KR102260933B1 - Leather fabric using natural leather waste and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명의 천연피혁 폐기물을 활용한 피혁원단 및 이의 제조방법은 열의 방출 및 흡수를 제어할 수 있어 다양한 온도 범위에서 활용될 수 있는 효과가 있다.
또한, 피혁원단을 신발용 갑피로 사용하는 경우 열을 흡수하여 땀 차는 속도를 지연시키는 효과로 착용감이 향상된다. 벽지나 커튼지로 사용하면 더운 여름에는 실내로 전달된 외부 열을 흡수하여 온도상승을 막아주고 겨울에는 열 방출하여 냉각되는 것을 지연시키는 효과가 있다.The leather fabric using the natural leather waste of the present invention and the method for manufacturing the same can control the emission and absorption of heat, so that it can be used in a variety of temperature ranges.
In addition, when a leather fabric is used as an upper for shoes, the wearability is improved by absorbing heat and delaying the speed of sweating. When used as wallpaper or curtain paper, it has the effect of absorbing external heat transferred to the room in hot summer to prevent temperature rise, and delaying cooling by dissipating heat in winter.
Description
본 발명은 천연피혁 폐기물을 활용한 피혁원단 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 천연피혁 폐기물을 활용하여 자원의 활용성을 향상시킬 수 있고, 열의 방출 및 흡수를 제어할 수 있어 다양한 온도 범위에서 활용될 수 있는 천연피혁 폐기물을 활용한 피혁원단 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a leather fabric using natural leather waste and a method for manufacturing the same, and more particularly, it is possible to improve the utilization of resources by using natural leather waste, and to control the emission and absorption of heat at various temperatures It relates to a leather fabric using natural leather waste that can be used in a range and a manufacturing method thereof.
일반적으로 천연피혁을 이용한 각종 제품의 제조 시, 두께 조절을 위하여 불가피하게 그 뒷면을 깎아 낸 쉐이빙 조각(shaving scrap)이 발생하거나 또는 크기 조절을 위하여 일정 부분을 재단한 조각 등이 발생하며 이는 폐기물로 분류한다.In general, in the manufacture of various products using natural leather, shaving scraps are unavoidably shaved off for thickness control, or pieces cut to a certain part for size adjustment are generated as waste. classify
한편, 상기와 같은 천연피혁의 폐기물은 원료피 기준 약 50%에 육박하는데 대량 배출되는 폐기물이 귀중한 자원이 될 수 있음에도 불구하고, 재활용 없이 대부분 산업 폐기물로 소각되거나 매립처리 되고 있어 폐피혁 유기성 폐기물의 부패로 발생되는 악취, 오수 누출 등에 의한 2차적인 오염이 발생하여 인체에 유해한 요소로 작용하므로 매우 심각한 환경문제가 되고 있음은 물론 폐기물에 과대 처리비용(5~7만원/톤)의 상승요인이 되고 있다. 이런 문제를 해결하기 위해 다양한 재활용 기술들이 개발되어 제품화되고 있지만 현실에서는 재활용이라는 꼬리표 때문에 싼 신발 이외 범용적인 신발용 갑피로 확대되는데 다소 제한적이다. On the other hand, the waste of natural leather as described above is close to about 50% of the raw material skin standard. Despite the fact that the mass discharged waste can be a valuable resource, most of it is incinerated or landfilled as industrial waste without recycling, so Secondary pollution caused by odor and sewage leakage from decay occurs and acts as a harmful factor to the human body, so it is a very serious environmental problem, as well as an increase in the excessive treatment cost (50,000 to 70,000 won/ton) of waste. is becoming To solve this problem, various recycling technologies have been developed and commercialized, but in reality, due to the tag of recycling, the expansion to general-purpose shoe uppers other than cheap shoes is somewhat limited.
이와 같이, 종래의 인조가죽을 제조하는 선행 기술을 살펴보면, 특허문헌 1에서는 합성 피혁원단의 외피를 형성하는 피막용 합성수지와 합성 피혁원단의 베이스를 구성하는 합성 피혁시트를 결합시키되, 상기 피막용 합성수지와 합성 피혁시트에 열을 가하여 두 소재의 합포시 발생될 수 있는 가스를 외부로 강제 배출시키는 합지단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 건식 합성 피혁원단의 제조방법, 제조시스템 및 이에 의해 제조된 건식 합성 피혁원단에 관한 것이다.As described above, looking at the prior art of manufacturing artificial leather in the prior art, in Patent Document 1, a synthetic resin for a film forming the outer skin of a synthetic leather fabric and a synthetic leather sheet constituting the base of the synthetic leather fabric are combined, but the synthetic resin for the film and a laminating step of forcibly discharging gas that may be generated when the two materials are combined by applying heat to the synthetic leather sheet to the outside. It's about leather.
이를 해결하기 위하여, 특허문헌 2에서는 육면층의 뒷면 가죽에서 발생되는 쉐이빙 조각을 원료로 하여 최종 제품의 용도 및 두께에 맞게끔 분쇄기에 투입하여 물리적 미분화 처리하는 단계와, 전처리 개념의 피혁처리제를 단계별로 0.1-10.0% 처리한 다음 pH 3.0-6.5 범위로 조절하는 단계, 및 접착성 물질인 NR 및 SBR라텍스 합성물을 0.1-20.0% 혼용 투입하여 1시간 이상 교반한 다음 방수성, 흡음성, 항균성 및 난연성 기능을 가지는 특수 약품과 재차 혼합하여 상기 공정을 거친 혼합물에 황산알루미늄을 0.1-20.0% 투입하여 응고 처리한 상태에서 시트 제조 기계를 통과하여 압착탈수건조 처리하는 피혁 폐기물을 이용한 시트 제조방법을 제안하였다.In order to solve this problem, in Patent Document 2, shaving pieces generated from the leather on the back of the meat layer are used as a raw material and put into a grinder to suit the purpose and thickness of the final product to be physically pulverized, and the leather treatment agent of the pre-treatment concept is applied step by step. After treatment with 0.1-10.0% and adjusting pH in the range of 3.0-6.5, and mixing 0.1-20.0% of NR and SBR latex, an adhesive material, and stirring for 1 hour or more, waterproof, sound-absorbing, antibacterial and flame-retardant functions A method for manufacturing a sheet using leather waste, in which 0.1-20.0% of aluminum sulfate was added to the mixture through the above process by mixing again with a special chemical having
그리고 특허문헌 3에서는 1) 폐피혁을 이용하여 분쇄, 약품 배합, 접착제(NR 라텍스)와 응집제 투입과정으로 진행되어져 폐피혁을 원료로 사용하도록 준비하는 폐피혁원료(A) 준비과정과, 2) 섬유를 이용하여 섬유에 함침제 배합으로 함침제가 함침된 섬유를 준비하는 함침된 섬유(B) 준비과정과, 3) 1단계와 2단계에서 각각 준비된 폐피혁 원료(A)와 함침된 섬유(B)를 이용하여 와이어 메쉬로 이송하여 폐피혁 원료(A)와 함침제가 함침된 섬유(B)를 동시에 일체형으로 합지, 압착, 건조, 카렌딩, 와인딩과정으로 진행되어 피혁원단(C)을 제조하는 것을 특징으로 하는 피혁부산물을 이용하여 제조된 피혁원단의 제조방법을 제안하였다.And in Patent Document 3, 1) a process for preparing a waste leather raw material (A) that is prepared to use the waste leather as a raw material by using the waste leather as a raw material by 1) grinding, mixing chemicals, and adding an adhesive (NR latex) and a coagulant; 2) The impregnated fiber (B) preparation process of preparing the fiber impregnated with the impregnant by mixing the fiber with the impregnant, 3) the waste leather raw material (A) and the impregnated fiber (B) prepared in steps 1 and 2, respectively ) to produce a leather fabric (C) by transferring it to a wire mesh and simultaneously laminating, pressing, drying, calendering, and winding the waste leather raw material (A) and the fiber (B) impregnated with the impregnating agent in one piece. A method for producing a leather fabric manufactured using a leather by-product, characterized in that it is proposed.
