KR100577537B1

KR100577537B1 - 기능성 인견무늬직물벽지의 제조방법

Info

Publication number: KR100577537B1
Application number: KR1020040033788A
Authority: KR
Inventors: 박광철
Original assignee: 조영모
Priority date: 2004-05-13
Filing date: 2004-05-13
Publication date: 2006-05-15
Also published as: KR20050108747A

Abstract

본 발명은 기능성 인견무늬직물지의 제조방법에 관한 것으로 다양한 색상의 황토, 음이온발새물질 및 원적외선 방사물질의 초미세 분말을 밀크카제인 및 알긴산나트륨의 수용액에 첨가시킨 점질혼합액으로 인견무늬직물을 침적시킨 다음 침적된 인견무늬직물에 상기 점질혼합액을 고압 분사시켜 침투 분산시켜 인견무늬직물층을 형성시키고 카본분말(숫가루), 음이온 발생물질 및 원적외선 방사물질의 초미세 분말을 밀크카제인 및 알긴산나트륨의 수용액에 첨가시킨 기능성 점질혼합액으로 부직포에 침투첨착시켜 기능성 부직포층을 형성시켜 상기 인견무늬직물층과 기능성 부직포층을 산점식 또는 망상식의 접착층을 갖도록 접합한 다음 인견무늬직물층 위에 입체무늬를 형성함으로서 표면층이 입체무늬층, 인견무늬직물층, 산점식 또는 망상식 접착층, 기능성 부직포층으로 적층시킨 기능성 인견무늬벽지의 제조방법에 관한 것임.

Description

기능성 인견무늬직물벽지의 제조방법{THE METHOD OF PREPARING FUNCTIONAL WALLPAPER MADE OF RAYON WOVEN WITH A PATTEN ON IT}

도 1은 본 발명에 따른 기능성 인견무늬직물벽지의 인견무늬직물층 형성장치

도 2는 본 발명에 따른 기능성 인견무늬직물벽지의 기능성 부직포층 형성장치

도 3a는 본 발명에 따른 기능성 인견무늬직물벽지의 접착층인 산점식 접착층의 평면도.

도 3b는 본 발명에 따른 기능성 인견무늬직물벽지의 접착층인 망상식 접착층의 평면도.

도 4a는 본 발명에 따른 기능성 인견무늬직물벽지의 단면도.

도 4b는 본 발명에 따른 기능성 인견무늬직물벽지의 다른 실시예의 단면도.

본 발명은 기능성 인견무늬직물벽지의 제조방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 황토성분과 그 기능을 갖는 황색토, 아이보리토, 회색토, 백토 및 갈색토(이하 모두 황토라 한다), 그리고 흑색, 청색, 적색, 녹색, 자색, 백색을 갖는 전기석(Tourmaline), 황갈, 적갈색을 갖는 모나즈석(monazite), 백색의 일라이트 등의 광물성 음이온 발생물질, 원적외선 방사물질의 초미세 분말을 알긴산 및 밀크카제인수인 수용액과 혼합시킨 점성혼합액으로 침투분산시킨 인견직물층, 산점식 또는 망상식으로 형성된 접착층, 기능성 분말을 침투, 분산 접착시킨 부지포층으로 적층되고 인견직물층 위에 입체 무늬를 형성시킨 기능성 인견직물벽지의 제조방법에 관한 것이다.

최근 건물이나 주택등에서 에너지절감, 소음 및 분진침투방지 차원에서 밀폐화가 강조되는 시점에서 실내를 장식하는 벽지, 폐인트, 바닥장식제, 가구, 각종 건축자재로부터 방출되는 포름알데하이드, 휘발성 유기화합물 등의 유해물질이 발생되므로서 실내공기 관리 필요성이 더욱 높아지고 있으며 이에 대한 관심 또한 높아지고 있는 실정이다.

이로 인해 2004년부터 다중이용시설 등의 실내공기질 관리법이 시행예정이고 실내공기 측정방법, 유해건축자재 사용제한 실내 공기질상태 측정 등의 항목이 환경부령으로 고시될 예정이다.

