KR20000030369A - 수용성수지를 사용한 천연피혁 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수용성수지를 사용한 천연피혁 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 단백질, 지방 등이 제거되어 전처리된 피혁에 유연성을 가하고 색상 형성을 하기 위한 표면 처리공정시 유해성 용제를 사용하지 않고 물과 폴리우레탄이 소정의 비율로 혼합된 수용성수지를 사용하되, 특수한 공정을 거쳐 접착력을 높임으로써 인체의 유해 성분이 제거되어 작업자의 인체에 피해를 주지 않을 뿐만 아니라 2차적 환경 오염의 발생이 없으며, 피혁의 수명을 연장하고 양질의 제품을 생산할 수 있도록 한 수용성수지를 사용한 천연피혁 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 수용성수지를 사용한 천연피혁 제조방법에 있어 표면 처리공정은, 피혁의 표면에 사포가 설치된 기계적인 장치에 의해 스크래치 및 바이브레이션 작업으로 표면의 평활과 부드러움을 형성하는 버핑단계, 물 75~82%, 폴리우레탄 25~18%로 혼합된 수용성수지를 스프레이 코팅으로 침투시키고, 상온에서 약 24시간 동안 자연건조 및 숙성시키는 1차코팅 단계, 10~20Kg/㎠의 압력과 80℃ 온도에서 아이론(Iron) 작업을 행하여 피혁 표면의 평활성을 향상시키는 평활단계, 수용성수지 100wt%와 토너 15~30Wt%가 혼합된 용액을 0.03~0.05mm의 두께로 스프레이 코팅하고 90~110℃에서 3~4분간 건조시켜 수분을 제거하는 2차코팅 단계로 이루어지는 접착제 형성과정과, 수용성수지 100wt%, 토너 15~30Wt%, 소량의 색소를 혼합하여 0.6~0.08mm의 두께로 코팅하고 45℃~65℃ 범위까지 점진적으로 상승시키면서 5~6분간 건조시키는 베이스 코팅과정과, 80~120℃의 온도 범위내에서 수분함유량이 12~14%를 유지하도록 약 3분간 건조하여 베이스 코팅을 숙성시키는 건조단계, 물 100Wt%, 폴리우레탄 30wt%, 메탄올 100wt%, 경화제 2.3wt%를 혼합하여 스프레이 코팅하고 85~120℃에서 약 3분간 건조시키는 경화단계로 이루어진 건조 및 경화과정과, 표면에 무늬를 형성하는 엠보싱과정으로 이루어진 것에 특징이 있다.

Description

수용성수지를 사용한 천연피혁 제조방법{The natural leather manufacturing method using water soluble resin}

본 발명은 수용성수지를 사용한 천연피혁 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 단백질, 지방 등이 제거되어 전처리된 피혁에 유연성을 가하고 색상 형성을 하기 위한 표면 처리공정시 유해성 용제를 사용하지 않고 물과 폴리우레탄이 소정의 비율로 혼합된 수용성수지를 사용하되, 특수한 공정을 거쳐 접착력을 높임으로써 피혁의 수명을 연장하고 양질의 제품을 생산할 수 있도록 한 수용성수지를 사용한 천연피혁 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 피혁을 제품으로 사용하기 까지의 제조공정은 크게 전처리공정 (10)과, 유성 처리공정(20), 표면 처리공정(30), 마무리공정(40)으로 대별되며, 모두 포함해서 넓은 의미로 무두질이라 한다.

즉, 전처리공정(10)은 원피(原皮)에서 유피 (가죽에서 털을 제거하고 무두질한 제품)로서는 필요없는 성분이나 부분을 제거하고, 다음의 유성 처리공정에 편리한 상태로 원피를 조정하는 작업으로, 보통 물에 침지시켜 원피를 세척하여 염분을 제거하고, 흡수연화(吸收軟化)시키며, 플레싱(fleshing)으로 피하조직을 제거하고, 석회침지로써 알칼리에 의한 가죽의 팽윤(澎潤)을 일으킨다.

