KR20230106876A - 색소 침착을 방지하기 위한 다용도 매트 및 그 제조방법 - Google Patents
색소 침착을 방지하기 위한 다용도 매트 및 그 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 방수기능을 갖고 김장 버무림 매트, 곡물 건조 매트, 어린이 놀이 매트 등으로 이용될 때 색소침착을 방지하기 위한 다용도 매트 관련 기술이다.
본 발명은 타포린 직조원단의 일측으로 LLDPE 60±10wt%, LDPE 40±10wt%의 중량비율로 혼합되어 라미네이팅용 필름 배합원료를 340±10℃의 온도에서 용융 압출시켜 타포린 직조원단 일측으로 라미네이팅 합지되어 30±5㎛ 두께의 색소침착 방지용 코팅층이 형성된 기능성 합지원단을 얻고 이를 이용하여 상향 개구 형상의 용기구조로 매트의 바닥면으로 재단 및 절단되어 가공되고, 타포린 직조원단이 이용되어 재단 및 절단될 때 측벽부의 상단부가 꺽여 절곡되고 절곡면 내측에 보강심재가 내삽된 상태로 상단중첩부를 이루며 상단중첩부에 초음파 융착공정(1)이 실시되고
매트의 바닥면과 측벽부의 하단부가 겹쳐져 하단중첩부를 이루며 하단중첩부에 초음파 융착공정(2)이 실시되는 공정을 포함하여 색소침착 방지구조의 매트를 얻도록 적용되는 기술이다.
본 발명은 타포린 직조원단의 일측으로 LLDPE 60±10wt%, LDPE 40±10wt%의 중량비율로 혼합되어 라미네이팅용 필름 배합원료를 340±10℃의 온도에서 용융 압출시켜 타포린 직조원단 일측으로 라미네이팅 합지되어 30±5㎛ 두께의 색소침착 방지용 코팅층이 형성된 기능성 합지원단을 얻고 이를 이용하여 상향 개구 형상의 용기구조로 매트의 바닥면으로 재단 및 절단되어 가공되고, 타포린 직조원단이 이용되어 재단 및 절단될 때 측벽부의 상단부가 꺽여 절곡되고 절곡면 내측에 보강심재가 내삽된 상태로 상단중첩부를 이루며 상단중첩부에 초음파 융착공정(1)이 실시되고
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Description
본 발명은 방수기능을 갖고 김장 버무림 매트, 곡물 건조 매트, 어린이 놀이 매트 등으로 이용될 때 색소침착을 방지하기 위한 다용도 매트 관련 기술이다.
본 발명은 주로 사람이 직접 접촉하거나 또는 사람의 먹거리를 처리하는 과정으로 김장 버무림 매트나 곡물 건조 매트 등으로 이용되는 과정에서 칼라매트의 제조과정에서 사용된 색소가 김장거리에 침적되거나 곡물 처리과정에서 색소가 묻은 상태가 발생하고, 또한 색소에 포함될 수 있는 중금속 유출의 우려를 배제하기 위한 다용도 매트가 요구되어 개발된 기술이다.
우리나라의 가정집에서는 겨울철이 다가오면 여러 사람이 모여 김치를 대량으로 만들어 저장하고 겨울을 나는데 김치를 만들기 위한 재료는 주재료인 절인 배추 이외에도 젓갈, 고추, 무채, 마늘, 소금 등의 다양한 부재료와 양념 재료가 포함된다.
통상 이들 부재료 및 양념 재료를 적당량 비율로 혼합하여 버무린 후, 절인 배추에 바르거나 사이사이에 끼워넣는 방식으로 김장 작업이 이루어지는데 최근에는 타포린 등의 천막 원단과 같이 유연하지만 신축되지 아니하며 질긴 방수성 원단으로 제조되어 사용치 않을 때는 접어서 보관이 가능한 다용도 매트가 많이 이용되고 있다.
종래기술에서 다용도 매트로 제공된 선행기술을 살펴보면, 스포츠시설의 바닥 매트나 어린이 놀이용 매트를 제공하기 위한 선행기술로 국내 등록특허 10-1081484호 기술은 시공이 간단하면서도, 반발탄력 및 충격완화 효과가 높아 원료를 절감할 수 있고, 친환경적이며, 기 바닥면과 일체형으로 구성되어 탈리나 부서짐이 없어 내구성이 높은 폴리우레탄계 바닥재를 이루기 위해 이소시아네이트 50~60중량% 및 폴리올 40~50중량%로 이루어지는 연질 폴리우레탄 100중량부에 SAN(Styrene Acrylonitrile) 폴리머 5~15중량부를 포함하여 이루어지는 폴리우레탄계 바닥재가 제시되어 있다.
또한 이러한 매트류형으로 국내 등록실용신안 20-0478220호에서는 "원터치 어린이 놀이풀"의 다용도 매트가 제안되어 있는바, 일 적용예로 다용도 매트는 지름이 약 50 ~ 200cm의 대체로 원형의 바닥 시트와 이 바닥 시트 둘레에 구비된 약 10 ~ 20cm 높이의 테두리 시트를 포함하며 바닥 시트와 테두리 시트는 대체로 동일한 재질의 시트 원단으로 제조되며, 시트 원단은 직물층 양면에 방수성 고분자 합성 수지층이 코팅되어 신축성이 없고 질긴 유연한 시트를 이루며 바닥 시트와 테두리 시트가 접하는 모서리단과 테두리의 자유단인 테두리단은, 다용도 매트의 사용시 형태를 유지하는 것을 돕기 위하여, 바닥 시트와 테두리 시트 보다는 더 딱딱한 구조를 가지도록 별도의 봉, 실, 줄을 시트 원단으로 둘러싸 밀봉하여 봉제하는 방식의 다용도 매트가 제시되어 있다.
