KR100226115B1 - 재생 폐지품으로부터 가축용 깔깃을 제조하는 시스템 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하나 이상의 화학 첨가제를 포함하고, 재생폐지로부터 가축용 깔깃(bedding)재를 제조하는 방법 및 시스템에 관한 것이다. 기재는 파이버라이저(fiberizer)되고, 화학 첨가제로는 목적으로 하는 최종 제품의 특성에 따라 살충제, 질병 면역성 첨가제(약제), 암모니아 억제제, 난연제 또는 기타 첨가제를 들 수 있다. 하나 이상의 첨가제가 액체로서 사용된다.
Description
본 발명은 일반적으로 폐지 및 기타 재생가능한 셀룰로스계 재료를 재생하는 방법 및 시스템에 관한 것으로, 특히 폐지 원료를 파쇄하여 파이버라이저한 후, 파이버라이저된 종이를, 최종 제품의 특수 용도 및 원하는 특성에 따라 살충제, 질병 면역성 첨가제(약제), 암모니아 억제제, 난연제 또는 기타 물질을 포함하는 첨가제로 처리하여 헌 신문 용지와 같은 폐지품으로부터 가축용 깔깃을 제조하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
폐기된 제지품은 전체 폐기물 유출량 중에서 약 38%를 차지한다. 이용가능한 쓰레기 매립지가 감소함에 따라, 제지품의 재생이 필요하게 되었다. 각종 유용한 제품을 재생 제지품으로부터 제조할 수 있음을 알아냈다. 이는 매립처리되어야 할 폐기물의 용적을 줄일 수 있고 비교적 저가의 원료비용으로 각종 유용한 자재를 제조할 수 있는 이중 이점이 있다.
헌 신문 용지와 같은 제지 폐기물을 공지된 재생 기술에 의해 재생하여 건축용 단열재, 가축용 깔깃, 토양개량재, 스필(spill) 흡수재, 보일러 연료 펠릿 및 포장자재를 포함한 각종 제품을 제조할 수 있다.
저밀도 셀룰로스 단열재는 대부분의 벌크 폐지원료로부터 얻은 종이 섬유로 제조될 수 있다. 단열재로 사용되는 가장 통상적인 종류의 벌크 폐지 원료는 헌 신문 용지이다. 신문 용지로부터 셀룰로스계 단열재를 제조하기 위해서는, 신문 용지를 파쇄하여 난연성 화학약품과 혼합한다. 파쇄된 종이내의 기실(air cell)로 인해 제품의 중량이 가벼워지고 고품질의 건축용 단열재에 요구되는 내열성을 지니게 된다. 살충제, 수분 억제제 및/또는 착색제와 같은 기타 화학 첨가제는 단열제품에 도입될 수 있다.
폐지 원료를 재생하여 토양개량, 침식방지 또는 묘종 보호용 토양개량재를 제조할 수 있다. 종이를 파쇄하거나 칩으로 형성한 후, 첨가제를 도입하여 토양을 비옥하게 하고 부패작용을 방해하거나 가속화하며, 상이한 색상의 제품 및 살충제를 제조한다.
또한 폐지를 재생하여 엎질러진 액체를 깨끗이 치우기 위한 스필 흡수재를 제조할 수 있다. 첨가제를 액체 흡수재에 가하여 제품의 흡수도를 향상시키고, 난연성을 지니게 하며, 각종 화학 약품을 중화시킬 수 있다. 보일러 연료 펠릿 및 포장자재도 또한 재생 폐지로부터 제조될 수 있다.
각 사용 용도에 요구되는 특성이 다르기 때문에, 이들 각 제품을 제조하는 방법은 제품 자체가 그렇듯이 매우 다양하다. 예를 들면, 각종 첨가제를 재생 종이 기재와 함께 가하여 특수 용도에 요구되는 특성을 부여할 수 있다.
가축용 깔깃 제조업계에 있어서, 살충제, 질병 면역성 첨가제(약제), 암모니아 억제제 및 난연제를 포함한 첨가제를 도입하는 것이 바람직한 것으로 밝혀졌다. 살충제 및 질병 면역성 첨가제를 함유하고 있는 깔깃은 이 깔깃을 사용하는 가축의 건강상태를 보호한다. 암모니아 억제제는 가축 배설물로 인한 가스 및 악취를 방제하는데 효과가 있기 때문에, 필요로하는 환기장치를 줄일 수 있다. 이 때문에, 가축 우리의 환기팬을 작동시키는데 사용되는 전기비용을 감소시키고, 또한 환기용 배기장치로 인한 열손실량을 줄일 수 있기 때문에 가열비도 줄일 수 있다. 또한 공지된 깔깃재보다 단열성이 높은 깔깃재를 제공하여 가열비를 줄이는 것이 바람직한 것으로 밝혀졌다.
