KR101643210B1 - 논우번 방식의 웹원단과 메쉬원단이 중합된 신발용 미드솔 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 신발용 미드솔에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단섬유를 논우번 방식으로 성형한 웹원단과 거즈 등의 메쉬원단을 각기 투입하여 이들을 니들펀칭공정을 통해 서로 중합시키는 것은 물론 중합물에 대한 바인더 함침 및 가열 압착 공정을 수행함으로써,
라텍스 등의 고탄성 바인더가 미드솔 전체에 함침되어 있어 더욱 우수한 탄력성과 충격 완화력을 갖는 것이고, 내부 심재 형태로 중합된 메쉬원단 및 압축된 논우번 방식의 웹원단으로 인해 갈라짐이나 꺾임 및 부스러짐이 전혀 발생하지 않는 것이며, 더욱 다양한 소재를 이용할 수 있으므로 다양한 기능성 미드솔의 제작이 가능한 것이고, 열이나 수분으로부터 변형되지 않으며, 고속으로 대량 생산이 가능하여 매우 경제적인 효과를 연출하게 된다.

Description

논우번 방식의 웹원단과 메쉬원단이 중합된 신발용 미드솔 제조방법 {Midsole manufacturing methods for footwear}

본 발명은 신발용 미드솔에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다양한 종류의 단섬유가 논우번(non-woven) 방식에 의해 만들어진 웹원단과 거즈 형태의 메쉬원단이 니들펀칭 공정에 의해 서로 중합되게 한 후 이들을 다양한 종류의 바인더에 함침 및 가열 압착하여 우수한 탄력성을 갖게 한 미드솔을 제조함에 따라 갈라짐이나 부스러짐이 방지되게 한 신발용 미드솔의 제조방법에 대한 것이다.

일반적으로 신발 미드솔(Midsole)은 압축 종이 기재를 소정의 형상으로 재단한 후 신발 아웃솔과 인솔 사이에 배치하여 사용자의 발이 딱딱한 아웃솔에 직접 닿지 않도록 하고 보행 중 발생하는 충격을 흡수 완충하여 편안한 착용감과 더불어 피로감을 줄여주기 위한 구성물로 적용되는 것이다.

상기의 미드솔은 통상적으로 펄프를 가늘게 분쇄하여 이를 고온 및 고압으로 압축 성형한 상태에서 해당의 압축기재를 원하는 형상으로 절단하여 미드솔을 생산하는 것이 가장 보편적이고, 상기 펄프에 의한 미드솔의 경우 갈라짐이나 부분적으로 부서짐이 발생하므로 이를 방지하기 위해 미드솔의 저면에 형상 복원력을 갖게 하는 원단을 추가로 접착 형성하는 것이 가장 보편적이다.

위와 같은 용도로 사용되는 미드솔은 사용 초기에 발의 충격을 완화하여 주나 장시간 사용 중 신체로부터 전해지는 반복 하중으로 인하여 압착상태에서 쿠션력이 현격하게 저하되어 보행 피로도를 효율적으로 줄여주기 어려운 것이다.

또한, 압축 펄프에 의한 미드솔의 경우 원재료의 특성으로 인해 잦은 보행 및 착용에 의해 바닥면에서의 갈라짐이 두드러지게 발생하는 문제점을 갖고 있는 것이고, 갈리진 부위 혹은 모서리 부분에서의 부스러짐이 발생하는 것이고 이러한 문제점으로 인해 미드솔의 꺾임이 발생하면서 신발의 착용감이나 탄력성을 떨어트려 결국 사용 수명을 단축시키는 폐단을 갖고 있는 것이다.

이에 따라 최근에는 특허등록 제10-0215171호와 같이 미드솔의 표면으로 쿠션력을 증진하기 위한 별도의 쿠션부재를 부착하여 체중에서 오는 충격을 최대한 흡수 완충함으로써 발의 피로감을 줄여주게 되었던 것이다.

그러나, 위 선행기술의 쿠션부재는 접착에 의한 고정방식을 채용하고 있어 사용자가 신발은 신고 다니는 과정에서 비틀림 작용에 영향을 받아 미드솔을 기준한 어느 일측으로 틀어지거나 부분적 떨어짐 현상이 발생하기 쉬워 사용자의 발 바닥에 이물질이 삽입된 것과 같이 걸음에 불편함을 주고, 장기적으로 신발을 신고 보행하는 과정에서 쉽게 피로를 느끼며, 미드솔과 쿠션부재 사이 틈새에 이물질이 끼어 위생적이지 못함은 물론, 미드솔의 품질 저하로 인하여 신발 착용에 따른 전체적인 사용 만족도가 떨어지는 것이다.

