KR101896460B1 - 흡착시트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 흡착시트에 관한 것으로, 흡착제를 함유하는 부직포소재로 만들어진 흡착부직포층 및 상기 흡착부직포층의 일 표면에 마련된 방수층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

흡착시트{ABSORPTIVE SHEET}
본 발명은 흡착시트에 관한 것이다.
수중에 함유되어 오염물질이나 수면에 떠 있는 오염물질을 제거하기 위해 흡착시트가 사용된다. 이러한 흡착시트는 흡착시트에 함유된 흡착제와 오염물질과의 직접적인 흡착작용에 의해 오염물질을 제거한다.
오염물질을 흡착한 흡착시트는 안전하게 분리 및 폐기되어 흡착시트에 흡착된 오염물질의 탈리에 의한 2차오염을 방지하여야 한다.
하지만, 종래 흡착시트는 오염물질의 단순한 흡착기능만을 제공하여 흡착시트의 분리 및 폐기 과정에서 인체에 유해한 오염물질과의 접촉이 발생할 수 있었다. 또한, 흡착시트에 흡착된 오염물질이 빗물 등과 같은 외부 저항에 의해 흡착시트로부터 탈리되어 2차오염이 발생하는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 흡착시트에 흡착된 오염물질의 탈리에 따른 2차오염을 방지할 수 있는 흡착시트를 제공하는 것이다.
상기의 목적은 흡착제를 함유하는 부직포소재로 만들어진 흡착부직포층 및 상기 흡착부직포층의 일 표면에 마련된 방수층을 포함하는 흡착시트를 통해 달성된다.
여기서, 상기 방수층을 상기 흡착부직포층의 일표면에 열융착되는 방수필름으로 하면, 흡착시트에 간편하게 방수층을 형성할 수 있다.
또한, 상기 방수층이 직물시트와 상기 직물시트의 외표면에 적층된 방수필름으로 이루어지는 경우, 오염물질의 흡착력을 보다 강화할 수 있다.
상기 흡착부직포층을 제1부직포와 상기 제1부직포와 상이한 구조를 가지고 상기 제1부직포에 적층되는 제2부직포로 구성하는 경우, 보다 강한 흡착력을 제공할 수 있다.
여기서, 상기 제1부직포는 니들펀칭 부직포이며, 상기 제2부직포는 스펀본드 부직포일 수 있다.
또한, 제1부직포와 상기 제2부직포 사이에 개재되며, 상기 제1부직포 및 상기 제2부직포와 상이한 구조를 갖는 제3부직포를 더 포함하는 경우, 흡착력의 강화와 함께 흡착시트의 형태 안정성을 개선할 수 있다.
또한, 상기 제1부직포 및 상기 제2부직포는 제올라이트, 벤토나이트, 푸러시안 블루, 및 흑운모로 구성된 흡착제 군에서 선택된 적어도 하나의 흡착제를 함유하는 경우 방사능 물질을 효율적으로 흡착할 수 있다.
본 발명에 따르면, 흡착시트에 흡착된 오염물질의 탈리에 따른 2차오염을 방지할 수 있다. 또한, 서로 상이한 구조를 갖는 부직포를 다층구조로 형성하여 흡착력을 강화하면서도 흡착된 오염물질의 탈리를 추가로 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 흡착시트의 구성을 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 흡착시트의 구성을 보여주는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 흡착시트의 구성을 보여주는 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 흡착시트를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 흡착시트의 구성을 도시한 분해 사시도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 흡착시트는 흡착부직포층(110)과 흡착부직포층(110)의 일표면에 접착되는 방수층(120)을 포함한다.
흡착부직포층(110)은 흡착제를 함유한 부직포로 구성된다. 흡착제는 제거할 오염물질에 대응하여 변경될 수 있다. 예를 들어, 흡착제가 제올라이트, 벤토나이트, 푸러시안블루, 및 흑운모 중 어느 하나로 구성되는 경우 방사성 오염물질은 세슘 137을 흡착할 수 있다.
흡착부직포층(110)의 부직포는 스펀본드 부직포, 니들펀칭 부직포, 멜트블로운 부직포, 및 습식 부직포 중 어느 한 부직포일 수 있다.
부직포의 섬유재는 용융이 용이한 폴리에스테르가 바람직하나, 이에 한정되지 않고 셀룰로오스 섬유, 카폭 섬유일 수 있다. 셀룰로오스 섬유, 카폭 섬유의 경우 푸러시안블루의 흡수력이 좋아 흡착제로 푸러시안블루를 사용하는 경우 부직포의 섬유재를 셀룰로오스 섬유나 카폭 섬유로 사용하는 것이 바람직하다.
부직포는 잘게 분쇄한 흡착제와 부직포의 섬유재로 고분자인 폴리에스테르를 혼합하여 고상의 마스터배치를 제조한 후, 제조된 마스터배치를 1 내지 2.5 데니어 범위로 균일하고 일정하게 공급하여 미세한 기공을 갖는 스펀본드 부직포로 제조될 수 있다.