그 후 섬유속(束)을 풀고, 모근을 느슨하게 하며, 표피층을 분해시켜 지방을 비누화(化) 및 기계적으로 탈모하고, 가죽이 두꺼울 경우에는 2층으로 분할하여 가죽의 두께를 조정한 다음 산이나 암모늄염으로 가죽에서 석회분을 제거하고, 베이팅(bating)으로 단백분해효소를 사용해 콜라겐 이외의 불필요한 단백질,지장질을 제거하는 전처리공정(10)을 완료하게 된다.

상기 전처리공정(10)이 완료되면 유성 처리공정(20)을 수행하게 된다. 즉, 유제를 써서 콜라겐 섬유조직을 고정·안정화시키고 유피로서의 기본적 성질을 부여하는 작업으로서, 유제는 무기계로는 크롬염·알루미늄염·지르코늄염을 사용하며, 유기계로는 식물타닌·합성타닌(합성유제)등을 단독 또는 2종류 이상을 병용하면서 무두질이 행해지며, 그 종류는 많지만 크롬 무두질을 기초로 한 것이 가장 일반적이다.

또한 상기 유성 처리공정(20)이 완료되면 표면 처리공정(30)을 수행하게 되며, 이의 공정은 가죽 용도에 따라 상당한 차이가 있다. 즉 유화상(乳化狀) 또는 유상(油狀) 유제를 발라서 가죽에 유연성을 주는 가지공정(加脂工程)을 거친 다음 구두의 갑피나 핸드백·의료용 가죽 등의 크롬 유피는 색상을 염색하고, 수분을 제거하는 탈수, 주름을 없애고 표면을 평활하게 하는 펴기, 이어 건조과정을 거친다.

그리고 갑피나 의료용의 엷은 가죽은 셰이빙에 의해 가죽의 안쪽면을 깎아 두께를 조정하고 스테이킹에 의해 기계적으로 비벼서 부드럽게 만든 다음 표면에 안료나 광택제 등을 바르는 공정을 수행하고, 피혁의 표면에 무늬를 형성하는 엠보싱공정을 실행함으로써 표면 처리공정(30)을 완료하게 되는 것이다.

상기 표면 처리공정(30)을 완료한 후 불필요한 부분의 재단 및 면적을 계량하여 포장하는 마무리공정(40)을 수행하게 되는 것이다.

이와 같은 공정으로 이루어지는 피혁 제조방법 중에서 표면 처리공정(30) 즉, 유화상 또는 유상의 유제를 발라서 가죽에 유연성을 주는 가지공정의 경우 디메틸포름아미드(DMF), 메칠에틸케톤(MEK), 토루엔 등의 유독성 유기용제를 사용함에 따라 작업자의 인체에 치명적인 영향을 미칠 뿐만 아니라 대기 및 수질오염의 발생 요인이 되며, 무늬 형성시 필름이 피혁과 분리되는 면뜸현상과, 색상이 황색으로 변질되는 황변현상, 그리고 피혁의 표면이 불규칙적으로 갈라져서 비쳐 올라오는 현상(orang pell)이 발생되어 피혁의 수명과 품질을 저하시키는 많은 문제점이 발생하게 되는 것이다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 전처리공정, 유성 처리공정, 표면 처리공정, 마무리공정으로 이루어지는 천연피혁의 제조방법에 있어 표면 처리공정 즉, 피혁에 유연성을 가하기 위한 공정과, 색상형성 공정시 유해성 용제를 사용하지 않고 물과 폴리우레탄을 소정의 비율로 혼합된 수용성수지를 사용하되, 특수한 공정을 거쳐 접착력을 높임으로써 인체의 유해 성분이 제거되어 작업자의 인체에 피해를 주지 않을 뿐만 아니라 2차적 환경 오염의 발생이 없으며, 무늬 형성시 필름이 피혁과 분리되는 면뜸현상과, 색상이 황색으로 변질되는 황변현상, 그리고 피혁의 표면이 불규칙적으로 갈라져 비쳐 올라오는 현상(orang pell)이 발생되지 않음에 따라 피혁의 수명을 연장하고 양질의 제품을 생산할 수 있도록 한 것을 기술적 과제로 한다.

