KR100940345B1 - 섬유 분말을 이용한 섬유 겔의 제조방법, 이의 활용방법 및제조된 종이 - Google Patents

Abstract

본 발명은 섬유 분말을 이용한 섬유 겔의 제조방법, 이의 활용방법 및 제조된 종이에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 산업폐기물인 섬유 분말, 특히 면섬유, 합성섬유, 각종 섬유의 린터인 섬유의 분말을, 붕사, 붕산 등의 응고제와 폴리비닐알콜 등의 교반 가교제와 반응시켜 섬유 겔을 얻는 방법, 및 이를 이용하여 종이 또는 성형물을 제조하는 활용 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 섬유 겔을 이용하여 제조된 종이에 관한 것으로, 본 발명에 따른 종이는 가볍고, 부드러우며, 천연질감의 고급스런 섬유 종이이다. 또한, 본 발명에 따른 섬유 겔은 기계적 가공 또는 간편한 수작업을 통하여 다양한 형태의 성형 제품을 제조할 수 있다. 본 발명에 따라, 섬유가공 시 발생하는 산업폐기물인 면 분말, 합성섬유 분말, 섬유 린터 등의 폐자원을 재활용함으로써 경제적이며, 친수성이고, 천연소재로 폐기가 용이하므로 친환경적으로, 산업적으로 유용하다.

면섬유, 합성섬유, 분말, 린터, 종이, 섬유 겔, 성형품

Description

섬유 분말을 이용한 섬유 겔의 제조방법, 이의 활용방법 및 제조된 종이 {Method of producing fabric gel from fabric powder, using method and paper used thereby}

본 발명은 섬유 분말을 이용한 섬유 겔(fabric gel)의 제조방법, 이의 활용방법 및 제조된 종이에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 산업폐기물인 섬유 분말, 특히 면섬유, 합성섬유, 각종 섬유의 린터인 섬유의 분말을, 붕사 등의 응고제와 폴리비닐알콜(PVA)등의 교반 가교제와 반응시켜 섬유 겔, 특히 코튼 겔(cotton gel)을 얻는 방법에 관한 것이다. 또한, 상기 섬유 겔, 특히 코튼 겔을 이용하여 종이 또는 성형물을 제조하는 활용 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 섬유 겔을 이용하여 제조된 종이에 관한 것으로, 본 발명에 따른 종이는 가볍고, 포근한 면 특유의 천연질감의 고급스런 섬유 종이이다. 또한, 본 발명에 따른 섬유 겔은 기계적 가공 또는 간편한 수작업을 통하여 다양한 형태의 성형 제품을 제조할 수 있다.

지금까지 섬유 종이(fabric paper)라고 볼 수 있는 것은, 면 종이이다. 일반적으로 면 종이는 국내에서는 유일하게 지폐 제조에 쓰여지고 있으며, 일부 25%의 면섬유가 함유된 전문가용 아트지로 유통되고 있는 실정으로 일반인들에게는 생소한 제품이며, 국외에서는 고급책의 표지, 영국 왕실용 고급 편지지, 고품격 아트지 등으로 사용되는 등 비싼 값에 유통되고 있는 고부가가치 제품이다. 이들 모든 면 종이는 면섬유 린트(lint, 목화솜에서 얻어지는 원래의 섬유장 3cm-10cm)를 사용하고 있다. 그러나, 본 발명은 섬유 가공시 발생하는 섬유장의 길이가 2mm 이하의 섬유 분말을 사용하는 것으로 차별성과 더불어 사용 되는 섬유분말들은 산업폐기물로 입자가 미세하고 소각 폐기가 용이하지 않을 뿐만 아니라, 재활용의 용도 개발도 이루어지지 않아 폐기 처리에 있어서 많은 환경 비용과 시간이 발생되고 있는 실정이다.

이에 본 발명자는 산업폐기물인 섬유 분말을 재활용할 수 있는 방법을 광범위하게 연구하였으며, 이에 기초하여 섬유 겔을 발견하였고, 이를 이용하여 경제적이며 고품격이고 천연적인 섬유 종이, 특히 면 종이를 제조하는 방법을 개발하였고, 또한, 섬유 겔을 기계적 가공 또는 수작업을 통해 다양하게 성형제품을 제조할 수 있음을 발견하였으며, 본 발명은 이에 기초하여 완성되었다.