그리고 특허문헌 4에서는 천연피혁 폐기물을 재활용한 피혁원단의 제조방법에 있어서, 천연피혁 폐기물을 분쇄하는 단계, 고무 라텍스와 수성 에멀젼을 혼합한 기재에 가교제 및 공가교제를 첨가하여 바인더를 제조하는 단계, 상기 분쇄된 천연피혁 폐기물과 바인더를 혼합하는 단계, 및 상기 천연피혁 폐기물과 바인더의 혼합물을 시트상으로 제조하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 천연피혁 폐기물을 재활용한 피혁원단의 제조방법을 제안하였다. And in
그러나, 기존의 천연피혁 폐기물을 활용하는 기술들은 분쇄된 천연피혁 폐기물과 고무 라텍스를 혼합하여 기계적 강도와 내가수분해 특성은 향상되나, 여전히 천연피혁에 비하여 통기성이 떨어져 상기 원단으로 신발을 제조하여 착용하는 경우 내부 열이 방출되기 어려운 문제점이 있었다.However, in the existing technologies using natural leather waste, mechanical strength and hydrolysis resistance are improved by mixing pulverized natural leather waste and rubber latex, but the breathability is still lower than that of natural leather. In this case, there was a problem that internal heat was difficult to be released.
뿐만 아니라, 라텍스의 고형분 또는 라텍스 자체의 함량을 증가시킴으로써 기계적 강도를 보완하고자 하였으나, 오히려 상대적으로 질감이 저하되는 한계점이 있어 피혁 고유의 느낌을 발현시키기 어려운 한계점이 있었다. 또한, 열의 방출 및 흡수가 어려워 각종 패션소재(예를 들면, 의류, 신발 갑피나 장식품, 소파, 가방 지갑 등)에 적용하기 부적합하고, 디자인적으로 직접 노출되지 않는 신발용 인솔이나 백카운트(back counter) 또는 벨트의 후면부에 형성되는 보강원단 등에만 제한적으로 사용될 수밖에 없는 한계점이 있었다.In addition, it was attempted to supplement the mechanical strength by increasing the solid content of latex or the content of latex itself, but there was a limitation in that it was difficult to express the inherent feeling of leather because the texture was relatively deteriorated. In addition, it is difficult to dissipate and absorb heat, making it unsuitable for application to various fashion materials (eg, clothes, shoe uppers or ornaments, sofas, bag wallets, etc.), and design insoles or backcounts for shoes that are not directly exposed by design. counter) or the reinforcing fabric formed on the rear part of the belt.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 천연피혁 폐기물을 활용하여 자원의 활용성을 향상시킬 수 있고, 열의 방출 및 흡수를 제어할 수 있어 다양한 온도 범위에서 활용될 수 있는 천연피혁 폐기물을 활용한 피혁원단 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to improve the utilization of resources by utilizing natural leather waste, and to control the emission and absorption of heat, so that leather fabric using natural leather waste that can be utilized in various temperature ranges and To provide a manufacturing method thereof.
상술한 기술적 해결 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 천연피혁 폐기물와 바인더를 포함하는 혼합물을 기재로 하고, 상기 기재 내에 균일하게 분포된 열제어 첨가제가 포함되어 있으며, 상기 열제어 첨가제는 상전이물질이고, 상기 상전이물질은 다공체의 공극에 함침된 형태 또는 캡슐 내에 담지된 형태로 포함되는 천연피혁 폐기물을 활용한 피혁원단을 제공한다. In order to solve the above technical problem, the present invention is based on a mixture containing natural leather waste and a binder, and includes a heat control additive uniformly distributed in the base material, the heat control additive is a phase change material, The phase change material provides a leather fabric using natural leather waste contained in the form impregnated in the pores of the porous body or supported in the capsule.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 천연피혁 폐기물 100 중량부에 대하여 열제어 첨가제를 5 ~ 90 중량부로 함유할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, 5 to 90 parts by weight of the heat control additive may be contained with respect to 100 parts by weight of the natural leather waste.
또한, 본 발명은 천연피혁 폐기물을 분말 형태로 분쇄한 후 천연피혁 폐기물 분말을 물과 혼합하여 혼합물을 준비하는 단계; 고무 라텍스와 수성 에멀젼을 혼합한 기재 또는 수성 에멀젼을 단독으로 하는 기재의 바인더를 준비하는 단계; 상기 혼합물 및 상기 바인더를 혼합하여 혼합 슬러지를 제조하는 단계; 상기 혼합 슬러지로부터 물을 분리하는 단계;및 상기 물을 분리한 후 피혁원단을 수득하는 단계;를 포함하고, 상기 혼합 슬러지를 제조하는 단계 및 물을 분리하는 단계 중 어느 한 단계 이상에서 열제어 첨가제를 첨가하며, 상기 열제어 첨가제는 상전이물질이고, 상기 상전이물질은 다공체의 공극에 함침된 형태 또는 캡슐 내에 담지된 형태로 첨가되는 천연피혁 폐기물을 활용한 피혁원단 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention comprises the steps of preparing a mixture by pulverizing natural leather waste into a powder form and mixing the natural leather waste powder with water; Preparing a binder of a substrate in which rubber latex and an aqueous emulsion are mixed or an aqueous emulsion alone; preparing mixed sludge by mixing the mixture and the binder; Separating water from the mixed sludge; and obtaining a leather fabric after separating the water; a heat control additive in at least one step of preparing the mixed sludge and separating water In addition, the heat control additive is a phase change material, and the phase change material is impregnated in the pores of the porous body or supported in a capsule. It provides a method for manufacturing a leather fabric using natural leather waste.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 물을 분리하는 단계에서 열제어 첨가제를 첨가하는 경우, 물이 분리되기 시작하는 초기 단계에서 열제어 첨가제를 첨가할 수 있다. According to a preferred embodiment of the present invention, when the heat control additive is added in the step of separating the water, the heat control additive may be added in the initial step in which the water starts to be separated.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 물을 분리하는 단계는 pH 조절을 통해 바인더의 에멀젼을 상분리함으로써 물을 분리할 수 있다. According to a preferred embodiment of the present invention, in the step of separating water, water may be separated by phase-separating the emulsion of the binder through pH adjustment.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 pH 조절은 pH 2 ~ 6 범위로 조절하여 수행될 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the pH adjustment may be performed by adjusting the pH in the range of 2 to 6.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 혼합 슬러지를 제조하는 단계는 천연피혁 폐기물 100 중량부에 대하여 바인더 10 ~ 50 중량부를 혼합하여 수행되고, 상기 열제어 첨가제는 천연피혁 폐기물 100 중량부에 대하여 5 ~ 90 중량부로 첨가될 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the step of preparing the mixed sludge is performed by mixing 10 to 50 parts by weight of a binder with respect to 100 parts by weight of natural leather waste, and the heat control additive is based on 100 parts by weight of natural leather waste. 5 to 90 parts by weight may be added.
본 발명의 천연피혁 폐기물을 활용한 피혁원단 및 이의 제조방법은 열의 방출 및 흡수를 제어할 수 있어 다양한 온도 범위에서 활용될 수 있는 효과가 있다.The leather fabric using the natural leather waste of the present invention and the method for manufacturing the same can control the emission and absorption of heat, so that it can be used in a variety of temperature ranges.
또한, 피혁원단을 신발용 갑피로 사용하는 경우 열을 흡수하여 땀 차는 속도를 지연시키는 효과로 착용감이 향상된다. 벽지나 커튼지로 사용하면 더운 여름에는 실내로 전달된 외부 열을 흡수하여 온도상승을 막아주고 겨울에는 열 방출하여 냉각되는 것을 지연시키는 효과가 있다.In addition, when a leather fabric is used as an upper for shoes, the wearability is improved by absorbing heat and delaying the speed of sweating. When used as wallpaper or curtain paper, it has the effect of absorbing external heat transferred to the room in hot summer to prevent temperature rise, and delaying cooling by dissipating heat in winter.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 공정흐름도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 공정흐름도이다.
도 3a 내지 도3c는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 열제어 첨가제의 DSC(Differential Scanning Calorimetry, 시차주사열량분석법) 그래프이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 피혁원단의 열제어 성능을 나타낸 그래프이다.1 is a process flow diagram according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a process flow diagram according to a preferred embodiment of the present invention.