공지된 깔깃재 및 이의 공지된 제조방법은 사용용도에 적당하지 않는 것으로 밝혀졌다. 예를 들면, 대팻밥 및 톱밥과 같은 통상 사용되는 깔깃재는 단열성이 우수하지 않으며, 가연성을 지니고 있다. 또한, 이들 재료는 파티클 보드건축용 자재와 같은 용도, 연료 및 기타 용도로 그 사용이 증가하고 있는데, 이로 인해 비용이 증대되고 이용도가 감소되었다.
이러한 공지의 깔깃재는 또한 필요로 하는 살충성 및 암모니아 억제성이 부족하며, 사실상 페스트 및 질병 확산을 증대시킬 수 있다. 종래에는, 살충성 및 질병 억제성을 지닌 대팻밥 및 톱밥과 같은 공지의 깔깃을 제공하기 위해서는, 처음에 깔깃을 깔아 놓은 후, 약제용 질병 억제제를 분무하고, 최종적으로 깔깃에 살충제를 분무하는 것이 요구되었다. 이러한 3단계 과정은 노동 집약적이면서 설비의 실제 비가동 시간을 가져온다.
가축용 깔깃으로서 재생 폐지를 사용하기 위한 종래의 시도는 성공적이지 못한 것으로 판명되었다. 단순히 파쇄된 또는 세절 종이는 흡수도가 충분하지 못하고 단열성능이 부족하기 때문에 깔깃재로서 완전히 만족스럽지 못한 것으로 밝혀졌다. 이는 주로 파쇄된 종이가 압착되려는 성향이 있거나 사용시에 폭삭 가라앉기 때문이다. 통상적인 파쇄된 종이가 로프트(loft)하지 않기 때문에, 표면 유효범위가 양호하지 않다(즉, 단위중량 당 낮은 커버된 표면적). 또한 화학 첨가제가 필요하지만 이것이 단순히 파쇄된 종이의 표면에 접착되지 않으며, 재료가 원하는 대로 용이하게 분해되지 않는 것으로 알려졌다.
그리하여, 각종 첨가제를 재생 폐지품에 첨가하여 제품이 각종 요건을 충족시키는 특성을 가질 수 있는, 재생 폐지품으로부터 가축용 깔깃을 제조하는 방법 및 시스템이 필요하다는 것을 인식하기에 이르렀다.
예를 들면, 난연성을 부여하고, 곤충 및 설치류를 방제하며, 질병 면역성 첨가제를 가축에게 투여하고, 더욱 더 무균상태의 깔깃재를 부여하며, 가축 배설물로 인한 암모니아 가스 및 악취를 억제하는 첨가제를 사용하여 가축용 깔깃 제품을 제조하는 방법 및 시스템의 필요성이 대두되었다. 또한, 즉시 사용할 수 있는 깔깃재를 제공하여 노동 집약적인 처리방법 및 이들의 본질적인 설비 비가동 시간을 제거할 수 있다.
또한 첨가제를 기재에 접착시킬 수 있는 방법으로 충분한 양의 첨가제를 종이 기재에 가할 수 있는 방법 및 시스템도 필요하다.
또한 단열성이 우수하고 고도의 흡수성을 지니며 단위 중량 당 표면 유효범위가 높고, 사용중에 로프트가 높은 가축용 깔깃재를 제조하는 방법 및 시스템이 요구된다.
그리고, 용이하게 이용할 수 있는 폐품으로부터 상기 요구를 충족시킬 수 있는 가축용 깔깃재를 제조하여 매립될 폐기물 양을 줄일 수 있는 경제적인 방법 및 시스템이 요구된다.
상기 요구 및 본 발명에 관한 기타 요건을 충족시키는 방법 및 시스템을 제공한다.
간략하게, 양호한 실시형태에 있어서, 본 발명은 종이, 종이 슬러지, 땅콩 껍질, 톱밥, 대팻밥(축축한 상태 또는 건조상태), 왕겨 및 벼짚과 같은 셀룰로스계 폐기물로부터 처방된 가축용 깔깃을 제조하는 방법 및 시스템을 포함한다. 바람직한 기재로는 헌 신문 용지와 같은 폐지를 재생한 것이다. 처방된 가축용 깔깃은 원하는 특정한 특성을 갖는 깔깃재를 부여하도록 하나 이상의 첨가제를 특정양 및 특정 방법으로 깔깃용 기재에 사용하는 깔깃재를 의미할 것이다.
