KR100282254B1 - 천연 코코넛 섬유를 이용한 내장재 및 그 제조방법 - Google Patents

천연 코코넛 섬유를 이용한 내장재 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 방열성, 흡음성 및 보온성이 모두 우수하고 환경친화적이면서도 미래지향적인 천연 코코넛 섬유를 이용한 내장재 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 특징에 따른 천연 코코넛 섬유를 이용한 내장재의 제조 방법은 폴리올레핀 발포체 20 - 40[중량%]에 0.1 - 5[cm] 길이의 코코넛 섬유 5 - 20[중량%]를 진동기를 통해 뿌려서 0.1 - 10[mm] 두께의 코코넛 섬유층을 만드는 단계; 상기 코코넛 섬유층 위에 수용성 접착제 30 - 60[중량%]를 분사한 후에 통풍건조기로 50 - 100[℃]의 온도를 만들어서 5 - 30분 동안 방치 건조시키는 단계 및 가열 압착 로울러에 통과시켜서 압착하는 단계를 포함하여 이루어진다. 전술한 구성에서, 상기 수용성 접착제를 분사하기 전에 상기 코코넛 섬유층 위에 견운모 5 - 20[중량%]를 뿌려주면 접착력을 증진시킬 수 있고, 이외에도 난연성 및 흡음성을 증진시킬 수 있다.

Description

천연 코코넛 섬유를 이용한 내장재 및 그 제조 방법
본 발명은 천연 코코넛 섬유를 이용한 내장재 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 외관이 미려하고 흡음성 및 보온성이 뛰어나며 천연 섬유를 이용함으로써 환경친화적이고도 미래 지향적인 천연 코코넛 섬유를 이용한 내장재 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 건축물의 내장재나 인테리어 재료에는 사용되는 장소나 용도에 따라서 보온성, 보습성, 흡음성, 내열성, 방열성 등의 기능 중 하나 또는 그 이상이 요구되고, 여기에 미관성이 요구된다. 이 중에서 현재까지는 플라스틱을 이용한 내장재가 광범위하게 사용되고 있다. 즉, 이러한 내장재의 대부분은 그 표피층이 폴리우레탄(Polyurethane), 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리염화비닐(Polyvinylchloride) 등의 인공적인 소재로 구성되어 있다. 이러한 종래의 합성수지제 내장재, 특히 흡음재의 제조 방법으로는 국내 특허 공개 번호 제91-8108호에 개시된 바와 같이 경질과 연질의 폴리우레탄재를 사용하는 방법과 국내 특허 공개 번호 제97-33835호(공개일: 97. 7. 22)에 개시된 바와 같이 폴리에틸렌발포체 위에 염화비닐 박판과 폴리에틸렌 박판을 부착하여 제조하는 방법이 있다.
그러나, 전술한 바와 같은 종래의 플라스틱을 이용한 흡음재의 제조 방법으로 제조된 흡음재에서는 자연적인 색감이 우러나오지 못할 뿐만 아니라 환경친화적이지 못하다고 하는 문제점이 있다.
한편, 근래에 들어서는 화학 섬유와는 달리 특이 체질에 따르는 알레르기와 정전기를 유발하지 않고 불에 태워도 유독가스가 발생하지 않고 무엇보다도 환경친화적인 천연 섬유인 코코넛 섬유재를 이용한 내장재가 국내 특허 공개 번호 97-25873호(공개일:97.6.24)에서 제안되어 있다. 상기한 특허 공보에는 코코넛 열매를 각각 섬유와 분말 상태로 만들어서 이들을 외부용 수지와 혼합하고, 다시 이를 100 - 150[℃] 정도의 온도에서 약 10 - 20 분간 방치시켜 반고형의 원료 덩어리로 성형한 후에 이를 가압 로울러를 통하여 적절한 형태로 압착 가공하여 건축용 합판으로서의 내장재를 제조하는 기술이 개시되어 있다.
