KR102037630B1 - 패각류를 이용한 환경 개선용 볼 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건조된 천연 패각류를 분쇄한 패각류 분말 85~90 wt%와 백토 분말 10~15 wt%를 물과 함께 혼합하여 혼합반죽물을 형성하고, 상기 패각류 분말과 상기 백토 분말의 혼합물 100wt% 기준으로 상기 물이 2~6 wt% 이며, 상기 혼합반죽물을 1~20 mm 크기를 가진 다수의 볼 형상으로 성형한 성형볼을 100~200 ℃에서 1~2 시간동안 건조하여 고형화시킨 다음, 800~900 ℃에서 1~2 시간동안 소성시킨 천연의 패각류볼로 이루어지는 패각류를 이용한 환경 개선용 볼 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 다공성 구조에 수분을 수용시 장시간 수분을 발산함으로써 필요에 따라 주변 환경에 수분을 공급하도록 하고, 다공성 구조에 납, 카드뮴 등의 중금속이나 아황산가스 등의 유해가스가 흡착되도록 하여 환경 오염을 해소할 수 있으며, 골프장 벙커나 수영장 등의 모래나 가정용 화분 등의 식재토로 사용 가능한 인공 토양으로 제공할 수 있고, 인조 잔디에 평탄 작업을 위해 깔게 되면 수분 조절 및 배수 기능을 도와줄 수 있다.

Description

패각류를 이용한 환경 개선용 볼 및 이의 제조방법{Ball for improving environment using shells and method for manufacturing the same}

본 발명은 패각류를 이용한 환경 개선용 볼 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다공성 구조로 인해, 주변 환경에 수분을 공급하고, 중금속이나 아황산가스 등의 유해가스가 흡착되도록 하여 환경 오염을 해소하며, 인공 토양으로도 사용할 수 있도록 하는 패각류를 이용한 환경 개선용 볼 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 건물에 녹지 공간을 조성할 경우, 토양이 건물에 미치는 하중을 고려함과 아울러, 원하는 기능의 구현을 위하여, 자연 토양에 비하여 인공 토양을 많이 사용하고 있다

이러한 인공 토양은 식물의 생육에 필요한 보수성 및 배수성 등의 기능을 가지게 되는데, 식물의 효율적인 재배를 위하여, 토양으로서의 기본 성능이 우수하고, 품질이 높으며, 취급이 용이한 인공 토양의 개발이 필요하다.

이러한 인공 토양은 중량이 크면서도 작업성이 좋지 못한 천연 토양을 대신하여, 뛰어난 작업성을 제공하고, 나아가서 천연 토양의 부족한 기능을 보충하는 역할을 하기도 한다.

종래 인공 토양과 관련되는 기술로는 한국공개특허 제10-2004-0030743호의 "경량기포콘크리트 건설자재 부산물을 이용한 인공토양"이 개시된 바 있다. 이는 일정한 크기(2~20mm)로 분쇄 중화처리과정을 거친 경량기포콘크리트 부산물 중량비 60~75%, 코코피트 중량비 10 ~20%, 피트모스 중량비 10~15%, 부숙퇴비 중량비 1~5%로 구성된다.

그러나, 이와 같은 종래 기술은 보수성 및 배수성을 가지나, 경량기포콘크리트를 사용함으로써 콘크리트의 특성으로 인한 친환경성을 만족시키는데 한계를 가지고, 이미 발포된 경량기포콘크리트의 부산물을 일부 구성으로 사용함으로써, 기존 경량기포콘크리트 제품의 공극률 보다 낮을 수 밖에 없으며, 이를 개선시키기 위하여, 다공 구조를 효과적으로 형성하도록 하는 어떠한 방안도 제시되어 있지 않다는 문제점을 가지고 있었다.

상기한 종래 기술에 대한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 다공성 구조로 인해, 주변 환경에 수분을 공급하고, 중금속이나 아황산가스 등의 유해가스가 흡착되도록 하여 환경 오염을 해소하며, 다양한 용도로 사용할 수 있는 인공 토양으로 제공하고, 인조 잔디에 대한 적합한 수분 조절 및 배수 기능을 구현하는데 목적이 있다.

