KR20010111382A - 토르말린이 포함된 시이트 제조방법 및 그 시이트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 토르말린이 포함된 시이트의 제조방법 및 그 시이트에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 천연 토르말린 광석의 특성인 초전특성, 압전특성의 전기적 특성을 활성화하여 기능적 효율을 최대한 높이고 전기적 특성을 최대한 활용하며 이에 여러가지의 원료를 혼합시킴에 의하여 새로운 효과를 가지는 토르말린이 포함된 시이트의 제조방법 및 그 시이트에 관한 것이다.

이에 본 발명의 토르말린이 포함된 시이트의 제조방법 및 그 시이트는 혼합기에 원료를 투입하는 1단계; 상기 혼합기에서 상기 원료들을 혼합하는 2단계; 상기 혼합기에서 혼합된 혼합물을 배출하는 3단계; 상기 배출된 혼합물을 믹서로 이송하여 투입하는 4단계; 상기 믹서에 투입된 상기 혼합물과 함께 균일 혼합되도록 원료를 투입하는 5단계; 상기 믹서에 투입된 혼합물과 상기 원료가 균질 혼합되도록 믹싱하는 6단계; 상기 믹서에서 균질배합된 배합물을 혼련 롤로 이송하여 투입하는 7단계; 상기 혼련 롤에서 투입된 상기 배합물을 혼련하는 8단계; 상기 혼련 롤에서 혼련된 혼련물을 열입 롤로 이송하여 투입하는 9단계; 상기 열입 롤에서 상기 혼련물을 열입가공하는 10단계, 상기 열입 롤에서 1차 열입가공된 열입물을 카렌더 롤로 이송하여 투입하는 11단계; 상기 카렌더 롤에서 상기 열입물을 원하는 두께와 크기의 시이트로 제조하는 12단계; 상기 카렌더 롤에서 제조된 상기 시이트를 인취 롤에 의하여 인취하여 3∼4개의 수냉식 냉각드럼으로 구성된 냉각공정을 통과시켜 상온까지 냉각시키는 13단계; 상기 냉각된 시이트를 권취공정을 통해 감기관에 정해진 크기와 양만큼 감은 후 이송하여 창고에 보관하거나 별도로 재단기에 의하여 미리 정해진 원하는 최종제품인 시이트제품을 만드는 14단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

토르말린이 포함된 시이트 제조방법 및 그 시이트{SHEET PRODUCTION METHOD INCLUDING TOURMALINE AND THE SHEET THEREBY}

본 발명은 천연 토르말린 광석이 가지는 특성 즉, 대칭을 이루는 결정체에 있어서 대칭의 중심에 결함이 있는 결정에 특정방향으로 압력을 가하여 주게 되면 결정의 특정방향 양단에서 전기분극이 나타나는 현상인 초전특성(Pyroelectricity)과 극성축을 갖고 있는 결정에 온도변화를 주게되면 극성축 양단에 서로 성질이 다른 대전을 나타내는 현상인 압전특성(Piezoelectricity)과 같은 전기적 특성을 활성화하여 토르말린의 기능적 효과를 높이고 전기적인 특성을 활용하고 여기에 여러가지의 원료를 혼합시킴에 의하여 새로운 활성 효과를 가지는 토르말린이 포함된 시이트의 제조방법 및 그 시이트에 관한 것이다.

천연 토르말린(tourmaline)은 육방정계의 결정구조로서 2.90∼3.10 g/㎠ 의 비중과 NaX₃Al₆B₃S₁₆(OH.O)₃O(OH.F) 의 화학적 조성을 가지는 화성암의 일종으로 18세기 스리랑카에서 발굴된 보석을 통칭한 것으로서 스리랑카를 중심으로 브라질, 미국, 중국 등이 주산지로 알려져 있으며 다이아몬드와 같이 투명한 것에서부터 핑크, 담녹색, 청색, 자색 및 적색 등의 색채가 풍부한 광석으로 특히 결정의 양단에 플러스와 마이너스극이 자연으로 발생하여 100만볼트의 전위차가 발생하고 약 0.06미리 암페어의 미약전류가 영구히 흐르고 있는 성질을 가지고 있어 일칭 전기석으로 불리우기도 한다.

