KR20070038938A

KR20070038938A - 항균·항진균사, 항균향기·항진균향기사 및 그 제조방법.

Info

Publication number: KR20070038938A
Application number: KR1020060114449A
Authority: KR
Inventors: 이민화
Original assignee: 이민화
Priority date: 2006-11-20
Filing date: 2006-11-20
Publication date: 2007-04-11

Abstract

본 발명은 항균·항진균사 및 항균향기·항진균향기사와 그의 제조방법에 관한 것으로서, (a1)유황분말과 (a2)일라이트, 맥반석, 마노석, 옥, 벽옥, 자수정, 게르마늄석, 셀레늄, 황토, 숯에서 선택되는 1종이상의 광물질 분말 10~25중량%, (a3)합성수지 64~84.7중량%를 혼합한 (A)항균·항진균 마스터배치 10~20중량%와 (B)합성수지성분 80~90중량%로 이루어지는 항균·항진균수지조성물, 또는 상기 (A)항균·항진균 마스터배치 10~20중량%와 (B)합성수지 65~80중량% 및 (C)(c1)향기분말 10 ~ 25 중량% 와 합성수지를 혼합한 향기마스터배치, (c2)칼라마스터배치 또는 (c3)대전방지제마스터배치에서 선택되는 어느 하나 이상의 마스터배치를 5~20중량%를 혼합한 후, 방사, 냉각, 연신하여 항균·항진균사 및 항균향기· 항진균향기사를 제조함으로써, 인장력, 수분흡수력, 질감, 보온력, 복원력, 굵기, 색상, 생산능력, 등이 유지되면서 항균력과 항진균력을 보유하고, 세탁 시에도 내구성과 지속성이 유지되어 별도의 항균과 항진균 처리공정이나 향기 처리공정을 거칠 필요가 없이 제품을 생산할 있게 된다.

유황, 항균사, 항진균사, 섬유, 마스터배치, 섬유

Description

항균·항진균사, 항균향기·항진균향기사 및 그 제조방법.{Anti-microbial Yarn, Antifungal Yarn, Anti-microbial(Anti-bacterial) Perfume Yarn, Antifungal Perfume Yarn and Their Manufacturing Method}

일반적으로, 천연물질을 포함하는 기능성 섬유인 경우, 콩의 단백질 성분으로 만든 섬유, 게 껍질에서 추출한 키토산 함유의 섬유, 대나무추출물로 만든 섬유, 바이오 세라믹으로 만든 원적외선 및 음이온 방출 섬유, 은 성분 함유의 섬유 등 이 있으며 또한 맥반석, 옥, 게르마늄, 황토, 숯 등의 천연물질을 첨가하여 섬유를 염색 또는 날염하거나 또는 직조된 섬유표면에 코팅하는 방법으로 기능성 섬유를 형성하였다. 또한, 향기섬유는 미립자 형태의 향이 든 미립자 켑슐를 원단 표면에 가공 처리시켜 마찰에 의하여 켑슐이 터지면서 향기가 나는 방법으로 형성하였다.

그러나 이러한 기능성 섬유는 기능성물질이 섬유 또는 원사에 완전히 부착되는 거나 흡수되기 어려워 내구성이 감소되고, 세탁횟수가 증가할수록 원래의 기능성이 지속되지 못한다는 문제점이 발생되고 있고 또한 충분한 항균성과 항진균성을 나타내기 위해서는 과량의 첨가제를 사용하여야 하는 문제점이 있어서 최종 제조한 섬유의 기계적 물성이 열악하거나 또는 섬유를 제조하는 공정인 방사공정에서 사가 절사되는 현상이 일어나는 등의 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 단점과 발생되는 문제점에 착안하여 안출된 것으로, 항균력과 항진균력이 있는 Nano 크기의 극미세 사이즈 또는 미세 분말화된 유황에 더하여 광물질 분말을 사용함으로써 항균·항진균효과를 더욱 높이는 것을 특징으로 하는 신규한 섬유 및 이를 이용한 직물을 제공한다.

*즉, 본 발명의 목적은, 상기 유황성분과 더불어 항균력과 항진균력을 가지면서 향균, 향진균력및 원적외선 발생효과를 가지는 일라이트, 맥반석, 마노석, 옥, 벽옥, 자수정, 게르마늄석, 셀레늄, 황토, 숯 중 어느 하나이상의 광물질을 가지는 성분을 채택함으로써, 항균·항진균 효과를 더욱 증대시키면서 원적외선 발생효과를 가지는 섬유 및 이를 이용한 직물을 제공한다.

본 발명은 상기의 나노사이즈 또는 미세분말의 유황성분과 향균, 향진균력및 원적외선 발생효과를 가지는 일라이트, 맥반석, 마노석, 옥, 벽옥, 자수정, 게르마늄석, 셀레늄, 황토, 숯에서 선택되는 하나 이상의 성분과 합성수지 성분을 혼합한 항균항진균마스터배치를 제공한다.

또한 본 발명은 상기의 항균항진균마스터배치와 이와 결합되는 다양한 색상의 칼라마스터배치 또는/및 향기마스터배치를 혼합함으로서, 유황성분과의 결합력 증대로 인하여 제조한 합성원사 자체의 물성은 그대로 유지함과 동시에, 항균제 또는 항진균제로서의 안정성이 우수하고, 항균 및 항진균 활성이 장기간 유지되며 또한 향기사(향기가 나는 실)로서의 안정성이 우수하고, 내세탁성이 우수하여 항균력, 항진균력 및 향기가 오랫동안 지속되는 항균사와 항진균사 및 항균향기사와 항진균향기사 및 그를 이용한 직물을 제공한다.

