KR100983994B1 - 습식 그물망 도형지 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 펄프를 이용하는 제지기술에 있어, 단순 형태의 그물망이나 다양한 형태의 문양이 삽입된 형태의 그물망에 장망초지기에 의한 표면지 또는 환망초지기에 의한 배면지를 부착 형성하거나 이들 표면지와 배면지의 사이에 그물망이 중합적층 합지된 형태의 도형지를 제조할 수 있도록 함으로써,

그물망이 갖는 기본적인 장식성과 더불어 다양한 문양이 삽입된 그물망이 투영되면서 미려한 장식성을 연출하여 종이가 가질 수 없는 예술적 가치를 구현하는 것이고, 그물망으로 인해 도형지의 종횡강도 및 인열강도가 크게 향상되므로 우수한 물리적인 특성으로 인해 더욱 다양한 분야에서의 활용도가 높아지게 되는 것이며, 지공예 분야나 건축 및 인테리어 분야와 고품격의 포장 분야, 지폐 등의 위조방지 분야, 전기 절연 분야, 산업용 회로기판 분야에서 효과적인 사용이 가능한 것이다.

장망지, 환망지, 습식초지망, 습지필, 그물망, 도형지

Description

습식 그물망 도형지 및 그 제조방법 {Wet type paper having net pattern and manufacturing method for the same}

본 발명은 펄프를 이용하는 제지기술에 있어, 단순 형태의 그물망이나 여러 종류의 문양을 삽입한 형태로 만든 그물망을 초지기(抄紙機, Paper machine)의 지필 구성부에 삽입하여 이송되게 함에 따라 상기의 그물망에 대하여 표면지와 배면지가 중합적층되게 하고, 이들 그물망과 표면지 및 배면지는 합지공정과 압착탈수 및 건조공정을 통해 연속적인 그물망 도형지가 생산되도록 함에 따라,

그물망에 의한 음양각 효과는 물론 공예적인 가치 및 위,변조 방지 효과와 더불어 우수한 치수안정성과 종횡강도 및 인열강도가 균일하면서도 향상되게 한 습식 도형지 및 그 제조방법에 대한 것이다.

일반적으로 종이를 생산하고자 하는 제지기술은 산업 근대화에 따라 다양한 방법과 형태로서의 발전을 거듭하고 있는 추세이다.

상기와 같은 제지기술은 닥나무를 채취하여 백피 만을 고해 작업한 후 배합 작업과 물질 및 물빼기와 건조과정을 거쳐 생산하는 전통적인 제지법이 있고, 근자에 들어서는 해리상태의 펄프를 장망초지부와 환망초지부 및 합지부와 탈수부, 건조부가 순차적으로 배열된 상태의 자동화 제지설비를 구축함에 따라 대량으로 다양한 종류의 종이를 생산할 수 있도록 하고 있는 것이고, 상기와 같은 제지설비는 천연펄프와 금속섬유 및 화학섬유, 무기질섬유 등을 혼합하여 다양한 종류와 형태의 종이를 생산할 수 있게 된다.

상기와 같은 제지설비에 있어, 장망초지부와 환망초지부를 이용하여 만들어지는 종이는 대표적으로 천연펄프를 이용하는 전통 한지와 합성섬유를 이용하는 부직포 등이 있을 것이다.

이와 같은 제지설비를 통해 만들어지는 천연소재이거나 합성소재 또는 이들의 중합물에 의해 만들어지는 종이는 다양한 지공예 분야 및 인테리어 분야와 포장 분야, 지폐 분야, 절연재로서의 전기 분야, 산업용 기판 등의 소재로 광범위하게 사용되고 있는 것이다.

그러나, 상기와 같은 일반적인 습식 제지법을 통해 만들어진 종이는 단섬유가 서로 중합되어 압착 건조된 형태를 갖고 있으므로 쉽게 찢어지는 문제점을 내포하고 있는 것이 주지의 사실이다.

이에 따라 종이가 갖는 본래의 물리적 취약성을 극복하고자 다양한 시도가 이루어지고 있으나, 대부분 합지공정을 통해 종이의 두께를 두껍게 하거나 합성 섬유의 혼합량 또는 단섬유의 길이를 길게 적용하는 수준에 그치고 있어 이들로서 구 체적이고 현실적인 효과를 얻는데에는 많은 어려움이 뒤따르게 된다.

특히, 전통의 한지는 투영성을 갖도록 극히 얇게 제작하는 것이 통상적인데, 투영성을 갖도록 하기 위한 제작 과정에서의 제한으로 인해 한지의 경우 취급과정에서 쉽게 찢어져 다양한 분야에서의 사용이 극히 제한적일 수 밖에 없는 것이다.

