KR100457357B1 - 새털로제조된섬유및섬유제품 - Google Patents

Abstract

본 발명은 깃털로 부터 얻어진 섬유 또는 섬유 펄프로부터 제조될 수 있는 다양한 최종 제품에 관한 것이다. 이러한 최종 제품은 종이 및 종이-유사 제품, 부직포 및 직물, 절연재, 필터, 압출물, 및 조성 시트 및 판재 등이 있다.

Description

깃털로부터 제조된 섬유 및 섬유 제품

현재, 새의 깃털은 처리가 어려운 폐기품이다. 예를 들어, 새의 깃털은 가수분해하고 건조하여, 분말로 분쇄한 후, 다양한 가축, 주로 닭을 위한 사료로서 사용할 수 있다. 그러나, 이는 매우 비싼 공정이며, 수요가 낮은 저질의 단백질 제품을 만든다. 소각 및 매장과 같은 다른 처리 수단이 또한 간헐적으로 사용되었으나, 이러한 방법들은 환경에 좋지 못하여 주로 금지되어 있다.

새의 깃털로부터 제조되는 어떠한 유용한 제품 또는 깃털이 제공할 수도 있는 다른 어떤 유용한 목적에 대한 보고서는 지금까지 없었다. 그러므로, 본 발명은 새로운 제품 및 공정을 제공할 뿐만 아니라, 환경적으로 민감한 폐기품 처리 문제를 해결한다.

깃털 폐기물이 사용 가능한 섬유의 잠재적인 원료로 인식되면서, 상업적으로 실행 가능한 제품을 제작함으로써 그 유용성을 증명하고 개발하기 위한 연구가 시작되었다. 초기의 프로젝트들은 추가의 환경적 이점이 제공되는 새털 섬유 펄프로부터 종이를 만드는 것에 관한 것이었다. 종이 제품이 주로 섬유소로 구성되기 때문에, 종이 제품 사용자에 의한 섬유 수요의 증가는 식물 자원에 대한 많은 수요를 대체하였다. 일반적으로, 종이 펄프는 식물로 부터 연속적으로 수집되어 펄프로 처리되는 그 구성 섬유를 얻기 위하여 식물 형태를 기계적으로 및/또는 화학적으로 부드럽게 함으로써 만들어진다. 그런 다음, 펄프는 종이와 종이 제품의 제조를 위하여 이용된다. 그러므로, 본 발명은 중요한 폐기물 처리 문제를 덜어줄 뿐 아니라, 오늘날 제조되는 무수한 종이 제품을 위하여 필요한 원료 물질의 유일 자원인 산림에 대한 부담을 감소시키기 위한 수단을 제공한다. 본 발명은 목재-기초 자원으로부터 발생하는 것보다 상당히 적은 쓰레기 및 공정으로 이러한 물질의 대체 자원을 제공한다. 유용한 제품의 생산에 깃털을 이용하게 됨에 따라, 깃털은 환경적으로 어려운 폐기 문제품이 아닌, 주요 가금류 부산물이 된다.

세계 여러나라에서 가금류(家禽類)의 소비가 증가됨에 따라 가금류 제품의 생산이 증가되고, 이는 처리를 요하는 폐기품 량의 증가를 수반한다. 본 발명은 폐기품 중 하나인 새의 깃털을 섬유 제조에 사용한 물품 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 이러한 섬유는 넓은 범위의 최종 제품에 사용된다.

도 1은 깃털로 부터 섬유를 만드는 기본 단계와 이러한 섬유 및 섬유 펄프 조성물의 몇몇 용법을 도시한 개략도이다.

도 2는 분리된 섬유가 빠져나갈 수 있는 원뿔 형상의 커버와 원통형 베이스를 구비한 원뿔 분리기를 도시한 도면이다.

도 3a는 외부 실린더와 동심인 내부 입구 튜브를 가지는 오르간(organ) 분리기를 도시한 도면이며, 도 3b는 외부 실린더와 동심인 단계적 나팔형 원통부를 이용하는 도 3a의 변경예를 도시한 도면이다.

도 4는 빗/솔 분리기의 측면 및 평면도이다.

