KR100807285B1 - 폴리에스테르 단섬유를 사용한 식생기반체 및 그 생산방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 접착제가 아닌 저융점 폴리에스테르 단섬유가 녹으면서 형성되는 스펀지형 그물구조에 의해 강한 결합력을 부여하므로 접착제 성분에 의한 식물 생장 저해와 같은 문제가 없고, 네트와 같은 부가적인 구조가 없이 수직으로 설치하여도 형태의 유지가 가능하며, 폴리에스테르 섬유의 강한 특성 때문에 수명이 반영구적이고, 저융점 폴리에스테르의 성질로 인해 낮은 온도와 압력으로도 성형이 가능하여 인공토양 내에 적절한 공극이 형성되고 유기물 및 양분을 포함할 수 있어 식물 생장에 적합하며, 형틀의 모양에 따라 다양한 형태의 성형이 가능한 식생기반체 및 그 생산방법을 제공한다.

저융점 폴리에스테르 단섬유, 공극, 식생기반체, 도시녹화, 옥상녹화, 벽면녹화, 식생매트, 식생블럭

Description

폴리에스테르 단섬유를 사용한 식생기반체 및 그 생산방법{THE VEGETATION BASIS USING POLYESTER STAPLE FIBER AND METHOD OF PRODUCTION THEREOF}

본 발명은 폴리에스테르 단섬유를 사용한 식생기반체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저융점 폴리에스테르 단섬유가 코팅된 폴리에스테르 단섬유를 인공토양에 혼합한 다음 열처리로 저융점 폴리에스테르 단섬유를 녹여 스펀지형 그물구조를 형성하여 인공토양에 결합력을 부여함으로써 식물 생장에 적합한 조건을 제공하면서도 중량이 가볍고 수명이 반영구적인 식생기반체에 관한 것이다.

식생매트는 식물이 발아, 발근하고 생육을 가능하게 하는 인공토양으로 만든 매트인데, 일반적으로 옥상 등과 같이 인공적인 지반을 필요로 하는 공간에 인공토양을 사용하여 녹화시 단열, 방수, 배수 처리 후 다시 인공토양을 설치하여야 하는 불편함과 시공비용의 절감을 위하여 사용되고 있고, 산을 절개하는 도로공사에서 생기는 경사지나 하천공사 후의 경사면 등에서 토사의 유출을 막기 위한 식생기반을 간편한 시공으로 빠른 시간 내에 형성하기 위하여도 많이 사용되고 있다. 또한 최근에는 도시화로 인한 녹지 공간의 부족과 식물에 의한 공기정화, 방음, 단열 등의 효과가 주목을 받으며 종래의 덩굴성 식물을 이용한 단순한 녹화에서 벗어나 식 생매트를 사용하여 다양한 식물로 건물의 수직 외벽을 녹화하거나 도로 주변의 방음벽, 다리교각, 도로 옹벽, 중앙분리대 등을 녹화하려는 시도가 이루어지고 있다.

종래 식생매트의 제작은 인공토양에 접착제를 첨가한 다음 압축 성형하는 방식 또는 천연섬유(예로, 코이어)로 인공토양을 감싸는 방식으로 이루어졌다. 인공토양에는 주재료로 퍼라이트(perlite)가 많이 사용되는데 이는 퍼라이트가 밀도가 낮고 단가가 낮기 때문이다. 접착제로는 요소수지가 많이 사용되는데 접착제의 성분에는 페놀과 포름알데히드가 포함이 되고 이들 성분은 식물의 생장에 좋지 않은 영향을 줄 수 있다는 문제가 있다. 접착제를 사용하여 인공토양을 고형화시키기 위하여는 성형시 높은 압력이 가해질 수밖에 없는데 이는 토양 내의 공극을 없애는 상황을 초래한다. 공극은 토양의 물리적 성질 가운데 하나로 토양 입자 사이의 틈을 말하는데, 입자의 크기가 크고 고를수록 입자 사이의 틈이 많아 공극이 커지게 된다. 공극은 공기나 물을 포함하고 있게 되는데 물을 포함하고 있는 경우 이를 토양수라고 한다. 좋은 흙이란 물의 흡수와 공기의 소통이 잘 이루어지는 것이라 말할 수 있는데 결국 공극이 적어지면 식물의 생장에 좋지 않은 영향을 줄 수 있는 문제가 있다.

