KR20010038677A - Fibre with Magnetic Property - Google Patents
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Abstract
Description
최근 각종 기능성 섬유제품이 많이 등장하고 있는데 그 중에도 건강과 관련된 원적외선 , 항균 , 탈취, 소취 기능을 갖는 기능성 섬유 제품들이 주류를 이루고 있으며 그밖에도 도전성, 난연성 제품 등이 신기능에 대한 기대와 수요에 맞춰 활발히 연구되고 있다.Recently, various functional fiber products have appeared, among them, functional fiber products with far-infrared rays, antibacterial, deodorant, and deodorant functions related to health are the mainstream. Is being studied.
본 발명은 각종 섬유를 제조할 때에 섬유원사에 자성체 분말을 첨가하여 자성을 띠는 기능성 섬유 제품을 제조하는 것으로 본 발명의 섬유 제품을 사용함으로써 인체에 존재하는 미세 자기장이 외부의 자기파로부터 교란되는 것을 완화시켜 미세 자기장에 의해 조절되는 신경계, 면역계 및 호르몬계가 안정한 상태를 유지할 수 있게 도와줌으로서 인체를 건강하게 하는데 도움을 주고자하는 것이다. 실제로 정보화사회로의 진행이 빨라지면서 우리들의 주위에는 전자기기들의 사용이 급속히 증가하고있으며 이로 인한 전자파의 유해성이 문제로 대두되고 있다. 이들 유해 전자파에 과도하게 노출된 경우 암, 백혈병, 불명증등을 일으킬 수 있다는 연구 결과들이 많이 발표되고 있다.The present invention is to produce a functional fiber product having magnetic properties by adding a magnetic powder to a fiber yarn when manufacturing various fibers, the fine magnetic field present in the human body is disturbed from external magnetic waves by using the fiber product of the present invention By helping to alleviate the nervous system, immune system and hormonal system controlled by the fine magnetic field is to help to maintain a healthy state. Indeed, as the progress of information society accelerates, the use of electronic devices around us is increasing rapidly, and the harmfulness of electromagnetic waves is a problem. Excessive exposure to these harmful electromagnetic waves can cause cancer, leukemia, obscurity, and many studies have been published.
본 발명은 자성체 분말이 갖는 자기적인 특성을 이용하여 인체를 건강하고 편안한 상태로 유지하는데 유익한 제품을 만들고자 우리들 주변에서 항상 사용하고 있는 섬유 제품을 택하여 전자파를 흡수할 수 있는 자기적 특성을 부여하는 것이다.The present invention is to take advantage of the magnetic properties of the magnetic powder to create a product that is beneficial to keep the human body in a healthy and comfortable state to give a magnetic property that can absorb the electromagnetic waves by using the fiber products that are always used around us will be.
즉 섬유제품의 제조시 전자파흡수 능력이 우수한 자성체를 섬유속에 혼합하여 섬유제품을 제조하는 것이다. 전자파흡수 능력이 우수한 자성체로는 투자율이 큰 자성체가 유리하다. 투자율이 큰 자성체를 섬유용 수지와 함께 혼합하고 방사하기 용이하도록 정밀하게 입자크기를 조절하여 섬유용 수지에 첨가함으로써 원하는 자기적 특성을 갖는 섬유를 제조하는 것이다. 항균성이나 원적외선 방사 등의 특성을 갖는 기능성 분말을 첨가하여 섬유나 플라스틱 등의 제품을 제조하는 것으로 대한민국 특허출원번호 1989-005447, 1996-026502, 1996-061989, 1996-069458, 1996-082511, 1997-003258, 1997-012986, 1997-017803, 1997-051911, 1997-042177, 1998-009463, 1999-0042694 등이 있다.In other words, the manufacture of the fiber product is to produce a fiber product by mixing a magnetic material with excellent electromagnetic wave absorption ability in the fiber bundle. As a magnetic material having excellent electromagnetic wave absorption ability, a magnetic material having a high permeability is advantageous. A magnetic material having a high permeability is added to the fiber resin by precisely controlling the particle size so that the magnetic material having a high permeability is easily mixed with the fiber resin and spun. To manufacture products such as fibers or plastics by adding functional powders with antimicrobial and far-infrared radiation characteristics, such as Korean Patent Application No. 1989-005447, 1996-026502, 1996-061989, 1996-069458, 1996-082511, 1997- 003258, 1997-012986, 1997-017803, 1997-051911, 1997-042177, 1998-009463, 1999-0042694 and the like.
기존의 기능성 섬유제품들은 원적외선, 항균 및 탈취, 소취 관련 제품이 대부분으로 각각의 기능으로 인체에 유익한 작용을 하고 있다. 본 발명에서 착안한 것은 다음과 같다.Existing functional textile products are far infrared, antibacterial and deodorant, and deodorant related products, and most of them are beneficial to the human body with their respective functions. In the present invention, the following are contemplated.
