KR20200077971A - Method and apparatus for surface treatment of cosmetic powder - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method and an apparatus for surface treatment of cosmetic powder. According to the present invention, the surface treatment method is performed by continuously inputting cosmetic powder into a reaction tube formed with atmospheric plasma. In case of the surface treatment apparatus for performing the method has a structure in which a plurality of reaction tube units are serially connected in response to the number of unit processes of surface treatment. An atmospheric pressure plasma method may be introduced for dry surface treatment instead of the conventional wet treatment method, and detailed process conditions related to atmospheric pressure plasma treatment may be adjusted in consideration of the physical properties of workpieces such as a particle size, components and the like of the cosmetic powder, so as to continuously carry out the surface treatment process for the cosmetic powder in a small work space in an eco-friendly way, and the surface coating property, which is advantageous for the formation of color tone or functional coating layer, which is a main process, may be improved, or the functional coating layer may be directly deposited to greatly improve process efficiency.

Description

화장료 분말에 대한 표면 처리 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SURFACE TREATMENT OF COSMETIC POWDER}METHOD AND APPARATUS FOR SURFACE TREATMENT OF COSMETIC POWDER}

본 발명은 미세입자에 대한 표면 처리 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 상기 미세입자는 화장료 분말에 관련된다.The present invention relates to a surface treatment method and apparatus for microparticles, and in particular, the microparticles are related to cosmetic powders.

일반적으로 화장료 분말 표면에는 색상 발현을 위한 색조 코팅이 이루어지거나, 또는 발수, 미백, 주름개선 또는 자외선 차단 등을 위한 다양한 종류의 기능성 코팅이 이루어진다. 이러한 색조 또는 기능성 코팅층 형성을 용이하게 하기 위해 화장료 분말 표면에는 표면 전처리가 수행되는 것이 일반적이다.In general, a cosmetic powder surface is provided with a color coating for color expression, or various types of functional coatings for water repellency, whitening, wrinkle improvement or UV protection. In order to facilitate the formation of such a color tone or functional coating layer, it is common that a surface pretreatment is performed on the cosmetic powder surface.

종래 화장료 분말에 대한 전통적인 표면 처리 내지 개질 방식은 분말을 습식액에 투입, 분산시켜 산처리한 후, 건조 및 포장하는 방식으로 수행되는 습식처리 방식이다. 이러한 습식처리 방식의 경우, 색조 코팅층 또는 기능성 코팅층 형성에 유리한 분말 표면에서의 코팅성이 충분하지 못할 뿐만 아니라, 넓은 작업 공간을 요하고 침지 및 건조에 수반되어 공정시간이 상대적으로 길며 연속공정으로 적용하기 어렵고, 또한 환경오염을 유발하는 문제가 있다.Conventional surface treatment or modification methods for conventional cosmetic powders are wet treatments performed by introducing powders into a wet liquid and dispersing them, followed by acid treatment, followed by drying and packaging. In the case of such a wet treatment method, not only the coating property on the powder surface, which is advantageous for forming a color coating layer or a functional coating layer, is not sufficient, but requires a wide working space and is relatively long due to immersion and drying, and is applied as a continuous process. Difficult to do, there is also a problem that causes environmental pollution.

본 발명의 목적은 작은 작업공간에서 연속공정으로 수행될 수 있으며, 메인 공정인 색조 또는 기능성 코팅층 형성에 유리한 표면 코팅성이 크게 개선되고 또는 기능성 코팅층을 직접 성막할 수 있는, 화장료 분말 표면에 대한 표면 처리(개질) 방법 및 장치를 제공하는 것이다.The object of the present invention can be carried out in a continuous process in a small working space, the surface for cosmetic powder surface, which can significantly improve the surface coating properties, which is advantageous for the formation of a color coating or functional coating layer, which is the main process, or can form a functional coating layer directly. It is to provide a processing (modification) method and apparatus.

본 발명자들은 상기 해결과제와 관련된 화장료 분말 표면에 대한 새로운 표면 처리 방법 및 장치를 연구 및 개발하는 과정에서, 종래 습식처리 방식 대신에 건식 표면 처리를 위해 대기압 플라즈마 방식을 도입하는 방안에 착안하고, 화장료 분말의 입자크기, 성분 등의 작업 대상물에 대한 물성을 고려하여 대기압 플라즈마 처리에 관련된 세부 공정조건을 조절함으로써 상기 해결과제가 달성될 수 있음을 지견하는 한편, 공정 수행에 필요한 장치에 대한 세부 구성을 더욱 구체화함으로써 본 발명에 도달하게 되었다. 이러한 해결과제에 대한 인식 및 지견에 기초한 본 발명의 요지는 청구범위에 기재한 바와 동일한 아래의 내용이다.The present inventors focused on a method of introducing an atmospheric pressure plasma method for dry surface treatment instead of a conventional wet treatment method in the process of researching and developing a new surface treatment method and apparatus for the cosmetic powder surface related to the above-mentioned solution, and cosmetic While controlling the detailed process conditions related to atmospheric plasma treatment in consideration of the physical properties of the work object such as the particle size and composition of the powder, it is found that the above-described solution can be achieved, and detailed configuration of the equipment required for the process is performed. The present invention has been reached by further refinement. The subject matter of the present invention based on the recognition and knowledge of these solutions is the same as described in the claims.

