WO2017188490A1 - 나노 코팅층이 형성된 흡수제품 및 그 제조방법 - Google Patents

나노 코팅층이 형성된 흡수제품 및 그 제조방법 Download PDF

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    • A61F2013/8402—Accessories, not otherwise provided for, for absorbent pads including disposal means

Definitions

  • the present invention relates to disposable absorbent products, such as disposable diapers, sanitary napkins, and more specifically, to form a nano-coating layer on the outer surface of the disposable absorbent product absorbing the excrement excreted from the body to improve the breathability of the entire product and block moisture. It relates to an absorbent article formed with a nano coating layer and a method of manufacturing the same.
  • disposable absorbent products such as infant or adult diapers, sanitary napkins, panty liners, and the like, are products for treating excretion excreted by various physiological actions of the body.
  • This disposable absorbent product absorbs water-containing excrement in direct contact with the body, so it absorbs moisture because it causes crushing or severe cases of contact with water and ammonia contained in it for a long time.
  • the absorbing power to be stored afterwards and the air permeability to enter the outside air should be secured.
  • the conventional technique of the diaper is registered utility model No. 20-257960 (registered December 24, 2001), and a conventional disposable diaper including the conventional technique is in contact with the body. It is disposed so that the front, rear is protruding in front and rear of the wearer of the wearer, and is provided on both sides of the front and rear of the pad is configured to include a fixing means for fixing the pad to the waist.
  • the pad is provided on the upper sheet which is in close contact with the wearer's body and transmits urine, secretions or stool, and an absorbent pad and a lower part provided in the pad to absorb and store urine, secretions or stool. It is composed of a waterproof sheet to prevent the clothing from getting dirty, wherein the top sheet is composed of any one of synthetic resin, synthetic fiber and natural fiber to permeate urine or secretion.
  • the fixing means is composed of a Velcro-type stretch band provided on both the front and rear sides of the pad.
  • the waterproof sheet is printed with advertisement text, pictures, trademarks, etc. on the outer surface exposed to the outside, the absorbent pad is laminated on the inner surface, made of pulp, synthetic fibers and the like.
  • the conventional diaper made as described above, the moisture contained in the excrement is absorbed in the absorbent pad and stored, and prevents the moisture from escaping to the outside through the waterproof sheet, the conventional waterproof sheet to prevent the escape of moisture
  • the purpose is that it is difficult to introduce outside air into the diaper, that is, there is a problem that poor breathability.
  • a product known as a "breathing diaper” is conventionally marketed, which is a product formed by forming a wrinkle or by using an ultra-fine fabric only for a part of the diaper.
  • the present invention is to solve the above problems, to form a nano-coating layer on the outer surface of the disposable absorbent product, the absorbent product formed with a nano-coating layer which can block moisture at the same time to increase the breathability through the nano-coating layer and its manufacture It is about a method.
  • the present invention in the absorbent product that absorbs and stores the excrement or the like excreted or discharged from the body in contact with the body, the moisture absorbed and stored to prevent the outflow to the outside, outside air It is characterized in that the nano-coating layer formed on the outer surface exposed to the outside in the absorbent product in order to secure the breathability is circulated inside.
  • the nano-coating layer characterized in that formed by coating a nano-coating monomer (Monomer) harmless to the human body between 5nm ⁇ 500nm and preferably between 25nm ⁇ 250nm.
  • a nano-coating monomer (Monomer) harmless to the human body between 5nm ⁇ 500nm and preferably between 25nm ⁇ 250nm.
  • the nano-coating layer, knife coating, roller coating, gravure coating, and powder coating, extrusion coating, dip coating It is characterized in that formed by any one of a rod coating (spray coating), spray coating (spray coating), low pressure plasma process.
  • the low-pressure plasma process is carried out in a vacuum plasma chamber, the pressure at which the process is performed is typically 10 ⁇ 1000 mTorr, the power used is typically progressed between 5 ⁇ 5000W, the nano coating layer is 5nm ⁇ It is characterized in that it proceeds repeatedly until it corresponds to the selected thickness of between 500nm and preferably between 25nm to 250nm.
  • One side is characterized in that it comprises a secondary drying step of drying the nano-coated sheet, and a cutting step of cutting to the required length or shape.
  • the present invention made as described above, by forming a nano-coating layer on the outer surface of the disposable absorbent product absorbing the excretion excreted from the body to improve the breathability of the entire product and can block the moisture so that the wearer's body crushed or inflamed by moisture It is possible to prevent the occurrence, it is possible to maintain a low manufacturing cost compared to the one formed using a microfiber fabric has an excellent market competitiveness effect.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an absorbent article formed with a nano-coating layer according to the present invention.
  • Figure 2 is a cross-sectional view showing an absorbent article formed with a nano-coat layer according to the present invention.
  • Figure 3 is a perspective view showing another embodiment of the absorbent article formed with a nano-coat layer according to the present invention.
  • Figure 4 is a flow chart showing the manufacturing procedure of the nano-coating layer according to the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic view showing a process according to the flowchart of FIG.
  • Figure 6 is a flow chart showing another embodiment of forming a nano coating layer according to the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a process according to the flowchart of FIG.
  • FIG. 1 to 2 illustrate an embodiment in which a nano-coating layer according to the present invention is formed on an infant diaper among disposable absorbent products, wherein the infant diaper 10 includes a pad 11 contacting a body and the pad 11. Is attached to the inner surface and the front and rear end is formed longer than the pad 11, the outer shell 12 is disposed on the front and back of the wearer, and the fixing means detachably disposed on the front and rear of the outer shell 12 ( 13), and the outer coating 12 is formed with a nano coating layer (N).
