KR102548484B1 - 커피박을 이용한 필기구 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 필기구 - Google Patents
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Abstract
커피박을 이용한 필기구 제조방법이 제공된다. 상기 커피박을 이용한 필기구 제조방법은, 커피박과 접착원료를 혼합하여 커피박 반죽을 생성하는 원료 혼합 단계; 및 상기 생성된 커피박 반죽을 통공이 형성된 봉 형상으로 압출시키는 압출 단계를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 커피박을 이용한 필기구 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 필기구에 관한 발명으로서, 보다 구체적으로는 커피박 즉, 커피 찌꺼기에 소정의 특수한 공정을 적용함으로써 친환경적이고 업사이클링 가능한 필기구를 제조할 수 있는 커피박을 이용한 필기구 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 필기구에 관한 발명이다.
최근에는 주변에서 커피 전문점을 어렵지 않게 찾아볼 수 있을 정도로 많은 커피 전문점이 존재하고, 커피 전문점뿐만 아니라 가정에서 개인이 직접 원두커피를 추출하여 마실만큼 커피 및 커피 원두에 대한 소비량이 매우 많은 추세이다. 이에 따라, 원두커피를 추출할 때 발생하는 커피박의 발생도 매우 많이 증가하고 있다. 참고로, 커피박은 커피 제조 시 커피 빈을 열탕하고 커피액을 추출 시 생산되는 부산물로서 가루 상태의 커피 찌꺼기이다.
즉, 커피박은 커피 열수 추출물(에스프레소 및 드립 커피)의 제조 공정에서 생기는 추출 잔사로, 1kg의 커피 열수 추출물 당 약 0.91kg의 커피박이 생성된다. 이러한 커피박은 커피 고유의 향을 내고 가루 형태로 존재하여 소정의 흡습성을 가지므로, 재떨이에 활용되거나, 화장실 등 냄새 제거가 필요한 공간에 배치되는 등으로 일부 활용되고 있다.
그럼에도 불구하고, 커피 제조에 따른 커피박 발생량에 비해 커피박의 활용성은 극히 떨어지므로, 엄청난 양의 커피박이 폐기물로서 발생하고 있고, 발생한 커피박에 대한 처리를 위해 경제적으로 큰 비용이 발생하며, 폐기를 위한 공간 확보도 어렵다는 문제가 있다.
한편, 일반적으로, 필기구는 일회성으로 사용되는 반면 그 제조를 위해 많은 환경 자원이 필요하다. 예를 들어, 연필의 경우 나무 등을 재료로 하여 생산되므로 그 생산을 위해 나무와 같은 천연자원이 상당히 많이 필요하고, 또한 샤프, 볼펜 등의 필기구는 플라스틱, 금속 등을 재료로 생산되므로 사용 후 폐기 및 처리과정에서 환경 오염 등의 문제를 일으킨다.
기존에도 커피박을 이용하여 필기구를 제조하는 방식이 몇몇 존재하였으나, 기존의 방식으로는 커피박의 압출 과정을 통한 압출 결과물 내부의 통공이 거친 표면을 갖고 통공 자체의 크기가 일정하지 않으므로 통공 내부에 필기구 부품을 조립하기에 어려운 측면이 있고, 또한 공정 과정에서도 압출 결과물 내부의 통공이 쉽게 허물어져 공정 효율성이 떨어지는 문제점이 있다.
그러므로, 이러한 문제점을 해결하기 위해서, 커피 제조 시 발생하는 커피 찌꺼기에 불과한 커피박을 이용하여 상당히 높은 퀄리티를 갖는 연필, 볼펜 등의 필기구를 제조할 수 있고, 공정 전 과정에서 친환경적인 폐품을 활용하여 업사이클링을 수행함으로써 친환경적이면서도 폐품의 활용성을 극대화시킬 수 있으며, 커피박에 대한 압출 과정에서 압출 결과물 내부의 통공의 크기를 일정하게 유지하면서도 통공 자체의 내구성을 극히 향상시킬 수 있어 필기구 부품이 보다 용이하게 조립될 수 있고, 공정 과정에서 발생하는 부산물을 재공정하여 다시 필기구 제조에 활용할 수 있으므로 공정 효율성도 극대화시킬 수 있는 커피박을 이용한 필기구 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 필기구에 대한 필요가 당업계에서 점차 증가하고 있는 상황이다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로, 본 발명은 커피 제조 시 발생하는 커피박을 이용하여 상당히 높은 퀄리티를 갖는 연필, 볼펜 등의 필기구를 제조할 수 있는 커피박을 이용한 필기구 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 필기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 공정 전 과정에서 친환경적인 폐품을 활용하여 업사이클링을 수행함으로써 친환경적이면서도 폐품의 활용성을 극대화시킬 수 있는 커피박을 이용한 필기구 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 필기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 커피박에 대한 압출 과정에서 압출 결과물 내부의 통공의 크기를 일정하게 유지할 수 있으면서도 통공 자체의 내구성을 극히 향상시킬 수 있어 필기구 부품이 보다 용이하게 조립될 수 있는 커피박을 이용한 필기구 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 필기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 공정 과정에서 발생하는 부산물을 재공정하여 다시 필기구 제조에 활용할 수 있으므로 공정 효율성도 극대화시킬 수 있는 커피박을 이용한 필기구 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 필기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 늘어나는 커피박을 이용한 필기구 제조방법은, 커피박과 접착원료를 혼합하여 커피박 반죽을 생성하는 원료 혼합 단계; 및 상기 생성된 커피박 반죽을 통공이 형성된 봉 형상으로 압출시키는 압출 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 원료 혼합 단계는, 분말 형태의 상기 접착원료에 소정의 물을 첨가하여 점성을 부여하는 접착원료 점성 부여 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 압출 단계는, 압출기에 제조하고자 하는 필기구의 형상 및 크기에 따른 금형을 장착시키는 압출기 금형 장착 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 압출 단계는, 제조하고자 하는 필기구의 