KR200385260Y1

KR200385260Y1 - 친환경 기능성 초배지

Info

Publication number: KR200385260Y1
Application number: KR20-2005-0006802U
Authority: KR
Inventors: 류희만
Original assignee: 중앙특수제지(주)
Priority date: 2005-03-14
Filing date: 2005-03-14
Publication date: 2005-05-25

Abstract

본 고안은 치수 안정성을 높이기 위하여 자체 결속력이 있는 천연 펄프 및 합성목재펄프(SWP)를 혼합한 상부층과 강도를 높이기 위한 폐합성섬유 및 천연 펄프를 혼합한 기저층을 습지 공정으로 결합하여 얻어진 도배용 기능성 초배지에 관한 것이다. 본 고안에 따른 기능성 초배지는 벽지 시공시 필수적으로 요구되는 치수 안정성 및 강도가 높아 작업성과 시공성이 우수하며, 천연 재료의 함량을 높여 친환경적이며, 천연 펄프와 합성섬유를 혼합한 소재이므로 종이와 섬유의 장점을 갖는 특수 소재이다. 또한, 본 고안의 기능성 초배지는 초배지로서의 용도 이외에도 생산 공법을 변화시켜 팬시지, 돈띠지, 벽지원지, 일회용 물티슈, 무늬목 밑지, 기판면지, 종이 테이프 원지 등의 용도로 널리 사용될 수 있다.

Description

친환경 기능성 초배지{Environmental Friendly and Functional Base Sheet for Wallpaper}

본 고안은 천연 펄프 및 합성목재펄프(SWP)를 혼합한 상부층과 폐합성섬유 및 천연 펄프를 혼합한 기저층을 단순 습지 공정으로 결합하여 얻어진 친환경 기능성 초배지에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 고안은 벽지 시공시 필수조건인 치수 안정성을 높이기 위하여 천연 펄프 및 SWP를 혼합하여 제조된 상부층과 강도를 높이기 위하여 폐합성섬유 및 천연 펄프를 혼합하여 제조된 기저층을 별도의 접착제 없이 습지 공정을 통하여 일체 결합시켜 얻어진 환경친화성 기능성 초배지 및 이의 다른 용도에 관한 것이다.

벽지 도배시 벽면과 도배지의 부착력이 약하기 때문에 초배지를 벽면에 도포하고 그 위에 도배지를 다시 도포하는 것이 일반적이다. 현재까지 주로 이용되는 초배지는 천연 재료 또는 합성 재료를 이용한 초배지로서 다음과 같은 종류가 있다.

1) 종이 초배지

천연 펄프 중 부드러우면서도 질긴 특수섬유인 닥섬유, 마섬유, 수입 특수 장섬유를 활용한 초배지로서, 친수성이어서 접착성은 우수하나 인열강도 및 내수성이 약하여 초배지 시공성이 떨어지고 정배지(벽지) 시공 후 인열강도가 약하여 터짐 현상이 발생하는 등 초배지로 부적합하다.

2) 부직포 초배지

주거문화가 아파트화, 대형화됨에 따라 특히 인열강도가 우수한 부직포 소재의 초배지가 많이 사용되고 있다. 부직포 초배지는 강도가 높고 가벼우며 신축성과 인열강도가 우수하다. 그러나, 소수성이므로 초배지 시공시 친환경성 풀 대신 인체에 유해한 합성수지 풀을 사용해야하며 벽지 시공시 접착을 용이하게 하기 위하여 별도의 운용지 시공을 추가해야 하는 번거로움이 있다. 또한, 낮은 밀도로 인하여 두께가 비교적 두꺼우므로(200×10^-3mm) 벽지 시공시 부직포가 겹친 부위에 층이 발생되어 이음 부분의 외관이 좋지 않으며, 화학섬유이므로 분해가 곤란하고 재활용할 수 없는 단점이 있다.

3) 배접 초배지

종이(노루지)와 부직포를 별도 공정에서 접착제로 합지하여 만든 초배지로 이질적인 종이와 부직포를 접착제로 접합시킨 제품이므로 벽지 시공 후 건조과정에서 이질적인 물성으로 인한 신장율 차이로 터짐 현상이 발생한다.

