KR100652026B1 - 펄프/섬유 복합부직포로 부터 얻는 기능성 벽지 및 그제조방법 - Google Patents

Abstract

본원 발명은 펄프 및 섬유로 이루어진 복합부직포를 이용하여 기능성 벽지를 제조하고자 하는 것이다.

본원의 기능성 벽지는 펄프/섬유의 2중 구조를 이루는 복합부직포의 섬유 측 표면에 기능성 바이오세라믹 복합물질을 벽지중량 대비 20% 이상 합침시켜 원적외선 방사, 음이온 방출, 게르마늄 효과, 탈취기능, 항균기능, 공기정화기능 등의 기능성을 갖고 난연제를 일정량 함유시켜 난연성을 갖는 벽지를 제공하고자 하는 것이다.

즉 본원은 펄프/섬유의 2중 구조를 갖는 복합부직포를 이용하여 원적외선 및 음이온 방출기능을 갖는 벽지에 관한 것으로, 펄프중량이 20~ 60g/㎡이고 섬유중량이 20 ~ 60 g/㎡ 범위 이내로 이루어지는 펄프/섬유 2중 구조를 갖는 복합부직포의 섬유측 표면에 기능성 바이오세라믹 복합물질을 함유하는 코팅제를 도포하여 합침시키되, 벽지중량 대비 기능성 고형분의 양을 25±5 중량%로 함유시켜 원적외선 및 음이온을 방출하는 기능을 갖는 펄프/섬유의 복합부직포로 이루어진 기능성 벽지에 관한 것이다.

원적외선, 음이온, 게르마늄, 기능성벽지, 펄프/섬유 복합부직포

Description

펄프/섬유 복합부직포로 부터 얻는 기능성 벽지 및 그 제조방법{Preparation method of functional fiber and it's product}

도 1 펄프/섬유 복합부직포의 제조공정도

도 2 본원의 기능성 벽지 제조공정도

도 3 본원재료의 시험, 분석성적서(요업기술원)

도 4 본원재료의 시험성적서(한국원적외선응용평가연구원)

도 5 본원재료의 시험분석성적서(요업기술원)

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

1 : 펄프티슈롤 2 : 커팅된 섬유웹(2)

3 : 윕지지대 4 : 수압장치

5 : water needle부 6 : water suction slot부

7 : 압압 롤 8 : 가이드롤

9 : 부직포 권취기 10 : 복합부직포 원단

11 : 펄프층 12 : 섬유층

21 : 복합주직포 적치롤 22 : 복합주직포 가이드롤

23 : 텐션 롤 24 : 코팅제 저장조

25 : 코팅제 공급밸브 26 : 압축롤

27 : 지지롤 28 : 건조로

29 : 인발롤 30 : 벽지 권치기

31 : 바이오세라믹층 50 : 기능성 벽지

본원 발명은 펄프 및 섬유로 이루어진 복합부직포를 이용하여 기능성 벽지를 제공하고자 하는 것이다.

즉, 본원의 기능성 벽지는 펄프/섬유의 2중 구조를 이루는 복합부직포의 섬유측 표면에 기능성 바이오세라믹 복합물질을 벽지 중량의 20 % 이상 합침시켜 원적외선 방사, 음이온 방출, 게르마늄 효과, 탈취기능, 항균기능, 공기정화기능 등의 기능성을 부여하고 또한 난연제를 일정량 함유시켜 난연성을 갖는벽지를 제공하고자 하는 것이다.

산업사회의 발달과 함께 건축기술도 많은 변천과 개선을 가져와 인간의 주거공간은 많은 편리성과 안정성을 가져왔지만 상대적으로 그로 인한 부작용 문제도 대두되어 우리에게 새로운 대처를 요구하고 있다.

현대의 건축기술은 창호설비의 발달과 단열기술의 개선으로 난방효과를 극대화 하였으나 그만큼 실내 공간의 밀폐성이 커지게 되고 이로 인해 실내의 자연환기는 거의 이루어지지 못하고 있는 형편이다.

