KR20030083486A

KR20030083486A - 벽지의 제조방법

Info

Publication number: KR20030083486A
Application number: KR1020020022178A
Authority: KR
Inventors: 강수행
Original assignee: 강수행
Priority date: 2002-04-23
Filing date: 2002-04-23
Publication date: 2003-10-30
Also published as: KR100491634B1

Abstract

본 발명은 벽지의 제조방법에 관한 것으로 특히 통기성을 가지면서 내구성이 뛰어나고, 방염, 방충, 탈취 및 소취효과가 뛰어나며, 원적외선 및 음이온을 방사하여 건강을 증진할 수 있는 벽지를 제조하기 위한 것으로, 부직포 또는 폴리에스터사로 제직된 섬유를 소정의 색상으로 염색하는 공정과;

염색을 완료한 소재의 일면을 와이어브러쉬로 스크레치를 발생하여 기모를 형성하는 공정과;

상기 공정에서 발생한 기모의 크기를 일정하게 깍아주기위한 샤링공정과;

상기 공정에서 깍인 기모를 제거하기 위한 기모제거공정과;

상기 공정을 마친 소재의 표면에 무늬를 형성하기 위한 프린팅공정과;

상기 공정에서 발생하는 염료를 건조하기 위한 건조공정과;

상기 공정에서 형성된 무늬를 보호하기 위한 코팅공정과;

상기 코팅공정에서 표면에 도포된 코팅제를 건조하기 위한 건조공정과;

상기 공정을 완료한 후 표면에 문양을 형성하기 위한 조각로울러를 이용하여 가압 및 가온하여 문양을 형성하는 공정으로 이루어짐을 특징으로 하는 벽지의 제조방법.

Description

벽지의 제조방법{Wallpaper Manufacturing Process}

본 발명은 벽지의 제조방법에 관한 것으로 특히 통기성을 가지면서 내구성이 뛰어나고, 방음, 방염, 방충, 탈취 및 소취효과가 뛰어나며, 원적외선 및 음이온을 방사하여 건강을 증진할 수 있는 벽지를 제조하기 위한 것이다.

벽지는 통상적으로 직포나 종이로 구성된 배면지의 표면에 특정의 문양을 스크린 인쇄 또는 동판이나 그라비아 인쇄하여만들어지고 있으나 일반적으로 인쇄에 사용되는 잉크의 조성물은 메탄올 또는 에틸알콜, 톨루엔, 아세톤, 안료 및 기타 보조제로 조성되어 있다.

따라서 상기 벽지에 인쇄된 잉크를 구성하는 화학 액상세라믹들이 주거환경으로 휘산되어 인체에 해로운 작용을 한다고 알려져 있으며, 벽지를 벽에 부착하였을 경우 벽과 실내와의 온도차이에 습기가 발생하면 상기 습기에 곰팡이가 서식하여 불쾌감을 가져 왔고, 기타 벽지에 다른 기능을 부여하기 위하여 많은 연구가 있어 왔다.

예를 들면, 국내등록특허공보 등록번호 제 166630호에는 목재를 가공할 때발생하는 입자상태의 폐목분을 부직포 및 접착제와 함께 혼합하여 일반적인 벽지나 카펫트 등의 제품과 동일하게 제작하는 목분을 이용한 벽지의 제조방법이 공개되어있고, 동 공보 등록번호 제 244391호에는 원지에 전자파 흡수제 용액을 전면코팅하고 건조후 PVC컴파운드를 일정두께로 전면 도포한 다음 발포 처리하여 냉각하고 공지의 표면처리제를 도포한 후 인쇄 엠보싱 냉각하여 전자파 흡수코팅층 및 인쇄잉크층의 구조를 갖는 전자파 흡수능을 갖는 벽지가 기재되어 있으며, 동공보 등록번호 제 245290호에는 방사액상세라믹이 함유된 벽지, 제 146212호 및 제 146213호 에는 음이온 방사 바이오세라믹을 함유하는 발포벽지, 국내공개특허공보 공개번호 제 89-10780호에는 전자파차폐용 벽지, 동공보 공개번호 제97-1259호에는 음이온 방사 바이오세라믹의 제조방법 및 이를 함유하는 발포벽지와 장판지가 공개되어 있으나, 상기 종래의 기술들은 탈취, 항균, 항곰팡이, 기능을 갖지 못한 문제점이 있어 왔다

