KR102661441B1 - 친환경 생분해성 원단의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 친환경 생분해성 원단의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 한지섬유로 한지사를 제조하는 한지사제조단계, 상기 한지사제조단계를 통해 제조된 한지사와 분해촉진제가 함유된 재생 폴리에틸렌테레프탈레이트사를 직조하는 직조단계, 상기 직조단계를 통해 제조된 직물의 표면에 방수제 혼합물을 도포하는 방수제도포단계 및 상기 방수제도포단계를 통해 방수제 혼합물이 도포된 직물의 표면에 항균코팅액을 코팅하는 항균코팅단계로 이루어진다.
상기의 과정으로 이루어지는 생분해성 원단의 제조방법은 질감이 우수하고 경량이며 우수한 내수성, 통기성 및 항균성을 나타낼 뿐만 아니라, 분해촉진제가 함유된 재생 폴리에틸렌테레프탈레이트사가 사용되어 생분해성이 우수하며 친환경적인 원단을 제공한다.
상기의 과정으로 이루어지는 생분해성 원단의 제조방법은 질감이 우수하고 경량이며 우수한 내수성, 통기성 및 항균성을 나타낼 뿐만 아니라, 분해촉진제가 함유된 재생 폴리에틸렌테레프탈레이트사가 사용되어 생분해성이 우수하며 친환경적인 원단을 제공한다.
Description
본 발명은 친환경 생분해성 원단의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 질감이 우수하고 경량이며 우수한 내수성, 통기성 및 항균성을 나타낼 뿐만 아니라, 분해촉진제가 함유된 재생 폴리에틸렌테레프탈레이트사가 사용되어 생분해성이 우수하며 친환경적인 원단을 제공하는 친환경 생분해성 원단의 제조방법에 관한 것이다.
종래의 일반적인 섬유패션 소재나 원단 등은 목화나 동물에서 추출된 천연섬유만으로 제조되었으나, 최근에는 섬유화학산업이 발전함에 따라 기계적 물성이나 내수성 등을 개선하기 위해 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리아미드, 아크릴 및 폴리우레탄 등의 합성섬유를 주원료로 하여 제조되고 있다.
그러나, 상기에 나열된 합성섬유를 주원료로 하여 제조된 제품들은 섬유패션 소재로서의 내구성이나 물성에 있어서 여러 장점들을 가지고 있으나, 사용 후 자연분해가 어려워 소각이나 매립 등을 통해 폐기처리 되고 있는데, 소각의 경우 인체나 지구 환경에 부담을 주는 유해물질이 배출되고, 매립의 경우에는 생분해에 수백년의 시간이 소요되며, 미세플라스틱이 발생되고, 발생된 미세 플라스틱이 하천을 거쳐 바다로 흘러들기 때문에 토양이나 해양환경에 지대한 부담을 주고 있다.
한편, 한지섬유를 이용하여 제조되는 한지사는 친환경적인 소재로 안티필링성이 우수하고 원적외선 방출, 항균, 소취성, 통기성, 흡한속건성, 경량성 등의 다양한 기능성을 보유하고 있어 새로운 섬유로 각광받고 있다.
한지사는 원지를 일정한 폭으로 슬리팅(slitting)한 후 연사공정에 의해 제조되고 있으나, 원사의 강도와 신도가 매우 낮아 기계적 강도나 신도가 요구되는 제품으로는 적용이 어려우며, 양말과 언더웨어, 침장류에 국한하여 제품화가 이루어지고 있는 실정이다.
이러한 한지사를 사가공을 통해 해결하려는 시도가 있어 왔으며 그 예로 투포원(two for one) 연사기를 이용하여 한지사를 제조하고 있으나 일반적인 연사기에 적용하기에는 벌룬을 크게 형성시켜야 하는데 이렇게 되면 한지사에 장력이 많이 걸려 사절이 빈번이 발생하게 되고 이를 해결하기 위해 수분을 공급하는 등의 별도의 공정을 추가하여야 하는 문제점이 있으며 제조된 한지사의 인장강도 및 신도등의 물성이 제직에 적용하기에는 취약하여 사절 및 직물의 형태안정성이 저하되는 문제점이 있었다.