본 출원의 발명자들은 새의 깃털을 이용하여 광범위한 최종 제품의 제조를 위해 유용한 섬유 및 섬유 펄프를 만드는 방법을 개발하였다. 이에 따라, 본 발명의 목적은 깃털로부터 섬유 및 섬유 펄프를 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 추가적인 목적은 깃털로부터 얻어지는 새로운 섬유 및 섬유 제품을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 다음의 상세한 설명으로 부터 명백하게 될 것이다.

새의 깃털은 섬유소, 실크 및 유기질 중합체와 같은 종래의 섬유 형태를 대체할 수 있는 섬유를 만드는데 이용될 수 있다. 이러한 섬유는 단독으로 또는 다른 섬유와 함께 조직화되어 절연재, 섬유 및 필터를 포함하는(한정하지 않음) 다양한 최종 제품의 제조를 위한 원료 물질로 형성되며, 이에 의하여 광범위한 최종 제품들이 제조될 수 있다. 섬유들은 접착제, 결합제, 사이징제(sizing agent)를 첨가하여 강화될 수 있으며, 달리 염료, 착색제, 표백제 또는 산화 환원 시약(redox reagent)과 같은 첨가제를 이용하여 수정될 수 있다. 본 발명의 섬유는 이러한 이용가능성 및 자연적으로 풍부하다는 장점을 가진다. 또한, 섬유 또는 섬유 혼합물의 물리적 성질은 섬유 또는 섬유 혼합물의 길이 또는 조성에 따라서 용이하게 변경된다. 예를 들어, 새털 섬유는 구조적으로 대략 50㎛ 마다 자연적으로 발생하는마디(node)를 가진다. 이러한 마디들은 40-50㎛의 균일한 길이의 섬유를 제조하기 위한 잠재적 분할 위치이다. 또한, 상이한 종(species)으로 부터의 새털은 길이가 다양하다: 가금류 새털 섬유는 대략 2cm의 길이를 가지는 반면, 공작 또는 타조와 같은 야생 조류로 부터 얻어진 새털 섬유는 대략 4 내지 5cm 이상이다. 새털 섬유는 또한 다른 천연 섬유보다 얇아서, 매끄럽고 미세한 표면을 가지는 제품을 만들 수 있다.

모든 조류 자원의 새털은 유용한 섬유의 제조를 위하여 필요한 특성들을 가지기 때문에, 어떠한 종의 조류 깃털도 사용될 수 있다. 깃털은 테이퍼진 중공축의 어느 측부에 날개를 형성하는 매우 가늘고 밀접하게 나란히 배열된 많은 깃으로 만들어진다. 이 깃은 노출된 작은 깃가지를 가지는데, 이는 일반적으로 끝이 훅 형상의 돌기형으로 연속적으로 날개에 깃을 연결하도록 인접한 깃의 작은 깃가지와 상호 연결되는 갈구리(barbicel)를 교대로 지지한다. 새털 폐기물은 불용성 섬유, 용해성 단백질, 지방 및 수분으로 이루어진다. 새털의 불용성 섬유 부분은 주로 단백질성 각질 및 교원질(collagen)로 이루어진다.

어떠한 특정 처리 방법으로 한정하는 것은 아니지만, 도 1에 개략적으로 도시된 것에 따라서 처리되는 깃털은 본 발명에 따른 유용한 섬유의 제조에 사용하기에 효과적이다. 어떤한 조류의 깃털도 본 발명의 실시에 있어서 유용하지만; 특히 닭이 현재 이용 가능한 깃털의 주요 자원이기 때문에, 본 발명은 닭의 깃털에 대하여 기술될 것이다. 본 방법은 다음의 5개의 주요 단계를 포함한다:

a) 원료 깃털을 수집하는 단계,

b) 유기질 용매로 깃털을 세척하는 단계,

c) 세척 단계를 반복하는 단계,

d) 깃털을 건조시키는 단계,

e) 깃털의 축으로부터 섬유를 분리하는 단계.

