包含熱性差的功能性物質的牙刷毛及利用其的牙刷的製作方法
2023-06-02 08:48:21

本發明涉及包含熱性差的功能性物質的牙刷毛的製造方法及利用其的牙刷。
背景技術:
在現代人的生活中,對健康和生活質量的關注日益增加,尤其,牙齒健康成為判斷健康生活的重要標準。因此,牙刷隨著文化的發展一同持續變化,最近,從單純的動物毛或尼龍牙刷轉變為功能性牙刷、特殊微細毛牙刷等,其技術變化飛快。
隨著這種趨勢,對製造與天然毛類似、品質均勻的人造毛進行了多種研究,通過向尼龍材料或聚對苯二甲酸丁二醇酯(pbt)材料添加多種功能性物質或對2種以上的合成樹脂同時進行共擠壓來製造單絲的多種技術正大力得到開發。
目前,對牙刷用單絲的研發通過將尼龍絲和錐形化的聚對苯二甲酸丁二醇酯絲製造成包含功能性物質的多種形態的單絲來進行。但是,在製造單絲的過程中,用於紡絲的溫度通常為200~300度左右,因而無法使用或添加在上述溫度中被熱分解或物性發生改變的材料。並且,即使用於構成功能性單絲的添加物為熱性差的性差的物質或可限制性地使用,也在紡絲過程中產生顏色變化或者在加溫狀態下物性發生改變等,因而在所需的形態、功能或使用濃度方面非常受限。
另一方面,大部分牙刷毛的表面為平面且光滑,因此,側面摩擦力弱或微乎其微,大部分牙刷毛依靠末端的摩擦力獲得刷牙效果。但是,為了獲得去除食物殘渣及斑塊所需的適當的摩擦力,大部分的人會過度刷牙,由此,誘發很多牙齦刺激或過度施加力量,從而導致牙刷毛彎曲。
因此,本發明製造不誘發牙齦刺激且具有刷牙效果的牙刷,在對製造包含多種熱性差的功能性物質的微細毛牙刷進行研究的結果,最終完成了本發明。
技術實現要素:
技術問題
本發明的目的在於提供如下的不受高溫限制且包含功能性物質的微細毛及包括其的牙刷,即,通過擠壓合成樹脂來製造單絲的工序在高溫中進行,因此,為了克服熱性差的包含功能性物質的單絲的弱點,對包含多孔性材料的單絲進行紡絲並對紡絲物進行錐形加工,來使在表面露出的多孔性材料包含功能性物質。
本發明的另一目的在於提供如下的牙刷毛,即,使牙刷毛包含具有高反射率的透明微珠,利用在構成牙刷毛的絲的熔融紡絲過程中所產生的擠出膨脹(dieswell)現象來使上述微珠自然地位於牙刷毛的邊稜(edge),使擠壓時有可能產生的微珠的破損最小化,確保高散射性,從而進一步提高高級感。
解決問題的方案
本發明提供如下的包含熱性差的功能性物質的牙刷毛的製造方法,即,上述包含熱性差的功能性物質的牙刷毛的製造方法包括:步驟a,製備包含共混物樹脂及微粒的樹脂組合物,上述共混物樹脂包含聚酯類樹脂、聚丙撐碳酸酯或它們的混合物;步驟b,通過對上述樹脂組合物進行擠壓來製造絲;步驟c,對上述絲進行2次以上的多層拉伸,以使微粒露出於絲的表面,當進行多層拉伸時,使拉伸輥的速度和停留時間互不相同,使得所產生的拉伸比滿足下述式1,式1:3.0≤t1≤4.1,5.2≤t2≤6.0,在上述式1中,t1為二次拉伸速度/一次拉伸速度而得的比,t2為三次拉伸速度/一次拉伸速度而得的比,其中,拉伸速度=米/秒(m/sec);以及步驟d,在對所拉伸的上述絲進行錐形處理之後通過植毛來製造牙刷。
本發明的特徵在於,上述一次拉伸速度為12米/秒至20米/秒,但並不局限於此。
本發明例示的包含熱性差的功能性物質的牙刷毛的製造方法的特徵在於,一次拉伸輥區域的上述停留時間為0.5秒鐘至1.5秒鐘,二次拉伸輥區域的停留時間為1秒鐘至3秒鐘,三次拉伸輥區域的停留時間為0.1秒鐘至5秒鐘。
本發明可提供如下的包含熱性差的功能性物質的牙刷毛的製造方法,即,在上述擠壓中所使用的噴嘴的紡絲口的長度和直徑的比滿足下述式3,但並不局限於此。式3:10≤l/d≤30,在上述式3中,l/d為紡絲口的長度/紡絲口的直徑而得的比,其中,單位為mm,但並不局限於此。
本發明的特徵在於,微粒可為微珠或多孔性吸附劑,但並不局限於此。
本發明例示的包含熱性差的功能性物質的牙刷毛的製造方法的特徵在於,上述多孔性吸附劑為從沸石、矽膠、澱粉、膨潤土、硅藻土、木炭組成的組中選擇的1種或2種以上。
本發明可提供如下的包含熱性差的功能性物質的牙刷毛的製造方法,即,上述微珠滿足下述式4,但並不局限於此。式4:在上述式4中,ns為微珠的折射率,nc為絲的折射率,但並不局限於此。
本發明可提供如下的包含熱性差的功能性物質的牙刷毛的製造方法,即,上述微珠的體積分數滿足下述式5,但並不局限於此。式5:在上述式5中,vp為高分子樹脂的體積,vb為微珠的體積,但並不局限於此。
本發明的特徵在於,上述微珠的折射率為2.2以上,但並不局限於此。
本發明的特徵在於,在上述樹脂組合物中,相對於100重量份的包含聚酯類樹脂、聚丙撐碳酸酯或它們的混合物的共混物樹脂,包含1重量份至5重量份的微粒,但並不局限於此。
本發明可提供如下的包含熱性差的功能性物質的牙刷毛的製造方法,即,上述步驟d中的錐形處理包括如下的錐形處理步驟:在將上述絲製造成捆束之後,使捆束的一側末端浸漬於裝有溫度為100~140℃、濃度為30~60重量百分比的鹼性溶液的加工池來進行錐形加工,使微粒追加露出,但並不局限於此。
本發明的特徵在於,在使進行錐形處理的上述絲浸漬於含有功能性物質的水溶液或有機溶劑之後進行乾燥,但並不局限於此。
本發明例示的包含熱性差的功能性物質的牙刷毛的製造方法的特徵在於,上述功能性物質為從由金盞花、植物殺菌素、蜂膠、木蘭、紅茶、普洱茶、綠茶、松葉提取物、蓮花、蘆薈、茉莉、山茶、銀杏葉、薄荷、山茶樹、玉米、金銀花、苦參、甘草、積雪草、沒藥(myrrh)、洋甘菊、拉檀根、西番蓮、琉璃苣、旱金蓮、迷迭香、羅勒、錦葵、萵苣、雪見草、三叉仙菜、蕨菜、細辛、桑寄生、蜂鬥菜形成的植物提取物或自然提取物中選擇的1種以上。
