KR100921114B1 - 폴리유산/천연섬유 복합재의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리유산 섬유와 천연섬유의 혼합물을 카딩, 웹포밍한 후, 가열 압축하여 폴리유산/천연섬유 복합 보드를 제조하고, 이를 절단하여 칩 형태의 폴리유산/천연섬유 복합재를 제조하는 방법으로, 상기 제조된 폴리유산/천연섬유 복합재는 종래에 비해 충격강도 등의 기계적 물성이 향상되고 냄새유발이 적으며, 사출성형이 가능하여 다양한 형태의 자동차 내장 부품으로 적용이 가능한 폴리유산/천연섬유 복합재 제조방법에 관한 것이다.
폴리유산, 천연섬유, 복합재, 보드, 사출성형

Description

폴리유산/천연섬유 복합재의 제조방법{Preparation method of Poly lactic acid/natural fiber composites}
본 발명은 물을 전혀 사용하지 않고, 사출성형이 가능한 칩 형태를 갖는 폴리유산/천연섬유 복합재를 제조하는 방법에 관한 것이다.
자연상태에서 미생물과 효소에 의해 100% 분해되는 생분해성을 가지고 있는 폴리유산(Poly lactic acid; PLA)은 옥수수, 감자 등에서 추출한 전분 등 재생 가능한 자원에서 발효해 만든 유산(lactic acid)을 단량체로 합성된다.
기존의 석유자원을 원료로 하는 고분자 소재는 사용 후 소각처분하면 대기 중의 이산화탄소 농도를 증가시키지만, 폴리유산의 경우 소각이나 생분해하여 이산화탄소가 배출되어도 그 이산화탄소는 원래가 대기 중의 이산화탄소이기 때문에 대기 중의 이산화탄소 농도는 증가시키지 않는 자원순환형 소재이다.
또한, 아마, 저마, 대마, 황마 등의 천연섬유를 보강재로 사용하는 천연섬유 복합재료는 기존의 유리섬유 복합재에 비해 경량성 및 환경친화성 등이 우수하여 다양한 분야에 응용되고 있다. 천연섬유는 유리섬유에 비해 약 40%의 낮은 밀도를 갖고 있기 때문에 경량소재 개발에 유용하며, 가격적으로도 저렴하다.
기존의 유리섬유 보강재의 경우 자연환경에서 거의 영구적으로 분해가 되지 않기 때문에 이들을 이용한 고분자복합재료 폐기물은 환경오염 면에서 큰 문제가 되고 있다. 그러나, 폴리유산과 천연섬유 모두 식물에서 원료를 추출함으로써 지구온난화의 원인인 이산화탄소 발생을 저감시킬 수 있고, 한정된 석유자원을 절약할 수 있으며, 생분해가 가능하여 환경에 보다 유익한 소재이다.
특히, 생분해성 소재인 폴리유산은 일회용품과 쓰레기봉투 등에 사용되고 있으며, 공기청정기, 핸드폰, 의자 등 전자제품의 외장과 가구 및 자동차용 부품 등 실생활의 다양한 분야에 활용 가능성이 활발하게 연구되고 있다. 자동차 내외장재 등의 구조재로서의 폴리유산은 내충격 강도가 취약해 천연섬유 등의 보강재를 통해 이를 극복하려는 연구들이 진행되고 있다[T. Inho and Y. Kageyama, SAE 2004-01-0730]. 일부 자동차 회사에서 폴리유산/천연섬유 복합재 보드를 프레스 성형하여 스패어타이어웰 커버 등의 부품에 적용하고 있다.
한편, 통상의 프레스 성형을 위한 보드 제작 공정은 섬유 절단(Cutting), 섬유 혼합(Mixing), 카딩(Carding), 웹 포밍(Web Forming), 니들펀칭(Needle Punching) 및 열간 프레스의 일련의 공정으로 수행되는 바, 이를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
첫 번째 섬유 절단(Cutting) 공정은 바인딩용 섬유(폴리프로필렌 섬유, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유, 폴리락틱 에시드 섬유 등)와 천연섬유를 원하는 길이 만큼 절단하는 공정으로, 섬유의 길이가 적절하지 않으면 이후 작업성에 문제가 발생한다.