이를 위하여 본 발명은 원피에서 필요없는 성분이나 부분을 제거하고, 염분, 피하조직, 단백질,지장질 등을 제거하는 전처리공정과, 콜라겐 섬유조직을 고정·안정화시키고 유피로서의 기본적 성질을 부여하는 유성 처리공정과, 가죽에 유연성을 주며 색상의 염색, 수분을 제거, 평활, 안료나 광택제 등을 바르고 피혁의 표면에 무늬를 형성하는 표면 처리공정과, 불필요한 부분의 재단 및 면적을 계량하여 포장하는 마무리공정으로 이루어지는 천연피혁의 제조방법에 있어서, 상기 표면 처리공정은, 피혁의 표면에 사포가 설치된 기계적인 장치에 의해 스크래치 및 바이브레이션 작업으로 표면의 평활과 부드러움을 형성하는 버핑단계, 물 75~82%, 폴리우레탄 25~18%로 혼합된 수용성수지를 스프레이 코팅으로 침투시키고, 상온에서 약 24시간 동안 자연건조 및 숙성시키는 1차코팅 단계, 10~20Kg/㎠의 압력과 80℃ 온도에서 아이론(Iron) 작업을 행하여 피혁 표면의 평활성을 향상시키는 평활단계, 수용성수지 100wt%와 토너 15~30Wt%가 혼합된 용액을 0.03~0.05mm의 두께로 스프레이 코팅하고 90~110℃에서 3~4분간 건조시켜 수분을 제거하는 2차코팅 단계로 이루어지는 접착제 형성과정과, 수용성수지 100wt%, 토너 15~30Wt%, 소량의 색소를 혼합하여 0.6~0.08mm의 두께로 코팅하고 45℃~65℃ 범위까지 점진적으로 상승시키면서 5~6분간 건조시키는 베이스 코팅과정과, 80~120℃의 온도 범위내에서 수분함유량이 12~14%를 유지하도록 약 3분간 건조하여 베이스 코팅을 숙성시키는 건조단계, 물 100Wt%, 폴리우레탄 30wt%, 메탄올 100wt%, 경화제 2.3wt%를 혼합하여 스프레이 코팅하고 85~120℃에서 약 3분간 건조시키는 경화단계로 이루어진 건조 및 경화과정과, 표면에 무늬를 형성하는 엠보싱과정으로 이루어진 것에 특징이 있다.

도 1은 일반적인 천연피혁의 제조공정도.

도 2는 본 발명에 따른 수용성수지를 사용한 천연피혁의 제조공정도.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 도 2를 참고하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 수용성수지를 사용한 천연피혁의 제조공정도로서, 전처리공정(10)과, 유성 처리공정(20)과, 마무리공정(40)은 종래의 방법과 동일하며, 표면 처리공정(30)이 본원발명의 요지 부분을 구성하고 있다.

즉, 천연피혁 제조방법에 있어 표면 처리공정(30)은 피혁의 표면적을 높여 접착력을 향상시키기 위한 버핑단계(31), 이 버퍼링된 피혁의 표면에 물 75~82%, 폴리우레탄 25~18%로 혼합된 수용성수지를 스프레이 코팅하는 1차코팅 단계(32), 피혁의 표면에 평활성을 유지하기 위한 평활단계(31), 상기 1차코팅된 수용성수지와의 결합력을 증대시키기 위해 수용성수지를 스프레이 코팅하는 2차코팅 단계(34)로 이루어지는 접착제 형성과정(38)과, 상기 2차코팅된 수용성수지의 표면에 색소가 혼합된 수용성수지를 베이스 코팅하는 색상 형성과정(35)과, 건조 및 경화시키는 건조 및 경화과정(39)과, 피혁의 표면에 무늬를 형성하는 엠보싱과정(40)으로 이루어진다.

상기의 표면 처리공정(30)을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저 전처리공정(10)과 유성 처리공정(20)을 통해 가공된 피혁의 표면에 사포가 설치된 기계적인 장치에 의해 스크래치 및 바이브레이션 작업으로 표면을 평활시키고 부드러움을 얻기 위해 바이브레이션의 버핑단계(31)를 실행한 다음, 피혁의 표면과 후술되는 베이스코팅시 접착력과 내굴곡성을 높이기 위해 물 75~82%, 폴리우레탄 25~18%로 혼합된 수용성수지를 스프레이 방식에 의해 코팅하여 침투시키고, 상온에서 약 24시간 동안 자연건조 및 숙성시키는 1차코팅 단계(32)를 수행한다.