(1) 대기압 플라즈마가 형성된 반응관 내부로 화장료 분말을 연속적으로 투입시키면서 수행되는 표면처리 방법으로서, 상기 표면처리는 친수처리이고 상기 대기압 플라즈마 형성에 이용되는 분위기 가스(Carier gas)는 아르곤(Ar) 또는 헬륨(He)이고 반응가스(Reactive gas)는 산소(O2) 또는 질소(N2)인 것을 특징으로 하는 화장료 분말의 표면처리 방법.(1) As a surface treatment method performed while continuously introducing cosmetic powder into a reaction tube in which an atmospheric pressure plasma is formed, the surface treatment is hydrophilic treatment, and an atmosphere gas used for forming the atmospheric pressure plasma (Carier gas) is argon (Ar) Or helium (He) and the reactive gas (Reactive gas) is oxygen (O 2 ) or nitrogen (N 2 ) The surface treatment method of a cosmetic powder, characterized in that.

(2) 대기압 플라즈마가 형성된 반응관 내부로 화장료 분말을 연속적으로 투입시키면서 수행되는 표면처리 방법으로서, 상기 표면 처리는 발수처리이고 상기 대기압 플라즈마 형성에 이용되는 분위기 가스(Carier gas)는 아르곤(Ar) 또는 헬륨(He)이고 반응가스(Reactive gas)는 알칸족 탄화수소(Alcanes Hydro-carbon)인 것을 특징으로 하는 상기 (1)의 화장료 분말의 표면처리 방법.(2) As a surface treatment method performed while continuously introducing cosmetic powder into a reaction tube in which an atmospheric pressure plasma is formed, the surface treatment is water repellent treatment, and an atmospheric gas used for forming the atmospheric pressure plasma (Carier gas) is argon (Ar) Or it is helium (He) and the reactive gas (Reactive gas) is an alkanes hydrocarbon (Alcanes Hydro-carbon) surface treatment method of the cosmetic powder of (1), characterized in that.

(3) 상기 발수처리 전단계에 친수처리를 더 포함하고, 상기 친수처리시 상기 대압 플라즈마 형성에 이용되는 분위기 가스(Carier gas)는 아르곤(Ar) 또는 헬륨(He)이고 반응가스(Reactive gas)는 산소(O2) 또는 질소(N2)인 것을 특징으로 하는 상기 (1)의 화장료 분말의 표면처리 방법.(3) A hydrophilic treatment is further included in the entire step of the water repellent treatment, and the atmosphere gas used for the formation of the high pressure plasma during the hydrophilic treatment is argon (Ar) or helium (He), and the reactive gas is The surface treatment method of the cosmetic powder of (1), characterized in that it is oxygen (O 2 ) or nitrogen (N 2 ).

(4) 상기 화장료 분말은 규산염광물(TALC), 운도(Mica), 견운모(Sericite), 이산화티타늄(TiO2) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나의 화장료 분말의 표면처리 방법.(4) The cosmetic powder according to any one of (1) to (3), wherein the cosmetic powder is any one of silicate mineral (TALC), undo (Mica), mica (Sericite), and titanium dioxide (TiO 2 ). Method of surface treatment of powder.

(5) 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 따른 표면처리 방법을 수행하기 위한 장치로서, 상기 반응관은 표면처리 단위공정의 개수에 대응하여 복수의 반응관 유닛이 직렬 연결된 구조이며, 각각의 반응관 유닛에는 표면처리 단위공정별 반응가스 투입구가 별도로 제공되는 것을 특징으로 하는 화장료 분말의 표면처리 장치. (5) An apparatus for performing the surface treatment method according to any one of (1) to (4), wherein the reaction tube is a structure in which a plurality of reaction tube units are connected in series corresponding to the number of surface treatment unit processes, Each reaction tube unit is a surface treatment device for a cosmetic powder, characterized in that the reaction gas inlet for each surface treatment unit process is provided separately.