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로 간단한 공정에 의하여 통기성을 갖는 벽지를 제조함으로써 제조공정을 간편히하고, 질기고 방음 및 방염성이 뛰어난 벽지를 제공함을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 벽제의 표면에 탈취재 및 원적외선방사체인 투어멀린을 코팅하여 원적외선 및 음이온을 방사하여 사용자의 건강을 증진시킬 수 있도록 함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은

폴리에스터사로 제직된 섬유 또는 부직포로 형성되는 원단을 소정의 색상으로 염색하는 공정과;

염색을 완료한 소재의 일면을 와이어브러쉬로 긁어 기모를 형성하는 공정과;

상기 공정에서 깍인 기모를 제거하기 위한 기모제거공정과;

상기 공정을 마친 소재의 표면에 원하는 무늬를 형성하기 위한 프린팅 공정과;

상기 공정에서 발생하는 염료를 건조하기 위한 건조공정과;

상기 공정에서 형성된 무늬를 보호하기 위한 코팅공정과;

상기 공정을 완료한 후 표면에 문양을 형성하기 위한 조각로울러를 이용하여 가압 및 가온하여 문양을 형성하는 공정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도 1을 참조하여 상세히 설명하면 하기와 같다.

폴리에스터섬유 또는 부직포로 제직된 원단을 소정의 색상으로 염색하는 공정과;

상기 공정에서 깍인 기모를 제거하기 위한 기모제거공정과;

상기 건조공정을 마친 소재의 표면에 원하는 무늬를 형성하기 위한 프린팅 공정과;

상기 공정에서 발생하는 염료를 건조하기 위한 건조공정과;

상기 공정에서 형성된 무늬를 보호하기 위한 코팅공정과;

상기 공정을 완료한 후 표면에 문양을 형성하기 위한 조각로울러를 이용하여 가압 및 가온하여 문양을 형성하는 공정으로 이루어진다.

상기 과정을 보다 상세히 설명하면, 폴리에스터섬유 또는 부직포로 구성되는 원단을 소정의 색상으로 염색하게 되는데 통상적으로 폴리에스터섬유는 분자배열이 매우 치밀하고 높은 결정성과 배향성을 가지기 때문에 분산염료를 사용하여 원하는 색상으로 염색을 하게 된다.

이후 염색을 완료한 소재의 일면을 와이어브러쉬로 표면을 긁어주면 폴리에스터 섬유 또는 부직포가 와이어브러쉬에 의해 긁히면서 표면에 기모가 발생하게 되는데 이때 기모의 크기는 2∼3mm정도의 길이를 가지도록 한다.

상기 공정에서 형성된 기모는 강도가 약한 섬유의 표면을 강도가 강한 와이어브러쉬로 압력을 가하여 긁어주므로써 원소재인 합성섬유가 갈라지면서 일부가 표면에서 일어나 기모를 형성하게 되는 것으로 이때 기모의 길이는 일정하지 않은 상태이므로 후가공을 위하여 기모의 길이를 일정한 상태로 기모를 만들어 주어야하는데 이때에는 샤링기를 이용하여 기모의 길이가 2mm이하의 길이를 가지며, 일정한 길이를 갖도록 샤링한다.

이후 상기 공정에서 깍여진 기모를 제거하게 되는데, 이때에는 브러쉬를 이용하여 털어내게 되는 것이며, 이때 원단의 기모가 형성된 면이 하부를 향한 상태에서 브러쉬가 회전하면서 기모를 털어내게 되며, 동시에 흡착기를 이용하여 기모를 흡착하여 제거하는 것이며, 이때 브러쉬의 회전방향은 소재의 진행방향과 반대방향으로 회전하여야 효율을 높일 수 있는 것이며, 상기 과정에서 브러쉬에 의해 잘려진 기모가 제거됨과 동시에 원단에 남아있던 기모는 일정한 방향으로 정돈된다.

