KR100748156B1 - 비산 방지용 천연 도포제의 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 토양 및 수질 등의 환경오염을 방지하고, 비산으로 인한 인근 주민들의 피해를 예방할 뿐만 아니라 지속적인 피막효과를 유지할 수 있어 작업의 효율성을 높일 수 있으며, 또한 식물성 유지 또는 동물성 유지를 사용함으로써 악취가 없을뿐더러 석탄 등의 광물질과 혼합되어도 연소 과정에서 유해가스를 생성하거나 열량 변화를 일으키지 않는 천연 도포제의 조성물을 제안한다.

토양, 수질, 도포제, 비산, 야적물, 식물성 유지, 동물성 유지, 융점

Description

비산 방지용 천연 도포제의 조성물{NATURAL ADHESIVE COMPOSITION}

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 비산 방지용 천연 도포제를 이용하여 야적물에 피막을 형성시킨 상태를 보이고 있는 도면.

도 2는 본 발명의 천연 도포제를 이용하여 야적물에 피막을 형성했을 때 시간 및 온도 변화에 따른 피막의 융해 상태를 보이고 있는 도면.

도 3은 본 발명에 따른 천연 도포제의 조성물에 있어서, 석탄분의 온도에 따른 피막 변화를 그래프로 보이고 있는 도면.

본 발명은 각종 입자상 물질이 적재된 야적장 등에서 분진이 비산되는 것을 방지하는 도포제에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 야적물의 비산을 방지하면서 환경친화적인 천연 도포제의 조성물에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 석탄공장, 제철소, 화력발전소, 연탄공장, 철도청(화차), 유리공장, 원료분말 야적장, 조경회사 등, 비산이 발생하는 각종 공사장(이하 "야적물"이라 함)에는 바람에 의해 분진이 비산되어 외부환경을 오염시켜 심각한 민원의 대상이 되고 있을 뿐만 아니라 우천시에는 야적물이 씻겨 내려가 수질오염을 일으키는 단점이 있었다.

또한 비산과 우수로 인하여 손실되는 석탄의 양이 연간 0.4~0.5% 정도로 연간 300만톤 이상의 석탄을 사용하는 기업들에겐 그 손실은 막대하였다.

이와 같은 단점을 해결하기 위하여 종래에는 야적물의 표면에 물을 뿌리거나 경화제를 도포하는 방법이 있는데, 전자는 물을 매시간 분사하여 야적물을 다지는 형식으로 많은 인력과 시간 및 비용을 초래할 뿐만 아니라 야적물에 수분 함량이 증가하고 또한 오염물이 지하로 스며들어 토양 및 수질을 오염시키고 있다.

또한 후자의 경우에는 표면경화제를 야적물에 도포하는 방법으로서, 이는 국내 공개특허공보 제1997-0021191호(무기분체를 이용한 야적 적층물의 피복용 처리제) 및 등록특허공보 제10-0465228호(분진 비산 방지를 위한 도포재 조성물)에 상세히 기술되어 있다.

그러나 상기 선출원 발명은 교반에 상당한 어려움이 있고 평당 살포량이 떨어지며, 또한 심한 악취냄새와 비가 올 경우 야적물의 피막이 깨지고 쓸려가는 현상 등이 발생하였다. 뿐만 아니라 작업 환경이 열악하고 작업 효율성이 떨어지며, 또한 지속적인 피막 효과를 유지할 수 없어 계속해서 표면경화제를 도포해야만 하고, 특히 토양 및 수질 오염 등을 유발시키는 문제점이 있었다.

또한 알루미나 시멘트를 도포한 후 경화제와 물을 같이 분사하여 24시간이라는 양생기간이 필요한 표면경화제가 있긴 하지만, 이것 또한 양생과정 중에 우수로 인해 경화능력을 상실하거나 방수성이 떨어져 쉽게 피막이 깨지면서 석탄이 유실되는 단점이 있었다.

따라서, 본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 천연 유지에 물리적 특성을 이용하여 야적물에 도포제를 코팅하여 환경오염을 방지하고 비산으로 인한 인근 주민들의 피해를 예방할 수 있는 비산 방지용 천연 도포제의 조성물을 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 작업성 및 효과성을 최대한 높일 수 있는 비산 방지용 천연 도포제의 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 지속적인 피막 효과를 유지할 수 있는 비산 방지용 천연 도포제의 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 친환경적이고 작업의 효율성 및 도포의 효과성을 증대시킬 수 있는 비산 방지용 천연 도포제의 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에서 제안하고자 하는 천연 도포제의 개념을 살펴보면, 식물성 유지 또는 동물성 유지를 단독 또는 혼합하여 사용하는데, 바람직하게는 겨울철에는 식물성 유지를 사용하고, 여름철에는 식물성 유지와 스테아린산을 혼합하여 사용하며, 한여름철에는 동물성 유지인 우지 스테아린산만을 사용할 수 있도록 구성된 비 산 방지용 천연 도포제의 조성물을 제안하고자 하는 것이다.

