KR100632462B1 - 천연 식물성 장섬유를 이용한 벽지와 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 천연 식물성 장섬유를 이용한 벽지와 그 제조 방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 식물성 장섬유로 구성된 벽지를 벽면에 부착하여 환경 호르몬과 인체의 면역 체계에 영향을 끼칠 수 있는 일체의 요소를 제거함은 물론 은은한 자연 향을 발산하고, 음이온 방사 광물과 혼합하여 탈취와 향균 기능을 수행함으로써, 인체의 건강을 증진시키고, 벽지 원단과 후지의 합지에 따라, 벽지의 다양한 연출이 가능한 천연 식물성 장섬유를 이용한 벽지와 그 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명은 천연 식물을 이용하여 식물성 장섬유를 추출하고, 추출한 식물성 장섬유를 커터를 이용하여 2cm ~ 15cm 길이로 자른 후에, 가성 소다와 함께 정제수에서 가열하고 상온에서 정제수로 세척하여, 순수 섬유질만 남도록 불순물질을 제거한 뒤, 비터를 이용하여 해리 상태로 고해하고, 고해한 섬유를 건조 시킨 후, 금속 로울러를 이용하여 압연시켜 완성된 벽지 원단이 모조지의 후지와 접착층을 통해 결합하여 합지하는 것을 구성으로 하고, 기호에 따라 기능을 향상 시키기 위하여, 황토나 참숯을 추가적으로 구성할 수 있는 것을 특징으로 하는 천연 식물성 장섬유를 이용한 벽지와 그 제조 방법에 관한 것이다.

벽지, 천연재, 식물성 장섬유, 황토, 참숯

Description

천연 식물성 장섬유를 이용한 벽지와 그 제조 방법{wallpaper use nature vegetable long fiber and manufacture method}

도 1은 본 발명에 따른 벽지 제조 방법의 공정도.

도 2는 본 발명에 의하여 제조된 벽지의 사시도.

도 3은 도 2의 A-A 선 단면도.

도 4a는 본 발명의 벽지에 황토 입자가 추가된 상태를 보인 사시도.

도 4b는 본 발명의 벽지에 참숯 입자가 추가된 상태를 보인 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

10 : 벽지 원단 11 : 장섬유

12 : 구조층 20 : 접착층

30 : 후지 40 : 황토 입자

50 : 참숯 입자 S10 : 추출공정

S20 : 재단 공정 S30 : 정제공정

S40 : 세척공정 S50 : 고해공정

S60 : 건조공정 S70 : 압연공정

S80 : 합지공정

본 발명은 천연 식물성 장섬유를 이용한 벽지와 그 제조 방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 식물성 장섬유로 구성된 벽지를 벽면에 부착하여 환경 호르몬과 인체의 면역 체계에 영향을 끼칠 수 있는 일체의 요소를 제거함은 물론 은은한 자연 향을 발산하고, 음이온 방사 광물과 혼합하여 탈취와 향균 기능을 수행함으로써, 인체의 건강을 증진시키고, 장섬유의 구성에 따른 질감 표현으로 별도의 인쇄공정을 필요로 하지 않으며, 벽지 원단과 후지의 합지에 따라 벽지의 다양한 연출이 가능하고, 접착력을 향상시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 천연 식물성 장섬유를 이용한 벽지와 그 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 벽지는 각종 주택, 공동 주택 등의 실내 벽면을 마감하기 위하여 콘크리트 타설 또는 파티클보드 등으로 마감한 이후에 유해 물질의 발산을 차단하고 미각적인 심미감을 위하여 다양한 종류의 종이 벽지, 비닐 벽지, 직물 벽지 등이 시행되고 있고, 그 방법으로는 직포나 종이로 구성된 배면지의 표면에 특정의 문양을 스크린 인쇄 또는 동판이나 그라비아 인쇄하여 만들어지고 있고 인쇄에 사용되는 잉크의 조성물은 메탄올 또는 에틸알콜, 톨루엔, 아세톤, 안료 및 기타 보조제로 조성되어 있다.

상기와 같이 별다른 기능적인 요소의 고려 없이 단순히 심미성과 내구성에 주안점을 두어 제조되었던 상기 벽지들은 실내를 넓은 면적으로 둘러싸고 있으므로, 실내 공기에 영향을 주는 직접적인 요인으로 작용한다.

