KR102034218B1 - 가죽섬유를 이용한 방적가죽원사의 제조방법 및 상기 제조방법에 따라 제조된 방적가죽원사 - Google Patents
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Abstract
가죽섬유를 이용한 방적가죽원사의 제조방법 및 상기 제조방법에 따라 제조된 방적가죽원사가 개시된다. 상기 제조방법에 따라 제조된 방적가죽원사는 가죽의 성질을 포함한 직물, 편물, 레이스물의 제조가 가능하므로, 다양한 패션 용도로 유용하게 사용될 수 있다. 또한, 기존의 가방 및 운동화 등에 사용되었던 가죽 소재를 대체할 수 있으므로, 계절 변화에 따른 소재 공급의 영향을 받지 않아 경제적 효과가 우수하다. 더불어, 상기 방적가죽원사는 천연가죽이 가지는 보온성과 일반 난연성을 포함하기 때문에 매우 우수한 품질을 가진다.
Description
본 발명은 가죽섬유를 이용한 방적가죽원사의 제조방법 및 상기 제조방법에 따라 제조된 방적가죽원사에 관한 것이다.
천연 가죽은 동물의 몸을 감싸고 있는 질긴 껍질로 뛰어난 물성으로 가방, 신발, 가구 등 다양한 분야에서 널리 사용하고 있다. 천연 가죽은 동물의 몸으로부터 분리된 후 화학적, 물리적인 가공과정을 통하여 제품으로 제조되는데, 여러단계의 가공과정 중 원하는 제품의 디자인에 맞게 재단하는 공정은 필수이다. 그런데 재단공정을 거치면서 다량의 가죽 폐기물이 발생되며, 가죽 폐기물의 대부분은 소각 및 매립으로 처리되어, 이로 인한 환경적인 문제가 심각하게 대두되고 있다. 따라서, 가죽 폐기물의 재활용 방법과 관련된 다양한 연구 개발이 필요한 실정이다.
이에, 본 발명자들은 가죽 폐기물을 활용하여 방적가죽원사를 제조할 경우, 가죽의 성질을 포함한 직물, 편물, 레이스물의 제조가 가능하고 기존의 가방 및 운동화 등에 사용되는 가죽 소재를 대체함으로써 계절에 영향을 받지 않고 생산되어 천연가죽이 가지는 보온성과 일반 난연성을 포함한 고품질의 방적가죽원사를 제조할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하였다.
이와 관련하여, 일본 공개특허공보 특개평11-021600호는 부피가 큰 재생 피혁지의 제조 방법에 대하여 개시하고 있다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 일 실시예는 가죽섬유를 이용한 방적가죽원사의 제조방법을 제공한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 한정되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 측면은,
가죽섬유, 일반섬유 및 폴리머 섬유를 혼섬하여 혼합섬유를 제조하는 단계; 상기 혼합섬유에 물 및 방모유를 투입하여 혼합시키는 단계; 상기 물 및 방모유가 투입된 혼합섬유에 대전방지제를 투입하여 혼합시키는 단계; 및 상기 대전방지제가 투입된 혼합섬유를 방적하여 방적가죽원사를 제조하는 단계;를 포함하는 가죽섬유를 이용한 방적가죽원사의 제조방법을 제공한다.
상기 가죽섬유는 가죽 폐기물로부터 수득된 것이고, 상기 가죽 폐기물은 편상 형태의 스크랩인 것일 수 있다.
상기 일반섬유는 셀룰로오스계 천연섬유, 단백질계 천연섬유, 광물질계 섬유, 셀룰로오스계 인조섬유, 단백질계 인조섬유, 고무계 섬유, 무기질 섬유 및 아세테이트계 섬유로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것일 수 있다.
상기 폴리머 섬유는 폴리아미드계 섬유, 폴리에스테르계 섬유, 폴리우레탄계 섬유, 폴리우레아계 섬유, 폴리아크릴계 섬유, 폴리비닐알콜계 섬유, 폴리염화비닐계 섬유, 폴리염화비닐리덴계 섬유, 폴리프로필렌계 섬유, 폴리에틸렌계 섬유, 폴리스틸렌계 섬유 및 폴리플루오르에틸렌계 섬유로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것일 수 있다.
상기 가죽섬유, 일반섬유 및 폴리머 섬유의 혼섬은 상기 가죽섬유 100 중량부 대비 상기 일반섬유를 40 중량부 내지 80 중량부의 비율로 혼섬하고, 상기 폴리머 섬유를 20 중량부 내지 60 중량부의 비율로 혼섬하는 것일 수 있다.
