KR20210124094A - 항균 및 소취 기능을 구비한 마스크 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 항균 및 소취 기능을 구비한 마스크의 제조방법은, 작업대의 상면에 마스크 본체를 이루는 원단을 준비하는 제1단계; 상기 원단의 상면에 액상 실리콘을 도포하여 상기 마스크 본체의 외형선에 대응되는 형상의 실리콘 패턴을 형성하는 제2단계; 상기 실리콘 패턴을 경화시키는 제3단계; 및 상기 실리콘 패턴이 경화된 원단을 상기 마스크 본체의 외형선을 따라 절단하여 상기 마스크 본체를 성형하는 제4단계를 포함하고, 상기 작업대는 캐비티 형태의 내부 공간이 형성된 박스 형상으로 이루어지고, 상기 작업대의 상면에는 내부 공간과 연통되는 복수의 흡기공이 형성되되, 상기 복수의 흡기공은 실리콘 패턴에 대응되는 형상으로 배열되고, 상기 작업대의 일측에는 내부 공간에 부압을 형성하는 진공펌프가 설치되며, 상기 제2단계에서 실리콘 패턴을 형성할 때 진공펌프를 작동시켜 내부 공간과 흡기공을 통해 상기 원단의 배면에 부압을 발생시켜 상기 원단의 상면에 도포된 액상 실리콘 중 적어도 일부가 상기 원단의 소재 내부에 함침되는 것을 특징으로 한다.

Description

항균 및 소취 기능을 구비한 마스크 및 그 제조방법{A Mask with antibacterial and deodorizing function and Manufacturing method thereof}

본 발명은 항균 및 소취 기능을 구비한 마스크 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 착용자의 안면을 커버하는 마스크 본체에 그래핀(graphene) 성분과 리놀렌산(linolenic acid) 성분을 포함함으로써 항균 및 소취 기능을 구비할 뿐만 아니라, 마스크 본체의 테두리 부분에 실리콘 재질의 밴드부재를 형성함으로써 성형 공정시 절단면의 테두리가 매끄럽게 마감될 수 있고 착용자 안면과의 밀착성을 향상시킬 수 있는 항균 및 소취 기능을 구비한 마스크 및 그 제조방법에 관한 것이다.

마스크는 공기 중에 포함된 분진, 황사, 미세 먼지 등과 같은 인체에 유해한 오염물질이 호흡기 내로 흡입되는 것을 방지하기 위한 것으로서, 면이나 부직포 등의 필터 소재를 이용하여 마스크 본체를 성형한 후 그 좌우 양단에 착용자의 귀에 걸 수 있도록 고리 형태의 귀걸이끈을 결합시킨 것이 일반적인 형태이다.

이러한 일반적인 형태의 마스크의 경우 제조 단계에서는 마스크 본체와 귀걸이끈을 각각 제작한 후 별도의 공정으로 마스크 본체에 귀걸이끈을 결합하여야 하기 때문에 제조 공정과 제조 비용이 증가되는 문제점이 있으며, 착용자의 입장에서는 귀걸이끈의 좁은 선경으로 인하여 장시간 착용시 귀에 통증을 유발하게 되는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 최근에는 패션 마스크의 일종으로 마스크 본체의 양측에 길게 연장 형성된 귀걸이부에 관통공을 형성하여 귀걸이끈이 상대적으로 폭이 넓은 밴드 형상으로 이루어진 귀걸이끈 일체형 마스크가 개발되었는데, 이에 대한 구체적인 내용은 하기 [문헌 1]과 [문헌 2] 등에 개시되어 있다.

그러나, [문헌 1]과 [문헌 2] 등에 개시된 귀걸이끈 일체형 마스크의 경우 제조 공정이 간소화되고 착용시 귀걸이끈으로 인한 불편감을 완화할 수 있는 장점은 있으나, 이 경우에도 장시간 착용시에는 일반 마스크와 마찬가지로 호흡시 배출되는 습기와 구취 등으로 인하여 비위생적이고 착용감이 저하되는 문제점을 여전히 가지게 된다.

또한, 이러한 귀걸이끈 일체형 마스크의 경우 면이나 부직포와 같은 섬유재질을 복수 개 합지시킨 원단을 톰슨(tomson, 일명 도무송) 가공에 의하여 마스크 본체의 외형을 성형하게 되는데, 이때 섬유 재질의 특성상 절단면이 매끄럽지 않아서 여러 번 반복 사용하거나 세탁하여 사용하는 경우 테두리 부분(특히, 귀걸이끈 부분)이 쉽게 해어지거나 보풀이 발생됨으로써 마스크 제품을 반복 사용하기 곤란한 문제점이 있었다.

