KR20200030332A - mask - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 장시간 착용시에도 호흡이 편하며, 항균성 및 내구성이 개선된 마스크에 관한 것이다. The present invention relates to a mask that is easy to breathe even when worn for a long time, and has improved antibacterial and durable properties.
마스크는 보건위생 상 병균, 먼지 등의 흡입을 막기 위하여 코와 입을 가리는 물건이다. 마스크는 1919년 스페인 감기 즉, 인플루엔자가 유행했을 때부터 사용되고 있다. 현재 안면 마스크는 면, 부직포, 종이 등을 소재로 하여 제조되고 있다.Masks are objects that cover the nose and mouth to prevent inhalation of germs and dust due to hygiene. Masks have been in use since the 1919 Spanish cold, or influenza, epidemic. Currently, face masks are made of cotton, non-woven fabric, and paper.
현대사회는 지구 온난화 현상 및 매연 등으로 인해 갈수로 대기오염이 심각해지고 있다. 최근 중국의 산업화로 인해 발생하고 있는 중금속 등의 유해물질이 섞인 미세먼지, 황사, 스모그는 호흡기 및 기관지 건강 악화의 주요 원인으로 인식되고 있다. In modern society, air pollution is becoming serious due to global warming and soot. Fine dust, yellow dust, and smog mixed with harmful substances such as heavy metals caused by industrialization in China have been recognized as a major cause of deteriorating respiratory and bronchial health.
따라서 이와 같은 대기 환경에 대한 보호 수단으로 마스크가 널리 사용되고 있다. 그러나 종래의 마스크는 세척이 불가능한 부직형 또는 필터내장형의 마스크들이 다수이며, 장시간 착용시 피부의 자극을 주거나 호흡이 어려운 등 착용감이 떨어지는 단점이 있다. 따라서 피부자극이 없는 소재로 구성된 마스크로 장시간 착용시에도 피부 또는 호흡기에 무해하며, 호흡이 편리하며 세척이 가능한 마스크의 개발이 요구되고 있다. Therefore, a mask is widely used as a means for protecting the atmosphere. However, conventional masks have a number of non-washable or filter-incorporated masks that cannot be cleaned, and have a disadvantage in that they wear less, such as irritating the skin or having difficulty breathing when worn for a long time. Therefore, a mask made of a material having no skin irritation is harmless to the skin or respiratory system even when worn for a long time, and there is a need to develop a mask that is easy to breathe and washable.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 항균성이 우수하고, 내구성이 우수하며, 장시간 착용시에도 호흡이 편한 마스크를 제공하는 것이다. The problem to be solved of the present invention is to provide a mask having excellent antibacterial properties, excellent durability, and easy breathing even when worn for a long time.
본 발명의 한 실시예에 따른 마스크는, 0.2 내지 1.5㎜ 지름의 구멍을 포함하는 폴리우레탄으로 형성된 외피층 및 상기 외피층 상에 형성되는 내피층를 포함한다.The mask according to an embodiment of the present invention includes an outer skin layer formed of polyurethane including a hole having a diameter of 0.2 to 1.5 mm and an inner skin layer formed on the outer skin layer.
상기 구멍이 고리부 또는 본체에 형성될 수 있다.The hole may be formed in the ring portion or the body.
상기 내피층의 공기 투과도가 우수한 것이 특징일 수 있다. The air permeability of the endothelial layer may be excellent.
상기 내피층은 미세다공성 소재로 이루어져 있으며, 상기 미세다공성 소재의 밀도가 0.10g/㎤ 내지 0.30g/㎤일 수 있다.The endothelial layer is made of a microporous material, and the density of the microporous material may be 0.10 g / cm 3 to 0.30 g / cm 3.
상기 내피층의 전체 중량부 100 기준으로 폴리우레탄을 98 내지 99.9를 포함하고, 실리콘, 이산화티타늄 또는 징크피리치온(zinc pyrithione)의 혼합 조성물을 0.1 내지 2로 포함할 수 있다.Based on 100 parts by weight of the entire endothelial layer, polyurethane may contain 98 to 99.9, and a mixed composition of silicon, titanium dioxide, or zinc pyrithione may be included in an amount of 0.1 to 2.
상기 내피층은 자외선 차단효율이 95 내지 100%일 수 있다. The endothelial layer may have a UV blocking efficiency of 95 to 100%.
상기 내피층은 항균소취 기능을 갖는 기능성 섬유, 그리고 단섬유를 포함하며, 상기 기능성 섬유는, 기능성 섬유 총 중량에 대하여 황화구리를 0.6 내지 4 중량%로 포함하는 항균소취 기능성 방적사로 형성될 수 있다.The endothelial layer includes a functional fiber having an antibacterial deodorizing function, and short fibers, and the functional fiber may be formed of an antibacterial deodorizing functional spun yarn containing 0.6 to 4% by weight of copper sulfide based on the total weight of the functional fiber. .
상기 기능성 방적사는 상기 기능성 섬유와 단섬유가 1:9 내지 5:5의 비율로 포함될 수 있다.The functional spun yarn may include the functional fiber and the short fiber in a ratio of 1: 9 to 5: 5.
상기 외피층과 내피층 사이에 형성되는 접착제층을 더 포함할 수 있다. It may further include an adhesive layer formed between the outer layer and the inner layer.
상기 마스크의 고리부의 인장강도가 1 내지 5㎏f/㎟일 수 있다. Tensile strength of the ring portion of the mask may be 1 to 5㎏f / ㎟.
상기 외피층은 공기투과도가 30 내지 280cfm 일 수 있다.The outer layer may have an air permeability of 30 to 280 cfm.
본 발명은 폴리우레탄을 사용하여 마스크의 내구성을 향상시켜 세척 및 장기사용이 가능하고, 외피층에 구멍을 형성하여 호흡이 어려운 등의 착용감을 개선하였으며, 내피층으로 자외선 차단 또는/및 항균 기능이 우수한 소재를 이용하는 바, 자외선 차단 효과 또는/및 항균효과가 우수한 마스크를 제공할 수 있다.The present invention improves the durability of the mask by using polyurethane, enables washing and long-term use, and improves the fit, such as difficulty in breathing by forming a hole in the outer layer, and has excellent UV-blocking and / or antibacterial function as an inner layer. By using a material, it is possible to provide a mask having excellent UV blocking effect and / or antibacterial effect.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마스크의 사시도이다. 구체적으로 a는 마스크의 전면을, b는 마스크의 후면을 나타낸 것이다.