길이를 고려하여 봉 형상의 압출 결과물을 소정의 길이 간격으로 절단시키는 압출 결과물 절단 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 커피박을 이용한 필기구 제조방법은, 상기 압출 결과물에 밀핀 조립체를 삽입함으로써 상기 압출 결과물에 형성된 통공을 가공시키는 통공 가공 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 통공 가공 단계는, 스트로우에 밀핀을 삽입시킴으로써 상기 밀핀 조립체를 생성하는 밀핀 조립체 생성 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 커피박을 이용한 필기구 제조방법은, 상기 밀핀 조립체가 삽입된 상기 압출 결과물을 열압축시키는 열압축 단계를 더 포함할 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 필기구는, 상기 커피박을 이용한 필기구 제조방법에 의해 제조될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 커피박을 이용한 필기구 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 필기구에 의하면, 커피 제조 시 발생하는 커피 찌꺼기에 불과한 커피박을 이용하여 상당히 높은 퀄리티를 갖는 연필, 볼펜 등의 필기구를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 커피박을 이용한 필기구 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 필기구에 의하면, 공정 전 과정에서 친환경적인 폐품을 활용하여 업사이클링을 수행함으로써 친환경적이면서도 폐품의 활용성을 극대화시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 커피박을 이용한 필기구 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 필기구에 의하면, 커피박에 대한 압출 과정에서 압출 결과물 내부의 통공의 크기를 일정하게 유지할 수 있으면서도 통공 자체의 내구성을 극히 향상시킬 수 있어 필기구 부품이 보다 용이하게 조립될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 커피박을 이용한 필기구 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 필기구에 의하면, 공정 과정에서 발생하는 부산물을 재공정하여 다시 필기구 제조에 활용할 수 있으므로 공정 효율성도 극대화시킬 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 커피박을 이용한 필기구 제조방법(S10)을 설명하기 위한 개략적인 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원료 혼합 단계(S100)를 설명하기 위한 개략적인 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압출 단계(S200)를 설명하기 위한 개략적인 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 통공 가공 단계(S300)를 설명하기 위한 개략적인 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 열압축 단계(S400)를 설명하기 위한 개략적인 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 커피박을 이용한 필기구 제조방법(S10)에 의해 제조된 필기구(10)의 예시적인 일 예를 도시한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 커피박을 이용한 필기구 제조방법(S10)을 설명하기 위한 개략적인 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원료 혼합 단계(S100)를 설명하기 위한 개략적인 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압출 단계(S200)를 설명하기 위한 개략적인 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 통공 가공 단계(S300)를 설명하기 위한 개략적인 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 열압축 단계(S400)를 설명하기 위한 개략적인 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 커피박을 이용한 필기구 제조방법(S10)에 의해 제조된 필기구(10)의 예시적인 일 예를 도시한 것이다.
이하, 본 발명에 따른 실시예들은 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 실시예들을 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 커피박을 이용한 필기구 제조방법(S10)을 설명하기 위한 개략적인 순서도이다.
도 1에 도시되는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 커피박을 이용한 필기구 제조방법(S10)은, 원료 혼합 단계(S100), 압출 단계(S200), 통공 가공 단계(S300), 열압축 단계(S400), 건조 단계(S500), 성형 및 검수 단계(S600), 부품 조립 단계(S700) 등을 포함할 수 있다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 커피박을 이용한 필기구 제조방법(S10)은, 커피박과 접착원료를 혼합하여 커피박 반죽을 생성하는 원료 혼합 단계(S100)를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 원료 혼합 단계(S100)는, 접착원료 점성 부여 단계(S110), 커피박 수분 함량 증가 단계(S120), 커피박 반죽 생성 단계(S130)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 접착원료 점성 부여 단계(S110)에 따르면, 분말 형태의 접착원료에 소정의 물을 첨가하여 점성을 부여할 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 접착원료 점성 부여 단계(S110)에 따르면, 분말 형태의 접착원료에 소정의 물을 첨가하고 뒤섞어 혼합시킴으로써 소정의 점도를 갖는 끈적끈적한 성질의 접착원료를 생성할 수 있다.
