KR101475320B1 - Functional fabric and manufacture method thereof - Google Patents
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Abstract
기능성 원단의 제조방법이 개시된다. 본 발명의 기능성 원단의 제조방법은, a) 폴리우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 실리콘계 수지, 멜라민계 수지 및 에폭시계 수지로 이루어진 군에서 일 이상 선택된 소재로 된 바인더 75 - 86중량%를 교반기에 투입하는 단계;
b) 원적외선 방사 기능 및 항균/소취 기능을 갖는 5 - 10nm 크기의 분말 형태로 된 게르마늄 및 5 - 10nm 크기의 분말 형태의 광물질로 이루어진 기능성 재료 12 - 21중량%를 상기 교반기에 투입하여 교반하는 단계;
c) 첨가제 2 - 4중량%를 상기 교반기에 투입하여 교반하여 기능성 조성물을 제조하는 단계; 및
d) 은사 30중량%, 레이온, 면, 나일론으로 이루어진 군에서 일 이상 선택된 원사 70중량%로 이루어진 원단에, 상기 c) 단계에서 제조된 기능성 조성물을 결합하여 기능성 원단을 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 원적외선이 피부 깊숙이 침투되어 자기발열을 일으켜 체내의 노폐물을 배출시킬 수 있고, 곰팡이 균을 억제하게 됨으로써, 염증 및 악취의 발생을 억제하거나 방지할 수 있는 효과를 제공할 수 있게 된다.A method of making a functional fabric is disclosed. A method for producing a functional fabric of the present invention comprises the steps of: a) charging 75 to 86% by weight of a binder consisting of a material selected from the group consisting of a polyurethane resin, an acrylic resin, a silicone resin, a melamine resin and an epoxy resin into a stirrer step;
b) 12 to 21% by weight of a functional material consisting of germanium in the form of a powder having a size of 5-10 nm and a powder in the form of a powder having a size of 5-10 nm having a far-infrared radiation function and an antibacterial / deodorizing function is added to the stirrer and stirred ;
c) adding 2 to 4% by weight of an additive to the stirrer and stirring to prepare a functional composition; And
d) preparing a functional fabric by binding the functional composition prepared in the step c) to a fabric composed of at least 70% by weight of yarns selected from the group consisting of 30% by weight of silver powder, rayon, cotton and nylon . According to the present invention, far-infrared rays penetrate deeply into the skin to cause self-heating, and waste matter in the body can be discharged, and it is possible to suppress or prevent the generation of inflammation and odor by inhibiting fungus .
Description
본 발명은 기능성 원단 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 원적외선 방사, 항균, 소취 기능을 갖는 기능성 원단 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a functional fabric and a method of manufacturing the functional fabric, and more particularly, to a functional fabric having far-infrared radiation, antibacterial, and deodorizing functions, and a manufacturing method thereof.
일반적으로 속옷이나 양말, 그리고 셔츠 등은 땀에 오염되기 쉽다. 이는 이러한 의류가 인체로부터 분비되는 땀 등을 신속하게 흡수하도록 구성되어 있었기 때문에 발생되고 있었다. Underwear, socks, and shirts are generally susceptible to sweat. This occurred because the clothes were configured to quickly absorb sweat and the like secreted from the human body.
이와 같이 의류에 흡수된 땀은 미생물이나 곰팡이 등이 번식하게 되어 악취를 발생시키고, 심지어는 피부를 자극하여 가려움증이나 염증을 일으키는 문제점이 있었던 것이다. As described above, sweat absorbed in clothes causes microbes and molds to reproduce, generating odor, and even irritating the skin, causing itching and inflammation.
이러한 문제점을 해소하기 위한 다양한 기능의 섬유가 제시되었고, 선행기술로서 대한민국 등록특허 제10-534294호에는 원적외선과 음이온을 방출하는 기능성 섬유의 제조방법이 개시되어 있다. To solve these problems, various functional fibers have been proposed. As a prior art, Korean Patent No. 10-534294 discloses a method for producing functional fibers that emit far-infrared rays and negative ions.
상기 선행기술은, 세라믹 분말, 토르마린, 게르마늄 등을 섬유에 코팅하여 섬유로부터 원적외선 및 음이온이 방출되도록 함으로써 유해물질을 제거할 수 있었으나, 전술한 바와 같이 곰팡이 균을 억제할 수 있는 항균기능이나, 냄새를 제거하기 위한 소취기능이 없었고, 원적외선의 방출량이 미비한 문제점이 있었다. The prior art has been able to remove harmful substances by coating the fibers with ceramic powder, tourmaline, germanium or the like to release the far-infrared rays and anions from the fibers. However, as described above, the antibacterial function, There is no deodorizing function for removing the infrared ray, and there is a problem that the emission amount of the far-infrared ray is insufficient.
본 발명의 목적은, 게르마늄과 항균 소취 기능을 갖는 광물질을 원단에 결합하여 원단로부터 원적외선이 방사되고, 곰팡이균을 억제하고 땀 냄새 등을 제거하거나 억제할 수 있는 수단을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide means by which far infrared rays are radiated from a fabric by binding a germanium and a mineral having an antibacterial and deodorizing function to a fabric, thereby suppressing fungus and eliminating or suppressing sweat odor.
상기 목적은, 본 발명에 따라, a) 폴리우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 실리콘계 수지, 멜라민계 수지 및 에폭시계 수지로 이루어진 군에서 일 이상 선택된 소재로 된 바인더를 전체 기능성 혼합물 100을 기준으로, 75 - 86중량%를 교반기에 투입하는 단계;The above object is achieved by a process for preparing a binder which comprises a) a binder consisting of at least one material selected from the group consisting of a polyurethane resin, an acrylic resin, a silicone resin, a melamine resin and an epoxy resin, 86% by weight in a stirrer;
b) 원적외선 방사 기능 및 항균/소취 기능을 갖는 5 - 10nm 크기의 분말 형태로 된 게르마늄 및 5 - 10nm 크기의 분말 형태의 광물질로 이루어진 기능성 재료를 전체 기능성 혼합물 100을 기준으로, 12 - 21중량%를 상기 교반기에 투입하여 교반하는 단계;b) 12 to 21% by weight, based on 100% of the total functional mixture, of a functional material consisting of germanium in the form of a powder of 5 - 10 nm in size and a mineral powder in the form of 5 - 10 nm in size, Into the stirrer and stirring the mixture;
c) 첨가제를 전체 기능성 혼합물 100을 기준으로, 2 - 4중량%를 상기 교반기에 투입하여 교반하여 기능성 조성물을 제조하는 단계; 및c) adding 2 to 4% by weight of the additive to the agitator based on 100% of the total functional mixture, and stirring to prepare a functional composition; And
d) 원단의 전체 중량 100을 기준으로, 은사 30중량%, 레이온, 면, 나일론, 폴리계열로 이루어진 군에서 일 이상 선택된 원사 70중량%로 이루어진 원단에, 상기 c) 단계에서 제조된 기능성 조성물을 결합하여 기능성 원단을 제조하는 단계를 포함하는 기능성 원단의 제조방법에 의하여 달성된다.d) The functional composition prepared in step c) is added to a fabric consisting of 70% by weight of yarn selected from the group consisting of 30% by weight of silver powder, rayon, cotton, nylon and poly series based on the total weight 100 of the fabric. To produce a functional fabric. ≪ RTI ID = 0.0 > [0002] < / RTI >
상기 광물질은, The above-
TiO₂30∼40중량%, Al₂O₃ 11∼12중량%, Fe₂O₃2∼3중량%, CaO 8∼9중량%, Na₂O 2.9∼4중량%, K₂O 0.15∼1.5중량%, MgO 17.5∼20중량%, SiO₂16∼17.3중량%, Sb₂O₃1.9∼2.4중량%, ZnO 0.05∼0.1중량%, 및 MnO 0.5∼0.7중량%를 혼합한 후 용융하고 냉각하여 분쇄하여 얻어진 것이다. 30 to 40 wt% of TiO 2, 11 to 12 wt% of Al 2 O 3, 2 to 3 wt% of Fe 2
상기 첨가제는,Preferably,
분산제, 가교제, 촉진제, 항균제, 안료, 방염제로 이루어지는 것이다.A dispersant, a crosslinking agent, an accelerator, an antibacterial agent, a pigment, and a flame retardant.
상기 첨가제는,Preferably,
살균, 항염 기능을 갖는 시코닌이 포함되는 것이다. Sterilization, and anti-inflammatory function.
