KR20230023894A - 항균 및 항바이러스 기능을 가지는 기능성 원단 제조 방법 및 이 제조 방법에 의해 제조된 기능성 원단을 이용한 항균 및 항바이러스용 마스크 - Google Patents
항균 및 항바이러스 기능을 가지는 기능성 원단 제조 방법 및 이 제조 방법에 의해 제조된 기능성 원단을 이용한 항균 및 항바이러스용 마스크 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 항균 및 항바이러스 기능을 가지는 기능성 원단 제조 방법 및 이 제조 방법에 의해 제조된 기능성 원단을 이용한 항균 및 항바이러스용 마스크에 관한 것으로, 특히 원단 상에 롤투롤 진공 증착 방식을 통해 항균 및 항바이러스 효과를 발휘하는 기능성 금속막을 증착 형성함으로써, 대량 생산이 가능하고, 생산을 위해 소요되는 시간, 노력 및 비용을 절감할 수 있도록 하며, 항균 및 항바이러스 용도의 기능성 원단 및 이를 이용한 마스크를 용이하게 제조할 수 있도록 하는 항균 및 항바이러스 기능을 가지는 기능성 원단 제조 방법 및 이 제조 방법에 의해 제조된 기능성 원단을 이용한 항균 및 항바이러스용 마스크에 관한 것이다.
본 발명인 항균 및 항바이러스 기능을 가지는 기능성 원단 제조 방법을 이루는 구성수단은 원단을 준비하는 원단 준비 단계, 상기 원단 상에 롤투롤 진공 증착 방식을 통해 기능성 금속막을 증착 형성하는 증착 단계를 포함하되, 상기 기능성 금속막은 구리(Cu), 은(Ag) 및 티타늄(Ti) 중 적어도 하나 또는 적어도 두개가 혼합된 합금 또는 적어도 하나가 포함된 금속 산화물로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명인 항균 및 항바이러스 기능을 가지는 기능성 원단 제조 방법을 이루는 구성수단은 원단을 준비하는 원단 준비 단계, 상기 원단 상에 롤투롤 진공 증착 방식을 통해 기능성 금속막을 증착 형성하는 증착 단계를 포함하되, 상기 기능성 금속막은 구리(Cu), 은(Ag) 및 티타늄(Ti) 중 적어도 하나 또는 적어도 두개가 혼합된 합금 또는 적어도 하나가 포함된 금속 산화물로 형성되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 항균 및 항바이러스 기능을 가지는 기능성 원단 제조 방법 및 이 제조 방법에 의해 제조된 기능성 원단을 이용한 항균 및 항바이러스용 마스크에 관한 것으로, 특히 원단 상에 롤투롤 진공 증착 방식을 통해 항균 및 항바이러스 효과를 발휘하는 기능성 금속막을 증착 형성함으로써, 대량 생산이 가능하고, 생산을 위해 소요되는 시간, 노력 및 비용을 절감할 수 있도록 하며, 항균 및 항바이러스 용도의 기능성 원단 및 이를 이용한 마스크를 용이하게 제조할 수 있도록 하는 항균 및 항바이러스 기능을 가지는 기능성 원단 제조 방법 및 이 제조 방법에 의해 제조된 기능성 원단을 이용한 항균 및 항바이러스용 마스크에 관한 것이다.
마스크는 일반적으로 추위를 막아주거나 공기중의 분진(먼지) 등의 흡입을 막기 위하여 코와 입을 커버할 수 있도록 한 위생용 생활용품이다. 그러나, 공기 중에는 이러한 분진 이외에도 인체에 직접적으로 해를 주는 세균이나 진균류, 바이러스와 같은 병원균들이 무수히 많으며, 호흡을 통하여 인체 내로 흡입될 경우 질병이 유발될 수 있고, 특히 면역력이 약한 노약자나 어린이, 병중인 환자들은 이러한 병원균의 침투로 인하여 질병이 유발될 가능성이 매우 크다. 더욱이 유행성 감기나 공기를 통하여 발병할 수 있는 병원균들은 통상의 일반 마스크로는 막을 수 없다.
