KR102605948B1 - Infrared light transmission clothing for heating chamber - Google Patents

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Abstract

본 발명의 온열챔버용 근적외선 투과 의류는 피복의 가장 내측에는 나노부직포와; 상기 나노부직포 위에 SnO2Nd; 상기 SnO2Nd 박막 위에 AZO 박막, 상기 AZO 박막 위에 알루미나 나노탄소섬유, 상기 알루미나 나노탄소섬유 위에 실리콘 박막, 상기 실리콘 박막 위에 반사방지막(MgF2)을 차례로 적층하는 것을 특징으로 한다. 상기 나노부직포가 인체의 피부에 접하도록 형성하고, 상기 반사방지막(MgF2)은 피복의 외측에 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 온열챔버용 근적외선 투과 의류는 항균활성을 가지며, 열전도율이 높고, 내열성이 우수하며, 내화학성 그리고 내부식성이 우수하고, 경량성이 우수한 효과가 있다.
The near-infrared ray-transmitting clothing for a heating chamber of the present invention includes nano-nonwoven fabric on the innermost side of the clothing; SnO 2 Nd on the nanononwoven fabric; It is characterized by sequentially stacking an AZO thin film on the SnO 2 Nd thin film, an alumina nanocarbon fiber on the AZO thin film, a silicon thin film on the alumina nanocarbon fiber, and an anti-reflection film (MgF2) on the silicon thin film. The nano-nonwoven fabric is formed to be in contact with the human skin, and the anti-reflection film (MgF2) is formed on the outside of the covering.
The near-infrared ray-transmitting clothing for a thermal chamber of the present invention has antibacterial activity, high thermal conductivity, excellent heat resistance, excellent chemical resistance and corrosion resistance, and is lightweight.

Description

온열챔버용 근적외선 투과 의류{Infrared light transmission clothing for heating chamber}Near-infrared transmission clothing for heating chamber {Infrared light transmission clothing for heating chamber}

본 발명은 온열챔버용 근적외선 투과 의류에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 ,근적외선 파장 중에 인체의 피부 가장 깊숙이 투과되어 들어가 체온을 상승시키는 근적외선 파장 대역(1000nm ~ 2100nm)에서 근적외선은 잘 투과시키고, 다른 파장은 잘 투과하지 못하도록 방지하는 기술이다.The present invention relates to near-infrared ray-transmitting clothing for a heating chamber. More specifically, it is a technology that allows near-infrared rays to penetrate well in the near-infrared wavelength band (1000 nm to 2100 nm), which penetrates deepest into the human skin and increases body temperature, while preventing other wavelengths from penetrating well.

다른 파장을 투과시킬 경우 피부 깊숙이 투과하지 못하는 파장에 의하여 체온이 가온되므로 온열챔버의 이용효과가 저하되는 문제점이 발생하게 된다. When other wavelengths are transmitted, the body temperature is heated by wavelengths that cannot penetrate deep into the skin, which causes the problem of reduced effectiveness of the heating chamber.

사람의 정상 체온은 36.5℃이고, 내부 장기가 있는 몸속 체온은 37℃ 전후가 좋다. 피부 표면 온도는 34~35℃ 정도로 심부 체온보다 다소 낮은 편이다. 우리 몸은 심부 체온의 영향을 많이 받는다. 심부 체온이 0.5~1℃만 높아지거나 낮아져도, 에너지를 방출하고 전환하고 저장하는 활동에 영향을 받는다. A person's normal body temperature is 36.5℃, and the temperature inside the body where the internal organs are located is preferably around 37℃. The skin surface temperature is around 34-35℃, which is somewhat lower than the core body temperature. Our body is greatly influenced by core body temperature. Even if core body temperature increases or decreases by just 0.5 to 1 degrees Celsius, the activities that release, convert, and store energy are affected.

심부 체온이 1℃ 올라가면 기초 대사율은 15% 상승한다고 알려져 있다. 반대로 체온이 내려가면 혈액순환이 제대로 되지 않아 혈액이 운반하는 산소나 영양소, 면역 물질이 신체 곳곳에 제대로 운반되지 않기 때문에 체내 균형이 깨지고, 각종 질병에 노출되기 쉽다. 이처럼 심부 체온은 우리 몸에서 체온을 조절해 면역력을 키우는 중요한 역할을 하고 있다. 특히 암 환자들이 일반인보다 체온이 낮은 경우가 많은데, 이는 암 세포가 차가운 환경을 좋아해 몸을 더 차게 만들기 때문이다. 암세포가 열에 약하고, 열을 싫어한다는 것은 잘 알려진 사실이다. It is known that when core body temperature rises by 1℃, the basal metabolic rate increases by 15%. Conversely, when body temperature drops, blood circulation does not work properly, and oxygen, nutrients, and immune substances carried by blood are not properly transported throughout the body, which breaks the balance in the body and makes it easy to be exposed to various diseases. In this way, core body temperature plays an important role in regulating body temperature and increasing immunity. In particular, cancer patients often have lower body temperatures than the general public, because cancer cells like cold environments, making the body colder. It is a well-known fact that cancer cells are weak to heat and hate heat.

가시광선 영역은 380nm(보라)~780nm(빨강)이며, 적외선은 가시광선의 적색보다 강한 열작용을 하는 전자파로서 0.78㎛∼1mm를 적외선 영역을 구분하고 있다. 780nm∼3000nm를 근적외선이라 한다. 이러한 적외선은 자연상태에서 태양광선에 의해 많은 양이 지구상에 방사되고 있다. 상온에서도 미량이나마 물질 간에 방사되고 있다. 근적외선은 물체의 깊숙한 곳까지 투시가 가능하며, 물체를 구성하고 있는 분자를 진동시켜 생체활동을 촉진하게 한다. 즉, 근적외선은 생체 흡수도가 좋아 침투하게 되면, 공명 공진 작용과 함께 미세혈관 확장 등에 효과가 있으며, 생체의 생리 에너지로써 이용되어 생체의 성장, 생식 및 건강상태의 유지에 중요한 요인을 차지하고 있다.The visible light range is 380nm (purple) to 780nm (red), and infrared is an electromagnetic wave that has a stronger thermal effect than the red of visible light, and the infrared range is divided into 0.78㎛~1mm. 780nm∼3000nm is called near infrared rays. A large amount of these infrared rays are radiated on Earth by solar rays in natural conditions. Even at room temperature, trace amounts of radiation are emitted between substances. Near-infrared rays can see deep into an object and promote biological activity by vibrating the molecules that make up the object. In other words, when near-infrared rays penetrate the living body because they have good absorption, they are effective in dilating microvasculature along with resonance effect, and are used as physiological energy of the living body, which is an important factor in the growth, reproduction, and maintenance of health of the living body.

근적외선은 피부의 0.5mm까지 침투하는 원적외선보다 12배정도 깊숙한 6mm까지 침투하여 피부 세포를 활성화시킴으로써 피부를 이루는 성분인 콜라겐과 엘라스틴의 생성을 촉진시켜 피부노화를 방지하게 된다.Near-infrared rays penetrate up to 6mm, which is 12 times deeper than far-infrared rays, which penetrate up to 0.5mm of the skin, activating skin cells and preventing skin aging by promoting the production of collagen and elastin, which are components of the skin.

