KR102673027B1 - 편안한 사용감을 제공하는 침구류 충전재 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 침구류에 사용되는 충전재로서, 직경이 1-3 mm이고, 길이가 3-5 cm인 라텍스 폼(Latex foam) 충전재를 포함하는 침구류 충전재를 제공한다. 본 발명에 따른 침구류 충전재는 사용자에게 보다 편안한 사용감을 제공해줄 수 있다.
Description
본 발명은 편안한 사용감을 제공하는 침구류 충전재에 관한 것이다.
거품고무(sponge rubber)라고도 불리우는 라텍스 폼(latex foam)은, 천연 또는 합성 라텍스로부터 만들어진 유연하고 기공이 많은 재료이다. 라텍스 폼은, 예를 들면, 다음과 같은 용도로 사용되고 있다. 라텍스 폼은 가구, 매트리스, 베개 안에 넣어져 충격이나 마찰을 완화시키는 완충재로서 사용될 수 있다.
가황처리하는 동안 라텍스에 발포제를 섞어 기체를 유리시키면 작고 밀폐된 벌집 모양의 기포가 생기는데, 이 기포는 흡수력이 없고 단열효과가 있다. 이러한 방식으로 제조된 라텍스 폼은 냉장고 등의 단열재로서 사용될 수 있다. 또한, 틀에 넣어 얇게 성형된 라텍스 폼은, 개스킷, 바람막이, 진동감소재 등으로서 사용될 수 있다. 이외에도 라텍스 폼의 용도는 매우 다양하다.
최근에 들어 각종 기능성 침구류가 많이 등장하고 있는데, 그 중에도 건강과 관련된 자성, 원적외선, 항균, 탈취, 소취 기능을 갖는 기능성 플라스틱 제품들이 다양하게 선보이고 있다. 이들 중 베개로는 메로리폼(memory foam)을 이용한 것들이 많이 제안되고 있는데, 메모리폼 또는 저속회복폼(slow recovery foam)은 최초에 로켓에 탑승한 조종사를 보호하기 위한 목적으로 개발된 것으로, 중력이나 기타 외력에 의한 변형이 발생하면 그 변형의 형상을 그대로 유지하다가 느린 속도로 원래 모습으로 회복되는 성질을 가지는 스폰지이다. 상기와 같은 스폰지를 이용한 메모리폼을 베개에 적용하면 일반 스폰지와는 달리 원래 상태로의 복원 시간이 긴 단점이 있으나, 인체의 체온과 압력에 반응하여 접촉한 면의 형상을 취하면서 목과 허리 부분을 부드럽게 받쳐주고 압점을 분산시킬 수 있는 장점이 있다. 즉, 주로 목과 머리에 집중되는 체중을 분산시켜 수면시 스트레스를 줄여주는 기능을 한다.
그러나, 현재까지의 메모리폼 침구류는 대부분 체중분산효과만을 이용한 것으로 특별히 새로운 기능을 첨가한 것은 드물었으며, 메모리 폼의 생성시에 나오는 화학물질 등으로 인하여 인체에 유해한 가스가 분출되거나 스폰지의 제조시에 환경오염물질이 발생되는 등의 문제점을 가지고 있음은 물론 장시간 사용하는 경우 신축성이 사라져 안락함을 느끼지 못하게 한다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 사용자에게 보다 편안한 사용감을 제공해줄 수 있는 침구류 충전재를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 강화된 항균 기능성 및 탈취 기능성을 가지는 침구류 충전재를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은
침구류에 사용되는 충전재로서,
직경이 1-3 mm이고, 길이가 3-5 cm인 라텍스 폼(Latex foam) 충전재를 포함하는 침구류 충전재를 제공한다.
또한, 상기 라텍스 폼 충전재는,
직경이 1-3 mm이고, 길이가 3-5 cm인 라텍스 폼(Latex foam)을 준비하는 단계; 상기 라텍스 폼을 항균 조성물에 침지하는 단계; 항균 조성물에 침지한 라텍스 폼을 48-52℃의 온도에서 5-7시간 동안 건조하는 단계; 건조한 라텍스 폼 표면에 탈취 조성물을 도포하는 단계; 및 탈취 조성물을 도포한 라텍스 폼을 68-72℃의 온도에서 28-32분 동안 열처리하는 단계;를 수행하여 제조되고,
상기 항균 조성물은,
토르말린, 일라이트, 진주암 및 질석을 분쇄하고, 4:3:2:1의 중량비율로 혼합하여 광물분말을 제조하는 단계; 상기 광물분말을 190-210℃의 온도에서 5-7시간 동안 열처리하는 단계; 열처리한 광물분말 18-22 중량부 및 정제수 78-82 중량부를 혼합하여 광물혼합물을 제조하는 단계; 상기 광물혼합물을 98-102℃의 온도에서 8-10시간 동안 열수추출하는 단계; 및 열수추출 후 여과하여 여과액을 얻는 단계;를 포함하는 광물추출액을 제조하는 단계;
붉나무꽃, 바늘꽃, 및 수선화꽃을 세척하고, 48-52℃의 온도에서 2-4시간 동안 건조하는 단계; 건조한 붉나무꽃, 바늘꽃, 및 수선화꽃을 138-142℃의 온도에서 8-12분 동안 열처리하는 단계; 열처리한 붉나무꽃, 바늘꽃, 및 수선화꽃을 분쇄하고, 2:2:1의 중량비율로 혼합하여 제1 꽃분말을 제조하는 단계; 상기 제1 꽃분말 8-12 중량부 및 에탄올과 클로로포롬을 4:1의 중량비율로 혼합한 용매 88-92 중량부를 혼합하고 58-62℃의 온도에서 34-38시간 동안 추출하여 추출액을 제조하는 단계; 및 상기 추출액을 여과지로 여과하고, 여과된 여과액을 영하 48-52℃에서 감압농축 및 동결건조하는 단계;를 포함하는 항균추출물을 제조하는 단계; 및
