KR20110018185A - 닥나무 펄프로 제조하는 부직포 - Google Patents

Abstract

본 발명은 천연 소재인 닥나무 펄프로 제조하는 부직포와 이의 제조 공정에 관한 것으로, 이는 닥나무 백피를 건조 및 절단하여 카딩 단계를 통하여 얇은 시트를 만들고 이 시트를 여러 겹으로 포개어 웹 성형 단계를 거친 후 고속 수류 방식으로 웹 간에 결합시킨 부직포로서 닥나무가 가지는 기능적 특성을 이용하여 다양한 목적에 사용할 수 있으며, 특히 천연 섬유로서 가지는 탁월한 흡습성과 항균성 및 원적외선의 높은 방사 등이 그 동안 한지종이로 물 등 액체에는 쉽게 찢어지는 등의 결함으로 인해 사용상에 제한을 받은 것에서 벗어 날 수 있게 되어 화장용 부자재, 마스크 시트, 생리대, 기저귀, 의료용 시트 등의 용도에 단독적으로 사용 될 수 있다.

본 발명이 제공하고자 하는 닥나무로 만드는 부직포는 전통 재래 한지 종이를 만드는 공정에 따라 닥나무 백피를 만든 후 이를 소면기(카딩단계)에 투입하여 얇은 시트의 형태로 생산하며, 여기서 만들어 지는 시트는 다음의 단계에서 시트를 여러 겹으로 겹쳐서 일정 폭과 일정 중량으로 포개어 쌓아 주는 1차 웨브 성형 공정을 갖는다. 카딩 공정과 웨브 성형 공정을 거쳐 적층된 웨브 형태의 닥 섬유 시트는 프레스 롤에 의해 압축되거나 적층된 웨브 형태로 롤링작업을 거쳐 롤 상태의 닥섬유 시트가 된다. 이 단계를 거치고 난 닥 섬유 시트는 이불 솜 등의 용도로 사용될 수 있다. 이 롤 상태의 닥 섬유 시트는 분쇄기(파쇄기)에 다시 투입하여 좀더 곱고 부피감 있는 고급 용도의 시트를 만들기 위해 파쇄되며 파쇄된 섬유를 다시 여러 겹으로 겹쳐서 일정 폭과 일정 중량으로 포개어 쌓아 주는 2차 웨브 성형 공정을 거친다.웨브 성형 공정을 거쳐 적층된 웨브 형태의 닥 섬유 시트는 워터제트 스테이션으로 보내져 복수의 노즐 또는 분사된 고압의 수류로 웨브 면을 펀칭하여 섬유간의 결속을 만들며 진공 롤이나 건조 프레스 롤에 의한 탈수 및 건조 과정을 거치고 롤링 작업을 거쳐 닥나무 펄프 부직포를 생산하는 것이다. 또한 면이나 마 등의 천연 섬유를 혼합하여 혼합된 솜의 형태나 또는 솜 시트로 부직포를 제조하기도 한다.

