KR102509763B1 - 흡수 용품 및 이의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 초소수성 코팅된 나노 멤브레인을 사용하여 흡수 용품의 표지층을 제작함으로써 방수성과 통기성이 우수하며 액체 분비물의 역류를 억제하고 색소 침투가 적어 재사용이 가능한 흡수 용품 및 이의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

흡수 용품 및 이의 제조 방법{Absorbent article and method of manufacturing same}

본 발명은 흡수 용품 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 역류를 억제하고 방수성과 통기성이 우수하며 색소 침투가 적어 재사용이 가능한 흡수 용품 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

흡수 용품은 물이나 땀, 소변, 혈액, 월경 등의 체액을 흡수하기 위해 사용되는 개인 흡수 용품을 포함한다. 흡수 용품은 사용이 편리하여 일회용 기저귀, 생리대, 팬티라이너, 요실금 패드 등 다양하게 사용되고 있다.

대부분의 흡수 용품은 피부와 접촉하여 액체 분비물을 통과시키는 표지층, 분비물을 흡수하는 흡수층 및 흡수된 분비물이 밖으로 새어나가지 않게 하는 방수층으로 구성되어 있다.

이 때, 흡수 용품의 주된 목적은 분비물을 흡수하면서 외부로 액체가 새어나오지 않게 하는 것이다. 하지만, 종래의 흡수 용품은 특성 상 통기성이 좋지 못하고 피부에 닿는 흡수층은 액상 분비물의 흡수로 인해 젖게 되고 이는 결국 사용자의 불쾌감뿐만 아니라 다양한 질병(짓무름, 피부염, 불쾌감, 악취 등)을 야기한다. 특히 기온이 높은 여름철에는 냄새와 불쾌감이 더욱 높아지는 문제점이 있었다.

실제로 환경부에서 공개한 '생리대 건강영향 예비조사' 보고서에 따르면 일회용 위생 패드의 단점으로 인해 작열감, 짓무름, 피부염, 냄새, 월경전 증후군(PMS: premenstrual syndrome), 생리 주기 변화, 생리 혈색 변화 등의 증상이 발현되는 것으로 조사되었다. 따라서, 기존의 흡수 용품의 역할을 유지하면서 통기성이 좋고 액체 분비물에 의해 표지층이 오염되지 않는 흡수 용품의 개발이 절실히 필요한 실정이다.

종래기술(특허문헌 1)은 누수방지 구조의 생리대에 관한 것으로, 생리혈 등의 분비물이 누수되는 것을 방지하기 위한 생리대에 대해 개시하고 있다.

하지만, 종래기술은 생리대의 구조적인 변형에 초점이 맞추어져 있으며, 착용감이 떨어지고 제작상의 단가가 높은 문제점이 있으며, 외부시트의 불투과성으로 인하여 통기성이 전혀 향상되지 않는 문제점이 있다.

즉, 분비물이 새어나오지 않는 것 이외에 통기성에 대한 문제가 전혀 인식되지 못하고 있어 여전히 습기에 의한 발진이나 세균의 번식을 막지 못하고 사용자의 불쾌감을 해소하지 못하고 있는 실정이다.

대한민국 공개특허공보 제10-2005-0080166호 (발명의 명칭: 누수방지 구조의 생리대, 공개일: 2005.08.11)

이에 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 초소수성 코팅된 나노 멤브레인에 복수의 홀을 형성하여 흡수 용품의 표지층을 제작함으로써 방수성과 통기성이 우수하며 섬유의 초소수성에 의하여 액체 분비물의 역류를 억제하고 색소 침투가 적어 재사용이 가능한 흡수 용품 및 이의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 흡수 용품은, 분비물을 통과시키는 표지층과, 상기 표지층으로터 전달된 분비물을 흡수하는 흡수층 및 상기 흡수층에 흡수된 분비물이 외부로 새어나가지 않게 막는 방수층을 포함하고, 상기 표지층은 초소수성 코팅된 나노 멤브레인으로 이루어지며, 상기 표지층은 복수의 홀이 형성된다.

또한, 상기 나노 멤브레인은 폴리우레탄을 전기방사하여 제조할 수 있다.

또한, 상기 표지층은 물에 대한 접촉각이 150° 이상일 수 있다.