또한, 본발명은 기존의 향균제와 달리, 냄새를 유발하는 곰팡이와 박테리아와 진균과 바이러스의 생장을 억제하여 멸균 및 살균작용을 함으로 청결함을 유지하고 무좀, 습진 냄새 등을 효과적으로 제거하는 신규한 유황함유 원사 및 이를 이용하는 직물을 제공한다.

상기의 과제를 해결하기 위하여 많은 노력을 한 결과 본 발명은 다음과 같은 구성을 채택함으로써 항균·항진균사와 항균·항진균향기사 및 그 제조방법을 알게 되어 본 발명은 완성하였다.

즉, 본 발명의 항균·항진균사 또는 항균향기·항진균향기사는 기초사(원사) 자체에 항균력 과 항진균력이 있는 유황 또는 일라이트, 맥반석, 마노석, 옥, 벽옥, 자수정, 게르마늄, 셀레늄, 황토, 숯 등 광물질과 방향제(향기성분)을 혼입하여 기계적 물성이나 사용에 따른 효과의 감소가 없는 새로운 기능성섬유를 제조하게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.

또한 본 발명은 기존의 기능성 섬유를 제조하는 공정에서, 분말 첨가제의 분 산성에 의한 사의 절사나 품질의 불균일성 및 첨가제의 뭉침현상을 해결하고자 각 각의 구성성분을 마스터배치로 제조하여 이들을 재 혼합하는 방법을 채택함으로서, 탁월한 항균·항진균사 또는 항균향기·항진균향기사를 제조하게 되었다.

또한 본발명은 Nano 크기의 극미세 사이즈와 또는 3㎛ 이하의 크기를 가지는 유황 또는 액상이나 3㎛의 크기를 가지는 향기입자를 포함하는 마스터 배치를 제조함으로써, 우수한 기계적 강도를 가지는 기능성 섬유를 제조할 수 있었다.

이하에서는 본 발명의 구성에 대하여 설명한다.

본 발명의 제1의 양태는 나노사이즈의 극미세나노 또는 3㎛이하의 미세 유황분말 10 ~25 중량%, 합성수지 64 ~ 84.7중량%, 폴리머계 분산제 5 ~ 10 중량% 및 산화방지제 0.3 ~ 1 중량%를 혼합하고 120℃ ~ 280℃ 온도 하에서 용융 압출시킨 후, 4℃~ 95℃의 온도로 냉각하여 절단시켜 제조한 항균·항진균 마스터 배치를 제조하는 것이다. 본 발명에서 항균항진균마스터배치를 제조하는 경우 상기 사용함량은 필요에 의해서 어느 정도 조절가능한 정도이지만 , 좋게는 상기 각조성성분의 조성비를 벗어나는 경우에는 최종제품의 화학적 안정성이나 항균항진균성 및 냄새 등을 충분히 만족할 수 없게 되어 좋지 않다.

본 발명의 제2의 양태는 향기분말 10 ~ 25 중량% 와 합성수지 64~84.7 중량%와 폴리머계 분산제 5~10 중량% 및 산화방지제 0.3~1 중량%로 혼합한 향기마스터배치 5~7중량%, 착색제 안료를 함유하는 칼라마스터배치를 제공하는 것이다. 본 발명에 사용하는 향기분말인 방향제의 입자크기는 Nano 크기의 극미세 사이즈와 3㎛ 이하의 미세 사이즈 정도로서, 상기 향기 마스터배치의 각 구성성분의 조성비는 필 요에 의해 적절히 조절할 수 있으나, 좋게는 상기범위에서 사용하는 경우 충분한 향기를 가질 수 있고, 방사 시 절사 등이 없으며 최종 생성물의 기계적 물성이 만족되어 좋다.

본 발명의 제 3양태는 항균·항진균 마스터 배치 10~20중량%와 합성수지성분 90~80중량%로 이루어지는 제1 항균항진균조성물을 제조하고, 이를 방사, 냉각, 연신하여 항균·항진균사 및 항균향기·항진균향기사(絲)를 제조하는 것이다. 상기 마스터배치와 합성수지의 조성비는 필요에 의해 적절히 조절가능 한 것이지만 상기 범위로 사용하는 것이 기계적 물성이나 방사 시 절사 등이 일어나지 않아 작업안정성이 좋은 것으로, 상기 범위는 당업자가 필요에 의해 적절히 조절하여 사용가능하다.

본 발명의 제4의 양태는 상기에서 제조한 항균·항진균 마스터 배치 10~20중량%에 향기마스터배치 5~7중량%, 착색제 안료를 함유하는 칼라마스터배치 2~5중량% 또는 대전방지제를 함유하는 대전방지제마스터배치 2~5중량% 에서 선택되는 어느 하나 이상의 성분을 포함하고, 나머지 성분을 합성수지성분으로 구성되는 제2 항균항진균조성물을 제조하고, 이를 방사, 냉각, 연신하여 항균·항진균사 및 항균향기·항진균향기사를 제조하는 것이다. 상기 제2항균항진균조성물의 제조 시 상기 조성성분이 상기의 범위를 벗어나는 경우에는 충분한 기계적 강도와 충분한 정도의 방사 시 사의 생성안정성을 확보할 수 없어서 좋지 않다.

상기의 본 발명의 실시양태에 따를 경우, 세균 없는 위생적인 환경 유지, 냄새를 유발하는 곰팡이와 박테리아와 진균과 바이러스의 생장을 억제하여 멸균 및 살균작용을 함으로 청결함을 유지하고 무좀, 습진 냄새 등을 없앨 수 있으며, 또한 인체에 해로운 중금속인 납(Pb)이나 수은(Ag) 등과 접촉하면 결합(PbS, AgS)하는 속성이 있는 유황 섬유 내부에 함입하고 있어서, 중금속과 결합되어 중금속 과 접촉시 제거하는 능력이 있을 것으로 기대된다. 더구나 황은 유기물과 작용하여 펜타티온산 (HO-SO₂-S₃-SO₂-OH)이 형성되어 이 물질이 피부 각질을 용해시켜 살충, 살균작용을 하여 피부염 처방제로 사용되어 소비자에게 이점을 제공할 수 있을 것으로 기대한다.

