KR20160098680A

KR20160098680A - 농축산용 보온피복재

Info

Publication number: KR20160098680A
Application number: KR1020150020449A
Authority: KR
Inventors: 이종석
Original assignee: 이종석
Priority date: 2015-02-10
Filing date: 2015-02-10
Publication date: 2016-08-19
Also published as: KR101788915B1

Abstract

본 발명은 농축산용 보온피복재에 관한 것으로서, 합성수지와 부직포를 모재로 하여 다수의 레이어(층)으로 구성되고, 상부커버레이어(10)와 하부커버레이어(30) 사이에 보온부재가 개재되는 다층구성의 농축산용 보온피복재에 있어서; 상부커버레이어(10)와 하부커버레이어(30)는 부직포(2)의 이면에 폴리에틸렌으로 코팅한 상,하부코팅레이어(12,32)가 형성된 것이고, 상기 보온부재는 혼성보온레이어(20)를 구성하며, 상기 혼성보온레이어(20)는 중공사솜레이어(21), CNT솜레이어(22) 및 중공사솜레이어(23)가 1 세트 이상이 각 레이어가 연속타면되어 연속적인 합면체로서 단일의 면상체로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

농축산용 보온피복재{A INSULATING COVER}

본 발명은 농축산용 보온피복재에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 농축산 분야에서 보온이나 방한 등 다양한 용도로서 사용이 가능한 피복재의 제공에 관한 것이다.

종래로부터 비닐하우스에서의 사용, 야지생육, 축산농가에서의 동절기의 보온용 및 방한용의 덮개재로서의 보온피복재가 다양한 구성으로서 널리 안출되어 사용되고 있다.

이러한 농축산용 보온피복재는 보온성 및 내구성, 경제성이 모두 부합하여야 하는 관계로 지속적인 개발이 수행되고 있는 분야이다. 이러한 점을 감안하여 종래로부터도 다양한 물성의 재료와 구성을 가지는 농축산용 보온피복재가 다수 안출되어 사용되고 있다.

일반적인 구성은 부직포나 보온 합성수지솜 등을 비닐 또는 알루미늄박 등과 겹쳐서 구성함으로서 단열성과 보온성을 보장하는 구성이 대부분의 것으로서 몇가지의 예를 선원의 구성에서 보면 하기와 같다.

한국 특허 공개 10-2010-0088977호에서는 '비닐하우스용 터널 보온덮개'를 제공하면서, 접착심지를 사이에 두고 양측 면에 발포수지시트가 합접된 구조의 단열심층부를 구비하고, 단열심층부의 양측면에 폴리솜과 통기성 외피부를 차례로 적층하고 일방향으로 다수를 재봉형성하여서 구성한 것이 있으나, 이러한 구성은 통기성은 양호하나 단열성은 저하되고 구성이 복잡하여 제조원가가 앙등하는 것이었다.

또한, 한국 특허 10-1470400호에서는 '비닐하우스용 보온덮개 및 그 제조방법'을 개시하면서 가로로 길게 형성되어 비닐하우스를 보온하기 위해 사용되는 비닐하우스용 보온덮개에 있어서, 제1부직포와, 제1열가소성 엘라스토머필름과, 제1알루미늄필름이 순차적으로 부착된 내피부재; 망사원단과, 솜으로 된 패딩시트와, 제2부직포가 순차적으로 적층되고 재봉되어 이루어져서, 상기 내피부재의 제1알루미늄필름 위에 적층되는 중앙부재; 및

제2열가소성 엘라스토머필름과, 제2알루미늄필름이 부착되어 이루어져서, 상기 제2알루미늄필름이 상향되도록 상기 중앙부재 위에 적층되는 외피부재;를 포함하여 이루어지며, 상기 내피부재, 중앙부재, 외피부재의 폭방향 양단부 및 길이방향 양단부가 상호 결합되어, 상기 내피부재가 비닐하우스 내측으로 향하도록 설치되는 것을 특징으로 하고 있으나 다수의 구성부재가 요구되고 그 제작에 다대한 공수가 요구되고 알루미늄 부재를 사용함으로써 가격이 상승하며 단열성은 저하되는 문제점을 가지고 있다.

나아가 한국 실용신안등록 20-0384675호에서는 비닐하우스 보온 덮개에서는 가로 약 3m, 세로 약20m 되는 내피와 외피 사이에 보온솜을 넣고 일정간격에 다수의 재봉부를 형성하여서 구성되는 보온덮개의 양단연결부 상하면에 한쌍의 매직테이프를 대향되게 재봉사로 재봉하여 일체가 되게 한 비닐하우스 보온 덮개를 제공하여 결속구성에 더욱 주안을 둔 발명이다.

