KR20200117254A

KR20200117254A - 친환경적 청바지 워싱방법

Info

Publication number: KR20200117254A
Application number: KR1020190039114A
Authority: KR
Inventors: 이대영
Original assignee: 주식회사 피그쓰리
Priority date: 2019-04-03
Filing date: 2019-04-03
Publication date: 2020-10-14

Abstract

본 발명은 친환경적 청바지 워싱방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 재활용이 불가능하거나 또는 부가가치가 낮아 재활용이 곤란한 폐유리, 폐도자기 등의 폐기물을 원료로 사용하여 제조원가를 낮추며, 환경오염을 예방할 수 있는 친환경적 청바지 워싱방법에 대한 것이다.

Description

친환경적 청바지 워싱방법{ECO-FRIENDLY WASHING METHOD OF BLUE JEANS}

청바지 제조시 청바지의 색상을 자연스럽게 연출하기 위한 공정으로 워싱공정을 거치게 되는데, 이때 사용되는 워싱 방법에는 윈워싱, 스톤워싱, 블리치아웃워싱, 캐미컬워싱, 샌드워싱, 바이오워싱 등 매우 많은 종류가 있다. 이 중에서 스톤워싱공정은 청바지 제조업체 및 탈색업체에서 청바지들을 대형세탁기에 넣고 물과 가성소다, 그리고 염색제의 탈색을 위해 화학약품이나 효소를 넣고 거기에 의류 표면에 접촉되는 직물 탈색용 연마재를 넣은 상태에서 세탁을 함으로써 청바지 표면과 연마재의 마찰에 의해 청바지의 색상을 자연스럽고 다양한 색상으로 탈색시킴과 아울러 직물의 질감을 부드럽게 하는 특수 세탁공정이다.

이 스톤 워싱공정에서 사용되는 직물 탈색용 연마재는 물보다 가벼워야 하며 연마력이 좋아야 한다. 아울러 청바지의 탈색된 부분이 청바지로부터 탈색된 염료에 의해 재 오염되지 않도록 슬러지 상태로 된 연마재가 탈색된 염료를 함유하고 있어야 한다.

현재 전세계적으로 주로 사용되고 있는 대부분의 연마재는 인도네시아, 터키, 멕시코, 그리스, 에콰도르 등의 지역에서 생산되고 있는 천연산 연마재이다.

이 천연 연마재들은 공통적으로 표면마찰계수가 높아 마찰 및 순간적인 연마력이 높은 큰 장점이 있으나, 비중이 광범위하고 표면 경도, 강도가 너무 약해 세탁기에 투입한 후 40분∼1시간 내에 쉽게 마모되며, 연마재에 포함된 철분에 의해 탈색된 면직물의 표면에 갈색 반점이 발생할 수 있고, 마모된 연마재가 스톤워싱된 의류의 주머니 등 내부에 끼어 들어가 세탁된 의류로부터 마모된 가루를 제거하기 위한 별도의 공정이 필요하는 등 여러 단점들을 가지고 있다.

더욱 이들 천연 연마재들은 대부분 화산 폭발에 의해 생성되어 유황 성분을 다량 함유하기 때문에 유황 성분을 포함하는 세탁폐수에 의해 하천의 수질이 오염되며, 스톤워싱공정시 발생되는 막대한 양의 마모된 연마재가 슬러지 상태로서 강이나 하천에 퇴적되어 심각한 환경오염이 유발될 수 있으므로 이들을 처리하기 위한 부가적인 비용이 요구되고 있다.

이에 근래에는 직물세탁용 인조 연마재의 연구 및 개발에 많은 노력을 기울이고 있다. 직물 세탁용 인조 연마재로서 국내 공개특허 제1996-0014067호는 천연 연마재보다 내구성이 우수한 인조 연마재를 개시하고 있으나, 퍼라이트, 장석, 규산소다 등 비교적 고가의 원료가 사용되므로 제조단가가 지나치게 높으며, 특히 규산소다의 과다 사용으로 인하여 생산시 제품의 열처리 조건을 잘 조절해야 하는 문제점을 가지고 있다.