(6) 상기 복수의 반응관 유닛에 대한 공정 제어를 위한 분광유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 (5)의 화장료 분말의 표면처리 장치.(6) The surface treatment apparatus for the cosmetic powder of (5), further comprising a spectroscopic unit for process control of the plurality of reaction tube units.

(7) 상기 반응관 내부로 투입되는 반응가스를 스월링(swirling)하기 위한 피딩시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화장료 분말의 표면처리 장치.(7) Surface treatment device for a cosmetic powder, characterized in that it further comprises a feeding system for swirling (swirling) the reaction gas introduced into the reaction tube.

본 발명의 방법 및 장치에 따르면, 종래 습식처리 방식 대신에 건식 표면 처리를 위해 대기압 플라즈마 방식을 도입하고, 화장료 분말의 입자크기, 성분 등의 작업 대상물에 대한 물성을 고려하여 대기압 플라즈마 처리에 관련된 세부 공정조건을 조절함으로써, 화장료 분말에 대한 표면 처리 공정을 작은 작업공간에서 친환경적으로 연속공정으로 수행할 수 있으며, 메인 공정인 색조 또는 기능성 코팅층 형성에 유리한 표면 코팅성이 개선되고 또는 기능성 코팅층을 직접 성막하여 공정 효율을 크게 개선할 수 있다.According to the method and apparatus of the present invention, instead of the conventional wet treatment method, an atmospheric pressure plasma method is introduced for dry surface treatment, and the details related to the atmospheric pressure plasma treatment are considered in consideration of physical properties of a work object such as a particle size and a component of a cosmetic powder. By controlling the process conditions, the surface treatment process for cosmetic powders can be performed in an eco-friendly continuous process in a small work space, and the surface coating properties that are advantageous for forming the main color tone or functional coating layer are improved or the functional coating layer is directly deposited. This can greatly improve process efficiency.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 화장료 분말의 표면처리 장치에서의 반응관 유닛의 구성도.
도 3는 본 발명의 다른 실시예에 따른 분광유닛을 포함한 화장료 분말의 표면처리 장치에 대한 구성도.
도 4는 본 발명과 종래 기술에 따른 화장료 분말의 표면처리에 관한 비교 공정도.
도 5는 본 발명과 종래 기술에 따른 화장료 분말의 친수 표면처리에 따른 물성 비교도.1 is a block diagram of a reaction tube unit in the surface treatment apparatus for a cosmetic powder according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram of a surface treatment device for a cosmetic powder comprising a spectroscopic unit according to another embodiment of the present invention.
Figure 4 is a comparative process diagram for the surface treatment of the cosmetic powder according to the present invention and the prior art.
Figure 5 is a comparative view of the physical properties of the cosmetic powder according to the present invention and prior art according to the hydrophilic surface treatment.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 도면에서 동일 또는 균등물에 대해서는 동일 또는 유사한 참조번호를 부여하였다. 또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함' 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 어떤 구성요소가 '선택적으로' 제공, 구비 또는 포함된다고 할 때, 이는 본 발명의 해결과제를 위한 필수적으로 채택되는 구성요소는 아니나 그러한 해결과제와 견련성을 가지고 임의적으로 채택될 수 있음을 의미한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same or equivalent reference numbers are assigned to the same or equivalent materials. In addition, throughout the specification, when a part'includes' a certain component, this means that unless otherwise stated, other components are not excluded, and other components may be further included. In addition, when a component is provided, provided or included'optionally', it is not an essential component for the solution of the present invention, but it can be arbitrarily adopted with such a solution and consistency. it means.

일반적으로 플라즈마는 물질의 고체, 액체, 기체 외 제4의 상태로 이온과 전자가 공존하는 상태를 의미하며, 높은 에너지 상태의 플라즈마 활성 가스를 처리 대상물의 표면에 접촉하여 세정(Cleaning), 표면 개질(Surface Modification), 기능성 처리(Function Treatment) 등의 목적으로 적용되고 있다. 이러한 플라즈마 표면 처리는 전통적으로 도체 및 디스플레이 분야에서 에칭, 증착, 패키징 등의 공정기술로 활용되어 왔으며, 기타 의학/바이오 분야, 핵융합 분야, 정밀기계부품 분야, 나노분말 분야 등 다양한 산업분야에서도 응용되고 있다. 한편 이러한 플라즈마 중 대기압 분위기에서 발생되는 플라즈마를 대기압 플라즈마라 하며, 대기압 플라즈마는 진공 장비를 요하지 아니하고 상대적으로 저가의 장비로 빠른 처리 공정에 유리하게 적용될 수 있다.In general, plasma refers to a state in which ions and electrons coexist in a fourth state other than a solid, liquid, or gas of a material, and the plasma active gas of a high energy state is brought into contact with the surface of the object to be treated for cleaning and surface modification. It is applied for the purposes of (Surface Modification) and Functional Treatment. Plasma surface treatment has traditionally been used as a process technology such as etching, deposition, and packaging in the conductor and display fields, and is also applied in various industries such as medicine/bio, nuclear fusion, precision mechanical parts, and nano powder. have. Meanwhile, the plasma generated in the atmospheric pressure atmosphere is called an atmospheric pressure plasma, and the atmospheric plasma does not require vacuum equipment and can be advantageously applied to a fast processing process with relatively low-cost equipment.