本發明的特徵在於,微珠的平均粒徑為30~100μm,上述多孔性吸附劑的平均粒徑為50~300nm、布魯諾-埃梅特-特勒(bet)比表面積為70m2/g至1000m2/g、氣孔率為30~60%,但並不局限於此。
本發明提供通過本發明的包含熱性差的功能性物質的牙刷毛的製造方法製造成包含功能性物質的微細毛形態的牙刷毛。
本發明的牙刷毛的特徵在於,上述牙刷毛的截面具有一個以上的突出部,上述微珠位於上述突出部,上述截面呈圓形、三角形、四邊形及菱形中的一種。
本發明可提供包括本發明的牙刷毛的牙刷。
發明的效果
本發明提供如下的牙刷毛來實現本發明的目的,即,本發明的牙刷毛使得用於製造絲的樹脂組合物包含微粒,從而包含有利於口腔健康的功能性物質,且具有優秀的牙齒洗淨力。
本發明提供如下的牙刷毛,即,在提供包含熱性差的功能性物質的微細毛牙刷的過程中,以在單絲表面露出多孔性吸附劑的方式對絲進行加工,使得所露出的多孔性吸附劑包含功能性物質,從而,在使用牙刷時,從多孔性吸附劑慢慢釋放功能性物質。本發明可製造如下的包含功能性物質的微細毛牙刷,本發明的牙刷毛包含雖對牙齦或牙齒等的口腔部位有利但因熱性差而容易被破損並使用受限的功能性物質。
並且,在本發明中,在牙刷毛內部包含高反射微珠,由此,可製造具有優秀的散射性的高級型絲。並且,上述高反射微珠可根據紡絲條件調節所投入的微珠的粒徑大小,並抑制基於微珠投入的絲的切斷。並且,可通過利用高硬度及圓形的微珠來提供呈現高清洗力的美白毛,並具有抑制牙齦刺激的效果。
附圖說明
圖1為根據本發明製造的包含載體的微細毛的表面照片。
圖2為示出根據本發明製造的牙刷毛的截面的圖。
具體實施方式
本發明涉及包含熱性差的功能性物質的多種絲的研發,更詳細地說明則是,在牙刷毛絲的表面,使對牙齦或牙齒健康具有效能的功能性物質捕集在多孔性材料的微粒,從而使上述功能性物質在使用牙刷時慢慢釋放。由此,可在以使多孔性材料在絲的表面露出的方式完成拉伸及錐形工序等全部工序後,使多孔性材料的微粒包含功能性物質,來在使用牙刷時釋放功能性物質,從而製造包含熱性差的功能性物質的牙刷毛。
並且,本發明人為了既解決製造絲時所產生的白化現象又防止在混合微粒來進行紡絲時所產生的絲的切斷現象,使粒子的體積分數局限於特定範圍內,同時,將樹脂組合物的熔融流速、膨脹比及紡絲口的直徑和長度比(length/diameter)調節在特定範圍內,以便調節樹脂組合物的擠出膨脹(dieswell)現象,從而發現可將樹脂組合物內的微粒的位置向纖維的外圍,更準確地,向非圓形纖維的突起部側引導。
通常,在低的雷諾(reynold)數擠壓的流體的截面積呈比擠壓之後模口(die)的截面積更膨脹的狀態,將此稱為擠出膨脹(dieswell)或擠壓物膨脹(extrudateswell)。本發明的絲(牙刷毛)利用這種現象使紡絲溶液內的微粒向特定位置送去,從而提高反射率及洗淨效果,例如,與樹脂組合物的粘度一同通過調節微粒的體積分數、剪切速度、紡絲管的長度及噴絲頭的直徑等來抑制絲的打結並使微粒位於絲的突起部。通過此抑制所紡絲的絲的打結現象,同時,通過突起部或微粒所形成的凹凸或彎曲提高洗淨效果,藉助具有高折射率的微粒引導散射來製造既亮且具有高級感的絲。
因此,本發明使用於製造絲的樹脂組合物包含微粒,來提供有利於口腔健康且具有優秀的牙齒洗淨力的牙刷毛,從而實現本發明的目的。
以下,更詳細地對本發明進行說明。
本發明提供如下的包含熱性差的功能性物質的牙刷毛的製造方法,即,上述包含熱性差的功能性物質的牙刷毛的製造方法包括:步驟a,製備相對於100重量份的包含95重量百分比至99.9重量百分比的聚酯類樹脂、0.1~5重量百分比的聚丙撐碳酸酯的共混物樹脂包含1重量份至5重量份的微粒的樹脂組合物;步驟b,通過擠壓機對上述樹脂組合物進行擠壓來製造絲;步驟c,對上述絲進行2次以上的多層拉伸,以使微粒露出於絲的表面,當進行多層拉伸時,使拉伸輥的速度和停留時間互不相同,使得所產生的拉伸比滿足下述式1,式1:3.0≤t1≤4.1,5.2≤t2≤6.0,在上述式1中,tl為二次拉伸速度/一次拉伸速度而得的比,t2為三次拉伸速度/一次拉伸速度而得的比,其中,拉伸速度=米/秒;步驟d,在對所拉伸的上述絲進行錐形處理之後向含有功能性物質的水溶液或有機溶劑浸漬並乾燥;以及步驟e,通過對上述絲進行植毛來製造牙刷,或者,上述包含熱性差的功能性物質的牙刷毛的製造方法包括:步驟a,製備相對於100重量份的包含95重量百分比至99.9重量百分比的聚酯類樹脂、0.1~5重量百分比的聚丙撐碳酸酯的共混物樹脂包含1重量份至5重量份的微粒的樹脂組合物;步驟b,通過擠壓機對上述樹脂組合物進行擠壓來製造絲;步驟c,對上述絲進行2次以上的多層拉伸,以使微粒露出於絲的表面,當進行多層拉伸時,使拉伸輥的速度和停留時間互不相同,使得所產生的拉伸比滿足下述式1,式1:3.0≤t1≤4.1,5.2≤t2≤6.0,在上述式1中,tl為二次拉伸速度/一次拉伸速度而得的比,t2為三次拉伸速度/一次拉伸速度而得的比,其中,拉伸速度=米/秒;步驟d,對所拉伸的上述絲進行錐形處理之後通過植毛來製造牙刷;步驟e,使上述絲向含有功能性物質的水溶液或有機溶劑浸漬並乾燥;以及步驟f,通過對上述絲進行植毛來製造牙刷。
按照步驟對本發明進行詳細地說明。
本發明可包括步驟a,製備相對於100重量份的包含聚酯類樹脂、聚丙撐碳酸酯或它們的混合物的共混物樹脂包含1重量份至5重量份的微粒的樹脂組合物。
上述聚酯類樹脂雖無特殊限制,可添加聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯及聚對苯二甲酸丙二醇酯中的1種或混合2種以上的樹脂的聚酯類樹脂。