본 발명의 시스템 및 방법에 대한 바람직한 형태는 한 공정 기계에서 다음 공정 기계로 폐지 원료를 이송하기 위해 기계 자재 및 공기 재료 취급 설비를 사용한다. 프로세스 기계는 제1분쇄기, 파이버라이저 및 모일러로 구성되어 있다. 더욱 더 유효하고 시장성이 높은 제품을 제조하기 위해 각종 기타 부품을 포함할 수 있다. 본 발명의 바람직한 형태에 대한 시스템 및 방법은 하기에서 간략하게 기술된다.
바람직한 형태에 있어서, 본 발명의 공정은 처음에 폐지 원료를 장입용 컨베이어로 투입한다. 금속 검출기를 컨베이어의 경로에 배치하여 금속이 시스템으로 투입되는 것을 방지한다. 폐지는 컨베이어를 따라 이송되어 제1분쇄기로 낙하한다. 제1분쇄기에 의해 폐지 원료가 종이칩으로 크기가 감소된다. 제1트랜스퍼 블로어는 분쇄기로부터 종이칩을 끌어당겨 분리시켜서 사이클론 세퍼레이터로 이송시킨다. 사이클론 장치는 종이칩을 기류와 분리시켜서 파이버라이저 탱크로 이송한다. 전형적으로, 종이칩으로부터 제거된 기류는 사이클론에서 집진기로 계속해서 유동한다. 파이버라이저 서지 탱크의 스크류 피더 및 제2분리형 기류로 서지 탱크에서 유출된 종이칩을 계량하여 이를 파이버라이저로 이송한다.
파이버라이저는 서지 탱크로부터 종이칩을 수집하여 비교적 큰 크기의 칩을 매우 작은 종이섬유로 분쇄하는 크기 감소용 공정 기계이다. 종이가 단순히 파쇄되기 보다는 파이버라이저된 상태로 크기가 감소되기 때문에, 더 많은 표면적이 노출되고 깔깃재는 통상적으로 파쇄된 종이보다 더욱 솜털같이 폭신하다. 이것에 의해, 깔깃재는 통상적으로 파쇄된 종이보다 더욱 로프트하고 표면 유효범위가 크며, 흡수성 및 단열성이 우수하다.
건조상태의 화학 첨가제는 파이버라이저에 연결되어 있는 화학약품용 믹서/호퍼를 통해 파이버라이저된 재료에 공급될 수 있다. 화학약품용 믹서는 첨가제를 계량하여 미분기로 공급하는 화학약품용 피더를 포함할 수 있다. 미분기는 고체 화학 첨가제를 미분하여 첨가제를 파이버라이저의 입구로 송풍한다. 재료가 단순히 파쇄되기 보다는 파이버라이저되기 때문에, 첨가제가 접착할 수 있는 표면적이 더욱 많이 노출된다. 그리하여, 증가된 첨가제/기재의 비를 얻을 수 있다.
제2트랜스퍼 블로어는 파이버라이저 서지 탱크로부터 종이칩을 빼내고, 분쇄기로부터 파이버라이저 및 파이버라이저로부터 하류부에 배치된 모일러를 통해 화학 첨가제를 빼내는데 사용된다. 모일러는 액체 첨가제의 분무상 미스트를 종이 섬유에 도입하는 직렬형 공정 장치이다. 상기 액체 첨가제로는 최종 제품의 원하는 특성에 따라 살충제, 질병 면역성 첨가제(약제), 암모니아 억제제, 난연제 및 기타 첨가제를 들 수 있다. 모일러를 통해 액체 첨가제를 도입하면 기재에 대한 건조상태의 첨가제의 접착력을 크게 향상시켜서 접착제/기재의 비가 증가되며, 혼합물을 더욱 정확하게 조절할 수 있는 것으로 밝혀졌다.
모일러로 액체 첨가제를 도입한 후에, 제품포장준비를 한다. 전환밸브를 모일러 출구에 설치하여 제품을 벌크 배출 시스템 또는 베일러(baler)로 배출시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 폐지와 같은 재생 셀룰로스계 재료로부터 처방된 가축용 깔깃재를 제조하고 액체 형태 또는 고체 형태의 각종 특수 첨가제를 첨가하여 최종 제품을 제조할 수 있는 방법 및 시스템을 제공하는데 있다.
