KR102179322B1 - 어업용 폐스티로폼, 폐각 및 폐목재를 활용한 불연보드용 분말, 이를 이용한 불연보드 및 그 제조방법 - Google Patents

어업용 폐스티로폼, 폐각 및 폐목재를 활용한 불연보드용 분말, 이를 이용한 불연보드 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 어업용 폐스티로폼, 폐각 및 폐목재를 활용한 불연보드용 분말, 이를 이용한 불연보드 및 그 제조방법에 관한 것으로, 어업용 폐스티로폼 100중량부에 대하여 미생물 처리된 폐목재 분말 6~10중량부 및 폐각 1~5중량부를 포함하는 것을 기술적 특징으로 하며, 미생물 처리된 폐목재 분말, 폐각 및 어업용 폐스티로폼을 교반함으로써 미생물 처리된 폐목재 분말을 이용하여 어업용 폐스티로폼과 폐각에 붙어 있는 유기물을 처리하며, 폐각을 이용하여 어업용 폐스티로폼을 분쇄하여, 불연보드용 분말로 재활용할 수 있는 장점이 있다.

Description

어업용 폐스티로폼, 폐각 및 폐목재를 활용한 불연보드용 분말, 이를 이용한 불연보드 및 그 제조방법{Powder for Incombustible Board using Waste Styrofoam Buoy, Waste Shell and Waste Wood, Incombustible Board using thereof and Manufacturing Method of thereof}
본 발명은 어업용 폐스티로폼, 폐각 및 폐목재를 활용한 불연보드용 분말, 이를 이용한 불연보드 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 재활용이 어려운 어업용 폐스티로폼, 폐각 및 폐목재를 미생물제제를 이용하여 처리함으로써 불연보드를 생산할 수 있는, 어업용 폐스티로폼, 폐각 및 폐목재를 활용한 불연보드용 분말, 이를 이용한 불연보드 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 스티로폼이란 발포스티렌(EPS, Expanded Poly-Styrene), 스티로폼(Styrofoam) 등으로 불리어지며 폴리스티렌 수지에 펜탄 또는 부탄 등 탄화수소가스를 주입시킨 후 이를 증기로 부풀린 발포제품으로 체적의 98%가 공기이고 나머지 2%가 수지인 합성수지소재이다.
이러한 가벼운 스티로폼의 특성 때문에 양식장 부자로 많이 사용되고 있다. 그러나, 사용된 후 방치되는 폐스티로폼이 남해 연안 양식장에서 대량으로 발생되고 있다. 폐스티로폼을 매립하여 처리하는 것은 폐스티로폼의 부피가 크고 잘 썩지 않아 별로 실효성이 없으며, 폐스티로폼을 소각하는 것은 다이옥신 등 환경오염물질이 발생되어 좋은 방법이 되지 못한다.
마땅한 처리방법이 없어 양식장용 부자로 사용된 폐스티로폼이 야적되어 방치되고 있는 실정이다.
종래에 폐스티로폼을 고열로 녹이거나 화학물질로 용해시키는 방법도 시도되고 있지만 방대한 폐스티로폼 양을 처리하는데 한계가 있었고 효율적이지 못한 문제점이 있었다.
어업용 폐스티로폼은 어선을 이용한 조업이나 양식 등의 어업 활동을 위하여 바닷물에 오랜 시간 잠겨 있으므로 다량의 수분이 내부 깊숙이 침투하게 된다. 이러한 어업용 폐스티로폼을 플라스틱의 자원으로 재활용하기 위해서는 부피를 줄이는 감용의 과정이 필요한데 이때 어업용 폐스티로폼에 수분이 많이 포함되어 있으면 감용이 어렵거나 감용 결과물의 질이 떨어져 재활용하기가 어려워진다.
대한민국등록특허공보 제10-0597441호(2006.07.10.)에는 양식용 부자 폐스티로폼 감용 장치가 개시되어 있고,
대한민국등록특허공보 제10-0663231호(2007.01.02.)에는 어업용 폐스티로폼 고속 건조장치가 개시되어 있다.
상기 특허와 같이 양식용 부자 폐스티로폼 감용 장치와 어업용 폐스티로폼 고속 건조장치가 개시되어 있지만, 아직까지 어업용 폐스티로폼을 이용한 불연보드는 개시되지 않았다.
KR 10-0597441 B1 2006.07.10. KR 10-0663231 B1 2007.01.02.
본 발명의 목적은 재활용이 어려운 어업용 폐스티로폼, 폐각 및 폐목재를 미생물제제를 이용하여 처리함으로써 불연보드를 생산할 수 있는, 어업용 폐스티로폼, 폐각 및 폐목재를 활용한 불연보드용 분말, 이를 이용한 불연보드 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 다음과 같은 수단을 제공한다.
본 발명은 어업용 폐스티로폼 100중량부에 대하여 미생물 처리된 폐목재 분말 6~10중량부 및 폐각 1~5중량부를 포함하는, 어업용 폐스티로폼, 폐각 및 폐목재를 활용한 불연보드용 분말을 제공한다.
상기 미생물은 수탁번호 KFCC 11706P로 기탁된 미생물 및 수탁번호 KFCC 11704P로 기탁된 미생물을 중량비 1:1로 혼합한다.
또한, 본 발명은, 어업용 폐스티로폼, 폐각 및 폐목재를 활용한 불연보드용 분말 100중량부에 물 30~40중량부 및 접착제 1~5중량부를 포함하는, 어업용 폐스티로폼, 폐각 및 폐목재를 활용한 불연보드용 분말을 이용한 불연보드를 제공한다.
상기 접착제는 에폭시 변성 아크릴 공중합체 30~40중량%, 페놀 변성 로진 에스테르 수지 30~40중량%, 열가소성 폴리우레탄 수지 1~5중량%, 에틸렌비닐아세테이트 공중합체 1~5중량%, 테레프탈산 변성 폴리아미드 수지 10~20중량% 및 폴리이소시아네이트 수지 10~20중량%를 포함한다.