이후 소재의 표면에 원하는 무늬를 형성하기 위한 프린팅공정을 수행하게 되는데 이때에는 일광결여도 4급이상을 유지할 수 있도록 피그먼트기법을 사용하며, 이는 도배하는 과정에서 풀이 밖으로 배어나오지 않도록 하기 위한것이며, 프린팅이 벗겨지지않도록 염료에 테프론수지를 1∼2%정도 첨가한다.

이후 상기 프린팅공정에서 발생하는 염료를 건조시키게 되는데 이때에는 열풍의 온도를 120∼150℃정도를 유지하며, 건조율은 60∼70%정도 건조시킨다. 이는 후공정인 코팅공정시 코팅액의 접착력을 강화시키기 위한 것이다.

이후 상기 프린팅공정에서 형성된 무늬를 보호하기 위하여 나이프코팅방법에 의하여 표면에 코팅층을 형성하게 되는데 이때 사용되는 코팅액은 폴리우레탄 35∼40%, 경화제 0.5%, 가교제 0.5%, 신너 40%, 발포제 0.5%, 테프론 2∼3%, 방호제 1.5%, 발수제 0.5%, 원적외선방사체인 투어멀린 5∼10%, 희석제 15∼20%를 혼합한용액을 사용한다.

이때 투어멀린은 약350∼1000매쉬정도의 미세한 분말형태로 첨가하게 되며, 믹서기를 이용하여 골고루 혼합되도록 한다.

이후 상기 코팅공정에서 표면에 도포된 코팅제를 건조하게 되는데 이때에는 열풍의 온도를 120∼130℃정도를 유지하여 코팅액을 완전히 건조시킨다.

이후 표면에 문양을 형성하기 위한 조각롤링 공정을 수행하게 되는데 이때 로울러의 표면에는 소정의 문양이 형성되어 있으며, 표면의 온도는 130∼150℃정도를 유지하며 가압로울러에 의해 원단의 표면을 가압하게 된다.

상기 공정에서 원단에 표면의 기모는 로울러의 열에 의해 용융되어짐과 동시에 가압로울러의 압력에 의해 압착되어져 같은 가압로울러의 표면에 형성된 문양과 동일한 문양이 원단에 새겨지게 되며 상기 공정들에 의해 벽지가 완성된다.

상기한 바와 같은 공정에 의해 제조된 벽지는 코팅액에 첨부된 방염제에 의해 불에 타지않으며, 소재가 직물지와 같은 조직으로 이루어져 내부에 미세한 공간을 가지므로 그 내부에서 소리의 반사가 이루어져 방음효과를 갖게 되는 것이며, 보온 및 단열효과를 가지며, 원적외선 방사체인 투어멀린에 의해 원적외선과 음이온을 방사하게 되어 건강을 증진할 수 있게되는 것으로 이를 보다 상세히 설명하면, 투어멀린은 붕소를 함유하는 사이크로 규산염 광물질로서 특이한 결정구조를 갖고 있어 자연상태에서 스스로 전하(電荷)를 띠고 있으며 우리나라와 일본에서는 전기석(電氣石)이라고 명명되어 있으며, 투어멀린의 화학적 조성은 다음과 같다.

X·Y9B3Si6O27(O.OH.F)4

여기에서, X는 Ca, Na, K, Mn 중 어느 하나이거나 하나 이상을 포함하며, Y는 Mg, Fe, Al, Cr, Mn, Ti, Li 중 어느 하나이거나 하나 이상을 포함한다.

좀더 구체적인 것으로서, (Na·Ca)(Li·Mg·Fe·Al)3(Al·Fe)6(BO3)3 (Si6O18)(O·OH·F)4로 조성된 것이 있으며 이를 숄(schol)이라고 하는데 이는 피에조전기(piezoelectricity)와 파이로전기(pyroelectricity)특성을 모두 갖고 있다.

