KR101437082B1 - 카복시메틸 셀룰로오스 섬유를 함유한 혼성부직포, 그 제조방법 및 그 용도 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 카복시메틸 셀룰로오스 섬유를 함유한 혼성부직포, 그 제조방법 및 그 용도에 관한 것이다.
본 발명의 혼성부직포는 물 또는 체액에 접촉시 젤화가 일어나는 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유 및 젤화가 일어나지 않는 비카복시메틸 셀룰로오스(NON-CMC) 섬유가 혼합된 구조로서 형태안정성이 개선되고, 제조공정단계에서 이종의 소재를 혼섬하여 복합화함으로써, 다층구조 형태로 복합화된 부직포대비 공정이 간단하다. 또한, 본 발명의 혼성부직포에서 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유가 물 또는 체액에 접촉시 젤화가 일어나 의료 또는 미용목적의 치료용도에 효과적이고, 상기 비카복시메틸 셀룰로오스(NON-CMC) 섬유가 지지체 역할을 수행함으로써, 제품사용 시 강도가 개선되고, 사용 후 탈착이 용이하므로, 이를 이용한 의료용 부직포 또는 마스크팩으로서 유용하다.

Description

카복시메틸 셀룰로오스 섬유를 함유한 혼성부직포, 그 제조방법 및 그 용도 {MANUFACTURING METHOD OF CARBOXYMETHYL CELLULOSE NONWOVEN COMPOSITE AND USE OF USING THE SAME}
본 발명은 카복시메틸 셀룰로오스 섬유를 함유한 혼성부직포, 그 제조방법 및 그 용도에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 물 또는 체액에 접촉시 젤화가 일어나는 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유 및 젤화가 일어나지 않는 비카복시메틸 셀룰로오스(NON-CMC) 섬유가 혼합된 혼성부직포로서 형태안정성이 개선되고, 제조공정단계에서 이종의 소재를 혼섬하여 복합화함으로써, 다층구조 형태로 복합화된 부직포대비 공정이 간단하고, 사용 후 탈착이 용이한 혼성부직포, 그 제조방법 및 그 용도에 관한 것이다.
부직포는 천연섬유, 화학섬유, 유리섬유, 금속섬유 등 각종 섬유를 상호간의 특성에 따라, 엉키게 하는 시트 모양의 웹(Web)을 형성하고, 이를 기계적 또는 물리적 방법으로 결합시켜 만든 평면구조의 섬유구조체라고 정의할 수 있다.
최근에 와서는 우리산업과 생활주변에 부직포가 광범위하게 소비되고 있으며, 부직포 용도와 특성 및 기능이 실수요자에게 알려지기 시작하면서 부직포를 이용한 다양한 용도가 창출되고 있다. 특히, 응용분야 확대 연구가 국내업계에서 선진국과 같이 활발히 진행되므로 다기능성 첨단 부직포제품이 속속 선보이고 있는 추세로 한국 내에서도 활발히 진행되므로, 다기능성 첨단 부직포제품의 활발한 기술진척이 급속히 이루어지고 있다.
의료 시장에 적용되는 부직포 제품은 수술용 가운, 마스크 등의 착용 제품 외에 수술용 드레이프, 패드, 드레싱, 필터 소재뿐만 아니라, 내부 장기의 재생을 위해 삽입하는 조직 지지체로도 활용되고 있다.
특히, 천연 섬유 중에서도 셀룰로오스는 지구상에서 가장 풍부한 생물자원으로 자연계의 법칙에 의해 생성, 분해, 이용 및 생성의 순환을 반복하는 무한정 자원에 해당되어 수 천년 동안 인류에게 기능성, 저비용 재생물질로 제공되어 왔다. 이러한 셀룰로오스는 에너지, 식량 등의 자원으로서 식물체의 셀룰로오스 성분을 활용하려고 하는 기술 개발이 활발하게 이루어지고 있으며, 최근에는 환경친화적인 고분자 재료의 필요성이 증가하면서 셀룰로오스를 각종 기능성 고분자 재료 및 산업분야에 사용되는 고분자 자원으로 대체하려는 연구가 활발히 진행되고 있다.
