KR102545235B1 - 소가죽에서 물리적 추출한 제품 재료용 가죽섬유 - Google Patents

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Abstract

소가죽에서 물리적 추출한 제품 재료용 가죽섬유에 관한 것으로서, 보다 구체적으로, 상기 가죽섬유가 길이별로 용이하게 수득됨으로써 길이가 상이한 가죽섬유 각각을 가죽시트 또는 실 등과 같은 다양한 물품의 재료로서 보다 적합하게 사용할 수 있는 장점이 있다.

Description

소가죽에서 물리적 추출한 제품 재료용 가죽섬유{Leather fiber for product material physically-extracted from cowhide}
본 발명은 소가죽에서 물리적 추출한 제품 재료용 가죽섬유에 관한 것으로서, 보다 구체적으로, 상기 가죽섬유가 길이별로 용이하게 수득됨으로써 길이가 상이한 가죽섬유 각각을 가죽시트 또는 실 등과 같은 다양한 물품의 재료로서 보다 적합하게 사용할 수 있는 장점이 있다.
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 제조 되는데, 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.
종래의 가죽 폐기물을 이용하는 방법은 대한민국 등록특허 제765549호, 공개특허 제2018-0118386호와 같이 제혁 가공 공정 중에 발생되어 폐기되는 콜라겐 섬유를 이용하여 웹형태의 재생가죽시트를 제조하는 방법이 주로 사용되고 있다.
상기의 종래 기술은 제혁 공정 중에 발생되는 쉐이빙 스크렙(Shaving scrap)을 이용하는 것으로 폐가죽의 사용 즉, 실질적으로 재단공정으로 발생되는 재단 폐기물이나 컷팅 폐기물로 배출되는 판상/편상의 가죽 폐기물을 활용하는 방법이 아니고, 원피를 가죽으로 형성 초기에 발생되는 공정 부산물을 이용하는 기술이다.
또한, 대한민국 등록특허 제2034218호에서는 가죽섬유, 일반섬유 및 폴리머 섬유가 혼섬된 혼합섬유를 카딩시켜 슬라이버를 제조, 슬라이버에 꼬임 및 드라프트를 주어 제조되는 가죽섬유를 포함하는 방적가죽원사가 개시되어 있다.
그러나, 종래의 가죽섬유는 그 길이가 평균적으로 약 10 ㎜로 방적사로 제조가 어려우며, 짧은 길이의 가죽섬유로 인장강도 등의 물성이 높지 않은 문제점이 있다.
즉, 가죽섬유는 가죽시트 또는 방적사와 같은 실을 제조하기 위해 요구되는 길이가 서로 상이하다. 보다 구체적으로, 짧은 길이를 가지는 가죽섬유의 경우 가죽시트를 제조하는 재료로서 사용되는 것이 유리하며, 미세 가죽섬유의 경우 모노 필라멘트와 결합하여 복합사의 제조 또한 가능하고, 긴 길이를 가지는 가죽섬유의 경우 방적사와 같은 실을 제조하는 재료로서 사용되는 것이 유리하다. 그러나, 종래 수득되는 가죽섬유는 길이가 서로 상이한 가죽섬유들이 뭉쳐있으며, 이를 길이별로 분류하는 것이 용이하지 않기 때문에 이를 보다 용이하게 분류하기 위한 기술이 요구되고 있다.
이에, 본 발명자들은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해, 타공망을 이용하여 가죽섬유를 분류하였으며, 이 경우 상기 가죽섬유가 매우 용이하게 길이별로 분류될 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 타공망을 이용하여 수득된 상이한 길이를 가진 가죽섬유를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
또한, 상기 상이한 길이를 가진 가죽섬유의 제조방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 측면은,
가죽섬유에 있어서, 상기 가죽섬유는 평균 길이가 20 mm 이상이고, 상기 수득된 총 가죽섬유의 개수 대비, 50 mm 초과 길이를 가진 가죽섬유의 개수비는 5% 내지 20%이고, 20 mm 내지 50 mm 길이를 가진 가죽섬유의 개수비는 50% 내지 65%이고, 0.1 mm 내지 20 mm 길이를 가진 가죽섬유의 개수비는 15% 내지 30%인 것인 상이한 길이를 가진 가죽섬유를 제공한다.
상기 가죽섬유는 가죽을 파쇄하여 섬유간 결합력을 파괴한 뒤 파쇄된 가죽을 각각 상이한 직경의 홀(hole) 크기를 가진 타공망에 통과시켜 서로 길이가 상이한 그룹의 가죽섬유가 수득되는 것일 수 있다.
상기 50 mm 초과 길이를 가진 가죽섬유는 50 mm 직경의 홀(hole) 크기를 가진 타공망을 이용하여 수득되는 것일 수 있다.
