KR102566091B1

KR102566091B1 - 습도를 제어하는 안면마스크 제조용 다층 구조의 부직포 시트 및 이를 이용한 안면마스크

Info

Publication number: KR102566091B1
Application number: KR1020210041965A
Authority: KR
Inventors: 엄성길; 안현
Original assignee: 주식회사 코리아마스크
Priority date: 2021-03-31
Filing date: 2021-03-31
Publication date: 2023-08-11
Also published as: KR20220135805A

Abstract

본 발명은 안면마스크(100) 내부의 습도를 제어하는 안면마스크 제조용 다층 구조의 부직포 시트(50) 및 이를 이용한 안면마스크(100)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 안면접촉층(54)과 필터층(52)의 사이에 개재되어 착용자의 호흡기로부터 배출되는 수분을 흡수하기 위한 셀룰로오스계 부직포로 구성되는 내피층(53)을 포함하는 안면마스크 제조용 다층 구조의 부직포 시트(50) 및 이를 이용한 안면마스크(100)에 관한 것이다.

Description

습도를 제어하는 안면마스크 제조용 다층 구조의 부직포 시트 및 이를 이용한 안면마스크{ Humid controllable multi-layered non-woven sheet and face mask using thereof }

본 발명은 안면마스크 내부의 습도를 제어하는 안면마스크 제조용 다층 구조의 부직포 시트 및 이를 이용한 안면마스크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 통기성 메쉬원단인 안면접촉층과 상기 안면접촉층과 인접하여 구비되는 셀룰로오스계 부직포인 내피층이 착용자의 호흡기로부터 배출되는 날숨에 포함된 수분을 흡수함으로써, 안면마스크 내부에 습기가 차지 않는 안면마스크 제조용 다층 구조의 부직포 시트 및 이를 이용한 안면마스크에 관한 것이다.

최근 지구의 기후 변화로 자주 발생되는 황사 등 자연적인 대기 환경의 악화와, 경제 발전에 따른 급격한 도시화에 의한 대기 오염 등으로 발생하는 분진 또는 바이러스 등의 세균 등으로부터 건강을 보호하기 위하여 안면마스크의 착용이 필요한 경우가 자주 발생하고 있다.

또한 최근에는 코로나 바이러스 감염증 등으로 인해 안면마스크 착용이 일상화되고, 이에 따라 상기 안면마스크의 착용 빈도와 착용 시간이 더욱 늘어나고 있다.

즉, 안면마스크는 공기 중에 부유하는 분진 또는 바이러스 등의 세균으로부터 착용자의 호흡기(respiratory system)를 보호하거나, 또는 착용자의 호흡기로부터 주변으로 방출되는 분비물을 차단하기 위하여 안면부에 착용하게 된다.

이러한 안면마스크는 도 1에 도시된 바와 같이, 일반적으로 외부 공기의 직접적인 접촉을 차단하기 위하여 착용자의 안면부를 덮어 분진이나 이물질의 유입과 방출을 차단하도록, 직물, 편물 또는 부직포 등의 다양한 소재로 제조된 마스크 본체(10)와, 상기 마스크 본체(10)를 착용자의 양쪽 귀에 걸어주기 위한 걸이 수단인 귀걸이 끈(20) 및 상기 마스크 본체(10)를 착용자의 안면부에 밀착시키기 위한 코 지지 밴드(30) 등으로 구성된다. 또한 착용자는 상기 귀걸이 끈을 귀에 걸어 안면마스크(100)를 착용하게 된다.

이러한 안면마스크에 대한 종래기술을 살펴보면, 대한민국 등록실용신안공보 제20-0370341호(2004. 12. 17.)에는 본체의 내피와 외피 사이에 활성탄 함침 부직포, 미세먼지 방진용 넬브루 및 원적외선용 토르마린 분말 코팅한 부직포면을 삽입 설치하고 마스크 본체를 양면에 1 내지 4번 주름진 구조로 형성하여 마스크 착용시 미관상 좋은 이미지를 주며 코와 안면에 밀착되는 구조로 이루어진 기능성 웰빙 마스크가 개시되어 있고, 또한 대한민국 등록특허공보 제10-2025804호(2019. 11. 04.)에는 마스크의 양측에 구비되어 사용자의 귀에 걸리는 이어밴드와 상기 마스크의 겉면 하부 양측에 구비되는 조절부에 의해 형성되는 통과홀에 상기 이어밴드의 타측을 통과시킴으로써 형성되는 당김부를 이용하여 상기 이어밴드의 길이조절이 용이한 안면마스크가 개시되어 있다.

