KR20230067998A - 바이러스 불활화 성능을 갖는 생분해성 부직포 제조방법, 이로부터 제조된 생분해성 부직포 및 이를 포함하는 마스크 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 생분해성 PLA 소재를 사용하여 부직포의 생분해성이 확보될 수 있으며, 제조 과정에서 기능성 무기입자를 혼입 방사하여 우수한 바이러스 불활화 성능을 구현할 수 있는 부직포 및 이를 포함한 마스크를 제공할 수 있고, 제조 과정에서 DMF 등 인체 유해물질이나 화학적 바인더를 이용한 표면 코팅처리를 배제하여 인체 안전성이 확보될 수 있는 바이러스 불활화 성능을 갖는 생분해성 부직포 제조방법, 이로부터 제조된 생분해성 부직포 및 이를 포함하는 마스크를 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 기능성 나노입자가 함유된 생분해성 제1수지를 이용하여 마스터배치 칩을 제조하는 마스터배치 칩 제조단계; 그리고 제조된 마스터배치 칩 및 생분해성 제2수지를 용융 혼합한 후 방사하여 비결정 부직포를 형성하는 비결정 부직포 형성단계를 포함하는 바이러스 불활화 성능을 갖는 생분해성 부직포 제조방법과, 이로부터 제조된 생분해성 부직포 및 생분해성 부직포를 포함하는 마스크에 대한 특징을 개시한다.
Description
본 발명은 바이러스 불활화 성능을 갖는 생분해성 부직포 제조방법, 이로부터 제조된 생분해성 부직포 및 이를 포함하는 마스크에 관한 것으로, 상세하게는 생분해성 PLA(Poly Lactic Acid) 수지에 바이러스 불활화 성능을 발현할 수 있는 기능성 나노입자를 혼입 방사하고, 방사된 부직포 표면에 바이러스 불활성화 능력을 부여하여, 기존 방역 마스크의 근본적인 문제점인 환경오염 문제와 마스크 표면에서 바이러스가 7일 이상 생존하기 때문에 발생하는 2차 감염 및 숙주 감염매개의 위험성을 개선할 수 있는 바이러스 불활화 성능을 갖는 생분해성 부직포 제조방법, 이로부터 제조된 생분해성 부직포 및 이를 포함하는 마스크에 관한 것이다.
마스크는 황사 및 미세먼지를 차단하는 기능에 더해 최근 유행하는 호흡기 감염병 방어 목적으로 사용되면서, 기존에는 요구되지 않았던 새로운 성능을 요구받고 있다.
전세계적인 호흡기 감염병 바이러스 팬데믹 상황에서 생활방역목적으로 사용된 폴리프로필렌(PP) 소재의 마스크는 자연분해되는데 500년 이상의 시간이 필요한 것으로 알려졌는데, 감염병 팬데믹 상황에서 연간 500억장 이상의 폴리프로필렌 소재의 마스크가 무분별하게 버려짐으로써 썩지 않는 마스크가 유발하는 미세플라스틱 및 해양오염 등의 심각한 환경오염 문제를 발생시키는 문제가 있다.
또한, 마스크용 소재로 주요 사용되고 있는 폴리프로필렌은 마스크 표면에서 바이러스가 7일 이상 생존할 수 있는 사실상 최장 기간의 바이러스 생존이 가능한 소재로, 바이러스가 붙은 마스크 표면을 손으로 만질 경우 접촉에 의한 2차 감염의 위험이 있어 방역용 마스크 표면에 바이러스 불활화 처리의 필요성이 제기되고 있는 상황이다.
더욱 심각한 문제는 사스(SARS) 및 인플루엔자(FLU) 계열의 호흡기 감염병을 유발하는 바이러스는 잠복된 숙주전파에 의해 변종과 변이 바이러스를 발병시킨다는 점에서, 또한, 변종과 변이는 동물 및 미생물들에게 전파된 잠복된 숙주들로부터 이종간 감염시 발생한다는 점에서, 마스크 표면에서 바이러스가 7일 이상 생존하는 폴리프로필렌 마스크는 다양한 동물과 미생물들에게 바이러스 숙주전파에 이용될 수 있는 감염매개체로 기능할 수 있기 때문에 더욱 위험한 상황이다.
