KR20230007878A - 난각 적용 스폰지 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 난각을 세척한 후 특정크기 이하로 분쇄하여 난각 충진재를 준비하는 단계(S110), 스폰지용 범용수지 100 중량부에, 난각 충진재 10 중량부 내지 30 중량부와, 발포제 2.0 중량부 내지 10.0 중량부와, 가교제 0.3 중량부 내지 3.0 중량부를 혼합하고 교반기에 의해 교반하여 교반물을 준비하는 단계(S120), 교반물을 금형에 투입하고, 165℃ 내지 175℃의 몰딩온도에서 470초 내지 490초의 몰딩시간동안 10㎜의 두께로 프레스에 의해 가압성형하여 몰딩성형하는 단계(S130), 및 몰딩성형물을 15℃ 내지 40℃의 온도에서 냉각하는 냉각단계(S140)를 포함하여, 열수축률 및 일반 기계적 물성이 개선된 스폰지를 제조할 수 있는, 난각 적용 스폰지 제조방법을 개시한다.
Description
본 발명은 난각을 친환경 충진재 조성물로 포함하여 영구 압축 줄음률 및 열수축률을 개선시키고 마모특성이 향상된 저자극성 스폰지를 제조할 수 있고, 자외선흡수제를 첨가하여 열화를 방지하도록 하고, 활성탄을 과립형태로 첨가하여 탈취하도록 하여 열화방지 및 탈취의 기능성 스폰지를 제조하도록 할 수 있는, 난각 적용 스폰지 제조방법에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이, 발포체는 신발용 구성품, 건축 내외장재, 도어 글라스 런, 차량 내장재 또는 포장재 등에 유용하게 사용되고, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체, 폴리에스테르, 폴리우레탄 등 다양한 합성수지계 소재로 제조된다.
한편, 합성수지계 발포체는 가공성이 양호하나, 온도에 따라 수축의 변화가 심해 사이즈 불량 또는 뒤틀림 등의 불량이 발생하는 문제가 있으며, 사용 후, 폐기되는 과정에서 심각한 환경오염을 야기하기도 한다.
예컨대, 발포체의 내마모성을 일정 수준으로 유지하면서도 환경오염을 최소화할 수 있도록, 일반 공업용 성분을 포함하는 충진재 이외에, 친환경 충진재를 적용하여 재활용하도록 하면서, 기계적 물성을 향상시킬 수 있는 스폰지 제조 기술이 요구된다.
본 발명의 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는, 난각을 친환경 충진재 조성물로 포함하여 영구 압축 줄음률 및 열수축률을 개선시키고 마모특성이 향상된 저자극성 스폰지를 제조할 수 있고, 자외선흡수제를 첨가하여 열화를 방지하도록 하고, 활성탄을 과립형태로 첨가하여 탈취하도록 하여 열화방지 및 탈취의 기능성 스폰지를 제조하도록 할 수 있는, 난각 적용 스폰지 제조방법을 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하고자, 본 발명은, 난각을 세척한 후 특정크기 이하로 분쇄하여 난각 충진재를 준비하는 단계; 스폰지용 범용수지 100 중량부에, 상기 난각 충진재 10 중량부 내지 30 중량부와, 발포제 2.0 중량부 내지 10.0 중량부와, 가교제 0.3 중량부 내지 3.0 중량부를 혼합하고 교반기에 의해 교반하여 교반물을 준비하는 단계; 상기 교반물을 금형에 투입하고, 165℃ 내지 175℃의 몰딩온도에서 470초 내지 490초의 몰딩시간동안 10㎜의 두께로 프레스에 의해 가압성형하여 몰딩성형하는 단계; 및 상기 몰딩성형물을 15℃ 내지 40℃의 온도에서 냉각하는 냉각단계;를 포함하는, 난각 적용 스폰지 제조방법을 제공한다.
여기서, 상기 난각은 분쇄기에 의해 100 메시크기 이하로 분쇄될 수 있다.
또한, 상기 난각을 100 메시크기를 갖는 메시망 상부에 투입한 후, 90℃ 내지 110℃의 고온의 스팀을 하방으로 분사하여 세척할 수 있다.
또한, 상기 스폰지용 범용수지는 EVA, POE, OBC, PE, EPDM, CR, NBR, PVC계 중 어느 하나일 수 있다.
또한, 상기 가교제는 유황 또는 디큐밀퍼옥사이드의 퍼옥사이드계 가교제일 수 있다.
또한, 상기 난각의 분쇄크기는 10㎛ 내지 254㎛일 수 있다.