토르말린의 이러한 특성으로 인해 미약전류가 인체에 대해 경혈을 자극하여 말초순환계를 개선하여 혈류를 촉진시켜 주는 등 고혈압과 소추(消推)질병에 주효하며 수분과 접촉하면 마이너스 공기이온이 생성되어 산성화된 체액을 약 알칼리성 체질로 개선시켜 인체에 안정감을 주는 것으로 알려져 있으며 또 한국건자재 시험연구원에서의 325메쉬의 토르말린 분말에 대한 시험결과 다음의 표 1과 같이 원적외선 방사의 특성을 가지고 있슴을 확인할 수 있는 바 이러한 원적외선 및 방사에너지에 의하여 혈액순환이 좋아지고 신진대사를 활발하게 하여 피부 노폐물의 배출을 촉진시켜 피부를 활성화시키며 당뇨, 변비통, 관절염 등의 치료에도 뛰어난 효과를 갖는 등 인체에 매우 유익한 효과가 있다.

토르마린 분말(325mesh)의 시험성적

방사율(5∼20 ㎛)	방사에너지 (W/㎡)
0.923	7.95 x 102

※ 측정조건 : 100℃, FT-IR Spectrometer를 이용한 BLACK BODY 대비 측정

토르말린은 원석을 분말화하여 플라스틱과 건축자재 등 2차 가공품의 원료로 사용되는 등 그 응용범위가 넓으며 최근에는 공기청정, 수질조정과 정화, 항균작용 등 환경분야에 특히 많이 사용되고 있는 실정으로 예로 대한민국 특허출원 제1993-21927호의 토르말린 정화제 및 그의 제조방법과 같이 액체상태의 물질중에 함유되어 있는 대전 불순물을 정화시킬 수 있는 정화제와 그 정화제를 제조하는 방법에 관한 것이 있다.

토르말린과 여러가지 재료들을 혼합하여 새로운 재료를 발명시 조성원소로서의 토르말린의 효과로는 미약전류는 흡착(고정)작용, 반발(방출)작용 및 전계(전장)를 형성하는 효과를 가지며, 특히 물의 전기적 분해 성질로 인한 계면활성 효과를 가지는데 미약전류로 인하여 양극과 음극을 갖는 토르말린이 수분과 접촉시 물(H₂O)은 다음식 1과 같이 수소이온(H⁺)과 수산화이온(OH^-)으로 분리되고

H₂O → H⁺+ OH^-

또, 수소이온(H⁺)과 물(H₂O)에 의해서 다음 식2와 같이 계면활성작용을 갖는 히드로늄 이온(H₃O)이 발생된다.

H₂O + H⁺→ H₃O⁺

또한 수산화이온(OH^-)은 물(H₂O)과 합해서 다음 식 3과 같이 히드록실 이온 (H₃O₂)이 된다.

H₂O + OH^-→ H₃O₂

이 히드록실 이온(H₃O₂)은 히드로늄 이온(H₃O)과 마찬가지로 계면활성 작용을하게 된다. 따라서 미약전류 및 방사에너지 작용으로 인하여 항균 살균 작용이 되는 효과를 가진다.

또한 토르말린은 인체에 좋은 영향을 주는 원소와 미네랄이 함유되어 있는 데 피부의 점막관계 및 성장촉진을 돕는 붕소(B), 위장, 간장 등 내면에서의 미용효과를 주는 규소 (Si), 세포의 활성화, 심장강화에 좋은 마그네슘(Mg), 혈액관계, 심장강화 등 미네랄을 활용하여 건강증진 효과가 있는 철(Fe) 및 신경안정효과가 있는 칼슘(Ca) 등이 그 것이다.

당업자에게 잘 알려진 바와 같이 미국, 일본 등에서는 이러한 토르말린은 수중의 납이나 아연과 같은 중금속 제거나 부유물 제거 등과 같은 수질개선제, 석유화학분야의 촉매담체, 합성수지의 충진재 등에 이용되며 특히 건강보조대에 적용할 때 토르말린을 포함한 기능성 물질을 분산고정시키는 데 대상물질 분포 면적을 넓고 광범위하게 분산 고정할 수 없으며 가공공정이 많으며 이로인해 생산코스트를 상승시키는 문제점이 있으며 또한 국내에는 아직까지 토르말린이 포함된 시이트를 제조한 것은 없다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 본 발명의 주 목적은 토르말린이 포함된 시이트를 제조하고자 하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 당뇨, 변비통, 관절염 등의 치료에도 뛰어난 효과를 갖으며 혈액순환 증대, 쾌면작용 등의 특성을 가지는 토르말린의 효과를 갖는 상기시이트를 사우나용, 수면안대용, 에어로빅복 등에 사용케 함으로써 인체의 건강을 증진시키고자 하려는 데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 토르말린을 포함한 기능성 물질을 보다 광범위하게 분산고정시킴으로서 가공공정이 적고 생산코스트를 낮추고자 하는 데 있다.