[문헌 1] 한국공개특허 제2020-0030332호(2020. 3. 20. 공개)

[문헌 2] 한국등록특허 제10-0235521호(1999. 9. 27. 공고)

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 그래핀(graphene) 성분과 리놀렌산(linolenic acid) 성분을 포함하는 소재를 이용하여 마스크 본체를 성형함으로써 항균 성능과 소취 성능이 우수한 항균 및 소취 기능을 구비한 마스크 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 마스크 본체의 테두리 부분에 실리콘 재질의 밴드부재를 형성함으로써 성형 공정시 절단면의 테두리가 매끄럽게 마감될 수 있고 착용자 안면과의 밀착성을 향상시킬 수 있는 항균 및 소취 기능을 구비한 마스크 및 그 제조방법를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 항균 및 소취 기능을 구비한 마스크는, 내측면이 착용자의 안면을 커버하는 본체부와 상기 본체부의 양측으로 각각 일체로 연장 형성되고 단부측에 상기 착용자의 귀에 걸려지는 관통공이 형성된 한 쌍의 귀걸이부를 포함하는 마스크 본체와, 상기 본체부와 귀걸이부의 테두리 부분과 상기 관통공의 테두리 부분을 따라 상기 마스크 본체의 외측면과 내측면에 형성된 띠 형상의 밴드부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 밴드부재는, 상기 마스크 본체의 외측면에 형성된 제1밴드, 상기 마스크 본체의 내부에 형성된 제2밴드, 및 상기 마스크 본체의 내측면에 형성된 제3밴드를 포함하고, 상기 제1밴드 내지 제3밴드는 순차적으로 적층된 형태인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1밴드 내지 제3밴드는 실리콘 소재로 이루어지되, 상기 제2밴드는 실리콘이 상기 마스크 본체의 소재 내부에 함침되어 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 마스크 본체는, 외측면을 구성하고 그래핀(graphene) 성분을 포함하는 제1시트, 제1시트의 하부에 적층되고 스펀지 재질로 이루어진 제2시트, 및 상기 제2시트의 하부에 적층되어 내측면을 구성하고 리놀렌산(linolenic acid) 성분을 포함하는 제3시트가 합지된 형태인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 마스크 본체의 내측면에 착탈 가능하게 결합되는 필터부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 항균 및 소취 기능을 구비한 마스크의 제조방법은, 마스크 본체를 이루는 원단을 준비하는 제1단계, 상기 원단의 상면에 액상 실리콘을 도포하여 상기 마스크 본체의 외형선에 대응되는 형상의 실리콘 패턴을 형성하는 제2단계, 상기 실리콘 패턴을 경화시키는 제3단계, 및 상기 실리콘 패턴이 경화된 원단을 상기 마스크 본체의 외형선을 따라 절단하여 상기 마스크 본체를 성형하는 제4단계를 포함하되, 상기 제2단계에서 상기 실리콘 패턴은 마스크 본체의 외형선을 기준으로 상기 마스크 본체의 내측 방향과 외측 방향으로 각각 미리 정해진 폭을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 마스크 본체는, 착용자의 안면을 커버하는 본체부의 좌우 양측으로 각각 단부측에 상기 착용자의 귀에 걸려지는 관통공이 형성된 한 쌍의 귀걸이부가 일체로 연장 형성된 형상이고, 상기 제2단계와 제4단계에서 마스크 본체의 외형선은 상기 본체부와 귀걸이부의 외형선인 제1외형선과 상기 관통공의 외형선인 제2외형선을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제4단계는, 상기 성형된 마스크 본체의 배면에 상기 제1,2외형선의 테두리부를 따라 미리 정해진 폭만큼 액상 실리콘을 도포하여 상기 마스크 본체의 소재 내부에 실리콘을 함침시키는 제4-1단계와, 상기 마스크 본체의 소재 내부에 함침된 실리콘을 경화시키는 제4-2단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2단계에서 상기 실리콘 패턴은 마스크 본체의 중앙을 기준으로 좌측 제1,2외형선에 대응되는 형상인 제1실리콘 패턴과, 상기 좌측 제1,2외형선과 좌우 대칭을 이루는 우측 제1,2외형선에 대응되는 형상인 제2실리콘 패턴으로 서로 분리되어 형성되고, 상기 제4단계에서는 상기 제1실리콘 패턴과 제2실리콘 패턴이 경화된 원단을 상기 좌측 제1,2외형선과 상기 좌측 제1외형선의 이격된 단부를 연결하는 제1봉제선을 따라 절단하여 제1마스크 본체를 성형하고, 상기 우측 제1,2외형선과 상기 우측 제1외형선의 이격된 단부를 연결하는 제2봉제선을 따라 절단하여 제2마스크 본체를 성형하며, 상기 제1마스크 본체와 제2마스크 본체를 상기 제1,2봉제선을 따라 봉제하여 연결함으로써 상기 마스크 본체를 성형하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2단계는, 상기 원단의 배면측에 부압을 발생시켜 원단의 상면에 도포된 액상 실리콘 중 적어도 일부가 상기 원단의 소재 내부에 함침되도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 항균 및 소취 기능을 구비한 마스크는 마스크 본체의 외측면을 구성하는 제1시트가 그래핀 성분을 포함하기 때문에 정전기 방지와 항균 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 내측면을 구성하는 제3시트가 리놀렌산 성분을 포함하기 때문에 흡한속건, 소취, UV차단 및 원적외선 방사의 효과를 얻을 수 있기 때문에 장시간 마스크를 착용하는 경우에도 입냄새 제거 및 습기 제거를 통하여 쾌적한 착용감을 유지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 항균 및 소취 기능을 구비한 마스크는 마스크 본체의 테두리부에 상기 마스크 본체의 소재 내부에 함침되어 형성된 밴드부재가 추가적으로 형성되기 때문에 상기 마스크 본체의 성형시 절단면을 매끄럽게 마감함으로써 마스크를 여러 번 반복 사용하거나 세탁하여 사용하는 경우에도 테두리 부분이 쉽게 해어지거나 보풀이 발생되는 것을 방지하여 마스크의 내구성을 향상시키는 효과를 얻게 되는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 항균 및 소취 기능을 구비한 마스크는 마스크 본체보다 탄성이 우수한 소재로 이루어지는 상기 밴드부재로 인하여 마스크 본체가 착용자의 다양한 안면 굴곡에 따라 용이하게 변형될 수 있으며, 특히 마스크 본체의 내측면에 형성되는 제3밴드로 인하여 착용시 마스크 본체를 착용자의 안면에 밀착시키는 효과를 얻게 되는 장점이 있다.