본 발명의 목적은 산업폐기물인 섬유 분말을 재활용하여 종이 또는 다양한 성형품을 제조할 수 있는 섬유 겔을 제조하는 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 종이 또는 성형품을 제조하는 상기 섬유 겔을 활용하는 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 친환경적인 소재로 산업발전에 도움이 되며, 국내 생산 유통이 거의 없는 섬유 종이, 특히 면 종이의 새로운 출현으로 용도의 인식 확산에 따라 사회 각 분야에 유용하게 활용될 수 있는 종이를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 섬유 겔의 제조방법은,

1) 섬유장의 길이가 2mm 이하의 섬유 분말(fabric powder)과 물을 1 : 13 ~ 15의 중량비로 혼합하여 밀폐용기에 담아 80 ~ 100℃에서 20 ~ 30분간 가열한 후 냉각 및 탈수하여 물과 불순물을 배출하는 섬유 분말의 불순물 제거단계;

2) 상기 1) 단계에서 얻어진 탈수된 섬유 분말과 물을 1 : 3 ~ 4의 중량비로 가열용기에 담고 40 ~ 60℃로 가열한 후, 붕사 및 붕산으로 이루어진 군으로부터 적어도 하나 이상 선택된 응고제를 상기 1)의 탈수된 섬유분말 100중량부에 대하여 1 ~ 5중량부, 및 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리아크릴아마이드, 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산, 젤라틴, 폴리사카라이드, 카르복실메틸 셀룰로오스계 나트륨(Sodium carboxylmethyl cellulose) 및 키토산으로 이루어진 군으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 교반 가교제를 상기 1)의 탈수된 섬유분말 100중량부에 대하여 8 ~ 15중량부를 산포 투입하고 95 ~ 105℃로 20 ~ 30분간 가열하고, 서서히 냉각시킨 후 거름막이 있는 용기에 담아 1 ~ 2시간 천천히 자연 탈수한 후 추가적으로 가압 탈수하여 부분적으로 고무화된 크고 작은 덩어리를 이루고 있는 섬유 겔(fabric gel)을 얻는 단계; 및

3) 상기 얻어진 섬유 겔을 믹싱기에 투입하여 30 ~ 60분간 믹싱교반하여 탄력과 스트레치성을 지닌 하나의 덩어리를 만들고 다시 1 ~ 2일간 밀폐 비닐봉지에 담아 숙성시키는 단계를 포함한다.

또한 본 발명에 따른 다른 목적을 달성하기 위한 상기 섬유 겔의 활용방법은 얻어진 섬유 겔을 롤링압착, 지질화, 건조, 캘린더 가공 및 기타 접착가공 등 종이 제조단계를 통해 원하는 종이로 제조하는 단계를 포함한다. 또한 본 발명에 따른 다른 목적을 달성하기 위한 상기 섬유 겔의 활용방법은 얻어진 섬유 겔을 몰드, 금형에 의한 기계적 가압프레스 방법이나 손으로 빚어 만드는 수작업의 형태를 통하여 성형물을 제조하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 또 다른 목적을 달성하기 위한 섬유 종이는 전술한 방 법으로 제조되며, 60-300g/m²의 평량 및 0.01 ~ 3mm의 두께를 갖고, 내구성 및 건식 강도가 우수하며, 섬유의 특유한 천연질감을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 섬유 겔의 제조방법, 이의 활용방법 및 이로 얻는 종이는, 섬유 가공시 발생되는 산업폐기물인 섬유 분말을 재활용할 수 있다는 점에서 매우 친환경적이다. 또한 경제적이고 고품격의 천연적인 섬유종이이며 친환경적인 소재로 산업발전에 도움이 되고, 국내 생산 유통이 거의 없어 일반인들에게는 다소 생소한 섬유 종이, 특히 면 종이의 새로운 출현으로 명품, 고품격의 문화를 추구하는 소비자의 수요를 충족시킬 수 있다. 또한, 사회 각 분야에 유용하게 활용되어지는 인식의 과정을 거쳐 확산될 미래 예측수요에 대하여 전적으로 해외에 의존해야 할 면 종이의 수입 대체 효과와 고부가가치의 수출에 기여할 것으로 기대된다.