상기 물 및 방모유의 투입은 상기 혼합섬유 100 중량부 대비 상기 물을 5 중량부 내지 10 중량부의 함량으로 투입하고, 상기 방모유를 2 중량부 내지 10 중량부의 함량으로 투입하는 것일 수 있다.
상기 대전방지제의 투입은 상기 혼합섬유 100 중량부 대비 상기 대전방지제를 1 중량부 내지 5 중량부의 함량으로 투입하는 것일 수 있다.
상기 혼합섬유에 물 및 방모유를 투입하여 혼합시키는 단계; 및
상기 물 및 방모유가 투입된 혼합섬유에 대전방지제를 투입하여 혼합시키는 단계;는 각각 혼합 후 8 시간 내지 15 시간동안 숙성시키는 단계를 더 포함하는 것일 수 있다.
상기 방적가죽원사를 제조하는 단계는 상기 대전방지제가 투입된 혼합섬유를 결방향대로 빗어주는 카딩기를 이용하여 카딩시켜 슬라이버를 제조하는 단계; 및 상기 슬라이버에 꼬임 및 드라프트(늘이기)를 주는 정방기로 방적가죽원사를 제조하는 단계;를 포함하는 것일 수 있다.
상기 카딩기는 카딩기 표면에서 섬유를 이송시켜 주는 워커의 속도를 제어하는 워커 속도 제어장치가 설치되어 있는 것일 수 있다.
상기 카딩기를 이용하여 카딩시켜 제조된 슬라이버의 길이는 15 mm 이상인 것일 수 있다.
상기 슬라이버를 제조하는 단계; 이후에, 상기 슬라이버의 이물질을 제거하는 정소면(combing) 단계; 상기 정소면 단계를 거친 슬라이버를 단일 가닥의 슬라이버로 제조하는 연조(drawing) 단계; 및 상기 연조 단계를 거친 슬라이버를 연신하여 비벼주는 로빙(roving)으로 제조하는 조방 단계;를 더 포함하는 것일 수 있다.
상기 연조 단계는 복수의 침포를 포함하는 롤러를 이용하여 수행되는 것이며, 상기 복수의 침포 간의 간격은 0.01 mm 내지 1 mm인 것일 수 있다.
상기 연조 단계는 정전기 방지를 위하여 물을 분사하여 수행하는 것일 수 있다.
상기 방적가죽원사를 제조하는 단계 이후에, 커버링 단계를 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 가죽섬유를 이용한 방적가죽원사는 가죽의 성질을 포함한 직물, 편물, 레이스물의 제조가 가능하므로, 다양한 패션 용도로 유용하게 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 가죽섬유를 이용한 방적가죽원사는 기존의 가방 및 운동화 등에 사용되었던 가죽 소재를 대체할 수 있으므로, 계절 변화에 따른 소재 공급의 영향을 받지 않아 경제적 효과가 우수하다. 더불어, 상기 방적가죽원사는 천연가죽이 가지는 보온성과 일반 난연성을 포함하기 때문에 매우 우수한 품질을 가진다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 가죽섬유를 이용한 방적가죽원사의 제조방법을 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 카딩기의 구성을 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 카딩기의 구성을 나타낸 개략도이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 의해 본 발명이 한정되지 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 의해 정의될 뿐이다.
덧붙여, 본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명의 명세서 전체에서 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
본원의 제 1 측면은,
가죽섬유, 일반섬유 및 폴리머 섬유를 혼섬하여 혼합섬유를 제조하는 단계; 상기 혼합섬유에 물 및 방모유를 투입하여 혼합시키는 단계; 상기 물 및 방모유가 투입된 혼합섬유에 대전방지제를 투입하여 혼합시키는 단계; 및 상기 대전방지제가 투입된 혼합섬유를 방적하여 방적가죽원사를 제조하는 단계;를 포함하는 가죽섬유를 이용한 방적가죽원사의 제조방법을 제공한다.
이하, 본원의 제 1 측면에 따른 상기 가죽섬유를 이용한 방적가죽원사의 제조방법을 단계별로 도 1을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1은 상기 가죽섬유를 이용한 방적가죽원사의 제조방법을 나타낸 개략도이다.
