KR0144698B1 - 고체연료 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고체연료 조성물에 관한 것으로, 본 조성물은 연료기재성분으로서, 톱밥 단독 또는 톱밥과 탄화 야자껍질분말의 1:3~1:4 혼합물 35~50 중량%와; 니트로셀룰로오스, 아세톤과 메탄올의 혼합용제, 이소프로필알콜, 디알킬프탈레이트로 조성되는 점질 연소접착제 성분 50~65 중량%를 함유하는 것을 특징으로 하며, 이러한 본 발명의 조성물에 의하면 유연하면서도 형태안정성이 우수하고 착화가 용이하며 지속적인 강한 연소로 발열량이 높으면서도 연소회가 거의 남지 않는, 취사, 숯불구이 및 훈제구이가능한 고체연료를 제조하는 것이 가능하게 된다.

Description

고체연료 조성물

본 발명은 고체연료에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 톱밥 단독 또는 톱밥-활성탄 혼합물을 이용하여 유연하면서도 형태안정성이 우수하고 착화가 용이하며 지속적인 강한 연소로 발열량이 높으면서도 연소회가 거의 남지 않는, 취사, 숯불구이 및 훈제구이가능한 고체연료 조성물을 제조하는 것에 관한 것이다.

일반적으로, 톱밥 또는 활성탄은 입자간 결합력이 전혐 없고 상호간 쉽게 탈리되는 특성 때문에 공형 연료로 이용하기 곤란하다.

종래, 톱밥 및/또는 활성탄에 소정의 결합제와 순간착화성 화학제를 첨가하여 고형연료를 제조하여왔으나, 이러한 고형연료들은 너무 건조하여 연소시간이 짧고 강한 화력이 계속적으로 유지되지 않으며 저장 및 운반시에 약한 충격에도 부서지기 쉬운 등의 문제가 있어서 이를 사용하는 요식업계 또는 가정에서는 이러한 문제점이 없는 고체 연료에 대한 요구가 날로 증대하고 있는 추세이다.

따라서, 본 발명자는 이러한 요구에 부합하는 고체연료를 제공하기 위하여 다양한 연구와 실험을 거듭한 결과, 톱밥 단독 또는 톱밥-활성탄 혼합물을 이용하여 유연하면서도 형태안정성이 우수하고 착화가 용이하며 지속적인 강한 연소로 발열량이 높으면서도 연소회가 거의 남지 않는 고체연료를 제조하는 방법을 개발하게 된 것이다.

그러므로 본 발명에 의해 제공되는 고체연료 조성물은 하기의 조성성분을 함유하는 것을 특징으로 한다:

(a) 연료기재성분으로서, 톱밥 단독 또는 톱밥과 탄화 야자껍질분말의 1:3~1:4 혼합물……………35~50 중량%,

(b) 다음 조성으로 되는 점질 연소접착제 성분…50~65 중량%;

ⓐ 니트로셀룰로오스 10~25 중량부,

ⓑ 아세톤과 메탄올의 1:5~1:6 혼합물 55~70 중량부,

ⓒ 이소프로필알콜 15~20 중량부,

ⓓ 디알킬프탈레이트 0.1~1 중량부,

본 조성물에 있어서, 연소기재로서 단독으로 사용되거나 탄화 야자 껍질분말과 혼합사용되는 톱밥은 나무를 절삭할 때의 부산물로 나오는 폐기물로서 연소속도를 빠르게 하고 발열량을 높이는 작용을 하며, 탄화 야자껍질분말은 폐기되는 야자열매껍질을 태워서 만든 숯분말로서 잘 건조된 것이 바람직하다. 본 조성물 중의 연소기재의 함량은 35~50 중량%, 보다 바람직하게 40~45 중량%이다.