更詳細地,優選地,包含95重量百分比至99.9重量百分比的上述聚酯類樹脂,但並不局限於此。在聚酯類樹脂的含量小於95重量百分比的情況下,牙刷毛的強度過高,牙刷毛會變得僵硬,當刷牙時,有可能使牙齦受損,在大於99.9重量百分比的情況下,使牙刷毛的強度變弱。
雖可在上述樹脂組合物內包含0.1~5重量百分比的聚丙撐碳酸酯(ppc),但並不局限於此。上述聚丙撐碳酸酯在分子鏈末端的丙基包含如n、0、p、s、f、c1、br、i的異質原子也無妨。在上述含量小於0.1重量百分比的情況下,機械物性會降低,在大於5重量百分比的情況下,樹脂組合物的粘度變得過大,有可能很難製造絲。
並且,雖無特殊限制,優選地,上述聚丙撐碳酸酯的分子量為10000至1000000,更優選地,在使用分子量為20000至50000的上述聚丙撐碳酸酯的情況下,當與上述聚酯類樹脂混合成共混物樹脂時,可增加穩定性。
並且,當通過上述步驟a製造樹脂組合物時,在混合器對上述樹脂組合物進行混合時,優選地,溫度為220℃至260℃、時間為30分鐘至2小時、旋轉速度為15rpm至35rpm。若上述溫度低於220℃,則多個樹脂無法充分融化,當進行共混時,無法順利進行混合。在共混時間過長的情況下,有可能改變樹脂的物性。
相對於100重量份的包含上述聚酯類樹脂及聚丙撐碳酸酯的共混物樹脂,可包含1重量份至5重量份的上述樹脂組合物內的微粒,但並不局限於此。
上述微粒可為微珠或多孔性吸附劑,作為本發明的一實施例,可為微珠、多孔性吸附劑或它們的混合物,但並不局限於此。
更詳細地,上述多孔性吸附劑可為從沸石、磷酸鋯、磷酸鈣、矽膠、澱粉、膨潤土、硅藻土、木炭等選擇的1種以上的多孔性吸附劑,但並不局限於此。優選地,上述多孔性吸附劑中使用沸石。沸石的最大含量為12%,相比於其他無機載體,含量特別的高,因此,可使具有氣孔的沸石包含更多的上述功能性物質。
更詳細地,優選地,可使用平均粒徑為50~300nm、bet比表面積為70m2/g至1000m2/g、氣孔率為30~60%的上述多孔性吸附劑,當使用上述條件的多孔性吸附劑時,上述多孔性吸附劑所包含的功能性物質根據牙刷更換周期來最有效地釋放功能性物質,但並不局限於此。
上述bet為如下的檢測方法,即,利用物理吸附及化學吸附現象,與試樣的材料無關地檢測具有粉末或塊狀的比表面積,對通過本發明的製造方法所製造的沸石的比表面積進行了檢測。上述bet的檢測原理如下,即,在密封的容器內沒有其他條件變化地根據容器內氣體的分壓使氣體在試樣吸附及解吸的情況下,對容器內氣體分壓的變化進行檢測,並計算所吸附的量來檢測試樣的比表面積。為了檢測上述氣孔的大小,利用基於開爾文方程(kelvinequation)的bjh方法(barrett-joyner-halenda)進行了計算。
在本發明的上述微粒為微珠的情況下,微珠的製造方法、材質及微珠的形狀雖無限制,但是,作為一例,上述微珠可利用如韓國公開專利10-2012-0029193等對包含膠體金屬氧化物的乳化液進行懸浮聚合的聚合物微珠,為了利用回歸反射來提高微珠的亮度,可如2010-0014677在微珠的表面塗敷氫氧化鋁。或者,不進行處理地使用上述玻璃微珠也無妨。並且,微珠的形狀可呈球形、橢圓形、菱形、四邊形、三角形、非典型等多種形狀。
並且,上述微珠的形狀雖無限制,但是,作為一例,優選地,可滿足下述式2。式2:0.2<lb/lo<0.5,在上述式2中,lb為微珠的長軸長度,lo為從上述截面的中心點至纖維表面的直線距離中最長的直線距離的長度。
上述式2為在所紡絲的絲中決定微珠的位置的因子中的一種,在lb/lo小於0.2的情況下,對微珠的體積分數具有影響,最終導致基於剪切速度的粘度變化微乎其微,因此,當進行紡絲時,微珠不會向絲的突起部移動。並且,微珠的粒徑變小,使洗淨力降低,基於反射率降低的高級質感無法正常表達。在lb/lo大於0.5的情況下,在絲內起到切絲因素的作用。並且,即使順利紡絲,也因微珠的粒徑過大,當刷牙時,可使牙齦受損。
並且,本發明的微珠的體積分數可滿足下述式5。式5:在上述式5中,vp為高分子樹脂的體積,vb為微珠的體積。
在本發明中,微珠的體積分數為微珠在包含微珠和高分子的整體樹脂組合物中所佔的體積,上述微珠的體積分數為決定絲內微珠的位置的因子中最為重要的因子。微珠的體積分數對樹脂組合物的剪切速度具有影響,左右微珠的慣性效果。上述體積分數受微珠的添加量及微珠的大小的影響,隨著微珠的添加量或微珠的大小增加,因混合樹脂組合物和堅硬(rigid)的微珠,擠出膨脹可減少。
上述體積分數可基於形成牙刷毛的高分子樹脂、微珠的密度及質量計算體積來計算。此時,高分子樹脂的密度可代入形成絲的每個高分子的固有密度,可通過計算添加量來計算體積。在微珠的情況下,由於是粒子,優選地,代入表觀密度(apparentdensity),而不是一顆粒子的密度。
上述表觀密度具有多種檢測方法,優選地,根據astmd1895檢測每個單位體積的質量來計算。即,將規定重量的微珠精密地稱量並進行乾燥,並以不紮實的方式放入於25ml的玻璃制量筒(刻度1ml),其均勻後讀取至刻度的最小單位的容積,並體積(v)除以質量(m)來計算(m/v)。
作為本發明的一實施例,當微珠的體積分數在0.01至0.3的範圍時,微珠不會從噴絲頭的壁向絲的中心側移動(migrationorcrowding),被均勻地分散,以使絲不會打結,由於微珠的均勻地分布度,可提高牙刷毛的洗淨效果。
並且,在滿足上述體積分數的範圍內,上述微珠的平均粒徑可為30μm至l00μm,維氏硬度在400kg/mm2至700kg/mm2範圍內時具有均勻的表面粗糙度,因此,可提高牙齒洗淨力。
