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40.01 - 천연고무·발라타(balata)·구타페르카(gutta-percha)·구아율(guayule)·치클(chicle)과 이와 유사한 천연 검(gum)[일차제품(primary form)·판·시트(sheet)·스트립 모양으로 한정한다]
[호해설]
이 호에는 다음의 것을 포함한다. (A) 천연고무의 라텍스[프리-벌커나이즈드(pre-vulcanised)된 것인지에 상관없다]
천연고무의 라텍스는 원칙적으로 고무나무 특히 헤비아 브라질리엔시스(Hevea brasiliensis) 종의 나무에서 분비되는 액이다. 이 액은 유기와 광물성 물질[단백질·지방산과 그 유도체와 염·당류와 글리코시드(glycosides)]의 수용액으로 되어 있으며 고무[즉, 고분자량의 폴리이소프렌(polyisoprene)]가 30％부터 40％까지 현탁(懸濁 : suspension)상태로 함유되어 있다.
이 호에는 다음의 물품을 포함한다. (1) 안정화나 농축한 천연고무의 라텍스. 고무의 라텍스는 텝핑(tapping)을 하고 몇 시간 후 저절로 응고되는 경향이 있으며; 따라서 보존을 확실히 하고 부패나 응고를 방지하기 위하여 반드시 안정제를 첨가하여야 한다. 이것은 보통 라텍스 1리터당 5g부터 7g까지의 비율로 암모니아를 라텍스에 첨가함으로써 이루어지는데 이렇게 하여 "full ammonia"나 FA형이라고 알려진 물품이 만들어진다. 두 번째 안정화방법은 "low ammonia"나 LA형을 제조하는 것으로서 암모니아와 그 밖의 물질[예를 들면, 테트라메틸티우람디술파이드(tetramethylthiuramdisulphide)와 산화아연]의 저농축 혼합물의 극소량(라텍스 1리터당 1g부터 2g까지)을 첨가하는 경우가 있다.
또한 한냉 지역에서의 사용에 적합하도록 특별히 소량의 살리실산나트륨이나 포름알데히드를 첨가하여 안정화한 내동결성(耐凍結性)의 천연고무라텍스 역시 이 호에 분류한다.
천연고무의 라텍스는 여러 가지의 방법[예: 원심분리·증발·크리밍법(creaming)]으로 농축된 것이다(주로 수송목적으로).
상업용 라텍스(commercial latex)의 고무 함유량은 보통 60%부터 62%까지이며; 농도가 높은 것도 있고 어떤 경우에는 고형분(solid) 함유량이 70%를 초과하는 경우도 있다. (2) 감열(thermosensitive : heat-sensitive) 천연고무 라텍스. 이것은 감열제를 첨가하여 얻어진 것으로서 가열하면 비감열 라텍스보다 빨리 "겔(gel)" 화한다. 일반적으로 침지(沈漬 : dipped) 제품과 성형 제품의 제조·폼(foam) 고무나 스펀지(sponge) 고무 제조용에 사용한다. (3) 양성(electropositive)라텍스. 이 라텍스는 보통의 농축라텍스의 고무입자를 역전시켜서 얻어진 것이기 때문에 "역전전하라텍스(reversed electric charge latexes)"라고도 칭하며 보통 양이온(cationic) 계면활성제를 첨가하여 이루어진다.
대부분의 방직용 섬유는 알칼리성 상태 하에서는 그 정전하가 음성(부)이기 때문에 보통 라텍스와 같이 고무의 침투가 곤란하나 이러한 양성라텍스를 사용하면 전하를 역전시켜 침투가 용이하다. (4) 천연고무의 프리벌커나이즈드(pre-vulcanised) 라텍스. 이것은 라텍스에 가황제를 첨가하여 일반적으로 섭씨 100°C 이하의 온도에서 열처리하여 얻는다.
라텍스에 함유된 고무입자는 침강황(沈降黃)이나 콜로이드황·산화아연과 가황촉진제[예: 디티오카르바메이트(dithiocarbamate)]를 과잉첨가하여 가황된다. 완성품의 가황정도는 온도의 변화·가열시간·사용한 배합제의 비율에 따라 임의로 달라진다. 보통 고무입자의 외벽만이 가황된다. 사용한 라텍스의 과잉가황을 피하기 위하여 잉여배합제는 가열 후 원심분리로 제거시킨다.
외관상 프리벌커나이즈드(pre-vulcanised) 라텍스는 보통 라텍스와 동일하며 결합된 황의 함유량은 보통 1％ 자리수 정도이다.