도1은 본 발명의 제1실시예에 따른 항균 및 소취 기능을 구비한 마스크의 전체 구성을 나타낸 사시도,
도2는 도1의 A-A부에 대한 단면도,
도3은 도1에 도시한 마스크에 결합되는 필터부재의 구성을 나타낸 사시도,
도4는 도3의 B-B부에 대한 단면도,
도5는 도1의 마스크에 도3의 필터부재를 결합한 형태를 나타낸 배면도,
도6은 도1에 도시한 마스크의 내측면을 구성하는 제3시트의 원사 단면도,
도7은 도1에 도시한 마스크를 제조하는 방법을 설명하기 위한 공정 순서도,
도8은 본 발명의 제2실시예에 따라 도1에 도시한 마스크를 제조하는 방법을 설명하기 위한 공정 순서도,
도9는 도8의 방법에 따라 마스크를 제조하기 위한 작업대의 구성을 나타낸 도면, 및
도10과 도11은 각각 도9의 작업대를 이용하여 마스크를 제조하는 방법을 설명하기 위한 사시도와 C-C부 단면도이다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 이용하여 구체적으로 설명하기로 한다.

(제1실시예)

도1은 본 발명의 제1실시예에 따른 항균 및 소취 기능을 구비한 마스크의 전체 구성을 나타낸 사시도이고, 도2는 도1의 A-A부에 대한 단면도이다.

또한, 도3은 도1에 도시한 마스크에 결합되는 필터부재의 구성을 나타낸 사시도이고, 도4는 도3의 B-B부에 대한 단면도이며, 도5는 도1의 마스크에 도3의 필터부재를 결합한 형태를 나타낸 배면도이다.

본 발명에 따른 항균 및 소취 기능을 구비한 마스크는 마스크 본체(10)와 상기 마스크 본체(10)의 테두리 부분에 띠 형상으로 형성된 밴드부재(20)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 마스크 본체(10)는 내측면이 착용자의 안면을 커버하는 본체부(11)와, 상기 본체부(11)의 양측으로 각각 일체로 연장 형성되고 단부측에 상기 착용자의 귀에 걸려지는 관통공(13,15)이 형성된 한 쌍의 귀걸이부(12,14)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 본체부(11)는 중앙 부분이 전방으로 볼록한 대략 돔(dome) 또는 캡(cap) 형상으로 이루어지며, 상기 귀걸이부(12,14)는 본체부(11)의 양측에서 좌우 대칭 형상으로 길게 연장된 형태로 이루어진다.

또한, 상기 마스크 본체(10)는 외측면을 구성하는 제1시트(10a), 상기 제1시트의 하부에 적층된 제2시트(10b), 및 상기 제2시트(10b)의 하부에 적층되고 내측면을 구성하는 제3시트(10c)가 합지된 형태로 이루어지는데, 상기 제1시트 내지 제3시트(10a,10b,10c)의 합지는 열 합지 방식, 초음파 합지 방식 또는 접착제 합지 방식 등 공지된 합지 방식 중 어느 하나에 의하여 바람직하게 이루어질 수 있다.

본 실시예의 경우 마스크 본체(10)의 외측면을 구성하는 상기 제1시트(10a)가 그래핀(graphene) 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는데, 그래핀의 우수한 전기 전도성(구리의 100배)으로 인하여 상기 제1시트(10a)는 마스크 본체(10) 표면의 전기 저항률을 낮추어 생성된 정전하를 신속하게 방출함으로써 정전기 차단 효과를 얻을 수 있도록 한다.

또한, 그래핀은 대장균, 황색포도상구균 등과 같은 세균을 제거하는 항균 성능과 신축성이 우수한 특성을 가지기 때문에, 상기 제1시트(10a)는 마스크 본체(10) 표면의 항균성을 유지하는 효과와 마스크 본체(10)가 착용자의 다양한 안면 굴곡에 따라 용이하게 변형될 수 있는 신축성을 부여하는 효과를 얻을 수 있도록 한다.

이를 위하여, 본 발명에 따른 마스크는 상기 제1시트(10a)가 그래핀 성분이 포함된 DTY(draw textured yarn) 형태의 섬유재질(원착사)로 이루어지게 되는데, 상기 그래핀 원착사는 일예로서 폴리에스테르, 나일론, 아크릴 등의 원사에 그래핀 용액을 증착시켜 얻을 수 있다.

또한, 상기 제2시트(10b)는 제1시트(10a)와 후술하는 제3시트(10c) 사이에 개재되어 보온 및 쿠션 기능을 수행하는 부재로서 우수한 통기성과 건조성을 확보할 수 있도록 다공성의 스펀지 재질로 이루어지는 것이 바람직한데, 본 실시예의 경우 일예로서 상기 제2시트(10b)를 인체에 무해한 실리콘 소재로 이루어진 강화 스펀지 재질로 이루어지는 것으로 구성하였다.

