KR20040063097A - 항균성 수세미 - Google Patents

Abstract

본 발명은 항균물질을 내입하여 수세미용 부직포를 제조함으로써 각종 세균을 효과적으로 구제(驅除)하기 위한 항균성 수세미에 관한 것이다.

본 발명에 따른 항균성 수세미는 항균물질을 수세미제조공정중 부직포 공정에 투입하여, 수세미에 사용하고 난 이후 유기물로 인하여 발생하는 각종 대장균, 포도상 구균등의 세균류를 멸균할 수 있는 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 항균 물질은 "일라이트,제올라이트,맥섬석"으로 구성된다.

수세미의 부직포 제조 공정상에 상술한 항균물질을 투입하여 제조함으로써, 수세미의 부직포 사이사이에 적절히 혼입되도록 하여 항균효과가 장기간 지속되도록 구성한다.

본 발명에 따른 항균성 수세미는 각종 세균을 효과적으로 구제(驅除)할 뿐만 아니라, 각종 수인성질병들을 예방할 수 있으며, 저렴한 가격으로 양산이 가능한 장점을 지니고 있다.

Description

항균성 수세미{ A antibiotic scrub brush }

본 발명은 수세미 사용시에 각종 유기물이 수세미에 잔존함에 따라, 유기물에 각종 세균들이 기생하여 인체에 위해를 끼치는 일을 예방하기 위하여 항균기능을 가진 물질을 수세미 제조공정상에 투입하여, 제조하는 기술에 관한 것이다.

수세미로 설거지를 하거나 묵은 때를 벗겨낼 경우, 각종 유기물이 수세미에 묻게 된다. 물로 행구는 과정을 거쳐도 일부 유기믈은 수세미 부직포 사이사이에 잔존하기 마련이다.

이 잔존 유기물에 대장균, 포도상구균등의 각종 세군들이 기생하게 된다. 이 세균들이 다시 설거지를 할 때 다른 그릇이나 플라스틱용기에 묻게 되고, 세균이 득실거리는 용기에 각종 음식물을 담아 두게 된다. 이로인하여 각종 질병들이 발생하게 되는 경우가 허다하다.

이와 같은 문제들을 해결하기 위한 항균수세미가 나와있지만 항균능력이 떨어지거나, 항균물질이 유기물로 구성되어 항균기간이 짧거나 제조단가가 상승하는 문제점등이 있었으며, 고온처리시 항균기능이 급격히 떨어지는 문제점등이 있었다.

또는 공업용 화학물질인 페놀류를 사용함으로써 인체에 유해한 페놀성분이 잔류하는 문제점등이 있었다.

이와 같이 기존의 항균 수세미는 인체에 유해한 성분들이 들어 있어 상용화가 어렵거나, 인체에 무해한 물질들로 구성되더라도 항균능력이 떨어져 실제로 적용하기가 어려운 경우가 많았다.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 바와 같은 다양한 문제점들을 극복하여 항균능력이 우수하면서도, 장기간에 걸쳐 항균력을 유지하며, 저렴한 가격으로 양산이 가능하며, 인체에 유해성이 없는 수세미를 제공하는데 있다.

환경친화적인 물질들을 활용하여 항균물질을 구성하고 이를 내입하여 수세미부직포를 제조함으로써 인체에 유해성이 전혀 없으며, 세균의 구제(驅除)효율도 좋은 수세미를 제공하고자 한다.

도1은 수세미의 제조공정을 나타낸 순서도이다

도2는 수세미 제조공정중 항균물질을 투입하여 부직포를 제조하는 과정을 설명한 그림이다.

도3은 항균물질을 투입하여 제조한 수세미의 단면도이다.

*＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

S21: 부직포와 항균물질을 바람에 날려보내기 위한 분사기계

S22: 분사용 팬(Fan)

S23: 부직포제조용 원사 S24: 항균물질 분말

S25: 부직포제조용 원사와 항균물질이 쌓이는 스크린

S31: 수세미 몸체

S32: 항균처리가 된 수세미용 부직포 단면

본 발명에 따른 새로운 항균성 수세미는 "일라이트,제올라이트,맥섬석"으로 구성된 항균물질을 수세미부직포 제조공정상에 내입하여 제조한다.

수세미의 제조공정을 살펴보면 다음과 같다.

수세미는 크게 "제면공정(S11)→롤러공정(디핑공정)(S12)→스프레이공정 (S13)→절삭공정(S14)"의 4가지 공정으로 이루어진다.

제면(製綿)공정(S11)이란 나일론이나 PP(폴리프로필렌) 등등의 다양한 원사로 하여 부직포를 짜서 글자그대로 수세미의 면을 만드는 공정이다.

