KR20110085510A - 카본 텍스타일의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 카본 텍스타일(Carbonaceous Textiles)의 제조방법에 관한 것으로, 숯이 함유된 직물을 제조하는 방법을 제공함으로써 원적외선 방사기능, 음이온 방출기능, 전자파 흡수기능, 습도 조절기능, 부패방지 및 탈취기능 등이 우수하여 인체나 생활환경에 좋은 영향을 미치는 숯을 편리하고 간편하게 이용할 수 있고 쾌적한 환경을 조성할 수 있는 효과가 있다.

Description

카본 텍스타일의 제조방법{Manufacturing Method of Carbonaceous Textiles}
본 발명은 카본 텍스타일(Carbonaceous Textiles)의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원적외선과 음이온의 방사, 전자파 흡수, 습도조절, 부패방지 및 탈취기능 등이 우수한 고기능성 카본 텍스타일의 제조방법에 관한 것이다.
숯은 인체나 생활환경에 좋은 영향을 미치는 것으로 잘 알려져 있다. 즉, 숯은 원적외선 방사기능, 음이온 방출기능, 전자파 흡수기능, 습도 조절기능, 부패방지 및 탈취기능 등이 우수하여 인체나 생활환경에 좋은 영향을 미친다.
숯은 어떠한 물질보다도 원적외선의 방사 및 방사 에너지가 탁월하다. 원적외선은 어느 광선보다 물체를 따뜻하게 하며 물질 속에 흡수되어 강한 열적 작용을 하고 분자를 활성화시키는 특성이 있다.
원적외선은 인체에 흡수될 때 일반 열보다 80배나 깊숙이 피하 심층으로 스며들어 인체 내 세포를 구성하는 수분과 단백질 분자에 방사되어 세포를 1분에 약 2,000회 정도 미세하게 흔들어 주는 진동을 통해 세포조직을 활성화시킨다. 이러한 세포조직의 활성화는 열에너지를 발생시킬 뿐만 아니라 인체의 세포가 가지고 있는 노폐물을 자연스럽게 배출시킨다. 따라서 인체의 생명활동이 보다 왕성해진다.
또, 숯은 음이온의 방사가 우수하다. 음이온은 각종 오염으로 급증하는 주변의 양이온을 중화시키는 작용을 한다. 따라서 숯에서 방출되는 음이온은 공기와 물을 정화시킨다.
또, 숯은 습도조절기능이 우수하다. 숯은 1g당 수십만 개의 기공이 있어 주변에 수분이 많을 때는 흡수하고, 건조할 때는 배출한다. 이러한 숯의 습도조절기능에 의하여 방충, 방균 및 탈취 효과가 부수된다.
또한, 숯은 각종 전기제품에서 방출되는 인체에 유해한 전자파를 흡수하고, 유해세균, 가스, 냄새 등을 흡착한다. 숯은 무수한 기공으로 이루어지고 그 표면적이 넓어 미생물이 서식하기에 아주 적합한 구조를 이루고 있다.
숯에 형성된 기공의 내부 표면을 측정하면 숯 1g당 약 200∼400mㅂ의 단면적을 갖으며, 1g의 숯을 아주 곱게 부수면 모든 입자의 총 표면적은 약 1,200mㅂ나 된다. 숯의 기공에는 박테리아나 방선균 등의 유익한 미생물들이 서식하고 있으며, 이러한 미생물들은 숯의 표면에 흡착된 유해세균, 가스 및 냄새 등을 지속으로 분해하여 제거한다.
이와 같이, 숯은 인체나 생활환경에 아주 좋은 영향을 미치지만, 그 형상, 크기, 취약성, 그을음 등으로 인한 불편으로 인하여 그 이용이 제한되는 문제점이 있다.
본 발명은 위와 같이 인체에 유익한 숯을 편리하게 이용할 수 있도록 카본 텍스타일을 제조하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 숯을 섭씨 1,000~1,600도의 고온에서 정련시켜 제조하는 공정(제1차공정); 상기 제1차공정에 의하여 제조된 숯을 5,000~10,000 메쉬(Mesh)로 분쇄하는 공정(제2차공정); 상기 제2차공정에 의하여 분쇄된 숯가루를 폴리에스테르 칩(Polyester Chip)과 혼합하여 교반하면서 용융시킨 후 냉각시켜서 분쇄하여 숯이 함유된 폴리에스테르 칩으로 제조하는 공정(제3차공정); 상기 제3차공정에 의하여 제조된 숯이 함유된 폴리에스테르 칩에 보통의 폴리에스테르 칩을 혼합하여 교반한 다음 용융시키면서 방사시켜서 숯이 함유된 폴리에스테르 파이버(Polyester Fiber)를 제조하는 공정(제4차공정); 상기 제4차공정에 의하여 제조된 숯이 함유된 폴리에스테르 파이버를 코튼 파이버(Cotton Fiber)와 혼합시켜서 혼방의 원사로 제조하는 공정(제5차공정); 및 상기 제5차공정에 의하여 제조된 혼방의 원사로 편직이나 제직하여 숯이 함유된 직물을 제조하는 공정(제6차공정)을 거쳐서 카본 텍스타일을 제조한다.
본 발명은 숯이 함유된 직물을 제조하는 방법을 제공함으로써 원적외선 방사기능, 음이온 방출기능, 전자파 흡수기능, 습도 조절기능, 부패방지 및 탈취기능 등이 우수하여 인체나 생활환경에 좋은 영향을 미치는 숯을 편리하고 간편하게 이용할 수 있고 쾌적한 환경을 조성할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 인체에 유익한 숯을 편리하고 간편하게 이용할 수 있도록 하기 위하여 다음과 같이 카본 텍스타일을 제조한다.