상기 시코닌은, The shikonin,
지초를 세절하여 알콜 함량이 65% - 75%인 추출용재가 수용된 용기에 투입한 후 10 - 20시간 동안 교반하여 추출한 것이다. It is extracted by agitating for 10 - 20 hours after putting into the container containing the extraction solvent having the alcohol content of 65% - 75%.
상기 d) 단계는, The step d)
상기 기능성 조성물이 결합된 기능성 원단에 살균, 항염 기능을 갖는 시코닌을 결합하되, The functional fabric to which the functional composition is bound is combined with a shikonin having a sterilizing and anti-inflammatory function,
d-1) 지초를 세절하여 알콜 함량이 65% - 75%인 추출용재가 수용된 용기에 투입한 후 10 - 20시간 동안 교반하여 시코닌을 얻는 단계;d-1) adding to a container containing an extracting feedstock having an alcohol content of 65% to 75% by weight and stirring for 10 to 20 hours to obtain shikonin;
d-2) 추출된 시코닌에 구연산을 첨가하여 시코닌을 안정화시키는 단계;d-2) stabilizing shikonin by adding citric acid to the extracted shikonin;
d-3) 상기 d-2) 단계에서 얻어진 시코닌 추출물에 상기 기능성 원단을 침지한 후 건조하는 과정을 2 - 4회 반복하여, 시코닌 추출물을 기능성 원단에 결합하는 단계를 더 포함하는 것이다. d-3) The step of dipping the functional fabric into the secretin extract obtained in the step d-2) and then drying is repeated 2-4 times to bind the shikonin extract to the functional fabric.
상기 d) 단계는, 돗트코팅, 고주파 코팅 또는 나염 방식으로 기능성 조성물을 원단에 결합하여 기능성 원단을 제조하는 것이다.The d) step is to produce a functional fabric by bonding the functional composition to the fabric by dots coating, high frequency coating or printing.
그리고, 전술한 기능성 원단의 제조방법에 따라 제조된 기능성 원단을 제공한다.And, a functional fabric produced according to the above-described method for producing a functional fabric is provided.
본 발명에 의하면, 은사를 포함하는 원단에 원적외선 방사 기능을 갖는 게르마늄과 원적외선 방사는 물론 항균 및 소취 기능을 갖는 광물질을 결합시켜 기능성 원단을 제조함으로써, 원적외선이 피부 깊숙이 침투되어 자기발열을 일으켜 체내의 노폐물을 배출시킬 수 있고, 곰팡이 균을 억제하게 됨으로써, 염증 및 악취의 발생을 억제하거나 방지할 수 있는 효과를 제공할 수 있게 된다.According to the present invention, a functional fabric is produced by bonding a germanium having a far-infrared ray radiation function and a mineral having antibacterial and deodorizing function, as well as a far-infrared ray radiation function to a fabric including a silver yarn, so that far infrared rays penetrate deeply into the skin, It is possible to discharge waste materials and to inhibit fungus bacteria, thereby making it possible to provide an effect of suppressing or preventing the generation of inflammation and odor.
도 1은 본 발명에 따른 원단을 도시한 일부확대 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 원단의 원적외선 방사율을 도시한 그래프이다.
도 3는 본 발명에 따른 원단의 원적외선 방사에너지를 도시한 그래프이다.
도 4, 5는 본 발명에 따른 원단의 항균도를 도시한 비교사진이다. 1 is a partially enlarged sectional view showing a fabric according to the present invention.
2 is a graph showing far-infrared emissivity of a fabric according to the present invention.
3 is a graph showing far-infrared radiation energy of a fabric according to the present invention.
4 and 5 are comparative photographs showing antibacterial activity of the fabric according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, the well-known functions or constructions are not described in order to simplify the gist of the present invention.
첨부된 도면 중에서 도 1은 본 발명에 따른 원단을 도시한 확대 단면도이다. 1 is an enlarged cross-sectional view of a fabric according to the present invention.
본원에 따른 기능성 원단의 제조방법을 구체적으로 설명하기로 한다. A method of manufacturing a functional fabric according to the present invention will be described in detail.
본원에 적용되는 원단은, 원단의 전체중량 100을 기준으로 은사 30중량% 및 레이온, 면, 나일론으로 이루어진 군에서 일 이상 선택된 원사 70중량%로 이루어진다.
이러한 원단에 은사 30중량%를 적용하는 것은, 은이 갖는 기능 및 효능 때문이다. 은(Ag)은 널리 알려진 바와 같이 살균 및 소독용으로 사용되고 있어서, 은사를 원단에 적용하여 직조 또는 편조함으로써 원단에 살균 및 소독 또는 탈취와 같은 기능을 부여할 수 있는 것이다. 예를 들면, 2004년 02.14일에 아이타올(주)에서 한국소비과학연구센타에 의뢰하여 얻은 탈취율 시험 성적서에 '은사타올'은 암모니아에 대해서 5분 경과 후 50.0%, 15분 경과 후 58.8%, 60분 경과 후 66.7%의 탈취율을 나타내었다는 시험결과가 나타나있다. 또한, 다양한 시험결과에 의하면 인체에 유해한 균들의 생육을 억제하거나 사멸시키는 기능을 하는것으로 나타났다. 이와 같은 은사가 원단에 25% 이하로 사용될 경우 살균이나 탈취기능이 저하되고, 35%이상이 사용될 경우, 탈취나 살균 기능은 향상되나, 비용의 증가 및 원단의 내구성이 저하된다. 따라서, 30중량%의 은사를 사용한다. The fabric used in the present application is composed of 30% by weight of silver powder and 70% by weight of yarn selected from the group consisting of rayon, cotton and nylon based on the total weight of the fabric 100.
The application of 30 wt% silver powder to such fabrics is due to the function and efficacy of silver. Silver (Ag) is widely used for sterilization and disinfection, so that silver can be applied to a fabric to weave or braid, thereby imparting functions such as sterilization, disinfection or deodorization to the fabric. For example, in the deodorization test report obtained from AITAOL Co., Ltd. on Feb. 14, 2004, the "Deodorization rate test report" was 50.0% after 5 minutes, 58.8% after 15 minutes, After 60 minutes, the deodorization rate was 66.7%. In addition, according to various test results, it has been shown that it inhibits or kills the growth of harmful microorganisms. When such silver yarn is used in the fabric less than 25%, the sterilization and deodorizing function is lowered. When more than 35% is used, the deodorizing or sterilizing function is improved, but the cost is increased and the durability of the fabric is lowered. Therefore, 30% by weight of silver is used.
그리고, 은사는 원단의 한 쪽, 예를 들면, 본원에 따른 원단이 양말에 적용된 경우 뒤꿈지 부위 및 앞꿈치(발가락 영역) 부위에만 위치하도록 하여, 발가락쪽에서 발생되는 악취 등을 탈취하거나 살균하도록 할 수 있고, 원단 전체에 균일하게 직조 또는 편조될 수도 있다. 즉, 원단의 사용 용도에 따라 다양하게 적용될 수 있는 것이다. In addition, the silver thread can be placed only on one side of the fabric, for example, the back dull area and the forefoot area (toe area) when the fabric according to the present invention is applied to the sock so as to deodorize or sterilize odors generated on the toe side And may be uniformly woven or braided throughout the fabric. That is, it can be applied variously according to the use purpose of the fabric.
이러한 원단에 기능성을 추가로 부여하기 한 물질로서, 게르마늄은 원적외선 방사 기능을 갖는 게르마늄과 원적외선 방사 및 항균/소취 기능을 갖는 광물질을 원단에 결합한다. As a material to further impart functionality to these fabrics, germanium combines germanium with far-infrared radiation function and far-infrared radiation and minerals with antimicrobial / deodorizing function to the fabric.
이를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다. This will be described in more detail as follows.
먼저, 게르마늄과 광물질을 원단에 결합하기 위한 수단으로서 사용되는 바인더는 유기 바인더로서 폴리우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 실리콘계 수지, 멜라민계 수지 및 에폭시계 수지로 이루어진 군에서 일 이상 선택된 소재로 이루어진다. 이러한 유기 바인더는 당업계에서 널리 사용가능한 유기 바인더 중에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. First, a binder used as a means for bonding germanium and a mineral material to a fabric is composed of one or more materials selected from the group consisting of a polyurethane resin, an acrylic resin, a silicone resin, a melamine resin and an epoxy resin as an organic binder. Such an organic binder may be one or a mixture of two or more selected from organic binders widely used in the art.
