KR20220097004A - 마스크의 피부 밀착용 패드 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 마스크의 피부 밀착용 패드 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은, 100중량%의 물에 수용성인 폴리비닐 알코올 5~20중량%와 폴리프로필렌 글리콜 2~10중량%를 혼합하여 80℃~95℃의 온도 조건으로 가열 및 교반하며 용해하는 용해 단계; 상기 용해 단계를 완료 후 상기 폴리비닐 알코올과 상기 폴리프로필렌 글리콜이 완전용해 된 용액에 기공형성 보조제인 감자전분 5~25중량%를 투입하여 전분의 호화온도인 60℃~70℃의 온도 조건에서 교반하는 교반 단계; 상기 교반 단계를 완료 후 용액의 온도가 25℃~30℃를 유지할 때 알데히드 7%~15중량%를 투입 후 고속교반 후 27℃~34℃의 온도조건에서 24시간 1차 반응 후산촉매 7%~15중량%를 혼합하여 몰드에 투입하는 성형 단계; 상기 성형 단계를 완료 후 몰드를 40℃~60℃의 온도 조건을 유지하는 숙성로에서 10~24시간 숙성하는 숙성 단계; 상기 숙성 단계를 완료 후 상기 기공형성 보조제와 미 반응 알데히드 및 산촉매물을 용출하기 위하여 세척하는 세척 단계; 및 상기 세척 단계를 완료 후 설정된 형상의 패드로 절단하는 절단 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

마스크의 피부 밀착용 패드 제조방법{the pad manufacturing method for the skin adhesion of mask}

본 발명은 마스크의 피부 밀착용 패드 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 마스크의 내측 면 가장자리 요소에 인체의 피부와 접촉해도 무해한 패드를 선택적으로 부착하여 착용하되 착용자의 피부에서 발생하는 땀 또는 입김의 습기를 흡습하게 되면 부풀어 올라 더욱 기밀을 유지하는 마스크의 피부 밀착용 패드 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 알려진 바와 같이 마스크의 유래는, 할로윈 데이(halloween day)나 가장 무도회에서 얼굴을 가리고 변장하기 위하여 착용했었던 것에서 유래되었으며 얼굴 가리개의 총칭을 뜻한다.

상기와 같은 마스크는 얼굴을 가리기 위한 근본적인 목적에서 벗어나 여러가지의 기능과 목적을 갖고 다양한 형태로 제작되어 일상에서 그 용도와 기능에 따라 선택적으로 구입 사용되고 있다.

예를 들어, 의료업계에 근무하는 종사자들이 병원균이나 세균으로 부터 호흡기를 통하여 감염되는 것을 방지하기 위하여 착용하기도 하고, 악취와 먼지가 심한 작업환경에서 근무하는 작업자들이 악취 및 먼지가 흡입되는 것을 방지하기 위해 사용한다.

또 마스크는 활동적인 스포츠나 야외에서 여가활동을 즐기는 사람들이 햇빛의 자외선으로부터 얼굴을 보호하는 반면 호흡하기에 어려움이 없는 기능의 것을 구입하여 착용하기도 한다.

이와 같이 마스크는 그 용도와 목적에 따라 다양한 형태의 것이 제안되고 있다.

한편, 2019년 12월 중국 우한시에서 발생한 바이러스성 호흡기 질환, 즉, '코로나 19' 라고도 하는 신종 코로나 바이러스가 전 세계적으로 유행 및 확산되어세계보건기구(WHO)는 2020년 3월 11일 신종 코로나 바이러스 감염증-19에 대해 사상 세 번째로 '감염병 세계 유행'이라고 하는 팬데믹을 선언하였다.

상기 '코로나 19' 에 감염된 유행성 질환의 환자가 기침이나 재채기를 할 때 공기중으로 방출되는 침이나 체액이, 즉, 코로나 19에 감염된 유행성 질환의 환자가 내뿜는 비말이 호흡기를 통하여 감염되는 것을 방지하기 위해 현재 전 세계적으로 마스크를 착용하고 있다.

물론, 상기한 비말에 의한 감염을 방지하기 위한 기능성 마스크도 다양하게 제안되고 있지만, 도 1에는 일반적으로 사용되는 마스크의 일 예를 보인 사시도가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 마스크는 입과 코를 밀폐하는 본체(10)와 귀걸이(20)로 구성되어 있다.

상기 본체(10)는 용도와 목적 그리고 기능에 따라 다양한 재질로 구성되어 있으며 귀걸이(20)는 탄성을 갖는 고무사 또는 끈으로 구성되어 있다.