또한, 마스크 본체(10)의 내측면을 구성하는 상기 제3시트(10a)는 아마씨, 해바라기씨, 치아씨(chia seed) 등으로부터 추출된 식물성 오일에 포함된 리놀렌산(linolenic acid) 성분을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이를 위하여, 본 실시예에서는 일예로서 상기 제3시트(10a)가 기능성 성분인 리놀렌산 성분을 기재인 PET(polyethylene terephthalate)와 복합 용융방사한 신소재 섬유인 리놀 섬유 재질로 이루어지는 것으로 구성하였는데, 상기 기재는 본 실시예의 경우 폴리에스테르의 일종인 PET 소재를 사용하였으나 이에 한정되지 아니하며 필요에 따라서는 다른 고분자 소재를 사용할 수도 있음은 물론이다.

이러한 상기 리놀 섬유는 자외선 차단 기능과 항균 기능을 가지기 때문에 피부를 보호하는 효과를 얻을 수 있고, 다량의 원적외선 방사 기능에 의하여 세포의 활력을 증가시키는 효과를 얻을 수 있다.

특히, 리놀 섬유에서 방사되는 원적외선은 피부 깊숙이(4~5㎝) 침투하여 공진효과를 일으켜 혈류를 빠르게 개선함으로써 피부세포의 활성화를 도와 각질 생성을 억제하고 피부 탄력을 높이며, 피부의 트러블을 개선하여 피부미용에 효과가 있다.

또한, 상기 리놀 섬유는 흡한, 속건 및 소취 기능이 있기 때문에 장시간 마스크 착용시에도 입냄새 제거 및 습기 제거를 통하여 쾌적한 착용감을 유지할 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있다.

본 실시예의 경우 마스크를 반복적으로 사용하거나 세탁하는 경우에도 상기 리놀 섬유에 포함된 기능성 성분의 효과가 지속적으로 발휘될 수 있도록 상기 제3시트(10c)를 구성하는 리놀 섬유 원사의 단면이 일예로서 도6에 도시한 바와 같이 단면 형상이 대략 'Y'자 형상인 시스-코어(sheath-core) 구조로 이루어지도록 구성하였다.

이때, 상기 시스-코어(sheath-core) 구조의 코어(C) 부분에는 기재인 PET 소재가 용융방사되고 시스(S) 부분에는 기재와 기능성 성분(본 실시예의 경우 리놀렌산 성분)의 혼합소재가 용융방사되는데, 상기 시스(S) 부분의 면적은 코어(C) 부분 면적의 5 내지 40% 수준으로 유지되는 것이 바람직하며, 30% 이하로 유지되는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 필요에 따라서 상기 시스(S) 부분에 혼합되는 기능성 성분은 리놀렌산과 마찬가지로 항균 및 소취 작용이 있는 알루미늄 성분을 더 포함할 수 있는데, 상기 알루미늄 성분은 인체내에 축적이 되지 않는 알루미나(Al₂O₃)의 형태로 포함되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 기능성 성분은 기재 100 중량%에 대하여 0.5 내지 3 중량%의 비율로 혼합되는 것이 바람직한데, 기능성 성분의 혼합 비율이 0.5 중량% 이하일 경우 원사의 기능성 발휘가 제대로 이루어지지 않는 단점이 있고 기능성 성분의 혼합 비율이 3 중량%를 초과할 경우 절사 등으로 인하여 방사 효율이 저하되는 단점을 가지게 된다.

이와 같이, 리놀 섬유의 원사 구조를 'Y'자 형상의 시스-코어(sheath-core) 구조로 할 경우 기능성 성분이 원사의 시스(S) 부분에만 분포하도록 구성되기 때문에 원사에 혼합되는 기능성 성분의 함량을 최소화하여 안정적인 방사가 이루어지도록 하면서도 원사의 기능성 발휘를 최대화시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 상술한 원사는 단면이 다지형으로 구성되기 때문에 원사의 기능성 발휘를 위한 표면적을 최대화할 수 있고, 섬유로 직조시 원사 사이에 발생되는 공극으로 인하여 섬유에 보온단열 및 흡한속건의 기능성도 추가적으로 부여할 수 있는 장점이 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 항균 및 소취 기능을 구비한 마스크는 외측면을 구성하는 제1시트(10a)가 그래핀 성분을 포함하기 때문에 정전기 방지와 항균 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 내측면을 구성하는 제3시트(10c)가 리놀렌산 성분을 포함하기 때문에 흡한속건, 소취, UV차단 및 원적외선 방사의 효과를 얻을 수 있는 장점이 있다.

한편, 상기 밴드부재(20)는 마스크 본체(10)의 테두리 부분에 띠 형상으로 형성되는데, 구체적으로는 상기 본체부(11)와 귀걸이부(12,14)의 테두리 부분과 상기 관통공(13,15)의 테두리 부분을 따라 상기 마스크 본체(10)의 외측면과 내측면에 마스크 본체(10)의 내측 방향으로 소정 폭을 가지는 띠 형상으로 형성된다.

또한, 상기 밴드부재(20)는 상기 마스크 본체(10)의 외측면에 형성된 제1밴드(21), 상기 마스크 본체(10)의 내부에 형성된 제2밴드(22), 및 상기 마스크 본체(10)의 내측면에 형성된 제3밴드(23)를 포함하여 구성되는데, 상기 제1밴드 내지 제3밴드(21,22,23)은 순차적으로 적층된 형태로 형성된다.

