KR101478436B1

KR101478436B1 - 복합기능성 친환경 벽지

Info

Publication number: KR101478436B1
Application number: KR1020130044896A
Authority: KR
Inventors: 김일광; 정화철
Original assignee: 주식회사 케이론난연
Priority date: 2013-04-23
Filing date: 2013-04-23
Publication date: 2014-12-31
Also published as: KR20140126564A

Abstract

본 발명은 복합기능성 친환경 벽지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 친환경 천연섬유와 기능성 세섬도 합섬사를 복합적용하여 천연섬유의 장점을 최대한 발현하면서 난연, 흡습, 차광, 정전기 방지 및 항균 등의 기능성을 복합적으로 발현할 수 있는 복합기능성 친환경 벽지로,
실크, 한지사, 오가닉소재 섬유사로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이상의 천연섬유와; 실크라이크(silk-like) 난연PET사, 레이온라이크(rayon-like) 난연PET사 또는 이들의 복합사인 난연사; 및 저융점 PET사를 포함하여 되며,
상기 난연사를 경사로 하고, 상기 천연섬유와 저융점 PET사를 위사로 하여 제직되되, 상기 천연섬유와 저융점 PET사를 2:1~3:1의 비율로 배열되도록 공급하여 용융접착되어 구성되는 것을 특징으로 하는 복합기능성 친환경 벽지가 개시된다.

Description

복합기능성 친환경 벽지{COMPOSITE FUNCTIONAL ECO-FRIENDLY WALLPAPER}

본 발명은 복합기능성 친환경 벽지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 친환경 천연섬유와 기능성 세섬도 합섬사를 복합적용하여 천연섬유의 장점을 최대한 발현하면서 난연, 흡습, 차광, 정전기 방지 및 항균 등의 기능성을 복합적으로 발현할 수 있는 복합기능성 친환경 벽지에 관한 것이다.

고부가가치 벽지 제품의 개발은 직물벽지 소재의 다양화, 복잡화, 기능성 부가, 심미적 특성 등을 강조한 제조기술과 직물벽지의 환경적 기능성이 요구되며, 방염성 외에도 항균, 단열, 온습도조절, 방수, 유해물질 방출 등의 기능이 있고, 또한 직물벽지의 기능성 부여 가공과 다양한 패턴개발이 요구되고 있다.

생활수준의 향상과 주거환경에 대한 심미적인 욕구의 증가로 건축용 내장재의 하나인 벽지의 소재도 단순한 종이에서 PVC Wallpaper, Duplex Wallpaper, Paper Woven Wallpaper, Nonwoven Backing Wallpaper, Woven Wallpaper 등으로 소재의 다양화, 복잡화, 기능성 부가, 심미적 특성의 강조 등 제조 기술이 변천해오고, 국내에서는 다수의 벽지 제품업체들이 기술개발을 통해 제조하고 있으나 고급 인테리어용 소재는 거의 대부분을 수입에 의존하고 있는 실정이다.

따라서, 일반적으로 벽지는 사용되는 섬유로 천연섬유인 면이나 재생섬유인 레이온, 합성섬유로 폴리에스터가 주를 이루고 있는 실정이며, 소비자 요구의 고도화, 다양화에 따라 외관이나 Texturing 가공 등의 부가가치가 부여된 신소재 또는 기능성이 있는 탄소섬유, 금속섬유, 유리섬유 등의 내열성, 난연성 섬유, 난연 폴리에스테르 등의 난연섬유 등이 많이 보급되고 있고 특히, 난연가공은 소방법의 방화규제를 준수한 성능과 염색견뢰도 등의 품질이나 방염약제의 인체에 대한 안전성 등이 중시되며, 항균이나 소취 등의 위생가공 기능도 부여하고 있는 실정이다.

현재의 벽지에 대한 이슈는 Eco소재를 사용한 친환경 소재를 이용하는 추세에 있으며, 이에 더해 소비자 및 시대적 요구, 차별화 및 고부가가치화 등 기능성 소재 및 가공을 통한 복합기능성을 가진 벽지의 개발이 요구되고 있다.

