KR102518275B1 - 재생 네오프렌 원단의 합포 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 재생 네오프렌 원단의 합포 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폐네오프렌을 재활용한 재생 네오프렌 원단의 합포 방법에 관한 것이다.
재생 네오프렌 발포시트를 일정 크기로 재단하는 재생 네오프렌 발포시트 준비단계(S10); 상기 재생네오프렌 발포시트의 두께에 맞게 회전롤러의 높낮이 및 회전속도를 조절하는 회전롤러 조절단계(S20); 상기 회전롤러에 상기 재생 네오프렌 발포시트를 공급하는 재생 네오프렌 발포시트 권취단계(S30); 상기 재생 네오프렌 발포시트의 일면에 접착제를 도포하는 접착제 도포단계(S40); 원단에 가해지는 장력을 조절하기 위해 원단 공급롤러의 회전속도를 조절하는 원단 공급롤러 조절단계(S50); 상기 원단 공급롤러에 상기 원단을 공급하는 원단 권취단계(S60); 및 가압롤러를 사용하여 상기 접착제 도포단계(S40)에서 접착제가 도포된 상기 재생 네오프렌 발포시트의 일면에 상기 원단을 부착하는 합포단계(S70);를 포함한다.
본 연구는 중소벤처기업부와 부산디자인진흥원의 "2022년도 창업도약 패키지"(과제번호 20084272) 사업의 지원을 받아 수행된 연구결과임.
재생 네오프렌 발포시트를 일정 크기로 재단하는 재생 네오프렌 발포시트 준비단계(S10); 상기 재생네오프렌 발포시트의 두께에 맞게 회전롤러의 높낮이 및 회전속도를 조절하는 회전롤러 조절단계(S20); 상기 회전롤러에 상기 재생 네오프렌 발포시트를 공급하는 재생 네오프렌 발포시트 권취단계(S30); 상기 재생 네오프렌 발포시트의 일면에 접착제를 도포하는 접착제 도포단계(S40); 원단에 가해지는 장력을 조절하기 위해 원단 공급롤러의 회전속도를 조절하는 원단 공급롤러 조절단계(S50); 상기 원단 공급롤러에 상기 원단을 공급하는 원단 권취단계(S60); 및 가압롤러를 사용하여 상기 접착제 도포단계(S40)에서 접착제가 도포된 상기 재생 네오프렌 발포시트의 일면에 상기 원단을 부착하는 합포단계(S70);를 포함한다.
본 연구는 중소벤처기업부와 부산디자인진흥원의 "2022년도 창업도약 패키지"(과제번호 20084272) 사업의 지원을 받아 수행된 연구결과임.
Description
본 발명은 재생 네오프렌 원단의 합포 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폐네오프렌을 재활용한 재생 네오프렌 원단의 합포 방법에 관한 것이다.
최근 소득 수준이 향상되고 있으며, 여가 시간을 이용하여 삶의 질을 향상시키는 것에 대한 관심이 지속되고 있음에 따라, 전세계적으로 해양 레저스포츠에 대한 수요 및 해양레저스포츠 장비 시장의 규모가 증가하고 있으며, 해양 레저스포츠 의류시장 역시 규모가 증가하고 있다.
그 중에서도 잠수복 및 수영복은 착용감이 부드럽고 잘 늘어나야 함에 따라 네오프렌 원단이 일반적으로 사용된다.
이러한 네오프렌 원단은 내약품성, 내유성, 내후성, 내열성, 내오존성 및 내마모성 등이 뛰어나 잠수복 및 수영복 등의 해양 레저스포츠 의류 외 일반 의류, 마스크 등 여러 분야에서 활용 가능하여 다양한 기능을 구비한 네오프렌 원단 관련 기술들이 개발되고 있다.