또한, 본 발명은, 수탁번호 KFCC 11706P로 기탁된 미생물제제를 제조하는 단계(S 1); 수탁번호 KFCC 11704P로 기탁된 미생물제제를 제조하는 단계(S 2); 상기 수탁번호 KFCC 11706P로 기탁된 미생물제제 및 수탁번호 KFCC 11704P로 기탁된 미생물제제를 중량비 1:1로 혼합하는 단계(S 3); 폐목재 분말 100중량부에 상기 혼합된 미생물 5~8중량부를 혼합하고 60~70℃에서 14~15일 동안 배양하는 단계(S 4); 어업용 폐스티로폼 100중량부에 상기 미생물 처리된 폐목재 분말 6~10중량부 및 폐각 1~5중량부를 가하는 단계(S 5); 상기 어업용 폐스티로폼, 미생물 처리된 폐목재 분말 및 폐각을 70~90℃에서 30분~1시간 동안 1차 교반하는 단계(S 6); 상기 1차 교반물을 50~60℃에서 3~4시간 동안 2차 교반하여 불연보드용 분말을 제조하는 단계(S 7); 및 상기 불연보드용 분말 100중량부에 물 30~40중량부 및 접착제 1~5중량부를 혼합하고 성형 및 압착하여 불연보드를 제조하는 단계(S 8); 를 포함하는, 어업용 폐스티로폼, 폐각 및 폐목재를 활용한 불연보드의 제조방법을 제공한다.
수탁번호 KFCC 11706P로 기탁된 미생물제제는, 두부비지 100중량부에 대하여 진흙 30~35중량부로 혼합하고 1~2㎝ 길이의 제1 볏짚을 덮어준 후 40~45℃에서 30~40일 동안 발효시켜 발효물을 제조하는 단계(단계 1); 물 100중량부에 대하여 황토 4~10중량부를 혼합한 후 35~40℃ 온도에서 7~10일 동안 폭기조에서 산소를 공급하면서 숙성하여 제1 숙성물을 제조하는 단계(단계 2); 상기 제1 숙성물 100중량부에 대하여 상기 발효물 20~25중량부, 솔잎 20~25중량부, 명아주 10~15중량부, 인삼잎 10~15중량부 및 개똥쑥 10~15중량부를 혼합하고 1~5℃에서 60~70일 동안 저온 숙성하여 제2 숙성물을 제조하는 단계(단계 3); 상기 제2 숙성물 100중량부에 대하여 옻순 0.1~1중량부, 숙주 0.1~1중량부, 질경이 0.1~1중량부를 혼합한 후 1~5℃에서 60~70일 동안 저온 숙성하여 제3 숙성물을 제조하는 단계(단계 4); 상기 제2 숙성물 100중량부에 대하여 느릅나무톱밥 0.1~1중량부, 싸리나무톱밥 0.1~1중량부 및 소나무톱밥 0.1~1중량부를 혼합한 후 1~5℃에서 60~70일 동안 저온 숙성하여 제4 숙성물을 제조하는 단계(단계 5); 상기 제2 숙성물 100중량부에 대하여 땅콩 0.1~0.5중량부, 감자 0.1~0.5중량부, 호두 0.1~0.5중량부 및 해바라기씨 0.1~0.5중량부를 혼합한 후 1~5℃에서 60~70일 동안 저온 숙성하여 제5 숙성물을 제조하는 단계(단계 6); 상기 제3 숙성물, 제4 숙성물, 제5 숙성물을 혼합한 혼합숙성물 100중량부에 대하여 제2 볏짚 8~10중량부를 혼합한 후 폭기조를 이용하여 25~30℃의 온도에서 30~40일 동안 숙성하여 제6 숙성물을 제조하는 단계(단계 7); 및 상기 제6 숙성물을 10일 동안 정치한 후 상등수를 취하고, 톱밥 100중량부에 대하여 상기 상등수 10~15중량부를 혼합하고 30~35℃에서 15일 동안 비닐을 덮고 숙성하여 미생물 제제를 제조하는 단계(단계 8); 를 포함하여 제조한다.
본 발명의 어업용 폐스티로폼, 폐각 및 폐목재를 활용한 불연보드용 분말은, 미생물 처리된 폐목재 분말, 폐각 및 어업용 폐스티로폼을 교반함으로써 미생물 처리된 폐목재 분말을 이용하여 어업용 폐스티로폼과 폐각에 붙어 있는 유기물을 처리하며, 폐각을 이용하여 어업용 폐스티로폼을 분쇄하여, 불연보드용 분말로 재활용할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 어업용 폐스티로폼, 미생물 처리된 폐목재 분말 및 폐각을 80℃에서 30분 동안 1차 교반한 사진이다.
도 2는 상기 1차 교반물을 60℃에서 3시간 동안 2차 교반한 불연보드용 분말의 사진이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명에 따른 어업용 폐스티로폼, 폐각 및 폐목재를 활용한 불연보드용 분말을 설명한다.
본 발명의 어업용 폐스티로폼, 폐각 및 폐목재를 활용한 불연보드용 분말은,
어업용 폐스티로폼 100중량부에 대하여 미생물 처리된 폐목재 분말 6~10중량부 및 폐각 1~5중량부를 포함한다.
상기 어업용 폐스티로폼은 양식장에 사용되는 부표(Buoy)를 의미한다.
상기 어업용 폐스티로폼 100중량부에 대하여 미생물 처리된 폐목재 분말 6~10중량부 포함되는 것이 바람직하며, 6중량부 미만 포함되면 어업용 폐스티로폼에 붙어 있는 유기물을 처리하지 못하는 문제가 있고, 10중량부 초과 포함하여도 어업용 폐스티로폼에 붙어 있는 유기물 처리 속도 더 이상 빠르게 하지 못한다.
상기 미생물은 한국미생물보전센터를 기탁기관으로 하여 2016년 11월 18일에 수탁번호 KFCC 11706P로 기탁된 미생물 및 한국미생물보전센터를 기탁기관으로 하여 2016년 11월 14일에 수탁번호 KFCC 11704P로 기탁된 미생물을 중량비 1:1로 혼합하여 사용한다.
