KR102505310B1 - 폐그물 재활용 원료를 이용한 기능성 원단 제조방법 및 그에 의하여 제조된 기능성 원단 - Google Patents

폐그물 재활용 원료를 이용한 기능성 원단 제조방법 및 그에 의하여 제조된 기능성 원단 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폐그물 재활용 원료를 이용한 기능성 원단 제조방법 및 그에 의하여 제조된 기능성 원단에 관한 것이다. 이중 기능성 원단 제조방법은, 폐그물을 수거한 후 세척, 파쇄 및 녹여서 재생한 펠릿 원료로 원사를 제조하고, 제조된 원사를 직조하여 원단모재(10)를 제조하는 단계(S1)와; 원단모재(10)의 일측면에 제1코팅액을 도포하는 단계(S2)와; 제1코팅액이 흡수된 원단모재(10) 면을 가열하여 제1코팅층(11)을 형성하는 단계(S3)와; 제1코팅층(11)의 표면에 제2코팅액을 도포하는 단계(S4)와; 제1코팅층(11)에 도포된 제2코팅액을 가열하여 제1코팅층(11)에 적층되는 제2코팅층(12)을 형성하는 단계(S5);를 포함한다.

Description

폐그물 재활용 원료를 이용한 기능성 원단 제조방법 및 그에 의하여 제조된 기능성 원단{Method for manufacturing functional fabric using waste fishing net}
본 발명은 기능성 원단 제조방법 및 그에 의하여 제조된 기능성 원단에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폐그물을 재활용한 원료를 이용함에도 불구하고 강도 및 내구성이 강화되고, 항균성 및 소취성이 기능이 보강된, 폐그물 재활용 원료를 이용한 기능성 원단 제조방법 및 그에 의하여 제조된 기능성 원단에 관한 것이다.
2020년 기준으로 국내 바다에 버려지는 해양쓰레기는 연간 177,000톤이고, 그중 폐그물은 무려 44,000 이라고 보고되어 있으며, 이러한 폐그물의 발생량은 점차로 늘어나고 있다. 이러한 폐그물은 해양 오염을 가중시키고 생태계를 파괴하는 주요 원인이 되고 있으며, 어항마다 일정한 수집장소를 지정하여 폐그물을 수집하여 산업폐기물 업체를 통하여 폐기하고 있다.
한편, 폐그물의 폐기는 주로 소각에 의하여 이루어지는데, 소각 과정에서 다이옥신 등의 발암물질은 물론 대기를 오염시키는 미세먼지가 발생되고 있다.
이러한 문제점에 의하여, 최근에는 폐그물을 세척, 파쇄한 후 녹여서 얻어진 원료를 다양한 용도로 재활용하기 위한 시도가 진행되고 있다. 이러한 시도의 일예로서, 폐그물을 재활용하여 얻어진 펠릿 원료로 원사를 생산하고, 원사를 직조하여 만들어진 원단을 이용하여 가방이나 의류를 제조하는 시도가 진행되고 있다.
그런데 폐그물은 바닷물에 오랜 시간동안 침지되어 있기 때문에 염분에 심각하게 오염되어 있으며, 이에 따라 세척을 하더라도 염분을 완전히 제거하기가 어렵다. 이에 따라 폐그물을 재활용하여 얻어진 펠릿 원료로 생산된 원사는 염분으로 인한 폴리머 산화작용 등에 의하여 강도 및 내구성이 약하며, 따라서 이러한 원사로 직조되는 원단 역시 강도 및 내구성이 떨어진다라는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 폐그물을 재활용한 원료를 이용함에도 불구하고 강도 및 내구성이 강화되고, 더 나아가 항균성 및 소취성등의 기능성이 보강된, 폐그물 재활용 원료를 이용한 기능성 원단 제조방법 및 그에 의하여 제조된 기능성 원단을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 폐그물 재활용 원료를 이용한 기능성 원단 제조방법은, 폐그물을 수거한 후 세척, 파쇄 및 녹여서 재생한 펠릿 원료로 원사를 제조하고, 제조된 원사를 직조하여 원단모재(10)를 제조하는 단계(S1); 상기 원단모재(10)의 일측면에 제1코팅액을 도포하는 단계(S2); 상기 제1코팅액이 흡수된 원단모재(10) 면을 가열하여 제1코팅층(11)을 형성하는 단계(S3); 상기 제1코팅층(11)의 표면에 제2코팅액을 도포하는 단계(S4); 및 상기 제1코팅층(11)에 도포된 상기 제2코팅액을 가열하여 상기 제1코팅층(11)에 적층되는 제2코팅층(12)을 형성하는 단계(S5);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제1코팅액은 우레탄 수지에 항균성 물질이 함유되어 구현되고, 상기 제2코팅액은 우레탄 수지에 소취성 물질이 함유되어 구현된다.