  • the infant diaper 10 includes a pad 11 contacting a body and the pad 11. Is attached to the inner surface and the front and rear end is formed longer than the pad 11, the outer shell 12 is disposed on the front and back of the wearer, and the fixing means detachably disposed on the front and rear of the outer shell 12 ( 13), and the outer coating 12 is formed with a nano coating layer (N).
  • the pad 11 includes a liquid permeable top sheet 111 and an absorbent pad 112 for absorbing and storing liquid disposed under the top sheet 111 and at least partially connected to the top sheet 111.
  • the upper sheet 111 is preferably formed in an arc shape to be in close contact with the wearer.
  • the outer shell 12 is integrally attached to the inner surface of the pad 11, is formed to have a larger area than the pad 11, and is formed to have a long length before and after the pad 11.
  • the front and rear ends are placed before and after the waist of the wearer.
  • the outer shell 12 is formed with a wrinkle portion 121 of a predetermined length on both left and right sides of the pad 11 disposed on the inner surface in order to ensure ventilation between the outside and the inside.
  • the fixing means 13 is provided at the front and rear ends of the outer shell 12, and is a means for fixing the outer shell 12 to the wearer's waist.
  • a velcro-type attaching surface is formed on one surface, and the attaching surface is an outer shell. Removably fixed to the outer surface of the.
  • Infant diaper 10 made as described above is a conventional structure, the detailed description of the structure will be omitted.
  • Nano coating layer (N) is disposed on the outer shell 12 of the diaper 10 for infants, nano harmless to the human body on the surface of the material selected from the material that does not cause rashes on the skin, such as pulp, non-woven fabric, regular fibers
  • a coating monomer (Monomer) is formed by coating between 5 nm and 500 nm and preferably between 25 nm and 250 nm, and then attaching it to the outer shell 12 of the baby diaper 10.
  • the nano-coating layer (N) is to process any one surface of pulp, nonwoven fabric, general fiber
  • the processing method is knife coating (knife coating), roller coating (graver coating), gravure coating (gravure coating)
  • knife coating knife coating
  • roller coating gravure coating
  • gravure coating gravure coating
  • powder coating extrusion coating
  • dip coating dip coating
  • rod coating spray coating
  • spray coating gravure coating
  • each processing method is a baby diaper ( It may be selectively used according to the material of the shell 12 of 10).
  • the above-mentioned nano coating monomer refers to the basic unit material constituting the polymer compound, the polymer, the monomer used as the starting material in the present invention is preferably introduced in the form of gas into the plasma This has the advantage that it can be easily introduced into the plasma chamber used in the low pressure plasma process in the nanocoating step described below, alternatively a liquid or solid precursor can be used at atmospheric or reduced pressure, typically above 200 ° C. It is characterized by evaporation by simple heating at temperatures that do not.
  • the unit material used preferably contains halogen and / or phosphorus and / or nitrogen and / or silicon, for example one or more precursors CF 4 , C 2 F 6 , C 3 F 6 , C 3 F 8 , Monomers, acrylates (eg, C 13 H 17 0 7 obtained from C 4 F 8 , C 3 F 6 , C 5 F 12 , C 6 F 14 and / or other saturated or unsaturated hydrofluorocarbons (CxFy)) F 2 ), one or more of methacrylates (eg C 14 H 9 F 17 0 2 ), or monomers obtained from mixtures thereof, trimethyl phosphate, triethyl phosphate, tripropyl phosphate or other derivatives of phosphoric acid Monomers obtained from precursors, monomers obtained from one or more precursors of ethylamine, triethylamine, allylamine or acrylonitrile, or monomers obtained from siloxanes, silanes, or mixtures thereof.
  • precursors
  • the nano coating layer (N) may be formed separately and then attached to the outer shell 12, which is a pulp, nonwoven fabric, of the general fiber
  • the cut nano-coating layer (N) to the outer skin 12 It may be made in the form of attaching through heat bonding or ultrasonic welding, and then integrally attached through a drying step.
  • the nano-coating layer (N) is formed on the outer shell 12, it is possible to ensure breathability through the portion where the nano-coating layer (N) is formed, which is the nano-coating layer (N) as a whole or at least part of the outer shell (12)
  • the conventional diaper is to ensure breathability through a wide area and a variety of areas as compared to ensuring the breathability only through the pleats formed on both left and right sides of the pad (11).
  • the breathability can be secured through the entire nanocoating layer N in the present invention, whereas the breathability of the diaper only partially can be secured. Since it can be formed in the whole, it is possible to circulate air through a larger area than in the prior art.
  • Figure 3 shows another embodiment of the absorbent article provided with a nano-coating layer (N) of the present invention, showing that the nano-coating layer (N) is provided on the outer surface of the feminine sanitary napkin 20.
  • Women's sanitary napkin 20 is a liquid permeable top sheet 21 in contact with the body, an absorbent pad 22 disposed below the top sheet 21 to absorb and store the waste, and the absorbent pad 22 has an inner surface. It consists of an outer sheet 24 which is disposed in and provided with a coupling means 23 detachably coupled to the underwear on a portion of the outer surface.
  • the female sanitary napkin 20 has a nano-coating layer (N) according to the present invention is provided in a portion except for a part of the outer surface provided with the coupling means 23 to ensure breathability, in particular, the state wearing the female sanitary napkin 20 When seated in the nano coating layer (N) through the moisture can be secured without being leaked to the outside.
