KR20090006640A - 항균마스크용 원단 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 항균마스크용 원단 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 일방향 수분전이 원단으로 이루어진 이면층, 상기 이면층의 상부에 나노섬유로 이루어진 중간층, 상기 중간층의 상부에 일반적인 직물 또는 부직포로 이루어진 표면층으로 구성된 3층 구조의 복합원단을 특징으로 하는 항균마스크용 원단 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일방향 수분전이 원단, 나노섬유, 항균, 마스크
Description
본 발명은 일방향수분전이 원단 및 나노섬유를 복합하여 제조된 항균마스크용 원단 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 장시간 착용이 가능하면서 포집성, 미세 오염물 차단 및 항균성이 향상된 항균마스크용 원단 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
종래의 보건용 항균 및 황사용 마스크는 면이나 합성섬유를 이용하여 직조된 제품을 두겹 내지는 세겹으로 적층하여 극세사나 헤파 필터 등으로 구성된 것들이 대부분이며, 항균성을 부여하기 위하여 무기 항균입자를 코팅하거나 은나노 입자를 섬유 표면에 침착 시켜 제조되었다.
그러나, 종래의 항균 및 황사용 마스크의 경우에는 미세먼지 차단효율이 30 ~ 60% 정도로 매우 낮고, 항균성에 있어서도 만족할 만한 효과가 없는 것으로 알려져 있으며, 착용중에도 김서림(Fog)이나 수분에 의한 불쾌감으로 인해 장시간 활동하는데 어려움이 있다.
또한, 항균성을 부여하기 위해 무기 항균제의 코팅이나 섬유 표면에 은나노 입자와 이산화티타늄(TiO2) 등을 침지시켜 제조하므로 재사용 및 반복 세탁 시에 은입자의 탈리에 의한 항균 효과가 감소될 우려가 있다.
그 밖에 기존 마스크에 사용된 섬유의 경우, 용액 및 용융방사에 의해 제조되므로 섬유의 직경이 수십에서 수백 ㎛로 구성됨으로써, 세균이나 바이러스, 기타 미세 오염물질 등을 효과적으로 차단할 수 없으며, 헤파필터 등을 내지로 사용할 경우에는 통기성에 문제가 있어 장시간 사용하는데 어려움이 있다.
따라서, 최근의 웰빙(Well-being) 현상이 대두됨에 따라 야외활동 시간이 증가하고 있으므로, 마스크도 미세입자 차단 이외에도 자외선(UltraViolet,UV) 차단 및 소취 기능의 부가적인 효과가 요구되고 있다.
이러한 요구에 따라, 일본 공개특허공보 제1999-332962호에서는 구 및 코를 덮고 안면의 요철에 따르고 밀착성이 있고 흡기 유입구를 갖는 커버，그 커버를 안면에 고정하기 위한 밴드，해 흡기 유입구의 유로부에 광촉매 부재로 된 필터부 및 광촉매 부재를 광여기 시키는 광원을 갖고，또한，광원에 전력을 공급하기 위한 코드로 연결된 배터리를 넣는 케이스를 갖는 방취 항균 마스크가 제안된 바 있다.
그러나, 상기 마스크에 광원에 전력 공급을 위한 코드로 배터리를 연결시켜 착용상의 번거로움이나 움직임에 있어서 불편함이 초래되어 실용성이 부족한 단점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 목적은 김서림 방지, 미세입자 및 세균 등의 침입을 막는 항균마스크용 원단 및 이의 제조방법을 제공하는 데 있다.
또한, 상기의 항균성뿐만 아니라, 자외선 차단, 악취제거 등의 기능성이 부여된 항균마스크 및 이의 제조방법을 제공하는 데 있다.
또한, 항균성 외의 다양한 기능성을 갖추면서도 착용이 간편하고, 실용적인 항균마스크 및 이의 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 항균마스크용 원단에 있어서, 일방향 수분전이 원단으로 이루어진 이면층, 상기 이면층의 상부에 나노섬유로 이루어진 중간층, 상기 중간층의 상부에 일반적인 직물 또는 부직포로 이루어진 표면층으로 구성된 3층 구조의 복합원단을 특징으로 하는 항균마스크용 원단을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 일방향 수분전이 원단이 천연섬유 또는 합성섬유로 속건성 원단을 제조하여 레이저 가공, 플라즈마 가공, 화학적 처리로 이루어진 군에서 1이상 선택되어 가공됨을 특징으로 하는 항균마스크용 원단을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 나노섬유의 원료는 폴리에스테르계, 폴리아크릴계, 폴리아크릴로니트릴계, 폴리아미드계, 폴리염화비닐계, 폴리우레탄계, 폴리올레핀계, 폴리플루오로에틸렌계, 페놀, 요소, 멜라민, 에폭시 수지로 이루어진 군에서 1 이상 선택되어 전기 방사하여 제조됨을 특징으로 하는 항균마스크용 원단을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 나노섬유의 직경이 10 nm 내지 1 ㎛의 범위에 포함됨을 특징으로 하는 항균마스크용 원단을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 중간층의 두께가 10 내지 50 ㎛ 의 범위에 포함됨을 특징으로 하는 항균마스크용 원단을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 나노섬유의 방사 시에 기능성 물질인 나노은, 이산화티타늄으로 이루어진 군에서 1이상 선택되어 더 포함되어 이루어짐을 특징으로 하는 항균마스크용 원단을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 기능성 물질이 상기 나노섬유의 원료 100을 기준으로 1 내지 20 중량부로 첨가됨을 특징으로 하는 항균마스크용 원단을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 항균마스크에 있어서, 이면층이 폴리에틸렌테레프탈레이트 일방향 수분전이 원단이고,상기 이면층의 상부에 중간층이 직경 200nm인 나일론 66 나노섬유가 22 ㎛두께로 이루어지고,상기 중간층의 상부에 표면층이 면 직물로 구성된 3층 구조로 이루어진 복합원단을 특징으로 하는 항균마스크용 원단을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 3층 구조의 복합원단의 미세입자 차단요율이 80 내지 100% 이고, 기공율이 30 내지 70%인 것을 특징으로 하는 항균마스크용 원단을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 3층 구조의 복합원단의 자외선 차단효율이 95 내지 100%인 것을 특징으로 하는 항균 마스크용 원단을 제공한다.