또한, 국내 등록특허 10-1740245호 기술에서는 김장 재료 버무리기를 위한 다용도 매트로, 방수 원단 재질로 제작된 50 ~ 200cm의 지름을 가진 원형의 하나의 바닥 시트와, 이 바닥 시트 둘레에 구비된 10 ~ 20cm 높이의 방수 원단 재질의 하나의 테두리 시트를 포함하고, 상기 바닥 시트와 상기 테두리 시트는 삽입재가 구비될 수 있는 모서리단을 개재하여 연접하며 상기 테두리 시트의 자유단인 테두리단에 탄성림이 구비됨으로써 상기 테두리단 및 상기 모서리단을 8자 형태로 비틀어 접어서 보관할 수 있도록 구성되고, 상기 테두리 시트의 외부면 또는 내부면 상에서 일정 간격의 복수의 위치에 서, 상기 테두리 시트가 상기 바닥시트에 대해 수직으로 세워질 수 있도록 구비되는 복수의 지지판부 및 상기 바닥 시트 전체 영역을 덮을 수 있고 그 가장자리가 상기 테두리 시트의 외측을 따라 탈부착되는 커버 시트를 포함하며, 상기 바닥 시트의 가장자리를 따라, 상기 모서리단과 인접하여 상기 바닥 시트로부터 돌출되어 형성된 방지턱을 더 구비하고 방지턱은 그 상부가 상기 테두리 시트와 함께 봉제되어 제공되는 다용도 매트가 제시되어 있다.
그러나 상기와 같이 종래기술로부터 스포츠용 매트나 어린이 놀이용 매트로 이용되거나 곡물 건조를 위한 건조매트로 이용되거나 김장 버무림 매트 등으로 이용될 때 매트의 제조과정에서 칼라플한 색상을 제공하기 위해 타포린 등의 원료수지에 색소를 첨가하여 매트를 제조하게 되는데, 예를 들어 김장철이 다가와서 신제품 김장매트를 구입하여 처음 사용할 때는 바닥면이 짙은 특정(붉은색) 색상을 나타내지만 이집 저집의 몇집을 거치며 김장용 매트로 사용되고 난 후에는 붉은 색상이 옅어지고 드문 드문 타포린 실이 보이는 현상은 김장을 담그기 위한 주재료인 절인 배추, 젓갈, 고춧가루, 무채, 마늘, 소금 등의 다양한 부재료와 양념 재료가 혼합된 김장조성물에 색소가 녹아 나온 현상 때문으로 해석할 수 밖에 없고 이와 같은 현상은 곡물의 건조과정에서도 곡물에 색소가 묻어나거나 스포츠용 매트나 어린이 놀이 매트를 이용한 어린아이의 옷에도 색소침착 현상이 발생하여 다용도 매트에서 놀던 아이의 옷 엉덩이 부분에 색소가 침착된 현상을 볼 수 있게 된다.
또한, 2018.9.4.자 Journal of the Korea Convergence Society, Vol. 9. No. 4, pp. 321-329, 2018. "화장용 문신으로 사용되는 염료 및 색소의 중금속 분석" 연구논문자료에 따르면, 화장용 문신으로 사용되는 염료 및 색소의 대표적인 중금속과 기타 금속류 분석을 통하여 염료 및 색소에 관한 정확한 정보 제공 및 생산에 대한 적절한 지침과 통제의 기준을 확립하는데 자료를 제공하고자 시도된 연구결과보고서에서 화장용 문신 제품 30개를 대상으로 화장용 문신 염료 기준에 해당하는 대표적인 중금속인 비소, 안티몬, 코발트, 카드뮴, 구리, 납, 아연, 바륨, 주석, 셀레늄, 크롬과 마그네슘, 망간, 티타늄, 알루미늄에 대한 성분 함유량 검출(15종)을 분석한 결과 총 20개 제품(66.7%)에서 기준치를 초과하는 중금속이 검출되어 안전기준에 부적합한 것으로 나타났다는 보고서가 발표되어 사람들을 놀라게 한바 있다.
따라서 식품용기의 일종인 김장 버무림 매트나 곡물 건조 매트 등에서 유해색소를 사용하지 못하게 한다 하더라도 모든 제품의 검수가 이루어지는 것은 불가하고 더욱 저가의 중국산 매트제품 등에서 유해색소가 음식물 중에 혼입되어 사람이 식음하는 경우 인체에 부작용을 줘서 아토피 피부염 등이 발생할 우려가 제기되어 왔으므로 다용도 매트의 색소침착 문제 및 중금속 유출을 방지하기 위한 개선대책이 요구되어 왔다.
