KR100949427B1 - 실크섬유를 포함하는 보안용지 및 이의 진위식별 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보안용지를 제조함에 있어 셀룰로오스를 주성분으로 하는 섬유조성에 실크섬유를 일부 포함시켜 종이를 제조하여 현미경적 관찰에 의하여 그 진위여부를 확인할 수 있는 실크섬유를 포함하는 보안용지 및 이의 진위식별 방법에 관한 것이다. 또한 실크섬유는 특유의 부드러운 성질에 의하여 제조된 보안용지의 촉감이 우수하며 또한 빛에 비추어 보면 반짝이며 광택이 나는 효과를 부가적으로 부여할 수 있다.

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Description

실크섬유를 포함하는 보안용지 및 이의 진위식별 방법{A security paper containing silk fiber and a method for discriminating the same}

본 발명은 실크 섬유를 포함하는 보안용지 및 이의 진위식별 방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 실크 섬유를 포함하여 면섬유 종이에 비하여 부드럽고, 빛에 비추어 보면 반짝이는 광택을 느낄 수 있어 고급스러운 느낌을 함께 현미경적 관찰과 같은 간단한 방법으로 진위를 식별할 수 있는 보안용지 및 이의 진위식별 방법에 관한 것이다.

통상 보안용지의 진위식별을 위하여 사용되는 보안요소로는 숨은그림(은화, watermark), 보안용 실(은선, security thread) 및 보안용 섬유(색사, security fiber) 등에서의 접근은 많았지만, 종이 제조의 주된 원료인 섬유에 있어 실크섬유와 같은 특수한 섬유를 사용하여 원료적 차별화를 부여하는 것에 대해서는 다룬바 없다.

특허문헌 1에서는 옵셋 인쇄용 종이를 제조함에 있어 실크 촉감을 갖는 특성 을 부여하기 위하여 코팅방식에 의하여 실크 느낌을 부여하고자 하였다. 상기 문헌에서는 7마이크로미터의 크기를 가지는 폴리우레탄 마이크로 비드를 포함하는 코팅액을 사용하는 것을 특징으로 하고 있다.

실크섬유와 관련된 선행기술의 주된 내용은 날염 또는 염색과 관련된 내용이 대다수이며 실크를 구성하는 두 가지 단백질인 피브로인과 세리신 중 세리신을 효과적으로 활용하는 방법에 관한 내용이 있다. 특히 실크섬유를 이용하여 종이를 제조하는 것과 관련된 내용은 확인이 되지 않았다.

특허문헌 2에서는 누에고치에서 생성된 실크섬유를 재활용하는 방법으로써 상기 실크섬유를 단섬유화하고, 여기에 뽕나무를 원료로 제조한 섬유를 혼합하여 실험실적으로 종이를 제조하였고, 염료의 염색특성을 살펴본바 있다. 특허문헌 2에서는 부분적으로 손상(또는 절단)되었거나 완전한 길이를 가지지 못하는 실크섬유의 새로운 용도를 찾고자하는 목적이 있다.

그러나, 특허문헌 2에서 제조된 종이는 종이 제조 시 실크섬유가 종이에 보류(retention)되는 정도가 작아 실크섬유의 특성이 발현되지 못하는 문제점을 가지고 있다. 이는 실크섬유의 길이가 상당히 미세하였기 때문이며, 또한 기존의 섬유조성 측면에서 보면 실크섬유는 면섬유에 대해서는 이물질로 분류될 수 있고, 섬유-섬유간 강한 수소결합을 형성하지 못하는 문제점을 가진다.

이와 같은 이유로 종이의 제조에 있어 기존 섬유조성에서의 종이 물성에 지대한 영향을 미치지 않고 원료적 차별성을 부여할 수 있는 실크섬유를 포함하는 종이, 특히 보안용지 제조기술의 개발이 요구되는 실정이다.

특허문헌 1: 대한민국 특허출원 제2004-7009271호

특허문헌 2: 농림부 과제(과제명: 양잠 부산물을 이용한 실크종이의 제조 및 제조공정에서 발생하는 실크 세리신의 기능성 소재 개발, 2006년도)

이에 본 발명에서는 기본 보안용지를 제조하는데 사용되는 섬유원료에 실크섬유와 같은 특수섬유를 첨가할 경우, 간단한 현미경(전자현미경 포함)적 관찰을 통해서도 원료적 차별성을 가지는 보안용지의 진위식별이 가능함을 발견하였고, 본 발명은 이에 기초하여 완성되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 면섬유 종이에 비하여 부드럽고, 빛에 비추어 보면 반짝이는 광택을 느낄 수 있어 고급스러운 느낌을 함께 간단한 방법으로 진위를 식별할 수 있는 보안용지를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 보안용지를 간단한 방법으로 진위를 식별하는 방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 보안용지는 섬유길이가 0.3 내지 1.0㎜인 실크섬유를 포함한다.

