KR102667188B1 - 생분해성 현수막 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 생분해성 현수막 제조방법에 관한 것으로서, PET칩을 준비하는 원료준비단계(S10); PET칩에 생분해성 고분자를 혼합하고 방사장치를 이용해 용융방사하여 생분해성 경사를 제조하는 경사제조단계(S20); PET칩에 산화생분해 고분자를 혼합하고 방사장치를 이용해 용융방사하여 산화생분해성 위사를 제조하는 위사제조단계(S30); 상기 제조된 경사와 위사로 생분해원단을 제직하는 원단제직단계(S40); 상기 제직된 원단의 표면에 코팅제를 이용하여 코팅층을 형성하는 코팅층형성단계(S50); 상기 코팅층이 형성된 생분해원단을 제작 규격에 따라 용융절단으로 절단하는 원단절단단계(S60); 상기 절단된 원단의 코팅층에 안료 잉크로 인쇄 내용을 디지털 프린팅하는 프린팅단계(S70)를 포함한다.
본 발명에 따르면, 미생물에 의해 자연 분해되는 생분해성 고분자와 자연 상태에서 산화된 후 생분해되는 산화생분해 고분자를 혼용하여 제조된 원단으로 현수막을 제조함으로써 현수막의 생분해 조건을 다변화하여 생분해성을 향상시킴으로써 폐현수막의 처리에 따른 경제적 비용을 절감하고, 환경오염 물질의 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 미생물에 의해 자연 분해되는 생분해성 고분자와 자연 상태에서 산화된 후 생분해되는 산화생분해 고분자를 혼용하여 제조된 원단으로 현수막을 제조함으로써 현수막의 생분해 조건을 다변화하여 생분해성을 향상시킴으로써 폐현수막의 처리에 따른 경제적 비용을 절감하고, 환경오염 물질의 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 생분해성 현수막 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 미생물에 의해 자연 분해되는 생분해성 고분자와 자연 상태에서 산화된 후 생분해되는 산화생분해 고분자를 혼용하여 제조된 원단으로 현수막을 제조함으로써 현수막의 생분해 조건을 다변화하여 생분해성을 향상시킴으로써 폐현수막의 처리에 따른 경제적 비용을 절감하고, 환경오염 물질의 발생을 방지할 수 있게 한 생분해성 현수막 제조방법에 관한 것이다.
현수막은 각종 행사 안내, 각종 정보 안내, 상업 광고, 업체 홍보 등 다양한 분야에서 다양한 목적으로 활용되는 넓고 튼튼한 긴 직사각형 모양의 천을 말하는 것으로서, 보통 재질은 합성섬유이며 주로 도로변, 보행로, 건축물의 외벽 등 주로 옥외에 설치되는데 설치의 편의성을 위하여 양 끝부분에 구멍 뚫린 각목을 붙여서 노끈으로 묶어 다는 것이 일반적이다.
통상적인 사용되는 현수막은 폴리에스테르 합성섬유로 된 원단 표면을 실리 카와 백색 안료, 유성바이더용제 등을 혼합한 코팅제를 이용하여 코팅 가공한 후 원단 표면에 안료 잉크로 디지털 프린팅하여 제작된다.
한편, 사용 목적을 다하거나, 사용 중 손상되어 더 이상 사용하지 않게 된 현수막은 보통 일반 쓰레기로 버려지게 되지만, 합성섬유로 된 소재적 특성으로 인해 매립해도 썩지 않기 때문에 주로 소각 처리 방식으로 폐기된다.
그러나, 우리나라의 경우 사용 후 버려지는 폐현수막의 연간 발생량이 수만 톤에 달하기 때문에 폐현수막을 소각 처리하는 과정에서 소재적 특성으로 인해 환경호르몬 및 다이옥신 등 다량의 유해물질이 배출되어 심각한 환경오염을 유발하게 되는 단점이 있다.