방역 목적으로 사용하였던 마스크가 변종과 변이바이러스를 유발시키는 숙주전파의 감염매개체가 되어버린 아이러니한 상황은, 방역 목적으로 사용하는 마스크 소재가 반드시 바이러스가 살지 못하도록 바이러스 불활화 처리된 소재를 사용해야 함을 필수적으로 요구하고 있다.
따라서, 기존에 사용되고 있는 폴리프로필렌 소재의 입자 차단 목적용 마스크는 썩지 않는 특성과 표면에서 바이러스가 7일 이상 생존하는 문제 때문에 감염병 방어 목적의 마스크로 사용하기에 부적합하다고 볼 수 있어, 이에 대한 대안으로 썩는 소재를 사용하고 마스크 표면에 접촉된 바이러스를 사멸시키는 능력을 확보한 생분해성 PLA 바이러스 불활화 부직포를 제조하는 방법의 개발과 그 부직포를 사용한 마스크를 개발/제조하는 것이 시급히 요구되고 있는 상황이다.
또한, 생분해성 바이러스불활화 부직포와 그 부직포를 사용한 마스크는 인체에 무해한 특성을 유지해야 하며, 이러한 특성을 확보하기 위해 부직포 제조 과정에서 DMF 등의 용매를 전혀 사용하지 않으며, 인체 유해물질이 포함된 화학적 바인더를 사용한 부직포 표면코팅처리를 배제함으로써 인체 안전성을 확보할 것도 요구되고 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 과제는 생분해성 PLA 소재를 사용하여 부직포의 생분해성이 확보될 수 있으며, 제조 과정에서 기능성 무기입자를 혼입 방사하여 우수한 바이러스 불활화 성능을 구현할 수 있는 부직포 및 이를 포함한 마스크를 제공할 수 있고, 제조 과정에서 DMF 등 인체 유해물질이나 화학적 바인더를 이용한 표면 코팅처리를 배제하여 인체 안전성이 확보될 수 있는 바이러스 불활화 성능을 갖는 생분해성 부직포 제조방법, 이로부터 제조된 생분해성 부직포 및 이를 포함하는 마스크를 제공함에 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 바이러스 불활화 성능을 갖는 생분해성 부직포 제조방법은 기능성 나노입자가 함유된 생분해성 제1수지를 이용하여 마스터배치 칩을 제조하는 마스터배치 칩 제조단계; 그리고 제조된 마스터배치 칩 및 생분해성 제2수지를 용융 혼합한 후 방사하여 비결정 부직포를 형성하는 비결정 부직포 형성단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바이러스 불활화 성능을 갖는 생분해성 부직포 제조방법에 있어서, 상기 나노입자의 입경은 500nm 이하일 수 있다.
바이러스 불활화 성능을 갖는 생분해성 부직포 제조방법에 있어서, 상기 나노입자는 산화아연(ZnO), 산화칼슘(CaO) 및 이산화규소(SiO2) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
바이러스 불활화 성능을 갖는 생분해성 부직포 제조방법에 있어서, 상기 마스터배치 칩에 함유된 나노입자는 10 내지 30 중량비를 가질 수 있다.
바이러스 불활화 성능을 갖는 생분해성 부직포 제조방법에 있어서, 상기 비결정 부직포에 함유된 나노입자는 2 내지 5 중량비를 가질 수 있다.
바이러스 불활화 성능을 갖는 생분해성 부직포 제조방법에 있어서, 상기 비결정 부직포 형성단계 이후에 수행될 수 있으며, 바이러스 불활화 성능이 향상되도록 상기 비결정 부직포의 표면에 이온공유결합에 의한 처리층을 형성하는 표면 처리단계를 더 포함할 수 있다.