이에 마스크 본체를 항균 처리하거나, 항균성 직물 등을 이용한 항균 마스크도 이용되고 있다. 그런데, 별도의 항균처리가 되어 있는 마스크에서는 좋지 않은 냄새가 나며 오랫동안 착용할 경우 피부에 부작용을 유발하기도하며, 세탁에 의한 항균지속성이 떨어지곤 한다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 대한민국 등록특허 제10-1061895호(이하, "선행기술문헌"이라 함)는 세탁 후에도 지속적인 항균 및 살균 기능을 지니며, 공기 중의 병원성 세균으로부터 인체를 보호하고, 착용 시에 발생하는 입속의 냄새로 인한 오염을 탈취하고, 타인에게 자신의 호흡기 질환을 전염시키는 것을 방지하기 위한 은사 메쉬 및 이를 이용한 항균마스크를 제안하고 있다.
상기 선행기술문헌에서 제안하고 있는 은사 메쉬는 순 은 또는 구리를 함유한 은합금을 방향성 응고법을 이용하여 선재로 주조한 후 주조된 선재를 인발공정에 의해 직경 0015 내지 005mm의 극세사로 성형한 적어도 한 가닥으로 이루어지는 은사와, 상기 은사에 천연섬유나 합성섬유로 이루어진 섬유사를 커버링하거나 합사한 후 합연하여 얻어진 은합연사 중 적어도 하나를 경사와 위사 중 적어도 어느 하나에 사용하여 제조된다.
상기 선행기술문헌에서의 은사 메쉬 제조 방법은 매우 복잡한 절차가 적용되기 때문에, 은사 메쉬를 제조하기 위한 시간, 노력 및 비용이 너무 많이 소요되고, 대량 생산도 어렵다는 단점을 가지고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 원단 상에 롤투롤 진공 증착 방식을 통해 항균 및 항바이러스 효과를 발휘하는 기능성 금속막을 증착 형성함으로써, 대량 생산이 가능하고, 생산을 위해 소요되는 시간, 노력 및 비용을 절감할 수 있도록 하며, 항균 및 항바이러스 용도의 기능성 원단 및 이를 이용한 마스크를 용이하게 제조할 수 있도록 하는 항균 및 항바이러스 기능을 가지는 기능성 원단 제조 방법 및 이 제조 방법에 의해 제조된 기능성 원단을 이용한 항균 및 항바이러스용 마스크를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 제안된 본 발명인 항균 및 항바이러스 기능을 가지는 기능성 원단 제조 방법을 이루는 구성수단은 원단을 준비하는 원단 준비 단계, 상기 원단 상에 롤투롤 진공 증착 방식을 통해 기능성 금속막을 증착 형성하는 증착 단계를 포함하되, 상기 기능성 금속막은 구리(Cu), 은(Ag) 및 티타늄(Ti) 중 적어도 하나 또는 적어도 두개가 혼합된 합금 또는 적어도 하나가 포함된 금속 산화물로 형성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 증착 단계 이전에 상기 원단 표면에 대해 이온빔 처리 또는 플라즈마 처리를 수행하는 표면 개질 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 원단은 폴리프로필렌 부직포이고, 상기 폴리프로필렌 부직포는 착색되지 않은 상태로 준비되거나 또는 안료에 의해 착색된 상태로 준비되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 기능성 금속막은 진공 증착 과정에서 공급되는 산소 및 질소 중 적어도 하나의 양과 비율에 따라 색상이 가변되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명인 기능성 원단을 이용한 항균 및 항바이러스용 마스크는 상기 특징들을 가지는 어느 하나의 제조 방법에 의해 제조된 기능성 원단을 겉감으로 하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 과제 및 해결 수단을 가지는 본 발명인 항균 및 항바이러스 기능을 가지는 기능성 원단 제조 방법 및 이 제조 방법에 의해 제조된 기능성 원단을 이용한 항균 및 항바이러스용 마스크에 의하면, 원단 상에 롤투롤 진공 증착 방식을 통해 항균 및 항바이러스 효과를 발휘하는 기능성 금속막을 증착 형성하기 때문에, 대량 생산이 가능하고, 생산을 위해 소요되는 시간, 노력 및 비용을 절감할 수 있도록 하며, 항균 및 항바이러스 용도의 기능성 원단 및 이를 이용한 마스크를 용이하게 제조할 수 있도록 하는 장점이 발생된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 항균 및 항바이러스 기능을 가지는 기능성 원단 제조 방법에 관한 플로우챠트이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 항균 및 항바이러스 기능을 가지는 기능성 원단 제조 방법에 적용되는 롤투롤 진공 증착 장치의 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 