따라서, 현재까지는 만족할 만한 초배지가 없으며, 종이, 부직포, 배접 초배지의 문제점을 획기적으로 보완한 초배지를 개발할 필요성이 있다. 최근 종이 초배지를 대신하여 사용되는 부직포 초배지는 비교적 강도가 높아 일반 종이를 대신하여 많이 사용되고 있으나, 부직포는 자원 재활용이 불가능하고 제조비용이 높아 사용범위가 많이 제한되고 있다. 또한, 배접 초배지의 경우 두 가지 다른 소재를 특수 접착제로 합지하여 사용되는 수준에 머물고 있다(대한민국 특허등록 286283호, 96-15750호).

본 고안자는 종이 초배지와 부직포 초배지의 장점을 모두 갖는 초배지를 개발하기 위하여 연구를 계속하였다. 그 중 하나로 본 고안자는 천연 펄프 및 폴리에스터 합성섬유를 바인더로 결합시켜 제조된 특수지를 개발하여 초배지로 활용하였다(대한민국 특허공개 제2004-29534호). 상기 습식 부직포로 생산한 특수지는 종이보다 강도가 높고, 풀과의 접착성도 좋으며 제조단가가 매우 낮다는 장점을 가지지만, 벽지 시공시 초배지 표면 통기성이 높아 풀을 지나치게 많이 흡수하고, 치수안정성이 낮아 벽지 이음매가 자연스럽지 못하다는 단점이 있었다.

이에 본 고안자는 표면조직이 치밀할 뿐만 아니라 치수 안정성이 우수한 도배용 초배지를 제조하기 위하여, 폴리에스터, 아크릴, 레이온, 나일론과 같은 폐합성섬유를 이용한 기저층과 SWP에 천연펄프를 배합하여 제조된 상부층을 별도로 제조하고 습지 공정으로 겹지한 다음 치수 안정성을 더 강화하기 위하여 상부층의 표면에 라텍스를 처리한 기능성 초배지를 제조하였다.

본 고안자는 공지기술과 같이 두 층의 초지를 접착제로 합지시 합지가 쉽게 분리될 수 있고, 화학 접착제에 의한 부작용(환경 공해, 새집증후군 등) 문제를 일으킬 수 있기 때문에 이러한 문제를 없애기 위하여 구성성분을 조정하여 양이온성 전분 및 카제인과 같은 천연 바인더를 초지 공정 단계에서 원료에 첨가하여 단순히 습지 공정만으로도 겹지가 이루어질 수 있는 친환경 기능성 초배지를 개발하였다.

본 고안에 따른 기능성 초배지는 우수한 인열강도, 인장강도, 친수성과 치수 안정성을 나타내며, 시공성이 좋고 재활용이 가능하며 가격 경쟁력을 겸비한 친환경 기능성 초배지다.

본 고안에 따른 초배지의 장점을 정리하면 다음과 같다.

- 합성섬유 또는 SWP에 천연펄프를 혼합하여 제조되어 인열강도가 뛰어난 친수성 소재로서, 풀에 대한 접착력이 뛰어나다. 따라서, 초배지로 사용시 별도의 운용지 시공이 필요하지 않다.

- 부직포 초배지보다 조직이 치밀하고 강도는 뛰어나며 두께는 상대적으로 얇고(140×10^-3mm) 풀이 뒷면으로 베어 나오지 않는다.

- 천연펄프를 함유하므로, 재활용이 가능한 소재이다.

- 합성섬유의 비율을 낮추어 연소시 유독 가스의 발생을 줄일 수 있다는 점 및 폐합성섬유를 활용한다는 점에서 환경 친화적인 소재이다.

본 고안은 벽지 시공시 필수적으로 요구되는 치수안정성을 높이기 위한 상부층과 강도를 높이기 위한 기저층의 특성을 모두 갖는 우수한 물성의 초배지를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 고안은 섬유 공장에서 버려지는 폐합성섬유를 천연 펄프와 결합시켜 이용하므로 제조 원가가 낮으면서도 물성이 뛰어난 초배지를 제조하는 것을 목적으로 한다.