상기 광물추출액 58-62 중량부, 상기 항균추출물 13-17 중량부, 멜라민 수지 8-12 중량부, 입자크기가 30-50 nm인 아산화구리 나노입자 3-7 중량부 및 입자크기가 180-220 nm인 산화아연 나노입자 3-7 중량부를 혼합하고, 38-42℃의 온도에서 2-4시간 동안 초음파처리하는 단계;를 수행하여 제조되고,
상기 탈취 조성물은,
편백나무잎, 편백나무줄기, 대나무잎 및 대나무줄기를 분쇄하고, 1:4:1:4의 중량비율로 혼합하여 탈취분말을 제조하는 단계; 상기 탈취분말 18-22 중량부 및 정제수 78-82 중량부를 혼합하여 탈취혼합물을 제조하는 단계; 상기 탈취혼합물을 78-82℃의 온도에서 18-22시간 동안 열수추출하는 단계; 및 열수추출 후 여과하여 여과액을 얻는 단계;를 포함하는 탈취추출액을 제조하는 단계;
돌복숭아꽃, 녹차꽃, 및 박하꽃을 세척하고, 48-52℃의 온도에서 2-4시간 동안 건조하는 단계; 건조한 돌복숭아꽃, 녹차꽃, 및 박하꽃을 118-122℃의 온도에서 8-12분 동안 열처리하는 단계; 열처리한 돌복숭아꽃, 녹차꽃, 및 박하꽃을 분쇄하고, 1:1:1의 중량비율로 혼합하여 제2 꽃분말을 제조하는 단계; 상기 제2 꽃분말 8-12 중량부 및 에탄올과 클로로포롬을 4:1의 중량비율로 혼합한 용매 88-92 중량부를 혼합하고 58-62℃의 온도에서 34-38시간 동안 추출하여 추출액을 제조하는 단계; 및 상기 추출액을 여과지로 여과하고, 여과된 여과액을 영하 48-52℃에서 감압농축 및 동결건조하는 단계;를 포함하는 탈취추출물을 제조하는 단계;
상기 탈취추출액 43-47 중량부, 수용성 우레탄계 고분자 30-34 중량부, 로진산 칼륨염 1-5 중량부, 상기 탈취추출물 13-17 중량부 및 다공성 실리카에 로즈마리잎 추출물을 담지시킨 탈취제 3-7 중량부를 혼합하고, 28-32℃의 온도에서 5-7시간 동안 초음파처리하는 단계;를 수행하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 침구류 충전재는 메쉬구조를 갖는 부직포망에 상기 라텍스 폼 충전재가 충진된 형태이고,
상기 부직포망은,
폴리에틸렌테레프탈레이트 고분자 및 폴리아크릴로나이트릴 고분자를 1:1의 중량비율로 혼합한 수지 70-74 중량부, 탄소나노섬유 3-7 중량부, 탈취추출물 2-6 중량부, 구리분말 2-6 중량부, 탄산칼슘 1-5 중량부, 2,2-메틸렌비스(6-tert-부틸-4-메틸페놀) 0.1-2 중량부, 염화나트륨 0.1-2 중량부 및 힌더드 아민(hindered amine) 0.1-2 중량부를 포함하는 펠렛 조성물을 이용하여 펠렛으로 가공하는 단계;
상기 펠렛을 이용하여 제1 원사를 제조하는 단계;
구리섬유를 연신하여 구리극세사로 제조하고, 상기 구리극세사 2-4가닥을 꼬아 합연사를 통해 구리사를 제조하는 단계;
상기 구리사를 폴리락트산(Polylactic acid, PLA) 46-50 중량부, 폴리부틸렌 아디페이트테레프탈레이트(poly(butylene adipate-co-terephthalate), PBAT) 46-50 중량부, 에폭시계 가교결합제 1 중량부 및 입자크기가 30-50 nm인 구리분말 1 중량부를 포함하는 조성물을 방사하여 제조되는 일반사와 1:5-9 중량비로 합사하여 제2 원사를 제조하는 단계;
상기 제1 원사 및 제2 원사를 합사하여 복합사를 제조하는 단계; 및
상기 복합사를 이용하여 부직포망를 제조하는 단계;를 수행하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 침구류 충전재는 사용자에게 보다 편안한 사용감을 제공해줄 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 침구류 충전재는 강화된 항균 기능성 및 탈취 기능성을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 라텍소 폼을 나타낸 사진이다.
이하에서는 다양한 실시예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시예가 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서 개시된 특정 실시예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
1차, 2차, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서, '포함한다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다거나 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
그 밖에도, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.
본 발명은
침구류에 사용되는 충전재로서,
직경이 1-3 mm이고, 길이가 3-5 cm인 라텍스 폼(Latex foam) 충전재를 포함하는 침구류 충전재를 제공한다.
이때, 도 1에 본 발명의 일 실시예에 따른 라텍소 폼을 사진으로 나타내었으며, 이하, 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 침구류 충전재에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 침구류 충전재는 라텍스 폼 충전재이며, 직경이 1-3 mm이고, 길이가 3-5 cm인 형태를 가진다.
