KR20070082091A - 대나무 직물층을 갖는 마스크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대나무 섬유를 이용하여 직조된 대나무 직물을 사용한 마스크에 대한 것이다. 본 발명에 의한 마스크의 경우 대나무 직물을 사용하기 때문에 항균성 및 통기성이 우수하고, 또한 상기 대나무 직물은 천연섬유에 의하여 제조된 것이기 때문에 특히 피부에 대한 부작용이 없다.

대나무, 대나무 섬유, 마스크, 항균

Description

대나무 직물층을 갖는 마스크{Mask having bamboo fabric layer}

도 1은 본 발명은 본 발명의 일례에 따른 대나무 직물층을 갖는 마스크의 외형 및 상기 마스크 본체의 단면 구조를 보여주는 도면이다.

도 2a 및 2b는 본 발명에 따른 대나무 직물층을 갖는 마스크를 어린이용으로 적용하기 위하여 마스크 본체의 외측 표면에 어린이용 캐릭터를 도안한 예들을 보여주는 도면이다.

도 3a는 대나무 섬유의 형태를 보여주는 참고도로서 주사전자현미경 사진이다.

도 3b는 대나무 섬유의 종단면을, 도 3c는 횡단면을 보여주는 참고도로서 주사전자현미경 사진이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 마스크 2: 귀걸이

3: 마스크 본체

본 발명은 대나무 섬유를 이용하여 직조된 대나무 직물층을 갖는 마스크에 대한 것이다.

일반적으로, 마스크는 병균이나 먼지 등의 흡입 및 비산을 막기 위하여 코와 입을 커버할 수 있도록 한 위생품이다. 이러한 마스크는 크게 착용자의 코와 입을 커버하는 마스크 본체와 착용 밴드인 귀걸이로 구성되는데, 면이나 부직포 등의 마스크 본체에 귀에 걸 수 있는 걸이 수단인 귀걸이를 장치하여 제조되어 왔다. 예를 들어, 통상의 면직물 마스크는 여러 겹의 직물을 겹으로 하여 마스크 본체로 한　후 그 좌우측 선단에 귀걸이 끈을 부착하여 제조하여 왔으며, 부직포로 된 마스크의 경우에는 한 겹 또는 다수 겹의 부직포를 마스크 형태로 재단한 다음 그 양 좌우측 선단에 귀걸이 끈을 부착하여 제조되었다.

이러한 종래의 마스크는 분진이나 유독가스를 어느 정도 막아주는 역할을 하지만, 그 효과는 미약하다. 즉 종래의 마스크는 주로 추위로부터 안면을 보호하기 위한 것이 주목적으로서, 공기 중에 포함된 입자상의 먼지나 유해가스 또는 공기중의 미생물이나 세균 등의 이물질을 필터링하는 기능은 미약하였다.

이에, 상기 종래의 마스크가 충분한 여과 및 정화기능을 갖도록 금속 또는 합성수지로 이루어진 케이스 내에 필터 등의 여과장치를 장착한 방진 마스크나 방독면 등이 이용되기도 하지만, 이러한 여과장치를 구비한 방진 마스크나 방독면은 여과장치 자체가 복잡하고 별도의 장치를 구비하기 때문에 가격이 비싸고 착용감이 좋지 않으며, 또한 소모품인 여과장치를 수시로 교환해야 하는 등의 문제점이 있다.

다른 예로서, 실용신안등록 제20－0305562호에서는 활성탄소섬유로 형성된 마스크에 대하여 기술하고 있다. 상기 마스크에서는 상기 활성탄소섬유의 다공성 탄소가 미세 분진이나 유독가스를 흡착하여 미세한 분진이나 유독성가스의 흡입을 막아주는 역할을 한다. 그런데, 상기 다공성 탄소가 미세분진이나 유독가스를 흡착한 후에는 그 흡착기능이 정지되기 때문에 장시간 효과를 나타낼 수 없어서, 짧은 기간 동안만 그 효과를 나타낼 수 있을 뿐이다. 한편, 특허공개 제2002－0001358호에는 숯이 함유된 마스크에 관하여 기술하고 있다. 그러나 이 마스크도 상기의 마스크와 마찬가지로 효과가 제한적이다.

공기 중에는 분진 외에도 인체의 건강에 직접적으로 위해를 주는 세균이나 진균류, 바이러스와 같은 병원균들이 무수히 많은데, 호흡을 통하여 이들을 흡입할 경우 질병이 유발될 수 있고, 특히 면역력이 약한 노약자나 어린이, 병중인 환자들 또는 회복기의 사람들은 이러한 병원균의 침투로 인하여 질병이 유발될 가능성이 매우 크다. 더욱이 유행성 감기나 공기를 통하여 발병할 수 있는 병원균들은 통상의 마스크로는 막을 수 없다.