아울러, 접착형 쿠션부재의 경우 미드솔과 별개로 가공 생산한 다음 별도의 후 공정을 거쳐 부착되는 방식이므로 생산성과 품질안정성이 좋지 못하고, 충격 완화 역할 외에 통기 및 지압 등의 추가 기능을 동시에 제공할 수 없는 것이다.

본 발명은 전기한 바와 같은 문제점을 개선한 것으로서, 단섬유를 논우번 방식으로 성형한 웹원단과 거즈 등의 메쉬원단을 각기 투입하여 이들을 니들펀칭공정을 통해 서로 중합시키는 것은 물론 중합물에 대한 바인더 함침 및 가열 압착 공정을 수행함으로써,

메쉬원단이 웹원단의 내부에 합쳐진 상태로 삽입되는 것은 물론 압축되는 웹원단 전체에 라텍스 등의 바인더가 충분히 머금은 상태로 압축 및 건조되므로 고도의 탄력성을 갖게 되는 것이고, 갈라짐이나 부스러짐 혹은 꺾임으로부터 안전하여 더욱 장시간 우수한 탄력성을 갖고 사용될 수 있도록 한 논우번 방식의 웹원단과 메쉬원단이 중합된 신발용 미드솔 제조방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 논우번 방식으로 만들어진 웹원단과 메쉬원단을 각기 공급하는 원단공급단계와; 상기 메쉬원단의 상측에 웹원단이 올려진 상태에서 상측으로부터 니들을 반복적으로 펀칭하는 원단중합단계와; 중합된 원단을 바인더에 함침시키는 원단함침단계와; 바인더가 함침된 원단에 대하여 가열 압착하는 가열압착단계와; 가열압착된 중합원단에 대한 건조 과정의 패드경화단계와; 경화되어 연속 배출되는 패드에 대한 절단 과정의 패드절단단계;를 순차적으로 수행하여 이루어지는 것이다.

본 발명은, 라텍스 등의 고탄성 바인더가 미드솔 전체에 함침되어 있어 더욱 우수한 탄력성과 충격 완화력을 갖는 것이고, 내부 심재 형태로 중합된 메쉬원단 및 압축된 논우번 방식의 웹원단으로 인해 갈라짐이나 꺾임 및 부스러짐이 전혀 발생하지 않는 것이며, 더욱 다양한 소재를 이용할 수 있으므로 다양한 기능성 미드솔의 제작이 가능한 것이고, 열이나 수분으로부터 변형되지 않으며, 고속으로 대량 생산이 가능하여 매우 경제적인 효과를 연출하게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 미드솔 제조방법의 공정별 블럭도
도 2는 본 발명에 따른 미드솔 제조방법의 전체 공정도
도 3은 본 발명에 따른 미드솔 제조방법에서의 니들펀칭공정도
도 4는 본 발명에 따른 미드솔 제조방법에서의 가열압착공정도
도 5는 본 발명에 따른 미드솔 제조방법에서의 미드솔 펀칭공정도
도 6은 본 발명에 따른 미드솔 제조방법으로부터 얻어진 미드솔 전체도

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.

도 1은 본 발명에 따른 미드솔 제조방법의 공정별 블럭도이고, 도 2는 본 발명에 따른 미드솔 제조방법의 전체 공정도이다.

먼저, 본 발명에 따른 신발용 미드솔은 웹원단(11)과 메쉬원단(12)의 중합원단(10)으로부터 만들어지는 것으로, 상기 웹원단(11)과 메쉬원단(12)에 대한 원단공급단계(S1)를 수행하게 된다.

여기서, 상기의 웹원단(11)은 다양한 종류의 단섬유를 논우번 방식을 통해 매우 엉성한 성긴 상태로 만들어진 것으로 수많은 단섬유가 서로 엉켜 상호 간의 결합력을 갖는 것은 물론 일정한 두께와 탄력성을 갖게 된다.

또한, 상기의 단섬유는 섬유 상이면 무엇이든지 사용 가능한 것으로, 천연섬유와 합성섬유, 재생섬유, 유리, 탄소섬유인 무기계섬유 등이 있고 필요에 따라서는 펄프를 이용하여도 가능할 것이다.