도 1 은 토르말린이 포함된 시이트를 제조하는 방법을 보여주는 공정흐름을 도시한 것이다.

도 2 는 도1에서의 카렌다 롤의 구성 및 작용을 도시한 상세도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 원료 110 : 천연 토르말린

120 : 구운소금 130 : 산화철

140 : 대나무숯 150 : PVC 스트레이트 레진

160 : 안정제 170 : 가소제

200 : 혼합기 300 : 믹서

320 : 열안정제 330 : 분산제

340 : 가소제 400 : 혼련 롤

500 : 열입 롤 600 : 카렌다 롤

610 : 시이트 700 : 냉각공정

710 : 냉각드럼 800 : 권취공정

900 : 재단기 910 : 시이트제품

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명을 첨부 도면에 의거하여 좀 더 상세히 설명하면 더욱 명백해질 것이다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명의 토르말린이 포함된 시이트 제조방법 및 그 시이트는 첨부된 도면 도 1 에 도시된 바와 같이, 혼합기(200)에 원료(100)를 공기흐름방식으로 투입하는 1단계, 상기 혼합기(200)에서 상기 원료(100)들을 혼합하는 2단계, 상기 혼합기 (200)에서 혼합된 혼합물(210)을 배출하는 3단계, 상기 배출된 혼합물(210)을 수송수단(211)에 의하여 믹서(300)로 이송하여 투입하는 4단계, 상기 믹서(300)에 투입된 상기 혼합물(210)과 함께 균일 혼합되도록 원료(310)를 투입하는 5단계, 상기에서 원료(310)는 열안정제(320), 분산제(330) 그리고 가소제(340)가 사용된다. 상기믹서(300)에 투입된 혼합물(210)과 상기 원료(310)가 균질 혼합되도록 믹싱하는 6단계, 상기 믹서(300)에서 균질배합된 배합물(350)을 수송수단(360)에 의하여 혼련 롤(400)로 이송하여 투입하는 7단계, 상기 혼련 롤(400)에서 투입된 배합물(350)을 혼련하는 8단계, 상기 혼련 롤(400)에서 혼련 된 혼련물(410)을 열입 롤(500)로 수송수단(420)에 의하여 이송하여 투입하는 9단계, 상기 열입 롤(500)에서 상기 혼련물(410)을 열입가공하는 10단계, 상기 열입 롤(500)에서 1차 열입가공된 열입물 (510)을 카렌더 롤(600)로 수송수단(520)에 의해 이송하여 투입하는 11단계, 상기 카렌더 롤(600)에서 상기 열입물(510)을 원하는 두께와 크기의 시이트 (610)로 제조하는 12단계, 상기 카렌더 롤(600)에서 제조된 상기 시이트(610)를 인취 롤(615)에 의하여 인취하여 3∼4개의 수냉식 냉각드럼(710)으로 구성된 냉각공정(700)을 통과시켜 상온까지 냉각시키는 13단계, 상기 냉각된 시이트(610)를 권취공정(800)에 의해 감기관에 정해진 양만큼 감은 후 이송하여 창고(810)에 보관하거나 재단기(900)에 의하여 원하는 최종제품인 시이트제품(910)을 만드는 14단계:

로 이루어지는 것을 특징으로 하는 토르말린이 포함된 시이트를 제조하도록 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명을 첨부된 도1과 도2를 통하여 보다 상세히 설명하면, 도1에 도시된 바와 같이 상기 원료(100)는 천연 토르말린(110), 구운소금 (120), 산화철(130) 및 대나무숯(140)과 PVC 스트레이트 레진(150), 안정제(160) 및 가소제 (170)로 구성된다.