국내 공개특허 제2001-0096640호에는 규조토, 퍼라이트, 등의 기제와 상기 기제를 결합하여 주는 유리분말, 소성시 기공을 형성시켜주는 탄산칼슘, 수산화나트륨을 포함하는 직물 탈색용 연마재가 개시되어 있으나, 수산화나트륨으로 소성 제조시 알칼리성으로 인한 기계 부식으로 생산 설비의 노후화가 급속하게 진행되며, 규조토와 점토는 기존 천연 연마재의 가격으로 볼 때 상대적으로 고가이기 때문에 경제성에 문제점이 있다.

이외에도 인공 연마재의 제조와 관련한 국내외 다수의 특허가 있으나, 모두 생산원가가 기존의 천연 연마재의 가격에 비해 시장 경제상 가격 경쟁력이 없어 상용화는 이루어지고 있지 않다.

이에, 우수한 기계적 특성이나 물리화학적인 특성을 가짐과 동시에 가격 경쟁력을 가질 수 있는 인공 연마재의 개발이 필요하였다.

대한민국 공개특허공보 제10-1996-0014067호 대한민국 공개특허공보 제10-2001-0096640호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 재활용이 불가능하거나 또는 부가가치가 매우 낮아 재활용이 곤란한 폐기물 예컨대, 폐유리, 폐도자기, 폐타일, 폐점토 등을 원료로 사용하여 제조원가를 최저로 낮추며, 연마재의 기계적 강도를 강화하여 높은 마찰기능과 높은 내마모성을 부여함으로써 사용 후 폐기물인 슬러지의 발생을 최소화할 수 있도록 친환경적 청바지 워싱방법을 제공한다.

본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 바람직한 실시예를 설명한 하기의 설명으로부터 분명해질 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 데님을 부드럽게 하고 거칠기나, 광택, 구김을 표현하는 워싱방법으로서, 상이 워싱이 인공연마재를 이용한 스톤워싱으로 이루어지며, 상기 인공연마재는 재활용 혼합물 100중량부에 대해 첨가제가 0.3∼33중량부 혼합되어 이루어지고, 상기 재활용 혼합물은 폐유리 분말 60∼95중량부 및 폐도자기 분말, 폐타일 분말 또는 폐점토 분말 중의 어느 하나 또는 그 혼합물 5∼40 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 청바지 워싱방법을 제공한다.

이때, 상기 첨가제는 재활용 혼합물 100중량부에 대해 탄산염 0.2∼12.0 중량부, 황산염 0.1∼6.0 중량부, 산화붕소 0.1∼5.0중량부 및 규산소다 0.1∼10.0 중량부를 포함하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 인공연마재는, 폐유리 분말을 60∼95중량부와 폐도자기 분말, 폐타일 분말 또는 폐점토 분말 중의 어느 하나 또는 그 혼합물 5∼40 중량부를 혼합하는 단계, 상기 재활용 혼합물 100중량부에 대해 탄산염, 황산염, 산화붕소 및 규산소다가 혼합된 첨가제를 0.3∼33 중량부 혼합하는 단계, 상기 원료 혼합물에 성형을 위한 결합제로서 CMC, PVA, 또는 물유리를 첨가하여 반죽하는 단계; 상기 반죽된 원료 혼합물을 성형하는 단계, 상기 성형체를 400∼750℃까지 소성하고, 800∼1050℃ 온도에서 5~15분간 발포시키는 단계, 상기 발포된 성형체를 500∼700℃에서 안정화시킨 다음, 20∼40℃까지 냉각하는 단계 및 상기 냉각된어진 성형체를 볼밀에 넣어 발포된 성형체의 매끄러운 표면에 다공성의 기공이 형성되도록 그 표면을 연마하는 단계를 통하여 제조되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 반죽 단계 전에, 원료 혼합물의 입자를 스톤워싱 대상의 세탁물에 따라 더 미세하게 분쇄하여 입도를 조절, 선별하는 단계를 추가로 더 포함할 수 있다.

