KR101940692B1 - 화재용 안전 마스크 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화재용 안전 마스크에 관한 것이다.
본 발명에 따른 화재용 안전 마스크는 화재와 같이 예기치 못한 상황에서 유해가스가 유출되거나 연기가 발생되는 경우, 현장에서 신속하게 착용할 수 있을 뿐만 아니라, 부피가 작고 가벼워서 어디에나 비치할 수 있고, 휴대도 간편하다.

Description

화재용 안전 마스크{SAFETY MASK FOR FIRE}
본 발명은 화재용 안전 마스크에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 화재와 같이 예기치 못한 상황에서 유해가스가 유출되거나 연기가 발생되는 경우, 현장에서 신속하게 착용할 수 있을 뿐만 아니라, 부피가 작고 가벼워서 어디에나 비치할 수 있고, 휴대도 간편한 화재용 안전 마스크에 관한 것이다.
방독면은 연막이나 중독성이 있는 화학작용제, 생물학작용제, 방사능작용제 등이 흡입되거나 부착되지 않도록 얼굴을 보호하는 도구이다.
이러한 방독면은 고무와 플라스틱으로 만들어진 안면부와, 안면부에 연결된 정화통, 그리고 휴대주머니로 이루어져 있는데, 정화통은 유독가스를 깨끗한 공기로 정화하는 부분이고, 정화통 안에는 유독가스를 화학적으로 흡착하거나 분해하는 흡수제가 들어 있다. 또한, 미립자물질을 물리적으로 걸러내는 필터나 여과지도 들어 있다. 어느 작용제를 막느냐에 따라 그 작용제를 효과적으로 정화할 수 있는 흡수제를 사용하지만, 군용 방독면에서는 어떤 작용제가 사용될지 예측할 수 없으므로 광범위하게 대처할 수 있도록 특수처리된 활성탄을 흡수제로 사용한다.
이와 같은 방독면은 화학작용제, 생물학작용제, 방사능작용제 등에 모두 사용해야 하기 때문에 구조가 복잡하고, 부피도 크며, 비용도 고가이어서 지하철역이나 공공시설 장소에 화재를 대비해서 구비해 놓기도 어렵고, 구조가 복잡한 만큼 착용 시간도 오래 걸려 화재 대피용으로 사용하기 어렵다.
따라서, 대중이 이용하는 지하철역이나 건물의 안, 즉, 빌딩이나 학교, 주택에서는 정화능력은 방독면에 비해서 떨어지지만, 구조가 간단하고 부피가 작아서 구비해 놓거나 휴대하기가 용이하고, 신속하게 착용할 수 있는 화재 대피용 방연마스크가 주로 사용되고 있다.
이러한 화재 대피용 방연마스크는 화재시 발생되는 유독가스나 연기를 직접 흡입하지 않도록 한 것인데, 화재사고가 발생했을 때 인명사고의 대부분은 화염보다 화재시 발생 되는 유독가스나 연기를 마시고 질식하는 것이다.
실내에서 화재가 발생하는 경우는 내장재나 가구 등에 착화하여 불이 커져서 천장에 이르면 급속도로 수평방향으로 불이 번져 연소면적이 넓어짐과 동시에 많은 양의 복사열에 의해 실내에 있는 나머지 가연물의 열분해를 더욱 촉진시키고, 이때 발생되는 가연성가스와 공기가 연소범위로 혼합되면 급속히 화재가 확대되어 실내 전체가 불길에 휩싸이게 되는데, 이러한 과정은 플래시오버 현상이라고 한다.
플래시오버 현상까지의 시간은 보통 5 ~ 6분 정도에 불과하고, 일단 플래시 오버가 이뤄진 화재는 진화가 쉽지 않기 때문에, 화재시 인명사고를 줄이기 위해서는 플래시오버 현상이 발생하기 이전에 화재현장을 피해야 한다.
화재 장소는 특정할 수 없기 때문에 화재대피용 방연마스크는 구조가 간단하고, 크기도 작고, 무게도 가벼우며, 가격도 저렴하여 화재 위험성이 있는 모든 곳에 공간이나 비용에 구애받지 않고 구비를 할 수 있고, 실제 화재가 발생했을 때 현장에서 신속하고 용이하게 착용할 수 있어야 한다.
