KR101258808B1

KR101258808B1 - 가축분만용 바닥재의 제조방법

Info

Publication number: KR101258808B1
Application number: KR1020130005614A
Authority: KR
Inventors: 정웅재
Original assignee: 정웅재
Priority date: 2013-01-18
Filing date: 2013-01-18
Publication date: 2013-04-26

Abstract

본 발명은 가축 분만 시 분만 중의 가축과 생후 초기의 가축에게 쾌적한 축사환경을 제공하여 건강한 발육상태를 가능하게 하는 가축분만용 바닥재의 제조방법에 관한 것으로서, 보루지합지로 조성되는 바닥재판지의 일면에 황토액을 20 내지 50 ㎛의 두께로 황토코팅층을 형성하는 황토코팅단계(S10);와, 황토액으로 코팅된 바닥재판지의 일면에 점착액 15 내지 25 중량%, 키토산 20 내지 40 중량%, 게르마늄 15 내지 30 중량%, 토르말린 10 내지 20 중량% 및 염화칼슘 10 내지 15 중량%로 조성되는 기능성코팅조성물 100 중량부에 정제수 100 중량부를 혼합한 기능성코팅액을 도포하는 기능성코팅단계(S20);와, 기능성코팅액으로 코팅된 바닥재판지를 150 ℃의 열기와 원적외선이 동시에 발산되는 건조박스에 통과시켜 코팅층의 수분함유율을 5 % 이내로 조절하는 건조살균단계(S30);와, 건조된 바닥재판지를 수직 상ㆍ하 방향으로 평행배치되는 한 쌍의 압착롤러로 유도하여 바닥재판지의 두께를 압착하는 압착단계(S40);와, 상기 압착된 바닥재판지를 바닥재판지의 상ㆍ하면에 각각 0.5 mm의 엠보싱을 형성하는 엠보싱형성단계(S50);로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

가축분만용 바닥재의 제조방법{The manufacturing method of a mattress for livestock}

본 발명은 축사의 바닥에 전개되어 가축에게 위생적이고 쾌적한 환경을 제공하는 바닥재의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 보루지 등으로 조성되는 바닥재의 상ㆍ하면이 요철성형 됨으로써 가축의 보행 시 미끄러지는 현상을 방지하고, 바닥재의 일면에 황토, 점착액, 게르마늄, 키토산, 토르 말린 및 염화칼슘으로 구성되는 코팅층이 증착되어 보온기능과 수분흡수기능 및 항균기능이 발생됨으로써 분만중인 가축 어미와 생후 초기의 가축에게 자칫 발생하기 쉬운 각종 바이러스에 의한 감염 및 체온의 저하 등을 방지함으로써 가축의 발육과 성장을 증진시킬 수 있는 가축분만용 바닥재의 제조방법에 관한 것이다.

가축 사육에 있어서 가축의 사료 및 각종 예방접종 및 정기검진뿐만 아니라 축사내부의 환경을 적절한 기준 범위 내에서 일정하게 유지시키는 것이 그 무엇보다 중요하다. 특히 축사 내부의 환경은 온도, 습도, 풍속 등의 외부적 환경요인과 가축으로부터 발생하는 열, 수분, 배설물 및 기타 유해가스 등의 내부적 환경요인에 의해 영향을 받게 된다. 이러한 제반 환경요인은 축사구조 및 형태 등의 물리적인 요인과 관련되어 축사 내의 환경을 시시각각으로 변화시키고, 이에 따라 가축의 성장을 저해하거나 때에 따라서는 폐사와 같은 치명적인 결과를 초래할 수도 있다. 특히, 겨울철에는 열손실을 방지하기 위하여 외부와의 차단을 시도함으로써 축사 내부의 환기가 원활하게 이루어지지 않아 세균 및 바이러스 등의 전염에 따른 확산 속도가 빨라져 심각한 사태가 연출되기도 한다. 따라서 이러한 문제점을 방지하기 위해 축사 내부환경을 구성하는 바닥재에 각종 기능성을 부여한 특허들이 개시되고 있는 실정이다.

축사용 바닥재에 바닥재의 항균성을 강화하기 위하여 각종 무기계 항균제(은, 구리, 아연계열 등)를 첨가하여 바닥재의 항균 기능성을 높인 코팅층이 구성되거나, 분뇨로부터 발생하는 분뇨가스를 외부로 방출하기 위하여 축사용 바닥재에 가축의 분뇨가 배출될 수 있도록 함몰 형성되는 토출로가 일체 형성되어 효과적인 배설물의 배출이 용이하게 이루어짐으로써 축사 내 환경을 개선하기 위한 바닥재가 개시되고 있다.

