KR20180133178A - 커피부산물을 이용한 펠릿의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 커피부산물을 이용한 펠릿의 제조방법에 관한 것으로, 그 구성은 커피 원액을 추출하고 남은 커피부산물을 회수한 후, 60 내지 80℃의 온도에서 12시간 이상 건조하여 커피부산물에 잔존하는 수분을 제거하는 건조단계(S10);와, 열가소성 수지 100 중량부와 커피부산물 10 내지 150 중량부 및 유동 파라핀 1 내지 10 중량부를 혼합기에 투입하여 10 내지 40분간 혼합하여 열가소성 수지와 커피부산물을 골고루 혼합하는 혼합단계(S20);와, 상기 혼합단계(S20)의 혼합물을 압출기에 투입하여 100 내지 200℃의 온도에서 용융시켜 압출하는 압출단계(S30);와, 상기 압출단계(S30)에서 압출되는 혼합물을 연속 절단하여 2 내지 4㎜ 크기의 펠릿으로 제작하는 절단단계(S40);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것으로서,
커피부산물을 회수 건조하고, 그 건조된 커피부산물과 열가소성 수지를 혼합 용융한 후, 그 용융된 혼합물을 압출 절단공정을 통해 펠릿 형태로 제작하여 제품의 제작 요구시 펠릿을 이용한 사출이나 압출 방식으로 다양한 종류의 성형품으로 제작할 수 있으므로, 종래에 커피부산물을 처리하기 위해 발생되는 경제적 손실이나 환경오염을 문제를 미연에 예방할 수 있을 뿐만 아니라, 버려지는 커피부산물을 재활용하여 제품을 제작함으로 제품의 단가를 대폭 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 펠릿에 코팅되는 강화코팅층에 포함되는 야자수껍질의 질긴 섬유질을 통해 펠릿으로 제작되는 성형품의 내구성을 더욱 강화할 수 있어 제품의 사용수명 및 적용분야를 대폭 강화할 수 있어 펠릿의 사용범용성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

Description

커피부산물을 이용한 펠릿의 제조방법{Process for producing pellets using coffee by-products}

본 발명은 커피부산물을 이용한 펠릿의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 커피부산물을 회수 건조하고, 그 건조된 커피부산물과 열가소성 수지를 혼합 용융한 후, 그 용융된 혼합물을 압출 절단공정을 통해 펠릿 형태로 제작하여 제품의 제작 요구시 펠릿을 이용한 사출이나 압출 방식으로 다양한 종류의 성형품으로 제작할 수 있으므로, 종래에 커피부산물을 처리하기 위해 발생되는 경제적 손실이나 환경오염을 문제를 미연에 예방할 수 있을 뿐만 아니라, 버려지는 커피부산물을 재활용하여 제품을 제작함으로 제품의 단가를 대폭 절감할 수 있는 커피부산물을 이용한 펠릿의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 커피는 전 세계인의 기호식품으로서 국내에 거의 전량 수입되고 있는 실정이다. 커피의 수입량 증감은 당해 연도의 경제 상황에 따라 변화가 있기는 하지만 수입은 지속적으로 이루어지고 있다.

농림부 유형별 수입통계현황을 살펴보면, 96년에는 58,200톤을 수입하였으며, 그 지출액은 1억4천만 달러이다. 또한, 97년에는 전년도보다 증가된 65,000톤을 수입하였으며, 지출액은 2억700만 달러였다.

이러한 커피의 소비 증가에 불구하고 커피의 공급이 소비에 맞추어 공급되는 이유는 커피가 열대성 식물로 연중 계속하여 생산되는 농산물이므로 원료가 풍부하기 때문이다. 현재 커피의 국내 수입에 따른 지출비용은 막대하며, 커피의 은은한 향과 카페인 중독으로 인해 수입은 계속 증가추세에 있다.

그러나 비교적 고가로 수입되어 판매되고 있는 원두커피는 한번 사용 후 그대로 버려지고 있는 실정이다. 특히 원두커피는 사용 후에 재활용으로서 인정될 만한 것은 재떨이에 소량의 커피부산물(원두커피 찌꺼기)을 담아 사용되고 있는 것이 거의 전부이며, 재떨이의 사용 후에도 그대로 버려지게 되는 것이 일반적이다.