상기 라텍스 폼 충전재의 직경은 1-3 mm인 것이 바람직하고, 2-3 mm인 것이 더욱 바람직하다. 상기 범위를 벗어나는 경우 두꺼워지거나 얇아져 누들 형태를 이루기 어려운 문제가 있다.
상기 라텍스 폼 충전재의 길이는 3-5 cm인 것이 바람직하고, 4-5 cm인 것이 더욱 바람직하다. 상기 범위를 벗어나는 경우 라텍스 폼의 분쇄물에 불과하거나, 너무 길어져 라텍스 폼 충전재끼리 엉키어 사용자에게 편안한 사용감을 제공하기 어려운 문제가 있다.
또한, 상기 라텍스 폼 충전재는,
직경이 1-3 mm이고, 길이가 3-5 cm인 라텍스 폼(Latex foam)을 준비하는 단계; 상기 라텍스 폼을 항균 조성물에 침지하는 단계; 항균 조성물에 침지한 라텍스 폼을 48-52℃의 온도에서 5-7시간 동안 건조하는 단계; 건조한 라텍스 폼 표면에 탈취 조성물을 도포하는 단계; 및 탈취 조성물을 도포한 라텍스 폼을 68-72℃의 온도에서 28-32분 동안 열처리하는 단계;를 수행하여 제조되는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서는 라텍스 폼 충전재를 누들 형태로 제공하되, 항균 조성물에 침지하고, 건조하여 항균 기능성을 확보하고, 동시에 탈취 조성물을 도포한 후 열처리하여 탈취 기능성을 확보할 수 있다.
먼저, 직경이 1-3 mm이고, 길이가 3-5 cm인 라텍스 폼(Latex foam)을 준비한다. 일반적으로 상용화된 라텍스 폼을 사용할 수 있으며, 이러한 라텍스 폼을 상기 크기로 절단하여 준비한다.
다음, 상기 라텍스 폼을 항균 조성물에 침지한다.
상기 항균 조성물은,
토르말린, 일라이트, 진주암 및 질석을 분쇄하고, 4:3:2:1의 중량비율로 혼합하여 광물분말을 제조하는 단계; 상기 광물분말을 190-210℃의 온도에서 5-7시간 동안 열처리하는 단계; 열처리한 광물분말 18-22 중량부 및 정제수 78-82 중량부를 혼합하여 광물혼합물을 제조하는 단계; 상기 광물혼합물을 98-102℃의 온도에서 8-10시간 동안 열수추출하는 단계; 및 열수추출 후 여과하여 여과액을 얻는 단계;를 포함하는 광물추출액을 제조하는 단계;
붉나무꽃, 바늘꽃, 및 수선화꽃을 세척하고, 48-52℃의 온도에서 2-4시간 동안 건조하는 단계; 건조한 붉나무꽃, 바늘꽃, 및 수선화꽃을 138-142℃의 온도에서 8-12분 동안 열처리하는 단계; 열처리한 붉나무꽃, 바늘꽃, 및 수선화꽃을 분쇄하고, 2:2:1의 중량비율로 혼합하여 제1 꽃분말을 제조하는 단계; 상기 제1 꽃분말 8-12 중량부 및 에탄올과 클로로포롬을 4:1의 중량비율로 혼합한 용매 88-92 중량부를 혼합하고 58-62℃의 온도에서 34-38시간 동안 추출하여 추출액을 제조하는 단계; 및 상기 추출액을 여과지로 여과하고, 여과된 여과액을 영하 48-52℃에서 감압농축 및 동결건조하는 단계;를 포함하는 항균추출물을 제조하는 단계; 및
상기 광물추출액 58-62 중량부, 상기 항균추출물 13-17 중량부, 멜라민 수지 8-12 중량부, 입자크기가 30-50 nm인 아산화구리 나노입자 3-7 중량부 및 입자크기가 180-220 nm인 산화아연 나노입자 3-7 중량부를 혼합하고, 38-42℃의 온도에서 2-4시간 동안 초음파처리하는 단계;를 수행하여 제조되는 것을 사용한다.
토르말린(Tourmaline)은 주지하다시피 대표적인 음이온 방출물질로서 미약전류가 영구히 흐르는 성질이 있어 전기석(電氣石)이라고도 불리우며 이러한 토르말린에서 발산하는 원적외선은 인체내 혈액의 흐름을 촉진하고 발한작용촉진(노폐물 방출), 통증의 완화, 피부의 진정효과, 탈취, 방균, 탈습, 공기청정 등의 작용을 하는 것으로서 이 전류는 0.06mA의 미약전류이고 인간의 신체에 가장 적합한 전류로서 인체의 열(체온)과 접촉하므로서 열전달이 되어 보온작용을 하고 경혈을 자극하여 말초순환계를 개선하므로서 혈류를 촉진하며 음이온이 발생되어 항균, 탈취, 세정효과가 있는 것으로 알려져 있으며 가전제품에서 발생되는 유해한 양이온을 음이온으로 변환시켜 전자파를 차단하는 기능을 하기도 한다.
일라이트(illite)는 대표적인 천연점토 광물질로서 다공성 운모 미네랄이며, 얇은 판상의 구조로 요곡성과 탄성을 가지고 있어 탄성과 흡착성이 뛰어나다. 또한, 40℃에서 방사율 93%, 3.71 x 102의 원적외선을 방사한다. 그밖에 항균작용 및 중금속 흡착 성능을 갖고 있다. 상기 일라이트 분말은 29-31 중량부를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
진주암은 마그마가 지표의 바다나 호수 등으로 흘러들어 급속하게 냉각되면서 내부에 존재하던 휘발성분이 미처 빠져나가지 못하고 많이 남아 있는 비정질의 광물이다. 따라서 약 1,00O℃ 이상에서 급속히 가열하면 남아있던 휘발성분이 급격하게 분해하여 팽창하면서 내부에 수많은 기공을 형성하게 된다.