그리하여 근래에는 정부 차원에서 폐현수막 재활용 사업을 추진하면서 폐현수막을 분리수거 후 에코백, 우산, 앞치마, 장바구니 등 다양한 재활용 제품으로 재생하는 사업이 활성화되고 있다.
그럼에도 폐현수막을 이용한 재활용 제품의 제조와 같은 폐현수막 재활용 사업은, 주로 옥외에서 사용되는 현수막의 특성상 현수막에 부착되는 먼지, 기름 등의 오염물질을 위한 물리, 화학적 처리 공정을 거쳐야 하므로, 회수 재생 비용이 많이 들고, 세정 과정에서 역시 환경오염물질을 사용해야 하므로 환경오염문제를 야기하게 된다.
또한, 재활용 제품의 제작 등에도 적지 않은 시간과 비용이 소요되기 때문에 실효성이 떨어져 폐현수막의 실질적인 재활용률은 매우 낮은 실정이다.
상술한 바와 같은 종래의 단점을 해결하기 위하여 본 발명은 미생물에 의해 자연 분해되는 생분해성 고분자와 자연 상태에서 산화된 후 생분해되는 산화생분해 고분자를 혼용하여 제조된 원단으로 현수막을 제조하여 폐현수막의 생분해 조건을 다변화하여 생분해성을 향상시킬 수 있게 한 생분해성 현수막 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 폐PET를 이용하여 생분해성 현수막의 제조가 가능케 한 생분해성 현수막 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 바와 같은 목적의 달성을 위하여 본 발명의 생분해성 현수막 제조방법은,
PET칩을 준비하는 원료준비단계(S10);
PET칩에 생분해성 고분자를 혼합하고 방사장치를 이용해 용융방사하여 생분해성 경사를 제조하는 경사제조단계(S20);
PET칩에 산화생분해 고분자를 혼합하고 방사장치를 이용해 용융방사하여 산화생분해성 위사를 제조하는 위사제조단계(S30);
상기 제조된 경사와 위사로 생분해원단을 제직하는 원단제직단계(S40);
상기 제직된 원단의 표면에 코팅제를 이용하여 코팅층을 형성하는 코팅층형성단계(S50);
상기 코팅층이 형성된 생분해원단을 제작 규격에 따라 용융절단으로 절단하는 원단절단단계(S60);
상기 절단된 원단의 코팅층에 안료 잉크로 인쇄 내용을 디지털 프린팅하는 프린팅단계(S70); 를 포함한다.
일 실시 예에서, 상기 경사제조단계(S20)는 생분해성 경사의 원료로서 PET칩 70 내지 90 중량부; 생분해성 고분자 10 내지 30 중량부; 바이오매스가소제 5 내지 10 중량부; 를 혼합하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 생분해성 고분자는 poly-β-hydroxybutyrate(PHB), poly-β-hydrolyvalerate(PHV), 그리고 이들의 공중합체인 PHB/PHV 등의 polyalkanoates(PHA)와 같이 미생물이 만들어내는 생분해성 고분자(microbial biopolymer)군이나, Cellulose, Hemicellulose, Pectin, Lignin 및 저장 탄수화물인 전분 등 식물에서 유래하는 것과 새우, 게 등의 껍질을 포함한 Chitin질을 기초로 한 동물 유래의 것들과 같이 천연 물질을 원료로 한 생분해성 고분자군 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 바이오매스가소제는, 옥수수, 밀에서 추출한 전분을 효소의 가수분해 작용을 통해서 글루코오스와 소르비톨 전환 과정을 거쳐 생산된 바이오매스 기반 1,4-디안하이드로소르비톨과 식물의 오일에서 추출한 지방산을 결합시켜 합성된 바이오매스 기반 1,4-디안하이드로소르비톨 디에스테르 화합물 중 하나인 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 위사제조단계(S30)는 산화생분해성 위사의 원료로서 PET칩 55 내지 95 중량부; 산화생분해성 고분자 30 내지 55 중량부; 바이오매스가소제 5 내지 10 중량부; 를 혼합하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서 상기 산화생분해 고분자는 열, 햇빛, 효소, 화학 반응 등에 의해 1차 산화 분해되어 저분자화되고, 2차적으로 미생물에 의해 생분해가 이루어지는 것으로서, 기존 범용 플라스틱에 바이오매스, 산화생분해제, 상용화제, 생분해 촉진제, 자동산화제 등을 첨가하여 