닥나무 백피, 카딩, 고속 수류, 원적외선 방사, 워터제트 스테이션, 소면기, 웨브, 웹 성형

Description

닥나무 펄프로 제조하는 부직포{Mulberry Non Woven fabric being made of Paper Mulberry}

본 발명은 천연 소재인 닥나무 펄프로 제조하는 부직포와 이의 제조 공정에 관한 것으로, 더 상세하게는 천연 식물인 닥나무를 거두어 껍질이 잘 벗겨지도록 하기 위하여 쪄준다. 다 쪄진 닥나무를 벗겨낸 후 껍질을 한 움큼씩 묶어서 햇볕에 말리면 흑피가 된다 흑피는 피닥이라고도 하는데 이 흑피를 칼로 벗겨 낸 것을 청피라고 한다 - 그리고 이 청피까지 다 벗겨 낸 것이 백피가 된다. 껍질을 벗긴 후에는 백피를 말리는데 잘 마른 백피를 하루나 이틀, 차고 맑은 냇물에 담가서 불린다. 물에 충분히 불린 백피를 적당한 크기로 잘라 닥솥에 잿물이나 소다회(탄산나트륨), 가성소다(수산화나트륨), 황산소다등 화학약품을 사용하여 삶는다. 잘 삶아진 원료를 하루 저녁 닥솥에 그대로 두고 뜸을 들인 후, 흐르는 맑은 물에 반나절 정도 담가 두어 잿물이나 화학 약품을 씻어낸다. 또한 화학약품에 의한 표백을 실시하는 과정을 밟는다.. 사용되고 있는 표백제로는 표백분, 차아 염소산 소다, 그리고 아염소산 소다 등이 있다. 여기 까지는 전통한지 제조 방식과 동일 하다. 그러나 본 발명에서는 이러한 젖어있는 상태의 백피를 건조하여 적당한 길이로 자른 후 카딩공정에 투입한다. 즉, 닥나무 백피 섬유를 얇은 시트의 형태로 펼치는 시트 생산공정인 이 카딩 공정에서 일정한 솜 형태의 시트가 만들어지며, 여기서 만들어 지는 닥 섬유 시트는 다음 단계에서 여러 겹으로 겹쳐서 일정 폭과 일정 중량으로 포개어 쌓아 주는 1차 웨브 성형 공정을 거친다. 이 과정에서 시트간의 결합력이 강화되고 닥 섬유 사이의 결합이 용이해 지게 된다. 카딩 공정과 웨브 성형 공정을 거쳐 적층된 웨브 형태의 닥 섬유 시트는 프레스 롤에 의해 압축되거나 적층된 웨브 형태로 롤링작업을 거쳐 롤 상태의 닥섬유 시트가 된다. 이 단계를 거치고 난 닥섬유 시트는 이불 솜 등의 용도로 사용될 수 있다. 이 롤 상태의 닥 섬유 시트는 분쇄기(파쇄기)에 다시 투입하여 좀더 곱고 부피감 있는 고급 용도의 시트를 만들기 위해 파쇄되며 파쇄된 섬유를 다시 여러 겹으로 겹쳐서 일정 폭과 일정 중량으로 포개어 쌓아 주는 2차 웨브 성형 공정을 거친다.웨브 성형 공정을 거쳐 적층된 웨브 형태의 닥 섬유 시트는 워터제트 스테이션으로 보내져 복수의 노즐 또는 분사된 고압의 수류로 웨브 면을 펀칭하여 섬유간의 결속을 만들며 진공 롤이나 건조 프레스 롤에 의한 탈수 및 건조 과정을 거치고 롤링 작업을 거쳐 닥나무 펄프 부직포를 생산하는 것이다.이 때 닥 섬유만을 단독으로 사용하지 않고 면이나 마 등의 천연 섬유를 혼합하여 동일한 단계를 거쳐 닥 섬유와 면 또는 마 등의 천연 섬유간의 혼합된 부직포를 생산한다.

본 발명은 천연 소재인 닥나무 펄프로 제조하는 부직포와 이의 제조 공정에 관한 것으로 보다 상세하게는 섬유 제품의 원로로 사용되기에 부적합한 닥나무 인피 섬유를 전통적인 고해 방식이나 화학적 약품 처리 없이 바로 섬유 시트로 제조하는 방법에 관한 것이다. 닥섬유는 알려진 대로 섬유질이 약하고 섬유장이 비교적 짧은데다 닥섬유가 가진 펙틴이나 리그닌등의 물질 때문에 건조시 심하게 딱딱해져서 고해 단계를 거친 후에도 섬유제품으로는 활용되지 못하고 종이를 제조하는 데에만 국한되어 사용되어 왔다. 최근에는 이 펙틴이나 리그닌 등의 성분을 제거하는 방법으로 닥나무 껍질을 알칼리 용액이나 펙틴 분해요소가 첨가된 생화학적 용액에 담궈 가열 처리하여 섬유를 얻어내는 방법이 고시된 바 있다.(특허 번호 10-0426637)

그러나 상기된 방법은 여러가지 화학물질이나 생화학 물질이 필요하게 되어 친환경적이지 못하며, 화학 약품등의 비율을 맞춰 가열처리 해야 하고, 탈수한 뒤에도 온수 및 냉수로 수 차례 세척하여 화학물질을 제거해야 하는 복잡한 공정을 거쳐야 하므로 이에 따라 경제적인 측면에서 비용도 많이 발생 되는 등 불편한 점이 있었다.