국내등록특허 제10-1865298호(2018년 05월 31일 등록) 국내등록특허 제10-1665630호(2016년 10월 06일 등록) 국내등록특허 제10-0452167호(2004년 10월 01일 등록)
본 발명은 화재와 같이 예기치 못한 상황에서 유해가스가 유출되거나 연기가 발생되는 경우, 현장에서 신속하게 착용할 수 있을 뿐만 아니라, 부피가 작고 가벼워서 어디에나 비치할 수 있고, 휴대도 간편한 화재용 안전 마스크를 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다양한 과제들은 이상에서 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 화재용 안전 마스크는 마스크에 수분흡수볼이 부착되어 형성되되, 상기 수분흡수볼은, 아크릴산계 단량체, 친수성 첨가제, 발포제, 기포촉진제, 계면활성제 및 가교제를 일정한 중량비율로 혼합된 혼합용액을 제조하되, 상기 혼합용액은 아크릴산계 단량체 200 내지 400 중량부, 친수성 첨가제 10 내지 30 중량부, 발포제 20 내지 40 중량부, 기포촉진제 10 내지 30 중량부, 계면활성제 1 내지 5 중량부 및 가교제 10 내지 20 중량부의 중량 비율로 혼합되고, 상기 혼합용액에 정제수를 첨가한 후 교반하되, 상기 정제수는 혼합용액 전체 100 중량부에 대해 80 내지 120 중량부가 사용되며, 상기 정제수가 혼합된 혼합용액에 중합개시제를 첨가하여 중합체를 형성하되, 상기 중합개시제로는 과황산나트륨(Sodium persulfate), 과황산칼륨(Potassium persulfate), 과황산암모늄(Ammonium persulfate), 2,2-아조비스-(2-아미디노프로판)이염산 염(2,2-azobis(2-amidinopropane)dihydrochloride) 및 2,2-아조비스-(N,N-디메틸렌)이소부티라마이딘 디하이드로클로라이드(2,2-azobis-(N,Ndimethylene)isobutyramidine dihydrochloride)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용되고, 상기 중합체를 건조한 후 분쇄하여 중합체 파우더를 제조하되, 상기 중합체의 건조는 120 내지 130℃의 온도에서 수행되고, 상기 건조된 중합체의 분쇄는 중합체의 입경이 1000 내지 2000㎛가 되도록 수행되며, 상기 중합체 파우더에 정제수 및 항균물질을 혼합하되, 상기 정제수 및 항균물질은 중합체 파우더 100 중량부에 대해 정제수 20 내지 40 중량부 및 항균물질 1 내지 3 중량부의 중량 비율로 포함되고, 상기 항균 물질로는 이산화티탄(TiO2) 2 내지 4 중량부, 나노은 분말 1 내지 3 중량부 및 편백나무 추출액 3 내지 5 중량부의 중량비율로 혼합되어 제조되며, 편백나무 추출액은, 편백나무를 준비한 후, 500 내지 5000㎛의 입경을 가지고, 50 내지 3000m2/g의 비표면적을 가지도록 분쇄하여 편백나무 분말을 제조하고, 상기 분쇄된 편백나무 분말을 건조하여 수분을 제거하되, 상기 분쇄된 편백나무 분말의 건조는 온도 20 내지 25℃ 및 습도 35 내지 45%로 유지되는 건조기에서 5 내지 10시간 동안 건조함으로써 상기 분쇄된 편백나무 분말의 수분 함량은 처음 분쇄된 편백나무 분말의 전체 중량에 대하여 30 내지 40 중량%가 되도록 하고, 상기 건조된 편백나무 분말을 증숙하여 수증기로 찌되, 상기 건조된 편백나무 분말을 150 내지 160℃의 온도 및 1 내지 2kgf/cm2의 압력에서 1 내지 3시간 동안 수증기로 가열함으로써 진행되고, 상기 증숙된 편백나무 분말에 초음파를 가한 후 상기 편백나무 분말 고형분을 제거하여 1차 편백나무 추출액을 제조하되, 상기 초음파는 30 내지 80KHz의 진동주파수에서 100 내지 200분 동안 100 내지 200와트(watt)의 출력을 이용하고, 상기 1차 편백나무 추출액을 분리한 후 원심분리하고, 상기 원심분리된 정제수의 중층액 및 상층액을 분리한 후, 110 내지 120℃의 온도로 가열하여 용매를 제거하는 과정을 거쳐 제조된다.