두 번째 섬유 혼합(Mixing) 공정은 각각의 섬유를 원하는 비율로 배합하는 공정으로 배합비율에 따라 프레스 성형조건 및 최종 부품의 물성이 달라진다.
세 번째 공정인 카딩(Carding) 공정은 섬유를 한올씩 풀어주고 부풀린 후 섞어주는 공정으로 빗질하듯이 섬유를 긁어 주어 웹(Web) 형태로 만드는 과정으로 각 섬유가 서로 균일하게 섞일수록 제품의 품질이 좋아진다.
네 번째 공정인 웹 포밍(Web Forming) 공정은 카딩기에서 배출된 웹을 원하는 폭과 중량으로 겹쳐 쌓아주는 공정으로 웹 포밍기의 컨베이어 이송 속도에 따라 펠트 중량과 생산속도가 결정된다.
다섯 번째 공정인 니들펀칭(Needle Punching) 공정은 여러 겹으로 쌓여 있는 웹을 물리적 결속력을 갖게 하는 공정으로 귀가 형성된 니들이 촘촘히 박혀있는 니들 플레이트 (Needle Plate)를 상하 왕복 운동시켜서 섬유를 얽혀지게 하며, 원하는 펠트의 두께를 갖게 된다.
여섯 번째 공정인 열간 프레스 공정에서는 펠트를 바인딩용 섬유의 녹는점 이상의 온도로 예열한 후 적정 압력으로 가압하여 보드를 제조한다. 이때, 사용 목적에 따라 이종의 필름, 펠트를 사용하여 다층 구조의 보드를 제조할 수 있다.
통상, 이상의 방법으로 제조된 보드를 예열하여 냉각수가 순환하고 있는 성형금형 사이로 이송한 후 압력을 가하여 최종 부품을 프레스 성형한다.
그러나, 폴리유산/천연섬유 복합재는 프레스 성형에 한정되어 적용 가능한 부품에 제한이 있는 바, 프레스 성형용 부품 이외의 보다 다양한 성형품에 적용하기 위해서는 사출성형이 가능한 형태로의 제조가 요구된다.
일반적으로 사출성형용 소재는 압출기를 이용하여 컴파운딩하여 펠렛 상태로 제조되어진다.
폴리유산/천연섬유 복합재를 압출기로 컴파운딩하여 펠렛화하는 연구도 진행되고 있으나, 절단된 천연섬유를 균일한 속도로 압출기에 투입하기가 어려우며 토출량이 불안정하고 스트랜드(strand)가 쉽게 절단되는 등의 문제가 있으며, 섬유를 실형태로 꼬아 연속상으로 보닌(bonnin)에 감아 투입하는 경우에는 섬유의 가격이 상승하며 폴리유산 내에 섬유의 분산이 균일하지 못해 물성의 편차가 심하게 된다. 또한, 컴파운딩되어 압출기에서 빠져나오는 스트랜드를 수조에 냉각하는 단계가 펠렛화 전단계에 이루어지는데, 이때 천연섬유의 흡습성 때문에 많은 수분이 복합재에 흡입된다. 폴리유산은 수분에 취약하여 사출성형 시 수분이 있을 경우 열분해가 급격히 일어나 물성이 현저히 감소되며, 펠렛의 천연섬유에 수분이 오래 남아있을 경우에는 냄새를 유발하게 된다. 따라서, 물을 흡입한 폴리유산/천연섬유 복합재 펠렛은 건조과정을 충분히 거쳐야 하는데, 건조온도를 최소 50 ∼ 60 ℃를 유지해야 하므로 건조과정에서 폴리유산이 가수분해가 되어 충격강도 등의 물성이 악화된다.
