KR20160043859A - 농업용 멀칭지 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 멀칭지 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히, 횡방향 및 종방향에 대한 건조 및 습윤 인장강도가 우수하여 작업성 및 내구성이 우수하고, 생분해 재질로 이루어져 있어 농작물 재배 후 자연적으로 생분해되는 등 친환경적인 멀칭지 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 종이층과; 상기 종이층 상에 형성되고 생분해성 실로 이루어진 보강 망부재;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

농업용 멀칭지 및 그 제조방법{Agricultural mulching paper and a method of manufacturing}
본 발명은 멀칭지 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히, 횡방향 및 종방향에 대한 건조 및 습윤 인장강도가 우수하여 작업성 및 내구성이 우수하고, 생분해 재질로 이루어져 있어 농작물 재배 후 자연적으로 생분해되는 등 친환경적인 멀칭지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 제초와 해충 박멸을 위하여 제초제와 농약이 농지에 과다 살포될 경우 농지가 오염되고 농업용 멀칭 필름은 농작물을 재배할 때 밭고랑과 같은 농작물 재배지의 표면을 덮어주는 필름으로서, 일반적으로 폴리에틸린 또는 폴리 염화비닐 등과 같은 재질로 이루어진다. 이러한 농업용 멀칭 필름은 농작물 재배지의 잡초 발생을 억제하거나, 토양의 수분 유지 또는 지온 조절을 위하여 사용되며, 또한 우천 시 빗물에 의해 토양이 침식되는 것을 방지하거나, 농작물의 생장에 알맞은 최적 환경을 조성해주기 위한 목적으로 사용된다.
농업용 멀칭 필름은 우리나라 농업 생산성 증대에 크게 기여했지만 사용 후 수거 재활용에 따른 어려움 때문에 토양에 방기된 채 농촌의 환경을 크게 오염시키는 요인으로 인식되어 왔다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 생분해성 수지 필름을 밭농사나 논농사에 사용하고자 하는 시도가 있었지만, 종래의 생분해성 수지 필름 또한 베이스 폴리머로 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 또는 폴리스틸렌 등의 합성수지류를 사용하고 여기에 생분해성 자연성분을 첨가제로서 혼합한 것이라, 자연성분의 분해는 가능할지 몰라도 베이스 폴리머 자체의 생분해는 불가능하다는 한계가 있었다. 따라서, 토양에 피복하여 사용하면 추후 베이스 폴리머가 분해되지 않아 환경오염을 유발하는 근본적인 문제점이 있었다.
또한, 기존의 생분해성 수지필름은 생분해과정에 있어 분해시간이 너무 길어지거나 분해 효율이 떨어져 실질적으로 친환경적인 생분해 효과를 발휘할 수 있는 데에는 한계를 가지고 있다는 문제점도 있었다.
(0001) 공개특허 제2013-0099406호(농업용 펼침형 멀칭필름) (0002) 공개특허 제2013-0075997호(멀칭필름용 조성물 및 다기능 생분해성 멀칭필름) (0003) 공개특허 제2005-0037646호(농업용 멀칭종이 및 그 제조 방법)
이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 횡방향 및 종방향에 대한 건조 및 습윤 인장강도가 우수하여 작업성 및 내구성이 우수하고, 생분해 재질로 이루어져 있어 농작물 재배 후 자연적으로 생분해되는 등 친환경적인 멀칭지 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
종이층과;
상기 종이층 상에 형성되고 생분해성 실로 이루어진 보강 망부재;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀칭지를 제공한다.
상기 보강 망부재의 망목 크기의 지름 또는 대각선 길이는 5~200mm인 것이 바람직하다. 상기 보강 망부재가 형성된 상기 종이층 상에 로진 또는 천연고무 코팅층이 형성되는 것이 좋다.
그리고 상기 종이층 상에 상기 보강 망부재는 천연 접착제에 의해 접착형성될 수 있다.
나아가, 본 발명은,
종이를 준비하는 단계와;
상기 종이 상에 생분해성 실로 이루어진 보강 망을 접착하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀칭지의 제조방법을 제공한다.
상기 보강망이 형성된 종이 상에 로진 현탁액 또는 천연고무 현탁액 코팅층을 형성하는 단계가 포함되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 보강 망이 접착된 종이를 압착롤러를 이용하여 70~90℃의 온도 및 40~80kg/cm2의 압력으로 캘린더처리하거나, 상기 로진 현탁액 또는 천연고무 현탁액 코팅층을 압착롤러를 이용하여 70~90℃의 온도 및 40~80kg/cm2의 압력으로 캘린더처리하는 것이 좋다.