우선, 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 가죽섬유를 이용한 방적가죽원사의 제조방법은 가죽섬유, 일반섬유 및 폴리머 섬유를 혼섬하여 혼합섬유를 제조하는 단계;(S100)를 포함한다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 가죽섬유는 가죽 폐기물로부터 수득된 것이고, 상기 가죽 폐기물은 편상 형태의 스크랩인 것일 수 있다. 상기 편상 형태는 장축과 단축의 길이를 가지는 판상 형태인 것일 수 있으며, 통상의 가죽 폐기물이 가지는 부스러기 형태의 스크랩을 사용할 경우 방적가죽원사가 제조되지 않는 것이나, 상기와 같이 편상 형태의 스크랩을 사용할 경우 스크랩 자체가 일정 길이를 가지고 있기 때문에 실 형태의 방적가죽원사가 용이하게 제조되는 것일 수 있다. 이때, 상기 편상 형태의 장축 및 단축의 길이는 각각 250 mm 내지 450mm인 것일 수 있으며, 장축과 단축이 동일한 길이를 가지는 것을 배제하는 것은 아니다. 한편, 상기 가죽섬유는 가죽섬유 총 중량 대비 8 wt% 내지 10 wt%의 물을 포함하고 있는 것일 수 있으며, 상기 가죽섬유가 상기한 바와 같이 소량의 수분을 포함하고 있음으로써 이후 공정이 원활하게 수행되어 방적가죽원사가 제조되는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 가죽 폐기물로부터 가죽섬유를 수득하는 것은 가죽 파쇄기를 이용하여 가죽 폐기물의 가죽섬유간 결합을 파괴하는 단계; 및 가죽 타면기를 이용하여 상기 가죽섬유간 결합이 파괴된 가죽 폐기물에서 가죽섬유를 분리하는 단계를 수행함으로써 수득되는 것일 수 있다. 이때, 상기 가죽 파쇄기는 가죽 폐기물을 분쇄시켜 가죽 폐기물의 가죽섬유간 결합을 파괴하는 것일 수 있으며, 상기 분쇄는 공지된 분쇄 방법을 사용하는 것일 수 있으나, 가죽섬유간 결합을 파괴할 수 있을 정도의 분쇄 방법을 채택하여야 한다. 또한, 상기 가죽 타면기는 상기 가죽섬유간 결합이 파괴된 가죽 폐기물에서 가죽섬유를 분리하는 것일 수 있으며, 예를 들어, 가죽섬유 특유의 무거운 중량을 이용하여 분리하는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 일반섬유는 셀룰로오스계 천연섬유, 단백질계 천연섬유, 광물질계 섬유, 셀룰로오스계 인조섬유, 단백질계 인조섬유, 고무계 섬유, 무기질 섬유 및 아세테이트계 섬유로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있으며, 상기 폴리머 섬유는 폴리아미드계 섬유, 폴리에스테르계 섬유, 폴리우레탄계 섬유, 폴리우레아계 섬유, 폴리아크릴계 섬유, 폴리비닐알콜계 섬유, 폴리염화비닐계 섬유, 폴리염화비닐리덴계 섬유, 폴리프로필렌계 섬유, 폴리에틸렌계 섬유, 폴리스틸렌계 섬유 및 폴리플루오르에틸렌계 섬유로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 일반섬유 또는 폴리머 섬유는 보다 구체적으로, 나일론, 케이폭, 아마, 저마, 대마, 황마, 마닐라, 아바카, 사이잘 마, 코이어, 양모, 산양모, 캐시미어, 난타모, 알파카, 토끼모, 비큐나모, 라마모, 가잠견, 야잠견, 석면, 금속섬유, 유리섬유, 암석섬유, 광재섬유, 탄소섬유, 레이온, 라니탈, 콩단백 섬유, 락화생단백 섬유, 옥수수단백 섬유, 카세인 섬유, 아세테이트, 초화아세테이트, 염화고무, 염산고무, 아밀란, 릴산, 퍼얼론L, 데릴렌, 테트론, 데이크론, 코델, 바이크론, 스판덱스, 라이크라, 바이렌, 퍼얼론U, 우릴론, 유리론, 오올론, 아크릴란, 크레스란, 엑슬란, 본넬, 캐시미론, 베렐, 다이넬, 가네가론, 비닐론, 비니온, 테비론, 페세, 사란, 구레하론, 허큘론, 파이렌, 리이본, 하이젝스, 알길, 사알론 및 테플론으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것일 수 있다. 다만, 상기 일반섬유 또는 폴리머 섬유의 종류는 바람직한 일례들을 나열한 것으로써 상기 일반섬유의 종류는 본 발명의 목적 및 효과를 해치지 않는 범위에서 특별한 제한 없이 모두 사용할 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 가죽섬유, 일반섬유 및 폴리머 섬유의 혼섬은 상기 가죽섬유 100 중량부 대비 상기 일반섬유를 40 중량부 내지 80 중량부의 비율로 혼섬하고, 상기 폴리머 섬유를 20 중량부 내지 60 중량부의 비율로 혼섬하는 것일 수 있다. 더욱 바람직하게, 상기 가죽섬유 100 중량부 대비 상기 일반섬유를 50 중량부 내지 70 중량부의 비율로 혼섬하고, 상기 폴리머 섬유를 30 중량부 내지 50 중량부의 비율로 혼섬하는 것일 수 있다. 더욱 더 바람직하게는, 상기 가죽섬유 100 중량부 대비 상기 일반섬유를 60 중량부의 비율로 혼섬하고, 상기 폴리머 섬유를 40 중량부의 비율로 혼섬하는 것일 수 있다. 상기 일반섬유 및 폴리머 섬유가 상기 비율을 초과하여 혼섬되는 경우 가죽섬유의 함량이 상대적으로 너무 적어 가죽의 질감이 잘 나타나지 않을 수 있다. 또한, 상기 일반섬유 및 폴리머 섬유가 상기 비율 미만으로 혼섬되는 경우 가죽섬유의 함량이 상대적으로 너무 많아 혼섬이 잘 이루어지지 않고, 기본 단섬유의 함량이 너무 적어 이후 방적단계에서 방적이 잘 이루어지지 않을 수 있다.
