KR101538332B1 - 코팅장갑의 유해물질 제거방법 및 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코팅장갑의 유해물질 제거방법 및 제거장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 장갑의 표면에 수지 피막이 형성된 코팅장갑을 형성함에 있어서, 수지 피막의 형성 직후 다수의 압착롤러(10)와 다수의 세척노즐(40)을 교번하여 설치한 유해물질 제거장치에 코팅장갑을 투입하여, 코팅장갑을 연속·반복적으로 압착공정 및 세척공정을 거치도록 함으로써, 디메틸포름아미드(Dimethylformamide, DMF) 등 코팅장갑의 수지 피막에 잔류하는 유해성 용제를 최소화하도록 한 '코팅장갑의 유해물질 제거방법 및 제거장치'에 관한 것이다.

Description

코팅장갑의 유해물질 제거방법 및 제거장치{METHOD AND DEVICE FOR ELIMINATING HARMFUL SUBSTANCE OF COATED GLOVES}

본 발명은 코팅장갑에 포함된 유해물질의 제거방법 및 제거장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 장갑의 표면에 수지 피막이 형성된 코팅장갑을 형성함에 있어서, 수지 피막의 형성 직후 다수의 압착롤러와 다수의 세척노즐을 교번하여 설치한 유해물질 제거장치에 코팅장갑을 투입하여, 코팅장갑을 연속·반복적으로 압착 및 수세하는 공정을 거치도록 함으로써, 디메틸포름아미드(Dimethylformamide, DMF) 등 코팅장갑의 수지 피막에 잔류하는 유해성 용제를 최소화하도록 한 '코팅장갑의 유해물질 제거방법 및 제거장치'에 관한 것이다.

일반적으로 코팅장갑은 장갑의 전체 또는 일부에 천연수지나 합성수지를 코팅하여 미끄럼을 방지함과 아울러 장갑이 물이나 기름 또는 화학약품 등의 액체에 젖지 않도록 함으로써 작업성을 향상한 것으로, 코팅장갑에 요구되는 접지력, 통기성, 신축성, 착용감, 내유성, 내구성 등의 성질에 따라 다양한 종류의 코팅 수지가 사용되고 있다.

그리고 상기 코팅 수지는 폴리우레탄(Polyurethane)과 같은 수지 베이스 이외에 용제, 계면활성제, 안료 등 여러 가지 첨가물이 혼합되는데, 그 중 수지 베이스를 묽게 하는 용제에는 디메틸포름아미드(Dimethylformamide, DMF)가 주로 사용되고 있으며, 상기 디메틸포름아미드(DMF)의 혼합비율에 따라 장갑에 코팅되는 수지 피막의 두께가 결정되는바, 적정량의 디메틸포름아미드(DMF)는 장갑에 수지가 두껍게 코팅되지 않고 적당히 얇게 코팅되도록 하여 코팅장갑의 통기성과 착용감 및 운동성을 향상하는 기능을 한다.

그러나, 상기 디메틸포름아미드(DMF)는 간을 손상시킬 위험이 있고, 암을 유발할 수 있으며, 피부병을 일으키거나, 무기력증, 어지럼증, 두통, 복통, 메스꺼움, 구토, 변비 등의 증세를 유발시킬 수 있어 선진국에서는 그 사용이 규제되어 있는 유해물질로 분류되어 있음은 알려진 바와 같다(미국의 '전국직업관련안전/건강협회'의 권장노출한도 및 '직업안전/건강국'의 허용노출한도 모두에서 8시간 피부접촉 평균량을 10ppm으로 정한 바 있음).

이에, 종래에는 편직된 장갑에 코팅 수지를 도포하는 디핑공정 후, 상기 장갑을 단계별로 수조에 침지시켜 수지 피막이 응고되도록 함과 동시에 수지 피막의 용제가 용출되도록 함으로써, 유해물질인 디메틸포름아미드(DMF)를 코팅장갑에서 제거하였다.

