KR20060089882A - 음이온 및 원적외선 방사 기능성 섬유원단 제작방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음이온 및 원적외선 방사 기능성 섬유원단 및 그 제작방법에 관한 것으로서, 각종 침구류 등의 내피용으로 사용되는 섬유원단에서 적절한 량의 음이온 및 원적외선이 방사되도록 함과 함께 원단의 유연성이 확보되어질 수 있도록 하여 제품의 가공성 및 활용성을 향상시키고자 하는 것이다.

이를 실현하기 위한 본 발명의 섬유원단의 제작은, 섬유원단(10)의 상면과 하면에 각각 다수의 절개공(21,31)이 일정 간격으로 형성되어진 성형포(20,30)를 부착시키는 단계와; 상기 성형포(20,30)에 형성되어진 절개공(21,31)의 부위에 음이온 및 원적외선 방사물질을 도포함으로서 해당 형상의 방사물질 도포부(25,35)를 섬유원단(10)의 상면과 하면에 각각 형성시키는 단계; 상기 방사물질 도포부(25,35) 형성 후 성형포(20,30)를 섬유원단(10)으로 부터 분리시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

섬유, 원단, 음이온, 원적외선, 방사, 바둑판, 격자, 이불, 요, 배개

Description

음이온 및 원적외선 방사 기능성 섬유원단 및 그 제작방법{A TEXTILE MANUFACTURE METHOD FOR NEGATIVE ION AND FAR INFRARED RAY}

도 1은 본 발명 기능성 섬유원단과 성형포의 부착전 분리 상태도.

도 2는 본 발명 기능성 섬유원단에 성형포 부착후 상태도.

도 3은 본 발명 기능성 섬유원단의 성형포에 방사물질이 도포된 상태도.

도 4는 본 발명 기능성 섬유원단의 제작 후 성형포 분리 상태도.

도 5는 도 4의 A-A선 단면도.

도 6은 본 발명의 기능성 섬유원단 제작과정 순서도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 섬유원단 20 : 상부 성형포

21,31 : 절개공 25,35 : 방사물질 도포부

30 : 하부 성형포

본 발명은 음이온 및 원적외선 방사 섬유원단에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이불이나 요, 베게, 매트, 커버 등의 제품에 음이온 및 원적외선 방사기능을 부여하도록 내피용으로 사용할 수 있는 섬유원단 구조 및 그 제작방법에 관한 것이다.

일반적으로, 섬유원단으로 사용되는 각종 직물지는 제사, 방사, 연사 등을 원료로 사용하여 직물 가공한 것으로, 각종 의류의 제조에 이용되는 직물지는 그 대부분 기계적 성능, 내구적 성능, 위생적 성능, 장식적 성능 및 감각적 성능을 가지고 있다.

그러나, 이와같은 섬유원단은 채색과 각종 디자인을 통해 미려함을 유지시키고 있을 뿐이므로, 정전기로 인한 알러지 피부질환이 발생하는 등의 문제점이 있음은 물론, 전자파 및 수맥을 차단할 수 없어 그로인한 패해도 방지할 수 없는 등의 문제점이 있었다.

한편, 원적외선은 마이크로파의 가시광선의 중간대역에 배열되고 대체로 파동이론이 적용되는 파장이 0.76-1000미크론인 전자파로서, 많은 관심과 논란속에서도 그 적용분야가 점증되어 가고 있다.

또한 원적외선의 효과는 이론적이기 보다는 경험적 실증에 의해서 그 놀라운 가치가 인정되어 가고 있다.

원적외선의 적용분야를 보면 의료, 미용, 음식물, 조리, 건조, 식물보관 및 가공, 낙동등의 분야에서 실로 눈부신 성과를 거두고 있다. 이러한 다양한 분야에의 적용원리는 원적외선이 놀라운 침투력으로 피사체에 깊숙히 침투하여 이들을 물리적 화학적으로 활성화 시키는데 있다.

가장 잘알려진 효과의 하나는 인체의 피부 깊숙히 침투하여 혈관을 팽창시키 기 혈행을 촉진시켜 건강을 증진시키고 질병을 퇴치케 하는 것이다.