이 경우, 상기 제1밴드(21)와 제3밴드(23)는 각각 마스크 본체(10)의 외측면과 내측면에 노출되도록 형성되고, 상기 제1밴드 내지 제3밴드(21,22,23)는 밴드부재를 구성하는 소재가 상기 마스크 본체(10)를 구성하는 소재 내부에 함침되어 형성된다.

상기 밴드부재(20)는 마스크 본체(10)의 내구성과 탄력성을 부여하기 위한 것으로서 마스크 본체(10)의 소재보다 탄성이 우수한 소재로 이루어지는 것이 바람직한데, 본 실시예에서는 일예로서 상기 밴드부재(20)를 인체에 무해한 실리콘 소재로 구성하였다.

상술한 바와 같이 상기 밴드부재(20)는 마스크 본체(10)의 테두리부에 추가적으로 형성되기 때문에 마스크 본체(10)의 강도를 향상시키는 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 전술한 바와 같이 상기 제1밴드 내지 제3밴드(21,22,23)가 마스크 본체(10)의 소재 내부에 함침되어 있기 때문에 상기 마스크 본체(10)의 성형시 절단면을 매끄럽게 마감함으로써 마스크를 여러 번 반복 사용하거나 세탁하여 사용하는 경우에도 테두리 부분이 쉽게 해어지거나 보풀이 발생되는 것을 방지하여 마스크의 내구성을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상기 밴드부재(20)는 마스크 본체(10)보다 탄성이 우수한 소재로 이루어지기 때문에 마스크 본체(10)가 착용자의 다양한 안면 굴곡에 따라 용이하게 변형될 수 있도록 하며, 특히 마스크 본체(10)의 내측면에 형성되는 제3밴드(23)의 경우 실리콘의 탄성과 점착성으로 인하여 마스크 본체(10)를 착용자의 안면에 밀착시키는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상기 밴드부재(20)는 소재에 야광 성분을 더 포함할 수 있는데, 이로 인하여 야간에는 마스크 본체(10)의 테두리 부분이 발광됨으로써 패션 마스크로서의 심미감을 증가시키는 효과를 추가적으로 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 항균 및 소취 기능을 구비한 마스크는 마스크 본체(10)의 외측면 중앙 부분 상단에 금속 재질의 코지지대(16)가 더 결합될 수 있는데, 상기 코지지대(16)를 착용자의 코 부분 굴곡에 따라 눌러 착용할 경우 마스크 본체(10)를 착용자의 안면에 더욱 밀착시킴으로써 방진 성능을 향상시키고 안경에 김 서림을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

본 실시예에서는 일예로서 인체에 무해한 금속인 알루미늄을 이용하여 상기 코지지대(16)를 구성하였다.

또한, 본 발명에 따른 항균 및 소취 기능을 구비한 마스크는 마스크 본체(10)의 내측면에 착탈 가능하게 결합되는 필터부재(30)를 더 포함하여 구성될 수 있는데, 상기 필터부재(30)는 방진필터로서의 기능을 수행하는 것으로서 미세먼지가 심한 장소나 날씨에 선택적으로 마스크 본체(10)에 결합될 수 있다.

이를 위하여, 상기 필터부재(30)는 통상의 방진필터와 마찬가지로 다중의 필터부재가 합지된 형태로 이루어지는데, 본 실시예에서는 일예로서 상기 필터부재(30)가 PP(polypropylene) 재질의 외면층(31), 통상의 부직포로 이루어진 1차 필터층(32), 멜트블로운 미세섬유로 이루어진 2차 필터층(33), 및 전술한 리놀 섬유로 이루어진 내면층(34)이 순차적으로 적층되도록 구성하였다.

상술한 바와 같이 구성되는 상기 필터부재(30)는 마스크 본체(10)의 내측면과 접하는 외측면의 단부에 마스크 본체(10)와의 접착을 위한 접착부재(40)가 도포되는 것이 바람직한데, 본 실시예에서는 일예로서 상기 접착부재(40)가 필터부재(30)의 양측 단부에 도포되도록 구성하였다.

이때, 상기 접착부재(40)는 여러 번 착탈이 용이하도록 포스트 잇(post-it) 등에 사용되는 접착력이 약한 초약력 접착제 등을 이용하여 바람직하게 구현될 수있다.

이하에서는 도7을 참조하여 본 발명에 따른 항균 및 소취 기능을 구비한 마스크를 제조하는 방법에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.

먼저, 도7의 (a)에 도시한 바와 같이 마스크 본체(10)를 이루는 원단(100)을 준비하는 제1단계를 수행하게 되는데, 상기 원단(100)은 앞서 설명한 바와 같이 그래핀 성분을 포함하는 제1시트(10a), 스펀지 재질의 제2시트(10b), 및 리놀렌산 성분을 포함하는 제3시트(10c)가 순차적으로 적층되어 합지된 형태이다.

다음으로, 도7의 (b)에 도시한 바와 같이 상기 원단(100)의 상면에 액상 실리콘을 도포하여 상기 마스크 본체(10)의 외형선(111,112,113,114)에 대응되는 형상의 실리콘 패턴(120,130)을 형성하는 제2단계를 수행하게 된다.

