KR102042458B1 - 벤토나이트를 함유한 고양이 모래 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
벤토나이트를 함유한 고양이 모래 및 그 제조방법이 개시된다. 본 발명은 건조 목재를 파쇄하여 비정형 섬유질 입자를 생성하는 단계, 교반기에 실리카겔 및 상기 비정형 섬유질 입자를 투입한 후 바인더를 분무한 후 교반하는 단계, 소정의 입자 크기로 분쇄된 입상 벤토나이트를 투입하여 교반함으로써 상기 실리카겔과 비정형 섬유질 입자의 사이 공간에 입상 벤토나이트를 충진시키는 단계 및 압출기로 이송하여 펠렛 형태로 압출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 고양이 모래에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 가정 내에서 반려동물로 키우는 고양이의 대, 소변을 흡수 및 응고시켜 간편하게 수거할 수 있도록 하는 고양이 모래 및 그 제조방법에 관한 것이다.
고양이 모래는 반려 고양이의 대?소변을 처리하기 위한 반려동물 용품으로서 최근 반려동물 인구가 급증함에 따라 다양한 형태의 고양이 모래가 개발되고 있다.
고양이 모래의 원료로는 종이, 벤토나이트 등 다양한 소재가 재료로 사용되고 있다.
특히, 벤토나이트의 경우 비용이 저렴하고 탈취성능이 뛰어나서 고양이 모래의 원료로 널리 사용되고 있다.
그런데, 종래의 벤토나이트 고양이 모래는 응고시 큰 덩어리로 뭉쳐질 뿐 아니라 물에 녹지 않아 변기에 넣어서 처리할 수 없으며, 반드시 종량제 쓰레기 봉투에 넣어 처리해야 하는 번거로움이 있다.
게다가 종량제 봉투에 투입한 즉시 버릴 수 있는 것이 아니라, 통상적으로는 종량제 봉투가 가득 찰 때까지 기다렸다가 폐기하기 때문에 그 기간 동안 악취가 발생하는 등 위생상 문제를 초래하기도 한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 벤토나이트를 주원료로 하되, 물에 잘 녹는 고양이 모래를 제공하는 것에 목적이 있다.
특히, 충분히 흡수할 수 있을 정도의 소량의 수분이 가해지면, 인접한 벤토나이트 모래 펠렛이 서로 엉겨붙지만, 다량의 물에 투입하면 단시간에 쪼개져서 분리되는 성질을 갖는 벤토나이트 고양이 모래의 제공에 목적이 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 벤토나이트를 함유한 고양이 모래 제조방법은 건조 목재를 파쇄하여 비정형 섬유질 입자를 생성하는 단계, 교반기에 실리카겔 및 상기 비정형 섬유질 입자를 투입한 후 바인더를 분무한 후 교반하는 단계, 소정의 입자 크기로 분쇄된 입상 벤토나이트를 투입하여 교반함으로써 상기 실리카겔과 비정형 섬유질 입자의 사이 공간에 입상 벤토나이트를 충진시키는 단계 및 압출기로 이송하여 펠렛 형태로 압출하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 압출하는 단계 이후, 상기 압출물에 바인더를 분무한 다음 분쇄된 활성탄 입자위로 굴리는 단계 및 건조로에서 건조시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명에 의한 벤토나이트를 함유한 고양이 모래는 소정의 입자 크기로 파쇄된 입상 벤토나이트, 목재를 파쇄하여 획득된 비정형 섬유질 입자 및 실리카겔이 소정비율로 혼합되고 바인더에 의해 결합된 혼합층 및 상기 혼합층 외주면을 따라 부착된 다수의 활성탄 입자를 구비하되, 상기 비정형 섬유질 입자의 적어도 일부는 길이 방향을 따라 길게 연장되는 형상을 가지며, 상기 비정형 섬유질 입자의 적어도 일부는 상기 혼합층 외부와 상기 실리카겔에 접할 수 있다.
여기서, 상기 혼합층의 내부로 길이방향을 따라 하나 이상의 중공이 형성되되, 상기 비정형 섬유질 입자의 적어도 일부는 중공 내벽과 상기 실리카겔에 접할 수 있다.
또한, 상기 혼합층으로 수분이 공급됨에 따라, 공급된 수분은 상기 입상 벤토나이트와 상기 섬유질 입자를 따라 상기 실리카겔로 전달되며, 수분을 흡수한 상기 실리카겔이 팽창하여 외주면이 터짐에 따라 상기 혼합층이 상기 비정형 섬유질 입자를 따라 쪼개지도록 구성될 수 있다.
