KR20120022121A - 식생매트용 생분해성 고정핀 및 그의 성형제조방법 - Google Patents

식생매트용 생분해성 고정핀 및 그의 성형제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 식생매트를 고정시키는 식생매트용 고정핀에 있어서, 상기 식생매트용 고정핀을, 미생물에 의해 분해되는 수지인 생분해성물질과, 상기 생분해성물질이 가지고 있지 않은 기계적ㆍ물리적 특성을 향상시키기 위한 무기소재(층상무기염류산), 및 상기 생분해성물질과 무기소재(층상무기염류산)의 각 특성을 저해하지 않으면서 이들 혼합시키기 위한 식물성 오일(Oil)을 혼합하여 형성된 생분해성 복합수지로 형성한 것;을 특징으로 하는 생분해성 물질을 이용한 식생매트용 고정핀을 제공한다.
또 본 발명은, 생분해성 복합수지로 형성된 펠릿을 용융하고, 용융된 생분해성 복합수지를 사출장치에 송출하여 소정의 성형온도에서 사출성형하는 것;을 특징으로 하는 식생매트용 고정핀의 성형제조방법을 제공한다.
본 발명의 상기 식생매트용 고정핀의 성형제조방법에 의해 제조되는 식생매트용 고정핀은, 이미 알려진 생분해성 복합수지를 이용하여 식생매트용 생분해성 고정핀을 제조(성형)함으로써 지중에 매설된 상태에서 소정(일정한) 기간이 경과 되면 미생물에 의해 자연적으로 분해되므로 토양 및 자연환경을 오염시키지 않게 되고, 좁은 공간(절개면)에 수많은 고정핀들을 고정 설치하더라도 절개면의 토양이나 자연환경을 오염시키지 않게 된다.

Description

식생매트용 생분해성 고정핀 및 그의 성형제조방법{A Fixing Pin for Planting Mat and A Product Method of It}
본 발명은 식생매트를 절개지의 표면에 설치할 때에 절개지에 박아 식생매트를 고정시킬 때에 사용되는 식생매트용 고정핀을 생분해성 물질로 성형하여 소정의 기간이 경과 한 후에는 자연적으로 분해되도록 하는 식생매트용 생분해성 고정핀 및 그의 성형제조방법에 관한 것이다.
이를 좀 더 상세히 설명하면, 식생매트를 고정시키는 식생매트용 고정핀을 제공함에 있어, 미생물에 의해 분해되는 수지인 생분해성물질과, 상기 생분해성물질이 가지고 있지 않은 기계적ㆍ물리적 특성을 향상시키기 위한 무기소재(층상무기염류산), 및 상기 생분해성물질과 무기소재(층상무기염류산)의 각 특성을 저해하지 않으면서 이들 혼합시키기 위한 식물성 오일(Oil)을 혼합하여 형성된 생분해성 복합수지로 형성한 것을 특징으로 하는 식생매트용 생분해성 고정핀을 제공하려는 것이다.
또 본 발명은, 상기 생분해성 복합수지의 펠릿을 용융하고, 용융된 생분해성 복합수지를 사출장치에 송출하여 소정의 성형온도에서 사출성형하는 것을 특징으로 하는 식생매트용 생분해성 고정핀의 성형제조방법을 제공하려는 것이다.
산업환경과 생활 및 주거 환경이 급속하게 발전하면서 도로(일반 도로 및 산업용 도로)를 확장 및 신설하고, 또 하천 및 강변 환경을 정비하기 위한 사업이 활발하게 진행되고 있다.
상기와 같이 도로를 확장 또는 신설하거나 하천 및 강변을 정비하게 되면 많은 절개지가 발생하게 되고, 이와 같이 발생하는 절개지를 방치하게 되면 자연환경과 생태환경이 파괴되는 현상이 발생하게 된다.
이와 같이 절개지에서 발생하는 자연 및 생태 환경이 파괴되는 현상을 방지하기 위해서는 절개지에 잔디와 나무를 심는 녹화사업을 실행하여 자연환경과 생태환경을 복원 및 유지시키게 된다.