상기의 종래 벽지에 인쇄된 잉크를 구성하는 화학 액상 세라믹들은 주거 환경으로 휘산 되어 인체에 해로운 작용을 한다고 알려져 있고, 벽지를 벽면에 부착하였을 경우 외벽과 실내의 온도차에 의한 습기의 발생으로 곰팡이의 서식과 함께 피부 질환을 유발하는 문제점이 발생하였다. 특히, 인체의 건강 증진이라는 목적에서 보면, 박테리아나 곰팡이의 번식을 억제하는 기능, 콘크리트 벽면으로부터의 냄새제거, 실내 습도의 유지, 각종 실내 유해발산 화학적 성분의 중화 등의 기능이 요구되고 있지만 종래의 벽지는 이러한 문제점을 해결하지 못하고 있었다.

최근에는 신축 건물이나 주택 등에서의 콘크리트, 내장재, 내장 마감재 등으로부터 발산되는 휘발성 유기 용재(VOCs), 포름알데히드, 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등의 화학 물질에 대한 해독이나 건축 구조물 내장재로부터 발산되는 각종 유해한 성분으로부터 건강을 보호하고자 하는 다양한 시도가 있어 왔고, 이러한 시도로서 각종 유해 물질을 차단하는 코팅재 등이 고안되어 시공되고 있으나 전체 실내에서의 시행에 비용이 상당하고 시간이 경과 함에 따라 코팅재의 입자가 오히려 유해 물질화되는 등 적합하지 않은 것으로 밝혀져 있으며, 다양한 효과를 가지는 광촉매를 이용한 벽지, 약용 식물을 이용한 벽지, 세라믹이나, 황토분, 숯가루를 종이류 상에 분사하여 건조한 벽지 등이 나와 있지만 제조 공정이 복잡하여 가격이 비싸고, 추가적인 인쇄 작업을 필요로 하였으며, 기능성은 가격에 비하여 좋지 않아서 소비자들이 쉽게 선택하지 않았고, 시간이 경과 함에 따라 기능성 입자들이 쉽게 탈락하여 오래 사용하지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기에서와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 발명된 것으로, 장섬유의 구성에 따른 질감의 표현으로 자연스러운 느낌과 촉감을 주는 동시에, 별도의 인쇄 작업을 필요로 하지 않으며, 인체에 유익한 물질을 방사할 수 있고, 유해 물질을 흡착할 수 있는 천연 식물성 장섬유를 이용한 벽지와 그 제조 방법의 제공을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 천연 식물성 장섬유를 이용한 벽지와 그 제조 방법에서는 실내 등에 시행되는 벽지를 구성함에 있어서 바나나, 야자, 고군, 카사바, 아바카 등의 셀룰로오스 섬유로 구성된 천연 식물을 이용하여 식물성 장섬유를 추출하고, 추출한 식물성 장섬유를 커터를 이용하여 2cm ~ 15cm 길로 재단하고, 재단한 식물성 장섬유를 가성 소다와 함께 95℃ ~ 102℃의 정제수에서 가열하여 순수 섬유질만 남도록 엽록소나 펙틴 등의 불순물질을 제거한 뒤, 상온에서 정제수로 2 ~ 6회 세척하고, 세척하여 순수한 식물성 장섬유를 비터를 이용하여 해리 상태로 고해하고, 해리한 섬유를 습부 압착 과정을 거쳐 건조틀에 넣어 건조하고, 건조가 완료된 시이트를 금속 로울러에서 압연시켜 도침하는 것을 통해 구성된 천연 식물성 장섬유를 이용한 벽지 원단이 접착층을 통해 백상지의 후지와 합지하는 것을 특징으로 하고, 기호에 따라 벽지의 기능을 향상시키기 위하여 황토 또는 참숯을 추가적으로 구성할 수 있고, 후지와 합지하여 벽면과의 접착력을 증가시키는 것을 특징으로 하는 천연 식물성 장섬유를 이용한 벽지와 그 제조 방법을 제공하고자 한다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 천연 식물성 장섬유를 이용한 벽지의 제조 방법은 바나나, 야자, 고군, 카사바, 아바카 등의 셀룰로오스 섬유로 구성된 천연 식물을 이용하여 식물성 장섬유를 추출하는 추출공정; 추출한 식물성 장섬유를 커터를 이용하여 2cm ~ 15cm 길이로 자르는 재단공정; 가성 소다와 함께 95℃ ~ 102℃의 정제수에서 1 ~ 5 시간 가열하여 불순물을 분리하는 정제공정; 상온에서 정제수로 2 ~ 6회 세척하여 순수 섬유질만 남도록 팩틴, 엽록소와 같이 분리된 불순물질을 제거하는 세척공정; 비터를 이용하여 해리 상태로 고해하는 고해공정; 고해한 섬유를 초지하여 건조판에 대고 펴면서 건조시키는 건조공정; 금속 로울러를 이용하여 압연시켜 도침하는 압연공정; 완성된 천연 식물성 장섬유를 이용한 벽지 원단과 일반 화학펄프로 구성된 백상지가 접착층을 통하여 합지하는 합지공정으로 구성된다.