본 발명은 친환경적이고 빠른 공정속도로 상대적은 좁은 작업공간에서도 충분한 공정수행이 가능한 대기압 플라즈마를 이용한 화장료 분말에 대한 표면 처리 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 표면처리 방법은 공통적으로 대기압 플라즈마가 형성된 반응관 내부로 화장료 분말을 연속적으로 투입시키면서 수행되는 표면처리 방법인 것을 특징으로 하며, 이를 수행하기 위한 표면 처리 장치의 경우 상기 반응관은 표면처리 단위공정의 개수에 대응하여 복수의 반응관 유닛이 직렬 연결된 구조인 것을 특징으로 한다. 이 경우, 처리대상 화장료 분말의 종류는 특별히 제한되지는 않으며, 예컨대 상기 화장료 분말은 규산염광물(TALC), 운도(Mica), 견운모(Sericite), 이산화티타늄(TiO2) 중 어느 하나일 수 있다.The present invention relates to a surface treatment apparatus and method for a cosmetic powder using atmospheric pressure plasma capable of performing sufficient processes even in a relatively narrow work space at an eco-friendly and fast process speed. The surface treatment method according to the present invention is characterized in that it is a surface treatment method that is performed while continuously introducing cosmetic powder continuously into a reaction tube in which atmospheric pressure plasma is formed, and in the case of a surface treatment device for performing this, the reaction tube is a surface It is characterized in that a structure in which a plurality of reaction tube units are connected in series corresponding to the number of processing unit processes. In this case, the type of cosmetic powder to be treated is not particularly limited, and for example, the cosmetic powder may be any one of silicate mineral (TALC), undo (Mica), sericite (Sericite), and titanium dioxide (TiO 2 ).

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 화장료 분말의 표면처리 장치에 대한 구성도를 나타낸다. 실시예에서는 3종의 표면처리에 관한 단위공정이 수행될 수 있는 것을 예정하여 총 3개의 반응관 유닛(100a, 100b, 100c)이 직렬 연결된 것으로 예시하였으나 이에 한정되지 않으며 단위공정의 개수 및 작업환경 등을 고려하여 적절히 가감될 수 있다. 이 경우, 상기 반응관 유닛(100a, 100b, 100c)은 본 발명자가 선행하여 출원한 특허 제10-1243932호에 개시된 장치가 단위 모듈로 유리하게 적용될 수 있으며, 따라서 상기 특허 제10-1243932호에 개시된 표면처리 장치의 구성은 본 발명의 일부로 일체로 참조될 수 있다. 1 is a block diagram of a surface treatment device for a cosmetic powder according to an embodiment of the present invention. In the embodiment, three types of surface treatment unit processes are planned to be performed, and a total of three reaction tube units 100a, 100b, and 100c are illustrated as being connected in series, but the present invention is not limited thereto. It can be appropriately adjusted in consideration of the like. In this case, the reaction tube unit (100a, 100b, 100c) can be advantageously applied as a unit module to the device disclosed in Patent No. 10-1243932 previously filed by the present inventors, and thus to the Patent No. 10-1243932 The configuration of the disclosed surface treatment apparatus may be incorporated integrally as part of the present invention.