바이러스 불활화 성능을 갖는 생분해성 부직포 제조방법에 있어서, 상기 표면 처리단계 이후에 수행될 수 있으며, 발수 성능이 향상되도록 상기 비결정 부직포의 표면을 엠보싱 가공하는 표면 가공단계를 더 포함할 수 있다.
바이러스 불활화 성능을 갖는 생분해성 부직포 제조방법에 있어서, 상기 제1수지 및 상기 제2수지는 폴리락트산(PLA)을 포함할 수 있다.
본 발명은 전술한 바이러스 불활화 성능을 갖는 생분해성 부직포 제조방법으로 제조되는 생분해성 부직포 및 상기 생분해성 부직포를 포함하는 마스크도 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 생분해성 PLA 수지에 바이러스 불활화 기능성 나노입자를 혼입 방사하여, 제조 과정에서 인체 유해물질을 전혀 사용하지 않은 생분해성 바이러스 불활화 부직포 및 이를 포함한 호흡기 감염병 방어 목적의 마스크 제조가 가능하다.
본 발명에 따르면, 폐기 후 썩지 않는 기존의 폴리프로필렌 소재의 마스크가 유발하는 환경 문제를 개선할 수 있고, 바이러스 불활화 성능으로부터 마스크 표면에서 발생되는 접촉 감염 및 숙주전파의 감염매개체의 위험성을 제거하여 방역 성능을 크게 개선할 수 있으며, 제조 과정에서 인체 유해물질을 전혀 사용하지 않아 인체 안전성이 확보될 수 있다.
본 발명에 따르면, 기능성 나노입자 및 생분해성 수지를 포함하는 마스터배치 칩을 제조하고, 이렇게 제조된 마스터배치 칩 및 생분해성 수지를 용융 혼합 방사하여, 방사되는 원사 내에 함유된 기능성 나노입자의 분산 균일도를 높여서 바이러스 불활화 성능을 더욱 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 바이러스 불활화 성능을 갖는 생분해성 부직포 제조방법의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 바이러스 불활화 성능을 갖는 생분해성 부직포 제조방법의 제조 공정 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 바이러스 불활화 성능을 갖는 생분해성 부직포 제조방법의 제조 공정 흐름도이다.
이하 상술한 해결하고자 하는 과제가 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시예들을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용될 수 있으며 이에 따른 부가적인 설명은 생략될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 바이러스 불활화 성능을 갖는 생분해성 부직포 제조방법의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 바이러스 불활화 성능을 갖는 생분해성 부직포 제조방법의 제조 공정 흐름도이다.
본 발명은 생분해성 수지를 사용하여 생분해성이 확보될 수 있으면서 기능성 무기입자를 혼입 방사하여 99.9%의 바이러스 불활화 성능을 달성할 수 있는 생분해성 부직포 및 호흡기 감염병 방어 목적의 마스크를 제공할 수 있다.
본 실시예에 따른 바이러스 불활화 성능을 갖는 생분해성 부직포 제조방법은 크게 나노입자 가공단계(S110), 마스터배치 칩 제조단계(S120) 및 부직포 형성단계(S130)를 포함할 수 있다.
나노입자 가공단계(S110)는 부직포의 섬유막에 포함될 나노입자를 가공하는 단계일 수 있다.
나노입자로는 무기물이 사용될 수 있으며, 산화아연(ZnO), 산화칼슘(CaO) 및 이산화규소(SiO2) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
산화아연(ZnO), 산화칼슘(CaO) 및 이산화규소(SiO2)와 같은 금속산화물은 소모성 기재 및 부품의 세정 주기를 연장시킬 수 있고, 다양한 소재의 처리 공정에 사용되어 해당 소재의 항균성 즉, 효소나 호르몬 등 바이러스 물질이 가지는 활성도를 낮추거나 억제하는 바이러스 불활화 기능성을 부여할 수 있다. 물론, 사용되는 나노입자로는 산화아연, 산화칼슘 및 이산화규소를 함유하는 다양한 종류의 금속산화물을 가공하여 사용할 수도 있다.