상기와 같은 종래기술에 따른 안면마스크는 장시간 착용하게 되면, 상기 안면마스크 내부에 습도가 높아져서 착용자의 안면부의 피부 보호막인 유수분 밸런스에 영향을 미치게 된다. 즉, 사람의 날숨에는 15.7% 정도의 산소와, 3.6% 정도의 이산화탄소와, 74.5% 정도의 질소 및 6.2% 정도의 수분이 포함되어 있다. 그런데, 종래기술에 따른 안면마스크의 장시간 착용시 안면마스크의 내부와 외부가 차단되어 상기 안면마스크 내부의 온도와 습도가 높아지게 된다.

상기와 같이 형성되는 안면마스크 내부의 고온다습한 환경은 피부로부터 노폐물과 땀 등의 배출을 촉진하게 되고, 상기와 같이 배출되는 노폐물과 땀 등은 화장품 등의 이물질이 뒤섞여 피부의 모공을 막게 됨에 따라 피부 트러블을 유발하게 된다. 또한 안면마스크 내부의 높은 습도는 세균 증식을 촉진하여 2차 감염을 일으키게 되는 문제점을 갖는다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 마스크 본체(10)를 구성하는 안면마스크 본체 제조용 다층 구조의 부직포 시트(50)의 최하부에 안면접촉층(54)인 통기성 메쉬필름이 구비되고, 상기 통기성 메쉬필름의 상부에 내피층(53)인 셀룰로오스계 부직포가 구비되어 착용자의 호흡기로부터 배출되는 수분이 상기 통기성 메쉬필름을 통과하여 셀룰로오스계 부직포에 흡수됨으로써, 안면마스크(100) 내부의 습도를 제어하는 다층 구조의 부직포 시트(50) 및 이를 이용한 안면마스크(100)에 관한 것이다.

본 발명에 따른 습도를 제어하는 안면마스크 제조용 다층 구조의 부직포 시트(50)는, 최상부층으로서 폴리올레핀 부직포로 구성되는 외피층(51); 상기 외피층(51)의 하부에 개재되는 폴리프로필렌 멜트블로운 부직포로 구성되는 필터층(52); 상기 필터층(52)의 하부에 개재되는 셀룰로오스계 부직포로 구성되는 내피층(53); 및 상기 내피층(53)의 하부에 개재되는 통기성 메쉬필름으로 구비되는 안면접촉층(54);으로 구성되고, 상기 통기성 메쉬필름은 폴리에틸렌으로 제조되며, 상기 통기성 메쉬필름에는 다수의 마이크로 셀(65)이 형성되고, 상기 마이크로 셀(65)의 수직 방향의 단면 형상은 일측이 수평으로 절단된 원추형인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 습도를 제어하는 안면마스크(100)는, 착용자의 안면부를 커버하는 마스크 본체(10); 상기 마스크 본체(10)의 내측 중앙부의 상측에 구비되어 착용 시에 자유절곡되어 상기 마스크 본체(10)를 착용자의 안면부에 밀착시키기 위한 코 지지 밴드(30); 및 상기 마스크 본체(10)의 좌우측 상하부에 고정체결되되, 착용자의 귀에 착용되어 상기 마스크 본체(10)가 착용자의 얼굴에 밀착되도록 하는 귀걸이 끈(20);으로 구성되고, 상기 마스크 본체(10)는, 최상부층으로서 폴리올레핀 부직포로 구성되는 외피층(51); 상기 외피층(51)의 하부에 개재되는 폴리프로필렌 멜트블로운 부직포로 구성되는 필터층(52); 상기 필터층(52)의 하부에 개재되는 셀룰로오스계 부직포로 구성되는 내피층(53); 및 상기 내피층(53)의 하부에 개재되는 통기성 메쉬필름으로 구비되는 안면접촉층(54);으로 구성되며, 상기 통기성 메쉬필름에는 다수의 마이크로 셀(65)이 구비되고, 상기 마이크로 셀(65)의 광폭부(60)는 착용자의 안면을 향하도록 구비되고, 상기 마이크로 셀(65)의 광폭부(60)의 직경은 50 ~ 500 ㎛ 이며, 상기 안면마스크(100)는 1개의 굴곡면을 갖는 1폴드형, 2개의 굴곡면을 갖는 2폴드형 또는 3개의 굴곡면을 갖는 3폴드형 중 어느 하나인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 마스크 본체(10)를 구성하는 안면마스크 본체 제조용 다층 구조의 부직포 시트(50)의 최하부에 통기성 메쉬필름인 안면접촉층(54)이 구비되고, 상기 안면접촉층(54)의 상부에 내피층(53)인 셀룰로오스계 부직포가 구비되어 착용자의 호흡기로부터 배출되는 수분이 상기 통기성 메쉬필름을 통과하여 셀룰로오스계 부직포에 흡수됨으로써, 안면마스크(100) 내부의 습도가 증가하는 것을 방지할 수 있게 된다. 이에 따라 안면마스크(100)의 장시간 착용시 발생할 수 있는 피부 트러블 및 세균 증식을 방지하여 2차 감염을 예방하는 효과를 갖는다. 또한, 상기 착용자의 피부와 접촉하는 통기성 메쉬필름이 구비됨으로써, 안면마스크(100)의 착용시 터치감을 보다 부드럽게 하고 밀착감과 커버감을 향상시키며, 특히 민감성 피부의 트러블이나 아토피 등의 유발을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 안면마스크(100)의 구조도이며,
도 2는 본 발명에 따른 안면마스크(100) 본체(10) 제조용 다층 구조의 부직포 시트의 단면도이고,
도 3은 본 발명에 따른 통기성 메쉬필름의 확대 사진이고,
도 4는 본 발명에 따른 통기성 메쉬필름의 단면모식도이고,
도 5는 안면마스크(100)의 종류에 따른 구조 사진이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.

