WO2021246584A1 - 발열체 조성물, 아이 마스크 팩 제조방법 및 제조장치 - Google Patents

발열체 조성물, 아이 마스크 팩 제조방법 및 제조장치 Download PDF

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pack
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Definitions

  • the present invention relates to a heating element composition that has a constant and uniform heating temperature, can be worn in close contact with a curved surface, has a long storage period, and can finely control the heating temperature and heating time, and a method for manufacturing an eye mask pack.
  • the present invention relates to an eye mask pack manufacturing apparatus capable of rapidly manufacturing a self-heating pack without the use of nitrogen.
  • Concentrating on a computer, mobile display, driving a car, or reading for a long time causes eye strain and dry eyes due to evaporation of tears.
  • a heat patch that attaches to the eye area by heating the patch in a microwave oven, and a cold patch that is applied to the eye area after storing the patch in a refrigerator are being introduced.
  • auxiliary means such as tissue or non-woven fabric are used to maintain the shape of the heating material, but if it is separated due to an external impact or user's carelessness, it may get into the eyes.
  • the iron powder reacts with oxygen in the air as shown in Reaction Formula (1) below to generate heat.
  • a heating patch can be manufactured using the self-heating composition, and a mask pack can be manufactured using this heating patch.
  • the heating patch If the heating patch is exposed to the air, it reacts with oxygen and heat generation starts. In addition, if an exothermic reaction has already occurred in the manufacturing process, there is a problem that the user cannot exert its proper function due to the low exothermic reaction when using the product.
  • the eye mask pack (EMP) manufactured by Republic of Korea Patent No. 10-1539000 "Device and method for manufacturing a self-heating mask pack" is placed on the upper and lower parts of the heating patch (HP).
  • the upper cover and the lower cover are laminated respectively.
  • the upper cover has a non-breathable sheet (USH1), an inner shell (ISH), and an earring sheet (ESH) are sequentially stacked on top of the heating patch (HP). A hole is formed in the earring sheet (ESH) to be hung on the ear.
  • USH1 non-breathable sheet
  • ISH inner shell
  • ESH earring sheet
  • the outer layer of the lower cover is sequentially laminated together with another non-breathable sheet USH2 provided under the heating patch HP.
  • the heating patch HP is sealed so as not to be exposed to the air by the non-breathable sheets USH1 and USH2 of the upper cover and the lower cover.
  • the conventional method for manufacturing a mask pack includes the steps of: 1) supplying a heating patch; 2) adhering a non-breathable sheet to the lower portion of the heating patch; 3) spraying saline solution to the heating patch in a nitrogen atmosphere; 4) sealing the heating patch by bonding a non-breathable sheet to the top of the heating patch in a nitrogen atmosphere; 5) adhering the outer skin and the inner skin to the heating patch sealed by the non-breathable sheet; 6) manufacturing a mask pack by cutting the endothelium and the outer skin into a predetermined shape; and 7) inserting and sealing the mask pack into the pouch.
  • the mask pack manufactured in the above manner is cured with constant strength in a flat state because saline is sprayed on the heating patch and then dried.
  • the face of the human body is not flat, but a three-dimensional shape with curves. Therefore, if the earring sheet (ESH) is put on the ear and the mask pack is worn on the face, there is a problem that the heat patch (HP) hardened with strength cannot adhere to the eye area.
  • ESH earring sheet
  • HP heat patch
  • the present invention is to solve the above problems, and to provide a heating element composition that maintains a constant composition ratio so that the heating temperature is constant and uniformly heats, and a method for manufacturing an eye mask pack using the same.
  • Another object of the present invention is to provide a heating element composition in which the heating pack is formed in a powder form rather than a stick type having strength, so that it can be worn in close contact with a curved surface, and an eye mask pack manufacturing method using the same.
  • Another object of the present invention is to provide a heating element composition having a long storage period due to a low risk of oxidation because the heating pack is in a dry state, and a method for manufacturing an eye mask pack using the same.
  • Another object of the present invention is to provide a heating element composition that can be worn in close contact with a three-dimensional human body such as a face since the heating pack is formed in powder form, and a method for manufacturing an eye mask pack using the same.
  • Another object of the present invention is to provide a heating element composition capable of finely adjusting the heating temperature and heating time by precisely adjusting the mixing ratio of the composition, and a method for manufacturing an eye mask pack using the same.
  • Another object of the present invention is to provide a manufacturing apparatus that guarantees the quality of a product by rapidly forming and packaging a self-heating mask pack without using a nitrogen-filled chamber.
  • the heating element composition according to the present invention contains 50 to 100 parts by weight of carbon powder, 1 to 50 parts by weight of loess powder, and 1 to 50 parts by weight of pulp powder, based on 100 parts by weight of ferrous powder. And, it is characterized in that it contains 5 to 50 parts by weight of salt.
  • the ferrous iron powder it is preferable to further include 1 to 50 parts by weight of the superabsorbent polymer.
  • the method for manufacturing an eye mask pack containing a heating element composition includes the steps of: 1) forming a first mixture by mixing carbon powder with first iron powder; 2) forming a second mixture by mixing ocher powder, pulp powder, and superabsorbent resin with the first mixture; 3) sealing the second mixture to form a heating pack; 4) winding the sealed heating pack on a reel and storing it in a vacuum pack; and 5) releasing the sealing state of the heating pack and preparing a mask pack by adding salt and water.
  • the eye mask pack manufacturing apparatus includes a pack forming unit for forming a heating pack provided with a heating unit; a brine supply unit for supplying brine to the heating part of the supplied heating pack; a first adhesive part for forming a first molding sheet by thermally bonding a breathable sheet and a non-breathable sheet to the upper and lower portions of the heating pack, respectively; a second adhesive portion for forming a second molding sheet by thermally bonding the outer and inner skins to the upper and lower surfaces of the first forming sheet, respectively; a third adhesive part for ultrasonically bonding the earring sheet having a hole in the upper surface of the second molding sheet; and an outer shape forming part for forming a mask pack by perforating the second forming sheet.
  • the composition ratio is kept constant, so that the heating temperature is constant and uniformly generated.
  • the heating pack is formed in a powder form rather than a stick type with strength, it can be worn in close contact with a curved surface.
  • exothermic temperature and exothermic time can be finely adjusted by precisely adjusting the mixing ratio of the composition.
  • the heating pack is formed in a powder form, there is an effect that it can be worn in close contact with a three-dimensional body such as a face.
  • the self-heating mask pack can be quickly molded and packaged without the use of nitrogen, thereby preventing safety accidents and providing convenience in maintenance.
  • FIG. 1 shows a conventional eye mask pack.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the eye mask pack of FIG. 1 .
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the eye mask pack according to the present invention.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram of a self-heating eye mask pack manufacturing apparatus according to the present invention.
  • FIG. 5 is a view showing a patch forming unit for the self-heating eye mask pack manufacturing apparatus according to the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a mixer with respect to FIG. 5 .
  • FIG. 7 is a view showing the powder providing member with respect to FIG.
  • FIG. 8 is an operation state diagram of the spread means with respect to FIG. 7 .
  • FIG. 9 is a view showing a cutting member with respect to FIG.
  • FIG. 11 is a view showing a salt water supply unit and a first adhesive unit for the self-heating eye mask pack manufacturing apparatus according to the present invention.
  • FIG. 11 is a view showing a perforated part and a second adhesive part for the self-heating eye mask pack manufacturing apparatus according to the present invention.
  • FIG. 12 is a view showing a third adhesive part and an external shape forming part for the self-heating eye mask pack manufacturing apparatus according to the present invention.
  • FIG. 13 is a view showing a self-heating mask pack for the self-heating eye mask pack manufacturing apparatus according to the present invention.
  • FIG. 14 to 16 are views showing a position control sensor unit for the self-heating eye mask pack manufacturing apparatus according to the present invention.
  • the heating element composition according to the present invention includes ferrous iron powder, ferric iron powder, carbon powder, loess powder, pulp powder, super absorbent polymer, and salt.
  • a heating pack can be manufactured by drying such a heating element composition, and the heating pack contains the above composition in powder form and is manufactured and sealed so that it can be in close contact with curved areas such as the face, thereby forming a mask or an eye mask ( eye mask) can be manufactured.
  • the first and ferric iron powders react with oxygen in the air as shown in Reaction Formula (1) below to generate heat.