나노입자 가공단계(S110)에서는 금속산화물을 밀링장치를 이용하여 나노 수준의 입경을 가지는 금속산화물 나노입자를 가공할 수 있으며, 이렇게 가공된 나노입자는 500nm 이하의 입경을 가질 수 있으며, 더욱 바람직하게는 20nm 이하의 입경을 가질 수 있다.
나노입자는 분말(Powder) 또는 슬러리(Slurry) 형태로 제공될 수 있다. 나노입자를 슬러리 형태로 제조하기 위해서는 점착성 물질이 용해된 용액이 사용될 수도 있다.
또한, 산화아연을 포함한 나노입자의 경우 방사성을 확보하기 위해 실란 커플링제 등을 사용하여 표면 개질이 진행될 수도 있다.
나노입자의 입경이 작아질수록 부직포에 함유된 나노입자의 분산성이 우수하여 바이러스 불활화 성능이 향상될 수 있으나 가공비용이 증대되어 경제성이 떨어질 수 있다. 그리고, 나노입자의 입경이 500nm 초과할 경우에는 부직포에 함유된 나노입자의 분산성이 저하되어 바이러스 불활화 성능이 떨어질 수 있다.
마스터배치 칩 제조단계(S120)는 기능성 나노입자가 함유된 생분해성 제1수지를 이용하여 마스터배치 칩을 제조하는 단계일 수 있다.
즉, 나노입자 가공단계(S110)에서 가공된 나노입자를 생분해성 제1수지에 혼합한 후, 압출 및 건조하여 마스터배치 칩을 제조할 수 있다.
이때, 생분해성 제1수지는 폴리락트산(PLA)을 포함할 수 있다.
이렇게 제조된 마스터배치 칩에 함유된 나노입자는 10 내지 30 중량비(wt%)를 가질 수 있다. 바람직하게 나노입자는 20 중량비를 가질 수 있다.
나노입자가 10 중량비 이하인 경우 바이러스 불활화 성능을 확보하기 어렵고, 30 중량비 초과할 경우 방사성이 떨어지기 때문에, 10 내지 30 중량비가 적당하다. 물론, 나노입자의 중량비는 압출설비 및 작업조건에 따라 10 내지 30 중량비 내에서 적절히 조절될 수 있다.
실시예에 따른 마스터배치 칩 가공시 #200~#800의 여과메쉬가 사용될 수 있으며, 이러한 여과메쉬를 경유하면서 나노입자는 제1수지 용용물에 보다 고르게 분산 혼합될 수 있다.
또한, 파우더 형태의 나노입자가 제공될 경우, 분말 형태의 나노입자의 경우와 비교하여 상대적으로 조밀한 여과메쉬가 사용됨이 바람직하다.
또한, 압출설비의 압출온도는 250 내지 300도가 적당하다.
또한, 압출 과정에서 벤트업(Vent-Up) 현상이 발생할 경우에도 상대적으로 조밀한 여과메쉬를 사용함으로써 벤트업 현상을 억제할 수 있다.
이렇게 제조된 마스터배치 칩은 일정한 조건의 건조 공정을 거쳐 수분이 완전히 제거됨으로써 칩 형태로 제조될 수 있다.
마스터배치 칩에 함유된 기능성 나노입자가 10 내지 30 중량비를 유지함으로써, 이후 방사되는 부직포 원사(수지 용융물)에 함유되는 나노입자의 분산 균일도가 크게 높아질 수 있고, 이에 따라, 바이러스 불활화 성능을 최대(99.9%)로 구현할 수 있게 된다.
또한, 마스터배치 칩에 함유된 기능성 나노입자의 중량비는 무기입자의 가공 공정 및 생산원가를 고려하여 10 내지 30 중량비 내에서 적절히 조절될 수 있고, 후술되는 용용 방사 후 형성되는 부직포에 최종 함유되는 무기입자의 중량비 역시 적절히 조절될 수 있다.
