KR20220040887A - 그래핀이 함유된 기능성 이온 칩 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 그래핀이 함유된 기능성 이온 칩 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 제1 실시 예는, 수용성 견운모를 물에 침적시킨 후 수비정제에 의해 견운모 미립자를 채취한 후 건조 및 분쇄하는 분쇄 단계를 포함하고; 분쇄된 견운모 미립자에 함유된 불순물을 제거 후 소성로에서 소성하는 소성 단계를 포함하며; 소성된 견운모 미립자를 1㎛의 크기로 분해하는 나노 분말 형성 단계를 포함하고; 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에스테르계 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 나이론, 아크릴 중 어느 하나 또는 둘 이상의 합성수지 분말 100중량부에 대해 견운모 나노 분말 5-33 중량부를 혼합하여 제1 혼합물을 만드는 제1 혼합물 혼합단계를 포함하며; 상기 제1 혼합단계에 의해 혼합된 혼합물을 배합기에 투입한 후 노즐을 통하여 배출되는 혼합물을 절단하여 이온 칩을 생산하는 생산단계를 포함하되; 상기 나노 분말 형성 단계에 의해 형성된 견운모 나노 분말에 나노입자로 분쇄된 그래핀 분말 0.1~5 중량부를 혼합하는 제2 혼합물 혼합단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

그래핀이 함유된 기능성 이온 칩 제조방법{the functionality ion chip manufacturing method in which graphene is contained}

본 발명은 그래핀이 함유된 기능성 이온 칩 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 그래핀을 함유하는 이온 칩을 제조한 후 그 이온 칩으로 섬유사를 제조함으로써 섬유사에 그래핀을 용이하게 함유토록 하고 그에 따라 제품의 상용화를 효과적으로 기대할 수 있는 그래핀이 함유된 기능성 이온 칩 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 알려진 바와 같이 그래핀이란, 흑연을 뜻하는 '그래파이트' (Graphite)와 화학에서 탄소 이중결합 형식을 띤 분자를 뜻하는 접미사인 'ene'을 결합해 만든 용어이다.

흑연의 한 층을 떼어내면 탄소원자가 육각형으로 연속 결합된 구조가 나타나는데, 탄소 원자가 구형으로 뭉치면 풀러린(Fullerene), 원기둥 모양으로 말리면 탄소나노튜브, 펼치면 그래핀이 된다.

그래핀을 이루는 탄소 원자 하나하나는 이웃한 탄소와 전자 한 쌍 반을 공유하여 결합한다.

한 쌍의 전자가 탄소와 탄소 사이를 견고하게 연결시켜주는 동안 결합에 참여하지 않은 전자들이 그래핀 내에서 쉽게 움직일 수 있다.

이 때문에 그래핀은 실리콘에 비해 100배 이상 전자가 자유로이 이동할 수 있으며 벌집 모양 덕분에 충격에도 강하다.

즉, 그물을 구부리거나 당기면 모양은 변하지만 그물의 연결 상태는 변하지 않는 것과 마찬가지로 육각형 구조의 빈 공간이 완충 역할을 하기 때문에 강도는 강철보다 100배 강하고, 면적의 20%를 늘려도 끄떡없을 정도로 신축성이 좋으며, 구부리거나 늘려도 전기 전도성이 사라지지 않고 열전도율도 금속인 구리의 10배가 넘으며 빛의 98%를 통과시킬 정도로 투명하다.

상기와 같이 그래핀은 강도, 열전도율, 전자이동도 등 여러 가지 특징이 현존하는 물질 중 가장 뛰어난 소재이다.

이에 따라, 디스플레이, 2차전지, 태양전지, 자동차, 및 조명 등 다양한 분야에 응용되고, 관련 산업의 성장을 견인할 전략적 핵심소재로 인식되어, 그래핀을 상용화하기 위한 기술이 많은 관심을 받고 있다.

전선 및 케이블 등을 대체할 수 있는 전기전도성이 우수한 그래핀 섬유의 기술 개발 뿐만 아니라, 기계적 특성이 높으면서도 유연한 특성을 가지며, 간소한 공정으로 대량 생산이 가능하여 다양한 분야로의 활용이 가능한 그래핀 섬유의 제조 방법에 대한 연구가 필요한 실정이다.