부직포의 섬유재로 사용되는 폴리에스테르는 밀도 30 내지 1000g/m3, 길이 5 내지 12cm인 것이 바람직하다. 또한, 분쇄한 흡착제는 5㎛ 내지 500nm의 입자크기를 갖는 것이 바람직하다. 흡착제 입자의 크기가 5㎛보다 더 큰 경우 폴리에스테르와의 혼합 및 용융이 잘 일어나지 않아 흡착제가 부직포에 충분히 함유되지 않으며, 500nm보다 작은 경우 부직포에서 흡착제의 표면적을 충분히 확보하기 어려워 흡착능력이 떨어지게 된다.
부직포의 공극 크기는 1 내지 500㎛ 인 것이 바람직하다. 공극의 크기가 1㎛ 이하이면 섬유 사이의 미세공의 기능이 떨어져 흡수속도가 느려지며, 500㎛ 이상이면 수분에 의한 섬유소재의 젤화가 일어나더라도 섬유간 공극이 지나치게 커서 차단 특성이 떨어지게 된다.
흡착부직포층(110)은 흡착제를 함유하지 않는 부직포를 흡착제를 함유하는 함침용액에 함침하여 제조될 있다. 함침용액은 800 내지 100nm 입자크기의 흡착제, 아크릴 수지, 분산제, 침강안정제를 혼합하여 제조될 수 있다. 예를 들어, 부직포를 10 내지 40중량% 푸러시안블루 함침용액에 함침하여 고정화시키는 경우, 5 내지 10중량%의 푸러시안블루 함유 부직포를 제조할 수 있다. 이러한 함침방식의 경우, 부직포에 흡착제가 불균일 침착될 수 있으며, 함침공정 후 부직포에 대한 흡착제의 중량비가 40중량% 이상인 경우에는 흡착제의 중량비에 비례하여 침투 흡수가 높아지지 않기 때문에, 복수의 부직포를 다층 구조로 하여 복합층을 구성하는 것이 흡착부직포층(110)의 흡착력을 강화할 수 있다.
방수층(120)은 흡착부직포층(110)의 일표면에 형성되어 흡착시트의 일면에 방수기능을 제공한다. 방수층(120)은 흡착부직포층(110)에 방수필름을 직접 가열융착하여 형성되거나, 직물과 방수필름을 흡착부직포층(110)에 가열융착하여 형성되거나, 코팅사 직물을 흡착부직포층(110)에 가열융착하여 형성될 수 있다.
흡착부직포층(110)에 방수필름을 직접 가열융착하여 형성하는 경우 간단하면서도 작은 비용으로 방수층(120)을 형성할 수 있다.
직물과 방수필름을 흡착부직포층(110)에 가열융착하여 방수층(120)을 형성하는 경우, 직물은 흡착제를 함유한 셀룰로오스 섬유, 카폭 섬유, 폴리에스테르 섬유를 이용하여 제직될 수 있다. 이 경우, 제직된 직물에 PVC를 포함하는 열가소성 필름인 TPU 필름을 접착 라미네팅하여 방수층을 형성할 수 있다. 방수층(120)을 직물과 방수필름으로 구현하는 경우, 직물에 함유된 흡착제에 의한 추가적인 흡착력을 제공하여, 흡착시트의 흡착력이 더욱 강화될 수 있다.
방수층(120)을 코팅사 직물로 구현하는 경우, 코팅사 직물은 열가소성 폴리우레탄 수지를 주성분으로 하는 코팅제와 폴리에스테르사를 심사로 한 코팅사를 이용하여 제직한 직물을 사용할 수 있다. 코팅사 직물을 흡착부직포층(110)과 가열융착하는 경우 코팅사 직물의 코팅제가 부분적으로 용융되어 방수층을 형성한다.
상술한 본 발명의 실시 예에 따른 흡착시트는 흡착시트의 일표면에 방수층이 형성됨으로써, 사용이 끝난 흡착시트에 함유된 오염물질의 탈리를 방지하여 2차오염을 방지할 수 있다. 또한, 열가소성 수지로 구성된 방수층으로 인해, 흡착시트의 사용 후에도 형태적 안정성을 유지할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 흡착시트의 구성을 보여주는 단면도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 흡착시트는 흡착부직포층(210)과 방수층(220)을 포함한다. 흡착부직포층(210)은 서로 다른 방식의 부직포 2개를 적층하여 형성된다.
흡착부직포층(210)은 스펀본드 부직포(212)와 니들펀칭 부직포(214)로 구성된다. 스펀본드 부직포(212)와 니들펀칭 부직포(214)는 니들펀칭 방식으로 서로 결합될 수 있다. 하지만, 스펀본드 부직포(212)와 니들펀칭 부직포(214)를 열접합형 웹 부직포를 이용하여 열융착하여 접착하는 경우 서로 보다 강하게 접착될 수 있다. 따라서, 사용에 의한 부직포들 간의 분리를 방지할 수 있다. 또한, 흡착부직포층(210)과 직물을 포함하는 방수층(220)과의 접착에도 열접합형 웹 부직포를 이용할 수 있다.
