KR20100024121A - 피지제거용 화장지 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피지제거용 화장지 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 피지제거용 화장지는 전기방사에 의하여 제조된 복수의 나노섬유사가 교차되어 부직포 형태로 제조되고, 그 나노섬유사의 평균직경이 50~2000nm임과 아울러 나노섬유사 사이에 형성되는 공극의 평균직경이 100~5000nm이며, 그 두께가 10~80μm으로 이루어져, 촉감이 좋을 뿐만 아니라 인체에 무해하고 나노섬유사의 표면적이 넓어서 많은 양의 피지를 신속하게 흡수할 수 있는 효과가 있다.

나노섬유, 부직포, 전기방사, 피지제거, 화장지

Description

피지제거용 화장지 및 그 제조방법{Facial tissue for removing sebum and manufacturing method}

본 발명은 화장용 피지제거용 화장지 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 피부에 접촉했을 때 사용자로 하여금 부드러운 느낌을 갖도록 하고 피지를 신속하게 흡수할 수 있으며 피부에 해를 주지 않는 피지제거용 화장지 및 그 제조방법에 관한 것이다.

최근 화장용품으로써 안면부의 피지 제거를 목적으로 기름종이가 많이 활용되고 있으며, 다양한 재질의 기름종이가 개발, 생산되고 있다. 이러한 기름종이는 특히 안면부의 코와 미간 등 일상생활 속에서 피지가 집중적으로 발생하는 부위에 있어서의 미용 및 쾌적감을 목적으로 사용되어 오고 있다.

최근에는 통상의 피지제거용 기름종이에 몇 가지의 기능성을 첨가한 형태의 제품도 개발되고 있다. 대한민국 특허 출원번호 2005-0027789는 은나노 입자를 첨가한 형태의 피지제거용 기름종이를 공개하고 있다.

그러나, 현재의 피지제거용 기름종이는 필름과 유사한 형태의 제품으로써 사용 시 안면부와의 접촉감이 좋지 않은 단점이 있다. 아울러, 종이 형태의 제품을 사용하는 경우, 제지과정에서 사용되는 정련제 등의 약품에 있어서의 안전성의 논란이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 제조과정에서 유기용매를 사용하지 않음으로써 유해성 문제를 해결할 수 있고, 나노섬유사를 사용하여 제조함으로써 부드러운 촉감을 느낄 수 있도록 할 수 있을 뿐만 아니라 신속하게 피지를 흡수할 수 있는 피지제거용 화장지 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 피지제거용 화장지는 전기방사에 의하여 제조된 복수의 나노섬유사가 교차되어 부직포 형태로 제조되고, 그 나노섬유사의 평균직경이 50~2000nm임과 아울러 나노섬유사 사이에 형성되는 공극의 평균직경이 100~5000nm이며, 그 두께가 10~80μm인 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 피지제거용 화장지를 구성하는 나노섬유사는 수용자 고분자 수지로 이루어지고, 상기 수용성 고분자는 폴리비닐알코올계 고분자, 셀룰로오스계 고분자, 아크릴계 고분자, 전분계 고분자, 알긴산계 고분자, 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌 옥사이드 중에서 적어도 하나 이상 선택되어 이루어진다.

또한, 본 발명에 의한 피지제거용 화장지 제조방법은 수용성 고분자 수지를 물에 녹여 500~2000cps의 점도로 방사용액을 제조하는 방사용액 제조단계와, 상기 방사용액을 전기방사장치를 사용하여 나노섬유 부직포로 제조하는 부직포 제조단계 와, 상기 나노섬유 부직포를 150~200℃ 온도로 가열된 여러 쌍의 롤러로 가압하는 캘린더링 단계와, 캘린더링된 나노섬유 부직포를 일정크기로 절단하는 완성품 제조단계로 구성된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 피지제거용 화장지 및 그 제조방법은 전기방사법에 의하여 수용성 고분자로 이루어지는 나노섬유사를 부직포 형태로 제조하므로, 촉감이 좋을 뿐만 아니라 나노섬유사의 표면적이 넓어서 많은 양의 피지를 신속하게 흡수할 수 있는 이점이 있다.

또한, 나노섬유사를 폴리비닐알코올계 고분자, 셀룰로오스계 고분자, 아크릴계 고분자, 전분계 고분자, 알긴산계 고분자, 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌 옥사이드와 같은 수용성 고분자로 구성하므로, 유기용매를 사용하지 않아서 안전성을 확보할 수 있는 이점이 있다.