적용되는 원단과 본 발명의 실시예에 따른 항균 및 항바이러스 기능을 가지는 기능성 원단 제조 방법에 의하여 제조된 기능성 원단을 보여주는 사진이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 항균 및 항바이러스 기능을 가지는 기능성 원단 제조 방법에 의해 제조된 기능성 원단을 겉감으로 하는 기능성 원단을 이용한 항균 및 항바이러스용 마스크의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 항균 및 항바이러스 기능을 가지는 기능성 원단 제조 방법에 적용되는 롤투롤 진공 증착 장치의 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 적용되는 원단과 본 발명의 실시예에 따른 항균 및 항바이러스 기능을 가지는 기능성 원단 제조 방법에 의하여 제조된 기능성 원단을 보여주는 사진이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 항균 및 항바이러스 기능을 가지는 기능성 원단 제조 방법에 의해 제조된 기능성 원단을 겉감으로 하는 기능성 원단을 이용한 항균 및 항바이러스용 마스크의 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 상기와 같은 과제, 해결수단 및 효과를 가지는 본 발명인 항균 및 항바이러스 기능을 가지는 기능성 원단 제조 방법 및 이 제조 방법에 의해 제조된 기능성 원단을 이용한 항균 및 항바이러스용 마스크에 관한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 동작 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 동작이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 항균 및 항바이러스 기능을 가지는 기능성 원단 제조 방법에 관한 플로우챠트이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 항균 및 항바이러스 기능을 가지는 기능성 원단 제조 방법에 적용되는 롤투롤 진공 증착 장치의 개략적인 구성도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 적용되는 원단과 본 발명의 실시예에 따른 항균 및 항바이러스 기능을 가지는 기능성 원단 제조 방법에 의하여 제조된 기능성 원단을 보여주는 사진이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 항균 및 항바이러스 기능을 가지는 기능성 원단 제조 방법에 의해 제조된 기능성 원단을 겉감으로 하는 기능성 원단을 이용한 항균 및 항바이러스용 마스크의 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 항균 및 항바이러스 기능을 가지는 기능성 원단 제조 방법은 기본적으로 원단을 준비하는 원단 준비 단계(s10)와, 상기 원단 상에 롤투롤 진공 증착 방식을 통해 기능성 금속막을 증착 형성하는 증착 단계(s50)를 포함하여 구성된다.
상기 원단을 준비하는 원단 준비 단계(s10)는 본 발명에 적용되는 롤투롤 진공 증착 방식을 적용하는 것이 용이하고 마스크의 겉감으로 적용하기 용이한 원단을 준비하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 원단을 준비하는 단계는 부직포 또는 직조 섬유를 준비하는 단계일 수 있고, 상기 원단은 부직포인 것이 더 바람직하다.
상기 증착 단계(s50)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 원단(1) 상에 롤투롤 진공 증착 방식을 통해 기능성 금속막을 증착 형성하는 단계에 해당하고, 플라즈마 진공 증착 방식을 이용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 증착 단계(s50)는 도 2에 도시된 롤투롤 진공 증착 장치(100)를 통해 진행될 수 있다.
상기 롤투롤 진공 증착 장치(100)를 통해 상기 원단에 증착 형성되는 기능성 금속막은 구리(Cu), 은(Ag) 및 티타늄(Ti) 중 적어도 하나 또는 적어도 두개가 혼합된 합금 또는 적어도 하나가 포함된 금속 산화물로 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 기능성 금속막은 구리(Cu), 은(Ag) 및 티타늄(Ti) 중 어느 하나로 형성될 수도 있고 적어도 두개가 적층되어 형성될 수도 있고, 또한 적어도 두개가 혼합된 합금으로 형성될 수도 있으며, 더 나아가 적어도 하나를 포함하는 금속 산화물로도 형성될 수도 있다.