상기 각각의 반응관 유닛(100a, 100b, 100c)은 전후단이 상호 연통되어 하나의 관로를 형성하며, 최초단 반응관 유닛(100a)으로는 처리대상 화장료 분말(P)에 대한 투입이 이루어지고 최후단 반응관 유닛(100c)으로는 처리된 화장료 분말에 대한 반출이 이루어진다. 이 경우, 각각의 반응관 유닛의 시작단에는 서로 다른 표면처리에 수반되는 반응가스를 종류별로 투입하기 위해 별도의 투입구(110, 110', 110")가 제공되는 것을 특징으로 한다. 다만, 별도 투입구(110, 110', 110")의 설치에 불구하고, 각각의 반응관 유닛(100a, 100b, 100c)에서의 표면 처리의 내용이 동일한 경우 각 투입구(110, 110', 110")별 반응가스의 종류는 동일하거나 후단 투입구는 사용하지 않을 수 있다.Each of the reaction tube units (100a, 100b, 100c) is a front and rear ends are in communication with each other to form a single pipe, the first stage reaction tube unit (100a) is made into the cosmetic powder (P) to be treated is made The final reaction tube unit 100c is carried out for the treated cosmetic powder. In this case, a separate inlet (110, 110', 110") is provided at the start end of each reaction tube unit to input reaction gases accompanying different surface treatments. Despite the installation of the inlets (110, 110', 110"), when the contents of the surface treatment in each reaction tube unit (100a, 100b, 100c) are the same, the reaction for each inlet (110, 110', 110") The type of gas may be the same or the rear end inlet may not be used.

선택적으로, 상기 표면처리 장치는 상기 반응관 유닛(100a, 100b, 100c) 내부로 투입되는 반응가스를 스월링(swirling)시키기 위한 피딩시스템(200)을 더 포함할 수 있다. 도 2을 참조할 때 상기 피딩시스템(200)은 상기 반응관 유닛(100a, 100b, 100c) 내부로 도입되는 반응가스를 반응관 유닛(100a, 100b, 100c)의 내벽을 따라 선회시키는 방식으로 동작하며, 이에 따라 투입된 반응가스의 플라즈마 상태로 전이에 필요한 시간이 충분히 확보될 수 있다. 또한 반응가스의 선회류는 투입된 미세 분말이 반응관 유닛(100a, 100b, 100c)을 직진 낙하하지 않고 함께 선회되도록 함으로써 표면처리에 필요한 플라즈마와의 접촉이 충분히 확보될 수 있다.Optionally, the surface treatment apparatus may further include a feeding system 200 for swirling the reaction gas injected into the reaction tube units 100a, 100b, and 100c. Referring to FIG. 2, the feeding system 200 operates in a manner of turning the reaction gas introduced into the reaction tube units 100a, 100b, and 100c along the inner wall of the reaction tube units 100a, 100b, 100c. Accordingly, the time required for the transition to the plasma state of the injected reaction gas can be sufficiently secured. In addition, the swirling flow of the reaction gas can be ensured that the contact with the plasma required for surface treatment is sufficiently ensured that the injected fine powder is rotated together without dropping the reaction tube units 100a, 100b, and 100c straight.

또한 선택적으로, 상기 표면처리 장치는 상기 복수의 반응관 유닛(100a, 100b, 100c)에 대한 공정 제어를 위한 분광유닛(200)을 더 포함할 수 있다. 도 3은 이러한 분광유닛(300)을 포함한 표시장치의 구성도를 나타낸다. 상기 분광유닛(300)은 반응관 유닛(100a, 100b, 100c) 내부에 형성된 플라즈마 광을 입력받아 파장대별 광의 강도를 산출한다. 특정 파장대에서 최대의 광강도 피크값의 크기는 분말의 표면처리 효율과 관련되고, 해당 파장대의 광강도 피크값이 대소 크기는 분말 표면 처리 효율의 대소와 관련된다. 이 경우, 해당 파장대의 광강도 피크값의 크기는 반응관 유닛(100a, 100b, 100c)에 주입되는 반응가스의 양 또는 분말의 이동속도 등에 의해 좌우된다. 따라서, 분광유닛(300)을 이용하여 반응가스의 양 또는 분말의 이송속도 등을 변경하면서 해당 파장대의 광강도 피크값 크기 데이터를 확보할 수 있고, 최대 크기의 광강도 피크값을 보이는 공정 조건을 찾아내 실제 표면처리 작업시 해당 공정 조건으로 작업을 수행함으로써, 표면처리 효율을 향상시킬 수 있게 된다. 분광유닛(300)은 반응관 유닛(100a, 100b, 100c)의 길이 발향과 교차하는 방향으로 설치되며 플라즈마 광의 전송을 위한 광파이버와 전송된 플라즈마 광의 강도를 산출하는 분광기를 포함할 수 있다. 이러한 분광기는 각각의 반응관 유닛(100a, 100b, 100c)에 대해 별도를 구비될 수도 있다.In addition, optionally, the surface treatment apparatus may further include a spectroscopic unit 200 for process control for the plurality of reaction tube units 100a, 100b, and 100c. 3 shows a configuration diagram of a display device including the spectroscopic unit 300. The spectroscopic unit 300 receives plasma light formed inside the reaction tube units 100a, 100b, and 100c to calculate the intensity of light for each wavelength band. The magnitude of the maximum light intensity peak value at a specific wavelength band is related to the surface treatment efficiency of the powder, and the magnitude of the light intensity peak value at the corresponding wavelength band is related to the size of the powder surface treatment efficiency. In this case, the magnitude of the peak value of the light intensity in the corresponding wavelength band depends on the amount of reaction gas injected into the reaction tube units 100a, 100b, 100c or the moving speed of the powder. Therefore, by using the spectroscopic unit 300, while changing the amount of the reaction gas or the feed rate of the powder, etc., it is possible to secure the intensity data of the light intensity peak value in the corresponding wavelength band and process conditions showing the light intensity peak value of the maximum size. It is possible to improve the surface treatment efficiency by performing the operation under the corresponding process conditions during the actual surface treatment operation. The spectroscopic unit 300 is installed in a direction crossing the length direction of the reaction tube units 100a, 100b, and 100c, and may include an optical fiber for transmitting plasma light and a spectrometer for calculating the intensity of the transmitted plasma light. Such a spectrometer may be separately provided for each reaction tube unit 100a, 100b, 100c.