상기 보안용지에 있어서, 상기 실크섬유의 함량은 보안용지 전체에 대하여 5 내지 30중량%인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 보안용지의 진위식별 방법은 섬유길이가 0.3 내지 1.0㎜인 실크섬유를 포함한 보안용지를 현미경(전자현미경 포함)적 관찰을 통하여 진위를 식별하는 것을 특징으로 한다.

상기 방법에 있어서, 상기 실크섬유의 함량은 보안용지 전체에 대하여 5 내지 30중량%인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 실크섬유를 포함하는 보안용지는 손으로 만졌을 때 면섬유 100%로 제조된 종이에 비하여 부드러운 느낌과 빛에 비추어 보면 반짝이는 광택을 느낄 수 있어 고급스러운 느낌을 주었다. 또한, 현미경에 의한 원료적 차별화의 구별에 있어서는 실크섬유를 포함하는 본 발명의 보안용지와 면섬유 100% 만으로 제조된 종이를 비교하여 실크섬유가 사용되었음을 명확하게 구별할 수 있었다.

이하 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

전술한 바와 같이, 본 발명에서는 원료적 차별화를 위한 특수섬유로 실크섬유를 사용하였다. 통상 실크섬유는 고급 직물을 제조하는 원료로 사용되고 있으며 실크섬유 자체로 사용되거나 면 등의 다른 섬유와 혼방하여 사용되고 있다. 그러나 종이, 특히 보안용지의 진위식별을 목적으로 사용된 바 없다.

본 발명에 따르면, 고급 직물의 원료로 사용되는 실크섬유는 자체 특성으로 인하여 기계적 절단이 어렵기 때문에 화학적인 처리를 통하여 단섬유화된 제품을 사용한다. 본 발명은 이러한 원료적 차별성을 통한 보안용지의 진위식별 기능을 부여하면서 기존 섬유조성으로 제조된 보안용지에 비하여 강도적 성질이 30% 이상 저 하되지 않는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는 실크섬유의 길이를 0.3 내지 1.0㎜로 단섬유화한 실크단섬유를 기존 보안용지 섬유조성의 5 내지 30중량%를 대체하여 원료적 차별성을 주었다. 이러한 방법은 현미경(전자현미경 포함)적 관찰에 의하여 제조된 용지의 진위식별을 확인할 수 있는 보안 용지를 제공한다.

상기 실크섬유의 길이가 0.3㎜ 미만이면 실크섬유가 종이에 보류되는 정도가 작아 실크섬유의 특성이 발현되지 못하고 용지의 강도적 특성이 저하되며, 1.0㎜를 초과하면 종이 제조시 이물질 제거공정에서 제거될 확률이 높아지는 경향이 있다. 또한, 보안용지 섬유조성에 대하여 5중량% 미만으로 첨가하면 현미경적 관찰에서 그 존재를 확인하기가 용이하지 않으며 촉감의 상이함을 느끼기 어렵고, 30중량%를 초과하면 종이의 강도적 성질이 하락하는 경향이 있다.

본 발명에 따르면, 추가적으로 표면처리를 실시하지 않은 상태에서는 기존의 보안용지에 비하여 훨씬 부드러운 느낌을 주며 빛에 기울여 관찰하면 실크섬유의 특징으로 인해 반짝이는 광택의 느낌을 주어 훨씬 고급스러운 보안용지를 제조할 수 있다.

이하, 하기 실시 예와 비교 예를 통하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하지만, 이에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.

종이 제조용 지료의 준비

먼저 셀룰로오스의 함량이 99%인 면섬유는 실험실용 비터를 이용하여 고해도 가 55±3 °SR인 지료와 65±3 °SR인 지료 두 종류를 준비하였다. 각각의 섬유를 농도 0.7%로 희석하였고, 전자의 지료는 면섬유 100% 용지의 제조에 사용하였고, 후자는 실크섬유를 포함시킨 종이를 제조하는데 사용하였다. 실크 단섬유는 구입된 제품을 1 중량%로 물에 충분히 해리(解離, disintegration)하여 사용하였다.