그러나, 전술한 바와 같은 종래의 코코넛 열매를 이용한 내장재에 의하면 코코넛 섬유가 열에 강하기 때문에 방열성은 우수하나 나머지의 다른 성능, 즉 흡음성이나 보온성이 약하여 보편적인 내장재로 사용할 수 없다고 하는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 방열성, 흡음성 및 보온성이 모두 우수하고 환경친화적이면서도 미래지향적인 천연 코코넛 섬유를 이용한 내장재 및 그 제조 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 일 특징에 따른 천연 코코넛 섬유를 이용한 내장재의 제조 방법은 폴리올레핀 발포체 20 - 40[중량%]에 0.1 - 5[cm] 길이의 코코넛 섬유 5 - 20[중량%]를 진동기를 통해 뿌려서 0.1 - 10[mm] 두께의 코코넛 섬유층을 만드는 단계; 상기 코코넛 섬유층 위에 수용성 접착제 30 - 60[중량%]를 분사한 후에 통풍건조기로 50 - 100[℃]의 온도를 만들어서 5 - 30분 동안 방치 건조시키는 단계 및 가열 압착 로울러에 통과시켜서 압착하는 단계를 포함하여 이루어진다. 전술한 구성에서, 상기 수용성 접착제를 분사하기 전에 상기 코코넛 섬유층 위에 견운모 5 - 20[중량%]를 뿌려주면 접착력을 증진시킬 수 있고, 이외에도 난연성 및 흡음성을 증진시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 특징에 따른 천연 코코넛 섬유를 이용한 내장재는 폴리올레핀 발포체 20 - 40[중량%]에 0.1 - 5[cm] 길이의 코코넛 섬유 5 - 20[중량%]를 진동기를 통해 뿌려서 0.1 - 10[mm] 두께의 코코넛 섬유층을 만드는 단계; 상기 코코넛 섬유층 위에 수용성 접착제 30 - 60[중량%]를 분사한 후에 통풍건조기로 50 - 100[℃]의 온도를 만들어서 5 - 30분 동안 방치 건조시키는 단계 및 가열 압착 로울러에 통과시켜서 압착하는 단계를 거쳐서 제조될 수 있다. 전술한 구성에서, 상기 수용성 접착제를 분사하기 전에 상기 코코넛 섬유층 위에 견운모 5 - 20[중량%]를 뿌려주면 접착력을 증진시킬 수 있고, 이외에도 난연성 및 흡음성을 증진시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 천연 코코넛 섬유를 이용한 내장재의 단면 구조도,
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 천연 코코넛 섬유를 이용한 내장재의 단면 구조도,
도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 천연 코코넛 섬유를 이용한 내장재의 단면 구조도이다.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***
1: 코코넛 섬유층, 2, 2', 2'': 폴리올레핀발포체층,
2a: 고밀도 폴리에틸렌발포체층, 2b: 저밀도 폴리에틸렌발포체층
2b': 폴리플로필렌발포체층
이하에는 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 양호한 실시예에 따른 천연 코코넛 섬유를 이용한 내장재 및 그 제조 방법에 대해서 상세하게 설명한다.
본 발명의 천연 코코넛 섬유를 이용한 내장재는 폴리올레핀 발포체 위에 0.1 - 5[cm] 정도 길이의 천연 코코넛 섬유를 진동기를 통해 골고루 뿌려서 0.5 - 10[mm] 정도 두께의 천연 섬유층을 만들고, 다시 그 위에 견운모를 뿌린 후에 수용성 접착제를 분사하고, 다시 이를 통풍건조기로 건조한 후에 가열압착 로울러로 압착시킴으로써 제조된다. 이 때 각 구성 성분의 중량비는, 예를 들어 폴리올레핀발포체 20 - 40[중량%], 코코넛 섬유 5 - 20[중량%], 견운모 5 - 20[중량%], 수용성 접착제 30 - 60[중량%] 정도로 하는 것이 좋다. 나아가 건조 조건은 50 - 100[℃] 온도에서 5 - 30분 동안 방치하는 것이 좋다.
전술한 본 발명에서 베이스(base)로 사용된 폴리올레핀계 발포체의 밀도는 0.3 - 0.9[g/cm3]로 하는 것이 바람직한 바, 특히 폴리에틸렌 발포체나 폴리플로필렌 발포체를 사용하는 것이 바람직하다. 그리고, 밀도가 서로 다른 0.3 - 0.5[g/cm3]과 0.5 - 0.9[g/cm3] 폴리에틸렌 발포체를 열융착하여 사용할 수도 있으며, 내열성을 보완하기 위해서 폴리에틸렌 발포체와 폴리플로필렌 발포체를 열융착하여 사용하여도 좋다.
