KR20240044758A - 커피분말을 함유한 신발중창과 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 커피분말을 함유한 신발중창과 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 커피 또는 커피찌꺼기의 분말을 EVA 등 합성수지 소재에 혼합하고 이를 금형 사출하여 제조한 신발중창과 그 제조방법에 관한 것이다. 이러한 본 발명의 신발중창은 가볍고 물성이 우수한 제품을 경제적이고 용이한 방법으로 제조할 수 있어서 실용성과 상품성이 매우 우수한 것이다.
Description
본 발명은 커피분말을 함유한 신발중참과 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 커피 또는 커피찌꺼기의 분말을 합성수지인 EVA(Ethylene Vinyl Acetate)에 혼합하고 이를 금형 사출하여 제조한 신발중창과 그 제조방법에 관한 것이다.
기호식품으로 널리 음용되고 있는 커피는 그 사용량이 폭발적으로 증가하고 있으며, 품질이 좋지 않은 커피나 커피 가공과정에서 버려지는 부분이 많고, 특히 커피를 우려내고 남을 커피찌꺼기는 그 처리가 새로운 문제로 대두되고 있다.
기존에 키피찌꺼기를 활용하는 연구는 다수 제안되어 있으며, 특히 탈취 효과 등 다양한 기능성으로 인해 여러 용도로 사용되고 있다.
이와 같이 커피는 그 향이 좋고 커피 찌꺼기의 재활용은 친환경 문제로 인식되어 대개 냄새흡수와 탈취 효과 등을 활용할 목적으로 간편하게는 퇴비로 활용되기도 하고, 벽돌, 컵, 재생에너지 (연료), 의류 등 다양한 제품으로 개발되고 있다.
커피를 이용한 제품으로서는 커피 찌꺼기로 만든 보드와 테이블, 인테리어 마감재 등이 개발된 바도 있다. 또한, 커피 부산물로 활성탄을 제작하여 습기흡수제와 탈취제를 제조하거나 정수기 필터 등에 사용된다. 그 외에도, 커피찌꺼기에 천연 접착제를 더해 단단한 커피잔을 만들거나, 안경테를 만들어 선글라스에서 은은한 커피 향이 나도록 한 예도 있고, 커피찌꺼기와 플라스틱으로 구김이 적고 가벼운 후드티 등을 제작한 예도 있다. 그리고 커피 찌꺼기는 손을 씻을 때 비누에 섞어 사용하면 손에 배어있는 식재료 냄새가 잘 빠지고, 애완견의 털에 문지른 뒤 헹구면 벼룩 등의 해충을 방지하는 효과도 있다.
이러한 커피찌꺼기를 이용한 특허문헌도 일부 알려지고 있는데. 예컨대 한국특허등록 제10-1740347호에서는 건조 및 가수분해한 커피찌꺼기 분말과 바인더를 혼합하여 성형한 신발 밑창용 부재가 제안되어 있으며, 한국특허등록 제10-2117196호에서는 커피찌꺼기에서 추출한 커피오일과 미세분말 및 고분자 수지를 혼합란 조성물을 성형하여 제조된 신발 밑창용 부재가 제안되기도 하였다.
그러나 이러한 기존의 커피를 이용한 제품은 대부분 그 가공과정이 복잡하여 활용성과는 별개로 비경제적인 요소가 많아 사용이 제한되거나, 이를 이용한 제품의 품질이나 물성이 저하되는 등의 문제가 있어서 실용화되지 못하고 상업적으로 성공하지 못하고 있다.
그러므로 이러한 커피나 커피찌꺼기를 경제적으로 활용할 수 있는 현실적이고 우수한 품질의 제품을 제조하는 것이 필요하다.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 커피를 이용하되 제품의 물성에 변화를 주지 않고 품질을 저해하지 않으면서도 손쉽고 경제적으로 활용이 가능하도록 하는 것을 해결과제로 한다.
따라서 본 발명의 목적은 커피분말을 최소량으로 함유하면서도 효과가 우수한 커피분말 함유 신발중창을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 커피분말을 간단한 방법으로 합성수지와 혼합하여 용이하게 제조하여 경제적으로 신발중창을 제조하는 방법을 제공하는데 있다.
