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재활용을 고려한 신발 접착 메커니즘에 관한 연구
A Study on Shoe Bonding Mechanism Considering Recycling 원문보기

資源리싸이클링 = Journal of the Korean Institute of Resources Recycling, v.27 no.2, 2018년, pp.3 - 10  

송현수 (한국신발피혁연구원) ,  문광섭 (한국신발피혁연구원) ,  목학수 (부산대학교 산업공학과)

초록
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신발을 구성하는 창과 갑피는 영구체결방식인 접착을 이용함으로써 체결력을 확보 할 수 있지만 사용 후 신발은 접착 체결로 인해 온전한 형태의 부품으로 분리되지 않기 때문에 대부분 재활용되지 못하고 매립 또는 소각된다. 본 논문에서는 매립 또는 소각되는 신발의 재활용 및 재사용을 위해 창과 갑피의 의도된 분리가 가능하도록 창과 갑피 사이에 인장강도와 신장률이 우수한 PVC 필름을 전처리 후 삽입하여 접착하는 방식을 제안하였다. 접착 메커니즘의 성능을 확인하기 위해 두 종류의 시험편을 제작하였으며 박리시험을 진행한 결과 창과 갑피에서의 박리강도는 각각 2.12 N/mm, 7.07 N/mm로 나타났다. PVC 필름의 삽입이 없는 상태에서의 박리강도(2.06 N/mm)보다 저하되거나 취약해지지 않으며, 창 또는 갑피의 파손 없이 의도한 박리가 이루어지는 지는 것으로 확인되었다. 이를 통해 본 연구에서 제안한 접착 메커니즘은 창과 갑피는 의도한 분리가 가능하며 기존의 접착 메커니즘에 비해 재활용이 용이할 수 있을 것으로 판단된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, Proposed bonding mechanism that can separate sole and upper for recycle and reuse of parts. It was confirmed that the PVC film with better physical properties than the existing parts was inserted between the sole and the upper. It was confirmed that the separation of the desired form ...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 창과 갑피의 영구접착으로 인해 재활용이 어려운 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 기존에 신발 체결 형태에 대한 분석을 진행하였다. 또한, 창과 갑피의 구조를 기반으로 한 체결 메커니즘이 적용된 시험편을 제작해 신발의 적용가능성을 확인하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
신발을 형상적, 기능적 관점에서 구분한다면? 신발은 형상적, 기능적 관점에서 갑피와 창으로 구분할 수 있으며, 갑피는 발의 형상과 유사한 형상으로 직물, 가죽 등을 이용해 제작하며 발등을 보호하기 위한 역할을 한다. 갑피에 사용되는 단위 부품은 재봉 또는 접착을 이용해 체결한다.
신발이 재활용되지 못하는 가장 큰 원인은 무엇인가? 신발이 재활용되지 못하고 매립되는 원인으로는 고품수거의 어려움, 고품의 수준분류를 위한 기준 전무, 고품의 평가 방법 및 활용 방안 등의 부재 등 다양한 원인이 있을 수 있지만 가장 큰 원인은 창과 갑피를 영구체결방식인 접착체결을 함으로써 창과 갑피의 분리가 어려우며, 분리에 따른 후처리 공정 또한 많은 시간과 비용이 소모됨으로 인해 재활용에 따른 효과를 기대할 수 없다는 것에 큰 비중을 둘 수 있다.
창과 갑피 사이에 우수한 PVC 필름을 삽입하여 접착 체결을 함으로 인해 기대되는 효과는? 198 N/mm 임을 감안할 때 PVC 필름을 삽입한 시험편의 박리강도가 저하되거나 취약해지지 않아 기대하는 박리형태를 제공할 수 있음을 의미한다. 즉, 창과 갑피 사이에 물리적 성질이 우수한 필름을 삽입 후 접착함으로써, 분리 시 파단이 일어나는 부위를 임의로 결정할 수 있으며, 이는 창과 갑피의 완벽한 분리가 가능해 기존의 접착방법에 비해 재활용이 용이할수 있음을 나타낸다.
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참고문헌 (13)

  1. Rahimifard, S., Staikos, T., and Coates, G., 2007 : Recycling of footwear products, The Centre for Sustain- able Manufacturing and Reuse/Recycling Technologies (SMART), Loughborough University, Leicestershire, UK. 

  2. Song, H. S., et al., 2017 : Business Models Considering Recycling of Footwear, Journal of Korean Inst. of Resources Recycling, 26(5), pp.3-9. 

  3. NIKE, 2016 : FY14/15 Sustainable Business Report, Nike, Oregon. 

  4. Hutchinson, A., Liu, Y., and Lu, Y., 2017 : Overview of disbonding technologies for adhesive bonded joints, The Journal of Adhesion, 93(10), pp.737-755. 

  5. Kim, D. H., et al., 2016 : Dismantlement Adhesion Properties of Dismantlable Polyurethane-Silica Hybrid Adhesive, Polymer-Korea, 40(2), pp.216-224. 

  6. Lee, M. J. and Rahimifard, S., 2012 : An air-based automated material recycling system for post-consumer footwear products, Resources, Conservation and Recycling, 69, pp.90-99. 

  7. Einstein Jr, A., 1970 : U.S. Patent No. 3,538,628, U.S. Patent and Trademark Office. 

  8. Yang, T. T., 1987 : U.S. Patent No. 4,706,392, U.S. Patent and Trademark Office. 

  9. ASTM D3330, Standard test method for peel adhesion of pressure sensitive tape. 

  10. KS M ISO 1798, 2012 : Flexible cellular polymeric materials - Determination of tensile strength and elonga- tion at break, Korea Agency for Technology and Standards. 

  11. KS M ISO 17706, 2009 : Footwear-Test methods for uppers - Tensile strength and elongation, Korea Agency for Technology and Standards. 

  12. KS M ISO 527, 2012 : Plastics-Determination of tensile properties-Part 1 : General principles, Korea Agency for Technology and Standards. 

  13. APICCAPS, 2012 : world footwear yearbook 2012, APICCAPS, Porto. 

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