기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명에 따른 화재용 안전 마스크는 화재와 같이 예기치 못한 상황에서 유해가스가 유출되거나 연기가 발생되는 경우, 현장에서 신속하게 착용할 수 있을 뿐만 아니라, 부피가 작고 가벼워서 어디에나 비치할 수 있고, 휴대도 간편하다.
본 발명의 기술적 사상의 실시예는, 구체적으로 언급되지 않은 다양한 효과를 제공할 수 있다는 것이 충분히 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 화재용 안전 마스크에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 화재용 안전 마스크는 화재와 같이 예기치 못한 상황에서 유해가스가 유출되거나 연기가 발생되는 경우, 현장에서 신속하게 착용할 수 있을 뿐만 아니라, 부피가 작고 가벼워서 어디에나 비치할 수 있고, 휴대도 간편하다.
본 발명에 따른 화재용 안전 마스크는 마스크에 수분흡수볼이 부착되어 형성되는데, 상기 수분흡수볼은 내부에 다량의 수분을 함유하고 있어 사용자가 본 발명에 따른 화재용 안전 마스크를 착용하는 경우, 수분을 배출하여 연기나 유독가스가 사용자의 호흡기를 통해 유입되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 화재용 안전 마스크는 수분흡수볼이 부착되어 있는 마스크를 통상의 투명 비닐 봉지에 밀봉하여 보관할 수 있는데, 화재와 같은 위급 상황이 발생한 경우 사용자가 투명 비닐 봉지를 개봉한 후 통상의 마스크 착용과 같은 방식으로 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 화재용 안전 마스크에서 상기 수분흡수볼은 마스크에 부착되어 있는데, 상기 수분흡수볼의 부착은 아크릴 수지나 통상의 공지된 접착제 등을 이용하여 부착할 수 있다.
상기 마스크는 겨울철에 찬바람이 불거나 공기 중에 먼지 및 세균이 많을 때 착용하는 것으로 사용용도 및 사용 방법에 따라 가정에서 얼굴 보호용으로 사용하는 일반 마스크와, 식품, 약품 등에 사용되는 산업용과, 병원 의사 및 간호사, 그리고 간병인은 물론 입원 환자들이 사용하는 병원용과, 소방관들이 사용하는 소방용등 다양하게 제작되어 사용되고 있는데, 본 발명에서 사용되는 마스크는 상기와 같은 다양한 종류의 마스크에 부착되어 사용될 수 있다.
상기 수분흡수볼은 하기의 제조방법으로 제조될 수 있다.
먼저, 아크릴산계 단량체, 친수성 첨가제, 발포제, 기포촉진제, 계면활성제 및 가교제가 일정한 중량비율로 혼합된 혼합용액을 제조할 수 있는데, 상기 혼합용액은 아크릴산계 단량체 200 내지 400 중량부, 친수성 첨가제 10 내지 30 중량부, 발포제 20 내지 40 중량부, 기포촉진제 10 내지 30 중량부, 계면활성제 1 내지 5 중량부 및 가교제 10 내지 20 중량부의 중량 비율로 혼합될 수 있다.
상기 아크릴산계 단량체는 흡수성 수지에 사용되는 통상의 단량체로, 음이온성 아크릴계 단량체와 그 염, 비이온성 아크릴계 단량체 및 아미노기를 함유하는 아크릴계 단량체 군에서 선택되는 1종 또는 2종을 사용할 수 있으며, 특히, 아크릴산, 메타크릴산, 2-메타아크릴로일에탄술폰산, 2-(메타)아크릴로일프로판술폰산, 2-(메타)아크릴아미드-2-메틸 프로판 술폰산, (메타)아크릴아미드, N-치환(메타)아크릴레이트 및 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.