본 발명은 상기와 같은 종래 매트제품에서 발생하는 색소침착 문제 및 중금속 유출을 방지하는 근원적 해결책을 찾고자 제안된 기술로서, 종래의 타포린 원단소재의 일측에 선형 저밀도 폴리에틸렌(Linear Low-Density Polyethylene, LLDPE)과 저밀도 폴리에틸렌(Low-Density Polyethylene, LDPE)을 특정 중량비율로 혼합시켜 라미네이팅용 필름코팅층을 형성하여 방수성과 동시 매트제품에서 발생하는 색소침착 문제를 해소하고 중금속 유출을 방지하는 구조의 다용도 매트를 제공하고자 하는 목적을 갖는다.
본 발명은 매트제품에서 발생하는 색소침착 문제 및 중금속 유출을 방지하는 근원적 해결수단을 갖는 다용도 매트 제품을 얻기 위하여, 본 발명에서는 상향 개구 형상의 용기구조를 이루어서 김장 버무림 매트, 곡물 건조매트, 어린이 놀이매트 등으로 이용될 때 중금속 유출 및 색소침착을 방지하기 위한 다용도 매트의 제조방법에서, 타포린 직조원단의 일측으로 LLDPE 60±10wt%, LDPE 40±10wt%의 중량비율로 혼합된 라미네이팅용 배합원료를 340±10℃의 온도에서 용융 압출시켜 타포린 직조원단 일측으로 라미네이팅 합지시켜 30±5㎛ 두께의 색소침착 방지용 코팅층이 형성된 기능성 합지원단을 얻는 제1단계 공정과, 상기 제1단계 공정에서 얻은 합지원단을 이용하여 상향 개구 형상의 용기구조로 매트의 바닥면으로 재단 및 절단되어 가공되는 제2단계 공정과, 타포린 직조원단이 이용되어 측벽부를 이루도록 재단 및 절단될 때 측벽부의 상단부가 꺽여 절곡되고 절곡면 내측에 보강심재가 내삽된 상태로 상단중첩부를 이루며 상단중첩부에 초음파 융착공정(1)이 실시되는 제3단계 공정과 제2단계 공정에서 얻은 합지원단의 바닥면과 제3단계 공정에서 얻은 측벽부 하단부가 겹쳐져 초음파 융착공정(2)이 실시되는 제4단계 공정을 포함하여 색소침착 방지구조의 매트를 얻도록 적용되는 다용도 매트의 제조방법을 특징으로 본 발명에서 원하는 색소침착 문제를 해소하고 중금속 유출을 방지하는 구조의 다용도 매트를 얻을 수 있게 완성하여 이루어진 발명이다.
본 발명의 다용도 매트에서 상기 제1단계 공정에서 사용되는 타포린 직조원단은 폴리에틸렌과 에틸렌-헥센 코폴리머 직조원사 원료수지 70±10wt%와, 직조원사의 일면에 도포되는 코팅용 폴리에틸렌수지 20±5wt%와 색상구현을 위한 폴리에틸렌 칼라 마스터뱃치가 10±5wt% 범위의 구성비율을 이루며 방수기능을 확보하도록 제공되는 타포린 직조원단이 사용될 때 LLDPE 60±10wt%, LDPE 40±10wt%의 중량비율로 혼합된 라미네이팅용 배합원료와 견고한 결합구조를 이룰 수 있으며, 더욱 바람직하기로는 상기 제1단계 공정에서 얻은 기능성 합지원단을 숙성실로 옮겨 내부온도 50~80℃ 범위의 숙성실에서 3~5시간 범위에서 숙성공정을 수행하여 합지원단의 밀착도를 더욱 높이도록 적용되는 구성이 바람직하다.
따라서 본 발명은 상향 개구 형상의 용기구조를 이루어서 김장 버무림 매트, 곡물 건조매트, 어린이 놀이매트 등으로 이용될 때 중금속 유출 방지 및 색소침착을 방지하기 위한 다용도 매트 구조에서, 폴리에틸렌과 에틸렌-헥센 코폴리머 직조원사 원료수지 70±10wt%와, 직조원사의 일면에 도포되는 코팅용 폴리에틸렌수지 20±5wt%와 색상구현을 위한 폴리에틸렌 칼라 마스터뱃치가 10±5wt% 범위의 구성비율을 이루며 방수기능을 갖는 타포린 직조원단(100)을 얻는 제1단계 공정과, LLDPE 60±10wt%, LDPE 40±10wt%의 중량비율로 원료가 혼합되어 라미네이팅용 필름 배합원료를 얻는 제2단계 공정과, 상기 제2단계 공정에서 준비된 배합원료가 340±10℃의 온도에서 용융 압출되어 제1단계 공정을 통하여 얻은 타포린 직조원단(100) 일측으로 라미네이팅 합지되어 30±5㎛ 두께의 중금속 유출 방지 및 색소침착 방지용 코팅층이 형성된 합지원단(200)을 얻는 제3단계 공정과 상기 제3단계 공정을 통하여 얻은 합지원단(200)을 이용하여 매트의 바닥면으로 재단 및 절단되고, 상기 제1단계 공정을 통하여 얻은 타포린 직조원단(100)이 이용되어 측벽부를 이루도록 재단 및 절단되어 매트의 측벽상단부에 초음파 융착공정(1)이 실시되고, 합지원단의 바닥면과 측벽하단부에 초음파 융착공정(2)이 실시되어 매트의 바닥면으로부터 중금속 유출 방지 및 색소침착 방지구조의 매트로 제공되는 다용도 매트로 적용될 수 있다.