본 발명은 종래의 폴리유산/천연섬유 복합재에 수분 흡입 및 제거로 인한 기계적 물성 감소 및 냄새 유발 등을 개선하여 제조 과정에서 물을 전혀 사용하지 않은 신규의 폴리유산/천연섬유 복합재를 제조하는 방법을 제시하고자 한다. 또한, 본 발명의 제조방법은 사출성형이 가능한 칩 형태를 형성하여 다양한 사출 성형품으로의 형태 변화가 가능하다.
본 발명은 폴리유산 섬유 40 ∼ 90 중량%와 천연섬유 10 ∼ 60 중량%를 혼합하여 혼합물을 제조하는 1단계 ; 상기 혼합물을 카딩(carding), 웹포밍(web forming)한 후, 160 ∼ 210 ℃, 0.01 ∼ 10 kgf/cm 선압의 조건하에서 가열 압축하여 폴리유산/천연섬유 복합 보드를 제조하는 2단계 ; 및 상기 폴리유산/천연섬유 복합 보드를 절단하여 칩 형태의 폴리유산/천연섬유 복합재를 제조하는 3단계를 포함하여 이루어진 폴리유산/천연섬유 복합재의 제조방법에 그 특징이 있다.
또한, 본 발명은 상기 칩 형태의 폴리유산/천연섬유 복합재를 사출성형하여 제조된 폴리유산/천연섬유 복합재 사출성형품에 또 다른 특징이 있다.
본 발명에 따른 방법으로 제조된 폴리유산/천연섬유 복합재는 폴리유산의 충 격강도를 비롯한 기계적 강도를 향상시킬 수 있으며, 냄새유발이 적고, 사출성형이 가능한 형태로 제조가 가능하여, 필라 트림, 도어 트림, 도어 판넬, 시트 백, 콘솔 등의 자동차 부품 및 핸드폰 케이스, PC 하우징 등의 전기전자 부품을 포함한 많은 다양한 형상의 폴리유산/천연섬유 복합재의 성형품에 적용이 가능하다. 또한, 환경친화적이며 석유자원의 대체제로의 폴리유산/천연섬유 복합재의 활용도를 크게 증가시키게 되어 지구환경 개선 및 친환경 산업의 육성에 기여할 수 있다.
본 발명에 따른 사출성형이 가능한 형태의 폴리유산/천연섬유 복합재는 폴리유산 섬유와 천연섬유를 통상의 프레스성형용 천연섬유 복합재 보드 제조 방법을 통해 폴리유산/천연섬유 복합 보드를 제조한 후 칩상태로 절단(칩핑, Chipping)하는 과정을 통해 이루어진다. 본 발명에서는 통상의 천연섬유 복합재 보드 제조 공정 중 니들 펀칭 단계를 생략하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 의한 폴리유산/천연섬유 복합재 칩의 제조 방법은 섬유절단 → 섬유혼합 → 카딩 → 웹포밍 → 가열, 프레스 → 칩핑과 같은 순서로 이루어지며, 본 발명을 특징 지우지 않는 통상의 방법은 설명하지 않는다.
본 발명의 따른 폴리유산/천연섬유 복합재를 제조하는 방법을 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 폴리유산 섬유와 천연섬유를 혼합하여 혼합물을 제조한다.
상기 천연섬유는 당 분야에서 일반적으로 사용되는 것을 특별히 한정하지는 않으나, 구체적으로 황마(jute), 아마(flax), 대마(hemp), 양마(kenaf), 저마(ramie), 모시, 사이잘(sisal), 헤네킨(hemequen), 파인애플잎 섬유, 목화섬유, 실크, 코이어(coir), 코코넛 섬유, 대나무, 바나나섬유, 볏짚, 밀짚, 우묵가사리, 마닐라삼 중에서 선택된 1종의 단일화합물 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. 천연섬유는 섬유표면을 덮고 있는 펙틴, 저분자량의 왁스 성분 및 천연오일 같은 리그닌 함유 물질을 제거하기 위해 물, 알코올 등으로 세척을 하여 사용하거나, 목적에 따라 알칼리화(alkalization), 표백(bleaching), 시아노에틸화(cyanoethylation), 아세틸화(acetylation), 실란(silanes) 처리, 플라즈마 처리, 그래프팅 등을 사용할 수 있다.