또한, 본 발명은 항균마스크용 원단의 제조방법에 있어서, 이면층은 일방향 수분전이 원단으로, 중간층은 나노섬유로, 표면층은 일반적인 직물 또는 부직포로 제조되는 이면층, 중간층 또는 표면층 제조 단계; 상기 제조된 각각의 원단층의 합포 단계가 포함되어 이루어짐을 특징으로 하는 항균마스크용 원단의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 일방향 수분전이 원단이 천연섬유 또는 합성섬유로 속건성 원단을 제조하여 레이저 가공, 플라즈마 가공, 화학적 처리로 이루어진 군에서 1이상 선택되어 가공됨을 특징으로 하는 항균마스크용 원단의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 나노섬유의 원료는 폴리에스테르계, 폴리아크릴계, 폴리아크릴로니트릴계, 폴리아미드계, 폴리염화비닐계, 폴리우레탄계, 폴리올레핀계, 폴리플루오로에틸렌계, 페놀, 요소, 멜라민, 에폭시 수지로 이루어진 군에서 1 이상 선택되어 전기 방사하여 제조됨을 특징으로 하는 항균마스크용 원단의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 나노섬유의 직경이 10 nm 내지 1 ㎛ 의 범위에 포함됨을 특징으로 하는 항균마스크용 원단의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 중간층의 두께가 10 내지 50 ㎛ 의 범위에 포함됨을 특징으로 하는 항균마스크용 원단의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 나노섬유의 방사 시에 기능성 물질인 나노은, 이산화티타늄으로 이루어진 군에서 1이상 선택되어 더 포함되어 이루어짐을 특징으로 하는 항균마스크용 원단의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 기능성 물질이 상기 나노섬유의 원료 100을 기준으로 1 내지 20 중량부로 첨가됨을 특징으로 하는 항균마스크용 원단의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 항균마스크용 원단의 제조방법에 있어서,이면층이 폴리에틸렌테레프탈레이트 일방향 수분전이 원단이고,상기 이면층의 상부에 중간층이 직경 200nm인 나일론 66 나노섬유가 22 ㎛두께로 이루어지고,상기 중간층의 상부에 표면층이 면 직물로 구성된 3층 구조로 이루어진 복합원단을 특징으로 하는 항균마스크용 원단의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 합포 단계에 있어서, 상기 제조된 이면층, 중간층, 표면층의 순으로 적층되어 3층으로 합포되어 이루어지되, 상기 합포 방식은 열접착, 초음파, 봉제 방식으로 이루어진 군에서 1이상 선택되어 이루어짐을 특징으로 하는 항균마스크용 원단의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 3층 구조의 복합원단의 미세입자 차단요율이 80 내지 100% 이고, 기공율이 30 내지 70%인 것을 특징으로 하는 항균마스크용 원단의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 3층 구조의 복합원단의 자외선 차단효율이 95 내지 100%인 것을 특징으로 하는 항균 마스크용 원단의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기의 항균마스크용 원단, 또는 상기의 어느 한 방법에 의해 제조된 항균마스크용 원단을 이용하여 제조된 항균마스크를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기의 항균마스크용 원단, 또는 상기의 어느 한 방법에 의해 제조된 항균마스크용 원단에 와이어밴드 또는 조임끈이 부착되어 마스크 형태로 제조되는 마스크완성 단계를 거쳐 제조됨을 특징으로 하는 항균마스크의 제조방법을 제공한다.
이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 "약", " 실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 항균마스크 원단의 단면도이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명에 의한 항균마스크의 원단은 이면층(100), 중간층(200), 표면층(300)의 3층 구조로 구성되어 있다.
우선, 이면층(100)은 속건성 직물인 일방향 수분전이 원단으로 구성시킴이 바람직하다.
상기의 속건성 직물은 2층 이상의 구조로 이면층은 저밀도, 표면층은 저밀도로 구성시켜 피부에서 배출되는 땀(수분)을 이면층에서 재빨리 흡수하여 표면층으로 전이시켜 건조되도록 구성된 직물일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
상기 일방향 수분전이 원단은 호흡기 내지는 피부와 접촉하는 부분에 구성시켜 호흡 시 수분의 신속한 외부 배출을 하도록 하여 항상 쾌적함이 부여되는 기능을 갖는다.