이러한 원적외선 및 음이온을 발생하는 광물로는 희토류 광물과, 희토류 광물로 부터 정제된 희토류 원소 산화물, 전기석(tourmaline)이 사용되며, 여기서 전기석은 음이온을 가장 강력하게 방사하는 물질로 널리 알려져 있다.

참고로, 전기석이 음이온을 방출하는 메커니즘은 전기석 주위 공기중의 수분이 전기석에 흐르는 정전압에 의해 전기분해를 일으키고, 전자(H₂0)는 수소이온(H+)과 수산이온(OH-)으로 분리된다. 이때, 수소이온(H+)은 음전극에서 방출되는 전자와 결합수소로 공기중에 방출된다.

그리고, 수산이온(OH-)은 공기중의 물분자와 결합하여 우리가 흔히 부르는 음이온인 히드록실이온(H₃O₂-)으로 된다.

한편, 종래의 음이온 및 원적외선 방사 기능성 섬유코팅 방식은 음이온 및 원적외선을 방사하는 전기석, 맥반석, 황토, 옥 등을 분말형태로 바인더와 잘 교반하여 섬유원단면에 도포하였는데, 섬유원단의 전체면에 걸쳐 일정두께로 코팅시 원단표면이 경화되어 가죽처럼 뻣뻣해지게 되고, 이로인해 원단이 잘 접히지 않아 가공성이 떨어지는 문제가 있었다.

또한, 이러한 방사물질의 도포면적 증가로 인하여 섬유원단의 무게가 증가하게 되고, 이러한 중량감으로 인해 적용할 수 있는 제품이 한정되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기능성 섬유원단의 기술적 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 섬유원단 표면에서 충분한 음이온 및 원적외선 방사가 이루어질 수 있도록 함과 함께 연성(flexible)의 특성이 유지되어질 수 있도록 하여 가공성 및 제품 활용성을 향상시킬 수 있도록 하는데 목적이 있다.

상기 목적을 이루기 위한 기능성 섬유원단은, 섬유원단의 상면과 하면에 각각 다수의 절개공이 일정 간격으로 형성되어진 성형포를 부착시키는 단계와; 상기 성형포에 형성되어진 절개공의 부위에 음이온 및 원적외선 방사물질을 도포함으로서 해당 형상의 방사물질 도포부를 섬유원단의 상면과 하면에 각각 형성시키는 단계와; 상기 방사물질 도포부 형성 후 성형포를 섬유원단으로 부터 분리시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 음이온 및 원적외선 방사 기능성 섬유원단 제작방법을 통해 이룰 수 있게된다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.

도 1은 본 실시예에 따른 기능성 섬유원단의 분리 상태도이고, 도 2는 섬유원단의 성형포 부착 상태도이며, 도 3은 성형포 부착 후 방사물질이 도포된 상태도이고, 도 4는 완성된 본 발명 섬유원단의 상태도이며, 도 5는 본 발명 섬유원단의 단면도를 각각 나타낸다.

도 6은 본 발명의 기능성 섬유원단 제작과정을 개략적으로 나타낸 순서도로서, 이에따른 본 실시예에 따른 기능성 섬유원단의 제작과정을 살펴보면, 도 1에서 와 같이 옥양목과 같은 종류의 직물원단을 섬유원단(10)으로 준비한 상태에서 그 상면과 하면에 성형포(20,30)를 부착시키게 된다. 이때, 성형포(20,30)에는 도시된 바와같이 동일한 크기의 사각형 형태로 절개가 이루어진 다수의 절개공(21,31)이 일정 간격으로 교번하는 격자형태로 각각 형성되어져 있음을 확인할 수 있다.

이와같이 절개공(21,31)이 형성된 성형포(20,30)를 도 2에서와 같이 섬유원단(10)과 접착시킨 후에는 상기 절개공(21,31)에 해당되는 부위에 음이온 및 원적외선 방사물질을 도포하여 도 3에서와 같이 방사물질 도포부(25,35)를 형성시키게 되는데, 이때, 방사물질의 도포시 절개공(21,31)을 이루고 있는 성형포(20,30)의 두께가 일종의 댐역할을 하여 방사물질의 도포두께를 한층 증가시킬 수 있게된다.