또한 현대 콘크리트 건축구조물에서 콘크리트는 라돈가스와 같은 유해물질을 방출하고 있으며 가구, 벽지, 바닥재 각종 건축내장재로 사용되는 화학적 소재로부터는 각종 유해가스, 톨루엔이나 포름알데히드와 같은 유해 화학물질이 방출되어 밀폐된 실내공간에서 인체에 치명적인 영향을 미치고 있음이 최근 매스컴에서도 보도되어 사회 문제화하고 있는 실정이다.

이로 인하여 신축건물 입주를 기피하는 현상까지 발생하고 무공해 천연재료 만을 선별 사용하고자 하여 특수 소비계층에서 천연소재의 고가 건축내장재로 수입품을 구입하여 사용하는 경향도 증가 일로에 있는 현실인 것이다.

본원은 이들 제반 문제를 감안하고 이를 해결할 수 있는 대안으로 기능성 벽지를 개발하여 건축내장재로 사용케 함으로서 환경공해 문제를 해소하고 인체에 유익한 원적외선 방사, 음이온 방출, 게르마늄 효과를 제공할 뿐만아니라 실내의 탈취기능, 항균 기능, 공기 정화 기능 등의 기능성을 부여하는 벽지를 제공하고자 하는 것이다.

벽지에 여러가지 기능성을 부여하기 개시된 종래의 기술을 살며보면 대한민국 특허출원 1996-69458호 에서는 맥반석을 PVC, PE 등의 합성수지재와 혼합하여 원지에 인쇄하여 코팅층을 형성하는 방법을 개시하고 있으나 원지와 맥반석과의 이질적인 접착성으로 그 효과가 지속되지 못하는 단점을 갖고 있어 실용화되는데 어려움이 있었고, 대한민국 특허출원 1999-31011호 에서는 천연 게르마늄 광석의 분말을 섬유에 코팅하는 방법을 제시하고 있으나 역시 섬유와 무기질 세라믹 분말과의 이질적인 접착성에 대한 문제를 해결하지 못하고 있으며, 대한민국 특허출원 2000-8641호 에서는 원적외선이 방출되는 화인세라믹스를 종이 제조과정의 종이모재에 교반하는 방법을 개시하고 있으나 제조 후 종이와 세라믹과의 접착성의 유효함에 대한 문제를 해결하지 못하는 문제점을 갖고 있었다.

또한 대한민국 특허출원 2002-17612호 에서는 불소계 바인더를 사용하여 직물과의 접착성능이 좋은 코팅제를 개시하여 기술하고 있으나 기능성을 갖는 고형분의 양이 소량이고 그 효과가 지속적이지 못하다는 문제점을 갖고 있었으며, 대한민국 특허출원 1997-16216호 에서는 부직포벽지와 그 제조방법에서 종이를 사용하는 벽지의 단점을 보완하기 위해 수류결합방식의 부직포를 사용하고자 하는 시도가 있었으나 별도의 종이층을 접합하여 공정을 복잡화 시키게 되므로 원가코스트를 크게 증가시키는 문제점 등을 갖고 있었다.

본원 발명자들은 상기 제반 선행기술의 문제점을 감안하여 원적외선이 방사되는 바이오세라믹 분말과 음이온이 방출되는 토르말린 분말 및 게르마늄 분말을 섬유의 표면에 코팅하는 기술을 개발하기 위해 연구 노력한 결과 아크릴계수지를 활용하여 무기질 성분이 갖는 기능을 충분히 발휘시키면서도 섬유와의 고착화가 안정적으로 이루어지는 코팅제를 개발하였고 그 코팅제를 갖고 펄프 및 섬유로 이루어진 복합부직포를 이용하여 환경친화적이고 인체 친화적인 기능성 벽지를 제공하고자 하는 것이다.