본 발명에 있어서, 상기 제1코팅액은, 액상의 우레탄 수지 100 중량부에 은미립자 0.5 ~ 1 중량부, 이소티아졸론 1 ~ 2 중량부를 분산 용해하여 구현되고, 상기 제2코팅액은, 액상의 우레탄 수지 100 중량부에 실리카 3 ~ 5 중량부, 산화티타늄 0.5 ~ 0.1 중량부, 산화아연 1 ~ 1,4 중량부를 분산 용해하여 구현된다.
본 발명에 있어서, 상기 단계(S2) 내지 단계(S5)는, 상기 원단모재(10)를 이송시키는 다수의 이송롤러(20)(20')와, 이송되는 상기 원단모재(10)에 제1코팅액을 도포하는 제1코팅액도포부(30)와, 상기 제1코팅액이 상기 원단모재(10)에 고착되는 제1코팅층(11)이 되도록 제1코팅액을 건조시키는 제1건조부(40)와, 상기 이송되는 원단모재(10)의 제1코팅층(11) 표면에 제2코팅액을 도포하는 제2코팅액도포부(50)와, 상기 제1코팅층(11)에 적층된 제2코팅층(12)이 되도록 하는 상기 제2코팅액을 건조시키는 제2건조부(60)를 포함하는 가공처리장치(100)에 의하여 수행된다.
본 발명에 있어서, 상기 제2코팅층(12)과 제1코팅층(11)의 경계를 융착시켜 한몸체로 안정화시키는 단계(S6);를 더 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 단계(S6)는 제1,2코팅층(11)(12)이 적층된 상기 원단모재(10)를 큐어링부(70)를 경유시킴으로써 수행되는 단계이며, 상기 큐어링부(70)는, 하부측으로 유출입구(71a)가 형성된 챔버(71)와, 상기 챔버(71) 내측에서 회전되는 것으로서 상기 제1,2코팅층(11)(12)이 형성된 원단모재(10)를 권회한 상태로 이송시킴과 동시에 열을 인가하는 큐어링드럼(72)과, 상기 챔버(71) 내측에서 상기 큐어링드럼(72)에 권회된 원단모재(10)의 배면으로 열을 인가하는 다수의 큐어링히터(73)와, 이송되는 상기 원단모재(10)를 상기 유출입구(71a)를 통하여 상기 큐어링드럼(72)으로 안내하는 제1가이드롤러(74)와, 상기 큐어링드럼(72)을 경유한 원단모재를 상기 유출입구(71a)를 통하여 외부로 배출시키는 제2가이드롤러(75)를 포함한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 기능성 원단은, 청구항 제1항 내지 제5항중 어느 한 항의 방법에 의하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 해마다 대량으로 버려지는 폐그물을 재활용하여 얻어짐으로써 환경을 보호하면서 친환경적인 원단을 구현할 수 있다.
또한, 폐그물을 이용한 원료로 제조된 원사를 이용함에도 불구하고, 큰 인장력에도 견딜 수 있는 강도 및 장기간 사용함에도 파손되지 않는 내구성을 가지며, 항균성 및 소취성을 가지는 기능승을 가지는 기능성 원단을 구현할 수 있다.
그리고 제1코팅층(11)이 원단모재(10)를 이루는 원사조직의 미세한 틈새를 메우고, 제2코팅층(12)이 우툴두툴한 제1코팅층(11)의 적층되어 편평한 표면을 형성함으로써, 매끈함으로써 디자인적으로 우수한 고품질의 원단을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 폐그물 재활용 원료를 이용한 기능성 원단 제조방법을 블록도로 설명하기 위한 도면,
도 2는 도 1의 기능성 원단을 제조하는데 사용되는 제조장치의 구성을 설명하기 위한 도면,
도 3은 도 2의 제1,2코팅액도포부를 발췌하여 구성을 설명하기 위한 도면,
이하, 본 발명에 따른 폐그물 재활용 원료를 이용한 기능성 원단 제조방법 및 그에 의하여 제조된 기능성 원단을 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
이하에서, "상부" 나 "상"이라고 기재된 것은 접촉하여 바로 위에 있는 것뿐만 아니라 비접촉으로 위에 있는 것도 포함할 수 있다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정 되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미한다. 어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 폐그물 재활용 원료를 이용한 기능성 원단 제조방법을 블록도로 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 도 1의 기능성 원단을 제조하는데 사용되는 제조장치의 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 도 2의 제1,2코팅액도포부를 발췌하여 구성을 설명하기 위한 도면이다.