본 발명에서 중요한 구성 성분 중의 하나인 천연 코코넛 섬유는 장섬유질로서 태국, 말레이지아, 인도, 멕시코 등 열대 지방에서 주로 많이 생산된다. 코코넛 섬유는 50[cm] 이상의 길이를 가진 경우가 많으므로 분쇄기로 0.1 - 5[cm]정도의 길이로 절단하여 사용하는 것이 바람직하다. 또한 코코넛 섬유는 짙은 황갈색을 띠고 있으므로 천연 그대로 이용할 수도 있으나, 다양한 색을 내고자 하는 경우에는 H2O25[%]와 NaOH 5[%]의 용액으로 탈색하여 염색하거나 도료를 이용하는 것도 괜찮다. 이러한 천연 코코넛 섬유의 분쇄 사용량은 5 - 20[중량%]가 이상적인 바, 사용량이 5[%] 미만인 경우에는 코코넛 섬유의 두께가 얇아서 외관을 해칠 뿐만 아니라 흡음성이 떨어지는 결과를 초래하기 쉽고, 20[중량%]를 초과하는 경우에는 흡음성은 좋을 지 모르나 이를 가공하는 경제적인 비용이 많이 소요되기 때문이다.
본 발명의 내장재에 사용된 견운모는 천연 코코넛 섬유의 접착성을 증진시키고 난연성 및 흡음성을 증진시키기 위해 사용한다. 이러한 견운모는 전남 고흥 지역에서 주로 생산되는 바, 본 발명에서는 0.21[mm] 이하의 입자를 사용한다. 견운모의 화학 조성은 SiO251.74[%], Al2O332.78[%], Fe2O30.21[%], CaO0.05[%], MgO0.34[%], Na2O0.25[%], K2O9.21[%], 1g loss 5.43[%]로 이루어져 있다. 견운모의 사용량은 5 - 20[중량%]가 바람직한 바, 사용량이 5[중량%] 미만일 경우에는 코코넛 섬유에 도포가 어려우며, 20[중량%]를 초과할 경우에는 코코넛 섬유의 접착력은 강해지나 가공에 많은 시간이 걸리기 때문이다. 한편, 천연 코코넛 섬유층에 수용성 접착제와 견운모를 혼합하여 뿌리면 더욱 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 내장재에 사용되는 접착제로는 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체, 폴리비닐 아세테이트의 수용성 접착제가 바람직하게 사용될 수 있다. 수용성 접착제의 사용량은 30 - 60[중량%]가 바람직한 바, 사용량이 30[중량%] 미만일 경우는 점성이 약하여 성형이 좋지 못한 결과를 초래하고, 60[중량%]를 초과할 경우에는 시간이 많이 걸리거나 작업 공정상 여러 가지 문제점이 발생될 뿐만 아니라 얇은 필름층이 형성되어 흡음성이 크게 떨어지기 때문이다.
이하에는 본 발명의 천연 코코넛 섬유를 이용한 내장재의 바람직한 실시예에 대해서 설명한다. 도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 천연 코코넛 섬유를 이용한 내장재의 단면 구조도이고, 도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 천연 코코넛 섬유를 이용한 내장재의 단면 구조도이고, 도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 천연 코코넛 섬유를 이용한 내장재의 단면 구조도이다.
(실시예 1)
먼저 도 1에 도시한 바와 같이, 밀도가 서로 다른 0.37[g/cm3]의 폴리에틸린 발포체(2b)와 0.79[g/cm3]인 폴리에틸렌 발포체(2a)를 열융착하여 얻어진 총 20[중량%]의 베이스(2)에 1[cm] 정도 길이의 코코넛 섬유 10[중량%]를 진동기를 통해 뿌려 1[mm] 두께의 천연 코코넛 섬유층(1)을 만들고, 이 위에 견운모 10[중량%]을 뿌려준 다음 수용성 접착제 60[중량%]를 분사하고, 이를 통풍 건조기에 의해 만들어진 75[℃] 온도의 분위기에서 10분 동안 건조한 후에 가열압착 로울러에 통과시켜 내장재의 제조하였다.