종래의 문제점을 해결하기 위한 여러 가지 대안이 제시되고 있는데, 예로 대한민국 등록특허 제10-0500963호에서는 이면측 천연섬유 네트와 그 표면층에 적층되는 인공토층과 인공토층에 뿌려져 압착되는 세덤류 영양체와 인공토층의 표면측에 복착되는 표면측 천연섬유 네트로 되는 세덤류 식생매트를 개시하고 있고, 대한민국 등록특허 제10-0537293호에서는 코코스 야자의 과실에서 채취한 섬유소인 코 이어를 이용하여 제작한 코이어천에 코코넛칩 중량비 40 내지 50%, 코코더스트 중량비 40 내지 50%, 피트모스 중량비 1 내지 10%, 부숙된 바크 중량비 1 내지 10%, 천연비료, 무기계 미량원소 첨가제로 구성된 혼합 인공토양을 첨가하여 압착 성형한 식생매트를 개시하고 있다. 식생매트에 있어 고려하여야 할 주요 사항은 우선 식물생장에 대한 적합성이라 할 것이고 그 다음이 중량과 수명일 것이다. 상기 발명들은 환경친화적 요소를 강조하여 천연섬유를 사용한 네트를 사용하고 있는데, 천연섬유를 사용한 네트로 외측을 싸고 인공토양을 압축 성형하는 것은 인공토양 자체에 접착력이 없기 때문으로 식생매트에 형태를 성형하기 위하여는 상당한 압력이 가해질 수밖에 없고 이는 인공토양 내의 공극을 감소시키므로 식물 생장에 바람직하지 않다는 문제가 있다. 천연섬유로 외측을 싸는 식생매트의 경우 일반적으로 식생공간을 만들기 위해 사용되는 경량토양과 비교시 중량의 감소 면에서 차이가 없고 내부의 인공토양의 이탈을 막기 위해 사용되는 천연섬유 네트가 천연섬유의 한계 때문에 태양광이나 급격한 온도의 변화와 같은 거친 환경에 노출시 수명이 길지가 않아서 시공 후 오래 지나지 않아 내부의 인공토양이 이탈되며 재시공의 번거로움이 있을 수 있고, 이는 특히 경사가 심한 곳이나 수직 외벽, 방음벽 등에 설치시 더욱 두드러지게 나타난다. 또한 식생매트의 외측을 네트로 싸는 것은 제조공정을 복잡하게 하여 결국 제조단가의 상승으로 이어지게 되고 외측 네트에 코이어를 사용할 경우 코이어의 기름 유분막 때문에 식물의 수분 및 영양분의 흡수를 저해할 가능성이 있다. 대한민국 등록특허 제10-0750564호에서는 격자망 구조를 구비하는 강성그리드를 갖고 식생대가 70 내지 80중량%의 카르복시 메틸 셀룰로오스, 2 내지 15중량%의 발아발근촉진제 및 나머지의 물로 이루어지는 친환경 접착제로 결합되는 식생매트를 개시하고 있다. 접착제가 친환경이라 하더라도 접착제 성분이 식생매트 내의 공극의 형성을 저해할 수 있고 식생매트 이외에 강성그리드 같은 별개의 구조를 갖는 것은 제조단가의 상승 원인이 된다는 문제가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 접착제의 사용이 없이도 인공토양에 충분한 결합력을 부여하여 낮은 압력으로 성형이 가능하여 식물 생장에 적합한 공극을 형성할 수 있으며, 모양의 변형이 용이하여 다양한 형태로 제작 및 적용할 수 있는 식생기반체를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 중량이 가볍고 수명이 긴 식생기반체를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 네트와 같은 부가적인 구조 없이도 충분한 결합력을 가져서 제조공정이 단순하고 제조단가도 낮출 수 있는 식생기반체를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 저융점 폴리에스테르 단섬유(staple fiber)가 코팅된 폴리에스테르 단섬유를 인공토양에 혼합한 다음 열처리로 저융점 폴리에스테르 단섬유를 녹여 스펀지형의 그물구조를 형성하여 인공토양에 결합력을 부여함으로써 낮은 압력으로도 성형이 가능하여 공극이 충분히 형성되 어 식물의 생장에 적합하고 모양의 변형이 용이하여 다양한 형태로 제작 및 적용이 가능한 식생기반체 및 그 생산방법을 제공한다.