수집 후에, 원료 깃털은 섬유를 위생 소독하고 부분적으로 탈수할 뿐 아니라 오일 또는 지방을 제거하기 위하여 처리된다. 깃털 1 파운드당 약 1.0 내지 1.5 갤런 비율의 유기질 용매, 바람직하게 약 95%의 에탄올과 같은 이온화 유기질 용매에 약 1 시간 동안 흔들어 세척한다. 보다 효과적인 교반과 함께 보다 낮은 용매/고형물의 비는, 오일 제거를 위하여 필요에 따라 조정될 수 있다. 또한, 표면 활성제 80(polysoborate 80)과 같은 계면 활성제가 약 0.5vol%로 세척 용액에 함유될 수도 있다.

섬유에서 가용성 단백질을 제거하고 더 위생 처리를 하기 위하여 첫번째 용매에서 꺼내어 두번째 세척 단계가 실행된다. 깃털 폐기물 1 파운드당 대략 1.0 내지 1.5 갤런 비율로, 에탄올 세척액(약 70%) 또는 다른 유기질 용매 또는 살균제(예를 들어, 염화 아지드 용액(sodium azide solution)) 및/또는 그 혼합물에서, 약 1 시간 동안 세척하는 것이 효과적이다. 그런 다음 깃털은 드레인되거나 또는 달리 용매로부터 분리된다. 잔류 용매는 건조에 의하여 제거될 수 있는데, 오븐의 효율에 따라서 약 6 시간 동안 약 60 내지 120℃의 온도 범위의 강제 공기 오븐에서 건조될 수 있다. 다른 유사한 건조 기술이 또한 이용될 수 있다.

세척 단계에 이어서, 섬유들은 기계적으로 찢거나 잘라 깃털의 측에서 분리된다. 섬유 길이, 입자 크기 및 입자 분포 기준은 어떤 적절한 절단 장치가 사용되어야 하는지를 결정한다. 예를 들어, 린터(Linter)는 긴 섬유(약 2.5cm)를 만들고, 웨어링 혼합기(Waring blender)는 중간 길이 섬유(약 1.5cm)를 만들고, 와일리 분쇄기(Wiley mill)는 짧은 범위의 섬유( <1.5cm)을 만든다. 다른 자원으로부터 섬유를 만드는데 이러한 장치를 사용하는 것은 널리 공지되어 있으며, 이 기술 분야에서 통상의 지식 수준의 범위에 있는 것이다. 이러한 것들은 공지된 절차에 변경이 거의 또는 전혀 없이 새털로 부터 섬유를 형성하는 데에도 이용될 수 있다.

바람직한 실시예에서, 섬유는 브린크만 원심 그라인딩 분쇄기(뉴욕 웨스트버리(Westbury)에 소재한 브린크만 인스트루먼트 사(Brinkmann Instruments, Inc))와 같은 고속 일정 흐름의 원심 그라인더를 이용하여 축으로부터 분리된다.

그라인딩(grinding)에 앞서, 새털은 더 긴 섬유를 짧게 하기 위하여 절단기를 통하여 공급될 수도 있으며, 이에 의하여 그라인더의 속도 및 효율이 증가될 수 있다. 새털은 큰 구멍을 가지는 스크린 내에서 회전하는 로터를 구비한 그라인딩 챔버로 공급된다. 로터는 충분히 떨어져 있는 이(teeth)들을 가지고 있어 섬유는 먼저 로터의 이 사이의 공간을 통과하고 그런 다음 스크린에 있는 구멍을 통과하며, 그 지름은 약 최대 섬유 길이 정도이다. 그라인딩된 새털 섬유와 축 입자의 혼합물은 원심력에 의하여 스크린을 통하여 이동된다. 그라인더에서의 새털의 처리에 의하여 혼합물이 만들어지며, 이 혼합물에서 섬유를 분리하기 위하여 하나 이상의 분리기로 공급될 수 있다.

새털 섬유 및 축은 도 2, 도 3, 및 도 4에 도시된 바와 같은 섬유의 궁극적인 용도에 따라서 린터(테밍(Temming)과 그루너(Grunert)에 의하여 기술된 바와 같이, 테밍-린터: 면 섬유소 상의 기술 정보, 1973, 페터 테밍 아게, 글룩스타트, 여기서는 참조에 의하여 통합됨) 또는 다른 기계적인 분리 기술을 사용하여 분리될 수도 있다. 혼합물에 축 물질이 존재하는 것은 더 과립형의, 보다 부피가 큰, 경량의 물질을 제공하며, 이는 충진재를 위해서는 바람직할 수 있다. 한편, 이를 제거하면 보다 매끄럽고 고밀도인 제품을 얻을 수 있다.

