KR20120005327A - 닥섬유 직물 면상발열체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 종래에 면(50) 또는 혼방사를 사용하여 발열 직물을 제조하던 것을 과거에 닥나무 껍질의 섬유로 저포(楮布)라는 베를 짠 것에 착안하여 질기고 수분흡수율이 좋은 닥나무지(닥나무종이)(60)를 이용하여 닥나무사(닥나무실)를 만들고, 그 닥나무사를 평직 또는 능직으로 직조한 직물의 변조직에 전극선으로서 복수개의 석동선을 사용하여 직물을 형성하고, 전기전도성 분말인 탄소(Carbon)와 합성수지를 혼합하여 수성 나노탄소함침액을 만들어 텐타의 기능을 이용한 함침장치로 함침하여 일정한 저항치를 갖는 도전성 닥섬유 직물을 형성하고, 수지로 몰딩 코팅하여 발열기능을 갖는 직물형식의 발열닥섬유를 구성하고 양 전극선에 전력을 인가하여 선에 의한 발열이 아닌 전 면적에 고른 면상발열로 열효율을 높이고 인체에 이로운 원적외선을 방출하여 공간난방 및 상품의 발열 효율을 극대화 하는 닥섬유 직물 면상발열체를 제조하고자 하는 것이다

Description

닥섬유 직물 면상발열체 {paper mulberry fiber heating material}
본 발명은 직물형 발열체에 관한 것으로 종래에 발명되어 사용되는 직물형 발열체는 카본화이버나, 섬유에 카본을 침지하여 형성된 카본사를 직물형으로 하여 발열체를 구성하였으나 닥섬유는 전통한지 소재를 이용하여 제조되기 때문에 닥섬유가 갖는 원천소재 자체의 친환경성 및 기능성을 모두 포함한 발열체 기술에 관한 것이다.
본 발명자는 섬유보강 면상 전기 전도체(특허등록번호 10-0479509-0000)와 섬유보강 카본 발열체 및 그 발열체가 내장된 매트리스(특허 등록번호 10-0689044-0000)에서 직물형 발열체에 관한 기술을 개시한 바 있습니다.
본 발명은 종래에 발명되어 사용되는 직물형 발열체는 섬유를 사용하거나 유리질 계열의 카본 화이버를 사용하였으나, 섬유를 사용하는 직물형 발열체(50)는 섬유자체의 다공질성 구조는 닥나무재질의 섬유(60)에 비하여 작기 때문에 카본액 흡수율이 낮아 원사를 굵게 써야하고 굵은만큼 절연물질을 두껍게 절연 처리해야 하므로 제조비용이 그만큼 많이 들어가게 된다.
따라서, 원사를 가늘게 사용하면서도 인장강도와 내절도가 좋으면서 전통한지 소재를 이용하여 제조되기 때문에 닥섬유가 갖는 원천소재 자체의 친환경성 및 기능성을 모두 포함한 발열체를 제조하고자 하는 것이다.
상기 과제의 해결 수단으로 본 발명은,
닥나무지(닥나무종이)를 이용하여 닥나무사(닥나무실)를 제조하는 단계;와
닥나무사를 평직 또는 능직으로 직조한 직물의 변조직에 전극선으로서 복수개의 석동선을 사용하여 직물을 형성하는 단계;와
전기전도성 분말인 탄소(Carbon)와 합성수지를 혼합하여 수성 나노탄소함침액을 만들어 텐타의 기능을 이용한 함침장치로 함침하여 일정한 저항치를 갖는 도전성 닥섬유 직물을 형성하는 단계;와
수지로 몰딩 코팅하여 발열기능을 갖는 직물형식의 닥섬유 직물 면상발열체를 구성하는 단계;로 구성하여 상기 과제를 해결하고자 하는 것이다.
