KR100403174B1 - 전통한지를 이용한 기능성 종이제품 및 그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐기시 환경문제가 발생하지 않는 천연원료를 이용하여 원적외선 방사효과와 공기를 정화시켜주는 전통한지를 이용한 기능성 종이제품 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 닥 펄프 100∼20중량%와 1종 또는 2종의 천연펄프 0∼80중량%로 이루어진 펄프혼합물을 공급하여 장망초지하는 단계; 마닐라펄프 0∼100중량%와 크라프트펄프 100∼0중량%로 이루어진 천연펄프를 환망초지하는 단계; 상기 장망초지 단계와 환망초지단계에서 생산된 종이를 합지하는 단계; 상기 합지 단계에서 얻은 이중혼초지의 천연펄프의 비합지면에 점착제를 도포하는 단계가 구비된 종이제품 제조방법에 있어서, 상기 합지 단계에서 얻은 이중혼초지의 표면에 400℃∼500℃로 가열하여 소성한 광촉매제(이산화티탄:TiO₂)를 도포하고 건조시키는 단계; 이 단계의 광촉매제 위에 무기질을 코팅처리하는 단계가 부가된 10∼200g/㎡의 평량인 전통한지를 이용한 기능성 종이제품의 제조방법이다.

본 발명의 종이제품은 형광등 빛이나 햇빛을 받으면 이산화티탄이 산화하면서 실내의 공기 중에 있는 악취성분이나 유해성분 및 곰팡이균을 제거하는 기능을 갖고, 점착제의 건조 부착과 생분해성수지의 적층으로 시공작업이 편해지므로 장판과 벽지 등의 인테리어분야에도 널리 사용 될 수 있다.

Description

전통한지를 이용한 기능성 종이제품 및 그의 제조방법{a function paper goods and manufactured articles method using the past paper}

본 발명은 전통한지를 이용한 기능성 종이제품 및 그의 제조 방법에 관한 것으로서, 폐기시 환경문제가 발생하지 않는 천연원료를 이용하여 원적외선 방사효과와 실내의 공기를 정화시켜주는 벽지, 장판지 기타 장식용 지류를 얻을 수 있는 전통한지를 이용한 기능성 종이제품 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.

종래의 벽지는 직포나 종이로 된 배면지의 표면에 폴리에스테르 스판본드나 PVC등을 발포한 것이나, 배면지의 표면에 특정 문양을 인쇄한 제품이 주종을 이루고 있다.

또한, 종래의 인쇄벽지는 톨루엔이라는 공해물질이 들어 있으며, 폐기시 토양오염과 산업폐기물을 다량 양산하는 결과를 초래하였으며, 합성수지를 이용한 벽지는 사용하고 난 후 폐지로 되면 공해를 유발시키며 화재가 발생되면 유독가스의 방출과 높은 화염으로 큰 화재를 유발시키는 단점이 있다.

한편, 장판지는 양지 위에 기름처리를 하여 사용하는 것과 PVC시트제품이 주류를 이루고 있다. 이러한 PVC제품은 바닥의 부드러움과 그 색상과 무늬 등의 다양성은 물론 시공의 간편성을 장점으로 하지만, 폐기시 산업폐기물을 다량으로 생산하고 인체에서 느끼는 질감은 종이에 비해 떨어지는 단점이 있다.

또한, 종래 양지에 기름 처리한 전통 장판지는 느낌과 질감은 좋으나 바닥의 부드러움과 내구성이 뒤지며 양지를 기름칠한 전통 장판지는 은은한 느낌과 질감을주지만 바닥의 부드러움과 내구성이 나쁜 단점이 있었다.

특히, 이러한 종래의 모든 한지나 양지에는 인체에 유익한 원적외선이 방사되지도 않으며 실내의 악취정화는 물론 균을 살균시키는 기능이 없기 때문에 상쾌한 기분을 유지할 수 없다는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 제반 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 폐기시 환경문제가 발생하지 않는 천연원료로 종이를 제조하고 그 위에 적당량의 광촉매제(이산화티탄)를 도포함으로써 태양광선이나 형광등의 빛을 받으면 실내공기 중에 함유되어 있는 냄새성분 및 균이 광촉매와 접촉하는 순간 빛의 에너지에 의해 산화반응을 일으켜 냄새분자는 파괴되고, 균은 살균되어지며 이에 따라서 실내의 공기를 정화시켜주는 전통한지를 이용한 기능성 종이제품 및 그의 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 닥 펄프와 천연원료에 황토, 게르마늄, 맥반석, 세라믹 등의 원적외선방사소재와, 닥피지, 쑥, 뽕잎, 숯, 낙엽, 건초분, 건수초분, 목분, 왕겨, 원두커피 찌꺼기, 레이온 등의 생분해성소재를 각각 한가지 이상 혼합함으로써 벽지나 장판지로 사용시 인체에 유익한 원적외선이 방사되고 환경오염이 방지되는 전통한지를 이용한 기능성 종이제품 및 그의 제조방법을 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 기능성 종이제품을 얻는 종이제조장치,