프리벌커나이즈드(pre-vulcanised) 라텍스를 사용하면 많은 공정(예: 분쇄·배합)을 생략할 수 있다. 용도는 침지(沈漬 : dipped) 제품·성형 제품(의약·외과용품)의 제조에 사용하며, 섬유공업·접착제로서의 사용도 증가하고 있다. 또한 특정 품질의 종이와 콤퍼지션(composition) 가죽의 제조용에 사용한다. 또 단백질과 가용성 물질의 함유량이 적기 때문에 전기절연성이 좋은 고무제품을 얻을 수 있다.
천연고무 라텍스는 내부가 도포된 드럼(약 200리터들이)이나 벌크 모양으로 출하된다. (B) 그 밖의 모양의 천연고무
이 호에서의 "천연고무(natural rubber)"는 전통적으로 생산지로부터 출하되는 헤비아(Hevea) 고무를 말한다. 일반적으로 출하하기 전에 재배지 공장에서 처리함으로써 운송이나 보존을 용이하게 하거나 천연고무에 어떤 특성을 부여하여 그 2차적 사용을 용이하게 하거나 마지막 제품의 품질을 개선하도록 한다. 그러나 이와 같이 처리된 고무를 이 호에 분류하기 위하여서는 원료로서의 본질적인 특성을 상실하여서는 안 되며, 또한 카본블랙(carbon black)·실리카(silica)나 주 제5호가목에서 금지한 종류의 다른 물질을 첨가하여서는 안 된다.
천연고무 라텍스의 응고는 여러 가지 형태의 탱크(tanks)에서 행하여지는 것으로서 이 탱크에는 움직일 수 있는 칸막이가 부착되어 있기도 한다. 고무의 소구체(globules)를 수성유액으로부터 분리시키기 위하여 예를 들면, 1％ 아세트산이나 0.5% 포름산을 첨가하여 약간 산성화함으로써 라텍스를 응고시킨다. 응고공정의 마지막 단계에서 응고물이 슬래브(slab)나 연속 스트립(strip)의 형태로 분리된다.
이후의 처리공정은 스모크드시트(smoked sheet)·페일크레이프(pale crepes)·브라운크레이프(brown crepes)·재응결한 알갱이나 유동성 가루 중 어느 것이 제조되는지에 따라 상이하다. (1) 고무 시트(sheet)와 크레이프(crepe)
시트(sheet)를 만들기 위해서는 고무 스트립(rubber strip)을 압연기에 통과시키는데 그 압연기의 엠보스 롤(embossed roll)의 최종 세트에 걸어서 특유한 무늬(증발 표면적을 증가시킴으로써 건조를 용이하게 하기 위한 것이다)를 표면에 만든다. 고무스트립(두께가 약 3~4㎜)은 압연기에서 나와서 시트로 엷게 베어진다. 그리고 이 물품은 건조실이나 훈연실에 놓아두게 된다. 훈연하는 목적은 고무를 건조시키고 크레오소틱(creosotic)물질(산화방지제와 방부제의 효과를 부여한다)을 침투시키기 위한 것이다.
페일 크레이프(pale crepes)를 제조하기 위해서는 고무 응고물을 일조의 크레이프기에 넣는다. 한 기계는 홈이 파인 롤러가 있고 다른 기계는 평활한 롤러가 있어서 서로 다른 속도로 회전하게 된다. 이 조작은 고무가 충분히 세정될 수 있도록 꾸준히 흐르는 물속에서 행하여진다. 그런 다음 통풍장치가 된 건조실에서 실온이나 뜨거운 공기 속에서 건조한다. 두매 이상의 크레이프를 붙여서 소울 크레이프(sole crepe)의 슬래브(slabs)를 만들기도 한다.
시트는 또한 다음과 같은 공정으로 만들게 된다. 라텍스를 원통형의 탱크에서 응고시킨 후 응고물을 톱으로 긴 스트립(strip) 모양으로 엷게 베어 시트로 절단하고 건조시킨다[일반적으로 훈연(smoking)하지 않는다].
어떤 종류의 고무[특히, 페일 크레이프(pale crepe) 이외의 크레이프(crepe)]는 라텍스의 응고에 의해서 직접 제조되지 않고 고무수지를 절개하여 수액을 채취하는 과정이나 공장의 공정에서 얻어진 응고물을 제2차적으로 다시 응고시키고 크레이프기에서 세정하여 만든다. 이렇게 하여 만든 시트 모양의 고무는 두께가 다양하며 페일 크레이프와 동일한 방법으로 건조한다.
위의 천연고무는 보통 관련 국제기구가 설정한 국제규격에 해당하는 모양과 등급에 따라 거래된다.
