KR100833277B1

KR100833277B1 - 크롬을 사용하지 않는 천연 피혁 가공 방법 및 탄닝 조성물

Info

Publication number: KR100833277B1
Application number: KR1020070067619A
Authority: KR
Inventors: 성배경
Original assignee: 주식회사 해성아이다
Priority date: 2007-07-05
Filing date: 2007-07-05
Publication date: 2008-05-28

Abstract

본 발명은 원피로부터 특정 색상이 부여되는 천연 피혁을 가공하는 방법으로서, 원피를 무두질하는 과정에서 크롬과 같은 중금속 성분을 사용하지 않은 탄닝 용액을 사용하여 얻어지는 유성혁으로부터 최종 피혁을 가공하는 방법 및 탄닝 조성물을 개시한다. 본 발명에 따른 공정에서는 크롬을 전혀 사용하지 않음으로 인하여 작업 환경성 및 인체 친화성이 크게 향상되었으며 공정 후 폐기하는 폐액으로 인한 수질, 토양 오염 등의 환경오염을 크게 감소, 억제할 수 있었다.

Description

크롬을 사용하지 않는 천연 피혁 가공 방법 및 탄닝 조성물{Process for Processing Natural Leather without Chromium and Tanning Composition}

본 발명은 피혁 가공 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제조 단계에서 크롬을 사용하지 않음으로 인하여 작업의 환경친화성 및 인체친화성 등이 크게 개선된 천연 피혁 가공 방법에 관한 것이다.

일반적으로 피혁(leather)이라 하면 포유동물 등의 가죽(hide 또는 skin)으로부터 적절한 처리를 가하여 만들어진 제품을 의미하는데, 이와 같은 피혁 제품은 예로부터 의류 등의 소재로 사용되어 왔다. 최근 종래의 천연 피혁을 대신하여 각종 합성수지를 이용한 인조 피혁 또는 합성 피혁이 천연 피혁을 어느 정도 대체하고는 있으나, 보온성, 흡습성, 방습성, 통기성, 흡음성, 차음성 등이 우수한 천연 피혁에 대한 수요는 지속되고 있다. 따라서 최근에도 동물로부터 얻은 원피를 가공한 피혁은 의류는 물론이고 구두 등의 신발류, 핸드백 등과 같은 가방류, 장갑은 물론이고 천연 가죽의 콜라겐을 가열한 젤라틴 아교, 필름, 화장용 재료, 심지어는 의료용 재료로도 널리 사용되고 있다.

그런데, 피혁을 만들기 위한 원재료인 원피는 동물성 조직을 가지고 있어 장기간 보관하면 부패하기 때문에, 최종적인 피혁 제품을 가공하는 과정에서 원피에 존재하는 동물성 성분을 식물성으로 변환시키는 공정이 요구되는데, 이를 유성 공정이라고 한다. 특히, 유성 공정 중에서 동물 가죽의 분해 및 부패를 방지하고 건조하게 되어 뻣뻣해지는 것을 방지하기 위하여 탄닝 공정이 사용된다.

이와 같은 탄닝 공정 중에는 식물의 잎, 과실 등을 염수로 추출하여 얻은 성분을 이용한 식물성 탄닝과, 식물 또는 동물에서 추출한 오일을 사용하는 오일 탄닝 등이 있으나, 현재 일부 특수한 벨트 가죽, 세무 등의 특수한 피혁 제품을 제외하고는 원피의 동물성 성분을 식물성 성분으로 변화시키기 위하여 여러 가지 화학약품과 함께 중금속 성분인 크롬, 지르코늄 등이 사용되며 특히 크롬을 이용한 탄닝 공정이 널리 사용되고 있다. 그러나 탄닝 공정 중에 크롬과 같은 중금속 성분을 사용하면 작업 환경 내지 인체에 악영향을 줄 수 있고, 특히 탄닝 공정 후에 크롬이 함유된 폐액에 의하여 수질 및 토양이 오염되고, 피혁 폐기물에 의한 환경오염의 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있도록 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 동물의 천연 가죽으로부터 피혁을 가공하는 과정에서 크롬과 같은 중금속 성분을 사용하지 않으면서도 피혁의 품질 등을 개선시킬 수 있는 피혁 가공 방법 및 탄닝 조성물을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 피혁을 가공하는 데 있어서 중금속 성분을 사용함으로 인하여 야기될 수 있는 작업 환경성 및 인체 유독성을 억제함으로써, 전체적인 공정의 환경 친화성 및 인체 친화성 등이 크게 향상된 피혁 가공 방법 및 탄닝 조성물을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 가공 공정 후 폐액 중에 수질 및 토양 오염을 야기할 수 있는 성분이 남지 않도록 함으로써 환경오염 문제를 방지할 수 있는 피혁 가공 방법 및 탄닝 조성물을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 후술하는 본 발명의 구성 및 첨부하는 도면을 통하여 보다 분명해질 것이다.

상기와 같은 목적을 갖는 본 발명의 일 관점에 따르면, 원피의 동물성 성분이 제거된 나피로부터 색상이 부여된 천연 피혁의 가공 방법으로서, 탈회 성분 및 효소제가 함유되어 있는 수용액(사전-탄닝 조성물)을 이용하여 나피에 함유되어 있는 석회 및 단백질을 제거한 뒤, 석회 및 단백질이 제거된 나피 100 중량부를 기준으로 물 100~150 중량부, 염화나트륨 6~8 중량부, 유지간 가지제 1.0~2.5 중량부, 산 0.2~1.0 중량부, 인산염 탄닝제 3.0~8.0 중량부, 중화 신탄 1.0~2.0 중량부, 보조 신탄 1.0~3.0 중량부, 결합 촉진제 0.6~1.5 중량부를 포함하는 탄닝 조성물을 이용하여 육면층이 제거된 유성혁을 얻는 유성 단계와; 상기 유성혁에 상기 탄닝 용액을 재처리하여 얻어진 피혁에 기본 색상을 부여하는 염색 단계와; 염색된 피혁을 건조시켜 평활성이 향상된 피혁을 얻는 완성 단계와; 완성된 피혁에 최종 색상을 부여하는 도장 단계를 포함하는 천연 피혁의 가공 방법을 제공한다.

특히, 상기 인산염 탄닝제는 탄소수 8-10의 알킬인산에스테르 또는 히드록시 알킬 인산 에스테르를 함유하고 있다.

바람직하게는 상기 중화 신탄은 아크릴계 신탄 또는 방향족계 신탄인 것을 특징으로 하며, 상기 보조 신탄은 나프탈렌 기반의 신탄 또는 페놀 기반의 신탄인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 탄닝 조성물 중에 함유되는 상기 산은 젖산, 포름산, 아세트산, 부티르산, 프로피온산에서 선택되는 약-유기산을 포함하며, 상기 탄닝 조성물에는 나피 100 중량부를 기준으로 완충제를 0.5~2.0 중량부 포함할 수 있다.

특히, 상기 사전-탄닝 조성물은 상기 나피 100 중량부를 기준으로 물 150~200 중량부, 탈회제 1.05~4.0 중량부, 단백질 분해효소제 0.5~3.0 중량부를 포함하는데, 상기 탈회제는 질소계 탈회제와 비질소계 탈회제를 포함하며, 사기 질소계 탈회제와 비질소계 탈회제는 각각 상기 나피 100 중량부를 기준으로 1.0~3.0 중량부, 0.05~1.0 중량부의 비율로 상기 사전-탄닝 조성물에 포함되어 있으며, 상기 사전-탄닝 조성물에는 나피 100 중량부를 기준으로 효소제의 활성을 위한 pH 조절제 0.1~0.5 중량부, 나피 표면의 반응 활성을 위한 분산제 0.1~0.4 중량부를 포함한다.