따라서, 상기 일방향 수분전이 원단은 강신도 및 착용감, 호흡성 등을 조절하기 위해 천연섬유 및 합성섬유가 혼합 사용될 수 있으며, 상기의 섬유로 이루어진 일방향 수분전이 원단에 레이저 가공, 플라즈마 가공, 화학적 처리 등으로 가공되어 사용된다.
상기 이면층(100)의 상부에는 중간층(200)이 형성될 수 있는데, 상기 중간층(200)은 나노섬유로 구성됨이 바람직하다.
상기 나노섬유는 외부로부터 바이러스나 세균, 미세오염원이 호흡기 내로 침입하는 것을 차단하는 역할을 하며, 상기 나노섬유는 폴리에스테르계, 폴리아크릴계, 폴리아크릴로니트릴계, 폴리아미드계, 폴리염화비닐계, 폴리우레탄계, 폴리올레핀계, 폴리플루오로에틸렌계, 페놀, 요소, 멜라민, 에폭시 수지 등의 열경화성 또는 열가소성 고분자를 원료로 하여 전기 방사하여 제조되며, 10 nm 내지 1 ㎛ 의 범위에 포함됨이 바람직하다. 따라서 상기에서 제조된 나노섬유는 체적대비 비표면적이 크기 때문에 바이러스나 세균, 미세 오염원의 통과가 봉쇄되게 된다. 상기 나 노섬유가 10 nm 미만인 경우, 더 작은 직경을 지녀도 오염원은 봉쇄 효과는 상승되지 않으며, 1 ㎛를 초과하는 경우, 미세 오염원이 침투할 가능성이 크므로 항균 효과가 낮아지게 되기 때문이다.
그리고, 상기 나노섬유로 구성된 중간층의 두께는 10 내지 50 ㎛의 범위에 포함됨이 바람직하다. 왜냐하면, 상기 중간층의 두께가 10 ㎛ 미만인 경우, 오염 입자를 차단시키는 나노섬유의 효과 발현이 어렵게 되며, 50 ㎛ 초과하는 경우, 두께 증가로 인한 포집성은 향상되나 통기성에 문제가 있기 때문이다.
또한, 상기 나노섬유 방사 시에 나노은이나 이산화티타늄(TiO2) 입자를 첨가시켜 나노섬유 표면에 고정되도록 하여 항균 및 소취 기능을 부여시킬 수도 있다.
상기 기능성 물질은 중간층의 주 원료인 열경화성 또는 열가소성 고분자 100을 기준으로 1 내지 20 중량부로 더 첨가됨이 바람직하다. 왜냐하면, 상기 기능성 물질이 1 중량부 미만으로 첨가되는 경우, 기능성의 발현이 미흡하게 되며, 20 중량부를 초과하여 첨가되어도 그 이상의 기능성 효과가 크게 향상되지 않고 첨가량의 낭비만 초래하게 되기 때문이다.
상기 중간층의 상부에 표면층(300)이 형성될 수 있는데, 상기 표면층(300)은 기존의 일반 천연섬유 또는 합성 섬유로 이루어진 일반적인 직물 또는 부직포로 구성됨이 바람직하다.
상기 표면층(300)은 외부의 큰 오염원을 1차 차단시키고, 상기 나노섬유로 구성된 중간층(200)을 외부 자극으로부터 보호되도록 하며, 상기 이면층(100) 및 중간층(200)이 고정되도록 적합한 강도를 부여하여 강신도가 구비 되도록 하며, 외관을 고려하여 디자인, 편리성 및 휴대성이 부여된다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 항균마스크의 사시도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 항균마스크는 본 발명의 주 구성요소인 항균마스크(1), 와이어밴드(2), 조임끈(3)으로 이루어져 있다.
상기 항균마스크(1)는 본 발명에서 3층 구조로 이루어진 원단으로 구성되고, 상기 와이어밴드(2)는 구부러짐이 가능한 와이어 밴드가 사용되며, 상기 조임끈(3)은 신축성이 있는 재질로 구성되어 사용이 간편한 형태로 이루어질 수 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 항균마스크 제조공정도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 항균마스크용 원단은 이면층제조 단계(S100), 중간층제조 단계(S200) 또는 표면층제조 단계(S300), 합포 단계(S400)로 이루어질 수 있으며, 상기 이면층, 중간층 또는 표면층제조 단계는 순서에 관계없이 각각 제조될 수 있다. 또한, 상기 합포 단계(S400)를 거친 항균마스크용 원단에 마스크완성 단계(S500)가 포함되어 항균마스크가 제조될 수 있다.
우선 이면층제조 단계(S100)에 있어서, 이면층은 일방향 수분전이 원단으로 레이저 가공, 플라즈마 가공, 화학적 처리를 통해 이면층 원단을 제조하며, 이에 한정되지 않는다.