1. 대한민국공개특허공보 제10-2005-0109880호 2. 대한민국공개특허공보 제10-1999-0064487호 3. 대한민국공개특허공보 제10-2005-0108747호

본 발명에서는 친환경 천연섬유와 기능성 세섬도 합섬사를 복합적용하여 천연섬유의 장점을 최대한 발현하면서 난연, 흡습, 차광, 정전기 방지 및 항균 등의 기능성을 복합적으로 발현할 수 있으며, VOC방출량 0.08㎎/㎡h이하이고, 항균성이 99.9%이상이며, 연기밀도 200DS 이하, 한계산소지수(LOI) 27 이상의 물성을 가지는 복합기능성 친환경 벽지를 제공하는 것을 그 해결과제로 한다.

또한, 본 발명에서는 복합기능성을 부여할 수 있는 제직기술의 적용으로 특정 제직패턴을 가지는 복합기능성 친환경 벽지를 제공하는 것을 다른 해결과제로 한다.

상기한 과제를 해결한 본 발명의 복합기능성 친환경 벽지는 실크, 한지사, 오가닉소재 섬유사로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이상의 천연섬유와; 실크라이크(silk-like) 난연PET사, 레이온라이크(rayon-like) 난연PET사 또는 이들의 복합사인 난연사; 및 저융점 PET사를 포함하여 되며,

상기 난연사를 경사로 하고, 상기 천연섬유와 저융점 PET사를 위사로 하여 제직되되, 상기 천연섬유와 저융점 PET사를 2:1~3:1의 비율로 배열되도록 공급하여 용융접착되어 구성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 천연섬유는 한지사와 실크 또는 오가닉소재 섬유를 혼합한 복합사로 23's~60's, 꼬임수 250~450TM을 가지는 복합사인 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 실크라이크(silk-like) 난연PET사는 실크 광택을 가지는 친환경적인 P계 무기성분이 첨가된 난연사로 산소지수(LOI) 27~28인 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 레이온라이크(rayon-like) 난연PET사는 레이온 특성을 가지는 친환경적인 P계 무기성분이 첨가된 난연사로 산소지수(LOI) 27~28인 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 복합사는 상기 실크라이크(silk-like) 난연PET사와 레이온라이크(rayon-like) 난연PET사를 60:40~40:60의 중량비로 혼합한 혼합사인 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 벽지는 VOC방출량 0.05~0.08㎎/㎡h이고, 항균성이 99.9%이상이며, 한계산소지수(LOI) 27~28, 직물 중량 120~150g/㎡의 물성을 가지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 벽지를 구성하는 천연섬유는 23's~60's, 난연사는 75~150d 및 저융점 PET사는 75~150d의 섬도를 가지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 천연섬유와 천연섬유의 특성을 가지는 난연PET사를 복합 제직함으로써 난연성 뿐만 아니라, 소비자 및 시대적 요구, 차별화 및 고부가가치화 등의 요구에 부응하고, 항균성, 방염성, 흡습성, 정전기 방지 등의 복합적인 기능을 가지는 복합기능성 친환경 벽지를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 고급화 되어가는 친환경 벽지 시장에서 시장요구를 수용함과 더불어 수입대체효과를 가진다.

도 1 은 본 발명의 복합기능성 친환경 벽지의 제직구조를 도시한 것이다.
도 2 내지 6은 본 발명의 일실시예에 따라 자카드 제직된 벽지 사진이다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

본 발명에서는 친환경 천연섬유와 기능성 세섬도 합섬사를 복합적용하여 천연섬유의 장점을 최대한 발현하면서 난연, 흡습, 차광, 정전기 방지 및 항균 등의 기능성을 복합적으로 발현할 수 있는 복합기능성 친환경 벽지를 제공하고자 한다.

본 발명에 따른 복합기능성 친환경 벽지는 천연섬유와 천연섬유의 물성을 가지는 합성섬유사 및 저융점 PET사를 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따르면, 상기 천연섬유로는 23's~60's의 실크, 한지사, 오가닉소재 섬유사로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 사용하며, 바람직하게는 한지사 또는 한지복합사를 사용하는 것이 좋다. 상기 한지복합사는 한지와 면을 30:70~40:60의 중량비로 혼방되어진 한지복합사를 사용한다.

