KR100866648B1 - 팜 섬유를 이용한 산업용 시트의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 본 발명은 팜 섬유(Palm fiber)와 면, 트리코(Tricot), 폴리프로필렌과 같은 폐 섬유를 혼합한 혼합물을 수성 접착 바인더를 이용하여 결합시켜 시트를 형성한 후 프레스 압착 성형시켜 시트를 제조하는 방법에 관한 것으로, 팜(palm) 오일 추출 후 발생하는 팜(palm) 섬유 및 속이 빈 팜 열매 뭉치(EFB, Empty Fruit Bunch)의 섬유와 그리고 의류 제조시 불가피하게 발생하는 섬유상 폐기물을 동시에 재활용하여 시트를 제조함으로써, 산업폐기물의 재활용으로 환경오염을 감소시키며, 유연성, 성형성, 꺽임성 등이 우수하여 안창(Insole) 또는 중창(Midsole)과 같은 신발용 소재, 일회용 컵, 일회용 용기 등과 같은 천연물질을 이용한 성형품 및 건축 내장재 소재로서 다양한 분야에서 각광받을 수 있는 소재를 얻을 수 있는 효과가 있다.
팜 섬유, 시트, 천연 성형물, 폐 섬유, 신발용 소재

Description

팜 섬유를 이용한 산업용 시트의 제조방법{Manufacture of industrial sheet using palm fiber}
본 발명은 팜 섬유(Palm fiber)와 면, 트리코(Tricot), 폴리프로필렌과 같은 폐 섬유를 혼합한 혼합물을 수성 접착 바인더를 이용하여 결합시켜 시트를 형성한 후 프레스 압착 성형시켜 시트를 제조하는 방법에 관한 것으로, 시트의 결합력, 통기성, 꺽임성, 성형성 등이 우수하여 안창 또는 중창용 신발 소재, 일회용 성형 제품 및 내장재 소재의 용도에 적합한 것을 특징으로 하는 팜 섬유를 이용한 산업용 시트의 제조방법에 관한 것이다.
현재 팜(palm)을 원료로 하여 시트를 제조하는 업체에서 시트(Sheet)를 제조 방법은 니더 믹싱 컴파운드(Kneader M/C)에 팜(palm)을 미세하게 분쇄한 분말과 접착제를 넣은 후에 블록(Block)화 하여 층별로 자르는(Band knife) 공정을 거쳐 시트를 제조함으로써, 시트의 물리적 특성이 약하고, 과량의 접착제가 사용되어 팜(palm) 고유의 특징인 통기성이 나빠지는 문제점을 가지고 있다.
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또한 유성 접착 바인더에 의해 제조된 시트(Sheet)의 경우 유해성 문제와 아울러 꺽임성, 통기성, 성형성의 저하로 인해서 안창(Insole) 또는 중창(Midsole)과 같은 신발용 소재, 일회용 컵, 일회용 용기와 같은 성형품 및 건축 내장재로 사용하기에는 냄새 및 물성에서 다소 문제점이 노출되어 다방면에 널리 사용하기에는 부적합하다.
그리고 인체와 직접적으로 접촉하는 신발용 안창(Insole)의 경우 과량의 접착 바이더의 사용으로 통기성이 떨어지고 밀폐된 신발에서 세균들의 번식이 활발하게 진행되어 발의 건강에 치명적인 악영향을 미치고 있고, 성형품 및 건축 내장재로 사용시 꺽임성 및 성형성이 나쁜 단점을 가진다.