또한, 상기 방수층은 초소수성 코팅된 나노 멤브레인으로 이루어질 수 있다.

본 발명에 따른 흡수 용품의 제조 방법은, 흡수 용품의 제조 방법에 있어서, 나노 멤브레인으로 이루어지는 표지층을 제조하는 표지층 제조 단계와, 상기 표지층에 초소수성 코팅을 하는 표지층 코팅 단계 및 상기 표지층에 복수의 홀을 형성하는 홀 형성 단계를 포함한다.

또한, 나노 멤브레인으로 이루어지는 방수층을 제조하는 방수층 제조 단계 및 상기 방수층에 초소수성 코팅을 하는 방수층 코팅 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 흡수 용품 및 이의 제조 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

첫째, 초소수성 코팅된 나노 멤브레인에 복수의 홀을 형성하여 표지층을 제조함으로써, 나노 멤브레인의 나노 기공 사이로 공기가 통과할 수 있어 통기성을 크게 향상시키고, 피부와 접촉하는 표지층의 표면이 액체 분비물로 인하여 젖지 않아 항상 마른 상태를 유지하며, 표지층에 형성된 복수의 홀을 통해 흡수층에 흡수된 액체 분비물이 표지층의 초소수성으로 인하여 다시 역류하지 않는 이점이 있다.

둘째, 표지층이 액체 분비물에 의한 색소 침착이 일어나지 않아 흡수 용품의 재사용이 가능하여 자원의 낭비를 줄일 수 있는 이점이 있다.

셋째, 폴리우레탄을 전기방사하여 생성된 나노 섬유를 적층하여 제조된 나노 멤브레인을 사용하여 표지층을 제조하기 때문에, 표지층의 신축성 및 내구성이 뛰어나고, 피부에 무해하며, 다른 섬유에 비하여 두께가 매우 얇아 착용감 또한 우수한 이점이 있다.

넷째, 초소수성 코팅된 나노 멤브레인을 사용하여 방수층을 제조함으로써, 흡수 용품의 통기성을 크게 향상시킬 뿐만 아니라 흡수 용품의 두께를 줄이고 착용감을 크게 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

다섯째, 초소수성 코팅된 나노 멤브레인 섬유에 복수의 홀을 형성한 것을 표지층으로 사용함으로써 사용자의 피부에 접촉하는 표지층의 표면이 항상 마른 상태를 유지하고 덥고 습한 날씨에도 쾌적하게 사용할 수 있는 이점도 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡수 용품의 구조를 개략적으로 나타낸 분해 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표지층의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표지층의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표지층의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 흡수 용품의 제조 방법의 순서도이다.
도 6은 본 발명의 실시예 1 및 비교예 1의 흡수층을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실험예 1의 실험 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실험예 1의 실험 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실험예 1의 실험 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예 1 및 비교예 1의 두께를 측정한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예 1 및 비교예 1의 색소 침투 여부를 실험한 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 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 구성 요소를 지칭한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하, 본 발명의 실시예들에 의한 흡수 용품 및 이의 제조 방법을 설명하기 위하여 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡수 용품의 구조를 개략적으로 나타낸 분해 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 흡수 용품은 분비물을 통과시키는 표지층(100), 상기 표지층(100)으로터 전달된 분비물을 흡수하는 흡수층(200) 및 상기 흡수층(200)에 흡수된 분비물이 외부로 새어나가지 않게 막는 방수층(300)을 포함하고, 상기 표지층(100)은 초소수성 코팅된 나노 멤브레인으로 이루어지며 복수의 홀(110)이 형성된 것을 특징으로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표지층의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 종래의 흡수 용품의 표지층은 사용자의 피부에 접촉하는 부분으로서 폴리에틸렌이나 면이 주로 사용되어 왔으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 표지층(100) 제작 시에는 폴리머를 전기방사하여 제조된 나노 멤브레인 원단을 사용한다.

전기방사는 전기력을 사용하여 중합체 용액의 대전된 여러 가닥의 실 또는 수백 나노 미터 정도의 섬유 직경까지의 중합체 용융물을 분사하는 섬유 제조 방법이다. 즉, 전기방사는 전기 전하를 사용하여 액체 또는 중합체 용액으로부터 매우 미세한 나노 섬유를 생성할 수 있다. 즉, 전기방사는 전기 전하를 사용하여 액체 또는 중합체 용액으로부터 매우 미세한 나노 섬유를 생성할 수 있다.