한편, 본 발명의 다른 관점에 따르면 원피의 동물성 성분이 제거된 나피를 처리하여 유성혁을 얻기 위한 탄닝 조성물로서, 석회 및 단백질이 제거된 나피 100 중량부를 기준으로 물 100~150 중량부, 염화나트륨 6~8 중량부, 유지간 가지제 1.0~2.5 중량부, 산 0.2~1.0 중량부, 인산염 탄닝제 3.0~8.0 중량부, 중화 신탄 1.0~2.0 중량부, 보조 신탄 1.0~3.0 중량부, 결합 촉진제 0.6~1.5 중량부를 포함하는 탄닝 조성물을 제공한다.

본 발명에서는 천연 가죽으로부터 최종 피혁을 가공하는 데 있어서 종래 크롬과 같은 중금속 성분을 사용하지 않으면서도 충분히 천연 가죽의 성질을 유연하게 변환할 수 있어 최종 물성에 있어서 종래 크롬 탄닝 방법을 사용한 것과 비교하더라도 그 색상 및 엠보 효과 등에 있어서 훨씬 양호한 피혁 제품을 얻을 수 있다.

이와 같은 피혁 가공 과정에서 중금속 성분을 사용하지 않음으로써, 중금속 사용으로 인하여 야기될 수 있는 공정 중의 작업 유해성 및 인체 유독성을 제거함으로써 공정의 환경 친화성 및 인체 친화성을 향상시킬 수 있다.

더욱이, 중금속 성분을 사용하지 않음으로써, 피혁 폐기물과 함께 버려지는 폐액 중에는 크롬 성분이 없기 때문에 환경오염 문제를 극복할 수 있게 되었다.

본 발명자들은 탄닝 과정에서 사용되는 탄닝 용액 중에 크롬과 같은 중금속 성분을 사용함으로써 발생되는 문제점을 해결하기 위하여 피혁을 가공하는 데 있어서 크롬 성분을 사용하지 않으면서도 크롬-탄닝 공정을 통하여 가공되는 피혁과 비교하여 색채, 광택성 등의 품질이 양호한 피혁을 얻을 수 있는 방법을 연구한 끝에 본 발명을 완성하였다. 도 1은 본 발명에 따라 동물의 가죽으로부터 피혁을 가공하는 공정을 개략적으로 도시한 플로 차트이다.

도 1에 도시된 것과 같이, 본 발명에 따른 피혁 가공 공정은 크게 동물의 원피에 함유되어 있는 성분 중에서 피혁으로서 불필요한 성분을 제거하는 준비 단계(S100), 상기 준비 단계(S100)를 통하여 선별된 나피에 함유되어 있는 동물성 성분을 완전히 제거하여 식물성 섬유로 변화시킴으로써 부드러운 형태의 피혁, 즉 유성혁을 얻기 위한 유성 단계(S200), 유성 단계에 얻은 피혁에서 수분을 짜내는 새밍(samming) 단계(S300), 유성혁에 함유되어 있는 육면층(grain)을 제거하여 피혁의 후도를 조절하는 쉐이빙(shaving) 단계(S400), 유성혁 상태로 반-가공된 피혁에 기본 색상을 부여하는 염색 단계(S500), 염색 단계를 거친 피혁에 유연성, 평활성을 부여하는 완성 단계(S600), 최종 물성이 부여된 피혁에 색상 및 광택 등을 부여하는 도장 단계(S700), 도장을 마친 피혁의 검사 단계(S800) 및 검사를 마친 피혁을 포장하는 단계(S900)를 포함할 수 있다. 특히, 본 발명의 핵심은 위 유성 단계(S300)에서 종래 크롬 등의 중금속 성분을 사용하지 않는 것을 핵심으로 하고 있는바, 본 발명에 따라 원피로부터 최종 피혁을 가공하는 각각의 단계에 대하여 구 체적으로 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 피혁 가공에 있어서 동물의 원피로부터 단백질 등의 동물성 성분을 제거한 나피를 용도별로 분류하는 준비 단계(S100)에서의 각각의 공정을 구체적으로 기술하고 있는 플로 차트이다. 준비 단계(100)는 동물의 원피(raw hide, raw skin)에 함유되어 있는 결체조직은 물론이고 진피층의 콜라겐(collagen) 섬유 사이에 있는 구상단백질과 지방 등의 피혁으로서 불필요한 성분을 제거하여 피혁 특유의 감촉을 주기 위한 것이다.

이를 위하여 우선 보관된 원피를 패들(paddle)에 넣고 물로 20~30℃, 바람직하게는 25~30℃에서 약 24시간 담가 두고 세척하여 원피의 보관을 위하여 원피에 함유되었던 염분 등의 오물을 제거하고 수분을 보충하여 원피를 생피상태로 환원시키는 수적(soaking) 공정(S101)이 수행된다. 수적 공정(S101)과 관련해서 탄산나트륨, 황화나트륨, 수산화나트륨과 같은 수적보조제가 원피 중량을 기준으로 약 0.1~0.3 중량부의 비율로 사용될 수 있으며, 계면활성제가 원피 중량을 기준으로 약 0.1~0.2 중량부의 비율로 사용될 수 있다. 수적 공정(S101)과 관련하여 사용될 수 있는 계면활성제는 비이온성 계면활성제, 음이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제가 모두 사용될 수 있으며, 바람직하게는 상술한 비이온성 계면활성제, 음이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제를 둘 이상 병용하여 사용할 수 있다. 계면활성제의 사용과 관련하여 2가 내지 4가의 무기산 또는 유기산의 금속염으로서, 예를 들어 구리염, 아연염, 칼슘염, 마그네슘염, 알루미늄염 등이 부가적으로 사용될 수도 있다. 또한, 후술하는 석회적 공정에 사용되는 물질이 신속하고 균일하게 원피의 내부로 침투할 수 있도록 단백질 분해 효소 및 활성제를 포함하는 기능성 성분, 일례로 TRUPOWET PH(TRUMPLER사)가 원피 중량을 기준으로 대략 0.3~0.8 중량부의 비율로 사용될 수 있다.

수적 공정(S101)을 통하여 오물 등이 제거되면, 원피에 함유되어 있는 동물성의 단백질 조직을 분리시킴으로써, 후술하는 탄닝 공정이 가능하도록 원피에 활성도를 부여하고 불필요한 수용성 단백질을 용출시켜 제거하기 위한 석회적(liming) 공정(S102)이 수행된다. 이와 같은 석회적 공정(S102)은 일례로 알칼리 상태에서 진행되어 원피의 팽윤을 유도하는데, 이를 위하여 원피 중량의 0.2~1.0 중량부 비율의 계면활성제와 함께 알칼리성 물질이 원피 중량의 약 4~10 중량부의 비율로 사용될 수 있다. 본 공정과 관련하여 사용될 수 있는 알칼리성 물질로는 황화수소나트륨, 석회, 황화나트륨 등이 포함되는데, 일례로 황화수소나트륨은 원피 중량을 기준으로 1~5 중량부, 석회 3~6 중량부, 황화나트륨 0.5~3 중량부의 비율로 사용될 수 있으나, 본 발명이 결코 이에 한정되지는 않는다. 이와 같은 공정을 통하여 만약 모피가 아닌 피혁을 가공하고자 하는 경우에는 석회적 공정(S102)에 앞서서 또는 석회적 공정 이후에 원피에 붙어 있는 털을 제거하는 탈모 공정이 추가될 수 있다.

