KR20050051593A - 천연벽지의 제조방법 및 그 장치 - Google Patents

천연벽지의 제조방법 및 그 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 천연벽지의 제조방법 및 그 장치에 관한 것이며; 그 목적은 천연 광석물 조성물을 이용하여 인체에 유익한 음이온 및 원적외선을 방사하고 방염, 탈취 및 항균 활성을 갖으면서 유해한 물질을 방출하지 않는 천연벽지를 제조하는 방법 및 그 제조장치를 제공함에 있다.
상기 목적달성을 위한 본 발명은 벽지원지롤(11)로부터 원지(12)를 공급받아 그라비아 인쇄기(10)에서 1차배합천연시료(13)로 1도수인쇄를 하는 그라비아 인쇄단계(S10)와; 상기 1도수인쇄된 원지(12)를 공급받아 로터리스크린 인쇄기(20)로부터 1차배합천연시료(13)와 다른 색상을 갖는 2차배합천연시료(21)로 2도수인쇄를 하는 로터리스크린 인쇄단계(S20)와; 상기 2도수인쇄된 원지(12)를 공급받아 히터(31)로 75 ~ 85 ℃에서 소정시간 건조하는 제1건조단계(S30)와; 상기 1차건조된 원지(12)를 공급받아 히터(41)로 95 ~ 105℃에서 소정시간 건조하는 제2건조단계(S40)와; 상기 2차건조된 원지(12)를 공급받아 히터(51)로 75 ~ 85℃에서 소정시간 건조하는 제3건조단계(S50)와; 상기 3차건조된 원지(12)를 공급받아 저온광촉매(61)를 일정두께가 되도록 분사하는 광촉매코팅단계(S60)와; 상기 광촉매코팅된 원지(12)를 공급받아 히터(71)로 75 ~ 85℃에서 소정시간 건조하는 제4건조단계(S70)와; 상기 4차건조된 원지(12)를 공급받아 권취롤러(80)에서 권취하여 벽지롤(81)을 형성하는 권취단계(S80)로 제조되는 것을 특징으로 하는 천연벽지의 제조방법 및 그 장치에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

Description

천연벽지의 제조방법 및 그 장치{METHOD FOR MANUFACTURING NATURAL WALLPAPER AND ITS APPARATUS}
본 발명은 천연벽지의 제조방법 및 그 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 천연 광석물 조성물을 이용하여 인체에 유익한 음이온 및 원적외선을 방사하고 방염, 탈취 및 항균 활성을 갖으면서 유해한 물질을 방출하지 않는 천연벽지를 제조하는 방법 및 그 제조장치에 관한 것이다.
현대문명이 발달됨에 따라 화석연료 및 화학물질의 사용이 급격히 증가되어, 대기오염 및 자연환경의 파괴가 사회의 큰 문제점이 되어가고 있다. 이것은 대기오염 문제에 한정되지 않고 주위에 항상 존재하는 공기의 질까지 영향을 미치고 있어 중요한 문제로 부각되고 있다.
또한, 신축 건물의 실내에도 많은 유독물질의 잔류가 발견되고 있는데, 이로인하여 두통, 어지러움, 구토, 멀미 및 불쾌감을 증가시킬 뿐만 아니라 인체조직의 세포를 산화시켜 자율신경을 자극시킴으로써 내분비계나 면역, 체액의 순환을 악화시켜 몸의 노화를 촉진한다고 알려져 있다.
이와 같이 주거환경에 의해 건강이 크게 좌우될 수 있으며, 특히 24시간동안 건물 내부에서 생활하는 오늘날의 생활문화에서는 건물의 내벽면, 건축마감재 및 벽지가 매우 큰 비중을 차지하고 있다.
일반적으로 벽지(WALLPAPER)는 건물의 내벽면이나 천정 등에 도배되어, 주거 환경을 개선하거나, 소비자의 취향에 따라 건물이 주는 느낌이나 분위기를 전환하고자 할 때 이용되는 건물 마감재 중 하나이다.
