문제가 없고, 500g/yard 이상의 고중량원단을 사용한 마스크를 착용하더라도 더운 여름철이나 운동시에 호흡을 원활하게 할 수 있는 마스크에 대한 필요성이 절실히 요구되는 실정이다.

특허문헌 1: 국내 등록실용신안공보 제20-0476397호(등록일: 2015.02.17.) 특허문헌 2: 국내 공개특허공보 제10-2018-0112736호(공개일: 2018.10.12.)

상기의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 300-400g/yard의 저중량 원단으로 제작한 마스크를 착용시 호흡에 의한 마스크와 호흡기 간의 밀착을 방지하도록 하여 호흡이 용이하도록 구성된 마스크를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 더운 여름철이나 운동시에 500g/yard 이상의 고중량 재질의 원단으로 제작한 마스크를 착용하더라도, 마스크에 발수기능, 배수기능 및 통기기능을 갖도록 하여 호흡이 용이하고 땀이 차지 않도록 구성된 마스크를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 호흡 개선용 마스크에 있어서, 호흡기와 접하는 마스크의 중앙부에는 다수의 타공이 형성되면서 발수코팅처리된 발수원단을 갖는 통기부가 구성된 것을 특징으로 하는 발수코팅된 통기부를 갖는 마스크를 제시한다.

상기 마스크의 내측에는 마스크의 상하방향으로 길게 볼록하게 형성된 크레스트가 일정간격으로 반복되어 성형되면서, 상기 다수의 볼록형상 간에 다수의 공기통로가 형성되도록 구성된다.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 호흡 개선용 마스크에 있어서, 마스크의 좌측 귀걸이홈이 형성된 제1마스크부; 마스크의 우측 귀걸이홈이 형성된 제2마스크부; 및 상기 제1마스크부와 제2마스크부와 각각 연결되면서, 상기 제1마스크부와 제2마스크부 사이에 형성된 통기부;가 구성되며, 상기 통기부에는 일정간격으로 다수의 타공이 형성되면서 발수코팅처리된 발수원단이 외피로 구성된 것을 특징으로 하는 발수코팅된 통기부를 갖는 마스크를 제시한다.

상기 통기부에는, 상기 발수원단의 내측으로 메시형상으로 타공처리된 쿠션용 원단이 내피로 구성된다.

상기 제1마스크부 및 제2마스크부는 폴리에스테르 섬유재질의 원단 또는 가죽재질로 구성된다.

상기 제1마스크부 및 제2마스크부는 500g/yard 이상의 섬유원단재질 또는 가죽재질로 구성되되, 상기 제1마스크부 및 제2마스크부의 내측에는 마스크의 상하방향으로 사각기둥형상으로 볼록하게 성형된 크레스트가 일정간격으로 다수로 형성되면서, 상기 다수의 크레스트 간에 다수의 공기통로를 형성하도록 구성된다.

상기 제1마스크부의 내측과 제2마스크부의 내측에는 각각 절개부가 형성되며, 상기 절개부에 마스크 필터의 양측이 끼워지도록 구성된다.

본 발명인 발수코팅된 통기부를 갖는 마스크를 통해 다음과 같은 효과를 달성할 수 있다.

본 발명은 300-400g/yard의 저중량 원단으로 제작한 마스크를 착용하더라도 마스크의 통기부를 통해 호흡이 가능해지면서, 마스크와 호흡기 간의 밀착을 방지할 수 있어 호흡이 용이하며, 또한, 마스크 내부의 크레스트(CREST)와 트로프(THOUGH)의 반복패턴을 통해 배수기능 및 통기기능을 갖도록 하여 호흡이 용이하고 땀이 차지 않도록 마스크를 제작할 수가 있다.

또한, 더운 여름철이나 운동시에 500g/yard 이상의 고중량 재질의 원단이나 가죽재질로 제작한 마스크를 착용하더라도, 마스크의 통기부를 통해 발수 및 통기기능이 가능하며, 또한, 마스크 내부의 크레스트(CREST)와 트로프(THOUGH)의 반복패턴을 통해 배수기능 및 통기기능을 갖도록 하여 호흡이 용이하고 땀이 차지 않도록 마스크를 제작할 수가 있다.