도 2는 도 1에서 광촉매제살포기 부분을 발췌하여 나타낸 평면도,

도 3은 본 발명에 따른 이중혼초지 외측표면의 후처리과정을 설명하기 위해 나타낸 도면,

도 4는 본 발명에 따른 벽지의 단층 구조도,

도 5는 본 발명에 따른 장판지의 단층 구조도,

도 6은 본 발명에 따른 장판지의 다른 실시 예의 단층 구조도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호설명>

10: 장망초지기 11,21: 고해조 12: 조정조

13,14: 벨트컨베이어 15: 건조롤러 16: 광촉매제살포기

16a: 살포파이프 16b: 살포노즐 16c: 저장용기

16d: 밸브 17: 권취롤러 20: 환망초지기

31: 한지 32: 양지 33: 이산화티탄

34: 무기질 35: 점착제 36: 생분해성 수지시트

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 닥 펄프 100∼20중량%와 1종 또는 2종의 천연펄프 0∼80중량%로 이루어진 펄프혼합물을 공급하여 장망초지하는 단계; 마닐라펄프 0∼100중량%와 크라프트펄프 100∼0중량%로 이루어진 천연펄프를 환망초지하는 단계; 상기 장망초지 단계와 환망초지단계에서 생산된 종이를 합지하는 단계; 상기 합지 단계에서 얻은 이중혼초지의 천연펄프의 비합지면에 점착제를 도포하는 단계가 구비된 종이제품 제조방법에 있어서, 상기 합지 단계에서 얻은 이중혼초지의 표면에 400℃∼500℃로 가열하여 소성한 광촉매제(이산화티탄:TiO₂)를 도포하고 건조시키는 단계; 이 단계의 광촉매제 위에 무기질을 코팅처리하는 단계가 부가된 10∼200g/㎡의 평량인 전통한지를 이용한 기능성 종이제품의 제조방법이다.

상기 장망초지 단계의 닥 펄프에 원적외선방사재료인 황토, 게르마늄, 맥반석, 세라믹 중의 하나이상이 혼합되고, 생분해소재인 닥피지, 쑥, 뽕잎, 숯, 낙엽, 건초분, 건수초분, 목분, 왕겨, 원두커피 찌꺼기, 레이온 중의 한가지 이상이 혼합된 전통한지를 이용한 기능성 종이제품의 제조방법이다.

또 본 발명은 한지와 양지가 합지되어 이중혼초지로 되고 양지의 외측표면에 점착제가 도포 건조된 종이에 있어서, 한지의 외측표면에 광촉매제인 이산화티탄과 무기질이 도포 코팅된 전통한지를 이용한 기능성 종이제품이다.

상기 한지와 양지로 된 이중혼초지에서 양지의 외측표면이나 한지와 양지 사이에 폴리에틸렌이나 아크릴 등의 생분해성 수지시트가 개재된 전통한지를 이용한 기능성 종이제품이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 기능성 종이제품을 얻는 종이제조장치로서, 장망초지기(10)와 환망초지기(20)가 구비되고 이들의 초지기(10,20)에는 각각 종이소재를 고해하는 고해조(11,21)가 각각 구비되어 있으며 이 고해조 중 장망초지기(10)의 고해조(21)에는 고해된 펄프의 농도를 조정하는 조정조(12)가 구비될 수 있다.

상기 장망초지기(10)와 환망초지기(20)의 후단에는 이들의 초지기(10,20)에서 제조된 초지(종이)를 이송시키는 섬유모포의 벨트컨베이어(13,14)가 설치되고 이 벨트컨베이어(14)의 후단에는 초지가 갖고 있는 수분을 탈수 및 건조시키는 건조롤러(15)가 설치되어 있으며 상기 건조롤러(15)의 전방에는 광촉매제인 이산화티탄(분말상태이든 액상이든 불문)을 도포하는 광촉매도포기(16)가 설치되어 있다.