본 고안은 천연 펄프를 합성섬유와 결합시켜 제조된 초배지의 팬시지, 돈띠지, 벽지원지, 일회용 물티슈, 무늬목 밑지, 기판면지, 종이 테이프 원지 등의 다양한 용도를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 고안은 천연 펄프를 함유한 환경 친화적인 소재로서의 초배지를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 고안의 상기 목적 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 고안에 의하여 모두 달성될 수 있다.

본 고안은 치수 안정성을 높이기 위하여 합성목재펄프(SWP: Synthetic Wood Pulp) 및 천연 펄프를 주성분으로 하는 상부층과 강도를 높이기 위하여 폐합성섬유 및 천연 펄프를 혼합초지하여 얻어진 기저층을 습지 공정을 통하여 일체 결합하여 얻어진 환경친화성 기능성 초배지에 관한 것이다.

상부층(top paper)은 치수 안정성을 높이기 위하여 자체 결속력이 있으며, 치수 안정성이 높은 SWP를 천연 펄프와 혼합하여 사용한다.

기저층(base paper)은 공지된 습식 부직포 제조공정을 응용하여 폐합성섬유와 천연 펄프를 혼합하여 초지한다.

이하 상부층과 기저층의 구성 및 초배지의 제조 공정을 상세하게 설명한다.

1) 상부층

상부층은 천연 펄프와 SWP를 주성분으로 혼합하여 초지공정으로 제조된다. 치수안정성을 좋게 하기 위하여 펄프의 단섬유(N-BKP, L-BKP) 고해도는 18 내지 35˚SR이며, 바람직하기는 22˚SR이다.

원질에서 천연 바인더(카제인, 양이온성 전분)와 합성 바인더(폴리비닐알코올: PVA)를 첨가한다. 바인더의 사용 함량은 당업자에 의하여 용이하게 결정될 수 있으나, 천연펄프와 SWP의 혼합물 총 100 중량부 당 3 내지 16 중량부의 범위로 사용되는 것이 바람직하다. 양이온성 전분, 카제인, 및 PVA의 함량비는 1:1:1 내지 1:1:6인 것이 바람직하다.

필요에 따라, 펄프 혼합물 100 중량부당 중성 초지에서 내수 효과를 높이기 위한 사이징제(sizing agent)인 AKD(알킬 케텐 다이머: alkyl ketene dimer) 1~3 중량부 및 생성물의 강도를 높이기 위한 습윤제인 에폭시 지력 증강제 1~6 중량부를 첨가할 수 있다. 또한, 필요에 따라 분산제, 보류 촉진제, 지력강화제, 소포제, 이형제 등이 더 포함될 수 있으며, 이들의 사용 함량은 당업자가 용이하게 결정할 수 있다.

표면조직을 강화하고 치수안정성을 높이기 위하여 상부층과 기저층의 겹지 후 상부층을 Tg가 낮은 라텍스로 표면처리하여 벽지 시공시 치수 안정성과 같은 우수한 기능을 갖도록 한다.

상부층의 바람직한 평량은 10~40g/m²이며, 가장 바람직하기는 20g/m²인 것이다.

2) 기저층

일반적으로 습식 부직포 생산시 합성섬유가 사용되어 왔으나, 고가이므로 가격 경쟁력이 낮은 단점이 있다. 따라서, 본 고안에서는 섬유 공장에서 버려지고 있는 폴리에스터, 아크릴, 레이온, 나일론으로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상의 폐합성섬유를 5mm~20mm로 가공(절단)하여 이용한다. 가공 시 폐합성섬유가 친수성을 갖고 물에 잘 분산되어 펄프와 혼합가능하도록 계면 활성제를 폐합성섬유의 0.5 내지 2중량% 함량으로 첨가하여 전처리하는 것이 바람직하다. 계면 활성제는 알코올 또는 지방산 에스터형 비이온성 계면활성제를 사용하는 것이 바람직하다.

기저층은 천연 펄프와 폐합성섬유를 혼합하여 초지공정으로 제조한다. 원질에서 천연 바인더(카제인, 양이온성 전분) 및 합성 바인더(PVA)를 첨가하고, 필요에 따라 중성 싸이징제인 AKD, 에폭시 지력증강제를 첨가할 수 있다.

