KR102432799B1 - 삼베실용 대마 껍질의 탈색 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 삼베실용 대마 껍질의 탈색 방법에 관한 것으로서, 대마 껍질 원사를 준비하는 단계, 준비된 대마 껍질 원사를 펼치는 펼침 작업 단계, 소정 크기의 합성 수지 그물망을 준비하여 상기 펼쳐진 대마 껍질 원사를 소정량 주입하는 단계, 표백제인 탈색용 알카리수에 상기 대마 껍질 원사가 주입된 그물망을 침지후 회전 교반하는 단계, 상기 알카리수를 배수후 침지수로 산성수를 투입하고 회전 교반하여 탈색된 대마 껍질 원사를 중화 처리하는 중화 처리 단계, 상기 산성수를 배수 후 정련수로 침지수를 만들고 중화된 대마껍질 원사를 회전 교반을 통해 정련 처리하는 정련 처리 단계, 상기 정련수를 배수후 정련된 대마 껍질 원사를 냉수를 수세수로 처리하는 수세 처리 단계, 그리고, 수세수를 배수후 수세된 대마 껍질 원사를 탈수 작업 후 건조하여 탈색된 대마 껍질 원사를 완성하는 단계를 포함한다.

Description

삼베실용 대마 껍질의 탈색 방법{A decolorization method of hemp rind for burlap thread}

본 발명은 삼베실용 대마 껍질의 탈색 방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 생리대나 화장용 토너솜 등에 사용되는 삼베솜을 타기전 재료인 삼베실을 미관상 선호색인 백색으로 구현하기 위해 원재료인 대마 껍질을 탈색하여 표백된 색인 백색의 삼베실을 제조하기 위한 삼베실용 대마 껍질의 탈색 방법에 관한 것이다.

지금까지 국내 삼베실의 원료인 대마 원단은 중국산 대마원사(실)를 수입해서 그 원단을 제직하여 삼베실을 제조하고 있다. 삼베실은 타는 과정을 거치게되면 삼베솜이 되어 이를 생리대나 화장솜 등으로 사용시 일반 목화솜에 비해 냄새가 덜하고 피부에 자극이 덜해 관련 고급 제품에 최근 그 사용이 증대되고 있다.

그런데, 최근 품질이 좋지 않는 중국산 대마 원사 대신 동유럽에서 대마원료 즉 대마 껍질을 직접 수입해 원단을 제직해서 삼베실을 제조하여 가격 경쟁력을 갖추면서도 고급 제품을 생산하고자 하는 노력이 진행되고 있다. 그러나 삼베실의 원재료인 대마 껍질의 가공시 미관을 고려하여 먼저 표백 즉 탈색 공정을 거쳐야 하는데 그 첫 단계에서 어려움이 있다.

즉 종래 대마 껍질은 가늘고 긴 원사 형태로 벗겨진 후 압축이 되어 수입이 되면 펼쳐서 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이 대마 껍질의 탈색 장치(일명 '치즈 염색기')내 탈색용 알카리수가 채워진 수용 부재 내부에 그대로 수용 후 강한 수압을 이용하여 중앙 하부에서 상승하여 외주 방향으로 통기공을 통해 알카리수가 수용 부재에서 대류 현상이 일어나게 함으로써 탈색 공정을 수행하였다. 도 1은 종래 기술에 따른 삼베실용 대마 껍질의 탈색 방법에 사용되는 탈색 장치 사진이고, 도 2는 종래 기술에 따른 삼베실용 대마 껍질의 탈색 방법에 사용되는 탈색 장치내 삽입 수용되어 내부에 삼베실용 대마 껍질을 수용하는 수용 부재 사진이다

그런데 상기 종래의 대마 껍질의 탈색 장치는 수용 부재 내 대류 작용에 의해 대마 껍질이 수용 부재의 외경 방향으로 밀려 밀집이 되게 되고 이에 따라 뭉침 현상이 발생하게 되면 도 3과 같이 밀집된 중앙부의 대마 껍질의 일부가 탈색이 되지 않거나, 강한 수압에 의해 원사가 끊어져 완성된 삼베실의 품질이 떨어지는 문제점이 있었다.