먼저 원료로 사용할 숯을 섭씨 1,000~1,600도의 고온에서 정련시켜 제조한다.(제1차공정) 보통 흑탄은 섭씨 400~500도에서 탄화시키고 700~800℃에서 정련시키며, 백탄은 섭씨 300도에서 탄화시키고 500~1,100도에서 정련시킨다.
그러나 본 발명에서는 보다 순도가 높은 숯을 얻기 위하여 섭씨 1,300~1,600도의 고온에서 정련시킨다. 숯은 재질이 단단한 나무로 제조하는 것이 좋다. 즉, 갈참나무, 굴참나무 등 참나무로 만든 숯('참숯'이라고 한다)이 바람직하다.
상기 제1차공정에 의하여 제조된 숯을 5,000~10,000 메쉬(Mesh)로 분쇄한다.(제2차공정) 아주 곱게 분쇄하여야 다음 공정에서 폴리에스테르 칩(Polyester Chip)과의 혼합이 잘 된다.
상기 제2차공정에 의하여 분쇄된 숯가루를 폴리에스테르 칩과 혼합하여 교반하면서 용융시킨 후 냉각시켜서 분쇄하여 숯이 함유된 폴리에스테르 칩으로 제조한다.(제3차공정)
상기 제3차공정에 의하여 제조된 숯이 함유된 폴리에스테르 칩에 보통의 폴리에스테르 칩을 혼합하여 교반한 다음 용융시키면서 방사시켜서 숯이 함유된 폴리에스테르 파이버(Polyester Fiber)를 제조한다.(제4차공정)
상기 제4차공정에 의하여 제조된 숯이 함유된 폴리에스테르 파이버를 코튼 파이버(Cotton Fiber)와 혼합시켜서 혼방의 원사로 제조한다.(제5차공정)
상기 제5차공정에 의하여 제조된 혼방의 원사로 편직이나 제직하여 숯이 함유된 직물을 제조한다.(제6차공정)
본 발명은 위와 같이 6차의 공정을 거쳐서 카본 텍스타일을 제조하며, 제직시에 경사와 위사 모두 상기 혼방의 원사를 사용할 수도 있고 경사와 위사 중 한편은 일반 폴리에스테르 필라멘트(Polyester Filament)를 사용할 수도 있다. 이와 같이 제조된 원단을 그대로 또는 염색하여 의류, 건강용품, 미용용품, 가구의 제조 등 다양하게 사용한다.
다음은 위와 같이 제조한 본 발명의 카본 텍스타일에 대한 FITI시험연구소(구 한국원사직물시험연구소)의 시험결과이다.
표1은 본 발명의 카본 텍스타일의 원적외선 측정결과로, 40℃ 에서 FT-IR SPECTROMETER로 5 ~ 20 ㎛ 파장의 원적외선을 측정한 결과, 원적외선의 방사가 가장 많은 물체로 알려진 BLACK BODY와 대비하여 원적외선 방사율이 0.906(90.6%)이고, 방사에너지가 3.65ㅧ 102 W/㎠ · ㎛ 라는 우수한 결과가 나타났다.
원적외선 측정결과(KFIA-FI-1005)
방사율
(5 ~ 20 ㎛)		 방사에너지
(W/㎠ · ㎛, 40℃)
0.906 3.65ㅧ102
표2는 본 발명의 카본 텍스타일의 음이온 측정결과로, 전하입자 측정장치로 온도 20℃, 습도 28%, 대기 중의 음이온 수 102/cc 조건에서 측정한 결과를 단위 체적당 이온의 수로 표시한 것이다. 대기 중의 음이온의 수에 비하여 10배 이상의 음이온이 발생되는 것을 알 수 있다.
음이온 측정결과(KFIA-FI-1042)
시험항목 시험결과
음이온의 수 #1
1034
* 시험편: 100ㅧ 150 mm
표3은 본 발명의 카본 텍스타일의 탈취율 측정결과로, 2시간 경과 후의 암모니아 가스 탈취율이 94.9%로 아주 우수하다.
탈취율 측정결과(가스검지관법)
시험항목 시험결과 (2시간 경과)
탈취율(%) #1
94.9
* 시험편: 100 ㅧ 150mm
* 가스백: 5L
* 가스백내 가스량: 3L
* 측정시간: 2시간 경과 후
* 초기농도: 100ppm
* 탈취율(%) = ((Cb - Cs) / Cb) ㅧ 100
* Cb: blank, 2시간 경과 후 시험가스백 안에 남아 있는 시험가스의 농도
* Cs: 시료, 2시간 경과후 시험가스백 안에 남아 있는 시험가스의 농도
표4는 본 발명의 카본 텍스타일의 항균도 측정결과로, 18시간 경과 후의 정균감소율이 99.9%인 아주 우수한 결과가 나타났다.
항균도 측정결과(KS K 0693:2006)
시험항목 BLANK #1
균주1 초기 균수
18시간 후
정균감소율(%)		 2.2 ㅧ 104
3.2 ㅧ 106
-		 2.2 ㅧ 104
< 10
99.9
균주2 초기 균수
18시간 후
정균감소율(%)		 2.6 ㅧ 104
4.0 ㅧ 107
-		 2.6 ㅧ 104
< 10
99.9
* 표준포: 면
* 사용공시균주:
균주1 - Staphylococcus aureus ATCC 6538
균주2 - Klebsiella pneumomiac ATCC 4352
* < = 미만
위와 같이, 본 발명에 의한 카본 텍스타일은 원적외선 방사기능, 음이온 방출기능, 전자파 흡수기능, 습도 조절기능, 부패방지 및 탈취기능 등이 우수하고 직물로 제조되어 편리하고 간편하게 이용할 수 있어 건강증진과 쾌적한 생활환경의 조성에 크게 이바지할 수 있다.
이상에서 실시예를 토대로 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능하다. 따라서 위의 기재 내용에 의하여 본 발명의 범위가 한정되지 아니한다.
본 발명의 카본 텍스타일은 의류, 건강용품, 미용용품, 가구의 제조 등 다양한 산업에 이용될 수 있다.