상기 폴리유산 섬유는 폴리유산 단독사, 폴리유산/폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 시스-코어(Sheath-Core)복합사, 폴리유산/폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT) 시스-코어(Sheath-Core) 복합사, 폴리유산/폴리아마이드(PA) 시스-코어(Sheath-Core) 복합사, 등으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 섬유를 사용한다.
본 발명에서의 시스-코어 복합사의 경우 폴리유산을 시스 성분으로 하고 폴리유산보다 녹는점이 높은 PET, PTT, PA 등은 코어 성분으로 하여 이루어지며, 코어 성분은 폴리유산의 성형온도보다 녹는점이 높아 폴리유산/천연섬유 복합재 칩의 제조 및 부품 사출성형 후에도 섬유형태로 존재하기 때문에 천연섬유와 더불어 충격강도 등의 물성을 향상시키는데 일조한다. 복합사 내의 코어 성분의 함량은 10 ∼ 60 중량%가 바람직하며, 10 중량% 미만일 경우에는 시스 섬유의 보강효과가 미미하며, 60 중량%를 초과하는 경우에는 폴리유산의 함량이 적어 성형성이 떨어진다.
본 발명에서의 폴리유산 섬유의 직경은 2 ∼ 10 데니어가 바람직하며, 2데이어 미만이면 천연섬유와의 혼합 시 부피가 너무 커 생산성이 떨어지며, 10 데니어를 초과하는 경우에는 섬유간 혼합이 불균일해 진다.
또한, 본 발명의 천연섬유 및 폴리유산 섬유의 길이는 10 ∼ 100 mm가 바람직하며, 10 mm 미만이면 섬유간에 얽히지 않아 생산성이 떨어지며, 100 mm 초과하는 경우에는 천연섬유와 폴리유산 섬유가 균일하게 섞이지 않아 복합재의 물성에 편차가 심해진다.
또한, 본 발명의 폴리유산 단독사 및 복합사에는 복합재의 용도에 따라 첨가제를 함유할 수 있다. 이러한 부가성분의 예로는 고무, 안료, 항산화제, 안정화제, 계면활성제, 왁스, 유동 촉진제, 실란 커플링제, 등이 있고, 이러한 부가성분이 포함되는 경우에는 일반적으로 전체 섬유의 10 중량% 이하, 바람직하게는 5 중량% 이하의 양으로 사용된다.
본 발명에 의한 폴리유산 섬유와 천연섬유의 혼합 과정에서 천연섬유는 10 ∼ 60 중량%로 혼합하는 것이 바람직하며, 천연섬유가 10 중량% 미만일 경우에는 천연섬유의 보강효과가 미미하여 복합재의 물성향상이 크지 않으며, 천연섬유가 60 중량% 초과하는 경우에는 폴리유산/천연섬유 복합재의 용융점도가 높아져 사출성형이 용이하지 않게 된다.