구체적으로, 유기 바인더로서 실리콘 수지와 우레탄 수지를 혼합하여 사용할 경우 보다 바람직한 효과를 얻을 수 있는데, 실리콘 수지를 사용할 경우 원단을 부드럽게 하는 역할을 수행하고 게르마늄이나 광물질에 고착성을 부여하여 원단에 적용시 잘 고착되게 하고 내구성을 부여하는 바인더로서의 역할을 수행한다. 실리콘 수지로는 친수성 자기 유화형 실리콘 수지를 사용하는 것이 좋으며, 이러한 실리콘 수지 첨가량은 75 - 86중량%이다. 여기서 75중량% 이하로 첨가될 경우, 각 성분들의 고착성이 좋지 못한 경향이 있고, 86중량%를 초과하여 첨가될 경우, 저장안정성이 열악해지며 기능성 성분들(게르마늄, 광물질, 첨가제 등)의 함량이 낮아지고, 이로 인한여 기능성이 저하될 수 있다. 따라서, 78 - 82중량%를 사용하는 것이 바람직하다. More specifically, when a silicone resin and a urethane resin are mixed as an organic binder, a more preferable effect can be obtained. In the case of using a silicone resin, the silicone resin plays a role of softening the fabric and is fixed to germanium or minerals. And serves as a binder for imparting durability. As the silicone resin, it is preferable to use a hydrophilic self-emulsifiable silicone resin, and the amount of this silicone resin is 75 to 86% by weight. When added in an amount of not more than 75% by weight, stability of each component tends to be poor, and when added in an amount of more than 86% by weight, storage stability becomes poor and the content of functional components (germanium, minerals, additives, etc.) May be lowered, and the resulting functional properties may deteriorate. Therefore, it is preferable to use 78 to 82% by weight.
게르마늄은 자체에서 발생하는 원적외선 및 음이온의 방사에 의해 혈액순환이 촉진되고, 피로감이 감소되며, 무좀과 같은 발과 관련된 질병을 억제 및 치료할 수 있는 항균 및 항곰팡이성을 가지며, 악취와 습기를 제거할 수 있는 기능을 갖는다. 이러한 게르마늄은 일반적으로 반도체적 성질 이외에도 면역력 강화작용, 인터페론 생성유도 작용, 엔돌핀 생성촉진 작용, 탈수소 작용, 제독작용 및 체내 중금속 배출작용 등과 같은 다양한 효능이 알려진 바 있으며, 최근에는 게르마늄이 원적외선을 방사하여 체내의 물을 OH-기로 전환하여 체내 세포의 전류 흐름을 조절하여 혈류를 촉진시킬 뿐만 아니라, 세포에 산소를 공급하여 세포를 활성화시키고, 원단이 땀을 흡수하여 신속히 건조될 수 있도록 도와주는 속건성과 소취 기능을 한다.Germanium has antimicrobial and anti-fungal properties which can suppress blood circulation, reduce fatigue, inhibit and treat foot-related diseases such as athlete's foot, and remove odor and moisture by self-generated far-infrared and anion radiation. . In addition to its semiconducting properties, germanium is known to have various effects such as immunity-enhancing action, interferon-inducing action, endorphin-stimulating action, dehydrogenation action, admiral action and body heavy metal release action. Recently, germanium has been known to emit far- By converting the water in the body into OH-groups, it not only accelerates blood flow by regulating current flow in body cells, but also activates cells by supplying oxygen to the cells, and helps the fabric to absorb sweat and dry quickly. Deodorizing function.
본 발명에서는 다양한 광물을 포함한 회백색의 천연 게르마늄 광석이 사용될 수도 있고, 산화게르마늄(GeO₂)를 사용할 수 있다.In the present invention, an off-white natural germanium ore containing various minerals may be used, or germanium oxide (GeO 2) may be used.
그리고, 게르마늄과 더불어 사용되는 광물질은 원적외선 방사는 물론, 항균/소취 기능을 갖는 것으로, TiO₂30∼40중량%, Al₂O₃ 11∼12중량%, Fe₂O₃2∼3중량%, CaO 8∼9중량%, Na₂O 2.9∼4중량%, K₂O 0.15∼1.5중량%, MgO 17.5∼20중량%, SiO₂16∼17.3중량%, Sb₂O₃1.9∼2.4중량%, ZnO 0.05∼0.1중량%, 및 MnO 0.5∼0.7중량%를 혼합한 후 이러한 혼합물을 유리용해로에 투입하여 1200~1550℃로 가열하면서 용융시킨다. 대략 19~30시간 동안 용융시킨 후 냉각시켜 5 - 10nm 크기의 나노입자로 분쇄하여 얻어진 것을 사용한다. 이때, 혼합물을 1200~1550℃의 유리용해로에 투입하여 19~30시간 동안 용융시킨 후 이를 상온에서 냉각시킨 후 나노입자로 분쇄하여 기능성 조성물을 얻을 수 있는데, 이는 혼합물에 포함되는 불순물을 제거하여 순수한 물질들을 얻기 위한 과정이다.The minerals used in conjunction with germanium have far-infrared radiation as well as antimicrobial / deodorant functions. They contain 30-40 wt% TiO2, 11-12 wt% Al2O3, 2-3 wt% Fe2O3, 8-9 wt% CaO, By weight of ZnO, 0.15 to 1.5% by weight of K 2 O, 17 to 20% by weight of MgO, 16 to 17.3% by weight of SiO 2, 0.1 to 2.4% by weight of Sb 2 O 3, 0.05 to 0.1% by weight of ZnO and 0.5 to 0.7% Then, this mixture is put into a glass melting furnace and melted while being heated to 1200 to 1550 캜. It is melted for approximately 19 to 30 hours, cooled, and pulverized into nanoparticles having a size of 5 to 10 nm. At this time, the mixture is put into a glass melting furnace at 1200 to 1550 ° C. and melted for 19 to 30 hours. The mixture is cooled at room temperature and then pulverized into nanoparticles to obtain a functional composition. In this case, impurities contained in the mixture are removed, It is a process to obtain materials.
광물질을 이루는 성분 중에서, SiO₂는 천연계 또는 합성계가 사용될 수 있으나, 본 실시 예에서는 천연계가 사용되는 것을 기준으로 한다. 즉, 고순도의 규석을 고온에서 용융시켜서 그것을 분쇄하여 얻어진 것이다. 그리고, 용융 후 냉각된 광물질은 나노입자 크기의 분쇄물, 미세분말, 중사모래크기, 제올라이트 형상 등으로 제조될 수도 있다. Of the constituents constituting minerals, SiO2 can be natural or synthetic, but in this embodiment, it is based on the use of natural materials. That is, it is obtained by melting high-purity zircon at high temperature and pulverizing it. Further, the minerals cooled after the melting may be prepared as a nanoparticle-sized pulverized product, fine powder, sintered sand size, zeolite shape and the like.
