KR20060016282A - 은 나노입자 및 발향기능 마이크로캡슐을 이용하는다층부직포 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 은(Silver) 나노 입자 및 마이크로캡슐의 배합 기술을 이용하는 다층부직포 및 그 제조방법에 관한 것으로써, 콜로이드 상태의 은 나노입자와 발향 기능을 갖는 마이크로캡슐을 포함하는 배합액을 다층부직포의 표면과 이면에 분사 코팅하여 줌으로 항균 및 소취작용, 발향 기능이 복합적으로 발현되도록 하였다.
부직포, 나노입자, 마이크로캡슐, 은, 항균, 발향, 소취
Description
본 발명은 은 나노입자 및 발향 기능 마이크로캡슐의 배합기술을 이용하는 다층부직포 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다층부직포의 표면에 은 나노입자 및 마이크로캡슐의 배합액을 코팅하여 항균, 소취, 발향기능을 향상시킨 은 나노입자 및 발향기능 마이크로캡슐의 배합기술을 이용하는 다층부직포 및 그 제조방법에 관한 것이다.
종래의 기술로써 나노입자 또는 마이크로캡슐 등을 이용한 부직포로는 국내 특허공개번호 제2004-18639호, 국내 특허공개번호 제2004-40044호, 국내특허공개번호 제2001-12475호 등이 있다.
그러나 종래의 기술은 나노입자와 마이크로캡슐을 동시에 사용하지 않고, 그 중 하나인 나노입자만을 단순 사용하여 단순 향균작용, 소취기능들을 발현하였고, 발향기능 마이크로캡슐도 별도로 단순 코팅하는 방법으로 사용되어져 단순 향기 발생 기능만을 발현시켰고, 장기간 사용 시 항균작용 및 소취작용, 발향기능이 급격히 저하되는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 첫 번째 기술적 과제는 향균 및 소취작용, 발향기능을 동시에 발현할 수 있도록 은 나노입자 및 발향기능 마이크로캡슐의 배합기술을 이용하는 다층부직포 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 두 번째 기술적 과제는 장기간 사용 시 우수한 항균율과 발향력을 지속적으로 유지할 수 있는 내구성을 가지는 은 나노입자 및 발향기능 마이크로캡슐의 배합기술을 이용하는 다층부직포 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제는 통상의 방법으로 제조하는 다층부직포의 제조공정에 있어서, 상기 다층부직포의 표면과 이면에 코팅하기 위하여 은 나노입자 및 마이크로캡슐, 연수, 증류수, 유기 또는 무기계수지, 계면활성제 및 염화암모늄계 촉매를 포함하는 배합액을 제조하는 공정과, 상기의 배합액 제조공정에 의하여 제조된 배합액을 다층부직포의 표면과 이면에 코팅하는 공정을 특징으로 하는 은 나노입자 및 발향기능 마이크로캡슐의 배합기술을 이용하는 다층부직포 및 그 제조방법에 의하여 달성된다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명의 은 나노입자 및 발향기능 마이크로캡슐을 이용하는 다층부직포의 제조방법은,
본인의 선원발명(특허출원번호 제2002-19281호)의 제조방법과 제조장치로 제조되는 다층부직포의 제조공정에 있어서, 상기 다층부직포의 표면과 이면에 코팅하기 위한 배합액 제조공정에 의하여 제조된 배합액 즉,
1~100나노메타의 입자크기와 500~2000PPM의 농도인 은 나노 용액 500~2000그램을 10~25킬로그램의 연수(Soft Water) 또는 증류수에 혼입 분산 시킨 A액;
발향기능을 갖는 100~500그램의 마이크로캡슐을 10~25킬로그램의 연수 또는 증류수에 혼입 분산 시킨 B액; 및
다층부직포에 고착시키기 위하여 유기수지 및 아크릴, 실리카졸, 알루미나졸 등의 무기수지 5~20킬로그램을 10~25킬로그램의 연수 또는 증류수에 혼입 분산시킨 C액을 제조하고,
상기의 C액을 상온에서 500~1000RPM으로 회전하는 교반기에서 교반하면서 상기의 B액과 0.01~0.5킬로그램의 계면활성제 및 염화암모늄계 촉매를 혼입하여 5~10 분 동안 교반 후,
A액을 B액과 C액의 혼합용액에 혼입하면서 동시에 0.01~0.5킬로그램의 계면활성제 및 촉매를 혼입하여 5~10분 정도 교반한 후,
우레아계 가교제를 0.01~0.2킬로그램 첨가한 후 5~10분 동안 교반하여 제조된 배합액을 다층부직포의 표면과 이면에 분무 코팅하는 것을 특징으로 하고 있다.