특히, 이들 단섬유의 섬유장으로는 수mm 내지 300mm 정도의 길이를 갖는 단섬유가 이상적인 것으로, 지나치게 짧은 단섬유의 경우 상호 간의 결합력이 발생하지 못할 것이고, 과도하게 긴 단섬유의 경우 메쉬원단(12)과의 중합성이 떨어져 사용되지 못하는 것이다.

또한, 상기의 메쉬원단(12)은 통상적으로 거즈라 일컬어지는 면직물에 해당되는 것으로 천연직물 또는 합성사에 의한 직물 모두 사용 가능할 것이고, 메쉬의 크기 역시 자유로운 적용이 가능한 것으로, 바람직하게는 부드럽고 수분 흡수율이 우수한 코튼 직물을 사용함에 따라 후술하는 바인더의 흡수율 및 결합성이 향상되도록 하는 것이 효과적이다.

따라서, 각기 롤 형태로 만들어진 웹원단(11)와 메쉬원단(12)을 공급장치를 통해 동일 속도로 공급하되, 상기 메쉬원단(12)의 상측으로 웹원단(11)이 포개진 상태로 컨베이어 벨트 등의 이송수단을 따라 공급되는 것이다.

이어, 상기 웹원단(11)과 메쉬원단(12)은 니들펀칭장치(20)를 통과하게 되는 것으로, 니들펀칭장치(20)는 도 3의 도시와 같이 무수히 많은 니들이 하향 돌출 형성되어 이들 니들이 상,하 반복적으로 승강됨에 따라 웹원단(11)과 메쉬원단(12)의 중합이 이루어지게 된다.

즉, 무수히 많은 니들이 상,하로 반복적인 승강을 하게 되고, 이와 동시에 웹원단(11)과 메쉬원단(12)이 서서히 이동을 하게 되므로 상기의 니들은 웹원단(11) 내의 단섬유를 비규칙적으로 반복하여 누르는 역할을 하게 될 것이고, 니들과 간섭되는 단섬유들은 일측단이 메쉬원단(12)을 관통하여 메쉬원단(12)의 하측으로 돌출되기도 하고 일부의 단섬유는 니들과의 간섭으로 인해 중간부가 절곡된 상태로 메쉬원단(12)을 관통되기도 하면서 일정한 속도 및 반복적인 니들펀칭 작업으로 인해 상기의 메쉬원단(12)은 점진적으로 웹원단(11)의 내부로 중합되는 형태를 갖게 된다.

여기서, 상기의 웹원단(11)과 메쉬원단(12)의 상호 중합작용을 더욱 원활하고 신속하게 수행하기 위해 상기 니들펀칭장치(20)의 니들을 경사상으로 배치하거나 각기 다른 길이 또는 다른 직경을 갖게 하는 등의 방법이 적용될 수 있을 것이고, 상기 니들의 끝단에 걸고리 혹은 경사상 홈부 등을 추가로 형성할 수 있을 것이다.

따라서, 상기의 니들에 의한 무수한 간섭 및 웹원단(11)과 메쉬원단(12)의 공급 진행으로 인해 웹원단(11)을 구성하고 있는 단섬유들이 메쉬원단(12)을 통과하면서 서로 얽혀 결합되도록 하는 과정 즉, 중합원단(10)을 생성하는 원단중합단계(S2)를 수행하게 되는 것이다.

이렇게 만들어진 중합원단(10)은 액상 라텍스와 같이 바인더(30)에 충분히 함침되도록 하는 원단함침단계(S3)를 수행하게 되는 것인데, 상기의 액상 라텍스는 고무나무로부터 채취된 천연원료 그대로의 것을 사용하는 것으로 가열에 의해 경화되기 전의 상태인 액상을 이용하면 되는 것이다.

이와 같은 라텍스는 성형성이 우수한 것은 물론 고도의 탄력성과 형태 복원력을 갖고 있는 것으로 알려져 있어 미드솔 전체에 탄력성과 우수한 충격흡수력을 제공할 수 있게 된다.

또한, 상기의 라텍스 이외에도 천연 또는 인공의 글루(glue) 등을 바인더로 사용하여도 무방할 것이고, 추가적으로 카보네이트 또는 칼슘 등을 함께 혼,배합함에 따라 경도 및 탄력성 등을 조절할 수 있을 것이다.