부직포(不織布)란 짜거나 뜨지 않은, 즉 직조하지 않고 만든 천을 의미한다. 짧은 심유에서 실을 뽑고 이 실을 다시 짜거나 떠서 천을 만드는 작업은 큰 노력을 필요로 하므로 이러한 번거로움을 피하기 위해 섬유에서 직접 천을 만드는 몇몇 방법이 고안되었다. 즉 ① 펠트에서 만드는 방법 ② 필름에서 만드는 방법 ③ 섬유를 결합시켜 펠트 상태로 하여 만드는 방법 ④ 고무나 플라스틱 지지물 위에 펠트 상태 시트를 만드는 방법 ⑤ 가열연화시킨 섬유를 용착(溶着)시켜 만드는 방법 ⑥ 섬유를 적당한 용매로 결합시켜 만드는 방법 등이 있다. 부직포 제조는 섬유의 웨브(web;격자모양으로 얽힌 것)를 만드는 것과 결합이라는 두 부분으로 이루어진다. 1kg의 섬유에서는 보통의 의복지를 10∼12m 만들 수 있는데, 이것은 약 2억 가닥의 섬유로 되어 있다. 따라서 섬유로 웨브를 만드는 것이 섬유를 결합시키는 것보다 어렵다. 웨브에는 섬유를 배향(配向)시키는 것과 무작위로 배열시키는 것(랜덤웨브)의 2가지 방법이 있다. 섬유를 배향시키는 것은 보통의 직물을 만드는 방법과 같으며, 잘 정돈하여 섬유를 평행으로 늘어놓는다. 평행으로 늘어놓은 웨브는 가로방향에서 약하기 때문에 이것을 보완하기 위해 교차배열 웨브가 만들어진다. 교차배열 웨브는 하나의 웨브를 가능한 한 직각에 가깝게 다른 웨브 위에 놓은 것인데 평행배열웨브에 비해 제조 속도가 매우 느리다. 랜덤웨브는 랜도피더와 랜도웨버(미국 컬레이터사의상품명)라는 공급장치와 웨브를 만드는 장치를 조합시킨 특수한 기계로 만들어진다. 섬유를 날려 스크린 위에 포착시키고 이렇게 하여 모아진 랜덤웨브를 눌러 정리한다. 웨브형태로된 섬유는 서로 결합된 상태로 된다. 결합제로서는 접착제인 폴리아세트산비닐, 고무라텍스, 요소-포름알데히드, 폴리염화비닐분산액, 수용성카르복시메틸셀룰로오스 등이 있다. 앞에서 서술한 방법 이외에, 열가소성섬유를 다른 섬유와 혼합하여 용매나 열로 용해하여 섬유를 접착시키는 방법도 있다. 부직포는 탄력이 풍부하고 복원성이 크다. 원료로는 레이온·무명 또는 폴리에스테르·나일론 등의 합성섬유가 쓰인다. 용도로는 의복용 심지가 가장 많고, 그 밖에 일회용 침대시트·타월·모포·다리미 깔개·카펫·냅킨·구두안창·실내장식품 등으로 쓰인다

수세미의 경우에는, 원사를 바람에 날려 스크린 위에 포착시키고 이렇게 하여 모아진 랜덤웨브(무작위로 배열시키는 것)를 눌러 정리한다. 웨브형태로 된 섬유는 서로 결합된 상태로 된다. 이 결합이 흩어지지 않고 유지되도록 결합제인 바인더(Binder)을 부직포위에 살포한다.

제면공정을 통하여 제조된 수세미용 부직포는 롤러공정을 통하여 색소와 연마제가 투입된다.

롤러(Roller)공정이란 디핑(Dipping) 공정이라고도 한다. 제면공정을 통해 제조된 수세미용 부직포는 롤러를 지나면서 압착되고 다시 색소와 연마제가 들어 있는 통을 지나면서 색깔이 입혀지고 동시에 연마제가 결합되어 단단한 조직이 된다. 색소와 연마제가 담겨있는 통에 담겨졌다가 다시 나온 부직포는 롤러를 다시 지나 압착된다.

또한 롤러를 다시지남으로 인하여 부직포의 두께가 일정하게 유지될 수 있다. 편평도를 높이기 위한 과정이라고 보면 된다.

스프레이(Spray)공정이란 롤러공정을 통해 색깔까지 입혀진 수세미에 분무기를 통하여 연마제를 다시한번 도포함으로써 수세미의 강도를 보다 높이는 과정이다.

스프레이 공정뒤에는 원하는 규격에 따라 절삭하여 상품으로 완성되게 된다.

수세미의 제조공정에서 항균물질은 제면공정 과정에서 투입된다.