KR 10-2409989 B1 KR 10-2017-0075297 A KR 10-1840130 B1

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상기의 문제점을 해결하여, 대마 껍질의 탈색 공정시 뭉침 현상을 방지하여 골고루 탈색이 이루어지도록 하며, 탈색시 적절한 강도로 대마 껍질의 탈색이 이루어지도록 하여 완성된 대마 껍질 원사가 잘게 끊어지는 현상을 방지할 수 있는 삼베실용 대마 껍질의 탈색 방법을 제공하는 것이다.

상기의 과제 해결을 위한 본 발명에 따른 삼베실용 대마 껍질의 탈색 방법은 대마 껍질 원사를 준비하는 단계, 준비된 대마 껍질 원사를 펼치는 펼침 작업 단계, 소정 크기의 합성 수지 그물망을 준비하여 상기 펼쳐진 대마 껍질 원사를 소정량 주입하는 단계, 표백제인 탈색용 알카리수에 상기 대마 껍질 원사가 주입된 그물망을 침지후 회전 교반하는 단계, 상기 알카리수를 배수후 침지수로 산성수를 투입하고 회전 교반하여 탈색된 대마 껍질 원사를 중화 처리하는 중화 처리 단계, 상기 산성수를 배수 후 정련수로 침지수를 만들고 중화된 대마껍질 원사를 회전 교반을 통해 정련 처리하는 정련 처리 단계, 상기 정련수를 배수후 정련된 대마 껍질 원사를 냉수를 수세수로 처리하는 수세 처리 단계, 그리고, 수세수를 배수후 수세된 대마 껍질 원사를 탈수 작업 후 건조하여 탈색된 대마 껍질 원사를 완성하는 단계를 포함한다.

상기 합성 수지 그물망은 가로 세로 각각 대략 30 내지 60 센티미터의 크기의 사각형 그물망이나 직경이 대략 30 내지 60 센티미터인 원형 그물망일 수 있다.

상기 합성 수지 그물망에 주입되는 대마 껍질 원사의 양은

한 그물망 당 0.5 내지 2 킬로그램인 것이 바람직하다.

상기 각 단계에서 상기 회전 교반은 수직 회전 교반을 수행하는 것이 바람직하며, 분당 회전수는 15 내지 30rpm인 것이 바람직하다.

표백제인 침지수로 사용되는 탈색용 알카리수는 차아염소산소다(NaOCl)를 물에 희석하여 사용하며, 물과의 희석 비율은 물 1리터 당 30 내지 70 그램인 것이 바람직하다.

상기 탈색용 알카리수는 온도를 섭씨 60 내지 80도까지 승온한 후 1 내지 3시간 회전 교반을 실시할 수 있다.

