KR102640547B1 - 다단형 칫솔모 및 그 제조방법 - Google Patents

다단형 칫솔모 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다단형 칫솔모 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하단부; 및 상기 하단부 길이방향 단부로부터 돌출되어 하단부보다 작은 직경을 가지는 적어도 하나 이상의 상단부;로 구성되어, 치면에 적합이 잘 되어 세정력이 우수하면서도 부드러워 잇몸 자극을 최소화한 다단형 칫솔모 및 그 제조방법에 대한 것이다.

Description

다단형 칫솔모 및 그 제조방법 {Multi-Stage Toothbrush Hairs and Manufacturing Method of the Same}
본 발명은 다단형 칫솔모 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하단부; 및 상기 하단부 길이방향 단부로부터 돌출되어 하단부보다 작은 직경을 가지는 적어도 하나 이상의 상단부;로 구성되어, 치면에 적합이 잘 되어 세정력이 우수하면서도 부드러워 잇몸 자극을 최소화한 다단형 칫솔모 및 그 제조방법에 대한 것이다.
칫솔은 구강을 청결히 하기 위해 사용되는 대표적인 도구로서, 일반적으로 칫솔모와, 칫솔모가 식모되는 헤드부와, 헤드부에 연결되는 손잡이부로 구성되며, 그 중 칫솔모는 보통 탄성을 가지는 합성수지를 이용하여 제조하게 된다.
칫솔의 헤드부에 식모되는 칫솔모는 일정한 강도와 탄성을 가져야 할 뿐만 아니라, 세정력을 위해 양치되는 부분인 치아를 따라 용이하게 이동할 수 있어야 한다.
기존의 칫솔모는 주로 폴리에스테르 수지 또는 폴리아미드 수지 등의 소재가 사용되어 왔으며, 끝단으로 갈 수록 테이퍼링된 단일모 또는 미세모 형태를 가지ㄴ는 것이 일반적이다. 이러한 형태의 칫솔모는 사용횟수가 늘어날수록 칫솔모가 벌어져 치면에 칫솔모가 잘 닿지 않아 세정력이 떨어지게 되어 칫솔을 자주 교체해야 하는 불편함이 있었다. 이에 따라 내구성이 높고 세정력이 향상되면서도 유연성이 우수하여 잇몸에 대한 자극이 적은 칫솔모에 대한 요구가 있어 왔다.
한편, 폴리에스테르계 칫솔모의 경우 테이퍼가 되지 않으면 탄성이 크고 유연성이 떨어져서 사용자의 잇몸이 다치기 쉽고 테이퍼화 되었을 때는 침투성과 유연성은 우수하나 치석 등의 제거력은 떨어진다는 단점이 있다.
또한, 칫솔모는 대기 중에 노출된 채로 보관되는 경우가 대부분이며, 칫솔의 특성상 칫솔모가 마르지 않은 채로 두게 되어 미생물이 살기 적합한 환경을 조성하게 된다. 이들 미생물은 양치 시 구강으로 전이되어 치주질환의 원인이 될 수 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 항균성과 항독성을 지니는 다양한 형태의 칫솔이 등장하고 있다. 이러한 기능성 칫솔은 주로 솔잎, 숯, 보리새싹, 죽염, 송염 등의 성분들이 포함되거나 은나노, 은이온, 백금, 금, 구리, 망간 등의 무기항균제가 칫솔모에 포함되는 경우가 대부분이다. 이러한 물질들은 일반적으로 칫솔모재를 이루는 고분자수지에 포함되어 방사되게 되는데, 무기항균제의 경우 방사용액에 의해 별 영향을 받지는 않지만, 식물성 항균제의 경우 방사용액의 온도에 의해 항균성이나 인체에 유익한 성분들이 파괴되는 문제가 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 기능성 성분들을 캡슐화하여 함께 방사시키는 기술도 개발되었으나, 이는 제조과정이 복잡하고 제조비용이 높아진다는 한계가 있었다. 이에, 제조 과정에서 기능성 성분들이 파괴되지 않으면서도 제조과정이 간단한 칫솔모의 개발이 필요하였다.