본 발명의 배경기술로 대한민국 등록특허공보 제10-2334478호 "광증발 및 광소결 조건을 제어하여 우수한 광특성을 가지는 열변색층을 포함하는 광학 적층체의 제조 방법"(이하, "종래기술 1"이라 한다)은 산화 바나듐 입자를 포함하는 열변색층을 포함하고, 상기 열변색층과 기재의 접착강도는 50N/m 이상이며, 상기 열변색층은 특정한 공극의 면적율을 갖도록 제어된 광학 적층체이고, 상기 적층체는 우수한 가시광 투과율 및 적외선 투과율을 가지는 것에 관한 기술이다. As background technology for the present invention, Republic of Korea Patent Publication No. 10-2334478, “Method for manufacturing an optical laminate including a thermochromic layer with excellent optical properties by controlling photoevaporation and optical sintering conditions” (hereinafter referred to as “Prior Art 1”) ") is an optical laminate that includes a thermochromic layer containing vanadium oxide particles, the adhesive strength of the thermochromic layer and the substrate is 50 N/m or more, and the thermochromic layer is controlled to have a specific void area ratio. This technology relates to the laminate having excellent visible light transmittance and infrared transmittance.

그러나 종래기술1은 가시광까지 투과를 시킴으로서 본 발명에서 이루고자 하는 근적외선만 투과를 시키는 것을 목적으로 하는 것과는 거리가 먼 기술이다. However, Prior Art 1 is a technology that aims to transmit only near-infrared rays, which is intended to be achieved in the present invention, by transmitting even visible light.

또한 대한민국 등록특허공보 제10-1964165호"혈액순환과 항균특성을 갖는 부직포 제조방법" (이하, "종래기술 2" 라 한다)는 혈액순환과 항균특성을 갖는 부직포 제조방법에 관한 것이다. 종래기술 2는 의류용은 물론 의료용, 산업용까지 광범위적으로 활용되고 있는 부직포를 산화아연과 페그마타이트 분말이 함유된 전기방사액을 방사하여 제조함으로써 특히 항균성과 혈액순환 촉진기능을 강화하고, 이에 더하여 발수특성과 소취 기능도 구현할 수 있어 이를 통해 인체 건강증진에 기여할 수 있도록 개선된 혈액순환과 항균특성을 갖는 부직포 제조방법에 관한 것이다. In addition, Republic of Korea Patent Publication No. 10-1964165 "Method for manufacturing non-woven fabric with blood circulation and antibacterial properties" (hereinafter referred to as "Prior Art 2") relates to a method for manufacturing non-woven fabric with blood circulation and antibacterial properties. Prior art 2 is a non-woven fabric that is widely used for clothing as well as medical and industrial purposes, which is manufactured by spinning electrospinning liquid containing zinc oxide and pegmatite powder, thereby strengthening antibacterial properties and blood circulation promotion functions, and in addition, water-repellent properties. It is about a method of manufacturing non-woven fabric with improved blood circulation and antibacterial properties that can also implement properties and deodorizing functions, thereby contributing to the improvement of human health.

그러나 종래기술 2는 원적외선을 방사하는 기술이 기재되어 있을 뿐 본 발명에서 이루고자 하는 근적외선만 투과를 시키는 것과는 거리가 먼 기술이다.However, Prior Art 2 only describes a technology for emitting far-infrared rays, but is a technology that is far from transmitting only near-infrared rays, which is intended to be achieved in the present invention.

(0001) 대한민국 등록특허공보 제10-2334478호(0001) Republic of Korea Patent Publication No. 10-2334478 (0002) 대한민국 등록특허공보 제10-1964165호(0002) Republic of Korea Patent Publication No. 10-1964165

본 발명의 목적은 온열치료기 챔버 내에서 파장대역 1000nm~2100nm에서 근적외성을 투과시키는 온열챔버용 근적외선 투과 의류를 제공하는 데에 있다.The purpose of the present invention is to provide near-infrared ray-transmitting clothing for a thermal chamber that transmits near-infrared rays in the wavelength range of 1000 nm to 2100 nm within the thermal therapy chamber.

본 발명의 다른 목적은 항균활성을 가지며, 열전도율이 높고, 내열성이 우수하며, 내화학성 그리고 내부식성이 우수하고, 경량성이 우수한 온열챔버용 근적외선 투과 의류를 제공하는 데에 있다. Another object of the present invention is to provide near-infrared ray-transmitting clothing for a heating chamber that has antibacterial activity, high thermal conductivity, excellent heat resistance, excellent chemical resistance and corrosion resistance, and excellent lightness.

본 발명의 온열챔버용 근적외선 투과 의류는 피복의 가장 내측에는 나노부직포, 상기 나노부직포 위에 SnO2Nd 박막, 상기 SnO2Nd 박막 위에 AZO 박막, 상기 AZO 박막 위에 알루미나 나노탄소섬유, 상기 알루미나 나노탄소섬유 위에 실리콘 박막, 상기 실리콘 박막 위에 반사방지막(MgF2)을 차례로 적층하는 것을 특징으로 한다.The near-infrared ray-transmitting clothing for a heating chamber of the present invention includes a nano-nonwoven fabric on the innermost side of the clothing, a SnO 2 Nd thin film on the nano-non-woven fabric, an AZO thin film on the SnO 2 Nd thin film, an alumina nanocarbon fiber on the AZO thin film, and an alumina nanocarbon fiber. It is characterized by sequentially stacking a silicon thin film on top and an anti-reflection film (MgF2) on the silicon thin film.

또한 본 발명의 온열챔버용 근적외선 투과 의류에서 상기 나노부직포는 텅스텐 전구체((NH4)6[H2W12O40]·nH2O)와 세슘 전구체(Cs2CO3)와, 전구체 혼합용액의 섬유상 방사조건에 유리한 폴리비닐피롤리돈(PVP, C6H9NO)n)을 고분자로 선정하고, 용매로서 H2O를 사용하여 PVP의 농도에 따른 전기방사로 나노와이어를 형성하며;In addition, in the near-infrared ray-transmitting clothing for a heating chamber of the present invention, the nano-nonwoven fabric is composed of a tungsten precursor ((NH4) 6 [H 2 W 12 O 40 ]·nH 2 O), a cesium precursor (Cs 2 CO 3 ), and a precursor mixture solution. Polyvinylpyrrolidone (PVP, C 6 H 9 NO)n), which is advantageous for fiber spinning conditions, is selected as a polymer, and nanowires are formed by electrospinning according to the concentration of PVP using H 2 O as a solvent;

제조된 상기 나노와이어를 알루미나 도가니에 담아 소성로를 이용하여 3시간 동안 소성을 하고, Air 분위기하에서 600℃에서 열처리하며; 상기 제조된 나노와이어 위에 나노와이어 분산액과 UV 경화형 수지인 하드코팅제를 몰(mol)비로, 73.1 : 26.9로 혼합한 혼합물을 4㎛의 두께로 코팅하고; 80℃의 열풍건조기로 2분간 건조하는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다. The manufactured nanowires are placed in an alumina crucible and fired for 3 hours using a sintering furnace, followed by heat treatment at 600°C in an air atmosphere; A mixture of the nanowire dispersion and a hard coating agent, which is a UV curable resin, in a molar ratio of 73.1:26.9 was coated on the prepared nanowires to a thickness of 4㎛; It is characterized by drying in a hot air dryer at 80°C for 2 minutes.

또한 본 발명의 온열챔버용 근적외선 투과 의류에서 상기 AZO 박막의 두께는 600㎚이고; 상기 알루미나 나노탄소섬유의 두께는 150~600㎚이고, 상기 반사방지막(MgF2)의 두께는 80nm인 것을 특징으로 한다. In addition, in the near-infrared ray-transmitting clothing for a heating chamber of the present invention, the thickness of the AZO thin film is 600 nm; The thickness of the alumina nanocarbon fiber is 150 to 600 nm, and the thickness of the anti-reflection film (MgF2) is 80 nm.