다음으로, 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 가죽섬유를 이용한 방적가죽원사의 제조방법은 상기 혼합섬유에 물 및 방모유를 투입하여 혼합시키는 단계;(S200)를 포함한다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 물 및 방모유는 가죽섬유와 일반섬유 및 폴리머 섬유의 혼섬율을 높일 수 있도록 투입하는 것으로서, 상기 물 및 방모유의 투입은 상기 혼합섬유 100 중량부 대비 상기 물을 5 중량부 내지 10 중량부의 함량으로 투입하고, 상기 방모유를 2 중량부 내지 10 중량부의 함량으로 투입하는 것일 수 있다. 더욱 바람직하게, 상기 혼합섬유 100 중량부 대비 상기 물을 7 중량부 내지 9 중량부의 함량으로 투입하고, 상기 방모유를 3 중량부 내지 7 중량부의 함량으로 투입하는 것일 수 있다. 더욱 더 바람직하게는, 상기 혼합섬유 100 중량부 대비 상기 물을 8 중량부의 함량으로 투입하고, 상기 방모유를 5 중량부의 함량으로 투입하는 것일 수 있다. 상기 혼합섬유 100 중량부 대비 상기 물을 5 중량부 미만으로 투입하고, 상기 방모유를 2 중량부 미만으로 투입할 경우 투입되는 물 및 방모유의 함량이 너무 적어 가죽섬유와 일반섬유 및 폴리머 섬유의 혼섬이 잘 이루어지지 않을 수 있다. 또한, 상기 혼합섬유 100 중량부 대비 상기 물을 10 중량부 초과로 투입하고, 상기 방모유를 10 중량부 초과로 투입할 경우 투입되는 물 및 방모유의 함량이 너무 많아 이후 단계에서 제조되는 방적가죽원사가 가죽 특유의 질감을 나타내지 못할 수 있다.
다음으로, 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 가죽섬유를 이용한 방적가죽원사의 제조방법은 상기 물 및 방모유가 투입된 혼합섬유에 대전방지제를 투입하여 혼합시키는 단계;(S300)를 포함한다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 대전방지제는 가죽섬유와 일반섬유 및 폴리머 섬유의 혼섬율을 높일 수 있도록 투입하는 것으로서, 상기 대전방지제의 투입은 상기 혼합섬유 100 중량부 대비 상기 대전방지제를 1 중량부 내지 5 중량부의 함량으로 투입하는 것일 수 있고, 바람직하게 1 중량부 내지 3 중량부의 함량으로 투입하는 것일 수 있으며, 더욱 바람직하게 2 중량부의 함량으로 투입하는 것일 수 있다. 상기 투입되는 대전방지제의 함량이 1 중량부 미만으로 투입될 경우 투입되는 대전방지제의 함량이 너무 적어 가죽섬유와 일반섬유 및 폴리머 섬유의 혼섬이 잘 이루어지지 않을 수 있으며, 5 중량부 초과로 투입될 경우 투입되는 대전방지제의 함량이 너무 많아 이후 단계에서 제조되는 방적가죽원사가 가죽 특유의 질감을 나타내지 못할 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 혼합섬유에 물 및 방모유를 투입하여 혼합시키는 단계;(S200) 및 상기 물 및 방모유가 투입된 혼합섬유에 대전방지제를 투입하여 혼합시키는 단계;(S300)는 동시에 수행될 수도 있으나, 상기한 바와 같이 순차적으로 수행됨으로써 가죽섬유와 일반섬유 및 폴리머 섬유의 혼섬율이 더욱 높아지는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 혼합섬유에 물 및 방모유를 투입하여 혼합시키는 단계;(S200) 및 상기 물 및 방모유가 투입된 혼합섬유에 대전방지제를 투입하여 혼합시키는 단계;(S300)는 각각 혼합 후 8 시간 내지 15 시간동안 숙성(에이징)시키는 단계를 더 포함하는 것일 수 있다. 이때, 상기 숙성시키는 단계는 바람직하게 10 시간 내지 14 시간 동안 수행되는 것일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 12 시간 동안 수행되는 것일 수 있다. 