다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 인공토양에 중량이 가벼우면서도 내구성이 좋은 폴리에스테르 단섬유를 혼합하여 제조됨으로써 중량이 가볍고 수명이 긴 식생기반체 및 그 생산방법을 제공한다.

또 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 저융점 폴리에스테르 단섬유가 열처리에 의해 녹으며 형성된 스펀지형의 그물구조가 충분한 결합력을 제공하여 네트와 같은 부가적인 구조가 필요없는 식생기반체 및 그 생산방법을 제공한다.

이하에서, 본 발명을 상세하게 설명한다.

본원에서 식생기반체란 식물이 발아, 발근하고 생육을 가능하게 하는 기반을 제공하여 주는 인공토양으로 만든 구조체로 정의된다. 식생기반체로 대표적으로 널리 사용되는 것은 식생매트이다. 일반적으로 식생매트는 인공토양을 바둑판 모양으로 압축 성형하여 제작이 된다. 인공토양은 옥상 등의 인공적인 지반에 녹화시 주로 사용되고 있는데 인공토양의 작업을 보다 용이하게 하기 위하여 식생매트가 사용되고 있다. 식생매트를 이용하여 옥상 등의 공간을 녹화하면 식물에 의한 단열효과에 의해 건물의 냉,난방에 드는 에너지를 절감할 수 있으며 도시 상공의 기온이 교외보다 높아지는 도시의 열섬현상을 방지할 수 있고, 공기정화의 효과와 사람들에게 심리적 안정감의 제공도 가능해 진다.

인공토양은 크게 발아에 필요한 인공토양인 상토와 성장에 필요한 인공토양인 배양토로 나누어지는데 식생매트에서는 상토가 주로 쓰이고 있다. 이러한 인공 토양은 여러 회사에 의해 시판이 되고 있는데 각 회사에 따라 조성비율은 차이가 있으나 일반적으로 주성분으로 퍼라이트(perlite)가 널리 쓰이고 있다. 퍼라이트는 진주암을 급격히 가열하여 공극을 많게 한 경석으로 통기성이 좋아 토양 공극을 증가시키는 토양 개량제로도 사용된다. 퍼라이트를 가열하여 온도가 850 내지 900℃에 이르게 되면 내부의 수분이 빠져나가며 본래 체적의 7 내지 16배로 확장이 되면서 밀도가 낮아지게 된다. 퍼라이트는 밀도가 낮고 가격도 비교적 낮아서 인공토양으로 이상적이기는 하나 염기치환용량은 거의 없어서 보비력이 없기 때문에 다른 성분들과 조합하여 사용된다. 조합이 되어 사용되는 성분들에는 수태종류가 지하수위가 높아져 혐기상태로 퇴적된 유기물인 피트모스, 열대지방 야자수의 섬유물질로 셀룰로오스와 리그닌의 함량이 높은 코코피트, 흑운모의 변질작용에 의해 생성되는 질석, 장석류의 미세한 다공 광물질인 제오라이트, 규조류의 유해가 호수나 바다에 가라앉아 형성된 회백색의 퇴적물인 규조토 등이 있으나 본 발명에서 인공토양의 배합비율이나 조성비율 등은 문제가 되지 않는다. 따라서 본 발명은 시판되고 있는 다양한 인공토양을 사용하여 식물 생장에 적합한 식생기반의 제공이 가능하다. 또한 인공토양에 수태를 포함시키면 수분을 공급받은 수태가 자라기 시작하여 빠른 시간 내에 식생기반체를 녹색으로 변화시킬 수 있는데 수태는 그 포자가 생명력이 강하기 때문에 가열 처리 후에도 살아남아 다시 생장을 할 수 있다. 인공토양에 수태는 중량비로 10 내지 90%가 포함될 수 있는데, 10% 미만에서는 수태에 의해 식생기반체가 빨리 녹색으로 변하는 효과가 미약해질 수 있고 90%를 넘어가면 인공토양 내에서 공급되는 영양성분의 양이 적어서 식물의 생장이 저해될 수 있고 식생기반 체로 성형에 어려움이 있을 수 있다. 이외에도 토양 보습제인 테라코템을 인공토양에 중량비로 1 내지 20%를 첨가하여 줄 수도 있는데 테라코템은 자신 무게의 최대 200배까지 수분을 흡수할 수 있어서 인공토양 내의 수분 보유률을 증가시켜 건물 옥상이나 방음벽 같은 환경에서 식물의 생장에 도움을 줄 수 있다.