인류를 포함한 모든 생명체가 지구라는 거대한 자석이 형성하는 자기장 하에서 살고 있으며 생체 내에는 미세한 자기장이 형성되어 있다. 이 같은 생체의 미세 자기장은 신경계, 면역계 및 호르몬계 등을 지배하여 조화를 이루도록 함으로써 생체를 건강하게 유지시킨다고 볼 수 있다. 물론 인간의 뇌 속에도 자철광 물질이 들어 있어 자기장을 감지하는 능력이 있다고 알려져 있다.All living things, including human beings, live under the magnetic field formed by the giant magnets of the earth, and microscopic magnetic fields are formed in living bodies. Such a micro magnetic field of the living body can be considered to maintain the living body by harmonizing the dominant nervous system, immune system and hormone system. Of course, there is a magnetite in the human brain is known to have the ability to detect magnetic fields.
이 같은 생체의 미세 자기장이 외부의 자기장에 영향을 받아 교란되면 결국 생체의 미세 자기장이 외부의 자기장에 영향을 받아 교란되면 결국 생체의 조절작용을 하는 신경계, 면역계 및 호르몬계 등의 조절작용이 원활히 이루어지지 못하고 부조화 상태가 초래되므로 생체가 병들고 노화가 촉진되게 된다. 따라서 이같은 외부의 자기파로부터 생체의 미세 자기장이 영향을 받는 것을 방지할 수 있다면 생체의 건강 유지에 매우 유익한 결과를 가져 올 것이다.When the micro magnetic field of the living body is disturbed by the influence of the external magnetic field, when the micro magnetic field of the living body is disturbed by the external magnetic field, the control of the nervous system, immune system, and hormonal system that controls the living body is smoothly performed. Unsupported and inconsistent conditions result in living organisms becoming sick and promoting aging. Therefore, if the micro magnetic field of the living body can be prevented from being affected by such external magnetic waves, it will have a very beneficial result in maintaining the health of the living body.
자성물질을 이용한 기능성 상품으로는 자석요와 같은 제품이 있는데 이는 제품의 군데군데에 납작한 자석을 일정한 간격으로 부착하여 상품화한 것으로 국부적인 자력의 차이가 있으며 자석을 잘못 사용할 경우 오히려 인체의 미세 자기장을 교란시켜 앞서 언급한 신경계, 면역계 및 호르몬 계를 교란하는 역효과를 나타내게 되어 생체의 건강을 해치게 될 수도 있다.Functional products using magnetic materials include products such as magnet yo, which are commercialized by attaching flat magnets at regular intervals in various places of the product, and there is a difference in local magnetic force. Disturbance may adversely affect the nervous system, immune system, and hormonal system described above, which may damage the health of the living body.
자성물질을 이용한 다른 예로는 자성을 띠는 물질을 바이오세라믹과 함께 고온에서 열처리하여 세라믹 성형체를 만들어 물통이나 식품 보관 용기, 침대, 꽃병 등으로 이용하는 방법과 관련하여 대한민국 특허 출원번호 1995-021596호가 있다.Another example of using a magnetic material is Korean Patent Application No. 1995-021596 for a method of using a magnetic material by heat treatment at high temperature with a bioceramic to form a ceramic molded body and use it as a bucket, a food storage container, a bed or a vase. .
본 발명에서 이루고자 하는 것은 자성체 분말을 섬유 제조공정에 투입하여 원하는 자성체 함량 및 자기적 특성으로 제어한 섬유제품을 제조하는 것으로 본 발명으로 제조한 섬유 로 각종 제품들을 제조하여 사용할 경우 균일하게 분포된 자성체가 외부로부터 생체의 자기장을 교란시킬 수 있는 자기파를 감소시키는 역할을 함으로써 생체의 신경계, 면역계 및 호르몬계 등이 조화롭게 유지될 수 있도록 하는 것이다.What is to be achieved in the present invention is to prepare a fiber product controlled by the desired magnetic content and magnetic properties by adding the magnetic powder to the fiber manufacturing process, the fiber produced by the present invention is a uniformly distributed magnetic material when using a variety of products produced By reducing the magnetic waves that can disturb the magnetic field of the living body from the outside to maintain the nervous system, immune system and hormonal system of the living body.
또한 인간도 사상체질 등의 분류에서도 알 수 있듯이 개인별로 각자의 체질이나 건강상태가 차이가 있다. 따라서 개인별로 각자에게 적합한 자기적 특성을 갖는 제품을 사용할 수 있다면 가장 효과적인 방법이 될 것이다.In addition, humans, as can be seen in the classification of ideological constitution, each individual has a different constitution or health status. Therefore, it would be the most effective way if each individual could use the product with the magnetic characteristics suitable for each person.