폐그물 재활용 원료를 이용하여 기능성 원단을 제조하기 위하여, 먼저 폐그물을 수거한 후 세척, 파쇄 및 녹여서 재생한 펠릿 원료로 원사를 제조하고, 제조된 원사를 직조하여 폐그물 재활용 원단모재(10)를 제조하는 단계(S1)를 수행한다. 이러한 단계(S1)에서 제조된 원사는 폐그물을 재활용한 것이기 때문에 친환경적이다.
전술한 바와 같이, 폐그물은 바닷물에 오랜 시간동안 침지되어 있기 때문에 표면 깊숙이 염분을 함유하고 있으며, 세척을 하더라도 염분을 완전히 제거하기가 어렵다. 이에 따라 폐그물을 재활용하여 생산된 펠릿 원료로 원사를 재조할 때, 염분으로 인한 폴리머 산화작용 등으로 제조된 원사의 내구성이 약해지며, 이러한 원사로 직조된 원단모재(10) 역시 강도 및 내구성에 있어 약점이 있다. 이러한 강도 및 내구성을 강화시키기 위하여 다음과 같은 가공처리장치(100)를 이용하여 일련의 처리 과정을 수행한다.
원단모재의 강도 및 내구성은 물론 기능성을 강화시키기 위한 가공처리장치(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 원단모재(10)를 이송시키는 다수의 이송롤러(20)(20')와, 이송되는 원단모재(10)에 제1코팅액을 도포하는 제1코팅액도포부(30)와, 제1코팅액이 원단모재(10)에 고착되는 제1코팅층(11)이 되도록 제1코팅액을 건조시키는 제1건조부(40)와, 이송되는 원단모재(10)의 제1코팅층(11) 표면에 제2코팅액을 도포하는 제2코팅액도포부(50)와, 제1코팅층(11)에 적층된 제2코팅층(12)이 되도록 하는 제2코팅액을 건조시키는 제2건조부(60)와, 제1코팅층(11)과 제2코팅층(12)을 가열시켜 경계면을 융착시키기 위한 큐어링부(70)를 포함한다.
제1코팅액도포부(30)는, 제1코팅액이 수용되는 제1수조(31)와, 제1수조(31) 내에서 제1코팅액 일부 잠겨진 상태에서 회전되는 것으로서 표면에 미세한 요철(凹凸)로 이루어지는 제1패턴층(P1)이 형성된 제1코팅롤러(32)와, 제1코팅롤러(32)의 상부측에 위치되어 제1코팅롤러(32)와 반대 방향으로 회전되는 것으로서 유입되는 원단모재(10)를 제1코팅롤러(32)에 가압하여 제1코팅롤러(32)에 묻혀진 제1코팅액이 원단모재(10)의 일측면으로 전사되도록 가압하는 제1가압롤러(33)와, 제1수조(31) 내에 설치되어 제1코팅롤러(32)의 표면에 밀착되는 것으로서 제1패턴층(P1) 이외의 영역에 묻혀진 제1코팅액을 제1수조(31)로 회수하는 닥터블레이드(34)를 포함한다.
제1수조(31)에는 제1코팅액이 수용되고, 제1코팅롤러(32)는 제1코팅액에 일부 잠겨진 상태에서 회전 구동된다. 이때 제1수조(31)에 수용되는 제1코팅액은 우레탄 수지에 원단모재(10)에서 곰팡이가 발생되는 것을 방지하기 위한 항균성 물질로서 은미립자 및 이소티아졸론을 함유한다.
이를 좀더 상세히 설명하면, 제1코팅액은, 액상의 우레탄 수지 100 중량부에 은미립자 0.5 ~ 1 중량부, 이소티아졸론 1 ~ 2 중량부를 분산 용해하여 구현된다.
은미립자는 평균입경 1 nm 내지 100nm인 것이 바람직하다. 평균입경이 1 nm 미만이면 효과는 우수하나 제품가격이 급격히 상승하여 상업화에 문제점이 있고, 100nm를 초과하면 우레탄 수지에서 분산성이 저하되는 문제점이 있다. 은미립자는 그대로 우레탄 수지에 투입될 수도 있지만, 졸(sol) 상태의 콜로이드 액으로 시판되는 것을 사용할 수도 있고, 이 경우 분산성이 좋아지는 이점이 있다.