이에 따라, 제지분야 및 다양한 산업현장에서는 종횡강도와 인열강도가 우수한 종이를 지속적으로 요구하고 있는 것이며, 이와 동시에 기존의 종이와는 차별성을 갖는 또한 우수한 장식성을 갖고 있는 독창적인 형태의 종이에 대한 연구가 끊임없이 이루어지고 있는 실정이다.

본 발명은 전기한 바와 같은 문제점을 개선한 것으로서, 단순 형태의 그물망이나 다양한 형태의 문양이 삽입된 형태의 그물망에 장망초지기에 의한 표면지 또는 환망초지기에 의한 배면지를 부착 형성하거나 이들 표면지와 배면지의 사이에 그물망이 중합적층 합지된 형태의 도형지를 제조할 수 있도록 함으로써,

그물망에 의해 도형지의 종횡강도나 인열강도의 현저한 향상은 물론 다양한 지공예 분야나 지폐 분야 및 건축 인테리어, 포장 분야 등 다양한 산업 분야에서 폭 넓게 활용할 수 있도록 한 습식 그물망 도형지 및 그 제조방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 천연펄프와 합성섬유 및 바인더섬유를 혼합 해리하여 된 1차지료액에 인피섬유 닥펄프와 바인더섬유를 혼합 해리하여 된 2차지료액을 혼합하여 된 지료액을, 장망초지기를 따라 이송되는 그물망에 도포하거나 침적 이송하여 상기 그물망에 대하여 습지필에 의한 표피지가 조성되게 하고, 상기 그물망과 표피지는 1차지료액으로 환망초지기에서 조성된 배면지와 함께 쿠치롤(Couch roll)을 통과하면서 중합적층 합지되고, 합지물은 압착과 건조과정을 거쳐 다양한 종류와 형태의 그물망 도형지가 연속 생산되게 하여 이루어지는 것이다.

본 발명은, 그물망이 갖는 기본적인 장식성과 더불어 다양한 문양이 삽입된 그물망이 투영되면서 미려한 장식성을 연출하여 종이가 가질 수 없는 예술적 가치를 구현하는 것이고, 그물망으로 인해 도형지의 종횡강도 및 인열강도가 크게 향상되므로 우수한 물리적인 특성으로 인해 더욱 다양한 분야에서의 활용도가 높아지게 되는 것이며, 지공예 분야나 건축 및 인테리어 분야와 고품격의 포장 분야, 지폐 등의 위조방지 분야, 전기 절연 분야, 산업용 회로기판 분야에서 효과적인 사용이 가능한 것이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 그물망 도형지의 제조공정별 블럭도이고, 도 2는 본 발명에 따른 그물망 도형지의 지료액을 혼합 이송도, 도 3은 본 발명에 따른 그물 망 도형지에 대한 설비의 일실시예도, 도 4는 본 발명에 따른 그물망 도형지의 확대 사시도, 도 5는 본 발명에 따른 그물망 도형지의 확대 단면도이다.

본 발명에 따른 도형지는 그물망(10)과 표피지(11)를 서로 합하여 만들어지는 것으로서, 상기의 표피지(11)는 그물망(10)에 대하여 상부면에만 형성되는 표면지(11a)의 형태나 하부면에만 형성되는 배면지(11b)의 형태를 갖을 수 있고, 경우에 따라서는 그물망(10)에 대하여 상부면의 표면지(11a)와 하부면의 배면지(11b)를 모두 형성하여 상기의 그물망(10)이 표면지(11a)와 배면지(11b)의 사이에 중합적층되도록 구성할 수도 있는 것이다.

또한, 상기의 그물망(10)은 천연섬유 또는 혼방섬유, 합성섬유를 직조하여 얻어지는 것을 사용하되, 8~50g/m₂의 정방형 형태로 된 것을 사용하면 되는 것이다. 이때의 그물망(10)에는 직조 과정에서 도 6의 도시와 같이 다양한 문양(10a)이 삽입되도록 만들어 사용할 수도 있는데, 상기의 문양(10a)은 본 발명의 도형지가 사용되는 분야 또는 이용 목적에 따라 문자나 숫자 또는 기호 등을 다양하게 적용시킬 수 있을 것이다.

특히, 상기의 표피지(11)는 천연펄프와 합성섬유 등을 혼합하여 지료액을 조성한 상태에서 상기의 그물망과 지료액을 초지기에 도포 이송시켜 상기의 그물망과 표피지가 합쳐진 상태의 도형지를 얻을 수 있는 것인데, 상기의 표피지(11)를 지필하기 위한 지료액은, 천연펄프 50~99중량% 또는 닥펄프 50~99중량% 또는 천연펄프 및 닥펄프가 혼합된 50~99중량%의 원료 중 선택된 펄프 원료에 합성섬유 1~50중량%를 혼합하여 된 혼합물 100중량%에 대하여 바인더섬유 0.1~20중량%를 혼합하여 조성하면 된다.