따라서 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 팜 섬유(Palm fiber)와 그리고 의류 제조시 불가피하게 발생하는 면(Cotton), 트리코(Tricot), 폴리프로필렌(Polypropylen) 등과 같은 섬유 폐기물을 원료로 하여 물리적 방법으로 비팅(Beating)처리 후 화학적 방법으로 접착 바인더(Binding material) 및 유연제, 지력증강제를 이용하여 프레스 성형하여 시트를 제조함으로써, 유연성, 성형성, 꺽임성 등이 우수하여 안창(Insole) 또는 중창(Midsole)과 같은 신발용 소재, 일회용 컵, 일회용 용기와 같은 성형품 및 건축 내장재로 사용하기에 적합한 것을 특징으로 하는 팜 섬유를 이용한 산업용 시트의 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 팜(palm) 오일을 추출한 다음 폐기되는 팜 섬유 또는 속이 빈 팜 열매 뭉치(EFB, Empty Fruit Bunch)와 같은 섬유상 폐기물을 인체에 무해한 수용성 접착 바이더(EVA emulsion, Latex)의 사용으로 결합시킴으로써, 산업폐기물을 재활용하여 환경오염을 감소시키고, 인체에 무해한 수용성 접착 바인더의 사용으로 작업환경을 개선시킨 친환경적 특성을 갖는 공법을 채택한 것을 특징으로 하는 팜 섬유를 이용한 산업용 시트의 제조방법을 제공함에 다른 목적이 있다.
삭제
이하 본 발명의 구성을 상세히 설명하면 아래의 내용과 같다.
본 발명은 미세화된 천연 팜(palm) 섬유와 그리고 섬유업체에서 발생하는 면(Cotton), 트리코(Tricot), 폴리프로필렌(Polypropylen) 등과 같은 폐 섬유를 균일하게 혼합시킴으로써, 팜(palm) 섬유와 폐 섬유 간의 결합력을 증진시키는 기술과, 아울러 통기성, 꺽임성, 성형성 등이 우수한 접착 바이더 처리 기술을 포함하며 또한 표면의 터치성 개선을 통한 환경친화적이고 인체 무해한 안창(Insole) 또는 중창(Midsole)과 같은 신발용 소재, 일회용 컵, 일회용 용기와 같은 천연물을 이용한 성형품, 산업용 건축 내장재 시트 제품의 생산이 가능한 기술적 구성을 제시하고 있다.
즉, 본 발명은 팜 섬유를 이용한 천연 시트의 기능성을 높이고 건강과 환경에 대한 보다 합리적인 고부가 가치성 천연 시트를 제조하기 위하여 기존의 접착제를 과량 사용하는 니더(Kneader) 방식을 대체하여 팜 섬유와 폐 섬유의 결합력, 통기성, 꺽임성, 성형성이 우수하도록 수성 접착 바인더를 적용하여 고기능성 천연 소재를 제조하는 방법을 구현하고자 한다. 상기 수성 바인더는 EVA 에멀젼 타입 바이인더, NR 라텍스(NR latex) 바인더, SBR 라텍스(SBR latex) 바인더 중에서 선택하여 사용할 수 있다.
본 발명에서 팜 섬유라 함은 속이 빈 팜 열매 뭉치(EFB, Empty Fruit Bunch)의 섬유도 포함된다.
삭제
또한, 본 발명은 천연 소재에 상기 수성 바인더를 이용한 결합력 증진에만 국한시키는 것이 아니라 표면 터치성 및 시트의 유연성을 부여하기 위하여 실리콘 오일 타입(Silicone oil type), 마이크로 타입 실리콘(Micro type silicone), 폴리우레탄(Polyurethane), 아크릴(Acrylic) 등과 같은 유연제 및 지력 증강제를 활용하여 혼합(Mixing) 공정 또는 포밍(Forming) 공정에서 안창 또는 중창과 같은 신발용 소재, 천연물을 이용한 성형물, 산업용 건축 내장재 등에 적합한 물성인 꺽임성, 통기성, 성형성, 표면의 터치성을 부여함으로써, 결합력 증진뿐만 아니라 제품의 품질의 고급화가 가능하고 활용 범위 또한 기존의 천연 팜(palm) 섬유 단독에 비해서 더욱 광범위하게 활용할 수 있는 제조 방법을 제시하고 있다.