참고로, 본 발명의 일 실시예에 따른 접착원료 점성 부여 단계(S110)에서 사용되는 접착원료는, 분말 형태의 재료로서, 천연채소추출물(SA2), 잔탄검, 껌나무 소재 등으로 제조될 수 있다.
참고로, 천연채소추출물(SA2)은 양배추 등의 천연채소의 추출물을 포함할 수 있다. 또한, 잔탄검은, 주로 식품에서 안정제, 증점제, 결착제, 유화제, 고결제, 발포제 등으로 사용되는 천연재료로서 식품의 점착성 및 점도를 증가시키고 유화 안정성을 증진시키며 식품의 물성 및 촉감을 향상시킬 수 있는 식품 첨가물일 수 있다.
또한, 잔탄검은, 양배추의 엽소병 원인균인 잔토모나스 캄페스트리스균을 사용하여 탄수화물을 순수 배양 발효하여 얻은 고분자 다당류 검물질을 아소프로필알코올에 정제, 건조, 분쇄한 것으로서 포도당, 마노스, 글루크론산의 나트륨, 칼륨 및 칼슘 등으로 구성된 혼합물로서 수용액은 중성을 띌 수 있고, 우수한 내열성을 가질 수 있으며, pH에 의한 점도 저하가 없어 안정적인 증점제로 이용될 수 있다.
또한, 껌나무 소재는, 분말 형태로 이루어진 소재로서, 주로 사포딜라 나무의 수액을 굳혀 만든 치클, 고무나무, 자작나무 등의 원료로 제조될 수 있다.
이어서, 본 발명의 일 실시예에 따른 커피박 수분 함량 증가 단계(S120)에 따르면, 커피박에 소정의 물을 첨가시키거나 또는 수증기를 커피박에 흡습시킬 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 커피박 수분 함량 증가 단계(S120)에 따르면, 커피박의 수분 함량을 증가시킴으로써 커피박을 점성이 부여된 접착원료와 혼합되기에 용이한 상태로 변환시킬 수 있다.
계속하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 커피박 반죽 생성 단계(S130)에 따르면, 커피박과 점성이 부여된 접착원료를 혼합 반죽함으로써 커피박 반죽을 생성할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 커피박 반죽 생성 단계(S130)에 따르면, 상기 커피박 수분 함량 증가 단계(S120)를 통해 수분 함량이 증가된 커피박과 상기 접착원료 점성 부여 단계(S110)를 통해 점성이 부여된 접착원료를 약 9:1의 비율로 혼합 반죽함으로써 커피박 반죽을 생성할 수 있다.
다만, 상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 원료 혼합 단계(S100)가 커피박 수분 함량 증가 단계(S120)를 포함하는 것으로 기술하였으나, 이는 본 발명의 용이한 이해를 위한 일 예에 불과할 뿐, 커피박 수분 함량 증가 단계(S120)가 생략되거나, 또는 커피박 수분 함량 증가 단계(S120)가 생략되고 수거된 커피박을 건조시키고 필기구를 제조하기에 적합한 입자선별 단계가 추가되는 구성 또한 본 발명의 일 실시예에 포함됨은 물론이다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 커피박을 이용한 필기구 제조방법(S10)은, 상기 생성된 커피박 반죽을 통공이 형성된 봉 형상으로 압출시키는 압출 단계(S200)를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 도 3을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 압출 단계(S200)는, 압출기 금형 장착 단계(S210), 압출 실시 단계(S220), 압출 결과물 절단 단계(S230)를 포함할 수 있다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 압출기 금형 장착 단계(S210)에 따르면, 압출기의 토출구 측에 제조하고자 하는 필기구의 형상 및 크기에 따른 금형(틀)을 장착시킬 수 있다. 참고로, 본 발명의 일 실시예에 따른 압출기 금형 장착 단계(S210)에서 사용되는 압출기는 일측(주로, 상측)에 생성된 커피박 반죽이 투입될 수 있는 투입구가 구비될 수 있고, 내부에 투입된 커피박 반죽을 회전을 통해 분쇄하고 다지면서 토출구 측으로 이동시킬 수 있는 적어도 하나 이상(예를 들어, 2개)의 나선형 회전 구조물이 구비될 수 있으며, 투입된 커피박 반죽을 토출구 측으로 이동시키는 과정에서 내부를 진공 상태로 유지시킬 수 있는 진공 장치가 구비될 수 있고, 투입된 커피박 반죽이 토출되는 토출구 측에는 토출 또는 출력되는 압출 결과물의 형상 및 크기를 결정할 수 있는 금형(틀)이 장착될 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 압출기 금형 장착 단계(S210)에 따르면, 압출기의 토출구 측에 제조하고자 하는 필기구의 형상 및 크기로 투입된 커피박 반죽을 토출 또는 출력시킬 수 있는 다양한 형상의 금형(틀)이 장착될 수 있고, 이에 따라, 토출구를 통해 토출 또는 출력되는 압출 결과물이 제조하고자 하는 필기구의 형상 및 크기로 압출될 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 압출기 금형 장착 단계(S210)에 따르면, 압출기에 투입되는 커피박 반죽을 내부에 6.5mm 내지 8mm의 통공이 형성되고 10.1mm의 전체 지름을 갖는 원기둥 또는 10.1mm의 두께를 갖는 육각 기둥 형상으로 압출 또는 출력시킬 수 있는 금형(틀)을 장착시킬 수 있다. 참고로, 본 발명의 일 실시예에 따른 압출기 금형 장착 단계(S210)에서 압출기의 토출구 측에 장착되는 금형(틀)의 형상은 제조하고자 하는 필기구의 형상 및 크기에 따라 다양하게 구비될 수 있다.
