KR102169080B1 - 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사 조성물 및 그 조성물로 제조되는 파일원사 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 규조토가 함유된 바이오매스 합성수지를 기반으로 하여 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사를 얻기 위한 조성물에 있어서, 바이오매스 복합체가 20 ~ 25중량% 포함되는 바이오매스 합성수지 100 중량부에 대하여, 150메쉬 크기 분말 형태의 규조토 0.01 ~ 5 중량부와, 안료 0.01 ~ 10 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사 조성물에 관한 것이며, 또한, 상기 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사 조성물을 이용하여 제조되는 것을 특징으로 하는 인조잔디용 파일원사에 관한 것이다.
따라서 본 발명의 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사는 바이오매스 합성수지를 기반으로 하여, 규조토가 함유된 조성물로 제조함으로서, 이산화탄소를 저감하며, 미세먼지를 포집 · 분해 · 세정하는 기능, 수분을 저장하여 구장 온도를 저감하는 기능, 항산화 작용으로 곰팡이 및 세균 서식 방지 기능, 해충의 체내 및 표피 수분을 흡수하여 박멸하는 기능을 가지는 인조잔디용 파일원사를 제공한다.
따라서 본 발명의 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사는 바이오매스 합성수지를 기반으로 하여, 규조토가 함유된 조성물로 제조함으로서, 이산화탄소를 저감하며, 미세먼지를 포집 · 분해 · 세정하는 기능, 수분을 저장하여 구장 온도를 저감하는 기능, 항산화 작용으로 곰팡이 및 세균 서식 방지 기능, 해충의 체내 및 표피 수분을 흡수하여 박멸하는 기능을 가지는 인조잔디용 파일원사를 제공한다.
Description
본 발명은 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사 조성물 및 그 조성물로 제조되는 파일원사에 관한 것으로, 더 상세하게는 바이오매스를 함유하는 바이오매스 합성수지를 기반에 규조토 분말을 첨가하여 인조잔디용 파일원사의 조성물을 만들고, 상기 조성물을 이용하여 이산화탄소 및 미세먼지 저감, 구장 온도 저감 및 세균 번식 억제 기능을 가지는 인조잔디용 파일원사에 관한 것이다.
최근 학교 또는 공공시설의 운동장을 잔디 구장 또는 인조잔디 구장으로 시공하는 사례가 많다. 이용자의 안전과 조경 효과를 위해 조성되는 천연잔디 구장은 잔디 씨를 뿌리거나, 잔디를 옮겨 심어서 만들어진다.
동절기가 긴 우리나라의 경우 천연잔디 구장은 사용일수가 일 년에 약 40~50일밖에 되지 않고, 잔디 보호를 위해 사용을 제한하는 경우를 포함하면 운동장의 효율성이 급격히 떨어진다. 또한, 천연잔디는 물주기, 손상으로 인한 보식 등 관리에 세심한 주의가 요구된다.
따라서 천연잔디 구장에 비해 활용도가 높은 인조잔디 구장의 시공 면적이 빠른 속도로 확대되는 추세이다. 인조잔디 구장 시공에 필요한 인조잔디 파일 원사는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아마이드 등의 합성수지를 기반으로 하고 첨가제를 섞어 소비자가 요구하는 색상 및 형태로 제조된다.
상기 합성수지를 기반으로 하는 인조잔디는 성형과정에서 천연잔디와 유사한 형상과 색상을 구현할 수 있으며, 생산 비용 측면에서 장점이 있으나, 한정된 석유자원의 고갈 및 제조과정에서 이산화탄소를 배출하는 문제를 안고 있다.
이러한 문제점을 해소하기 위하여 좀 더 친환경적인 합성수지인 바이오 플라스틱에 관한 연구가 활발하다.
대한민국 등록 특허 제10-1962719호(2019.03.27.)에는 ‘기계적 물성이 향상된 탄소 중립형 바이오 베이스 플라스틱, 이의 제조에 사용되는 열가소성 바이오매스 복합체 및 이들의 제조방법’을 제시하고 있다. 바이오 베이스 플라스틱은 바이오매스를 원료로 사용하여 플라스틱(합성수지)을 생산하는 기술이다.
상기 바이오 플라스틱은 식물 유래의 바이오매스로 자연에서 100% 분해되는 생분해성 플라스틱, 식물 유래의 바이오매스를 기존의 합성수지와 중합하여 생분해성 플라스틱의 단점을 해소한 바이오매스(바이오 베이스) 플라스틱으로 대별 할 수 있다.
상기 식물 유래의 바이오매스는 탄소 중립형 식물체로서 대기 중의 탄소가 광합성에 의해 고정된 식물자원, 미생물 대사산물, 해조류 등을 말하며, 성장기에 광합성 작용으로 대기 중의 이산화탄소를 소모하면서 자라므로, 폐기 후 화학 분해되어도 지구상의 이산화탄소의 총량을 증가시키지 않음으로 지구 온난화 방지에 기여 하는 것으로 알려져 있다.