하지만, 상기와 같은 구조의 바닥재는 폴리프로필렌과 같은 합성수지조성물 또는 프레임 구조로 형성되어 바닥재의 제작 공정에 있어서 많은 공정과 기계장치가 수반되어야 하는 구조이며, 가축의 신체 표면과 직접 맞닿게 되는 바닥재의 촉감에 있어서 이질감을 형성하므로 분만 중이거나 분만 직후의 가축 어미 또는 출생 직후의 가축에게 안락한 축사 환경을 제공하기에는 다소 무리가 있으므로 가축에 대한 바닥재의 친화도를 개선하는 방안이 요구된다.

이에 본 발명은 상기에 언급된 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 가축에 대한 바닥재의 친화도를 개선하기 위해 바닥재의 프레임 소재를 친환경적인 재료로 구성하되 항균과 보온 및 수분 흡수가 가능한 가축분만용 바닥재의 제조방법을 제공하는 것이 해결하고자 하는 과제이다.

이에 본 발명은 상기에 언급된 과제를 해결하기 위해 하기의 해결 수단을 제공하고자 한다.

본 발명은 코팅층이 형성되는 바닥재의 제조방법에 있어서, 보루지합지로 조성되는 두께 2.5 mm의 바닥재판지를 50 내지 80 ℃로 지속 가온되는 공급롤러를 통해 황토액에 함침되는 코팅롤러와 접촉되게 함으로써 상기 황토액을 바닥재판지의 일면에 20 내지 50 ㎛의 두께로 황토코팅층을 형성하는 황토코팅단계(S10);와, 황토액으로 코팅된 바닥재판지의 일면에 점착액 15 내지 25 중량%, 키토산 20 내지 40 중량%, 게르마늄 15 내지 30 중량%, 토르말린 10 내지 20 중량% 및 염화칼슘 10 내지 15 중량%로 조성되는 기능성코팅조성물 100 중량부에 정제수 100 중량부를 혼합한 기능성코팅액을 도포하되, 기능성코팅액의 온도를 20 내지 30 ℃로 유지하여 10 내지 20 ㎛의 두께로 기능성코팅층을 형성하는 기능성코팅단계(S20);와, 기능성코팅액으로 코팅된 바닥재판지를 전열선과 세라믹판이 내측의 천장면과 좌ㆍ우측면에 배치되어 150 ℃의 열기와 원적외선이 동시에 발산되는 건조박스에 통과시켜 코팅층의 수분함유율을 5 % 이내로 조절하는 건조살균단계(S30);와, 건조된 바닥재판지를 수직 상ㆍ하 방향으로 평행배치되는 한 쌍의 압착롤러로 유도하여 바닥재판지를 2 mm의 두께가 되도록 압착하는 압착단계(S40);와, 상기 압착된 바닥재판지를 외주면 상에 격자배열로 함몰배치되는 다수의 경계홈과 경계홈 사이 공간에 돌출형성되는 다수의 엠보싱돌기가 구비되는 한 쌍의 엠보싱롤러 사이로 진입유도하여 바닥재판지의 상ㆍ하면에 각각 0.5 mm의 엠보싱을 형성하는 엠보싱형성단계(S50);로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 황토액은 300 내지 400 메쉬로 분쇄되는 적황토분말과 정제수를 7 : 3 의 중량비로 교반함으로써 구성되되, 상기 황토액 100 중량부에 대해 탄산칼슘 10 내지 20 중량부를 혼합하여 황토액의 점성을 조절하는 것을 특징으로 한다.

상기 기능성코팅단계(S20)와 건조살균단계(S30) 사이에 코팅된 바닥재판지를 100 ℃ 로 예열되는 컨베이어벨트에 통과시키되, 상기 컨베이어벨트에 1000 내지 2000 MHz의 극초단파를 공급하여 황토코팅층과 기능성코팅층을 바닥재판지의 표면에 흡착시키는 고착화단계(S25);가 포함되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 다수의 보루지가 적층되는 보루지합지로 바닥재판지를 형성함으로써 바닥재의 설치와 폐기가 용이하며, 바닥재의 상ㆍ하면에 엠보싱이 형성되어 바닥재의 표면에 마찰력을 제공함으로써 분만 중인 가축 어미 또는 생후 초기의 가축이 미끄러져 넘어지는 것을 방지하는 효과가 있다. 또한, 요철이 형성되는 바닥재에 코팅되는 토르말린에 의해 가축의 피부염 발병을 방지하고 바닥재에 코팅되는 게르마늄에 의해 항균기능이 활성화되며 키토산에 의해 보온효과 및 수분흡수능력이 증대되는 효과가 있다. 한편, 황토액을 코팅하는 과정에서 황토액의 점성을 조절하기 위해 탄산칼슘을 사용함으로써 균일한 코팅층을 용이하게 형성할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 가축분만용 바닥재의 제조방법을 나타낸 플로우차트.

