KR20220145613A - 형태안정성과 통기성을 갖는 천연섬유벽지의 제조방법 - Google Patents

형태안정성과 통기성을 갖는 천연섬유벽지의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 천연소재인 면, 마, 레이온 등을 사용한 직물에 형태안정성을 부여하여 섬유벽지의 변부나 재단부의 올풀림을 방지케 하고, 천연섬유, 즉 셀롤로오스계 섬유의 단점인 일광견뢰도와 마찰견뢰도를 개선하며, 통기성을 유지함과 동시에 항균, 항곰팡이 등을 억제하는 고품질의 벽지를 제공하고자 하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은 천연섬유, 즉 셀롤로오스계 섬유사를 경사 및 위사로 하여 직물을 제직하고, 제직된 천연섬유직물을 배접하여 벽지를 얻고, 상기 벽지 외면에 에틸렌비닐아세테이트(EVA(Ethylene Vinyl Acetate))수지를 코팅한 다음 건조하여, 열경화성 수지로 치환되게 함으로서 요구하는 고품질의 벽지를 제공하는 것이다.

Description

형태안정성과 통기성을 갖는 천연섬유벽지의 제조방법{Manufacturing method natural textile wallpaper with morphological stability and air permeability}
본 발명은 형태안정성과 통기성을 갖는 천연섬유벽지의 제조에 관한 것으로서, 특히 형태안정성을 통하여 섬유벽지변부나 재단부의 올풀림을 방지케 하고, 통기성 확보를 통하여 곰팡이 발생문제를 해결한 고품질의 천연섬유벽지를 제공하는 것이다.
일반적으로 벽지는 주로 실내장식을 목적으로 만들어진 제품으로서, 사용되는 소재에 따라 종이벽지, 섬유벽지 등으로 나눌 수 있으며, 세부적으로 종이벽지는 합지벽지, PVC벽지, 부직포벽지로 분류되고, 섬유벽지는 섬유배열형태에 따라 직물벽지, 스트링벽지 등으로 분류할 수 있다.
종이벽지 중 가장 저렴한 합지벽지는 두장의 원지를 합지하는 과정에서 포름알데히드가 다량배출되는 접착제를 사용하고 있고, 가정에서 가장 많이 쓰이는 PVC벽지는 원지를 제외하면 유독성 화학성분인 프탈레이트가소제와 염화비닐(PVC)이 60%이상을 차지하는 인체에 유해한 벽지이다.
한편 천연섬유벽지는 해외에서 선호되는 벽지 중 하나로 유해물질의 방출이 거의 없으며, 보온성, 흡습성, 방음성 등 섬유 고유의 특성을 보유하고 있으며, 재료나 가공에 따라 건강기능성 및 항균효과까지 기대할 수 있으며, 자체의 질감과 입체감표현이 가능하여 높은 가격에도 불구하고 국내외 고급시장을 중심으로 각광을 받고 있다.
또한 천연섬유는 새집증후군으로 인한 아토피, 호흡기질환 등을 일으키지 않으나, 시간의 흐름에 따라 변,퇴색이 쉽고, 오염에 취약하며, 특히 장점일 수 있는 흡습성은 시공시 수축이나 팽창의 원인으로 작용하고, 유통중 관리를 소홀히 하면 곰팡이가 쉽게 발생하고, 양변의 재단부에 올풀림이 일어나기 때문에 섬유벽지를 기피하는 요인이 되고 있다.
이러한 단점을 보완하기 위한 수단으로서, 수지가공을 통하여 직물의 올풀림과 수축, 팽창, 변,퇴색 및 오염등을 방지하고 있으나, 수지가공으로 인해 통기성이 저하된 벽지는 오히려 결로나 누수에 의해 곰팡이를 발생시킬 우려가 커지게 된다.
