KR20120123736A - 광어 어피를 활용한 광어 가죽의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광어 어피를 활용한 친환경적인 광어 가죽의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 광어 가죽은 천연색소를 사용함으로써, 인체 건강에 관한 부작용을 최소화 하였으며, 폐기되는 유기성 자원의 재활용 기술 확립과 함께 광어 어피 특유의 문양을 표현하지 못한 기존의 제품과는 다른 판매 단가를 증대시키는 고부가 가치성 광어 가죽(flounder leather) 제품을 얻을 수 있다.

Description

광어 어피를 활용한 광어 가죽의 제조방법 {Method for producing flounder leather used flounder skin}
본 발명은 광어 어피를 활용한 친환경적인 광어 가죽 및 이의 제조방법 에 관한 것이다.
현재 일반적인 천연가죽은 주로 소, 말, 돼지, 양, 산양 등과 같은 포유동물이나 타조와 같은 조류 또는 악어, 도마뱀, 뱀 등과 같은 파충류의 표피를 활용하여 제조하고 있다.
천연가죽의 원료는 상기 포유류 동물, 조류, 파충류의 표피 이외에도 뱀장어, 가오리, 상어 등과 같은 다양한 어류의 어피도 사용되고 있다. 그리고 천연가죽은 어떤 가죽으로 만들었느냐에 따라 그 질감과 무늬, 용도가 많이 다르기 때문에 다양한 소비자의 기호를 충족시키기 위해서는 새로운 소재에 대한 연구가 계속 요구되고 있는 실정이다.
그러나, 어피(Fish skin)는 일반적인 육상동물과는 달리 생피(生皮)상태에서 조직이 매우 약하여 제혁 공정 중 세심한 주의가 요구되며 육상 동물의 털(Hair) 대신 종(Species)에 따라 크고 작은 독특한 비늘(Scale)을 가지고 있으며, 과도한 회전 및 표면의 손상으로 인해서 중저가의 제품으로 판매되고 있는 실정이다.
한편, 인체 접촉이 가장 많은 가죽 제품의 경우 종전까지 주로 합성염료를 사용하여 피혁에 색상을 부여하여 아토피 등 피부 알레르기성이나 각종 인체 건강에 관한 부작용을 유발할 우려가 높은 문제점이 대두 되고 있다. 특히, 피부가 연약한 어린이나 노약자, 그리고 장기 투병 환자 및 장애자인 경우 외부의 주변 환경이나 본인 소유의 생활 소지품에 대하여 매우 민감한 반응을 나타내거나 인체 유독성 여부에 대해서 심각한 거부 반응을 일으켜 집중적인 관심 분야로 인식되고 있는 실정이다.
이에 본 발명자는 천연색소를 광어 어피의 염색공정에 적용하여 광어 어피 자체의 패션성, 독창성, 희소성의 가치와 천연색소 적용에 따른 인체 친화성을 부여한 고감성 피혁 소재를 개발하는 방법을 개발하기에 이르렀다.
본 발명은 천연색소를 사용하여 인체 친화적이며, 부드럽고 형태가 일정한 광어 가죽 및 이의 제조하는 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 광어 어피를 활용한 광어 가죽의 제조방법을 제공한다. 보다 구체적으로,
(a)패들(Paddle) 또는 드럼(Drum)에서 수적 공정 유화소다(Na2S), 수유화소다(NaSH) 및 석회(Ca(OH)2)를 사용하여 처리하는 석회석 공정;
(b)크롬 탄닝제(Chrome tanning agent)를 사용하는 탄닌 공정 및 1~50% 화이트 신탄을 사용하는 리탄닝 공정;
(c)천연색소 및 가지제를 사용하는 염색/가지공정; 및
(d)진공 건조기(Vacuum dryer)를 이용하여 건조시키는 건조공정;
을 포함하는 광어 가죽의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 제조방법으로 제조된 광어 가죽 및 이의 용도를 제공한다.
본 발명의 광어 가죽은 천연색소를 사용함으로써, 인체 건강에 관한 부작용을 최소화 하였으며, 폐기되는 유기성 자원의 재활용 기술 확립과 함께 광어 어피 특유의 문양을 표현하지 못한 기존의 제품과는 다른 판매 단가를 증대시키는 고부가 가치성 광어 가죽(flounder leather) 제품을 얻을 수 있다.
도 1은 합성염료를 사용한 광어 가죽(비교예 1) 및 천연색소를 사용한 광어 가죽(실시예 1)을 비교한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 광어 어피를 이용한 고감성 피혁 제조를 위한 공정 블록도 관한 것이다.