즉, 자연환경 및 생태환경이 상실된 절개지와 같은 곳에 녹화사업을 실행할 때에는 절개지의 표면에 식생 매트를 설치한(깔고) 상태에서 씨앗을 파종하거나 잔디와 같은 식물 및 나무를 심어 식생식물의 뿌리가 식생 매트 내에서 활착할 수 있도록 하며, 호안부의 경사(절개)면에서 많이 사용되고 있다.
도 1 및 도 2는 식생매트를 이용하여 절개지에 녹화사업을 실행한 상태를 보인 예시도로서, 고정핀에 의해 식생매트를 절개지의 표면에 설치한 상태를 보인 것이다.
도 1 및 도 2에 예시된 바와 같이, 절개면(1)에는 식생매트(10)를 전개시켜 깔아주게 되고, 절개면(1)에 식생매트(10)를 전개시킨 상태에서 식생매트(10)의 상측에서 고정핀(20)을 지중에 소정의 간격으로 박아 식생매트(10)를 고정시킨다.
상기와 같이 고정핀(20)에 의해 절개면(1)의 표면에 고정된 식생매트(10)에는 씨앗을 파종하거나 잔디와 같은 각종 식물 및 나무를 심어 식생식물의 뿌리가 식생 매트와 절개면에 활착하도록 한다.
상기와 같이 절개면(1)의 표면에 전개시킨 식생매트(10)를 고정시킬 때에 사용되는 고정핀(20)은, 상단에 헤드가 형성되어 있고, 헤드의 하측에는 원기둥형 또는 다각형(삼각형 및 사각형 등)상으로 되고 외면에 다수의 고정편이 형성되어 있는 몸체가 길게 형성되어 있으며, 몸체의 하단에는 첨예부가 형성되어 있다.
상기와 같이 형성된 고정핀(20)은, 상단에 헤드가 형성되어 식생매트(10)를 고정시킬 수 있도록 되어 있고, 헤드의 하측에는 원기둥형 또는 다각형(삼각형 및 사각형 등)상으로 되고 외면에 다수의 고정편이 형성되어 있는 몸체가 길게 형성되어 절개면의 지중에 깊게 박아져 식생매트(10)를 지지시킬 수 있도록 되어 있으며, 몸체의 하단에는 첨예부가 형성되어 몸체를 지중에 용이하게 박아 줄 수 있도록 되어 있다.
그러나 상기와 같이 형성된 종래의 고정핀(20)들은 금속재질(주로 철재)로 형성되어 있다는데 문제가 있다.
종래의 고정핀(20)들은 금속재질(주로 철재)로 형성되어 있으므로, 지중에 장기간 매설되어 있더라도 자연적으로 분해되지 않고 부식되어 토양을 오염시키고, 좁은 공간(절개면)에 수많은 고정핀(20)들이 고정되어 있으므로 절개면(1)이 급속하고 심각하게 오염되며, 제조원가도 높아지게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해소할 수 있도록 개선된 생분해성 물질을 이용한 식생매트용 고정핀 및 그의 성형제조방법을 제공하려는 것이다.
본 발명은 식생매트를 절개지의 표면에 설치할 때에 절개지에 박아 식생매트를 고정시킬 때에 사용되는 식생매트용 고정핀을 생분해성 물질로 성형하여 소정의 기간이 경과 한 후에는 자연적으로 분해되도록 하는 식생매트용 생분해성 고정핀 및 그의 성형제조방법을 제공하려는데 그 목적이 있다.
본 발명은, 상기 식생매트용 고정핀을, 미생물에 의해 분해되는 수지인 생분해성물질과, 상기 생분해성물질의 특성(기계적ㆍ물리적 특성)을 보강 및 향상시키기 위한 보강재(무기소재:층상무기염류산), 및 상기 생분해성물질과 보강재의 각 특성을 저해하지 않으면서 이들 혼합시키기 위한 식물성 오일(Oil)을 선택적으로 혼합하여 형성된 생분해성 복합수지로 형성한 것;을 특징으로 하는 식생매트용 생분해성 고정핀을 제공하려는데 그 목적이 있다.