도 2은 도 1의 마스크의 정면도 이다.
도 3은 도 2에 도시된 마스크의 라인 Ⅲ-Ⅲ를 따라 절단한 단면도이다
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마스크의 단면도이다.
도 5은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마스크의 사시도이다.
도 6은 다공성 폴리우레탄 폼의 현미경 사진이다.1 is a perspective view of a mask according to an embodiment of the present invention. Specifically, a represents the front side of the mask, and b represents the rear side of the mask.
FIG. 2 is a front view of the mask of FIG. 1.
3 is a cross-sectional view taken along line III-III of the mask shown in FIG. 2;
4 is a cross-sectional view of a mask according to another embodiment of the present invention.
5 is a perspective view of a mask according to another embodiment of the present invention.
6 is a photomicrograph of a porous polyurethane foam.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art to which the present invention pertains may easily practice. However, the present invention can be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. The same reference numerals are used for similar parts throughout the specification.
본 발명의 마스크는 통상의 디자인을 가질 수 있으며, 마스크는 세척이 가능하여, 재사용이 가능하다.The mask of the present invention may have a conventional design, and the mask is washable and reusable.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마스크의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 마스크의 정면도이다. 1 is a perspective view of a mask according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a front view of a mask according to an embodiment of the present invention.
이들 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 마스크를 구체적으로 살펴본다. The mask according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to these drawings.
도 1 내지 도 2를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 마스크(10)는 본체(13)가 착용자의 코, 입, 턱의 대부분 및 뺨의 일부, 또는 이들의 임의의 바람직한 부분을 덮는 크기를 가질 수 있다. 1 to 2, the
마스크 본체(13)은 전면(11)이 돌출되고, 후면(12)이 함몰되어 형성되어 있다. 따라서 착용시 마스크 후면(12)에 코와 입이 닿지 않을 수 있다. 그러나 마스크 본체(13)의 형태는 이에 제한되지 않고, 얼굴에 적합한 각종 형태를 가질 수 있고, 통상의 형태로 이루어질 수 있다. The
마스크 본체(13)의 양측에 연장되며 사용시 양측 귀에 걸기 위한 고리부(14)가 형성될 수 있다. 고리부(14)는 신축성을 가지며, 마스크 본체(13)를 착용자의 안면에 고정시킨다. It extends on both sides of the
또한 마스크 본체(13)에 별도로 결합되는 고리부(14)가 형성될 수 있다. In addition, a
본 발명의 실시예에 따른 고리부(14)는 1 내지 5㎏f/㎟의 인장강도를 가진다.
마스크 전면(11)에는 구멍이 형성된다. 구멍은 전면(11) 상에 일정한 패턴으로 형성될 수 있다. 구멍은 전면(11)에 전체적으로 분포하여 형성될 수 있으며, 일정한 간격을 가지고 형성될 수 있다. 구체적으로 도트 패턴으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. A hole is formed in the
구멍이 직경이 크고, 단위면적당 구멍의 수가 증가할수록 공기투과도 또는 신축성은 증가하나, 강도가 떨어지는 문제가 발생한다. The larger the diameter of the hole, the more the number of holes per unit area increases, the air permeability or elasticity increases, but the strength decreases.
구멍은 마스크의 본체(13) 또는 고리부(14)의 전면 상에 형성될 수 있다.The hole may be formed on the front surface of the
본체(13)에 형성되는 구멍의 직경 또는 단위면적당 구멍의 수는 고리부(14) 에 형성되는 구멍의 직경 또는 단위면적당 구멍의 수와 동일할 수 있다.The diameter of the holes formed in the
또한, 본체(13)에 구멍의 직경 또는 단위면적당 구멍의 수는 고리부(14) 에 형성되는 구멍의 직경 또는 단위면적당 구멍의 수는 상이할 수 있다. 구체적으로 본체(13)의 공기투과도를 높이기 위해 본체(13) 상의 구멍의 직경 또는 단위면적당 구멍의 수를 증가시킬 수 있다.In addition, the diameter of the hole in the
또한 고리부(14)의 강도를 높이기 위해 구멍의 직경 또는 단위면적당 구멍의 수를 감소시키거나, 구멍을 생략할 수 있다. 따라서 본체(13)의 신축성이 좋고 공기투과도가 우수하여 호흡이 용이하고, 고리부(14)의 강도는 증가하여 내구성이 우수하다.In addition, the diameter of the hole or the number of holes per unit area may be reduced or the hole may be omitted to increase the strength of the
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ을 따라 절단한 단면도이다. 도 3을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 마스크(10)는 외피층(100)과 내피층(200)을 포함한다. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 2. Referring to FIG. 3, the
외피층(100)은 마스크 착용시 착용자의 얼굴에서 떨어진 마스크 전면(11)을 형성하고, 내피층(200)은 마스크 착용시 착용자의 얼굴 쪽을 향하는 마스크 후면(12)을 형성한다.The
외피층(100)은 폴리우레탄으로 형성된다. 폴리우레탄은 질기고 화학약품을 잘 견디는 특성을 가지고 있다. 또한 신축성이 우수하다.The
따라서 착용자의 얼굴형상에 밀착하여 착용이 가능하며, 내구성이 우수하여 세척이 가능하고, 장기간 사용이 가능하다.Therefore, it can be worn in close contact with the wearer's face shape, and is excellent in durability for washing and long-term use.