제조된 Bio-PE, Bio-PP 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 원단제직단계(S40)는, 경사밀도 150 내지 200T, 위사밀도 80 내지 120T의 조건을 충족하게 제직하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 코팅제는 물 60 내지 80 중량부, 충진제 1 내지 10 중량부, 계면활성제 0.1 내지 1 중량부, 접착수지액 10 내지 20 중량부, 분산제 0.1 내지 1 중량부, 침투제 0.1 내지 1 중량부, 소포제 0.1 내지 2 중량부 및 암모니아수 0.1 내지 2 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 본 발명의 생분해성 현수막 제조방법은,
상기 코팅층형성단계(S50) 전에, 원단제직단계(S40)에서 제직된 생분해원단 표면에 열을 가하여 원단 형태를 고착시키는 열가공단계(S80); 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 원료준비단계(S10)는,
수집된 폐PET병을 절단 및 분쇄하는 분쇄공정(S101);
상기 분쇄된 분쇄물을 세척수로 세척한 후, 여과하여 폐PET 분쇄물을 선별하는 선별공정(S102);
상기 선별된 폐PET 분쇄물을 건조하는 건조공정(S103);
상기 건조된 폐PET 분쇄물을 가열하여 결정화하는 결정화공정(S104);
상기 결정화된 폐PET 분쇄물을 가열 용융하여 소정 크기로 압출한 후 상온에서 냉각 건조하여 재생PET칩으로 성형하는 성형공정(S105); 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 결정화공정(S104)은 건조된 투명 폐PET 분쇄물을 140 내지 170℃에서 1 내지 2시간 결정화하는 것을 특징으로 한다.
상기 성형공정(S105)은 결정화된 폐PET 분쇄물을 250 내지 300℃의 온도 가열하여 용융하고 용융물을 메시필터로 필터링하면서 압출하여 1 내지 3㎜ 크기의 재생PET칩으로 성형하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 생분해성 현수막 제조방법은, 미생물에 의해 자연 분해되는 생분해성 고분자와 자연 상태에서 산화된 후 생분해되는 산화생분해 고분자를 혼용하여 제조된 원단으로 현수막을 제조함으로써 현수막의 생분해 조건을 다변화하여 생분해성을 향상시킴으로써 폐현수막의 처리에 따른 경제적 비용을 절감하고, 환경오염 물질의 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 제조방법을 나타낸 순서도.
도 2는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 제조방법을 나타낸 순서도.
도 2는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 제조방법을 나타낸 순서도.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
본 발명에 관한 설명은 구조적이나 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명에 관한 설명에서 사용되는 모든 용어는 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
또한, "제1", "제2" 등의 용어는 서로 다른 구성 요소임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 이들 용어에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 1을 참조하여 설명한다.
제1 실시 예에 따른 본 발명의 생분해성 현수막 제조방법은 원료준비단계(S10), 경사제조단계(S20), 위사제조단계(S30), 원단제직단계(S40), 코팅층형성단계(S50), 원단절단단계(S60), 프린팅단계(S70)를 포함한다.
상기 원료준비단계(S10)는 PET칩을 준비한다.
PET칩은, 테레프탈산과 에틸렌글리콜을 중합하여 얻을 수 있는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate)를 원료로 하여 칩 형태로 제조된 것이다.
