KR101886934B1 - 밀착력이 우수한 재생 셀룰로스계 마스크팩용 부직포 및 그 제조 방법 - Google Patents

밀착력이 우수한 재생 셀룰로스계 마스크팩용 부직포 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

밀착력을 향상하여 마스크팩 에센스가 효과적으로 피부에 침투할 수 있는 밀착력이 우수한 재생 셀룰로스계 마스크팩용 부직포 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 재생 셀룰로스계 마스크팩용 부직포는 물에 침지시키는 밀착성 실험으로, 하기 식 1을 만족하는 것을 특징으로 한다.
식 1 : 1.58 ≥ d2 / d1
(여기서, d1은 마스크팩용 부직포의 상단 부분을 고정하는 집게 간격이고, d2는 마스크팩용 부직포의 중간 부분과 하단 부분의 평균 폭 길이임.)

Description

밀착력이 우수한 재생 셀룰로스계 마스크팩용 부직포 및 그 제조 방법{REGENERATED CELLULOSE TYPE NONWOVEN FOR MASK PACK WITH EXCELLENT ADHESION AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 마스크팩용 부직포 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 밀착력이 우수하여 높은 중량에 관계 없이 사용할 수 있는 밀착력이 우수한 재생 셀룰로스계 마스크팩용 부직포 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 마스크팩용 부직포는 고압의 물을 분사하여 파이버(Fiber)를 압착시켜 만들어진 스펀레이스(Spunlace) 부직포를 사용한다.
이러한 스펀레이스 부직포는 기계 방향(MD), 즉 일 방향이라 통칭되고, 크로스(CD) 방향, 즉 양 방향으로 통칭된다. 이때, 일 방향은 크로스 방향으로 늘어나는 성질이 있고, 양 방향은 양쪽 모두 늘어나지 않는 성질을 갖는다.
특히, 마스크팩에 사용되는 부직포는 양 방향으로 늘어나지 않는 성질을 갖는 양 방향성 부직포를 사용하는데, 이는 일 방향성 부직포를 사용할 시 밀착성은 우수하나 크로스 방향으로 부직포가 늘어나는 성질이 있어 마스크팩용으로 사용하기에는 적합하지 않기 때문이다.
마스크팩용 부직포로는 셀룰로스 계열 또는 합성섬유 계열의 부직포가 이용되고 있다. 이때, 셀룰로스 계열의 마스크팩용 부직포로는 레이온(rayon), 리오셀(Lyocell), 펄프(pulp) 등이 있고, 합성섬유 계열의 마스크팩용 부직포로는 나일론 극세사 부직포가 있다.
마스크팩용 부직포로 최고의 품질을 가지고 있는 것은 일본 아사히카사의 큐프라 암모늄 레이온으로 상품명으로는 bemliese이다. 또한, 마스크팩용 부직포로는 오스트리아 렌징사에서 만든 리오셀로 상품명인 텐셀이 많이 사용되고 있다.
이러한 소재를 이용하여 제조된 마스크팩용 부직포는 30 ~ 80g/㎡의 중량을 갖는 것이 이용되고 있다. 이때, 중량이 높아질수록 밀착이 좋지 않아 마스크팩용으로 사용될 경우 밀착을 높이기 위하여 마스크팩 에센스의 점도를 높여 사용하고 있으나, 사용 후 끈적임 현상으로 인하여 소비자들이 선호하지 않고 있다.
관련 선행문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0020997호가 있으며, 상기 문헌에는 다양한 색상과 기능성이 부여된 부직포 및 그 제조방법 그리고 이를 이용한 기능성 제품이 기재되어 있다.
본 발명의 목적은 밀착력을 향상하여 마스크팩 에센스가 효과적으로 피부에 침투할 수 있는 밀착력이 우수한 재생 셀룰로스계 마스크팩용 부직포 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 재생 셀룰로스계 마스크팩용 부직포는 물에 침지시키는 밀착성 실험으로, 하기 식 1을 만족하는 것을 특징으로 한다.
식 1 : 1.58 ≥ d2 / d1
(여기서, d1은 마스크팩용 부직포의 상단 부분을 고정하는 집게 간격이고, d2는 마스크팩용 부직포의 중간 부분과 하단 부분의 평균 폭 길이임.)
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 재생 셀룰로스계 마스크팩용 부직포 제조 방법은 (a) 재생 셀룰로스계 부직포를 알칼리 수용액으로 침지하여 패딩하는 단계; 및 (b) 상기 알칼리 수용액에 침지된 재생 셀룰로스계 부직포를 반응기에 투입한 후, 상기 반응기 내에 에피클로로히드린(Epi-Chlorohydrine)을 첨가하여 반응시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 밀착력이 우수한 재생 셀룰로스계 마스크팩용 부직포 및 그 제조 방법은 재생 셀룰로스계 부직포의 셀룰로스 수산화(-OH)기가 알칼리 조건하에서 에피클로로히드린(Epi-Chlorohydrine)의 에폭시기와 반응 또는 염화(Cl)기와 반응하여 Cell-OH가 Cell-OR 또는 Cell-R' (여기서, R은 CH2OCHCH2 이고, R'는 CH2CHOHCH2OH 임.)로 치환되어 밀착력이 향상됨을 예상할 수 있으며, 이 결과 마스크팩 에센스의 점도를 높여 사용할 필요가 없으므로 끈적임 현상을 방지할 수 있다.
이 결과, 본 발명에 따른 밀착력이 우수한 재생 셀룰로스계 마스크팩용 부직포 및 그 제조 방법은 밀착력이 우수하여 높은 중량에 관계없이 사용이 가능하므로 마스크팩 에센스의 점도 사용 범위를 넓힐 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 밀착력이 우수한 재생 셀룰로스계 마스크팩용 부직포 및 그 제조 방법은 안전성 및 효능이 검증된 셀룰로스계 부직포를 이용하기 때문에 다양한 제품을 제조하는 것이 가능해질 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마스크팩용 부직포 제조 방법을 나타낸 공정 순서도.
도 2 내지 도 4는 마스크팩용 부직포의 밀착력 실험 과정을 설명하기 위한 공정 모식도.
도 5는 실시예 1에 대한 반응 전과 반응 후의 마스크팩용 부직포를 각각 물에 침지시키는 밀착력 실험 후를 나타낸 사진.
도 6은 실시예 2에 대한 반응 전과 반응 후의 마스크팩용 부직포를 각각 물에 침지시키는 밀착력 실험 후를 나타낸 사진.
도 7은 실시예 3에 대한 반응 전과 반응 후의 마스크팩용 부직포를 각각 물에 침지시키는 밀착력 실험 후를 나타낸 사진.
도 8은 실시예 4에 대한 반응 전과 반응 후의 마스크팩용 부직포를 각각 물에 침지시키는 밀착력 실험 후를 나타낸 사진.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 밀착력이 우수한 재생 셀룰로스계 마스크팩용 부직포 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
재생 셀룰로스계 마스크팩용 부직포
본 발명의 실시예에 따른 밀착력이 우수한 재생 셀룰로스계 마스크팩용 부직포는 재생 셀룰로스계 섬유로 이루어진 부직포를 알칼리 수용액에 침지하여 패딩하고, 에피클로로히드린(Epi-Chlorohydrin)에 반응시켜 제조된다.
이 결과, 본 발명의 실시예에 따른 밀착력이 우수한 재생 셀룰로스계 마스크팩용 부직포는 재생 셀룰로스계 섬유로 이루어진 부직포의 셀룰로스의 수산화(-OH)기가 알칼리 조건하에서 에피클로로히드린(Epi-Chlorohydrine)의 에폭시기와 반응 또는 염화(Cl)기와 반응하여 Cell-OH가 Cell-OR 또는 Cell-R' (여기서, R은 CH2OCHCH2 이고, R'는 CH2CHOHCH2OH 임.)로 치환된다.
아래의 반응식 1 및 반응식 2는 셀룰로스의 수산화기와 에피클로로히드린 간의 반응 메커니즘을 나타낸 것이다. 이때, 반응식 1은 에폭시 반응(Epoxy Reaction)을 나타낸 것이고, 반응식 2는 링오프닝 반응(Ring-opening Reaction)을 나타낸 것이다.
[반응식 1]
Figure 112016126266789-pat00001