상기 셀룰로오스 분자의 제 3 하이드록실 그룹은 1가 및 2가 알코올 그룹과 모두 반응하여 에스테르화, 질화, 에테르화, 산화와 같은 화학적 반응을 할 수 있어 생체 적합 물질로서 다양한 생의학적 적용에 따라 여러 넓은 범위로 변환될 수 있다. 이에, 이러한 셀룰로오스를 산화처리한 산화 셀룰로오스(Oxydized cellulose)를 이용한 편물형태의 제품이 굴곡이 심한 장기나 조직에 대한 밀착성이 좋아 현재 유착방지제로서 시판되고 있다. 그러나, 공극의 크기가 너무 크기 때문에 여러 가지 세포, 혈액 단백질 등의 투과가 쉽게 일어날 수 있으므로 분리막으로서 효율성이 낮은 문제점이 지적되고 있다. 또한 셀룰로오스를 카복시메틸화한 카복시메틸 셀룰로오스(Carboxymethyl cellulose, CMC)를 이용한 필름 형태의 제품이 시판되고 있으나, 미세 기공이 존재하지 않아 밀착성이 떨어지고 뻣뻣하여 취급이 용이하지 않은 문제점이 지적되고 있다.
또한, CMC 단독 소재의 부직포로 사용될 경우, 흡습시 강도가 현저히 떨어지는 문제점으로 인하여, 제품적용에 한계가 있다.
이러한 문제점을 해소하기 위하여, 대한민국특허 제699753호에서는 수분산성 섬유와 수불용성 CMC를 혼초 처리하고 초지 처리하거나 수분산성 섬유와 수불용성 CMC를 혼초 처리하여 섬유 웹을 형성하고, 그 후 섬유 웹에 워터 제트 처리하여 복합화함으로써, 건조시의 파단강도가 1000g/25mm 이상이고, 습윤시의 파단강도가 100g/25mm 이상인 수해성 섬유 시트를 개시하고 있다. 그러나 상기 발명의 수행성 섬유 시트에 포함되는 셀룰로오스는 수불용성 CMC를 함유하고 있어, 이를 이용한 의료용도 또는 미용용도에 적용하기에 부적합하다.
또한, 일본공개특허 제2011-016995호에는 평균 섬유길이가 100nm 이하이고, 방향환 함유 치환기로 수식되는 셀룰로오스 I 형 결정 구조를 가지는 수식 셀룰로오스섬유의 분산액을 제공하고, 상기 분산액에 포함되는 셀룰로오스 섬유, 또는 초지법에 따라 얻어지는 수식 셀룰로오스섬유 시트와, 셀룰로오스 이외의 고분자를 복합화하는 공정을 가지는 셀룰로오스 복합 재료가 공개되어 있다. 그러나, 상기 복합재료는 액정이나 유기 EL 등의 디스플레이용 기판으로 사용되는 것으로서, 종래 유리를 대체하기 위한 플라스틱 재료로 제시되고 있다.
이에, 본 발명자들은 천연소재의 셀룰로오스를 생체적합한 용도에 적용하고자 셀룰로오스 부직포의 물성개선을 위하여 부단히 노력한 결과, 초지법에 의해 제조되는 종래의 습식 부직포의 제조공정 대비, 셀룰로오스 섬유를 먼저 카복시메틸화한 후, 이종의 소재를 혼섬하여 습식 부직포를 제조하거나, 셀룰로오스 섬유와 비셀룰로오스 소재를 혼섬하여 습식 부직포를 제조한 후, 선택적으로 셀룰로오스만을 카복시메틸화하는 공정개선을 통해, 물 또는 체액에 접촉시 젤화가 일어나는 CMC 섬유와 젤화가 일어나지 않는 비카복시메틸 셀룰로오스(NON-CMC) 섬유가 혼합된 혼성부직포를 제공하여 형태안정성으로 인한 강도가 개선됨으로써, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 물 또는 체액에 접촉시 젤화가 일어나는 CMC 섬유 및 젤화가 일어나지 않는 비카복시메틸 셀룰로오스(NON-CMC) 섬유가 혼합된 혼성부직포를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 혼성부직포의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 혼성부직포가 적용되는 의료용 부직포 또는 마스크 팩에 유용한 용도를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 물 또는 체액에 접촉시 젤화가 일어나는 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유 및 젤화가 일어나지 않는 비카복시메틸 셀룰로오스(NON-CMC) 섬유가 혼합된 혼성부직포를 제공한다.
본 발명의 혼성부직포에 있어서, 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유 및 비카복시메틸 셀룰로오스(NON-CMC) 섬유의 길이가 0.1∼10mm인 것이며, 상기 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유가 10 내지 80중량% 혼합되는 것이다.
본 발명의 혼성부직포에서, 비카복시메틸 셀룰로오스(NON-CMC) 섬유는 폴리에틸렌 섬유, 폴리에스테르 섬유, 폴리비닐알콜 섬유, 폴리프로필렌 섬유 및 나일론 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나가 사용된다.