또한 본 발명의 온열챔버용 근적외선 투과 의류는 상기 나노부직포가 인체의 피부에 접하도록 형성하고, 상기 반사방지막(MgF2)은 피복의 외측에 형성하는 것을 특징으로 한다. In addition, the near-infrared ray-transmitting clothing for a heating chamber of the present invention is characterized in that the nano-nonwoven fabric is formed so as to be in contact with the human skin, and the anti-reflection film (MgF2) is formed on the outside of the clothing.

본 발명의 온열챔버용 근적외선 투과 의류는 온열치료기 챔버 내에서 파장 1000nm~2100nm의 근적외선을 잘 투과시키는 효과가 있다. The near-infrared ray-transmitting clothing for a thermal chamber of the present invention has the effect of effectively transmitting near-infrared rays with a wavelength of 1000 nm to 2100 nm within the thermal therapy chamber.

본 발명의 근적외선 투과 의류는 1000nm~2100nm의 파장에서 근적외선을 잘 투과시키고, 그 이외의 파장은 투과를 방지할 수 있는 효과가 있다.The near-infrared ray-transmitting clothing of the present invention has the effect of effectively transmitting near-infrared rays at a wavelength of 1000 nm to 2100 nm and preventing transmission of other wavelengths.

본 발명의 온열챔버용 근적외선 투과 의류는 항균활성을 가지며, 열전도율이 높고, 내열성이 우수하며, 내화학성 및 내부식성이 우수하고, 경량성이 우수한 효과가 있다.The near-infrared ray-transmitting clothing for a thermal chamber of the present invention has antibacterial activity, high thermal conductivity, excellent heat resistance, excellent chemical resistance and corrosion resistance, and is lightweight.

도 1은 전체적인 개략도이다.
도 2는 나노부직포의 근적외선 투과도를 나타낸 그래프이다.
도 3은 ZnO 박막, ZnONd 박막, SnO2 박막 및 SnO2Nd 박막 근적외선 투과도 를 나타내는 그래프이다.
도 4 (a) ZnONd, (b) ZnO의 SEM 사진이다.
도 5는 AZO의 증착온도에 따른 근적외선 투과도를 나타낸 그래프다.
도 6은 AZO의 증착온도에 따른 에너지 밴드갭을 나타낸 그래프다.
도 7은 알루미나 나노탄소섬유의 근적외선 투과도를 나타낸 그래프다.
도 8은 알루미나 나노탄소섬유 단면 표면사진이다.
도 9는 실리콘 박막의 근적외선 투과도를 나타낸 그래프다.
도 10은 반사방지막(MgF2)의 SEM 사진이다.
도 11은 본 발명에 따른 의류의 근적외선 투과도를 나타낸 그래프다.
1 is an overall schematic diagram.
Figure 2 is a graph showing the near-infrared transmittance of nanononwoven fabric.
Figure 3 is a graph showing the near-infrared transmittance of a ZnO thin film, a ZnONd thin film, a SnO 2 thin film, and a SnO 2 Nd thin film.
Figure 4 is an SEM photograph of (a) ZnONd and (b) ZnO.
Figure 5 is a graph showing the near-infrared transmittance according to the deposition temperature of AZO.
Figure 6 is a graph showing the energy band gap according to the deposition temperature of AZO.
Figure 7 is a graph showing the near-infrared transmittance of alumina nanocarbon fibers.
Figure 8 is a cross-sectional surface photo of alumina nanocarbon fiber.
Figure 9 is a graph showing the near-infrared transmittance of a silicon thin film.
Figure 10 is an SEM photo of the anti-reflection film (MgF 2) .
Figure 11 is a graph showing the near-infrared ray transmittance of clothing according to the present invention.

이하, 설명에서는 본 발명의 내용을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 공지된 기술에 대한 설명은 본 발명의 요지를 흩뜨리지 않도록 생략한다. Hereinafter, in the description, only the parts necessary to understand the content of the present invention will be described, and descriptions of other known technologies will be omitted so as not to confuse the gist of the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 전체적인 개략도이고, 도 2는 나노부직포의 근적외선 투과도를 나타낸 그래프이다. 도 3은 ZnO 박막, ZnONd 박막, SnO2 박막, SnO2Nd 박막 근적외선 투과도를 나타낸 그래프이고, 도 4 (a) ZnONd, (b) ZnO의 SEM 사진이다.Figure 1 is an overall schematic diagram, and Figure 2 is a graph showing the near-infrared transmittance of the nanononwoven fabric. Figure 3 is a graph showing the near-infrared transmittance of a ZnO thin film, a ZnONd thin film, a SnO 2 thin film, and a SnO 2 Nd thin film, and Figure 4 is an SEM photograph of (a) ZnONd and (b) ZnO.

도 5는 AZO의 증착온도에 따른 근적외선 투과도를 나타낸 그래프이고, 도 6은 AZO의 증착온도에 따른 에너지 밴드갭을 나타낸 그래프다. 도 7은 알루미나 나노탄소섬유의 근적외선 투과도를 나타낸 그래프이고, 도 8은 알루미나 나노탄소섬유 단면 표면사진이다. 도 9는 실리콘 박막의 근적외선 투과도를 나타낸 그래프다.Figure 5 is a graph showing the near-infrared transmittance according to the deposition temperature of AZO, and Figure 6 is a graph showing the energy band gap according to the deposition temperature of AZO. Figure 7 is a graph showing the near-infrared ray transmittance of alumina nanocarbon fiber, and Figure 8 is a cross-sectional surface photo of alumina nanocarbon fiber. Figure 9 is a graph showing the near-infrared transmittance of a silicon thin film.

도 10은 반사방지막(MgF2)의 SEM 사진이고, 도 11은 본 발명에 따른 의류의 근적외선 투과도를 나타낸 그래프다. Figure 10 is an SEM photo of the anti-reflection film (MgF 2) , and Figure 11 is a graph showing the near-infrared transmittance of clothing according to the present invention.

인체의 피부는 각질/표피, 진피, 피하지방, 근육으로 이루어져 있으며, 4mm 이상의 깊이부터 피하지방이라고 하며, 피하지방 층의 두께는 약 2mm이다. The human skin is made up of keratin/epidermis, dermis, subcutaneous fat, and muscle. A depth of 4 mm or more is called subcutaneous fat, and the thickness of the subcutaneous fat layer is about 2 mm.

본 발명에서는 이 피하지방 층, 특히 5mm 이상 깊게 가열함으로서 가장 효과적으로 짧은 시간에 가온(加溫)함으로서 환자의 피로도를 낮추고, 온열챔버의 사용 회전율을 향상시킬 수 있게 된다. 본 발명의 실시예에서 사용하는 1050nm ~ 1350nm의 근적외선 파장은 피부깊이 5mm 지점이상을 투과하여 인체를 가온하게 된다.In the present invention, by heating the subcutaneous fat layer, especially at a depth of 5 mm or more, it is possible to most effectively warm the layer in a short time, thereby reducing the patient's fatigue and improving the turnover rate of the heating chamber. The near-infrared wavelengths of 1050 nm to 1350 nm used in the embodiments of the present invention penetrate a skin depth of 5 mm or more and warm the human body.

