KR20010046017A - 하드페라이트 미분말을 함유한 섬유 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자기적 특성을 갖는 섬유에 관한 것으로 섬유원사를 제조할 때 하드 페라이트 자성체 미분말을 혼합하여 자성체를 함유한 섬유원사를 제조하므로서 자기적 특성을 갖는 섬유를 제조하는 것이다.
기술의 구성은 자기적 특성과 입자크기가 엄밀하게 제어된 하드페라이트 자성체 미분말을 폴리에스테르나 나일론 , 폴리프로필렌, 아크릴, 우레탄 등 섬유로 만들 수 있는 물질들과 함께 혼합하고 방사하여 자성체를 함유한 섬유를 제조하는 것이다. 전체중량 중에서 하드페라이트 자성체 미분말이 0.3중량% - 10중량%가 포함된 것을 특징으로 하는 자성체를 함유하는 섬유에 관한 것이다.
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.
본 발명은 각종 섬유를 제조할 때에 섬유원사에 하드페라이트 자성체 미분말을 첨가하여 자성을 띠는 기능성 섬유 제품을 제조하는 것으로 본 발명의 섬유 제품을 사용함으로써 인체에 존재하는 미세 자기장이 외부의 자기파로 부터 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 전자기기 들의 사용이 급속히 증가하고있으며 이로 인한 전자파의 유해성이 문제로 대두되고 있다. 이들 유해 전자파에 과도하게 노출된 경우 암, 백혈병, 불면증 등을 일으킬 수 있다는 연구 결과들이 많이 발표되고있다.
본 발명은 자성체 분말이 갖는 자기적인 특성을 이용하여 인체를 건강하고 편안한 상태로 유지하는데 유익한 제품을 만들고자 우리들 주변에서 항상 사용하고 있는 섬유 제품을 택하여 자기적 특성을 부여하는 것이다.
즉 섬유제품의 제조시 하드페라이트 자성체 미분말을 섬유 속에 혼합하여 섬유제품을 제조하는 것이다. 바륨페라이트나 스트론튬 페라이트와 같은 하드페라이트 자성체 미분말을, 섬유로 방사하기 용이하도록 정밀하게 입자크기를 조절하여 섬유용 수지에 첨가하고 방사하여 섬유를 제조함으로서 원하는 자기적 특성을 갖는 섬유를 제조하는 것이다.
항균성이나 원적외선 방사 등의 특성을 갖는 기능성 분말을 첨가하여 섬유나 플라스틱 등의 제품을 제조하는 것으로는 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.
기존의 기능성 섬유제품들은 원적외선, 항균 및 탈취, 소취 관련 제품이 대부분으로 각각의 기능으로 인체에 유익한 작용을 하고 있다. 본 발명에서 착안한 것은 다음과 같다.
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.
이 같은 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 자기파로 부터 생체의 미세 자기장이 영향을 받는 것을 완화시킬 수 있다면 생체의 건강유지에 매우 유익한 결과를 가져 올 것이다.
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.
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 특허출원번호 1995-021596호가 있다.
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 자기파의 영향을 감소시키는 역할을 함으로써 생체의 신경계, 면역계 및 호르몬계 등이 조화롭게 유지될 수 있도록 하는 것이다.
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.
이 같은 섬유를 만들기 위해서 본 발명에서는 바륨페라이트나 스트론튬 페라이트 같은 하드페라이트 미분말을 섬유용 수지와 함께 혼합하여 방사함으로서 하드페라이트 분말의 자기적 특성을 갖는 기능성 섬유를 제조하였다.
본 발명은 자기적 특성과 입자크기가 엄격하게 제어된 하드페라이트 자성체 미분말을 섬유제조공정에서 첨가하여 섬유 속에 균일하게 분포되도록 제조한 자성체 함유 섬유에 관한 것이다.
본 발명의 자성체로는 산화물계인 바륨페라이트나 스트론튬페라이트 등의 하드페라이트를 단 자구크기 정도까지 미분쇄하여 사용하였다. 특히 혼합, 방사하여 섬유 속에 넣어 주는 목적으로 사용할 경우 섬유방사공정 및 섬유방사 후의 후처리 공정이나 제직공정 등에서의 기계장치 마모문제 등을 고려할 때 하드페라이트 자성체 미분말의 입자크기는 작을수록 좋다.
이들 하드페라이트 자성체의 보자력은 바륨페라이트는 대개 1,700 - 2,000Oe 범위의 것이 일반적이며 스트론튬 페라이트는 2,700 - 3,800Oe 범위의 것이 일반적이다.