또한 본 발명의 은 나노입자 및 발향기능 마이크로캡슐을 이용하는 다층부직포는 상기의 방법으로 제조되는 다층부직포를 그 특징으로 하고 있다.
본 발명에 사용하는 다층부직포는 본인의 선원발명(특허출원번호 제2002-19281호)인 중간층이 울(WOOL)로만 되거나 울이 함유된 중간울섬유로 된 다층부직포에 있어서, 상기의 중간층이 순수한 콩섬유, 죽섬유, 울섬유 중 어느 하나인 것을 특징으로 하고 있다.
나노 기술의 출현으로 보통 은의 항균력이 약한 병목(Bottleneck)을 해결하였고, 은은 나노입자 상태에서는 항균 능력이 질적인 변화를 일으키고 매우 강력한 항균 작용을 하므로 본발명에서도 은 나노입자 용액을 혼입하여 항균, 소취기능을 달성하는 것을 특징으로 하고 있다.
상기의 은 나노입자 용액의 첨가량은 500~2000그램이 바람직한데, 상기 첨가량이 500그램 미만인 때는 함량 미달로 인하여 향균, 소취, 탈취기능의 발현이 미약하고, 2000그램 초과인 때는 다층부직포의 원하는 감성(유연성 등)이 저하되며 제조원가의 상승으로 인하여 경제성면에서도 상품화 가치를 상실하게 된다.
본 발명에서 발향기능 마이크로캡슐의 첨가량은 100~500그램이 바람직한데, 상기 첨가량이 100그램 미만인 때는 발향기능이 저하되고 내구성이 감소되며, 500그램 초과인 때는 역기능으로 역겨운 향이 발생되며 제조원가의 상승으로 인하여 경제성면에서도 상품화 가치를 상실하게 된다.
본 발명에서 상기의 발향물질을 마이크로캡슐에 내포시키는(마이크로캡슐화) 목적은 발향물질을 둘러싼 분체모양을 만들어 다루기 쉽게 하거나, 발향물질이 서서히 방출되는 것을 이용하여 그 방출양식을 조절하는데 있다.
본원발명에서 중간층이 순수한 콩섬유, 죽섬유, 울섬유 중 어느 하나인 것을 특징으로 하고 있는 다층부직포의 표면과 이면에 코팅하는 배합액은 5~20그램/m2이 바람직한데, 상기 코팅액이 5그램/m2 미만인 때는 항균, 소취 및 발향 등의 복합기능의 발현과 내구성이 저하되고, 20그램/m2 초과인 때는 다층부직포의 감성(유연성 등)이 저하되며 제조원가의 상승으로 인하여 경제성면에서도 상품화 가치를 상실하게 된다.
다음의 실시예는 본 발명을 좀 더 상세하게 설명한 것으로, 본 발명의 범주를 한정하는 것은 아니다.
<실시예1>
제1공정: 다층부직포의 제조공정
통상의 제조방법으로 중간층이 천연 콩섬유로 되어 있고 외피에 폴리에스터를 적충시킨 다층부직포를 제조한다.
제2공정: 다층부직포에 코팅되는 배합액의 제조
10나노메타, 500PPM인 은 나노용액 500그램을 20킬로그램의 증류수에 혼입 시킨 A액과,
발향기능을 갖는 100그램의 마이크로캡슐을 20킬로그램의 증류수에 혼입 분 산 시킨 B액과,
아크릴수지 10킬로그램을 20킬로그램의 증류수에 혼입 분산시킨 C액을 제조하고,
상기의 C액을 상온에서 900RPM으로 회전하는 교반기에서 교반하면서 상기의 B액과 0.2킬로그램의 계면활성제 및 염화암모늄계 촉매를 혼입하여 5~10분 동안 교반 후,
A액을 B액과 C액의 혼합용액에 혼입하면서 동시에 0.2킬로그램의 계면활성제를 혼입하여 5분 동안 교반한 후,
우레아계 가교제를 0.1킬로그램 첨가한 후 5분 동안 교반하여 배합액을 제조한다.
제3공정: 배합액을 다층부직포의 표면과 이면에 도포시키는 공정
통상의 분무 코팅의 방법으로 상기의 배합액을 다층부직포의 표면에 5그램/m2 도포한다.