3A to 3C are DSC (Differential Scanning Calorimetry) graphs of a heat control additive according to a preferred embodiment of the present invention.
4 is a graph showing the thermal control performance of a leather fabric according to a preferred embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily carry out the present invention.
상술한 바와 같이 기존의 천연피혁 폐기물을 활용하는 기술은 천연피혁에 비하여 통기성이 떨어져 상기 원단으로 신발을 제조하여 착용하는 경우 내부 열이 방출되기 어려웠다. 또한, 라텍스의 고형분 또는 라텍스 자체의 함량을 증가시킴으로써 기계적 강도를 보완하고자 하였으나, 오히려 상대적으로 질감이 저하되는 한계점이 있어 피혁 고유의 느낌을 발현시키기 어려웠다. 뿐만 아니라, 열의 방출 및 흡수가 어려워 각종 패션소재(예를 들면, 의류, 신발 갑피나 장식품, 소파, 가방 지갑 등)에 적용하기 부적합하고, 디자인적으로 직접 노출되지 않는 신발용 인솔이나 백카운트(back counter) 또는 벨트의 후면부에 형성되는 보강원단 등에만 제한적으로 사용될 수밖에 없는 한계점이 있었다.As described above, the existing technology using natural leather waste has poor air permeability compared to natural leather, making it difficult to release internal heat when a shoe is manufactured and worn with the fabric. In addition, although the mechanical strength was supplemented by increasing the solid content of the latex or the content of the latex itself, it was difficult to express the inherent feeling of leather because of the limitation in that the texture was relatively deteriorated. In addition, it is inappropriate to apply to various fashion materials (for example, clothes, shoe uppers or ornaments, sofas, bag wallets, etc.) due to the difficulty in dissipating and absorbing heat, and insoles or backcounts for shoes that are not directly exposed by design. Back counter) or the reinforcing fabric formed on the rear part of the belt, there was a limitation in that it could only be used limitedly.
이에 본 발명은 천연피혁 폐기물을 분말 형태로 분쇄한 후 천연피혁 폐기물 분말을 물과 혼합하여 혼합물을 준비하는 단계; 고무 라텍스와 수성 에멀젼을 혼합한 기재 또는 수성 에멀젼을 단독으로 하는 기재의 바인더를 준비하는 단계; 상기 혼합물 및 상기 바인더를 혼합하여 혼합 슬러지를 제조하는 단계; 상기 혼합 슬러지로부터 물을 분리하는 단계; 및 상기 물을 분리한 후 피혁원단을 수득하는 단계;를 포함하고, 상기 혼합 슬러지를 제조하는 단계 및 물을 분리하는 단계 중 어느 한 단계 이상에서 열제어 첨가제를 첨가하며, 상기 열제어 첨가제는 상전이물질이고, 상기 상전이물질은 다공체의 공극에 함침된 형태 또는 캡슐 내에 담지된 형태로 첨가되는 천연피혁 폐기물을 활용한 피혁원단 제조방법을 제공하여 상술한 한계점의 해결책을 모색하였다.Accordingly, the present invention comprises the steps of preparing a mixture by pulverizing natural leather waste into a powder form and mixing the natural leather waste powder with water; Preparing a binder of a substrate in which rubber latex and an aqueous emulsion are mixed or an aqueous emulsion alone; preparing mixed sludge by mixing the mixture and the binder; separating water from the mixed sludge; and obtaining a leather fabric after separating the water, wherein a heat control additive is added in at least one of the step of preparing the mixed sludge and the step of separating water, and the heat control additive is a phase change It is a material, and the phase change material is a method for manufacturing a leather fabric using natural leather waste added in a form impregnated in the pores of a porous body or supported in a capsule, and a solution to the above-mentioned limitations was sought.
이를 통해 본 발명은 열의 방출 및 흡수를 제어할 수 있어 다양한 온도 범위에서 활용될 수 있는 효과가 있다. 또한, 물성이 우수함과 동시에 가죽의 부드러운 특성을 유지할 수 있어 다양한 용품에 활용될 수 있는 효과가 있다. 또한, 피혁원단을 신발용 갑피로 사용하는 경우 열을 흡수하여 땀 차는 속도를 지연시키는 효과로 착용감이 향상된다. 벽지나 커튼지로 사용하면 더운 여름에는 실내로 전달된 외부 열을 흡수하여 온도상승을 막아주고 겨울에는 열 방출하여 냉각되는 것을 지연시키는 효과가 있다. Through this, the present invention can control the emission and absorption of heat, so that it can be utilized in various temperature ranges. In addition, it has excellent physical properties and at the same time can maintain the soft characteristics of leather, so that it can be used for various articles. In addition, when a leather fabric is used as an upper for shoes, the wearability is improved by absorbing heat and delaying the speed of sweating. When used as wallpaper or curtain paper, it has the effect of absorbing external heat transferred to the room in hot summer to prevent temperature rise, and delaying cooling by dissipating heat in winter.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 공정흐름도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명은 천연피혁 폐기물을 분말 형태로 분쇄한 후 천연피혁 폐기물 분말을 물과 혼합하여 혼합물을 준비하는 단계(S1), 고무 라텍스와 수성 에멀젼을 혼합한 기재 또는 수성 에멀젼을 단독으로 하는 기재의 바인더를 준비하는 단계(S2), 상기 혼합물 및 상기 바인더를 혼합하여 혼합 슬러지를 제조하는 단계(S3), 상기 혼합 슬러지로부터 물을 분리하는 단계(S4) 및 상기 물을 분리한 후 피혁원단을 수득하는 단계(S5)를 포함한다. 또한, 열제어 첨가제를 첨가하는 단계(S0)는 S3 내지 S4 단계에서 수행될 수 있다. 즉, 열제어 첨가제를 첨가하는 단계(S0)는 S3 단계에서 수행되거나, S4 단계에서 수행되거나, S3 단계 및 S4 단계 모두에서 수행될 수 있다. 1 is a process flow diagram according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to Figure 1, the present invention is a step of preparing a mixture by mixing natural leather waste powder with water after pulverizing natural leather waste into a powder form (S1), a substrate or aqueous emulsion mixed with rubber latex and an aqueous emulsion Preparing the binder of the substrate alone (S2), mixing the mixture and the binder to prepare mixed sludge (S3), separating water from the mixed sludge (S4) and separating the water and then obtaining a leather fabric (S5). In addition, the step (S0) of adding the heat control additive may be performed in steps S3 to S4. That is, the step (S0) of adding the heat control additive may be performed in step S3, in step S4, or in both steps S3 and S4.
먼저, 천연피혁 폐기물을 분말 형태로 분쇄한 후 천연피혁 폐기물 분말을 물과 혼합하여 혼합물을 준비하는 단계(S1)에 대하여 설명한다. First, the step (S1) of preparing a mixture by pulverizing the natural leather waste into a powder form and mixing the natural leather waste powder with water will be described.
천연피혁 폐기물은 천연피혁으로부터 발생되는 폐기물(예를 들면, 쉐이빙 조각 또는 재단 조각 등)을 의미하는 것으로, 분쇄된 분말 형태로 사용된다. Natural leather waste means waste generated from natural leather (eg, shaving pieces or cutting pieces, etc.), and is used in the form of a pulverized powder.
천연피혁 폐기물은 함마 밀(hamma mill) 또는 비팅(beating) 처리하여 분말(파우더) 형태로 분쇄될 수 있으며, 물과 혼합하여 물에 분산된 상태로 사용된다. Natural leather waste may be pulverized in a powder (powder) form by a hammer mill or beating process, and used in a state of being dispersed in water by mixing with water.
바람직하게는 상기 천연피혁 폐기물 및 물의 혼합은 천연피혁 폐기물 100 중량부에 대하여 물을 150 ~ 400 중량부로 혼합하여 수행될 수 있고, 보다 바람직하게는 물을 200 ~ 350 중량부로 혼합하여 수행될 수 있다.Preferably, the mixing of the natural leather waste and water may be performed by mixing 150 to 400 parts by weight of water with respect to 100 parts by weight of the natural leather waste, more preferably 200 to 350 parts by weight of water. .