한편, 상기 천연섬유는 한지사와 실크 또는 오가닉소재 섬유를 혼합한 복합사로 60:40~40:60의 중량비를 가지도록 혼합한 복합사로 23's~60's, 250~450TM의 꼬임수를 가지는 복합사를 사용하는 것이다.

본 발명에 따르면, 상기 합성섬유사는 실크라이크(silk-like) 난연PET사, 레이온라이크(rayon-like) 난연PET사 또는 이들의 복합사인 난연사를 사용하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 상기 난연사는 친환경 P계 무기성분이 첨가된 난연사를 사용하는 것이 좋다.

본 발명에 따르면, 상기 저융점 PET사는 위사용으로 천연섬유와 세섬도 합섬사와 접착이 용이하도록 하는 용도로 사용되는 것으로, 그 융점은 120℃~150℃의 범위내의 것을 사용하는 것이 바람직하다. 만일, 그 융점이 120℃미만일 경우에는 접착성이 떨어지는 단점이 있고, 150℃를 초과할 경우에는 융점이 너무 높아 다른 섬유가 경화되는 문제점이 있다.

본 발명에 따르면, 상기 벽지는 23's~60's의 천연섬유, 75d~150d의 난연사 및 75d~150d인 저융점 PET사로 구성되며, 상기 천연섬유와 저융점 PET사를 위사로 공급하고, 상기 난연사를 경사로 공급하여 자카드 제직되는 것으로 상기 천연섬유와 저융점 PET사의 배열비율은 2:1~3:1의 배열비를 가지도록 제직되는 것이 바람직하다. 만일 상기 배열비를 벗어날 경우에는 저융점 PET사에 의해 다른 섬유가 경화되는 문제가 발생(저융점 PET사의 구성비가 클경우)하거나, 또는 벽지를 구성하는 각각의 섬유의 접착성이 저하(저융점 PET사의 구성비가 작을 경우)되는 문제가 발생할 수 있다.

여기서, 상기 천연섬유가 23's~60's를 만족하지 못할 경우에는 임계점 미만일 경우에는 접착성이 부족하게 되는 단점이 있고, 임계점을 초과할 경우에는 벽지의 품질이 저하되는 단점이 있다. 또한, 상기 난연사가 75d~150d를 만족하지 못할 경우에는 만일 임계점 미만일 경우에는 난연성이 떨어지는 단점이 있고, 임계점을 초과할 경우에는 제직성이 저하되는 단점이 있다.

또한, 상기 저융점 PET사가 75d~150d를 만족하지 못할 경우, 그 임계점 미만일 경우에는 접착성이 부족하게되는 단점이 있고, 임계점을 초과할 경우에는 벽지의 품질이 저하되는 단점이 있다.

본 발명에 따르면, 상기 천연섬유는 한지사와 실크 또는 오가닉소재 섬유를 23's~60's, 꼬임수 250~450TM을 만족하도록 혼합한 복합사를 사용하는 것이 가장 좋은데, 그 이유는 친환경적인 소재이기 때문이다.

본 발명에 따르면, 상기 실크라이크(silk-like) 난연PET사는 실크 광택을 가지는 친환경적인 P계 무기성분이 첨가된 난연사이며, 산소지수(LOI)가 27~28인 것을 사용하며, 보다 바람직하게는 산소지수(LOI)가 28인 것을 사용하는 것이 좋다.

또한, 상기 레이온라이크(rayon-like) 난연PET사는 레이온 특성을 가지는 친환경적인 P계 무기성분이 첨가된 난연사이며, 산소지수수(LOI)가 27~28인 것을 사용하며, 보다 바람직하게는 산소지수(LOI)가 28인 것을 사용하는 것이 좋다.