또한, 한지사의 기계적 강도나 신도를 향상시키기 위한 다른 방법으로서 한지사를 심사로 하여 합성섬유사를 커버링하는 선행기술이 공개되어 있으나, 상기 선행기술은 한지사 표면에 가용성 합성섬유 사로 커버링하거나 가용성 합성섬유 사의 표면에 한지사를 커버링하여 일반섬유 사와 같은 상태로 꼬임을 주어 제조한 한지사를 이용하여 직물로 제직 및 편직한 다음 직물을 물에 침지시켜 가용성 합성섬유사를 용해 제거함으로써 한지사로만 제직된 직물지를 얻는 것으로서 충분한 강도 및 신축성의 발현이 어려우며 직물의 내구성이 취약한 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 질감이 우수하고 경량이며 우수한 내수성, 통기성 및 항균성을 나타낼 뿐만 아니라, 분해촉진제가 함유된 재생 폴리에틸렌테레프탈레이트사가 사용되어 생분해성이 우수하며 친환경적인 원단을 제공하는 친환경 생분해성 원단의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 한지섬유로 한지사를 제조하는 한지사제조단계, 상기 한지사제조단계를 통해 제조된 한지사 100 중량부와 분해촉진제 0.5 내지 1.5 중량%가 함유된 재생 폴리에틸렌테레프탈레이트사 45 내지 55 중량부를 직조하는 직조단계, 상기 직조단계를 통해 제조된 직물의 표면에 방수제 혼합물을 도포하는 방수제도포단계 및 상기 방수제도포단계를 통해 방수제 혼합물이 도포된 직물의 표면에 항균코팅액을 코팅하는 항균코팅단계로 이루어지며, 방수제도포단계는 상기 직조단계를 통해 제조된 직물이 방수제 혼합물이 저장된 수조를 50 내지 70yd/min 속도로 통과하여 이루어지고, 상기 방수제 혼합물은 발수제 90 내지 110 중량부, 천연 접착제 5 내지 15 중량부 및 증점제 2 내지 10 중량부로 이루어지며, 상기 발수제는 불소계, 실리콘계 및 우레탄계로 이루어진 그룹에서 선택된 하나로 이루어지고, 상기 분해촉진제는 활성 메틸렌기를 갖는 천연의 다불포화지방산으로 이루어지며, 상기 항균코팅액은 패각 소성 분말 100 중량부, 물 100 내지 200 중량부, 광물분말 30 내지 50 중량부 및 천연 접착제 40 내지 60 중량부로 이루어지고, 상기 천연 접착제는 양성전분 100 중량부, 덱스트린 80 내지 120 중량부, 대두단백 80 내지 120 중량부, 밀크 카제인 80 내지 120 중량부, 암모니아수 80 내지 120 중량부, 아라비아 검 80 내지 120 중량부 및 알긴산 소다 80 내지 120 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 친환경 생분해성 원단의 제조방법을 제공함에 의해 달성된다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 한지사는 T/M 500 내지 700의 꼬임을 가지며, 섬도가 180 내지 350 데니어인 것으로 한다.
본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 직조단계는 상기 한지사제조단계를 통해 제조된 한지사 100 중량부와 분해촉진제가 함유된 재생 폴리에틸렌테레프탈레이스사 45 내지 55 중량부를 직조하여 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 바람직한 특징에 따르면, 상기 패각 소성 분말은 패각을 900 내지 1200℃의 온도로 2 내지 4시간 동안 소성한 후에, 10 내지 200 나노미터의 입자크기로 분쇄하여 이루어지며, 상기 패각은 가리비, 굴, 대합 및 꼬막으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 광물분말은 일라이트 100 중량부, 옥 80 내지 120 중량부, 자수정 80 내지 120 중량부, 모나자이드 20 내지 30 중량부, 제올라이트 65 내지 75 중량부, 맥반석 40 내지 50 중량부, 벤토나이트 20 내지 25 중량부 및 규조토 20 내지 25 중량부로 이루어지는 것으로 한다.
