KR100365069B1 - 야자숯가루를 이용한 성형숯의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 야자숯가루를 이용한 성형 숯의 제조 방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 활성탄을 제조하고 남은 20 메쉬 이하의 미세한 야자숯가루와 점결제의 혼합물에 증기를 분무하면서 수분을 첨가한 후, 이를 사출성형하거나, 착화제 첨가 후 압출성형하여 성형숯을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따라 제조된 성형숯은 활성탄 제조후 폐기되는 미세한 야자숯가루를 재활용하여 경제적으로 매우 바람직할 뿐만아니라, 음식업소의 숯, 시중 참나무숯, 야외용 숯등과 비교하여 손색없는 성상 및 연소 결과를 갖기 때문에 음식업소 및 야외용으로 고기를 굽거나 음식을 하는데 사용할 수 있다.

Description

야자숯가루를 이용한 성형숯의 제조방법 {The method of making charcoal using calm charcoal powder}

본 발명은 야자숯가루를 이용한 성형숯의 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 자세하게는 활성탄 제조시에 부산물로 생성되는 20메쉬 이하의 야자숯가루를 이용하여 고품질의 성형숯을 제조할 수 있도록 한 것에 관한 것이다.

일반적으로 숯은 참나무숯이 가장 좋은 것으로 알려져 있으나 이 참나무숯은 원료 공급의 한계로 값이 너무 비싸 경제성이 떨어지기 때문에 현재 음식점 등에서는 톱밥이나 폐목자재 등을 원료로 하는 육각형의 건류숯을 사용하는 예가 많다.

상기 육각형 건류숯은 원료를 사출기로 사출한 후 탄화시키는 방법으로 제조되며, 미리 건류시키기 때문에 휘발분과 점결제 등이 제거되어 냄새나 연기가 나지않는 장점이 있지만 원료비용이 많이 들게 되는 단점이 있다.그리고 야외용으로 사용하기 쉽도록 야자숯가루 및 점결제 혼합물에 무연착화제와 유연착화제 등의 착화제를 투입한 야외용 착화숯도 사용되고 있지만 이 야외용 착화숯은 착화제가 숯속에 들어있어 쉽게 점화가 가능한 반면 점결제의 연소에 의한 냄새와 연기가 일시적으로나마 발생하는 단점이 있다.

한편 대한민국 특허 제148700호에는 인체에 무해한 식품첨가물을 숯가루에 배합하여 숯탄을 제조하는 방법이 나타나 있으나 이는 단가상승의 단점이 있다.

그리고 대한민국 특허출원 제1999-7831호에는 8~30메쉬의 야자숯입자 65∼75중량%, 전분 5~8중량%, 설탕 2~6중량%, 물 15~25중량%를 혼합하여 인조숯을 제조하면 연소될 때에 연기와 유해가스의 발생이 억제되고 연소효율이 상승되는 것으로 기재되어 있으나 이와 같은 인조숯 제조방법은 특정한 혼합 조건없이 상기 성분들을 단순히 혼합하는 방법을 사용하므로 야자숯입자 사이의 점착성이 떨어지는 단점이 있다.한편 야자열매 활성탄 제조시에 생성되는 부산물인 20메쉬 이하의 야자숯가루는 미세한 입자 특성으로 입자가 큰 야자활성탄에 비하여 점결제를 균일하게 혼합하기가 어려워 성형을 위해서는 많은 양의 점결제를 투입하여야 하지만 점결제를 투입량이 많아지게 되면 최종 제품을 사용할 때에 점결제를 연소로 인해 다량의 연기 및 냄새가 발생하게 되므로 종래에는 야자숯가루를 이용한 성형숯을 상용화하기가 어렵게 되는 문제가 있었다.이에 본 출원인은 야자열매 활성탄 제조시에 생성되는 부산물로 성형이 어려워 아직 적절한 활용처가 없는 20메쉬(0.8mm) 이하의 미세한 야자숯가루를 일정형태로 성형하여 숯과 같은 고형연료로 사용하기 위한 광범위한 연구를 수행한 결과 야자숯가루와 점결제, 수분으로 이루어지는 사출형 야자숯, 그리고 야자숯가루와 점결제, 수분, 착화제로 이루어지는 야외용 원판형 야자숯을 개발할 수 있었다.