이어서, 본 발명에 따른 압출 실시 단계(S220)에 따르면, 금형(틀)이 장착된 압출기에 생성된 커피박 반죽을 투입한 후 압출기를 작동시킬 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 압출 실시 단계(S220)에 따르면, 제조하고자 하는 필기구의 형상 및 크기에 따른 금형(틀)을 압출기의 토출구 측에 장착하고 상기 생성된 커피박 반죽을 압출기의 투입구에 균일한 양으로 투입시킨 후 압출기를 작동시킴으로써 투입된 커피박 반죽이 진공 상태의 관을 거쳐 토출구를 통해 토출, 출력 또는 압출되며 압출 결과물이 생성될 수 있다. 상술한 바와 같은 압출 실시 단계(S220)는 필요에 따라 즉, 압출 결과물의 상태에 따라 추가적으로 복수 회(예를 들어, 2회 내지 3회) 반복하여 수행될 수 있고, 그에 따라 압출 결과물 내에 포함된 공기의 양을 최소로 하면서 찰기를 더욱 증대시킬 수 있다.
계속하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 압출 결과물 절단 단계(S230)에 따르면, 제조하고자 하는 필기구의 길이를 고려하여 봉 형상의 압출 결과물을 소정의 길이 간격으로 절단시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 압출 결과물 절단 단계(S230)에 따르면, 상기 압출 실시 단계(S220)를 통해 봉 형상 보다 구체적으로는, 원기둥 또는 육각 기둥 형상으로 압출, 출력 또는 토출되는 압출 결과물을 제조하고자 하는 필기구의 길이 방향의 길이에 대응하는 소정의 일정한 길이 간격으로 절단시킬 수 있다. 이에 따라, 압출기의 금형(틀)이 장착된 토출구를 통해 길게 연속하여 압출, 출력 또는 출력되는 압출 결과물이 제조하고자 하는 필기구의 길이만큼의 간격으로 일정하게 절단될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 커피박을 이용한 필기구 제조방법(S10)은, 압출 결과물에 밀핀 조립체를 삽입함으로써 압출 결과물에 형성된 통공을 가공시키는 통공 가공 단계(S300)를 포함할 수 있다. 도 4를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 통공 가공 단계(S300)는, 스트로우 세척 단계(S310), 밀핀 조립체 생성 단계(S320), 밀핀 조립체 삽입 단계(S330)를 포함할 수 있다.
먼저, 본 발명의 일 실시예 따른 스트로우 세척 단계(S310)에 따르면, 스트로우(straw, 빨대)를 물과 EM을 활용하여 세척시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트로우 세척 단계(S310)에 따르면, 카페, 음식점, 가정 등에서 이미 사용된 스트로우를 세탁 장치(또는 세척 장치)에 투입하고 소정의 물과 EM을 첨가한 후 세탁 장치를 작동시킴으로써 이미 사용된 스트로우를 세척시킬 수 있다.
참고로, 본 발명의 일 실시예에 따른 스트로우 세척 단계(S310)에서 사용되는 스트로우는 플라스틱, 종이, 옥수수 전분 등을 소재로 제조되는 스트로우를 포함할 수 있다. 다만, 종이 또는 옥수수 전분 등을 소재로 하는 스트로우의 경우 스트로우 세척 단계(S310)를 생략하거나 또는 세척 시 세척의 강도를 스트로우가 손상되지 않는 정도로 설정하여 스트로우 세척 단계(S310)를 수행할 수 있다.
참고로, EM은 EM(Effective Microorganisms; 유용미생물군)의 약자로서, EM 발효액을 지칭할 수 있다. 즉, EM은 EM 발효액 또는 EM 용액 등을 지칭하는 용어로서 젖산균, 유산균, 광합성균, 효모균 등을 주균으로 하여 인간과 환경에 유익한 미생물을 조합 배양한 미생물 복합체를 이용하여 제조되는 탈취, 오염 정화, 살균 목적의 친환경 다목적 세제를 의미할 수 있다.