상기 원료중 천연 토르말린(110)은 엘바이트(Elbite) 종류가 사용되었으며입자 크기는 325 메시로 20% 중량비를 가지고 분말상태로 계량기(111)에 의하여 계량된 후 상기 혼합기(200)에 투입된다. 상기 천연 토르말린(110) 분체의 입자는 분극에 의하여 뭉치는 것을 방지하여 주는 동시에 분산의 효과를 증대시키는 효과를 가진다.

상기 구운소금(120)은 천연 토르말린이 함유하고 있는 금속이온과 이온교환성을 증대시켜 주는 역할을 하며 국내산으로 순도가 95∼99%이고 크기가 200∼300메시(mesh)의 분말로 5% 중량비를 가지고 계량기(121)에 의하여 계량된 후 상기 혼합기(200)에 투입된다. 상기 구운소금(120)은 통상적으로 천일염을 이용한 양질의 소금을 얻어내는 방법중의 하나인 1000℃이상으로 가열 용융함으로써 천일염에 포함되어 있는 비소, 납, 수은 등과 같은 유해물질이 완전제거되며 금속미네랄만 함유한 양질의 소금을 사용하며 소성과정에서의 물성변화로 인하여 생체활성 및 물분자의 활성화를 유도하는 원적외선을 방출하며 물에 잘 녹는 용해성을 가진다.

상기 산화철(ferrite)(130)은 산화제이철(Fe₂O₃)을 주성분으로 하는 자성산화물로 자장을 형성시켜주는 역할을 가지며 250∼350메시의 분말상태로 15% 중량비를 가지고 계량기(131)에 의하여 계량된 후 상기 혼합기(200)에 투입된다. 상기 산화철은 자기적특성에 의하여 전파를 흡수하는 특성을 가지며 내식성 및 접합성과 열자기적 특성을 가져 토르말린의 전기보유특성과 함께 자기의 집합들이 N극과 S극사이에 자장을 형성하는 자성체적 특성과 전장속에 두면 전기분극이 발생하여 표면에 전하가 나타나는 물질의 유전체적 특성을 가지며 PVC에 혼합시 토르말린 분체가 온도상승시 한데 뭉치는 것을 막아주며 압전효과에 충격을 주어 토르말린 특성을 활성화시켜준다.

상기 대나무숯(140)은 다공질 특성의 흡착력과 강도도 높고 회분이 많아 수분함량과 흡수율이 높은 특성을 가지는 바 토르말린의 분산효과를 증대시키는 역할을 가지며 13% 중량비를 가지고 계량기(141)에 의하여 계량된 후 상기 혼합기 (200)에 투입된다. 통상적으로 일반 숯은 1그램당 다공질의 표면적이 약 300㎡인데 비하여 대나무 숯은 대나무 특유의 섬유조직으로 인하여 대나무 숯가루는 1그램당 약 700㎡정도의 표면적을 가지는 기체나 액체분자를 흡착하는 면적이 크고 흡착력이 커서 흡수, 흡습 및 흡취성의 특성이 있으며 칼륨염류가 40%, 칼리염류가 20%정도 포함되며 알칼리성이 극히 높은 회분을 다량 함유하는 등의 특성을 가진다.

상기 PVC 스트레이트 레진(150)은 제품조성의 주체를 이루며 럭키화학 등 국내생산제품을 사용하였으며 염화비닐 단량체를 중합한 염화비닐(straight resin)로 혼합물내에서 접착 특성을 가지며 크기가 미립자인 분말상태의 제품을 사용하며 100% 중량비를 가지고 계량기(151)에 의하여 계량후 상기 혼합기(200)에 투입된다.

상기 안정제(160)는 내구성, 전기절연성, 내약품성이 양호한 제품을 얻도록 하며 교화체인 겔(gel) 상태의 cd-유기액상안정제, Ba-유기액상안정제를 사용하며 3∼5% 중량비를 가지고 계량기(161)에 의하여 계량후 혼합기(200)에 혼합된다.

일반적으로 안정제(stabilizer)는 염화비닐 시트의 가공시 160℃ 정도의 가공상 필요 온도로 인해 가공중 열분해로 변색되고 흑화되며 염화수소의 악취 등을 내는 문제가 있는 데 이러한 것을 방지하는 역할을 한다. 상기에서 안정제는 주석마레이트제와 내후성 향상을 위하여 적외선흡수제 또는 자외선과 오존 분해를 방지하는 광안정제 그리고 바이온 안정제가 사용된다.

