KR20200122044A - 생분해성 pla 소재를 이용한 일회용 마스크 코 지지대 제조 방법 및 그 제품 그리고 이를 구비한 마스크 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 일회용 마스크 코 지지대 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마스크에 사용되는 코 지지대를 인체 및 환경에 해롭지 않은 식물유래 PLA(Poly Lactic Acid) 소재를 활용해 제조함으로써, 폐기시 재활용 및 분리 배출이 용이토록 한 생분해성 PLA 소재를 이용한 일회용 마스크 코 지지대 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명은, 생분해성 PLA 소재에 Talc(탈크)와 PBAT 또는 PBS, PCL, PBAST 중 택 1종 이상을 컴파운딩 하는 단계; 혼합된 소재를 트윈 압출 및 컷팅하여 펠렛을 생산하는 단계; 펠렛을 싱글 압출하여 코 지지대를 성형하는 단계; 및 성형된 코 지지대를 와인딩하거나 컷팅하는 단계; 를 포함한다.
본 발명에 따른 생분해성 PLA 소재를 이용한 일회용 마스크 코 지지대는 탄성이 없어 콧등을 따라 알맞게 휘어져 사용되므로 공간 없이 마스크를 밀착시킬 수 있으며, 생분해성 PLA 소재를 활용해 제조함으로써, 금속계 철심이나 알루미늄을 대체하여 환경보존과 1회용품 규제 대상에 해당하지 않으며, 폐기시 재활용 및 분리 배출이 용이하고 인체 및 환경에 해롭지 않다.

Description

생분해성 PLA 소재를 이용한 일회용 마스크 코 지지대 제조 방법 및 그 제품 그리고 이를 구비한 마스크{PLA MASK CLIP AND ITS MANUFACTURING METHOD}
본 발명은 일회용 마스크 코 지지대 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마스크에 사용되는 코 지지대를 인체 및 환경에 해롭지 않은 식물유래 PLA(Poly Lactic Acid) 소재를 활용해 제조함으로써, 폐기시 재활용 및 분리 배출이 용이토록 한 생분해성 PLA 소재를 이용한 일회용 마스크 코 지지대 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 마스크는 입과 코 부위에 착용하여 해로운 물질이 호흡기로 유입되는 것을 방지하는데 사용된다. 이러한 종래의 마스크는 등록실용신안공보 제20-0415985호에 나타난 바와 같이 부직포 또는 면으로 이루어진 원단과, 원단의 일측에 부착되는 코 지지대로 이루어진다.
코 지지대는 철심 또는 알루미늄 소재로 제조되어 사용자의 콧등에 맞도록 휘어서 사용함으로써 콧등과 얼굴 사이의 공간을 없애 황사나 미세먼지가 유입되는 것을 방지하게 된다.
하지만, 이러한 종래의 코 지지대는 금속 소재이므로 폐기 시 분리 배출이 어렵고 이로 인해 사회적 문제로 이어지고 있어 이를 대체할 수 있는 생분해성 소재의 코 지지대 대체가 시급한 실정이다.
또한, PP, PE, PET, PBT 소재로 제조된 와이어 형태의 코 지지대가 사용되고 있으나, 이러한 소재는 탄성력이 강하여 콧등 주변에 발생하는 공간을 최소화하는데 어려움이 있다.
KR 등록실용신안공보 제20-0415985호(2006.05.02)
이에, 본 발명은 종래와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안한 것으로, 금속계 소재가 아닌 식물유래 PLA 소재를 활용해 제조함으로써, 폐기시 재활용 및 분리 배출이 용이하고 인체 및 환경에 해롭지 않은 생분해성 PLA 소재를 이용한 일회용 마스크 코 지지대 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 생분해성 PLA 소재를 이용한 일회용 마스크 코 지지대 제조 방법은,
생분해성 PLA 소재에 Talc(탈크)와 PBAT 또는 PBS, PCL, PBAST 중 택 1종 이상을 컴파운딩 하는 단계;
혼합된 소재를 트윈 압출 및 컷팅하여 펠렛을 생산하는 단계;
펠렛을 싱글 압출하여 코 지지대를 성형하는 단계; 및
성형된 코 지지대를 와인딩하거나 컷팅하는 단계; 를 포함한다.