본 발명에 따른 친환경 생분해성 원단의 제조방법은 질감이 우수하고 경량이며 우수한 내수성, 통기성 및 항균성을 나타낼 뿐만 아니라, 분해촉진제가 함유된 재생 폴리에틸렌테레프탈레이트사가 사용되어 생분해성이 우수하며 친환경적인 원단을 제공하는 탁월한 효과를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 친환경 생분해성 원단의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예와 각 성분의 물성을 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
본 발명에 따른 친환경 생분해성 원단의 제조방법은 한지섬유로 한지사를 제조하는 한지사제조단계(S101), 상기 한지사제조단계(S101)를 통해 제조된 한지사와 분해촉진제가 함유된 재생 폴리에틸렌테레프탈레이트사를 직조하는 직조단계(S103), 상기 직조단계(S103)를 통해 제조된 직물의 표면에 방수제 혼합물을 도포하는 방수제도포단계(S105) 및 상기 방수제도포단계(S105)를 통해 방수제 혼합물이 도포된 직물의 표면에 항균코팅액을 코팅하는 항균코팅단계(S107)로 이루어진다.
상기 한지사제조단계(S101)는 한지섬유를 이용하여 한지사를 제조하는 단계로, 한지섬유를 슬리팅하여 테이프형태로 제조한 후에 일정하게 꼬임을 부여하여 실의 형태로 제조하는 단계로, 한지섬유를 슬리팅하여 테이프형태로 제조한 후에 T/M(Twist per meter) 500 내지 700의 꼬임을 부여하여 섬도가 180 내지 350 데니어인 한지사로 제조하는 과정으로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 꼬임수에 따라 한지사의 성질이 확연하게 달라지는데, 한지사에 꼬임을 주면 한지사의 모든 점은 중심을 향하여 힘을 가하고, 인접하는 섬유간에는 서로 밀어내는 압력이 발생하는데, 이 압력에 의한 섬유간의 마찰은 섬유의 활탈(滑脫)을 방지하고 한지사에 강력이 부여된다. 꼬임이 증가하여 최대의 강력을 가질 때의 꼬임을 포화꼬임이라고 하는데 그 이상으로 꼬임을 증가시키면 비틀림(strain)이 증가하여 강력이 감소하고 꼬임수가 증가하면 점점 한지사의 굵기는 가늘어지나 단단해지며 변형이 어려워져서 경/위사 공간률이 증가되기 때문에, 원단의 함기성을 증가시키며, 함기성이 증가된 원단은 보온효과가 우수할 뿐만 아니라, 쿠션감, 질감 및 촉감 등이 향상된다.
상기와 같은 과정을 통해 제조된 한지사는 천연섬유의 질감, 항균성 및 흡습성등을 최대한 발현하면서도 경량이면서 우수한 탄성을 나타내게 되는데, 상기 한지사의 꼬임이 T/M 500 미만이면 한지사의 탄성이 저하되며, 상기 한지사의 꼬임이 T/M 700을 초과하게 되면 한지사의 탄성은 크게 향상되지 않으면서 비틀림이 증가하여 한지사의 굵기가 지나치게 감소하여 기계적 물성이 저하될 수 있기 때문에 바람직하지 못하다.
상기 직조단계(S103)는 상기 한지사제조단계(S101)를 통해 제조된 한지사와 분해촉진제 함유된 재생 폴리에틸렌테레프탈레이트를 직조하는 단계로, 상기 한지사제조단계(S101)를 통해 제조된 한지사 100 중량부와 분해촉진제가 함유된 재생 폴리에틸렌테레프탈레이트사 45 내지 55 중량부를 직조하는 과정으로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 직조단계(S103)에서 분해촉진제가 함유된 재생 폴리에틸렌테레프탈레이트사의 사용량이 45 중량부 미만이면 본 발명을 통해 제조되는 친환경 생분해성 원단의 기계적 물성이 지나치게 저하되며, 상기 직조단계(S103)에서 분해촉진제가 함유된 재생 폴리에틸렌테레프탈레이트사의 사용량이 55 중량부를 초과하게 되면 제조되는 친환경 생분해성 원단의 질감이 저하되며 중량이 증가하고, 통기성, 흡습성 및 항균특성 등이 저하될 수 있기 때문에 바람직하지 못하다.
이때, 상기 분해촉진제 함유된 재생 폴리에틸렌테레프탈레이트는 폴리에틸렌테레프탈레이트의 재생과정에서 분해촉진제 0.5 내지 1.5 중량%를 혼합하여 생분해성이 부여되는데, 상기 분해촉진제는 활성 메틸렌기를 갖는 천연의 다불포화지방산으로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 활성 메틸렌기를 갖는 천연의 다불포화지방산에 형성된 활성 메틸렌기는 빛, 열 등의 촉매작용에 의하여 자동 산화된 후, 지질의 열화를 야기함으로써 재생 폴리에틸렌테레프탈레이트사의 산화분해를 촉진하게 된다.
