KR102457937B1 - Method for manufacturing kudzu fiber, and kudzu fiber prepared therefrom - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 칡 섬유의 제조방법 및 이로부터 제조된 칡 섬유에 관한 것으로, 보다 상세하게는 산림 자원 보호를 위해 제거된 칡, 및/또는 착즙 후 버려지는 칡 슬러지,로부터 용이하게 섬유화하여 대량 생산이 가능하고 증해 공정을 거지치 않아 친환경적인 칡 섬유의 제조방법 및 이로부터 제조된 칡 섬유에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing arrowroot fiber and the arrowroot fiber produced therefrom, and more particularly, to easily fiberized arrowroot sludge that is discarded after juicing and/or removed for forest resource protection, so that mass production is possible. It is possible and does not go through a cooking process, and relates to a method for producing an eco-friendly kudzu fiber and the kudzu fiber produced therefrom.
칡은 콩과 칡속에 속하는 다년초로 1일에 10 cm, 1년에 40 m 이상이나 생장하는 덩굴성 식물이며, 강변이나 들판에서 다른 나무 등에 휘감겨서 우거져 있다. 또한 예로부터 인간 생활과 깊이 관계되어 온 식물로, 그 꽃·잎·덩굴·줄기·뿌리 전부를 이용할 수 있는 매유 유익한 식물이다. 그러나 왕성한 성장력과 번식력으로 순식간에 산림 전체를 뒤덮어 조림목이나 육림 목적 수종의 생장을 방행하거나 고사시키며 산림 경관의 훼손과 임지의 관리에 많은 장애가 되고 있다. 이러한 칡은 1970년대까지만 하여도 식용, 약재 등의 다양한 용도로 활용되어 인위적인 채취가 많이 이루어졌기 때문에 칡의 번성이 억제되었으나 사회 여건의 변화에 따라 인위적인 채취가 감소함에 따라 산림 자원을 보호하기 위해 예산을 투입하여 제거하는 작업을 하고 있다. 이렇게 제거된 다량의 칡 넝쿨은 활용이 마땅치 않아 방치되고 있고, 약용 또는 식품 제조 공정에서 배출된 칡 슬러지 또한 폐기되고 있는 실정이다.Arrowroot is a perennial plant belonging to the genus kudzu and a vine that grows at a height of 10 cm per day and 40 m or more per year. It is also a plant that has been deeply related to human life since ancient times, and is a very beneficial plant that can utilize all of its flowers, leaves, vines, stems, and roots. However, due to its strong growth and fertility, it covers the entire forest in an instant, preventing or withering the growth of reforestation trees or trees intended for reforestation, which is a major obstacle to forest landscape damage and management of forest land. Until the 1970s, kudzu was used for a variety of purposes, such as food and medicine, and artificially harvested a lot, so the flourishing of arrowroot was suppressed. We are working on removing it by putting it in. A large amount of arrowroot vines removed in this way are left unattended because they are not suitable for use, and arrowroot sludge discharged from medicinal or food manufacturing processes is also being discarded.
칡의 섬유화는 소규모로 수작업에 의존하는 전통적인 방식으로, 소량 제조되어 공예용 제품에 사용되고 있을 뿐으로 상업적으로 적용하는데 한계가 있다. 이는 대부분의 닥 섬유와 같은 줄기 섬유의 공통적인 현상이다. 줄기 섬유의 특성상 목재 펄프에 비해 가늘고 거친 부분이 많기 때문에 섬유로써 활용할 부분이 매우 적고 원료로부터 섬유화할 수 있는 부분을 채취하는데 어려움이 있기 때문이다.Fiberization of arrowroot is a traditional method that relies on manual labor on a small scale, and there is a limit to commercial application as it is manufactured in small quantities and used for craft products. This is a common phenomenon of stem fibers, such as most duck fibers. This is because, due to the nature of stem fibers, there are many thin and rough parts compared to wood pulp, so there are very few parts to be used as fibers, and it is difficult to collect parts that can be made into fibers from raw materials.
또한, 칡을 섬유화하기 위한 화학적인 방법으로 펄프로 제조하는 방법이 있다. 이는 칡을 알카리 용액에 넣고 고온 및 고압처리하는 증해 공정 및 알카리 성분을 씻어내기 위해 수차례 세척 공정을 거쳐 제조하는데 이로 인해 다량의 폐수가 발생되는 문제점이 있다. In addition, there is a method for producing pulp by a chemical method for fiberizing arrowroot. This is a cooking process that puts arrowroot in an alkali solution and high-temperature and high-pressure treatment, and a washing process several times to wash the alkali component, which causes a large amount of wastewater to be generated.
나아가 상기와 같은 방법으로 섬유화한 칡 섬유는 마 섬유보다도 뻣뻣하고 섬유장도 일정치 않아 제직 또는 편직에 적용할 수 있는 실로 제조하기가 힘든 문제가 있다.Furthermore, the arrowroot fiber fiberized by the above method is stiffer than the hemp fiber and the fiber length is not uniform, so it is difficult to manufacture a yarn applicable to weaving or knitting.
따라서 폐기되는 칡 넝쿨 및 칡 슬러지로부터 섬유화가 용이하면서도 환경 친화적인 방법으로 대량 생산할 수 있는 제조방법의 개발이 요구되는 실정이다.Therefore, there is a need to develop a manufacturing method capable of mass-producing the discarded arrowroot vines and arrowroot sludge in an environment-friendly and easy-to-fiber way.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 기존에 폐기되던 칡, 및/또는 칡 슬러지로,부터 용이하게 섬유화하여 대량 생산이 가능하고 증해 공정을 거지치 않아 친환경적인 칡 섬유 제조방법 및 이로부터 제조된 칡 섬유를 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention is an environmentally friendly arrowhead fiber manufacturing method and An object of the present invention is to provide arrowroot fibers prepared therefrom.
본 발명의 상기 목적 및 기타 목적은 하기 설명된 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.The above and other objects of the present invention can all be achieved by the present invention described below.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (i) 칡 슬러지 또는 절단된 칡을 준비하는 단계; (ii) 칡 슬러지 또는 절단된 칡을 건조하는 단계; (iii) 건조된 칡을 0.5 내지 4 cm 길이로 파쇄하는 파쇄단계; (iv) 파쇄된 칡을 100 내지 500 메쉬(mesh) 크기로 분쇄하여 칡 파우더(powder)로 만드는 분말화 단계; (v) 칡 파우더 및 종이 원료를 혼합하여 칡 종이로 제조하는 제지단계; (vi) 칡 종이를 폭 1 내지 4 mm로 길이 방향으로 슬릿팅(slitting)하는 단계; 및 (vii) 슬릿팅된 칡 종이를 연사기로 꼬임을 부여하여 칡 섬유로 제조하는 연사 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 칡 섬유의 제조방법을 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention comprises the steps of (i) preparing kudzu sludge or cut kudzu; (ii) drying the arrowroot sludge or the cut arrowroot; (iii) a crushing step of crushing the dried arrowroot to a length of 0.5 to 4 cm; (iv) pulverizing the crushed arrowroot to a size of 100 to 500 mesh to make arrowhead powder; (v) a papermaking step of mixing arrowroot powder and paper raw materials to produce arrowroot paper; (vi) slitting arrowroot paper in the longitudinal direction to a width of 1 to 4 mm; and (vii) twisting the slit arrowhead paper with a twisting machine to produce arrowhead fibers.
또한, 본 발명은 상기의 칡 섬유의 제조방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 칡 섬유를 제공한다.In addition, the present invention provides a arrowroot fiber, characterized in that produced by the method for producing the arrowroot fiber.
본 발명에 따르면, 폐기되던 칡 슬러지 및 칡 넝쿨로부터 강도 및 촉감이 우수한 칡 섬유를 용이하게 대량으로 제조하는 방법을 제공하는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect of providing a method for easily mass-producing arrowroot fibers having excellent strength and feel from discarded arrowroot sludge and arrowhead vines.
또한, 본 발명은 폐기되던 칡 및 칡 슬러지로부터 섬유를 제조함으로써 자원을 재활용하고, 증해 공정을 거치지 않음으로써 폐수가 발생되지 않아 친환경적인 제조방법을 제공하는 효과가 있다. In addition, the present invention has the effect of providing an eco-friendly manufacturing method because wastewater is not generated by recycling resources by manufacturing fibers from discarded arrowroot and arrowroot sludge, and not going through a cooking process.
도 1은 본 발명에 의한 칡 섬유의 제조방법의 전체 공정을 나타낸 공정도이다.
도 2는 건조된 칡 슬러지(왼쪽) 및 칡 줄기(오른쪽)를 촬영한 사진이다.
도 3은 칡 파우더를 촬영한 사진이다.
도 4는 칡의 1차 파쇄단계에 이용되는 칼날 방식의 파쇄기에 대한 사진이다.
