KR101325881B1

KR101325881B1 - 닥나무를 이용한 천연혼방사 제조방법

Info

Publication number: KR101325881B1
Application number: KR1020120099015A
Authority: KR
Inventors: 박동철; 민승기
Original assignee: 민승기; 박동철
Priority date: 2012-09-06
Filing date: 2012-09-06
Publication date: 2013-11-05

Abstract

닥나무를 이용한 천연혼방사 제조방법이 제공된다. 제공된 천연혼방사 제조방법은 다양한 기능성을 갖는 닥섬유와 면섬유, 모섬유, 견섬유, 마섬유 중 어느 하나가 적용되는 천연섬유소재를 이용하여 천연혼방사를 제조함으로써, 이 천연혼방사를 사용한 제품에 주원료의 특성인 경량성, 흡수 및 건조성, 항균성 및 자외선 차단성이 그대로 반영되어 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

닥나무를 이용한 천연혼방사 제조방법{yarn making a formula}

본 발명은 천연혼방사 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 경량성, 흡수 및 건조성, 항균성 및 자외선 차단성과 같은 다양한 기능성을 갖는 닥나무 섬유와 천연섬유소재를 혼합한 천연혼방사 제조방법에 관한 것이다.

닥나무는 주로 그 수피(나무 껍질)를 사용하여 삼국시대부터 한지, 지폐, 합죽선, 한지장판, 문풍지 등에 사용되었으며, 목질부는 파쇄 후, 퇴비 등으로 사용되어 왔다. 닥나무에서 채취된 섬유질은 동종계통의 인피섬유 중에서도 섬유질이 비교적 약하고 섬유장이 짧다는 이유 등으로 섬유제품용으로는 거의 활용되지 않았으며, 종이류의 제조에 국한되어, 전통적으로 주로 한지 제조에 이용되어 왔다.

이러한 닥나무는 뽕나무과(Moraceae), 낙엽활엽 관목으로 학명은 Broussonetia kazinoki Sie.이며, 딱나무, 꾸지닥나무, 저목 등으로 불린다. 영어명은 Korean paper tree, 또는 paper mulberry이며, 주로 한국(중남부), 일본, 동남아 등지에 분포한다. 한약명으로는 구피마(構皮麻)로 불리며, 사포닌(saponin), 유지방(fatty oil), 세로틴 등이 들어 있어 어린 가지와 잎이 타박상에 효과가 있으며, 자양강장제로 사용되고 있다. 특히 한지를 만드는 닥나무는 야생종인 닥나무와

꾸지나무의 교잡종인 꾸지닥나무이나, 일반적으로 닥나무라고 한다.

닥나무 껍질은 겉껍질(흑피)과 속껍질(백피)로 이루어져 있는데 흑피를 제거한 백피를 사용한 펄프화공정은 전통적인 방법으로 닥방망이로 40∼50분 정도 두들겨서 닥섬유를 찧는 방법으로 섬유를 풀어주거나, 비터를 사용한 기계적인 방법으로 고해하여 섬유질만을 걸러낸 다음, 섬유질과 기타 약제들을 적당량 물에 혼합하여 분산시킨 액으로 한지를 제조하고 있다.

닥나무 백피를 해섬하여(고해과정) 펄프상태를 만들고 고해과정을 거친 닥섬유 펄프(젖은 상태)를 그대로 건조하게 되면, 섬유와 섬유가 엉킨 상태로 매우 딱딱하게 굳어져 해섬이 거의 불가능한 상태가 되는데 이는 인피섬유의 특징으로 섬유와 섬유질을 결속시키는 펙틴, 리그닌 등의 물질들이 건조과정에서 섬유를 결속시켜 딱딱하게 만들기 때문이다.

이러한 특징은 닥섬유를 종이제조용으로 사용하기엔 적합한 성질로 작용하지만, 다른 섬유제품 용도로 활용하는데 있어서는 가장 큰 장애요인이 되고 있다.

