KR100847949B1 - 펄프몰드 종이화분 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 펄프몰드 종이화분에 있어서, 특히 환경오염 및 환경 호르몬 발생의 주원인인 플라스틱 재질로 제작되어 유통되는 육모 식재용은 물론 화훼농장 및 기타 관상용 화훼 식재용으로 사용되어지는 플라스틱 재질의 화분을 펄프몰드 기술을 이용하여 생분해 효과가 탁월한 펄프 재질로 대체하여 화분을 제조하는 방법에 관한 것으로,

갈대를 일정길이로 절단하고 깨끗이 세척하여 1 - 2시간 물에 침지시키는 단계와; 유연하게된 섬유소를 알카리액에 침지시켜 효율적으로 해리시키는 단계와; 섬유질로 풀어진 원료펄퍼를 임시저장 탱크를 거쳐 혼합탱크로 이송하고 상기 혼합탱크에 첨가물을 투입하여 원료펄프에 첨가물이 포함된 혼합액이 잘 교반되도록 감속모터를 이용하여 서서히 교반하는 단계와; 혼합액을 성형하고 건조하여 완제품을 만드는 단계로 이루어지며; 상기 혼합액은 펄프지료액 87 - 90중량%, 바이오세라믹 분말 5 - 8중량%, 밀납으로 만들어진 천연방수제 2 - 5중량%를 이루어지는 것이 특징이다.

펄프, 몰드, 종이, 화분

Description

펄프몰드 종이화분 제조방법{A Paper Flowerpot Manufacturing Method}

도 1은 본 발명을 통해 제작되는 종이화분 및 받침대 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10: 종이화분

20: 받침판

본 발명은 펄프몰드 종이화분에 관한 것으로, 특히 환경오염 및 환경 호르몬 발생의 주원인인 플라스틱 재질로 제작되어 유통되는 육모 식재용은 물론 화훼농장 및 기타 관상용 화훼 식재용으로 사용되어지는 플라스틱 재질의 화분을 펄프몰드 기술을 이용하여 생분해 효과가 탁월한 펄프 재질로 대체하여 화분을 제조하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 육모 식재용 화분은 플라스틱 재질로 제작되어 사용하고 있으나, 이는 소각시 발생되는 환경 호르몬 영향 및 오랜시간이 지나도 분해되지 않아 토양오염에 심각한 문제점으로 대두되고 있어 국내는 물론 국제적으로 사용이 제한되고 있는 실정이다.

즉, 합성수지제로 제작되는 화분은 제조과정중 화학약품의 사용으로 발암의 원인이 되는 다이옥신과 같은 유해물질이 검출되는 등 그 위험성이 종종 문제되어 왔을뿐만 아니라 일단 사용후 버렸을때 썩지 아니하여 공해의 원인이 되었고, 또한 화재가 일어났을때 독가스를 배출하여 질식사의 원인으로 작용하였다.

또한, 이를 보완하기 위하여 종이재질로 만들어지는 육모상자 역시 수분이 침투되어지면 장시간 식재되어지는 식물을 보호하지 못한다는 단점으로 크게 각광받지 못하는 상황이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결코자 하는 것으로, 본 발명은 바이오세라믹을 첨가하여 항균작용으로 식재된 식물의 발달을 증대함은 물론 용도를 다한 제품을 폐기시에 별도의 공정을 거치지 않고 토양속에서 자연분해될 수 있는 펄프재질을 사용하여 환경 및 토양의 오염을 방지하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,

본 발명은 갈대를 수침하여 가공한 펄프로 화분을 제조하는 방법에 있어서,

갈대를 일정길이로 절단하고 깨끗이 세척하여 1 - 2시간 물에 침지시키는 단계와; 유연하게된 섬유소를 알카리액에 침지시켜 효율적으로 해리시키는 단계와; 섬유질로 풀어진 원료펄퍼를 임시저장 탱크를 거쳐 혼합탱크로 이송하고 상기 혼합탱크에 첨가물을 투입하여 원료펄프에 첨가물이 포함된 혼합액이 잘 교반되도록 감 속모터를 이용하여 서서히 교반하는 단계와; 혼합액을 성형하고 건조하여 완제품을 만드는 단계로 이루어지며; 상기 혼합액은 펄프지료액 87 - 90중량%, 바이오세라믹 분말 5 - 8중량%, 밀납으로 만들어진 천연방수제 2 - 5중량%를 이루어지는 것이 특징이다.

또한, 상기 천연 방수제는, 천연밀납을 93중량% 투입후 30분간 60도 온도에서 서서히 용해하는 단계와; 파라핀 2중량%, 수용성 에폭시 1중량%, 에틸알콜 4중량%를 차례로 투입후 60도 내지 80도에서 4시간 동안 서서히 가열하여 천연밀납과 기타 첨가물이 완전히 용해되어 우유빛 색깔로 변색되는 단계와; 걸죽한 점도를 유지하게 되면 상온에서 10시간 동안 서서히 교반하면서 냉각하는 단계로 이루어짐이 특징이다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명을 통해 제작되는 종이화분 및 받침대 구성도이다.