본 발명의 목적은 야자열매 활성탄 제조시에 생성되는 부산물인 20메쉬 이하의 미세한 입자로 된 야자숯가루를 이용하여 상품성이 뛰어난 사출형 야자숯과 원판형 야자숯을 제조할 수 있도록 하는 야자숯가루를 이용한 성형숯의 제조방법을 제공하는 데에 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 야자숯가루를 이용한 사출형 성형숯의 제조방법을 나타낸 블록도

도 2는 본 발명에 따른 야자숯가루를 이용한 원판형 성형숯의 제조방법을 나타낸 블록도

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 일정량의 야자숯가루와 점결제의 혼합물에 고온의 증기를 분무하여 일정량의 수분을 첨가한 후 그 혼합물을 성형하는 것을 특징으로 하며, 이하 그 구체적인 기술내용을 첨부도면에 의거하여 더욱 자세히 설명하면 다음과 같다.

즉, 본 발명에 의한 사출형 야자숯의 제조방법은 도 1과 같이 점결제를 혼합한 야자숯가루를 사출성형하여 사출형 야자숯을 제조함에 있어서, 20메쉬 이하의 야자숯가루 100중량부에 점결제 6~14중량부를 혼합하고, 상기 혼합물에 100℃의 증기를 4~6kg/cm²의 압력하에서 분무하여 30~50중량부의 수분을 첨가한 후 이 혼합물을 사출성형하여서 되는 것이다.그리고 본 발명에 의한 원판형 야자숯의 제조방법은 도 2와 같이 점결제를 혼합한 야자숯가루를 압출성형하여 원판형 야자숯을 제조함에 있어서, 20메쉬 이하의 야자숯가루 100중량부에 점결제 6~14중량부를 혼합하고, 상기 혼합물에 100℃의 증기를 4~6kg/cm²의 압력하에서 분무하여 30~50중량부의 수분을 첨가하는 동시에 50중량부의 착화제를 첨가한 후 이 혼합물을 압출성형하여서 되는 것이다.본 발명에 있어서 야자숯가루는 야자열매를 여러 입도로 분류하여 건류(탄화)후 활성탄을 제조하고 남은 20메쉬(0.84mm)이하의 미세한 가루를 말한다.

본 발명에 있어서 업소용으로 주로 사용되는 사출형 야자숯을 제조할 때에는 전술한 야자숯가루를 벨트컨베이어를 통해 혼합기로 이송하고, 혼합기에 점결제 및 수분을 첨가하여 점결력이 있는 혼합물을 제조한 후 사출성형하면 된다.

본 발명에서 점결제는 피치(Pitch), 콜타르(Coal Tar), 펄프찌거기(Pulp Waste), 전분, 흑당 및 당밀로 이루어지는 군으로부터 하나 또는 그 이상을 선택하여 사용할 수 있으며, 점결제의 투입분량은 야자숯가루 100중량부에 대하여 6~14중량부로 하는 것이 바람직하다.상기에서 점결제의 투입분량이 6중량부 미만일 경우에는 최종 성형된 야자숯의 강도가 약하여 쉽게 부서지게 되고, 14중량부 이상일 경우에는 연소시에 점결제의 연소로 인하여 연기가 많이 발생하여 상품성이 떨어질 뿐 아니라 열량을 감소되는 문제가 있게 된다.

본 발명에 있어서 점결제는 전처리과정 없이 그대로 농도(중량)만을 조절하여 야자숯가루에 배합할 수 있다.한편 본 발명에 있어서 야자숯가루와 점결제를 반응시켜 점결력을 생기게 하기 위해 혼합기에 가해지는 수분은 뜨거운 증기 형태이며, 외부보일러에서 물을 끓여 발생시킨 100℃의 증기를 4~6kg/㎠의 압력으로 3분 정도 공급하면 야자숯가루와 점결제의 혼합물에 30~50중량부의 수분이 첨가된다.상기에서 첨가되는 수분의 함유량이 30중량부 미만이면 제조된 야자숯의 강도가 떨어져 파손의 우려가 많게 되고, 50중량부를 초과하면 성형과정에서 혼합물이 질퍽해져서 성형기계가 막히게 되는 등 성형이 곤란해지게 되는 문제가 있게 된다.

이렇듯 뜨거운 증기로 수분을 가해 점결력이 생긴 야자숯가루와 점결제의 혼합물을 고압사출기로 사출시킨 후 건조기에 옮겨 100~120℃에서 12~24시간 건조시키면 주로 업소용으로 사용되는 사출형 야자숯이 완성된다.

한편 본 발명에 있어서 주로 야외용으로 사용되는 원판형 야자숯은 전술한 수분첨가과정에서 50중량부의 착화제를 추가 투입하여 제조하는 것으로, 착화제로는 질산나트륨, 헥사민, 질산바륨, 질산칼륨 등으로 이루어진 군으로부터 하나 또는 그 이상 선택하여 사용할 수 있으며, 예를 들면 질산바륨과 질산나트륨을 9:1로 섞어 사용할 수 있다.