위와 같은 본 발명의 과제해결을 위하여, 본 발명은 에틸렌비닐아세테이트(EVA)를 함유하는 기재성분에 커피분말 1~5중량%가 함유된 조성물을 사출 성형한 신발중창을 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 커피분말은 커피 또는 커피찌꺼기의 건조분말이 사용될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 기재성분에는 발포제를 포함하는 첨가제 3~10중량%와 가교조제 10~15중량%를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 신발중창은 밀도가 220~250kg/m3이고, 인열강도가 110~130 N/cm이며, 인장강도가 2,100~2,300 kPa 이고, 불 반발탄성률(resilience test)이 40~50%이고, 신장율이 300% 이상, 그리고 열수축률 1.7~1.9%인 특성을 가질 수 있다.
또한, 본 발명은
커피 또는 커피찌꺼기의 건조분말 1~5중량%와 발포제를 포함하는 첨가제 3~10중량%, 가교조제 10~15중량% 및 주성분으로 잔량의 EVA를 포함하는 기재성분을 혼합하여 원료를 준비하는 단계;
상기 원료를 80~100℃에서 충분하게 혼합하는 단계;
상기 혼합된 원료를 40~70℃에서 숙성하고 상온 내지 40℃로 냉각하는 단계;
상기 원료를 압출하여 펠릿 또는 알갱이 상태로 소재화하는 단계;
상기 소재화된 재료를 사출기에 투입하고 금형온도 150~190℃에서 압력 130~170kg으로 가하면서 5~20분간 가열하면서 사출 성형하는 단계;
를 포함하는 커피분말 함유 신발중창의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 상기와 같은 커피분말 함유 신발중창은 본 발명에서 제시한 방법을 사용하면 간단하고 경제적인 방법으로 제조가 가능하며, 제조된 제품의 물성 또한 기존의 제품 대비 현저하게 우수한 특성을 나타낸다.
또한, 본 발명의 신발중창은 커피분말의 함량을 소량 사용하면서도 탈취 효과와 항균 효과가 우수하다.
그러므로 본 발명은 커피분말을 간단한 방법으로 최소량 사용하면서도 우수한 물성과 항균 탈취 효과를 나타내어 경제적으로 대량 생산이 가능하기 때문에 실용성과 상품성이 매우 우수한 것이다.
도 1은 본 발명에 따라 커피분말을 함유하여 제조된 제품의 제조공정과 그에 따른 제품을 사진으로 보여주는 제조공정의 개략 예시도이다.
이하, 본 발명은 하나의 실시예로서 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 합성수지재 신발중창에 커피분말을 최소량 포함하여 물성이 우수하면서도 탈취, 항균 등 기능성이 우수하게 개선된 신발중창에 관한 것이다.
본 발명은 커피분말 1~5중량%가 EVA를 함유하는 기재성분에 혼합되어 사출 성형된 신발중창을 특징으로 하는 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 커피분말은 커피 또는 거피찌꺼기의 건조분말이 사용될 수 있다. 더 바람직하게는 1~3중량%, 가장 바람직하게는 1~2중량%를 사용하는 것이 물성이나 성형성 등에 바람직하다.
이러한 커피분말을 너무 소량 사용하면 커피분말의 첨가 효과가 없고 탈취효과 등을 기대할 수 없다. 또한, 커피분말을 상기 범위보다 과량으로 사용하게 되면, 제품의 제조과정에서 기포형성이 불량하여 제품의 최종 물성이 현저하게 저하될 수 있으며, 특히 표면에서 기포의 터짐 현상이 발생하여 표면 품질이 매우 나쁘게 저하되는 등 제품 불량이 발생할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 기재성분의 주성분으로서는 EVA를 사용할 수 있는데, 이는 에틸렌과 폴리비닐아세테이트의 공중합체로서, 본 발명의 기재로 사용하기에 매우 적합한 선택적인 특징을 가질 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 기재성분에는 추가로 PE, EPPM, 고무 등을 하나 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 기재성분에는 발포제를 포함하는 첨가제 3~10중량%, 더 바람직하게는 4~6중량% 함유할 수 있다. 또한, 가교조제를 10~15중량%, 더 바람직하게는 11~13중량%를 포함할 수 있다. 여기서 발포제로는 디큐밀퍼옥사이드(DCP)를 바람직하게 사용할 수 있고, 가교조제로서는 이산화티타늄, CHO3 중 하나이상을 사용할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 신발중창은 밀도, 인열강도, 인장강도, 불 반발탄성률(resilience test), 신장율, 열수축률 등이 우수한 특성을 나타낸다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 신발중창은 예컨대, 밀도가 220~250kg/m3이, 더 바람직하게는 230~240kg/m3이고, 인열강도가 110~130, 더 바람직하게는 110~120 N/cm일 수 있다. 또한, 인장강도가 2,100~2,300, 더 바람직하게는 2,100~2,200 kPa 이고, 불 반발탄성률(resilience test)이 40~50%, 더 바람직하게는 40~45%일 수 있다. 그리고 신장율이 300% 이상, 예컨대 300~350% 일 수 있으며, 열수축률이 1.7~1.9%인 특성을 가질 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 물성적 특성은 커피분말을 함유하지 않는 경우에 비해 다양한 물성에서 우수한 효과를 나타내는 것이다. 특히, 본 발명에서는 신발중창 소재에 EVA 합성수지 이외에 커피분말을 혼합하고 첨가제롸 가교조제 등을 혼합 사용함으로 인해 탄성이 현저하게 개선되고, 가벼워지는 효과를 얻을 수 있으며, 이와 더불어서 탈취와 항균 효과 등을 발휘하여 매우 개선된 신발제조가 가능한 것이다.
