KR100663973B1 - 천연 솜을 이용한 생분해성 부직포 시트 및 이의 제조방법 - Google Patents

천연 솜을 이용한 생분해성 부직포 시트 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 천연 솜을 이용한 생분해성 부직포 시트 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로 좀더 상세히는 목화(솜), 면사 또는 천연화이버를 천연접착제를 이용하여 시트형으로 압착하고 시트의 양면에 생분해성 수지를 코팅하여 제조되는 생분해성 시트와 이의 제조방법에 관한 것이다.
목화, 면사, 생분해성 수지

Description

천연 솜을 이용한 생분해성 부직포 시트 및 이의 제조방법{Biodegradable nonwoven sheet containing cotton and manufacturing method thereof}
도 1은 본 발명의 생분해성 부직포 시트를 제조하는 공정도이다.
본 발명은 천연 솜을 이용한 생분해성 부직포 시트 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로 좀더 상세히는 천연 솜을 식품용 아교와 목분, 탄산칼슘 또는 탄산칼슘 등을 천연접착제로 이용하여 부직포를 제조하고 이를 건조, 압착하여 경화된 시트를 제조한 후 양면에 생분해성 수지를 코팅하여 제조되는 생분해성 시트와 이의 제조방법에 관한 것이다.
현재 일회용 용기 및 포장재 등의 재료로는 스티로폼, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등이 일반적으로 사용되고 있으며 포장재나 용기 등의 재료로 많이 사용되고 있는 부직포는 합성섬유를 이용하여 제조되는 것이므로, 이들은 폐기시 분해가 되 지 않아 환경오염을 유발하고 소각시에는 다이옥신 등 환경호르몬 발생 등의 문제가 발생한다.
부직포는 직조하지 않고 만든 천으로 상기 환경오염 문제를 해결하기 위하여 합성섬유와 천연섬유를 혼합하여 열융착하여 제조하는 방법이 공지되어 있다. 국내특허 제245583호는 소정의 길이를 갖는 천연섬유사 90~30중량부와 저융점 섬유 10~70중량부를 혼합하여 부직포를 제조하는 방법이 기재되어 있다.
그러나, 상기 발명은 합성섬유의 비율이 감소하기 하였으나 여전히 함유되어 있으므로 환경오염을 줄이는데 큰 도움을 주지 못한다.
따라서, 이러한 문제를 해결하기 위하여 최근에는 폐기시 분해속도가 빠른 분해성수지 또는 천연재료를 이용하는 것에 관심이 높아지고 있다. 그러나 생분해성 수지는 가격이 일반수지에 비하여 4~5배로 고가이므로 실용화에 어려움이 따르며, 천연펄프를 이용한 종이용기 등은 다년생의 나무를 가공 표백하여 사용하므로 환경파괴와 제조공정의 복잡성 때문에 생산단가가 매우 높은 문제점이 있다.
상기 문제점들을 해결하기 위하여, 본 발명은 천연 솜과 천연 접착제를 이용한 생분해성 부직포 시트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 다른 목적은 상기 생분해성 시트를 다양한 모양으로 성형하여 일회용 용기, 포장재, 건축 및 자동차 내장재 등으로 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 상기 생분해성 시트의 외면에 난연성 필름을 코팅하여 난연성 시트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명자는 100% 천연 솜을 일정 넓이로 평평하게 펼친 후 천연접착제를 도포하는 공정을 반복하여 일정 두께의 천연 부직포를 제조하고 이를 건조 압축으로 경화시킨 후 양면에 생분해성 수지를 도포하고 건조, 압착하여 건축내장재나 일회용용기 등으로 간단히 성형가능한 부직포 시트를 제조하였다. 본 발명의 부직포 시트는 분해속도가 빠른 물질을 이용하였으며 생산비용 또한 저렴한 장점을 가진다.
본 발명은 천연 솜을 평탄화하여 규산소다, 목분 또는 탄산칼슘 중 1종 이상과 식품용 아교를 혼합한 천연접착제를 함침 또는 분사 후 압착 및 건조시킨 부직포와 이의 양면을 생분해성 수지로 코팅한 천연 솜을 이용한 생분해성 부직포 시트에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 천연 솜을 0.08~0.1㎜의 두께씩 여러 층을 반복 적층하여 평탄화시킨 후 규산소다, 목분 또는 탄산칼슘 중 1종 이상과 식품용 아교를 혼합한 천연접착제를 함침 또는 분사하는 단계; 상기 천연접착제가 도포된 천연 솜을 압착, 탈수시켜 부직포를 제조하는 단계; 상기 부직포를 80~150℃의 건조터널을 이용하여 건조시키고, 90~150℃의 롤러를 이용하여 압착시키는 단계; 상기 건조와 압착 이 완료된 부직포의 양면에 생분해성 수지를 코팅하는 단계;를 포함하는 천연 솜을 이용한 생분해성 부직포 시트의 제조방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 부직포 시트에 생분해성 수지코팅 후 난연성 수지를 코팅하는 단계를 추가하여 난연성 부재로 사용하는 것을 특징으로 하는 천연 솜을 이용한 생분해성 부직포 시트의 제조방법에 관한 것이다.
