KR100674633B1 - 농작물 보호용 피복지의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 농작물 보호용 피복지의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비닐지를 종이로 대체하되 종이의 제조시 활성탄과 제올라이트를 첨가함으로써, 피복지가 자연적으로 가수분해되어 별도의 수거, 소각 작업을 필요치 않토록 할 뿐만 아니라, 토양개량제 및 퇴비역할을 수행할 수 있도록 하는 것으로, 피복지 100중량%를 기준으로, 펄프 55∼74중량%를 2∼5% 농도로 물에 해리시킨 후 교반기로 20∼30분간 교반하는 교반단계(S10)와: 교반된 펄프를 고해기로 절단 및 피브릴화하는 고해단계(S20)와: 고해된 펄프에 사이즈제인 로진 5∼10중량% 및 젤라틴 5∼10중량%를 투입하는 사이징단계(S30)와: 사이징된 펄프에 활성탄 13∼18중량%, 제올라이트 1∼3중량%, 요소수지 1∼2중량% 및 폴리비닐알콜 1∼2중량%를 혼합하는 혼합단계(S40)와: 혼합된 혼합물을 스크린하여 이물질을 제거하는 스크린단계(S50)와: 스크린된 혼합물을 초지기로 압착 및 건조하여 피복지를 제조하는 초지단계(S60)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

피복지, 제올라이트, 활성탄, 재생펄프

Description

농작물 보호용 피복지의 제조방법{METHOD FOR PRODUCING SHEET FOR PROTECTION OF A HARVEST}

도 1은 본 발명에 의한 농작물 보호용 피복지의 제조공정도.

본 발명은 농작물 보호용 피복지의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비닐지를 종이로 대체하되 종이의 제조시 활성탄과 제올라이트를 첨가함으로써, 피복지가 자연적으로 가수분해되어 별도의 수거, 소각 작업을 필요치 않토록 할 뿐만 아니라, 토양개량제 및 퇴비역할을 수행할 수 있도록 하는 것이다.

각종 농작물을 재배할 때 경지토양의 표면을 덮어주는 일을 멀칭(mulching)이라 한다. 이때 덮어주는 자재를 멀치(mulch)라고 하며, 예전에는 볏짚, 보릿짚, 목초 등을 사용하였으나, 오늘날에 들어서는 폴리에틸렌이나 폴리염화비닐 필름 등을 이용한다.

상기 멀칭은 토양침식방지, 토양수분유지, 지온조절, 잡초억제, 토양전염성병균방지, 토양오염방지 등의 목적으로 실시되며, 특히 거세게 내리는 비로 인하여 경지토양이 씻겨나가는 것을 방지하는 효과가 커서 토양 관리의 중요한 수단의 하나에 해당되며, 노지(露地)에서 잎담배, 고추 등의 재배에 이용될 뿐 아니라 하우스 등의 원예시설에도 이용된다.

그러나 상기와 같은 종래의 폴리에틸렌이나 폴리염화비닐 필름은 재생이 불가능하기 때문에 농작물을 재배 후 이를 수거, 소각해야하는 번거로움은 물론, 폴리에틸렌이나 폴리염화비닐 필름의 소각작업으로 인한 환경오염을 초래하는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 종래의 농작물 보호용 피복지가 갖는 제반 문제점을 해결하기 위하여, 비닐지를 종이로 대체하되 종이의 제조시 활성탄과 제올라이트를 첨가함으로써, 토양침식방지, 토양수분유지, 지온조절, 잡초억제, 토양전염성병균방지, 토양오염방지 등의 멀칭 목적을 달성할 수 있도록 하는 것은 물론, 시간이 경과함에 따라 자연적으로 가수분해되어 별도의 수거, 소각 작업을 필요치 않도록 할 뿐만 아니라, 토양개량제 및 퇴비역할을 수행할 수 있도록 하는 농작물 보호용 피복지의 제조방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 농작물 보호용 피복지의 제조방법은,

피복지 100중량%를 기준으로, 펄프 55∼74중량%를 2∼5% 농도로 물에 해리시킨 후 교반기로 20∼30분간 교반하는 교반단계(S10)와: 교반된 펄프를 고해기로 절단 및 피브릴화하는 고해단계(S20)와: 고해된 펄프에 사이즈제인 로진 5∼10중량% 및 젤라틴 5∼10중량%를 투입하는 사이징단계(S30)와: 사이징된 펄프에 활성탄 13∼18중량%, 제올라이트 1∼3중량%, 요소수지 1∼2중량% 및 폴리비닐알콜 1∼2중량%를 혼합하는 혼합단계(S40)와: 혼합된 혼합물을 스크린하여 이물질을 제거하는 스크린단계(S50)와: 스크린된 혼합물을 초지기로 압착 및 건조하여 피복지를 제조하는 초지단계(S60)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 펄프는 파지를 이용한 재생펄프인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 피복지는 상기한 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 도 1은 본 발명에 의한 농작물 보호용 피복지의 제조공정도로서, 교반(S10), 고해(S20), 사이징(S30), 혼합(S40), 스크린(S50) 및 초지단계(S60)로 되며, 이하 각 조성물의 배합비는 피복지 100중량%를 기준으로 한다.

