KR101151483B1 - 대마를 이용한 신발깔창 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 신발깔창에 관한 것으로, (a) 다음의 공정을 포함하여 대마부직포를 제조하는 과정; 대마섬유와 합성섬유 및 LMF를 중량비 55:15:30 비율로 혼합하는 믹싱공정, 혼합된 섬유들이 뭉치지 않도록 정돈하는 카딩공정, 일정한 밀도를 가지도록 혼합된 섬유들을 펼치는 웹형성공정, 다수개의 펀칭니들이 구비된 니들펀칭기로 펀칭하여 섬유들 사이의 꼬임을 증가시키고 2차원적인 섬유의 배열을 3차원적인 구조로 변형시키는 펀칭공정, 섬유를 이송하며 160~210℃의 열풍을 가하는 성형공정, 성형된 제품을 냉각한 후 분리하여 보관하는 마감공정, (b) 대마원사 50~99wt%와 합성사 1~50wt%를 혼방한 후 이 혼방사를 정경하고 직조하여 방직하고 권취하는 공정을 포함하여 대마원단을 제조하는 과정; (c) 대마부직포와 대마원단을 결합하여 신발깔창모재를 만드는 합포과정; (d) 상기 모재를 신발깔창모양으로 절단하는 컷팅과정; 을 포함하여 구성되며, 대마 고유의 항균, 흡습, 통풍, 방취 등의 유용한 기능을 접목한 신발깔창을 제공함으로써 발냄새를 제거하고 무좀을 예방하여 발건강을 증진시킬 수 있다는 유용한 효과가 있다.

대마, 부직포, 합포, 신발깔창

Description

대마를 이용한 신발깔창 및 그 제조방법{INSOLES MADE WITH HEMP AND MANUFACTURING MEHTHODS THEREOF}

본 발명은 신발깔창에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대마부직포 및 대마원단을 이용하여 신발내부의 위생환경을 개선하는 신발깔창 및 그 제조방법에 관련된다.

일반적으로 신발깔창은 신발의 내부에서 발바닥과 접촉되는 부분에 위치하여 발에서 방출되는 땀과 염분을 흡수하여 착용감을 향상시키는 동시에 도보 또는 구보시 발바닥에 가해지는 충격을 일정부분 흡수하는 완충역할을 수행하기 위하여 사용된다.

한편, 사람에 따라 많고 적음에 차이는 있지만 발에서 방출되는 땀과 염분은 신발깔창 및 신발 내부에 흡수되는데, 이렇게 흡수된 땀과 염분은 장시간 방치될 경우 세균번식을 유발하여 악취 뿐만 아니라, 습진이나 무좀 등 질병 발생의 원인이 되고 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해서는 방취성, 흡습성, 항균성, 통풍성 등이 좋 은 신발깔창이 필요하며, 이러한 조건을 만족시키기 위한 부단한 기술개발이 이루어지고 있다.

종래의 깔창들 가운데 상기와 같은 조건을 향상시키기 위한 것으로 자석, 게르마늄, 황토, 숯 등을 함유시켜 원적외선 또는 음이온 등의 기능성을 발현하도록 하거나, 섬유원단에 위생약품 가공 처리하여 항균특성을 발현하도록 하거나 금속이온, 세라믹스 소재에 살균 탈취제를 함유시킨 제품들이 제안된 바 있다.

그러나 종래의 신발깔창들은 항취나 살균을 위한 물질들이 소재에 약한 결합력으로 함유되므로 해당 물질들이 장시간 지속적으로 제 역할을 수행하기가 어렵고, 실용성이 떨어진다는 문제 외에도, PVC, EVA, PE Foam, 합성펄프, 합성고무, 우레탄 등 자체의 통기성은 거의 없는 합성물질들로만 제조될 수 밖에 없었고, 통기성 확보를 위하여 타공을 하거나 그물망 구조를 이루어야만 한다는 문제점이 있었다.