이어서 플레싱-기(Fleshing machine)를 사용하여 상술한 공정을 통하여 단백 질 성분이 제거된 원피의 피하조직 특히 육면의 결체조직, 지방 등을 제거하고 표피층을 분해시켜 지방을 비누화시키는 플레싱(Fleshing, 제육) 공정(S103)이 수행될 수 있다. 플레싱 공정은 예를 들어 연마석 및 롤러가 부착되어 있는 플레싱-기에서 수행될 수 있는데, 원피 중의 지방 성분을 제거하기 위해서는 대략 작업 롤러의 회전속도를 100~300 rpm 정도로 조정한다. 이와 같은 공정을 통하여 동물성 원피에 함유되어 있는 불필요한 성분이 제거되면 용도에 따라 나피를 선별한다(S104).

이때, 만약 나피가 용도에 비하여 두꺼울 경우에는 밴드나이프(band knife) 기기를 사용하여 사용목적에 따라 나피를 2층 이상으로 분할하는 스플리팅(spliting, 나피 분할) 공정(S105)이 추가로 진행되어 가죽의 두께를 1차 조절한다. 스플리팅 공정(S105)과 관련하여 원형띠 형태의 칼날인 밴드나이프가 양쪽 롤러에 의하여 회전되어 이송장치에 의하여 후술하는 공정으로 나피가 이동되도록 가죽을 분할할 수 있으며 별도로 칼날 역식 장치가 추가되는 가죽분할기(spliting machine)에서 수행될 수 있는데, 이와 같은 공정에 의하여 나피는 그 외부의 은면층(grain layer)과 반대편 내부의 육면층(fresh layer)의 2부분으로 나뉠 수 있다. 즉, 원피는 사용목적에 따라 각각 후도(厚度)가 차이가 있는데, 스플리팅 공정을 통하여 나피를 2중으로 나누어 毛가 붙어있는 은면(grain)과 그 아래 부분인 상피(split)로 구분될 수 있다. 본 발명에 따른 준비 단계를 통하여 원피의 진피층(眞皮層)에 함유되는 collagen 섬유의 교차가 적당히 분리되고 원피 특유의 은면층 무늬가 살아나게 된다.

이와 같은 준비 작업을 거쳐 선별된 나피에 함유되어 있는 불필요한 석회 성분, 단백질 성분이 제거할 수 있도록 유제를 사용하여 나피에 남아 있는 콜라겐 섬유조직을 고정, 안정화시킴으로써, 유성혁/유피로서의 기본적 성질을 부여하기 위한 유성 단계(S200)가 수행된다. 도 3은 본 발명과 관련하여 준비 단계를 거쳐 선별된 나피로부터 유피를 얻기 위한 유성 단계를 구체적인 공정으로 구분하여 기술하고 있는 플로 차트이다. 본 발명에 따르면 유성 단계(S200)는 탈회 공정(S201), 효해 공정(S202), 침산 공정(S203), 탄닝 공정(S204)으로 크게 구분될 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예에 따르면, 피혁 가공을 위한 유성 단계(S200)는 사전-탄닝 조성물을 이용하여 탈회 공정-효해 공정이 30-35℃의 온도에서 수행되며, 크롬을 사용하지 않는 탄닝 조성물을 이용하여 침산 공정-탄닝 공정이 수행되지만, 본 발명이 이와 같은 별개의 조성물을 통한 공정으로 한정되는 것은 결코 아니다. 즉, 본 명세서에서 ‘사전-탄닝 조성물(사전-탄닝액)’이라 하면 탈회 공정-효해 공정을 위하여 사용되는 조성물을 지칭하며, ‘탄닝 조성물(탄닝액)’이라 하면 침산 공정-탄닝 공정을 위하여 사용되는 조성물을 의미한다. 한편, ‘사후-탄닝 조성물(사후-탄닝액)’이라 하면 탄닝제에 의한 원피 처리를 통하여 얻어진 유성혁에 특정 처리, 예컨대 항균 처리 등을 수행하기 위한 조성물을 지칭한다. 본 발명과 관련한 유성 단계(S200)는 예를 들어 유성 드럼에서 소정의 온도 및 pH에서 수행된다.

우선 탈회(deliming) 공정(S201)은 상술한 준비 단계(S100)를 통하여 불필요 한 성분을 제거하기 위하여 사용된 알칼리 용액에 원피가 침지됨으로써 알칼리 상태에 놓인 원피를 산, 산성염, 암모늄염 등의 약품을 가하여 나피를 중화시킴으로서 팽윤 상태의 나피를 본래의 상태로 되돌아오게 하는 과정으로 대략 20~50분 동안 수행될 수 있다. 또한, 효해(bating) 공정(S202)은 단백질 분해효소를 사용하여 나피 중의 불필요한 단백질을 제거하여 섬유조직을 이완시켜 최종 완성 피혁의 은면이 깨끗하고 매끈하여 유연성과 신장력이 좋고 은면이 미려한 피혁을 얻기 위한 공정으로서, 대략 30~180분 동안 수행될 수 있다.

본 발명에 따른 사전-탄닝 공정, 즉 탈회 공정(S201) 및 효해 공정(S202)은 바람직하게는 분산제를 사용하는 복합 조성물을 이용하여 동시에 약 30~35℃, pH 7~9의 조건에서 수행될 수 있다. 구체적으로 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 탈회 공정(S201)-효해 공정(S202)의 수행을 위한 사전-탄닝 조성물은 나피 100 중량부를 기준으로 물 150~200 중량부, 나피에 침투한 석회를 중화, 제거하고 팽윤되어 있는 나피를 원래의 상태로 돌리기 위하여 탈회제(deliming agent) 1.05~4.0 중량부, 효해 공정을 위한 효소제 0.5~3.0 중량부를 필수 성분으로 포함하고 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 다르면, 사전-탄닝 조성물에 함유되는 탈회제로는 질소계 탈회제와 비질소계 탈회제를 혼합 사용한다. 이때, 본 발명에 따라 사용될 수 있는 질소계 탈회제와 비질소계 탈회제는 각각 나피 100 중량부를 기준으로 약 1.0~3.0 중량부, 0.05~1.0 중량부의 비율로 사전-탄닝 조성물에 혼합된다. 본 발명과 관련하여 사용될 수 있는 질소계 탈회제로는 염안(염화암모늄), 유안(황산암모늄) 등과 같은 암모늄을 포함하며, 비질소계 탈회제로는 프로필렌 카보네이트를 주성분으로 하는 카르복실 에스테르 계열의 “Decaltal ES(BASF사)”, 다가 방향족 산(multivalent aromatic acid)의 염을 주성분으로 하는 “Decaltal N(BASF사)”, “Delime 500 (KORIN사)”, 무기산과 유기산의 혼합물인 “Demarscal RBB(TFL사)” 등의 제품을 사용할 수 있다. 특히, 상술한 석회적 공정(S102)을 거친 원피의 pH는 대략 11-12 정도로 상승하는데, 이와 같이 알칼리 상태를 중화시켜 탈회 공정을 신속하게 유도하고, 스플리팅 공정을 거치지 않은 두꺼운 원피 내에 잔존하는 칼슘 성분을 제거할 수 있도록 강산기와 약산기가 병존하는 다가 방향족 산의 염을 주성분으로 하는 비질소계 탈회제를 사용하는 것이 바람직하다.