이때, 상기 제1단계에서 준비된 생지 원단을 제2단계를 수행하기 이전에 열처리하는 공정을 더 수행할 수 있는데, 상기 열처리는 일예로서 90 내지 130℃의 온도에서 수 초(sec) 내지 수 분(min) 동안 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 마스크는 마스크 본체(10)가 착용자의 안면을 커버하는 본체부(11)의 좌우 양측으로 각각 단부측에 상기 착용자의 귀에 걸려지는 관통공(13,15)이 형성된 한 쌍의 귀걸이부(12,14)가 일체로 연장 형성된 형상이기 때문에, 상기 제2단계에서 마스크 본체(10)의 외형선(111,112,113,114)은 상기 본체부(11)와 귀걸이부(12,14)의 외형선인 제1외형선(111,112)과 상기 관통공(13,15)의 외형선인 제2외형선(113,114)을 포함하게 된다.

또한, 상기 실리콘 패턴(120,130)은 마스크 본체의 외형선을 기준으로 상기 마스크 본체(10)의 내측 방향과 외측 방향으로 각각 미리 정해진 폭을 가지도록 형성되는데, 본 실시예에서는 일예로서 상기 실리콘 패턴(120,130)의 폭은 약 10mm로서 상기 마스크 본체(10)의 내측 방향과 외측 방향으로 각각 5mm의 폭을 가지도록 형성하게 된다.

이때, 상기 마스크 본체(10)의 내측 방향으로 도포된 실리콘 패턴은 후술하는 마스크 본체(10)의 성형시 전술한 밴드부재(20)를 형성하게 되는데, 본 실시예와 같이 실리콘 패턴(120,130)의 폭을 밴드부재(20)의 폭보다 크게 형성하는 이유는 마스크 본체(10)의 성형 공정시 절단 마진을 확보하기 위한 것이다.

또한, 상기 제2단계에서 실리콘 패턴(120,130)은 마스크 본체(10)의 외형상에 대응되도록 일체로 형성될 수도 있으나, 본 실시예에서는 본체부(11) 중앙 부분의 돔 형상을 구현하기 위하여 상기 실리콘 패턴(120,130)을 서로 좌우 대칭 형상인 제1실리콘 패턴(120)과 제2실리콘 패턴(130)으로 분리하여 형성하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제1실리콘 패턴(120)은 마스크 본체(10)의 중앙을 기준으로 좌측 제1,2외형선(111,113)에 대응되는 형상으로 형성되고, 상기 제2실리콘 패턴(130)은 상기 좌측 제1,2외형선(111,113)과 좌우 대칭을 이루는 우측 제1,2외형선(112,114)에 대응되는 형상으로 형성된다.

이와 같이 제2단계가 완료되면, 도7의 (c)에 도시한 바와 같이 상기 형성된 실리콘 패턴(120,130)을 경화시키는 제3단계를 수행하게 되는데, 상기 경화 공정은 일예로서 실리콘 패턴(120,130)이 형성된 원단(100)을 약 100 내지 140℃의 온도에서 수 초(sec) 내지 수 분(min) 동안 열처리 한 후 30분 내지 2시간(또는 필요에 따라 수 시간 내지 수 일) 동안 상온에 노출시켜 경화하는 방식으로 이루어질 수 있다.

이때, 상기 열처리 경화 공정은 챔버 형태의 항온조(미도시)의 내부에 원단(100)을 장입하는 방식으로 이루어질 수도 있고, 연속 공정을 위하여 컨베이어 벨트와 같은 이송수단(미도시)을 이용하여 전후방이 개방된 가열로(미도시)에 원단(100)을 통과시키는 방식으로 이루어질 수도 있다.

또한, 상기 제3단계가 완료되면, 도7의 (d)에 도시한 바와 같이 상기 실리콘 패턴(120',130')이 경화된 원단(100)을 상기 마스크 본체(10)의 외형선(111,112,113,114)을 따라 절단하여 상기 마스크 본체(10)를 성형하는 제4단계를 수행하게 되는데, 상기 성형 공정은 통상의 톰슨(tomson, 일명 도무송) 가공에 의하여 이루어지게 된다.

이때, 본 실시예와 같이 상기 실리콘 패턴(120,130)이 제1실리콘 패턴(120)과 제2실리콘 패턴(130)으로 분리되어 형성된 경우, 상기 제4단계에서 마스크 본체(10)도 제1마스크 본체(110a)와 제2마스크 본체(110b)로 분리되어 성형된다.

즉, 상기 제4단계에서는 제1실리콘 패턴(120')과 제2실리콘 패턴(130')이 경화된 원단(100)을 상기 좌측 제1,2외형선(111,113)과 상기 좌측 제1외형선(111)의 이격된 단부를 연결하는 제1봉제선(115)을 따라 절단하여 제1마스크 본체(110a)를 성형하고, 상기 우측 제1,2외형선(112,114)과 상기 우측 제1외형선(112)의 이격된 단부를 연결하는 제2봉제선(116)을 따라 절단하여 제2마스크 본체(110b)를 성형하게 된다.

본 실시예의 경우 상기 제1봉제선(115)과 제2봉제선(116)은 외측 방향으로 볼록한 곡선으로 형성되는데, 이는 후술하는 봉제 공정을 통하여 상기 제1,2마스크 본체(110a,110b)가 결합되어 마스크 본체(10)를 형성하는 경우 마스크 본체(10)의 중앙 부분이 외측으로 볼록한 돔 형상 또는 캡 형상을 이루도록 하기 위함이다.