아울러, 본 발명은,
해리된 펄프를 초지하여 습지를 얻는 단계와;
생분해성 실로 이루어진 보강 망을 상기 습지 상에 밀착시킨 상태로 공급하는 단계와;
상기 보강 망이 밀착된 습지를 건조 및 압착하여 보강망이 구비된 종이를 제조하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀칭지의 제조방법을 제공한다.
특히, 상기 보강망이 구비된 종이 상에 로진 현탁액 또는 천연고무 현탁액 코팅층을 형성하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것이 좋다.
그리고 상기 로진 현탁액 또는 천연고무 현탁액 코팅층을 압착롤러를 이용하여 70~90℃의 온도 및 40~80kg/cm2의 압력으로 캘린더처리하는 단계;가 포함되는 것이 바람직하다.
이와 같은 본 발명은, 횡방향 및 종방향에 대한 건조 및 습윤 인장강도가 우수하여 작업성 및 내구성이 우수하고, 생분해 재질로 이루어져 있어 농작물 재배 후 자연적으로 생분해되는 등 친환경적인 효과가 있다.
특히, 로진 현탁액 또는 천연고무 현탁액 코팅층을 형성하고, 코팅층을 캘린더 처리함으로써, 습윤 인장강도를 더욱 향상시켜 작업성 및 내구성이 우수한 효과가 있다.
본 발명의 멀칭지가 MD방향 및 CD방향의 인장강도가 우수함으로서, 논밭의 두둑을 덮을 때 잘 찢어지지 않는 등 작업성이 좋고, 나아가 습윤 인장강도가 우수하여 빗물 등에 의해 찢어지지 않는 등 내구성이 우수한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 멀칭지를 개략적으로 나타내는 사시도이고,
도 2는 종이층과 보강 망부재를 분리하여 나타내는 분리사시도이다.
도 3 종이층 상에 접착제를 이용하여 보강 망부재를 접착하는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이고,
도 4는 습지에 보강망부재를 연속적으로 공급하여 부착하는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 멀칭지에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 농업용 멀칭지(10)를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 종이층(110)과 보강 망부재(130)를 분리하여 나타내는 분리사시도이다.
본 발명의 농업용 멀칭지(10)는 도 1 및 도 2와 같이 크게, 종이층(110)과, 상기 종이층(110) 상에 형성되는 보강 망부재(130)를 포함하여 이루어진다.
상기 종이층(110)은 펄프를 초지하여 얻은 것으로서, 종이 원료에 크게 한정되는 것은 아니고, 생분해가 가능한 식물성 펄프이면 족하다. 예를 들면, NBSK (Northern Bleached Softwood Kraft Pulp), SBSK (Southern Bleached Softwood Kraft Pulp), NBHK (Northern Bleached Hardwood Kraft Pulp), SBHK (Southern Bleached Hardwood Kraft Pulp), MTH (Mixed Tropical Hardwood Pulp) 등의 목재펄프, 짚, 에스파르토, 바가스,아바카, 사이잘, 황마, 면, 키나프, 닥나무 수피 등의 비목재 펄프 중 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있다.
상기 보강 망부재(130)는 상기 종이층(110) 상에 형성되고, 일정시간이 경과하면 상기 종이층(110)과 함께 생분해되도록, 생분해성 실로 이루어진다. 상기 보강 망부재(130)는 생분해성 실을 그물 망구조로 편직하여 제조된 것을 사용하는 것이 바람직하다. 그러나, 상기 보강 망부재(130)는 상기 종이층(110) 상에 일정간격으로 생분해성 실을 종방향 및 회방향으로 각각 복수 공급하여 형성할 수 있음음 물론이다.
이때, 상기 생분해성 실은 PCL[Poly(ε-caprolactone)], PLA[Poly(lactic acid)], Diol/Diacid계 Aliphatic polyester, PG[Poly(glycolic acid)], Poly(phosphate ester), Poly(phosphazene), PHB(poly-hydroxy butyric acid) 등으로 이루어질 수 있다. 구체적으로 상기 생분해성 실은 PCL수지 등의 생분해성 수지를 용융하여 방사한 후 연신 및 냉각시켜 제조된다.
상기 보강 망부재(130)가 상기 종이층(110) 상에 형성됨에 따라, 농업용 멀칭지(10)의 MD방향 및 CD방향의 강도가 우수하여 농작물을 재배하기 위하여 두둑 등에 멀칭작업시 쉽게 찢겨지지 않는 등 작업성이 우수하며, 일정 시간이 경과한 후 상기 종이층(110)과 함께 생분해되는 등 자연 친환경적인 이점이 있다.