한국등록특허 제10-2373042호는 클로로프렌 황 가교제, 가교 촉진제, 파라핀 오일, 산화마그네슘, 산화아연, 클레이, 카본블랙, 혼합 발포제를 포함하는 조성물을 이용하여 시트화한 후 발포하여 초연질 네오프렌 발포고무 원단을 제조하는 과정에서 스카이빙시 회전 칼날에 의해 네오프렌 발포시트의 얇게 잘리는 부분이 밀려 찢어지는 현상을 유용하에 방지할 수 있는 초연질 네오프렌 발포고무 원단 제조방법, 그 방법에 의해 제조된 원단에 관한 기술을 공지한 바 있으며, 한국등록특허 제10-0447580호는 발포체가 추후 수축되는 것을 방지하기 위해 숙성단계를 거치고, 티타늄 분말을 접착제와 혼합하여 원단의 상하면에 도포함으로써 해수에서 장시간 사용하여도 잠수복의 해수에 의한 손상을 방지하고, 외부의 물체에 의해서도 잠수복 원단이 쉽게 찢어지지 않으며, 상온에서도 원적외선을 방사하여 보온성이 향상된 잠수복 원단과 그의 제조방법에 관한 기술을 공지한 바 있다.
그러나, 네오프렌 원단은 석유기반으로 제조됨으로써 제조 단가가 높으며, 제조 방법 시 발생하는 다량의 탄소로 인하여 환경오염이 발생한다는 한계가 있다.
따라서, 폐네오프렌을 재활용함으로써 산업적으로 낭비되는 자원을 감소시킬 수 있으며, 폐기물 발생량을 감소시켜 환경오염을 줄일 수 있는 재생 네오프렌 원단의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 재생 네오프렌 발포시트 제조 시 폐네오프렌 및 해양생물폐기물을 활용함으로써 친환경적인 재생 네오프렌 원단의 합포 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 재생 네오프렌 원단의 합포 방법에 있어서, 재생 네오프렌 발포시트를 일정 크기로 재단하는 재생 네오프렌 발포시트 준비단계(S10); 상기 재생 네오프렌 발포시트의 두께에 맞게 회전롤러의 높낮이 및 회전속도를 조절하는 회전롤러 조절단계(S20); 상기 회전롤러가 상기 재생 네오프렌 발포시트를 공급받아 권취하는 재생 네오프렌 발포시트 권취단계(S30); 상기 회전롤러가 권취된 상기 재생 네오프렌 발포시트를 풀어 공급하여 상기 재생 네오프렌 발포시트의 일면에 접착제를 도포하는 접착제 도포단계(S40); 원단에 가해지는 장력을 조절하기 위해 원단 공급롤러의 회전속도를 조절하는 원단 공급롤러 조절단계(S50); 상기 원단 공급롤러가 상기 원단을 공급받아 권취하는 원단 권취단계(S60); 및 상기 접착제 도포단계(S40)에서 상기 접착제가 도포된 상기 재생 네오프렌 발포시트가 상기 회전롤러에 의해 공급되며, 권취된 상기 원단이 상기 원단 공급롤러에 의해 풀려 공급되어, 가압롤러에 의해 상기 원단이 상기 접착제가 도포된 상기 재생 네오프렌 발포시트의 일면에 부착되는 합포단계(S70);를 포함한다.
이때, 상기 접착제는, 부틸 아크릴레이트 모노머, 2-에틸 헥실 아크릴레이트 모노머 및 비닐 아세테이트 모노머를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 재생 네오프렌 발포시트는, 폐네오프렌 조성물과 클로로프렌 고무 조성물이 1 : 3 내지 5 중량비로 혼합된 발포체 조성물을 가교 및 발포시켜 제조되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 폐네오프렌 조성물은, 폐네오프렌 분말, 해양생물폐기물 분말, 가소제 및 상용화제를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 클로로프렌 고무 조성물은, 클로로프렌 고무 100 중량부에 대하여, 금속산화물 1 내지 10 중량부, 황 가교제 0.5 내지 2 중량부, 파라핀왁스 10 내지 50 중량부, 카본블랙 10 내지 40 중량부, 아조디카본아미드 5 내지 10 중량부 및 스테아린산 1 내지 10 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 재생 네오프렌 발포시트 제조 시 폐네오프렌을 재활용함으로써 산업적으로 낭비되는 자원을 감소시킬 수 있으며, 폐기물 발생량을 감소시켜 환경오염을 줄일 수 있다는 이점이 있다.
또한, 재생 네오프렌 발포시트 제조 시 버려지는 해양생물폐기물을 보강제로 활용함으로써 경제성을 확보함과 동시에 친환경적이라는 이점이 있다.
또한, 재생 네오프렌 원단 합포 시 톨루엔, 포름알데히드 등의 유해성분의 발생이 없는 접착제를 활용함으로써 인체 접촉시 안전하다는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 재생 네오프렌 원단의 합포 방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과함께 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.