그러나, 상기의 경우 코팅장갑의 표면에서 묻어나는 용제를 제거할 수는 있지만, 코팅장갑의 수지 피막 내부에 스며든 용제는 여전히 제거되지 않고 잔류하는 문제점이 있었다.

즉, 코팅장갑에 형성된 수지 피막의 단면을 확대하면, 수지 피막의 내부 조직에 수많은 미세기포가 형성되어 있음을 알 수 있는데, 상기 미세기포에는 수지 피막의 조직과 분리된 용제가 수용될 수 있고, 이 용제가 시간을 경고하면서 서서히 표면으로 유출되기 때문에 종래의 단순한 침지식 방법으로는 코팅장갑에 포함된 유해물질을 효과적으로 제거할 수 없으며, 결과적으로 수요자가 요구하는 안전기준을 만족시키지 못하는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-1056846호(2011.08.12. 공고)

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로, 다수의 압착롤러와 세척노즐을 교번 설치한 유해물질 제거장치를 형성하되, 코팅장갑의 수지 피막 형성 직후 상기 제거장치에 코팅장갑을 투입하여 연속·반복적으로 압착 및 세척함으로써, 수지 피막의 조직 내부에서 잔류하는 유해물질까지 제거하여 수요자가 안심하고 코팅장갑을 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 특히 유럽 등의 엄격한 유해물질 허용기준('DMF'의 경우 10ppm 미만)을 만족하도록 하여 해외수출을 가능케 하는 데 본 발명의 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 코팅장갑의 유해물질 제거방법은, 수지 피막의 형성 직후 코팅장갑을 압착하여 수지 피막의 조직 내부에 잔류하는 유해물질을 수지 피막의 표면으로 추출하는 압착공정을 실시하고, 이어서 상기 수지 피막의 표면에 세척수를 분사하여 압착공정에서 추출된 유해물질을 제거하는 세척공정을 실시하며, 상기 세척공정시 오염되지 않은 세척수가 수지 피막으로 다시 스며들어 잔류하는 유해물질이 용출되도록 하되, 상기 압착공정과 세척공정을 연속적으로 실시함과 아울러 연속하는 압착공정 및 세척공정을 반복적으로 실시하여 유해물질을 최소화하는 '코팅장갑의 유해물질 제거방법'에 주된 특징이 있으며, 상기 압착공정은 30~80㎏f/㎠의 압력이 가해지는 압착롤러에 코팅장갑을 투입하도록 한 '코팅장갑의 유해물질 제거방법'에 부가적인 특징이 있다.

그리고 본 발명은 베이스 상에 형성한 다수의 압착롤러와, 상기 각 압착롤러가 연동하도록 회전시키는 구동수단과, 각 압착롤러의 사이에 형성하여 압착된 코팅장갑에 세척수를 분사하는 다수의 세척노즐과, 일측 전단의 압착롤러에서 배출되는 코팅장갑이 타측 후단의 압착롤러에 투입되도록 안내하는 것으로 베이스의 양측단에 고정하여 설치한 다수의 브릿지와, 코팅장갑의 연속적인 투입과 배출이 가능토록 베이스의 전단과 후단에 각각 컨베이어벨트를 형성한 '코팅장갑의 유해물질 제거장치'에 또 다른 특징이 있으며, 상기 각 압착롤러는 베이스 상에 고정롤러 및 가압롤러가 한 조를 이루도록 형성하되 상기 가압롤러는 베이스 상에 형성한 실린더에 의하여 30~80㎏/㎠의 압력이 가해지도록 한 '코팅장갑의 유해물질 제거장치'에 부가적인 특징이 있다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 코팅장갑의 수지 피막 내부에 잔류하는 유해물질이 압착롤러에 의하여 수지 피막의 표면으로 압착되어 추출되고, 이어서 세척노즐에서 분사되는 세척수에 의하여 수지 피막의 표면으로 추출된 유해물질이 세척됨과 아울러 오염되지 않은 세척수가 수지 피막의 내부 조직으로 스며들어 수지 피막의 내부에 잔류하는 유해물질이 용출되는바, 상기와 같은 압착 및 수세 공정을 연속·반복함으로써 코팅장갑의 수지 피막에 잔류하는 유해물질을 최소화하여 안전하게 코팅장갑을 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 디메틸포름아미드(DMF)의 경우 10ppm 미만을 유지하여 유럽 등의 엄격한 안전조건을 만족시킬 수 있어 해외수출이 용이한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 유해물질 제거방법을 나타내는 공정도
도 2는 본 발명에 따른 유해물질 제거장치를 나타내는 정면도
도 3은 본 발명에 따른 유해물질 제거장치를 나타내는 평면도
도 4는 본 발명에 따른 유해물질 제거장치를 나타내는 측면도
도 5는 본 발명에 따른 유해물질 제거장치를 나타내는 주요부 확대도
도 6은 본 발명에 따른 유해물질 제거장치를 나타내는 작용상태도
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 처리된 코팅장갑의 유해물질 검출량을 나타내는 시험성적서