이하, 본 발명에 의한 피지제거용 화장지 및 그 제조방법의 실시 예를 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 피지제거용 화장지는 전기방사법에 의하여 제조되고 복수의 나노섬유사가 교차되어 부직포 형태로 제조되어 이루어진다. 이렇게 피지제거용 화장지는 전기방사에 의하여 직경이 매우 작은 나노섬유의 집합체로 이루어지므로 그 두께와 나노섬유사 사이사이에 형성되는 공극의 크기를 용이하게 조절할 수 있다.

상기한 것처럼 본 발명의 피지제거용 화장지는 복수개의 나노섬유사가 부직포 형태로 제조되는데, 이때 나노섬유사의 평균직경은 50~2000nm로 이루어지고, 복수개의 나노섬유사 사이사이에 형성되는 공극의 평균직경은 100~5000nm로 형성된다. 이렇게 나노섬유사를 가늘게 형성시키고 미세한 공극을 형성시키는 이유는 섬유사의 표면적을 최대한 넓혀 피지의 흡수속도와 흡수량을 극대화하기 위함이다.

그리고, 본 발명의 피지제거용 화장지는 그 두께를 10~80μm가 되도록 형성시킨다. 만약 피지제거용 화장지의 두께가 10μm 미안으로 너무 얇은 경우에는 피지제거량이 현저히 떨어지고, 80μm를 초과하여 너무 두꺼운 경우에는 제품의 제조원가가 상승될 뿐만 아니라 피지제거용 화장지가 사용자 피부 곡면에 따라 밀착되지 않아서 취급이 용이하지 않게 되는 문제점을 야기하게 된다.

한편, 상기 피지제거용 화장지를 구성하는 나노섬유사는 수용성 고분자 수지로 이루어진다. 이러한 수용성 고분자 수지 중에서도 폴리비닐알코올계 고분자, 셀룰로오스계 고분자, 아크릴계 고분자, 전분계 고분자, 알긴산계 고분자 중에서 적어도 하나 이상 선택되어 이루어진다. 이 외에도 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌 옥사이드를 사용하여 피지제거용 화장지를 구성하는 나노섬유사를 제조할 수도 있다.

상기 폴리비닐알코올계 고분자는 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈 중에서 선택되고, 상기 셀룰로오스계 고분자는 메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 카르복실메닐셀룰로오스, 셀루아세테이트프탈레이트, 스테아릴셀룰로오스 중에서 선택된다.

그리고, 상기 아크릴계 고분자는 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산 중에서 선택 되고, 상기 전분계 고분자는 스타치(Starch), 스타치포스페이트, 카르복시메틸스타치 중에서 선택된다.

이상에서는 본 발명에 의한 피지제거용 화장지에 대하여 설명하였고, 이하에서는 상기한 피지제거용 화장지의 제조방법에 대하여 설명하도록 한다.

본 발명에 의한 피지제거용 화장지의 제조방법은 수용성 고분자 수지를 물에 녹여 500~2000cps의 점도로 방사용액을 제조하는 방사용액 제조단계와, 상기 방사용액을 전기방사장치를 사용하여 나노섬유 부직포로 제조하는 부직포 제조단계와, 상기 나노섬유 부직포를 150~200℃ 온도로 가열된 여러 쌍의 롤러로 가압하는 캘린더링 단계와, 캘린더링된 나노섬유 부직포를 일정크기로 절단하는 완성품 제조단계로 구성된다.

상기 방사용액 제조단계에서 사용되는 수용성 고분자는 피지제거용 화장지를 설명할 때 이미 설명하였으므로 여기서는 그 부분에 대한 설명을 생략하도록 한다.

상기 캘린더링 단계는 부직포에 대하여 형태 안정성을 부여하기 위함이기도 하고 사용과정 중에 발생될 수 있는 표면에서의 나노섬유 박리현상을 방지하기 위한 공정이기도 하다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 피지제거용 화장지를 상기한 여러 가지 조건 내에서 제조하여 그 조건에 해당되지 않는 범위로 제조된 피지제거용 화장지의 비교예와 그 성능을 대비하여 보았다. 이때 피지제거용 화장지를 제조함에 있어 서, 그 장치는 통상적인 전기방사장치를 사용하였으며, 전기방사의 공정 조건 즉, 폴리머 용액의 토출량, 인가전압, 전극의 방향, 콜렉터와 노즐간의 거리, 노즐의 형태, 콜렉터의 운동속도, 온도 및 습도 등에 대해서는 특별한 제한을 두지 않고 실시하였다.

