KR102139536B1

KR102139536B1 - 경량화 발포 은면피혁의 제조 방법

Info

Publication number: KR102139536B1
Application number: KR1020190054879A
Authority: KR
Inventors: 장덕진; 김원주; 신은철; 김영우
Original assignee: 주식회사 노비아레텍; 한국신발피혁연구원
Priority date: 2019-05-10
Filing date: 2019-05-10
Publication date: 2020-07-29

Abstract

본 발명은 경량화 발포 은면피혁의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 염색 및 가지 공정을 완료한 이후에 열발포성 마이크로 스페어를 첨가한 후 건조시키고 고열 스팀으로 열발포성 마이크로 스페어를 발포시켜 종래의 천연 피혁에 비해 가죽의 무게가 저감된 경량화 피혁을 얻을 수 있는 경량화 발포 은면피혁의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

경량화 발포 은면피혁의 제조 방법{Method of manufacturing a expandable grain leather with the light weight}

일반적으로 피혁은 가방, 신발, 의류, 악세서리 등과 같은 생활용품뿐만 아니라 자동차 및 비행기, 선박용 내장재, 가구, Seal용 패킹 등과 같이 산업 전반에 다양한 용도로 사용되고 있고, 상기와 같은 용도로 사용되는 제품들은 각각의 사용 용도에 맞는 기능성이 요구되고 있다.

특히, 핸드백, 신발, 의류 등과 같은 생활용 소재는 인체에 착용함으로써 사용중 피로도를 최소화하기 위해 무게가 가벼운 경량성을 요구하고 있다.

하지만, 기존의 천연피혁 소재는 동물의 껍질을 그대로 이용하여 가공함으로써, 소재의 조직적 구조를 변화시켜 경량화하는데 많은 어려움이 있어 왔으며, 단지 피혁의 두께를 얇게 하여 무게를 줄이는 방법을 선호해 왔으나 이러한 기술은 피혁의 물리적 특성이 현격히 떨어지는 문제가 있다.

선행기술문헌 : 대한민국 등록특허공보 제1920234호(2018.11.22 공고)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 천연 피혁 제조 공정 중 염색 및 가지 공정을 완료한 이후에 열발포성 마이크로 스페어를 첨가한 후 건조시키고 고열 스팀으로 열발포성 마이크로 스페어를 발포시켜 기존 제품의 두께 대비 경량화된 경량화 발포 은면피혁의 제조 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따르는 경량화 발포 은면피혁의 제조 방법은 염색 및 가지를 수행한 염색혁(Dyed leather)에 열발포성 마이크로 스페어를 첨가하는 마이크로 스페어 처리 단계; 마이크로 스페어 처리 단계로 처리된 피혁을 건조하는 건조 단계; 건조단계를 거친 피혁의 조직을 이완하여 마이크로 스페어를 균일하게 분산시키는 밀링 단계; 및 밀링 단계를 수행한 피혁을 스팀 발포시키는 발포 단계를 포함할 수 있다.

또한, 마이크로 스페어 처리 단계는 염색혁(Dyed leather) 100 중량부에 대하여 1 이상 10 이하 중량부의 열발포성 마이크로 스페어를 드럼에 넣어 회전시키는 것을 포함할 수 있다.

또한, 밀링 단계는 밀링 드럼 내부 온도 50 ℃ 이하에서, 회전속도 20rpm 이상　50 rpm 이하로 60분 이상 120분 이하 로 반응시켜 피혁의 이완과 열발포성 마이크로 스페어가 피혁 조직 내부에 분산되도록 하는 것을 포함할 수 있다.

또한, 발포 단계는 밀링 단계를 수행한 피혁을 컨베이어 벨트 위에 올려 90℃ 이상 100℃ 이하 온도의 스팀으로 처리되어 발포되는 것을 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 염색 및 가지 공정을 완료한 이후에 열발포성 마이크로 스페어를 첨가한 후 건조시키고 고열 스팀으로 열발포성 마이크로 스페어를 발포시켜 종래의 천연 피혁에 비해 가죽의 무게가 저감된 경량화 피혁을 생산할 수 있는 데 그 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 경량화 발포 은면피혁의 제조 방법의 순서도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

본 발명은 경량화 발포 은면피혁의 제조 방법(100)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 염색 및 가지 공정을 완료한 이후에 열발포성 마이크로 스페어를 첨가한 후 건조시키고 고열 스팀으로 열발포성 마이크로 스페어를 발포시켜 종래의 천연 피혁에 비해 가죽의 무게가 저감된 경량화 피혁을 얻을 수 있는 경량화 발포 은면피혁의 제조 방법(100)에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 경량화 발포 은면피혁의 제조 방법(100)의 순서도이다.

도 1을 참조하면, 경량화 발포 은면피혁의 제조 방법(100)은 마이크로 스페어 처리 단계(S10), 건조 단계(S20), 밀링 단계(S30), 및 발포 단계(S40)를 포함하여 구성되며, 본 발명에서는 은면 가죽(Grain leather)을 사용하여 염색 및 가지공정까지의 과정을 거친 염색혁(Dyed leather)을 사용한다.

