KR102230185B1 - 재생 가죽을 이용한 선박 가구용 랩핑시트의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 선박 가구용 랩핑시트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 재생 가죽을 이용한 선박 가구용 랩핑시트의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 선박 가구용 랩핑시트에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 섬유 공단에서 발생되는 재단 조각이나 콜라겐이 주성분인 폐피혁 등의 재생 가죽을 이용하여 난연성, 항균성, 포름알데히드 저감, 내염성, 방수성 및 VOCs 저감 등 외부 환경 및 작용에 의해 변형이나 제품의 하자 발생을 일으키지 않는 탁월한 내구성을 가지는 선박 가구용 랩핑시트의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 선박 가구용 랩핑시트에 관한 것이다.

Description

재생 가죽을 이용한 선박 가구용 랩핑시트의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 선박 가구용 랩핑시트{MANUFACTURING METHOD OF WRAPPING SHEET FOR FURNITURE IN SHIP USING THE RECYCLING LEATHER AND WRAPPING SHEET FOR FURNITURE IN SHIP USING THE SAME}
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 섬유 공단에서 발생되는 재단 조각이나 콜라겐이 주성분인 폐피혁 등의 재생 가죽을 이용하여 난연성, 항균성, 포름알데히드 저감, 내염성, 방수성 및 VOCs 저감 등 외부 환경 및 작용에 의해 변형이나 제품의 하자 발생을 일으키지 않는 탁월한 내구성을 가지는 선박 가구용 랩핑시트의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 선박 가구용 랩핑시트에 관한 것이다.
일반적으로 선박 가구용 랩핑시트는 유람선, 크루즈선, 요트, 모터보트, 상선 등 각종 선박용 가구 표면에 코팅 및 랩핑되는 시트로써 대부분 섬유, PVC 및 PU가 주류를 이루고 있으나, 고급화 및 차별화를 선호하는 선박용 가구의 만족도를 충족시키지 못하고 있다.
특히 종래 선박 가구용 랩핑시트는 각종 해양 재난 사고가 빈번히 발생하고 있는 시점에서 선박의 화재사고, 안전사고 등에 대비하지 못하고 있을 뿐만 아니라, 더욱이 상기와 같은 난연성 이외에도 항균성, 포름알데히드 저감, 내염성, 방수성 및 VOCs 저감 등을 만족시키지 못함에 따라, 외부 환경 및 작용에 의해 변형이나 제품의 하자 발생이 빈번하게 일어나고 있다.
한편, 국내 제조 업체들은 사회적 책임 및 자원의 낭비와 환경문제 해소의 일환으로 재생소재(Recycling material)를 이용한 소재 생산을 위해 노력하고 있고, 이러한 제품 개발로 소비자의 감성 및 친환경적인 제품을 개발하기 위해서 지속적인 노력을 기울이고 있다.
관련 선행기술로써 특허문헌 1에서는 가죽가공 잔재물인 세이빙 가루 또는 스크랩을 분쇄기를 이용하여 0.5 내지 5mm의 직경크기로 미세하게 분해하는 제1 단계; 상기 제1 단계의 분해된 가죽가공 잔재물을 중화 후 탈 크롬시켜서 유독 물질을 제거하는 제2 단계; 상기 제2 단계의 분해된 가죽가공 잔재물 50 내지 70중량%에 수지 첨가물로서 열가소성 폴리우레탄 수지, 우레탄, 러버, 실리콘, 수성우레탄 등을 혼합 반죽하는 제3 단계; 및 상기 제3 단계의 혼합물에 충진제를 5 내지 20중량%로 추가하고 건조 및 압착하여 일정한 두께로 제작하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 가죽가공 잔재물을 이용한 재생가죽의 제조방법을 제안하였다.
그리고 특허문헌 2에서는 세이빙스크랩(shaving scrap)을 준비하는 단계; 상기 세이빙스크랩을 니더머신(kneader m/c)에 투입하여 미분화 및 타면하여 섬유를 얻는 단계; 및 상기 섬유, 주접착수지 및 보조수지를 혼합하여 가열하고 롤밀 가공하여 시트를 얻는 단계를 포함하는 자동차 내장재용 합착시트의 제조방법을 제안하였다.