또한, 상기 절개공(21,31)은 상부 성형포(20)과 하부 성형포(30)간에 상호 동일한 대응위치에 형성시킴으로서, 형성되는 방사물질 도포부(25,35)가 상호 대칭형태로 형성되어질 수 있도록 하여 섬유원단(10)의 유연성이 확보되어질 수 있도록 함이 바람직하다.

또한, 성형포(20,30)상에 절개공(21,31)의 형성시 전체적으로 절개공(21,31)이 차지하는 면적과 절개공을 제외한 부위의 면적간의 비율이 6~4 : 4~6의 범위를 만족하도록 형성함이 바람직한데, 절개공(21,31)이 차지하는 비율을 70% 이상으로 너무 크게 형성시키게 되면 도포되는 방사물질 도포부(25,35)의 점유면적이 너무 커져서 섬유원단의 유연성을 저해하게 되고, 비율을 30%이하로 너무 작게 형성시키게 되면 상대적으로 음이온 및 원적외선 방사물질의 도포면적이 작아지게 됨으로 섬유원단의 방사 기능성을 저하시키게 된다.

상기 음이온 및 원적외선 방사물질은 전기석, 황토, 맥반석, 옥 등이 사용되어질 수 있는데, 이를 분말형태로 하여 액상의 아크릴계 바인더와 적절한 통상의 비율로 혼합하여 접착성을 갖도록 한 상태에서 절개공(21,31)에 해당하는 부위에 로울러 또는 스프레이 등을 이용하여 도포시키게 된다.

본 실시예에서는 상기 방사물질중 전기석을 사용하였는데, 전기석은 통상 토르말린이라 불리우며 경도가 7.25이고 비중이 3.05인 육각정체로서 보석으로 많이 사용되고 있다. 토루말린은 굴절율이 1.62~1.64이며, 복굴절율은 0.018, 색상은 녹색 및 청색을 포함하여 일곱가지 색상을 나타낸다. 이러한 토루말린은 압전성이 있어 사람의 손이나 그밖의 도구로 수직압력이나 전단응력을 가하면 주위의 물분자를 수소이온과 수산이온으로 분리하며, 이때 토루말린의 음극전위에 수소이온이 끌려가서 수소분자 상태로 공기로 방출되는 특성을 갖는 것으로 알려져 있다.

그리고, 상기 방사물질 조성물에는 필요에 따라 추가로 숯, 은, 금, 일라이트, 피톤치드, 광촉매, 허브추출물, 항균제를 첨가할 수도 있다.

그리고, 일정시간 건조과정을 통해 상기 도포된 음이온 및 원적외선 방사물질이 건조되어지면 절개공(21,31)과 동일한 형태의 방사물질 도포부(25,35)가 형성되어지게 되고, 이후 도 4에서와 같이 상부 및 하부 성형포(20,30)를 섬유원단(10)으로 부터 분리시킴으로서 상면 및 하면에 바둑판 형태로 방사물질 도포부(25,35)가 형성된 기능성 섬유원단(10)이 완성되어지게 된다.

이와같은 과정을 통해 완성된 본 발명 기능성 섬유원단의 사용에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.

본 발명의 기능성 섬유원단은 방사물질 도포부(25,35)의 점유면적이 전체 섬유원단 표면적의 40~60% 범위를 차지하고 있기 때문에 기존 전면 코팅방식의 섬유원단에 비해 뻣뻣하지 않고 유연성을 갖고 있어 다양한 형태로의 형상변경 및 가공이 용이하게 이루어질 수 있다.