本發明的微珠為了光擴散效果,使用具有高折射率的物質為佳,優選地,為2.2以上,更優選地,為2.2至4,但並不局限於此。在上述範圍內的折射率的情況下,由於與形成絲的高分子樹脂的折射率差異,可具有本發明所需的反射效果。
並且,在本發明中,根據astmd1238(230℃,2160g)對上述樹脂組合物檢測的熔融流速(massflowrate,mfr)可為0.01g/l0min至100g/l0min。上述熔融流速為決定樹脂組合物的擠出膨脹比的因子,與樹脂組合物的粘度具有關聯,與成型加工時的擠壓負荷具有關聯。當熔融流速在上述範圍內時,具有易於擠壓的樹脂組合物的粘度,並具有優秀的所紡絲的絲的形態維持功能。
並且,上述樹脂組合物的擠出膨脹比(swellratio)為1.6以上,優選為2.0至3.0。上述擠出膨脹比為脫離紡絲口的直徑和紡絲口的絲的直徑比,受紡絲口的溫度、樹脂組合物的熔融流速、高分子樹脂的分子量分布、紡絲溶液的停留時間等的影響。並且,對樹脂組合物內微珠的移動具有影響。
當檢測熔融流速時,對在190℃的溫度、21.18n的負荷條件下所紡絲的股(strand)在空氣中進行冷卻,測定從擠壓上遊側前端相距5mm位置的股的直徑(d),之後,通過上述直徑(d)除以紡絲口的直徑(d0)來計算上述擠出膨脹比。在上述擠出膨脹比滿足上述範圍的情況下,絲內的微珠易於向絲的表面移動,絲的形狀保留功能變好,從而具有機械物性。
之後,本發明可包括上述步驟b,通過對在上述步驟a中所製造的樹脂組合物進行擠壓來製造微細毛結構的絲。
優選地,在擠壓包含微粒的樹脂組合物的過程中,包含於樹脂組合物內的多個微粒隨著擠壓速度和擠壓時所產生的自然壓的增加,從壁面向管的中心側移動,會產生多個粒子捲入絲的中心的現象,因此,多個粒子僅在所擠壓的絲的內部的中心部分結成團,即使進行拉伸工序,也會產生多個上述粒子無法均勻地露出於絲的表面的問題。為了解決上述問題並防止多個微粒向管的中心側移動,紡絲噴嘴的長度和直徑作為一個很大的變數起作用。因此,本發明對如下的紡絲噴嘴的長度和直徑確立了如下述的最優選的條件,即,當樹脂組合物擠壓為絲時,多個粒子不會捲入內部中心部,均勻地露出於絲的表面。
擠壓時所使用的上述噴嘴的紡絲口的長度和直徑的比可滿足下述式3。式3:15≤l/d≤30,在上述式3中,l/d為紡絲口的長度(mm)/紡絲口的直徑(mm)而得的比。
通過滿足上述式3的噴嘴進行擠壓,在樹脂組合物內的多個微粒隨著擠壓速度的增加從壁面向管的中心側移動,從而防止多個粒子捲入絲的中心而使多個粒子僅在絲的內部中心部結成團的現象,並可使微粒均勻地分布於絲。
並且,為了實現本發明的目的,下述式4作為呈現散射的因子中的一種,表示反射率,隨著滿足下述式4,可提供既亮且具有高級感的絲,但並不局限於此。式4:在上述式4中,ns為微珠的折射率,nc為絲的折射率。
上述式4為通過形成絲的高分子樹脂及微珠的折射率而決定的因子。通常,通過大部分的碳氫化合物形成的有機高分子具有低折射率,在純脂肪族碳氫化合物的情況下,大部分不會超過1.5,在引入氯的芳香族碳氫化合物的情況下,折射率會小幅增加,或難以超過1.6以上。為了對此進行改善,也會向高分子的主鏈取代金屬等,但是,由於不均勻地分散或結合域的形成,會產生降低透明度的問題。
本發明為了解決如上所述的問題,向絲內引入反射用微珠,並保留與絲的折射率差,引導通過絲的光的散射,具有表面反射或散射引起的紫外線阻斷的追加的優點。
更優選地,在上述式4的值為0.02至0.1的情況下,具有與形成絲的樹脂和微珠的適當的折射率,帶來所要的表面反射和散射效果,來確保所要的透明性及鮮明的染色性,從而改善對於眼睛的疲勞感。
本發明對上述絲進行紡絲,之後,為了確保結合狀態的穩定性,優選地,需要進行追的加冷卻工序,此時,優選冷卻溫度為8~18℃。優選地,上述冷卻工序通過利用8~18℃溫度的冷卻水來進行急速冷卻,從而具有優秀的強度,所結合的絲維持穩定的狀態和厚度,以使作為後續工序的拉伸順暢地進行,但並不局限於此。
之後,本發明提供如下的拉伸步驟,即,在上述步驟c中,上述絲進行2次以上的多層拉伸,以使微粒露出於絲的表面,當進行多層拉伸時,使拉伸輥的速度和停留時間互不相同而產生的拉伸比滿足下述式1。式1:3.0≤t1≤4.1,5.2≤t2≤6.0,在上述式1中,t1為二次拉伸速度/一次拉伸速度而得的比,t2為三次拉伸速度/一次拉伸速度而得的比,其中,拉伸速度=米/秒。
在上述步驟c中,多層拉伸可進行2次以上的多層拉伸,更優選地,以總共3次的次數進行多層拉伸,但並不局限於此。
本發明的特徵在於,使絲通過拉伸過程製造絲,使包含於上述樹脂組合物的微粒露出於絲的表面。
優選地,當拉伸絲時,在產生包含於樹脂組合物內的微粒不向外部露出而向內部捲入的現象或以快的速度突然增加拉伸速度來進行拉伸的情況下,微粒可能從絲被剝離,為了使微粒在絲的表面均勻地露出,調節拉伸條件尤為重要。因此,本發明通過使拉伸條件不同來進行研究,最終確立了通過本發明的拉伸條件進行拉伸時不會使微粒向內部捲入並均勻地露出於絲的表面的如上所述的最優選條件。
優選地,當進行多層拉伸時,使拉伸輥的速度和停留時間互不相同,以便本發明的拉伸使微粒均勻地露出於絲的表面,以所產生的拉伸比滿足下述式1的拉伸比的方式進行拉伸工序。
最優選地,本發明的多層拉伸優選進行三次的多層拉伸,使絲具有優秀的厚度和強度,使微粒均勻地露出於絲的表面。
更優選地,在上述多層拉伸中,當進行一次拉伸時,先以在多層拉伸工序中最慢的速度進行,隨著進行二次、三次拉伸使拉伸速度逐漸加快,這是微粒不會從絲的表面剝離,一邊附著,一邊使微粒的粒子表面充分地露出,但並不局限於此。
上述一次拉伸以使微粒不會在絲的表面剝離且使粒子的一部分露出於絲的表面的目的,以慢的拉伸速度進行,使僅被膜包圍的微粒的20%至40%左右露出。作為本發明的一例,上述絲的上述一次拉伸速度為12米/秒至20米/秒,一次拉伸輥區域的停留時間以0.5秒鐘至1.5秒鐘進行,但並無特殊限制。