또한 각종 성형물 제작에 사용되어 조작과 취급이 간편하고 인체에 무해하여 기존의 지점토 공예와 종이공예의 두 가지 특성의 장점을 지니고 있어 제품의 제조가 가능하며, 무엇보다 본 발명에 따른 섬유 종이는 간편한 조작, 신속한 건조기능, 가벼운 질량, 가벼운 완성품의 질량, 견고한 내구성, 잘 먹는 색감으로 서예용 과 유화, 수채화용 캔버스 용지로 사용이 가능하고, 천연의 질감, 고급스러운 외관, 용이한 보관 및 용이한 접착성, 강한 내구성, 재활용 가능성 등 특성을 지니고 있으며, 친환경적이고 경제적이다. 또한 각종 성형물 제작시에, 수분과 직접적 접촉이 없는 일상용품은 물론, 각종 공예품, 팬시용품, 아트 장식품, 악세서리 등에 활용도가 다양하고, 지점토나 한지 등을 사용한 공예품의 제작에 활용이 가능하여 주부, 일반인들의 취미생활과 자녀들의 학습과정의 만들기 재료로 안전하고 사용할 수 있다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이용될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하면서 좀 더 구체적으로 설명한다.

우선, 섬유 분말이라 하면, 섬유장의 길이가 대부분 2mm 이하로 분말화(powder)되어 있는 섬유 가공시 발생하는 산업 폐기물을 말한다. 특히 면 분말(Cotton Powder)이라 하면, 면섬유의 샤링, 기모 등 가공과정에 의해 발생되는 2mm 이하의 섬유장을 갖는 것을 의미한다.

또한, 섬유 분말에는 면섬유를 비롯하여, 천연섬유, 화학섬유 등의 가공시에 발생되는 분말이 포함된다.

본 발명에 따른 섬유 겔의 제조방법을 단계적으로 설명하면, 1) 섬유 분말의 불순물 제거단계; 2) 섬유 겔(fabric gel)을 얻는 단계; 및 3) 섬유 겔의 숙성단계;로 나누어 설명할 수 있다.

우선 첫 번째로 산업폐기물인 섬유 분말(fabric powder)에서 불순물을 제거하는 단계가 필요하다. 불순물을 제거하기 위해, 밀폐 가열용기에 섬유장의 길이가 2mm 이하의 섬유 분말과 물을 1 : 13-15의 중량비로 밀폐 가열용기에 채워 넣는다.

섬유 분말의 벌키성과 불순물로 인하여 물의 흡수가 처음에는 원활하게 이루어지지 않으므로 계량된 분말을 용기에 담아 뚜껑을 닫아 준비한다. 이후, 80 ~ 100℃에서 20 ~ 30분간 가열하면 섬유 분말에 수분이 완전히 흡착되어 섬유 분말에 함유되어 있던 불순물이 뜨거운 물에 용해된다. 이때, 섬유 분말과 물의 혼합비율이 상기 범위보다 적을 경우에는 용기내의 수분이 섬유분말에 흡수되어 수분이 줄어 수분이 너무 작거나 없어져서 불순물 제거 작업이 불가능하고 섬유 분말이 연소될 우려가 있으며, 상기 범위를 초과하면 섬유 분말의 벌키성과 섬유분말에 함유된 기름 등 불순물로 인하여 물과 혼합이 잘 안되어 섬유분말이 물위에 뜨게 되므로 계량한 소정의 섬유 분말을 용기에 담아 가열 가공이 어려운 이유가 발생하는 문제가 발생할 수 있다.

가열 후, 취급자의 화상 사고를 방지하기 위해 일정한 시간, 특히 바람직하게는 30분에서 1시간가량이 경과한 후 뚜껑을 열어 냉각시킨 후, 탈수하여 물과 불순물을 외부로 배출시킨다.