즉, 본원에서 구현하고자 하는 구체적 기술사상은 원적외선 방사, 음이온 방출, 게르마늄 효과, 탈취기능, 항균기능, 공기정화기능 등의 기능성을 갖는 벽지를 제공하기 위하여 펄프/섬유의 2중 구조를 갖는 복합부직포를 이용하고자 하는 것이고, 상기 기능을 갖는 벽지를 제조하기 위한 구체적 방법에 있어서, 상기 기능성 물질의 효능을 저감시키지 않고 복합부직포와 밀첩한 결합력을 유지시켜 주기 위하여 1차적으로 특정한 조성비로 아크릴수지 고착제를 얻고 이 아크릴수지 고착제와 기능성 물질을 배합시켜 기능성 코팅제를 만들고 이를 펄프/섬유의 2중 구조를 갖는 복합부직포에 침적시켜 기능성 벽지를 제공하고자 하는 것이다.

또한 본원에서는 건물의 화재 발생시 유해가스나 검은 연기 등이 발생되지 않는 것이 중요하므로 상기의 기능성 벽지에 난연성 및 저 발연성을 향상시키 위한 난연제를 사용하여 난연성을 부여한 벽지를 제공하고자 한다.

본원 발명은 펄프 및 섬유로 이루어진 복합부직포를 이용하여 기능성 벽지를 제공하고자 하는 것이다.

즉, 본원의 기능성 벽지는 펄프/섬유의 2중 구조를 이루는 복합부직포의 섬유 측 표면에 기능성 바이오세라믹 복합물질을 벽지 중량의 20 % 이상 합침시켜 원적외선 방사, 음이온 방출, 게르마늄 효과, 탈취기능, 항균기능, 공기정화기능 등의 기능성을 갖는 벽지를 제공하고자 하는 것이다.

또한 본원에서는 건물의 화재 발생시 유해가스나 검은 연기 등이 발생되지 않는 것이 중요하므로 본원의 벽지에 난연성 및 저 발연성을 향상시키 위해 일정 범위내의 난연제를 사용하고자 한다.

상기의 기능성을 부여하기 위하여 본원에서는 원적외선이 방사되는 바이오세 라믹 분말과 음이온이 방출되는 토르말린 분말과 게르마늄 분말 및 난연성을 부여하는 난연화합물이 섬유의 표면에 지속성을 갖고 유효하게 코팅시키기 위하여 아크릴계수지를 활용하여 무기질 성분이 갖는 기능을 충분히 발휘시키면서도 섬유와의 고착화가 안정적으로 이루어지며 난연성을 갖는 코팅제를 개발하고자 다양한 방법 및 조성물 및 조성비를 찾고자 하였고 그 코팅제를 갖고 펄프 및 섬유로 이루어진 복합부직포 소재를 이용하여 환경친화적이고 인체 친화적인 기능성 벽지를 제공하고자 오랜세월 연구를 계속하여 왔는바, 이하에서는 원적외선이 방사되는 바이오세라믹 분말과 음이온이 방출되는 토르말린 분말과 게르마늄 분말이 섬유부직포의 표면에서 지속성을 갖고 무기질 각각의성분이 갖는 고유기능을 충분히 발휘시키면서도 난연성능을 부여하며 부직포 섬유와 일체화를 이루도록 하기 위한 아크릴계수지 고착제를 만드는 공정을 설명하고자 한다.

아크릴계수지 고착제는 아래의 조성비로 반응로에서 합성하여 제조한다.

BAM(Buthyl Acrylate Monomer) 20중량부, EAM(Ethyl Acrylate Monomer) 10 중량부, AAC(Acrylic Acid) 아크릴산 3중량부, AN(Acrylo Nitile) 1중량부, N-mam(Normal Methylol Acryl Amide) 1중량부, Nonion 유화제 3 중량부, H2O(물) 55중량부, Nhyon(Amonium Hydroxide) 암모니아수 0.25중량부, Silicon 소포제 0.5중량부, Amonium persulfornate 0.25중량부, Sodium Bi Sulfide(중아류산소다) 0.5중량부로 구성하며 반응로에서 합성하여 24시간 반응시켜 아크릴계수지 고착제를 제조 하였다.