상기 가소제(170)는 유기물질로 경도와 연화성을 결정짓는 요소로 점도가 있는 액상의 제품을 사용하며 40% 중량비를 가지고 계량기(171)에 의하여 계량된 후 상기 혼합기(200)에 혼합된다. 통상적으로 가소제(plasticizer)는 염화비닐(PVC), 염화비닐리덴, 폴리아세트산비닐 같은 열가소성 플라스틱에 첨가하여 열가소성을 증대시킴으로서 고온에서 성형가공을 용이하게 하여 탄성이나 강도를 조절하기 위하여 가해지는 유기물질로 경도와 연화성을 결정짓는 요소이며 본 발명에서는 통상적으로 가장 많이 사용되며 주로 폴리염화비닐에 사용되는 디옥틸프탈레이트 (DOP)와 내한용으로 쓰이는 디옥틸아디페이트(DOA) 그리고 내연성인 트리크레실포스페이트 (TCP)를 사용하였다.

이상에서 설명한 상기 각 원료(100)들의 상기 혼합기(200)로의 원료투입 및 혼합단계에서 원료의 투입순서는 비산을 막기 위하여 먼저 PVC 스트레이트 레진 (150)을 투입한 후 천연 토르말린 (110), 산화철(130), 대나무 숯(140) 및 구운소금(120)을 비중이 낮은 것부터 투입하여 혼합하도록 하며 다음에 가소제(170)와 안정제(160)를 투입한다. 상기 원료(100)를 상기 혼합기(200)에 투입한 후 상기 혼합기(200)의 횡형 혼합날개의 속도가 50∼60 RPM으로 20∼30분간 혼합한다. 상기 혼합기(200)는 100kg의 원형을 기본으로 하나 다양한 형상 및 용량을 가질 수 있다.

상기 혼합기(200)에서 혼합된 혼합물(210)은 에어리프터 등과 같은 공기흐름방식의 수송수단(211)에 의하여 상기 믹서(300)로 이송 투입된다.

상기 믹서(300)에 투입된 혼합물 (210)과 함께 별도로 첨가물인 원료(310)들이 계량기(321)(331)(341)에 의하여 미리 정해진 양대로 계량된 후 투입된다. 상기 첨가물인 원료(310)는 열안정제(320), 분산제(330) 및 가소제(340)가 사용되며 상기 열안정제(320)는 약 160℃ 정도의 온도가 필요한 제픔의 가공에 있어서 가공중 발생가능한 열분해를 방지하기 위한 목적으로 주석 마레이트제와 내후성 향상을 위한 적외선흡수제 또는 자외선과 오존으로 인한 분해를 방지하는 광안정제 및 바이온 안정제를 사용하였으며, 상기 분산제(330)는 원료들의 분산효과를 높이기 위함이며 본 발명에서는 카드뮴과 바륨의 유기복합제 성분을 갖는 일본 (주)동아이화흥업소 제품(제품명 PV-1000)을 사용하였다. 또한 상기 가소제(340)는 전술한 바와 같은 디옥틸프탈레이트 (DOP), 디옥틸아디페이트(DOA) 그리고 내연성인 트리크레실포스페이트(TCP)가 사용된다.

상기에서 각 계량기(111)(121)(131)(141)(151)(161)(171)(321)(331)(341)는 미도시하였다.

상기와 같은 혼합물(210) 및 첨가물인 원료(310)가 상기 믹서(300)에 투입된 후 이들이 균질배합되도록 상기 믹서(300)를 4∼5분간 고속으로 회전시켜 혼련시키며 믹서의 내부혼합실 온도가 95∼105℃의 온도가 될때까지 승온시키고 최종온도를 120∼130℃로 만들어 배합물을 가열배합시킨다.

상기 믹서(300)에서의 배합공정은 카렌다(calendar) 가공의 실질적인 출발점이 되는 공정이므로 목적하는 배합비에 따라 원료를 정확하게 칭량하고 균일하게혼합하여 강력하고 고속으로 작업되도록 하여야 하는 바 상기 믹서(300)는 연속식 또는 배치식 등의 형식으로 배합율이 80∼90% 정도의 배합능을 가진 것을 사용하며 내부는 믹싱을 위한 나선형의 날개 (spiral impeller) 또는 패들(paddle)로 된 구성을 가지고 있다.