上述二次拉伸速度為防止從絲的表面微粒被解吸,比一次拉伸時所露出的微粒的粒子表面更多的表面被露出,使粒子的表面被包的膜包圍的速度,比一次拉伸更快的速度進行拉伸。優選地,上述絲的拉伸速度為與式1相同地,二次拉伸速度/一次拉伸速度而得的比(t1)為3.0≤t1≤4.1,二次拉伸輥區域的停留時間以1秒鐘至3秒鐘進行為最佳,但並不局限於此。
上述三次拉伸以包圍微粒的粒子表面的薄膜被撕裂並露出於絲的表面的程度的拉伸速度進行,三次拉伸輥的停留速度以短時間進行來防止微粒向絲的表面外部剝離且產生表面突出的現象,從而生成乾淨且規定的表面。優選地,上述絲與式1相同地,以三次拉伸速度/一次拉伸速度而得的比(t2)為5.2≤t2≤6.0的方式進行拉伸,三次拉伸輥區域的停留時間以0.1秒鐘至0.5秒鐘進行最佳,但並不局限於此。
因此,本發明的多層拉伸進行二次以上的拉伸,更優選地,以三次的次數進行拉伸,最優選的,使拉伸輥速度和停留時間互不相同來以滿足上述式1的拉伸比進行拉伸,使絲具有優秀的厚度和強度,以使微粒不會向絲的表面的外部剝離,使微粒的一部分適當地分布或露出。當進行每次上述多層拉伸時,溫度需以150~220℃的範圍內進行,從而具有優秀的耐久性。
並且,上述拉伸可使微粒均勻地分布於絲的表面,使微粒的粒子表面乾淨地露出,於此同時,在微粒為微珠的情況下,使絲內的微珠的位置向突起部側移動。
作為本發明的一實施例,通過上述拉伸的絲的厚度可為0.05μm~0.3μm,上述厚度為使微粒均勻地露出於絲的表面且微粒的粒子表面乾淨地露出的最適合的條件。
並且,在上述拉伸時所產生的自然壓以外沒有施加人為壓力,但並不局限於此。
之後,本發明可包括通過步驟d對所拉伸的絲進行錐形處理的步驟。例如,上述錐形處理可將上述絲製造為捆束並浸漬於酸性溶液或鹼性溶液來製造微粒的一部分進一步露出的絲,但並不局限於此。
詳細地,上述絲製造為捆束之後還包括如下的步驟,即,將捆束的一側末端浸漬於裝有溫度為100~140℃、30~60濃度百分比的酸性溶液或鹼性溶液的加工池來進行錐形處理,將上述捆束的末端的另一端浸漬於相同的鹼性溶液來進行錐形處理,使微粒追加地露出。
例如,通過上述拉伸工序,以可使微粒的一部分露出於絲的表面的方式製造,但是,如上所述,還可包括如下製造工序,即,通過上述拉伸將微粒的一部分所露出的絲製造為捆束之後,將捆束的一側或兩側末端浸漬於裝有溫度為100~140℃、30~60濃度百分比的鹼性溶液來進行錐形處理,使微粒的一部分追加地露出於絲的表面。
在本發明中,當進行上述錐形處理時,可將從上述捆束的一側或兩側末端至20~60%部分為止浸漬於鹼性溶液來進行錐形處理,但並不局限於此。並且,上述鹼性溶液可使用30~60%濃度的苛性鈉等,優選地,以100~140℃的溫度進行加熱,可減少錐形時間並均勻地形成錐形。在上述過程中,對進行錐形處理的部分的樹脂一邊進行水解,一邊形成錐形,所分解的樹脂與鹼結成團來形成如熔融狀態的樹脂形成團,使微細的一側末端被封閉。之後,對所水解的部分進行清洗並去除,從而形成錐形部。此時,清洗在流水中進行,最終,利用稀硫酸中和鹼,並可再次通過水乾淨地清洗。在通過上述步驟形成的錐形部中,微粒的一部分相比於為進行錐形處理的部分以更加露出的形態提供,之後,浸漬功能性物質來使多孔性吸附劑包含更多量的功能性物質,使微珠露出,在絲的表面形成凹凸部,從而帶來微珠的高硬度引起的使洗淨力增加的效果。
由此,本發明通過進行上述錐形加工使微粒的一部分追加地露出於絲的表面。
在上述錐形加工中,在多孔性吸附劑的情況下,可在多孔性吸附劑包含更多量的功能性物質,在微珠的情況下,可適當地調節微珠的露出程度,以使微珠具有所需的洗淨力。並且,對捆束的一側或末端進行錐形處理來進行微細化,來製造錐形部的粗細細且具有優秀的強度的絲,並進一步提高微細毛的品質,以便牙齒的微細的部分和角落部分也能容易地刷牙。
之後,本發明包括步驟e,將露出有上述微粒的絲向功能性物質浸漬並乾燥。
作為本發明的一例,上述功能性物質可溶於水溶液或溶劑來使用,上述水溶液或溶劑可使吸附於沸石等的多孔性吸附劑的功能性物質融化,只要是盡心乾燥後可去除的溶劑,無特殊限制地均可使用。例如,上述水溶液或溶劑可為水、蒸餾水、作為有機溶劑的乙醇,但並不局限於此。
作為本發明的一實施例,上述步驟將絲浸漬於功能性物質,使在絲的表面所露出的多孔性吸附劑包含功能性物質,當使用牙刷時,可慢慢地釋放包含於上述多孔性吸附劑的功能性物質。
作為本發明的一例,在包含有上述功能性物質的多孔性吸附劑中使用牙刷時,可釋放功能性物質,以酸或鹼等的化學方法對絲進行錐形處理時,功能性物質的包含和釋放效果卓越的高。
上述功能性物質與有機溶劑以1:1~100:1重量比進行混合來使上述絲浸漬,但並不局限於此。浸漬時間能夠以1~60分鐘的時間形成,優選地,可為1~30分鐘,更優選地,2~10分鐘。在低於1小時的情況下,多孔性吸附劑無法充分地包含功能性物質,若超過10小時,則為功能性物質充分地包含於多孔性吸附劑的時間。
上述水溶液或有機溶劑只要是能夠以使功能性物質融化來使絲浸漬的用途使用的均可使用,優選地,可為c1~c10多元醇,更優選地,可為乙醇,但並不局限於此。
上述功能性物質為對牙齦或牙齒健康具有效果的功能性物質,只要是對上述牙齦或牙齒健康具有效果的功能性物質均可使用,更詳細地,具有上述功能,尤其,可為通過以往的必須進行高溫工序的牙刷毛的製造工序使其功能或效能受損,使得無法使用的熱性差的成分。