또한, 재생 폴리에틸렌테레프탈레이트사의 분해성의 향상을 위해 분해촉진제는 저분자 구조를 갖는 것이 유리하고, 바람직하게 C18계의 알파리놀렌산(α-Linolenic acid, ALA), 감마리놀렌산(γ-Linolenic acid, GLA) 및 이들의 혼합물(예컨대, 4:6 내지 6:4의 중량비, 더욱 상세하게는 1:1의 중량비로 혼합된 것)이 사용될 수 있는데, 상기 분해촉진제의 함량이 0.5 중량% 미만이면 분해촉진 효과가 미미하며, 상기 분해촉진제의 함량이 1.5 중량%를 초과하게 되면 재생 폴리에틸렌테레프탈레이트사의 산화가 급격하게 진행되어 바람직하지 못하며, 제조비용을 지나치게 증가시키게 된다.
상기 방수제도포단계(S105)는 상기 직조단계(S103)를 통해 제조된 직물의 표면에 방수제 혼합물을 도포하는 단계로, 상기 직조단계(S103)를 통해 제조된 직물이 방수제 혼합물이 저장된 수조를 50 내지 70yd/min의 속도로 통과하도록 한 후에 건조하는 과정으로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기의 과정을 통해 방수제 혼합물이 도포된 직물은 방수 및 발수효과가 부여되어 우수한 내수성을 나타내게 되는데, 상기 방수제 혼합물이 저장된 수조를 통과하는 속도가 50yd/min 미만이면 직물의 수분함량이 지나치게 증가되어 직물에 함유된 한지사의 물성이 지나치게 저하될 뿐만 아니라 건조공정의 효율성이 저하되며, 상기 방수제 혼합물이 저장된 수조를 통과하는 속도가 70yd/min를 초과하게 되면 방수제 혼합물이 직물의 표면에 충분히 도포되지 못하기 때문에 바람직하지 못하다.
이때, 상기 방수제 혼합물은 물 100 중량부, 발수제 90 내지 110 중량부, 천연 접착제 5 내지 15 중량부 및 증점제 2 내지 10 중량부로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 발수제는 90 내지 110 중량부가 함유되며, 불소계, 실리콘계 및 우레탄계로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것이 바람직한데, 상기 불소계 발수제는 C6계의 발수제로 플루오르알킬아크릴레이트 공중합물을 포함하는 것이 바람직하고, 상기 실리콘계 발수제는 폴리디메틸실록산을 포함하는 것이 바람직하며, 상기 우레탄계 발수제는 블록이소시아네이트 공중합물을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 발수제의 함량이 90 중량부 미만이면 방수 및 발수 효과가 미미하며, 상기 발수제의 함량이 110 중량부를 초과하게 되면 물 대비 혼합량이 지나치게 많아 고르게 혼합되지 못하기 때문에, 균일한 도포가 이루어지지 못한다.
또한, 상기 천연 접착제는 5 내지 15 중량부가 함유되며, 상기의 성분으로 이루어지는 방수제 혼합물이 직물의 표면에 견고하게 접착될 수 있도록 할 뿐만 아니라, 친환경 적인 성분으로 이루어져 친환경적인 직물이 제공될 수 있도록 하는 역할을 하는데, 양성전분 100 중량부, 덱스트린 80 내지 120 중량부, 대두단백 80 내지 120 중량부, 밀크 카제인 80 내지 120 중량부, 암모니아수 80 내지 120 중량부, 아라비아 검 80 내지 120 중량부 및 알긴산 소다 80 내지 120 중량부로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 천연 접착제의 함량이 5 중량부 미만이면 상기의 효과가 미미하며, 상기 천연 접착제의 함량이 15 중량부를 초과하게 되면 상기의 효과는 크게 향상되지 않으면서 상기 방수제 혼합물의 점도가 지나치게 증가하여 직물의 표면에 방수제 혼합물이 고르게 도포되지 못할 수 있기 때문에 바람직하지 못하다.
