KR100371557B1 - 피혁분을 이용한 신발용 중창의 물성 개선 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피혁 가공 공장에서 대량으로 발생되는 피혁분(leather shaving dust)을 물성 개선재로 사용하여 면 폴리에스터 폴리프로필렌 섬유를 주재료로 사용하는 신발용 중창의 물성을 개선하는 방법과 섬유를 주재료로 사용하고 폐피혁분을 물성 개선재로 사용하여 만든 섬유-피혁 복합체의 물성을 개선하는 방법에 관한 것이다.

피혁분은 4.75mm(No.4) 체 통과분이 80% 이상되는 분말상의 물질이므로 입도분리, 산과 알칼리 용액에 의한 표면처리 등을 통하여 중창의 물성 개선효과를 더욱 증진 시킬 수 있다.

또한 피혁분을 사용하여 만든 섬유-피혁 중창에 항균성, 지압성, 방한성, 탈취성,통기성, 경량성, 발열성, 정전기 방지성, 자석에 의한 자기력 등의 각종 기능성을 보완하기 위하여 기존의 방법을 이용할 수 있다.

Description

피혁분을 이용한 신발용 중창의 물성 개선 방법{MODIFICATION METHODS OF THE PHYSICAL PROPERTIES OF MID SOLE WITH LEATHER SHAVING DUST}

본 발명은 신발용 중창의 물성을 개선하는 방법으로서, 특히 피혁분을 물성 개선재로 사용하여 신발용 중창의 흡수율과 인장강도를 개선하는 신발용 중창의 제조 방법에 관한 것이다.

신발에 사용되는 중창은 골(last)에 갑피와 안창 등을 고정하기 위하여 사용되므로 신발을 만드는데 가장 기본적으로 사용되는 재료중의 하나이다. 최근에는 중창에 각종 기능성을 부여하여 고기능성 신발을 제조한다.

현재 사용되고 있는 중창은 면, 폴리에스터 등과 같은 폐섬유 조각들을 충분히 해섬하고, 폴리프로필렌(PP)섬유를 결합재로하여 가열융착시켜서 제조한다.

중창에서 요구되는 1차적인 물성으로는 꺽임현상이나 갈라짐 현상이 없으며, 갑피 안창 혹은 중창 보강재와의 접칙력이 우수하고, 인장강도 인렬강도가 높고, 미끄럼 저항성이 크며, 흡수성이 높을 것 등을 들 수 있다.

중창은 또한 신발의 기능을 보완하기 위하여 항균성, 지압성, 통기성, 경량성, 자석에 의한 자기력 등 2차적으로 다양한 특성이 요구된다.

이와 같은 중창의 2차적인 기능에 관한 보완기술은 항균 방취 신발 중창용 보드 및 그의 제조방법[한국,특허등록번호 특0158995], 통풍 기능을 갖는 천연소재의 신발 중창 제조 방법[한국,특허등록번호 특0187478], 신발 깔창과 깔창용 피혁의 제조방법[일본, 공개실용신안공보 평11-113608], 땀 흡수용 종이 깔창 시트 및 땀 흡수 및 탈취용 종이 깔창 시트[일본,공개실용신안공보 평11-127905] 등이 있다.

그러나 지금까지 개발된 신발용 중창은 흡수율이 20% 전후로 낮아서 장시간 또는 여름철에 착화할 때, 발에서 발생되는 땀의 흡수가 잘 안되는 문제점이 있었다.따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 섬유 조각들을 이용하여 제조하는 기존의 신발용 중창(press board) 제조 공정에, 피혁 가공 공정에서 다량 발생되는 피혁분(leather shaving dust) 첨가하여, 신발용 중창의 흡수율 등을 개선시키는 방법을 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

피혁공장에서 발생되는 피혁분은 동물성 단백질이 주성분인 콜라겐 섬유로 구성되었으며, 이 섬유는 유성(tanning) 공정에 의해서 서로 강한 결합을 형성하고 있으므로 인장강도(200 kgf/cm²)가 강하고, 쉽게 부식되지 않으며, 흡습성과 보온성 등이 우수하다. 피혁분은 또한 4.75mm(No.4)체 통과분이 80% 정도 되는 분말상으로 되어 있으며 친수성이 강하므로, 이들을 해섬된 섬유 혼합용액 중에 적당량 첨가하여 교반하면 잘 혼합된다. 이렇게 피혁분이 혼합된 중창 원료는 기존의 초조공정과 건조공정, 가열압축성형공정을 통하여 신발용 섬유-피혁 복합체(중창)가 제조된다.

또한 본 발명은 섬유 혼합 용액에 피혁분을 첨가하여 제조한 중창의 물성을 개선하기 위하여, 피혁분을 약산(1.0 N 이하)이나 약알칼리(1.0 N 이하) 용액으로 처리하여 섬유 혼합물에 첨가하는 것을 특징으로 한다.

