KR20150010300A - 습식-건식 제조방식을 이용한 재생가죽 제조기술을 기초로 한 패션소재용 시트소재 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 습식-건식 제조방식을 이용한 재생가죽 제조기술을 기초로 한 패션소재용 시트소재 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 피혁의 제조공정 중에서 발생되는 크롬을 함유한 폐기물과 섬유 제조업체에서 작업 공정 중 불가피하게 발생되는 폐섬유를 분리, 비터(Beater), 믹싱(Mixing) 등의 공정을 통한 물리적, 화학적 처리를 진행한 후에 바인더 재료(Binder material)(Latex, PU binder, EVA emulsion, Acrylic binder 등)를 첨가하여 섬유간 결합을 형성한 후 시트 제조 후 열과 압력으로 프레스 및 엠보를 실시하는 습식-건식 혼용 제조 방법에 의한 패션소재용 시트 소재를 제조하는 방법으로, 이를 통해서 최종적으로 패션 소재에 적합한 두께, 유연성, 인장강도, 인열강도가 우수한 소재를 제조할 수 있다.
이를 위해 본 발명은 (a) 천연 피혁 부산물인 셰이빙스크랩(Shaving scrap) 및 섬유폐기물(Fiber waste)을 미세화하는 미세화 공정; (b) 상기 미세화 공정 중에 Tg(유리전이온도)가 상대적으로 낮은 라텍스를 혼합하는 혼합공정; (c) 상기 (b)공정 이후 Tg(유리전이온도)가 상기 (b)공정의 라텍스보다 상대적으로 높은 라텍스를 혼합하는 재혼합공정; (d) 상기 (c)공정 이후 상기 섬유와 접착제가 혼합된 섬유를 저장하는 저장공정; (e) 상기 미세화된 셰이빙스크랩과 라텍스가 혼합된 혼합물을 판상형태의 시트(Sheet)를 제조하는 시트제조공정; (f) 상기 (e)공정에서 제조된 판상형태에 시트의 수분 제거 및 결합력 증진을 위한 진공 결합력 증진 공정; (g) 진공 탈수된 판상형태를 건조하는 건조공정; 및 (h) 상기 건조된 판상형태의 시트를 용도에 적합하도록 압축 성형 및 엠보싱하는 프레스 엠보 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 습식-건식 제조방식을 이용한 재생가죽 제조기술을 기초로 한 패션소재용 시트소재 제조방법을 제공한다.

Description

습식-건식 제조방식을 이용한 재생가죽 제조기술을 기초로 한 패션소재용 시트소재 제조방법{Method of making sheet material for fashion based on recycling leather using wet-dry making method}

본 발명은 습식-건식 제조방식을 이용한 재생가죽 제조기술을 기초로 한 패션소재용 시트소재 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 피혁의 제조공정 중에서 발생되는 크롬을 함유한 폐기물과 섬유 제조업체에서 작업 공정 중 불가피하게 발생되는 폐섬유를 분리, 비터(Beater), 믹싱(Mixing) 등의 공정을 통한 물리적, 화학적 처리를 진행한 후에 바인더 재료(Binder material)(Latex, PU binder, EVA emulsion, Acrylic binder 등)를 첨가하여 섬유간 결합을 형성한 후 시트 제조 후 열과 압력으로 프레스 및 엠보를 실시하는 습식-건식 혼용 제조 방법에 의한 패션소재용 시트 소재를 제조하는 방법으로, 이를 통해서 최종적으로 패션 소재에 적합한 두께, 유연성, 인장강도, 인열강도가 우수한 소재를 제조할 수 있다.

최근에 피혁 및 섬유 폐기물의 활용은 다양한 분야에 응용을 하고 있으나 적용범위가 한정적이고, 피혁 폐기물은 대부분 매립 및 소각으로 환경문제가 심각하게 대두되고 있다.

피혁 및 섬유 폐기물이 환경문제를 유발시키는 가장 큰 이유는 재활용률 저하로 인해서 소각, 매립 등의 방법으로 폐기물을 재자원화하지 못하는 것이 주원인으로 주목되고 있다.

소각 및 매립되는 피혁 폐기물의 재자원화를 위한 다양한 연구가 진행 중에 있으며, 특히 피혁 폐기물의 파이버(Fiber)를 공업적으로 활용하는 방안으로 건축내장재, 레더 시트 등의 개발에 대한 연구가 진행되고 있으며, 관련 특허로서 대한민국 등록특허공보 제10-0829058호, 대한민국 공개특허공보 제10-2006-0081182호 등이 개시되어 있다.