상기 친수성 첨가제는 흡수성 중합체로 형성된 후 상기 흡수성 중합체 내에서 용출됨으로써, 상기 흡수성 중합체 내부에 미세 공간을 형성하고, 상기 흡수성 중합체 내부에 형성된 미세 공간에 의해 수분의 흡수력을 증대시킬 수 있다.
상기 친수성 첨가제는 소디움도데실설페이트, 인산염, 솔비탄 모노라우레이트, 솔비탄 모노팔미테이트, 솔비탄 모노스테아레이트 및 솔비탄 모노올레이트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.
상기 발포제는 수분흡수볼 내에 복수의 기공이 형성되도록 하기 위하여 사용될 수 있는데, 상기 발포제로는 탄산염이 사용될 수 있고, 예를 들어, 탄산마그네슘(magnesium carbonate), 탄산칼슘(calcium carbonate), 탄산수소나트륨(sodium bicarbonate) 및 탄산나트륨(sodium carbonate)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.
상기 기포촉진제는 상기 발포제의 발포를 촉진하기 위하여 사용될 수 있는데, 예를 들어, 상기 기포촉진제로는 알루미늄 설페이트, 알루미늄 클로라이드, 알루미늄 락테이트, 알루미늄 옥살산 및 알루미늄 시트르산으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.
상기 계면활성제는 발포제 및 기포촉진제로 인해 안정적인 기포 발생을 유도하기 위하여 사용될 수 있는데, 상기 계면활성제로는 실리콘계 계면 활성제가 사용될 수 있고, 예를 들어, 상기 계면활성제로는 폴리디메틸실록세인(polydimethylsiloxane) 골격에 폴리(에틸렌 옥사이드) 또는 폴리(프로필렌 옥사이드) 등의 폴리에테르 측쇄가 결합되어 있는 구조의 실리콘계 계면 활성제가 사용될 수 있다. 구체적으로 상기 계면활성제로는 Xiameter(R)의 OFX-0190 Fluid (PEG/PPG-18/18 Dimethicone)가 사용될 수 있다.
상기 가교제는 흡수성 수지의 흡수속도 및 수분을 흡수하여 팽윤된 상태에서의 안정된 겔 강도를 유지하기 위하여 첨가되는 것으로, 예를 들어, 상기 가교제로는 N,N'-메틸렌비스(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥시(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌옥시(메타)아크릴레이트 및 프로필렌옥시(메타)아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.
다음으로, 아크릴산계 단량체, 친수성 첨가제, 발포제, 기포촉진제, 계면활성제 및 가교제가 혼합된 혼합용액에 정제수를 첨가한 후 교반할 수 있다.
상기 정제수는 아크릴산계 단량체, 친수성 첨가제, 발포제, 기포촉진제, 계면활성제 및 가교제를 분산하기 위하여 사용되는 것으로, 상기 정제수는 혼합용액 전체 100 중량부에 대해 80 내지 120 중량부가 사용될 수 있다.
그 다음으로, 상기 정제수가 혼합된 혼합용액에 중합개시제를 첨가하여 중합체를 형성할 수 있다.
상기 중합개시제는 상기 정제수가 혼합된 혼합용액의 반응을 촉진하기 위하여 사용될 수 있는데, 예를 들어, 상기 중합개시제로는 과황산나트륨(Sodium persulfate), 과황산칼륨(Potassium persulfate), 과황산암모늄(Ammonium persulfate), 2,2-아조비스-(2-아미디노프로판)이염산 염(2,2-azobis(2-amidinopropane)dihydrochloride) 및 2,2-아조비스-(N,N-디메틸렌)이소부티라마이딘 디하이드로클로라이드(2,2-azobis-(N,Ndimethylene)isobutyramidine dihydrochloride)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.
이어서, 상기 중합체를 건조한 후 분쇄하여 중합체 파우더를 제조할 수 있다.
상기 중합체의 건조는 120 내지 130℃의 온도에서 수행되고, 상기 건조된 중합체의 분쇄는 핀 밀(pin mill), 해머 밀(hammer mill), 스크류 밀(screw mill) 등과 같은 분쇄기를 이용하여 입경이 1000 내지 2000㎛가 되도록 분쇄될 수 있다.