폴리머를 전기방사하여 형성된 나노 섬유가 적층되어 만들어지는 나노 멤브레인은 직경 1μm미만의 3차원 세공 구주 및 적층 구조를 가지고 있어, 공기 투과성이 매우 우수한 장점이 있다.

폴리머가 용해된 전기방사 용액을 주사기 펌프(Syringe Pump), 고전압 공급 장치(High voltage power supply), 방사된 섬유 수집판(Collector)로 구성된 전기방사장치를 이용하여 방사부와 적층부 간의 거리를 약 10~30cm 정도로 이격하고, 적용전압을 10~55 kV로 조절한 상태에서 전기방사 용액의 유속을 0.02~1.5ml/min으로 조절하여 상온조건 하에서 전기방사함으로써 나노 섬유를 생성하고 이를 적층하여 나노 멤브레인을 제조할 수 있다.

상기 나노 멤브레인의 원료가 되는 폴리머로는, 폴리우레탄(PU), 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리비닐알코올(PVA), 나일론, 폴리비닐리덴플푸오라이드(PVDF), 폴리하이드록시부티레이트(PHB), 폴리에테르설폰(PES), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리라틱산(PLA), 폴리-L-라틱산(PLLA) 등과 같은 다양한 고분자 수지가 이용될 수 있으나, 폴리우레탄 재질이 바람직하다. 폴리우레탄은 단위 면적당 중량이 비교적 작기 때문에 흡수 용품 착용 시 사용자가 느끼는 무게감을 줄일 수 있으며, 피부와의 밀착력을 높일 수도 있다는 점에서 바람직하다.

또한, 전기방사를 위해 위 폴리머를 용해시키기 위한 용매로는, DMA(dimethyl acetamide), DMF(N,Ndimethylformamide), NMP(N-methyl-2-pyrrolidinone), DMSO(dimethyl sulfoxide), THF(tetra-hydrofuran), DMAc(di-methylacetamide), EC(ethylene carbonate), DEC(diethyl carbonate), DMC(dimethyl carbonate), EMC(ethyl methyl carbonate), PC(propylene carbonate), 물, 초산(acetic acid), 개미산(formic acid), 클로로포름(Chloroform), 디클로로메탄(dichloromethane), 아세톤, 에탄올 등이 이용될 수 있다.

한편, 폴리우레탄을 전기방사하여 생성된 나노 섬유를 적층하여 나노 멤브레인을 제작하면, 나노 멤브레인에 형성된 나노 기공을 공기만 통과하고, 물과 혈액 등의 액체 분비물은 통과하지 못하게 된다. 이 때 제작된 나노 멤브레인 층에 초소수성 코팅을 하여 방수성을 더욱 높일 수 있다. 초소수성 코팅된 나노 멤브레인으로 이루어지는 표지층(100)은 물에 대한 접촉각이 150도 이상으로 초소수성을 가지게 된다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 표지층(100)은 복수의 홀(110)이 형성된다. 초소수성 코팅된 나노 멤브레인 표지층(100)에 복수의 홀(110)을 형성함으로써, 액체 분비물이 복수의 홀(110)을 통과하여 흡수층(200)에 흡수될 수 있다. 이 때, 상기 복수의 홀(110) 각각의 직경 및 홀(110) 사이의 간격은 각각의 홀(110) 마다 다양하게 형성될 수 있으며, 상기 복수의 홀(110)의 직경은 1mm 이하이고, 홀(110) 사이의 간격은 3mm 이상인 것이 바람직하다.

도 3 및 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표지층의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 복수의 홀(110)은 상기 표지층(100)에 패턴화되어 형성될 수 있다. 도 3a 내지 c에 도시된 바와 같이, 특정 모양에 한정되지 않고 마름모형, 원형, 사각형 등의 모양으로 다양하게 패턴화되어 형성될 수 있다.