따라서 바인더(30)를 충분히 머금고 있는 중합원단(10)은 컨베이어 벨트를 따라 이동하여 가열압착단계(S4)를 수행하게 되는 것으로 상기의 가열압착단계는 도 4의 도시와 같이 상,하로 마주한 가열압착롤러(40)에 의해 이루어지는 것이고, 이들 가열압착롤러는 중합원단(10)의 두께보다 현저히 좁은 틈새를 유지하면서 회전되는 것이므로 중합원단(10)의 단섬유 들은 압착에 의해 조직이 재배열되면서 성긴 구조에서 치밀 구조로 바뀌는 것이고, 바인더 역시 가열롤러의 고온에 의해 급속하게 경화되는 과정을 거치게 된다.

이때, 상기의 바인더 경화는 완전히 딱딱한 상태로 경화되는 것이 아니라 라텍스 본래의 특성에 따라 고도의 탄력성을 갖는 상태로 경화되는 것이고, 이들 바인더는 단섬유의 사이사이 및 중합원단(10)의 표면을 포함한 내부 깊숙한 곳까지 침투하여 고탄력 상태로 경화되는 것이다.

이렇게 만들어진 압착 상태의 중합원단은 건조로(50)를 통과하며 바인더 내부의 수분 증발 및 중합원단(10)을 구성하고 있는 단섬유 및 바인더에 대한 조직이 안정화되도록 하는 패드경화단계(S5)를 수행함에 따라 더 이상의 형태 변형 없이 신발의 미드솔에 적합한 형태의 패드로 완성될 수 있게 된다.

이렇게 연속하여 생산되는 미드솔용 패드는 도 5의 도시와 같이 펀칭 프레스 장치를 이용하여 다양한 크기와 모양을 갖도록 절단 생산하는 패드절단단계(S6)를 거치게 되는 것이고, 이로써 도 6의 도시와 같이 웹원단(11)와 메쉬원단(12)의 중합체 및 라텍스 등의 바인더를 이용하여 만들어진 미드솔(100)이 완성되는 것이다.

이러한 미드솔(100)은 치밀의 단섬유 조직구조를 갖고 있는 것은 물론 내부의 매쉬원단(12)에 의해 더욱 고탄성을 유지할 수 있는 것이고, 바인더 역시 고탄성의 재질을 통해 이루어져 있으므로 사용자의 체중을 분산시켜주는 동시에 갈라짐이나 꺾임 또는 부스러짐이 전혀 발생하지 아니하므로 그 사용 수명 역시 극대화될 수 있는 것이다.

또한, 연속하여 생산되는 중합원단(10) 및 이를 이용한 패드로부터 미드솔(100)를 연속하여 절단 생산할 수 있어 대량 생산이 가능한 것은 물론 고품질 및 고탄성의 미드솔(100)로부터 신발의 품질과 편안함을 더욱 향상시킬 수 있는 장점을 연출하게 된다.

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.

10 : 중합원단 11 : 웹원단
12 : 메쉬원단
20 : 니들펀칭장치
30 : 바인더
40 : 가열압착롤러
50 : 건조로
100 : 미드솔

Claims (4)

1. 논우번 방식으로 만들어진 웹원단과 메쉬원단을 각기 공급하는 원단공급단계와;
   상기 메쉬원단의 상측에 웹원단이 올려진 상태에서 상측으로부터 니들을 반복적으로 펀칭하는 원단중합단계와;
   중합된 원단을 바인더에 함침시키는 원단함침단계와;
   바인더가 함침된 원단에 대하여 가열 압착하는 가열압착단계와;
   가열압착된 중합원단에 대한 건조 과정의 패드경화단계와;
   경화되어 연속 배출되는 패드에 대한 절단 과정의 패드절단단계;를 순차적으로 수행하여 이루어짐을 특징으로 하는 논우번 방식의 웹원단과 메쉬원단이 중합된 신발용 미드솔 제조방법.
   
2. 제 1항에 있어서,
   웹원단은 5mm 내지 300mm의 섬유장을 갖는 단섬유가 논우번 방식으로 성기게 성형되어 이루어진 것임을 특징으로 하는 논우번 방식의 웹원단과 메쉬원단이 중합된 신발용 미드솔 제조방법.
3. 삭제
4. 삭제

Images