그리고, TiO₂는 30중량% 이하로 첨가되면 그 기능이 미약하고, 40중량% 이상이면 비용이 증가할 뿐만 아니라, 광촉매 현상이 과도하게 발생될 수 있다. 따라서 34중량%를 첨가한다. 그리고, Al₂O₃는 11중량% 이하면 그 기능이 저하되고, 12중량%이면 비용이 증가한다. 따라서, 11.5중량%를 첨가한다. Fe₂O₃의 첨가량이 2중량%이하면 기능이 저하되고, 3중량%이상이면 그 작용이 과도하게 나타나기 때문에 2.5중량%를 첨가한다. CaO 는 8중량%이면 기능이 저하되고 9중량%이면 그 작용이 과도하게 나타나므로 8.5중량%를 첨가한다. Na₂O 는 2.9중량%이하로 첨가되면 그 기능이 저하되고 4중량%이상이면 비용이 증가하고 그 작용이 과도하게 나타나므로 3.5중량%를 첨가하는 것이 바람직하다. K₂O 는 0.15중량% 이하로 첨가하면 그 기능이 저하되고, 1.5중량% 이상이면 과도한 작용이 나타나므로 바람직하기로는 1중량%를 첨가한다. MgO는 17.5중량% 이하로 첨가하면 그 기능이 저하되고, 20중량% 이상 첨가되면 과도한 작용과 비용이 상승하게 되므로 18.6중량%를 첨가한다. SiO₂는 16중량%이하면 그 기능이 저하되고, 17.3중량%이상이면 비용 증가 및 과도한 작용이 발생되므로 17중량%를 첨가한다. Sb₂O₃는 1.9중량%를 첨가하면 그 기능이 저하되고, 2.4중량% 이상을 첨가하면 과도한 작용이 발생되므로 2.3중량%를 첨가한다. ZnO 는 0.05중량%이하로 첨가되면 그 기능이 저하되고, 0.1중량%이상으로 첨가되면 과도한 작용이 일어난다. 따라서, 0.07중량%를 첨가한다. MnO은 0.5중량% 이하로 첨가하면 그 기능이 저하되고, 0.7중량%이상 첨가하면 과도한 작용이 일어나므로 0.63중량%를 첨가한다.If TiO 2 is added in an amount of 30 wt% or less, its function is weak. If it is more than 40 wt%, not only the cost increases, but also the photocatalyst phenomenon may occur excessively. Therefore, 34 wt% is added. If the content of Al 2 O 3 is less than 11% by weight, its function is deteriorated. If it is 12% by weight, the cost is increased. Therefore, 11.5% by weight is added. If the amount of Fe 2 O 3 is less than 2 wt%, the function is deteriorated. If the amount of Fe 2 O 3 is more than 3 wt%, the effect is excessive, and therefore, 2.5 wt% is added. When the content of CaO is 8 wt%, the function is deteriorated. When the content of CaO is 9 wt%, the action is excessive, so 8.5 wt% is added. When Na 2 O is added in an amount of 2.9% by weight or less, its function is deteriorated. When the amount of Na 2 O is 4% by weight or more, the cost is increased and its action is excessive, so that it is preferable to add 3.5% by weight. When K 2 O is added in an amount of 0.15% by weight or less, its function is deteriorated. When the content of K 2 O is 1.5% by weight or more, an excessive effect is exhibited, so 1% by weight is preferably added. When MgO is added in an amount of 17.5% by weight or less, its function is deteriorated. When 20% by weight or more of MgO is added, excessive action and cost are increased, so 18.6% by weight is added. If the SiO 2 content is less than 16% by weight, its function is deteriorated. If the SiO 2 content is more than 17.3% by weight, an increase in cost and an excessive effect are caused. Therefore, 17% by weight is added. When Sb2O3 is added in an amount of 1.9% by weight, its function is deteriorated. When added in an amount of more than 2.4% by weight, excessive action occurs, so 2.3% by weight is added. When ZnO is added in an amount of 0.05 wt% or less, its function is deteriorated, and when it is added in an amount of 0.1 wt% or more, an excessive action occurs. Therefore, 0.07% by weight is added. When MnO is added in an amount of 0.5% by weight or less, its function is deteriorated. When 0.7% by weight or more of MnO is added, an excessive effect occurs, so 0.63% by weight is added.
이와 같이 각각의 첨가물들은 설정치 이하 또는 이상으로 첨가될 경우에 오히려 살균력이 저하되는 현상이 나타날 수 있다.
예를 들면, TiO₂34중량%, Al₂O₃11.5중량%, Fe₂O₃2.5중량%, CaO 8.5중량%, Na₂O 3.5중량%, K₂O 1중랑%, MgO 19중량%, SiO₂17중량%, Sb₂O₃2.3 중량%, ZnO 0.07 중량%, MnO 0.63중량%로 첨가한 경우가, TiO₂40중량%, Al₂O₃11중량%, Fe₂O₃2중량%, CaO 8중량%, Na₂O 2.9중량%, K₂O 0.15중랑%, MgO 17.5중량%, SiO₂16중량%, Sb₂O₃1.9 중량%, ZnO 0.05 중량%, MnO 0.5중량%로 첨가한 경우 및 TiO₂30중량%, Al₂O₃12중량%, Fe₂O₃3중량%, CaO 9중량%, Na₂O 4중량%, K₂O 1.5중랑%, MgO 20중량%, SiO₂17.3중량%, Sb₂O₃2.4 중량%, ZnO 0.1 중량%, MnO 0.7중량%로 첨가한 경우보다 살균력이 더 높다.
따라서, 광물질은, TiO₂34중량%, Al₂O₃11.5중량%, Fe₂O₃2.5중량%, CaO 8.5중량%, Na₂O 3.5중량%, K₂O 1중랑%, MgO 19중량%, SiO₂17중량%, Sb₂O₃2.3 중량%, ZnO 0.07 중량%, MnO 0.63중량%를 첨가한다.As described above, when the additives are added below the set value or above, the sterilizing power may be lowered.
For example, 34 weight% of TiO2, 11.5 weight% of Al2O3, 2.5 weight% of Fe2O3, 8.5 weight% of CaO, 3.5 weight% of Na2O, 19 weight% of K2O1, 19 weight% of MgO, 17 weight% of SiO2, And 0.03 wt% of ZnO were added to a mixture of 40 wt% of TiO 2, 11 wt% of Al 2 O 3, 2 wt% of Fe 2
Thus, the mineral is composed of 34 wt% of TiO 2, 11.5 wt% of Al 2 O 3, 2.5 wt% of Fe 2 O 3, 8.5 wt% of CaO, 3.5 wt% of Na 2 O, 19 wt% of K 2 O 1, 19 wt% of MgO, 17 wt% 0.07% by weight of ZnO, and 0.63% by weight of MnO are added.
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이와 같은 기능성 재료 중에서 TiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃, CaO , Na₂O , K₂O , MgO , SiO₂, Sb₂O₃, ZnO, MnO와 같은 성분에 결합하고 있는 산소가 항균금속의 촉매작용에 의해서 부분적으로 활성산소(O2+, O2, O-)로 전환되고, 이 활성산소가 오존, 과산화수소, 염소와 같은 강력한 살균작용을 일으키는 것이다. 그리고, 위의 금속물질은 약알칼리 분위기 하에서 이온형태로 변환한다. 하기 반응식에서 생성된 금속산화물의 이온은 미생물이나 세균의 단백질을 구성하는 아미노산의 변형을 초래하여 세균의 세포막을 파괴하여 세포막에 천공이 뚫어지게 하고 그에 따라 살균효과가 나타나게 된다.Among these functional materials, oxygen bonded to components such as TiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, Na2O, K2O, MgO, SiO2, Sb2O3, ZnO and MnO is partially activated by the catalytic action of the antimicrobial metal, , O-), and this active oxygen causes strong sterilization action such as ozone, hydrogen peroxide, and chlorine. The above metal material is converted into an ionic form in a weakly alkaline atmosphere. The ions of the metal oxide generated in the following reaction scheme cause deformation of the amino acid constituting the microorganism or the protein of the bacterium so that the bacterial cell membrane is destroyed and the cell membrane is punctured and the sterilizing effect is exhibited accordingly.
(반응식)(Scheme)
MO + OH - → MO - + MOH MO + OH -> MO - + MOH
H H H H
주) M은 금속이다.Note) M is metal.
그리고, TiO₂의 광촉매 작용에 의해 살균이 이루어지게 된다. Then, sterilization is performed by the photocatalytic action of TiO2.
한편, 전술한 광물질의 항균도를 측정하기 위하여, 본 발명에 따른 광물질을 함유한 재료의 항균도를 다음과 같이 측정하였다. In order to measure the antimicrobial activity of the above-mentioned minerals, the antimicrobial activity of the material containing the minerals according to the present invention was measured as follows.
균주 1
Strain 1
균주 2
Strain 2
주) 표준포 : 면Note) Standard foil: cotton
사용공시균주 : 균주1 - Staphylococcus aureus ATCC 6538. Use Disclosure Strain: Strain 1 - Staphylococcus aureus ATCC 6538.
균주2 - Klebsiella pneumoniae ATCC 4352. Strain 2 - Klebsiella pneumoniae ATCC 4352.
위 시험에서 확인되는 바와 같이 본원에 따른 광물질이 적용된 시료에서 균주들이 현저하게 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 기능은 전술한 바와 같이 기능성 광물질의 살균 및 항균 작용에 의한 것이다.As can be seen from the above test, it was confirmed that the strains were remarkably reduced in the sample to which the mineral according to the present invention was applied. This function is due to the sterilization and antibacterial action of functional minerals as described above.