한편, 상기와 같은 일반적인 마스크를 착용하게 되면 특히, 마스크 본체(10)에서 코와 접촉되는 부분에는 콧잔등과 양쪽 비강(콧구멍)을 형성하는 콧볼의 높이 차이와 굴곡짐에 따라 콧잔등과 콧볼 그리고 얼굴의 볼 사이에는 각각 들뜸 현상이 발생하고 그와 같은 요인에 의해 발생된 틈새를 통하여 세균이 유입되거나 착용자의 비말이 외부로 유출되는 문제점이 발생되었다.

또한, 가을과 겨울철에는 안경과 마스크를 동시에 착용했을 때 마스크 착용자의 입김이 마스크의 상측 면과 안면 사이에 형성된 틈새를 통하여 안경으로 전달되어 안경에 김서림이 발생하거나 성에가 착상되어 시야를 방해하는 문제점도 발생하였다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 국내 공개특허 2016-0089185호(발명의 명칭 : 성애방지형 마스크), 국내 등록특허 10-0610331호(발명의 명칭 : 고정지지체를 갖는 마스크), 국내 등록특허 10-1971468호(발명의 명칭 : 입김 차단용 마스크)가 제안된 바 있다.

상기와 같은 선행 기술들의 공통적인 기술 내용은, 마스크를 착용시 코와 안면의 볼 부분이 밀착되도록 함으로써 마스크를 착용한 상태에서 호흡할 때 발생하는 입김이 마스크의 상측 면과 안면 사이에 형성되는 틈새를 통하여 안경으로 전달되고 그에 따라 안경에 김서림이 발생하는 것을 방지하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적과 그 목적을 기술적으로 구현하기 위하여 마스크를 제조할 때 마스크의 내측 면을 콧잔등에 밀착하기 위하여 비철금속으로 제작된 별도의 심재를 마스크의 내부, 즉, 콧잔등과 면 접촉되는 부분에 설치했지만 심재에서 발생하는 복원력에 의해 들뜸 현상이 발생하고 그에 따라 형성된 틈새를 통하여 입김이 안경으로 전달되는 구조적인 문제점은 해결되지 않고 있는 실정이다.

따라서, 마스크를 착용시 착용자가 호흡하는 과정 중 발생하는 입김이 안경으로 전달되어 안경에 김서림 또는 성에가 착상되어 시야를 방해하는 문제점은 해결되지 않고 있는 실정이다.

KR 2016-0089185 A KR 10-0610331 B KR 10-1971468 B

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제, 즉, 본 발명의 목적은, 마스크의 내측 면 가장자리 요소에 인체의 피부와 접촉해도 무해한 패드를 선택적으로 부착하여 착용함으로써 마스크와 안면 피부 사이에 들뜸 현상이 발생하는 것을 방지하여 안경에 김서림이 발생하거나 성에가 착상되는 것을 방지하는 마스크의 피부 밀착용 패드 제조방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 마스크의 내측 면 가장자리 요소에 인체의 피부와 접촉해도 무해한 패드를 선택적으로 부착하여 착용하되 착용자의 피부에서 발생하는 땀 또는 입김의 습기를 흡습하게 되면 부풀어 올라 더욱 기밀을 유지하는 마스크의 피부 밀착용 패드 제조방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적 중 하나로 기대할 수 있는 것은, 마스크의 내측 면 가장자리 요소에 인체의 피부와 접촉해도 무해한 패드를 선택적으로 부착하여 착용하되 착용자의 체온 변화에 따라 패드의 색상이 변색됨으로써 마스크 착용자의 체온을 미리 체크할 수 있도록 한 마스크의 피부 밀착용 패드 제조방법을 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제1 실시 예는, 100중량%의 물에 수용성인 폴리비닐 알코올 5~20중량%와 폴리프로필렌 글리콜 2~10중량%를 혼합하여 80℃~95℃의 온도 조건으로 가열 및 교반하며 용해하는 용해 단계; 상기 용해 단계를 완료 후 상기 폴리비닐 알코올과 상기 폴리프로필렌 글리콜이 완전용해 된 용액에 기공형성 보조제인 감자전분 5~25중량%를 투입하여 전분의 호화온도인 60℃~70℃의 온도 조건에서 교반하는 교반 단계; 상기 교반 단계를 완료 후 용액의 온도가 25℃~30℃를 유지할 때 알데히드 7%~15중량%를 투입 후 고속교반 후 27℃~34℃의 온도조건에서 24시간 1차 반응 후산촉매 7%~15중량%를 혼합하여 몰드에 투입하는 성형 단계; 상기 성형 단계를 완료 후 몰드를 40℃~60℃의 온도 조건을 유지하는 숙성로에서 10~24시간 숙성하는 숙성 단계; 상기 숙성 단계를 완료 후 상기 기공형성 보조제와 미 반응 알데히드 및 산촉매물을 용출하기 위하여 세척하는 세척 단계; 및 상기 세척 단계를 완료 후 설정된 형상의 패드로 절단하는 절단 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마스크의 피부 밀착용 패드 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따른 실시 예의 목적을 구현하기 위한 바람직한 변형 예는, 상기 절단 단계에 의해 절단된 상기 패드는 막대 형상으로 형성된 것이 효과적이다.