한편, 효해 공정(S202)을 위하여 사용되는 효소제로는 단백질 분해효소(proteolytic enzyme)를 함유하고 있어 나피에 잔존하는 비구조적 단백질을 제거할 수 있다. 본 발명과 관련하여 단백질 분해효소를 함유하는 효소제로는 펩신, 트립신, 키모트립신, 엘라스타제(elastase), 또는 이들 혼합물을 사용할 수 있으며, 구체적으로 황산암모늄을 함유하고 있는 췌장 효소(pancreatic enzyme)를 기반으로 하는 “TRUPOZYM CL(Trumpler사)”를 포함하여, “Actase”, “Pancreol PBW”, “Pancreol PBK” 등의 단백질 분해효소가 사용될 수 있다. 이때, 효소제에는 리파아제 성분이 포함되어 원피 중의 잔존하는 지방 성분이 또한 제거되도록 할 수 있다.

특히, 사전-탄닝 조성물에는 상술한 탈회제 및 효소제 성분과 나피의 표면 사이의 반응 활성을 향상시킬 수 있도록 분산제(세제)가 나피 100 중량부를 기준으로 약 0.1~0.4 중량부가 포함될 수 있다. 또한, 사전-탄닝 조성물 중에는 효소제의 활성을 위한 pH를 조절하기 위한 pH 조절제가 나피 100 중량부를 기준으로 약 0.1~0.5 중량부의 비율로 함유될 수 있다.

사전-탄닝 조성물 중에 포함될 수 있는 분산제로는 계면활성제 또는 에멀션화제를 포함하는데, 구체적으로는 ⅰ) 지방산 폴리글리콜, 지방산 폴리글리콜 에테르, 알킬페놀 폴리글리콜 에테르와 같은 폴리글리콜 유도체, 지방산 모노글리세라이드, 지방산 폴리글리세린 에스테르와 같은 글리세린 유도체와 같은 비-이온성 계면활성제, ⅱ) 지방족 알코올 설페이트(fatty alcohol sulfates), 지방족 알코올 에테르 설페이트(fatty alcohol ester sulfate), 모노글리세라이드 설페이트, 포화/불포화 지방산의 황화물, 알킬벤젠 설포네이트(alkyl benzene sulfonate), 알킬 설포네이트 등과 같은 음-이온성 계면활성제, ⅲ) 아민염, 4급 암모늄염, 피리디늄염 등과 같은 양-이온성 계면활성제, ⅳ) 탄소수 3-15의 알킬페놀(예를 들어 노닐 페놀)과 에틸렌 옥사이드가 결합한 에톡시화 알코올(ethoxylate alcohol), 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온, 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온, 2-옥틸-4-이소티아졸린-3-온 등의 이소티아졸리논(isothiazolinone) 유도체와 같은 양쪽성(이온성:비이온성) 계면활성제를 포함한다. 바람직하게는 양이온성 계면활성제가 사용될 수 있으며, 필요에 따라 비이온성 계면활성제와 이온성 계면활성제를 병용하여 사용할 수 있음은 물론이다. 본 발명에 사전-탄닝 조성물 중에 포함되는 분산제(세제)로는 에톡시화 알코올 기반의 “PARA-SK-N(신진화학공업)”, 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온, 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온 기반의 “SJ-B7(SS-HH, 신진화학공업) ”, 또는 옥틸-이소티아졸리논 기반의 “SJ-P8(신진화학공업)”을 들 수 있다.

본 발명에 따라 사전-탄닝 조성물 중에 포함되는 pH 조절제로는 젖산(lactic acid), 포름산, 아세트산, 부티르산, 프로피온산 등과 같은 유기산, 중아황산소다(NaHSO₃)로 전환되는 중아류산소다(Na₂S₂O₅) 등과 같은 무기산 성분을 포함하는 약산 및 수산화나트륨, 수산화암모늄, 수산화칼륨 등과 같은 염기를 포함할 수 있다.

한편, 상술한 것과 같은 탈회 공정(S201) 및 효해 공정(S202)이 완료되면 후술하는 탄닝 공정(S204)에서 나피의 표면으로만 탄닝 성분이 과도하게 결합되고 내부는 연화 되지 못하여 생피 상태로 남는 것을 방지하기 위하여 산을 가하여 시스템의 pH를 산성 조건, 예를 들어 pH 2.0~3.5로 조정하는 침산(pickling) 공정(S203)이 수행된다. 침산 공정 역시 상술한 탈회 공정(S202), 효해 공정(S203)과 마찬가지로 유성 드럼에서 수행될 수 있으나 공정 온도는 대략 20~30℃의 범위에서 수행된다. 침산 공정(S203)에 이어서 유화제를 사용하여 불안정한 동물성 섬유를 식물성 섬유로 변화시켜 부드럽고 가벼운 가죽인 유피 또는 유성혁을 얻기 위한 탄닝 공정(S204)이 수행된다. 본 발명에 있어서 침산 공정(S203)과 탄닝 공정(S204)은 연속적으로 실질적으로 동일한 용매를 사용하여 진행될 수 있다.

이를 위하여 우선 적정량의 물, 바람직한 실시예에 따르면 나피 100 중량부를 기준으로 100~150 중량부의 물로 드럼을 채운 뒤 농도가 6~7 보오메(Be')가 되도록 염화나트륨을 원피 100 중량부를 기준으로 대략 6~8 중량부의 비율로 첨가한다. 계속해서 상기 효해 공정(S202)을 거친 나피의 내부로 산 성분이 침투, 결합시킬 수 있도록 유제간 가지제가 나피 100 중량부를 기준으로 1.0~2.5 중량부로 첨가된다. 이때, 바람직하게는 우선 나피 100 중량부를 기준으로 유제간 가지제를 0.5~1.0 중량부의 비율로 혼합하고, 후술하는 탄닝제 성분이 첨가된 뒤에 다시 유제간 가지제를 원피 100 중량부를 기준으로 0.5~1.5 중량부의 비율로 첨가하는 것이 바람직하다. 본 발명에 따라 사용될 수 있는 유제간 가지제로는 탄소수 5-20의 고급 알코올 에스테스를 주성분으로 갖는 “DOBAMIN DR-10(동우 인더스트리얼)”, “Eskatan GLH(Dr. Th. Bohme)”, “Pelgrassol LP(Zschimmer & Schwarz)” 등이 사용될 수 있다.