PET는 내열성이 매우 우수하고 피로강도, 전기적 특성 등도 우수하며 온도와 습도의 영향을 덜 받기 때문에 섬유, 필름, 타이어코드, 음료 용기 등의 다양한 용도에 사용되고 있으며, 특히 음료 시장의 성장과 더불어 PET병의 사용이 폭발적으로 증가함에 따라 사용 후 버려지는 PET병의 처리에 따른 환경문제가 발생하면서 사용된 PET병(폐PET병)의 재생과 관련한 연구 개발이 꾸준하게 이루어지고 있다.
상기 경사제조단계(S20)는 PET칩에 생분해성 고분자를 혼합하고 방사장치를 이용해 용융방사하여 생분해성 경사를 제조한다.
일 실시 예에서 상기 생분해성 고분자는 poly-β-hydroxybutyrate(PHB), poly-β-hydrolyvalerate(PHV), 그리고 이들의 공중합체인 PHB/PHV 등의 polyalkanoates(PHA)와 같이 미생물이 만들어내는 생분해성 고분자(microbial biopolymer)군이나, Cellulose, Hemicellulose, Pectin, Lignin 및 저장 탄수화물인 전분 등 식물에서 유래하는 것과 새우, 게 등의 껍질을 포함한 Chitin질을 기초로 한 동물 유래의 것들과 같이 천연 물질을 원료로 한 생분해성 고분자군 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 경사제조단계(S20)는, 생분해성 경사의 원료로서 PET칩 70 내지 90 중량부; 생분해성 고분자 10 내지 30 중량부; 바이오매스가소제 5 내지 10 중량부를 혼합할 수 있다.
이때, PET칩의 사용량이 70 중량부 미만이면, 생분해성 경사의 인장력과 강도가 저하될 수 있으며, 90 중량부를 초과하면 원단제직단계(S40)에서 제직된 생분해원단의 생분해성이 저하되는 문제가 있다.
상기 바이오매스가소제는, 옥수수, 밀에서 추출한 전분을 효소의 가수분해 작용을 통해서 글루코오스와 소르비톨 전환 과정을 거쳐 생산된 바이오매스 기반 1,4-디안하이드로소르비톨과 식물의 오일에서 추출한 지방산을 결합시켜 합성된 바이오매스 기반 1,4-디안하이드로소르비톨 디에스테르 화합물 중 하나일 수 있다.
바이오매스가소제는 생분해성 고분자와의 상용성이 양호하고, 용융방사시 가능한 열가소화를 향상시키는 효과가 있으며, 5 내지 10 중량부로 혼합되는 것이 바람직하다.
바이오매스가소제의 사용량이 5 중량부 미만이면, 조성물의 점도가 너무 높아 용융방사가 어렵게 되고, 바이오매스가소제의 사용량이 10 중량부를 초과하면 소성물의 열유동성이 너무 과도해지면서 용융방사가 어렵게 된다.
상기 위사제조단계(S30)는 PET칩에 산화생분해 고분자를 혼합하고 방사장치를 이용해 용융방사하여 산화생분해성 위사를 제조한다.
일 실시 예에서 상기 산화생분해 고분자는 열, 햇빛, 효소, 화학 반응 등에 의해 1차 산화 분해되어 저분자화되고, 2차적으로 미생물에 의해 생분해가 이루어지는 것으로서, 기존 범용 플라스틱에 바이오매스, 산화생분해제, 상용화제, 생분해 촉진제, 자동산화제 등을 첨가하여 제조된 Bio-PE, Bio-PP 중 어느 하나일 수 있다.
일 실시 예에서 상기 위사제조단계(S30)는, 산화생분해성 위사의 원료로서 PET칩 55 내지 95 중량부; 산화생분해성 고분자 30 내지 55 중량부; 바이오매스가소제 5 내지 10 중량부를 혼합할 수 있다.
상기 원단제직단계(S40)는 경사제조단계(S20)에서 제조된 생분해성 경사와, 위사제조단계(S30)에서 제조된 산화생분해성 위사로 생분해원단을 치밀 조직으로 제직한다.