  • the iron powder in general, in the case of ferrous iron powder used for a heating element, a powder of 100 mesh or less is used, but an exothermic reaction occurs rapidly and heat generation of 70° C. or higher may cause corneal burns. Accordingly, in the present invention, the iron powder is characterized in that it includes a ferrous iron powder and a ferric iron powder having different particle sizes in order to maintain a temperature of 40 to 50°C.
  • the first iron powder of 200 to 500 mesh and the second iron powder of 50 to 180 mesh are included.
  • the ferrous iron powder is mainly responsible for heat generation in the heating element composition, if only the ferrous iron powder is included without the ferric iron powder, there is a problem in that heat is generated at a high temperature for a short time. Therefore, while maintaining an appropriate total calorific value, ferric powder is included in order to generate heat at a temperature of 40 to 50° C. for a long time.
  • the first iron powder is 325 mesh
  • the second iron powder is 100 mesh
  • the carbon powder serves as a catalyst for activating a chemical reaction as in Reaction Formula (1).
  • the carbon powder is preferably contained in an amount of 50 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the ferrous iron powder. If the carbon powder is less than 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the iron powder, the chemical reaction rate of Reaction Formula (1) is slowed, and the calorific value is also small. Conversely, when the carbon powder exceeds 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the iron powder, there is a problem in that Reaction Formula (1) does not occur or the reaction rate is slowed.
  • the carbon powder refers to active carbon
  • the activated carbon is largely divided into plant-based activated carbon and coal-based activated carbon, but in the present invention, plant-based activated carbon is preferably used.
  • the loess powder has a porous structure and contains calcium carbonate (lime) in the loess component, so it has viscosity when mixed with an aqueous solution, thereby maintaining the shape of the heating material.
  • the loess powder is mixed with 1 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the ferrous iron powder.
  • the pulp powder is divided into wood pulp and non-wood pulp.
  • wood pulp it is preferable to use wood pulp to grind paperboard-type pulp and convert it into a fluff type.
  • fluff pulp In the case of fluff pulp, it is not directly related to the exothermic reaction, but the fibers of the pulp are used to maintain the shape of the exothermic material together with the loess.
  • the pulp powder may be cellulose.
  • the present invention includes a superabsorbent polymer, and in this embodiment, the superabsorbent polymer is an acrylic acid polymer or a sodium salt.
  • the initial heating occurs quickly, and after the heating is completed, the heating element is not easily broken and maintains its shape.
  • the salt is used to generate warm steam by using heat generated when the first and ferric iron powders are oxidized according to the above reaction formula (1).
  • the heated steam generated at this time is supplied to the eyes and around the eyes so that the eyes can be moisturized and heated.
  • the salt preferably contains 1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of iron powder. Conversely, if the salt is less than 1 part by weight, there is a problem in that the heating time is shortened.
  • a first mixture is formed by mixing carbon powder with ferrous iron powder
  • a second mixture is formed by mixing ocher powder and pulp powder with the first mixture.
  • the second mixture is uniformly applied to the pulp fabric.
  • the second mixture applied on the pulp fabric is covered with a nonwoven fabric.
  • a heating pack can be manufactured by bonding the upper pulp and the lower nonwoven fabric by known means.
  • the produced heating pack is wound on a reel and stored in a vacuum pack.
  • the water is preferably added in an amount of 50 to 200 parts by weight based on 100 parts by weight of the ferrous iron powder.
  • the heating pack does not contain water and the compositions are contained in powder form. Therefore, unlike the prior art, it is not hardened in a certain shape.
  • the present invention is formed in a powder form so that it can be worn in close contact with a three-dimensional human body such as a face.
  • a packaging unit for vacuum packaging the molded eye mask pack 80 may be installed, and the packaging unit is a domestic registration number 10-1539000 invented by the present applicant. Note that the contents of the packaging module 90 suggested in the "self-heating mask pack manufacturing apparatus" are borrowed.
  • the manufacturing apparatus 1 is largely a pack forming part 100, a salt water supply part 200, a first adhesive part 300, a perforated part 400, a second adhesive part 500, It includes a third adhesive unit 600 , an outer shape forming unit 700 , and a fragrance input unit 900 .
  • the pack forming unit 100 is a salt water providing unit 200 to be described later in the form of a roller (or reel) that can be unwound after forming the heat pack 40 .
  • the pack forming unit 100 includes a mixer 110 , a powder providing member 120 , a thermal bonding member 140 , a perforating member 150 , and a cutting member 160 .
  • the mixer 110 includes a plurality of powder compositions made of iron powder, carbon powder, aqua slush, polyvinyl alcohol, ocher powder, pulp, and the like. It is a configuration for manufacturing the heat generating unit 10 by mixing.
  • the mixer 110 is formed in a 'Y' shape as a whole, and an openable and openable door is formed in the upper and lower portions, respectively, and a plurality of powders are injected into the inside through the upper door, and mixed in the lower part.
  • the heat generating part 10 formed by the can be discharged in the form of powder.
  • Both sides of the mixer 110 are rotatably coupled to the support 111 through the rotation shaft, and are rotated a plurality of times in the vertical direction about the rotation shaft by driving the drive motor, so that a plurality of powder compositions injected therein can be easily mixed. make it possible
  • the mixer 110 is axially coupled to the support 111 with a heavier load at the lower portion so that it can be returned to the 'Y'-shaped posture by its own weight.
  • the heat generating unit 10 in powder form is discharged through a door provided at the bottom of the mixer 110, and the discharged heat generating unit 10 is supplied to the first hopper 113 to adjust the inclination angle. It has a structure in which a predetermined amount is supplied to the second hopper 117 by rotation of the supply screw 115 having.
  • the opened lower portion of the second hopper 117 is disposed adjacent to one side of the pattern tray 121 so that the heat generating unit 10 supplied into the second hopper 117 can be discharged.
  • the powder providing member 120 evenly spreads the powder-type heat generating part 10 supplied through the open lower part of the second hopper 117 on the pattern tray 121, so that the It is configured so that the heating part 10 is provided with a certain pattern on the upper surface of the pulp fabric 20 .
  • the pattern tray 121 is formed to have a plate shape, and an input hole 123 through which the heating part 10 passes is formed in the longitudinal direction thereof, and the pattern tray 121 lower part through the input hole 123 .
  • the heating part 10 can be seated with a uniform pattern on the upper surface of the pulp fabric 20 transferred to the furnace.
  • one side of the pattern tray 121 is formed to have a larger area than the other side to accommodate the heating part 10 .
  • a spread means 130 capable of moving up and down is installed, and the spread means 130 includes a movable body 131 , a first cylinder 133 , a second cylinder 135 , and a distribution plate 137 .
  • the movable body 131 is installed to reciprocate along a bracket or rail disposed parallel to the upper portion of the pattern tray 121 through a moving means such as a motor or a cylinder, and a first cylinder 133 and a second cylinder are provided at the lower portion thereof. (135) is installed to enable individual lifting according to the air pressure or hydraulic pressure supplied from the outside, respectively.
  • the distribution plate 137 is installed to have a plate shape under the first and second cylinders 133 and 135 , and a bent portion having a predetermined inclination angle opposite to the direction in which the heating part 10 is to be spread on the pattern tray 121 . is formed
  • the spreading means 130 waits on one side (left side of the drawing) of the pattern tray 121 at first, and then the heating part through the second hopper 117 opened at the other side (the right side of the drawing) on the opposite side.
  • the movable body 131 slides in the other direction of the pattern tray 121 .
  • the distribution plate 137 protrudes downwardly under the second cylinder 135. It prevents the heat generating part 10 piled up by the disorder from being disturbed.
  • the first cylinder 133 which has been moved to the other side of the pattern tray 121, descends again, and the movable body 131 slides to one side, which is the initial position, while the second cylinder 135 is raised.
  • the distribution plate 137 formed under the first cylinder 133 sweeps the heating part 10 and distributes it to the plurality of input holes 123 formed in the pattern tray 121, so that the upper surface of the pulp fabric 20
  • the heating part 10 is provided to have a uniform pattern.
  • the second cylinder 135 is in an elevated state, so the distribution of the heating part 10 is will not interfere.
  • the second cylinder 135 descends and the first cylinder 133 rises, and the movable body 131 moves once again to the other side of the pattern tray 121,
  • the heat generating unit 10 of the remaining portion that has not yet been distributed can be put into the input hole 123 .
  • the thermal bonding member 140 has a configuration for thermally bonding the nonwoven fabric 30 to the upper surface of the pulp fabric 20 provided with the heating unit 10, and includes a lower plate 141 and an upper plate 143. ) is included.