이하, 마이크로 스페어 처리 단계(S10)부터 상세히 설명하기로 한다.

마이크로 스페어 처리 단계(S10)는 염색 및 가지를 수행한 염색혁(Dyed leather)에 열발포성 마이크로 스페어를 첨가하는 단계이다.

보다 상세하게는, 염색혁(Dyed leather) 100 중량부에 대하여 1 이상 10 이하 중량부의 열발포성 마이크로 스페어를 드럼에 넣고, 드럼 내부의 온도는 30℃ 이상 40℃ 이하의 온도에서 8rpm 이상 15rpm 이하의 드럼 회전 속도로 90분 이상 240분 이하로 운전한다.

상기 마이크로 스페어 처리 시에 사용하는 열발포성 마이크로 스페어는 은면가죽의 콜라겐 섬유(Collagen Fiber)간 공극보다 작은 사이즈인 30㎛ 이하의 마이크로 물질을 사용하고, 은면가죽의 콜라겐 섬유의 공극 사이에 침투 가능한 크기인 것이 바람직하다.

또한, 상기 마이크로 스페어 물질은 가죽의 내열성을 감안하여 80℃ 이하의 온도에서 팽창이 가능한 열가소성 고분자로 이루어진 것을 사용한다.

또한, 열발포성 마이크로 스페어의 사용량이 염색혁(Dyed leather) 100 중량부 대비 1 중량부 미만이면, 은면피혁의 콜라겐 사이에 골고루 분포할 수가 없어 충분한 팽창성을 기대할 수 없고, 마이크로 스페어의 사용량이 10 중량부를 초과하면, 은면가죽의 뒷면인 기모부분에 마이크로 스페어가 과도하게 결합되어 팽창됨으로 피혁의 표면에 주름이 발생(Loose grain)되는 문제가 있으며 미결합된 열팽창 물질이 폐수 중으로 용출되어 환경오염을 초래하므로, 마이크로 스페어의 사용량은 염색혁 중량부 대비 1 중량부 이상 10 중량부 이하로 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 드럼 내부의 온도가 30℃ 미만이면, 마이크로 스페어의 분자간 활동성이 저하되어 가죽내부로 침투가 어려우며, 40℃ 초과할 경우에는 마이크로 스페어가 팽창될 우려가 있어 드럼 내부 온도는 30℃ 이상 40℃ 이하로 진행함이 바람직하다.

또한, 드럼 회전 수 8rpm 미만 및 90분 미만에서는 마이크로 스페어가 가죽내부로 침투하기에 충분한 물리적 작용 및 시간인 반면, 드럼회전 수 15rpm 초과 및 240분 초과의 처리 조건은 가죽에 과도한 물리적 작용으로 표면의 손상이 발생될 수 있어 드럼 회전 수 8rpm 이상 15rpm 이하로 90분 이상 240분 이하로 운전함이 바람직하다.

건조 단계(S20)는 마이크로 스페어 처리 단계(S10)로 처리된 피혁을 건조하는 단계로, 마이크로 스페어가 비 분산된 상태로 가죽의 조직 내에서 발포되는 것을 방지하기 위해 50℃ 이하에서 건조함이 바람직하다.

밀링 단계(S30)는 건조 단계(S20)를 거친 피혁의 조직을 이완하여 마이크로 스페어를 피혁의 조직 내로 균일하게 분산시키는 단계로, 밀링 드럼 내부 온도 50 ℃ 이하에서, 회전속도 20rpm 이상　50 rpm 이하로 60분 이상 120분 이하로 반응시켜 피혁의 이완과 열발포성 마이크로 스페어가 피혁 조직 내부에 분산되도록 한다.

또한, 밀링드럼 내부의 온도가 50℃ 초과하면, 마이크로 스페어가 팽창될 우려가 있어 50℃ 이하로 진행함이 바람직하다.

또한, 밀링 드럼 회전 수 20rpm 미만 및 60분 미만에서는 피혁의 조직이 이완되기에 불충분한 물리적 작용 및 시간이며, 드럼회전 수 50rpm 초과 및 120분 초과의 처리 조건은 가죽에 과도한 물리적 작용으로 표면의 손상이 발생될 수 있다.

발포 단계(S40)는 밀링 단계(S30)를 수행한 원단을 스팀 발포시키는 단계이다.

또한, 발포 단계(S40)는 밀링 단계(S30)를 수행한 피혁을 컨베이어 벨트 위에 올려 2m/분 이상 7m/분 이하의 속도(임계적의의 필요합니다)로 이송하며, 90℃ 이상 100℃ 이하 온도의 스팀으로 처리되어 발포되도록 함이 바람직하다.