가장 일반적인 형태로는 스모크드 시트(smoked sheet)와 그 절단품·페일 크레이프(pale crepe)와 그 절단품·브라운크레이프(brown crepe)와 리브드 시트(ribbed sheet)와 에어드라이드 시트(air dried sheet)이다. (2) 공업 규격화된 천연 고무(TSNR : technically specified natural rubber)
이것은 다음 표의 명세에 따라 5개의 일반적 등급(5L·5·10·20·50)으로 가공·분석과 등급분류된 건조한 천연고무의 원료이다.
표 : 각 파라미터에 대한 TSNR등급과 최대 허용 한계치 등급
파라미터 | 5L | 5 | 10 | 20 | 50 | | 325메시에 남는 먼지량(최대중량%) | 0.05 | 0.05 | 0.10 | 0.20 | 0.50 | | 회분(최대중량%) | 0.60 | 0.60 | 0.75 | 1.00 | 1.50 | | 질소분(최대중량%) | 0.70 | 0.70 | 0.70 | 0.70 | 0.70 | | 휘발분(최대중량%) | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | | 웰레스 신속가소도-최소 개시도 (P0) | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | | 가소도잔여물·PRI(최소%) | 60 | 60 | 50 | 40 | 30 | | 색한도(Lovibond scale·최대) | 6.00 | - | - | - | - |
TSNR에는 생산국의 관계당국이 발행한 고무의 등급·규격과 분석결과에 대한 증명서가 첨부되어야 한다. 특정의 생산국은 앞에서 설명한 표보다 더 엄격한 규격의 등급으로 분류하기도 한다. TSNR은 고무를 베일(bale)에 넣었을 때 무게가 33⅓㎏으로서 폴리에틸렌으로 포장한다. 보통 30베일이나 36베일이 한 팰릿(pallet)을 이루며 폴리에틸렌 라이너로 안을 덮거나 폴리에틸렌으로 수축 포장(shrink-wrapped)한다. 등급·중량·생산자를 나타내기 위하여 각 베일이나 팰릿에 특별한 마크를 표시한다.(3) 재응결고무입자(re-agglomerated rubber granules)
알갱이 상태의 고무를 가공하는데 쓰이는 기술은 고무 시트(sheet)나 고무크레이프보다 더욱 일정한 특성과 외관이 더욱 좋은 깨끗한 물품을 얻을 수 있도록 고안된다.
제품공정은 응고물의 알갱이 모양화, 특별히 충분한 세정, 건조와 베일(bale) 속에 압축하는 것으로 이루어진다. 알갱이 모양화하기 위해서는 광범위한 종류의 기계, 예를 들면, 로타리 블레이드 촙퍼(rotary blade choppers)·크로스 해머 밀(cross hammer mills)·펠레팅기(pelleting machines)·크레이핑기(creping machines)를 사용한다. 전적으로 기계적 작용을 보조하기 위하여 응고 전의 라텍스에 혼합시킨 소량의(0.2%~0.7%) 피마자유(castor oil)·스테아르산아연이나 그 밖의 입화제(crumbling agents)를 첨가하기도 한다. 이들 입화제는 고무의 제2차적인 용도나 특성에 영향을 주지 않는다.
알갱이 상태의 고무는 반(半)연속식의 트롤리형 건조기·컨베이어 벨트식 터널 건조기나 압출식 건조기에서 건조된다.
건조된 알갱이 모양 고무는 마지막으로 고압 하에서 32㎏~36㎏의 평행육면체형의 베일에 압축된다. 재응결 고무입자는 보통 보증부 품질명세서와 함께 판매된다. (4) 천연고무의 유동성(free-flowing) 가루
이 물품은 앞 (3)에 설명된 방법으로 제조되지만 압축공정은 없다.
개개의 입자가 자체의 중량의 작용으로 재응결되는 것을 방지하기 위하여 제조공정 중에 가루 상의 불활성 물질(예: 활석)이나 그 밖의 점착방지제를 혼합한다.
또한 고무 가루는 특히 입자의 응결을 방지하기 위하여 건조실 속으로 라텍스·불활성 물질(예: 규산질의 흙)을 주입시켜서 얻는다. (5) 특수한 종류의 천연고무
특수한 여러 가지의 천연고무는 앞에서 설명한 (1)부터 (4)까지에 열거한 형태로 얻어질 수 있다. 그 중요한 종류는 다음과 같다. (a) CV(constant viscosity : 불변점도)고무와 LV(low viscosity : 저(低)점도)고무
CV고무는 응결 전에 소량(0.15%)의 히드록실아민을 첨가하여 얻으며 LV고무는 역시 응결 전에 소량의 광유(mineral oil)를 첨가하여 얻는다.