상기 믹서(300)에서 균질배합된 배합물(350)은 인력에 의하여 또는 벨트 컨베어와 같은 수송수단(360)에 의하여 혼련 롤(400)로 이송 투입된다.

상기 혼련 롤(400)에서는 상기 믹서(300)로부터 이송되어 온 균질배합된 배합물(350)인 컴파운드를 가열 가압하여 균일하게 겔(gel)화 함을 목적으로 하며 겔화한 컴파운드를 카렌다 롤(600)에 공급하기까지의 염화비닐(PVC)의 열가소성을 이용하여 가소제를 용매화시킨다. 또한 기 충진시킨 토르말린, 페라이트, 대나무 숯 및 구운소금 등에 대하여 안정된 분산과 콜로이드 고정을 위하여 로울러간 틈새를 2∼4mm로 맞추고 롤의 표면온도가 140∼150℃의 온도에서 4∼8분간 혼련시간을 갖도록 하며 겔화를 보다 균일하게 하도록 상기 배합물(350)의 겔(gel)화 상태를 관찰하며 혼련 롤을 계속 회전시키면서 인력이나 별도의 자동커팅방식을 사용하여 칼(knife)질을 하면서 감아올리기 작업을 계속 반복하며 상기 배합물(350)을 150∼170℃로 승온시키면서 혼련한다.

상기 혼련된 혼련물(410)은 벨트컨베이어 등의 수송수단(420)에 의하여 상기 열입 롤(500)로 이송된다.

상기 열입 롤(500)은 일종의 워밍(warming) 롤로 상기 혼련 롤(400)로부터 이송되어져 온 상기 혼련물(410)을 페이스트 상태에서 온도상승과 함께 보다 균일하게 겔(gel)화 상태로 분산효과를 증대시키고 상기 혼련물(410)에 각 물질의 분산가교에 의한 고점도의 승온효과와 다음공정의 물성조건을 충족시키는 역할을 통해 상기 혼련물(410)의 온도를 다음 공정인 카렌더 롤(600)에서 압연이 용이하도록 롤의 표면온도는 150∼160℃, 롤간의 틈새는 3∼4mm로 하고 열입시간은 약 4∼5분간으로 하여 상기 혼련물(410)을 상기 열입 롤(500)의 롤 표면온도만큼의 온도를 가지는 열입물(510)로 만든다.

상기 열입물(510)은 벨트 컨베이어 등의 수송수단(520)에 의하여 카렌다 롤(600)로 이송 투입된다.

상기 카렌다 롤(600)은 상기 열입 롤(500)로부터 이송되어져 온 열입물(510)을 도 2에서 볼 수 있는 것처럼 여러단계의 롤 작업에 따른 단계적인 과정을 거쳐 연속적으로 압축연신되도록 하여 평면성을 갖추도록 만들며 시이트(sheet), 매트 (mat) 및 랩(lap) 등의 두께, 길이 및 폭 등 최종 제품의 원하는 규격에 맞도록 정해진 롤의 폭 양단에 맞춰 장치된 폭 조정용 절단칼을 이용하여 절단함으로써 폭을 맞추며 두께는 최종롤의 롤 틈새의 조정 및 인취 롤의 속도에 따라 조정됨으로서 맞춰질 수 있다. 상기에서 절단용 칼을 이용하여 절단하고 남은 스크랩들은 다시 열입 롤(500)로 보내 회수 사용할 수 있다.

카렌다 (calender)란 2개 이상의 롤(roll)사이에 용융된 또는 페이스트 상태의 물질을 압연시키는 공정으로 처음에는 고무제품의 가공에 이용하였으나 현재는 고무외 종이, 철판, 비닐제품등을 생산할 때도 사용되고 있는 실정이다. 통상적으로 사용되는 프라스틱 가공법에는 카렌다 가공법, 캐스팅 가공법, 사출성형법, 압출성형법, 중공성형법 등이 있는 데 본 발명에서는 프라스틱 원료와 가소제, 안정제 및 각종 첨가제를 혼합하여 압연 롤(roll)을 통하여 겔(gel)상태에서 시트나 필름을 제조하는 데 많이 사용되는 공정인 카렌다 가공법을 사용하였다.

