KR102570349B1 - Manufacturing method of eco-friendly biodegradable bio-cellulose paper and eco-friendly biodegradable three-dimensional product using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 바이오 셀룰로오스를 페이퍼의 형태로 제조하고, 이러한 셀룰로오스 페이퍼를 이용하여 입체적인 친환경 생분해성 제품을 제조하는 신개념의 기술에 관한 것이다.
종래에 개시된 셀룰로오스 페이퍼는 페이스 마스크 시트와 같은 시트형의 제품으로만 성형할 수 있고, 합성수지를 이용하여 사출 성형되는 스트로나 원예용 포트 등과 같은 입체적인 제품을 성형할 경우에는 형태 유지가 어려워 친환경적인 입체형 제품을 제조하는 용도로는 사용할 수 없어 셀룰로오스 페이퍼의 활용도가 저하되는 문제점이 야기된다.
본 발명은 이러한 문제점을 일소하기 위한 방안으로 판상의 셀룰로오스 괴를 큐브형으로 절단하고, 절단된 큐브형 셀룰로오스를 분쇄하여 만든 셀룰로오스 분쇄물을 페이퍼 성형틀에 투입한 후 다짐판으로 눌러 1차 다지기를 하며, 1차 다지기를 거친 페이퍼 성형틀을 압연 컨베이어를 통과시키면서 2차 다지기를 하는 한편, 2차 다지기를 거친 페이퍼 성형틀 내에 위치한 다짐판을 프레싱하는 방법으로 압축 및 탈수된 셀룰로오스 페이퍼를 제조할 수 있도록 하는 기술을 강구함을 특징으로 한다.The present invention relates to a new concept of manufacturing bio-cellulose in the form of paper and manufacturing a three-dimensional, eco-friendly biodegradable product using the cellulose paper.
Conventionally disclosed cellulose paper can be molded only into sheet-type products such as face mask sheets, and when molding three-dimensional products such as straws or pots for gardening that are injection-molded using synthetic resin, it is difficult to maintain the shape, making it an eco-friendly three-dimensional product. It cannot be used for the purpose of manufacturing, causing a problem in that the utilization of cellulose paper is reduced.
The present invention, as a way to eliminate these problems, cuts the plate-shaped cellulose mass into cubes, puts the cellulose pulverized product made by crushing the cut cube-shaped cellulose into a paper molding mold, and then presses it with a compaction plate to perform the primary compaction. The compressed and dehydrated cellulose paper can be produced by performing secondary compaction while passing the first compacted paper mold through a rolling conveyor, and pressing the compaction plate located in the paper mold that has undergone secondary compaction. It is characterized by the development of technology that enables
Description
본 발명은 바이오 셀룰로오스를 페이퍼의 형태로 제조하고, 이러한 셀룰로오스 페이퍼를 이용하여 입체적인 친환경 생분해성 제품을 제조하는 신개념의 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a new concept of manufacturing bio-cellulose in the form of paper and manufacturing a three-dimensional, eco-friendly biodegradable product using the cellulose paper.
일반적으로 셀룰로오스는 자연계에서 석탄에 이어 다량으로 존재하는 유기 화합물이며, 고등식물의 세포벽을 구성하는 주요성분으로서, 섬유소라고도 한다.In general, cellulose is an organic compound that exists in large quantities following coal in nature, and is a major component constituting the cell walls of higher plants, and is also referred to as fiber.
면모의 98%는 셀룰로오스이고, 아마, 대마 등의 섬유는 약 70%의 셀룰로오스를 함유한다. 셀룰로오스는 곧은 사슬 모양의 고분자 화합물로, 가장 순수한 셀룰로오스는 면의 섬유를 탈지하여 묽은 알칼리 수용액과 끓여서 얻을 수 있고, 냄새가 없고 물에 녹지 않는 백색 고체이다.Cotton wool is 98% cellulose, and fibers such as flax and hemp contain about 70% cellulose. Cellulose is a straight-chain high molecular compound. The purest cellulose can be obtained by degreasing cotton fibers and boiling them with a dilute alkaline aqueous solution. It is a white solid that is odorless and insoluble in water.
셀룰로오스 분자는 다수가 모여서 섬유를 이루는데, 그 최소 단위는 미셀(micelle)이라는 지름 0.05nm, 길이 0.6nm 이상의 결정구조이다. 미셀 간의 연결 부분은 비결정질이다.A large number of cellulose molecules gather to form a fiber, the smallest unit of which is a crystal structure called a micelle with a diameter of 0.05 nm and a length of 0.6 nm or more. The connecting portion between the micelles is amorphous.