또한, 종래의 벽지들은 미적인 효과를 높이는 방법으로, 합성수지를 원지의 표면에 코팅시키고, 이 합성수지의 표면에 다양한 인쇄를 하는 방법을 주로 사용한다.
하지만, 이러한 합성수지들은 염화비닐중량체(Poly Vinyl Chloride;PVC)를 비롯한 실리콘, 멜라민, 폴리아미드, 아크릴산 에스테르로와 같은 화학합성수지들이 단가적 측면에서 많이 사용됨으로써, 건물 안에 휘발성 유기용제(VOCs),포름알데히드 등과 같은 인체에 유해한 성분이 발출되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출되는 것으로, 자연스러운 느낌과 촉감을 주는 동시에, 인체에 유익한 물질을 방사할 수 있으며 유해물질을 흡착할 수 있는 천연벽지를 제작하는 방법 및 그 장치를 제공함을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 벽지원지롤(11)로부터 원지(12)를 공급받아 그라비아 인쇄기(10)에서 1차배합천연시료(13)로 1도수인쇄를 하는 그라비아 인쇄단계(S10)와; 상기 1도수인쇄된 원지(12)를 공급받아 로터리스크린 인쇄기(20)로부터 1차배합천연시료(13)와 다른 색상을 갖는 2차배합천연시료(21)로 2도수인쇄를 하는 로터리스크린 인쇄단계(S20)와; 상기 2도수인쇄된 원지(12)를 공급받아 히터(31)로 75 ~ 85 ℃에서 소정시간 건조하는 제1건조단계(S30)와; 상기 1차건조된 원지(12)를 공급받아 히터(41)로 95 ~ 105℃에서 소정시간 건조하는 제2건조단계(S40)와; 상기 2차건조된 원지(12)를 공급받아 히터(51)로 75 ~ 85℃에서 소정시간 건조하는 제3건조단계(S50)와; 상기 3차건조된 원지(12)를 공급받아 저온광촉매(61)를 일정두께가 되도록 분사하는 광촉매코팅단계(S60)와; 상기 광촉매코팅된 원지(12)를 공급받아 히터(71)로 75 ~ 85℃에서 소정시간 건조하는 제4건조단계(S70)와; 상기 4차건조된 원지(12)를 공급받아 권취롤러(80)에서 권취하여 벽지롤(81)을 형성하는 권취단계(S80)로 제조되는 천연벽지의 제조방법을 제공함에 그 목적이 달성된다.
또한, 벽지원지롤(11)로부터 원지(12)를 공급받아 1차배합천연시료(13)로 1도수인쇄를 하는 그라비아 인쇄기(10)와; 상기 1도수인쇄된 원지(12)를 공급받아 1차배합천연시료(13)와 다른 색상을 갖는 2차배합천연시료(21)로 2도수인쇄를 하는 로터리스크린 인쇄기(20)와; 상기 2도수인쇄된 원지(12)를 공급받아 히터(31)로 75 ~ 85 ℃에서 소정시간 1차건조하는 제1건조챔버(30)와; 상기 1차건조된 원지(12)를 공급받아 히터(41)로 95 ~ 105℃에서 소정시간 2차건조하는 제2건조챔버(40)와; 상기 2차건조된 원지(12)를 공급받아 히터(51)로 75 ~ 85℃에서 소정시간 3차건조하는 제3건조챔버(50)와; 상기 3차건조된 원지(12)를 공급받아 저온광촉매(61)를 일정두께가 되도록 분사하는 광촉매코팅수단(60)과; 상기 광촉매코팅된 원지(12)를 공급받아 히터(71)로 75 ~ 85℃에서 소정시간 4차건조하는 제4건조챔버(70)와; 상기 4차건조된 원지(12)를 공급받아 권취하여 벽지롤(81)을 형성하는 권취롤러(80)와; 상기 권취롤러(80)를 구동하는 구동모터(90)로 구성되는 천연벽지의 제조장치를 제공함에 그 목적이 달성된다.