즉, 섬유원단의 상면과 하면에 각각 음이온 및 원적외선 방사물질이 격자형태를 이루어 일정면적 이상을 이루며 형성되어짐과 함께 방사물질의 도포두께가 한층 두껍게 형성되어질 수 있기 때문에, 기존에 박막으로 전체면에 걸쳐 형성시켰을때와 유사한 다량의 음이온 및 원적외선 방사가 이루어지는 가운데 유연성이 유지되어질 수 있게 되는 것이다.

따라서, 본 발명의 기능성 섬유원단을 이불이나 요, 배게, 쿠션, 매트, 매트리스, 의류, 모자, 방석, 의자커버, 신발, 자동차용 시트, 헤어밴드, 무릎보호대, 쇼파, 인형 등의 용품에 내피용으로 삽입하여 제작할 경우 해당 물품에서 인체에 유익한 음이온 및 원적외선 방사효과를 누릴 수 있게된다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 섬유원단 구조 및 제작과정이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.

예를들면, 상기 실시예에서는 섬유원단의 양면에 형성되는 방사물질 도포부의 형상이 사각형태를 이루고 있으나 이러한 방사물질의 도포형태는 사각형 외에도 원형이나 기타 연속되는 다각형상으로 제작되어질 수도 있게된다.

따라서, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로 부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

이상에서 살펴본 바와같은 본 발명은, 음이온 및 원적외선을 방사하는 물질이 섬유원단 표면상에 일정 간격을 이루는 격자형태로 교번하여 나타내어질 수 있도록 함으로서 음이온 및 원적외선 방사량 및 원단의 유연성을 동시에 만족시킬 수 있도록 하고, 이에따른 제품의 가공성을 향상시킴과 함께 각종 침구류 및 생활용품의 내피용으로 활용성을 크게 높이는 효과를 나타낸다.

특히, 제작과정에서 상하부 기능성 원단층에 절개공을 형성한 후 해당부위에 방사물질을 도포하게 됨으로 원단층의 두께로 인하여 음이온 및 원적외선 방사물질의 도포두께가 한층 증가되어질 수 있게된다.

또한, 섬유원단의 외표면을 균형적인 비율로 배분하여 음이온 및 원적외선 방사물질과 섬유원단면이 격자형태로 나타내어질 수 있게 됨으로 원단의 외관을 한층 미려하게 나타내는 부가적인 이점을 갖는다.

Claims (4)

1. 섬유원단(10)의 상면 및 하면에는 음이온 및 원적외선 방사물질로 이루어진 방사물질 도포부(25,35)가 일정 간격을 이루는 격자형태로 각각 형성되어져 있으며, 상기 형성되어진 방사물질 도포부(25,35)는 양면에서 상호 대칭 형상을 이루도록 대응되는 동일위치에 형성되어진 것을 특징으로 하는 음이온 및 원적외선 방사 기능성 섬유원단.
2. 섬유원단(10)의 상면과 하면에 각각 다수의 절개공(21,31)이 일정 간격으로 형성되어진 성형포(20,30)를 부착시키는 단계와;

   상기 성형포(20,30)에 형성되어진 절개공(21,31)의 부위에 음이온 및 원적외선 방사물질을 도포하여 건조과정을 실시함으로서 해당 형상의 방사물질 도포부(25,35)를 섬유원단(10)면에 각각 형성시키는 단계;

   상기 방사물질 도포부(25,35) 형성 후 성형포(20,30)를 섬유원단(10)으로 부터 분리시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 음이온 및 원적외선 방사 기능성 섬유원단 제작방법.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 상부 및 하부에 부착되어지는 성형포(20,30)는 절개공(21,31)의 위치가 동일하게 형성되어진 것을 사용하되, 각각의 성형포(20,30)는 절개공(21,31)이 차 지하는 면적과 절개공을 제외한 부위의 면적간의 비율이 6~4:4~6의 범위를 만족하도록 형성시킴을 특징으로 하는 음이온 및 원적외선 방사 기능성 섬유원단.
4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,

   상기 사용되어지는 성형포(20,30)는 다수의 절개공(21,31)이 일정 간격을 이루며 격자형태로 형성되어진 것을 사용하게 됨을 특징으로 하는 음이온 및 원적외선 방사 기능성 섬유원단.

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