상기 건조롤러(15)의 후단에는 이 건조롤러(15)에 의해 건조된 이중혼초지를 감는 권취롤러(17)가 설치되어 있다.

도 2는 본 발명의 도 1에서 요부인 광촉매도포기(16) 부분을 발췌하여 나타낸 평면도로서, 벨트컨베이어(14) 끝단부분의 건조롤러(15) 전방위치에는 벨트컨베이어(14)의 횡단방향으로 다수의 살포노즐(16b)을 갖는 살포파이프(16a)가 설치되고 이 살포파이프(16a)는 광촉매제 저장용기(16c)와 연결되고 그 중간에는 살포파이프(16a)로의 광촉매제 배출을 개폐하는 밸브(16d)가 설치되어 있다.

도 3은 본 발명에 따른 이중혼초지 외측표면의 후처리과정을 설명하기 위해 나타낸 도면으로서, 원지(이중혼초지)를 공급하는 리와인더(23)와, 이 리와인더(23)의 후단에는 이로부터 공급된 이중혼초지의 한지(31) 외측표면에 무기질을 코팅하고 점착제를 도포하도록 설치된 코팅기(24,25)와, 이 코팅기(24,25)의 후단에는 무기질이나 코팅제 중에 함유된 수분을 증발 건조시키는 가열롤러(26a,26b)와 열처리기(27) 및 상기 과정을 거친 이중혼초지의 완성품을 감는 권취롤러(28)가 설치되어 있다.

도 4는 본 발명에 따른 벽지의 단층 구조도로서, 닥 펄프인 한지(31)와 마닐라 펄프 등의 양지(32)가 합지된 이중혼초지의 상면에는 광촉매제인 이산화티탄 (33)이 도포되고 그 위에 무기질(34)이 코팅되며 상기 양지(32)의 하면에 점착제 (35)가 도포되어 있다.

도 5는 본 발명에 따른 장판지의 단층 구조도로서, 한지(31)와 양지(32)가 합지된 이중혼초지의 상면에는 광촉매제인 이산화티탄(33)이 도포되고 그 위에 무기질(34)이 코팅되며 상기 양지(32)의 하면에 폴리에틸렌이나 아크릴 등의 생분해성 수지시트(36)가 형성되고 그 하면에 점착제(35)가 도포되어 있다.

도 6은 본 발명에 따른 장판지의 다른 실시 예를 나타낸 단층 구조도로서, 닥 펄프인 한지(31)와 마닐라 펄프 등의 양지(32) 사이에 폴리에틸렌이나 아크릴 등의 생분해성 수지시트(36)가 개재된 상태로 합지되며 이렇게 합지된 한지(31)의 상면에 광촉매제인 이산화티탄(33)과 무기질(34)이 코팅되고 상기 양지(32)의 하면에 점착제(35)가 도포되어 있다.

상기 한지(31)에는 닥 펄프에 원적외선 방사재료인 게르마늄 또는 세라믹이 혼합되며, 그 함량은 상기 닥펄프와 천연펄프의 중량합 100중량부에 대하여 20 ~ 40 중량부가 바람직하다. 또한, 원적외선 방사재료와 함께 생분해성 소재인 닥피지, 쑥 뽕잎, 숯, 낙엽, 건초분, 건수초분, 목분, 왕겨, 원두커피 찌꺼기, 레이온 중의 한가지 이상이 혼합되는데, 그 함량은 상기 닥펄프와 천연펄프의 중량합 100중량부에 대하여 20 ~ 40 중량부가 바람직하다.

이하, 본 발명의 종이제조장치를 참고로 하여 기능성 종이의 제조방법을 상세하게 설명한다.

먼저, 닥펄프 50중량%와 1종 또는 2종의 천연펄프 30중량% 및 생분해성 천연소재와 원적외선 방사소재 20중량%로 이루어진 펄프 혼합물을 고해조(11)에 넣고, 충분히 고해시킨 다음 조정조(12)에서 물로 펄프의 농도를 조정하면서 장망초지기(10)에 의하여 적정 평량의 한지(31)를 초지한다. 이와 동시에 다른 고해조(21)에 장 섬유형태의 천연펄프(예 마닐라 펄프)와 단 섬유 형태의 천연펄프(크라프트펄프)를 넣고 그 농도를 물로 조정하면서 환망초지기(20)의 실린더에 의하여 적정 평량의 양지(32)를 초지한다.