도 5는 칡의 2차 파쇄단계에 이용되는 압축 롤러식 파쇄기 및 압축 롤러식 파쇄기를 통과한 칡에 대한 사진이다.
도 6은 칡의 분말화 단계에 이용되는 로터 비터 밀 분쇄기에 대한 사진이다.
도 7은 칡 파우더 및 종이 원료를 혼합하여 초지를 위한 지료를 조성하는 지료 조성 단계에 대한 사진이다.
도 8은 조성된 지료로 장망 초지기를 통해 종이를 뜨는 초지 단계에 대한 사진이다.
도 9는 탈수된 종이를 실린더 건조기를 이용하여 건조시키는 단계 및 권취기를 이용하여 롤 형태로 연속적으로 말아서 수용하는 권취단계의 사진이다.
도 10은 칡 종이를 슬릿팅하는 단계를 보여주는 사진이다.
도 11은 슬릿팅된 칡 종이를 지관에 감는 권취 단계를 보여주는 사진이다.
도 12는 슬릿팅된 칡 종이에 연사기로 꼬임을 주는 연사단계를 보여주는 사진이다.
도 13은 연사된 칡 섬유가 지관에 권취된 사진이다.
도 14는 칡 섬유를 위사로 하여 직물로 제직하는 모습을 보여주는 사진이다.
도 15는 실시예 3에 따라 칡 섬유를 위사로 하여 제직된 직물의 표면 사진이다.
도 16은 실시예 3에 따라 칡 섬유를 위사로 하여 제직된 직물을 다양한 색상으로 염색한 사진이다.1 is a process diagram showing the entire process of the method for producing arrowroot fiber according to the present invention.
2 is a photograph of dried arrowroot sludge (left) and arrowroot stem (right).
3 is a photograph of arrowroot powder.
4 is a photograph of a blade-type crusher used in the primary crushing step of arrowroot.
5 is a photograph of arrowroot that has passed through a compression roller-type crusher and a compression roller-type crusher used in the secondary crushing step of arrowroot.
6 is a photograph of a rotor beater mill grinder used in the powdering step of arrowroot.
7 is a photograph of a stock composition step of mixing arrowroot powder and a paper raw material to form a stock for papermaking.
8 is a photograph of the papermaking step of knitting paper through a Jangmang paper machine with the prepared paper stock.
9 is a photograph of the step of drying the dehydrated paper using a cylinder dryer and the winding step of continuously rolling and accommodating the dehydrated paper in a roll form using a winder.
10 is a photograph showing the step of slitting arrowroot paper.
11 is a photograph showing a winding step of winding the slit arrowhead paper on a paper tube.
12 is a photograph showing a twisting step of twisting the slit arrowhead paper with a twisting machine.
13 is a photograph in which the twisted arrowroot fiber is wound on a paper tube.
14 is a photograph showing a state of weaving into a fabric using arrowroot fibers as weft yarns.
15 is a photograph of the surface of a fabric woven using arrowroot fibers as weft yarns according to Example 3. FIG.
16 is a photograph of dyeing a fabric woven using arrowroot fibers as weft yarns in various colors according to Example 3. FIG.
이하 본 발명의 칡 섬유의 제조방법 및 이를 포함하는 칡 섬유를 상세하게 설명한다.Hereinafter, the method for producing arrowroot fibers of the present invention and arrowhead fibers comprising the same will be described in detail.
본 발명자들은 폐기되는 칡의 섬유적인 특성을 활용하여 증해 공정을 거치지 않고 칡을 분말화하여 종이 원료와 혼합하여 칡 종이를 제조하고, 제조된 칡 종이를 얇게 슬릿팅하여 꼬임을 주어 섬유로 제조하는 경우 폐수 발생 없이 친환경적으로 칡 섬유를 용이하게 대량 생산이 가능함을 확인하였고, 이를 토대로 더욱 연구에 매진하여 본 발명을 완성하게 되었다.The present inventors utilize the fibrous properties of discarded arrowroot to produce arrowroot paper by pulverizing arrowroot without going through a cooking process, mixing it with paper raw materials, and slitting the prepared arrowroot paper thinly to produce fiber by twisting it. In this case, it was confirmed that it was possible to mass-produce arrowroot fibers in an environmentally friendly environment without generating wastewater, and based on this, further research was devoted to complete the present invention.
본 발명에 의한 칡 섬유의 제조방법을 상세하게 살펴보면 다음과 같다.The manufacturing method of arrowroot fiber according to the present invention will be described in detail as follows.
본 발명의 칡 섬유의 제조방법은 (i) 칡 슬러지 또는 절단된 칡을 준비하는 단계; (ii) 칡 슬러지 또는 절단된 칡을 건조하는 단계; (iii) 건조된 칡을 0.5 내지 4 cm 길이로 파쇄하는 파쇄단계; (iv) 파쇄된 칡을 100 내지 500 메쉬(mesh) 크기로 분쇄하여 칡 파우더(powder)로 만드는 분말화 단계; (v) 칡 파우더 및 종이 원료를 혼합하여 칡 종이로 제조하는 제지단계; (vi) 칡 종이를 폭 1 내지 4 mm로 길이 방향으로 슬릿팅(slitting)하는 단계; 및 (vii) 슬릿팅된 칡 종이를 연사기로 꼬임을 부여하여 칡 섬유로 제조하는 연사 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이러한 경우, 폐기되던 칡으로부터 섬유를 용이하게 대량으로 제조하고 자원을 재활용하며 증해 공정을 거치지 않아 폐수 발생으로 인한 환경 오염을 방지하는 효과가 있다.The method for producing arrowroot fiber of the present invention includes the steps of (i) preparing arrowhead sludge or cut arrowroot; (ii) drying the arrowroot sludge or the cut arrowroot; (iii) a crushing step of crushing the dried arrowroot to a length of 0.5 to 4 cm; (iv) pulverizing the crushed arrowroot to a size of 100 to 500 mesh to make arrowhead powder; (v) a papermaking step of mixing arrowroot powder and paper raw materials to produce arrowroot paper; (vi) slitting arrowroot paper in the longitudinal direction to a width of 1 to 4 mm; and (vii) twisting the slit arrowhead paper with a twisting machine to produce arrowhead fibers. In this case, it is effective to easily manufacture a large amount of fiber from discarded arrowroot, recycle resources, and prevent environmental pollution due to wastewater generation by not going through a cooking process.
본 기재에서 칡은 칡 뿌리, 칡 줄기, 착즙 후 버려지는 칡 슬러지 모두를 지칭한다.In this description, arrowroot refers to all arrowroot roots, arrowroot stems, and arrowroot sludge discarded after juicing.
본 기재에서 칡 슬러지는 칡 뿌리에서 칡즙을 분리하고 남은 부분을 지칭한다.In the present description, arrowroot sludge refers to the portion remaining after separating arrowroot juice from arrowroot.
(i) 준비단계(i) preparatory stage
상기 (i) 준비단계는 일례로 칡 슬러지 또는 절단된 칡을 준비하는 단계이다.The (i) preparation step is, for example, a step of preparing arrowroot sludge or cut arrowroot.
상기 절단된 칡은 바람직하게는 5 내지 35 cm, 보다 바람직하게는 7 내지 30 cm, 더욱 바람직하게는 10 내지 20 cm 길이로 절단된 칡일 수 있고, 이 범위 내에서 이후 건조 단계 및 분쇄 단계 등이 용이하게 수행할 수 있는 이점이 있다.The cut arrowroot may be preferably cut arrowroot to a length of 5 to 35 cm, more preferably 7 to 30 cm, and more preferably 10 to 20 cm. Within this range, subsequent drying and pulverizing steps may be performed It has the advantage of being easy to perform.
상기 칡을 절단하기 전 또는 절단 후에 일례로 칡에서 잎을 제거하는 단계를 포함할 수 있고, 이 경우에 불순물이 제거되어 품질이 향상되는 효과가 있다.It may include the step of removing the leaves from the arrowroot before or after cutting, for example, in this case, impurities are removed and the quality is improved.
구체적인 예로 칡의 뿌리는 일례로 절단하기 전 또는 후에 전분을 제거하는 단계를 포함할 수 있고, 이 경우에 제지단계에서 수월하게 종이로 만들 수 있는 효과가 있다.As a specific example, the root of arrowroot may include a step of removing starch before or after cutting, for example, and in this case, there is an effect that can be easily made into paper in the papermaking step.