상기 이면층제조 단계(S100)를 보다 상세히, 이중직으로 제조된 흡수속건 기능을 갖는 고수분전이 섬유 시이트로 제조되되, 상기 시이트의 이면층은 원사의 필라멘트 수가 작은 폴리에스테르 또는 나일론 원형단면 비가연사(filament yarn)로 구성되고, 표면층은 원사의 가닥수(필라멘트 수)가 많은 폴리에스테르 또는 나일론 원형단면 가연사(D.T.Y: Draw Textured Yarn) 또는 A.T.Y(Air Textured Yarn)사, I.T.Y(Inter-lace Yarn)사로 구성되어 있으며, 표면층의 밀도가 이면층에 비해 더 조밀한 것을 특징으로 하는 흡수속건 기능을 갖는 고수분전이 섬유 시이트로 제조할 수 있다.
또한, 이중구조로 이루어진 흡한속건성 직물로 구성하되, 상기 이중구조는 외부와 접하는 표면층과 피부와 접하는 이면층으로 이루어지며, 상기 표면층은 원형 단면 구조의 소수성 폴리에스테르계 가연사로 이루어지며, 상기 이면층은 극소수성 폴리올레핀계 필라멘트사로 이루어지되, 상기 표면층 및 이면층을 구성하는 섬유의 반복사슬구조에 U.V. 조사에 의해 친수성기가 부여된 것임을 특징으로 하는 이중구조로 형성시켜 제조할 수 있다.
그 외에도, 상기 수분 전이 원단은 피부면으로부터 수분흡수층, 수분전이층 및 수분확산층이 순차적으로 적층된 섬유시트의 구조를 이루되, 수분흡수층은 원형단면 구조의 폴리올레핀계 필라멘트사로 구성되어 있고, 수분전이층은 폴리에스테르 또는 폴리아미드 이형단면 필라멘트사로 구성되어 있으며, 수분확산층은 방적사가 단독 또는 폴리에스테르 이형단면사와 혼합되어 구성된 것을 특징으로 하는 3층구조를 갖는 고수분전이 섬유시이트 형태로 제조할 수 있다.
상기 이면층제조 단계(S100)와 별도로, 중간층제조 단계(S200)에 있어서, 열경화성 또는 열가소성 고분자를 원료로 하여 전기 방사하여 나노섬유가 제조되는 중간층이 제조될 수 있다. 상기의 방법으로 제조된 나노섬유는 직경이 10 nm 내지 1 ㎛ 의 범위에 포함됨이 바람직하다.
따라서 상기에서 제조된 나노섬유는 체적대비 비표면적이 크기 때문에 바이러스나 세균, 미세 오염원의 통과가 봉쇄되게 된다. 상기 나노섬유가 10 nm 미만인 경우, 더 작은 직경을 지녀도 오염원은 봉쇄 효과는 상승되지 않으며, 1 ㎛를 초과하는 경우, 미세 오염원이 침투할 가능성이 크므로 항균 효과가 낮아지게 되기 때문이다.
그리고, 상기 나노섬유로 구성된 중간층의 두께는 10 내지 50 ㎛의 범위에 포함됨이 바람직하다. 왜냐하면, 상기 중간층의 두께가 10 ㎛ 미만인 경우, 오염 입자를 차단시키는 나노섬유의 효과 발현이 어렵게 되며, 50 ㎛ 초과하는 경우, 두께 증가로 인한 포집성은 향상되나 통기성에 문제가 있기 때문이다.
상기 중간층제조 단계(S200)에서, 항균성, 소취성 및 자외선 차단 등의 기능성을 발현시키기 위해 방사 시, 나노섬유의 방사 용액에 은 함유 물질 또는 이산화티타늄(TiO2) 등을 더 첨가시켜 제조할 수 있다.
상기 기능성 물질은 중간층의 주 원료인 열경화성 또는 열가소성 고분자 100을 기준으로 1 내지 20 중량부로 더 첨가됨이 바람직하다. 왜냐하면, 상기 기능성 물질이 1 중량부 미만으로 첨가되는 경우, 기능성의 발현이 미흡하게 되며, 20 중량부를 초과하여 첨가되어도 그 이상의 기능성 효과가 크게 향상되지 않고 첨가량의 낭비만 초래하게 되기 때문이다.
상기 중간층제조 단계(S200)와는 별도로, 또한 표면층제조 단계(S300)에 있 어서, 천연섬유 또는 합성섬유를 사용하여 기존의 일반적인 직조 방법으로 직물이나 부직포 형태로 표면층을 제조한다.
상기에서 제조된 이면층, 중간층, 표면층을 가지고 합포 단계(S400)를 진행시키되, 우선 이면층(100), 중간층(200), 표면층(300) 순으로 접합하여 본 발명의 항균마스크를 완성시킨다.
상기의 합포 단계(S400)에 있어서 합포 방식은 열접착, 초음파 접합, 봉제 접합 등의 방식을 사용하며, 이에 한정되지 않는다.
마지막으로, 상기 합포 단계(S400)를 거친 항균마스크용 원단(1)에 와이어밴드(2), 조임끈(3)을 부착하는 마스크완성 단계(S500)를 거쳐 외관, 착용감 및 실용성이 고려된 항균마스크가 완성될 수 있다.