  • N nano-coating layer
  • FIG. 4 is a flow chart showing an embodiment of the process of forming a nano-coating layer (N) according to the present invention, a material selected from the material that does not cause rashes on the body, such as pulp, nonwoven fabric, general fibers, such as sheet (sheet)
  • a nano coating monomer Monomer
  • Sheet transfer step (S1a) after winding the sheet 100 formed in the form of a thin cloth of a material that does not cause rash on the body, such as pulp, nonwoven fabric, general fibers, etc. to the winding roller 110, the control unit (not shown in the figure It is a step of conveying at a constant speed and direction through the conveyor belt 120 and the plurality of support rollers 130 which are controlled through the).
  • the control unit not shown in the figure It is a step of conveying at a constant speed and direction through the conveyor belt 120 and the plurality of support rollers 130 which are controlled through the).
  • the conveying speed of the conveyor belt 120 is controlled in accordance with the process speed of the first and second drying step and the coating step and the cutting step, the plurality of support rollers 130 are arranged so that a pair face up and down sheet 100 Maintain tension).
  • advertisement text, printing, graphics, etc. are printed on one surface of the sheet 100, more precisely, the surface exposed to the outside in advance.
  • the first drying step (S2a) is a step of drying the sheet 100 to heat one surface of the sheet 100 so that the nano-coated material is strongly attached to the sheet 100, heating such as hot air, hot wire, etc.
  • the sheet 100 is dried by means. At this time, while controlling the temperature according to the material of the sheet 100, the sheet is heated at a temperature range of 5 to 200 °C, and preferably between 20 and 90 °C.
  • the coating step (S3a) is to uniformly apply the nano-coated material to the sheet 100 is dried and transported, the coating method, knife coating (knife coating), roller coating (graver coating), gravure coating (gravure coating) and powder coating, extrusion coating, dip coating, rod coating, spray coating, etc.
  • knife coating knife coating
  • roller coating graver coating
  • gravure coating gravure coating
  • powder coating extrusion coating, dip coating, rod coating, spray coating, etc.
  • extrusion coating dip coating, rod coating, spray coating, etc.
  • Low pressure plasma process can form the thickness of the nano-coating layer between 5 and 500 nm, can be uniform coating on all sites, and is suitable for a structure having a complicated shape and shape and a small size. It is an easy process to form nano coating layer thicknesses between 25 and 250 nm.
  • the low pressure plasma process takes place in a vacuum plasma chamber, where parameters controlling the process include power, pressure, temperature, monomer type, flow, frequency of plasma generator and processing time.
  • the frequency of the generator for the plasma may be in the kHz, MHz and GHz range and may be pulsed or continuous.
  • the number and placement of the electrodes can also be variable.
  • the pressure at which the low pressure plasma process is performed is typically between 10 and 1000 mTorr.
  • the process is performed until the predetermined coating thickness is achieved.
  • the power used is highly dependent on the monomer used, but can typically vary between 5 and 5000 W and can be applied continuously or pulsed. In pulsed power mode, the pulse repetition period is typically between 1 Hz and 100 kHz, and the mark space ratio is typically between 0.05 and 50%.
  • polymerizable particles from the plasma forming gas are coated on the surface to form a coating.
  • the monomer used as starting material is introduced into the plasma in gaseous form, which is initiated by glow discharge.
  • the excited electrons generated in the glow discharge ionize the monomer molecules.
  • Monomer molecules are broken down to produce free electrons, ions, excited molecules and radicals.
  • the radicals are adsorbed on the sheet, condensed and polymerized.
  • the electrons and ions crosslink or form chemical bonds with the material already coated on the surface of the sheet.
  • the generation of free radicals is preferably achieved using the monomers used in the plasma polymerization process.
  • the secondary drying step (S4a) is a step of heating the nano-coated sheet 100 so that the nano-coated material is strongly adhered to the sheet 100, the material of the sheet and the nano-coated material The temperature is adjusted accordingly, but the sheet is heated at a temperature range of 5 to 200 ° C, and preferably between 20 and 90 ° C.
  • the cutting step (S5a) is a step of cutting the sheet 100 according to the type and shape of the absorbent product, it may be made in the form of cutting several times depending on the shape to be formed by cutting.
  • the plurality of cutter blades 140 are sequentially arranged with respect to the entrance direction of the sheet 100, and the controller may control the plurality of cutter blades 140 to cut the sheet 100 into a desired shape.
  • the press process form of the form which the cutter blade formed in the desired shape other than a cutter blade as it takes out as it raises and lowers as needed may be used.
  • the process sequence described above is to form the nano-coating layer (N) separately and then attach it to the absorbent article, but there is also a manufacturing method of directly forming the nano-coating layer (N) on the outer skin of the absorbent article. Referring to forming the nano-coating layer (N) directly on the disposable diaper 10 of the absorbent product as follows.
  • the direct coating step (S3b) and the nano-coating layer (N) is a direct coating step (S3b) to directly apply a nano-coating material on the outer surface of the dried diaper (10) It is made to include a secondary drying step (S4b).
  • the direct coating step (S3b) is to apply the nano-coated material directly to the outer surface of the diaper, it is necessary to prevent the outer surface of the diaper from being damaged and at the same time block the movement of the diaper during the application process.
  • a fixing jig (not shown in the figure) is further provided to fix the diaper, and the coating method is preferably selected from a method such as roller coating or spray coating in addition to the low pressure plasma process described above. .
  • the roller coating or spray coating may be used at the same time.
  • the absorbent article formed with a nano-coating layer according to the present invention made as described above can be used in addition to the above-described embodiment, an external patch made of a woven cloth (aka 'pas') or a disposable band.
  • the dust and the like discharged from the affected part can improve breathability while maintaining the absorbed and stored state.