상기 20 mm 내지 50 mm 길이를 가진 가죽섬유는 20 mm 내지 40 mm 직경의 홀(hole) 크기를 가진 타공망을 이용하여 수득되는 것일 수 있다.
상기 0.1 mm 내지 20 mm 길이를 가진 가죽섬유는 10 mm 내지 15 mm 직경의 홀(hole) 크기를 가진 타공망을 이용하여 수득되는 것일 수 있다.
상기 가죽섬유는 적어도 1 개 이상의 크림프(crimp)를 가지는 것일 수 있다.
상기 가죽섬유의 굵기는 0.01 mm 내지 0.25 mm인 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 측면은,
가죽을 색상별로 분류시키는 단계; 상기 분류된 가죽을 밀링기에 각각 투입시켜 가죽 내 결합력을 해리시키는 단계; 상기 결합력이 해리된 가죽에서 가죽섬유를 추출시키는 단계; 및 상기 추출된 가죽섬유를 타공망을 이용하여 길이별로 분류시키는 단계;를 포함하는 상이한 길이를 가진 가죽섬유의 제조방법을 제공한다.
상기 가죽 내 결합력을 해리시키는 단계;는, 분류된 가죽의 KS K ISO 17235 기준 소프트니스(softness) 측정값이 3 mm 이하일 경우 밀링기에서 8 시간 내지 16 시간 동안 처리하는 것이고, 분류된 가죽의 KS K ISO 17235 기준 소프트니스(softness) 측정값이 3 mm 초과일 경우 밀링기에서 10 시간 내지 24 시간 동안 처리하는 것일 수 있다.
이상과 같은 본 발명에 따른 상이한 길이를 가진 가죽섬유는 타공망을 이용하여 길이별로 분류를 용이하게 할 수 있기 때문에, 상이한 길이를 가진 가죽섬유 각각을 이의 적합한 용도에 사용할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 상기 가죽섬유의 길이/굵기 비율이 우수하여 굵기의 조절이 가능한 효과가 있다.
아울러, 상기 가죽섬유는 재단 후, 버려지는 가죽을 활용하는 것이기 때문에 매우 친환경적인 것일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상이한 길이를 가진 가죽섬유를 나타낸 SEM 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 상이한 길이를 가진 가죽섬유를 나타낸 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상이한 길이를 가진 가죽섬유를 나타낸 확대사진이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가죽섬유의 크림프(crimp)를 나타낸 사진이다.
도 5a 내지 5e는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 색상별로 분류한 가죽을 나타낸 사진이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수득된 가죽섬유의 길이 분포를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 수득된 가죽섬유의 굵기 분포를 나타낸 그래프이다.
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,
가죽섬유에 있어서, 상기 가죽섬유는 평균 길이가 20 mm 이상이고, 상기 수득된 총 가죽섬유의 개수 대비, 50 mm 초과 길이를 가진 가죽섬유의 개수비는 5% 내지 20%이고, 20 mm 내지 50 mm 길이를 가진 가죽섬유의 개수비는 50% 내지 65%이고, 0.1 mm 내지 20 mm 길이를 가진 가죽섬유의 개수비는 15% 내지 30%인 것인 상이한 길이를 가진 가죽섬유를 제공한다.
이하, 본원의 제 1 측면에 따른 상이한 길이를 가진 가죽섬유를 도 1 내지 4를 참조하여 상세히 설명하도록 한다. 이때, 도 1 내지 3은 각각 상이한 길이를 가진 가죽섬유를 나타낸 SEM 사진 또는 일반 사진이고, 도 4는 가죽섬유의 크림프(crimp)를 나타낸 사진이다.