피혁분 처리를 위한 약산 용액을 제조하는데 사용할 수 있는 산으로는 염산,질산, 황산, 인산, 불산, 초산 등 일반적으로 사용되고 있는 산화합물이 있으며, 약알칼리 용액을 제조하는데 사용할 수 있는 알칼리로는 수산화나트륨 /칼륨, 수산화칼슘/마그네슘, 수산화암모늄, 탄산나트륨 등 일반적으로 사용되고 있는 알칼리화합물이 있다.

본 발명은 피혁분을 전처리 하는 공정과 피혁분을 신발용 중창(press board)제조 공정에 첨가하는 공정으로 이루어진 신발용 중창의 물성을 개선시키는 방법을 특징으로 한다.

가. 피혁분을 전처리 하는 공정

피혁 가공 공장으로부터 대량으로 발생되는 피혁분은 유성공정을 거친 피혁이므로 인장강도 등과 같은 물성과 내구성이 강하고, 수분이 60% 정도 함유되었으며, 직경 4.75mm 이하의 분말이 80% 이상으로 구성된 고체 폐기물이다.

이러한 피혁분을 사용하여 신발용 중창의 물성 개선하는 방법으로는, 피혁분을 그대로 첨가해도 좋지만, 피혁분을 전처리 하는 공정에서 다음과 같은 전처리 방법으로 피혁분을 가공하여 사용하면 보다 강력한 물성 개선 효과를 얻을 수 있다.

피혁분의 입도 분리 방법 : 피혁 가공 공장에서 발생되는 피혁분을 함유 수분이 10% 이하로 되도록 건조한 다음, 분쇄기로 분쇄하고, 통과 직경 4.75mm(No. 4) 체(sieve)로 입도 분리하여, No. 4 체의 통과분만을 신발용 중창 물성 개선재로 사용한다.

피혁분의 표면처리 방법 : 신발용 중창(press board) 제조공정 중 가열압축성형 공정에서 섬유질과 피혁분 사이의 결합력을 증가시켜서 신발용 중창의 인열강도와 인장강도 등을 증진시키기 위한 목적으로, 상기한 방법으로 입도가 분리된 피혁분을 약산성 용액(예: HCl 0.1N 이하) 또는 약알칼리성 용액(예: NoOH 0.1N 이하)에서 1∼2시간 침지(浸漬)하여 신발용 중창 물성 개선재로 사용한다.

나. 피혁분을 신발용 중창 제조공정에 첨가하는 공정

기존의 신발용 중창 제조공정은 원료로 사용되는 면·폴리에스터와 같은 각종 섬유조각들을 분해하는 해섬(解纖)공정, 해섬된 섬유 슬러리에 폴리프로핀렌 섬유를 균일하게 혼합하는 혼합공정, 초조공정, 건조공정, 가열압축성형공정 순으로 진행된다.

여기서, 신발용 중창의 물성을 개선하기 위하여 피혁분을 첨가하는 공정은, 기존의 중창 제조 공정 중 혼합공정(mixing process)에서 이루어질 수 있으며, 이 때 피혁분의 첨가량은 제품에 요구되는 물성에 따라서 섬유 중량의 10∼50%가 적당하다.

신발중창의 물성 측정 항목으로는 밀도, 표면경도, 압축경도, 인장강도, 신장율, 인열강도, 압축영구변형, 진자식 탄성 등이 있다.

이들 중에서 신발용 중창의 물성을 판별하기 위해서 일반적으로 사용되고 있는 흡수율, 인렬강도, 인장강도, 신장율을 측정한 섬유-피혁 중창의 물성 시험 실시예는 다음과 같다.

섬유-피혁 복합체(중창)은 현재 유통되고 있는 일반 신발용 중창에 비하여 흡습성과 인장강도, 신장율 등이 개선된다.

또한 피혁분이 30% 이상 첨가된 섬유-피혁 복합체는 흡수율이 특히 우수하고 신장율이 크므로 건축용 내장재로도 사용할 수 있다.

Claims (4)

1. 피혁분을 사용하여 섬유를 주재료로 하여 제조하는 신발용 중창의 물성을 개선시키는 방법으로, 피혁분의 입도를 분리하는 단계와 피혁분을 화학적으로 처리하는 단계로 구성된 피혁분의 전처리 공정과 면·폴리에스터와 같은 각종 섬유조각들을 원료로 사용하여 신발용 중창을 제조하는 기존의 제조공정(해섬 --＞ 혼합--＞ 초조--＞ 건조--＞ 성형) 중에서 해섬공정 또는 혼합공정에 피혁분을 첨가하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 피혁분을 이용한 신발용 중창의 물성 개선 방법.
2. 청구항 1에 있어서, 피혁분의 입도를 분리하는 단계는 피혁 가공 공장에서 발생되는 피혁분을 함유 수분이 10% 이하가 되도록 건조한 다음 분쇄기로 분쇄하고 통과 직경 4.75mm 체로 입도 분리하는 단계이고, 피혁분을 화학적으로 처리하는 단계는 피혁 분을 약산성 용액 또는 약알칼리성 용액에서 1∼2시간 침지(浸漬)하는 단계이며, 이 들 두 단계 모두 혹은 각 단계로 구성된 피혁분의 전처리 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 피혁분을 이용한 신발용 중창의 물성 개선 방법.
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