본 출원인은 탄소 중립형 식물체 바이오매스와 폴리에틸렌을 중합하여 제조되는 바이오매스 합성수지(Biomass PE)를 기반으로 하는 파일 원사용 조성물에 규조토를 함유하여 이산화탄소를 저감하는 인조잔디를 제조하고, 대기 중의 미세먼지를 포집, 분해 및 세척 기능을 부가하여 사용자들이 안심하고 이용할 수 있는 친환경 인조잔디 구장을 건설하는 파일 원사를 개발하였다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 바이오매스 복합체가 포함되는 바이오매스 합성수지, 규조토, 안료와 함께, 자외선 안정제, 산화방지제 및 실리콘 첨가제 중에서 어느 하나 이상을 더 포함하여 구성되는 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 조성물을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 바이오매스 복합체가 20 ~ 25중량% 포함되는 바이오매스 합성수지로 구성되는 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 조성물을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 바이오매스 합성수지는, 바이오매스 폴리에틸렌(Biomass PE)으로 구성되는 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 조성물을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 바이오매스 합성수지의 중합체는, 선형 저밀도 폴리에틸렌과 중밀도 폴리에틸렌이 4 : 1의 중량비율로 구성되는 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 조성물을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 바이오매스 합성수지는, 이산화탄소를 저감하는 기능을 가지는 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 조성물을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 규조토는 150메쉬 크기 분말 형태로서 상기 바이오매스 합성수지 100 중량부에 대하여, 0.01 ~ 5 중량부를 포함하도록 구성되는 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 조성물을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 규조토는 실리카(SiO2) 함량이 93중량%인 담수 규조토로 구성되는 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 조성물을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 규조토는 미세먼지를 포집하여 자체적으로 분해하고, 빗물에 세정하는 기능을 가지는 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 조성물을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 안료는, 바이오매스 합성수지 100 중량부에 대하여, 0.01 ~ 10 중량부로 구성되는 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 조성물을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 조성물에 자외선 안정제, 산화방지제 및 실리콘 첨가제 중에서 어느 하나 이상을 더 포함하여 구성되는 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 조성물을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 자외선 안정제는, 상기 조성물 1kg당 5,000 ~ 10,000ppm을 첨가하여 구성되는 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 조성물을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 산화방지제는, 상기 조성물 1kg당 500 ~ 1,000ppm을 첨가하여 구성되는 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 조성물을 제공하는데 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, (a) 상기 조성물을 혼합하는 단계; (b) 상기 혼합물을 압출기 투입하여 용융하는 단계; (c) 상기 용융상태에서 압출하는 단계; (d) 압출된 파일원사를 방사 · 연신 · 롤링하는 단계를 포함하여 구성되는 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 (a) 조성물을 혼합하는 단계는, 바이오매스 복합체가 20 ~ 25중량% 포함되는 바이오매스 합성수지 100 중량부에 대하여, 규조토 0.01 ~ 5 중량부와, 안료 0.01 ~ 10 중량부와, 자외선 안정제, 산화방지제 등을 혼합하도록 구성되는 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 (a) 조성물을 혼합하는 단계에는, 분말 상태의 상기 바이오매스 복합체와 상기 규조토 및 소량의 폴리에틸렌(PE)을 혼합하여 ‘펠렛’ 형태의 기초 조성물을 만드는 단계를 포함하여 구성되는 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 (a) 조성물을 혼합하는 단계에는, 상기 ‘펠렛’형태의 기초 조성물과 혼합되는 중합체(폴리에틸렌)는 선형 저밀도 폴리에틸렌과 중밀도 폴리에틸렌으로서 4 : 1의 중량비율로 구성되는 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 (b) 혼합물을 압출기 투입하여 용융하는 단계는, 상기 조성물을 압출기에 투입하여 100 ~ 160℃ 상태로 용융하도록 구성되는 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 (c) 용융상태에서 압출하는 단계는, 다수 개 형성되어 있는 노즐을 통과하도록 하여 파일원사를 뽑아내도록 구성되는 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 (d) 압출된 파일원사를 방사 · 연신 · 롤링하는 단계는, 상기 노즐을 통과하여 뽑아내고, 방사된 파일원사를 냉각수에 냉각하는 방사 공정과, 다시 파일원사를 열탕을 통과하면서 필요한 규격으로 늘리는 연신 공정과, 규격의 파일원사를 보빈에 감는 롤링 공정이 순차적으로 구성되는 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사 제조방법을 제공하는데 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사를 바이오매스 합성수지를 기반으로 규조토를 함유시켜 이산화탄소 저감 기능과, 미세먼지를 포집 · 분해 · 세정하는 기능, 수분을 저장하여 구장 온도를 저감하는 기능, 항산화 작용으로 곰팡이 및 세균 서식 방지 기능, 해충의 체내 및 표피 수분을 흡수하여 박멸하는 기능을 가지는 인조잔디용 파일원사를 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사 조성물의 특징은, 바이오매스 복합체가 포함되는 바이오매스 합성수지, 규조토, 안료와 함께, 자외선 안정제, 산화방지제 및 실리콘 첨가제 중에서 어느 하나 이상을 더 포함하여 구성된다.
본 발명의 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사 조성물의 다른 특징은, 상기 바이오매스 복합체 20 ~ 25중량%가 포함되는 바이오매스 합성수지로 구성된다.
본 발명의 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사 조성물의 또 다른 특징은, 상기 바이오매스 합성수지는, 바이오매스 폴리에틸렌(Biomass PE)으로 구성된다.
본 발명의 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사 조성물의 또 다른 특징은, 상기 바이오매스 합성수지의 중합체는, 선형 저밀도 폴리에틸렌과 중밀도 폴리에틸렌이 4 : 1의 중량비율로 구성된다.
본 발명의 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사 조성물의 또 다른 특징은, 상기 바이오매스 합성수지가 이산화탄소를 저감하는 기능을 가진다.
본 발명의 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사 조성물의 또 다른 특징은, 상기 규조토는 150메쉬 크기 분말 형태로서 상기 폴리에틸렌 100 중량부에 대하여, 0.01 ~ 5 중량부를 포함하도록 구성된다.
본 발명의 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사 조성물의 또 다른 특징은, 상기 규조토는 실리카(SiO2) 함량이 93중량%인 담수 규조토로 구성된다.
본 발명의 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사 조성물의 또 다른 특징은, 상기 규조토는 미세먼지를 포집하여 자체적으로 분해하고, 빗물에 세정하는 기능을 가진다.
본 발명의 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사 조성물의 또 다른 특징은, 상기 조성물에 자외선 안정제, 산화방지제 및 실리콘 첨가제 중에서 어느 하나를 더 포함하여 구성된다.