본 발명의 청바지 워싱방법은 제조원가 및 폐기물의 처분 비용의 절감효과가 있으며, 폐기물에 의한 환경오염을 막을 수 있다. 또한, 연마재의 압축강도 및 마모율에 의해 스톤워싱공정시 슬러지의 발생이 적으므로 슬러지에 의한 환경오염 또한 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 청바지 워싱방법의 일 실시예를 정리하여 나타내 보인 블록도이다.

이하, 본 발명의 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.

또한, 달리 정의하지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 가지며, 상충되는 경우에는, 정의를 포함하는 본 명세서의 기재가 우선할 것이다.

본 발명의 청바지 워싱방법은, 비용절감 및 환경오염을 회소화하기 위하여 워싱과정에서 폐기물들을 이용한 인공연마재를 사용하는 것을 특징으로 한다.

일반적으로, 청바지 워싱 방법에는 매우 많은 종류가 있는데, 예를 들어 윈워싱, 스톤워싱, 블리치아웃워싱, 캐미컬워싱, 샌드워싱, 바이오워싱 등을 적용할 수 있다.

이 중 일반적으로 사용되고 있는 방식 중 하나는 스톤워싱 방법으로서, 청바지들을 대형세탁기에 넣고 물과 가성소다, 그리고 염색제의 탈색을 위해 화학약품이나 효소를 넣고 거기에 의류 표면에 접촉되는 직물 탈색용 연마재를 넣은 상태에서 세탁을 함으로써 청바지 표면과 연마재의 마찰에 의해 청바지의 색상을 자연스럽고 다양한 색상으로 탈색시킴과 아울러 직물의 질감을 부드럽게 하는 공정이다.

이때, 사용되는 연마재는 물보다 가벼워야 하며 연마력이 좋고 청바지가 탈색된 염료에 의해 재오염되지 않도록 연마재가 탈색된 염료를 함유하고 있어야 한다. 현재 주로 생산되고 있는 천연산 연마재는 쉽게 마모되며 이 과정에서 발생한 슬러지가 환경오염을 일으키는 등 문제가 있었다.

본 발명은 상기 연마재를 폐기물들을 활용한 인공연마재로 사용하여 전체 공정의 비용을 절감하고 슬러지 발생 등을 줄여 친환경적으로 청바지를 제호하는 것을 특징으로 한다. 이를 자세히 살펴보면, 본 발명의 인공연마재는 재활용 혼합물 100중량부에 대해 첨가제가 0.3∼33중량부 혼합되어 이루어지고, 상기 재활용 혼합물은 폐유리 분말 60∼95중량부 및 폐도자기 분말, 폐타일 분말 또는 폐점토 분말 중의 어느 하나 또는 그 혼합물 5∼40 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 인공 연마재는 폐유리, 폐타일, 폐도자기, 폐점토 등을 주재료로 사용하는데, 먼저 유리질 계통의 폐기물은 형상 및 용도에 따라 판유리, 공동 유리, 섬유 유리 그리고 광학 유리등으로 분류될 수 있으며, 이들의 재활용 여건은 금속 또는 플라스틱류의 폐기물에 비해 상대적으로 매우 낮다. 이들 유리류들은 유리 자체가 지니는 물리화학적 특성으로 재활용의 높은 가능성을 지니고 있는 물질임에도 불구하고 회수되어 재사용되는 이외에는 다른 용도의 변환 등 실질적인 재활용이 거의 이루어지지 못하고 있다.

그나마, 이들 폐유리들 중 폐판유리는 유리섬유로 재활용되고, 폐병유리는 삼색으로 분리되어 일정크기로 분쇄된 후 유리병 공장에서 사용 가능하지만, 기타의 특수유리나 유리 제품의 생산공장에서 발생되는 폐 유리류는 재활용하기 위해서는 성상별로 분류하거나, 특별한 처리공정에 의해 불순물을 제거해야하는데 이 작업이 번거롭고 어렵기 때문에 거의 재활용이 이루어지지 못하는 실정이다.