다음으로, 상기 중합체 파우더에 정제수 및 항균물질을 혼합하여 수분흡수볼을 제조할 수 있다.
상기 정제수는 상기 중합체 파우더에 포함되어 마스크에 수분을 공급하기 위하여 사용되고, 상기 항균물질은 본 발명에 따른 안전 마스크를 장기간 보관하는 경우에도 불쾌한 냄새가 나거나 미생물의 번식을 방지하기 위하여 사용될 수 있다.
상기 정제수 및 항균물질은 중합체 파우더 100 중량부에 대해 정제수 20 내지 40 중량부 및 항균물질 1 내지 3 중량부의 중량 비율로 포함될 수 있다.
상기 항균 물질로는 이산화티탄(TiO2), 나노은 분말 및 편백나무 추출액이 이용될 수 있는데, 상기 항균 물질은 이산화티탄(TiO2) 2 내지 4 중량부, 나노은 분말 1 내지 3 중량부 및 편백나무 추출액 3 내지 5 중량부의 중량비율로 혼합되어 제조될 수 있다.
상기 이산화티탄 및 나노은 분말은 광촉매로 사용될 수 있는데, 상기 광촉매는(光觸媒, photocatalyst)는 빛을 받아들여 화학반응을 촉진시키는 물질을 말하는 것으로, 이러한 광촉매는 주로 띠 간격에너지(band gap energy) 이상의 빛 에너지가 조사되었을 때 전자와 정공을 발생시키고, 발생된 정공에 의해 수산화라디칼(-OH)이 생성되게 되며, 상기 수산화라디칼의 강력한 산화력을 통해 그 표면에 흡착된 기상 또는 액상의 유기물을 분해하는 이른바 '광산화반응'을 일으키는 물질을 말한다.
본 발명에서 상기 광촉매는 빛 에너지를 흡수함으로써 촉매활성을 나타내게 되는데, 이때 발생하는 강력한 산화력으로 유해물질을 산화, 분해하게 된다. 이러한 광촉매는 그 특성을 이용하여 박테리아, 미생물, 유기물질들을 분해하는 유기오탁수의 정화에 주로 활용되고 있다.
상기 이산화티탄은 빛을 받으면 벤젠ㆍ톨루엔ㆍ포름알데히드 등과 같은 유해물질을 분해하여 물과 이산화탄소로 만드는 특성이 있고, 저렴하고 인체에 무해하는 등 여러 가지 장점이 있고, 상기 나노은(Ag)은 이산화티탄과 함께 혼합되어 항균성 광촉매의 효과를 증진시키기 위하여 첨가되며, 상기 나노은(Ag)을 첨가함으로써, 광산화반응을 촉진하고 혼합성 및 도포성을 좋게 하며, 항균성, 항곰팡이성을 높일 수 있다.
상기 편백나무 추출액은 편백나무를 가공하여 제조된 추출액으로, 상기 편백나무(Chamaecyparis obtusa)는 노송나무라고도 하며, 겉씨식물 구과목 측백나무과의 상록교목으로서, 일본이 원산지이지만 개발을 통해 우리나라 남부 지방에서 조림수종으로 널리 재배되고 있는데, 편백나무 특유의 향으로 인해 탈취제, 항균제 등으로 사용되고 있다.
상기 편백나무에서 생산되는 피톤치드는 식물의 자기방어물질로써, 병원균 및 해충, 곰팡이 등에 저항하기 위해 식물이 내뿜거나 분비하는 물질로 그 자체에 살균, 살충성분이 포함되어 있다 피톤치드의 구성물질은 테르펜을 비롯한 페놀 화합물, 알칼로이드 성분, 글리코시드 등으로 이루어진 유기화합물이며, 항균작용, 진정작용, 탈취작용, 스트레스 해소작용 등을 하는 것으로 알려져 있다. 이러한 피톤치드는 화학합성 물질이 아닌 천연물질이고, 인간의 신체에 무리 없이 흡수되며, 인간에게 해로운 균들을 선택적으로 살균한다.