  • the upper part of the pulp fabric 20 is arranged to be transportable.
  • the nonwoven fabric 30 is thermally bonded to the upper surface of the pulp fabric 20 by the lowering of the upper plate 142 disposed on the upper side of the lower plate 141 . Accordingly, the edge portion is adhered to prevent separation of the powder-type heating part 10 provided in the pulp fabric 20, and the heating pack 40 to be supplied to the salt water supply part 200 to be described later is molded.
  • the nonwoven fabric 30 may be made of polyethylene (PE) or polyethylene terephthalate (PET).
  • PE polyethylene
  • PET polyethylene terephthalate
  • PE has a low melting point, so a separate PE coating 31 treatment is unnecessary, but wrinkles may occur in the process of thermal bonding with the thermal adhesive member 140 .
  • the PE coating 31 treatment is preferably applied to the surface of the PET nonwoven fabric 30 facing the pulp fabric 20, and the effect of heat is small. It has the advantage that wrinkles do not occur.
  • the perforated member 150 includes a lower perforated plate 151 and an upper perforated plate 153 to form a perforation through which the wearer's nose can be mounted in the molded heating pack 40 .
  • the lower perforated plate 151 is disposed such that the heating pack 40 is transferred thereto, and the upper perforated plate 153 is installed in a structure that can be lifted from the upper side of the lower perforated plate 151, and heat is generated through the elevating.
  • the pack 40 is perforated.
  • the cutting member 160 is configured to cut the perforated heating pack 40 to a predetermined width, as shown in FIGS. 5 and 9 , and includes a rotating table 161 and a blade 163 .
  • the rotating table 161 having a column shape having a predetermined length is rotatably installed on either side by a driving motor, and a plurality of blades 163 are formed to have a predetermined interval in the longitudinal direction of the blades 163 .
  • a plurality of heat packs 40 can be produced through the cut surface.
  • each heating pack 40 cut by the blade 163 is installed so as to be wound on a rotatable roller and is individually installed in the salt water supply unit 200 to be described later so that the heating pack 40 is to be supplied.
  • the salt water supply unit 200 is configured to provide salt water to the heat generating unit 10 of the heat generating pack 40 obtained through the pack forming unit 100 described above.
  • a pump for supplying the brine, a nozzle for spraying salt water, and a valve mounted on the nozzle to adjust the injection amount are provided.
  • the brine includes salt and water, for example, saline may be used.
  • the brine supply unit 200 is different from the conventional one, and the inside of the brine is created in a nitrogen atmosphere to provide brine, and then the heat generating unit 10 is in contact with the outside air so that a thermal reaction does not occur in the chamber.
  • the manufacturing apparatus 1 has the advantage that it is okay to proceed with the corresponding chamber omitted because it can produce within minutes from the brine supply unit 200 to the pouch packaging through the packaging module (not shown). do.
  • the heat pack 40 produced so that it can be unwound to the roller through the pack forming unit 100 is packaged separately to prevent contact with the outside air before being supplied to the brine supply unit 200, or it is in accordance with the order. It is self-evident that it is separately stored in a separate repository.
  • the first adhesive part 300 has a configuration for adhering the air permeable sheet 51 and the non-breathable sheet 52 to the upper and lower portions of the heating pack 40 to which salt water is supplied, respectively, the upper workbench 320 and the lower portion. and a workbench 310 .
  • a fragrance liquid is applied to the outer surface of the air permeable sheet 51 through the fragrance input unit 900
  • the fragrance input unit 900 is an application means such as a brush or roller in contact with the outer surface of the air permeable sheet 51 (not shown) It is preferable to apply the liquid fragrance liquid to the outer surface of the air permeable sheet 51 through the air-permeable sheet 51 so that it can be adhered to the non-breathable sheet 52 and the first adhesive unit 300 .
  • the fragrance liquid may be applied to the non-breathable sheet 52 , and for this purpose, the fragrance input unit 900 may be installed on the non-breathable sheet 52 input path.
  • the upper workbench 320 is installed on the upper side of the lower workbench 310 so as to be liftable, and the heating pack 40 is transferred between the two components, and the non-breathable sheet 52 is at the upper portion of the heating pack 40 lower portion.
  • the breathable sheet 51 is transported together so that the first molding sheet 50 can be molded by thermal bonding caused by the lowering of the upper worktable 320 .
  • the molded first forming sheet 50 is cut by the perforated part 400 and then provided between the outer shell 61 and the inner shell 63 that are thermally bonded through the second adhesive part 500 . do.
  • the second adhesive part 500 is an earring sheet ( 70) is a configuration for molding the second molding sheet 60 made of the shape of the omitted eyepatch includes a lower molding table 510 and an upper molding table 520.
  • the upper molding table 520 is guided so as to be lifted from the upper side of the lower molding table 510 , and the first molding sheet 50 is arranged to be transportable between the two components.
  • the outer shell 61 to be unwound is disposed on the upper surface of the first molding sheet 50
  • the inner shell 63 is disposed on the lower side
  • the second molding sheet 60 is formed by thermal bonding of the descending upper molding table 520. ) to be molded.
  • the third adhesive part 600 is an earring sheet 70 for the wearer to wear by hanging over the ear of the wearer on the outer surface (preferably the surface provided with the inner skin) of the molded second molding sheet 60 , as shown in FIG. 12 .
  • the third adhesive part 600 includes a lower adhesive plate 610 and an upper adhesive plate 620 as a configuration for ultrasonic bonding.
  • the lower adhesive plate 610 is installed to be liftable with the upper adhesive plate 620 on its upper portion, and the second molding sheet 60 is installed to be transportable between the two components.
  • the earring sheet 70 that can be unwound so as to be in surface contact with the endothelium 63 of the second molding sheet 60 is supplied, so that the earring sheet 70 is adhered by ultrasonic bonding of the upper adhesive plate 620 .
  • the earring sheet 70 is adhered to be spread obliquely in the lower direction of the corresponding virtual line (L) after the second forming sheet 60 is unfolded based on an arbitrary virtual line (L). It is preferable to make it easier to wear through the hole formed in the earring sheet 70 .
  • the external shape forming part 700 is configured to form a commercialized eye mask pack 80 by cutting the second forming sheet 60 to which the above-described earring sheet 70 is adhered. It includes a lower forming plate 710 and an upper forming plate 720 .
  • the upper forming plate 720 is installed so as to be able to move up and down, and the outer surface of the second forming sheet 60 to which the earring sheet 70 is attached before being spread between the two components.
  • the eye mask pack 80 is finally formed by perforating by heat or the like.
  • the shell 61 unwound from the roller in the present invention is the same based on the supply position of the shell 61 through the control signal of the controller except for the pulp fabric 20 and the nonwoven fabric 30 .
  • the supply of the endothelium 63 and the earring sheet 70 to be unwound in the form of a roller is controlled so that it can be determined.
  • the manufacturing apparatus 1 may further include a position control sensor unit 800 for detecting the supply position of the outer shell 61 in the bracket, and the position control sensor unit 800 includes a rotation bracket 810 . ), a rotation motor 820 and a pair of detection sensors 830.
  • the outer skin 61 is transferred to the second adhesive unit 500 through a tension maintaining roller 811 rotatably coupled to the upper and lower portions of the rotating bracket 810, and in this process, one side of the outer skin 61 faces each other.
  • a pair of detection sensors 830 in which the transmitting sensor 831 and the receiving sensor 833 constitute one module are installed to detect the shell 61 .
  • the shell 61 is fitted with one end of the shell 61 based on the reference zone Z displayed on one side of the tension maintenance roller 811 , so that by the first detection sensor 830 .
  • the speed and position are supplied to have a constant stable state so that they can be sensed, and the control unit controls the supply of other sheets based on this stable state.
  • the outer shell 61 is not detected by the first detection sensor 830 or an unstable state in which the second detection sensor 830' is detected.
  • the first or second detection sensor (830, 830') in accordance with the detection information of the control unit rotates the rotation bracket 810 through the rotation motor 820 in a forward (clockwise) or reverse direction, etc. to rotate the outer shell 61 It is to reach this reference area and move it so that it can be in a stable state so that all seats can maintain a uniform position.
  • the position control sensor unit 800 in the present invention is applied to the shell 61 and has been described so that the supply positions of other sheets can be uniformly maintained, but this is only one embodiment, and other It is also applicable to the seat, but it is also possible to be installed in a plurality of configurations.