또한, 상기의 그물망(10)은 다양한 색상의 염료를 이용하여 염착된 상태의 것을 사용함에 따라 다양한 색상을 갖는 그물망(10)이 도형지로부터 투영되게 할 수 있을 것이고, 은은하게 비쳐보이는 그물망(10)의 색감으로 인해 더욱 미려하고 고급스러운 장식성을 연출하게 될 것이다.

특히, 상기의 지료액 역시 혼합되는 합성섬유를 염착된 상태의 것을 사용하거나, 이와는 별도로 상기 지료액에 다양한 색상의 염료를 혼합하여 조성하게 되면 염착된 상태의 합성섬유에 의해 또는 지료액에 혼합되는 염료의 색상에 의해 본 발명의 도형지가 미려한 색상을 갖고 만들어지게 되는 것이다.

이에 따라 상기와 같은 그물망과 지료액을 이용하여 제지설비를 통해 다양한 종류의 도형지를 생산하면 되는 것이다.

상기와 같은 도형지를 얻고자 하는 경우에는 그물망공급부와 그물망침적부 및 1차 지필형성부, 2차 지필형성부 및 적층합지부, 압착탈수부, 건조부 및 권취부의 단계로 구성되고 이들 장치가 요구되는 것인데, 상기와 같은 각각의 단계를 수행하기 위한 장치는 공지된 제지설비를 그대로 적용할 수 있을 것이다.

상기의 그물망 공급부는 그물망공급롤(21)을 초지의 원료 분사함인 침적조(20) 상에 위치하되 금망의 주행방향과 정확히 일치하도록 설치하고 주행각도를 조절할수 있는 장치를 부가하는 것이 더욱 바람직할 것이고, 그물망은 평직이나 능 직 등 다양하게 직조할 수 있으며 그물망 중량은 보다 바람직하게 15gr/㎡ ~ 40gr/㎡으로 하되 초지물 폭보다 약 7% 정도 넓게 제작하고 필요한 길이 만큼을 권취하여 그물망공급기에 장착하는 것이 이상적이다. 또한, 상기의 그물망 중량은 초지물의 원료종류와 평량에 따라 달리할 수 있고 그물망에는 전기한 바와 같이 여러 가지의 도형이나 문양 등을 넣어 종이의 음양각 효과를 시현할 수 있다.

상기의 그물망 침적부는 그물망공급롤(21)로부터 제공되는 그물망이 지료액이 충전된 상태의 침적조(20)를 거쳐 이송 공급되게 하는 것으로, 원료분사함 내부나 원료분사함 후단부 또는 별도의 원료저장도를 이용하되 그물망이 침적되어 지료원료를 잘 흡착하여 초지기로 이송되도록 해야한다.

상기의 1차 지필 형성공정은, 1차 지필 형성을 위해 팔파에 천연펄프 50~80중량%와 합성섬유 50~20중량%를 넣은 100중량부에 바인더섬유 0.1~20중량부를 넣어 해리한 후 홀랜드 비타로 이송한다. 이곳에서 전체혼합물 100중량부에 대하여 로진1~5중량%, 아람3~10중량%, 내수제 3~10중량%를 넣고 고해한 후 지료농도를 2~4중량%로 하여 원료 저장조에 저장 보관한다(1차지료액). 이어 칼비타에 인피섬유 닥펄프 95~98중량%와 바인더섬유 5~2중량%를 넣어 해리한 후 희석조로 이송하여 농도 0.1~0.3중량%를 만들어 보관한다(2차지료액).

1차지료액은 원료저장조에서 종상박스를 거쳐 장망초지기(22)의 레벨박스와 환망초지기(23)의 레벨박스로 나뉘어 공급되고 2차원료는 희석조 보관함에서 회전운동을 하는 스쿠퍼에 의해 1차지료액이 공급되고 있는 장망초지기 레벨 박스에 추가되고 혼합 희석된다. 이때 1차지료액과 2차지료액의 배합율은 제품의 특성을 감 안하여 조정되는데 통상 20~40중량%와 60~80중량%로 한다.