이와 같은 천연 도포제는 천연 식물성 유지 또는 동물성 유지를 원료로 하여 친환경적이면서 자연 분해력(80일~100일)을 가질 뿐만 아니라 우수한 피막효과를 구현하고 피막이 구성되면 육안으로도 쉽게 하얗게 형성된 피막을 볼 수 있도록 하는 특징이 있으며, 이는 도 1에 도시한 피막형성 사진을 보면 명확하게 확인할 수 있다.

또한 본 발명의 천연 도포제는 도 2에 도시한 바와 같이, 높은 온도나 기온에 노출되면 물성 특성상 융해가 시작되고, 평균 융해온도는 약 50℃ 이상이며, 일 예로 석탄분의 특징인 열흡착 및 발열로 여름 같은 경우에는 쉽게 용해가 이루어지지만, 일반 액체와 같이 석탄에 스며들고 또한 유지의 특징인 점성과 가연성으로 증발되지 않고 외부의 높은 온도나 강한 바람에도 비산되지 않도록 하는 특징이 있다. 이때 평균 융해온도에 따른 피막변화는 표 1에서 구체적으로 나타내었다.

시간	9:00	10:00	11:00	12:00	13:00	14:00	15:00	16:00	17:00	18:00
기온(℃)	25	27	28	30	32	32	32	30	29	27
표면온도(℃)	29	38	49	55	63	61	61	59	57	50
내부온도(℃)	23	27	41	48	56	61	59	53	49	40
비 고	변화 없음	변화 없음	서서히 융해 시작	절반 이상 융해	완전 융해	변화 없음	변화 없음	변화 없음	변화 없음	피막 재형성

그리고 도 3의 그래프에서 알 수 있듯이, 석탄의 표면과 내부 온도가 40℃ 이상을 초과할 때 피막이 부분융해가 되기 시작하며, 내/외부 온도가 50℃를 초과할 때는 완전 융해되었다. 또한 융해 온도가 40℃ 이하로 떨어질 경우에는 융해되었던 피막이 재구성을 이루며, 아무리 외부 온도가 50℃ 이상 상승하여도 내부 온도가 50℃ 이상 상승하지 않으면 피막이 녹기는 하지만 완전 융해에는 영향을 줄 수 없다는 것을 알 수 있다.

또한 융해 후 재구성된 피막은 처음과 같이 하얀 보호막을 이루고 처음보다는 두껍게 형성되었으며, 이는 1차적으로 피막을 이루고 다시 융해되어 액체 상태를 이룰시 본 발명의 천연 도포제는 석탄에 깊숙이 스며들어 2차 피막 구성시 종래의 표면경화제의 피막 두께보다 두껍게 구성되기 때문이다.

위에서 본 바와 같이, 본 발명의 천연 도포제는 자연 분해력이 뛰어날 뿐 아니라 고온에서 피막이 녹아내리지만 일정한 온도에서는 다시 굳어짐으로 인해 토양이나 수질 오염 등을 일으키지 않는다는 것을 확인할 수 있다. 또한 상기 천연 도포제는 온도에 영향을 받기 때문에 계절과 기온에 따라 식물성 유지 또는 동물성 유지를 단독 또는 혼합하여야 하고 이에 따른 배합비도 달리하여야 최상의 효과를 구현할 수 있다는 것을 알았다.

한편, 본 발명의 천연 도포제는 야적물의 표면을 도포한 다음 외부 환경의 변화에 있어 피막형태가 1차적 형태(하얀 피막형성)에서 2차적으로 변한 후에는 수일이 지나도 2차적 형태(즉, 도포된 상태에서 다시 융해가 되어 굳어진 상태로 처음처럼 육안으로 확연히 보이는 피막은 구성되지 않은 형태)를 유지함을 확인할 수 있다.

또한 상기 천연 도포제는 2차적 형태를 유지하는 동안 바람이나 우천에 영향을 받지 않으며, 이는 종래의 표면경화제의 문제점으로 거론되었던 우천에 의한 표면경화제의 쓸림 현상과 토양 및 수질 오염을 발생시키는 현상들을 일시에 해소하였다.

부가적으로, 본 발명의 천연 도포제를 80℃ 이상으로 융해하여 도포를 할 시 살포량은 평당 5~8ℓ 정도이며, 살포 방식은 노즐 형태에 분무로 측면 살수 방식과 상위 자연낙하 살수 방식을 이용하였다.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 설명하기로 한다.