기저층은 공지된 습식 부직포 제조공정을 이용하여 제조되는데, 5mm ~ 20mm로 가공된 폐합성섬유에 계면활성제 0.5~2중량%를 첨가하여 섬유분산이 이루어지는 특수구조 펄퍼에서 해리하고, 천연 펄프를 혼합하여 바트에서 초지한다. 기저층의 바람직한 평량은 10~60g/m²이며, 가장 바람직하기는 40g/m²인 것이다.

합성섬유는 자체 결속력이 없으므로, 천연펄프와 결합되지 못하지만, 본 고안에 따라 바인더를 첨가한 후 건조 공정 단계에서 열을 공급하여 습지를 건조시키면 천연펄프와 합성섬유간에 결합이 이루어진다. 바인더의 사용 함량은 당업자에 의하여 용이하게 결정될 수 있으나, 천연펄프와 폐합성섬유 총 100 중량부 당 3 내지 16 중량부의 범위로 사용되는 것이 바람직하다. 양이온성 전분, 카제인, 및 PVA의 함량비는 1:1:1 내지 1:1:6인 것이 바람직하다.

펄프 및 합성섬유 혼합물 100 중량부당 중성 초지에서 내수 효과를 높이기 위한 사이징제인 AKD 1~3 중량부 및 생성물의 강도를 높이기 위한 습윤제인 에폭시 지력 증강제 1~6 중량부를 첨가할 수 있다. 또한, 필요에 따라 공지된 분산제, 보류 촉진제, 지력강화제, 소포제, 이형제 등이 더 포함될 수 있으며, 이들의 사용 함량은 당업자가 용이하게 결정할 수 있다.

3) 초지 및 겹지 공정

상부층과 기저층은 상당량의 천연 바인더를 내포하고 있기 때문에 겹지를 위하여 별도의 접착제 도포는 불필요하다. 습윤 상태에서 양 층의 초지를 단순 겹지한다. 와이어(wire)로 초지한 상부층과 바트(vat)로 초지한 기저층을 함수율 80~90%인 습지상태에서 합지한다.

상기 초배지의 제조 공정은 특별히 개시되지 않는 한 일반 제지 공정에 따른다.

이를 간단히 설명하면, 천연펄프를 펄퍼(pulper)에서 2 내지 5 중량% 농도로 수중에 해리시키고, 리파이너(Refiner)에서 18~35˚SR로 비팅한다.

기저층의 폐합성섬유는 칼비터 등의 섬유 특수 비터(Beater)에서 해리(농도 1 내지 5중량% 내외)시키고, 상기한 원료를 혼합한다. 그 다음 와이어와 바트를 이용하여 상부층과 기저층을 겹지로 초지한 후 일반 장망 습식 초지기 생산 공정과 같이 압착 탈수 후 건조 드라이어(Dryer)를 통과시킨다. 이때, 조직의 치밀성과 지필의 고강도를 얻기 위해 사용된 바인더에 의하여 소재간의 열 융착이 일어나 본 고안에 따른 초배지가 생성된다.

4) 표면 처리

겹지된 초배지는 필요에 따라 치수 안정성을 높이기 위하여 상부층의 한 면에 Tg(유리전이온도)가 낮은 SBR(스티렌 부타디엔 고무: Styrene Butadiene Rubber) 라텍스를 표면 도포한다. 바람직하게는 SBR 라텍스와 물을 1:2 내지 2:1로 혼합하여 초배지 상부층의 한 면에 분무하여 치수 안정성을 향상시킨다.

본 고안에서는 상부층과 기저층 초지를 합지한 후 상부층 톤당 30~50kg 정도로 라텍스 용액을 스프레이 코팅하고 건조과정에서 건조기에 의한 오염을 줄이기 위해 열풍으로 예열하고 필요에 따라 표면에 이형제를 도포한다.

본 고안에서 Tg가 낮은 SBR 라텍스로 스프레이 코팅하는 주 목적은 벽지 시공시 벽지의 풀이 필요이상 초배지에 흡수되는 것을 방지하고, 초배지의 치수 안정성을 개선하여 벽지의 이음매를 좋게 하고, 벽지 재시공시 벽지와 초배지가 쉽게 분리되도록 하기 위한 것이다.

제조된 초배지의 평량은 제조공정 조건에 따라 당업자가 용이하게 조정할 수 있으나, 본 고안에서는 평균 평량을 20 내지 100g/㎡로 조정한다.

