KR102593350B1 - 재사용이 가능한 마스크 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마스크에 관한 것으로, 특히 특히 재사용이 가능한 원단에 의해 사용자의 착용감을 극대화시킨 마스크에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 발포된 폴리우레탄 소재로 되고, 다수의 미세기공이 형성되며, 일측에 착용자의 귀에 걸기 위한 구멍 형태의 좌측 귀걸이부가 형성됨과 아울러 타측은 상하방향으로 라운드진 좌측 본체; 발포된 폴리우레탄 소재로 되고, 다수의 미세기공이 형성되며, 상기 좌측 본체와 좌우 대칭으로 형성되면서 구멍 형태의 우측 귀걸이부가 형성됨과 아울러 타측 가장자리부위가 상기 좌측 본체의 타측 가장자리부위와 열접합된 우측 본체;로 구성된다

Description

재사용이 가능한 마스크 및 그 제조방법{Reusable mask and manufacturing method thereof}

본 발명은 마스크에 관한 것으로, 특히 재사용이 가능한 원단에 의해 사용자의 착용감을 극대화시킨 마스크 및 그 제조방법에 관한 것이다.

대한민국 등록특허 제10-2011242호(재활용이 가능한 미세먼지 마스크 및 그 제조방법)에서는 발포된 폴리우레탄 원단을 1차 롤링작업에 의해 셀에 포함된 가스가 폭발하면서 불규칙한 미세 기공을 형성 및 확산분포되도록 하고, 2차 롤링작업에 의해 미세 기공이 외기와 관통되도록 하며, 이렇게 미세기공이 형성된 폴리우레탄 원단을 설정 두께로 슬라이싱한 다음 마스크 형태로 재단하여 마스크를 제조하는 방법을 제안하였다.

이렇게 제조된 마스크는 폴리우레탄 원단이므로 세탁하여 재사용이 가능하게 된다.

그런데, 이러한 종래의 마스크는 발포된 폴리우레탄 소재로 되어 세탁에 의해 반복사용이 가능하지만, 폴리우레탄 소재 특유의 탄성력 때문에 마스크의 안쪽면이 착용자의 코와 입에 밀착됨으로써 착용감이 매우 저하된다.

즉, 마스크가 탄성력에 의해 착용자의 코와 입에 밀착된 상태에서 귀쪽으로 당겨지게 됨으로써 호흡이 원할하지 못하여 착용자가 매우 답답함을 느끼게 되는 착용감의 문제점이 있었다.

<선행기술문헌>

- 대한민국 등록특허 제10-20112420호

(재활용이 가능한 미세먼지 마스크 및 그 제조방법)

이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 폴리우레탄 재질의 마스크 원단을 착용자의 코와 입부위에서 입체감을 가지도록 좌우 대칭인 좌측 및 우측 마스크 원단을 열에 의해 각각 재단하고, 코와 입부분에 해당하는 부위에서 입체감을 유지하도록 하는 패턴을 열압착에 의해 형성한 재사용이 가능한 마스크 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 재사용이 가능한 마스크는,

발포된 폴리우레탄 소재로 되고, 다수의 미세기공이 형성되며, 일측에 착용자의 귀에 걸기 위한 구멍 형태의 좌측 귀걸이부가 형성됨과 아울러 타측은 상하방향으로 라운드진 좌측 본체;

발포된 폴리우레탄 소재로 되고, 다수의 미세기공이 형성되며, 상기 좌측 본체와 좌우 대칭으로 형성되면서 구멍 형태의 우측 귀걸이부가 형성됨과 아울러 타측 가장자리부위가 상기 좌측 본체의 타측 가장자리부위와 열접합된 우측 본체;

착용자의 콧등 부위를 지지하도록 상기 좌측 본체와 우측 본체의 상측 부위에서 서로 대칭하여 좌우방향으로 열압착된 좌우열압착라인;

상기 좌측 본체와 우측 본체의 상하방향으로의 라운드진 상태를 지지하기 위하여 상하방향으로 열압착된 상하열압착라인;으로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 마스크 제조방법은,

일측단부가 상하방향으로 라운드지고, 타측에는 구멍형태의 귀걸이부가 형성되는 마스크의 본체를 재단하기 위하여 상부금형과 하부금형 사이에 미세 기공을 갖는 발포 폴리우레탄 원단을 위치시키는 제1과정;

상기 상부금형과 하부금형에 의해 상기 본체를 발포 폴리우레탄 원단으로부터 열에 의해 절단하는 제2과정;

상기 라운드진 부위가 서로 겹치도록 본체를 2장 겹친 다음 하부접합금형과 상부접합금형 사이에 위치시킴과 아울러, 하부접합금형에 구비된 귀걸이 고정부에 상기 귀걸이부를 끼워서 겹쳐진 본체를 고정시키는 제3과정;

상기 하부접합금형과 상부접합금형에 의해 상기 본체의 상기 라운드진 부위를 서로 열접합하는 제4과정;으로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 마스크는 탄성을 갖는 발포 폴리우레탄 재질이지만 코와 입이 위치한 부위를 입체적으로 형성함으로써 착용자가 마스크를 형성한 경우에도 코와 입에 밀착되지 않도록 하여 호흡의 불편함을 해소하게 되므로 착용감이 우수한 장점을 갖는다.