하지만, 상기와 같은 종래기술들은 난연성, 항균성, 포름알데히드 저감, 내염성, 방수성 및 VOCs 저감 등의 성능이 미비함에 따라, 이러한 성능을 필요로하는 선박 가구용 랩핑시트에 적용하기에는 적합하지 않다.
특허문헌 1 : 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0010998호 "가죽가공 잔재물을 이용한 재생가죽의 제조방법" 특허문헌 2 : 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0025341호 "재생가죽을 이용한 자동차 내장재용 합착시트의 제조방법"
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 섬유 공단에서 발생되는 재단 조각이나 콜라겐이 주성분인 폐피혁 등의 재생 가죽을 이용하여 난연성, 항균성, 포름알데히드 저감, 내염성, 방수성 및 VOCs 저감 등 외부 환경 및 작용에 의해 변형이나 제품의 하자 발생을 일으키지 않는 탁월한 내구성을 가지는 선박 가구용 랩핑시트의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 선박 가구용 랩핑시트를 제공함을 과제로 한다.
본 발명은 선박 가구용 랩핑시트의 제조방법에 있어서, 재생 가죽시트를 중화제를 이용하여 중화처리하는 중화공정(S100); 및 상기 중화처리된 재생 가죽시트를 실리콘계 방수 가지제 및 난연제 등을 이용하여 가지처리하는 가지공정(S200);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 재생 가죽시트를 이용한 선박 가구용 랩핑시트의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 선박 가구용 랩핑시트를 과제의 해결 수단으로 한다.
본 발명은 섬유 공단에서 발생되는 재단 조각이나 콜라겐이 주성분인 폐피혁 등의 재생 가죽을 이용하여 난연성, 항균성, 포름알데히드 저감, 내염성, 방수성 및 VOCs 저감 등 외부 환경 및 작용에 의해 변형이나 제품의 하자 발생을 일으키지 않는 탁월한 내구성을 가지는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 재생 가죽을 이용한 선박 가구용 랩핑시트의 제조방법을 나타낸 공정흐름도
상기의 효과를 달성하기 위한 본 발명은 재생 가죽을 이용한 선박 가구용 랩핑시트의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 선박 가구용 랩핑시트에 관한 것으로, 각 도면 및 상세한 설명에서 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용과 그리고 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 간략히 하거나 생략하였다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 재생 가죽을 이용한 선박 가구용 랩핑시트의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 선박 가구용 랩핑시트를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 재생 가죽을 이용한 선박 가구용 랩핑시트의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 선박 가구용 랩핑시트는 도 1에 도시된 바와 같이 재생 가죽시트를 중화제를 이용하여 중화처리하는 중화공정(S100) 및 상기 중화처리된 재생 가죽시트를 가지제를 이용하여 가지처리하는 가지공정(S200)을 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 재생 가죽시트는 재생 가죽을 시트화시킨 것으로 섬유 공단에서 발생되는 재단 조각이나 콜라겐이 주성분인 폐피혁 등의 재생 가죽을 혼합하고 분쇄(1 ~ 5cm)하여 섬유화 공정을 거친 후 이를 믹싱 및 중화시키고 폴리비닐아세테이트(Poly Vinyl Acetate), 폴리크릴레이트(Polycrylate) 또는 라텍스(SBR latex, NR latex 등) 등의 바인더를 처리하되, 시트 제조 장치(Sheet forming M/C)섬유를 결합시킴으로써 시트화시키고 압착, 탈수 및 건조 공정을 거쳐 복합 소재의 일종인 콜라겐 시트형태(두께 2 ~ 5mm)로 제조한다.
여기서 상기 시트화 공정은 통상적으로 공지된 공정으로써 특정 제조 조건이나 방법에 한정되지 않고, 이미 공지된 다양한 시트화 공정을 적용할 수 있다.