상기 단계 후 10~20Kg/㎠의 압력과 80℃ 온도에서 아이론(Iron) 작업을 행하여 피혁 표면의 평활성을 향상시키는 평활단계(33)를 실행한 다음 1차코팅된 수용성수지의 표면에 수용성수지 100wt%와 토너 15~30Wt%가 혼합된 용액을 0.03~0.05mm의 두께로 스프레이 코팅한 후 90~110℃를 유지하는 건조로에 투입하여 3~4분간 건조시킴으로써 수용성수지에 포함되어 있는 수분을 제거하는 2차코팅 단계(34)로 이루어지는 접착제 형성과정(38)을 완료하게 되며, 1차 코팅단계(32) 및 2차 코팅단계(34)에서 모두 동일한 재질의 수용성수지인 관계로 접착력을 향상시킬 수 있는 것이다.

따라서 상기 접착제 형성과정(38)이 완료되면 수용성수지 100wt%와 토너 15~30Wt%, 그리고 원하는 색상을 내기 위한 소량의 색소를 첨가하여 2차코팅이 완료된 피혁의 표면에 롤(Roll)코팅 방법으로 0.6~0.08mm의 두께를 유지하도록 하는 베이스 코팅단계(35)를 실시한 다음, 건조기에 유입시켜 45℃에서 65℃ 정도까지 온도를 점진적으로 상승시키면서 5~6분간 건조시키게 되는 색상 형성과정(39)을 완료하게 되며, 이때 베이스 코팅되는 재질은 제 1, 제 2 차코팅의 재료 즉, 수용성수지와 일치하게 되므로 같은 성분으로 인해 접착력이 매우 강하게 되는 것이다.

여기서 온도를 점진적으로 상승시켜 건조시키는 이유는 수분이 높은 온도에서 급격히 증발될 경우 폴리우레탄의 접착력이 저하되며, 다음 과정에서 접착될 베이스 코팅의 접착력이 현저히 떨어지게 됨으로써 수분의 점진적인 증발이 필수적인 사항이다. 그리고 피혁의 표면 색상을 형성하기 위해 사용되는 토너(pigment) 중에는 블랙(black)일 경우 카본(10~17파트), 레드(red)일 경우 산화철(20~30파트), 화이트(white)일 경우 산화티타늄(20~48파트)을 각각 첨가하게 되며, 베이스 코팅방법을 롤 코팅 이외에도 나이프 코팅(knif coating)법, 스프레이 코팅법, 패딩(padding)법, 그리고 간접코팅으로써 이형지에 접착제를 도포 및 건조하고, 스플리트(split)를 접착하여 필름층을 형성 후 이형하는 방법의 릴리징 페이퍼 전사법 등을 사용할 수 있다.

또한 상기 베이스 코팅과정(35)의 수행으로 색상 형성이 완료되면 베이스 코팅을 숙성시키기 위해 80~120℃의 온도 범위내를 일정하게 유지하는 건조챔버 내에 투입하여 수분함유량이 12~14%를 유지하도록 약 3분간 건조시키는 건조단계(36)를 수행하게 되며, 여기서 건조장치는 원적외선 히터 챔버를 이용하거나, 열풍에 의해 건조되는 터널식 챔버를 이용할 수 있다.

이 후 베이스 코팅의 표면을 보호 및 경화시키기 위해 건조 및 경화과정 (39)을 수행한다. 즉, 물 100Wt%, 폴리우레탄 30wt%, 메탄올 100wt%, 경화제 2.3wt%를 혼합하여 베이스 코팅의 표면에 탑(Top) 스프레이 방법으로 코팅을 행한 다음 85~120℃를 유지하는 건조챔버에서 약 3분간 건조시키는 경화단계(37)를 수행함으로써 베이스 코팅을 피혁의 표면에 완전히 접착시키게 된다.

상기의 경화단계(37)를 완료한 다음 표면에 무늬를 형성하기 위해 엠보싱과정(40)을 실시함에 따라 표면 처리공정(30)을 모두 완료하게 되는 것이다.

상기와 같은 표면 처리공정을 거쳐 제조된 본 발명의 피혁을 한국신발.피혁연구소에서 각 항목별로 시험한 결과를 표 1에 나타내었다.