본 발명의 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사 조성물의 또 다른 특징은, 상기 자외선 안정제는, 상기 조성물 1kg당 5,000 ~ 10,000ppm을 첨가하여 구성된다.
본 발명의 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사 조성물의 또 다른 특징은, 상기 산화방지제는, 상기 조성물 1kg당 500 ~ 1,000ppm을 첨가하여 구성된다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인조잔디용 파일원사 제조방법의 특징은, (a) 상기 조성물을 혼합하는 단계; (b) 상기 혼합물을 압출기 투입하여 용융하는 단계; (c) 상기 용융상태에서 압출하는 단계; (d) 압출된 파일원사를 방사 · 연신 · 롤링하는 단계를 포함하여 구성된다.
본 발명의 인조잔디용 파일원사 제조방법의 다른 특징은, 상기 (a) 조성물을 혼합하는 단계는, 바이오매스 복합체 20 ~ 25중량%가 포함되는 바이오매스 합성수지 100 중량부에 대하여, 규조토 0.01 ~ 5 중량부와, 안료 0.01 ~ 10 중량부와, 자외선 안정제, 산화방지제 등을 혼합하도록 구성된다.
본 발명의 인조잔디용 파일원사 제조방법의 또 다른 특징은, 상기 (a) 조성물을 혼합하는 단계는, 분말 상태의 상기 바이오매스 복합체와 상기 규조토 및 소량의 폴리에틸렌(PE)을 혼합하여 ‘펠렛’ 형태의 기초 조성물을 만드는 단계를 포함하여 구성된다.
본 발명의 인조잔디용 파일원사 제조방법의 또 다른 특징은, 상기 (b) 혼합물을 압출기 투입하여 용융하는 단계는, 상기 조성물을 압출기에 투입하여 100 ~ 160℃ 상태로 용융하도록 구성된다.
본 발명의 인조잔디용 파일원사 제조방법의 또 다른 특징은, 상기 (c) 용융상태에서 압출하는 단계는, 다수 개 형성되어 있는 노즐을 통과하도록 하여 파일원사를 뽑아내도록 구성된다.
본 발명의 인조잔디용 파일원사 제조방법의 또 다른 특징은, 상기 (d) 압출된 파일원사를 방사 · 연신 · 롤링하는 단계는, 상기 노즐을 통과하여 뽑아내고, 방사된 파일원사를 냉각수에 냉각하는 방사 공정과, 다시 파일원사를 열탕을 통과하면서 필요한 규격으로 늘리는 연신 공정과, 규격의 파일원사를 보빈에 감는 롤링 공정이 순차적으로 구성된다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인조잔디용 파일원사의 특징은, 규조토가 함유된 바이오매스 합성수지를 기반으로 하여 이산화탄소 저감 기능과, 미세먼지를 포집 · 분해 · 세정하는 기능, 수분을 저장하여 구장 온도를 저감하는 기능, 항산화 작용으로 곰팡이 및 세균 서식 방지 기능, 해충의 체내 및 표피 수분을 흡수하여 박멸하는 기능을 가진다.
이상에서와 같은 본 발명에 따른 인조잔디용 파일원사는, 폴리에틸렌 주재에 바이오매스 합성수지를 첨가하여 제조된다. 따라서 파일원사에 함유된 바이오매스 합성수지는 대기 중의 탄소가 광합성에 의해 고정된 식물자원, 미생물 대사산물, 해조류로서, 화학 분해 시 이산화탄소의 총량을 증가시키지 않음으로 지구 온난화 방지에 기여 하는 효과를 가진다.
본 발명에 따른 인조잔디용 파일원사는, 폴리에틸렌 주재에 규조토 분말을 첨가하여 제조된다. 따라서 파일원사에 함유된 규조토의 초 다공질 입자가 공기 중의 유해물질인 포름알데히드(폼알데하이드)와 VOC(휘발성 유기화합물)을 흡착하여 자체적으로 분해하고, 빗물을 이용하여 세척함으로서 미세먼지 저감 효과를 가진다.
또한, 본 발명에 따른 인조잔디용 파일원사는 규조토를 이용함으로서 초 다공질로 구성되어 있다. 따라서 파일원사의 표면 함수율을 높여 구장의 온도를 저감하는 효과를 가지며, 상기 함수된 알칼리성 수분은 항산화 작용으로서 곰팡이 및 각종 세균을 살균하고 서식을 억제하는 효능을 가진다.
또한, 본 발명에 따른 인조잔디용 파일원사는 규조토를 이용함으로서 열전도율 및 열팽창률이 낮고, 용융점이 높아, 여름철 고온하에서 원사의 직립성을 유지하며, 겨울철 낮은 온도에서 경직 및 파손 현상을 방지하여, 온도변화에 대한 적응력이 좋은 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 조성물에 바이오매스 및 규조토가 함유된 인조잔디용 파일원사로 인조잔디 매트를 제조하여, 이산화탄소 및 미세먼지 저감하는 복합적인 기능을 가지는 친환경적인 잔디 구장을 조성할 수 있어, 사용자에게 쾌적한 환경을 제공하며, 지구 온난화 방지에 기여 하는 구장을 건설할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 조성물로 파일원사를 제조되는 단계별 공정도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 발명의 설명에 상세하게 설명하고자 한다.
그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 사용된 용어나 단어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
인조잔디는 합성수지(PP, PE, Nylon 등)를 기반으로 하여 성형과정에서 천연잔디와 유사한 형태와 색상을 구현할 수 있으며, 생산 비용이 낮은 장점이 있으나, 한정된 석유자원을 이용하고, 제품의 제조과정에서 이산화탄소를 배출하는 근본적인 문제점을 가지고 있어, 이를 해소하기 위하여 좀 더 친환경적인 합성수지인 바이오 플라스틱에 관한 연구가 활발하다.