[반응식 2]
Figure 112016126266789-pat00002
위의 반응식 1 및 2에서와 같이, 재생 셀룰로스계 부직포의 셀룰로스 수산화(-OH)기가 알칼리 조건하에서 에피클로로히드린(Epi-Chlorohydrine)의 에폭시기와 반응 또는 염화(Cl)기와 반응하여 Cell-OH가 Cell-OR 또는 Cell-R'로 치환된다. 여기서, 에폭시기와 반응 또는 염화(Cl)기와 반응하여 Cell-OH가 Cell-OR 또는 Cell-R' (여기서, R은 CH2OCHCH2 이고, R'는 CH2CHOHCH2OH 임.)로 치환되어 밀착력이 향상됨을 예상할 수 있다.
이때, 마스크팩용 부직포는 양 방향성을 가지며, 30 ~ 80g/㎡의 중량을 갖는다.
밀착특성에 대한 국가 표준 규격이 없어 성능을 증명하기에 많은 어려움이 있어 도 2 내지 도 4의 실험방법을 고안하여 밀착성 실험을 실시하였다. 이 실험 방법은 섬유가 물을 흡수하면 서로 밀착성이 증가하는 현상을 이용하였으며, 생활에서도 몸에서 땀이 많이 나면 섬유가 몸에 붙는 현상과 같은 원리로 실험 방법을 고안하였다.
위와 같이, 마스크팩용 부직포를 물에 침지시키는 밀착성 실험으로, 하기 식 1을 만족하는 것을 확인하였다.
식 1 : 1.58 ≥ d2 / d1
여기서, d1은 마스크팩용 부직포의 상단 부분을 고정하는 집게 간격이고, d2는 마스크팩용 부직포의 중간 부분과 하단 부분의 평균 폭 길이이다. 이때, 집게 간격은 6 ± 1cm일 수 있다. 그리고, 마스크팩용 부직포의 중간 부분은 마스크팩용 부직포의 중심으로부터 ± 1cm로 이격된 범위일 수 있고, 하단 부분은 마스크팩용 부직포의 하측 끝단으로부터 2cm 이내의 범위일 수 있다.
이때, 알칼리 수용액의 농도는 0.5 ~ 10%를 갖는 것을 이용하는 것이 바람직하며, 알칼리 수용액의 사용량은 재생 셀룰로스계 부직포 100 중량부에 대하여, 50 ~ 400 중량부로 사용될 수 있다. 이러한 알칼리 수용액은 수산화나트륨 및 수산화칼륨 등에서 선택된 하나 이상이 이용될 수 있다.
여기서, 재생 셀룰로스계 부직포를 알칼리 수용액으로 침지하여 패딩할 시, 0.5 ~ 10% NaOH로 패딩 후 픽업율 150 ∼ 400%로 수행하는 것이 바람직하다. 알칼리 수용액의 농도가 0.5% 미만일 경우에는 후술하는 에피클로로히드린 첨가 반응시 요구하는 밀착성을 얻을 수 없다. 반대로, 알칼리 수용액의 농도가 10%를 초과할 경우에도 밀착성이 떨어져 사용하기 적합하지 않을 우려가 크다.
에피클로로히드린(Epi-Chlorohydrine)은 재생 셀룰로스계 섬유로 구성된 부직포의 셀룰로스의 수산화(-OH)기와 반응하게 된다. 즉, 재생 셀룰로스계 부직포의 셀룰로스 수산화(-OH)기가 알칼리 조건하에서 에피클로로히드린(Epi-Chlorohydrine)의 에폭시기와 반응 또는 염화(Cl)기와 반응하여 Cell-OH가 Cell-OR 또는 Cell-R' (여기서, R은 CH2OCHCH2 이고, R'는 CH2CHOHCH2OH 임.)로 치환되어 밀착력이 상승되는 것으로 예상된다. 이와 같이, 재생 셀룰로스계 부직포의 수산화(-OH)기를 알칼리 조건하에서 에피클로로히드린으로 반응시킨 마스크팩용 부직포는 흡수배율이 자기 무게의 14배 이상을 가지며, 건조속도는 25분 이상을 갖는다.
이러한 에피클로로히드린은 프로필렌에서 염화알릴을 매개로 해서 제조되는　무색의 액체로 분자식은 C3H5ClO이다. 에피클로로히드린은 반응성이 강한 화합물이며 산이나 염기를 가하면 중합하는 성질이 있으며, 분자량 92.5, 녹는점 -57.2℃, 끓는점 115.2℃를 갖는다.
이때, 에피클로로히드린(Epi-Chlorohydrine)은 재생 셀룰로스계 부직포 무게 대비 5 ~ 50 O.W.F.로 첨가되는 것이 바람직하다. 에피클로로히드린이 재생 셀룰로스계 부직포 무게 대비 5 O.W.F. 미만으로 첨가될 경우에는 그 첨가량이 미미하여 밀착력 향상 효과를 제대로 발휘하는데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 에피클로로히드린이 재생 셀룰로스계 부직포 무게 대비 50 O.W.F.를 초과할 경우에는 더 이상의 첨가 효과 없이 포화되어 에피클로로히드린의 사용량만을 증가시키는 요인으로 작용할 수 있으므로, 경제적이지 못하다.