또한. 상기 복합사는 상기 실크라이크(silk-like) 난연PET사와 레이온라이크(rayon-like) 난연PET사를 60:40~40:60의 중량비로 혼합한 혼합사를 사용한다.

본 발명에 따르면, 이상에서 개시되는 상기 벽지는 도 1에 도시된 바와 같이, 경사로 세섬도 합섬사(1)인 실크라이크(silk-like) 난연PET사 또는 레이온라이크(rayon-like) 난연PET사 또는 이들의 혼합사를 사용하고, 위사로 천연섬유(2)인 한지사와 실크, 오가닉소재 섬유중 어느 하나 또는 한지사와 실크 또는 오가닉소재 섬유를 혼합한 복합사를 사용하여 제직되는, 자카드 디자인 형태로 제직되며, 저융점 PET사(3)를 위사용으로 천연섬유와 세섬도 합섬사와 접착이 용이하도록 적정 배열되도록 공급하여 용융접착시켜 제직된다. 이때, 상기 천연섬유와 저융점 PET사의 위사배열은 2:1~3:1의 배열비를 가지도록 공급되는 것이 바람직하다.

이상에서 개시된 바에 따라 본 발명에서는 VOC방출량 0.05~0.08/h이고, 항균성이 99.9%이상이며, 한계산소지수(LOI) 27~28, 직물 중량 120~150g/의 물성을 가지는 것을 특징으로 하는 복합기능성 친환경 벽지를 제공할 수 있는 것이다.

이하에서는 본 발명의 복합기능성 친환경 벽지에 대한 바람직한 실시예를 들어 보다 상세히 설명하기로 한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 바람직한 예들로써 하기 실시예들로 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위내에서 얼마든지 변형가능한 것이다.

[실시예]

천연섬유와 합성섬유사 및 저융점 PET사를 준비하고, 하기 표 1에 나타낸 바와 같은 중량비를 가지도록 복합제직하여 제직물을 준비하였다. 이때, 제직은 경사로 세섬도 합섬사인 실크라이크(silk-like) 난연PET사와 레이온라이크(rayon-like) 난연PET사를 사용하고, 위사로 천연섬유인 한지사와 실크, 오가닉소재 섬유를 사용하여 제직되는, 상기 경사, 위사가 자카드 디자인 형태로 제직되며, 저융점 PET사를 위사용으로 천연섬유와 세섬도 합섬사와 접착이 용이하도록 2:1의 배열로 공급하여 용융접착시켜 완성하였다.

하기 표 1에서 단위는 중량부이다.

원 료	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5
천연섬유1	-	-	-	23's	23's
천연섬유2	-	50's	50's	-	-
천연섬유3	60's	-	-	-	-
합성섬유사1	75d	-	-	150d	-
합성섬유사2	-	75d	150d	-	150d
PET 사 1	75d	75d	-	-	-
PET 사 2	-	-	150d	150d	150d

천연섬유 1은 한지사, 천연섬유 2는 silk, 천연섬유 3은 오가닉 소재 섬유이고, 합성섬유사1은 실크라이크(silk-like) 난연PET사, 합성섬유사2는 레이온라이크(rayon-like) 난연PET사이며, PET사1은 융점 120℃ 인 저융점 사, PET사2는 융점 120℃ 인 저융점 사를 사용하였다.

도 2는 실시예 1의 제직물 사진, 도 3은 실시예 2의 제직물 사진, 도 4는 제실시예 3의 제직물 사진, 도 5은 실시예 4의 제직물 사진, 도 6은 실시예 5의 제직물 사진이다.

<물성시험>

상기 실시예들에서 준비된 벽지의 물성을 측정하여 보았으며, 그 결과는 하기 표 2에 나타내었다.