은미립자는 입경이 작을수록 살균 및 항균력이 우수하며 지금까지 실험한 자료들을 검토하여 볼 때 대장균, 황색 포도상구균, 살모넬라균, 비브리오균, 이질균, 폐렴균, 장티푸스균 및 내성이 가장 강한 MRSA(메티실린내성 황색포도상구균)까지 99.9% 항균 및 살균한다고 보고된 바 있다. 즉, 은미립자는 10nm의 유해균에 직접 작용하는데, 유해균의 세포막을 녹여서 세포 내의 효소와 작용하여 영양물질 유입 및 배출을 차단하고 유해균의 호흡기능을 막아 세포 내 APT 생성을 막고 유해균의 생육정지 및 재생 능력을 파괴하여 유해균을 단시간 내에 사멸시킨다. 따라서 거의 모든 세균은 은미립자와 5분 이상 접촉하여 살 수 없다는 결과가 보고되어 있다.
이소티아졸론은 분말형태로서 박테리아, 곰팡이, 조류 등의 동ㅇ식물로부터 유래한 많은 유해생물에 대하여 광범위한 살균 활성을 가지는 화합물이다. 이러한 이소티아졸론은 유해 미생물의 생장을 억제하는 용도로 사용된다.
상기한 은미립자와 이소티아졸론으로 구성된 항균성물질은 시너지효과를 발생하여 강력한 항균능력을 발휘한다.
제1코팅롤러(32)의 표면에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1코팅액에 일부 잠겨진 상태에서 회전되는 것으로서 표면에 형성된 미세한 요철(凹凸)로 이루어지는 제1패턴층(P1)이 형성된다. 제1패턴층(P1)울 형성하는 요철에는 제1코팅액이 충진되며, 후술할 제1가압롤러(33)에 의하여 원단모재(10)가 제1코팅롤러(32) 측으로 가압될 때 충진된 제1코팅액은 원단모재(10)로 전사된다.
제1가압롤러(33)는 제1코팅롤러(32)에 밀착되어 반대 방향으로 회전되며, 유입되는 원단모재(10)의 바닥면이 제1코팅롤러(32)에 밀착되도록 상부면을 가압한다. 제1가압롤러(33)가 원단모재(10)를 제1코팅롤러(32)에 밀착시킬 때, 제1패턴층(P1)을 이루는 미세한 요철을 채우고 있던 제1코팅액은 원단모재(10)를 이루는 원사조직으로 흡수된다.
닥터블레이드(34)는 제1코팅롤러(32)에 밀착됨으로써, 제1패턴층(P1) 이외의 제1코팅액을 제1수조(31)로 회수한다. 이에 따라, 원단모재(10)의 단위 면적에서 흡수하는 제1코팅액의 양이 항상 일정해진다.
이러한 제1코팅액공급부(30)에 의하여 원단모재(10)의 일측면에 제1코팅액이 도포되며, 도포된 제1코팅액은 원단모재를 이루는 원사조직을 이루는 미세한 틈새로 모세관 현상에 의하여 침투된다.
제1건조부(40)는, 원단모재(10)의 바닥면측에 열을 인가하여 원단모재(10) 바닥면의 원사조직에 흡수된 제1코팅액을 경화시킨다. 이에 따라 제1코팅액은 미세한 원사조직과 한몸체로 고착된 제1코팅층(11)이 형성되면, 이러한 제1코팅층(11)은 원단모재의 강도 및 내구성을 향상시킨다.
제2코팅액도포부(50)는, 제2코팅액이 수용되는 제2수조(51)와, 제2수조(51) 내에서 제2코팅액에 일부 잠겨진 상태에서 회전되는 것으로서 표면에 미세한 요철(凹凸)로 이루어지는 제2패턴층(P2)이 형성된 제2코팅롤러(52)와, 제2코팅롤러(52)의 상부측에 위치되어 제2코팅롤러(52)와 반대 방향으로 회전되는 것으로서 유입되는 원단모재(10)를 제2코팅롤러(52)에 가압하여 제2코팅롤러(52)에 묻혀진 제2코팅액이 제1코팅층(11)으로 전사되도록 가압하는 제2가압롤러(33)와, 제2수조(51) 내에 설치되어 제2코팅롤러(52)의 표면에 밀착되는 것으로서 제2패턴층(P2) 이외의 영역에 묻혀진 제2코팅액을 제2수조(51)로 회수하는 제2닥터블레이드(54)를 포함한다.