Abstract

본 발명은 일회용 기저귀, 생리대 등과 같은 일회용 흡수제품에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 신체로부터 배설되는 배설물을 흡수하는 일회용 흡수제품의 외피에 나노 코팅층을 형성하여 제품 전체의 통기성을 향상시키고 수분은 차단할 수 있는 나노 코팅층이 형성된 흡수제품 및 그 제조방법에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명은, 신체에 맞닿아 신체로부터 배설 또는 배출되는 배설물 등을 흡수 및 보관하는 흡수제품에 있어서, 흡수 및 보관된 수분은 외부로 유출되는 것을 방지하고, 외부 공기가 내부로 순환되는 통기성을 확보하기 위하여 흡수제품에서 외부로 노출되는 외면에 나노 코팅층을 형성한 것을 특징으로 한다.

Description

나노 코팅층이 형성된 흡수제품 및 그 제조방법
본 발명은 일회용 기저귀, 생리대 등과 같은 일회용 흡수제품에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 신체로부터 배설되는 배설물을 흡수하는 일회용 흡수제품의 외피에 나노 코팅층을 형성하여 제품 전체의 통기성을 향상시키고 수분은 차단할 수 있는 나노 코팅층이 형성된 흡수제품 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 유아용 또는 성인용 기저귀, 생리대, 팬티 라이너 등과 같은 일회용 흡수제품은 신체의 여러 가지 생리적 작용에 의해 배설되는 배설물을 처리하기 위한 제품이다. 이러한 일회용 흡수제품은 신체에 직접 맞닿은 상태에서 수분이 함유된 배설물을 흡수하기 때문에 장시간 착용시 수분 및 이에 포함된 암모니아 등에 의해 맞닿은 부위가 짓무르거나 심한 경우 다양한 발병의 원인이 되기 때문에 수분을 흡수한 후 보관하는 흡수력과 외부 공기가 유입될 수 있는 통기성이 확보되어야 한다.
일회용 흡수제품 중 대표적으로 기저귀가 있는데, 기저귀의 종래기술로는 등록실용신안 제20-257960호(등록 2001년12월24일)가 있는데, 상기 종래기술을 포함한 종래의 일회용 기저귀는, 신체와 맞닿도록 배치되며 전,후방이 착용자의 허리 전후방으로 돌출되는 패드와, 상기 패드의 전후방 양측에 구비되어 패드를 허리에 차도록 고정하는 고정수단을 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 패드는, 착용자의 신체에 밀착되어 소변이나 분비물 또는 용변을 투과시키는 상부시트와, 패드 내부에 구비되어 소변이나 분비물 또는 용변 등을 흡수 보관하는 흡수성 재료로 구성된 흡수패드 및 하부에 구비되어 의복이 더렵혀지는 것을 방지하는 방수시트로 구성되고, 이때 상부시트는 소변이나 분비물을 투과시킬 수 있도록 합성수지, 합성섬유, 천연섬유 중 어느 하나로 구성된다.
또한 고정수단은 패드의 전방이나 후방 양측에 구비되는 벨크로타입의 신축띠로 구성된다.
상기 방수시트는, 외부로 노출되는 외면에 광고용 문구, 그림, 상표 등이 인쇄되고, 내면에 상기 흡수패드가 적층되는 것으로, 펄프, 합성섬유 등을 소재로 하여 이루어진다.
상기와 같이 이루어진 종래의 기저귀는, 배설물에 포함된 수분을 흡수패드에서 흡수한 뒤 보관하고, 방수시트를 통해 외부로 수분이 빠져나가는 것을 방지하게 되나, 종래의 방수시트는 수분의 이탈을 방지하는데 목적이 있는 것으로 외부의 공기를 기저귀 내부로 유입시키기 어려운 단점 즉, 통기성이 좋지 못한 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서 종래에는 일명 "숨쉬는 기저귀"로 알려진 제품이 시판되고 있는데, 이는 기저귀의 일부 부위에 한정하여 주름을 형성하거나, 초극세서 원단을 이용하여 형성한 제품이 있다.
그러나, 이러한 종래 제품들은 기저귀의 일부 위치에서만 통기성을 확보할 수 있기 때문에 여전히 통기성이 부족하여 흡수패드가 수분을 다량 보관한 상태에서 맞닿은 신체가 짓무르는 것을 방지할 수 없는 문제점이 있었다.
나아가, 상기 흡수패드에 은(Silver) 용액 또는 분말을 도포하여 흡수패드에 보관된 수분 또는 분비물로부터 세균이 증식되는 현상을 방지하는 제품이 공개된 바 있으나, 상기 은 용액 또는 분말이 상부시트 또는 흡수패드에 강하게 접착되지 못하여 쉽게 탈막되는 현상이 발생하고, 은 용액 또는 분말이 고르게 도포 되지 못하여 살균 효과가 떨어지는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 나노 섬유를 직조하여 패드를 형성한 제품도 개발되었으나, 제조단가 및 제조시간의 증가 등의 단점이 있어 실제품으로 판매되기 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 일회용 흡수제품의 외피에 나노 코팅층을 형성한 것으로, 상기 나노 코팅층을 통해 통기성을 높임과 동시에 수분을 차단할 수 있는 나노 코팅층이 형성된 흡수제품 및 그 제조방법에 관한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 신체에 맞닿아 신체로부터 배설 또는 배출되는 배설물 등을 흡수 및 보관하는 흡수제품에 있어서, 흡수 및 보관된 수분은 외부로 유출되는 것을 방지하고, 외부 공기가 내부로 순환되는 통기성을 확보하기 위하여 흡수제품에서 외부로 노출되는 외면에 나노 코팅층을 형성한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 나노 코팅층은, 인체에 무해한 나노 코팅용 모노머(Monomer)를 5nm ~ 500 nm 사이 및 바람직하게는 25nm ~ 250 nm 사이로 도포하여 형성한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 나노 코팅층은, 나이프 코팅(knife coating), 롤러 코팅(roller coating), 그라비아 코팅(gravure coating), 그리고 분말 코팅(powder coating), 압출 코팅(extrusion coating), 딥 코팅(dip coating), 로드 코팅(rod coating), 분무 코팅(spray coating), 저압 플라즈마 공정 중 어느 하나의 공정으로 형성된 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 저압 플라즈마 공정은, 진공 플라즈마 체임버 내에서 진행되고, 공정이 수행되는 압력은 전형적으로는 10 ~ 1000 mTorr 사이이며, 사용되는 전력은 전형적으로 5 ~ 5000W 사이로 진행되되, 나노 코팅층이 5nm ~ 500nm 사이 및 바람직하게는 25nm ~ 250nm 사이 중 선택된 두께에 해당될 때까지 반복적으로 진행되는 것을 특징으로 한다.