본 발명은 광어 어피를 활용한 친환경적인 광어 가죽의 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로,
(a)패들(Paddle) 또는 드럼(Drum)에서 수적 공정 및 유화소다(Na2S), 수유화소다(NaSH) 및 석회(Ca(OH)2)를 사용하여 처리하는 석회석 공정;
(b)크롬 탄닝제(Chrome tanning agent)를 사용하는 탄닌 공정 및 1~50% 화이트 신탄을 사용하는 리탄닝 공정;
(c)천연색소 및 가지제를 사용하는 염색/가지공정; 및
(d)진공 건조기(Vacuum dryer)를 이용하여 건조시키는 건조공정;
을 포함하는 광어 가죽의 제조방법을 제공한다.
상기 수적공정(P100)은 어피에 부착되어 있는 오물과 혈액 등의 부패를 방지하기 위하여 뿌렸던 소금 및 원료피 중의 가용성 단백질을 제거하고, 수분을 흡수하여 연화시켜 생피의 상태로 환원시키는 공정을 말한다.
상기 석회적공정(P200)은 수산화칼슘 등의 강알칼리성 약품을 포함한 용액에 어피를 침지시켜 어피의 털(비늘), 표피층과 섬유간 수용성 단백질, 지방질 등을 제거하고 섬유조직을 팽윤시키며, 광어 어피 자체의 독특한 특성을 부여하는 공정을 말한다.
또한, 상기 공정 후 어피에 침투한 석회를 유안, 염안 등의 탈회제를 이용하여 중화, 제거하고 팽윤되어 있는 상태를 원래의 상태로 돌리는 탈회(deliming)처리 및 불필요한 단백질층(콜라겐류)을 단백질 분해효소로 가수분해하여 섬유조직을 이완시켜 유연성과 신장력을 향상시키고, 은면(Grain)이 미려한 가죽을 얻기 위한 베이팅(Bating)처리를 실시하는 공정을 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 피혁의 조직을 이루고 있는 콜라겐(Collagen) 섬유의 이완을 유도해 비늘의 제거를 쉽게 하는 석회적(Liming) 공정에서 유화소다(Na2S) 및 수유화소다(NaSH)를 사용할 수 있으며, 광어 어피의 표면의 비늘을 제거하여 자연스러운 표면효과(Natural effect)를 가진 광어 가죽(Flounder leather)을 제조할 수 있다. 상기 유화소다(Na2S) 및 수유화소다(NaSH)는 광어 어피 100 중량부에 대해 0.1~6.5 중량부, 석회(Ca(OH)2)는 0.1~10 중량부를 사용하며, 1시간 ~ 48시간, 10~25℃에서 처리하는 것을 포함할 수 있다.
상기에서 석회의 사용량이 0.1 중량부 미만이거나, 처리 시간이 1시간 미만이면, 어피의 비늘이 제대로 제거되지 않을 우려가 있고, 사용량이 10 중량부를 초과하거나 처리 시간 48시간 초과하면, 생산성이 저하되거나 또는 과도한 알카리 팽윤으로 광어 가죽 조직의 파괴되는 문제점이 발생할 수 있다.
또한, 물리적인 충격(Damage)을 최소화하기 위해 상기 수적 및 석회적처리 과정은 패들(paddle)에서 10~25℃의 온도로 이루어지는 것을 포함할 수 있다. 처리 온도가 10℃ 미만이면, 어피 조직의 개방이 이루어지지 않아 약품 침투가 불량한 문제점이 발생하고, 온도가 25℃ 초과하면, 광어의 단백질 성분이 가수분해가 발생되어 광어 가죽 자체가 손상되어 가죽을 제조하기 어렵게 될 수 있다.
또한, 상기 10~25℃의 온도는 광어의 단백질의 변성 및 가수분해를 막는 최적의 온도 조건으로 이 범위를 벗어나면 정상적인 광어피의 제조가 불가능할 수 있다.
그리고 상기의 패들에는 광어 어피 100 중량부에 대하여 물을 400~600 중량부를 사용하여 수적 및 석회적처리가 이루어질 수 있다. 그리고 상기 탈회처리는 드럼에서 회전하여 처리하는 것을 포함할 수 있다.
상기 탄닝공정(P300)은 콜라겐 단백질과 크롬과 같은 유제 약품(Tanning agent)을 반응시켜 안정한 섬유 조직을 만드는 공정이다.