비결정 부직포 형성단계(S130)는 제조된 마스터배치 칩 및 생분해성 제2수지를 용융 혼합한 후 방사하여, 나노입자가 포함된 비결정 부직포를 형성하는 단계일 수 있다.
생분해성 제2수지는 폴리락트산(PLA)을 포함할 수 있고, 전술한 생분해성 제1수지와 동일한 소재일 수 있다.
이때, 방사된 비결정 부직포에 최종 함유된 나노입자는 2 내지 5 중량비를 가질 수 있다.
방사된 비결정 부직포 100 중량%를 기준으로, 함유된 나노입자의 중량비가 2 중량% 미만일 경우 바이러스 불활화 성능이 현저히 떨어진다. 그리고, 방사된 비결정 부직포 100 중량%를 기준으로, 나노입자의 중량비가 5 중량% 초과할 경우 생분해성 수지의 물성 변화를 초래하고, 요구되는 기공(Pore)의 크기, 강도, 신도, 및 강성(Stiffness)를 확보하기가 어렵다. 즉, 마스크의 부직포에서 요구되는 물리적 물성을 가질 수 없게 된다.
따라서, 방사되는 부직포의 원사(수지 용융물) 내 함유된 나노입자가 적정 크기(500nm 입경 이하) 및 적정 함량(2~5 중량%)을 가짐으로써, 최종 방사된 부직포의 생분해성과 함께 바이러스 불활화 성능 99.9%를 달성할 수 있다.
일 예로, 10 중량비의 무기입자가 함유된 마스터배치 칩과 생분해성 제2수지를 혼합 방사하여 방사된 부직포 원사 내 함유된 무기입자는 2 중량비를 가지도록 할 경우, 마스터배치 칩 및 제2수지는 1 : 4의 중량비를 가질 수 있다.
다른 예로, 20 중량비의 무기입자가 함유된 마스터배치 칩과 생분해성 제2수지를 혼합 방사하여 방사된 부직포 원사 내 함유된 무기입자는 5 중량비를 가지도록 할 경우, 마스터배치 칩 및 제2수지는 1 : 3의 중량비를 가질 수 있다.
전술한 바와 같이, 마스터배치 칩에 함유된 나노입자는 10 내지 30 중량비 내에서 적절히 조절될 수 있고, 혼입 방사시 마스터배치 칩 및 제2수지의 중량비 역시 적절히 조절될 수 있다. 이처럼 방사된 부직포 원사 내 함유된 나노입자의 함량비(중량비)는 사용되는 나노입자의 종류, 공정별 제조 원가 등을 고려하여 전술한 범위 내에서 적절히 조절될 수 있다.
실시예에 따른 비결정 부직포의 혼입 방사 과정에서는 수지의 용융 흐름지수(Melt Index: MI)는 80g/10min 내지 150g/10min 범위가 사용될 수 있다. 용융 흐름지수(MI)가 80g/10min 미만이면 섬유의 강성과 낮은 신율을 부여할 수 있지만 점도가 저하되어 방사성이 악화되는 문제가 있고, 용융 흐름지수(MI)가 150g/10min 초과하면 섬유의 강성이 저하되고 방사가 어려운 문제가 있다.
또한, 부직포의 원사 토출직경은 0.5 내지 2.5㎛ 범위가 사용될 수 있다.
또한, 방사시 온도는 230 내지 290도 범위가 사용될 수 있다.
또한, 방사되는 비결정 부직포(수지 용융물)는 타공 롤러나 메쉬 기판 상에 고형화되지 않은 끈적한 상태로 적층될 수 있는데, 이렇게 적층되는 중에는 블로잉(Blowing) 공정이 수행될 수 있다. 예컨대, 블로잉(Blowing) 공정은 뜨거운 공기를 1000~3000㎥/1h 조건으로 블로잉 함에 따라, 부직포(수지 용융물) 형태로 서로 얽히면서 섬유화되어 적층되게 된다. 이러한 블로잉 조건은 사용되는 수지의 특성(용융 흐름지수 등), 섬유의 굵기, 두께 등을 고려하여, 적절한 시간, 온도 및 압력으로 조절될 수 있다.