이와 같이 상기 제4단계에서 제1,2마스크 본체(110a,110b)의 성형이 완료되면, 도7의 (e)에 도시한 바와 같이 상기 제1마스크 본체(110a)의 배면과 제2마스크 본체(110b)의 배면에 각각의 외측 테두리부와 관통공의 테두리부에 미리 정해진 폭만큼 액상 실리콘을 도포하여 제1,2마스크 본체(110a,110b)의 소재 내부에 실리콘을 함침시킨 후 경화시키는 제5단계를 수행하게 된다.

이때, 상기 제5단계에서 도포되는 액상 실리콘의 폭은 전면에 도포된 실리콘 패턴(120,130)과 마찬가지로 5mm 정도인 것이 바람직하며, 상기 제5단계에 의하여 제1,2마스크 본체(110a,110b)의 외측 테두리부와 관통공의 테두리부에는 각각 외측면, 내측면, 및 소재 내부에 소정 폭을 가지는 실리콘 밴드가 형성된다.

또한, 상기 도포된 실리콘을 경화시키는 공정은 앞서 설명한 제3단계와 동일한 방식으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 제5단계가 완료되면 도7의 (f)에 도시된 바와 같이 상기 제1마스크 본체(110a)와 제2마스크 본체(110b)를 상기 제1,2봉제선(115,116)을 따라 봉제하여 연결함으로써 마스크 본체(10)를 성형하는 제6단계를 수행하게 된다.

이때, 상기 봉제 공정은 presser foot(일명, 노루발), 3-needle 5-thread bottom cover stitch(일명, 가이루빠), flatlock stitch(일명, 오드람프), zigzag chain stitch 등 공지된 봉제 방법 중 어느 하나로 이루어질 수 있으나, 본 실시예에서는 일예로서 flatlock stitch(일명, 오드람프)를 이용하였다.

(제2실시예)

한편, 본 발명에 따른 항균 및 소취 기능을 구비한 마스크를 제조하는 방법은 필요에 따라 앞서 설명한 제1실시예와 다르게 구성될 수도 있는데, 도8은 본 발명의 제2실시예에 따라 도1에 도시한 마스크를 제조하는 방법을 설명하기 위한 공정 순서도이다.

또한, 도9는 도8의 방법에 따라 마스크를 제조하기 위한 작업대의 구성을 나타낸 도면이고, 도10과 도11은 각각 도9의 작업대를 이용하여 마스크를 제조하는 방법을 설명하기 위한 사시도와 C-C부 단면도이다.

본 실시예에 따른 마스크의 제조방법은 앞서 설명한 제1실시예와 대비할 때 실리콘 패턴을 형성하는 방법에 있어서만 차이가 있기 때문에 이하에서는 설명의 편의를 위하여 앞서 설명한 제1실시예와 동일한 공정에 대해서는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.

먼저, 도8의 (a)에 도시한 바와 같이 마스크 본체(10)를 이루는 원단(100)을 준비하는 제1단계를 수행하게 되는데, 상기 원단(100)은 제1실시예에서 설명한 것과 동일하다.

이때, 본 실시예의 경우 상기 원단(100)은 도9에 도시한 바와 같은 작업대(200)의 상면에 준비되는 것이 바람직한데, 상기 작업대(200)는 캐비티 형태의 내부 공간(201)이 형성된 박스 형상으로 이루어진다.

또한, 상기 작업대(200)의 상면에는 내부 공간(201)과 연통되는 복수의 흡기공(210)이 형성되는데, 상기 복수의 흡기공(210)은 제1실리콘 패턴(120)과 제2실리콘 패턴(130)에 대응되는 형상으로 배열된다.

또한, 상기 작업대(200)의 외부 일측에는 상기 내부 공간(201)에 부압을 형성하는 진공펌프(300)가 설치된다.

또한, 상기 제1단계가 완료되면 도8의 (b) 및 도10에 도시한 바와 같이 상기 원단(100)에 실리콘 패턴(120,130)을 형성하는 제2단계를 수행하게 되는데, 상기 실리콘 패턴(120,130)은 앞서 설명한 제1실시예와 동일한 방식으로 형성된다.

다만, 본 실시예에서는 상기 실리콘 패턴(120,130)을 형성할 때 상기 진공펌프(300)를 작동시켜 상기 내부 공간(201)과 흡기공(210)을 통해 상기 원단(100)의 배면측에 부압을 발생시키는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 원단(100)의 배면에 부압이 발생되면 대기압에 노출되는 원단(100) 상면과의 압력차에 의하여 상기 원단(100)의 상면에 도포된 액상 실리콘 중 적어도 일부가 도11에 도시한 바와 상기 원단(100)의 소재 내부에 함침된다.

이때, 상기 도포되는 액상 실리콘의 양은 원단(100)의 소재 내부에 함침된 이후에 일부가 원단(100)의 상면에 노출될 수 있는 양으로 정해지는 것이 바람직하며, 상기 진공펌프에 의해 발생되는 원단(100) 배면측의 부압은 대기압과 대비할 때 액상 실리콘을 원단(100)의 소재 내부에 함침시킬 정도의 압력차가 발생될 정도로 유지되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 작업대(200)의 상면 중 상기 흡기공(210)이 형성된 부분은 다른 부분과 소정 높이만큼 낮게 단차를 형성함으로써 상기 원단(100)의 소재 내부에 함침되는 액상 실리콘이 원단(100)의 배면측에 노출될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 상기 원단(100)의 전면에 노출된 실리콘, 원단(100)의 소재 내부에 함침된 실리콘, 및 원단(100)의 배면에 노출된 실리콘은 후술하는 실리콘 경화 단계와 제1,2마스크 본체(110a,110b)의 성형 단계를 거쳐 각각 밴드부재(20)의 제1밴드(21), 제2밴드(22), 및 제3밴드(23)를 형성하게 된다.