본 발명의 기술에 앞서, 본 실시 예는 본 발명의 구성 요소와 각 요소의 기능에 대한 이해를 돕기 위해 제공된 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니며, 본 발명은 본 원에 기재된 청구범위에 의해서만 한정되는 것임을 명확히 한다.

본 발명은 축사의 바닥에 전개되는 바닥재의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 가축분만 시 분만중인 가축 어미와 분만 후 탄생하는 생후 초기의 새끼가축의 생활환경을 쾌적하게 조성하고 건강상태를 양호하게 유지할 수 있는 가축분만용 바닥재의 제조방법을 제공한다.

이제, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대해 파악하고자 한다. 도 1은 본 발명에 따른 가축분만용 바닥재의 제조방법을 각 구성단계에 따라 도시한 플로우차트로서, 보루지합지로 조성되는 두께 2.5 mm의 바닥재판지를 50 내지 80 ℃로 지속 가온되는 공급롤러를 통해 황토액에 함침되는 코팅롤러와 접촉되게 함으로써 상기 황토액을 바닥재판지의 일면에 20 내지 50 ㎛의 두께로 황토코팅층을 형성하는 황토코팅단계(S10);와, 황토액이 코팅된 바닥재판지의 일면에 점착액 15 내지 25 중량%, 키토산 20 내지 40 중량%, 게르마늄 15 내지 30 중량%, 토르말린 10 내지 20 중량% 및 염화칼슘 10 내지 15 중량%로 조성되는 기능성코팅조성물 100 중량부에 정제수 100 중량부를 혼합한 기능성코팅액을 도포하되, 기능성코팅액의 온도를 20 내지 30 ℃로 유지하여 10 내지 20 ㎛의 두께로 기능성코팅층을 형성하는 기능성코팅단계(S20);와, 기능성코팅액이 코팅된 바닥재판지를 전열선과 세라믹판이 내측의 천장면과 좌ㆍ우측면에 배치되어 150 ℃의 열기와 원적외선이 동시에 발산되는 건조박스에 통과시켜 코팅조성물의 수분함유율을 5 % 이내로 조절하는 건조살균단계(S30);와, 건조된 바닥재판지를 수직 상ㆍ하 방향으로 평행배치되는 한 쌍의 압착롤러로 유도하여 바닥재판지를 2 mm의 두께가 되도록 압착하는 압착단계(S40);와, 상기 압착된 바닥재판지를 외주면 상에 격자배열로 함몰배치되는 다수의 경계홈과 경계홈 사이 공간에 돌출형성되는 다수의 엠보싱돌기가 구비되는 한 쌍의 엠보싱롤러 사이로 진입유도하여 바닥재판지의 상ㆍ하면에 각각 0.5 mm 의 엠보싱을 형성하는 엠보싱형성단계(S50);로 본 발명이 구성됨을 보여준다.

상기에 기술된 본 발명을 구성하는 각 제조단계에 대해 기술하기에 앞서 본 발명에 따른 가축분만용 바닥재의 기본구조를 형성하는 바닥재판지에 대해 그 특징을 기술하고자 한다. 본 발명에 따른 바닥재판지는 보루지합지로 조성되는 것이 가장 바람직하나 이외에 다양한 판지로도 바닥재판지를 구성할 수 있다.