또한, 상기 증점제는 2 내지 10 중량부가 함유되며, 상기 방수제 혼합물이 도포된 직물의 패딩작업 등과 같은 공정의 효율성을 향상시키는 역할을 하는데, 폴리에틸렌 글리콜 디스테아레이트 또는 디에틸렌 글리콜이 사용될 수 있다.
상기 증점제의 함량이 2 중량부 미만이면 상기의 효과가 미미하며, 상기 증점제의 함량이 10 중량부를 초과하게 되면 상기의 효과는 크게 향상되지 않으면서 방수제 혼합물의 점도가 지나치게 증가하여 도포공정의 효율성이 저하될 수 있다.
상기 항균코팅단계(S107)는 상기 방수제도포단계(S105)를 통해 방수제 혼합물이 도포된 직물의 표면에 항균코팅액을 코팅하는 단계로, 상기 방수제도포단계(S105)를 통해 방수제 혼합물이 도포된 직물이 항균코팅액이 저장된 수조를 20 내지 40yd/min의 속도로 통과하도록 한 후에 건조시키는 과정으로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기의 과정을 통해 항균코팅액이 코팅된 직물은 항균 및 탈취효과가 부여되는데, 상기 항균코팅액이 저장된 수조를 통과하는 속도가 20yd/min 미만이면 직물의 이동 속도가 지나치게 늦어져 생산성이 저하되며, 항균코팅액이 저장된 수조를 통과하는 속도가 40yd/min를 초과하게 되면 항균코팅액이 직물의 표면에 균일하게 도포되지 못하기 때문에 바람직하지 못하다.
이때, 상기 항균코팅액은 패각 소성 분말 100 중량부, 물 100 내지 200 중량부, 광물분말 30 내지 50 중량부 및 천연 접착제 40 내지 60 중량부로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 패각 소성 분말은 패각을 900 내지 1200℃의 온도로 2 내지 4시간 동안 소성한 후에, 10 내지 200 나노미터의 입자크기로 분쇄하여 이루어지는 것이 바람직한데, 이때, 상기 패각은 가리비, 굴, 대합 및 꼬막으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것이 더욱 바람직하다.
상기에 나열된 패각 들의 주성분은 탄산칼슘(CaCO3)인데, 패각에 함유된 탄산칼슘은 상기의 소성과정을 통해 산화칼슘(CaO)으로 전환되며, 산화칼슘은 강력한 항균 및 탈취효과를 나타내게 된다. 또한, 상기 산화칼슘이 인체에서 발생하는 땀에 함유된 수분과 접촉할 경우 수산화칼슘(Ca(OH)2) 수용액이 생성되며, 수산화칼슘 수용액은 강한 알칼리성을 나타내고, 수용액 중의 수산화이온(HO-)이 세균의 세포막을 투과하여 세포질을 가수분해함으로써, 강력한 항균 작용을 발휘하게 된다.
이때, 상기 패각의 소성온도가 900℃ 미만이거나 소성시간이 2시간 미만이면 패각의 주성분인 탄산칼슘이 산화칼슘으로 전환되는 비율이 낮아지며, 소성온도가 1200℃를 초과하거나 소성시간이 4시간을 초과하게 되면 소성로의 구동시간 및 구동비용 대비 산화칼슘의 생성 효율이 미미하여 경제적이지 못하다.
또한, 상기의 과정으로 소성된 패각 분말의 입자크기가 10 나노미터 미만이면 항균 및 탈취효과는 크게 향상되지 않으면서 입자간의 뭉침현상이나 비산현상이 발생하기 때문에 바람직하지 못하며, 상기 소성된 가리비 패각 분말의 입자크기가 100 나노미터를 초과하게 되면 소성된 패각 분말의 항균 및 탈취효과가 저하될 수 있다.
또한, 상기 광물분말은 30 내지 50 중량부가 함유되며, 일라이트, 옥, 자수정, 모나자이트, 제올라이트, 맥반석, 벤토나이트 및 규조토로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어질 수 있으며, 일라이트 100 중량부, 옥 80 내지 120 중량부, 자수정 80 내지 120 중량부, 모나자이드 20 내지 30 중량부, 제올라이트 65 내지 75 중량부, 맥반석 40 내지 50 중량부, 벤토나이트 20 내지 25 중량부 및 규조토 20 내지 25 중량부로 이루어지는 것이 더욱 바람직한데, 상기 가리비 소성 분말과 동일한 10 내지 200 나노미터의 입자크기로 분쇄되어 사용되는 것이 바람직하다.