본 발명에 따른 스트로우 세척 단계(S310)에서 EM을 활용하여 이미 사용된 스트로우를 세척시킴으로써 폐기물로 처리되어야 하는 스트로우를 재활용할 수 있고, 환경 오염을 최소화하면서도 효과적으로 이미 사용된 스트로우에 대해 탈취, 오염 정화, 살균 등을 수행할 수 있다.
이어서, 본 발명의 일 실시예에 따른 밀핀 조립체 생성 단계(S320)는, 세척이 완료된 스트로우에 밀핀을 삽입시킴으로써 밀핀 조립체를 생성할 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 밀핀 조립체 생성 단계(S320)에 따르면, 원통 형상의 스트로우의 내부에 스트로우의 내부 형상에 대응하는 형상을 갖는 금속 재질의 밀핀을 삽입시켜 밀핀의 외부면을 스트로우로 커버시킴으로써 밀핀 조립체를 생성할 수 있다. 즉, 본 명세서에서 사용되는 용어 '밀핀 조립체'는 금속 재질의 밀핀의 외부면에 스트로우가 커버된 조립체를 의미할 수 있다.
참고로, 밀핀은 일반적으로 사출 금형에서 사용되는 금속 재질(예를 들어, 스테인리스 등)의 기구로서, 원기둥 형상의 삽입봉과 삽입봉 일단에 형성되는 손잡이부로 구성될 수 있다. 밀핀의 손잡이부는 소정의 길이를 갖는 원기둥 형상의 삽입봉의 일단에 형성되고 삽입봉의 지름보다 큰 지름을 갖고 삽입봉의 길이보다 짧은 길이를 갖는 원기둥 형상으로 구현될 수 있다. 본 명세서에서는 압출 결과물을 열 압축시키기 위해 사용되는 봉에 대해 밀핀의 도구를 예시적으로 기술하고 있으나, 스테인리스 봉, 알루미늄 봉 등 다양한 재질로 형성되는 봉, 또는 이들의 조합으로 형성되는 봉이 밀핀에 대체적으로 또는 추가적으로 활용될 수 있다.
계속하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 밀핀 조립체 삽입 단계(S330)에 따르면, 상기 소정의 길이 간격으로 절단된 봉 형상의 압출 결과물의 통공에 밀핀 조립체를 삽입시킬 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 밀핀 조립체 삽입 단계(S330)에 따르면, 상기 압출 단계(S200)를 통해 소정의 길이 간격으로 절단되고 통공이 형성된 봉 형상의 압출 결과물의 통공에 상기 밀핀 조립체를 밀핀의 손잡이부가 구비되는 측의 반대측 방향으로 삽입시킬 수 있다.
이에 따라, 스트로우와 밀핀으로 구성되는 밀핀 조립체가 통공이 형성된 봉 형상의 압출 결과물의 통공에 삽입됨으로써 밀핀을 커버하는 스트로우가 압출 결과물에 형성된 통공에 삽입되는 과정에서 통공 표면을 매끄럽게 가공함과 동시에 삽입 후 소정의 탄성을 갖는 스트로우가 압출 결과물에 형성된 통공의 내부에서 외부 방향으로 압력을 가해 압출 결과물에 형성된 통공의 내부면에 스트로우가 밀착될 수 있으므로, 압출 결과물에 형성된 통공의 내경이 모두 일정한 크기로 가공될 수 있고, 통공 형상의 유지력이 증가하여 압출 결과물 전체의 내구성이 극히 향상될 수 있으며, 추후 압출 결과물에 필기구 부품이 용이하게 조립될 수 있다.
정리하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 통공 가공 단계(S300)에서 압출 결과물에 형성된 통공을 가공시킨다는 의미는 압출 결과물에 형성된 통공 내부에 밀핀 조립체를 삽입시킴으로써, 통공 내부의 표면을 매끄럽게 하고 통공의 내부면에 스트로우를 밀착시켜 통공 형상의 유지력을 증가시키고 내구성을 극히 향상시키는 것을 의미할 수 있다.