또한, 상기 1차배합천연시료(13)와 2차배합천연시료(21)는 입자크기가 1000 내지 1500메쉬(Mesh)의 미세입자이며, 천연접착제와 천연잉크를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 저온광촉매(61)는 TiO2, 아나타제, ZnO, CdS, ZrO2, SnO2, V2O2로 구성된 패롭스카이트형 알루미나 복합금속 산화물인 것이 바람직하다.
또한, 상기 로터리스크린 인쇄기(20)는 합축헤드(22)와 니켈판으로 제조된 듀드럼헤드(23)로 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 히터(31,41,51,71)는 전기히터방식인 것이 바람직하다.
또한, 상기 광촉매코팅수단(60)은 저온광촉매(61)를 공급 및 보관하는 광촉매공급함(62)과; 상기 광촉매공급함(62)으로부터 공급관(64)으로 공급되는 저온광촉매(61)의 압력을 측정하기 위한 압력게이지(63)와; 상기 공급관(64)과 연결되어 저온광촉매(61)에 분사압력을 제공하는 압력탱크(65)와; 상기 공급관(64)의 타단에 연결되어 횡으로 신장되는 바에 다수개가 구비되는 분사노즐(66)로 구성되는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 대하여 첨부도면을 참고하여 상세히 설명한다.
우선, 도 1 은 본 발명을 적용한 천연벽지 제조방법을 보이는 공정도이고, 도 2 는 본 발명을 적용한 천연벽지 제조장치를 보이는 개략도이고, 도 3 은 본 발명을 적용한 광촉매코팅수단을 보이는 개략도이다.
본 발명의 천연벽지 제조장치(1)는 그라비아 인쇄기(10)와 로터리스크린 인쇄기(20)와 제1건조챔버(30)와 제2건조챔버(40)와 제3건조챔버(50)와 광촉매코팅수단(60)과 제4건조챔버(70)와 권취롤러(80)와 구동모터(90)로 구성된다.
상기 그라비아 인쇄기(10)는 종래의 것과 같은 구성이며, 벽지원지롤(11)로부터 원지(12)를 공급받아 1차배합천연시료(13)로 1도수인쇄를 한다. [그라비아 인쇄단계(S10)]
상기 로터리스크린 인쇄기(20)는 합축헤드(22)와 니켈판으로 제조된 듀드럼헤드(23)로 구성되어, 상기 1도수인쇄된 원지(12)를 공급받아 1차배합천연시료(13)와 다른 색상을 갖는 2차배합천연시료(21)로 2도수인쇄를 한다. [로터리스크린 인쇄단계(S20)]
상기 건조챔버는 4개로 구성되며, 처음 3개의 건조챔버는 온도를 달리하여 2도수로 인쇄된 원지(12)를 시작온도(중온)와 중간온도(고온)와 마무리온도(중온)를 달리하여 일정한 고온으로 계속 가열됨으로 인하여 원지(12)의 온도가 110℃를 넘어 과열되면서 발생되는 휘발성 유기용제(VOCs)의 발생을 방지하고, 마지막 건조챔버는 저온광촉매(61)가 코팅된 원지(12)를 건조시키는 챔버이다.
