KR100364769B1 - 직물 연마용 인조 연마 구석 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 청바지와 같은 직물의 표면을 연마하여 그 질감을 부드럽게 하거나 탈색하기 위해 사용되는 인조 연마구석 및 그 제조 방법에 관한 것으로,

본 발명에 따른 인조 연마구석은, 규조토, 퍼라이트, 플라이 애쉬, 점토 중 어느 하나 또는 그 혼합물로 이루어진 기제와, 기제의 소성시 연화되어 상기 기제를 결합하여 주는 유리분말과, 상기 기제의 소성시 상기 기제내에 기공을 형성시켜 주는 탄산칼슘으로 구성되는 것을 특징으로 하는 바,

유리분말은 약 600℃ 정도에서 연화되어 기제 입자간의 결합력을 증진시켜 주게 되며, 그에 따라 연화 온도 보다 약간 높은 700℃ 정도의 비교적 낮은 온도에서 소성이 가능하게 됨으로서, 미세균열 없이 전체적으로 균일한 발포 성형체를 형성할 수 있게 되어 연마 구석의 내구성 및 내마모성이 현격하게 증진된다.

Description

직물 연마용 인조 연마 구석 및 그 제조방법{Artificial sphere stone for grinding texture and method for producing thereof}

본 발명은 직물 연마용 인조 연마 구석(球石)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 청바지와 같은 직물의 표면을 연마하여 그 질감을 부드럽게 하거나 탈색하기 위해 사용되는 인조 연마구석 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

청바지등에 사용되는 직물은 그 자체로는 너무 뻣뻣하고 색상이 자연스럽지 못하기 때문에, 그 표면을 연마하여 탈색처리를 하거나 질감을 부드럽게 하여 판매되고 있다.

이와 같은 직물의 연마는 물속에 구형상의 연마용 구석과 의류를 함께 넣고 이를 회전시켜 의류의 표면이 구석에 의해 적절히 마모되도록 함으로서 이루어지는 바, 연마용 구석은 비중이 물보다 낮아 물에 떠야함은 물론이고, 연마 진행중에 돌출부가 생겨 직물을 상하는 것을 방지하기 위해서는 조직이 균일하여야 하며, 적정한 경도와 내마모성을 구비할 것을 필요로 한다.

현재 직물 연마용 구석으로는 인도네시아 및 멕시코산 천연부석이 일반적으로 사용되고 있는 데, 천연 부석은 가볍고 연마력이 좋다는 장점이 있으나 내구성이 부족하여 연마 처리후에 의류의 호주머니 속에 구석의 가루가 남거나 폐수가 많이 발생하며, 취급시 먼지가 많이 난다는 단점이 있었다.

따라서, 천연부석의 상기한 단점을 보완하기 위해 여러가지 종류의 인조 연마 구석 제조 방법이 제기된 바 있다.

그 일례로, 대한민국 특허공고 제97-5871호에는, 퍼라이트 또는 퍼라이트와 플라이애쉬의 혼합물에 규산소다, 장석, 소다회를 첨가하여 800℃∼1000℃의 온도에서 20분간 소성 시켜 형성되는 인조 구석 및 그 제조 방법에 대해 개시되어 있는 바, 이와 같이 제조된 인조 구석은 내구성이 좋고 폐수의 발생량이 적은 장점이 있으나, 소성 후 냉각시 내부에 균열 또는 쪼개짐이 발생하는 경우가 많았으며, 그에 따라 연마 작업시 깨어진 구석에 의해 직물에 손상이 가기 쉽다는 문제점이 있었다.