한편, 삼베의 원료인 대마섬유는 그 천연 기능성 때문에 예로부터 수의(壽衣)나 약보자기 등을만들 때 사용하고 있으며, 시신을 감쌀 때 사용했을 정도로 항균력, 방취성 내구성 등이 뛰어난 천연섬유인데, 이러한 대마섬유로 직조된 대마원단은 자체적으로 무수한 기공을 갖추고 있으므로 통풍, 흡습, 건조 기능이 탁월할 뿐만 아니라 자체적인 항균능력도 탁월함에도 현재까지 대마섬유를 이용한 신발깔창은 제안된 바가 없었다.

상기와 같은 문제점들을 해결하고자 창안된 본 발명은 자체적으로 높은 항균성과 통풍성, 흡습성을 갖는 대마섬유를 이용하여 부직포와 원단을 제조하고 이 둘을 합포함으로써 만들어지는 신발깔창과 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명의 일실시예에 의한 대마를 이용한 신발깔창은, 대마섬유와 합성섬유 및 로우멜팅섬유(Low Melting Fiber; LMF)를 중량비 55:15:30 비율로 혼방하여 만들어지는 대마부직포;와 대마원사 50~99wt% 및 합성원사 1~50wt%를 혼방한 혼방사 또는 대마원사로 직조되는 대마원단;이 접합되어 이루어지는 것을 특징으로 하여 구성된다.

이때, 신발깔창의 앞축 또는 뒷축 중 어느 한 축에 대마부직포가 1겹 이상 더 접합되어 이루어지는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 의한 대마를 이용한 신발깔창 제조방법은, (a) 다음의 공정을 포함하여 대마부직포를 제조하는 과정; 대마섬유와 합성섬유 및 LMF를 중량비 55:15:30 비율로 혼합하는 믹싱공정, 혼합된 섬유들이 뭉치지 않도록 정돈하는 카딩공정, 일정한 밀도를 가지도록 혼합된 섬유들을 펼치는 웹형성공정, 다수개의 펀칭니들이 구비된 니들펀칭기로 펀칭하여 섬유들 사이의 꼬임을 증가시키고 2차원적인 섬유의 배열을 3차원적인 구조로 변형시키는 펀칭공정, 섬유를 이송하며 160~210℃의 열풍을 가하는 성형공정, 성형된 제품을 냉각한 후 분리하여 보관하는 마감공정, (b) 대마원사 50~99wt%와 합성사 1~50wt%를 혼방한 후 이 혼방사를 정경하고 직조하여 방직하고 권취하는 공정을 포함하여 대마원단을 제조하는 과정; (c) 대마부직포와 대마원단을 결합하여 신발깔창모재를 만드는 합포과정; (d) 상기 모재를 신발깔창모양으로 절단하는 컷팅과정; 을 포함하는 것을 특징으로 하여 구성된다.

이때, 상기 (c) 단계는, 천연고무 입자를 결합면에 분사한 후 롤러로 가열압착하여 수행되는 것임을 특징으로 하여 구성되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 대마 고유의 항균, 흡습, 통풍, 방취 등의 유용한 기능을 접목한 신발깔창을 제공함으로써 발냄새를 제거하고 무좀을 예방하여 발건강을 증진시킬 수 있다는 유용한 효과가 있다.

또한, 부직포의 탄력성으로 충격을 흡수하여 장시간 보행 또는 구보시의 피로도를 저감시키며, 원적외선을 방출하여 족부 말초혈관의 혈행을 개선하고 신진대사를 원활하게 한다는 유용한 효과가 있다.

또한, 화학물질의 사용을 종전보다 대폭 감소하여 환경오염을 저감시킬 뿐만 아니라, 세탁 및 건조가 간편하고 수차례의 세탁에도 항균력, 항취력 등의 기능성이 장시간 지속되므로 장기간 재사용이 가능하다는 효과가 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용효과를 더욱 상세하게 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 신발깔창의 평면도와 저면도이다.

도면에서 보인 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 신발깔창은 상면이 대마원단, 하면이 대마부직포로 이루어진 것임을 알 수 있다.