본 발명에 따른 상기 항균·항진균마스터배치를 합성수지와 혼합하는 과정에서 향기마스터배치, Color마스터배치 및 대전방지제마스터배치 등을 첨가 혼합하여 습식방사, 건식방사 또는 용융방사 중 하나의 과정을 거쳐 기초사(원사)를 형성시킴에 의해 합성원사 자체의 물성은 유지함과 동시에 항균제 또는 항진균제로서의 안정성이 우수하고, 항균 및 항진균 활성이 장기간 유지되며 또한 향기사(향기가 나는 실)로서의 안정성이 우수하고, 향기의 활성이 장기간 유지되며 내세탁성이 우수하여 항균력, 항진균력 및 향기가 오랫동안 지속되는 항균사와 항진균사 및 항균향기사와 항진균향기사를 제조한다.

본 발명은 유황성분을 항균항진균성을 부여하는 주요성분으로 사용하고, 향균향진균성능이 있는 광물질을 추가로 사용하는 것을 특징으로 하며, 또한 상기의 각 구성성분을 유황분말 그 자체로 사용하는 것이 아니라 마스터 배치로 제조한 후 마스터배치와 합성수지를 혼합하여 섬유를 제조하는 것을 또한 특징으로 한다. 이 러한 특징적 구성에 의해 본 발명은 보다 균일한 분산이 가능하여 지고, 항균항진균 첨가제들과 합성수지간의 접착성이 향상되어 지속적인 사용에 따라서도 상균항진균성이 유지되는 효과를 가진다. 또한 본 발명에서와 같이 마스터배치로 제조한 후, 합성수지와 마스터배치를 혼합하여 조성물을 제조하고 이를 방사하여 사를 제조하는 경우 가공과정에서 물성의 변화를 최소화하여, 균일한 물성의 기초 사를 제조할 수 있고, 경제적인 항균과 항진균 가공, 광범위한 항균과 항진균처리 능력, 생산 원가절감, 소량 다품종 생산 가능, 불양률 극소화, 및 생산 수율 향상, 제품 설계용이 등 생산자에게 이점을 제공할 수 있다.

본 발명에서 사용하는 유황의 함량은 사를 제조하는 조성물에 대하여 1 중량% 이상 6중량% 이하의 범위에서 사용하는 것이 좋다. 더욱 좋게는 1.5~4.5중량%의 범위에서 더욱 좋다. 1중량%이하일 경우에는 충분한 항균항진균성이 발현되지 않고, 6중량% 이상을 사용하는 경우에는 황의 과량으로 인한 냄새가 발생할 수 있고, 또한 황에 의한 산화작용으로 장기 사용성이 불량할 수 있다.

이하는 본 발명에 따른 항균항진균사, 항균향기향균항진균사를 제조하는 단계를 더욱 구체적으로 살펴본다.

먼저, 항균·항진균작용이 있는 유황분말과 더불어 일라이트, 맥반석, 마노석, 옥, 벽옥, 자수정, 게르마늄석, 셀레늄, 황토, 숯분말 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 성분 25 ~10 중량%와 합성수지 64 ~ 84.7중량%와 폴리머계 분산제 10 ~ 5 중량% 및 산화방지제 1 ~ 0.3 중량%를 혼합하고 120℃ ~ 280℃ 온도 하에서 용융 압출시킨 후, 4℃~ 95℃의 온도로 냉각하여 절단시킴에 의해 항균?항진균 마 스터배치를 제조하는 단계; 와 향기 나는 물질(방향제)인 과일향, 꽃향, 식물향, 향수향, 커피향, 초코렛향, 등 여러 가지의 방향제 중 하나의 향기 나는 물질 25 ~ 10 중량%와 합성수지 64 ~ 84.7 중량%와 폴리머계 분산제 10 ~ 5 중량% 및 산화방지제 1 ~ 0.3 중량%를 혼합하고 120℃ ~ 280℃ 온도 하에서 용융 압출시킨 후, 4℃~ 95℃의 온도로 냉각하여 절단시킴에 의해 향기마스터배치로 형성시키는 향기마스터배치 형성단계;와

상기 항균·항진균 마스터배치 형성 단계에서 형성된 (A)항균·항진균 마스터배치 10 ~ 20 중량%와, (B)상기 향기마스터배치 형성단계에서 형성된 향기마스터배치 5 ~ 7 중량%와, 착색안료 10~25중량%와 합성수지 및 선택적으로 폴리머계 분산제 5~10중량% 및 산화방지제 0.3~1중량%를 혼합하여 용융, 압출하여 제조하는 Color마스터배치(Color Master Batch) 2 ~ 5 중량%와, 무기 또는 유기계 및 고분자계 대전방지제 10~25중량%와 합성수지 및 선택적으로 폴리머계 분산제 5~10중량% 및 산화방지제 0.3~1중량%를 혼합하여 용융, 압출하여 제조하는 대전방지제 마스터배치 2 ~ 5 중량%에서 선택되는 어느 한 성분 및 (C)합성수지 65 ~ 80 중량%를 교반기내에서 혼합하여 혼합물을 교반시켜 조성물을 제조하는 단계와;

상기 조성물을 120℃~380℃의 온도에서 습식방사, 건식방사 및 용융방사 중 하나의 과정을 거처 초기상태의 실을 제조시키는 기초사 제조단계와;

상기 기초사 제조단계에서 형성된 기초사를 4℃ ~ 95℃의 온도에서 냉각시키는 냉각단계;

그리고 상기 냉각단계를 거친 기초사를 20℃ ~ 280℃의 온도 하에서 연신하 는 연신단계;

를 포함하여 항균사와 항진균사 및 항균향기사와 항진균향기사 제조한다.