섬유벽지관련 선행기술을 검토하여 보면, 특허 제10-1478436호 "복합기능성 친환경벽지"(특허문헌 1)와, 특허 제10-1630413호 "포름알데히드 방출방지를 위한 코팅제가 처리된 가공섬유벽지의 제조방법"(특허문헌 2)과, 특허 제10-1798881호 "멜란지효과를 갖는 루피얀 지사 제조방법 및 이로 구현된 루피얀 지사"(특허문헌 3) 등이 제공된바 있다.
상기 특허문헌 1의 기술내용을 검토하여 보면, 복합기능성 친환경 벽지는 실크, 한지사, 오가닉소재 섬유사로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이상의 천연섬유와; 실크라이크(silk-like) 난연PET사, 레이온라이크(rayon-like) 난연PET사 또는 이들의 복합사인 난연사; 및 저융점 PET사를 포함하여 되며, 상기 난연사를 경사로 하고, 상기 천연섬유와 저융점 PET사를 위사로 하여 제직되되, 상기 천연섬유와 저융점 PET사를 2:1~3:1의 비율로 배열되도록 공급하여 용융접착되어 구성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 천연섬유는 한지사와 실크 또는 오가닉소재 섬유를 혼합한 복합사로 23's~60's, 꼬임수 250~450TM을 가지는 복합사인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 실크라이크(silk-like) 난연PET사는 실크 광택을 가지는 친환경적인 P계 무기성분이 첨가된 난연사로 산소지수(LOI) 27~28인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 레이온라이크(rayon-like) 난연PET사는 레이온 특성을 가지는 친환경적인 P계 무기성분이 첨가된 난연사로 산소지수(LOI) 27~28인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 복합사는 상기 실크라이크(silk-like) 난연PET사와 레이온라이크(rayon-like) 난연PET사를 60:40~40:60의 중량비로 혼합한 혼합사인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 벽지는 VOC방출량 005~008㎎/㎡h이고, 항균성이 99%이상이며, 한계산소지수(LOI) 27~28, 직물중량 120~150g/㎡의 물성을 가지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 벽지를 구성하는 천연섬유는 23's~60's, 난연사는 75~150d 및 저융점 PET사는 75~150d의 섬도를 가지는 것을 특징으로 한다는 것이다.
특허문헌 2는, 본 발명자가 선출원하여 특허등록한 것으로서, 기술내용을 검토하여 보면, (1) 인쇄할 종이의 폭 방향으로 형성되며, 제2색이 담지된 제1음각부가 복수개 구비되어 소정의 간격을 두고 나란히 배열된 제1동판을 통해 제1색인 종이를 그라비아 인쇄하는 단계; (2) 인쇄할 종이의 폭 방향으로 형성되며, 제3색이 담지된 제2음각부가 복수개 구비되어 소정의 간격을 두고 나란히 배열된 제2동판을 통해 (1) 단계에서 제2색이 인쇄된 종이를 그라비아 인쇄하는 단계; 및 (3) 인쇄된 종이를 소정의 폭을 갖도록 슬리팅하여 지사를 제조하는 단계;를 포함하는 멜란지 효과를 갖는 루피얀 지사 제조방법을 제공한다는 것이다.
상기 특허문헌 1 및 특허문헌 2에서 제공되는 섬유벽지의 경우에도 친환경적이면서 미려한 디자인의 섬유벽지를 얻을 수 있는 장점이 있으나, 특허문헌 1의 경우 섬유 자체의 질감이나 입체감의 표현이 미흡하고, 특허문헌 2의 경우 멜란지효과를 얻을 수 있는 루피얀 지사를 얻고, 상기 루피얀 지사를 섬유벽지에 적용한다는 것이나, 루피얀 지사만으로 섬유벽지를 제조한 것이기 때문에 디자인의 단조로움과 함께 섬유 자체의 질감이나 입체감 표현에는 다소 아쉬움이 있는 것이었다.