이상에서와 같이, 본 발명은 상대적으로 고농도의 나노입자를 함유한 PLA 마스터배치 칩을 제조하고, 이후 PLA 마스터배치 칩과 PLA 수지를 혼입 방사하여 부직포의 원사 내 최종 함유된 기능성 나노입자의 요구되는 적정 함량을 용이하고 정확하게 설정 및 조절할 수 있다.
또한, PLA 마스터배치 칩과 PLA 수지를 용융 방사하는 과정을 거치면서 형성된 비결정 부직포는 나노입자의 입경 크기 및 함량(중량비)에 따라 바이러스 불활화 성능을 조절 및 설정할 수 있게 되는데, 바람직한 예로, 나노입자의 입경 크기 20nm 이하이면서, 방사된 비결정 부직포 원사 내 함량이 4 중량비를 초과할 경우 바이러스 불활화 성능이 99.9% 이상 확보될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 부직포 제조방법은 표면 처리단계(S140)를 더 포함할 수 있다.
표면 처리단계(S140)는 상기 비결정 부직포 형성단계 이후에 수행될 수 있으며, 바이러스 불활화 성능이 향상되도록 비결정 부직포의 표면에 이온공유결합에 의한 처리층을 형성하는 단계일 수 있다.
전술한 바와 같이, 나노입자의 입경 크기가 작을수록 가공 비용이 기하급수적으로 증가하므로 생산원가 측면에서 나노입자의 크기는 500nm 이내에서 선택될 수 있고, 이러한 과정에서 용융 방사된 비결정 부직포의 바이러스 불활화 성능은 99.9%에 미치지 못할 수도 있다.
이를 위해, 용융 방사된 비결정 부직포를 칼슘, 아연, 규소 등을 이온화시킨 복합 미네랄 용액에 담그면, 부직포(수지용융물) 표면과 이온화된 미네랄이 이온극성공유결합이 발생하여 부직포 표면에 처리층이 형성될 수 있고, 이러한 처리층은 효소나 호르몬 등 바이러스 물질과 접촉 시 바이러스 물질의 외피지질막을 파괴하여 바이러스 불활화 성능을 99.9% 이상으로 획득할 수 있게 된다.
본 공정에서는 화학적 바인더 등 일체의 유해물질을 사용하지 않기 때문에 인체 안전성을 확보할 수 있으며, 가공방식으로는 함침 및 그라비아 방식의 두가지를 선택해 수행할 수 있다.
한편, 이온화 복합미네랄을 이온극성 공유결합시키는 공정은 제조원가 및 방사 공정상의 부족한 부분을 보완하기 위해 수행되는 것이나, 비결정 부직포의 원사 내에 나노입자가 혼입 방사된 것보다는 바이러스 불활화 성능의 내구성이 떨어지는 경향이 있다. 따라서, 원칙적으로는 혼입 방사시 부직포 원사 내 함유된 나노입자를 통하여 최대한 높은 바이러스 불활화 성능을 확보하는 것이 더 중요하고, 이온화된 복합미네랄을 이온극성 공유결합시키는 방법은 보완적인 수준으로만 사용하는 것이 바람직하다.
한편, 본 실시예에 따른 부직포 제조방법은 표면 가공단계(S150)를 더 포함할 수 있다.
표면 가공단계(S150)는 표면 처리단계 이후에 수행될 수 있으며, 발수 성능이 향상되도록 비결정 부직포의 표면을 가공하는 단계일 수 있다.
이온화된 복합미네랄을 이온극성 공유결합시킨 비결정 부직포는 예컨대, 요철 모양을 가지는 열압착용 엠보싱 롤에 비결정 부직포를 연신 가공하는 것으로, 비결정 부직포의 표면을 엠보싱(Embossing) 가공할 수 있다.