본 발명에 의한 벤토나이트를 함유한 고양이 모래 및 그 제조방법은 수분이 소량 가해지면 바인더가 녹아서 인접한 벤토나이트 펠렛들끼리 용이하게 엉겨 붙음에 따라, 고양이의 분변을 쉽게 골라 처리할 수 있는 효과가 있다.
한편, 본 발명에 의한 벤토나이트를 함유한 고양이 모래를 물에 투입했을 때 실리카겔이 터지면서 섬유질 입자를 따라 쪼개져서 분리되는 성질을 가지고 있어 분변을 제외한 펠렛 부분이 산산히 분해되기 때문에, 간단히 변기에 넣어서 처리할 수 있는 효과가 있다.
추가적으로, 고양이 모래 표면에 활성탄 코팅을 하여 악취를 제거하고 항균이 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 벤토나이트를 함유한 고양이 모래 제조방법을 시계열적으로 설명한 플로우차트,
도 2는 도 1에 도시된 고양이 모래의 제조공정을 설명하는 참고도면,
도 3은 본 발명에 의한 고양이 모래의 단면 구조를 도시하는 도면,
도 4는 펠렛화 되고, 길이방향을 따라 내부에 중공이 형성된 고양이 모래의 형상을 도시하는 도면,
도 5는 본 발명에 의한 고양이 모래 펠렛을 물에 투입했을 때 쪼개지는 과정을 도시하는 도면,
도 6은 중공이 형성된 본 발명에 의한 고양이 모래 펠렛을 물에 투입했을 때 쪼개지는 과정을 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 고양이 모래의 제조공정을 설명하는 참고도면,
도 3은 본 발명에 의한 고양이 모래의 단면 구조를 도시하는 도면,
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도 5는 본 발명에 의한 고양이 모래 펠렛을 물에 투입했을 때 쪼개지는 과정을 도시하는 도면,
도 6은 중공이 형성된 본 발명에 의한 고양이 모래 펠렛을 물에 투입했을 때 쪼개지는 과정을 도시하는 도면이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하되, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭함을 전제하여 설명하기로 한다.
발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에서 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 당해 구성요소만으로 이루어지는 것으로 한정되어 해석되지 아니하며, 다른 구성요소들을 더 포함할 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 벤토나이트를 함유한 고양이 모래 및 그 제조방법이 구현된 일 예를 특정한 실시예를 통해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 벤토나이트(140)를 함유한 고양이 모래 제조방법을 시계열적으로 설명한 플로우 차트로서 도 1을 참조하여 설명하면, 1단계는 건조 목재를 파쇄하여 비정형 섬유질 입자(110)를 생성하는 단계(S11)이다.
건조된 목재를 목재파쇄기에 투입하여 파쇄하는 것에 의해 비정형 섬유질 입자(110)를 생성한다.
여기서, 비정형이란 특별한 형상을 가지지 않는다는 의미로, 특히 입상이 아니라는 의미이다.
우드칩이어도 무방하나 바람직하게는 길이방향으로 길게 연장된 형상을 가지도록 결을 따라 갈라지도록 충격하여 파쇄한다.
또한, 길이는 대략 3mm 내지 10mm 가량의 크기를 갖도록 하는 것이 바람직하다.
2단계는 교반기에 실리카겔(120) 및 상기 비정형 섬유질 입자(110)를 투입한 후 바인더를 분무한 후 교반하는 단계(S12)이다.
상기 단계(S12)에서 실리카겔(120)과 섬유질 입자(110)가 성기게 듬성듬성하게 엉겨 붙게 되면서, 대부분의 실리카겔(120)은 다수의 섬유질 입자(110)와 접하게 된다.
도 2의 (b)를 참조하면, 교반단계(S12)를 거치면서 길이방향으로 연장된 형상의 섬유질 입자(110) 사이사이에 둥근 형태의 실리카겔(120)이 결합하고, 섬유질 입자(110)가 비정형으로서 서로 일치하는 모양이 아닌데다 길이방향으로 연장되어 형성되는 바, 사이사이에 공간부(130)가 많이 형성된다.
3단계는 소정의 입자 크기로 분쇄된 입상 벤토나이트(140)를 투입하여 교반함으로써 상기 실리카겔(120)과 비정형 섬유질 입자(110)의 사이 공간에 입상 벤토나이트(140)를 충진시키는 단계이다.