구 분		단 위	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5
직물중량		g/㎡	120	130	140	150	150
한계산소지수		LOI	27	27	28	28	27
방염성	잔염시간	초	3	3	3	3	3
	잔신시간	초	4	4	5	4	5
	탄화면적	㎠	24	22	23	24	25
	탄화길이	㎝	18	19	18	15	20
	접염횟수	회	3	3	3	3	3
VOC방출량	Toluene	㎎/㎡h	0.05	0.06	0.07	0.08	0.08
항균성		%	99.9	99.9	99.9	99.9	99.9
방오성		급	4	4	4	4	4

[시험방법]

1. 직물중량(g/㎡) : 가로 × 세로(cm)=100cm × 100cm의 시료 5개를 준비하여 KS K 0514(시편) or KS K 0515(전폭)의 기준에 따라 시험하고 평균하였다.

2. 한계산소지수 : 가로 × 세로(cm)=10cm × 5cm의 시료 30개를 준비하여 KS M ISO 4589-2의 시험법에 따라 시험하고 평균하였다.

3. 방염성 : 가로 × 세로(cm)=35 × 25cm의 시료 3개를 준비하여 소방방제청고시 제2009-31호, KS M ISO 5659-2의 기준에 따라 시험하고 평균하였다.

4. VOC 방출량 : 가로 × 세로(cm)= 4 × 9의 시료 3개를 준비하여 KS I ISO 16000-9, KS I ISO 16000-6의 기준에 따라 시험하고 평균하였다.

5. 항균성 : 가로 × 세로(mm)=250 × 50mm의의 시료 5개를 준비하여 KS K 0963의 기준에 따라 시험하고 평균하였다.

6. 방오성 : 가로 × 세로(cm)=38cm × 38cm의의 시료 5개를 준비하여 KS K 0610의 기준에 따라 시험하고 평균하였다.

상기 표 2의 결과로 알 수 있듯이 본 발명에서 제공되는 복합기능성 친환경 벽지는 매우 우수한 물성을 가지는 것을 알 수 있었으며, 그 결과에 따라 항균성, 난연성 등 복합기능성을 확보하고, 고기능성 친환경 벽지를 제공할 수 있음을 알 수 있다.

1. 경사
2. 위사
3. 저융점 PET사

Claims

실크, 한지사, 오가닉소재 섬유사로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이상의 천연섬유와; 실크라이크(silk-like) 난연PET사, 레이온라이크(rayon-like) 난연PET사 또는 이들의 복합사인 난연사; 및 저융점 PET사를 포함하여 되며,
상기 난연사를 경사로 하고, 상기 천연섬유와 저융점 PET사를 위사로 하여 제직되되, 상기 천연섬유와 저융점 PET사를 2:1~3:1의 비율로 배열되도록 공급하여 용융접착되어 구성되며,
상기 천연섬유는 23's~60's, 난연사는 75~150d 및 저융점 PET사는 75~150d의 섬도를 가지는 것을 특징으로 하는 복합기능성 친환경 벽지.
제 1 항에 있어서,
상기 천연섬유는 한지사와 실크 또는 오가닉소재 섬유를 혼합한 복합사로 23's~60's, 꼬임수 250~450TM을 가지는 복합사인 것을 특징으로 하는 복합기능성 친환경 벽지.
제 1 항에 있어서,
상기 실크라이크(silk-like) 난연PET사는 실크 광택을 가지는 친환경적인 P계 무기성분이 첨가된 난연사로 산소지수(LOI) 27~28인 것을 특징으로 하는 복합기능성 친환경 벽지.
제 1 항에 있어서,
상기 레이온라이크(rayon-like) 난연PET사는 레이온 특성을 가지는 친환경적인 P계 무기성분이 첨가된 난연사로 산소지수(LOI) 27~28인 것을 특징으로 하는 복합기능성 친환경 벽지.
제 1 항에 있어서,
상기 복합사는 상기 실크라이크(silk-like) 난연PET사와 레이온라이크(rayon-like) 난연PET사를 60:40~40:60의 중량비로 혼합한 혼합사인 것을 특징으로 하는 복합기능성 친환경 벽지.
제 1 항에 있어서,
상기 벽지는 VOC방출량 0.05~0.08㎎/㎡h이고, 항균성이 99.9%이상이며, 한계산소지수(LOI) 27~28, 직물 중량 120~150g/㎡의 물성을 가지는 것을 특징으로 하는 복합기능성 친환경 벽지.
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