KR20040000112A

KR20040000112A - 천연가죽의 가공방법

Info

Publication number: KR20040000112A
Application number: KR1020020035259A
Authority: KR
Inventors: 박주민
Original assignee: 박주민
Priority date: 2002-06-24
Filing date: 2002-06-24
Publication date: 2004-01-03
Also published as: KR100489725B1

Abstract

본 발명은 천연가죽의 가공방법에 관한 것으로, 가죽 100g당 입도가 1,500메쉬(10미크론) ~ 6,250메쉬(2미크론)인 음이온 세라믹 3 ~ 15중량부 및 무기 항균 세라믹 0.3 ~ 3중량부를 가지공정(Fat liquoring) 또는 중화공정 중에 첨가하는 것을 특징으로 하는 천연가죽의 가공방법을 제공하며, 이러한 방법에 의하여 가공하는 경우, 가죽의 섬유 조직 사이로 세라믹 입자가 균일하게 침투하여 안착되어 원적외선 방사 효과 뿐만 아니라 탈취, 항균 효과가 우수한 천연가죽을 얻을 수 있다.

Description

천연가죽의 가공방법{The processing method of natural leather}

본 발명은 천연가죽의 가공방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 가지공정(Fat liquoring)에 있어서 가죽 100g당 입도가 1,500메쉬(10미크론) ~ 6,250메쉬(2미크론)인 음이온 세라믹 3 ~ 15중량부 및 무기 항균 세라믹 0.3 ~ 3중량부를 가지공정(Fat liquoring) 또는 중화공정 중에 첨가하여 가죽의 섬유 조직 사이로 세라믹 입자가 균일하게 침투하여 안착되어 원적외선 방사 효과 뿐만 아니라 탈취,항균 효과가 우수한 천연가죽을 얻도록 하는 천연가죽의 가공방법에 관한 것이다.

일반적으로 가죽은 고급 제품으로 인식되는 동물의 천연가죽과 근래에 들어 생산되는 인조가죽으로 대별되는 데, 인조가죽에 비하여 천연가죽이 질감이 우수하고 고급스러울 뿐만 아니라 내구성이 좋기 때문에 선호가 높지만 대개는 동물의 도살에 의해 얻어지는 가죽의 원피를 가공하여 각종 의류나 악세서리 및 생활용품 등을 제작되기 때문에 가격이 비싸고 양이 한정되어 있다는 단점이 있다.

상기와 같이 동물로부터 얻어내는 천연가죽은 원피를 얻기가 어려울 뿐만 아니라 그 가공 공정이 복잡하기 때문에 고가인 경우가 대부분이고, 가죽 제품을 얻기 위한 원피의 가공을 위해 많은 약품과 여러 공정이 필요한 것이다.

따라서, 천연가죽으로 만들어진 의류나 기타 생활용품은 다른 재료를 이용한 제품에 비해 고급스러울 뿐만아니라 그 수명 또한 오래가게 되어, 소비자들이 선호하지만, 가죽제품으로 제조하기 위해서는 여러 단계의 공정을 거치게 되는 바, 가죽을 만들기 위한 각 제조공정에서 사용된 여러 약품에 의해 가죽의 표면에서 약품냄새가 나게 되고, 이러한 약품냄새는 가죽제품으로 완성되어 소비자에게 공급된 경우에도 계속 나기 때문에 소비자에게 불쾌감을 줄 수 있으며, 가죽제품 특유의 약품냄새를 제거하기 위해 향수를 뿌리거나 또는 다른 수단을 이용하여야 하기 때문에 그 만큼 소비자에게 불편함을 주게 된다.