상기 구리(Cu), 은(Ag) 및 티타늄(Ti)은 미량이 적용되는 경우, 세균, 박테리아, 코로나 바이러스 등을 사멸시키는 효과를 가진 금속으로 증명되고 있다. 따라서, 본 발명에서는 항균 및 항바이러스 효과를 발휘할 수 있는 구리(Cu), 은(Ag) 및 티타늄(Ti)을 상기 롤투롤 진공 증착 장치(100)를 이용하여 상기 원단(1) 상에 진공 증착하여 항균 및 항바이러스 기능을 가지는 기능성 원단(3)을 제조하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 상기 증착 단계(s50)은 도 2에 도시된 롤투롤 진공 증착 장치(100)를 통해 진행되는데, 이에 대해 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 롤투롤 진공 증착 장치(100)는 진공 챔버(10) 내에 배치되는 언와인딩 롤러(20), 리와인딩 롤러(30), 드럼(40) 및 스퍼터(50)를 포함하여 구성된다.
상기 언와인딩 롤러(20)는 상기 리와인딩 롤러(30)와 사이에서 상호 간의 회전 운동에 의해 원단(1), 구체적으로 부직포 원단을 풀거나 또는 되감는 동작을 수행한다. 구체적으로 상기 언와인딩 롤러(20)는 상기 부직포 원단을 풀어주는 동작을 수행하고, 상기 리와인딩 롤러(30)는 기능성 금속막이 증착 형성된 후, 텐션이 유지된 상태로 전달되는 기능성 원단(3)을 되감는 동작을 수행한다.
상기 언와인딩 롤러(20)와 리와인딩 롤러(30)는 상호 연동하여 부직포 원단을 감거나 풀어줌으로써 부직포 원단을 증착 영역에 해당하는 드럼(40)과 스퍼터(50) 사이를 따라 이송시킨다.
상기 언와인딩 롤러(20)와 리와인딩 롤러(30)의 회전 방향은 가변될 수 있다. 즉, 언와인딩 롤러(20)에서 풀려 리와인딩 롤러(30)로 감기면서 기능성 금속막이 증착되는 상기 부직포 원단에 다시 기능성 금속막 공정을 수행할 필요가 있는 경우, 언와인딩 롤러(20) 및 리와인딩 롤러(30)의 회전 방향이 바뀌어 리와인딩 롤러(30)에 감긴 기능성 원단(3)이 풀리면서 언와인딩 롤러(20)에 감길 수 있다.
상기 언와인딩 롤러(20)에서 풀려서 이동되는 상기 부직포 원단은 상기 드럼(40)을 타고 이송되면서 기능성 금속박 증착 공정을 수행받는다. 상기 언와인딩 롤러(20)에서 전달되는 상기 부직포 원단은 텐션이 유지된 상태로 가이드되면서 상기 드럼(40)으로 이송되고, 상기 드럼(40)을 타고 통과하면서 일면이 노출된 상태를 유지하고, 상기 노출된 일면에 대해 스퍼터링 공정을 수행받아 상기 기능성 금속막이 증착된다.
상기 드럼(40)은 상기 언와인딩 롤러(20)로부터 텐션이 유지된 상태로 전달되는 부직포 원단(1)의 타면과 접촉된 상태로 상기 부직포 원단(1)을 일방향으로 회전하면서 이송되도록 한다. 따라서, 상기 부직포 원단(1)의 일면은 상기 적어도 하나의 스퍼터(50)와 마주본 상태로 노출될 수 있고, 이로 인하여 상기 부직포 원단(1)은 이송되면서 상기 적어도 하나의 스퍼터(50)에 의하여 일면에 대해 증착 공정을 수행받을 수 있다.
상기 적어도 하나의 스퍼터(50)는 상기 드럼(40)의 측부와 하부를 따라 상기 드럼(40)과 소정 간격 이격된 상태로 배치되되, 상호 소정 간격 이격 배치되어 상기 드럼(40)을 따라 이동하는 상기 부직포 원단(1)의 일면에 대해 기능성 금속막을 증착시킨다.