또한, 피톤치드는 항균작용, 소취작용, 진정작용 및 스트레스 해소 작용 등 수많은 기능을 하는 것으로 알려져 있다. 또한, 피톤치드는 뛰어난 살균, 항균, 세정작용으로 피부를 깨끗하게 하고 보습작용도 하며, 체내의 면역기능을 강화한다.
본 발명에서 편백나무 추출액은 하기의 제조방법을 거쳐 제조될 수 있다.
즉, 본 발명에서 상기 편백나무 추출액은 편백나무를 준비한 후, 볼 밀링(ball milling) 장치와 같은 분쇄기를 이용하여 편백나무 분말을 제조할 수 있는데, 상기 편백나무 분말은 500 내지 5000㎛의 입경을 가지고, 50 내지 3000m2/g의 비표면적을 가지도록 분쇄될 수 있다.
상기 편백나무 분말이 500㎛의 입경 또는 50m2/g의 비표면적 미만으로 분쇄되는 경우에는 분쇄 시간이 지연되고 분진이나 미세 분말에 의해 작업성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있고, 5000㎛의 입경 또는 3000m2/g의 비표면적을 초과하여 분쇄되는 경우에는 상기 편백나무 분말 내부에 함유되어 있는 유효성분들이 용이하게 추출되지 못하는 문제가 발생할 수 있다.
다음으로, 상기 분쇄된 편백나무 분말을 건조하여 수분을 제거할 수 있다.
상기 분쇄된 편백나무 분말의 건조는 햇빛 건조시 상기 편백나무 분말의 식물세포 또는 엽록소가 파괴되고 편백나무의 유용성분이 감소되는 것을 방지하기 위하여 일정한 온도 및 습도가 유지되는 건조기에서 수행될 수 있는데, 예를 들어, 상기 분쇄된 편백나무 분말의 건조는 온도 20 내지 25℃ 및 습도 35 내지 45%로 유지되는 건조기에서 5 내지 10시간 동안 건조함으로써 상기 분쇄된 편백나무 분말의 수분 함량은 처음 분쇄된 편백나무 분말의 전체 중량에 대하여 30 내지 40 중량%가 되도록 할 수 있다.
즉, 상기 분쇄된 편백나무 분말의 건조는 상기와 같은 공정 조건의 건조기에서 건조하여 상기 편백나무 분말에 포함되어 있는 수분이 점진적으로 고르게 증발되도록 함으로써, 편백나무의 유용성분을 보다 용이하게 발휘시킬 수 있고, 편백나무 분말의 세포조직의 파괴로 공기의 침투를 용이하게 하여 편백나무 분말의 유용성분이 진하게 추출될 수 있도록 할 수 있다.
그 다음으로, 상기 건조된 편백나무 분말을 증숙하여 수증기로 찔 수 있다.
상기 건조된 편백나무 분말의 증숙은 일정한 압력하에서 일정한 온도의 수증기로 가열함으로써 수행될 수 있는데, 예를 들어, 상기 건조된 편백나무 분말을 150 내지 160℃의 온도 및 1 내지 2kgf/cm2의 압력에서 1 내지 3시간 동안 수증기로 가열함으로써 진행될 수 있다.
본 발명에서 상기 건조된 편백나무 분말의 증숙이 상기한 공정 조건의 하한 미만으로 수행되는 경우에는 편백나무 분말이 충분히 증숙되지 못하여 추후 공정에서 짧은 시간 내에 충분한 추출물을 제조하기 어려운 문제가 발생할 수 있고, 상기한 공정 조건의 상한을 초과하여 수행되는 경우에는 편백나무 분말의 유효성분이 휘발되거나 더 이상의 증숙의 효과 증가가 미미할 수 있다.
이어서, 상기 증숙된 편백나무 분말에 초음파를 가한 후 상기 편백나무 분말 고형분을 제거하여 1차 편백나무 추출액을 제조할 수 있다.
상기 1차 편백나무 추출액을 제조하기 위하여 상기 증숙된 편백나무 분말을 용매와 혼합하여 혼합액을 제조한 후, 초음파 추출기에 투입하여 상기 혼합액에 초음파를 가함으로써 1차 편백나무 추출액을 제조할 수 있는데, 상기 용매로는 물이 사용될 수 있다.