본 발명에서 상기 탄닝(Tanning)공정은 광어 어피 100 중량부에 대하여 크롬 탄닝제(Chrome tanning agent)를 1~20 중량부를 사용하여 처리하는 것을 포함할 수 있다.
상기에서 크롬 탄닝제(Chrome tanning agent)의 사용량이 1 중량부 미만이면, 가죽의 충진성 및 치밀도를 증진시키지 못하여, 열에 대한 저항성 및 유연성을 부여하지 못하게 되어 물성이 약해지고 가죽의 평활성이 저하되며, 사용량이 20 중량부 초과하면, 원료 비용의 과도소요와 미반응 크롬이 폐수 중에 잔류하게 되어 용수의 오염성을 증가시키는 발생하게 된다.
본 발명은 무공해성 피혁을 생산하기 위하여 동물성 상태의 단백질을 광물성으로 전환시키기 위해서 크롬을 사용하여 광어 어피를 광물성으로 전환시켜 고감성 광어 가죽(flounder leather)을 제조할 수 있다.
본 발명에서 상기 리탄닝공정은 광어 어피 100 중량부에 대해 1~50 중량부의 1~50% 화이트 신탄(White syntan, Tanicor PWPp®, Basyntan DLE®, Neutan WSK®)을 사용하여, 10~240분간 처리할 수 있고, 이 경우 백색도가 뛰어나고 우수한 표면 효과를 가질 수 있다.
염색공정(P500)은 상품성 및 소비자의 욕구에 맞는 색상을 부여하는 공정이며, 가지공정(P600)은 광어 어피의 유연성과 신축성을 부여하여 광어 어피의 품질성을 향상시키는 공정이다.
상기 염색공정은 일반적인 합성염료를 대신하여 자연에서 추출된 천연색소를 사용할 수 있으며, 상기 천연색소로는 오배자, 소목, 울금 및 쪽으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종이며, 광어 어피 100 중량부에 대해 2~10 중량부를 사용하여 피부 발진 및 알레르기 발생이 없는 인체 친화적인 염색공정을 확립할 수 있다.
본 발명에서 염색/가지공정에서 가지처리는 탄닝처리한 광어 어피 100 중량부에 대하여 가지제(fatliquoring agent) 10~15 중량부를 사용할 수 있다.
또한, 개미산(CH3COOH) 0.5~2.0 중량부를 더 사용할 수 있고, 60~480분 동안 드럼(Drum)을 회전시켜 처리할 수 있다.
상기 가지제는 가죽 제조시 가죽을 연화시키고, 가죽의 충만성 및 감성을 증가시키고, 가죽을 수분, 오염 및 외부의 화학물질 영향으로부터 보호하기 위한 첨가제로 사용하고, 개미산은 pH를 3.2~4.0으로 조정하여 어피 내부로 가지제를 고정 시키기 위해서 사용하며, 가지제의 사용량이 10 중량부 미만이면, 가죽을 충분히 연화시킬 수 없게 되고, 사용량이 15 중량부 초과하면, 초과 사용에 따른 경제성이 저하 및 용수의 오염성이 증가하는 문제가 발생하게 된다.
또한, 개미산의 사용량이 0.5 중량부 미만이면, 염료 및 가지제의 표면 고착성이 떨어져 색상의 선명도의 저하 및 유연성의 저하 문제가 발생하게 되고, 사용량이 2.0 중량부를 초과하면, 과도한 표면 고착으로 인해서 광어피 내부로의 침투 및 결합이 용이하지 않고 표면에만 흡착되어 가죽의 내부와 외부의 색상 및 유연성의 차이가 발생하는 문제점이 있다.
또한, 드럼회전 시간이 60분 미만이면, 가지제 및 염료의 침투가 원활하지 못하고, 드럼회전 시간이 480분 초과하면, 과도한 회전으로 가죽의 물리적 손상이 발생할 수 있다.
본 발명에서 사용하는 가지제는 통상적으로 천연가죽의 제조공정에서 사용되는 가지제로서, 황산화계 가지제, 아황산화계 가지제, 인산화계 가지제, 실리콘계 가지제, 술폰화계 가지제 등이 있으며, 본 발명에서 사용하는 가지제의 종류는 특별히 한정하지는 않지만 구체적으로는 천연유지(Natural oil), 합성유(Syntjetic oil, Petroleum oil) 및 광물유(Mineral oil) 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용할 수 있으며, 상기의 천연유지는 자연계에서 얻어지는 유지를 총칭하며 동물유와 식물유, 광물유까지 포함하여 말하지만, 주로 동물유, 식물유(Vegetable oils), 어유(Fish oils)로 구분되어진다.