또 본 발명은, 상기 생분해성 복합수지로 형성된 펠릿을 용융하고, 용융된 생분해성 복합수지를 사출장치에 송출하여 소정의 성형온도에서 사출성형하는 것을 특징으로 하는 식생매트용 생분해성 고정핀의 성형제조방법을 제공하려는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 이미 알려진 생분해성 복합수지를 이용하여 식생매트용 생분해성 고정핀을 제조(성형)함으로써 지중에 매설된 상태에서 소정(일정한) 기간이 경과되면 미생물에 의해 자연적으로 분해되도록 하여 토양 및 자연환경을 오염시키지 않도록 하고, 좁은 공간(절개면)에 수많은 고정핀들을 고정 설치하더라도 절개면의 토양이나 자연환경을 오염시키지 않도록 할 수 있는 식생매트용 생분해성 고정핀 및 그의 성형제조방법을 제공하려는데 있다.
본 발명의 상기 및 기타 목적은,
식생매트를 고정시키는 식생매트용 고정핀에 있어서;
상기 식생매트용 고정핀을, 미생물에 의해 분해되는 수지인 생분해성물질과, 상기 생분해성물질의 특성(기계적ㆍ물리적 특성)을 보강 및 향상시키기 위한 보강재(무기소재:층상무기염류산), 및 상기 생분해성물질과 보강재의 각 특성을 저해하지 않으면서 이들 혼합시키기 위한 식물성 오일(Oil)을 선택적으로 혼합하여 형성되는 생분해성 복합수지로 형성한 것;을 특징으로 하는 식생매트용 생분해성고정핀(200)에 의해 달성된다.
본 발명의 다른 상기 및 기타 목적은,
식생매트를 고정시키는 식생매트용 고정핀을 제조하는 방법에 있어서;
생분해성 물질(복합수지)로 형성된 펠릿을 투입하여 용융하는 생분해성물질용융공정;
용융된 생분해성 물질(복합수지)을 압출하여 사출성형기에 송출하는 송출공정;
용융된 생분해성 물질(복합수지)이 송출되어 온 사출성형기를 소정의 온도로 유지시키면서 식생매트용 생분해성 고정핀으로 성형하는 사출성형공정;
상기 사출성형기에서 사출 성형된 식생매트용 생분해성 고정핀이 인출되는 제품완성공정;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 식생매트용 생분해성 고정핀의 성형제조방법에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 생분해성 물질을 이용한 식생매트용 고정핀은, 식생매트를 고정시키는 식생매트용 고정핀에 있어서, 상기 식생매트용 고정핀을, 미생물에 의해 분해되는 수지인 생분해성물질과, 상기 생분해성물질이 가지고 있지 않은 기계적ㆍ물리적 특성을 향상시키기 위한 무기소재(층상무기염류산), 및 상기 생분해성물질과 무기소재(층상무기염류산)의 각 특성을 저해하지 않으면서 이들 혼합시키기 위한 식물성 오일(Oil)을 선택적으로 혼합하여 형성된 생분해성 복합수지로 형성한 것;을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 생분해성 물질을 이용한 식생매트용 고정핀의 성형제조방법은; 생분해성 복합수지로 형성된 펠릿을 용융하고, 용융된 생분해성 복합수지를 사출장치에 송출하여 소정의 성형온도에서 사출성형하는 것;을 특징으로 한다.
본 발명은, 지중에 매설된 상태에서 소정(일정한) 기간이 경과 되면 미생물에 의해 자연적으로 분해되므로 토양 및 자연환경을 오염시키지 않게 되고, 좁은 공간(절개면)에 수많은 고정핀들을 고정 설치하더라도 절개면의 토양이나 자연환경을 오염시키지 않게 된다.
도 1 및 도 2는 고정핀에 의해 고정 설치된 식생매트에 식생식물을 심어놓은 상태를 보인 예시도.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 식생매트용 생분해성 고정핀을 보인 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 식생매트용 생분해성 고정핀의 제조 과정을 보인 공정도.
본 발명에 따른 식생매트용 생분해성 고정핀 및 그의 제조방법은 첨부된 도면에 의거한 다음의 상세한 설명에 의해 더욱 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
도 3a 및 도 3b와 도 4는 본 발명에 따른 식생매트용 생분해성고정핀(200) 및 그의 제조방법의 구체적인 실현 예를 보인 것으로서, 도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 식생매트용 생분해성고정핀(200)을 보인 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 식생매트용 생분해성고정핀(200)의 제조 과정을 보인 식생매트용 생분해성고정핀 제조공정도(100)이다.