상기 바이오 플라스틱은 식물 유래의 바이오매스로써 자연에서 100% 분해되는 생분해성 플라스틱, 식물 유래의 바이오매스를 기존의 합성수지와 중합하여 생분해성 플라스틱의 단점을 해소한 바이오매스(바이오 베이스) 플라스틱으로 대별 할 수 있다.
본 발명에서는 상기 용어를 기재함에 있어, ‘바이오 베이스’는 ‘바이오매스’로, ‘플라스틱’은 ‘합성수지’로 통일하여 사용하고, 타 문헌을 인용하는 경우에는 그 문헌의 표현대로 기재하고자 한다.
본 출원인은 바이오매스 합성수지 기반의 인조잔디용 파일 원사를 제조하기 위하여 바이오매스 전문업체인 ‘주식회사 서진바이오텍’의 탄소 중립형 식물체 바이오매스 복합체(제품명:TGR-BBP)를 본 발명에 적용함으로서 인조잔디용 파일원사의 이산화탄소 저감 성능을 부가하고자 한다.
또한, 본 출원인은 탄소 중립형 식물체 바이오매스 복합체를 포함하는 바이오매스 합성수지에 규조토를 함유하여 인조잔디용 파일원사의 미세먼지 및 구장 온도 저감 성능을 부가하고자 한다.
본 발명의 구체적인 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조한 이하의 설명으로 더욱 명확해 질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 조성물로 파일원사가 제조되는 단계별 공정도이다.
<실시 예 1> 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사 조성물
본 발명에 따른 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사 조성물은, 1) 주재로서 바이오매스 합성수지(Bio PE)로서, 2) 상기 바이오매스 합성수지(Bio PE) 100 중량부에 대하여, 150메쉬 크기 분말 형태의 규조토 0.01 ~ 5 중량부를 포함하며, 3) 상기 바이오매스 합성수지(Bio PE) 100 중량부에 대하여, 안료 0.01 ~ 10 중량부를 포함하며, 4) 자외선 안정제, 산화방지제 및 실리콘 첨가제 중에서 어느 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사 조성물의 상기 바이오매스 합성수지는, 바이오매스 복합체가 20 ~ 25중량% 포함되는 바이오매스 폴리에틸렌(Biomass PE)인 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명의 상기 조성물은, 인조잔디용 파일원사를 제조하였을 때, 이산화탄소 저감하고, 미세먼지를 흡착, 분해 및 세정기능을 가지며, 탈취 습도조절, 항균성이 우수한 효과가 있다.
이하에서는 본 발명에 적용되는 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사 조성물에 대하여 구체적으로 설명한다.
1. 바이오매스 합성수지(Bio PE)
본 발명에 적용되는 상기 바이오매스 합성수지는 식물체의 식물섬유에서 선택되는 섬유계 바이오매스를 열 기계적으로 혼합하여 열가소성 바이오매스 복합체를 제조하고, 이를 폴리에틸렌과 같은 중합체와 혼합하여 기계적 물성이 향상된 탄소 중립형 바이오매스 합성수지를 제조한다.
가. 열가소성 바이오매스 복합체
이러한 상기 열가소성 바이오매스 복합체는 식물체 유래의 전분계 바이오매스, 식물체 유래의 식물섬유계 바이오매스, 가소제 및 계면접착 강화제를 포함하여 구성된다.
상기 식물체 유래의 전분계 바이오매스는, 옥수수 전분, 감자 전분, 고구마 전분, 카사바 전분, 이들의 변성전분이며, 산화전분, 양이온 전분, 크로스링키지 전분, 전분 에스테르, 이들의 결합물에서 선택된다.
또한, 상기 식물체 유래의 전분계 바이오매스는, 식물 종자, 줄기, 뿌리, 잎을 분쇄한 밀가루, 옥수수가루, 쌀가루, 찹쌀가루, 감자가루, 고구마가루, 카사바가루, 이들의 결합물에서 선택된다.
상기 식물체 유래의 식물섬유계 바이오매스는, 나무섬유, 면섬유, 풀섬유, 갈대섬유, 대나무섬유, 이들의 변성물로서, 카르복실메틸셀룰로오스, 카르복시에틸셀룰로오스, 셀룰로오스 에스테르, 셀룰로오스 에테르, 및 그들의 결합물에서 선택된다.
이와 같은 상기 열가소성 바이오매스 복합체는, 상기 전분계 바이오매스 및 식물섬유계 바이오매스를 가소제의 존재 하에 열기계적으로 혼합 또는 혼련되어 압출기로 압출함으로써 제조된다.
본 발명에 따른 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사 조성물의 열가소성 바이오매스 복합체는 전문업체‘주식회사 서진바이오텍’의 ‘TGR-BBP’로 구성된다.
나. 바이오매스 합성수지의 제조
본 발명에 적용되는 상기 바이오매스 합성수지는 상기 열가소성 바이오매스 복합체, 무기충전제, 중합체 및 첨가제를 포함하여 제조된다.
상기 무기충전제는 탄산칼슘, 탈크(활석), 카올린, 펄라이트, 제올라이트, 점토, 황토 및 이들의 혼합물에서 선택된다.
상기 중합체는 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 저밀도폴리에틸렌 (LDPE), 중밀도 폴리에틸렌(MDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS), 폴리비닐아세테이트(PVAc), 폴리아미드(PA), 폴리카보네이트(PC) 및 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 등으로 구성된 군에서 선택된다.
본 발명에 따른 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사 조성물의 중합체는 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)과 중밀도 폴리에틸렌(MDPE)을 4 : 1의 중량비율로 구성된다.