상기 구성성분 중 항균·항진균 마스터배치가 10중량% 이하로 사용하는 경우, 본 발명에서 목적으로 하는 충분한 항균 및 항진균효과를 발휘할 수 없고, 20중량%이상 사용하는 경우는 제조한 사의 산화성이 증대되고 냄새를 느낄 수 있는 수준이 되어 제품으로서 충분한 기능을 발휘 할 수 없지만, 필요에 의해 다소 변경가능하다.

또한 본 발명에서 상기 각각의 마스터배치에서 고분자분산제 및 산화방지제는 필요에 의해 사용하지 않을 수도 있으며, 이 경우 그 함량만큼의 합성수지 성분을 더 첨가하여 마스터배치를 제조한다.

본 발명에서 칼라마스터배치는 통상의 착새안료 10~25중량%와 합성수지 90~75중량%를 혼합하여 혼련, 용융및 압출하여 펠렛화하여 사용하는 것으로 필요할 경우 고분자분산제 5~10중량% 나 산화방지제 등의 첨가보조제 의 0.3~1중량%를 함유하고 추가되는 양 만큼의 합성수지를 감소시켜 혼합물을 형성하여 제조할 수 있다. 칼라마스터배치의 함량은 당업자가 적절히 조절하여 사용할 수 있는 것이지만, 전체 조성물의 2중량% 이하 사용하는 경우는 충분한 칼라를 발휘할 수 없고, 5중량% 이상 사용하는 경우에는 오히려 사의 물성을 저하시켜 좋지 않으므로 2~5중량%의 범위에서 사용하는 것이 좋다.

본 발명에서 대전방지제마스터배치는 통상의 대전방지제 10~25중량%와 합성수지 90~75중량%를 혼합하여 혼련, 용융및 압출하여 펠렛화하여 사용하는 것으로 필요할 경우 고분자분산제 5~10중량% 나 산화방지제 등의 첨가보조제 의 0.3~1중량%를 함유하고 추가되는 양 만큼의 합성수지를 감소시켜 혼합물을 형성하여 제조할 수 있다. 대전방지제마스터배치는 대전방지효과를 부여하는 기능을 하는 것으로서, 제조한 섬유의 정전기 방지효과를 가지는 것으로서, 그 사용함량이 2중량%이하의 경우에는 충분한 대전방지기능을 얻을 수 없고, 5중량%이상의 경우에는 오히려 사의 기계적 물성을 저하시키므로 상기의 범위를 만족시키는 것이 좋다.

또한 본 발명은 상기의 향기마스터배치와 칼라마스터배치 및 대전방지제마스터배치는 필요에 의해 선택적으로 첨가할 수 있는 것으로서, 본 발명의 제1양태는 상기 항균·항진균 마스터배치 10~20 중량%와 합성수지성분 90~80중량%로 이루어진 항균·항진균사를 제조하는 조성물로서, 여기에 필요에 의해 향기마스터배치, 칼라마스터배치 및 대전방지제마스터배치에서 선택되는 1이상의 성분을 상기에 기재된 조성비로 첨가하며, 또한 본 발명에서 향기마스터배치, 칼라마스터배치및 대전방지제마스터배치를 구성하는 주요성분으로 상기의 마스터배치를 미리 제조하여 투입하여 혼합하여 혼화성과 분산성을 도모할 수 있는 것도 본 발명의 범주에 속하지만, 향기분말, 착색제 및 대전방지제를 별도의 마스터배치로 제조하지 않고 상기의 향균항진균마스터배치와 혼합하여 혼련, 방사, 냉각 및 연신하여 사를 제조하는 것도 본 발명의 범주에 속한다.

또한 본 발명은 합성수지와 유황분말의 기본조성에 일라이트, 맥반석, 마노석, 옥, 벽옥, 자수정, 게르마늄석, 셀레늄, 황토, 숯에서 선태되는 1종 이상의 광물질 미세분말을 혼합하는 경우도 다소의 분산성의 열세가 있다하여도 사를 제조 할 수 있으며, 또한 기본 유황분말만을 사용하는 경우보다 항균항진균성이 우수한 섬유를 얻을 수 있고,

상기의 합성수지와 유황분말과 일라이트, 맥반석, 마노석, 옥, 벽옥, 자수정, 게르마늄석, 셀레늄, 황토, 숯에서 선택되는 어느 한 성분이상의 광물질로 되는 조성에 향기분말, 착색제 또는 대전방지제에서 선택되는 어느 한 성분이상을 혼합하는 경우도 마스터배치를 사용하지 않은 것에 의한 분산성의 열세가 있다하여도 기능성 섬유의 물성을 충분히 발휘되는 한 본 발명의 범주에 포함된다.

본 발명에서 채택하는 합성수지는 폴리에스테르, 폴리프로필 , 폴리에틸렌, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리올레핀, 아크릴, 모다크릴, 비닐론, 나일론, 아세테이트, 트리아세테이트, 염화비닐, 비스코스, ABS, 등에서 선택되는 합성수지(Synthetic Resin) 중 하나 이상의 성분을 선택하여 사용할 수 있지만, 본 발명에서는 그 합성수지가 상기 성분으로만 한정되지는 않는다.