다음으로, 고무 라텍스와 수성 에멀젼을 혼합한 기재 또는 수성 에멀젼을 단독으로 하는 기재의 바인더를 준비하는 단계(S2)에 대하여 설명한다. Next, a step (S2) of preparing a binder of a substrate in which rubber latex and an aqueous emulsion are mixed or an aqueous emulsion alone is described.
바인더는 천연피혁 폐기물의 결합이 용이하게 이루어지도록 결합력을 향상시킨다. 또한, 고무 라텍스는 분쇄된 천연피혁 폐기물을 결합 시 유연성을 향상시킬 수 있으며, 수성 에멀젼은 피혁원단의 기계적 강도를 향상시킬 수 있다.The binder improves bonding strength so that the bonding of natural leather wastes is facilitated. In addition, rubber latex can improve the flexibility when combining the pulverized natural leather waste, and the aqueous emulsion can improve the mechanical strength of the leather fabric.
고무 라텍스는 해당 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 다양한 종류를 사용할 수 있고, 바람직하게는 NR 라텍스, SBR 라텍스, CR 라텍스 및 NBR 라텍스로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 사용할 수 있다. As the rubber latex, various types commonly used in the art may be used, and preferably, any one or more selected from the group consisting of NR latex, SBR latex, CR latex and NBR latex may be used.
고무 라텍스는 수성 에멀젼과 함께 적정량 사용되어 천연피혁 폐기물 결합 시 유연성을 향상시킬 수 있으며, 바람직하게는 수성 에멀젼 100 중량부에 대하여 10 중량부 미만으로 사용될 수 있다. 보다 바람직하게는 5 ~ 8.5 중량부로 사용될 수 있다. 만일 상기 범위를 초과하여 사용되는 경우에는 피혁원단 제조 시 질감이 뻣뻣해지는 등, 질감이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다. Rubber latex may be used in an appropriate amount together with the aqueous emulsion to improve flexibility when binding natural leather waste, and preferably, less than 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the aqueous emulsion. More preferably, it may be used in an amount of 5 to 8.5 parts by weight. If it is used in excess of the above range, there may be problems in that the texture is deteriorated, such as when the leather fabric is manufactured, the texture becomes stiff.
종래에는 고무 라텍스의 함량이 상기 범위를 초과하여야만 충분한 기계적 강도를 얻을 수 있었으며, 이 경우 피혁원단의 질감이 저하되어 피혁 고유의 느낌을 발현하기 어려웠다. 그러나, 후술하는 바와 같이 본 발명은 수성 에멀젼과 함께 혼용되어 고무 라텍스 함량을 낮추었음에도 불구하고 충분한 기계적 강도와 피혁 고유의 느낌을 발현할 수 있는 효과가 있다.Conventionally, sufficient mechanical strength can be obtained only when the content of rubber latex exceeds the above range, and in this case, the texture of the leather fabric is deteriorated, making it difficult to express the inherent feeling of leather. However, as will be described later, the present invention is mixed with an aqueous emulsion to have sufficient mechanical strength and to express the inherent feeling of leather despite lowering the content of rubber latex.
수성 에멀젼은 해당 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 다양한 종류를 사용할 수 있고, 바람직하게는 카르복시기, 아미드기 및 하이드록시기 중에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 가교성 반응기를 갖는 수성 에멀젼을 사용할 수 있으며, 보다 바람직하게는 폴리우레탄 에멀젼, 아크릴 에멀젼, 또는 에틸렌비닐아세테이트 에멀젼 중에서 단독 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다.As the aqueous emulsion, various types commonly used in the art may be used, and preferably, an aqueous emulsion having one or more crosslinking reactive groups selected from a carboxy group, an amide group and a hydroxyl group may be used, and more preferably can be used alone or in combination of two or more of polyurethane emulsion, acrylic emulsion, or ethylene vinyl acetate emulsion.
또한, 수성 에멀젼은 단독 또는 고무 라텍스와 함께 사용될 수 있으며, 적절량 사용되어 피혁원단의 기계적 강도를 향상시킬 수 있다. 바람직하게는 수성 에멀젼은 상기 천연피혁 폐기물 100 중량부에 대하여 10 ~ 50 중량부로 첨가될 수 있으며, 보다 바람직하게는 20 ~ 40 중량부로 첨가될 수 있고, 더욱 바람직하게는 25 ~ 35 중량부로 첨가될 수 있다. 수성 에멀젼을 상기 범위 이내로 사용하는 경우 피혁원단의 기계적 강도를 향상시킴과 동시에 질감의 저하를 방지할 수 있는 장점이 있다.In addition, the aqueous emulsion may be used alone or in combination with rubber latex, and may be used in an appropriate amount to improve the mechanical strength of the leather fabric. Preferably, the aqueous emulsion may be added in an amount of 10 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the natural leather waste, more preferably 20 to 40 parts by weight, and more preferably 25 to 35 parts by weight. can When the aqueous emulsion is used within the above range, there is an advantage in that it is possible to improve the mechanical strength of the leather fabric and at the same time prevent deterioration of the texture.
한편, 경우에 따라서 상기 바인더는 가교제, 공가교제 또는 충진제가 첨가된 것일 수 있다. Meanwhile, in some cases, the binder may include a crosslinking agent, a co-crosslinking agent, or a filler added thereto.
가교제는 수성 에멀젼의 가교반응을 통해서 피혁원단의 기계적 강도와 내가수분해성를 향상시키기 위해 첨가되고, 상기 공가교제는 기계적 강도의 향상과 동시에 압축회복성의 개선을 위해 첨가되는 것으로, 가교제의 경우 황 가교제, 이소시아네이트 가교제 또는 멜라민 가교제 중에서 단독 또는 2종 이상 병용하여 사용할 수 있고, 공가교제의 경우 삼관능 단량체를 사용할 수 있으며, 예를들면, 트리알릴 시아누레이트(triallyl cyanurate), 트리알릴 이소시아누레이트 (triallyl isocyanurate), 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트(trimethylolpropane trimethacylate), 디에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트(diethylene glycoldimethacrylate), 설파이드계 또는 구아니딘계 가교조제 중에서 단독 또는 2종 이상 병용하여 사용할 수 있다.The crosslinking agent is added to improve the mechanical strength and hydrolysis resistance of the leather fabric through the crosslinking reaction of the aqueous emulsion, and the co-crosslinking agent is added to improve mechanical strength and compression recovery at the same time. In the case of a crosslinking agent, a sulfur crosslinking agent; It can be used alone or in combination of two or more of the isocyanate crosslinking agent or melamine crosslinking agent, and in the case of the co-crosslinking agent, a trifunctional monomer can be used, for example, triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate ( triallyl isocyanurate), trimethylolpropane trimethacylate, diethylene glycol dimethacrylate, sulfide-based or guanidine-based crosslinking aids may be used alone or in combination of two or more.
구체적으로 상기 이소시아네이트 가교제는, 헥사메틸렌디이소시아네이트 뷰렛(hexamethylene diisocyanatebiuret), 헥사메틸렌디이소시아네이트 이소시아누레이트(hexamethylene diisocyanateisocyanurate), 톨루엔디이소시아네트/트리메틸올프로판 반응물(toluene diisocyanate/trimethylolpropaneadduct), 톨루엔디이소시아네트 이소시아누레이트(toluene diisocyanate isocyanurate), 이소포론디이소시아네이트 이소시아누레이트(isophorone diisocyanate isocyanurate) 등이 있고, 멜라민계 가교제로는 멜라민수지, 메틸화된 멜라민수지, 부틸화된 멜라민수지 및 이소부틸화된 멜라민수지 등이 있다.Specifically, the isocyanate crosslinking agent is hexamethylene diisocyanate biuret, hexamethylene diisocyanate isocyanurate, toluene diisocyanate / trimethylolpropaneadduct, There are isocyanurate (toluene diisocyanate isocyanurate) and isophorone diisocyanate isocyanurate (isophorone diisocyanate isocyanurate), and melamine-based crosslinking agents include melamine resins, methylated melamine resins, butylated melamine resins, and isobutylated Melamine resin, etc.