이하에서 본 발명의 동작을 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 원료가 흔하고 수분침투 방지성능이 있는 갈대를 펄프화하고 이를 성형하여 화분(10)과 컵받침(20)을 제작토록 한다.

즉, 상기 갈대는 닥나무등 고가로 수입되는 종이원료에 비하여 흔하게 구할 수 있는 원료로서 섬유길이가 1.2 - 1.7mm로서 활엽수 섬유와 비슷하고, 섬유의 지름은 10 - 20um 로서 길이와 폭과의 비는 침엽수와 같은 정도로서 탄력과 강도가 크고 섬유의 물성이 제품화하였을때 물이 잘 통과되지 않는 수분침투방지기능이 있으므로 물성면에서 화분으로 사용하기에 매우 적합하다.

또한, 상기 갈대는 줄기가 강하여 부러지기 쉬우므로 일정길이로 절단하고 깨끗이 세척하여 1 - 2시간 물에 침지시키면 갈대의 미세한 세공으로 물이 침투하여 표피의 각질이 부드러워지고, 이렇게 유연하게된 섬유소를 알카리액에 침지시켜 효율적으로 해리시킨다.

그리고, 섬유질로 풀어진 원료펄퍼를 임시저장 탱크를 거쳐 혼합탱크로 이송하고 상기 혼합탱크에 첨가물을 투입하여 원료펄프와 첨가물이 잘 교반되도록 감속모터를 이용하여 서서히 교반한다.

상기 혼합탱크에 펄프지료액 87 - 90중량%, 바이오세라믹 분말 5 - 8중량%, 밀납으로 만들어진 천연방수제 2 - 5중량%를 40분동안 혼합탱크에서 혼합하는바, 바람직한 혼합비율은 입도분포가 균일하게 처리하여 펄프섬유와 완벽한 혼합이 가 능할 수 있도록 처리된(0.1 - 1.7미크론) 바이오세라믹(알루미나) 분말 6중량%, 열탕용해로 제랍과정을 마친 밀납을 주성분으로 제조된 천연 방수제 4중량%와 펄프 지료액 90중량%이다.

즉, 갈대 펄프재료를 섬유질로 풀어주는 펄퍼 공정후 별도의 공정을 추가하여 혼합탱크로 이송된 펄프지료액 87 - 90중량%와 바이오세라믹 분말 5 - 8중량% 및, 천연방수제등의 첨가제를 포함한 혼합지료액을 저장하는 탱크에 40분 동안 교반하고, 이어 히터를 이용하여 온도 22 - 27도를 유지하여 1시간 정도의 숙성과정을 거치며, 이때 펄프의 섬유질과 첨가물이 강하게 결속되어 섬유질 표면에 첨가물이 증착된 펄프지료액을 완성한다.

또한, 교반 도중 첨가제의 중량으로 인하여 첨가물이 침적되어 펄프 섬유와 결속되지 않는 경우가 발생하므로 교반을 통해 이를 해결한다.

그리고, 갈대 펄프는 점성이 높고 탄력적이며 결속력이 강하므로 첨가제의 분말이 잘 포섭되어 혼합후 사용시까지 펄프와 첨가물이 이탈되지 않는 특징이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 펄프 섬유의 특징을 이용하여 펄프지료액과 첨가물의 혼합을 이끌어 낼 수 있었다.

또한, 천연방수제의 제조시 첨가제의 원할한 효과를 위하여 중탕탱크를 사용하여 제조하였으며, 우선 천연밀납을 93중량% 투입후 30분간 60도 온도에서 서서히 용해한후, 파라핀 2중량%, 수용성 에폭시 1중량%, 에틸알콜 4중량%를 차례로 투입후 60도 내지 80도에서 4시간 동안 서서히 가열하여 천연밀납과 기타 첨가물이 완 전히 용해되어 우유빛 색깔로 변하고, 걸죽한 점도를 유지하게 되면 상온에서 10시간 동안 서서히 교반하면서 냉각하여 천연방수제를 완성하여 수분의 침투를 방지토록 한다.

그리고, 상기의 과정을 통하여 천연방수제가 포함된 갈대 펄프 지료액이 완성되면 기계 성형 탱크에 지료액을 투입후 외부에서 제공된 진공압에 의하여 제품을 성형한다.

그리고, 본 발명은 화분의 받침이 없어 식물에 물을 주었을 경우 밑면의 배수구를 통하여 흘러나오는 물을 처리하지 못해 주위 환경을 더럽히거나 흘러내린 물이 바닥이나 장식대를 오염시키는 것을 방지하기 위해 깨끗하고 효과적으로 관리하기 위하여 화분의 밑부분을 0.5밀리미터 깊이와 5밀리미터 넓이로 단을 형성하고 그 부위에 화분받침을 조립할 수 있도록 하여 안정성을 확보하였으며, 외부로 물이 흐르지 않토록 별도의 여유공간을 확보하여 안심하고 화분에 물을 줄 수 있도록 하는 특징과 함께, 씨를 뿌린후 발아전까지 화분받침을 화분의 뚜껑으로 사용하여 화분의 흙이나 씨앗이 외부로 흘러내리지 않토록 화분 윗면과 조립이 가능하게 만들어져 있다.