본 발명에 따른 실시 예의 목적을 구현하기 위한 바람직한 변형 예는, 상기 패드의 일 면에는 접착층이 형성되며 이형지에 의해 보호되는 것이 효과적이다.

상기와 같은 구성의 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 마스크의 내측 면 가장자리 요소에 인체의 피부와 접촉해도 무해한 패드를 선택적으로 부착하여 착용함으로써 마스크와 안면 피부 사이에 들뜸 현상이 발생하는 것을 방지하여 안경에 김서림이 발생하거나 성에가 착상되는 것을 방지하는 효과가 있다.

둘째, 마스크의 내측 면 가장자리 요소에 인체의 피부와 접촉하더라도 피부에 트러블이 발생하지 않는 무해한 패드를 마스크의 내측 면 요소에 선택적으로 부착하여 착용하되 착용자의 피부에서 발생하는 땀 또는 입김의 습기를 흡습하게 되면 부풀어 올라 피부와 더욱 기밀을 유지하게되어 비말의 방출이나 유입을 효과적으로 차단하는 효과도 있다.

셋째, 마스크의 내측 면 가장자리 요소에 인체의 피부와 접촉해도 무해한 패드를 선택적으로 부착하여 착용하되 패드가 외부에서도 식별되도록 함으로써 마스크 착용자의 체온 변화에 따라 패드의 색상이 변색됨으로써 특히, 병원에서 마스크를 착용한 상태에서 병상생활을 하는 마스크 착용 환자의 체온을 미리 확인할 수 있는 효과도 있다.

도 1은 일반적인 마스크의 일 예를 보인 사시도
도 2는 본 발명에 따른 마스크의 피부 밀착용 패드를 제조하는 공정을 보인 플로워 챠트
도 3은 본 발명의 제조 공정 중 성형 단계의 예를 보인 참고도
도 4의 a)는 본 발명에 의한 패드의 표면과 단층 구조를 보인 참고도
b)는 종래 PVA 폼의 표면과 단층 구조를 보인 참고도
도 5는 본 발명에 의해 제조된 패드의 일 예를 보인 사시도
도 6은 본 발명에 의해 제조된 패드의 사용상태를 보인 사시도

이하에서는, 상기의 목적을 달성하는 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 단계별로 상세히 설명한다.

설명의 편의를 종래와 동일한 부분, 부재에 대해서는 동일한 부호를 부여한다.

도 2에는 본 발명에 따른 마스크의 피부 밀착용 패드 제조공정을 보인 단계적으로 보인 플로우챠트가 도시되어 있다.

용해 단계

PVA라 약칭하는 폴리비닐 알코올(Polyvinyl Alcoho)은 물에 녹는 중합체이며 바이닐 알코올 수지라고도 한다.

기름이나 그리스(grease：점도가 높은 윤활유)에 강한 약품을 종이 또는 직물에 바르거나, 필름을 용매와 산소에 견딜 수 있게 만들기 위해, 그리고 접착제나 유화제의 성분, 및 다른 수지를 만들기 위한 출발물질 등으로 사용된다.

상기 폴리프로필렌 글리콜(Polypropylene Glycol)은 리퀴드에 사용되는 합성물로 고화제로서 목납을 혼합하여 계면활성제를 다량 배합하여 가용화 한 것으로 보습제, 계면활성제로 사용된다.

100중량%의 물에 수용성인 폴리비닐 알코올(Polyvinyl Alcoho) 5~20중량%와 폴리프로필렌 글리콜(Polypropylene Glycol) 2~10중량%를 혼합하여 80℃~95℃의 온도 조건으로 가열 및 교반하며 용해한다.