한편, 원단제직단계(S40)에서 제직되는 원단의 중량은 한정하지 않으나, 경사밀도 150 내지 200T, 위사밀도 80 내지 120T의 조건을 충족하게 제직하는 것이 바람직하며, 그로 인한 생분해원단의 중량은 30 내지 100g/㎡일 수 있다.
상기 코팅층형성단계(S50)는 제직된 원단의 표면에 코팅제를 이용하여 코팅층을 형성한다.
즉, 원단제직단계(S40)에 제직된 생분해원단이 이송되는 과정에서 이송 중인 생분해원단에 나이프의 하단이 인접하도록 배치하고, 상기 나이프의 전단에 코팅제를 공급함으로써 생분해원단의 표면에 코팅제가 도포된다.
코팅제가 도포된 생분해원단은 코팅제가 신속하고 건조되도록 80 내지 120℃로 가열된 드라이오븐을 통과시킴으로써 생분해원단의 표면에 코팅층이 형성된다.
코팅층의 두께는 안료 잉크를 이용한 프린팅단계(S70)에서 인쇄 질의 향상 및 형태 안정성의 향상을 위하여 10 내지 100㎛ 두께로 형성하는 것이 바람직하다.
한편 상기 코팅제는, 코팅제를 구성하는 조성물에 대하여 물 60 내지 80 중량부, 충진제 1 내지 10 중량부, 계면활성제 0.1 내지 1 중량부, 접착수지액 10 내지 20 중량부, 분산제 0.1 내지 1 중량부, 침투제 0.1 내지 1 중량부, 소포제 0.1 내지 2 중량부 및 암모니아수 0.1 내지 2 중량부를 혼합할 수 있다.
상기 충진제는 실리카(silica) 분말, 알루미나(alumina) 분말, 중질탄산칼슘 분말, 경질탄산칼슘 분말활석(talc) 분말, 제올라이트(zeolite) 분말 및 수산화알루미늄 분말을 포함하는 군으로부터 선택되고,
상기 접착수지액은 아크릴계 공중합 수지 에멀젼, 메타크릴계 공중합 수지 에멀젼, 폴리비닐 아세테이트 에멀젼, 폴리비닐클로라이드(PVC) 에멀젼, 스티렌 아크릴 공중합 에멀젼, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합 에멀젼 폴리비닐알콜 에멀젼, 폴리비닐 파이로라이돈(PVP) 에멀젼, 폴리졸 및 수용성 바인더를 포함하는 군으로부터 선택된 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 분산제는 4차 암모늄염을 포함한 계면활성물질, 폴리에틸렌 아민, 비이온성 계면활성물질 및 양이온성 계면활성물질을 포함한 군으로부터 선택된 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 계면활성제는 알콜황산 에스테르염, 알킬/알킬아릴술폰산염, 아민염, 4차 암모늄염, 알콜/알킬페놀 폴리옥시에틸렌 에테르를 포함하는 군으로부터 선택된 어느 하나 이상일 수 있다.
한편, 상기 소포제는 실록산을 사용하는 것이 바람직하다.
이상과 같이 구성된 코팅제를 생분해원단의 표면에 도포하여 코팅층을 형성함으로써 안료 잉크를 이용하여 코팅층에 디지털 프린팅하면, 색채의 발색도가 향상될 뿐만 아니라, 안료 잉크의 고착성이 향상되며, 마찰 견뢰도도 향상되는 효과가 있다.
상기 원단절단단계(S60)는 코팅층이 형성된 생분해원단을 제작 규격에 따라 용융절단으로 절단한다.
일반적인 현수막은 최소 50㎝에서 최대는 수 미터까지 다양한 길이로 제작되므로 다양한 제작 규격에 맞게 절단하게 된다.
한편, 코팅층이 형성된 생분해원단을 절단하는 과정에서 절단부의 올이 풀리거나 처짐, 구부러짐 등의 불량 발생을 방지하기 위하여 레이저 절단, 고주파절단, 초음파 절단, 핫 나이프(Hot knife) 등과 같이 열을 이용한 용융절단 방식을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 프린팅단계(S70)는 절단된 원단의 코팅층에 안료 잉크로 인쇄 내용을 디지털 프린팅한다.
