KR102629940B1 - 합성수지재 슬리퍼 제조용 조성물 및 이를 이용하여 제조된 슬리퍼 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 합성수지재로 폴리비닐클로라이드(PVC)를 사용하고, 여기에 분산제, 리사이클 폴리비닐클로라이드(Recycled PVC) 및, 팽화 및 항균처리된 커피찌꺼기 분채를 혼합하여 되는 항균성, 항습성, 내악취성 및 원적외선 발출 효능을 가지는 친환경 소재의 슬리퍼 제조용 조성물 및 이를 이용하여 제조된 슬리퍼에 관한 것으로, 본 발명에서는 폴리비닐클로라이드(PVC) 100중량부에 대하여, 디옥틸 테레프탈레이트(DOTP) 60~95중량부, 리사이클 폴리비닐클로라이드(Recycled PVC) 55~70중량부를 포함하는 블랜드수지를 준비하고, 상기 블랜드수지 100중량부에 대하여, 발포제 4~8중량부, 항균처리된 커피찌꺼기 분채 25~35중량부를 포함하도록 혼합한 것을 특징으로 하는 슬리퍼 제조용 조성물 및 이를 이용하여 제조된 슬리퍼가 개시된다.
Description
본 발명은 합성수지재 슬리퍼 제조용 조성물 및 이를 이용하여 제조된 슬리퍼에 관한 것으로, 보다 상세하게는 합성수지재로 폴리비닐클로라이드(PVC)를 사용하고, 여기에 분산제, 리사이클 폴리비닐클로라이드(Recycled PVC) 및, 팽화 및 항균처리된 커피찌꺼기 분채를 혼합하여 되는 항균성, 항습성, 내악취성 및 원적외선 발출 효능을 가지는 친환경 소재의 슬리퍼 제조용 조성물 및 이를 이용하여 제조된 슬리퍼에 관한 것이다.
일반적으로 합성수지재 슬리퍼는 제조하고자 하는 슬리퍼의 형상에 따라 금형을 제조하고, 이 금형에 용융된 합성수지재를 주입함으로써 슬리퍼를 일체로 사출성형하는 방식으로 제조된다.
여기에 종래에는 항균성을 높이기 위하여 항균성 필러를 과량 혼합하여 사용하게 된다.
일반적인 신발 가공용 소재로 인솔 또는 신발밑창용으로 물성 향상을 위하여 카본블랙이나 실리카 등의 필러를 첨가하여 제조하였다. 그러나 상기와 같은 필러를 첨가하는 경우 중량이 크게 증가하고 가공성이 급격히 저하되어 생산적인 측면에서 적용의 한계가 있었다.
한편, 최근에는 슬리퍼 가공용 소재로 친환경 소재의 적용을 하기 위하여 다양한 친환경 소재의 적용을 꽤하고 있으나, 제조비용의 상승, 물성 저하 등 많은 문제점을 내재하고 있어 실제 제품으로의 생산이 잘 이루어지지 않는 문제가 있었다.
한편, 커피는 남녀노소 누구나 즐기는 대중적인 기호 음료로서 우리나라에서도 다양한 커피 메이커의 등장으로 인해 커피 관련 시장이 해마다 폭발적으로 성장하고 있다.
이와 같은 커피 관련 시장의 급속한 성장으로 인해 원두 커피의 수요가 크게 증가하였고, 이에 따라 원두 커피를 우려내고 남은 커피찌꺼기의 배출량 역시 매년 크게 증가하고 있는바 이러한 커피찌꺼기에 대한 적절한 처리 방법 및 활용성이 강구되고 있다.
종래의 경우 원두 커피를 우려내고 남은 커피 찌꺼기는 가정 내에서 방향제나 탈취제로 사용하거나, 화분의 비료 정도로만 소량씩 이용되고 있을 뿐 대부분의 커피찌꺼기는 쓰레기로 폐기 처분되고 있는 실정이며, 산업적으로 커피찌꺼기를 대량 사용할 수 있는 처리방법은 거의 없는 상태이다.
즉, 커피의 부산물인 찌꺼기의 대부분은 생활폐기물로 처리됨에 따라 상당한 처리 비용이 발생할 뿐 아니라 자연에 버려지는 경우에는 환경오염을 유발하고 있는 실정이어서 폐기 처분되는 커피 부산물을 산업적으로 재활용할 수 있는 방법이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 매년 많은 양이 폐물질로 버려지는 커피찌꺼기를 활용하여 상기 커피찌꺼기를 특수가공하고, 특수가공된 커피찌꺼기를 기능성소재로 합성수지재에 혼합하여 커피부산물이 가지고 있는 항균성, 탈취성, 땀 흡수능 등 기능성을 확보한 친환경 PVC슬리퍼를 제조하고, 인체유해성분을 흡착제거, 악취 탈취 능력은 물론 천연항균 기능까지 갖는 친환경적인 신발을 제조하되, 폐PVC도 함께 재활용하여 자원 재활용에 따른 비용절감을 도모하고, 원자재 수급 원활성을 확보하며, 소비자 입장에서는 보다 친환경적인 신발을 착용할 수 있도록 개선된 친환경 슬리퍼 제조용 조성물을 제공하고, 그 조성물을 사용하여 제조된 슬리퍼를 제공하는 것을 그 해결과제로 한다.