본 발명에 따른 식생매트용 생분해성고정핀(200)은 도 1 및 도 2에 예시된 종래의 고정핀(20)과 같이 동일한 형상 모양으로 형성할 수 있고, 또한 구체적으로 도시하지 아니하였으나 도 1 및 도 2에 예시된 고정핀(20)과 다른 다양한 형상 모양으로 형성할 수 있음을 밝혀 둔다.
본 발명에 따른 식생매트용 생분해성고정핀(200)은 도 4에 예시된 식생매트용 생분해성고정핀 제조공정도(100)에 의해 제조된다.
상기 식생매트용 생분해성고정핀 제조공정도(100)는, 식생매트를 고정시키는 식생매트용 고정핀을 제조함에 있어서, 생분해성물질(110:복합수지)로 형성된 펠릿을 투입하여 용융하는 생분해성물질용융공정(120); 용융된 생분해성물질(110:복합수지)을 압출하여 사출장치에 송출하는 송출공정(130); 용융된 생분해성물질(110:복합수지)가 사출성형기에 송출되면 상기 사출성형기를 소정의 온도로 유지시키면서 본 발명에 따른 식생매트용 생분해성고정핀(200)을 성형하는 사출성형공정(140); 사출 성형되는 식생매트용 생분해성고정핀(200)이 사출성형기에서 인출되어 완성되는 제품완성공정(150);으로 이루어진다.
본 발명에서 사용되는 생분해성물질(110:복합수지)과 관련된 기술로서는, 국내의 공개특허 제10-2003-20565호(생분해성 식물성 조성물), 특허등록 제10-767063호(잠열 기능성 생분해성 합성수지조성물), 특허 등록 제10-655914호(생분해성 나노 복합수지 조성물) 등에 개시되어 있다.
본 발명에 따른 생분해성물질(110:복합수지)로는, 천연고분자물질 + 강도보강재(+ 점착제) + 오일(이형제)로 형성되는 것으로, 상기에서 천연고분자물질은 30 내지 95 중량% ㆍ 강도보강재(+ 점착제)는 1 ~ 30 중량% ㆍ오일(이형제)은 1 ~ 20 중량% 의 비율로 혼합하는 것이다.
상기에서 천연고분자물질로는, 옥수수 전분을 포함하는 각종 전분ㆍ상기 전분을 이용하여 제조되는 전분유도체ㆍ펄프 등을 들 수 있고, 이들 중에서 어느 하나를 단독으로 사용하거나 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 강도보강재는 천연고분자물질의 강도(기계적 및 물리적 특성)를 보강하기 위한 것으로서, 폴리비닐알코올ㆍ탄산칼슘류ㆍ검류 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 어느 하나를 단독으로 사용하거나 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
상기에서 오일(이형제)은 내수성 및 유화성을 부여하고 작업성을 개선하기 위한 것으로서, 지방산 에스테르류ㆍ유지류ㆍ스테아린산 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 어느 하나를 단독으로 사용하거나 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 생분해성물질(110:복합수지)을 제조할 때에 젤라틴 및 아교와 같은 점착제를 첨가하여 제조할 수 있다.
본 발명에서 다른 천연고분자물질로는, 생분해성수지 + 층상무기규산염 + 오일로 형성되는 것으로, 층상무기규산염(90 ~ 93 중량%)와 오일(중량% : 7 ~ 10 중량%)을 혼합하여 무기소재를 형성하고, 상기 무기소재(5 ~ 30 중량%)와 생분해성수지(70 ~ 95 중량%)를 고온(180 ~ 200 ℃)에서 혼합하여 형성한 것이다.