또한, 상기 1차 편백나무 추출액을 제조하기 위하여 상기 혼합액에 가해지는 초음파는 30 내지 80KHz의 진동주파수에서 100 내지 200분 동안 100 내지 200와트(watt)의 출력을 이용하여 추출할 수 있다.
다음으로, 상기 1차 편백나무 추출액을 분리한 후 원심분리할 수 있다.
상기 1차 편백나무 추출액에는 용매 및 편백나무의 유용성분이 침출되어 있는데, 상기 편백나무의 유효성분들이 침출되어 있는 1차 편백나무 추출액을 원심분리함으로써, 편백나무 분말의 미세 불순물들이 위치하는 하층액과, 상기 하층액 상부에 위치하는 중층액 및 상층액으로 위치적으로 구분하여 분리할 수 있다.
그 다음으로, 상기 원심분리된 정제수의 중층액 및 상층액을 분리한 후, 상기 중층액 및 상층액을 가열하여 편백나무 추출액을 제조할 수 있다.
상기 단계에서는 상기 원심분리된 1차 편백나무 추출액의 중층액 및 상층액을 분리한 후, 110 내지 120℃의 온도로 가열하여 용매를 제거함으로써 편백나무의 유효성분들이 침출되어 형성된 겔 상태의 편백나무 추출액을 제조할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 화재용 안전 마스크에 대한 실시예 및 비교예를 들어 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.
< 실시예 >
1회용 마스크 전면에 수분흡수볼을 분사한 후 아크릴 수지를 이용하여 상기 수분흡수볼을 1회용 마스크에 부착함으로써, 실시예에 따른 화재용 안전 마스크를 준비하였다.
< 비교예 1 >
화재시 사용할 수 있는 방독면을 준비하였고, 이를 비교예 1에 따른 화재용 안전 마스크로 사용하였다.
< 비교예 2 >
1회용 마스크에 물을 분무하여 준비하였고, 이를 비교예 2에 따른 화재용 안전 마스크로 사용하였다.
상기와 같이 실시예와, 비교예에 따른 화재용 안전 마스크의 편리성, 수분유지성, 휴대성 등 기호도에 대하여 평가를 실시하였으며, 그 결과를 아래 [표 2]에 나타내었다. 시험은 일반 소비자 20명을 대상으로 실시하고, 점수 및 평가기준은 9점 채점법을 이용하였으며, 아래 [표 1]에 나타내었다.
점수 평가 기준
9 매우 좋음
7 좋음
5 보통
3 나쁨
1 매우 나쁨
구분 편리성 수분유지성 휴대성 종합적 기호도
실시예 8.5 8.4 8.5 8.5
비교예 1 5.5 - 5.6 5.5
비교예 2 5.6 5.8 7.5 6.3
전술한 [표 2]에서 보는 바와 같이, 실시예에 따른 화재용 안전 마스크가 비교예에 따른 화재용 안전 마스크에 비해 편리성, 수분유지성, 휴대성 및 종합적 기호도가 높은 것을 확인할 수 있었다.