상기한 과제를 해결한 본 발명에 따른 슬리퍼 제조용 조성물은 폴리비닐클로라이드(PVC) 100중량부에 대하여, 디옥틸 테레프탈레이트(DOTP) 60~95중량부, 리사이클 폴리비닐클로라이드(Recycled PVC) 55~70중량부를 포함하는 블랜드수지를 준비하고, 상기 블랜드수지 100중량부에 대하여, 발포제 4~8중량부, 항균처리된 커피찌꺼기 분채 25~35중량부를 포함하도록 혼합한 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 발포제는 암모니움 디카보네이트(Ammonium Dicarbonate)인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 항균처리된 커피찌꺼기 분채는 0.07~0.10㎛의 입도분포를 가지는 것으로, 일정온도 및 압력하에 팽화시켜 열린셀 구조의 공극을 가지도록 가공하고, 분쇄한 다음, 바인더수지와 화산응회암 분말을 혼합하여 상기 공극에 상기 화산응회암 분말이 결합되어 있는 분채인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 항균처리된 커피찌꺼기 분채의 준비는 하기의 단계를 포함하는 제조방법에 의헤 제조된 것을 특징으로 한다.
(1) 폐기 처리되는 커피찌꺼기를 원적외선으로 60~70분동안 열처리하여 항균처리하고, 항균처리된 커피찌꺼기 분채를 탄산수에 1~2시간 침지시키는 전처리 단계;
(2) 상기 전처리된 커피찌꺼기 분채의 수분함량을 상온에서 건조하여 커피찌꺼기 분채 총 중량대비 5.0 ~ 20.0중량%로 조절하는 단계;
(3) 회전식 팽화기에서 8 내지 10㎏／㎠의 압력 및 130~150℃의 온도에서 팽화시키는 단계; 및
(4) 상기 팽화된 커피찌꺼기를 0.07~0.10㎛의 입도분포를 가지도록 분쇄하여 팽화된 커피찌꺼기 분채를 준비하고, 상기 커피찌꺼기 분채 100중량부에 대하여, 바인더수지 40~50중량부, 0.01~0.05㎛의 입도분포를 가지는 화산응회암 분말 35~55중량부 및 분산제 30~40중량부를 혼합하여 상기 커피찌꺼기 분채의 형성된 공극에 상기 화산응회암 분말이 위치되어 접착시킨 다음, 건조하는 단계
여기서, 상기 바인더수지는 폴리비닐클로라이드 수지, 에틸렌 비닐아세테이트 수지, 폴리에틸렌 수지, 실리콘 수지, 천연고무로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 분산제는 양이온성 계면활성제인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 블랜드 수지 100중량부에 대하여, 라우르산(Lauric acid), 과황산 암모늄(Ammonium Persulfate), 히드록시프롤린(hydroxyproline)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 기능강화물질 5 ~ 20중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는 또한, 상기 슬리퍼 제조용 조성물을 사용하여 제조된 슬리퍼가 제공된다.
보다 구체적으로, 상기 슬리퍼는 하기의 제조단계를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
(a) 폴리비닐클로라이드(PVC) 100중량부에 대하여, 디옥틸 테레프탈레이트(DOTP) 60~95중량부, 리사이클 폴리비닐클로라이드(Recycled PVC) 55~70중량부를 포함하도록 혼합하여 블랜드수지를 준비하는 단계;
(b) 0.07~0.10㎛의 입도분포를 가지는 커피찌꺼기 분패를 준비하고, 일정온도 및 압력하에 팽화시켜 열린셀 구조의 공극을 가지도록 가공하고, 분쇄한 다음, 바인더수지와 화산응회암 분말을 혼합하여 상기 공극에 상기 화산응회암 분말이 결합되어 있는 상태의 항균처리된 커피찌꺼기 분채를 준비하는 단계;
(c) 상기 (a)단계의 블랜드수지 100중량부에 대하여, 발포제 4~8중량부, 항균처리된 커피찌꺼기 분채 25~35중량부를 포함하도록 혼합한 다음, 그 혼합물을 60~90분간 숙성시키는 단계; 및
(d) 상기 (c)단계의 혼합물을 호퍼통에 넣고 150~180℃의 온도로 가열하여 용융시키고, 그 용융물을 슬리퍼 성형틀(금형)에 투입한 후, 발포시킨 다음 냉각시키는 단계.
