KR102199953B1 - 커피가루를 재활용한 인조잔디 충진재 제조방법 및 이에 의해 제조된 인조잔디 충진재 - Google Patents

커피가루를 재활용한 인조잔디 충진재 제조방법 및 이에 의해 제조된 인조잔디 충진재 Download PDF

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Abstract

본 발명은 매년 많은 양으로 폐기되는 폐 커피가루를 수거하여 성질이 상이한 스타이렌-에틸렌-부틸렌-스타이렌(SEBS)계 원재료와 고른 배합이 가능하게 하며, 커피의 향취기능으로 고무 특유의 냄새를 없앨 수 있는 커피가루를 재활용한 인조잔디 충진재 제조방법 및 이에 의해 제조된 인조잔디 충진재에 관한 것이다.
본 발명의 커피가루를 재활용한 인조잔디 충진재 제조방법은 커피를 추출하고 버려지는 커피찌꺼기를 물과 1:4~1:5의 비율로 혼합 후 가열하는 제1커피찌꺼기 혼합물 가열단계(S11); 상기 제1커피찌꺼기 혼합물이 40~45℃로 가열되었을 때 파라핀계 촉매제를 제1커피찌꺼기 혼합물 대비 0.5:10~0.8:10의 비율로 투입 후 95~100℃의 온도로 가열하는 제2커피찌꺼기 혼합물 가열단계(S12); 상기 제2커피찌꺼기 혼합물을 30~35℃까지 자연 냉각 후 통과구멍의 크기가 가로 세로 0.1-0.3mm인 거름망으로 제2커피찌꺼기 혼합물을 통과시켜 냉각수에 투입하는 냉각수 투입단계(S13); 냉각수에 침전된 제2커피찌꺼기 혼합물을 수거하여 건조 후 분쇄하여 커피가공가루를 준비하는 커피가공가루 준비단계(S14)로 이루어지는 선공정(S10)과,
선공정에서 준비된 커피가공가루를 스타이렌-에틸렌-부틸렌-스타이렌(SEBS)계열 원재료와 혼합하여 최종 충진재를 생산하는 후공정(S20)으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

커피가루를 재활용한 인조잔디 충진재 제조방법 및 이에 의해 제조된 인조잔디 충진재{Method for manufactrring filler for artificial turf using coffee and filler for artificial ture manufactured by the same}
본 발명은 커피가루를 재활용한 인조잔디 충진재 제조방법 및 이에 의해 제조된 인조잔디 충진재에 관한 것으로, 더욱 상세히는 매년 많은 양으로 폐기되는 폐 커피가루를 수거하여 성질이 상이한 스타이렌-에틸렌-부틸렌-스타이렌(SEBS)계 원재료와 고른 배합이 가능하게 하며, 커피의 향기로 고무 특유의 냄새를 없앨 수 있는 커피가루를 재활용한 인조잔디 충진재 제조방법 및 이에 의해 제조된 인조잔디 충진재에 관한 것이다.
인조잔디는 합성섬유를 소재로 하여 만든 잔디로 잔디의 형태를 갖추어 인공적으로 만든 잔디의 대용품이다.
인조잔디는 스포츠 구장에서 주로 사용하고 있고, 잔디의 생육이 불가능한 옥내정원이나 일조시간이 극히 제한된 고층건물의 북쪽에 접한 옥외지역(極陰地 등)과 같은 곳에서 사용된다.
이러한 인조잔디는 폴리염화비닐리덴, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 나일론 등이 주요 소재로 사용되고 있으며, 심어진 잔디파일이 직립된 상태를 유지할 수 있도록 하면서 이용자들의 충격을 흡수할 수 있도록 충진재로서 작은 크기로 분쇄 또는 파쇄한 고무칩을 일정한 높이로 채워 잔디층을 형성하고 있다.
인조잔디 충진재와 관련된 기술의 예로는 특허문헌 1 내지 특허문헌 3이 있으며, 소재의 특성에 따라 다양한 제조방법을 통해서 제조되며, 소재의 특성을 살려 제조됨에 따라 상이한 소재의 특성을 살려 각 소재가 가지는 장점을 극대화시키려는 노력이 있었으나 소재의 본연의 특성으로 실제로 성공한 제조방법을 찾기가 매우 어려운 상태이다.