도 2에 도시된 원뿔형 분리기에서, 그라인딩된 새털 섬유와 축 입자의 혼합물은 실린더형 구조물의 베이스에 있는 입구(A)를 통하여 공기압에 의하여 공급된다. 그 후 혼합물은 섬유 부분이 수직 방향으로 평형에 도달될 때까지, 즉 중력과 하향 항력이 상향 공기 흐름에 의하여 평형화될 때까지(여기에서, 항력은 공기 흐름에 대한 저항으로서 한정된다) 원통체의 베이스 둘레에서 가속된다. 항력이 축 입자를 상승시키는데 필요한 힘 보다 적을 때 분리가 발생한다: 보다 가벼운 섬유는 분리기의 원뿔 부분으로 상승되어 출구(B)를 통하여 분리기 밖으로 이송되는 반면, 보다 무거운 축 입자는 실린더 부분에 남거나 또는 원뿔 부분에 도달하더라도 보다 큰 입자들은 원심력에 의하여 측벽으로 밀려나 하강된다. 필수적이지는 않은 출구(C)는 공정중 분리되지 않은 섬유를 포함하는 축 입자 부분들의 재순환을 위하여 제공된다.

도 3a 및 도 3b에 도시된 오르간 분리기는 외부 실린더(1)와 내부 입구 튜브(2)의 2개의 중공 동심 원통체로 구성된다. 분리기는 수집 유니트(C)가 부착되는 저부와, 내부 튜브(2)와 외부 실린더(1) 사이에 공기 밀착 밀봉부를 가지는 상부에서 모두 공기 밀착된다. 공기는 B 지점에 진공을 형성하거나 A 지점을 통하여 공기를 밀어넣음으로써 시스템을 통하여 흐른다. 달리, 시스템은 또한 역으로, 즉 A지점에 진공을 형성하거나 또는 B 지점을 통하여 공기를 밀어넣음으로써 효과적으로 기능할 수도 있다.

그라인딩된 새털 섬유와 축 입자의 혼합물은 입구 튜브(A)를 통하여 분리기 안으로 공급된다. 입구 튜브는, 모든 입자들이 공기 흐름의 속도에 도달하고 풍매 (airborne) 입자들이 항력(D)과 질량(M), 즉 D/M 비에 기초하여 분리되기에 충분한 길이를 가진다. 혼합물 입자들이 내부 튜브의 단부에 도달할 때, 입자들은 C 지점의 공기 밀착 수집 유니트로 계속적으로 하강하거나(보다 무거운 입자) 아니면, 외부 실린더에서 위로 상승하여 B 지점에서 빠져나간다(보다 가벼운 입자). 입자의 경로를 결정하는 데 있어서 중요한 변수는 내부 튜브의 단부에서의 입자의 운동량이 외부 튜브로 돌아 올라오기에 충분히 큰지 여부에 달려있다.

오르간 분리기의 변형예로는, 하나의 튜브 배열(도 3b)이 외부 실린더 내에 이와 동심으로 적층된 나팔형 원형 영역(D)으로 내부 튜브의 하부 부분을 대체하여 제공될 수 있으며, 각 영역은 하나의 분리 스테이지로서 작용한다. 원형 영역은 크기에 있어서 점증되며, 여기에서 G는 내부 입구 튜브(A)의 지름이다.

도 4에 도시된 빗/솔 분리기는 새털 섬유 및 축 입자의 혼합물로부터 섬유를 분리한다. 혼합물은 상부 입구(A)로 공급되며, 섬유들은 회전 솔(1)과 빗(2)의 상호 작용에 의하여 빗질된다. 그런 다음, 혼합물은 수직 스크린(3)을 통과하고, 팬(4)에 의하여 발생된 공기압은 스크린을 통하여 섬유들을 흡인한다. 스크린 영역에 있는 수직 개방부는, 섬유는 스크린을 통과할 수 있으나 축 입자는 통과하지 못하는 크기를 가진다. 스크린의 양측부에 있는 솔은 섬유가 수직 개방부들 사이에 끼여서 스크린을 메우는 것을 방지한다. 섬유는 출구(B)를 통하여 빠져나가는 반면, 보다 큰 축 입자들은 저부 출구(C)를 통하여 빠져나간다.