뿐만 아니라, 본 발명은 상기 부직포 시트에 열압축 성형공정을 추가하여 용기, 포장재, 건축내장재 또는 자동차내장재로 제조하는 것을 특징으로 하는 천연 솜을 이용한 생분해성 부직포 시트의 제조방법에 관한 것이다.
상기 부직포 시트의 열압축 성형시 온도는 생분해성 수지가 코팅된 것을 고려하여 60~100℃에서 실시하는 것이 바람직하다.
본 발명은 천연 솜으로는 목화 솜을 사용하며, 솜 한 층은 0.08~0.1mm 정도로 하여야 평활도를 향상시킬 수 있으며, 만일 천연 솜의 총 두께를 0.6mm로 생산시에는 약 7겹의 솜을 적층하는 것이 바람직하다.
상기 접착에 사용되는 천연접착제로는 규산소다, 목분 또는 탄산칼슘과 식품용 아교를 사용한다. 규산소다, 목분 또는 탄산칼슘은 상기 식품용 아교 중량대비 5~30중량%를 첨가한다. 목분을 함유하면 강도 높아지며, 부직포 시트의 표면이 충전되어 표면이 매끄럽게 된다.
롤러를 이용하여 압착하는 단계에서는 부직포의 비중을 조절하고 평활도를 조절하는 것이며, 접착제의 함침 정도와 천연 솜의 두께 등을 고려하여 롤러의 높 이와 온도 등을 조절한다.
상기 부직포 건도 공정을 2단계로 나누어 실시하는 것이 바람직하다. 즉, 130~150℃의 1차 건조 후 80~110℃의 2차 건조를 실시한다. 이때 건조는 건조 터널을 이용하며 건조터널의 길이는 8~20m이며 부직포의 두께에 따라서 통과시간을 조절한다. 건조터널을 통과한 부직포는 경화되어 시트형으로 경화된다.
또한, 상기 건조단계를 걸친 부직포는 상, 하층에 열이 90~150℃의 롤러를 3~5차례 반복처리하여 압착, 건조를 실시한다.
그리고, 상기 생분해성 수지의 코팅은 필름형의 수지를 열접착하거나 생분해성 수지조성물을 용액코팅하여 실시한다. 생분해성 수지의 코팅두께는 생산단가를 고려하여 0.015~0.03mm가 바람직하다.
본 발명의 구성을 구체적인 도 1을 통하여 상세히 설명한다.
우선,천연 솜은 목화에서 씨를 분리하여 솜화시켜 제조된다. 제조된 솜은 일정한 넓이와 두께로 평탄하게 펼치고, 이렇게 제조된 천연 솜 층을 여러 겹으로 적층한다. 이렇게 적층된 천연 솜에 천연접착제를 도포한 후 롤러를 이용하여 압착 및 탈수시켜 천연 솜을 이용한 부직포를 제조하였다.
이렇게 제조된 부직포는 완전 건조를 위하여 건조터널을 이용하여 2단계로 열처리를 실시한다. 1차 건조는 130~150℃에서, 2차 건조는 80~110℃에서 실시하여 완전히 건조를 시킨 후 열압착을 실시하여 부직포 제조를 완성한다.
상기 제조된 부직포의 양면에 생분해성 수지를 코팅하여 부직포시트를 제조 하였다. 생분해성 수지의 코팅은 필름을 열접착에 의하여 코팅하거나 용액코팅법으로 시시할 수 있다.
이렇게 완성된 부직포시트는 각각의 용도에 알맞게 열압축 성형하여 다양한 용도로 사용된다.
상기 성형을 실시할 때는 표면에 코팅된 분해성 수지의 융점을 고려하여 60~100℃에서 열압축을 실시하는 것이 바람직하다. 상기 성형에 의하여 본 발명의 부직포 시트는 일회용 용기 또는 포장재 등을 비롯하여 건축 및 자동차 내장재 등으로 널리 사용할 수 있다.
또한, 상기 부직포 시트는 분해성 수지 코팅층 외면에 난연성 수지를 코팅하여 난연성 부재로 사용할 수 있다. 즉, 난연성 판넬 등의 건축물 및 자동차, 선박 등의 내장재로 사용할 수 있으며, 이때는 천연소재를 사용하고 있으므로 화재시 유독성 가스의 발생이 없는 장점을 가진다.
본 발명은 합성섬유나 펄프를 사용하지 않고 생분해성 수지와 천연 솜을 사용하여 생분해성 부직포 시트를 제조하므로 폐기시 분해가 빨라 환경오염을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명은 생분해성 시트를 다양한 모양으로 성형하여 일회용 용기, 포장재, 건축 및 자동차 내장재 등으로 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 생분해성 시트의 외면에 난연성 필름을 코팅하여 난연성 시트로 제조하여 다양한 제품으로 생산할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명은 펄프를 사용하는 부직포보다 생산단가가 낮아 경제적이고, 천연 솜은 1년생이므로 펄프를 이용하는 것보다 환경보호에 효과적이다.