제1도는 본 발명의 양호한 실시형태에 따른 재생 시스템의 사시도.
제2도는 제1도의 재생 시스템의 모일러(moiler)의 양호한 실시형태에 대한 상세도.
제3도는 본 발명에 의한 벌크 배출 시스템의 벌크 에어록 피더를 도시하는 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 시스템 15 : 폐지 공급물
20 : 장입용 컨베이어 40 : 금속 검출기
50 : 제1분쇄기 60 : 제1트랜스퍼 블로어
70 : 사이클론 세퍼레이터 80 : 파이버라이저 서지 탱크
90 : 파이버라이저 120 : 모일러
130 : 전환밸브 190 : 배출관
도1를 참조하면, 폐지품과 같은 셀룰로스계 재료를 재생하기 위한 시스템(10)이 도시되어 있다. 상기 시스템(10)은 헌 신문 용지, 전화번호부, 잡지, 종이 슬러지 또는 기타 적절한 제지품일 수 있는 폐지 공급물(15)을 수집한다. 택일적으로, 땅콘 껍질, 축축하거나 건조상태의 대팻밥, 왕겨 또는 벼짚과 같은 기타 재료를 본 명세서에 기재된 공정용 기재로서 사용될 수 있다. 폐지 공급물(15)은 컨베이어를 올려 놓기 위한 휠 로더(도시되지 않음) 또는 다른 수단으로부터 장입용 컨베이어(20)에 의해 수용된다. 구동 컨베이어 벨트에 의해 폐지 공급물(15)이 장입용 컨베이어(20)를 따라 이동되어, 경사형 컨베이어(30)로 배출된다.
경사형 컨베이어(30)는 장입용 컨베이어(20)으로부터 폐지 공급물(15)을 수집하고 폐지 공급물(15)을 경사형 컨베이어(30)을 따라 이동시키는 구동 컨베이어 벨트를 포함한다. 금속 검출기(40)는 구동 컨베이어 벨트 상에 설치되어 폐지 공급물(15)로부터 금속을 제거하는 것을 도울 수 있다. 금속 검출기(40)는 구동 컨베이어 벨트용 구동 수단과 맞물려서, 금속이 검출될 때에 컨베이어를 자동으로 정지시키고 경보를 울리므로, 금속을 수동으로 제거할 수 있다. 택일적으로, 자석을 구비한 자동 금속 제거 시스템 또는 기타 금속 제거 수단을 설치할 수 있다.
경사형 컨베이어(30)는 금속이 제거된 폐지 공급물(45)을 제1분쇄기(50)로 배출한다. 제1분쇄기(50)는 바람직하게는 전기 로터 드라이브에 직접 결합된 분쇄 기소로 구성되는 통(tub) 분쇄기이며, 양호한 형태에 있어서는 예비분쇄를 필요로 하지 않고 두꺼운 표지의 책을 분해할 수 있다. 후술되는 제1트랜스퍼 블로어(60)에 의해 발생되는 제1분쇄기를 통과하는 기류는 바람직하게는 로터로부터 배출되는 종이를 청결히 하는데 사용된다. 적절한 제1분쇄기의 예로는 모델 제EC-900호(DuraTech Industries International, Inc. 제)를 들 수 있다. 제1분쇄기(50)에 의해 폐지 공급물(45)의 크기를 약 2인치(2)종이칩으로 줄일 수 있다. 종이칩이 제1분쇄기(50)에서 배출되면 종이칩 배출류(55)에 혼입되어 운반된다. 상술한 통 분쇄기 대신에 해머밀을 사용할 수 있음은 당해 기술분야의 숙련가에게 인지된 사실이다.
종이칩 배출류(55)를 제1트랜스퍼 블로어(60)에 의해 제1분쇄기(50)로부터 빼내고, 제1트랜스퍼 블로어(60)로부터의 배출물을 사이클론 세퍼레이터(70)로 유입하여 종이칩(74)과 기류(76)를 분리시킨다. 기류(76)를 집진기(78)로 이송하여 투기성 백, 필터 또는 기타 먼지분리수단에 의해 기류로부터 먼지를 제거시킨다. 집진기(78)는 또한 바람직하게는 집진용 백 또는 필터로부터 먼지를 떼어버리기 위한 수단 및 집적된 먼지를 제거하여 수집하기 위한 수단을 포함하고 있다. 청정 공기를 집진기(78)로부터 대기중으로 배출한다. 듀라테크(DuraTech) 모델 제6108호는 집진기로서 만족스러운 성능을 부여하는 것으로 알려져 있다. 몇가지 경우에는, 집진기(78)에 의해 수집된 먼지를 공정 기류로 재도입하는 것이 바람직할 것이다. 이것은 집진기(78)로부터 오거(auger)에 의해 이동된 배출물을 먼지의 재도입을 요하는 시스템의 지점에 제공함으로써 달성될 수 있다.
