KR101963083B1 - 친환경 재생 소가죽의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 소가죽 제조시 발생하는 부산물이나 또는 폐기물에 폴리에스터 섬유를 넣어 소가죽 재생 원단을 제조하고 이를 환원제에 침지시켜 크롬을 제거한 친환경 재생 소가죽의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명은 소가죽 단섬유에 내구성과 탄성이 우수한 폴리에스터 섬유를 수류교락시켜 제조하므로 강성이나 탄성이 우수한 재생 소가죽 을 제공할 수 있다.
본 발명은 재생원단을 환원제 수용액에 침지시키는 방법으로 잔존하는 3가 크롬 이온을 6가 크롬 이온으로 전환되는 것을 억제 및 제거할 수 있다. 또한, 본 발명은 소가죽 섬유를 물을 사용해서 응고 후 건조시키는 습식방식이나 우레탄수지나 고무 수지에 혼합 반죽하는 방식에 비해 공정이 단순하고 가소제 등 화학 약품의 사용량을 줄일 수 있다.

Description

친환경 재생 소가죽의 제조방법{Method of preparing eco-friendly regenerated cowhide}
본 발명은 친환경 재생 소가죽의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소가죽 제조시 발생하는 부산물이나 또는 폐기물에 폴리에스터 섬유를 넣어 소가죽 재생 원단을 제조하고 이를 환원제에 침지시켜 크롬을 제거한 친환경 재생 소가죽의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 가죽을 가공하는 공정은 먼저, 수침과 석회침을 통해 원피의 오물과 털을 제거한다. 할피(Splitting) 공정은 분할이라고도 하며, 석회침을 거친 나피(Pelt)를 원하는 두께로 나누는 공정이다. 유성(Tanning) 공정은 크롬을 이용하여 동물성 단백질을 광물성 단백질로 변성시킨다. 이러한 공정들을 거친 소가죽은 수분 함유량이 50~60%가 되도록 물짜기를 한 후 등급에 따라 두께를 조절한다. 또한, 두께가 조절된 원단은 염색, 건조, 밀링 및 엠보싱을 거쳐 가죽 원단이 최종적으로 만들어진다.
상기 피혁 제조 공정 중에 특히 피혁의 두께 조절하는 과정 중에 불가피하게 고형 폐기물인 세이빙 가루 또는 스크랩이 발생하게 된다. 이러한 세이빙 조각 또는 스크랩을 재활용하여 재생 가죽을 제조하는 방법이 널리 알려져 있으며, 보통 자동차용 내장재, 실내 장식제 등으로 사용되고 있다.
한국 등록 10-0815634호에는 세이빙 조각을 천연고무나 라텍스에 넣어 처리하는 단계, 방수, 난연제 등을 넣어 혼합하는 단계, 응고시키는 단계, 압착하여 시트를 제조하는 단계를 포함한 재생 피혁 시트 제조방법이 개시되어 있다. 상기 한국등록특허는 피혁 폐기물을 미세화하여 접착물질인 라텍스(Latex)를 단순 믹싱하여 접착하는 습식 방식에 의한 것으로 인장, 인열강도가 매우 약하고, 과도한 화학 약품의 사용으로 인해 2차 오염이나 환경문제가 발생하고, 또한, 소가죽 제조시 크롬을 사용하는 유성(Tanning) 공정으로 인해 소가죽 가루에는 크롬이 상당량 잔존한다는 문제점이 있었다.
본 발명은 재생 섬유간 결합력을 높여 재생 소가죽 원단의 강도를 향상시키는 친환경 재생 소가죽 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 소가죽 가루에 잔존하는 크롬을 제거한 친환경 재생 소가죽 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 습식 공정을 줄여 공정을 단순화시키고 화학 약품 사용을 최소화한 친환경 재생 소가죽 제공방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 양상은
소가죽 가루, 조각, 부산물 또는 폐기물을 분쇄하여 소가죽 단섬유를 제조하는 단계 ;
소가죽 단섬유에 폴리에스터 단섬유를 넣어 혼합하는 단계 ;
혼합된 단섬유를 일정 두께로 압착하여 재생 원단을 제조하는 단계 ;
재생 원단을 건조시키는 제 1 건조 단계 ;
환원제 용액에 상기 재생 원단을 침지시키는 단계 ; 및
상기 재생원단을 물로 세척한 후 건조시키는 제 2 건조 단계를 포함하는 재생 소가죽의 제조방법에 관련된다.