한편, 상기 도 1 내지 4에 각각 나타낸 구성들은 하나의 실시예에 불과하므로, 일부 형태의 변형 또는 구성요소의 치환은 본 발명의 권리범위를 해치지 않는 범위 내에서 모두 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 가죽섬유는 평균 길이가 20 mm 이상이고, 수득된 총 가죽 섬유의 개수 대비, 20 mm 이상의 길이를 가진 가죽섬유의 함량이 55% 이상인 것일 수 있다. 한편, 상기 가죽섬유는 50 mm 초과 길이를 가진 가죽섬유의 개수비가 5% 내지 20%이고, 20 mm 내지 50 mm 길이를 가진 가죽섬유의 개수비는 50% 내지 65%이며, 0.1 mm 내지 20 mm 길이를 가진 가죽섬유의 개수비는 15% 내지 30%인 것일 수 있다. 보다 바람직하게, 상기 50 mm 초과 길이를 가진 가죽섬유의 개수비는 10% 내지 15%인 것일 수 있고, 20 mm 내지 50 mm 길이를 가진 가죽섬유의 개수비는 55% 내지 65%인 것일 수 있으며, 0.1 mm 내지 20 mm 길이를 가진 가죽섬유의 개수비는 25% 내지 30%인 것일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 50 mm 초과 길이를 가진 가죽섬유의 개수비는 13%인 것일 수 있고, 20 mm 내지 50 mm 길이를 가진 가죽섬유의 개수비는 60%인 것일 수 있으며, 0.1 mm 내지 20 mm 길이를 가진 가죽섬유의 개수비는 27%인 것일 수 있다. 한편, 상기 20 mm 내지 50 mm 길이를 가진 가죽섬유는 20 mm 초과 내지 50 mm 이하 길이를 가진 가죽섬유를 의미하는 것일 수 있으며, 0.1 mm 내지 20 mm 길이를 가진 가죽섬유는 0.1 mm 이상 내지 20 mm 이하 길이를 가진 가죽섬유를 의미하는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 가죽섬유는 평균 길이가 20 mm 이상이기 때문에 주로 실의 재료로서 활용하기 바람직한 것일 수 있으며, 20 mm 미만의 길이를 가지는 가죽섬유의 경우 가죽시트의 재료로서 활용되거나 모노 필라멘트와 결합하여 복합사를 제조하는데 사용되는 것일 수 있다. 또한, 상기 가죽섬유는 천연 식물성 섬유, 천연 동물성 섬유 또는 천연 광물성 섬유와 혼섬하여 복합사로 제조 가능한 것일 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 가죽섬유는 길이에 관계없이 각각의 길이범위에 적합한 물품의 재료로서 적절히 활용가능한 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 실의 종류는 예를 들어 방적사, 직(織)사, 편(編)사, 레이스사, 자수(刺繡)사, 봉(縫)사 등일 수 있으며, 꼬임 조건에 따라 우연(右撚 S撚)사, 좌연(左撚, Z撚)사, S 커버링사, Z 커버링사, X 커버링사, 감연(甘撚)사, 약연(弱撚)사, 병연사, 강연(强撚)사, 극강연(極强撚)사, 단(單)사, 편연(片撚)사, 합연(合撚)사, 장식(裝飾)사 등을 모두 포함하는 것일 수 있다.
이때, 상기 방적사는 가죽섬유를 섬유축 방향으로 가지런하게 엇물려 배열하는 소면공정을 거치고 마지막에 꼬임을 주어 제조되는 것일 수 있다. 또한, 상기 직사는 직물을 제조하는데 사용되는 실이고, 편사는 편물을 제조하는데 사용되는 실이며, 레이스사는 레이스를 제조하는데 사용되는 실이고, 자수사는 수를 놓을 때 사용되는 실이며, 봉사는 바느질하는데 쓰이는 실인 것일 수 있다.
상기 우연사는 꼬임의 방향이 오른쪽에서 왼쪽으로 진행되어 "S"자와 같은 방향으로 가죽섬유의 사선이 놓여진 실이며, 좌연사는 왼쪽에서 오른쪽으로 꼬임의 방향이 진행되어 "Z"자와 같은 방향으로 가죽섬유의 사선이 놓여진 실인 것일 수 있다. 또한, S 커버링사는 우연사 또는 좌연사에 후가공으로서 "S" 형태의 모양으로 커버링한 실을 의미하는 것일 수 있으며, Z 커버링사는 "Z" 형태의 오양으로 커버링한 실을 의미하는 것일 수 있고, X 커버링사는 "X" 형태 즉, 상기 S 커버링과 Z 커버링을 모두 수행한 실을 의미하는 것일 수 있다. 아울러, 감연사는 살짝 꼬아서 만든 실이고, 약연사는 실 1 m 당 300 회 이하의 꼬임을 주어 만든 실이며, 병연사는 300 내지 1,000 회의 꼬임을 주어 만든 실로서 방적사에 많이 사용되는 것일 수 있다. 강연사는 800 내지 3,000 회의 꼬임을 주어 만든 실이고, 극강연사는 2,000 회 이상의 꼬임을 주어 만든 실로서, 축면(縮緬) 직물용 원사로 사용되는 것일 수 있다.