상기의 성분으로 이루어지는 광물분말은 원적외선을 방출하며 항균 및 탈취효과가 우수할 뿐만 아니라, 음이온과 온열을 피부속 깊이 전달하며 배끄럽고 탄력있는 피부를 유지해주는 역할과 음이온 발생과 원적외선 방사의 상호작용으로 피부 노폐물 배출 및 건강한 피부를 유지해주는 역할을 한다.
상기 광물분말의 함량이 30 중량부 미만이면 상기의 효과가 미미하며, 상기 광물분말의 함량이 50 중량부를 초과하게 되면 상기의 효과는 크게 향상되지 않으면서 제조비용을 증가시키고, 상대적으로 패각 소성 분말의 함량이 지나치게 줄어들어 항균 및 탈취효과가 저하될 수 있다.
이때, 상기 천연 접착제의 성분은 상기 방수제도포단계에서 사용된 성분과 역할 및 효과가 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
이하에서는 본 발명에 따른 친환경 생분해성 원단의 제조방법 및 그 제조방법으로 제조된 원단의 물성을 실시예를 들어 설명하기로 한다.
<제조예 1> 패각(가리비) 소성 분말의 제조
가리비 패각을 세척한 후에 1050℃의 온도에서 3시간 동안 소성한 후에 50 나노미터의 평균입도를 갖도록 분쇄하여 패각 소성 분말을 제조하였다.
<제조예 2> 광물분말의 제조
일라이트 100 중량부, 옥 100 중량부, 자수정 100 중량부, 모나자이드 25 중량부, 제올라이트 70 중량부, 맥반석 45 중량부, 벤토나이트 23 중량부 및 규조토 23 중량부를 혼합하고 50 나노미터의 평균입도를 갖도록 분쇄하여 광물분말을 제조하였다.
<제조예 3> 천연 접착제의 제조
양성전분, 덱스트린, 대두단백, 밀크 카제인, 암모니아수, 아라비아 검 및 알긴산 소다를 1:1:1:1:1:1:1의 중량부로 혼합하여 천연 접착제를 제조하였다.
<제조예 4> 방수제 혼합물의 제조
물 100 중량부, 발수제(플루오르알킬아크릴레이트 공중합물을 포함하는 C6계발수제) 105 중량부, 상기 제조예 3을 통해 제조된 천연 접착제 10 중량부 및 증점제(폴리에틸렌 글리콜) 6 중량부를 혼합하여 방수제 혼합물을 제조하였다.
<제조예 5> 항균코팅액의 제조
상기 제조예 1을 통해 제조된 패각 소성 분말 100 중량부에 물 150 중량부, 상기 제조예 2를 통해 제조된 광물분말 40 중량부 및 제조예 3을 통해 제조된 천연접착제 50 중량부를 혼합하여 항균코팅액을 제조하였다.
<실시예 1>
한지섬유를 슬리팅하여 테이프형태로 제조한 후에 T/M(Twist per meter) 600의 꼬임을 부여하여 섬도가 260 데니어인 한지사를 제조하고, 제조된 한지사 100 중량부와 분해촉진제(C18계의 알파리놀렌산과 감마리놀렌산이 1:1의 중량부로 혼합) 1 중량%가 함유된 재생 폴리에틸렌테레프탈레이트사 50 중량부를 직조하고, 상기 제조예 4를 통해 제조된 방수제 혼합물이 저장된 수조를 60yd/min의 속도로 통과시켜 직물에 발수제 혼합물을 도포하고 65℃의 온도로 15분 동안 건조한 후에, 상기 제조예 5를 통해 제조된 항균코팅액이 저장된 수조를 30yd/min의 속도로 통과시켜 항균코팅액을 코팅하고 65℃의 온도로 15분 동안 건조하여 친환경 생분해성 원단을 제조하였다.
<실시예 2>
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 방수제 혼합물이 저장된 수조를 50yd/min의 속도로 통과시켜 친환경 생분해성 원단을 제조하였다.
<실시예 3>
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 방수제 혼합물이 저장된 수조를 70yd/min의 속도로 통과시켜 친환경 생분해성 원단을 제조하였다.