질석은 삼층구조형 층상구조의 점토광물로서 주성분은 SiO2, Al2O3, Fe2O3, MgO, K2O 등으로 이루어저 있는데 층간구조중의 수분이 가열에 의해 급격히 방출되면서 팽창하여 다공성 구조가 형성된다. 이같이 형성된 다공성구조로 인해 질석은 보온특성이 우수한 단열재로 사용되고 있으며 흡음특성 및 가스흡착 특성도 우수하다.
상기 광물을 이용하여 광물추출액을 제조해 적용함으로써 라텍스 폼 충전재에 우수한 항균 기능성을 부여할 수 있다.
붉나무의 꽃은 2가화(二家花)로 줄기끝 잎겨드랑이에서 원추꽃차례가 나와 달리고 노란빛을 띤 흰색이며 꽃이삭에 털이 있다. 꽃받침조각, 꽃잎은 각각 5개씩이고, 암꽃에는 퇴화한 5개의 수술과 3개의 암술대가 달린 1개의 씨방이 있다.
바늘꽃은 알파인 윌로우 허브(Alpine Willow Herb)라고도 불리는 바늘꽃과의 여러해살이풀을 의미하는 것으로, Epilobium 속 식물을 말한다.
수선화꽃은 한국, 중국, 일본 및 지중해 연안에 자생하는 꽃으로, 설중화 또는 수선(水仙)이라고도 하며, 지중해 연안이 원산이다. 비늘줄기는 넓은 달걀 모양이며 껍질은 검은색이다. 잎은 늦가을에 자라기 시작하고 줄 모양이며 길이 20∼40cm, 너비 8∼15mm로서 끝이 둔하고 녹색빛을 띤 흰색이다.
상기 꽃을 이용한 추출물을 항균추출물로 적용함으로써 라텍스 폼 충전재에 기본적인 꽃을 이용한 추출물에서 발생하는 향기와 더불어 항균 기능성을 부여할 수 있다.
상기 멜라민 수지는 친환경적인 수지로 내수성이 우수하며, 본 발명에서는 라텍스 폼에 항균 조성물을 도입하기 위한 바인더로 적용되며, 라텍스 폼의 물성을 해치지 않고 항균 조성물의 도입이 가능하다.
상기 아산화구리 나노입자와 산화아연 나노입자는 항균 기능성 확보를 위해 입자크기가 서로 상이한 것을 적용하여 혼화성 또한 높여 라텍스 폼 충전재에 항균 기능성을 높여주며 지속성을 부여한다.
다음, 항균 조성물에 침지한 라텍스 폼을 48-52℃의 온도에서 5-7시간 동안 건조한다. 상기 공정을 통해 침지된 항균 조성물의 부착성을 향상시킨다.
다음, 건조한 라텍스 폼 표면에 탈취 조성물을 도포한다.
상기 탈취 조성물은,
편백나무잎, 편백나무줄기, 대나무잎 및 대나무줄기를 분쇄하고, 1:4:1:4의 중량비율로 혼합하여 탈취분말을 제조하는 단계; 상기 탈취분말 18-22 중량부 및 정제수 78-82 중량부를 혼합하여 탈취혼합물을 제조하는 단계; 상기 탈취혼합물을 78-82℃의 온도에서 18-22시간 동안 열수추출하는 단계; 및 열수추출 후 여과하여 여과액을 얻는 단계;를 포함하는 탈취추출액을 제조하는 단계;
돌복숭아꽃, 녹차꽃, 및 박하꽃을 세척하고, 48-52℃의 온도에서 2-4시간 동안 건조하는 단계; 건조한 돌복숭아꽃, 녹차꽃, 및 박하꽃을 118-122℃의 온도에서 8-12분 동안 열처리하는 단계; 열처리한 돌복숭아꽃, 녹차꽃, 및 박하꽃을 분쇄하고, 1:1:1의 중량비율로 혼합하여 제2 꽃분말을 제조하는 단계; 상기 제2 꽃분말 8-12 중량부 및 에탄올과 클로로포롬을 4:1의 중량비율로 혼합한 용매 88-92 중량부를 혼합하고 58-62℃의 온도에서 34-38시간 동안 추출하여 추출액을 제조하는 단계; 및 상기 추출액을 여과지로 여과하고, 여과된 여과액을 영하 48-52℃에서 감압농축 및 동결건조하는 단계;를 포함하는 탈취추출물을 제조하는 단계;
상기 탈취추출액 43-47 중량부, 수용성 우레탄계 고분자 30-34 중량부, 로진산 칼륨염 1-5 중량부, 상기 탈취추출물 13-17 중량부 및 다공성 실리카에 로즈마리잎 추출물을 담지시킨 탈취제 3-7 중량부를 혼합하고, 28-32℃의 온도에서 5-7시간 동안 초음파처리하는 단계;를 수행하여 제조되는 것을 사용한다.
편백나무에서 생산되는 피톤치드는 식물의 자기방어물질로써, 병원균 및 해충, 곰팡이 등에 저항하기 위해 식물이 내뿜거나 분비하는 물질로 그 자체에 살균, 살충성분이 포함되어 있다. 이러한 피톤치드는 화학합성 물질이 아닌 천연물질이고, 인간의 신체에 무리 없이 흡수되며, 인간에게 해로운 균들을 선택적으로 살균한다.