이에 마스크 본체를 항균 처리한 항균 마스크도 이용되고 있다. 그런데, 별도의 항균처리가 되어 있는 마스크에서는 좋지 않은 냄새가 나며 오랫동안 착용할 경우 피부에 부작용을 유발하기도 한다. 한편 항균처리를 하지 않은 일반 면 마스크의 경우 공기 중의 미생물 등의 침투를 막는데 한계가 있다.

한편, 최근 황사 등의 환경오염 때문에 마스크를 쓰는 경우가 많은데, 특히 어린이의 경우 기관지 보호 등을 위하여 마스크의 착용이 필요하다. 따라서, 피부가 약하고 항균처리에 의한 냄새 등을 싫어하는 노약자나 어린이들을 위한 별도의 마스크도 필요한 실정이다.

이에 본 발명자들은 이러한 종래의 마스크의 문제점을 해결하기 위하여 연구한 결과, 대나무 섬유를 이용하여 직조된 대나무 직물을 이용하여 마스크를 제조할 경우 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하였다.

따라서 본 발명의 목적은 대나무 직물을 이용한 마스크를 제공하는 것이다. 본 발명은 또한, 항균력, 통기성 및 착용감이 우수한 마스크를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 대나무 직물층 및 부직포 층을 포함하는 마스크 본체 및 걸이수단을 포함하는 마스크를 제공한다.

본 발명에 의한 마스크의 경우 대나무 섬유를 이용하여 직조된 대나무 직물층을 구비하고 있기 때문에 항균성이 우수하고 통기성도 우수하며, 또한 상기 대나무 직물은 천연섬유이기 때문에 피부에 부작용이 없고 착용감이 우수하다. 그렇기 때문에, 본 발명에 의한 마스크는 특히 어린이용으로의 적용이 용이하다.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 마스크 본체 및 귀걸이를 포함하는 마스크에 대한 것으로서, 상기 마스크 본체는 대나무 직물층 및 부직포 층을 포함한다.

상기 마스크 본체는 부직포 층의 일측면 또는 양측면에 대나무 직물층이 배 치된 구조를 가질 수 있는데, 부직포 층의 양측면에 대나무 직물층을 배치하는 것이 향균 및 방진 효과 측면에 있어서 유리하다고 할 수 있다. 상기 대나무 직물은 대나무 섬유를 직조하여 제조된 것으로서, 통기성이 우수하기 때문에 부직포 층의 양측면에 대나무 직물층을 배치하더라도 마스크의 통기성이 나빠지지 않아 상기 마스크 사용자가 호흡하는데 불편함이 없다.

한편, 대나무 섬유는 칩(chip)화한 원료 대나무를 용해하여 추출한 셀룰로오스를 방사하여 제조할 수 있다. 상기 제조된 대나무 섬유를 방적하여 대나무 실을 제조하고 상기 대나무 실을 사용하여 대나무 천을 제조할 수 있다. 본 발명에서 "대나무 직물"이라 함은 상기 대나무 섬유로 직조된 천을 의미한다. 따라서, 본 발명에 의한 마스크에서 대나무 직물층은 대나무 섬유로 직조된 직물로 된 층이다.

상기 대나무 섬유는 항균성이 우수하기 때문에 본 발명에 의한 마스크는 항균성이 뛰어나서 별도의 항균처리가 필요없다. 또한, 대나무 섬유는 냄새가 나지 않기 때문에 종래 항균 마스크 특유의 냄새를 발생하지 않는다. 다만 필요한 경우 항균 처리를 할 수 있다. 상기 대나무 직물층 또는 부직포층에 항균처리를 할 수도 있고, 별도의 항균 직물층을 더 포함할 수도 있다.

상기 대나무를 원료로 하는 대나무 섬유의 특성상 대나무 직물은 인열강도가 높고 방추성이 뛰어나다. 또한 흡수성과 통기성이 뛰어나며 항균성, 탈취성도 뛰어나므로 착용감도 양호하다. 이러한 대나무 섬유를 이용하여 제조된 대나무 직물은 항균성, 탈취성이 양호하여 마스크로 만들었을 때 착용감도 양호하게 되고, 종래의 섬유제품에는 전혀 존재하지 않는 색상과 촉감을 얻을 수 있다.