실시예 1

폴리비닐알코올 10중량부에 스타치 5중량부를 혼합한 혼합 고분자 수용액(점도 1000cps)을 통상의 전기방사 장치를 이용하여 나노섬유 부직포를 제조하였다. 방사 당시의 온도와 습도는 각각 25℃, 45%RH였으며, 인가전압은 12KV, 전기방사 노즐은 통상의 바늘형태의 것으로 18게이지의 것을 사용하였다. 방사되고 얻어진 나노섬유 부직포는 권취 전에 180℃의 온도에서 캘린더링을 실시하였다. 이러한 조건으로 제조된 나노섬유 부직포의 두께는 20㎛였다. 이후 제조된 나노섬유 부직포를 적정한 크기로 재단하여 피지제거용 화장지를 제조하였다.

실시예 2

실시예 1과 같은 방법으로 피지제거용 화장지를 제조하되, 전기방사에 사용된 고분자는 폴리아크릴산이다.

실시예 3

실시예 1과 같은 방법으로 피지제거용 화장지를 제조하되, 소디움알기네이트 와 폴리비닐알코올의 50중량부 대 50중량부 혼합 고분자 물질로 사용하여 전기방사하였다.

실시예 4

실시예 1과 같은 방법으로 피지제거용 화장지를 제조하되, 전기방사에 사용된 고분자는 스테아릴셀룰로오스이다.

실시예 5

실시예 1과 같은 방법으로 피지제거용 화장지를 제조하되, 전기방사에 사용된 고분자는 전분과 폴리비닐알코올이다. 즉, 폴리비닐알코올 수용액에 전분을 혼합하여 용해하되, 전분의 양은 폴리비닐알코올 고분자체의 50wt%이다.

비교예 1

시중에서 일반적으로 유통되는 통상의 기름종이로 피지제거용 화장지를 구성하였다.

비교예 2

실시예 1과 같은 방법으로 피지제거용 화장지를 제조하되, 고분자로써 폴리메틸메타아크릴에이트를 사용하고, 용매로써 디메틸포름아미드를 사용하였다.

비교예 3

멜트블로운 공법에 의하여 제조된 폴리프로필렌 부직포를 캘린더링하여 피지제거용 화장지를 제조하였다.

실시예 1 내지 5와 및 비교예 1 내지 3의 피지제거용 화장지에 대한 평가 결과는 다음 [표]와 같다.

[표]

구분	흡지속도(sec)	흡지높이(cm)	유해성	만족도(%)
실시예1	5	5.2	ㅧ	98
실시예2	4	5.1	ㅧ	99
실시예3	5	4.5	ㅧ	100
실시예4	3	6.2	ㅧ	98
실시예5	6	5.3	ㅧ	95
비교예1	21	2.1	ㅧ	85
비교예2	4	6.8	○	75
비교예3	52	0.2	ㅧ	45

여기서, 흡지속도 측정방법은 피지제거용 화장지에 0.01㎖의 콩기름을 화장지로부터 수직으로 1cm 상부에서 적하한 후, 육안 관찰하여 모두 스며들 때까지의 걸린 시간을 초 단위로 나타내는 방법을 사용하였다.

그리고, 흡지높이 측정방법은 피지제거용 화장지를 길이 20cm, 폭 3cm가 되도록 준비한 후, 이를 콩기름에 그 끝을 담그되, 담기는 깊이는 1cm로 한 후 기름이 화장지를 타고 상승한 높이를 cm 단위로 평가하는 방법을 사용하였다. 이때 흡지높이는 담지 후 20분 후에 평가한다.

또한, 유해성 측정방법은 화장지에 잔존하는 각종 유기용매 등의 존재여부를 평가하는 방법으로서, 속슬렛 추출기로 48시간 동안 추출한 후 추출액을 액체크로 마토그래피를 사용하여 추출액 내의 유기용매 성분 등을 평가, 검출되면 유해한 것으로 평가하는 방법을 사용하였다.

그리고, 만족도 측정방법은 25세 이상, 30세 미만의 남녀 각 50명을 대상으로 하되, 여성은 안면부의 화장을 한 상태에서 직접, 사용해 본 후 평가하는 방법을 사용하였다. 좀 더 자세히 설명하면 1일 중 08시에 세안을 한 후, 일상생활을 지속하고, 15시까지 세안 내지는 세안과 유사한 행동을 하지 않은 상태에서 15시에 10cm(가로)ㅧ 6cm(세로) 크기의 피지제거용 화장지 2매를 사용한 후 주관적 판단에 의하여, 만족(90% 이상 만족도), 보통(80% 이상 만족도), 불만(80% 미만 만족도)으로 구분하였다.