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 코팅장갑의 유해물질 제거방법 및 제거장치의 구성을 살펴보되, 우선 도 1을 참조하여 유해물질 제거방법의 구성을 살펴본다.

본 발명에 따른 코팅장갑의 유해물질 제거방법은, 통상적인 방법으로 편직된 장갑의 표면에 코팅 수지를 도포하는 디핑공정과, 상기 코팅 수지가 도포된 장갑을 수조에 침지시켜 장갑의 표면에 수지 피막이 응고되도록 함과 동시에 수지 피막의 표면에서 용제가 용출되도록 하는 응고공정을 포함한다. 이때, 본 발명은 상기 장갑이 편직된 것에 한정되지 않을 뿐만 아니라, 디핑공정에 있어서는 코팅 수지의 종류 및 코팅 수지에 혼합되는 용제 등 혼합물의 종류나 배합비에 한정되지 않으며, 응고공정에 있어서는 용수의 온도 및 수조에 단계별로 침지시키는 횟수에 한정되지 않는다.

그리고 상기 응고공정의 직후에는 수지 피막이 형성된 코팅장갑을 고압으로 압착함으로써 수지 피막의 조직 내부에 잔류하는 유해물질을 수지 피막의 표면으로 추출하는 압착공정을 거치는바, 상기 압착공정에 의하여 수지 피막의 미세기포에 수용된 용제가 표면으로 추출된다. 이때, 상기 압착공정은 30~80㎏f/㎠의 압력이 가해지는 압착롤러에 코팅장갑을 투입함이 바람직하다.

또한, 상기 압착공정에 연이은 세척공정에서 수지 피막의 표면으로 세척수를 분사하여 압착공정에서 추출된 유해물질을 제거할 수 있는바, 도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이 단일 장치로 상기 압착공정과 세척공정을 연속적으로 실시함과 아울러 상기 연속하는 압착공정 및 세척공정을 반복적으로 실시함으로써 유해물질을 최소화할 수 있다.

즉, 압착공정에 의하여 수지 피막의 표면으로 추출된 유해물질은 세척공정에서 제거되는데, 상기 세척공정시 오염되지 않은 세척수가 수지 피막으로 다시 스며들어 수지 피막의 내부에 잔류하는 유해물질이 세척수로 용출되며, 수지 피막으로 스며든 세척수는 반복하는 압착공정에 의하여 잔류 유해물질과 함께 수지 피막의 표면으로 다시 추출된 후 세척되는 공정을 연속·반복함으로써 코팅장갑의 수지 피막에 포함된 유해물질을 최소화할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 코팅장갑의 유해물질 제거장치를 도 2 내지 6을 참조하여 상세히 살펴본다.

본 발명에 따른 유해물질 제거장치는 베이스(1) 상에 다수의 압착롤러(10)를 연속적으로 형성하되, 상기 압착롤러(10)는 베이스(1) 상에 고정설치한 다수의 고정롤러(11)와 상기 각 고정롤러(11)의 상측에 상하로 작동가능토록 설치한 가압롤러(12)가 한 조를 이루도록 형성한다.