2개 이상의 분리기를 연결하여, 즉 입구(A)에 출구(B)를 부착하여 다중-유니트 구성이 형성될 수도 있다. 분리기는 서로 동일하거나 상이하여도 무방하고, 또한 연속적인 시스템을 제공하기 위하여 그라인더에 연결될 수도 있다. 분리 시스템에 있어서 다른 변수는 공기 흐름 속도, 공기압 및 진공압을 포함한다. 이러한 변수들은 배치(batch) 사이즈, 장치의 크기와 같은 상태에 따라 용이하게 조정된다. 이러한 변수들의 조정은 당업자의 지식 수준 내에 있다. 이 장치는 축 물질로 부터 섬유를 효과적으로 분리하기 위하여 사용될 수 있는 기술의 예시적인 것이다.

섬유들은 부드럽고 유연하며 순응성이 있을 때까지 홀란더 비터(Hollander beater)와 같은 기계적인 비팅에 의하여 추가적으로 처리된다. 섬유 길이 뿐 아니라 이러한 성질의 변수는 비팅과 압축 상태를 수정하여 필요한 대로 변경될 수 있다. 달리, 섬유들은 약 1 시간동안 10%의 과산화수소와 같은 산화 환원 시약으로 화학 처리될 수도 있다. 이 때, 섬유들은 제품의 제조를 위하여 이용되거나 또는 펄프 제조를 위하여 추가적으로 처리될 수도 있다.

거친 절연재는 혼합물에 존재하는 축과 작은 깃가지들과 함께 새털을 전단하여 얻은 섬유로부터 제조될 수 있다. 의복을 위해 적절한 미세한 절연재는 축 물질을 제거하여 제조될 수 있다. 또한 작은 깃가지로부터 축을 분리하면 예컨대 필터칼럼 등에 유용한 부직포를 제공한다. 개방 단부를 가지는 용기가 일 단부에 있는 스크린 또는 막에 의하여 적소에서 지지되는 섬유 물질로 채워진다. 또한, 직물은 작은 깃가지를 섬유로 연속적으로 직조되는 실로 방적하여 제조된다.

섬유 펄프는 섬유를 물 및/또는 다른 가습제 또는 궁극적인 용도에 따라서 최종 제품을 재단하기 위하여 선택되는 첨가제와 결합하여 얻어진다. 상이한 형태 또는 품질의 제품들이 이용되는 특정 첨가제를 변경하여 펄프로부터 얻어질 수 있다. 수용 가능한 가습제는 도더씰 황산나트륨(sodium dodecylsulfate) 및 표면 활성제 80 과 같은 이온화 및 비이온화 계면 활성제이다.

섬유 펄프 현탁액(슬러리)은 펄프에 필요한 용도에 충분한 양의 물 및/또는 가습제를 혼합하여 제조된다. 이러한 현탁액은 그런 다음 트레이, 컨테이너, 용기, 튜브, 프레임 및 기둥과 같은 다양한 형태 및 크기의 물체들의 압출, 프레싱 및 성형을 포함하는 다양한 적용에 알맞은 밀도로 조정될 수 있다. 현탁액은 또한 입자 판에 유사한 박판 또는 플레이트로 롤링되고 압축될 수 있다. Porofor^?BSH와 같은 적절한 성형제와 결합하여 패딩, 패킹 및 절연을 위한 다양한 경량의 충진 물질을 제조한다. 섬유 펄프 현탁액은 또한 선택적 필터 및 일반적 흡수제와 같은 부직포를 제조하는데 사용될 수도 있다.