이하 본 발명의 기술구성이 구체적으로 구현되는 실시양태는 하기의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용란에서 도면과 함께 상세하게 설명된다.
본 발명의 기술로 제공되는 다용도 매트가 김장용 매트로 적용되는 경우에도 김장을 담그기 위한 주재료인 절인 배추, 젓갈, 고춧가루, 무채, 마늘, 소금 등의 다양한 부재료와 양념 재료가 혼합된 김장 조성물에 색소가 묻을 염려가 없이 타포린 직조원단 일측으로 색소침착 방지용 코팅층이 30±5㎛ 두께로 라미네이팅 합지되어 제공되고 30±5㎛ 두께의 색소침착 방지용 코팅층이 형성된 매트제품으로 제공되어 색소침착 문제를 해소하고 중금속 유출문제를 근원적으로 해소하는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명의 기술에 사용되는 타포린 직조원단의 누수여부를 확인하기 위하여 한국건설생활환경시험연구원에 의뢰하여 통지된 시험성적서(도 5로 첨부됨)에서 누수가 없음이 확인되는 것으로 통지되고, 본 발명의 기술로 제공되는 다용도 매트에서 중금속 용출여부를 확인하기 위하여 한국건설생활환경시험연구원에 의뢰하여 통지된 시험성적서(도 6으로 첨부됨)에서는 유해중금속으로 분류되는 납(pb), 카드뮴(Cd), 크롬(Cr), 안티몬(Sb), 비소(As), 바륨(Ba), 쎌레늄(Se), 수은(Hg) 등이 불검출되는 시험성적서를 통지받았으며, 기타 다용도 매트에서 요구하는 내구성, 마모성 및 인장강도 등이 뛰어남으로 찢김이나 훼손되는 우려가 없는 구조를 이루고, 사용하지 않을 때는 접어서 보관하고 사용이 필요하면 활짝 펴주는 단순한 동작으로 주부나 어린이도 설치가 용이한 다용도 방수매트로 제공되는 효과를 갖는다.
도 1 : 본 발명에서 타포린 직조원단에 혼합 올레핀수지를 결합시켜 방수기능과 논슬립 기능을 동시에 충족시키는 기능성 합지원단(200)을 얻기 위한 일 적용예시의 제조공정도.
도 2 : 본 발명에서 제공되는 상향 개구 형상의 다용도 매트의 일 적용예시도.
도 3 : 상기 다용도 매트를 제조하기 위한 제조공정의 일 적용예시도.
도 4 : 상기 다용도 매트에서 측벽부를 보강하기 위한 일 적용예시도.
도 5 : 본 발명의 기술로 제공되는 다용도 매트의 누수실험 시험성적서.
도 6 : 본 발명의 기술로 제공되는 다용도 매트의 중금속 용출실험 시험성적서.
도 2 : 본 발명에서 제공되는 상향 개구 형상의 다용도 매트의 일 적용예시도.
도 3 : 상기 다용도 매트를 제조하기 위한 제조공정의 일 적용예시도.
도 4 : 상기 다용도 매트에서 측벽부를 보강하기 위한 일 적용예시도.
도 5 : 본 발명의 기술로 제공되는 다용도 매트의 누수실험 시험성적서.
도 6 : 본 발명의 기술로 제공되는 다용도 매트의 중금속 용출실험 시험성적서.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 할 것이다.
본 발명의 기술사상이 적용되어 방수기능을 갖도록 제공되는 타포린 원단은 폴리에틸렌과 에틸렌-헥센 코폴리머 직조원사 원료수지 70±10wt%와, 직조 원사의 일면에 도포되는 코팅용 폴리에틸렌수지 20±5wt%와 색상구현을 위한 폴리에틸렌 칼라 마스터뱃치가 10±5wt% 범위의 구성비율을 이루며 방수기능을 갖는 타포린 직조원단(100)을 얻을 수 있는바, 본 발명에서 타포린 직조원단을 얻기 위해 폴리에틸렌과 에틸렌-헥센코폴리머수지 직조원료는 대림산업에서 상품명 TR147로 제공되는 원료가 이용될 수 있으며, 코팅용 폴리에틸렌은 롯데케미칼에서 제공되는 코팅용 폴리에틸렌이 사용될 수 있고, 폴리에틸렌 칼라 마스터뱃치는 (주)삼아씨앤아이에서 Green MNLG로 제공되는 폴리에틸렌이 사용되어 방수기능을 갖는 타포린 직조원단(100)으로 만들어져 이용될 수 있다.
또한, 본 발명에서 타포린 직조원단 일측에 합지되어 색소침착 문제를 해소하고 중금속 유출을 방지 기능을 부여하는 코팅층을 형성하기 위해 LLDPE와 LDPE의 혼합원료가 사용될 때 LLDPE 60±10wt%와 LDPE 40±10wt%의 중량비율로 혼합되어 라미네이팅 필름층을 형성하도록 사용되는데, 배합원료 중 LLDPE는 LG화학에서 0.917~0.929 밀도범위로 제공되는 수지가 가공성과 접착성을 높이기 위해 사용될 수 있고, LDPE는 롯데케미칼 제품으로 0.897~0.911 밀도범위의 수지가 사용되어 강도 및 연신특성을 높이도록 적용될 수 있는바, 상기 배합원료의 혼합 배합비율은 수많은 시행오차 과정을 겪으면서 LLDPE 60±10wt%와 LDPE 40±10wt%의 중량비율로 혼합되어 라미네이팅 필름층을 형성할 때 타포린 직조원단(100)과 밀착도를 높여 접착되도록 사용된다.