상기의 구조를 지닌 항균마스크의 항균발현 메커니즘을 설명하면, 호흡기나 피부에서 발생하는 내부 수분이 이면층(100)에 흡수되고, 외부 오염물은 표면층(300)에서 1차 차단되고 중간층(200)의 고밀도 조직으로 인해 포집성이 향상되어 외부오염원이 차폐되며, 이면층(100) 및 표면층(300)에서 흡수된 내부 수분(땀, 침)및 외부 수분(빗방울, 액적)은 바로 중간층(200)으로 전이되어 수분이 효과적으로 투습되고, 방수효과뿐만 아니라, 항균 및 소취기능도 발현될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에서 제조된 항균마스크용 원단은 일방향 수분전이 원단의 이면층, 나노섬유의 중간층 및 표면층의 3층 구조로 원단이 구성됨으로써 통기성과 김서림 방지가 우수하여 장시간 착용이 가능할 뿐만 아니라 바이러스나 미세 오염물이 차단되는 효과가 있다.
또한, 중간층의 나노섬유의 방사시 첨가되는 기능성 물질에 기인하여 항균, 소취 또는 자외선 차단 기능 등이 발휘되는 효과가 있다.
또한, 용도에 맞는 재질 및 외관으로 표면층이 제조됨으로서 착용이 간편하고, 실용성이 제공되는 효과가 있다.
하기의 실시예를 통하여 좀더 상세하게 설명하고자 한다.
실시예
1
이면층으로, 현재 상품화되어 있는 일방향 수분전이 원단인 드라이존(Dry-Zone; PET사, 벤텍스㈜)으로 준비하였다.
또한, 중간층으로, 나일론 66을 초산(HCOOH, formic acid)에 20:80 중량% 비율로 용해시킨 방사용액을 방사구에 연결하고, 인가전압 50 kV이하, 방사구와 집전체간의 거리 30 cm, 홀당 0.1 내지 1 cc/g으로 토출하면서 전기방사를 실시하였다.
상기 방사된 나일론 66 나노섬유로 직경이 200 nm로 구성되었으며, 상기나노섬유의 두께가 평균 22 ㎛가 되도록 중간층을 형성시켰다.
또한, 표면층으로, 천연섬유인 면사로 직조된 직포를 준비하였다.
상기에서 제조된 이면층, 중간층, 표면층을 상기에 표기된 순서로 서로 열접착 방식으로 합포 단계를 거쳐 3층의 복합원단으로 구성된 항균마스크를 제조하였 다.
실시예
2
실시예 1과 동일한 방법으로 작업을 진행하되, 중간층제조에 있어서, 나노섬유는 나노은을 첨가하여 방사용액을 제조하였다.
상기 방사용액은 나노은으로 질산은이 첨가된 폴리아크릴로니트릴(PAN)을 DMF(N,N-dimethylformamide) 용매에 10:90 중량%비율로 용해시킨 방사용액을 사용하였다.
또한, 상기 질산은이 첨가된 PAN은 PAN 100을 기준으로 질산은(AgNO3) 5.3 중량부로 첨가시켜 제조하였다.
실시예
3
실시예 2와 동일한 방법으로 작업을 진행하되, 중간층제조 단계에 있어서,전기방사된 나노섬유의 직경은 400 nm 로 구성되었다.
실시예
4
실시예 2와 동일한 방법으로 작업을 진행하되, 중간층제조 단계에 있어서,전기방사된 나노섬유의 직경은 600 nm 로 구성되었다.
실시예
5
실시예 1과 동일한 방법으로 작업을 진행하되, 중간층제조에 있어서, 나노섬유는 질산은(AgNO3) 및 이산화티타늄(TiO2)을 첨가하여 방사용액을 제조하였다.
상기 방사용액은 질산은이 첨가된 폴리아크릴로니트릴(PAN)을 DMF(N,N- dimethylformamide) 용매에 10:90 중량%비율로 용해시킨 방사용액을 사용하였다.
또한, 상기 질산은 및 이 첨가된 PAN은 PAN 100을 기준으로 질산은(AgNO3)을 5.6 중량부 및 이산화티타늄도 5.6 중량부로 첨가시켜 제조하였다.
* 분석방법
1. 형태 및 크기
1) 주사현미경 (Scanning Electron Microscope; SEM)
본 발명에서 이면층, 중간층, 표면층의 형태 및 크기를 확인하기 위해 시료를 백금-팔라듐 코팅으로 전처리하여 HITACHI S4700 FE-SEM으로 고분해능 5 kv에서 측정하였다.
도 4a 및 4b는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따라 제조된 이면층인 일방향 수분전이 원단의 SEM 사진이다. 도 4a 및 4b를 참조하면, 상기 도 4a는 35배 비율의 현미경 사진이며, 도 4b는 150배 비율의 현미경 사진으로서, 상부에 일방향으로 직조되어 있고, 섬유 한가닥이 원형이 아닌 이형단면의 형태로 구성되며, 상부와 하부가 서로 다른 밀도로 직조되어 있음을 확인할 수 있다.