이를 자세히 설명하면, 종래의 닥섬유 및 한지 섬유 제조기술은 닥나무 백피를 해섬(고해)하여 펄프상태로 만들고 닥섬유 펄프의 수분을 건조시키는 공정을 거치면 박막의 한지를 제조할 수 있다. 이렇게 제조된 한지를 여러 가닥으로 잘라서 꼬임

을 주어 한지사를 제조한다. 상기 기술은 울섬유 및 기타 섬유 등과 각각의 실을 이용하여 교직은 가능하나, 2개의 혹은 그 이상의 서로 다른 섬유를 혼합하여 방적사로는 제조할 수 없다. 이는 닥섬유 같은 인피섬유의 특징으로 섬유와 섬유질을 결속시키는 펙틱, 리그닌 등의 물질들이 건조과정에서 섬유를 결속시켜 딱딱하게 만들기 때문이다. 이러한 이유로 방적사 가공 공정 중 카딩(carding) 및 코밍(combing)에 적용될 수 없으며 방적사로 제조할 수 없다.

한편, 닥섬유 제조와 관련된 대한민국 공개특허 내용을 살펴보면, 10-2002-0012262에서는 닥섬유의 섬유 결속력을 제거하기 위한 방안으로 화학적 처리방법 및 생화학적 처리방법을 제시하고 있으며, 이렇게 제조된 닥섬유를 면과 혼방하는 방법을 제시하고 있다, 상기 방법에 제시된 알칼리 용액에 의한 화학적 처리방법이나 펙틴분해효소를 이용한 처리 방법은 닥섬유 고유의 섬유질의 파괴를 불러오며 혼방가능한 수준의 제품으로의 제조는 가능하나 닥섬유의 기계적 물성이 감소하는 단점이 있다. 대한민국 공개특허 10-2008-0122803에서는 닥섬유를 물속에 넣어 불리거나 발효제 또는 유용 미생물을 물속에 함께 넣어 발효시킨 후, 해섬기(解纖機)를 통하여 실로 제조하

는 방법을 제시하고 있다. 대한민국 공개특허 10-2007-0050168 한지원사와 레이온사를 이용하여 직조하는 방법으로 한지섬유원단 제조방법을 제시하고 있다.

따라서, 닥나무는 그동안 한지의 제조 분야에만 국한되어 이용되었으나, 이의 다양한 효과(보온성, 통기성, 탈취성)가 알려지면서 이 우수한 특성을 가진 닥나무의 섬유를 이용하여 다양한 용도로 사용할 수 있는 여러 가지 방안을 모색하고 있는 실정이다.

본 발명은 상기한 닥나무의 가공문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로,

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 무게가 가볍고, 흡수 및 건조성이 매우 우수하며, 항균성 및 자외선 차단성이 우수한 닥나무 섬유와 천연섬유소재를 이용하여 혼방사를 제조함으로써, 의류 및 침구류와 같이 실을 이용하는 다양한 산업분야에 접목시켜 사용할 수 있도록 함은 물론, 닥나무의 우수한 특성이 제품에 그대로 반영되어 기능성이 우수한 제품을 생산할 수 있도록 한 닥나무를 이용한 천연혼방사 제조방법을 제공하는 데 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 구체적인 수단으로는;

흑피와 백피로 이루어진 닥나무 껍질을 알칼리로 처리하여 흑피를 제거하고, 준비된 백피를 표백제로 표백한 후, 수차례의 습식과정을 통해 수분을 함유한 부드러운 백피로 가공하는 닥나무백피 준비단계;

제1세절날이 배열형성된 제1세절드럼이 구비된 제1세절기에 가공된 백피를 투입하여 1차섬유체를 형성하는 1차 세절단계;

제2세절날이 배열형성된 제2세절드럼이 구비된 제2세절기에 상기 1차섬유체를 투입하여 1차섬유체 보다 미세한 2차섬유체를 가공하는 2차 세절단계;

세절칼날이 배열형성된 다수의 세절롤러가 구비된 제3세절기에 상기 2차섬유체를 투입하여 상기 2차 섬유체를 닥섬유로 가공하는 3차 세절단계;