각종 화학 성분의 물질로 만들어진 제품들로 인하여 오늘날 환경 문제가 크게 대두되고 있는 현 상황에서 천연 식물을 원료로 한 친 환경 제품은 웰빙 제품으로 많은 각광을 받고 있다. 대표적인 친 환경 제품인 한지는 오늘날 서예용의 한계에서 크게 넓어져 공예, 벽지, 의류, 문구류 등 점점 더 다양한 분야에 사용 되어오고 있으나, 한지가 종이로서 갖고 있는 물 등의 액체에 대한 취약성과 한지 종이 상태라는 물리적 한계점으로 인하여 그 사용의 범위가 제한되어 왔으며 화학 약품이나 생화학 분해요소에 의해 만들어진 섬유는 그 제조공정에 있어서 친환경적이지 못하며 복잡하고 경제적 비용부담도 큰 것이 사실이다. 따라서 천연 식물인 닥 나무가 함유하고 있고 제공하는 미백 효능이나 원적외선 방사, 항균성, 소취성, 흡습 속건성 등의 기능적 특성을 한지라는 종이로서의 제한된 범주 내에서 국한 되지 않고 좀 더 다양한 제품, 즉 닥 나무의 인피섬유를 원료로 하여 단순화된 친환경적 공정으로 제조하여 다양한 제품으로 응용할 수 있게 하고자 함이 본 발명의 목적이다.

천연 식물인 닥 나무가 함유하고 있고 제공하는 미백 효능이나 원적외선 방사, 항균성, 소취성, 흡습 속건성 등의 기능적 특성을 한지라는 종이로서의 제한된 범주 내에서 국한 되지 않고 좀 더 다양한 제품, 즉 닥 나무의 인피섬유를 원료로 하여 응용되는 다양한 제품으로 다양한 기능을 제공 할 수 있게 하고자 함이 본 발명의 목적이며 상기 과제를 해결하기 위한 방법으로 천연 식물인 닥나무를 거두어 껍질이 잘 벗겨지도록 하기 위하여 쪄준다. 다 쪄진 닥나무를 벗겨낸 후 껍질을 한 움큼씩 묶어서 햇볕에 말리면 흑피가 된다 흑피는 피닥이라고도 하는데 이 흑피를 칼로 벗겨 낸 것을 청피라고 한다 - 그리고 이 청피까지 다 벗겨 낸 것이 백피가 된다. 껍질을 벗긴 후에는 백피를 말리는데 잘 마른 백피를 하루나 이틀, 차고 맑은 냇물에 담가서 불린다. 물에 충분히 불린 백피를 적당한 크기로 잘라 닥솥에 잿물이나 소다회(탄산나트륨), 가성소다(수산화나트륨), 황산소다등 화학약품을 사용하여 삶는다. 잘 삶아진 원료를 하루 저녁 닥솥에 그대로 두고 뜸을 들인 후, 흐르는 맑은 물에 반나절 정도 담가 두어 잿물이나 화학 약품을 씻어낸다. 또한 화학약품에 의한 표백을 실시하는 과정을 밟는다.. 사용되고 있는 표백제로는 표백분, 차아 염소산 소다, 그리고 아염소산 소다 등이 있다. 여기 까지는 전통한지 제조 방식과 동일하다 그러나 본 발명에서는 이러한 젖어있는 상태의 백피를 건조하여 적당한 길이 약 30센티 정도로 자른 후 카딩공정에 투입한다. 즉, 닥나무 백피 섬유를 얇은 시트의 형태로 펼치는 시트 생산공정인 이 카딩 공정에서 일정한 솜 형태의 시트가 만들어지며, 여기서 만들어 지는 닥 섬유 시트는 다음 단계에서 여러 겹으로 겹쳐서 일정 폭과 일정 중량으로 포개어 쌓아 주는 1차 웨브 성형 공정을 거친다. 이 과정에서 시트간의 결합력이 강화되고 닥 섬유 사이의 결합이 용이해지게 된다. 카딩 공정과 웨브 성형 공정을 거쳐 적층된 웨브 형태의 닥 섬유 시트는 프레스 롤에 의해 압축되거나 적층된 웨브 형태로 롤링작업을 거쳐 롤 상태의 닥섬유 시트가 된다. 이 단계를 거치고 난 닥섬유 시트는 이불 솜등의 용도로 사용될 수 있다. 이 롤 상태의 닥섬유 시트는 분쇄기(파쇄기)에 다시 투입하여 좀더 곱고 부피감 있는 고급 용도의 시트를 만들기 위해 파쇄되며 파쇄된 섬유를 다시 여러 겹으로 겹쳐서 일정 폭과 일정 중량으로 포개어 쌓아 주는 2차 웨브 성형 공정을 거친다.웨브 성형 공정을 거쳐 적층된 웨브 형태의 닥 섬유 시트는 워터제트 스테이션으로 보내져 복수의 노즐 또는 분사된 고압의 수류로 웨브 면을 펀칭하여 섬유간의 결속을 만들며 진공 롤이나 건조 프레스 롤에 의한 탈수 및 건조 과정을 거치고 롤링 작업을 거쳐 닥나무 펄프 부직포를 생산하는 것이다.이 때 닥 섬유만을 단독으로 사용하지 않고 면이나 마 등의 천연 섬유를 혼합하여 동일한 단계를 거쳐 닥 섬유와 면 또는 마 등의 천연 섬유간의 혼합된 부직포를 생산한다.