아울러, 상기 효해 공정(S202)을 통한 조성의 pH를 산성으로 변화시킬 수 있도록 산 성분이 나피 100 중량부를 기준으로 약 0.2~1.0 중량부의 비율로 첨가된다. 침산 공정(S203)을 위하여 첨가되는 산 성분으로는 젖산, 포름산, 아세트산, 부티르산, 프로피온산 등과 같은 약-유기산(weak organic acid)이 특히 바람직하다. 또한, 이때 완충제로서 상술한 산 성분의 염이 사용될 수 있는데, 일례로 산 성분으로 포름산을 사용한 경우에는 의산소다(포름산소다)가 원피 100 중량부를 기준으로 0.5~2.0 중량부의 비율로 사용될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 탄닝 조성물 중에는 침산 공정(S203)을 위하여 상술한 성분 외에도 탄닝 공정(S204)을 수행하기 위하여 유제 성분을 포함한 성분이 복합적으로 함유되어, 나피의 불안정한 동물성 섬유를 식물성 섬유로 변환하여 가죽을 부드럽고 가볍게 만들 수 있도록 한다. 구체적으로, 탄닝 처리를 위하여 탄소수 8-10의 알킬인산에스테르, 히드록시 알킬 인산 에스테르를 함유하고 있는 인산염 탄닝제(phosphine based tanning agent)가 나피 100 중량부를 기준으로 약 3.0~8.0 중량부의 비율로 첨가된다. 본 발명에 따른 인산염 탄닝제로서는 “SEICITAN PH(SEICI사)”를 들 수 있다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 탄닝 조성물 중에는 상술한 인산염 탄닝제 외에도 조성물의 중화 및 완충 기능을 위한 합성탄닝제(Synthetic Tanning Agent, 신탄(syntan))로서 중화 신탄(neutralizing syntan)이 나피 100 중량부를 기준으로 1.0~2.0 중량부, 방향족 계열의 보조 신탄(replacement syntan)이 나피 100 중량부를 기준으로 1.0~3.0 중량부, 결합 촉진제로서 탄산수소나트륨(중조)이 나피 100 중량부를 기준으로 0.6~1.5 중량부의 비율로 탄닝 조성물 중에 포함될 수 있다.

본 발명에 따른 상기 중화 신탄은 예를 들어 아크릴계, 아미노 수지계, 폴리우레탄계(아크릴계 신탄에 우레탄기가 도입된 것) 또는 나프탈렌계, 페놀계 등과 같은 방향족 계열의 신탄일 수 있으며, 상기 보조 신탄은 나프탈렌/페놀 기반의 방향족 신탄일 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면 상기 중화 신탄으로는 완충 염을 갖는 페놀 기반의 신탄으로서, 예를 들어 “Tanicor APR(PARVOL PRA, Clariant)”가 사용될 수 있으며, 상기 보조 신탄은 페놀 기반의 신탄으로서, “Tanicor DRF(Clariant)”를 포함한다.

이와 같은 복합 조성물을 통한 탄닝 작업을 통하여 완성된 유성혁으로부터 후술하는 공정이 수행될 수 있으나, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 피혁에 항균성 기능을 부여하기 위하여 유성혁은 사후-탄닝 조성물에 침지된다. 사후 탄닝-조성물은 나피 100 중량부를 기준으로 물 90~110 중량부, 과붕소산나트륨(sodium perborate) 0.5~1.5 중량부, 바람직하게는 유기계 방부제인 방부제 0.02~1.0 중량부를 포함하고 있다. 본 발명에 따라 사후-탄닝 조성물에 첨가되는 방부제로는 예를 들어 디-요오도메틸-p-톨릴술폰, p-클로로-m-크레졸, 2,4-디클로로벤질알콜, 2-(티오시아노메틸티오)벤조티아졸(TCMTB), 2-하이드록시에틸-2,3-디브로보프로피오네이트, 2-브로모-4-하이드록시아세토페논, 2-n-옥틸-4-이소티아졸린-3-온, 디클로로펜 등을 포함한다.

유성 단계(S200)가 완료되어 식물성 섬유로 변환된 유성혁(유피)이 얻어지면, 새밍기의 롤러 사이에 유성혁을 투입하여 유성혁의 등급을 선별한 뒤 롤러에 의하여 유성혁에 함유된 수분을 짜내는 새밍 단계(탈수 단계, S300)가 수행된다. 이와 같은 새밍 단계(S300)를 통하여 유성혁 중에 수분이 예를 들어 30~50% 정도로 감소되는데, 일례로 펠트 재질의 롤러로 유성혁에 압력을 가하는 방법이 사용될 수 있다. 새밍 작업이 완료된 유성혁은 쉐이빙기로 이송, 운반되어 육면층이 깎아짐으로써, 스플리팅 단계(S105)에서 1차적으로 조절된 피혁의 후도가 정확하게 조정되는 쉐이빙 단계(S400)가 수행된다.

이와 같이 유성 단계(S200) 및 바람직하게는 새밍 단계(S300)와 쉐이빙 단계(S400)가 완료된 유피에 대해서는 기본적인 색상이 부여되는 염색 단계(S500)가 수행된다. 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 탄닝 공정이 완료된 유피에 대한 염색 단계를 공정별로 도시한 플로 차트이다. 상술한 것과 같이 유성 단계(S200)에서 산성 조건의 침산 공정(S203) 및 탄닝 공정(S204)을 거친 유피를 염색 드럼에 투입하고, 상술한 탄닝 조성물(1차 탄닝 조성물)을 사용하여 소수성 활성 물질과 안정한 수성 에멀션을 형성하여 유화 효과를 가질 수 있도록 재탄닝 공정(retanning, S501)이 수행된다. 즉, 상술한 유성 단계(S200) 중 탄닝 공정(S204)을 거친 피혁은 쉐이빙 단계(S400)에 의하여 탄닝 효과가 불균일해지므로 수반되는 공정에서 불량을 초래할 우려가 있으므로, 이를 보완하여 유연성 및 미감을 얻을 수 있도록 재탄닝 공정(S501)이 수행된다. 이때, 바람직하게는 중화제를 사용한 중화 공정(S502)과 함께 재탄닝 공정(S501)이 수행되는데, pH 4.0~8.0의 범위 및 대략 30~40℃의 온도에서 재탄닝 작업이 이루어지도록 하는 것이 특히 바람직하다.

이어서, 유피에 기본 색상을 부여하기 위한 염색 공정(S503)이 염색 드럼 내에서 대략 30~40℃의 온도 범위에서 수행된다. 이를 위하여 온도가 균일하게 유지되는 염색 드럼에서 수용성 염료를 유성혁과 혼합시켜 물리적인 조작을 통하여 착색시켜 기본적인 색상을 부여한다. 계속해서 염색 공정이 완료된 피혁에 유화 효과를 극대화시키도록 가지(加脂, fatliquoring) 공정(S504)이 수행되는데, 바람직하게는 드럼 내의 수온을 40℃ 이상, 바람직하게는 40~50℃로 조절한 상태에서 에멀션 상으로 조제한 가지제(fatliquoring agent)를 첨가한 뒤 방치한다. 이와 같은 가지 공정(S504)의 목적은 피혁이 건조된 뒤에도 유연성을 갖게 하며 외부작용을 받을 때에 섬유간의 마찰을 감소시켜 열, 약품, 감촉, 색 등을 조정하는 외에도 내세척성, 내수성, 방수성을 부여하는 등 물리적, 화학적 작용 등의 외부작용으로부터 피혁을 보호하는데 있다. 가지 공정(S504)에 사용될 수 있는 가지제로는 예를 들어 술폰, 설페이트 등과 같이 황 원자가 함유되어 있거나 함유되어 있지 않은 알칸, 알코올, 에스테르, 또는 다른 소수성 탄화수소를 기재로 하는 지방 및 오일과 같은 유상가지제, 아크릴계 가지 신탄을 포함하는 기본 가지제를 유성혁 100 중량부를 기준으로 대략 0.1~10.0 중량부로 첨가하고, 바람직하게는 가공을 용이하게 하도록 폴리카르복시산, 폴리에스테르를 기재로 하는 저분자량의 유화제가 기본 가지제와 동일한 중량으로 첨가될 수 있다. 본 발명에 사용되는 가지제는 종래 사용되는 가지제를 임의로 사용할 수 있음은 물론이다. 예를 들어 본 발명에 사용될 수 있는 가지제로서 유상가지제는 대략적으로 에멀션 형 및 비-에멀션 형으로 분류될 수 있는데, 에멀션 형 유상가지제로는 황산오일, 아황산오일, 술폰산오일, 비누, 인산오일 및 지방족산 축합물 기반의 오일과 같은 음이온계; 지방족산 아민 기재 오일과 같은 양이온계; 아미노카르복실산 기반 오일 및 베타인 화합물과 같은 양쪽성계; 및 폴리에틸렌옥시드 유도체와 같은 비이온계가 포함된다. 비-에멀션 형 유상가지제로는 어유, 수지유, 식물성 기름 (예. 올리브유), 동물성 기름 (예. 쇠기름, 돼지기름 및 양기름), 울-그리스, 광유, 밀랍, 석랍 등과 같은 천연오일이 포함된다. 또한, 합성오일 기반의 유상가지제 또는 반응성 오일이 사용될 수도 있으며, 변형 오일로는 산화성 중합화 오일 등을 예시할 수 있다.