대한민국 등록특허 제10-0944799호 대한민국 등록특허 제10-0953868호
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 내구성이 높고 세정력이 향상되면서도 유연성이 우수하여 잇몸에 대한 자극이 적은 칫솔모 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 세균 번식을 최소화하면서도 제조 과정에서 기능성 성분들이 파괴되지 않으면서 제조과정이 간단한 칫솔모 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하단부; 및 상기 하단부 길이방향 단부로부터 돌출되어 하단부보다 작은 직경을 가지는 상단부;를 포함하는 다단형 칫솔모를 제공한다.
상기 상단부 표면에는 요철이 형성되는 것이 바람직하며, 상기 상단부는 탄산나트륨, 탄산수소나트륨, 제올라이트, 실리카, 알루미나, 염화나트륨, 탄산칼슘, 인산칼슘, 실리카겔, 이산화티탄, 산화아연, 산화마그네슘, 이산화규소 및 산화알루미늄 중 어느 하나 이상의 무기입자를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 상단부는 기능성 천연성분을 포함하며, 상기 상단부는 제올라이트, 실리카겔, 녹말, 벤토나이트, 규조토 및 숯 중 어느 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 전술한 다단형 칫솔모의 제조방법으로서, 코어 쉘 구조의 다중층 섬유를 제조하는 공압출 단계; 상기 다중층 구조의 섬유를 절단하는 절단 단계; 및 상기 절단된 섬유의 일단을 식각 용액에 침지하여 코어가 외부로 노출되어 상단부가 형성되도록 하는 식각 단계;를 제공한다.
상기 식각 단계는 침지 깊이를 다르게 하여 복수 번 이루어질 수 있으며, 상기 식각 단계 후에 노출된 상단부를 천연 추출물에 침지한 후 건조시키는 단계;를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 방법에 따라 제조된 칫솔모는 기존의 칫솔모와 달리 내구성이 높고 칫솔모 벌어짐 현상이 최소화되어 세정력이 향상되면서도 유연성이 우수하여 잇몸에 대한 자극이 적다. 또한, 본 발명의 방법에 따라 제조된 칫솔모는 수분 함유량이 적고 항균성 성분을 포함하여 위생적이면서도 제조과정이 간단하여 경제적이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 단일 재질로 이루어진 칫솔모를 보여주는 개념도이다.
도 2 내지 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 서로 다른 재질로 이루어진 칫솔모를 보여주는 개념도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.
또한, 달리 정의하지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 가지며, 상충되는 경우에는, 정의를 포함하는 본 명세서의 기재가 우선할 것이다.
본 발명의 칫솔모는, 도 1에 도시된 바와 같이 하단부; 및 상기 하단부 길이방향 단부로부터 돌출되어 하단부보다 작은 직경을 가지는 상단부;를 포함하는 다단형 칫솔모를 제공한다.
종래의 칫솔모는 끝단으로 갈수록 테이퍼링된 단일모 또는 미세모 형태를 가지며, 사용횟수가 많아질수록 칫솔모가 벌어져 칫솔모가 치면에 잘 닿지 않아 세정력이 떨어지게 되어 칫솔을 자주 교체해야 하는 불편함이 있었다. 또한, 이러한 문제를 해결하기 위하여 칫솔모의 강도를 높이면 내구성은 높아지나 유연성이 떨어져 잇몸에 대한 자극이 높아지는 문제가 있었다.
이에, 본 발명의 칫솔모는 내구성과 세정력을 모두 높이기 위하여, 하부에서 상부로 갈수록 테이퍼링된 형태가 아니라, 도 1에 도시된 것과 같이, 지지체 역할을 하는 넓은 직경의 하단부 위에, 하단부보다 작은 단면을 가지는 상단부를 적층하는 다단형 구조를 가지는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 상단부는 도면에서와 같이 단일층일 수도 있으며, 필요에 따라 여러 단으로 이루어질 수 있다. 여러 단으로 이루어진 경우 상부로 갈수록 단부의 직경은 더 작아지게 된다.
상기 상단부와 하단부의 재질은 동일하거나 다를 수 있으며, 폴리에스테르 수지 또는 폴리아미드 수지 등 상업적으로 이용가능한 일반적인 칫솔모 재료가 제한없이 사용될 수 있다.
한편, 칫솔모의 세정력을 더욱 높이기 위하여 치면에 직접적으로 닿게 되는 상단부 표면에는 요철이 형성되는 것이 바람직하며, 요철 형성을 위하여 상기 상단부는 또한 상기 칫솔모를 구성하는 고분자 수지에 무기입자를 포함할 수 있다. 상기 무기입자는 칫솔모의 강도를 향상시키거나 탄성을 조절하며, 상기 칫솔모 상단부를 식각 등으로 가공할 때, 불용해부분으로 작용하여 표면에 요철을 형성하는 역할을 하게 된다.