  • the manufacturing apparatus 1 according to the present invention having the above-described configurations can rapidly form and package the self-heating mask pack 80 without the use of nitrogen, which is different from the prior art, thereby preventing safety accidents as well as preventing safety accidents. , and provides convenience for maintenance.
  • the present invention relates to an eye mask pack using a heating pack that generates self-heating by attaching it to an eye body, and for this purpose, it is used in the industrial field of a heating element adjustment, a method for manufacturing an eye mask pack, and a manufacturing apparatus.

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Abstract

본 발명은 발열온도가 일정하고 균일하게 발열하며 곡면에도 밀착하여 착용할 수 있고 보관기간이 길고 발열온도 및 발열시간을 미세하게 조절할 수 있는 발열체 조성물 및 아이 마스크 팩 제조방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 질소의 사용이 없이도 신속하게 자가발열 팩을 제조할 수 있는 아이 마스크 팩 제조장치에 관한 것이다.

Description

발열체 조성물, 아이 마스크 팩 제조방법 및 제조장치
본 발명은 발열온도가 일정하고 균일하게 발열하며 곡면에도 밀착하여 착용할 수 있고 보관기간이 길고 발열온도 및 발열시간을 미세하게 조절할 수 있는 발열체 조성물 및 아이 마스크 팩 제조방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 질소의 사용이 없이도 신속하게 자가발열 팩을 제조할 수 있는 아이 마스크 팩 제조장치에 관한 것이다.
장시간 컴퓨터, 모바일 디스플레이, 자동차 운전, 독서 등에 집중하면 눈의 피로와 이로 인한 눈물의 증발로 안구 건조가 일어난다. 이러한 눈의 피로 회복을 위해 패치를 전자레인지로 가열하여 눈 부위에 부착하는 온찜질 패치와 패치를 냉장고에 보관한 후 눈 부위에 적용하는 냉찜질 패치 등이 소개되고 있다.
이러한 패치들은 눈 부위를 온열찜질하거나 냉찜질하는 것으로서, 수분을 공급하지 못하기 때문에 안구 건조 등에는 전혀 효과를 보지 못한다.
특히, 온찜질 패치의 경우 적정온도로의 가열이 어려워 화상 등의 위험이 있고, 안구 중앙에 위치하여 발열하므로 열에 약한 각막에 화상을 입을 수 있으며, 지속적으로 일정온도를 유지할 수 없다는 문제점이 있다.
또한, 자가 발열재의 경우 발열재의 형태를 유지하기 위해 티슈나 부직포 등의 보조수단을 이용하지만 외부의 충격이나 사용자의 부주의로 인해 분리되면 눈에 들어갈 수도 있다.
이에, 본 출원인은 대한민국 특허출원 제10-2013-0135881호에서 철분말과, 탄소분말과, 아쿠아 슬러쉬(acua slush)와, 고분자물질(polyvinyl alcohol)과, 황토분말과, 펄프를 증류수와 혼합하여 자가발열 조성물을 개시한 바 있다.
상기 철분말은 아래의 반응식 (1)과 같이 공기 중의 산소와 반응하여 열이 발생된다.
2Fe + 3O2 → Fe2O3 + heat (1)
자가발열 조성물을 이용하여 발열패치를 제조할 수 있고, 이러한 발열패치를 이용하여 마스크 팩을 제조할 수 있는 것이다.
따라서, 자가발열 타입의 마스크 팩 제조시에는 발열패치가 공기 중에 노출되지 않도록 하는 것이 중요하다.
만약, 발열패치가 공기 중에 노출되면 산소와 반응하게 되어 발열이 시작된다. 또한 제조과정에서 이미 발열 반응이 일어난다면 사용자가 사용시에는 발열반응이 저조하여 제기능을 발휘하지 못하는 문제가 있다.
위와 같은 문제를 해결하도록, 도 1과 같이 대한민국 등록특허 제10-1539000호 "자가발열 마스크 팩 제조장치 및 방법"에 의해 제조된 아이 마스크 팩(EMP)은 발열패치(HP)의 상부와 하부에 각각 상층커버와 하층커버를 적층한다.
상층커버는 발열패치(HP)의 상부에 비통기성 시트(USH1)와, 내피(ISH)와, 귀걸이시트(ESH)가 순차적으로 적층되어 있다. 귀걸이시트(ESH)에는 귀에 걸 수 있도록 홀이 형성되어 있다.
또한 상기 하층커버는 발열패치(HP)의 하부에 구비된 또 다른 비통기성 시트(USH2)와 함께 외피가 순차적으로 적층되어 있다.
따라서, 상층커버 및 하층커버의 비통기성 시트(USH1, USH2)에 의해 발열패치(HP)가 공기에 노출되지 않도록 밀봉된다.
한편, 상기한 종래의 마스크 팩 제조방법은 1) 발열패치를 공급하는 단계; 2) 상기 발열패치의 하부에 비통기성 시트를 접착하는 단계; 3) 질소분위기에서 상기 발열패치에 식염수를 분사하는 단계; 4) 질소분위기에서 상기 발열패치의 상부에 비통기성 시트를 접착하여 상기 발열패치를 밀봉하는 단계; 5) 상기 비통기성 시트에 의해 밀봉된 상기 발열패치에 외피와 내피를 접착하는 단계; 6) 상기 내피와 외피를 소정형태로 절단하여 마스크 팩을 제조하는 단계; 및 7) 상기 마스크 팩을 파우치에 삽입하고 실링하는 단계;를 포함한다.
도 2와 같이, 위 방식으로 제조된 마스크 팩은 발열패치에 식염수를 분사한 후 건조하기 때문에 편평한 상태로 일정한 강도를 갖고 경화되어 있다.
그에 반해 인체의 얼굴은 편평하지 않고 굴곡이 있는 입체 형상이다. 따라서 귀걸이시트(ESH)를 귀에 걸어 마스크 팩을 얼굴에 착용을 하게 되면, 강도를 갖고 경화된 발열패치(HP)가 눈 주위에 밀착되지 못하는 문제가 있다.
또한, 질소의 사용으로 인한 안전사고의 발생 빈도가 높은 단점이 존재하며, 질소가 충진된 챔버가 자주 개방되는 일로 인하여 해당 질소의 지속적인 충진과 소실 등에 의한 유지보수의 문제점이 함께 발생한다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 조성비가 일정하게 유지되어 발열온도가 일정하고 균일하게 발열하는 발열체 조성물 및 이를 이용한 아이 마스크 팩 제조방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 발열팩이 강도가 있는 스틱형이 아니고 분말형태로 형성되어 곡면에도 밀착하여 착용할 수 있는 발열체 조성물 및 이를 이용한 아이 마스크 팩 제조방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 발열팩이 건조상태이기 때문에 산화의 우려가 적어 보관기간이 긴 발열체 조성물 및 이를 이용한 아이 마스크 팩 제조방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 발열팩이 분말형태로 형성되어 있어 얼굴 등 입체적인 인체에 밀착하여 착용할 수 있는 발열체 조성물 및 이를 이용한 아이 마스크 팩 제조방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 조성물의 혼합비를 정밀하게 조정하여 발열온도 및 발열시간을 미세하게 조절할 수 있는 발열체 조성물 및 이를 이용한 아이 마스크 팩 제조방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 질소가 충진된 챔버를 사용하지 않고도 신속하게 자가발열 마스크 팩을 성형 후, 포장하여 상품으로써의 퀄리티가 보장되는 제조장치를 제공함에 있다.
위와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한 발열체 조성물은 제1철분말 100중량부에 대하여, 탄소분말 50~100중량부와, 황토분말 1~50중량부와, 펄프분말 1~50중량부와, 소금5~50중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 제1철분말 100중량부에 대하여, 고흡수성수지 1~50중량부를 더 포함하는 것이 바람직하다. 또한 상기 제1철분말 100중량부에 대하여, 제2철분말 200~500중량부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 의한 발열체 조성물이 포함된 아이 마스크 팩 제조방법은 1) 제1철분말에 탄소분말을 혼합하여 제1혼합물을 형성하는 단계; 2) 상기 제1혼합물에 황토분말과 펄프분말과 고흡수성수지를 혼합하여 제2혼합물을 형성하는 단계; 3) 상기 제2혼합물을 밀봉하여 발열팩을 형성하는 단계; 4) 밀봉된 상기 발열팩을 릴에 감아 진공팩에 보관하는 단계; 및 5) 상기 발열팩의 밀봉상태를 해제하고 소금과 물을 투입하여 마스크팩을 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 아이 마스크 팩 제조장치는 발열부가 구비된 발열팩을 성형하는 팩성형부; 공급되는 상기 발열팩의 발열부에 염수를 공급하는 염수제공부; 상기 발열팩의 상부와 하부에 각각 통기성시트와 비통기성시트를 열 접착하여 제1성형시트를 성형하는 제1접착부; 상기 제1성형시트 상면과 하면에 각각 외피와 내피를 열 접착하여 제2성형시트를 성형하는 제2접착부; 상기 제2성형시트 상면에 홀이 타공된 귀걸이시트를 초음파 접착하는 제3접착부; 및 상기 제2성형시트을 타공하여 마스크 팩을 성형하는 외형성형부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 조성비가 일정하게 유지되어 발열온도가 일정하고 균일하게 발열하는 효과가 있다.