상기 3차 세절단계를 통해 준비된 닥섬유와 천연섬유소재를 적정 배합비로 비터(Beater)에 각각 넣어 습식공법으로 혼합한 후 건조하는 혼합단계;

건조된 혼합섬유에 사용자가 원하는 임의의 색으로 염색하는 염색단계;

염색된 혼합섬유를 절단기를 통해 7-10cm의 길이로 다시 절단하여 두꺼운 섬유 형태로 이루도록 절단하는 절단단계;

절단된 혼합섬유를 혼타면(Browing), 소면(Carding), 연조(Drawing), 조방(Roving) 및 정방(Spinning) 공정을 수행하는 방적단계; 및

상기 방적단계를 통해 제조된 혼방사를 보빈에 감는 권사단계; 를 통해 구현된다.

바람직한 실시예로써, 상기 천연섬유소재는 면섬유, 모섬유, 견섬유, 마섬유 중 어느 하나를 1종 이상으로 혼합, 적용할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 닥나무를 이용한 천연혼방사 제조방법은 다양한 기능성을 갖는 닥나무를 재료로 천연혼방사를 제조함으로써, 이러한 천연혼방사를 이용한 제품에 주원료의 특성인 경량성, 흡수 및 건조성, 항균성 및 자외선 차단성이 그대로 반영되어 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 닥나무를 이용한 천연혼방사 제조방법을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 닥나무를 이용한 닥섬유 제조장치를 설명하기 위한 구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 닥나무를 이용한 천연혼방사 제조방법을 설명하기로 한다.

<닥나무 천연혼방사 제조방법>

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 닥나무를 이용한 천연혼방사 제조방법의 공정순서는 닥나무백피 준비단계(S1), 1차 세절단계(S2), 2차 세절단계(S3), 3차 세절단계(S4), 혼합단계(S5), 염색단계(S6), 절단단계(S7), 방적단계(S8), 권사(Winding)단계(S9)로 이루어진다.

먼저, 상기 닥나무백피 준비단계(S1)는 닥나무 껍질을 가성소다와 같은 알칼리로 처리하여 흑피를 우선적으로 제거하여 섬유질이 포함된 백피 재료를 준비하되, 상기 알카리로 처리하는 바람직한 방법은 10 내지 15중량%의 가성소다수 용액에 침적하여 1 내지 3 시간 끓인다. 이때, 닥껍질은 보다 유연해지고 섬유결속물질 및 비섬유질이 어느 정도 제거되며 흑피는 완전히 제거된다.

이후, 백피로 가공하는 과정은 먼저 닥나무를 껍질이 잘 벗겨지도록 수증기를 이용하여 1시간 내지 3시간 동안 찌고, 쪄진 닥나무 껍질을 벗겨 햇볕에 말린 후, 말린 닥나무 껍질을 약 10시간 동안 흐르는 냇물에 불려서 겉껍질을 칼로 벗겨 내고 태양열에 건조하여 백피를 만든다. 또한, 건조된 백피를 하루 내지 이틀 동안 차가운 물에 담가서 불리고, 다시 말리고, 다시 불리는 과정을 2 - 3회 반복하여 부드럽고, 백피 속에 이물질 및 먼지 등이 제거된 수분이 20~30% 함유된 백피를 준비하고, 이 준비된 백피는 분쇄를 원활하게 하기 위해 사전에 준비된 절단기로 백피를 7 ~ 10cm 길이로 절단 가공한 두꺼운 섬유형태로 가공하는 것이다.

한편, 1차 세절단계(S2)와, 2차 세절단계(S3) 및 3차 세절단계(S4)는 전술한 닥나무를 이용한 닥섬유 제조장치를 통해 구현되는데, 이러한 닥섬유 제조장치를 도 2를 참조하여 설명하면,

닥섬유 제조장치(1)는 제1,2,3세절기(2,3,4)를 포함하여 구성된다.

상기 제1세절기(2)는 컨베이어(21)와, 제1, 제2압착롤러(22,22')와, 제1가이드롤러(23)와, 제1세절드럼(24)과, 제1이송브로워(251)가 설치되는 제1본체(25)를 포함하여 구성된다.