피에조전기란 대칭을 이루는 결정체에 있어서 대칭의 중심에 결함이 있는 결정(結晶)에 특정 방향으로 압력을 가하여 주게 되면 결정의 특정방향 양단(兩端)에서 전기분극(電氣分極)을 나타내는 현상을 말한다.

파이로전기란 극성축(極性軸)을 갖고 있는 결정에 온도변화를 주게 되면 극성축 양단에 서로 성질이 다른 대전(帶電)을나타내는 현상을 말한다.

투어멀린이 피에조전기 특성과 파이로전기 특성을 함께 나타내는 이유를 다음과 같이 추정하고 있다. 투어멀린 결정은 각결정 격자(格子)가 +와 -의 전하를 갖고 있는 이온결정으로 되어 있다.

수정(quartz)과 같이 일반적인 이온결정체의 결정격자는 매우 규칙적으로 정렬되어 조립되어 있는데 비하여 투어멀린의 결정격자는 의곡되게 조립되어 있다. 이러한 현상을 자발의곡(self-distortion)이라고 하는데 이와같이 전하를 띠고 있는 이온결정에 있어서 격자점의 뒤트림(의곡)은 격자의 진동 패턴을 뒤틀리게 하여 대칭성을 잃은 격자 진동이 방출되는 전자에 영향을 주어 외부에는 전기적으로 중성을 나타내지 못하고 양극에 반대의 전하를 띠는 형태로 나타나게 된다.

이러한 전기적 특성도 온도변화에 따라 변하게 되는데 투어멀린의 경우는 700℃ 정도에서 급격하게 저하되다가 850℃ 이상에서는 전기적 특성을 완전히 잃게 된다. 이는 고온에서는 열에 의하여 자발의곡현상이 없어지게 되기 때문이다.

투어멀린이 절대온도 0도와 850℃ 사이에서는상기한 전기적 특성을 지니게 되며 이러한 투어멀린의 전기적 특성은 살균과 흡착 작용을 함께 나타낸다.

일반적으로 극성 결정체인 유전체(誘電體)를 전장(電場)에 놓아두면 전기 분극 현상을 나타낸다. 즉, 서로 다른 극에 +전하와 -전하를 띠게 되며 +전하와 -전하가 항상 균형을 이루지 못하고 불안정한 상태에 있게 되는데 이 불균형상태를 전위차(電位差)라 하고 이 전위차가 있기 때문에 +극에서 -극으로 전자가 이동하게 되며 이 전자의 흐름을 정전기라 하며 이러한 분극을 나타내는 결정체는 계속적으로 정전기를 발생시키게 된다. 지구상에는 태양으로부터 끊임없이 전자파가 지구로 발사되며 태양의 전류(전차파)가 투어멀린의 +극으로 흐르게 되어 투어멀린은 태양이 있는 한 영구적으로 전기를 발생시킨다. 이때 투어멀린에서 발생되는 전류의 크기는 측정결과 0.06 미리암페어의 약 전류이었다.

따라서 투어멀린이 미세전하(電荷)를 방출시키는 방전(放電) 현상을 일으키게 되고 이 방전된 전하의 축적으로 주변의 온도보다 상승하게 된다.

또한 이러한 투어멀린의특성은 전기적 저항을 수반하기 때문에 이 전기저항이 미세 바이러스의 번식을 억제하며 살균효과도 나타내게 되는 효과가있는 것이다.

또한 투어멀린에서 방사되는 음이온에 의하여 자율신경이 안정되고 신진대사를 촉진하여 건강을 유지할 수 있게되는 것으로 공기중에 음이온을 지속적으로 방출하면 인체의 피부나 폐를 통해 흡수되어 혈액속에 생체이온과 인체내 미네랄 이온화율이 높아지고 그 결과 혈액이나 체액의 약알칼리화가 진행되어 혈액을 정화하게되고 혈액이나 체액 속에 음이온이 증가하면 세포막의 전기적 물질교환 교류가 활발하게 되어 세포의 기능이 현저하게 활성화 된다. 그 결과 세포안에 영양분이 쉽게 받아들여짐과 동시에 노폐물이 쉽게 배출되어 흡수와 배출의 순환기능이 신진대사를 높여주게된다.