예를 들어, 대한민국 특허 공개공보 KR20110093666A에는, 기판 상에 복수의 선형 패턴을 포함하는 금속층을 형성하고, 상기 선형 패턴의 금속층 상에 탄소 소스를 포함하는 반응 가스 및 열을 제공하여 반응시킴으로써 선형 패턴의 그래핀을 형성한 후, 상기 기판을 에칭 용액 내에 함침시켜 상기 선형 패턴의 금속층을 선택적으로 제거함으로써, 상기 기판으로부터 상기 선행 패턴의 그래핀을 분리하여 상기 에칭 용액 중에 복수의 선형 그래핀을 분산시키고, 상기 분산된 복수의 선형 그래핀을 상기 에칭용액 외부로 끌어 당겨 그래핀 파이버(graphene fiber)를 제조하는 기술이 개시되어 있다.

또 최근에는 고분자 함유없이 1차원 또는 2차원 구조의 탄소나노재료로부터 제조되는 섬유가 경량성, 높은 표면 대 부피 비율, 높은 열 및 전기 전도도 특성, 높은 기계적 강도로 인해 가장 유망한 후보 물질로 여겨지고 있다.

특히, 2차원 탄소 재료인 그래핀은 그 고유한 특성 때문에 그래핀 기반의 유연성 전자 디바이스를 제조하려는 연구가 많이 이루어지고 있다.

화학적 박리법에 의한 그래핀산화물(graphene oxide, GO)은 종이, 부직포, 미세섬유 및 3차원 발포체와 같은 다양한 형태로 얻을 수 있고, 그 성질을 쉽게 조절할 수 있기 때문에 화학기상증착(CVD)에 의한 그래핀에 비해 유리한 잇점을 가진다.

또 영국 맨체스터 대학(University of Manhester)의 과학자들이 다른 세포에는 해를 주지 않으면서, 암 줄기세포(CSCs) 만을 타깃으로 중화시키는데 그래핀을 사용할 수 있다고 보고하였으며, 연구 결과는 독성이 없는 재료를 이용해서 넓은 범위의 암을 예방하거나 치료하는데 사용할 수 있는 가능성을 열어준 것이라고 밝히며 의료용으로 그래핀이 적용될 수 있다는 연구결과를 발표한 바 있다.

연구는 “Graphene oxide selectively targets cancer stem cells, across multiple tumor types: Implications for non-toxic cancer treatment,via differentiation-based nano-therapy”라는 제목으로 Oncotarget에 보고되었다.

연구를 주도한 Michael Lisanti와 Aravind Vijayaraghaven 박사팀은 그래핀의 변형된 형태인 그래핀 산화물이 선택적으로 암 줄기 세포를 타깃으로, 항암제 역할을 할 수 있다고 보고했으며, Lisanti 박사는 그래핀 산화물을 이용하는 방식과 기존 치료 방법을 조합하면, 종양의 크기는 줄이면서, 암의 확산을 막고, 치료 후 암 재발도 방지할 수 있게 될 것이라고 말했다.

Lisanti 박사는 “암 줄기 세포는 다른 종류의 종양 세포 유형으로 바뀔 수 있어, 암이 몸 안에서 확산 되게 하는 역할을 하며, 암 사망 원인 90%를 설명할 수 있다고 했다.

또한 암 줄기 세포는 치료 후에 종양이 재발에서 결정적인 역할을 하므로 기존의 방사선 치료와 화학 요법이 “벌크” 암 세포는 죽이지만, 일반적으로 암 줄기 세포에는 영향을 주지 못한다”고 설명했다.

그러면서, "그래핀 산화물은 물에서 안정하고, 바이오 의약 분야에서 가능성을 보여준 바 있다”고 Vijayaraghavan 박사는 덧붙히며, 그래핀 산화물은 세포의 표면으로 달라붙거나 안으로 들어가기 때문에, 타깃화된 약물 전달체가 될 수 있으므로 그래핀 산화물 자체가 효과적인 항암제가 될 수 있다는 것이다.