본 발명에 있어서 대나무 직물으로서는 시판되는 것을 사용할 수 있다. 최근 다양한 종류의 대나무 섬유 및 대나무 직물이 시판되고 있는 실정이다.

종래에 실이나 포지(布地: 천) 등의 섬유제품이 되는 원료섬유로는 면이나 양모 등의 천연섬유 및 나일론이나 폴리에스테르 등의 합성섬유 등이 사용되고 있다. 그러나, 상기 섬유의 경우에는 자체적으로 항균성을 가지고 있지 않은 데 비하여 대나무 섬유 및 대나무 섬유를 이용하여 직조된 대나무 직물은 자체적으로 항균성을 가지고 있다.

대나무 섬유는 도 3a 내지 3c에서 보는 바와 같이 독특한 단면을 가지고 있어 표면적이 크고 측면에 가늘고 긴 공동(空洞)이 있다. 이러한 동공 구조에 의하여 경량(輕量)성, 수분을 매우 빠르게 흡수하고 발산하는 특성 및 통기성을 나타낼 수 있다. 이러한 대나무 섬유는 대나무 자체가 가지는 흡수성, 방습성을 그대로 가지고 있어서, 같은 천연섬유인 면보다 2~3배 정도 흡수성이 높다.

또한, 대나무 섬유는 항균 소치기능이 있어 건강에 해로운 세균과 냄새를 억제해준다. 이는 대나무 성분 중에 약리효과가 있는 폴리페놀 성분과 조릿대에 들어있는 규산이나 엽면(葉面)에서 발산되는 테르펜이라 불리는 물질 때문인데, 이들 물질은 항균성과 항산화성이 매우 뛰어나다. 이러한 대나무 섬유는 상기 폴리페놀과, 테르펜에 의하여 영구적인 천연 항균성 및 소취성을 지닐 수 있다.

대나무 섬유는 대나무 자체가 갖고 있는 청량감, 자외선 차단 기능, 음이온 발생 기능 등을 그대로 가지고 있으며, pH지수가 중성이어서 건성피부는 물론 아토피 피부질환 예방에 효과적이다. 또한 우수한 정전기 방지특성을 가지고 있어 건조 한 환경에서 발생할 수 있는 정전기 쇼크로부터 피부를 보호해 주는 등 피부에 대한 높은 안정성을 가지고 있다. 또한 대나무 섬유는 은은한 광택과 천연실크에 버금가는 부드러운 촉감을 가지며 피부에 자극을 주지 않는다. 다른 천연섬유에 비하여 대나무섬유는 높은 내구성을 지니고 있어 반복되는 세탁에도 손상을 입지 않고 오래도록 촉감과 특성을 유지할 수 있다.

따라서 본 발명에 의한 마스크의 경우, 인위적으로 항균처리가 되어 있는 종래의 항균 마스크와는 달리 반복 세탁하여 사용하여도 항균성이 그대로 유지될 수 있다.

본 발명에 의한 마스크에 있어서, 이러한 대나무 섬유에 의하여 직조된 대나무 직물층의 두께는 약 0.5 내지 2mm정도로 할 수 있다. 한편 본 발명에 의한 마스크는 대나무 직물층외에 부직포 층을 포함하는데, 상기 부직포 층으로는 폴리에스테르, 나일론, 또는 폴리프로필렌으로 제조된 부직포를 사용할 수 있다. 상기 부직포 층의 두께는 약 0.5 내지 1.5mm정도로 할 수 있다. 본 발명에 의한 마스크에 있어서, 상기 마스크 본체를 형성하는 상기 부직포층 및 대나무 직물층 중 적어도 하나의 층은 항균처리가 된 것을 사용할 수 있다. 이 경우, 상기 항균처리가 된 층은 마스크 본체에서 안면 접촉층의 맞은편에 배치되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 부직포 층의 양면에 대나무 직물층이 배치되는 마스크 본체를 갖는 마스크에 있어서, 상기 대나무 직물층 중 안면 접촉층이 아닌 안면 접촉층의 맞은편에 배치되는 대나무 직물층에 항균처리가 되는 것이 바람직하다.

이러한 항균 처리 방법으로서는 항균 물질을 상기 층에 배치하는 방법으로는 스프레이 후 건조 및 침지 후 건조 등의 방법 등이 있다. 상기 항균 물질로는 내열성을 가지는 무기 항균제, 유기항균제 등이 있다. 상기 항균제는 인체에 해가 없는 항균제라면 그 종류에 제한없이 사용할 수 있다.

경우에 따라서는 항균 처리된 별도의 직물층을 더 포함할 수도 있다.