상술한 문제점을 해결하기 위하여 국내 공개특허 제2001-66984호에는 가죽제조 공정중에서 마무리(finishing)공정에서 천연 가죽(우피, 양피, 돈피) 표면에 입자크기가 0.1 ~ 10㎛인 전자파흡수물질 5 ~ 40중량%를 일정량의 결합제(binder) 용액에 분산 후 스프레이방식으로 고르게 분사하고 가죽표면에 최종적으로 평균 입자크기가 0.1 ~ 2.5㎛이고 인체에 무해한 무기 항균물질 0.5 ~ 5중량%가 첨가된 폴리우레탄 필름(polyurethane film)을 사용 코팅층을 형성시켜서 전자파흡수물질이 가죽에서 떨어지지 않도록 하거나, 무기 항균물질 0.5 ~ 5중량%를 일정량의 신나와 광택제(무광, 유광)가 혼합된 용액에 분산 후 가죽제조의 마무리(finishing)공정에서 스프레이방식으로 가죽표면에 분사하므로서 천연 가죽에 전자파흡수 기능을 주고, 또한 천연가죽을 인체에 무해한 무기 항균물질을 이용하여 표면처리를 하므로 기존의 가죽제품에서 문제가 되는 곰팡이 및 각종 세균의 발생을 억제하는 방법이 기재되어 있으나, 이는 가죽의 표면에 전자파 흡수물질 및/또는 무기 항균물질이 도포되어 있는 것이므로 내구성이 만족스럽지 못할 뿐만 아니라 가죽 특유의 질감이 저하되며 목적하는 효과를 완전히 충족시키지 못하는 등의 문제점이 있었다.

또한, 국내 공개특허 제2000-17782호에는 옥돌, 맥반석, 게르마늄 및 황토 중 적어도 하나를 미립화하여 혼합한 혼합물을 염색액에 첨가하고, 이 혼합물이 첨가된 염색액에 침적된 상태의 염색될 가죽을 회전시켜, 미립화된 옥돌, 맥반석, 게르마늄 및 황토 중 적어도 하나를, 진피층과 망상층 내의 공극에 강제 함입시키는 원적외선 물질 함입공정을 포함함을 특징으로 하는 천연 가죽 자재의 가공방법이 기재되어 있으나 염색공정에서 투입하기 때문에 가죽 내에 함입되는 미립자량이 극히 미약하여 효과의 발현이 용이하지 못할 뿐만 아니라 버려지는 미립자들이 많아 원가 상승의 커다란 요인이 되는 등의 단점이 있었다.

본 발명의 목적은 수분 조절 효과가 있어 항상 상쾌한 착용감을 유지하며, 가죽 특유의 나쁜 냄새 뿐만 아니라 제혁 공정에서 사용된 약품의 냄새를 제거하는 탈취효과가 우수하고, 원적외선을 방사하여 인체의 혈행을 촉진시켜 신진대사의 촉진 및 피로회복을 도와주며, 항균 효과가 우수한 천연가죽의 가공방법을 제공하는 데 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따라 가공된 가죽의 원적외선 방사 곡선이고,

도 2는 전자현미경(SEM)에 의한 천연가죽의 섬유조직사진으로서, (a)는 본 발명에 따라 가공된 천연가죽 사진이고, (b)는 종래의 일반적인 천연가죽 사진이며,

도 3 및 도 4는 본 발명에 사용되는 세라믹의 시간경과에 따른 FT-IR 탈취시험결과를 나타내는 그래프이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본원 발명가들은 예의 연구를 거듭한 결과, 세라믹 성분을 천연 가죽의 전체 표면에 균일하게 포함시킬 수 있으며, 이에 따른 탈취효과 및 항균 효과가 우수한 가공방법으로써의 본 발명을 완성하게 되었다.

천연 가죽의 가공방법은 준비공정, 유제공정 및 마무리공정으로 구분되는 데, 유제공정에서 크롬 혹은 탄닌을 사용하느냐에 의하여 크롬제혁법과 식물성제혁법(탄닌제혁법)으로 구분되며, 크롬제혁법으로 만든 가죽은 식물성 제혁으로 만든 것보다 얇고, 수명이 길어 선호도가 높고 가격이 비싸며, 식물성 제혁법은 구두나 벨트류에 사용하는 두꺼운 가죽을 만드는 데 사용되며, 크롬제혁법은 의류나 악세서리 등으로 제조하는 데 사용된다.

가죽제조(제혁)공정중에서 준비공정(preparation)은 원피에 존재하고 있는 유해 또는 불필요한 성분을 화학적 방법이나 기계적인 방법으로 제거하는 것으로주로 털과 원피에 붙어 있는 잔류 육질 등을 제거하는 과정이며, 원피를 용도에 따라서 잘 선정하여 구별하고 유제공정에 적응하도록 준비하는 작업이다.