또한, 펄프, 부직포, 일반섬유 등과 같이 신체에 발진을 일으키지 않는 소재 중 선택된 소재를 시트(sheet)형태로 권취롤러(110)에 권취하고 이를 일정한 속도로 이송하는 시트이송단계와, 이송된 시트(100)를 가열하여 건조시키는 1차건조단계와, 건조된 시트의 일면에 인체에 무해한 나노 코팅용 모노머(Monomer)를 5nm ~ 500 nm 사이 및 바람직하게는 25nm ~ 250 nm 사이로 도포하는 코팅단계와, 일면이 나노 코팅된 시트를 건조하는 2차건조단계와, 필요한 길이 또는 형태로 절단하는 절단단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 이루어진 본 발명은, 신체로부터 배설되는 배설물을 흡수하는 일회용 흡수제품의 외피에 나노 코팅층을 형성하여 제품 전체의 통기성을 향상시키고 수분은 차단할 수 있어 착용자의 신체가 수분에 의해 짓무르거나 염증을 일으키는 것을 방지할 수 있으며, 초극세사 원단을 이용하여 형성한 것에 비해 저렴한 제조비를 유지할 수 있어 시장경쟁력이 우수한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 나노 코팅층이 형성된 흡수제품을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 나노 코팅층이 형성된 흡수제품을 도시한 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 나노 코팅층이 형성된 흡수제품의 다른 실시예를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 나노 코팅층의 제조순서를 도시한 순서도.
도 5는 도 4의 순서도에 따른 공정과정을 도시한 개략도.
도 6은 본 발명에 따른 나노 코팅층을 형성하는 다른 실시예를 도시한 순서도.
도 7은 도 6의 순서도에 따른 공정과정을 도시한 개략도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 나노 코팅층이 형성된 흡수제품 및 그 제조방법의 바람직한 구현예를 설명하도록 한다.
도 1 내지 도 2는 일회용 흡수제품 중 유아용 기저귀에 본 발명에 따른 나노 코팅층이 형성된 실시예를 도시한 것으로, 상기 유아용 기저귀(10)는, 신체와 맞닿는 패드(11)와, 상기 패드(11)가 내면에 부착되며 전,후단이 상기 패드(11)에 비해 길게 형성되어 착용자의 허리 앞뒤에 배치되는 외피(12)와, 상기 외피(12)의 전,후단에 탈착 가능하게 배치된 고정수단(13)을 포함하여 이루어지고, 상기 외피(12)에는 나노 코팅층(N)이 형성된다.
상기 패드(11)는, 액체 투과성 상부시트(111)와, 상부시트(111)의 하부에 배치되며 적어도 부분적으로 상부시트(111)에 연결된 액체 흡수 및 보관용 흡수패드(112)를 포함하여 이루어지며, 상부시트(111)는 착용자를 향해 밀착되도록 호(弧)형태를 이루는 것이 바람직하다.
상기 외피(12)는, 상기 패드(11)가 내면에 일체로 부착되되, 상기 패드(11)에 비해 큰 면적을 가지도록 형성되며, 상기 패드(11)에 비해 전,후방 길이가 길게 형성되어 전,후단이 착용자의 허리 앞뒤에 배치된다. 이때, 상기 외피(12)에는 외부와 내부의 통기성을 확보하기 위하여 내면에 배치된 패드(11)의 좌,우 양측부에 소정길이의 주름부(121)가 형성된다.
상기 고정수단(13)은, 외피(12)의 전,후단에 구비되어 외피(12)를 착용자의 허리에 고정하기 위한 수단으로서, 일면에 벨크로 타입의 부착면이 형성되고, 상기 부착면이 외피의 외면에 탈착 가능하게 고정된다.
상기와 같이 이루어진 유아용 기저귀(10)는 통상적인 구조로서 본 발명에서는 구조에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
본 발명에 따른 나노 코팅층(N)은, 유아용 기저귀(10)의 외피(12)에 배치되는 것으로, 펄프, 부직포, 일반섬유 등 피부에 발진을 일으키지 않는 소재 중 선택된 소재의 표면에 인체에 무해한 나노 코팅용 모노머(Monomer)를 5nm ~ 500 nm 사이 및 바람직하게는 25nm ~ 250 nm 사이로 도포하여 형성한 뒤 유아용 기저귀(10)의 외피(12)에 부착한다.