상기 보강 망부재(130)의 망목 크기의 지름 또는 대각선 길이는 제조비용이 저렴하고 인장강도 등의 물성을 효과적으로 향상시키기 위하여 5~200mm인 것이 바람직하다.
도 3 종이층 상에 접착제를 이용하여 보강 망부재를 접착하는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 4는 습지에 보강망부재를 연속적으로 공급하여 부착하는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
상기 보강 망부재(130)를 상기 종이층(110) 상에 형성하는 방법은 1) 도 3과 같이 상기 종이층(110) 상에 천연접착제(120)를 이용하여 상기 보강 망부재(130)를 접착형성하는 방법, 2) 도 4와 같이 상기 종이층(110)을 제조하는 단계, 즉 펄프 등의 지료를 환망초지기 또는 장망초지기로 초지한 습지에 상기 보강 망부재(130)를 연속적으로 공급한 후 건조 및 압축하는 방법 등이 있다.
상기 천연접착제로서는 쌀이나 밀기울의 풀, 옻, 아교, 송진, 녹말 풀 등의 천연 재료를 사용할 수 있다.
특히, 제조비용을 절감하기 위하여, 도 4와 같이 펄프 등의 지료를 환망초지기 또는 장망초지기로 초지한 습지(110a)에 상기 보강 망부재(130)를 연속적으로 공급한 후 건조 및 압축하여 종이층(110) 상에 상기 보강 망부재(130)를 형성하는 것이 좋다. 도 4의 부호 210은 장망초지기의 헤드박스, 220은 장망, 230은 펠트 컨베이어의 웨트 펠트이다.
그리고 상기 보강 망부재(130)가 형성된 종이층(110) 상에 로진 현탁액 또는 천연고무 현탁액을 코팅바를 이용하여 표면사이징 하는 것이 좋다. 상기 로진 현탁액을 이용하여 상기 보강 망부재(130)가 형성된 종이층(110)을 표면사이징함으로서, 습윤 인장강도가 향상된다. 이때 상기 로진 현탁액 또는 상기 천연고무 현탁액의 농도는 2~20%인 것이 바람직하다.
나아가, 상기 보강 망부재(130)가 형성된 종이층(110) 또는 상기 로진 현탁액(천연고무 현탁액)이 표면사이징된 종이층(110)을 70~90℃의 온도로 압축하여 캘린더처리하는 것이 좋다. 이때 캘린더 처리 압력은 40~80kg/cm2인 것이 좋다. 상기 보강 망부재(130)가 형성된 종이층(110)을 캘린더처리함으로서, 종이층(110)을 이루는 펄프와 상기 보강 망부재(130)를 이루는 생분해성 실의 결합력이 향상되고, 습윤강도가 향상되는 이점이 있다.
특히, 상기 로진 현탁액 또는 상기 천연고무 현탁액이 표면 사이징된 종이층(110)을 캘린더 처리할 경우 펄프와 생분해성 실의 결합력이 향상될 뿐만 아니라 사이징 효과가 증대되어 습윤강도 등이 향상되는 이점이 있다.
다음으로, 본 발명의 멀칭지의 실시예를 설명하면 다음과 같고, 본 발명의 권리범위는 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
일반 목재펄프를 완전 해섬 및 고해한 후 장망초지기를 이용하여 초지하고 건조 및 압축하여 평량 20.5g/m2의 종이를 제조하였다.
그리고 시중에서 시판되는 H사의 PLA 원사를 사용하여 편직기를 이용하여 망목의 대각선 길이가 50mm인 그물형태의 보강 망부재를 제조하였다.
상기 종이 상에 상기 보강 망부재를 천연 접착제로서 녹말 풀을 사용하여 접착하여 실시예 1인 멀칭지를 제조하였다.
[실시예 2]
실시예 1의 멀칭지 상에 10% 농도의 로진 현탁액을 코팅바를 이용하여 코팅하고, 80kg/cm2압력, 80℃로 캘린더처리하여 실시예 2인 멀칭지를 제조하였다.
[실시예 3]
실시예 1의 멀칭지 상에 15% 농도의 천연고무 현탁액을 코팅바를 이용하여 코팅하고, 80kg/cm2압력, 80℃로 캘린더처리하여 실시예 3인 멀칭지를 제조하였다.
[실시예 4]
실시예 1의 조건과 동일하게 일반 목재펄프를 완전 해섬 및 고해한 후 장망초지기를 이용하여 초지하였다.
그리고 실시예 1의 보강 망부재를 상기 장망초지기에 의해 초지된 습지에 연속적으로 공급하고 건조 및 압축하여 실시예 4인 멀칭지를 제조하였다.