또한 이온이 증가하면 혈액속에 감마글로빈이 증가하여 면역성 항체반응에 민감해지고 증감 조정되어져 각종 전염병, 감염증, 질병에 대한 저항력이나 면역력이 자연적으로 강화되어 불치병으로 부터 신체를 지켜주게 되는 것이며, 또한 내분비선이 활성화 되어 증혈작용이 높아져 생명유지에 불가결한 모든일을 하는 혈액,체액, 신경, 세포,장기를 조정하는 기능을 높여주는 효과가 있다.

상기한 바와 같이 본 발명에 의하면 간단한 공정에 의하여 통기성을 갖는 벽지을 제조함으로써 제조공정을 간편히하고, 내마모성이 강한 소재를 얻을 수 있게 되는 것이며, 원 소재가 원단으로 구성되어 방음효과를 증진할 수 있으며, 보온및 단열효과를 가지는 것이다. 또한 소재의 표면에 코팅된 방염재, 탈취재 및 원적외선방사체에 의하여 소재가 불에 타지않으며, 미생물 및 곰팡이의 번식을 억제하며, 원적외선 및 음이온을 방사하여 사용자의 건강을 증진시킬 수 있게 되는 것이다.

Claims

폴리에스터사 또는 부직포로 제직된 기재를 소정의 색상으로 염색하는 공정과;

염색을 완료한 소재의 일면을 와이어브러쉬로 긁어 기모를 형성하는 공정과;

상기 공정에서 발생한 기모의 크기를 일정하게 깍아주기위한 샤링공정과;

상기 공정에서 깍인 기모를 제거하기 위한 기모제거공정과;

상기 건조공정을 마친 소재의 표면에 원하는 무늬를 형성하기 위한 프린팅 공정과;

상기 공정에서 발생하는 염료를 건조하기 위한 건조공정과;

상기 공정에서 형성된 무늬를 보호하기 위한 코팅공정과;

상기 코팅공정에서 표면에 도포된 코팅제를 건조하기 위한 건조공정과;

상기 공정을 완료한 후 표면에 문양을 형성하기 위한 조각로울러를 이용하여 가압 및 가온하여 문양을 형성하는 공정으로 이루어짐을 특징으로 하는 벽지의 제조방법.
청구항 1에 있어서,

상기 기모제거공정은 원단의 기모가 형성된 면이 하측을 향하게 한상태에서 브러쉬와 흡착기를 이용하여 제거하며, 상기 브러쉬의 회전방향은 소재의 진행방향과 반대방향으로 회전함을 특징으로 하는 벽지의 제조방법.
청구항 1에 있어서,

상기 프린팅공정은 일광결여도 4급이상을 유지할 수 있도록 피그먼트기법을 사용하며, 프린팅이 벗겨지지않도록 염료에 테프론수지를 1∼2%정도 첨가함을 특징으로 하는 벽지의 제조방법.
청구항 1에 있어서,

상기 코팅공정은 나이프코팅방법에 의하여 표면에 코팅층을 형성하며, 이때 사용되는 코팅액은 폴리우레탄 35∼40%, 경화제 0.5%, 가교제 0.5%, 신너 40%, 발포제 0.5%, 테프론 2∼3%, 방호제 1.5%, 발수제 0.5%, 원적외선방사체 5∼10%, 희석제 15∼20%를 혼합한 용액을 사용함을 특징으로 하는 벽지의 제조방법.
청구항 1에 있어서

상기 조각롤링 공정에서 사용되는 조각 로울러의 표면의 온도는 130∼150℃

정도를 유지하며, 가압로울러에 의해 원단의 표면을 가압함을 특징으로 하는 벽지의 제조방법.
청구항 4에 있어서

상기 원적외선 방사체는 투어멀린임을 특징으로 하는 벽지의 제조방법.