근적외선은 피부를 최고 약6mm까지 투과한다. 원적외선이 피부 각질에서 거의 대부분 흡수되어 더 이상 투과되지 않은 것에 비하여 근적외선은 피부 깊숙이 투과된다. 암과 같은 종양이 있을 경우 가장 깊숙이 투과되도록 하기 위하여 파장을 조절할 필요가 있으며, 피부깊이 5mm 이상 투과되는 근적외선영역은 1050nm ~ 1350nm이다. 영역 사이에 있는 파장이 가장 효율적으로 피부에 깊숙이 들어가 신체 온열 작용을 일으키게 된다.Near-infrared rays penetrate the skin up to about 6mm. While far-infrared rays are mostly absorbed by the skin's dead skin cells and are no longer transmitted, near-infrared rays penetrate deep into the skin. If there is a tumor such as cancer, it is necessary to adjust the wavelength to ensure the deepest penetration. The near-infrared region, which penetrates more than 5 mm deep into the skin, is 1050 nm to 1350 nm. The wavelengths between the zones most efficiently penetrate deep into the skin and cause body warming.

따라서 본 발명의 실시예에서는 파장 대역 1050nm ~ 1350nm에서 근적외선이 잘 투과하는 의류을 제공하고자 하는 것이다. 본 발명에서 사용하는 "의류"는 일반적으로 "옷" 또는 "피복"을 의미하고, 편의상 "의류"라고 통칭한다. Therefore, an embodiment of the present invention seeks to provide clothing that transmits near-infrared rays well in the wavelength band of 1050 nm to 1350 nm. “Clothing” as used in the present invention generally means “clothes” or “clothing,” and is collectively referred to as “clothing” for convenience.

조명 장치의 용도에 따라 빛 치료용의 보조 광원으로 추가 되어 장치에 구성 될 수 있는 광 치료용으로는 광을 피부 깊숙이 전달하고, 세포의 성장촉진, 근육이완 상처치료에 도움을 줄 수 있다. Depending on the purpose of the lighting device, it can be added as an auxiliary light source for light therapy and configured in the device. Light therapy can deliver light deep into the skin, promote cell growth, relax muscles, and help treat wounds.

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적외선은 파장에 의해, 근적외선, 중적외선, 원적외선으로 구분된다.Infrared rays are classified into near infrared rays, mid infrared rays, and far infrared rays according to their wavelength.

각각의 파장구분은 학회나 협회에 의해 약간씩 다르지만, ISO 20473에서는 다음과 [표 1]과 같이 구분하고 있다.Each wavelength classification is slightly different depending on the academic society or association, but in ISO 20473, it is classified as follows [Table 1].

지정appointed 약어abbreviation 파장wavelength 근적외선near infrared NIRNIR 780~3000nm780~3000nm 중적외선mid-infrared MIRMIR 3~50μm3~50μm 원적외선Far infrared rays FIRFIR 50~1000μm50~1000μm

근적외선은 파장이 약 780-3000nm의 전자파에서, 빨간색의 가시광선에 가까운 파장을 가진다. 성질도 가시광선에 가까운 특성을 가진다.Near-infrared rays are electromagnetic waves with a wavelength of about 780-3000 nm, which has a wavelength close to red visible light. It also has properties close to visible light.

근적외선은 원적외선보다 파장이 매우 짧은 빛으로 침투력은 원적외선보다 10배 이상 깊다, 중적외선은, 파장이 약 3~50μm의 전자파에서, 근적외선의 일부로서 분류된다. 파장이 긴 원적외선의 경우 피부 표면으로부터 0.2mm 이내의 지점에서 감쇠 되어 에너지가 0이 된다. 피부 표면으로부터 0.2mm 이내는 피부의 각질에 해당한다. Near-infrared rays are light with a much shorter wavelength than far-infrared rays, and their penetration power is more than 10 times deeper than that of far-infrared rays. Mid-infrared rays are electromagnetic waves with a wavelength of about 3 to 50 μm and are classified as a part of near-infrared rays. In the case of far-infrared rays with long wavelengths, they are attenuated within 0.2 mm from the skin surface and the energy becomes 0. The area within 0.2mm from the skin surface corresponds to the dead skin cells.

종래에는 온열챔버 내에 사용자가 옷(의류)을 입고 들어가면 근적외선이 피복을 투과할 수 없기 때문에 온열챔버 내에 들어갈 때에 옷을 전혀 입지 않고 들어가야 한다. 옷을 입지 않은 상태로 들어가기 때문에 사람에 따라서 심적인 부담이 크고, 또한, 온열챔버 내의 온도가 높아 땀을 분비하게 되는데, 땀 분비물이 온열챔버 바닥에 흐르고, 신체가 미끌미끌 해 질 뿐 아니라, 온열챔버 사용자가 사용을 마친 후 다음 사용자가 들어갈 때 청소하기에 많은 시간이 소요되고, 오염의 문제도 발생하게 된다. Conventionally, when a user enters a heating chamber wearing clothes, near-infrared rays cannot penetrate the clothing, so when entering the heating chamber, the user must enter the heating chamber without wearing any clothes. Because you go in without clothes, the psychological burden is great depending on the person, and the temperature inside the heating chamber is high, so you secrete sweat. The sweat flows on the floor of the heating chamber, not only making your body slippery, but also making your body slippery. After a user finishes using it, it takes a lot of time to clean it when the next user enters, and problems of contamination also arise.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 근적외선을 잘 투과하는 의류를 제공하는데 있다.The purpose of the present invention is to provide clothing that transmits near-infrared rays well in order to solve this problem.

이하, 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

도 1은 전체적인 개략도를 나타낸다.Figure 1 shows an overall schematic diagram.

본 발명의 실실시예 근적외선을 잘 투과시키는 의류를 제공하는데 있다.The object of the present invention is to provide clothing that transmits near-infrared rays well.

도 1에 도시된 바와 같이, 근적외선을 잘 투과시키는 의류는 피복의 가장 내측에는 나노부직포(10), 상기 나노부직포(10) 위에 SnO2Nd 박막(20), 상기 SnO2Nd 박막(20) 위에 AZO 박막(30), 상기 AZO 박막(30) 위에 알루미나 나노탄소섬유(40), 상기 알루미나 나노탄소섬유(40) 위에 실리콘) 박막(50), 상기 실리콘 박막(50) 위에 반사방지막(MgF2)(60)을 포함하여 구성된다.As shown in Figure 1, clothing that transmits near-infrared rays well has a nano-nonwoven fabric 10 on the innermost side of the clothing, a SnO 2 Nd thin film 20 on the nano-non-woven fabric 10, and a SnO 2 Nd thin film 20 on the innermost layer of the clothing. AZO thin film 30, alumina nanocarbon fiber 40 on the AZO thin film 30, silicon on the alumina nanocarbon fiber 40 ) thin film 50, anti-reflection film (MgF2) on the silicon thin film 50 ( 60).

본 발명은 나노부직포(10) - SnO2Nd 박막(20) - AZO 박막(30) - 알루미나 나노탄소섬유(40) - 실리콘 박막(50) - 반사방지막(MgF2)(60)을 차례로 적층하여 근적외선을 투과시키는 의류를 구성하는 것을 특징으로 한다.The present invention is to sequentially stack nano-nonwoven fabric (10) - SnO 2 Nd thin film (20) - AZO thin film (30) - alumina nanocarbon fiber (40) - silicon thin film (50) - anti-reflection film (MgF2) (60) to emit near-infrared rays. It is characterized in that it constitutes clothing that transmits.

이하 각 적층 박막에 대하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, each laminated thin film will be described in detail.

SnO2Nd는 Nd가 도핑된 SnO2(산화주석)이다. SnO2Nd는 산화물 반도체로 가시광선 영역에서 투명하고, 전기적으로 반도체 특성을 띠는 재료이다.
AZO(Al doped Zinc Oxide)는 알루미늄이 도핑된 산화아연을 말한다.
SnO 2 Nd is SnO 2 (tin oxide) doped with Nd. SnO 2 Nd is an oxide semiconductor that is transparent in the visible light region and has electrical semiconductor properties.
AZO (Al doped Zinc Oxide) refers to zinc oxide doped with aluminum.