대마원단은 일명 삼베라고도 불리우며 인류역사가 시작되면서부터 섬유재료로 사용되어 왔으며, 한민족은 고조선시대부터 한복 등의 의류를 포함하여 수의에 이르기까지 생활 전반에 걸쳐 사용해온 전통원단이다. 대마섬유는 섬유장이 길고 수분흡수력과 증발력이 뛰어나며, 내구성, 내연소성이 강하고 잘 늘어나지 않으며, 타 섬유에 비하여 강도가 매우 뛰어나다. 또한, 천연의 항균작용, 원적외선 방출작용을 하며, 잡균의 서식이나 근접을 막아주어 전통적으로 수의용 원단으로 널리 사용되고 있다. 이러한 대마원단의 효능으로 인하여 국내 뿐만 아니라 서구 유럽지역이나 이집트에서도 시신을 감쌀 때 사용되기도 하였다.

한편, 부직포는 일반적으로 폴리프로필렌 또는 폴리에스터 소재로 제조되고 있었는데, 이러한 화학소재는 생분해성이 낮아 환경오염을 유발하고 제조과정에서 다량의 탄소가 배출되어 최근 이슈가 되고 있는 탄소배출량 저감이라는 추세에 역행하게 된다. 또한, 이러한 화학소재는 탄성을 제공하는 기능 외에 대마섬유가 갖는 각종 항균, 흡습, 통풍, 원적외선 방출기능 등이 전무하다.

이에 본 발명에서는 대마섬유의 각종 유용한 작용효과를 신발깔창에 적용하기 위하여 대마섬유로 만들어지는 대마부직포를 적용하게 된 것이다.

본 발명의 일실시예에서 대마부직포는 대마섬유, 합성섬유, 로우멜팅섬유(Low Melting Fiber; LMF)를 중량비 55:15:30 비율로 혼방하여 제조하도록 하였다.

LMF는 각종 섬유가 강하게 엉켜 결합되도록 하는 기능을 수행하므로 30wt% 미만이 함유될 경우 섬유간의 엉킴 및 결합력이 너무 약하여 쉽게 분리되며, 30wt% 초과량이 함유될 경우에는 섬유간의 결합력이 너무 강하여 경화성이 커지며 유연성 및 탄성이 감소하여 눌렸던 경우 원상태로 회복되지 못하므로 30wt%정도를 투입하는 것이 바람직하다.

한편, 나머지 70wt%를 대마섬유와 합성섬유로 충당하게 되는데, 대마섬유의 함유비율이 높아질수록 항균기능과 원적외선 방사기능 등은 향상되겠지만, 상대적으로 고가인 대마섬유를 많이 함유하게 될 경우 제조단가가 너무 높아진다는 문제점이 있으며, 또한, 대마섬유는 합성섬유에 비하여 탄력성이 다소 떨어지기 때문에 합성섬유의 함유비율이 너무 작아지면 섬유간의 엉킴구조가 외압에 의하여 변형된 후에는 쉽게 원상태로 회복되지 못하게 된다. 이러한 대마섬유와 합성섬유의 물성 차이를 고려하고, 항균기능과 원적외선 방출기능을 최적화하기 위해서는 전술한 바와 같이 대마섬유 55wt%, 합성섬유 15wt%를 혼합하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 대마원단과 대마부직포를 접합하여 본 발명의 일실시예에 의한 대마를 이용한 신발깔창이 구성되는 것이다.

대마가 지닌 천연 항균력은 신발 내부의 세균증식을 방지하고, 강력한 흡습작용을 통하여 발에서 방출되는 땀을 신속하게 흡수하며, 대마섬유 자체의 우수한 통기성으로 신발을 벗고 있는 동안 흡수되었던 땀이 신속하게 건조되므로 무좀발생과 발냄새 발생을 획기적으로 감소시킬 수 있게 된다.

또한, 대마섬유에서는 원적외선을 방출하므로 발바닥의 혈행을 촉진하여 말초혈관계의 혈행개선과 신진대사 촉진에 이바지할 수 있으므로 착용자의 건강증진에 도움을 줄 수 있다.