상기 중화공정(S100)은 재생 가죽시트를 중화제를 이용하여 중화처리하는 공정으로 콜라겐이나 또는 크롬착염에 결합하고 있는 산을 제거하여 가죽에 유연성을 부여하여 부드럽게 하기 위한 작용을 하며, 보다 구체적으로는 물 100 중량부에 대하여 포름산나트륨(HCOONa) 0.5 ~ 1.5 중량부를 드럼에 투입하여 제조한 중화 용액에 재생 가죽시트 100 중량부를 투입하여 8 ~ 12 분간 회전시킨 다음, 상기 중화 용액에 중탄산나트륨(NaHCO3) 0.5 ~ 1.5 중량부를 투입하고 30 ~ 50분간 회전시켜 재생 가죽시트를 중화 처리(pH 5.5 ~ 6.0)한 후, 중화 용액을 드럼으로부터 배출시킨 후 중화처리한 재생 가죽시트에 함침된 중화 용액이 제거될 수 있도록 1 ~ 3분간 수세처리하여 이루어진다.
여기서 상기에서 중화제의 사용량이 상기에서 한정한 범위 미만일 경우에는 재생 가죽시트가 건조 후 딱딱해지 우려가 있고, 중화제의 사용량이 상기에서 한정한 범위를 초과할 경우에는 중화제의 과다 사용에 의해 재생 가죽시트 내에 함유된 산화합물과의 미결합된 중화제가 폐수로 유출되어 환경오염을 유발시킬 우려가 있다.
상기 가지공정(S200)은 재생 가죽시트 가지제를 이용하여 가지 처리하는 공정으로써, 물 100 중량부에 대하여 실리콘계 방수 가지제 7 ~ 15 중량부를 드럼에 투입하여 제조한 가지 용액에 재생 가죽시트 100 중량부를 투입하여 80 ~ 120분간 회전시킨 다음, 상기 가지 용액에 난연제 3 ~ 8 중량부 및 포름산(HCOOH) 0.3 ~ 0.8 중량부를 투입하여 8 ~ 12분간 회전시켜 가지 처리를 완료 한 후, 가지 용액을 드럼으로부터 배출시키고 상기 가지 처리한 재생 가죽시트에 함침된 가지 용액이 제거될 수 있도록 3 ~ 7분간 수세처리하여 이루어진다.
상기에서 가지제의 사용량이 상기에서 한정한 범위 미만일 경우에는 가죽 내의 콜라겐과 같은 단백질 성분에 유지분 성분인 가지제의 침투량이 감소하여 가죽이 건조 후 딱딱해질 우려가 있고, 가지제의 사용량이 상기에서 한정한 범위를 초과할 경우에는 단백질 성분에 침투하지 못한 가지제가 폐수로 유출되어 환경오염을 유발시킬 우려가 있다.
한편, 본 발명에서 사용하는 가지제는 실리콘계 방수 가지제를 적용하며, 바람직하게는 실리콘계 방수 가지제로써 AZ 601(PNS 사) 및 PQX(PNS 사)를 혼용하여 사용한다.
그리고, 상기 난연제의 사용량이 상기에서 한정한 범위 미만일 경우에는 난연성이 저하될 우려가 있으며, 난연제의 사용량이 상기 한정한 범위를 초과할 경우에는 사용량 대비 난연성의 증가 효율이 미비하여 비경제적일 우려가 있다.
한편, 본 발명에서 사용하는 난연제는 할로겐계 난연제를 적용하며, 바람직하게는 FR-1500DF(신라케미칼 사)를 사용한다.
아울러, 상기 공정 이외에도 탄닝, 리타닝 공정 등이 추가될 수 있으며, 이러한 공정은 이 기술분야에서 널리 공지된 기술이므로 그 상세한 설명은 생략하며, 특정 공정에 한정되지 않고, 이미 공지된 다양한 가공 공정의 적용이 가능하다.