먼저, 원피를 선별, 검사하고, 쉽게 상하기 때문에 부패를 방지하기 위해서 농약, 염화아연(zinc chloride), 염화수은(mercury chloride), 클로로페놀 (chlorophenol) 등을 사용하여 소독처리한 다음, 12 ~ 24시간 동안 물에 담그고, 가죽에 붙어 있는 육질을 제거한 후, 어느 정도 털을 제거하고, 포화 석화 용액에 황화 나트륨 혹은 수황화물(sulfahydrate)과 디메틸아민 및 계면활성제와 같은 탈모 촉진제를 첨가하여 3 ~ 7일 동안 석회처리한다. 석회처리(liming)란, 수피로부터 상피층과 털을 느슨하게 하여 털의 제거를 용이하게 하는 것으로 대개 나무통이나 콘크리이트통에서 행한다.

석회처리방법을 이용하지 않고 털을 제거하는 방법으로는 탈모의 효과가 있는 석회반죽, 황화물(sulfide) 등을 원피의 육질층의 표면에 바르는 방법이 있다.

석회처리 후에 잔존하는 털을 기계나 손으로 제거한 다음, 황산암모늄(ammonium sulfate, (NH₄)₂SO₄)이나 암모늄 클로라이드 (ammonium chloride, NH₄Cl)와 단백분해효소 등을 이용하여 탈회처리하므로서 석회용액으로 처리된 알칼리성의 원피를 중화시키고 탈석회화를 촉진시킨 다음, 물로 씻어 낸 후 수피는 제혁을 하기 위해 유제공정으로 들어간다.

크롬제혁법으로 유제처리가 되는 경우에는 크롬제혁 처리에 사용되는 유제(tanning agent)들이 알칼리 상에는 녹지 않기 때문에 황산과 소금으로 조성된액에 침전시켜 두어야 한다.

상기와 같은 준비 공정 후에 유제공정을 행한다.

유제공정은(tanning process)은 진피층의 기본 단백질인 섬유 조직(콜라겐)을 여러 가지 유제(tanning agent)로 처리하여 고정시키고 내수성을 부여하여 상호간의 접착을 방지하고 콜라겐 섬유간의 결합을 강화시키므로서 원피를 가죽으로 변화시키는 핵심적인 공정으로 소, 돼지 또는 양 등의 가죽을 화학물질(유제)로 처리하여 진피층의 단백질의 분자구조를 안정시켜 부패하지 않고 건조해지지 않으며, 내수·내열성을 가지게 하는 공정이다.

크롬제혁은 준비된 원피를 소금과 황산조에서 절인 다음, 절인 수피를 중크롬산나트륨 용액에 침적시켜 중크롬산염(dichromate)으로 포화시킨 후에 환원 드럼에서 티오황산나트륨으로 처리한 후, 정치 드럼에서 붕사를 가함으로써 크롬염을 조직에 정착시킨 다음, 세척하여 마무리(finishing)를 위하여 준비된다.

크롬 제혁법은 상술한 바와 같이 2 회분 공정(two-bath process)과 1 회분 공정(one-bath process)의 두가지가 있는 데, 최근에는 1회분 공정이 주로 사용되고 있다. 1회분공정은 유제(tanning agent)로 황산크롬을 사용하고, 2 회분 공정(two-bath process)은 중크롬산 나트륨을 사용한다. 2회분공정에서는 작업자가 6가 크롬에 노출된다는 단점이 있고, 질과 조절면에서 더 잘쓰이는 1 회분 공정은 산처리한 원피와 소모된 피클액(pickling)을 포함한 목재 드럼에 크롬 용액을 가하며, 대개 펜타클로로페놀(pentachlorophenol)과 같은 곰팡이 억제제를 가하고, 제혁 조작이 완결될 때까지 5 ~ 6시간 동안 드럼을 회전시킨다.

식물성 제혁은 원피를 유기산(붕산, 젖산, 초산 등)으로 처리하여 잔존하는 석회를 중화한 후에 몇 개의 제혁조에서 이루어지는 데, 표면 경화(casehardening)를 방지하기 위하여 처음에는 약하나 점차적으로 강하게 처리하며, 대략 1개월 정도가 소요된다.

그 다음에 원피를 타닌(tannin)을 넣은 큰 통에 60일 동안 방치해 둔다.