대나무에는 flavone glycosides, phenolic acids, coumarin lactones, anthraquinones, amino acids 등이 함유되어 있다. 그 중 대나무 잎에는 플라보노이드 성분이 많이 함유되어 있어 항산화, 항노화 및 항균 활성을 나타냄에 따라, 약제 보조제, 미용향장소재 및 식품 첨가물 등으로 사용되고 있다. 또한, 죽력(竹瀝)은 대나무를 고온으로 가열하여 얻어지는 수액으로서 예로부터 의약품 및 식품의 원료로서 사용되어 왔으며, 최근에는 혈당강하, 혈압강하, 간기능 개선 및 해열 등의 효과가 있는 것이 확인되었다.
상기 편백나무잎, 편백나무줄기, 대나무잎 및 대나무줄기를 이용하여 탈취추출액을 제조해 적용함으로써 라텍스 폼 충전재에 우수한 탈취 기능성을 부여할 수 있다.
돌복숭아 꽃은 5월 말에서 6월 초에 수확해서 잘 보관하였다가 세수할 때 일정량 혼합하여 사용하면 피부가 부드럽고 깨끗해지기 때문에 민간 요법으로 사용되어 왔다.
녹차꽃은 폴리페놀의 일종인 후라보노이드와 배당체의 일종인 사포닌이 5~7% 정도가 포함되어 있다. 녹차꽃은 10월에 꽃 피며 향 성분은 모노테르펜(Linalool), 아세토페논(aceto penone), 알파-페닐에틸알코올(α-phenylethyl alchol), 베타-페닐에틸알코올(β-phenylethyl) 성분이 있다.
박하꽃은 쌍떡잎식물 통화식물목 꿀풀과의 여러해살이 숙근초로, 여름에서 가을에 줄기의 위쪽 잎겨드랑이에 엷은 보라색의 작은 꽃이 이삭 모양으로 형성된다. 해열, 소염, 건위 등의 효과가 있음이 알려져 있다.
상기 꽃을 이용한 추출물을 탈취추출물로 적용함으로써 라텍스 폼 충전재에 기본적인 꽃을 이용한 추출물에서 발생하는 향기와 더불어 탈취 기능성을 부여할 수 있다.
상기 수용성 우레탄계 고분자는 폴리테트라메틸렌글리콜(polytetramehtyleneglycol; PTMG), 디메틸올프로피온산(dimethylol propionic acid; DMPA), N-메틸피놀리돈(NMP) 용액 및 이소포론디이소시아네이트(isophoronediisocyanate; IPDI)를 혼합하여 프리폴리머를 제조하고, N-메틸피놀리돈(NMP) 용액에 희석시킨 트리에틸아민(triethylamine; TEA)으로 상기 프리폴리머를 중화시키고, 상기 중화된 프리폴리머에 증류수를 투입하여 수분산시킨 후, 사슬 연장제로 에틸렌디아민(ethylene diamine; EDA)을 첨가하여 수분산 폴리우레탄을 제조하고, 상기 수분산 폴리우레탄에 메틸메타크릴레이트(methylmetaacrylate; MMA) 및 아조비스이소부티로니트릴(2,2'-azobisisobutyronitrile; AIBN)을 첨가한 후 교반하는 공정을 수행하여 제조되는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 로진산 칼륨염은 조성물의 엉김 현상을 방지함과 동시에 우레탄계 고분자와 탈취추출물의 혼화성을 높여준다.
상기 실리카 자체에도 항균, 살균, 소취 효과를 가지고 있으나, 이를 담체로 이용하여 다공성 실리카에 편백나무잎 추출물을 담지시켜 적용함으로써 항균, 살균, 소취 또는 탈취 효과를 극대화시킬 수 있다. 상기 항균 및 탈취 성분을 포함하여 항균, 살균, 탈취 활성으로 피부트러블 방지 등의 효과를 가질 수 있다.
또한, 상기 침구류 충전재는 메쉬구조를 갖는 부직포망에 상기 라텍스 폼 충전재가 충진된 형태인 것이 바람직하다.
상기 침구류 충전재는 라텍스 폼 충전재를 그 형태로 바로 적용하는 것이 아닌, 메쉬구조를 가지는 부직포망에 넣어 충진된 형태로 적용하여 더욱 안정적으로 충전재의 형태가 유지되어 사용자에게 편안함을 준다.
상기 부직포망은,
폴리에틸렌테레프탈레이트 고분자 및 폴리아크릴로나이트릴 고분자를 1:1의 중량비율로 혼합한 수지 70-74 중량부, 탄소나노섬유 3-7 중량부, 탈취추출물 2-6 중량부, 구리분말 2-6 중량부, 탄산칼슘 1-5 중량부, 2,2-메틸렌비스(6-tert-부틸-4-메틸페놀) 0.1-2 중량부, 염화나트륨 0.1-2 중량부 및 힌더드 아민(hindered amine) 0.1-2 중량부를 포함하는 펠렛 조성물을 이용하여 펠렛으로 가공하는 단계;
상기 펠렛을 이용하여 제1 원사를 제조하는 단계;
구리섬유를 연신하여 구리극세사로 제조하고, 상기 구리극세사 2-4가닥을 꼬아 합연사를 통해 구리사를 제조하는 단계;
상기 구리사를 폴리락트산(Polylactic acid, PLA) 46-50 중량부, 폴리부틸렌 아디페이트테레프탈레이트(poly(butylene adipate-co-terephthalate), PBAT) 46-50 중량부, 에폭시계 가교결합제 1 중량부 및 입자크기가 30-50 nm인 구리분말 1 중량부를 포함하는 조성물을 방사하여 제조되는 일반사와 1:5-9 중량비로 합사하여 제2 원사를 제조하는 단계;
상기 제1 원사 및 제2 원사를 합사하여 복합사를 제조하는 단계; 및
상기 복합사를 이용하여 부직포망를 제조하는 단계;를 수행하여 제조되는 것을 사용한다.