바람직하게는, 유성 단계(S200)를 거쳐 생성된 유피 내에 포함된 금속 화합물과 반응하여 착물 또는 이중염을 형성하는 관능기(예. 카르복실기, 포스페이트 에스테르기, 포스폰산기, 포스핀산기, 황산기, 아황산기, 술폰산기, 아미노기 등)를 갖는 유상가지제가 사용된다. 보다 바람직하게는 본 발명에 따른 유상가지제로서 플루오로알킬기, 플루오로알케닐기 또는 플루오로에테르기를 갖는 포스페이트 에스테르, 포스폰산 유도체 또는 포스핀산 유도체, 또는 이들의 암모늄염, 알칼리 금속염 또는 알칼리토금속염; 상기 불소-함유 인 기반의 화합물 (상기 포스페이트에스테르, 포스폰산 유도체 또는 포스핀산 유도체)과 알칼리 금속 및 알칼리 토금속 이외의 금속 화합물과의 반응 생성물을 개별적으로 또는 상기 유상가지제 또는 기타 성분과의 혼합물로 사용할 수 있다. 또한, 불소-함유 계면활성제 뿐 아니라 불소-함유 카르복시산 또는 그의 염도 유상가지제로 바람직하게 사용될 수 있다.

인 기반의 화합물과 반응되는 금속 화합물은 인산기와 반응하여 착물 또는 이중염을 형성할 수 있는 금속 화합물이며, 알칼리 금속 및 알칼리 토금속 화합물 이외의 금속 화합물은 모두 포함할 수 있다. 그의 예로는 크롬 화합물, 지르코늄 화합물, 티탄 화합물, 알루미늄 화합물, 탈륨 화합물, 아연 화합물 등이 있으며, 예컨대, 유기 또는 무기용매에 가용성인 염, 산화물, 황화물, 할로겐화물 및 산화물이 있다.

상술한 것과 같은 공정으로 이루어질 수 있는 염색 단계(S500)가 완료되면 최종적인 완성 피혁을 얻기 위한 완성 단계(S600)가 수행되는데, 도 5는 본 발명에 따라 염색 단계를 통하여 얻어진 피혁에 최종적인 물성 등을 부여하는 완성 단계(S600)를 보다 구체적으로 도시한 플로 차트이다. 우선, 염색 단계(S500)를 거쳐 얻어진 피혁을 신장기(setting out machine)로 이송하여 피혁의 주름을 펴고 은면을 평활하게 하여 피혁의 면적을 넓혀주는 세팅 공정(S601)이 수행되고, 건조 작업을 통하여 피혁의 습도를 원하는 범위로 조정한다. 세팅 공정(S601)을 통하여 피혁에 잔류하는 주름이나 거친 은면은 그 이후의 건조 공정에서 수축, 고정되어 제거하기 어렵기 때문에 본 공정을 통하여 물리적 압력에 의하여 제거된다. 이와 같은 공정은 가죽 신장기에 구비된 나선형 칼날이 달린 실린더가 고속으로 회전하면서 피혁을 넓게 펴주어 주름을 제거하고, 은면을 평활하게 함으로써 수율을 증대시키는 방법으로 이루어질 수 있다.

본 발명과 관련한 건조 작업은 우선 진공 기기 내에서 피혁의 은면을 넓게 편 다음에 진공상태에서 수분을 증발시킴으로써 은면을 곱게 하고 촉감을 조절하는 1차 건조 공정(S602)과, 피혁의 주름을 펴고 평수를 늘리며 면이 뜨는 것을 방지하기 위하여 피혁을 트롤리 등에 넣어 수행되는 2차 건조 공정(S603)으로 구분될 수 있다. 이와 같은 건조 공정에서 피혁의 수분함량이 많은 경우에는 열풍을 이용하여 수행될 수 있으며, 건조 공정을 통하여 얻어진 피혁의 함수율을 조절하고 수분 침투가 균일하도록 조습 공정(conditioning)이 수행될 수 있다.

건조 공정을 통해서 단단해진 피혁의 섬유질을 풀어주어 유연성을 부여하기 위하여 피혁이 바이브레이션 기기 내에서 두드려지는 바이브레이션 공정(S604)이 수행된다. 물론 피혁의 용도 및 목적에 따라 피혁을 두드려주는 바이브레이션 공정 외에도 쇠로된 날이 전후 왕복운동을 하면서 피혁을 긁어주거나 또는 날이 달린 실린더가 전후 왕복운동을 하면서 피혁을 긁어주는 스테이킹(stalking) 공정이 바이 브레이션 공정의 대안으로서 사용될 수 있다. 이와 같은 바이브레이션 공정(604)이 완료되면, 은면 상태, 후도, 강도, 색상 등을 고려하여 후술하는 도장 투입 여부, 등급을 판단하기 위하여 피혁은 선별대로 이송되어 크러스트 선별 공정(S605)이 수행된다. 이어서, 선별된 피혁은 버핑 기기로 이송되어 그 표면의 매끄러움과 도장물성을 향상시킬 수 있도록 버핑(buffing) 공정(S606)을 거친 뒤, 고무공과 함께 밀링 드럼으로 이송되어 그 내부에서 적절한 회전을 통하여 피혁의 먼지를 제거하고, 조습, 유연성 등을 피혁에 부여하는 밀링 공정(S607)과, 자동토글 기기로 이송하여 건조시 발생되는 피혁의 수축을 방지하고 평활성을 회복시키는 토글(toggle) 공정(S608)을 거쳐서 피혁의 물성 및 품질을 향상시킨다.

완성 단계(S600)를 거친 피혁에 대해서는 최종적으로 도료를 입혀 외관을 개선하고 내구성을 부여하여 최종 완성된 피혁을 가고하는 도장 단계(S700)가 수행되는데, 도 6은 본 발명에 따라 피혁에 최종적인 외관 및 물성을 부여하기 위한 도장 단계를 보다 구체적으로 도시한 플로 차트이다. 우선, 완성 단계(S600)를 통하여 평활성, 유연성 등의 기본적 물성이 개선된 피혁은 롤-코팅기로 이송되어 점착력을 부여하기 위한 롤코팅 공정(S701)이 수행된다. 본 발명에 따른 롤코팅 공정(S701)은 피혁 이면 기모에 점착력을 부여하는 이면-롤코팅 공정과 하지와 도장막간의 접착력을 부여함과 동시에 1차 색상을 부여하는 롤코팅 공정으로 구분될 수 있는데, 점착력을 위하여 아크릴계 바인더, 폴리우레탄계 바인더 등이 사용될 수 있다.