식물성 제혁 시약의 활성 성분은 타닌산(tannic acid)이라 불리는 복잡한 유기 화합물로 이루어져 있고, 타닌산은 식물계에 아주 많이 있으며, 가죽 제조에 사용되는 공업적으로 중요한 타닌산을 얻는 주원천은 여러 종류의 나무, 관목, 식물의 껍질, 잎, 작은 가지, 열매, 꼬투리, 뿌리들이다.

식물성 제혁은 탄닌액과 수피를 넣은 나무통에서 행해지며, 최근에는 신탄(syntan)이라는 합성 타닌이 이용되기도 하며, 탄닌공정을 거친 가죽은 빳빳해진다.

마무리공정은 외관을 개선하고 물리적 성질을 개선하기 위하여 염색(dyeing), 연마(buffing), 광택 부여 및 프레스, 도장 등의 끝맺음(finishing)을 한다.

유제공정이 완결된 후 가죽을 빨리 건조시키면 매우 빳빳해져서, 갑자기 꺾으면 대개가 부러지며, 사용하기에도 적합하지 않기 때문에 부드러움을 주기 위해 매끄럽게 해야 한다.

또한, 흔히 필요로 하는 두께를 얻기 위하여 피대형의 칼날에 의하여 쪼갠다.

식물성 제혁 가죽은 때때로 세척하고, 표백하거나, 혹은 갈고 닦는데, 표백과 세척은 대개 Na₂CO₃와 NaOH나 황산과 물을 포함한 회전드럼에서 이루어지고, 다른 표백제로서 산성 아황산 나트륨, 아황산, 아황산셀룰로오스 용액, 여러 신탄(syntan)들이 사용된다.

다음 조작은 유지와 그리이스와의 결합을 포함하는 것으로, 스터핑(stuffing) 또는 가지(fat liquoring)라 한다. 가죽은 젖은 것이든지 건조한 것이든지 손 또는 회전 드럼에서 기름이 첨가되는 데(stuff), 손으로 더욱 균일한 작업을 이룰 수 있다. 구두의 창가죽은 대개 황산마그네슘이나 셀룰로오스 같이 필요로 하는 성질을 주는 어떤 물질을 넣는다.

완성된 가죽의 색깔과 색깔의 명암은 염색과 마무리 공정의 결합에 의하여 이루어진다. 염색은 가지(fat liquoring)공정과 함께 하거나 또는 전후해서 이루어진다. 현재 대부분의 염료는 산성, 염기성또는 직접염료가 사용된다.

염색에 있어 가장 일반적인 방법은 회전 드럼이나 교반 막대가 달린 통 속에서 한다.

가죽 생산에 있어 일련의 완결조작은 가죽에 대한 기계적 처리와 가죽에 마무리공정에 사용되는 각종 약품 예를 들어, 셀룰로오스 에테르, 왁스, 수지, 염료, 안료, 래커물질, 방부제, 용제, 향료. 비누, 술폰화 기름, 금속염, 가소제, 산, 알칼리 등으로 처리하는 모든 것을 포함하며, 가죽 마무리공정의 기계적 조작은 스테이킹(staking, 가죽을 부두럽고 느슨하게 하기 위하여 가죽의 가장자리를 굽히는것), 윤활제를 칠하는 것(glazing), 가죽을 부드럽게 하는 것(buffing), 가죽의 거죽을 도톨도톨하게 하는 것(graining), 다듬는것(trimming), 로울링(rolling), 솔질(brushing), 플레이팅(plating) 등을 포함한다.

본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 천연가죽의 가공방법은 가죽 100g당 입도가 1,500메쉬(10미크론) ~ 6,250메쉬(2미크론)인 음이온 세라믹 3 ~ 15중량부 및 무기 항균 세라믹 0.3 ~ 3중량부를 첨가한 가지제를 가지 공정 또는 중화 공정 중에 첨가하는 것을 특징으로 한다.