도 5a 및 5b는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따라 제조된 중간층을 구성하는 나노섬유의 SEM 사진이다. 도 5a 및 5b를 참조하면, 상기 도 4a는 5,000배 비율의 현미경 사진이며, 상기 도 4b는 10,000배 비율의 현미경 사진이다. 상기 실시예 1에서 제조된 나노섬유로서, 상기 전기방사하여 얻어진 나일론 66의 나노섬유를 주 사전자 현미경(Scanning Electron Microscope;SEM)에서 나타나듯이 나노섬유 대부분이 직경 1 ㎛ 보다 작게 나타나며, 평균적으로 200 nm인 나노섬유로 구성되어 있음을 확인할 수 있다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따라 제조된 나노섬유로 구성된 중간층의 SEM 사진이다. 도 6을 참조하면, 중간층의 두께가 22 ㎛로, 20 ㎛ 내외의 두께로 형성됨을 확인할 수 있다.
도 7은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따라 제조된 표면층인 직물의 SEM 사진이다. 도 7을 참조하면, 일반적인 평직으로 제조된 면 직물의 형태이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따라 제조된 중간층을 구성하는 나노은이 첨가된 나노섬유의 SEM 사진이다.
우선, 도 8a를 참조하면, 상기 도 8a는 실시예 2에서 제조된 나노은이 첨가된 폴리아크릴로니트릴 나노섬유의 10,000배 비율의 현미경 사진으로 나노섬유의 직경이 0.5 ㎛ 보다 작음을 확인 할 수 있다. 또한, 도 8b는 나노은이 첨가되어 방사된 폴리아크릴로니트릴 나노섬유 한가닥의 형태로서, 표면에 작은 점박이 형태의 나노은 입자가 함께 포함되어 있음을 확인할 수 있다.
2. 필터 성능평가
1) 필터 평가
실시예 2 내지 실시예 4에서 제조된 나노은이 첨가된 나노섬유의 중간층에 대하여 필터 성능을 평가하였으며, 방사된 나노섬유의 직경에 따라 15 내지 20 ㎛ 두께의 중간층을 가지고 시험하였다.
평가 방법은 0.3 ㎛ 의 DOP 입자를 사용하여, TSI 3160 Fractional efficiency filter tester를 이용하여 포집효율과 공기저항을 측정하였다.
2) 기공율(%)
상기 필터 평가에 사용된 실시예 2 내지 실시예 4에서 제조된 중간층에 대해 Mercury porosimetry(AutoPore IV 9500)을 사용하였다.
| 구분 | 평균 직경(nm) | 평균두께 (㎛) | 포집효율(%) | 공기저항(mmH2O) | 기공율(%) |
| 실시예 2 | 600 | 15-20 | 99.9559 | 15 | 64 |
| 실시예 3 | 400 | 15-20 | 99.9997 | 20 | 55 |
| 실시예 4 | 200 | 15-20 | 99.9998 | 35 | 42 |
표 1의 결과로 보아, 나노섬유의 평균 직경이 작을수록 포집효율이 좋아지고, 공기저항도 크며, 기공율이 낮아져 오염입자 차단 기능이 증가하는 경향이 나타남을 확인할 수 있다.
3. 항균성 평가
상기 실시예 2에 의해 제조된 복합 원단을 가로X세로, 1 cm X 1 cm로 절단하여 대장균, 황색포도상구균 및 화농성 세균(Staphylococcus aureus ATCC 12600)을 각각 12시간 배양하여 항균성을 평가하였다.
이때 셀은 1X106 CFU/㎖로 희석하여 사용하였으며, 그 결과를 표2에 나타내었다.
| 구분 | 균주 | 단위 | 초기 | 10분 경과후(세탁회수 0) | 50회 세탁* 후 |
| 실시예 2 | 대장균 | CFU/㎖ | 1X106 | 0 | 0 |
| 황색포도상구균 | CFU/㎖ | 1X106 | 0 | 0 | |
| Staphylococcus aureus ATCC 12600 | CFU/㎖ | 1X106 | 0 | 0 |
* 50회 세탁(수세): 흐르는 수돗물에 절단된 시편을 놓고 30초간 침지 후 60 ℃의 진공오븐에서 수세 건조를 반복하여 결정
표 2의 결과로 보아, 10분 경과 후 항균력은 99.999% 이상 항균효과를 나타냈으며, 50회 세탁(수세) 후에도 지속적으로 탁월한 항균 효과가 발휘됨을 확인하였다.
4. 자외선 차단 효과
실시예 5에서 제조된 나노은 및 이산화티타늄이 함유된 폴리아클릴로니트릴 나노섬유로 중간층이 구성되는 복합원단으로 이루어진 항균마스크에 대하여 KSK0850에 의거하여 자외선 반사율을 측정하였다.
상기의 측정 결과 자외선 차단 효과는 95% 이상이었으며, 이는 이산화티타늄에 의해 반사효과가 발휘된 것으로 보인다.
상기 분석 외에도, 상기 실시예 5에서 제조된 항균마스크는 자외선 차단 효과뿐만 아니라 나노은도 함유하고 있으므로 항균성 및 소취성 또한 탁월하게 나타냈음을 확인할 수 있었다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 항균마스크 원단의 단면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 항균마스크의 사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 항균마스크용 원단 및 이를 이용한 항균마스크의 제조공정도.