상기 보루지합지(multiple board)는 통상 1.1 내지 3.5 mm 의 두께로 제작되어 하드커버, 앨범표지, 케이스용 등으로 사용되어 높은 강도로 인한 제품충격완화와 제품외관보호에 용이한 판지구성으로서, 여러 장의 보루지(grey chip board)를 기계적인 힘으로 압착 합지하여 제작된다. 이때, 보루지 1매는 0.4 내지 1.1 mm의 두께를 가지게 되는데 한 장의 보루지를 다수 층으로 적층하여 2.5 mm의 두께로 보루지를 적층하되 보루지 사이에 아교(animal glue)를 적당한 두께로 코팅하여 적층되는 보루지층을 60 내지 70 ℃ 로 지속 예열되는 가압롤러에 통과시켜 바닥재판지를 형성하는 것이 바람직하다. 이때, 가압롤러에 의해 작용하는 가압력은 보루지층의 두께를 0.1 내지 0.3 mm 정도 감소시킬 정도로만 형성되는 것이 바람직하며 그 이상의 가압력으로 보루지층을 압착하게 되면 보루지 자체의 섬유조직이 손상될 소지가 다분하고, 가압력을 너무 약하게 형성하면 보루지층이 하나의 판지 구조로 일체화되기가 곤란하다 할 것이다. 한편, 상기 가압롤러에 부여되는 가온 범위인 60 내지 70 ℃의 온도 범위보다 온도를 높게 설정하면 보루지의 조직이 필요 이상으로 연화되어 보루지의 인장강도가 저하될 우려가 있으며 상기 온도보다 낮게 가압롤러를 가온하게 되면 보루지 사이에 투입되는 아교의 접착력이 보루지 접촉면에 균일하게 전달되기 어렵다. 한편, 보루지 사이에 투입되는 아교 80 중량부에 키토산분말 20 중량부를 별도 첨가함으로써 키토산분말에 의해 보루지 내부층에 보온효과가 발휘되게 구성함으로써 바닥재의 보온 기능을 향상시킬 수도 있다.

이제, 본 발명에 따른 가축분만용 바닥재의 제조방법의 각 제조단계에 대해 상세히 기술하고자 한다.

상기 황토코팅단계(S10)는 보루지지합지로 조성되는 두께 2.5 mm의 바닥재판지에 항균 작용, 습도 조절, 전자파 차단, 중금속 배출 등의 효과를 발휘하여 가축의 피부와 접촉 시 이질감을 최소화하고 친환경성을 높이는 황토액을 코팅하는 구성단계이다. 상기 황토액은 적황토, 백토 등으로 이루어지되, 바람직하게는 적황토를 주재료로 하여 300 내지 400 메쉬로 분쇄하여 정제수와 적절히 혼합하여 액상으로 구성할 수 있다. 이때, 적황토분말과 정제수의 중량비는 7 : 3 으로 구성하여 어느 정도 점성이 유지되게 함으로써 하기에 수반되는 건조살균단계(S30)의 소요시간이 단축될 수 있도록 하는 것이 바람직하다 할 것이다. 또한, 황토액의 점성을 조금 더 증가시키고자 한다면 황토액 100 중량부에 대해 탄산칼슘 10 내지 20 중량부를 혼합함으로써 황토액의 점성을 제조장치 또는 제조현장의 조건에 따라 단계적으로 조절할 수 있다. 상기 탄산칼슘은 원래 황토에 다량으로 함유되는 성분으로서 황토의 점력을 형성하는 주요인자이다. 따라서 탄산칼슘의 양을 적절히 조절하여 황토액의 점성을 원하는 정도로 일정하게 유지함으로써 황토액의 건조시간을 효율적으로 조절할 수 있게 된다 할 것이다.

상기와 같이 조성되는 황토액은 상면이 개방되는 용기에 담겨지고, 황토액에 일부 함침되게 코팅롤러를 용기의 폭 방향으로 축연결하여 코팅롤러의 회전에 의해 코팅액이 코팅롤러의 외주면 상에 균일하게 도포되게 구성한다. 한편, 코팅롤러의 상방에는 바닥재판지를 코팅롤러 쪽으로 유도하는 공급롤러를 평행되게 설치하여 바닥재판지의 일면이 코팅롤러의 외주면과 맞닿을 수 있게 하여 바닥재판지의 일면에 황토액이 코팅되게 구성한다. 또한, 상기 공급롤러에는 50 내지 80 ℃의 온도 범위를 유지하는 가열수단에 의해 적정온도로 가온이 되는 것이 바람직한데, 그 이유는 황토액이 코팅되는 영역의 바닥재판지를 순간적으로 가온하여 황토액이 더욱 염착될 수 있도록 하고 황토액이 열기를 띤 바닥재판지 표면에 도포되는 순간에 바닥재판지의 열기에 의해 예비 건조과정이 진행될 수 있도록 하기 위함이다. 이때, 공급롤러에 제공되는 상기 가온 온도범위보다 온도를 상승시키면 바닥재판지의 조직에 일부 손상이 발생하게 되고 온도를 하강시키면 유의한 수준의 예비 건조효과를 얻을 수 없게 된다 할 것이다. 한편, 이와 같은 황토액의 코팅 두께는 바닥재판지 두께 2.5 mm 대비 20 내지 50 ㎛의 두께로 형성되는 것이 바람직하며 상기 두께보다 두껍게 코팅을 진행하게 되면 하기에 수반되는 엠보싱형성단계(S50)에서 엠보싱 성형 작업에 의해 코팅층의 일부가 소실될 우려가 있고, 상기 두께보다 얇게 코팅하게 되면 황토 성분으로부터 기인하는 효과를 바닥재에서 기대하기 어렵게 된다 할 것이다.