본 발명을 통하여 제공하는 부직포로 만들어진 닥 섬유는 물 등의 액체에도 견디는 내구성이 강하여 사용의 범위가 매우 광범위 해진다고 볼 수 있다. 표백 단계 이후로는 화학 약품이 전혀 사용되지 않으며 워터제트 단계에서 고압 수류를 지나는 동안 청결하게 되어 위생적이고 친환경적이며, 흡수율 및 건조성이 탁월하고 항균성이 우수하며 소취성과 원적외선 방사 기능 또한 높은 수준이므로 다양한 분야에 적용 될 수 있다. 그 중 대표적으로 사용 되는 곳이 화장용 솜이나 또는 생리대의 표지나 흡수 패드 등이며 또한 의료용 패드나 마스크 용 등의 용도에 적용되는 등 사용 목적과 필요로 되는 기능에 따라 다양하게 사용 된다. 닥나무의 미백 효능을 활용하여 마스크 시트에도 최적으로 적용이 되며, 특히 민감성 피부나 알러지성 피부에도 예방 효능을 가지는 천연 식물성 소재로, 웰빙 환경에 알맞은 친환경 소재로 진드기 방지용 침구류나 기저귀 등에도 적용이 가능하다. 닥나무를 원료로 하여 한지 종이가 아닌 부직포를 제공하는 본 발명은 순면이나 마 등 다른 천연 섬유와 혼합하여 제조가 가능하여 보다 다양한 기능성을 제공 할 수 있다.

