KR200278590Y1 - 방진마스크용 여재 - Google Patents

Abstract

본 고안은 방진마스크용 여재에 관한 것으로, 한 쌍의 표층 내에 적어도 한 층 이상의 여과필터층과 적어도 한 층 이상의 정전필터층을 적층하고, 적층체의 가장 자리를 재단 및 봉합하여 이루어지며, 상기 표층과 여과필터층은 모두 일반 섬유들로 된 부직포로 마련되고, 상기 정전필터층은 폴리프로필렌수지와 모드아크릴수지를 혼합하여 압출기에서 용융방사한 후 연신하여 섬유화된 부직포에 정전기를 부여한 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

방진마스크용 여재{FILTER FOR DUSTPROOF MASK}

본 고안은 방진마스크용 여재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 산업현장에서 발생하는 각기 다른 종류의 유해성분을 효과적으로 여과함과 동시에 항균 및 탈취 기능을 겸비할 뿐만 아니라, 압력손실도 낮춘 우수한 방진마스크용 여재에 관한 것이다.

조선소, 탄광, 중화학공장 등 미세분진(0.3㎛ 이하)이나 유해증기가 다량 발생하는 현장에서는 작업 중 유해한 미세분진이나 증기가 작업자의 호흡기를 통하여 폐속에 유입되어 일부는 호흡기를 통하여 배출되나 일부는 폐속에 침전되어 산업재해를 유발하는 원인이 되고 있다.

이를 예방하기 위해 각종 산업용 마스크가 사용되는데, 방진마스크와 방독마스크로 크게 구분된다. 방진마스크는 공기중에 부유하고 있는 물질, 즉 고체인 분진(DUST)이나 흄(FUME), 또는 미스트(MIST), 안개와 같은 액체입자의 흡입을 방지하기 위하여 사용되는 것으로 통상 공기 흡입 통로인 전면 또는 측면에 상기 분진, 흄, 또는 미스트를 흡착 또는 부착시키기 위한 필터(FILTER, 여재)가 장착되며, 방독마스크는 일산화탄소, 아황산가스 등과 같이 눈에 보이지 않는 가스상의 물질이나 유해 증기 등의 농도가 2% 이하로 존재하는 작업장에서 착용하는 것이다.

한편, 각 산업현장에서는 정전기를 부여한 부직포 및 일반부직포를 적층하여 분진의 포집효율이 높은 방진마스크용 여재를 사용하고 있으나 미스트, 흄 등의 포집효율은 상대적으로 떨어지는 경향이 있으며, 마스크의 여재는 주기적으로 교체하나 케이스는 장기간 사용(보통 3~6개월)으로 유해한 균이 번식하며, 방진마스크용 여재는 분진을 제거하는 것으로 유해한 가스는 포집이 되지 않으므로 사용시 역거운 냄새가 호흡기로 유입되어 작업자의 건강을 해치는 요인으로 작용하여 마스크 여재의 전면에 분말활성탄을 함침하여 항균 및 탈취효과의 기능을 부여한 부직포를 별도로 부착하여 사용하고 있으나 압력손실의 증가로 매우 엉근 형태로 사용되고 또한 비용 상승의 요인으로 작용하고 있다.

본 고안은 상기한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 분진(DUST)의 제거와 동시에 각기 다른 유해성분(MIST, FUME)을 효과적으로 포집 제거할 수 있으며, 항균, 탈취 기능의 부가, 낮은 압력손실 등을 실현하는 보다 개선된 방진마스크용 여재를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 고안의 상기 및 다른 목적, 특정한 장점 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 방진마스크용 여재의 일 실시예를 개략적으로 도시한 측단면도.

도 2는 본 고안에 따른 방진마스크용 여재의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 측단면도.