특히, 발열팩이 강도가 있는 스틱형이 아니고 분말형태로 형성되어 곡면에도 밀착하여 착용할 수 있다.
또한, 발열팩이 건조상태이기 때문에 산화의 우려가 적어 보관기간이 길다.
또한, 조성물의 혼합비를 정밀하게 조정하여 발열온도 및 발열시간을 미세하게 조절할 수 있다.
또한, 발열팩이 분말형태로 형성되어 있어 얼굴 등 입체적인 인체에 밀착하여 착용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 질소의 사용이 없이도 신속하게 자가발열 마스크 팩을 성형 후, 포장할 수 있어 안전사고 방지는 물론, 유지보수의 편의성을 제공하게 된다.
또한, 외피의 위치를 제어하여 그 공급에 맞추어 다른 시트들의 공급을 일괄 제어하는 효과를 가질 수 있다.
도 1은 종래의 아이 마스크 팩을 나타낸 것이다.
도 2는 상기 도 1의 아이 마스크 팩의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 아이 마스크 팩의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 자가발열 아이 마스크 팩 제조장치의 개념도이다.
도 5는 본 발명에 따른 자가발열 아이 마스크 팩 제조장치에 대한 패치성형부를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5에 대한 믹서를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 5에 대한 분말제공부재를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 7에 대한 스프레드수단의 작동상태도이다.
도 9는 도 6에 대한 절단부재를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 자가발열 아이 마스크 팩 제조장치에 대한 염수제공부와 제1접착부를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 자가발열 아이 마스크 팩 제조장치에 대한 타공부와 제2접착부를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명에 따른 자가발열 아이 마스크 팩 제조장치에 대한 제3접착부와 외형성형부를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명에 따른 자가발열 아이 마스크 팩 제조장치에 대한 자가발열 마스크 팩을 도시한 도면이다.
도 14 내지 도 16은 본 발명에 따른 자가발열 아이 마스크 팩 제조장치에 대한 위치제어센서부를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명에 의한 실시예의 구성 및 작용을 구체적으로 설명한다.
본 발명에 의한 발열체 조성물은 제1철분말과, 제2철분말, 탄소분말과, 황토분말과, 펄프분말과, 고흡수성수지와, 소금을 포함한다.
이와 같은 발열체 조성물을 건조하여 발열팩를 제조할 수 있는데, 발열팩은 위 조성물이 분말형태로 수용되어 있어 얼굴 등의 굴곡이 있는 부위에 밀착될 수 있도록 제작되고 밀봉함으로써 마스크(mask)나 아이 마스크(eye mask)를 제조할 수 있다.
상기 제1 및 제2철분말은 아래의 반응식 (1)과 같이 공기 중의 산소와 반응하여 열이 발생된다.
2Fe + 3O2 → Fe2O3 + heat (1)
일반적으로 발열체에 사용되는 제1철분말의 경우 100메쉬(mesh) 이하의 분말을 사용하지만, 급속하게 발열 반응이 일어나고 70℃ 이상의 발열에 의해 각막 화상을 유발할 수 있다. 이에 본 발명에서는 철분말이 40~50℃의 온도를 유지하기 위해서 철분말의 입자 크기가 다른 제1철분말과 제2철분말을 포함한다는 특징이 있다.
즉, 본 발명에서는 200~500메쉬인 제1철분말과 50~180메쉬인 제2철분말을 포함하는 것이다. 발열체 조성물에서 발열은 제1철분말이 주로 담당하지만, 제2철분말 없이 제1철분말만 포함한다면, 짧은 시간동안 높은 온도로 발열을 하게 되는 문제가 있다. 따라서 적절한 총 발열량을 유지하면서, 40~50℃의 온도로 장시간 발열하기 위하여 제2철분말이 포함되는 것이다.
본 실시예에서 상기 제1철분말은 325메쉬이고, 제2철분말은 100메쉬이다.
상기 탄소분말은 상기 반응식 (1)과 같은 화학반응을 활성화시키는 촉매역할을 하게 된다. 발열체 조성물에서 상기 탄소분말은 제1철분말 100중량부에 대하여 50~100중량부가 함유되는 것이 바람직하다. 탄소분말이 철분말 100중량부에 대하여 50중량부 미만이면 반응식 (1)의 화학반응 속도가 늦어지고, 발열량도 작다. 반대로 탄소분말이 철분말 100중량부에 대하여 100중량부를 초과하게 되면 반응식 (1)이 일어나지 않거나 반응속도가 늦어지는 문제가 있다.
본 발명에서는 탄소분말은 활성탄(active carbon)을 말하며 활성탄은 크게 식물계 활성탄과 석탄계 활성탄으로 구분하고 있지만, 본 발명에서는 식물계 활성탄을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 황토분말은 다공질의 구조를 가지며 황토 성분 중에 탄산칼슘(석회)를 포함하고 있어 수용액과 혼합하여 점력을 가지며 이로 인해 발열재의 형상을 유지할 수 있다. 황토분말은 제1철분말 100중량부에 대하여 1~50중량부를 혼입하는데, 1중량부 미만이거나 50중량부를 초과하면 발열 온도 편차가 크게 일어난다.
상기 펄프분말은 목재펄프와 비목재펄프로 구분되는데, 본 발명에서는 목재펄프를 사용하여 통상 판지형의 펄프를 분쇄하여 플러프(Fluff)형태로 전환하여 사용하는 것이 바람직하다.
플러프 펄프의 경우 발열반응에 직접적인 연관은 없지만, 펄프의 섬유질이 황토와 함께 발열재의 형상을 유지하는데 이용된다.
또는 펄프분말은 셀룰로오스일 수 있다.
철분말 100중량부에 대해 펄프 1~50 중량부를 함유하는 것이 바람직한데, 펄프가 50중량부를 초과하게 되면 형상을 유지하는데는 좋지만 발열속도와 온도가 적정하지 못하고, 1중량부 미만일 경우 발열체의 형상이 흩어져 유지하기 곤란해진다.
본 발명은 고흡수성수지를 포함하는데, 본 실시예에서 상기 고흡수성수지는 아크릴산 중합체(acylic acid polyer) 또는 나트륨염(sodium salt)이다.
상기 고흡수성수지를 포함함으로써 초기 발열이 빠르게 일어나고 발열이 완료된 후에는 발열체가 쉽게 부서지지 않고 형태를 유지하게 한다.
상기 고흡수성수지는 제1철분말 100중량부에 대하여 1~50중량부를 혼입하는데, 50중량부를 초과하는 경우,초기 발열 속도가 지나치게 빠르거나 발열이 적어질 수 있고, 1중량부 미만인 경우, 위의 효과를 기대하기 어렵다.
상기 소금은 위 반응식 (1)에 따라 제1 및 제2철분말이 산화되면서 발생되는 열을 이용하여 온열 수증기를 발생시키기 위한 것이다. 이 때 발생되는 온열 수증기를 눈 및 눈 주위에 공급하여 안구의 보습 및 온열 찜질을 할 수 있게 하는 것이다. 발열체 조성물에서 상기 소금은 철분말 100중량부에 대하여 1~20중량부를 포함하는 것이 바람직한데, 소금이 20중량부를 초과하면 반응식 (1)에 의한 발열시간이 길어지거나 발열온도가 낮아지게 된다. 반대로 소금이 1중량부 미만이면 발열시간이 짧아지는 문제가 있다.
이하, 발열팩 제조방법 및 이를 이용한 아이 마스크 팩 제조방법을 설명한다.