상기 가교제는 기재 100 중량부에 대하여, 1 ~ 5 중량부로 사용될 수 있고, 만일 가교제의 함량이 1 중량부 미만인 경우 피혁원단의 제조 시 수축이 발생되고 기계적 강도 및 내가수분해성이 저하될 우려가 있으며, 5 중량부를 초과하는 경우 질감이 저하될 우려가 있다.The crosslinking agent may be used in an amount of 1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the base material, and if the content of the crosslinking agent is less than 1 part by weight, there is a risk that shrinkage occurs during the manufacture of leather fabric and mechanical strength and hydrolysis resistance may decrease , When it exceeds 5 parts by weight, there is a risk that the texture may be deteriorated.
또한, 상기 공가교제의 경우 기재 100 중량부에 대하여 1 ~ 15 중량부를 사용하는데, 공가교제의 함량이 1 중량부 미만인 경우 압축회복특성이 저하될 우려가 있으며, 15 중량부를 초과하는 경우, 성형성이 저하되고 피혁원단의 수축이 발생할 우려가 있다.In addition, in the case of the co-crosslinking agent, 1 to 15 parts by weight is used based on 100 parts by weight of the base material. If the content of the co-crosslinking agent is less than 1 part by weight, there is a risk of deterioration of compression recovery properties. This decreases, and there is a risk of shrinkage of the leather fabric.
충진제는, 통상적으로 기계적 강도를 개선위해서 사용하지만 재생 피혁원단의 경우, 분말사이에 틈새를 메우기 위해 첨가되는 것으로, 탄산마그네슘, 탄산칼슘, 실리카, 염화알루미늄, 염화마그네슘 또는 염화바륨 중에서 단독 또는 2종 이상 병용하여 사용할 수 있다. Fillers are usually used to improve mechanical strength, but in the case of regenerated leather fabrics, they are added to fill gaps between powders. One or two types of fillers are among magnesium carbonate, calcium carbonate, silica, aluminum chloride, magnesium chloride, or barium chloride. It can be used in combination with the above.
충진제의 함량은 기재 100 중량부에 대하여 5 ~ 10 중량부인 것이 바람직하다. 만일 충진제의 함량이 상기 범위 미만인 경우, 틈새 메우는 효과가 낮아 재생피혁 원단이 수축이나 변형이 될 수 있고, 상기 범위를 초과하는 경우 피혁원단의 표면이 거칠어질 우려가 있다.The content of the filler is preferably 5 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the base material. If the content of the filler is less than the above range, the gap filling effect is low, so that the regenerated leather fabric may shrink or deform, and if it exceeds the above range, the surface of the leather fabric may be rough.
다음으로, 상기 혼합물 및 상기 바인더를 혼합하여 혼합 슬러지를 제조하는 단계(S3)에 대하여 설명한다.Next, a step (S3) of preparing mixed sludge by mixing the mixture and the binder will be described.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 혼합 슬러지를 제조하는 단계(S3)는 천연피혁 폐기물 100 중량부에 대하여 바인더 10 ~ 50 중량부를 혼합하여 수행될 수 있다. 보다 바람직하게는 상기 혼합 슬러지를 제조하는 단계는 천연피혁 폐기물 100 중량부에 대하여 바인더 20 ~ 40 중량부를 혼합하여 수행될 수 있다. 이 경우 천연피혁 폐기물의 결합이 원활하게 수행될 수 있으며, 이와 동시에 피혁 고유의 느낌을 발현할 수 있어 질감이 향상되는 효과가 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the step of preparing the mixed sludge (S3) may be performed by mixing 10 to 50 parts by weight of a binder with respect to 100 parts by weight of natural leather waste. More preferably, the step of preparing the mixed sludge may be performed by mixing 20 to 40 parts by weight of a binder with respect to 100 parts by weight of natural leather waste. In this case, the combination of natural leather waste can be smoothly performed, and at the same time, the unique feeling of leather can be expressed, thereby improving the texture.
만일 상기 범위 미만으로 바인더를 혼합하는 경우에는 천연피혁 폐기물의 결합이 제대로 수행되지 않아 불량이 발생할 우려가 있으며, 만일 상기 범위를 초과하여 바인더를 혼합하는 경우에는 질감이 저하되어 피혁 고유의 느낌을 발현하기 어려운 문제점일 발생할 수 있다.If the binder is mixed in less than the above range, there is a risk that the natural leather waste is not properly combined and thus defective. If the binder is mixed in excess of the above range, the texture is lowered and the unique feeling of leather is expressed. Problems that are difficult to deal with may arise.
이 때, 상기 혼합물 및 상기 바인더의 혼합은 약 10분 ~ 40분 동안 이들을 골고루 교반함으로써 수행될 수 있다.At this time, mixing of the mixture and the binder may be performed by uniformly stirring them for about 10 to 40 minutes.
다음으로, 상기 혼합 슬러지로부터 물을 분리하는 단계(S4)에 대하여 설명한다. Next, the step (S4) of separating water from the mixed sludge will be described.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 물을 분리하는 단계(S4)는 pH 조절을 통해 바인더 에멀젼의 안정성이 붕괴하여 상분리함으로써 물을 분리할 수 있다. 이와 같이 물을 분리함으로써 시트상으로 형성된 혼합물을 수득할 수 있게 된다. 상기 시트상으로 형성된 혼합물로부터 본 발명의 피혁원단을 형성할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, in the step of separating the water (S4), the stability of the binder emulsion is collapsed through pH adjustment, and the water can be separated by phase separation. By separating water in this way, it becomes possible to obtain a mixture formed in a sheet form. The leather fabric of the present invention can be formed from the mixture formed in the sheet shape.
또한, 상기 pH 조절은 황산알루미늄과 같이 물에 녹아 산성을 띄는 케미칼을 사용하여 pH 2 ~ 6 범위로 조절할 수 있다. 바람직하게는 pH 2 ~ 5 범위로 조절할 수 있다.In addition, the pH control may be adjusted to a pH of 2 to 6 using a chemical that dissolves in water and is acidic, such as aluminum sulfate. Preferably, the pH may be adjusted in the range of 2 to 5.
한편, 상기 S3 단계 내지 S4 단계 중 어느 하나 이상의 단계에서 열제어 첨가제를 첨가하는 단계(S0)가 수행된다. On the other hand, the step (S0) of adding a heat control additive in any one or more of the steps S3 to S4 is performed.
즉, 열제어 첨가제를 첨가하는 단계(S0)는 S3 단계에서 수행되거나, S4 단계에서 수행되거나, S3 단계 및 S4 단계 모두에서 수행될 수 있는 것이다.That is, the step (S0) of adding the heat control additive may be performed at step S3, at step S4, or both at step S3 and S4.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 물을 분리하는 단계에서 열제어 첨가제를 첨가하는 경우, 물이 분리되기 시작하는 초기 단계에서 열제어 첨가제를 첨가할 수 있다. According to a preferred embodiment of the present invention, when the heat control additive is added in the step of separating the water, the heat control additive may be added in the initial step in which the water starts to be separated.
이와 관련하여, 도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 공정흐름도이다. 도 2를 참조하면, 열제어를 첨가하는 단계는 혼합 슬러지를 제조하는 단계(S3') 및 물을 분리하는 단계(S4')에서 모두 수행될 수 있음을 알 수 있다.In this regard, Figure 2 is a process flow diagram according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2 , it can be seen that the step of adding the heat control can be performed both in the step of preparing the mixed sludge (S3') and the step of separating the water (S4').
또한, 열제어 첨가제를 첨가하는 단계(S0)는 열제어 첨가제를 첨가함으로써 본 발명의 피혁원단의 열의 방출 및 흡수를 제어하는 기능을 부여할 수 있다.In addition, in the step (S0) of adding the heat control additive, the function of controlling the release and absorption of heat of the leather fabric of the present invention may be imparted by adding the heat control additive.