상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 건조된 천연 패각류를 분쇄한 패각류 분말 85~90 wt%와 백토 분말 10~15 wt%를 물과 함께 혼합하여 혼합반죽물을 형성하고, 상기 혼합반죽물을 1~20 mm 크기를 가진 다수의 볼 형상으로 성형한 성형볼을 100~200 ℃에서 1~2 시간동안 건조하여 고형화시킨 다음, 800~900 ℃에서 1~2 시간동안 소성시킨 천연의 패각류볼로 이루어지는, 패각류를 이용한 환경 개선용 볼을 제공한다.

상기 혼합반죽물은, 상기 패각류 분말과 상기 백토 분말의 혼합물 100wt% 기준으로 상기 물이 2~6 wt%일 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 천연 패각류를 건조하는 단계; 상기 패각류를 분쇄하여 패각류 분말을 형성하는 단계; 상기 패각류 분말 85~90 wt%와 백토 분말 10~15 wt%를 물과 함께 혼합하여 혼합반죽물을 형성하는 단계; 상기 혼합반죽물을 1~20 mm 크기를 가진 다수의 볼 형상으로 성형하여 성형볼을 형성하는 단계; 상기 성형볼을 100~200 ℃에서 1~2 시간동안 건조하여 고형화시키는 단계; 및 상기 고형화시킨 성형볼을 800~900 ℃에서 1~2 시간동안 소성시킴으로써, 천연의 패각류볼을 형성하는 단계;를 포함하는, 패각류를 이용한 환경 개선용 볼의 제조방법이 제공된다.

상기 혼합반죽물을 형성하는 단계는, 상기 패각류 분말과 상기 백토 분말의 혼합물 100wt% 기준으로 상기 물이 2~6 wt%일 수 있다.

본 발명에 따른 패각류를 이용한 환경 개선용 볼 및 이의 제조방법에 의하면, 다공성 구조에 수분을 수용시 장시간 수분을 발산함으로써 필요에 따라 주변 환경에 수분을 공급할 수 있고, 다공성 구조에 납, 카드뮴 등의 중금속이나 아황산가스 등의 유해가스가 흡착되도록 하여 환경 오염을 해소할 수 있으며, 골프장 벙커나 수영장 등의 모래나 가정용 화분 등의 식재토로 사용 가능한 인공 토양으로 제공할 수 있고, 인조 잔디에 평탄 작업을 위해 깔게 되면 수분 조절 및 배수 기능을 구현할 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시례에 따른 패각류를 이용한 환경 개선용 볼의 제조방법을 도시한 흐름도이다.

본 발명은 다양한 변경에 의하여 여러 가지의 실시례를 가질 수 있으므로, 특정 실시례를 예로서 도면에 나타내어 설명하고자 한다. 또한 본 발명은 이러한 특정 실시례로 한정하는 것이 아니고, 본 발명의 기술 사상에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시례에 대해서 상세히 설명하기로 하며, 도면 부호에 관계없이 동일 내지 대응하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 이에 대하여 중복되는 설명을 생략하기로 한다.

본 발명의 일 실시례에 따른 패각류를 이용한 환경 개선용 볼은, 건조된 천연 팩각류를 분쇄한 패각류 분말 85~90 wt%와 백토 분말 10~15 wt%를 물과 함께 혼합하여 혼합반죽물을 형성하고, 혼합반죽물을 1~20 mm 크기를 가진 다수의 볼 형상으로 성형한 성형볼을 100~200 ℃에서 1~2 시간동안 건조하여 고형화시킨 다음, 800~900 ℃에서 1~2 시간동안 소성시킨 천연의 패각류볼로 이루어진 것이다. 여기서, 성형볼의 크기는 최대 직경이나 최대 폭을 의미할 수 있고, 1 mm 미만이거나 20 mm 초과인 경우, 원하는 효용을 가지는 인공 토양으로서 사용하기 어렵다.

패각류 분말 85~90 wt%와 백토 분말 10~15 wt%에서, 이러한 혼합비율은 색도와 인장력의 강화를 고려한 것으로서, 백토 분말이 10 wt% 미만인 경우, 원하는 색상이 발현되지 못하는 문제점을 가지고, 백토 분말이 15 wt% 초과인 경우 패각류 소성분말을 이용하여 만든 천연의 패각류볼이 다량의 수분을 흡수 저장할 수 있는 공간이 없어지는 문제점을 가진다.