특허문헌 1는 천연광물질로 이루어진 미 분말 상태의 원료를 혼합하는 혼합단계와; 혼합된 원료에 바인더를 첨가하여 분말이 서로 뭉쳐질 수 있도록 하는 1차성형단계와; 분말이 뭉쳐지는 1차성형단계에서 바인더를 더 첨가하여 분말이 구 형상으로 뭉쳐지도록 하는 2차성형단계와; 2차성형단계의 구 형상물을 완전하게 성형하면서 크기별로 선별하는 3차성형단계와; 선별된 구 형상물을 구르기를 통하여 완성하는 최종성형단계와; 최종성형 된 구 형상물을 구워서 내,외부에 기공이 형성되도록 하는 소성단계로 인조잔디용 충진재를 완성함에 있어서, 혼합단계에서의 원료는 미분쇄된 제오라이트, 규조토, 벤토나이트, 맥반석, 고령토, 황토, 폐주물사. 레미콘슬러지분말 중 하나의 원료를 전체의 90 ∼ 99중량부로 선택하고, 선택된 원료를 제외한 나머지 원료 중 하나 또는 그 이상의 원료를 첨가제로 1 ∼ 10중량부를 혼합하고, 1차성형단계는 막대성형기에 혼합된 원료를 투입하여 이동시키면서 바인더를 분사시켜 원료가 서로 응집되어 뭉쳐지도록 하고, 2차성형단계는 막대성형기를 통과한 원료에 바인더를 분사시켜 원료를 충분하게 응집시키면서 원판성형기를 통과시켜 구 형상물이 만들고 3차성형단계는 원판성형기에 의하여 만들어진 구 형상물을 회전선별망을 통하여 회전시키면서 구르기를 통하여 구 형상에 가깝게 만들면서 크기별로 선별하고 최종성형단계는 크기별로 선별된 구 형상물을 고속회전기에 투입하여 고속으로 회전시키면서 완전한 구형상물로 성형시키는 인조잔디용 충진재 제조방법이고,
특허문헌 2는 인조잔디 구조체의 충진재로 사용되는 동결방지 충진재에 있어서, 충진재는, 탄산칼슘 및 규사 중 어느 하나 이상을 포함하는 중량재와; 왕겨, 톱밥, 코코피트, 코이어, 천연섬유, 피트, 피트모스 및 코르크 중 어느 하나 이상을 포함하는 첨가재와; 천연고무, 합성고무, 우레탄 및 합성수지 중 어느 하나 이상을 포함하는 접착제를 포함하고, 첨가재가 프로필렌글리콜 희석액에 일정시간 이상 담가두어 프로필렌글리콜이 함유된 충진재이고,
특허문헌 3은 바인더의 사용 없이 원통형 용기의 회전을 이용한 물리적인 힘으로만 바이오매스 분쇄분의 공극에 무기물 분쇄분을 물리적으로 끼워 넣어 충전 결합시켜 인조잔디 충진재를 제조하는 방법에 있어서, (a) 바이오매스를 절단 및 분쇄한 후 6~12mesh 크기의 것을 선별하여 바이오매스 분쇄분을 획득하는 단계; (b) 황토 계열의 무기물, 질석 분말 계열의 무기물, 경석 계열의 무기물, 사암 계열의 무기물, 화강암 계열의 무기물, 탄산칼슘(CaCO3), 활석(talc), 운모(mica), 클레이(clay), 실리카(SiO2), 황산바륨(BaSO4), 탄산마그네슘(MgCO3), 산화규소, 산화알루미늄, 산화나트륨, 산화칼륨, 산화칼슘, 산화제2철 또는 산화티탄 중에서 선택된 하나 이상을 분쇄한 후 100mesh 통과분 크기의 무기물 분쇄분을 선별하여 획득하는 무기물 분쇄분을 획득하는 단계; (c) 내벽에 중심방향으로 베플판이 다수 개 돌출되고 보조재인 금속구가 내부에 포함하는 원통형 용기에 바이오매스 분쇄분과 무기물 분쇄분을 1:1~2의 무게 비율로 충전하여 원통형 용기의 회전을 이용한 물리적인 힘만을 이용하여 바이오매스 분쇄분에 무기물 분쇄분을 충전하는 충전 단계; 및 (d) 충전된 충진재에서 인조잔디 충진재로 사용할 충진재를 선별하는 단계로 이루어지고, 인조잔디 충진재는, 60W의 파워를 갖는 할로겐 램프로 20분 동안 열을 인가한 후 적외선 표면 온도 측정기로 측정하였을 때, 40℃ 이하의 표면 온도를 갖는 무기물이 충전된 친환경 인조잔디 충진재의 제조방법이다.