본 발명의 추가 실시예에 따른 커피박을 이용한 필기구 제조방법(S10)에 따르면, 상기 통공 가공 단계(S300)를 거쳐 내부에 밀핀 조립체가 삽입된 압출 결과물에서 밀핀만을 제거한 후, 이미 삽입된 스트로우보다 내경이 작은 스트로우를 상기 밀핀 조립체 생성 및 삽입 단계(S320, S330)와 동일한 방식으로 추가로 삽입시킴으로써 압출 결과물 내부에 복수 개의 스트로우를 적층 삽입시킬 수 있다. 이에 따라, 최종적으로 제조되는 필기구의 내구성을 극히 향상시킬 수 있고, 스트로우의 재질 또는 무게 등을 고려하여 상이한 재질 또는 무게를 갖는 스트로우를 (추가로) 삽입함으로써 최종적으로 제조되는 필기구의 종류 및 무게 등을 선택할 수도 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 커피박을 이용한 필기구 제조방법(S10)은, 상기 밀핀 조립체가 삽입된 압출 결과물을 열압축시키는 열압축 단계(S400)를 포함할 수 있다. 도 5를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 열압축 단계(S400)는, 몰드 부착 단계(S410), 시트프레스 세팅 단계(S420), 열압축 실시 단계(S430), 부산물 처리 단계(S440)를 포함할 수 있다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 몰드 부착 단계(S410)에 따르면, 제조하고자 하는 필기구를 사출시키기 위한 몰드에 밀핀 조립체가 삽입된 압출 결과물을 부착시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 몰드 부착 단계(S410)는, 금속 재질로 이루어져 제조하고자 하는 필기구의 형상에 대응하는 형상을 갖는 파임 홈이 형성된 몰드에 밀핀 조립체가 삽입된 압출 결과물을 파임 홈의 형상을 따라 부착시킬 수 있다. 이 때에 몰드에는 제조하고자 하는 필기구의 형상에 대응하는 형상을 갖는 파임 홈뿐만 아니라 밀핀 조립체의 밀핀 삽입봉 영역이 안착될 수 있는 파임 홈이 추가로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 몰드 부착 단계(S410)에 따르면, 동일한 형상의 몰드가 2개로 구비되어 하부에 제1 몰드를 배치시키고 제1 몰드의 파임 홈에 밀핀 조립체가 삽입된 압출 결과물을 부착 또는 배치시킨 후 제2 몰드를 밀핀 조립체가 삽입된 압출 결과물을 커버하도록 제1 몰드와 상하 방향으로 반전시켜 배치시킴으로써 결과적으로 2개의 몰드가 밀핀 조립체가 삽입된 압출 결과물 전체를 커버하도록 할 수 있다.
이어서, 본 발명의 일 실시예에 따른 시트프레스 세팅 단계(S420)에 따르면, 시트프레스가 몰드에 부착된 압출 결과물을 소정의 온도, 압력 및 시간 조건으로 열압축을 수행할 수 있도록 시트프레스를 세팅할 수 있다. 예시적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 시트프레스 세팅 단계(S420)에 따르면, 시트프레스의 세팅 값을 약 100°C의 온도로 약 5톤의 압력으로 약 10초 간 몰드에 부착된 압출 결과물을 열압축시키도록 세팅시킬 수 있다.
계속하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 열압축 실시 단계(S430)에 따르면, 상기 세팅된 온도, 시간 및 압력 값에 따라 시트프레스를 작동시킴으로써 열압축을 수행할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 열압축 실시 단계(S430)에 따르면, 상기 세팅된 세팅 값에 따라(예를 들어, 약 100°C의 온도로 약 5톤의 압력으로 약 10초 간) 몰드에 부착된 압출 결과물, 보다 구체적으로는, 밀핀 조립체가 삽입된 압출 결과물 전체를 커버하는 2개의 몰드에 대해 열압축을 수행하도록 시트프레스를 작동시킬 수 있다. 이에 따라, 압출 결과물 자체의 경도가 증가함과 동시에 압출 결과물 전체의 형상이 몰드의 파임 홈에 대응하는 형상으로 정확하게 가공 또는 성형될 수 있다. 또한, 밀핀 조립체의 스트로우와 압출 결과물 간의 밀착력도 극히 향상되어 스트로우와 밀핀 조립체 간 접합이 고정될 수 있고, 이에 따라 추후 상기 스트로우가 접합된 압출 결과물에서 밀핀이 용이하게 탈거될 수 있다. 상술한 바와 같은 열압축 실시 단계(S430)는 필요에 따라 즉, 열압축 결과물의 상태에 따라 추가적으로 복수 회(예를 들어, 2회 내지 3회) 반복하여 수행될 수 있다.
추가로, 본 발명의 일 실시예에 따른 열압축 단계(S400)는, 열압축 수행 시 생성되는 부산물을 별도로 모아 다시 압출시키는 부산물 처리 단계(S440)를 더 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 부산물 처리 단계(S440)에 따르면, 열압축 실시 단계(S430)를 통해 밀핀 조립체가 삽입된 압출 결과물에 대해 열압축을 수행시킬 시 몰드의 파임 홈에 대응하는 형상으로 압출 결과물의 형상이 가공 또는 성형되는 과정에서 압출 결과물의 일부 영역이 압력이 가해짐에 따라 외부로 빠져나와 부산물로서 생성될 수 있고, 이와 같이 생성된 부산물을 별도로 모아 다시 상기 압출 단계(S200)를 거칠 커피박 반죽으로 재이용할 수 있다. 이와 같이, 공정 과정에서 발생하는 부산물을 재공정하여 다시 필기구 제조에 활용할 수 있으므로 공정 효율성이 극대화될 수 있다.