사이클론 세퍼레이터(70)에 의해 분리된 종이칩(74)은 종이칩(74)을 배출류(55)와 분리하는데 사이클론을 돕는 에어록을 제공하는 파이버라이저 서지 탱크(80)로 배출된다. 파이버라이저 서지 탱크(80)는 또한 종이섬유 먼지가 작업 영역으로 유출되는 것을 방지하는 밀봉 상태를 제공한다. 다량의 종이칩을 보유함으로써, 후술하는 바와 같이 서지 탱크(80)에 의해 칩이 파이버라이저로 연속적으로 공급된다. 파이버라이저 서지 탱크(80)는 바람직하게는 종이칩(74)이 출구를 메우는 것을 방지하는 교반 또는 진동 유도 수단을 갖추고 있으므로 파이버라이저 서지 탱크(80)로부터 파이버라이저(90)로 원활하게 유동될 수 있다. 파이버라이저 서지 탱크(80)의 벽에 투명창을 설치하여 분쇄성능 및 종이칩 유동과정을 눈으로 확인할 수 있다. 듀라테크 모델 제7280호는 파이버라이저 서지 탱크(80)로서의 적절한 성능을 부여하는 것으로 밝혀졌다.
피더 스크루, 중력 또는 기타 이송수단은 종이칩(74)을 파이버라이저 서지 탱크(80)에서 파이버라이저(90)로 이송한다. 파이버라이저(90)는 서지 탱크(80)로부터 종이칩을 수집하여, 그 위에 다수의 리지(ridge)를 갖는 2개의 큰 디스크사이의 비교적 큰 종이칩(74)을 분쇄하거나 스미어(smear)하는 크기감소용 공정기계이다. 이러한 공정에 의해 칩이 매우 작은 종이섬유(108)로 변환된다. 듀라테크 모델 제LDF-2호는 파이버라이저(90)로서 적당한 성능을 부여하는 것으로 밝혀졌다.
하나 이상의 건조상태의 화학 첨가제를 종이 섬유(108)에 도입할 수 있다. 바람직하게는, 건조상태의 화학 첨가제를 파이버라이저에 도입하여, 분쇄시에 종이섬유(108)와 건조상태의 화학 첨가제(106)의 혼합물을 교반시켜서 건조상태의 화학 첨가제(106)의 분포상태를 훨씬 더 완전히 균일하게 한다. 건조상태의 화학 첨가제(106)는 종종 벌크 고체 또는 펠릿 형태로 얻어지면, 사용시에 화학약품 혼합용 호퍼(100)에 적재된다. 화학약품용 피더(102)는 종이섬유(108)에 도입하기 전에 건조상태의 화학 첨가제(106)를 미분하는 미분기(104)에 건조 상태의 화학 첨가제를 공급한다.
파이버라이저(90)로부터 배출되는 종이섬유(108)는 바람직하게는 모일러 공급 라인(114)을 통해 모일러(120)로 이송된다. 섬유는 제 트랜스퍼 블로어(150)와 같은 블로어 또는 팬에 의한 공기 작용에 의해 모일러를 통해 운반된다. 전환 밸브(110)는 모일러가 소정 용도에 필요치 않은 경우에 즉시 포장하기 위해 파이버라이저(90)의 배출부에 설치되어 종이섬유(108)를 모일러 바이패스(116)를 통해 이송될 수 있다.
도2에 더욱 상세히 도시된 바와 같이, 모일러(120)는 모일러 공급라인(114)을 포함하며, 액체 첨가제(124)를 종이섬유(108)에 도입할 수 있는 장치이다. 건조 상태의 첨가제와는 대조적으로(또는 그 이외에도 또한), 종이섬유에 대하여 액체 첨가제가 훨씬 더 균일하게 완전히 분포되기 때문에 액체 첨가제를 도입하는 것이 유리한 것으로 밝혀졌다. 액체 첨가제는 섬유에 용이하게 접착되고, 또한 섬유에 대한 건조 상태의 첨가제의 접착력을 향상시킨다.