한편, 미세화된 천연 팜(palm) 섬유와 폐 섬유를 접착시키기 위한 접착 바인더로 사용되는 EVA 에멀젼(Emulsion) 계통의 접착 바인더는 상품명을 예로 들면, Airflex EP705, Airflex EP705K, Airflex EP706, Airflex EP706K, Airflex EP706J, Airflex EP707K, Airflex EP709, Airflex EP724, Airflex 7200, Airflex 920, Airflex426, Airflex 500(회사명 : 한국에어프로덕트)이 사용된다.
그리고 라텍스(Latex)는 상품명을 예로 들면, D-710H, D-610H의 NR 라텍스(회사명 : 명광화학)와 KOSYN KSL 103, KSL 106, KSL 206, KSL 207, KSL 341, KSL 371, KSL 5123(회사명 : 금호석유화학), XQ 83302, DL 639, DL 966(회사명 : 울산퍼시픽화학), S-103, S-107, S-108, S-301, S-301A(회사명 : 한솔케미컬), S-45, S-50의 SBR 라텍스(회사명 : 올림피아, 이태리) 등이 사용된다.
또한 유연제는 상품명을 예로 들면, SNOWSILICONE RDS, SOFTSILICONE AQS-90, SNOWSILICONE AF-200, SNOTEX UWP(회사명 : 대영화학)의 유연제 등이 사용되며, 지력증강제로는 KYMENE 557H, HERCO BOND 3000(회사명 : 한국허큘레스), NEOX-170A(회사명 : 태광화학공업), PAREZ 617(회사명 : LANXESS)의 지력증강제 등이 사용된다.
따라서, 본 발명은 상기의 구성성분들을 혼합한 혼합물을 시트(Sheet)화하여 통상적인 방법에 의해 진공탈수기 또는 롤(Roll) 압착기를 이용한 탈수 및 챔버건조기(Dry chamber)에 의한 건조를 실시한 다음, 70~190℃의 온도에서 프레스 압착 공정을 거쳐 팜 섬유를 이용한 산업용 시트를 제조하게 된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 의거 상세히 설명하겠는 바, 이하에서 설명되는 본 발명의 실시 예는 본 발명의 기술적 범위를 한정하려는 것은 아니며 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 명확하고 용이하게 설명하려고 하는 것이다.
(실시 예 1)
팜(palm) 섬유와 폐 섬유의 중량비가 1:1이 되도록 혼합시킨 혼합물들을 30분간 비팅(Beating) 처리하여 단섬유화 시킨 다음, 단섬유화시킨 혼합물 100 중량부에 대하여 EVA 에멀젼 타입의 접착 바인더인 에어프렉스 EP706(Airflex EP706, 한국에어프로덕트) 10 중량부를 넣고 30분간 혼합 및 교반한 다음, 유연제인 스노우 실리콘 RDS(SNOWSILICONE RDS, 대영화학) 10 중량부를 넣고 30분간 혼합한 후, 이를 시트(Sheet)화하여 진공탈수기를 이용한 탈수 및 챔버건조기(Dry chamber)에 의한 건조를 실시한 다음, 120℃의 온도에서 프레스 압착 공정을 거쳐 유연성이 우수한 안창 또는 중창용 신발용 소재 및 건축 내장재 소재에 적합한 소재의 시트를 제조하였다.