즉 상기 제1건조챔버(30)는 상기 2도수인쇄된 원지(12)를 공급받아 전기 히터(31)로 75 ~ 85 ℃에서 소정시간 1차건조하고[제1건조단계(S30)], 상기 제2건조챔버(40)는 상기 1차건조된 원지(12)를 공급받아 전기 히터(41)로 95 ~ 105℃에서 소정시간 2차건조하며[제2건조단계(S40)], 상기 제3건조챔버(50)는 상기 2차건조된 원지(12)를 공급받아 전기 히터(51)로 75 ~ 85℃에서 소정시간 3차건조한다. [제3건조단계(S50)]
상기 광촉매코팅수단(60)은 저온광촉매(61)를 공급 및 보관하는 광촉매공급함(62)과; 상기 광촉매공급함(62)으로부터 공급관(64)으로 공급되는 저온광촉매(61)의 압력을 측정하기 위한 압력게이지(63)와; 상기 공급관(64)과 연결되어 저온광촉매(61)에 분사압력을 제공하는 압력탱크(65)와; 상기 공급관(64)의 타단에 연결되어 횡으로 신장되는 바에 다수개가 구비되는 분사노즐(66)로 구성되어, 상기 3차건조된 원지(12)를 공급받아 저온광촉매(61)를 일정두께가 되도록 분사한다. [광촉매코팅단계(S60)]
상기 제4건조챔버(70)는 상기 광촉매코팅된 원지(12)를 공급받아 전기 히터(71)로 75 ~ 85℃에서 소정시간 4차건조한다. [제4건조단계(S70)]
상기 권취롤러(80)는 상기 4차건조된 원지(12)를 공급받아 권취하여 벽지롤(81)을 형성한다. [권취단계(S80)]
또한, 상기 구동모터(90)는 상기 권취롤러(80)를 구동한다.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 구체적으로 설명한다.
먼저, 본 출원인의 한국특허출원번호 제10-2004-36236호 "벽지용 천연 광석물 및 이를 이용한 천연 벽지의 제조방법"과 한국특허출원번호 제10-2003-74099호 "벽지용 천연소재 조성물과 이로부터 천연 벽지를 제조하는 방법"에서 개시된 '천연 광석물 조성물'을 이용하여 입자크기가 1000 내지 1500메쉬인 1차배합천연시료(13)와 2차배합천연시료(21)를 준비한다. 따라서 이하 천연시료에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이때, 1차배합천연시료(13)와 2차배합천연시료(21)는 색상이 다르도록 배합비율 및 성분과 천연잉크를 달리 사용한다. 실험결과 미색, 아이보리, 회색, 암회색과 우주색 등의 5가지 정도의 색상을 얻을 수 있었다. 여기서 보다 화려한 색상을 얻을 수 있는 수성 또는 유성잉크를 사용하지 않는 이유는, 수성 또는 유성잉크는 휘발성 유기용제(VOCs)와 포름알데히드(HCHO) 발생의 주원인이며, 접착성을 갖고 있어 광석물을 포함하는 천연시료가 로터리스크린 내부의 미세한 문양에 달라붙는 것을 방지하기 위함이다.
다음, 준비된 1차배합천연시료(13)를 그라비아 인쇄기(10)에 2차배합천연시료(21)를 로터리스크린 인쇄기(20)에 넣는다.
다음, 벽지원지롤(11)을 장착하고 그라비아 인쇄기(10) 및 로터리스크린 인쇄기(20)와 구동모터(90)를 작동시킨다.
그러면, 벽지원지롤(11)로부터 공급되는 원지(12)는 그라비아 인쇄기(10)로 유입되어 1차배합천연시료(13)를 이용하여 1도수의 문양을 원지(12)에 인쇄하게 된다.
다음, 1도수의 문양이 인쇄된 원지(12)는 로터리스크린 인쇄기(20)로 공급되어 2차배합천연시료(21)를 이용하여 합축헤드(22)와 니켈판으로 제조된 듀드럼헤드(23)에서 2도수 인쇄를 하게 된다.
다음, 2도수인쇄된 원지(12)는 제1건조챔버(30)로 공급되어 전기 히터(31)에서 공급되는 75 ~ 85 ℃의 중온에서 소정시간동안 서서히 건조되기 시작한다.
이후, 제2건조챔버(40)로 공급되어 전기 히터(41)에서 공급되는 95 ~ 105 ℃의 고온에서 소정시간동안 건조된다.
다음, 제3건조챔버(50)로 공급되어 전기 히터(51)에서 공급되는 75 ~ 85 ℃의 중온에서 소정시간동안 건조되어 전체적으로 고르게 건조되며 휘발성 유기화합물의 발생을 방지한다.