상기 층상무기규산염은 생분해성수지의 생분해성을 유지시키면서 생분해성수지의 열악한 기계적 및 물리적 특성과 열적 특성을 향상시키기 위한 것으로, 여러 제반물성과 생분해성수지와의 상용성 및 생분해성수지의 특성(화학적 특성) 등을 고려하여 백운모(moscovite) 및 금운모(phlogopite) 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 어느 하나를 단독으로 사용하거나 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 오일(Oil)은 천연오일 즉, 식물성 오일로서, 올리브유(olive oil)ㆍ팜유(palm oil)ㆍ코코넛유(coconut oil) 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 어느 하나를 단독으로 사용하거나 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
또 상기 생분해성수지는, 폴리락트산(PLA; poly lactic acid)ㆍ폴리글리콜산(PGA; poly glycolic acid)ㆍ폴리카프로락톤(PCL; poly caprolactone)ㆍ지방족 폴리에스테르 수지ㆍ지방족 폴리에스테르 수지와 방향족 폴리에스테르 수지의 중공합체ㆍ폴리히드록시부틸산(PHB; poly hydroxy butyric acid)ㆍD-3-히드록시 부틸산(D-3-hydroxy butyric acid) 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 어느 하나를 단독으로 사용하거나 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에서 또 다른 천연고분자물질로는, 상기 생분해성수지(생분해성 합성수지)에 상전이물질(PCM: Phase Change Meterial)이 캡슐화된 잠열파우더를 혼합하여 형성하는 것으로, 생분해성수지(50 ~ 90 중량%)와 상전이 물질이 캡슐화된 잠열파우더(50 ~ 10 중량%)를 혼합하여 형성한 것이다.
상기에서 생분해성수지(생분해성 합성수지)로는, 생분해성을 가지는 모든 합성수지가 모두 적용될 수 있으나, 폴리락트산(PLA; poly lactic acid)ㆍ폴리글리콜산(PGA; poly glycolic acid)ㆍ폴리카프로락톤(PCL; poly caprolactone)ㆍ지방족 폴리에스테르 수지ㆍ지방족 폴리에스테르 수지와 방향족 폴리에스테르 수지의 중공합체ㆍ폴리히드록시부틸산(PHB; poly hydroxy butyric acid)ㆍD-3-히드록시 부틸산(D-3-hydroxy butyric acid) 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 어느 하나를 단독으로 사용하거나 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 상전이물질이 캡슐화된 잠열파우더는, 상전이물질(PCM: Phase Change Meterial)을 심물질(core)로 하고, 젤라틴ㆍ멜라민수지ㆍ음이온성 아크릴수지ㆍ카세인 중에서 어느 하나 또는 2종 이상의 혼합물을 벽물질(sheeth)로 하며, 상기 벽물질(sheeth)의 외면에 폴리비닐아세테이트(PVA: poly vinyl acetate)를 코팅하여 형성한 것이다.
상기와 같이 생분해성수지(생분해성 합성수지)에 잠열기능을 가지는 상전이물질(PCM: Phase Change Meterial)이 캡슐화된 잠열파우더를 혼합하여 형성하여 줌으로써, 낮은 열적 특성과 기계적 물성을 개선(강화)할 수 있고, 잠열기능의 도입으로 온도제어가 가능할 뿐만 아니라 생분해성수지(생분해성 합성수지)의 열적 안전성을 강화시킬 수 있다.
생분해성물질(110:복합수지)로 형성된 펠릿을 투입하여 용융하는 생분해성물질 용융공정(120)은 다음과 같이 실시된다.
상기 생분해성물질 용융공정(120)은 통상의 사출기(구체적으로 도시하지 아니함)에서 상기 생분해성물질(110:복합수지)로 성형된 펠릿이 투입되는 호퍼의 하측에 설치되어 호퍼와 재료공급장치(feeder)에서 공급되는 생분해성물질(110:펠릿)을 용융시키는 가열실린더(Heating Cylinder)에 의해 가열하여 용융시키는 공정이다.
상기 사출기(구체적으로 도시하지 아니함)의 가열실린더(Heating Cylinder)에 장착된 열전대(Thermocouple)에 의해 제어되는 생분해성물질(110:펠릿)을 용융시키는 바람직한 용융온도는 120 ~ 250 ℃로 유지시켜 주는 것이며, 이와 같이 가열실린더(Heating Cylinder)에 의해 용융되는 온도를 120 ~ 250℃로 유지시켜 줌으로서 생분해성물질(110:펠릿)은 성분에 구애받지 않고 충분하고 완전하게 용융시킬 수 있다.
용융된 생분해성물질(110:복합수지)을 압출하여 사출기구에 송출하는 송출공정(130)은 다음과 같이 실시된다.