재생 셀룰로스계 마스크팩용 부직포 제조 방법
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 마스크팩용 부직포 제조 방법에 대하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마스크팩용 부직포 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 재생 셀룰로스계 마스크팩용 부직포 제조 방법은 침지 및 패딩 단계(S110)와 에피클로로히드린 첨가 반응 단계(S120)를 포함한다.
침지 및 패딩
침지 및 패딩 단계(S110)에서는 재생 셀룰로스계 부직포를 알칼리 수용액으로 침지하여 패딩한다. 이때, 재생 셀룰로스계 부직포는 레이온(rayon), 리오셀(lyocell) 및 펄프(pulp) 등에서 선택된 어느 하나가 이용될 수 있다.
이때, 알칼리 수용액의 농도는 0.5 ~ 10%를 갖는 것을 이용하는 것이 바람직하며, 알칼리 수용액의 사용량은 재생 셀룰로스계 부직포 100 중량부에 대하여, 50 ~ 400 중량부로 사용될 수 있다. 이러한 알칼리 수용액은 수산화나트륨, 수산화칼륨 등에서 선택된 하나 이상이 이용될 수 있다.
여기서, 재생 셀룰로스계 부직포를 알칼리 수용액으로 침지하여 패딩할 시, 0.5 ~ 10% NaOH로 패딩 후 픽업율 150 ∼ 400%로 수행하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 픽업율을 150 ∼ 400%로 수행함으로써, 재생 셀룰로스계 부직포가 유지할 수 있는 양만을 사용하기 때문에 약품의 손실(loss)을 최소화할 수 있다. 다만, 픽업율이 150% 미만일 경우에는 반응하는 알칼리 수용액의 양이 적고, 400%를 초과할 경우에는 부직포 형태를 유지할 수 없어 바람직하지 못하다.
에피클로로히드린 첨가 반응
에피클로로히드린 첨가 반응 단계(S120)에서는 알칼리 수용액에 침지된 재생 셀룰로스계 부직포를 반응기에 투입한 후, 반응기 내에 에피클로로히드린(Epi-Chlorohydrine)을 첨가하여 반응시킨다.
이때, 에피클로로히드린 첨가 반응은 10 ~ 100℃에서 20 ~ 90분 동안 실시하는 것이 바람직하다. 반응 온도가 10℃ 미만이거나, 반응 시간이 20분 미만일 경우에는 충분한 반응이 이루어지지 못하여 밀착력 향상 효과를 제대로 발휘하기 어렵다. 반대로, 반응 온도가 100℃를 초과하거나, 반응 시간이 90분을 초과할 경우에는 더 이상의 효과 상승 없이 제조 비용 및 시간만을 상승시키는 요인으로 작용할 수 있으므로, 경제적이지 못하다.
에피클로로히드린 첨가 반응에 의해, 재생 셀룰로스계 부직포의 셀룰로스 수산화(-OH)기가 알칼리 조건하에서 에피클로로히드린(Epi-Chlorohydrine)의 에폭시기와 반응 또는 염화(Cl)기와 반응하여 Cell-OH가 Cell-OR 또는 Cell-R' (여기서, R은 CH2OCHCH2 이고, R'는 CH2CHOHCH2OH 임.)로 치환되어 밀착력이 상승되는 것으로 예상된다. 이와 같이, 재생 셀룰로스계 부직포의 수산화(-OH)기를 알칼리 조건하에서 에피클로로히드린과 반응시킨 마스크팩용 부직포는 흡수배율이 자기 무게의 14배 이상을 가지며, 건조속도는 25분 이상을 갖는다.
실시예
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
1. 마스크팩용 부직포 제조
실시예 1
양 방향성을 가지며, 40g/㎡의 중량 및 [표 1]에 기재된 인장강도 및 신율을 갖은 레이온계 부직포를 3% NaOH 용액에 185%의 픽업율로 침지하여 패딩하였다.
다음으로, 3% NaOH 용액에 침지된 레이온 부직포를 반응기에 투입한 후, 반응기 내에 에피클로로히드린(Epi-Chlorohydrine)을 레이온 부직포 무게 대비 10 o.w.f로 첨가하여 100℃에서 60분 동안 반응시켜 마스크팩용 부직포를 제조하였다.
[표 1]
Figure 112016126266789-pat00003