이러한 종래의 인조잔디 충진재와 관련된 기술 및 이 기술에 의해 만들어진 충진재는 인조잔디가 주로 야외에 노출된 곳에 설치됨으로 인해 극한 기온에 견딜 수 있는 충분한 내열성과 이를 사용하는 운동선수에게 발생되는 순간적인 충격과 압력을 견딜 수 있어야 하며, 운동선수와 직접적인 접촉으로 인해 인체에 무해하여야 한다.
이러한 이유로 인해 현재 열가소성 소재인 스타이렌-에틸렌-부틸렌-스타이렌(SEBS) 계열의 수지를 사용하여 압출성형된 인조잔디 충진재를 많이 사용하고 있으나 고무 특유의 냄새 발생으로 인해 운동에 지장을 주게 되는 문제가 발생하였다.
대한민국 등록특허 제10-0948449호 대한민국 등록특허 제10-1163067호 대한민국 등록특허 제10-1791389호 대한민국 등록특허 제10-2018068호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 매년 많은 양으로 버려지고 있는 폐 커피가루인 커피찌끼를 수거하여 선공정 과정을 거쳐 커피가공가루를 만들고, 선공정에서 만들어진 커피가공가루를 스타이렌-에틸렌-부틸렌-스타이렌(SEBS)계열 원재료와 균일하게 배합시켜 버려지는 폐 커피를 재활용으로 인한 환경오염을 방지하며 동시에 내구성이 우수한 스타이렌-에틸렌-부틸렌-스타이렌(SEBS)계열 원재료의 사용으로 우수에 의한 유실방지와 자외선에 잘 견딜 수 있는 충진재를 제조할 수 있는 커피가루를 재활용한 인조잔디 충진재 제조방법 및 그를 이용해 제조된 인조잔디 충진재를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 커피가루를 재활용한 인조잔디 충진재 제조방법은 커피를 추출하고 버려지는 커피찌꺼기를 물과 1:4~1:5의 비율로 혼합 후 가열하는 제1커피찌꺼기 혼합물 가열단계(S11);
상기 제1커피찌꺼기 혼합물이 40~45℃로 가열되었을 때 파라핀계 촉매제를 제1커피찌꺼기 혼합물 대비 0.5:10~0.8:10의 비율로 투입 후 95~100℃의 온도로 가열하는 제2커피찌꺼기 혼합물 가열단계(S12);
상기 제2커피찌꺼기 혼합물을 30~35℃까지 자연 냉각 후 통과구멍의 크기가 가로 세로 0.1~0.3mm인 거름망으로 제2커피찌꺼기 혼합물을 통과시켜 냉각수에 투입하는 냉각수 투입단계(S13);
냉각수에 침전된 제2커피찌꺼기 혼합물을 수거하여 건조 후 분쇄하여 커피가공가루를 준비하는 커피가공가루 준비단계(S14)로 이루어지는 선공정(S10)과,
선공정에서 준비된 커피가공가루를 스타이렌-에틸렌-부틸렌-스타이렌(SEBS)계열 원재료와 혼합하여 최종 충진재를 생산하는 후공정(S20)으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 파라핀계 촉매제는 양봉에서 버려진 벌집을 분쇄하여 만들어진 벌집 분말가루인 것을 특징으로 한다.
상기 커피가공가루의 선공정 냉각수는 목초액과 백토가 함유된 냉각수이며,
상기 제2커피찌꺼기 혼합물은 냉각수에 2~3일 자연 침지시키는 과정에서 냉각수에 녹아 있는 항균기능이 뛰어난 목초액과 백토가 침투 내지는 희석이 되게 한 후 침전된 침전물을 수거하는 것을 특징으로 한다.