롤코팅 공정(S701)이 완료된 피혁은 롤-프레스기로 이송되어 피혁 외부의 흠 집, 요철이 형성된 모공 등 고르지 못한 은면을 제거하여 평활성 및 물성을 강화하는 1차 모공 공정(S702)이 수행된다. 1차 모공 공정(S702)이 완료된 피혁은 오토스프레이기로 이송되어 2차 색상이 부여됨으로써, 도장 상태로 변환되는 베이스 코팅(S703)과, 재차 롤-프레스기로 이송되어 피혁의 평활성을 개선하기 위한 2차 모공 공정(S705)이 수행되어 엠보싱이 형성된 상태가 된다. 이어서, 피혁은 다시 오토스프레이기로 이송되어 피혁에 최종 색상이 부여되는 컬러 코팅 공정(S705)과, 광택을 부여하여 최종 도장물성을 부여하는 탑 코팅 공정(S706)을 통하여 최종적인 색상과 광택 등의 도장물성이 부여된다. 탑 코팅과 관련해서는 예를 들어 셀룰로오스 계열의 처리제 또는 폴리우레탄계의 탑-코팅 처리제가 사용될 수 있다.

이와 같은 도장 단계를 거친 피혁은 검사대로 이송되어 완제품 검사기준에 따라 외관 및 물성이 검사되는 검사 단계를 거치고, 면적을 측정하는 계평 공정 후에, 속 단위로 번들 포장되는 포장 단계가 수행되어 최종 완제품으로서 가공, 판매될 수 있다.

이하, 본 발명에 대한 예시적인 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

실시예 1: 크롬- 프리 타입의 피혁 가공

염장 처리되어 보관된 우피를 원피로 사용하여 피혁을 가공하였다. 우선, 패들에 25~30℃의 물을 표시선까지 채우고, 염장 처리된 원피를 염화나트륨을 떨어내면서 패들에 투입하였다. 수적보조제로서 탄산나트륨을 원피 중량 대비 0.1~0.3 중량부로 혼합하여 60분간 정치시켜 원피를 침윤시킨 뒤 30분간 패들을 회전시켰다. 이어서 계면활성제를 원피 중량 대비 0.1~0.2 중량부로 투입하고 패들을 20~30분간 회전시키고 30~40분 동안 방치하는 작업을 반복하여 원피 투입 후 22~24 시간 경과 후 원피의 연화상태를 파악하여 수적 작업을 완료하였다. 이어서, 25~30℃의 물을 표시선까지 채우고, 황화수소나트륨을 원피 중량 대비 1~5 중량부, 계면활성제를 원피 중량 대비 0.2~1.0 중량부의 비율로 투입한 뒤, 15분간 회전 및 60분간 정치 작업을 2-3회 반복하고 석회를 원피 중량 대비 3~6 중량부, 황화나트륨을 원피 중량 대비 0.5~3 중량부의 비율로 투입한 뒤 회전 및 정치 작업을 8-10회 반복하고, 원피의 탈모 및 팽윤 상태를 관찰하여 석회 작업을 마무리하였다.

석회적 작업이 마무리된 원피를 플레싱기로 이송하여 물기를 뺀 뒤, 작업 롤러, 고무 롤러, 칼날을 이용하여 원피의 육면 기름층을 제거하였다. 플레싱 작업이 끝난 원피를 은면의 상태와 두께 등을 고려하여 용도별로 분류하고, 밴드나이프 머신 또는 분할기(spliting machine)로 원피를 이송하여 용도에 따라 원피의 후도를 1차적으로 조절하여 준비 단계를 마무리하였다.

준비 단계가 마무리된 원피를 유성 드럼으로 이송하고, 원피 중량 대비 30~35℃ 물 150~200 중량부, 분산제(세제) 0.1~0.4 중량부, 중아류산소다 0.1~0.5 중량부, 비질소계 탈회제로서 delime 500 (Korin사) 0.05~1.0 중량부, 질소계 탈회제로서 유안 1.0~3.0 중량부를 드럼에 투입하여 20~50 분 동안 탈회 공정을 수행하고, 효소제로서 TRUPOZYM CL(Trumple사)를 원피 중량 대비 0.5~3.0 중량부로 투입하여 30~80 분 동안 원피와 반응시켜 사전-탄닝 공정을 마무리하였다.

사전-탄닝 공정이 마무리되면 드럼을 수세하고, 원피 중량을 기준으로 20~30℃의 물 100~150 중량부, 염화나트륨 6~8 중량부를 투입하여 15분 동안 반응시키고, 유제간 가지제로 “DORAMIN DR-10”을 원피 중량 대비 0.5~1.0 중량부 투입한 뒤 15분 동안 반응시켰다. 이어서, 포름산을 원피 중량 대비 0.2~1.0 중량부 투입하여 90분 동안 반응시켜 침산 공정을 진행하였다. 계속해서 인산염 탄닝제로서 “SEICITAN PH(SEICI사)”를 원피 중량 대비 3.0~8.0 중량부의 비율로 투입하여 120분 동안 반응시키고, 중화 신탄으로서 “Tanicor APR(Clariant)”와 완충제로서 의산소다를 각각 원피 중량 대비 1.0~2.0 중량부, 0.5~2.0 중량부의 비율로 투입한 뒤 20분 동안 반응시켰다. 계속해서 원피 중량 대비 0.2~0.5 중량부의 중조를 투입하여 20분 동안 반응시키는 작업을 3회 반복한 뒤, 보조 신탄으로서 “Tanicor DRF(Clariant)”를 원피 중량 대비 1.0~3.0 중량부 투입하여 30분 동안 반응시키고, 최종적으로 유제간 가지제인 “DR-10”을 원피 중량 대비 0.5~1.5 중량부 투입하여 120분 동안 반응시켜 탄닝 공정을 완료하였다. 탄닝 공정 후에 드럼을 수세한 뒤, 다시 원피 중량 대비 35~45℃의 물 90~110 중량부, 과붕소산나트륨 0.5~1.5 중량부 및 방부제 0.02~1.0 중량부를 함유한 사후-탄닝 조성물을 이용하여 항균 처리를 수행하였다.

이어서, 탄닝 공정을 통하여 얻어진 유성혁을 등급별로 선별한 뒤 새밍기로 이송하여 물짜기 작업을 수행하고, 물짜기 작업이 완료된 유성혁은 쉐이빙기로 이송하여 육면층을 깎아내는 후도 조정 작업(쉐이빙)이 수행되었다. 쉐이빙 작업 후에 유피는 염색 드럼으로 이송되어 상술한 탄닝제 및 중화제가 포함된 탄닝 조성물 을 통하여 재탄닝 공정, 천연 염료를 유피에 침투시키는 염색 공정 및 유피에 유연성을 부여하기 위한 가지 공정이 순차적으로 수행되었다.