도 2는 나노부직포의 적외선 투과도를 나타낸 그래프다.Figure 2 is a graph showing the infrared transmittance of nanononwoven fabric.

나노부직포 제조방법에 대하여 구체적으로 설명한다.The nanononwoven fabric manufacturing method will be described in detail.

텅스텐과 세슘을 전구체로 사용하고, 착화제로서 시트릭산을 사용한다. 몰비는 텅스텐(n(W)) : 세슘(n(Cs)) : 시트릭산(n(CA)의 몰(mol)비를 1 : 0.33 : 0.33으로 출발원료로 하여, 나노와이어를 형성한다.Tungsten and cesium are used as precursors, and citric acid is used as a complexing agent. The molar ratio of tungsten (n(W)): cesium (n(Cs)): citric acid (n(CA)) is 1:0.33:0.33, which is used as a starting material to form nanowires.

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텅스텐 전구체((NH4)6[H2W12O40]·nH2O)와 세슘 전구체(Cs2CO3)와, 전구체 혼합용액의 섬유상 방사조건에 유리한 폴리비닐피롤리돈(PVP, C6H9NO)n)을 고분자로 선정하고, 용매로서 H2O를 사용하여 PVP의 농도에 따른 전기방사로 나노와이어를 형성한다.Tungsten precursor ((NH4) 6 [H 2 W 12 O 40 ]·nH 2 O), cesium precursor (Cs 2 CO 3 ), and polyvinylpyrrolidone (PVP, C 6 ), which are favorable for fiber spinning conditions of the precursor mixture solution. H 9 NO)n) is selected as the polymer, and nanowires are formed by electrospinning according to the concentration of PVP using H 2 O as a solvent.

전기방사 공정시, 나노와이어 형성의 변수 인자 제어는 다음과 같다.During the electrospinning process, the control parameters of nanowire formation are as follows.

- 용액 공급 주입 속도 : 0.005 ml/min (0.3 ml/h)- Solution supply injection rate: 0.005 ml/min (0.3 ml/h)

- 노즐 팁과 포집부(컬렉터)와의 거리(TCD) : 10 cm· Feed량 : 0.005ml/min- Distance between nozzle tip and collection unit (collector) (TCD): 10 cm · Feed amount: 0.005ml/min

- PVP의 함량 : 1.51g 인가전압 : 12~24kV H2O: 20g- PVP content: 1.51g Applied voltage: 12~24kV H2O: 20g

제조된 나노와이어를 알루미나 도가니에 담아 소성로를 이용하여 3시간 동안 소성을 하고, Air 분위기하에서 600℃에서 열처리한다. SEM 분석한 결과, 소성 후 나노와이어 형상을 띄고 있었고, 소성온도가 증가할 경우, 와이어의 길이가 짧아지는 경향을 나타낸다.The manufactured nanowires are placed in an alumina crucible and fired for 3 hours using a sintering furnace, followed by heat treatment at 600°C in an air atmosphere. As a result of SEM analysis, it had a nanowire shape after sintering, and as the sintering temperature increased, the length of the wire tended to become shorter.

공기(Air) 분위기에서 소성하면 노란색을 띄게 되고, N2 분위기에서 소성하면, 짙은 청색을 띈다. 짙은 청색은 적외선을 차단하는 특성이 있으므로 N2 분위기에서 소성하지 않는 것이 바람직하다.When fired in an air atmosphere, it turns yellow, and when fired in an N 2 atmosphere, it turns dark blue. Since dark blue has the property of blocking infrared rays, it is preferable not to sinter in an N 2 atmosphere.

상기에서 제조된 나노와이어의 분산시간에 따른 나노와이어분산액의 분산성을 확인하기 위하여 48시간 동안 분산을 실시한 결과 평균 입경이 약 34nm로 응집된 입자의 분산이 일어났다. 분산제로서 아민가 4 mgKOH/g를 사용하고, 분산용매는 MEK(Methyl Ethyl Ketone)를 사용한다.In order to check the dispersibility of the nanowire dispersion according to the dispersion time of the nanowires prepared above, dispersion was performed for 48 hours, and as a result, agglomerated particles were dispersed with an average particle diameter of about 34 nm. As a dispersant, an amine value of 4 mgKOH/g is used, and as a dispersant, MEK (Methyl Ethyl Ketone) is used.

나노와이어 : 분산제 : 분산용매(MEK) 몰(mol)비 비율은 20 : 2 : 78 비율로 한다.The molar ratio of nanowire: dispersant: dispersant (MEK) is 20:2:78.

다음에, UV 경화형 수지인 하드코팅제의 제조를 위하여, 상용품 모노머와 올리고머를 선정하여 하드코팅제를 제조한다. Next, to manufacture a hard coating agent that is a UV-curable resin, commercially available monomers and oligomers are selected to prepare a hard coating agent.

UV 경화형 하드코팅제는 아크릴레이트 올리고머와 모노머, 용제 및 첨가제로 구성된다. 즉 UA-664(Urethane acrylate(ali)), HDODA(1,6-Hexanediol diacrylate), TMPTA(Trimethylolpropane triacrylate), TPGDA(Tripropylene glycol diacrylate) 모노머 및 광개시제(2,2-dimethoxy2-phenylacetophenone(DMPA))를 비이커에 투입하여, 혼합기로 1시간 교반하여 제조한다. 몰(mol)비로서 각각의 혼합비율은 다음과 같다.UV curable hard coating consists of acrylate oligomer, monomer, solvent and additives. That is, UA-664 (Urethane acrylate (ali)), HDODA (1,6-hexanediol diacrylate), TMPTA (Trimethylolpropane triacrylate), TPGDA (Tripropylene glycol diacrylate) monomer and photoinitiator (2,2-dimethoxy2-phenylacetophenone (DMPA)). It is prepared by adding it to a beaker and stirring it for 1 hour with a mixer. Each mixing ratio in mole ratio is as follows.

UA-664 : HDODA : TMPTA : TPGDA : 광개시제 비율은 35 : 23 : 20 : 17 : 5의 비율로 한다. 이와 같이 하여, UV 경화형 수지를 제조한다.The ratio of UA-664: HDODA: TMPTA: TPGDA: photoinitiator is 35:23:20:17:5. In this way, UV curable resin is manufactured.

이후, 상기 UV 경화형 수지를 사용하고, 용제는 MEK(Methyl Ethyl Ketone)와 PGME(Propylene glycol monomethyl ether)를 사용하며, 레벨링제로서 반응성 불소계 계면활성제를 적용한다. 몰(mol)로서 혼합비는 다음과 같다.Afterwards, the UV curable resin is used, MEK (Methyl Ethyl Ketone) and PGME (Propylene glycol monomethyl ether) are used as solvents, and a reactive fluorine-based surfactant is applied as a leveling agent. The mixing ratio in moles (mol) is as follows.

UV 경화형 수지 : MEK : PGME : 계면활성제 비율은 53.5 : 26 : 20 : 0.5의 비율로 한다UV curable resin: MEK: PGME: surfactant ratio is 53.5:26:20:0.5.

상기에서 제조된 나노와이어 분산액과, 상기에서 제조된 하드코팅제를 혼합한다. 제조된 나노와이어분산액과 하드코팅제의 몰(mol)로서 혼합비율을 73.1 : 26.9로 최적화하여, 적외선 투과율 70% 이상을 동시에 만족하면서 경도와 내스크래치성, 내광성이 우수한 코팅제를 제조한다.The nanowire dispersion prepared above is mixed with the hard coating agent prepared above. By optimizing the mixing ratio (mol) of the prepared nanowire dispersion and hard coating agent to 73.1:26.9, a coating agent that simultaneously satisfies an infrared transmittance of 70% or more and has excellent hardness, scratch resistance, and light resistance is manufactured.