이하, 본 발명에 따른 습도를 제어하는 안면마스크 제조용 다층 구조의 부직포 시트(50)(50) 및 이를 이용한 안면마스크(100)에 대하여 첨부된 도면에 의거하여 구체적으로 설명하기로 한다. 본 발명에 첨부된 도 1은 안면마스크(100)의 구조도이며, 도 2는 본 발명에 따른 안면마스크(100) 본체(10) 제조용 다층 구조의 부직포 시트의 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 통기성 메쉬필름의 확대 사진이고, 도 4는 본 발명에 따른 통기성 메쉬필름의 단면모식도이고, 도 5는 안면마스크(100)의 종류에 따른 구조 사진이다.

본 발명에 따른 습도를 제어하는 안면마스크 제조용 다층 구조의 부직포 시트(50)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 최상부층으로서 폴리올레핀 부직포로 구성되는 외피층(51); 상기 외피층(51)의 하부에 개재되는 폴리프로필렌 멜트블로운 부직포로 구성되는 필터층(52); 상기 필터층(52)의 하부에 개재되는 셀룰로오스계 부직포로 구성되는 내피층(53); 및 상기 내피층(53)의 하부에 개재되는 통기성 메쉬필름으로 구비되는 안면접촉층(54);으로 구성되는 것이 바람직하다.

이를 자세히 살펴보면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 다층 구조의 부직포 시트(50)의 최상부층은 외피층(51)으로서 폴리올레핀계 부직포층로 구성되는 것이 바람직하다. 상기 외피층(51)은 그 하부에 구비되는 필터층(52)인 폴리프로필렌 멜트블로운 부직포를 보호하는 역할을 하게 된다. 상기 필터층(52)을 구성하는 폴리프로필렌 멜트블로운 부직포는 기계적 물성이 약하여 외력 등에 의해 찢어지기 쉬우므로, 이를 보호하고 지지하기 위하여 외피층(51)으로 폴리올레핀계 부직포를 구비하게 된다.

즉, 상기 외피층(51)은 필요한 강도 및 적당한 강성을 필터층(52)에 부여하는 것을 목적으로 하는 것으로서, 20 ~ 60 g/m²의 평량을 갖는 폴리올레핀계 부직포로 구성되는 것이 바람직하다.

이때 상기 외피층(51)은 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌을 포함하는 폴리올레핀으로 제조되는 것이 바람직하고, 스펀본드(spunbond), 스펀레이스(spunlace) 또는 서멀본딩(thermal bonding) 중 어느 하나의 부직포 제조방법으로 제조되는 것이 바람직하다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 외피층(51)의 하부에는 상기 안면마스크(100)에 여과성을 부여하기 위한 필터층(52)으로써, 폴리프로필렌 멜트블로운 부직포층을 구비하게 된다. 상기 필터층(52)은 폴리프로필렌 멜트블로운 부직포로 구성되며, 그 평량은 20 ~ 50 g/m² 인 것이 바람직하다. 상기 필터층(52)은 공기 정화 기능 즉, 공기 중의 유해물질이나 분진 등에 대한 필터링을 수행하게 된다.

본 발명에서 사용된 멜트블로운 부직포는 미세한 오리피스(orifice) 노즐을 통하여 방사된 열가소성 고분자를 고온, 고압의 핫에어(hot air)를 이용하여 연신시켜 초극세화한 후, 수집체를 통해 적층함으로써 제조할 수 있다. 본 발명에서 사용된 폴리프로필렌 멜트블로운 부직포는 멜트블로운 방식으로 방사하여 제조된 평균 섬유 직경이 0.1 ~ 7.0 ㎛인 것이 특히 바람직하다. 또한, 본 발명의 폴리프로필렌 멜트블로운 부직포의 평량은 10 ~ 50 g/m² 인 것이 특히 바람직하다.

상기와 같은 멜트블로운 부직포를 구성하는 섬유의 평균 섬유 직경 및 평량이 상기와 같은 경우에 제조되는 안면마스크 제조용 다층 구조의 부직포 시트(50)의 공기투과도가 적절하여 착용자의 호흡이 원활하고, 분진 또는 바이러스 등의 여과성이 우수하게 된다.