상기 수탁번호 KFCC 11706P로 기탁된 미생물의 명칭은 Curtobacterium oceanosedimentum EG-C01이며, 상기 수탁번호 KFCC 11704P로 기탁된 미생물의 명칭은 Pseudomonas japonica EG-P01이다
상기 폐각은 양식된 어폐류를 수확한 후 버려지는 다량의 폐각 껍질을 의미한다.
상기 어업용 폐스티로폼 100중량부에 대하여 폐각 1~5중량부 포함되는 것이 바람직하며, 1중량부 미만 포함되면 어업용 폐스티로폼의 분쇄가 원활히 진행되지 않는 문제가 있고, 5중량부 초과 포함되면 폐각을 분말화하는데 시간이 오래 소요되는 문제가 있다.
본 발명의 어업용 폐스티로폼, 폐각 및 폐목재를 활용한 불연보드용 분말은, 미생물 처리된 폐목재 분말, 폐각 및 어업용 폐스티로폼을 교반함으로써 미생물 처리된 폐목재 분말을 이용하여 어업용 폐스티로폼과 폐각에 붙어 있는 유기물을 처리하며, 폐각을 이용하여 어업용 폐스티로폼을 분쇄하여, 불연보드용 분말로 재활용할 수 있는 장점이 있다.
다음은, 본 발명에 따른 어업용 폐스티로폼, 폐각 및 폐목재를 활용한 불연보드용 분말을 이용한 불연보드를 설명한다.
본 발명에 따른 어업용 폐스티로폼, 폐각 및 폐목재를 활용한 불연보드용 분말을 이용한 불연보드는,
어업용 폐스티로폼, 폐각 및 폐목재를 활용한 불연보드용 분말 100중량부에 물 30~40중량부 및 접착제 1~5중량부를 포함한다.
상기 접착제는 에폭시 변성 아크릴 공중합체 30~40중량%, 페놀 변성 로진 에스테르 수지 30~40중량%, 열가소성 폴리우레탄 수지 1~5중량%, 에틸렌비닐아세테이트 공중합체 1~5중량%, 테레프탈산 변성 폴리아미드 수지 10~20중량% 및 폴리이소시아네이트 수지 10~20중량%를 포함한다.
상기 에폭시 변성 아크릴 공중합체는 불연보드용 분말의 부착을 증진시키기 위해 아크릴 수지에 에폭시기를 도입하여 하이드록시기와 카르복실기를 갖는 에폭시 변성 아크릴 공중합체이다. 상기 에폭시 변성 아크릴 공중합체는 적량의 하이드록시기와 카르복실기를 가지고 있으므로 불연보드용 분말의 부착력이 우수하다. 또한 내수성, 내화학성, 내구성이 우수하다. 상기 에폭시 변성 아크릴 공중합체가 30중량% 미만 포함되면 불연보드용 분말의 부착력이 떨어지는 문제가 있고, 40중량% 초과 포함되면 내마모성이 떨어지는 문제가 있다.
상기 페놀 변성 로진 에스테르 수지는 젖음 특성을 향상시키기 위해 포함된다. 상기 페놀 변성 로진 에스테르 수지가 30중량% 미만 포함되면 젖음 특성의 향상이 미흡해지는 문제가 있고, 40중량% 초과 포함되면 크랙이 발생하는 문제가 있다.
상기 열가소성 폴리우레탄 수지는 내열성, 내한성이 우수하고 유리 전이점이 낮으며 높은 기계적 강도를 갖는 장점이 있다. 상기 열가소성 폴리우레탄 수지가 1중량% 미만 포함되면 내열성이 떨어지는 문제가 있고, 5중량% 초과 포함되면 경도가 떨어지는 문제가 있다.
상기 에틸렌비닐아세테이트 공중합체는 저온에서 물성이 뛰어나고 유연성이 우수하고, 타 수지와의 상용성이 뛰어나 혼합해 사용하기 용이하며, 우수한 접착성능을 지닌다. 에틸렌비닐아세테이트 공중합체 중에서 비닐 아세테이트의 함유율이 40~45중량%이고, 연화점이 80~85℃인 것이 바람직하다. 상기 에틸렌비닐아세테이트 공중합체가 1중량% 미만 포함되면 내충격성이 떨어지는 문제가 있고, 5중량% 초과 포함되면 유연성이 높아 외부 충격에 의한 눌림 현상이 발생되는 문제가 있다.
상기 테레프탈산 변성 폴리아미드 수지는 성분들간의 결합력을 향상시킴은 물론, 내열성, 내유성 및 기계적 강도를 증대시켜 불연보드가 외부 환경에 대해 저항성을 나타냄에 따라 내구성이 향상되도록 한다. 상기 테레프탈산 변성 폴리아미드 수지는 디카르복실산과 디아민에 의해 형성된 것으로서, 디카르복실산으로 테레프탈산을 사용한 열가소성 폴리아미드 수지인 것이 바람직하다. 상기 테레프탈산 변성 폴리아미드 수지가 10중량% 미만 포함되면 내열성이 떨어지는 문제가 있고 20중량% 초과 포함되면 결합력이 떨어질 수 있다.
상기 폴리이소시아네이트 수지는 용융상태에서 우수한 접착성능을 갖으며, 충격 및 온도변화에 대한 물리적 성질이 매우 뛰어나다. 상기 폴리이소시아네이트 수지가 10중량% 미만 포함되면 결합력이 떨어지는 문제가 있고 20중량% 초과 포함되면 내유성이 떨어질 수 있다.
다음은, 본 발명에 따른 어업용 폐스티로폼, 폐각 및 폐목재를 활용한 불연보드용 분말의 제조방법을 설명한다.