상기 컨베이어(21)는 닥나무 백피(10)를 이송하는 수단이며, 상기 제1, 제2압착롤러(22,22')는 상기 컨베이어(21)의 끝단에 설치된다. 이와 같은 제1, 제2압착롤러(22,22')는 원형롤러가 상·하로 접하게 배치된 구조로써 닥나무 백피(10)를 펴주는 역할을 수행하는데, 바람직하게는 합성수지재로 구성됨과 아울러 압착력을 조절하기 위해 양단부에 장력조절스프링을 포함하는 조절부(도면에 미도시됨.)가 설치된다.

상기 제1가이드롤러(23)는 상기 제2압착롤러(22')의 후방에 설치된다. 이와 같은 제1가이드롤러(23)는 그 외면에 다수의 제1세절홈(231)이 규칙적으로, 예컨대 제1가이드롤러(23)의 축방향(수평방향)으로 마련된다.

상기 제1세절드럼(24)은 상기 제1가이드롤러(23)와 대응하게 설치된다. 다시 말하면, 상기 제1세절드럼(24)은 상기 제1가이드롤러(23)에 대하여 상대적으로 직경이 크게 설계됨과 아울러 상기 제1가이드롤러(23)의 근접한 위치에서 회전할 수 있도록 설치된다. 이와 같은 제1세절드럼(24)은 그 외면에 상기 제1세절홈(231)에 끝단부가 삽입되어 닥나무 백피(10)를 1차세절하는 다수의 제1세절날(241)이 상기 제1세절홈(231)과 대응하게 돌출설치된다.

여기서, 상기 제1세절날(241)은 도 2에서와 같이 삼각판형태로 구성되며, 상기 제1세절홈(231)은 상기 삼각판형태 제1세절날(241)의 끝단부가 삽입될 수 있는 삼각홈으로 형성된다.

상기 제1본체(25)는 상기 제1가이드롤러(23) 및 상기 제1세절드럼(24)을 수용할 수 있는 함체로 구성된다. 이와 같은 제1본체(25)는 바람직하게 개폐가능한 개폐문을 포함할 수 있으며, 닥나무 백피(10)를 1차세절한 1차섬유체(20)를 일정량 저장할 수 있는 저장공간이 부여될 수 있다. 아울러, 상기 제1본체(25)는 닥나무 백피(10)를 1차세절한 1차섬유체(20)를 이송하기 위한 제1이송브로워(251)가 설치되는데, 이러한 제1이송브로어(251)에는 1차섬유체(20)를 배출하기 위한 배출관(252), 예컨대 상기 제2세절기(3)의 컨베이어(31)에 연결되거나 별도의 저장수단에 연결되는 배출관(252)이 관연결된다.

이와 같은 구성에 따르면, 상기 제1세절기(2)는 제1세절드럼(24)과 제1가이드롤러(23)의 사이로 닥나무 백피(10)를 투입하면, 틈새가 좁은 제1세절날(241) 및 제1세절홈(231)의 사이에서 닥나무 백피(10)를 1차세절하며, 이렇게 세절된 1차섬유체(20)를 제1이송브로워(251)를 통해 제2세절기(3)로 이송하는 기능을 수행한다.

상기 제2세절기(3)는 컨베이어(31)와, 제1, 제2압착롤러(32,32')와, 제2가이드롤러(33)와, 제2세절드럼(34)과, 제2이송브로워(351)가 설치되는 제2본체(35)로 구성된다.

상기 컨베이어(31)는 1차섬유체(20), 즉 제1본체(2)로 부터 공급되는 1차섬유체(20)를 이송하는 수단이며, 상기 제1, 제2압착롤러(32,32')는 상기 컨베이어(31)의 끝단에 설치된다. 이와 같은 제1, 제2압착롤러(32,32')는 제1섬유체(20)를 펴주는 역할을 수행하는데, 바람직하게는 합성수지재로 구성됨과 아울러 압착력을 조절하기 위해 양단부에 장력조절스프링을 포함하는 조절부(도면에 미도시됨.)가 설치된다.