칡의 뿌리에는 상당량의 전분을 포함하고 있고, 전분은 비 섬유질로 제지 형성에 방해가 되므로 제거하는 것이 바람직하다. 칡에서 즙을 짜고 남은 칡 슬러지에는 전분이 제거된 상태이므로 전부 제거 공정을 생략할 수 있다. 또한, 본 발명은 폐기되는 칡 슬러지를 이용하므로 자원을 재활용하고 환경을 보호하는 효과가 있다.The root of arrowroot contains a considerable amount of starch, and it is desirable to remove the starch because it is non-fibrous and interferes with the paper formation. Since the starch has been removed from the arrowroot sludge remaining after juicing the arrowroot, the entire removal process can be omitted. In addition, the present invention has the effect of recycling resources and protecting the environment because the discarded arrowroot sludge is used.
상기 칡을 절단하는 방법은 당업계에서 통상적으로 실시하는 방법인 경우 특별히 제한되지 않고, 필요에 따라 적절히 선택하여 실시할 수 있음을 명시한다.The method for cutting the arrowroot is not particularly limited if it is a method commonly performed in the art, and it is specified that it can be appropriately selected and carried out as needed.
(ii) 건조단계(ii) drying step
상기 (ii) 건조단계는 일례로 칡 슬러지 또는 절단된 칡을 건조하는 단계이고, 바람직하게는 80 내지 100 ℃에서 3시간 이상, 바람직하게는 85 내지 100 ℃에서 4 내지 12시간 건조할 수 있고, 이 경우에 칡을 용이하게 파쇄할 수 있다.The (ii) drying step is, for example, a step of drying arrowroot sludge or cut arrowroot, preferably at 80 to 100 ° C. for 3 hours or more, preferably at 85 to 100 ° C. for 4 to 12 hours. In this case, arrowroot can be easily crushed.
상기 (ii) 건조하는 방법은 당업계에서 통상적으로 실시하는 방법인 경우, 특별히 제한되지 않고 필요에 따라 적절히 선택하여 실시할 수 있음을 명시한다.If the method of (ii) drying is a method commonly carried out in the art, it is not particularly limited and it is specified that it can be appropriately selected as needed.
(iii) 파쇄단계(iii) crushing step
상기 (iii) 파쇄단계는 일례로 건조된 칡을 0.5 내지 4 cm 길이로 파쇄, 바람직하게는 1 내지 3.5 cm 길이로 파쇄하는 단계일 수 있고, 이 범위 내에서 후속공정인 칡의 분말화 단계가 수월하게 진행될 수 있다.The (iii) crushing step may be, for example, crushing dried arrowroot to a length of 0.5 to 4 cm, preferably crushing to a length of 1 to 3.5 cm, and within this range, the subsequent step of powdering arrowroot can proceed with ease.
상기 (iii) 파쇄단계는 일례로 칼날 방식의 파쇄기, 롤러 방식의 파쇄기 또는 이들 모두를 이용하여 실시할 수 있고, 바람직하게는 칼날 방식의 파쇄기로 1차 파쇄한 후 롤러 방식의 파쇄기로 2차 파쇄를 실시할 수 있으나 이에 한정되지 않고, 다만 이 경우에 작업 효율이 우수한 효과가 있다. The (iii) crushing step may be carried out using, for example, a blade-type crusher, a roller-type crusher, or both, preferably primary crushing with a blade-type crusher, and then secondary crushing with a roller type crusher can be carried out, but is not limited thereto, but in this case, there is an excellent effect of working efficiency.
상기 롤러 방식의 파쇄기는 바람직하게 압축 롤러식 파쇄기일 수 있다.The roller type crusher may preferably be a compression roller type crusher.
상기 1차 파쇄 및 2차 파쇄는 일례로 각각 1회 이상 실시할 수 있고, 이 경우에 칡의 분말화 단계가 용이하게 진행되는 이점이 있다.The primary crushing and the secondary crushing can be carried out, for example, one or more times, respectively, in this case, there is an advantage that the powdering step of kudzu easily proceeds.
(iv) 분말화 단계(iv) pulverization step
상기 (iv) 분말화 단계는 일례로 파쇄된 칡을 100 내지 500 메쉬(mesh) 크기, 바람직하게는 150 내지 400 메쉬로 분쇄하여 칡 파우더(powder)로 만드는 단계일 수 있고, 상기 범위 내에서 제지단계에서 칡 파우더가 균일하게 분산되는 효과가 있다. 상기 칡 파우더의 입자크기가 100 메쉬 미만이면 칡 파우더와 종이 원료와의 혼합이 균일하지 못하여 제조된 종이 내에서 뭉쳐지거나 탈락되어 칡 종이의 품질이 저하되는 문제가 있고 칡 파우더의 입자크기가 500 메쉬를 초과하면 초지기에서 칡 파우더의 손실이 발생되는 문제가 있다.The (iv) powdering step may be, for example, a step of pulverizing crushed arrowroot to a size of 100 to 500 mesh, preferably 150 to 400 mesh to make arrowhead powder, and papermaking within the above range There is an effect that the arrowroot powder is uniformly dispersed in the step. If the particle size of the arrowroot powder is less than 100 mesh, the mixing of the arrowroot powder and the paper raw material is not uniform, so that the quality of the arrowroot powder is deteriorated due to agglomeration or falling out in the manufactured paper, and the particle size of the arrowhead powder is 500 mesh If it is exceeded, there is a problem that the loss of arrowroot powder occurs in the paper machine.
상기 (iv) 분말화 단계는 일례로 로터 비터 밀 분쇄기를 이용할 수 있으나 이에 한정되지 않고, 다만 이 경우에 칡의 분말화가 용이하게 이루어지는 효과가 있다.In the powdering step (iv), for example, a rotor beater mill grinder may be used, but is not limited thereto, but in this case, the powdering of arrowroot is easily performed.
(v) 제지 단계(v) papermaking step
상기 (v) 제지 단계는 일례로 칡 파우더 및 종이 원료를 혼합하여 칡 종이로 제조하는 단계이고, 바람직하게는 칡 파우더 5 내지 50 중량% 및 종이 원료 50 내지 95 중량%(고형분 기준)를 혼합하여 종이로 제조하는 단계이며, 보다 바람직하게는 칡 파우더 10 내지 40 중량% 및 종이 원료 60 내지 90 중량%(고형분 기준)를 혼합하여 종이로 제조하는 단계일 수 있고, 더욱 바람직하게는 칡 파우더 15 내지 30 중량% 및 종이 원료 70 내지 85 중량%(고형분 기준)를 혼합하여 종이로 제조하는 단계일 수 있으며, 이 범위 내에서 칡 파우더와 종이 원료와의 수소 결합력이 증대되어 연사 단계에서 칡 종이가 절단되지 않고 꼬임을 부여할 수 있고 고품질의 원사를 제조하는 이점이 있다.The (v) papermaking step is, for example, a step of preparing arrowroot paper by mixing arrowroot powder and paper raw material, preferably by mixing 5 to 50% by weight of arrowroot powder and 50 to 95% by weight of paper raw material (based on solid content) It is a step of preparing paper, and more preferably, it may be a step of preparing paper by mixing 10 to 40% by weight of arrowroot powder and 60 to 90% by weight of a paper raw material (based on solid content), and more preferably 15 to 40% by weight of arrowroot powder. It may be a step of manufacturing paper by mixing 30% by weight and 70 to 85% by weight of a paper raw material (based on solid content). It has the advantage of being able to impart twist without being twisted and producing a high-quality yarn.
상기 종이 원료는 일례로 펄프, 닥 섬유, 대나무 섬유, 아바카(abaca) 섬유 및 셀룰로오스 섬유로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 이 경우 칡 종이를 용이하게 생산하고 칡 종이의 품질이 우수한 효과가 있다.The paper raw material may be, for example, at least one selected from the group consisting of pulp, mulberry fiber, bamboo fiber, abaca fiber, and cellulose fiber. there is
상기 셀룰로오스 섬유는 일례로 면 섬유, 마 섬유, 레이온 및 아세테이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.The cellulose fibers may be, for example, at least one selected from the group consisting of cotton fibers, hemp fibers, rayon and acetate.
상기 종이 원료는 바람직하게는 펄프 및 아바카 섬유로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 이 경우 칡 종이를 용이하게 생산하고 칡 종이의 품질이 우수하며 생산비가 절감되는 이점이 있다.The paper raw material may preferably be at least one selected from the group consisting of pulp and abaca fibers. In this case, arrowhead paper is easily produced, the quality of arrowroot paper is excellent, and production cost is reduced.
상기 아바카 섬유는 마닐라대마 또는 마닐라삼이라고도 하고, 바나나과의 일종인 아카바로 만든 천연 식물 섬유를 지칭한다.The abaca fiber is also called manila hemp or manila ginseng, and refers to a natural plant fiber made from aqaba, a type of banana family.
상기 아바카는 필리핀 고유의 농산물로 아바카 잎의 껍질에서 섬유가 추출되고 섬유는 원래 노끈과 로프를 제작하는데 사용되었으나 근래에는 종이를 만드는 용도로도 활용되고 있다.The abaca is an agricultural product unique to the Philippines, and fibers are extracted from the bark of abaca leaves, and the fibers were originally used to make cords and ropes, but in recent years, they are also used for making paper.