특허 제10-1478436호 "복합기능성 친환경벽지" 특허 제10-1798881호 "멜란지효과를 갖는 루피얀 지사 제조방법 및 이로 구현된 루피얀 지사"
본 발명은 천연소재인 면, 마, 레이온 등을 사용한 직물에 형태안정성을 부여하여 섬유벽지의 변부나 재단부의 올풀림을 방지케 하고, 천연섬유, 즉 셀롤로오스계 섬유의 단점인 일광견뢰도와 마찰견뢰도를 개선하며, 통기성을 유지함과 동시에 항균, 항곰팡이 등을 억제하는 고품질의 벽지를 제공하고자 하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은 천연섬유, 즉 셀롤로오스계 섬유사를 경사 및 위사로 하여 직물을 제직하고, 제직된 천연섬유직물을 배접하여 벽지를 얻고, 상기 벽지 외면에 에틸렌비닐아세테이트(EVA(Ethylene Vinyl Acetate))수지를 코팅한 다음 건조하여, 열경화성 수지로 치환되게 함으로서 요구하는 고품질의 벽지를 제공하는 것이다.
본 발명은 천연섬유, 즉 셀롤로오스계 섬유사를 경사 및 위사로 하여 직물을 제직하고, 제직된 천연섬유직물을 배접하여 벽지를 얻고, 상기 벽지 외면에 에틸렌비닐아세테이트(EVA(Ethylene Vinyl Acetate))수지를 코팅한 다음 건조하여, 열경화성 수지로 치환되게 함으로서, 직물에 형태안정성을 부여하여 섬유벽지의 변부나 재단부의 올풀림을 방지케 하고, 천연섬유, 즉 셀롤로오스계 섬유의 단점인 일광견뢰도와 마찰견뢰도를 개선하며, 통기성을 유지함과 동시에 항균, 항곰팡이 등을 억제하는 고품질의 벽지를 제공하고자 하는 등의 효과가 있다.
도 1 : 본 발명의 벽지를 제조하기 위한 장치로서, 원지에 천연섬유직물을 접합하기 위한 장치도
도 2 : 도 1의 접착제 탱크부의 확대구성도
도 3 : 도 1의 장치를 통하여 제조한 천연섬유벽지에 EVA수지를 코팅, 건조하기 위한 장치도
도 4 : 도 3에서 코팅제 탱크부분의 확대구성도
이하 본 발명의 실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에서 제공하고자 하는 천연섬유벽지(40) 제작을 위하여 벽지(20)와 천연섬유직물(30)을 접합하여 천연섬유벽지(40)를 제조하는 장치의 개략구성도이고, 도 3은 도 1의 장치를 통하여 제조된 천연섬유벽지(40) 외면에 에틸렌비닐아세테이트(EVA(Ethylene Vinyl Acetate))수지를 코팅, 건조하여 가공 천연섬유벽지(100)를 제조하는 장치의 개략구성도로서, 본 발명의 기술요지는 벽지(20) 표면에 천연섬유직물(30)을 포름알데히드 및 중금속 등이 포함되지 않은 접착제(22)로 접합하여 천연섬유벽지(40)를 얻고, 상기 천연섬유벽지(40) 외면에 EVA수지로 된 코팅제(72)를 코팅, 건조하여 가공 천연섬유벽지(100)를 제조한다는 것이다.
천연섬유벽지(40) 제조장치를 설명한다.
일측에 송출빔(11)이 설치되고, 송출빔(11) 전반에 가이드롤러(31)를 설치하고, 가이드롤러(31) 후방에는 제1건조실린더(41)와, 제2건조실린더(42)와, 제3건조실린더(43)를 나란히 설치하고, 제3건조실린더(43) 후방에는 권취롤러(46)와 벽지공급롤러(26)를 설치한다.
제1건조실린더(41) 일측에는 접착제(22)가 충진된 접착제탱크(21)를 설치하고, 상기 접착제탱크(1) 내에는 침지롤러(23)를 설치하고, 상부에는 압착롤러(24)를 설치한다.
상기 장치를 이용한 천연섬유벽지(40) 제조과정을 설명한다.
송출빔(11)에 권취된 천연섬유직물(30)을 인출시킨 다음 가이드롤러(31)를 경유시켜 제1건조실린더(41)쪽으로 인출되게 한다.