상기 단사는 한연 또는 합사 작업을 하지 않은 실로서 조(粗)사된 견사 또는 방사구에서 방사된 모든 실에 적용되는 것일 수 있다. 또한, 편연사는 꼬임을 살짝 준 것을 가리키는 것으로서 단사를 몇 올 합하여 만든 실인 것일 수 있다. 이때, 두 올 합연사를 이합연사라고 하고, 이합연사 두 올을 합연한 것은 코드(cord) 또는 로프(rope)라고 지칭하는 것일 수 있다. 합연사에서 대개 하연은 좌연이고 상연은 우연인 경우가 많은 것일 수 있다. 재봉사에는 삼합사가 많이 쓰이나 구합사도 사용 가능한 것일 수 있다. 장식사는 굵기, 색, 길이, 장력 등을 달리하는 심사(心絲), 식사(飾絲), 접결사(接結絲)를 서로 꼬고 얽어서 만든 실인 것일 수 있다.
또한, 실의 굵기에 따라서 태(太)사, 세(細)사 등으로 나눌 수 있으며, 짧게 커팅한 실을 분할형 복합사(분할사)로 지칭하는 것일 수 있다.
이때, 20 mm 미만의 길이를 가지는 가죽섬유는 플러킹사(flocking yarn)를 제조하는데 사용되는 것일 수 있으며, 길이가 짧으나 두꺼운 굵기를 가진 가죽섬유는 넵사를 제조하는데 사용되는 것일 수 있다. 즉, 20 mm 미만의 길이를 가지는 가죽섬유가 반드시 가죽시트를 제조하는 재료로서만 활용되는 것은 아니며, 일부 실의 재료로서 활용될 수 있고, 미세 가죽섬유의 경우 모노 필라멘트와 결합하여 복합사를 제조하는 데에 활용될 수 있다. 이때, 미세 가죽섬유와 모노 필라멘트의 중량 혼합비율은 1:9 내지 9:1일 수 있으며, 20 mm 내지 50 mm 길이를 가진 가죽섬유의 경우 천연 방적용 섬유 및 합섬 방적용 스테이블 섬유와 혼섬하여 방적사의 재료로서 사용되는 것일 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 50 mm 초과 길이를 가진 가죽섬유의 경우 100% 비율로 방적사용 재료로서 활용 가능한 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 가죽섬유는 가죽을 파쇄하여 섬유간 결합력을 파괴한 뒤 파쇄된 가죽을 각각 상이한 직경의 홀(hole) 크기를 가진 타공망에 통과시켜 서로 길이가 상이한 그룹의 가죽섬유가 수득되는 것일 수 있다. 이를 위해, 본 출원인이 보유한 특허인 등록특허 제10-1804099호의 가죽 폐기물 처리 장치가 활용되는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 50 mm 초과 길이를 가진 가죽섬유는 50 mm 직경의 홀(hole) 크기를 가진 타공망을 이용하여 수득되는 것일 수 있으며, 상기 20 mm 내지 50 mm 길이를 가진 가죽섬유는 20 mm 내지 40 mm 직경의 홀(hole) 크기를 가진 타공망을 이용하여 수득되는 것일 수 있고, 상기 0.1 mm 내지 20 mm 길이를 가진 가죽섬유는 10 mm 내지 15 mm 직경의 홀(hole) 크기를 가진 타공망을 이용하여 수득되는 것일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 50 mm 초과 길이를 가진 가죽섬유는 50 mm 직경의 홀(hole) 크기를 가진 타공망에 전체 수득된 가죽섬유를 통과시킴으로써 통과되지 못한 가죽섬유를 분류하여 수득되는 것일 수 있다. 또한, 상기 20 mm 내지 50 mm 길이를 가진 가죽섬유는 50 mm 초과 길이를 가진 가죽섬유를 제외한 나머지 가죽섬유를 20 mm 내지 40 mm 직경의 홀(hole) 크기를 가진 타공망에 통과시킴으로써 통과되지 못한 가죽섬유를 분류하여 수득되는 것일 수 있다. 아울러, 상기 0.1 mm 내지 20 mm 길이를 가진 가죽섬유는 50 mm 초과 길이를 가진 가죽섬유 및 20 mm 내지 50 mm 길이를 가진 가죽섬유를 제외한 나머지 가죽섬유를 10 mm 내지 15 mm 직경의 홀(hole) 크기를 가진 타공망에 통과시킴으로써 통과된 가죽섬유를 분류하여 수득되는 것일 수 있으며, 통과하지 못한 가죽섬유는 20 mm 내지 50 mm 길이를 가진 가죽섬유로 분류되는 것일 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 가죽섬유는 도 1 내지 3에 나타낸 바와 같이 수득된 초기 상태는 여러가닥의 가죽섬유가 한 덩어리를 이룬 상태로 수득되는 것일 수 있으며, 이를 상기 각각 직경이 다른 홀(hole) 크기를 가진 타공망에 순차적으로 통과시킴으로써 길이별로 용이하게 분류 가능한 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 가죽섬유는 도 4에 나타낸 바와 같이 적어도 1 개 이상의 크림프(crimp)를 가지는 것일 수 있다. 이때, 상기 크림프는 가죽섬유에 존재하는 꼬임을 의미하는 것일 수 있으며, 이는 가죽섬유가 매우 강한 포합성을 가지고, 미세섬유 사이에 작은 틈과 공기층을 가지고 있으며, 물리적 재생하는 과정에서 크림프가 형성되는 것일 수 있다. 따라서, 상기 가죽섬유는 경도로 배치할 수 있으며, 그 자체의 크림프에 의해 서로 뒤엉키는 것일 수 있다.