여기서, 상기 (b)단계의 항균처리된 커피찌꺼기 분채는 하기의 단계로 제조되는 것을 특징으로 한다.
(1) 폐기 처리되는 커피찌꺼기를 원적외선으로 60~70분동안 열처리하여 항균처리하고, 항균처리된 커피찌꺼기 분채를 탄산수에 1~2시간 침지시키는 전처리 단계;
(2) 상기 전처리된 커피찌꺼기 분채의 수분함량을 상온에서 건조하여 커피찌꺼기 분채 총 중량대비 5.0 ~ 20.0중량%로 조절하는 단계;
(3) 회전식 팽화기에서 8 내지 10㎏／㎠의 압력 및 130~150℃의 온도에서 팽화시키는 단계; 및
(4) 상기 팽화된 커피찌꺼기를 0.07~0.10㎛의 입도분포를 가지도록 분쇄하여 팽화된 커피찌꺼기 분채를 준비하고, 상기 커피찌꺼기 분채 100중량부에 대하여, 바인더수지 40~50중량부, 0.01~0.05㎛의 입도분포를 가지는 화산응회암 분말 35~55중량부 및 분산제 30~40중량부를 혼합하여 상기 커피찌꺼기 분채의 형성된 공극에 상기 화산응회암 분말이 위치되어 접착시킨 다음, 건조하는 단계.
본 발명에 의해 제공되는 슬리퍼 제조용 조성물은 폐기처리되는 커피찌꺼기를 특수 가공하여 사용함으로써, 인체유해성분을 흡착제거, 악취 탈취 능력은 물론 천연항균 기능까지 갖는 친환경적인 신발을 제조하되, 폐PVC도 함께 재활용하여 자원 재활용에 따른 비용절감을 도모하고, 원자재 수급 원활성을 확보하여 친환경 슬리퍼 제조용 조성물을 제공하고, 그 조성물을 사용하여 제조된 슬리퍼를 제공함으로써 소비자 입장에서는 보다 친환경적인 신발을 착용할 수 있도록 개선된 효과를 얻을 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 본 발명자들은 매년 대량으로 폐기처분되어 버려지는 커피찌꺼기를 특수 가공하여 기능성물질로 합성수지재(PVC)와 혼합함으로써 항균성, 소취성, 탈취성, 유해성분 흡착능을 슬리퍼에 적용함으로써 친환경 슬리퍼를 제공하고자 함에 그 목적을 가지고 있는 것으로,
보다 구체적으로 매년 대량의 양으로 폐기처분되는 커피찌꺼기를 특수가공하여 기능성 첨가제로 사용시 매우 유용한 재료로 사용할 수 있음을 알게되어 본 발명을 완성하게 되었다.
상기 커피찌꺼기는 원두커피 등의 찌꺼기로서 천연소재로 커피가 탈취기능이 있음은 널리 알려져 있는 사실이며, 커피에 포함된 멜라노이딘 성분은 포도상구균, 대장균 등과 같은 균의 집단 형성을 억제하고 이 균을 제거하는기능을 한다. 이러한 기능을 가진 커피찌꺼기를 특수가공하여 슬리퍼 제조시 수지에 필러로서 혼합하면 치수안정화는 물론, 인체 무해하고, 악취를 탈취함은 물론 항균성을 확보할 수 있느 특성이 있고, 포름알데하이드, 유기성 미세먼지를 흡착하는 기능성을 부여할 수 있음을 알게 되어 본 발명을 완성하게 된 것이다.
이하에서 본 발명에 대한 설명은 합성수지재로 폴리비닐클로라이드(PVC)를 중심으로 설명되나, 슬리퍼를 제조하는 데 사용되는 합성수지재, 즉, 폴리에스테르수지, 폴리우레탄 수지, 실리콘 수지 등 슬리퍼 가공용 합성수지재는 어는 것을 사용하여도 동일유사한 효과를 기대할 수 있으며, 통상의 기술자라면 본 발명을 저해 하지 않는 범위내에서 합성수지재를 적의 선택하여 슬리퍼를 제조할 수 있는 것이다.
본 발명에 따른 합성수지재 슬리퍼 제조용 조성물은 폴리비닐클로라이드(PVC) 100중량부에 대하여, 디옥틸 테레프탈레이트(DOTP) 60~95중량부, 리사이클 폴리비닐클로라이드(Recycled PVC) 55~70중량부를 포함하는 블랜드수지를 준비하고, 상기 블랜드수지 100중량부에 대하여, 발포제 4~8중량부, 항균처리된 커피찌꺼기 분채 25~35중량부를 포함하도록 혼합한 조성물에 그 기술적 특징이 있다.