또한, 본 발명의 천연 식물성 장섬유를 이용한 벽지의 제조 방법은 상기의 고해공정이 완료된 후에 2중량% ~ 15중량% 농도의 황토 또는 참숯 수용액을 혼합시키는 과정을 추가하여, 건조 후 압연공정을 통해 완성된 천연 식물성 장섬유를 이용한 벽지 원단과 일반 화학 펄프로 구성된 모조지의 후지가 접착층을 통하여 합지하는 합지공정으로 구성된다.

또한, 본 발명은 바나나, 야자, 고군, 카사바, 아바카 등의 셀룰로오스 섬유로 구성된 천연 식물을 이용하여 식물성 장섬유를 추출하고, 추출한 식물성 장섬유를 커터를 이용하여 2cm ~ 15cm 길이로 자른 후에, 가성 소다와 함께 95℃ ~ 102℃의 정제수에서 1 ~ 5 시간 정도 가열하고 상온에서 정제수로 2 ~ 6회 세척하여, 순 수 섬유질만 남도록 팩틴, 엽록소와 같은 불순물질을 제거한 뒤, 비터를 이용하여 해리 상태로 고해하고, 고해한 섬유를 건조판에 대고 펴면서 건조시킨 후, 금속 로울러를 이용하여 압연시켜 완성된 천연 식물성 장섬유를 이용한 벽지 원단이 일반 모조지의 후지와 접착층을 통해 결합하여 합지하는 것을 특징으로 하는 천연 식물성 장섬유를 이용한 벽지이다.

또한, 본 발명은 상기의 고해공정이 완료된 후에 2중량% ~ 15중량% 농도의 황토 또는 참숯 수용액을 혼합하여, 건조 후 압연공정을 통해 완성된 황토 및 참숯이 추가된 천연 식물성 장섬유를 이용한 벽지 원단과 일반 모조지의 후지가 접착층을 통하여 합지하는 것을 특징으로 하는 천연 식물성 장섬유를 이용한 벽지이다.

이하는 도면에 따른 천연 식물성 장섬유를 이용한 벽지와 그 제조 방법에 대한 상세한 설명이다.

도 1은 본 발명에 따른 벽지 제조 방법의 공정도이고, 도 2는 본 발명에 의하여 제조된 벽지의 사시도 이며, 도 3은 도 2의 A-A선 단면도이고, 도 4a는 본 발명의 벽지에 황토 입자가 추가된 상태를 보인 사시도 이고, 도 4b는 본 발명의 벽지에 참숯 입자가 추가된 상태를 보인 사시도 이다.

천연 식물성 장섬유(11)를 이용한 벽지는 상기에서 설명한 바와 같이, 추출 공정(S10), 재단공정(S20), 정제공정(S30), 세척공정(S40), 고해공정(S50), 건조 공정(S60), 압연공정(S70), 합지공정(S80)을 통해 제작된다.