즉, 각각의 단계에서 물, 방모유 및 대전방지제를 투입시킨 후 일정 시간 동안 숙성시킴으로써 상기 가죽섬유와 일반섬유 및 폴리머 섬유의 혼섬율이 더욱 높아지는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 가죽섬유를 이용한 방적가죽원사의 제조방법은 상기 가죽섬유, 일반섬유 및 폴리머 섬유를 혼섬하여 혼합섬유를 제조하는 단계;(S100), 혼합섬유에 물 및 방모유를 투입하여 혼합시키는 단계;(S200) 및 물 및 방모유가 투입된 혼합섬유에 대전방지제를 투입하여 혼합시키는 단계;(S300)를 복수 회 반복하는 것일 수 있으며, 바람직하게 4회 반복하는 것일 수 있다. 이 경우, 제조하고자 하는 혼합섬유 총 중량의 40 내지 60wt%를 먼저 혼합하는 1차 혼합 단계, 상기 1차 혼합 단계가 끝난 혼합섬유에 제조하고자 하는 혼합섬유 총 중량의 20 내지 30%를 추가하여 혼합하는 2차 혼합단계, 상기 2차 혼합 단계가 끝난 혼합섬유에 제조하고자 하는 혼합섬유 총 중량의 10 내지 20%를 추가하여 혼합하는 3차 혼합단계 및 상기 3차 혼합 단계가 끝난 혼합섬유에 제조하고자 하는 혼합섬유 총 중량의 5 내지 10%를 추가하여 혼합하는 4차 혼합단계를 포함하는 것일 수 있다. 즉, 혼섬하고자 하는 섬유를 일정비율로 여러 단계씩 나눠서 혼섬공정을 수행함으로써, 가죽섬유가 일반섬유 및 폴리머 섬유와 골고루 혼섬될 수 있다. 다만, 상기 반복 횟수는 4회에 제한되는 것은 아니며, 5차 혼합 및 6차 혼합단계 이상까지 나누어서 여러 번 혼합될 수 있다.
다음으로, 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 가죽섬유를 이용한 방적가죽원사의 제조방법은 상기 대전방지제가 투입된 혼합섬유를 방적하여 방적가죽원사를 제조하는 단계;(S400)를 포함한다. 이를 도 2를 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 방적가죽원사를 제조하는 단계(S400)는 상기 대전방지제가 투입된 혼합섬유를 결방향대로 빗어주는 카딩기(101)를 이용하여 카딩시켜 슬라이버를 제조하는 단계; 및 상기 슬라이버에 꼬임 및 드라프트(늘이기)를 주어 방적가죽원사를 제조하는 단계;를 포함하는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 카딩은 상기 혼합섬유의 균일한 혼용율을 맞추기 위한 배합 공정으로서, 상기 공정을 통하여 혼합섬유를 일정 가닥으로 분리시키고, 혼합섬유에 포함된 불순물 또는 이물질이 제거되며, 상기 혼합섬유를 단위 면적 당 요구되는 중량을 가지는 웹으로 밀집시키는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 혼합섬유가 래티스(lattice, 섬유투입장치)에 의해 빠른 속도로 회전하고 있는 침포로 덮인 롤러에 공급되어 얇게 개섬되며, 얇게 개섬된 혼합섬유가 느린 속도로 회전하고 있는 침포로 덮인 드럼(도퍼)에 공급되어 이를 통과함으로써 일정 중량을 가지는 웹이 형성되는 것일 수 있다. 이때, 상기 카딩기(101)는 개섬을 수행하는 워커(worker, 110)를 포함하는 것일 수 있으며, 본 발명에 있어서, 상기 카딩기(101)는 상기 워커(110)의 속도를 제어하는 워커 속도 제어장치(210)가 설치되어 있는 것일 수 있다. 도 2를 참조해 보았을 때, 상기 워커 속도 제어장치(210)는 도면의 실린더 내부에 설치되어 있는 것일 수 있으며, 이를 통하여 상기 카딩기에 공급되는 혼합섬유의 길이에 따라 워커(110)의 속도를 조절하는 것일 수 있다. 한편, 상기 워커 속도 제어장치(210)를 이용하여 통상적인 워커의 속도 대비 약 30% 내지 50% 정도 속도를 저하시켜 조절하는 것이 바람직할 수 있다. 