펄프 55∼74중량%를 2∼5% 농도로 물에 해리시킨 후 교반하는 교반단계(S10)에서, 교반을 용이하게 하기 위하여 펄프의 해리 농도를 2∼5%로 하고 동력절감을 위해 교반기의 교반속도는 30∼100rpm으로 하는 것이 바람직하며, 상기 펄프로는 목제펄프, 화학펄프, 기계펄프 및 반화학펄프 뿐만 아니라 파지를 이용한 재생펄프 또한 사용가능한 것으로, 재생펄프를 이용할 시에는 펄프의 제조공정 중 탈목 및 표백공정이 불필요하므로 환경오염을 방지할 수 있는 것이다.

또한 상기 교반시간은 20분 미만이면 교반이 충분히 이루어지지 않으며 30분을 초과하면 생산성이 좋지 못하므로, 그 교반시간을 20∼30분으로 한다.

교반된 펄프를 절단 및 피브릴화하는 고해단계(S20)는 물속에서 펄프를 기계적으로 처리하여 초지하기에 적당하도록 만들어주는 단계로, 고해기(beater)를 이용하여 긴 섬유를 절단하거나 눌러 으깨는 방법으로 섬유내부의 수소결합을 끊어 섬유의 내부 구조가 풀어지도록 피브릴화(fibrillation)하며, 고해도는 25∼50이 되도록 한다..

상기 고해도는 펄프섬유의 가공처리 과정 중 그 처리정도를 측정하는 단위로 서, 일반적으로 천연상태의 펄프섬유는 5∼10으로 측정되나 펄프 섬유의 길이, 폭 및 두께 등을 고해기로 처리하는 중에 상승되며, 고해도가 25 미만이면 섬유와 섬유의 결합이 잘 일어나지 못하고, 고해도가 50을 초과하면 종이의 양면차가 증대되는 단점이 있다.

고해된 펄프에 사이즈제를 투입하는 사이징단계(S30)는 종이에 물의 침투저항성을 부여하는 단계로, 펄프만을 사용하여 제조한 종이는 흡수성이 있어 물을 흡수하게 되는 문제가 발생하므로, 펄프에 내수성이 있는 콜로이드 물질인 사이즈제를 혼합함으로써 펄프섬유의 표면이나 펄프섬유사이의 틈을 메워 물의 침투 확산하는 것을 방지하도록 함으로써, 피복지로 사용할 시에도 토양의 수분을 조절할 수 있도록 한다.

펄프에 투입되는 사이즈제로는 로진(송진)과 젤라틴을 사용하며, 그 배합비율이 각각 5중량% 미만으로 투입하면 충분한 효과가 나타나지 않으며, 10중량%를 초과하여 투입하면 효과가 더 이상 증가되지 않으므로 로진 5∼10중량% 및 젤라틴 5∼10중량%으로 하는 것이 바람직하다.

사이징된 펄프에 활성탄, 제올라이트, 요소수지 및 폴리비닐알콜을 혼합하는 혼합단계(S40)는, 충전제로서 활성탄과 제올라이트를 혼합하여 피복지의 저장성이 우수하도록 하는 것은 물론, 유해성분의 흡착, 용존산소 증가, 산화방지 및 탈취효과를 갖도록 하고, 종이로부터 계속적으로 음이온과 원적외선이 방사되도록 하는 것이다.

따라서 본 발명의 피복지를 농작물 보호용으로서 사용하면 농작물의 보호는 물론 시간이 경과함에 따라 가수분해되어 퇴비, 토양개량제로서의 역할도 수행할 수 있게된다.

또한 지력증강제(strength additives)인 요소수지와 폴리비닐알콜을 충전제인 활성탄 및 제올라이트와 함께 펄프에 혼합함으로써, 종이의 건조 및 습윤강도를 증가시킨다.

그리고 상기 혼합단계(S40)의 배합비율은 활성탄 13∼18중량%, 제올라이트 1∼3중량%, 요소수지 1∼2중량% 및 폴리비닐알콜 1∼2중량%로 하는 것이 바람직한 것으로, 활성탄의 배합비율이 13중량% 미만이면 활성탄의 유해성분의 흡착 및 탈취효과가 충분히 나타나지 않고, 18중량%를 초과하면 활성탄이 피복지로부터 묻어나 취급이 불편하며, 제올라이트의 배합비율이 1중량% 미만이면 음이온 방사효과가 충분히 나타나지 않고 3중량%를 초과하면 피복지로서의 물성이 저하되며, 지력증강제가 각각 1중량% 미만이면 지력증강제로서의 효과가 나타나지 않으며 2중량%를 초과하여 첨가하면 탈수성을 저하시키는 문제점이 발생되므로, 상기와 같은 배합비로서 혼합한다.