또한, 상기 첨가제는, 흐름 개선제 또는 윤활제(실리콘유, 왁스, 칼슘스테아레이트, 아연스테아레이트, 글리세린스테아레이트 등), 상용화제(폴리비닐알코올(PVA), 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 에틸렌비닐알콜, 글리시딜 메타크릴레이트, 염소화폴리에틸렌(chlorinated polyethlen, CPE), 염소화 폴리염화비닐 등), 결합제(PVF, animal glue, Polyacrylic acid액, C6H8O2, 글리세린, 폴리비닐알코올 등), 가소제(글리세린, 글리세롤모노스테아레이트, 솔비톨, 올레산, 리놀레산, 스테아르산, 팔미트산, 라우르산, 말산, 에틸렌글리콜 등)로 구성된 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 포함한다.
본 발명에 따른 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사 조성물은 인조잔디 파일을 특화하기 위하여 상기 열가소성 바이오매스 복합체가 20 ~ 25중량% 상기 중합체인 폴리에틸렌(PE)에 포함하여 바이오매스 합성수지(Bio PE)가 구성된다.
2. 규조토
규조토(硅藻土)는 식물성 플랑크톤의 일종인 규조가 바다(해수 규조토) 속이나, 호수(담수 규조토) 밑에서 800 ~ 1,000만년 동안 쌓여 규산 부분만이 화석화된 퇴적암의 흙으로서, 식물성 플랑크톤이 죽으면서 내뿜는 아주 작은 기포로 인해 활성탄(숯)의 5천 배에 이르는 기공이 형성된다.
또한, 규조토는 수중 환경에서 실리카(silica)를 추출하여 자신의 단단한 골격 구조를 구성하는 능력이 있는데, 규조 골격의 퇴적물이 굳어져 형성된 규조 퇴적암은 대부분이 함수 비정질 실리카(SiO2)로 이루어져 있으며, 크기(입도)는 50 ~ 100 ㎛이고, 3㎛ 내외의 초다공질(미세구멍)로 구성되며, 비표면적은 40.0 ~ 60.0 m2/g를 나타낸다.
상기 규조토의 기본 성분은 SiO2 80.0 ~ 95.0중량%, Al2O3 2.7 ~ 4.1중량%, Fe2O3 0.5 ~ 1.5중량%, MgO 0.1 ~ 0.3중량%, CaO 0.05 ~ 0.6중량%, K2O 0.01 ~ 0.08중량%, Na2O 1.5 ~ 3.5중량%, TiO2 0.05 ~ 0.17중량%를 포함하여 구성되며, 생산 지역의 환경에 따라 각 성분이 서로 차이를 보이며, 생산과정에서 가열 및 분쇄공정을 거쳐서 일부 성분들은 소멸되고 실리카 위주의 성분으로 구성된다.
또한, 상기 규조토는 분쇄장치(볼밀)를 이용하여 분말 형태로 가공되며, 300메쉬 이상은 고가로서 의약품 분야에 사용되고, 100메쉬 이하는 건축용 자재로 사용된다.
본 발명에 따른 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사 조성물은, 150메쉬 크기 분말 형태의 규조토를 상기 바이오매스 합성수지 100 중량부에 대하여, 0.01 ~ 5 중량부를 포함하도록 구성된다.
이때, 본 발명에 적용되는 상기 규조토는 바람직하게는 100 ~ 200메쉬, 가장 바람직하게는 150메쉬 크기 분말 형태로 첨가된다.
본 발명에 따른 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사 조성물에서 상기 규조토는 실리카(SiO2) 함량이 바람직하게는 90 ~ 96중량%, 가장 바람직하게는 93중량%인 담수 규조토로 구성된다.
| 구 분 | 담수 규조토 | 해수 규조토 | 비고 |
| 실리카 함량 | 90~96중량% | 80~85중량% | |
| 불순물 함량 | 적음 | 많음 | 유기화합물, 모래, 산화철 |
| 구 조 | 원통형 초 다공질 | 복합형 | |
| 강 도 | 높음 | 낮음 |
상기 [표 1]을 참조하면, 실리카 함량과 불순물 함량이 품질 면에서 해수 규조토에 비해 담수 규조토가 우수한 것으로 나타난다. 상기 실리카(SiO2)의 함량은 미세먼지 포집 기능, 함수 기능, 보유 수분의 약 알칼리화, 흡습 기능 및 온도변화에 대한 적응력을 좌우한다.
본 발명은 발명의 목적에 부합하는 파일원사를 제조하기 위하여 상기 실리카 함량을 90중량% 이상으로 구성하였으며, 상기 조건에 부합되는 것은 [표 1]에서 담수 규조토임을 확인하였다.
이와 같은 바이오매스 합성수지 주재에 실리카 함량이 높은 상기 담수 규조토를 첨가하여 제조되는 본 발명의 인조잔디용 파일원사는, 초 다공질 입자들에 의해 미세먼지를 포집하여 자체적으로 분해하고, 빗물에 세정하는 기능을 가진다.
또한, 바이오매스 합성수지 주재에 실리카 함량이 높은 상기 담수 규조토를 첨가하여 제조되는 본 발명의 인조잔디용 파일원사는, 초 다공질 입자들의 높은 공극으로 자체부피의 2 ~ 3 배의 수분을 함수함으로서 하절기 구장의 온도를 저감한다.
또한, 바이오매스 합성수지 주재에 실리카 함량이 높은 상기 담수 규조토를 첨가하여 제조되는 본 발명의 인조잔디용 파일원사는, 흡수성이 뛰어나 해충의 체내 및 표피 수분을 흡수하여 박멸하는 효과가 있으며, 함수된 알칼리성 수분이 항산화 작용을 함으로서 곰팡이 및 세균 서식을 방지한다.
그리고 실리카 함량이 높은 상기 담수 규조토의 초 다공질(미세 구멍)은 각 구멍의 탁월한 네트워크 구성으로 공기 중의 유해물질인 포름알데히드(폼알데하이드)와 VOC(휘발성 유기화합물)의 흡착분해기능이 뛰어나 쾌적한 운동장 환경을 유지하는 효과를 가진다.