상기 (v) 제지 단계에서 제조된 칡 종이의 두께는 일례로 10 내지 20 g/m2, 바람직하게는 13 내지 17 g/m2일 수 있고, 이 범위 내에서 후속 공정인 칡 종이를 슬릿팅하여 꼬임을 주는 단계에서 칡 종이가 절단되지 않고 가는 섬도는 갖는 섬유를 제조하는 효과가 있다.The thickness of the arrowhead paper prepared in the (v) papermaking step may be, for example, 10 to 20 g/m 2 , preferably 13 to 17 g/m 2 , and within this range, slitting arrowhead paper as a subsequent process Thus, there is an effect of producing a fiber having a fineness without cutting the arrowroot paper in the step of giving the twist.
상기 (v) 제지 단계에서 제조된 칡 종이의 폭은 일례로 60 내지 130 cm, 바람직하게는 80 내지 120 cm, 보다 바람직하게는 80 내지 110 cm일 수 있고, 이 범위 내에서 생산효율이 뛰어난 이점이 있다.The width of the arrowroot paper prepared in the (v) paper-making step may be, for example, 60 to 130 cm, preferably 80 to 120 cm, more preferably 80 to 110 cm, and excellent production efficiency within this range. There is this.
상기 (v) 제지 단계는 구체적인 예로 (v-1) 칡 파우더 및 종이 원료를 혼합하여 초지를 위한 지료를 조성시키는 지료 조성 단계; (v-2) 조성된 지료로 초지기로 종이를 뜨는 초지 단계; (v-3) 초지된 종이를 프레스롤에 통과시켜 수분을 탈수 하는 단계; (v-4) 탈수된 종이를 건조기로 건조시키는 건조단계; 및 (v-5) 건조된 종이를 권취기를 이용하여 롤 형태로 연속적으로 말아서 수용하는 권취단계;를 포함할 수 있고, 이 경우에 섬유에 적합한 강도를 부여하고 대량생산할 수 있는 이점이 있다.The (v) papermaking step may include, for example, (v-1) a stock composition step of mixing arrowroot powder and a paper raw material to form a stock for papermaking; (v-2) a papermaking step of making paper with a paper machine with the prepared paper stock; (v-3) passing the paper-made paper through a press roll to dehydrate the moisture; (v-4) a drying step of drying the dehydrated paper with a dryer; and (v-5) a winding step of continuously rolling and accommodating the dried paper in a roll form using a winder;
상기 (v-1) 지료 조성 단계는 일례로 종이 원료를 물에 풀어지게 하는 해리 단계를 거친 후 종이 원료 내 셀룰로오스 섬유끼리 강력하게 결합할 수 있도록 두드리는 고해 단계에 칡 파우더를 혼합할 수 있고, 이 경우에 칡 종이를 균일하게 제조하고 품질이 개선되는 이점이 있다.In the (v-1) stock composition step, for example, after a dissociation step of dissolving the paper raw material in water, arrowroot powder may be mixed in the beating step of tapping so that the cellulose fibers in the paper raw material can be strongly combined with each other, In this case, there is an advantage in that the arrowroot paper is uniformly manufactured and the quality is improved.
상기 고해 단계에 일례로 사이징제, 충전제 및 염료로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.In the beating step, for example, one or more selected from the group consisting of a sizing agent, a filler, and a dye may be included.
상기 사이징제는 일례로 젤라틴, 전분 또는 이들의 혼합일 수 있고, 이 경우에 셀룰로오스 섬유질 표면의 홈이 메워지고 섬유질과 섬유질 사이가 밀착되어 강도가 증가되는 효과가 있다.The sizing agent may be, for example, gelatin, starch, or a mixture thereof. In this case, the grooves on the surface of the cellulose fibers are filled and the fibers are in close contact with each other to increase the strength.
상기 (v-2) 초지단계는 일례로 조성된 지료로 초지기로 종이를 뜨는 단계이다.The (v-2) papermaking step is, for example, a step of making paper with a papermaking machine with the prepared paper stock.
상기 초지기는 바람직하게는 장망 초지기 또는 환망 초지기일 수 있고, 보다 바람직하게는 장망 초지기일 수 있으며, 이 경우에 얇은 두께의 종이를 제조하는 효과가 있다.The paper machine may preferably be a Jangmang paper machine or a Hwanmang paper machine, and more preferably a Jangmang paper machine, in which case there is an effect of producing a thin paper.
본 기재에서 초지기는 연속적으로 종이를 뽑아내는 기계를 지칭하고 구체적으로 촘촘한 망 위에 지료를 뿜어주면 망이 이동하면서 물이 빠지고 지료는 종이 모양을 갖추게 된다.In the present description, a paper machine refers to a machine that continuously extracts paper, and specifically, if the paper stock is sprayed on a dense mesh, the water drains as the mesh moves and the paper stock takes the shape of paper.
본 기재에서 장망 초지기는 무한궤도의 긴 쇠그물로 종이를 뜨며 단층으로 제조된다.In the present description, the Jangmang paper machine is manufactured as a single layer by knitting paper with a long iron net of an endless track.
본 기재에서 환망 초지기는 환망이라는 금망부로 5~6개의 지층을 초합시켜 이른바 다층구조로 이루어진 두꺼운 재질의 종이를 제조하는데 이용된다.In this base material, the Hwanmang paper machine is used to manufacture thick paper with a so-called multi-layer structure by combining 5 to 6 layers with a gold mesh part called Hwanmang.
상기 (v-3) 탈수단계는 일례로 초지된 종이를 프레스롤에 통과시켜 수분을 탈수하는 단계이고, 바람직하게는 초지된 종이를 두 개 이상의 프레스롤 사이에 통과시켜 압력으로 수분을 탈수하는 단계이고, 이 경우에 초지된 종이의 40 내지 60 중량%의 수분이 제거되어 건조단계에서 시간이 단축되는 효과가 있다.The (v-3) dewatering step is, for example, a step of dehydrating the water by passing the paper-made paper through a press roll, preferably, passing the paper-made paper between two or more press rolls to dehydrate the water by pressure And, in this case, 40 to 60% by weight of moisture of the paper made is removed, thereby reducing the time in the drying step.
상기 (v-4) 건조단계는 일례로 탈수된 종이를 건조기로 건조시키는 단계이고, 바람직하게는 실린더 건조기로 건조시키는 단계이며, 보다 바람직하게는 70 내지 170 ℃의 실린더 건조기로 건조시키는 단계일 수 있고, 더욱 바람직하게는 80 내지 150 ℃의 실린더 건조기로 건조시키는 단계일 수 있으며, 이 범위 내에서 슬릿팅 단계 및 연사단계가 수월하게 진행되는 이점이 있다.The (v-4) drying step is, for example, a step of drying the dehydrated paper with a dryer, preferably a step of drying with a cylinder dryer, and more preferably a step of drying with a cylinder dryer at 70 to 170 ° C. And, more preferably, it may be a step of drying with a cylinder dryer of 80 to 150° C., and there is an advantage that the slitting step and the twisting step are easily performed within this range.
상기 (v-5) 권취단계는 일례로 건조된 종이를 권취기를 이용하여 롤 형태로 연속적으로 말아서 수용하는 단계이다.The (v-5) winding step is, for example, a step of continuously rolling and receiving dried paper in a roll form using a winder.
상기 (v) 제지단계는 일련의 연속 공정으로 진행되어 생산속도가 빠르므로 대량 생산이 가능한 이점이 있다.The (v) paper-making step proceeds as a series of continuous processes, so that the production speed is fast, so there is an advantage that mass production is possible.
(vi) 슬릿팅 단계(vi) slitting step
상기 (vi) 슬릿팅 단계는 일례로 칡 종이를 폭 1 내지 4 mm, 바람직하게는 1.5 내지 3.5 mm, 보다 바람직하게는 2 내지 3 mm로 길이 방향으로 슬릿팅(slitting)하는 단계일 수 있고, 이 범위 내에서 연사단계에서 칡 종이가 끊어지지 않고 꼬임을 줄 수 있고 섬도가 얇은 칡 섬유가 제조되는 이점이 있다.The (vi) slitting step may be, for example, a step of slitting arrowhead paper in the longitudinal direction to a width of 1 to 4 mm, preferably 1.5 to 3.5 mm, more preferably 2 to 3 mm, Within this range, arrowhead paper can be twisted without breaking in the twisting step, and there is an advantage in that arrowhead fibers with a thin fineness are manufactured.
상기 (vi) 슬릿팅 단계 후 슬릿팅된 종이는 일례로 지관에 감는 권취단계를 실시할 수 있다. After the (vi) slitting step, the slitted paper may be wound on a paper tube, for example, by a winding step.