또한 도 4를 참조하면, 복수의 홀(110)은 하나의 표지층(100)에 여러가지 패턴이 동시에 형성될 수 있고 각 홀(110) 간의 간격은 다양하게 형성될 수 있다. 이 때, 홀(110) 사이즈가 작을수록 역류하는 물의 양이 줄어들기 때문에 표지층(100)의 외측보다 피부에 직접적으로 닿는 부분인 표지층(100) 중심부로 갈수록 홀(110)의 크기를 작게 제작하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 표지층(100)은 초소수성 코팅된 나노 멤브레인 원단을 사용하여 제작되기 때문에, 나노 멤브레인에 형성된 나노 기공으로 액체 분비물은 통과하지 못하고 공기만 통과할 수 있어 통기성이 매우 우수하며, 피부와 접촉하는 표지층(100)의 표면은 초소수성 코팅되어 액체 분비물로 인하여 젖지 않고, 표지층(100)에 형성된 복수의 홀(110)을 통과하여 흡수층(200)에 흡수된 액체 분비물이 표지층(100)의 초소수성으로 인하여 다시 역류하지 않는 이점이 있다.

뿐만 아니라, 본 발명의 일 실시예에 따른 표지층(100)은 액체 분비물에 의한 색소 침착이 일어나지 않아 흡수층(200)만 교체하여 재사용이 가능하기 때문에 자원의 낭비를 줄일 수 있는 이점이 있다.

또한, 폴리우레탄을 전기방사하여 생성된 나노 섬유를 적층하여 제조된 나노 멤브레인을 사용하기 때문에 폴리우레탄의 물리적 특성으로 인하여 신축성 및 내구성이 뛰어난 이점이 있고 피부에 무해하며, 나노 멤브레인은 다른 섬유에 비하여 매우 얇아 착용감 또한 우수한 이점도 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 흡수 용품의 흡수층(200)은 액체에 대한 흡수성이 높은 것으로서, 예를 들어 부직포, 직물 또는 이들의 조합일 수 있다.

상기 흡수층(200)은 천연섬유, 인조섬유 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 천연섬유로는 예를 들어, 면, 마, 모, 견, 석면 섬유, 종이용 섬유질, 이들의 조합 등을 사용할 수 있다. 상기 인조섬유로는 예를 들어 i) 레이온, 모달, 텐셀, 리오셀, 폴리노직 등의 재생섬유; ii) 아세테이트, 트리아세테이트 등의 반합성섬유; iii) 나일론, 노멕스, 케블라 등의 폴리아미드계, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀계. 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계, 아크릴, 폴리(메타)아크릴레이트계, 폴리비닐알콜(PVA), 폴리우레탄, 폴리염화비닐(PVC), 폴리염화비닐리덴(PVDC), 폴리스티렌 등의 합성섬유; 및 유리섬유 등의 무기섬유 등을 사용할 수 있으나, 이들에 한정되는 것은 아니다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 흡수 용품의 방수층(300)은 초소수성 코팅된 나노 멤브레인으로 이루어질 수 있다.

기존의 흡수 용품은 흡수층(200)에 흡수된 액체 분비물이 외부로 새어나가는 것을 막기 위하여 부직포 소재를 사용한 방수층(300)을 이용하였으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 방수층(300)은 초소수성 코팅된 나노 멤브레인을 사용하여 제작함으로써 나노 멤브레인에 형성된 나노 기공으로 액체 분비물이 통과하지 못하고 공기만 통과할 수 있어 통기성이 크게 향상될 뿐만 아니라 나노 멤브레인은 다른 섬유에 비하여 매우 얇기 때문에 흡수 용품의 두께를 줄이고 착용감을 크게 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 방수층(300)은 바깥면에 접착제를 도포할 수 있고, 이 경우에 속옷과의 탈부착성이 용이한 효과가 있다. 방수층(300) 바깥면에 접착제를 도포할 시 접착제로 인하여 방수층(300)의 통기성이 저하되는 것을 방지하기 위하여, 상기 방수층(300) 바깥면에 접착제가 도포된 면적은 방수층(300) 바깥면의 총 면적에 대하여 20% 이상 50% 이하인 것이 바람직하다. 상기 접착제는 본 발명이 속한 기술분야에서 사용 가능한 접착제인 경우 특별히 제한되지 않는다.