상기 제2가이드롤러(33)는 상기 제2압착롤러(32')의 후방에 설치된다. 이와 같은 제2가이드롤러(33)는 그 외면에 다수의 제2세절홈(331)이 규칙적으로, 예컨대 제2가이드롤러(33)의 축방향(수평방향)으로 마련된다.

상기 제2세절드럼(34)은 상기 제2가이드롤러(33)와 대응하게 설치된다. 다시 말하면, 상기 제2세절드럼(34)은 상기 제2가이드롤러(33)에 대하여 상대적으로 직경이 크게 설계됨과 아울러 상기 제2가이드롤러(33)의 근접한 위치에서 회전할 수 있도록 설치된다. 이와 같은 제2세절드럼(34)은 그 외면에 상기 제2세절홈(331)에 끝단부가 삽입되어 1차섬유체(20)를 2차세절하는 다수의 제2세절날(341)이 상기 제2세절홈(331)과 대응하게 돌출설치된다.

여기서, 상기 제2세절날(341)은 도 3에서와 같이 상기 제1세절날(241)에 대하여 촘촘하게 배열되는 원뿔형태로 구성되고, 상기 제2세절홈(331)은 적어도 상기 제1세절홈(231)보다 촘촘하게 배열되는 삼각홈형태로 형성된다.

상기 제2본체(35)는 상기 제2가이드롤러(33) 및 상기 제2세절드럼(34)을 수용할 수 있는 함체로 구성된다. 이와 같은 제2본체(35)는 바람직하게 개폐가능한 개폐문을 포함할 수 있으며, 1차섬유체(20)를 세절한 2차섬유체(30)를 일정량 저장할 수 있는 저장공간이 부여될 수 있다. 아울러, 상기 제2본체(35)는 2차섬유체(30)를 이송하기 위한 제2이송브로워(351)가 설치되는데, 이러한 제2이송브로워(351)에는 2차섬유체(30)를 제3세절기(4)로 공급하기 위한 이송관(352), 예컨대 상기 제3세절기(4)의 컨베이어(41)에 관연결되는 이송관(351)이 설치되는데, 이렇게 2차섬유체(30)를 제2이송브로워(351) 및 이송관(352)을 통해 이송하면 서로 뭉쳐져 있는 2차섬유체(30)를 분산시키는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

이와 같은 구성에 따르면, 상기 제2세절기(3)는 제2세절드럼(34)과 제2가이드롤러(33)의 사이로 1차섬유체(20)를 투입하면, 제1세절기(2)의 제1세절날(241) 및 제1세절홈(231)의 틈새보다 상대적으로 틈새가 좁고 촘촘히 배열된 제2세절날(341) 및 제2세절홈(331)의 사이에서 1차섬유체(20)를 2차세절하며, 이렇게 1차섬유체(20)를 세절한 2차섬유체(30)를 제2이송브로워(351)를 통해 제3세절기(4)로 이송하는 기능을 수행한다.

상기 제3세절기(4)는 컨베이어(41)와, 이송롤러(42)와, 다수의 세절롤러(43)와, 제3본체(44)를 포함하여 구성된다.

상기 컨베이어(41)는 제2섬유체(30), 즉 이송관(352)을 통해 상기 제2본체(3)로 부터 공급되는 2차섬유체(30)를 이송하는 수단이다.

상기 이송롤러(42)는 닥나무 백피를 1,2차에 걸쳐 세절함에 따라 비교적 잘게 세절된 상태의 2차섬유체(30)를 상기 세절롤러(43) 방향으로 원활히 공급하기 위해 그 외면에 다수의 이동돌기(421)가 소정간격을 두고 돌출된 구조를 갖는다.