즉, 식물이 성장함에 있어 필수적인 수분을 공급함에 있어, 화분 밑부분에 생성된 배수홀로 흘러나오는 소량의 배수가 장식대 및 화분이 놓여져 있는 장소에 물이 흐르는 것을 방지하고 화분의 안정성을 확보하는 기능으로 화분과 밀착 결합하여 사용하는 화분받침을 부착함으로서 물흘림을 방지하고 화분에 씨를 식재하고 발아전까지 화분의 외부충격이 가해져 흙이 쏟아지는 것을 방지할 목적으로 뚜껑으 로 사용하는 컵받침을 제조하여 활용토록 한다.

(원적외선 방사율 시험자료)

첨가물과 펄프지료액의 중량비	파장	원적외선 방사율	원적외선 방출 에너지량 W/m2 : 도
바이오세라믹분말 4% 천연방수제 3% 펄프지료액 93%	5 - 20um	0.695	10
바이오세라믹분말 5% 천연방수제 3% 펄프지료액 92%	5 - 20um	0.754	10
바이오세라믹분말 6% 천연방수제 3% 펄프지료액 91%	5 - 20um	0.742	10

(본원발명에 적용된 밀납의 물리화학적 특성)

물리적 상태	고체
냄새	매우 약한 냄새
끓는점	해당안됨
증기압	해당안됨
비중(물 = 1)	0.959 - 0.975at 15C
수소이온지수	해당안됨
취기한계	없음
점도	1470oSt at 98.9C
색상	흰색에서 노란색까지
맛	이상한 맛
녹는점	62 - 65도
증기밀도	해당안됨
물 용해도	불용성
휘발성	해당안됨
증발율	해당안됨
물/옥탄올 분배계수	없음
용매 가용성	클로로폼, 벤젠, 에테르, 이황화탄소 기름
약 용해성	알코올

(펄프 몰드로 제작한 일반 화분과 방수 처리된 화분의 수분 저항 테스트)

	일반종이화분	본원발명의 방수처리 종이화분
30초	반응없음	반응없음
1분 00초	수분에 의한 제품의 눅눅함 발생, 물의 투습은 없음	반응없음
3분 00초	제품의 물이 스며들기 시작함	반응없음
5분 00초	제품을 살짝 긁으면 찢어짐이 발생 물의 투습이 생김	수분에 의한 제품의 눅눅함 발생, 물의 투습은 없음
10분 00초 - 30일	실험종료	물의 투습없음

실험방법: 두개의 펄프몰드로 제작한 화분(일반화분, 방수처리된 화분)에 상온(20도)의 물을 체운후, 상온(20도)의 상태에서 투습 여부를 관찰함.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하여 제조된 종이화분은 식물의 성장에 도움을 주는 것은 물론 바이오세라믹에서 방사되는 원적외선의 항균작용으로 인하여 병해충이 강할 뿐만 아니라, 사용후 폐기시에도 토양속에서 자연분해되어 환경오염을 방지하는 효과가 있다.

비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위내에 속하는 그러한 수정 및 변형을 포함할 것이라고 여겨진다.

Claims (2)

1. 갈대를 수침하여 가공한 펄프로 화분을 제조하는 방법에 있어서,

   갈대를 일정길이로 절단하고 깨끗이 세척하여 1 - 2시간 물에 침지시키는 단계와;

   유연하게된 섬유소를 알카리액에 침지시켜 효율적으로 해리시키는 단계와;

   섬유질로 풀어진 원료펄퍼를 임시저장 탱크를 거쳐 혼합탱크로 이송하고 상기 혼합탱크의 펄프지료액에 첨가물인 바이오세라믹 분말과 천연방수제를 투입하여 잘 교반되도록 감속모터를 이용하여 서서히 교반하는 단계와;

   상기 펄프지료액과 첨가물이 교반된 것을 성형하고 건조하여 완제품을 만드는 단계로 이루어지며;

   상기 펄프지료액은 87 - 90중량%, 바이오세라믹 분말은 5 - 8중량%, 밀납으로 만들어진 천연방수제는 2 - 5중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 펄프몰드 종이화분 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 천연 방수제는,

   천연밀납을 93중량% 투입후 30분간 60도 온도에서 서서히 용해하는 단계와;

   파라핀 2중량%, 수용성 에폭시 1중량%, 에틸알콜 4중량%를 차례로 투입후 60도 내지 80도에서 4시간 동안 서서히 가열하여 천연밀납과 기타 첨가물이 완전히 용해되어 우유빛 색깔로 변색되는 단계와;

   걸죽한 점도를 유지하게 되면 상온에서 10시간 동안 서서히 교반하면서 냉각하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 펄프몰드 종이화분 제조방법.

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