또한, 본 발명은 상기 혼성부직포의 제조방법을 제공한다. 더욱 구체적으로, 바람직한 제1실시형태의 제조방법은 1) 셀룰로오스 섬유와 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 폴리프로필렌 및 나일론으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 섬유를 초조용매에서 혼련하고 용매를 제거하여 혼성 시트를 수득하고, 2) 상기 혼성 시트를 카복시메틸화 처리하여 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유를 함유하는 혼성부직포의 제조방법을 제공하는 것이다.
또한, 바람직한 제2실시형태의 제조방법은 1) 셀룰로오스 섬유를 카복시메틸화 처리하여 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유를 준비하고, 2) 상기 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유와 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 폴리비닐알콜, 폴리프로필렌 및 나일론으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 섬유를 초조용매에서 혼련하고 용매를 제거하는 것으로 이루어진 혼성부직포의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 제1실시형태 또는 제2실시형태의 제조방법에 있어서, 셀룰로오스 섬유는 비스코스 레이온 섬유, 면 섬유 및 라이오셀 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나가 사용된다.
또한, 초조용매로는 물; 또는 에탄올, 메탄올 및 프로판올로 이루어진 군에서 선택되는 단독 또는 그 혼합 형태의 알코올 용매;에서 선택 사용할 수 있으며, 특히, 제2실시형태에서의 초조용매는 알코올 용매로 한정하여 실시한다.
이때, 상기 제1실시형태 또는 제2실시형태의 제조방법에서, 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유 길이는 0.1∼10mm가 바람직하다.
바람직하게는 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유가 10 내지 80중량% 포함되는 것이다.
또한, 상기 제1실시형태 또는 제2실시형태의 제조방법은 상기 용매제거 후, 캘린더링법에 의한 압착공정을 더 수행할 수 있다.
나아가, 본 발명은 상기 혼성부직포의 용도를 제공한다.
더욱 바람직하게는 본 발명은 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유 및 젤화가 일어나지 않는 비카복시메틸 셀룰로오스(NON-CMC) 섬유로 이루어진 혼성부직포가 유착방지제, 창상피복재 및 지혈제로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나에 유용한 의료용 부직포를 제공한다.
또한 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유 및 젤화가 일어나지 않는 비카복시메틸 셀룰로오스(NON-CMC) 섬유로 이루어진 혼성부직포로 이루어진 마스크 팩을 제공한다.
본 발명은 물 또는 체액에 접촉시 젤화가 일어나는 CMC 섬유 및 젤화가 일어나지 않는 비카복시메틸 셀룰로오스(NON-CMC) 섬유가 혼합된 혼성부직포를 제공함으로써, 우수한 강도가 구현된다.
본 발명의 혼성부직포는 초지법에 의해 제조되는 종래의 습식 부직포의 제조공정 대비, 셀룰로오스 섬유를 먼저 카복시메틸화한 후, 이종의 소재를 혼섬하여 습식 부직포를 제조하거나 또는 셀룰로오스 섬유와 비셀룰로오스 소재를 혼섬하여 습식 부직포를 제조한 후, 선택적으로 셀룰로오스만을 카복시메틸화하는 공정개선을 통해 제조됨으로써, 균제도(uniformity)가 우수하고, 다층구조 형태로 복합화된 부직포대비 공정이 간단하고, 물리화학적 특성 조절이 용이하다.
반면에, 종래 다층구조의 부직포를 제조하는 경우, 카복시메틸 셀룰로오스 부직포와 비카복시메틸 셀룰로오스 부직포를 각각 제조하여 복합화하는데, 상기 카복시메틸 셀룰로오스가 열에 의해 용융되지 않아 두 층을 균일하게 부착하는 것이 어렵고, 물이나 체액과 접촉시 카복시메틸 셀룰로오스 층과 비카복시메틸 셀룰로오스 층간의 분리가 쉽게 일어나는 단점이 있다.