이와 같은 게르마늄 분말과 광물질은 전체 기능성 혼합물 100을 기준으로 12 - 21중량%을 전술한 바인더가 투입된 교반기에 투입한다. 이러한 기능성 혼합물이 12중량% 이하로 첨가될 경우, 전술한 기능들, 예를 들면, 원적외선 방사, 소취, 살균, 항균, 흡수성과 속건성 등이 충분히 발현되지 못하고, 21중량%를 초과하여 사용될 경우에는 바인더의 함유량이 감소하게 되어 고착성이 저하될 수 있고, 비용이 증가하는 문제점이 발생된다. 따라서, 15 - 17중량%를 사용한다. The germanium powder and the mineral are added in an amount of 12 to 21% by weight based on 100% of the total functional mixture to the agitator charged with the above-mentioned binder. When the functional mixture is added in an amount of 12 wt% or less, the functions described above, such as far-infrared radiation, deodorization, sterilization, antibacterial, absorbency and quick drying properties are not sufficiently exhibited. The content of the binder may be reduced, resulting in deterioration of sticking property and a problem of increased cost. Therefore, 15 to 17% by weight is used.
한편, 게르마늄과 광물질은 4 : 6의 비율로 혼합되어 기능성 재료을 이루는 것이 바람직하다. 이는 게르마늄이 광물질에 비하여 가격이 높아 경제성이 떨어지기 때문이며, 원단이 주로 양말이나 속옷 등으로 사용될 경우, 항균, 소취, 살균 기능이 더 요구되기 때문이다. 그러나, 이에 국한되는 것은 아니고, 본 발명에 따른 원단의 용도에 따라 그 혼합비율은 달라질 수 있음은 당연하다.On the other hand, germanium and minerals are preferably mixed at a ratio of 4: 6 to form a functional material. This is because the cost of germanium is lower than that of minerals. This is because the fabric is mainly used for socks or underwear, and therefore, antibacterial, deodorizing and sterilizing functions are required more. However, the present invention is not limited to this, and it is natural that the blending ratio may vary depending on the use of the fabric according to the present invention.
그리고, 이러한 기능성 재료은 바인더 내에서 분산이 용이하도록 5 - 10nm 크기로 분쇄하는 것이 바람직하다. 기능성 재료의 입자가 클 경우에, 바인더 속에서 쉽게 분산되지 않기 때문에 가능하다면 나노입자로 분쇄하는 것이 바람직하다. The functional material is preferably pulverized to a size of 5 to 10 nm so as to facilitate dispersion in the binder. When the particles of the functional material are large, it is preferable that the nanoparticles are pulverized if possible, since they are not easily dispersed in the binder.
첨가제는 가교제, 촉진제, 항균제, 안료, 방염제 등 다양한 역할 및 기능을 하는 성분이 첨가될 수 있는데, 가교제는 실시콘 수지의 가교반응을 촉진하여 원단에 대한 실리콘 수지(바인더)의 접착력을 높이면서 속건성을 부여하기 위하여 것이고, 촉진제는 바인더의 가교반응 시 촉매로 작용함으로써 원단에 대한 바인더의 접착력을 더욱 향상시켜 주기 위한 성분이며, 항균제는 제조 후의 원단이 미생물 등에 의해 변화되지 않도록 하기 위한 성분이다. 그리고, 방염제는 원단에 불을 붙인 후 불꽃을 제거했을 때 원단이 스스로 연소되거나 번지지 않도록 하기 위하여 첨가되는 성분이다. 또한, 안료는 필요에 따라 첨가될 수 있다. 이와 같은 첨가제의 각 성분들은 필요에 따라 추가되거나 삭제될 수 있고, 안정제나 분산제 등이 더 추가로 첨가될 수도 있는 것이다. 이러한 첨가제는 2중량%이하로 첨가되면 첨가제의 역할이 미약하게 되고, 4중량%이상 첨가되면 첨가제의 역할이 과다하게 발생되므로 바람직하게는 3중량%를 첨가한다.The additive may be added with various functions and functions such as a crosslinking agent, an accelerator, an antimicrobial agent, a pigment and a flame retardant agent. The crosslinking agent accelerates the crosslinking reaction of the conducting resin to improve adhesion of the silicone resin (binder) And the promoter is a component for further improving the adhesion of the binder to the fabric by acting as a catalyst in the crosslinking reaction of the binder. The antimicrobial agent is a component for preventing the fabric after the production from being changed by microorganisms and the like. The flame retardant is a component added to the fabric to prevent the fabric from burning or spreading when the fabric is ignited and the flame is removed. Further, the pigment may be added as needed. Each component of such an additive may be added or removed as needed, and stabilizers, dispersants and the like may further be added. If the additive is added in an amount of 2 wt% or less, the additive will be weakly added. If the additive is added in an amount of 4 wt% or more, the additive will play an excessive role.
이와 같은 성분들로 이루어진 기능성 재료을 원단에 결합하는 과정을 설명하기로 한다. A process for bonding a functional material made of such components to a fabric will be described.
먼저, 바인더로서 실리콘 수지 75 - 86중량%, 바람직하게는 80중량%를 교반기에 투입한다. First, 75 to 86% by weight, preferably 80% by weight, of a silicone resin is fed into a stirrer as a binder.
이어서, 기능성 재료로서 5 -10nm 크기로 분쇄한 분말 형태의 게르마늄 및 광물질 12 - 21중량%, 바람직하게는 16중량%를 바인더가 투입된 교반기에 투입하여 교반기를 작동시키면서 한다. Next, germanium in powder form pulverized to a size of 5 -10 nm as a functional material and 12 to 21% by weight, preferably 16% by weight, of a mineral are put into a stirrer charged with a binder and the stirrer is operated.
이 과정으로 게르마늄과 광물질로 이루어진 기능성 재료는 바인더 내에서 골고루 분산되어 혼합된다. By this process, the functional materials consisting of germanium and minerals are mixed and dispersed evenly in the binder.
한편, 바인더의 기능 증진, 예를 들면 고착성 증가, 분산성, 안정성 등이 향상되도록 첨가제 2 - 4중량%, 바람직하게는 4중량%를 교반기에 첨가하여 교반을 계속한다. On the other hand, 2 to 4% by weight, preferably 4% by weight, of an additive is added to a stirrer so as to improve the function of the binder, for example, increase in fixability, dispersibility, stability and the like.
이 과정으로 게르마늄과 광물질을 함유한 기능성 조성물이 제조된다. This process produces a functional composition containing germanium and minerals.
한편, 기능성 조성물을 원단에 결합하기 위해서는, 원단을 원단의 전체 중량100을 기준으로, 은사 30중량%를 포함하여 구성한다. 즉, 원단을 직조하거나 편조하되, 원단 전체 중량 100을 기준으로 30중량%의 은사와 70중량%의 일반 원사를 이용하여 직조하거나 편조하는 것이다. On the other hand, in order to bond the functional composition to the fabric, the fabric is composed of 30 wt% of silver powder based on the total weight 100 of the fabric. That is, the fabric is woven or braided, and woven or braided using 30% by weight of silver yarn and 70% by weight of ordinary yarn based on 100% of the total weight of the fabric.
이와 같이 기능성 조성물이 완성되고, 원단이 완성되면, 돗트코팅, 고주파 코팅 또는 나염 방식으로 기능성 조성물을 원단에 결합하여 기능성 원단을 제조한다. When the functional composition is completed and the fabric is completed, the functional composition is bonded to the fabric by dots coating, high-frequency coating or spatula formation to produce a functional fabric.
이때, 기능성 조성물을 원단에 결합하는 방법은 전술한 바와 같이 다양한 것으로, 원단의 사용 용도에 따라 다양하게 결합한다. At this time, the method of binding the functional composition to the fabric may be various as described above, and may be variously combined depending on the use of the fabric.
양말을 예로 들면, 양말의 뒤꿈치 영역과 앞꿈치 영역에는 은사와 일반 원사로 직조 또는 편조하고, 발바닥 영역의 내면에는 기능성 조성물을 돗트코팅 방식으로 점점이 코팅한 후 가열하면서 건조시키는 것이다. 이러한 과정으로, 기능성 원단(10)으로 된 양말의 발바닥 영역 내면에는 도 4에 도시된 바와 같이 기능성 조성물과 바인더로 이루어진 반구형의 돌기(12)가 고착되는 것이다. For example, socks are woven or knitted with silver yarn and plain yarn in the heel area and the forefoot area of the sock, and the functional composition is gradually coated on the inner surface of the foot area by dots coating method and then dried while heating. In this process,
또한, 원단의 용도에 따라 이미 공지된 다양한 코팅법으로 원단에 기능성 조성물을 결합한다. Also, the functional composition is bound to the fabric by various coating methods well known in the art depending on the use of the fabric.