상기 중화 처리는 상기 알카리수를 배수 후 희석된 빙초산 수를 중화수인 산성수로 침지수로 사용할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 삼베실용 대마 껍질의 탈색 방법에 의하면, 대마 껍질의 원사를 적절한 크기의 합성 수지 그물망에 주입 후 탈색용 알카리수에 침지 및 교반 작업 공정등을 수행함으로써 대마 껍질 전체의 균질한 탈색이 이루어질 뿐만 아니라 합성 수지 그물망에 의해 1차 보호되고 회전 교반의 적절한 회전 속도 및 강도에 의해 탈색 공정시 받는 충격을 완화하여 대마 껍질 원사가 잘게 끊어지는 현상을 방지하여 품질이 우수한 삼베실을 생산할 수 있는 유리한 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 삼베실용 대마 껍질의 탈색 방법에 사용되는 탈색 장치 사진,
도 2는 종래 기술에 따른 삼베실용 대마 껍질의 탈색 방법에 사용되는 탈색 장치내 삽입 수용되어 내부에 삼베실용 대마 껍질을 수용하는 수용 부재 사진,
도 3은 종래 기술에 따른 삼베실용 대마 껍질의 탈색 방법에 사용되는 탈색 장치를 이용하여 표백후 후처리 공정을 거쳐 나온 불량 삼베실의 사진,
도 4는 본 발명에 따른 삼베실용 대마 껍질의 탈색 방법의 각 공정 순서도,
도 5는 본 발명에 따른 삼베실용 대마 껍질의 탈색 방법을 통해 탈색될 대마 껍질 원사를 준비하는 공정을 나타낸 사진,
도 6은 준비 된 대마 껍질 원사를 펼치는 공정을 나타낸 사진,
도 7 및 도 8은 각각 펼쳐진 대마 껍질 원사를 소정 크기 및 무게별도 담기 위한 합성 수지 그물망 사진 및 합성 수지 그물망에 대마 껍질 원사가 주입된 공정을 나타낸 사진,
도 9는 탈색용 알카리수등의 침지수에 대마 껍질 원사가 주입된 그물망을 침지후 교반하는 교반 장치 사진,
도 10 및 도 11은 각각 교반 장치 내 페달의 회전을 통해 교반 공정이 이루어지고 있는 공정을 나타낸 사진, 그리고,
도 12는 최종 탈색 작업이 완료되어 제조된 삼베실의 사진이다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 기술하는 실시예는 본 발명의 이상적인 순서도 및 사진을 참고하여 설명될 것이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 따른 삼베실용 대마 껍질의 탈색 방법을 도 4 내지 도 12를 참조하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 삼베실용 대마 껍질의 탈색 방법의 각 공정 순서도,도 5는 본 발명에 따른 삼베실용 대마 껍질의 탈색 방법을 통해 탈색될 대마 껍질 원사를 준비하는 공정을 나타낸 사진, 도 6은 준비 된 대마 껍질 원사를 펼치는 공정을 나타낸 사진, 도 7 및 도 8은 각각 펼쳐진 대마 껍질 원사를 소정 크기 및 무게별도 담기 위한 합성 수지 그물망 사진 및 합성 수지 그물망에 대마 껍질 원사가 주입된 공정을 나타낸 사진, 도 9는 탈색용 알카리수 등의 침지수에 대마 껍질 원사가 주입된 그물망을 침지후 교반하는 교반 장치 사진, 도 10 및 도 11은 각각 교반 장치 내 페달의 회전을 통해 교반 공정이 이루어지고 있는 공정을 나타낸 사진, 그리고, 도 12는 최종 탈색 작업이 완료되어 제조된 삼베실의 사진이다.

본 발명에 따른 삼베실용 대마 껍질의 탈색 방법은 먼저 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 대마 껍질 원사를 준비하는 단계(S10)에서 출발한다.

즉 대마 껍질을 박피하여 가늘고 긴 원사 형태로 벗겨진 후 건조되어 운반 및 보관이 편리하도록 소정 크기로 압축된 대마 껍질 원사를 준비한다. 이러한 대마 껍질 원사는 통상 나무 껍질색 또는 갈색을 띄게 되므로 삼베실로 사용시 미관을 위해 흰색으로의 탈색 즉 표백이 필요하게 되며 이에 따른 본 발명에 따른 삼베실용 대마 껍질의 탈색 방법이 사용되게 된다.

그럼 다음, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 압축 상태의 대마 껍질 원사의 펼침 작업을 진행한다(S20).

즉 수작업 등을 이용하여 압축 상태의 대마 껍질 원사를 내부로 표백제인 탈색용 알카리수 등의 침지수가 잘 침투하고 소량 단위로 작업을 하기 위해 풀어 헤치는 작업을 진행하게 된다.

이후, 도 7과 같이 소정 크기의 합성 수지 그물망을 준비하여(S30), 도 8과 같이 펼쳐진 대마 껍질 원사를 소정량 주입하는 단계를 진행한다(S40).

합성 수지 그물망은 일반적으로 시중에 유통되고 있는 폴리에스테르 등 계열 소재인 옷감 빨래용 망을 이용하며, 그물코의 크기에 관해서는 특별한 제한을 둘 필요는 없으며, 합성 수지 그물망의 전체 크기는 교반 작업시 운반 편의성 및 대마 껍질 원사에 고른 침지수의 투입 조건을 고려하여 가로 세로 각각 대략 30 내지 60 센티미터의 크기의 사각형 그물망이나 직경이 대략 30 내지 60 센티미터인 원형 그물망을 사용하는 것이 바람직하다. 합성 수지 그물망은 주입된 대마 껍질 원사를 탈색 과정에서 물리적으로 보호할 뿐만 아니라 과도한 뭉침 현상을 방지하는 역할을 수행한다.