아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 재생 네오프렌 원단의 합포 방법을 나타낸 순서도이다
도 1에 도시된 바와 같이, 재생 네오프렌 원단의 합포 방법은 재생 네오프렌 발포시트 준비단계(S10), 회전롤러 조절단계(S20), 재생 네오프렌 발포시트 권취단계(S30), 접착제 도포단계(S40), 원단 공급롤러 조절단계(S50), 원단 권취단계(S60) 및 합포단계(S70)을 포함한다.
먼저, 상기 재생 네오프렌 발포시트 준비단계(S10)에서는 재생 네오프렌 발포시트를 일정 크기로 재단하여 준비한다.
이때, 상기 재생 네오프렌 발포시트는 폐네오프렌 조성물과 클로로프렌 고무 조성물이 일정 중량비로 혼합된 발포체 조성물을 가교 및 발포시켜 제조되는 것이다.
이때, 상기 재생 네오프렌 발포시트는 제1 분쇄단계, 제2 분쇄단계, 제1 혼합단계, 제2 혼합단계, 발포체 조성물 제조단계를 거쳐 제조된다.
먼저, 상기 제1 분쇄단계에서는 폐네오프렌을 세척하여 상기 폐네오프렌에 포함되어 있는 이물질을 제거하고, 다음 방법에서 취급이 용이하고, 반응성이 좋게하기 위해 상기 폐네오프렌을 분쇄하여 폐네오프렌 분말을 제조한다.
이때, 상기 제1 분쇄단계는 폐네오프렌 조분쇄단계 및 폐네오프렌 미분쇄단계로 나누어질 수 있는데, 상기 폐네오프렌 조분쇄단계에서는 상기 폐네오프렌을 1mm 크기 이하로 1차 분쇄하며, 상기 폐네오프렌 미분쇄단계에서는 1mm 크기 이하의 상기 폐네오프렌 분말을 20 내지 50 메쉬의 입도를 가지도록 2차 분쇄하여 상기 폐네오프렌 분말의 비표면적을 증가시킨다.
한편, 상기 제1 분쇄단계에서는 상기 폐네오프렌이 가지고 있는 여러 특성이 열에 의해 저하되지 않도록 분쇄되는 상기 폐네오프렌의 온도를 150℃이하로 유지하는 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 제2 분쇄단계에서는 해양생물폐기물을 분쇄하여 해양생물폐기물 분말을 제조한다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 해양생물폐기물은 굴, 조개, 전복, 바지락, 꼬막 등의 패각과 불가사리 중 선택하여 사용할 수 있으며, 이때, 상기 해양생물폐기물로 불가사리를 사용하는 것이 더 바람직하다.
굴, 조개, 전복, 바지락, 꼬막 등의 패각의 연간 30만 톤 이상이 폐기물로 처리되어 있어 매립이나 야적을 위해 많은 유지 관리비를 발생시킨다.
또한, 패각의 처리방식이 다양하게 보급되어 있지 않음에 따라 대부분의 패각들은 해당 해역에 그대로 방치되어 부패와 악취를 발생시킨다.
이러한 패각의 주성분은 탄산칼슘으로, 분말 형태로서 호분이나 제산제, 태운 조개재로서 도료, 매염제, 비료 등으로 이용되고 있으며, 이에 더하여 단추의 제작, 비료 및 건자재 등과 같은 일차적 가공물로서의 활용, 칼슘성분을 추출하여 식품 또는 의약품으로서의 활용 등으로 실생활에서 널리 활용되고 있다.
또한, 불가사리는 극피동물문에 속하는 해양저서생물로서 별불가사리(Asterina pectinfera), 아무르불가사리(Asterias amurensis), 가시불가사리(Astropecten polyacanthus) 등 전세계에 1,700 여종이 있는 것으로 학계에 보고되었으며, 우리나라 근해에도 200 여종이 서식하고 있는 것으로 알려져 있다.
특히, 아무르불가사리와 별불가사리는 육식성으로 피조개, 전복, 바지락, 가리비 등 유용패류를 먹이로 하고 있기에 수산양식 산업에서는 불가사리가 해적생물로 분류되어 있다.