본 발명에 따른 어업용 폐스티로폼, 폐각 및 폐목재를 활용한 불연보드의 제조방법은,
수탁번호 KFCC 11706P로 기탁된 미생물제제를 제조하는 단계(S 1);
수탁번호 KFCC 11704P로 기탁된 미생물제제를 제조하는 단계(S 2);
상기 수탁번호 KFCC 11706P로 기탁된 미생물제제 및 수탁번호 KFCC 11704P로 기탁된 미생물제제를 중량비 1:1로 혼합하는 단계(S 3);
폐목재 분말 100중량부에 상기 혼합된 미생물 5~8중량부를 혼합하고 60~70℃에서 14~15일 동안 배양하는 단계(S 4);
어업용 폐스티로폼 100중량부에 상기 미생물 처리된 폐목재 분말 6~10중량부 및 폐각 1~5중량부를 가하는 단계(S 5);
상기 어업용 폐스티로폼, 미생물 처리된 폐목재 분말 및 폐각을 70~90℃에서 30분~1시간 동안 1차 교반하는 단계(S 6);
상기 1차 교반물을 50~60℃에서 3~4시간 동안 2차 교반하여 불연보드용 분말을 제조하는 단계(S 7); 및
상기 불연보드용 분말 100중량부에 물 30~40중량부 및 접착제 1~5중량부를 혼합하고 성형 및 압착하여 불연보드를 제조하는 단계(S 8);
를 포함한다.
상기 단계 S 1에서,
상기 수탁번호 KFCC 11706P로 기탁된 미생물제제의 제조방법은,
두부비지와 진흙을 혼합하고 제1 볏짚으로 덮어주고 발효시켜 발효물을 제조하는 단계(단계 1);
물에 황토를 혼합한 후 숙성하여 제1 숙성물을 제조하는 단계(단계 2);
상기 제1 숙성물에 상기 발효물, 솔잎, 명아주, 인삼잎 및 개똥쑥을 혼합하고 숙성하여 제2 숙성물을 제조하는 단계(단계 3);
상기 제2 숙성물에 옻순, 숙주 및 질경이를 혼합한 후 숙성하여 제3 숙성물을 제조하는 단계(단계 4);
상기 제2 숙성물에 느릅나무톱밥, 싸리나무톱밥 및 소나무톱밥을 혼합한 후 숙성하여 제4 숙성물을 제조하는 단계(단계 5);
상기 제2 숙성물에 땅콩, 감자, 호두 및 해바라기씨를 혼합한 후 숙성하여 제5 숙성물을 제조하는 단계(단계 6);
상기 제3 숙성물, 제4 숙성물, 제5 숙성물 및 제2 볏짚을 혼합한 후 숙성하여 제6 숙성물을 제조하는 단계(단계 7); 및
상기 제6 숙성물을 정치한 후 상등수를 취하고, 톱밥에 상기 상등수를 혼합하고 숙성하여 미생물 제제를 제조하는 단계(단계 8);
를 포함한다.
상기 단계 1은 두부비지 100중량부에 대하여 진흙 30~35중량부로 혼합하고 1~2㎝ 길이의 제1 볏짚을 덮어준 후 40~45℃에서 30~40일 동안 발효시켜 발효물을 제조하는 단계이다.
상기 진흙은 특별히 한정되지 아니하나, 바실러스균의 활성이 뛰어나고 아미노산과 미네랄 개체수를 많이 함유하고 있는 여름철 논에 있는 진흙을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 두부비지 100중량부에 대하여 진흙 30중량부 미만으로 혼합하면 미생물 생육을 과다 촉진하여 기능성이 떨어져 조기 사멸하는 문제가 있으며, 35중량부 초과 혼합하면 두부가 가진 유기성 미생물 먹이가 줄어드는 문제가 있다.
상기 발효시 40℃ 미만의 온도로 발효시키면 생육이 떨어지는 문제가 있고, 45℃ 초과의 온도로 발효시키면 볏짚의 발열 현상이 심해져서 미생물 생육을 과다 촉진시켜 추후 유기물 분해시 쉽게 사멸되는 문제가 있다.
상기 발효시 30일 미만 동안 발효시키면 미생물 배양 완료시 쉽게 사멸하는 문제가 있고, 40일 초과하여 발효시키면 배양 중 미생물이 자동 사멸하여 다량의 미생물이 존재하지 못하는 문제가 있다.
상기 단계 2는 물 100중량부에 대하여 황토 4~10중량부를 혼합한 후 35~40℃ 온도에서 7~10일 동안 폭기조에서 산소를 공급하면서 숙성하여 제1 숙성물을 제조하는 단계이다.
상기 물 100중량부에 대하여 황토 4중량부 미만 혼합하면 미생물배양 완료시 균이 쉽게 사멸하는 문제가 있으며, 10중량부 초과 혼합하면 배양중 미생물이 자동 사멸하여 다량의 미생물이 존재하지 못하는 문제가 있다.
황토는 미생물의 생육을 억제하는 성향이 있지만, 미생물과 협착을 이루면 미생물은 황토에 있는 미네랄 성분을 먹으며 사멸하지 않고 생존할 수 있으며 오히려 황토의 항균 성분과도 친해질 수 있다.
상기 물에 황토를 혼합한 후 35℃ 미만의 온도에서 숙성하면 미생물이 황토의 미네랄을 먹지 못해 균이 죽는 문제가 있으며, 40℃ 초과의 온도에서 숙성하면 균이 쉽게 황토의 미네랄을 먹으면서 다량의 개체로 존재하나 생명주기가 떨어지는 문제가 있다.
상기 물에 황토를 혼합한 후 7일 미만 동안 숙성하면 미생물이 황토의 미네랄을 미섭취해 활동성이 떨어지는 문제가 있으며, 10일 초과하여 숙성하면 균이 쉽게 황토에 미네랄을 먹으면서 다량의 개체로 존재하나 균의 생명주기가 떨어지는 문제가 있다.
상기 단계 3은 상기 제1 숙성물 100중량부에 대하여 상기 발효물 20~25중량부, 솔잎 20~25중량부, 명아주 10~15중량부, 인삼잎 10~15중량부 및 개똥쑥 10~15중량부를 혼합하고 1~5℃에서 60~70일 동안 저온 숙성하여 제2 숙성물을 제조하는 단계이다.