실시예 2
양 방향성을 가지며, 50g/㎡의 중량 및 [표 2]에 기재된 인장강도 및 신율을 갖는 레이온계 부직포를 3% NaOH 용액에 193%의 픽업율로 침지하여 패딩하였다.
다음으로, 3% NaOH 용액에 침지된 레이온 부직포를 반응기에 투입한 후, 반응기 내에 에피클로로히드린(Epi-Chlorohydrine)을 레이온 부직포 무게 대비 10 o.w.f로 첨가하여 100℃에서 60분 동안 반응시켜 마스크팩용 부직포를 제조하였다.
[표 2]
Figure 112016126266789-pat00004

실시예 3
양 방향성을 가지며, 60g/㎡의 중량 및 [표 3]에 기재된 인장강도 및 신율을 갖는 레이온계 부직포를 4% NaOH 용액에 208%의 픽업율로 침지하여 패딩하였다.
다음으로, 4% NaOH 용액에 침지된 레이온 부직포를 반응기에 투입한 후, 반응기 내에 에피클로로히드린(Epi-Chlorohydrine)을 레이온 부직포 무게 대비 20 o.w.f로 첨가하여 100℃에서 60분 동안 반응시켜 마스크팩용 부직포를 제조하였다.
[표 3]
Figure 112016126266789-pat00005