본원에서는 상기 아크릴계수지 고착제에 원적외선이 방사되는 세라믹분말과 음이온을 방출하는 토르말린(전기석)분말과 게르마늄 분말을 섞어 각각의 고유 기능을 나타내게 하고자 하는바, 저온에서 원적외선이 90% 이상 방사되는 세라믹분말을 평균 13 ㎛로 분쇄하여 사용하고자 하며, 음이온이 30,000/cc이상 방출되는 토르말린(전기석)을 평균 13 ㎛로 분쇄하여 사용하고, 게르마늄 99.99% 분말을 평균 13 ㎛로 분쇄하여 사용하고자 하였다.

원적외선은 적외선의 파장영역을 갖는 것으로 0.76 ~ 1000 ㎛의 파장범위의 것을 적외선이라 하며 그 중에서 원적외선은 4 ~ 1000 ㎛의 파장범위의 것을 지칭한다.

물질은 고유의 진동수로 끊임없이 운동하며 입력되는 에너지의 진동수가 물질분자의 진동수와 일치하면 전자파를 흡수하고 그 에너지에 의해 진동이 활발화 되게 되면 물질의 온도를 올리게 되는 것으로 알려져 있다.

원적외선은 물분자의 진동수와 매우 유사하게 접근하기 때문에 인체의 약 70%를 구성하는 물분자를 활성화시켜 생체세포의 활성화를 일으켜 건강에 도움을 주게 된다는 것이 원적외선이 유익하다는 원리이다.

또한 본원에서는 음이온이 30,000/cc이상 방출되는 토르말린(전기석)을 평균 13 ㎛로 분쇄하여 사용하고자 하였다.

이온은 눈에 보이지 않는 전하를 띤 미립자로서 양이온과 음이온으로 나누어지며 양이온을 형성하는 것은 여러 가지 오염물질 즉, 담배연기, 아황산 가스, 질소산화물, 일산화탄소, 오존 및 각종 유기 물질 등이며, 음이온은 이들 양이온을 경화 침전시켜 여러 가지 오염물질들을 제거하므로 공기를 깨끗하게 하고 신선하게 유지 시켜 주게 되는바 숲속이나 폭포 온천 등에서 인체에 상쾌하게 느껴지는 (-)전하를 띤 공기가 바로 음이온으로 알려져 있다.

또한 본원에서는 게르마늄 99.99% 분말을 평균 13 ㎛로 분쇄하여 사용하고자 하는바, 게르마늄은 원자번호 32 의 원소로 평균 지표함량은 1.5 ~ 7 ppm으로 추정되며 아연이나 다른 금속을 회수하는 과정에서 제련이나 정련 공정 중의 부산물에 게르마늄이 농축되어 금속채광의 부산물로 회수되기도 한다. 게르마늄은 반도체로 전기적 광학적 성질을 갖고 있으며 임상 실험보고에 의하면 과잉 전류가 축적하게 되면 이곳에 반도체를 침투시켜 몸 구석구석에 흐르는 전기를 잘 조화시켜 이물질을 제거함은 물론 중금속과 화학물질 및 오염물질을 분해 배출시켜 주는 역할을 하는 것으로 알려져 있으며, 또한 게르마늄에는 몸속의 면역기능향상에 도움이 되어 암세포를 사멸시키는 유일한 무기인 인터페론을 인체 내에서 자연 발생적으로 생겨나게 한다.

또한 본원에서는 건물의 화재 발생시 유해가스나 검은 연기 등이 발생되지 않는 것이 중요하므로 본원의 벽지 조성에 일정량의 난연제를 사용하고자 하는바, 상기 일크릴계 수지고착제에 일정량의 유기 난연제 또는 무기난연제를 일정량 배합시켜 사용하고자 하는바 상기의 아크릴수지 고착제 제조조성에 포함시켜 제조할 수도 있고 별도의 코팅제 제조배합물에 배합시켜 사용할 수 있다.