상기 기능성코팅단계(S20)는 황토액으로 코팅된 바닥재판지의 일면에 점착액과 키토산 등으로 이루어지는 기능성코팅액을 도포하는 구성단계이다. 상기 기능성코팅액은 점착액 15 내지 25 중량%, 키토산 20 내지 40 중량%, 게르마늄 15 내지 30 중량%, 토르말린 10 내지 20 중량% 및 염화칼슘 10 내지 15 중량%로 조성되는 기능성코팅조성물 100 중량부에 정제수 100 중량부를 혼합함으로써 조성되는 것이 바람직하다. 상기 점착액은 목재 또는 종이의 접합에 사용되는 아교(animal glue)나 카제인(casein) 또는 대두(soybean)를 이용한 천연접착제 성분으로 구성하는 것이 가축의 성장 발달에 적절하다. 한편, 키토산은 분말형태의 것을 사용하거나 액상의 것을 사용할 수도 있으나 기능성코팅액의 점성을 용이하게 조절하기 위해서는 분말상의 키토산을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 키토산은 보온효과를 발휘하는 성분으로서 히알런산보다 2배 이상의 보온력을 가짐으로써 가축이 체내에 보유하고 있는 열을 외부로 빼앗기지 않도록 도와주며 체내 면역세포인 백혈구를 활성화함과 동시에 흡습도를 향상시켜 분뇨 등의 수분을 흡수하고 인장강도 및 파열강도를 증가시켜 바닥재가 쉽게 손상되지 않도록 하는 역할을 하게 된다. 또한, 상기 게르마늄은 항균활성도가 높고 동물의 성장과 발달에 필수적인 성분으로서 특히 인체에 유입된 산소의 운동량을 활성화시켜 가축의 신진대사에 긍정적인 영향을 제공하게 되며, 성분의 형태는 분말상의 것을 이용하는 것이 바람직하다. 한편, 상기 토르말린은 피부노폐물을 제거하는 기능을 하며 다량의 원적외선 및 음이온을 발산하고 탈취, 항균, 온열 및 항산화 작용을 하는 성분이며, 염화칼슘은 제습제로서 바닥재에 스며들게 되는 분뇨 등의 수분이 포함된 이물질을 흡수하여 쾌적한 축사 환경을 제공하는 구성 요소이다.

이와 같은 기능성코팅조성물을 적절한 회전력으로 교반하여 균등하게 배합한 후에 상기 기능성코팅조성물과 동일한 중량비의 정제수를 혼합하여 액상의 기능성코팅액을 조성하게 된다. 이때, 조성된 기능성코팅액의 용액 온도를 20 내지 30 ℃로 일정하게 유지하여 점착액성분으로 인한 점착력이 저하되지 않도록 하고 기능성코팅액의 점성을 일정하게 유지하도록 구성한다. 이제, 기능성코팅액을 바닥재판지의 일면에 10 내지 20 ㎛의 두께로 코팅하여 바닥재판지의 황토코팅층 위에 기능성코팅층이 증착되도록 본 코팅 과정을 완성하게 된다.