한편, 대한민국 특허공개 제99-84252호에는, 흙 90중량%∼100중량%, 퍼라이트 0중량%∼10중량%로 이루어진 혼합물 100 중량%에 수산화나트륨 5중량%∼15중량%와 탄산칼슘 0.2중량%∼5중량%를 첨가하여 소성온도 770℃∼870℃에서 소성하여 형성되는 연마 구석 및 그 제조방법이 개시되어 있는 바, 이와 같이 제조된 인조 구석은 연마력이 우수하며, 소성온도가 비교적 낮아 냉각시 급랭현상에 의한 균열 발생은 어느 정도 방지 할 수 있었으나, 소결 즉, 입자간의 결합이 전체적으로 완벽히 이루어지지 못하고 부분적으로 불안정하게 이루어짐으로서 입자간 결합력이 약화되어 내부에 미세한 균열이 존재하여, 이를 직물 탈색기에 넣고 고속으로 회전시키면 단시간 내에 깨져서 섬유 처리용 연마구석의 역할을 제대로 수행하지 못한다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 비교적 저온에서의 소결로서 급냉에 의한 균열의 발생을 방지하면서, 입자들간의 결합력이 우수하여 경도와 내마모성 및 내구성이 향상된 인조 연마 구석 및 그 제조 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 직물 연마용 인조 연마 구석은, 규조토, 퍼라이트, 플라이 애쉬, 점토 중 어느 하나 또는 그 혼합물로 이루어진 기제와, 기제의 소성시 연화되어 상기 기제를 결합하여 주는 유리분말과, 상기 기제의 소성시 상기 기제내에 기공을 형성시켜 주는 탄산칼슘으로 구성되는 것을 특징으로 하는 바, 유리분말은 약 600℃ 정도에서 연화되어 기제 입자간의 결합력을 증진시켜 주게 되며, 연화 온도 보다 약간 높은 700℃ 정도의 비교적 낮은 온도에서 소성이 가능하게 됨으로서, 미세균열 없이 전체적으로 균일한 발포 성형체를 형성할 수 있게 된다.

유리분말은, 소다석회유리, 붕규산유리, 알루미늄실리케이트유리, 납유리 중 어느 하나의 분말 또는 그 혼합물인 것이 바람직하며, 폐유리를 분쇄기로 분쇄하여활용할 수 있으므로 제조 원가를 절감시킬 수 있게 된다.

한편, 기제의 소결성을 향상시키기 위해 수산화나트륨을 첨가하거나, 사용 목적에 따라 소다회, 붕산, 산화알루미늄, 산화 마그네슘 등을 미량 첨가시킬 수 있다.

기제로서는 규조토가 가장 적합한 바, 본 발명에 따른 연마 구석의 바람직한 성분비는, 규조토 10중량%∼50중량%, 유리분말 40중량%∼80중량%이다. 규조토의 함량이 50중량% 이상이면 미립 규조토가 탈수를 방해하여 건조시 균열이 발생하고, 10중량% 이하이면 폐유리의 배합량 과다로 인해 인조 부석 표면의 유리질 과다가 발생한다.

수산화 나트륨의 경우 0.5중량%∼9중량%가 바람직 한 바, 0.5중량% 이하에서는 소성 온도가 높아지고, 9중량% 이상이면 유리의 망목구조를 형성하는 규소-산소-규소의 결합을 끊어뜨려 소성 후 내구성이 저하되는 단점이 있다.

발포제인 탄산칼슘의 경우 1중량%∼9.5중량%가 바람직 한 바, 1중량% 미만에서는 소성시 발포 능력이 저하되어 인조연마구석 내의 기공의 크기가 너무 작고 불균질한 기공 분포가 형성되어 비중이 증가되고, 9.5중량% 이상인 경우 과다한 발포로 인하여 기공의 수와 크기가 과다하여 인조 연마구석의 내구성을 저하시킨다.

한편, 본 발명에 따른 직물 연마용 연마 구석 제조방법은, 규조토, 퍼라이트, 플라이 애쉬, 점토 중 어느 하나 또는 그 혼합물로 이루어진 기제와, 상기 기재의 소성시 연화되어 상기 기제를 결합하여 주는 유리분말과, 상기 기재의 소성시 상기 기제내에 기공을 형성시켜 주는 탄산칼슘으로 구성된 혼합물을 구형으로 성형하여, 680℃∼750℃의 온도에서 소성시켜 제조하는 것을 특징으로 한다.

구형으로 성형체를 형성하는 경우 일반적인 방법과 같이 물을 사용하는 것도 가능하지만, 성형 조제로서 물유리 수용액, PVA 수용액, 또는 메틸 셀룰로우즈 수용액등을 사용하는 것이 가능하며, 이렇게 소성된 것은 표면에 유리질 피막이 덮여 있게 되므로 이를 제거하기 위해 볼밀등으로 표면 연마를 실시하여 사용하게 된다.

또한, 구형 성형체를 곧바로 소성시키게 되면, 급격한 온도 변화에 따라 미세 균열이 발생할 수 있으므로, 구형으로 성형된 혼합물을 실온에서 자연 건조시킨 후 80℃∼120℃에서 재건조 시킨 다음 소성시키는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시 예는 다음과 같다.