종래 기술에서 언급한 바와 같이 기존의 세라믹 포함 가죽 제품의 가공에 있어서는 세라믹 성분을 염색 공정에서 첨가함으로써, 가죽 섬유 조직 사이에 일부분만 침투하고 나머지는 수세 과정에서 버려지는 문제점이 있었으나, 본원 발명에서는 이러한 점을 해결하기 위하여, 우선, (1) 입도가 1500메쉬(10미크론) ~ 6250메쉬(2미크론)의 미세한 입자를 사용하며, (2) 가지 공정 또는 중화 공정 중에 세라믹 성분을 첨가시킴으로써, 가죽의 섬유조직 사이에 보다 효율적으로 균일하게 세라믹 성분이 침투하여 안착할 수 있도록 한다.

사용되는 세라믹의 입도가 1,500메쉬(10미크론)을 초과할 경우에는 천연 가죽에 함입되는 세라믹의 양이 작아 효과 발현이 만족스럽지 못할 뿐만 아니라 사용 중 혹은 세탁 중에 세라믹 분말이 제거되어 내구성이 저하되는 문제점이 발생되고, 6,250메쉬(2미크론) 미만일 경우에는 효과가 우수함은 물론이지만 가격 상승의 요인이 되며, 미립자를 생산하기 위한 비용이 과다하게 소요되는 문제점이 있다.

본 발명에서 사용되는 음이온 세라믹은 음이온의 발생량이 많은 세라믹을 의미하며, 음이온 세라믹으로써, 특히 토르말린, 황토, 견운모, 자수정, 생광석, 죽탄, 의왕석, 귀양석, 흑요석, 맥반석, 해조탄, 비장탄, 용왕석, 광명석 및 용암으로 이루어진 그룹에서 선택된 1 종을 사용하는 것이 바람직하다. 이들 음이온 세라믹은 천연석 또는 숯탄 으로 이루어져 있으며, 원적외선과 음이온을 동시에 발생한다. 이들의 원적외선 방사율 및 음이온의 실측치를 조사한 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

시 료	생 산 지	원적외선방사율 %	음이온-최대(개/cc)
토르말린(Tormalin)	브라질	88	2,485
황토(黃土)	한국	95	2,946
견운모(絹雲母)	"	88	4,278
자수정(紫水晶)	"	81	2,152
생광석(生光石)	"	86	2,295
죽탄(竹炭)	"	85	2,039
의왕석(醫王石)	일본 부산(富山)	86	4,434
귀양석(貴陽石)	일본 군마(郡馬)	96	9,451
흑요석(黑曜石)	일본 장야(長野)		753
맥반석(麥飯石)	일본 기후	87	758
해조탄(海藻炭)	일본 삼륙(三陸)	91	1,695
비장탄(備長炭)	일본 기주(紀州)	93	8,348
용왕석(龍王石)	일본 기후		3,424
광명석(光明石)	일본 강산(岡山)		792
용암(溶岩)	일본 산리(山梨)	96	1,341
맥반석(麥飯石)	중국 남경	96	626
귀신석(貴辛石)		87	2,274
비장탄(備長炭)		82	1,748
* 음이온은 분쇄품의 진동에 의한 수치를 나타낸다.

또한 무기 항균 세라믹이란 은(Ag)으로 표면을 코팅한 세라믹을 의미하며, 은으로 코팅 처리한 세라믹의 경우, 항균 및 항곰팡이 효과가 높아진다. 특히 은을 코팅한 제올라이트를 사용하는 것이 바람직하다.

음이온 세라믹의 사용량은 가죽 100g당 3 ~ 15중량부를 사용하는데, 15중량부를 초과할 경우에는 첨가에 따른 상승효과가 미약할 뿐만 아니라 경제적이지 못하고, 3중량부 미만인 경우는 첨가 효과가 미약한 단점이 있다. 또한 무기 항균 세라믹의 사용량은 가죽 100g에 대하여 0.3 ~ 3중량부를 사용하는데, 역시 3중량부를 초과할 경우에는 첨가 상승효과가 미약할 뿐만 아니라 경제적이지 못하고, 0.3중량부 미만일 경우에는 첨가 효과가 미약한 단점이 있다.

본 발명에 따른 가죽의 가공 방법에 있어서, 음이온 세라믹의 20% 내지 80%를 옥, 황토 등과 같은 통상의 원적외선 방사 세라믹으로 대체 하여 비용 절감을 꾀할 수 있다.