하지만 상기와 같은 종래의 기술은 피혁 폐기물을 미세화하여 접착물질인 라텍스(Latex)를 단순 믹싱하여 접착하는 습식 방식에 의한 것으로 인장, 인열강도가 매우 약하고, 패션소재에 적용하기 위해서 두께가 ?은 시트를 제조할 경우 유연성, 인장강도, 인열강도가 매우 불량하여 신발용 소재인 인솔, 백카운트(Back counter)에만 한정적으로 사용되고, 표면의 특성 개질이 불가능하여 필름 또는 부직포를 부착하여 상품성 및 경제성이 매우 떨어지는 한계성이 있는 상태이다.

하지만, 상기와 같은 방법은 패션소재에서 요구되는 인장강도, 인열강도, 유연성, 두께 등을 만족하지 못하는 문제점으로 인해서 PVC 소재, 섬유, 천연피혁소재가 사용되는 패션소재인 가방, 지갑 등에는 한계성을 가지는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위해 패션소재용 재생가죽 기술을 응용하여 유연성, 인장강도, 인열강도, 두께 등을 만족할 수 있도록 셰이빙스크랩(Shaving scrap)을 단섬유화하여 시트제조 장치에서 탈수를 진행할 경우, 탈수력의 약화로 인한 섬유간 결합력 저하와 약품의 과도한 사용으로 인한 2차 오염이 발생되어 석고보드에서 요구되는 두께, 강도, 경도를 만족할 수 없는 문제점이 있었다.

또한, 상기와 같은 종래의 방법은 표면이 노출되지 않는 인솔, 백카운트(Back counter)에 적합한 제품으로, 유연성, 강도, 얇은 형태의 시트, 미련한 표면 상태의 시트를 제조에는 부적합하고, 사용된 접착물질의 Tg(유리전이온도)에 따라 표면 강도만 강해지는 한계가 있는 문제점으로 인해서 제품의 성능 불량 및 환경오염을 더욱 유발시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 특히 섬유간 결합력, 유연성, 물리적인 강도, 표면 미련성 등을 향상시키고, 가방, 핸드백, 지갑 등의 패션소재 등에 적합하게 적용할 수 있으며, 두껍고 강도만이 우수한 특성을 가지는 시트와는 달리 셰이빙스크랩의 한계성을 극복하여 다양한 형태의 패션소재로의 제품 적용이 가능하여, 피혁 폐기물인 셰이빙스크램 및 섬유상 폐기물을 재활용하여 환경 오염을 예방하고, 관련 업계에서는 폐기물 처리비용의 절감할 수 있는 패션소재용 시트소재 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 습식-건식 제조방식을 이용한 재생가죽 제조기술을 기초로 한 패션소재용 시트소재 제조방법은 (a) 천연 피혁 부산물인 셰이빙스크랩(Shaving scrap) 및 섬유폐기물(Fiber waste)을 미세화하는 미세화 공정; (b) 상기 미세화 공정 중에 Tg(유리전이온도)가 상대적으로 낮은 라텍스를 혼합하는 혼합공정; (c) 상기 (b)공정 이후 Tg(유리전이온도)가 상기 (b)공정의 라텍스보다 상대적으로 높은 라텍스를 혼합하는 재혼합공정; (d) 상기 (c)공정 이후 상기 섬유와 접착제가 혼합된 섬유를 저장하는 저장공정; (e) 상기 미세화된 셰이빙스크랩과 라텍스가 혼합된 혼합물을 판상형태의 시트(Sheet)를 제조하는 시트제조공정; (f) 상기 (e)공정에서 제조된 판상형태에 시트의 수분 제거 및 결합력 증진을 위한 진공 결합력 증진 공정; (g) 진공 탈수된 판상형태를 건조하는 건조공정; 및 (h) 상기 건조된 판상형태의 시트를 용도에 적합하도록 압축 성형 및 엠보싱하는 프레스 엠보 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 천연피혁 폐기물인 셰이빙 스크랩(Shaving scrap)과 섬유폐기물을 물리적 방법으로 비팅(Beating)처리한 후, 화학적 방법으로 접착물질(Binding materials)를 이용하여 접착시키는 공정을 포함하여 섬유간 결합력, 유연성, 물리적인 강도, 표면 미련성 등을 향상시키고, 이를 건조하여 프레스 및 엠보싱 처리하여 패션소재용 시트를 제조함으로써, 가방, 핸드백, 지갑 등의 패션소재 등에 적합하게 적용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면 종래의 셰이빙 스크랩을 활용하여 천연피혁 대체소재로 개발하기 위해서 두껍고, 강도만이 우수한 특성을 가지는 시트와는 달리 Tg(유리전이온도)가 높은 라텍스 및 Tg가 낮은 물질을 혼용 적용하여 셰이빙스크랩의 한계성을 극복하여 다양한 형태의 패션소재로의 제품 적용이 가능한 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면 피혁 폐기물인 셰이빙스크램 및 섬유상 폐기물을 재활용하여 환경 오염을 예방하고, 관련 업계에서는 폐기물 처리비용의 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 습식-건식 제조방식을 이용한 재생가죽 제조기술을 기초로 한 패션소재용 시트소재 제조방법의 흐름도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 습식-건식 제조방식을 이용한 재생가죽 제조기술을 기초로 한 패션소재용 시트소재 제조방법의 흐름도이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 습식-건식 제조방식을 이용한 재생가죽 제조기술을 기초로 한 패션소재용 시트소재 제조방법은 셰이빙스크랩 및 섬유폐기물을 미세화를 위한 미세화 공정(P100); 상기 미세화 공정 중에 Tg(유리전이온도)가 낮은 라텍스를 혼합하는 혼합공정(P200); 상기 공정에 Tg(유리전이온도)가 높은 라텍스를 혼합하는 재혼합공정(P300); 상기 섬유와 접착제가 혼합된 섬유를 저장하는 저장공정(P400); 상기 미세화된 셰이빙스크랩과 라텍스가 혼합된 혼합물을 판상형태의 시트(Sheet)를 제조하는 시트제조공정(P500); 상기 제조된 판상형태에 시트의 수분 제거 및 결합력 증진을 위한 진공 결합력 증진 공정(P600); 진공 탈수된 판상형태를 건조하는 건조공정(P700); 및 상기 건조된 판상형태의 시트를 용도에 적합하도록 압축 성형 및 엠보싱하는 프레스 엠보 공정(P800)을 포함한다.