열제어 첨가제는 상기 열제어 첨가제는 상전이물질 (PCM: Phase Change Material)이다. 열제어 첨가제는 열 흡수 정도에 따라 액체와 고체로 전환되는 특성을 가지며, 이러한 특성에 의하여 통상적으로 녹는점 이하에서만 피혁원단의 제조에 활용이 가능한 한계점이 있었다. 뿐만 아니라, 피혁원단 제조에 활용되어 피혁원단을 제조한다고 하더라도 녹는점을 초과하는 온도 범위에서는 젖은 옷처럼 피혁원단의 외부로 스며 나오는 한계점이 있었다. 뿐만 아니라, 상전이물질 그 자체를 사용하는 경우에는 상기 S4 단계에서 물을 분리한 후에 피혁원단 상단에 오일층이 형성되어 피혁원단을 제조하기 어렵고, 연속적인 제조 공정이 불가능한 한계점이 있었다.The heat control additive is a phase change material (PCM). The heat control additive has a property of being converted into a liquid and a solid according to the degree of heat absorption, and due to this property, there is a limitation that it can be used in the manufacture of leather fabrics only below the melting point. In addition, even if it is used to manufacture leather fabrics, there is a limit to seeping out of the leather fabric like wet clothes in a temperature range exceeding the melting point. In addition, when the phase change material itself is used, an oil layer is formed on the top of the leather fabric after water is separated in step S4, making it difficult to manufacture the leather fabric, and there is a limitation in that a continuous manufacturing process is impossible.
이에 본 발명은 상전이물질을 다공체의 공극에 함침된 형태 또는 캡슐 내에 담지된 형태로 첨가하여, 상술한 한계점을 해결하였다. 이 경우 상전이 물질을 활용하여 피혁원단을 제조하면 녹는점을 초과하는 온도 범위에서도 열제어 기능을 원활히 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 종래의 피혁원단의 외부로 스며 나오는 현상도 나타나지 않는 효과가 있다. 또한, 피혁원단의 상단에 오일층이 형성되지 않아 피혁원단의 연속 제조가 용이한 효과가 있다.Accordingly, the present invention solves the above-described limitations by adding the phase change material in the form impregnated in the pores of the porous body or supported in the capsule. In this case, when the leather fabric is manufactured by using the phase change material, the thermal control function can be smoothly performed even in a temperature range exceeding the melting point, and there is an effect that the conventional leather fabric does not seep out to the outside. In addition, since an oil layer is not formed on the upper end of the leather fabric, continuous production of the leather fabric is facilitated.
한편, 상기 열제어 첨가제의 녹는점은 사용 목적에 따라 다양한 온도 범위에서 선택할 수 있다. 이에 따라 본 발명은 다양한 온도 범위에서 열의 방출 및 흡수를 제어할 수 있는 효과가 있다.Meanwhile, the melting point of the heat control additive may be selected from various temperature ranges according to the purpose of use. Accordingly, the present invention has the effect of controlling the emission and absorption of heat in various temperature ranges.
예를 들어, 일상 생활에 활용되는 용품으로 활용하기 위한 목적인 경우, 인간의 생활 범위에서 열 흡수 및 방출을 감지할 수 있어야 하므로 녹는점이 10 ~ 30℃ 범위인 열제어 첨가제를 사용함이 바람직하다. 만일 녹는점이 10℃ 미만인 경우에는 추위에 대한 보온 효과를 사용자가 인지하기 어렵고 봄, 가을 등의 간절기에는 용융된 상태로 존재하기 때문에 열 흡수 기능을 발현하기 어려울 수 있다. 또한, 만일 녹는점이 30℃를 초과하는 경우에는 사용자가 쿨링감, 통기성 등을 인지하기 어려워 활용가치가 저하될 수 있다.For example, if it is intended to be used as an article used in daily life, it is desirable to use a heat control additive having a melting point in the range of 10 to 30° C. because it is necessary to detect heat absorption and release in the range of human life. If the melting point is less than 10 ℃, it may be difficult for the user to recognize the warming effect against the cold, and since it exists in a molten state in the changing seasons such as spring and autumn, it may be difficult to express the heat absorption function. In addition, if the melting point exceeds 30 ℃, it is difficult for the user to recognize the cooling feeling, air permeability, etc., the utility value may be reduced.
또한, 상기 열제어 첨가제의 함량은 경우에 따라서 적절한 범위로 선택될 수 있다. 구체적으로, 열제어 첨가제 고유의 열제어 성능이 높을수록 소량을 사용하여 사용량 대비 성능을 향상시킬 수 있다.In addition, the content of the heat control additive may be selected in an appropriate range depending on the case. Specifically, the higher the inherent heat control performance of the heat control additive, the better the performance compared to the amount used by using a small amount.
예를 들어, 통상적으로 시판되는 상전이물질의 녹는점이 10 ~ 30℃인 경우에는 평균적으로 150 ~ 250J/g의 열제어 성능을 가진다. 이 경우, 열제어 첨가제는 천연피혁 폐기물 100 중량부에 대하여 5 ~ 90 중량부로 첨가됨이 바람직하다. 보다 바람직하게는 천연피혁 폐기물 100 중량부에 대하여 10 ~ 80 중량부로 첨가될 수 있다. For example, when the melting point of a commercially available phase change material is 10 to 30° C., it has an average thermal control performance of 150 to 250 J/g. In this case, the heat control additive is preferably added in an amount of 5 to 90 parts by weight based on 100 parts by weight of the natural leather waste. More preferably, it may be added in an amount of 10 to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of natural leather waste.
한편, 열제어 첨가제의 함량은 천연피혁 폐기물 분말과 혼합되는 물의 함량에 따라서도 조절될 수 있다. 바람직하게는 상기 혼합되는 물 100 중량부에 대하여 열제어 첨가제는 5 ~ 25 중량부로 첨가됨이 바람직하다. 만일 상기 범위를 초과하여 열제어 첨가제가 첨가되는 경우에는 혼합이 원활하게 수행되지 않고, 밀도 차이로 인하여 상층에 열제어 첨가제가 다량 몰리게 되어 균질한 피혁원단을 수득하기 어려운 문제점이 발생할 수 있다.Meanwhile, the content of the heat control additive may be adjusted according to the content of water mixed with the natural leather waste powder. Preferably, the heat control additive is added in an amount of 5 to 25 parts by weight based on 100 parts by weight of the mixed water. If the heat control additive is added in excess of the above range, mixing is not performed smoothly, and a large amount of the heat control additive is concentrated in the upper layer due to the density difference, thereby making it difficult to obtain a homogeneous leather fabric.
다음으로, 상기 물을 분리한 후 피혁원단을 수득하는 단계(S5)를 수행하여 목적하는 피혁원단을 수득할 수 있다.Next, after separating the water, a step (S5) of obtaining a leather fabric may be performed to obtain a desired leather fabric.
수득한 피혁원단은 열 흡수 및 방출에 대한 감지 성능이 우수하여, 다양한 온도 범위에서 활용될 수 있는 효과가 있다. 또한, 피혁원단을 신발용 갑피로 사용하면 열을 흡수하여 땀 차는 속도를 지연시키는 효과로 착용감이 향상된다. 벽지나 커튼지로 사용하면 더운 여름에는 실내로 전달된 외부 열을 흡수하여 온도상승을 막아주고 겨울에는 열 방출하여 냉각되는 것을 지연시키는 효과가 있으므로 다양한 용품에 활용될 수 있다. The obtained leather fabric has excellent sensing performance for heat absorption and emission, and thus can be utilized in various temperature ranges. In addition, when leather fabric is used as an upper for shoes, the wearability is improved by absorbing heat and delaying the speed of sweating. When used as wallpaper or curtain paper, it absorbs external heat transferred to the room in hot summer to prevent temperature rise, and in winter it releases heat to delay cooling, so it can be used in various products.
피혁원단의 열제어 성능은 원단의 목적하는 활용처에 따라 다양한 범위로 설정하여 피혁원단의 제조 공정을 수행할 수 있고, 일상 생활에서 사용되는 패션 소재에 활용하기 위해서는 바람직하게는 1.0 ~ 10 J/cm2일 수 있다. The heat control performance of the leather fabric can be set in various ranges depending on the intended use of the fabric to perform the leather fabric manufacturing process, and for use in fashion materials used in daily life, preferably 1.0 ~ 10 J/ It can be cm 2 .