상기 제1 숙성물 100중량부에 대하여 상기 발효물 20중량부 미만으로 포함하면 균이 적게 포함되어 활성도가 저해되는 문제가 있고 25중량부 초과 포함하면 균이 너무 많아져서 먹이가 너무 많이 필요로 하는 문제가 있다.
상기 제1 숙성물 100중량부에 대하여 솔잎 20중량부 미만으로 포함하면 유기물을 분해할 때 냄새가 심하게 발생하는 문제가 있고 25중량부 초과 포함하면 솔잎의 항균력이 너무 지나쳐서 발효물에 조성된 균이 사멸되는 문제가 있다.
상기 제1 숙성물 100중량부에 대하여 명아주 10중량부 미만으로 포함하면 균의 먹이가 부족함으로 인해 균이 숙성되지 못하는 문제가 있고, 15중량부 초과 포함하면 균의 먹이가 너무 많아져 상단이 부패되는 문제가 있다.
상기 제1 숙성물 100중량부에 대하여 인삼잎 10중량부 미만으로 포함하면 균의 먹이가 부족함으로 인해 균이 숙성되지 못하는 문제가 있고, 15중량부 초과 포함하면 균의 먹이가 너무 많아져 상단이 부패되는 문제가 있다.
상기 제1 숙성물 100중량부에 대하여 개똥쑥 10중량부 미만으로 포함하면 균의 먹이가 부족함으로 인해 균이 숙성되지 못하는 문제가 있고, 15량부 초과 포함하면 균의 먹이가 너무 많아져 상단이 부패되는 문제가 있다.
상기 숙성시 1℃ 미만의 온도에서 숙성하면 균이 활성화되지 못하는 문제가 있고, 5℃ 초과의 온도에서 숙성하면 숙성시 산패되어 바닥에 시커먼 균사체가 모이는데 이는 유기물 소멸시 지독한 냄새의 원인이 되는 문제가 있다.
상기 숙성시 60일 미만 동안 숙성하면 유기물 소멸시 균이 쉽게 사멸하는 문제가 있고, 70일 초과하여 숙성하면 산패되어 냄새의 원인이 되는 문제가 있다.
상기 솔잎(pine leaf)은 소나무의 잎을 의미한다. 상기 명아주(Chenopodium album var. centrorubrum)은 쌍떡잎식물 중심자목 명아주과의 한해살이풀을 의미하며 줄기와 잎을 사용한다. 상기 인삼잎(ginseng leaf)은 쌍떡잎식물 산형화목 두릅나무과의 여러해살이풀인 인삼의 잎을 의미한다. 상기 개똥쑥(Artemisia annua)은 쌍떡잎식물 초롱꽃목 국화과의 한해살이풀을 의미하며 줄기와 잎을 사용한다.
상기 단계 4는 상기 제2 숙성물 100중량부에 대하여 옻순 0.1~1중량부, 숙주 0.1~1중량부, 질경이 0.1~1중량부를 혼합한 후 1~5℃에서 60~70일 동안 저온 숙성하여 제3 숙성물을 제조하는 단계이다.
상기 제2 숙성물 100중량부에 대하여 옻순 0.1중량부 미만 포함하면 균의 항진력이 떨어져 쉽게 사멸하는 문제가 있으며, 1중량부 초과 포함하면 최종 미생물 제제가 검붉은색으로 변이되는 문제가 있다.
상기 제2 숙성물 100중량부에 대하여 숙주 0.1중량부 미만 포함하면 균의 먹이가 적어 잘 숙성되지 않는 문제가 있으며, 1중량부 초과 포함하면 균의 먹이가 초과되어 상단이 부패되어 냄새가 나는 문제가 있다.
상기 제2 숙성물 100중량부에 대하여 질경이 0.1중량부 미만 포함하면 균의 먹이가 적어 잘 숙성되지 않는 문제가 있으며, 1중량부 초과 포함하면 균의 먹이가 초과되어 상단이 부패되어 냄새가 나는 문제가 있다.
상기 숙성시 1℃ 미만의 온도에서 숙성하면 균이 활성화되지 못하는 문제가 있고, 5℃ 초과의 온도에서 숙성하면 숙성시 산패되어 바닥에 시커먼 균사체가 모이는데 이는 유기물 소멸시 지독한 냄새의 원인이 되는 문제가 있다.
상기 숙성시 60일 미만 동안 숙성하면 유기물 소멸시 균이 쉽게 사멸하는 문제가 있고, 70일 초과하여 숙성하면 산패되어 냄새의 원인이 되는 문제가 있다.
상기 옻순은 옻나무의 어린 순을 의미한다. 상기 숙주(bean sprouts)는 녹두를 물에 불려 싹이 나게 하여 기른 나물을 의미한다. 상기 질경이는 쌍떡잎식물 질경이목 질경이과의 여러해살이풀을 의미하며, 줄기와 잎을 사용한다. 상기 옻순, 숙주, 질경이는 건조하여 사용하는 것이 바람직하다.
상기 단계 5는 상기 제2 숙성물 100중량부에 대하여 느릅나무톱밥 0.1~1중량부, 싸리나무톱밥 0.1~1중량부 및 소나무톱밥 0.1~1중량부를 혼합한 후 1~5℃에서 60~70일 동안 저온 숙성하여 제4 숙성물을 제조하는 단계이다.
상기 제2 숙성물 100중량부에 대하여 느릅나무톱밥 0.1중량부 미만 포함하면 잘 숙성되지 않는 문제가 있으며, 1중량부 초과 포함하면 균의 먹이가 초과되어 상단이 부패되어 냄새가 나는 문제가 있다.
상기 제2 숙성물 100중량부에 대하여 싸리나무톱밥 0.1중량부 미만 포함하면 잘 숙성되지 않는 문제가 있으며, 1중량부 초과 포함하면 균의 먹이가 초과되어 상단이 부패되어 냄새가 나는 문제가 있다.
상기 제2 숙성물 100중량부에 대하여 소나무톱밥 0.1중량부 미만 포함하면 잘 숙성되지 않는 문제가 있으며, 1중량부 초과 포함하면 균의 먹이가 초과되어 상단이 부패되어 냄새가 나는 문제가 있다.