한편, 상기 가죽섬유는 소가죽으로부터 추출되는 것일 수 있으며, 소껍데기는 도축 이후 가죽을 제조할 때, 기존의 가죽 무두질 공정(유제 공정, 석회 처리, 워싱, 탈회, 태닝 및 연화공정, 탈수공정)을 거치고, 무두질 후, 표면도장 및 열가공, 건조, 엠보싱, 탑가공을 거치면서 표면 불량면을 커팅하여 잘라내고 트리밍하는 공정에서 가죽 조각이 발생되는 것일 수 있다. 가죽은 풀그레인, 탑그레인, 아닐린, 스웨이드, 누벅, 스프리트, 피그먼트 가죽 등 어떠한 종류의 가죽으로도 가능한 것일 수 있으며, 두께나 경도, 크기 등은 섬유 생산을 위한 조건과 관계 없는 것일 수 있다. 또한, 고형편상의 두께를 가진 가죽의 형태이면 제한이 없으며, 제품을 만드는 공정에서의 가죽 재단 폐기물이나 폐기된 가죽 제품(운동화, 가방, 가죽잠바 등)에서 가죽만을 분리 수거하면 적용 가능한 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 가죽섬유의 굵기는 0.01 mm 내지 0.25 mm인 것일 수 있다. 이때, 함량 비율이 가장 큰 굵기 범위는 0.1 mm 내지 0.2 mm인 것일 수 있으며, 상술한 바와 같이 상기 가죽섬유는 굵기에 따라 짧은 길이를 가지더라도 실의 재료로서 활용 가능한 것일 수 있다. 상기 가죽섬유의 굵기가 0.25 mm 초과이면 실의 제조과정에서 굵기 조절이 어렵고 촉감을 저해할 수 있으며, 0.01 mm 미만이면 공정성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
이하, 가죽 방적사의 제조에 사용되는 가죽섬유와 관련된 내용에 대하여 자세히 설명하도록 한다.
본원의 일 구현예에 있어서, 일반적으로 방적사는 섬유간의 마찰력으로 실이 풀리는 것이 방지되어 실의 상태가 유지되는 것으로 함유되는 섬유의 길이가 길수록 마찰력이 높아져 강도가 향상되는 것일 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 가죽섬유의 경우 평균 길이가 20 mm 이상이기 때문에 가죽 방적사에 함유되어 가죽섬유 간의 마찰력이 향상되는 것일 수 있다. 또한, 20 mm 이상의 길이를 가진 가죽섬유의 함량이 55% 이상이기 때문에 길이가 더욱 긴 가죽섬유가 다량 함유되어 섬유 간의 마찰력이 더욱 향상되는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 가죽섬유의 길이/굵기 비율이 클수록 길고 가는 가죽섬유를 의미하기 때문에 공정성이 향상되고 가죽 방적사의 굵기 조절이 용이하기 때문에 바람직하게 본 발명에 따른 가죽섬유의 길이/굵기 비율은 130 이상인 것일 수 있다. 이때, 상기 가죽 방적사의 굵기 조절의 원활성 및 물성을 향상시키기 위해 길이/굵기 비율이 200을 초과하는 가죽섬유의 함량은 15% 이상인 것일 수 있다.즉, 상기 가죽섬유의 길이/굵기 비율이 200을 초과하는 섬유 함량이 높을수록 길이가 길고 굵기가 얇은 가죽섬유가 많이 함유되는 것이기 때문에 공정성 및 물성이 향상되는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 가죽섬유는 가죽으로부터 수득된 것이고, 상기 가죽은 편상/판상 형태의 스크랩으로서 일정한 길이를 가지고 있어, 섬유 형태의 추출이 가능한 것일 수 있다. 또한, 상기 가죽섬유는 길이가 긴 가죽섬유를 수득하기 위해 일면의 길이가 약 100 ㎜ 이상이고, 면적이 50~250 cm2인 스크랩을 사용하여 가죽섬유를 수득하는 것이 바람직한 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 가죽은 소가죽, 양가죽, 돼지가죽 등 다양한 가죽을 사용할 수 있으나, 양가죽 또는 돼지가죽은 소가죽에 비해 얇으면서 강도가 낮아 가죽섬유의 길이가 너무 짧게 형성되어 방적사로 제조가 어려울 수 있으므로 소가죽에서 가죽섬유를 추출하는 것이 바람직한 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 가죽 방적사용 가죽섬유는 길이가 긴 가죽섬유가 함유되는 것으로 가죽섬유 함량 100%의 가죽 방적사를 형성할 수 있으나, 가죽 방적사의 용도 및 목적에 따라 천연섬유, 재생섬유, 합성섬유와 같이 사용되어 가죽 방적사로 제조 가능한 것일 수 있다.