또한, 상기 합성 수지 그물망에 주입되는 대마 껍질 원사의 양은 교반 작업시 운반 편의성, 대마 껍질 원사에 고른 침지수의 투입 조건 및 회전 교반의 적절 조건 등을 고려하여 대략 한 그물망 당 0.5 내지 2 킬로그램 정도를 주입하는 것이 바람직하며 본 실시예에서는 한 그물망 당 1킬로그램의 펼쳐진 대마 껍질 원사를 주입하였다.

그런 다음, 표백제인 탈색용 알카리수에 대마 껍질 원사가 주입된 합성 수지 그물망을 침지후 회전 교반하는 공정을 수행한다(S50).

이를 자세히 살펴보면 도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이 수직 방향 회전축에 외경 방향으로 복수개의 페달이 구비된 교반이 가능한 교반 장치내에 탈색용 알카리 수를 채운 후 복수개의 대마 껍질 원사가 주입된 합성 수지 그물망을 넣고 회전 교반을 하면서 대마 껍질 원사 전체에 골고루 침지수인 탈색용 표백제가 침투하여 균일한 표백이 이루어 지도록 한다. 회전 교반은 수평 방향 회전 교반보다 수직방향 회전 교반이 이루어지는 것이 바람직한데 그 이유는 수직 회전 교반을 하게 되면 페달에 의해 하부로 침지된 그물망이 다시 부력에 의해 상승하여 원 위치로 복귀가 가능하므로 수평 방향 회전 교반시 복수개의 그물망이 외경 방향으로 군집하는 현상을 방지하여 교반 장치의 부하를 방지하고 균일 교반이 이루어질 수 있기 때문이다.

이때 교반 장치의 분당 회전수는 15 내지 30rpm 정도가 적당한데 너무 빠르면 비록 그물망에 주입되어 있다고 하더라도 대마 껍질 원사에 과도한 충격을 주어 대마 껍질 원사가 잘게 부서지는 문제를 일으킬 수 있으며 너무 느리면 작업 속도 저하와 더불어 대마 껍질 원사 전체에 침지수인 탈색용 알카리수가 골고루 침투하는 것이 저하되는 문제점이 있을 수 있기 때문이다.

한편, 표백제인 침지수로 사용되는 탈색용 알카리수는 차아염소산소다(NaOCl)를 물에 희석하여 사용하며, 물과의 희석 비율은 물 1리터 당 30 내지 70 그램으로 희석하여 사용한다.

차아염소산소다는 시중에 유통되는 중량 12wt%이상, pH 11이상, Cl(%) 11.43 이상인 CAS.NO : 7681-52-9를 사용하였다.

또한 회전 교반은 교반 장치내 표백제인 침지수의 온도를 섭씨 60 내지 80도까지 승온한 후 대략 1 내지 3시간 정도 회전 교반을 실시한다.

본 실시예에서는 물 2톤에 차아염소산소다 100 킬로그램을 희석하여 섭씨 70도 온도에서 2시간 회전 교반을 실시하였다.

이후 알카리수 배수후 침지수로 산성수를 투입하고 회전 교반하여 탈색된 대마 껍질 원사의 중화 처리를 진행한다(S60).

중화 처리는 탈색후 알카리성인 대마 껍질 원사를 중화하기 위해 알카리수의 배수 상태등을 고려하여 그 수치가 달라질 수 있으나 본 실시예서는 물 2톤에 빙초산 1 킬로그램을 희석하여 중화수인 산성수로 침지수를 만들고 이를 대략 50도로 승온하여 대략 20분간 회전 교반을 실시하여 알카리성인 대마 껍질 원사가 PH가 7이 되도록 하였다. 물론 중화수, 승온 온도, 회전 교반 시간등은 실시간 체크를 통해 PH가 7이 되기 위해 그 수치가 변경가능함은 물론이다.

그런 다음 중화수인 산성수를 배수 후 정련수로 침지수를 만들고 중화된 대마껍질 원사를 회전 교반을 통해 정련 처리한다(S70).