상기 숙성시 1℃ 미만의 온도에서 숙성하면 균이 활성화되지 못하는 문제가 있고, 5℃ 초과의 온도에서 숙성하면 숙성시 산패되어 바닥에 시커먼 균사체가 모이는데 이는 유기물 소멸시 지독한 냄새의 원인이 되는 문제가 있다.
상기 숙성시 60일 미만 동안 숙성하면 유기물 소멸시 균이 쉽게 사멸하는 문제가 있고, 70일 초과하여 숙성하면 산패되어 냄새의 원인이 되는 문제가 있다.
상기 느릅나무톱밥은 느릅나무(Ulmus davidiana var. japonica)를 가공하는 과정에서 발생하는 부산물을 의미하고, 싸리나무톱밥은 싸리나무(Lespedeza bicolor TURCZ.)를 가공하는 과정에서 발생하는 부산물을 의미하고, 소나무톱밥은 소나무(Pinus densiflora)를 가공하는 과정에서 발행하는 부산물을 의미한다.
상기 단계 6은 상기 제2 숙성물 100중량부에 대하여 땅콩 0.1~0.5중량부, 감자 0.1~0.5중량부, 호두 0.1~0.5중량부 및 해바라기씨 0.1~0.5중량부를 혼합한 후 1~5℃에서 60~70일 동안 저온 숙성하여 제5 숙성물을 제조하는 단계이다.
상기 제2 숙성물 100중량부에 대하여 땅콩 0.1중량부 미만 포함하면 잘 숙성되지 않는 문제가 있으며, 0.5중량부 초과 포함하면 균의 먹이가 초과되어 상단이 부패되어 냄새가 나는 문제가 있다.
상기 제2 숙성물 100중량부에 대하여 감자 0.1중량부 미만 포함하면 잘 숙성되지 않는 문제가 있으며, 0.5중량부 초과 포함하면 균의 먹이가 초과되어 상단이 부패되어 냄새가 나는 문제가 있다.
상기 제2 숙성물 100중량부에 대하여 호두 0.1중량부 미만 포함하면 잘 숙성되지 않는 문제가 있으며, 0.5중량부 초과 포함하면 균의 먹이가 초과되어 상단이 부패되어 냄새가 나는 문제가 있다.
상기 제2 숙성물 100중량부에 대하여 해바라기씨 0.1중량부 미만 포함하면 잘 숙성되지 않는 문제가 있으며, 0.5중량부 초과 포함하면 균의 먹이가 초과되어 상단이 부패되어 냄새가 나는 문제가 있다.
상기 숙성시 1℃ 미만의 온도에서 숙성하면 균이 활성화되지 못하는 문제가 있고, 5℃ 초과의 온도에서 숙성하면 숙성시 산패되어 바닥에 시커먼 균사체가 모이는데 이는 유기물 소멸시 지독한 냄새의 원인이 되는 문제가 있다.
상기 숙성시 60일 미만 동안 숙성하면 유기물 소멸시 균이 쉽게 사멸하는 문제가 있고, 70일 초과하여 숙성하면 산패되어 냄새의 원인이 되는 문제가 있다.
상기 땅콩(Arachis hypogaea)은 쌍떡잎식물 이판화군 장미목 콩과의 한해살이풀의 줄기와 잎을 사용한다. 상기 감자(Potato)는 쌍떡잎식물 통화나물목 가지과의 여러해살이풀의 괴경(덩이줄기)를 사용한다. 상기 호두(walnut)는 가래나무과의 낙엽교목인 호두나무(Juglans sinensis)의 열매의 종자를 사용하며, 상기 해바라기씨는 쌍떡잎식물 초롱꽃목 국화과의 한해살이풀인 해바라기(Helianthus annuus)의 씨를 사용한다.
상기 단계 4, 단계 5, 단계 6은 서로 다른 용기에서 숙성을 시킨다.
상기 단계 7은 상기 제3 숙성물, 제4 숙성물, 제5 숙성물을 혼합한 혼합숙성물 100중량부에 대하여 제2 볏짚 8~10중량부를 혼합한 후 폭기조를 이용하여 25~30℃의 온도에서 30~40일 동안 숙성하여 제6 숙성물을 제조하는 단계이다.
상기 혼합숙성물은 제3 숙성물, 제4 숙성물, 제5 숙성물을 중량비 1:1:1로 혼합하여 수득할 수 있다.
상기 제2 볏짚은 영하의 기온에서 볏짚 특유의 발효균만을 사용할 수 있기 때문에 눈 밑에 10~60일 동안 쌓아 놓은 볏짚뿌리를 10~12㎝로 잘라서 사용하는 것이 바람직하다.
상기 혼합숙성물 100중량부에 대하여 제2 볏짚 8중량부 미만 포함하면 볏짚 특유의 발효균이 미흡해지는 문제가 있고, 10중량부 초과 포함하면 볏짚 특유의 발효균이 혼합숙성물의 균을 과도하게 먹어버리는 문제가 있다.
상기 숙성시 25℃ 미만의 온도에서 숙성하면 생육이 떨어지는 문제가 있고, 30℃ 초과의 온도에서 숙성하면 볏짚의 발열현상이 심해져서 미생물 생육을 과다 촉진시켜 추후 유기물 분해시 쉽게 사멸되는 문제가 있다.
상기 숙성시 30일 미만 동안 숙성하면 생육이 떨어지는 문제가 있고, 40일 초과하여 숙성하면 볏짚의 발열현상이 심해져서 미생물 생육을 과다 촉진시켜 추후 유기물 분해시 쉽게 사멸하는 문제가 있다.
상기 단계 8은 상기 제6 숙성물을 10일 동안 정치한 후 상등수를 취하고, 톱밥 100중량부에 대하여 상기 상등수 10~15중량부를 혼합하고 30~35℃에서 15일 동안 비닐을 덮고 숙성하여 미생물 제제를 제조하는 단계이다.