또한, 상기 컴파운딩 하는 단계는 PLA 18 ~ 27중량%, Talc 12 ~ 18중량%, PBAT 또는 PBS, PCL, PBAST 중 택 1종 이상의 소재 50 ~ 55중량%의 비율로 컴파운딩 함을 특징으로 한다.
또한, 상기 펠렛을 생산하는 단계는 트윈 압출기의 스크류 온도 170℃ ~ 200℃, 다이스 온도 180℃ ~ 200℃에서 4mm 크기의 펠렛으로 생산하되, 쿨링 체인벨트 타입으로 냉각 후 컷팅함을 특징으로 한다.
또한, 상기 코 지지대를 성형하는 단계는 싱글 압출기의 스크류 온도는 170℃ ~ 200℃, 다이스 온도는 180℃ ~ 200℃로 하고, 다이스의 지름 1 ~ 3mm로 함을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 생분해성 PLA 소재를 이용한 일회용 마스크 코 지지대는 탄성이 없어 콧등을 따라 알맞게 휘어져 사용되므로 공간 없이 마스크를 밀착시킬 수 있으며, 생분해성 PLA 소재를 활용해 제조함으로써, 금속계 철심이나 알루미늄을 대체하여 환경보존과 1회용품 규제 대상에 해당하지 않으며, 폐기시 재활용 및 분리 배출이 용이하고 인체 및 환경에 해롭지 않다.
도 1은 본 발명에 따른 생분해성 PLA 소재를 이용한 일회용 마스크 코 지지대 제조 공정을 도시한 순서도.
도 1은 본 발명에 따른 생분해성 PLA 소재를 이용한 일회용 마스크 코 지지대 제조 공정을 도시한 순서도이다.
도면에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 생분해성 PLA 소재를 이용한 일회용 마스크 코 지지대 제조 공정은, 생분해성 PLA 소재 컴파운딩 단계; 펠렛 생산 단계; 생분해성 코 지지대 성형 단계; 와인딩 또는 컷팅 단계; 마스크 제조 단계; 를 포함한다.
[생분해성 PLA 소재 컴파운딩 단계]
생분해성 PLA 소재는 결정화가 되면 부러지거나 일반 화학 합성계처럼 탄성력이 발생할 수 있다. 탄성력이 발생하면 구부러진 상태를 유지할 수 없어 콧등 주변의 공간을 효율적으로 차단할 수 없기 때문에 탄성력 제거를 위한 소재 첨가가 필수적이며, 이에 사용되는 소재는 다음과 같다.
생분해성 PLA 소재에 Talc와 PBAT 또는 PBS, PCL, PBAST 중 택 1종 이상이 사용된다. 각 소재의 함량은 PLA 18 ~ 27중량%, Talc 12 ~ 18중량%, PBAT 또는 PBS, PCL, PBAST 중 택 1종 이상 50 ~ 55중량%의 비율로 컴파운딩 한다.
여기서 PLA의 함량이 18중량% 이하이면 연질 특성으로 인해 코 지지대 사용 시 콧등을 지지하는 형태의 유지가 어렵고, 27중량% 이상이면 탄성체 특성으로 밀착성이 떨어질 수 있다.
또한, Talc 함량이 12중량% 이하이면 탄성체 특성이 나타날 수 있고, 18중량% 이상이면 연성으로 인해 콧등에 지지대 형성을 저하시킬 수 있다.
그리고 PBAT 또는 PBS, PCL, PBAST 중 택 1종 이상의 함량이 50중량% 이하이면 PLA 소재에 결정화 특성이 강화되어 탄성체 특성이 나타나며 55중량% 이상이면 연성의 특성이 될 수 있다.
여기서 상기 PBAT 또는 PBS, PCL, PBAST 중 택 1종 이상의 함량은 물성의 특성을 고려하여 상기 비율 내에서 함량을 일부 조정하여 사용할 수 있음을 밝혀둔다.
[펠렛 생산 단계]
상기 컴파운딩 한 혼합물을 트윈 압출하여 컷팅 함으로써 펠렛을 생산한다.
여기서 트윈 압출기의 스크류 온도 170℃ ~ 200℃, 다이스 온도 180℃ ~ 200℃에서 4mm 크기의 펠렛으로 생산한다.