그럼, 본 발명에 따른 항균물질을 살펴보고자 한다.

일라이트는 화학조성식이(K, H₃O)Al₂(Si, Al)₄O₁₀(H₂O, OH)₂이다. 점토광물의 일종으로. 부성분은 Fe³⁺, Fe²⁺, Mg이고 단사정계에 속하며, 굳기는 1∼2, 비중은 2.6∼2.9이고 백색이다. 광택은 토상(土狀)이고 조흔은 백색이며 쪼개짐은 한 방향으로 완전하다. 백운모와 화학조성상 매우 비슷하지만 층간(層間)의 알칼리이온이 부족하다. 이 때문에 그 부족을 히드로늄이온으로 보충한 것으로 보고 있다. 일라이트는 미세한 백색운모의 총칭으로 사용되며, 화학조성상뿐 아니라 결정학적 성질이 다른 것을 함유하고 있으므로 현재는 독립된 광물명으로 인정받지 못하고 있다. 주로 셰일·산성화산암·화성쇄설암기원의 변질암 속이나 이질(泥質) 퇴적암 속에 널리 분포한다. 다른 점토광물보다 점착력이 낮으며, 물에 약간 적신 시료를 문지르면 손가락이 매끄러워진다. 일리노이지방의 셰일 중에서 분리되었으므로 일라이트라 명명되었다.

제올라이트는 비석(沸石)이라고도 한다. 종류는 많으나 함수량(含水量)이 많은 점, 결정의 성질, 산상(産狀) 등에 공통성이 있다. 굳기는 6을 넘지 않으며, 비중은 약 2.2이다. 일반적으로 무색 투명하거나 백색 반투명하다. 취관으로 가열하면 끓어서 팽대하기 때문에 이 이름이 붙었다.

대개의 종류는 염산에 녹아 흔히 아교 모양이 되지만, 소수의 종류는 염산에 녹지 않는다. 주요한 종류로서 방비석·어안석·캐버자이트·소다비석·휼란다이트·스틸바이트·로몬타이트·이네사이트 등이 있다. 현무암이나 휘록응회암등 염기성 화성암의 공동(空洞) 속이나 열극에서 산출되며, 때로는 화강암·편마암 중에 2차광물로서 존재한다.

또한 금광맥 그 밖의 광맥 중에 산출되는 경우도 있다. 결정구조적으로 각 원자의 결합이 느슨하여, 그 사이를 채우고 있는 수분을 고열로 방출시켜도 골격은 그대로 있으므로 다른 미립물질을 흡착할 수가 있다. 이 성질을 이용해서 흡착제로 사용하며, 크기가 다른 미립물질을 분리시키는 분자체[分子]로 사용한다.

맥섬석에 대하 살펴보면 다음과 같다.

광물은 지각구성물질로 대부분이 무기물이며 현재 기본광종만 3,500종 이상이 보고되고 있다.

광물의 대부분은 장석, 석영, 운모, 휘석, 방해석, 집토광물이고 지각구성 원소는 Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K로 거의 99%를 차지한다. 암석은 1종 또는 그 이상의 광물이나 유기물이 자연의 작용으로 모여서 형성된 덩어리 또는 집합체를 일컫는 말로 크게 3분류로 구분된다.

화성암(igneous rocks)류에는 화강암, 안산암, 현무암 등이 있고 퇴적암(Sedimentary rocks)류에는 석회암, 사암 등으로 황토가 이에 속하며 빈성(petamorphic rocks)류의 편마암, 규암, 대리암 등이 있다.

이렇듯 다양한 광물들은 제반성질이나 물성에 따라 쓰이는 용도가 매우 다르다. 수정, 옥, 금*은 등과 같이 보석으로 쓰이는 광물과 장식용으로 쓰이는 꽃돌, 건축용 대리석 등 대부분의 광물들이 인간생활의 외면적인 치장용으로 사용되고 있으나 예로부터 맥반석은 상처치유나 궁중의 식품보관 용기로 인간의 건강과 직결되는 용도로 사용되었다는 기록이 동의보감이나 본초강목에 전해지고 있다.

그러나 현대과학의 발달로 모든 광물에는 원적외선이 방사되며 특히 맥반석이 다른 광물보다 원적외선 방사량이 많다는 것이 확인되었다. 그러나 인체 및 유기화합물에 유익하기 위해서는 8～11㎛의 원적외선이 방사되어야 하는데, 대부분의 광물은 인체 및 유기화합물 파장대에서 원적외선 방사율이 급격히 떨어지므로 이럴 경우 인체에 큰 영향을 주지 못한다.