폴리유산 섬유와 천연섬유 혼합사는 카딩과 웹포밍 단계를 거쳐 160 ∼ 210 ℃의 가열로에서 30초 ∼ 5분 동안 예열한 후 롤컨베이어 또는 벨트컨베이어를 통해 가압된다. 가열로의 온도가 160 ℃ 미만일 경우에는 복합재 내 폴리유산이 충분히 녹지 않아 압착이 되지 않으며, 210 ℃를 초과하는 경우에는 천연섬유와 폴리유산의 열분해가 일어나 물성이 약화될 뿐만 아니라 제조된 보드의 내부 온도가 너무 높아 칩핑(chipping) 공정에서 보드의 절단이 용이하지 않게 된다. 가열로 내 유지시간이 30초 미만이면 웹포밍된 펠트 전체적으로 온도가 충분히 오르지 않아 가압에 의한 보드성형이 잘 안 되며 5분을 초과하는 경우에는 생산성이 떨어진다. 이때, 0.01 ∼ 10 kgf/cm 선압의 범위에서 금속 롤(roll)을 이용하여 수행되는 바, 상기 압력이 0.01 kgf/cm 미만이면 용융된 폴리유산과 천연섬유 사이에 기포가 남아 칩 형태로 가공 후 보관 과정에서 수분 유입이 쉬워지거나 사출성형 시에 부품 외관 불량 발생 등의 문제를 야기하고, 10 kgf/cm을 초과하는 경우에는 보드의 두께가 너무 얇고 생산성이 저하되는 문제가 발생하므로 상기 범위를 유지하는 것이 바람직하다. 가압되어 제조되는 보드의 두께는 1 ∼ 10 mm가 바람직하며, 보드의 두께가 1 mm 미만일 때는 생산성이 떨어지며, 10 mm을 초과하는 경우에는 칩핑(chipping) 공정에서 보드의 절단이 용이하지 않게 된다.
가압되어 제조된 보드는 분쇄기를 이용하여 분쇄하거나 커터를 이용하여 일정한 크기의 칩 형태로 절단할 수 있으며, 일정한 크기의 칩으로 절단하는 것이 보다 바람직하다. 본 발명에서의 칩핑(Chipping) 공정에 의해 제조된 칩의 넓이는 10 ∼ 300 ㎟인 것이 바람직하며 10 ㎟ 미만일 경우에는 천연섬유 또는 폴리유 산 복합사의 코어 섬유의 길이가 너무 작아져 강화효과가 미미해지며, 300 ㎟ 초과하는 경우에는 섬유의 길이가 긴 것이 많아져 금형 내 흐름이 어려워져 사출 성형성이 떨어지게 된다.
상기와 같은 방법으로 제조된 칩 형태의 폴리유산/천연섬유 복합재는 충격강도가 4.0 ∼ 5.5 Kgf·cm/cm 범위이고, 인장강도가 800 ∼ 900 Kgf/㎠ 범위이고, 굴곡 탄성율 75000 ∼ 80000 Kgf/㎠ 범위이고, 굴곡강도가 1200 ∼ 1500 Kgf/㎠ 범위이며, 냄새등급이 2 ∼ 2.5 범위이다.
본 발명에 의한 폴리유산/천연섬유 복합재 분쇄재 또는 칩은 사출성형이 가능한 형태여서 필라 트림, 도어 트림, 도어 판넬, 시트 백, 콘솔 등의 자동차 부품 및 핸드폰 케이스, PC 하우징 등의 전기 전자부품을 포함한 많은 다양한 형상의 폴리유산/천연섬유 복합재의 성형품에 적용될 수 있다.
이하, 본 발명은 실시예를 통하여 더욱 구체적으로 설명되나, 본 발명이 이러한 실시 예에 의하여 제한되는 것은 아니다.
실시예 1
길이가 60 ∼ 80 mm인 6데니어 폴리유산 단독섬유와 물에 세척하여 건조한 60 ∼ 70 mm 길이의 양마(kenaf) 섬유를 70:30 중량비로 혼합한 후 카딩, 웹포밍, 가열 및 프레스, 칩핑의 일련의 단계를 거쳐 폴리유산/천연섬유 복합재 칩을 제조 하였다. 이때, 가열온도는 180 ℃로 하였고, 프레스하여 제조한 보드의 두께는 5 mm로 하였으며, 커터를 이용하여 보드를 10 × 10 ㎟의 크기로 절단하여 칩 형태의 복합재를 제조하였다.
실시예 2
상기 실시예 1과 동일하기 실시하되, 폴리유산 단독섬유와 양마섬유의 혼합비가 60:40 중량비를 유지하여 폴리유산/천연섬유 복합재 칩을 제조하였다.