따라서, 주기적으로 불가사리를 포획하고 있으며, 과거에는 포획된 불가사리를 소각하거나 매립하여 왔으나, 최근에는 포획된 불가사리를 분쇄 및 건조시켜 비료, 사료, 보조식품, 의약품 원료 등으로 활용하고 있다.
이에, 상기 불가사리 분말을 재생 네오프랜 원단 제조에 활용함으로써 경제성을 확보하는 동시에 추가적인 환경 오염을 방지할 수 있는 것이다.
상기 제2 분쇄단계에서는 먼저 상기 해양생물폐기물을 세척하여 상기 해양생물폐기물에 포함되어 있는 이물질을 제거하고, 다음 방법에서 취급이 용이하고, 반응성이 좋게하기 위해 상기 해양생물폐기물을 분쇄하여 상기 해양생물폐기물 분말을 제조한다.
이때, 상기 제2 분쇄단계는 해양생물폐기물 조분쇄단계 및 해양생물폐기물 미분쇄단계로 나누어질 수 있는데, 상기 해양생물폐기물 조분쇄단계에서는 상기 해양생물폐기물을 1mm 크기 이하로 1차 분쇄하며, 상기 해양생물폐기물 미분쇄단계에서는 1mm 크기 이하의 상기 해양생물폐기물 분말을 20 내지 50 메쉬의 입도를 가지도록 2차 분쇄하여 상기 해양생물폐기물 분말의 비표면적을 증가시킨다.
다음으로, 상기 제1 혼합단계에서는 상기 폐네오프렌 분말과 상기 해양생물폐기물 분말을 혼합하여 제1 혼합물을 제조하며, 상기 제1 혼합물은 상기 폐네오프렌 분말과 상기 해양생물폐기물 분말의 표면을 개질시키기 위하여 추가로 표면처리 단계를 거칠 수 있다.
이때, 상기 표면처리 단계에서의 표면처리는 표면 스크래치(Scratch) 가공 또는 상압 플라즈마 표면 처리 방법이 사용될 수 있다.
상기 표면 스크래치(Scratch) 가공은 분말 제조 장치 내에 별도의 스크래치칼을 구비하여 미분쇄된 상기 폐네오프렌 분말과 상기 불가사리 분말의 표면을 스크래치 가공하는 것으로, 미분쇄된 상기 폐네오프렌 분말과 상기 불가사리 분말 표면에 스크래치를 냄으로써 표면적을 증가시키고, 이에 따라 재활용을 위한 후속 방법에서의 반응성을 향상시킬 수 있다.
상기 상압 플라즈마 표면 처리는 상기 폐네오프렌 분말과 상기 불가사리 분말이 혼합을 위해 이송되는 과정에서 상압 플라즈마를 발생시켜 주는 것으로, 상기 폐네오프렌 분말과 상기 불가사리 분말이 균일하게 플라즈마와 접촉함에 따라 분산력 또는 관능기를 발달시켜 재활용을 위한 후속 방법에서의 반응성을 향상시킬 수 있다.
다음으로, 상기 제2 혼합단계에서는 상기 제1 혼합물에 가소제 및 상용화제를 첨가하여 제2 혼합물을 제조한다.
이때, 상기 제2 혼합단계에서 첨가되는 상기 가소제는 소이빈 오일인 것이 바람직하다.
상기 소이빈 오일은 에폭시화된 소이빈 오일로, 상기 소이빈 오일은 대표적인 바이오매스 물질이며, 이산화탄소 배출에 대한 기여도가 낮고, 자연 환경에 유출될 시 생분해도가 높다는 장점이 있다.
또한, 상기 제2 혼합단계에서 첨가되는 상기 상용화제는 LaCl3인 것이 바람직하다.
상기 LaCl3(Lanthanum chloride)는 희토류 원소를 포함하는 것으로, 상용성 개선을 위해 첨가된다.
상기 LaCl3(Lanthanum chloride)는 매우 강한 유도효과(Inductive effect)를 제공하여 상기 폐네오프렌 분말의 특성을 향상시키고, 상기 해양생물폐기물의 주성분인 CaCO3(탄산칼슘)의 산소원자나 탄소원자와 배위 공유 결합을 한다.