한편, 상기 미세화 공정(P100)은, 셰이빙스크랩 및 섬유를 60~120분간 비팅(Beating)처리하여 단섬유화시킬 수 있다.

또한, 상기 혼합공정(P200)은, 피혁폐기물인 쉐이빙스크랩과 섬유폐기물의 미세화 공정중에 Tg(유리전이온도)가 낮은 라텍스를 첨가하여 섬유간 결합시에 유연성이 우수하도록 하기 위한 것으로 1~50중량부의 NR, SBR, CR 라텍스를 미세화 공정 중에 투입하여 패션소재용 시트의 유연성을 부여시킬 수 있다.

또한, 상기 재혼합공정(P300)은, 피혁폐기물인 쉐이빙스크랩과 섬유폐기물의 미세화 공정중에 Tg(유리전이온도)가 낮은 라텍스를 첨가하여 섬유간 결합시에 유연성이 우수하도록 한 후에 섬유간 결합시에 인장강도, 인열강도를 향상하기 위해서 Tg(유리전이온도)가 높은 선택된 NR, SBR, CR 라텍스 1~50중량부를 미세화 공정 중에 투입하여 패션소재용 시트의 강도를 부여시킬 수 있다.

또한, 상기 저장공정(P400)은, 미세화된 피혁 및 섬유폐기물에 혼합된 라텍스가 함유된 원료가 시트 제조 공정에 투입되어 유연성, 강도, 미련성이 우수한 제품 및 기능성 부여를 위한 다양한 물질(난연제, 항균제, 방향제 등)를 원료 물질 100중량부에 대하여 0.001~0.1 중량부를 혼합하여 피혁 및 섬유폐기물로 제조되는 시트에 다양한 기능성을 부여시킬 수 있다.

또한, 상기 시트제조공정(P500)은, 패션소재용 시트에 적합한 판상형태의 보드를 제조하기 위해서 수압에 의한 탈수 처리를 통해서 수분의 함유량이 50%미만이 되도록 저감시킬 수 있다.