다음, 3차건조된 원지(12)는 광촉매코팅수단(60)에 유입되어 광촉매공급함(62)으로부터 공급관(64)으로 공급되어 분사노즐(66)을 통하여 분사되는 저온광촉매(61)로 소정두께가 되도록 코팅된다. 상기 저온광촉매(61)는 완성된 벽지(82)에 항균 및 탈취기능을 부여하게 된다.
상기 저온광촉매(61)는 TiO2, 아나타제, ZnO, CdS, ZrO2, SnO2, V2O2로 구성된 패롭스카이트형 알루미나 복합금속 산화물인 것이 바람직하다.
상기 분사노즐(66)은 벽지에 크기에 따라 노즐의 개수를 달리할 수 있으나, 대체적으로 3 ~ 6개 정도가 적당하며, 더욱 바람직하게는 4 ~ 5개 정도가 좋다.
상기 저온광촉매(61)의 두께는 100 내지 500 ㎚인 것이 바람직하다.
다음, 저온광촉매(61)가 코팅된 원지(12)는 제4건조챔버(70)로 유입되어 전기 히터(71)를 이용하여 75 ~ 85 ℃에서 소정시간동안 저온광촉매 코팅이 건조된다.
다음, 저온광촉매코팅이 건조된 원지(12)는 권취롤러(80)에 권취되어 벽지롤(81)이 되어 본 발명의 천연벽지가 완성된다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
상기와 같은 구성 및 작용에 의해 기대할 수 있는 본 발명의 효과는 다음과 같다.
천연 광석물 조성물을 이용하여 인체에 유익한 음이온 및 원적외선을 방사하고 방염효과가 탁월하며, 화재시 유독물질이 발생되지 않고, 저온광촉매로 인한 탈취 및 항균 활성기능을 갖으면서, 차별화된 건조공정 및 천연잉크 사용으로 유해한 물질이 방출되지 않는 천연벽지를 제조하는 방법 및 그 제조장치를 제공하는 매우 유용한 발명인 것이다.
도 1 은 본 발명을 적용한 천연벽지 제조방법을 보이는 공정도
도 2 는 본 발명을 적용한 천연벽지 제조장치를 보이는 개략도
도 3 은 본 발명을 적용한 광촉매코팅수단을 보이는 개략도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1: 본 발명의 제조장치 10: 그라비아 인쇄기
11: 벽지원지롤 12: 원지
13: 1차배합천연시료 20: 로터리스크린 인쇄기
21: 2차배합천연시료 22: 압축헤드
23: 듀드럼헤드 30: 제1건조챔버
31: 히터 40: 제2건조챔버
41: 히터 50: 제3건조챔버
51: 히터 60: 광촉매코팅수단
61: 저온광촉매 62: 광촉매공급함
63: 압력게이지 64: 공급관
65: 압력탱크 66: 분사노즐
70: 제4건조챔버 71: 히터
80: 권취롤러 81: 벽지롤
82: 벽지 90: 구동모터
S10: 그라비아 인쇄단계 S20: 로터리스크린 인쇄단계
S30: 제1건조단계 S40: 제2건조단계
S50: 제3건조단계 S60: 광촉매코팅단계
S70: 제4건조단계 S80: 권취단계

Claims (7)

  1. 벽지원지롤(11)로부터 원지(12)를 공급받아 그라비아 인쇄기(10)에서 1차배합천연시료(13)로 1도수인쇄를 하는 그라비아 인쇄단계(S10)와;
    상기 1도수인쇄된 원지(12)를 공급받아 로터리스크린 인쇄기(20)로부터 1차배합천연시료(13)와 다른 색상을 갖는 2차배합천연시료(21)로 2도수인쇄를 하는 로터리스크린 인쇄단계(S20)와;
    상기 2도수인쇄된 원지(12)를 공급받아 히터(31)로 75 ~ 85 ℃에서 소정시간 건조하는 제1건조단계(S30)와;
    상기 1차건조된 원지(12)를 공급받아 히터(41)로 95 ~ 105℃에서 소정시간 건조하는 제2건조단계(S40)와;
    상기 2차건조된 원지(12)를 공급받아 히터(51)로 75 ~ 85℃에서 소정시간 건조하는 제3건조단계(S50)와;
    상기 3차건조된 원지(12)를 공급받아 저온광촉매(61)를 일정두께가 되도록 분사하는 광촉매코팅단계(S60)와;
    상기 광촉매코팅된 원지(12)를 공급받아 히터(71)로 75 ~ 85℃에서 소정시간 건조하는 제4건조단계(S70)와;
    상기 4차건조된 원지(12)를 공급받아 권취롤러(80)에서 권취하여 벽지롤(81)을 형성하는 권취단계(S80)로 제조되는 것을 특징으로 하는 천연벽지의 제조방법.