이상, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (1)

  1. 마스크에 수분흡수볼을 형성하여 화재용 안전 마스크를 제조하되,
    상기 수분흡수볼은,
    아크릴산계 단량체, 친수성 첨가제, 발포제, 기포촉진제, 계면활성제 및 가교제를 일정한 중량비율로 혼합된 혼합용액을 제조하되, 상기 혼합용액은 아크릴산계 단량체 200 내지 400 중량부, 친수성 첨가제 10 내지 30 중량부, 발포제 20 내지 40 중량부, 기포촉진제 10 내지 30 중량부, 계면활성제 1 내지 5 중량부 및 가교제 10 내지 20 중량부의 중량 비율로 혼합되고, 상기 아크릴산계 단량체는 아크릴산, 메타크릴산, 2-메타아크릴로일에탄술폰산, 2-(메타)아크릴로일프로판술폰산, 2-(메타)아크릴아미드-2-메틸 프로판 술폰산, (메타)아크릴아미드 및 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용되며, 상기 친수성 첨가제는 소디움도데실설페이트, 인산염, 솔비탄 모노라우레이트, 솔비탄 모노팔미테이트, 솔비탄 모노스테아레이트 및 솔비탄 모노올레이트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용되고, 상기 발포제는 탄산마그네슘(magnesium carbonate), 탄산칼슘(calcium carbonate), 탄산수소나트륨(sodium bicarbonate) 및 탄산나트륨(sodium carbonate)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용되며, 상기 기포촉진제는 알루미늄 설페이트, 알루미늄 클로라이드, 알루미늄 락테이트, 알루미늄 옥살산 및 알루미늄 시트르산으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용되고, 상기 가교제는 에틸렌옥시(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌옥시(메타)아크릴레이트 및 프로필렌옥시(메타)아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용되며,
    상기 혼합용액에 정제수를 첨가한 후 교반하되, 상기 정제수는 혼합용액 전체 100 중량부에 대해 80 내지 120 중량부가 사용되며,
    상기 정제수가 혼합된 혼합용액에 중합개시제를 첨가하여 중합체를 형성하되, 상기 중합개시제로는 과황산나트륨(Sodium persulfate), 과황산칼륨(Potassium persulfate), 과황산암모늄(Ammonium persulfate), 2,2-아조비스-(2-아미디노프로판)이염산 염(2,2-azobis(2-amidinopropane)dihydrochloride) 및 2,2-아조비스-(N,N-디메틸렌)이소부티라마이딘 디하이드로클로라이드(2,2-azobis-(N,Ndimethylene)isobutyramidine dihydrochloride)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용되고,
    상기 중합체를 건조한 후 분쇄하여 중합체 파우더를 제조하되, 상기 중합체의 건조는 120 내지 130℃의 온도에서 수행되고, 상기 건조된 중합체의 분쇄는 중합체의 입경이 1000 내지 2000㎛가 되도록 수행되며,
    상기 중합체 파우더에 정제수 및 항균물질을 혼합하여 수분흡수볼을 제조하되, 상기 정제수 및 항균물질은 중합체 파우더 100 중량부에 대해 정제수 20 내지 40 중량부 및 항균물질 1 내지 3 중량부의 중량 비율로 포함되고, 상기 항균 물질로는 이산화티탄(TiO2) 2 내지 4 중량부, 나노은 분말 1 내지 3 중량부 및 편백나무 추출액 3 내지 5 중량부의 중량비율로 혼합되어 제조되며, 상기 편백나무 추출액은, 편백나무를 준비한 후, 500 내지 5000㎛의 입경을 가지고, 50 내지 3000m2/g의 비표면적을 가지도록 분쇄하여 편백나무 분말을 제조하고, 상기 분쇄된 편백나무 분말을 건조하여 수분을 제거하되, 상기 분쇄된 편백나무 분말의 건조는 온도 20 내지 25℃ 및 습도 35 내지 45%로 유지되는 건조기에서 5 내지 10시간 동안 건조함으로써 상기 분쇄된 편백나무 분말의 수분 함량은 처음 분쇄된 편백나무 분말의 전체 중량에 대하여 30 내지 40 중량%가 되도록 하고, 상기 건조된 편백나무 분말을 증숙하여 수증기로 찌되, 상기 건조된 편백나무 분말을 150 내지 160℃의 온도 및 1 내지 2kgf/cm2의 압력에서 1 내지 3시간 동안 수증기로 가열함으로써 진행되고, 상기 증숙된 편백나무 분말에 초음파를 가한 후 상기 편백나무 분말 고형분을 제거하여 1차 편백나무 추출액을 제조하되, 상기 초음파는 30 내지 80KHz의 진동주파수에서 100 내지 200분 동안 100 내지 200와트(watt)의 출력을 이용하고, 상기 1차 편백나무 추출액을 분리한 후 원심분리하고, 상기 원심분리된 정제수의 중층액 및 상층액을 분리한 후, 110 내지 120℃의 온도로 가열하여 용매를 제거하는 과정을 거쳐 제조되는 것을 특징으로 하는 화재용 안전 마스크의 제조방법.
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