벽지분야에서도 현재 사용되고 있는 인쇄지류벽지, PVC 벽지 또는 PVC 발포벽지 접착층을 갖는 실크인쇄벽지 등은 인쇄잉크, 접착제, PVC에 첨가되는 가소제, 중금속류를 포함하는 안정제, 용해촉진제로서 유기용제 등의 무분별한 사용으로 VOC 물질, 포름알데히드와 같은 휘발성 물질의 발생으로 인체에 자극과 불쾌감을 주는 물질이 발생하게 되어 실내공기를 악화시키므로서 인체에 해를 끼치고 심하게는 인체에 치명상을 주는 환경호르몬 발생 또는 다이옥신 발생도 거론되고 있는 실정이다.

이와 같은 상황에서 실내공기 정화와 인체에 유익한 기능성을 부여하기 위하여 항균성물질, 흡착 및 탈취기능성, 음이온 발생물질, 원적외선 방사물질 등을 벽지에 첨가 실내분위기를 개선하는 차원에서 다양한 종류의 벽지가 제시되고 있다.

그러나 종래 인쇄벽지, PVC 벽지나 PVC 발포벽지에서 상기 유해한 물질의 제거나 방지에 대한 근복적인 대책없이 음이온 발생물질, 원적외선 방사물질, 항균성, 탈취성에 관한 효과만을 추구하는 이율배반적인 벽지 개발에 노력을 경주하고 있다. 그러나 이나마도 종래의 벽지는 인쇄잉크나 접착제층 합성수지층에 기능성 물질을 함께 첨가하여 벽지를 제조하므로서 합성수지에 의한 기능성 차단으로 기능성을 저감시키고 특히 벽지의 통기성, 항균성, 탈취성에 대한 기능은 극히 미미하거나 기대할 수 없는 실정이다.

본 발명은 종래 벽지에서 발생하는 VOC, 포름알데이드 그밖에 인체에 유해한 물질을 배제시키거나 저감시키기 위하여 무해한 물질이나 천연소재의 원료를 사용하며 또한 기능성 물질인 음이온 발생기능, 원적외선 방사기능, 통기성, 항균성, 흡착탈취성 등의 기능을 최대한 발휘할 수 있도록 벽지의 구성과 제조공정을 개선시킴은 물론 종래 벽지가 갖는 원천적인 기능으로서 은폐성, 일광견조도, 마찰견조도, 강도 등의 물성을 충분히 확보함과 동시에 도배후의 팽창수축으로 발생되는 파열 및 주름발생 등을 방지할 수 있는 기능성 인견무늬직물벽지의 제조방법을 제공함에 있다.

본 발명에 의한 기능성 인견무늬직물벽지의 구성과 구성에 따른 제조방법을 공정별 순서에 따라 설명하면 다음과 같다.

1단계 공정 : 인견무늬직물층 형성공정

1단계 공정에 사용되는 원료로서는 바탕에 자체 무늬가 형성된 백색의 인견무늬직물을 침적시키는 침적용액과 인견직물에 침투분산시키는 살포용액이 준비되어야 하며 침적 및 살포는 점질혼합용액으로 행하고 이 점질혼합용액은 해조류를 삶은 물에 밀크카제인, 황토, 기능성물질을 첨가하여 요구되는 색상으로 얻어진 점도가 큰 용액이라 할 수 있으며 좀더 구체적으로 설명하면 해조류로서는 녹조류, 갈조류, 홍조류 중 어느 것이나 사용해도 가능하지만 경제성, 단백질, 알긴산의 함유량 등을 고려해서 점도 및 접착성이 좋은 갈조류인 곰피(종래 회를 바를 때 이를 삶은 물을 접착제로 사용한 갈조류의 일종) 20~30wt% 및 2~3wt%의 탄산나트륨을 물 70~80wt%와 혼합하여 충분히 증비하여 추출한 점도가 큰 용액에 밀크카제인, 요구되는 색상 등을 조절한 기능성 물질을 첨가하여 균질화시킨 점질혼합액을 사용할 수 있으며 점도, 정확한 조성비 등 작업성을 향상시키기 위해서는 시중에서 판매하는 알긴산분말(Na-arginato)을 직접 물에 첨가하여 점질혼합용액을 얻을 수 있으며 이때 점질혼합용액의 조성비는 표(1)과 같다

표(1) : 점질혼합용액의 조성비

조성물	조성비(wt%)
물	50-56.3
황토(300메쉬 보다 적은 입도)	24-28
알긴산분말(Na-arginate)	8-9.2
밀크카제인(분말)	8-9.2
음이온발생물질(모나즈석, 전기석)	2.2-2.8
원적외선 방사물질(일라이트의 초미세 분말)	1.5-2
천연염료(아리자린, 인디에고 기타 천연염료)	0-1