또한, 교반시, 자외선흡수제를 5 중량부를 첨가하거나, 활성탄을 5 중량부를 첨가하여 교반할 수 있다.
본 발명에 의하면, 난각을 친환경 충진재 조성물로 포함하여 영구 압축 줄음률 및 열수축률을 개선시키고 마모특성이 향상된 저자극성 스폰지를 제조할 수 있고, 자외선흡수제를 첨가하여 열화를 방지하도록 하고, 활성탄을 과립형태로 첨가하여 탈취하도록 하여 열화방지 및 탈취의 기능성 스폰지를 제조하도록 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 난각 적용 스폰지 제조방법의 순서를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 난각 적용 스폰지 제조방법에 의해 제조된 스폰지의 제1비교 실시예를 예시한 것이다.
도 3은 도 1의 난각 적용 스폰지 제조방법에 의해 제조된 스폰지의 제2비교 실시예를 예시한 것이다.
도 2는 도 1의 난각 적용 스폰지 제조방법에 의해 제조된 스폰지의 제1비교 실시예를 예시한 것이다.
도 3은 도 1의 난각 적용 스폰지 제조방법에 의해 제조된 스폰지의 제2비교 실시예를 예시한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 전술한 특징을 갖는 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하고자 한다.
본 발명의 실시예에 의한 난각 적용 스폰지 제조방법은, 난각을 세척한 후 특정크기 이하로 분쇄하여 난각 충진재를 준비하는 단계(S110), 스폰지용 범용수지 100 중량부에, 난각 충진재 10 중량부 내지 30 중량부와, 발포제 2.0 중량부 내지 10.0 중량부와, 가교제 0.3 중량부 내지 3.0 중량부를 혼합하고 교반기에 의해 교반하여 교반물을 준비하는 단계(S120), 교반물을 금형에 투입하고, 165℃ 내지 175℃의 몰딩온도에서 470초내지 490초의 몰딩시간동안 10㎜의 두께로 프레스에 의해 가압성형하여 몰딩성형하는 단계(S130), 및 몰딩성형물을 15℃ 내지 40℃의 온도에서 냉각하는 냉각단계(S140)를 포함하여, 열수축률 및 일반 기계적 물성이 개선된 스폰지를 제조하는 것을 요지로 한다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 전술한 구성의 난각 적용 스폰지 제조방법을 구체적으로 상술하면 다음과 같다.
우선, 난각 충진재 준비 단계(S110)에서는, 난각(eggshell;달걀껍질)을 세척한 후 특정크기 이하로 분쇄하여 난각 충진재(egshell filler)를 준비한다.
예컨대, 달걀의 내용물을 모두 제거한 후, 내외부를 깨끗이 세적하고, 스폰지의 조성물로 구성가능한 크기로 분쇄하여 난각 충진재를 준비하도록 하되, 여기서, 난각은 분쇄기에 의해 100 메시크기 이하로 분쇄될 수 있다.
즉, 난각은 분쇄기에 의해 100 메시크기 이하로 분쇄될 수 있는데, 예로, 난각을 100 메시크기를 갖는 메시망 상부에 투입한 후, 90℃ 내지 110℃의 고온의 스팀을 하방으로 고압 분사하여 난각을 분쇄하면서 분쇄된 난각 조각의 내외부를 세척할 수 있고, 100 메시크기 이하로 분쇄된 난각 조각은 메시망을 통과하여 후속 공정을 위해 준비된다. 이와 같은 세척 및 분쇄된 난각의 분쇄크기는 10㎛ 내지 254㎛일 수 있다.
후속하여, 교반물 준비 단계(S120)에서는, 스폰지용 범용수지 100 중량부에, 난각 충진재 10 중량부 내지 30 중량부와, 발포제 2.0 중량부 내지 10.0 중량부와, 가교제 0.3 중량부 내지 3.0 중량부를 혼합하고 교반기에 의해 교반하여 교반물을 준비한다.
여기서, 스폰지용 범용수지는 EVA(Ethylene-Vinyl Acetate), POE(Poly Olefin Elastomer), OBC(Olefin Block Co-polymer), PE(polyethylene), EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer), CR(Chloroprene Rubber), NBR(Nitrile-Butadiene Rubber), PVC(Poly Vinyl Chloride)계 중 어느 하나이며, 층간 소음 저감용 스폰지, 신발 충격 흡수용 스폰지 등의 최종 스폰지 제품의 사용용도 또는 사용환경에 따라 다양한 수지가 적용될 수 있다.