(표 1)

상기의 실혐 결과에서 보는 바와 같이 본 발명에 의한 표면 처리공정을 거쳐 제조된 피혁의 모든 항목의 검사결과 종래 디메틸포름아미드(DMF), 메칠에칠케톤(EMK), 토루엔 등의 유독성 유기용제를 사용하여 표면처리를 한 것보다 우수한 것으로 나타난 것을 알 수 있는 것이다.

상기와 같이 본 발명의 수용성수지를 사용한 천연피혁 제조방법은 전처리공정, 유성 처리공정, 표면 처리공정, 마무리공정으로 이루어지는 천연피혁의 제조방법에 있어 표면 처리공정 즉, 피혁에 유연성을 가하기 위한 공정과, 색상형성 공정시 유해성 용제를 사용하지 않고 물과 폴리우레탄을 소정의 비율로 혼합된 수용성수지를 사용하되, 특수한 공정을 거쳐 접착력을 높임으로써 인체의 유해 성분이 제거되어 작업자의 인체에 피해를 주지 않을 뿐만 아니라 2차적 환경 오염의 발생이 없으며, 무늬 형성시 필름이 피혁과 분리되는 면뜸현상과, 색상이 황색으로 변질되는 황변현상, 그리고 피혁의 표면이 불규칙적으로 갈라져서 뜨는 현상이 발생되지 않음에 따라 피혁의 수명을 연장하고 양질의 제품을 생산할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (2)

1. 원피에서 필요없는 성분이나 부분을 제거하고, 염분, 피하조직, 단백질,지장질 등을 제거하는 전처리공정(10)과, 콜라겐 섬유조직을 고정·안정화시키고 유피로서의 기본적 성질을 부여하는 유성 처리공정(20)과, 가죽에 유연성을 주며 색상의 염색, 수분을 제거, 평활, 안료나 광택제 등을 바르고 피혁의 표면에 무늬를 형성하는 표면 처리공정(30)과, 불필요한 부분의 재단 및 면적을 계량하여 포장하는 마무리공정(40)으로 이루어지는 천연피혁의 제조방법에 있어서,

   상기 표면 처리공정(30)은,

   피혁의 표면에 사포가 설치된 기계적인 장치에 의해 스크래치 및 바이브레이션 작업으로 표면의 평활과 부드러움을 형성하는 버핑단계(31), 물 75~82%, 폴리우레탄 25~18%로 혼합된 수용성수지를 스프레이 코팅으로 침투시키고, 상온에서 약 24시간 동안 자연건조 및 숙성시키는 1차코팅 단계(32), 10~20Kg/㎠의 압력과 80℃ 온도에서 아이론(Iron) 작업을 행하여 피혁 표면의 평활성을 향상시키는 평활단계(33), 수용성수지 100wt%와 토너 15~30Wt%가 혼합된 용액을 0.03~0.05mm의 두께로 스프레이 코팅하고 90~110℃에서 3~4분간 건조시켜 수분을 제거하는 2차코팅 단계(34)로 이루어지는 접착제 형성과정(38)과,

   수용성수지 100wt%, 토너 15~30Wt%, 소량의 색소를 혼합하여 0.6~0.08mm의 두께로 코팅하고 45℃~65℃ 범위까지 점진적으로 상승시키면서 5~6분간 건조시키는 베이스 코팅과정(35)과,

   80~120℃의 온도 범위내에서 수분함유량이 12~14%를 유지하도록 약 3분간 건조하여 베이스 코팅을 숙성시키는 건조단계(36), 물 100Wt%, 폴리우레탄 30wt%, 메탄올 100wt%, 경화제 2.3wt%를 혼합하여 스프레이 코팅하고 85~120℃에서 약 3분간 건조시키는 경화단계(37)로 이루어진 건조 및 경화과정(39)과, 표면에 무늬를 형성하는 엠보싱과정(40)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 수용성수지를 사용한 천연피혁 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서 상기 베이스 코팅방법은,

   롤 코팅(Roll coating), 나이프 코팅(knif coating), 스프레이 코팅(Spray coating), 패딩(padding), 릴리징 페이퍼 코팅 중에서 택일적으로 선택하여 코팅한 것을 특징으로 하는 수용성수지를 사용한 천연피혁 제조방법.