파이버라이저된 종이가 매우 가볍고 공기역학적이나, 통상 사용되는 건조상태의 첨가제는 비교적 무겁고 공기역학적이지 못하므로, 제품이 가공처리되어 공기 작용에 의해 운반됨에 따라 공지된 방법에 의해 도입된 건조상태의 첨가제는 종이섬유에 적절히 접착되지 않고 제품에서 떨어져 나갈 것이다. 이로 인해 종종 최종 제품에 대해 건조 상태의 첨가제가 불균일하게 도포된다.
상기 문제점을 해결하기 위해, 종래의 제조방법은 단순히 건조 상태의 첨가제의 용적을 증가시켜서 최소량의 첨가제가 최종 제품 전체에 대해서 공급되게 하였다. 그러나, 건조상태의 첨가제의 용적을 증가시키면 이에 상응하여 생산비가 증가된다. 액체 형태의 첨가제를 도입함으로써, 종이섬유와 첨가제의 균일한 혼합상태가 얻어지고 첨가제와 섬유사이의 접착력이 양호해진다. 첨가제와 종이섬유의 일정한 균일한 혼합상태를 부여함으로써, 첨가제의 전체 사용량을 최소화 할 수 있고 제품의 품질을 저하시키지 않고서 시스템 효율을 증대시킬 수 있다. 종이섬유에 사용되는 특수 첨가제는 최종 제품의 원하는 특성 및 용도에 따라 변화될 것이다.
모일러(120)는 액체 첨가제(124)와, 도시되지 않은 압축기 또는 에어 펌프로부터 공급되는 압축공기를 혼합하여, 공기/액체 첨가제의 혼합물을 종이섬유로 주입하는 하나 이상의 분무기(122)를 포함한다. 액체 보유 탱크 또는 저장기는 액체 첨가제(124)의 사용량을 유지하기 위해 설치될 수 있다. 액체 첨가제(124)는 액체보유탱크로부터 펌프될 수 있거나, 중력공급방식으로 공급될 수 있다. 액체 첨가제(124) 및 압축공기가 일정한 압력 및 유량율으로 공급되어 액체 첨가제(124)와 종이섬유(108)가 일정하게 균일하게 혼합되게 하는 것이 바람직하다.
모일러(120)는 바람직하게는 가변 직경을 갖는 덕트워크(ductwork)로 구성되어, 모일러(120)를 통과하는 기류에 소용돌이를 일으킨다. 이러한 소용돌이는 모일러(120)내의 종이섬유(108)를 혼합, 회전시켜서 액체/고체 혼합물을 증대시키고 또한 건조상태의 첨가제 및 액체 첨가제의 혼합에 시간 여유를 주어 덕트워크를 통해 이동하는 종이섬유(108)의 표면에 이들 첨가제를 접착시킬 수 있다. 모일러 용적 및 치수는 시스템의 처리량, 첨가제의 도입량 및 액체 첨가제의 건조시간을 포함하는 다수의 인자에 따라 변화할 것이다.
모일러(120)는 용이한 클린아웃을 촉진시키고 모일러 작동을 관찰할 수 있는 제거가능한 도관을 포함할 수 있다. 본 명세서의 도면에서 모일러(120)를 분리된 부품으로서 도시하고 있지만, 당해 기술분야의 숙련가에 의해 모일러(12)가 파이버라이저(90)와 결합될 수 있거나, 또는 종이류의 파이버라이저(90)의 하류지점에 결합될 수 있다. 모일러(12)에 의해 행해질 수 있는 종이섬유(108)에 대한 액체 첨가제(124)의 분사에 의해서는 실제로 첨가제가 10 중량% 이하인 첨가제/종이섬유의 혼합물이 형성된다. 따라서, 건조상태의 화학 첨가제를 단독 사용한 경우와 비교하여 첨가제의 함량이 훨씬 더 높아질 수 있다.
종이섬유(108) 및 액체 첨가제(124)를 포함하는 모일러 배출물(126)은 전환밸브(130)에 의해 벌크 배출 시스템(140) 또는 베일러 공급 시스템(145)으로 택일적으로 이송될 수 있다. 재료를 베일(bale)로 포장하는 경우에는, 베일러 공급물(148)은 도1에 도시된 바와 같이 제2트랜스퍼 블로어(150)를 통해 사이클론 세퍼레이터(152)로 이송되어, 처리된 섬유(154)와 기류(156)로 분리된다. 그 다음에, 기류(156)는 집진기(158)로 처리되어 공기를 대기 중으로 배출하기 전에 먼지를 제거시킨다. 처리된 섬유(154)는 베일러 서지 탱크(160)에 수집되어 이로부터 스크루 피더 또는 기타 트랜스퍼 수단에 의해 베일러 튜브(170)로 이송된다. 양수기(도시되지 않음)는 처리된 섬유(154)를 압축하여 베일을 만들고 압축 베일을 플라스틱 백이나 기타 포장 자재에 밀어 넣는다.