실시예 4
양 방향성을 가지며, 70g/㎡의 중량 및 [표 4]에 기재된 인장강도 및 신율을 갖는 레이온계 부직포를 4% NaOH 용액에 212%의 픽업율로 침지하여 패딩하였다.
다음으로, 4% NaOH 용액에 침지된 레이온 부직포를 반응기에 투입한 후, 반응기 내에 에피클로로히드린(Epi-Chlorohydrine)을 레이온 부직포 무게 대비 25 o.w.f로 첨가하여 100℃에서 60분 동안 반응시켜 마스크팩용 부직포를 제조하였다.
[표 4]
Figure 112016126266789-pat00006

비교예 1
일본의 아사히카세이 사(社)에서 제조된 60g/㎡의 중량 및 [표 5]에 기재된 인장강도 및 신율을 갖는 큐프라 암모늄 부직포를 준비하였다.
[표 5]
Figure 112016126266789-pat00007

비교예 2
일본의 아사히카세이 사(社)에서 제조된 80g/㎡의 중량 및 [표 6]에 기재된 인장강도 및 신율을 갖는 큐프라 암모늄 부직포를 준비하였다.
[표 6]
Figure 112016126266789-pat00008

비교예 3
중국의 삼광 사(社)에서 제조된 40g/㎡의 중량 및 [표 7]에 기재된 인장강도 및 신율을 갖는 큐프라 암모늄 부직포를 준비하였다.
[표 7]
Figure 112016126266789-pat00009

비교예 4
중국의 삼광 사(社)에서 제조된 50g/㎡의 중량 및 [표 8]에 기재된 인장강도 및 신율을 갖는 큐프라 암모늄 부직포를 준비하였다.
[표 8]
Figure 112016126266789-pat00010

비교예 5
미국의 듀폰 사(社)에서 제조된 26g/㎡의 중량 및 [표 9]에 기재된 인장강도 및 신율을 갖는 라이오셀 부직포를 준비하였다.
[표 9]
Figure 112016126266789-pat00011

비교예 6
미국의 듀폰 사(社)에서 제조된 30g/㎡의 중량 및 [표 10]에 기재된 인장강도 및 신율을 갖는 라이오셀 부직포를 준비하였다.
[표 10]
Figure 112016126266789-pat00012

비교예 7
미국의듀폰 사(社)에서 제조된 34g/㎡의 중량 및 [표 11]에 기재된 인장강도 및 신율을 갖는 라이오셀 부직포를 준비하였다.
[표 11]
Figure 112016126266789-pat00013

비교예 8
중국의 마스코트 사(社)에서 제조된 40g/㎡의 중량 및 [표 12]에 기재된 인장강도 및 신율을 갖는 텐셀스킨 부직포를 준비하였다.
[표 12]
Figure 112016126266789-pat00014

비교예 9
중국의 마스코트 사(社)에서 제조된 50g/㎡의 중량 및 [표 13]에 기재된 인장강도 및 신율을 갖는 텐셀스킨 부직포를 준비하였다.
[표 13]
Figure 112016126266789-pat00015