나아가, 본 발명의 혼성부직포에서 CMC 섬유가 물 또는 체액에 접촉시 젤화가 일어나 의료 또는 미용목적의 치료용도에 효과적이고, 상기 비CMC 섬유가 지지체 역할을 수행함으로써, 제품사용 시 강도가 개선되고, 사용 후 탈착이 용이하므로, 이를 이용한 의료용 부직포 또는 마스크팩으로서 유용하다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 카복시메틸 셀룰로오스/폴리에틸렌 혼성부직포의 광학 사진이고,
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 카복시메틸 셀룰로오스/폴리에틸렌 혼성부직포의 표면을 전자주사현미경으로 관찰한 사진이고,
도 3은 본 발명의 제조방법에서 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유 함량에 따른 혼성부직포의 습윤 인장 강도를 측정한 결과이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 물 또는 체액에 접촉시 젤화가 일어나는 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유 및 젤화가 일어나지 않는 비카복시메틸 셀룰로오스(NON-CMC) 섬유가 혼합된 혼성부직포를 제공한다.
본 발명의 혼성부직포에서, 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유는 물 또는 체액에 접촉시 젤화가 일어나는 섬유로 안전성 및 효능이 검증된 생체적합성 소재이며, 셀룰로오스 섬유에 카복시메틸화 처리된 섬유군을 포함한다. 본 발명의 실시예에서는 셀룰로오스 섬유로서 비스코스 레이온 및 면 섬유를 일례로 설명하고 있으나, 이에 한정하지 않고 공지된 천연 셀룰로오스 섬유가 적용 가능할 것이다.
본 발명의 혼성부직포에 함유된 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유의 길이는 0.1 내지 10mm인 것이 바람직하며, 상기 섬유길이가 0.1mm 미만이면, 섬유간 결합력이 저하되어 형태안정성이 떨어지고, 10mm를 초과하면, 습식 부직포 제조 시 섬유의 고른 분산에 어려움이 있다.
또한, 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유는 10 내지 80중량%, 바람직하게는 50 내지 80중량%, 더욱 바람직하게는 70 내지 80중량%로 혼합되는 것이다. 이때, 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유 함량이 10중량% 미만이면, 체액과 접촉했을 때 겔화 특성이 미약하고, 80중량%를 초과하면, 습윤시 인장 강도 향상을 기대할 수 없다.
본 발명의 혼성부직포에서, 비카복시메틸 셀룰로오스(NON-CMC) 섬유는 일정 융점을 가지는 소재이면서, 물과 접촉했을 때 겔화가 일어나지 않는 소재이면 제한이 사용될 수 있으며, 상대적으로 물 또는 체액에 젤화되지 않아 지지체 역할을 수행할 수 있다. 바람직한 일례로는 폴리에틸렌 섬유, 폴리에스테르 섬유, 폴리비닐알콜 섬유, 폴리프로필렌 섬유 및 나일론 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이다. 이때, 상기 비카복시메틸 셀룰로오스(NON-CMC) 섬유의 길이는 0.1 내지 10mm인 것이 바람직하다.
도1은 본 발명의 실시예에서 제조된 카복시메틸 셀룰로오스/폴리에틸렌 혼성부직포에 대한 광학 사진이고, 도 2는 카복시메틸 셀룰로오스/폴리에틸렌 혼성부직포의 표면을 전자주사현미경으로 관찰한 사진 결과이다. 상기 결과로부터, 카복시메틸 셀룰로오스가 섬유상으로 관찰되며, 폴리에틸렌 성분이 바인더 성분으로서 융착된 필름 형태의 부직포임을 확인할 수 있다.
또한, 본 발명은 제조공정단계에서 이종의 소재를 혼섬하여 복합화함으로써, 다층구조 형태로 복합화된 부직포대비 공정이 간단하면서도 형태안정성이 개선된 혼성부직포의 제조방법을 제공한다.
이에, 바람직한 제1실시형태의 제조방법은 초지법에 따른 습식부직포의 제조방법으로서, 셀룰로오스 섬유와 비셀룰로오스 소재를 먼저 혼섬하여 부직포를 제조한 후, 카복시메틸화 처리하는 제조방법이다.
더욱 구체적으로, 1) 셀룰로오스 섬유와 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 폴리프로필렌 및 나일론으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 섬유를 초조용매에서 혼련하고 용매를 제거하여 혼성 시트를 수득하고, 2) 상기 혼성 시트를 카복시메틸화 처리함으로써, 선택적으로 셀룰로오스 섬유를 카복시메틸화한 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유를 함유하는 혼성부직포의 제조방법을 제공한다.
또한, 바람직한 제2실시형태의 제조방법은 셀룰로오스 섬유를 먼저 카복시메틸화처리한 후, 습식 부직포를 제조하는 공정에 이종의 소재를 혼섬하는 방법이다.
구체적으로는, 1) 셀룰로오스 섬유를 카복시메틸화 처리하여 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유를 준비하고, 2) 상기 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유와 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 폴리비닐알콜, 폴리프로필렌 및 나일론으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 섬유를 초조용매에서 혼련하고 용매를 제거하는 것으로 이루어진다.