<실시예 4>
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 상기 제조예 3을 통해 제조된 항균 코팅액이 저장된 수조를 20yd/min의 속도로 통과하여 항균혼합물을 도포한 후에 65℃의 온도로 15분 동안 건조하여 친환경 생분해성 원단을 제조하였다.
<실시예 5>
상기 실시예 2와 동일하게 진행하되, 상기 제조예 3을 통해 제조된 항균 코팅액이 저장된 수조를 20yd/min의 속도로 통과하여 항균혼합물을 도포한 후에 65℃의 온도로 15분 동안 건조하여 친환경 생분해성 원단을 제조하였다.
<실시예 6>
상기 실시예 3과 동일하게 진행하되, 상기 제조예 3을 통해 제조된 항균 코팅액이 저장된 수조를 20yd/min의 속도로 통과하여 항균혼합물을 도포한 후에 65℃의 온도로 15분 동안 건조하여 친환경 생분해성 원단을 제조하였다.
<실시예 7>
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 상기 제조예 3을 통해 제조된 항균 코팅액이 저장된 수조를 40yd/min의 속도로 통과하여 항균혼합물을 도포한 후에 65℃의 온도로 15분 동안 건조하여 친환경 생분해성 원단을 제조하였다.
<실시예 8>
상기 실시예 2와 동일하게 진행하되, 상기 제조예 3을 통해 제조된 항균 코팅액이 저장된 수조를 40yd/min의 속도로 통과하여 항균혼합물을 도포한 후에 65℃의 온도로 15분 동안 건조하여 친환경 생분해성 원단을 제조하였다.
<실시예 9>
상기 실시예 3과 동일하게 진행하되, 상기 제조예 3을 통해 제조된 항균 코팅액이 저장된 수조를 40yd/min의 속도로 통과하여 항균혼합물을 도포한 후에 65℃의 온도로 15분 동안 건조하여 친환경 생분해성 원단을 제조하였다.
<비교예 1>
한지섬유를 슬리팅하여 테이프형태로 제조한 후에 T/M(Twist per meter) 600의 꼬임을 부여하여 섬도가 260 데니어인 한지사를 제조하고, 제조된 한지사 100 중량부와 폴리에틸렌테레프탈레이트사 50 중량부를 직조하고, 상기 제조예 4를 통해 제조된 방수제 혼합물이 저장된 수조를 100yd/min의 속도로 통과시켜 직물에 발수제 혼합물을 도포하고 65℃의 온도로 15분 동안 건조하여 친환경 생분해성 원단을 제조하였다.
<비교예 2>
상기 비교예 1과 동일하게 진행하되, 상기 제조예 4를 통해 제조된 방수제 혼합물이 저장된 수조를 10yd/min의 속도로 통과시켜 친환경 생분해성 원단을 제조하였다.
상기 실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 2를 통해 제조된 친환경 생분해성 원단의 수분제어 특성을 측정하여 아래 표 1에 나타내었다.
{단, 수분제어특성은 LIQUID MOISTURE MANAGEMENT OF TEXTILE FABRICS (AATCC 195 : 2010)을 이용하여 측정하였다.}
<표 1>
상기 표 1에 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예 1 내지 9를 통해 제조된 친환경 생분해성 원단은 우수한 수분제어 특성을 나타내는 것을 알 수 있다.
반면, 비교예 1을 통해 제조된 친환경 생분해성 원단은 방수제 혼합물이 균일하게 도포되지 못해 상대적으로 수분제어 특성이 낮은 것을 알 수 있다.
또한, 상기 실시예 1 내지 9 및 비교예 1을 통해 제조된 친환경 생분해성 원단의 항균성능을 측정하여 아래 표 2에 나타내었다.
{단, 항균성능은 KS K 0693-1990에 의겨하여 측정하였으며, 항균성능의 측정에 사용된 균은 황색포도상구균(Staphyllococcus aureus)과 폐렴간균(Klebsiella)이다.}
<표 2>
상기 표 2에 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예 1 내지 9를 통해 제조된 친환경 생분해성 원단은 비교예 1에 비해 항균조성물이 더 도포되어 우수한 항균성능을 나타내는 것을 알 수 있다.
또한, 상기 실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 2를 통해 제조된 친환경 생분해성 원단의 인장강도를 측정하여 아래 표 3에 나타내었다.