식물 유래의 셀룰로오스와는 달리 미생물을 생성된 바이오 셀룰로오스 또는 미생물 셀룰로오스는 식물 유래 셀룰로오스가 셀룰로오스 이외에 다량의 리그닌(lignin), 헤미셀룰로오스(hemicellulose) 등의 이물질을 함유하지 않는다. 바이오 셀룰로오스는 β-1,4글루칸(glucan)을 일차구조로 20nm 내지 50nm인 피브릴(fibril)이 3차원 망상구조를 이루고 있다.Unlike plant-derived cellulose, bio-cellulose or microbial cellulose produced by microorganisms does not contain a large amount of foreign substances such as lignin and hemicellulose in addition to cellulose. Bio-cellulose has β-1,4 glucan as its primary structure, and fibrils of 20 nm to 50 nm form a three-dimensional network structure.
상기 바이오 셀룰로오스의 이러한 구조 때문에 습윤성, 흡수성 및 고강도, 고탄력성 등의 특성이 있고, 균주 개량에 의한 생산성 향상, 유전자조작, 배양조건의 확립 등에 의하여 고강도용 공업재료, 복합섬유, 의료용 재료 및 효소 고정화 등의 첨단 소재로 이용될 수 있다.Due to this structure of the bio-cellulose, it has characteristics such as wettability, absorbency, high strength, and high elasticity, and by improving productivity by improving strains, genetic manipulation, and establishing culture conditions, etc., high-strength industrial materials, composite fibers, medical materials, and enzyme immobilization It can be used as a high-tech material such as
한편, 미생물 배양을 통해 만들어진 셀룰로오스는 바이오 셀룰로오스(Bio cellulose) 혹은 미생물 셀룰로오스(microbial cellulose)로 불리며, 식용, 의류, 의료용 화상처리제나 미용용 마스크팩의 소재로서 활용되고 있다.On the other hand, cellulose produced through microbial culture is called bio cellulose or microbial cellulose, and is used as a material for food, clothing, medical burn treatment or cosmetic mask packs.
이러한 미생물 배양을 통해 만들어진 바이오 셀룰로오스를 페이퍼의 형태로 제조하는 것에 관련한 선행기술문헌으로는 「특허등록 제18051715호, 명칭/ 바이오 셀룰로오스 페이퍼 및 이의 제조방법」이 개시되고 있다.As a prior art document related to the production of bio-cellulose produced through microbial culture in the form of paper, 「Patent Registration No. 18051715, name/bio-cellulose paper and its manufacturing method」 is disclosed.
상기 선행기술문헌에는 바이오 셀룰로오스를 준비하는 단계; 상기 바이오 셀룰로오스를 살균하는 단계; 살균된 바이오 셀룰로오스를 보리수 추출물에 침지시키는 단계; 상기 보리수 추출물을 침지시킨 바이오 셀룰로오스를 탈수하는 단계; 상기 탈수된 바이오 셀룰로오스를 압축 및 커팅하는 단계; 상기 커팅된 바이오 셀룰로오스에 스쿠알렌(Squalene)을 포함하는 코팅제를 분사하는 단계; 및 상기 코팅제를 처리한 바이오 셀룰로오스를 건조시키는 단계; 를 포함하는, 바이오 셀룰로오스 페이퍼의 제조방법에 관한 기술이 개시된다.In the prior art document, preparing bio-cellulose; sterilizing the bio-cellulose; immersing the sterilized bio-cellulose in barley water extract; dehydrating the bio-cellulose in which the barley tree extract is immersed; compressing and cutting the dehydrated bio-cellulose; spraying a coating agent containing squalene on the cut bio-cellulose; and drying the bio-cellulose treated with the coating agent. A technique for manufacturing a bio-cellulose paper comprising a is disclosed.
상기 선행기술문헌에 의한 셀룰로오스 페이퍼는 페이스 마스크 시트와 같은 시트형의 제품으로만 성형할 수 있고, 합성수지를 이용하여 사출 성형되는 스트로나 원예용 포트 등과 같은 입체적인 제품을 성형할 경우에는 형태 유지가 어려워 친환경적인 입체형 제품을 제조하는 용도로는 사용할 수 없어 셀룰로오스 페이퍼의 활용도가 저하되는 문제점이 야기된다.The cellulose paper according to the prior art literature can be molded only into a sheet-type product such as a face mask sheet, and when molding a three-dimensional product such as a straw or a pot for gardening that is injection molded using a synthetic resin, it is difficult to maintain the shape, making it environmentally friendly. It cannot be used for the purpose of manufacturing a three-dimensional product, which causes a problem in that the utilization of cellulose paper is reduced.
즉 선행기술문헌에 의한 셀룰로오스 페이퍼는 3차원 망상구조를 그대로 유지함으로써 형태 유지성이 약해 입체적인 제품으로 성형시 형태를 유지할 수 없고, 설령 입체적인 제품으로 성형하더라도 공간적인 빈틈(밀도가 낮음)으로 인한 수분 흡수력의 상승으로 사용도중 수분을 흡수하면 제품의 형태가 망가지는 문제점이 야기된다.That is, the cellulose paper according to the prior art document maintains the three-dimensional network structure as it is, so the shape retention is weak, so it cannot maintain the shape when molded into a three-dimensional product, and even if it is molded into a three-dimensional product, moisture absorption due to spatial gaps (low density) If moisture is absorbed during use due to the rise of the product, the shape of the product is damaged.