(실시 예 2)
팜(palm) 섬유와 폐 섬유의 중량비가 2:1이 되도록 혼합시킨 혼합물을 60분간 비팅(Beating) 처리하여 단섬유화 시킨 후, 단섬유화시킨 혼합물 100 중량부에 대하여 폴리프로필렌 섬유 10 중량부를 재차 비팅(Beating)처리하고, 여기에 EVA 에멀젼 타입의 접착 바인더인 에어프렉스 EP706(Airflex EP706, 한국에어프로덕트) 10 중량부를 넣고 20분간 혼합 및 교반한 다음, 유연제인 소프트 실리콘 AQS-90(SOFTSILICONE AQS-90, 대영화학) 10 중량부와 지력증강제인 킴엔 557H(KYMENE 557H, 한국허큘레스) 10 중량부를 넣고 30분간 혼합 및 교반한 후, 이를 시트(Sheet)화하여 진공탈수기를 이용한 탈수 및 챔버건조기(Dry chamber)에 의한 건조를 실시한 다음, 120℃의 온도에서 프레스 압착 공정을 거쳐 유연성, 통기성 및 꺽임성이 우수한 안창 또는 중창용 신발용 소재 및 건축 내장재 소재에 적합한 소재의 시트를 제조하였다.
(실시 예 3)
팜(palm) 섬유와 폐 섬유의 중량비가 2:1이 되도록 혼합한 혼합물을 120분간 비팅(Beating) 처리하여 단섬유화 시킨 다음, 단섬유화시킨 혼합물 100 중량부에 대하여 EVA 에멀젼 타입 접착 바인더인 에어프렉스 EP706(Airflex EP706, 한국에어프로덕트) 10 중량부와 유연제인 스노우 실리콘 AF-200(SNOWSILICONE AF-200, 대영화학) 10 중량부 및 지력증강제인 네옥스-170A(NEOX-170A, 태광화학공업) 20 중량부를 넣고 30분간 혼합 및 교반한 후, 이를 시트(Sheet)화하여 진공탈수기를 이용한 탈수 및 챔버 건조기(Dry chamber)에 의한 건조를 실시한 다음, 120℃의 온도에서 프레스 압착 공정을 거쳐 시트의 결합력의 증대와 아울러 성형성이 우수한 안창 또는 중창용 신발용 소재, 건축 내장재, 일회용 컵, 일회용 용기에 적합한 소재의 시트를 제조하였다.
(실시예 4)
팜 섬유와 폐 섬유의 중량비가 2:1이 되도록 혼합한 혼합물을 150분간 비팅(Beating) 처리하여 단섬유화 시킨 다음, 단섬유화시킨 혼합물 100 중량부에 대하여 폴리프로필렌 섬유 20 중량부를 재차 비팅(Beating)처리하고, 여기에 EVA 에멀젼 타입의 접착 바인더인 에어프렉스 EP706(Airflex EP706, 한국에어프로덕트) 10 중량부를 넣고 20분간 혼합 및 교반한 다음, 유연제인 스노우 실리콘 AF-200(SNOWSILICONE AF-200, 대영화학) 10 중량부와 지력증강제인 지력증강제인 헤르코 본드 3000(HERCO BOND 3000, 한국허큘레스) 20 중량부를 넣고 40분간 혼합 및 교반한 후, 이를 시트(Sheet)화하여 진공탈수기를 이용한 탈수 및 챔버건조기(Dry chamber)에 의한 건조를 실시한 다음, 120℃의 온도에서 프레스 압착 공정을 거쳐 유연성, 통기성 및 꺽임성이 우수한 안창 또는 중창용 신발용 소재, 천연물을 이용한 성형품 및 건축 내장재 소재에 적합한 소재의 시트를 제조하였다.
(실시예 5)
팜 섬유와 폐 섬유의 중량비가 2:1이 되도록 혼합한 혼합물을 180분간 비팅(Beating) 처리하여 단섬유화 시킨 후, 롤(Roll) 압착 공정에 의한 탈수 공정을 거친 다음, EVA 에멀젼 타입의 접착 바인더인 에어프렉스 EP706(Airflex EP706, 한국에어프로덕트) 10 중량부와 NR 라텍스인 DL 966((주)울산퍼시픽화학) 10 중량부, KSL 103((주)금호석유화학) 10 중량부의 혼합물을 이용하여 분사(Spray) 또는 담금(Dipping) 처리를 실시한 후 챔버건조기(Dry chamber)에 의한 건조를 실시한 다음, 120℃의 온도에서 프레스 압착 공정을 거쳐 결합력, 꺽임성, 성형성, 통기성이 우수한 안창 또는 중창용 신발용 소재, 천연물을 이용한 성형품 및 건축 내장재 소재에 적합한 소재의 시트를 제조하였다.