Vijayaraghavan 박사는 "암 줄기 세포는 종양-구(tumor-sphere)라고 불리는 작은 덩어리로 분화된다. 우리는 그래핀 산화물 조각들이 암 줄기세포의 종양구 형성을 막지만, 대신 암줄기 세포를 암이 아닌 다른 줄기세포들로 분화되도록 강요한다는 것을 관찰했다"고 말했다. "이번 연구와 같이 새로운 발견들은 사람을 치료하는데 사용되기 전에 보다 광범위하게 연구되어야 한다. 우리는 세포 배양 실험에서 발견된 것이 실제로 암을 치료하기 위한 옵션이 되기를 바라고 있다"고 Vijayaraghavan 박사는 덧붙였다.

연구팀은 다양한 형태의 그래핀 산화물 제형으로, 여섯 가지 다른 암 유형(유방, 췌장, 폐, 뇌, 난소암, 전립선암)에 대해 어떤 효과가 있는지 실험했고, 그래핀 산화물 조각들은 실험한 여섯 가지 암 유형 모두에서 종양구 형성을 막았는데, 이것은 그래핀 산화물이 세포의 표면에서 일어나는 공정을 차단함으로써, 모든 암에 효과가 있다는 것을 보여주었다.

연구진은,“우리는 그래핀 산화물이 중요한 신호전달 과정 (WNT, Notch, STAT)을 억제함으로 암 줄기 세포에 놀라운 효과를 나타낸다는 증거를 가지고 있고, 그래서 그래핀 산화물은 암 줄기 세포를 완전히 없애 버릴 수 있는 비 독성 치료 전략이 될 수 있다”고 보고했다.

또 연구진은 기존 암 치료 방법과 이번 연구 결과를 병행하면, 보다 좋은 임상 결과를 얻을 수 있게 될 것이라고 제안한 바 있다.

KR 10-2019-0110726 A KR 10-1782725 B KR 10-2144197 B

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제, 즉, 본 발명의 목적은, 그래핀을 함유하는 이온 칩을 제조한 후 그 이온 칩과 본 출원인의 선등록특허인 등록번호 10-1549053호 기능성 이온칩 제조방법에 의해 제조된 이온 칩을 혼합하여 섬유사를 제조함으로써 비교적 간단한 방법으로 그래핀 섬유를 제조할 수 있으므로 제품의 상용화와 대량보급을 기대할 수 있는 그래핀이 함유된 기능성 이온 칩 제조방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 본 출원인의 선등록특허인 등록번호 10-1549053호 기능성 이온칩 제조방법에 의해 제조된 이온 칩으로 섬유사를 제조하는 과정 중 그래핀을 함유한 섬유사를 용이하게 제조함으로써 그래핀 섬유에서 발생하는 효과를 폭넓게 활용할 수 있는 그래핀이 함유된 기능성 이온 칩 제조방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 인체를 활성화시키며 신진대사를 촉진시켜 면역력을 향상시키고 여러 가지의 질병퇴치 효과와 건강 증진에 도움을 주는 원적외선과 음이온을 방출할 뿐만 아니라 그래핀 산화물을 이용하는 방식과 기존 치료 방법을 조합하면, 종양의 크기는 줄이면서, 암의 확산을 막고, 치료 후 암 재발도 방지할 수 있는 효과를 기대하는 그래핀이 함유된 기능성 이온 칩 제조방법을 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제1 실시 예는, 수용성 견운모를 물에 침적시킨 후 수비정제에 의해 견운모 미립자를 채취한 후 건조 및 분쇄하는 분쇄 단계를 포함하고; 분쇄된 견운모 미립자에 함유된 불순물을 제거 후 소성로에서 소성하는 소성 단계를 포함하며; 소성된 견운모 미립자를 1㎛의 크기로 분해하는 나노 분말 형성 단계를 포함하고; 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에스테르계 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 나이론, 아크릴 중 어느 하나 또는 둘 이상의 합성수지 분말 100중량부에 대해 견운모 나노 분말 5-33 중량부를 혼합하여 제1 혼합물을 만드는 제1 혼합물 혼합단계를 포함하며; 상기 제1 혼합단계에 의해 혼합된 혼합물을 배합기에 투입한 후 노즐을 통하여 배출되는 혼합물을 절단하여 이온 칩을 생산하는 생산단계를 포함하되; 상기 나노 분말 형성 단계에 의해 형성된 견운모 나노 분말에 나노입자로 분쇄된 그래핀 분말 0.1~5 중량부를 혼합하는 제2 혼합물 혼합단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 그래핀이 함유된 기능성 이온 칩 제조방법을 제공한다.