두께를 약 4㎛ 정도로 조정하여 코팅하고, 80℃의 열풍건조기를 사용하여 2분간 건조한다. Adjust the thickness to about 4㎛, coat it, and dry it for 2 minutes using a hot air dryer at 80℃.

건조된 시편을 80W 고압수은램프가 장착된 UV 경화장치에 통과시켜 경화하여 내스크래치성, 적외선 투과율, 부착성 등의 물성을 높여 마무리 한다.The dried specimen is cured by passing it through a UV curing device equipped with an 80W high-pressure mercury lamp to increase physical properties such as scratch resistance, infrared transmittance, and adhesion.

이와 같이 제조된 나노부직포의 적외선 투과도를 도 2에 그래프로 나타냈다.The infrared transmittance of the nanononwoven fabric prepared in this way is shown graphically in Figure 2.

도 2에 따르면, 약300nm 이상의 파장에서 투과를 시작하고, 약1600nm 파장에서 70% 이하로 떨어지다가 다시 상승하여, 약 2350nm 파장에서부터 전체적으로 투과도가 급격히 감소한다는 것을 알 수 있다.According to Figure 2, it can be seen that transmission begins at a wavelength of about 300 nm or more, drops to less than 70% at a wavelength of about 1600 nm, then rises again, and the overall transmittance rapidly decreases from a wavelength of about 2350 nm.

도 3은 ZnO 박막, ZnONd 박막, SnO2 박막 및 SnO2Nd 박막의 근적외선 투과도를 나타낸 그래프다.Figure 3 is a graph showing the near-infrared transmittance of a ZnO thin film, a ZnONd thin film, a SnO 2 thin film, and a SnO 2 Nd thin film.

ZnO 박막은 스퍼터링 방법으로서 ZnO 타겟을 이용하여 증착한다. ZnO thin films are deposited using a ZnO target using a sputtering method.

도 3의 근적외선 투과도는 (i) ZnO 박막과, (ii) ZnO에 Nd 1.6%를 도핑한 ZnONd 박막과, (ⅲ) SnO2 박막과, (ⅳ) SnO2에 Nd 1.6%를 도핑한 SnO2Nd 박막의 투과도를 비교한 것이다. The near-infrared transmittance of Figure 3 is (i) a ZnO thin film, (ii) a ZnONd thin film doped with 1.6% of Nd in ZnO, (iii) a SnO 2 thin film, and (iv) a SnO 2 doped with 1.6% of Nd in SnO 2 This is a comparison of the transmittance of Nd thin films.

즉, ZnO 박막, ZnONd 박막, SnO2 박막 및 SnO2Nd 박막의 투과도를 비교한 것이다. SnO2 박막은 RT(Room Temperature)에서는 Nd가 잘 도핑되지 않으므로 300℃에서 증착한다. 이외에는 RT에서 스퍼터 시스템을 이용하여 증착해도 된다.That is, the transmittance of ZnO thin film, ZnONd thin film, SnO 2 thin film, and SnO 2 Nd thin film was compared. SnO2 thin films are deposited at 300°C because Nd is not well doped at RT (Room Temperature). In addition, deposition may be performed using a sputter system at RT.

파장 1250nm에서 ZnONd 박막이 투과율이 가장 높고, 다음으로 ZnO 박막, 다음으로 SnO2 박막, 그 다음으로 SnO2Nd 박막이다.At a wavelength of 1250 nm, the ZnONd thin film has the highest transmittance, followed by the ZnO thin film, then the SnO 2 thin film, and then the SnO 2 Nd thin film.

전반적으로 ZnO 박막에 Nd를 도핑한 ZnONd 박막이 도핑을 하지 않은 ZnO박막보다 조금 더 투과율이 높으므로 도핑을 하는 것이 바람직하다.Overall, a ZnO Nd thin film doped with Nd has a slightly higher transmittance than an undoped Z nO thin film, so doping is preferable.

도 4 (a) ZnONd, (b) ZnO의 SEM 사진이다.Figure 4 is an SEM photograph of (a) ZnONd and (b) ZnO.

SEM 분석 장비를 사용하여 박막의 단면과 표면을 분석한 결과 박막의 두께는 150℃일 때 610nm, 250℃일 때 590nm, 350℃일 때 600nm 증착되었다. ZnONd와 ZnO의 큰 차이가 없으나 ZnO 보다 Nd 도핑된 ZnONd가 좀 더 입자가 작게 증착되었다. As a result of analyzing the cross section and surface of the thin film using SEM analysis equipment, the thickness of the thin film was 610nm at 150℃, 590nm at 250℃, and 600nm at 350℃. There is no significant difference between ZnONd and ZnO, but Nd-doped ZnONd was deposited in smaller particles than ZnO.

ZnONd 증착온도는 가장 얇게 증착되는 250℃로 하는 것이 가장 바람직하다.It is most desirable to set the ZnONd deposition temperature to 250°C, which allows for the thinnest deposition.

도 5 AZO의 증착온도에 따른 투과도를 나타낸 그래프이고, 도 6은 AZO의 증착온도에 따른 에너지 밴드갭을 나타낸 그래프이다..Figure 5 is a graph showing the transmittance according to the deposition temperature of AZO, and Figure 6 is a graph showing the energy band gap according to the deposition temperature of AZO.

도 5 온도에 따른 투과도를 보면, 분석 결과 온도가 올라갈수록 투과도가 상승하는 것으로 나타났다. Looking at the permeability according to temperature in Figure 5, the analysis results showed that the permeability increases as the temperature increases.

스파터링 방법을 이용하여 증착온도를 150~350℃로 변화시키며 ZnO에 Al을 도핑한 AZO 박막을 증착하였다.An AZO thin film doped with Al on ZnO was deposited using a sputtering method while varying the deposition temperature from 150 to 350°C.

증착된 두께는 250℃일 때 590nm로, 350℃일 때 600nm보다 더 얇게 증착되어 250℃로 증착할 때 가장 투과율이 좋을 것 같지만, 투과율은 350℃일 때 가장 높게 나타났다. The deposited thickness was 590 nm at 250°C, which was thinner than 600 nm at 350°C, so the transmittance seemed to be the best when deposited at 250°C, but the transmittance was highest at 350°C.

350℃일 때 투과율이 높게 나타난 것은 에너지 밴드갭의 경우 Al이 더 많이 Zn2+로 치환되면서 페르미 레벨이 상승하면서 에너지 밴드갭이 상승하게 된 것이다.The reason why the transmittance was high at 350°C was because the energy band gap increased as more Al was substituted with Zn 2+ and the Fermi level rose.

또한, 상기의 스파터링은 RF를 이용한 증착으로, RF 전력을 이용하여 증착한 것이 DC 전력을 사용하여 증착한 경우 더 투과율이 더 높게 나타나므로 RF 전력을 이용하여 증착한 것이 더 바람직하다. 투과율은 파장 780nm 이상 범위에서 85% 이상의 투과도를 나타낸다.In addition, the above sputtering is deposition using RF power, and since deposition using RF power results in higher transmittance than deposition using DC power, it is more preferable to deposit using RF power. Transmittance indicates a transmittance of 85% or more in the wavelength range of 780 nm or more.

따라서 본 발명에서는 RF 전력을 이용하여 350℃에서 증착하는 것으로 한다.Therefore, in the present invention, deposition is performed at 350°C using RF power.