상기 다수의 세절롤러(43)는 상기 이송롤러(42)의 후방에 설치된다. 이와 같은 세절롤러(43)들은 도 1에서와 같이 7개의 롤러로 구성할 수 있고, 필요에 따라서는 그 수를 가감할 수 있는 것이다. 이때, 상기 각 세절롤러(43)들은 외면에 세절칼날(431)이 사선형태 또는 직선형태로 형성됨과 아울러 미늘형태의 돌기로 구성된다. 이를 자세히 설명하면, 7개가 상호 접하도록 구성되는 세절롤러(43)의 경우는 세절칼날이 사선형태로 돌출설치된 제1세절롤러(43a)와, 상기 제1세절롤러와 접하게 설치되며 외면에는 상기 세절칼날과 대응하는 세절칼날이 돌출설치된 제2세절롤러(43b)와, 상기 제2세절롤러(43b)와 접하게 설치되며 외면에는 상기 제2세절롤러의 세절칼날에 대하여 간격이 좁게 배열되는 세절칼날이 돌출설치된 제3세절롤러(43c)와, 상기 제3세절롤러(43c)와 접하게 설치되며 외면에는 상기 제3세절롤러(43c)의 세절칼날과 대응하는 세절칼날이 형성된 제4세절롤러(43d)와, 상기 제4세절롤러(43d)와 접하게 설치되며 외면에는 상기 제4세절롤러(43d)의 세절칼날과 대응하는 세절칼날이 돌출설치된 제5세절롤러(43e)와, 상기 제5세절롤러(43e)와 접하게 설치되며 외면에는 상기 제5세절롤러(43e)의 세절칼날보다 촘촘히 배열된 세절칼날이 돌출설치된 제6세절롤러(43f)와, 상기 제6세절롤러(43f)와 접하게 설치되며 외면에는 상기 제6세절롤러의 세절칼날과 교번되는 위치에 삼각돌기형태의 세절칼날이 돌출설치된 제7세절롤러(43g)를 포함하여 구성할 수 있다. 이와 같은 구성에 따르면, 세절롤러(43(43a ~ 43g))들은 사선형태 또는 직선형태로 배열됨과 아울러 미늘형태로 구성된 세절칼날을 통해 2차섬유체(30)를 빗질하는 구조로 다수 번에 걸쳐 빗질하듯이 세절함으로써 실을 성형하는데 용이한 형태의 닥섬유(40)를 얻을 수 있는 것이다. 특히, 상기 세절롤러(43(43a ~ 43g))들에 형성된 세절칼날(431)은 2차섬유체(30)를 다수 번에 걸쳐 미세하게 세절하여 닥섬유(40)로 형성할 수 있도록 상당히 촘촘하게 배열됨과 아울러 세절되는 2차섬유체(30)가 제1세절롤러~제7세절롤러(43a ~ 43g)까지 원활하게 이송될 수 있도록 상호 대응하는 형태, 예컨대 제1세절롤러(43a)의 세절칼날에 붙어 있는 제2섬유체(30)를 제2세절롤러(43b)의 세절칼날이 긁어내며 세절할 수 있는 형태로 구성된다. 아울러, 상기 세절롤러들에 형성된 세절칼날은 서로 교번하는 형태로 배열되어 2차섬유체(30)를 잡아당겨 미세하게 해체함으로써, 해면작용을 수행할 수 있어 2차섬유체(30)를 닥섬유(40)로 성형할 수 있는 것이다.

한편, 상기 제3본체(4)는 상기 세절롤러(43(43a ~ 43g))들을 수용할 수 있는 함체로 구성된다. 이와 같은 제3본체는 바람직하게 개폐가능한 개폐문을 포함할 수 있으며, 2차섬유체(30)를 세절하여 형성된 닥섬유(40)를 일정량 저장할 수 있는 저장공간이 부여될 수 있다.

도 1을 다시 참조하면, 상기와 같은 닥섬유 제조장치를 통한 1차 세절단계(S2)는 솜 제조장치의 제1세절기(10)를 이용하여 가공된 백피(10)를 가늘게 세절하는 공정으로, 제1세절드럼(24)과 제1가이드롤러(23) 사이에 백피를 투입하면, 상기 백피는 제1세절드럼(24)의 외면에 구비된 제1세절날(241)에 의해 뜯겨 1차섬유체(20)로 가공된다.