아울러, 열에 의해 절단함으로써 가장자리 부위가 깔끔하게 마감됨으로써 상품성을 높인 장점도 갖는다.

도1은 본 발명에 의한 마스크를 본체를 절단하는 금형을 보인 도.
도2는 상부금형의 음각부와 하부금형의 양각부가 서로 물리는 상태의 단면도.
도3은 상부금형과 하부금형에 의해 형성되는 본체를 보인 도.
도4는 2개의 대칭되는 본체의 라운드부위를 접합하는 접합금형의 구조를 보인 도.
도5는 본 발명의 마스크를 보인 도.
도6은 열압착라인에 의해 마스크가 입체적으로 펼쳐진 상태를 보인도.
도7은 양면테이프의 상부면에 항균패드가 적층되어 부착된 상태를 보인 도.
도8은 항균패드의 편직 구조를 보인 도.
도9는 본 발명의 의한 마스크의 내측면에 항균 패드의 부착위치를 표시하기 위하여 표시라인이 형성된 상태를 보인 도.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.

본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다.

또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다.

따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다.

그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시 예에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 실시 예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다.

도1은 본 발명에 의한 마스크를 본체를 절단하는 금형을 보인 도이고, 도2는 상부금형의 음각부와 하부금형의 양각부가 서로 물리는 상태의 단면도이며, 도3은 상부금형과 하부금형에 의해 형성되는 본체를 보인 도이다.

또한, 도4는 2개의 대칭되는 본체의 라운드부위를 접합하는 접합금형의 구조를 보인 도이고, 도5는 본 발명의 마스크를 보인 도이며, 도6은 열압착라인에 의해 마스크가 입체적으로 펼쳐진 상태를 보인도이다.

본 발명에 의해 재사용이 가능한 마스크를 제조하기 위하여, 상부금형(100)과 하부금형(200)이 구비되는데, 이러한 상부금형(100)은 그 하부면에 제조되는 마스크의 가장자리 형태를 따르도록 음각부(110)가 형성되어 있으며, 상기 상부금형(100)의 하측에는 하부금형(200)이 위치하게 된다.

이러한 하부금형(200)에는 상기 상부금형(100)의 음각부(110)와 대응되도록 양각부(210)가 형성되어 있게 된다.

즉, 양각부(210)가 음각부(110)의 내측으로 삽입될 수 있는 형태로 되고, 이러한 양각부(210)에는 마스크 원단을 열에 의해 절단할 수 잇도록 160~200℃의 열이 가해지도록 구성된다.

이러한 양각부는 상부금형(100)에 형성될 수 있으며, 이러한 경우에는 하부금형(200)에는 음각부가 형성될 수 있을 것이다.

상기 하부금형(200)은 고정되어 있고, 상부금형(100)은 실린더에 의해 상하방향으로 이동이 가능하게 설치되며, 이러한 상부금형(100)과 하부금형(200)에는 동시에 복수의 마스크를 제조하기 위하여 복수개의 음각부(110)와 양각부(210)가 구비될 수 있다.

상기 음각부(110)는 음각의 높이가 다르게 2단으로 되어 있고, 양각부(210)도 마찬가지로 2단의 높이로 돌출되어 있게 되는데, 상기 음각부(110)와 양각부(210)는 각각 누름부(111,211)과 절단부(112,212)로 구성되어 있다.

하부금형(200)의 상부면에 마스크 원단으로서 다수의 미세기공이 형성된 발포 폴리우레탄 소재로 된 원단이 놓이게 되면, 상부금형(100)이 하강하여 하부금형(200)의 상측에 근접하게 된다.

이때, 하부금형(200)과 상부금형(100)의 간격은 발포 우레탄 원단의 두께보다 약간 크게 되고, 도2에서와 같이 하부금형(200)의 양각부(210)가 상부금형(100)의 음각부(110)로 삽입되어 하부금형(200)의 절단부(212)가 상부금형(100)의 절단부(112)와 맞닿아 도3에서와 같이 마스크(500)의 좌측 본체 형태로 열절단된다.