作為本發明的一實施例,上述功能性物質可使用從金盞花、植物殺菌素、蜂膠、木蘭、紅茶、普洱茶、綠茶、松葉提取物、蓮花、蘆薈、茉莉、山茶、銀杏葉、薄荷、山茶樹、玉米、金銀花、苦參、甘草、積雪草、沒藥(myrrh)、洋甘菊、拉檀根、西番蓮、琉璃苣、旱金蓮、迷迭香、羅勒、錦葵、萵苣、雪見草、三叉仙菜、蕨菜、細辛、桑寄生、蜂鬥菜等形成的植物或自然提取物中選擇的1種以上,但並不局限於此。
上述自然提取物為蜂膠,上述植物提取物為除蜂膠以外的剩餘物質。
上述植物或自然提取物可為將從自然中所獲取的草本或植物進行清洗並乾燥後榨汁來使用,或將水、乙醇、丙二醇(pg)或使它們進行混合併在常溫中提取的物質。
此時,可直接使用上述所提取的提取物,也可為為了提高牙齦或牙齒健康的效果而添加乳酸菌來進行發酵的發酵液。
如上所述,熱性差的多個上述功能性物質在以往很難使用於通過高溫工序生產的牙刷毛製造,即使使用於牙刷毛製造,其功能被用於製造牙刷毛的擠壓、拉伸、熱處理及錐形處理等的高溫工序中受損,從而具有無法發揮功能性物質本身的效能的限制。
為此,本發明為了克服上述的問題,在進行完全部的用於製造牙刷毛的高溫工序的牙刷毛中進行使多孔性吸附劑包含功能性物質的工序,以使功能性物質不會被高溫受損。
換言之,使根據本發明所製造的絲的表面進行如下的工序,即,在露出有多孔性吸附劑的微細毛浸漬上述功能性物質來使多孔性吸附劑包含功能性物質,使沒有進行上述高溫工序的功能性物質不會被受損且維持,當使用牙刷時,從多孔性吸附劑釋放功能性物質來正常地發揮預防或改善牙齦或牙齒健康的多個成分的效能。
作為本發明的另一種實施方式,可提供通過上述製造方法所製造的包含功能性物質的微細毛形態的牙刷毛。
並且,上述牙刷毛的截面具有一個以上的突出部,上述微珠位於上述突出部,上述截面可呈三角形、四邊形及菱形中的1種,但並不局限於此。
通過本發明的實施方式製造包括上述牙刷毛的牙刷,使以往因熱性差無法使用的植物或自然提取物包含於牙刷,上述植物或自然提取物包含對牙齦或牙齒健康有利的多個功能性成分,通過包含微珠,當使用牙刷時,使多個上述功能性成分以符合牙刷更換時期的方式慢慢地釋放,並提供由於微珠的高硬度具有優秀的洗淨力的包含熱性差的功能性物質的微細毛牙刷。
換言之,製造包括上述牙刷毛的牙刷提供如下的高反射牙刷,即,在非圓形的牙刷毛中,使微珠位於頂點部,使得具有高反射光,並利用微珠的硬度提高洗淨力。
以下,通過圖2進行詳細地說明,如圖2所示,本發明的微珠120能夠以截面為基準來位於突起部11側。在本發明中,突起部在附圖中位於由點線形成的圓外圍,呈向外部突出的形態。但是,上述點線為用於說明突起部的虛擬圓,在附圖中雖由曲線形成,但是,形成角也無妨。
並且,如圖2的b部分或d部分所示,在本發明中,上述微珠120露出於牙刷毛的表面來起到凹凸部的作用。這通過對牙刷毛進行錐形加工而成,通過調節進行錐形加工時使用的溶液及浸漬時間、浸漬次數、其他條件來適當地擴寬牙刷毛的表面積,當刷牙時,使接觸牙齒的面積增加啦提高洗淨力。
附圖標記的說明
100:牙刷毛
110:突起部
120:微珠
以下,通過實施例及比較例對本發明進行更詳細地說明。這用於有助於理解本發明,並不以任何形式限制本發明的範圍。
為了檢測根據下述實施例所製造的牙刷毛的物性,以如下所述的方式進行了檢測。
微珠位置
對300股的通過實施例及比較例所製造的絲(長度50mm,粗細0.2mm)的初始重量(mo)進行檢測後,在3%的氫氧化鈉水溶液以95℃的溫度以30分鐘(m1)的時間、1小時(m2)的時間進行處理並檢測重量,從而檢測了相對於初始重量的重量減少率。
折射率
使微珠分散於溶劑(butanol,tol,benzylalcohol)後通過總透射比(tt,totaltransmittance)評價進行了檢測。
體積分數
①微珠表觀密度
根據astmd1895對微珠的每個單位體積質量進行檢測來計算。將3.0g的微珠以不紮實的方式按壓放入於25ml玻璃制量筒(刻度1),均勻之後讀取至刻度的最小單位為止的溶劑,並計算密度。此時,周圍氣氛的溫度為25℃、相對溼度為52%,反覆進行3次檢測從其平均值計算表觀密度。
②體積分數
基於所檢測的高分子樹脂和微珠的密度及質量來對每個體積進行計算。而且,將所計算的每個體積代入式5來進行計算。式5:在上述式5中,vp為高分子樹脂的體積,vb為微珠的體積。
官能檢查
以50名的面板為對象,將通過本發明的製造方法所製造的牙刷和以往的牙刷使用規定期間(7天)後,通過問卷調差對刷牙感、洗淨力、耐久性、柔韌性等的項目以5分尺度法進行調查來呈現其平均值。
評價基準
5分:效果很優秀。
4分:效果優秀。
3分:效果一般。
2分:效果較差。
1分:效果很差。
彎曲恢復率、強度及延伸率
彎曲恢復率以ksg3103檢測法為基準的方法進行了檢測,強度和延伸率以ksk0412檢測法為基準的方法進行了檢測。
上述ksg3103為試驗毛的彎曲恢復率的方法,將其檢測方法作為一例來進行說明,一,形成交叉根據本發明的2個標準試片絲的環來浸漬於以60±2℃的溫度調節的溫水中,向每個上述絲的截面積(mm2)以3分鐘的時間施加2kg的砝碼。二,去除砝碼後,從溫水中取出,切斷溫度彎曲點至30mm的地方。三,通過過濾紙等去除水分後,在溫度為23±5℃、溼度為40~70%的場所中,以60分鐘的時間放置於玻璃棉之後檢測開啟角度,之後,通過式6計算彎曲恢復率。式6:在上述式6中,a為彎曲恢復率(%),θ為開啟角度(°)。
拉伸強度
上述ksk0412為用於對毛的強度及延伸率進行試驗,對其檢測方法舉一例進行說明,向標準試樣施加超負荷,對切斷時的強度(n)及伸張(cm)進行檢測,計算求得切斷時強度的平均值並通過對於定量細度tex的強度(n)表示(小數點後兩位為止),延伸率通過對於碎紙間隔的百分比(%)表示(小數點後一位為止)切斷時的伸張(或最大強度的伸張)。