먼저, 발열팩 제조방법은 제1철분말에 탄소분말을 혼합하여 제1혼합물을 형성하고, 상기 제1혼합물에 황토분말과 펄프분말을 혼합하여 제2혼합물을 형성한다.
이와 같이 제2혼합물을 형성한 후, 이를 밀봉하여 발열팩을 제조하는 것이다.
구체적으로 발열팩 제조방법을 설명하면, 먼저, 제2혼합물을 펄프원단에 균일하게 도포한다.
다음으로, 상기 펄프원단 위에 도포된 제2혼합물 위를 부직포로 덮는다.
마지막으로, 상기 제2혼합물을 사이에 두고 상부의 부직포와, 하부의 펄프를 접착하는데, 본 실시예에서는 열접착한다.
그러나 이와 달리 공지의 수단으로 상부의 펄프와, 하부의 부직포를 접착하여 발열팩을 제조할 수 있다.
이와 같이 제조된 발열팩을 릴에 감아 진공팩에 보관한다.
다음으로 진공팩에 보관된 발열팩의 밀봉상태를 해제하고 소금과 물을 투입하여 마스크를 제조하는 것이다.
상기 물은 상기 제1철분말 100중량부에 대하여 50~200중량부를 투입하는 것이 바람직하다.
본 발명은 상술한 바와 같이, 발열팩에는 물이 포함되어 있지 않고 조성물들이 분말형태로 수용되어 있다. 따라서 종래 기술과 달리 일정한 형태로 경화되어 있는 것이 아니다.
따라서, 도 3과 같이 본 발명은 종래기술과 달리 발열팩이 분말형태로 형성되어 있어 얼굴 등 입체적인 인체에 밀착하여 착용할 수 있게 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 아이 마스크 팩 제조장치(이하, 간략하게 '제조장치'라 한다)에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
설명에 앞서, 본 발명에서의 제조장치(1)는 성형된 아이 마스크 팩(80)을 진공포장하는 포장부가 설치될 수 있으며, 상기 포장부는 본 출원인에 의해 발명된 국내등록번호 제10-1539000호 "자가발열 마스크 팩 제조장치"에 시사된 포장모듈(90)의 내용을 차용 한다는 점에 유의한다.
도 4와 같이, 본 발명에 따른 제조장치(1)는 크게 팩성형부(100), 염수제공부(200), 제1접착부(300), 타공부(400), 제2접착부(500), 제3접착부(600), 외형성형부(700) 및 향 투입부(900)를 포함한다.
더욱 상세하게 설명하면, 상기 팩성형부(100)는 도 5에 도시된 바와 같이, 발열팩(40)을 성형 후, 권출 가능한 롤러(혹은 릴)의 형태로 후술하는 염수제공부(200)에 공급하기 위한 구성으로 믹서(110), 분말제공부재(120), 열 접착부재(140), 천공부재(150) 및 절단부재(160)를 포함한다.
예컨대 도 6을 더 참조하면, 믹서(110)는 철분말과, 탄소분말과, 아쿠아 슬러쉬(acua slush)와, 고분자물질(polyvinyl alcohol)과, 황토분말과, 펄프 등으로 이루어진 다수의 분말조성물을 혼합하여 발열부(10)를 제조하기 위한 구성이다.
이를 위해, 믹서(110)는 전체적으로 'Y'자 형상으로 형성되며, 그 상부와 하부에는 각각 개폐 가능한 도어가 형성되어 그 상부의 도어를 통해서는 다수의 분말이 내부로 투입되며, 하부로는 혼합으로 형성된 발열부(10)가 분말 형태로 배출될 수 있도록 한다.
믹서(110) 양측은 회전축을 통해 지지체(111)와 회전 가능하게 결합하며, 구동모터의 구동에 의해 해당 회전축을 중심으로 상하 방향으로 다수 회전되어 그 내부에 투입된 다수의 분말조성물이 용이하게 혼합될 수 있도록 한다.
이때, 믹서(110)는 자중에 의해 'Y'자 자세로 복귀 가능하도록 하부의 하중이 더 무겁게 지지체(111)와 축 결합하는 것이 바람직하다.
믹서(110)의 회전에 의해 분말 형태의 발열부(10)는 믹서(110) 하부에 구비된 도어를 통해 배출되며, 배출되는 발열부(10)는 제1호퍼(113)로 공급되어 경사각을 갖는 공급스크류(115)의 회전을 통해 일정량씩 제2호퍼(117)로 공급되는 구조를 갖는다.
제2호퍼(117)의 개구된 하부는 패턴트레이(121) 일측과 근접하게 배치되어 상기 제2호퍼(117) 내부로 공급된 발열부(10)가 배출될 수 있도록 한다.
분말제공부재(120)는 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 제2호퍼(117)의 개구된 하부를 통해 공급된 분말 형태의 발열부(10)를 패턴트레이(121)에 고르게 퍼뜨려 상기 발열부(10)가 펄프원단(20) 상면에 일정한 패턴을 갖게 구비되도록 하기 위한 구성이다.
패턴트레이(121)는 판(plate) 형상을 갖도록 형성되되 그 길이방향으로 발열부(10)가 관통하는 투입공(123)이 형성되며, 상기 투입공(123)을 통해 패턴트레이(121) 하부로 이송되는 펄프원단(20) 상면에 발열부(10)가 균일 패턴을 갖게 안착할 수 있도록 한다.
이를 위해, 패턴트레이(121) 일측은 타측 보다 더 넓은 면적을 갖도록 형성하여 발열부(10)의 수용이 가능하도록 한다.
아울러, 분말제공부재(120)는 패턴트레이(121) 일측으로 제2호퍼(117)를 통해 배출된 발열부(10)가 다수의 투입공(123)을 통해 일정하게 공급될 수 있도록 슬라이드 왕복 이동이 가능하되 승강 가능한 스프레드수단(130)이 설치되며, 상기 스프레드수단(130)은 이동체(131), 제1실린더(133), 제2실린더(135) 및 분배플레이트(137)를 포함한다.
이동체(131)는 모터나 실린더 등과 같은 이동수단을 통해 패턴트레이(121) 상부에 평행하게 배치된 브라켓이나 레일을 따라 왕복 이동할 수 있도록 설치되며, 그 하부에는 제1실린더(133)와 제2실린더(135)가 각각 외부에서 공급되는 기압이나 유압에 따라 개별 승강이 가능하도록 설치된다.
분배플레이트(137)는 제1 및 제2실린더(133,135) 하부에 판의 형상을 갖도록 설치되되 발열부(10)를 패턴트레이(121)에 퍼뜨리고자 하는 방향과 반대되게 소정의 경사각을 갖는 절곡부가 형성된다.
도 8과 같이, 스프레드수단(130)은 최초에 패턴트레이(121)의 일측(도면 기준 좌측)에 대기하였다가 반대쪽의 타측(도면 기준 우측)에서 개구된 제2호퍼(117)를 통해 발열부(10)가 공급되면 그 패턴트레이(121)의 타측 방향으로 이동체(131)가 슬라이드 이동한다.
이때, 이동체(131) 하부에 구비된 제1실린더(133)는 상승한 상태로 패턴트레이(121) 타측 방향으로 이동함에 따라 제2실린더(135)의 하부에 하방으로 돌출된 분배플레이트(137)에 의해 쌓여진 발열부(10)가 흐뜨러지는 것을 방지한다.
이후, 패턴트레이(121)의 타측으로 이동이 완료된 제1실린더(133)는 다시 하강하고, 제2실린더(135)는 상승한 상태에서 이동체(131)가 최초 위치인 일측으로 슬라이드 이동하게 된다.
이 과정에서 제1실린더(133) 하부에 형성된 분배플레이트(137)가 발열부(10)를 쓸면서 패턴트레이(121)에 형성된 다수의 투입공(123)에 배분하도록 하여 펄프원단(20) 상면에 상기 발열부(10)가 균일한 패턴을 갖도록 구비되게 된다.
한편, 제1실린더(133)의 분배플레이트(137)를 통해 발열부(10)를 펄프원단(20)에 배분하는 과정에서 제2실린더(135)는 상승 상태이므로 발열부(10)의 배분에 간섭을 주지 않게 된다.
또한, 발열부(10)의 배분이 1차로 이루어진 이후 제2실린더(135)는 하강하고 제1실린더(133)는 상승한 상태로 이동체(131)가 다시 한번 패턴트레이(121) 타측 방향으로 이동하여 배분이 미처 이루어지지 못한 잔여분의 발열부(10)가 투입공(123)으로 투입될 수 있도록 한다.
