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KR100706407B1 - 친환경 저수축 천연가죽의 제조방법 - Google Patents

친환경 저수축 천연가죽의 제조방법 Download PDF

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KR100706407B1
KR100706407B1 KR1020060046144A KR20060046144A KR100706407B1 KR 100706407 B1 KR100706407 B1 KR 100706407B1 KR 1020060046144 A KR1020060046144 A KR 1020060046144A KR 20060046144 A KR20060046144 A KR 20060046144A KR 100706407 B1 KR100706407 B1 KR 100706407B1
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백기현
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Abstract

본 발명은 친환경 저수축 천연가죽의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 준비, 유성, 염색 및 도장단계로 이루어진 천연가죽의 제조 시, 상기 유성단계에서 알데히드계 탄닝제를 사용하고, 염색단계에서 베지터블계 리탄닝제를 선택 사용하여, 유해물질 방출을 배제시키며, 내열, 내열 및 내습 수축율이 우수한 천연가죽의 제조방법에 관한 것이다.
천연가죽, 수축, 탄닝제, 크롬, 알데하이드

Description

친환경 저수축 천연가죽의 제조방법{Low Shrinkage Genuine Leather containing environmental friendly Material}
도 1은 본 발명에 따라 실시예 1에서 제조된 천연가죽의 내열 및 내습 수축성을 나타낸 사진이다.
도 2는 본 발명에 따라 실시예 2에서 제조된 천연가죽의 내열 및 내습 수축성을 나타낸 사진이다.
도 3은 비교예에서 제조된 천연가죽의 내열 및 내습 수축성을 나타낸 사진이다.
본 발명은 친환경 저수축 천연가죽의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 준비, 유성, 염색 및 도장단계로 이루어진 천연가죽의 제조 시, 상기 유성단계에서 알데히드계 탄닝제를 사용하고, 염색단계에서 베지터블계 리탄닝제를 선택 사용하여, 유해물질 방출을 배제시키며, 내열, 내열 및 내습 수축율이 우수한 천연가죽의 제조방법에 관한 것이다.
흔히 자동차 내장재 및 일반제품으로 사용되는 천연가죽은 그 제조방법상 동물의 원피에서부터 최종단계인 가죽이 얻어지는 공정이므로 동물성인 원피의 특징을 어떻게 광물성 가죽으로 제조하느냐가 관건이다.
또한, 천연가죽은 합성 인조가죽과 달리 모공이 있어 사람의 피부와 마찬가지로 통기성이 뛰어나 인조가죽처럼 땀이 흡수되지 않거나 끈적거리는 현상이 나타나지 않는다. 감성적인 측면에 있어서도 인조가죽에 비해 흡습감 등의 느낌이 뛰어나 고가이나 생필품이나 자동차 내장재로서 고급감을 주는 재료로 자주 사용되고 있는 재료이다.
한편, 자동차 내장재에서는 보통 시트 및 내장재 일부분의 감싸기용으로 사용되고 있다. 이는 가죽의 특성상 고온 및 다습 조건에서 가죽이 합성조직과 다르게 수축하는 특성을 가지고 있기 때문이며, 이러한 제한 조건 때문에 자동차 크래쉬 패드처럼 부위가 넓고 직사광선을 바로 받는 부위에 사용하는 것은 불가능하였다.
종래의 가죽은 동물성인 원피에서 광물성 가죽화를 위해 탄닝제로 3가 크롬을 다량 사용한다. 이것은 가죽의 유화제로 현재 생산되는 제품의 80% 이상이 크롬을 사용하여 처리한 가죽이며 고물성용 가죽을 제조할 수 있는 이점을 가지고 있으나 3가크롬은 내열은 에이징(aging) 단계를 거쳐 6가 크롬으로 산화되기 쉬우며 이 경우 환경유해물질로서 인체에 독성을 유발하게 되어 발암물질로 분류된다.