본 발명은 소가죽 단섬유에 내구성과 탄성이 우수한 폴리에스터 섬유를 이용하여 강성이나 탄성이 우수한 재생 소가죽을 제공할 수 있다.
본 발명은 재생원단을 환원제 수용액에 침지시키는 방법으로 잔존하는 3가 크롬 이온을 6가 크롬 이온으로 전환되는 것을 억제 및 제거할 수 있다. 또한, 본 발명은 소가죽 섬유를 물을 사용해서 응고 후 건조시키는 습식방식이나 우레탄수지나 고무 수지에 혼합 반죽하는 방식에 비해 공정이 단순하고 가소제 등 화학 약품의 사용을 배제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 재생 소가죽 제조 공정을 나타낸다.
도 2는 본 발명에서 제조된 재생 소가죽의 사진이다.
도 3은 본 발명에서 제조된 재생 소가죽의 크롬 검출 결과이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 재생 소가죽 제조 공정을 나타내고, 도 2는 본 발명에서 제조된 재생 소가죽의 사진이고, 도 3은 본 발명에서 제조된 재생 소가죽의 크롬 검출 결과이다.
도 1을 참고하면, 본 발명은 분쇄단계, 혼합단계, 재생원단 제조단계, 제 1 건조 단계, 크롬 제거 단계 및 제 2 건조단계를 포함한다.
상기 분쇄단계는 소가죽 가루, 조각, 부산물 또는 폐기물을 분쇄하여 소가죽 단섬유를 제조하는 단계이다. 예를 들면, 상기 분쇄단계는 상기 소가죽 가루 등을 60분 내지 120분 정도 비팅(beating) 처리하면 미세섬유가 노출되어 소가죽 단섬유를 얻을 수 있다.
상기 혼합단계는 소가죽 단섬유에 폴리에스터 섬유(단섬유)를 넣어 혼합하는 단계이다. 상기 폴리에스터 섬유는 강도, 내구성 및 복원율이 우수한 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 섬유일 수 있다.
상기 소가죽 단섬유와 폴리에스터 섬유는 중량비로 99~80 : 1~20, 바람직하게는 95~85 : 5~15 일 수 있다.
상기 재생원단 제조단계는 혼합된 단섬유를 일정 두께로 압착하여 재생 원단을 제조하는 단계이다. 상기 재생원단은 소가죽과 폴리에스터 섬유로 이루어진 천연가죽일 수 있다.
상기 재생원단 제조방법은 공지된 부직포 제조방법을 제한없이 사용할 수 있다.
한편, 상기 재생원단 제조방법은 혼합된 단섬유를 일정 두께로 압착하여 웹을 형성하고 여기에 수압으로 섬유를 교락(entangling)시키는 공지된 스펀레이스 공정을 사용할 수 있다. 즉, 본 발명은 고압의 물을 분사하여 단섬유들이 서로 얽히도록 하여 일정한 강도와 신도를 제공할 수 있다.
본 발명의 재생원단 제조방법은 니들을 이용하여 섬유들을 서로 얽히게 하는 니들펀치법을 배제하는 것은 아니다. 다만, 수압을 이용한 스펀레이스법은 섬유 교락방법으로 50㎏/㎠G이상의 고압수류(High Pressure Water Stream)를 사용하므로 섬유의 손상을 매우 효과적으로 회피할 수 있고, 따라서, 소가죽과 같은 고가의 원단을 제조하는데 유리하다.
이와 같이, 본 발명은 소가죽 단섬유에 내구성과 탄성이 우수한 폴리에스터 단섬유를 사용하므로 강성이나 탄성이 우수한 재생 소가죽을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명은 소가죽 섬유를 물에 라텍스 등 고분자 수지와 함께 넣거나 우레탄수지나 고무 수지에 혼합 반죽하는 방식에 비해 건조과정 등 공정이 단순화되고 다양한 첨가제(가소제, pH 조절제, 접착제 등) 사용을 배제할 수 있다.