도 2를 통하여 상기 카렌다 롤(600)의 작업공정을 보다 상세히 설명하면, 카렌다 롤(600)의 사양은 다음 표 2와 같다.

카렌다 롤의 표준사양

내용	롤(직경x길이)	동체길이	제품 폭(in)	소요전력(kw)	최고속도(m/min)
규격	560 x 1680	2.72∼3.00	48∼54	75∼150	80

상기 카렌다 롤(600)은 유니드와이드 방식으로 배열되며 상기 열입물(510)이 빠르게 이동될 수 있도록 1번 롤(611), 2번 롤(612), 3번 롤(613)의 순서로 동작되도록 기어를 배열하며 상기 3번 롤(613)과 4번 롤 (614) 사이는 등속 또는 4번 롤 (614)의 회전이 약간 빠르게 설정하도록 하며 각 롤 간의 열입물(510)의 흐름이 원활하도록 상기 카렌다 롤(600)의 표면온도는 140∼175℃로 설정한다. 이 때 제품의 변형이나 결함을 방지하도록 하기 위하여 상기 1번 롤(611)과 상기 2번 롤 (612)간에 투입되는 열입물(510)이 두 롤의 중앙에 모이도록 하는 별도의 장치를 갖추도록 함이 바람직하다.

상기 카렌다 롤(600)에서의 압연속도는 18∼36 m/min에서 조절되며 만일 압연속도가 증가하게 되면 상기 열입물(510)은 카렌다 롤(600)에서 열을 받게 되므로 마찰력에 의하여 시이트 제품의 두께가 얇아지지 않도록 유의하여 속도를 조정하여야 하며 특히 상기 3번 롤(613)과 상기 4번 롤(614)은 시이트 제품의 표면상태를 결정하는 중요한 부분으로 롤 틈새를 너무 과다하게 좁힘으로 인하여 발생되는 열입물(510)의 공급 중단 현상인 키싱(kissing)이 발생되지 않도록 롤 간의 틈새를 정밀하게 조정하여야 한다. 또한 상기 열입 롤(500)로부터 이송 투입된 열입물 (510)이 겔(gel)화 후의 액융점도가 낮아지기 때문에 상기 카렌다 롤(600)의 상기 1번 롤(611)에서 4번 롤(614)까지에 감겨진 열입물(510)의 양을 보고 상기 열입 롤 (500)에서 이송되어져 온 열입물(510)이 체류되지 않고 원활하게 이동되도록 혼합물의 양을 조정하도록 한다.

최종적으로 상기 4번 롤(614)로 이동되어 온 열입물(510)은 충분히 압연된 것으로 연화상태로 별도의 이송수단이 없이 인취 롤(615)에 물려져 이송되는 데 상기 인취 롤(615)은 상기 4번 롤(614)과 연동하여 무단변속으로 운전된다.

상기 인취 롤(615)로 이송된 고온의 시이트 제품(610)은 표면이 평탄한 상태로 연속이동되면서 냉각시키도록 하는 표면온도가 60∼70℃인 3∼4개의 수냉식 드럼(710)으로 구성된 냉각공정(700)을 통하여 상온까지 냉각시킨다.

상기 상온으로 냉각된 시이트 제품(610)은 권취기(800)로 이송되어 일정한 폭을 가지는 종이 등으로 만들어진 감기관에 일정량만큼 감은 후 절단되어 창고 (800)로 이송되거나 또는 냉각되어진 채로 일정한 크기와 양만큼 여러 겹으로 포개어 쌓은 후 전단장치에 의하여 절단하고 재단기(900)로 이송하여 미리 결정된 모양으로 절단하여 최종적으로 원하는 시이트 제품(910)을 만든다.

상기 권취공정(800)에서는 상기 시이트(610)를 종이관 등에 일정한 폭으로감도록 트리밍 커터로 양쪽 끝을 절단하며 절단된 스크랩은 인취하여 다시 열입 롤(500)로 보내 재사용토록 한다.

상기 권취방법은 표면권취방법을 이용하며 회전하는 드럼형 롤을 얹어 가압과 동시에 돌리면서 이미 설정된 롤 게이지의 길이 표시에서 커팅하도록 한다.

상기와 같이 제조된 시이트(610)에 대하여 한국원적외선협회의 시험결과 다음 표3과 같이 방사율 및 방사에너지가 유지됨을 확인할 수 있으며 이는 제조후에도 토르말린의 효과가 있음을 입증한다.