이상의 점질 혼합용액에서 황토는 가소성, 점성, 분산성 및 색상발현성이 있어 자기고유의 색상발현이 좋으나 음이온 발생물질인 모나즈석 및 전기석 분말, 원적외선 방사물질인 일라이트 분말은 가소성, 점성 및 분산성이 적고 단지 자기고유의 입자 색상발현에 불과하므로 경우에 따라 벽지의 색조절 특히 진한색 발현을 위해서는 인디에고, 아리자린, 벽지색상에서 요구되는 기타 천연염료를 첨가하여 색상조절이 필요하고 또 기능성 물질을 많이 사용하는 경우는 벽지에 진한 색상을 나타낼 수 없고 점성의 부족으로 제품완성후 결합성이 결여되어 입자가 박리되는 현상을 일으킬 수 있다.

이상과 같은 원료로서 인견무늬직물층 형성공정은 도 1과 같이 인견직물 권취로울러(1)로부터 인출되는 인견무늬직물지(2)를 안내로울러(3, 3')에 안내되어 침적로울러(4)와 점질혼합용액(5)이 충진된 침적조(6)에서 침적시킨 다음 안내로울러(7, 7')에 안내되어 점질용액 고압분사 로울러(8)를 내장시킨 고압분사조(8)내에서 고압분사 로울러(8)를 접촉 통과하므로서 인견직물 조직내에 점질혼합용액내에 있는 무수한 입자들을 침투 분산시킨 다음 압착 로울러(9, 9')로 탈수하고 건조쳄버(10)을 통과시키므로서 인견직물층(A)을 형성할 수 있다.

2단계 공정 : 기능성 부지포층 형성공정

2단계 공정에서 사용되는 원료는 면부직포, 인견사부직포, 마섬유부직포, 폴리에스텔사부직포, PP사부직포, 아크릴사부직포 등을 사용할 수 있고 두께는 0.1~0.5㎜ 범위의 박막부직포 중에서 선택할 수 있으나 적합하기로는 면부직포, 인견사부직포, 마섬유부직포가 천연소재인 동시에 기능성 물질의 흡착성이 좋와 적합하다. 그밖에 기능성 점질혼합용액이 사용되고 이 기능성 점질혼합용액은 기능성 물질로 모나즈석 분말, 일라이트 분말 및 카본 분말은 밀크카제인 및 알긴산 나트륨 분말을 용해시킨 수용액에 첨가하여 얻어진 기능성 점질혼합용액이고 기능성 점질혼합액의 조성비는 표(2)와 같다.

표(2) : 기능성 점질혼합액 조성비

조성물	조성비
물	55%
알긴산 분말	15%
카제인 분말	15%
카본 분말(숫가루)	7%
일라이트	5%
모나즈석 분말	3%

상기 원료로서 행해지는 기능성 부직포층 형성공정은 도 1과 같은 공정을 거친후에 맞물림 가열 로울러에서 열셋팅 공정을 거치면 기능성 부직포층(B)을 형성시킬 수 있다.

3단계 공정 : 인견직물층 및 기능성 부직포층 접합공정

본 공정은 제1단계 공정과 2단계 공정에서 얻어진 인견직물층(A)과 기능성 부직포층(B)을 접착제를 이용 산점식 또는 망상식의 접착 방법으로 도2에서와 기능성 부직포층 권취 로울러(101)에서 부직포층(B)을 인출 고무판 컨베어(102)를 통과시킴과 동시에 원통인쇄 로울러(국내특허출원번호 제10-2002-0056309호)(103)를 이용 도 2b와 같이 산점식 또는 망상식으로 접착층(C)를 형성하고 그 위에 별도의 권취 로울러(104)에서 인출되는 인견직물층(A)의 이면층을 로울러(105)로서 접합하여 맞물림 가열 로울러(106, 106')로 접합시킨 다음 가열 쳄버(107)를 통과시키면 인견무늬직물벽지를 얻게된다.

위의 3단계 공정에서 사용되는 접착제는 물 30~40wt%에 밀크카제인 및 알긴산소다. 70~60wt%로 용해시킨 점도가 극히 높은 접착제를 사용하거나 아크릴에멀젼계 접착제를 사용한다.