한편, 본 발명에 따른 신발중창 제조를 위해서는 다음과 같은 제조단계를 거쳐서 바람직한 물성의 신발중창을 제조할 수 있다.
우선, 커피분말로서는 커피 또는 커피찌꺼기의 건조분말을 1~5중량%로 준비항 수 있다. 여기에 기재성분으로 발포제를 포함하는 첨가제 3~10중량%, 가교조제 10~15중량% 및 주성분으로 잔량의 EVA를 포함하는 기재성분으로 혼합한 혼합물을 원료로 준비할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 준비된 원료를 80~100℃에서 충분하게 혼합하는 단계를 거친다.
본 발명에 의하면, 상기 혼합된 원료는 40~70℃에서 숙성하고 상온 내지 40℃ 냉각하여 성형하여 소재화할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 원료를 압출하여 펠릿 또는 알갱이 상태로 소재화하는 단계를 거칠 수 있다. 이러한 소재는 다양한 제품에 사용할 수 있으며, 특히 신발중창에 적용하기 적합하다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 소재화된 재료를 이용하여 신발중창을 제조하기 위해서는 상기 재료를 사출기에 투입하고 금형온도 150~190℃에서 압력 130~170kg으로 가하면서 5~20분간 가열하면서 사출 성형하는 단계를 거칠 수 있다.
본 발명에 의하면, 상기와 같은 공정을 거쳐서 커피분말이 함유된 EVA 신발중창을 바람직하게 제조할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 커피분말이 함유된 신발중창은 상기 언급한 바와 같이 탄성이나 인장강도 등 다양한 물성이 우수한 효과를 나타낸다. 또한, 커피분말이 함유되고 발포제 등의 사용으로 미세한 기공이 형성된 상태로 제조될 수 있어서 발냄새 등의 악취를 탈취하는 효과와 항균 효과를 나타내는 것이므로 발건강에 매우 유익한 효과를 바타낼 수 있다.
따라서 본 발명에 따른 커피분말 함유 신발중창은 위생적이고 기능성이 우수한 신발의 제조에 매우 바람직하게 사용될 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의거 상세하게 설명하겠는 바, 본 발명이 실시예에 의하 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 : 신발중창의 제조
(1) 소재 배합
신발중창 제조를 위한 소재로서 EVA 80중량%, 가교제(발포제, DCP) 5중량%, TiO2와 CHO3의 혼합 가교조제 13중량으로 EVA컴파운드를 제조하고, 커피가루 2중량%를 혼합하여 믹싱기에서 100℃ 조건으로 약 15~20분 충분하게 혼합하여 신발중창 제조를 위한 원료를 제조하였다.
(2) 소재 냉각
상기 재조된 원료를 상온에서 숙성 콘베이어로 이송하여 냉각하되 70, 60, 50, 40℃ 조건으로 약 30분간 서서히 냉각하였다.
(3) 사출 및 금형 제조
상기 냉각된 원료 소재를 사출하기 위하여, 신발중창 사출기에 넣고, 100℃로 사출하고, 이를 금형에서 170℃와 150Kg 조건으로 450초 동안 가열하여 신발중창을 제조하였다.
상기 신발중창은 상기 각 원료 소재의 함량대로 준비하고, 믹싱기에서 혼합 후 롤 믹싱 혼합과 압출기로 압출, 혼합 및 사출 금형 공정을 거쳐 제조하였다.