3. 안료
본 발명의 상기 안료는 인조잔디 파일원사의 색상을 결정하고, 인조잔디를 자연 친화적으로 표현하는데 매우 중요하며, 인체에 무독성의 유기 또는 무기 안료를 사용하여야 한다.
본 발명에 따른 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사 조성물에는 바이오매스 합성수지 100 중량부에 대하여, 0.01 ~ 10 중량부의 안료가 포함되도록 구성된다.
4. 기타 첨가제
상기 자외선 안정제는 햇빛에 수지가 변색되고 손상을 방지하기 위하여 첨가하는 첨가제를 말하며, 이러한 자외선 안정제에는 자외선 흡수제, 자외선 차단제 등이 있다. 상기 자외선 흡수제에는 페닐살리실레이트, 2-히드록시벤조페논 등이 있으며, 상기 자외선 차단제는 자외선을 반사하는 무기계와, 자외선을 흡수하는 유기계로 나뉘며, 무기계에는 티타늄디옥사이드, 징크옥사이드가 있으며, 유기계에는 에칠헥실메톡시신나메이트, 부틸메톡시디벤조일메탄(아보벤존), 벤조페논-3(옥시벤존), 테레프탈릴리덴디캠퍼설포닉애씨드 등 다양한 종류가 있다.
또한, 상기 산화방지제는 고분자 수지가 열, 산소, 빛 등에 의한 산화반응을 억제하거나 방지하기 위한 첨가제로서, 토코페롤, 갈산프로필, 부틸히드록시톨루엔(BHT), 부틸히드록시아니졸(BHA) 등이 사용된다.
본 발명에 따른 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사 조성물은, 상기 조성물에 상기 자외선 안정제, 산화방지제 및 실리콘 첨가제 중에서 어느 하나 이상을 더 포함하여 구성된다.
이러한 본 발명에 따른 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사 조성물의 상기 자외선 안정제는, 상기 조성물 1kg당 5,000 ~ 10,000ppm을 첨가하여 구성된다.
이러한 본 발명에 따른 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사 조성물의 상기 산화방지제는, 상기 조성물 1kg당 500 ~ 1,000ppm을 첨가하여 구성된다.
이때, 본 발명에는 상기 조성물 중에서 안료, 자외선 안정제 및 산화 방지제 등과 함께 마스터배치를 형성하여 조성물에 혼합되도록 구성된다.
<실시 예 2> 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사 제조방법
본 발명의 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사 조성물로 파일원사를 제조하는 방법은 도 1을 참조하여 구체적으로 설명하면 아래와 같다.
본 발명의 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사 조성물로 파일원사를 제조하기 위한 공정은, (a) 상기 조성물을 혼합하는 단계(S100); (b) 상기 혼합물을 압출기 투입하여 용융하는 단계(S200); (c) 상기 용융상태에서 압출하는 단계(S300); (d) 압출된 파일원사를 방사 · 연신 · 롤링하는 단계(S400);를 포함하여 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 (a) 조성물을 혼합하는 단계(S100)는, 바이오매스 복합체가 20 ~ 25중량% 포함되는 바이오매스 합성수지 100 중량부에 대하여, 150메쉬 크기 분말 형태의 규조토 0.01 ~ 5 중량부와, 안료 0.01 ~ 10 중량부와, 자외선 안정제, 산화방지제 및 실리콘 첨가제 중에서 어느 하나 이상을 혼합하도록 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 (a) 조성물을 혼합하는 단계(S100)에는, 분말 상태의 상기 바이오매스 복합체와 상기 규조토 및 소량의 폴리에틸렌(PE)을 혼합하여 ‘펠렛’ 형태의 기초 조성물을 만드는 단계를 포함하여 구성된다.
또한, 이러한 본 발명의 상기 (a) 조성물을 혼합하는 단계(S100)에는, 상기 ‘펠렛’형태의 기초 조성물과 혼합되는 중합체(폴리에틸렌)는 선형 저밀도 폴리에틸렌과 중밀도 폴리에틸렌으로서 4 : 1의 중량비율로 구성된다.
이때, 본 발명은 안료, 자외선 안정제, 산화 방지제 등이 혼합된 마스터배치 상태로 투입되도록 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 (b) 혼합물을 압출기 투입하여 용융하는 단계(S200)는, 상기 조성물을 압출기에 투입하여 100 ~ 160℃ 상태로 용융하도록 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 (c) 용융상태에서 압출하는 단계(S300)는, 파일원사를 다수 개 형성되어 있는 노즐을 통과하여 뽑아내도록 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 (d) 압출된 파일원사를 방사 · 연신 · 롤링하는 단계(S400)는, 상기 노즐을 통과하여 방사된 파일원사를 냉각수에 냉각하는 방사 공정과, 다시 파일원사를 열탕을 통과하면서 필요한 규격으로 늘리는 연신 공정과, 규격의 파일원사를 보빈에 감는 롤링 공정이 순차적으로 구성된다.
상기 <실시 예 2>에 의해 제조되는 인조잔디용 파일원사는 상기 노즐을 통해 방사되고, 다음 공정에서 몇 차례 연신되어 필요한 규격의 단면적을 가지면서, 상기 조성물에 함유된 식물체 유래 바이오매스 및 규조토의 특성인 이산화탄소 저감 및 미세먼지를 포집 · 분해 · 세정하는 기능, 수분을 저장하여 구장 온도를 저감하는 기능, 항산화 작용으로 곰팡이 및 세균 서식 방지 기능, 해충의 체내 및 표피 수분을 흡수하여 박멸하는 기능을 가진다.