제2수조(51)에는 제2코팅액이 수용되고, 제2코팅롤러(52)는 제2코팅액에 일부 잠겨진 상태에서 회전 구동된다. 이때 제2수조(51)에 수용되는 제1코팅액은 우레탄 수지에 악취 성분을 제거하기 위한 소취성 물질로서, 실리칸, 산화티타튬 및 산화아연을 포함한다.
이를 좀더 상세히 설명하면, 제2코팅액은, 액상의 우레탄 수지 100 중량부에 실리카 3 ~ 5 중량부, 산화티타늄 0.5 ~ 0.1 중량부, 산화아연 1 ~ 1,4 중량부를 분산 용해하여 구현된다.
실리카 분말은 무색 투명한 고체로 평균입경 0.1 내지 10 ㎛의 다공성 실리카인 것이 바람직하다. 평균입경이 0.1㎛ 미만이면 표면적 증가로 우수한 효과를 발휘하지만 가격이 상승하는 문제점이 있고, 10 ㎛ 를 초과하면 제2코팅층(12)의 내구성이 저하되는 문제점이 있다. 다공성 실리카 분말은 미세한 다공으로 악취성분을 포집하는 역할을 한다.
산화티타늄 분말은 평균입경 10 nm 내지 100nm인 것이 바람직하다. 평균입경이 10 nm 미만이면 효과는 우수하나 제품가격이 급격히 상승하여 상업화에 문제점이 있고, 100nm를 초과하면 수용액 제조시 분산성이 저하되는 문제점이 있다.
산화아연 분말은 평균입경 10 nm 내지 100nm인 것이 바람직하다. 평균입경이 10 nm 미만이면 효과는 우수하나 제품가격이 급격히 상승하여 상업화에 문제점이 있고, 100nm를 초과하면 수용액 제조시 분산성이 저하되는 문제점이 있다.
상기한 산화티타늄 및 산화아연은 광분해 촉매능을 가짐으로써 악취성분을 분해 제거한다. 또한 산화티타늄, 산화아연 및 실리카로 구성된 소취성물질은 시너지효과를 발생하여 강력한 소취능력을 발휘한다.
제2코팅롤러(52)의 표면에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 제2코팅액에 일부 잠겨진 상태에서 회전되는 것으로서 표면에 형성된 미세한 요철(凹凸)로 이루어지는 제2패턴층(P2)이 형성된다. 제2패턴층(P2)울 형성하는 요철에는 제2코팅액이 충진되며, 후술할 제2가압롤러(53)에 의하여 원단모재(10)가 제2코팅롤러(52) 측으로 가압될 때 충진된 제2코팅액은 원단모재(10)에 형성된 제1코팅층(11)의 표면으로 전사된다.
제2가압롤러(53)는 제2코팅롤러(52)에 밀착되어 반대 방향으로 회전되며, 유입되는 원단모재(10)의 바닥면이 제2코팅롤러(52)에 밀착되도록 상부면을 가압한다. 제2가압롤러(53)가 원단모재(10)를 제2코팅롤러(52)에 밀착시킬 때, 제2패턴층(P2)을 이루는 미세한 요철을 채우고 있던 제2코팅액은 원단모재(10)의 바닥면에 형성된 제1코팅층(11)의 표면으로 전사되어 도포된다.
한편, 제1코팅층(11)은 원사조직에 흡수된 제1코팅액이 경화되어 구현되기 때문에 제1코팅층(11)의 표면에는 원사조직의 형태가 거칠게 투영되며, 결과적으로 제1코팅층(11)의 표면은 매끄럽지 못하고 우툴두툴하다.
그러나 제1코팅층(11)이 형성된 원단모재(10)가 제2코팅롤러(52)와 제2가압롤러(53)를 경유하면서 제1코팅층(11)의 표면에 제2코팅액이 도포되고, 이에 따라 제1코팅층(11)의 우툴두툴한 표면은 평탄해진다.
닥터블레이드(54)는 제2코팅롤러(52)에 밀착됨으로써, 제2패턴층(P2) 이외의 제2코팅액을 제2수조(51)로 회수한다. 이에 따라, 제1코팅층(11)의 단위 면적에서 도포되는 제2코팅액의 양은 항상 일정해진다.
이러한 제2코팅액공급부(50)에 의하여 제1코팅층(11)의 표면에 제2코팅액이 도포되며, 도포된 제2코팅액은 우툴두툴한 제1코팅층(11) 표면에 평탄하게 도포된다.