특히, 상기 제2실시형태의 제조방법은 종래 초지법(paper making process)에 의한 셀룰로오스 습식 부직포의 제조방법에서 습식 부직포를 제조한 후, 산화처리를 후속공정으로 수행하는 것과 달리, 셀룰로오스 섬유를 초조용매에 분산시켜 카복시메틸화를 선 수행함으로써, 카복시메틸화가 균일하게 일어나므로 산화처리 효율이 우수하다.
또한 제1실시형태의 습식 부직포의 제조방법에서 사용되는 초조용매는 물 또는 에탄올 용매에 특별히 한정되지 않고 실시할 수 있으나, 제2실시형태의 제조방법에서 사용되는 초조용매는 알코올 용매로 한정하여 실시한다. 바람직하게는 에탄올, 메탄올 및 프로판올로 이루어진 군에서 선택되는 단독 또는 그 혼합 형태를 사용하는 것으로서, 카복시메틸 셀룰로오스 섬유가 물에 접촉하면 젤화가 일어나므로 알코올 용매를 초조용매로 사용함으로써, 최종 부직포의 우수한 균제도와 공정 효율개선을 구현할 수 있다.
이상의 제1실시형태 또는 제2실시형태의 제조방법에서, 초기 사용되는 셀룰로오스 섬유로는 비스코스 레이온 섬유, 면 섬유 및 라이오셀 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용한다.
본 발명의 제1실시형태 또는 제2실시형태의 제조방법에서 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유는 도 2에서 확인되는 바와 같이, 혼성부직포에서 카복시메틸 셀룰로오스가 섬유상으로 관찰되며, 그 섬유길이는 0.1 내지 10mm이 바람직하다. 이때, 섬유길이가 0.1mm 미만이면, 섬유간 결합력이 저하되어 형태안정성이 떨어지고, 10mm를 초과하면, 습식 부직포 제조 시 섬유의 고른 분산에 어려움이 있다.
또한, 제1실시형태 또는 제2실시형태의 제조방법에서 사용되는 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 폴리비닐알콜, 폴리프로필렌 및 나일론으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 섬유의 길이 역시 섬유길이는 0.1 내지 10mm이 바람직하다.
또한, 본 발명의 혼성부직포에서 카복시메틸 셀룰로오스 섬유는 10 내지 80중량%, 바람직하게는 50 내지 80중량%, 더욱 바람직하게는 70 내지 80중량%로 혼합되는 것이다. 이때, 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유 함량이 10중량% 미만이면, 체액과 접촉했을 때 겔화 특성이 미약하고, 80중량%를 초과하면, 습윤시 인장 강도 향상을 기대할 수 없다.
도 3은 본 발명의 제조방법에서 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유 함량에 따른 혼성부직포의 습윤 인장 강도(wet strength)를 측정한 결과를 도시한 것으로서, 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유가 80중량% 이하인 경우 습윤 인장 강도가 현저히 증가한다.
또한, 이상의 제1실시형태 또는 제2실시형태의 제조방법에서 상기 용매제거 후, 캘린더링법에 의한 압착공정을 더 수행할 수 있다.
상기 캘린더링법에 의한 압착공정에 의해 비카복시메틸 셀룰로오스(NON-CMC) 섬유가 바인더로서 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유를 융착시키며, 부직포간의 미세 기공크기를 제어할 수 있다.
나아가, 본 발명은 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유 및 젤화가 일어나지 않는 비카복시메틸 셀룰로오스(NON-CMC) 섬유로 이루어진 혼성부직포가 유착방지제, 창상피복재 및 지혈제로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나에 유용한 의료용 부직포를 제공한다.
상기 의료용 부직포에서 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유가 상처 접촉면으로 배치시킴으로써, 물 또는 체액에 접촉시 젤화가 일어나 상처 치료용도에 효과적이고, 상기 비CMC 섬유가 지지체 역할을 수행함으로써, 제품사용 시 강도가 개선된다.
또한 본 발명의 의료용 부직포는 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유 및 젤화가 일어나지 않는 비카복시메틸 셀룰로오스(NON-CMC) 섬유간의 이종 소재로 인하여, 사용 후 탈착이 용이하다.