본 발명에 있어서 세라믹성분을 투입하는 공정이 기존의 방법과 달리 가지공정 또는 중화공정인 이유는 가지공정 또는 중화 공정에서 사용하는 혼합물(셀룰로오스 에테르, 왁스, 수지, 술폰화기름)이 접착성분을 가지고 있으므로, 가죽이 이 혼합물과의 교반단계에서 가죽의 표면에 묻어있던 미세 세라믹입자들이 활발한 입자운동을 하게 되어 그대로 가죽의 섬유조직사이에 스며들어서, 가지혼합용액의 접착성 때문에 섬유조직사이에 달라붙게되며, 그 후 섬유조직이 수축되었을 때 단단히 고착되기 때문이다. 또한 물의 온도를 약 60℃가 되도록 하여, 섬유 조직을 느슨하게 하는 효과를 가져와 세라믹이 섬유 조직 사이로 균일하게 침투할 수 있도록 한다.

본 발명에서 사용되는 가지제는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적으로사용되는 가지제를 모두 사용할 수 있다. 예를 들어, 천연유지(Natural oil), 합성유(Syntjetic oil, Petroleum oil) 및 광물유(Mineral oil)가 사용될 수 있고, 천연유지는 자연계에서 얻어지는 유지를 총칭하며 동물유와 식물유, 광물유까지 포함하여 말하지만 주로 동물유, 식물유(Vegetable oils), 어유(Fish oils)로 구분되어진다.

육지 동물유(Animal oil)로는 우지, 돈지, 양지 등이 대표적인 동물유이지만 피혁에 사용되는 기름으로는 우각유(Meat's foot oil : 소의 다리와 발굽을 정제하여 추출한 기름)와 양모유(Wool grease : 양모 가공사 세척에서 얻어지는 기름으로 고급 알코올 에스테르(Alcohol ester)가 주성분임)가 대표적인 것이다. 동물유는 대부분이 상온에서 고형 또는 반고형이며, 탄소수 16~18의 올레산(Oleic acid)이 주성분인 불포화 지방산이 많다.

해산 동물유는 주로 어유와 고래기름이며, 어유의 대표적인 기름은 명태유 (Codliver oil : 명태나 대구 등의 생선 내장에서 추출하여 얻어지며, 탄소수 16 ~ 22개로 불포화 지방산이 주성분임)이고, 고래기름은 고래의 종류에 따라 여러 가지가 있으나 주로 말향경유(Dperm oil, 抹香鯨油)를 의미하고 있다. 주성분은 여러 가지 복잡한 지방산과 알콜로 구성된 에스테르이다.

식물유(Vegetable oil)는 미강유, 면실유, 옥배유, 야자유 등이 가지제로 사용되고 있으며, 피마자유 (Castor oil)는 피마자 열매에서 추출하여 얻어지는 기름으로 다량의 리시놀레인산(Ricinoleic acid)을 함유하고 있고, 야자유 (Coconut oil)는 탄소수가 12개인 라우릴산(Lauric acid)이 주성분이며 지방산의 포화도가높고 요오드가(Iodine value)가 낮아 일광견뢰도나 내열성이 좋다. 생유 또는 지방산 유도체로서 가지제의 원료로 사용된다.

합성유는 주로 석유화학의 나프타(Naphtha) 분해에 의하여 생성된 중합체에 염소(CI₂)나 설포클로라이드(Sulphochloride: -SO₂CI)를 결합시켜 에스테르화 한 것을 많이 사용하고 있다.

광물유는 기계의 윤활유나 유압유등으로 사용하고 있는 스핀들(Splindle)유, 기계유, 터빈유, 유동 파라핀등을 말하며 피혁 가지제의 증량제로 사용된다.

가지제의 유형에는 생유나 왁스형태(Wax type), 생유에 계면활성제(Surfactant)를 첨가한 형태, 생유에 친수기(Hydrophilic group)를 도입한 형태, 생유를 산화(Oxidation)시킨 형태, 생유를 가수분해(Hydrolysis)시킨 형태 등으로 분류되어지며, 옛날에는 제혁공업에서 기름 그 자체를 가지제로 사용하였으나 오늘날은 거의 모두 천연유지, 합성유지 또는 광물유지를 수용성으로 만들어 사용하고 있다.