한국 실용신안등록 20-0441636호에서은 보온성이 향상된 비닐하우스용 보온덮개를 제공하면서, 섬유원단으로 이루어진 상부 외피와 섬유원단이나 알루미늄 스크린으로 이루어진 하부 외피 내부에 폴리에틸렌 폼 패드를 포갠 상태로 북실방식의 재봉기계로 누벼서 결합시키되, 상기 폴리에틸렌(PE) 폼 패드는 여러 장을 포개어 사용한 비닐하우스용 보온덮개에 있어서; 상기 폴리에틸렌(PE) 폼 패드3의 내측에는 카시미론 솜을 넣어 공기층을 형성한 것을 특징으로 하는 보온성이 향상된 비닐하우스용 보온덮개를 제공하고 있다.

본 선원은 합성수지 재의 폼패드를 사용하고 있어 판상의 경질체인 폼패드로 인하여 절곡 및 보관이 어렵고, 폼폼패드를 여러층으로 구성하고 그 사이에 카시미론솜을 개재한 것으로서 동일한 재질을 사용하는 이상 폼패드를 다층으로 할 특별한 기술구성이 없고, 대부분의 기술이 선원으로서 공지되어 있고 단지 카시미론솜을 폼패드 사이에 개재한 것을 특징으로 하는 것에 불과하다.

한국 특허 공개 10-2010-0088977호 한국 특허 10-1470400호 한국 실용신안등록 20-0384675호 한국 실용신안등록 20-0441636호

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명한 것으로서,

특히 선출원인 한국 실용신안등록 20-0384675호의 구성을 공지부를 제외하고 권리가 상충되지 않는 범위에서 그 구성을 더욱 개선한 것에 관한 것이다.

본 발명에서는 종래 농축산용 보온피복재에 축열성을 더 부가하여 주야간의 온도의 유지가 균일하게 하고, 보온효과를 증대하여 에너지의 저감에 유용하며, 그 결속성을 증대하여 수명을 증대하여 반복적인 사용이 가능하게 하는 것을 주된 구성의 목적으로 한다.

상기하는 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 농축산용 보온피복재에서는,

합성수지와 부직포를 모재로 하여 다수의 레이어(층)으로 구성되고, 상부커버레이어와 하부커버레이어 사이에 보온부재가 개재되는 다층구성의 농축산용 보온피복재에 있어서;

상부커버레이어와 하부커버레이어는 부직포의 이면에 폴리에틸렌으로 코팅한 상,하부코팅레이어가 형성된 것이고,

상기 보온부재는 혼성보온레이어를 구성하며, 상기 혼성보온레이어는 중공사솜레이어, CNT솜레이어 및 중공사솜레이어가 1 세트 이상이 각 레이어가 연속타면되어 연속적인 합면체로서 단일의 면상체로 구성되는 것을 기본적인 특징으로 한다.

또한, 상기 중공사솜은 합성섬유사에 중공이 형성되어 보온성이 개선된 솜체이고, 상기 CNT솜레이어의 CNT솜은 탄소나노튜브가 솜체를 구성하는 합성수지사에 피복 또는 접착, 접합 되어 축열성의 CNT특성을 가지는 상품이고,

상기 상부커버레이어-혼성보온레이어-하부커버레이어는 상호 접합된 상태에서 박음질로서 고정되고, 상기 박음질은 한 쌍의 교호재봉사가 교호로 반복되게 지그재그형상으로 박음되어 상기 교호재봉사가 상호 교차점을 반복적으로 가지게 박음한 것은 한정적인 특징으로 하고 있다.

본 발명의 농축산용 보온피복재에 따르면,

(1) 축열기능을 보온피복재에 부여함으로써 주간의 축열된 열을 야간에 방출하게 하여 온도유지를 위한 연료비를 최소화하는 유용성을 가진다.

(2) 구성이 간단하고 단일의 연속타면으로 구성하므로 축열 및 열보존성이 높아 바람직한 용도의 보온피복재로서의 사용이 가능하다.

(3) 생산원가가 타 제품에 비하여 저렴하고 단일의 타면으로서 구성하므로 기계적인 결합력 또한 증대한다.

(4) 개선된 박음질을 제공하여 보온피복재가 사용 또는 보관중 풀어짐을 방지하여 수명을 더욱 증대할 수 있다.