열 접착부재(140)는 도 5에 도시한 바와 같이, 발열부(10)가 구비된 펄프원단(20) 상면에 부직포(30)를 열 접착하기 위한 구성으로 하부판(141) 및 상부판(143)을 포함한다.
하부판(141) 상부에는 펄프원단(20)이 이송 가능하게 배치된다. 또한, 하부판(141)의 상측에 배치된 상부판(142)의 하강에 의해 펄프원단(20) 상면에 부직포(30)를 열 접착한다. 따라서, 펄프원단(20)에 구비된 분말 형태의 발열부(10)의 이탈이 방지되도록 그 테두리 부분이 접착되고 후술하는 염수제공부(200)에 공급하고자 하는 발열팩(40)을 성형한다.
이때, 부직포(30) 외면 즉, 펄프원단(20)과 마주보는 면에는 PE코팅(31) 처리하여 열접착의 용이성을 구현하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에서 부직포(30)는 PE(Polyethylene)나 PET(Polyethylene terephthalate) 재질이 적용될 수 있다. 이때, PE는 녹는점이 낮아서 별도의 PE코팅(31) 처리가 불필요하나 열 접착부재(140)로 열접착하는 과정에서 주름(wrinkle)이 발생할 수 있다.
반면, PET의 경우에는 녹는점이 높아서 열 접착이 원활하지 않으므로 PET 부직포(30) 중 펄프원단(20)과 마주보는 면에 상기한 PE코팅(31) 처리를 하는 것이 바람직하며, 열에 의한 영향이 작아 주름도 발생하지 않는 장점이 있다.
천공부재(150)는 성형한 발열팩(40)에 착용자의 콧등 부분이 거치될 수 있는 타공을 형성하기 위한 구성으로 하부천공판(151) 및 상부천공판(153)을 포함한다.
도시한 바와 같이, 하부천공판(151)은 그 상부로 발열팩(40)이 이송되게 배치되며, 상부천공판(153)은 하부천공판(151)의 상측에서 승강 가능한 구조로 설치되어 그 승강을 통해 발열팩(40)을 타공한다.
절단부재(160)는 도 5 및 도 9에 도시한 바와 같이, 타공된 발열팩(40)을 소정의 폭으로 절단하기 위한 구성으로 회전대(161) 및 블레이드(163)를 포함한다.
전체적으로 소정 길이를 갖는 기둥형상으로 이루어진 회전대(161)는 어느 한 측이 구동모터에 의해 회전가능하게 설치되되 그 길이방향으로 다수의 블레이드(163)가 소정 간격을 갖도록 형성되어 상기 블레이드(163)의 절단면을 통해 복수의 발열팩(40)이 생산될 수 있도록 한다.
아울러, 도시하지는 않았으나, 블레이드(163)에 의해 절단된 각각의 발열팩(40)은 회전가능한 롤러에 권취 가능하도록 설치되어 후술하는 염수제공부(200)에 개별 설치되어 상기 발열팩(40)이 공급될 수 있도록 한다.
그리고, 상기 염수제공부(200)는 도 10에 도시한 바와 같이, 상술한 팩성형부(100)를 통해 획득한 발열팩(40)의 발열부(10)에 염수를 제공하기 위한 구성으로 염수를 공급하는 펌프와, 염수를 분사하는 노즐 및 상기 노즐에 장착되어 분사량을 조정하는 밸브가 구비된다. 염수는 소금과 물을 포함하며, 일 예로 식염수가 사용될 수 있다.
한편, 실시예로 염수제공부(200)는 종래와는 차별되게 그 내부가 질소분위기로 조성되어 염수를 제공한 이후에 발열부(10)가 외기와 접촉하여 열반응이 일어나지 않도록 쳄버 내에서 작업이 진행된다. 그러나, 다른 실시예로 제조장치(1)는 염수제공부(200)에서 포장모듈(미도시)를 통한 파우치 포장까지 수분 이내로 생산할 수 있기 때문에 해당 챔버가 생략된 상태에서 진행해도 무방한 장점을 갖게 된다.
물론, 팩성형부(100)를 통해 롤러에 권출 가능하게 생산된 발열팩(40)은 염수제공부(200)에 공급하기 이전에는 외기와의 접촉이 차단될 수 있게 별도로 포장되거나 그 조전에 부합하는 저장소에 별도 보관되는 것은 자명하다.
그리고, 상기 제1접착부(300)는 염수가 공급된 발열팩(40)의 상부와 하부에 각각 통기성시트(51)와 비통기성시트(52)를 접착하기 위한 구성으로 상부작업대(320)와 하부작업대(310)를 포함한다.
이때, 통기성시트(51) 외면에는 향 투입부(900)를 통해 발향액이 도포되되 예컨대 향 투입부(900)는 통기성시트(51) 외면과 접촉하는 브러쉬나 롤러 등과 같은 도포수단(미도시)을 통하여 액상의 발향액을 통기성시트(51) 외면에 도포하여 비통기성시트(52)와 제1접착부(300)에 의해 접착될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 다만, 발향액은 비통기성시트(52)에 도포될 수도 있으며 이를 위해 상기 향 투입부(900)를 비통기성시트(52) 투입로 상에 설치할 수도 있다.
하부작업대(310)의 상측에 상부작업대(320)가 승강 가능하게 설치되며, 두 구성의 사이로 발열팩(40)이 이송되되, 발열팩(40) 하부에는 비통기성시트(52)가 그 상부에는 통기성시트(51)가 함께 이송되어 상부작업대(320)의 하강에 의한 열 접착에 의해 제1성형시트(50)가 성형될 수 있도록 한다.
아울러, 성형이 이루어진 제1성형시트(50)는 타공부(400)에 의해 재단 후, 제2접착부(500)를 통해 열 접착하는 외피(61)와 내피(63)의 사이에 구비될 수 있도록 한다.
도 11과 같이, 상기 제2접착부(500)는 타공부(400)에 의해 타공이 이루어진 제1성형시트(50) 상면과 하면에 외피(61)와 내피(63)를 열 접착시켜 귀걸이시트(70)가 생략된 안대의 형상으로 이루어진 제2성형시트(60)를 성형하기 위한 구성으로 하부성형대(510) 및 상부성형대(520)를 포함한다.
예컨대 하부성형대(510)의 상측에서 상부성형대(520)가 승강 가능하게 안내되며, 그 두 구성 사이에 제1성형시트(50)가 이송가능하도록 배치된다. 또한, 제1성형시트(50)의 상면에는 권출되는 외피(61)가 배치되고, 하부에는 내피(63)가 배치되어 하강하는 상부성형대(520)의 열 접착에 의해 제2성형시트(60)가 성형될 수 있도록 한다.
그리고, 상기 제3접착부(600)는 도 12에 도시한 바와 같이, 성형된 제2성형시트(60) 외면(바람직하게는 내피와 구비된 면)에 착용자가 귀에 걸어 착용하기 위한 귀걸이시트(70)를 초음파 접착하기 위한 구성으로 하부접착판(610) 및 상부접착판(620)을 포함한다.
이를 위해, 하부접착판(610)은 그 상부에 상부접착판(620)과 승강 가능하게 설치되며, 두 구성의 사이로 제2성형시트(60)가 이송가능하게 설치된다. 또한, 제2성형시트(60)의 내피(63)와 면 접촉할 수 있게 권출가능한 귀걸이시트(70)가 공급되어 상부접착판(620)의 초음파 접착에 의해 귀걸이시트(70)가 접착되는 구조를 갖는다.
이때, 귀걸이시트(70)는 도 13에 도시한 바와 같이, 제2성형시트(60) 임의의 가상선(L)을 기준으로 펼침 이후에 해당 가상선(L) 하부 방향으로 경사지게 펼쳐질 수 있도록 접착되어 귀걸이시트(70)에 형성된 홀을 통해 착용의 용이성을 갖도록 하는 것이 바람직하다.
다시 도 12를 참조하면, 상기 외형성형부(700)는 상술한 귀걸이시트(70)가 접착된 제2성형시트(60)를 타공 재단하여 상품화된 아이 마스크 팩(80)을 성형하기 위한 구성으로 하부형성판(710) 및 상부형성판(720)을 포함한다.
예컨대, 하부형성판(710)은 그 상부에 상부형성판(720)이 승강 가능하게 설치되며, 두 구성의 사이로 펼쳐지기 이전의 귀걸이시트(70)가 접착된 제2성형시트(60) 외면을 열 등에 의해 타공하여 아이 마스크 팩(80)을 최종적으로 성형한다.