이에 본 발명자들은 상기와 같은 문제를 해결하고자 연구 노력하였다. 그 결과, 유성단계에서 알데히드계 탄닝제를 사용하고, 염색단계에서 베지터블계 리탄닝제를 사용하여, 상기 탄닝제와 리탄닝제에 의해 가죽의 유화성을 유도하고 내열, 내열 및 내습에 뛰어난 저수축성 천연가죽의 제조가 가능하다는 것을 알게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명은 내열, 내열 및 내습이 우수한 천연가죽을 제조하는 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명은 준비, 유성, 염색 및 도장단계로 이루어진 천연가죽의 제조방법에 있어서,
상기 유성단계에서 알데히드계 탄닝제를 준비단계 후의 가죽에 대하여 2 ∼ 5 중량%사용하고,
염색단계에서 베지터블계 리탄닝제를 유성단계 후의 가죽에 대하여 5 ∼ 25 중량% 사용하는 저수축 천연가죽 제조방법에 그 특징이 있다.
이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 광물성 가죽화를 위해 사용되는 3가 크롬의 탄닝제가 환경오염 및 인체에 유해하다는 문제를 개선하고자 유사한 특징을 가지고, 유해성이 없으면서 탄닝효과가 우수하고 유성공정 시 pH 조절이 용이하며 혁내부의 침투가 뛰어난 특 징을 갖는 알데히드를 사용하고, 동시에 리탄닝제로 유연성이 양호하고 혁내의 고른 침투성으로 색상 및 물성의 분포 편차를 줄일 수 있는 특징을 갖는 베지터블계를 선택사용한 천연가죽을 제조하는 방법에 관한 것이다.
통상적인 천연가죽의 제조공정은 준비-유성-염색-도장의 단계로 구분되는 바, 이를 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 준비공정은 수적, 석회 및 플레싱(Fleshing)으로 구분된다.
수적(Soaking)은 염장으로 손실된 수분을 보충하여 생피 상태로 환원하며 오물제거나 수용성 단백질을 제거하는 것이고, 석회(Liming)는 알칼리화하여 털을 제거하고, 케라틴 표피층 및 불필요한 단백질을 제거하여 섬유조직을 이완하는 것이며, 플레싱(Fleshing)은 은면 층의 지방을 제거하고 원피 주름을 이완하는 것이다.
다음으로 유성공정은 탈회, 베팅(Bating), 침산 및 탄닝으로 구분된다.
탈회는 준비공정에서 알칼리화를 위해 투입한 석회를 제거하는 것이고, 베팅(Bating)은 가죽의 단백질 분해효소를 작용시켜 이물질을 제거하고, 가죽의 은면을 깨끗하게 하면서 유연하게 하여 신장력과 수율을 증가시키는 것이며, 침산은 소금과 산을 이용하여 산의 가수분해로 가죽을 산성으로 조절하여 유성단계에서 탄닝제의 투입을 균일하게 하는 것이다.
또한 탄닝은 가죽의 상품화를 위해 동물성에서 광물성 성질을 부여하는 공정으로 열에 대한 저항성 및 유연성을 부여하는 것이다.
일반적으로 3가 크롬을 사용하여 가죽의 고물성을 유도하나 환경유해물질로 분류되어 향후 그 사용이 감소될 전망이다. 일반적인 탄닝제로서 크롬, 알데하 이드, 알루미늄, 인산염, 베지터블 등의 종류가 있으나 크롬과 동등수준의 물성을 대체할 가죽 탄닝제로서, 알데하이드를 사용하여 가죽처리를 하였으며 크롬함량은 0.1% 미만이다. 유성공정에서 가죽을 동물성 특성에서 광물성 특성을 부여하는 단계에서 사용되어 열에 대한 저항성을 부여하는 단계로 가죽의 제조공정에서 탄닝제의 사용물질과 그 함량은 수축율에 영향을 크게 미치게 된다.
본 발명은 이러한 탄닝공정에서 단순히 3가 크롬 대신에 알데히드를 대체 사용한 것이 아니라 탄닝효과가 우수하고 유성공정 시 pH 조절이 용이하며 혁내부의 침투가 뛰어난 한 특징으로 갖는 알데히드를 사용하고, 이의 사용량을 적정 범위로 조절하였으며, 또한 하기 공정에서 특정의 리탄닝제를 선택 사용한 것에 기술구성상의 특징이 있는 것이다.