완성된 지료액은 레벨박스에서 장망초지부(22)로 이송되어 주행하는 금망위로 분사되는데 이때 장망초지기(22) 상부에 설치된 그물망공급롤(21)로부터 그물망이 침적조(20) 내의 지료액에 침적되어 주행하는 금망 위로 풀려 나간다. 이때 장망초지기(22)의 지필 형성구간(Sheet forming zone)에서 그물망은 섬유류를 흡수 또는 수거하여 장망에서 형성되는 습지필과 지층속으로 결속되는 것이다. 장망에서 초조되는 지층은 일정하나 그물망 직조물의 풀림장력을 조정하여 다양한 형태의 조형 음양각을 구현한 70~20중량%의 표면지(11a)를 만들고,

2차 지필 형성을 위해 완성된 지료액을 종상박스에서 일부 분리되어 환망초지기(23)로 이송되고 환망초지기(23)의 실린더에서 배면지(11b)를 만든다. 여기서, 환망초지기(23)에 의한 배면지(11b)의 형성공정은 장망초지기(22)에서의 표면지(11a)에 대한 지필 형성의 미비점을 보완하고 또는 특수성과 기능성 등을 부가하는 공정이다.

상기의 환망초지기(23)에서는 30~80중량%의 배면지(11b)를 만들어 선행의 표면지(11a)와 배면지(11b)는 환망초지기(23) 실린더 상부의 쿠치롤(24) 압착에 의해 적층 합지되어 초지금망으로부터 모포로 전이되고 압착탈수부로 이송된다. 쿠치롤(24)로부터 이송된 습지필은 2개의 롤로 형성된 압착롤에 의해 탈수되어 건조권취부로 습지필을 이송시킨다. 상기와 같은 습지필은 가열되는 대형건조 로울러에 의해 건조 권취하는데 완성된 지료액에 혼합된 바인더섬유는 건조 로울러의 표면 온도에 의해 용해되어 폴리에스터 섬유와 천연섬유 및 그물망 등을 서로 접합 및 결속시켜 준다.

상기와 같은 단계별 제지과정을 통해 만들어지는 본 발명의 도형지에 대한 이상적인 실시예는 다음과 같다.

* 실시예 1

천연펄프는 소프트우드 펄프(soft wood pulp;캐나다 kamloops 산) 80중량%와 합성섬유는 PET섬유(수분산용이성, 1.2d*15mm, 웅진케미칼 제품) 20중량%로 100중량부를 만들고, 여기에 PVA 바인더섬유 vpb(일본쿠라레 제품, 융점 섭씨60도) 8중량부를 혼합하여 전체 지료액 농도가 3중량%로 해리 후, 로진 1중량부(허큐레스 제품)과 황산알미니움 3중량부, 내수제 Epoxy 수지 7중량부를 더 혼합하여 지료농도 3중량%의 1차지료액을 만든다.

이어 닥펄프 98중량%와 바인더섬유 vpb(일본쿠라레 제품) 2중량%를 혼합하여 지료농도 0.3%의 2차지료액을 조성한 후 1차지료액 30중량부와 2차지료액 70중량부를 장망초지기(22)의 레벨박스로 이송, 혼합하여 장망초지기(22)의 금망에서 습지필 중량 24g/㎡ 를 조성하면서 동시에 32g/㎡의 그물망(10)은 장망초지기의 분사함 내부 침적조(20)를 거쳐 상기 장망초지기(22)로 1차지료액과 같이 자연스럽게 이송시켜 표면지(11a) 중량이 56g/㎡의 지필이 되도록 한 후, 상기의 그물망(10)과 표면지(11a)가 종상박스에서 분리된 1차지료액으로 환망초지기에서 배면지(11b)중량 8g/㎡가 되도록 하여 쿠치롤(24)에서 중합적층 합지 및 압착과 건조과정을 거쳐 평량 64g/㎡의 습식 그물망 도형지를 생산하였다.

* 실시예 2

천연펄프는 소프트우드 펄프(soft wood pulp;캐나다 kamloops 산) 80중량%와 합성섬유는 PET섬유(수분산용이성, 1.2d*15mm, 웅진케미칼 제품) 20중량%로 100중량부를 만들고, 여기에 PVA 바인더섬유 vpb(일본쿠라레 제품, 융점 섭씨60도) 8중량부를 혼합하여 전체 지료액 농도가 3중량%로 해리 후, 로진 1중량부(허큐레스 제품)과 황산알미니움 3중량부, 내수제 Epoxy 수지 7중량부를 더 혼합하여 지료농도 3중량%의 1차지료액을 만든다.

