KR20220056465A - 숯 분말과 고분자에 아로마를 혼합한 항균, 탈취, 방향 기능을 갖는 직물 구조체의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 숯 분말과 고분자에 아로마를 혼합한 항균, 탈취, 방향 기능을 갖는 직물 구조체의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴리프로필렌수지, SEBS, 라텍스 중 하나의 고분자를 가열하여 액체 상태로 만든 후 숯 분말을 투입 교반하면서 라벤더, 오렌지, 시트로넬라, 유칼립투스, 레몬 오일 등의 아로마를 혼합 조성하여 젤리화시킴으로써 평면 구조체를 갖는 직물로 만들어 항균, 탈취, 방향성을 강화시키도록 개선된 숯 분말과 고분자에 아로마를 혼합한 항균, 탈취, 방향 기능을 갖는 직물 구조체의 제조방법에 관한 것이다.

Description

숯 분말과 고분자에 아로마를 혼합한 항균, 탈취, 방향 기능을 갖는 직물 구조체의 제조방법{Manufacturing method of fabric structure with antibacterial, deodorant and aroma functions by mixing charcoal powder and polymer with aroma}

본 발명은 400~1,200℃로 가공한 숯을 100~300 메쉬로 분쇄한 숯 분말과 고분자에 아로마를 혼합한 항균, 탈취, 방향 기능을 갖는 직물 구조체의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 의자 등받이나 신발깔창을 비롯한 각종 생활용품에 적용될 수 있도록 폴리프로필렌수지, SEBS, 라텍스 중 하나의 고분자를 가열하여 액체 상태로 만든 후 숯 분말을 투입 교반하면서 라벤더, 오렌지, 시트로넬라, 유칼립투스, 레몬 오일 등의 아로마를 혼합 조성하여 젤리화시킴으로써 평면 구조체를 갖는 직물로 만들어 항균, 탈취, 방향성을 강화시키도록 개선된 숯 분말과 고분자에 아로마를 혼합한 항균, 탈취, 방향 기능을 갖는 직물 구조체의 제조방법에 관한 것이다.

종래 항균, 탈취, 방향제의 경우 치아염소산 나트륨 등의 화공약제를 이용한 항균 작용을 종이에 함침 또는 분사하거나, 아로마를 분사 향의 마스킹 기능을 이용한 탈취 방향 효과를 위주로 상품이 제작되어지고 일부 사용되는 상황이다.

또한, 화공약품과 아로마를 이용한 항균, 방향제의 경우 그 지속시간이 짧은 관계로 계속적으로 분무하는 형태의 작업을 해야 하고, 환경에 일정부분 부담을 주는 한편 상기의 방법에 의한 화공약품 등이 인체와 접촉시 피부에 안좋은 방법이며. 호흡기에 직접 흡입시 좋지 않은 결과가 발생하는 방법이었다.

최근 코로나 바이러스를 비롯 MRSA 등의 창궐에 의해 질병의 발생이 증가하고, 코로나 바이러스에 의한 펜데믹 선언을 할 상황까지 질병의 발생이 증가하는 상황이다.

항균 및 탈취를 실행하기 위해 방안으로 종래부터 전통적으로 사용되던 간장의 곰팡이 방지를 위해 숯을 투입하던 것을 응용한 기술들이 많다.

이를 테면, 숯 침대를 비롯한 여타의 상품을 들 수 있다.

그런데, 종래 숯을 이용한 제품의 경우 통 숯을 이용하는 경향이어서 생활용품으로 적용하여 상품화시키기에는 한계가 있다.

국내 등록특허 제10-1224094호(2013.01.14.) 항균ㆍ탈취성 섬유, 섬유 성형품, 및 섬유 제품

본 발명은 상술한 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 폴리프로필렌수지, SEBS, 라텍스 중 하나의 고분자를 가열하여 액체 상태로 만든 후 숯 분말을 투입 교반하면서 라벤더, 오렌지, 시트로넬라, 유칼립투스, 레몬 오일 등의 아로마를 혼합 조성하여 젤리화시킴으로써 평면 구조체를 갖는 직물에 도막 작업으로 직물구조체를 만들어 항균, 탈취, 방향성을 강화시키도록 개선된 숯 분말과 고분자에 아로마를 혼합한 항균, 탈취, 방향 기능을 갖는 직물 구조체의 제조방법을 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 숯 분말과 고분자에 아로마를 혼합한 항균, 탈취, 방향 기능을 갖는 직물 구조체의 제조방법에 있어서; 고분자 20~300g을 20-200℃의 온도로 가열하는 제1단계; 20-200℃로 가열된 고분자에 숯 분말 100-300g을 투입 교반하는 제2단계; 제2단계를 통해 숯 분말 주위에 도막이 형성되면 아로마 2g을 투입 교반하는 제3단계; 제3단계 후 평면 직물 위에 도포한 후 평탄, 압착, 건조하는 제4단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 숯 분말과 고분자에 아로마를 혼합한 항균, 탈취, 방향 기능을 갖는 직물 구조체의 제조방법을 제공한다.