상기 제 1 건조단계는 재생원단을 자연건조시키거나 진공펌프를 사용하여 탈수하거나, 프레스로 압착하거나 히터 등으로 가열하여 건조시킬 수 있다. 상기 제 1 건조 단계는 재생원단의 수분이 잔존하지 않도록 한다.
상기 크롬 제거 단계는 환원제 용액에 상기 재생 원단을 침지시키는 단계이다. 상기 환원제로는 탄산칼슘, 탄산리튬, 아황산수소나트륨을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 아황산수소나트륨을 사용할 수 있다. 상기 크롬 제거 단계는 고형분 10%이하의 아황산수소나트륨을 사용할 수 있다.
제 1 건조단계를 통해 건조된 재생원단은 환원제 수용액에 침지되면 환원제가 6가 크롬과 보다 빠르게 반응하여 3가 크롬으로 변환될 수 있다.
상기 크롬 제거 단계는 환원제 수용액으로부터 재생원단을 분리한 후 재생원단을 물로 세척하고, 상기 세척수와 환원제 수용액을 혼합하여 외부로 배출할 수 있다. 따라서, 본 발명은 재생원단을 환원제 수용액에 침지시키는 방법으로 잔존하는 3가 크롬 이온을 6가 크롬 이온으로 전환되는 것을 억제 및 제거할 수 있다.
제 2 건조 단계는 재생원단을 열을 가해 수분을 제거하는 단계이다. 예를 들면, 제 2 건조단계는 열을 가하기 전에 탈수 등으로 물을 어느 정도 제거한 후 히터로 건조시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 방법은 재생 원단에 필수적으로 함유되는 크롬을 제거할 수 있으며, 건식 공정을 이용하므로 화학약품 사용을 하지 않으며, 스펀레이스 공정을 이용하므로 소가죽 섬유의 손상없이 재생 소가죽 원단을 제공할 수 있다.
다른 양상에서 본 발명은 재생소가죽 제조방법으로 제조한 재생 소가죽 원단에 관련된다. 도 2는 본 발명에서 제조한 소가죽 재생원단(샘플 2개)의 사진이다. 상기 재생 원단은 소가죽 섬유와 폴리에스터 섬유가 압착되어 형성된다. 상기 소가죽 단섬유와 폴리에스터 단섬유는 중량비로 99~80 : 1~20, 바람직하게는 95~85 : 5~15 일 수 있다.
상기 재생 소가죽 원단은 아황산수소나트륨 등의 환원제를 이용하여 크롬을 제거하였다.
도 3은 도 2의 재생원단을 공인시험기관에 의뢰해서 받은 시험 성적서이다. 도 3을 참고하면, 상기 소가죽 재생원단(샘플 2개 모두)에는 크롬 6가가 검출되지 않았음을 확인할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 따라서 본 발명의 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허청구범위에 기재된 내용 및 그와 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.

Claims (4)

  1. 소가죽 가루, 조각, 부산물 또는 폐기물을 분쇄 및 비팅(beating)하여 미세섬유를 노출시키는 소가죽 단섬유를 제조하는 단계 ;
    소가죽 단섬유에 폴리에스터 단섬유를 넣어 혼합하는 단계 ;
    혼합된 단섬유를 일정 두께로 압착하여 웹을 형성하고, 여기에 수압으로 섬유를 교락(entangling)시켜 재생 원단을 제조하는 단계 ;
    재생 원단을 건조시키는 제 1 건조 단계 ;
    아황산수소나트륨 수용액에 상기 재생 원단을 침지시켜 6가 크롬을 제거하는 단계 ; 및
    상기 재생원단을 물로 세척한 후 건조시키는 제 2 건조 단계를 포함하고,
    상기 소가죽 단섬유와 폴리에스터 섬유는 중량비로 95~85 : 5~15인 것을 특징으로 하는 재생 소가죽의 제조방법.
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