제2건조부(60)는 원단모재(10)의 바닥면측에 열을 인가함으로써, 제1코팅층(11)의 우툴두툴한 면을 평탄하게 도포한 제2코팅액을 경화시킨다. 이에 따라 제1코팅층(11)에 적층된 제2코팅층(12)이 완성되며, 결과적으로 원단모재(10)의 표면을 평탄화시키면서 강도 및 내구성을 향상시킨다.
큐어링부(70)는, 도 에 도시된 바와 같이, 하부측으로 유출입구(71a)가 형성된 챔버(71)와, 챔버(71) 내측에서 회전되는 것으로서 제1,2코팅층(11)(12)이 형성된 원단모재(10)를 권회한 상태로 이송시킴과 동시에 열을 인가하는 큐어링드럼(72)과, 챔버(71) 내측에서 큐어링드럼(72)에 권회된 원단모재(10)의 배면으로 열을 인가하는 다수의 큐어링히터, 본 실시예에서는 5 개의 큐어링히터(73)와, 이송되는 원단모재(10)를 유출입구(71a)를 통하여 큐어링드럼(72)으로 안내하는 제1가이드롤러(74)와, 큐어링드럼(72)을 경유한 원단모재를 유출입구(71a)를 통하여 외부로 배출시키는 제2가이드롤러(75)를 포함한다.
챔버(71)는 상대적으로 좁은 유출입구(72a)를 가짐으로써 큐어링드럼(72)을 외부와 분리되도록 감싼다. 챔버(71)의 외주면은 단열제로 덮여짐으로서, 챔버(71) 내부를 고온 환경으로 유지한다.
큐어링드럼(72)은 직경이 2~3 m 크기를 가지며, 내부에 히터가 내장되어 표면을 가열시킨다.
큐어링히터(73)는 큐어링드럼(71)에 권회된 원단모재(10)의 배면을 감싸도록 배치된다. 큐어링히터(72)는 원단모재 배면을 향하게 개구된 박스에 히터가 내장된 구조를 가지며, 큐어링드럼(71)이 제1,2코팅층(11)(12)을 가열시키는 동안에 원단모재(10) 배면을 가열시킨다.
제1,2가이드롤러(74)(75)는 이송되는 원단모재(10)를 좁은 유출입구(72a)로 안내하여 챔버(71)에 내장된 큐어링드럼(72)으로 안내한다.
이러한 큐어링부(70)에 의하여, 원단모재(10)의 제1,2코팅층(11)(12)은 큐어링드럼(72)에 의하여 직접 가열되고, 원단모재(10)의 배면은 큐어링히터(73)에 의하여 가열되며, 챔버(71) 내부가 외부와 차단된 고온 상태를 유지하기 때문에, 구성이 다른 제1,2코팅층(11)(12)의 경계면이 상호 융착되어 한몸체로 안정화되고, 제1코팅층(11)은 원단모재의 원사조직이 이루는 틈새까지 침투되어 견고하게 고착될 수 있다.
상기 가공처리장치(100)를 이용하여 다음과 같은 일련의 단계를 수행한다.
다음, 원단모재(10)의 일측면에 제1코팅액을 도포하는 단계(S2)를 수행한다.
단계(S2)는 다수의 이송롤러(20)(20')에 의하여 이송되는 원단모재(10)를 제1코팅액도포부(30)를 구성하는 제1코팅롤러(32)와 제1가압롤러(33) 사이를 경유시킴으로써 수행되는 단계이다. 단계(S4)에 의하여 제1코팅롤러(32)의 제1패턴층(P1)에 도포된 제1코팅액은 원단모재(10)를 구성하는 원사조직으로 흡수된다.
다음, 제1코팅액이 흡수된 원단모재(10) 면을 가열하여 제1코팅층(11)을 형성하는 단계(S3)를 수행한다.
단계(S3)는 제1코팅액이 흡수된 원단모재(10)를 제1건조부(40)를 경유시킴으로써 수행되는 단계이다. 단계(S3)는 제1코팅액이 흡수된 원단모재 면으로 80~100℃ 의 열풍을 20~40초 동안 인가하는 단계이며, 이를 통하여 제1코팅액이 원사조직에 경화 고착된 제1코팅층(11)이 구현된다. 이러한 제1코팅층(11)은 원사조직의 결속력을 강화시키며, 이에 따라 원단모재(10)의 강도 및 내구성을 향상시킨다.
다음, 제1코팅층(11)의 표면에 제2코팅액을 도포하는 단계(S4)를 수행한다.