이때, 상기 제2단계에서 숯 분말과 고분자 혼합물 100중량부에 대해, 리놀렌산(C1₈H₃₀O₂) 15중량부, 설포라판 15중량부, 벤조구아나민 10중량부, 레조시놀 10중량부를 더 첨가한 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 제3단계에서 아로마는 라벤더, 오렌지, 시트로넬라, 유칼립투스, 레몬 오일 중 어느 하나인 것에도 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 폴리프로필렌수지, SEBS, 라텍스 중 숯 분말과 2-3가지의 고분자를 혼합 가열하여 액체 상태로 만든 후 숯 분말을 투입 교반하면서 라벤더, 오렌지, 시트로넬라, 유칼립투스, 레몬 오일 등의 아로마를 혼합 조성하여 젤리화 작업 후 평면 구조체를 갖는 직물에 도막 작업을 하여 항균, 탈취, 방향성을 강화시키도록 개선된 효과를 얻을 수 있다.

본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 전에, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니되며, 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에 따른 숯 분말과 고분자에 아로마를 혼합한 항균, 탈취, 방향 기능을 갖는 직물 구조체의 제조방법은 고분자 20~300g을 20-200℃의 온도로 가열하는 제1단계; 20-200℃로 가열된 고분자에 숯 분말 100-300g을 투입 교반하는 제2단계; 제2단계를 통해 숯 분말 주위에 도막이 형성되면 아로마 2g을 투입 교반하는 제3단계; 제3단계 후 평면 직물 위에 도포한 후 평탄, 압착, 건조하는 제4단계;를 포함한다.

이때, 제2단계에서 고분자와 숯 분말을 혼합하는 과정에 의해 가열된 액체 고분자는 숯 분말 주위를 도막하게 된다. 특히, 제1단계에서 바람직한 가열온도는 180-200℃이다.

그리고, 숯 분말 주위를 도막한 고분자는 숯 분말의 저온에 의해 냉각으로 수축현상의 발생으로 숯 분말 표면의 많은 부분에 공간을 형성하여 숯 분말과 공기의 접촉이 가능한 경화 후 평면화 된 구조체에 다양한 형태와 크기의 미세기공을 형성하게 된다.

이 경우, 상기 고분자는 폴리프로필렌수지, SEBS, 라텍스 중 어느 하나 또는 2-3가지의 고분자를 혼합할 수 있다.

또한, 아로마는 라벤더, 오렌지, 시트로넬라, 유칼립투스, 레몬 오일 등 중에서 선택된 어느 하나가 될 수 있으며, 투입 교반 과정에서 젤리화 된다.

이렇게 만들어진 평면 구조체는 항균 기능과 탈취 기능을 가진 평면의 구조체로 구조체에 굴곡 접촉 과정에서도, 구조체 조직의 이탈이 없는 상태로 본 평면의 구조체를 직물에 혼입(도포)한 상태에서 옷장, 냉장고, 화장실 등의 장소에 거치하는 것만으로 거치 장소의 탈취와 항균 효과를 발휘할 수 있다.

뿐만 아니라, 아로마를 혼합함으로써 방향성도 갖츨 수 있게 된다.

특히, 본 발명이 도막화에 의해 생기는 미세기공은 0.01~0.0001㎟의 크기를 가지며, 숯 분말과 연결된 구조를 형성하게 된다.

이와 같은 방법을 제조된 샘플에 대해 항균력 테스트를 한 결과, 아래 그림과 같이 우수한 항균력을 확인할 수 있었다.

또한, 탈취 효과를 확인하기 위해 15cm × 15cm × 15cm 크기의 투명한 박스를 제작한 다음, 각 박스에 샘플을 넣고, 박스 내부를 담배연기로 가득채우고 밀폐한 다음 담배연기가 사라지는데까지 걸리는 시간을 측정하였다.

실험결과, 1시간 50분 만에 담배연기가 제거되었다.