상기와 같은 과제의 해결로 닥섬유는 전통한지 소재를 이용하여 제조되기 때문에 닥섬유가 갖는 원천소재 자체의 친환경성 및 기능성을 모두 포함한 발열체 기술로 본 기술개발은 천연섬유인 닥섬유를 이용하여 만든 직물 발열체로 발열균일성 및 내구성을 향상시키고, 인장강도 및 내절도가 좋기 때문에 직조 시 제품 생산성을 30% 향상시킬 수 있는 효과가 있으며, 종래의 섬유사는 섬유사의 두께가 일정치 않아 탄소액에 침지하였을 경우 저항의 편차가 심하여 부분발열의 문제가 발생하였으나 닥나무종이를 사용한 발열체는 그 두께가 일정하여 부분발열의 문제와 목질계 섬유의 장점인 다공질성 구조로 인하여 면사보다 흡수율이 높아 원사의 두께를 얇게 하여 절연코팅시 절연물질을 얇게 할 수 있으므로 제조원가를 30% 이상 낮출 수 있는 장점이 있으며, 직조는 여백부(10a, 10b)와 절단부(40a, 40b), 전극부(20a, 20b), 발열부(30)로 구분하여 구성하되, 망사형 직물의 장변 끝에는 여백부(10a, 10b)를 형성하며 함침작업시 원단을 걸 수 있도록 하고 함침작업이 끝난 후 절단시키는 여백부(10a, 10b)를 갖게 하여 탄소액에 침지하고 건조시 원단 폭이 줄지 않고 일정 형태를 유지하도록 하는 효과가 있다.
본 발명은 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 특허는 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 특허에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 고안의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
제1도는 본 발명에 따르는 닥섬유 직물 면상발열체
제2도는 닥섬유와 일반사의 500배 확대에 따른 다공질 특성 비교도
상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여 닥섬유 직물 면상발열체는,
닥나무지(닥나무종이)를 이용하여 닥나무사(닥나무실)를 제조하는 단계;와
닥나무사를 평직 또는 능직으로 직조한 직물의 변조직에 전극선으로서 복수개의 석동선을 사용하여 직물을 형성하는 단계;와
전기전도성 분말인 탄소(Carbon)와 합성수지를 혼합하여 수성 나노탄소함침액을 만들어 텐타의 기능을 이용한 함침장치로 함침하여 일정한 저항치를 갖는 도전성 닥섬유 직물을 형성하는 단계;와
수지로 몰딩 코팅하여 발열기능을 갖는 직물형식의 닥섬유 직물발열체를 구성하는 단계;로 구성된다.
이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부한 도면에 의하여 더욱 상세하게 설명한다.
제1도는 본 발명에 따른 닥섬유 직물 면상발열체에 따른 구성도이고 제2도는 닥나무종이의 다공질성 구조의 500배 확대도이다.
닥나무지(닥나무종이)를 이용하여 닥나무사(닥나무실)를 제조하는 단계;는
시중 구입 가능한 닥나무 종이를 사용하여 제조하게 되는데, 소정의 두께로 롤형식으로 감겨있는 닥나무 종이를 일정간격으로 슬레이팅하여 슬레이팅된 띠형식의 닥나무 종이를 회전시키며 꼬아 닥나무사를 제조하게 된다.
이때, 닥나무사를 제조하기위한 닥나무 종이의 두께는 0.01내지 1mm가 적당하며, 0.01mm보다 얇을 경우는 가공시 끊어지기 쉬우며, 1mm보다 두꺼울 경우는 가공이 어렵고 닥나무사가 두꺼워져 제조비용이 많이 들어가게 된다.
또한, 닥나무사를 제조하기위한 닥나무 종이의 슬레이팅 너비는 1내지 10mm가 적당하며, 1mm보다 좁을 경우는 가공시 끊어지기 쉬우며, 10mm보다 두꺼울 경우는 가공이 어렵고 닥나무사가 두꺼워져 제조비용이 많이 들어가게 된다.