상기 활성탄은 목재(wood base), 역청탄(bituminous coal) 등을 불연소화합방식인 수증기부활법으로 활성화시켜 제조되어 흡착에 관여하는 세공이 미세공으로 형성되는 것으로, 약 1000㎡/g에 이르며 비표면적과 계속적인 산화 및 환원반응으 로 인해 우수한 통풍, 제습, 탈취 및 항균효과를 갖는 것으로, 피복지로서 사용할 시에는 토양전염성병균 및 토양오염을 방지할 뿐만 아니라, 계속적으로 원적외선을 방사하여 농작물의 생장에 도움을 주는 것이다.

상기 제올라이트는 약 200∼325mesh 정도로 미분쇄(milling)하여 사용하는 것이 바람직하며, 제올라이트는 계속적으로 500∼1000이온/cc 정도의 음이온을 발생시켜 주변 공기를 쾌적하게 하고 세포의 활동을 활성화시키는 등의 효과를 갖기 때문에 농작물의 재배에 도움이 되는 것이다.

혼합단계(S40) 후, 혼합된 혼합물의 이물질을 제거하는 스크린단계(S50)는 혼합물이 포함하고 있는 거칠고 큰 섬유와 이물질을 스크린(screen)을 이용하여 제거하여 피복지의 성질이 일정하도록 한다.

초지기를 이용하여 피복지를 제조하는 초지단계(S60)는, 통상적인 종이의 제조단계와 동일한 방법을 적용하는 것으로, 혼합물을 초지기의 와이어(wire)에서 지층으로 형성시킨 후, 압착 및 건조하여 농작물 보호용 피복지를 수득한다.

상기와 같은 방법으로 제조된 농작물 보호용 피복지는 다량의 음이온과 원적외선을 방사함으로써 농작물의 생장에 도움을 줄 뿐만 아니라 시간의 경과에 따라 가수분해되어 계속적인 양분을 제공할 수 있게되며, 재배 후에도 별도의 수거 및 소각작업이 불필요하도록 하는 것이다.

이하, 실시예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

(실시예)

목재펄프 600g을 3%의 농도로 물에 해리시키고 고해기를 이용하여 고해도 30이 되도록 고해시킨 후, 이에 로진과 젤라틴을 각각 50g 투입하여 사이징 되도록 한다. 사이징된 펄프에 활성탄 150g, 제올라이트 10g, 요소수지 15g 및 폴리비닐알콜 15g을 첨가하여 균일하게 혼합하고, 이를 초지기로 압착 및 건조하여 피복지를 제조하였다.

(비교예)

활성탄을 숯으로 대체하여 제조한 숯종이를, 실시예와 같은 조성 및 배합비로서 제조하였다.

상기 실시예 및 비교예에 따른 피복지의 요오드 흡착력과 음이온 발생량를 측정한 결과는 하기 표1과 같았다.

실시예 및 비교예에 의해 제조된 피복지의 요오드 흡착력과 음이온 발생량

구분	실시예	비교예
요오드 흡착력(m2/g)	600	200
음이온 발생량(ion/cc)	1000	-

상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 피복지는 숯종이와 비교할 때 그 흡착 및 음이온 발생효과가 더욱 우수함을 알 수 있었다.

이상에서와 같이 본 발명을 비록 상기의 실시예에 한하여 설명하였지만 반드시 여기에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.

상기한 설명에서 분명히 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 농작물 보호용 피복지의 제조방법에 의하면, 비닐지를 종이로 대체하되 종이의 제조시 활성탄과 제올라이트를 첨가함으로써, 토양침식방지, 토양수분유지, 지온조절, 잡초억제, 토양전염성병균방지, 토양오염방지 등의 멀칭 목적을 달성할 수 있도록 하는 것은 물론, 시간이 경과함에 따라 자연적으로 가수분해되어 별도의 수거, 소각 작업을 필요치 않토록 할 뿐만 아니라, 토양개량제 및 퇴비역할을 수행할 수 있도록 하는 등의 유용한 효과를 제공한다.

Claims (3)

1. 피복지의 제조방법에 있어서,

   피복지 100중량%를 기준으로, 펄프 55∼74중량%를 2∼5% 농도로 물에 해리시킨 후 교반기로 20∼30분간 교반하는 교반단계(S10)와: 교반된 펄프를 고해기로 절단 및 피브릴화하는 고해단계(S20)와: 고해된 펄프에 사이즈제인 로진 5∼10중량% 및 젤라틴 5∼10중량%를 투입하는 사이징단계(S30)와: 사이징된 펄프에 활성탄 13∼18중량%, 제올라이트 1∼3중량%, 요소수지 1∼2중량% 및 폴리비닐알콜 1∼2중량%를 혼합하는 혼합단계(S40)와: 혼합된 혼합물을 스크린하여 이물질을 제거하는 스크린단계(S50)와: 스크린된 혼합물을 초지기로 압착 및 건조하여 피복지를 제조하는 초지단계(S60)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 농작물 보호용 피복지의 제조방법.
2. 삭제
3. 삭제

Images