일반적인 식생매트는 인공토양에 접착제를 혼합하여 인공토양 입자들 간에 결합력을 주고 이에 압력을 가하여 성형함으로써 제작된다. 최근에는 접착제를 사용하지 않고 천연물질로 된 네트를 사용하여 외측을 감싸서 식생매트를 제작하려는 시도가 있는데 가장 주목을 받는 천연물질 중 하나가 코코스야자의 과실에서 채취한 섬유소인 코이어(coir)이다. 코이어는 강도가 그리 크지는 않지만 비교적 탄력성(彈力性)이 있고 가벼우며 물, 특히 바닷물에서 잘 썩지 않기는 하나 강도나 내후성 등에 대한 천연섬유로서의 한계가 있고 네트를 사용하는 방법은 제작 공정이 복잡해질 수 있고 식재시 구멍을 인위적으로 내어 식물을 심기 때문에 그 구멍으로 인공토양이 흘러내리게 되어 식생기반체로서의 역할에 문제가 발생하기에 본 발명에서는 합성섬유를 사용하여 식생기반체 내의 인공토양 입자들 간에 직접 결합력을 부여한다. 즉 본 발명에서는 접착제 대신 폴리에스테르 단섬유를 사용하여 인공토양에 결합력을 준다. 폴리에스테르섬유는 분자 중에 에스테르기를 갖는 고분자화합물을 원료로 하는 섬유를 총칭하는데 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 녹여서 방사하여 제조된다. 폴리에스테르섬유는 다양한 장점을 갖는데 강도가 높아서 특히 결절강도 , 마찰강도가 우수하고, 구김이 생기지 않으며 건조가 빠르고 약품이나 벌레가 침해하지 않는다. 또 하나의 큰 특징은 열에 강하다는 것으로 일반적으로 합성섬유는 열에 약하지만 폴리에스테르는 그 중에서 가장 열에 강해서 녹는점이 약 270℃ 정도이다. 폴리에스테르 섬유는 성능이나 효과에 변화를 주는 개량, 개질에 많은 노력이 이루어지고 있는데 그 중 하나가 저융점 폴리에스테르(low melting polyester, LMP)이다. 저융점 폴리에스테르는 녹는점이 70 내지 150℃로 낮은 온도에서도 접착제 없이 서로 녹여 붙일 수 있는 폴리에스테르로 매트리스, 자동차 내장재, 건축자재 등에 사용되고 있다. 본 발명에서는 폴리에스테르섬유를 저융점 폴리에스테르섬유로 코팅한 것을 접착제 대신 사용하는데 저융점 폴리에스테르섬유가 녹으면서 인공토양 입자들 간에 직접적인 결합력을 제공할 뿐만 아니라 폴리에스테르섬유 사이를 연결해 스펀지형의 그물구조를 형성한다. 즉 저융점 폴리에스테르섬유가 코팅된 폴리에스테르 섬유를 인공토양에 혼합한 다음 70 내지 250℃로 가열하면 저융점 폴리에스테르섬유만이 녹아서 그물모양의 구조를 형성하는 한편 폴리에스테르섬유는 녹지 않고 남아서 그물구조의 골격을 제공하고 이는 식생기반체에 결합력을 증가시키는 역할을 할 뿐만 아니라 식물이 자라며 뿌리를 단단히 고정할 수 있는 구조를 제공하는 역할도 하게 된다. 저융점 폴리에스테르섬유가 녹으면서 형성하는 그물모양의 구조는 접착제의 사용이 없이도 식생기반체에 결합력을 충분히 제공하여 네트로 외측을 싸는 것과 같은 부가적인 구조가 없이도 식생기반체의 형태를 유지할 수 있고 결합력이 강하기 때문에 경사가 급한 경사지나 건물의 수직 외벽, 방음벽과 같은 곳에 수직으로 위치되더라도 형태의 유지가 가능하다. 또한 폴리에스테르섬유의 강도 내지 내후성 등에 의해 형태의 유지가 반영구적으로 지속 된다. 본 발명에서 저융점 폴리에스테르섬유가 코팅된 폴리에스테르섬유는 길이가 2 내지 20㎜인 단섬유(staple fiber)가 사용된다. 단섬유의 길이가 2㎜미만이면 그물구조의 형성이 미약하여 식생기반체에 충분한 결합력을 주기 어렵고, 길이가 20㎜보다 길면 섬유들이 서로 엉키면서 인공토양과 골고루 섞기 지않을 뿐만 아니라 성형 후 그 결속력이 너무 강해서 뿌리의 생장을 저해할 수 있다. 또한 본 발명의 식생기반체는 그 결합력이 강하기 때문에 외부의 충격으로 찢어지거나 변형이 되어도 인공토양의 이탈을 최소로 줄일 수 있다.