그리고 상기 압착롤러(10)는 구동수단(20)을 구비하여 코팅장갑이 일정한 방향으로 이송되도록 하되 단일 구동모터(21)의 작동으로 모든 압착롤러(10)가 연동하도록 함이 바람직한바, 베이스(1)에 형성한 구동모터(21)의 회전력이 다수의 고정롤러(11) 중 어느 하나를 직접 구동하고, 각 고정롤러(11)의 일측단에는 기어(22)를 형성하며, 인접한 두 개의 기어(22) 사이에는 아이들기어(23)가 치합하도록 함으로써 각 고정롤러(11)는 단일 구동모터(21)에 의하여 동일한 방향으로 연동할 수 있다.

한편, 상기 구동수단(20)은 구동모터(21)의 회전력이 타이밍벨트(미도시)에 의하여 각 고정롤러(11)에 전달되도록 할 수도 있으나, 각 고정롤러(11)가 가압롤러(12)에 의하여 상당한 압력이 전달됨을 감안하여 기어(22)로써 동력을 전달함이 바람직하다.

그리고 각 가압롤러(12)의 양측단에는 압력을 가하는 한 쌍의 실린더(30)를 형성하여 고정롤러(11)와 가압롤러(12) 사이에 투입되는 코팅장갑이 압착될 수 있도록 하는바, 구체적으로 베이스(1)의 양측에 각각 형성한 다수의 가이드홈(31)에 상기 실린더(30)에 의하여 작동하는 가이드블록(32)을 상하 안내되도록 형성하되, 양측 한 쌍의 가이드블록(32)에 가압롤러(12)의 양측단을 설치함으로써, 베이스(1) 상에 설치된 실린더(30)의 작동에 따라 상기 가압롤러(12)가 상하로 작동한다.

한편, 상기 한 쌍의 실린더(30)는 도합 30~80㎏f/㎠의 압력으로 가압롤러(12)를 가압하도록 함이 바람직한데, 30~80㎏f/㎠ 정도의 압력이 가압롤러(12)에 작용하면 그 힘은 선접촉을 하는 고정롤러(11)와 가압롤러(12) 사이에 집중되므로, 결과적으로 압착롤러(10)로 투입되는 코팅장갑에 잔류하는 유해물질을 고압으로 압착하여 추출할 수 있다.

그리고 각 압착롤러(10)의 사이에는 압착된 코팅장갑의 수지 피막으로 세척수를 분사하는 다수의 세척노즐(40)을 형성함으로써, 압착롤러(10)를 경유하여 수지 피막의 표면으로 추출된 유해물질을 세척하며, 이와 동시에 오염되지 않은 세척수가 수지 피막으로 스며들어 잔류 유해물질이 용출되도록 한 후, 반복되는 압착공정에서 상기 용출된 유해물질이 세척수와 함께 제거되도록 한다. 한편, 상기 세척노즐(40)에서 분사되는 세척수는 코팅장갑뿐만 아니라 압착롤러(10)의 표면에 묻은 유해물질 또한 세척한다.

또한, 각 압착롤러(10)의 사이에는 다수의 브릿지(50)를 형성하는바, 상기 브릿지(50)는 일측 전단의 압착롤러(10)에서 배출되는 코팅장갑이 이어지는 타측 후단의 압착롤러(10)에 투입되도록 안내하는 것으로 베이스(1)의 양측단에 고정하여 설치된다.