이를 위해 상기 나노 코팅층(N)은, 펄프, 부직포, 일반섬유 중 어느 하나의 일면을 가공하게 되는데, 가공방법으로는 나이프 코팅(knife coating), 롤러 코팅(roller coating), 그라비아 코팅(gravure coating), 그리고 분말 코팅(powder coating), 압출 코팅(extrusion coating), 딥 코팅(dip coating), 로드 코팅(rod coating), 분무 코팅(spray coating) 등 다양한 방법들이 있으며, 각각의 가공방법은 유아용 기저귀(10)의 외피(12)의 소재에 따라 선택적으로 사용될 수 있다.
상술한 나노 코팅용 모노머(Monomer)는, 고분자 화합물, 중합체(重合體)를 구성하는 기본 단위 물질을 지칭하는 것으로, 본 발명에서 출발 물질로 사용되는 단량체는 플라즈마 내로 기체 형태로 도입되는 것이 바람직하고, 이는 후술하는 나노 코팅단계에서 저압 플라즈마 공정에 사용되는 플라즈마 체임버 내로 쉽게 도입될 수 있는 장점을 가지고, 택일적으로, 대기압 또는 감압에서 액체 또는 고체 전구체가 사용될 수 있고, 전형적으로는 200 ℃를 초과하지 않는 온도에서 단순 가열에 의해 증발되는 특징이 있다.
사용되는 단위 물질로는 바람직하게는 할로겐 및/또는 인 및/또는 질소 및/또는 실리콘을 함유하고, 가령 하나 또는 그 이상의 전구체 CF4, C2F6, C3F6, C3F8, C4F8, C3F6, C5F12, C6F14 및/또는 기타 포화 또는 불포화 하이드로플루오로카본 (CxFy)로부터 얻어지는 단량체, 아크릴레이트 (예를 들면, C13H1707F2), 메타크릴레이트(예를 들면, C14H9F1702), 또는 이들의 혼합물로부터 얻어지는 단량체, 트리메틸 포스페이트, 트리에틸 포스페이트, 트리프로필 포스페이트 또는 기타 인산의 유도체의 하나 또는 그 이상의 전구체로부터 얻어지는 단량체, 에틸아민, 트리에틸아민, 알릴아민 또는 아크릴로니트릴의 하나 또는 그 이상의 전구체로부터 얻어지는 단량체, 또는 실록산, 실란, 또는 이들의 혼합물로부터 얻어지는 단량체 등이 있다.
나아가, 외피(12)에 직접 나노 코팅층(N)을 형성하는 방법 이외에, 나노 코팅층(N)을 별도로 형성한 뒤 외피(12)에 부착하는 형태로 이루어질 수 있는데, 이는 펄프, 부직포, 일반섬유 중 선택된 어느 하나의 소재의 일면에 롤러 코팅을 통해 나노 코팅층(N)을 형성한 뒤 부착될 외피(12)의 크기에 상응하는 크기로 절단하고, 절단된 나노 코팅층(N)을 외피(12)에 열접착하거나 초음파 융착 등을 통해 부착하고, 이후 건조 단계를 거쳐 일체로 부착하는 형태로 이루어질 수 있다.
이를 통해 상기 외피(12)에 나노 코팅층(N)이 형성됨으로써, 나노 코팅층(N)이 형성된 부위를 통해 통기성을 확보할 수 있고, 이는 외피(12)의 전체 또는 적어도 부분적으로 나노 코팅층(N)을 형성함으로써 종래 기저귀가 패드(11)의 좌,우 양측부에 형성된 주름부를 통해서만 통기성을 확보한 것에 비해 넓은 면적 및 다양한 부위를 통해 통기성을 확보할 수 있는 것이다.
즉, 종래의 기저귀에서는 통기성을 부분적으로만 확보할 수 있었던 것에 비해 본 발명에서는 나노 코팅층(N) 전체를 통해 통기성을 확보할 수 있고, 이때 나노 코팅층(N)은 필요에 따라 기저귀의 외피(12) 전체에 형성할 수 있으므로 종래에 비해 보다 넓은 면적을 통해 공기를 순환시킬 수 있는 것이다.
도 3은 본 발명의 나노 코팅층(N)이 구비된 흡수제품의 다른 실시예를 도시한 것으로, 여성용 생리대(20)의 외면에 나노 코팅층(N)이 구비된 것을 도시한 것이다.
여성용 생리대(20)는 신체와 맞닿는 액체 투과성 상면시트(21)와, 상면시트(21)의 하부에 배치되어 노폐물을 흡수 및 보관하는 흡수용패드(22) 및 상기 흡수용패드(22)가 내면에 배치되고 외면 일부에 속옷에 탈착 가능하게 결합되는 결합수단(23)이 구비된 외부시트(24)를 포함하여 이루어진다.
상기 여성용 생리대(20)에는 본 발명에 따른 나노 코팅층(N)이 상기 결합수단(23)이 구비된 외면 일부를 제외한 부분에 구비되어 통기성을 확보하고, 특히, 여성용 생리대(20)를 착용 중인 상태에서 착석하는 경우 나노 코팅층(N)을 통해 수분은 외부로 유출되지 않으면서도 통기성을 확보할 수 있게 된다.
도 4는 본 발명에 따른 나노 코팅층(N)을 형성하는 과정의 일 실시예를 도시한 순서도로서, 펄프, 부직포, 일반섬유 등과 같이 신체에 발진을 일으키지 않은 소재 중 선택된 소재를 시트(sheet)형태로 권취롤러(110)에 권취하고 이를 일정한 속도로 이송하는 시트이송단계(S1a)와, 이송된 시트(100)를 가열하여 건조시키는 1차건조단계(S2a)와, 건조된 시트(100)의 일면에 인체에 무해한 나노 코팅용 모노머(Monomer)를 5nm ~ 500 nm 사이 및 바람직하게는 25nm ~ 250 nm 사이로 도포하는 코팅단계(S3a)와, 일면이 나노 코팅된 시트를 건조하는 2차건조단계(S4a) 및 필요한 길이 또는 형태로 절단하는 절단단계(S5a)를 포함하여 이루어진다.