상기 용융된 생분해성물질(110:복합수지)을 압출하는 송출공정(130)은, 통상의 사출기(구체적으로 도시하지 아니함)에 설치되는 노즐(Nozzle:오픈노즐(Open Nozzle), 니들노즐(Nneedle Nozzle), 슬라이드노즐(Slide Nozzle))과 사출실린더(Hydraulic Injection Cylinder)에 의해 실시되는 공정이다.
상기 송출공정(130)은 사출(송출)압력을 30 ~ 100 ㎏/㎠으로 유지시켜 주는 것이 바람직하며, 송출압력이 상기와 같이 유지시켜 줌으로서 생분해성물질(110:펠릿)의 성분에 구애받지 않고 용융된 생분해성물질(110)을 충분하고 온전하게 송출시킬 수 있다.
용융된 생분해성물질(110:복합수지)가 사출성형기에 송출되면 상기 사출성형기를 소정의 온도로 유지시키면서 본 발명에 따른 생분해성고정핀(200)을 성형하는 사출성형공정(140)은 다음과 같이 실시된다.
상기 본 발명에 따른 생분해성고정핀(200)을 성형하는 사출성형공정(140)은, 통상의 사출기(구체적으로 도시하지 아니함)에 설치되는 사출성형기 즉, 형체기구(Mold Clamping System)에 의해 실시되는 공정이다.
상기 생분해성고정핀(200)을 성형하는 사출성형공정(140)은, 형체기구(Mold Clamping System)의 온도를 120 ~ 250 ℃로 유지시켜 주는 것이며, 이와 같이 형체기구(Mold Clamping System)의 온도를 120 ~ 250 ℃로 유지시켜 줌으로서 생분해성물질(110:펠릿)의 용융상태를 완전한 상태로 유지시켜 완전한 식생매트용 생분해성고정핀(200)을 성형시킬 수 있게 된다.
상기 사출 성형되는 생분해성고정핀(200)이 사출성형기의 형체기구(Mold Clamping System)에 의해 완전히 성형된 후에 이를 인출하여 줌으로서 제품완성공정(150)의 성형을 완료하게 되며, 상기 사출성형기의 작동에 의해 생분해성고정핀(200)이 금형에서 자동으로 탈형되며, 탈형된 생분해성고정핀(200)에서 스프루 등을 제거하여 줌으로서 완전한 상태의 생분해성고정핀(200)을 얻을 수 있다.
상기와 같이 본 발명에 따른 식생매트용 생분해성고정핀 제조공정도(100)에 의거하여 제조되는 생분해성고정핀(200)은 다음의 실시 예에 의해 더욱 명확하게 이해할 수 있을 것이며, 본 실시 예에 의해 본 발명의 특허청구범위가 한정되거나 제한되지 않음을 밝혀둔다.
본 실시 예에서는, 천연고분자물질(옥수수 일반전분+ 에스테르환변성전분)ㆍ강도보강제(탄산칼슘+잔탄검+ 폴리비닐알코올)ㆍ이형제(대두 경화유+자당지방산에스테르+ 스테아린산)을 1500g : 100g : 100g의 비율로 교반기에 넣고(투입하고) 혼합하여 펠릿상으로 제조된 생분해성수지(생분해성 합성수지)를 사용하여 실시하였다.
상기와 같이 얻어진 생분해성수지(생분해성 합성수지)를 사출성형기(구체적으로 도시하지 아니함)의 호퍼에 투입하였고, 가열실린더(Heating Cylinder)를 200 ℃로 유지시켜 용융시킨 상태에서 용융된 생분해성수지(생분해성 합성수지)를 60 ㎏/㎠의 압력으로 형체기구(Mold Clamping System)에 투입하였으며, 형체기구(Mold Clamping System)를 180 ℃로 유지시킨 상태에서 25초 동안 압축 성형하여 생분해성고정핀(200)을 성형하였다.
본 실시 예에서는, 천연고분자물질(폴리락트산)ㆍ강도보강제(백운모 분말+팜유)를 700g : 300g의 비율로 교반기에 넣고(투입하고) 교반하고 압출하여 펠릿상의 으로 제조된 생분해성수지(생분해성 합성수지)를 사용하여 실시하였다.