만일 열제어 성능이 상기 범위 미만인 경우에는 열 흡수 또는 방출에 대한 성능이 떨어지고, 만일 상기 범위를 초과하는 경우에는 성능은 우수하게 나타나지만 원단 두께를 약 1mm 정도로 제조하는 경우에는 열제어 첨가제의 함량이 높아져 제조가 어려울 수 있다. 또한, 지나치게 고성능인 경우에는 고성능을 지속적으로 유지하기 위하여 원단 두께를 약 4 mm 이상으로 제조하여야 하여 신발, 커튼, 벽지 등의 활용처에 활용하기 부적합한 한계점이 있다.If the heat control performance is less than the above range, the performance for heat absorption or emission is lowered, and if it exceeds the above range, the performance is excellent, but when the thickness of the fabric is about 1 mm, the content of the heat control additive is increased. Manufacturing can be difficult. In addition, in the case of excessively high performance, the thickness of the fabric must be manufactured to be about 4 mm or more in order to continuously maintain the high performance, so that it is unsuitable for use in applications such as shoes, curtains, and wallpaper.
또한, 본 발명은 천연피혁 폐기물와 바인더를 포함하는 혼합물을 기재로 하고, 상기 기재 내에 균일하게 분포된 열제어 첨가제가 포함되어 있으며, 상기 열제어 첨가제는 상전이물질이고, 상기 상전이물질은 다공체의 공극에 함침된 형태 또는 캡슐 내에 담지된 형태로 포함되는 천연피혁 폐기물을 활용한 피혁원단을 제공한다. In addition, the present invention is based on a mixture containing natural leather waste and a binder, and includes a heat control additive uniformly distributed in the base material, the heat control additive is a phase change material, and the phase change material is in the pores of the porous body. Provided is a leather fabric using natural leather waste contained in an impregnated form or in a form supported in a capsule.
상기 피혁원단에 대한 설명은 상술한 내용과 중복되는 바 생략한다. The description of the leather fabric will be omitted since it overlaps with the above description.
이하, 구체적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 보다 자세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through specific examples.
실시예Example 1 One
탱크에 분쇄된 천연피혁 폐기물 분말 100중량부와 물 250중량부를 넣고 약 10분 정도 교반하여 천연피혁 폐기물을 물에 분산시켰다. 여기에 바인더로 35%고형분의 PU 에멀젼 30중량부와 캡슐형 열제어 첨가제 20중량부를 넣고 20분 동안 교반하여 슬러지를 제조하였다. 그 후 배관을 통해 이송하여 pH를 조절하여 바인더의 에멀젼을 상분리시켜 물을 분리하여 약 0.6 mm두께의 피혁원단을 제조하였다.100 parts by weight of pulverized natural leather waste powder and 250 parts by weight of water were put in a tank and stirred for about 10 minutes to disperse the natural leather waste in water. Here, 30 parts by weight of a 35% solids PU emulsion and 20 parts by weight of a capsule-type heat control additive were added as a binder and stirred for 20 minutes to prepare sludge. Thereafter, the emulsion of the binder was phase-separated by transferring it through a pipe to adjust the pH, and water was separated to prepare a leather fabric with a thickness of about 0.6 mm.
실시예Example 2 2
탱크에 분쇄된 천연피혁 폐기물 100중량부와 물 250중량부를 넣고 약 10분 정도 교반하여 천연피혁 폐기물을 물에 분산시켰다. 여기에 바인더로 35%고형분의 PU 에멀젼 30중량부를 넣고 20분 정도 더 교반하여 슬러지를 제조하였다. 이를 배관을 통해 이송하여 pH를 조절하여 바인더의 에멀젼을 상분리시키고, 물이 분리되기 시작하는 지점에서 다공체의 공극에 함침된 형태인 하이브리드형 열제어 첨가제 40 중량부를 균일하게 투입하여 약 0.6 mm두께의 피혁원단을 제조하였다.100 parts by weight of pulverized natural leather waste and 250 parts by weight of water were put in a tank and stirred for about 10 minutes to disperse the natural leather waste in water. Here, 30 parts by weight of a 35% solids PU emulsion was added as a binder, and the mixture was further stirred for about 20 minutes to prepare sludge. This is transferred through a pipe to adjust the pH to phase-separate the binder emulsion, and at the point where water starts to separate, 40 parts by weight of the hybrid heat control additive, which is impregnated in the pores of the porous body, is uniformly added to a thickness of about 0.6 mm. A leather fabric was manufactured.
실시예Example 3 3
탱크에 분쇄된 천연피혁 폐기물 100중량부와 물 250중량부를 넣고 약 10분 정도 교반하여 천연피혁 폐기물을 물에 분산시켰다. 여기에 바인더로 35%고형분의 PU 에멀젼 30중량부와 캡슐첨가제 50중량부를 넣고 20분 정도 더 교반하여 슬러지를 제조하였다. 그 후 배관을 통해 이를 이송하여 pH를 조절하여 바인더의 에멀젼을 상분리시키고, 물이 분리되기 시작하는 지점에서 캡슐형 열제어 첨가제 20중량부를 균일하게 투입하여 약 0.6 mm두께의 피혁원단을 제조하였다.100 parts by weight of pulverized natural leather waste and 250 parts by weight of water were put in a tank and stirred for about 10 minutes to disperse the natural leather waste in water. Here, 30 parts by weight of a 35% solids PU emulsion and 50 parts by weight of a capsule additive were added as a binder, and the mixture was further stirred for 20 minutes to prepare sludge. Thereafter, the emulsion of the binder was phase-separated by controlling the pH by transferring it through a pipe, and 20 parts by weight of the capsule-type heat control additive was uniformly added at the point where the water started to separate to prepare a leather fabric with a thickness of about 0.6 mm.
실시예Example 4 4
탱크에 분쇄된 천연피혁 폐기물 100중량부와 물 250중량부를 넣고 약 10분 정도 교반하여 천연피혁 폐기물을 물에 분산시켰다. 여기에 바인더로 35%고형분의 PU 에멀젼 30중량부와 캡슐형 열제어 첨가제 70중량부를 넣고 20분 정도 더 교반하여 슬러지를 제조하였다. 그 후 이를 배관을 통해 이송하여 pH를 조절하여 바인더의 에멀젼을 상분리시키고, 물을 분리하여 피혁원단을 제조하였다.100 parts by weight of pulverized natural leather waste and 250 parts by weight of water were put in a tank and stirred for about 10 minutes to disperse the natural leather waste in water. Here, 30 parts by weight of a 35% solids PU emulsion and 70 parts by weight of a capsule-type heat control additive were added as a binder, and the mixture was stirred for 20 minutes to prepare sludge. After that, it was transferred through a pipe to adjust the pH to phase-separate the binder emulsion, and water was separated to prepare a leather fabric.
비교예comparative example 1 One
탱크에 분쇄된 천연피혁 폐기물 100중량부와 물 250중량부를 넣고 약 10분 정도 교반하여 천연피혁 폐기물을 물에 분산시켰다. 여기에 바인더로 35%고형분의 PU 에멀젼 30중량부와 녹는 온도가 약 24℃인 열 흡수방출 첨가제 20중량부를 넣고 20분 정도 더 교반하여 슬러지를 제조하였다. 그 후 이를 배관을 통해 이송하여 pH를 조절하여 바인더의 에멀젼을 상분리시켜 물을 분리하여 피혁원단을 제조하였다. 그러나, 피혁원단 상단에 오일 형태의 열제어 첨가제가 남아서 연속적으로 원단을 제조할 수가 없었다.100 parts by weight of pulverized natural leather waste and 250 parts by weight of water were put in a tank and stirred for about 10 minutes to disperse the natural leather waste in water. Herein, 30 parts by weight of a 35% solids PU emulsion and 20 parts by weight of a heat absorption and release additive having a melting temperature of about 24° C. were added as a binder and stirred for an additional 20 minutes to prepare sludge. After that, it was transferred through a pipe to adjust the pH to phase-separate the binder emulsion, and water was separated to prepare a leather fabric. However, the heat control additive in the form of oil remained on the top of the leather fabric, so that the fabric could not be continuously manufactured.
실험예Experimental example 1. One. 열제어heat control 성능 측정 Performance measurement
상기 실시예 1 ~ 3, 비교예 1로부터 제조한 피혁원단의 열제어 성능을 측정하여 하기 표 1에 나타냈다. The heat control performance of the leather fabrics prepared in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 was measured and shown in Table 1 below.