도 1은 본 발명의 농축산용 보온피복재의 단면을 도시하는 절취단면도.
도 2는 본 발명의 농축산용 보온피복재의 제조공정도.
도 3은 본 발명의 농축산용 보온피복재의 단면을 도시하는 사진.
도 4는 본 발명의 농축산용 보온피복재의 일부의 평면도.
도 5는 본 발명의 농축산용 보온피복재의 효과를 설명하는 도표이다.

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 농축산용 보온피복재의 단면을 도시하는 절취단면도, 도 2는 본 발명의 농축산용 보온피복재의 제조공정도, 도 3은 본 발명의 농축산용 보온피복재의 단면을 도시하는 사진, 도 4는 본 발명의 농축산용 보온피복재의 일부의 평면도, 도 5는 본 발명의 농축산용 보온피복재의 효과를 설명하는 도표로서 함께 설명한다.

본 발명의 주요한 관점중 하나는 다층의 복합레이어를 구성하는 레이어 중, 중간부에 1층 이상의 카본나노튜브(CNT:Carbon Nano Tube)를 처리한 CNT솜으로 구성되는 레이어를 가지는 것을 특징으로 하고 있다.

CNT솜으로 구성되는 레이어를 구성하는 카본나노튜브(CNT:Carbon Nano Tube)를 가지는 CNT솜(CNT cotton)은 다양한 국내외의 메이커로부터 생산되고 있는 것으로서,

중공성 또는 비중공성의 합성수지솜에 카본나노튜브(CNT:Carbon Nano Tube)를 다양한 공정방법으로서 부착 또는 흡착하여 구성하여 카본나노튜브(CNT:Carbon Nano Tube)의 특성을 가지도록 한 것이다.

국내에서는 휴비스사, 지클라우드사 등에서 상품화되어 널리 보급되고 있다.

더욱 구체적으로는 한국특허 10-1174272호의 기재에 의하면, 일본의 미쓰비시 레이온 사가 심부(心府)에 목탄입자를 포함하는 심초구조 아크릴 단섬유가 태양광을흡수하여 발열성능을 발휘하는 코아브리드-B(상품명)를 개발하여 시판하고 있고, 일본의 데상트 사와 데이진파이버 사가 공동으로 태양광을 흡수하여 발열성능을 발휘하도록 탄소계 무기물질을 포함하는 히트 나비(HEATNAVI: 상품명)라는 특수 편평단면 섬유를 개발하여 이를 솜으로서 구성한 것이 아웃도어 의류를 중심으로 적용되고 있다고 한다.

이러한 카본나노튜브(CNT:Carbon Nano Tube)를 가지는 CNT솜을 사용하여 구성한 CNT솜레이어는 발열성능과 함께 축열성능을 가지고 있음으로서 보온자재로서 매우 유용하고 대량생산되어 가격 또한 저렴한 수준으로 유지되고 있다.

도 1의 본 발명의 농축산용 보온피복재(C)를 일부 절취하여 단면도로서 도시한 도면과 도 3, 도 4의 사진과 함께 본 발명을 설명한다.

본 발명의 농축산용 보온피복재에서의 보온피복재(C)는 종래의 일반적인 피복재와 같이, 다수의 레이어(Layer:층)으로 구성되고 대별하여서는 3개의 레이어로서 구성되나 필요한 경우에는 각각의 층을 증대하여 다양한 레이어구성이 가능함은 물론이다.

이러한 레이어구성에서 상부커버레이어(10)와 하부커버레이어(30) 사이에는 본 발명의 요부가 되는 혼성보온레이어(20)가 형성된다.

상부커버레이어(10)는 도시하는 바와 같이 통상적인 부직포(11)의 이면에 폴리에틸렌으로 코팅한 상부코팅레이어(12)가 형성된다.

상부커버레이어(10)에 사용되는 부직포(12)는 다양한 장섬유 및 단섬유로 만들어지는 통상적인 것이면 사용이 가능하고, 태양광의 흡착을 위하여 검은색으로 염색이 된 것을 사용한다.

상부코팅레이어(12)는 투광성의 백색 또는 투명으로 폴리에틸렌을 얇은 막으로 피복코팅하여 구성되는 것으로서 내방의 보온성 및 기밀성을 보장하여 보온성을 향상시키고 외부로부터의 우수등의 침입을 방지하기 위한 기밀부재로서 사용된다.