상기 항균력과 항진균력이 있는 유황분말 또는 일라이트, 맥반석, 마노석, 옥, 벽옥, 자수정, 게르마늄석, 셀레늄, 황토, 숯, 등 항균력과 항진균력이 있는 광물질 분말 및 향기물질이 분말을 사용하는 경우는 모두 분말의 입자크기는 3㎛ 이하의 분말을 사용하지만, 나노사이즈의 극미세 사이즈를 사용하는 경우 더욱 우수한 기계적 물성과 항균성과 방향성의 효과를 가진다.

본 발명에 사용하는 고분자분산제는 혼합물의 분산성, 특히 3㎛ 이하 또는 나노사이즈의 유황과 향기분말 등의 입자의 분산성을 향상시키는 것으로서, 유황과 반응성이 없는 분산제라면 한정되지 않으며 분산제는 아크릴계, 에스테르계, 폴리 실록산, 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀 왁스, 광유 등 이 분야에 많이 공지되어 있으므로 더 이상 구체적으로 기재하지 않는다.

본 발명에서 사용하는 향기분말은 과일향, 꽃향, 식물향, 향수향, 커피향, 초코렛향, 등 여러 가지의 향기성분들로서 과일향( 레몬, 사과, 바나나, 오렌지, 체리, 석류, 망고, 딸기, 포도, 등), 꽃향( 아카시아, 장미, 백합, 라일락, 후레지아, 밤꽃, 등), 식물향(박하, 자스민, 로즈마리, 라벤다, 쑥, 솔, 후라보노, 전나무향, 등), 향수향(샤넬NO.5, 겐조, 캐빈클라인, 안나스위드림, 등), 커피향, 초코렛향, 인삼향, 등 방향제들 중 하나 이상의 방향제 25 ~ 10 중량%와, 합성수지 75~90 중량%로 제조하며, 필요에 의해 전체 조성물에 대하여 폴리머계분산제 10 ~ 5 중량% 및 산화방지제 1 ~ 0.3 중량%를 혼합하여 사용할 수도 있으며, 이 경우 합성수지의 함량을 그 첨가량 만큼 감소시켜 사용하는데, 상기와 같이 조성물을 제조하고 그 조성물을 120℃~280℃온도 하에서 용융 압출시킨 후, 4℃ ~ 95℃의 온도로 냉각하여 절단시킴에 의해 입자(CHIP OR　ＰELLET) 형상으로 형성시키는 향기마스터배치 입자 형성단계와; 상기 향기마스터배치 형성단계에서 형성된 입자를 다시 펠렛(PELLET)형상 후레이크(FLAKE)상태, 분말(POWDER)형상, 현탁액(COLLOID-GEL,COLLOID-SOL,) 액상 등으로 형성시키는 향기마스터배치 제조한다. 본 발명에서 상기의 조성비는 크게 제한되지 않지만, 향기의 지속성과 기능성섬유의 제조공정의 절사나 기계적 물성을 증대시키기 위해서 상기의 조성비를 유지하는 것이 좋다. 상기 향기마스터배치 형성단계는 마스터배치 형성단계와 마찬가지로 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리에치렌, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리올레핀, 폴리아크릴, 모 다크릴, 비닐론, 나일론, 폴리비닐아세테이트, 트리아세테이트, 폴리염화비닐, 비스코스, ABS, 등의 합성수지 중 하나로 구성된 합성수지에 향기 나는 물질(방향제) 즉, 과일향, 꽃향, 식물향, 향수향, 커피향, 초코렛향, 등 기타 향 중 하나이상이 향기를 가진 향기분말과 폴리머계분산제 및 산화방지제를 첨가하여 용융 교반하여 형성시킨다. 통상적으로 향기분말이나 향기추출액을 10~25중량%의 범위로 사용하며,시중에 판매되는 제품을 사용할 수 있으며 예로는 합성수지향료로서 (주)진아향료의 25중량%가 함유된 폴리마 펠렛이나 10중량%가 함유된 폴리마 펠렛 등을 사용할 수 있다.

*이하는 본 발명의 제조방법에 대하여 설명한다.

먼저 항균항진균 마스터배치 형성단계는 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리올레핀, 아크릴계 수지, 모다크릴, 비닐론, 나일론, 비닐아세테이트계 수지, 세룰로즈트리아세테이트, 염화비닐계 수지, 비스코스, ABS, 등의 합성수지 중 하나 이상으로 구성된 합성수지에 유황분말과 함께 일라이트, 맥반석, 마노석, 옥, 벽옥, 자수정, 게르마늄석, 셀레늄, 황토, 숯, 등 항균력 과 항진균력이 있는 광물질 분말 중 하나와 폴리머계분산제 및 산화방지제를 첨가하여 교반기에서 용융 교반하여 형성시킨다.

구체적으로 살피면, 합성수지 64 ~ 84.7 중량%에 대하여 입자크기가 Nano 크기의 극미세 사이즈 또는 3㎛이하로 분쇄된 항균및 항진균력을 가지는 미세 유황분말과 또한 동일범주의 크기를 가지는 항균력 과 항진균력이 있는 광물질 즉, 일라 이트, 맥반석, 마노석, 옥, 벽옥, 자수정, 게르마늄석, 셀레늄, 항토, 숯에서 선택되는 하나 이상의 광물질의 혼합물 25 ~ 10 중량%와, 폴리머계분산제 10 ~ 5 중량%, 및 산화방지제 1 ~ 0.3 중량%가 되게 교반기에 혼합시켜 혼합물을 형성시킨 후, 교반기내의 온도가 약 15℃~30℃인 상태에서 교반한다.