외피층(100)은 0.2㎜ 내지 1.5㎜의 직경 내지 폭의 구멍(101)이 형성된다. 구멍(101)은 전술한 바와 같이 적절한 패턴을 가지고 형성될 수 있다.The
상기 구멍을 통해 들숨 시 공기가 유입되고 날숨 시 기 흡입된 공기가 배출된다. 상기 구멍의 0.2㎜ 미만이면, 흡기저항이 높아 호흡이 불편하며, 1.5㎜ 초과의 경우 공기 중의 부유먼지를 차단하지 못한다.Through the hole, air flows in during inhalation and air sucked in during exhalation. If it is less than 0.2 mm, the intake resistance is high and breathing is uncomfortable, and if it is more than 1.5 mm, airborne dust cannot be blocked.
외피층(100)은 30 내지 280cfm의 공기투과도를 가진다. 공기투과도가 30cfm 미만인 경우, 흡기저항이 높아 호흡이 불편하며, 공기 투과도가 280cfm 초과인 경우 부유먼지를 차단하지 못한다. 따라서 본 발명의 마스크는 공기 투과도가 우수하여 들숨 시 공기의 원활한 유입은 물론, 날숨 시 기 흡입된 공기를 원활하게 배출하여 정상적이 호흡활동이 가능하고, 장시간 착용시에도 착용감이 우수하다. The
내피층(200)은 외피층(100) 상에 형성되어 있으며, 외피층(100)을 통해 투과되는 공기를 필터링 하며, 착용자가 흡입하는 공기 중의 먼지 및 유해물질을 차단한다. The
내피층(200)은 미세다공성 소재를 이용하여 제조될 수 있다. 상기 미세다공성 소재는 일정수치의 직경을 가지는 공극이 형성되어 있다. 공극의 직경이 일정수치 미만의 경우 공기투과도가 낮아 호흡이 어려우며, 공극의 직경이 일정수치 초과인 경우 먼지의 차단효율이 감소하는 문제가 있다. The
미세다공성 소재의 밀도는 0.10g/㎤ 내지 0.30g/㎤이다. The density of the microporous material is 0.10 g / cm 3 to 0.30 g / cm 3.
밀도가 0.10g/㎤ 미만인 경우 기공이 수 또는 크기가 커져 미세먼지의 차단효과가 떨어지며, 밀도가 0.30g/㎤ 초과인 경우 기공의 수 또는 크기가 작아지므로 공기투과도가 떨어질 수 있다. When the density is less than 0.10 g / cm 3, the number or size of pores increases, and thus the blocking effect of fine dust decreases. When the density exceeds 0.30 g / cm 3, the air permeability may decrease because the number or size of pores decreases.
본 발명의 미세다공성 소재는 클로즈셀의 경우 기공이 연통되지 않아 통기성이 떨어지므로, 오픈셀의 형태가 바람직하다.The microporous material of the present invention is preferably in the form of an open cell, since the closed cell does not communicate with the pores and thus has poor air permeability.
상기 미세다공성 소재는 폴리올레핀, 폴리아미드, 폴리에스터, 폴리 설폰, 폴리에터, 아크릴계 중합체, 메타크릴계 중합체, 폴리스테렌, 폴리우레탄, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 및 셀룰로스 중합체로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함한다. 상기 미세다공성 소재는 구체적으로 폴리우레탄을 포함하며, 더욱 구체적으로 폴리우레탄 폼일 수 있다. The microporous material is any one or more selected from the group consisting of polyolefin, polyamide, polyester, poly sulfone, polyether, acrylic polymer, methacrylic polymer, polystyrene, polyurethane, polypropylene, polyethylene and cellulose polymer. It includes. The microporous material specifically includes polyurethane, and more specifically, may be a polyurethane foam.
내피층(200)은 전체 중량부 100 기준으로 폴리우레탄을 98 내지 99.9를 포함하고, 실리콘, 이산화티타늄 또는 징크피리치온(zinc pyrithione)의 혼합 조성물을 0.1 내지 2로 포함할 수 있다.The
실리콘은 인체에 무해하고, 내후성이 우수하며, 신축성 및 내마모성이 우수하다. 따라서 실리콘을 포함하는 내피층(200)은 내후성 및 내마모성이 우수하고, 신축성이 우수한 바, 본 발명의 마스크(10)는 사용 수명이 길고, 밀착되도록 착용이 가능하여 미세먼지 차단이 우수하다. Silicone is harmless to the human body, has excellent weather resistance, and has excellent elasticity and wear resistance. Therefore, the
이산화티타늄은 항균제, 악취제거 및 살균제로 사용된다. 또한 자외선 차단효과가 우수하다. 따라서 이산화티타늄을 포함하는 내피층(200)은 항균효과, 소취효과가 우수하며, 자외선 차단효과를 가지는 바, 본 발명의 마스크는 항균, 소취 또는 자외선 차단효과가 우수하다.Titanium dioxide is used as an antibacterial agent, odor removal and sterilizing agent. In addition, it has excellent UV blocking effect. Therefore, the
징크피리치온은 항균효과가 있는 것을 알려져 있다. 따라서 징크피리치온 포함하는 내피층(200)은 항균효과를 가지는바, 본 발명의 마스크는 항균효과가 우수하다. Zinc pyrithione is known to have an antibacterial effect. Therefore, since the
본 발명의 다른 실시예에서 내피층(200)은 항균소취 기능성 방적사로 형성된 직물 또는 편물을 이용하여 제조될 수 있다.In another embodiment of the present invention, the
항균소취 기능성 방적사는 항균소취 기능을 갖는 기능성 섬유, 그리고 단섬유를 포함한다.The antimicrobial deodorizing functional spun yarn includes functional fibers having an antibacterial deodorizing function, and short fibers.
상기 단섬유는, 천연섬유 또는 합성섬유가 선택될 수 있다.The short fiber, natural fiber or synthetic fiber may be selected.
상기 천연섬유는, 면, 마, 모, 견 및 이들의 조합으로 이루어진 선택된 어느 하나일 수 있다.The natural fiber may be any one selected from cotton, hemp, wool, silk, and combinations thereof.