상기 건조살균단계(S30)는 황토코팅층과 기능성코팅층이 순차적으로 증착된 바닥재판지를 건조살균하여 코팅층의 수분을 적정 수준으로 감소시키고 코팅과정에서 유입될 수 있는 각종 세균을 제거하는 구성단계이다. 본 단계를 수행하기 위해 수반되는 가열수단은 전ㆍ후면이 개방되는 박스 형상의 건조박스로 구성되어 내측의 천장면과 좌ㆍ우측면에 전열선과 세라믹판이 격자배열 등으로 배치되는 구성을 가지는 것이 바람직하다 할 것이다. 상기 전열선에서 발생하는 열기의 온도 범위는 150 내지 200 ℃로 이루어질 수 있으나 코팅층과 바닥재판지의 물성 열화를 최소화하기 위하여 150 ℃로 유지하는 것이 적절하다. 또한, 전열선에서 바로 열기가 바닥재판지에 열복사 현상에 의해 전달되게 할 수도 있고, 전열선에 인접되게 별도의 송풍팬이 추가 구성되어 열전달속도를 증가시킬 수도 있다. 이때, 전열선과 세라믹판이 서로 교차되게 격자배열로 구성되거나 전열선과 세라믹판이 일정거리 간극을 두고 이격되게 배치함으로써 전열선에서 발생하는 열기에 의해 세라믹판의 원적외선 방사가 활성화되어 바닥재판지에 건조 작용 및 살균 작용이 동시에 이루어지게 본 단계를 구성할 수 있다. 한편, 상기 건조박스의 후단에는 송풍기능만 구비되는 냉각장치가 별도 구성되어 건조박스를 통한 건조살균과정에 의해 가온된 바닥재판지를 식힐 수도 있다. 그리고 코팅층의 수분함유율이 5 % 이내가 되도록 건조박스에 바닥재판지를 진입유도하는 컨베이어벨트 등의 이송수단의 이송속도를 적절히 증감하여 상기 수분함유율로 코팅층의 건조 과정을 구성하여야 한다.

상기 압착단계(S40)는 엠보싱형성단계(S50) 이전에 코팅층이 도포된 바닥재판지의 구성 결합밀도를 증가시킴으로써 엠보싱 작업에 의해 코팅층이 손상되지 않도록 하기 위한 작업준비단계의 역할을 하게 된다. 본 압착 과정에서 압착이 가해지는 범위는 보루지합지로 조성되는 바닥재판지의 두께인 2.5 mm에서 2 mm 의 두께로 바닥재판지가 압착되도록 구성된다. 본 압착과정에 사용되는 압착롤러에는 별도의 가온과정이 요구되지 않는 것이 바람직하다. 만일 가온과정이 구성되면 바닥재판지의 코팅층에 일부 물리적 변화를 야기할 수 있고, 바닥재판지의 인장강도가 저하될 수 있기 때문이다.

상기 엠보싱형성단계(S50)는 압착된 바닥재판지에 다수의 엠보싱으로 이루어지는 요철면을 형성하는 구성단계이다. 엠보싱의 형성을 위해 수반되는 엠보싱롤러는 한 쌍으로 구성되고, 엠보싱롤러의 외주면 상에는 격자배열로 배치되되 함몰구조를 가지는 다수의 경계홈이 형성되고, 사각형 형상의 영역을 다수 개 형성하는 경계홈의 사이 공간에는 돌출형성되는 엠보싱돌기가 구성된다. 이때, 엠보싱돌기의 높이는 0.5 mm 로 구성하여 엠보싱돌기가 바닥재판지 전체 높이의 1/5 내지 1/4의 비율로 형성되게 한다. 상기 엠보싱돌기의 높이가 0.5 mm 보다 커지면 바닥재판지의 구조를 유지하기 위한 지지강도가 현저하게 감소하여 일부가 찢겨지거나 구겨질 수 있으므로 상기 높이를 따르는 것이 바람직하다.

상기와 같은 엠보싱돌기의 압착에 따른 눌림에 의해 바닥재판지의 일면에 요철이 발생함으로써 바닥재판지의 구조적 강도를 개선할 뿐 아니라 요철에 의한 마찰면적을 증가시킴으로써 분만상태의 어미 가축 또는 생후 초기의 새끼 가축이 이동시 미끄러지는 것을 방지하는 수단을 제공하게 된다. 상기 요철은 바닥재판지의 상면과 하면 중 어느 한 면에만 형성될 수 있으나 본 발명에서는 바닥재판지의 구조적 강도를 증가시키기 위해 상ㆍ하면 모두에 요철을 형성하고자 한다.

상기와 같이, 본 발명에 따른 바닥재의 제조방법을 구성하는 각 단계에 대한 상세 기술이 이루어졌으나 상기 기능성코팅단계(S20)와 건조살균단계(S30) 사이에 황토코팅층과 기능성코팅층을 바닥재판지 표면에 밀착시키는 것을 주요 목적으로 하는 고착화단계(S25)를 추가하고자 한다.