본 발명에서 사용되는 멜트블로운 부직포는 열가소성 고분자인 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리에스터(Polyester), 폴리아마이드(Polyamide), 폴리에틸렌(Polyethylene), 또는 폴리비닐알콜(Polyvinylalcohol) 등이 가능하나, 상기 폴리프로필렌이 특히 바람직하다.

또한, 상기 마스크 본체(10)를 형성하는 다층 구조의 부직포 시트(50)에서 상기 필터층(52)의 하부에는 도 2에 도시된 바와 같이, 셀룰로오스계 부직포로 구성되는 내피층(53)이 개재된다.

상기 내피층(53)을 구성하는 셀룰로오스계 부직포는 면섬유, 마섬유, 대나무 섬유, 레이온 섬유, 라이오셀 섬유 또는 아세테이트 섬유 등으로 구성될 수 있으며, 상기 내피층(53)을 구성하는 셀룰로오스계 부직포는 스펀레이스 공정에 의해 제조되는 것이 바람직하다.

상기 스펀레이스 공정은 고압의 물을 분사하여 섬유를 압착시켜 부직포를 제조하는 공정으로서, 제조되는 부직포는 부드러운 터치감과 뛰어난 수분흡수성을 갖는다. 이에 따라 위생용품을 제조하기 위한 부직포의 제조시 주로 사용되는 공정이다.

상기와 같이 스펀레이스 공정으로 제조된 셀룰로오스계 부직포를 내피층(53)으로 사용하게 되면, 상기 셀룰로오스계 부직포는 친수성을 띄고 있어 수분을 흡수할 수 있는 안면마스크(100)의 제조가 가능하게 된다. 즉, 상기 셀룰로오스계 부직포는 구조에 친수성기인 수산기(-OH)를 포함하고 있어 수분의 흡수성이 우수하다. 즉, 면섬유는 7 ~ 8 %의 흡수성을 갖고, 마섬유는 10 ~ 12 %, 대나무섬유는 9.8 ~ 12 %, 레이온 섬유는 11 %, 라이오셀 섬유는 13%, 아세테이트 섬유는 6 %의 흡수성을 갖고 있어, 제조되는 안면마스크(100)의 착용자의 날숨에 포함된 수분을 용이하게 흡수할 수 있게 된다.

본 발명에 따르면, 상기 내피층(53)을 구성하는 셀룰로오스계 부직포의 평량은 20 ~ 80 g/m² 인 것이 바람직하다. 즉, 상기 내피층(53)으로 사용되는 셀룰로오스계 부직포의 평량이 80 g/m²를 초과하는 경우에는 부직포를 구성하는 섬유 간의 공간이 부족하여 공기투과도가 떨어지게 된다. 이에 따라 안면마스크(100)의 착용자의 호흡이 불편할 수 있다. 또한 상기 내피층(53)으로 사용되는 셀룰로오스계 부직포의 평량이 20 g/m²미만인 경우에는 상기 셀룰로오스계 부직포를 구성하는 섬유간의 공간이 커서, 분진 또는 바이어스와 세균 등의 여과성이 부족할 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 마스크 본체(10)를 형성하는 다층 구조의 부직포 시트(50)에는 상기 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 필터층(52)과 안면접촉층(54)의 사이에 개재되는 내피층(53)은 수분흡수성이 우수한 셀룰로오스계 부직포로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 내피층(53)은 마스크 본체(10)를 형성하는 다층 구조의 부직포 시트(50)에 구비되어 착용자의 날숨으로부터 배출되어 안면마스크(100)의 내부 공간으로 배출되는 수분을 제거하기 위하여 구비된다.

안면마스크(100)를 장시간 착용하게 되면, 착용자의 호흡으로부터 배출되는 수분은 피부의 보호막인 유수분 밸런스에 영향을 미치게 된다. 즉, 안면마스크(100)의 장시간 착용시 외부 공기가 내부로 쉽게 들어가지 못해 안면마스크(100) 내부의 온도와 습도가 높아지게 된다. 상기와 같이 안면마스크(100) 내부의 고온다습한 환경은 노폐물과 땀 등의 배출을 촉진하게 되고, 상기와 같이 배출된 노페물과 땀 등은 화장품과 이물질 등과 뒤섞여 모공을 막게 된다. 상기와 같이 막힌 모공은 염증을 일으켜 결국 피부 트러블을 유발하게 된다. 또한 높은 습도는 피부에 세균의 증식을 발생시켜 2차 감염을 일으키게 되는 문제점을 갖는다.

따라서 본 발명에서는 착용자의 호흡으로부터 배출되어 안면마스크(100)의 내측공간에 잔존하게 되는 수분을 제거하기 위하여 상기 다층 구조의 부직포 시트(50)에 셀루로오스계 부직포로 구성되는 내피층(53)을 구비하게 된다.