시트이송단계(S1a)는, 펄프, 부직포, 일반섬유 등과 같이 신체에 발진을 일으키지 않은 소재를 얇은 천 형태로 형성한 시트(100)를 권취롤러(110)에 권취한 뒤, 제어부(도면 중 미도시됨)를 통해 제어되는 컨베이어 벨트(120) 및 복수의 지지롤러(130)를 통해 일정한 속도 및 방향으로 이송시키는 단계이다.
이때, 컨베이어 벨트(120)의 이송속도는 1,2차 건조단계 및 코팅단계 및 절단단계의 공정속도에 맞추어 제어되고, 복수의 지지롤러(130)는 한 쌍이 상하로 마주보도록 배치되어 시트(100)의 장력을 유지한다.
또한, 상기 시트(100)의 일면, 더 정확하게는 외부로 노출되는 면에는 미리 광고용 문구, 인쇄, 도형 등이 인쇄되어 있는 것이 바람직하다.
다음, 1차건조단계(S2a)는, 시트(100)의 일면을 가열하여 나노 코팅 소재가 시트(100)에 강하게 부착되도록 하기 위하여 시트(100)를 건조하는 단계로서, 열풍, 열선 등과 같은 가열수단을 통해 시트(100)를 건조한다. 이때, 시트(100)의 소재에 따라 온도를 조절하되, 5 내지 200 ℃의 온도 범위, 및 바람직하게는 20 및 90 ℃ 사이의 온도에서 시트를 가열한다.
다음, 코팅단계(S3a)는, 건조되어 이송된 시트(100)에 나노 코팅 소재를 균일하게 도포하는 것으로, 도포하는 방법으로는, 나이프 코팅(knife coating), 롤러 코팅(roller coating), 그라비아 코팅(gravure coating), 그리고 분말 코팅(powder coating), 압출 코팅(extrusion coating), 딥 코팅(dip coating), 로드 코팅(rod coating), 분무 코팅(spray coating) 등 다양한 방법들이 있으며, 본 발명에서는 다양한 코팅 방법 중, 저압 플라즈마 공정을 사용하는 것을 실시예로서 설명한다.
저압 플라즈마 공정은, 나노 코팅층의 두께를 5 및 500 nm 사이로 형성할 수 있으며, 모든 부위에 균일한 코팅을 할 수 있고, 형태 및 모양이 복잡하고 크기가 작은 구조체에도 적합한 것으로, 본 발명에서 요구하는 25 및 250 nm 사이의 나노 코팅층 두께를 형성하는데 용이한 공정이다.
상기 저압 플라즈마 공정은 진공 플라즈마 체임버 내에서 일어나고, 여기서 이 공정을 제어하는 파라미터는 전력, 압력, 온도, 단량체 타입, 흐름, 플라즈마 발생기의 주파수 및 처리 시간을 포함한다. 플라즈마에 대한 발생기의 주파수는 kHz, MHz 및 GHz 범위일 수 있고 펄스식이거나 연속적일 수 있다. 전극의 수와 배치도 또한 가변적일 수 있다.
또한, 상기 저압 플라즈마 공정이 수행되는 압력은 전형적으로는 10 및 1000 mTorr 사이이다. 상기 공정은 상기 소정의 코팅 두께가 달성될 때까지 수행된다. 사용되는 전력은 사용되는 단량체에 크게 의존하지만, 전형적으로는 5 및 5000 W 사이에서 변할 수 있고, 연속적으로 또는 펄스식으로 인가될 수 있다. 펄스식 전력 모드에서, 펄스 반복 주기는 전형적으로는 1 Hz 및 100kHz 사이이고, 맥동 비(mark space ratio)는 전형적으로는 0.05 및 50% 사이이다.
또한, 플라즈마 형성 기체로부터의 중합가능 입자를 표면 상에 피복하여 코팅을 형성한다. 출발 물질로 사용되는 단량체는 플라즈마 내로 기체 형태로 도입되는데, 이는 글로우 방전에 의해 개시된다. 글로우 방전에서 생성된 여기된 전자는 단량체 분자를 이온화한다. 단량체 분자는 자유 전자, 이온, 여기된 분자 및 라디칼을 생성하면서 분해된다. 라디칼은 시트상에서 흡착되고, 축합되고 중합된다. 전자와 이온은 가교결합하거나, 또는 시트의 표면상에 이미 피복된 재료와 화학 결합을 생성한다. 자유 라디칼의 생성은 바람직하게는 플라즈마 중합공정에서 사용된 단량체를 사용하여 달성된다.
다음으로, 2차건조단계(S4a)는, 나노 소재가 코팅된 시트(100)를 가열하여 나노 코팅 소재가 시트(100)에 강하게 접착될 수 있도록 하는 단계로서, 시트의 소재 및 나노 코팅 소재에 따라 온도를 조절하되, 5 내지 200 ℃의 온도 범위, 및 바람직하게는 20 및 90 ℃ 사이의 온도에서 시트를 가열한다.
다음으로, 절단단계(S5a)는, 흡수제품의 종류 및 형태에 따라 시트(100)를 절단하는 단계로서, 절단하여 형성하고자 하는 형태에 따라 여러 번 절단하는 형태로 이루어질 수 있다.
즉, 복수의 커터날(140)이 시트(100)의 진입 방향에 대하여 순차적으로 배치되고, 제어부는 복수의 커터날(140)를 제어하여 시트(100)를 원하는 형태로 절단할 수 있는 것이다.