벤토나이트(140)는 운모와 같은 결정구조를 하는 단사정계에 속하는 광물인 몬모릴로나이트가 주로 들어있는 점토를 말하며, 상기 벤토나이트는 곱게 분쇄하여 입상으로 준비한다.
분쇄된 벤토나이트(140)를 교반기에 투입하여 함께 교반을 실시하는데, 교반과정에서 실리카겔(120)과 섬유질 입자(110) 사이의 공간에 입상의 벤토나이트(140)가 채워진다.
도2의 (c)는 섬유질 입자(110)들이 형성한 공간부(130)에 분쇄된 입상 벤토니이트들이 채워진 형상을 도시한 것이다.
상기 벤토나이트(140)의 비율은 총 중량에서 50~70 중량% 로 하는 것이 바람직하다.
나머지 30~50 중량%는 섬유질 입자(110)와 실리카겔(120)이 차지하는데, 대략 7:3 내지 8:2 중량비의 비율로 투입함이 바람직하다.
4단계는 내부에 입상 벤토나이트(140)가 충분히 채워지면 압출기로 이송하여 펠렛 형태로 압출하는 단계이다.
3단계에서 각 재료들을 충분히 교반하면, 바인더의 점성에 의해 반죽 형태를 띄게 된다.
상기 반죽 형태의 혼합물을 압출기에 투입하여 펠렛 형태로 압출한다.
도 2의 (d)는 상기 반죽 형태의 혼합물이 압출기에 투입되어 압출되는 것을 도시한 도면이다.
이를 참조하여 설명하면, 섬유질 입자(110) 주변으로 실리카겔(120)이 붙어있고, 섬유질 입자(110)가 형성하는 공간부(130)에 벤토나이트(140)가 채워져 형성되는 것을 확인할 수 있다.
이 때, 압출된 팰릿의 중앙부 내부에 중공(150)부가 형성되도록 할 수 있는데, 도 4는 펠렛화 되고, 길이방향을 따라 내부에 중공(150)이 형성된 고양이 모래의 형상을 도시하고 있다.
도 4를 참조하여 설명하면, 상기 중공(150)부 물과 접촉면적을 넓게 하여 수분흡수를 빠르게 하기 위함도 있으나 이는 이미 동종업계에서 일반적으로 사용되는 기술인 반면, 펠렛 내부에 박혀있는 실리카겔(120)과 물의 거리를 최소화하여 물에 투입했을 때 펠렛이 쪼개지는 시간을 단축시키기 위함도 있는데 이는 본 발명의 고유한 특징으로 볼 수 있다.
상기 압출하는 단계(S14) 이후, 상기 압출물에 바인더를 분무한 다음 분쇄된 활성탄 입자위로 굴리는 단계(S15)를 더 포함할 수 있다.
활성탄은 탄소를 다량으로 함유하고 있는 물질, 예를 들면 석탄, 코코넛, 견과류의 껍질, 이탄 또는 토탄, 나무, 갈탄 등을 800~1100 ℃ 의 온도범위에서 일어나는 탄소의 산화반응으로 탄화물의 표면을 침식시켜 탄화물의 미세공 구조를 발달시키는 공정으로 제조한다.
활성탄의 용도는 일반적으로 액체와 가스의 정화에 있다. 실례로, 냉장고의 탈취제나 공기청정기의 흡수제, 정수기 등의 필터, 여과지와 같이 공기 속이나 물 속에서의 악취 물질, 착색 물질을 제거하는 데에 활용된다.
본 발명에서 활성탄은 본 발명에 의한 고양이 모래로 반려 고양이의 배설물을 처리하는 과정에서 배설물의 악취를 제거하는 역할을 한다.
이후, 상기 압출물을 건조로에서 건조시키는 단계(S16)를 더 포함할 수 있다.
상기 압출물을 충분히 건조시켜, 내부에 충분한 공극이 생기도록 한 후, 유통 과정에서 부스러지지 않도록 압축 포장해서 출하한다.
한편, 상기에 설명한 본 발명에 의한 공정에 의해 제조되는 벤토나이트(140)를 포함하는 고양이 모래는 공정의 특성상 모든 실리카겔(120)은 섬유질 입자(110)에 접하게 된다.
즉, 다수의 섬유질 입자(110)들이 서로 겹쳐져서 실리카겔(120)까지 연결되어 있는 구조가 되는데, 이는 도 3에 펠렛 형태로 압출된 고양이 모래의 단면을 도시한 도면에 잘 나타나 있다.