상기 무기입자는 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서 종류에 한정하지 않으며, 바람직하게는 탄산나트륨, 탄산수소나트륨, 제올라이트, 실리카, 알루미나, 염화나트륨, 탄산칼슘, 인산칼슘, 실리카겔, 이산화티탄, 산화아연, 산화마그네슘, 이산화규소 및 산화알루미늄에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합하여 사용하는 것이 좋다.
상기 무기입자는 평균입경이 1 내지 10㎛인 것이 좋으며, 무기입자의 평균입경이 1㎛ 미만인 경우, 본 발명에서 원하는 세정력을 얻기 어려우며, 평균입경이 10㎛을 초과하는 경우, 제조된 칫솔모의 인장강도가 떨어지게 된다. 상기 무기입자는 상기 상단부를 구성하는 고분자수지 100 중량부에 대하여 1 내지 20 중량부를 첨가하는 것이 바람직하며, 1 중량부 이하면 원하는 요철 형성이 적어 충분한 세정력을 얻을 수 없고, 20 중량부 이상이면 칫솔모의 강도를 떨어뜨린다.
또한, 본 발명의 칫솔모 상단부에는 항균, 항염효과가 있어 치주질환에 효과가 있는 다양한 기능성 물질을 침지시켜 포함시킬 수 있다. 상기 기능성 물질은 인체에 독성을 가하지 않는 물질이라면 종류에 한정하지 않고 모두 사용이 가능하나, 열에 약한 천연물질의 경우 제조과정에서 열분해되거나 물성이 변해 사용이 어려운 면이 있다.
일 실시예로, 천연물질을 사용하는 경우 고분자 수지에 먼저 다공성 소재를 첨가하여 방사 및 식각한 후, 다공성 소재가 노출된 상단부를 천연 추출물에 침지시켜 기능성 천연성분을 함침시킬 수 있다. 상기 다공성 소재는 다양한 흡착제 성분이 사용될 수 있으나, 바람직하게는 제올라이트, 실리카겔, 녹말, 벤토나이트, 규조토 및 숯 중 어느 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 다공성 흡착제는 상기 상단부를 구성하는 고분자수지 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부를 첨가하는 것이 바람직하며, 1 중량부 이하면 원하는 흡착효과를 얻을 수 없고, 5 중량부 이상이면 칫솔모의 강도를 떨어뜨린다.
또 다른 일 실시예로 천연물질을 여러번 전처리 과정을 거친 후 추출하여 안정적이고 다양한 기능성 성분을 활용할 수도 있다.
일 실시예로 본 발명에서는 전처리된 초피나무를 사용할 수 있는데, 초피나무 추출물은 항산화, 항염, 항균 효과가 알려져 있는 퀘시트린(quercitrin) 성분이 높아 치주질환 개선효과가 있는 것으로 알려져 있다. 초피나무는 자연 그대로 사용할 수도 있으나, 바람직하게는, i) 절단된 초피나무를 밀폐된 비닐포장에 넣어 100℃에서 2~3시간동안 간접 가열하는 가열단계, ii) 가열된 초피나무를을 5~10℃에서 1~2시간 동안 냉각하는 냉각단계 및 iii) 냉각된 초피나무를 100℃에서 2~3시간 동안 진공 건조시키는 건조단계를 거쳐 가공시킨 초피나무를 사용하는 것이 바람직하다.
이렇게 가공과정을 거친 초피나무는 유효성분들이 안정적으로 더 잘 추출될 수 있다. 상기 가공처리된 초피나무는 그래도 사용될 수도 있고, 좀 더 다양한 기능적 효과를 위하여 iv) 기능성 천연추출액을 표면에 분사한 후, 다시 v) 상기 가열단계, 냉각단계 및 건조단계를 1~2회 반복 실시하여 사용할 수 있다.
상기 기능성 천연추출액은 다양한 항균, 항염 효과가 있는 물질들이 사용될 수 있으나, 바람직하게는 치주염에 효과가 있는 황련, 지골피, 자질려, 포공영 및 감초가 사용될 수 있다.