拉伸強度通過利用萬能材料試驗機(utm,lioyd社)以最小負荷in,以負荷速度20cm/min進行了檢測。
通過上述條件以7次進行檢測來進行評價的多個值中,對除最小值和最大值以外的多個剩餘檢測值記錄了平均。
實施例1
相對於100重量份的混合99重量百分比(990g)的聚對苯二甲酸丁二醇酯(重均分子量32000)和1重量百分比(10g)的聚丙撐碳酸酯(重均分子量26000)而成的共混物樹脂,向裝有攪拌機的反應器投入5重量份的平均粒徑為50nm的沸石(kumnong),在260℃的溫度、25rpm的轉速下以6小時的時間進行攪拌來製備樹脂組合物。
將所組成的上述樹脂組合物向裝有雙螺杆的擠壓機(ple-331,brabenderco.)投入,擠壓出厚度為1mm的絲。之後,將所擠壓的絲通過10℃溫度的冷卻裝置後,使一次拉伸速度設置為17.5米/秒、二次拉伸速度設置為65米/秒、三次拉伸速度設置為100米/秒,並使一次拉伸速度/三次拉伸速度而得的比以5.7倍的拉伸比來進行拉伸來製造粗細為0.2mm的單絲。將所拉伸的絲形成為直徑為45mm、高度為30mm的捆束形態後,僅將從捆束的一側的末端至30%部分為止以180分鐘的時間浸漬於35%、110℃溫度的苛性鈉水溶液來進行錐形處理。之後,用水進行2次清洗,通過稀硫酸進行中和後再次進行清洗來製造形成有錐形的絲。之後,將所製造的上述絲以10分鐘的時間浸漬於包含有功能性物質的溶液後進行乾燥,使揮發性成分揮發,最終,製造微細毛。包含有功能性物質的上述溶液使用混合50ml的植物提取物和100ml乙醇的溶液,上述植物提取物混合雪見草、三叉仙菜、蕨菜而成。對通過上述方法製造的微細毛的拉伸強度和彈性損失率進行檢測並記錄在下述表2,對所製造的上述微細毛進行適用實驗並將其結果記錄在表3。
實施例2
如下述表1所示,當進行多層拉伸時,將拉伸速度設置的不同,即,一次拉伸速度設置為16米/秒、二次拉伸速度設置為64米/秒、三次拉伸速度設置為96米/秒,除此之外,通過與實施例1相同的方法製造了微細毛。對通過上述方法所製造的微細毛的拉伸強度和彈性損失率進行檢測並記錄在下述表2,對所製造的上述微細毛進行適用實驗並將其結果記錄在表3。
實施例3
如下述表1所示,當進行多層拉伸時,將拉伸速度設置的不同,即,一次拉伸速度設置為19米/秒、二次拉伸速度設置為72.2米/秒、三次拉伸速度設置為112.1米/秒,除此之外,通過與實施例1相同的方法製造了微細毛。對通過上述方法製造的微細毛的拉伸強度和彈性損失率進行檢測並記錄在下述表2,對所製造的上述微細毛進行適用實驗並將其結果記錄在表3。
實施例4
如下述表1所示,當進行多層拉伸時,將拉伸速度設置的不同,即,一次拉伸速度設置為14米/秒、二次拉伸速度設置為44.8米/秒、三次拉伸速度設置為84米/秒,除此之外,通過與實施例1相同的方法製造了微細毛。對通過上述方法製造的微細毛的拉伸強度和彈性損失率進行檢測並記錄在下述表2,對所製造的上述微細毛進行適用實驗並將其結果記錄在表3。
實施例5
當對所組成的上述樹脂組合物進行擠壓時,使用擠壓機的紡絲噴嘴的紡絲口的長度(l)和直徑(d)的比為23的紡絲噴嘴,當進行拉伸工序時,將一次拉伸輥區域的停留時間設置為1秒鐘、二次拉伸輥區域的停留時間設置為2秒鐘、三次拉伸輥區域的停留時間設置為0.3秒鐘,除此之外,通過與實施例1相同的方法實施。對通過上述方法製造的微細毛的拉伸強度和彈性損失率進行檢測並記錄在下述表2,對所製造的上述制微細毛進行適用實驗並將其結果記錄在表3。
實施例6
投入10重量份的平均粒徑為50nm的沸石(kumnong),除此之外,通過與實施例1相同的方法製造了微細毛。對通過上述方法製造的微細毛的拉伸強度和彈性損失率進行檢測並記錄在下述表2,對所製造的上述微細毛進行適用實驗並將其結果記錄在表3。
實施例7
以7000g的聚對苯二甲酸丙二醇酯(重均分子量75000,密度135g/ml)為基準,向裝有攪拌機的反應器混合3重量份的平均粒徑為50nm的沸石(kumnong)和10.4g的微珠(平均直徑10μm,折射率2.3,表觀密度1.78g/ml)。混合後微珠的體積分數為0.2。將沸石及與微珠混合的高分子樹脂向溫度為260℃的擠壓機投入並通過l/d為26的噴絲頭吐出了絲。噴絲頭的形態呈三角形,所紡絲的絲進行了總共三次多層拉伸,並使一次拉伸速度/三次拉伸速度而得的比以5.5倍的拉伸比通過拉伸過程製造直徑為0.2mm的絲。之後,將所製造的絲浸漬於110℃的溫度、30rh%濃度的氫氧化鈉溶液來進行錐形處理。之後,用水進行2次清洗,通過稀硫酸進行中和後再次進行清洗來製造形成有錐形的絲。之後,將所製造的上述絲以10分鐘的時間浸漬於包含有功能性物質的溶液後進行乾燥,使揮發性成分揮發,最終,製造微細毛。包含有功能性物質的上述溶液使用混合50ml的植物提取物和100ml乙醇的溶液,上述植物提取物混合雪見草、三叉仙菜、蕨菜而成。對所製造的上述制絲的物性進行檢測並記錄在表1、表2。
實施例8
使用折射率為2.5的微珠,除此之外,通過與實施例7相同的方法製造了絲。對所製造的絲的物性進行檢測並記錄在表1、表2。
實施例9
通過投入27.77g的微珠來使微珠的體積分數調節為0.3,除此之外,通過與實施例7相同的方法製造了絲。對所製造的絲的物性進行檢測並記錄在表1、表2。
實施例10
使用折射率為1.8的微珠,除此之外,通過與實施例7相同的方法製造了絲。對所製造的絲的物性進行檢測並記錄在表1、表2。
實施例11
使用折射率為3.5的磷化鎵(galliumphosphide)微珠,除此之外,通過與實施例7相同的方法製造了絲。對所製造的絲的物性進行檢測並記錄在表1、表2。
實施例12