상기 후공정(S20)은 상기 커피가공가루를 스타이렌-에틸렌-부틸렌-스타이렌(SEBS)계열 원재료와 혼합 후 커피가공가루에 함유된 파라핀계 촉매제의 용융점의 온도까지 도달될 수 있는 마찰열이 발생되도록 충분히 교반하여 원재료들을 혼합하는 원재료 혼합단계(S21);
혼합된 원재료들을 스크류로 혼합하고 용융시키면서 압출하여 성형물로 성형하는 용융/압출단계(S22);
상기 성형물을 일정한 크기로 절단하고 냉각시키는 커팅/냉각단계(S23);
냉각된 성형물을 냉각수로 이송하는 이송단계(S24);
성형물을 냉각수에서 수거하고 사일로에 저장 후 계량하여 포장하는 포장단계(S25)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 폐기되는 커피가루인 커피찌꺼기를 수거하여 사용함으로써 환경오염을 방지하는 동시에 커피의 항균과 향취 기능으로 고무 특유의 냄새가 발생되지 않게 하여 인조잔디를 사용하는 사용자에게 냄새로 인한 불쾌감과 피로감을 주는 것을 방지할 수 있고, 내구성이 우수한 스타이렌-에틸렌-부틸렌-스타이렌(SEBS)계열 원재료의 사용으로 탄성력이 좋고 우수에 의한 유실방지와 자외선에 잘 견딜 수 있는 인조잔디 충진재를 제조할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 벌집을 분쇄하여 만든 벌집 분말가루를 선공정의 커피가공가루 제조에 사용되어 후공정의 스타이렌-에틸렌-부틸렌-스타이렌(SEBS)계 원재료와 배합시 촉매제 역할을 하면서 성질이 상이한 재료들의 고른 배합이 가능하게 하며 친환경적이고 프로폴리스를 함유하고 있어 인조잔디 충진재에 항균제 기능을 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 커피가루를 재활용한 인조잔디 충진재 제조방법에 따른 제조 과정도
본 발명은 다양한 변경을 가하여 실시할 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세한 설명을 통해 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.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명의 커피가루를 재활용한 인조잔디 충진재 제조방법은 버려지는 커피가루를 재활용함으로써 커피향의 향취기능과 냉각과정에 사용된 냉각수에 사용된 목초액과 백토는 항균기능을 하고 온도와 자외선에 잘 견딜 수 있게 도 1에 도시된 바와 같이, 커피찌꺼기를 이용하여 커피가공가루를 제조하는 선공정(S10)과 선공정에서 준비된 커피가공가루와 스타이렌-에틸렌-부틸렌-스타이렌(SEBS)계열 원재료를 혼합하여 최종 충진재를 생산하는 후공정(S20)으로 이루어진다.
상기 선공정(S10)은 제1커피찌꺼기 혼합물 가열단계(S11)와, 제2커피찌꺼기 혼합물 가열단계(S12)와, 냉각수 투입단계(S13)와, 커피가공가루 준비단계(S14)로 구성된다.
상기 제1커피찌꺼기 혼합물 가열단계(S11)에서는 커피프렌차이즈 등의 성업에 따라 매년 막대한 양으로 버려지고 있는 커피가루찌꺼기를 수거하여 재활용하기 위해 커피를 추출한 후에 버려진 폐 커피가루인 커피찌꺼기를 물과 1:4 ~ 1:5의 비율로 맞추고 커피찌꺼기를 충분히 희석시킨 제1커피찌꺼기 혼합물을 가마솥에 넣고 가열한다.
상기 커피찌꺼기는 가정, 커피 전문점, 카페, 편의점 기타 상점 등으로부터 수거할 수 있으며 수거한 커피찌꺼기는 상태에 따라 이물질을 분리한 후 세척하여 사용하거나 또는 그대로 사용할 수 있다.
커피는 아로마테라피와 같은 효과가 있어 향기를 맡으면 마음이 안정되고 향기를 즐김으로써 마음을 편하게 해 스트레스 해소 효과를 얻으며 그 향기에는 에센셜 오일과 같은 릴랙세이션(relaxation) 효과가 있다고 한다.
또한 커피는 라벤더보다는 릴랙세이션 효과가 매우 높은 것으로 알려져 그 향기를 맡으면 마음을 안정시켜 여유를 갖게 해준다.
