KR102594918B1 - 바나나 섬유 로프 제조방법 및 이에 의해 제조된 바나나 섬유 로프 - Google Patents

바나나 섬유 로프 제조방법 및 이에 의해 제조된 바나나 섬유 로프 Download PDF

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Abstract

본 발명은 바나나 줄기로부터 추출한 섬유를 사용하여 친환경적인 바나나 섬유 로프 제조방법 및 이에 의해 제조된 바나나 섬유 로프에 관한 것으로, 바나나 줄기를 절단하는 절단단계; 바나나 줄기의 표피를 제거하는 표피 제거단계; 바나나 줄기의 수피로부터 섬유를 추출하는 추출단계; 섬유를 건조시키는 건조단계; 섬유를 기 설정된 길이로 절단하여 바나나 섬유를 형성하는 바나나 섬유 형성단계; 및 바나나 섬유 복수가닥을 꼬아 로프를 제조하는 로프 제조단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

바나나 섬유 로프 제조방법 및 이에 의해 제조된 바나나 섬유 로프{Banana fiber rope manufacturing method and banana fiber rope manufactured thereby}
본 발명은 바나나 섬유 로프 제조방법 및 이에 의해 제조된 바나나 섬유 로프에 관한 것으로, 특히 바나나 줄기로부터 추출한 섬유를 사용하여 친환경적인 바나나 섬유 로프 제조방법 및 이에 의해 제조된 바나나 섬유 로프에 관한 것이다.
로프는 면이나 삼과 같은 섬유나 가죽 혹은 금속으로 된 강선을 꼬아서 만든 줄로써, 어떠한 물체를 매거나 얽거나, 연결하거나, 끌거나, 당기거나, 매달거나 하는 등 다양한 용도로 사용되고 있다.
한국등록특허 제10-1955219호(2019.02.28 등록)는 섬유 후처리 가공 스크랩을 이용한 천 로프 제조장치 및 그 제조방법에 관하여 기재되어 있다. 개시된 기술에 따르면, 섬유 후처리 가공 스크랩을 수거하는 준비단계와; 복수 개의 섬유 후처리 가공 스크랩을 길이방향으로 연속해서 연결하도록 서로 접하는 부분을 재봉하는 재봉단계와; 섬유 후처리 가공 스크랩을 길이방향으로 이송시키면서 띠 형태의 균등한 폭으로 커팅하는 재단단계와; 복수 개의 섬유 후처리 가공 스크랩을 인장상태로 연속해서 공급하면서 개개의 섬유 후처리 가공 스크랩마다 개별적으로 비틀어 꼬아줌에 따라 단위로프로 가공하는 제1꼬임가공단계와; 복수 개의 단위로프를 하나의 경로로 인출시킴과 동시에 일괄적으로 비틀어 하나의 로프로 가공 생산하는 제2꼬임가공단계를 포함하여 이루어지고, 제1꼬임가공단계 이전에는 띠 형태의 섬유 후처리 가공 스크랩을 꼬임가공 전 누름 접촉하는 예비성형단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
한국등록특허 제10-1088834호(2011.11.25 등록)는 크레인용 합성섬유 로프 및 이의 제조방법에 관하여 기재되어 있으며, 개시된 기술에 따르면, 크레인용 합성섬유 로프를 제조하는 방법에 있어서, 합성수지로 이루어진 이너 코어에 합성섬유로 이루어진 이너 커버를 브레이딩(Braiding) 하여 중심 스트랜드를 만들고, 합성수지로 이루어진 아우터 코어에 합성섬유로 이루어진 아우터 커버를 트위스팅(Twisting) 한 외측 스트랜드를 복수개 만들고 각 외측 스트랜드를 중심 스트랜드의 외주면에 브레이딩하며, 브레이딩 된 외측 스트랜드를 압착 및 인장시킨 상태에서 외측 스트랜드 표면에 합성섬유로 이루어진 자켓을 브레이딩 함으로써 완성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 종래에는 다양한 로프 제조방법이 개시되어 있으나, 섬유에 포함되어 있는 유해물질 및 발암성 물질이 분해, 해리되지 않기 때문에 인체에 유해할 뿐만 아니라 환경을 오염시키는 문제점이 있었다.
한국등록특허 제10-1955219호 한국등록특허 제10-1088834호
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 바나나 줄기로부터 추출한 섬유를 사용하여 친환경적인 바나나 섬유 로프 제조방법 및 이에 의해 제조된 바나나 섬유 로프를 제공한다.
이러한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 한 특징에 따르면, 바나나 줄기를 절단하는 절단단계; 상기 바나나 줄기의 표피를 제거하는 표피 제거단계; 상기 바나나 줄기의 수피로부터 섬유를 추출하는 추출단계; 상기 섬유를 건조시키는 건조단계; 상기 섬유를 기 설정된 길이로 절단하여 바나나 섬유를 형성하는 바나나 섬유 형성단계; 및 상기 바나나 섬유 복수가닥을 꼬아 로프를 제조하는 로프 제조단계를 포함하는 바나나 섬유 로프 제조방법을 제공한다.