또한, 발포제는 ADCA(AzoDiCarbonAmide) 또는 DPT(DinitrosoPentamethyleneTetramine)일 수 있으나, 모든 유기 발포제 또는 무기 발포제 또는 캡슐 발포제일 수 있다.
또한, 가교제는 유황 또는 디큐밀퍼옥사이드(dicumyl peroxide)의 퍼옥사이드계 가교제일 수 있다.
참고로, EVA는 내산성, 알칼리성, 내약품성, 내구성, 수분 흡수성, 경량성, 성형성, 가공성 등에 양호한 특성을 가지고 있고, POE는 에틸렌옥텐공중합체(Ethylene Octene Copolymer), 에틸렌-부텐 공중합체(Ethylene Butene Copolymer) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 통탄성 계수(Resilient Modulus)에서 양호한 특성을 가지고 있고, OBC는 유연성, 내열성, 내구성, 잔류 변형(residual strain) 등에 양호한 특성을 가지고 있고, PE, 특히 저밀도 PE는 투명성, 가공성, 기계적 강도 등에 양호한 특성을 가지고 있고, EPDM은 내오존성, 방수성 등에 양호한 특성을 가지고 있고, CR은 내오존성, 내화학성 등에 양호한 특성을 가지고 있고, NBR은 내유성 등에 양호한 특성을 가지고 있고, PVC는 유연성, 탄력성 등에 양호한 특성을 가지고 있다.
한편, 앞선 교반시, 자외선흡수제를 5 중량부를 첨가하여 열화를 방지하도록 하고, 활성탄을 5 중량부를 과립형태로 첨가하여 탈취하도록 하여 교반하여서 열화방지 및 탈취 또는 향균의 기능성 스폰지를 제조하도록 할 수도 있다.
여기서, 첨가제로서 자외선흡수제와 탈취제 이외에 필요에 따라 금속산화물, 스테아린산, 촉진제, 난연제, 대전방지제, 내열안정제 등을 적용할 수도 있다.
후속하여, 몰딩성형 단계(S130)에서는, 앞선 교반물을 금형에 투입하고, 165℃ 내지 175℃의 몰딩온도에서 470초내지 490초의 몰딩시간동안 10㎜의 두께로 프레스에 의해 가압성형하여 몰딩성형한다.
후속하여, 냉각단계(S140)에서는, 몰딩성형물을 15℃ 내지 40℃의 온도에서 냉각하여 최종 스폰지 제품을 형성하도록 한다.
한편, 도 2는 도 1의 난각 적용 스폰지 제조방법에 의해 제조된 스폰지의 제1비교 실시예를 예시한 것이고, 도 3은 도 1의 난각 적용 스폰지 제조방법에 의해 제조된 스폰지의 제2비교 실시예를 예시한 것이다.
도 2를 참조하면, 난각 미적용 스폰지(Reference)와 일반 공업용 탄산칼슘(CaCO3) 적용 스폰지(C-1,C-2,C-3) 사이의 물성을 비교예시한 것으로서, 영구 압축 줄음률(C/set (%))에서는, 난각 미적용 스폰지는 75를 나타내고, C-1, C-2, C-3은 각각 76, 76, 77을 나타내고, 열수축률(T-shrinkage)에서는, C-1, C-2, C-3에 비해 난각 미적용 스폰지의 물성이 보다 양호한 것을 확인할 수 있어서, 일반 공업용 탄산칼슘 적용 스폰지의 물성은 개선되지 않음을 확인할 수 있다.
한편, 도 3을 참조하면, 난각 미적용 스폰지(Reference)와 난각 적용 스폰지(E-1,E-2,E-3) 사이의 물성을 비교예시한 것으로서, 영구 압축 줄음률(C/set (%))에서, 난각 미적용 스폰지는 75을 나타내고, E-1, E-2, E-3은 각각 70, 68, 66을 나타내어 영구 압축 줄음률이 개선된 것을 확인할 수 있고, 열수축률에서, 난각 미적용 스폰지보다 난각 적용 스폰지(E-1,E-2,E-3)의 물성이 양호한 것을 확인할 수 있다.