본 발명의 제2 실시 예는, 수용성 견운모를 물에 침적시킨 후 수비정제에 의해 견운모 미립자를 채취한 후 건조 및 분쇄하는 분쇄 단계를 포함하고; 분쇄된 견운모 미립자에 함유된 불순물을 제거 후 소성로에서 소성하는 소성 단계를 포함하며; 소성된 견운모 미립자를 1㎛의 크기로 분해하는 나노 분말 형성 단계를 포함하고; 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에스테르계 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 나이론, 아크릴 중 어느 하나 또는 둘 이상의 합성수지 분말 100중량부에 대해 견운모 나노 분말 5-33 중량부를 혼합하여 제1 혼합물을 만드는 제1 혼합물 혼합 단계를 포함하며; 상기 제1 혼합 단계에 의해 혼합된 혼합물을 배합기에 투입한 후 노즐을 통하여 배출되는 혼합물을 절단하여 이온 칩을 생산하는 생산단계를 포함하되; 상기 제1 혼합물 혼합 단계 중에 나노입자로 분쇄된 그래핀 분말 0.1~5 중량부를 혼합하는 제2 혼합물 혼합단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 그래핀이 함유된 기능성 이온 칩 제조방법을 제공한다.

상기와 같은 구성의 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 그래핀을 함유하는 이온 칩을 제조한 후 그 이온 칩과 본 출원인의 선등록특허인 등록번호 10-1549053호 기능성 이온칩 제조방법에 의해 제조된 이온 칩을 혼합하여 섬유사를 제조함으로써 비교적 간단한 방법으로 그래핀 섬유를 제조할 수 있으므로 제품의 상용화와 대량보급을 기대할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 본 출원인의 선등록특허인 등록번호 10-1549053호 기능성 이온칩 제조방법에 의해 제조된 이온 칩으로 섬유사를 제조하는 과정 중 그래핀을 함유한 섬유사를 용이하게 제조함으로써 그래핀 섬유에서 발생하는 효과를 폭넓게 활용할 수 있는 효과도 있다.

셋째, 인체를 활성화시키며 신진대사를 촉진시켜 면역력을 향상시키고 여러 가지의 질병퇴치 효과와 건강 증진에 도움을 주는 원적외선과 음이온을 방출할 뿐만 아니라 그래핀 산화물을 이용하는 방식과 기존 치료 방법을 조합하면, 종양의 크기는 줄이면서, 암의 확산을 막고, 치료 후 암 재발도 방지할 수 있는 효과도 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 제1 실시 예의 공정도
도 2는 본 발명에 따른 제2 실시 예의 공정도
도 3은 본 발명이 적용된 종래 한국 건자재 시험연구원에서 시험한 결과의 도면대용 참고도
도 4는 본 발명이 적용된 종래 한국 원사직물 시험연구원 시험결과표 도면대용 참고도
도 5는 본 발명이 적용된 종래 한국 건설생활환경 시험연구원 시험결과표 도면대용 참고도
도 6은 본 발명이 적용된 종래 한국 원적외선 협회에 시험 성적을 의뢰한 시험결과표 도면대용 참고도
도 7은 본 발명이 적용된 종래 이온 칩으로 직조한 섬유사를 전자 현미경으로 단층 촬영한 도면대용 참고사진

이하에서는 상기의 목적을 달성하는 본 발명의 바람직한 제1,2 실시 예를 첨부된 도면의 공정도를 참조하여 상세히 설명한다.

건조 단계

본 발명에서 적용되는 제1 원료인 견운모는 천연 미네랄이 풍부해 노폐물을 배출시키고 독소를 제거하며 눈을 맑게 하고 피부의 노화를 방지함은 물론 항산화 작용에 의해 늙지 않게 해주는 약돌로 알려져 있다.