또한, 발포 단계(S40)에서 스팀의 온도가 90℃ 미만이면, 마이크로 스페어가 충분히 팽창되지 않은 문제가 있으며, 100℃ 이상에서는 발포된 마이크로 스페어가 다시 파괴되며 피혁이 열에 의해 변성되어 딱딱해지는 문제가 발생하기에 90℃ 이상 100℃ 미만의 온도로 스팀으로 처리함이 바람직하다.

또한, 발포 단계(S40)에서 컨베이어 벨트의 이송속도가 2m/분 미만이면 과도한 열처리로 인해 피혁 조직의 열손상 및 마이크로 스페어가 파괴되어 오히려 수축되는 문제가 있으며, 7m/분 초과의 이송속도에서는 스팀 열처리 시간이 짧아 마이크로 스페어가 충분히 팽창되지 않아 원하는 효과를 얻을수 없다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예로 상세히 설명하도록 하되, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

두께 1.0 mm 염색혁(Dyed leather) 100 중량부에 열발포성 마이크로 스페어(10㎛ 입자 사이즈) 3 중량부를 드럼에 넣고, 드럼 내부의 온도 40℃, 드럼 회전속도는 12 rpm으로 120 분간 회전 처리하여 피혁을 제조한 후, 50℃ 에서 건조하였다. 건조된 피혁을 40℃에서 드럼의 회전속도 40rpm으로 90분간 회전시켜 피혁을 충분히 이완시켰다.

이후, 밀링 단계(S30)로 이완된 피혁을 5m/분의 속도로 이송되는 컨베이어 벨트 위에 올려 100℃ 온도의 스팀으로 발포시켜 경량화된 은면피혁을 수득하였다.

<실시예 2>

실시예 1의 열발포성 마이크로 스페어 처리 단계(S10)와 건조 단계(S20)를 동일하게 진행한 후, 밀링 단계(S30)는 제외하고 발포 단계(S40)를 거친 후 경량화된 은면피혁을 제조 하였다.

<비교예>

두께 1.3mm 염색혁(Dyed leather)을 사용하여 열발포성 마이크로 스페어 처리 단계(S10)를 제외한 이후 공정을 동일하게 진행한 천연피혁을 비교예로 사용하였다.

상기의 실시예 1, 2 및 비교예의 피혁을 사용하여 무게, 두께 등을 측정한 결과를 아래 [표 1]에 나타내었다.

	실시예 1	실시예 2	비교예 1	분석방법
무게	570g/m²	621g/m²	857g/m²	KS M 6882
두께	1.3mm	1.2mm	1.3mm	KS M 6882

표 1에서 보는 바와 같이 실시예 1과 2에 의해 제조된 마이크로 스페어가 적용된 은면 피혁은 비교예에 비해 무게가 감소하고 두께가 증진된 것을 확인할 수 있었다.

하지만, 실시예 2에서 밀링 단계(S30)를 제외하고 마이크로 스페어를 사용했을 경우 실시예 1보다 무게 감량화 정도가 낮고 두께가 얇아 마이크로 스페어가 가죽내부에 제대로 분포되지 않은 것을 확인하였다.

따라서 이와 같이 마이크로 스페어를 은면 가죽에 적용하여 제조함으로써, 무게가 가벼운 가죽을 제조할 수 있으며 가방, 의류, 잡화, 카시트 등 다용도로도 활용이 가능하다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

S10 - 마이크로 스페어 처리 단계
S20 - 건조 단계
S30 - 밀링 단계
S40 - 발포 단계
S100 - 경량화 발포 은면피혁의 제조 방법

Claims

염색 및 가지를 수행한 염색혁(Dyed leather)에 열발포성 마이크로 스페어를 첨가하는 마이크로 스페어 처리 단계;
마이크로 스페어 처리 단계로 처리된 피혁을 건조하는 건조 단계;
건조단계를 거친 피혁의 조직을 이완하여 마이크로 스페어를 균일하게 분산시키는 밀링 단계; 및
밀링 단계를 수행한 피혁을 스팀 발포시키는 발포 단계
를 포함하고,
마이크로 스페어 처리 단계는
염색혁(Dyed leather) 100 중량부에 대하여 1 이상 10 이하 중량부의 열발포성 마이크로 스페어를 드럼에 넣어 회전시키는 것
을 포함하는 경량화 발포 은면피혁의 제조 방법.
삭제
제1항에 있어서
밀링 단계는
밀링 드럼 내부 온도 50 ℃ 이하에서, 회전속도 20rpm 이상　50 rpm 이하로 60분 이상 120분 이하 로 반응시켜 피혁의 이완과 열발포성 마이크로 스페어가 피혁 조직 내부에 분산되도록 하는 것
을 포함하는 경량화 발포 은면피혁의 제조 방법.
제1항에 있어서
발포 단계는
밀링 단계를 수행한 피혁을 컨베이어 벨트 위에 올려 90℃ 이상 100℃ 이하 온도의 스팀으로 처리되어 발포되는 것
을 포함하는 경량화 발포 은면피혁의 제조 방법.