본원에서는 상기 공정에서 얻은 아크릴계수지 고착제 100중량부에 세라믹분말 60±20중량부, 토르말린 분말 10±5중량부, 게르마늄분말 1.0±0.5중량부를 첨가하여 저속에서 24시간 동안 교반하여 크림상태의 코팅제를 얻고 이 코팅제를 섬 유제에서 합침시켜 기대하는 원적외선 및 음이온 방출 효과를 얻을 수 있음을 확인하였느바, 실시예1로서 아크릴계수지 고착제 10 Kg, 세라믹분말 6 Kg, 토르말린 분말 1 Kg, 게르마늄분말 0.1 Kg을 첨가하여 저속에서 24시간 동안 교반하여 크림상태의 코팅제를 얻고 이 코팅제를 천연 면섬유 15 Kg에 합침시켜 건조한 후 본 발명의 기능성 성분의 양이 약 20중량% 전후로 하여 원적외선방사 및 음이온방출, 게르마늄 성분의 효과를 측정하기 위하여 요업기술원에 실험을 의뢰 하였으며 시험결과 원적외선 방사율 0.908, 게르마늄 성분 2218 ppm 으로 나타났고, 또 다른 실험기관인 한국 원적외선응용평가연구원에 실험의뢰 결과 음이온 4750 개의 방출량이 확인되어 본원에서 사용하고자 하는 아크릴계수지 고착제 코팅조성물이 원적외선방사 음이온방출 게르마늄 성분의 효과를 충분히 발휘할 수 있으며 섬유와의 고착성능이 매우 우수한 비율을 갖추고 있음을 확인 하였다.

또한 상기 샘플에 난연성을 부여하기 위하여 다시 실시예2로서 아크릴계수지 고착제 10 Kg, 세라믹분말 6 Kg, 토르말린 분말 1 Kg, 게르마늄분말 0.1 Kg에 인산염 계통 난연제로 시바가이기사 제품의 멜라민/포스포릭산 난연제 2 Kg을 첨가하여 저속에서 24시간 동안 교반하여 크림상태의 코팅제를 얻고 이 코팅제를 펄프/섬유 복합부직포 15 Kg에 합침시켜 건조한 후 방염테스트 결과 출원인인 원하는 결과치를 얻을 수 있음을 확인 하였다.

상기 용도의 난연제로는 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 벤토나이트, 규산소다, 붕산, 삼산화 안티몬, 인산 나트륨, 적인 등의 무기난연제, 불활성기체인 불소계통의 난연제, 염소계통, 부륨계통, 안티몬계통, 인산염계통, 불소치환계통인 불소 지르코늄 등 건축 산업에 사용가능한 난연제는 어떠한 것도 사용할 수 있다.

본원에서는 상기 코팅조성물을 펄프/섬유 복합부직포에 합침시켜 환경친화적이고 인체 친화적인 기능성 벽지를 제공하고자 하는바, 일반 펄프/섬유 복합부직포를 제조하는 공정을 먼저 살펴보면, 고압의 수류로 섬유집합체(Web)를 결합하기 전, 섬유웹 위에 펄프tissue를 올린다음 고압의 수류로 펄프와 섬유집합체(Web)을 결합하여 펄프(Pulp)/섬유(Pet)복합부직포를 만들게 되는바, 본원에서 적용하여 사용하는 펄프중량은 20~ 60g/㎡이고 섬유중량은 20 ~ 60 g/㎡ 범위의 것을 사용하고자 하며, 섬유원사는 PET, Nylon, Rayon, Plyolefin(PP, PE), Acrylic fiber 등이 사용 가능하고 섬유굵기는 1 ~ 7 denier 이고 섬유길이는 30 ~ 60 mm 인 것이 바람직하다.