상기 셀룰로오스계 부직포를 구성하는 섬유의 섬도는, 특별히 제한되지 않지만, 부직포의 강도, 유연성, 촉감 및 공기투과성 등의 측면에서 1.5 ∼ 4.6 데니어의 범위가 바람직하다.

또한 셀룰로오스계 부직포를 섬유의 평균 섬유 길이는, 특별히 제한되지 않지만, 20 ∼ 100 mm의 범위가 바람직하다.

본 발명에 따르면, 상기 내피층(53)의 하부에는 통기성 메쉬필름으로 구성되는 안면접촉층(54)을 구비한다. 상기 안면접촉층(54)은 안면마스크(100)의 착용시 피부에 직접적으로 접촉되는 부분이므로, 유연하고 피부 자극이 없는 인체 친화적인 소재로 이루어지는 것이 바람직하다. 본 발명에 따르면, 상기 안면접촉층(54)은 통기성 메쉬필름으로 구비되는 것이 바람직하다.

상기 통기성 메쉬필름은 도 3에 도시된 바와 같이, 그물망처럼 다수의 마이크로 셀(65)이 형성된 필름을 가리킨다. 상기 통기성 메쉬필름은 자체에 형성된 마이크로 셀(65)에 의해 공기와 수분을 통과시키는 특성을 가지고 있어, 착용자의 날숨에 포함된 수분이 상기 통기성 메쉬필름을 통과하여 그 내부에 구비되는 내피층(53)으로 용이하게 전이될 수 있다.

상기 통기성 메쉬필름의 재질로는, 바람직하게는 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈, 폴리에틸렌글리콜, PLGA(Poly(lactide-co-glycolide)공중합체, 키틴, 키토산, 전분(starch), 나일론, 셀룰로오스, 폴리카프로락톤(PCL), 폴리락틱에시드(PLA), 폴리글리콜릭에시드(PGA), 폴리하이드록시알카노에이트(PHA) 등의 천연 또는 합성 폴리머 군으로부터 선택한 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 본 발명에 따르면, 상기 통기성 메쉬필름은 폴리에틸렌으로 구성되는 것이 특히 바람직하다.

본 발명에 따른 통기성 메쉬필름은 도 4에 도시된 바와 같이, 마이크로 셀(65)을 구비하게 된다. 도 4를 살펴보면, 상기 마이크로 셀(65)은 수직 방향의 단면 형상은 일측이 수평으로 절단된 원추형으로 형성되는 특징을 갖는다.

즉, 상기 마이크로 셀(65)은 일측이 수평으로 절단된 원추형을 갖고, 상기 원추형은 도 4에 도시된 바와 같이 광폭부(60)를 갖는다.

본 발명에 따르면, 안면마스크 제조용 다층 구조의 부직포 시트(50)의 제조시 상기 통기성 메쉬필름의 적층시 상기 광폭부(60)가 사용자의 피부를 향하도록 구비되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 일측이 수평으로 절단된 원추형의 단면 형상을 갖는 통기성 메쉬필름이 다층 구조의 부직포 시트(50)에 구비되는 경우에 상기 원추형의 광폭부(60)가 착용ㅈ자의 안면을 향하도록 구비됨으로써 공기투과도가 우수하여 상기 마이크로 셀(65)을 통해 사용자의 호흡이 원활하게 유동될 수 있다.

상기 통기성 메쉬필름은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 표면에 개방된 다수의 마이크로 셀(cell, 65)을 갖고, 이에 따라 우수한 통기성을 발현하게 된다.

즉, 상기 안면접촉층(54)으로 사용되는 통기성 메쉬필름은 그물망처럼 마이크로 셀(65)구조가 형성된 필름을 가리키고, 이는 통기성과 건조력이 우수하여 시원한 착용감을 주게 된다. 또한, 상기 통기성 메쉬필름은 안면마스크(100)가 착용자의 안면부에 달라붙지 않도록 함으로써 착용성을 개선할 수 있다.

본 발명에서 상기 통기성 메쉬필름에 형성되는 마이크로 셀(65)의 크기는 광폭부(60)의 직경이 50 ~ 500 ㎛인 것이 바람직하다. 즉, 상기 광폭부(60)의 직경이 50 ㎛ 미만인 경우에는 여과성은 우수하나 공기투과성이 불량하게 되어 착용자의 호흡이 불편할 수 있다. 또한 상기 광폭부(60)의 직경이 500 ㎛를 초과하는 경우에는 반대로 공기투과성은 우수하나 여과성이 불량하게 된다.

따라서 본 발명의 안면마스크(100)를 제조하기 위한 통기성 메쉬필름에 형성되는 마이크로 셀(65)의 광폭부(60)의 직경의 크기는 50 ~ 500 ㎛인 것이 특히 바람직하다. 또한, 본 발명에 따르면, 상기 통기성 메쉬필름의 두께는 50 ~ 150 ㎛인 것이 특히 바람직하다.