즉, 상기와 같이 통상적인 워커의 속도 대비 속도를 저하시켜 조절함으로써 길이가 상대적으로 짧은 혼합섬유가 워커의 외부로 비산되지 않고, 상기 워커(110)를 따라 일정하게 이송되어 웹을 형성하는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 카딩기를 이용하여 카딩시켜 제조된 슬라이버의 길이는 15 mm 이상인 것일 수 있으며, 바람직하게는 20 mm 이상인 것일 수 있고, 더욱 바람직하게는 31 mm 이상인 것일 수 있다. 상기 카딩시켜 제조된 슬라이버의 길이가 15 mm 미만일 경우 실의 형태로서 제조될 수 없기 때문에 방적가죽원사가 제조되지 않는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 방적가죽원사를 제조하는 단계(S400)는 상기 슬라이버를 제조하는 단계; 이후에, 상기 슬라이버의 이물질을 제거하는 정소면(combing) 단계; 상기 정소면 단계를 거친 슬라이버를 단일 가닥의 슬라이버로 제조하는 연조(drawing) 단계; 및 상기 연조 단계를 거친 슬라이버를 연신하여 로빙(roving)으로 제조하는 조방 단계;를 더 포함하는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 정소면(combing) 단계는 상기 슬라이버에 포함된 이물질을 제거하고, 섬유를 정렬시키며, 잔털을 정리하기 위하여 수행되는 것일 수 있다. 이때, 상기 정소면 공정은 종래에 나무판 상에서 수행되었으나, 나무판 상에서 수행되는 경우 카딩기에서 이송된 슬라이버 또는 웹이 찢어지는 단점이 있어왔다. 따라서, 바람직하게 상기 정소면 공정은 고무판 상에서 수행되는 것일 수 있으며, 이를 통하여 상기 슬라이버 또는 웹이 잘 찢어지지 않는 것일 수 있다. 또한, 상기 정소면 공정에 투입되는 슬라이버의 투입량은 종래 일반원사를 제조함에 따른 투입량에 비하여 약 50% 정도 적게 투입되는 것일 수 있으며, 이를 통하여 슬라이버의 끊어짐(사절)을 방지할 수 있어 제조되는 방적가죽원사의 생산량을 증가시킬 수 있고, 균일한 굵기(균제도)를 가지는 방적가죽원사를 제조하는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 연조(drawing) 단계는 슬라이버를 단일 가닥의 슬라이버로 제조하는 단계로서, 복수의 침포를 포함하는 롤러를 이용하여 수행되는 것일 수 있다. 이때, 상기 복수의 침포 간의 간격은 0.01 mm 내지 1 mm인 것일 수 있으며, 바람직하게는 0.05 mm 내지 0.5 mm인 것일 수 있고, 더욱 바람직하게는 0.1 mm인 것일 수 있다. 또한, 상기 침포를 포함하는 롤러의 회전수는 120 rpm 내지 130 rpm인 것일 수 있다. 한편, 상기 연조 단계는 정전기 방지를 위하여 물을 분사하여 수행하는 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 조방 단계는 연조 단계를 거친 슬라이버를 연신하여 비벼주는 로빙(roving)으로 제조하는 단계로서, 상기 슬라이버를 동일한 굵기로 분리하는 공정을 포함하는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 슬라이버에 꼬임 및 드라프트를 주어 방적가죽원사를 제조하는 단계는 상기 슬라이버에 강력과 균제성을 부여하면서 실의 굵기로 방출하는 공정으로 연신을 하여 원하는 굵기로 만들고, 꼬임을 주어 섬유를 집속시켜 얽히게 하며 섬유간의 마찰성을 부여하여 강력을 부여하는 공정일 수 있다. 이때, 상기 섬유의 꼬임 수 즉, 연사 수는 400 내지 1,000 TM일 수 있으며, 굵기는 10수, 15수, 20수 또는 25수로 제작 가능한 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 방적가죽원사를 제조하는 단계(S400)는 20℃ 내지 40℃의 온도 및 50% 내지 80%의 습도 조건에서 수행되는 것일 수 있으며, 바람직하게는 25℃ 내지 35℃의 온도 및 60% 내지 70%의 습도 조건에서 수행되는 것일 수 있다. 