상기 부직포망은 제1 원사 및 제2 원사를 합사하여 제조되는 복합사를 이용하여 제조되는 것이 바람직하다.
상기 제1 원사는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 고분자 및 폴리아크릴로나이트릴(PAN) 고분자를 1:1의 중량비율로 혼합한 수지를 70-74 중량부 포함하는 것이 바람직하고, 71-73 중량부 포함하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 수지는 제1 원사의 주원료로서 PET 및 PAN의 복합수지를 이용한다. 이를 통해 우수한 물성을 가지는 원사를 얻을 수 있다.
상기 제1 원사는 탄소나노섬유를 3-7 중량부 포함하는 것이 바람직하고, 4-6 중량부 포함하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 탄소나노섬유를 포함하여 내구성, 방염성, 내열성 등을 확보할 수 있다.
상기 제1 원사는 탈취추출물을 2-6 중량부 포함하는 것이 바람직하고, 3-5 중량부 포함하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 탈취추출물은 전술한 바와 같이 제조되는 탈취추출물을 적용한다.
상기 제1 원사는 구리분말을 2-6 중량부 포함하는 것이 바람직하고, 3-5 중량부 포함하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 구리분말은 충전제로서 사용되어 부직포망의 물성을 향상시킨다.
상기 제1 원사는 탄산칼슘을 1-5 중량부 포함하는 것이 바람직하고, 2-4 중량부 포함하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 탄산칼슘은 충전제로서 사용되어 부직포망의 물성을 향상시킨다.
상기 제1 원사는 2,2-메틸렌비스(6-tert-부틸-4-메틸페놀)을 0.1-2 중량부 포함하는 것이 바람직하고, 0.5-1.5 중량부 포함하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 2,2-메틸렌비스(6-tert-부틸-4-메틸페놀)은 산화방지제로 사용된다.
상기 제1 원사는 염화나트륨을 0.1-2 중량부 포함하는 것이 바람직하고, 0.5-1.5 중량부 포함하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 염화나트륨은 기계적/열적 안정제로 사용된다.
상기 제1 원사는 힌더드 아민(hindered amine)을 0.1-2 중량부 포함하는 것이 바람직하고, 0.5-1.5 중량부 포함하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 힌더드 아민은 자외선 안정제로 사용된다.
상기 펠렛을 가공하는 단계는 상기 혼합물을 용융기를 이용하여 용융한 후 펠렛 형태로 가공하여 배출하는 단계를 통해 수행되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 고분자 수지와 그외 첨가제들을 혼합하되 서로 다른 용융기를 이용하여 1차 용융 후 이어서 2차 용융하고, 이후 펠렛 형태로 가공 배출함으로써 용이하게 펠렛 형태로 제조할 수 있다.
상기 용융은 180-200℃의 온도에서 수행하는 것이 바람직하다.
상기 제2 원사는 구리섬유를 통해 제조된 구리사 및 폴리락트산, 폴리부틸렌 아디페이트테레프탈레이트, 에폭시계 가교결합제 및 구리 나노분말을 포함하는 일반사를 합사하여 제조된 것으로, 이를 제1 원사와 함께 적용하여 부직포망 자체에서 항균이나 살균을 수행하여 사용자의 건강에 기여할 수 있다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의해 보다 상세하게 설명한다.
단, 하기 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 발명의 범위가 실시예 및 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> 충전재의 제조-1
천연 라텍스 폼을 이용하여 직경이 2-3 mm이고, 길이가 5 cm가 되도록 절단하여 라텍스 폼 충전재를 제조하였다.
<실시예 2> 충전재의 제조-2
상기 라텍스 폼 충전재를 항균 조성물에 침지한 후, 꺼내어 50℃의 온도에서 6시간 동안 건조하고, 건조한 라텍스 폼 충전재 표면에 탈취 조성물을 도포한 후, 70℃의 온도에서 30분 동안 열처리하여 충전재를 제조하였다.
<실시예 3> 충전재의 제조-3
부직포망을 준비하여 상기 실시예 2에서 제조한 라텍스 폼 충전재를 충진하여 충전재를 제조하였다.
<실시예 4> 베개의 제조-1
상기 실시예 1에서 제조한 충전재를 포함하는 베개를 준비하였다.
<실시예 5> 베개의 제조-2
상기 실시예 2에서 제조한 충전재를 포함하는 베개를 준비하였다.
<실시예 6> 베개의 제조-3
상기 실시예 3에서 제조한 충전재를 포함하는 베개를 준비하였다.
<비교예 1>
일반 단일 형태의 라텍스 폼 충전재가 구비된 베개를 준비하였다.
<비교예 2>
천연 라텍스 폼을 이용하여 크기가 15 mm 이하가 되도록 분쇄하여 라텍스 폼 충전재를 제조한 후, 이를 포함하는 베개를 준비하였다.
<실험예 1> 숙면 효과 평가
본 발명에 따른 라텍스 폼 충전재로 충전된 침구류, 특히 베개가 비교예 1의 라텍스 베개, 비교예 2의 분쇄된 라텍스 폼 충전재를 포함하는 베개와 비교 하여 어느 정도의 숙면 유도 효과가 있는지 알아보기 위하여 20-30대로 구성된 실험참가자 50명을 대상으로 숙면실험을 수행하였다. 각 실험군마다 10명씩 배치하였으며 데이터는 10명의 평균값으로 대표하였다. 또 숙면의 정도를 측정하기 위한 기준은 베개의 편안한 착용감, 임면지연시간(침상에 들어가서부터 잠들 때까지의 시간)과 체동 횟수(수면을 취하는 동안 피 실험자가 움직인 횟수), 그리고 기상(起床)시에 대상이 느끼는 피로 회복도 4가지로 정하여 측정하였다.
