KR101622706B1 - 친환경 항균 신발중창의 성형체 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 친환경 항균 신발중창의 성형체 제조방법에 관한 것으로, 그 구성은 원료는 면 40kg, 야자수열매 껍질의 섬유질 80kg, 폴리프로필렌 30kg 중량을 물 3000kg에 투입하여 미세 분쇄 및 혼합하는 과정과, 상기 혼합된 원료를 판상의 시트로 건조하는 공정과, 수분산성 결합재로서 입자의 크기는 0.1㎛ 내지 1.5㎛로 하며, 고형분의 함량이 10％ 내지 40중량％로 점도가 80cps 이하의 결합재를 조성하는 과정과, 상기 결합재를 상부분사와 하부흡입에 의해 균일하게 시트 내부로 분사하는 과정과, 상기 시트와 결합재가 혼합된 혼합 시트를 온도 180℃ 내지 200℃에서 프레스에 가압 하중 80톤으로 체류시간 4분의 조건으로 1차 성형하고, 이후 다시 상기 결합재를 도포 처리를 하고, 다시 상기와 같이 온도 180℃ 내지 200℃에서 프레스에 가압 하중 80톤으로 체류시간 4분의 조건으로 2차로 성형하는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 것으로서,
질기고 항균성과 흡수성 및 통기성이 우수한 야자수열매 껍질로부터 추출한 섬유질과 면을 원료로 신발중창의 성형체를 제작함으로, 신발중창의 우수한 강도를 확보하여 제품의 사용수명을 연장할 수 있을 뿐만 아니라, 신발중창에 각종 유해세균을 번식을 억제하여 유해세균으로 인한 발의 다양한 질병을 미연에 예방할 수 있는 효과가 있다.
더욱이, 천연재료인 야자수열매 껍질을 원료로 사용하여 신발중창의 성형체를 제작함으로, 제작과정에서 환경오염을 유발하는 유해물질의 발생이 없을 뿐만 아니라 신발중창을 폐기시 천연재료로 생분해성이 우수하여 단기간에 썩어 분해되어 환경오염을 효과적으로 예방할 수 있는 효과가 있다.
또한, 야자수열매 껍질에서 추출한 섬유질을 오존처리 함으로 살균은 물론이며, 탈색 및 탈취 효과를 기대할 수 있어, 통상 누런 갈색의 야자수열매 껍질의 색상에서 벗어나 신발중창의 다양한 색상을 추구할 수 있어 미관상 수려하게 보이도록 유도할 수 있는 효과가 있다.

Description

친환경 항균 신발중창의 성형체 제조방법{Eco-friendly method of producing an antibacterial shoe midsole}

본 발명은 친환경 항균 신발중창의 성형체 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 질기고 항균성과 흡수성 및 통기성이 우수한 야자수열매 껍질로부터 추출한 섬유질과 면을 원료로 신발중창의 성형체를 제작함으로, 신발중창의 우수한 강도를 확보하여 제품의 사용수명을 연장할 수 있을 뿐만 아니라, 신발중창에 각종 유해세균을 번식을 억제하여 유해세균으로 인한 발의 다양한 질병을 미연에 예방할 수 있는 친환경 항균 신발중창의 성형체 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 신발중창은 신발의 바닥 창과 결합하는 갑피에 있어 신발 바닥 창의 상단면에 부착하여 신발 바닥 창의 요홈으로 만들어진 굴곡부분을 폐쇄하고, 신발안창을 삽입 시 착용감을 좋게 하기 위하여 사용하고 있으며 신발중창 위에 신발안창을 얹어 사용하고 있다.

이러한, 신발중창은 신발안창을 통해 전달되는 착용자의 중량을 안정적으로 지지할 수 있도록 다소 우수한 강도가 요구되어 통상 발포우레탄계, 피브이씨(P.V.C), 티피알(T.P.R)계 또는 이브이에이계(E.V.A)의 합성수지재료 중 한 종류의 재료로 제조되고 있는 실정이다.

하지만, 합성수지재료로 제조되는 신발중창은 제조 및 폐기시 각종 유해물질이 생산 방출되어 환경오염의 원인이 되는 문제점 있었다.