점질 연소접착제 성분은 연소기재에 결합성, 착화성, 유연성 및 성형안정성을 향상시키기 위하여 부가되는 것으로서 본 조성물 중의 함량은 총 조성물 기준으로 50~65 중량%, 보다 바람직하게 55~60 중량%이다. 연소접착제 성분은 니트로셀룰로오스 15~25 중량부, 아세톤과 메탄올의 1:5~1:6 혼합물 55~65 중량부, 이소프로필알콜 15~25 중량부 및 디알킬프탈레이트 0.1~1 중량부로 조성된다. 이중에서, 니트로셀룰로오스는 조성물에 접착성, 저온 착화성 및 계속적 연소성을 부여하고 연소회를 소량발생시키며 무연 연료를 가능하게 하는 작용을 하는 것으로서 그 첨가량에 따라 불꽃시간을 조절할 수 있다. 아세톤과 메탄올의 1:5~1:6 혼합용제는 니트로셀룰로오스를 용해시키기 위하여 첨가되고, 이소프로필알콜은 혼합용제의 용해력을 강화시키기 위하여 참가된다. 알킬프탈레이트는 고체연료에 피막을 형성시켜 습윤을 유지토록 함으로써 유연성 및 내구서을 향상시키고, 니트로셀롤로오스의 용해를 촉진시키고 또한 조성물의 접착력을 부여하기 위하여 첨가되는 것으로서, 디부틸프탈레이트, 디옥틸프탈레이트 또는 이들의 혼합물로부터 선택된 것이 바람직하다.

이하, 본 발명을 비한정적인 실시예의 방법으로 보다 상세히 설명하기로 한다.

[실시예1]

1. 점질 연소접착제

니트로셀풀로오스 8㎏에 메탄올 22㎏, 이소프로필알콜 8㎏, 아세톤 4㎏, 디부틸프탈레이트 50g, 디옥틸프탈레이트 50g을 배합, 교반하여 점질의 연소접착제를 준비하였다.

2. 연소기재

8메쉬~30메쉬 범위로 체걸음한 활성탄 분말 45㎏과 30메쉬~100메쉬 범위로 체걸음한 톱밥 13㎏을 혼합하여 준비하였다.

3. 고체연료의 제조

상기 1과 2에서 언어진 연소접착제와 연소기재를 내부벽에 직사각형 날개가 장착된 혼합기에 넣고 20rpm의 회전속도로 약 1분간 교반한 다음, 압출성형하여 원통형의 고체연료를 제조하였다.

[실시예 2]

1. 점질연소접착제

니트로셀룰로오서 4㎏에 메탄올 20㎏, 이소프로필알콜 8㎏, 아세톤 4㎏, 디부틸프탈레이트 100g과 적당량의 색소(흑색)를 배합, 교반하여 점질의 연소접착제를 준비하였다.

2. 연소기재

30에쉬~100메쉬 범위로 체걸음한 톱밥 68㎏을 혼합하여 준비하였다

3:고체연료의 제조

상기 1과 2에서 얻어진 연소접착제와 연소기재를 내부벽에 직사각형 날개가 장착된 혼합기에 넣고 20rpm의 회전속도로 약 1분간 교반한 다음, 압출성형하여 다각형의 고체연료를 제조하였다.

상기한 실시예 1 및 2의 고체연료는 성형후의 모양이 일정하며, 신축성 및 유연성이 있어 단단하지 않아 손으로 적당량 절단하여 사용하기 편리하고, 연소시 연기가 나지 않으며 강력한 화력이 계속적으로 일정하게 유지되며, 착화가 용이하고 손을 묻어나지 않으며, 거의 완전하게 연소되어 연소회가 거의 남지 않고 소량의 남은 연소회는 연소주의 연료표면에 붙어 있지 않고 바로 분리하여 떨어지는 것을 확인하였다.

또한, 본 조성물은고체연료 제조시에 폐기물이나 분진, 매연 등의 공해 발생이 거의 없으며, 제조당시의 습윤이 유지되면서도 추가의 수분은 침투하지 않아서 착화가 잘되며 장기간 두어도 응고력이 저하되지 않고 강도를 유지하여 잘 부서지지도 않는 것으로 밝혀졌다.

Claims (2)

1. 하기의 조성성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 고체연료 조성물:

   (b) 연료기재성분으로서, 톱밥 단독 또는 톱밥과 탄화 야자껍질분말의 1:3~1:4 혼합물……………35~50 중량%,

   (b) 다음 조성으로 되는 점질 연소접착제 성분…50~65 중량%;

   ⓐ 니트로셀룰로오스 10~25 중량부,

   ⓑ 아세톤과 메탄올의 1:5~1:6 혼합물 55~70 중량부,

   ⓒ 이소프로필알콜 15~20 중량부,

   ⓓ 디알킬프탈레이트 0.1~1 중량부,
2. 제1항에 있어서, 상기 디알킬프탈레이트가 디부틸프탈레이트, 디옥틸프탈레이트 또는 이들의 혼합물로부터 선택된 것임을 특징으로 하는 고체연료 조성물.