일 실시 예에서, 상기 건조단계 이전에, 상기 섬유를 압착하는 압착단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 로프 제조단계 이전에, 상기 바나나 섬유의 표면에 천연 코팅액을 이용하여 코팅층을 형성하는 코팅단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 천연 코팅액은, 율각분말과 고로쇠 수액을 혼합하여 제조한 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 로프 제조단계는, 상기 바나나 섬유 복수가닥과 마 섬유 복수가닥을 함께 꼬아 제조하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 로프 제조단계는, 상기 바나나 섬유 복수가닥과 옥수수 섬유 복수가닥을 함께 꼬아 제조하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 한 특징에 따르면, 상술한 바나나 섬유 로프 제조방법에 의해 제조된 바나나 섬유 로프를 제공한다.
본 발명에 의하면, 바나나 줄기로부터 추출한 바나나 섬유를 사용하여 제작 단계부터 사용 및 폐기되는 모든 소비 과정에서 환경오염을 현저히 줄일 수 있으며, 인간과 환경에 독성 영향을 미치지 않기 때문에 시장성을 확대할 수 있는 효과가 있다.
또한, 바나나 섬유는 흡수성이 우수하고 경량성이 탁월하며, 내구성과 유연성이 뛰어나 우수한 품질을 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 바나나 수확시 줄기 벌채후 농산 폐기물로 버려지는 바나나 줄기 자원을 재활용할 수 있으며, 바나나 농업 및 관련 기업의 수익성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 바나나 섬유 로프 제조방법을 설명하는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 바나나 섬유 로프 제조방법을 설명하는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 바나나 섬유 로프 제조방법을 설명하는 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현줄기을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 바나나 섬유 로프 제조방법 및 이에 의해 제조된 바나나 섬유 로프에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 바나나 섬유 로프 제조방법을 설명하는 순서도이다.
도 1을 참조하면, 바나나 섬유 로프 제조방법은, 절단단계(S100), 표피 제거단계(S200), 추출단계(S300), 건조단계(S400), 바나나 섬유 형성단계(S500), 로프 제조단계(S600)를 포함한다.
절단단계(S100)는, 절단기 등을 이용하여 바나나 줄기를 기 설정된 길이(예를 들어, 0.5 ~ 1m)로 절단한다.
바나나는, 파초과(musaceae), 바나나 속(musa, spp) 에 속하는 숙근성 영년생 열대과수로 열대 및 아열대 지역에서 자라며, 원기둥 모양의 줄기를 가지고 있다.
바나나의 줄기는, 표면에 표피층이 있고, 중심에는 원통상의 비섬유질 심이 있으며, 그 주위에는 완만히 굽은 수피가 여러 겹으로 겹쳐져 있고, 각 수피의 표면 부근에는 섬유가 있으며, 섬유 이외의 성분은 수분, 젤라틴 등의 액상 성분으로 이루어져 있다.
표피 제거단계(S200)는, 절단단계(S100)에서 절단한 바나나 줄기의 표피를 제거한다.
일 실시 예에서, 표피 제거단계(S200)는, 바나나 줄기를 표피 제거기에 투입하여 바나나 줄기의 표피를 강제로 벗겨낼 수 있다.
추출단계(S300)는, 표피 제거단계(S200)에서 표피가 제거된 바나나 줄기의 수피로부터 섬유를 추출한다.
일 실시 예에서, 추출단계(S300)는, 박피기 등을 이용하여 바나나 줄기로부터 복수개의 수피를 1매씩 벗겨낼 수 있으며, 압착기를 이용하여 1매씩 벗겨낸 수피 중에 있는 섬유 이외의 액상성분을 압착시켜 제거하고 섬유만을 추출할 수 있다.
건조단계(S400)는, 추출단계(S300)에서 추출한 섬유를 건조시킨다.
일 실시 예에서, 건조단계(S400)는, 섬유를 물로 세척한 후에 건조기에 투입하여 100 ∼ 120℃의 온도에서 2 ~ 3시간 동안 건조시킬 수 있다.
바나나 섬유 형성단계(S500)는, 건조단계(S400)에서 건조시킨 섬유를 기 설정된 길이(예를 들어, 10 ~ 50mm)로 절단하여 바나나 섬유를 형성한다.
일 실시 예에서, 바나나 섬유 형성단계(S500)는, 섬유를 코밍(combing) 공정 및 정방(spinning) 공정을 거친 후, 섬유용 절단기를 이용하여 기 설정된 길이로 절단하여 바나나 섬유를 형성할 수 있다.