  2. 벽지원지롤(11)로부터 원지(12)를 공급받아 1차배합천연시료(13)로 1도수인쇄를 하는 그라비아 인쇄기(10)와;
    상기 1도수인쇄된 원지(12)를 공급받아 1차배합천연시료(13)와 다른 색상을 갖는 2차배합천연시료(21)로 2도수인쇄를 하는 로터리스크린 인쇄기(20)와;
    상기 2도수인쇄된 원지(12)를 공급받아 히터(31)로 75 ~ 85 ℃에서 소정시간 1차건조하는 제1건조챔버(30)와;
    상기 1차건조된 원지(12)를 공급받아 히터(41)로 95 ~ 105℃에서 소정시간 2차건조하는 제2건조챔버(40)와;
    상기 2차건조된 원지(12)를 공급받아 히터(51)로 75 ~ 85℃에서 소정시간 3차건조하는 제3건조챔버(50)와;
    상기 3차건조된 원지(12)를 공급받아 저온광촉매(61)를 일정두께가 되도록 분사하는 광촉매코팅수단(60)과;
    상기 광촉매코팅된 원지(12)를 공급받아 히터(71)로 75 ~ 85℃에서 소정시간 4차건조하는 제4건조챔버(70)와;
    상기 4차건조된 원지(12)를 공급받아 권취하여 벽지롤(81)을 형성하는 권취롤러(80)와;
    상기 권취롤러(80)를 구동하는 구동모터(90)로 구성되는 것을 특징으로 하는 천연벽지의 제조장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 1차배합천연시료(13)와 2차배합천연시료(21)는 입자크기가 1000 내지 1500메쉬(Mesh)의 미세입자이며, 천연접착제 및 천연잉크를 포함하는 것을 특징으로 하는 천연벽지의 제조장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 저온광촉매(61)는 TiO2, 아나타제, ZnO, CdS, ZrO2, SnO2, V2O2로 구성된 패롭스카이트형 알루미나 복합금속 산화물인 것을 특징으로 하는 천연벽지의 제조장치.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 로터리스크린 인쇄기(20)은 합축헤드(22)와 니켈판으로 제조된 듀드럼헤드(23)로 구성되는 것을 특징으로 하는 천연벽지의 제조장치.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 히터(31,41,51,71)는 전기히터방식인 것을 특징으로 하는 천연벽지의 제조장치.
  7. 제 2 항에 있어서, 상기 광촉매코팅수단(60)은 저온광촉매(61)를 공급 및 보관하는 광촉매공급함(62)과;
    상기 광촉매공급함(62)으로부터 공급관(64)으로 공급되는 저온광촉매(61)의 압력을 측정하기 위한 압력게이지(63)와;
    상기 공급관(64)과 연결되어 저온광촉매(61)에 분사압력을 제공하는 압력탱크(65)와;
    상기 공급관(64)의 타단에 연결되어 횡으로 신장되는 바에 다수개가 구비되는 분사노즐(66)로 구성되는 것을 특징으로 하는 천연벽지의 제조장치.
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