한편, 도 11을 참조하면 본 발명에서 롤러로부터 권출되는 외피(61)는 펄프원단(20)과 부직포(30)를 제외한 제어부의 제어신호를 통해 상기 외피(61)의 공급위치를 기준으로 모두 동일하게 롤러 형태로 권출되는 내피(63) 및 귀걸이시트(70)의 공급이 결정될 수 있도록 제어한다.
이를 위해 본 발명인 제조장치(1)는 상기 외피(61)의 공급위치를 감지하는 위치제어센서부(800)가 브라켓에 더 구비될 수 있으며, 상기 위치제어센서부(800)는 회전브라켓(810), 회전모터(820) 및 한 쌍의 감지센서(830)를 포함한다.
예컨대 외피(61)는 회전브라켓(810) 상부와 하부에 회전가능하게 축 결합하는 장력유지롤러(811)를 거쳐 제2접착부(500)로 이송되며, 이 과정에서 외피(61) 일측에는 서로 마주보는 방향으로 송신센서(831)와 수신센서(833)가 하나의 모듈로 하는 감지센서(830) 한 쌍이 상기 외피(61)를 감지할 수 있도록 설치된다.
일 예로, 도 14 내지 도 16과 같이, 외피(61)는 장력유지롤러(811) 일측에 표시된 기준구역(Z)을 기준으로 외피(61) 일단이 맞추어져 제1감지센서(830)에 의해 감지될 수 있게 그 속도와 위치가 일정한 안정상태를 갖도록 공급되며, 이러한 안정상태를 기준으로 제어부는 다른 시트들의 공급을 제어하게 된다.
이 과정에서 외부영향(예를 들어, 기계적인 진동 등)에 의해 외피(61)가 제1감지센서(830)에 감지되지 않게 벗어나거나 제2감지센서(830')까지 감지되는 비안정상태가 되면 제1 또는 제2감지센서(830, 830')의 감지정보에 따라 제어부는 회전모터(820)를 통해 회전브라켓(810)을 정방향(시계 방향) 또는 역방향 등으로 회전하여 외피(61) 일단이 기준구역에 이르게 하여 안정상태가 될 수 있게 이동시켜 모든 시트가 균일한 위치를 유지할 수 있도록 하는 것이다.
물론, 본 발명에서의 위치제어센서부(800)는 외피(61)에 적용되어 다른 시트들의 공급위치가 균일하게 유지될 수 있도록 설명되어 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 필요에 따라 다른 시트에도 적용가능하되 복수의 구성으로 설치되는 것도 가능하다.
전술한 바와 같은 구성들로 이루어진 본 발명에 따른 제조장치(1)는 종래와는 차별적으로 질소의 사용이 없이도 신속하게 자가발열 마스크 팩(80)을 성형 후, 포장할 수 있어 안전사고 방지는 물론, 유지보수의 편의성을 제공하게 된다.
또한, 종래와는 차별적으로 외피(61)의 위치를 제어하여 그 공급위치에 맞추어 다른 시트들의 공급을 일괄 제어하는 효과를 가질 수 있다.
본 발명은 자가발열이 이루어지는 발열팩을 눈 부위체 부착하여 사용하는 아이 마스크 팩에 관한 것으로, 이를 위한 발열체 조정물, 아이 마스크 팩 제조방법 및 제조장치 산업분야에 이용된다.

Claims (13)

  1. 제1철분말 100중량부에 대하여,
    탄소분말 50~100중량부와,
    황토분말 1~50중량부와,
    펄프분말 1~50중량부와,
    소금5~50중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발열체 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1철분말 100중량부에 대하여,
    고흡수성수지 1~50중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발열체 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1철분말 100중량부에 대하여,
    제2철분말 200~500중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발열체 조성물.
  4. 발열체 조성물이 포함된 마스크 제조방법에 있어서,
    1) 제1철분말에 탄소분말을 혼합하여 제1혼합물을 형성하는 단계;
    2) 상기 제1혼합물에 황토분말과 펄프분말과 고흡수성수지를 혼합하여 제2혼합물을 형성하는 단계;
    3) 상기 제2혼합물을 밀봉하여 발열팩을 형성하는 단계;
    4) 밀봉된 상기 발열팩을 릴에 감아 진공팩에 보관하는 단계; 및
    5) 상기 발열팩의 밀봉상태를 해제하고 소금과 물을 투입하여 마스크팩을 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 3)단계는,
    3-1) 상기 제2혼합물을 펄프원단에 도포하는 단계;
    3-2) 상기 제2혼합물의 상부에 부직포을 덮는 단계;
    3-3) 상기 제2혼합물을 사이에 두고 상기 펄프원단과 부직포를 접착하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 5)단계에서 상기 물은 상기 제1철분말 100중량부에 대하여 50~20중량부를 투입하는 것을 특징으로 하는 마스크 제조방법.
  7. 발열부(10)가 구비된 발열팩(40)을 성형하는 팩성형부(100);
    공급되는 상기 발열팩(40)의 발열부(10)에 염수를 공급하는 염수제공부(200);
    상기 발열팩(40)의 상부와 하부에 각각 통기성시트(51)와 비통기성시트(52)를 열 접착하여 제1성형시트(50)를 성형하는 제1접착부(300);
    상기 제1성형시트(50) 상면과 하면에 각각 외피(61)와 내피(63)를 열 접착하여 제2성형시트(60)를 성형하는 제2접착부(500);
    상기 제2성형시트(60) 상면에 홀이 타공된 귀걸이시트(70)를 초음파 접착하는 제3접착부(600); 및
    상기 제2성형시트(60)을 타공하여 마스크 팩(80)을 성형하는 외형성형부(700);를 포함하는 것을 특징으로 하는 아이 마스크 팩 제조장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 팩성형부(100)는
    믹서(110)에 의해 혼합된 상기 발열부(10)를 이송시켜 펄프원단(20)에 제공하는 분말제공부재(120);
    부직포(30)를 상기 펄프원단(20) 상면에 열 접착하여 상기 발열부(10)가 유실되지 않게 밀봉하여 상기 발열팩(40)을 성형하는 열 접착부재(140);
    상기 발열팩(40)을 일정 간격으로 천공하는 천공부재(150); 및
    상기 발열팩(40)을 소정 넓이로 다수 절단하여 롤러에 권취시키는 절단부재(160);를 포함하는 것을 특징으로 하는 아이 마스크 팩 제조장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 펄프원단(20)과 마주보는 상기 부직포(30) 외면에는 PE코팅(31)이 이루어진 것을 특징으로 하는 아이 마스크 팩 제조장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 분말제공부재(120)는
    상기 펄프원단(20) 상부에 설치되되 투입공(123)이 일정 패턴으로 천공형성된 패턴트레이(121); 및
    상기 패턴트레이(121) 상부에 왕복 이동가능하도록 설치되어 상기 투입공(123)을 통해 상기 펄프원단(20) 상면에 상기 발열부(10)가 다수 분포될 수 있도록 구비되는 이동체(131);를 포함하는 것을 특징으로 하는 아이 마스크 팩 제조장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제2접착부(500)는 위치제어센서부(800);를 더 포함하되,
    상기 위치제어센서부(800)는 상기 외피(61)의 권출위치를 기준으로 상기 발열팩(40), 상기 통기성시트(51), 상기 비통기성시트(52), 상기 내피(63) 및 상기 귀걸이시트(70) 중 적어도 어느 하나의 권출이 제어부에 의해 일정하게 유지되도록 회전하는 것을 특징으로 하는 아이 마스크 팩 제조장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 위치제어센서부(800)는
    권출되는 상기 외피(61)의 장력을 유지하는 장력유지롤러(811)가 회전 가능하게 구비된 회전브라켓(810);
    상기 회전브라켓(810)을 회전시켜 상기 외피(61)의 권출위치를 제어하여 상기 외피(61)의 공급속도를 유지하는 감속모터(820); 및
    상기 외피(61)을 감지하는 한 쌍의 감지센서(830);를 포함하는 것을 특징으로 하는 아이 마스크 팩 제조장치.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 귀걸이시트(70)는 상기 제2성형시트(60)에 임의로 형성된 기준선(L)을 기준으로 하향되게 사선의 형태로 펼쳐질 수 있게 접착되는 것을 특징으로 하는 아이 마스크 팩 제조장치.
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