최종 제품을 벌크 형태로 만드는 경우에는, 전환밸브(130)를 작동시켜서 벌크 배출 시스템(140)로 이송한다. 상술한 설명과 유사하게, 트랜스퍼 블로어, 사이클론 세퍼레이터 및 집진기를 설치하여 처리된 섬유와 기류를 분리시킬 수 있다.
도3에 양호한 형태로 도시된 벌크 에어록 피더(180)를 설치하여 벌크 배출 시스템의 사이클론 세퍼레이터의 배출물로부터 처리된 섬유(182)를 수집한다. 벌크 에어록 피더(180)는 중력공급방식에 의해 급수탑(184)내의 섬유(182)를 수집한다. 급수탑(184)은 재료의 유동상태 및 조건을 눈으로 확인하기 위해 사이트 글래스(186)를 갖출 수 있다. 또한 원격 조정 및 제어를 행하고 봉쇄시에 시스템을 정지시키기 위해 하나 이상의 레벨 센서(188)를 설치할 수 있다.
처리된 섬유(182)는 급수탑(184)으로부터 통상 수평형상의 배출관(190)으로 배출된다. 배출관(190)은 모터(192) 및 기어박스(194)에 의해 회전구동되는 오거(도시되지 않음)를 구비하고 있다. 체인 또는 벨트 드라이브, 또는 기타 전동수단(도시되지 않은)은 모터(192)로부터의 동력을 기어박스(194) 및 오거(도시되지 않음)로 전달한다. 벨트 또는 체인가드(196)를 설치하는 것이 바람직하다.
도시되지 않은 오거가 회전함에 따라, 섬유(182)가 배출관(190)을 통해 배출 해치(198)의 방향으로 추진된다. 배출 해치(198)는 힌지수단(200)에 의해 배출관(190)에 접속되어 있다. 도3에 도시된 방식으로 배출 해치(198)를 부착함으로써, 해치(198)의 중량에 의해 해치(198)가 패쇄 위치로 된다. 오거가 폐쇄된 배출 해치에 대해 프레스함에 따라, 섬유로부터 공기가 배출되어 제품을 취급하기가 용이하게 약간 압착된다.
충분한 양의 압착 섬유(182)가 배출 해치(198)에 집적되면, 섬유(182)에 대한 오거의 작용으로 배출 해치(198)가 적어도 부분적으로 개방되어 압착 섬유(182)가 벌크 에어록 피더로부터 벌크 컬렉션 스테이션 아래로 배출된다.
급수탑(184)의 높이 및 배출관(190)의 길이는 벌크 에어록 피더(180)내에 에어록상태를 유지하도록 선택된다. 에어록은 급수탑(184) 및 배출관(190)이 사이클론 세퍼레이터의 배출물의 공기가 벌크 에어록 피더를 통과하지 않는 레벨까지 섬유(182)로 충전될 때에 이루어진다. 이것에 의해 제품을 통해 송풍되는 압축공기로 인한 먼지 발생을 최소화할 수 있다.
상술한 방법 및 시스템에 의해 제조된 가축용 깔깃은 가금 업계에 사용하기에 특히 적합한 것으로 밝혀졌다. 본 발명의 방법 및 시스템에 의해 제조된 깔깃의 파이버라이저 특성에 의해 깔깃이 단순히 파쇄된 종이보다 더욱 더 폭신하게 된다. 이러한 폭신한 깔깃은 흡수성이 우수하고 단열성이 우수하며 더 신속하게 분해되고 깔깃1파운드 당 커버 영역이 더 많이 부여되며, 단순히 파쇄된 종이보다 취급하기가 용이하고 잠자는 가축의 발에 걸리지 않는다. 또한 기재를 파이버라이저함으로써 형성된 증가된 표면적에 의해 기재와 첨가제사이의 접착력이 양호해진다.
상술한 바와 같이, 모일러를 사용하여 재료에 액체 첨가제를 도입하면, 첨가제와 기재의 혼합상태가 훨씬 더 균일하게 일정하게 이루어지며, 기재와 접착제사이의 접착력을 향상시킬 수 있다. 방부제, 난연제, 살충제, 질병 면역성 첨가제(약제), 암모니아 억제제, 붕산염, 착색제 및 방향제를 포함하는 첨가제를 가축용 깔깃 제품에 공급할 수 있다.