본원에서는 상기의 펄프/섬유 복합부직포를 (주)백산에서 생산하는 제품을 일시 구입하여 사용 및 실험 하였으며, 본원발명의 코팅제를 펄프/섬유 복합부직포에 적용한 코팅섬유는 기능성 고형분의 양이 20 중량% 이상에서 원적외선방사 음이온방출 게르마늄 성분의 효과를 충분히 발휘하고 있음을 확인하고 발명을 완성하게 되었다.

본원에서는 펄프(Pulp)/섬유(Pet)복합부직포 100중량부를 기준으로 부직포의 섬유측 표면으로 코팅제 100 ~ 150 중량부를 합침시키고 건조시킨 섬유의 기능을 측정하기 위하여 요업기술원에 실험을 의뢰 하였으며 시험결과 음이온 수 542 ion/cc 의 실험결과치를 얻었으며 부직포 섬유와의 고착성능이 매우 우수한 특성을 나타내고 있음을 확인하고 발명을 완성하였다.

따라서 본원에서는 아크릴계수지 고착제 100중량부에 세라믹분말 60±20중량부, 토르말린 분말 10±5중량부, 게르마늄분말 1.0±0.5중량부를 포함하는 아크릴계 바이오세라믹코팅제를 얻고, 펄프중량이 20~ 60g/㎡이고 섬유중량이 20 ~ 60 g/㎡ 범위 이내로 이루어진펄프/섬유복합부직포 100중량부를 기준으로 부직포의 섬유측 표면으로 상기 아크릴계 기능성 코팅제를 100 ~ 150 중량부를 합침시켜 벽지중량 대비 기능성 고형분의 양을 25±5 중량%로 함유시키고 건조시키는 공정을 포함하여 이루어지는 펄프/섬유의 복합부직포를 이용하여 만드는 기능성 벽지의 제조방법을 제공하고, 상기 기능성 벽지에 난연성을 부여하기 위하여 상기 코팅제 성분에 인산염계 난연제를 20±10중량부를 추가시키는 기능성 벽지의 제조방법을 제공할 수 있으며, 궁극적으로 원적외선 및 음이온 방출기능을 갖는 기능성 벽지로서, 펄프중량이 20~ 60g/㎡이고 섬유중량이 20 ~ 60 g/㎡ 범위 이내로 이루어지는 펄프/섬유 2중 구조를 갖는 복합부직포의 섬유측 표면에 기능성 바이오세라믹 복합물질을 함유하는 코팅제를 도포하여 합침시키되, 벽지중량 대비 기능성 고형분의 양을 25±5 중량%로 함유시켜 원적외선 및 음이온을 방출하는 기능을 갖는 펄프/섬유의 복합부직포로 이루어진 기능성 벽지를 얻을 수 있다.

이하 본원의 기술사상에 따른 제조방법을 구체적으로 뒷받침하기 위하여 도면을 통하여 설명하기로 한다.

도 1은 펄프(Pulp)/섬유(Pet)복합부직포의 제조공정을 나타내는 일 실시예를 나타내고 있는바, 수압장치에 의한 부직포의 제조 및 성형방법은 국내 등록특허 10-0120030호 에 충분히 개시되어 있는바 도1에서는 펄프와 섬유웹이 결합하여 복 합부직포를 이루는 공정만을 간략히 도시하고 있다.

펄프티슈롤(1)에 PET 36 g/㎡ 규격의 펄프를 걸어주고, 커팅된 섬유웹(2)을 PET 32 g/㎡ 규격품을 윕지지대(3)인 컨베어벨트상에 이송시키며 약 600 bar의 수압 상태를 유지하면서 펄프와 섬유를 압압시키는 수압장치(4)가 water needle부(5)와 water suction slot부(6)를 포함하여 Pulp/Pet 복합부직포 원단을 압압시키며 이송시키고 압압롤(7) 및 가이드롤(8)을 경유하여 권취기(9)로 감아 펄프층(11)과 섬유층(12)의 2중 구조를 갖는 복합부직포 원단(10)을 얻는 공정을 나타내 보여주고 있다.(본원에서는 도1의 공정을 직접 수행하지는 않았으며 주식회사 백산에서 도1의 공정을 사용하여 출원인이 요구하는 규격물품으로 생산한 부직포를 구입하여 도2의 공정만을 수행하였음)