상기 합성섬유는, 폴리아미드(polyamide, Polyamid), 폴리에스테르(polyester), 폴리프로필렌(polypropylene), 레이온(rayon), 아라미드(aramid fiber), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리비닐 알코올(polyvinyl alcohol), 폴리우레탄(polyurethane) 및 이들의 조합으로 이루어진 군 중에 선택된 어느 하나일 수 있다.The synthetic fiber, polyamide (polyamide, Polyamid), polyester (polyester), polypropylene (polypropylene), rayon (rayon), aramid (aramid fiber), polyethylene (polyethylene), polyvinyl alcohol (polyvinyl alcohol), poly It may be any one selected from the group consisting of urethane (polyurethane) and combinations thereof.
상기 기능성 섬유는 열가소성수지와 기능성 화합물을 포함하는 마스터 벳치 칩(Master Batch chip), 그리고 열가소성수지로 제조된 버진 칩(Virgin chip)을 포함한다.The functional fiber includes a master batch chip including a thermoplastic resin and a functional compound, and a virgin chip made of a thermoplastic resin.
상기 마스터 벳치 칩은 열가소성수지, 기능성 화합물 이외에 분산제를 추가로 포함할 수 있다. 즉, 마스터 벳치 칩은 열가소성수지, 기능성 화합물 및 분산제를 혼합하여 제조한다.The master batch chip may further include a dispersant in addition to the thermoplastic resin and the functional compound. That is, the master batch chip is prepared by mixing a thermoplastic resin, a functional compound, and a dispersant.
상기 열가소성수지는 나일론(Nylon), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET), 폴리프로필렌(polypropylene; PP), 폴리에틸렌(polyethylene; PE) 중 선택된 적어도 어느 하나일 수 있다. 바람직하게는 열가소성수지는 거미줄보다 가늘고 마찰에 강하며 인장강도가 다른 섬유보다 우수한 나일론일 수 있다.The thermoplastic resin may be at least one selected from nylon, polyethylene terephthalate (PET), polypropylene (PP), and polyethylene (PE). Preferably, the thermoplastic resin may be nylon, which is thinner than spider webs, resistant to friction, and has superior tensile strength to other fibers.
상기 기능성 화합물은 항균효과를 가지는 화합물이다. 상기 기능성 화합물은 황과 구리의 화합물인 황화구리(copper sulfide; CuS)일 수 있다. 기능성 화합물인 황화구리 중 구리(Cu)는 강력한 항균 성능을 가지고 있다. 이에, 포도상구균, 폐렴막대균 등의 일반세균과 메티실린 내성 황색포도상구균(methicillin-resistant Staphylococcus aureus infection; MRSA), 살모넬라 등의 병원균은 물론, 곰팡이류인 진균과 곰팡이에도 강력한 항균효과가 있다. 구리의 우수한 항균성능을 이용하여 박테리아, 바이러스, 진균 등을 제거할 수 있다.The functional compound is a compound having an antibacterial effect. The functional compound may be copper sulfide (CuS), which is a compound of sulfur and copper. Among the functional compounds, copper sulfide, copper (Cu) has strong antibacterial performance. Thus, Staphylococcus aureus, pneumococcal bacteria, such as general bacteria and methicillin-resistant Staphylococcus aureus (methicillin-resistant Staphylococcus aureus infection; MRSA), Salmonella and other pathogens, as well as fungi and fungi, which are fungi. Bacteria, viruses, and fungi can be removed by using copper's excellent antibacterial performance.
황화구리로 이루어진 기능성 화합물은 입자 크기 및 입도 분포가 적절한 사이즈로 개질한다. 기능성 화합물 개질은 습식과 건식 밀링기를 이용하여 목표로 하는 입자크기로 분쇄하고, 분급으로 방사가 가능한 입자크기를 선별한다. 입자크기가 큰 기능성 화합물은 분쇄과정을 다시 거친다.The functional compound composed of copper sulfide has a particle size and particle size distribution modified to an appropriate size. The functional compound modification is pulverized to a target particle size using a wet and dry mill, and the particle size capable of spinning is sorted. Functional compounds with a large particle size are subjected to a grinding process again.
개질을 통한 기능성 화합물의 미립자 평균 크기는 0.5 내지 1.5㎛일 수 있다. 기능성 화합물 미립자 크기가 2㎛를 초과 할 경우에는 방사 시 필라멘트가 사절된 위험이 있다. 기능성 화합물 미립자 크기가 0.5㎛ 미만일 경우는 밀링 과정에서 컨트롤에 어려움이 발생할 수 있다. 기능성 화합물의 미립자 평균 크기는 1㎛일 수 있다. 화합물 미립자의 사이즈(size)가 작으면 작을수록 방사 효율은 향상될 수 있다.The average particle size of the functional compound through modification may be 0.5 to 1.5 μm. When the size of the fine particles of the functional compound exceeds 2 μm, there is a risk of the filament being shrunk during spinning. If the functional compound fine particle size is less than 0.5 μm, control may occur during the milling process. The average particle size of the functional compound may be 1 μm. The smaller the size of the compound fine particles, the more the spinning efficiency can be improved.
상기 분산제는 음이온 계면활성제, 양이온 계면활성제 및 비이온 계면활성제 중 선택된 어느 하나일 수 있다.The dispersant may be any one selected from anionic surfactants, cationic surfactants and nonionic surfactants.
이와 같은 마스터 벳치 칩은, 열가소성수지, 기능성 화합물 및 분산제를 포함하는 마스터 벳치 칩 총 중량에 대하여 기능성 화합물을 5 내지 25 중량% 포함할 수 있다. 마스터 벳치 칩 총 중량에 대하여 기능성 화합물이 5 중량% 미만인 경우, 마스터 벳치 칩 제조에 따른 비용이 부담될 수 있으며 25 중량%를 초과할 경우, 기능성 화합물의 분산의 어려움으로 마스터 벳치 칩 제조가 어렵다.The master batch chip may include 5 to 25% by weight of the functional compound based on the total weight of the master batch chip including the thermoplastic resin, the functional compound, and the dispersant. If the functional compound is less than 5% by weight relative to the total weight of the master batch chip, the cost of manufacturing the master batch chip may be borne, and if it exceeds 25% by weight, it is difficult to manufacture the master batch chip due to difficulty in dispersing the functional compound.