음이온 가지제(Anionic fatliquor)로는 황산화 가지제(Sulphated fatliquor), 아황산화 가지제 (Sulphitated fatliquor), 술폰화 가지제 (Sulphonated fatliquor), 다극성 가지제 (Multicharged fatliquor), 인산화 가지제 (Phosphated fatliquor), 마요네스 가지제 (Mayonnaise type fatliquor)가 있으며, 황산화 가지제는 가장 널리 사용되는 가지제로서 유지의 이중결합에 진한 황산을 작용시켜 황산 에스테르를 만들고 이를 수세하여 분리한 후 중화시켜서 만든 것이고, 아황산화 가지제는 천연유지의 이중결합에 산성 아황산소다(NaHSO₃)를 부가반응시켜 얻어지며, 술폰화 가지제는 천연유지에 클로로설폰산(Chlorosulphonic acid)을 작용시키면 이것이 결합하여 수용성 유지를 생성하게 되는데 이는 염이나 산에 지극히 안정하여 침투성과 분산성이 아주 좋아 부드러운 혁을 만들 수 있지만 충진감이 적고 자연스러운 감촉은 부족하여지고, 다극성 가지제는 음이온, 양이온, 비이온 성분을 모두 혼합시킨 가지제로 수용액 상태에서는 음이온을 나타내도록 혼합비를 조절하여 사용하게 되는데 음이온 가지제에 비하여 단독으로 사용하여도 일정한 가지 효과를 얻을 수 있는 이점이 있으며, 인산화 가지제는 황산 대신에 인산을 사용하여 수용성 가지제로 만든 것이며 크롬에 대하여 배위 합성이 크기 때문에 크롬탄닝 혁에 있어서 황산화 가지제에 비하여 유연성이 좋으나 염색성이 나쁘다고 알려져 있고, 마요네스 가지제는 천연유지를 황산화 가지제로 만든 다음 여기에 단백질, 천연수지, 비누 등을 넣어 분산시켜 마요네스를 만들어 이를 가지공정에 사용하게 되는데 일반적으로 수용성액보다는 열이나 고온상태의 태고(Drum)에 넣어 물리적인 방법으로 가지를 하게 된다.

양이온성 가지제(Cationic fatliquor)는 천연유지에 4급 암모늄 염을 가하여 지방아민염 또는 지방산 아민 화합물로 만들어 수용성으로 유화시켜 놓은 것으로, 이는 수용성에서 양이온성을 나타내므로 양이온 가지제라고 부르며, 그 특성이 양이온성이기 때문에 음이온 가지제로 가지작업을 완료한 후에 부가시키는 톱핑(Topping) 가지제로 주로 사용된다.

양쪽이온성 가지제(Amphoteric fatliquor)는 가지제 내에 음이온과 양이온을 함께 지닌 것으로 pH의 조절에 따라 양이온이나 음이온으로 조건이 변화할 수 있다.

비이온성 가지제(Nonionic fatliquor)는 천연유지, 합성유지를 비이온 계면활성제로 처리하여 가지제로 사용하며 대부분이 혁에 대하여는 친화성이 충분하기 때문에 보조제로 사용된다.

다음의 실시예는 본 발명을 좀 더 상세히 설명하는 것이지만, 본 발명의 범주를 한정하는 것은 아니다.

실시예

회전드럼에 돈피를 약 1000장정도 투입하고 약 60℃의 물을 넣어 약 1톤 정도가 되게 한 후, 세라믹분말 60kg(음이온 세라믹 분말로써 견운모 50kg + Ag로 표면을 코팅한 무기 항균 세라믹(제올라이트) 10kg)를 넣고, 가지제(상품명; SYNCOLIN AW, Nippon Fine Chemical Co., Ltd 제조) 300g, 암모니아 10g, 개미산 13g, 균엽제 4g, 신탄 30g, 세제 10g, 토핑오일 30g, 삭산소다 20g, 크롬 10g, 중조 40g 을 첨가한 후, 약 90분 정도 회전시키는 방법으로 가지공정을 행한 것을 제외하고는 공지의 크롬 제혁법을 사용하여 천연가죽을 가공하였다.