상기 가죽 방적사에 함유되는 가죽섬유는 10 wt% 이상 함유되는 것이 바람직하며, 10 wt% 미만으로 함유될 경우 가죽특유의 촉감 등의 감성이 저하될 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 가죽 방적사는 소면기, 연조기, 조방기, 정방기를 사용하여 제조될 수 있으며, 일반적인 방적사 제조공정으로 제조될 수 있다.
상기와 같이 길이가 긴 가죽섬유가 함유된 가죽 방적사는 물성이 향상되어 다양한 가죽 물품에 사용될 수 있다.
본원의 제 2 측면은,
가죽을 색상별로 분류시키는 단계; 상기 분류된 가죽을 밀링기에 각각 투입시켜 가죽 내 결합력을 해리시키는 단계; 상기 결합력이 해리된 가죽에서 가죽섬유를 추출시키는 단계; 및 상기 추출된 가죽섬유를 타공망을 이용하여 길이별로 분류시키는 단계;를 포함하는 상이한 길이를 가진 가죽섬유의 제조방법을 제공한다.
본원의 제 1 측면과 중복되는 부분들에 대해서는 상세한 설명을 생략하였으나, 본원의 제 1 측면에 대해 설명한 내용은 제 2 측면에서 그 설명이 생략되었더라도 동일하게 적용될 수 있다.
이하, 본원의 제 2 측면에 따른 상기 상이한 길이를 가진 가죽섬유의 제조방법을 단계별로 상세히 설명하도록 한다.
우선, 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 상이한 길이를 가진 가죽섬유의 제조방법은 가죽을 색상별로 분류시키는 단계;를 포함하는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 가죽은 바람직하게 소가죽일 수 있으며, 소가죽 조각 또는 소가죽 전체가 사용되는 것일 수 있다. 한편, 상기 색상별로의 분류는 가죽의 종류, 모양, 크기, 두께 등과 관계없이 단순히 유사 색상으로분 분류하는 것일 수 있다. 이는 이후 결합력 해리 단계에서 하술할 바와 같이, 유사한 색상을 가진 가죽은 유사한 소프트니스 측정값을 가지기 때문인 것일 수 있다.
다음으로, 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 상이한 길이를 가진 가죽섬유의 제조방법은 상기 분류된 가죽의 불순물을 제거하는 단계;를 포함하는 것일 수 있다. 이때, 상기 불순물은 표면이 닳아 해진 가죽이거나, 불순물이 존재하거나, 도장 가공을 완벽하게 하지 않아 염료가 묻어나온 부분을 의미하는 것으로서 이를 제거하여 균일화하는 과정인 것일 수 있다. 한편, 상기 불순물을 제거하는 방법은 크게 제한이 없으며, 예를 들어 가죽을 수세하거나, 관련 부분을 커팅하게 제거하는 방법 등을 사용하는 것일 수 있다.
다음으로, 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 상이한 길이를 가진 가죽섬유의 제조방법은 상기 불순물이 제거된 가죽을 밀링기에 각각 투입시켜 가죽 내 결합력을 해리시키는 단계;를 포함하는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 가죽 내 결합력을 해리시키는 단계;는, 분류된 가죽의 KS K ISO 17235 기준 소프트니스(softness) 측정값이 3 mm 이하일 경우 밀링기에서 8 시간 내지 16 시간 동안 처리하는 것이고, 분류된 가죽의 KS K ISO 17235 기준 소프트니스(softness) 측정값이 3 mm 초과일 경우 밀링기에서 10 시간 내지 24 시간 동안 처리하는 것일 수 있다. 즉, 소프트니스 측정값이 높을 경우 가죽의 부드러움이 적음을 의미하기 때문에 밀링기에서의 처리 시간을 증가시키는 것일 수 있다. 상기와 같이 결합력이 해리된 가죽은 가죽섬유 간 간격이 벌어져 팽창하는 것일 수 있다.