또한, 2차 세절단계(S3)는 제2세절기(3)를 이용하여 1차섬유체(20)를 그보다 더 미세하게 세절가공하는 공정으로, 제2세절드럼(34)과 제2가이드롤러(33)의 사이에 1차섬유체(20)를 투입하면, 상기 1차섬유체(20)는 제2세절드럼(34)의 외면에 구비된 원뿔형상의 제2세절날(341)에 의해 뜯겨 2차섬유체(30)로 가공된다.

마지막으로, 3차 세절단계(S4)는 제3세절기(4)를 이용하여 2차섬유체(30)를 그 보다 더 미세하게, 즉 솜형태로 성형되도록 세절가공하는 공정으로, 다수의 세절롤러들에 2차섬유체(30)를 투입하면, 상기 2차섬유체(30)는 각 세절롤러(43)에 마련된 세절칼날(431)을 통해 세절되어 닥섬유(40)로 가공된다.

한편, 혼합단계(S5)에서는 닥섬유와 천연섬유소재를 적정 배합비로 비터(Beater)에 각각 넣어 습식공법으로 혼합한 후 건조한다. 이때에는 닥섬유에 포함된 불순물을 제거하는 과정을 더 포함하며 닥섬유와 천연섬유소재를 알칼리성 용액에 넣어 20-30분 삶아 물에 수세한 후 건조한다. 또 다르게는 닥섬유와 천연섬유소재를 소정농도의 가소제(.Ethylene glycol, Di-etylene glycol,Glycerol, Olive Oil, Castor

Oil, Silicon Oil등이며 가지제(fatliquoring agent) 로는 황산오일, 아황산오일, 술폰산오일, 비누, 인산오일)가 첨가된 용액에 소정시간동안 침적시킨 후 건조할 수도 있다.

여기서, 상기한 천연섬유소재는 면섬유, 모섬유, 견섬유, 마섬유 중 어느 하나를 적용할 수 있으며, 닥섬유에 상기 천연섬유소재를 1종 이상으로 혼합할 수 있는데, 바람직한 혼합비는 닥섬유 5~95 중량%에 천연섬유소재 5~95 중량%를 적용할 수 있다.

한편, 염색단계(S6)는 상기 혼합단계(S5)에서는 닥섬유와 천연섬유소재를 혼합한 혼합섬유에 사용자가 원하는 임의의 색을 입히는 공정으로, 혼합섬유를 천연 또는 인공염료에 담가 색을 입힌다.

한편, 절단단계(S7)는 염색이 완료된 혼합섬유를 실로 제조하기 용이한 크기로 절단하는 공정으로, 이는, 7~10cm의 길이로 절단하여 두꺼운 섬유형태로 이루어지도록 하기 위함이다.

한편, 방적단계(S9)는 혼합섬유를 혼방사로 만드는 공정으로,

상기 절단된 혼합섬유를 혼타면(Browing), 소면(Carding), 연조(Drawing), 조방(Roving) 및 정방(Spinning) 공정을 수행한다.

이때, 상기 혼타면은 혼합섬유를 잘 풀어 먼지나 잡티, 불순물을 제거하면서 정면하는 과정이다.

상기 소면은 상기 혼타면 공정에서 개면과 정면과정을 거쳐도 잡티나 덩어리로 섬유가 뭉쳐있거나 엉켜있는 경우가 있으므로 이런 잡물들을 제거하면서 뭉친 섬유들을 한올 한올 분리하는 과정이다.

상기 정소면은 소면과정에서 원면에 붙은 잡물을 제거한 다음 생산된 카드사는 그래도 엉킴이나 잡물이 눈에 띄고 잔털도 많으며 실의 굵기도 균일하지 못하다. 고르지 못한 굵기로 인해 가는 부분에는 꼬임이 많고, 굵은 부분에는 많은 섬유가 뭉쳐 슬럽(SLUB)이 생겨 꼬임이 적어 결국 실의 꼬임이 균일하지 못한 관계로 실의 강도도 떨어지는 문제점이 생긴다. 이러한 결점을 제거하기 위한 방법이 정소면이다

상기 연조는 카드나 COMBING과정에서 나온 슬라이버 6-8 가닥을 2-3회 합쳐 가늘게 늘리면서 섬유를 반듯하고 고르게 펴주는 과정이다.