이하 본 발명을 아래 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는바 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
1. 선박 가구용 랩핑시트의 제조
(실시예 1)
중화공정(S100)으로써 물 100 중량부에 대하여 포름산나트륨(HCOONa) 0.5 중량부를 드럼에 투입하여 제조한 중화 용액에 재생 가죽시트 100 중량부를 투입하여 10 분간 회전시킨 다음, 상기 중화 용액에 중탄산나트륨(NaHCO3) 0.5 중량부를 투입하고 30분간 회전시켜 재생 가죽시트를 중화 처리(pH 5.5 ~ 6.0)한 후, 중화 용액을 드럼으로부터 배출시킨 후 중화처리한 재생 가죽시트에 함침된 중화 용액이 제거될 수 있도록 1분간 수세처리하였다. 그리고 가지공정(S200)으로써 물 100 중량부에 대하여 실리콘계 방수 가지제(AZ 601(PNS 사) 및 PQX(PNS 사)을 1 : 1 중량비로 혼용) 7 중량부를 드럼에 투입하여 제조한 가지 용액에 재생 가죽시트 100 중량부를 투입하여 120분간 회전시킨 다음, 상기 가지 용액에 난연제(FR-1500DF(신라케미칼 사)) 3 중량부 및 포름산(HCOOH) 0.3 중량부를 투입하여 10분간 회전시켜 가지 처리를 완료 한 후, 가지 용액을 드럼으로부터 배출시키고 상기 가지 처리한 재생 가죽시트에 함침된 가지 용액이 제거될 수 있도록 5분간 수세처리하여 제조하였다.
(실시예 2)
중화공정(S100)으로써 물 100 중량부에 대하여 포름산나트륨(HCOONa) 1.5 중량부를 드럼에 투입하여 제조한 중화 용액에 재생 가죽시트 100 중량부를 투입하여 10 분간 회전시킨 다음, 상기 중화 용액에 중탄산나트륨(NaHCO3) 1.5 중량부를 투입하고 30분간 회전시켜 재생 가죽시트를 중화 처리(pH 5.5 ~ 6.0)한 후, 중화 용액을 드럼으로부터 배출시킨 후 중화처리한 재생 가죽시트에 함침된 중화 용액이 제거될 수 있도록 1분간 수세처리하였다. 그리고 가지공정(S200)으로써 물 100 중량부에 대하여 실리콘계 방수 가지제(AZ 601(PNS 사) 및 PQX(PNS 사)을 1 : 1 중량비로 혼용) 15 중량부를 드럼에 투입하여 제조한 가지 용액에 재생 가죽시트 100 중량부를 투입하여 120분간 회전시킨 다음, 상기 가지 용액에 난연제(FR-1500DF(신라케미칼 사)) 8 중량부 및 포름산(HCOOH) 0.8 중량부를 투입하여 10분간 회전시켜 가지 처리를 완료 한 후, 가지 용액을 드럼으로부터 배출시키고 상기 가지 처리한 재생 가죽시트에 함침된 가지 용액이 제거될 수 있도록 5분간 수세처리하여 제조하였다.
(비교예 1)
실시예 1과 동일하게 제조하되, 실리콘계 방수 가지제를 사용하지 않고, 파라핀계 가지제(Perfectol HQ(S&S사))를 사용하였다.
(비교예 2)
실시예 2와 동일하게 제조하되, 난연제를 사용하지 않았다.
2. 선박 가구용 랩핑시트의 평가
상기 실시예 및 비교예에 따른 랩핑시트에 대해 난연성, 항균성, 포름알데히드, 내염성, 방수성 및 VOCs를 평가하였으며, 그 시험방법 및 결과는 아래와 같다.
1. 난연성
난연성 측정 방법으로 한계산소지수는 ASTM D 2863-70에 따라 투명한 유리 원통안에 산소와 질소의 혼합 기체를 일정하게 유지하고 수직으로 시편을 장착하여 위쪽을 점화시켜 불이 타들어 가는 산소의 최저농도를 구하는 방법으로, 동일 시료에 대해 5회 측정한 후 평균값을 취하여 난연성을 평가 하였다(측정 시료수 10개, 실험실 환경 : 온도 20 ~ 25℃, 습도 45 ~ 65%).
2. 항균성
표준환경 조건에서 KS K 0693 방법으로 측정(측정 시료수 10개)하였다.
3. 포름알데히드
포름알데히드와 반응 시약의 정색반응을 통한 자외선 분광법을 이용하는 ISO 14184 에 준하여 분석을 진행하여 포름알데히드 함량을 평가하고 결과는 mg/kg으로 표시하였다(측정 시료수 10개).