2. 밀착성 실험 방법
밀착특성에 대한 국가 표준 규격이 없어 성능을 증명하기에 많은 어려움이 있어 도 2 내지 도 4의 실험방법을 고안하여 밀착성 실험을 실시하였다. 이 실험 방법은 섬유가 물을 흡수하면 서로 밀착성이 증가하는 현상을 이용하였으며, 생활에서도 몸에서 땀이 많이 나면 섬유가 몸에 붙는 현상과 같은 원리로 실험방법을 고안하였다.
도 2 내지 도 4는 마스크팩용 부직포의 밀착력 실험 과정을 설명하기 위한 공정 모식도이다.
먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 4cm 깊이의 물이 담긴 2개의 트레이(10)와 마스크팩용 부직포를 고정하기 위한 지지대(20)를 준비한다.
다음으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 실시예 1 ~ 4에 따라 제조된 마스크팩용 부직포를 30cm × 30cm 크기로 절단한 후, 마스크팩용 부직포의 기계방향(MD) 양 끝에서 가운데로 12cm 지점을 지지대(20)에 장착된 집게(30)를 이용하여 고정하였다. 여기서, 지지대(20)는 수직부(22) 및 수평부(24)와, 수평부(24)의 높낮이를 조절하기 위한 높낮이 조절부(26)를 갖는다. 이때, 양측의 집게 간격은 각각 6cm로 설정하였다.
다음으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 마스크팩용 부직포의 밀착 성능을 구별하기 위하여 실시예 1 ~ 4에 따라 제조된 마스크팩용 부직포를 4cm 깊이의 물이 담긴 2개의 트레이(10)에 1분 간 침지한 후, 들어 올려 측정하였다.
이때, 실시예 1 ~ 4에 따라 제조된 마스크팩용 부직포를 들어 올린 후, 중간 부분(상단으로부터 15cm 지점)과 하단 부분(상단으로부터 29 ~ 30cm 지점)의 폭 길이를 10회 측정하여 평균 값을 얻었다.
3. 밀착성 평가
표 14는 실시예 1에 따른 반응 전과 반응 후의 마스크팩용 부직포를 물에 침지시키는 밀착력 실험 후의 중간 부분 및 하단 부분의 폭 길이를 각각 측정한 결과를 나타낸 것이고, 도 5는 실시예 1에 따른 반응 전과 반응 후의 마스크팩용 부직포를 각각 물에 침지시키는 밀착력 실험 후를 나타낸 사진이다.
[표 14]
Figure 112016126266789-pat00016
표 14 및 도 5에 도시된 바와 같이, 실시예 1에 따른 마스크팩용 부직포에 대하여, 반응 전과 반응 후의 마스크팩용 부직포를 각각 물에 침지시키는 밀착력 실험 후의 중간 부분 및 하단 부분의 폭 길이를 각각 측정한 결과를 나타내고 있다.
이때, 침지 및 패딩 반응과 에피클로로히드린 첨가 반응을 실시하지 않은 반응 전에는 마스크팩용 부직포의 상단 부분을 고정하는 집게 간격(d1)과 마스크팩용 부직포의 중간 부분과 하단 부분의 평균 폭 길이(d2) 간의 비율(d2/d1)이 11.0cm ÷ 6.0cm = 1.83으로 측정되었다.
반면, 침지 및 패딩 반응과 에피클로로히드린 첨가 반응을 실시한 반응 후에는 마스크팩용 부직포의 상단 부분을 고정하는 집게 간격(d1)과 마스크팩용 부직포의 중간 부분과 하단 부분의 평균 폭 길이(d2) 간의 비율(d2/d1)이 7.7cm ÷ 6.0cm = 1.28로 측정되었다.
표 15는 실시예 2에 따른 반응 전과 반응 후의 마스크팩용 부직포를 물에 침지시키는 밀착력 실험 후의 중간 부분 및 하단 부분의 폭 길이를 각각 측정한 결과를 나타낸 것이고, 도 6은 실시예 2에 따른 반응 전과 반응 후의 마스크팩용 부직포를 각각 물에 침지시키는 밀착력 실험 후를 나타낸 사진이다.
[표 15]
Figure 112016126266789-pat00017
표 15 및 도 6에 도시된 바와 같이, 실시예 2에 따른 반응 전과 반응 후의 마스크팩용 부직포를 각각 물에 침지시키는 밀착력 실험 후의 중간 부분 및 하단 부분의 폭 길이를 각각 측정한 결과를 나타내고 있다.
이때, 반응 전에는 마스크팩용 부직포의 상단 부분을 고정하는 집게 간격(d1)과 마스크팩용 부직포의 중간 부분과 하단 부분의 평균 폭 길이(d2) 간의 비율(d2/d1)이 11.0cm ÷ 6.0cm = 1.83으로 측정되었다.
반면, 반응 후에는 마스크팩용 부직포의 상단 부분을 고정하는 집게 간격(d1)과 마스크팩용 부직포의 중간 부분과 하단 부분의 평균 폭 길이(d2) 간의 비율(d2/d1)이 8.8cm ÷ 6.0cm = 1.46으로 측정되었다.
표 16은 실시예 3에 따른 반응 전과 반응 후의 마스크팩용 부직포를 물에 침지시키는 밀착력 실험 후의 중간 부분 및 하단 부분의 폭 길이를 각각 측정한 결과를 나타낸 것이고, 도 7은 실시예 3에 따른 반응 전과 반응 후의 마스크팩용 부직포를 각각 물에 침지시키는 밀착력 실험 후를 나타낸 사진이다.
[표 16]
Figure 112016126266789-pat00018
표 16 및 도 7에 도시된 바와 같이, 실시예 3에 따른 반응 전과 반응 후의 마스크팩용 부직포를 각각 물에 침지시키는 밀착력 실험 후의 중간 부분 및 하단 부분의 폭 길이를 각각 측정한 결과를 나타내고 있다.