이때, 바람직하게 상기 발포제는 통상 합성수지 발포에 사용되는 것이라면, 어느 것을 선택하여 사용하여도 되나, 보다 바람직하게는 저온에서도 분해 발포가가능한 암모니움 디카보네이트(Ammonium Dicarbonate)를 사용하는 것이 가장 좋다. 상기 암모니움 디카보네이트는 60±5℃의 온도에서 PVC를 분해발포하며, 분해 생성시 방출되는 가스나 분해 잔사물이 무독성이고, 불연성이며, 수지 성질에 영향을 미치지 않기 때문이다.
만일, 그 사용량이 4중량부 미만일 경우에는 PVC의 분해 발포가 잘 안이루어지는 문제가 있을 수 있고, 8중량부를 초과하여 사용할 경우에는 불규칙한 발포로 기포가 다수 형성되어 슬리퍼의 물성을 저하시키는 문제가 있을 수 있다.
상기 디옥틸 테레프탈레이트(DOTP)는 유연성과 가공성을 높이는 첨가제로 만일 상기 혼합량의 임계치를 벗어날 경우에는 유연성과 가공성이 저하되는 단점이 있다.
상기 리사이클 폴리비닐클로라이드는 폐슬리퍼, 폐 PVC 가공품으로부터 재활용되어 가공된 것으로, 상기 임계치를 벗어나 혼합될 경우, 슬리퍼의 가공성이 저하되거나, 최종 산물인 슬리퍼의 유연성이 저하되고, 또한 발포성이 저하될 우려가 있어 딱딱하게 발포성형되는 현상이 일어나 사용자로 하여금 불편함을 느끼게 할 수 있는 문제가 있을 수 있다.
본 발명에 따르면, 바람직하게 상기 항균처리된 커피찌꺼기 분채는 0.07~0.10㎛의 입도분포를 가지는 것으로, 일정온도 및 압력하에 팽화시켜 열린셀 구조의 공극을 가지도록 가공하고, 분쇄한 다음, 바인더수지와 화산응회암 분말을 혼합하여 상기 공극에 상기 화산응회암 분말이 결합되어 있는 분채로 가공된 것을 사용하는 것이다.
보다 바람직하게, 상기 항균처리된 커피찌꺼기 분채의 준비는 하기의 단계를 포함하는 제조방법에 의헤 제조된 것을 사용하는 것이 좋다.
(1) 폐기 처리되는 커피찌꺼기를 원적외선으로 60~70분동안 열처리하여 항균처리하고, 항균처리된 커피찌꺼기 분채를 탄산수에 1~2시간 침지시키는 전처리 단계;
(2) 상기 전처리된 커피찌꺼기 분채의 수분함량을 상온에서 건조하여 커피찌꺼기 분채 총 중량대비 5.0 ~ 20.0중량%로 조절하는 단계;
(3) 회전식 팽화기에서 8 내지 10㎏／㎠의 압력 및 130~150℃의 온도에서 팽화시키는 단계; 및
(4) 상기 팽화된 커피찌꺼기를 0.07~0.10㎛의 입도분포를 가지도록 분쇄하여 팽화된 커피찌꺼기 분채를 준비하고, 상기 커피찌꺼기 분채 100중량부에 대하여, 바인더수지 40~50중량부, 0.01~0.05㎛의 입도분포를 가지는 화산응회암 분말 35~55중량부 및 분산제 30~40중량부를 혼합하여 상기 커피찌꺼기 분채의 형성된 공극에 상기 화산응회암 분말이 위치되어 접착시킨 다음, 건조하는 단계.
이때, 상기 (4)단계의 건조가 완료된 후, 필요에 따라 본 발명에서 요구되어지는 입도분포를 가지도록 분쇄하는 과정을 더 수행할 수 있다.
여기서, 바람직하게 상기 (1)단계의 폐기 처리되는 커피찌꺼기는 수거과정에서 오염될 수 있기 때문에, 또한, 덩어리져 있는 형태로 수거되는 경우가 많기 때문에, 호페에서 100℃이상의 온도로 일차 열처리한 후, 미분쇄하여 준비한 다음 사용하는 것이 좋다.
상기 (1)단계는 바람직하게 0.3 내지 0.5 MPa의 압력에서 수행될 수 있다.
상기 탄산이온은 상온에서 용해도가 상대적으로 낮으므로 탄산가스의 공기 중 배출을 억제할 수 있으며, 저온 및 고압의 조건을 유지하여 공정 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있느 s장점이 있다. 특히, 상기 탄산 이온은 고압에서 상기 커피찌꺼기의 조직 내로 효과적으로 침투하여 조직 구조를 확장시킬 뿐만 아니라, 커피찌꺼기와 효과적으로 상호 작용하므로 전처리 공정의 효율이 극대화될 수 있다. 다만, 과도하게 높은 압력은 공정 비용의 상승을 야기하고, 낮은 압력에서는 탄산 이온 및 커피찌꺼기의 조직 간 상호 작용이 감소할 수 있다.