이어 닥펄프 98중량% 와 바인다섬유 vpb(일본쿠라레 제품) 2중량%를 혼합하여 지료농도 0.3중량%의 2차지료액을 조성한 후 1차지료액 30중량부와 2차지료액 70중량부를 장망초지기(22)의 레벨박스로 이송, 혼합하여 장망초지기(22)의 금망에서 습지필 중량 24g/㎡ 를 조성하면서 동시에 32g/㎡의 그물망(10)은 도 7의 도시와 같이 장망초지기(22)의 일측 즉, 장망초지기의 분사함 하부로부터 독립적으로 위치하여 상기 장망초지기(22)로 자연스럽게 그물망(10)을 이송시킨 후, 장망초지기(22)에 의해 표면지(11a) 중량이 56g/㎡의 지필이 되도록하여 상기의 그물망(10)과 표면지(11a)가 종상박스에서 분리된 1차지료액으로 환망초지기에서 배면지(11b)중량 8g/㎡가 되도록 하여 쿠치롤(24)에서 중합적층 합지 및 압착과정과 건조과정을 거쳐 평량 64g/㎡의 습식 그물망 도형지를 생산하였다.

* 실시예 3

천연펄프는 소프트우드 펄프(soft wood pulp;캐나다 kamloops 산) 80중량%와 합성섬유는 PET섬유(수분산용이성, 1.2d*15mm, 웅진케미칼 제품) 20중량%로 100중량부를 만들고, 여기에 PVA 바인더섬유 vpb(일본쿠라레 제품, 융점 섭씨60도) 8중량부를 혼합하여 전체 지료액 농도가 3중량%로 해리 후, 로진 1중량부(허큐레스 제품)과 황산알미니움 3중량부, 내수제 Epoxy 수지 7중량부를 더 혼합하여 지료농도 3중량%의 1차지료액을 만든다.

이어 닥펄프 98중량% 와 바인다섬유 vpb(일본쿠라레 제품) 2중량%를 혼합하여 지료농도 0.3중량%의 2차지료액을 조성한 후 1차지료액 30중량부와 2차지료액 70중량부를 장망초지기(22)의 레벨박스로 이송, 혼합하여 장망초지기(22)의 금망에서 습지필 중량 24g/㎡ 를 조성하면서 동시에 32g/㎡의 그물망(10)은 장망초지기(22)에 의해 성형된 표면지(11a)의 하부를 따라 이송하도록 장망초지기(22)와 환망초지기(23)의 사이에 그물망권취롤을 침적 위치시켜 환망초지기(23)의 방향으로 그물망(10)과 표면지(11a)가 동시에 자연스럽게 이송되게 하며, 1차지료액이 종상박스를 거쳐 일부가 도 8의 도시와 같이 환망초지기(23)로 보내져 환망초지기(23)에 의한 2차 지필공정에서 8g/㎡의 배면지(11b)를 만들어 표면지(11a)와 배면지(11b) 및 이들 사이의 그물망(10)이 쿠치롤(24)에서 중합적층 합지되어 제품 중량이 최종 64gr/㎡의 습식 그물망 도형지를 생산하였다.

여기서, 상기의 천연펄프는 목재펄프로서 통상의 것을 사용할 수 있다. 예를 들어 상기 천연펄프(목재펄프)는 소프트우드 펄프(캐나다 캠루프스 산) 등이 가장 적합하다 할 것이다. 또한, 상기 천연펄프는 1차지료액에 대하여 50~80중량%로 포함되는 것이 바람직한데 천연펄프의 함량이 50중량% 미만이면 고급감이나 흡수성 및 지필 형성성 등이 떨어질 수 있고 함량이 80중량% 초과이면 상대적으로 합성섬유의 함량이 적어져 강도 및 치수 안정성 등에서 문제점이 발생할 수 있기 때문이다.

상기의 합성섬유는 통상의 것을 사용할 수 있으며, 예를 들어 폴리에스테르(PET) 섬유나 폴리에틸렌비닐알코올(PVA) 섬유 또는 폴리에틸렌(PE) 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 아크릴 섬유, 레이온 섬유 및 나일론 섬유로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있는 것이다. 바람직하게는 수분산이 용이한 것이 좋고 구체적으로는 섬유의 표면에 친수성화제(계면활성제)가 코팅된 것 또는 섬유의 제조과정에서 친수성화제(계면활성제)가 포함된 재료로부터 제조된 것이 좋으며, 예를 들어 수분산성 폴리에스테르 섬유, 수분산성 폴리프로필렌 섬유, 수분산성 아크릴 섬유 등을 들 수 있는 것으로 이들을 한정하는 것은 아니다.