그리고 상기 베이스(1)의 전단과 후단에는 각각 컨베이어벨트(60)를 형성하여 코팅장갑의 연속적인 투입과 배출이 가능토록 함으로써, 연속적인 코팅장갑 생산라인에 호환될 수 있도록 함이 바람직하다. 도면 중 미설명 부호인 '45'는 세척수의 물받이(45)이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 작용을 살펴보면, 디핑공정 및 응고공정을 거쳐 수지 피막이 형성된 직후의 코팅장갑은 베이스(1) 전단의 컨베이어벨트(60)로 공급되어 30~80㎏f/㎠의 압력이 가해지는 압착롤러(10)로 투입되고, 상기 압착롤러(10)에 의한 압착공정에서 수지 피막의 조직 내부에 잔류하는 유해물질이 수지 피막을 표면으로 추출된 후, 이어지는 세척공정시 세척노즐(40)에서 분사되는 세척수에 의하여 수지 피막 표면의 유해물질이 제거되며, 이와 동시에 오염되지 않은 세척수가 수지 피막으로 스며들어 잔류 유해물질이 용출되도록 하는바, 연속적인 압착공정과 세척공정을 반복함으로써 코팅장갑에 잔류하는 유해물질을 최소화할 수 있다.

상기 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면 도 7의 시험성적과 결과를 얻을 수 있었는바, 상기 시험예는 디메틸포름아미드(DMF)를 용제로 사용한 폴리우레탄 코팅 수지가 디핑된 코팅장갑을 55㎏f/㎠의 압력이 가해지는 가압롤러(10)에 투입하여 7회에 걸쳐 압착공정 및 세척공정을 실시한 성적이며, 그 결과 디메틸포름아미드(DMF)의 검출량이 4.94ppm으로서 주요 선진국의 허용노출한도(10ppm) 미만인 것으로 나타났다.

1: 베이스 10: 압착롤러 11: 고정롤러
12: 가압롤러 20: 구동수단 21: 구동모터
22: 기어 23: 아이들기어 30: 실린더
31: 가이드홈 32: 가이드블록 40: 세척노즐
45: 물받이 50: 브릿지 60: 컨베이어벨트

Claims (4)

1. 수지 피막이 형성된 코팅장갑을 압착하여 수지 피막의 조직 내부에 잔류하는 유해물질을 수지 피막의 표면으로 추출하는 압착공정을 실시하고;
   상기 수지 피막의 표면에 세척수를 분사하여 압착공정에서 추출된 유해물질을 제거하는 세척공정을 실시하며;
   상기 세척공정시 오염되지 않은 세척수가 수지 피막으로 스며들어 잔류하는 유해물질이 용출되도록 하되;
   상기 압착공정과 세척공정을 연속적으로 실시함과 아울러 연속하는 압착공정 및 세척공정을 반복적으로 실시하는 것을 특징으로 하는 코팅장갑의 유해물질 제거방법.
   
2. 제1항에 있어서;
   상기 압착 공정은 30~80㎏f/㎠의 압력이 가해지는 압착롤러에 코팅장갑을 투입하는 것을 특징으로 하는 코팅장갑의 유해물질 제거방법.
   
3. 베이스(1) 상에 형성한 다수의 압착롤러(10)와;
   상기 각 압착롤러(10)가 연동하도록 회전시키는 구동수단(20)과;
   각 압착롤러(10)의 사이에 형성하여 압착된 코팅장갑에 세척수를 분사하는 다수의 세척노즐(40)과;
   일측 전단의 압착롤러(10)에서 배출되는 코팅장갑이 타측 후단의 압착롤러(10)에 투입되도록 안내하는 것으로 베이스(1)의 양측단에 고정하여 설치한 다수의 브릿지(50)와;
   코팅장갑의 연속적인 투입과 배출이 가능토록 베이스(1)의 전단과 후단에 각각 컨베이어벨트(60)를 형성한 것을 특징으로 하는 코팅장갑의 유해물질 제거장치.
   
4. 제3항에 있어서;
   상기 각 압착롤러(10)는 베이스(1) 상에 고정롤러(11) 및 가압롤러(12)가 한 조를 이루도록 형성하되, 상기 가압롤러(12)는 베이스(1) 상에 형성한 실린더(30)에 의하여 30~80㎏f/㎠의 압력이 가해지도록 형성한 것을 특징으로 하는 코팅장갑의 유해물질 제거장치.
   

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