본 발명에서 pH 조정제는 개미산 이외에도 탄산수소나트륨(NaHCO3), 탄산나트륨(Na2CO3), 포름산나트륨(HCOONa)및 나프탈렌계 중성 합성탄닝제 등을 사용할 수 있다.
상기에서 가지제와 개미산을 사용하여 처리한 광어 어피는 3~5일간 실온에서 숙성시킬 수 있다.
최종적으로 광어 어피의 수축 및 굴곡으로 인한 상품성 저하를 방지하기 위해서 온도와 압력에 의한 진공건조(Vacuum dry) 공정(P700)을 통해서 광어 어피를 건조하여 최종적으로 고감성 광어 어피를 제조할 수 있다. 상기 진공건조공정은 1분 ~ 120분, 20 ~ 100℃의 온도 조건에서 0.1 psi ~ 80 psi의 압력으로 하는 것을 포함할 수 있다. 진공건조를 거쳐 완전 건조 후 건조 수축율이 적어 광어 가죽의 형태가 일정하고 비늘이 제거된 후의 공간에 광어피 특유의 표면 문양이 고르게 압착된 우수한 표면 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 제조방법으로 제조된 친환경 광어 가죽을 제공한다. 상기 광어 가죽은 천연색소로 염색이 되어 피부 발진 및 알레르기 발생이 없는 인체 친화적인 광어 가죽이다.
상기 광어 가죽은 유연성, 독특한 표면 효과를 가지는 것을 특징으로 하는 신발, 지갑, 가방용 특수피혁(Exotic leather)으로 사용 될 수 있으며, 본 발명에 의한 광어 가죽은 독특한 문양, 희소성, 천연색소에 의한 인체 무해성 등의 장점으로 기타 장갑, 의류 등 그 사용 범위가 확대될 수 있는 장점이 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 다만 하기의 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
< 실시예 1>
수적공정(Soaking process) 및 석회적 공정이 패들(Paddle) 또는 드럼(Drum)에서 이루어지며 석회적 공정에서 광어 어피의 비늘을 제거하기 위해 유화소다(Na2S) 및 수유화소다(NaSH)를 광어 어피100 중량부에 대해 3중량부를 사용하였고, 석회(Ca(OH)2)를 5중량부를 투입하여 12 시간 동안 처리한 후, 남아있는 비늘(Scale)을 제거하였다.
탄닝공정(Tanning process)에서 크롬을 광어 어피100 중량부에 대해 10 중량부를 사용하였고, 리탄닝공정에서 일반적인 합성 신탄 대신 30% White syntan(Tanicor PWPp®, Basyntan DLE®, Neutan WSK®)을 단독 혹은 White syntan을 2가지 이상 혼합 투입하여, 120분간 적용하여 백색도가 뛰어나고 우수한 표면 효과를 가지게 하였다.
그 후에 염색공정에서 천연색소인 오배자, 소목, 쪽, 울금 중에 선택된 하나의 천연염료를 광어 어피100 중량부에 대해 5 중량부를 사용하고, 광어 어피의 유연성을 부여하기 위해서 광어 어피100 중량부에 대해 9 중량부의 가지제(Fatliquoring agent)와 1 중량부의 개미산(CH3COOH)를 적용하여 120분 드럼(Drum)을 회전시켜 진행하였다.
그 후에 제조된 광어 가죽(flounder leather)의 건조 수축율 방지와 형태 안정성을 위해 염색 및 가지 공정 후에 Vacuum dryer를 이용하여 60분간 70℃의 온도 조건에서 60 psi의 압력으로 Vacuum drying를 거쳐 완전 건조 후 수축율이 적어 광어 가죽의 형태가 일정하고, 비늘이 제거된 공간에 광어가죽 특유의 문양이 고르게 압착된 우수한 표면 효과를 가진 가죽 제품을 제조하였다.
< 비교예 1>
수적공정(Soaking process) 및 석회적 공정이 패들(Paddle) 또는 드럼(Drum)에서 이루어지며 석회적 공정에서 광어 어피의 비늘을 제거하기 위해 유화소다(Na2S) 및 수유화소다(NaSH)를 광어 어피100 중량부에 대해 3중량부를 사용하였고, 석회(Ca(OH)2)를 5 중량부를 투입하여 12 시간 동안 처리한 후 남아있는 비늘(Scale)을 제거하였다.