이와 같은 합성섬유는 1차지료액에 대하여 20~50중량%로 혼합되는 것이 바람직한데, 이러한 합성섬유의 함량이 20중량% 미만이면 강도 및 치수안정성 등이 양호하지 않을 수 있고 50중량%를 초과하면 상대적으로 천연펄프의 함량이 떨어져 고급감과 흡수성 및 지필 형성성 등이 떨어질 수 있는 것이다. 또한, 상기의 합성섬유는 0.5~3.0 데니어(D;denier)의 굵기와 5~30mm의 길이를 갖는 것이 좋다, 이때, 합성섬유의 굵기가 0.5 데니어 미만이면 상호 응집되어 분산성 등이 떨어질 수 있 고 3.0 데니어를 초과하면 너무 두꺼움으로 인하여 제품의 표면성 등이 떨어질 수 있다. 아울러 합성섬유의 길이가 5mm 미만이면 강도 및 치수 안정성 등이 저하될 수 있고 30mm를 초과하면 지료액 내에 분산이 어려워 균일한 평량(g/m₂)을 갖지 못할 수 있다.

상기 바인더섬유는 합성섬유보다 낮은 융점을 갖고 있는 것이 좋으며, 바람직하게는 용융온도가 50~70℃인 것이 이상적이다. 이러한 바인더섬유는 공급된 열(50℃ 이상)에 의해 용융되어 천연펄프와 합성섬유를 상호 결합시키면서 표면지와 배면지를 일체로 접합(합지)시키는 기능을 한다. 상기 바인더섬유의 용융온도는 가능하면 낮을수록 좋으나 실제 그러한 제품을 구하기 어렵고, 또한 용융온도가 너무 낮으면 지료약의 혼합공정 및 초지공정 등에서 취급이 어려워 바람직하지 않다. 또하느 용융온도가 70℃를 초과하여 너무 높으면 용융이 어려워 결합력이 떨어질 수 있다.

아울러 본 발명에 따른 습식 도형지는 바람직한 실시예에 따라 그물망이 표면지와 배면지의 사이에서 위치하여 이들이 합지되는 형태를 갖고 있으므로 별도의 열융착기에 대한 사용 없이 건조기에서 상기 바인더섬유의 용융에 의해 일체로 접합(합지)되는데, 이때 바인더섬유의 용융온도가 70℃를 초과하여 너무 높으면 건조기에 고온의 열을 공급해야 함에 따른 비용이 많이 소요될 수 있다.

상기와 같은 바인더섬유는 그 용융온도가 50~70℃이면 어떠한 것이든 사용이 가능한 것으로서, 예를 들어 변성 폴리에스테르 섬유나 폴리비닐알코올 섬유 등을 사용할 수 있고 상용화된 제품으로서 VPB(일본 KURARAY사 제품) 등을 유용하게 사용할 수 있는 것인데, 상기의 예를 특별히 한정하는 것은 아니다.

상기의 바인더섬유는 천연펄프 50~80중량% 및 합성섬유 20~50중량%가 혼합된 것에 대하여 0.1~10중량%를 더 혼합하는 것이 바람직한데, 상기의 바인더섬유에 대한 함량이 0.1중량% 미만이면 천연펄프와 합성섬유 간의 결합력 및 표면지와 배면지의 접합력이 저하될 수 있으며, 혼합 함량이 10중량%를 초과하면 과잉 함유에 따른 상승 효과가 크지 않고 비용면에서도 바람직하지 않다. 또한, 상기 바인더섬유는 1.0~2.5 데니어(D;denier)의 굵기와 3~8mm의 길이를 갖는 것이 바람직한데 상기 바인더섬유의 굵기가 1.0 데니어 미만이면 상호 응집되어 분산성 등이 떨어질 수 있고 굵기가 2.5 데니어 초과이면 천연펄프와 합성섬유에 균일하게 분산되지 않을 수 있는 것이다.

상기와 같은 지료액을 조성하기 위한 1차지료액에는 첨가제가 더 포함될 수 있는 것으로, 상기의 첨가제는 로진이나 아람 및 내수제 등을 혼합 사용할 수 있는 것이고, 이들 첨가제는 1차지료액의 100중량%에 대하여 로진 1~5중량% 및 아람 3~10중량%, 내수제 3~10중량%를 혼합 사용하면 된다. 상기의 로진은 점성 강화의 목적으로 사용되고 아람은 황산알미니움을 사용하여 항균작용을 하게 되는 것이며, 내수제는 에폭시 수지가 가장 이상적인 것으로 본 발명에 따른 도형지를 물에 대한 내성이 향상되도록 하는 역할을 갖는다.

상기와 같은 표면지와 배면지는 쿠치롤(Couch roll)로 운반되어 상기 쿠치롤을 통과함으로써 상호 간의 또는 그물망과의 결합력을 갖고 상호 중합적층될 수 있 다. 이어 상기의 쿠치롤를 통과한 그물망과 표면지 및 배면지에 의한 도형지는 압착기를 통과하여 탈수와 동시에 압착이 이루어지도록 하는 것이고, 탈수 및 압착된 상태의 도형지는 60℃ 이상에서 건조기를 통과하여 열융착되도록 하면 된다.