이 때, 탈수된 섬유 분말의 탈수정도는 특별히 제한을 두지 않지만, 일반적으로 가열용기에 담은 섬유분말과 물의 총 중량 대비 수분함량이 20 ~ 30%가 이용되며, 섬유 분말의 수분 함량을 낮게 줄일수록 불순물의 이탈이 많으므로 섬유 겔을 제작하는데 바람직하다.

상기 불순물이 제거되고 탈수된 섬유 분말 대 물을 1 : 3 ~ 4의 중량비로 먼저 가열용기에 담고 붕사 및 붕산으로 이루어진 군으로부터 적어도 하나 이상 선택된 응고제를 상기 탈수된 섬유 분말 100중량부에 대하여 1 ~ 5중량부로 투입한다. 또한, 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리아크릴아마이드, 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산, 젤라틴, 폴리사카라이드, 카르복실메틸 셀룰로오스계 나트륨(Sodium carboxylmethyl cellulose) 및 키토산으로 이루어진 군으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 교반 가교제는 상기 탈수된 섬유분말 100중량부에 대하여 8 ~ 15중량부로 혼합하고 95 ~ 105℃로 20 ~ 30분간 가열한다.

PVA 용제가 가열하게 되면 다량의 거품이 발생하여 가열용기의 용액과 내용물이 넘치기 때문에 밀폐용기에 뚜껑을 닫고 가열하면 용기 내 압력이 증가하여 위험할 수 있으므로 가열용기의 뚜껑을 완전히 닫지 않은 상태에서 가열한다.

또한, 상기 교반 가교제는 섬유 겔의 친환경적 요소를 감안하여, 가장 바람직하게는 폴리비닐알콜(이하, PVA)을 사용하지만, 용도와 상업적 목적에 따라 적정한 폴리머를 사용하여 제조할 수 있다. 폴리비닐 알콜은 비닐 알콜이 반복되는 구조를 지닌 고분자로 응고제인 붕사 용액이 PVA 분자 사이로 끼어들면서 분자 사이를 거대한 사슬로 연결시켜주기 때문에 말캉말캉하게 탄성을 지니며 굳어지게 된다.

또한 전술한 바와 같이, 응고제와 교반 가교제를 투입 가열할 때, 제품의 용도별 목적과 필요에 따라 원하는 색상을 얻고자 하면 색소염료(식용색소/천연색소 사용 권장)를 첨가하여 사용할 수 있다.

이 후, 서서히 냉각시킨 후, 거름막이 있는 용기에 담아 1 ~ 2 시간 자연 탈수 상태를 유지하여 섬유 겔(fabric gel)을 얻고 추가적 수분제거를 실시하여 고형화된 섬유 겔을 얻는다. 상기 얻어진 섬유 겔은 고무화 상태로 크고 작은 덩어리군 을 이루고 있으며 섬유분말과 PVA가 상호 결합하여 탄력과 스트레치성을 지닌 겔 상태로 임의로 분리하면 탄력적으로 늘어나면서 분리된다.

이렇게 얻어진 섬유 겔은 겔의 형성과정에 뭉침 현상으로 인해 겔의 상태가 크고 작은 덩어리(칩, chip)로 섬유분말과 PVA의 완전한 교반이 이루어지지 않은 상태이다. 이것을 믹싱기에 투입하여 상태에 따라, 30분 ~ 60분 가량 믹싱 과정을 수행하게 된다. 믹싱 가공을 거친 섬유 겔은 탄력을 지닌 하나의 덩어리를 형성하며 2-4배로 잡아 늘려서 끊어지지 아니하는 정도의 상태로 향상되며 대부분의 섬유분말 입자가 고르게 혼합된 상태가 된다. 또한 목적물의 용도별 특성에 따라서, 형광증백제, 천연방향제, 천연방부제 등 각종 기능성 첨가물을 혼합하여 교반할 수 있다. 이렇게 믹싱이 완료된 섬유 겔을 사용하고자 하는 목적에 따라 일정한 크기로 절취하여 비닐봉투와 같은 기밀 밀폐봉지에 넣어 1일 이상, 통상 1 ~ 2일 정도 숙성시키는 단계를 거친다.