즉, 상기 LaCl3(Lanthanum chloride)는 상기 해양생물폐기물 분말의 표면에 코팅되어 감싸지고, 이에 따라 상기 해양생물폐기물 분말의 표면의 반응성이 높게 개질되어 상기 폐네오프렌분말 및 후술될 클로로프렌 고무 조성물과의 화학적 결합을 제공하게 된다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 폐네오프렌 분말 100 중량부에 대하여, 상기 해양생물폐기물 분말은 10 내지 30 중량부, 상기 소이빈 오일은 1 내지 10 중량부, 상기 LaCl3은 1 내지 10 중량부를 포함한다.
상기와 같은 제1 분쇄단계, 제2 분쇄단계, 제1 혼합단계, 제2 혼합단계를 거쳐 상기 폐네오프렌 조성물이 제조되는 것이다.
다음으로, 상기 발포체 조성물 제조단계에서는 상기 폐네오프렌 조성물과 상기 클로로프렌 고무 조성물이 1 : 3 내지 5 중량비로 혼합되어 발포체 조성물을 제조한다.
이때, 상기 클로로프렌 고무 조성물은 클로로프렌 고무 100 중량부에 대하여, 금속산화물 1 내지 10 중량부, 황 가교제 0.5 내지 2 중량부, 파라핀왁스 10 내지 50 중량부, 카본블랙 10 내지 40 중량부, 아조디카본아미드 5 내지 10 중량부 및 스테아린산 1 내지 10 중량부를 포함한다.
한편, 상기 금속산화물은 ZnO(산화아연) 또는 MgO(산화마그네슘) 중 단독 또는 병용하여 사용 가능하며, 1 중량부 미만으로 포함될 경우 조성물의 충분한 가교가 이루어지지 않을 우려가 있으며, 10 중량부를 초과할 경우에는 가교 속도가 과도하게 증가하여 조성물의 물성이 저하될 우려가 있다.
또한, 상기 카본블랙은 상기 클로로프렌 고무 조성물의 기계적 강도를 개선하기 위해 첨가되는 것으로, 그 함량이 10 중량부 미만일 경우조성물의 물성 개선 효과가 미비해질 우려가 있으며, 40 중량부를 초과할 경우 경도가 급격하게 상승하여 재생 네오프렌 원단 제조를 위한 재생 네오프렌 발포시트로 사용하는데 어려울 수 있다.
또한, 상기 클로로프렌 고무 조성물은 흑사브, 바세린, 옥타민, 클레이, ETU(Ethylene thiourea)를 추가로 더 포함할 수 있다.
상기와 같은 발포체 조성물 제조단계를 거쳐 제조된 상기 발포체 조성물을 가교 및 발포시켜 상기 재생 네오프렌 발포시트가 제조되는 것이다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 발포체 조성물은 프레스에 투입되어 130 내지 180℃의 온도에서 15분 내지 30분간 가교 및 발포되며, 이후 다시 프레스에 투입되어 160 내지 180℃의 온도에서 15 분 내지 30분간 2차 가교 및 발포된다.
이때, 1차 프레스 방법은 가교를 주목적으로 하는 방법으로, 상기 발포체 조성물을 상기 프레스에 넣고 130 내지 180℃의 온도에서 15분 내지 30분간 발포시킨다. 상기 프레스의 온도가 130℃ 미만일 경우 상기 발포체 조성물의 가교가 충분히 이루어지지 않아 방법시간이 길어지는 문제점이 있으며, 180℃를 초과할 경우 불량 발생률이 높아질 수 있다.
상기 1차 프레스 방법에서 15분 내지 30분간 발포시킬 경우 상기 발포체 조성물이 약 80% 발포되어 완성된다.
이후, 2차 프레스 방법은 발포 위주의 방법으로, 상기 1차 프레스 방법을 거친 상기 발포체 조성물 시트를 2차적으로 프레스하는 것으로 160 내지 180℃의 온도에서 15 분 내지 30분간 진행된다.
이때, 상기 프레스의 온도가 180℃를 초과할 경우 상기 발포체 조성물 시트의 분해반응이 일어나 발포 셀이 불균형해지는 현상이 일어날 수 있다.
상기 발포체 조성물은 상기 제1차 프레스 방법과 상기 제2차 프레스 방법을 거쳐 상기 재생 네오프렌 발포시트로 완성된다.