상기 방법으로 가공된 본 발명에 따른 천연 가죽의 원적외선 방사율을 측정하기 위하여 한국건자재기술연구소부설 원적외선 평가센타에 의뢰하여 얻은 원적외선 방사곡선을 도 1에 나타내었다. 인체가 흡수할 수 있는 유효원적외선 파장대인 3 ~ 20㎛ 에서 원적외선 방사곡선이 매우 균일한 것을 볼 수 있다.

본 발명에 따라 가공된 천연가죽과 일반적인 가공 방법으로 가공된 천연가죽의 SEM사진(5,000배)을 도 2에 나타내었다. 일반적인 가공 방법으로 가공된 천연가죽(b)과 달리, 본 발명에 따라 가공된 천연가죽(a) 에는 원적외선 파우더가 균일하게 분포되어 있는 것을 확인할 수 있다. 원적외선 입자는 약 2㎛정도로 미세하여 가죽의 조직 사이에 균일하게 분포되어 있어 상기한 바와 같이 원적외선 방출율이 매우 균일한 것으로 판단된다.

도 3 및 도 4는 FT-IR탈취시험결과를 나타내는 그래프를 나타내었다. 이 결과도 한국건자재기술연구소부설 원적외선평가센타에 의뢰하여 측정된 그래프이다. 탈취실험 결과, 본 발명에 따라 가공처리된 가죽제품의 경우, 30분만에 시험가스인 암모니아의 탈취율이 98.5%에 달하였으며, 2시간만에 탈취율이 99.7%에 도달하였다.

본 발명에 따라 가공처리된 가죽제품 및 사용세라믹의 유해물질에 대한 검사를 한국화학시험연구원에 의뢰하여 분석한 결과를 하기 표 2 및 표3에 나타내었다.

견운모(세리사이트)의 유해물질검사

시험항목	단위	결과치	시험방법
Cu	mg / kg	13.0	KS M 0032-89
Cr	mg / kg	7.9	KS M 0032-89
Pb	mg / kg	검출안됨	KS M 0032-89
Cd	mg / kg	2.8	KS M 0032-89
Pb	mg / kg	검출안됨	KS M 0032-89
As	mg / kg	검출안됨	KS M 0032-89

세라믹처리된 가죽의 납성분 검사시험

시험항목	단위	결과치	시험방법
Pb	mg / kg	3.0	ICP분석

유해물질의 기준에 현저히 미달되는 것으로, 본 발명에 따라 가공된 천연 가죽은 인체에 접촉하더라도 유해 물질에 의한 피해가 없음을 확인할 수 있다.

세라믹 분말의 종류를 달리한 것을 제외하고는 상기 실시예와 동일한 방법에 따라 다양한 가죽제품을 제조하였으며, 실험결과, 원적외선방사효과, 탈취효과 및 세라믹 성분의 가죽 침투 결과 등의 사진에서 거의 동일한 결과를 얻었다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 가공방법에 의하여 천연가죽을 가공하는 경우, 가죽의 섬유 조직 사이로 세라믹 입자가 균일하게 침투하여 안착되어 원적외선 방사 효과 뿐만 아니라 탈취, 항균 효과가 우수한 천연가죽을 얻을 수 있다.

Claims

가죽 100g당 입도가 1,500메쉬(10미크론) ~ 6,250메쉬(2미크론)인 음이온 세라믹 3 ~ 15중량부 및 무기 항균 세라믹 0.3 ~ 3중량부를,

가지공정(Fat liquoring) 또는 중화공정 중에 첨가하는 것을 특징으로 하는

천연가죽의 가공방법.
제 1 항에 있어서,

상기 음이온 세라믹으로써, 토르말린, 황토, 견운모, 자수정, 생광석, 의왕석, 귀양석, 흑요석, 맥반석, 해조탄, 죽탄 및 비장탄으로 이루어진 그룹에서 선택된 1 종을 사용하는 것을 특징으로 하는

천연가죽의 가공방법.
제1 항에 있어서,

상기 무기 항균 세라믹은 은(Ag)을 표면에 코팅한 제올라이트임을 특징으로 하는

천연가죽의 가공방법.
제1항에 있어서,

상기 음이온 세라믹 중 20% 내지 80%를 통상의 원적외선 방사 세라믹으로 대체하는 것을 특징으로 하는

천연가죽의 제조방법.
제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 제조방법에 의하여 제조된 세라믹을 포함하는 천연가죽.