도 1은 본 발명의 기술이 적용되어 방수기능을 갖도록 직조된 타포린 직조원단(100)에 색소침착 문제를 해소하고 중금속 유출을 방지기능을 부여하는 코팅층(50)을 결합시켜 합지원단(200)을 얻기 위한 일 실시양태의 도면을 나타낸 것으로서, 도 1에 제시되는 실시양태에서는 일측으로는 방수처리된 PE재질의 타포린 원단(100)이 와인딩 롤에서 풀리는 구조로 제공되고, 타포린 원단시트가 상하 가이드롤(11, 12) 사이로 안내되어 칼라인쇄롤(32)과 압압롤러(30) 사이를 경유하며 원단시트에 칼라 색상의 인쇄면을 형성하도록 연질시트롤(31) 구조를 이루고 타포린 직조원단(100)에 칼라 색상의 인쇄면이 형성된 후 직조원단의 일측면으로 타측에서는 용융압출기(21)에 LLDPE 60±10wt%, LDPE 40±10wt%의 중량비율로 혼합된 배합원료 수지가 340±5℃의 용융온도로 멜팅(melting)되어 대응구조의 압착롤(22, 23) 사이를 지나며 색소침착 문제 해소 및 중금속 유출방지 기능을 부여하는 코팅층(40)이 30±5㎛ 범위로 얇은 피막 상태로 압출되어 타포린 직조원단(100)이 대응구조의 열압착롤1, 2(33, 34)를 지나며 합지됨과 동시에 라미네이팅 압출되며 색소침착 문제해소 및 중금속 유출방지 기능을을 갖는 기능성 합지원단(200)을 얻을 수 있음을 나타낸 것이다.
본 발명의 직조원단(100)에 원하는 색상의 인쇄면을 부여하기 위한 칼라인쇄롤(32)은 1회전 하면서 하나의 동일한 인쇄면을 형성하도록 적용되는 것으로, 칼라인쇄롤(32)의 표면을 현미경으로 보듯이 확대하여 표시하여 보면 그 외표면으로 수많은 돌기부(32a)를 갖고 돌기부 사이 사이로 색상안료가 함침된 상태를 이루어 연질시트롤(31) 및 열압착롤1(33)을 거치고 높은 온도로 용융되어 얇은 필름씨트 상태로 압착되어 유입되는 코팅층(40)이 열압착롤1, 2(33, 34)를 지나며 합지된 후 텐션롤러(35)를 경유하며 합지원단롤에 감겨 색소침착 문제 해소 및 중금속 유출방지 기능을 갖는 기능성 합지원단(200)을 얻을 수 있도록 적용될 수 있다.
도 2는 도 1의 제조공정을 통하여 얻은 기능성 합지원단(200)과 방수기능을 갖도록 직조된 타포린 직조원단(100)을 이용하여 본 발명에서 제공하고자 하는 매트를 이루기 위한 구성의 실시양태를 나타낸 것으로, 도 2a에서는 본 발명의 기술이 적용되어 일 실시양태로 상향 개구 형상의 매트를 사시도 형태로 나타낸 것이고, 도 2b에서는 상기 도 2a 매트의 벽체를 형성하기 위한 구성을 설명하기 위해 측면도로 나타낸 것이며, 도 2c에서는 도 2b에 제시되는 측벽부 상단에 끼움 삽입되는 보강대의 일 적용예를 나타낸 것이다.
도 2a 및 도 2b에 제시되는 상향 개구 형상의 매트(300)는 합지원단(200)의 바닥면과 측벽부(110)를 갖고, 측벽부는 수평의 바닥판을 직립구조로 감싸며 상하겹침부(111)를 형성할 때 초음파 융착공정(1)이 적용되며, 측벽부의 상단부는 꺽임절곡부(120)를 형성하며 그 내측에 보강심재(121)가 내삽되어 상단중첩부(122)를 형성하도록 초음파 융착공정(2)에 의해 상단부가 마무리되고, 측벽부(110)와 합지원단(200)의 바닥면이 2~5㎝폭으로 중복되어 겹쳐지는 부위에도 초음파 융착공정(3)에 의해 결합되며 하단중첩부(211)를 형성하며 상향 개구 구조의 용기형상 매트구조를 만들게 되는데 측벽부를 형성하는데 사용되는 소재는 타포린 직조원단(100)이 사용되고, 합지원단(200)의 바닥면을 형성하는데 사용되는 소재는 상기 도 1에서 얻어진 기능성 합지원단(200)이 사용되어 타포린 소재의 기본 기능으로 방수성을 확보하는 바닥면에는 색소침착 문제 해소 및 중금속 유출방지 기능을 부여한 코팅층(40)이 30±5㎛ 범위로 얇은 필름 상태로 합지된 기능성 합지원단(200)이 사용되도록 적용되어 다용도 매트로 제공됨을 특징으로 한다.