바람직하게 상기 탄산수 침지처리는 5 내지 25℃ 범위내에서 이루어지는 것이 좋으며, 만일 온도가 5℃ 미만이면 커피찌꺼기의 조직이 경직되어 조직 구조가 효과적으로 팽창하지 않고, 25℃ 초과이면 탄산 가스가 공기 중으로 배출되어 공정 효율이 저하될 수 있다. 또한, 상기 전처리 시간이 1시간 미만이면 커피찌꺼기의 조직 구조가 충분히 확장되지 않아 목적하는 기술적 효과가 구현되지 않을 수 있으며, 2시간을 초과하면 시간이 과다하게 소요되어 비용 효율이 저하될 수 있다.
상기 (2)단계에서 상기 커피찌꺼기의 수분 함량은 상기 전처리 단계에서 다량의 수분을 함유할 수 있으며, 함유된 수분의 함량을 제어하여 팽화효율을 증대시킬 수 있다. 수분 함량이 과다하거나 과소한 경우 팽화 효율이 감소하거나, 탄화 현상이 증대될 수 있는 문제가 있다.
바람직하게 상기 수분함량의 조절은 상온에서 자연건조하여 이루어지는 것이 팽화시 부정적인 영향을 미칠 수 있는 요인을 최소화 할 수 있어, 팽화 효율을 높일 수 있다.
상기 (3)단계는 커피찌꺼기의 팽화과정으로 당해 기술분야에서 널리 사용되는 회전식 팽화기에서 수행될 수 있다.
이때, 통상적으로는 상기 팽화과정은 고압 및 고온의 조건에서 수행되나, 상기 탄산수를 이용한 전처리 단계에서 팽화조건을 현저히 온화하게 낮출 수 있다. 특히, 상대적으로 낮은 온도 및 압력 하에서 팽화과정이 수행 될 수 있으므로 제조비용이 감소되는 장점이 있다.
본 발명에 따르면, 상기 커피찌거기 전처리시 사용되는 상기 원적외선은 50 내지 1,000㎛의 파장으로 적외선 복사 중에서 파장이 긴 영역의 전자기 복사로서 파장이 길어 커피찌꺼기 내부로 용이하게 침투할 수 있으며, 커피찌꺼기를 전체적으로 고르게 가열할 수 있는 장점이 있다. 바람직하게 상기 열처리는 60분 내지 70분 동안 수행될 수 있다. 상기 팽화과정은 열이나 압력 등 외부 요인에 의해 유발될 수 있는 커피찌꺼기의 물리적 특성 변화를 최소화하고자 온화한 조건 하에서 수행할 수 있으며, 열처리 공정 시간이 길면 커피찌꺼기의 물성이 변형될 수 있으므로 열처리 조건은 적절히 제어될 수 있다.
상기 (3)단계의 팽화과정에서 커피찌꺼기는 팽화에 의해 조직이 다공질화 되게 된다. 다공질화 됨으로 인해 탈취효과르 높일 수 있게 된다. 이렇게 팽화된 커피찌꺼기는 바람직하게 상기 팽화된 커피찌꺼기를 0.07~0.10㎛의 입도분포를 가지도록 분쇄하여 팽화된 커피찌꺼기 분채를 준비하는 것이다. 여기에 상기 커피찌꺼기 분채 100중량부에 대하여, 바인더수지 40~50중량부, 0.01~0.05㎛의 입도분포를 가지는 화산응회암 분말 35~55중량부 및 분산제 30~40중량부를 혼합하여 상기 커피찌꺼기 분채의 형성된 공극에 상기 화산응회암 분말이 위치되어 접착시킨다. 상기 화산응회암 분말이 상기 공극에 고르게 분산되어 접착된 상태를 유지하기 위해서 분산제를 혼합시 임계치를 벗어날 경우에는 분산이 잘 이루어지지 않아 화산응회암 분말이 커피찌꺼기의 공극에 고르게 분포되지 않고 떡지는 현상이 일어날 수 있거나, 또는 바인더수지의 바인딩 효과를 저해시켜 화산응회암 분말이 커피찌꺼기에 접착되지 않는 현상이 발생할 수 있다. 또한, 그 입도분포가 0.01~0.05㎛의 범위르 벗어날 경우에는 즉, 너무 작은 입도를 가질 경우, 또흔 너무 큰 입자크기를 가질경우 떡짐현상으로 커피찌꺼기의 공극에 안착되지 않고 오히려 커피찌꺼기를 피복하는 현상이 일어나거나, 혹은 공극에 원활날 수 있으며, 또한, 더무 큰 입자크기를 가질 경우 공극에 잘 안착되지 않아 필러로 사용시 커피찌꺼기로부터 기대할 수 있는 물리적 특성을 얻기 어렵고, 슬리퍼의 물성 저하가 일어날 수 있는 문제가 있다.