{단, 인장강도는 제조된 친환경 생분해성 원단의 평량을 95g/m2의 조건으로 한 상태에서 KS M ISO 1924-3의 시험방법을 이용하여 측정하였다.}
<표 3>
상기 표 3에 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예 1 내지 9를 통해 제조된 친환경 생분해성 원단은 인장강도가 우수한 것을 알 수 있다.
반면, 비교예 2를 통해 제조된 친환경 생분해성 원단은 방수성 혼합물을 통과하는 시간이 지나치게 증가하여 한지섬유의 물성저하로 인해 상대적으로 인장강도가 저하되는 것을 알 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 친환경 생분해성 원단의 제조방법은 질감이 우수하고 경량이며 우수한 내수성, 통기성 및 항균성을 나타낼 뿐만 아니라, 분해촉진제가 함유된 재생 폴리에틸렌테레프탈레이트사가 사용되어 생분해성이 우수하며 친환경적인 원단을 제공한다.
S101 ; 한지사제조단계
S103 ; 직조단계
S105 ; 방수제도포단계
S107 ; 항균코팅단계
S103 ; 직조단계
S105 ; 방수제도포단계
S107 ; 항균코팅단계
Claims (5)
- 한지섬유로 한지사를 제조하는 한지사제조단계;
상기 한지사제조단계를 통해 제조된 한지사 100 중량부와 분해촉진제 0.5 내지 1.5 중량%가 함유된 재생 폴리에틸렌테레프탈레이트사 45 내지 55 중량부를 직조하는 직조단계;
상기 직조단계를 통해 제조된 직물의 표면에 방수제 혼합물을 도포하는 방수제도포단계; 및
상기 방수제도포단계를 통해 방수제 혼합물이 도포된 직물의 표면에 항균코팅액을 코팅하는 항균코팅단계;로 이루어지며,
방수제도포단계는 상기 직조단계를 통해 제조된 직물이 방수제 혼합물이 저장된 수조를 50 내지 70yd/min 속도로 통과하여 이루어지고,
상기 방수제 혼합물은 발수제 90 내지 110 중량부, 천연 접착제 5 내지 15 중량부 및 증점제 2 내지 10 중량부로 이루어지며,
상기 발수제는 불소계, 실리콘계 및 우레탄계로 이루어진 그룹에서 선택된 하나로 이루어지고,
상기 분해촉진제는 활성 메틸렌기를 갖는 천연의 다불포화지방산으로 이루어지며,
상기 항균코팅액은 패각 소성 분말 100 중량부, 물 100 내지 200 중량부, 광물분말 30 내지 50 중량부 및 천연 접착제 40 내지 60 중량부로 이루어지고,
상기 천연 접착제는 양성전분 100 중량부, 덱스트린 80 내지 120 중량부, 대두단백 80 내지 120 중량부, 밀크 카제인 80 내지 120 중량부, 암모니아수 80 내지 120 중량부, 아라비아 검 80 내지 120 중량부 및 알긴산 소다 80 내지 120 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 친환경 생분해성 원단의 제조방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 한지사는 T/M 500 내지 700의 꼬임을 가지며, 섬도가 180 내지 350 데니어인 것을 특징으로 하는 친환경 생분해성 원단의 제조방법.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 패각 소성 분말은 패각을 900 내지 1200℃의 온도로 2 내지 4시간 동안 소성한 후에, 10 내지 200 나노미터의 입자크기로 분쇄하여 이루어지며,
상기 패각은 가리비, 굴, 대합 및 꼬막으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 친환경 생분해성 원단의 제조방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 광물분말은 일라이트 100 중량부, 옥 80 내지 120 중량부, 자수정 80 내지 120 중량부, 모나자이드 20 내지 30 중량부, 제올라이트 65 내지 75 중량부, 맥반석 40 내지 50 중량부, 벤토나이트 20 내지 25 중량부 및 규조토 20 내지 25 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 친환경 생분해성 원단의 제조방법.
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| KR1020230140423A KR102661441B1 (ko) | 2023-10-19 | 2023-10-19 | 친환경 생분해성 원단의 제조방법 |
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| KR101092153B1 (ko) | 2009-04-07 | 2011-12-12 | 주식회사 세올 | 한지사의 제조방법 |
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