한편, 본 명세서에는 화장료 분말 표면에 대한 상기한 대기압 플라즈마를 이용한 처리로서, 가) 메인 공정인 색조 또는 기능성 코팅층 형성 전단계에서 분말 표면에서의 코팅성 향상을 위한 표면 개질 목적의 전처리에 관한 실시예와, 나) 기능성 코팅층의 일종인 발수층을 플라즈마 처리를 통해 직접 성막하는 것에 관한 실시예가 예시되어 있으나 이에 제한되지 않는다. 따라서 본 발명에서 대기압 플라즈마를 이용한 표면 처리의 의미는 제시된 실시예에 불구하고 표면 개질을 목적으로 하는 처리 일체를 의미하며, 표면에 대한 물리적/화학적 처리 또는 별도 물질의 도포 내지 성막을 포함할 수 있다.On the other hand, in the present specification, as a treatment using the above atmospheric pressure plasma for the cosmetic powder surface, a) Examples of pretreatment for the purpose of surface modification for improving the coating properties on the powder surface in the pre-step of forming the main color tone or functional coating layer , B) An embodiment of directly forming a water-repellent layer, which is a type of functional coating layer, through plasma treatment is illustrated, but is not limited thereto. Therefore, in the present invention, the meaning of surface treatment using atmospheric plasma means all treatments aimed at surface modification despite the presented examples, and may include physical/chemical treatments on the surface or coating or deposition of a separate material. .

상기 가) 에 따른 표면처리는 친수처리이고, 이 경우 상기 대기압 플라즈마 형성에 이용되는 분위기 가스(Carier gas)는 아르곤(Ar) 또는 헬륨(He)이고 반응가스(Reactive gas)는 산소(O2) 또는 질소(N2)인 것을 특징으로 한다.The surface treatment according to a) is hydrophilic treatment, in which case the atmospheric gas used for the formation of the atmospheric plasma is argon (Ar) or helium (He) and reactive gas is oxygen (O 2 ). Or nitrogen (N 2 ).

또한 상기 나) 에 따른 표면처리는 발수처리이고, 이 경우 상기 대기압 플라즈마 형성에 이용되는 분위기 가스(Carier gas)는 아르곤(Ar) 또는 헬륨(He)이고 반응가스(Reactive gas)는 메탄(CH4), 에탄(CH6), 프로판(CH8) 등의 알칸족 탄화수소(CnH2n+2, Alcanes Hydro-carbon)인 것을 특징으로 한다.In addition, the surface treatment according to the above b) is water repellent treatment, in this case, the atmospheric gas used for forming the atmospheric pressure plasma is argon (Ar) or helium (He) and reactive gas is methane (CH4). , Ethane (CH6), propane (CH8), such as alkanes hydrocarbons (C n H 2n + 2 , Alcanes Hydro-carbon).

또한 상기 나)의 경우 플라즈마 처리를 통한 발수층 형성 전단계에서 가)의 전처리 과정이 수행될 수 있고 이 경우 가) 및 나)의 공정은 연속 공정으로 수행될 수 있다. 예컨대, 도 1의 전단 반응관 유닛(100a) ‘PLAZMA 1’이 가)의 친수처리 목적으로 제공되고 후단 반응관 유닛(100c) ‘PLAZMA 3’이 나)의 발수처리 목적으로 제공되며, 중단 반응관 유닛(100b) ‘PLAZMA 2’필요에 따라 가)의 친수처리 목적 또는 나)의 발수처리 목적으로 스위칭되어 전용될 수 있다.In addition, in the case of b), the pre-treatment process of a) may be performed in the step before forming the water repellent layer through plasma treatment, and in this case, the processes of a) and b) may be performed as a continuous process. For example, the front end reaction tube unit (100a)'PLAZMA 1'is provided for the purpose of hydrophilic treatment of a) and the rear end reaction tube unit (100c)'PLAZMA 3'b) is provided for the purpose of water-repellent treatment, interrupted reaction The pipe unit 100b may be switched and diverted for the purpose of a) hydrophilic treatment of a) or b) for water-repellent treatment as required by'PLAZMA 2'.