상기 상부금형(100)의 절단부(112)는 누름부(111)보다 더 깊게 형성되면서 평평하게 형성되고, 하부금형(200)의 절단부(212)는 누름부(211)보다 더 돌출되면서, 그 첨단부위가 상기 상부금형(100)의 절단부(112)와 맞닿아 폴리우레탄 원단을 열에 의해 절단하는 것이다.

또한, 하부금형(200)의 누름부(211)와 상부금형(100)의 누름부(111)의 간격은 폴리우레탄 원단의 두께보다 좁게 형성됨으로써 절단된 마스크의 가장자리부위(501)가 열에 의해 눌려지면서 마감되도록 한다.

즉, 마스크(500) 본체의 가장자리부위가 절단부(112,212)에 의해 열절단되면서, 동시에 누름부(111,211)에 의해 절단된 가장자리부위(501)가 열압착됨으로써 깔끔한 마감이 이루어지는 것이다.

이와 동시에 마스크(500)에 좌우열압착라인(520)과 상하열압착라인(530)이 형성되는데, 이를 위해서 음각부(110)와 양각부(210)에는 서로 대등되는 위치에 누름부(111,211)가 형성되어 있게 되어, 마스크(500)를 열절단할 때 동시에 좌우열압착라인(520)과 상하열압착라인(530)이 동시에 형성된다.

상기 좌우열압착라인(520)은 착용자가 마스크를 착용하였을 때 콧등부위에서 좌우방향으로 형성되어 마스크가 입체감을 유지하도록 지지하게 되고, 상하열압착라인(530)은 상하방향으로 형성되어 마스크가 입체감을 유지하도록 지지하게 되며, 이는 추후 다시 설명한다.

상기 본체(500)의 일측에는 귀에 걸기 위한 좌측 귀걸이부(510)가 형성되고, 타측부위 단부는 상하방향으로 길게 라운드 형태를 가지도록 형성되며, 좌측 귀걸이부(510)의 둘레를 따라서도 열압착라인(540)이 형성되어 있다.

이렇게 마스크(500)의 좌측 본체가 형성되면, 우측 본체와 서로 접합하여야 하는데, 우측 본체는 좌측 본체와 좌우 대칭으로 형성되므로, 열절단된 좌측 본체를 우측으로 뒤집게 되면 우측 본체로 사용할 수 있게 된다.

따라서, 좌측 본체와 우측 본체를 동일한 형태로 적층시킨 다음 도4에서와 같은 하부접합금형(400)에 고정시켜 위치시키게 된다.

상기 하부접합금형(400)에는 적층된 우측 본체와 좌측 본체를 고정시키기 위하여 귀걸이 고정부(420)가 구비되어 있고, 좌측 본체와 우측 본체의 타측 라운드 진 부위를 접합시키기 위하여 그에 대응되게 라운드 형태를 갖는 양각부(410)가 형성되어 있다.

그러므로, 적층된 좌측 본체와 우측 본체의 귀걸이부(510,610)를 귀걸이 고정부(420)에 끼워 고정시킨 후 그 라운드진 부위를 양각부(410)의 상측에 위치하도록 하면, 상부접합금형(300)이 하강하여 라운드진 부위를 서로 열접합하게 된다.

이때, 상기 상부접합금형(300)에는 하부접합금형(400)의 양각부(410)와 동일한 위치에서 대응된 형태를 가지는 음각부(310)가 형성되어 있으며, 양각부(410)는 열절단을 위하여 열이 가해지는 구조를 갖는다.

이렇게 라운드진 부위가 열접합되어 도5에서와 같이 좌측 본체(500)와 우측 본체(600)의 타측부위 즉 서로 맞닿는 부위가 연결됨으로써 그 라운드진 접합부위(700)에 의해 도6에서와 같이 입체적인 마스크가 형성되는 것이다.

이때, 좌우열압착라인(520)은 착용자의 콧등에 위치하는 부위에 형성됨으로써 접힘에 의해 마스크가 콧등에 밀착되도록 하는데, 좌우열압착라인(520)의 두께는 발포 폴리우레탄 원단보다 얇게 형성되므로 수평방향으로 쉽게 접힐 수 있어서, 마스크의 상측부위를 콧등에 밀착시킬 수 있도록 지지하게 된다.

이러한 좌우열압착라인(520)은 마스크 즉 좌측 본체(500)와 우측 본체(600)의 접합부위(700) 상측으로부터 좌우 대칭하여 착용자 얼굴의 양쪽 뺨 부위까지 라운드진 형태를 가지게 된다.