본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위한 수단으로 바이오 셀룰로오스를 압축 및 커팅하여 페이퍼의 형태로 제조하는 획일적인 종래의 제조방법을 벗어나, 판상의 셀룰로오스 괴를 큐브형으로 절단하고, 절단된 큐브형 셀룰로오스를 분쇄하여 만든 셀룰로오스 분쇄물을 페이퍼 성형틀에 투입한 후 다짐판으로 눌러 1차 다지기를 하며, 1차 다지기를 거친 페이퍼 성형틀을 압연 컨베이어를 통과시키면서 2차 다지기를 하는 한편, 2차 다지기를 거친 페이퍼 성형틀 내에 위치한 다짐판을 프레싱하는 방법으로 압축 및 탈수된 셀룰로오스 페이퍼를 제조할 수 있도록 하는 기술을 강구한다.The present invention, as a means to solve the above problems, breaks away from the conventional conventional manufacturing method of compressing and cutting bio-cellulose to produce it in the form of paper, cuts a plate-shaped cellulose mass into cubes, and cuts the cube-shaped cellulose After putting the cellulose pulverized product made by crushing into the paper molding mold, press it with a compaction plate to perform the first compaction, and pass the paper molding mold that has undergone the first compaction through the rolling conveyor to perform the second compaction. A technique for producing compressed and dehydrated cellulose paper by pressing a compaction plate located in a rough paper mold is sought.
또한, 본 발명은 상기 셀룰로오스 페이퍼를 스트로의 규격에 맞추어 재단한 후 재단된 셀룰로오스 페이퍼를 스트로 성형봉에 말아주고, 이와 같이 셀룰로오스 페이퍼가 롤링된 스트로 성형봉을 냉풍 건조기 내에서 건조하며, 건조를 거친 스트로 성형봉으로부터 성형된 스트로를 분리한 후 양단부를 다듬어 스트로와 같은 친환경 생분해성 입체형 제품을 제조하는 기술을 강구한다.In addition, the present invention cuts the cellulose paper according to the specifications of the straw, then rolls the cut cellulose paper around a straw forming bar, and then dries the straw forming bar on which the cellulose paper is rolled in a cold air dryer, and then drying After separating the molded straw from the straw forming rod, trim both ends to develop a technology to manufacture eco-friendly biodegradable three-dimensional products such as straw.
또한, 본 발명은 상기 셀룰로오스 페이퍼를 원예용 포트의 규격에 맞추어 재단한 후 재단된 셀룰로오스 페이퍼를 포트 형틀 및 코어금형 사이에 투입하고, 상기 형틀 및 코어금형을 냉풍 건조기 내에서 건조하며, 건조를 거친 포트 형틀로부터 성형된 원예용 포트를 분리한 후 상단부를 다듬어 원예용 포트와 같은 친환경 생분해성 입체형 제품을 제조하는 기술을 강구한다.In the present invention, after cutting the cellulose paper according to the specifications of the pot for gardening, the cut cellulose paper is put between the pot mold and the core mold, the mold and the core mold are dried in a cold air dryer, and dried After separating the molded horticultural pot from the pot mold, a technique for manufacturing an eco-friendly biodegradable three-dimensional product such as a horticultural pot is sought by trimming the upper end.
본 발명에 따르면, 형태 유지성이 우수한 셀룰로오스 페이퍼를 제공할 수 있고, 이를 이용하여 합성수지를 원료로 하던 스트로나 원예용 포트와 같은 입체형 제품을 친환경 생분해성으로 제조함은 물론 이와 같인 제조된 입체형 제품은 형태 유지성이 뛰어나면서도 수분 흡수력은 약해 수분으로부터 형태를 보호하는 효과를 제공한다.According to the present invention, it is possible to provide cellulose paper with excellent shape retention, and by using the same, three-dimensional products such as straws and pots for gardening using synthetic resin as a raw material are manufactured in an eco-friendly biodegradable way, and the three-dimensional products manufactured in this way are It provides the effect of protecting the shape from moisture due to its excellent shape retention and weak water absorption.
또한, 사용하고 난 후 토양 속에 매립되어 있어도 토양의 미생물 등에 의해 자연 생분해될 수 있어서 친환경적이고, 수거 처리에 따른 불편함을 해소하며, 이러한 효과로 인해 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시켜 소비자로 하여금 좋은 이미지를 심어줄 수 있게 된다.In addition, even if it is buried in the soil after use, it can be naturally biodegraded by microorganisms in the soil, so it is eco-friendly, eliminates the inconvenience of collection and treatment, and greatly improves the quality and reliability of the product due to this effect, enabling consumers to You can plant a good image.