상기의 식물성 장섬유(11) 추출공정(S10)은 발명의 주원료인 식물성 장섬유(11)를 식물 세포벽을 통해 추출하는 공정으로서, 마 섬유나 수피, 대나무, 초본류 등의 다양한 식물에서 얻을 수 있으나 본 발명에서 따른 벽지의 원료는 주로 인피 섬유, 엽맥섬유, 과실섬유를 통해서 추출한다. 질기고 긴껍질을 갖고, 22cm의 장섬유(11)로 구성되는 것을 특징으로 하는 인피 섬유는 식물의 체관부 섬유나 피층(皮層)섬유로서 강도가 강하고 흡습성과 발산성이 매우 큰 특성이 있고, 속 껍질에 가늘고 긴 섬유가 밀집되어 있으므로 그 부분을 기계적인 힘에 의해 칼날로 훑어서 식물성 장섬유(11)를 추출할 수 있으며 양마(洋麻)라고 불리우는 케나프와 산닥나무 등에서 주로 추출한다. 단단하고 굵은 잎의 줄기 부분에서 장섬유의 추출이 용이한 엽맥 섬유는 아바카(마닐라 마), 바나나 섬유, 아나나스, 종려, 파인애플 섬유 등의 종류가 있고 잎의 줄기 부분의 관다발로 겹겹히 구성된 부분만 잘라내어 각각의 잎줄기 부분을 칼날이 구비된 기계로 긁고 다듬어서 식물성 장섬유(11)를 추출한다. 그리고, 약 12.7~ 30.5cm 길이의 장섬유를 특징으로하고, 열매 껍질로부터 섬유 추출이 용이한 야자와 같은 과실 섬유는 야자 열매의 가장 바깥 부분에 위치한 외과피 부분과 중과피 부분에 구성된 섬유층을 강철로 긁고 두들겨 목질부를 제거하고, 칼날로 긁어내어 장섬유(11)를 추출한다.

부가적으로, 장섬유(長纖維)는 가늘고 긴 섬유를 의미하여, 천연 식물에서는 동물성 섬유인 견과 식물성 섬유로는 마섬유가 이에 해당하고, 목화나 양모와 같은 단섬유에 비해 연속성이 큰 특징을 가지고 있다. 상기와 같이 케나프, 아바카, 바나나 섬유, 아나나스, 종려, 파인애플, 야자 등에서 추출한 장섬유는 벽지 제작 후, 섬유질이 벽면에 노출되어 육안으로 확인함으로써, 장섬유 고유의 질감을 표현할 수 있고, 섬유질의 가공을 최소화함에 따라 식물 성분이 최대한 보존되어 공기 정 화와 자연향 발생 등의 효과가 있고, 화학 성분이 포함되어있지 않아 호흡이나 피부에 자극이 되었던 요소의 발산을 최소화시킬 수 있으며, 쉽게 해어지거나 보플이 발생되지 않고 시간이 지남에 따른 변색이나 변질 또한 은은하고 자연스럽게 이루어지기 때문에 오랫동안 사용할 수 있다.

상기의 재단공정(S20)은 상기 추출공정(S10)에서 추출한 장섬유(11)를 균일하고 치밀한 종이를 얻기 위해 길이가 불규칙한 식물성 장섬유(11)의 길이를 일정하게 커터를 이용하여 2cm ~ 15cm의 길이로 자르는 공정으로서, 2cm 이하의 길이로 재단하여 제작된 종이는 일반 종이류와의 차이가 나타나지 않고, 15cm 이상의 길이로 재단하여 제작된 종이는 그 구성이 치밀하지 못하기 때문에 2cm ~ 15cm 의 길이로 재단한다. 재단 방법은 절단기가 구비된 원동기를 이용한 기계적 재단 방법이 있고, 절단기를 이용하여 손으로 재단할 수 있으나, 주로 기계적인 방법으로 재단한다.

상기의 정제공정(S30)은 재단공정(S20)이 끝난 식물성 장섬유(11)를 순수 섬유질화 시키는 공정으로서, 추출한 장섬유(11)는 대부분이 셀룰로오스로 구성이 되지만, 종이 품질에 나쁜 영향을 끼치는 색소를 비롯하여 섬유질을 거칠고 단단하게 하여 종이 뜨기를 어렵게 하는 팩틴(pectin), 종이의 강도를 약화 시키고 노화를 촉진하여 변색의 문제를 발생 시키는 리그닌(lignin)등의 많은 불순물질이 포함되어 있으므로, 이러한 불순물질을 섬유질로 부터 분리하고 순수 섬유질만 추출하기 위하여 정제공정(S30)을 시행하게 된다. 정제 방법으로는 재단공정(S20)이 끝난 식물성 장섬유(11)를 가성 소다와 함께 정제수에서 가열하는 방법이 있다. 가열 온도 와 시간은 95℃ 이하로 가열하거나 1시간 이하로 가열하게 되면 분리 효율이 저하 되어 불순물의 이탈이 이루어지지 않고, 102℃ 이상으로 가열하거나, 5시간 이상 가열하면 조직이 완전분해되어 섬유질의 질감을 살리기 어렵게 되므로 95℃ ~ 102℃의 온도에서 1 ~ 5시간 가열하는 것이 적당하다. 상기에 첨가된 가성소다는 강한 알칼리성 용액으로 분순물을 중화시켜 가용성 물질로 바꾸어 제거하고, 알칼리류에 저항성이 강한 순수 섬유질은 보존되어 추출할 수 있도록 하는 기능을 한다.