동시에 벽지공급롤러(26)에 권취된 벽지(20)를 가이드롤러(27)를 경유하여 접착제탱크(21) 내에 구성된 침지롤러(23)로 안내되게 함으로서 벽지(20)에 접착제(22)가 도포되게 하고, 접착제(22)가 도포된 벽지(20)는 상부에 위치한 압축롤러(24)를 지나면서 과다하게 흡착된 접착제(22)가 압착제거되게 한다.
압착롤러(24)를 경유한 벽지(20)는 제1건조실린더(41)로 인출되면서 송출빔(11)으로부터 인출되어 가이드롤러(31)를 경유한 천연섬유직물(30)과 접합된다.
상기 벽지(20)에는 다양한 색상과 문양이 배시되게 할 수 있으며, 천연섬유직물(30)을 구성하는 직물 역시 다양한 문양과 색상의 소재를 사용할 수 있다.
제1건조실린더(41)에서 벽지(20)와 천연섬유직물(30)이 접합된 상태에서 제2건조실린더(42)와 제3건조실린더(43)를 지나면서 견고히 접합, 건조되고, 접합건조된 벽지(20)는 권취롤러(46)에 권취되게 함으로서 천연섬유벽지(40)의 제조가 완료된다.
상기 천연섬유벽지(40) 제조과정에서 벽지(20) 일측에 접합되는 천연섬유직물(30)은 직물이 아닌 섬유원사일 수도 있다.
따라서 천연섬유벽지(40)를 제조함에 있어서, 필요에 따라 벽지(20) 일측에 천연섬유직물이나 섬유원사를 사용할 수 있다.
상기에서와 같이 천연섬유벽지(40) 외면에 에틸렌비닐아세테이트(EVA(Ethylene Vinyl Acetate))수지로 된 코팅제(70)를 코팅하는 코팅장치를 설명한다.
상기 코팅장치는 도 3에서와 같이 인출부(60)와 코팅부(70), 건조부(80) 및 권취부(90)로 구성되며, 인출부(60)는 프레임(61) 상에 천연섬유벽지(40)가 권취된 인출롤러(62)를 설치한다.
코팅부(70)는 코팅제탱크(71) 내에 EVA수지로 된 코팅제(72)를 충진하고, 상기 코팅제탱크(71) 내에는 침지롤러(73)와 압착롤러(74)를 설치한다.
건조부(80)는 제1건조실린더(81)와 제2건조실린더(82), 제3건조실린더(83) 및 제4건조실린더(84)로 구성되며, 각 건조실린더에는 가이드롤러(66)가 설치되며, 상기 각 건조실린더는 약110℃정도 예열되며, 상기 온도는 천연섬유벽지(40)의 이송속도에 따라 조정된다.
권취부(90)에는 권취롤러(91)를 설치한 다음 권취롤러(91)에 가공처리된 가공천연섬유벽지(100)가 권취되게 한다.
상기 장치를 이용한 천연섬유벽지(40)의 EVA수지 코팅과정을 설명한다.
인출부(60)에 설치된 인출롤러(62)로부터 천연섬유벽지(40)을 인출시켜 가이드롤러(66)를 경유, 코팅부(70)로 공급되게 한다.
코팅부(70)로 인출되어 온 천연섬유벽지(40)는 코팅제 탱크(71) 내에 설치된 침지롤러(73)를 지나면서 천연섬유벽지(40) 외면에 EVA수지로 된 코팅제(72)가 도포되고, 상부에 위치한 압착롤러(74)를 지나면서 과다하게 도포된 코팅제(72)를 압착제거한다.
압착롤러(74)를 지나면서 표면에 적량의 코팅제(72)가 도포된 천연섬유벽지(40)는 가이드롤러(66)를 경유하여 제1 내지 제4건조실린더로 분당 10m의 속도로 공급되면서 EVA수지로 된 코팅제(72)를 서서히 건조시키게 된다.
