KR102282083B1 - 상토용 습윤제 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

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    • A01G24/30—Growth substrates; Culture media; Apparatus or methods therefor based on or containing synthetic organic compounds

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Abstract

본 발명은 상토용 습윤제 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 공중합체 및 폴리옥시알킬렌계 비이온계면활성제를 포함하는 것을 기술적 특징으로 하며, 상토 제조시 습윤제를 포함하여 수분 흡수력을 향상시키면서도 거품의 발생을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

Description

상토용 습윤제 조성물 및 그 제조방법{Wetting Agent Composition for Bed Soil and Manufacturing Method thereof}
본 발명은 상토용 습윤제 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상토 제조시 습윤제를 포함하여 수분 흡수력을 향상시키면서도 거품의 발생을 최소화할 수 있는, 상토용 습윤제 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
작물 재배시 종자가 발아하여 종피를 막 뚫고 나온 어린뿌리는 상토에 처음으로 닿게 되는데, 이 상토의 역할은 어린 식물체의 뿌리가 성장하는 장소로서, 종자의 출아율을 높이고 식물체를 기계적으로 지지해 주며 뿌리의 생육 조건(온도, 수분, 산소 등)을 알맞게 조성하고, 각종 유효한 영양분을 공급해 주는 등 여러 가지 재배 식물의 육성에 필요한 구실을 담당하는 가장 기본적이고 중요한 육모자재라 할 수 있다.
그러므로 상토에 따라 식물은 양분의 불균형 및 질소 과다, 병해충 감염, 종자발아 및 생육저해, 생육 불균일, 잡초 종자 발생 등의 문제가 발생될 수 있으며. 이앙 전까지 인위적인 상토 조절을 통해서 건실한 육묘 생장을 시킬 수 있으므로, 상토의 중요성은 나날이 높아지고 있다.
현재 시중에 유통 중인 상토 제품은 코크피트, 제오라이트 및 규조토 등을 단순 혼합을 하여 제품화되고 있다. 그러나 이러한 제품은 코크피트의 단점인 건조된 후 수분을 흡수하지 못하는 문제가 발생하고 있다.
상토 조성물의 보수력을 향상시키기 위한 종래 문헌으로는, 대한민국등록특허공보 제10-0555063호(2006.03.03.)에 항균성 상토 조성물이 개시되어 있다. 코코피트와 피트모스는 입도 0.8 ~ 1mm가 되도록 분쇄하고, 제올라이트와 규산염 광물은 각각 메쉬의 체가 장착된 분쇄기를 사용하여 분말형태로 만들고, 이렇게 준비된 소재들을 교반기에 넣어 충분히 혼합하여 항균성 상토 조성물을 완성한다
한편으로, 대한민국공개특허공보 제10-2014-0011757호(2014.01.29.)에는 완효성 비료를 처방한 장기육묘용 상토 및 그 제조방법이 개시되어 있다. 상기 장기육묘용 상토는 코크피트와 피트모스를 혼합 분쇄한 후에 제올라이트를 혼합하여 제조한다.
하지만, 이들은 코크피트와 제오라이트, 규조토, 규산염광물 등을 각각 분쇄된 것을 혼합하여 육묘용 상토를 제조하는 것으로 단순 혼합에 해당하고 각각 원료를 혼합하여, 코크피트의 단점을 보완하고자 한 것이다. 또한, 단순 혼합의 경우 혼합과정에서 무게가 다른 코크피트(경량소재)와 제오라이트 또는 규조토 등 광물로 되어 있는 소재(중량소재) 무게가 차이가 나기 때문에 혼합 정도에 따라 소재의 쏠림이 발생하며, 그에 따라 제조 소요시간이 오래 걸리며, 제조하여 자동 포장이나 용기 등에 투입함에 따라 사용 중에 쏠림현상이 나타날 수 있다.
한편, 코크피트의 단점인 건조된 후 수분을 흡수하지 못하는 문제를 해결하기 위하여 통상적으로 계면활성제로 습윤제를 처리하여 상토를 제품화하고 있다.
습윤제는 계면활성제로 되어 있기 때문에 물과 혼합하면 거품이 발생된다. 거품이 발생하면 투입량을 정확하게 알 수 없고 거품이 없어질 때 까지 기다려야 하기 때문에 생산이 지연되어 생산 수율이 떨어지는 문제가 있고, 거품 발생시 소포제를 사용하면 원가 상승 및 작물 약해를 발생시키는 문제가 있다.
KR 10-0555063 B1 2006.03.03. KR 10-2014-0011757 A 2014.01.29.
본 발명의 목적은, 상토 제조시 습윤제를 포함하여 수분 흡수력을 향상시키면서도 거품의 발생을 최소화할 수 있는, 상토용 습윤제 조성물 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 다음과 같은 수단을 제공한다.