이때, 상기의 건조기는 롤러형이나 드럼형 또는 컨베이어형 등이 사용될 수 있으며 이러한 승온 건조기를 통한 열융착 과정에서 상기 바인더섬유가 용융되고, 이러한 바인더섬유의 용융에 의해 천연펄프와 합성섬유는 상호간 결합이 되면서 상기 표면지와 배면지는 그물망과 일체로 접합된다. 아울러 이와 같이 건조기를 통과시켜 합지한 다음에는 압착기를 한번 더 통과하도록 한 후 완성된 도형지를 권취기를 통해 롤 형태로 권취되도록 하면 된다.

이와 같은 제조방법을 통해 완성된 도형지는, 배면 혹은 표면에서 투영되는 그물망에 의해 예술 공예적인 가치를 지닐 뿐만 아니라 다양한 초배지나 벽지, 커튼지, 돈띠지와 같은 인테리어 장식재와 더불어 건축용 마감재로의 활용이 가능한 것이고, 그물망을 포함한 도형지로 인하여 위,변조의 방지가 필수적인 지폐 분야에서의 효과적인 사용 역시 기대할 수 있을 것이다. 또한 수축 팽창에 따른 치수 안정성이 탁월하여 전기기재의 소재 및 절연재로서의 역할을 충실하게 수행할 수 있고, 고품격의 포장재 및 각종 산업용 회로기판 등으로 대체 사용할 수도 있어 사용 범위가 매우 광범위하면서도 다양한 분야에서 이상적인 사용 형태를 보일 수 있을 것이다.

이상과 같은 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 그물망 도형지의 제조공정별 블럭도

도 2는 본 발명에 따른 그물망 도형지의 지료액을 혼합 이송도

도 3은 본 발명에 따른 그물망 도형지에 대한 설비의 일실시예도

도 4는 본 발명에 따른 그물망 도형지의 확대도

도 5는 본 발명에 따른 그물망 도형지의 다른 실시예를 보인 확대도

도 6은 본 발명에 따른 그물망 도형지의 단면 확대도

도 7은 본 발명에 따른 그물망 도형지에 대한 제조설비의 다른 실시예도

도 8은 본 발명에 따른 그물망 도형지에 대한 제조설비의 또 다른 실시예도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 그물망 10a : 문양

11 : 표피지 11a : 표면지

11b : 배면지

20 : 침적조 21 : 그물망공급롤

22 : 장망초지기 23 : 환망초지기

24 : 쿠치롤

Claims (23)

1. 그물망(10)과 표피지(11)를 서로 중합적층 합지하여 구성함을 특징으로 하는 습식 그물망 도형지.
2. 제 1항에 있어서,

   그물망(10)은, 직조에 의한 정방형 형태로 이루어짐을 특징으로 하는 습식 그물망 도형지.
3. 제 1항에 있어서,

   그물망(10)은, 직조에 의한 정방형 형태에 문양(10a)이 삽입되어 구성됨을 특징으로 하는 습식 그물망 도형지.
4. 제 1항에 있어서,

   표피지(11)는, 그물망(10)에 대하여 상부면에 합지되는 표면지(11a) 만으로 구성됨을 특징으로 하는 습식 그물망 도형지.
5. 제 1항에 있어서,

   표피지(11)는, 그물망(10)에 대하여 상부면과 하부면에 합지되는 표면지(11a)와 배면지(11b)로 구성됨을 특징으로 하는 습식 그물망 도형지.
6. 제 1항에 있어서,

   표피지(11)는, 천연펄프 50~80중량% 또는 닥펄프 50~80중량% 또는 천연펄프 및 닥펄프가 혼합된 50~80중량%의 원료 중 선택된 펄프 원료에 합성섬유 20~50중량%를 혼합하여 된 혼합물에 바인더섬유를 더 혼합하여 된 지료액으로 구성하되,

   상기 혼합물과 바인더섬유는 100 : 0.1~20의 중량 비율로 혼합되어 이루어짐을 특징으로 하는 습식 그물망 도형지.
7. 제 6항에 있어서,

   천연펄프는, 소프트우드 펄프임을 특징으로 하는 습식 그물망 도형지.
8. 제 6항에 있어서,

   합성섬유는, 0.5~3.0 데니어의 굵기와 5~30mm의 길이로 된 수분산 용이성 폴리에스테르(Polyester, PET) 섬유임을 특징으로 하는 습식 그물망 도형지.
9. 제 6항에 있어서,