상기 제2커피찌꺼기 혼합물 가열단계(S12)는 가열시킨 상기 제1커피찌꺼기 혼합물이 40~45℃의 낮은 온도일 때 파라핀계 촉매제를 서서히 투입하게 되는데, 이때 파라핀계 촉매제는 양봉에서 사용되다 버려진 벌집을 분쇄기로 분쇄하여 만들어진 분말가루를 사용함에 따라 친환경적이어서 환경오염을 줄일 수 있고 프로폴리스를 함유하고 있어 자연 항균제 역할을 할 수 있게 하며, 후공정의 스타이렌-에틸렌-부틸렌-스타이렌(SEBS)계열 원재료와의 배합과정에서 균일한 배합이 될 수 있도록 함으로써 커피찌꺼기의 높은 항균기능과 스타이렌-에틸렌-부틸렌-스타이렌(SEBS)계열 원재료의 내구성의 장점을 극대화 할 수 있게 한다.
상기 파라핀계 촉매제로 사용되는 벌집 분말가루는 상기 제1커피찌꺼기 혼합물 대비 너무 높은 양이 사용될 경우 제1커피찌꺼기 혼합물의 점성이 높아져 덩어리가 생기는 문제가 발생되고 너무 낮은 양이 사용될 경우에는 촉매제의 역할을 기대하기 어려워 벌집 분말가루는 제1커피찌꺼기 혼합물 대비 0.5:10~0.8:10의 비율로 투입하는 것이 바람직하며, 커피찌꺼기, 물, 벌집 분말가루가 혼합된 제2커피찌꺼기 혼합물은 95~100℃의 온도로 가열하면서 충분히저어 제2커피찌꺼기 혼합물이 덩어리가 생기기 않으면서 가열되게 한다.
상기 냉각수 투입단계(S13)는 일정시간 충분히 가열하여 끓인 상기 제2커피찌꺼기 혼합물의 가열을 중단한 후 제2커피찌꺼기 혼합물을 급냉 또는 자연 냉각시켜 30~35℃의 온도로 냉각시킨다.
상기 냉각시킨 제2커피찌꺼기 혼합물은 냉각수에 투입하게 되는데, 상기 냉각수는 백토와 목초액이 함유된 냉각수를 사용하여 자연친화적 내항균성을 갖게 한다.
상기 백토와 목초액이 함유된 냉각수에는 상기 제2커피찌꺼기 혼합물을 투입시 통과 입자크기가 0.1~0.3mm인 거름망을 이용해 제2커피찌꺼기 혼합물을 통과시켜 입자크기가 0.1~0.3mm이하인 커피찌꺼기만 냉각수에 투입되게 함으로써 비교적 입자가 작은 커피찌꺼기만 사용되게 하며, 거름망을 통과하여 냉각수에 투입된 제2커피찌꺼기 혼합물은 2~3일정도 냉각수에서 자연 침지시키는데, 2~3일정도 침지시키는 과정에서 냉각수에 녹아있는 항균기능이 뛰어난 목초액과 백토가 제2커피찌꺼기 혼합물에 침투 내지 희석이 되게한 후 침전물을 수거한다.
상기 커피가공가루 준비단계(S14)는 제2커피찌꺼기 혼합물이 자연 침전된 냉각수에서 물을 분리한 후 제2커피찌꺼기 혼합물만 수거하고 자연건조 시켜 제2커피찌꺼기 혼합물의 수분을 제거하며, 수분이 제거된 제2커피찌꺼 혼합물은 분쇄기로 분쇄하여 후공정(S20)의 원료와 배합시킬 수 있게 커피가공가루로 준비한다.
상기 후공정(S20)은 원재료 혼합단계(S21)과, 용융/압출단계(S22), 커팅/냉각단계(S23), 이송단계(S24), 포장단계(S25)로 구성된다.
상기 원재료 혼합단계(S21)는 상기 선공정에서 준비된 커피가공가루를 스타이렌-에틸렌-부틸렌-스타이렌(SEBS)계열 원재료와 혼합 후 커피가공가루에 함유된 파라핀계 촉매제의 용융점까지의 온도로 도달될 수 있는 마찰열이 발생될 수 있도록 충분히 교반하여 재료들이 고르게 혼합되게 한다.
상기 용융/압출단계(S22)는 상기 혼합된 원재료들이 마찰열에 의해 용융되면서 다시한번 고르게 혼합되게 스크류로 이송시켜 혼합하고 용융시키면서 압출하여 성형한다.
상기 용융압출단계에서 가해지는 최적 온도는 223~238℃로 하며, 커피가공가루와 스타이렌-에틸렌-부틸렌-스타이렌(SEBS)계열 원재료가 고르게 혼합되게 하기 위한 교반 수단으로 사용되는 스크류는 회전속도가 13500~14300RPM 인 것이 바람직하다.