이때, 반응 전에는 마스크팩용 부직포의 상단 부분을 고정하는 집게 간격(d1)과 마스크팩용 부직포의 중간 부분과 하단 부분의 평균 폭 길이(d2) 간의 비율(d2/d1)이 12.0cm ÷ 6.0cm = 2.0으로 측정되었다.
반면, 반응 후에는 마스크팩용 부직포의 상단 부분을 고정하는 집게 간격(d1)과 마스크팩용 부직포의 중간 부분과 하단 부분의 평균 폭 길이(d2) 간의 비율(d2/d1)이 9.2cm ÷ 6.0cm = 1.53으로 측정되었다.
표 17은 실시예 4에 따른 반응 전과 반응 후의 마스크팩용 부직포를 물에 침지시키는 밀착력 실험 후의 중간 부분 및 하단 부분의 폭 길이를 각각 측정한 결과를 나타낸 것이고, 도 8은 실시예 4에 따른 반응 전과 반응 후의 마스크팩용 부직포를 각각 물에 침지시키는 밀착력 실험 후를 나타낸 사진이다.
[표 17]
Figure 112016126266789-pat00019
표 17 및 도 8에 도시된 바와 같이, 실시예 4에 따른 반응 전과 반응 후의 마스크팩용 부직포를 각각 물에 침지시키는 밀착력 실험 후의 중간 부분 및 하단 부분의 폭 길이를 각각 측정한 결과를 나타내고 있다.
이때, 반응 전에는 마스크팩용 부직포의 상단 부분을 고정하는 집게 간격(d1)과 마스크팩용 부직포의 중간 부분과 하단 부분의 평균 폭 길이(d2) 간의 비율(d2/d1)이 11.9cm ÷ 6.0cm = 1.98로 측정되었다.
반면, 반응 후에는 마스크팩용 부직포의 상단 부분을 고정하는 집게 간격(d1)과 마스크팩용 부직포의 중간 부분과 하단 부분의 평균 폭 길이(d2) 간의 비율(d2/d1)이 9.3cm ÷ 6.0cm = 1.55로 측정되었다.
표 18은 실시예 1 ~ 4에 따른 반응 전과 반응 후의 마스크팩용 부직포를 각각 물에 침지시키는 밀착력 실험 후의 중간 부분과 하단 부분 간의 평균 폭 길이와 평균 값을 정리하여 나타낸 것이다.
[표 18]
Figure 112016126266789-pat00020
표 18과 도 5 내지 도 8을 참조하면, 실시예 1 ~ 4에 따른 마스크팩용 부직포는 반응 전에는 사다리꼴의 형태를 나타내었으나, 반응 후에는 밀착성의 향상으로 직사각형의 형태를 나타내고 있는 것을 확인할 수 있다.
이때, 부직포의 중량이 높아질수록 반응 전 및 반응 후의 평균 값이 증가하는 경향을 나타내는 것을 확인할 수 있다.
위의 실험 결과를 토대로 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1 ~ 4에 따른 마스크팩용 부직포는 반응 후의 평균 값이 1.55 이하를 나타내는 것을 알 수 있다.
한편, 표 19 내지 표 27은 비교예 1 ~ 9에 따른 반응 전의 마스크팩용 부직포를 물에 침지시키는 밀착력 실험 후의 중간 부분 및 하단 부분의 폭 길이를 측정한 결과를 나타낸 것이다.
[표 19]
Figure 112016126266789-pat00021
[표 20]
Figure 112016126266789-pat00022
[표 21]
Figure 112016126266789-pat00023
[표 22]
Figure 112016126266789-pat00024
[표 23]
Figure 112016126266789-pat00025
[표 24]
Figure 112016126266789-pat00026
[표 25]
Figure 112016126266789-pat00027
[표 26]
Figure 112016126266789-pat00028
[표 27]
Figure 112016126266789-pat00029
표 19 내지 표 27에 도시된 바와 같이, 비교예 1 ~ 9에서와 같이 여러 부직포에 대한 밀착력 실험을 실시한 결과, 저 중량 일수록 밀착력이 우수하며, 중량이 높을수록 밀착력이 떨어짐을 알 수 있었다.
즉, 비교예 1 ~ 9에 따른 반응 전의 마스크팩용 부직포를 물에 침지시키는 밀착력 실험을 실시한 결과, 비교예 1 ~ 9의 경우에는 집게 간격(d1)과 마스크팩용 부직포의 중간 부분과 하단 부분의 평균 폭 길이(d2) 간의 비율(d2/d1)이 10.3cm ÷ 6.0cm = 1.71, 10.5cm ÷ 6.0cm = 1.75, 11.6cm ÷ 6.0cm = 1.93, 12.4cm ÷ 6.0cm = 2.06, 9.7cm ÷ 6.0cm = 1.61, 10cm ÷ 6.0cm = 1.66, 11cm ÷ 6.0cm = 1.83, 10.8cm ÷ 6.0cm = 1.8, 11.5cm ÷ 6.0cm = 1.93을 각각 나타내는 것을 확인하였다.
위의 실험 결과에서 알 수 있듯이, 비교예 1 ~ 9의 경우에는 본 발명에서 제시한 식 1의 범위를 만족하지 못하는 관계로 밀착력이 좋지 않다는 것을 확인하였다.
4. 물성 평가
표 28은 실시예 1 ~ 4에 따른 반응 전과 반응 후의 마스크팩용 부직포에 대한 MD 방향 및 CD 방향의 인장강도 및 신율을 측정하여 나타낸 것이고, 표 29는 실시예 1 ~ 4에 따른 반응 전과 반응 후의 마스크팩용 부직포에 대한 CD 방향의 모듈러스를 측정하여 나타낸 것이다. 이때, MD 방향은 인력으로 부직포가 접혀지지 않아서 CD 방향의 모듈러스의 변화에 대하여 분석하였다.
[표 28]
Figure 112016126266789-pat00030