상기 조방은 연조과정에서 나온 가늘고 고르게 슬라이버를 가는 굵기로 슬라이버를 늘리는 과정이다.

상기 정방은 사용자가 원하는 굵기가 되도록 꼬임을 주고 보빈에 감는 과정이다.

이때, 상기 혼타면(Browing), 소면(Carding), 연조(Drawing), 조방(Roving) 및 정방(Spinning) 공정은 방적과정에서 일반적으로 수행하는 공정의 공지 기술로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 권사단계(S11)는 방적이 완료된 천연혼방사가 출고될 제품의 형태에 따라 실의 굵기, 권취되는 권취량에 따라 보빈에 감는 공정이다.

이와 같은 제조방법을 통해 제조된 닥나무를 이용한 천연혼방사는 의류 및 침구류와 같이 실을 이용하는 모든 산업분야에 적용함으로써, 주원료의 특성인 경량성, 흡수 및 건조성, 항균성 및 자외선 차단성이 제품에 그대로 반영되어 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 것이다.

1 : 닥섬유 제조장치 2 : 제1세절기
3 : 제2세절기 4 : 제3세절기
10 : 닥나무 백피 20 : 1차섬유체
21 : 컨베이어 22,22' : 제1,제2압착롤러
23 : 제1가이드롤러 24 : 제1세절드럼
25 : 제1본체 30 : 2차섬유체
31 : 컨베이어 32,32' : 제1,제2압착롤러
33 : 제2가이드롤러 34 : 제2세척드럼
35 : 제2본체 40 : 솜
41 : 컨베이어 42 : 이송롤러
43 : 세절롤러 43a ~ 43g : 제1 ~ 제7세절롤러
44 : 제3본체 231 : 제1세절홈
241 : 제1세절날 251 : 제1이송브로워
252 : 배출관 331 : 제2세절홈
341 : 제2세절날 351 : 제2이송브로워
421 : 이동돌기 431 : 세절칼날

Claims

흑피와 백피로 이루어진 닥나무 껍질을 알칼리로 처리하여 흑피를 제거하고, 준비된 백피를 표백제로 표백한 후, 수차례의 습식과정을 통해 수분을 함유한 부드러운 백피로 가공하는 닥나무백피 준비단계;
제1세절날이 배열형성된 제1세절드럼이 구비된 제1세절기에 가공된 백피를 투입하여 1차섬유체를 형성하는 1차 세절단계;
제2세절날이 배열형성된 제2세절드럼이 구비된 제2세절기에 상기 1차섬유체를 투입하여 1차섬유체 보다 미세한 2차섬유체를 가공하는 2차 세절단계;
세절칼날이 배열형성된 다수의 세절롤러가 구비된 제3세절기에 상기 2차섬유체를 투입하여 상기 2차 섬유체를 닥섬유로 가공하는 3차 세절단계;
상기 3차 세절단계를 통해 준비된 닥섬유와 천연섬유소재를 적정 배합비로 비터(Beater)에 각각 넣어 습식공법으로 혼합한 후 건조하는 혼합단계;
건조된 혼합섬유에 사용자가 원하는 임의의 색으로 염색하는 염색단계;
염색된 혼합섬유를 절단기를 통해 7-10cm의 길이로 다시 절단하여 두꺼운 섬유 형태로 이루도록 절단하는 절단단계;
절단된 혼합섬유를 혼타면(Browing), 소면(Carding), 연조(Drawing), 조방(Roving) 및 정방(Spinning) 공정을 수행하는 방적단계; 및
상기 방적단계를 통해 제조된 혼방사를 보빈에 감는 권사단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 닥나무를 이용한 천연혼방사 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 천연섬유소재는 면섬유, 모섬유, 견섬유, 마섬유 중 어느 하나를 1종 이상으로 혼합, 적용된 것을 특징으로 하는 닥나무를 이용한 천연혼방사 제조방법.