그리고 수냉식이 아닌 쿨링 체인벨트 타입으로 냉각 후 컷팅 한다.
수냉식 냉각은 제습 건조해야 하는 불편함이 있으나, 쿨링 체인벨트 타입은 제습 건조를 하지 않아도 되는 장점이 있으므로 쿨링 체인벨트 타입으로 냉각하여 컷팅한다.
[생분해성 코 지지대 성형 단계]
다음은 상기에서 제조된 펠렛을 싱글 압축기를 통해 압출하여 코 지지대를 성형한다.
이때, 싱글 압출기의 스크류 온도는 170℃ ~ 200℃, 다이스 온도는 180℃ ~ 200℃로 상기 트윈 압출 시 온도와 동일하게 하고, 다이스의 지름은 1mm ~ 3mm로 한다.
다이스의 지름이 1mm 이하이면 형태 유지가 어렵고, 3mm 이상이면 마스크 내에 삽입 또는 부착 시 작업에 어려움이 있으며, 콧등에 지지대가 돌출되어 사용 시 불편함을 느낄 수 있다.
[와인딩 또는 컷팅 단계]
압출기를 통해 압출된 코 지지대는 보빈에 감아 마스크 제조시 자동 컷팅하여 부착, 또는 삽입되도록 한다.
또는, 압출되는 코 지지대를 40mm ~ 80mm 크기로 컷팅 후 사용할 수 있도록 한다.
상기 다이스의 형태는 사각 다이스를 이용하여 폭 1 ~ 3mm, 두께 1 ~ 2mm로 압출 후 상기와 같이 사용할 수도 있다.
[마스크 제조 단계]
상기 공정으로 통해 제조된 코 지지대를 마스크의 원단에 부착하거나 삽입하여 코 지지대가 구비된 마스크를 생산한다.
이러한 공정을 통해 제조된 마스크는 코 지지대가 탄성이 없어 콧등을 따라 알맞게 휘어져 사용되므로 공간 없이 마스크를 밀착시킬 수 있으며, 생분해성 PLA 소재를 활용해 제조함으로써, 폐기시 재활용 및 분리 배출이 용이하고 인체 및 환경에 해롭지 않다.

Claims (6)

  1. 생분해성 PLA 소재에 Talc(탈크)와 PBAT 또는 PBS, PCL, PBAST 중 택 1종 이상을 컴파운딩 하는 단계;
    혼합된 소재를 트윈 압출 및 컷팅하여 펠렛을 생산하는 단계;
    펠렛을 싱글 압출하여 코 지지대를 성형하는 단계; 및
    성형된 코 지지대를 와인딩하거나 컷팅하는 단계; 를 포함함을 특징으로 하는 생분해성 PLA 소재를 이용한 일회용 마스크 코 지지대 제조 방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 컴파운딩 하는 단계는,
    PLA 18 ~ 27중량%, Talc 12 ~ 18중량%, PBAT 또는 PBS, PCL, PBAST 중 택 1종 이상의 소재 50 ~ 55중량%의 비율로 컴파운딩 함을 특징으로 하는 생분해성 PLA 소재를 이용한 일회용 마스크 코 지지대 제조 방법.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 펠렛을 생산하는 단계는,
    트윈 압출기의 스크류 온도 170℃ ~ 200℃, 다이스 온도 180℃ ~ 200℃에서 4mm 크기의 펠렛으로 생산하되, 쿨링 체인벨트 타입으로 냉각 후 컷팅 함을 특징으로 하는 생분해성 PLA 소재를 이용한 일회용 마스크 코 지지대 제조 방법.
  4. 제1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 코 지지대를 성형하는 단계는,
    싱글 압출기의 스크류 온도는 170℃ ~ 200℃, 다이스 온도는 180℃ ~ 200℃로 하고, 다이스의 지름 1 ~ 3mm로 함을 특징으로 하는 생분해성 PLA 소재를 이용한 일회용 마스크 코 지지대 제조 방법.
  5. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 하나의 방법으로 제조된 생분해성 PLA 소재를 이용한 일회용 마스크 코 지지대.
  6. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 하나의 방법으로 제조된 생분해성 PLA 소재를 이용한 일회용 마스크 코 지지대가 구비된 마스크.
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