또한, 상하열압착라인(530)은 마스크의 상하방향으로 형성되는데, 그 상측부위는 상기 좌우열압착라인(520)의 좌우 끝나는 부위로부터 하측으로 각각 라운드지도록 연장되며, 그 하단부위는 상기 접합부위(700)의 하측과 맞닿도록 형성된다.

따라서, 라운드진 접합부위(700)에 의해 착용자의 코와 입부분에 해당하는 부위에서 마스크가 전방으로 입체적으로 돌출되도록 하고, 상하열압착라인(530)은 그 입체적으로 돌출된 형태를 안정적으로 지지할 수 있도록 한다.

즉, 착용자가 마스크를 착용하면서 귀걸이부(510,610)를 양쪽으로 당기더라도 그 당기는 힘을 상하열압착라인(530)에서 감소 및 분산시키게 되어 전방으로 입체적으로 돌출된 부위가 당겨지는 것을 최소화함으로써 그 입체적인 형태를 유지할 수 있는 것이다.

한편, 상기 마스크 즉 좌측 본체(500)와 우측 본체(600)의 내측에는 항균 패드가 부착될 수 있는데, 도7에 도시한 바와같이 이러한 항균 패치(800)는 호흡을 위하여 다수의 타공이 형성된 양면테이프(810)의 상부면에 항균원단부(820)가 부착되어 형성된다.

이러한 항균원단부(820)는 도8에 도시한 바와같이 가로방향으로 위사(緯絲)가 일정간격마다 배치되고, 상하방향으로 경사(經絲)가 일정간격마다 배치되는데, 상기 위사는 동사가 주로 배치되고, 경사는 합성수지재질로 된 실이 주로 배치된다.

예를 들면, 위사는 동사만 배치되거나 또는 동사와 합성수지재질로 된 실이 서로 교번하여 배치될 수 있으며, 경사의 경우에는 합성수지재질로 된 실만 배치되거나 또는 합성수지재질의 실과 동사가 서로 교번하여 배치될 수 있다.

이는 동사의 구리성분에 의해 살균 및 탈취력을 유지하면서도 직조가 쉽도록 하기 위한 것인데, 동사의 경우에는 나이론 실의 외측에 구리 입자를 열압착하거나 또는 분사에 의해 코팅시켜 제조하게 되며, 이때 위사와 경사가 동사로만 배치된다면, 이를 직조할 때 동사의 위사와 경사로 배치된 동사의 구리 입자가 서로 마찰을 일으켜 떨어져 나감으로써 살균력을 저하를 가져올 수 있으며, 또한 제조비용이 증가된다.

그러나, 위사는 동사가 주로 배치되도록 하고, 경사는 합성수지재질의 실이 주로 배치되도록 하여 그물 형태로 직조함으로써 동사간의 마찰이 없게 되어 구리 입자가 떨어져 나가는 경우가 방지되는 것이다.

물론, 위사와 경사 모두 동사만으로 제조될 수 있으며, 이러한 살균패드층(20)은 그물 형태가 아닌 천 형태로 편직될 수 있다.

아울러 동사가 아닌 합성수지재질로 된 실에 은 입자를 코팅한 은사에 의해 직조 또는 편직함으로써 천 형태로 항균원단부(820)를 형성할 수 있게 되는데, 이러한 은사에 의한 항균원단부(820)도 바람직하게 은사와 합성수지재질로 된 실이 위사와 경사로 배치되거나 또는 위사는 은사만 배치되거나 또는 은사와 합성수지재질로 된 실이 서로 교번하여 배치될 수 있으며, 경사의 경우에도 합성수지재질로 된 실만 배치되거나 또는 합성수지재질의 실과 은사가 서로 교번하여 배치될 수 있다.

상기의 동사 또는 은사는 70 데니어(denier)를 사용하는 것이 바람직하고, PE 재질로 된 합성수지재질의 실은 100 데니어를 사용하는 것이 바람직하다.

여기서, 데니어(denier)는 실의 굵기를 나타내는 단위로서, 450m 길이이며, 무게가 0.05g을 가지도록 하는 실의 굵기를 나타내는 것이다.

따라서, 이러한 동사 또는 은사와 합성수지재질로 된 실에 의해 항균원단부(620)를 형성함으로써 인체에 무해하며, 비교적 저렴하게 제조가 가능하게 된다.

이렇게 항균 패치(800) 원단이 완성되면, 마스크의 내측면에 부착되기 위한 형태로 재단하게 되는데, 그 형태는 상기의 마스크의 입체적으로 돌출된 부위의 내측벽면에 부착시킬 수 있는 크기와 형태를 가지는 것이 바람직하다.