상기 실험에서 착용감은 6점 척도 법으로 측정하였고(6=아주 편하고 안락함, 5=다소 편함, 4=불편하지 않음, 3=다소 불편하나 괜찮음, 2=불편하여 자세를 바꾸게 됨, 1=아주 불편하여 잠들기 힘듦), 피로 회복감은 5점 척도법으로 측정하였다(5=스스로 느끼기에도 아주 잘 잔 개운한 느낌, 4=충분히 잔 느낌, 3=평소와 같은 느낌, 2=잠자리에서 일어나기 힘든 느낌, 1=제대로 잠들지 못해 기분이 좋지 않은 느낌). 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
| 비교예 1 | 실시예 4 | 실시예 5 | 실시예 6 | 비교예 2 | |
| 착용감 | 4.4 | 5.6 | 5.6 | 5.9 | 5.3 |
| 임면지연시간 (분) |
8.8 | 7.0 | 6.6 | 6.2 | 7.5 |
| 체동 횟수 (회) |
11 | 7 | 6 | 5 | 9 |
| 피로 회복감 | 3.4 | 4.2 | 4.3 | 4.6 | 3.9 |
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 라텍스 폼 충전재를 적용하는 경우 편안한 착용감을 제공하여 사용자에게 편안한 수면을 제공하는 것을 확인할 수 있었다. 특히, 실시예 6의 경우 부직포망에 충진된 라텍스 폼 충전재가 구비된 충전재를 적용함으로써 더욱 편안한 사용감을 제공하는 것을 확인할 수 있었다.
<실험예 2> 항균 기능성 효과 평가
본 발명에 따른 라텍스 폼 충전재의 항균 성능을 확인하기 위하여, 상기 실시예 2 및 실시예 3에서 제조한 충전재를 사용하여 KS K 0693: 2016 시험방법으로 시험을 수행하였다. 사용되는 균주는 포도상구균(Staphylococcus aureus ATCC 6538) 및 폐렴균(Klebsiella pneumoniae ATCC 4352)이고, 시험결과를 하기 표 2에 나타내었다.
| 시험항목 | 시료구분 | 초기 농도 (CFU/ml) |
18시간 후 농도 (CFU/ml) |
정균감소율 (%) |
| 포도상규균에 의한 항균시험 | 대조군 | 2.0×104 | 3.0×107 | - |
| 실시예 2 | 1.2×103 | 99.9 | ||
| 실시예 3 | 1.0×103 | 99.9 | ||
| 폐렴균에 의한 항균시험 |
대조군 | 2.3×104 | 2.5×107 | - |
| 실시예 2 | 1.1×103 | 99.9 | ||
| 실시예 3 | 1.0×103 | 99.9 |
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 침구류 충전재의 항균 성능을 확인할 수 있었다.
<실험예 3> 탈취 기능성 효과 평가
본 발명에 따른 라텍스 폼 충전재의 탈취 성능을 확인하기 위하여, 상기 실시예 2 및 실시예 3에서 제조한 충전재를 사용하여 KICM-FIR-1004 방법에 따라 암모니아에 대한 탈취 실험을 수행하고 그 결과를 표 3에 나타내었다. 이때, 초기농도는 500 ppm이고, blank 농도는 30 분 - 480 ppm, 60분 - 470 ppm, 90분 - 450 ppm, 120분 - 440 ppm으로 설정하여 실험을 수행하였으며, 가스의 농도는 가스 검지관으로 측정하였다. 측정된 암모니아 농도를 하기 식 1에 대입하여 탈취율(%)을 측정하였다.
[식 1]
{(blank 농도)-(시료농도)}/(blank 농도)×100
| 암모니아 탈취율 (%) | ||||
| 30분 | 60분 | 90분 | 120분 | |
| 실시예 2 | 86.2 | 89.4 | 91.3 | 93.8 |
| 실시예 3 | 91.5 | 93.5 | 94.7 | 96.0 |
상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 침구류 충전재의 탈취 성능을 확인할 수 있었다.