이는 상기 혼합섬유의 길이가 매우 짧기 때문에 방적 공정 중에 공기 중으로 비산되기 쉽기 때문인 것일 수 있으며, 상기 온도 및 습도 조건에서 혼합섬유를 방적하는 경우 혼합섬유가 비산되지 않고 방적공정을 수행할 수 있어 용이하게 방적가죽원사가 제조되는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 방적가죽원사의 제조방법은 상기 방적가죽원사를 제조하는 단계(S400) 이후에, 커버링 단계를 더 포함하는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 커버링 단계는 방적가죽원사의 인장강도 및 신율 등 물성강화를 위해 수행되는 것으로서, 제조된 방적가죽원사를 와인딩까지 완료 후 커버링 장비에 거치함으로써 시작되는 것일 수 있다. 상기 커버링 단계에 사용되는 실은 폴리에스터 30 내지 150 데니아를 사용할 수 있고, 나일론이나 기능성 실(고신축사, 고수축사, 벌키한 실 등)도 사용할 수 있다. 상기 커버링의 방법으로는 S자 커버링 또는 Z자 커버링 형태의 커버링 방법이 사용될 수 있으며, 상기 더블 커버링은 S자 커버링 및 Z자 커버링이 동시에 수행되는 것일 수 있다. 상기 더블 커버링의 경우 작업 수행 후 실제모양은 X자에 가까운 모습을 보일 수 있다. 상기 커버링 단계는 추가꼬임 작업이 함께 수행될 수 있으며, 이?, 추가꼬임 작업에서의 꼬임수는 100 내지 250 TM인 것이 바람직할 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
실시예: 가죽섬유를 이용한 방적가죽원사의 제조
본 발명의 일측면에 따른 가죽섬유를 이용한 방적가죽원사의 제조방법을 이용하여 방적가죽원사를 제조하였다.
먼저, 불순물을 털어낸 가죽 폐기물을 가죽 파쇄기를 이용하여 가죽섬유간 결합을 파괴한 후, 가죽 타면기를 이용하여 상기 가죽섬유간 결합이 파괴된 가죽 폐기물에서 가죽섬유를 분리하였다.
다음으로, 상기 분리된 가죽섬유 100 중량부 대비 레이온 40 중량부, 나일론 60 중량부를 혼합하여 혼합섬유를 제조한 후, 상기 혼합섬유 100 중량부 대비 물 8 중량부, 방모유 5 중량부를 투입하여 혼합하고, 12 시간 동안 숙성시켰다. 그 후에, 상기 숙성된 혼합섬유에 혼합섬유 100 중량부 대비 대전방지제 2 중량부를 투입하여 혼합하고, 다시 12 시간 동안 숙성시켰다.
다음으로, 상기 숙성된 혼합섬유를 방적하여 방적가죽원사를 제조하였으며, 이때, 카딩기의 워커 속도는 40% 저하시켜 조절하고, 온도 및 습도 조건은 각각 30℃ 및 65%로 조절하여 방적가죽원사를 제조하였다.
비교예 1: 천연섬유의 준비
시중에 판매되는 면을 구매하여 준비하였다.
비교예 2: 재생섬유의 준비
시중에 판매되는 레이온을 구매하여 준비하였다.
비교예 3: 합성섬유의 준비
시중에 판매되는 나일론을 구매하여 준비하였다.
실험예: 방적가죽원사의 물성 측정
상기 실시예에서 제조된 방적가죽원사 및 비교예 1 내지 3에서 준비한 면, 레이온 및 나일론의 물성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
| 실시예 | 비교예 1 | 비교예 2 | 비교예 3 | ||
| 신도(%) | 건조조건 | 24.83 | 4 | 18 | 28 |
| 습한조건 | 25.5 | - | 24 | 36 | |
| 탄성회복률(%) | 92.3 | 75 | 82 | 100 | |
| 항균성 | 매우우수 | 매우나쁨 | 매우나쁨 | 우수 | |
상기 표 1에 나타낸 바와 같이 본 발명의 실시예에 따라 제조된 방적가죽원사는 우수한 신도 및 탄성회복률을 나타내었으며, 특히 항균성 시험 검사 결화 우수한 정균 감소율을 나타내어 항균성이 매우 우수함을 확인할 수 있었다.