아울러, 상기 혼성부직포 중 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유 또는 젤화가 일어나지 않는 비카복시메틸 셀룰로오스(NON-CMC) 섬유 중 어느 하나에 생체적합성 염료 또는 안료를 착색함으로써, 이를 이용한 의료용 부직포의 시술편의성 또는 사용시 시인성을 향상시킬 수 있다. 이때, 염료 또는 안료는 당해 분야에 공지된 인체 무해한 물질 중에서 선택가능하며, 시술 후, 의료용 부직포의 기관 내 부착여부 및 부착위치를 용이하게 파악할 수 있도록 혈액과 보색관계의 색상을 선택 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 혼성부직포에 항균물질을 더 첨가함으로써, 이를 이용한 의료용 부직포의 감염방지능을 향상시킬 수 있다. 이때, 항균물질은 당해 분야에 공지된 인체 무해한 항균 물질 중에서 선택가능하며, 은, 은계 화합물, 트리클로산, 바이구아나이드계 화합물, 메틸렌 블루 등을 들 수 있다.
나아가, 본 발명은 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유 및 젤화가 일어나지 않는 비카복시메틸 셀룰로오스(NON-CMC) 섬유로 이루어진 혼성부직포로 이루어진 마스크 팩을 제공한다.
본 발명의 혼성부직포를 이용한 마스크 팩은 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유가 얼굴에 접촉되도록 배치시키고, 물 또는 체액에 접촉시 젤화가 일어나는 성질을 이용하여 미용효과에 유효하고, 상기 젤화가 일어나지 않는 비카복시메틸 셀룰로오스(NON-CMC) 섬유가 지지체 역할을 수행함으로써, 제품사용 시 강도가 개선된다.
또한 본 발명의 마스크 팩은 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유 및 젤화가 일어나지 않는 비카복시메틸 셀룰로오스(NON-CMC) 섬유간의 이종 소재로 인하여, 사용 후 탈착이 용이하므로 유용하다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다.
본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
< 실시예 1> 비스코스 레이온/폴리에틸렌 혼성부직포 제조 1
물 12L에 비스코스 레이온 단섬유(short-cut) 1.2g과 폴리에틸렌 단섬유 1.2 g을 사용하여 초조용액을 제조하여 충분히 혼련한 후, 수동제지기(hand sheet former)를 이용하여, 60 g/m2의 부직포를 제조하였다. 상기 제조된 부직포를 110℃ 온도 및 500 psi의 압력으로 유지된 롤 캘린더에 넣어 캘린더링하여 비스코스레이온/폴리에틸렌 혼성부직포를 제조하였다.
2-프로판올 450㎖와 에탄올을 450㎖ 혼합용액을 만든 후 25% 수산화나트륨 용액 200g을 추가해 교반하여 알칼리화 용액을 제조하였다. 상기 알칼리 용액에 비스코스 레이온/폴리에틸렌 혼성부직포 10g을 넣고 5분간 교반하여 알칼리 처리된 비스코스 레이온/폴리에틸렌 혼성부직포를 제조하였다.
이후, 70℃로 유지된 2-프로판올 450㎖와 에탄올을 450㎖ 혼합용액에 MCA(Mono chloroacetic acid) 5.83g을 녹여 에테르화 용액을 준비한 후, 상기 알칼리 처리된 비스코스 레이온/폴리에틸렌 혼성부직포를 넣고 30분간 교반하였다.
반응완료 후, 카복시메틸 셀룰로오스/폴리에틸렌 혼성부직포를 99.5% 메탄올에 넣어 수세한 후 다시 아세트산을 이용하여 중화하고 10분간 교반하였다. 다시 95% 에탄올로 10분간 수세한 후 99.5% 메탄올과 95% 에탄올로 각각 10분씩 순차적으로 수세하였다. 수세한 카복시메틸 셀룰로오스/폴리에틸렌 혼성부직포를 50℃에서 건조하였다.
< 실시예 2> 비스코스 레이온/폴리에틸렌 혼성부직포 제조 2
단계 1: 비스코스 레이온을 이용한 카복시메틸 셀룰로오스 섬유 제조
2-프로판올 1,350㎖ 및 에탄올 1,350㎖을 혼합 조제한 혼합용액에, 25% 수산화나트륨 용액 400g을 첨가하고 교반하여 알칼리화 용액을 제조하였다. 상기 알칼리화 용액에 비스코스 레이온 섬유 30g을 넣고 20분간 교반하여 알칼리 처리된 비스코스 레이온 섬유를 제조하였다.
이후, 70℃로 유지된 2-프로판올 1,350㎖ 및 에탄올 1,350㎖으로 이루어진 혼합용액에 모노클로로 아세트산 26.3g을 녹여 에테르화 용액을 준비한 후, 상기 알칼리 처리된 비스코스 레이온 섬유를 넣고 30분간 교반하였다.