도 4a 및 4b는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따라 제조된 이면층인 일방향 수분전이 원단의 SEM 사진.
도 5a 및 5b는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따라 제조된 중간층을 구성하는 나노섬유의 SEM 사진.
도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따라 제조된 나노섬유로 구성된 중간층의 SEM 사진.
도 7은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따라 제조된 표면층인 직물의 SEM 사진.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따라 제조된 중간층을 구성하는 나노은이 첨가된 나노섬유의 SEM 사진.
<도면의 주요부분에 대한 설명>
100: 이면층, 200: 중간층, 300: 표면층
1: 항균마스크용 원단, 2: 와이어밴드, 3: 조임끈
Claims (23)
- 항균마스크용 원단에 있어서,일방향 수분전이 원단으로 이루어진 이면층,상기 이면층의 상부에 나노섬유로 이루어진 중간층,상기 중간층의 상부에 일반적인 직물 또는 부직포로 이루어진 표면층으로 구성된 3층 구조의 복합원단을 특징으로 하는 항균마스크용 원단.
- 제1항에 있어서,상기 일방향 수분전이 원단은 천연섬유 또는 합성섬유로 속건성 원단을 제조하여 레이저 가공, 플라즈마 가공, 화학적 처리로 이루어진 군에서 1이상 선택되어 가공됨을 특징으로 하는 항균마스크용 원단.
- 제1항에 있어서,상기 나노섬유의 원료는 폴리에스테르계, 폴리아크릴계, 폴리아크릴로니트릴계, 폴리아미드계, 폴리염화비닐계, 폴리우레탄계, 폴리올레핀계, 폴리플루오로에틸렌계, 페놀, 요소, 멜라민, 에폭시 수지로 이루어진 군에서 1 이상 선택되어 전기 방사하여 제조됨을 특징으로 하는 항균마스크용 원단.
- 제1항에 있어서,상기 나노섬유의 직경이 10 nm 내지 1 ㎛ 의 범위에 포함됨을 특징으로 하는 항균마스크용 원단.
- 제1항에 있어서,상기 중간층의 두께가 10 내지 50 ㎛ 의 범위에 포함됨을 특징으로 하는 항균마스크용 원단.
- 제1항에 있어서,상기 나노섬유의 방사 시에 기능성 물질인 나노은, 이산화티타늄으로 이루어진 군에서 1이상 선택되어 더 포함되어 이루어짐을 특징으로 하는 항균마스크용 원단.
- 제6항에 있어서,상기 기능성 물질은 상기 나노섬유의 원료 100을 기준으로 1 내지 20 중량부 로 첨가됨을 특징으로 하는 항균마스크용 원단.
- 제1항에 있어서,상기 항균마스크에 있어서,이면층이 폴리에틸렌테레프탈레이트 일방향 수분전이 원단이고,상기 이면층의 상부에 중간층이 직경 200nm인 나일론 66 나노섬유가 22 ㎛두께로 이루어지고,상기 중간층의 상부에 표면층이 면 직물로 구성된 3층 구조로 이루어진 복합원단을 특징으로 하는 항균마스크용 원단.
- 제1항에 있어서,상기 3층 구조의 복합원단은 미세입자 차단요율이 80 내지 100% 이고, 기공율이 30 내지 70%인 것을 특징으로 하는 항균마스크용 원단.
- 제1항에 있어서,상기 3층 구조의 복합원단은 자외선 차단효율이 95 내지 100%인 것을 특징으로 하는 항균 마스크용 원단.
- 항균마스크용 원단의 제조방법에 있어서,이면층은 일방향 수분전이 원단으로, 중간층은 나노섬유로, 표면층은 일반적인 직물 또는 부직포로 제조되는 이면층, 중간층 또는 표면층제조 단계;상기 제조된 각각의 원단층의 합포 단계가 포함되어 이루어짐을 특징으로 하는 항균마스크용 원단의 제조방법.
- 제11항에 있어서,상기 일방향 수분전이 원단은 천연섬유 또는 합성섬유로 속건성 원단을 제조하여 레이저 가공, 플라즈마 가공, 화학적 처리로 이루어진 군에서 1이상 선택되어 가공됨을 특징으로 하는 항균마스크용 원단의 제조방법.
- 제11항에 있어서,상기 나노섬유의 원료는 폴리에스테르계, 폴리아크릴계, 폴리아크릴로니트릴계, 폴리아미드계, 폴리염화비닐계, 폴리우레탄계, 폴리올레핀계, 폴리플루오로에틸렌계, 페놀, 요소, 멜라민, 에폭시 수지로 이루어진 군에서 1 이상 선택되어 전기 방사하여 제조됨을 특징으로 하는 항균마스크용 원단의 제조방법.
- 제11항에 있어서,상기 나노섬유의 직경이 10 nm 내지 1 ㎛ 의 범위에 포함됨을 특징으로 하는 항균마스크용 원단의 제조방법.
- 제11항에 있어서,상기 중간층의 두께가 10 내지 50 ㎛ 의 범위에 포함됨을 특징으로 하는 항균마스크용 원단의 제조방법.