도 4는 본 발명과 종래 기술에 따른 화장료 분말의 표면처리에 관한 비교 공정도를 나타내고, 도 5는 본 발명과 종래 기술에 따른 화장료 분말의 친수 표면처리에 따른 물성 비교도를 각각 나타낸다. 도 4 및 도 5를 참고할 때, 종래 분산, 산처리, 건조 및 포장의 단위공정을 거치는 복잡하고 단속적인 습식처리 대비하여 반응관 내 연속 공정으로 수행되며 플라즈마 처리 및 포장의 단순화된 공정에 의해, 빠른 공정 속도이면서도 본 발명의 표면처리시 종래 색조 및 기능성 코팅률 2배 향상됨을 확인할 수 있으며, 또한 습식처리시 발생되는 폐수가 없는 친환경적이 기술인 동시에 분말 표면 처리시 필요한 공간을 종래 습식처리 대비 1/10 이하로 대폭 절감할 수 있어 유리하다.Figure 4 shows a comparative process diagram for the surface treatment of the cosmetic powder according to the present invention and the prior art, Figure 5 shows a comparison of the physical properties according to the hydrophilic surface treatment of the cosmetic powder according to the present invention and the prior art, respectively. Referring to Figures 4 and 5, the conventional dispersion, acid treatment, drying and packaging is performed as a continuous process in the reaction tube in preparation for a complicated and intermittent wet treatment through a unit process, and by a simplified process of plasma treatment and packaging, Although it is a fast process speed, it can be confirmed that the conventional color tone and functional coating rate are doubled during the surface treatment of the present invention, and it is also an eco-friendly technology without wastewater generated during wet treatment, and at the same time, the space required for powder surface treatment is 1/ It is advantageous because it can be significantly reduced to 10 or less.

이상과 같이 본 발명의 방법 및 장치에 따르면, 종래 습식처리 방식 대신에 건식 표면 처리를 위해 대기압 플라즈마 방식을 도입하고, 화장료 분말의 입자크기, 성분 등의 작업 대상물에 대한 물성을 고려하여 대기압 플라즈마 처리에 관련된 세부 공정조건을 조절함으로써, 화장료 분말에 대한 표면 처리 공정을 작은 작업공간에서 친환경적으로 연속공정으로 수행할 수 있으며, 메인 공정인 색조 또는 기능성 코팅층 형성에 유리한 표면 코팅성이 개선되고 또는 기능성 코팅층을 직접 성막하여 공정 효율을 크게 개선할 수 있다.As described above, according to the method and apparatus of the present invention, instead of the conventional wet treatment method, an atmospheric pressure plasma method is introduced for the dry surface treatment, and the atmospheric pressure plasma treatment is performed in consideration of the physical properties of the object such as the particle size and composition of the cosmetic powder. By controlling the detailed process conditions related to, it is possible to perform the surface treatment process for cosmetic powders in a small work space in an environmentally friendly continuous process, improving the surface coating properties advantageous for forming a color tone or functional coating layer, which is the main process, or improving the functional coating layer It is possible to greatly improve the process efficiency by directly forming a film.

이상의 설명은, 본 발명의 구체적인 실시예에 관한 것이나 본 발명에 따른 상기 실시예는 설명의 목적으로 개시된 사항이고 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 이해되지는 않으며, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질을 벗어나지 아니하고 개시된 실시예에 대해 다양한 변경 및 수정이 가능한 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 이러한 모든 수정과 변경은 특허청구범위에 개시된 발명의 범위 또는 이들의 균등물에 해당하는 것으로 이해될 수 있다.The above description relates to specific embodiments of the present invention, but the above embodiments according to the present invention are disclosed for the purpose of description and are not understood as limiting the scope of the present invention, and have ordinary knowledge in the art. It should be understood that one can grow and make various changes and modifications to the disclosed embodiments without departing from the essence of the present invention. Accordingly, all such modifications and variations can be understood as falling within the scope of the invention disclosed in the claims or equivalents thereof.