믹싱 교반을 하더라도 섬유 분말 고형분에 공기가 들어 있거나, 용제가 침투가 미흡하게 이루어져 일부 작은 섬유 분말 고형분 덩어리가 잔류하고 있으므로 기밀 용기에 1일 이상 숙성을 시켜주면 PVA 용제와 잔류 수분이 섬유분말 고형분의 미세한 입자에 혼합되어 양질의 섬유 겔을 확보할 수 있기에 통상의 숙성과정을 거친다.

이렇게 얻어진 섬유 겔을 압착, 지질화, 건조, 캘린더 가공, 및 롤링의 종이 제조단계를 통해 원하는 종이를 제조하게 되는데, 이렇게 숙성 가공된 섬유 겔을 종래의 제지 제조설비와 기술을 활용하여 종이로 제조하는 과정에는 별도의 기술적 특성을 요구하지는 아니한다. 사용하고자 하는 섬유 종이의 용도에 따라 섬유 겔을 일정량 롤러에 통과시켜 압착 롤링하여 일정한 두께의 지질화 가공을 실시하여 용도별로 1-5회 또는 수차례에 걸쳐 후지(두꺼운 지질)와 박지(얇은 지질)로 가공하고, 건조기를 통과하여 급속, 완속 건조하여 켈린더 가공으로 종이의 지질의 표면 상태를 균일하게 일정 크기로 완성하여 두루마리 형태의 롤(Roll)로 감아 섬유 종이를 완성한다. 특히 섬유 종이의 제조에 부가하여 코팅 필름 및 원단을 섬유 종이와 접착하여 특수 용도로 사용할 수 있으며 본 발명에 따른 섬유 겔(특히, 코튼 겔(cotton gel))의 우수한 접착력으로 별도의 접착제가 필요 없이 종이 제조 과정에 있어 필름, 원단 등 보강재와 압착롤링가공으로 접착이 가능하다. 이상의 과정을 통하여 완성된 섬유 종이는 용도별로 재단하여 포장하는 일련의 후속공정을 거친다.

전술한 바와 같은 방법으로 얻어지는 섬유종이는 평량 60-100g/m², 110-200g/m², 220-300g/m² 등 용도별로 다양하게 제작할 수 있으며, 종이의 두께는 0.01 ~ 3mm 등으로 다양하게 제작할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 섬유종이는, 내구성이나 건식 강도는 같은 지질의 종이와 같거나 강하며, 습윤 강도는 소재의 특성상 친수성 소재를 사용하였으므로 다소 약하지만 사용에는 불편이나 별다른 문제가 없다. 또한, 필름, 원단의 접착이 가능하여 강하고 질기며 고급스럽고, 특수하고 다양한 용도로 활용가능하고, 폐자원의 활용으로 경제적이고, 친환경적이다. 또한 각종 성형물의 제작 시 종이의 물 성을 지니므로 기존의 동일 성형물 재료인 나무, 금속, 광물, 흙, 플라스틱 등의 물질에 비하여 월등히 가벼운 질량과 단단한 내구성으로 그 활용도가 높으며, 면섬유 등의 특유의 포근한 천연질감을 갖는다.

이와 같은 본 발명에 따라 제조된 섬유 종이의 확대 단면을 도 1에 도시하였다. 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 섬유 종이는 일반 종이와는 달리 고급스러운 외관과 천연질감을 갖는다.

이렇게 제조된 섬유 종이에 글 또는 사진을 인쇄한 사진이 도 2 내지 도 4에 나타내었다. 도 2 내지 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 인쇄특성이 우수할 뿐만 아니라, 종이 자체의 고급스러운 질감을 그대로 느낄 수 있다. 또한 도 5를 보면, 다양한 색상을 적용하여 화려한 문양의 종이를 얻을 수 있다.

또한, 상기 숙성 완료된 섬유 겔을 사용하여 여러 가지 성형물을 제작하는 과정도 가능한데, 보편적으로 일반화되어 생산되어지는 성형물 제조기법인 몰드, 금형에 의한 기계적 가압프레스 방법이나 손으로 빚어 만드는 수작업의 형태를 통하여 성형물을 제조할 수 있다. 제조된 성형물을 보관 장소에서 자연건조 하거나 건조기를 이용한 급속, 완속 건조 방식으로 건조하고 악세서리와 같은 장식을 부착하거나 광택, 색칠, 등 마무리가공으로 제품을 완성한다.