본 발명에서 사용되는 폐유리는 통상의 모든 폐유리가 가능하지만 특히 바로 이와 같은 재생 또는 재활용이 전혀 불가능한 그 유리들을 활용하면 폐유리의 재활용율을 높이는데 상당한 도움이 될 수 있다.

또한, 폐도자기 및 폐타일의 경우 도자기 및 타일의 제조를 위한 1차소성(약 700℃∼1000℃)과정에서 불량으로 발생되는 것들을 사용할 수 있다. 이들 폐도자기 및 폐타일들은 분쇄 후 재사용이 불가능 할 뿐만 아니라, 특별한 용도가 없어 일부 보도블럭을 만드는 정도로 사용될 뿐이며, 대부분 무단으로 폐기되어 환경을 오염시키고 있는 까닭에 이에 대한 처리방안이 시급한 상황이다.

또한, 도자기 및 타일을 만들기 위해서는 정제된 점토가 필요한데, 이 점토를 사용하여 도자기를 만드는 과정에서는 상당량의 폐점토가 발생하게 되며, 이 폐점토를 재사용하기 위해서는 별도의 재생 작업이 필요하다. 또한 통상 점토를 만들기 위해서는 채취된 고령토를 정제해야 하며, 이 정제과정에서는 철분의 함량이 높은 저급의 점토가 다량 발생하지만 특별한 용도를 갖지 못하여 부가가치를 높일 수 있는 방안이 요구된다. 본 발명에서는 이러한 폐점토 및 저급의 점토들은 인공 연마재의 제조를 위한 원료로 사용할 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 폐기물을 이용한 스톤워싱용 인공 연마재는, 폐기물의 재활용 측면 및 환경오염예방 측면에서 상기 폐기물들을 원료로 사용하고 있으며, 원료혼합물의 전체 중량에 대해 폐유리 분말 60∼95중량부와 폐도자기 분말, 폐타일 분말 및 폐점토 분말 중의 어느 하나 또는 이들의 혼합물 5∼40 중량부가 혼합되는 것이 적합하다.

상기 폐유리 분말은 다른 성분들에 비하여 결합제의 역할도 하는 것으로서 다른 성분들에 비하여 많은 함량이 사용되게 된다. 본 발명에서 사용하고자 하는 원료인 폐도자기, 폐타일, 폐점토 등은 주성분이 공통적으로 알루미늄 및 규소의 산화물로 구성되어 있으며, 이들 성분들은 모두 융점이 높아서 소결과정에서 결합이 어렵고 별도의 결합제가 필요하다. 상기 결합체는 소성과정에서 서로 다른 물질종을 결합해야 하므로 화학적으로 유사한 성분을 지닌 것이 바람직하고, 또한 낮은 융점을 갖는 것이 좋다. 이러한 측면에서 유리류는 좋은 주재료이면서도 좋은 결합제로 작용할 수 있다.

상기 폐유리 분말은 비표면적이 5,000∼55,000cm 2 /g인 것이 사용되는 것이 바람직하며, 폐유리, 폐도자기, 폐타일, 폐점토 및 폐천연연마재 슬러지 등은 그 입자 크기가 대략 150메쉬 이하인 것이 바람직하다.

한편, 상기 원료혼합물과 함께 첨가되는 첨가제는 탄산염, 황산염, 산화붕소 및 규산소다가 혼합된 첨가 제가 0.3∼33 중량부가 혼합되어 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 발포제인 탄산염 0.2∼12.0 중량부와 황산염 0.1∼6.0 중량부, 열적안정제로서 산화붕소 0.1∼5.0 중량부 및 혼화안정제로서 규산소다 0.1∼10.0 중량부로 혼합되어 이루어질 수 있다.

한편, 상기 연마재는 그 표면을 비롯하여 연마재가 닳아서 작아지더라도 연마력을 계속 유지할 수 있도록 전체가 다공성을 가지고 있어야 하므로, 본 발명에 따른 인공 연마재의 밀도는 0.6∼1.0g/cm3 정도인 것이 바람직하다. 밀도가 이보다 낮은 경우 부력이 커져 세탁 중 세탁기내의 상층부에 존재하고, 이보다 높은 경우 유동성이 저하되어 세탁물과의 접촉 효율이 감소하기 때문이다.