상기 황련, 감초는 광범위한 항균성을 나타내며, 상기 지골피, 자질려, 포공영은 치은염, 잇몸질환, 구취, 치주염 등에 유효하다. 특히 상기 감초는 황련과 함께 작용하여 항세균 활성이 증가하는 효과가 있다.
구체적으로 상기 천연물질을 이용한 추출물은 i) 황련 20~25중량%, 지골피 20~25중량%, 자질려 15~20중량%, 포공영 30~35중량%, 감초 4~7중량%를 pH 7~10의 알칼리 이온수를 용매로 하여 40~85℃에서 1~5시간 동안 추출하는 단계; 및 ⅱ) 추출된 여과액의 항균력을 향상시키고 냄새 및 착색 문제를 해결하기 위하여, 상기 추출된 여과액 100㎖을 기준으로 산화칼슘 10~30g을 가하여 교반한 후, 4~5℃에서 12~24시간 방치하여 상등액을 여과처리하는 단계;를 통하여 제조될 수 있다.
상기 산화칼슘 처리는 조성물을 약 알카리성으로 유도하여 구강 내 내산성 세균의 활동을 억제하여 치아 부식을 방지하고, 천연물 추출물의 특이한 냄새와 색상을 흡착 제거하고 천연물 성분의 향균 작용의 상승효과를 가져온다.
특히, 스트렙토코커스 무스탄(Strepococcus mustan)은 구강의 치아 표면 막에 상주하면서 음식물의 탄수화물과 당류를 분해하고 대사과정에서 유기산을 방출함여 치아부식의 원인이 되는데, 본 발명의 천연물질을 산화칼슘 처리를 통하여 구강 내를 약알카리성으로 유도함으로써 항균작용 외에도 상아질 부식에 관여하는 유기산을 중화하는 역할을 할 수 있다.
이렇게 준비된 초피나무의 추출물은 분쇄 후 일반적인 열수 추출을 통하여 준비될 수도 있으나, 유효성분을 최대한 손상없이 다양하게 추출해내기 위하여, 바람직하게는 i) 분쇄된 초피나무를 초음파 추출한 후 농축하여 초음파 추출물을 제조하는 단계, ii) 분쇄된 초피나무를 열수 추출한 후 농축하여 열수 추출물을 제조하는 단계, iii) 분쇄된 초피나무를 환류 추출 후 농축하여 환류 추출물을 제조하는 단계 및 iv) 상기 초음파 추출물, 열수 추출물 및 환류 추출물을 혼합하는 단계를 통하여 준비될 수 있다. 이때, 상기 초음파 추출물, 열수 추출물 및 환류 추출물을 1~2:1~2:1~2의 중량비로 혼합되는 것이 바람직하다.
상기 초음파 추출물은 초음파의　충격파에　의한　원물의　세포벽이　붕괴되어　그 내용물이　용제에　투입되는　원리를 이용한 것으로서, 바람직하게는 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올 100ml당 초피나무 10~30g을 첨가한 후, 초음파(500W, 26.5Hz) 하에서 5~10시간 동안 초피나무 내 유효물질을 추출한다. 이후 초피나무를 용매 내에 그대로 약 15~25시간 동안 침지시킨 후 여과된 추출액을 최종적으로 50~70℃에서 감압 농축하여 최종 초음파 추출물로 사용하는 것이 바람직하다.
상기 열수 추출물은 열을 통하여 원물 내 유효물질을 추출하는 방법으로서, 바람직한 실시예로 알칼리 이온수와 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올의 서로 다른 두 종류의 용매를 사용함으로써 더욱 다양한 기능성분을 효율적으로 추출할 수 있다. 구체적으로, 상기 열수 추출은 알칼리 이온수와 저급 알코올 각각 100ml당 초피나무 10~30g을 첨가한 후 60~80℃에서 2~4시간 동안 초피나무 내 유효물질을 추출하여 이루어질 수 있다. 이후 초피나무을 용매 내에서 약 15~25시간 침지시킨 후 여과된 추출액을 최종적으로 50~70℃에서 감압 농축하여 최종 열수 추출물로 사용하는 것이 바람직하다. 상기 열수 추출물은 알칼리 이온수를 용매로 사용한 열수 추출물과 저급 알코올을 용매로 사용한 열수 추출물을 1~2:1~2의 중량비로 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 환류 추출물은 용매가　끓으면서　기화되어　냉각관과　만나　생긴　액체가 떨어지면　특정성분을　추출하는　방식으로서, 바람직하게는 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올 100ml당 초피나무 10~30g을 첨가한 후, 50~70℃에서 3~7시간 동안 초피나무 내 유효물질을 환류 추출하여 이루어질 수 있다. 이후 여과된 추출액을 최종적으로 50~70℃에서 감압 농축하여 최종 환류 추출물로 사용하는 것이 바람직하다.