상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 흡수 용품은 기존의 흡수 용품과 다르게 초소수성 코팅된 나노 멤브레인 원단에 복수의 홀(110)을 형성한 것을 표지층(100)으로 사용함으로써 사용자의 피부에 접촉하는 표지층(100)의 표면이 항상 마른 상태를 유지하고 덥고 습한 날씨에도 쾌적하게 사용할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 흡수 용품은 물이나 땀, 소변, 혈액, 월경 등과 같은 체액을 흡수하기 위해 사용되는 일회용 기저귀, 생리대, 팬티 라이너, 요실금 패드 등의 모든 흡수 용품에 적용 가능하다.

즉, 기존의 일회용 흡수 용품에 초소수성 코팅된 나노 멤브레인 원단에 복수의 홀(110)을 형성한 것을 표지층(100)으로 사용함으로써 기존의 일회용 흡수 용품의 피부에 닿는 표면을 항상 마른 상태로 유지시키고 방수성 및 통기성을 크게 개선시키며 색소 침투가 없어 재사용하는 것이 가능하다.

이하에서는 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 흡수 용품의 제조 방법에 대해 설명한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 흡수 용품의 제조 방법의 순서도이다.

도 5에 도시된 방법은 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 흡수 용품을 제조하기 위한 방법이다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 흡수 용품의 제조 방법에 의하여 제조되는 흡수 용품에 대한 자세한 설명은 상술하였으므로 이하에서는 중복을 피하기 위해 생략한다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 흡수 용품의 제조 방법은 표지층 제조 단계(S100), 표지층 코팅 단계(S200) 및 홀 형성 단계(S300)를 포함한다.

먼저, 표지층 제조 단계(S100)에서는 나노 멤브레인으로 이루어지는 표지층을 제조한다. 상기 나노 멤브레인은 폴리우레탄을 전기방사하여 생성된 나노 섬유를 적층하여 제작되며, 상기 나노 멤브레인을 사용하여 제작되는 표지층의 크기와 모양은 흡수 용품의 쓰임에 따라서 다양하게 제작될 수 있다.

표지층 코팅 단계(S200)에서는 상기 표지층에 초소수성 코팅을 한다. 나노 멤브레인은 이미 그 자체로 소수성을 띄지만 방수성을 더욱 높이기 위하여 초소수성 코팅을 한다. 초소수성 코팅한 나노 멤브레인으로 이루어지는 표지층은 물에 대한 접촉각이 150도 이상으로 표지층의 피부에 닿는 표면이 초소수성을 가지게 되어 표면이 항상 마른 상태를 유지할 수 있다.

홀 형성 단계(S300)에서는 상기 표지층에 복수의 홀을 형성한다. 상기 초소수성 코팅된 나노 멤브레인 표지층은 표면이 초소수성을 가지기 때문에 표지층에 복수의 홀을 형성함으로써 액체 분비물이 복수의 홀을 통과하여 흡수층에 흡수될 수 있다.

이 때, 상기 복수의 홀 각각의 직경 및 홀 사이의 간격은 각각의 홀 마다 다양하게 형성할 수 있으며, 상기 복수의 홀의 직경은 1mm 이하이고, 홀 사이의 간격은 3mm 이상으로 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 상술한 바와 같이 복수의 홀은 표지층에 마름모형, 원형, 사각형 등의 모양으로 다양하게 패턴화되어 형성될 수 있으며, 홀 사이즈가 작을수록 역류하는 물의 양이 줄어들기 때문에 표지층의 외측보다 피부에 직접적으로 닿는 부분인 표지층 중심부로 갈수록 홀의 크기를 작게 제작하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 흡수 용품의 제조 방법은 방수층 제조 단계 및 방수층 코팅 단계를 더 포함할 수 있다.

방수층 제조 단계에서는 나노 멤브레인으로 이루어지는 방수층을 제조한다. 상기 나노 멤브레인은 폴리우레탄을 전기방사하여 생성된 나노 섬유를 적층하여 제작되며, 상기 나노 멤브레인을 사용하여 제작되는 방수층의 크기와 모양은 흡수 용품의 쓰임에 따라서 다양하게 제작될 수 있다.