본 발명은 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 공중합체 98~99중량% 및 폴리옥시알킬렌계 비이온계면활성제 1~2중량%를 포함하는, 상토용 습윤제 조성물을 제공한다.
상기 폴리옥시알킬렌계 비이온 계면활성제는 폴리옥시에틸렌 실록산, 폴리옥시프로필렌 실록산 및 폴리옥시부틸렌 실록산으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나를 사용한다.
또한, 본 발명은, 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 공중합체를 제조하는 단계(단계 1); 및 상기 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 공중합체 98~99중량% 및 폴리옥시알킬렌계 비이온계면활성제 1~2중량%를 혼합하는 단계(단계 2); 를 포함하는, 상토용 습윤제 조성물의 제조방법을 제공한다.
상기 단계 1은 폴리옥시프로필렌 중합체와 에틸렌 옥사이드를 중량비 1:2로 중합한다.
상기 단계 2는 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 공중합체 98~99중량% 및 폴리옥시알킬렌계 비이온계면활성제 1~2중량%를 22~27℃에서 60~90분 동안 혼합한다.
본 발명에 따른 상토용 습윤제 조성물은, 상토 제조시 습윤제를 포함하여 수분 흡수력을 향상시키면서도 거품의 발생을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
기존의 상토용 습윤제로는 Polyoxyethylene nonyl phenol, Polyoxyethylene octylphenyl ether, Polyoxyethylene castor oil 등의 비이온 계면활성제 또는 Dioctylsulfosuccinate 등의 음이온 계면활성제 또는 Silicone, Fluoro 계통의 계면활성제가 있다.
그러나, 상기 계면활성제를 상토용 습윤제로 사용하는 경우에는, 상토에 습윤제 첨가시 거품이 많이 발생되어 거품이 없어질 때까지 기다리거나 소포제를 사용하여 거품을 제거한 후에 다음 공정으로 이동해야 하기 때문에 생산시간이 많이 지연되는 문제가 있다.
본 발명에 따른 상토용 습윤제 조성물은 거품 발생이 적고, 거품이 발생해도 즉시 없어지기 때문에 소포제를 사용하지 않아도 되므로, 원가도 절감되고 생산시간이 단축되어 생산량을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
먼저, 본 발명에 따른 상토용 습윤제 조성물을 설명한다.
본 발명의 상토용 습윤제 조성물은,
폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 공중합체 98~99중량% 및 폴리옥시알킬렌계 비이온 계면활성제 1~2중량%를 포함한다.
상기 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 공중합체가 98중량% 미만 포함되면 상토의 수분 흡수력을 향상시키는 효과가 떨어지는 문제가 있고, 99중량% 초과 포함되면 거품의 높이를 낮추는 효과가 떨어지는 문제가 있다.
상기 폴리옥시알킬렌계 비이온 계면활성제가 1중량% 미만 포함되면 거품의 높이를 낮추는 효과가 떨어지는 문제가 있고, 2중량% 초과 포함되면 상토의 수분 흡수력을 향상시키는 효과가 떨어지는 문제가 있다.
상기 폴리옥시알킬렌계 비이온 계면활성제는 폴리옥시에틸렌 실록산, 폴리옥시프로필렌 실록산 및 폴리옥시부틸렌 실록산으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 상토용 습윤제 조성물은, 상토 제조시 습윤제를 포함하여 수분 흡수력을 향상시키면서도 거품의 발생을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
다음은, 본 발명에 따른 상토용 습윤제 조성물의 제조방법을 설명한다.
본 발명의 상토용 습윤제 조성물의 제조방법은,
폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 공중합체를 제조하는 단계(단계 1); 및
상기 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 공중합체 98~99중량% 및 폴리옥시알킬렌계 비이온계면활성제 1~2중량%를 혼합하는 단계(단계 2);
를 포함한다.
상기 단계 1은 폴리옥시프로필렌 중합체와 에틸렌 옥사이드를 중량비 1:2로 중합하여 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 공중합체를 제조하는 단계이다.
상기 단계 2는 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 공중합체 98~99중량% 및 폴리옥시알킬렌계 비이온계면활성제 1~2중량%를 22~27℃에서 60~90분 동안 혼합하는 단계이다.