상기 고착화단계(S25)는 바닥재판지의 코팅층이 바닥재판지에 긴밀히 결합되도록 하는 구성단계로서, 코팅된 바닥재판지를 100 ℃ 로 예열되는 컨베이어벨트에 통과시키되, 상기 컨베이어벨트에 1000 내지 2000 MHz의 극초단파를 공급하여 황토코팅층과 기능성코팅층이 바닥재판지의 섬유조직 내로 깊숙히 침투되어 흡착되도록 구성된다. 단, 극초단파에 의해 컨베이어벨트 동작에 무리가 발생하지 않도록 극초단파 설정치를 조절하는 것이 필요하다 할 것이다.

이제 본 발명에 따른 바닥재의 제조방법을 더 구체화하고 실효성을 입증하고자 실시 예를 구성하여 기술하고자 한다.

본 실시 예에서는 상기 기능성코팅조성물을 구성하는 키토산의 배합비에 따른 바닥재의 흡습도, 항균성을 측정하여 본 발명에 따른 항균 효과와 바닥재의 수분 흡수성을 확보하기 위한 키토산의 최적 배합비를 도출하고자 하였다.

하기 표 1은 기능성코팅조성물의 배합비를 나타낸 것으로서 키토산과 점착액을 제외한 나머지 구성 성분들끼리의 배합비는 동일하게 통제하였음을 주지한다.

(단위 : 중량%)

구분	키토산	점착액	게르마늄	토르말린	염화칼슘
실험군1	10	15	31.6	23.7	19.7
실험군2	20	15	27.4	20.5	17.1
실험군3	30	15	23.1	17.4	14.5
실험군4	40	15	19.0	14.2	11.8
실험군5	50	15	14.7	11.1	9.2

상기 표 1에서 점착액의 중량은 15중량%로 동일하고 키토산의 함량을 10중량% 단위로 하여 상이하게 구성하였다. 또한, 게르마늄과 토르말린 및 염화칼슘 간의 중량비는 20 : 15 : 12.5 의 비율로 구성하여 동일한 배합비로 구성하였다. 한편, 대조군은 본 발명에 따른 황토코팅층만 증착된 바닥재로 구성하여 키토산의 함량에 따른 효과를 측정하고자 하였다.

1) 흡습도 측정방법

KS K 0220의 상태조절 시의 흡습도를 측정하기 위해 시료를 표준 상태(23.0±1.0℃, 50.0±2.0% RH)로 조절된 항온항습장치(HB-805-4S, Hanbaek Scientific Co.)에 넣고 48 시간 동안 충분히 컨디셔닝 시킨 후의 중량과 온도 105±2℃에서 충분히 건조시키고 일정한 무게에 도달한 후 측정한 건조중량을 이용하여 흡습도를 다음 식과 같이 계산하였다.

흡습도[Moisture Regain(%)] = [(W₁ - W₀)/W₀]×100

W₁ : 컨디셔닝 후의 중량

W₀ : 건조중량

2) 항균성 측정방법

KS K 0693-2001에 의해 공시균을 Staphylococcus aureus ATCC 6538(황색 포도상구균)으로 구성하여 항균성을 측정하였다. 표준포는 KS K 0905 염색 견뢰도용 첨부백포(Cotton)를 사용하였으며 인규베이터에서 18시간 배양한 후, 다음과 같이 정균 감소율(항균성)을 계산하였다.

정균 감소율(%) = [(A-B)/A]×100

(A : 18시간 배양 후 대조군의 균수, B : 18시간 배양 후 실험군의 균수)

상기의 측정방법을 바탕으로 흡습도 측정결과를 하기 표 2에 도시하였다.

구분	대조군	실험군1	실험군2	실험군3	실험군4	실험군5
흡습도(%)	5.6	6.2	6.8	7.2	7.3	7.4

상기 표 2를 살펴보면 키토산의 함량이 증가할수록 흡습도가 유의한 수준으로 증가함을 알 수 있다. 단, 키토산 함량이 30 중량%를 넘어서는 시점에서는 흡습도 변화율에 있어서 다소 둔화 현상이 발생하였다.

하기 표 3은 항균성을 측정한 결과로서 대조군을 기준으로 하여 실험군 1 내지 실험군 5의 항균력(%)을 표시하였다.

구분	대조군	실험군1	실험군2	실험군3	실험군4	실험군5
초기	3.6×10⁴	3.6×10⁴	3.6×10⁴	3.6×10⁴	3.6×10⁴	3.6×10⁴
18시간 후	1.1×10⁶	5.1×10⁴	4.3×10⁴	3.1×10⁴	2.5×10⁴	2.4×10⁴
항균성(%)	-	95.3	96.1	97.2	97.7	97.8

상기 표 3에 나타난 바와 같이 키토산의 함량이 높을수록 항균성이 증가함을 알 수 있으며, 항균성은 95%를 넘어서게 되어 키토산을 함유하지 않는 대조군과는 유의적인 차이를 보인다.