즉, 상하열압착라인(530)으로부터 접합부위(700) 까지의 내측면에 부착되는 크기와 형태를 가지게 되어 마스크가 항균은 물론 탈취기능을 가지도록 한다.

이러한 항균 패치(800)는 마스크의 내측에서 탈부착이 가능하게 되어 일정시간 사용후에 교환이 가능하게 되는데, 항균 패치(800)의 부착시에 올바르게 부착되지 않으면 호흡을 방해함은 물론 항균 기능의 효과도 저하되며, 착용감도 크게 떨어진다.

따라서, 도9에서와 같이 마스크의 내측면에 열압착에 의해 표시라인(550)이 형성되고, 이러한 표시라인(550)은 좌측 본체(500)의 열절단시에 동시에 형성된다.

그러므로, 착용자는 항균 패치(800)를 표시라인(500)의 안쪽에 위치하도록 부착시킬 수 있게 되어 최적의 부착위치에 항균 패치(800)를 부착함으로써 원할한 호흡 및 항균 기능의 극대화, 그리고 착용감을 좋게할 수 있게 된다.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 예일뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다.

따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

100 : 상부금형 110 : 음각부
111 : 누름부 112 : 절단부
200 : 하부금형 210 : 양각부
211 : 누름부 212 : 절단부
300 : 상부접합금형 310 : 음각부
400 : 하부접합금형 410 : 양각부
420 : 귀걸이 고정부 500,600 : 마스크 본체
510,610 : 귀걸이부 520 : 좌우열압착라인
530 : 상하열압착라인 540 : 열압착라인
550 : 표시라인 700 : 접합부위
800 : 항균 패치

Claims (4)

1. 발포된 폴리우레탄 소재로 되고, 다수의 미세기공이 형성되며, 일측에 착용자의 귀에 걸기 위한 구멍 형태의 좌측 귀걸이부가 형성됨과 아울러 타측은 상하방향으로 라운드진 좌측 본체;
   발포된 폴리우레탄 소재로 되고, 다수의 미세기공이 형성되며, 상기 좌측 본체와 좌우 대칭으로 형성되면서 구멍 형태의 우측 귀걸이부가 형성됨과 아울러 타측 가장자리부위가 상기 좌측 본체의 타측 가장자리부위와 열접합된 우측 본체;로 구성되고,
   착용자의 콧등 부위를 지지하도록 상기 좌측 본체와 우측 본체의 상측 부위에서 서로 대칭하여 좌우방향으로 열압착된 좌우열압착라인;
   상기 좌측 본체와 우측 본체의 상하방향으로의 라운드진 상태를 지지하기 위하여 상하방향으로 열압착된 상하열압착라인;
   상기 좌측 귀걸이부 및 우측 귀걸이부의 둘레를 따라서 열압착라인이 더 형성된 것을 특징으로 하는 마스크.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 좌측 본체와 우측 본체의 내측면에는 항균 패치의 부착위치를 표시하기 위하여 열압착에 의해 표시라인이 형성된 것을 특징으로 하는 마스크.
   
3. 일측단부가 상하방향으로 라운드지고, 타측에는 구멍형태의 귀걸이부가 형성되는 마스크의 본체를 재단하기 위하여 상부금형과 하부금형 사이에 미세 기공을 갖는 발포 폴리우레탄 원단을 위치시키는 제1과정;
   상기 상부금형과 하부금형에 의해 상기 본체를 발포 폴리우레탄 원단으로부터 열에 의해 절단하는 제2과정;
   상기 라운드진 부위가 서로 겹치도록 본체를 2장 겹친 다음 하부접합금형과 상부접합금형 사이에 위치시킴과 아울러, 하부접합금형에 구비된 귀걸이 고정부에 상기 귀걸이부를 끼워서 겹쳐진 본체를 고정시키는 제3과정;
   상기 하부접합금형과 상부접합금형에 의해 상기 본체의 상기 라운드진 부위를 서로 열접합하는 제4과정;으로 구성된 것을 특징으로 하는 마스크 제조방법.
   
4. 제3항에 있어서, 상기 상부금형과 하부금형에 의해 상기 본체를 발포 폴리우레탄 원단으로부터 열에 의해 절단함과 동시에 착용자의 콧등 부위를 지지하기 위하여 상기 본체의 좌우방향으로 열압착에 의한 좌우열압착라인 및 상기 본체의 라운드진 상태를 유지하기 위하여 상하방향으로 열압착에 의한 상하열압착라인을 형성하는 과정;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 마스크 제조방법.