상기의 세척공정(S40)은 정제공정(S30)이 완료된 후, 분리된 분순물질을 제거하고 순수 섬유질만 추출하기 위해서 상온 상태의 정제수를 이용하여 하단에 배수 장치가 구비되어 있고, 내부에 망으로 분리되어 진 세척통에서 분술물이 제거될때까지 2 ~ 6회 가량의 반복하여 시행 되고, 세척량이나 분술물 포함의 정도에 따라 세척 횟수는 조절할 수 있다. 상기 세척공정(S40)을 통하여 종이의 품질을 저하시키는 당분, 회분, 기름기 등도 제거 되고, 분리된 불순물질은 망 밖으로 이탈되어 배수구로 빠져 나가고 순수 섬유질은 망에 남아있게 되어 완전히 분리 된다. 그리고 필요에 따라서는 세척공정(S40)이 진행되는 동안 손이나 기계를 이용하여 우박이나 서리 피해에 따른 흠집, 병충해, 싹난 자국 등에 따른 잡티를 제거하여 종이의 질을 향상시켜 주는 티고르기를 시행할 수 있다.

상기의 고해공정(S50)은 세척공정(S40)을 통해 분리된 섬유질의 성질을 개선 시키기 위한 것으로, 유연성이 적고 단단한 섬유질을 후공정을 위하여 유연하게 만드는 공정이다. 고해공정(S50)은 분쇄기를 이용하여 섬유질을 금속 로울러로 눌러주고, 기계적인 힘을 이용하여 두드리는 타마 공정과 섬유질 보호를 위한 양생과정 을 수행하여 섬유질을 유연하고 부드럽게 만들고, 유세분화기(beater)를 이용하여 섬유질을 짓이기듯 세분화시켜 피브릴화 또는 유연 가소화 시킴으로써 결과적으로는 섬유간의 결합력 및 종이의 강도를 높일 수 있게 하는 공정이다. 예전에는 손 고해 또는 절구 공이를 순차적으로 낙하시키는 원동기를 통해 고해공정(S50)이 이루어졌으나 최근에는 많은 이(齒)가 있는 금속 회전 로울러를 장치하여 장섬유(11)가 로울러들이 서로 맞물려 돌아가는 이(齒)사이를 통과하면서 고해 되도록 하는 기계 고해기를 이용하여 고해시킬 수 있다. 고해의 정도는 지나치면 원래 점상이 되기 쉬운 섬유 특성상 초지 하기가 어려우므로 섬유 부피량이 처음의 2배 정도까지 늘어날 때까지만 고해시킨다. 고해공정(S50)이 완료된 식물성 장섬유는 해리시키는데, 곤죽이 되어 섬유가 완전히 풀린 원료를 지통에 넣고 물과 골고루 잘 섞이도록 둥근 막대기나 스크류 등으로 충분히 저어주어 지료액 상태로 만든다.