본 발명에 의한 마스크의 공기 투과율과 관련하여, 상기 마스크 본체에 의한 압력 강하가 4 mmH₂O 이하가 되도록 하는 것이 호흡에 무리가 없다. 상기 압력 강하가 적을수록 호흡에 유리하지만, 공기가 매질을 통과하면 압력강하가 생길 수 밖에 없는 바, 바람직하게는 압력강하의 범위가 약 4~0.1 mmH₂O 정도라면 마스크로의 사용에 무리가 없다.

이하 실시예 및 시험예에 의하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 이러한 실시예 및 시험예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것일 뿐, 이들에 의하여 본 발명의 범위가 제한되지는 않는다.

<실시예 1>

대나무 섬유로 만들어진 직물을 이용하여 마스크를 제조하였다.

먼저, 도 1에서 보여진 바와 같은 구조로 된 마스크 본체를 제조하였다. 즉, 대나무 직물층에 부직포층을 배치하고 그 위에 다시 대나무 직물층을 배치한 후, 이를 박음질하여 3층으로 된 마스크 본체를 제조하였다.

대나무 직물로는 100% 대나무 원사를 사용하여 직조 된 직물을 사용하였다. 본 실시예에서는 동일한 대나무 직물을 부직포 양쪽에 배치하였다. 부직포로는 G100 등급의 정전 처리된 부직포를 사용하였다(도 1 참조).

이어, 마스크 본체의 측면에 귀걸이를 배치하였다. 귀걸이는 면사로 제작된 것을 사용하였으며 마스크 본체의 측면에 박음질하여 부착하였다.

<실시예 2>

부직포 양쪽에 배치된 대나무 직물이 서로 다른 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 마스크를 제조하였다.

구체적으로, 안면에 접하는 부분의 대나무 직물층(안면 접촉층)으로 100% 대나무 원사를 사용하여 직조된 대나무 직물을 사용하였으며, 바깥쪽의 대나무 직물층으로는 30% 면이 혼방된 대나무 원사를 사용하여 직조된 직물을 사용하였다.

<실시예 3 및 4>

부직포층으로서 폴리프로필렌 계열의 부직포(3M GSB30^TM)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 마스크를 제조하였다.

<실시예 5> 별도의 항균처리

실시예 1에 의한 마스크 본체의 바깥쪽 직물층에 항균 처리를 하였다. 항균제로는 무기향균제로서 실리카/알루미나 항균제를 사용하였다.

<비교예 1>

대나무 직물을 사용하지 않고 면(cotton)으로 된 단일층으로만 마스크 본체를 제조하고 여기에 귀걸이를 설치하여 마스크를 제조하였다.

<비교예 2>

대나무 직물을 사용하지 않고 실시예 1에 의한 부직포로 된 단일층으로만 마스크 본체를 제조하고 여기에 귀걸이를 설치하여 마스크를 제조하였다.

<시험예 1>

본 발명에 의한 마스크의 통기도 및 오염물질 여과정도를 확인하기 위하여 NaCl 투과시험을 하였다.

구체적으로, 에어로졸 상태의 NaCl(입자크기 0.3~0.5㎛)을 공기와 함께 30 lpm의 압력으로 상기 실시예 1 및 비교예 1, 2에서 제조된 마스크로 분사하였다. 상기 분사 후 압력강하를 측정하여 통기도를 확인하였고, NaCl의 투과율을 측정하여 오염물질 여과정도를 확인하였다.

그 결과를 하기 표 1에 기재하였다.

시료	압력강하 dP(mmH2O)	NaCl 투과율 (%)
실시예 1	2.5	14.4
비교예 1	1.8	67.5
비교예 2	0.9	26.0

상기 시험 결과에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 마스크의 경우 3중층으로 된 구조임에도 불구하고 압력강하가 4이하로서 통기성이 매우 우수하다. 또한, NaCl 투과율이 14.4%로 매우 낮아서 오염물질 여과 효율이 매우 우수하다는 것을 알 수 있다.

<시험예 2> 항균시험

상기 실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 마스크를 사용하여 항균시험을 하였다. 구체적으로, 상기 마스크에서 대장균(Escherichia coli; ATCC 25922), 황색포도상구균(Staphylococcus aureus; ATCC 6538), 폐렴구균(Klebsiella pneumoniae; ATCC 4352) 및 고초균(Bacillus subtilis; ATCC 6633)을 혼합한 혼합 균주의 성장정도를 확인하였다.