착색제와 염료(예를 들어, 이산화티타니움 및 산화철); 결합제(예를 들어, 녹말과 카세인); 성형제; 경화제; 화학적 사이징제(예를 들어, 케틴 다이머(ketene dimer) 유상액); 충진재; 및 다른 식물(예를 들어, 크네프(kenaf), 코튼 래그(cotton rag), 목재 섬유소) 또는 동물(교원질) 섬유와 같은 첨가제가 사용될 수도 있다. 이러한 것들은 당업자에게 널리 공지되어 있으며, 궁극적인 제품에 대한 필요에 따라서 변경될 수 있다. 화학적 교차 연결, 가습 및/또는 산화 환원 시약이 또한 필요에 따라서 이용될 수도 있다.

종래의 기술이 유용한 제품을 제조하는데 이용될 수 있다. 이러한 절차들은 널리 공지되어 있으며, 기술된 섬유 펄프는 이미 확립된 제품 기획에 직접 채택될 수 있다. 종이 제품은 인쇄 등급, 산업 등급, 특정성 등급 및 티슈 종이를 위하여 스무크,지.에이.(Smook, G.A.)(펄프와 제지 기술을 위한 핸드북. 1989. 카나다 펄프 및 제지 연합회, 몬트리얼) 또는 클라크, 제이 디 에이(Clark, J d 'A)(펄프 기술 및 종이를 위한 처리, 제 2 판. 1985. 밀러 프리먼 출판사, 샌프란시스코)에 의하여 개시된 바와 같이 만들어진다. 마분지와 같은 주름진 재료는 히그햄, 알.알.에이.(Higham, R.R.A.)(종이판지 및 판지의 핸드북. 1970. 통권 1: 제조 기술사; 및 1971. 통권 2: 전환 및 용도의 기술, 비즈니스 북 리미티드, 런던) 또는 챔벌레인, 엠.알. 및 보위르, 제이.에프(Chamberlain,M.R. and Bowler,J.F.)(변환의 사전. 1992. 블랙키 아카데믹 앤드 프로페셔널, 런던)에 따라서 종래의 주름기계로 종이 제품으로부터 직접 만들어진다. 섬유 펄프 현탁액은 상기한 히그햄 또는 챔벌레인과 보위르에 따라 트레이, 컨테이너, 용기, 튜브, 프레임 또는 기둥과 같은 다양한 형상 및 크기의 물체를 압출 또는 프레싱 및 성형하기 위하여 효과적인 밀도로 조정된다. 섬유 펄프는 입자 판과 같은 박판과 플레이트로 롤링되고 압축된다. 섬유 펄프는 패딩, 패킹 및 절연을 위한 다양한 경량의 충진재를 제조하기 위하여적절한 성형제와 결합된다. 섬유 펄프는 또한 나친킨,오.아이.(Nachinkin, O.I.)(중합체 마이크로필터. 1991. 엘리스 하워드, 뉴욕)에 의하여 기술된 바와 같이 선택적 필터 및 일반적 흡수제를 제조하기 위하여 사용될 수 있다.

다음의 실시예들은 단지 본 발명을 추가적으로 설명하기 위하여 것이고, 청구범위에 의하여 한정되는 본 발명의 범위를 제한하려는 의도는 아니다.

실시예

예 1

섬유의 제조

10g의 깃털이 1시간 동안의 500ml의 95%의 에탄올에서 흔들어 세척되고 위생(살균) 처리된다. 세척된 깃털은 세정 용액으로부터 제거되어, 추가적으로 1시간 동안 500ml의 70%의 에탄올에서 세척된다. 제 2 세척 용액을 배출한 후, 깃털은 건조된 다음, 10 메쉬 스크린을 포함하는 상업용 윌리 분쇄기에 통과시킨다. 이를 다시 20 메쉬 스크린을 포함하는 윌리 분쇄기에 통과시킨다.

예 2

섬유 펄프의 제조

약 5g의 상업용 카세인 아교(엘머 아교(Elmer's Glue), 보든사, 오하이오, 콜럼버스 소재)에 5g의 물이 첨가되어 혼합된 후 이어 10g의 에탄올이 첨가된다. 용액은 공기 거품을 제거하기 위하여 초음파 처리되고, 섬유 펄프 현탁액을 형성하기 위하여 예 1에 기술된 바와 같이 형성된 10g의 섬유와 혼합된다.