반응완료 후, 카복시메틸 셀룰로오스 섬유를 99.5% 메탄올에 넣어 수세한 후, 다시 아세트산을 이용하여 중화하고 10분간 교반하였다. 다시 95% 에탄올로 10분간 수세한 후, 99.5% 메탄올과 95% 에탄올로 각각 10분씩 순차적으로 수세하였다. 상기 수세된 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유를 50℃에서 건조하였다.
단계 2: 혼성부직포 제조
95% 에탄올 5L에, 상기 단계 1에서 제조된 카복시메틸 셀룰로오스 섬유 0.945g과 폴리에틸렌 0.405g을 사용하여 초조용액을 제조하여 충분히 혼련한 후, 수동제지기(hand sheet former)를 이용하여 초조용매인 에탄올을 제거하여 카복시메틸 셀룰로오스와 폴리에틸렌의 무게비는 70:30인 60g/m2의 혼성부직포를 제조하였다. 상기 제조된 혼성부직포를 50℃에서 건조한 후, 110℃의 온도에서 500 psi의 압력으로 캘린더링하였다.
< 실시예 3> 비스코스 레이온/폴리에틸렌 혼성부직포 제조 3
95% 에탄올 5L에, 상기 실시예 2의 단계 1에서 제조된 카복시메틸 셀룰로오스 섬유 1.08g과 폴리에틸렌 0.270g을 사용하여 초조용액을 제조하여 충분히 혼련한 후, 수동제지기(hand sheet former)를 이용하여 초조용매인 에탄올을 제거하여 카복시메틸 셀룰로오스와 폴리에틸렌의 무게비는 80:20인 60g/m2의 혼성부직포를 제조하였다. 상기 제조된 혼성부직포를 50℃에서 건조한 후, 110℃의 온도에서 500 psi의 압력으로 캘린더링하였다.
< 비교예 1> 비스코스 레이온/폴리에틸렌 혼성부직포 제조
95% 에탄올 5L에, 상기 실시예 2의 단계 1에서 제조된 카복시메틸 셀룰로오스 섬유 1.215g과 폴리에틸렌 0.135g을 사용하여 초조용액을 제조하여 충분히 혼련한 후, 수동제지기(hand sheet former)를 이용하여 초조용매인 에탄올을 제거하여 카복시메틸 셀룰로오스와 폴리에틸렌의 무게비는 90:10인 60g/m2의 혼성부직포를 제조하였다. 상기 제조된 혼성부직포를 50℃에서 건조한 후, 110℃의 온도에서 500 psi의 압력으로 캘린더링하였다.
< 비교예 2> 비스코스 레이온을 이용한 카복시메틸 셀룰로오스 단독의 부직포 제조
95% 에탄올 5L에, 상기 실시예 2의 단계 1에서 제조된 카복시메틸 셀룰로오스 섬유 1.35g을 사용하여 초조용액을 제조하여 충분히 혼련한 후, 수동제지기(hand sheet former)를 이용하여 초조용매인 에탄올을 제거하여 카복시메틸 셀룰로오스로만으로 구성된 60g/m2의 부직포를 제조하였다. 상기 제조된 카복시메틸 셀룰로오스 단독으로 이루어진 부직포를 50℃에서 건조한 후, 110℃의 온도에서 500 psi의 압력으로 캘린더링하였다.
< 실험예 1> 습윤 인장 강도 측정
상기 실시예 2∼3 및 비교예 1∼2에서 제조된 혼성부직포에 대한 습윤시 인장 강도(wet strength)를 측정하기 위하여 0.01M pH 7.4의 인산완충용액(Phosphate buffered saline solution)에 5초간 부직포를 침지한 후, 습윤 상태에서 인장강도를 측정하였다. 이때, 시료의 폭은 20mm이었으며, 파지 거리는 20mm, 인장 속도 20mm/min의 조건으로 측정하였다.
도 3은 실시예 2∼3 및 비교예 1∼2에서 제조된 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유 함량에 따라 제조된 혼성부직포의 습윤 인장 강도 결과로서, 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유 100% 및 90%로 제조한 비교예 1∼2의 부직포의 경우, 인장강도가 1∼2 N 정도를 보인 반면에, 카복시메틸 셀룰로오스 성분이 80% 이하로 함유된 혼성부직포의 경우 습윤 인장 강력이 현저하게 증가하였다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 물 또는 체액에 접촉시 젤화가 일어나는 CMC 섬유 및 젤화가 일어나지 않는 비카복시메틸 셀룰로오스(NON-CMC) 섬유가 혼합된 혼성부직포를 제공하였다.