실시예 3
길이가 60 ∼ 80 mm인 6 데니어 폴리유산/폴리에틸렌테레프탈레이트 시스-코어 복합섬유와 물에 세척하여 건조한 60 ∼ 70 ㎜ 길이의 양마(kenaf) 섬유를 80:20 중량비로 혼합한 후 카딩, 웹포밍, 가열 및 프레스, 칩핑의 일련의 단계를 거쳐 폴리유산/천연섬유 복합재 칩을 제조하였다. 상기 폴리유산/폴리에틸렌테레프탈레이트 시스-코어 복합섬유는 폴리유산/폴리에틸렌테레프탈레이트 함량비가 70/30 중량비로 제조된 섬유를 사용하였다. 이때, 가열온도는 180 ℃로 하였고, 프레스하여 제조한 보드의 두께는 5 mm로 하였으며, 커터를 이용하여 보드를 10 × 10 ㎟의 크기로 절단하여 칩형태의 복합재를 제조하였다.
비교예 1
상업화된 폴리유산 펠렛(NatureWorks사의 PLA polymer 3001D)
비교예 2
20 ∼ 40 mm 길이의 양마(kenaf)와 폴리유산 펠렛을 폴리유산/양마 = 70/30 중량비의 비율로 W&P사의 지름 30 mm 이축압출기를 이용하여 컴파운딩하여 폴리유산/천연섬유 복합재를 제조하였다. 압출기의 배럴온도는 원료투입구에서부터 노즐까지 각각 180/190/190/190/190/185 ℃로 하였으며, 스크루 회전속도는120 rpm으로 하여 컴파운딩한 후 압출되어 토출되는 스트랜드를 수조를 통해 냉각시킨 후 절단하여 3 ∼ 5 mm길이의 펠렛 형태로 복합재를 제조하였다. 상기에서 제조된 복합재는 60 ℃에서 24시간 건조한 후 밀봉하여 보관하였다.
실험예
폴리유산과 제조된 복합재의 기계적 성질 측정을 위한 시편은 150톤 사출기를 이용하여 금형온도 20 ℃, 용융온도 195 ℃, 배압 15 bar, 사출속도 30 mm/s의 조건으로 사출성형하여 제조하였다. 폴리유산과 폴리유산/천연섬유 복합재는 80 ℃에서 5시간 건조한 후 사출하였다. 이후에 물성 및 냄새 결과를 측정하여 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.
[물성측정방법]
1) 충격시험은 ASTM D-256에 따라 Testing Machines INC사의 충격 시험기를 이용하여 상온에서 실시하였으며, 6.4 mm 두께의 시편의 아이조드 충격강도를 측정 하였다.
2) 인장시험은 Shimadzu사의 만능시험기를 이용하여 ASTM D-638 TYPE1형상의 3.2 mm두께 시편을 50 mm/min의 속도로 상온에서 실시하여 인장강도를 측정하였다.
3) 굴곡탄성율과 굴곡강도는 ASTM D-790에 따라 Shimadzu사의 만능시험기를 이용하여 30 mm/min의 속도로 상온에서 실시하였으며, 6.4 mm 두께의 시편 굴곡 특성을 측정하였다. 기계적 물성은 각 종류당 5개의 시편에 대하여 측정하여 평균값을 취하였다.
4) 냅새등급은 사출성형이 가능한 형태로 제조된 폴리유산/천연섬유 복합재 각 1 g씩을 유리 집기병에 넣고 80 ℃ 온도챔버에서 2시간 유지시킨 후 상온으로 냉각하여 냄새 정도를 하기의 기준으로 평가하였다.
1등급 : 냄새없음.
2등급 : 거의 감지할 수 없는 냄새.
3등급 : 냄새가 약하게 감지되나 역겹지 않음.
4 등급 : 냄새가 쉽게 감지되고 역겨움.
구분 충격강도 (Kgf·cm/cm) 인장강도 (Kgf/㎠) 굴곡 탄성율 (Kgf/㎠) 굴곡강도 (Kgf/㎠) 냄새 등급
실시예 1 4.1 850 76200 1260 2.5
실시예 2 4.5 800 76820 1310 2.5
실시예 3 5.1 856 78010 1332 2.5
비교예 1 2.8 744 35290 1184 -
비교예 2 3.8 848 75800 1243 3.5
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 폴리유산은 천연섬유와의 복합재료화를 통해 충격강도를 비롯한 인장강도, 굴곡탄성율 등의 기계적 물성이 향상되었다.