하부커버레이어(30) 역시 상부커버레이어(10)와 동일한 구성을 가지는 것으로서 역시 부직포(31)에 하부코팅레이어(32)가 코팅되어 구성된다. 단, 하부커버레이어(30)에 사용되는 부직포(31)는 사진에 도시하는 바와 같이 백색의 것을 사용하게 되며, 이는 일단 보온피복재(C)의 상부코팅레이어(12)로부터 진입한 태양광의 일부가 다시 하부커버레이어(30)에서 투과되어 통과하지 않게 즉, 가두어두는 목적으로 광반사성이 높은 색상인 백색으로 선택하는 것에 의미를 가진다.

상부커버레이어(10)와 하부커버레이어(30) 사이에는 본 발명의 보온피복재(C)의 주요한 기술적인 관점이 되는 혼성보온레이어(20)가 개재되고 도시하는 바와 같이 상부커버레이어(10)-혼성보온레이어(20)-하부커버레이어(30)는 함께 겹쳐져서 박음질(S)되어 판상의 형태를 유지하게 된다.

이 때 본 발명의 주요한 또 하나의 관점은 도 4의 평면도의 사진에서와 같이, 박음질(S)을 함에 있어서 한 쌍의 교호재봉사(S1,S2)로서 교호로 반복되게 지그재그형상으로 함으로서 교호재봉사(S1,S2)가 상호 교차점(J1,J2,J3..)을 반복적으로 가지게 구성하는 것이다.

이렇게 구성하는 이유는 단일의 실로서 박음질을 하는 경우, 이 단일의 박음질의 실이 작업중이나 보관중에 당겨져서 해사되는 경우, 상부커버레이어(10)-혼성보온레이어(20)-하부커버레이어(30)의 층의 고정구성이 해제되어 버려 불량품이 되어 사용이 불가하기 때문이다. 실제로 농축산현장에서 권취된 보온피복재를 해제하는 과정에 이러한 해사가 다발하였다.

따라서 이러한 교호재봉사(S1,S2)를 사용하여 박음하여 박음질(S)을 구성하는 것은 매우 주요한 기술관점이다.

혼성보온레이어(20)는 역시 연속적(Prigressive)인 다층으로 구성되는 것으로서 도 1의 도면과 도 3의 사진에서는 예를 들어 3개의 레이어를 가지는 것으로서 도시되어 있으나 필요한 경우에는 이러한 레이어의 수는 반복적으로 구성하거니 각각의 층의 증대가 가능할 것이다.

본 발명의 주요한 관점인 혼성보온레이어(20)는 중공사솜레이어(21)와 CNT솜레이어(22) 및 다시 중공사솜레이어(23)가 합체되어 구성된다.

중공사솜은 상품명으로 "헥사플라워" 등의 제품이 생산되고 있으며 합성섬유사를 제조함에 있어서 섬유사의 종축을 따라서 중공부를 가지도록 공정상 구성한 것으로서 중공(pore)에 의하여 보온성 및 함열성이 극히 우수한 것으로서 밝혀져 널리 사용되고 있다.

예를 들어, 3층의 중공사솜레이어(21)-CNT솜레이어(22)-중공사솜레이어(23)을 구성함에 있어서 단순히 개별적인 층으로서의 중공사솜레이어(21), CNT솜레이어(22), 중공사솜레이어(23)을 합하는 것이 아니고 이들은 모두 일종의 솜형태로서 존재하도고 또한 기능하므로,

타면기에서 타면 시에 중공사솜레이어(21)을 타면하면서 연이어 CNT솜레이어(22)을 타면하고 다시 CNT솜레이어(22)을 타면하면서 연속적으로 중공사솜레이어(23)을 함께 타면하여 단일의 타면체로서 혼성보온레이어(20)을 구성하여야 한다.

이는 중공사솜레이어(21), CNT솜레이어(22), 중공사솜레이어(23)을 개별적인 판상의 솜판체로서 별도로 구성하여 합층하는 경우, 각각의 층간의 섬유질 간의 결합이 약하여 열전도도가 저하된다. 그러나 단일의 타면체로서 중공사솜레이어(21), CNT솜레이어(22), 중공사솜레이어(23)를 연속적으로 합면하여 구성하면 각 레이어의 구성 섬유사가 결합하여 엉켜 있는 상태로 되므로 각각의 레이어 간의 열전도성 및 기능성이 통합되어 발현되는 것이다.

[제조공정의 실시예]

따라서 도 2의 제조공정도에서와 같이,

제1의 중공사솜레이어(21)의 타면(S1),

타면종료된 제1의 중공사솜레이어(21)에 대하여 CNT솜레이어(22)의 연속타면(S2),

연속타면된 제1의 중공사솜레이어(21)-CNT솜레이어(22)에 대하여 제2의 중공사솜레이어(23)의 연속타면(S3)으로서 단일의 타면체로서의 혼성보온레이어(20)가 구성된다.