도 2는 Pulp/Pet 복합부직포 원단(10)을 이용하여 본원에서 원하는 기능성 벽지를 얻는 제조공정을 나타내는 일 실시예를 기재하고 있는바, 도 1에서 얻은 부직포 원단(10)이 부직포 적치롤(21)에 감겨 있고 가이드롤(22)과 일정 텐션을 부여하기 위한 텐션롤(23)을 경유하여 양측의 압축 및 지지기능을 하는 롤A(26), B(27)사이로 이송시키는 구조이고, 본원에서 사용하고자 하는 코팅제(여기서의 코팅제 조성물은 아크릴계수지 고착제 10 Kg, 세라믹분말 6.5 Kg, 토르말린 분말 1.2 Kg, 게르마늄분말 1.0 Kg, 인산염계통 난연제 2 Kg 으로 이루어진 조성물)를 저장하는 저장조(24)에서 공급밸브(25)을 통하여 일정량 공급받으며 Pulp/Pet 복합부직포 원단과 코팅제 조성물이 압축 및 지지롤A(26), B(27)사이에서 밀착되며 합침되고 건조로(28)를 경유하여 건조되고 가이드롤(29)을 거쳐 권치기(30)에 감겨져 기능성 벽지(50)를 얻는 공정을 나타내 보여주고 있는바, 본원의 기능성 벽지(50)는 펄프층(11)+ 섬유층(12)+ 바이오세라믹코팅층(31)으로 이루어지는 구조를 갖는 것을 보여주고 있다.

상기 바이오세라믹코팅층(31)은 물론 상기의 아크릴계수지 고착제 100중량부에 세라믹분말 60±20중량부, 토르말린 분말 10±5중량부, 게르마늄분말 1.0±0.5중량부 및 난연제 20±10중량부를 포함하는 아크릴계 바이오세라믹코팅제를 지칭하는 것이며 이 코팅제는 펄프층(11)을 하부에 갖는 섬유층(12)의 상부로 코팅층을 형성하며 합침된 구조를 이루게 된다.

상기 실시예에서 적용한 기준은 펄프층 36g/㎡, 섬유층 32g/㎡ 으로 구성된 복합부직포에 본원 코팅제를 100g/㎡을 도 2의 롤 코팅법을 사용하여 코팅하였으며, 150℃ ~ 160℃의 건조로에서 10분간 강제 건조시켰으며 이들 공정을 건축 현장에서 즉시 사용 가능한 크기로 절단되어 사용될 수 있는 공정으로 변형시켜 적용할 수 있음은 당업자에게 자명한 기술사상 일 수 있다.

상기의 방법에 의하여 얻어지는 본원의 기능성벽지는 벽지중량 대비 기능성 고형분이 20 중량% 이상에서, 바람직하게는 25±5 중량부을 포함하는 범위내에서 출원인이 원하는 물성을 나타냄을 확인하고 발명을 완성하였다.

본원의 기술사상은 펄프/섬유 복합부직포에만 적용되는 것이 아니고 본원의 코팅제가 적용되는 섬유는 마, 견, 면 등의 천연섬유 와 레이온, 인견 등의 재생섬유 및 나일론, 폴리에스테르 등의 합성섬유 등 모든 직물에 대하여 우수한 적용성을 갖추고 있다.

벽지의 제조시에는 화재 발생시 유해가스를 배출하지 않도록 합성성분이 없는 천연섬유인 면 100%를 선호하게 되는바, 면100%의 직물에 본원의 코팅제를 도포량 50g/m2 이 되도록 직물에 도포시키고 도2의 장치에서와 같이 롤 코팅법을 사용하여 코팅시키고 코팅제가 도포된 직물은 150℃ ~ 170℃의 건조로에서 10분간 강제 건조시키고 건조로를 통과하여 건축 현장에서 즉시 사용가능한 크기로 절단 포장하는 일체형 생산시설로 제조할 수 있음을 확인 하였다.