[실시예 5]
실시예 4인 멀칭지 상에 10% 농도의 로진 현탁액을 코팅바를 이용하여 코팅하고, 80kg/cm2압력, 80℃로 캘린더처리하여 실시예 5인 멀칭지를 제조하였다.
[실시예 6]
실시예 4인 멀칭지 상에 15% 농도의 천연고무 현탁액을 코팅바를 이용하여 코팅하고, 80kg/cm2압력, 80℃로 캘린더처리하여 실시예 6인 멀칭지를 제조하였다.
[인장강도 평가]
실시예 1 내지 6의 멀칭지에 대하여 인장강도를 측정하였고, 인장강도는 KS M 7014의 방법으로 측정하였고, 그 결과는 표 1과 같다.
[인장강도 평가결과]

인장강도(건조;kg-f) 인장강도(Wet;kg-f)
MD CD MD CD
실시예 1 7.2 6.3 5.1 4.2
실시예 2 7.8 6.7 6.0 4.9
실시예 3 7.9 6.8 6.2 5.0
실시예 4 6.9 5.8 4.7 3.9
실시예 5 7.4 6.5 5.7 4.7
실시예 6 7.5 6.5 5.9 4.8
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 6의 멀칭지는 건조상태의 인장강도가 MD방향 6.9 kg-f 이상, CD방향 5.8 kg-f 이상으로 모두 우수한 결과를 나타냈고, 나아가 습윤상태의 인장강도 또한 MD방향 4.7 kg-f 이상, CD방향 3.9 kg-f 이상으로 모두 우수하였다. 특히, 로진 현탁액 또는 천연고무 현탁액으로 표면 사이징처리한 실시예 2, 3, 5 및 6의 멀칭지의 경우 습윤 인장강도가 표면사이징 처리하지 않은 실시예 1 및 4에 비하여 높게 평가되었다.
10: 멀칭지,
110: 종이층,
110a: 습지,
120: 천연 접착제,
130: 보강 망부재,
210: 헤드박스,
220: 장망,
230: 웨트 펠트.

Claims (13)

  1. 종이층과;
    상기 종이층 상에 형성되고 생분해성 실로 이루어진 보강 망부재;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀칭지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보강 망부재의 망목 크기의 지름 또는 대각선 길이는 5~200mm인 것을 특징으로 하는 멀칭지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 보강 망부재가 형성된 상기 종이층 상에 로진 또는 천연고무 코팅층이 형성되는 것을 특징으로 하는 멀칭지.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 종이층 상에 상기 보강 망부재는 천연 접착제에 의해 접착형성되는 것을 특징으로 하는 멀칭지.
  5. 종이를 준비하는 단계와;
    상기 종이 상에 생분해성 실로 이루어진 보강 망을 접착하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀칭지의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 보강망이 형성된 종이 상에 로진 현탁액 또는 천연고무 현탁액 코팅층을 형성하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀칭지의 제조방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 보강 망이 접착된 종이를 압착롤러를 이용하여 70~90℃의 온도 및 40~80kg/cm2의 압력으로 캘린더처리하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀칭지의 제조방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 로진 현탁액 또는 천연고무 현탁액 코팅층을 압착롤러를 이용하여 70~90℃의 온도 및 40~80kg/cm2의 압력으로 캘린더처리하는 것을 특징으로 하는 멀칭지의 제조방법.
  9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보강 망의 망목 크기의 지름 또는 대각선 길이는 5~200mm인 것을 특징으로 하는 멀칭지의 제조방법.
  10. 해리된 펄프를 초지하여 습지를 얻는 단계와;
    생분해성 실로 이루어진 보강 망을 상기 습지 상에 밀착시킨 상태로 공급하는 단계와;
    상기 보강 망이 밀착된 습지를 건조 및 압착하여 보강망이 구비된 종이를 제조하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀칭지의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 보강망이 구비된 종이 상에 로진 현탁액 또는 천연고무 현탁액 코팅층을 형성하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀칭지의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 로진 현탁액 또는 천연고무 현탁액 코팅층을 압착롤러를 이용하여 70~90℃의 온도 및 40~80kg/cm2의 압력으로 캘린더처리하는 단계;가 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀칭지의 제조방법.
  13. 제10항 내지 제12항에 있어서,
    상기 보강 망의 망목 크기는 지름 또는 대각선 길이가 5~200mm인 것을 특징으로 하는 멀칭지의 제조방법.
KR1020140138597A 2014-10-14 2014-10-14 농업용 멀칭지 및 그 제조방법 KR20160043859A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2020002728A1 (es) * 2018-06-29 2020-01-02 Smurfit Kappa Navarra, S.A. Lamina de cubricion para cultivos

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