상기 슬릿팅 기계는 본 발명이 속한 기술분야에서 통상적으로 사용되는 슬릿팅 기계인 경우 특별히 제한되지 않으며, 바람직하게는 회전날 방식의 슬릿터일 수 있다.The slitting machine is not particularly limited if it is a slitting machine commonly used in the art to which the present invention belongs, and may preferably be a rotary blade type slitter.
(vii) 연사단계(vii) continuous firing stage
상기 (vii) 연사단계는 일례로 슬릿팅된 칡 종이를 연사기로 꼬임을 부여하여 칡 섬유로 제조하는 단계이고, 이 경우에 칡 섬유의 강도를 부여하는 효과가 있다.The (vii) twisting step is a step of, for example, twisting slit arrowhead paper with a twisting machine to produce arrowhead fibers, and in this case, there is an effect of imparting the strength of arrowhead fibers.
상기 (vii) 연사단계는 일례로 칡 종이에 꼬임수 400 내지 1000 TPM(twist per meter)으로 꼬임을 주고, 바람직하게는 450 내지 950 TPM으로 꼬임을 주며, 보다 바람직하게는 꼬임수 500 내지 900 TPM으로 꼬임을 주고, 더욱 바람직하게는 550 내지 900 TPM으로 꼬임을 줄 수 있으며, 이 범위 내에서 칡 종이가 끊어지지 않게 꼬임을 부여하면서도 강도, 신율 및 촉감이 개선되는 효과가 있다.In the (vii) twisting step, for example, twisting the arrowroot paper at a twist number of 400 to 1000 TPM (twist per meter), preferably giving a twist at 450 to 950 TPM, more preferably a twist number of 500 to 900 TPM To give a twist, more preferably to give a twist of 550 to 900 TPM, while giving the twist so that the arrowroot paper does not break within this range, there is an effect of improving strength, elongation and touch.
상기 연사기는 본 발명이 속한 기술분야에서 통상적으로 사용되는 연사기인 경우 특별히 제한되지 않으며, 바람직하게는 투포원 연사기일 수 있다.The twisting machine is not particularly limited in the case of a twisting machine commonly used in the art to which the present invention pertains, and may preferably be a two-for-one twisting machine.
상기 (vii) 연사단계 후 제조된 칡 섬유는 일례로 섬도가 10 내지 40 번수, 바람직하게는 12 내지 37 번수, 보다 바람직하게는 15 내지 30 번수일 수 있고, 이 범위 내에서 강도가 우수하면서 부드러운 촉감을 갖는 이점이 있다.The arrowhead fiber prepared after the (vii) twisting step may have, for example, a fineness of 10 to 40, preferably 12 to 37, more preferably 15 to 30, within this range, excellent in strength and soft It has the advantage of having a tactile feel.
본 기재에서 섬도는 실의 굵기를 지칭하고, 번수는 1 파운드(lbs)의 면솜으로 840 야드(yards)의 실을 만들었을 때 1 번수라 지칭한다.In this description, fineness refers to the thickness of the yarn, and the count is referred to as 1 count when 840 yards of yarn is made with 1 pound (lbs) of cotton.
본 기재에서 번수는 KS K ISO 2060에 의거하여 측정할 수 있다.In this description, the count can be measured in accordance with KS K ISO 2060.
상기 (vii) 연사단계 후 일례로 제조된 칡 섬유를 지관에 감는 권취단계를 포함할 수 있고, 이 경우 보관이 용이하고 제직 또는 편직에 용이하게 적용할 수 있는 이점이 있다.After the (vii) twisting step, it may include a winding step of winding the prepared arrowroot fiber on a paper tube as an example, and in this case, there is an advantage that it is easy to store and can be easily applied to weaving or knitting.
상기 제조된 칡 섬유는 일례로 방적사와 교연하여 칡 복합사로 제조하는 단계를 포함할 수 있고, 이 경우에 다양한 물성 및 촉감을 부여하여 제직 또는 편직할 수 있는 효과가 있다.The prepared arrowroot fiber may include, for example, a step of interlocking with a spun yarn to produce a arrowroot composite yarn, and in this case, various physical properties and tactile properties are imparted to it, thereby enabling weaving or knitting.
상기 방적사는 일례로 면 방적사, 마 방적사 또는 모 방적사일 수 있고, 바람직하게는 면 방적사일 수 있고, 이 경우에 쾌적한 촉감을 제공하고 강도가 향상되는 효과가 있다.The spun yarn may be, for example, cotton spun yarn, hemp spun yarn or imitation spun yarn, and preferably cotton spun yarn, and in this case, a pleasant touch is provided and strength is improved.
칡 섬유arrowroot fiber
본 발명의 칡 섬유는 상기 제조방법으로 제조된 것을 특징으로 하고, 바람직하게는 섬도가 10 내지 40 번수인 칡 섬유일 수 있고, 이 경우에 강도 및 촉감이 우수한 섬유를 용이하게 대량생산할 수 있고 증해 공정을 거치지 않음으로써 환경 친화적인 칡 섬유를 제공하는 효과가 있다.The arrowroot fiber of the present invention is characterized in that it is produced by the above manufacturing method, and preferably, it may be a arrowroot fiber having a fineness of 10 to 40. In this case, fibers having excellent strength and feel can be easily mass-produced and cooked By not going through the process, there is an effect of providing an environmentally friendly arrowroot fiber.
상기 칡 섬유는 바람직하게는 KS K ISO 2062에 의거하여 측정한 실의 강도가 120 내지 250 cN, 보다 바람직하게는 130 내지 230 cN일 수 있고, 이 범위 내에서 제직 및 편직에 적용할 수 있는 이점이 있다.Preferably, the arrowroot fiber may have a yarn strength of 120 to 250 cN, more preferably 130 to 230 cN, measured in accordance with KS K ISO 2062, and the advantage that can be applied to weaving and knitting within this range There is this.
상기 칡 섬유는 바람직하게는 KS K ISO 2062에 의거하여 측정한 실의 신도가 1 내지 10%, 보다 바람직하게는 2 내지 8%일 수 있고, 이 범위 내에서 제직 및 편직에 적용할 수 있는 이점이 있다.Preferably, the arrowroot fiber may have a yarn elongation of 1 to 10%, more preferably 2 to 8%, measured according to KS K ISO 2062, and the advantage that can be applied to weaving and knitting within this range There is this.
상기 칡 섬유는 바람직하게는 USTER 균제도 측정 시험기를 이용하여 측정한 실의 균제도가 15 U% 이하, 보다 바람직하게는 14 U% 이하일 수 있고, 이 범위 내에서 직물 또는 편물의 표면 품질이 우수한 효과가 있다.Preferably, the arrowroot fiber may have a yarn uniformity of 15 U% or less, more preferably 14 U% or less, measured using a USTER uniformity measuring tester, and within this range, the surface quality of the fabric or knitted fabric is excellent. have.
상기 칡 섬유 또는 칡 복합사는 일례로 경사, 위사 또는 이들 모두에 사용되어 제직하여 직물로 제조할 수 있고, 이 경우 쾌적한 촉감 및 자연스러운 외관을 부여하는 효과가 있다.The arrowhead fiber or arrowhead composite yarn may be used for warp, weft, or both of the warp yarns, for example, and weaving to make a fabric, in this case, there is an effect of imparting a pleasant touch and a natural appearance.
상기 칡 섬유 또는 칡 복합사는 일례로 편직하여 편물로 제조할 수 있고, 이 경우 쾌적한 촉감 및 자연스러운 외관을 부여하는 효과가 있다.The arrowroot fiber or arrowhead composite yarn may be knitted and knitted as an example, and in this case, it has the effect of imparting a pleasant touch and a natural appearance.
상기 칡 섬유 또는 칡 복합사를 포함하는 직물 또는 편물은 일례로 의류, 홈 웨어, 스포츠웨어, 언더웨어, 홈 텍스타일, 양말, 니트 또는 타월에 적용가능하고, 이 경우 촉감이 부드럽고 속건성이 우수한 효과가 있다.The fabric or knitted fabric containing the arrowroot fiber or arrowhead composite yarn is applicable to, for example, clothing, home wear, sportswear, underwear, home textile, socks, knitwear, or towels, and in this case, it has a soft feel and excellent quick-drying effect. .
상기 홈 텍스타일은 바람직하게는 타월, 커튼, 쿠션 커버, 베개 커버 또는 방석 커버일 수 있다.The home textile may preferably be a towel, curtain, cushion cover, pillow cover or cushion cover.
상기 칡 섬유 또는 칡 복합사를 직물 또는 편물로 제조하는 단계는 바람직하게는 염색하는 단계를 포함할 수 있다.The step of preparing the arrowroot fiber or arrowhead composite yarn into a woven fabric or knitted fabric may preferably include a step of dyeing.