방수층 코팅 단계에서는 상기 방수층에 초소수성 코팅을 한다. 나노 멤브레인은 이미 그 자체로 소수성을 띄지만 방수성을 더욱 높이기 위하여 초소수성 코팅을 한다. 초소수성 코팅한 나노 멤브레인으로 이루어지는 방수층은 물에 대한 접촉각이 150도 이상으로 매우 높은 초소수성을 가지게 되어 흡수층에 매우 많은 양의 액체 분비물이 흡수되더라도 액체 분비물이 흡수 용품의 외부로 새어나가는 것을 막을 수 있다.

또한, 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 흡수 용품의 제조 방법은 접착제 도포 단계를 더 포함할 수 있다.

접착제 도포 단계에서는 방수층의 바깥면에 접착제를 도포할 수 있고, 이 경우에 속옷과의 탈부착성이 용이한 효과가 있다. 방수층 바깥면에 접착제를 도포할 시 접착제로 인하여 방수층의 통기성이 저하되는 것을 방지하기 위하여, 상기 방수층 바깥면에 접착제가 도포되는 면적은 방수층 바깥면의 총 면적에 대하여 20% 이상 50% 이하인 것이 바람직하다. 상기 접착제는 본 발명이 속한 기술분야에서 사용 가능한 접착제인 경우 특별히 제한되지 않는다.

상기 제조된 표지층에 따로 제조된 흡수층 및 방수층을 결합하여 최종적으로 흡수 용품을 제조할 수 있다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.

<실시예 1>

도 6은 본 발명의 실시예 1 및 비교예 3의 흡수층을 나타낸 도면이다.

도 6에 도시된 바와 같이 50mm*70mm 사이즈를 갖는 흡수층의 중앙에 직경 40mm의 초소수성 코팅된 나노 멤브레인 원단을 사용한 표지층을 올려두었다. 실시예 1의 표지층에는 직경 1mm, 홀 사이의 간격은 3mm로 일정한 간격을 유지하며 복수의 홀을 형성하였다.

<비교예 1>

실시예 1에서 사용된 것과 동일한 흡수층의 중앙에 시중에서 판매되고 있는 일반 패드의 표지층을 분리하여 올려두었다.

<비교예 2>

실시예 1에서 사용된 것과 동일한 흡수층 및 표지층을 사용하였으며, 상기 표지층에 형성되는 복수의 홀의 직경을 2mm로 변경하였다.

<비교예 3>

실시예 1에서 사용된 것과 동일한 흡수층 및 표지층을 사용하였으며, 상기 표지층에 형성되는 복수의 홀의 직경을 3mm로 변경하였다.

이하에서는 도 7 내지 9를 참조하여 상기 실시예 1과 비교예 1 내지 3의 성능을 평가하기 위하여 실시한 실험예 1 및 2에 대하여 설명하도록 한다.

도 7 내지 9는 본 발명의 실험예 1 및 2의 실험 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 7을 참조하면, 실험예 1에서는 상기 실시예 1 및 비교예 1에 물 10ml를 부어 실시예 1과 비교예 1의 흡수 시간을 측정하였고, 실험예 2에서는 상기 실시예 1 및 비교예 2, 3에 물 10ml를 부어 실시예 1과 비교예 2, 3의 흡수 시간을 측정하였다.

보다 정확한 측정을 위하여 실시예 1 및 비교예 1 내지 3의 표지층 가장자리 부근에 원통을 설치하여 표지층 바깥으로 물이 새는 것을 방지하였다. 흡수 시간 측정 방법은 물 10ml를 비커에 담고 물은 부은 후, 물이 표지층에 닿는 순간부터 물이 흡수될 때 까지의 시간을 흡수 시간으로 측정하였다. 비커로 물을 붓는 이유는 빠르게 많은 양을 붓기 위해서 비커를 사용하였다.

도 8을 참조하면, 물을 흡수한 상기 실시예 1 및 비교예 1 내지 3의 표지층 표면에 휴지를 접촉시킨 상태에서 물이 묻어날 수 있도록 좌우로 휴지를 움직인 후 뗀 다음 휴지가 물을 머금은 무게에서 휴지의 원래 무게를 빼서 표지층 표면에서 묻어난 물의 양을 측정하였다.