상기 건조공정(S60)은 고해공정(S50)이 끝난 식물성 장섬유(11) 지료액을 건조틀에서 건조시키는 공정이다. 상기의 식물성 장섬유(11)는 물에 용해된 상태가 아닌 일종의 현탁액 상태라고 할 수 있는데, 상기의 추출한 식물의 종류에 따라 섬유의 모양 색상이 다양하므로 서로 섞어서 보다 많은 종류의 지료액을 얻을 수 있어, 다양한 무늬와 질감의 벽지 원단을 제작할 수 있고, 장섬유(11)의 사용으로 발생할 수 있는 섬유 사이의 낮은 결합력을 높이기 위해서는 전분즙이나 명반 등을 지료액에 넣어 건조하는 방법이 있으며, 전분즙 이나 명반 등으로 구성된 벽지 원단은 구초증(12)으로 구성되어 벽지를 더욱 견고하게 만들고, 장섬유(11) 상호간을 결합시키는 역할을 한다. 상기와 같이 식물성 장섬유(11)와 물이 혼합된 지료액은 채 모양으로 구성되고, 부유액의 물을 여과시켜 섬유질만 추출하도록 하는 초지기에서 종이 뜨기를 시행하고, 중력 및 진공 탈수 처리하여 한층의 섬유질과 수분이 혼합된 습지막을 형성한다. 형성된 습지막은 습지막의 시이트 구조를 더욱 치밀하게 만들고, 섬유간 결합을 보다 용이하게 하여 최종적으로 생산되는 종이의 강도를 높일 수 있도록 습부 압착을 통해 물을 기계적으로 탈수시킨다. 이때, 가능한 많은 물을 제거함으로써 건조공정(S60)에서 필요한 연료의 소비량을 감소시켜 생산 원가를 절감할 수 있다. 건조공정(S60)은 시이트에 아직 많이 남아있는 물을 증기 기관 등의 가열 수단을 이용하여 제거하는 공정으로, 실린더 내에 고온의 증기를 공급하여 가열된 실린더 표면에 시이트를 접촉시켜 간접적으로 건조시키거나 적외선 또는 가열된 공기로 직접 건조시킨다.

상기의 압연공정(S70)은 일단에 건조공정(S60)까지 완료되어 종이로서의 형태와 특성을 가졌지만, 표면이 거칠고 두께가 균일하지 못하기 때문에 용지로서의 상품성이 떨어지므로, 균일한 두께를 지니도록 압축하는 압연공정(S70)을 수행한다. 압연공정(S70)은 건조된 시이트를 2개 또는 그 이상의 금속 로울러 사이로 통과시키면서 압력을 가하여 종이의 표면을 평활하게 만들고 동시에 두께도 균일하게 만드는 마무리 공정으로, 이와 같이 압연공정(S70)을 통하여 시이트의 두께는 줄어 들고, 표면은 매끄럽고 견고해진다. 또한 종이의 표면에 고광택과 평활성을 부여하기 위하여 추가적인 압연 작업을 실시할 수 있으며, 압연공정(S70)은 종이의 두께 조절, 밀도 조절의 주요 기능을 한다. 상기의 압연공정(S70)을 통해 천연 식물성 장섬유(11)를 이용한 벽지 원단(10)은 완성된다.

상기의 합지 공정(S80)은 제작 공정이 완료된 천연 식물성 장섬유(11)를 이용한 벽지 원단(10)이 벽면에 대하여 높은 접착도를 갖도록 하기 위하여 일반 모조지로 구성된 후지(30)와 접착층(20)을 통하여 합지하여, 천연 식물성 장섬유(11)를 이용한 벽지로 완성 된다.

상기에서 설명한 바와 같이 천연 식물성 장섬유(11)를 이용한 벽지는 벽지 원단(10)과 접착층(20)과 후지(30)를 통하여 구성된다. 본 발명의 구성에 따른 벽지의 구체적인 내용은 도 2에서 상세히 설명하고 있으며, 보다 상세한 설명을 위해 천연 식물성 장 섬유를 이용한 벽지의 단면도를 도 3에 도시하였다.

상기 도 2의 후지(30)는 초배용 종이나, 화학 펄프로 구성된 모조지 등의 지류를 사용할 수 있고, 벽지 원단(10)이 벽면에 견고히 부착될 수 있도록 초배지 역할을 하고, 천연 식물성 장섬유(11)를 이용한 벽지 원단(10)은 한지의 구성과 유사하여 투영도를 가지고 있으므로, 후지의 색상이나 무늬에 따라 다양한 연출을 할 수 있도록 하는 배경지 역할을 할 수 있다. 따라서 접착층(20)에 의해 접착된 후지(30)의 색상이나 무늬가 겉에 위치한 벽지 원단(10)에 나타나고, 따라서 후지(30)의 구성에 따라 벽지는 다양한 색상과 무늬를 나타낼 수 있다.