상기의 혼합물을 교반기 내에서 고속 교반 또는 초고속 초음파 교반 방법 등으로 교반을 하게 되면, 상기 합성수지는 상호마찰에 의해 마찰열이 발생하게 되며, 마찰열에 의해 상기 합성수지 표면에는 점성이 발생하게 되며, 항균력과 항진균력이 있는 분말상태의 유황과 항균력과 항진균력이 있는 분말상태의 광물질들의 분말과 폴리머계분산제, 산화방지제는 골고루 혼합된 상태에서 상기 합성수지 표면에 부착되는 방법으로 합성수지 표면이 항균력과 항진균력이 있는 분말상태의 유황과 항균력과 항진균력이 있는 광물질과 폴리머계 분산제 및 산화방지제로 코팅되는 형태가 된다. 상기 마스터배치의 형성단계에서는 필요에 의해서 소량의 안료와 기능성 물질를 첨가할 수 도 있다.

다음 상기의 교반된 혼합물은 압출기로 이동되어 약 120℃~380℃ 온도 하에서 용융 압출되고, 냉각기에서 15℃~95℃로 냉각되고, 건조기에서 건조된 후, 절단기에서 절단되어 입자(칩 또는 펠렛)형상으로 형성되며, 필요에 의해 후레이크상, 분말상 또는 현탁액이나 액상으로 형성시켜 마스터배치를 제조하게 된다.

상기에서 제조한 마스터배치를 형성한 후, 상기 마스터배치를 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리올레핀, 폴리아크릴계 수지, 모다크릴, 비닐론, 나일론, 폴리비닐아세테이트, 샐룰로오즈 트리아세테이트, 염화비닐, 비스코스, ABS 중 하나로 구성된 합성수지를 혼합한다.

또한 본 발명에서는 상기의 마스터배치와 합성수지의 혼합단계에서 투입하는 마스터배치는 항균항진균마스터배치에 더하여 선택적으로 향기물질함유마스터배치, 대전방지제마스터배치 및 칼라마스터배치 등에서 선택되는 하나 이상의 성분을 혼합하여 사용가능하며, 필요에 의해서는 항균항진균마스터배치와 합성수지의 혼합물에 칼라마스터배치 대신에 미분말착색안료를 또한 대전방지제마스터배치 대신에 대전방지제 등을 혼합하여 사용하는 것도 가능하며, 또한 합성수지와 유황 및 일라이트, 맥반석, 마노석, 옥, 벽옥, 자수정, 게르마늄석, 셀레늄, 황토, 숯에서 선택되는 1종이상의 광물질과, 향기분말, 착색제 또는 대전방지제에서 선택되는 1종이상의 추가적 성분을 함유하는 혼합물을 사용하는 것도 본 발명의 범주에 속한다.

상기 혼합단계에서, 항균력 과 항진균력이 있는 유황분말 또는 항균력 과 항진균력이 있는 광물질 분말이 과도하게 되면 최종적인 항균사와 항진균사를 제조할 때, 즉, 후술하는 연신단계에서 항균사와 항진균사가 단락되는 문제점 등이 발생되며 특히 유황분말이 과도하면 신체에 유해한 요인도 발생하게 된다.

다음은 기초사(絲) 제조단계에 대하여 설명한다. 상기 혼합단계에서 혼합된 혼합물을 약 120℃~380℃의 온도상태에서 습식방사, 건식방사 또는 용융방사 중 하나의 과정에 의해 기초사가 형성되는 것으로 상기 기초사 형성단계에서는 최종단계의 실이 되기 전의 굵은 실이 형성되며 방사에 의해서 제조한 기초 사는 냉각단계를 거치게 된다.

상기 냉각단계는 상기 기초사 형성단계에서 형성되어 방사된 기초사를 서로 간에 부착되는 것을 방지하기 위하여 4℃~95℃의 온도에서 냉각시키는데, 이에 대하여는 공지된 방법을 사용하므로 더 이상의 설명을 생략한다.

냉각단계에서 냉각된 기초사는 약 20℃~280℃의 온도 하에서 2~50배 또는 그 이상의 길이가 되도록 연신하여 10 데니아 ~ 1500 데니아로 최종의 실 상태인 항균사와 항진균사 및 항균향기사와 항진균향기사로 제조한다. 제조된 연신사는 권취기에 권취 된다.

상기 연신단계에서 형성된 항균사와 항진균사 또는 항균향기사와 항진균향기사는 직기, 편직기 등을 이용하여 제직 또는 편직되어 양말, 스타킹, 팬티스타킹, 속옷류, 브레지어, 브라우스, 와이셔츠, 넥타이, 손수건, 스카프, 장갑, 인테리어(Interior)용품블라인드(Blind), 커텐(Curtain), 양탄자(Caroet), 카 시트 커버(Car Sheet Cover), 테이블보(Table cloth), 깔판(Mat),텐트, 침낭, 봉제 인형, 필터, 등을 생산 할 수 있는 최종의 섬유로 만들어지게 된다.

상기와 같은 구성에 의한 항균사와 항진균사는 기초사(원사)를 형성하는 단계에서부터 항균력 과 항진균력인 있는 유황분말과 항균력 및 항진균력이 있는 광물질 분말들이 첨가된 기초사(원사)를 형성시킴에 의해 항균제 및 항진균제로서의 안정성이 우수하고, 항균력과 항진균력이 오랫동안 지속된다.

또한, 상기와 같은 구성에 의한 항균향기사와 항진균향기사도 기초사(원사)를 형성하는 단계에서부터 향기가 나도록 형성한 방향제인 향기마스터배치를 첨가하여 기초사(원사)를 형성시킴에 의해 향기가 나는 향기사로서의 안정성이 우수하고 향기력이 오랫동안 지속되는 것이다.

이하는 본 발명에서 항균성및 분산성 평가방법 및 실시예에 대하여 설명한다.