상기와 같이 연속타면된 혼성보온레이어(20)의 상하면에 상부커버레이어(10)와 하부커버레이어(30)에 폴리에틸렌을 피복하여 상부코팅레이어(12)와 하부코팅레이어(32)를 각각 준비(S10,S11)하여 접착하여 코팅층을 구성(S10)하고,

상기의 상부코팅레이어(12)-혼성보온레이어(20)-하부커버레이어(30)를 합하여 겹대어 교호재봉사(S1,S2)로서 교호하여 박음질(S)(S20)하여 제품이 구성되고 다양한 형태로서 권취하여 출하(S30)하게 된다.

상기와 같이 구성함으로써 혼성보온레이어(20)는 중간부에 CNT솜레이어(22)을 가지고 상부커버레이어(10)에서 흡수된 태양광에 의하여 가열되는 혼성보온레이어(20) 층에서 주간의 태양광으로부터 축열되어 보온되면서 야간에 발열하는 통상의 CNT의 효과에 의하여 비닐하우스 등의 내부온도가 종래 제품에 비하여 높게 형성되며 따라서 연료비 등의 대폭적이 절감이 가능하였다.

이는 혼성보온레이어(20)의 축열기능과 중공사솜레이어(21)의 보온기능이 합쳐져 그 효과를 발하는 것으로서 생각된다.

[실험례]

상기와 같이 하여 얻어지는 본 발명의 보온피복재(C)와 종래의 다층의 시판피복재(비교군이라 한다.)를 사용하여 얻어진 비닐하우스 내에서의 종묘상의 온도를 측정한 결과가 도 5에 도표로서 도시된다.

도표에서와 같이 비교군과 본 발명의 보온피복재(C)(대조군이라 한다.)를 비교하면 대조군에서 외부온도와 무관하게 종래의 피복재인 비교군에 대하여 0.1 내지 0.6 도 섭씨 이상 높게 유지되는 것으로서 나타나고 특히 날씨가 흐리지 아니하는 맑은 날에 그 온도차는 더욱 크게 나타나는 것으로서 이는 태양광에 의한 혼성보온레이어(20)의 CNT솜레이어(22)의 축열기능이 유효하게 발현된 결과로 생각된다.

C: 보온피복재
10: 상부커버레이어
20: 혼성보온레이어
30: 하부커버레이어
S1,S2: 교호재봉사

Claims

합성수지와 부직포를 모재로 하여 다수의 레이어(층)으로 구성되고, 상부커버레이어(10)와 하부커버레이어(30) 사이에 보온부재가 개재되는 다층구성의 농축산용 보온피복재에 있어서;
상부커버레이어(10)와 하부커버레이어(30)는 부직포(11,31)의 이면에 폴리에틸렌으로 코팅한 상,하부코팅레이어(12,32)가 형성된 것이고,
상기 보온부재는 혼성보온레이어(20)를 구성하며, 상기 혼성보온레이어(20)는 중공사솜레이어(21), CNT솜레이어(22) 및 중공사솜레이어(23)가 1 세트 이상이 각 레이어가 연속타면되어 연속적인 합면체로서 단일의 면상체로 구성되는 것을 특징으로 하는 농축산용 보온피복재.
제 1 항에 있어서,
상기 중공사솜은 합성섬유사에 중공이 형성되어 보온성이 개선된 솜체이고,
상기 CNT솜레이어(22)의 CNT솜은 탄소나노튜브가 솜체를 구성하는 합성수지사에 피복 또는 접착, 접합 되어 축열성의 CNT특성을 가지는 상품인 것을 특징으로 하는 농축산용 보온피복재.
제 1 항에 있어서,
상기 상부커버레이어(10)-혼성보온레이어(20)-하부커버레이어(30)는 상호 접합된 상태에서 등간격으로 박음질로써 고정되고, 상기 박음질(S)은 한 쌍의 교호재봉사(S1,S2)가 교호로 반복되게 지그재그형상으로 박음되어 상기 교호재봉사(S1,S2)가 상호 교차점(J1,J2,J3..)을 반복적으로 가지는 것을 특징으로 하는 농축산용 보온피복재.
제 1 항에 있어서,
상기 상부커버레이어(10)의 부직포(11)는 흡광을 위하여 흑색의 것이고, 상기 하부커버레이어(30)의 부직포(31)는 광반사를 위하여 백색인 것을 특징으로 하는 농축산용 보온피복재.