상기 도 3의 접착층(20)은 벽지 원단(10)과 후지(30)을 합지시키는 역할을 하고, 후지의 구성을 나타내기 위해 적절한 투명도를 가진다. 접착층(20)은 천연 접착제를 사용하고, 덱스트린(dextrin)을 포함하는 전분과 물의 혼합물을 가열하고 팽윤시켜 풀로 만든 탄수화물계 접착제와 아라비아 고무와 트라간트 고무등의 천연 고무로 만든 고무계 접착제, 젤라틴(gelatin) 성분으로 구성된 단백질계 접착제등 과 같은 종류의 무공해성 접착제의 사용으로 화학성 접착제에 따른 유해 성분의 배출을 방지하고, 인체 건강에 도움을 주는 재료로 구성된다. 상기의 전분계 접착제는 전분을 이용하여 만든 풀을 되직하게 쑤어두었다가 접착을 위한 도포시에 2배 가량의 정제수를 혼합하여 사용한다.

상기의 천연 식물성 장섬유(11)를 이용한 벽지 구성에 있어서 더욱 효과적인 벽지 구성을 위하여 기호에 따라 상기 고해공정(S50)이 완료된 지료액에 2중량% ~ 15중량%의 농도로 혼합된 황토 입자(40) 또는 참숯 입자(50)의 수용액을 첨가하여 건조와 압연 과정을 거쳐 황토 입자(40)가 추가된 천연 식물성 장섬유를 이용한 벽지(도4-a) 또는 참숯 입자(50)가 추가된 천연 식물성 장섬유를 이용한 벽지(도4-b)로 재형성될 수 있다.

먼저, 보온,보습 효과가 뛰어나고 원적외선 방출로 인하여 피로 회복 및 세균 제거에 효과가 있는 황토 입자(40)를 추가 시킨 벽지는 도 4-a에 도시한 바와 같이 미세하게 분쇄된 황토 입자(40) 2중량% ~ 15중량%와 정제수 85중량% ~ 98중량%를 혼합하여 조성된 황토 수용액에 상기의 고해공정(S50)이 완료된 지료액과 혼합하는 공정을 추가함으로써, 황토 입자(40)가 벽지 원단(10)에 결합되도록 하여 황토 입자(40)가 첨가된 장섬유 벽지로 완성될 수 있다.

그리고, 공기 정화 능력과 세균 흡착 기능을 갖는 참숯 입자(50)를 추가 시킨 벽지는 도 4-b에 도시한 바와 같이 미세하게 분쇄된 참숯 입자(50) 2중량% ~ 15중량% 와 정제수 85중량% ~ 98중량% 를 혼합하여 조성된 참숯 수용액에 상기의 고해공정(S50)이 완료된 자료액을 혼합시키는 공정을 추가시킴으로써, 참숯 입자(50) 가 벽지 원단(10)에 결합되도록 하여 참숯 입자(50)가 첨가된 장섬유(11) 벽지로 완성될 수 있다. 상기와 같이 황토입자(40) 또는 참숯입자(50)의 혼합액 농도는 2중량% 이하로 하면 입자의 효과가 나타나지 않고, 15중량% 이상으로 하면 과도한 입자 분포에 따른 벽지로부터 입자의 이탈이 발생하고, 벽지의 색상이 탁해 지므로 2중량% ~ 15중량%의 범위로 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 천연 식물성 장섬유(11)를 이용한 벽지에서는 식물성 장섬유(11)를 원료로 만든 친환경적인 벽지로서, 인체의 건강을 증진 시키고, 자연 자원의 활용과 함께 자연적인 연출을 기대할 수 있으며, 한 가지 재료로 벽지 원단(10)을 제조시키는것 외에, 다른 재료를 적절히 혼합하여 제조할 수 있도록 적용되어 다양한 실시 예가 발생할 수 있다.

위에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 발명 청구 범위에 기재된 본 발명의 영역으로 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 천연 식물성 장섬유를 이용한 벽지는 벽지의 구성이 벽지 원단과 모조지의 후지가 합지한 것이고 천연 식물성 장섬유 벽지 원단은 반투명하여 후지의 구성을 표출할 수 있으므로, 후지의 색상이나, 무늬등의 구성에 따라 다양한 연출 효과를 기대할 수 있고, 섬유의 길이가 길고 다양한 질감과 무늬의 장섬유를 육안으로 확인함과 동시에 그 질감이나 무늬에 따른 장식 의 효과가 있어 별도의 무늬나 인쇄를 필요로 하지 않는다. 그리고, 새집 증후군(sick house syndrome)을 유발하는 휘발성 유기 용재(VOCs), 자극성 물질로서 호흡 불편을 유발하는 포름알데히드(HCHO), 벤젠(C6H6) 등과 같은 화학 물질의 발산을 최소화하고, 통기성의 개선에 따른 탈취 기능을 획기적으로 향상시킬 수 있으며, 세균 발생 및 번식은 감소시켜 결과적으로 환경 친화적인 본 발명의 천연 식물성 장섬유를 이용한 벽지로 실내 공간을 장식하여 각종 현대인에게 웰빙할 수 있는 벽지를 제공할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 종이류의 후지와 합지를 통하여 구성되는 본 발명의 천연 식물성 장섬유를 이용한 벽지의 제작 특성상 접착시에 황토나 참숯의 첨가가 가능하므로 추가 구성에 따라 원적외선과 음이온의 방출과 탈취 효과, 그리고 보온성 증가와 같은 다양한 효과를 기대할 수 있는 매우 유용한 발명이다.