4. 내염성
선박용 인테리어 제품은 육상 제품에 비해서 염분에 대한 안정성이 매우 중요하고 염분에 의해서 색상의 변색 등은 인테리어 제품의 품질 저하로 연결되므로 내염성은 선박용 인테리어에서 중요한 평가항목으로 KS K ISO 105-E02에 준하여 분석을 실시하였다(측정 시료수 10개).
5. 방수성
Maeser water penetration tester에 시험편을 11cm×11cm로 자른후에 은면이 바같쪽으로 향하게 물 또는 소금물을 접촉시킨 상태에서 반복 운동을 통해 cycle 회수로 방수성를 나타내는 것으로 분석방법은 ASTM D2099에 의거하는 방수성을 평가하였다(측정 시료수 10개).
6. VOCs
시료의 휘발성 화합물이 시료상단의 공간(Headspace)까지 추출되고 연속적으로 흡착성 트랩으로 이동하여 농축된다. 퍼지공정이 완료되면 빠르게 가열되어 농축된 휘발성 물질들이 GC컬럼으로 주입하여 분석하는 것이다. 본 분석에서는 MS 300-55으로 분석을 진행하여 VOCs(Volatile Organic Compounds)를 평가하였다(측정 시료수 10개).
구분 단위 실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2
난연성 LOI 26 26 14 -
항균성 % 99.9 99.9 72.5 70.8
포름알데히드 mg/kg 14 12 25 27
내염성 Grade 3 3 2 1
방수성 cycle 34,000 35,000 27,000 22,500
VOCs mg/m3 0.05 0.04 0.2 0.3
상기 [표 1]에서와 같이 본 발명의 실시예에 따른 선박 가구용 랩핑시트는 난연성, 항균성, 포름알데히드 저감, 내염성, 방수성 및 VOCs 저감 성능이 우수함을 알 수 있다.
즉, 본 발명은 외부 환경 및 작용에 의해 변형이나 제품의 하자 발생을 일으키지 않는 탁월한 내구성을 가지는 선박 가구용 랩핑시트를 제조할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 재생 가죽을 이용한 선박 가구용 랩핑시트의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 선박 가구용 랩핑시트를 상기한 설명 및 도면에 따라 설명하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

Claims (4)

  1. 선박 가구용 랩핑시트의 제조방법에 있어서,
    재생 가죽시트를 중화제를 이용하여 중화처리하는 중화공정(S100); 및
    상기 중화처리된 재생 가죽시트를 가지제를 이용하여 가지처리하는 가지공정(S200);을 포함하여 이루어지되,
    상기 중화공정(S100)은,
    물 100 중량부에 대하여 포름산나트륨(HCOONa) 0.5 ~ 1.5 중량부를 드럼에 투입하여 제조한 중화 용액에 재생 가죽시트 100 중량부를 투입하여 8 ~ 12 분간 회전시킨 다음,
    상기 중화 용액에 중탄산나트륨(NaHCO3) 0.5 ~ 1.5 중량부를 투입하고 30 ~ 50분간 회전시켜 재생 가죽시트를 중화 처리(pH 5.5 ~ 6.0)한 후,
    중화 용액을 드럼으로부터 배출시킨 후 중화처리한 재생 가죽시트에 함침된 중화 용액이 제거될 수 있도록 1 ~ 3분간 수세처리하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 재생 가죽시트를 이용한 선박 가구용 랩핑시트의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 가지공정(S200)은,
    물 100 중량부에 대하여 실리콘계 방수 가지제 7 ~ 15 중량부를 드럼에 투입하여 제조한 가지 용액에 재생 가죽시트 100 중량부를 투입하여 80 ~ 120분간 회전시킨 다음,
    상기 가지 용액에 난연제 3 ~ 8 중량부 및 포름산(HCOOH) 0.3 ~ 0.8 중량부를 투입하여 8 ~ 12분간 회전시켜 가지 처리를 완료 한 후,
    가지 용액을 드럼으로부터 배출시키고 상기 가지 처리한 재생 가죽시트에 함침된 가지 용액이 제거될 수 있도록 3 ~ 7분간 수세처리하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 재생 가죽시트를 이용한 선박 가구용 랩핑시트의 제조방법.
  4. 제 1항에 따른 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 선박 가구용 랩핑시트.
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