실시예 1과 실시예 2에서 알 수 있듯이 천연섬유의 함량이 증가하면서 충격강도 및 굴곡특성이 향상되는 경향을 보였으며, 실시예 2과 실시예 3에서 알 수 있듯이 폴리유산 단독섬유보다는 폴리유산/폴리에틸렌테레프탈레이트 시스코어 복합사가 기계적 물성향상에 더 유리했다.
실시예 1 ∼ 3과 비교예 2에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 폴리유산/천연섬유 복합 보드를 칩(chip)상태로 절단하여 제조함으로써, 압출기를 이용한 통상의 제조방법에 의해 제조되는 복합재에 비해, 충격강도 등의 기계적 물성이 향상되고 냄새유발이 적었다.
도 1은 본 발명의 폴리유산/천연섬유 복합재 제조 공정을 나타낸 것이다.

Claims (9)

  1. 폴리유산 단독사, 폴리유산/폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 시스-코어(Sheath-Core) 복합사, 폴리유산/폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT) 시스-코어(Sheath-Core) 복합사 및 폴리유산/폴리아마이드(PA) 시스-코어(Sheath-Core) 복합사 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 폴리유산 섬유 40 ∼ 90 중량%; 및 천연섬유 10 ∼ 60 중량%;를 혼합하여 혼합물을 제조하는 1단계 ;
    상기 혼합물을 카딩(carding), 웹포밍(web forming)한 후, 160 ∼ 210 ℃, 0.01 ∼ 10 kgf/cm 선압의 조건하에서 가열 압축하여 폴리유산/천연섬유 복합 보드를 제조하는 2단계 ; 및
    상기 폴리유산/천연섬유 복합 보드를 절단하여 칩 형태의 폴리유산/천연섬유 복합재를 제조하는 3단계
    를 포함하여 이루어지고 상기 복합사 내의 코어 성분의 함량이 10 ∼ 60 중량%인 것을 특징으로 하는 폴리유산/천연섬유 복합재의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리유산 섬유의 직경은 2 ∼ 10 데니어이고, 길이는 10 ∼ 100 mm인 것을 특징으로 하는 복합재의 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 천연섬유는 황마(jute), 아마(flax), 대마(hemp), 양마(kenaf), 저마(ramie), 모시, 사이잘(sisal), 헤네킨(hemequen), 파인애플잎 섬유, 목화섬유, 실크, 코이어(coir), 코코넛 섬유, 대나무, 바나나섬유, 볏짚, 밀짚, 우묵가사리 및 마닐라삼 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 복합재의 제조방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 천연섬유의 길이는 10 ∼ 100 mm인 것을 특징으로 하는 복합재의 제조방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 칩 형태의 폴리유산/천연섬유 복합재는 넓이가 10 ∼ 300 ㎟인 것을 특징으로 하는 복합재의 제조방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 칩 형태의 폴리유산/천연섬유 복합재는 충격강도가 4.0 ∼ 5.5 Kgf·cm/cm 범위이고, 인장강도가 800 ∼ 900 Kgf/㎠ 범위이고, 굴곡 탄성율 75000 ∼ 80000 Kgf/㎠ 범위이고, 굴곡강도가 1200 ∼ 1500 Kgf/㎠ 범위이며, 냄새등급이 2 ∼ 2.5 범위인 것을 특징으로 하는 복합재의 제조방법.
  9. 청구항 1 및 청구항 4 내지 8 중에서 선택된 어느 한 항의 제조방법으로 얻어진 칩 형태의 폴리유산/천연섬유 복합재를 사출성형하여 제조된 것을 특징으로 하는 폴리유산/천연섬유 복합재 사출성형품.
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