흡습도와 항균성 실험을 바탕으로 키토산의 함량이 증가할수록 바닥재의 흡습기능과 항균효과가 증대됨을 알 수 있었고 이에 따라 황토 자체가 가지는 항균 효과를 증진시키는 것을 미루어 짐작할 수 있다.

본 발명은 상기와 같이 황토와 키토산을 비롯한 기능성 물질을 포함하는 코팅층을 가축분만시 사용되는 바닥재에 도포함으로써 바닥재의 항균 기능과 노폐물(분뇨, 땀 등)을 흡수하는 기능이 향상되어 분만 중의 가축과 생후 초기 가축의 건강상태를 양호하게 하는 효과를 지니고 있어 축사 관리 환경의 개선에 적지 않은 도움이 된다 할 것이다.

이상과 같은 본 발명의 구성에 대한 상세 설명과 본 실시 예를 통해 본 발명의 실체와 구체적인 사항에 대해 기술하였다. 상기 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 상세 설명과 실시 예를 바탕으로 이루어지는 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예에 따른 발명도 본 발명의 권리범위에 속함을 명확히 하여야 할 것이다.

S10 : 황토코팅단계 S20 : 기능성코팅단계
S25 : 고착화단계 S30 : 건조살균단계
S40 : 압착단계 S50 : 엠보싱형성단계

Claims

코팅층이 형성되는 바닥재의 제조방법에 있어서,
보루지합지로 조성되는 두께 2.5 mm의 바닥재판지를 50 내지 80 ℃로 지속 가온되는 공급롤러를 통해 황토액에 함침되는 코팅롤러와 접촉되게 함으로써 상기 황토액을 바닥재판지의 일면에 20 내지 50 ㎛의 두께로 황토코팅층을 형성하는 황토코팅단계(S10);와,
황토액으로 코팅된 바닥재판지의 일면에 점착액 15 내지 25 중량%, 키토산 20 내지 40 중량%, 게르마늄 15 내지 30 중량%, 토르말린 10 내지 20 중량% 및 염화칼슘 10 내지 15 중량%로 조성되는 기능성코팅조성물 100 중량부에 정제수 100 중량부를 혼합한 기능성코팅액을 도포하되, 기능성코팅액의 온도를 20 내지 30 ℃로 유지하여 10 내지 20 ㎛의 두께로 기능성코팅층을 형성하는 기능성코팅단계(S20);와,
기능성코팅액으로 코팅된 바닥재판지를 전열선과 세라믹판이 내측의 천장면과 좌ㆍ우측면에 배치되어 150 ℃의 열기와 원적외선이 동시에 발산되는 건조박스에 통과시켜 코팅층의 수분함유율을 5 % 이내로 조절하는 건조살균단계(S30);와,
건조된 바닥재판지를 수직 상ㆍ하 방향으로 평행배치되는 한 쌍의 압착롤러로 유도하여 바닥재판지를 2 mm의 두께가 되도록 압착하는 압착단계(S40);와,
상기 압착된 바닥재판지를 외주면 상에 격자배열로 함몰배치되는 다수의 경계홈과 경계홈 사이 공간에 돌출형성되는 다수의 엠보싱돌기가 구비되는 한 쌍의 엠보싱롤러 사이로 진입유도하여 바닥재판지의 상ㆍ하면에 각각 0.5 mm의 엠보싱을 형성하는 엠보싱형성단계(S50);로 구성되는 것을 특징으로 하는 가축분만용 바닥재의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 황토액은 300 내지 400 메쉬로 분쇄되는 적황토분말과 정제수를 7 : 3 의 중량비로 교반함으로써 구성되되, 상기 황토액 100 중량부에 대해 탄산칼슘 10 내지 20 중량부를 혼합하여 황토액의 점성을 조절하는 것을 특징으로 하는 가축분만용 바닥재의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 기능성코팅단계(S20)와 건조살균단계(S30) 사이에 코팅된 바닥재판지를 100 ℃ 로 예열되는 컨베이어벨트에 통과시키되, 상기 컨베이어벨트에 1000 내지 2000 MHz의 극초단파를 공급하여 황토코팅층과 기능성코팅층을 바닥재판지의 표면에 흡착시키는 고착화단계(S25);가 포함되는 것을 특징으로 하는 가축분만용 바닥재의 제조방법.