인히보더(Inhibodor)TM및 암모니아 홀드(Hold)TM와 같은 암모니아 억제제는 가축 배설물로 인한 가스 및 악취를 방제하기 위한 첨가제로서 유효한 것으로 밝혀졌다. 암모니아 가스는 고도로 치명적이고, 사료요구율(feed conversion)이 양호하지 않으며, 호흡기관의 손상을 가져오고, 체중 증가가 감소되며, 에어색컬티스(airsaccultis)를 가져오고, 눈을 손상시키며, 병아리의 질병 위중도를 증가시킬 수 있는 것으로 알려져 있다. 암모니아 가스를 방제하는 통상적인 방법은 환기장치에 의해서이다. 그러나, 환기팬은 전기를 소모하고, 추운 날씨에는 설비로부터 필요로 하는 열이 배출된다. 따라서, 깔깃에 암모니아 억제제를 첨가하여 요구되는 환기장치의 수를 줄임으로써 가금 생산 작업의 수익성을 상당히 향상시킬수 있다.
오르토붕산, 붕소-10(IncideTM), 다른 붕산염(SafecideTM) 및 기타 제제와 같은 살충제는 가금 생산 설비에 통상 발견되는 해충을 방제하기 위한 첨가제로서 유효한 것으로 밝혀졌다. 살균제, 방부제, 항균제 및 각종 기타 약제는 첨가제로서 포함될 수 있다. 해피 칙(Happy ChickTM)과 같은 질병 면역성 첨가제도 또한 본 발명의 범위내에 포함될 수 있다. 본 발명에 의해 선택된 첨가제 또는 첨가제들을 일정한 균일상태로 되게 하여 사용할 수 있고 기재에 대한 첨가제의 접착력을 향상시킬 수 있기 때문에, 각각 특정한 원하는 특성을 가진 각종 처방된깔깃 제품을 제조할 수 있다.
본 발명의 방법 및 시스템에 의해 제조된 파이버라이저된 가축용 깔깃은 해머밀된 종이, 파쇄된 종이, 나무토막, 톱밥 또는 고양이용 깔짚 보다 흡수율(흡수제 중량 기준)이 높은 것으로 밝혀졌다. 이 때문에, 깔깃을 자주 교체하지 않아도 되며, 생산효율이 향상될 수 있다.
지금까지 본 발명은 본 발명의 양호한 실시형태로 한정하여 기술되었지만, 본 발명의 범위 및 의도를 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변형, 첨가 및 삭제가 이루어질 수 있음은 당해 기술분야의 숙련가에게 명백할 것이다.
Claims (5)
- 재생 폐지품으로부터 가축용 깔깃을 제조하는 방법에 있어서, (a) 상기 폐지품을 종이칩으로 분쇄하는 단계, (b) 상기 종이칩을 종이섬유로 파이버라이저하는 단계 및 (c) 하나 이상의 고체 또는 액체 첨가제를 상기 종이섬유에 도입하여 가축용 깔깃재를 제조하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 재생 폐지품으로부터 가축용 깔깃을 제조하는 방법.
- 재생 폐지품으로부터 가축용 깔깃을 제조하는 시스템에 있어서, (a) 상기 폐지품을 수집하여 분쇄하여 종이칩을 제조하는 제1분쇄기, (b) 상기 종이칩을 종이섬유로 가공처리하는 파이버라이저 및 (c) 고체 또는 액체 첨가제를 상기 종이섬유에 도입하는 수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 재생 폐지품으로부터 가축용 깔깃을 제조하는 시스템.
- 파이버라이저된 셀룰로스계 기재, 및 고체 또는 액체 형태로 상기 기재에 사용되는 하나 이상의 첨가제로 이루어진 것을 특징으로 하는 가축용 깔깃 제품.
- 재생 폐지품으로부터 상기 제1항의 방법에 의해 제조된 건축용 단열재, 토양 개량재, 스필 흡수재, 보일러 연료 펠릿 및 포장 자재를 포함하는 재생품.
- 재생 폐지품으로부터 상기 제2항의 시스템에 의해 제조된 건축용 단열재, 토양 개량재, 스필 흡수재, 보일러 연료 펠릿 및 포장 자재를 포함하는 재생품.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US1775596P | 1996-05-16 | 1996-05-16 | |
| US60/017,755 | 1996-05-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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