다음으로, 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 결합력이 해리된 가죽에서 가죽섬유를 추출시키는 단계;를 포함하는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기와 같이 팽창된 소가죽은 본 출원인이 보유한 특허인 등록특허 제10-1804099호의 가죽 폐기물 처리 장치에 투입되어 0.1 mm 내지 90 mm 길이와 0.01 mm 내지 0.7 mm 섬도를 가진 가죽섬유로 추출되는 것일 수 있다. 이때, 상기와 같은 추출과정에서 적어도 1 개 이상의 크림프(crimp)를 형성하여 강한 결합력과 포함성, 공기층을 가진 보온성을 유지한 가죽섬유가 추출되는 것일 수 있다.
다음으로, 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 추출된 가죽섬유를 타공망을 이용하여 길이별로 분류시키는 단계;를 포함하는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 50 mm 초과 길이를 가진 가죽섬유는 50 mm 직경의 홀(hole) 크기를 가진 타공망을 이용하여 수득되는 것일 수 있으며, 20 mm 내지 50 mm 길이를 가진 가죽섬유는 20 mm 내지 40 mm 직경의 홀(hole) 크기를 가진 타공망을 이용하여 수득되는 것일 수 있고, 0.1 mm 내지 20 mm 길이를 가진 가죽섬유는 10 mm 내지 15 mm 직경의 홀(hole) 크기를 가진 타공망을 이용하여 수득되는 것일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 50 mm 초과 길이를 가진 가죽섬유는 50 mm 직경의 홀(hole) 크기를 가진 타공망에 전체 수득된 가죽섬유를 통과시킴으로써 통과되지 못한 가죽섬유를 분류하여 수득되는 것일 수 있다. 또한, 상기 20 mm 내지 50 mm 길이를 가진 가죽섬유는 50 mm 초과 길이를 가진 가죽섬유를 제외한 나머지 가죽섬유를 20 mm 내지 40 mm 직경의 홀(hole) 크기를 가진 타공망에 통과시킴으로써 통과되지 못한 가죽섬유를 분류하여 수득되는 것일 수 있다. 아울러, 상기 0.1 mm 내지 20 mm 길이를 가진 가죽섬유는 50 mm 초과 길이를 가진 가죽섬유 및 20 mm 내지 50 mm 길이를 가진 가죽섬유를 제외한 나머지 가죽섬유를 10 mm 내지 15 mm 직경의 홀(hole) 크기를 가진 타공망에 통과시킴으로써 통과된 가죽섬유를 분류하여 수득되는 것일 수 있으며, 통과하지 못한 가죽섬유는 20 mm 내지 50 mm 길이를 가진 가죽섬유로 분류되는 것일 수 있다. 즉, 추출된 가죽섬유는 도 1 내지 3에 나타낸 바와 같이 여러가닥의 가죽섬유가 한 덩어리를 이룬 상태로 추출되는 것일 수 있으며, 이를 상기 각각 직경이 다른 홀(hole) 크기를 가진 타공망에 순차적으로 통과시킴으로써 길이별로 용이하게 분류 가능한 것일 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. 상이한 길이를 가진 가죽섬유의 제조
1. 가죽의 분류
도 5a 내지 5e에 나타낸 바와 같이, 소가죽 조각 또는 소가죽 전체를 종류, 모양, 크기, 두께에 관계없이 유사 색상으로만 분류 하였다. 이때, 도 5a 내지 5e에 나타낸 가죽의 두께, 소프트니스 및 수분율을 하기 표 1에 나타내었다. 이때, 상기 소프트니스는 KS K ISO 17235 기준으로 측정하였다. 한편, 도 5a 내지 도 5e에 나타낸 가죽은 이후 단계에서 동일한 과정을 거쳤으나 종국적으로 수득된 가죽섬유의 길이별 함량비율은 유사하였으며, 이에 따라 본 실시예에서는 이하 도 5a에서 분류한 가죽을 기준으로 설명하도록 한다.
[표 1]
Figure 112022089366066-pat00001
2. 불순물 제거
상기에서 분류한 가죽에 존재하는 불순물 부위를 커팅하고, 수세함으로써 불순물을 제거하여 균일화 하였다.
3. 결합력 해리
상기 불순물을 제거한 가죽을 밀링기에 투입하였으며, 18 시간 동안 밀링기에서 처리하여 결합력을 해리시켰다.
4. 가죽섬유 추출
상기 결합력이 해리된 가죽을 본 출원인이 보유한 특허인 등록특허 제10-1804099호의 가죽 폐기물 처리 장치에 투입하여 가죽섬유를 추출하였다. 상기 추출된 가죽섬유는 0.1 mm 내지 90 mm 길이와 0.01 mm 내지 0.7 mm 섬도를 가지고 있었다. 이때, 상기와 같은 추출과정에서 도 4에 나타낸 바와 같이 적어도 1 개 이상의 크림프(crimp)를 형성하였음을 확인하였으며, 이에 따라 강한 결합력과 포함성, 공기층을 가진 보온성을 유지한 가죽섬유가 추출되었음을 확인할 수 있었다.