Claims (3)

  1. 숯을 섭씨 1,000~1,600도의 고온에서 정련시켜 제조하는 공정(제1차공정); 상기 제1차공정에 의하여 제조된 숯을 5,000~10,000 메쉬(Mesh)로 분쇄하는 공정(제2차공정);
    상기 제2차공정에 의하여 분쇄된 숯가루를 폴리에스테르 칩(Polyester Chip)과 혼합하여 교반하면서 용융시킨 후 냉각시켜서 분쇄하여 숯이 함유된 폴리에스테르 칩으로 제조하는 공정(제3차공정);
    상기 제3차공정에 의하여 제조된 숯이 함유된 폴리에스테르 칩에 보통의 폴리에스테르 칩을 혼합하여 교반한 다음 용융시키면서 방사시켜서 숯이 함유된 폴리에스테르 파이버(Polyester Fiber)를 제조하는 공정(제4차공정);
    상기 제4차공정에 의하여 제조된 숯이 함유된 폴리에스테르 파이버를 코튼 파이버(Cotton Fiber)와 혼합시켜서 혼방의 원사로 제조하는 공정(제5차공정); 및
    상기 제5차공정에 의하여 제조된 혼방의 원사로 편직이나 제직하여 숯이 함유된 직물을 제조하는 공정(제6차공정)으로 구성된 것을 특징으로 하는 카본 텍스타일의 제조방법
  2. 제1항에 있어서,
    상기 숯이 참숯인 것을 특징으로 하는 카본 텍스타일의 제조방법
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제6차공정에서 경사와 위사 중 어느 한편에 일반 폴리에스테르 필라멘트(Polyester Filament)를 사용하는 것을 특징으로 하는 카본 텍스타일의 제조방법
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CN104562383A (zh) * 2015-01-20 2015-04-29 江苏悦达纺织集团有限公司 功能性床品面料及其生产方法

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