교반 단계

상기 용해 단계를 완료 후 상기 폴리비닐 알코올과 상기 폴리프로필렌 글리콜이 완전용해 된 용액에 기공형성 보조제인 감자전분 5~25중량%를 투입하여 전분의 호화온도인 60℃~70℃의 온도 조건에서 교반한다.

상기와 같이, 용액에 전분을 투입한 후 60℃~70℃의 온도에서 교반하면 전이현상이 일어난다.

즉, 60℃~70℃의 온도에서 전분호화를 하게 되면 전분의 호화정도가 적어서 전분입자의 분산성이 떨어지게 되고, 전분입자의 분산성이 떨어지면 최종 형성된 PVA 다공질 제품의 표면에 전분층이 얇은 막이 형성되어 최종 제품의 표면이 불량하게 된다.

성형 단계

상기 교반 단계를 완료 후 용액의 온도가 25℃~30℃를 유지할 때 알데히드 7%~15중량%를 투입 후 고속교반 후 27℃~34℃의 온도조건에서 24시간 1차 반응 후전분호화가 종료되었을 때 산촉매 7%~15중량%를 혼합한 후 교반한다.

상기와 같이 산촉매 7%~15중량%를 혼합하여 교반하게 되면 각 성분이 균일하게 섞인 반응 원액이 얻어진다.

상기와 같이 얻어진 반응 원액을 도 3에 표현된 바와 같이 성형 틀에 부어 성형한다.

상기 성형 틀에 배열된 다수의 칸막이는 폭 조절이 가능하며, 각 칸막이들 사이에 형성된 공간에 채워지는 용액이 경화되며 후술하는 패드의 제품 두께로 결정된다.

숙성 단계

상기 성형 단계를 완료 후 몰드를 40℃~60℃의 온도 조건을 유지하는 숙성로에서 10~24시간 숙성하는 숙성한다.

상기와 같이 숙성하는 동안에 팽윤된 전분에 의해 억제되면서 축소변형이 발생하지 않게 된다.

또한 상기 교반 단계, 상기 성형 단계, 상기 숙성 단계 중 선택적으로 특정의 안료를 함께 혼합하며 설정온도를 셋팅할 수도 있다.

예를 들어 37℃를 셋팅하기 위한 안료를 상술한 단계들을 거치면서 혼합되는 용액에 안료를 혼합하여 패드를 제작하고 그 패드를 마스크에 부착한 상태에서 사용할 때 사용자의 체온이 37℃를 벗어나면 패드의 색상이 변하도록 함으로써 사용자의 체온 상태를 육안으로 식별되도록 할 수도 있다.

그러나 상기한 안료의 혼합 유무는 본 발명의 선택적인 사항일뿐 본 발명에서 반드시 필요한 구성요소가 아니므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

세척 단계

상기와 같이 숙성 단계를 완료 후 상기 기공형성 보조제와 미 반응 알데히드 및 산촉매물을 용출한다.

상기한 공정에 의해 완성된 패드 모재는 도 4a에서 보는 바와 같이 성형틀에 배치된 칸막이의 양측 면과 접촉되며 성형된 패드 모재의 양측 면, 즉, 사용자의 피부와 직접 밀착되는 양측 표면은 매끄러운 표면을 유지하게 된다.

도 4b는 일반적인 PVA 폼의 표면 구조와 단층 구조를 보인 사진으로 상술한 도 4a의 본 발명에 따른 패드의 표면 그리고 단층 구조와 눈에 띄게 다름을 알 수 있다.

절단 단계

상기와 같이 세척 단계를 완료 후의 패드는 전지 형상으로 형성되므로 최종적으로 제품을 출하하기 전에 별도의 절단장치에 의해 설정된 형상으로 절단되어 사용된다.

바람직하게는, 상기 패드의 한쪽 면에 접착층을 형성하고 그 접착층에 탈부착이 용이한 이형지를 부착한 후 절단하는 것이 바람직하다.

더욱 바람직하게는, 마스크의 내측 면 테두리에 부착하기 위한 것이므로, 폭은 좁고 길이는 긴 직사각 형상, 장방형상으로 절단되어 사용되는데 그 이면에는 이형지가 부착된다.

따라서, 사용자는 도 5 내지 도 6과 같이 이형지를 분리한 후 마스크의 내측 면 적소에 패드를 부착 후 사용하게 된다.

즉, 패드(30)를 마스크의 내부 상측에 부착한 후 마스크를 착용하게 되면 패드(30)의 표면이 안면의 피부와 맞닿으며 자연스럽게 피부와 밀착한다.