이하에서는 본 발명에 따른 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이하도록 바이오매스 합성수지 기반에 규조토를 함유한 조성물 및 이를 이용하여 제조되는 파일원사의 성능실험에 대하여 설명한다.
<실험 예 1> 규조토의 굵기(메쉬)에 따른 파일원사의 성능실험
A. 규조토의 굵기(메쉬) 실험
1. 실험 계획
상기 <실시 예 1>에 따른 조성물의 효과를 검증하기 위하여 본 발명에 따른 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사 조성물에 함유되는 규조토의 굵기(메쉬)를 구분하며, 본 실험에서는 경제성을 감안하여 효과가 가장 우수한 굵기에 따른 임계적 의의를 살펴본다.
2. 실험방법 및 그 결과
상기 <실시 예 1>의 조성물 중에서 규조토 분말의 굵기를 각각 80 · 100 · 150 · 200 · 300메쉬로 하여, 바이오매스 합성수지 파일원사 생산 공정을 거쳐서 시편을 제작하였다.
상기 시편의 혼합성, 방사성 및 표면 거칠기에 대한 ‘측정항목’을 실험하였다.
1) 혼합성
본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위하여 상술한 조성물을 이용하여 기초 조성물(규조토 분말 + Bio PE)을 제조할 때, 분말 형태의 규조토 굵기를 각각 80 · 100 · 150 · 200 · 300메쉬로 구분하여 Bio PE와 혼합하고, 각각의 혼합 용이성을 실험하였다.
2) 방사성
방사기로부터 상기 기초 조성물과 PE를 혼합 및 용융하여 파일원사를 방사할 때, 규조토 분말의 굵기가 각각 80 · 100 · 150 · 200 · 300메쉬로 구분하여 방사 상태를 실험하였다.
3) 표면 거칠기
생산된 바이오매스 합성수지 파일원사의 표면의 거칠기를 생산 공정의 종사자가 손에 닿는 느낌으로 평가하였다.
| 사례 | 규조토 (메쉬) |
측정항목별 효과분석 | 비 고 | ||
| 혼합성 | 방사성 | 표면 거칠기 | |||
| 1 | 80 | X | Δ | X | ◎ : 우수 ○ : 양호 Δ : 중간 X : 나쁨 |
| 2 | 100 | Δ | ○ | Δ | |
| 3 | 150 | ◎ | ◎ | ◎ | |
| 4 | 200 | ◎ | ◎ | ◎ | |
| 5 | 300 | ◎ | ◎ | ◎ | |
㈜ 주목씨지알 인조잔디연구소 제공
상기 [표 2]에서도 알 수 있듯이, 규조토 분말의 굵기와 상기 측정항목별 효과는 반비례하는 것으로 나타났다. 상기 '사례 1'의 규조토가 함유된 조성물은 혼합과정에서 뭉침 현상이 일어나고, 방사기의 연사 과정에서 파일원사가 절단되는 사례가 발생하며, 생산된 파일원사의 표면 거칠기도 현저하게 떨어졌다.
상기 실험결과는 상기 '사례 2 ~ 5’의 파일원사가 '사례 1'보다 측정항목에서 좋은 결과가 나타났으며, 규조토의 굵기를 경제성과 함께 측정항목별 효과가 ‘양호 및 우수’한 100 ~ 200메쉬 범위로 한정하여 구성하였다.
따라서 본 발명에 따른 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사 조성물은 규조토 분말의 굵기를 바람직하게는 100 ~ 200메쉬, 가장 바람직하게는 150메쉬로 수치를 한정하는 것은 임계적 의의가 있으며, 상기 조성물로 제조되는 바이오매스 합성수지 인조잔디 파일이 기능성과 내구성을 겸비하여 경기력이 향상되는 친환경적인 인조잔디 구장을 건설할 수 있도록 구성한다.
<실험 예 2> 규조토가 함유된 바이오매스 합성수지 파일원사의 성능실험
A. 유해물질 흡착 및 분해 실험
1. 실험 계획
상기 <실시 예 2>에 의한 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사(규조토+바이오매스 합성수지)와 폴리에틸렌 소재의 인조잔디용 파일원사의 미세먼지 저감 효과를 검증하기 위하여 유해물질인 포름알데히드 및 황화수소 가스 흡수 실험을 실시하였다.
2. 실험방법 및 그 결과
ⅰ) <실시 예 2>의 파일원사 100g
ⅱ) 폴리에틸렌 파일원사 100g
상기 각각의 인조잔디용 파일원사를 5cm 길이의 시편을 제작하여 10리터 시험용기에 넣고 포름알데히드 가스 및 황화수소 가스를 주입하여 시간대별로 측정하는 실험을 하였다.
| 사례 | 실험가스 (ppm) |
시간대별 측정(h) | 비고 | |||||
| 0 | 0.5 | 1 | 2 | 4 | 6 | |||
| 1 | 프롬알데히드 | 20 | 7 | 5 | 3 | 2 | 2 | |
| 황화수소 | 50 | 32 | 24 | 18 | 10 | 7 | ||
| 2 | 프롬알데히드 | 20 | 20 | 19 | 18 | 18 | 19 | |
| 황화수소 | 50 | 50 | 48 | 47 | 47 | 47 | ||
㈜ 주목씨지알 인조잔디연구소 제공
상기 [표 3]의 실험결과를 살펴보면, 규조토 성분이 함유된 바이오매스 합성수지 파일원사는 시간이 지날수록 실험 용기 속의 포름알데히드 및 황화수소의 농도가 옅어지는 것을 알 수 있으며(6시간이 지나면 최저 농도 유지), 일반 폴리에틸렌 파일원사는 시간이 지나도 변화가 없는 것으로 나타났다.
따라서 상기 실험결과는 규조토 성분의 바이오매스 합성수지 파일원사가 유해 가스를 초다공질(미세구멍)에 포집하고 있는 것을 알 수 있으며, 이와 같이 포집된 유해가스는 분해 과정을 거쳐서 우수에 의해 세정된다.