이러한, 환경오염의 문제점을 예방하기 인해 버려지는 섬유나 폐섬유로부터 얻어지는 면(cotton)을 원료로 제작되는 신발중창이 개발 제안되었으나, 이러한 신발중창은 면을 원료로 제작되는 특성상 강도가 다소 약해 착용자의 중량을 원활하게 지지하지 못하고 변형되는 문제점이 있어 신발중창의 장기간 사용이 곤란할 뿐만 아니라, 면 재질의 신발중창이 신발안창과 바닥 창 사이에 폐쇄되는 위치에 형성되는 구조상 통풍이 원활하지 않아 쉽게 습한 환경이 형성되고, 이러한 환경에 각종 유해한 세균의 번식이 활성화되므로 사용자의 발은 각종 유해 세균에 노출되어 다양한 발 질병의 원인이 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 질기고 항균성과 흡수성 및 통기성이 우수한 야자수열매 껍질로부터 추출한 섬유질과 면을 원료로 신발중창의 성형체를 제작함으로, 신발중창의 우수한 강도를 확보하여 제품의 사용수명을 연장할 수 있을 뿐만 아니라, 신발중창에 각종 유해세균을 번식을 억제하여 유해세균으로 인한 발의 다양한 질병을 미연에 예방할 수 있는 친환경 항균 신발중창의 성형체 제조방법을 제공함에 있다.

더욱이, 천연재료인 야자수열매 껍질을 원료로 사용하여 신발중창의 성형체를 제작함으로, 제작과정에서 환경오염을 유발하는 유해물질의 발생이 없을 뿐만 아니라 신발중창을 폐기시 천연재료로 생분해성이 우수하여 단기간에 썩어 분해되어 환경오염을 효과적으로 예방할 수 있는 친환경 항균 신발중창의 성형체 제조방법을 제공함에 있다.

또한, 야자수열매 껍질에서 추출한 섬유질을 오존처리 함으로 살균은 물론이며, 탈색 및 탈취 효과를 기대할 수 있어, 통상 누런 갈색의 야자수열매 껍질의 색상에서 벗어나 신발중창의 다양한 색상을 추구할 수 있어 미관상 수려하게 보이도록 유도할 수 있는 친환경 항균 신발중창의 성형체 제조방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 친환경 항균 신발중창의 성형체 제조방법은 원료로 면 40kg, 야자수열매 껍질의 섬유질 80kg, 폴리프로필렌 30kg 중량을 물 3000kg에 투입하여 미세 분쇄 및 혼합하는 과정과, 상기 혼합된 원료를 판상의 시트로 건조하는 공정과, 수분산성 결합재로서 입자의 크기는 0.1㎛ 내지 1.5㎛로 하며, 고형분의 함량이 10％ 내지 40중량％로 점도가 80cps 이하의 결합재를 조성하는 과정과, 상기 결합재를 상부분사와 하부흡입에 의해 균일하게 시트 내부로 분사하는 과정과, 상기 시트와 결합재가 혼합된 혼합 시트를 온도 180℃ 내지 200℃에서 프레스에 가압 하중 80톤으로 체류시간 4분의 조건으로 1차 성형하고, 이후 다시 상기 결합재를 도포 처리를 하고, 다시 상기와 같이 온도 180℃ 내지 200℃에서 프레스에 가압 하중 80톤으로 체류시간 4분의 조건으로 2차로 성형하는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 야자수열매 껍질에서 섬유질을 추출하는 과정은,

버려지는 야자수열매 껍질을 수거하는 공정과, 수거된 야자수열매 껍질을 햇볕에서 자체 수분이 5 내지 10중량%까지 자연 건조하는 공정과, 건조된 야자수열매 껍질을 압착 롤러에 의해서 압착 분쇄하여 섬유질만 분리시켜 내는 공정과, 압착 분쇄된 야자수열매 껍질의 섬유질을 햇볕 아래에서 5 내지 6일 자연 건조시켜서 자연 탈색을 행하면서 섬유질에 결착된 각종 이물질을 말려서 제거하는 공정과, 건조된 섬유질을 10mm 길이로 절단하는 공정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

또한, 상기 야자수열매 껍질을 압착 분쇄하여 회수된 섬유질을 오존수에 4 내지 12시간 침지하여 섬유질의 탈색, 탈취 및 살균을 유도하는 공정이 더 포함되되,

상기 오존수의 오존(O₃) 농도는 35㎎/ℓ이상 형성되도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 결합재는 스타렌- 부타디엔 라텍스, 클로로프렌 라텍스, 아크릴 에멀젼, 아크릴러 니트릴-부타디엔 라텍스, 천연라텍스로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상임을 특징으로 한다.