Claims (4)

1. 실내 등에 시행되는 벽지를 구성함에 있어서 케나프, 산닥나무 등의 인피섬유와 아바카,바나나 섬유, 아나나스, 파인애플 등의 엽맥섬유, 그리고 야자와 같은 과실섬유에서 식물성 장섬유를 추출하는 추출공정(S10)과;

   상기 추출공정(S10)에서 추출한 장섬유를 커터를 이용하여 2cm ~ 15cm 의 길이로 자르는 재단공정(S20)과;

   상기 재단공정(S20)에서 재단된 식물성 장섬유를 가성소다와 함께 95℃ ~ 102℃의 정제수로 1 ~ 5시간 가열하여 순수 섬유질만 남도록 불순물질을 제거하는 정제공정(S30)과;

   상기 정제공정(S30)에서 정제된 식물성 장섬유를 정제수로 2 ~ 6회 세척하는 세척공정(S40)과;

   상기 세척공정(S40)에서 세척한 식물성 장섬유를 해리 상태로 고해하는 고해공정(S50)과;

   상기 고해공정(S50)에서 고해시킨 식물성 장 섬유를 건조하는 건조공정(S60);

   상기 건조공정(S60)에서 건조시킨 식물성 장섬유를 압연 로울러에서 도침하는 압연공정(S70)과;

   상기 압연공정(S70)에서 도침된 식물성 장섬유 벽지 원단(10)의 이면에 접착층 (20)으로 후지(30)를 접착하는 합지공정(S80)으로 이루어 지는 것을 특징으로 하는 천연 식물성 장섬유 벽지의 제조방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 고해공정(S50)이 완료된 지료액과 2중량% ~ 15중량% 농도의 황토 또는 참숯 수용액을 혼합시켜, 건조 후 압연하는 것을 특징으로 하는 천연 식물성 장섬유를 이용한 벽지 제조방법.
3. 실내 등에 시행되는 벽지를 구성함에 있어서 케나프, 산닥나무 등의 인피섬유와 아바카,바나나 섬유, 아나나스, 파인애플 등의 엽맥섬유, 그리고 야자와 같은 과실섬유에서 식물성 장섬유를 추출하고, 추출한 식물성 장섬유를 커터를 이용하여 2cm ~ 15cm 길이로 자른 후에, 재단한 식물성 장섬유를 가성 소다와 함께 95℃ ~ 102℃의 정제수에서 1 ~ 5 시간 정도 가열하고, 가열한 식물성 장섬유를 상온에서 정제수로 2 ~ 6회 세척하여, 순수 섬유질만 남도록 팩틴, 엽록소와 같은 불순물질을 제거한 뒤, 세척한 순수 섬유질을 비터를 이용하여 해리 상태로 고해하여 지료액을 만들고, 지료액을 건조판에 대고 펴면서 건조시킨 후, 건조한 시이트를 금속 로울러를 이용하여 압연시켜 완성된 천연 식물성 장섬유를 이용한 벽지 원단(10)이 일반 모조지의 후지(30)와 천연 원료의 사용으로 구성되어진 접착층 (20)을 통해 결합하여 합지하는 것을 특징으로 하는 천연 식물성 장섬유를 이용한 벽지.
4. 제 3항에 있어서, 상기의 고해 과정이 완료된 지료액을 2중량% ~ 15중량% 농도의 황토 또는 참숯 수용액과 혼합하여, 건조 후 압연하는 것을 특징으로 제작하 는 천연 식물성 장섬유를 이용한 벽지.

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