상기 유성단계에서 알데히드계 탄닝제를 준비단계 후의 가죽에 대하여 2 ∼ 5 중량% 사용하는 바, 사용량이 2 중량% 미만이면 탄닝효과가 떨어지고 5 중량%를 초과하는 경우에는 알데히드 이외의 추가 약품의 결합력이 떨어지져 유연성 및 인장력 등 물성약화 등의 영향을 주는 문제가 발생하므로 상기 범위를 유지하는 것이 바람직하다.
다음으로 염색공정은 리탄닝, 중화, 가지 및 건조 단계로 구분된다.
리탄닝은 일반적인 동물성 원피의 부위인 복부에서 선유의 짜임이 비교적 느슨하여 밀도가 낮은 조직은 크롬탄닝만으로는 건조하면 얇아지고 충진감있는 가죽을 얻기 어려워 보통 신탄 및 폴리머, 가지제를 사용하여 섬유간의 마찰을 감소시키고 유연성과 탄력성, 가죽의 충진감 등을 부여한다. 본 제조공정에서는 베지 터블계 리탄닝제를 사용하여 1차 탄닝제에서 부여한 수축율을 재조절하고 충진감을 조절하는 것에 기술구성상의 특징이 있는 것이다.
즉, 종래에는 내열성이 좋은 TARA 계 탄닝제를 사용하고 있었으나, 이들은 내습조건에서 강한 수축을 야기하는 문제가 있었으며, 베지터블계 탄닝제는 내열성이 TARA에 비해 다소 약하나 내습조건에 강한 특성을 가지고 있다.
베지터블계 리탄닝제를 유성단계 후의 가죽에 대하여 5 ∼ 25 중량% 사용하는 바, 사용량이 5 중량% 미만이면 혁의 유연성 및 충진감이 부족하여 물성이 약해지고 가죽의 평활성이 떨어지며 25 중량%를 초과하는 경우에는 강도가 강해지며 딱딱해지는 현상으로 천연가죽의 고유의 부드러움이 저하되는 문제가 발생하는 바 상기 범위를 유지하는 것이 바람직하다.
중화는 염료, 신탄 및 기름성분의 침투가 용이하도록 pH를 상승시키며, 가지는 염료를 매칭시키는 단계로 유연성과 탄력성을 부여하는 것이고, 건조는 가죽의 주름을 펴고 일정한 수분상태를 유지시키는 것을 말한다.
다음으로 도장공정이 수행되는 바, 이는 피혁 표면의 흠집 자국을 엄폐, 은폐시키기 위하여 염료, 안료, 바인더 등으로 도장 처리를 수행하게 된다.
다음 표 1은 본 발명의 천연가죽 제조 시 각 단계별로 사용된 성분의 사용량을 나타낸 것으로, 배합비율은 전 단계 원피 중량에 대한 중량%로 나타낸다. 즉, (1) 준비공정에서의 세제 등 약품의 함량은 원피 무게에 대한 중량%이며, (3) 염색공정에서의 함량은 (2) 단계 유성공정을 마친 후의 원피무게에 대한 중량% 를 나타낸다.
Figure 112006036001156-pat00001
상기에서 사용된 성분은 탄닝제와 리탄닝제를 제외하고는 당 분야에서 일반적으로 사용되는 것으로 본 발명에서 특별히 한정하지는 않으나, 본 발명에서는 세제로는 비이온 계면활성제를 조절한 탈지세제 및 친수성세제, 효소제는 단백질 분해 효소인 프로테올리틱 엔자임(PROTEOLYTIC ENZYME), 아민은 탈모촉진 보조제, 방부제는 유기할로겐이 포함이 않은 곰팡이 제거제로 PH 3.5 ∼ 5.5인 헤테르 고리 화합물, 탈회제는 니트로젠이 최소화된 유기산을 포함된 성분을 사용한다. 효해제는 PH 7 ∼ 9에서 효과를 나타내는 췌장 효소, 보조제는 레진(RESIN0, 멜라민(MELAMINE), 폴리우레탄(POLYURETHANE), 프로테인(PROTEIN) 등을 사용할 수 있으며, 가지제는 유연성을 부여하는 합성유제(SULPHTED ESTER& SYNTHETIC FATTY) 및 천연유제(NATURAL FATTY), 산은 포름산(FORMIC ACID) ,황산(SULFURIC ACID), 바인더는 폴리우레탄(POLYURETHANE), 인올가닉 메팅 에이젼트(INORGANIC MATTING AGENT), 아이어닉 아크릭 바인더(ANIONIC ACRYIC BINDER), 안료는 아이언 옥사이드(IRON OXID), 카본블랙(CARBON BLACK), 프탈로시아닌 피그먼트(PHTHALOCYANINE PIGMENT), 티타늄 다이옥사이드(TITANIUM DIOXIDE), 에톡시레이트(ETHOXYLATE), 이소트리데카놀(ISOTRIDECANOL) 등을 사용하며, X-링커는 이소시아네이트, 에폭시 등을 사용할 수 있다.