<실시예2>
실시예1의 제1공정에서 중간층을 천연 콩섬유 대신 천연 죽섬유로 조정한 것 이외에는 실시예1과 동일하게 제조하였다.
<실시예3>
실시예1의 제1공정에서 중간층을 천연 콩섬유 대신 천연 울섬유로 조정한 것 이외에는 실시예1과 동일하게 제조하였다.
<실시예4>
제1공정: 다층부직포의 제조공정
통상의 제조방법으로 중간층이 천연 콩섬유로 되어 있고 외피에 폴리에스터를 적충시킨 다층부직포를 제조한다.
제2공정: 다층부직포에 코팅되는 배합액의 제조
50나노메타, 1000PPM인 은 나노용액 1500그램을 20킬로그램의 증류수에 혼입 시킨 A액과,
발향기능을 갖는 300그램의 마이크로캡슐을 20킬로그램의 증류수에 혼입 분산 시킨 B액과,
실리카졸 10킬로그램을 20킬로그램의 증류수에 혼입 분산시킨 C액을 제조하고,
상기의 C액을 상온에서 900RPM으로 회전하는 교반기에서 교반하면서 상기의 B액과 0.2킬로그램의 계면활성제 및 염화암모늄계 촉매를 혼입하여 5~10분 동안 교반 후,
A액을 B액과 C액의 혼합용액에 혼입하면서 동시에 0.2킬로그램의 계면활성제를 혼입하여 5분 동안 교반한 후,
우레아계 가교제를 0.1킬로그램 첨가한 후 5분 동안 교반하여 배합액을 제조한다.
제3공정: 배합액을 다층부직포의 표면과 이면에 도포시키는 공정
통상의 분무 코팅의 방법으로 상기의 배합액을 다층부직포의 표면에 15그램/m2 도포한다.
<실시예5>
실시예4의 제1공정에서 중간층을 천연 콩섬유 대신 천연 죽섬유로 조정한 것 이외에는 실시예4과 동일하게 제조하였다.
<실시예6>
실시예4의 제1공정에서 중간층을 천연 콩섬유 대신 천연 울섬유로 조정한 것 이외에는 실시예4과 동일하게 제조하였다.
<실시예7>
제1공정: 다층부직포의 제조공정
통상의 제조방법으로 중간층이 천연 콩섬유로 되어 있고 외피에 폴리에스터를 적충시킨 다층부직포를 제조한다.
제2공정: 다층부직포에 코팅되는 배합액의 제조
50나노메타, 2000PPM인 은 나노용액 2000그램을 20킬로그램의 증류수에 혼입 시킨 A액과,
발향기능을 갖는 500그램의 마이크로캡슐을 20킬로그램의 증류수에 혼입 분산 시킨 B액과,
알루미나졸 10킬로그램을 20킬로그램의 증류수에 혼입 분산시킨 C액을 제조하고,
상기의 C액을 상온에서 900RPM으로 회전하는 교반기에서 교반하면서 상기의 B액과 0.2킬로그램의 계면활성제 및 염화암모늄계 촉매를 혼입하여 5~10분 동안 교반 후,
A액을 B액과 C액의 혼합용액에 혼입하면서 동시에 0.2킬로그램의 계면활성제를 혼입하여 5분 동안 교반한 후,
우레아계 가교제를 0.1킬로그램 첨가한 후 5분 동안 교반하여 배합액을 제조한다.
제3공정: 배합액을 다층부직포의 표면과 이면에 도포시키는 공정
통상의 분무 코팅의 방법으로 상기의 배합액을 다층부직포의 표면에 20그램/m2 도포한다.
<실시예8>
실시예7의 제1공정에서 중간층을 천연 콩섬유 대신 천연 죽섬유로 조정한 것 이외에는 실시예7과 동일하게 제조하였다.
<실시예9>
실시예7의 제1공정에서 중간층을 천연 콩섬유 대신 천연 울섬유로 조정한 것 이외에는 실시예7과 동일하게 제조하였다.
상기의 실시예1 내지 9에서는 다층부직포의 중간섬유, 은용액의 입자크기와 농도, 마이크로캡슐의 첨가량, 배합액의 코팅량 등을 조정하여 실시하였는데 아래의 시험예에서 볼 수 있듯이 안정적이고 양호한 성능을 나타내었다.
<시험예1>
실시예1, 4로 제조된 다층부직포를 사용하여 만든 패딩 2점(시료1, 2)을 "한국의료시험연구원"에 의뢰하여 시험한 결과 아래와 같이 시료1, 2의 항균성은 10회 세탁후에도 공시균a 및 b에서도 99.9% 이상의 항균율을 보이고 발향력도 3등급이상을 유지할 수 있는 내구성을 가진다.