여기서, 코밍(combing) 공정은 코밍기를 이용하여 불순물을 제거하고 섬유를 빗듯이 가지런하게 하는 공정이고, 정방(spinning) 공정은 정방기를 이용하여 섬유를 필요한 굵기(예를 들어, 1 ~ 80dtex)로 당겨 늘리고 꼬임을 주는 공정일 수 있다.
로프 제조단계(S600)는, 바나나 섬유 형성단계(S500)에서 형성한 바나나 섬유 복수가닥을 꼬아 로프를 제조한다.
일 실시 예에서, 로프 제조단계(S600)는, 꼬임기를 이용하여 바나나 섬유 복수가닥(예를 들어, 4 ~ 16가닥)을 일괄적으로 꼬아 하나의 로프를 제조할 수 있다.
일 실시 예에서, 로프 제조단계(S600)는, 바나나 섬유 복수가닥과 마 섬유 복수가닥을 함께 꼬아 로프를 제조할 수 있다.
여기서, 마 섬유는, 삼과에 속하는 식물인 마를 이용하여 만든 섬유로써, 마 섬유 추출 공정은 이미 알려진 공정에 해당하므로 상세한 설명을 생략한다. 이러한 마 섬유는 내구성이 뛰어나고 강력한 강도를 가지고 있으며, 미생물이나 해충에 잘 견디는 성질이 있다.
일 실시 예에서, 로프 제조단계(S600)는, 바나나 섬유 복수가닥과 옥수수 섬유 복수가닥을 함께 꼬아 로프를 제조할 수 있다.
여기서, 옥수수 섬유는, 옥수수 껍질, 옥수수 알갱이, 옥수수 수염 등에서 추출한 것으로, 옥수수 섬유 추출 공정은 이미 알려진 공정에 해당하므로 상세한 설명은 생략한다. 이러한 옥수수 섬유는, 청량감의 촉감을 제공하고 인체에 무해하며, 폐기시 자연 분해되어 환경 오염을 일으키지 않는다.
상술한 바와 같은 단계를 가지는 바나나 섬유 로프 제조방법은, 바나나 줄기로부터 추출한 바나나 섬유를 사용하여 제작 단계부터 사용 및 폐기되는 모든 소비 과정에서 환경오염을 현저히 줄일 수 있으며, 인간과 환경에 독성 영향을 미치지 않기 때문에 시장성을 확대할 수 있다.
또한, 바나나 섬유는 흡수성이 우수하고 경량성이 탁월하며, 내구성과 유연성이 뛰어나 우수한 품질을 제공할 수 있다.
또한, 바나나 수확시 줄기 벌채후 농산 폐기물로 버려지는 바나나 줄기 자원을 재활용할 수 있으며, 바나나 농업 및 관련 기업의 수익성을 향상시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 바나나 섬유 로프 제조방법을 설명하는 순서도이다.
도 2를 참조하면, 바나나 섬유 로프 제조방법은, 절단단계(S100), 표피 제거단계(S200), 추출단계(S300), 압착단계(S700), 건조단계(S400), 바나나 섬유 형성단계(S500), 로프 제조단계(S600)를 포함한다. 여기서, 절단단계(S100), 표피 제거단계(S200), 추출단계(S300), 건조단계(S400), 바나나 섬유 형성단계(S500), 로프 제조단계(S600)는 도 1의 구성요소와 유사하므로 그 설명을 생략하고 다른 부분에 대해서만 아래에서 설명한다.
압착단계(S700)는, 추출단계(S300)에서 추출한 섬유를 압착한다.
일 실시 예에서, 압착단계(S700)는, 압착기 등을 이용하여 섬유를 압착함으로써, 섬유에 남아있는 액상성분을 더욱 효과적으로 제거할 수 있으며, 섬유의 내구성을 향상시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 바나나 섬유 로프 제조방법을 설명하는 순서도이다.
도 3을 참조하면, 바나나 섬유 로프 제조방법은, 코팅단계(S800)를 더 포함한다.
코팅단계(S800)는, 바나나 섬유 형성단계(S500)에서 형성한 바나나 섬유의 표면에 천연 코팅액을 이용하여 코팅층을 형성한다.
여기서, 천연 코팅액은, 율각분말과 고로쇠 수액을 혼합하여 제조한 것일 수 있으며, 바람직하게는 율각분말 80 ~ 90 중량%, 고로쇠 수액 10 ~ 20중량%을 혼합하여 제조한 것일 수 있다.
율각분말은 밤의 껍질 표면을 긁어내어 획득한 것으로, 표면이 매끄럽고 단단한 강도를 가지며, 저온에 쉽게 경화되어 코팅제로써 매우 탁월하다.
고로쇠 수액은, 고로쇠 나무에서 추출한 수액으로 수분이 97%를 차지하며, 그 외 3%는 칼슘, 마그네슘, 나트륨 등을 함유하고 있는 것이다.
일 실시 예에서, 코팅단계(S800)는, 바나나 섬유의 표면에 천연 코팅액을 도포 또는 분사하고, 이를 자연 건조 또는 열풍 건조시킴으로써 코팅층을 형성할 수 있다.
상술한 바와 같은 단계를 가지는 바나나 섬유 로프 제조방법은, 친환경 자원의 조합으로 이루어진 천연 코팅액으로 바나나 섬유의 표면을 균일하게 코팅함으로써, 바나나 섬유의 표면을 보호하면서 강도를 향상시킬 수 있으며, 매우 친환경적이다.
이상, 본 발명의 실시 예는 상술한 장치 및/또는 운용 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
S100 : 절단단계
S200 : 표피 제거단계
S300 : 추출단계
S400 : 건조단계
S500 : 바나나 섬유 형성단계
S600 : 로프 제조단계
S700 : 압착단계
S800 : 코팅단계