또한, 상기 바인더수지는 40중량부 미만일 경우에는 커피찌꺼기의 공극에 화산응회암 분말이 접착되지 않는 현상이 일어날 수 있고, 50중량부를 초과할 경우에는 커피찌꺼기 가공 후 바인더가 반응되지 않고 잔존할 수 있어 슬리퍼 제조시 물성변화가 일어날 수 있는 문제가 있다.
본 발명에 따르면, 바람직하게 상기 바인더수지는 폴리비닐클로라이드 수지, 에틸렌 비닐아세테이트 수지, 폴리에틸렌 수지, 실리콘 수지, 천연고무로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용하며, 상기 분산제는 양이온성 계면활성제를 사용한다. 상기 양이온성 계변활성제는 본 발명을 저해하지 않는 범위내에서 통상 분산성을 기대할 수 있는 것이라면 어느 것을 사용하여도 무방하다.
본 발명에 따르면, 물성저하를 초래하지 않는 범위내에서 상기 블랜드 수지 100중량부에 대하여, 라우르산(Lauric acid), 과황산 암모늄(Ammonium Persulfate), 히드록시프롤린(hydroxyproline)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 기능강화물질 5 ~ 20중량부를 더 포함하도록 투입할 수 있다.
이때, 상기 라우르산(Lauric Acid)은 가공성과 성형성을 증대시키는 기능을 하고, 과황산 암모늄(Ammonium Persulfate)은 산도를 조절하여 산화를 방지함으로써 내침식성을 강화시킬 수 있고, 히드록시프롤린(hydroxyproline)은 소재 유연성을 더욱 강화시키면서 방습, 방오 특성을 강화시킬 수 있다. 바람직하게는 이들을 혼합한 혼합물을 사용하는 것이 좋으며, 그 혼합비율은 특별히 한정하지는 않는다, 다만, 그 혼합물의 첨가량이 상기 임계치를 벗어나지 않는 범위내로 혼합구성되는 것이다.
이상의 본 발명에 따라 커피찌꺼기를 특수가공하여 준비된 것을 포함하는 슬리퍼 제조용 조성물을 사용하여 친환경 슬리퍼를 제공할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 슬리퍼는 하기의 제조단계를 포함하여 제조되는 것이다.
[슬리퍼 제조]
(a) 폴리비닐클로라이드(PVC) 100중량부에 대하여, 디옥틸 테레프탈레이트(DOTP) 60~95중량부, 리사이클 폴리비닐클로라이드(Recycled PVC) 55~70중량부를 포함하도록 혼합하여 블랜드수지를 준비하는 단계;
(b) 0.07~0.10㎛의 입도분포를 가지는 커피찌꺼기 분패를 준비하고, 일정온도 및 압력하에 팽화시켜 열린셀 구조의 공극을 가지도록 가공하고, 분쇄한 다음, 바인더수지와 화산응회암 분말을 혼합하여 상기 공극에 상기 화산응회암 분말이 결합되어 있는 상태의 항균처리된 커피찌꺼기 분채를 준비하는 단계;
(c) 상기 (a)단계의 블랜드수지 100중량부에 대하여, 발포제 4~8중량부, 항균처리된 커피찌꺼기 분채 25~35중량부를 포함하도록 혼합한 다음, 그 혼합물을 60~90분간 숙성시키는 단계; 및
(d) 상기 (c)단계의 혼합물을 호퍼통에 넣고 150~180℃의 온도로 가열하여 용융시키고, 그 용융물을 슬리퍼 성형틀(금형)에 투입한 후, 발포시킨 다음 냉각시키는 단계.
이때, 바람직하게 상기 (b)단계의 항균처리된 커피찌꺼기 분채는 하기의 단계로 제조되는 것을 사용한다.
[커피찌꺼기 특수가공 방법]
(1) 폐기 처리되는 커피찌꺼기를 원적외선으로 60~70분동안 열처리하여 항균처리하고, 항균처리된 커피찌꺼기 분채를 탄산수에 1~2시간 침지시키는 전처리 단계;
(2) 상기 전처리된 커피찌꺼기 분채의 수분함량을 상온에서 건조하여 커피찌꺼기 분채 총 중량대비 5.0 ~ 20.0중량%로 조절하는 단계;
(3) 회전식 팽화기에서 8 내지 10㎏／㎠의 압력 및 130~150℃의 온도에서 팽화시키는 단계; 및
(4) 상기 팽화된 커피찌꺼기를 0.07~0.10㎛의 입도분포를 가지도록 분쇄하여 팽화된 커피찌꺼기 분채를 준비하고, 상기 커피찌꺼기 분채 100중량부에 대하여, 바인더수지 40~50중량부, 0.01~0.05㎛의 입도분포를 가지는 화산응회암 분말 35~55중량부 및 분산제 30~40중량부를 혼합하여 상기 커피찌꺼기 분채의 형성된 공극에 상기 화산응회암 분말이 위치되어 접착시킨 다음, 건조하는 단계.