   바인더섬유는, 1.0~2.5 데니어 굵기와 3~8mm의 길이로써 섭씨 50~70도에서 융착되는 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcoho, PVA) 섬유임을 특징으로 하는 습식 그물망 도형지.
10. 제 6항에 있어서,

    지료액에 로진과 아람 및 내수제를 더 혼합 고해하되,

    지료액과 로진의 혼합 중량 비율은 100 : 1~5이고, 지료액과 아람의 혼합 중량 비율은 100 : 3~10이며, 지료액과 내수제의 혼합 중량 비율은 100 : 3~10임을 특징으로 하는 습식 그물망 도형지.
11. 제 10항에 있어서,

    아람은, 황산알미니움임을 특징으로 하는 습식 그물망 도형지.
12. 제 10항에 있어서,

    내수제는, 에폭시(Epoxy) 수지임을 특징으로 하는 습식 그물망 도형지.
13. 제 1항에 있어서,

    그물망은, 직조물로서 천연섬유직이거나 혼방섬유직 또는 합성섬유직 중 선택된 것으로 중량이 8~50g/m₂임을 특징으로 하는 습식 그물망 도형지.
14. 천연펄프와 합성섬유 및 바인더섬유를 혼합 해리하여 된 지료액을, 초지기를 따라 이송되는 그물망에 도포하여 상기 그물망에 대하여 습지필에 의한 표피지가 조성되게 하고,

    상기 그물망과 표피지는 쿠치롤(Couch roll)을 통과하면서 중합적층 합지되고, 합지물은 압착과 건조과정을 거쳐 연속 생산되게 함을 특징으로 하는 습식 그물망 도형지의 제조방법.
15. 제 14항에 있어서,

    지료액은, 천연펄프 50~80중량% 또는 닥펄프 50~80중량% 또는 천연펄프 및 닥펄프가 혼합된 50~80중량%의 원료 중 선택된 펄프 원료에 합성섬유 20~50중량%를 혼합하여 된 혼합물에 바인더섬유를 더 혼합하여 구성하되,

    상기 혼합물과 바인더섬유는 100 : 0.1~20의 중량 비율로 혼합하여 됨을 특징으로 하는 습식 그물망 도형지의 제조방법.
16. 제 15항에 있어서,

    지료액에는, 로진과 아람 및 내수제로 된 첨가제를 더 혼합 고해하여 됨을 특징으로 하는 습식 그물망 도형지의 제조방법.
17. 제 16항에 있어서,

    지료액에 대하여 로진과 아람 및 내수제로 된 첨가제를 혼합하되, 지료액과 로진의 혼합 중량 비율은 100 : 1~5이고, 지료액과 아람의 혼합 중량 비율은 100 : 3~10이며, 지료액과 내수제의 혼합 중량 비율은 100 : 3~10임을 특징으로 하는 습식 그물망 도형지의 제조방법.
18. 제 14항에 있어서,

    표피지는 장망초지기에 의한 표면지로 형성되게 하고, 그물망은 장망초지기에 지료액을 도포하는 침적조를 거쳐 공급되게 하여 상기 그물망의 상부에 표면지가 중합적층 합지되도록 함을 특징으로 하는 습식 그물망 도형지의 제조방법.
19. 제 14항에 있어서,

    표피지는 장망초지기에 의한 표면지로 형성되게 하고, 그물망은 장망초지기 의 하부로부터 장망초지기를 향하여 별도 공급되게 하여, 장망초기지에서는 그물망과 지료액의 동시 공급에 따라 그물망의 상부에 표면지가 중합적층 합지되도록 함을 특징으로 하는 습식 그물망 도형지의 제조방법.
20. 제 14항에 있어서,

    표피지는 장망초지기에 의한 표면지의 하부에 환망초지기에 의한 배면지가 합지되도록 하되, 장망초지기와 환망초지기의 사이에서 표면지의 하부에 그물망을 공급함에 따라 표면지와 배면지의 사이에 그물망이 중합적층 합지된 상태로 제조되게 함을 특징으로 하는 습식 그물망 도형지의 제조방법.
21. 제 14항에 있어서,

    그물망은, 염착된 상태로 공급되게 함을 특징으로 하는 습식 그물망 도형지의 제조방법.
22. 제 14항에 있어서,

    지료액은, 염착된 섬유를 사용하여 조성되게 함을 특징으로 하는 습식 그물망 도형지의 제조방법.
23. 제 14항에 있어서,

    지료액은, 염료를 더 혼합하여 조성함을 특징으로 하는 습식 그물망 도형지의 제조방법.

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