위에서 살핀 바와 같이, 본 발명에 따른 마스크 본체(10)는 외피층(51), 필터층(52)과 안면접촉층(54) 및 상기 안면접촉층(54)과 필터층(52)의 사이에 개재되는 내피층(53);으로 구성되는 다층 구조의 부직포 시트(50)로 구성되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 다층 구조의 부직포 시트(50)로 마스크 본체(10)를 형성하는 경우에 상기 다층 구조의 부직포 시트(50)의 일측에 통기성 메쉬필름으로 구비되는 안면접촉층(54) 및 셀룰로오스계 부직포로 구성되는 내피층(53)을 포함함으로써, 안면마스크(100)의 착용자의 날숨에 포함된 수분을 흡수하게 된다. 이에 따라 안면마스크(100) 내부의 습도가 증가하는 것을 방지할 수 있게 된다. 이에 따라 안면마스크(100)의 장시간 착용시 발생할 수 있는 피부 트러블 및 세균 증식을 방지하여 2차 감염을 예방하는 효과를 갖는다.

또한, 안면접촉층(54)에 통기성 메쉬필름을 적용함으로써 안면마스크(100)의 피부의 터치감을 보다 부드럽게 하고 밀착감과 커버감을 향상시키는 효과가 발현될 수 있다.

본 발명에 따른 습도를 제어하는 안면마스크(100)는, 위에서 설명한 안면마스크 본체 제조용 다층 구조의 부직포 시트(50)를 이용하여 제조되어, 착용자의 안면부의 코와 입을 외부와 차단하는 마스크 본체(10);와, 상기 마스크 본체(10)의 양측 말단부에 형성되는 귀걸이 끈(20);과, 상기 마스크 본체(10)의 내측 중앙부의 상부에 부착되어 착용 시에 자유절곡됨으로써 상기 마스크 본체(10)를 착용자의 안면부에 밀착시키기 위한 코 지지 밴드(30);로 구성될 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 습도를 제어하는 안면마스크(100)는, 상기 마스크 본체(10)의 양측 말단부에 형성되는 귀걸이 끈(20)을 구비한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 소정의 폭과 넓이를 갖는 상기 마스크 본체(10)의 양측 말단부에는 사용자가 안면마스크(100)를 착용할 수 있도록 귀걸이 끈(20)이 부착되어 구비된다.

상기 귀걸이 끈(20)은 착용자의 귀에 걸어 안면마스크(100)를 착용할 수 있도록 상기 마스크 본체(10)의 좌우측 상하부에 고정체결되되, 루프(loop) 형상으로 제조되는 것이 일반적이나, 띠 형상 등으로 머리에 착용할 수 있도록 형성되어도 무방하다.

상기 귀걸이 끈(20)은 상기 마스크 본체(10)가 착용자의 안면부에 밀착되어 착용감을 부여하고, 상기 안면마스크(100)를 착용자의 안면부에 밀착시켜 방진효과를 부여하기 위하여 탄력을 갖는 소재를 이용하여 형성하는 것이 바람직하다.

즉, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 귀걸이 끈(20)의 단면 형상은 원형으로서, 1.5 ~ 5 mm의 직경을 갖고, 또한 폴리우레탄 등의 탄성사를 포함함으로써 탄성을 부여하는 것이 바람직하다.

이때 상기 귀걸이 끈(20)은 150 ~ 350 %의 신장율을 갖는 것이 상기 마스크 본체(10)의 안면에 밀착효과가 우수하여 황사 등의 미세먼지와 바이러스 등의 세균으로부터 완전한 밀폐기능 갖게 됨으로써, 방진효과를 개선할 수 있게 된다. 그리고, 또한 상기 마스크 본체(10)에 의해 착용자의 안면부가 압박되는 것을 방지할 수 있게 된다.

즉, 상기 귀걸이 끈(20)의 신장율이 150 % 미만인 경우에는 안면부가 압박되어 착용이 불편할 수 있고, 상기 귀걸이 끈(20)의 신장율이 350 %를 초과하는 경우에는 안면부에 대한 밀착력이 떨어져서 방진효과가 불량하게 된다.

따라서 본 발명에서 상기 귀걸이 끈(20)의 신장율은 150 ~ 350 %의 범위를 갖는 것이 특히 바람직하다.

또한 본 발명의 일실시예에 따르면, 안면마스크(100)를 착용하였을 때, 착용자의 안면부에 대응되는 마스크 본체(10)에는 착용자의 콧등을 중심으로 양쪽으로 휨변형함으로써 마스크 본체(10)를 착용자의 안면부와 밀착되도록 조절할 수 있는 코 지지 밴드(30)를 구비하는 것이 바람직하다.