이대, 상기 커피찌꺼기의 특수가공방법에 대한 구체적인 설명은 이상에서 설명된 바에 따른다.
본 발명의 발명자들은 이상에서 제공되는 특수가공된 커피찌꺼기를 사용하여 상기 본 발명에 따라 개시된 슬리퍼의 제조단계에 따라 각각의 조성성분의 혼합량의 범위내로 슬리퍼 제조용 조성물을 준비하고, 상기 슬리퍼 제조용 조성물을 슬리퍼 모양 금형에 투입하여 발포성형 시켜 슬리퍼를 제조하고, 친환경 항균성 평가를 실시하여 보았으며, 사용자로 하여금 착화감을 관응시험하여 보았다.
이와 비교대상으로 커피찌꺼기를 사용하지 않고, 통상의 PVC수지만을 사용하여 제조된 슬리퍼를 준비하여 본 발명에 따른 슬리퍼와 비교하여 보았으며, 그 결과는 하기 표 1에 나타내었다.
| 검사항목 | 단위 및 기준 | 실시예 | 비교예 | |
| 1 | 2 | 1 | ||
| 착화감 | 관능시험(성인남여 각10명) | 4.8 | 4.9 | 4.6 |
| 항균시험(%) | Statphylococcus aureus Klebsiella pneumoniae |
99.9 | 99.9 | 48.6 |
| 탈취성시험(%) | NH3, 가스검지관법 (120min) |
99.9 | 99.9 | 45.7 |
상기 표 1에서 착화감은 성인남여 각10명을 선발하여 슬리퍼를 신어본 후 착화감이 아주 좋으면 5, 약간부드러우면 4, 보통이면 3, 약간 나쁘면 2, 아주나쁘면 1로 하여 합산 후, 평균하여 소수점 첫째짜리까지 반올림 하여 표기하였다.
상기 표 1에서 실시예 1은 기능성강화물질을 더 첨가하지 않고 제조된 슬리퍼이고, 실시예 2는 기능성 강화물질로 라우르산(Lauric acid), 과황산 암모늄(Ammonium Persulfate), 히드록시프롤린(hydroxyproline)을 혼합한 혼합물을 준비하여 더 첨가한 조성물을 사용하여 제조된 슬리퍼이다.
상기 표 1의 결과로 살펴 보면, 착화감은 실시예 1, 2 및 비교예 1의 경우 모두 착화감은 크게 차이나지 않은 범위내에서 우수한 평가가 이루어졌고, 실시예 1, 2의 경우 원적외선 방출, 음이온 방출 및 게르마늄이 함유되어 있고, 천연 광촉매 기능을 가지며, 항균작용과 곰팡이, 악취제거능이 우수한 화산응회암 분말이 포함된 특수가공된 커피찌꺼기, 또는 기능성강화물질을 포함함에 따라 항균성 및 탈취성의 성능이 비교예1에 비해 월등히 우수한 성질을 나타내는 것을 알 수 있엇다.
이상 살펴본 바, 본 발명에 따라 특수가공된 커피찌꺼기를 사용하여 슬리퍼를 제조시 사용자에게 우수한 사용감을 가질 수 있는 슬리퍼를 제공할 수 있고, 또한, 폐 PVC를 재활용하여 사용하고, 대부분의 량을 폐기처분하여 버려지는 천연물질인 커피찌꺼기를 새롭게 특수 가공하여 사용함으로써 새로운 친환경 슬리퍼를 제공할 수 있는 것이다.
Claims (10)
- 폴리비닐클로라이드(PVC) 100중량부에 대하여, 디옥틸 테레프탈레이트(DOTP) 60~95중량부, 리사이클 폴리비닐클로라이드(Recycled PVC) 55~70중량부를 포함하는 블랜드수지를 준비하고, 상기 블랜드수지 100중량부에 대하여, 발포제 4~8중량부, 항균처리된 커피찌꺼기 분채 25~35중량부를 포함하도록 혼합하며,
상기 항균처리된 커피찌꺼기 분채는 0.07~0.10㎛의 입도분포를 가지는 것으로, 일정온도 및 압력하에 팽화시켜 열린셀 구조의 공극을 가지도록 가공하고, 분쇄한 다음, 바인더수지와 화산응회암 분말을 혼합하여 상기 공극에 상기 화산응회암 분말이 결합되어 있는 분채인 것을 특징으로 하는 슬리퍼 제조용 조성물.
- 제 1 항에 있어서,
상기 발포제는 암모니움 디카보네이트(Ammonium Dicarbonate)인 것을 특징으로 하는 슬리퍼 제조용 조성물.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 항균처리된 커피찌꺼기 분채의 준비는 하기의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬리퍼 제조용 조성물.