상기 기능성 섬유와 단섬유는 1:9 내지 5:5의 비율로 혼방될 수 있다. 혼방비율이 1:9 미만인 경우 항균소취 기능성 방적사의 성능효율이 저하될 수 있으며, 5:5 초과할 경우 기능성 섬유 사용 증가로 제작 비용이 상승할 수 있다.The functional fibers and short fibers may be blended in a ratio of 1: 9 to 5: 5. If the blend ratio is less than 1: 9, the performance efficiency of the antibacterial deodorant functional spun yarn may be deteriorated, and if it exceeds 5: 5, the production cost may increase due to the increase in the use of functional fibers.
항균소취 기능성 방적사에 기능성 섬유가 고르게 퍼져서 분포하기 때문에 전체 면적에 대한 항균/소취 성능이 충분히 발현할 수 있다. 아울러 기능성 화합물이 기능성 섬유 내부에 위치하므로 항균소취 기능성 방적사로 제직 또는 편직된 항균소취 기능성 원단은 염색이나 후공정에 의한 열이나 염기, 산 조건에서 그 기능을 잃지 않고 완성된 마스크에서 항균소취 기능을 유지할 수 있다.Since the functional fibers are evenly distributed and distributed in the antibacterial deodorizing functional spun yarn, the antibacterial / deodorizing performance over the entire area can be sufficiently expressed. In addition, since the functional compound is located inside the functional fiber, the antibacterial deodorizing functional fabric woven or knitted with an antibacterial deodorizing functional spun yarn does not lose its function in heat, base, or acid conditions by dyeing or post-processing, and has an antibacterial deodorizing function in the finished mask. Can be maintained.
본 발명의 다른 실시양태에서는, 도 4에 도시된 바와 같이 외피층(100)과 내피층(200) 사이에 접착층(300)을 더 포함한다. In another embodiment of the present invention, as shown in Figure 4 further comprises an
접착층(300)은 스프레잉, 나이핑, 롤러 코팅 또는 접착제 도포에 적합한 당분야의 기타 다른 수단에 의해 외피층(100) 또는 내피층(200)의 원하는 영역에 도포될 수 있다. 접착층(300)의 두께는 거의 실측되지 않을 정도의 두께를 가지도록 도포되는 것이 바람직하다. 전형적으로, 상기 접착층(300)은 적절한 패턴, 예를 들면 도트(dot) 패턴으로 도포되어 외피층 또는 내피층에 존재하는 기공들이 완전히 막히는 것을 피하고, 마스크를 통한 공기 흐름을 간섭하는 것을 최소화한다. The
접착층의 일정수치 미만으로 도포되는 경우, 접착 효과가 떨어져 내구성이 좋지 않으며, 일정수치 초과로 도포되는 경우, 외피층 또는 내피층에 존재하는 구멍 또는 기공들이 막혀 공기 투과도가 떨어진다.When applied below a certain value of the adhesive layer, the adhesive effect is poor and the durability is poor, and when applied above a certain value, the air permeability decreases due to clogging of holes or pores present in the outer layer or the inner layer.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마스크(10)의 사시도이다. 도 4를 참고하면, 마스크(10)는 필터(20)을 더 포함한다. 4 is a perspective view of a
필터(20)는 후면(12)에 배치되며, 미세먼지를 차단한다.The
필터(20)는 착용자의 코, 입, 턱의 대부분 및 뺨의 일부, 또는 이들의 임의의 바람직한 부분을 덮는 크기를 가질 수 있다. The
필터(20)는 교체 가능하며, 구체적으로 일회용일 수 있다.The
필터(20)는 부직포로 형성될 수 있다. 또한 2 이상의 층으로 형성될 수 있다.The
상기 부직포는 정전 처리된 것일 수 있다. The nonwoven fabric may be electrostatic treated.
<실시예1> 외피층의 제조<Example 1> Preparation of the outer layer
폴리우레탄(CAS 9009-54-5)를 대원화성에서 제품명 Puff skin을 구매하여 외피층을 제조하였다. Polyurethane (CAS 9009-54-5) was purchased from Daewon Hwasung under the product name Puff skin to prepare an outer layer.
실시예 1-1Example 1-1
외피층은 구멍의 직경은 0.2㎜로 제조하였다.The outer layer had a hole diameter of 0.2 mm.
실시예 1-2Example 1-2
실시예 1-1에서 구멍 직경을 0.5㎜로 제조한 것을 제외하고, 실시예 1-1과 동일하게 외피층을 제조하였다. An outer layer was prepared in the same manner as in Example 1-1, except that the hole diameter in Example 1-1 was 0.5 mm.
실시예 1-3Example 1-3
실시예 1-1에서 구멍 직경을 0.8㎜로 제조한 것을 제외하고, 실시예 1-1과 동일하게 외피층을 제조하였다. An outer layer was prepared in the same manner as in Example 1-1, except that the hole diameter in Example 1-1 was 0.8 mm.
실시예 1-4Example 1-4
실시예 1-1에서 구멍 직경을 1.1㎜로 제조한 것을 제외하고, 실시예 1-1과 동일하게 외피층을 제조하였다. An outer layer was prepared in the same manner as in Example 1-1, except that the hole diameter in Example 1-1 was 1.1 mm.
실시예 1-5Example 1-5
실시예 1-1에서 구멍 직경을 1.5㎜로 제조한 것을 제외하고, 실시예 1-1과 동일하게 외피층을 제조하였다. An outer layer was prepared in the same manner as in Example 1-1, except that the hole diameter in Example 1-1 was 1.5 mm.
비교예 1-1Comparative Example 1-1
실시예 1-1에서 구멍 직경을 0.1㎜로 제조한 것을 제외하고, 실시예 1-1과 동일하게 외피층을 제조하였다. An outer layer was prepared in the same manner as in Example 1-1, except that the hole diameter in Example 1-1 was 0.1 mm.
비교예 1-2Comparative Example 1-2
실시예 1-1에서 구멍 직경을 1.8㎜로 제조한 것을 제외하고, 실시예 1-1과 동일하게 외피층을 제조하였다. An outer layer was prepared in the same manner as in Example 1-1, except that the hole diameter in Example 1-1 was 1.8 mm.