특히, 본 발명에서 적용되는 견운모는 물에 침적하면 쉽게 용해되어 가루가 되는 성질을 갖는다.

상기와 같은 견운모를 선정하여 물에 침적시킨 후 교반기에 의해 물을 교반하여 견운모에서 부유되는 미립자를 수비정제의 방법에 의해 채취 후 건조한다.

분쇄 단계

상기 건조 단계를 완료 후 건조된 견운모 분말을 다양하게 제공된 분쇄기, 믹싱기, 롤러 중 어느 하나의 기기를 선택적으로 이용하여 28 마이크론으로 분쇄하여 미립자를 생성한다.

소성 단계

상기 분쇄 단계를 완료 후 분쇄된 견운모 미립자를 980℃-1,180℃의 온도를 유지하는 소성로에 투입하여 소성하는 과정 중에 미립자에 함유된 불순물을 제거하고 불순물을 제거한다.

상기 소성로에서의 소성시키는 시간은 대략 10시간 이상 30시간 이내의 범위 내에서 소성한다.

상기와 같이 소성하는 이유는 견운모 미립자에서 발생하는 에너지를 확대하기 위한 제1 목적과, 광석인 견운모에 함유되어 있던 불순물을 소각하며 제거하기 위한 제2 목적이 있기 때문이다.

나노 분말 형성 단계

상기 소성 단계를 완료 후 소성된 견운모 미립자를 나노공법을 통해 1㎛~1㎚의 크기로 분해한다.

상기와 같은 나노공법은 미립자가 담겨진 챔버에 강한 공기 압력, 즉, 공압을 분출함에 따라 그 공압에 의해 분해된 견운모 미립자를 1㎛~1㎚ 크기로 분해하는 것이다.

여기서 본 발명에 따른 제1 실시 예의 특징부는, 상기 나노 분말 형성 단계 를 진행하는 동안에 나노입자로 분쇄된 그래핀 분말 0.1~5 중량부를 나노 크기로 분해된 견운모 미립자와 혼합한다는 점이다.

즉, 나노 분말 형성 단계를 진행 후 완성된 나노 크기로 분해된 견운모 미립자와 혼합하는 제2 혼합물 혼합단계를 포함할 수 있다.

제1 혼합물 혼합 단계

상기와 같이 분해된 견운모 나노 분말을 섬유사의 원료인 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에스테르 계 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 나이론, 아크릴로 이루어진 합성수지 분말 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상으로 혼합된 합성수지 분말 100중량부에 대해 견운모 나노 분말 5-25중량부, 나노입자로 분쇄된 그래핀 분말 0.1~5 중량부를 각각 혼합한 제1 혼합물을 배합기에 투입한다.

상기 제1 실시 예의 제1 혼합물은 에서는 섬유사의 원료인 합성수지 분말 100 중량부에 대해 견운모 나노 분말 5-25중량부, 나노입자로 분쇄된 그래핀 분말 0.1~5 중량부가 미리 혼합되었지만, 제2 실시 예에서는, 섬유사의 원료인 합성수지 분말 100 중량부에 대해 견운모 나노 분말 5-25중량부가 섞인 제1 혼합물에 별도로 나노입자로 분쇄된 그래핀 분말 0.1~5 중량부를 혼합하여 배합기에 투입할 수도 있다.

생산 단계

상기와 같이, 섬유사의 원료인 합성수지 분말 100 중량부에 대해 견운모 나노 분말 5-25중량부, 나노입자로 분쇄된 그래핀 분말 0.1~5 중량부가 혼합된 제1 혼합물을 골고루 섞은 후 배합기에 투입하여 노즐을 통하여 토출시킴과 동시에 절단하여 셀 형태의 이온 칩을 생산한다.

상기와 같이 제조된 이온 칩을 이용하여 20~70 데니어(Denier)의 섬유사로 제조한 후 일반적인 연신기에 의해 다양한 형태로 연신하고 합사하며 솜으로 제조되거나 그 후의 공정에 의해 의류의 안감 또는 보온재로 사용되는 부직포(또는 펠트)로 제조된다.