본 발명에서 인공토양 100 중량부가 저융점 폴리에스테르 단섬유가 코팅된 폴리에스테르 단섬유 4 내지 30 중량부와 혼합된다. 폴리에스테르 단섬유가 4 중량부 미만으로 혼합되면 식생기반체에 충분한 결합력을 줄 수가 없고, 폴리에스테르 단섬유가 30 중량부를 초과하면 폴리에스테르 단섬유가 서로 엉킬 수 있으며, 결합력이 너무 강하고 인공토양의 비율이 낮아져서 식물의 생장에 바람직하지 않다. 인공토양과 저융점 폴리에스테르 단섬유가 코팅된 폴리에스테르 단섬유의 혼합은 당업자에게 공지된 다양한 믹서가 사용될 수 있지만 본 발명에서는 회전력을 이용하여 혼합하는 것이 바람직하다. 본 발명의 저융점 폴리에스테르 단섬유가 코팅된 폴리에스테르 단섬유는 각 가닥이 서로 꼬인 상태로 존재하는데 이들을 각각 풀어주기 위하여는 회전을 시키며 인공토양과 혼합하여 주는 것이 바람직하다. 회전은 1,000 내지 6,000rpm으로 이루어지는 것이 바람직한데 1,000rpm 미만에서는 각 가닥이 풀어지는 것이 미약하고 인공토양과의 혼합이 잘 이루어지지 않으며, 6,000rpm을 초과하게 되면 회전력이 너무 강하여 폴리에스테르 단섬유가 서로 뭉치게 되고 인공토양의 물리적 변형이 일어나 너무 작은 알갱이가 되어 토양 공극이 불량해질 수 있다.

인공토양과 저융점 폴리에스테르 단섬유가 코팅된 폴리에스테르 단섬유를 혼합한 다음에는 이 조성물을 가열하여 저융점 폴리에스테르 단섬유를 녹임으로써 스펀지형 그물구조를 형성하게 한다. 가열온도는 70 내지 250℃가 바람직한데, 가열온도가 70℃ 미만이면 저융점 폴리에스테르 단섬유가 녹지 않게 되고 가열온도가 250℃를 초과하게 되면 저융점 폴리에스테르 단섬유 뿐만 아니라 폴리에스테르 단섬유까지 녹게 될 수 있다. 가열은 당업자에게 공지된 다양한 방법이 사용될 수 있으나, 본 발명에서는 스팀에 의한 가열이 바람직하다. 스팀을 이용하여 가열하게 되면 원하는 온도까지 짧은 시간 내에 도달할 수 있고 혼합된 조성물에 짧은 시간 내에 열 전달이 원활하게 일어나 저융점 폴리에스테르 단섬유가 녹으며 생기는 스펀지형 그물구조가 조성물 전체에 걸쳐 균일하게 형성이 된다. 스팀에 의한 가열은 2 내지 7㎏/㎠의 스팀 압력에 의하여 이루어지는 것이 바람직한데, 압력이 2㎏/㎠ 미만이면 혼합된 조성물에 열전달이 충분히 이루어지지 않게 되고, 압력이 7㎏/㎠을 초과하면 그 압력에 의하여 식물생장에 적절한 공극을 잃게 되며 조성물의 성분비가 파괴될 수도 있다. 본 발명에서 스팀의 사용시간은 10 내지 600초가 바람직한데, 스팀 사용시간이 10초 미만이면 충분한 열을 줄 수가 없고, 600초를 초과하면 시간당 생산량이 떨어져서 생산단가가 높아질 수 있다.