(1) 폐기 처리되는 커피찌꺼기를 원적외선으로 60~70분동안 열처리하여 항균처리하고, 항균처리된 커피찌꺼기 분채를 탄산수에 1~2시간 침지시키는 전처리 단계;
(2) 상기 전처리된 커피찌꺼기 분채의 수분함량을 상온에서 건조하여 커피찌꺼기 분채 총 중량대비 5.0 ~ 20.0중량%로 조절하는 단계;
(3) 회전식 팽화기에서 8 내지 10㎏／㎠의 압력 및 130~150℃의 온도에서 팽화시키는 단계; 및
(4) 상기 팽화된 커피찌꺼기를 0.07~0.10㎛의 입도분포를 가지도록 분쇄하여 팽화된 커피찌꺼기 분채를 준비하고, 상기 커피찌꺼기 분채 100중량부에 대하여, 바인더수지 40~50중량부, 0.01~0.05㎛의 입도분포를 가지는 화산응회암 분말 35~55중량부 및 분산제 30~40중량부를 혼합하여 상기 커피찌꺼기 분채의 형성된 공극에 상기 화산응회암 분말이 위치되어 접착시킨 다음, 건조하는 단계
- 제 4 항에 있어서,
상기 바인더수지는 폴리비닐클로라이드 수지, 에틸렌 비닐아세테이트 수지, 폴리에틸렌 수지, 실리콘 수지, 천연고무로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 슬리퍼 제조용 조성물.
- 제 4 항에 있어서,
상기 분산제는 양이온성 계면활성제를 사용하는 것을 특징으로 하는 슬리퍼 제조용 조성물.
- 제 1 항에 있어서,
상기 블랜드 수지 100중량부에 대하여, 라우르산(Lauric acid), 과황산 암모늄(Ammonium Persulfate), 히드록시프롤린(hydroxyproline)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 기능강화물질 5 ~ 20중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬리퍼 제조용 조성물.
- 청구항 제1항, 제2항, 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항 기재의 조성물을 이용하여 제조된 슬리퍼.
- 제 8 항에 있어서,
상기 슬리퍼는 하기의 제조단계를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 하는 슬리퍼.
(a) 폴리비닐클로라이드(PVC) 100중량부에 대하여, 디옥틸 테레프탈레이트(DOTP) 60~95중량부, 리사이클 폴리비닐클로라이드(Recycled PVC) 55~70중량부를 포함하도록 혼합하여 블랜드수지를 준비하는 단계;
(b) 0.07~0.10㎛의 입도분포를 가지는 커피찌꺼기 분패를 준비하고, 일정온도 및 압력하에 팽화시켜 열린셀 구조의 공극을 가지도록 가공하고, 분쇄한 다음, 바인더수지와 화산응회암 분말을 혼합하여 상기 공극에 상기 화산응회암 분말이 결합되어 있는 상태의 항균처리된 커피찌꺼기 분채를 준비하는 단계;
(c) 상기 (a)단계의 블랜드수지 100중량부에 대하여, 발포제 4~8중량부, 항균처리된 커피찌꺼기 분채 25~35중량부를 포함하도록 혼합한 다음, 그 혼합물을 60~90분간 숙성시키는 단계; 및
(d) 상기 (c)단계의 혼합물을 호퍼통에 넣고 150~180℃의 온도로 가열하여 용융시키고, 그 용융물을 슬리퍼 성형틀(금형)에 투입한 후, 발포시킨 다음 냉각시키는 단계.
- 제 9 항에 있어서,
상기 (b)단계의 항균처리된 커피찌꺼기 분채는 하기의 단계로 제조되는 것을 특징으로 하는 슬리퍼.
(1) 폐기 처리되는 커피찌꺼기를 원적외선으로 60~70분동안 열처리하여 항균처리하고, 항균처리된 커피찌꺼기 분채를 탄산수에 1~2시간 침지시키는 전처리 단계;
(2) 상기 전처리된 커피찌꺼기 분채의 수분함량을 상온에서 건조하여 커피찌꺼기 분채 총 중량대비 5.0 ~ 20.0중량%로 조절하는 단계;
(3) 회전식 팽화기에서 8 내지 10㎏／㎠의 압력 및 130~150℃의 온도에서 팽화시키는 단계; 및
(4) 상기 팽화된 커피찌꺼기를 0.07~0.10㎛의 입도분포를 가지도록 분쇄하여 팽화된 커피찌꺼기 분채를 준비하고, 상기 커피찌꺼기 분채 100중량부에 대하여, 바인더수지 40~50중량부, 0.01~0.05㎛의 입도분포를 가지는 화산응회암 분말 35~55중량부 및 분산제 30~40중량부를 혼합하여 상기 커피찌꺼기 분채의 형성된 공극에 상기 화산응회암 분말이 위치되어 접착시킨 다음, 건조하는 단계.
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2023
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