상기 기능성 금속막은 상술한 바와 같이, 구리(Cu), 은(Ag) 및 티타늄(Ti) 중 적어도 하나 또는 적어도 두개가 혼합된 합금 또는 적어도 하나가 포함된 금속 산화물로 형성되기 때문에, 상기 적어도 하나의 스퍼터(50)는 구리(Cu), 은(Ag) 및 티타늄(Ti) 중 적어도 하나의 물질로 형성된다.
상기 스퍼터(50)를 통해 상기 부직포 원단(1)에 상기 기능성 금속막이 증착 형성되면 기능성 원단(3)이 생성되고, 이는 상기 리와인딩 롤러(30)에 되감겨진다. 따라서, 최종적으로 항균 및 항바이러스 기능을 가지는 기능성 원단을 제조할 수 있다.
한편, 상기 부직포 원단(1)은 상기 증착 단계 이전에 상기 기능성 금속막의 증착 효율을 향상시키기 위하여 상기 원단 표면을 표면 개질하는 표면 개질 단계(s30)를 더 수행받는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명에 따른 항균 및 항바이러스 기능을 가지는 기능성 원단 제조 방법은 상기 증착 단계(s50) 이전에 상기 원단(1) 표면에 대해 이온빔 처리 또는 플라즈마 처리를 수행하는 표면 개질 단계(s30)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 표면 개질 단계(s30)를 상기 증착 단계(s50) 이전에 수행하기 위하여, 상기 롤투롤 진공 증착 장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 스퍼터(50) 이전에 배치되는 표면 처리 모듈(60)을 더 포함하여 구성된다. 상기 표면 처리 모듈(60)은 이온빔 처리 모듈 및 플라즈마 처리 모듈 중 적어도 하나로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 이온빔 처리 모듈 및 플라즈마 처리 모듈 중 적어도 하나로 구성되는 상기 표면 처리 모듈(60)은 상기 적어도 하나의 스퍼터(50)를 통해 상기 부직포 원단(1)에 기능성 금속막을 증착하는 단계 이전에 노출되는 상기 부직포 원단(1)에 대해 표면 개질을 처리하는 동작을 수행한다.
상기 표면 처리 모듈(60)을 상기 이온빔 처리 모듈뿐만 아니라 플라즈마 처리 모듈을 추가 구성한다면, 상기 플라즈마 처리 모듈은 상기 부직포 원단(1)에 대한 플라즈마 처리를 통해, 이온빔 처리 모듈에 의한 표면 개질 효율이 배가될 수 있도록 한다. 즉, 상기 플라즈마 처리 모듈은 상기 부직포 원단의 표면을 플라즈마를 통해 표면 개질하여 증착 부착력이 향상될 수 있도록 한다.
한편, 상술한 원단은 부직포 원단일 수 있는데, 좀 더 구체적으로 상기 원단은 폴리프로필렌 부직포이고, 상기 폴리프로필렌 부직포는 착색되지 않은 상태로 준비되거나 또는 안료에 의해 착색된 상태로 준비되는 것일 수 있다.
즉, 상기 원단은 마스크의 겉감으로 적용될 수 있는 폴리프로필렌(polypropylene) 부직포인 것이 바람직하고, 상기 폴리프로필렌 부직포는 마스크의 겉감으로 적용되는 경우 다양한 색상이 요청될 수 있기 때문에, 착색되지 않고 폴리프로필렌 부직포의 원래 색상을 유지하거나 또는 다양한 색상의 안료를 적용하여 다앙한 색상으로 착색된 상태로 준비되어 제공될 수 있다.
이와 같이, 상기 부직포 원단은 폴리프로필렌(polypropylene) 부직포로 적용하여 마스크의 겉감으로 사용될 수 있도록 하고, 더 나아가 안료를 통해 다양한 색상으로 착색된 폴리프로필렌(polypropylene) 부직포를 적용할 수도 있기 때문에, 마스크의 외관 색상을 다양하게 형성할 수 있는 장점이 있다.