이에 더하여, 본 발명은 상기 제2단계에서 숯 분말과 고분자 혼합물 100중량부에 대해, 리놀렌산(C1₈H₃₀O₂) 15중량부, 설포라판 15중량부, 벤조구아나민 10중량부, 레조시놀 10중량부를 더 첨가할 수 있다.

이렇게 하면, 내자외선특성과 탈취성 및 정전방지 특성까지 구현할 수 있다.

예컨대, 리놀렌산은 천연식물인 치아시드(Chia Seed)에서 추출한 것을 사용함이 바람직하다.

그리고, 설포라판은 자외선에 의한 저항성을 증대시켜 내변색성을 강화시키기 위해 첨가된다.

뿐만 아니라, 벤조구아나민은 정전 특성을 유지하면서 부착력 안정화를 유지하기 위해 첨가된다.

또한, 레조시놀(Resorcinol)은 습윤 및 건조강도를 높이고, 고온 저항성이 커 가교강도를 유지하면서 탈취력을 높이기 위한 것이다.

특히, 본 발명에서는 상기 제3단계에서, 숯 분말과 고분자 및 아로마 혼합물 100중량부에 대해, 2-아크릴아미노-2-메틸프로판술폰산 15중량부, SDS 15중량부, ATO 2.0중량부, PVA용액 10중량부를 더 첨가할 수 있다.

이때, 2-아크릴아미노-2-메틸프로판술폰산(2-Acrylamino-2-methyl propane sulfonic acid)은 에멀젼의 점착력을 증대시키고 연화성을 유지하기 위해 첨가된다.

그리고, SDS(Sodium Dodecycl Sulfate)는 PVA와의 상용성 및 고분산성 특성이 있어 무기물의 고분산성을 유지시키기 위해 첨가된다.

또한, ATO(Antimony doped Tin Oxide)는 다공성 무기질의 공극 확보를 통한 탈취력을 높이게 된다.

뿐만 아니라, PVA는 친수성으로서, 증류수에 넣고 교반하여 PVA 용액을 만들며, 증류수와 PVA의 비율은 8:2의 중량비이다. 이러한 PVA는 Vinyl alcohol의 중합에 의해서 제조되는 고분자로서, 강도확보, 무기물의 고분산성을 유도하여 결합력을 높이면서 방수성, 부착력 강화를 위해 첨가된다.

이를 통해, 추가된 실시예에 대한 샘플의 원적외선 방출 기능을 확인하기 위해, FT-IR 스펙트로메터를 이용하여 KFIA-F1-1005에 의거 원적외선 방사시험을 실시하였다.

실시결과, 30℃에서 원적외선 방사율은 각각 0.912, 0.934로 확인되었고, 탈취율은 91.8%, 93.2%로 확이되었다.

또한, 황색 포도상구균(Staphylococcus aureus ATCC6538)및 대장균(Escherichia coli 25922)에 대한 24 시간 항균력 99.8% 및 99.9% 이상 감소 효과가 있는 것으로 확인되었다.

이를 통해, 본 발명에 따라 제조된 직물을 항균, 탈취, 방향 기능용 제품으로 상품화시킬 수 있음을 확인하였다.

Claims (3)

1. 숯 분말과 고분자에 아로마를 혼합한 항균, 탈취, 방향 기능을 갖는 직물 구조체의 제조방법에 있어서;
   고분자 20~300g을 20-200℃의 온도로 가열하는 제1단계;
   20-200℃로 가열된 고분자에 숯 분말 100-300g을 투입 교반하는 제2단계;
   제2단계를 통해 숯 분말 주위에 도막이 형성되면 아로마 2g을 투입 교반하는 제3단계;
   제3단계 후 평면 직물 위에 도포한 후 평탄, 압착, 건조하는 제4단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 숯 분말과 고분자에 아로마를 혼합한 항균, 탈취, 방향 기능을 갖는 직물 구조체의 제조방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제2단계에서 숯 분말과 고분자 혼합물 100중량부에 대해, 리놀렌산(C1₈H₃₀O₂) 15중량부, 설포라판 15중량부, 벤조구아나민 10중량부, 레조시놀 10중량부를 더 첨가한 것을 특징으로 하는 숯 분말과 고분자에 아로마를 혼합한 항균, 탈취, 방향 기능을 갖는 직물 구조체의 제조방법.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 제3단계에서 아로마는 라벤더, 오렌지, 시트로넬라, 유칼립투스, 레몬 오일 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 숯 분말과 고분자에 아로마를 혼합한 항균, 탈취, 방향 기능을 갖는 직물 구조체의 제조방법.