따라서, 상기 실시예 1 내지 5에서와 같은 방법에 의해 제조된 시트는 유연성, 통기성 및 꺽임성과 시트의 결합력의 증대와 아울러 성형성이 우수한 물성을 갖음으로써, 안창, 중창용 신발용 소재, 건축 내장재, 일회용 컵, 일회용 용기에 적합한 소재임을 확인할 수 있었다.
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상기의 구성을 갖는 본 발명은 팜(palm) 오일 추출 후 발생하는 팜(palm) 섬유 및 속이 빈 팜 열매 뭉치(EFB, Empty Fruit Bunch)의 섬유와 그리고 의류 제조시 불가피하게 발생하는 섬유상 폐기물을 동시에 재활용하여 시트를 제조함으로써, 산업폐기물의 재활용으로 환경오염을 감소시키며, 유연성, 성형성, 꺽임성 등이 우수하여 안창(Insole) 또는 중창(Midsole)과 같은 신발용 소재, 일회용 컵, 일회용 용기 등과 같은 천연물질을 이용한 성형품 및 건축 내장재 소재로서 다양한 분야에서 각광받을 수 있는 소재를 얻을 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 팜(palm) 섬유와 폐 섬유를 혼합시킨 혼합물을 이용한 산업용 시트의 제조 방법에 있어서,
    상기 시트는 팜(palm) 섬유와 폐 섬유의 중량비가 1:1이 되도록 혼합시킨 혼합물들을 30분간 비팅(Beating) 처리하여 단섬유화 시킨 다음,
    단섬유화시킨 혼합물 100 중량부에 대하여 EVA 에멀젼 타입의 접착 바인더인 에어프렉스 EP706(Airflex EP706, 한국에어프로덕트) 10 중량부를 넣고 30분간 혼합 및 교반한 다음,
    유연제인 스노우 실리콘 RDS(SNOWSILICONE RDS, 대영화학) 10 중량부를 넣고 30분간 혼합한 후,
    이를 시트(Sheet)화하여 진공탈수기를 이용한 탈수 및 챔버건조기(Dry chamber)에 의한 건조를 실시한 다음, 120℃의 온도에서 프레스 압착 공정을 거쳐 제조하는 것을 특징으로 하는 팜 섬유를 이용한 산업용 시트의 제조방법.
  2. 팜(palm) 섬유와 폐 섬유를 혼합시킨 혼합물을 이용한 산업용 시트의 제조 방법에 있어서,
    상기 시트는 팜(palm) 섬유와 폐 섬유의 중량비가 2:1이 되도록 혼합시킨 혼합물을 60분간 비팅(Beating) 처리하여 단섬유화 시킨 후,
    단섬유화시킨 혼합물 100 중량부에 대하여 폴리프로필렌 섬유 10 중량부를 재차 비팅(Beating)처리하고,
    여기에 EVA 에멀젼 타입의 접착 바인더인 에어프렉스 EP706(Airflex EP706, 한국에어프로덕트) 10 중량부를 넣고 20분간 혼합 및 교반한 다음,
    유연제인 소프트 실리콘 AQS-90(SOFTSILICONE AQS-90, 대영화학) 10 중량부와 지력증강제인 킴엔 557H(KYMENE 557H, 한국허큘레스) 10 중량부를 넣고 30분간 혼합 및 교반한 후,
    이를 시트(Sheet)화하여 진공탈수기를 이용한 탈수 및 챔버건조기(Dry chamber)에 의한 건조를 실시한 다음, 120℃의 온도에서 프레스 압착 공정을 거쳐 제조하는 것을 특징으로 하는 팜 섬유를 이용한 산업용 시트의 제조방법.