이때, 생분해성 천연소재는 닥피지, 쑥, 뽕잎, 숯, 낙엽, 건초분, 건수초분, 목분, 왕겨, 원두커피 찌꺼기, 레이온 등이 사용될 수 있고 원적외선방사소재는 황토, 게르마늄, 맥반석, 세라믹 등이 사용될 수 있다. 상기 생분해성 천연소재와 원적외선방사소재가 각각 하나이상을 혼합하여 사용할 수도 있다.

이렇게 장망초지기(10)와 환망초지기(20)에서 얻은 초지(한지와 양지)는 모포의 벨트컨베이어(13,14)에 의해 이송되면서 습기를 갖는 이중혼초지로 합지되고 이와 같이 합지된 건조롤러(15)전방위치의 이중혼초지 위에 설치된 광촉매도포기 (16)의 살포파이프(16a)를 통해 저장용기(16c)내의 광촉매제인 이산화티탄이 스프레이나 독타 나이프로 살포됨에 따라 이중혼초지에 도포되게 된다.

이때, 광촉매제인 이산화티탄은 400℃∼500℃로 가열하여 소성한 아나타제 상태의 분말 그대로를 사용할 수 있고 이를 물에 혼합하여 액체상태로 하여 사용함이 바람직하다. 상기 광촉매제의 도포량은 저장용기(16c)와 살포파이프(16a) 사이에 설치된 밸브(16d)의 개폐정도를 조정함으로써 적당하게 조절할 수 있다.

이와 같이 이중혼초지 위에 광촉매제인 이산화티탄이 도포된 상태에서 건조롤러(15)를 통과하면서 건조된 후 권취롤러(17)에 감음으로써 최종 목적에 맞는 평량의 이중혼초지를 얻는다.

상기에서 얻은 이중혼초지의 후처리 공정은 도 3과 같이, 원지(이중혼초지)를 리와인더(23)에 공급하여 광촉매제인 이산화티탄이 도포된 한지 위에 코팅기 (24)에 의해 무기질을 코팅하고 양지의 표면에 다른 코팅기(25)에서 액상 또는 반고체상태의 전분을 도포한 후 가열롤러(26a,26b)와 열처리기(27)를 거쳐 전분중의 수분을 증발시킨 후 권취롤러(28)에서 감아 무기질 코팅과 점착제가 도포된 제품을 얻는다.

상기 무기질의 코팅은 이중혼초지의 펄프가 부풀어 일어남을 방지하기 위한 것으로서 UV, 우레탄, 투습성 우레탄, EVA 등이 사용되고, 점착제는 변성전분이 사용될 수 있다.

본 발명의 기능성 종이제품은 닥 펄프 83∼14중량%와 1종 또는 2종의 천연펄프 0∼57중량% 및 생분해성 천연소재나 원적외선방사소재 17∼29중량%로 이루어진 펄프혼합물을 장망초지하여 얻은 천연소재의 닥 펄프 단독 또는 천연펄프와의 혼합물로부터 제조된 한지와 천연펄프로부터 제조된 양지가 합지되어 만들어진 종이제품은 벽지로 유용하게 사용된다.

또 본 발명의 기능성 종이제품은 천연소재의 한지와 양지 사이 또는 양지의 외측표면에 폴리에틸렌이나 아크릴 계통의 생분해성 수지시트(36)를 형성시킨 것은 장판지로서 유용하게 사용된다.

본 발명의 기능성 종이제품은 벽지나 장판지로 사용하기 위하여 시공할 때, 벽이나 바닥에 접촉되는 면, 즉 양지표면인 종이제품의 시공표면에 점착제 층이 형성되어 있으므로 그 점착제를 도포함 없이 그 점착제 층에 물을 분무한 후 손쉽게 시공할 수 있다.

본 발명의 기능성 종이제품은 독특한 질감과 미려한 외관, 내구성이 우수하고 형광등이나 햇볕을 받으면 이산화티탄이 산화하면서 실내의 공기 중에 있는 악취성분이나 유해성분 그리고 곰팡이균을 제거하는 기능을 가지므로 실내의 공기를 정화시켜 깨끗하고 상쾌한 실내공간으로 유지시킬 수 있다.