뿐만아니라, 운동화를 제외한 신사 숙녀화 등의 신발들은 별도의 쿠션소재가 채용되어 있지 않고 있는데, 이러한 신발에 본 발명의 일실시예에 의한 신발깔창을 사용할 경우 대마부직포가 제공하는 탄성작용으로 보행 또는 구보시의 충격을 흡수하여 발과 무릎관절의 피로도를 저감시킬 수 있는 것이다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 의하면 신발깔창의 앞축 또는 뒷축에 대마부직포를 1겹 이상 덧댈 수 있는데, 남성의 경우 뒷축에 하중이 많이 쏠리고, 여성의 경우 앞축에 하중이 많이 쏠리기 때문에 신사화의 경우 뒷축, 숙녀화의 경우 앞축에 대마부직포를 1겹 이상 덧대게 되면 쿠션 및 완충작용을 더욱더 향상시킬 수 있게 된다.

이하에서는 대마를 이용한 신발깔창을 제조하는 방법에 대하여 상세하게 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 제조과정을 보인 순서도이다.

본 발명의 다른 실시예에 의한 대마를 이용한 신발깔창 제조방법은, 대마부직포 및 대마원단 제조 - 합포 - 컷팅 과정으로 이루어진다.

일반적으로 부직포를 제조하는 방법에는 멜트블로운(Melt Blown), 웨트 스폰(Wet Spun), 스폰 레이스(Spun Lace), 써멀 본딩(Thermal Bonding), 니들펀칭(Needle Punching)등이 있는데, 본 발명의 일실시예에 의한 대마부직포는 니들펀칭과 써멀본딩 방법을 사용하는 것이 가장 바람직함을 확인하였다.

먼저, 대마부직포는 믹싱 - 카딩(carding) - 웹형성 - 펀칭 - 성형 - 마감 공정을 통하여 제조될 수 있다.

믹싱공정에서는 전술한 바와 같이 대마섬유, 합성섬유, LMF를 중량비 55:15:30 비율로 혼합하게 된다.

다음으로 카딩공정에서는 믹싱된 섬유들이 뭉치지 않도록 정돈하는 작업을 수행하게 되는데 일반적으로 널리 사용되는 핀 카딩 머신(Pin Carding Machine)을 이용하여 수행될 수 있다.

다음으로 카딩된 섬유들이 일정한 밀도를 가지도록 섬유들을 펼쳐야 하는데, 이렇게 펼쳐진 섬유를 웹(Web)이라고 한다.

다음으로, 상기 웹은 섬유들이 2차원적으로만 배열되어 있으므로 수직방향의 탄성력을 부여하고 섬유들 간의 꼬임을 증가시키기 위하여 펀칭공정이 진행된다. 이때 펀칭공정은 다수개의 펀칭니들이 구비된 니들펀칭기를 이용하여 수행될 수 있다.

다음으로 섬유들 사이에 결합력을 부여하기 위하여 160~210℃의 열풍을 가하 여 LMF를 용융시켜 섬유들이 견고하게 결합될 수 있도록 하는 성형공정이 진행된다. 본 발명의 일실시예에서 사용되는 대마섬유는 매우 가늘기 때문에 고열이 가해질 경우 화재의 우려가 있으므로 LMF를 결합제로 사용하고 210℃이하의 열풍을 이용하여 성형함으로써 화재사고를 미연에 방지하였다.

다음으로 성형된 제품을 냉각한 후 분리하여 다음 공정에 사용될 수 있도록 롤에 권취하여 보관하는 마감공정이 진행됨으로써 대마부직포 준비가 완료된다.

한편, 대마원단은 순수 대마원사로 만들수도 있지만 경제성을 감안하여 최대 50% 까지 합성사가 혼방될 수도 있다. 이때, 대마원사는 8~36NM(마섬유의 번수)굵기를 사용할 수 있는데, 세(細)번수의 원사는 단가가 매우 높아 실용화되기가 어렵기 때문에 태(太)번수인 8NM과 중(中)번수인 16NM의 원사를 교직하는 것이 바람직하다.

혼방사를 이용하여 대마원단을 제조하는 과정에는 정경, 직조, 방직, 권취 등 일반적인 원단 제조공정과 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 합포공정을 예시한 개략도이다.

상기 과정을 통하여 준비된 대마부직포와 대마원단은 합포과정을 통하여 접합된다.