▷ 시험기관 : 한국의류시험연구원
▷ 시험일자 : 2003. 08. 20
▷ 시험항목 : 향균성
▷ 시험방법 : KS K 0693 - 2001, 직물의 향균도 시험방법
▷ 시험조건
1. 시험균종 : 1)공시균a - Staphylocccus aureus ATCC 6538
2)공시균b - Klebsiella pneumoniae ATCC 4352
2. 접종균의 농도 : 1)공시균a - 1.3×105개/ml
2)공시균b - 1.3×105개/ml
3. 표준포의 사용 : KS K 0905 염색견뢰도용 첨부백포 - 폴리에스테르포
4. 비이온계면활성제 : 접종균에 비이온 계면활성제(Tween 80) 0.05%첨가사용
5. 세탁방법 : KS K 0465:2001, 10회 세탁, (2)(I)(A)
6. 서험시료 : 시료1-실시예1로 제조된 다층부직포를 사용하여 만든 패딩
시료2-실시예4로 제조된 다층부직포를 사용하여 만든 패딩
(컨모어자동세탁기, 약사이클, 30℃, 덤블건조, 1.8킬로그램)
▷ 시험결과
[표 1]
| 시험시료 | 정균감소율(%) | |
| 1) 공시균a | 2) 공시균b | |
| 시료1(10회 세탁후) | 99.9 이상 | 99.9 이상 |
| 시료2(10회 세탁후) | 99.9 이상 | 99.9 이상 |
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 은 나노입자와 발향기능 마이크로캡슐의 혼합기술을 이용하여 항균, 소취, 발향기능 등을 복합적으로 동시에 발현할 수 있도록 하였고, 다층부직포 본래의 특성인 유연성 및 내구성도 유지하였다.
Claims (5)
- 본인의 선원발명(특허출원번호 제2002-19281호)의 제조방법과 제조장치로 제조되는 다층부직포의 제조공정에 있어서,다층부직포의 표면과 이면에 코팅하기 위한 은 나노입자 및 마이크로캡슐을 포함하는 배합액의 제조공정;상기의 방법에 의하여 제조된 배합액을 다층부직포의 표면에 코팅하는 공정을 특징으로 함으로써 항균, 소취, 발향기능을 복합적으로 동시에 발현하는 은 나노입자 및 발향기능 마이크로캡슐을 이용하는 다층부직포의 제조방법.
- 제1항에 있어서,은 나노 입자 및 마이크로캡슐을 포함하는 배합액의 제조공정은, 1~100나노메타의 입자크기와 500~2000PPM의 농도인 은 나노입자용액 500~2000그램을 연수 또는 증류수에 혼입 분산 시킨 A액;발향기능을 갖는 100~500그램의 마이크로캡슐을 연수 또는 증류수에 혼입 분산 시킨 B액; 및다층부직포에 고착시키기 위하여 유기수지 및 아크릴, 실리카졸, 알루미나졸 등의 무기수지를 연수 또는 증류수에 혼입 분산시킨 C액을 제조하고,상기의 C액을 상온에서 교반하면서 상기의 B액과 계면활성제 및 염화암모늄계 촉매를 혼입하여 교반 후,A액을 B액과 C액의 혼합용액에 혼입하면서 동시에 0.01~0.5킬로그램의 계면활성제 및 염화암모늄계 촉매를 혼입하여 교반 후,0.01~0.2킬로그램의 우레아계 가교제를 첨가 후 교반하여 제조하는 것을 특징으로 하는 은 나노입자 및 발향기능 마이크로캡슐을 이용하는 다층부직포의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 제2항의 방법으로 제조된 배합액을 다층부직포의 표면에 5~20그램/m2 코팅하는 것을 특징으로 하는 은 나노입자 및 발향기능 마이크로캡슐을 이용하는 다층부직포의 제조방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항의 방법으로 제조된 은 나노입자 및 발향기능 마이크로캡슐을 이용하는 다층부직포.
- 제4항에 있어서, 다층부직포의 중간층이 순수한 콩섬유, 죽섬유, 울섬유 중 어느 하나인 것을 특징으로 하고 있는 은 나노입자 및 발향기능 마이크로캡슐을 이용하는 다층부직포.
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- 2004-08-17 KR KR1020040064668A patent/KR20060016282A/ko not_active Application Discontinuation
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