열압착용 엠보싱 롤을 이용하여 비결정 부직포의 표면을 가공할 시, 압착롤의 온도 조건에 따라 비결정 부직포는 빠르게 결정화될 수 있은데, 이러한 부직포의 결정화 정도를 고려하여, 압착용 엠보싱 롤의 온도는 100 내지 200도 범위에서 적절히 조절될 수 있다.
이처럼 부직포의 표면에 엠보싱을 가공하는 것으로, 발수 코팅 공정 없이도 부직포의 소수성을 높여 발수 성능이 향상될 수 있다.
이와 같이, 기능성 나노입자가 함유된 생분해성 부직포는 호흡기 감염병을 방어하기 위한 방역용 생분해성 바이러스 불활화 마스크의 소재로 사용될 수 있으며, 마스크의 사용목적 및 방역조건에 따라, 단일 필터 또는 복수의 필터를 포함할 수 있는데, 예를 들어, 마스크 본체는 외부 공기와 직접 접촉하는 외부 필터층과, 신체에 직접 접촉하는 내부 필터층과, 외부 필터층 및 내부 필터층 사이에 배치되는 중간 필터층을 포함할 수 있다.
이처럼 본 실시예에 따른 기능성 나노입자가 함유된 생분해성 부직포를 포함한 마스크는 마스크 본체를 구성하는 외부 필터층, 내부 필터층 및 중간 필터층 중 적어도 어느 하나의 층을 구성할 수 있다.
상술한 바와 같이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면, 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있다.
S110: 나노입자 가공단계
S120: 마스터배치 칩 제조단계
S130: 비결정 부직포 형성단계
S140: 표면 처리단계
S150: 표면 가공단계
S120: 마스터배치 칩 제조단계
S130: 비결정 부직포 형성단계
S140: 표면 처리단계
S150: 표면 가공단계
Claims (10)
- 기능성 나노입자가 함유된 생분해성 제1수지를 이용하여 마스터배치 칩을 제조하는 마스터배치 칩 제조단계; 그리고
제조된 마스터배치 칩 및 생분해성 제2수지를 용융 혼합한 후 방사하여 비결정 부직포를 형성하는 비결정 부직포 형성단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이러스 불활화 성능을 갖는 생분해성 부직포 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 나노입자의 입경은 500nm 이하인 것을 특징으로 하는 바이러스 불활화 성능을 갖는 생분해성 부직포 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 나노입자는 산화아연(ZnO), 산화칼슘(CaO) 및 이산화규소(SiO2) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이러스 불활화 성능을 갖는 생분해성 부직포 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 마스터배치 칩에 함유된 나노입자는 10 내지 30 중량비를 가지는 것을 특징으로 하는 바이러스 불활화 성능을 갖는 생분해성 부직포 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 비결정 부직포에 함유된 나노입자는 2 내지 5 중량비를 가지는 것을 특징으로 하는 바이러스 불활화 성능을 갖는 생분해성 부직포 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 비결정 부직포 형성단계 이후에 수행되며,
바이러스 불활화 성능이 향상되도록 상기 비결정 부직포의 표면에 이온공유결합에 의한 처리층을 형성하는 표면 처리단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바이러스 불활화 성능을 갖는 생분해성 부직포 제조방법. - 제6항에 있어서,
상기 표면 처리단계 이후에 수행되며,
발수 성능이 향상되도록 상기 비결정 부직포의 표면을 엠보싱 가공하는 표면 가공단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바이러스 불활화 성능을 갖는 생분해성 부직포 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 제1수지 및 상기 제2수지는 폴리락트산(PLA)을 포함하는 것을 특징으로 하는 바이러스 불활화 성능을 갖는 생분해성 부직포 제조방법. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 바이러스 불활화 성능을 갖는 생분해성 부직포 제조방법으로 제조된 생분해성 부직포.
- 제9항에 기재된 생분해성 부직포를 포함하는 마스크.
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| KR1020210153839A KR102542861B1 (ko) | 2021-11-10 | 2021-11-10 | 바이러스 불활화 성능을 갖는 생분해성 부직포 제조방법, 이로부터 제조된 생분해성 부직포 및 이를 포함하는 마스크 |
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