다음으로, 다시 도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 커피박을 이용한 필기구 제조방법(S10)은, 열압축 결과물을 소정의 시간동안 건조시키는 건조 단계(S500)를 포함할 수 있다. 예시적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 건조 단계(S500)에 따르면, 상기 열압축이 수행된 열압축 결과물을 약 3일 정도 상온에서 자연 건조시킬 수 있고, 이에 따라 열압축 결과물의 수분이 모두 증발됨과 동시에 열압축 결과물의 경화 과정이 수행될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 커피박을 이용한 필기구 제조방법(S10)은, 건조가 완료된 열압축 결과물의 마무리 성형 및 검수를 수행하는 성형 및 검수 단계(S600)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 성형 및 검수 단계(S600)에 따르면, 건조되어 경화가 완료된 열압축 결과물에 대해 표면의 이물 및/또는 이상 형상을 제거하거나 또는 제조하고자 하는 필기구의 형상으로 최종적인 마무리 성형을 수행하는 등으로 성형 및 검수 단계(S600)가 수행될 수 있다.
본 발명의 추가 실시예에 따른 커피박을 이용한 필기구 제조방법(S10)에 따르면, 상기 성형 및 검수 단계(S600)가 완료된 결과물의 표면에 친환경 코팅액(예를 들어, 옷칠)을 발라 표면 코팅을 수행할 수 있고, 이에 따라 필기구의 그립감 및 재질감을 용이하게 변경시킬 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 커피박을 이용한 필기구 제조방법(S10)은, 제조하고자 하는 필기구의 종류에 따라 필기구 부품을 검수가 완료된 결과물에 조립시키는 부품 조립 단계(S700)를 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 조립 단계(S700)에 따르면, 상기 성형 및 검수 단계(S600)를 거쳐 최종적인 검수가 완료된 결과물에 제조하고자 하는 필기구의 부품을 조립시킴으로써 필기구를 제조 완료할 수 있다.
참고로, 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 조립 단계(S700)를 통해 제조되는 필기구는 연필, 샤프, 볼펜, 색연필, 터치펜, 터치펜 케이스 등 소정의 길이를 갖는 다양한 형상 및 종류의 필기구가 모두 포함될 수 있고, 예를 들어, 샤프 또는 볼펜 제조 시 검수가 완료된 결과물에 형성된 통공, 보다 구체적으로는, 스트로우가 밀착된(또는, 스트로우에 의해 내부면이 커버되는) 통공의 내부에 샤프 또는 볼펜의 내부 부품(예를 들어, 온/오프가 가능한 샤프대 또는 볼펜대)을 장착 삽입하고, 결과물 일단에 추가적으로 클립 등을 장착시키는 등으로 부품 조립 단계(S700)를 수행하여 필기구의 제조를 완료할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 커피박을 이용한 필기구 제조방법(S10)에 의해 제조된 필기구(10)의 예시적인 일 예를 도시한 것이다.
참고로, 도 6에 도시되는 커피박을 이용한 필기구 제조방법(S10)에 의해 제조된 필기구(10)는 연필로써, 사용 시 적당한 무게감을 갖고, 경화가 이루어져 내구성이 상당하여 높은 퀄리티를 가질 수 있다. 또한, 추후 폐기 시에도 상기 필기구(10)에서 내부의 스트로우와 커피박 부분을 분리시키고 분리된 커피박 부분에 대해 분쇄 과정을 거쳐 다시 상기 압출 단계(S200)를 수행하고 분리된 스트로우는 다시 상기 통공 가공 단계(S300)에 재사용할 수 있으므로, 폐기품의 활용성이 극대화될 수 있고, 폐기되는 부분을 최소화시켜 폐기 과정으로 인한 환경오염 문제를 해결할 수 있다.