부직포와 원단의 합포에는 우레탄계 접착제, 수성(박리형)접착제, 파우더 도트, 아크릴계 접착제 등을 합포하고자 하는 부재의 표면에 직접 분사하는 방식이나, 접착제 역할을 하는 원단을 부재 사이에 위치시키고 롤러로 압착하는 라미네이 팅 방식 등을 활용할 수 있다.

그러나, 우레탄계 접착제는 접착력과 탄성은 높으나 화학성분이 강하고, 수성(박리형) 접착제는 일시적으로 합포를 하는 역할로, 공정이 끝나면 부재가 분리되므로 필요한 결합력을 제공하지 못하며, 아크릴계 접착제는 표면에 원하는 터치를 주고자 할 경우에 주로 사용하며, 화학성분이 강하고, 라미네이팅 방식은 접착력이 높고 탄성도 좋으나, 필름이 부재 사이에 위치하게 되므로 공기투과가 불가능하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명에서는 화학물질을 최대한 배제하고, 대마의 천연 기능성을 최대한도로 도출해 내기 위하여 파우더 도트(Power dot)방식으로 천연고무 분자를 접합면에 분사한 후 히팅 롤러(Heating Roller)로 가열하면서 압착됨으로써 본딩되도록 하였다.

이렇게 합포된 신발깔창모재는 각종 신발의 깔창모양으로 절단됨으로써 신발깔창제조과정이 완료되는 것이다.

한편, 신발깔창의 앞축 또는 뒷축에 대마부직포를 덧댄 경우를 예시하였는데, 이러한 과정은 합포되는 과정에서 앞축 또는 뒷축 부위에 한층을 더 접합시키거나, 기본 제품 생산 후 대마부직포를 추가로 접합시키는 방식 등으로 수행될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 신발깔창의 평면도와 저면도.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 제조과정을 보인 순서도,

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 합포과정을 보인 개략도이다.

Claims (4)

1. 신발깔창에 있어서,

   대마섬유와 합성섬유 및 로우멜팅섬유(Low Melting Fiber; LMF)를 중량비 55:15:30 비율로 혼방하여 만들어지는 대마부직포;와

   대마원사 50~99wt% 및 합성원사 1~50wt%를 혼방한 혼방사 또는 대마원사 100wt%로 직조되는 대마원단;이 접합되어 이루어지는 것을 특징으로 하여 구성되는

   대마를 이용한 신발깔창.
2. 제 1 항에 있어서,

   신발깔창의 앞축 또는 뒷축 중 어느 한 축에 대마부직포가 1겹 이상 더 접합되어 이루어지는 것을 특징으로 하여 구성되는

   대마를 이용한 신발깔창.
3. 신발깔창을 제조하는 방법에 있어서,

   (a) 다음의 공정을 포함하여 대마부직포를 제조하는 과정;

   대마섬유와 합성섬유 및 LMF를 중량비 55:15:30 비율로 혼합하는 믹싱공정,

   혼합된 섬유들이 뭉치지 않도록 정돈하는 카딩공정,

   일정한 밀도를 가지도록 혼합된 섬유들을 펼치는 웹형성공정,

   다수개의 펀칭니들이 구비된 니들펀칭기로 펀칭하여 섬유들 사이의 꼬임을 증가시키고 2차원적인 섬유의 배열을 3차원적인 구조로 변형시키는 펀칭공정,

   섬유를 이송하며 160~210℃의 열풍을 가하는 성형공정,

   성형된 제품을 냉각한 후 분리하여 보관하는 마감공정,

   (b) 대마원사 50~99wt%와 합성사 1~50wt%를 혼방한 후 이 혼방사를 정경하고 직조하여 방직하고 권취하는 공정을 포함하여 대마원단을 제조하는 과정;

   (c) 대마부직포와 대마원단을 결합하여 신발깔창모재를 만드는 합포과정;

   (d) 상기 모재를 신발깔창모양으로 절단하는 컷팅과정;

   을 포함하는 것을 특징으로 하여 구성되는

   대마를 이용한 신발깔창 제조방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 (c) 단계는,

   천연고무 입자를 결합면에 분사한 후 롤러로 가열압착하여 수행되는 것임을 특징으로 하여 구성되는

   대마를 이용한 신발깔창 제조방법.

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