도 9를 참조하면, 물을 흡수한 상기 실시예 1 및 비교예 1 내지 3의 표지층 표면에 휴지를 올린 후, 물 샘 방지를 위한 원통으로 6.0372N의 일정한 힘과 1.201kPa의 일정한 압력으로 상기 실시예 1 및 비교예 1 내지 3을 눌러주었다. 이후 상기 묻어난 물의 양을 측정한 방법과 동일하게 휴지를 사용하여 상기 실시예 1 및 비교예 1 내지 3의 표면에 물이 역류한 양을 측정하였다.

먼저, 상기 실험예 1에서 측정된 실시예 1 및 비교예 1의 흡수 시간, 묻어난 양, 역류한 양을 하기 표 1에 정리하였다.

	실시예 1	비교예 1
흡수 시간	1s	1s
묻어난 양	0.0142g	0.0221g
역류한 양	0.1517g	0.2291g

상기 표 1을 참조하면, 실시예 1 및 비교예 1의 물이 완전히 흡수되기까지의 시간은 약 1s로 동일하고, 묻어난 양은 실시예 1이 비교예 1에 비하여 약 35퍼센트가 줄어들었으며, 역류한 양 또한 약 34퍼센트가 줄어든 것을 알 수 있었다. 이와 같이 실시예 1이 비교예 1보다 묻어난 양과 역류한 양 모두 감소하여 실시예 1이 비교예 1보다 성능이 월등히 좋은 것을 알 수 있었다.

다음으로, 상기 실험예 2에서 측정된 실시예 1 및 비교예 2, 3의 흡수 시간, 묻어난 양, 역류한 양을 하기 표 2에 정리하였다.

	실시예 1	비교예 2		비교예 3
흡수 시간	1s	1s		1s
묻어난 양	0.0124g	0.0131g		0.0271g
역류한 양	0.1517g	0.2279g		0.4294g

상기 표 2를 참조하면, 실시예 1 및 비교예 2, 3의 물이 완전이 흡수되기까지의 시간은 약 1s로 동일하고, 묻어난 양 및 역류한 양이 비교예 2, 3에 비하여 확연히 줄어든 것을 알 수 있었다. 이와 같이 실시예 1이 비교예 2보다 묻어난 양과 역류한 양 모두 크게 감소하여 실시예 1이 비교예 2, 3보다 성능이 월등히 좋은 것을 알 수 있었다.

도 10은 본 발명의 실시예 1 및 비교예 1의 두께를 측정한 도면이다.

한편, 도 10에 도시된 바와 같이 실시예 1 및 비교예 1의 표지층 두께를 측정하였다. 도 10a에 도시된 바와 같이, 비교예 1의 표지층 두께는 0.37mm로 측정된 반면 도 10b에 도시된 바와 같이, 나노 멤브레인 원단을 사용한 실시예 1의 표지층 두께는 0.05mm로, 나노 멤브레인 원단을 사용한 표지층의 두께는 일반 패드의 표지층 두께보다 무려 약 86% 감소한 것을 알 수 있었다. 이를 통해 나노 멤브레인 원단을 사용하여 보다 우수한 성능에 더욱 얇은 두께를 가지는 표지층을 제조할 수 있어 사용자가 흡수 용품 착용 시 훨씬 우수한 착용감을 느낄 수 있다.

도 11은 본 발명의 실시예 1 및 비교예 1의 색소 침투 여부를 실험한 도면이다.

또한, 도 11에 도시된 바와 같이 실시예 1 및 비교예 1의 표지층의 색소 침투 여부를 확인하기 위한 실험을 진행하였다.

이를 위하여 실시예 1 및 비교예 1의 표면에 혈액과 비슷한 붉은 계열의 액체를 떨어트린 후 표지층을 분리하여 표지층에 색소 침투가 되었는지 여부를 확인하였다.

도 11a에 도시된 바와 같이, 비교예 1은 표지층이 색소가 침투되어 더러워진 것을 알 수 있으나, 도 11b를 참조하면 실시예 1은 붉은 액체가 모두 실시예 1에 형성되어 있는 복수의 홀을 통과하여 흡수층에 흡수되었으며 실시예 1의 표지층은 전혀 색소가 침투되지 않은 것을 알 수 있었다.