B. 곰팡이 저항성 실험
1. 실험 계획
상기 <실시 예 2>에 의한 규조토 함유 바이오매스 합성수지 파일원사의 곰팡이 저항성 효과를 검증하기 위하여 배양 곰팡이 균주(혼합균주)와 함께 실험하였다.
2. 실험방법 및 그 결과
ⅰ) <실시 예 2>의 파일원사 시편
ⅱ) 곰팡이 균주(혼합균주)
- Aspergillus nigel ATCC 9642
- Penicillium pinophilum ATCC 11797
- Chaetomium globosum ATCC 6205
- Gliocladium virens ATCC 9645
- Aureobasidium pullulans ATCC 15233
상기 곰팡이 균주를 파일원사 시편에 접종하여 4주간 배양(29.0±0.2℃, 96.7±1.0 %RH 환경)하여 균사의 서식 상태를 관찰하였다.
상기 실험결과, 상기 시험편의 접종한 부분에 균사의 서식 상태가 인지되지 않았다.
따라서 상기 실험결과는 규조토 성분의 바이오매스 합성수지 파일원사에는 초 다공질(미세구멍)이 형성되어 습기를 조절하고, 규조토의 함수된 알칼리성 수분은 항산화 작용으로서 곰팡이 및 각종 세균이 살균되고 서식이 억제되는 효능을 가지는 것으로 나타났다.
이와 같은 본 발명의 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사 조성물로 제조되는 파일원사는 다음과 같은 특징을 가진다.
본 발명에 따른 인조잔디용 파일원사는, 폴리에틸렌 주재에 바이오매스 합성수지를 첨가하여 제조된다.
따라서 파일원사에 함유된 바이오매스 합성수지는 대기 중의 탄소가 광합성에 의해 고정된 식물자원, 미생물 대사산물, 해조류로서, 화학 분해 시 이산화탄소의 총량을 증가시키지 않음으로 지구 온난화 방지에 기여 하는 효과를 가진다.
본 발명에 따른 인조잔디용 파일원사는, 폴리에틸렌 주재에 규조토 분말을 첨가하여 제조된다.
따라서 파일원사에 함유된 규조토의 초 다공질 입자가 공기 중의 유해물질인 포름알데히드(폼알데하이드)와 VOC(휘발성 유기화합물)을 흡착하여 자체적으로 분해하고, 빗물을 이용하여 세척함으로서 미세먼지 저감 효과를 가진다.
또한, 본 발명에 따른 인조잔디용 파일원사는 규조토를 이용함으로서 초 다공질로 구성되어 있다.
따라서 파일원사의 표면 함수율을 높여 구장의 온도를 저감하는 효과를 가지며, 상기 함수된 알칼리성 수분은 항산화 작용으로서 곰팡이 및 각종 세균을 살균하고 서식을 억제하는 효능을 가진다.
또한, 본 발명에 따른 인조잔디용 파일원사는 규조토를 이용함으로서 열전도율 및 열팽창률이 낮고, 용융점이 높아, 여름철 고온하에서 원사의 직립성을 유지하며, 겨울철 낮은 온도에서 경직 및 파손 현상을 방지하여, 온도변화에 대한 적응력이 좋은 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 조성물에 바이오매스 및 규조토가 함유된 인조잔디용 파일원사로 인조잔디 매트를 제조하여, 이산화탄소 및 미세먼지 저감하는 복합적인 기능을 가지는 친환경적인 잔디 구장을 조성할 수 있어, 사용자에게 쾌적한 환경을 제공하며, 지구 온난화 방지에 기여 하는 구장을 건설할 수 있다.
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- 초 다공질로 형성되어 공기 중의 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물을 흡착·분해·세척하는 기능과, 이산화탄소의 총량 증가를 억제하여 지구 온난화 방지에 기여하는 기능을 함께 가지는 규조토가 함유된 바이오매스 합성수지를 기반으로 한 탄소저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사에 관한 것으로서,
바이오매스 합성수지 100 중량부에 대하여, 규조토 0.01 ~ 5 중량부와, 안료 0.01 ~ 10 중량부를 포함하는 인조잔디용 파일원사 조성물에, 자외선 안정제, 산화방지제 및 실리콘 첨가제 중에서 어느 하나 이상을 더 포함하며, 상기 자외선 안정제는, 상기 조성물 1kg당, 5,000 ~ 10,000ppm을 첨가하며, 상기 산화방지제는, 상기 조성물 1kg당, 500 ~ 1,000ppm을 첨가하여 구성되는 탄소 저감 및 미세먼지 포집이 용이한 인조잔디용 파일원사 조성물을 이용하여 제조되는 인조잔디용 파일원사에 있어서,
상기 바이오매스 합성수지는, 바이오매스 복합체가 20 ~ 25중량% 포함되는 바이오매스 폴리에틸렌(Biomass PE)이며, 상기 바이오매스 폴리에틸렌은 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)과 중밀도 폴리에틸렌(MDPE)을 4 : 1의 중량비율로 포함하는 중합체로 구성되며,
상기 규조토는 실리카(SiO2) 함량이 93중량%이며, 그 외 Al2O3 2.7~4.1중량%, Fe2O3 0.5~1.5중량%, MgO 0.1~0.3중량%, CaO 0.05~0.6중량%, K2O 0.01~0.08중량%, Na2O 1.5~3.5중량%, TiO2 0.05~0.17중량%를 포함하는 150메쉬 크기 분말형태의 담수 규조토인 것을 특징으로 하는 인조잔디용 파일원사.
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| KR102658444B1 (ko) * | 2023-12-28 | 2024-04-17 | 영우인프라 주식회사 | 흡습성이 향상된 토목용 폴리에스테르 부직포 및 이의 제조방법 |
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