Claims (2)
- 침구류에 사용되는 충전재로서,
직경이 1-3 mm이고, 길이가 3-5 cm인 라텍스 폼(Latex foam) 충전재를 포함하고,
상기 침구류 충전재는 메쉬구조를 갖는 부직포망에 상기 라텍스 폼 충전재가 충진된 형태이고,
상기 라텍스 폼 충전재는,
직경이 1-3 mm이고, 길이가 3-5 cm인 라텍스 폼(Latex foam)을 준비하는 단계; 상기 라텍스 폼을 항균 조성물에 침지하는 단계; 항균 조성물에 침지한 라텍스 폼을 48-52℃의 온도에서 5-7시간 동안 건조하는 단계; 건조한 라텍스 폼 표면에 탈취 조성물을 도포하는 단계; 및 탈취 조성물을 도포한 라텍스 폼을 68-72℃의 온도에서 28-32분 동안 열처리하는 단계;를 수행하여 제조되고,
상기 항균 조성물은,
토르말린, 일라이트, 진주암 및 질석을 분쇄하고, 4:3:2:1의 중량비율로 혼합하여 광물분말을 제조하는 단계; 상기 광물분말을 190-210℃의 온도에서 5-7시간 동안 열처리하는 단계; 열처리한 광물분말 18-22 중량부 및 정제수 78-82 중량부를 혼합하여 광물혼합물을 제조하는 단계; 상기 광물혼합물을 98-102℃의 온도에서 8-10시간 동안 열수추출하는 단계; 및 열수추출 후 여과하여 여과액을 얻는 단계;를 포함하는 광물추출액을 제조하는 단계;
붉나무꽃, 바늘꽃, 및 수선화꽃을 세척하고, 48-52℃의 온도에서 2-4시간 동안 건조하는 단계; 건조한 붉나무꽃, 바늘꽃, 및 수선화꽃을 138-142℃의 온도에서 8-12분 동안 열처리하는 단계; 열처리한 붉나무꽃, 바늘꽃, 및 수선화꽃을 분쇄하고, 2:2:1의 중량비율로 혼합하여 제1 꽃분말을 제조하는 단계; 상기 제1 꽃분말 8-12 중량부 및 에탄올과 클로로포롬을 4:1의 중량비율로 혼합한 용매 88-92 중량부를 혼합하고 58-62℃의 온도에서 34-38시간 동안 추출하여 추출액을 제조하는 단계; 및 상기 추출액을 여과지로 여과하고, 여과된 여과액을 영하 48-52℃에서 감압농축 및 동결건조하는 단계;를 포함하는 항균추출물을 제조하는 단계; 및
상기 광물추출액 58-62 중량부, 상기 항균추출물 13-17 중량부, 멜라민 수지 8-12 중량부, 입자크기가 30-50 nm인 아산화구리 나노입자 3-7 중량부 및 입자크기가 180-220 nm인 산화아연 나노입자 3-7 중량부를 혼합하고, 38-42℃의 온도에서 2-4시간 동안 초음파처리하는 단계;를 수행하여 제조되고,
상기 탈취 조성물은,
편백나무잎, 편백나무줄기, 대나무잎 및 대나무줄기를 분쇄하고, 1:4:1:4의 중량비율로 혼합하여 탈취분말을 제조하는 단계; 상기 탈취분말 18-22 중량부 및 정제수 78-82 중량부를 혼합하여 탈취혼합물을 제조하는 단계; 상기 탈취혼합물을 78-82℃의 온도에서 18-22시간 동안 열수추출하는 단계; 및 열수추출 후 여과하여 여과액을 얻는 단계;를 포함하는 탈취추출액을 제조하는 단계;
돌복숭아꽃, 녹차꽃, 및 박하꽃을 세척하고, 48-52℃의 온도에서 2-4시간 동안 건조하는 단계; 건조한 돌복숭아꽃, 녹차꽃, 및 박하꽃을 118-122℃의 온도에서 8-12분 동안 열처리하는 단계; 열처리한 돌복숭아꽃, 녹차꽃, 및 박하꽃을 분쇄하고, 1:1:1의 중량비율로 혼합하여 제2 꽃분말을 제조하는 단계; 상기 제2 꽃분말 8-12 중량부 및 에탄올과 클로로포롬을 4:1의 중량비율로 혼합한 용매 88-92 중량부를 혼합하고 58-62℃의 온도에서 34-38시간 동안 추출하여 추출액을 제조하는 단계; 및 상기 추출액을 여과지로 여과하고, 여과된 여과액을 영하 48-52℃에서 감압농축 및 동결건조하는 단계;를 포함하는 탈취추출물을 제조하는 단계;
상기 탈취추출액 43-47 중량부, 수용성 우레탄계 고분자 30-34 중량부, 로진산 칼륨염 1-5 중량부, 상기 탈취추출물 13-17 중량부 및 다공성 실리카에 로즈마리잎 추출물을 담지시킨 탈취제 3-7 중량부를 혼합하고, 28-32℃의 온도에서 5-7시간 동안 초음파처리하는 단계;를 수행하여 제조되고,
상기 부직포망은,
폴리에틸렌테레프탈레이트 고분자 및 폴리아크릴로나이트릴 고분자를 1:1의 중량비율로 혼합한 수지 70-74 중량부, 탄소나노섬유 3-7 중량부, 탈취추출물 2-6 중량부, 구리분말 2-6 중량부, 탄산칼슘 1-5 중량부, 2,2-메틸렌비스(6-tert-부틸-4-메틸페놀) 0.1-2 중량부, 염화나트륨 0.1-2 중량부 및 힌더드 아민(hindered amine) 0.1-2 중량부를 포함하는 펠렛 조성물을 이용하여 펠렛으로 가공하는 단계;
상기 펠렛을 이용하여 제1 원사를 제조하는 단계;
구리섬유를 연신하여 구리극세사로 제조하고, 상기 구리극세사 2-4가닥을 꼬아 합연사를 통해 구리사를 제조하는 단계;
상기 구리사를 폴리락트산(Polylactic acid, PLA) 46-50 중량부, 폴리부틸렌 아디페이트테레프탈레이트(poly(butylene adipate-co-terephthalate), PBAT) 46-50 중량부, 에폭시계 가교결합제 1 중량부 및 입자크기가 30-50 nm인 구리분말 1 중량부를 포함하는 조성물을 방사하여 제조되는 일반사와 1:5-9 중량비로 합사하여 제2 원사를 제조하는 단계;
상기 제1 원사 및 제2 원사를 합사하여 복합사를 제조하는 단계; 및
상기 복합사를 이용하여 부직포망를 제조하는 단계;를 수행하여 제조되는 것을 특징으로 하는 침구류 충전재. - 삭제
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