도 1은 본 발명이 적용된 셀룰로오스 페이퍼의 제조방법을 나타낸 순서도
도 2는 본 발명 큐브형 셀룰로오스의 절단상태 사시도
도 3은 본 발명의 페이퍼 성형틀에 셀룰로오스 분쇄물을 부은 후 다짐판을 누르는 상태의 정단면도
도 4는 본 발명의 페이퍼 성형틀 및 다짐판의 분리 사시도
도 5는 본 발명의 다짐판에 의한 1차 다지기 상태 확대단면도
도 6은 본 발명의 압연 컨베이어에 의한 2차 다지기 상태 정단면도
도 7은 본 발명의 프레스를 이용한 프레싱 상태 정단면도
도 8은 본 발명의 프레스를 이용한 프레싱으로 셀룰로오스 페이퍼가 성형된 상태의 확대단면도
도 9는 본 발명 셀룰로오스 페이퍼의 적층 및 분리상태 사시도
도 10은 본 발명의 스트로 성형봉에 재단된 셀룰로오스 페이퍼가 롤링된 상태도
도 11은 본 발명의 셀룰로오스 페이퍼를 이용하여 제조된 스트로의 사시도
도 12는 본 발명의 포트 형틀 및 코어금형의 정단면도
도 13은 본 발명의 셀룰로오스 페이퍼를 이용하여 제조된 원예용 포트의 정단면도1 is a flow chart showing a method for manufacturing cellulose paper to which the present invention is applied
Figure 2 is a perspective view of the cut state of the cube-shaped cellulose of the present invention
Figure 3 is a front cross-sectional view of a state in which the compaction plate is pressed after pouring the cellulose pulverized product into the paper molding mold of the present invention
Figure 4 is an exploded perspective view of the paper molding frame and compaction plate of the present invention
Figure 5 is an enlarged cross-sectional view of the primary compaction state by the compaction plate of the present invention
Figure 6 is a front cross-sectional view of the secondary compaction state by the rolling conveyor of the present invention
Figure 7 is a front cross-sectional view of the pressing state using the press of the present invention
Figure 8 is an enlarged cross-sectional view of a state in which cellulose paper is molded by pressing using the press of the present invention
Figure 9 is a perspective view of the laminated and separated state of the cellulose paper of the present invention
Figure 10 is a state diagram of the rolled cellulose paper cut on the straw forming rod of the present invention
11 is a perspective view of a straw manufactured using the cellulose paper of the present invention
12 is a front cross-sectional view of a pot mold and a core mold of the present invention
Figure 13 is a front cross-sectional view of a horticultural pot manufactured using the cellulose paper of the present invention
본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결수단을 보다 구체적으로 구현하기 위한 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.A preferred embodiment for implementing the solution to the problem to be solved by the present invention in more detail will be described.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 친환경 생분해성 바이오 셀룰로오스 페이퍼의 제조방법을 첨부된 도면에 의거 상세하게 설명하면 다음과 같다.A method for manufacturing eco-friendly biodegradable bio-cellulose paper according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail based on the accompanying drawings.
<셀룰로오스 페이퍼의 제조방법><Method for producing cellulose paper>
1) 바이오 셀룰로오스 1) Bio Cellulose 괴의of the monster 절단단계 cutting step
우선적으로 본 발명은 미생물 배양을 통해 일정 두께의 판상으로 만들어진 셀룰로오스 괴(10)를 도 2와 같이 절단판(11) 위에 올려놓고, 절단기를 가로방향으로 통과시켜 1차 절단한 후 절단판(11)을 회전하여 세로방향으로 통과시켜 2차에 걸쳐 반복하여 절단함으로써 큐브의 형태를 갖는 큐브형 셀룰로오스(12)로 만드는 과정을 수행한다.First of all, the present invention puts a
이와 같이 판상의 셀룰로오스 괴(10)를 세절하여 작은 큐브형 셀룰로오스(12)로 만드는 이유는 후술하는 분쇄작업시 분쇄가 쉽게 이루어질 수 있도록 하기 위함이다.The reason why the plate-
2) 큐브형 셀룰로오스의 삶기 및 세척단계2) Boiling and washing of cubed cellulose
2차의 절단과정으로 만들어진 큐브형 셀룰로오스(12)는 100℃ 이상의 끓는 물에 삶아주어 조직을 유연하게 함으로써 함유된 불순물이 빠져나가면서 제거할 수 있도록 하고, 삶는 과정을 거친 큐브형 셀룰로오스(12)를 상온의 물에서 2시간 이상 동안 세척을 하여 불순물을 완전하게 제거하며, 유연성의 부여를 통해 분쇄가 더욱 원활하게 이루어질 수 있게 된다.The cube-shaped cellulose (12) made by the secondary cutting process is boiled in boiling water of 100 ° C or higher to soften the tissue so that the impurities contained in it can be removed while escaping, and the cube-shaped cellulose (12) that has undergone the boiling process is washed in water at room temperature for 2 hours or more to completely remove impurities, and pulverization can be performed more smoothly through imparting flexibility.