4단계 공정 : 입체무늬 형성공정

3단계 공정에서 얻어진 인견무늬직물벽지의 표면층(인견무늬직물층 표면)에 상술한 원통형 인쇄 로울러로 입체무늬(D)를 형성하고 열쳄버에서 건조시키면 도3a-b와 같은 기능성 인견직물벽지가 완성된다.

4단계 공정에서 사용된 인쇄 조성물은 3단계에서 사용한 접착제에 대하여 20~30wt%의 황토를 첨가시켜서된 인쇄 조성물이다. 여기에서 도 3a는 망상식 접착층을 갖는 기능성 인견무늬직물벽지의 단면도이고 3b는 산점식 접착층을 갖는 기능성 인견무늬직물벽지의 단면도이다.

상기 제조공정에서 사용되는 중요장치들은 점질용액분사 로울러(8)로 로울러 표면에는 무수한 미세공이 뚫어져 있고 내부에는 압이 걸린 점질혼합용액(5)이 충진되어 있어 침적조(6)를 거친 인견직물이 접촉되어 통과 할시 고압으로 미세공을 통하여 점질용액을 분사시키면 황토입자를 비롯하여 기능성 물질의 입자를 인견무늬사직물 조직내에 침투분산시키므로서 많은 량의 기능성 물질이 침투 결합되고 색상 또한 진하게 하는 역활을 하게 된다.

또 다른 장치로서 접착층 형성공정에서 산점식 또는 망상식으로 접착시키는 원통형 인쇄로울러나 4단계 공정인 입체무늬 형성공정에서 사용되는 원통형 인쇄로울러(국내특허출원번호 제10-2002-0056309호)는 원통형 표면에 미세공의 집합으로 무늬가 형성되어 있고 원통 내부저면 일부에 점도가 큰 접착제나 인쇄잉크가 차있어 산점식 또는 망상식으로 접착할 수 있고 무늬에 따라 입체무늬를 형성시킬 수 있는 원통형 인쇄로울러로 본 발명을 달성시킬 수 있는 중요한 수단이라 할 수 있다.

본 발명 벽지를 환경 차원에서 본다면 인견직물, 밀크카제인, 알킨산 분말, 기능성 물질, 염료 등은 천연소재의 원료로서 무공해 물질이며 부직포를 형성하는 물질중에서 폴리에스텔사, PP사, 아크릴사 등은 가소제나 안정제 등이 전혀 첨가되지 않아 인체에 무해하고 접착제에 있어서도 아크릴에멀젼계 접착제는 유기용제가 사용되지 않는 안전한 물질이므로 본 발명의 기능성 인견무늬직물벽지는 인체에 무해한 친환경 벽지라 할 수 있다.

기능성 차원에서는 기능성 물질인 모나즈석(monagito)은 현재까지 알려진 음이온 발생물질 중에서 음이온 발생량이 가장 많은 물질(원석상태에서 4000~6000ion/cc)이고 전기석(Tourmaline)도 음이온 발생량(원석상태에서 1000~1300ion/cc)이 우수한편이며 상기 모나즈석에 비해서는 떨어지나 모나즈석은 색상(2색)이 다양하지 못해 인견사 바탕에서 요구되는 색상에 따라 대체 사용하게 된다.

그밖에도 일라이트는 원적외선 방사율이 0.93에 이르는 우수한 원적외선 방사물질이며 탄소 분말(숫가루)와 함께 항균성, 통기성, 흡착탈취성이 우수하므로 기능성면에서도 우수한 기능성 벽지라 할 수 있다.

원래 벽지에서 요구되는 물성면에서 보더라도 먼저 표면층이 인견직물층으로 형성되고 이면층이 부직포층으로 형성되어 강도는 말할 것도 없거니와 통기성에 있어서도 점착층이 산점식 또는 망상식의 접착층으로 형성되어 인견직물층과 기능성 부직포층과의 차단성을 없애줌으로서 통기성이 좋고 차단층이 없으므로 기능성 물질들의 기능성을 저감시키지 않는다. 또한 이면층이 부직포로 되어 있어 도배후 벽지의 수축팽창에 따른 주름이나 파열현상이 일어나지 않는다.

그밖에 장식적인 미관에 있어서 황토, 천연염료 등을 사용한 색상발현으로 천연미의 질감을 가지며 인견사직물 자체의 무늬 바탕 위에 입체 무늬가 형성되므로서 중후한 질감을 현출할 수 있는 기능성 인견직물 벽지라 할 수 있다.