본 발명의 천연 도포제는 식물성 유지 또는 동물성 유지를 단독으로 또는 혼합하여 사용하는데, 이때 특별한 제조 방법과 혼합 비율이 필요하지는 않다. 다만, 혼합비는 각 계절(구체적으로는, 겨울철, 여름철(봄, 가을), 한여름철)에 맞도록 천연 도포제의 원료가 되는 유지들의 특성을 맞추어 혼합하면 된다. 따라서 본 발명의 천연 도포제는 제조 방법이나 혼합 비율에 기술적 특징이 있는 것이 아니라 위에서 언급한 특징 및 효과를 구현할 수 있도록 하는 천연 도포제의 조성물 그 자체에 기술적 특징이 있다 할 것이다.

한편, 본 발명의 천연 도포제의 조성물로는 대두유, 면실유, 홍화씨유, 해바라기씨유, 팜유, 야자유 등의 모든 식물성 유지를 사용하고, 또한 우지, 돈지, 어유, 버터 등의 모든 동물성 유지를 사용한다. 이때 상기 유지들은 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.

또한, 필요에 따라(바람직하게는, 여름철에는) 상기 식물성 유지에 동물 스테아린산을 혼합하여 사용할 수 있으며, 이때 스테아린산의 물성이 벗어나지 않는 범위 내에서 혼합한다. 즉, 상기 식물성 유지와 동물성 스테아린산을 혼합할 때 61~69℃의 융점을 유지할 수 있도록 해야만 하며, 이를 위해서는 각종 유지를 혼합하는데 통상 15%을 넘기지 않는 범위에서 혼합하는 것이 바람직하다.

{실시예 1}

융점이 53~58℃(바람직하게는, 55℃)인 식물성 유지를 사용하여 천연 도포제를 제조하였다. 이와 같이 조성된 천연 도포제는 겨울철(11월~2월)에 사용하는 것이 바람직하다. 이때 상기 식물성 유지로는 대두유, 면실유, 홍화씨유, 해바라기씨유, 팜유, 야자유를 사용한다.

{실시예 2}

융점이 61~69℃(바람직하게는, 65℃)가 되도록 식물성 유지 15중량%와 동물성 스테아린산 85중량%를 혼합하여 천연 도포제를 제조하였다. 이러한 조성물로 이루어진 천연 도포제는 여름철(3월~5월, 9월~10월)에 사용하는 것이 바람직하다. 이때 상기 식물성 유지로는 대두유, 면실유, 홍화씨유, 해바라기씨유, 팜유, 야자유를 사용한다.

{실시예 3}

융점이 64~69℃(바람직하게는, 68℃)인 동물성 스테아린산을 사용하여 천연 도포제를 제조하였다. 이와 같이 조성된 천연 도포제는 한여름철(6월~8월)에 사용하는 것이 바람직하다. 이때 상기 동물성 스테아린산은 우지, 돈지, 어유, 버터로부터 제조하여 사용한다.

이상으로 살펴본 바와 같이, 본 발명은 토양 및 수질 등의 환경오염을 방지하고, 비산으로 인한 인근 주민들의 피해를 최소화할 수 있으며, 또한 지속적인 피막효과를 유지할 수 있어 작업의 효율성을 높일 수 있는 장점이 있다. 뿐만 아니라 식물성 유지 또는 동물성 유지를 사용함으로써 악취가 없을뿐더러 석탄 등의 광물질과 혼합되어도 연소 과정에서 유해가스를 생성하거나 열량 변화를 일으키지 않는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 야적물을 적재하고 보관하는 과정에서 바람에 날리거나 쓸려 내러가면서 발생하는 환경오염을 방지할 뿐만 아니라 공사장 근로자들에게 발병하기 쉬운 호흡기 질환과 피부병 질환의 주원인인 미세 먼지를 원천적으로 봉쇄할 수 있는 장점이 있다.

Claims (5)

1. 삭제
2. 각종 입자상 물질이 적재된 야적장에서 분진이 비산되는 것을 방지하는 도포제의 조성물에 있어서,

   융점이 53~58℃인 식물성 유지에 동물성 스테아린산을 혼합하여 융점이 61~69℃가 되도록 한 것을 특징으로 하는 비산 방지용 천연 도포제의 조성물.
3. 제2항에 있어서,

   상기 식물성 유지는 대두유, 면실유, 홍화씨유, 해바라기씨유, 팜유, 야자유 중에서 선택됨을 특징으로 하는 비산 방지용 천연 도포제의 조성물.
4. 각종 입자상 물질이 적재된 야적장에서 분진이 비산되는 것을 방지하는 도포제의 조성물에 있어서,

   융점이 64~69℃인 동물성 스테아린산으로 이루어짐을 특징으로 하는 비산 방지용 천연 도포제의 조성물.
5. 제4항에 있어서,

   상기 동물성 스테아린산은 우지, 돈지, 어유, 버터 중에서 선택된 재료로부터 제조되는 것을 특징으로 하는 비산 방지용 천연 도포제의 조성물.

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