상술한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 흡착시트는 서로 다른 방식으로 제조된 2개의 부직포를 적층하여 흡착부직포층(210)을 형성함으로써, 오염물질의 흡착력을 강화할 수 있으며, 흡착된 오염물질의 탈리를 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 흡착시트를 보여주는 단면도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 흡착시트는 흡착부직포층(310)과 방수층(320)을 포함한다. 흡착부직포층(310)은 서로 다른 방식의 부직포 3개를 적층하여 형성된다. 흡착부직포층(310)은 스펀본드 부직포(312)와 니들펀칭 부직포(314) 사이에 습식부직포(316)가 개재된 구조로 구성된다.
습식 부직포(316)는 셀룰로오스 섬유를 이용하여 카복시메틸화를 수행한 후, 초지법에 의해 제조된 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포가 사용될 수 있다. 이러한 습식부직포(316)는 섬유가 균일하게 분산되도록 하기 위해 매우 짧은 길이의 섬유를 이용하여 제조됨으로 인해, 건식 부직포보다 우수한 균일성을 갖는다.
스펀본드 부직포(312)의 밀도가 50 ~ 80g/m3, 습식 부직포(316)의 밀도가 150 ~ 250g/m3, 니들펀칭 부직포(314)의 밀도가 400 ~ 490g/m3 범위를 만족하는 경우, 흡착시트 내로 오염수가 유입되는 경우에도 흡착시트의 형태유지가 잘 이루어져 흡착작용이 잘 일어나게 된다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 흡착시트는 스펀본드 부직포(312)와 니들펀칭 부직포(314) 사이에 습식부직포(316)가 개재됨으로써, 오염물질의 흡착능력이 보다 강화되면서 동시에 부직포 내에 흡착된 오염물질이 흡착시트 외부로 탈리되는 것을 더 강하게 방지할 수 있다.
상술한 본 발명의 실시 예들에 따른 흡착시트는 서로 다른 흡착제를 함유하는 복수의 부직포를 다층구조로 적용하는 경우, 다양한 오염원들을 효과적으로 흡착할 수 있다. 또한, 서로 다른 방식으로 제작된 복수의 부직포를 다층구조로 적용하는 경우, 오염물질의 흡착능력을 극대화하면서 동시에 흡착된 오염물질의 흡착시트 외부로의 탈리를 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 흡착제 함유량이 서로 상이한 복수의 부직포를 다층구조로 적용하는 경우, 오염물질을 보다 효과적으로 흡착할 수 있다.
110, 210, 310: 흡착부직포층 120, 220, 320: 방수층
212, 312: 스펀본드 부직포 214, 314: 니들펀칭 부직포
316: 습식부직포

Claims (7)

  1. 흡착제를 함유하는 부직포소재로 만들어진 흡착부직포층; 및
    상기 흡착부직포층의 일 표면에 마련된 방수층을 포함하며,
    상기 흡착부직포층은 니들펀칭 부직포의 제1부직포와 상기 제1부직포와 상이한 구조를 가지고 상기 제1부직포에 적층되는 스펀본드 부직포의 제2부직포와, 상기 제1부직포와 상기 제2부직포 사이에 개재되며, 상기 제1부직포 및 상기 제2부직포와 상이한 구조를 갖는 제3부직포를 포함하고, 상기 스펀본드 부직포는 5㎛ 내지 500nm의 입자크기를 갖는 분쇄한 흡착제와 제1부직포의 섬유재로 고분자인 밀도 30 내지 1000g/m3, 길이 5 내지 12cm인 폴리에스테르를 혼합하여 제조되고,
    상기 제3부직포는 셀룰로오스 섬유를 이용하여 카복시메틸화를 수행한 후, 초지법에 의해 제조된 카복시메틸 셀룰로오스 습식 부직포이며,
    상기 제1부직포 내지 상기 제3부직포의 밀도는 서로 상이하며, 상기 제2부직포, 상기 제3부직포, 상기 제1부직포 순으로 밀도가 증가하는 것을 특징으로 하는 흡착시트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 방수층은 상기 흡착부직포층의 일 표면에 열융착되는 방수필름인 것을 특징으로 하는 흡착시트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 방수층은 직물시트와 상기 직물시트의 외표면에 적층된 방수필름으로 이루어진 것을 특징으로 하는 흡착시트.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1부직포 및 상기 제2부직포는 제올라이트, 벤토나이트, 푸러시안블루, 및 흑운모로 구성된 흡착제 군에서 선택된 적어도 하나의 흡착제를 함유하는 것을 특징으로 하는 흡착시트.
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