정련수는 중화수의 배수 상태등을 고려하여 그 수치가 달라질 수 있으나 본 실시예서는 물 2톤에 정련제인 비누 1 킬로그램을 희석하여 정련수인 침지수를 만들고 이를 대략 50도로 승온하여 대략 20분간 회전 교반을 실시하여 중화된 대마 껍질 원사의 1차적 불순물을 제거한다. 물론 정련수, 승온 온도, 회전 교반 시간등은 실시간 체크를 통해 정련 정도를 고려 그 수치가 변경가능함은 물론이다.

그런 다음 정련수를 배수후 정련된 대마 껍질 원사를 냉수를 수세수로 하여 수세 처리하는 공정을 수행한다(S80).

즉 상온 상태의 가열하지 않는 냉수를 다시 수세수로 침지수를 만들고 정련된 대마 껍질 원사를 회전 교반을 통해 수세하여 추가적으로 불순물을 제거하는 공정을 수행한다. 통상 상온 상태의 냉수는 20 내지 25도일수 있으나 계절에 따른 상한과 하한이 변동 가능함은 물론이다. 본 실시예에서 수세는 충분한 이물질 제거를 위해 2회 실시하였다.

그런 다음 수세수를 배수후 수세된 대마 껍질 원사를 탈수기 등을 이용하여 탈수 작업을 수행(S90)하고, 특별한 제한은 없으나 그물망에서 꺼낸 탈수된 대마 껍질 원사를 상온에서 하루 정도 자연 건조 작업을 거치면(S100), 도 12와 같이 흰색으로 균일하게 표백되고 잘게 끊어짐 현상이 없는 고품질의 삼베실을 얻을 수 있게 된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태의 공정 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (7)

1. 대마 껍질 원사를 준비하는 단계,
   준비된 대마 껍질 원사를 펼치는 펼침 작업 단계,
   소정 크기의 합성 수지 그물망을 준비하여 상기 펼쳐진 대마 껍질 원사를 소정량 주입하는 단계,
   표백제인 탈색용 알카리수에 상기 대마 껍질 원사가 주입된 그물망을 침지후 회전 교반하는 단계,
   상기 알카리수를 배수후 침지수로 산성수를 투입하고 회전 교반하여 탈색된 대마 껍질 원사를 중화 처리하는 중화 처리 단계,
   상기 산성수를 배수 후 정련수로 침지수를 만들고 중화된 대마껍질 원사를 회전 교반을 통해 정련 처리하는 정련 처리 단계,
   상기 정련수를 배수후 정련된 대마 껍질 원사를 냉수를 수세수로 처리하는 수세 처리 단계, 그리고,
   수세수를 배수후 수세된 대마 껍질 원사를 탈수 작업 후 건조하여 탈색된 대마 껍질 원사를 완성하는 단계
   를 포함하는
   삼베실용 대마 껍질의 탈색 방법.
2. 제1항에서,
   상기 합성 수지 그물망은
   가로 세로 각각 30 내지 60 센티미터의 크기의 사각형 그물망이나 직경이 30 내지 60 센티미터인 원형 그물망인
   삼베실용 대마 껍질의 탈색 방법.
3. 제1항에서,
   상기 합성 수지 그물망에 주입되는 대마 껍질 원사의 양은
   한 그물망 당 0.5 내지 2 킬로그램인
   삼베실용 대마 껍질의 탈색 방법.
4. 제1항에서,
   상기 각 단계에서 상기 회전 교반은
   수직 회전 교반을 수행하며,
   분당 회전수는 15 내지 30rpm인
   삼베실용 대마 껍질의 탈색 방법.
5. 제1항에서,
   표백제인 침지수로 사용되는 탈색용 알카리수는
   차아염소산소다(NaOCl)를 물에 희석하여 사용하며,
   물과의 희석 비율은 물 1리터 당 30 내지 70 그램인
   삼베실용 대마 껍질의 탈색 방법.
6. 제5항에서,
   상기 탈색용 알카리수는
   온도를 섭씨 60 내지 80도까지 승온한 후 1 내지 3시간 정도 회전 교반을 실시하는
   삼베실용 대마 껍질의 탈색 방법.
7. 제1항에서,
   상기 중화 처리는
   상기 알카리수를 배수 후 희석된 빙초산 수를 중화수인 산성수로 침지수로 사용하는
   삼베실용 대마 껍질의 탈색 방법.
   

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