또한, 상기 진공 결합력 증진 공정(P600)은, 진공에 의한 탈수를 통해서 남은 수분량을 재차 탈수하여 수분의 함유량이 20% 미만이 되도록 판상 형태의 보드를 제조하며, 시트 표면의 미결합 접착물질을 섬유 내부로 침투시켜 결합력을 더욱 증진시킬 수 있다.

또한, 상기 건조공정(P700)은, 상기 판상형의 보드의 수분함량이 8%이하가 되도록 건조시킬 수 있다.

또한, 상기 프레스 엠보 공정(P800)은, 업-다운 프레스를 통해서 온도 40~100, 압력 30~200kgf/㎠ 으로, 30~10분간 압착하여 판상 형태의 시트를 제조하며, 표면의 미련한 특성 부여를 위해서 다양한 엠보싱을 처리하여 패션소재용 시트를 제조할 수 있다.

본 발명은 피혁 폐기물인 셰이빙스크랩(Shaving scrap)과 섬유폐기물을 이용한 습식-건식 혼용 방식에 의한 패션소재용 시트를 제조하는 방법에 있어서, 상기 피혁 폐기물인 셰이빙스크랩과 섬유폐기물을 미세화하는 미세화 공정(P100); 상기 미세화 공정 중에 Tg가 낮은 라텍스를 혼합하는 혼합공정(P200);

상기 미세화 공정 중에 Tg가 높은 라텍스를 재차 혼합하는 재혼합공정(P300); 상기 섬유와 접착제가 혼합된 섬유를 저장하는 저장공정(P400); 상기 미세화된 셰이빙스크랩과 라텍스가 혼합된 혼합물을 판상형태의 시트(Sheet)를 제조하는 시트제조공정(P500); 상기 제조된 판상형태에 시트의 수분 제거 및 결합력 증진을 위한 진공 결합력 증진 공정(P600); 진공 탈수된 판상형태를 건조하는 건조공정(P700); 상기 건조된 판상형태의 시트를 용도에 적합하도록 압축 성형 및 엠보싱하는 프레스 엠보 공정(P800)을 거쳐 두께, 유연성, 물리적 강도가 우수한 패션소재용 시트를 제조한다.

한편, 상기 본 발명은 통상적인 시트제조 공정에서 접착물질로 투입하는 공정과 미세화 공정을 분리하는 공정과 달리 섬유의 미세화시에 Tg가 낮은 물질과 Tg가 높은 물질을 혼용하는 습식-건식 혼용 시스템으로 폐수 발생량이 거의 없고, 공정이 짧은 특징을 가지며, 이를 통해 유연성, 물리적인 강도가 우수한 패션소재용 시트를 제조하며, 이는 기존과는 차별화된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

P100 : 미세화 공정 P200 : 혼합공정
P300 : 재혼합공정 P400 : 저장공정
P500 : 시트제조공정 P600 : 진공 결합력 증진공정
P700 : 건조공정 P800 : 프레스 엠보 공정

Claims (1)

1. (a) 천연 피혁 부산물인 셰이빙스크랩(Shaving scrap) 및 섬유폐기물(Fiber waste)을 미세화하는 미세화 공정;
   (b) 상기 미세화 공정 중에 Tg(유리전이온도)가 상대적으로 낮은 라텍스를 혼합하는 혼합공정;
   (c) 상기 (b)공정 이후 Tg(유리전이온도)가 상기 (b)공정의 라텍스보다 상대적으로 높은 라텍스를 혼합하는 재혼합공정;
   (d) 상기 (c)공정 이후 상기 섬유와 접착제가 혼합된 섬유를 저장하는 저장공정;
   (e) 상기 미세화된 셰이빙스크랩과 라텍스가 혼합된 혼합물을 판상형태의 시트(Sheet)를 제조하는 시트제조공정;
   (f) 상기 (e)공정에서 제조된 판상형태에 시트의 수분 제거 및 결합력 증진을 위한 진공 결합력 증진 공정;
   (g) 진공 탈수된 판상형태를 건조하는 건조공정; 및
   (h) 상기 건조된 판상형태의 시트를 용도에 적합하도록 압축 성형 및 엠보싱하는 프레스 엠보 공정
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 습식-건식 제조방식을 이용한 재생가죽 제조기술을 기초로 한 패션소재용 시트소재 제조방법.
   
   
   

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