3) 큐브형 셀룰로오스의 분쇄단계3) Grinding step of cube-shaped cellulose
불순물이 제거된 큐브형 셀룰로오스(12)를 대형 분쇄기에 투입하여 아주 잘게 분쇄하여 셀룰로오스 분쇄물(20)을 취득한다.The cube-
이와 같이 취득된 셀룰로오스 분쇄물(20)은 바이오 셀룰로오스의 특성인 3차원 망상구조를 파괴함으로써 밀도를 높여 내부조직에 공간적인 빈틈이 거의 없게 되어 형태 유지성을 대폭 향상하고, 이로 인해 입체적인 제품으로 성형시 형태를 제대로 유지하는 효과를 제공한다.The cellulose pulverized
더욱이 높은 밀도로 인해 내부조직에 공간적인 빈틈이 거의 없어 수분 흡수력이 저하되어 특히 수분에 노출되는 스트로(S)와 같은 제품이라도 형태가 망가지지 않고 고유의 형태를 유지하면서 뛰어난 상품성과 품질을 유지할 수 있게 된다.Moreover, due to its high density, there are almost no spatial gaps in the internal structure, so the water absorption capacity is lowered, so that even products such as straw (S) exposed to moisture do not lose their shape and maintain their original shape while maintaining excellent marketability and quality. do.
4) 셀룰로오스 4) Cellulose 분쇄물의of pulverized 1차 다지기 단계 1st chopping step
상기 큐브형 셀룰로오스(12)를 분쇄하여 만든 셀룰로오스 분쇄물(20)을 셀룰로오스 페이퍼(60)로 성형하기 위해 1차적으로 조직을 단단하게 하는 1차 다지기를 하게 된다.In order to mold the
이를 위해 상하가 개방된 사각체의 페이퍼 성형틀(30)을 도 3과 같이 평편한 작업대(31)에 올려놓고, 페이퍼 성형틀(30)의 내부에 셀룰로오스 분쇄물(20)을 부은 다음 다짐판(32)을 이용하여 셀룰로오스 분쇄물(20)을 눌러주어 페이퍼 성형틀(30) 내에서 단단하게 평판형으로 1차 다지기를 함으로써 전체적으로 균일한 밀도를 유지할 수 있게 된다.To this end, the
여기에서 상기 페이퍼 성형틀(30)에 부은 셀룰로오스 분쇄물(20)이 외부로 유실됨을 방지함과 아울러 배수성을 높이기 위한 기술이 추가로 접목된다.Here, a technique for preventing the pulverized
이를 위한 기술구성으로 페이퍼 성형틀(30)에 셀룰로오스 분쇄물(20)을 붓는 사전작업으로 도 5와 같이 부직포(33)를 상기 페이퍼 성형틀(30)의 상단부를 폭넓게 덮어주도록 포설한 후 부직포(33)의 표면에 셀룰로오스 분쇄물(20)을 부어줌으로써 페이퍼 성형틀(30) 내에서 부직포(33)는 셀룰로오스 분쇄물(20)을 감싸게 된다.As a technical configuration for this, as a pre-work of pouring the cellulose pulverized
따라서 다짐판(32)을 눌러 하부 압력이 가해지더라도 셀룰로오스 분쇄물(20)은 작업대(31)와 페이퍼 성형틀(30)의 하단부 사이로 빠져나가면서 유실됨을 원천적으로 방지함으로써 원료의 손실량을 줄여 경제성을 향상함은 물론 정량 공급으로 원하는 두께의 셀룰로오스 페이퍼(60)를 정확하게 제조할 수 있고, 배수성이 뛰어나 셀룰로오스 분쇄물(20)의 내부에 함유된 물은 부직포(33)를 통과하여 원활하게 배수되는 특별한 효과를 제공한다.Therefore, even if the bottom pressure is applied by pressing the
5) 셀룰로오스 5) Cellulose 분쇄물의of pulverized 2차 다지기 단계 2nd chopping step
이와 같이 1차 다지기를 거친 셀룰로오스 분쇄물(20)은 2차적으로 조직을 단단하게 하는 2차 다지기를 하는 것으로, 1차 다짐을 거친 셀룰로오스 분쇄물(20)이 내부 위치한 페이퍼 성형틀(30)을 도 6과 같이 압연 컨베이어(40)를 통과시키면서 다수의 압연롤러(41)가 다짐판(32)을 균일하게 눌러주어 셀룰로오스 분쇄물(20)을 더욱 단단하게 2차 다지기를 하여 최종으로 완성된 셀룰로오스 페이퍼(60)는 전체적으로 균일한 밀도록 유지할 수 있도록 한다.Thus, the cellulose pulverized