상기 톱밥 100중량부에 대하여 상기 상등수 10중량부 미만 포함하면 유기물 분해 속도가 느려지는 문제가 있고, 15중량부 초과 포함하면 균들이 서로가 서로를 잡아먹는 문제가 발생하여 유기물 분해시 톱밥이 쉽게 사라지는 문제가 있다.
미생물은 열악한 환경에서 쉽게 사멸되는 문제가 있다.
본 발명에서는 균이 살기 어려운 환경에서 장기숙성하므로 인해 균의 힘을 기르고 면역력을 길러 열악한 환경에서도 미생물이 쉽게 사멸하지 않으며, 저온숙성하므로 인해 균의 산패를 지연시켜 유기물 분해시 악취가 발생하지 않는 장점이 있다.
상기 S 4에서, 폐목재 분말 100중량부에 상기 혼합된 미생물 5~8중량부를 혼합하고 60~70℃에서 14~15일 동안 배양함으로써 폐목재에 있는 유기물을 분해할 수 있다.
상기 S 6에서, 상기 어업용 폐스티로폼, 미생물 처리된 폐목재 분말 및 폐각을 70~90℃에서 30분~1시간 동안 1차 교반함으로써 단단한 폐각에 의해 어업용 폐스트리폼이 분쇄되며, 어업용 폐스티로폼 및 폐각에 있는 유기물이 분해된다.
상기 S 7에서 상기 1차 교반물을 50~60℃에서 3~4시간 동안 2차 교반함으로써 폐각을 분쇄할 수 있다.
상기 S 8은 상기 불연보드용 분말 100중량부에 물 30~40중량부 및 접착제 1~5중량부를 혼합하고 형틀에 투입하고 150~160℃에서 유압프레스로 30~50㎏/㎡ 의 압력으로 성형하여 불연보드를 제조하는 단계이다.
상기 접착제는 에폭시 변성 아크릴 공중합체 30~40중량%, 페놀 변성 로진 에스테르 수지 30~40중량%, 열가소성 폴리우레탄 수지 1~5중량%, 에틸렌비닐아세테이트 공중합체 1~5중량%, 테레프탈산 변성 폴리아미드 수지 10~20중량% 및 폴리이소시아네이트 수지 10~20중량%를 포함한다.
이하, 실시 예를 통하여 본 발명의 구성 및 효과를 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시 예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 이들 실시 예에 의해 제한되는 것은 아니다.
두부비지 100중량부에 진흙 30중량부로 혼합하고 1㎝ 길이의 제1 볏짚을 덮어준 후 40℃에서 30일 동안 발효시켜 발효물을 제조하였다. 상기 진흙은 여름철 논에 있는 진흙을 사용하였다. 물 100중량부에 황토 5중량부를 혼합한 후 37℃ 온도에서 7일 동안 폭기조에서 산소를 공급하면서 숙성하여 제1 숙성물을 제조하였다. 상기 제1 숙성물 100중량부에 상기 발효물 20중량부, 솔잎 20중량부, 영아주 줄기 10중량부, 인삼잎 10중량부 및 개똥쑥 줄기 10중량부를 혼합하고 3℃에서 60일 동안 저온 숙성하여 제2 숙성물을 제조하였다. 상기 제2 숙성물 100중량부에 옻순 0.3중량부, 숙주 0.3중량부, 질경이 줄기 0.3중량부를 혼합한 후 3℃에서 60일 동안 저온 숙성하여 제3 숙성물을 제조하였다. 상기 옻순, 숙주, 질경이 줄기는 건조하여 사용하였다. 상기 제2 숙성물 100중량부에 느릅나무톱밥 0.3중량부, 싸리나무톱밥 0.3중량부 및 소나무톱밥 0.3중량부를 혼합한 후 3℃에서 60일 동안 저온 숙성하여 제4 숙성물을 제조하였다. 상기 제2 숙성물 100중량부에 땅콩 줄기 0.2중량부, 감자(괴경) 0.2중량부, 호두 종자 0.2중량부 및 해바라기씨 0.2중량부를 혼합한 후 3℃에서 60일 동안 저온 숙성하여 제5 숙성물을 제조하였다. 상기 제3 숙성물, 제4 숙성물, 제5 숙성물을 혼합한 혼합숙성물 100중량부에 제2 볏짚 10중량부를 혼합한 후 폭기조를 이용하여 27℃의 온도에서 30일 동안 숙성하여 제6 숙성물을 제조하였다. 상기 혼합숙성물은 제3 숙성물, 제4 숙성물, 제5 숙성물을 중량비 1:1:1로 혼합하여 수득하였다. 상기 제2 볏짚은 눈 밑에 30일 동안 쌓아 놓은 볏짚뿌리를 10㎝로 잘라서 사용하였다. 상기 제6 숙성물을 10일 동안 정치한 후 상등수를 취하고, 톱밥 100중량부에 상기 상등수 10중량부를 혼합하고 33℃에서 15일 동안 비닐을 덮고 숙성하여 수탁번호 KFCC 11706P로 기탁된 미생물제제를 제조하였다.
상기 수탁번호 KFCC 11706P로 기탁된 미생물제제 및 수탁번호 KFCC 11704P로 기탁된 미생물제제를 중량비 1:1로 혼합하였다. 폐목재 분말 100중량부에 상기 혼합된 미생물 8중량부를 혼합하고 70℃에서 14일 동안 배양하였다. 어업용 폐스티로폼 100중량부에 상기 미생물 처리된 폐목재 분말 10중량부 및 폐각 5중량부를 가하였다. 상기 어업용 폐스티로폼, 미생물 처리된 폐목재 분말 및 폐각을 80℃에서 30분 동안 1차 교반하였다(도 1 참조).
상기 1차 교반물을 60℃에서 3시간 동안 2차 교반하여 불연보드용 분말을 제조하였다(도 2 참조).