예 3

섬유 펄프로 부터 종이의 제조

예 2에 따라서 제조된 현탁액을 11"×11"×1/4" 의 플락시 유리판 위에 씌워진 12"×12"의 폴리에틸렌 플라스틱 시트 위에 주걱으로 고르게 펴고, 12"×1"×1/8"의 직선자(스트레이트-에지,straight-edge)로 고르게 다져서, 밤새 공기 건조시키다. 에탄올이 시트 위에 분무되고, 이 시트는 2개의 늘어선 폴리에틸렌 플락시 유리 시트 사이에서 유압에 의한 평방 인치당 약 0.5 내지 10 톤의 압력하에서 건조된다. 가압 후에, 폴리에틸렌 시트는 제품으로부터 제거된다. 이러한 공정에 의하여 8 1/2"×11"의 종이 시트가 만들어진다.

예 4

섬유 펄프로 부터 조성물의 형성

예 1에 기술된 바와 같이 세척하고, 위생 처리 및 건조한 후에, 5g의 새털이 고속의 상업용 웨어링 혼합기에 공급되어, 2.5분 동안 잘라진다. 축이 없는 섬유 부분은 혼합물을 6"의 작은 팬을 통하여 가정용 채(스크린)로 만들어진 2'×2'×10' 크기의 상자 안으로 통과시켜 얻어진다. 8' 이상을 가지는 섬유가 수집된다. 이러한 섬유 부분 1 파운드가 20 갤런의 물에 약 0.5ml 트윈(Tween)을 포함하는 홀란더 비터에 공급되어 3시간 동안 비팅된다. 비팅된 섬유 펄프 현탁액이 수집된다.[주: 섬유는 추가적으로 표백하고 섬유의 펄프-유사 성질을 향상시키기 위하여 선택적으로 과산화수소로 화학처리될 수 있다] 샘플은 105℃의 강제 공기 오븐에서 밤새 건조된다. 약 8g의 건조된 섬유는 웨어링 혼합기에서 약 5분 동안 2g의 크네프(kenaf), 0.5g의 카이신(casein) 아교 용액과 300ml의 물로 비팅된다.펄프 현탁액을 12"×12"의 폴리에틸렌 플라스틱 위에 부어, 11"×11"×1/4"의 플락시 유리판 위에 덮는다. 현탁액을 주걱으로 폴리에틸렌 시트 위에 고르게 펴고, 12"×1"×1/8"의 스트레이트에지로 고르게 다진다. 현탁액은 밤새 공기 건조된다. 에탄올을 시트 위로 분무한다. 시트는 2개의 늘어선 폴리에틸렌 플락시 유리 시트 사이에서 유압에 의한 평방 인치당 약 0.5 내지 10 톤의 압력하에서 건조된다. 새털/크네프 섬유의 평평한 조성물 시트인 제품으로 부터 폴리에틸렌을 제거한다.

상기된 실시예에서는 수동으로 수행되는 절차를 기술하였지만, 대량 생산을 위해서는 기계화된 절차가 바람직하다. 이러한 절차들은 상기 인용된 참조물에 기술되어 있고, 모든 참조물은 참조에 의하여 본 명세서에 통합되며, 섬유와 섬유 펄프 조성물은 거의 또는 전혀 변경 없이 이러한 절차에서 이용될 수 있다.

Claims (35)