섬유질 입자(110)과 실리카겔(120) 사이에 입상 벤토나이트(140) 를 채운 다음 압출하기 때문에 물에 집어넣으면 섬유질 입자(110)를 따라서 물이 흡수되어 실리카겔(120)까지 전달되는 구조가 된다.
여기서, 실리카겔(120)은 수분을 흡수하면 수분을 흡수한 바깥쪽 부분부터 터져서 균열이 생기게 되는데, 이에 의해 펠렛 내부에서 작은 균열이 생기면서, 섬유질 입자(110)를 따라서 쪼개지게 되면서 고양이 모래가 분해되는 것이다.
수분을 흡수하는 과정은 1) 고양이 소변을 흡수 경우와 2) 변기에 넣었을 경우로 나눠서 설명 가능하다.
1) 고양이 소변을 흡수하는 경우
고양이의 소변은 인접한 다수의 펠렛에 흡수되는데, 이 때 소변은 벤토나이트(140) 입자와 섬유질을 따라 흡수되게 되고, 일부는 실리카겔(120)로 흡수된다.
한편, 수분을 흡수한 펠렛의 표면의 바인더, 여기서 바인더는 바람직하게는 전분일 수 있으며, 상기 전분은 점성을 회복하게 되고 점성에 의해 인접한 펠렛들끼리 뭉쳐지게 된다.
하지만, 내부의 충분한 공극과 실리카겔(120)에 의해 수분은 온전하게 흡수되고 건조한 상태를 유지한 채 수분을 흡수한 펠렛들끼리만 점성에 의해 뭉쳐지는 것이다.
2) 변기에 넣었을 경우
그러나 변기에 넣었을 경우에는 상황이 달라지게 된다.
도 5는 본 발명에 의한 고양이 모래 펠렛을 물에 투입했을 때 쪼개지는 과정을 도시하는 도면이다.
이를 참조하여 설명하면, 변기에 넣는 경우에는 이는 펠렛 내부의 공극에 충분히 수용할 수 없는 많은 양의 물이 공급되는 상황이 되는 것인데, 공급된 수분은 주로 섬유질 입자(110)에 의해 형성되는 경로를 따라 실리카겔(120)까지 직접 공급된다.
특히 섬유질 입자(110)는 섬유질 입자(110) 준비 단계(S11)에서 목재가 파쇄될 당시 결을 따라 파쇄되기 때문에 수분 이송경로로 탁월하다.
따라서, 물이 공급되자 마자 섬유질 입자(110)를 타고 물이 실리카겔(120) 표면으로로 전달된다.
이 때, 순간적으로 많은 양의 수분을 흡수함에 따라 실리카겔(120)의 외부에서 균열이 생기게 된다. 실제로 ‘딱딱’하는 파열음을 내면서 실리카겔(120)의 바깥쪽 부분이 쪼개지는 현상이 발생한다.
이후, 상기 발생된 실리카겔(120) 표면의 균열은 섬유질 입자(110)로 전달되어, 섬유질 입자(110)를 중심으로 펠렛이 갈라지게 되는 것이다.
한편, 바인더가 물에 녹아서 섬유질과 벤토나이트(140), 실리카겔(120)의 결합상태가 느슨해지는데 이때 실리카겔(120) 표면 균열이 섬유질 입자(110)를 따라 전달됨으로써 도 5와 같이 쪼개짐으로서 고양이 모래 팰릿이 변기 내에서 분해되는 것이다.
한편, 또 다른 변형예로, 팰릿 내부에 중공(150)을 형성할 수도 있다.
보다 구체적으로, 내부로 길이방향을 따라 하나 이상의 중공(150)이 형성되되, 섬유질 입자(110)의 적어도 일부는 중공(150) 내벽과 상기 실리카겔(120)에 접하게 된다.
도 6은 중공(150)이 형성된 본 발명에 의한 고양이 모래 펠렛을 물에 투입했을 때 쪼개지는 과정을 도시하는 도면으로서 이를 참조하여 설명하면,
중공(150)을 형성을 해두면 중공(150) 내벽과 실리카겔(120)까지의 거리가 가까워지게 된다.
즉, 물에 집어넣었은 시점으로부터 실리카겔(120) 표면의 균열이 일어나기 시작할 때까지의 시간을 더욱 단축할 수 있다.
동시에, 물에 닿는 면적이 넓어지기 때문에 같은 시간 내에 실리카겔(120)에 전달되는 물의 양이 많아지기도 한다.
이에 따라, 물에 집어넣자마자 쪼개져서 빠른 속도로 분해되는 효과가 있다.