상기 원판형 야자숯은 뜨거운 증기로 수분을 가해 점결력이 생긴 야자숯가루와 점결제, 착화제의 혼합물을 고압형 롤 프레스 타입이나 연탄제조용 윤전기 타입의 상하수직 압축식 성형기를 통해 성형시킨 후 건조기에서 70~80℃에서 12~18시간 건조시키면 완성시킬 수 있게 된다.

* 실시예1

20메쉬 이하의 입도를 갖는 야자숯가루 100중량부에 전분 8중량부를 혼합시킨 다음 100℃에서 물을 끓여 5kg/㎠의 압력으로 3분 동안 증기를 분무하여 약 40중량부의 수분을 가하여 점결력이 있는 혼합물을 제조하였다.상기 혼합물을 사출기에서 사출성형하여 사출형 야자숯을 제조한 후 이를 100℃에서 24시간 건조시켰다.통상의 공업분석에 의한 상기 사출형 야자숯과 시중의 업소용 육각 건류숯, 시중 참나무숯의 성상을 표1에 나타내었다.

상기 표1에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 성형숯 제조방법에 따라 제조된 사출형 야자숯은 시중 음식업소에서 많이 사용하는 육각 건류숯 및 참나무숯과 비슷한 성상을 갖는다.

한편 상기 실시예1에 의해 제조된 사출형 야자숯과 시중 업소용 육각 건류숯, 시중 참나무숯에 대한 연소실험결과를 표2에 나타내었다.상기 연소실험은 KS E 7002에 규정된 구멍탄 연소기를 사용하였고, KS E 3733 구멍탄 연소가스 중 일산화탄소 및 연소온도 측정방법에 의거하여 연소지속시간 등을 측정하였다.

* 실시예2

상기 실시예1의 야자숯가루와 점결제 및 수분을 혼합한 혼합물에 착화제로 질산바륨과 질산나트륨을 9:1로 섞은 다음 이 혼합물을 연탄제조용 윤전기 타입 상 하압축식 성형기로 압출성형하여 원판형 야자숯을 제조한 후 이를 80℃에서 24시간 건조시켜 최종 원판형 야자숯으로 제조하였다.통상의 공업분석에 의한 상기 사출형 야자숯과 시중의 야외용 숯들의 성상을 표3에 나타내었다.

상기 표3에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 성형숯 제조방법에 따라 제조된 야외용 원판형 야자숯은 시중에서 많이 사용되는 야외용 숯들과 비슷한 성상을 갖는다.

한편 상기 실시예2에 의해 제조된 야외용 원판형 야자숯과 시중 야외용 숯에 대한 연소실험결과를 표4에 나타내었다.상기 연소실험은 KS E 7002에 규정된 구멍탄 연소기를 사용하였고, KS E 3733 구멍탄 연소가스 중 일산화탄소 및 연소온도 측정방법에 의거하여 연소지속시간 등을 측정하였다.

상기 실시예들의 실험결과에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 의해 제조된 야자숯가루를 이용한 사출형 야자숯(업소용)과 원판형 야자숯(야외용)은 활성탄 제조과정에서 폐기되는 미세한 야자숯가루와 점결제의 혼합물에 고온의 증기를 분무하여 수분을 첨가한 후 그 혼합물을 성형하여 제조한 것으로, 제조비용이 저렴하여 매우 경제적일 뿐 아니라 폐기물 처리면에서도 환경친화적인 장점을 갖고 있고, 시중에서 판매되는 기존 제품들과 비교하여 손색없는 성상 및 연소능력을 갖고 있어 산업적으로 매우 유용하다.

Claims (5)

1. 점결제를 혼합한 야자숯가루를 사출성형하여 성형숯을 제조함에 있어서, 20메쉬 이하의 야자숯가루 100중량부에 점결제 6~14중량부를 혼합하고, 상기 혼합물에 100℃의 증기를 4~6kg/㎠의 압력하에서 분무하여 30~50중량부의 수분을 첨가한 후 이 혼합물을 사출성형하는 것을 특징으로 하는 야자숯가루를 이용한 성형숯의 제조방법.
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3. 점결제를 혼합한 야자숯가루를 압출성형하여 성형숯을 제조함에 있어서, 20메쉬 이하의 야자숯가루 100중량부에 점결제 6~14중량부를 혼합하고, 상기 혼합물에 100℃의 증기를 4~6kg/㎠의 압력하에서 분무하여 30~50중량부의 수분을 첨가하는 동시에 50중량부의 착화제를 첨가한 후 이 혼합물을 압출성형하는 것을 특징으로 하는 야자숯가루를 이용한 성형숯의 제조방법.
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