본 발명의 코팅제가 도포된 섬유/펄프 복합부직포로 제작한 기능성 벽지는 건축물의 유해가스 정화기능 항균기능 항곰팡이기능 탈취기능 발수기능 원적외선방사기능 음이온방출기능 등의 탁월한 기능성의 역할을 수행한다.

본 발명은 원적외선방사 음이온방출 게르마늄의 함유 등의 기능성 코팅제 및 코팅제가 도포된 기능성 섬유/펄프 복합부직포로 이루어진 기능성 벽지를 제공한다.

본 발명으로 제조한 기능성 섬유/펄프 복합부직포로 이루어진 벽지는 원적외선방사 음이온방출 게르마늄의 함유로 생체활성화의 기능을 수행하여 건강을 유지하는 탁월한 기능을 나타내고 세라믹 분말이 섬유와의 고착력이 매우 뛰어나 세탁견뢰도 유연성 등이 뛰어나 침구류 및 의류에 적용이 가능하다. 또한 의학용 물리치료 장비와 건강의료기 등의 분야에 적용이 가능한 획기적인 코팅제의 발명이다.

본 발명에 의한 기능성 성분양을 약 20중량% 전후로 섬유에 합침시켜 원적외선방사 및 음이온방출, 게르마늄 성분의 효과를 측정하기 위하여 요업기술원에 실 험을 의뢰 하였으며 시험결과 원적외선 방사율 0.908, 게르마늄 성분 2218 ppm 으로 나타났고, 또 다른 실험기관인 한국 원적외선응용평가연구원에 실험의뢰 결과 음이온 4750 개의 방출량이 확인되었으며 본원에서 사용하고자 하는 아크릴계수지 고착제 코팅조성물이 원적외선방사 음이온방출 게르마늄 성분의 효과를 충분히 발휘할 수 있으며 섬유와의 고착성능이 매우 우수한 비율을 갖추고 있음을 확인 하였다.

또한 본원의 기능성 벽지에 관하여 난연성을 실험하기 위하여 상기 실시예2에서 얻은 샘플 시험편을 수평으로 유지해서 분젠 버너의 화염길이 15㎜의 끝부분이 시료편의 하단에 닿도록 하고 15초 후에 화염을 제거했을 때 연소하는지를 조사하였으며 발명자가 기대하는 난연 효과가 있음을 확인할 수 있었다.

Claims (3)

1. 펄프/섬유의 2중 구조를 갖는 복합부직포를 이용하여 원적외선 및 음이온을 방출하는 기능성 벽지를 제조하는 방법에 있어서,

   아크릴계수지 고착제 100중량부에 세라믹분말 60±20중량부, 토르말린 분말 10±5중량부, 게르마늄분말 1.0±0.5중량부를 포함하는 아크릴계 바이오세라믹 코팅제를 얻는 단계;

   펄프중량이 20~ 60g/㎡이고 섬유중량이 20 ~ 60 g/㎡ 범위 이내로 이루어진 펄프/섬유복합부직포 100중량부를 기준으로 부직포의 섬유측 표면으로 상기 단계에서 얻은 아크릴계 바이오세라믹 코팅제를 100 ~ 150 중량부를 합침시켜 벽지중량 대비 기능성 고형분의 양을 25±5 중량%로 함유시켜 건조시키는 단계;

   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 펄프/섬유의 복합부직포를 이용하여 얻는 벽지의 제조방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 벽지에 난연성을 부여하기 위하여 아크릴계수지 고착제 100중량부에 세라믹분말 60±20중량부, 토르말린 분말 10±5중량부, 게르마늄분말 1.0±0.5중량부에 인산염계 난연제를 20±10중량부를 추가시키는 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 펄프/섬유의 복합부직포를 이용하여 얻는 벽지의 제조방법.
3. 제1항 또는 제2항의 제조방법에 의하여 얻는 펄프/섬유의 복합부직포 벽지.

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