이 같은 섬유를 만들기 위해서는 엄밀하게 자기적 특성과 입자크기가 제어된 자성체를 사용해야만 할 것이며 이 같은 특성을 갖는 자성체로는 자계중에서 자화되기 쉬운 투자율이 높은 연질의 자성체를 사용하는 것이 바람직하다. 이같은 투자율이 높은 연질의 자성체로는 철, 니켈, 코발트 등의 강자성 금속 분말이나, 이들 금속에 티타늄, 바나듐, 크롬, 망간, 구리등의 철족 천이금속이나 실리콘, 알루미늄, 은, 텅스텐, 몰리브덴, 니오븀등을 첨가한 합금, 또는 산화물로서 비자성의 아연페라이트가 첨가된 망간, 철, 니켈, 코발트, 구리, 마그네슘 등의 페라이트 등이 있다.In order to make such fibers, it is necessary to use a magnetic material with strictly controlled magnetic properties and particle size. As a magnetic material having such characteristics, it is preferable to use a soft magnetic material having a high permeability that is easy to magnetize in a magnetic field. Such soft magnetic materials having high magnetic permeability include ferromagnetic metal powders such as iron, nickel, and cobalt, or iron group transition metals such as titanium, vanadium, chromium, manganese, and copper, and silicon, aluminum, silver, tungsten, molybdenum, and niobium. Alloys added thereto, or ferrites such as manganese, iron, nickel, cobalt, copper, and magnesium to which nonmagnetic zinc ferrite is added as an oxide.
본 발명은 자기적 특성과 입자크기가 엄격하게 제어된 전자파흡수 능력이 큰 자성체 미세 분말들을 섬유제조공정에서 첨가하여 섬유 속에 균일하게 분포되도록 제조한 자성체 함유 섬유에 관한 것이다.The present invention relates to a magnetic body-containing fiber manufactured by adding magnetic fine powders having high electromagnetic wave absorption ability of which magnetic properties and particle size are strictly controlled in a fiber manufacturing process to be uniformly distributed in the fiber.
본 발명의 자성체로는 산화물계인 망간, 철, 코발트, 니켈, 구리, 마그네슘 등의 단일 페라이트에 과잉의 철 성분을 혼입하거나 아연페라이트를 혼합하여 고용체로 만든 페라이트를 사용할 수 있다. 또한 금속계인 금속철 미분말이나 철계 합금의 미분말, 금속 코발트 미분말이나 코발트계 합금의 미분말 및 금속 니켈 미분말이나 니켈계 합금의 미분말 등을 사용할 수 있다. 특히 금속계 미분말을 사용할 경우 표면이 산화되기 쉬워 자성의 손실 등이 우려되므로 미리 표면에 보호피막을 만들어 표면 산화가 잘 일어나지 않도록 처리해 놓은 금속 미분말을 사용하는 것이 좋다. 이들 산화물계 자성체의 보자력은 대개 100A/m 이하 범위의 것이 일반적이며 초기 비투자율은 400 - 1,500이고 최대 비투자율은 1,000 - 5,000정도이다. 금속계 자성체의 보자력은 대개 10A/m이하가 일반적이며 초기 비투자율은 1,000 - 100,000이고 최대 비투자율은 10,000 - 1,000,000정도이다.The magnetic material of the present invention may be a ferrite made of a solid solution by mixing an excessive iron component or mixing zinc ferrite in a single ferrite such as oxide manganese, iron, cobalt, nickel, copper, magnesium. In addition, fine powder of metal iron powder or iron alloy, fine powder of metal cobalt powder or cobalt alloy, fine powder of metal nickel powder or nickel alloy may be used. In particular, when the metal-based fine powder is used, the surface is easily oxidized and there is a fear of magnetic loss. Therefore, it is recommended to use a fine metal powder which has been treated to prevent surface oxidation well by making a protective film on the surface in advance. The coercivity of these oxide-based magnetic materials is generally in the range of 100 A / m or less, the initial specific permeability is 400-1,500 and the maximum specific permeability is about 1,000-5,000. The coercive force of the metal-based magnetic material is generally 10 A / m or less, and the initial specific permeability is 1,000 to 100,000 and the maximum specific permeability is about 10,000 to 1,000,000.