(항균성 시험)

대장균, 진균, 황색포도상 구균, 살모넬라균을 이용하여 항균항진균 효과를 시험하였다. 한천배지에 배양균을 접종하고 37℃에서 24시간 배양한 균을 시험편에 접종한 후 시험편으로부터 세균을 추출하여 처리포와 미처리포가 포함된 액중에 잔존하는 세균의 수를 측정하여 세균의 백분율 감소를 계산하여 평가하였다. 99%이상이 감소된 경우는 우수로 하고, 95~99%감소되는 경우는 보통으로 95% 미만이 감소되는 경우를 불량으로 하였다.

(분산성 평가방법)

마스터배치를 제조하여 마스터배치끼리 혼합한 경우와 혼합수지와 항균항진균성 유황입자 또는 향기분말을 혼합하여 제조하는 경우의 방사한 기초수지사를 10g을 가로세로 20mm크기의 시트로 프레스몰딩한 후의 10마이크로미터 이상의 응집입자의 수를 세어 분산성을 평가하였다. 0~2개는 우수, 3~6개는 보통, 7개이상은 불량으로 하여 평가하였다.

실시예 1

평규입경이 0.2㎛의 유황분말 12 중량%와 수평균분자량2300의 폴리에틸렌글리콜 분산제 7 중량% 및 이가녹스1035 0.5중량% 및 25℃의 0-크로로페놀 용액으로 측정한 극한점도가 0.64인 폴리에치렌데레프탈레이트 수지 80.5중량%를 혼합한 후, 이축압출기를 이용하여 272℃에서 용융 압출시킨 후, 40℃의 온도로 냉각하여 절단시켜 제조한 항균·항진균 마스터 배치 펠렛 15중량%와, 0-크로로페놀 용액으로 측정한 극한점도가 0.64인 폴리에틸렌테레프탈레이트 펠렛 85중량%를 285℃에서 용융방사하고 냉각하고 연신하여 50d/36f의 연신사를 제조하였다. 상기 연신사를 이용한 항균성 및 분산성 결과를 표 1에 기재하였다.

실시예 2

평규입경이 0.2㎛의 유황분말 12 중량%와 수평균분자량2300의 폴리에틸렌글리콜 분산제 7 중량% 및 이가녹스1035 0.5중량% 및 25℃의 0-크로로페놀 용액으로 측정한 극한점도가 0.64인 폴리에틸렌데레프탈레이트 수지 80.5중량%를 혼합한 후, 이축압출기를 이용하여 272℃에서 용융 압출시킨 후, 40℃의 온도로 냉각하여 절단시켜 제조한 항균·항진균 마스터 배치 펠렛 15중량%와, 향기마스터배치((주)진아향료, P29 방향폴리머펠렛) 7중량%와 0-크로로페놀 용액으로 측정한 극한점도가 0.64인 폴리에틸렌데레프탈레이트 펠렛 78중량%를 285℃에서 용융방사하고 냉각하고 연신하여 50d/36f의 연신사를 제조하였다. 상기 연신사를 이용한 항균성 및 분산성 결과를 표 1에 기재하였다.

실시예 3

대전방지제마스터배치((주)정신화학, 대전방지마스터배치, 대전방지제 함유 량 20중량%)를 5중량% 더 사용하고, o-크로로페놀 용액으로 측정한 극한점도가 0.64인 전체의 함량이 100중량%가 되게 폴리에틸렌데레프탈레이트를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 그 결과를 표 1에 기재하였다.

실시예 4

항균항진균마스터배치의 제조시 유황분말 12중량% 대신에 유황분말 10중량%와 0.1㎛의 평균입경을 가지는 일라이트분말 7중량%를 혼합하여 사용하고, 그 증가량에 상응하는 량만큼 폴리에틸렌테레프탈레이트를 감소하여 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 그 결과를 표 1에 나타내었다.

실시예 5

유황분말 12중량% 대신에 0.1㎛의 평균입경을 가지는 일라이트분말 7중량%, 평균입경이 0.3㎛의 숯분말을 5중량%, 평균입경이 0.2㎛의 유황분말 7 중량%의 혼합물로 대체하고, 그 증가분만큼의 함량을 폴리에틸렌테레프탈레이트에서 감소시켜 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 그 결과를 표1에 표시하였다.

실시예 6

유황분말 3.2 중량%, 0.1㎛의 평균입경을 가지는 일라이트분말 0.6중량%, 0.3㎛의 숯분말을 1.1중량%, 이가녹스 1035 0.3중량% 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 94.8 중량%를 혼합한 혼합물을 용융혼련하고, 방사한 후 냉각 및 연신하여 실시예 1과 동일하게 실시하여 기능성 섬유를 제조하였다. 그 결과를 표1에 표시하였다.

비교예 1

평규입경이 0.2㎛의 유황분말 3.5 중량%와 수평균분자량 2300의 폴리에틸렌글리콜 분산제 0.6 중량% 및 이가녹스1035 0.1중량% 및 25℃의 O-크로로페놀 용액으로 측정한 극한점도가 0.64인 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 전체 조성물의 합이 100%가 되게 하여 혼합하고 용융혼련한 후, 285℃에서 용융방사하여 냉각하고 연신하여 50d/36f의 연신사를 제조하였다. 그 결과를 표 1에 나타내었다.

비교예 2

평균입경이 0.18㎛의 일라이트분말 3.0 중량%와 수평균분자량 2300의 폴리에틸렌글리콜 분산제 2 중량% 및 이가녹스1035 0.5중량% 및 25℃의 0-크로로페놀 용액으로 측정한 극한점도가 0.64인 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 94.9중량%를 혼합하여 용융혼련한 후, 285℃에서 용융방사하고 냉각하고 연신하여 50d/36f의 연신사를 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하였다. 그 결과를 표 1에 나타내었다.