상기 측벽부(110)는 합지원단(200) 바닥면의 외연 둘레에서 상부로 돌출 형성되어 벽을 형성하게 구성된 것으로, 측벽부(110)는 방수기능을 갖는 타포린 직조원단(100)으로 적용되며, 이때 측벽부(110)는 그 하단부가 바닥판(200)의 외연을 감쌀 때 측벽부(110) 소재와 바닥면 소재가 부분적으로 중첩된 구조를 이룬 상태에서 초음파 융착공정에 의해 접합 연결되게 구성되므로 연결부에 대한 틈새가 방지되어 방수 기능이 부여되게 구성된다.
한편, 측벽부(110) 상단으로는 측벽부의 둘레 형상을 일정 모양을 유지하기 위한 보강심재(121)를 갖는 구성으로 제공될 수 있는바, 보강심재(121)는 도 2c의 (a)와 같이 자유 절곡형 합성수지 또는 금속재 중 어느 하나로 이루어진 단순 와이어(121a) 타입으로 구성되거나 또는 (b)와 같이 탄성을 가지는 스프링와이어(121b) 타입으로 제공되어 측벽부 상단이 항상 일정한 형상을 유지하도록 하거나 또는 (c)와 같이 유연성을 가지는 섬유사가 엮어진 로프(121c) 타입으로 구성되도록 적용될 수 있음을 나타낸 것이다.
상기의 보강심재(121)는 다용도 매트의 용도에 따라서 보관 시 자유롭게 절곡하여 접어 보관 가능하게 되며, 사용 시 용기 형상으로 펼쳐 사용 가능하게 되거나 또는 항상 테두리 부위를 일정하게 유지하기 위한 용도 등에 따라서 얼마든지 변형되어 적용될 수 있음은 물론이다.
상기 도 2에 제시되는 형태의 다용도 매트를 제조하기 위한 제조공정을 설명하기 위해 도 3에서는 매트의 바닥면 제작공정 및 측벽부(110) 제작공정과 초음파 융착공정 등으로 구분하여 설명하고자 하는바, 도 3a에서는 바닥판 제작공정으로 도 1의 실시양태로 타포린 직조원단(100)에 색소침착 문제 해소 및 중금속 유출방지 기능을 부여하는 코팅층(40)이 용융압착된 상태의 기능성 합지원단(200)이 사용되어 매트의 바닥면을 형성하게 되는바, 용기의 사용용도에 따라 바닥판의 형상은 원형이나 사각형 등 다양한 형상으로 얼마든지 변형되어 재단되도록 적용될 수 있고, 도 3a에서는 용기의 바닥판을 이루기 위해 기능성 합지원단(200)을 원형으로 재단설계하고 절단하는 도면을 나타내고 있으나, 용기의 바닥면을 형성하는 기능성 합지원단의 재단수단은 프레스를 이용한 타발이나 가위나 칼 등을 이용하여 재단 및 절단이 가능하다 할 것이다.
도 3b에서는 용기의 측벽부(110)를 이루기 위해 도 1에 제시되는 방수기능을 갖는 타포린 직조원단(100)을 이용하여 바닥면의 외연 둘레를 감싸주며 끝 단부에서 2~5㎝ 범위로 중첩될 수 있는 길이를 이루면서 매트의 높이에 해당하는 폭으로 재단 및 절단하면 되는 것으로 일종의 직사각형 "띠" 형태로 재단될 수 있는 실시양태를 나타낸 것으로, 예를 들면 100a로 표시되는 점선부분이 꺽임절곡부(120)를 이루며 그 내측에 보강심재(121)가 내삽되고 100b 부분이 100c 부분과 중첩되고 초음파 융착공정(2)이 실시되므로 상단중첩부(122)를 형성하도록 적용될 수 있다.
도 3c는 상기 도 3b 공정으로 재단 및 절단된 측벽부(110)용 원단의 상단부분(100b)이 예를 들어 2~5㎝ 범위로 상단중첩부(122)를 이루도록 꺽임절곡부(120) 내측에 보강심재(121)가 내장된 후 측벽부의 100c 부분과 상단부에서 접혀진 100b부분이 상단중첩부(122)를 이룬 상태에서 그 중첩부(122)가 상,하 초음파융착기(60, 70)사이를 지나며 열융착이 수행되어 상단중첩부(122)를 형성하고 상향 직립구조로 설치되는 구성으로 적용될 수 있음을 나타낸 것이다.
도 3d는 상기 도 3c 공정으로 상단부에 상단중첩부(122)가 형성된 상태에서 측벽부(110)의 하단부(100d)와 용기의 바닥면을 형성하는 기능성 합지원단(200)의 이음부가 연결되어 예를 들어 2~5㎝ 범위로 하단중첩부(211)를 형성하는 구성을 설명하기 위한 것으로, 측벽부(110)의 하단부(100d)와 도 3a로 만들어진 바닥판(200) 의 외연테두리부(200a)가 2~5㎝ 범위로 겹쳐진 상태로 상, 하 초음파융착기(60, 70) 사이를 지나며 열융착공정이 수행되어 하단중첩부(211)를 형성하며 용기의 수평바닥면의 외연테두리를 직립구조의 측벽부(110)가 상향 직립구조로 세워진 상태를 만들어 도 2a에 제시되는 용기구조로 제공될 수 있음을 나타낸 것이다.