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.
5ℓ 고압멸균기 용기에, 폴리옥시프로필렌 중합체 250g을 넣고 120℃ 및 0.5MPa에서 에틸렌 옥사이드 500g를 가하고, 2시간 동안 반응을 하여 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 공중합체를 제조하였다. 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 공중합체 99중량% 및 폴리옥시에틸렌 실록산 1중량%를 25℃에서 60분 동안 혼합하여 상토용 습윤제 조성물을 제조하였다.
[비교예 1]
실시예 1에서 제조한 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 공중합체(Polyoxyethylene polyoxypropylene block copolymer)를 단독으로 사용하였다.
[비교예 2]
실시예 1에서 제조한 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 공중합체 99중량% 및 미네랄 오일(Mineral Oil) 1중량%를 25℃에서 60분 동안 혼합하여 상토용 습윤제 조성물을 제조하였다.
[비교예 3]
폴리옥시에틸렌 노닐페놀(Polyoxyethylene nonylphenol)을 사용하였다.
[비교예 4]
폴리옥시에틸렌옥틸페닐에테르(Polyoxyethylene octylphenyl ether)를 사용하였다.
[비교예 5]
폴리옥시에틸렌캐스터오일(Polyoxyethylene castor oil)을 사용하였다.
[비교예 6]
폴리에틸렐 글리콜 모노(트리스티릴페닐)에테르(Polyethylene glycol mono(tristyrylphenyl)ether)를 사용하였다.
[비교예 7]
디옥틸술포석시네이트(Dioctyl sulfosuccinate)를 사용하였다.
[비교예 8]
Silicone계 계면활성제를 사용하였다.
[비교예 9]
Fluoro계 계면활성제를 사용하였다.
[실험예 1]
실시예 1 및 비교예 1 내지 비교예 9의 상토용 습윤제에 대하여 표면장력을 측정하여 표 1에 나타내었다. 상기 표면장력은 1% solution으로 제조하여 측정기기를 이용하여 측정하였다.
구분 표면장력 (dyne/㎝)
실시예 1 38
비교예 1 42
비교예 2 40
비교예 3 44
비교예 4 43
비교예 5 46
비교예 6 44
비교예 7 42
비교예 8 31
비교예 9 26
[실험예 2]
실시예 1 및 비교예 1 내지 비교예 9의 상토용 습윤제에 대하여 거품의 높이를 측정하여 표 2에 나타내었다. 상기 거품의 높이는 250㎖ 메스실린더에 5% 용액을 제조하여 20회 도립한 후 5분 뒤의 높이를 측정하였다.
구분 거품의 높이 (㎝)
실시예 1 0.1
비교예 1 0.2
비교예 2 0.3
비교예 3 1.8
비교예 4 1.6
비교예 5 1.4
비교예 6 1.4
비교예 7 2.5
비교예 8 1.3
비교예 9 1.2
표 1 및 표 2에 의하면, 실시예 1의 상토용 습윤제는 비교예 1 및 비교예 2의 상토용 습윤제에 비해 표면장력이 낮아 상토 제조시 수분 흡수력이 우수하며 거품의 높이가 낮아 거품 발생이 적어, 소포제를 사용하지 않아도 되므로, 원가도 절감되고 생산시간이 단축되어 생산량을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
비교예 3 내지 비교예 7의 상토용 습윤제는 표면장력이 높아 수분 흡수력이 미흡하며 거품의 높이도 높은 문제가 있다.
비교예 8 및 비교예 9의 상토용 습윤제는 표면장력은 낮지만 거품의 높이가 높은 단점이 있다.

Claims (5)

  1. 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 공중합체 98~99중량% 및 폴리옥시에틸렌 실록산 1~2중량%를 포함하는,
    상토용 습윤제 조성물.
  2. 삭제
  3. 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 공중합체를 제조하는 단계(단계 1); 및
    상기 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 공중합체 98~99중량% 및 폴리옥시에틸렌 실록산 1~2중량%를 혼합하는 단계(단계 2);
    를 포함하되,
    상기 단계 1은 폴리옥시프로필렌 중합체와 에틸렌 옥사이드를 중량비 1:2로 중합하며,
    상기 단계 2는 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 공중합체 98~99중량% 및 폴리옥시에틸렌 실록산 1~2중량%를 22~27℃에서 60~90분 동안 혼합하는,
    상토용 습윤제 조성물의 제조방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
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