상기 커팅/냉각단계(S23)는 혼합 및 압출된 인조잔디 충진재를 소정의 크기로 절단한 후 절단된 인조잔디 충진재 제품을 냉각수로 이송하며, 냉각수로 이송된 인조잔디 충진재는 크기 선별기로 이송되게 한다.
상기 포장단계(S25)는 이송 선별된 인조잔디 충진재를 사일로에 저장 후 계량하여 소비자가 원하는 양으로 최종 단위 포장된다.
이하, 본 발명의 커피가루를 재활용한 인조잔디 충진재 제조방법에 대한 바람직한 실시예를 설명한다.
[실시예 1]
먼저, 선공정 과정으로 커피를 추출하고 버려지는 커피찌꺼기를 수거하여 커피찌꺼기와 물을 1:5의 비율로 혼합 후 가마솥에 넣고 가열하여 제1커피찌꺼기 혼합물을 만든다.
그후, 상기 제1커피찌꺼기 혼합물이 40~45℃로 가열되었을 때 양봉에서 버려지는 벌집을 분쇄하여 만든 벌집 분말가루를 제1커피찌꺼기 혼합물 대비 0.8:10의 비율로 투입한 후 95~100℃의 온도로 가열하여 제2커피찌꺼기 혼합물을 만든다.
그후, 제2커피찌꺼기 혼합물을 일정시간 동안 가열하다 가열을 중단 후 30~35℃가 될 때까지 제2커피찌꺼기 혼합물을 자연 냉각시키며, 냉각시킨 제2커피찌꺼기 혼합물을 통과구멍의 크기가 가로 세로 0.1~0.3mm 크기인 거름망을 이용해 제2커피찌꺼기 혼합물을 통과시켜 목초액과 백토가 함유된 냉각수에 투입한다.
그 후, 제2커피찌꺼기 혼합물을 냉각수에 3일정도 자연 침전되게 방치 후 물은 버리고 침전된 제2커피찌꺼기 혼합물만 수거하며, 수거된 제2커피찌꺼기 혼합물을 건조시킨 후 수분을 제거한다.
그 후, 수분이 제거된 제2커피찌꺼기 혼합물을 분쇄기를 이용해 가루로 분쇄하여 커피가공가루로 준비한다.
그 후, 상기 선공정 과정에서 준비된 커피가공가루를 스타이렌-에틸렌-부틸렌-스타이렌(SEBS)계열 원재료와 고르게 혼합하여 최종 인조잔디 충진재를 생산한다.
[실시예 2]
먼저, 선공정 과정으로 커피를 추출하고 버려지는 커피찌꺼기를 수거하여 커피찌꺼기와 물을 1:5의 비율로 혼합 후 가마솥에서 넣고 가열하여 제1커피찌꺼기 혼합물을 만든다.
그후, 상기 제1커피찌꺼기 혼합물이 40~45℃로 가열되었을 때 양봉에서 버려지는 벌집을 분쇄하여 만든 벌집 분말가루를 제1커피찌꺼기 혼합물 대비 0.8:10의 비율로 투입한 후 95~100℃의 온도로 가열하여 제2커피찌꺼기 혼합물을 만든다.
그후, 제2커피찌꺼기 혼합물을 일정시간 동안 가열하다 가열을 중단 후 30~35℃가 될때까지 제2커피찌꺼기 혼합물을 자연 냉각시키며, 냉각시킨 제2커피찌꺼기 혼합물을 통과구멍의 크기가 가로 세로 0.1~0.3mm 크기인 거름망을 이용해 제2커피찌꺼기 혼합물을 통과시켜 목초액과 백토가 함유된 냉각수에 투입한다.
그후, 제2커피찌꺼기 혼합물을 냉각수에 3일정도 자연 침전되게 방치 후 물은 버리고 침전된 제2커피찌꺼기 혼합물만 수거하며, 수거된 제2커피찌꺼기 혼합물을 건조시킨 후 수분을 제거한다.
그후, 수분이 제거된 제2커피찌꺼기 혼합물을 분쇄기를 이용해 가루로 분쇄하여 커피가공가루로 준비한다.