즉, 상기 코 지지 밴드(30)는 마스크 본체(10)의 내측 중앙부 상측에 구비되어 착용자가 안면마스크(100)의 착용 시에 자유절곡되여 착용자의 안면부와 밀착되도록 휨변형되어 상기 마스크 본체(10)를 착용자의 안면 형상에 밀착되도록 하기 위한 구성이다. 상기 코 지지 밴드(30)는 통상의 금속 와이어 또는 냉연신된 폴리에틸렌 또는 나일론, 폴리에스테르 또는 폴리프로필렌 등의 고분자 필름 소재를 이용하여 제조될 수 있다.

본 발명에 따른 상기 코 지지 밴드(30)는 종래기술과 같이 마스크의 제조공정시 마스크 본체(10)의 내부에 삽입한 후 초음파 또는 열융착 공정을 통해 부착하게 된다.

상기와 같은 코 지지 밴드(30)는 안면마스크(100)의 착용자의 안면부에서 콧등을 중심으로 마스크 본체(10)를 양쪽으로 휨변형시킴으로써, 착용자의 얼굴 형상, 특히, 코 형상에 맞도록 마스크 본체(10)의 형상을 조절할 수 있다. 이에 따라 마스크 본체(10)가 착용자의 안면부를 완전밀폐할 수 있게 됨으로써, 방진효과를 높이게 되고, 착용감을 개선할 수 있게 된다.

상기와 같은 사각형의 코 지지 밴드(30)의 길이는 3 ~ 12 cm이며, 너비는 1 ~ 20 mm 이며, 그 두께는 0.1 ~ 5.0 mm로 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 상기와 같은 크기로 제조되는 직사각형의 코 지지 밴드(30)는 마스크 본체(10)를 착용자의 안면부에 용이하게 밀착이 가능하게 된다.

통상적으로 안면마스크(100)는 도 5에 도시된 바와 같이, 1개의 굴곡면을 갖는 1폴드형(a)과, 2개의 굴곡면을 갖는 2폴드형(b) 및 3개의 굴곡면을 갖는 3폴드형(c)으로 구분된다. 본 발명에 따른 습도를 제어하는 안면마스크(100)는 상기 1폴드형과 2폴드형 및 3폴드형의 안면마스크(100)에 모두 적용이 가능하다.

이하에서는 본 발명에 따른 습도를 제어하는 안면마스크(100)의 제조방법에 대하여 설명한다. 본 발명에 따른 습도를 제어하는 안면마스크(100)는 먼저 상기 외피층(51)과 필터층(52)과 안면접촉층(54) 및 상기 안면접촉층(54)과 필터층(52)의 사이에 개재되는 내피층(53)을 적층하게 된다(제 1 단계).

상기 제 1 단계에서는 각각의 공급롤로부터 공급되는 외피층(51)과 필터층(52)과 안면접촉층(54) 및 내피층(53)을 적층하여 제 2 단계에서 코 지지 밴드(30)를 삽입하게 된다.

이때 상기 안면접촉층(54)은 다수의 마이크로 셀(65)이 형성된 통기성 메쉬필름으로 구비될 수 있고, 제 1 단계에서 적층시 상기 마이크로 셀(65)의 광폭부(60)가 마스크 본체(10)의 내측을 향하도록 적층하는 것이 바람직하다. 상기와 같이 마이크로 셀(65)의 광폭부(60)가 위치하는 경우에 통기성이 양호하여 사용자의 호흠을 불편하지 않게 할 수 있다.

상기와 같이 형성된 다층 구조의 부직포 시트(50)의 일측면에는 마스크 본체(10)의 중앙부 상측에 구비되어 착용 시에 절곡하여 상기 마스크 본체(10)를 착용자의 코 형상에 맞도록 조절하여 안면에 밀착시키기 위한 코 지지 밴드(30)가 삽입된다(제 2 단계). 상기 코 지지 밴드(30)는 위에서 살핀 바와 같이 통상의 금속 와이어 또는 냉연신된 폴리에틸렌 또는 나일론, 폴리에스테르 또는 폴리프로필렌 등의 고분자 필름 소재를 이용하여 제조될 수 있다.

상기 제 2 단계 이후에는 코 지지 밴드(30)가 삽입된 다층 구조의 부직포 시트(50)를 초음파 융착함으로써 상기 다층 구조의 부직포 시트(50)를 합지하게 된다(제 3 단계).

상기 제 3 단계는 합지롤러를 통과하면서 다양한 형태의 엠보싱 무늬를 형성하면서 합지하는 것도 가능하다. 즉, 상기 다층 구조의 부직포 시트(50)는 상기 합지초음파혼(미도시)에 의해 열이 발생하여 상기 다층 구조의 부직포 시트(50)의 표면에 엠보싱 융착무늬를 형성하면서 합지상태가 되는 것이다.