단계(S4)는 제1코팅층(11)이 형성된 원단모재(10)를 제2코팅액도포부(50)를 구성하는 제2코팅롤러(52)와 제2가압롤러(53) 사이를 경유시킴으로써 수행되는 단계이다. 단계(S5)에 의하여 제2코팅롤러(52)의 제2패턴층(P2)에 도포된 제2코팅액을 우툴두툴한 제1코팅층(11)의 표면에 도포되며, 제2코팅액은 우툴두툴한 제1코팅층(11)을 평탄화시킨다.
전술한 바와 같이, 제1코팅층(11)은 제1코팅액이 원사조직에 흡수된 후 경화고착되어 이루어지므로 표면이 거칠게 우툴둘툴한다. 이러한 우툴두툴한 표면은 단계(S5)에서 도포되는 제2코팅액에 의하여 평탄화되는 것이다.
다음, 제1코팅층(11)에 도포된 제2코팅액을 가열하여 제1코팅층(11)에 적층되는 제2코팅층(12)을 형성하는 단계(S5)를 수행한다.
단계(S5)는 제2코팅액이 도포된 원단모재(10)를 제2건조부(60)를 경유시킴으로서 수행되는 단계이다. 단계(S5)는 제2코팅액에 도포된 원단모재 면으로 100~120℃ 의 열풍을 20~40초 동안 인가하는 단계이며, 이를 통하여 우툴투둘판 제1코팅층(11)에 도포된 제2코팅액은 평판한 제2코팅층(12)을 형성한다.
다음, 제2코팅층(12)과 제1코팅층(11)의 경계를 융착시켜 한몸체로 안정화시키는 단계(S6)를 수행한다.
단계(S6)는 제1,2코팅층(11)(12)이 적층된 원단모재(10)를 큐어링부(70)를 경유시킴으로써 수행되는 단계이다. 단계(S6)에서, 제1,2코팅층(11)(12)이 형성된 원단모재(10)는 제1가이드롤러(74)를 통하여 큐어링드럼(72)에 권회되도록 안내된 후 제2가이드롤러(75)를 통하여 외부로 배출된다. 이때 원단모재(10)가 큐어링부(70)를 경유하는 동안 큐어링드럼(72)은 제1,2코팅층(11)(12)이 큐어링될 수 있도록 180~220℃, 바람직하게는 200℃ 의 열을 인가하고, 큐어링히터(73)는 원단모재 배면으로 120~140℃, 바람직하게는 130℃ 의 열을 인가한다. 이러한 단계(S7)에 의하여, 큐어링드럼(72)으로부터 인가되는 열과, 큐어링히터(73)로부터 인가되는 열이 입체적으로 원단모재(10), 제1코팅층(11) 및 제2코팅층(12)으로 인가됨으로서, 제1코팅층(11)과 제2코팅층(12)의 경계면은 상호 융착되어 제1,2코팅층(11)(12)은 물성적으로 한몸체가 되어 안정화되고, 제1코팅층(11)은 원단모재를 구성하는 원사조직의 틈새까지 침투되어 견고하게 고착될 수 있다.
이러한 가공처리장치(100)를 이용한 일련의 단계(S1)~(S6)를 통하여, 원단모재(10)의 일측면에 제1,2코팅층(11)(12)이 형성되고, 제1코팅층(11)은 원단모재(10)를 이루는 원사조직에 한몸체로 고착되고, 제2코팅층(12)은 제1코팅층(11)과 한몸체가 되는 기능성 원단이 완성된다.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 해마다 대량으로 버려지는 폐그물을 재활용하여 얻어짐으로써 환경을 보호하면서 친환경적인 원단을 구현할 수 있다.
또한, 폐그물을 이용한 원료로 제조된 원사를 이용함에도 불구하고, 우레탄 수지를 기재로 하는 제1,2코팅층(11)(12)을 형성함으로서 큰 인장력에도 견딜 수 있는 강도 및 장기간 사용함에도 파손되지 않는 내구성을 가지며, 항균성 및 소취성, 더 나아가 내수압 및 터치개선 기능을 가지는 원단을 구현할 수 있다.