상기 염색 단계는 일례로 55 내지 98 ℃에서 30 내지 60분, 바람직하게는 60 내지 70 ℃에서 35 내지 50분 동안 실시할 수 있고, 이 범위에서 균일하게 염색되는 효과가 있다.The dyeing step, for example, may be carried out at 55 to 98 ° C. for 30 to 60 minutes, preferably at 60 to 70 ° C. for 35 to 50 minutes, and has the effect of uniformly dyeing in this range.
본 발명의 칡 섬유의 제조방법 및 이로부터 제조된 칡 섬유를 설명함에 있어서, 명시적으로 기재하지 않은 다른 조건이나 장비 등은 당업계에서 통상적으로 실시되는 범위 내에서 적절히 선택할 수 있고, 특별히 제한되지 않음을 명시한다.In describing the method for producing arrowroot fiber of the present invention and arrowhead fiber produced therefrom, other conditions or equipment not explicitly described may be appropriately selected within the range commonly practiced in the art, and are not particularly limited. specify that it is not
이하 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.
하기 도 1은 본 발명에 의한 칡 섬유의 제조방법의 전체 공정을 나타낸 공정도이다.1 is a flow chart showing the entire process of the method for producing arrowroot fiber according to the present invention.
칡을 준비하는 단계(S100)는 칡 종이의 제조에 필요한 칡을 준비하는 공정이다. 칡을 준비하는 단계는 구체적으로 채취된 칡은 잎을 떼어내고 길이 5 내지 35 cm로 절단하거나 칡 슬러지를 준비한다. 이 때 채취된 칡 뿌리의 경우 길이 5 내지 35 cm로 절단 후 전분을 제거하거나 전분을 제거한 후 길이 5 내지 35 cm로 절단하는 공정을 실시한다. 칡 슬러지는 칡 뿌리에서 칡 즙을 짜고 남은 부분으로 종래에는 대부분 폐기되나 본 발명에서는 칡 슬러지를 이용하여 칡 섬유를 제조하여 자원을 재활용하는 이점이 있다.The step of preparing arrowroot (S100) is a process of preparing arrowroot necessary for the production of arrowroot paper. In the step of preparing arrowroot, specifically, the extracted arrowroot leaves are removed and cut into lengths of 5 to 35 cm, or arrowhead sludge is prepared. In the case of the arrowroot roots collected at this time, after cutting to a length of 5 to 35 cm, the starch is removed, or a process of cutting to a length of 5 to 35 cm after removing the starch is performed. Arrowhead sludge is a portion remaining after squeezing arrowroot juice from arrowroot roots, and is generally discarded in the prior art.
칡을 건조하는 단계(S200)은 칡 슬러지 또는 절단된 칡을 건조하는 공정으로 구체적으로 80 내지 100 ℃의 건조에서 3시간 이상 건조시킴으로서 후속 공정인 파쇄단계가 수월하게 진행될 수 있다.The step of drying arrowroot (S200) is a process of drying arrowhead sludge or cut arrowroot. Specifically, by drying at 80 to 100°C for 3 hours or more, the subsequent crushing step can be easily performed.
건조된 칡을 파쇄하는 단계(S300)는 건조된 칡을 0.5 내지 4 cm 길이로 파쇄하는 공정으로, 구체적인 예로 칼날 방식의 파쇄기, 롤러 방식의 파쇄기 또는 이들 모두를 이용하여 각각 1회 이상 실시할 수 있다. The step of crushing the dried arrowroot (S300) is a process of crushing the dried arrowroot into a length of 0.5 to 4 cm. As a specific example, it can be carried out at least once each using a blade-type crusher, a roller-type crusher, or both. have.
파쇄된 칡을 파우더로 분말화 하는 단계(S400)은 파쇄된 칡을 100 내지 500 메쉬(mesh) 크기로 분쇄하여 칡 파우더(powder)로 만드는 분말화하는 공정이다. 칡을 분말화하면 종이 원료와 혼합이 용이하고 제조된 칡 종이의 강도가 개선되는 효과가 있다.The step of pulverizing the crushed arrowroot into a powder (S400) is a process of pulverizing the crushed arrowroot to a size of 100 to 500 mesh to make arrowhead powder. When kudzu is powdered, it is easy to mix with paper raw materials and has the effect of improving the strength of the prepared kudzu paper.
칡 파우더 및 종이 원료를 혼합하여 칡 종이로 제조하는 제지단계(S500)는 칡 파우더 5 내지 50 중량% 및 종이 원료 50 내지 95 중량%(고형분 기준)를 혼합하여 종이로 제조하는 공정이다. 상기 종이 원료는 펄프, 닥 섬유, 대나무 섬유, 셀룰로오스 섬유 및 아바카(abaca) 섬유로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 생산비 측면에서는 펄프 및 아바카 섬유로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상이 바람직하다.The papermaking step (S500) of mixing arrowroot powder and paper raw material to produce arrowroot paper is a process of preparing paper by mixing 5 to 50% by weight of arrowroot powder and 50 to 95% by weight (based on solid content) of the paper raw material. The paper raw material may be at least one selected from the group consisting of pulp, mulberry fiber, bamboo fiber, cellulose fiber, and abaca fiber, and in terms of production cost, at least one selected from the group consisting of pulp and abaca fiber is preferable. do.
제지 단계(S500)는 구체적으로 (S510) 지료 조성 단계; (S520) 초지 단계; (S530) 초지된 종이를 탈수 하는 단계; (S540) 탈수된 종이를 건조하는 단계; 및 (S550) 건조된 종이를 권취기를 이용하여 롤 형태로 연속적으로 말아서 수용하는 권취단계;를 포함하여 실시할 수 있다.Papermaking step (S500) is specifically (S510) stock composition step; (S520) papermaking step; (S530) dewatering the papermaking paper; (S540) drying the dehydrated paper; and (S550) a winding step of continuously rolling and accommodating the dried paper in a roll form using a winder.
상기 지료 조성 단계(S510)는 칡 파우더 및 종이 원료를 혼합하여 초지를 위한 지료를 조성시키는 공정으로 종이 원료를 물에 풀어지게 하는 해리 단계를 거친 후 종이 원료 내 셀룰로오스 섬유끼리 강력하게 결합할 수 있도록 두드리는 고해 단계에 칡 파우더를 혼합한다. 상기 고해 단계에 사이징제, 충전제 및 염료로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 투입할 수 있다. The stock composition step (S510) is a process of mixing arrowroot powder and paper raw material to form a stock for papermaking. After going through a dissociation step of dissolving the paper raw material in water, the cellulose fibers in the paper raw material can be strongly combined. Arrowroot powder is mixed in the beating stage of tapping. At least one selected from the group consisting of a sizing agent, a filler, and a dye may be added to the beating step.
상기 초지단계(S520)는 조성된 지료로 초지기로 종이를 뜨는 공정으로 촘촘한 망 위에 지료를 공급하면 망이 이동하면서 물이 빠지고 지료는 종이 모양을 갖추게 된다. The papermaking step (S520) is a process of knitting paper with a paper machine with the prepared paper stock. When the paper stock is supplied on a dense network, water is drained while the net moves, and the paper material has a paper shape.
상기 탈수 단계(S540)는 초지된 종이를 프레스롤에 통과시켜 압력에 의해 수분을 탈수 하는 공정으로 바람직하게는 2개 이상의 프레스롤에 통과시킬 수 있다. The dewatering step (S540) is a process of dehydrating moisture by pressure by passing the papermaking paper through a press roll, and may preferably pass through two or more press rolls.
상기 건조 단계(S540)는 탈수된 종이를 건조시키는 공정이고, 바람직하게는 실린더 건조기를 이용할 수 있고, 보다 바람직하게는 70 내지 170 ℃의 실린더 건조기로 건조할 수 있다.The drying step (S540) is a process of drying the dehydrated paper, preferably a cylinder dryer may be used, and more preferably a cylinder dryer at 70 to 170°C.
상기 권취 단계(S550)는 건조된 종이를 권취기를 이용하여 롤 형태로 연속적으로 말아서 수용하는 공정이다.The winding step (S550) is a process of receiving the dried paper by continuously rolling it into a roll using a winder.
상기 제지 단계(S500)를 거쳐 제조된 종이는 폭 60 내지 130 cm 및 두께 10 내지 20 g/m2일 수 있다.The paper produced through the papermaking step (S500) may have a width of 60 to 130 cm and a thickness of 10 to 20 g/m 2 .
칡 종이를 슬릿팅하는 단계(S600)는 권취된 칡 종이를 폭 1 내지 4 mm로 길이 방향으로 슬릿팅(slitting)하는 공정이다. 슬릿팅된 칡 종이는 지관에 권취할 수 있다.The step of slitting the arrowroot paper (S600) is a process of slitting the wound arrowhead paper to a width of 1 to 4 mm in the longitudinal direction. The slitted arrowroot paper can be wound on a paper tube.