<실시예 2> 내피층이 제조 1<Example 2> Endothelial layer prepared 1
내피층은 미세다공성 소재인 폴리우레탄 폼으로 제조하였다. 일본 KOMSTSU SEIREN CO., LTD 에서 폴리우레탄 폼(제품명: KFM0519 Beige)을 구매하였다.The endothelial layer was made of polyurethane foam, a microporous material. Polyurethane foam (product name: KFM0519 Beige) was purchased from KOMSTSU SEIREN CO., LTD in Japan.
<실시예3> 내피층의 제조2 <Example 3> Preparation of endothelial layer 2
항균소취 기능을 가지는 기능성 섬유와 면으로 이루어진 단섬유 혼방사로 서큘라니트(Circular Knit)를 제작하였다. 상기 기능성 섬유는 나일론, 황화구리 및 분산제를 혼합하여 제조하였다. Circular Knit was fabricated from a single fiber blend consisting of functional fibers and cotton with antibacterial and deodorizing functions. The functional fiber was prepared by mixing nylon, copper sulfide and dispersant.
상기 기능성 섬유를 표 1과 같이 함량을 달리하여 제조하였다. The functional fibers were prepared with different contents as shown in Table 1.
<실시예 4> 마스크의 제조<Example 4> Preparation of mask
실시예 1-3의 외피층과 실시예 2의 내피층 및 접착제를 이용하여 마스크를 제조하였다.A mask was prepared using the outer layer of Example 1-3, the inner layer of Example 2, and the adhesive.
<실험예 1> 외피층의 분석<Experimental Example 1> Analysis of the outer layer
공기투과도 분석Air permeability analysis
실시예 1 및 비교예 1의 외피층의 공기 투과도는 KS K IOS 9237 조건으로 공기투과도 시험기를 이용하여 분석하였다. 20㎠의 시편을 100㎩정압 조건으로 공기투과도와 먼지의 여과 정도를 평가하였다. 측정결과는 표 2와 같다. The air permeability of the outer layer of Example 1 and Comparative Example 1 was analyzed using an air permeability tester under the conditions of KS K IOS 9237. The specimen of 20 cm 2 was evaluated for air permeability and degree of dust filtration under 100 MPa static pressure. Table 2 shows the measurement results.
측정결과의 구멍의 크기가 증가할수록 공기투과도가 증가하여 공기투과도가 좋음을 확인하였으며, 호흡 구멍의 직경이 0.1㎜인 비교예 1-1의 경우 공기 투과도가 나쁨을 확인하였다. 구멍직경 1.8㎜인 비교예 1-2의 경우 공기투과도가 좋아 호흡은 용이하나, 먼지가 투과되는 문제가 발생하였다. As the size of the hole in the measurement result increased, the air permeability increased, confirming that the air permeability was good. In the case of Comparative Example 1-1 in which the diameter of the breathing hole was 0.1 mm, it was confirmed that the air permeability was poor. In the case of Comparative Example 1-2 having a hole diameter of 1.8 mm, air permeability was good, so breathing was easy, but there was a problem of dust permeation.
실시예 1-3은 공기투과도가 145cfm으로 측정되었으며, 실시예 1-1 내지 1-4의 공기투과도가 좋음을 확인하였다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 마스크는 공기 투과도가 우수한 외피층을 포함하고 있어, 장시간 사용에도 호흡을 원활히 할 수 있다. In Example 1-3, the air permeability was measured to be 145 cfm, and it was confirmed that the air permeability of Examples 1-1 to 1-4 was good. Therefore, the mask according to the embodiment of the present invention includes an outer skin layer having excellent air permeability, and thus can breathe smoothly even for long-time use.
항균도 분석Antibacterial analysis
실시예 1의 외피층의 항균효과를 분석하였다. 표 3은 외피층을 형성하는 폴리우레탄의 항균도를 측정한 결과이다. The antibacterial effect of the outer layer of Example 1 was analyzed. Table 3 is a result of measuring the antibacterial degree of the polyurethane forming the outer layer.
(세균수/㎖)Initial bacteria count
(Number of bacteria / ml)
(세균수/㎖)18 hours later
(Number of bacteria / ml)
(세균수/㎖)Initial bacteria count
(Number of bacteria / ml)
(세균수/㎖)18 hours later
(Number of bacteria / ml)
황색포도상구균(Staphylococcus aureus ATTC 6538) 및 폐렴막대균인 폐렴막대균(Klebsiella pneumonia ATCC 4352)를 이용하여 측정하였다. 분석결과, 황색포도상구균에 대해 정균감소율 93.9%의 항균성능을 발휘하였으며, 폐렴막대균에 대해 정균감소율 96.5%의 항균 성능을 발휘하였다.Staphylococcus aureus ( Staphylococcus aureus ATTC 6538) and pneumococcal pneumococcus (Klebsiella pneumonia ATCC 4352) was measured using. As a result of the analysis, it showed antibacterial performance of Staphylococcus aureus 93.9% against Staphylococcus aureus, and antibacterial performance of 96.5% of bacterium reduction against Pneumococcus.
본 발명의 실시예에서 따른 마스크의 외피층이 항균성능이 우수함을 확인하였는바, 본 발명의 마스크는 항균성능을 가져, 외부 공기에서 유입되는 세균으로부터 호흡기 및 피부를 보호할 수 있다. Since it was confirmed that the outer layer of the mask according to the embodiment of the present invention has excellent antibacterial performance, the mask of the present invention has antibacterial performance, and thus can protect the respiratory system and the skin from bacteria introduced from outside air.
<실험예 2> 내피층 1의 분석<Experimental Example 2> Analysis of endothelial layer 1
현미경 분석Microscopic analysis
도 6은 실시예 2에 따른 내피층의 현미경 사진이다. 폴리우레탄 폼은 다양한 크기의 기공을 포함하는 초미세다공성 셀로, 셀의 밀도는 0.22g/㎤ 내지 0.25g/㎤였다.6 is a photomicrograph of the endothelial layer according to Example 2. Polyurethane foam is an ultra-fine porous cell containing pores of various sizes, and the cell has a density of 0.22 g / cm 3 to 0.25 g / cm 3.