이상과 같이 구성된 본 발명의 생분해성 현수막 제조방법에 의해 제조된 현수막은 자연 분해되는 생분해성 고분자를 혼합하여 제조된 경사와, 자연 상태에서 산화된 후 생분해되는 산화생분해 고분자를 혼합하여 제조된 위사를 혼용하여 제조됨으로써 제작 후 사용 목적을 위해 사용되고, 이후 수거되어 폐기되는 과정에서 수개월이 경과하면, 자연 상태에서 산화가 발생하는 위사로 인해 경사와 위사의 조직이 느슨해지면서 경상와 위사의 표면적 노출이 증대됨에 따라 자연 상태에서의 자연 분해가 가속화되는 효과가 있다.
따라서 사용에 수개월이 경과한 후, 폐기를 위해 매립이 되면 조직이 느슨해지고, 표면적의 노출이 많아진 경사와 위사의 자연 분해가 가속화됨에 따라 매립 후 수 개월 만에 대부분 자연 분해됨으로써 폐현수막의 폐기 처리에 따른 경제적 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 폐현수막의 소각 처리 시 발생하는 환경오염물질의 발생을 현저히 저감시킬 수 있는 효과가 있다.
도 2는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 2를 참조하여 설명하되, 전술한 실시 예와 중복되는 구성 및 동일부호를 갖는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
또 다른 실시 예에 따른 본 발명의 생분해성 현수막 제조방법은 생분해원단의 표면을 열로 가공하는 열가공단계(S80)를 더 포함할 수 있다.
상기 열가공단계(S80)는, 코팅층형성단계(S50) 전에 원단제직단계(S40)에서 제직된 생분해원단 표면에 열을 가하여 원단 형태를 고착시킨다.
즉, 원단제직단계(S40)에서 제직된 생분해원단을 표면온도 100 내지 150℃의 가열롤러와, 표면온도 15 내지 40℃의 냉각롤러가 번갈아가며 반복 배치된 열가공장치의 가열롤러와 냉각롤러를 순차적으로 외접하게 통과시킴으로써 원단의 형태가 일정한 폭으로 고착됨과 동시에 원단의 표면이 매끈하게 가공된다.
또 다른 실시 예에 따른 본 발명의 생분해성 현수막 제조방법의 원료준비단계(S10)는 분쇄공정(S101), 선별공정(S102), 건조공정(S103), 결정화공정(S104), 성형공정(S105)을 포함할 수 있다.
상기 분쇄공정(S101)은 수집된 폐PET병 중에서 투명한 폐PET병만을 선별한 후, 압착기에 투입하여 압착한 상태로 분쇄기에 투입하여 5 내지 10㎜ 크기의 플레이크 형태로 분쇄한다.
상기 선별공정(S102)은 분쇄공정(S101)에서 분쇄된 폐PET 플레이크를 비중분리기에 투입하여 PET와 다른 소재의 뚜껑과 비닐라벨을 1차 비중 분리하고, 이어서 싸이클론을 이용해 2차 풍력선별을 수행하고, 이어서 금속분리기에 투입하여 3차 금속 제거를 수행한 후 최종적으로 다시 비중분리기에 투입하여 4차 비중 분리를 수행함으로써 최종적으로 폐PET 분쇄물만 선별된다.
상기 건조공정(S103)은 선별공정(S102)에서 선별된 폐PET 분쇄물을 가열수단이 설치된 세척조에 투입하여 70 내지 80℃의 온수로 세척한 후 여과하여 이물질을 제거하는 과정을 2 내지 3회 반복 수행한 후 제습건조로에 투입하여 잔류수분이 0.1% 이하가 되도록 제습 건조한다.