이상 몇 가지의 실시예를 통해 본 발명의 기술적 사상을 살펴보았다.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 상기 살펴본 실시예를 다양하게 변형하거나 변경할 수 있음은 자명하다. 또한, 비록 명시적으로 도시되거나 설명되지 아니하였다 하여도 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 본 발명에 의한 기술적 사상을 포함하는 다양한 형태의 변형을 할 수 있음은 자명하며, 이는 여전히 본 발명의 권리범위에 속한다. 첨부하는 도면을 참조하여 설명된 상기의 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 목적으로 기술된 것이며 본 발명의 권리범위는 이러한 실시예에 국한되지 아니한다.
110 : 섬유질 입자
120 : 실리카겔
130 : 공간부
140 : 벤토나이트
150 : 중공
120 : 실리카겔
130 : 공간부
140 : 벤토나이트
150 : 중공
Claims (5)
- (a) 건조된 목재를 파쇄하여 비정형 섬유질 입자(110)를 생성하는 단계;
(b) 상기 비정형 섬유질 입자(110)와 실리카겔(120)를 교반기에 투입하고, 바인더를 분무한 후 교반하는 단계;
(c) 소정의 입자 크기로 분쇄된 입상 벤토나이트(140)를 투입하여 교반하는 단계;
(d) 상기 (c) 단계의 결과물을 압출기로 이송하여 펠렛 형태로 압출하는 단계;
(e) 상기 (d) 단계에서 생성된 압출물에 바인더를 분무한 후, 분쇄된 활성탄 입자위로 굴리는 단계; 및
(f) 상기 (e) 단계의 결과물을 건조로에서 건조시키는 단계;를 포함하며,
상기 (a) 단계에서 상기 목재는 길이방향으로 길게 연장된 형상을 가지도록 결을 따라 갈라지도록 충격하여 파쇄되며,
상기 (a) 단계에서 상기 비정형 섬유질 입자(110)와 상기 실리카겔(120)의 투입 비율은 7:3 내지 8:2 중량비로 설정되며,
상기 (c) 단계에서 상기 벤토나이트(140)의 투입 비율은 총 중량의 50~70 중량% 로 설정되며,
상기 (d) 단계에서 생성된 압출물은, 상기 비정형 섬유질 입자(110) 주변으로 실리카겔(120)이 붙어 있고, 상기 비정형 섬유질 입자(110)가 형성하는 공간부(130)에 벤토나이트(140)가 채워지는 구조를 가지며,
상기 (d) 단계에서 생성된 압출물은, 길이방향을 따라 하나 이상의 중공(150)이 형성되며,
상기 (e) 단계에서 이용되는 활성탄은 800~1100 ℃ 의 온도범위에서 일어나는 탄소의 산화반응으로 탄화물의 표면을 침식시켜 탄화물의 미세공 구조를 생성시키는 공정으로 제조되며,
상기 (f) 단계의 결과물은, 배설물의 수분이 접촉하면 펠렛 표면의 바인더 점성에 의해 인접한 펠렛들끼리 뭉쳐지며, 수분이 상기 실리카겔(120)에까지 공급되면 상기 실리카겔(120)에 균열이 발생하고, 상기 균열이 상기 비정형 섬유질 입자(110)로 전달되어 펠렛이 분해되는 것을 특징으로 하는 벤토나이트를 함유한 고양이 모래의 제조방법. - 삭제
- 청구항 1의 제조방법으로 제조된 벤토나이트를 함유한 고양이 모래로서,
소정의 입자 크기로 파쇄된 입상 벤토나이트(140), 목재를 파쇄하여 획득된 비정형 섬유질 입자(110) 및 실리카겔(120)이 소정비율로 혼합되고 바인더에 의해 결합된 혼합층; 및
상기 혼합층 외주면을 따라 부착된 다수의 활성탄 입자;를 구비하되,
상기 비정형 섬유질 입자(110)의 적어도 일부는 길이 방향을 따라 길게 연장되는 형상을 가지며,
상기 비정형 섬유질 입자(110)의 적어도 일부는 상기 혼합층 외부와 상기 실리카겔(120)에 접하며,
상기 혼합층의 내부로 길이방향을 따라 하나 이상의 중공(150)이 형성되되, 상기 비정형 섬유질 입자(110)의 적어도 일부는 중공(150) 내벽과 상기 실리카겔(120)에 접하는 것을 특징으로 하는 벤토나이트(140)를 함유한 고양이 모래. - 삭제
- 삭제
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