[표 29]
Figure 112016126266789-pat00031
표 28 및 표 29에 도시된 바와 같이, 실시예 1 ~ 4에 따른 반응 전의 마스크팩용 부직포에 대한 MD 방향 및 CD 방향의 인장강도 및 신율과 반응 후의 마스크팩용 부직포에 대한 MD 방향 및 CD 방향의 인장강도 및 신율이 저하되는 것을 알 수 있어 이로 인한 밀착성이 증가가 의심되어 CD 방향의 모듈러스를 측정하였다.
특히, 표 29에 도시된 바와 같이, 실시예 1 ~ 4에 따른 마스크팩용 부직포는 반응 전과 반응 후에 각각 측정된 CD 방향의 모듈러스가 서로 유사한 값을 나타내어 인장강도 및 신율 저하에 따른 밀착성 증가가 아니라는 것을 알 수 있었다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
S110 : 침지 및 패딩 단계
S120 : 에피클로로히드린 첨가 반응 단계

Claims (10)

  1. 재생 셀룰로스계 부직포를 알칼리 수용액에 침지하여 패딩하고, 에피클로로히드린(Epi-Chlorohydrine)에 반응시켜 제조되는 재생 셀룰로스계 마스크팩용 부직포로서,
    상기 재생 셀룰로스계 마스크팩용 부직포는
    물에 침지시키는 밀착성 실험으로, 하기 식 1을 만족하는 것을 특징으로 하는 재생 셀룰로스계 마스크팩용 부직포.

    식 1 : 1.58 ≥ d2 / d1
    (여기서, d1은 마스크팩용 부직포의 상단 부분을 고정하는 집게 간격이고, d2는 마스크팩용 부직포의 중간 부분과 하단 부분의 평균 폭 길이임.)
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마스크팩용 부직포는
    양 방향성을 가지며, 40~80g/㎡의 중량을 갖는 것을 특징으로 하는 재생 셀룰로스계 마스크팩용 부직포.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 마스크팩용 부직포는
    상기 재생 셀룰로스계 부직포의 셀룰로오스 수산화(-OH)기가 알칼리 조건하에서 에피클로로히드린(Epi-Chlorohydrine)의 에폭시기와 반응 또는 염화(Cl)기와 반응하여 Cell-OH가 Cell-OR 또는 Cell-R' (여기서, R은 CH2OCHCH2 이고, R'은 CH2CHOHCH2OH 임.)로 치환된 것을 특징으로 하는 재생 셀룰로스계 마스크팩용 부직포.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 알칼리 수용액은
    0.5 ~ 10%의 농도를 가지며, 수산화나트륨 및 수산화칼륨 중 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 재생 셀룰로스계 마스크팩용 부직포.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 에피클로로히드린(Epi-Chlorohydrine)을
    상기 재생 셀룰로스계 부직포 무게 대비 5 ~ 50 O.W.F.로 첨가된 것을 특징으로 하는 재생 셀룰로스계 마스크팩용 부직포.
  6. (a) 재생 셀룰로스계 부직포를 알칼리 수용액으로 침지하여 패딩하는 단계; 및
    (b) 상기 알칼리 수용액에 침지된 재생 셀룰로스계 부직포를 반응기에 투입한 후, 상기 반응기 내에 에피클로로히드린(Epi-Chlorohydrine)을 첨가하여 반응시키는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 재생 셀룰로스계 마스크팩용 부직포 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서,
    픽업율 150 ~ 400%로 패딩하는 것을 특징으로 하는 재생 셀룰로스계 마스크팩용 부직포 제조 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서,
    상기 에피클로로히드린 첨가 반응은
    10 ~ 100℃에서 20 ~ 90분 동안 실시하는 것을 특징으로 하는 재생 셀룰로스계 마스크팩용 부직포 제조 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서,
    상기 재생 셀룰로스계 부직포의 셀룰로오스 수산화(-OH)기가 알칼리 조건하에서 에피클로로히드린(Epi-Chlorohydrine)의 에폭시기와 반응 또는 염화(Cl)기와 반응하여 Cell-OH가 Cell-OR 또는 Cell-R' (여기서, R은 CH2OCHCH2 이고, R'은 CH2CHOHCH2OH 임.)로 치환된 것을 특징으로 하는 재생 셀룰로스계 마스크팩용 부직포 제조 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 에피클로로히드린(Epi-Chlorohydrine)은
    상기 재생 셀룰로스계 부직포 무게 대비 5 ~ 50 O.W.F.로 첨가된 것을 특징으로 하는 재생 셀룰로스계 마스크팩용 부직포 제조 방법.
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