다음으로, 상기 회전롤러 조절단계(S20)에서 상기 재생 네오프렌 발포시트의 두께에 맞게 회전롤러의 높낮이 및 회전속도를 조절한뒤 상기 재생 네오프렌 발포시트 권취단계(S30)에서 상기 회전롤러가 상기 재생 네오프렌 발포시트를 공급받아 권취한다.
다음으로, 상기 접착제 도포단계(S40)에서는 상기 회전롤러가 권취된 상기 재생 네오프렌 발포시트를 풀어 공급하여 상기 재생 네오프렌 발포시트의 일면에 접착제를 도포한다.
다음으로, 상기 접착제 도포단계(S40)에서는 상기 회전롤러가 권취된 상기 재생 네오프렌 발포시트를 풀어 공급하여 상기 재생 네오프렌 발포시트의 일면에 접착제를 도포한다.
삭제
이때, 상기 접착제는 부틸 아크릴레이트 모노머, 2-에틸 헥실 아크릴레이트 모노머 및 비닐 아세테이트 모노머를 포함하는 것을 특징으로 하며, 바람직한 실시예에 따르면, 상기 접착제는 상기 부틸 아크릴레이트 모노머 20 내지 50중량%, 상기 2-에틸 헥실 아크릴레이트 모노머 20 내지 60중량%, 상기 비닐 아세테이트 모노머 10 내지 40중량%를 포함한다.
더 바람직한 실시예에 따르면, 상기 접착제는 상기 부틸 아크릴레이트 모노머 35중량%, 상기 2-에틸 헥실 아크릴레이트 모노머 40중량%, 상기 비닐 아세테이트 모노머 25중량%를 포함한다.
다음으로, 상기 원단 공급롤러 조절단계(S50)에서는 원단에 가해지는 장력을 조절하기 위해 원단 공급롤러의 회전속도를 조절하며, 이후 상기 원단 권취단계(S60)에서는 상기 원단 공급롤러가 상기 원단을 공급받아 권취한다.
다음으로, 상기 합포단계(S70)에서는 상기 접착제 도포단계(S40)에서 상기 접착제가 도포된 상기 재생 네오프렌 발포시트가 상기 회전롤러에 의해 공급되며, 권취된 상기 원단이 상기 원단 공급롤러에 의해 풀려 공급되어, 가압롤러에 의해 상기 원단이 상기 접착제가 도포된 상기 재생 네오프렌 발포시트의 일면에 부착되어 합포된다.
다음으로, 상기 합포단계(S70)에서는 상기 접착제 도포단계(S40)에서 상기 접착제가 도포된 상기 재생 네오프렌 발포시트가 상기 회전롤러에 의해 공급되며, 권취된 상기 원단이 상기 원단 공급롤러에 의해 풀려 공급되어, 가압롤러에 의해 상기 원단이 상기 접착제가 도포된 상기 재생 네오프렌 발포시트의 일면에 부착되어 합포된다.
삭제
이때, 필요에 따라 상기 재생 네오프렌 발포시트의 타면에도 상기 접착제를 도포하여 천을 부착함으로써 양면 합포도 가능하며, 상기 네오프렌 발포시트의 일면 또는 타면에 부착되는 상기 천은 신축성이 있는 소재라면 어떤 것이든 사용 가능하다.
이하, 본 발명의 실시예, 비교예 및 실험예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되지는 않는다. 여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
실시예 1
130℃의 온도에서 조분쇄 및 미분쇄단계를 거쳐 35 메쉬의 입도 갖는 폐네오프렌 분말 30kg과 조분쇄 및 미분쇄단계를 거쳐 35 메쉬의 입도 갖는 불가사리 분말 10kg을 혼합한 뒤 소이빈 오일 1.5kg과 LaCl3인 1.5kg을 첨가하여 폐네오프렌 분말 혼합물을 제조하였다.
또한, 클로로프렌 고무 100kg, 금속산화물 5kg, 황 가교제 1kg, 파라핀왁스 30kg, 카본블랙 25kg, 아조디카본아미드 7kg 및 스테아린산 5kg을 혼합하여 클로로프렌 고무 조성물을 제조하였다.
이후, 폐네오프렌 분말 혼합물과 클로로프렌 고무 조성물을 혼합하여 발포체 조성물을 제조하였다.