도 1은 저중량의 원단재질 마스크 착용에 따른 사용상태도이다.
도 2는 고중량의 원단재질로 제작한 마스크 착용에 따른 사용상태도이다.
도 3은 본 발명에 의한 통기부가 형성된 마스크의 사시도이다.
도 4는 본 발명에 의한 또 다른 실시예로서, 마스크 내부에 형성된 크레스트(CREST)와 트로프(THOUGH)의 반복패턴을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 의한 통기부 등이 형성된 마스크의 착용상태도이다.
도 6은 본 발명에 의한 통기부가 형성된 마스크 내부의 사용상태도이다.

이하, 본 발명인 발수코팅된 통기부를 갖는 마스크에 대해 첨부된 도면을 참조하여 자세하게 설명한다.

마스크의 중량은 보통 야드(Yard)단위로 계산을 하며, 마스크의 중량이 500g/yard 정도를 기준으로 그 이하의 중량, 다시말해 저중량의 마스크는 착용시는 쾌적한 느낌은 있지만, 착용자의 호흡에 의해 영향을 받으면서 호흡에 따라 마스크가 달라붙으면서 안면과 마스크 사이에 형성되는 에어포켓이 확보되지 않아 호흡이 곤란한 현상이 나타난다.

마찬가지로, 500g/yard 이상의 고중량의 마스크는 착용시에 착용자의 호흡에 의해 영향을 받지않아, 안면과 마스크 사이에 형성되는 에어포켓이 확보되지만, 이러한 고중량의 마스크를 착용하는 경우에 호흡열의 원활한 방출이 이루어지지 않아 덮고 땀이 고여서 쾌적함이 떨어지며, 이러한 고중량의 마스크를 착용한 상태로 운동하는 경우의 호흡곤란은 커질수 밖에 없다.

이에 본 발명은 저중량이든 고중량이든 어떠한 원단을 사용한 마스크를 착용하더라도, 착용자의 호흡이 원활하여, 더운 여름철이나 운동시 마스크를 착용하더라도 호흡곤란이 없는 마스크를 제시한다.

도 3은 본 발명에 의한 통기부가 형성된 마스크의 사시도이다.

도시된 바를 참조하면, 본 발명의 호흡 개선용 마스크(10)에는 착용자의 호흡기와 접하는 마스크의 중앙부에 다수의 타공이 형성된 통기부(100)가 구성된다.

상기 통기부(100)는 미세한 타공(120a)을 다수로 형성한 패턴을 갖는 구조로서 마스크 착용자의 호흡시에 공기가 통과할 수 있도록 구성된다.

보다 자세하게 설명하면, 본 발명의 발수코팅처리된 발수원단을 갖는 통기부는 마스크 중앙에 구성된다.

마스크를 좌측 귀걸이홈(200a)이 형성된 부분을 제1마스크부(200), 마스크의 우측 귀걸이홈(300a)이 형성된 제2마스크부(300)이라고 나눈다면, 상기 통기부(100)는 상기 제1마스크부(200)와 제2마스크부(300)와 각각 연결되면서, 상기 제1마스크부(200)와 제2마스크부(300) 사이에 형성된다.

상기 제1마스크부(200)와 제2마스크부(300)는 폴리에스테르 섬유재질로 구성될 수도 있고, 가죽재질로 구성될 수도 있다.

상기 통기부(100)에는 일정간격으로 다수의 타공(120a)이 형성되면서 발수코팅처리된 발수원단(120)이 외피로 구성되며, 상기 발수원단(120)의 내측으로 메시형상으로 타공처리된 쿠션용 원단(140)이 내피로 구성된다.

다시말해, 통기부(100)는 두겹으로 형성되면서, 내피와 외피로 구성되며, 상기 외피에는 발수코팅처리된 발수원단(120)이 구성된다.

통기부(100)의 외피를 타공(120a)이 형성된 원단으로 제작하는 경우에, 타공(120a)을 통해 침이 인입될 수 있어 비말 차단상의 염려가 있을수 있어, 본 발명은 통기부(100)의 외피는 발수코팅처리된 발수원단(120)으로 구성된다.

통기부(100)의 내피에 형성되는 쿠션용 원단(140)은 다수의 타공(140a)이 구성되는데, 쿠션용 원단(140)에 형성되는 다수의 타공(140a)은 공기를 통과시키는 기능을 하며, 각각의 타공(140a)의 크기는 발수원단(120)의 타공(120a)의 크기보다는 크게 형성하는 것이 바람직하다.

상기 통기부(100)의 외피에 구성되는 발수코팅처리된 발수원단(120)에는 발수층이 형성되는데, 발수층을 형성하는 일예의 방법은 다음과 같다.