본 고안에 사용되는 천연펄프의 종류는 특별히 제한되지 않으나, 목재 펄프가 바람직하다. N-BKP(Naded-Bleach Kraft Pulp, 침엽수 표백 펄프) 또는 L-BKP(광엽수 표백 펄프)가 일반적으로 사용되며, 펄퍼에서 물 중에 1 내지 10중량% 농도로 해리시킨 다음 리파이너에서 비팅시켜 사용된다.

본 고안에 따른 폐합성섬유는 자원 재활용 및 원가 절감을 위하여 폐기되는 폴리에스터, 아크릴, 레이온, 나일론으로부터 선택된 것을 사용할 수 있다.

본 고안의 바람직한 구체예에서 초배지는 천연 펄프 60%~80%와 SWP 40%~20%를 혼합한 펄프 혼합물 100 중량부; 및 양이온성 전분, 카제인, 및 폴리비닐알코올(PVA) 바인더 혼합물 3 내지 16 중량부를 혼합하여 제조된 상부층 초지; 및 천연 펄프 60%~80%와 폐합성섬유 40%~20%를 혼합한 펄프 혼합물 100 중량부; 및 양이온성 전분, 카제인, 및 PVA 바인더 혼합물 3 내지 16 중량부를 혼합하여 제조된 기저층 초지로 이루어진다.

상기 바인더 혼합물은 양이온성 전분, 카제인, 및 PVA가 각각 1:1:1 내지 1:1:6의 비율로 혼합된 것이다.

치수 안정성을 높이기 위하여 겹지 후 상부층 상에 SBR 라텍스와 물을 1:2 내지 2:1로 혼합한 용액 및 이형제가 분무될 수 있으며, 상부층 초지와 기저층 초지 원료에 각각 AKD 1~3 중량부, 에폭시수지 1~6 중량부, 및 이의 혼합물을 더 첨가할 수 있다.

본 고안에 따른 초배지의 제조예는 다음과 같다.

천연 펄프 60%~80%와 SWP 40%~20%를 혼합한 펄프 혼합물 100 중량부; 및 양이온성 전분, 카제인, 및 폴리비닐알코올(PVA) 바인더 혼합물 3 내지 16 중량부를 혼합하여 와이어로 상부층 초지를 제조하고;

천연 펄프 60%~80%와 폐합성섬유 40%~20%를 혼합한 펄프 혼합물 100 중량부; 및 양이온성 전분, 카제인, 및 폴리비닐알코올(PVA) 바인더 혼합물 3 내지 16 중량부를 혼합하여 바트로 기저층 초지를 제조하고:

상부층 초지와 기저층 초지를 함수율 80~90%인 습지상태에서 합지하고; 그리고

상기 상부층 상에 SBR 라텍스와 물을 1:2 내지 2:1로 혼합한 용액을 분무하는:

단계로 초배지를 제조한다.

상기 상부층 상에 이형제가 분무되는 단계가 더 포함될 수 있으며, 상부층 초지와 기저층 초지 원료에 각각 AKD 1~3 중량부, 에폭시수지 1~6 중량부, 및 이의 혼합물이 더 첨가될 수 있다.

또한, 상기 공정에서 폐합성섬유는 폐합성섬유의 함량을 기준으로 0.5 내지 2중량%의 알코올 또는 지방산 에스터형 비이온성 계면활성제를 넣어 전처리하여 이용하는 것이 더 바람직하다.

본 고안에서는 물에 분산성이 낮은 폐합성섬유를 천연 펄프와 잘 혼합하여 분산되도록 분산제(계면활성제)를 이용하여 기저층이 높은 인열강도를 가질 수 있도록 한다. 또한, 벽지 시공시 가장 중요한 벽지 이음매 부분을 위하여 상부층에는 양이온성 전분, 카제인, PVA와 같은 바인더를 첨가하며, Tg가 낮은 라텍스로 표면 가공 처리한다.

이와 같이 천연 펄프와 폐합성섬유를 이용한 습식부직포는 인열강도가 우수하기 때문에 강도를 높이기 위하여 제지 폐수에 오염원으로 남게 되는 난분해성 합성수지를 별도로 첨가하지 않아도 된다.