닥나무사를 평직 또는 능직으로 직조한 직물의 변조직에 전극선으로서 복수개의 석동선을 사용하여 직물을 형성하는 단계;는
상기의 방법으로 제조된 닥나무사를 직조하는 방법으로 다수의 극선을 닥나무사와 종방향 및 횡방향의 형태로 함께 직조시키는 단계로 평직, 레노직, 주자직, 러셀, 후레이 등 다양하게 구성될 수 있으나, 닥나무사의 특성상 러셀이나 평직방식이 적당하며, 이때 제직은 큰 망사형상으로 직조되어야 하며, 이는 절연과정에서 망사의 닥나무사 하나하나가 완전 몰딩가능하게 하고자하는 것으로 밀도를 촘촘히 할 경우는 절연과정에서 절연물이 망사사이로 침투하지 못하여 외부의 충격이 장시간 이루어질 경우 절연물이 이형되는 결과를 가져오므로 망사의 크기는 중요한 기술적 특징이 되는 것이다. 또한, 직조는 여백부(10a, 10b)와 절단부(40a, 40b), 전극부(20a, 20b), 발열부(30)로 구분하여 구성하되, 망사형 직물의 장변 끝에는 여백부(10a, 10b)를 형성하며 함침작업시 원단을 걸 수 있도록 하고 함침작업이 끝난 후 절단시키는 여백부(10a, 10b)를 갖게 하여 탄소액에 침지하고 건조시 원단 폭이 줄지 않고 일정 형태를 유지하도록 하는 효과가 있게 된다.
전기전도성 분말인 탄소(Carbon)와 합성수지를 혼합하여 수성 나노탄소함침액을 만들어 텐타의 기능을 이용한 함침장치로 함침하여 일정한 저항치를 갖는 도전성 닥섬유 직물을 형성하는 단계;는
탄소 함침액을 닥나무사로 직조된 원단에 함침 함으로써 탄소가 닥나무사 안에 균일하게 분포되어 온도가 고르고 저항의 부분 편차가 없도록 하고, 탄소분말과 합성수지의 혼합비, 직조원단의 두께 등을 조절하여 원하는 저항값을 얻을 수 있도록 하는 기술로,
함침기는 고른 온도분포를 결정짖는 중요한 기술구성 요소로서 롤형태로 감겨있는 직조 닥나무사 원단을 풀어주는 원단의 풀림장치와 직조 원단을 탄소액에 침지시키기 위한 침지로러, 탄소액에 침지된 원단을 짜주는 압착로러와 압착되어 나온 침지원단의 탄소액 뭉침을 방지하기 위한 다짐로러, 침지된 탄소액을 건조하기위한 건조장치와 건조를 마친 침지원단을 롤형태로 감아주는 감김장치로 구성되어 상기의 과정을 거친 닥나무사는 도전성을 갖는 닥섬유직물이 되는 것이다. 이때, 롤형태로 감겨있는 직조 닥나무사 원단을 함침과 압착후 건조과정에서 직물의 폭이 줄어들지 않도록 양쪽 여백부(10a, 10b)를 잡아 건조후 여백부(10a, 10b)를 절단(40a, 40b)하여 직조 형태 유지와 원단 폭이 줄지 않도록 하는 것이 좋다
수지로 몰딩 코팅하여 발열기능을 갖는 직물형식의 닥섬유 직물 면상발열체를 구성하는 단계;는
몰딩 절연코팅이 접착제에 의한 접합이 아니라 액상수지를 함침원단에 부어 몰딩시키는 공법을 채택하여 공기층이 형성되거나 코팅지에 이격이 생기지 않도록 절연코팅을 하며, 제품이 접히거나 구겨져도 안전하게 하는 기술로서,
발열닥섬유 양 측면에 보강재를 구성하고 그사이에 겔상 또는 액상의 수지를 이용하여 몰딩시키는 방법으로 발열닥섬유의 내구성을 강화시키는 절연 형성방법이다.
발열닥섬유를 몰딩절연하는 기술은 보강하는 부재에 접착제 또는 겔상 또는 액상 수지를 이용하는 어느 하나의 수지로 액상수지 또는 겔상수지와 동일한 어느 하나의 재질의 필름을 부착하는 단계와 보강제와 필름이 부착된 필름 사이에 겔상 또는 액상 수지를 이용하는 어느 하나의 수지로 발열닥섬유를 몰딩 부착하는 단계와 보강제와 필름과 발열닥섬유가 부착된 필름 사이에 겔상 또는 액상 수지를 이용하는 어느 하나의 수지로 필름과 보강제가 부착된 필름 몰딩시키는 단계로 이루어지게 되는 것이다.