이상에서 설명한 기능성 원단을 한국건설생활환경시험연구원에 의뢰하여 원적외선 방사율과 방사에너지를 시험한 결과, 다음과 같은 결과를 얻었다. As a result of testing the far - infrared emissivity and radiant energy of the functional fabrics mentioned above, the following results were obtained.
(측정파장 : 5-20㎛)(측정온도 : 40℃)Emissivity
(Measurement wavelength: 5-20 占 퐉) (measurement temperature: 40 占 폚)
(측정파장 : 5-20㎛)(측정온도 : 40℃)Radiant energy
(Measurement wavelength: 5-20 占 퐉) (measurement temperature: 40 占 폚)
첨부된 도면 중에서 도 1 및 도 2에 방사율과 방사에너지를 도시한 그래프가 도시되어 있다.1 and 2 in the accompanying drawings are graphs showing the emissivity and radiant energy.
이와 같이 게르마늄과 광물질로 이루어져 원단에 결합된 기능성 조성물에서 방사되는 원적외선은 생체내의 물 분자를 활성화하기 위한 물 분자의 공명흡수파장인 6-11㎛을 포함한 5-20㎛의 원적외선을 다량 방사한다. The far infrared ray emitted from the functional composition composed of germanium and minerals and bonded to the fabric emits a large amount of far infrared rays of 5-20 탆 including 6-11 탆 which is the resonance absorption wavelength of water molecules for activating water molecules in the living body.
이러한 6-11㎛ 원적외선이 신체의 수분에 공명 흡수되면 수분이 활발한 운동을 일으킨다. 즉, 물 분자(H₂O)는 산소와 수소가 약 105도의 각도로 불안전하게 결합되어 있으며, 네 가지의 운동을 하고 있다. 우선 수소원자는 각도를 변하는「변각운동」, 좌우로 휘어지는「병진」운동, 뱅뱅 돌아가는「회전운동」을 행하며, 또 수소원자와 산소원자의 사이에서 양자의 거리를 줄였다 늘였다하는「신축운동」을 하고 있는 것이다. 이러한 복잡한 운동을 하면서 물 분자는 굉장한 속도로 상호 부딪치기도 하고 교대하기도 하고 있는 것이다. 말하자면 물 분자들이 격하게 충돌하며 만나므로 물 분자의 에너지가 높아진다. 물 분자는 이러한 과정으로 높아진 에너지를 방출하게 되는데 그것이 열이 된다.「자기발열」「공진, 공명」의 현상은 이러한 메커니즘을 말하는 것이다. When these 6-11 ㎛ far infrared rays resonate with the body's moisture, they cause active movement of water. In other words, the water molecule (H₂O) is insecurely bonded at an angle of about 105 degrees with oxygen and hydrogen, and has four movements. First of all, the hydrogen atoms perform "kinetic motion" which changes the angle, "translational motion" which bends to the left and right, "rotation motion" which returns to the bang bang, and "distance of stretching" . With these complex movements, water molecules collide with each other at great speeds and alternate. That is to say, the water molecules are colliding with each other so that the energy of the water molecules increases. Water molecules emit higher energy through this process, which becomes heat. The phenomenon of "self-heating", "resonance, resonance" refers to this mechanism.
원적외선의 특정파장과 물 분자의 활성화의 상관성은 인간을 비롯한 모든 생명체의 생명유지에 엄청나게 중요한 의미를 갖고 있는데, 즉 원자와 분자가 진동을 일으켜「공명흡수현상」에 의해서 물 분자가 활성화되어 피하심층의 온도가 상승하여 미세 혈관의 확장, 피를 묽게 하여 혈액순환촉진, 어혈 등의 대사장해 해소, 조직의 부활, 효소생성 촉진이 일어날 수 있는 것이다. 이와 같이 원적외선이 대사를 촉진시키므로, 모세혈관까지 영양공급과 산소공급을 원활하게 하며 땀샘을 통하여 체내에 쌓인 노폐물과 불필요한 유해축적물을 수분과 같이 배설하도록 한다. The correlation between the specific wavelength of far-infrared rays and the activation of water molecules has an enormous significance for the maintenance of life of all living things including human being. That is, atoms and molecules oscillate to activate water molecules by resonance absorption phenomenon, The temperature of the microvessel increases, the blood is diluted, the blood circulation is promoted, the metabolic disorders such as hemolysis are resolved, the tissue is revived, and the enzyme production is promoted. Since the far infrared ray promotes the metabolism, the nutrient supply and oxygen supply to the capillaries are smoothly performed, and the waste accumulated in the body and the unnecessary harmful accumulation are discharged through the sweat glands as moisture.
이와 같이 기능성 조성물은 살균, 항균 기능을 가질 뿐만 아니라, 피부내의 수분(피)의 활동을 활발히 하는 원적외선을 방사하는 것이다. 즉, 원적외선의 물 분자 활성화 작용과 온열작용은 신진대사를 촉진시키고 혈액순환을 촉진하도록 작용하고 있는 것이다.As described above, the functional composition emits far-infrared rays that not only have a sterilizing and antibacterial function, but also activate the activity of water (blood) in the skin. In other words, water molecule activation and hyperthermal action of far infrared rays promote metabolism and promote blood circulation.
한편, 표 5에서 확인되는 바와 같이 본원에 따른 기능성 조성물이 결합된 원단으로부터는 다량의 음이온이 방출된다. On the other hand, as shown in Table 5, a large amount of anions are released from the fabric bonded with the functional composition according to the present invention.
*측정환경 : 온도(21±3) ℃, 습도(55 21±15)% R.H* Measurement environment: Temperature (21 ± 3) ℃, Humidity (55 21 ± 15)% R.H
*측정장치 : 입자(0.002㎛이하), 유량(60ℓ/min), 최소분해능(5개/㎤)* Measuring device: Particles (0.002 μm or less), flow rate (60 L / min), minimum resolution (5 pieces / cm 3)
위에서 확인되는 바와 같이 본원에 따른 기능성 조성물을 함유한 원단의 음이온을 측정(KCL -FIR-1042:2011)하였다. The anion of the fabric containing the functional composition according to the invention was determined (KCL-FIR-1042: 2011) as identified above.
한편, 본원에 따른 기능성 원단의 항균도를 측정하였다. Meanwhile, the antibacterial activity of the functional fabric according to the present invention was measured.
주) week)
1. 시험균종:1. Test Species:
① : Staphylococcus aureus ATCC 6538(황색포도상구균) ①: Staphylococcus aureus ATCC 6538 (Staphylococcus aureus)
② : Klebsiella pneumoniae ATCC 4352(폐렴균) ②: Klebsiella pneumoniae ATCC 4352 (pneumococcus)
2. 접촉균액의 농도 : ① 1.2 × 
② 0.8 × 
3. 대조편 : 표준면포3. Control: Standard cotton
4. 비이온계면활성제 : Tween 80, 접종균액의 0.05% 첨가4. Nonionic surfactant: Tween 80, added 0.05% of inoculum
이와 같은 항균도 시험결과가 도 3a,3b에 나타나있다.The results of such antimicrobial test are shown in FIGS. 3A and 3B.
도 3a,3b에 도시된 바와 같이 시험편과 대조편을 비교해 보면, 황색포도상구균과 폐렴균이 대조편에서 활성화되었고, 본 발명에 따른 시험편에서 거의 나타나지 않을 것을 확인할 수 있다. As shown in FIGS. 3A and 3B, when the test pieces and the control pieces were compared, it was confirmed that Staphylococcus aureus and Pneumococcus were activated in the control and hardly appeared in the test piece according to the present invention.
이와 같이, 게르마늄과 광물질을 주원료로 하는 기능성 조성물이 포함된 원단에서는 게르마늄과 광물지로부터 원적외선이 방사될 뿐만 아니라, 음이온이 방출되고, 살균/소취는 물론, 황색포도상구균과 폐렴균과 같은 유해균의 번식을 억제하는 기능을 갖게 되고, 이러한 기능성 원단을 이용하여 양말, 속옷, 수건, 침구류 등 다양한 곳에 이용할 수 있게 된다. As described above, in the fabric including the functional composition containing germanium and the mineral as the main material, not only the far-infrared rays are emitted from the germanium and the mineral paper, but also the anion is released and the sterilization / deodorization, as well as the breeding of harmful bacteria such as Staphylococcus aureus and pneumococcus And can be used in various places such as socks, underwear, towels, bedding and the like by using such a functional fabric.