100a, 100b, 100c: 반응관 유닛
110, 110', 110": 반응가스 투입구
200: 피딩시스템
300: 분광유닛100a, 100b, 100c: reaction tube unit
110, 110', 110": reaction gas inlet
200: feeding system
300: spectral unit

Claims (7)

대기압 플라즈마가 형성된 반응관 내부로 화장료 분말을 연속적으로 투입시키면서 수행되는 표면처리 방법으로서, 상기 표면처리는 친수처리이고 상기 대기압 플라즈마 형성에 이용되는 분위기 가스(Carier gas)는 아르곤(Ar) 또는 헬륨(He)이고 반응가스(Reactive gas)는 산소(O2) 또는 질소(N2)인 것을 특징으로 하는 화장료 분말의 표면처리 방법.
As a surface treatment method performed while continuously introducing cosmetic powder into a reaction tube in which an atmospheric pressure plasma is formed, the surface treatment is hydrophilic treatment, and an atmosphere gas (Carier gas) used for forming the atmospheric plasma is argon (Ar) or helium ( He) and the reactive gas is oxygen (O2) or nitrogen (N2) surface treatment method of a cosmetic powder, characterized in that.
대기압 플라즈마가 형성된 반응관 내부로 화장료 분말을 연속적으로 투입시키면서 수행되는 표면처리 방법으로서, 상기 표면 처리는 발수처리이고 상기 대기압 플라즈마 형성에 이용되는 분위기 가스(Carier gas)는 아르곤(Ar) 또는 헬륨(He)이고 반응가스(Reactive gas)는 알칸족 탄화수소(Alcanes Hydro-carbon)인 것을 특징으로 하는 화장료 분말의 표면처리 방법.
As a surface treatment method performed while continuously introducing cosmetic powder into a reaction tube in which an atmospheric pressure plasma is formed, the surface treatment is water repellent treatment and the atmosphere gas used for forming the atmospheric pressure plasma is argon (Ar) or helium ( He) and the reactive gas is a surface treatment method of a cosmetic powder, characterized in that it is an alkane hydrocarbon (Alcanes Hydro-carbon).
제1항에 있어서, 상기 발수처리 전단계에 친수처리를 더 포함하고, 상기 친수처리시 상기 대압 플라즈마 형성에 이용되는 분위기 가스(Carier gas)는 아르곤(Ar) 또는 헬륨(He)이고 반응가스(Reactive gas)는 산소(O2) 또는 질소(N2)인 것을 특징으로 하는 화장료 분말의 표면처리 방법.
The method of claim 1, further comprising a hydrophilic treatment prior to the water repellent treatment, the atmospheric gas used in the formation of the high pressure plasma during the hydrophilic treatment (Carier gas) is argon (Ar) or helium (He) is a reactive gas (Reactive) gas) is oxygen (O 2 ) or nitrogen (N 2 ) surface treatment method of cosmetic powder, characterized in that.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화장료 분말은 규산염광물(TALC), 운도(Mica), 견운모(Sericite), 이산화티타늄(TiO2) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 화장료 분말의 표면처리 방법.
The cosmetic powder according to any one of claims 1 to 3, wherein the cosmetic powder is any one of silicate mineral (TALC), undo (Mica), sericite (Sericite), and titanium dioxide (TiO 2 ). Surface treatment method.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 표면처리 방법을 수행하기 위한 장치로서, 상기 반응관은 표면처리 단위공정의 개수에 대응하여 복수의 반응관 유닛이 직렬 연결된 구조이며, 각각의 반응관 유닛에는 표면처리 단위공정별 반응가스 투입구가 별도로 제공되는 것을 특징으로 하는 화장료 분말의 표면처리 장치.
An apparatus for performing the surface treatment method according to any one of claims 1 to 4, wherein the reaction tube is a structure in which a plurality of reaction tube units are connected in series corresponding to the number of surface treatment unit processes, and each reaction Surface treatment device for cosmetic powder, characterized in that the tube unit is provided with a separate reaction gas inlet for each surface treatment unit process.
제5항에 있어서, 상기 복수의 반응관 유닛에 대한 공정 제어를 위한 분광유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화장료 분말의 표면처리 장치.
The surface treatment apparatus of cosmetic powder according to claim 5, further comprising a spectroscopic unit for process control of the plurality of reaction tube units.
제5항에 있어서, 상기 반응관 내부로 투입되는 반응가스를 스월링(swirling)시키기 위한 피딩시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화장료 분말의 표면처리 장치.
According to claim 5, The surface treatment device of the cosmetic powder, characterized in that it further comprises a feeding system for swirling (swirling) the reaction gas injected into the reaction tube.
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