또한, 상기 사용량도 탄닝제와 리탄닝제를 제외하고는 당 분야에서 일반적으로 사용되는 양으로 특별히 한정하지는 않으나, 본 발명에서는 각각 상기와 같이 표에 나타낸 범위로 사용하는 것이 좋다. 각 성분의 함량이 범위를 벗어나는 경우에는 다소 함량의 조절로 인해 부분적인 보완작용을 할수있으나 기본적으로 저수축가죽으로서의 수축성의 영향을 주기 때문에 물성의 변화되는 문제가 발생하므로 상기 범위를 유지하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따라 제조된 천연가죽은 내열 수축율이 4 ∼ 5 % 범위이고, 내열 및 내습 수축율이 4 ∼ 7 % 범위를 유지한다.
실시예 1 ∼ 2 및 비교예 1
다음 표 2 및 3에 나타낸 바와 같은 함량으로 (A) 알데히드 탄닝제와 (B) 베지터블계 리탄닝제를 사용하여 유성 및 염색, 건조, 도장공정을 거친 후 시험용 천연가죽을 제조하였다. 이때, 상기 성분 함량 단위는 중량%이며, 상기 성분의 양을 첨가한 후 나머지 잔량은 물을 추가하여 100 중량%를 유지하였다.
Figure 112006036001156-pat00002
Figure 112006036001156-pat00003
시험예
상기 실시예 1 ∼ 2 및 비교예에서 제조된 천연가죽의 물성을 다음과 같은 방법으로 측정하여 그 결과를 다음 표 4에 나타내었다.
(1) 내열 수축특성 측정
천연가죽의 수축율 측정을 위하여 내열조건에서 수축성 평가를 실시하였다. 시험조건은 공기대류식의 챔버에서 120 ℃로 168시간동안 가죽을 방치하고 시험 전 후의 수축율을 측정한다.
시험편의 크기는 A4 사이즈며 가로 세로 각각 15 cm 정사각형을 그린 후 정확한 치수를 측정하고 시험 후 다시 치수를 측정한다.
(2) 내열 및 내습 수축특성 측정
(1)번 조건이 단순히 온도만 가열한다면 수분이 있는 조건에서의 가죽 수축율을 평가하기 위해 온도 및 습도를 조절하여 수축율을 측정한다. 시험편은 (1)과 동일하며 시험조건은 다음과 같다.
40 ℃, 90% RH에서 4시간 가열 -> 120 ℃ 까지 2시간 가열 -> 120 ℃에서 4시간 가열 -> 40 ℃, 90% RH까지 2시간 냉각
Figure 112006036001156-pat00004
상기 표 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 ∼ 2의 경우 비교예 1에 비하여 내열, 내열 및 내습 조건의 수축율이 현저히 개선됨을 알 수 있다. 이러한 결과는 다음 도 1에서 보다 확연히 알 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 자동차 내장재용에 사용하기 위한 친환경성을 가진 저수축 천연가죽으로 기존의 내열 내광 등의 외부 조건에 의해 쭈글거림 및 수축되는 현상을 개선하여 외부 조건에서도 제품의 형상 및 품질을 유지할 수 있는 장점을 지닌다.

Claims (2)

  1. 준비, 유성, 염색 및 도장단계로 이루어진 천연가죽의 제조방법에 있어서,
    상기 유성단계에서 알데히드계 탄닝제를 준비단계 후의 가죽에 대하여 2 ∼ 5 중량%사용하고,
    염색단계에서 베지터블계 리탄닝제를 유성단계 후의 가죽에 대하여 5 ∼ 25 중량% 사용하는 것을 특징으로 하는 저수축 천연가죽 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 천연가죽은 내열 수축율이 4 ∼ 5 % 범위이고, 내열 및 내습 수축율이 4 ∼ 7 % 범위를 유지하는 것을 특징으로 하는 저수축 천연가죽 제조방법.
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