본 고안은 용도와 특성이 상이한 지료로 형성된 두 종의 습지를 바트 위에서 겹지하여 초배지의 완벽한 기능을 부여한 기능성 초배지이다.

본 고안에 따른 초배지는 종이로서의 특성과 합성섬유로서의 장점을 함께 가지기 때문에 뛰어난 인쇄 특성과 부드러운 질감을 가짐과 동시에 뛰어난 강도를 나타내므로 제조공법을 변화시켜, 일반 팬시지 뿐 아니라 돈띠지, 벽지원지, 무늬목 밑지, 기판면지, 종이 테이프 원지의 소재로서 활용될 수 있다.

본 고안은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 고안을 예시하기 위한 것이며 첨부된 실용신안등록 청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.

실시예

실시예 1: 초배지의 제조

가. 천연 펄프

N-BKP, L-BKP를 펄퍼에서 물 중에 5.0중량% 농도로 해리시킨 다음 펄프의 커팅을 위하여 리파이너에서 22˚SR로 비팅시킨다.

나. 폐합성섬유

폐합성섬유를 10mm로 절단한 다음 섬유 특수해리 펄퍼에서 폐합성섬유 함량을 기준으로 계면활성제(ILGEN SPP., 일신정밀화학 제품) 1%를 혼합한 다음 이를 물 중 3중량% 농도로 해리시킨다.

다. SWP(Synthetic Wood Pulp)

SWP를 특수 해리펄퍼에서 물 중 3중량% 농도로 해리시킨다.

라. 제조 공정

a. 상부층 초지 제조

가)에서 얻어진 천연 펄프 80g, 다)에서 얻어진 SWP 20g, 양이온성 전분 1g, 카제인 1g, PVA 3g, AKD 2g, 에폭시수지 3g을 혼합하여 통상적인 제지 공정으로 초지한다.

b. 기저층 초지 제조

가)에서 얻어진 천연 펄프 80g, 나)에서 얻어진 폐합성섬유 20g, 양이온성 전분 1g, 카제인 1g, PVA 3g, AKD 2g, 에폭시수지 3g을 혼합하여 통상적인 제지 공정으로 초지한다.

c. 초배지 제조

와이어로 상부층을 제조하고, 바트로 기저층을 제조한 후 겹지하고, SBR 라텍스(ksl 202 또는 ksl 230, 금호석유화학 제품)를 물과 동량으로 혼합하여 상부층 상에 상부층 톤당 40kg의 양으로 분무한 다음 압착(Press), 건조(Dryer) 및 포프 릴(Pop Real)한다.

기존 초배지의 문제점을 개선하고 정배지(벽지) 시공시 작업성 및 시공 후 최상의 품질을 얻기 위하여 제시한 공법에 따라 치수안전성을 기하기 위해 장망과 환망 초지방법으로 겹지로 생산하였다.

실시예 2: 물성 시험

본 고안에 따라 제조된 초배지의 물성을 상용화되고 있는 배접 초배지 및 부직포 초배지와 비교하였다.

각 샘플의 인열강도(tear strength)와 인장강도(tensile strength)의 측정방법은 다음과 같다.

- 인장강도: 한국 산업 규격 KS M 7014(1980)에 따라 각 소재 시편의 인장강도를 측정하였다.

- 인열강도: 한국 산업 규격 KS M 7016(1980) 각 소재 시편의 인열강도를 측정하였다.

기존 시중 판매되는 초배지와 실시예 1에서 얻어진 초배지의 물성 비교치는 아래와 같다.

물성	비교샘플 1(배접 초배지)	비교샘플 2(부직포 초배지)	샘플(본 고안 초배지)
평량	77	40	60
두께	160	215	155
밀도	0.48	0.19	0.39
벌크(Bulk)	2.08	5.38	2.58
인장강도	6.8	1.48	5.25
인열강도	125	400 이상	345

표 1에 나타난 바와 같이 비교샘플 1(배접 초배지)과 비교샘플 2(부직포 초배지)는 인장강도 또는 인열강도 중 하나는 비교적 양호한 것으로 나타났으나 본 고안에 따른 샘플과 같이 인장강도 및 인열강도가 모두 우수하지는 않았다.