도 3은 본 고안에 따른 방진마스크용 여재의 또 다른 실시예를 개략적으로 도시한 측단면도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호설명 >

10 : 표층 20 : 여과필터층

30 : 정전필터층 50 : 방진마스크용 여재

본 고안에 의한 방진마스크용 여재는 한 쌍의 표층 내에 적어도 한 층 이상의 여과필터층과 적어도 한 층 이상의 정전필터층을 적층하고, 적층체의 가장 자리를 재단 및 봉합하여 이루어지며,

상기 표층과 여과필터층은 모두 일반 섬유들로 된 부직포로 마련되고, 상기 정전필터층은 폴리프로필렌수지와 모드아크릴수지를 혼합하여 압출기에서 가열, 압출방사한 후 연신하여 섬유화된 부직포에 정전기를 부여한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 정전필터층을 구성하는 부직포에는 무기항균제를 포함시키거나 함침시키는 것이 더욱 바람직하다.

이하 본 고안의 구성을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 방진마스크용 여재의 일 실시예를 개략적으로 도시한측단면도, 도 2는 본 고안에 따른 방진마스크용 여재의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 측단면도, 도 3은 본 고안에 따른 방진마스크용 여재의 또 다른 실시예를 개략적으로 도시한 측단면도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안에 의한 방진마스크용 여재(50)는 한 쌍의 표층(10) 내에 적어도 한 층 이상의 여과필터층(20)과 적어도 한 층 이상의 정전필터층(30)을 적층하고, 적층체의 가장 자리를 재단 및 봉합하여 이루어진다.

표층(10)은 그 내부에 적층되는 후술할 여과필터층(20)과 정전필터층(30)을 보호하고, 지지하는 기능을 수행하는 것으로서, 외부에 노출되기 때문에 특히 기계적 물성이 우수한 것이 요구되므로, 일반적으로 상용화된 스펀본드법에 의하여 제조되는 부직포 등 기계적 물성이 우수한 부직포가 사용된다.

여과필터층(20)은 분진의 기계적 여과를 목적으로 한 것으로서, 부직포를 구성하는 섬유들 간에 형성되는 조밀한 가공에 의해 분진을 여과하는 기능을 한다. 여과필터층(20)으로는 멜트-블로운 부직포(melt-blown nonwoven fabric)가 사용된다. 이 멜트블로운 부직포는 멜트블로운 공정에서 제조된 부직포를 말하며, 사용된 웹은 극세섬유이기 때문에 부드럽고, 보온성 및 고도의 여과성능 등 일반부직포에서 얻을수 없는 장점을 가진다. 그러나 웹강도가 매우 약한 것이 결점으로 단독으로는 사용상 제약이 많아서, 스펀본드법에 의한 웹이나 펄프 또는 단섬유등과 복합하여 사용된다. 본 고안에서는 원료섬유로 폴리프로필렌을 사용하고 표층(10)과 정전필터층(20) 사이에 게재시켜 웹강도가 약한 결점을 보충함과 동시에 고도의 여과성능을 이용하였다.

정전필터층(30)은 폴리프로필렌(polypropylene)과 모드아크릴(modacrylic)을 혼합하여 용융방사한 섬유로 된 부직포에 정전기를 부여하여서 형성된 것이다. 상기 정전필터층(30)을 구성하는 정전필터는 폴리프로필렌과 모드아크릴을 혼합한 후 압출기에서 가열하고 노즐을 통해 압출 방사한 후 연신하여 섬유화한다. 이렇게 정전필터를 구성하는 섬유가 노즐을 통해 방사되어 그 단면이 원형이 됨으로써 사용시 호흡저항(흡, 배기 저항)을 감소시킬 수 있는 효과를 가지게 된다. 부직포의 제조는 통상적인 것으로서 상기 섬유를 우선 개섬(opening)하고, 소면(carding), 적층(cross lapping)하고, 그리고 펀칭 등에 의해 섬유간 결합을 하는 것에 의하여 부직포를 만든다. 계속하여 이 부직포를 코로나 방전 등에 의한 처리에 의하여 부직포 자체에 정전기를 부여하는 것에 의하여 정전필터를 만들 수 있다.