비교예 1
상기 실시예와 동일하게 실시하되 커피분말을 사용하지 않고 신발중창을 제조하였다.
실험예 1
상기 실시예와 비교예에서 제조된 신발중창에 대하여 하기 표의 항목과 같은 다양한 방법으로 실험하여 물성을 비교하였다. 하기 표에서 실험 결과로 제시된 시료번호 ①은 실시예 1의 시료, ②는 비교예 1의 시료이다.
하기 비교실험 결과는 한국신발피혁연구소에 해당 시료를 보내 실험한 결과이다.
상기 표에서 비교한 바와 같이 실시예 1의 경우 커피분말을 사용함으로 인해 월등하게 우수한 효과 개선을 확인할 수 있었다.
실시예 2~3, 비교예 2~3, 실험예 2
상기 실시예 1에서 사용된 신발중창의 제조원료 중에서 커피분말의 함량을 하기 표와 같이 조절하면서 신발중창을 제조하고 이들의 특성을 비교하였다.
특성 비교는 제품의 상태를 육안 관찰을 통해 제품불량률 여부를 살펴 비교하였다.
| 시료 | EVA (중량%) | 커피분말(중량%)) |
EVA+커피분말
(중량%) |
불량률 |
| 실시예 1 | 80 | 2 | 82 | 0% |
| 실시예 2 | 79 | 3 | 0% | |
| 실시예 3 | 77 | 5 | 3%(미세 기포불량) | |
| 비교에 2 | 76 | 6 | 12%(기포불량/터짐) | |
| 비교예 3 | 74 | 8 | 적용불가 (기포불량 및 터짐 다수발생) |
상기 실험결과, 커피분말이 1~5중량% 함유되는 경우 우수한 효과가 있는 것으로 확인되고, 특히 1~3 중량%인 경우 현저한 효과가 있음이 확인되었다.
Claims (5)
- 에틸렌비닐아세테이트를 함유하는 기재성분에 커피분말 1~5중량%가 함유된 조성물을 사출 성형한 신발중창.
- 청구항 1에 있어서, 상기 커피분말은 커피 또는 거피찌꺼기의 건조분말이 사용된 신발중창.
- 청구항 1에 있어서, 기재성분에는 발포제를 포함하는 첨가제 3~10중량%, 가교조제 10~15중량%를 포함하는 신발중창.
- 청구항 1에 있어서, 밀도가 220~250kg/m3이고, 인열강도가 110~130 N/cm이며, 인장강도가 2,100~2,300 kPa 이고, 불 반발탄성률(resilience test)이 40~50%이고, 신장율이 300% 이상, 그리고 열수축률 1.7~1.9%인 특성을 가지는 신발중창.
- 커피 또는 거피찌꺼기의 건조분말 1~5중량%;와 발포제를 포함하는 첨가제 3~10중량%, 가교조제 10~15중량% 및 주성분으로 잔량의 EVA를 포함하는 기재성분을 혼합하여 원료를 준비하는 단계;
상기 원료를 80~100℃에서 충분하게 혼합하는 단계;
상기 혼합된 원료를 40~70℃에서 숙성하고 상온 내지 40℃ 냉각하는 단계;
상기 원료를 압출하여 펠릿 또는 알갱이 상태로 소재화하는 단계;
상기 소재화된 재료를 사출기에 투입하고 금형온도 150~190℃에서 압력 130~170kg으로 가하면서 5~20분간 가열하면서 사출 성형하는 단계;
를 포함하는 커피분말 함유 신발중창의 제조방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220124179A KR20240044758A (ko) | 2022-09-29 | 2022-09-29 | 커피분말을 함유한 신발중창과 그 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20240044758A true KR20240044758A (ko) | 2024-04-05 |
Family
ID=90714203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020220124179A KR20240044758A (ko) | 2022-09-29 | 2022-09-29 | 커피분말을 함유한 신발중창과 그 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20240044758A (ko) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101740347B1 (ko) | 2015-12-18 | 2017-05-29 | 박종문 | 커피 찌꺼기를 재활용한 신발 밑창 부재 및 그 제조 방법 |
| KR102117196B1 (ko) | 2019-09-04 | 2020-06-01 | 주식회사 우주텍 | 커피찌꺼기를 이용한 친환경 신발 밑창 부재 및 이의 제조 방법 |
-
2022
- 2022-09-29 KR KR1020220124179A patent/KR20240044758A/ko unknown
Patent Citations (2)
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