상기와 같이 얻어진 생분해성수지(생분해성 합성수지)를 사출성형기(구체적으로 도시하지 아니함)의 호퍼에 투입하였고, 가열실린더(Heating Cylinder)를 200 ℃로 유지시켜 용융시킨 상태에서 용융된 생분해성수지(생분해성 합성수지)를 60 ㎏/㎠의 압력으로 형체기구(Mold Clamping System)에 투입하였으며, 형체기구(Mold Clamping System)를 180 ℃로 유지시킨 상태에서 25초 동안 압축 성형하여 생분해성고정핀(200)을 성형하였다.
본 실시 예에서는, 천연고분자물질(폴리락트산)ㆍ강도보강제(백운모 분말+팜유)를 700g : 300g의 비율로 교반기에 넣고(투입하고) 교반하고 압출하여 펠릿상의 으로 제조된 생분해성수지(생분해성 합성수지)를 사용하여 실시하였다.
상기와 같이 얻어진 생분해성수지(생분해성 합성수지)를 사출성형기(구체적으로 도시하지 아니함)의 호퍼에 투입하였고, 가열실린더(Heating Cylinder)를 200 ℃로 유지시켜 용융시킨 상태에서 용융된 생분해성수지(생분해성 합성수지)를 60 ㎏/㎠의 압력으로 형체기구(Mold Clamping System)에 투입하였으며, 형체기구(Mold Clamping System)를 180 ℃로 유지시킨 상태에서 25초 동안 압축 성형하여 생분해성고정핀(200)을 성형하였다.
상기 본 발명에 따른 식생매트용 생분해성고정핀 제조공정도(100)에 의거한 각 실시 예(실시 예1 내지 실시 예3)에 의해 제조되는 생분해성고정핀(200) 중에서 실시 예1에 의해 얻어진 생분해성고정핀(200)의 물리적 성질과 기계적 성질 및 열적 성질을 시험하여 다음의 물성표를 얻었다.
(물리적 성질)
항목
23℃기준
시험방법
조 건
단 위
값
비고
비중 ASTMD 792 내추럴 색상 1,423

흡수율
ASTMD 570		 24시간
:물에 침전
%
0.13

유동지수

 ASTMD 1238 185℃/2160g g/10분 5
ASTMD 1238 190℃/2160g g/10분 10
ASTMD 1238 195℃/2160g g/10분 15
ASTMD 1238 200℃/2160g g/10분 20
내약품성 외관판정 30분 변화없음
(기계적 성질)
항목
23℃기준
시험방법
조 건
단 위
값
비고

인장강도
KSM 3006
50mm/min
Mpa(kgf/㎠)		 59.9
(611)

충격강도		 KSM 3055
(Unnotched)
완전파괴		 kj/㎠
(j/m)
77

굴곡강도
KSM ISO 178
2mm/min		 Mpa
(kgf/㎠)		 102
(1040)
(열적 성질)
항목
23℃기준
시험방법
조 건
단 위
값
비 고
융 점 Tm(℃) 171
결정화온도 Tc(℃) 105
연소열 Cal/g 4500
열변형온도 (℃) 80℃
상기 표 1 내지 표 3에서 확인되는 바와 같이, 본 발명에 따른 식생매트용 생분해성고정핀 제조공정도(100)에 의거한 실시 예1에 의해 제조되는 생분해성고정핀(200)은 물리적 성질과 기계적 성질 및 열적 성질이 매우 양호하였다.
본 발명은 기재된 구체적인 예에 대하여만 상세히 설명하였지만 본 발명의 기술사상범위 내에서 다양하게 변형 및 수정할 수 있음은 당업자에 있어서 당연하고 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
1: 절개면 10: 식생매트 20: 고정핀
100: 식생매트용 생분해성고정핀 제조방법 110: 생분해성물질
120: 용융공정 130: 송출공정 140: 상출성형공정
150: 제품완성공정 200: 식생매트용 생분해성고정핀

Claims (10)

  1. 식생매트를 고정시키는 식생매트용 고정핀에 있어서;
    상기 식생매트용 고정핀을, 미생물에 의해 분해되는 생분해성물질과, 상기 생분해성물질의 기계적ㆍ물리적 특성을 향상시키기 위한 보강재를 혼합하여 형성되는 생분해성수지로 성형하여 형성한 것;을 특징으로 하는 식생매트용 생분해성 고정핀.