혼합된 조성물의 성형은 가열단계와 동시에 이루어지는데, 일정한 모양을 갖는 성형 틀 내에 조성물을 넣고 가열을 하면서 일정 압력을 가함으로써 이루어진다. 본 발명의 식생기반체는 가공성이 좋기 때문에 성형이 되는 식생기반체의 모양 이나 크기는 틀을 변화시켜 다양하게 제작이 가능하다. 따라서 식생기반체는 일반적으로 널리 사용되는 바둑판 모양의 매트 형태로 성형이 가능할 뿐만 아니라 블럭의 형태 또는 동물의 형상 등 형틀의 모양에 따라 매우 다양한 형태의 식생기반체가 제공될 수 있다. 또한 식생기반체의 성형시 미리 식물을 심을 수 있는 구멍을 형성하면 식재 작업이 쉽고 간편하게 될 수도 있다.

본 발명에서는 저융점 폴리에스테르 단섬유가 녹으며 생기는 스펀지형 그물구조에 의한 강한 결합력 때문에 1 내지 5㎏/㎠의 비교적 낮은 압력으로도 성형이 가능하다. 성형 압력이 1㎏/㎠ 미만이면 원하는 형태를 얻기 위한 충분한 압력이 얻어질 수 없고, 성형 압력이 5㎏/㎠을 초과하면 식생기반체 내의 공극비율이 낮아져서 식물의 생장에 바람직하지 않다.

성형이 끝난 식생기반체를 자연건조하면 식생기반체의 제작이 완성되는데, 상온에서 건조를 하거나 제작시간을 단축하기 위하여 저온에서 건조를 할 수도 있다.

본 발명은 식생기반체를 제작하며 접착제가 아닌 저융점 폴리에스테르 단섬유가 녹으면서 형성되는 스펀지형 그물구조에 의해 강한 결합력을 부여하므로 접착제 성분에 의한 식물 생장 저해와 같은 문제가 없고, 네트와 같은 부가적인 구조가 없이도 수직으로 설치하여도 형태의 유지가 가능하며 외부의 충격으로 찢어지거나 변형이 되어도 인공토양의 이탈을 최소로 줄일 수 있다. 또한 폴리에스테르 섬유의 강한 특성 때문에 수명이 반영구적이고, 낮은 압력으로도 성형이 가능하여 식생기 반체 내에 식물 생장에 적절한 공극의 형성이 가능하며 성형시 미리 식물을 심을 수 있는 구멍을 형성하면 식재 작업이 쉽고 간편하게 될 수 있다.

이외에, 건물의 옥상이나 벽면 등에 시공할 경우 식물의 단열 효과에 의해 건물의 냉,난방 비용 절감 효과를 얻을 수 있고 도시에 녹지를 공급하여 대기를 정화하고 열섬현상을 예방할 수도 있다.

이하에서 본 발명을 실시예에 의해서 상세히 설명한다. 다만 실시예는 발명을 예시하기 위한 것으로 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

[ 실시예 1] 인공토양 및 폴리에스테르 단섬유의 준비

인공토양은 (주)서울바이오에서 구입한 바로커상토를 사용하였다. 폴리에스테르 단섬유는 폴리에스테르섬유를 저융점 폴리에스테르섬유로 코팅을 한 다음 6㎜로 절단한 것을 사용하였다.