본 발명은 이러한 복잡한 화학 처리에 의해 섬유를 얻는 과정을 생략하고 백피 상태에서 바로 닥섬유 시트를 얻어 내고 또 이를 이용하여 천연 소재인 닥나무 펄프로 만든 부직포와 이의 공정에 관한 것으로, 더 상세하게는,천연 식물인 닥나무를 거두어 껍질이 잘 벗겨지도록 하기 위하여 쪄준다. 다 쪄진 닥나무를 벗겨낸 후 껍질을 한 움큼씩 묶어서 햇볕에 말리면 흑피가 된다 흑피는 피닥이라고도 하는데 이 흑피를 칼로 벗겨 낸 것을 청피라고 한다 - 그리고 이 청피까지 다 벗겨 낸 것이 백피가 된다. 껍질을 벗긴 후에는 백피(10)를 말리는데 잘 마른 백피를 하루나 이틀, 차고 맑은 냇물에 담가서 불린다. 물에 충분히 불린 백피를 적당한 크기로 잘라 닥솥에 잿물이나 소다회(탄산나트륨), 가성소다(수산화나트륨), 황산소다등 화학약품을 사용하여 삶는다. 잘 삶아진 원료를 하루 저녁 닥솥에 그대로 두고 뜸을 들인 후, 흐르는 맑은 물에 반나절 정도 담가 두어 잿물이나 화학 약품을 씻어낸다. 또한 화학약품에 의한 표백을 실시하는 과정을 밟는다.. 사용되고 있는 표 백제로는 표백분, 차아 염소산 소다, 그리고 아염소산 소다 등이 있다. 여기 까지는 전통한지 제조 방식과 동일하다. 그러나 본 발명에서는 이러한 젖어있는 상태의 백피(10)를 건조하여 적당한 길이 약 30센티 정도로 자른 후 카딩기(20)에 투입한다. 즉, 닥나무 백피 섬유를 얇은 시트의 형태로 펼치는 시트 생산공정인 이 카딩 공정에서 일정한 솜 형태의 시트가 만들어지며, 여기서 만들어 지는 닥 섬유 시트는 다음 단계에서 여러 겹으로 겹쳐서 일정 폭과 일정 중량으로 포개어 쌓아 주는 1차 웨브 성형 공정(30)을 거친다. 이 과정에서 시트간의 결합력이 강화되고 닥 섬유 사이의 결합이 용이해지게 된다. 카딩 공정과 웨브 성형 공정을 거쳐 적층된 웨브 형태의 닥 섬유 시트는 프레스 롤(31)에 의해 압축되거나 적층된 웨브 형태로 롤링작업을 거쳐 롤 상태의 닥 섬유 시트(40)가 된다. 이 단계를 거치고 난 닥섬유 시트는 이불 솜등의 용도로 사용될 수 있다. 이 롤 상태의 닥섬유 시트는 분쇄기(파쇄기)(50)에 다시 투입하여 좀더 곱고 부피감 있는 고급 용도의 시트를 만들기 위해 파쇄되며 파쇄된 섬유를 다시 여러 겹으로 겹쳐서 일정 폭과 일정 중량으로 포개어 쌓아 주는 2차 웨브 성형 공정(60)을 거친다.웨브 성형 공정을 거쳐 적층된 웨브 형태의 닥 섬유 시트는 워터제트 스테이션(70)으로 보내져 복수의 노즐 또는 분사된 고압의 수류(71)로 웨브 면을 펀칭하여 섬유간의 결속을 만들며 진공 롤 이나 건조 프레스 롤에 의한 탈수 및 건조 과정을 거치고 롤링 작업을 거쳐 닥나무 펄프 부직포(80)를 생산하는 것이다.이 때 닥 섬유만을 단독으로 사용하지 않고 면이나 마 등의 천연 섬유를 혼합하여 동일한 단계를 거쳐 닥 섬유와 면 또는 마 등의 천연 섬유간의 혼합된 부직포를 생산한다. 이러한 단계를 거쳐 솜의 형 태나 또는 부직포의 형태로 만들어진 닥 섬유는 표백 단계 이후로는 화학 약품이 전혀 사용되지 않으며 워터제트 단계에서 고압 수류를 지나는 동안 청결하게 되어 위생적이고 친환경적이며, 흡수율이 탁월하고 항균성이 우수하여 화장용 솜이나 생리대의 표지나 흡수 패드 등으로 사용된다. 또한 의료용 패드나 마스크 용 등 다양한 용도에 적용된다. 또한 닥나무의 미백 효능을 활용하여 마스크 시트에도 적용이 되며 특히 민감성 피부나 알러지성 피부에도 예방 효능을 가지는 천연 식물성 소재로 웰빙 환경에 알맞은 친환경 소재인 제품이다. 더욱이 기존의 닥나무의 활용이 한지 종이 제지 과정을 통하여 제품화되어 사용되어 왔으나 종이 형태는 물 등의 액체에 취약하여 쉽게 찢어지는 경향이 있어 사용의 범위에 있어 많은 제약을 받으나 본 발명에서 제공하는 닥 섬유로 만들어진 부직포는 물 등의 액체에도 견디는 내구성이 강하여 사용의 범위가 매우 광범위해진다고 볼 수 있다.

제 1도는 닥펄프 부직포 플로우챠트

제 2도는 닥나무 백피의 부직포 작업공정 도시한 작업도

Claims (2)

1. 젖어있는 상태의 백피를 건조하여 적당한 길이로 자른 후 카딩기에 투입하고 여러 겹으로 겹쳐서 일정 폭과 일정 중량으로 포개어 쌓아 주는 웹 성형 공정을 거쳐 프레스 롤에 의해 압축되거나 적층된 웨브 형태로 롤링 작업을 거쳐 롤 상태의 닥 섬유 시트를 만드는 공정과 이 공정을 거쳐 제조되는 닥 섬유 및 혼합된 섬유의 얇은 시트
2. 1항에서 완성된 롤 상태의 닥 섬유 시트는 분쇄기(파쇄기)에 다시 투입하여 파쇄하고 파쇄된 섬유를 여러 겹으로 겹쳐서 일정 폭과 일정 중량으로 포개어 쌓아 주는 웨브 성형 공정을 거친 후 워터제트 스테이션으로 보내져 복수의 노즐 또는 분사된 고압의 수류로 웨브 면을 펀칭하여 섬유간의 결속을 만들며 진공 롤이나 건조 프레스 롤에 의한 탈수 및 건조 과정을 거치고 롤링 작업을 거쳐 생산된 닥나무 펄프 부직포와 닥 섬유와 면 또는 마 등 천연 섬유를 혼합시킨 혼합 부직포 및 이의 제조 공정.

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