  2. 식생매트를 고정시키는 식생매트용 고정핀에 있어서;
    상기 식생매트용 고정핀을, 미생물에 의해 분해되는 생분해성물질과, 상기 생분해성물질의 기계적ㆍ물리적 특성을 향상시키기 위한 보강재, 및 상기 생분해성물질과 보강재의 각 특성을 저해하지 않으면서 이들 혼합시키기 위한 식물성 오일(Oil)을 혼합하여 형성되는 생분해성수지로 성형하여 형성한 것;을 특징으로 하는 식생매트용 생분해성 고정핀.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 미생물에 의해 분해되는 생분해성물질은;
    옥수수 전분을 포함하는 각종 전분ㆍ상기 전분을 이용하여 제조되는 전분유도체ㆍ펄프 중에서 어느 하나를 단독으로 사용하거나 또는 2가지 이상을 혼합하여 형성한 것;을 특징으로 하는 식생매트용 생분해성 고정핀.
  4. 청구항 1에 있어서, 미생물에 의해 분해되는 생분해성물질은;
    폴리락트산(PLA; poly lactic acid)ㆍ폴리글리콜산(PGA; poly glycolic acid)ㆍ폴리카프로락톤(PCL; poly caprolactone)ㆍ지방족 폴리에스테르 수지ㆍ지방족 폴리에스테르 수지와 방향족 폴리에스테르 수지의 중공합체ㆍ폴리히드록시부틸산(PHB; poly hydroxy butyric acid)ㆍD-3-히드록시 부틸산(D-3-hydroxy butyric acid) 중에서 어느 하나를 단독으로 사용하거나 또는 2가지 이상을 혼합하여 형성한 것;을 특징으로 하는 식생매트용 생분해성 고정핀.
  5. 청구항 2에 있어서, 생분해성물질의 기계적ㆍ물리적 특성을 향상시키기 위한 보강재는;
    백운모(moscovite) ㆍ 금운모(phlogopite) 중에서 어느 하나 또는 이들을 혼합하여 형성한 것;을 특징으로 하는 식생매트용 생분해성 고정핀.
  6. 청구항 2에 있어서, 생분해성물질의 기계적ㆍ물리적 특성을 향상시키기 위한 보강재는;
    상전이물질(PCM: Phase Change Meterial)을 심물질(core)로 하고, 젤라틴ㆍ멜라민수지ㆍ음이온성 아크릴수지ㆍ카세인 중에서 어느 하나 또는 2종 이상의 혼합물을 벽물질(sheeth)로 하여 형성하고, 상기 벽물질(sheeth)의 외면에 폴리비닐아세테이트(PVA: poly vinyl acetate)를 코팅하여 형성한 잠열파우더인 것;을 특징으로 하는 식생매트용 생분해성 고정핀.
  7. 청구항 3에 있어서, 생분해성물질과 보강재을 혼합시키기 위한 식물성 오일(Oil)은;
    올리브유(olive oil)ㆍ팜유(palm oil)ㆍ코코넛유(coconut oil) 중에서 어느 하나 또는 2가지 이상을 혼합 형성한 것;을 특징으로 하는 식생매트용 생분해성 고정핀.
  8. 식생매트를 고정시키는 식생매트용 고정핀을 제조하는 방법에 있어서;
    생분해성 물질(복합수지)로 형성된 펠릿을 투입하여 용융하는 생분해성물질용융공정;
    용융된 생분해성 물질(복합수지)을 압출하여 사출성형기에 송출하는 송출공정;
    용융된 생분해성 물질(복합수지)이 송출되어 온 사출성형기를 소정의 온도로 유지시키면서 식생매트용 생분해성 고정핀으로 성형하는 사출성형공정;
    상기 사출성형기에서 사출 성형된 식생매트용 생분해성 고정핀이 인출되는 제품완성공정;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 식생매트용 생분해성 고정핀의 성형제조방법.
  9. 청구항 8에 있어서, 생분해성물질용융공정과 사출성형공정은;
    160 ~ 250 ℃에서 각각 실시하는 것;을 특징으로 하는 식생매트용 생분해성 고정핀의 제조방법.
  10. 청구항 8에 있어서, 송출공정은;
    40 ~ 100 ㎏/㎠의 압력으로 송출하는 것;을 특징으로 하는 식생매트용 생분해성 고정핀의 제조방법.

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