실험예Experimental example 2. 혼합 2. Mix 슬러지sludge 외관 관측 appearance observation
상기 실시예 1 ~ 3, 비교예 1을 실시하면서, 혼합 슬러지를 제조하는 단계(S3)에서 형성되는 혼합 슬러지의 외관을 관측하여 하기 표 1에 나타냈다.While carrying out Examples 1 to 3 and Comparative Example 1, the appearance of the mixed sludge formed in the step (S3) of preparing the mixed sludge was observed and shown in Table 1 below.
(○ : 슬러지가 균일하게 형성되어 양호한 상태, △ : 슬러지가 균일하지 않은 상태 X : 슬러지가 형성되지 않는 상태)(○: sludge is uniformly formed and good condition, △: sludge is not uniform X: sludge not formed)
(중량부)aqueous emulsion 1 ) (PU emulsion)
(parts by weight)
열제어 첨가제2 )
(중량부)capsule type
heat control additive 2 )
(parts by weight)
열제어 첨가제3 )
(중량부)Hybrid type
heat control additive 3 )
(parts by weight)
(중량부)Liquid heat control additive 4 )
(parts by weight)
열제어 성능(J/g)leather fabric
Thermal control performance (J/g)
1) 신창산업(주) 1) Shinchang Industrial Co., Ltd. 폴리우레탄 에멀젼polyurethane emulsion , , WPUWPU -10, 고형분 35%, 2) -10, 35% solids, 2) 에네트(대한민국)의of Ennet (Korea) 캡슐 첨가제, 3) 독일 Capsule Additives, 3) Germany RubithermRubitherm PX 25, 4) 독일 PX 25, 4) Germany RubithermRubitherm RT 24 RT 24
상기 표 1을 참조하면, 실시예 1 내지 3의 경우 혼합 슬러지 외관이 양호하게 형성된다. 또한, 이로부터 제조된 피혁원단의 열제어 성능 역시 우수한 값을 가진다. 그러나 실시예 4의 경우, 물의 함량에 대비하여 열제어 첨가제의 첨가량이 과다하여 혼합 슬러지의 표면 상에 파우더가 과량 존재하게 되어, 혼합 슬러지 형성이 용이하지 않다.Referring to Table 1, in the case of Examples 1 to 3, the appearance of the mixed sludge is well formed. In addition, the heat control performance of the leather fabric manufactured therefrom also has an excellent value. However, in the case of Example 4, the added amount of the heat control additive is excessive compared to the water content, so that the powder is excessively present on the surface of the mixed sludge, so that the mixed sludge is not easily formed.
비교예 1의 경우 열전이물질을 액상 형태로 첨가함으로써 혼합 슬러지가 형성되지 않고, 물을 분리하는 단계 이후 오일층이 형성되어 피혁원단을 용이하게 제조할 수 없으며, 연속하여 피혁원단을 제조하기 어렵다.In Comparative Example 1, mixed sludge is not formed by adding the heat transfer material in a liquid form, and an oil layer is formed after the step of separating water, so that it is difficult to manufacture a leather fabric easily, and it is difficult to continuously manufacture a leather fabric.
이와 관련하여, 도 3a 내지 도3c는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 열제어 첨가제의 DSC(Differential Scanning Calorimetry, 시차주사열량분석법) 그래프이다. 도 3a는 캡슐형 열제어 첨가제의 DSC 그래프이고, 도 3b는 하이브리드형 열제어 첨가제의 DSC 그래프이며, 도 3c는 액상 열제어 첨가제(상전이물질 자체)의 DSC 그래프이다. 캡슐형 열제어 첨가제의 열제어 성능은 약 141 J/g로 나타나고, 하이브리드형 열제어 첨가제의 열제어 성능은 약 83.5J/g으로 나타나며, 액상 열제어 첨가제의 열제어 선으은 약 160.4J/g으로 나타난다.In this regard, FIGS. 3A to 3C are DSC (Differential Scanning Calorimetry) graphs of the heat control additive according to a preferred embodiment of the present invention. 3A is a DSC graph of the capsule-type heat control additive, FIG. 3B is a DSC graph of the hybrid type heat control additive, and FIG. 3C is a DSC graph of the liquid heat control additive (phase change material itself). The heat control performance of the capsule type heat control additive is about 141 J/g, the heat control performance of the hybrid type heat control additive is about 83.5 J/g, and the heat control line of the liquid heat control additive is about 160.4 J/g appears as
또한, 도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 피혁원단의 열제어 성능을 나타낸 그래프이다. 구체적으로, 도 4는 실시예 1에 따라 제조한 피혁원단의 열제어 성능을 나타낸 그래프이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 피혁원단의 열제어 성능은 약 16.52J/g으로 우수한 값을 가짐을 알 수 있다.4 is a graph showing the thermal control performance of a leather fabric according to a preferred embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 4 is a graph showing the thermal control performance of the leather fabric manufactured according to Example 1. Referring to FIG. Referring to FIG. 4 , it can be seen that the heat control performance of the leather fabric of the present invention is about 16.52 J/g, which is excellent.
Claims (7)
고무 라텍스와 수성 에멀젼을 혼합한 기재 또는 수성 에멀젼을 단독으로 하는 기재의 바인더를 준비하는 단계;
상기 혼합물 및 상기 바인더를 혼합하여 혼합 슬러지를 제조하는 단계;
상기 혼합 슬러지로부터 물을 분리하는 단계;및
상기 물을 분리한 후 피혁원단을 수득하는 단계;를 포함하고,
상기 혼합 슬러지를 제조하는 단계 및 물을 분리하는 단계 중 어느 한 단계 이상에서 열제어 첨가제를 첨가하며,
상기 열제어 첨가제는 상전이물질이고, 상기 상전이물질은 다공체의 공극에 함침된 형태 또는 캡슐 내에 담지된 형태로 첨가되고,
상기 물을 분리하는 단계는 pH 조절을 통해 바인더의 에멀젼을 상분리함으로써 물을 분리하는 천연피혁 폐기물을 활용한 피혁원단 제조방법.
preparing a mixture by pulverizing the natural leather waste into a powder form and mixing the natural leather waste powder with water;
Preparing a binder of a substrate in which rubber latex and an aqueous emulsion are mixed or an aqueous emulsion alone;
preparing mixed sludge by mixing the mixture and the binder;
separating water from the mixed sludge; and
Including; obtaining a leather fabric after separating the water;
Adding a heat control additive in at least one step of preparing the mixed sludge and separating water,
The heat control additive is a phase change material, and the phase change material is added in a form impregnated in the pores of the porous body or supported in a capsule,
The step of separating the water is a method of manufacturing a leather fabric using natural leather waste in which water is separated by phase-separating the emulsion of the binder through pH control.
상기 물을 분리하는 단계에서 열제어 첨가제를 첨가하는 경우, 물이 분리되기 시작하는 초기 단계에서 열제어 첨가제를 첨가하는 것을 특징으로 하는 천연피혁 폐기물을 활용한 피혁원단 제조방법.
4. The method of claim 3,
When a heat control additive is added in the step of separating water, a method for manufacturing a leather fabric using natural leather waste, characterized in that the heat control additive is added at an initial stage when water starts to be separated.
상기 pH 조절은 pH 2 ~ 6 범위로 조절하여 수행되는 것을 특징으로 하는 천연피혁 폐기물을 활용한 피혁원단 제조방법.
4. The method of claim 3,
The method for producing a leather fabric using natural leather waste, characterized in that the pH adjustment is performed by adjusting the pH in the range of 2 to 6.
상기 혼합 슬러지를 제조하는 단계는 천연피혁 폐기물 100 중량부에 대하여 바인더 10 ~ 50 중량부를 혼합하여 수행되고,
상기 열제어 첨가제는 천연피혁 폐기물 100 중량부에 대하여 5 ~ 90 중량부로 첨가되는 것을 특징으로 하는 천연피혁 폐기물을 활용한 피혁원단 제조방법.
4. The method of claim 3,
The step of preparing the mixed sludge is performed by mixing 10 to 50 parts by weight of a binder with respect to 100 parts by weight of natural leather waste,
The heat control additive is a leather fabric manufacturing method using natural leather waste, characterized in that it is added in an amount of 5 to 90 parts by weight based on 100 parts by weight of the natural leather waste.
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