상기 발수원단(120)은 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리스틸렌(polystyrene, PS), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 나일론(nylone), 폴리비닐알콜(polyvinylalcohol, PVA), 폴리카르보네이트(polycarbonate, PC), 폴리비닐리덴클로라이드(polyvinylidenechloride, PVDC), 셀룰로오스(cellulose) 중 어느 하나 이상인 천연물질이 원단으로 사용될 수 있다.

발수원단(120)을 위해 원단은 앞선 예와 같이 고분자 수지로 이루어 질 수 있으며. 바람직하게는 상기 원단은 특성상 소수성인 폴리프로필렌으로 구성한다.

이러한 원단에 발수층을 형성하기 위하여, 상기 원단을 내부의 진공도가 2Х10 torr 이하로 유지된 플라즈마 챔버에서 산소 기체를 2시간 동안 유입시키면서 전극에 110W 내지 180W의 전원 및 -11V/㎠의 음의 바이어스를 인가하여 1차 플라즈마 처리에 의하여 상기 원단의 일면 또는 양면을 에칭하고, 내부의 진공도가 9×10torr로 유지된 상기 플라즈마 챔버에서 CHF3 기체를 20분동안 유입시키면서 전극에 150W의 전원 및 -15V/㎠의 음의 바이어스를 인가하여 2차 플라즈마 처리하게 된다.

다시말해, 원단에 형성되는 발수층은 1차 플라즈마 처리와 2차 플라즈마 처리에 의하여 상기 원단에 형성될 수 있다. 상기 1차 플라즈마 처리에서는, 상기 원단의 외면을 미세하게 에칭하여 상기 원단의 표면을 거칠게 가공할 수 있다. 상기 2차 플라즈마 처리에 의하여 상기 1차 플라즈마 처리가 된 원단의 상부에 CHF3 기체를 이용한 소수성부재를 결합시킴으로써, 상기 발수층이 형성된 발수원단(120)을 제작할 수가 있다.

상기 1차 플라즈마 처리는 2차 플라즈마 처리에 의하여 구비되는 소수성부재가 연꽃의 형상으로 구비되도록 제어하고 또한 상기 원단과 소수성부재와의 결합표면적을 향상시킴으로써 상기 발수원단(120)에 발수층이 보다 정밀하게 견고하게 형성되도록 할 수 있다.

이를 통해, 발수원단(120)에는 일정간격으로 다수의 타공(120a)이 패턴으로 형성이 되어 있더라도, 실제로 발수층의 생성과 다수의 타공(120a)에서 나타나는 표면장력에 의해 비말 및 수분차단이 가능한 발수기능을 갖게 된다.

또한, 통기부(100)에 발수원단(120)만으로 구성되는 경우에 있어 약해지는 내구력과 쿠션감을 보완하기 위해서 통기부(100)의 내피에 쿠션용 원단(140)이 형성되며, 쿠션용 원단(140)에 형성되는 다수의 타공(140a)은 공기를 통과시키는 기능을 하게 된다.

상기 발수원단(120)과 쿠션용 원단(140) 사이에는 항균층을 더 포함할 수 있으며 향균층은 닥나무에서 추출한 천연소재를 이용하여 형성할 수 있다.

도 4는 본 발명에 의한 또 다른 실시예로서, 마스크 내부에 형성된 크레스트(CREST)와 트로프(THOUGH)의 반복패턴을 도시한 도면이다.

도시된 바를 참조하면, 마스크(10)의 내측에는 마스크의 상하방향으로 사각기둥형상으로 볼록하게 성형된 크레스트(400)가 일정간격으로 다수로 형성되면서, 상기 다수의 크레스트(400) 간에 다수의 공기통로(T)를 형성하도록 구성된다.

앞선 실시예를 추가하여 통기부(100)가 형성된 마스크 내부에도 크레스트(CREST)와 트로프(THOUGH)의 반복패턴을 구성할 수 있다.

상기 제1마스크부(200) 및 제2마스크부(300)는 500g/yard 이상의 섬유원단재질로 구성되는 경우에도 이러한 패턴을 통해 호흡곤란을 해소할 수 있다.

부연하면, 통기부(100)을 사이에 두고 상기 제1마스크부(200) 및 제2마스크부(300)의 내측에는 마스크의 상하방향으로 사각기둥형상으로 볼록하게 성형된 크레스트(400)가 일정간격으로 다수로 형성되면서, 상기 다수의 크레스트(400) 간에 트로프(500, THOUGH)가 다수의 공기통로(T)를 형성하도록 구성된다.