한편, 상기 이온 칩 제조 단계 중 섬유사의 원료와 견운모 나노 분말이 혼합된 상태에서 별도의 기능인 냄새 제거기능, 즉, 탈취 기능을 하는 중탄산나트륨(NaHco3), 베이킹 소다로 알려진 주석산나트륨 중 어느 하나 또는 둘 이상의 제2 혼합물을 혼합한 후 이온 칩을 생산할 수도 있다.

상기 중탄산나트륨(NaHco3)과 주석산나트륨은 백색을 띄고 있으므로 기존에 탈취 효과를 증대시키기 위하여 숯과 같은 성분을 첨가하여 제품이 검게 착색되어 나오던 문제점을 해결하기 위한 것이다.

부연하면, 상기 중탄산나트륨과 주석산나트륨을 150℃-250℃의 온도 조건으로 열처리하면 중탄산나트륨과 주석산나트륨은 경화되는데 상기와 같이 상기 중탄산나트륨과 주석산나트륨을 경화시키기 위한 열처리 온도 조건을 한정하는 이유는, 150℃ 이하에서는 중탄산나트륨과 주석산나트륨이 효과적으로 경화되지 않고 250℃를 초과할 경우에는 산화될 우려가 있기 때문이다.

상기와 같이 열처리하여 경화된 중탄산나트륨 또는 주석산나트륨을 파쇄한 후 분쇄기에 의해 1,000 메쉬 이하로 분쇄하여 제2 혼합물을 제조하고, 이와 같이 제조된 제2 혼합물은, 상기 제1 혼합물에 5-10 중량부를 혼합하여 상기와 마찬가지로 이온 칩을 제조할 수도 있다.

이하 설명하는 도 3 내지 도 7의 도면 대용 시험성적서 및 각 시험성적서의 결과에 대한 설명은 본 발명에 따른 그래핀이 포함되지 않은 상태에서의 효과를 보인 참고도에 불과하며, 본 출원인의 선등록된 등록번호 10-1549053호 기능성 이온칩 제조방법에 게시된 참고내용을 인용한 것에 불과하다.

다만, 본 발명에 따른 그래핀이 포함되지 않은 상태에서도 인체에 유익한 성분이 배출되고 자외선을 차단하며 또 탈취효율이 향상된다는 근거를 예시한 것으로 암시적으로는 그와 같은 효과를 갖는 등록번호 10-1549053호에 그래핀이 함유되었을 때 시너지 효과를 발생할 수 있다는 것을 설명하기 위함이다.

즉, 도 3과 같이 한국 건자재 시험연구원에서 시험한 결과 일반 솜과 달리 전 부분에서 균일한 온도를 유지하게 된다는 것을 알게 되었다.

따라서, 열의 보유능력이 일반 솜에 비해 탁월하다는 것과, 열의 방출이 억제된다는 것을 알 수 있다.

결국 이와 같은 이온 칩으로 침구의 원료인 이온 솜을 제작하거나 의복의 보온재로 제작하는 부직포(또는 펠트)로 제작했을 경우 탁월한 보온 효과를 가져올 수 있다는 것을 알 수 있다.

도 4는 한국 원사직물 시험연구원 시험결과표에 관한 것으로, 본 발명에 따른 중탄산나트륨과 주석산나트륨의 혼합물을 혼합한 결과 일반적인 제품에 비하여 자외선 차단율은 99.9%의 차단율을 보였으며, 탈취 성능은 시간이 지날수록 향상됨을 알 수 있다.

도 5는 본 발명에 의해 완성된 이온 칩을 솜으로 제작하여 한국 건설생활환경 시험연구원 시험결과표에 관한 것으로, 시료를 암모니아로 했을 경우 탈취효과를 보인 것이다.

즉, 시험결과 짧은 시간 안에 탈취 효과가 급속도로 상승하는 것을 알 수 있고, 시간이 흐를수록 탈취 효과가 상승됨을 알 수 있다.

도 6은 본 발명에 의해 완성된 이온 칩으로 펠트라고 하는 부직포를 제조 후한국 원적외선 협회에 시험 성적을 의뢰한 시험결과표이다.