그리고 이중혼초지에 생분해성 수지시트(36)의 개재되고 점착제 층이 형성되어 있으므로 시공작업의 편의성을 갖고 있기 때문에 벽지나 실내장식재 및 장판지나 바닥장식재 등에 그 용도가 한정되지 않고 지공예류의 제작이나 농업용 지류 등에도 사용될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 전통한지를 이용한 기능성 종이제품 및 그의 제조방법은 이중혼초지의 한지에 광촉매제인 이산화티탄이 코팅되어 있으므로 형광등 빛이나 햇빛을 받으면 이산화티탄이 산화하면서 실내의 공기 중에 있는 악취성분이나 유해성분 그리고 곰팡이균을 제거하므로 실내공기를 정화시켜 깨끗하고 상쾌한 실내공간을 얻을 수 있는 특유의 효과가 있다.

또 본 발명은 이중혼초지에 점착제 층이 형성되고 생분해성 수지시트가 형성되어 있어 시공작업의 편의성을 갖으며 벽지나 실내장식재 및 장판지는 물론 바닥장식재 등에 그 용도가 한정되지 않고 지공예류의 제작이나 농업용 지류 등에도 널리 사용될 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 닥 펄프의 천연원료에 황토, 게르마늄, 맥반석, 세라믹 등의 원적외선방사소재와, 닥피지, 쑥, 뽕잎, 숯, 낙엽, 건초분, 건수초분, 목분, 왕겨, 원두커피 찌꺼기, 레이온 등의 생분해성소재를 각각 한가지 이상 혼합함으로써 벽지나 장판지로 사용시 인체에 유익한 원적외선이 방사되고 환경오염이 방지되는 효과가 있다.

Claims (6)

1. a) 닥펄프 100~20중량%와 1종 또는 2종의 천연펄프 0~80중량%로 이루어진 펄프혼합물을 장망초지하여 한지를 제조하는 단계 ; b) 마닐라펄프 0~100중량%와 크라프트펄프 100~0중량%로 이루어진 천연펄프를 환망초지하여 양지를 제조하는 단계 ; c) 상기 장망초지 단계와 환망초지 단계에서 생산된 종이를 합지하여 이중혼초지를 제조하는 단계 ; 및 d) 상기 합지된 이중혼초지 중 양지의 비합지면에 점착제를 도포하는 단계를 포함하는 종이 제품의 제조 방법에 있어서,

   상기 a) 단계는 상기 닥펄프와 천연펄프의 중량합 100중량부에 대하여 닥피지, 쑥, 뽕잎, 숯, 낙엽 건초분, 건수초분, 목분, 왕겨, 원두커피 찌꺼기 및 레이온으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 생분해 소재 20~40중량부와 닥펄프와 천연펄프의 중량합 100중량부에 대하여 게르마늄 또는 세라믹 20~40중량부를 더 포함하여 장망초지하는 것이고,

   상기 c) 단계에 이어, 400~500℃로 가열하여 소성처리된 이산화티탄을 상기 합지된 이중혼초지의 외측 표면에 도포하여 건조시키고, 도포된 이산화티탄층 위에 무기질 코팅처리하는 단계

   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전통한지를 이용한 기능성 종이제품의 제조방법.
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4. 한지(31)와 양지(32)가 합지되어 이중혼초지로 되고 양지(32)의 외측표면에 점착제(35)가 도포 건조된 종이에 있어서,

   상기 한지(31)는 닥펄프와 천연펄프를 주성분으로하며, 닥피지, 쑥, 뽕잎, 숯, 낙엽 건초분, 건수초분, 목분, 왕겨, 원두커피 찌꺼기 및 레이온으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 생분해 소재 및 게르마늄 또는 세라믹을 첨가제로서 더 포함하는 것이고,

   상기 한지(32)의 외측표면에 400~500℃로 가열하여 소성처리한 이산화티탄(33)과 무기질(34)이 코팅 형성되고,

   상기 양지(32)와 점착제(35) 또는 한지(31)와 양지(32)의 사이에 폴리에틸렌 또는 아크릴을 포함하는 생분해성 수지시트(36)가 형성된 것을 특징으로 하는 전통 한지를 이용한 기능성 종이 제품.
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