또한 정전필터층(30)을 구성하는 부직포는 용융방사시 무기항균제를 포함시키거나 함침시켜 항균 및 탈취 기능을 갖도록 하는 것이 더욱 바람직하다. 이때 사용될 수 있는 무기항균제는 상용적으로 공급되는 여러 항균제들 중에서 주로 고상이나 액상의 항균제를 부직포에 포함시키거나 함침시키는 등의 방법으로 적용시켜 항균효과를 발휘할 수 있는 것들 중에서 선택되어 사용될 수 있다. 바람직하게는 항균효과와 탈취효과를 동시에 발휘할 수 있는 은염(silver salt) 함유 제올라이트가 좋다.

본 고안에 따른 방진마스크용 여재(50)는 도 1에 도시된 바와 같이 표층(10)-여과필터층(20)-정전필터층(30)-표층(10)의 순서로 적층하고, 재단 후,가장자리를 초음파 융착에 의한 방법으로 융착하여 제조된다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이 여과필터층(20)을 중북 적층시켜 분진의 여과효율을 높일 수 있고, 도 3에 도시된 바와 같이 정전필터층(30)을 중복 적층하여 미스트나 흄의 포집효율을 높일 수 있다.

본 고안에 따른 방진마스크용 여재(50)의 정전필터층(30)에 은염 함유 제올라이트를 포함 또는 함침시킨 경우의 시편에 대한 항균도 검사를 KS K 0693-2001에 따른 시험방법에 의해 스태필로코쿠스 아우레우스(Staphylococcus aureus ATCC 6538)균주와 크렙지엘라 폐렴(Klebsiella pneumoniae ATCC 4352) 균주에 대하여 항균시험한 결과, 모두 99,9%의 정균율을 나타냄을 확인할 수 있었다.

또한 동일한 시료에 대한 탈취율을 가스검지관법에 의해 시험가스로 암모니아를 사용하여 100㎠ 크기의 시료에 대하여 탈취시험하고, 그 결과로서 탈취율과 탈취잔량과 함께 나타내면 표1과 같다.

	5분	15분	30분	60분
가스농도(ppm)	blank	425	385	340	305
	sample	55	40	31	24
탈취율(%)	sample	87.1	89.6	90.6	92.1

상기한 탈취시험 결과에 의하면 본 고안에 따른 여재를 채용한 방진마스크의 경우, 우수한 항균효과와 탈취효과를 나타냄을 확인할 수 있었다.

이상과 같이 본 고안에 따른 방진마스크용 여재는 용융방사시 무기계 항균제, 탈취제 등을 혼합하여 섬유를 원형단면으로 생산함과 동시에 정전기력을 부여하여 유해한 균의 번식 및 호흡기 내로의 유입을 방지하며, 별도의 분말활성탄 함침 부직포를 사용하지 않아도 되어 제조원가를 15~20% 낮출 수 있으며, 섬유의 원형으로 압력손실 또한 10% 이상 낮출 수 있는 효과가 있는 것이다.

비록 본 고안이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 고안의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 실용신안등록청구범위는 본 고안의 요지에 속하는 어떠한 수정이나 변형도 포함할 것이다.

Claims (2)

1. 한 쌍의 표층 내에 적어도 한 층 이상의 여과필터층과 적어도 한 층 이상의 정전필터층을 적층하고, 적층체의 가장 자리를 재단 및 봉합하여 이루어지며,

   상기 표층과 여과필터층은 모두 일반 섬유들로 된 부직포로 마련되고, 상기 정전필터층은 폴리프로필렌수지와 모드아크릴수지를 혼합하여 압출기에서 용융방사한 후 연신하여 섬유화된 부직포에 정전기를 부여한 것을 특징으로 하는 방진마스크용 여재.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 정전필터층을 구성하는 부직포에 무기항균제를 포함시키거나 함침시키는 것을 특징으로 하는 방진마스크용 여재.