상기와 같은 제조방법의 구성은 제조자에 따라 그 제조 순서와 재질의 변화는 있을 수 있으나 본 기술정신에는 영향이 없음과 발명의 권리를 실시함에 있어서의 변형되는 일 실시 예에 불과한 것이다.
상기와 같이 제조된 닥섬유 직물 면상발열체는 옥매트, 온열침대, 사우나 매트, 찜질기, 난방페널, 온돌판넬 등에 다양하게 사용 할 수 있는 것이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 대표도
10a, 10b : 여백부
20a, 20b : 극선부
30 : 닥섬유 발열부
40a, 40b : 절단부
50 : 500배 확대 일반섬유
60 : 500배 확대 닥섬유

Claims (5)

  1. 닥섬유 직물 면상발열체에 있어서,
    닥나무종이를 이용하여 닥나무실을 제조하는 단계;와
    닥나무사를 평직 또는 능직으로 직조한 직물의 변조직에 전극선으로서 복수개의 석동선을 사용하여 직물을 형성하는 단계;와
    전기전도성 분말인 탄소와 합성수지를 혼합하여 수성 나노탄소함침액을 만들어 텐타의 기능을 이용한 함침장치로 함침하여 일정한 저항치를 갖는 도전성 닥섬유 직물을 형성하는 단계;와
    수지로 몰딩 코팅하여 발열기능을 갖는 직물형식의 닥섬유 직물발열체를 구성하는 단계;인 것을 특징으로 하는 닥섬유 직물 면상발열체
  2. 청구항 1에 있어서
    닥나무종이를 이용하여 닥나무실을 제조하는 단계;는
    닥나무 종이 0.01내지 1mm 두께로 롤형식으로 감겨있는 닥나무 종이를 넓이 1내지 10mm간격으로 슬레이팅하여, 슬레이팅된 띠형식의 닥나무 종이를 회전시키며 꼬아 닥나무사를 제조하는 것을 특징으로 하는 닥섬유 직물 면상발열체
  3. 청구항 1에 있어서
    닥나무사를 평직 또는 능직으로 직조한 직물의 변조직에 전극선으로서 복수개의 석동선을 사용하여 직물을 형성하는 단계;는
    상기의 방법으로 제조된 닥나무사를 직조하는 방법으로 다수의 극선을 닥나무사와 종방향 및 횡방향의 형태로 평직 또는 능직으로 직조하되, 직조는 여백부(10a, 10b)와 절단부(40a, 40b), 전극부(20a, 20b), 발열부(30)로 구분하여 구성되고, 망사형상으로 직조되는 것을 특징으로 하는 닥섬유 직물 면상발열체
  4. 청구항 1에 있어서
    전기전도성 분말인 탄소와 합성수지를 혼합하여 수성 나노탄소함침액을 만들어 텐타의 기능을 이용한 함침장치로 함침하여 일정한 저항치를 갖는 도전성 닥섬유 직물을 형성하는 단계;는
    롤형태로 감겨있는 직조 닥나무사 원단을 함침과 압착후 건조과정에서 직물의 폭이 줄어들지 않도록 양쪽 여백부(10a, 10b)를 잡아 건조후 여백부(10a, 10b)를 절단(40a, 40b)하는 것을 특징으로 하는 닥섬유 직물 면상발열체
  5. 청구항 1에 있어서
    수지로 몰딩 코팅하여 발열기능을 갖는 직물형식의 닥섬유 직물발열체를 구성하는 단계;는
    발열닥섬유 양 측면에 보강재를 구성하고 그사이에 겔상 또는 액상의 수지를 이용하여 몰딩시키는 것을 특징으로 하는 닥섬유 직물 면상발열체



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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101219251B1 (ko) * 2012-06-26 2013-01-09 박영수 닥실 원단을 갖는 면상발열체 및 그의 제조 방법
KR101438804B1 (ko) * 2013-10-29 2014-09-26 주식회사 한맥 한지매트 제조방법
KR102014837B1 (ko) * 2019-04-01 2019-08-27 주식회사 힐스템바이오 유연성 복합 전열망의 제조방법

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