즉, 초소수성 코팅된 나노 멤브레인을 사용한 표지층은 액체 분비물에 의한 색소 침착이 일어나지 않아 흡수 용품의 재사용이 가능한 점을 확인할 수 있었다.

이상에서 설명한 것과 같이, 초소수성 코팅된 나노 멤브레인 원단에 복수의 홀을 형성한 것을 표지층으로 사용한 실시예 1과 시중에서 판매되고 있는 일반적인 부직포 재질의 표지층을 사용한 비교예 1을 서로 비교하는 실험들을 진행하였다. 상기 실험들을 통하여 실시예 1이 비교예 1과 동일한 흡수 시간을 가지는 동시에 액체의 흡수 후에 묻어난 양, 역류한 양이 훨씬 적어 사용자가 착용 시 항상 쾌적함을 느낄 수 있으며, 훨씬 얇은 두께를 가짐으로써 착용감을 크게 향상시킬 수 있고, 섬유의 초소수성에 의하여 색소 침투가 되지 않아 재사용 또한 가능하다는 점에서, 실시예 1이 비교예 1보다 현저하게 뛰어난 효과를 가지는 것을 알 수 있었다.

또한, 실험예 2를 통해 직경 1mm의 홀이 형성된 실시예 1이 각각 직경 2mm, 3mm를 가지는 비교예 2, 3보다 흡수 시간은 동일하면서 액체의 흡수 후에 묻어난 양, 역류한 양이 훨씬 적은 것을 알 수 있었다. 따라서, 본 발명에서 표지층에 복수의 홀 형성 시에 홀의 직경을 1mm 이하로 형성함으로써 흡수 시간은 동일하면서 묻어나는 양과 역류하는 양을 크게 줄일 수 있다.

상술한 바와 같이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

100: 표지층
110: 홀
200: 흡수층
300: 방수층
S100: 표지층 제조 단계
S200: 표지층 코팅 단계
S300: 홀 형성 단계

Claims (6)

1. 분비물을 통과시키는 표지층;
   상기 표지층으로터 전달된 분비물을 흡수하는 흡수층; 및
   상기 흡수층에 흡수된 분비물이 외부로 새어나가지 않게 막는 방수층을 포함하고,
   상기 표지층은 초소수성 코팅된 나노 멤브레인으로 이루어지며,
   상기 표지층은,
   복수의 홀이 일정 간격을 갖는 타원 패턴으로 복수개 형성되고,
   상기 타원 패턴은 상기 표지층의 중심부로 갈수록 크기가 작아지되, 상기 타원 패턴을 형성하는 상기 복수의 홀의 크기도 같이 작아지며,
   상기 표지층의 양 끝단에 상기 복수의 홀이 일정 간격을 갖는 직사각형 패턴으로 형성되되, 상기 직사각형 패턴을 형성하는 상기 복수의 홀의 크기는 동일한 크기로 제작되는 것을 특징으로 하는 흡수 용품.
2. 제1항에 있어서,
   상기 나노 멤브레인은 폴리우레탄을 전기방사하여 제조된 것을 특징으로 하는 흡수 용품.
3. 제1항에 있어서,
   상기 표지층은 물에 대한 접촉각이 150° 이상인 것을 특징으로 하는 흡수 용품.
4. 제1항에 있어서,
   상기 방수층은 초소수성 코팅된 나노 멤브레인으로 이루어진 것을 특징으로 하는 흡수 용품.
5. 흡수 용품의 제조 방법에 있어서,
   나노 멤브레인으로 이루어지는 표지층을 제조하는 표지층 제조 단계;
   상기 표지층에 초소수성 코팅을 하는 표지층 코팅 단계; 및
   상기 표지층에 복수의 홀을 일정 간격을 갖는 타원 패턴으로 복수개 형성하되, 상기 표지층의 중심부로 갈수록 상기 타원 패턴과 상기 복수의 홀의 크기를 작게 제작하는 홀 형성 단계를 포함하는 흡수 용품의 제조 방법.
6. 제5항에 있어서,
   나노 멤브레인으로 이루어지는 방수층을 제조하는 방수층 제조 단계; 및
   상기 방수층에 초소수성 코팅을 하는 방수층 코팅 단계를 더 포함하는 흡수 용품의 제조 방법.

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