도 7은 알루미나 나노탄소섬유의 근적외선 투과도를 나타낸 그래프이고, 도 8은 알루미나 나노탄소섬유 단면 표면사진이다.Figure 7 is a graph showing the near-infrared ray transmittance of alumina nanocarbon fiber, and Figure 8 is a cross-sectional surface photo of alumina nanocarbon fiber.

알루미나 나노탄소섬유 산화물의 나노구조 형성을 위한 최적조건으로는 75wt%의 피로인산(pyrophosphoric acid)에서 20℃의 온도, 30V의 인가전압으로 형성한다. 산화알루미늄(Al2O3)은 항균활성을 가지며 수산화물이 물과 반응 할 때 수산화물을 형성하기 쉽도록 하기 때문에 염기성 산화물로도 알려져 있다.The optimal conditions for forming the nanostructure of alumina nanocarbon fiber oxide are 75wt% pyrophosphoric acid at a temperature of 20°C and an applied voltage of 30V. Aluminum oxide (Al 2 O 3 ) has antibacterial activity and is also known as a basic oxide because it facilitates the formation of hydroxide when the hydroxide reacts with water.

이것은 주기율표의 IIIA 계열에 속한 알루미늄이 마지막 에너지 준위의 전자를 방출하는 경향이 있기 때문이다. 이러한 경향은 금속 특성과 낮은 전기 음성도에 기인하며, 전기 전도성을 부여하고 이를 양이온으로 전환시킨다.This is because aluminum, which belongs to the IIIA series of the periodic table, tends to emit electrons in the last energy level. This tendency is due to their metallic nature and low electronegativity, which imparts electrical conductivity and converts them into positive ions.

대조적으로 산소는 비금속이며 전기 음성도가 높기 때문에 전기 음성도가 더 높다. 그러므로 그것은 전자의 수용에 의해 마지막 수준의 전자 에너지를 안정화시키는 경향이 있어 음이온이 된다.In contrast, oxygen has a higher electronegativity because it is a non-metal and is highly electronegative. Therefore, it tends to stabilize the last level of electronic energy by accepting electrons, becoming a negative ion.

다음 [표 2]는 본 발명에서 사용되는 Al2O3의 성분표를 나타낸다.The following [Table 2] shows the ingredient list of Al 2 O 3 used in the present invention.



Composition, %


Composition, %
Al2O3 Al 2 O 3 99.8%99.8%
Na2ONa 2 O 0.03%0.03% SiO2 SiO 2 0.04%0.04% Fe2O3 Fe2O3 _ 0.01%0.01% Ignition lossIgnition loss 0.3%0.3%

나노탄소섬유로 형성된 결합은 강한 결합력을 가진다. 알루미늄 산화물(Aluminum Oxide, Al2O3)은 알루미나(Alumina)라고 한다. 알루미늄 산화물은 분자량이 101.96g/mol, 비중이 3.965g/cm3이며, 용융점이 2072℃인 백색 분말이다. 알루미늄 산화물은 우수한 전기 절연성(1×1014~1×1015 Ωcm)을 가지며 높은 기계적 강도(300~630 MPa), 압축 강도(2,000~4,000 MPa), 높은 경도(15~19 GPa)를 가지며 열전도율이 높고(20~30 W/mk), 높은 내부식성 및 내마모성을 가진다. Bonds formed from nanocarbon fibers have strong bonding strength. Aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is called alumina. Aluminum oxide is a white powder with a molecular weight of 101.96 g/mol, a specific gravity of 3.965 g/cm3, and a melting point of 2072°C. Aluminum oxide has excellent electrical insulation (1×10 14 ~1×10 15 Ωcm), high mechanical strength (300~630 MPa), compressive strength (2,000~4,000 MPa), high hardness (15~19 GPa), and thermal conductivity. It is high (20~30 W/mk) and has high corrosion resistance and wear resistance.

알루미나 나노탄소섬유는 세라믹 섬유 중에서도 특히 내마모성과 내열성이 우수한 섬유로서 직경이 약 10㎛로 다결정 구조이고, 두께는 150~600㎚이다. 특히 표면이 매끄럽다. 알루미나 나노탄소섬유는 내열성(>1000도)과 내화학성 그리고 내부식성이 우수하고, 경량성이 우수하며 인장강도와 모듈러스가 뛰어나며, 도 7에 나타낸 바와 같이 Al에 비하여 알루미나 나노탄소섬유는 적외선 투과율이 매우 좋다.Alumina nanocarbon fiber is a fiber with particularly excellent wear resistance and heat resistance among ceramic fibers. It has a polycrystalline structure with a diameter of about 10㎛ and a thickness of 150~600㎚. Especially the surface is smooth. Alumina nanocarbon fiber has excellent heat resistance (>1000 degrees), chemical resistance, and corrosion resistance, is excellent in light weight, and has excellent tensile strength and modulus. As shown in Figure 7, compared to Al, alumina nanocarbon fiber has an infrared transmittance. very good.

도 8은 알루미나 나노탄소섬유 단면 표면사진이다.Figure 8 is a cross-sectional surface photo of alumina nanocarbon fiber.

도 9는 실리콘 박막의 근적외선 투과도를 나타낸 그래프다.Figure 9 is a graph showing the near-infrared transmittance of a silicon thin film.

일반적으로 다결정 실리콘 박막을 증착하기 위하여 반응 가스로 H2 가스나 N2 가스에 희석 된 SiH4 가스를 사용한다. 본 발명에서는 다결정 실리콘 박막을 증착하기 위하여, 표준 공정으로 반응로의 온도를 625℃, 압력은 0.3torr로 유지하고, 반응 가스는 H2 가스나 N2 가스가 섞이지 않은 순수한 SiH4 가스를 사용하여 박막을 증착한다. Generally, SiH 4 gas diluted in H 2 gas or N 2 gas is used as a reaction gas to deposit a polycrystalline silicon thin film. In the present invention, in order to deposit a polycrystalline silicon thin film, the temperature of the reaction furnace is maintained at 625°C and the pressure is 0.3 torr as a standard process, and pure SiH 4 gas without H 2 gas or N 2 gas is used as the reaction gas. Deposit a thin film.

반응 가스의 흐름율(flow rate)은 30cm3/min을 유지하여 증착율이 90 ~ 110Å/min이 되도록 하였으며, 이 때 반응로의 대기(standby) 온도는 400℃로 유지한다. The flow rate of the reaction gas was maintained at 30 cm 3 /min to achieve a deposition rate of 90 to 110 Å/min, and the standby temperature of the reactor was maintained at 400°C.

600℃ 이하에서 증착되는 박막은 상(phase)이 비정질 상태이므로 박막이 증착 된 후에도 열을 받게 될 경우 결정화되는 불안정한 상태이기 때문에 박막의 증착 온도를 600℃보다 높게 한다. Since the thin film deposited below 600℃ has an amorphous phase, it is in an unstable state and crystallizes when heated even after deposition. Therefore, the deposition temperature of the thin film is set higher than 600℃.

또한 증착 온도가 600 ~ 750℃의 온도 영역에서는 온도 의존성이 없이 결정 입자가 거의 동일한 상태가 되며 단지 온도가 증가할수록 증착율이 증가하게 되는 이점이 있으나, 박막의 증착 온도를 650℃ 이상으로 할 경우 중심 부분과 가장자리 부분의 증착율이 달라져 박막의 두께에 대한 균일도가 나빠지게 되므로 625℃를 박막의 증착 온도로 한다. In addition, in the temperature range where the deposition temperature is 600 ~ 750℃, the crystal particles are almost the same without temperature dependence, and there is an advantage that the deposition rate increases as the temperature increases. However, if the deposition temperature of the thin film is set to 650℃ or higher, the center Since the deposition rate at the portion and edge portion is different, the uniformity of the thickness of the thin film deteriorates, so 625°C is set as the deposition temperature for the thin film.