이런 제조과정을 통하여 성형된 가공물의 제조상 장점은 자유로운 형태로 제작이 가능하며 건조과정에 있어 트거나 갈라지는 현상이 없으며, 비교적 빠른 건조와 건조 후 내구성이 강하고 무엇보다 가벼운 무게로 활용도가 높다. 이렇게 제조된 성형 가공물의 예를 도 6 내지 도 12에 나타내었다. 도 6 내지 도 12에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 섬유 겔을 이용하여 다양한 공예품을 얻을 수 있다.

하기 실시예를 통해 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하지만, 이에 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

실시예 1 - 섬유 겔의 제조

섬유장의 길이가 2mm 이하의 면 분말(cotton powder)100g에 물 1400g을 혼합하여 뚜껑이 있는 밀폐용기에 담아 100℃에서 20분간 가열한 후, 30분 경과 후 뚜껑을 열어 냉각시키고, 탈수하여 물과 불순물의 배출하여 탈수된 면 분말 350g을 얻었다. 이 면 분말의 수분은 25%이었다.

1050g의 물을 가열용기에 담고 붕사 10g을 투입하고 40-60℃로 서서히 가열하며 젓가락으로 저어서 희석시킨 후 탈수하여 얻은 섬유분말 350g을 넣고 큰 덩어리는 잘 으깨면서 폴리비닐알콜 40g을 섬유분말 상에 고루게 산포하여 투입하고 뚜껑을 완전히 덮지 않은 상태에서 100℃로 20분간 가열하였다. 서서히 냉각시킨 후 거름막이 있는 용기에 담아 2시간 천천히 자연 탈수한 후 추가적으로 가압 탈수하여 부분적으로 고무화된 크고 작은 덩어리를 이루고 있는 섬유 겔을 얻었다.

이렇게 얻어진 섬유 겔은 섬유분말과 PVA의 완전한 교반이 이루어지지 않은 정도로 교반이 이루어진 크고 작은 덩어리(칩, chip)의 섬유 겔이다.

이 때 얻어진 코튼 겔의 덩어리 각각의 개체는 탄력과 스트레치성을 지닌 고무화 형태로 결합되어 있어서 임의로 분리하면 늘어나면서 분리된다. 이 코튼 겔의 모습을 도 13에 첨부하였다.

상기 얻어진 코튼 겔을 믹싱기에 투입하여 30분간 믹싱교반하여 산별적으로 뭉쳐있던 섬유 겔 덩어리가 고르게 교반되어 탄력을 지닌 하나의 덩어리를 형성하며 2-4배로 잡아 늘려서 끊어지지 아니하는 정도의 상태로 점성이 향상되며 대부분의 섬유분말 입자가 고르게 혼합된 상태가 된다. 믹싱 교반을 하더라도 섬유 분말 고형분에 공기가 들어 있거나, 용제가 침투가 미흡하게 이루어져 일부 작은 섬유 분말 고형분 덩어리가 잔류하고 있으므로 1일간 상온에서 밀폐 비닐봉지에 담아 숙성시켜 PVA 용제와 잔류 수분이 섬유분말 고형분의 미세한 입자에 혼합되어 종이와 성형물 제조에 바람직한 양질의 섬유 겔을 얻게 되었다. 이 숙성된 코튼 겔의 모습을 도 14에 첨부하였다.

실시예 2 - 면 종이의 제조

상기 실시예 1에서 얻은 코튼 겔을 통상의 종이 제조단계를 거쳐 면 종이를 얻었다. 이를 도 1에 나타내었다. 이 면 종이의 물성 분석 결과는 일반 종이와 비교하여 볼 때 동일한 내구성을 지니고 인쇄상태도 양호하며 포근한 면 특유의 천연섬유의 질감이 느껴지는 장점이 있고 친수성 소재 사용에 따라 흡습 내구성은 다소 떨어지는 것으로 나타나고 있으나 발수 코팅 등 보완가공을 통한 흡습 내구성은 보완할 수 있다.