상기와 같이 패드(30)을 피부에 밀착하게 되면 패드(30)와 피부가 접착력에 의해 부착되는 것이 아니라 본 발명에 따른 패드(30)의 푹신푹신한 물성과 적절한 두께에 의해 따라 밀착되지만 마스크 본체(10)와 안면의 피부 사이에는 어떠한 틈새도 형성되지 않게 된다.

따라서, 마스크의 내측 면과 안면의 굴곡진 부분, 즉, 콧잔등과 콧볼 그리고 볼 사이에 공간이 형성되지 않으므로 착용자가 호흡하는 과정 중 발생하는 입김이 안경으로 전달되어 안경에 김서림이 발생하는 것을 방지하게 된다.

이에 한정하지 않고 마스크를 착용하고 있는 동안에 입김이 발생하거나 땀이 흘르게 되면 그에 따른 수분이 패드(30)에 흡습된다.

상기와 같은 요인에 의해 패드가 수분 및 습기를 흡습하게 되면 패드(30)가 부풀어지며 안면 피부와 더욱 밀착착하게 되며 기밀을 유지하게 된다.

상기한 패드(30)를 일반적인 마스크의 내측 면 상측에만 띠 형상으로 부착하여 사용하게 되면 요즘과 같은 "코로나 19" 상황에서 보편적으로 사용하는 마스크의 기능에 더하여 안전하게 착용할 수 있다.

또 일반적으로 입김이 발생하는 늦은 가을철이나 겨울철에 패드를 부착한 상태에서 마스크를 착용하면 안경에 김서림이나 성에가 착상하는 것을 효과적으로 방지하며 사용할 수도 있다.

또는, 악취와 먼지가 많이 발생하는 산업 현장에서 근무하는 근로자들이 마스크의 내측 면 상,하.좌,우 측에 선택적으로 패드(30)를 부착하여 사용할 경우 악취와 먼지의 유입을 차단하며 유용하게 사용할 수 있다.

그리고 미세먼지가 나쁜 기후조건 또는 황사가 많이 발생하는 봄철에 패드를 마스크의 요소에 선택적으로 부착하며 효과적으로 사용할 수도 있다.

물론, 상기한 제조 단계에서 언급하였지만, 패드(30)가 외부에서도 식별되도록 마스크의 외측으로 일부 노출되도록 부착할 경우 착용자의 체온 변화에 따라 패드의 색상이 변색됨으로써 특히, 병원에서 마스크를 착용한 상태에서 병상생활을 하는 마스크 착용 환자의 체온을 미리 확인할 수 있는 부수적인 효과도 기대할 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명은 해당 분야에 속하는 기술분야의 당업자들이 본 발명의 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 이해되어야 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.

10 ; 본체 20 ; 귀걸이
30 ; 접착층 40 ; 이형지

Claims (3)

100중량%의 물에 수용성인 폴리비닐 알코올 5~20중량%와 폴리프로필렌 글리콜 2~10중량%를 혼합하여 80℃~95℃의 온도 조건으로 가열 및 교반하며 용해하는 용해 단계;
상기 용해 단계를 완료 후 상기 폴리비닐 알코올과 상기 폴리프로필렌 글리콜이 완전용해 된 용액에 기공형성 보조제인 감자전분 5~25중량%를 투입하여 전분의 호화온도인 60℃~70℃의 온도 조건에서 교반하는 교반 단계;
상기 교반 단계를 완료 후 용액의 온도가 25℃~30℃를 유지할 때 알데히드 7%~15중량%를 투입 후 고속교반 후 27℃~34℃의 온도조건에서 24시간 1차 반응 후산촉매 7%~15중량%를 혼합하여 몰드에 투입하는 성형 단계;
상기 성형 단계를 완료 후 몰드를 40℃~60℃의 온도 조건을 유지하는 숙성로에서 10~24시간 숙성하는 숙성 단계;
상기 숙성 단계를 완료 후 상기 기공형성 보조제와 미 반응 알데히드 및 산촉매물을 용출하기 위하여 세척하는 세척 단계; 및
상기 세척 단계를 완료 후 설정된 형상의 패드로 절단하는 절단 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마스크의 피부 밀착용 패드 제조방법.

제 1 항에 있어서,
상기 절단 단계에 의해 절단된 상기 패드는 막대 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 마스크의 피부 밀착용 패드 제조방법.

제 2 항에 있어서,
상기 패드의 일 면에는 접착층이 형성되며 이형지에 의해 보호되는 것을 특징으로 하는 마스크의 피부 밀착용 패드 제조방법.

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