공기투과도 분석Air permeability analysis
실시예 2의 내피층의 공기 투과도는 KS K IOS 9237 조건으로 공기투과도 시험기를 이용하여 분석하였다. 20㎠의 시편을 100㎩ 정압 조건으로 공기 투과도를 측정하고 마스크의 호흡 편의성을 평가하였다. The air permeability of the endothelial layer of Example 2 was analyzed using an air permeability tester under the conditions of KS K IOS 9237. The air permeability of the specimen of 20 cm 2 was measured at 100 kPa static pressure condition, and the breathing convenience of the mask was evaluated.
항균도 분석Antibacterial analysis
표 4는 실시예 2의 내피층의 항균도를 측정한 결과이다. Table 4 is a result of measuring the antibacterial degree of the endothelial layer of Example 2.
(세균수/㎖)Initial bacteria count
(Number of bacteria / ml)
(세균수/㎖)18 hours later
(Number of bacteria / ml)
(세균수/㎖)Initial bacteria count
(Number of bacteria / ml)
(세균수/㎖)18 hours later
(Number of bacteria / ml)
황색포도상구균(Staphylococcus aureus ATTC 6538) 및 폐렴막대균(Klebsiella pneumonia ATCC 4352)를 이용하여 항균도를 측정하였다. 분석결과 본 발명의 내피층이 황색포도상구균에 대하여 92.7%의 세균감소율을 나타냈으며, 폐렴막대균에 대해 99.9%의 세균감소율을 나타냈다.Antibacterial activity was measured using Staphylococcus aureus ATTC 6538 and pneumococcal bacteria ( Klebsiella pneumonia ATCC 4352). As a result of analysis, the endothelial layer of the present invention showed a bacterial reduction rate of 92.7% for Staphylococcus aureus, and a bacterial reduction rate of 99.9% for Pneumococcus.
자외선 차단 효과 분석UV protection effect analysis
실시예 2에 따른 내피층의 자외선 차단효과를 분석하였다. The UV blocking effect of the endothelial layer according to Example 2 was analyzed.
UV-vis-NIR 스펙트로포토메터(spectrophotometer)를 이용하여 자외선 차단율을 측정하였다. 파장범위는 UV-R(290㎚ 내지 400㎚), UV-A(315㎚ 내지 400㎚), UV-B(290㎚ 내지 315㎚)로 파장간격은 5㎚로 측정하였다. The UV blocking rate was measured using a UV-vis-NIR spectrophotometer. The wavelength range was measured with UV-R (290 nm to 400 nm), UV-A (315 nm to 400 nm), and UV-B (290 nm to 315 nm) with a wavelength interval of 5 nm.
측정결과 표 5와 같이 UV-R, UV-A, UV-B의 파장 범위에서 모두 99.9% 이상의 자외선 차단율을 보여 자외선 차단 효과가 우수함을 확인하였다. As shown in Table 5, the UV-R, UV-A, and UV-B wavelength ranges of 99.9% or more showed excellent UV blocking effect.
따라서 본 발명의 실시예에 따른 마스크는 290 내지 400㎚ 파장의 자외선 차단율이 95 내지 99.9%로 우수하다.Therefore, the mask according to the embodiment of the present invention has an excellent UV blocking rate of 95 to 99.9% at a wavelength of 290 to 400 nm.
<실험예 3> 내피층 2의 분석<Experiment 3> Analysis of endothelial layer 2
항균도 분석Antibacterial analysis
실시예 3에 따른 내피층의 항균효과 및 세탁 후 항균성을 평가하였다. The antibacterial effect of the endothelial layer according to Example 3 and the antibacterial property after washing were evaluated.
표 4는 기능성 섬유의 함량에 따른 내피층의 항균 효과를 분석한 결과이다. Table 4 is a result of analyzing the antimicrobial effect of the endothelial layer according to the content of the functional fiber.
기능성 섬유와 면으로 이루어진 단섬유 혼방사로 서큘라니트(Circular Knit)를 제작하여, 시험법 AATCC TM100으로 항균 테스트를 하였다. 그 결과 실시예 3-1에서 살균 감소율 97.1%의 항균 성능을 발휘하였고, 실시예 3-3 및 실시예 3-4는 살균감소율 99.9%의 항균 성능을 발휘하였다. A circular knit was made of a single fiber blend consisting of functional fibers and cotton, and was tested for antimicrobial by the test method AATCC TM100. As a result, in Example 3-1, the antibacterial performance of the sterilization reduction rate of 97.1% was exhibited, and in Examples 3-3 and 3-4, the antibacterial performance of the sterilization reduction rate was 99.9%.
반면, 기능성 섬유를 함유하지 않은 비교예 3-1의 경우 살균감소율이 0%로 확인하였다. On the other hand, in Comparative Example 3-1 without functional fibers, the sterilization reduction rate was confirmed to be 0%.
다음으로 이러한 세탁 후 항균효과를 분석하였다. Next, after washing, the antibacterial effect was analyzed.
10회 열수 세탁은 100℃의 세탁물에 40분간 삶은 후에 KSK 0693 방법으로 포도상구균과 폐렴막대균에 대한 항균성을 측정하였다.10 times hot water washing was boiled in laundry at 100 ℃ for 40 minutes, and the antibacterial activity against Staphylococcus aureus and Pneumococcus was measured by the KSK 0693 method.
표 7은 세탁 후 항균성을 측정한 결과이다. 50회 세탁 후의 황색포도상구균과 폐렴막대균에 대한 항균성은 KSK 0430 방법으로, 50회 세탁된 시료를 KSK 0693 방법으로 항균성을 측정하였다. 황색포도상구균과 폐렴막대균에 대한 항균성을 측정한 결과 항균성이 99.99%을 발휘하였다.Table 7 shows the results of measuring the antibacterial properties after washing. The antimicrobial activity against Staphylococcus aureus and pneumococcal bacteria after 50 washes was measured by the KSK 0430 method, and the antibacterial activity of the sample washed 50 times by the KSK 0693 method was measured. As a result of measuring the antibacterial activity against Staphylococcus aureus and pneumococcal bacteria, the antibacterial activity was 99.99%.