한편, 상기 폴리프로필렌(polypropylene) 부직포의 착색에 의한 색상 적용과 별개로 상기 롤투롤 진공 증착 장치(100)를 통한 증착 과정에서 상기 기능성 금속막의 색상을 다양하게 변경 적용할 수 있다.
즉, 상기 기능성 금속막은 진공 증착 과정에서 공급되는 산소 및 질소 중 적어도 하나의 양과 비율에 따라 색상이 가변되는 것을 특징으로 한다. 구체적으로, 착색되지 않거나 착색이 이루어진 상기 폴리프로필렌(polypropylene) 부직포 상에 상기 기능성 금속막을 형성하되, 증착 공정 중에 상기 진공 챔버(10) 내로 주입되는 산소 및 질소 중 적어도 하나의 양과 비율을 조절하여 금속 산화물로 형성되는 상기 기능성 금속막의 색상을 변경할 수 있다.
좀 더 구체적으로, 상기 증착 공정 중에, 공정 가스로서 아르곤(Ar)을 상기 진공 챔버(10)에 주입하여 플라즈마 진공 증착이 진행될 수 있도록 하고, 상기 아르곤 이외에 산소 및 질소 중 적어도 하나를 상기 진공 챔버(10) 내로 주입하여 상기 진공 증착되는 기능성 금속막이 금속 산화물로 형성되도록 하면서 색상을 변경되도록 할 수 있다. 따라서, 상기 산소 및 질소 중 적어도 하나를 주입함으로써, 상기 기능성 금속막의 산화 정도를 조절하여 원하는 색상을 띄는 금속 산화물로서의 기능성 금속막을 상기 폴리프로필렌(polypropylene) 부직포 상에 증착 형성할 수 있다.
도 3의 (a)는 플라즈마 진공 증착 공정이 수행되기 이전의 폴리프로필렌(polypropylene) 부직포를 보여주는 사진이고, 도 3의 (b)는 플라즈마 진공 증착 공정을 수행하여 구리(Cu), 은(Ag) 및 티타늄(Ti) 중 적어도 하나가 증착된 기능성 금속막을 증착 형성한 기능성 원단을 보여주는 사진이다. 도 3의 (b)에서 보여주는 기능성 원단은 진공 증착 과정에서 주입되는 산소 및 질소 중 적어도 하나의 양 및 비율을 조절하면 다양한 색상으로 변경할 수도 있다.
이와 같이, 플라즈마 진공 증착 과정에서 상기 폴리프로필렌(polypropylene) 부직포 상에 형성되는 기능성 금속막의 색상을 변경 및 생성할 수 있기 때문에, 다양한 색상을 띄는 기능성 원단을 제조할 수 있고, 이 다양한 색상을 띄는 기능성 원단을 마스크의 겉감으로 적용하면 항균 및 항바이러스 기능을 가짐과 동시에 다양한 외관 색상을 가지는 마스크를 제조할 수 있다.
한편, 본 발명은 이상에서 설명한 항균 및 항바이러스 기능을 가지는 기능성 원단 제조 방법에 의해 제조된 기능성 원단을 겉감으로 하는 기능성 원단을 이용한 항균 및 항바이러스용 마스크를 제공하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 본 발명인 항균 및 항바이러스 기능을 가지는 기능성 원단 제조 방법에 의해 제조된 기능성 원단은 도 4에 도시된 마스크의 구성 중, 겉감으로 이용될 수 있고, 상기 기능성 원단을 겉감으로 하는 마스크는 상기 기능성 원단이 항균 및 항바이러스 기능을 가지고 있기 때문에, 항균 및 항바이러스용 마스크로 제공될 수 있다.
좀 더 구체적으로, 상기 마스크는 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 겉감, 정전 필터 및 안감의 3층 형태이거나, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 겉감, 지지체, 정전 필터 및 안감의 4층 형태일 수 있다. 여기서, 상기 겉감은 마스크의 외관을 이루고 노출되는 부분엔 해당된다.