상기 불연보드용 분말 100중량부에 물 40중량부 및 접착제 5중량부를 혼합하고 형틀에 투입하고 150℃에서 유압프레스로 40㎏/㎡ 의 압력으로 성형하여 불연보드를 제조하였다. 상기 접착제는 에폭시 변성 아크릴 공중합체 35중량%, 페놀 변성 로진 에스테르 수지 35중량%, 열가소성 폴리우레탄 수지 5중량%, 에틸렌비닐아세테이트 공중합체 5중량%, 테레프탈산 변성 폴리아미드 수지 10중량% 및 폴리이소시아네이트 수지 10중량%를 혼합하였다.

Claims (6)

  1. 어업용 폐스티로폼 100중량부에 대하여 미생물 처리된 폐목재 분말 6~10중량부 및 폐각 1~5중량부를 포함하는,
    어업용 폐스티로폼, 폐각 및 폐목재를 활용한 불연보드용 분말.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 미생물은 수탁번호 KFCC 11706P로 기탁된 미생물 및 수탁번호 KFCC 11704P로 기탁된 미생물을 중량비 1:1로 혼합하는,
    어업용 폐스티로폼, 폐각 및 폐목재를 활용한 불연보드용 분말.
  3. 제 1항 또는 제 2항 중 어느 한 항의 어업용 폐스티로폼, 폐각 및 폐목재를 활용한 불연보드용 분말 100중량부에 물 30~40중량부 및 접착제 1~5중량부를 포함하는,
    어업용 폐스티로폼, 폐각 및 폐목재를 활용한 불연보드용 분말을 이용한 불연보드.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 접착제는 에폭시 변성 아크릴 공중합체 30~40중량%, 페놀 변성 로진 에스테르 수지 30~40중량%, 열가소성 폴리우레탄 수지 1~5중량%, 에틸렌비닐아세테이트 공중합체 1~5중량%, 테레프탈산 변성 폴리아미드 수지 10~20중량% 및 폴리이소시아네이트 수지 10~20중량%를 포함하는,
    어업용 폐스티로폼, 폐각 및 폐목재를 활용한 불연보드용 분말을 이용한 불연보드.
  5. 수탁번호 KFCC 11706P로 기탁된 미생물제제를 제조하는 단계(S 1);
    수탁번호 KFCC 11704P로 기탁된 미생물제제를 제조하는 단계(S 2);
    상기 수탁번호 KFCC 11706P로 기탁된 미생물제제 및 수탁번호 KFCC 11704P로 기탁된 미생물제제를 중량비 1:1로 혼합하는 단계(S 3);
    폐목재 분말 100중량부에 상기 혼합된 미생물 5~8중량부를 혼합하고 60~70℃에서 14~15일 동안 배양하는 단계(S 4);
    어업용 폐스티로폼 100중량부에 상기 미생물 처리된 폐목재 분말 6~10중량부 및 폐각 1~5중량부를 가하는 단계(S 5);
    상기 어업용 폐스티로폼, 미생물 처리된 폐목재 분말 및 폐각을 70~90℃에서 30분~1시간 동안 1차 교반하는 단계(S 6);
    상기 1차 교반물을 50~60℃에서 3~4시간 동안 2차 교반하여 불연보드용 분말을 제조하는 단계(S 7); 및
    상기 불연보드용 분말 100중량부에 물 30~40중량부 및 접착제 1~5중량부를 혼합하고 성형 및 압착하여 불연보드를 제조하는 단계(S 8);
    를 포함하는,
    어업용 폐스티로폼, 폐각 및 폐목재를 활용한 불연보드의 제조방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    수탁번호 KFCC 11706P로 기탁된 미생물제제는,
    두부비지 100중량부에 대하여 진흙 30~35중량부로 혼합하고 1~2㎝ 길이의 제1 볏짚을 덮어준 후 40~45℃에서 30~40일 동안 발효시켜 발효물을 제조하는 단계(단계 1);
    물 100중량부에 대하여 황토 4~10중량부를 혼합한 후 35~40℃ 온도에서 7~10일 동안 폭기조에서 산소를 공급하면서 숙성하여 제1 숙성물을 제조하는 단계(단계 2);
    상기 제1 숙성물 100중량부에 대하여 상기 발효물 20~25중량부, 솔잎 20~25중량부, 명아주 10~15중량부, 인삼잎 10~15중량부 및 개똥쑥 10~15중량부를 혼합하고 1~5℃에서 60~70일 동안 저온 숙성하여 제2 숙성물을 제조하는 단계(단계 3);
    상기 제2 숙성물 100중량부에 대하여 옻순 0.1~1중량부, 숙주 0.1~1중량부, 질경이 0.1~1중량부를 혼합한 후 1~5℃에서 60~70일 동안 저온 숙성하여 제3 숙성물을 제조하는 단계(단계 4);
    상기 제2 숙성물 100중량부에 대하여 느릅나무톱밥 0.1~1중량부, 싸리나무톱밥 0.1~1중량부 및 소나무톱밥 0.1~1중량부를 혼합한 후 1~5℃에서 60~70일 동안 저온 숙성하여 제4 숙성물을 제조하는 단계(단계 5);
    상기 제2 숙성물 100중량부에 대하여 땅콩 0.1~0.5중량부, 감자 0.1~0.5중량부, 호두 0.1~0.5중량부 및 해바라기씨 0.1~0.5중량부를 혼합한 후 1~5℃에서 60~70일 동안 저온 숙성하여 제5 숙성물을 제조하는 단계(단계 6);
    상기 제3 숙성물, 제4 숙성물, 제5 숙성물을 혼합한 혼합숙성물 100중량부에 대하여 제2 볏짚 8~10중량부를 혼합한 후 폭기조를 이용하여 25~30℃의 온도에서 30~40일 동안 숙성하여 제6 숙성물을 제조하는 단계(단계 7); 및
    상기 제6 숙성물을 10일 동안 정치한 후 상등수를 취하고, 톱밥 100중량부에 대하여 상기 상등수 10~15중량부를 혼합하고 30~35℃에서 15일 동안 비닐을 덮고 숙성하여 미생물 제제를 제조하는 단계(단계 8); 를 포함하여 제조하는,
    어업용 폐스티로폼, 폐각 및 폐목재를 활용한 불연보드의 제조방법.
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