이와 같이 다양한 추출방식과 추출조건을 통하여 얻은 추출물은 초피나무 내 기능성 성분들의 수득률 및 기능적 효과를 최대화하면서도 냄새와 이취 또한 완화시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 칫솔모는 기계적 방식, 레이저 방식 등 다양한 방식이 사용될 수 있으나, 바람직하게는 도 2,3에 도시된 것과 같이, 코어 쉘 구조의 다중층 섬유를 제조하는 공압출 단계; 상기 다중층 구조의 섬유를 절단하는 절단 단계; 및 상기 절단된 섬유의 일단을 식각 용액에 침지하여 코어가 외부로 노출되어 상단부가 형성되도록 하는 식각 단계;를 통하여 제조될 수 있다.
상기 식각 단계는 침지 깊이를 다르게 하여 복수 번 이루어질 수 있으며, 이를 통하여 상단부가 여러 단으로 이루어질 수 있으며, 상기 식각 단계 후에는 노출된 상단부를 천연 추출물에 침지한 후 건조시키는 단계;를 추가로 포함할 수 있다.
이때, 상기 코어와 쉘을 구성하는 재료는 동일하거나 다를 수 있으며, 폴리에스테르 수지 또는 폴리아미드 수지 등 상업적으로 이용가능한 일반적인 칫솔모 재료가 제한없이 사용될 수 있다.
상기 코어의 일 부분은 식각 단계에서 외부로 노출되어 치면에 직접적으로 닿게 되므로 도 2와 같이 요철 형성을 위하여 무기입자를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 무기입자는 식각 단계에서 쉘 부분을 가공할 때, 불용해 부분으로 작용하여 표면에 요철을 형성하는 역할을 하게 된다. 상기 무기입자는 앞서 설명한 바와 동일한 종류, 평균입격 및 함량이 사용될 수 있다.
또한, 상기 코어는 치주질환에 효과가 있는 다양한 기능성 천연성분을 포함할 수 있다. 상기 천연 추출물은 앞서 설명한 바와 동일하다.
한편, 상기 쉘 부분은 칫솔모의 가장 큰 부피를 차지하며, 칫솔 보관시 수분을 가장 오랫동안 품게 된다. 수분은 미생물이 살기 적합한 환경을 조성하는 주요 원이이며, 이들 미생물은 양치 시 구강으로 전이되어 치주질환의 원인이 될 수 있다.
따라서, 칫솔모의 수분 함유를 최소화하기 위하여, 본 발명은 도 3과 같이 쉘이 발수 성분을 포함할 수 있다. 상기 발수 성분은 상업적으로 인체에 무해한 다양한 발수 성분이 사용될 수 있으나, 바람직하게는 퍼플로로카본(PFC), 하이드로클로로플로로카본, 폴리테트라플로로에틸렌, 퍼플로로알콕시, 플로리네이티드에틸렌프로필렌(Fluorinated ethylene propylene), 폴리클로로트리플로로에틸렌, 에틸렌테트라플로로에틸렌 및 에틸렌플로리네이티드에틸렌프로필렌 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 발수 성분은 쉘의 고분자 수지 100 중량부에 대하여 1~30 중량부를 포함하는 것이 바람직하며, 이보다 적을 경우 발수효과를 얻기 어려우며, 많은 경우 성형에 어려움이 있을 수 있다.
이하, 구체적인 제조예 및 실시예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
(실시예)
코어 성분과 쉘 성분으로 폴리에틸렌글리콜-폴리에스테르 공중합체 1kg(중량평균분자량 : 40,000)씩을 준비하였고, 코어 성분에 평균직경 10㎛의 탄산칼슘(광성화학) 100g을 넣고 혼합하였다. 코어와 쉘 성분 고분자를 중량비를 50 : 50 이 되도록 설정하여 익스트루더형 복합방사기에 공급하여 방사온도 280℃에서 하기 도 2의 코어 쉘 구조를 가지는 형태가 되도록 방사하여 모노필라멘트를 제조하였다.