[ 실시예 2] 인공토양 및 폴리에스테르 단섬유의 혼합

준비된 인공토양과 저융점 폴리에스테르 단섬유로 코팅된 폴리에스테르 단섬유를 회전형 혼합기에 넣고 4,600rpm으로 회전시켜서 혼합을 하였다. 회전력을 주면 서로 꼬여 있던 저융점 폴리에스테르 단섬유가 코팅된 폴리에스테르 단섬유가 풀어지면서 인공토양과의 혼합이 잘 이루어지는 것을 확인할 수 있었다.

[ 실시예 3] 혼합된 조성물의 가열 및 성형

회전력에 의하여 인공토양과 저융점 폴리에스테르 단섬유로 코팅된 폴리에스테르 단섬유가 혼합된 조성물을 성형 형틀 안에 적재한 다음 스팀을 이용하여 가열 하였다. 스팀기에서 180℃의 스팀을 3㎏/㎠의 압력으로 300초간 분사하여 가열하였다. 스팀에 의한 가열을 함과 동시에 조성물에 압력을 가하여 성형을 하였는데 성형에 사용된 압력은 3㎏/㎠이였다.

[ 실시예 4] 가열 성형된 조성물의 건조

성형이 끝나면 식생기반체를 형틀에서 꺼낸 다음 상온에서 자연건조 하였다.

도 1a는 본 발명의 식생기반체를 식물을 식재할 수 있는 구멍을 갖는 매트 형태로 성형한 일 실시예를 나타내는 도면이고 도 1b는 본 발명의 식생기반체를 수태를 포함하는 인공토양으로 매트형태로 성형한 일 실시예를 나타내는 도면이다.

도 2a는 본 발명의 식생기반체를 동물의 형상으로 성형한 일 실시예를 나타내는 도면이고 도 2b는 본 발명의 식생기반체를 수태를 포함하는 인공토양을 사용하여 동물의 형상으로 성형한 일 실시예를 나타내는 도면이다.

도 3는 본 발명에서 사용되는 저융점 폴리에스테르 단섬유가 코팅된 폴리에스테르 단섬유의 확대도이다.

도 4은 본 발명에서 형성되는 폴리에스테르 단섬유와 인공토양 입자 간의 스펀지형 그물구조를 나타내는 확대도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 >

10 ... 폴리에스테르 단섬유

11 ... 저융점 폴리에스테르 단섬유 코팅

12 ... 저융점 폴리에스테르 단섬유가 녹아서 형성된 구조

13 ... 인공토양 입자

Claims (9)

1. 인공토양 100 중량부 및 녹는점이 70℃ 내지 150℃인 저융점 폴리에스테르 단섬유(staple fiber)로 코팅된 폴리에스테르 단섬유 4 내지 30 중량부를 포함하는 식생기반체.
2. 제1항에 있어서,

   상기 인공토양은 10 내지 90 중량부의 수태를 포함하는 것을 특징으로 하는 식생기반체.
3. 제1항에 있어서,

   상기 저융점 폴리에스테르 단섬유로 코팅된 폴리에스테르 단섬유는 길이가 2 내지 20㎜인 것을 특징으로 하는 식생기반체.
4. 삭제
5. 인공토양 100 중량부 및 녹는점이 70℃ 내지 150℃인 저융점 폴리에스테르 단섬유(staple fiber)로 코팅된 폴리에스테르 단섬유 4 내지 30 중량부를 준비하는 단계;

   상기 인공토양 및 상기 저융점 폴리에스테르 단섬유로 코팅된 폴리에스테르 단섬유를 혼합하는 단계;

   상기 혼합된 조성물을 성형 형틀에 적재하는 단계;

   상기 적재된 조성물을 70℃내지 250℃의 온도로 가열 성형하는 단계; 및

   상기 성형된 조성물을 건조하는 단계를 포함하는 식생기반체의 생산방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 혼합하는 단계는 1,000 내지 6,000rpm의 회전력을 이용하는 것을 특징으로 하는 생산방법.
7. 제5항에 있어서,

   상기 가열하는 단계는 스팀에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 생산방법.
8. 삭제
9. 제7항에 있어서,

   상기 스팀에 의한 가열은 10 내지 600초 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 생산방법.

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