따라서, 본 발명에 따른 기능성 원단을 이용한 항균 및 항바이러스용 마스크는 상술한 항균 및 항바이러스 기능을 가지는 기능성 원단 제조 방법에 의해 제조된 기능성 원단을 겉감으로 이용하기 때문에, 상기 마스크의 외관의 색상을 다양하게 적용할 수 있고, 더 나아가 상기 기능성 원단의 항균 및 항바이러스 기능으로 인하여 항균 및 항바이러스 마스크로 제공될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 항균 및 항바이러스 기능을 가지는 기능성 원단 제조 방법에 의해 제조된 기능성 원단은 상기 마스크뿐만 아니라 공기청정기, 에어컨, 온풍기 등 공조기에도 적용할 수 있다. 즉, Ag(은), 나 Cu(구리), Ti(티타늄) 금속이 증착된 부직포를 적용한 공조기, 에어컨, 공기청정기, 온풍기가 추가적으로 제공될 수 있다.
좀 더 구체적으로, 실내 공기 청정기나 온풍기 에어컨 등의 정전 거름망(필터) 뒤에 본 발명에 따라 제조된 기능성 원단 부직포를 설치할 수 있다. 그러면, 공기 청정기 등이 실내 공기를 흡입할 때, 바이러스나 세균들이 항균 및 항바이러스 기능이 있는 기능성 원단을 통과하면서 사멸되고 초미세 이물질은 필터를 통해서 걸러지기 때문에 항균 및 항바이러스 기능과 미세먼지 제거 기능을 동시에 구현할 수 있게 되는 장점을 발휘할 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
1 : 원단
3 : 기능성 원단
10 : 진공 챔버 20 : 언와인딩 롤러
30 : 리와인딩 롤러 40 : 드럼
50 : 스퍼터 60 : 표면 처리 모듈
100 : 롤투롤 진공 증착 장치
10 : 진공 챔버 20 : 언와인딩 롤러
30 : 리와인딩 롤러 40 : 드럼
50 : 스퍼터 60 : 표면 처리 모듈
100 : 롤투롤 진공 증착 장치
Claims (5)
- 원단을 준비하는 원단 준비 단계;
상기 원단 상에 롤투롤 진공 증착 방식을 통해 기능성 금속막을 증착 형성하는 증착 단계를 포함하되,
상기 기능성 금속막은 구리(Cu), 은(Ag) 및 티타늄(Ti) 중 적어도 하나 또는 적어도 두개가 혼합된 합금 또는 적어도 하나가 포함된 금속 산화물로 형성되는 것을 특징으로 하는 항균 및 항바이러스 기능을 가지는 기능성 원단 제조 방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 증착 단계 이전에 상기 원단 표면에 대해 이온빔 처리 또는 플라즈마 처리를 수행하는 표면 개질 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항균 및 항바이러스 기능을 가지는 기능성 원단 제조 방법.
- 청구항 2에 있어서,
상기 원단은 폴리프로필렌 부직포이고, 상기 폴리프로필렌 부직포는 착색되지 않은 상태로 준비되거나 또는 안료에 의해 착색된 상태로 준비되는 것을 특징으로 하는 항균 및 항바이러스 기능을 가지는 기능성 원단 제조 방법.
- 청구항 3에 있어서,
상기 기능성 금속막은 진공 증착 과정에서 공급되는 산소 및 질소 중 적어도 하나의 양과 비율에 따라 색상이 가변되는 것을 특징으로 하는 항균 및 항바이러스 기능을 가지는 기능성 원단 제조 방법.
- 청구항 1 내지 청구항 4 중, 어느 한 항에 의해 제조된 기능성 원단을 겉감으로 하는 기능성 원단을 이용한 항균 및 항바이러스용 마스크.
Priority Applications (1)
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| KR1020210105743A KR20230023894A (ko) | 2021-08-11 | 2021-08-11 | 항균 및 항바이러스 기능을 가지는 기능성 원단 제조 방법 및 이 제조 방법에 의해 제조된 기능성 원단을 이용한 항균 및 항바이러스용 마스크 |
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Publications (1)
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| KR20230023894A true KR20230023894A (ko) | 2023-02-20 |
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101061895B1 (ko) | 2009-05-28 | 2011-09-02 | 주식회사 아모그린텍 | 은사 메쉬 및 이를 이용한 항균마스크 |
-
2021
- 2021-08-11 KR KR1020210105743A patent/KR20230023894A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
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