101: 카딩기
110: 워커
210: 워커 속도 제어장치
110: 워커
210: 워커 속도 제어장치
Claims (15)
- 가죽섬유, 일반섬유 및 폴리머 섬유를 혼섬하여 혼합섬유를 제조하는 단계;
상기 혼합섬유에 물 및 방모유를 투입하여 혼합시키는 단계;
상기 물 및 방모유가 투입된 혼합섬유에 대전방지제를 투입하여 혼합시키는 단계; 및
상기 대전방지제가 투입된 혼합섬유를 방적하여 방적가죽원사를 제조하는 단계;
를 포함하고,
상기 가죽섬유는 가죽 폐기물로부터 수득된 것이고,
상기 가죽 폐기물은 편상 형태의 스크랩인 것이고,
상기 편상 형태는 장축과 단축의 길이를 가지는 판상 형태인 것인 가죽섬유를 이용한 방적가죽원사의 제조방법.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 일반섬유는 셀룰로오스계 천연섬유, 단백질계 천연섬유, 광물질계 섬유, 셀룰로오스계 인조섬유, 단백질계 인조섬유, 고무계 섬유, 무기질 섬유 및 아세테이트계 섬유로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것인 가죽섬유를 이용한 방적가죽원사의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 폴리머 섬유는 폴리아미드계 섬유, 폴리에스테르계 섬유, 폴리우레탄계 섬유, 폴리우레아계 섬유, 폴리아크릴계 섬유, 폴리비닐알콜계 섬유, 폴리염화비닐계 섬유, 폴리염화비닐리덴계 섬유, 폴리프로필렌계 섬유, 폴리에틸렌계 섬유, 폴리스틸렌계 섬유 및 폴리플루오르에틸렌계 섬유로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것인 가죽섬유를 이용한 방적가죽원사의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 가죽섬유, 일반섬유 및 폴리머 섬유의 혼섬은
상기 가죽섬유 100 중량부 대비 상기 일반섬유를 40 중량부 내지 80 중량부의 비율로 혼섬하고, 상기 폴리머 섬유를 20 중량부 내지 60 중량부의 비율로 혼섬하는 것인 가죽섬유를 이용한 방적가죽원사의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 물 및 방모유의 투입은
상기 혼합섬유 100 중량부 대비 상기 물을 5 중량부 내지 10 중량부의 함량으로 투입하고, 상기 방모유를 2 중량부 내지 10 중량부의 함량으로 투입하는 것인 가죽섬유를 이용한 방적가죽원사의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 대전방지제의 투입은 상기 혼합섬유 100 중량부 대비 상기 대전방지제를 1 중량부 내지 5 중량부의 함량으로 투입하는 것인 가죽섬유를 이용한 방적가죽원사의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 혼합섬유에 물 및 방모유를 투입하여 혼합시키는 단계; 및
상기 물 및 방모유가 투입된 혼합섬유에 대전방지제를 투입하여 혼합시키는 단계;는 각각 혼합 후 8 시간 내지 15 시간동안 숙성시키는 단계를 더 포함하는 것인 가죽섬유를 이용한 방적가죽원사의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 방적가죽원사를 제조하는 단계는
상기 대전방지제가 투입된 혼합섬유를 카딩기를 이용하여 카딩시켜 슬라이버를 제조하는 단계; 및
상기 슬라이버에 꼬임 및 드라프트를 주어 방적가죽원사를 제조하는 단계;
를 포함하는 것인 가죽섬유를 이용한 방적가죽원사의 제조방법.
- 제9항에 있어서,
상기 카딩기는 워커의 속도를 제어하는 워커 속도 제어장치가 설치되어 있는 것인 가죽섬유를 이용한 방적가죽원사의 제조방법.
- 제9항에 있어서,
상기 카딩기를 이용하여 카딩시켜 제조된 슬라이버의 길이는 15 mm 이상인 것인 가죽섬유를 이용한 방적가죽원사의 제조방법.
- 제9항에 있어서,
상기 슬라이버를 제조하는 단계; 이후에,
상기 슬라이버의 이물질을 제거하는 정소면(combing) 단계;
상기 정소면 단계를 거친 슬라이버를 단일 가닥의 슬라이버로 제조하는 연조(drawing) 단계; 및
상기 연조 단계를 거친 슬라이버를 연신하여 로빙(roving)으로 제조하는 조방 단계;
를 더 포함하는 것인 가죽섬유를 이용한 방적가죽원사의 제조방법.
- 제12항에 있어서,
상기 연조 단계는 복수의 침포를 포함하는 롤러를 이용하여 수행되는 것이며,
상기 복수의 침포 간의 간격은 0.01 mm 내지 1 mm인 것인 가죽섬유를 이용한 방적가죽원사의 제조방법.
- 제12항에 있어서,
상기 연조 단계는 정전기 방지를 위하여 물을 분사하여 수행하는 것을 특징으로 하는 가죽섬유를 이용한 방적가죽원사의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 방적가죽원사를 제조하는 단계 이후에, 커버링 단계를 더 포함하는 가죽섬유를 이용한 방적가죽원사의 제조방법.
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