비교예 3

유황분말 대신에 0.1㎛의 평균입경을 가지는 일라이트분말 7중량%, 평균입경이 0.3㎛의 숯분말을 10중량% 및 폴리에티렌테레프탈레이트 수지 75.5중량%를 사용한 것을 제외하고는 동일한 조성으로 제조한 항균항진균마스터배치 15중량부로 대체한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 그 결과를 표1에 표시하였다.

표 1. 연신사의 분산성과 항균성의 비교

	실시예1	실시예2	실시예3	실시예4	실시예5	실시예6	비교예1	비교예2	비교예3
분산성	우수	우수	우수	우수	우수	보통	보통	불량	우수
항균성	우수	우수	우수	우수	우수	우수	보통	불량	불량

(항균성 : 대장균에 대한 항균성 평가결과)

실시 예 6

평규입경이 0.2㎛의 유황분말 3(사의 전체조성물에 대한 황의 함량, 0.45중량%), 10(1.5중량%), 15(2.25중량%), 25(3.75중량%), 30(4.5중량%) 및 40(5.25중량%)중량%와 수평균분자량2300의 폴리에틸렌글리콜 분산제 7 중량% 및 이가녹스1035 0.5중량% 및 25℃의 0-크로로페놀 용액으로 측정한 극한점도가 0.64인 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 혼합하여 전체함량이 100%가 되게 혼합한 후, 이축압출기를 이용하여 272℃에서 용융 압출시킨 후, 40℃의 온도로 냉각하여 절단시켜 제조한 항균?항진균 마스터 배치 펠렛 15중량%와, 0-크로로페놀 용액으로 측정한 극한점도가 0.64인 폴리에틸렌테레프탈레이트 펠렛 85중량%를 285℃에서 용융방사하 고 냉각하고 연신하여 50d/36f의 연신사를 제조하였다. 상기 연신사를 이용한 항균성 및 장기 세탁에 따른 항균효과의 지속성을 측정하였다. 그 분석결과를 표 2에 기재하였다. 또한 상기 항균및 항진균성의 지속성을 평가하기 위하여 50회 까지 세탁을 한 후 항균 항진균성을 평가하였으나 큰 변화가 보이지 않아 본 발명에 따른 항균 및 항진균성 조성물은 매우 우수한 장기 효과 지속성을 가지는 것임을 알 수 있었으며 유황의 함량이 1중량% 이하의 경우에도 초기의 항균및 항진균성이 그대로 유지되는 것을 볼 때, 본 발명의 조성물의 경우 매우 우수한 항균및 항진균의 지속효과를 가지는 것임을 알 수 있었다.

표 2. 유황의 함량에 따른 항균및 항진균성 평가

	유황의 함량(중량%)
	0.45	1.5	3.75	4.5	5.25
대장균	보통	우수	우수	우수	우수
황색포도상구균	보통	우수	우수	우수	우수
살모넬라균	보통	우수	우수	우수	우수
진균	우수	우수	우수	우수	우수
곰팡이	보통	우수	우수	우수	우수

상기의 구성에 의한 본 발명은, 항균력 과 항진균력이 있는 유황 및 항균력 및 항진균력이 있는 광물질과 향기성분 즉 방향제가 포함된 향기마스터배치를 기초사(원사)를 형성하는 기초단계에서부터 첨가하여 기초사(원사)를 형성시킴에 의해 섬유자체의 물성이 유지되면서 항균력과 항진균력이 있는 유황성분 또는 항균력과 항진균력이 있는 광물질 성분들과 향기성분(방향제)이 오랫동안 지속될 수 있고 세탁 시에도 내구성이 유지 된다는 효과가 있다.

그리고, 항균력 과 항진균력이 있는 유황성분 또는 항균력 과 항진균력이 있는 여러가지의 광물질 성분들이 입자상태로 기초사(원사) 자체에 함유됨에 의해 별도의 항균 및 항진균 처리공정을 거칠 필요가 없게 되므로 제품생산에 따른 공정수를 줄일 수 있다는 효과가 있다.

또한 향기가 나는 성분이 있는 방향제인 향기마스터배치를 입자상태로 기초사(원사) 자체에 함유됨에 의해 향기가 나도록 하여 별도의 향기 처리공정을 거칠 필요 없게 됨으로 제품생산에 따른 공정수를 한 공정 더 줄일 수 있다는 효과가 있다.

Claims

극미세나노 또는 3㎛이하의 미세 유황분말 10 ~25 중량%, 합성수지 64 ~ 84.7중량%, 폴리머계 분산제 5 ~ 10 중량% 및 산화방지제 0.3 ~ 1 중량%를 혼합하는 단계; 상기 혼합물을 120℃ ~ 280℃ 온도 하에서 용융 압출시킨 후, 4℃~ 95℃의 온도로 냉각하여 절단시켜 제조한 항균·항진균 마스터 배치의 제조방법.
제 1항에 있어서,

3㎛ 이하의 입경을 가지는 일라이트, 맥반석, 마노석, 옥, 벽옥, 자수정, 게르마늄석, 셀레늄, 황토, 숯에서 선택되는 하나 이상의 광물질을 유황분말의 일부를 대체하는 것을 특징으로 하는 항균·항진균마스터배치의 제조방법.
제 1항에 있어서,

상기 합성수지는 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리에치렌, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리올레핀, 아크릴계수지, 모다크릴, 비닐론, 나이론, 비닐아세테이트계 수지, 세룰로즈 트리아세테이트, 염화비닐계 수지, 비스코스, ABS에서 선택되는 어느 하나 이상의 것인 항균·항진균 마스터배치의 제조방법.
제 1항 내지 제 3항의 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 항균·항진균마스터배치.