또한, 상기 야자수열매는,

코코야자, 빈랑야자, 기름야자, 대왕야자, 북야자, 공작야자 및 카나리아야자로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상이 야자수에서 채취된 열매가 사용되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 프레스 가압을 통해 1차 성형된 혼합 시트의 상면에 열 용융에 의해 녹는 재질의 합성수지 부직포를 적층한 후에 2차 성형 과정이 수행되도록 하는 것을 특징으로 한다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 친환경 항균 신발중창의 성형체 제조방법에 의하면, 질기고 항균성과 흡수성 및 통기성이 우수한 야자수열매 껍질로부터 추출한 섬유질과 면을 원료로 신발중창의 성형체를 제작함으로, 신발중창의 우수한 강도를 확보하여 제품의 사용수명을 연장할 수 있을 뿐만 아니라, 신발중창에 각종 유해세균을 번식을 억제하여 유해세균으로 인한 발의 다양한 질병을 미연에 예방할 수 있는 효과가 있다.

더욱이, 천연재료인 야자수열매 껍질을 원료로 사용하여 신발중창의 성형체를 제작함으로, 제작과정에서 환경오염을 유발하는 유해물질의 발생이 없을 뿐만 아니라 신발중창을 폐기시 천연재료로 생분해성이 우수하여 단기간에 썩어 분해되어 환경오염을 효과적으로 예방할 수 있는 효과가 있다.

또한, 야자수열매 껍질에서 추출한 섬유질을 오존처리 함으로 살균은 물론이며, 탈색 및 탈취 효과를 기대할 수 있어, 통상 누런 갈색의 야자수열매 껍질의 색상에서 벗어나 신발중창의 다양한 색상을 추구할 수 있어 미관상 수려하게 보이도록 유도할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 친환경 항균 신발중창의 성형체 제조방법의 개념도

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 친환경 항균 신발중창의 성형체 제조방법을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 친환경 항균 신발중창의 성형체 제조방법의 개념도를 나타낸 것이다.

상기 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 친환경 항균 신발중창의 성형체 제조방법은 원료로서 섬유나 폐섬유로부터 얻어지는 면직물 40kg과, 야자수열매 껍질에서 추출한 섬유질 80kg과, 폴리프로필렌(polypropylene) 30kg 중량을 물 3000kg에 투입하여 대략 2시간 동안 비팅(beating) 및 스퀴징(squeezing)하여 미세하게 분쇄 혼합하고 (S10), 상기 혼합된 원료를 판상의 시트로 탈수 건조한 후 (S20), 결합제로서 수 분산제인 스티렌-부타이덴 라텍스 100ℓ(금호 석유화학 KSL106 제품)와 물 100ℓ를 배합하여 입자 크기는 0.1㎛ 내지 1.5㎛로 고형분의 함량은 10％ 내지 40중량％로 유지하고, 부룩휠드(Brookfield)사 제품의 점도계에서 80cps 이하의 유지하여, 시트 상에서 상부분사와 하부흡입에 의하여 시트 내부로 균일하게 약품처리 한다. (S30)

여기서, 상기 결합재로서 스타렌- 부타디엔 라텍스, 클로로프렌 라텍스, 아크릴 에멀젼, 아크릴러 니트릴-부타디엔 라텍스, 천연라텍스와 이들 혼합물로서 이들 중에서 적어도 한 종류의 물성들로 조성된 결합재로 대체가 가능하다.

그런 후, 상기 결합제가 분포 흡입된 혼합 시트를 온도 180℃ 내지 200℃에서 프레스에 가압 하중 80톤으로 체류시간 4분의 조건으로 1차 성형하고 (S40), 이후 다시 수 분산제인 스티렌-부타이덴 라텍스(금호 석유화학 KSL106 제품)와 물을 상기 동량의 조건으로 유지하여 도포로서 약품처리 한 후 (S50), 상기 동일 조건으로 재 프레스 가압하여 2차 성형하여 신발중창으로 제작할 수 있는 신발중창 성형체를 제작하였다. (S60)

여기서, 상기 프레스 가압을 통해 1차 성형된 혼합 시트의 상면에 열 용융에 의해 녹는 재질의 합성수지 부직포를 적층한 후에 (S80), 2차 성형 과정이 수행되도록 하여 2차 프레스 가압 성형과정에서 부직포가 용융되어 혼합 시트에 스며들어 혼합 시트를 구성하는 야자수열매 껍질의 섬유질과 면직물이 서로 견고히 결합 고정되도록 하여 신발중창의 내구성이 증대되도록 하였다.