상기 결정화공정(S104)은 건조공정(S103)에서 건조된 폐PET 분쇄물을 교반가열기에 투입하여 140 내지 170℃에서 1 내지 2시간 동안 교반하면서 가열함으로써 PET의 분자사슬이 배열되면서 마이크로미터 수준의 단위체가 생성된다.
상기 성형공정(S105)은 결정화된 폐PET 분쇄물을 압출기에 투입하여 250 내지 300℃의 온도 가열하여 용융하고 용융물을 메시필터로 필터링하면서 1 내지 3㎜ 크기의 칩 형상으로 압출 성형한 후, 상온에서 냉각 및 건조함으로써 재생 PET칩으로 성형된다.
이상과 같은 또 다른 실시 예에 따른 본 발명의 생분해성 현수막 제조방법은 재생 PET칩을 이용하여 현수막의 제조가 가능케 됨으로써 폐PET의 재활용률을 높여 폐PET의 폐기 처리에 따른 경제적 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 폐PET의 폐기 처리 과정에서 발생하는 환경오염물질의 발생을 현저히 저감시킬 수 있는 효과가 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시 예에 대하여 설명되었으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래의 청구범위의 균등범위 내에서 이루어지는 여러 다양한 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.
S10: 원료준비단계 S101: 분쇄공정
S102: 선별공정 S103: 건조공정
S104: 결정화공정 S105: 성형공정
S20: 경사제조단계 S30: 위사제조단계
S40: 원단제직단계 S50: 코팅층형성단계
S60: 원단절단단계 S70: 프린팅단계
S80: 열가공단계
S102: 선별공정 S103: 건조공정
S104: 결정화공정 S105: 성형공정
S20: 경사제조단계 S30: 위사제조단계
S40: 원단제직단계 S50: 코팅층형성단계
S60: 원단절단단계 S70: 프린팅단계
S80: 열가공단계
Claims (5)
- PET칩을 준비하는 원료준비단계(S10);
PET칩에 생분해성 고분자를 혼합하고 방사장치를 이용해 용융방사하여 생분해성 경사를 제조하는 경사제조단계(S20);
PET칩에 산화생분해 고분자를 혼합하고 방사장치를 이용해 용융방사하여 산화생분해성 위사를 제조하는 위사제조단계(S30);
상기 제조된 경사와 위사로 생분해원단을 제직하는 원단제직단계(S40);
상기 제직된 원단의 표면에 코팅제를 이용하여 코팅층을 형성하는 코팅층형성단계(S50);
상기 코팅층이 형성된 생분해원단을 제작 규격에 따라 용융절단으로 절단하는 원단절단단계(S60);
상기 절단된 원단의 코팅층에 안료 잉크로 인쇄 내용을 디지털 프린팅하는 프린팅단계(S70); 를 포함하여 구성되되,
상기 원료준비단계(S10)는,
수집된 폐PET병을 절단 및 분쇄하는 분쇄공정(S101);
상기 분쇄된 분쇄물을 세척수로 세척한 후, 여과하여 폐PET 분쇄물을 선별하는 선별공정(S102);
상기 선별된 폐PET 분쇄물을 건조하는 건조공정(S103);
상기 건조된 폐PET 분쇄물을 가열하여 결정화하는 결정화공정(S104);
상기 결정화된 폐PET 분쇄물을 가열 용융하여 소정 크기로 압출한 후 상온에서 냉각 건조하여 재생PET칩으로 성형하는 성형공정(S105); 을 포함하고,
상기 분쇄공정(S101)은,
수집된 폐PET병 중에서 투명한 폐PET병만을 선별한 후, 압착기에 투입하여 압착한 상태로 분쇄기에 투입하여 5 내지 10㎜ 크기의 플레이크 형태로 분쇄하는 것을 특징으로 하고,
상기 선별공정(S102)은,
분쇄공정(S101)에서 분쇄된 폐PET 플레이크를 비중분리기에 투입하여 PET와 다른 소재의 뚜껑과 비닐라벨을 1차 비중 분리하고, 이어서 싸이클론을 이용해 2차 풍력선별을 수행하고, 이어서 금속분리기에 투입하여 3차 금속 제거를 수행한 후 최종적으로 다시 비중분리기에 투입하여 4차 비중 분리를 수행함으로써 최종적으로 폐PET 분쇄물만 선별하는 것을 특징으로 하며,
상기 건조공정(S103)은 선별공정(S102)에서 선별된 폐PET 분쇄물을 가열수단이 설치된 세척조에 투입하여 70 내지 80℃의 온수로 세척한 후 여과하여 이물질을 제거하는 과정을 2 내지 3회 반복 수행한 후 제습건조로에 투입하여 잔류수분이 0.1% 이하가 되도록 제습 건조하는 것을 특징으로 하고,