또한, 상기 제2단계가 완료되면 도8의 (c)에 도시한 바와 같이 도포된 실리콘을 경화시키는 제3단계를 수행하게 되는데, 상기 제3단계는 앞서 설명한 제1실시예와 동일한 방식으로 이루어진다.

또한, 상기 제3단계가 완료되면 도8의 (d)에 도시한 바와 같이 제1,2마스크 본체(110a,110b)를 성형하는 제4단계를 수행하게 되는데, 상기 제4단계도 앞서 설명한 제1실시예와 동일한 방식으로 이루어진다.

또한, 상기 제4단계가 완료되면 도8의 (e)에 도시된 바와 같이 상기 제1마스크 본체(110a)와 제2마스크 본체(110b)를 상기 제1,2봉제선(115,116)을 따라 봉제하여 연결함으로써 마스크 본체(10)를 성형하는 제5단계를 수행하게 된다.

본 실시예의 경우 상기 제2단계에 의하여 액상 실리콘을 원단(100) 상면에 도포하는 공정, 원단(100)의 소재 내부에 함침시키는 공정, 및 원단(100) 배면에 도포하는 공정이 모두 이루어지기 때문에 제1실시예에서 수행되는 상기 제1,2마스크 본체(110a,110b)의 배면에 실리콘을 도포하고 경화시키는 공정을 생략함으로써 작업 공정의 복잡성과 비용을 저감할 수 있는 장점이 있다.

10 : 마스크 본체 20 : 밴드부재
30 : 필터부재 40 : 접착부재
100 : 원단 120,130 : 실리콘 패턴
200 : 작업대 210 : 흡기공
300 : 진공펌프

Claims (4)

1. 작업대의 상면에 마스크 본체를 이루는 원단을 준비하는 제1단계;
   상기 원단의 상면에 액상 실리콘을 도포하여 상기 마스크 본체의 외형선에 대응되는 형상의 실리콘 패턴을 형성하는 제2단계;
   상기 실리콘 패턴을 경화시키는 제3단계; 및
   상기 실리콘 패턴이 경화된 원단을 상기 마스크 본체의 외형선을 따라 절단하여 상기 마스크 본체를 성형하는 제4단계를 포함하고,
   상기 작업대는 캐비티 형태의 내부 공간이 형성된 박스 형상으로 이루어지고, 상기 작업대의 상면에는 내부 공간과 연통되는 복수의 흡기공이 형성되되, 상기 복수의 흡기공은 실리콘 패턴에 대응되는 형상으로 배열되고, 상기 작업대의 일측에는 내부 공간에 부압을 형성하는 진공펌프가 설치되며,
   상기 제2단계에서 실리콘 패턴을 형성할 때 진공펌프를 작동시켜 내부 공간과 흡기공을 통해 상기 원단의 배면에 부압을 발생시켜 상기 원단의 상면에 도포된 액상 실리콘 중 적어도 일부가 상기 원단의 소재 내부에 함침되는 것을 특징으로 하는 항균 및 소취 기능을 구비한 마스크의 제조방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 작업대의 상면 중 상기 흡기공이 형성된 부분은 다른 부분과 소정 높이만큼 낮게 단차를 형성함으로써 상기 원단의 소재 내부에 함침되는 액상 실리콘이 원단의 배면측에 노출되는 것을 특징으로 하는 항균 및 소취 기능을 구비한 마스크의 제조방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 마스크 본체는, 착용자의 안면을 커버하는 본체부의 좌우 양측으로 각각 단부측에 상기 착용자의 귀에 걸려지는 관통공이 형성된 한 쌍의 귀걸이부가 일체로 연장 형성된 형상이고,
   상기 제2단계와 제4단계에서 마스크 본체의 외형선은 상기 본체부와 귀걸이부의 외형선인 제1외형선과 상기 관통공의 외형선인 제2외형선을 포함하는 것을 특징으로 하는 항균 및 소취 기능을 구비한 마스크의 제조방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제2단계에서 상기 실리콘 패턴은 마스크 본체의 중앙을 기준으로 좌측 제1,2외형선에 대응되는 형상인 제1실리콘 패턴과, 상기 좌측 제1,2외형선과 좌우 대칭을 이루는 우측 제1,2외형선에 대응되는 형상인 제2실리콘 패턴으로 서로 분리되어 형성되고,
   상기 제4단계에서는 상기 제1실리콘 패턴과 제2실리콘 패턴이 경화된 원단을 상기 좌측 제1,2외형선과 상기 좌측 제1외형선의 이격된 단부를 연결하는 제1봉제선을 따라 절단하여 제1마스크 본체를 성형하고, 상기 우측 제1,2외형선과 상기 우측 제1외형선의 이격된 단부를 연결하는 제2봉제선을 따라 절단하여 제2마스크 본체를 성형하며, 상기 제1마스크 본체와 제2마스크 본체를 상기 제1,2봉제선을 따라 봉제하여 연결함으로써 상기 마스크 본체를 성형하는 것을 특징으로 하는 항균 및 소취 기능을 구비한 마스크의 제조방법.
   
   

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