Claims (4)

  1. 평탄화한 천연 솜에 규산소다, 목분 또는 탄산칼슘 중 1종 이상과 식품용 아교를 혼합한 천연접착제를 함침 또는 분사 후 압착 및 건조시킨 부직포와 이의 양면을 생분해성 수지로 코팅한 천연 솜을 이용한 생분해성 부직포 시트.
  2. 천연 솜을 0.08~0.1㎜의 두께씩 여러 층을 반복 적층하여 평탄화시킨 후 규산소다, 목분 또는 탄산칼슘 중 1종 이상과 식품용 아교를 혼합한 천연접착제를 함침 또는 분사하는 단계;
    상기 천연접착제가 도포된 천연 솜을 압착, 탈수시켜 부직포를 제조하는 단계;
    상기 부직포를 80~150℃의 건조터널을 이용하여 건조시키고, 90~150℃의 롤러를 이용하여 압착시키는 단계;
    상기 건조와 압착이 완료된 부직포의 양면에 생분해성 수지를 코팅하는 단계;를 포함하는 천연 솜을 이용한 생분해성 부직포 시트의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 부직포 시트는 생분해성 수지코팅 후 난연성 수지를 코팅하는 단계를 추가하여 난연성 부재로 사용하는 것을 특징으로 하는 천연 솜을 이용한 생분해성 부직포 시트의 제조방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 부직포 시트는 열압축 성형공정을 추가하여 용기, 포장재, 건축내장재 또는 자동차내장재로 제조하는 것을 특징으로 하는 천연 솜을 이용한 생분해성 부직포 시트의 제조방법.
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