마찬가지로, 본 발명에 의해 완성된 이온 칩으로 펠트라고 하는 부직포를 제조 후 시험성적을 의뢰하였고, 시료를 암모니아로 했을 경우 탈취효과를 보인 것인데 상기와 마찬가지로 짧은 시간 안에 탈취 효과가 급속도로 상승하는 것을 알 수 있고, 시간이 흐를수록 탈취 효과가 상승 됨을 시험결과를 통하여 알 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 이온 칩으로 직조한 섬유사를 전자 현미경으로 단층 촬영한 것으로 20~70 데니어(Denier)의 섬유사에 견운모 이온 분말 미립자가 침투하고 있는 상태를 보여주고 있다.

상기와 같이 20~70 데니어(Denier)의 섬유사 내에 이온 분말과 그래핀 미립자가 침투되어 있는 상태에서 그 섬유사로 침구나 의류를 제작할 경우 이온 분말에서는 지속적으로 인체에 유익한 원적외선과 음이온을 지속적으로 방사하게 된다.

따라서, 인체를 활성화시키며 신진대사를 촉진시켜 면역력을 향상시키고 여러 가지의 질병퇴치 효과와 건강 증진에 도움을 주는 원적외선과 음이온을 방출할 뿐만 아니라 탈취 및 살균의 기능을 효과적으로 겸비하여 침구나 의류 등에 효과적으로 사용할 수 있다.

또한, 섬유사에 포함된 그래핀에 의해 인체 내의 악성 종양의 크기는 줄이면서, 암의 확산을 미연에 방지하고, 치료 후 암 재발도 방지할 수 있는 기대를 할 수 있다.

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (2)

1. 수용성 견운모를 물에 침적시킨 후 수비정제에 의해 견운모 미립자를 채취한 후 건조 및 분쇄하는 분쇄 단계를 포함하고;
   분쇄된 견운모 미립자에 함유된 불순물을 제거 후 소성로에서 소성하는 소성 단계를 포함하며;
   소성된 견운모 미립자를 1㎛의 크기로 분해하는 나노 분말 형성 단계를 포함하고;
   폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에스테르계 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 나이론, 아크릴 중 어느 하나 또는 둘 이상의 합성수지 분말 100중량부에 대해 견운모 나노 분말 5-33 중량부를 혼합하여 제1 혼합물을 만드는 제1 혼합물 혼합단계를 포함하며;
   상기 제1 혼합단계에 의해 혼합된 혼합물을 배합기에 투입한 후 노즐을 통하여 배출되는 혼합물을 절단하여 이온 칩을 생산하는 생산단계를 포함하되;
   상기 나노 분말 형성 단계에 의해 형성된 견운모 나노 분말에 나노입자로 분쇄된 그래핀 분말 0.1~5 중량부를 혼합하는 제2 혼합물 혼합단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 그래핀이 함유된 기능성 이온 칩 제조방법.
   
2. 수용성 견운모를 물에 침적시킨 후 수비정제에 의해 견운모 미립자를 채취한 후 건조 및 분쇄하는 분쇄 단계를 포함하고;
   분쇄된 견운모 미립자에 함유된 불순물을 제거 후 소성로에서 소성하는 소성 단계를 포함하며;
   소성된 견운모 미립자를 1㎛의 크기로 분해하는 나노 분말 형성 단계를 포함하고;
   폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에스테르계 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 나이론, 아크릴 중 어느 하나 또는 둘 이상의 합성수지 분말 100중량부에 대해 견운모 나노 분말 5-33 중량부를 혼합하여 제1 혼합물을 만드는 제1 혼합물 혼합 단계를 포함하며;
   상기 제1 혼합 단계에 의해 혼합된 혼합물을 배합기에 투입한 후 노즐을 통하여 배출되는 혼합물을 절단하여 이온 칩을 생산하는 생산단계를 포함하되;
   상기 제1 혼합물 혼합 단계 중에 나노입자로 분쇄된 그래핀 분말 0.1~5 중량부를 혼합하는 제2 혼합물 혼합단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 그래핀이 함유된 기능성 이온 칩 제조방법.
   

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