발포체 조성물을 프레스에 투입하여 150℃의 온도에서 25분간 1차로 가교 및 발포시킨 후 다시 프레스에 투입하여 170℃의 온도에서 25분간 2차로 가교 및 발포시켜 재생 네오프렌 발포시트를 제조하였다.
다음으로, 재생 네오프렌 발포시트의 일면에 부틸 아크릴레이트 모노머 30kg, 2-에틸 헥실 아크릴레이트 모노머 40kg 및 비닐 아세테이트 모노머 25kg을 포함하는 접착제를 도포하여 원단을 부착하여 재생 네오프렌 원단을 제조하였다.
비교예 1
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 발포체 조성물 제조시 불가사리 분말을 제외하여 제조하였으며, 재생 네오프렌 발포시트와 원단의 부착시 n-부틸 시아노아크릴레이트계 접착제를 사용하였다.
비교예 2
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 발포체 조성물 제조시 LaCl3을 제외하여 제조하였으며, 재생 네오프렌 발포시트와 원단의 부착시 에틸 시아노아크릴레이트 접착제를 사용하였다.
비교예 3
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 발포체 조성물 제조시 스테아린산을 제외하여 제조하였으며, 재생 네오프렌 발포시트와 원단의 부착시 메틸메타크릴레이트계 접착제를 사용하였다.
즉, 본 발명에 따른 발포체 조성물을 하기 표 1에 나타난 성분으로 배합하였으며, 실시예 1 및 비교예 1 내지 3의 발포체 조성물을 이용하여 재생 네오프렌 발포시트를 제조하였으며, 재생 네오프렌 발포시트의 일면에 원단을 부착하여 재생 네오프렌 원단을 제조하였다.
| 구분 | 실시예 1 | 비교예 1 | 비교예 2 | 비교예 3 |
| 폐네오프렌 분말 | 30 | 30 | 30 | 30 |
| 불가사리 분말 | 10 | - | 10 | 10 |
| 소이빈 오일 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 |
| LaCl3 | 1.5 | 1.5 | - | 5 |
| 클로로프렌 고무 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 금속산화물 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| 황 가교제 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 파라핀왁스 | 30 | 30 | 30 | 30 |
| 카본블랙 | 25 | 25 | 25 | 25 |
| 아조디카본아미드 | 7 | 7 | 7 | 7 |
| 스테아린산 | 5 | 5 | 5 | - |
실험예 1 - 기계적 물성 측정
본 실험예 1은 실시예 1 및 비교예 1 내지 3의 발포체 조성물을 이용하여 제조된 재생 네오프렌 발포시트의 기계적 물성을 확인하기 위한 실험으로, 표 2에 그 결과를 나타내었다.
이때, 내염수성은 실시예 1 및 비교예 1 내지 3의 재생 네오프렌 발포시트를 각각 10% NaCl 용액에 넣고 상온에서 120시간 동안 침지시킨 후 UTM Instron을 이용하여 강력을 측정하였으며, 침지 전 강력(초기 강력)에 대한 침지 후 강력의 비율(침지 후 강력 / 초기강력 *100)로 내염수성을 평가하였다.
| 구분 | 실시예 1 | 비교예 1 | 비교예 2 | 비교예 3 |
| 인장강도(g/d) | 4.6 | 2.4 | 2.8 | 3.5 |
| 신율(%) | 40 | 27 | 30 | 54 |
| 내염수성(%) | 105 | 45 | 48 | 70 |
표 2에서 볼 수 있듯이, 불가사리 분말, LaCl3 및 스테아린산을 포함하는 발포체 조성물로 제조된 재생 네오프렌 발포시트(실시예 1)이 비교예 1 내지 비교예 3의 재생 네오프렌 발포시트에 비해 전반적으로 우수한 기계적 물성을 나타냄을 확인할 수 있다.
실험예 2 - 유해성 물질 검출 여부 테스트
| 구분(mg/kg) | 실시예 1 | 비교예 1 | 비교예 2 | 비교예 3 | |
| 톨루엔 | 검출되지 않음 | 4 | 5.2 | 7.5 | |
| 포름알데히드 | 검출되지 않음 | 3.4 | 4 | 6.2 | |
본 실험예 2는 실시예 1 및 비교예 1 내지 3의 발포체 조성물을 이용하여 제조된 재생 네오프렌 원단의 유행성 물질 검출 여부를 확인하기 위한 실험으로, 표 3에 그 결과를 나타내었다.