그후, 상기 선공정 과정에서 준비된 커피가공가루를 스타이렌-에틸렌-부틸렌-스타이렌(SEBS)계열 원재료와 고르게 혼합 후 커피가공가루에 함유된 파라핀계 촉매제인 벌집 분말가루의 용융점까지 온도로 도달될 수 있게 커피가공가루와 스타이렌-에틸렌-부틸렌-스타이렌(SEBS)계열 원재료를 충분히 교반한다.
그 후, 상기 혼합된 원재료들을 스크류로 이송시켜 혼합하고 용융시키면서 압출하여 인조잔디 충진재로 성형하며, 성형된 인조잔디 충진재를 일정한 크기로 절단한 후 냉각수로 이송시켜 냉각수와 함께 크기 선별기로 이송한다.
그 후, 이송 선별된 인조잔디 충진재를 사일로에 저장하고 계량하여 소비자가 원하는 양으로 최종 단위 포장한다.
상기와 같이 제조된 본 발명의 인조잔디 충진재는 커피가루인 커피찌꺼기를 수거하여 사용함으로써 환경오염을 방지하는 동시에 커피의 항균기능과 향취 기능으로 고무 특유의 냄새가 발생되지 않게 하여 인조잔디를 사용하는 사용자에게 냄새로 인한 불쾌감과 피로감을 주는 것을 방지할 수 있고, 내구성이 우수한 스타이렌-에틸렌-부틸렌-스타이렌(SEBS)계열 원재료의 사용으로 탄성력과 내구성이 좋고 우수에 의한 유실방지와 자외선에 잘 견딜 수 있는 장점이 있다.

Claims (5)

  1. 커피를 추출하고 버려지는 커피찌꺼기를 물과 1:4~1:5의 비율로 혼합 후 가열하는 제1커피찌꺼기 혼합물 가열단계(S11);
    상기 제1커피찌꺼기 혼합물이 40~45℃로 가열되었을 때 파라핀계 촉매제를 제1커피찌꺼기 혼합물 대비 0.5:10~0.8:10의 비율로 투입 후 95~100℃의 온도로 가열하는 제2커피찌꺼기 혼합물 가열단계(S12);
    상기 제2커피찌꺼기 혼합물을 30~35℃까지 자연 냉각 후 통과구멍의 크기가 가로 세로 0.1-0.3mm인 거름망으로 제2커피찌꺼기 혼합물을 통과시켜 냉각수에 투입하는 냉각수 투입단계(S13);
    냉각수에 침전된 제2커피찌꺼기 혼합물을 수거하여 건조 후 분쇄하여 커피가공가루를 준비하는 커피가공가루 준비단계(S14)로 이루어지는 선공정(S10)과,
    선공정에서 준비된 커피가공가루를 스타이렌-에틸렌-부틸렌-스타이렌(SEBS)계열 원재료와 혼합하여 최종 충진재를 생산하는 후공정(S20)으로 이루어지며,
    상기 파라핀계 촉매제는 양봉에서 버려진 벌집을 분쇄하여 만들어진 벌집 분말가루이고,
    상기 냉각수는 목초액과 백토가 함유된 냉각수이며,
    상기 냉각수 투입단계(S13)는 상기 제2커피찌꺼기 혼합물을 목초액과 백토가 포함된 냉각수에 2~3일 자연 침지시킨 후 자연 친화적인 항균제인 목초액과 백토가 침투 내지는 흡수가 된 침전된 침전물을 수거하는 것을 특징으로 하는 커피가루를 재활용한 인조잔디 충진재 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 후공정(S20)은 상기 커피가공가루를 스타이렌-에틸렌-부틸렌-스타이렌(SEBS)계열 원재료와 혼합 후 커피가공가루에 함유된 파라핀계 촉매제의 용융점까지 온도로 도달될 수 있는 마찰열이 발생될 수 있도록 충분히 교반하여 원재료들을 혼합하는 원재료 혼합단계(S21);
    혼합된 원재료들을 스크류로 혼합하고 용융시키면서 압출하여 성형물로 성형하는 용융/압출단계(S22);
    상기 성형물을 일정한 크기로 절단하고 냉각시키는 커팅/냉각단계(S23);
    냉각된 성형물을 냉각수로 이송하는 이송단계(S24);
    성형물을 냉각수에서 수거하고 사일로에 저장 후 계량하여 포장하는 포장단계(S25)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 커피가루를 재활용한 인조잔디 충진재 제조방법.