또한 섬유제품들은 인체와 직접 접촉하게 되므로 인체에 유해한 성분이 포함되지 않은 자성체를 선택하는 것이 바람직하며 섬유제품의 특성상 섬유가 갖는 촉감, 인장강도, 표면 평활성 및 기타 특성들을 갖추기 위해서는 입자크기가 엄밀하게 제어된 자성분말을 사용하여야만 한다. 따라서 상기 언급한 자성체를 이용하여 의류용 섬유원사를 제조할 때 입자크기는 평균크기 0.7㎛이하, 최대입자 크기 2.0㎛이하 정도가 바람직하며 솜이나 가발원사 등으로 사용되는 5데니어, 7데니어, 15데니어, 50데니어 등 섬유직경이 굵은 섬유의 경우는 섬유 굵기에 따라 입자크기가 커져도 작업성이나 섬유의 특성을 심하게 저해하지는 않는다. 그러나 전자파차단효과나 섬유의 물성 및 작업성 면에서 입자크기가 작을 수록 동일량의 자성체를 사용하였을 경우, 입자크기가 큰 자성체를 사용한 경우에 비해 우수하다. 따라서 7데니어 굵기까지는 자성체의 평균입자크기가 1.5㎛이하 최대입자크기 5㎛이하정도의 것을 사용하는 것이 바람직하며 50데니어 굵기까지는 자성체 평균입자크기 3㎛이하, 최대입자크기 10㎛ 이하의 것을 사용하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to select a magnetic material that does not contain harmful ingredients because the fiber products are in direct contact with the human body.The particle size of the fiber product must be strictly controlled in order to have the feel, tensile strength, surface smoothness and other characteristics of the fiber product. Controlled magnetic powder must be used. Therefore, when manufacturing the apparel fiber yarns using the above-mentioned magnetic material, the particle size is preferably about 0.7 ㎛ or less, the maximum particle size of 2.0 ㎛ or less, 5 denier, 7 denier, 15 used as cotton or wig yarn, etc. In the case of fibers having a large fiber diameter such as denier and 50 denier, even if the particle size increases depending on the fiber thickness, the workability and the properties of the fiber are not severely impaired. However, the smaller the particle size in terms of electromagnetic wave blocking effect or the physical properties and workability of the fiber, the better the use of the same amount of magnetic material as compared to the use of the magnetic material having a large particle size. Therefore, it is preferable to use the average particle size of magnetic material up to 1.5㎛ or less and the maximum particle size less than 5㎛ up to 7denier thickness, and the mean particle size of magnetic material less than 3㎛ and maximum particle size less than 10㎛ up to 50denier thickness It is preferable.
본 고안의 방법으로 자성체를 함유한 섬유제품을 만들 경우 자성체 함유량이 많을 수록 우수한 전자파 차단 효과를 나타내나 자성체 함유량이 10%가 넘을 때는 인장강도나 표면의 평활성등 섬유고유의 물성을 만족시킬 수 없으며 제조공정상의 어려움도 급격히 심해져서 경제적으로도 잇점이 적어지게 되고 0.3% 이하로 들어갈 경우 전자파차단효과가 불충분해지게 되므로 섬유제품중의 자성체 함유량은 0.3 - 10중량% 범위가 적당하다.When the fiber product containing the magnetic material is made by the method of the present invention, the higher the magnetic content, the better the electromagnetic wave blocking effect, but when the content of the magnetic material is more than 10%, the fiber-specific properties such as tensile strength or surface smoothness cannot be satisfied. Difficulties in the manufacturing process are sharply worsened, so the economical advantage is less. If the content is less than 0.3%, the electromagnetic shielding effect is insufficient, so that the magnetic content of the fiber product is in the range of 0.3-10% by weight.
자성체를 함유한 섬유를 제조할 경우 자성체가 섬유에 균일하게 섞이도록 하기 위해서는 일반수지와 자성체를 미리 고농도로 혼합한 마스터 배치 칩(Master Batch Chip)을 만들고 이 마스터배치 칩을 다시 일반 자성체를 첨가하지 않은 칩과 함께 원하는 자성체 함량이 되도록 혼합한 후 방사하여 섬유제품을 제조하거나 수지의 중합단계에서 부터 자성체를 혼합하고 이를 다시 방사하여 섬유를 제조할 수 있다. 또한 수지와 자성체를 슬러리 상태로 혼합하여 방사하는 방법으로도 섬유를 제조할 수 있다.When manufacturing fibers containing magnetic material, in order to make the magnetic material uniformly mixed with the fiber, make a master batch chip in which the resin and the magnetic material are mixed in high concentration in advance, and do not add the general magnetic material again. It is possible to prepare a fiber product by mixing and then spinning so as to have a desired magnetic content with the chip, or by mixing the magnetic material from the polymerization step of the resin and spinning it again. Fibers can also be produced by mixing and spinning a resin and a magnetic material in a slurry state.
[실시 예][Example]
초기 비투자율이 1050이고 최대 비투자율이 3100이며 보자력이 60A/m인 페라이트 분말을 사용하여 아래의 표1과 같이 섬유를 제조하였다.Fibers were prepared as shown in Table 1 below using ferrite powder having an initial specific permeability of 1050, a maximum specific permeability of 3100, and a coercive force of 60 A / m.
<표1><Table 1>
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