비교대상으로 사용할 종이의 제조에는 면섬유 만을 사용하였다.

실크단섬유는 길이가 긴 실크섬유를 화학적인 방법으로 단섬유화한 (주)홍진의 제품을 사용하였다. 이 제품은 파일럿 스케일의 설비에서 제조된 실크단섬유이며 평균 섬유길이는 약 0.5㎜이였다.

실시 예 1

65±3 °SR로 고해처리된 면섬유에 실크섬유를 10중량% 혼합하여 최종 지료농도 0.5%로 희석한 후 실험실용 원형수초지를 이용하여 습지를 제조하였다. 이후 3.5㎏f/㎠의 조건에서 압착하고 100℃에서 2분간 건조하여 종이를 제조하였다. 평량은 80±4g/㎡이 되도록 하였다.

실시 예 2

65±3 °SR로 고해처리된 면섬유에 실크섬유를 20중량% 혼합하여 최종 지료농도 0.5%로 희석한 후 실험실용 원형수초지를 이용하여 습지를 제조하였다. 이후 3.5kgf/㎠의 조건에서 압착하고 100℃에서 2분간 건조하여 종이를 제조하였다. 평량은 80±4g/㎡이 되도록 제조하였다.

도 1은 상기 실시 예 2에 따른 종이를 전자현미경을 이용하며 표면을 확대하여 찍은 사진이다. 도 1에서 ①로 표시된 섬유가 실크 단섬유로 최초의 실크섬유 를 기계적인 처리없이 화학적으로 단섬유화를 하였기 때문에 표면이 매끈하고 통통한 형상을 하고 있다. 반면, ②로 표시된 섬유는 면섬유로 최초의 섬유를 종이를 제조하기에 적당한 상태로 기계적인 처리를 하였기 때문에 표면에 껍질이 벗겨지고 잔털이 많이 발생하였다.

비교 예 1

55±3 °SR로 고해처리된 면섬유에 100% 사용하여 최종 지료농도 0.5%로 희석한 후 실험실용 원형수초지를 이용하여 습지를 제조하였다. 이후 3.5㎏f/㎠의 조건에서 압착하고 100℃에서 2분간 건조하여 종이를 제조하였다. 평량 80±4g/㎡이 되도록 하였다.

이와 같이, 실크섬유를 20중량% 혼합하여 제조한 실시 예 2의 종이는 손으로 만졌을 때 면섬유 100%로 제조된 종이에 비하여 부드러운 느낌을 주었고 빛에 비추어 보면 반짝이는 광택을 느낄 수 있어 고급스러운 느낌을 주었다. 그러나 실크섬유 10중량%가 혼합된 실시 예 1의 종이에서는 면섬유 100% 종이에 비교하여 촉감이나 광택을 차별화할 수는 없었다. 그러나, 현미경에 의한 원료적 차별화의 구별에 있어서는 실크섬유를 10중량% 혼합한 실시 예 1의 종이에서도 면섬유 100% 만으로 제조된 종이에 비교하여 실크섬유가 사용되었음을 명확하게 구별할 수 있었다.

또한, 실시 예 2에서 제조된 종이의 비용적(bulk)은 1.79㎤/g로, 비교 예 1에서 제조된 종이의 비용적인 1.74㎤/g에 비하여 높았다. 비용적은 두께를 평량으로 나눈 값으로, 그 값이 크면 동일 평량에서 두께가 두꺼움을 의미한다. 보통 두 꺼우면 부드럽게 느끼게 되는 특징을 가지며 또한 인쇄용지, 특히 요판인쇄를 실시하는 용지에서는 인쇄적성에 매우 중요한 영향을 미치게 된다.

도 1은 면섬유 80%와 실크섬유 20%를 섬유원료로 하여 지료를 조성하고 수초지를 제조한 후 전자현미경을 이용하며 표면을 확대하여 찍은 사진이다.

Claims (4)

1. 섬유길이가 0.3 내지 1.0㎜인 실크섬유를 보안용지 전체에 대하여 5 내지 30 중량%를 포함한 것을 특징으로 하는 보안용지.
2. 삭제
3. 섬유길이가 0.3 내지 1.0㎜인 실크섬유를 보안용지 전체에 대하여 5 내지 30 중량%를 포함한 보안용지를 현미경(전자현미경 포함)적 관찰을 통하여 진위를 식별하는 것을 특징으로 하는 보안용지의 진위식별 방법.
4. 삭제

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