따라서, 항균소취 기능성 원단은, 기능성 화합물을 포함하는 기능성 방적사로 제직 또는 편직되어 항균성 및 소취성 등이 우수하다. 우수한 항균, 소취성에 의해 세균 증식으로부터 인체를 효과적으로 보호할 수 있다.Therefore, the antibacterial deodorizing functional fabric is woven or knitted with a functional spun yarn containing a functional compound, and thus has excellent antibacterial and deodorizing properties. The excellent antibacterial and deodorant properties can effectively protect the human body from bacterial growth.
또한, 항균, 소취성을 갖는 기능성 화합물이 기능성 섬유 내부에 위치하므로, 세탁, 마찰 등의 외부요건으로부터 손상되지 않는다. 이에 항균, 소취 성능이 저하되지 않아 반영구적인 사용이 가능하다.In addition, since the functional compound having antibacterial and deodorizing properties is located inside the functional fiber, it is not damaged from external requirements such as washing and friction. Accordingly, the antibacterial and deodorizing performance is not deteriorated, so semi-permanent use is possible.
또한, 기능성 화합물이 방적사 외부에 위치하지 않고 내부에 전체적으로 고르게 분포되므로 면직물과 유사한 촉감을 제공할 수 있다. 이에 항균소취 기능성 방적사를 이용하여 제직 또는 편직으로 제조된 항균소취 기능성 원단을 마스크에 적용 활용할 수 있다In addition, since the functional compound is not located outside the spinning yarn and is evenly distributed throughout the interior, it can provide a texture similar to that of a cotton fabric. Accordingly, an antibacterial deodorant functional fabric manufactured by weaving or knitting can be applied to a mask using an antibacterial deodorizing functional spun yarn.
따라서, 항균소취 기능성 원단은, 기능성 화합물을 포함하는 기능성 방적사로 제직 또는 편직되어 항균성 및 소취성 등이 우수하다. 우수한 항균, 소취성에 의해 세균 증식으로부터 인체를 효과적으로 보호할 수 있다.Therefore, the antibacterial deodorizing functional fabric is woven or knitted with a functional spun yarn containing a functional compound, and thus has excellent antibacterial and deodorizing properties. The excellent antibacterial and deodorant properties can effectively protect the human body from bacterial growth.
<실험예 4> 마스크 분석<Experiment 4> Mask analysis
인장강도의 분석Analysis of tensile strength
실시예 4의 마스크를 그래브법(grab method)을 이용하여 마스크의 고리부의 인장강도를 측정하였다. 측정결과, 인장강도는 3㎏f/㎟이었다.The tensile strength of the ring portion of the mask was measured using the grab method of the mask of Example 4. As a result of the measurement, the tensile strength was 3 kgf / mm 2.
10: 마스크 11: 전면
12: 후면 13: 본체
14: 고리부 20: 필터
100: 외피층 101: 구멍
200: 내피층 300: 접착층 10: mask 11: front
12: rear 13: body
14: loop 20: filter
100: outer layer 101: hole
200: inner layer 300: adhesive layer
Claims (11)
상기 구멍이 고리부 또는 본체에 형성되는 것을 특징으로 하는, 마스크.In claim 1,
Mask, characterized in that the hole is formed in the ring portion or the body.
상기 내피층의 공기 투과도가 우수한 것을 특징으로 하는 마스크.In claim 1,
A mask characterized in that the air permeability of the endothelial layer is excellent.
상기 내피층은 미세다공성 소재로 이루어져 있으며, 상기 미세다공성 소재의 밀도가 0.10g/㎤ 내지 0.30g/㎤인 것을 특징으로 하는 마스크.In claim 1,
The endothelial layer is made of a microporous material, and the mask characterized in that the density of the microporous material is 0.10g / cm 3 to 0.30g / cm 3.
상기 내피층의 전체 중량부 100 기준으로 폴리우레탄을 98 내지 99.9를 포함하고, 실리콘, 이산화티타늄 또는 징크피리치온(zinc pyrithione)의 혼합 조성물을 0.1 내지 2로 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크.In claim 1,
A mask characterized in that it contains 98 to 99.9 of polyurethane based on 100 parts by weight of the whole inner layer, and contains 0.1 to 2 of a mixed composition of silicon, titanium dioxide, or zinc pyrithione.
상기 내피층은 자외선 차단효율이 95 내지 100% 인 것을 특징으로 하는 마스크.In Section 5
The inner layer is a mask characterized in that the UV blocking efficiency is 95 to 100%.
상기 내피층은 항균소취 기능을 갖는 기능성 섬유, 그리고 단섬유를 포함하며, 상기 기능성 섬유는, 기능성 섬유 총 중량에 대하여 황화구리를 0.6 내지 4 중량%로 포함하는 항균소취 기능성 방적사로 형성된 것인, 마스크.In claim 1,
The endothelial layer includes a functional fiber having an antibacterial deodorizing function, and a short fiber, and the functional fiber is formed of an antibacterial deodorizing functional spun yarn containing 0.6 to 4% by weight of copper sulfide relative to the total weight of the functional fiber, Mask.
상기 기능성 방적사는 상기 기능성 섬유와 단섬유가 1:9 내지 5:5의 비율로 포함된 것인, 마스크.In claim 7,
The functional spun yarn, the functional fibers and short fibers are contained in a ratio of 1: 9 to 5: 5, the mask.
상기 외피층과 내피층 사이에 형성되는 접착제층을 더 포함하는, 마스크.In claim 1,
A mask further comprising an adhesive layer formed between the outer layer and the inner layer.
상기 마스크의 고리부의 인장강도가 1 내지 5㎏f/㎟인 것을 특징으로 하는 마스크In paragraph 1
Mask characterized in that the tensile strength of the ring portion of the mask is 1 to 5㎏f / ㎟
상기 외피층은 공기투과도가 30 내지 280cfm 인 마스크.In claim 1,
The outer layer is a mask having an air permeability of 30 to 280 cfm.
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