1. a) 원료 깃털을 수집하는 단계,

   b) 극성 수용성 유기질 용매로 상기 깃털을 세척하는 단계,

   c) 상기 세척 단계를 반복하는 단계,

   d) 상기 깃털로부터 용매를 제거하는 단계, 및

   e) 깃털 축으로부터 섬유를 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 깃털로 부터 섬유를 제조하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 세척 단계 b)는 약 1 시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 극성 수용성 유기질 용매는 에탄올인 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 에탄올은 약 95% 에탄올인 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 세척 단계 b)는 1 파운드의 깃털에 대하여 약 1.0 내지 약 1.5 갤런 비율의 극성 수용성 유기질 용매에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 극성 수용성 유기질 용매는 계면 활성제를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 세척 단계 c)는 극성 수용성 유기질 용매에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 극성 수용성 유기질 용매는 에탄올인 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 에탄올은 약 70% 에탄올인 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제 7 항에 있어서, 상기 극성 수용성 유기질 용매는 살균제인 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 살균제는 염화 아지드 용액인 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제 1 항에 있어서, 상기 세척 단계 c)는 에탄올과 살균제의 혼합물로 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제 1 항에 있어서, 상기 세척 단계 c)는 1 파운드의 깃털에 대하여 약 1.0 내지 약 1.5 갤런 비율의 용매에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
14. 제 1 항에 있어서, 상기 용매 제거 단계는 약 60℃ 내지 120℃에서 상기 섬유를 가열하여 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
15. 제 1 항에 있어서, 상기 섬유는 기계적으로 찢거나 잘라 깃털 축으로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 방법.
16. 제 1 항에 있어서, 상기 축으로부터 섬유를 분리한 후, 축 물질로부터 섬유 물질을 분리하는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
17. 제 1 항 또는 제 16 항에 있어서, 상기 깃털 축으로부터 섬유의 분리하는 단계 또는 상기 축 입자로부터 섬유를 분리하는 단계에 이어서 섬유를 부드럽고 유연하게 되도록 처리하는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
18. 제 17 항에 있어서, 상기 처리는 비팅 또는 산화 환원 시약에 의한 화학 처리인 것을 특징으로 하는 방법.
19. 제 18 항에 있어서, 상기 산화 환원 시약은 과산화수소와 물인 것을 특징으로 하는 방법.
20. 제 1 항에 있어서, 상기 섬유는 그리인딩 또는 절단에 의하여 깃털 축으로부터 분리되어, 깃털 섬유와 축 입자의 혼합물이 만들어지는 것을 특징으로 하는 방법.
21. 제 20 항에 있어서, 상기 축 입자로부터 깃털 섬유를 분리하는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
22. 제 21 항에 있어서, 상기 분리 단계는 린터, 원뿔형 분리기, 오르간 분리기 또는 빗/솔 분리기를 사용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
23. 제 21 항에 있어서, 상기 분리 단계는 린터, 원뿔형 분리기, 오르간 분리기, 및 빗/솔 분리기 중 적어도 두개를, 첫번째 분리기의 출구가 다음 분리기의 입구에 부착되는 방법으로 조합하여 순행되는 것을 특징으로 하는 방법.
24. 제 21 항에 있어서, 상기 섬유들을 부드럽게 되도록 처리하는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
25. 제 24 항에 있어서, 상기 처리 단계는 비팅 또는 산화 환원 시약에 의한 화학 처리인 것을 특징으로 하는 방법.
26. 제 25 항에 있어서, 상기 산화 환원 시약은 과산화수소와 물인 것을 특징으로 하는 방법.
27. 제 1 항의 방법에 따라 제조되고, 비팅 또는 산화 환원 시약에 의한 화학 처리에 의하여 부드럽고 유연하게 되도록 처리되는 것을 특징으로 하는 깃털로부터 제조된 섬유.
28. 제 27 항에 있어서, 상기 산화 환원 시약은 과산화수소와 물인 것을 특징으로 하는 섬유.
29. 제 27 항에 따른 깃털로부터 제조된 섬유에 하나 또는 그 이상의 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
30. 제 29 항에 있어서, 상기 첨가제는 접착제, 결합제, 사이징제, 착색제, 염료, 충진재, 식물 섬유, 동물 섬유 및 표백제로 이루어진 그룹에서 선택되는 것을특징으로 하는 조성물.
31. 제 27 항에 따른 깃털로부터 제조된 섬유에 물 또는 가습제를 혼합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유 펄프 제조 방법.
32. 제 27 항에 따른 깃털로부터 제조된 섬유에 물과 가습제를 혼합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유 펄프 제조 방법.
33. 제 31 항의 방법에 따라 제조된 섬유 펄프를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
34. 제 32 항의 방법에 따라 제조된 섬유 펄프를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
35. 제 33 항 또는 제 34 항에 있어서, 염료, 착색제, 결합제, 성형제, 경화제, 화학적 사이징제, 충진재, 식물 섬유 및 동물 섬유로 이루어진 그룹에서 선택되는 첨가제를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.

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