히드록실아민은 저장 중 천연고무의 점성이 자연적으로 증가되는 것을 방지한다. 이 고무를 사용하게 되면 제조자는 마스티케이션(mastication : 반죽) 시간을 예측할 수 있게 된다. (b) 해교고무(peptised rubber)
응고전의 라텍스에 약 0.5％의 해교제(peptising agent)(건조작업 중에 고무의 점성을 감소시킨다)를 첨가하여 얻는다. 따라서 이 마스티케이션(mastication : 반죽)에 비교적 단시간이 소요된다. (c) S·P 고무(superior processing rubber)
보통의 라텍스와 프리-벌커나이즈(pre-vulcanised) 라텍스의 혼합물을 응고시키거나 천연라텍스 응고물에 프리-벌커나이즈 라텍스 응고물을 혼합하여 얻는다. 이 물품을 사용하게 되면 압출공정과 압연공정이 용이하게 된다. (d) 순화고무(purified rubber)
이 물품은 이물질을 첨가하지 않고 고무제조의 보통의 공정을 변화시킴으로써 얻는다(예: 라텍스를 원심분리시키는 것).
염화고무의 제품과 어떤 종류의 가황제품(예를 들면, 전선 등으로서 고무에 정상적으로 함유되어 있는 불순물로 인하여 그 제품의 성능이 저하되는 물품이다)을 제조하는데 사용한다. (e) 스킴고무(skim rubber)
이 물품은 라텍스 스킴(latex skim)의 부산물을 응고시켜 얻는다. (f) 항결정화고무(anticrystallising rubber)
응고 전 라텍스에 티오안식향산을 첨가하여 만든다.; 따라서 이 물품은 내동결성(耐凍結性)을 가지게 된다. (C) 발라타(balata)
발라타 검(balata gum)이나 발라타(balata)는 Sapotaceae과에 속하는 어떤 수목의 라텍스, 특히 주로 브라질산인 블랫트리(bullet-tree)(Manilkara bidentata)에서 압출한다.
발라타(balata)는 붉으스레한 물질이며 50㎏까지는 블록 모양으로 보통 출하되지만 두께 3㎜~6㎜의 시트(sheet) 모양으로도 출하될 때도 있다.
주로 컨베이어용·전동(transmission)용의 벨트나 벨팅(belting)제조에 사용하며, 구타페르카(gutta-percha)와 혼합하여 해저전선과 골프공의 제조에도 사용한다. (D) 구타페르카(gutta-percha)
구타페르카(gutta-percha)는 사포타세아에(Sapotaceae)과의 여러 가지 수목[예: 팔라퀴움(Palaquium)과 파이에나(Payena)속]의 라텍스에서 추출한다.
구타페르카는 황색이나 황적색이며 원산지에 따라서 중량이 0.5㎏~3㎏의 케이크 모양이나 25㎏~28㎏의 블록 모양으로 출하된다.
발라타와 혼합하여 해저전선·골프공과 벨팅(belting)의 제조에 사용하는 한편 펌프나 밸브용 실링·아마방적용 롤러·탱크의 내장·불화수소산용 병·접착제 등을 만드는데도 사용한다. (E) 구아율 검(guayule gum) : 멕시코원산의 관목인 파르테니움 아르겐타툼(Parthenium argentatum)의 라텍스에서 추출된다.
구아율(guayule) 고무는 일반적으로 케이크 모양이나 시트(sheet) 모양으로 출하된다. (F) 치클 검(chicle gum) : 미국 열대지방에서 자라나는 사포타세아에(Sapotaceae)과에 속하는 특정 나무의 껍질에 함유한 라텍스에서 추출된다.
이 검(gum"은 불그스레하며 보통 여러 가지 크기의 케이크 모양이나 약 10㎏ 중량의 블록 모양으로 출하된다.
치클검 은 추잉껌(chewing-gum) 제조에 주로 사용하며 특정의 외과용 테이프와 치과용품의 제조에도 사용한다. (G) 이와 유사한 천연 검(gum)(예: 제루통)
이들 검(gum)이 이 호에 분류하기 위해서는 특성이 고무와 유사하여야 한다. (H) 앞에서 설명한 물품의 상호혼합물
이 호에는 다음의 것을 제외한다.(a) 이 호의 물품과 제4002호의 물품과의 혼합물(제4002호) (b) 응고 전후에 이 류의 주 제5호가목에서 금지한 물질과 배합한 천연고무·발라타·구타페르카·구아율·치클과 이와 유사한 천연 검(gum)(제4005호나 제4006호)
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