제조된 모노필라멘트는 권취과정에서 냉각, 연신한 후, 30mm 길이로 절단한 후, 일단을 120℃, 30% 농도의 알칼리용액에 30분간 침지하여 쉘 성분을 용해하여 코어가 노출된 상단부를 형성시켜 칫솔모를 제조하였다.
(실시예 2)
1) 상기 실시예 1의 제조공정에서 코어가 노출된 상단부를 천연 추출물에 30분간 침지시킨 후 건조시켰다.
상기 천연 추출물은 초피나무를 손질하여 약 1~2cm 정도로 절단하고, 절단된 초피나무를 밀폐된 비닐포장에 넣어 무압력 추출기에 3(v/w)의 물을 넣고 100℃로 3시간동안 간접 가열하였다. 상기 가열된 초피나무를 10℃의 냉장고에서 1~2시간 동안 냉각하는 냉각 과정을 거친 후 냉각된 초피나무를 비닐포장에서 꺼내어 진공건조기에 넣고 100℃의 온도에서 3시간 건조시켰다.
이후, 초피나무 표면에 기능성 천연추출액을 분사한 후, 초피나무를 다시 비닐포장에 넣어 무압력 추출기에 3(v/w)의 물을 넣고 100℃로 3시간동안 간접 가열한 후, 가열한 초피나무를 10℃의 냉장고에서 5시간 동안 냉각하고, 다시 100℃의 온도에서 3시간 건조시킨 후 분쇄하였다.
한편, 상기 기능성 천연 상기 추출물은 황련 20g, 자질려 16g, 감초 5g, 포공영 30g, 지골피 20g을 조말로 하여 3% 글리세린 알카리 이온수(PH.7.5)용액 50ml를 가하여 75℃에서 3시간 추출한 후 여과하여 25℃로 조절한 항온실에서 2시간 방치 후 냉각하였다. 상기 알칼리 이온수를 용매로 하여 추출된 여과액 100㎖을 기준으로 산화칼슘 10~30g을 가하여 교반한 후, 4~5℃에서 12~24시간 방치하여 상등액을 여과처리하여 제조하였다.
2) 이후, 가공처리된 초피나무로부터 초음파 추출물, 열수 추출물, 환류 추출물을 준비하였다. 초음파 추출물은 메탄올 100ml당 초피나무 20g을 첨가한 후, 초음파(500W, 26.5Hz) 하에서 7시간 동안 초피나무 내 유효물질을 초음파 추출하였다. 이후 초피나무을 용매 내에 그대로 약 20시간 동안 오버나이트시킨 후 여과된 추출액을 최종적으로 60℃에서 감압 농축하여 최종 초음파 추출물을 수득하였다.
또한, 환류 추출물은 메탄올 100ml당 초피나무 20g을 첨가한 후, 60℃에서 5시간 동안 초피나무 내 유효물질을 환류 추출한 후, 최종적으로 60℃에서 감압 농축하여 최종 환류 추출물을 수득하였다.
열수 추출물은 메탄올과 알칼리 이온수 각각 100ml당 초피나무 20g을 첨가한 후 70℃에서 3시간 동안 초피나무 내 유효물질을 열수 추출하여 1:1의 비율로 혼합하였다. 이후 초피나무를 용매 내에서 약 20시간 침지시킨 후 여과된 추출액을 최종적으로 60℃에서 감압 농축하여 최종 열수 추출물을 수득하였다.
수득된 초음파 추출물, 환류 추출물, 열수 추출물을 1:1:1의 중량 비율로 혼합하였다.
(실시예 3)
상기 실시예 2의 제조공정에서 쉘 성분에 퍼플로로카본(PFC) 100g 을 추가로 넣고 혼합하였다.
(비교예)
칫솔모 형성물질로 폴리에틸렌글리콜-폴리에스테르 공중합체를 이용하여 별도의 첨가 물질을 넣지 않고 단일방사로 칫솔모를 제조하였다.