건조된 천연 패각류는 패각류를 건조기에 투입하여, 300~400 ℃에서 0.5~1 시간동안 건조된 것일 수 있는데, 이러한 건조 조건을 만족시키지 못할 경우, 패각류의 분쇄가 원하는 입도로 효율적으로 분쇄되지 못할 뿐만 아니라, 건조에 많은 시간이 소요되거나, 건조에 많은 에너지를 낭비하게 되는 문제점을 가진다.

패각류 분말과 백토 분말에 물을 혼합하여 반죽하여 이루어지는 혼합반죽물은 패각류 분말과 백토 분말의 혼합물 100wt% 기준으로 물이 2~6 wt%일 수 있다. 여기서, 물이 2 wt% 미만인 경우, 성형볼이 소성과정에서 갈라지거나 부서지는 문제점을 가지고, 6 wt% 초과인 경우 혼합반죽물의 점도가 과도하게 낮아서 성형볼의 형성을 어렵게 하는 문제점을 가진다.

도 1은 본 발명의 일 실시례에 따른 패각류를 이용한 환경 개선용 볼의 제조방법을 도시한 흐름도로서, 본 발명의 일 실시례에 따른 패각류를 이용한 환경 개선용 볼에 대한 제조방법을 나타낸다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시례에 따른 패각류를 이용한 환경 개선용 볼의 제조방법은, 먼저, 수집된 천연 패각류를 건조시키도록 한다(S11). 천연 패각류를 건조하는 단계(S11)는 패각류를 건조기에 투입하여 300~400 ℃에서 0.5~1 시간동안 건조시키도록 한다. 이러한 건조 조건을 만족시키지 못할 경우, 패각류의 분쇄가 원하는 입도로 효율적으로 분쇄되지 못할 뿐만 아니라, 건조에 많은 시간이 소요되거나, 건조에 많은 에너지를 낭비하게 되는 문제점을 가진다.

한편 천연 패각류는, 예를들면, 굴패각, 전복패각, 가리비패각, 꼬막패각, 조개패각, 고둥패각 ,대합패각, 홍합 패각 등등이 해당된다.

패각류의 건조를 마치면, 패각류를 컨베이어로 이송시켜서 레이몬드 분쇄기에 투입하고, 레이몬드 분쇄기의 동작에 의해 패각류를 분쇄하여 패각류 분말을 형성하도록 한다(S12). 여기서, 패각류 분말은 최적의 반죽과 볼 성형을 고려하여 0.0005~1.0 mm일 수 있다.

패각류의 분쇄를 마치면, 패각류 분말 85~90 wt%와 백토 분말 10~15 wt%를 물과 함께 혼합기에 투입하여 혼합하여 혼합반죽물을 형성하도록 한다(S13). 패각류 분말 85~90 wt%와 백토 분말 10~15 wt%에서, 이러한 혼합비율은 색도와 인장력의 강화를 고려한 것으로서, 백토 분말이 10 wt% 미만인 경우, 원하는 색상이 발현되지 못하는 문제점을 가지고, 백토 분말이 15 wt% 초과인 경우 패각류 소성분말을 이용하여 만든 천연의 패각류볼이 다량의 수분을 흡수 저장할 수 있는 공간이 없어지는 문제점을 가진다.

혼합반죽물을 형성하는 단계(S13)는 패각류 분말과 백토 분말의 혼합물 100wt% 기준으로 물이 2~6 wt%일 수 있다. 여기서, 물이 2 wt% 미만인 경우, 성형볼이 소성과정에서 갈라지거나 부서지는 문제점을 가지고, 6 wt% 초과인 경우 혼합반죽물의 점도가 과도하게 낮아서 성형볼의 형성을 어렵게 하는 문제점을 가진다. 또한 백토 분말은 적합한 반죽과 볼 성형을 고려하여 0.0005~1.0 mm일 수 있다.