또한, 비교샘플 1의 배접 초배지는 재질이 상이한 부직포와 일반 백상지를 접착제로 합지한 제품이므로 벽지 시공 후 신장률 차이로 터짐 현상이 발생되고, 비교샘플 2의 부직포 초배지는 소수성인 관계로 풀이 붙지 않아 벽지 간격으로 운영지 시공을 별도로 해야 하는 번거로움이 있는 반면 본 고안에 따른 샘플은 친수성 종이로서 풀과의 접착력이 뛰어나며 벽지와 풀에 대한 접착력이 우수하여 별도의 운영지 시공이 필요하지 않다. 따라서, 본 고안에 따른 초배지는 실제 사용시 장점이 현저하게 나타난다.

또한, 본 고안에 따른 샘플은 겹지로 생산되어 조직이 치밀하여 벽지 시공시 부직포 초배지보다 조직이 치밀하여 강도는 뛰어나며 두께는 상대적으로 얇다.

특히 양 가장자리는 바트와 와이어 상의 습지 폭을 조정하여 20×10^-3mm 이하로 생산하여 초배지가 겹치는 부위의 두께를 극소화할 수 있었다. 따라서 벽지 시공시 비용 및 공정을 현저히 절감함과 우수한 시공효과를 얻을 수 있다.

본 고안에 따른 친환경 기능성 초배지는 종이, 부직포, 배접지 초배지의 문제점인 낮은 인열강도, 신장률, 치수 안전성 및 시공성 등을 개선하기 위해 초지 물성이 상이한 두층의 습지를 초배지의 특성에 맞도록 별도의 공정으로 초지한 다음 습지 초지공정에서 겹지하고, 별도로 표면 가공하여 생산한 것이므로 우수한 물성과 기능을 지닌 친환경적 소재이며, 높은 강도와 치수 안정성으로 인하여 포장지, 돈띠지, 벽지원지, 팬시지, 무늬목 밑지, 기판면지, 종이 테이프 원지 등 다양한 용도로 활용될 수 있다. 특히, 본 고안은 환경 친화적 제품 제조를 목적으로 2003년 산업자원부 청정생산기술사업(과제번호 10007943: 비목재 섬유를 이용한 특수 기능지의 개발 분야)으로 선정되어 연구, 개발된 고안이다.

도 1은 본 고안에 따라 제조된 구체예인 초배지의 단면도이다.

* 도면 부호의 설명

10: 기저층(base paper) 20: 상부층(top paper) 30: 라텍스 도포층

Claims

천연 펄프 60%~80%와 합성목재 펄프(SWP) 40%~20%를 혼합한 펄프 혼합물 100 중량부; 및 양이온성 전분, 카제인, 및 폴리비닐알코올(PVA) 바인더 혼합물 3 내지 16 중량부를 혼합하여 제조된 상부층 초지; 및

천연 펄프 60%~80%와 폐합성섬유 40%~20%를 혼합한 펄프 혼합물 100 중량부; 및 양이온성 전분, 카제인, 및 PVA 바인더 혼합물 3 내지 16 중량부를 혼합하여 제조된 기저층 초지:

로 이루어지는 초배지.
제1항에 있어서, 상기 상부층 초지 상에 스티렌-부타디엔 고무(SBR) 라텍스와 물을 1:2 내지 2:1로 혼합한 용액을 분무시킨 초배지.
제1항에 있어서, 상기 상부층 초지와 기저층 초지는 각각 알킬 케텐 다이머(AKD) 1~3 중량부, 에폭시수지 1~6 중량부, 및 이의 혼합물을 더 포함하는 초배지.
제1항에 있어서, 상기 상부층 상에 이형제가 분무된 초배지.
제1항에 있어서, 상기 천연 펄프는 고해도 18 내지 35˚SR인 초배지.
제1항에 있어서, 상기 폐합성섬유는 폴리에스터, 레이온, 아크릴, 나일론으로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상의 합성섬유이고, 폐합성섬유는 폐합성섬유 함량을 기준으로 0.5 내지 2중량%의 알코올 또는 지방산 에스터형 비이온성 계면활성제로 전처리된 것인 초배지.
제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 기재된 초배지를 포함하는 제품으로 상기 제품은 팬시지, 돈띠지, 벽지원지, 일회용 물티슈, 무늬목 밑지, 기판면지, 또는 종이 테이프 중 하나인 제품.