이때, 톨루엔 및 포름알데히드의 검출 여부는 수분정량장치 및 환류냉각기를 사용하여 측정하였다.
표 3에서 볼 수 있듯이, 부틸 아크릴레이트 모노머, 2-에틸 헥실 아크릴레이트 모노머 및 비닐 아세테이트 모노머를 포함하는 접착제를 사용하여 부착된 재생 네오프렌 원단(실시예 1)에서는 톨루엔, 포름알데히드 성분이 검출되지 않았으나, 비교예 1 내지 비교예 3의 재생 네오프렌 원단에서는 톨루엔 및 포름알데히드 성분이 검출된 것을 확인할 수 있다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야 한다.
S10 : 발포시트 준비단계
S20 : 회전롤러 조절단계
S30 : 재생네오프렌 발포시트 권취단계
S40 : 접착제 도포단계
S50 : 원단 공급롤러 조절단계
S60 : 원단 권취단계
S70 : 합포단계
S20 : 회전롤러 조절단계
S30 : 재생네오프렌 발포시트 권취단계
S40 : 접착제 도포단계
S50 : 원단 공급롤러 조절단계
S60 : 원단 권취단계
S70 : 합포단계
Claims (5)
- 재생 네오프렌 발포시트를 일정 크기로 재단하는 재생 네오프렌 발포시트 준비단계(S10);
상기 재생 네오프렌 발포시트의 두께에 맞게 회전롤러의 높낮이 및 회전속도를 조절하는 회전롤러 조절단계(S20);
상기 회전롤러가 상기 재생 네오프렌 발포시트를 공급받아 권취하는 재생 네오프렌 발포시트 권취단계(S30);
상기 회전롤러가 권취된 상기 재생 네오프렌 발포시트를 풀어 공급하여 상기 재생 네오프렌 발포시트의 일면에 접착제를 도포하는 접착제 도포단계(S40);
원단에 가해지는 장력을 조절하기 위해 원단 공급롤러의 회전속도를 조절하는 원단 공급롤러 조절단계(S50);
상기 원단 공급롤러가 상기 원단을 공급받아 권취하는 원단 권취단계(S60); 및
상기 접착제 도포단계(S40)에서 상기 접착제가 도포된 상기 재생 네오프렌 발포시트가 상기 회전롤러에 의해 공급되며, 권취된 상기 원단이 상기 원단 공급롤러에 의해 풀려 공급되어, 가압롤러에 의해 상기 원단이 상기 접착제가 도포된 상기 재생 네오프렌 발포시트의 일면에 부착되는 합포단계(S70);를 포함하되,
상기 재생 네오프렌 발포시트는 폐네오프렌 조성물과 클로로프렌 고무 조성물이 1 : 3 내지 5 중량비로 혼합된 발포체 조성물을 가교 및 발포시켜 제조되며,
상기 폐네오프렌 조성물은 폐네오프렌 분말, 불가사리 분말, 가소제 및 상용화제를 포함하며,
상기 폐네오프렌 분말 및 상기 불가사리 분말은 표면을 개질시키기 위하여 표면 스크래치(Scratch) 가공 단계를 거치는 것을 특징으로 하는 재생 네오프렌 원단의 합포 방법. - 제1항에 있어서,
상기 접착제는,
부틸 아크릴레이트 모노머, 2-에틸 헥실 아크릴레이트 모노머 및 비닐 아세테이트 모노머를 포함하는 것을 특징으로 하는 재생 네오프렌 원단의 합포 방법. - 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 클로로프렌 고무 조성물은,
클로로프렌 고무 100 중량부에 대하여, 금속산화물 1 내지 10 중량부, 황 가교제 0.5 내지 2 중량부, 파라핀왁스 10 내지 50 중량부, 카본블랙 10 내지 40 중량부, 아조디카본아미드 5 내지 10 중량부 및 스테아린산 1 내지 10 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 재생 네오프렌 원단의 합포 방법.
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| KR1020220093050A KR102518275B1 (ko) | 2022-07-27 | 2022-07-27 | 재생 네오프렌 원단의 합포 방법 |
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2022
- 2022-07-27 KR KR1020220093050A patent/KR102518275B1/ko active IP Right Grant
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