본 발명에 의한 기능성 인견벽지는 종래 인쇄벽지, PVC 벽지, PVC 발포벽지 접착층을 갖는 실크벽지와는 달리 천연소재의 원료 및 무해한 원료를 사용하므로서 인체에 유해한 물질 발생 요인을 배제시키므로서 친환경 벽지라 할 수 있고 접착층과 같은 차단층을 없애줌으로서 음이온 발생물질, 원적외선 방사물질의 기능을 저해함이 없이 음이온 발생량을 높히고 원적외선 방사효율을 높힐 수 있어 인체에 생리, 생체적 효과를 기대할 수 있고 쾌적한 실내분위기를 유지할 수 있으며 특히 원적외선 방사효율이 높은 일라이트는 카본분말(숫가루)과 함께 항균성, 흡착 및 탈취성이 있어 실내에서 발생되는 냄새를 제거할 수 있고 곰팡이 발생을 억제할 수 있어 위생적이라 할 수 있다.

그밖에도 황토, 전기석, 모나즈석 등의 다양한 색상과 경우에 따라서는 천연염료를 첨가 다양한 천연색상을 발현할 수 있고 인견사 자체의 바탕무늬에 입체무늬까지 형성되어 천연미를 갖으면서 중후한 질감을 현출시킬 수 있는 기능성 인견무늬직물벽지라 할 수 있다.

Claims

밀크카제인 및 알긴산나트륨 분말을 물에 용해시킨 수용액에 다양한 색상의 광물성 분말인 황토, 모나즈석 또는 전기석, 일라이트의 초미세 분말을 첨가시켜 분산시킨 점질혼합용액에 백색인견무늬직물지를 침적시킨 다음 침적시킨 인견무늬직물에 상기 점질혼합용액을 고압 분사시켜 침투 분산시키고 압착 건조하여 인견무늬직물층을 형성시키는 1단계 공정

밀크카제인 및 알긴산나트륨 분말을 물에 용해시킨 수용액에 카본분말(숫가루), 모나즈석 분말, 일라이트의 초미세 분말을 첨가시킨 기능성 점질혼합용액에 부직포를 침적시킨 다음 침적시킨 부직포에 상기 기능성 점질혼합용액을 고압 분사시켜 침투 분산시키고 압착, 건조, 셋팅 처리하여 기능성 부직포층을 형성시키는 2단계 공정

상기 2단계 공정에서 얻어진 기능성 부직포층에 원통형 인쇄로울러로 산점식 또는 망상식으로 접착층을 형성시킨 다음 그 위에 인견무늬직물층의 이면층을 접합하여 가열 로울러로 접합시킨 다음 열처리함으로서 인견무늬직물벽지를 얻는 3단계 공정

3단계 공정에서 얻어진 인견무늬직물벽지의 인견직물층 위에 원통인쇄로울러로 입체무늬를 형성시키므로서 표면층이 입체무늬형성층, 인견무늬직물층, 산점식 또는 망상식으로 형성된 접착층, 기능성 부직포층의 순서로 적층된 인견무늬직물벽지를 완성시키는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 기능성 인견무늬직물벽지의 제조방법.
청구항 1에 있어서 점질혼합액의 조성비가 표(1)과 같은 조성비임을 특징으로 하는 제1항의 인견무늬직물벽지의 제조방법.

표(1) : 점질혼합용액의 조성비

조성물 조성비(wt%) 물 50-56.3 황토(300메쉬 보다 적은 입도) 24-28 알긴산분말(Na-arginate) 8-9.2 밀크카제인(분말) 8-9.2 음이온발생물질 2.2-2.8 원적외선 방사물질(일라이트의 초미세 분말) 1.5-2 천연염료(아리자린, 인디에고 기타 천연염료) 0-1
청구항 1에 있어서 기능성 점질혼합액의 조성비가 표(2)와 같은 조성비임을 특징으로 하는 제1항의 인견무늬직물의 제조방법.

표(2) : 기능성 점질혼합액 조성비

조성물 조성비 물 55% 알긴산 분말 15% 카제인 분말 15% 카본 분말(숫가루) 7% 일라이트 5% 모나즈석 분말 3%
청구항 1에 있어서 접착층 및 입체무늬 형성층을 원통형 인쇄로울러로 형성함을 특징으로 하는 기능성 인견무늬직물벽지의 제조방법.