제1 내지 제4건조실린더를 지나면서 천연섬유벽지(40)에 코팅된 코팅제(72)의 반응과정을 설명하면 제1건조실린더(81)에서 예비건조가 이루어지면서 섬유벽지(40)에 코팅된 EVA수지 코팅제거 반건조상태가 되고, 제2 및 제3실린더(82)(83)를 지나면서 2차건조된다.
상기한 상태에서 다시 제4건조실린더(84)를 지나면서 EVA수지가 열경화되어 형태가 고형화되고, 따라서 천연섬유직물(30)의 올풀림이 방지된다.
제1 내지 제4건조실린더를 경유하면서 천연섬유벽지(40) 외면에 코팅된 코팅제(72)가 건조되면서 열경화되고, 상기 천연섬유벽지(40)는 권취부(90)에 구성된 권취롤러(91)에 권취되게 함으로서 본 발명에서 제공하고자 하는 형태안정성과 통기성을 갖는 가공천연섬유벽지(100)의 제조가 완료된다.
(11)--송출빔 (20)--벽지
(21)--접착제탱크 (22)--접착제
(23)--침지롤러 (24)--압착롤러
(26)--벽지공급롤러 (27)--가이드롤러
(30)--천연섬유직물 (31)--가이드롤러
(40)--천연섬유벽지 (41)--제1건조실린더
(42)--제2건조실린더 (43)--제3건조실린더
(46)--권취롤러 (60)--인출부
(61)--프레임 (62)--인출롤러
(66)--가이드롤러 (70)--코팅부
(71)--코팅제탱크 (72)--코팅제
(73)--침지롤러 (74)--압착롤러
(80)--건조부 (81)--제1건조실린더
(82)--제2건조실린더 (83)--제3건조실린더
(84)--제4건조실린더 (90)--권취부
(91)--권취롤러

Claims (2)

  1. 송출빔(11)으로부터 천연섬유직물(30)을 인출하여 제1건조실린더(41)로 인출되게 하고, 벽지공급롤러(26)에 권취된 벽지(20)를 인출하여 제1건조실린더(41) 일측에 구성된 접착제탱크(21) 내의 침지롤러(23)를 지나면서 벽지(20)에 접착제(22)가 도포되게 한 다음, 제1건조실린더(41)로 인출되게 하되, 상기 제1건조실린더(41)에서 벽지(20)와 천연섬유직물(30)가 접합되고, 제2건조실린더(42)와 제3건조실린더(43)를 지나면서 건조되게 하고, 상기 접합건조된 벽지(20)와 천연섬유직물(30)이 권취롤러(46)에 권취되게 함으로서 천연섬유벽지(40)를 얻고, 상기 천연섬유벽지(40)를 코팅부(70)에 공급, 외면에 코팅제가 도포되게 한 다음 건조부(80)를 통하여 건조하여 가공섬유벽지를 제조함에 있어서, 코팅수단은 코팅장치에 구성된 인출부(60)에 천연섬유벽지(40)를 설치하여 천연섬유벽지(40)가 코팅부(70)로 인출되게 하고, 코팅부(70)에 인출된 섬유벽지(40)는 코팅제탱크(71)에 구성된 침지롤러(73)를 경유시켜, 섬유벽지(40) 외면에 EVA수지로 된 코팅제(72)가 도포되게 하고, 천연섬유벽지(40)에 코팅제가 도포되면 압착롤러(74)를 경유, 과다하게 도포된 코팅제(72)를 압착제거하고, 건조수단은 코팅제가 도포된 천연섬유벽지(40)를 건조부(80)로 인출시키되, 제1건조실린더(81)에서 예비건조하고, 제2, 제3건조실린더(82)(83)에서 2차건조되고, 제4건조실린더(84)를 지나면서 EVA수지가 열경화되게 하고, 건조가 완료된 천연섬유벽지(40)를 권취부(90)의 권취롤러(91)에 권취되게 함을 특징으로 하는 형태안정성과 통기성을 갖는 천연섬유벽지의 제조방법.
  2. 제1항의 방법으로 제조된 형태안정성과 통기성을 갖는 천연섬유벽지.
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