- 제11항에 있어서,상기 나노섬유의 방사 시에 기능성 물질인 나노은, 이산화티타늄으로 이루어진 군에서 1이상 선택되어 더 포함되어 이루어짐을 특징으로 하는 항균마스크용 원단의 제조방법.
- 제16항에 있어서,상기 기능성 물질은 상기 나노섬유의 원료 100을 기준으로 1 내지 20 중량부 로 첨가됨을 특징으로 하는 항균마스크용 원단의 제조방법.
- 제11항에 있어서,상기 항균마스크용 원단의 제조방법에 있어서,이면층이 폴리에틸렌테레프탈레이트 일방향 수분전이 원단이고,상기 이면층의 상부에 중간층이 직경 200nm인 나일론 66 나노섬유가 22 ㎛두께로 이루어지고,상기 중간층의 상부에 표면층이 면 직물로 구성된 3층 구조로 이루어진 복합원단을 특징으로 하는 항균마스크용 원단의 제조방법.
- 제11항에 있어서,상기 합포 단계에 있어서,상기 제조된 이면층, 중간층, 표면층의 순으로 적층되어 3층으로 합포되어 이루어지되,상기 합포 방식은 열접착, 초음파, 봉제 방식으로 이루어진 군에서 1이상 선택되어 이루어짐을 특징으로 하는 항균마스크용 원단의 제조방법.
- 제11항에 있어서,상기 3층 구조의 복합원단은 미세입자 차단요율이 80 내지 100% 이고, 기공율이 30 내지 70%인 것을 특징으로 하는 항균마스크용 원단의 제조방법.
- 제11항에 있어서,상기 3층 구조의 복합원단은 자외선 차단효율이 95 내지 100%인 것을 특징으로 하는 항균 마스크용 원단의 제조방법.
- 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 의한 항균마스크용 원단, 또는 제11항 내지 제21항 중 어느 한 방법에 의해 제조된 항균마스크용 원단을 이용하여 제조된 항균마스크.
- 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 의한 항균마스크용 원단, 또는 제11항 내지 제21항 중 어느 한 방법에 의해 제조된 항균마스크용 원단에 와이어밴드 또는 조임끈이 부착되어 마스크 형태로 제조되는 마스크완성 단계를 거쳐 제조됨을 특징으로 하는 항균마스크의 제조방법.
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Cited By (5)
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|---|---|---|---|---|
| KR102149121B1 (ko) * | 2020-02-13 | 2020-08-27 | 윤영복 | 하이브리드 보건 위생용 마스크, 그리고 이의 제조 방법 |
| KR102208471B1 (ko) * | 2020-03-10 | 2021-01-26 | 김승규 | 마스크 |
| CN113071169A (zh) * | 2021-04-17 | 2021-07-06 | 海宁三帘纺织有限公司 | 一种环保功能性纳米三合一面料的制作方法 |
| KR102320467B1 (ko) * | 2021-05-06 | 2021-11-01 | 김성대 | 세탁이 가능한 쿨링 항균 마스크의 제조방법 |
| KR20220043065A (ko) * | 2020-09-28 | 2022-04-05 | 이병수 | 대마 부직포 마스크 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101855683B1 (ko) | 2015-06-01 | 2018-05-09 | 주식회사 아모그린텍 | 흡착 멤브레인이 내장된 마스크 |
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| CN109291563B (zh) * | 2018-09-07 | 2020-03-13 | 圣华盾防护科技股份有限公司 | 一种抗菌保健、防紫外线的环保复合面料及其制备方法 |
| KR200491658Y1 (ko) * | 2018-10-26 | 2020-05-15 | 치페이 쿵 | 살균마스크 |
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Family Cites Families (4)
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|---|---|---|---|---|
| US5817394A (en) * | 1993-11-08 | 1998-10-06 | Kimberly-Clark Corporation | Fibrous laminated web and method and apparatus for making the same and absorbent articles incorporating the same |
| US7390760B1 (en) * | 2004-11-02 | 2008-06-24 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Composite nanofiber materials and methods for making same |
| KR100643515B1 (ko) * | 2004-12-07 | 2006-11-10 | 도레이새한 주식회사 | 항균 방취성이 우수한 폴리프로필렌 스판본드 부직포 및 그 제조방법 |
| US8092566B2 (en) | 2004-12-28 | 2012-01-10 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Filtration media for filtering particulate material from gas streams |
-
2007
- 2007-07-12 KR KR20070070188A patent/KR100931407B1/ko active IP Right Grant
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102149121B1 (ko) * | 2020-02-13 | 2020-08-27 | 윤영복 | 하이브리드 보건 위생용 마스크, 그리고 이의 제조 방법 |
| KR102208471B1 (ko) * | 2020-03-10 | 2021-01-26 | 김승규 | 마스크 |
| KR20220043065A (ko) * | 2020-09-28 | 2022-04-05 | 이병수 | 대마 부직포 마스크 |
| CN113071169A (zh) * | 2021-04-17 | 2021-07-06 | 海宁三帘纺织有限公司 | 一种环保功能性纳米三合一面料的制作方法 |
| KR102320467B1 (ko) * | 2021-05-06 | 2021-11-01 | 김성대 | 세탁이 가능한 쿨링 항균 마스크의 제조방법 |
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