한편, 부직포의 섬유 평균 직경 및 공극 평균 크기는 다음과 같은 방법으로 측정할 수 있다.

부직포를 구성하는 나노섬유의 평균 직경은 부직포의 임의의 5곳에 대하여 주사전자현미경을 사용하여 5,000배로 확대, 섬유의 직경을 직접 측정하고, 한 곳의 현미경 관찰에 대해 각 20개소의 직경을 측정하고 평균하여 얻을 수 있다.

그리고, 부직포의 공극의 평균 크기는 ASTM F316-03(Standard Test Methods for Pore Size Characteristics of Membrane Filters by Bubble Point and Mean Flow Pore Test)에 의거하여 측정한다.

그리고, 부직포의 두께는 부직포를 잘라 절단면을 만들고 그 절단면에 대해 백금 코팅을 실시한 다음 주사전자현미경을 사용하여 1,500배로 확대하여 측정하는데, 절단면 중 최소 5곳 이상의 곳을 측정하여 그 평균값을 구한다.

상기한 [표]에서 알 수 있듯이 실시예 1 내지 5는 흡지속도가 3~6(sec)으로 빠르고, 흡지높이는 4.5~6.2cm로 높으며, 유해성은 없고, 만족도는 95% 이상을 유지한다. 따라서 실시예 1 내지 5는 흡지속도가 빠르므로 신속하게 피지를 흡수할 수 있을 뿐만 아니라 많은 양의 피지를 흡수할 수 있는 장점이 있다.

이에 반해, 비교예 1 내지 3은 만족도가 45~85%로 실시예들에 비하여 현저히 낮다. 특히 비교예 2와 같은 경우는 습지속도도 빠르고 흡지높이도 높아서 많은 양의 피지를 신속하게 흡수할 수 있는 장점이 있지만 유해성이 있어서 안전성 확보에 어려운 문제점이 있고, 나머지 비교예 1과 3은 흡지속도나 흡지높이가 실시예에 비하여 상대적으로 낮아서 같은 양의 피지를 흡수한다고 가정했을 때 실시예보다 많은 시간이 걸릴 뿐만 아니라 설사 많은 시간을 사용한다 하더라도 적은 양의 피지만을 흡수할 수 있다.

Claims (5)

1. 전기방사에 의하여 제조된 복수의 나노섬유사가 교차되어 부직포 형태로 제조되고, 그 나노섬유사의 평균직경이 50~2000nm임과 아울러 나노섬유사 사이에 형성되는 공극의 평균직경이 100~5000nm이며, 그 두께가 10~80μm인 것을 특징으로 하는 피지제거용 화장지.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 피지제거용 화장지를 구성하는 나노섬유사는 수용자 고분자 수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 피지제거용 화장지.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 수용성 고분자 수지는 폴리비닐알코올계 고분자, 셀룰로오스계 고분자, 아크릴계 고분자, 전분계 고분자, 알긴산계 고분자 중에서 적어도 하나 이상 선택되어 이루어진 것을 특징으로 하는 피지제거용 화장지.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 폴리비닐알코올계 고분자는 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈 중에서 선택되고,

   상기 셀룰로오스계 고분자는 메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 카르복실메닐셀룰로오스, 셀루아세테이트프탈레이트, 스테아릴셀룰로오스 중에서 선택되며,

   상기 아크릴계 고분자는 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산 중에서 선택되고,

   상기 전분계 고분자는 스타치(Starch), 스타치포스페이트, 카르복시메틸스타치 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 피지제거용 화장지.
5. 수용성 고분자 수지를 물에 녹여 500~2000cps의 점도로 방사용액을 제조하는 방사용액 제조단계와;

   상기 방사용액을 전기방사장치를 사용하여 나노섬유 부직포로 제조하는 부직포 제조단계와;

   상기 나노섬유 부직포를 150~200℃ 온도로 가열된 여러 쌍의 롤러로 가압하는 캘린더링 단계와;

   캘린더링된 나노섬유 부직포를 일정크기로 절단하는 완성품 제조단계;로 구성된 것을 특징으로 하는 피지제거용 화장지 제조방법.