또한, 도 3d에서는 바닥판(200)의 외연 테두리부(200a)가 상부에 위치하고 측벽부(110)의 하단부(100d)가 저부에 위치하여 초음파 융착공정이 수행되는 형태로 도시되어 있으나 이의 위치가 바꾸어 바닥판(200)의 외연 테두리부(200a)가 저부에 위치하고 측벽부(110)의 하단부(100d)가 상부에 위치하는 형태로 초음파 융착공정이 수행될 수 있음은 당업자에 있어 자명하다 할 것이다.
도 4는 본 발명의 기술사상이 적용되어 제공되는 용기형상의 매트에서 측벽부(110)를 형성할 때 측벽부가 항상 직립구조로 서지 않을 우려가 있으므로 측벽부가 항상 일정한 높이 형상으로 일정 형상을 유지할 필요가 있을 경우 측벽부(110)가 허물어지지 않고 일정 높이를 유지할 수 있도록 측벽부에 다수개의 수직보강핀(130)이 측벽부 일측에 붙여지고 그 외측을 보강지(140)가 감싸지는 구성으로 적용될 수 있음을 나타낸 것으로, 이때 수직보강핀(130)은 탄성재질의 합성수지 또는 금속재질의 스프링 등의 소재 중에서 선택되어 사용될 수 있고 보강지(140)는 측벽부를 이루는 방수성 타포린 소재가 사용되어 수직보강핀(130)을 감싼 외연부를 초음파 융착공정으로 접합시키는 공정으로 적용할 수 있다.
상기와 같이 형성되는 수직보강핀(130)은 측벽부(110)의 둘레에 대하여 일정한 간격으로 다수개 형성됨으로 측벽부(110)의 상단부가 저부로 쳐지지 않고 고른 높이로 지지될 수 있다.
한편, 본 발명에서 적용되는 초음파 융착은, 새롭게 구현되는 것이 아니고 통상의 전기적 에너지를 진동자를 통해 기계적 진동에너지로 변환한 후, 혼을 통해 가공물에 순간적으로 강력한 마찰열을 발생시켜 접합을 수행하는 수단이 유사 동종업계에 적용되어 왔으며, 초음파 융착은 통상의 열과 압력을 가해 접합을 수행하는 것이면 가능할 것으로, 본 발명에서는 롤링 가압(도면 중 미도시함)에 의한 초음파 및 열 융착 방식의 적용이 가능하다 할 것이다.
도 5는 본 발명의 기술로 제공되는 다용도 매트의 누수여부를 확인하기 위하여 한국건설생활환경시험연구원에 의뢰하여 통지된 시험성적서로서 누수현상 발생이 없음을 확인하는 시험성적서이고, 도 6은 본 발명의 기술로 제공되는 다용도 매트에서 중금속 용출여부를 확인하기 위하여 한국건설생활환경시험연구원에 의뢰하여 유해중금속 용출여부를 확인하기 위해 의로한 샘플제품에 대한 시험성적서에서 유해중금속으로 분류되는 납(pb), 카드뮴(Cd), 크롬(Cr), 안티몬(Sb), 비소(As), 바륨(Ba), 쎌레늄(Se), 수은(Hg) 등이 불검출되는 시험성적서를 통지받았으며, 기타 다용도 매트에서 요구하는 내구성, 마모성 및 인장강도 등이 뛰어남으로 찢김이나 훼손되는 우려가 없는 구조를 이루고, 사용하지 않을 때는 접어서 보관하고 사용이 필요하면 활짝 펴주는 단순한 동작으로 주부나 어린이도 설치가 용이한 다용도 방수매트로 제공될 수 있음을 확인하여 특허출원에 이르게 되었다.
11, 12 : 가이드롤 21 : 용융압출기
22, 23 : 압착롤 24, 25 : 열압착롤
30 : 압압롤러 31 : 연질시트롤
32 : 칼라인쇄롤 33, 34 : 열압착롤
40 : 코팅층 60 : 초음파융착기(상부)
70 : 초음파융착기(저부) 100 : 타포린 직조원단
110 : 용기 측벽부 111 : 상하겹침부
120 : 꺽임절곡부 121 : 보강심재
122 : 상단중첩부 130 : 수직보강핀
140 : 보강지 200 : 기능성 합지원단
211 : 하단중첩부 300 : 상향 개구형상의 다용도 매트
22, 23 : 압착롤 24, 25 : 열압착롤
30 : 압압롤러 31 : 연질시트롤
32 : 칼라인쇄롤 33, 34 : 열압착롤
40 : 코팅층 60 : 초음파융착기(상부)
70 : 초음파융착기(저부) 100 : 타포린 직조원단
110 : 용기 측벽부 111 : 상하겹침부
120 : 꺽임절곡부 121 : 보강심재
122 : 상단중첩부 130 : 수직보강핀
140 : 보강지 200 : 기능성 합지원단
211 : 하단중첩부 300 : 상향 개구형상의 다용도 매트
Claims (4)
- 상향 개구 형상의 용기구조를 이루어서 김장 버무림 매트, 곡물 건조매트, 어린이 놀이매트 등으로 이용될 때 중금속 유출 및 색소침착을 방지하기 위한 다용도 매트의 제조방법에 있어서,
타포린 직조원단의 일측으로 LLDPE 60±10wt%, LDPE 40±10wt%의 중량비율로 혼합된 라미네이팅용 배합원료를 340±10℃의 온도에서 용융 압출시켜 타포린 직조원단 일측으로 라미네이팅 합지시켜 30±5㎛ 두께의 색소침착 방지용 코팅층이 형성된 기능성 합지원단을 얻는 제1단계 공정과,
상기 제1단계 공정에서 얻은 합지원단을 이용하여 상향 개구 형상의 용기구조로 매트의 바닥면으로 재단 및 절단되어 가공되는 제2단계 공정과,
상기 타포린 직조원단이 이용되어 측벽부를 이루도록 재단 및 절단될 때 측벽부의 상단부가 꺽여 절곡되고 절곡면 내측에 보강심재가 내삽된 상태로 상단중첩부를 이루며 상단중첩부에 초음파 융착공정(1)이 실시된 측벽부를 얻는 제3단계 공정과,