<실시 예>

규조토 30중량%, 폐유리 63중량%, 탄산칼슘 2중량%, 수산화나트륨 5중량%를 500g을 기준으로 하여 혼합한 것을 물 40%를 첨가하여 믹서기에서 5분간 혼련한 다음 직경 30 mm정도의 구형상으로 성형하고, 성형체를 6시간동안 실온에서 자연 건조한 후 100℃에서 15시간 건조 시킨후 소성온도 700℃에서 1시간 동안 유지한 후 서서히 냉각시킨다. 이렇게 만들어진 소성체를 볼밀에 넣고 25분∼30분간 표면을 연마한다.

이렇게 제조된 제품의 내구성 및 내마모성을 천연 부석과 비교하기 위해 직물 탈색기에 천연 부석과 인조 연마구석을 직물 탈색기에 각각 50kg씩을 투입하여 초기 무게 대비 87.5%의 무게 감량이 되는데까지 소요된 시간을 다음 표에 나타내었다.

(표1 천연 부석과 인조 연마구석의 특성 비교)

상기 표에서 서술한 바와 같이 본 발명에 의해 제조된 인조 연마구석의 경우 천연 부석에 비해 내마모성 및 내구성이 13배 정도 우수한 것으로 나타났다.

상기에 서술한 바와 같이, 본 발명에 따른 직물 연마용 인조 연마구석 및 그 제조 방법에 따르면, 규조토에 입자간 결합을 원활히 하여주는 결합제인 유리 분말를 사용함으로써 낮은 온도에서도 소성 후 결합력 강화로 인해 내부 미세 균열의 발생이 방지되어 내구성 및 내마모성이 매우 향상될 뿐만 아니라, 사용되는 원료의 가격들이 저렴하여 제조 원가가 현저히 낮아지는 효과가 있다.

또한 이러한 내구성 및 내마모성의 향상은 직물의 처리시 그 연마 효과가 증진되면서 연마구석의 투입 횟수가 감소되는 결과가 되므로, 연마 구석의 사용량이 절감됨은 물론 작업량이 감소되어 인건비가 대폭 감소되고, 동시에 마모에 의한 슬러지 발생이 급격히 감소함으로서 폐수 처리비용이 저렴한 친 환경재료로서의 효과를 제공하게 된다.

Claims (8)

1. 규조토, 퍼라이트, 플라이 애쉬, 점토 중 어느 하나 또는 그 혼합물로 이루어진 기제 10중량%∼50중량%와,

   상기 기재의 소성시 상기 기제내에 기공을 형성시켜 주는 탄산칼슘 1중량%∼9.5중량%와,

   상기 기재의 소성시 연화되어 상기 기제를 결합하여 주는 유리분말 40중량%∼80중량%와,

   기제의 소결성을 높이기 위한 수산화나트륨 0.5중량%∼9중량%를 포함하는 혼합물을 구형으로 소성하여 이루어지는 것을 특징을 하는 직물 연마용 인조 연마 구석.
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4. 제 1 항에 있어서, 상기 유리분말은, 소다석회유리, 붕규산유리, 알루미늄실리케이트유리, 납유리 중 어느 하나의 분말 또는 그 혼합물인 것을 특징으로 하는직물 연마용 인조 연마 구석.
5. 규조토, 퍼라이트, 플라이 애쉬, 점토 중 어느 하나 또는 그 혼합물로 이루어진 기제 10중량%∼50중량%와, 상기 기재의 소성시 상기 기제내에 기공을 형성시켜 주는 탄산칼슘 1중량%∼9.5중량%와, 상기 기재의 소성시 연화되어 상기 기제를 결합하여 주는 유리분말 40중량%∼80중량%와, 기제의 소결성을 높이기 위한 수산화나트륨 0.5중량%∼9중량%를 포함하는 혼합물을 구형으로 성형하는 단계와,

   상기 구형의 성형체를 실온에서 자연 건조시킨 후 80℃∼120℃에서 재건조 시키는 단계와,

   상기 재건조된 구형의 성형체를 680℃∼750℃의 온도에서 소성시키는 단계와,

   상기 소성된 구형 소성체의 표면에 형성된 유리질 피막을 제거하기 위해 표면을 연마하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 인조 연마 구석 제조 방법.
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