슬릿팅된 칡 종이에 꼬임을 부여하는 연사 단계(S700)는 폭 1 내지 4 mm로 절단된 칡 종이에 꼬임수 400 내지 1000 TPM(twist per meter)로 꼬임을 주는 공정이다. 칡 종이에 꼬임을 부여함으로써 강도 및 신도가 향상되어 직물 또는 편물에 적용 가능하게 된다. The twisting step (S700) of giving twist to the slit arrowhead paper is a process of giving twist at a twist number of 400 to 1000 TPM (twist per meter) to the arrowhead paper cut to a width of 1 to 4 mm. By imparting twist to arrowroot paper, strength and elongation are improved, so that it can be applied to woven or knitted fabrics.
이하, 본 기재의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 기재를 예시하는 것일 뿐 본 기재의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.Hereinafter, preferred examples are presented to help the understanding of the present description, but the following examples are merely illustrative of the present description, and it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications are possible within the scope and spirit of the present description, It goes without saying that such variations and modifications fall within the scope of the appended claims.
[실시예][Example]
실시예 1Example 1
칡 줄기를 길이 30 cm로 절단하여 준비하였다. 칡 슬러지 및 절단된 칡 줄기를 90 내지 100 ℃의 건조기에 넣고 5 시간 동안 건조하였다. 건조된 칡을 칼날 방식의 파쇄기 및 압축 롤러식 파쇄기를 이용하여 1 cm 길이로 파쇄하였다. 파쇄된 칡을 로터 비터 밀 분쇄기를 이용하여 300 메쉬 크기로 분쇄하여 칡 파우더로 만들었다. 제조된 칡 파우더 10 중량% 및 펄프 90 중량%(고형분 기준)를 혼합하여 초지를 위한 지료를 조성시켰다. 상기 지료를 장망 초지기를 이용하여 종이를 뜨는 초지단계를 실시한 후 초지된 종이를 두 개의 프레스롤 사이를 통과시키면서 압력을 통해 수분을 제거하였다. 수분이 제거된 종이를 130 ℃의 실린더 건조기를 이용하여 건조시킨 후 권취기를 이용하여 롤 형태로 연속적으로 말았다. 권취된 칡 종이의 폭은 84 cm이고 두께는 17 g/m2였다. 제조된 칡 종이를 폭 3 mm로 슬릿팅하면서 꼬임수 613 TPM으로 꼬임을 주어 연사단계를 진행하여 칡 섬유를 제조하였다. 연사단계 후 칡 섬유를 지관에 권취하였다. Arrowroot stems were prepared by cutting them to 30 cm in length. Arrowroot sludge and cut arrowroot stems were put in a dryer at 90 to 100° C. and dried for 5 hours. The dried arrowroot was crushed to a length of 1 cm using a blade type crusher and a compression roller type crusher. The crushed arrowroot was pulverized to a size of 300 mesh using a rotor beater mill grinder to make arrowhead powder. A stock for papermaking was prepared by mixing 10% by weight of the prepared arrowroot powder and 90% by weight of pulp (based on solid content). After carrying out the papermaking step of floating the paper by using a Jangmang paper machine, the paper was passed between two press rolls to remove moisture through pressure. The paper from which moisture has been removed was dried using a cylinder dryer at 130° C., and then rolled continuously into a roll using a winder. The width of the wound arrowhead paper was 84 cm and the thickness was 17 g/m 2 . While slitting the prepared arrowroot paper to a width of 3 mm, twisting with a twist number of 613 TPM was performed to perform a twisting step to prepare arrowroot fibers. After the twisting step, arrowroot fibers were wound on a paper tube.
실시예 2Example 2
칡 슬러지 및 길이 10 cm로 절단된 칡 줄기를 준비하였다. 칡 슬러지 및 절단된 칡 줄기를 90 내지 100 ℃의 건조기에 넣고 5 시간 동안 건조하였다. 건조된 칡을 칼날 방식의 파쇄기 및 압축 롤러식 파쇄기를 이용하여 1 cm 길이로 파쇄하였다. 파쇄된 칡을 로터 비터 밀 분쇄기를 이용하여 300 메쉬 크기로 분쇄하여 칡 파우더로 만들었다. 제조된 칡 파우더 10 중량% 및 펄프 90 중량%(고형분 기준)를 혼합하여 초지를 위한 지료를 조성시켰다. 상기 지료를 장망 초지기를 이용하여 종이를 뜨는 초지단계를 실시한 후 초지된 종이를 두 개의 프레스롤 사이를 통과시키면서 압력을 통해 수분을 제거하였다. 수분이 제거된 종이를 130 ℃의 실린더 건조기를 이용하여 건조시킨 후 권취기를 이용하여 롤 형태로 연속적으로 말았다. 권취된 칡 종이의 폭은 84 cm이고 두께는 17 g/m2였다. 제조된 칡 종이를 폭 2 mm로 슬릿팅하면서 꼬임수 750 TPM으로 꼬임을 주어 연사단계를 진행하여 칡 섬유를 제조하였다. 연사단계 후 칡 섬유를 지관에 권취하였다. Arrowroot sludge and arrowroot stalks cut into lengths of 10 cm were prepared. Arrowroot sludge and cut arrowroot stems were put in a dryer at 90 to 100° C. and dried for 5 hours. The dried arrowroot was crushed to a length of 1 cm using a blade type crusher and a compression roller type crusher. The crushed arrowroot was pulverized to a size of 300 mesh using a rotor beater mill grinder to make arrowhead powder. A stock for papermaking was prepared by mixing 10% by weight of the prepared arrowroot powder and 90% by weight of pulp (based on solid content). After carrying out the papermaking step of floating the paper by using a Jangmang paper machine, the paper was passed between two press rolls to remove moisture through pressure. The paper from which moisture has been removed was dried using a cylinder dryer at 130° C., and then rolled continuously into a roll using a winder. The width of the wound arrowhead paper was 84 cm and the thickness was 17 g/m 2 . While slitting the prepared arrowroot paper to a width of 2 mm, twisting at a twist number of 750 TPM was performed to prepare arrowhead fibers. After the twisting step, arrowroot fibers were wound on a paper tube.
실시예 3Example 3
경사로 면 방적사 40 번수를 이용하고 위사로 상기 실시예 1로부터 제조된 칡 섬유를 위사로 하여 평직으로 제직하였다.It was woven in a plain weave using the warp cotton spun yarn No. 40 and the arrowroot fiber prepared in Example 1 as the weft yarn as the weft yarn.
참조예 1Reference Example 1
섬도가 15 번수인 면사를 준비하였다.A cotton yarn with a fineness of number 15 was prepared.
참조예 2Reference Example 2
섬도가 20 번수인 면사를 준비하였다.A cotton yarn with a fineness of number 20 was prepared.
[시험예][Test Example]
상기 실시예 1 내지 2에서 제직된 칡 섬유 및 참조예 1 내지 2의 물성을 하기와 같은 방법으로 측정하고, 그 결과를 하기의 표 1에 나타내었다. 또한, 실시예 1로 제직하여 제직 작업성 및 직물의 표면 및 외관을 평가하고 이를 염색하여 염색성을 평가하여 하기의 표 2에 나타내었다.The physical properties of the arrowroot fibers woven in Examples 1 and 2 and Reference Examples 1 and 2 were measured in the following manner, and the results are shown in Table 1 below. In addition, it was woven in Example 1 to evaluate the weaving workability and the surface and appearance of the fabric, and dyeing it to evaluate the dyeability is shown in Table 2 below.
측정방법How to measure
* 실의 번수(NeC): KS K ISO 2060에 의거하여 측정하였다.* Thread count (NeC): measured in accordance with KS K ISO 2060.
* 실의 강도(cN): KS K ISO 2062에 의거하여 측정하였다.* Thread strength (cN): measured according to KS K ISO 2062.
* 실의 신도(%): KS K ISO 2062에 의거하여 측정하였다.* Thread elongation (%): It was measured according to KS K ISO 2062.
* 실의 균제도(U%): USTER 균제도 측정 시험기를 이용하여 측정하였다.* Thread uniformity (U%): USTER uniformity was measured using a measuring tester.
* 사결함수: USTER 균제도 측정 시험기를 이용하여 측정하였다.* Deadline function: USTER uniformity was measured using a tester.
* 꼬임수(TPM): KS K ISO 2061에 의거하여 측정하였다.* Number of twists (TPM): measured according to KS K ISO 2061.
* 제직 작업성: 경사로 면 방적사 40 번수를 이용하고 위사로 칡 섬유를 이용하여 평직으로 제직하여 작업이 용이하고 생산성이 우수한지를 평가하였다.* Weaving workability: It was evaluated whether the work was easy and the productivity was excellent by weaving in a plain weave using No. 40 cotton spun yarn as the warp yarn and arrowroot fiber as the weft yarn.