投入0.46g的微珠,使微珠的體積分數成為0.005,除此之外,通過與實施例7相同的方法製造了絲。對所製造的絲的物性進行檢測並記錄在表1、表2。
實施例13
使用l/d為35的噴絲頭,除此之外,通過與實施例7相同的方法製造了絲。對所製造的絲的物性進行檢測並記錄在表1、表2。
實施例14
使用l/d為13的噴絲頭,除此之外,通過與實施例7相同的方法製造了絲。對所製造的絲的物性進行檢測並記錄在表1、表2。
比較例1
如上述表1所示,當進行多層拉伸時,將拉伸速度設置的不同,即,一次拉伸速度設置為10米/秒、二次拉伸速度設置為47米/秒、三次拉伸速度設置為70米/秒,除此之外,通過與實施例1相同的方法製造了微細毛。對通過上述方法製造的微細毛的拉伸強度和彈性損失率進行檢測並記錄在下述表2,對所製造的上述微細毛進行適用實驗並將其結果記錄在表3。
比較例2
如上述表1所示,當進行多層拉伸時,將拉伸速度設置的不同,即,一次拉伸速度設置為23米/秒、二次拉伸速度設置為46米/秒、三次拉伸速度設置為103.5米/秒,除此之外,通過與實施例1相同的方法製造了微細毛。對通過上述方法製造的微細毛的拉伸強度和彈性損失率進行檢測並記錄在下述表2,對所製造的上述微細毛進行適用實驗並將其結果記錄在表3。
比較例3
相對於100重量份的混合99重量百分比(990g)的聚對苯二甲酸丁二醇酯(重均分子量32000)和1重量百分比(10g)的聚丙撐碳酸酯(重均分子量26000),向裝有攪拌機的反應器投入30重量份的平均粒徑為50nm的沸石來在260℃的溫度、25rpm的轉速下以6小時的時間進行攪拌來製備了樹脂組合物。
將所組成的上述樹脂組合物向裝有雙螺杆的擠壓機(ple-331,brabenderco.)投入,對1mm厚度的單絲進行了擠壓,以所擠壓的溫度低20℃的溫度進行共冷來製造了單絲。之後,通過10℃溫度的冷卻裝置以總6倍的拉伸比進行一次拉伸來製造了粗細為0.2mm的單絲。在上述拉伸中,拉伸輥以100~180米/秒的速度的拉伸條件進行拉伸,除此之外,通過與實施例1相同的方法執行。對通過上述方法製造的微細毛的拉伸強度和彈性損失率進行檢測並記錄在下述表2,對所製造的上述微細毛進行適用實驗並將其結果記錄在表3。
比較例4
相對於100重量份的混合有溶液的共混物樹脂,向裝有攪拌機的反應器投入30重量份的平均粒徑為50nm的沸石(kumnong)在260℃的溫度、25rpm的轉速下以6小時的時間進行攪拌來製備了樹脂組合物,上述溶液包含70重量百分比(700g)的聚對苯二甲酸丁二醇酯(重均分子量32000)、29.5重量百分比(295g)的尼龍6、12(重均分子量18000)、0.5重量百分比(5g)的聚丙撐碳酸酯(重均分子量26000)及功能性物質。上述功能性物質使用混合50ml的植物提取物和100ml的乙醇溶液,上述植物提取物包括西番蓮、琉璃苣、旱金蓮、迷迭香、羅勒,除此之外,通過與實施例1相同的方法實施。對通過上述方法製造的微細毛的拉伸強度和彈性損失率進行檢測並並記錄在下述表2,對所製造的上述微細毛進行適用實驗並將其結果記錄在表3。
表1
表2
如上述表1及2的結果所示,從對根據本發明的實施例所製造的微細毛的物性進行檢測的結果可知,拉伸強度(mpa)、彎曲恢復率(%)、強度(n/cm)及延伸率(%)與以往的微細毛相同地可維持機械物性。並且,隨著調節微珠的折射率,有效地引導散射來表達高級的外觀。但是,在實施例14中,在噴絲頭的形態(l/d)超過本發明的範圍的情況下,絲與紡絲同時被絞或微粒過度的向絲的表面聚集,從而打結。
表3
表4
如上述表3的結果所示,將包含通過本發明的實施例製造的功能性物質的牙刷對10名由於口腔內異常原因而使口臭嚴重的患者和具有口腔炎症狀的患者實驗的結果,經確認,口臭減少,口腔炎症狀很好的緩和了,但是,在實施例6的情況下,沸石含量以超過本發明的範圍被使用,當製造絲並製造成微細毛時,物性顯著的低,無法用為牙刷。
更優選地,在實施例5的情況下,使用滿足本發明的範圍的噴絲頭,並對絲進行擠壓,在通過多層拉伸進行總三次拉伸並以約6倍的拉伸比進行拉伸的微細毛牙刷的情況下,可推測,多孔性吸附劑被均勻地分布並露出,使多孔性吸附劑包含更多地功能性物質,使功能性物質釋放的時間更長,並使其效果持續的時間更長。
但是,在實施例13的情況下,功能性物質帶來的效果被呈現,但是,其持續力會降低,在噴絲頭的l/d超過30的情況下,經預測,會產生微珠或多孔性吸附劑向絲的中心部集中的現象,不能均勻地露出於絲的表面,使微珠的高硬度引起的洗淨力降低,功能性物質無法充分地被包含。
並且,當進行多層拉伸時,在拉伸速度及拉伸比超過本發明的範圍的比較例1及2的情況下,口臭雖減少,對口腔炎症狀沒有特殊效果。在比較例2的情況下,經判斷,當進行初始多層拉伸時,由於以過快的速度進行拉伸,拉伸比也超過了本發明的範圍,使多孔性吸附劑在進行拉伸時被剝離或剝皮,使功能性物質無法充分地被包含。
並且,在比較例3的情況下,經預測,雖以6倍的拉伸比進行拉伸,但是,在進行單次拉伸的過程中,多孔性吸附劑被剝皮或無法充分地露出,使功能性物質無法充分地被包含。
並且,在使功能性物質與樹脂組合物進行混合併使用來製造微細毛的比較例4的情況下,對口臭和口腔炎症狀沒有特殊效果。這被經預測成,在製造微細毛的工序中,使功能性成分被高溫破損,不能得到其效果。
並且,可從上述表4的結果所知,在包括微珠的牙刷毛的情況下,可知,既維持機械物性又具有微珠帶來的優秀的洗淨力及刷牙感。並且,隨著調節微珠的折射率,有效地引導散射並呈現高級的外觀。
但是,在體積分數過低或l/d超過30的情況下,微珠向絲的中心部聚集,即使進行了錐形加工,不會在表面生成凹凸部,因此,可知,刷牙感及洗淨力會大大降低。