한편, 상기 야자수열매 껍질에서 섬유질을 추출하는 과정은,

버려지는 야자수열매 껍질을 수거하는 공정(S71)과, 수거된 야자수열매 껍질을 햇볕에서 자체 수분이 5 내지 10중량%까지 자연 건조하는 공정(S72)과, 건조된 야자수열매 껍질을 압착 롤러에 의해서 압착 분쇄하여 섬유질만 분리시켜 내는 공정(S73)과, 압착 분쇄된 야자수열매 껍질의 섬유질을 햇볕 아래에서 5 내지 6일 자연 건조시켜서 자연 탈색을 행하면서 섬유질에 결착된 각종 이물질을 말려서 제거하는 공정(S74)과, 건조된 섬유질을 10mm 길이로 절단하는 공정(S75)을 통해서 추출할 수 있다.

여기서, 야자수열매 껍질의 섬유질을 5 내지 6일 자연 건조시켜 자연 탈색을 유도하지만 자연적인 탈색은 탈색 효과가 다소 미비함으로, 상기 야자수열매 껍질을 압착 분쇄하여 회수된 섬유질을 오존(O₃) 농도는 35㎎/ℓ이상의 오존수에 4 내지 12시간 침지하는 공정(S76)을 통해서 야자수열매 껍질의 섬유질 용이한 탈색을 유도할 수 있다. 이때, 오존 처리과정을 통해 탈색뿐만 아니라 섬유질의 살균 및 탈취효과를 함께 기대할 수 있다.

본 발명에 적용되는 야자수열매는 널리 공지되어 있는 코코야자, 빈랑야자, 기름야자, 대왕야자, 북야자, 공작야자 및 카나리아야자로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상이 야자수에서 채취된 열매가 사용되는 것은 물론이다.

본 발명의 친환경 항균 신발중창의 성형체 제조방법으로 제작된 신발중창 성형체와 일반의 신발중창 성형체의 물성에 대한 시험결과는 아래와 같다.

[본 발명의 제조방법으로 제작된 신발중창 성형체의 물성 성적서]

[일반적인 신발중창 성형체의 물성 성적서]

즉, 본 발명의 친환경 항균 신발중창의 성형체 제조방법으로 제작된 신발중창 성형체가 일반적인 신발중창 성형체에 대비하여 전체적인 물성치(인장강도, 신장률, 인열강도, 파열강도)가 우수하게 형성되어 신발중창용으로 매우 적합하다는 것을 입증할 수 있었다. 다만, 본 발명의 제조방법으로 제작된 신발중창 성형체가 일반적인 신발중창 성형체에 대비하여 물 흡수도 다소 낮게 형성되었으나, 그 수치가 미비할 뿐만 아니라 20% 이상의 충분한 물 흡수도가 형성되므로 신발중창으로 사용하기에는 매우 적합하다고 할 수 있다.

한편, 본 발명의 친환경 항균 신발중창의 성형체 제조방법으로 제작된 신발중창 성형체를 아래와 같은 시험균으로 항균시험을 수행하여 아래와 같은 시험결과가 나타났다.

[본 발명의 제조방법으로 제작된 신발중창 성형체의 항균 성적서]

즉, 본 발명의 제조방법으로 제작된 신발중창 성형체는 정균감소율 99.9%로 우수한 항균성능을 기대할 수 있어, 신발중창에 각종 유해세균을 번식을 억제하여 유해세균으로 인한 발의 다양한 질병을 예방할 수 있다.