(실험예)
상기에서 실시예 및 비교예의 칫솔모의 항균성을 측정하여 표 1에 나타내었고, 50명의 패널을 대상으로 실시예 및 비교예의 칫솔을 일정기간(7일)동안 사용한 후, 설문조사를 통하여 양치감, 세정력, 내구성, 유연성 등의 항목을 조사하여 그 평균값을 나타내었다
정균감소율(%)
포도상구균 폐렴균
실시예1 85.2 83.2
실시예2 95.3 97.5
실시예3 99.9 99.9
비교예 78.5 81.1
평가항목
양치감 세정력 내구성 유연성
실시예1 4.0 4.3 4.1 4.2
실시예2 4.2 4.3 4.2 4.2
실시예3 4.2 4.2 4.2 4.3
비교예 3.6 3.7 3.1 4.5
(5 : 매우양호, 4 : 양호, 3 : 보통, 2 : 불량, 1 : 매우불량)
상기 표 1, 2에 나타난 바와 같이 실시예들이 비교예에 비하여 항균성과 사용감, 내구성이 고르게 우수함을 알 수 있다. 또한 실시예 3의 경우 방수 성분과 천연 항균성분을 동시에 사용함으로서 더욱 우수한 항균력을 보임을 알 수 있다.
본 발명은 상기에서 언급한 바와 같이 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고, 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
10 : 하단부 20 : 상단부
30 : 코어 40 : 쉘
50 : 무기입자

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 코어 쉘 구조의 다중층 섬유를 제조하는 공압출 단계; 상기 다중층 구조의 섬유를 절단하는 절단 단계; 상기 절단된 섬유의 일단을 식각 용액에 침지하여 코어가 외부로 노출되어 상단부가 형성되도록 하는 식각 단계; 및 상기 식각 단계 후에 노출된 상단부를 천연 추출물에 침지한 후 건조시키는 단계;를 추가로 포함하고,
    상기 코어는 제올라이트, 실리카겔, 녹말, 벤토나이트, 규조토 및 숯 중 어느 하나 이상을 포함하고,
    상기 천연 추출물은, 절단된 초피나무를 밀폐된 비닐포장에 넣어 100℃에서 2~3시간동안 간접 가열하는 가열단계; 가열된 초피나무를을 5~10℃에서 1~2시간 동안 냉각하는 냉각단계; 및 냉각된 초피나무를 100℃에서 2~3시간 동안 진공 건조시키는 건조단계;를 통하여 전처리된 초피나무를 사용하며,
    상기 천연 추출물은, 분쇄된 초피나무를 초음파 추출한 후 농축하여 초음파 추출물을 제조하는 단계; 분쇄된 초피나무를 열수 추출한 후 농축하여 열수 추출물을 제조하는 단계; 분쇄된 초피나무를 환류 추출 후 농축하여 환류 추출물을 제조하는 단계; 및 상기 초음파 추출물, 열수 추출물 및 환류 추출물을 혼합하는 단계;를 통하여 제조되며, 상기 초음파 추출물, 열수 추출물 및 환류 추출물은 1~2:1~2:1~2의 중량비로 혼합되고,
    상기 초음파 추출물은, 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올 100ml당 초피나무 10~30g을 첨가한 후, 초음파 하에서 5~10시간 동안 초피나무 내 유효물질을 추출하는 단계; 및 초피나무를 용매 내에 15~25시간 동안 침지시킨 후 여과된 추출액을 50~70℃에서 감압 농축하는 단계;를 통하여 제조되고,
    상기 열수 추출물은, 알칼리 이온수와 저급 알코올 각각 100ml당 초피나무 10~30g을 첨가한 후 60~80℃에서 2~4시간 동안 초피나무 내 유효물질을 추출하는 단계; 초피나무를 용매 내에서 약 15~25시간 침지시킨 후 여과된 추출액을 50~70℃에서 감압 농축하는 단계; 및 알칼리 이온수를 용매로 사용한 열수 추출물과 저급 알코올을 용매로 사용한 열수 추출물을 1~2:1~2의 중량비로 혼합하는 단계;를 통하여 제조되고,
    상기 환류 추출물은 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올 100ml당 초피나무 10~30g을 첨가한 후, 50~70℃에서 3~7시간 동안 초피나무 내 유효물질을 환류 추출하는 단계; 및 여과된 추출액을 50~70℃에서 감압 농축하는 단계;를 통하여 제조되는 것을 특징으로 하는 다단형 칫솔모의 제조방법.
  5. 삭제
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KR100953868B1 (ko) 2009-09-04 2010-04-20 이경남 송염 성분을 함유한 칫솔모를 갖는 칫솔 제조방법
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