탄닝공정(Tanning process)에서 크롬을 광어 어피100 중량부에 대해 10 중량부를 사용하였고, 염색공정에서 합성염료를 광어 어피100 중량부에 대해 5 중량부를 사용하였고, 광어 어피의 유연성을 부여하기 위해서 9 중량부의 가지제(Fatliquoring agent)와 1 중량부의 개미산(CH3COOH)를 적용하여 120분 드럼(Drum)을 회전시켜 제조된 광어 가죽(flounder leather)을 일반적인 피혁 건조기에서 50℃, 12시간 건조를 하여 광어 가죽 제품을 제조하였다.
< 실험예 >
1.광어 가죽의 비교
위 실시예와 비교예를 통하여 각각 가공된 광어 가죽의 상태를 육안으로 관찰하였다. 상기 실시예 1및 비교예 1에 대한 표면 변화는 도 1과 같다.
관찰 결과 본 발명에 따라 합성염료 사용하지 않고 가공된 광어 가죽은 합성염료를 사용한 광어 가죽과 비교할 때, 감성적인 특수 소재의 사용으로 소재 자체의 희소성 및 독창성의 부여가 가능하였고, 또한 식용으로 사용하는 천연색소를 광어가죽의 염색공정에 사용하여 천연색소의 일반적인 장점인 항균성, 인체무해성 등의 효능을 가지고 있음을 알 수 있었다.
2. 관능평가
본 발명에 의해 제조된 광어 가죽의 관능평가는 한국소비생활연구원 20명의 panel을 대상으로 하였고, 검사방법과 평가특성을 교육시킨 후 실시하였다.
관능특성 평가항목은 외관(outward), 색(color), 전반적 기호도(acceptance) 였으며, 매우 좋다 7 점에서 매우 나쁘다 1점으로 하는 Likert 척도를 사용하여 평가하였다.
평가결과 천연색소를 사용하여 제조된 본 발명에 의해 제조된 광어 가죽의 색, 외관 및 전반적 기호도가 모두 우수하게 나타났다.

Claims (11)

  1. (a)패들(Paddle) 또는 드럼(Drum)에서 수적 공정 및 유화소다(Na2S), 수유화소다(NaSH) 및 석회(Ca(OH)2)를 사용하여 처리하는 석회석 공정;
    (b)크롬 탄닝제(Chrome tanning agent)를 사용하는 탄닌 공정 및 1~50% 화이트 신탄을 사용하는 리탄닝 공정;
    (c)천연색소 및 가지제를 사용하는 염색/가지공정; 및
    (d)진공 건조기(Vacuum dryer)를 이용하여 건조시키는 건조공정;
    을 포함하는 광어 가죽의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 (a) 단계의 유화소다(Na2S) 및 수유화소다(NaSH)는 광어 어피 100 중량부에 대해 0.1~6.5중량부, 석회(Ca(OH)2)는 0.1~10 중량부를 사용하며, 1시간 ~ 48시간, 10~25℃에서 처리하는 것을 특징으로 하는 광어 가죽의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 (b) 단계의 탄닌공정에서 크롬 탄닝제는 광어 어피 100 중량부에 대해 1~20 중량부를 사용하는 것을 특징으로 하는 광어 가죽의 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 (b) 단계의 리탄닝공정에서 화이트 신탄(White syntan)을 광어 어피 100 중량부에 대해 1~50 중량부를 사용하여 10~240분간 처리하는 것을 특징으로 하는 광어 가죽의 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 (c) 단계의 천연색소는 오배자, 소목, 울금 및 쪽으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종이며, 광어 어피 100 중량부에 대해 2~10 중량부를 사용하는 것을 특징으로 하는 광어 가죽의 제조방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 (c) 단계의 가지제는 광어 어피 100 중량부에 대해 1~15 중량부를 사용하는 것을 특징으로 하는 광어 가죽의 제조방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 (d) 단계의 건조공정은 1분 ~ 120분, 20 ~ 100℃의 온도 조건에서 0.1 psi ~ 80 psi의 압력으로 하는 것을 특징으로 하는 광어 가죽의 제조방법.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 의해 제조된 광어 가죽.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 가죽은 신발용인 것을 특징으로 하는 광어 가죽.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 가죽은 가방용인 것을 특징으로 하는 광어 가죽.
  11. 제 8항에 있어서, 상기 가죽은 지갑용인 것을 특징으로 하는 광어 가죽.

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