염색 공정 완료 후, 유성혁은 신장기로 이송되어 주름 제거 및 평활성 부여 작업이 수행되고 진공기에서 1차 건조, 트롤리에서 2차 건조, 유연성/평활성을 부여하기 위한 바이브레이션 작업, 선별대에서의 크러스트 선별 작업, 버핑 작업, 밀링 작업, 토글 공정을 거쳐 피혁의 완성 단계를 수행하였다. 마지막으로 완성 단계를 거친 피혁은 롤코팅, 롤프레스에서 1차 모공, 베이스 코팅, 2차 모공, 컬러 코팅, 탑 코팅 공정을 거치는 도장 단계를 통하여 최종적인 피혁이 완성되었다.

비교예 : 크롬 탄닝제를 이용한 피혁 가공

본 실시예에서는 상술한 실시예와 비교하여 탄닝 조성물 중에 크롬을 포함한 것을 제외하고는 상기 실시예와 동일한 절차를 반복하여 피혁을 완성하였다. 본 실시예에 따라 사용된 침산 조성물은 원피 중량을 기준으로 물 100 중량부, 염화나트륨 8.0 중량부, 유제간 가지제인“DR-10” 0.50 중량부, 포름산 0.50 중량부, 황산 1.10 중량부 이었으며, 탄닝 공정을 위한 조성물은 원피 중량을 기준으로 크롬 6.90 중량부, 방부제 0.05 중량부, 중조 0.30 중량부이었다.

실험예 : 피혁의 관능적 비교

위 실시예와 비교예를 통하여 각각 가공된 피혁의 상태를 육안으로 관찰하였다. 관찰 결과 본 발명에 따라 탄닝 공정에서 크롬을 사용하지 않고 가공된 피혁은 종래와 같이 크롬을 사용한 피혁과 비교할 때 훨씬 매끄러운 은면 상태를 얻을 수 있었다. 특히 크롬을 사용한 피혁과 비교할 때 밝은 색상의 피혁이 얻어졌으며, 엠보싱 작업과 관련해서도 훨씬 자연스럽고 선명한 엠보 효과를 유지할 수 있었다.

도 1은 본 발명에 따른 피혁 가공 공정을 개략적으로 도시한 플로 차트이다.

도 2는 본 발명에 따른 피혁 가공 공정 중에서 원피의 준비 공정을 도시한 플로 차트이다.

도 3은 본 발명에 따른 피혁 가공 공정 중에서 나피의 유성 공정을 도시한 플로 차트이다.

도 4는 본 발명에 따른 피혁 가공 공정 중에서 염색 공정을 도시한 플로 차트이다.

도 5는 본 발명에 따른 피혁 가공 공정 중에서 완성 공정을 도시한 플로 차트이다.

도 6은 본 발명에 따른 피혁 가공 공정 중에서 도장 공정을 도시한 플로 차트이다.

Claims

원피의 동물성 성분이 제거된 나피로부터 색상이 부여된 천연 피혁의 가공 방법으로서,

탈회 성분 및 효소제가 함유되어 있는 수용액(사전-탄닝 조성물)을 이용하여 나피에 함유되어 있는 석회 및 단백질을 제거한 뒤, 석회 및 단백질이 제거된 나피 100 중량부를 기준으로 물 100~150 중량부, 염화나트륨 6~8 중량부, 유지간 가지제 1.0~2.5 중량부, 산 0.2~1.0 중량부, 인산염 탄닝제 3.0~8.0 중량부, 중화 신탄 1.0~2.0 중량부, 보조 신탄 1.0~3.0 중량부, 결합 촉진제 0.6~1.5 중량부를 포함하는 탄닝 조성물을 이용하여 육면층이 제거된 유성혁을 얻는 유성 단계와;

상기 유성혁에 상기 탄닝 용액을 재처리하여 얻어진 피혁에 기본 색상을 부여하는 염색 단계와;

염색된 피혁을 건조시켜 평활성이 향상된 피혁을 얻는 완성 단계와;

완성된 피혁에 최종 색상을 부여하는 도장 단계를 포함하는 천연 피혁의 가공 방법.
제 1항에 있어서,

상기 인산염 탄닝제는 탄소수 8-10의 알킬인산에스테르 또는 히드록시 알킬 인산 에스테르를 함유하고 있는 천연 피혁의 가공 방법.
제 1항에 있어서,

상기 중화 신탄은 아크릴계 신탄 또는 방향족계 신탄인 것을 특징으로 하는 천연 피혁의 가공 방법.
제 1항에 있어서,

상기 보조 신탄은 나프탈렌 기반의 신탄 또는 페놀 기반의 신탄인 것을 특징으로 하는 천연 피혁의 가공 방법.
제 1항에 있어서,

상기 탄닝 조성물 중에 함유되는 상기 산은 젖산, 포름산, 아세트산, 부티르산, 프로피온산에서 선택되는 약-유기산을 포함하며, 상기 탄닝 조성물에는 나피 100 중량부를 기준으로 완충제를 0.5~2.0 중량부 포함하고 있는 천연 피혁의 가공 방법.
제 1항에 있어서,

상기 사전-탄닝 조성물은 상기 나피 100 중량부를 기준으로 물 150~200 중량부, 탈회제 1.05~4.0 중량부, 단백질 분해효소제 0.5~3.0 중량부를 포함하는 천연 피혁의 가공 방법.
제 6항에 있어서,

상기 탈회제는 질소계 탈회제와 비질소계 탈회제를 포함하며, 상기 질소계 탈회제와 비질소계 탈회제는 각각 상기 나피 100 중량부를 기준으로 1.0~3.0 중량부, 0.05~1.0 중량부의 비율로 상기 사전-탄닝 조성물에 포함되어 있으며,

상기 사전-탄닝 조성물에는 나피 100 중량부를 기준으로 효소제의 활성을 위한 pH 조절제 0.1~0.5 중량부, 나피 표면의 반응 활성을 위한 분산제 0.1~0.4 중량부를 포함하는 천연 피혁의 가공 방법.
원피의 동물성 성분이 제거된 나피를 처리하여 유성혁을 얻기 위한 탄닝 조성물로서,

석회 및 단백질이 제거된 나피 100 중량부를 기준으로 물 100~150 중량부, 염화나트륨 6~8 중량부, 유지간 가지제 1.0~2.5 중량부, 산 0.2~1.0 중량부, 인산염 탄닝제 3.0~8.0 중량부, 중화 신탄 1.0~2.0 중량부, 보조 신탄 1.0~3.0 중량부, 결합 촉진제 0.6~1.5 중량부를 포함하는 탄닝 조성물.
제 8항에 있어서,

상기 인산염 탄닝제는 탄소수 8-10의 알킬인산에스테르 또는 히드록시 알킬 인산 에스테르를 함유하고 있는 탄닝 조성물.
제 8항에 있어서,

상기 중화 신탄은 아크릴계 신탄 또는 방향족계 신탄인 것을 특징으로 하는 탄닝 조성물.
제 8항에 있어서,

상기 보조 신탄은 나프탈렌 기반의 신탄 또는 페놀 기반의 신탄인 것을 특징으로 하는 탄닝 조성물.
제 8항에 있어서,

상기 탄닝 조성물 중에 함유되는 상기 산은 젖산, 포름산, 아세트산, 부티르산, 프로피온산에서 선택되는 약-유기산을 포함하며, 상기 탄닝 조성물에는 나피 100 중량부를 기준으로 완충제를 0.5~2.0 중량부 포함하는 탄닝 조성물.