본 발명의 실시예에서는 50μm의 다결정 실리콘 박막을 증착함으로써 SiO2 박막(50)을 형성한다.In an embodiment of the present invention, the SiO 2 thin film 50 is formed by depositing a 50 μm polycrystalline silicon thin film.

도 10은 반사방지막(MgF2) SEM 사진이다.Figure 10 is an SEM photo of an anti-reflection film (MgF 2) .

마지막으로, 피복의 가장 외측에 형성하는 반사방지막 재질로 MgF2를 사용하며, 스파터링 방법으로 증착한다.Lastly, MgF 2 is used as the anti-reflection film material formed on the outermost layer of the coating, and is deposited using a sputtering method.

MgF2를 80nm의 두께로 증착하면 반사율은 약 1%가 되며, MgF2를 증착을 하지 않았을 경우와 대비하여 약 1/5에 해당된다. 이러한 반사율의 감소는 5~6개의 박막층들로 이루어진 복수박막층에서 반사량을 줄이는데 있어서 중요한 역할을 한다.If MgF 2 is deposited to a thickness of 80 nm, the reflectance becomes about 1%, which is about 1/5 of the case where MgF 2 is not deposited. This reduction in reflectance plays an important role in reducing the amount of reflection in multiple thin film layers consisting of 5 to 6 thin film layers.

도 11은 본 발명에 따른 피복의 근적외선 투과도를 나타낸 그래프다.Figure 11 is a graph showing the near-infrared transmittance of the coating according to the present invention.

도 11에 도시된 파장 약 1000nm ~ 2100nm 영역에서 근적외선이 잘 투과하는 것을 알 수 있다.It can be seen that near-infrared rays are well transmitted in the wavelength range of about 1000 nm to 2100 nm shown in FIG. 11.

본 발명에 따른 피복은 항균성과, 통기성 및 근적외선 투과도가 좋아 근적외선 온열챔버 내에서 착용하는 의류로 바람직하다.The clothing according to the present invention has excellent antibacterial properties, breathability, and near-infrared ray permeability, making it suitable as clothing to be worn in a near-infrared heating chamber.

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본 발명의 온열챔버용 근적외선 투과 의류는 항균활성을 가지며, 열전도율이 높고, 내열성이 우수하며, 내화학성 그리고 내부식성이 우수하고, 경량성이 우수한 효과가 있으므로 산업상 유용한 발명이다.The near-infrared ray-transmitting clothing for a heating chamber of the present invention has antibacterial activity, high thermal conductivity, excellent heat resistance, excellent chemical resistance and corrosion resistance, and is lightweight, making it an industrially useful invention.

10: 나노부직포 20: SnO2Nd 박막
30: AZO 박막 40: 알루미나 나노탄소섬유
50: 실리콘 박막 60: 반사방지막(MgF2)
10: Nano nonwoven fabric 20: SnO 2 Nd thin film
30: AZO thin film 40: Alumina nanocarbon fiber
50: Silicon thin film 60: Anti-reflective film (MgF2)

Claims (8)

온열챔버 내에서 착용하는 의류에 있어서,
피복의 가장 내측에는 나노부직포(10)를 적층하고; 상기 나노부직포(10) 위에 SnO2Nd 박막(20); 상기 SnO2Nd 박막(20) 위에 AZO 박막(30); 상기 AZO 박막(30) 위에 알루미나 나노탄소섬유(40); 상기 알루미나 나노탄소섬유(40) 위에 실리콘 박막(50); 상기 실리콘 박막(50) 위에 반사방지막(MgF2)(60)을 차례로 적층하는 것을 특징으로 하는 온열챔버용 근적외선 투과 의류.
For clothing worn in a heating chamber,
A nano-nonwoven fabric (10) is laminated on the innermost part of the covering; SnO 2 Nd thin film (20) on the nano-nonwoven fabric (10); AZO thin film (30) on the SnO 2 Nd thin film (20); Alumina nanocarbon fibers (40) on the AZO thin film (30); A silicon thin film (50) on the alumina nanocarbon fiber (40); Near-infrared transmission clothing for a heating chamber, characterized in that an anti-reflection film (MgF2) (60) is sequentially laminated on the silicon thin film (50).
청구항 1에 있어서, 상기 나노부직포(10)는 텅스텐 전구체((NH4)6[H2W12O40]·nH2O)와 세슘 전구체(Cs2CO3)와, 전구체 혼합용액의 섬유상 방사조건에 유리한 폴리비닐피롤리돈(PVP, C6H9NO)n)을 고분자로 선정하고, 용매로서 H2O를 사용하여 PVP의 농도에 따른 전기방사로 나노와이어를 형성하며;
제조된 상기 나노와이어를 알루미나 도가니에 담아 소성로를 이용하여 3시간 동안 소성을 하고; Air 분위기하에서 600℃에서 열처리하며;
상기 제조된 나노와이어 위에 나노와이어 분산액과 UV 경화형 수지인 하드코팅제를 몰(mol)비로, 73.1 : 26.9로 혼합한 혼합물을 4㎛의 두께로 코팅하고;
80℃의 열풍건조기로 2분간 건조하는 것을 특징으로 하는 온열챔버용 근적외선 투과 의류.
The method of claim 1, wherein the nano-nonwoven fabric 10 is prepared by using a tungsten precursor ((NH4) 6 [H 2 W 12 O 40 ]·nH 2 O), a cesium precursor (Cs 2 CO 3 ), and a fiber-like spinning condition of the precursor mixture solution. polyvinylpyrrolidone (PVP, C 6 H 9 NO)n) , which is advantageous for
The manufactured nanowires were placed in an alumina crucible and fired for 3 hours using a sintering furnace; Heat treatment at 600℃ in air atmosphere;
A mixture of nanowire dispersion and a hard coating agent, which is a UV curable resin, in a molar ratio of 73.1:26.9 was coated on the prepared nanowires to a thickness of 4㎛;
Near-infrared ray-transmitting clothing for a heating chamber, characterized by drying in a hot air dryer at 80°C for 2 minutes.
삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 AZO 박막(30)의 두께는 600㎚인 것을 특징으로 하는 온열챔버용 근적외선 투과 의류.
The near-infrared ray-transmitting clothing for a heating chamber according to claim 1, wherein the AZO thin film (30) has a thickness of 600 nm.
청구항 1에 있어서, 상기 알루미나 나노탄소섬유(40)의 두께는 150~600㎚인 것을 특징으로 하는 온열챔버용 근적외선 투과 의류.
The near-infrared ray-transmitting clothing for a heating chamber according to claim 1, wherein the alumina nanocarbon fiber (40) has a thickness of 150 to 600 nm.
삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 반사방지막(MgF2)(60)의 두께는 80nm인 것을 특징으로 하는 온열챔버용 근적외선 투과 의류.
The near-infrared ray-transmitting clothing for a heating chamber according to claim 1, wherein the anti-reflection film (MgF2) (60) has a thickness of 80 nm.
청구항 1에 있어서, 상기 나노부직포(10)는 인체의 피부에 접하도록 형성하고; 상기 반사방지막(MgF2)(60)은 피복의 외측에 형성하는 것을 특징으로 하는 온열챔버용 근적외선 투과 의류.
The method according to claim 1, wherein the nano-nonwoven fabric (10) is formed to be in contact with human skin; Near-infrared ray-transmitting clothing for a heating chamber, wherein the anti-reflection film (MgF2) 60 is formed on the outside of the clothing.
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