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 자구의 단자구화 정도나 섬유의 물성 및 작업성 면에서 입자크기가 작을수록 동일량의 자성체를 사용하였을 경우, 입자크기가 큰 자성체를 사용한 경우에 비해 우수하다. 따라서 7데니어 굵기까지는 자성체의 평균입자크기가 1.5㎛이하 최대입자크기 5㎛이하 정도의 것을 사용하는 것이 바람직하며 50데니어 굵기까지는 자성체 평균입자크기 3㎛이하, 최대입자크기 10㎛ 이하의 것을 사용하는 것이 바람직하다. 그렇지만 어떠한 경우에도 입자크기가 작은 것을 사용하는 것이 섬유의 물성과 자기적인 특성면에서는 유리하다.
본 고안의 방법으로 자성체를 함유한 섬유제품을 만들 경우 하드페라이트 자성체 미분말의 함유량이 많을 수록 우수한 전자파 차단 효과를 나타내나 자성체 함유량이 10%가 넘을 때는 인장강도나 표면의 평활성등 섬유의 고유물성을 만족시킬 수 없으며 제조공정상의 어려움도 급격히 심해져서 경제적으로도 잇점이 적어지게 되고 0.3% 이하로 들어갈 경우 자기적 특성의 발현이 불충분해지게 되므로 섬유제품중의 하드페라이트자성체 미분말의 함유량은 0.3 - 10중량% 범위가 적당하다.
하드페라이트 자성체 미분말을 함유한 섬유를 제조할 경우 하드페라이트 자성체가 섬유에 균일하게 섞이도록 하기 위해서는 일반수지와 하드페라이트 자성체 미분말을 미리 고농도로 혼합한 마스터 배치 칩(Master Batch Chip)을 만들고 이 마스터배치 칩을 다시 일반 수지 칩과 함께 원하는 하드페라이트 자성체 함량이 되도록 혼합한 후 방사하여 섬유제품을 제조하거나, 수지의 중합단계에서 부터 하드페라이트 자성체 미분말을 혼합하고 이를 다시 방사하여 섬유를 제조할 수 있다. 또한 수지와 하드페라이트 자성체 미분말을 슬러리 상태로 혼합하여 방사하는 방법으로도 섬유를 제조할 수 있다.
[실시 예]
보자력이 1800 -2000Oe인 이방성 바륨페라이트를 미분쇄하여 아래의 표1과 같이 섬유를 제조하였다.
〈 표1〉
[청구범위]
.
Claims (6)
- 폴리에스테르, 나일론, 아크릴, 우레탄, 폴리프로필렌 등의 섬유화 할 수 있는 합성수지에 하드페라이트 자성체 미분말을 0.3중량% - 10중량%를 중합법이나 마스터배치법 또는 슬러리 법으로 혼합, 방사하는 것을 특징으로 하는 자성체를 함유한 섬유.
- 제 1항에 있어서 하드페라이트 자성체 로는 산화물계인 바륨페라이트 미분말이나 스트론튬 페라이트 미분말 등을 선택 또는 혼합한 것을 특징으로 하는 자성체를 함유하는 섬유.
- 제1항에 있어서 하드페라이트 자성체 미분말과 함께 망간, 철, 니켈, 코발트, 구리, 마그네슘 등의단일 페라이트에 과잉의 철성분이 혼입되거나 아연페라이트를 혼합하여 고용체로 만든 소프트페라이트 미분말을 무게비로 1 : 3 - 3 : 1의 범위로 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 자성체를 함유하는 섬유.
- 제1항에 있어서 항균성 및 원적외선 방사성등 부가적인 특성을 향상시키기 위하여 하드페라이트 자성체 미분말과 함께 무기항균제, 키토산, 견운모, 일라이트, 황토, 옥, 숯, 모려, 활성탄, 합성세라믹 등의 항균성 및 원적외선 방사특성을 갖는 물질들을 전체 자성체와 1 : 2- 2 : 1의 범위로 혼합하는 것을 특징으로 하는 자성체를 함유한 섬유.
- 제1항에 있어서 하드페라이트 자성체 미분말의 입자크기는, 2데니어 이하의 섬유제조시에는 평균 0.7㎛ 이하, 최대 2.0㎛ 이하이고 7데니어까지는 평균 1.5㎛ 이하, 최대 5.0㎛ 이하 그리고 7데니어 이상의 섬유에는 평균 3.0㎛ 이하, 최대 10㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 자성체를 함유한 섬유.
- 자성체를 함유하지 않은 섬유원단에 상기 제1항의 하드페라이트 자성체 미분말을 우레탄용액, 알긴산나트륨 용액, 아크릴에멀젼 등을 바인더로 사용하여 코팅하는 것을 특징으로 하는 자성체를 함유하는 섬유원단.
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