그것은 원적외선이 눈에 보이지 않는 빛이면서 파장으로 구성되어 있으므로 인체에 조사될 경우 공명(共鳴), 공진(共振) 작용(어떤 진동채가 울리면 같은 진동수를 가진 다른 진동체가 따라 울리는 현상)에 의하여 체내에 흡수되기 때문이다. 즉 방송국에서 전파를 발송하여 각 가정에서 라디오와 같은 주파수 (AM,FM)를 맞추어야 인간의 귀로 들을 수 있는 것처럼 원적외선이 체내의 가장 깊은 층인 진피, 내피층까지 원적외선이 전달되려면 인체 파장에 가까운 파장대의 원적외선을 방사하는 광물이어야 한다.

이 범위의 원적외선이 고방사 되려면 각섬석이 적절히 함유된 광물이어야 하는데, 맥섬석이란 맥반석에 각섬석이 다량 함유되어 있는 천연 광물로 맥반석과 각섬석의 합성어인 "맥섬석"으로 명명되어 있다. 맥섬석은 인체파장(9.37㎛)대의 원적외선이 고방사된다.

또한 맥섬석은 항균,항충작용을 하며 다이옥신, 중금속, 각종 오염물질을 흡착 및 분해하고 생육촉진, 생체 세포활성화, 물*공기의 정수, 정화작용이 우수하며 규소(Si), 알루미늄(Al), 이트륨(Y), 칼슘(Ca), 칼륨(K), 마그네슘(Mg), 나트륨(Na), 질(Fe) 등을 다량함유하고 있다.

그 작용 원리를 살펴보면 일라이트와 제올라이트, 맥섬석은 모두 강력한 항균력을 지니므로, 세균의 유전자에 손상을 초래하여 멸균기능을 수행한다.

＜실 시 예＞

150mm×150mm 수세미위에 본 발명에 따른 항균물질을 3mm 두께로 도포하고 실험한 결과 [ 표2 ] 와 같은 결과가 나왔다.

*사용균주:Escherichia coli

*(CPU/40P)란 부피 0.04ml 부피에 세균의 개체수가 얼마인가를 나타내는 용어이다.

예를 들어, 400 (CPU/40P)란 부피 0.04ml 내에 세균의 개체수가 400 Unit 임을 이미한다.

위의 구성비로 구성된 항균물질을 수세미 제조공정상에 투입하는 방법은 다음과 같다.

(1). 수세미 제조공정상에서 제면공정에서 수세미용 부직포를 제조하기 위하여 원사(S23)를 바람에 날려 하나하나 스크린(S25)위에 쌓이도록 한다.

(2). 수세미 원사를 바람에 날릴때 항균물질(S24)도 함께 날려보내도록 한다.

(3). 이때 항균물질이 잘 공기중에 이동할 수 있도록 1000mesh 이하의 부드럽고 가벼운 입자로 파쇄하여 사용한다.

(4). 수세미원사(S23)가 불규칙적으로 스크린(S25) 위에 쌓여 부직포를 형성할 때 항균물질(S24)도 부직포 사이사이에 내입되어 부직포의 구성성분중 한 요소가 된다.

(5).부직포와 항균물질이 서로 떨어지지 않고 접착될 수 있도록 하기 위해 무기질 바인더(Binder)를 분사한다. 이때 접착용 바인더로는 SiO₂계열의 접착제를 사용하도록 한다.

(6).항균물질의 투입비율은 수세미용 부직포 1000mm가로)×1000mm(세로)×10mm(높이) 기준으로 볼때, 약 200-300g/kg 의 비율이적합하다.

(7).상술한 과정대로 제조할 경우 수세미용 부직포(S32) 사이사이에 항균물질이 내입된 상태로 고정(바인더에 의해 고정)됨으로써, 수세미가 닳더라도 수세미 사이사이에 항균물질이 구성되어 있으므로 장기간에 걸쳐 항균능력을 유지할 수 있는 장점을 지닐 수 있다.

상술한 방법으로 제조한 항균성 수세미를 사용할 경우 각종 질병의 원인인 세균을 효과적으로 멸균할 수 있어, 위생적이고 안전한 식생활이 가능하다.

또한 저렴한 가격으로 대량생산이 가능한 장점을 지니고 있다.

수세미용 부직포 사이사이에 항균물질이 내입됨으로써, 장기간 사용하여도 항균능력을 유지할 수 있는 장점도 아울러 지니고 있다.

본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 사상과 범위내에서 변형이나 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부한 특허등록청구범위에 속한다 할 것이다.

Claims (1)

1. "일라이트 20-30%, 제올라이트 40-50%, 맥섬석 30-40%"으로 구성된 항균 물질을 부직포 제조공정상에 투입하여 제조한 항균성 수세미