상기 제2단계 공정에서 얻은 합지원단의 바닥면과 제3단계 공정에서 얻은 측벽부 하단부가 겹쳐져 초음파 융착공정(2)이 실시되는 제4단계 공정을 포함하여 색소침착 방지구조의 매트를 얻도록 적용되는 것을 특징으로 하는 다용도 매트의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 제1단계 공정에서 사용되는 타포린 직조원단은 폴리에틸렌과 에틸렌-헥센 코폴리머 직조원사 원료수지 70±10wt%와, 직조원사의 일면에 도포되는 코팅용 폴리에틸렌수지 20±5wt%와 색상구현을 위한 폴리에틸렌 칼라 마스터뱃치가 10±5wt% 범위의 구성비율을 이루며 방수기능을 확보하도록 제공되는 타포린 직조원단이 사용되는 것을 특징으로 하는 다용도 매트의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 제1단계 공정에서 얻은 기능성 합지원단을 숙성실로 옮겨 내부온도 50~80℃ 범위의 숙성실에서 3~5시간 범위에서 숙성공정을 수행하여 합지원단의 밀착도를 높이도록 적용되는 것을 특징으로 하는 다용도 매트의 제조방법.
- 상향 개구 형상의 용기구조를 이루어서 김장 버무림 매트, 곡물 건조매트, 어린이 놀이매트 등으로 이용될 때 중금속 유출 방지 및 색소침착을 방지하기 위한 다용도 매트에 있어서,
폴리에틸렌과 에틸렌-헥센 코폴리머 직조원사 원료수지 70±10wt%와, 직조원사의 일면에 도포되는 코팅용 폴리에틸렌수지 20±5wt%와 색상구현을 위한 폴리에틸렌 칼라 마스터뱃치가 10±5wt% 범위의 구성비율을 이루며 방수기능을 갖는 타포린 직조원단(100)을 얻고, 상기 직조원단의 의 일측으로 LLDPE 60±10wt%, LDPE 40±10wt%의 중량비율로 혼합된 라미네이팅용 배합원료를 340±10℃의 온도에서 용융 압출시켜 타포린 직조원단 일측으로 라미네이팅 합지시켜 30±5㎛ 두께의 색소침착 방지용 코팅층이 형성된 기능성 합지원단을 얻으며, 상기 합지원단(200)은 매트의 바닥면으로 재단 및 절단되고, 상기 타포린 직조원단(100)은 매트의 측벽부를 이루도록 재단 및 절단되고 초음파 융착공정이 실시되어 매트의 바닥면으로부터 중금속 유출 방지 및 색소침착을 방지구조의 매트로 제공되는 것을 특징으로 하는 다용도 매트.
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|---|---|---|---|
| KR1020220002549A KR102633208B1 (ko) | 2022-01-07 | 2022-01-07 | 색소 침착을 방지하기 위한 다용도 매트 및 그 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220002549A KR102633208B1 (ko) | 2022-01-07 | 2022-01-07 | 색소 침착을 방지하기 위한 다용도 매트 및 그 제조방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230106876A true KR20230106876A (ko) | 2023-07-14 |
| KR102633208B1 KR102633208B1 (ko) | 2024-02-02 |
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ID=87155432
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220002549A KR102633208B1 (ko) | 2022-01-07 | 2022-01-07 | 색소 침착을 방지하기 위한 다용도 매트 및 그 제조방법 |
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| KR20120021997A (ko) * | 2010-08-25 | 2012-03-09 | (주)동화하이텍 | 방수직물을 포함하는 매트의 제조 방법 및 그 제조 방법에 의해 제조된 매트 |
| KR20180131910A (ko) * | 2017-06-01 | 2018-12-11 | 주식회사 삼진테크 | 방수 및 논슬립 기능을 갖는 다용도 매트 및 그 제조방법 |
| KR20210055351A (ko) * | 2019-11-07 | 2021-05-17 | 롯데케미칼 주식회사 | 고속 가공성이 우수한 타포린 압출 라미네이션용 폴리에틸렌 수지 조성물 |
-
2022
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Patent Citations (3)
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| KR20180131910A (ko) * | 2017-06-01 | 2018-12-11 | 주식회사 삼진테크 | 방수 및 논슬립 기능을 갖는 다용도 매트 및 그 제조방법 |
| KR20210055351A (ko) * | 2019-11-07 | 2021-05-17 | 롯데케미칼 주식회사 | 고속 가공성이 우수한 타포린 압출 라미네이션용 폴리에틸렌 수지 조성물 |
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