방사율(5∼20㎛)	방사에너지(w/㎡-㎛, 37℃
0.903	3.48 X 102

※ 측정조건 37℃, FT-IR Spectrometer를 이용한 Black Body 대비 측정

본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이와 같은 본 발명에 의한 당뇨, 변비통, 관절염 등의 치료에도 뛰어난 효과를 갖는 토르말린이 포함된 시이트를 사용케 함으로써 혈액순환 증대, 쾌면작용 등 인체의 건강을 증진시킬 수 있는 효과를 가질 수 있다.

또한 본 발명은 토르말린을 포함한 기능성 물질을 보다 광범위하게 분산고정시킴으로서 가공공정이 적고 생산코스트를 낮추는 효과를 가질 수 있다.

Claims (6)

1. 토르말린을 포함한 시이트를 제조함에 있어서,

   혼합기(200)에 원료(100)를 공기흐름방식으로 투입하는 1단계;

   상기 혼합기 (200)에서 상기 원료(100)들을 혼합하는 2단계;

   상기 혼합기 (200)에서 혼합된 혼합물(210)을 배출하는 3단계;

   상기 배출된 혼합물(210)을 믹서(300)로 수송수단(211)에 의하여 이송하여 투입하는 4단계;

   상기 믹서(300)에 투입된 상기 혼합물(210)과 함께 균일 혼합되도록 원료 (310)를 투입하는 5단계;

   상기 믹서(300)에 투입된 혼합물(210)과 상기 원료(310)가 균질 혼합되도록 믹싱하는 6단계;

   상기 믹서(300)에서 균질배합된 배합물(350)을 수송수단(360)에 의하여 혼련 롤(400)로 이송하여 투입하는 7단계;

   상기 혼련 롤(400)에서 투입된 배합물(350)을 혼련하는 8단계;

   상기 혼련 롤(400)에서 혼련 된 혼련물(410)을 열입 롤(500)로 수송수단 (420)에 의하여 이송하여 투입하는 9단계;

   상기 열입 롤(500)에서 상기 혼련 물(410)을 열입가공하는 10단계;

   상기 열입 롤(500)에서 1차 열입가공된 열입물 (510)을 카렌더 롤(600)로 수송수단(520)에 의하여 이송하여 투입하는 11단계;

   상기 카렌더 롤(600)에서 상기 열입물(510)을 원하는 두께와 크기의 시이트 (610)로 제조하는 12단계;

   상기 카렌더 롤(600)에서 제조된 상기 시이트(610)를 인취 롤 (615)에 의하여 인취하여 3∼4개의 수냉식 냉각드럼(710)으로 구성된 냉각공정 (700)을 통과시켜 상온까지 냉각시키는 13단계;

   상기 냉각된 시이트(610)를 권취공정(800)에 의해 감기관에 정해진 크기와 양만큼 감은 후 이송하여 창고(810)에 보관하거나 또는 재단기(900)에 의하여 원하는 최종제품인 시이트제품(910)를 만드는 14단계;

   로 이루어지는 것을 특징으로 하는 토르말린이 포함된 시이트의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1항의 제조방법에 의하여 제조된 토르말린이 포함된 시이트.
3. 제1항에 있어서,

   상기 1단계에서 투입되는 원료(100)가 천연 토르말린(110), 구운소금(120), 산화철(130) 및 대나무숯(140)과 PVC 스트레이트 레진(150), 안정제(160) 및 가소제(170)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 토르말린이 포함된 시이트를 제조하는 방법.
4. 제2항에 있어서,

   상기 1단계에서 투입되는 원료(100)가 천연 토르말린(110), 구운소금(120), 산화철(130) 및 대나무숯(140)과 PVC 스트레이트 레진(150), 안정제(160) 및 가소제(170)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 토르말린이 포함된 시이트.
5. 제1항에 있어서,

   상기 4단계에서 투입되는 원료(310)가 열안정제(320), 분산제(330) 및 가소제(340)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 토르말린이 포함된 시이트를 제조하는 방법.
6. 제2항에 있어서,

   상기 4단계에서 투입되는 원료(310)가 열안정제(320), 분산제(330) 및 가소제(340)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 토르말린이 포함된 시이트.