실시예 3 - 성형품의 제조

도 6과 같은 도안을 작성하고, 요철 모양의 몰드에 상기 실시예 1에서 얻은 코튼 겔을 넣고 성형한 후, 원안대로 장식을 하여 도 6의 제품을 얻었다.

도 1은 본 발명의 실시예 2에 따라 제조된 면 종이의 확대도이다.

도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 면 종이에 인쇄된 모습을 나타내는 사진이다.

도 5는 본 발명에 따라 제조된 다양한 종이의 사진이다.

도 6 내지 도 12는 본 발명에 따른 섬유 겔을 이용한 다양한 성형제품의 예를 나타낸다.

도 13은 본 발명에 따른 섬유 겔을 보관한 상태이다.

도 14는 본 발명에 따른 숙성된 섬유 겔을 비닐로 밀폐시켜둔 상태를 나타낸 사진이다.

Claims (6)

1) 섬유장의 길이가 2mm 이하의 섬유 분말(fabric powder)과 물을 1 : 13 ~ 15의 중량비로 혼합하여 밀폐용기에 담아 80 ~ 100℃에서 20 ~ 30분간 가열한 후 냉각 및 탈수하여 물과 불순물을 배출하는 섬유 분말의 불순물 제거단계;

2) 상기 1) 단계에서 얻어진 탈수된 섬유 분말과 물을 1 : 3 ~ 4의 중량비로 가열용기에 담고 40 ~ 60℃로 가열한 후, 붕사 및 붕산으로 이루어진 군으로부터 적어도 하나 이상 선택된 응고제를 상기 1)의 탈수된 섬유분말 100중량부에 대하여 1 ~ 5중량부, 및 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리아크릴아마이드, 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산, 젤라틴, 폴리사카라이드, 카르복실메틸 셀룰로오스계 나트륨(Sodium carboxylmethyl cellulose) 및 키토산으로 이루어진 군으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 교반 가교제를 상기 1)의 탈수된 섬유분말 100중량부에 대하여 8 ~ 15중량부를 산포 투입하고 95 ~ 105℃로 20 ~ 30분간 가열하고, 서서히 냉각시킨 후 거름막이 있는 용기에 담아 1 ~ 2시간 천천히 자연 탈수한 후 추가적으로 가압 탈수하여 부분적으로 고무화된 크고 작은 덩어리를 이루고 있는 섬유 겔(fabric gel)을 얻는 단계; 및

3) 상기 얻어진 섬유 겔을 믹싱기에 투입하여 30 ~ 60분간 믹싱교반하여 탄력과 스트레치성을 지닌 하나의 덩어리를 만들고 다시 1 ~ 2일간 밀폐 비닐봉지에 담아 숙성시키는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유 분말을 이용한 섬유 겔의 제조방법.

제1항에 있어서, 상기 섬유 분말은 면, 합성섬유 및 각종 섬유 린터(linter)로 이루어진 군으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 섬유 겔의 제조방법.

제1항에 있어서, 상기 응고제는 붕사이고, 교반 가교제는 폴리비닐알콜임을 특징으로 하는 섬유 겔의 제조방법.

제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따라 제조된 섬유 겔을 롤링압착, 지질화, 건조, 캘린더 가공 및 접착 가공방법에 의한 종이 제조단계를 통해 원하는 종이를 제조하는 것을 특징으로 하는 섬유 겔의 활용방법.

제1항 내지 제3항 중 어느 한 한에 따라 제조된 섬유 겔을 몰드 또는 금형에 의한 기계적 가압프레스 방법이나 손으로 빚어 만드는 수작업의 형태를 통하여 성형물을 제조하는 것을 특징으로 하는 섬유 겔의 활용방법.

60-300g/m²의 평량 및 0.01 ~ 3mm의 두께를 갖고, 내구성 및 건식 강도가 우수하며, 섬유의 특유한 천연질감을 갖도록 제4항에 따라 제조된 것을 특징으로 하는 섬유종이.

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