즉, 마스크(10)의 내측에는 일정한 간격과 높낮이로 크레스터(CREST, 400)와 트로프(500, THOUGH)를 패턴화하여 형성하면서, 트로프(500)를 통해 공기가 배출되는 공기통로(T)를 형성하게 된다.

물론 상기 트로프(500)는 공기통로(T)를 형성할 뿐 아니라, 호흡열로 인해 발생된 수분의 배출통로로 이용된다.,

즉, 마스크(10) 내부의 크레스트(400)와 트로프(500)의 반복패턴을 통해 배수기능 및 통기기능을 갖도록 하여 호흡이 용이하고 땀이 차지 않도록 마스크를 구성하게 된다.

이를 통해, 더운 여름철이나 운동시에 500g/yard 이상의 고중량 재질의 원단이나 가죽재질로 제작한 두꺼운 마스크를 착용하더라도, 마스크의 통기부를 통해 발수 및 통기기능이 가능하며, 또한, 마스크 내부의 크레스트(CREST)와 트로프(THOUGH)의 반복패턴을 통해 배수기능 및 통기기능을 갖도록 하여 호흡이 용이하고 땀이 배출되도록 하여 쾌적함이 유지되는 마스크를 제작할 수가 있다.

도 5는 본 발명에 의한 통기부 등이 형성된 마스크의 착용상태도이다. 도시된 바와 같이, 300-400g/yard의 저중량 원단으로 제작한 마스크를 착용하더라도 마스크의 통기부(100)를 통해 공기가 통하면서 호흡하게 되면서 마스크와 호흡기 간의 밀착문제가 방지되면서 착용자의 호흡이 용이해진다.

마찬가지로 500g/yard의 고중량 원단이나 가죽재질로 마스크를 제작하더라도 통기부(100)를 통해 공기가 통하면서 호흡하게 되면서 호흡이 용이하고 마스크 내면에 호흡열에 의한 땀을 방지하여 쾌적함을 제공할 수가 있다.

또한, 마스크(10) 내부의 크레스트(400)와 트로프(500)의 반복패턴을 통해 배수기능 및 통기기능을 갖도록 하여 호흡이 용이하고 땀이 차지 않도록 마스크를 구성하게 된다.

도 6은 본 발명에 의한 통기부가 형성된 마스크 내부의 사용상태도이다.

상기 제1마스크부(200)의 내측과 제2마스크부(300)의 내측에는 각각 절개부(200b, 300b)가 형성되며, 상기 절개부(200b, 300b)에 마스크 필터(600)의 양측이 끼워지도록 구성된다.

다시말해, 본 발명의 마스크는 여름철이나 운동용으로도 사용이 가능함과 동시에, 겨울철이나 일상 생활시에는 마스크 내측으로 마스크필터를 끼울수 있도록 구성됨으로써, 다계절, 다용도로 활용이 가능해진다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

10: 마스크 100: 통기부
120: 발수원단 120a: 타공
140: 쿠션용 원단 140a: 타공
200: 제1마스크부 200a: 좌측 귀걸이홈
300: 제2마스크부 300a: 우측 귀걸이홈
400: 크레스트 500: 트로프
600: 마스크필터

Claims (8)

1. 호흡 개선용 마스크에 있어서,
   마스크의 좌측 귀걸이홈이 형성된 제1마스크부;
   마스크의 우측 귀걸이홈이 형성된 제2마스크부; 및
   상기 제1마스크부와 제2마스크부와 각각 연결되면서, 상기 제1마스크부와 제2마스크부 사이에 형성된 통기부;가 구성되며,
   상기 통기부에는 일정간격으로 다수의 타공이 형성되면서 발수코팅처리된 발수원단이 외피로 구성되며,
   상기 제1마스크부 및 제2마스크부는 가죽재질로 구성되되, 상기 제1마스크부 및 제2마스크부의 내측에는 마스크의 상하방향으로 사각기둥형상으로 볼록하게 성형된 크레스트가 일정간격으로 다수로 형성되면서, 상기 다수의 크레스트 간에 다수의 공기통로를 형성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 발수코팅된 통기부를 갖는 마스크.
2. 제 1항에 있어서, 상기 통기부에는,
   상기 발수원단의 내측으로 메시형상으로 타공처리된 쿠션용 원단이 내피로 구성된 것을 특징으로 하는 발수코팅된 통기부를 갖는 마스크.
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