구체적으로, 상기 혼합 균주를, 펩톤(BACTO-Peptone Ehsms Thiotone) 5g과 쇠고기 추출물(Beef Extract) 3g을 증류수 1,000ml에 녹이고 0.1M NaOH로 pH를 6.8±0.2(25℃)로 조정한 후 고압 멸균기에서 증기압 1,055g/㎠, 온도 120±2℃로 20분간 멸균하여 제조된 뉴트리언트 배지 20ml이 담긴 100ml 삼각 플라스크에 접종하여 37±1℃에서 18~24시간 동안 진탕 배양하였다. 이렇게 배양된 균액을 흡관광도계를 이용하여 660nm에서 O.D.(Optical density)값을 측정하여 생균수를 계산하고, 이것을 20배 희석한 뉴트리언트 배지로 하기 표 2에 기재된 대로 초기균수가 실시예 1에 대해서는 8.60x10⁴/ml, 비교예 1에 대해서는 2.0x10⁵/ml가 되도록 조제한 균액 0.2ml를 접종원으로 준비하였다.

상기 실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 마스크를 잘라서 각각 3cm x 3cm 되는 시험편을 준비하고 이를 유리 용기에 넣었다.

상기 접종원을 0.2ml을 취하여, 각 유리용기에 있는 시험편에 골고루 살포되도록 주의해서 접종하였다. 접종한 후에 건조를 막기 위해서 뚜껑을 닫고 37±1℃에서 24시간 배양하였다.

상기 24시간 배양 후 상기 유리용기에 0℃의 중화용액 20ml을 넣고 격렬하게 흔들어 준 다음 각 검체로부터 균액을 추출한 후 생리식염수를 이용하여 각각 단계적으로 희석하였다. 각 희석액으로부터 1.0ml을 페리디쉬(Petri dish)에 넣고 45℃로 유지된 뉴트리언트 한천 배지(Nutrient agar) 약 15ml을 부어 골고루 혼합한 후 실온에서 고화시켰다.

상기에서 얻어진 생균수를 계수하고 균 감소율을 계산하였다. 균 감소율은 하기 수학식 1에 의하여 계산하였다.

감소율(%) = [(Mb-Mc)/Mb] x 100

여기서, Mb는 초기의 균수를 나타내며, Mc는 24시간 배양 후 시험편의 균수를 나타낸다.

그 결과는 하기 표 2에 나타나 있다.

대상	초기 균수	24시간 후 균수	감소율(항균성)
실시예 1	8.60 x 104	0.6 x 102	>99.8%
비교예 1	2.0 x 105	1.1 x 108	0%

상기 결과에서 보는 바와 같이 본 발명에 의한 마스크의 경우 항균성이 우수함을 알 수 있다.

본 발명에 의한 마스크의 경우 대나무 직물을 사용하기 때문에 통기성이 우수하고 또한 항균성, 탈취성 및 착용감도 우수하여, 대기오염 등에 대비한 기능성 마스크, 특히 어린이용 마스크로의 적용되어 우수한 효과를 나타낼 수 있다.

Claims (10)

1. 마스크 본체 및 귀걸이를 포함하는 마스크에 있어서,

   상기 마스크 본체는 대나무 직물층 및 부직포 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크.
2. 제 1항에 있어서, 상기 마스크 본체는 부직포 층의 양측면에 대나무 직물층이 배치된 구조를 가짐을 특징으로 하는 마스크.
3. 제 1항에 있어서, 상기 대나무 직물층은 대나무 섬유로 직조된 직물에 의하여 형성된 것임을 특징으로 하는 마스크.
4. 제 1항에 있어서, 상기 대나무 직물층의 두께는 0.5 내지 2 mm인 것을 특징으로 하는 마스크.
5. 제 1항에 있어서, 상기 부직포 층은 폴리에스테르, 나일론 또는 폴리프로필렌을 이용하여 제조된 부직포에 의하여 형성된 것임을 특징으로 하는 마스크.
6. 제 1항에 있어서, 상기 부직포 층의 두께는 0.5 내지 1.5 mm인 것을 특징으로 하는 마스크.
7. 제 1항에 있어서, 상기 부직포 층 및 대나무 직물층 중 적어도 하나의 층은 항균처리가 된 층임을 특징으로 하는 마스크.
8. 제 7항에 있어서, 상기 항균처리가 된 층은 마스크 본체에서 안면 접촉층의 맞은편에 배치되는 것을 특징으로 하는 마스크.
9. 제 1항에 있어서, 항균 처리된 직물층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크.
10. 제 1항에 있어서, 상기 마스크 본체의 압력 강하는 4 mmH₂O 이하인 것을 특징으로 하는 마스크.

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