이에, 다음의 [표 1]에서와 같이, 비교예인 일반 공업용 탄산칼슘 적용 스폰지(C-1,C-2,C-3)와 실시예인 난각 적용 스폰지(E-1,E-2,E-3) 사이의 물성을 비교하면, EVA와 발포제와 가교제의 함유비율이 동일하고, 몰딩온도와 몰딩시간과 가압 두께가 동일한 상태에서, 탄산칼슘과 난각의 함유비율이 각각 10 중량부(C-1,E-1)와 20중량부(C-2,E-2)와 30중량부(C-3,E-3)인 모든 케이스에서, 난각 적용 스폰지(E-1,E-2,E-3)의 영구 압축 줄음률과 열수축률이 탄산칼슘 적용 스폰지(C-1,C-2,C-3)의 영구 압축 줄음률과 열수축률보다 양호한 것을 확인할 수 있다.
| 영구 압축 줄음률 (C/set(%)) |
열수축률 (A/B평균,%) |
||||
| 70℃/20min | 70℃/40min | 70℃/60min | |||
| 탄산칼슘 적용 스폰지(비교예) |
C-1 | 76 | 1.4 | 1.6 | 1.7 |
| C-2 | 76 | 1.5 | 1.6 | 1.7 | |
| C-3 | 77 | 1.7 | 1.8 | 1.9 | |
| 난각 적용 스폰지(실시예) |
E-1 | 70 | 0.9 | 1.1 | 1.2 |
| E-2 | 68 | 0.8 | 1.0 | 1.1 | |
| E-3 | 66 | 0.7 | 0.9 | 1.1 | |
따라서, 전술한 바와 같은 난각 적용 스폰지 제조방법의 구성에 의해서, 난각을 친환경 충진재 조성물로 포함하여 영구 압축 줄음률 및 열수축률이 개선시켜 마모특성이 향상된 저자극성 스폰지를 제조할 수 있고, 자외선흡수제를 첨가하여 열화를 방지하도록 하고, 활성탄을 과립형태로 첨가하여 탈취하도록 하여 열화방지 및 탈취의 기능성 스폰지를 제조하도록 할 수 있다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
S110 : 난각 충진재 준비 단계
S120 : 교반물 준비 단계
S130 : 물딩성형 단계
S140 : 냉각 단계
S120 : 교반물 준비 단계
S130 : 물딩성형 단계
S140 : 냉각 단계
Claims (7)
- 난각을 세척한 후 특정크기 이하로 분쇄하여 난각 충진재를 준비하는 단계;
스폰지용 범용수지 100 중량부에, 상기 난각 충진재 10 중량부 내지 30 중량부와, 발포제 2.0 중량부 내지 10.0 중량부와, 가교제 0.3 중량부 내지 3.0 중량부를 혼합하고 교반기에 의해 교반하여 교반물을 준비하는 단계;
상기 교반물을 금형에 투입하고, 165℃ 내지 175℃의 몰딩온도에서 470초 내지 490초의 몰딩시간동안 10㎜의 두께로 프레스에 의해 가압성형하여 몰딩성형하는 단계; 및
상기 몰딩성형물을 15℃ 내지 40℃의 온도에서 냉각하는 냉각단계;를 포함하는,
난각 적용 스폰지 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 난각은 분쇄기에 의해 100 메시크기 이하로 분쇄되는 것을 특징으로 하는, 난각 적용 스폰지 제조방법.
- 제2항에 있어서,
상기 난각을 100 메시크기를 갖는 메시망 상부에 투입한 후, 90℃ 내지 110℃의 고온의 스팀을 하방으로 분사하여 세척하는 것을 특징으로 하는, 난각 적용 스폰지 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 스폰지용 범용수지는 EVA, POE, OBC, PE, EPDM, CR, NBR, PVC계 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 난각 적용 스폰지 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 가교제는 유황 또는 디큐밀퍼옥사이드의 퍼옥사이드계 가교제인 것을 특징으로 하는, 난각 적용 스폰지 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 난각의 분쇄크기는 10㎛ 내지 254㎛인 것을 특징으로 하는, 난각 적용 스폰지 제조방법.
- 제1항에 있어서,
교반시, 자외선흡수제를 5 중량부를 첨가하거나, 활성탄을 5 중량부를 첨가하여 교반하는 것을 특징으로 하는, 난각 적용 스폰지 제조방법.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210088739A KR20230007878A (ko) | 2021-07-06 | 2021-07-06 | 난각 적용 스폰지 제조방법 |
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| KR20230007878A true KR20230007878A (ko) | 2023-01-13 |
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ID=84900308
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| KR (1) | KR20230007878A (ko) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100573644B1 (ko) | 1998-05-22 | 2006-04-25 | 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크. | 섬유 흡수 재료 및 그의 제조 방법 |
| KR101858185B1 (ko) | 2016-05-17 | 2018-05-15 | (주)에이스폴리마 | 열수축률 및 마모특성이 개선된 스폰지용 발포체 조성물 |
-
2021
- 2021-07-06 KR KR1020210088739A patent/KR20230007878A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (2)
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