본 발명은 제조공정단계에서 이종의 소재를 혼섬하여 복합화하여 다층구조 형태로 복합화된 부직포대비 공정이 간단한 혼성부직포의 제조방법을 제공하였다.
본 발명의 제조방법은 셀룰로오스 섬유를 먼저 카복시메틸화한 후, 이종의 소재를 혼섬하여 습식 부직포를 제조하거나, 셀룰로오스 섬유와 비셀룰로오스 소재를 혼섬하여 습식 부직포를 제조한 후, 선택적으로 셀룰로오스만을 카복시메틸화하는 혼성부직포의 제조방법을 제공하였다.
나아가, 본 발명의 혼성부직포에서 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유가 물 또는 체액에 접촉시 젤화가 일어나 의료 또는 미용목적의 치료용도에 효과적이고, 비카복시메틸 셀룰로오스(NON-CMC) 섬유가 지지체 역할을 수행함으로써, 제품사용 시 강도가 개선된 의료용 부직포 또는 마스크 팩으로 유용하다.
또한 본 발명의 의료용 부직포 또는 마스크 팩은 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유와 젤화가 일어나지 않는 비카복시메틸 셀룰로오스(NON-CMC) 섬유간의 이종 소재로 인하여, 사용 후 탈착이 용이하다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (13)

  1. 물 또는 체액에 접촉시 젤화가 일어나는 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유 및 젤화가 일어나지 않는 비카복시메틸 셀룰로오스(NON-CMC) 섬유가 복합화된 혼성부직포.
  2. 제1항에 있어서, 상기 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유 및 비카복시메틸 셀룰로오스(NON-CMC) 섬유의 길이가 0.1∼10mm인 것을 특징으로 하는 상기 혼성부직포.
  3. 제1항에 있어서, 상기 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유가 10 내지 80중량% 혼합된 것을 특징으로 하는 상기 혼성부직포.
  4. 제1항에 있어서, 상기 비카복시메틸 셀룰로오스(NON-CMC) 섬유가 폴리에틸렌 섬유, 폴리에스테르 섬유, 폴리비닐알콜 섬유, 폴리프로필렌 섬유 및 나일론 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 상기 혼성부직포.
  5. 셀룰로오스 섬유와 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 폴리프로필렌 및 나일론으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 섬유를 초조용매에서 혼련하고 용매를 제거하여 혼성 시트를 수득하고,
    상기 혼성 시트를 카복시메틸화 처리하여 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유를 함유하는 것을 특징으로 하는 혼성부직포의 제조방법.
  6. 셀룰로오스 섬유를 카복시메틸화 처리하여 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유를 준비하고,
    상기 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유와 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 폴리비닐알콜, 폴리프로필렌 및 나일론으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 섬유를 초조용매에서 혼련하고 용매를 제거하는 것으로 이루어진 혼성부직포의 제조방법.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 셀룰로오스 섬유가 비스코스 레이온 섬유, 면 섬유 및 라이오셀 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 상기 혼성부직포의 제조방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 초조용매가 에탄올, 메탄올 및 프로판올로 이루어진 군에서 선택되는 단독 또는 그 혼합 형태의 알코올 용매인 것을 특징으로 하는 상기 혼성부직포의 제조방법.
  9. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유의 길이가 0.1∼10mm인 것을 특징으로 하는 상기 혼성부직포의 제조방법.
  10. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유가 10 내지 80중량% 포함된 것을 특징으로 하는 상기 혼성부직포의 제조방법.
  11. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 용매제거 후, 캘린더링법에 의한 압착공정이 더 수행되는 것을 특징으로 하는 상기 혼성부직포의 제조방법.
  12. 물 또는 체액에 접촉시 젤화가 일어나는 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유 및 젤화가 일어나지 않는 비카복시메틸 셀룰로오스(NON-CMC) 섬유가 복합화된 제1항의 혼성부직포로 이루어진, 유착방지제, 창상피복재 및 지혈제로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나에 적용된 의료용 부직포.
  13. 물 또는 체액에 접촉시 젤화가 일어나는 카복시메틸 셀룰로오스(CMC) 섬유 및 젤화가 일어나지 않는 비카복시메틸 셀룰로오스(NON-CMC) 섬유가 복합화된 제1항의 혼성부직포로 이루어진 마스크 팩.
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