  5. 청구항 1 또는 4항 중 어느 하나의 커피가루를 재활용한 인조잔디 충진재 제조방법으로 제조되어 커피가루, 양봉에서 버려진 벌집을 분쇄하여 만들어진 벌집 분말가루로된 파라핀계 촉매제, 목초액, 백토, 스타이렌-에틸렌-부틸렌-스타이렌(SEBS)계열 원재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 인조잔디 충진재.

KR1020200090905A 2020-07-22 2020-07-22 커피가루를 재활용한 인조잔디 충진재 제조방법 및 이에 의해 제조된 인조잔디 충진재 KR102199953B1 (ko)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102652204B1 (ko) * 2023-12-28 2024-04-01 주식회사 씨앤티 탄소 중립의 실현을 위하여 폐자재를 사용한 인조잔디 충전재 조성물 및 제조방법, 그리고 그 방법으로 제조되는 충격 흡수성이 우수한 인조잔디 충전재

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100948449B1 (ko) 2009-03-02 2010-03-17 권오훈 인조잔디용 충진재 제조방법 및 충진재
KR101163067B1 (ko) 2011-10-14 2012-07-05 (주)영일에이치앤티 인조잔디용 동결방지 충진재 및 이의 제조방법
KR101400101B1 (ko) * 2013-11-12 2014-05-28 (주)대건씨앤엘 인조잔디 충진용 에스이비에스 고무칩 제조방법
KR101569489B1 (ko) * 2015-08-19 2015-11-16 문진호 친환경 인조잔디용 충진재 제조방법
KR101791389B1 (ko) 2017-05-31 2017-11-20 충남대학교산학협력단 무기물이 충전된 친환경 인조잔디 충진재의 제조방법
KR20180133178A (ko) * 2017-06-05 2018-12-13 (주)신우켐텍 커피부산물을 이용한 펠릿의 제조방법
KR102011437B1 (ko) * 2019-05-07 2019-08-19 주식회사 주목씨지알 활성탄을 함유한 인조잔디용 탄성 충진재 및 그 제조방법
KR102018068B1 (ko) 2019-05-10 2019-09-04 주식회사 디와이에코 인조잔디용 하이브리드 충진재의 제조 방법과 그를 이용해 제조된 인조잔디용 하이브리드 충진재 및 설치 방법
KR102128255B1 (ko) * 2019-12-17 2020-07-08 여진동 테르펜을 함유한 인조잔디용 충진재

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100948449B1 (ko) 2009-03-02 2010-03-17 권오훈 인조잔디용 충진재 제조방법 및 충진재
KR101163067B1 (ko) 2011-10-14 2012-07-05 (주)영일에이치앤티 인조잔디용 동결방지 충진재 및 이의 제조방법
KR101400101B1 (ko) * 2013-11-12 2014-05-28 (주)대건씨앤엘 인조잔디 충진용 에스이비에스 고무칩 제조방법
KR101569489B1 (ko) * 2015-08-19 2015-11-16 문진호 친환경 인조잔디용 충진재 제조방법
KR101791389B1 (ko) 2017-05-31 2017-11-20 충남대학교산학협력단 무기물이 충전된 친환경 인조잔디 충진재의 제조방법
KR20180133178A (ko) * 2017-06-05 2018-12-13 (주)신우켐텍 커피부산물을 이용한 펠릿의 제조방법
KR102011437B1 (ko) * 2019-05-07 2019-08-19 주식회사 주목씨지알 활성탄을 함유한 인조잔디용 탄성 충진재 및 그 제조방법
KR102018068B1 (ko) 2019-05-10 2019-09-04 주식회사 디와이에코 인조잔디용 하이브리드 충진재의 제조 방법과 그를 이용해 제조된 인조잔디용 하이브리드 충진재 및 설치 방법
KR102128255B1 (ko) * 2019-12-17 2020-07-08 여진동 테르펜을 함유한 인조잔디용 충진재

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102652204B1 (ko) * 2023-12-28 2024-04-01 주식회사 씨앤티 탄소 중립의 실현을 위하여 폐자재를 사용한 인조잔디 충전재 조성물 및 제조방법, 그리고 그 방법으로 제조되는 충격 흡수성이 우수한 인조잔디 충전재

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