상술한 바와 같은 커피박을 이용한 필기구 제조방법(S10)은 기계적 공정 과정으로 처리되어 대량 생산에 적합할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같은 커피박을 이용한 필기구 제조방법(S10)의 각각의 단계가 하나의 라인 또는 하나의 공장에서 통일적으로 수행될 수도 있으나, 이에 제한되지 않고 각각의 단계를 분리하여 하나의 라인이 아닌 서로 다른 라인 또는 다른 공장에서 별도로 수행될 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 커피박을 이용한 필기구 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 필기구에 의하면, 커피 제조 시 발생하는 커피 찌꺼기에 불과한 커피박을 이용하여 상당히 높은 퀄리티를 갖는 연필, 볼펜 등의 필기구를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 커피박을 이용한 필기구 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 필기구에 의하면, 공정 전 과정에서 친환경적인 폐품을 활용하여 업사이클링을 수행함으로써 친환경적이면서도 폐품의 활용성을 극대화시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 커피박을 이용한 필기구 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 필기구에 의하면, 커피박에 대한 압출 과정에서 압출 결과물 내부의 통공의 크기를 일정하게 유지할 수 있으면서도 통공 자체의 내구성을 극히 향상시킬 수 있어 필기구 부품이 보다 용이하게 조립될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 커피박을 이용한 필기구 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 필기구에 의하면, 공정 과정에서 발생하는 부산물을 재공정하여 다시 필기구 제조에 활용할 수 있으므로 공정 효율성도 극대화시킬 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
S10: 커피박을 이용한 필기구 제조방법
S100: 원료 혼합 단계
S110: 접착원료 점성 부여 단계
S120: 커피박 수분 함량 증가 단계
S130: 커피박 반죽 생성 단계
S200: 압출 단계
S210: 압출기 금형 장착 단계
S220: 압출 실시 단계
S230: 압출 결과물 절단 단계
S300: 통공 가공 단계
S310: 스트로우 세척 단계
S320: 밀핀 조립체 생성 단계
S330: 밀핀 조립체 삽입 단계
S400: 열압축 단계
S410: 몰드 부착 단계
S420: 시트프레스 세팅 단계
S430: 열압축 실시 단계
S440: 부산물 처리 단계
S500: 건조 단계
S600: 성형 및 검수 단계
S700: 부품 조립 단계
S100: 원료 혼합 단계
S110: 접착원료 점성 부여 단계
S120: 커피박 수분 함량 증가 단계
S130: 커피박 반죽 생성 단계
S200: 압출 단계
S210: 압출기 금형 장착 단계
S220: 압출 실시 단계
S230: 압출 결과물 절단 단계
S300: 통공 가공 단계
S310: 스트로우 세척 단계
S320: 밀핀 조립체 생성 단계
S330: 밀핀 조립체 삽입 단계
S400: 열압축 단계
S410: 몰드 부착 단계
S420: 시트프레스 세팅 단계
S430: 열압축 실시 단계
S440: 부산물 처리 단계
S500: 건조 단계
S600: 성형 및 검수 단계
S700: 부품 조립 단계
Claims (8)
- 커피박을 이용한 필기구 제조방법으로서,
커피박과 접착원료를 혼합하여 커피박 반죽을 생성하는 원료 혼합 단계;
상기 생성된 커피박 반죽을 통공이 형성된 봉 형상으로 압출시키고, 제조하고자 하는 필기구의 길이를 고려하여 봉 형상의 압출 결과물을 소정의 길이 간격으로 절단시키는 압출 단계; 및
상기 압출 결과물에 밀핀 조립체를 삽입함으로써 상기 압출 결과물에 형성된 통공을 가공시키는 통공 가공 단계를 포함하고,
상기 통공 가공 단계는, 스트로우에 밀핀을 삽입시킴으로써 상기 밀핀 조립체를 생성하는 밀핀 조립체 생성 단계를 포함하는,
커피박을 이용한 필기구 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 원료 혼합 단계는, 분말 형태의 상기 접착원료에 소정의 물을 첨가하여 점성을 부여하는 접착원료 점성 부여 단계를 포함하는,
커피박을 이용한 필기구 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 압출 단계는, 압출기에 제조하고자 하는 필기구의 형상 및 크기에 따른 금형을 장착시키는 압출기 금형 장착 단계를 포함하는,
커피박을 이용한 필기구 제조방법. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 밀핀 조립체가 삽입된 상기 압출 결과물을 열압축시키는 열압축 단계를 더 포함하는,
커피박을 이용한 필기구 제조방법. - 제 1 항에 따른 커피박을 이용한 필기구 제조방법에 의해 제조되는 필기구(10).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220093788A KR102548484B1 (ko) | 2022-07-28 | 2022-07-28 | 커피박을 이용한 필기구 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 필기구 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020220093788A KR102548484B1 (ko) | 2022-07-28 | 2022-07-28 | 커피박을 이용한 필기구 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 필기구 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102548484B1 true KR102548484B1 (ko) | 2023-06-29 |
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ID=86946089
Family Applications (1)
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| KR1020220093788A KR102548484B1 (ko) | 2022-07-28 | 2022-07-28 | 커피박을 이용한 필기구 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 필기구 |
Country Status (1)
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| KR (1) | KR102548484B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102638829B1 (ko) * | 2023-10-04 | 2024-02-21 | 김덕종 | 슬러지를 이용한 연필심의 제조방법 |
Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| KR19990047028A (ko) * | 1997-12-02 | 1999-07-05 | 유재광 | 합성수지로 된 연필의 제조방법 및 그 연필 |
| KR20190000572A (ko) * | 2017-06-23 | 2019-01-03 | 김진길 | 화장용 연필 제조장치 |
| KR20190111173A (ko) * | 2018-03-21 | 2019-10-02 | 이근성 | 커피가루가 포함된 벽돌 조성물 및 이의 제조방법 |
| CN110816119A (zh) * | 2019-11-30 | 2020-02-21 | 刘堂银 | 一种咖啡笔 |
-
2022
- 2022-07-28 KR KR1020220093788A patent/KR102548484B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
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