한편, 본 발명의 다른 실시 예를 설명하기로 한다. 다른 실시 예에 따른 기능성 원단의 제조방법은, 전술한 첨가제에 천연 첨가제로서, 살균, 항염 기능을 갖는 시코닌을 추가로 첨가하는 것을 제외하고는 전술한 실시 예와 같다. Hereinafter, another embodiment of the present invention will be described. The method for producing a functional fabric according to another embodiment is the same as the above-described embodiment except that a shikonin having a sterilizing and anti-inflammatory function is further added as a natural additive to the above-mentioned additives.
시코닌은 지초(Lithospermum erythorhizon Shiebold et. Zuccarini)는 지치과(Borraginaceae) 지치속(Lithospermum)에 속하는 다년생 식물로서 아래와 같은 구조식으로 표현되는 시코닌(shikonin : R=OH) 및 그 유도체를 뿌리표피층에 함유하는 대표적인 식물이다.Shikonin is a perennial plant belonging to Borocinaceae (Lithospermum), which is represented by the following structural formula: Shikonin (R = OH) and its derivatives in the root epidermal layer .
이러한 시코닌 유도체는 항균작용이 있어 한방에서는 하열, 해독, 동상, 화상 등의 치료에 사용하기도 하며 민간에서는 이뇨제 및 피임약으로 이용하거나 자근을 참기름에 달여서 소화제로 복용하며 물에 끓여서 해열제로도 이용한다. 또한 지초의 홍색은 모리모토(Morimoto), 히사미치(Hisamichi), 쯔카다(Tsukada)에 의해 나프타퀴논(naphtaquinone) 유도체의 색소에 의해 발현되고 있음이 밝혀진 바 있으며, 지초 추출물은 예로부터 염료로도 사용되어 왔다. 또한 상처, 화상 등의 치료연고제로 사용되었고, 추출물은 화장품 원료로 쓰이기도 하며 항균작용이 알려져 있기도 하다. These acyclovir derivatives have antimicrobial activity. They can be used for treatment of lower fever, detoxification, frostbite and burn in oriental medicine. In private, they can be used as diuretic and contraceptive medicine or sesame oil as sesame oil and used as fire extinguishing agent. In addition, it has been shown that the red color of mushroom is expressed by the pigment of naphtaquinone derivative by Morimoto, Hisamichi and Tsukada, and the mushroom extract is also used as a dye Has come. In addition, it has been used as a therapeutic ointment for wounds, burns, etc., and the extract is also used as a cosmetic raw material and its antibacterial action is known.
이러한 시코닌을 얻기 위해서는, 세척된 지초를 증류수와 구연산으로 이루어지고 구연산의 함량이 침지되는 지초량에 대하여 0.1 - 0.3%로 이루어진 구연산 수용액에 20 - 24시간 동안 침지한 후, 구연산 수용액에 침치된 지초를 세척하여 4 - 10시간 동안 건조하고, 교반기가 부착된 교반탱크에 마른 지초를 투입한 후 곡물에 의해 얻어지고 알코올 함량이 65% - 75%인 추출용재를 첨가한다. 그리고, 지초와 추출용재가 투입된 교반기를 130RPM으로 작동시켜 지초의 색소성분을 추출하되, 40℃ - 45℃ 조건하에서 12 - 15시간 동안 교반시켜 시코닌 성분을 추출한다. 추출된 시코닌 성분에 포함된 추출용재를 제거한다. In order to obtain such shikonin, the washed ground wastes are immersed in a citric acid aqueous solution consisting of distilled water and citric acid and having a content of citric acid of 0.1 to 0.3% based on the amount of the citric acid to be immersed for 20 to 24 hours and then immersed in a citric acid aqueous solution The grass is washed and dried for 4 - 10 hours. After the dry grass is added to the stirring tank with the stirrer, the extracting material obtained by grains and having an alcohol content of 65% - 75% is added. Then, the agitator with the pulp and extraction solvent is operated at 130 RPM to extract the pigment components of the grass, and the shikonin component is extracted by stirring for 12 to 15 hours at 40 to 45 ° C. Remove the extraction solvent contained in the extracted shikonin component.
이때, 얻어진 지초 추출물의 색소를 안정화하기 위하여 시코닌 추출물에 구연산을 0.15% - 0.25%를 첨가한 후 0.7 - 1.0㎛의 여과체를 이용하여 여과한 후 최종적으로 색소가 안정된 시코닌을 얻을 수 있다. In order to stabilize the pigment of the obtained root extract, the citric acid extract was added with citric acid 0.15% - 0.25% and then filtered using a filter having a particle size of 0.7 - 1.0 탆 to finally obtain a dye-stable seaconin .
이와 같은 과정으로 얻어진 시코닌 추출물에 전술한 실시 예로부터 얻어진 기능성 원단을 침지한 후 건조하는 과정을 2 - 4회 반복하여, 시코닌 추출물을 기능성 원단에 결합한다. The process of dipping and then drying the functional fabric obtained from the above-mentioned examples into the obtained saikonin extract is repeated 2 to 4 times to bind the saikonin extract to the functional fabric.
시코닌 추출물이 기능성 원단에 염색과정으로 결합됨으로써 기능성 원단에는 광물질과 더불어 항균 및 살균 기능이 더 부가될 수 있다. 이때, 시코닌은 자색을 띄므로 다른 색상을 원할 경우, 전술한 첨가제에 자색과 결합하여 다른 색을 구현할 수 있는 천연염료 또는 안료를 추가로 첨가할 수도 있다. Since the Shikonin extract is bound to the functional fabric by the dyeing process, the functional fabric can be further added with the antibacterial and sterilizing function in addition to the mineral. At this time, since shikonin has a purple color, when a different color is desired, natural dyes or pigments which can realize different colors by binding to the purple color can be further added to the above-mentioned additives.
전술한 실시 예에서는 제조가 완료된 기능성 원단을 시코닌 추출물에 침지하여 시코닌 추출물을 원단에 결합(염색)시켰으나, 이와는 다르게, 시코닌 추출물을 천연 첨가제로서 기능성 조성물에 첨가할 수 있다. 이 경우, 기능성 조성물에 첨가되는 첨가제 2 - 4중량% 중에서 첨가제와 천연 첨가제로서 시코닌은 6 : 4의 비율로 첨가될 수 있다. 이때 시코닌 추출물이 첨가제에 비하여 많을 경우 시코닌이 고가이므로 경제성이 떨어지고, 첨가제의 첨가량이 낮아져 바인더의 기능을 충분히 향상시키기 곤란하다. 그리고 상기 비율보다 적게 첨가될 경우 그 기능의 발휘를 기대하기 어렵다.In the above-described embodiment, the functional fabric that has been manufactured is immersed in the extract of Shikonin to bind (dye) the shikonin extract to the fabric. Alternatively, the extract of Shikonin can be added to the functional composition as a natural additive. In this case, the additive may be added in an amount of 2 to 4% by weight of the additive added to the functional composition, and the shikonin as the natural additive may be added in a ratio of 6: 4. At this time, when the amount of the chiconine extract is larger than that of the additive, the economical efficiency is lowered because the shikonin is expensive, and the added amount of the additive is lowered, making it difficult to sufficiently improve the function of the binder. If less than the above ratio is added, it is difficult to expect the function to be exerted.
또 다른 실시 예는, 천연 첨가제로서, 고추, 마늘, 생강, 겨자, 회향, 정향 및 은행 중에서 선택된 어느 하나 이상의 식물로부터 추출된 살균 추출액이 기능성 조성물에 첨가되는 것이다. In another embodiment, as a natural additive, a sterilizing extract extracted from at least one plant selected from pepper, garlic, ginger, mustard, fennel, clove and bank is added to the functional composition.
즉, 전술한 각 식물 중에서 선택된 식물을 세절하거나 으깬 후 알코올 또는 유기용매가 수용된 용기에 침지시키고 5 - 8시간 동안 교반한 후 알코올 또는 유기용매를 제거하여 추출한 후, 이 살균 추출액을 전술한 첨가제와 4 : 6의 비율로 첨가하는 것이다. 살균 추출액이 4 이하의 비율로 첨가될 경우 그 기능의 발휘를 충분히 기대하기 어렵고, 4 이상의 비율로 첨가될 경우, 첨가제의 첨가량이 낮아져 바인더의 기능을 충분히 향상시키기 곤란하다. That is, plants selected from the above-mentioned plants are sieved or crushed, immersed in a container containing an alcohol or an organic solvent, stirred for 5 to 8 hours, and then extracted with alcohol or an organic solvent to remove the sterilized extract. 4: 6. When the sterilizing extract is added at a ratio of 4 or less, it is difficult to sufficiently exert its function. When the sterilizing extract is added at a ratio of 4 or more, the amount of the additive to be added is lowered and it is difficult to sufficiently improve the function of the binder.