그리고 제1코팅층(11)이 원단모재(10)를 이루는 원사조직의 미세한 틈새를 메우고, 제2코팅층(12)이 우툴두툴한 제1코팅층(11)의 적층되어 편평한 표면을 형성함으로써, 매끈함으로써 디자인적으로 우수한 고품질의 원단을 구현할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
I00 ... 가공처리장치 P1, P2 ... 제1,2패턴
10 ... 원단모재 11 ... 제1코팅층
12 ... 제2코팅층 20, 20' ... 이송롤러
30 ... 제1코팅액도포부 31 ... 제1수조
32 ... 제1코팅롤러 33 ... 제1가압롤러
34 ... 제1닥터블레이드 40 ... 제1건조부
50 ... 제2코팅액도포부 51 ... 제2수조
52 ... 제2코팅롤러 53 ... 제2가압롤러
54 ... 제2닥터블레이드 60 ... 제2건조부
70 ... 큐어링부 71 ... 챔버
72 ... 큐어링드럼 73 ... 큐어링히터
74 ... 제1가이드롤러 75 ... 제2가이드롤러

Claims (7)

  1. 폐그물을 수거한 후 세척, 파쇄 및 녹여서 재생한 펠릿 원료로 원사를 제조하고, 제조된 원사를 직조하여 원단모재(10)를 제조하는 단계(S1);
    상기 원단모재(10)의 일측면에 제1코팅액을 도포하는 단계(S2);
    상기 제1코팅액이 흡수된 원단모재(10) 면을 가열하여 제1코팅층(11)을 형성하는 단계(S3);
    상기 제1코팅층(11)의 표면에 제2코팅액을 도포하는 단계(S4);
    상기 제1코팅층(11)에 도포된 상기 제2코팅액을 가열하여 상기 제1코팅층(11)에 적층되는 제2코팅층(12)을 형성하는 단계(S5); 및
    상기 제2코팅층(12)과 제1코팅층(11)의 경계를 융착시켜 한몸체로 안정화시키는 단계(S6);를 포함하는 것을 특징으로 하는, 폐그물 재활용 원료를 이용한 기능성 원단 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1코팅액은 우레탄 수지에 항균성 물질이 함유되어 구현되고,
    상기 제2코팅액은 우레탄 수지에 소취성 물질이 함유되어 구현된 것을 특징으로 하는, 폐그물 재활용 원료를 이용한 기능성 원단 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1코팅액은, 액상의 우레탄 수지 100 중량부에 은미립자 0.5 ~ 1 중량부, 이소티아졸론 1 ~ 2 중량부를 분산 용해하여 구현되고,
    상기 제2코팅액은, 액상의 우레탄 수지 100 중량부에 실리카 3 ~ 5 중량부, 산화티타늄 0.5 ~ 0.1 중량부, 산화아연 1 ~ 1,4 중량부를 분산 용해하여 구현되는 것을 특징으로 하는, 폐그물 재활용 원료를 이용한 기능성 원단 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 단계(S2) 내지 단계(S5)는,
    상기 원단모재(10)를 이송시키는 다수의 이송롤러(20)(20')와,
    이송되는 상기 원단모재(10)에 제1코팅액을 도포하는 제1코팅액도포부(30)와,
    상기 제1코팅액이 상기 원단모재(10)에 고착되는 제1코팅층(11)이 되도록 제1코팅액을 건조시키는 제1건조부(40)와,
    상기 이송되는 원단모재(10)의 제1코팅층(11) 표면에 제2코팅액을 도포하는 제2코팅액도포부(50)와,
    상기 제1코팅층(11)에 적층된 제2코팅층(12)이 되도록 하는 상기 제2코팅액을 건조시키는 제2건조부(60)를 포함하는 가공처리장치(100)에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는, 폐그물 재활용 원료를 이용한 기능성 원단 제조방법.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 단계(S6)는 제1,2코팅층(11)(12)이 적층된 상기 원단모재(10)를 큐어링부(70)를 경유시킴으로써 수행되는 단계이며,
    상기 큐어링부(70)는, 하부측으로 유출입구(71a)가 형성된 챔버(71)와, 상기 챔버(71) 내측에서 회전되는 것으로서 상기 제1,2코팅층(11)(12)이 형성된 원단모재(10)를 권회한 상태로 이송시킴과 동시에 열을 인가하는 큐어링드럼(72)과, 상기 챔버(71) 내측에서 상기 큐어링드럼(72)에 권회된 원단모재(10)의 배면으로 열을 인가하는 다수의 큐어링히터(73)와, 이송되는 상기 원단모재(10)를 상기 유출입구(71a)를 통하여 상기 큐어링드럼(72)으로 안내하는 제1가이드롤러(74)와, 상기 큐어링드럼(72)을 경유한 원단모재를 상기 유출입구(71a)를 통하여 외부로 배출시키는 제2가이드롤러(75)를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐그물 재활용 원료를 이용한 기능성 원단 제조방법.
  7. 청구항 제1항 내지 제4항 및 제6항중 어느 한 항의 방법에 의하여 제조되는 것을 특징으로 하는, 폐그물 재활용 원료를 이용한 기능성 원단.
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