6) 셀룰로오스 페이퍼의 성형 단계6) Forming step of cellulose paper
상기 2차 다지기를 거친 페이퍼 성형틀(30)을 도 7 내지 도 8과 같이 프레스 다이(51)에 올려놓고 프레스(50)를 하강하여 페이퍼 성형틀(30) 내에 위치한 다짐판(32)을 프레싱하면 셀룰로오스 분쇄물(20)은 압축 및 탈수가 이루어져 셀룰로오스 페이퍼(60)로 성형되고, 이러한 셀룰로오스 페이퍼(60)는 1∼2mm의 두께로 성형함이 바람직하다.The
즉 상기 셀룰로오스 페이퍼(60)의 두께는 1mm 미만의 경우 너무 얇아 형태 유지력이 저하되고, 두께가 2mm 초과할 경우에는 형태 유지력이 뛰어난 반면 다양한 입체 형태로 성형할 때 성형성이 그만큼 저하됨으로써 1∼2mm의 두께로 성형함이 가장 바람직하다.That is, when the thickness of the
이러한 본 발명의 제조방법에 따른 셀룰로오스 페이퍼(60)는 형태 유지성이 매우 뛰어나기 때문에 종래에 합성수지를 원료로 하던 스트로나 원예용 포트와 같은 입체형 제품을 본 발명의 셀룰로오스 페이퍼(60)를 이용하여 친환경 생분해성으로 제조할 수 있는 특별한 효과를 제공할 수 있게 된다.Since the
<친환경 생분해성 스트로의 방법><Method of eco-friendly biodegradable straw>
이에 본 발명의 제조방법에 따른 셀룰로오스 페이퍼(60)를 이용하여 스트로(S)와 같은 친환경 생분해성 입체형 제품의 제조방법에 대해 설명하기로 한다.Accordingly, a method for manufacturing an eco-friendly biodegradable three-dimensional product such as straw (S) using the
1) 셀룰로오스 페이퍼의 재단단계1) Cutting step of cellulose paper
상기 셀룰로오스 페이퍼(60)를 도 9와 같이 수십 장 겹친 상태에서 스트로(S)의 규격(길이, 직경 등)에 맞추어 재단한다.As shown in FIG. 9, the
2) 셀룰로오스 페이퍼의 롤링단계2) Rolling step of cellulose paper
상기 스트로(S)의 규격에 알맞도록 재단된 셀룰로오스 페이퍼(60)를 롤링판에 펼쳐놓고 그 위에 해당하는 직경의 스트로 성형봉(70)을 올려놓은 상태로 작업자는 스트로 성형봉(70)에 상기 재단된 셀룰로오스 페이퍼(60)를 말아주어 도 10과 같이 스트로 성형봉(70)에 재단된 셀룰로오스 페이퍼(60)가 롤링될 수 있도록 한다.The
3) 스트로 성형단계3) Straw forming step
이와 같이 재단된 셀룰로오스 페이퍼(60)가 롤링된 스트로 성형봉(70)을 냉풍 건조기로 운반하여 2시간 이상을 냉풍 건조하면 롤링된 셀룰로오스 페이퍼(60)는 스트로(S)의 형태를 유지하도록 성형될 수 있게 된다.When the
4) 스트로 분리 및 4) straw separation and 다듬기단계trimming step
이와 같은 건조작업을 거치면서 성형 제조된 스트로(S)를 스트로 성형봉(70)으로부터 분리하고, 분리된 스트로(S)의 양단을 커터로 절단하여 매끈하게 다듬어 줌으로써 외관 및 상품성을 높인다.While going through such a drying operation, the molded straw (S) is separated from the straw forming rod (70), and both ends of the separated straw (S) are cut with a cutter to make them smooth, thereby improving the appearance and marketability.
5) 5) 스트로straw 멸균단계 Sterilization step
상기 다듬어진 스트로(S)는 드라잉 오븐기에서 100℃ 이상의 고온 열풍으로 30∼50분 동안 멸균함으로써 위생적이고, 안전한 스트로(S)를 제공할 수 있게 된다.The trimmed straw (S) is sterilized for 30 to 50 minutes with hot air at 100 ° C. or higher in a drying oven, so that a hygienic and safe straw (S) can be provided.