상기 제 3 단계에서, 합지초음파혼은 15 ~ 20 kHz 초음파 출력을 사용하는 것이 합지효율이 가장 우수하다. 즉, 상기 제 3 단계에서 상기 합지초음파혼으로부터 출력되는 초음파에 의해 발생된 열에 의해 다층 구조의 부직포 시트(50)가 융착 및 압착됨으로써 합지가 된다.

이때 상기 안면접촉층(54)으로 통기성 메쉬필름을 적용하는 경우에는 봉재 또는 접착 공정에 의해 합지하는 것도 가능하다.

이와 같이, 합지롤러와 합지초음파혼에 의해 합지된 다층 구조의 부직포 시트(50)는 컷팅되어 원하는 마스크 본체(10)의 형상으로 재단하게 된다(제 4 단계).

이와 같이 절단된 마스크 본체(10)는 이후에 그 상부 및 하부의 양측부에 귀걸이 끈(20)을 부착함으로써, 본 발명의 습도조절이 가능한 안면마스크(100)를 제조하게 된다(제 5 단계).

위에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 안면마스크 본체 제조용 다층 구조의 부직포 시트(50)의 일측에 수분을 흡수할 수 있는 셀룰로오스계 부직포로 구성되는 내피층(53)을 포함함으로써, 안면마스크(100) 내부의 습도가 증가하는 것을 방지할 수 있게 된다. 이에 따라 안면마스크(100)의 장시간 착용시 발생할 수 있는 피부 트러블 및 세균 증식을 방지하여 2차 감염을 예방하는 효과를 갖는다.

또한, 안면마스크(100)의 안면접촉층(54)을 통기성 메쉬필름으로 구비됨으로써, 제조되는 안면마스크(100)의 착용시 터치감을 보다 부드럽게 하고 밀착감과 커버감을 향상시킬 수 있는 안면마스크(100)의 제조가 가능하게 된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10 : 마스크 본체
20 : 귀걸이 끈
30 : 코 지지 밴드
50 : 다층 구조의 부직포 시트
100 : 안면마스크

Claims

착용자의 안면부의 코와 입을 외부와 차단하는 마스크 본체(10) 제조용 다층 구조의 부직포 시트(50)로서,
최상부층으로서 폴리올레핀 부직포로 구성되는 외피층(51);
상기 외피층(51)의 하부에 개재되는 폴리프로필렌 멜트블로운 부직포로 구성되는 필터층(52);
상기 필터층(52)의 하부에 개재되는 셀룰로오스계 부직포로 구성되는 내피층(53); 및
상기 내피층(53)의 하부에 개재되는 통기성 메쉬필름으로 구비되되, 상기 통기성 메쉬필름에는 다수의 마이크로 셀(65)이 형성되고, 상기 마이크로 셀(65)의 수직 방향의 단면 형상은 일측이 수평으로 절단된 원추형인 안면접촉층(54);으로 구성되는 것을 특징으로 하는 마스크 본체(10) 제조용 다층 구조의 부직포 시트(50).
청구항 1에 있어서,
상기 통기성 메쉬필름은 폴리에틸렌으로 제조되는 것을 특징으로 하는 마스크 본체(10) 제조용 다층 구조의 부직포 시트(50).
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착용자의 안면부에 밀착시켜 착용하는 안면마스크(100)로서,
착용자의 안면부를 커버하는 마스크 본체(10);
상기 마스크 본체(10)의 내측 중앙부의 상측에 구비되어 착용 시에 자유절곡되어 상기 마스크 본체(10)를 착용자의 안면부에 밀착시키기 위한 코 지지 밴드(30); 및
상기 마스크 본체(10)의 좌우측 상하부에 고정체결되되, 착용자의 귀에 착용되어 상기 마스크 본체(10)가 착용자의 얼굴에 밀착되도록 하는 귀걸이 끈(20);으로 구성되되,
상기 마스크 본체(10)는,
최상부층으로서 폴리올레핀 부직포로 구성되는 외피층(51);
상기 외피층(51)의 하부에 개재되는 폴리프로필렌 멜트블로운 부직포로 구성되는 필터층(52);
상기 필터층(52)의 하부에 개재되는 셀룰로오스계 부직포로 구성되는 내피층(53); 및
상기 내피층(53)의 하부에 개재되는 통기성 메쉬필름으로 구비되되, 상기 통기성 메쉬필름에는 다수의 마이크로 셀(65)이 구비되고, 상기 마이크로 셀(65)의 광폭부(60)는 착용자의 안면을 향하도록 구비되는 안면접촉층(54);으로 구성되는 것을 특징으로 하는 안면마스크(100).
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청구항 5에 있어서,
상기 마이크로 셀(65)의 광폭부(60)의 직경은 50 ~ 500 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 안면마스크(100).
청구항 5에 있어서,
상기 안면마스크(100)는 1개의 굴곡면을 갖는 1폴드형, 2개의 굴곡면을 갖는 2폴드형 또는 3개의 굴곡면을 갖는 3폴드형 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 안면마스크(100).