Claims (5)

  1. 바나나 줄기를 절단하는 절단단계;
    상기 바나나 줄기의 표피를 제거하는 표피 제거단계;
    상기 바나나 줄기의 수피로부터 섬유를 추출하는 추출단계;
    상기 섬유를 건조시키는 건조단계;
    상기 섬유를 기 설정된 길이로 절단하여 바나나 섬유를 형성하는 바나나 섬유 형성단계;
    상기 바나나 섬유의 표면에 천연 코팅액을 이용하여 코팅층을 형성하는 코팅단계; 및
    상기 바나나 섬유 복수가닥을 꼬아 로프를 제조하는 로프 제조단계를 포함하며,
    상기 천연 코팅액은,
    율각분말 80 ~ 90 중량%와 고로쇠 수액 10 ~ 20 중량%을 혼합하여 제조한 것이며,
    상기 코팅단계는,
    상기 바나나 섬유의 표면에 상기 천연 코팅액을 도포 또는 분사하고, 자연 건조 또는 열풍 건조시키며,
    상기 로프 제조단계는,
    상기 바나나 섬유 복수가닥과 마 섬유 복수가닥을 함께 꼬아 제조하는 것을 특징으로 하는 바나나 섬유 로프 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 건조단계 이전에,
    상기 섬유를 압착하는 압착단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바나나 섬유 로프 제조방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항의 바나나 섬유 로프 제조방법에 의해 제조된 바나나 섬유 로프.
KR1020220136577A 2022-10-21 2022-10-21 바나나 섬유 로프 제조방법 및 이에 의해 제조된 바나나 섬유 로프 KR102594918B1 (ko)

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