<친환경 생분해성 원예용 포트의 제조방법><Manufacturing method of eco-friendly biodegradable horticultural pot>
다음으로, 상기한 셀룰로오스 페이퍼(60)를 이용하여 원예용 포트(P)와 같은 친환경 생분해성 입체형 제품의 제조방법에 대해 설명하기로 한다.Next, a method of manufacturing an eco-friendly biodegradable three-dimensional product such as a garden pot (P) using the
1) 셀룰로오스 페이퍼의 재단단계1) Cutting step of cellulose paper
상기 셀룰로오스 페이퍼(60)를 도 9과 같이 수십 장 겹친 상태에서 원예용 포트(P)의 규격(높이, 직경 등)에 맞추어 재단한다.The
2) 셀룰로오스 페이퍼의 투입단계2) Input step of cellulose paper
상기 원예용 포트(P)의 규격에 알맞도록 재단된 셀룰로오스 페이퍼(60)를 포트 형틀(80) 및 코어금형(81)의 사이에 투입하여 성형이 이루어질 수 있도록 한다.The
여기에서 상기 포트 형틀(80) 및 코어금형(81)은 다수의 통기공(82)을 갖는 구조로 이루어짐으로써 냉풍 건조기 내에서 건조시 원활한 통풍성을 확보하여 건조 및 성형이 확실하게 이루어지는 효과를 제공한다.Here, the
3) 원예용 포트 성형단계3) Horticultural pot molding step
상기 재단된 셀룰로오스 페이퍼(60)가 투입된 포트 형틀(80) 및 코어금형(81)을 냉풍 건조기로 운반하여 2시간 이상을 냉풍 건조하면 포트 형틀(80) 및 코어금형(81)에 투입된 셀룰로오스 페이퍼(60)는 원예용 포트(P)의 형태를 유지하도록 성형될 수 있게 된다.When the
4) 원예용 포트 분리 및 4) Separation of horticultural pots and 다듬기단계trimming step
이와 같은 건조작업을 거치면서 성형 제조된 원예용 포트(P)를 포트 형틀(80)로부터 분리하고, 분리된 원예용 포트(P)의 상단을 커터로 절단하여 매끈하게 다듬어 줌으로써 외관 및 상품성을 높인다.While going through such a drying operation, the molded horticultural pot (P) is separated from the
이러한 본 발명의 셀룰로오스 페이퍼(60)를 이용하여 제조된 스트로(S)나 원예용 포트(P)는 사용하고 난 후 토양 속에 매립하더라도 토양의 미생물 등에 의해 자연 생분해될 수 있어서 친환경적이고, 퇴비로도 활용될 수 있게 된다.The straw (S) or gardening pot (P) manufactured using the
아울러 본 발명에서는 셀룰로오스 페이퍼(60)를 이용하여 스트로(S)나 원예용 포트(P)를 제조하는 것으로만 개시되어 있으나, 이에 한정되지 않고 일회용 접시 등과 같은 다양한 종류의 친환경 생분해성 입체형 제품을 제조할 수 있게 된다.In addition, in the present invention, only the straw (S) or gardening pot (P) is disclosed using the cellulose paper (60), but it is not limited thereto, and various types of eco-friendly biodegradable three-dimensional products such as disposable plates are manufactured. You can do it.
10: 셀룰로오스 괴 11: 절단판
12: 큐브형 셀룰로오스 20: 셀룰로오스 분쇄물
30: 페이퍼 성형틀 31: 작업대
32: 다짐판 33: 부직포
40: 압연 컨베이어 41: 압연롤러
50: 프레스 51: 프레스 다이
60: 셀룰로오스 페이퍼 70: 스트로 성형봉
80: 포트 형틀 81: 코어금형
82: 통기공 S: 스트롱
P: 원예용 포트10: cellulose lump 11: cutting plate
12: cube-shaped cellulose 20: cellulose pulverized product
30: paper molding frame 31: work table
32: compaction plate 33: non-woven fabric
40: rolling conveyor 41: rolling roller
50: press 51: press die
60: cellulose paper 70: straw forming rod
80: pot mold 81: core mold
82: air hole S: strong
P: Horticultural pot
Claims (7)
상기 절단된 큐브형 셀룰로오스(12)의 3차원 망상구조를 파괴하여 밀도를 높이도록 분쇄기에 넣어 분쇄하는 단계와;
상기 큐브형 셀룰로오스(12)를 분쇄하여 만든 셀룰로오스 분쇄물(20)을 평편한 작업대(31)에 올려놓은 페이퍼 성형틀(30)에 부은 후 다짐판(32)으로 상기 셀룰로오스 분쇄물(20)을 눌러 페이퍼 성형틀(30) 내에서 1차 다지기를 하는 단계와;
상기 1차 다지기를 거친 페이퍼 성형틀(30)을 압연 컨베이어(40)를 통과시키면서 다짐판(32)을 균일하게 눌러 셀룰로오스 분쇄물(20)을 2차 다지기를 하는 단계와;
상기 2차 다지기를 거친 페이퍼 성형틀(30)을 프레스 다이(51)에 올려놓고 프레스(50)를 이용하여 페이퍼 성형틀(30) 내에 위치한 다짐판(32)을 프레싱 하면서 셀룰로오스 분쇄물(20)을 압축 및 탈수하여 셀룰로오스 페이퍼(60)를 성형하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 생분해성 바이오 셀룰로오스 페이퍼의 제조방법.
cutting the plate-shaped bio-cellulose mass 10 into cubes to facilitate crushing;
breaking the three-dimensional network structure of the cut cube-shaped cellulose (12) and pulverizing it into a grinder to increase density;
The cellulose pulverized material 20 made by pulverizing the cube-shaped cellulose 12 is poured into the paper mold 30 placed on the flat work table 31, and then the cellulose pulverized material 20 is crushed Pressing and performing primary compaction in the paper molding mold 30;
performing secondary compaction on the cellulose pulverized material 20 by uniformly pressing the compaction plate 32 while passing the paper molding mold 30 that has undergone the primary compaction through the rolling conveyor 40;
Cellulose pulverized material 20 while pressing the compaction plate 32 located in the paper molding mold 30 using the press 50 by placing the paper molding mold 30 that has undergone the secondary compaction on the press die 51 Forming a cellulose paper 60 by compressing and dewatering; Method for producing an eco-friendly biodegradable bio-cellulose paper comprising a.