  3. 팜(palm) 섬유와 폐 섬유를 혼합시킨 혼합물을 이용한 산업용 시트의 제조 방법에 있어서,
    상기 시트는 팜(palm) 섬유와 폐 섬유의 중량비가 2:1이 되도록 혼합한 혼합물을 120분간 비팅(Beating) 처리하여 단섬유화 시킨 다음,
    단섬유화시킨 혼합물 100 중량부에 대하여 EVA 에멀젼 타입 접착 바인더인 에어프렉스 EP706(Airflex EP706, 한국에어프로덕트) 10 중량부와 유연제인 스노우 실리콘 AF-200(SNOWSILICONE AF-200, 대영화학) 10 중량부 및 지력증강제인 네옥스-170A(NEOX-170A, 태광화학공업) 20 중량부를 넣고 30분간 혼합 및 교반한 후,
    이를 시트(Sheet)화하여 진공탈수기를 이용한 탈수 및 챔버 건조기(Dry chamber)에 의한 건조를 실시한 다음, 120℃의 온도에서 프레스 압착 공정을 거쳐 제조하는 것을 특징으로 하는 팜 섬유를 이용한 산업용 시트의 제조방법.
  4. 팜(palm) 섬유와 폐 섬유를 혼합시킨 혼합물을 이용한 산업용 시트의 제조 방법에 있어서,
    상기 시트는 팜 섬유와 폐 섬유의 중량비가 2:1이 되도록 혼합한 혼합물을 120분간 비팅(Beating) 처리하여 단섬유화 시킨 다음,
    단섬유화시킨 혼합물 100 중량부에 대하여 폴리프로필렌 섬유 20 중량부를 재차 비팅(Beating)처리하고, 여기에 EVA 에멀젼 타입의 접착 바인더인 에어프렉스 EP706(Airflex EP706, 한국에어프로덕트) 10 중량부를 넣고 20분간 혼합 및 교반한 다음,
    유연제인 스노우 실리콘 AF-200(SNOWSILICONE AF-200, 대영화학) 10 중량부와 지력증강제인 지력증강제인 헤르코 본드 3000(HERCO BOND 3000, 한국허큘레스) 20 중량부를 넣고 30분간 혼합 및 교반한 후,
    이를 시트(Sheet)화하여 진공탈수기를 이용한 탈수 및 챔버건조기(Dry chamber)에 의한 건조를 실시한 다음, 120℃의 온도에서 프레스 압착 공정을 거쳐 제조하는 것을 특징으로 하는 팜 섬유를 이용한 산업용 시트의 제조방법.
  5. 팜(palm) 섬유와 폐 섬유를 혼합시킨 혼합물을 이용한 산업용 시트의 제조 방법에 있어서,
    상기 시트는 팜 섬유와 폐 섬유의 중량비가 2:1이 되도록 혼합한 혼합물을 180분간 비팅(Beating) 처리하여 단섬유화 시킨 후,
    롤(Roll) 압착 공정에 의한 탈수 공정을 거친 다음, EVA 에멀젼 타입의 접착 바인더인 에어프렉스 EP706(Airflex EP706, 한국에어프로덕트) 10 중량부와 NR 라텍스인 DL 966((주)울산퍼시픽화학) 10 중량부, KSL 103((주)금호석유화학) 10 중량부의 혼합물을 이용하여 분사(Spray) 또는 담금(Dipping) 처리를 실시한 후,
    챔버건조기(Dry chamber)에 의한 건조를 실시한 다음, 120℃의 온도에서 프레스 압착 공정을 거쳐 제조하는 것을 특징으로 하는 팜 섬유를 이용한 산업용 시트의 제조방법.
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