따라서, 본 발명의 본 발명에 따른 친환경 항균 신발중창의 성형체 제조방법으로 제작되는 신발중창의 성형체는 질기고 항균성과 흡수성 및 통기성이 우수한 야자수열매 껍질로부터 추출한 섬유질과 면을 원료로 신발중창의 성형체를 제작함으로, 신발중창의 우수한 강도를 확보하여 제품의 사용수명을 연장할 수 있을 뿐만 아니라, 신발중창에 각종 유해세균을 번식을 억제하여 유해세균으로 인한 발의 다양한 질병을 미연에 예방할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

더욱이, 천연재료인 야자수열매 껍질을 원료로 사용하여 신발중창의 성형체를 제작함으로, 제작과정에서 환경오염을 유발하는 유해물질의 발생이 없을 뿐만 아니라 신발중창을 폐기시 천연재료로 생분해성이 우수하여 단기간에 썩어 분해되어 환경오염을 효과적으로 예방할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

또한, 야자수열매 껍질에서 추출한 섬유질을 오존처리 함으로 살균은 물론이며, 탈색 및 탈취 효과를 기대할 수 있어, 통상 누런 갈색의 야자수열매 껍질의 색상에서 벗어나 신발중창의 다양한 색상을 추구할 수 있어 미관상 수려하게 보이도록 유도할 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것으로 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 사상을 해치지 않는 범위 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명에서 권리를 청구하는 범위는 상세한 설명의 범위 내로 정해지는 것이 아니라 후술되는 청구범위와 이의 기술적 사상에 의해 한정될 것이다.

Claims (6)

1. 섬유나 폐섬유로부터 얻어지는 면(cotton) 원료에 결합재를 첨가하여 판재형으로 성형하여 신발중창의 성형체 제조방법에 있어서,
   상기 원료로 면 40kg, 야자수열매 껍질의 섬유질 80kg, 폴리프로필렌(polypropylene) 30kg 중량을 물 3000kg에 투입하여 미세 분쇄 및 혼합하는 과정과, 상기 혼합된 원료를 판상의 시트로 건조하는 공정과, 수분산성 결합재로서 입자의 크기는 0.1㎛ 내지 1.5㎛로 하며, 고형분의 함량이 10 내지 40중량％로 점도가 80cps 이하의 결합재를 조성하는 과정과, 상기 결합재를 상부분사와 하부흡입에 의해 균일하게 시트 내부로 분사하는 과정과, 상기 시트와 결합재가 혼합된 혼합 시트를 온도 180℃ 내지 200℃에서 프레스에 가압 하중 80톤으로 체류시간 4분의 조건으로 1차 성형하고, 이후 다시 상기 결합재를 도포 처리를 하고, 다시 상기와 같이 온도 180℃ 내지 200℃에서 프레스에 가압 하중 80톤으로 체류시간 4분의 조건으로 2차로 성형하는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 친환경 항균 신발중창의 성형체 제조방법.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 야자수열매 껍질에서 섬유질을 추출하는 과정은,
   버려지는 야자수열매 껍질을 수거하는 공정과, 수거된 야자수열매 껍질을 햇볕에서 자체 수분이 5 내지 10중량%까지 자연 건조하는 공정과, 건조된 야자수열매 껍질을 압착 롤러에 의해서 압착 분쇄하여 섬유질만 분리시켜 내는 공정과, 압착 분쇄된 야자수열매 껍질의 섬유질을 햇볕 아래에서 5 내지 6일 자연 건조시켜서 자연 탈색을 행하면서 섬유질에 결착된 각종 이물질을 말려서 제거하는 공정과, 건조된 섬유질을 10mm 길이로 절단하는 공정으로 이루어짐을 특징으로 하는 친환경 항균 신발중창의 성형체 제조방법.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 야자수열매 껍질을 압착 분쇄하여 회수된 섬유질을 오존수에 4 내지 12시간 침지하여 섬유질의 탈색, 탈취 및 살균을 유도하는 공정이 더 포함되되,
   상기 오존수의 오존(O₃) 농도는 35㎎/ℓ이상 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 친환경 항균 신발중창의 성형체 제조방법.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 결합재는 스타렌- 부타디엔 라텍스, 클로로프렌 라텍스, 아크릴 에멀젼, 아크릴러 니트릴-부타디엔 라텍스, 천연라텍스로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상임을 특징으로 하는 친환경 항균 신발중창의 성형체 제조방법.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 야자수열매는,
   코코야자, 빈랑야자, 기름야자, 대왕야자, 북야자, 공작야자 및 카나리아야자로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상이 야자수에서 채취된 열매가 사용되는 것을 특징으로 하는 친환경 항균 신발중창의 성형체 제조방법.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 프레스 가압을 통해 1차 성형된 혼합 시트의 상면에 열 용융에 의해 녹는 재질의 합성수지 부직포를 적층한 후에 2차 성형 과정이 수행되도록 하는 것을 특징으로 하는 친환경 항균 신발중창의 성형체 제조방법.

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