한편, 천연 살균 추출물은 캡사이신이나 생강 추출물 등이 피부의 수분과 작용하여 발열 작용을 하게 되므로, 혈액순환을 돕게 된다. On the other hand, the natural disinfection extract helps the blood circulation because the capsaicin or the ginger extract acts on the moisture of the skin to exothermically function.
이상에서와 같은 기능성 원단은 게르마늄과 광물질을 주원료로 한 기능성 조성물이 결합되고, 천연 첨가제로서 시코닌이나 천연 살균 추출액이 첨가됨으로써, 원단에서 원적외선 방사는 물론, 음이온의 방출, 항균, 소취, 살균의 기능을 기대할 수 있게 된다. Functional fabrics as described above are combined with germanium and a functional composition mainly composed of minerals. By adding shikonin or a natural sterilizing extract as natural additives, far-infrared rays are emitted from the fabric as well as anion emission, antibacterial, deodorization and sterilization Function can be expected.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is obvious to those who have. Accordingly, it should be understood that such modifications or alterations should not be understood individually from the technical spirit and viewpoint of the present invention, and that modified embodiments fall within the scope of the claims of the present invention.
10 : 기능성 원단 12 : 돌기10: functional fabric 12: projection
Claims (11)
b) 원적외선 방사 기능 및 항균/소취 기능을 갖는 5 - 10nm 크기의 분말 형태로 된 게르마늄 및 TiO₂30∼40중량%, Al₂O₃ 11∼12중량%, Fe₂O₃2∼3중량%, CaO 8∼9중량%, Na₂O 2.9∼4중량%, K₂O 0.15∼1.5중량%, MgO 17.5∼20중량%, SiO₂16∼17.3중량%, Sb₂O₃1.9∼2.4중량%, ZnO 0.05∼0.1중량%, 및 MnO 0.5∼0.7중량%를 혼합한 후 용융하고 냉각하여 분쇄하여 얻어진 5 - 10nm 크기의 분말 형태의 광물질로 이루어진 기능성 재료를 전체 기능성 혼합물 100을 기준으로, 12 - 21중량%를 상기 교반기에 투입하여 교반하는 단계;
c) 천연 첨가제로서, 살균, 항염 기능을 갖는 시코닌과, 고추, 마늘, 생강, 겨자, 회향, 정향 및 은행 중에서 선택된 어느 하나 이상의 식물로부터 추출된 살균 추출액으로 이루어지는 첨가제를 전체 기능성 혼합물 100을 기준으로, 2 - 4중량%를 상기 교반기에 투입하여 교반하여 기능성 조성물을 제조하는 단계; 및
d) 원단의 전체 중량 100을 기준으로, 은사 30중량%와, 레이온, 면, 나일론으로 이루어진 군에서 일 이상 선택된 원사 70중량%로 이루어진 원단에, 상기 c) 단계에서 제조된 기능성 조성물을 결합하여 기능성 원단을 제조하는 단계를 포함하는,
기능성 원단의 제조방법.a) introducing 75 to 86% by weight of a binder consisting of at least one material selected from the group consisting of a polyurethane resin, an acrylic resin, a silicone resin, a melamine resin and an epoxy resin, based on the entire functional mixture 100, into a stirrer ;
b) 30 to 40 wt% of germanium and 5 to 10 nm of powder having a far-infrared radiation function and an antibacterial / deodorizing function, 11 to 12 wt% of Al 2 O 3, 2 to 3 wt% of Fe 2 O 3, 8 to 9 wt% of CaO, 2.9 to 4 wt%, K2O 0.15 to 1.5 wt%, MgO 17.5 to 20 wt%, SiO2 16 to 17.3 wt%, Sb₂O₃ 1.9 to 2.4 wt%, ZnO 0.05 to 0.1 wt%, and MnO 0.5 to 0.7 wt% Adding 12 to 21% by weight of a functional material consisting of a mineral powder having a size of 5 - 10 nm obtained by melting, cooling and pulverizing, based on 100% of the entire functional mixture, to the stirrer and stirring;
c) an additive comprising a sterilizing extract extracted from at least one plant selected from the group consisting of shikonin having a sterilizing and anti-inflammatory function and pepper, garlic, ginger, mustard, fennel, clove and bank as a natural additive, 2 to 4% by weight of the mixture is added to the stirrer and stirred to prepare a functional composition; And
d) combining the functional composition prepared in step c) with a fabric composed of 30% by weight of silver powder and 70% by weight of yarn selected from the group consisting of rayon, cotton and nylon, based on the total weight of the fabric 100 ≪ RTI ID = 0.0 >
Method of manufacturing functional fabric.
상기 시코닌은,
지초를 세절하여 알콜 함량이 65부피% - 75부피%인 추출용재가 수용된 용기에 투입하여 10 - 20시간 동안 교반한 후 추출용재를 제거하여 추출한 것을 특징으로 하는,
기능성 원단의 제조방법.The method according to claim 1,
The shikonin,
And the mixture is charged into a container containing the extraction solvent having an alcohol content of 65% by volume to 75% by volume and stirred for 10 to 20 hours, and then the extraction solvent is removed.
Method of manufacturing functional fabric.
상기 살균 추출액은,
상기 각 식물 중에서 선택된 식물을 세절하거나 으깬 후 알코올 또는 유기용매가 수용된 용기에 침지 시키고 5 - 8시간 동안 교반한 후 알코올 또는 유기용매를 제거하여 추출한 것을 특징으로 하는,
기능성 원단의 제조방법.The method according to claim 1,
The sterilizing extract may contain,
Characterized in that the plant selected from the above plants is cut or crushed and immersed in a container containing an alcohol or an organic solvent and stirred for 5 to 8 hours and then extracted with an alcohol or an organic solvent.
Method of manufacturing functional fabric.
상기 d) 단계는,
상기 기능성 조성물이 결합된 기능성 원단에 살균, 항염 기능을 갖는 시코닌을 결합하되,
d-1) 지초를 세절하여 알콜 함량이 65부피% - 75부피%인 추출용재가 수용된 용기에 투입한 후 10 - 20시간 동안 교반하여 시코닌을 얻는 단계;
d-2) 추출된 시코닌에 구연산을 첨가하여 시코닌을 안정화시키는 단계;
d-3) 상기 d-2) 단계에서 얻어진 시코닌 추출물에 상기 기능성 원단을 침지한 후 건조하는 과정을 2 - 4회 반복하여, 시코닌 추출물을 기능성 원단에 결합하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
기능성 원단의 제조방법.The method according to claim 1,
The step d)
The functional fabric to which the functional composition is bound is combined with a shikonin having a sterilizing and anti-inflammatory function,
d-1) seeding the wastes and adding to a container containing an extraction solvent having an alcohol content of 65% by volume to 75% by volume, followed by stirring for 10 to 20 hours to obtain shikonin;
d-2) stabilizing shikonin by adding citric acid to the extracted shikonin;
d-3) The step of dipping the functional fabric into the secretion extract obtained in the step d-2) and then drying is repeated 2-4 times to bind the shikonin extract to the functional fabric As a result,
Method of manufacturing functional fabric.
상기 d-3) 단계는,
고추, 마늘, 생강, 겨자, 회향, 정향 및 은행 중에서 선택된 어느 하나 이상의 식물로부터 추출된 살균 추출액을 첨가하는 것을 특징으로 하는,
기능성 원단의 제조방법.9. The method of claim 8,
The step (d-3)
Characterized in that a disinfecting extract is added which is extracted from any one or more plants selected from pepper, garlic, ginger, mustard, fennel, clove and bank.
Method of manufacturing functional fabric.
상기 d) 단계는,
돗트 코팅, 고주파 코팅 또는 나염 방식으로 기능성 조성물을 원단에 결합하여 기능성 원단을 제조하는 것을 특징으로 하는,
기능성 원단의 제조방법.The method according to claim 1,
The step d)
Characterized in that the functional composition is prepared by bonding the functional composition to the fabric by dots coating, high-frequency coating or spraying.
Method of manufacturing functional fabric.
A functional fabric produced according to the method of manufacturing a functional fabric according to any one of claims 1 to 10.
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