상기 결정화공정(S104)은 건조된 투명 폐PET 분쇄물을 140 내지 170℃에서 1 내지 2시간 결정화하는 것을 특징으로 하며,
상기 성형공정(S105)은 결정화된 폐PET 분쇄물을 250 내지 300℃의 온도 가열하여 용융하고 용융물을 메시필터로 필터링하면서 압출하여 1 내지 3㎜ 크기의 재생PET칩으로 성형하는 것을 특징으로 하는 생분해성 현수막 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 경사제조단계(S20)는 생분해성 경사의 원료로서 PET칩 70 내지 90 중량부; 생분해성 고분자 10 내지 30 중량부; 바이오매스가소제 5 내지 10 중량부; 를 혼합하는 것을 특징으로 하는 생분해성 현수막 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 위사제조단계(S30)는 산화생분해성 위사의 원료로서 PET칩 55 내지 95 중량부; 산화생분해성 고분자 30 내지 55 중량부; 바이오매스가소제 5 내지 10 중량부; 를 혼합하는 것을 특징으로 하는 생분해성 현수막 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 코팅제는 물 60 내지 80 중량부, 충진제 1 내지 10 중량부, 계면활성제 0.1 내지 1 중량부, 접착수지액 10 내지 20 중량부, 분산제 0.1 내지 1 중량부, 침투제 0.1 내지 1 중량부, 소포제 0.1 내지 2 중량부 및 암모니아수 0.1 내지 2 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 생분해성 현수막 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 코팅층형성단계(S50) 전에, 원단제직단계(S40)에서 제직된 생분해원단 표면에 열을 가하여 원단 형태를 고착시키는 열가공단계(S80); 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생분해성 현수막 제조방법.
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|---|---|---|---|
| KR1020230020738A KR102667188B1 (ko) | 2023-02-16 | 2023-02-16 | 생분해성 현수막 제조방법 |
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| KR102667188B1 true KR102667188B1 (ko) | 2024-05-20 |
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ID=91282598
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| KR1020230020738A KR102667188B1 (ko) | 2023-02-16 | 2023-02-16 | 생분해성 현수막 제조방법 |
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| KR20130050140A (ko) * | 2011-11-07 | 2013-05-15 | 주식회사 넥스텍 | 리사이클 ｐｅｔ 원사를 이용한 환경친화적 자동차 시트용 직물의 제조방법 |
| JP2013176921A (ja) * | 2012-02-29 | 2013-09-09 | Hiraoka & Co Ltd | インクジェット印刷用シート |
| KR20220129740A (ko) * | 2021-03-17 | 2022-09-26 | 송영권 | 현수막 원단 제작을 위한 바이오원단의 제조방법 |
| JP2022544470A (ja) * | 2019-08-13 | 2022-10-19 | エブリウェア アパレル インコーポレイテッド | リサイクルされた材料から作られた生分解性繊維糸およびその製造のための方法および装置 |
-
2023
- 2023-02-16 KR KR1020230020738A patent/KR102667188B1/ko active IP Right Grant
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| KR102489843B1 (ko) | 2021-03-17 | 2023-01-17 | 송영권 | 현수막 원단 제작을 위한 바이오원단의 제조방법 |
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