또한, 필요에 따라 커터날 이외에 원하는 형태로 형성된 커터날이 승하강하면서 찍어내는 형태의 프레스 공정 형태를 이용할 수도 있다.
상기의 공정순서는, 나노 코팅층(N)을 별도로 형성한 뒤 이를 흡수제품에 부착하는 것을 설명한 것이나, 흡수제품의 외피에 나노 코팅층(N)을 직접 형성하는 제조방법도 있는데, 도 6 및 7을 참조하여 흡수제품 중 일회용 기저귀(10)에 나노 코팅층(N)을 직접 형성하는 것을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 패드(11)가 부착되기 전 상태의 일회용 기저귀(10)를 컨베이어 벨트(120)를 통해 일정 속도 및 일정 간격으로 이송하는 기저귀 이송단계(S1b)와, 이송된 기저귀(10)의 외피(12)를 건조하는 1차건조단계(S2b)와, 건조된 기저귀(10)의 외피에 나노 코팅 소재를 직접 도포하는 직접코팅단계(S3b) 및 나노 코팅층(N)이 형성된 기저귀(10)를 건조시키는 2차건조단계(S4b)를 포함하여 이루어진다.
상기의 공정 중 상술한 공정과 동일한 공정에 대한 설명은 생략하되, 건조된 기저귀(10)의 외피에 나노 코팅 소재를 직접 도포하는 직접코팅단계(S3b)에 대하여 상세히 설명한다.
상기 직접코팅단계(S3b)는, 나노 코팅 소재를 기저귀의 외면에 직접 도포하는 것이기 때문에, 기저귀의 외피가 손상되는 것을 방지해야 하며 이와 동시에 도포 과정 중 기저귀의 움직임을 차단해야 한다. 이를 위해 직접코팅단계(S3b)에서는 기저귀를 고정하는 고정지그(도면 중 미도시됨)가 더 구비되며, 코팅방법도 상술한 저압 플라즈마 공정이외에 롤러코팅 또는 분무코팅 등의 방법을 선택하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 롤러코팅 또는 분무코팅이 동시에 사용될 수도 있다.
상기와 같이 이루어진 본 발명에 따른 나노 코팅층이 형성된 흡수제품은 상기의 실시예이외에, 직포에 약물을 붙여 만든 외용 첩부제(일명 '파스') 또는 일회용 밴드 등에도 사용될 수 있다.
즉, 환부에서 배출되는 진물 등은 흡수 보관된 상태를 유지하면서도 통기성을 향상시킬 수 있는 것이다.
지금까지 본 발명에 따른 일실시예에 대하여 설명하였는 바, 본 발명은 이러한 설명에 의하여 한정되지 않고 첨부된 특허청구범위가 갖는 사상의 범주 내에서 당업자에 의해서 다양한 변형 및 변경이 가능하며 이러한 변형 및 변경 또한 본원 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (5)

  1. 신체에 맞닿아 신체로부터 배설 또는 배출되는 배설물 등을 흡수 및 보관하는 흡수제품에 있어서,
    흡수 및 보관된 수분은 외부로 유출되는 것을 방지하고, 외부 공기가 내부로 순환되는 통기성을 확보하기 위하여 흡수제품에서 외부로 노출되는 외면에 나노 코팅층을 형성한 것을 특징으로 하는 나노 코팅층이 형성된 흡수제품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 나노 코팅층은,
    인체에 무해한 나노 코팅용 모노머(Monomer)를 5nm ~ 500 nm 사이 및 바람직하게는 25nm ~ 250 nm 사이로 도포하여 형성한 것을 특징으로 하는 나노 코팅층이 형성된 흡수제품.
  3. 제1항에 있어서, 상기 나노 코팅층은,
    나이프 코팅(knife coating), 롤러 코팅(roller coating), 그라비아 코팅(gravure coating), 그리고 분말 코팅(powder coating), 압출 코팅(extrusion coating), 딥 코팅(dip coating), 로드 코팅(rod coating), 분무 코팅(spray coating), 저압 플라즈마 공정 중 어느 하나의 공정으로 형성된 것을 특징으로 하는 나노 코팅층이 형성된 흡수제품.
  4. 제3항에 있어서, 상기 저압 플라즈마 공정은,
    진공 플라즈마 체임버 내에서 진행되고,
    공정이 수행되는 압력은 전형적으로는 10 ~ 1000 mTorr 사이이며,
    사용되는 전력은 전형적으로 5 ~ 5000W 사이로 진행되되,
    나노 코팅층이 5nm ~ 500nm 사이 및 바람직하게는 25nm ~ 250nm 사이 중 선택된 두께에 해당될 때까지 반복적으로 진행되는 것을 특징으로 하는 나노 코팅층이 형성된 흡수제품.
  5. 펄프, 부직포, 일반섬유 등과 같이 신체에 발진을 일으키지 않는 소재 중 선택된 소재를 시트(sheet)형태로 권취롤러에 권취하고 이를 일정한 속도로 이송하는 시트이송단계와;
    이송된 시트를 가열하여 건조시키는 1차건조단계와;
    건조된 시트의 일면에 인체에 무해한 나노 코팅용 모노머(Monomer)를 5nm ~ 500 nm 사이 및 바람직하게는 25nm ~ 250 nm 사이로 도포하는 코팅단계와;
    일면이 나노 코팅된 시트를 건조하는 2차건조단계와;
    필요한 길이 또는 형태로 절단하는 절단단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 나노 코팅층이 형성된 흡수제품 및 그 제조방법.
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