본 발명에 폐기물을 이용한 스톤워싱용 인공 연마재는 폐유리 분말을 60∼95중량부와 폐도자기 분말, 폐타일 분말 또는 폐점토 분말 중의 어느 하나 또는 그 혼합물 5∼40 중량부를 혼합하는 단계, 상기 재활용 혼합물 100중량부에 대해 탄산염, 황산염, 산화붕소 및 규산소다가 혼합된 첨가제를 0.3∼33 중량부 혼합하는 단계, 상기 원료 혼합물에 성형을 위한 결합제로서 CMC, PVA, 또는 물유리를 첨가하여 반죽하는 단계, 상기 반죽된 원료 혼합물을 성형하는 단계, 상기 성형체를 400∼750 ℃까지 소성하고, 800∼1050℃ 온도에서 5 ~ 15분간 발포시키는 단계, 상기 발포된 성형체를 500∼700℃에서 안정화시킨 다음, 20∼40℃까지 냉각하는 단계 및 상기 냉각된어진 성형체를 볼밀에 넣어 발포된 성형체의 매끄러운 표면에 다공성의 기공이 형성되도록 그 표면을 연마하는 단계를 통하여 제조될 수 있다.

본 명세서에서는 본 발명자들이 수행한 다양한 실시예 가운데 몇 개의 예만을 들어 설명하는 것이나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고, 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

Claims

데님을 부드럽게 하고 거칠기나, 광택, 구김을 표현하는 워싱방법에 있어서,
상기 워싱이 인공연마재를 이용한 스톤워싱으로 이루어지며,
상기 인공연마재는 재활용 혼합물 100중량부에 대해 첨가제가 0.3∼33중량부 혼합되어 이루어지고,
상기 재활용 혼합물은 폐유리 분말 60∼95중량부 및 폐도자기 분말, 폐타일 분말 또는 폐점토 분말 중의 어느 하나 또는 그 혼합물 5∼40 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 친환경적 청바지 워싱방법.
제1항에 있어서,
상기 첨가제는 재활용 혼합물 100중량부에 대해 탄산염 0.2∼12.0 중량부, 황산염 0.1∼6.0 중량부, 산화붕소 0.1∼5.0중량부 및 규산소다 0.1∼10.0중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 친환경적 청바지 워싱방법.
제1항에 있어서,
상기 인공연마재가,
폐유리 분말을 60∼95 중량부와 폐도자기 분말, 폐타일 분말 또는 폐점토 분말 중의 어느 하나 또는 그 혼합물 5∼40 중량부를 혼합하여 재활용 혼합물을 제조하는 단계;
상기 재활용 혼합물 100중량부에 대해 탄산염, 황산염, 산화붕소 및 규산소다가 혼합된 첨가제를 0.3∼33 중량부 혼합하여 원료 혼합물을 제조하는 단계;
상기 원료 혼합물에 성형을 위한 결합제로서 CMC, PVA, 또는 물유리를 첨가하여 반죽하는 단계;
상기 반죽된 원료 혼합물을 성형하는 단계;
상기 성형체를 400∼750 ℃까지 소성하고, 800∼1050℃ 온도에서 5 ~ 15분간 발포시키는 단계;
상기 발포된 성형체를 500∼700℃에서 안정화시킨 다음, 20∼40℃까지 냉각하는 단계; 및
상기 냉각된어진 성형체를 볼밀에 넣어 발포된 성형체의 매끄러운 표면에 다공성의 기공이 형성되도록 그 표면을 연마하는 단계;
를 통하여 제조되는 것임을 특징으로 하는, 친환경적 청바지 워싱방법.
제3항에 있어서,
상기 반죽 단계 전에, 원료 혼합물의 입자를 스톤워싱 대상의 세탁물에 따라 더 미세하게 분쇄하여 입도를 조절, 선별하는 단계;를 추가로 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 친환경적 청바지 워싱방법.