상기 분쇄하는 단계의 이전에는, 큐브형 셀룰로오스(12)를 끓는 물에 삶은 다음 상온의 물에서 세척하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 생분해성 바이오 셀룰로오스 페이퍼의 제조방법.
According to claim 1,
Prior to the crushing step, the manufacturing method of eco-friendly biodegradable bio-cellulose paper, characterized in that it further comprises the step of boiling the cube-shaped cellulose (12) in boiling water and then washing it in water at room temperature.
상기 셀룰로오스 분쇄물(20)을 페이퍼 성형틀(30)에 붓는 사전작업으로, 부직포(33)를 상기 페이퍼 성형틀(30)의 상단부를 덮은 상태로 포설한 후 부직포(33)의 표면에 셀룰로오스 분쇄물(20)을 부어 페이퍼 성형틀(30) 내에서 부직포(33)가 셀룰로오스 분쇄물(20)을 감싸는 것을 특징으로 하는 친환경 생분해성 바이오 셀룰로오스 페이퍼의 제조방법.
According to claim 1,
As a preliminary operation of pouring the cellulose pulverized material 20 into the paper molding mold 30, the nonwoven fabric 33 is laid while covering the upper end of the paper molding mold 30, and then the cellulose is crushed on the surface of the nonwoven fabric 33 A method for producing eco-friendly biodegradable bio-cellulose paper, characterized in that the non-woven fabric (33) wraps the cellulose pulverized material (20) in the paper molding mold (30) by pouring water (20).
상기 재단된 셀룰로오스 페이퍼(60)를 스트로 성형봉(70)에 말아주는 단계와;
상기 셀룰로오스 페이퍼(60)가 롤링된 스트로 성형봉(70)을 냉풍 건조기의 내부에서 건조하여 스트로(S)의 형태로 성형하는 단계와;
상기 성형 제조된 스트로(S)를 스트로 성형봉(70)으로부터 분리하고, 분리된 스트로(S)의 양단을 커터로 절단하여 다듬는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 생분해성 바이오 셀룰로오스 페이퍼를 이용한 친환경 생분해성 입체형 제품.
Cutting the cellulose paper (60) manufactured by the manufacturing method of claim 1 according to the standard of the straw (S);
rolling the cut cellulose paper 60 around a straw forming rod 70;
drying the straw forming bar 70 on which the cellulose paper 60 is rolled in a cold air dryer to form a straw S;
Separating the molded straw (S) from the straw forming rod (70), and cutting and trimming both ends of the separated straw (S) with a cutter; Eco-friendly biodegradable three-dimensional product using eco-friendly biodegradable bio-cellulose paper, characterized in that it comprises a.
상기 다듬어진 스트로(S)는 드라잉 오븐기에서 100℃ 이상의 고온 열풍으로 30∼50분 동안 멸균하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 생분해성 바이오 셀룰로오스 페이퍼를 이용한 친환경 생분해성 입체형 제품.
According to claim 4,
The trimmed straw (S) is an eco-friendly biodegradable three-dimensional product using eco-friendly biodegradable bio-cellulose paper, characterized in that it further comprises the step of sterilizing for 30 to 50 minutes with high-temperature hot air of 100 ° C. or higher in a drying oven.
상기 재단된 셀룰로오스 페이퍼(60)를 포트 형틀(80) 및 코어금형(81)의 사이에 투입하는 단계와;
상기 셀룰로오스 페이퍼(60)가 투입된 포트 형틀(80) 및 코어금형(81)을 냉풍 건조기의 내부에서 건조하여 원예용 포트(P)의 형태로 성형하는 단계와;
상기 성형 제조된 원예용 포트(P)를 포트 형틀(80)로부터 분리하고, 분리된 원예용 포트(P)의 상단을 커터로 절단하여 다듬는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 생분해성 바이오 셀룰로오스 페이퍼를 이용한 친환경 생분해성 입체형 제품.
Cutting the cellulose paper (60) manufactured by the manufacturing method of claim 1 according to the standard of the pot (P) for gardening;
inserting the cut cellulose paper 60 between the pot mold 80 and the core mold 81;
drying the pot mold 80 and the core mold 81 into which the cellulose paper 60 is put into a cold air dryer to form a pot for gardening (P);
Separating the molded horticultural pot (P) from the pot mold 80, and cutting and trimming the upper end of the separated horticultural pot (P) with a cutter; Eco-friendly biodegradable three-dimensional product using eco-friendly biodegradable bio-cellulose paper, characterized in that it comprises a.
상기 포트 형틀(80) 및 코어금형(81)은 다수의 통기공(82)을 갖는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 친환경 생분해성 바이오 셀룰로오스 페이퍼를 이용한 친환경 생분해성 입체형 제품.According to claim 6,
The port mold 80 and the core mold 81 are eco-friendly biodegradable three-dimensional products using eco-friendly biodegradable bio-cellulose paper, characterized in that consisting of a structure having a plurality of ventilation holes (82).
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