혼합반죽물의 형성을 마치면, 혼합반죽물을 볼 성형기에 투입하여, 1~20 mm 크기를 가진 다수의 볼 형상으로 성형하여 성형볼을 형성하도록 한다(S14). 여기서, 성형볼의 크기는 최대 직경이나 최대 폭을 의미할 수 있고, 1 mm 미만이거나 20 mm 초과인 경우, 원하는 효용을 가지는 인공 토양으로서 사용하기 어렵다.

성형볼의 형성을 마치면, 성형볼을 건조기에 투입하여 100~200 ℃에서 1~2 시간동안 건조하여 고형화시킨다(S15). 건조기는 컨베이어를 통해 이송되는 성형볼을 스팀의 열이나 전열선의 열 또는 고열램프의 열을 이용하여 건조시키도록 구성될 수 있다.

성형볼의 고형화를 마치면, 고형화시킨 성형볼을 800~900 ℃에서 1~2 시간동안 소성시킴으로써, 천연의 패각류볼을 형성하도록 한다(S16).

이와 같은 본 발명에 따른 패각류를 이용한 환경 개선용 볼 및 이의 제조방법에 따르면, 패각류의 주성분은 90 wt% 이상 탄산칼슘을 함유하며, 패각류를 통과한 물이 항균 미생물의 증식을 촉진하는 작용을 하게 되는데, 이러한 패각류 소성분말로 볼을 만들어 소성하면, 다공구조를 형성하게 되고, 이러한 다공 내에 다량의 수분을 흡수 및 저장시킬 경우, 열을 받으면 주변과의 조화를 이루기 위해 수분을 발산하여 다른 주변 환경에 영향을 자극하는 기능을 하게 된다.

또한 본 발명에 따르면, 다공구조로 인해, 납, 카드늄 등의 중금속과 아황산가스 등을 흡착 기능도 가지게 될 뿐만 아니라, 골프장 벙커, 수영장 모래로서 대용이 가능하고, 가정용 화분 등의 식재 토양으로서 사용할 수 있고, 특히 인조잔디구장의 잔디 밑에 평탄 작업용으로 사용하게 되면, 수분 조절 및 배수 기능을 크게 향상시키도록 한다.

이와 같이 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명의 기술 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 상기한 실시례에 국한되어 정해져서는 아니되며, 특허청구범위, 그리고 이러한 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (4)

1. 건조된 천연 패각류를 분쇄한 패각류 분말 85~90 wt%와 백토 분말 10~15 wt%를 물과 함께 혼합하여 혼합반죽물을 형성하되, 상기 패각류 분말과 상기 백토 분말의 혼합물 100wt% 기준으로 상기 물이 2~6 wt% 이며,
   상기 혼합반죽물을 1~20 mm 크기를 가진 다수의 볼 형상으로 성형한 성형볼을 100~200 ℃에서 1~2 시간동안 건조하여 고형화시킨 다음, 800~900 ℃에서 1~2 시간동안 소성시킨 천연의 패각류볼로 이루어지고,
   상기 건조된 패각류는,
   상기 패각류를 건조기에 투입하여 300~400 ℃에서 0.5~1 시간동안 건조된, 패각류를 이용한 환경 개선용 볼.
2. 삭제
3. 천연 패각류를 건조하는 단계;
   상기 패각류를 분쇄하여 패각류 분말을 형성하는 단계;
   상기 패각류 분말 85~90 wt%와 백토 분말 10~15 wt%를 물과 함께 혼합하여 혼합반죽물을 형성하는 단계;
   상기 혼합반죽물을 1~20 mm 크기를 가진 다수의 볼 형상으로 성형하여 성형볼을 형성하는 단계;
   상기 성형볼을 100~200 ℃에서 1~2 시간동안 건조하여 고형화시키는 단계; 및
   상기 고형화시킨 성형볼을 800~900 ℃에서 1~2 시간동안 소성시킴으로써, 천연의 패각류볼을 형성하는 단계;를 포함하고,
   상기 혼합반죽물을 형성하는 단계는,
   상기 패각류 분말과 상기 백토 분말의 혼합물 100wt% 기준으로 상기 물이 2~6 wt% 이고,
   상기 패각류를 건조하는 단계는,
   상기 패각류를 건조기에 투입하여 300~400 ℃에서 0.5~1 시간동안 건조시킨 것인, 패각류를 이용한 환경 개선용 볼의 제조방법.
4. 삭제

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