(실시예 2)
도 2에 도시한 바와 같이, 밀도가 0.37[g/cm3]인 폴리에틸렌발포체(2b)와 밀도가 0.79[g/cm3]인 폴리플로필렌발포체(2a')로 이루어진 20[중량%]의 베이스(2') 위에 1[cm] 길이의 코코넛 섬유 10[중량%]를 진동기를 통해 뿌려 1[mm] 두께의 천연 코코넛 섬유층(1)을 만들고, 이 위에 견운모 10[중량%]를 뿌려준 다음에 수용성 접착제 60[중량%]를 분사하고, 이를 통풍 건조기에 의해 만들어진 75[℃] 온도의 분위기에서 10분 동안 건조한 후에 가열압착 로울러에 통과시켜 내장재의 제조하였다.
(실시예 3)
도 3에 도시한 바와 같이, 밀도가 0.37[g/cm3]인 폴리에틸렌발포체 20[중량%]로 이루어진 베이스(2'') 위에 1[cm] 길이의 코코넛 섬유 15[중량%]를 진동기를 통해 뿌려 1[mm] 두께의 천연 코코넛 섬유층을 만들고, 이 위에 견운모 10[중량%]를 뿌려준 다음에 수용성 접착제 55[중량%]로 분사하고, 이를 통풍 건조기에 의해 만들어진 75[℃] 온도의 분위기에서 10분 동안 건조한 후에 가열압착 로울러에 통과시켜 내장재의 제조하였다.
이상의 실시예에 의해 제조된 천연 섬유 내장재의 외관, 흡음성 및 보온성을 전술한 바와 같은 방열용 합판재와 비교하였을 때, 보다 낳은 결과를 얻을 수 있었고, 또한 공정이 간편하고 경제적으로도 우수하였다.
본 발명의 천연 코코넛 섬유를 이용한 내장재 및 그 제조 방법은 전술한 실시예에 국한되는 것은 아니고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형할 수 있을 것이다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 천연 코코넛 섬유를 이용한 내장재 및 그 제조 방법에 따르면, 외관이 우수하고 흡음성 및 보온성이 뛰어나서 건축물 천정재나 기타의 인테리어 소재 등으로 광범위하게 사용이 가능하다고 하는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 폴리올레핀 발포체 20 - 40[중량%]에 0.1 - 5[cm] 길이의 코코넛 섬유 5 - 20[중량%]를 진동기를 통해 뿌려서 0.1 - 10[mm] 두께의 코코넛 섬유층을 만드는 단계;
    상기 코코넛 섬유층 위에 수용성 접착제 30 - 60[중량%]를 분사한 후에 통풍건조기로 50 - 100[℃]의 온도를 만들어서 5 - 30분 동안 방치 건조시키는 단계 및
    가열 압착 로울러에 통과시켜서 압착하는 단계를 포함하여 이루어진 천연 코코넛 섬유를 이용한 내장재의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 수용성 접착제를 분사하기 전에 상기 코코넛 섬유층 위에 견운모 5 - 20[중량%]를 뿌려주는 단계를 더 구비한 것을 특징으로 하는 천연 코코넛 섬유를 이용한 내장재의 제조 방법.
  3. 폴리올레핀 발포체 20 - 40[중량%]에 0.1 - 5[cm] 길이의 코코넛 섬유 5 - 20[중량%]를 진동기를 통해 뿌려서 0.1 - 10[mm] 두께의 코코넛 섬유층을 만드는 단계;
    상기 코코넛 섬유층 위에 수용성 접착제 30 - 60[중량%]를 분사한 후에 통풍건조기로 50 - 100[℃]의 온도를 만들어서 5 - 30분 동안 방치 건조시키는 단계 및
    가열 압착 로울러에 통과시켜서 압착하는 단계를 거쳐 제조되는 천연 코코넛 섬유를 이용한 내장재.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 코코넛 섬유층에는 견운모 5 - 20[중량%]가 더 구비된 것을 특징으로 하는 천연 코코넛 섬유를 이용한 내장재.
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