* 직물의 외관 및 촉감: 제직된 직물의 외관 및 촉감을 관능평가 하였다.* Appearance and feel of fabric: The appearance and feel of the woven fabric were sensory evaluated.
* 염색성: 제직된 직물을 60 ℃에서 40분간 염색하여 염색의 균일성과 색상 발현성을 육안으로 평가하였다.* Dyeability: The woven fabric was dyed at 60° C. for 40 minutes to evaluate the uniformity of dyeing and color expression with the naked eye.
결
함
수buy
texture
box
number
(-50% /km)Thin places
(-50% /km)
(+50% /km)thick places
(+50% /km)
(+200% /km)Neps
(+200% /km)
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 2는 칡으로부터 용이하게 칡 섬유를 대량 생산할 수 있고 증해 공정을 거치지 않아 폐수가 발생되지 않는 친환경적인 제조방법임을 확인할 수 있었다.As shown in Table 1, Examples 1 and 2 according to the present invention can easily mass-produce arrowroot fiber from arrowroot, and it can be confirmed that it is an eco-friendly manufacturing method that does not generate wastewater because it does not undergo a cooking process.
또한, 실시예 1 내지 2로부터 제조된 칡 섬유는 참조예 1 내지 2의 일반적인 면사와 비교하여 강도가 다소 낮지만 직물로 제조하는데 문제가 없음을 제직을 통하여 확인하였다.In addition, it was confirmed through weaving that the arrowroot fibers prepared in Examples 1 and 2 had slightly lower strength compared to the general cotton yarns of Reference Examples 1 and 2, but had no problem in manufacturing them into a fabric.
또한, 상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 실시예 3은 실시예 1로부터 제조된 칡 섬유를 위사로 하여 제직한 결과, 위사가 끊어지지 않고 제직이 되고 작업 속도가 우수하였다.In addition, as shown in Table 2, in Example 3, as a result of weaving the arrowroot fiber prepared in Example 1 as a weft, the weaving was performed without breaking the weft and the working speed was excellent.
하기 도 15는 실시예 1로부터 제조된 칡 섬유를 위사로 하여 평직으로 제직한 직물의 표면 사진으로, 면 섬유와 같은 자연스러운 외관을 가졌다.15 is a photograph of the surface of a fabric woven in a plain weave using the arrowroot fiber prepared in Example 1 as a weft, and has a natural appearance similar to that of a cotton fiber.
또한, 도 16은 실시예 3에 따라 제직된 직물을 염색한 사진으로, 균일하게 염색되고 색상 발현이 우수하였다. 이를 통해 칡 섬유로부터 제직된 직물은 염색성 또한 우수한 것을 확인할 수 있었다.In addition, FIG. 16 is a photograph of the fabric woven according to Example 3 dyed, uniformly dyed and excellent in color expression. Through this, it was confirmed that the fabric woven from arrowroot fibers had excellent dyeability.
따라서, 본 발명에 따른 칡 섬유는 타월, 커튼, 베개 커버, 큐선 커버, 방석 커버 등의 홈 텍스타일에 고품질로 적용 가능한 것을 확인할 수 있었다. Therefore, it was confirmed that the arrowroot fiber according to the present invention can be applied with high quality to home textiles such as towels, curtains, pillow covers, cue line covers, and cushion covers.
Claims (10)
(ii) 칡 슬러지 또는 절단된 칡을 건조하는 단계;
(iii) 건조된 칡을 0.5 내지 4 cm 길이로 파쇄하는 파쇄단계;
(iv) 파쇄된 칡을 로터 비터 밀 분쇄기를 이용하여 100 내지 500 메쉬(mesh) 크기로 분쇄하여 칡 파우더(powder)로 만드는 분말화 단계;
(v) 칡 파우더 및 종이 원료를 혼합하여 칡 종이로 제조하는 제지단계;
(vi) 칡 종이를 폭 1 내지 4 mm로 길이 방향으로 슬릿팅(slitting)하는 단계; 및
(vii) 슬릿팅된 칡 종이를 연사기로 꼬임을 부여하여 칡 섬유로 제조하는 연사 단계;를 포함하고,
상기 (v) 제지단계는 (v-1) 칡 파우더 및 종이 원료를 혼합하여 초지를 위한 지료를 조성시키는 지료 조성 단계; (v-2) 조성된 지료로 초지기로 종이를 뜨는 초지 단계; (v-3) 초지된 종이를 프레스롤에 통과시켜 수분을 탈수하는 단계; (v-4) 탈수된 종이를 건조기로 건조시켜 두께 13 내지 20 g/m2인 종이로 만드는 단계; 및 (v-5) 건조된 종이를 권취기를 이용하여 롤 형태로 연속적으로 말아서 수용하는 권취단계;를 포함하며,
상기 (v-1) 지료 조성 단계는 종이 원료를 물에 풀어지게 하는 해리 단계를 거친 후 종이 원료 내 셀룰로오스 섬유끼리 강력하게 결합할 수 있도록 두드리는 고해 단계에 칡 파우더를 혼합하고,
상기 (vii) 연사단계는 꼬임수 500 내지 900 TPM(twist per meter)로 꼬임을 부여하여 섬도가 15 내지 30 번수인 칡 섬유를 제조하는 것을 특징으로 하는
칡 섬유의 제조방법.
(i) preparing arrowroot sludge or cut arrowroot;
(ii) drying the arrowroot sludge or the cut arrowroot;
(iii) a crushing step of crushing the dried arrowroot to a length of 0.5 to 4 cm;
(iv) pulverizing the crushed arrowroot to a size of 100 to 500 mesh using a rotor beater mill grinder to make arrowhead powder;
(v) a papermaking step of mixing arrowroot powder and paper raw materials to produce arrowroot paper;
(vi) slitting arrowroot paper in the longitudinal direction to a width of 1 to 4 mm; and
(vii) twisting the slit arrowhead paper by twisting it with a twister to produce arrowroot fibers; including;
The (v) papermaking step includes (v-1) a stock composition step of mixing arrowroot powder and a paper raw material to form a stock for papermaking; (v-2) a papermaking step of making paper with a paper machine with the prepared paper stock; (v-3) passing the paper-made paper through a press roll to dehydrate the moisture; (v-4) drying the dehydrated paper with a dryer to make paper having a thickness of 13 to 20 g/m 2 ; and (v-5) a winding step of continuously rolling and accommodating the dried paper in a roll form using a winder;
In the (v-1) stock composition step, arrowroot powder is mixed in the beating step of tapping so that the cellulose fibers in the paper stock can be strongly combined with each other after the dissociation step of dissolving the paper raw material in water,
In the (vii) twisting step, twisting is applied at a twist number of 500 to 900 TPM (twist per meter) to produce arrowroot fibers having a fineness of 15 to 30.
A method for producing arrowroot fiber.
상기 (i) 준비단계에서 절단된 칡은 5 내지 35 cm 길이로 절단된 것을 특징으로 하는
칡 섬유의 제조방법.
According to claim 1,
The arrowhead cut in the (i) preparation step is characterized in that it is cut to a length of 5 to 35 cm
A method for producing arrowroot fiber.
상기 (iii) 파쇄단계는 칼날 방식의 파쇄기, 롤러 방식의 파쇄기 또는 이들 모두를 이용하는 것을 특징으로 하는
칡 섬유의 제조방법.
According to claim 1,
The (iii) crushing step is characterized by using a blade type crusher, a roller type crusher, or both.
A method for producing arrowroot fiber.
상기 (v-1) 지료 조성 단계는 칡 파우더 5 내지 50 중량% 및 종이 원료 50 내지 95 중량%(고형분 기준)를 혼합하는 것을 특징으로 하는
칡 섬유의 제조방법.
According to claim 1,
In the (v-1) stock composition step, 5 to 50% by weight of arrowroot powder and 50 to 95% by weight (based on solid content) of the paper raw material are mixed.
A method for producing arrowroot fiber.
상기 칡 섬유는 방적사와 교연하여 칡 복합사로 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
칡 섬유의 제조방법.
According to claim 1,
The kudzu fiber is characterized in that it comprises the step of producing a kudzu composite yarn by interlocking with the spun yarn.
A method for producing arrowroot fiber.
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|---|---|---|---|
| KR1020210185100A KR102457937B1 (en) | 2021-12-22 | 2021-12-22 | Method for manufacturing kudzu fiber, and kudzu fiber prepared therefrom |
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|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| KR102571697B1 (en) * | 2022-12-07 | 2023-09-01 | 화이트리퍼블릭 주식회사 | Paper manufacturing method comprised with kudzu fiber, a paper produced thereby, and woven fabric products including fiber yarn made from the twisted kudzu paper |
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2021
- 2021-12-22 KR KR1020210185100A patent/KR102457937B1/en active IP Right Grant
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| CN116334801A (en) | 2023-06-27 |
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