5. 길이별 분류
상기 추출된 가죽섬유를 본 출원인이 보유한 특허인 등록특허 제10-1804099호의 배출구에 존재하는 타공망에 통과시킴으로써 길이별 가죽섬유를 분류하였다.
보다 구체적으로, 상기 가죽섬유 전체를 50 mm 직경의 홀(hole) 크기를 가진 타공망에 통과시킴으로써 통과되지 못한 가죽섬유를 분류하였고, 이와 같이 분류된 가죽섬유의 길이는 50 mm 내지 90 mm의 길이를 가지고 있었다.
이후, 상기에서 통과된 가죽섬유를 20 mm 내지 40 mm 직경의 홀(hole) 크기를 가진 타공망에 통과시킴으로써 통과되지 못한 가죽섬유를 분류하였고, 이와 같이 분류된 가죽섬유의 길이는 20 mm 내지 50 mm의 길이를 가지고 있었다.
다음으로, 상기에서 통과된 가죽섬유를 10 mm 내지 15 mm 직경의 홀(hole) 크기를 가진 타공망에 통과시킴으로써 통과되지 못한 가죽섬유 및 통과된 가죽섬유를 분류하였고, 통과되지 못한 가죽섬유는 20 mm 내지 50 mm의 길이를 가지고 있었으며, 통과된 가죽섬유는 0.1 mm 내지 20 mm의 길이를 가지고 있었다.
실험예 1. 가죽섬유의 길이 분포 측정
상기 실시예에서 분류한 각각의 길이를 가진 가죽섬유의 개수를 측정하여 도 6에 나타내었다. 이때, 도 6에서 x축은 가죽섬유의 길이(mm)를 나타내는 것이고, y축은 가죽섬유의 개수를 나타내는 것이었다. 한편, 길이별 분포에 사용된 가죽섬유의 총 개수는 3,000 개 이었으며, 이 중 0.1 mm 내지 20 mm의 길이를 가진 가죽섬유의 개수는 810 개 였고, 20 mm 내지 50 mm의 길이를 가진 가죽섬유의 개수는 1,800 개 이었으며, 50 mm 내지 90 mm의 길이를 가진 가죽섬유의 개수는 390 개 이었다.
즉, 본 발명에 따른 가죽섬유는 타공망을 이용하여 길이별로 용이하게 분류될 수 있었으며, 평균길이가 20 mm 이상이었고, 50 mm 초과의 길이를 가진 가죽섬유 또한 13% 보유함으로써 가죽 방적사용으로 보다 적합하게 적용할 수 있음을 확인할 수 있었다.
실험예 2. 가죽섬유의 굵기 분포 측정
상기 실시예에서 수득한 가죽섬유 각각의 굵기를 측정하여 도 7에 나타내었다. 이때, 도 7에서 x축은 가죽섬유의 굵기(mm)를 나타내는 것이고, y축은 가죽섬유의 개수를 나타내는 것이었다. 한편, 굵기별 분포에 사용된 가죽섬유의 총 개수는 303 개 이었으며, 도 7에 나타낸 바와 같이, 0.1 mm 내지 0.2 mm의 굵기를 가진 가죽섬유의 개수가 가장 많음을 확인할 수 있었다. 따라서, 굵기가 얇은 가죽섬유를 많이 포함함으로써 가죽섬유의 길이/굵기 비율이 크기 때문에 가죽 방적사용으로 보다 적합하게 사용될 수 있음을 확인할 수 있었다.
이상, 도면을 참조하여 바람직한 실시예와 함께 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 이러한 도면과 실시예로 본 발명의 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형예 또는 균등한 범위의 실시예가 존재할 수 있다. 그러므로 본 발명에 따른 기술적 사상의 권리범위는 청구범위에 의해 해석되어야 하고, 이와 동등하거나 균등한 범위 내의 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 가죽섬유에 있어서,
    상기 가죽섬유는 평균 길이가 20 mm 이상이고,
    총 가죽섬유의 개수 대비,
    50 mm 초과 길이를 가진 가죽섬유의 개수비는 5% 내지 20%이고,
    20 mm 초과 내지 50 mm 이하 길이를 가진 가죽섬유의 개수비는 50% 내지 65%이고,
    0.1 mm 이상 내지 20 mm 이하 길이를 가진 가죽섬유의 개수비는 15% 내지 30%인 것인 상이한 길이를 가진 가죽섬유.
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