이렇게 버려지는 커피부산물이 2012년에는 27만톤(수분포함)에 달하고, 이를 처리하기 위한 경제적 손실이 약 7,000억원 발생할 뿐만 아니라, 처리과정에서 발생하는 이산화탄소의 배출에 의해 환경오염이 문제가 되고 있는 실정이다.

따라서 매년 대량으로 버려지는 커피부산물을 재활용하여 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있는 기술의 개발이 절실히 필요한 실정이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 커피부산물을 회수 건조하고, 그 건조된 커피부산물과 열가소성 수지를 혼합 용융한 후, 그 용융된 혼합물을 압출 절단공정을 통해 펠릿 형태로 제작하여 제품의 제작 요구시 펠릿을 이용한 사출이나 압출 방식으로 다양한 종류의 성형품으로 제작할 수 있으므로, 종래에 커피부산물을 처리하기 위해 발생되는 경제적 손실이나 환경오염을 문제를 미연에 예방할 수 있을 뿐만 아니라, 버려지는 커피부산물을 재활용하여 제품을 제작함으로 제품의 단가를 대폭 절감할 수 있는 커피부산물을 이용한 펠릿의 제조방법을 제공함에 있다.

또한, 펠릿에 코팅되는 강화코팅층에 포함되는 야자수껍질의 질긴 섬유질을 통해 펠릿으로 제작되는 성형품의 내구성을 더욱 강화할 수 있어 제품의 사용수명 및 적용분야를 대폭 강화할 수 있어 펠릿의 사용범용성을 확보할 수 있는 커피부산물을 이용한 펠릿의 제조방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 커피부산물을 이용한 펠릿의 제조방법은 커피 원액을 추출하고 남은 커피부산물을 회수한 후, 60 내지 80℃의 온도에서 12시간 이상 건조하여 커피부산물에 잔존하는 수분을 제거하는 건조단계(S10);와, 열가소성 수지 100 중량부와 커피부산물 10 내지 150 중량부 및 유동 파라핀 1 내지 10 중량부를 혼합기에 투입하여 10 내지 40분간 혼합하여 열가소성 수지와 커피부산물을 골고루 혼합하는 혼합단계(S20);와, 상기 혼합단계(S20)의 혼합물을 압출기에 투입하여 100 내지 200℃의 온도에서 용융시켜 압출하는 압출단계(S30);와, 상기 압출단계(S30)에서 압출되는 혼합물을 연속 절단하여 2 내지 4㎜ 크기의 펠릿으로 제작하는 절단단계(S40);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 열가소성 수지는 스티렌계 블록 공중합체, 수첨 스티렌계 블록 공중합체, 에틸렌 비닐아세테이트, 알파 폴리올레핀계 탄성체, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌으로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘을 조합하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 혼합단계(S20)에서 첨가제로 산화방지제, 열안정제, UV안정제, 대전방지제, 슬립제, 활제, 착색제, 탄산칼슘, 탈크, 카오린, 클레이로 이루어진 군 중에서 선택되는 하나 또는 둘을 조합하여 첨가되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 펠릿을 기반으로 성형 제작되는 성형품의 내구성을 강화하기 위해 상기 펠릿의 표면에 강화코팅층을 형성하는 강화코팅층 형성단계(S50);를 더 포함하되,

상기 강화코팅층 형성단계(S50)는 열가소성 수지와 야자수열매 껍질에서 추출된 섬유질을 1 : 0.1 내지 0.5 중량비율로 준비하되, 상기 섬유질은 10 내지 30㎜ 길이로 준비하는 준비공정(S51)과, 상기 펠릿을 -5 내지 5℃ 온도에서 5분간 냉각하는 냉각공정(S52)과, 상기 준비공정(S51)에서 준비된 열가소성 수지와 섬유질을 압출기에 넣어 상기 열가소성 수지가 용융되면서 섬유질과 혼합되어 전방으로 이송되게 하는 용융 이송공정(S53)과, 상기 용융 이송공정(S53) 과정에서 상기 냉각공정(S52)을 거친 펠릿을 압출기에 투입하여 상기 펠릿 표면에 섬유질을 포함하는 열가소성 수지가 코팅되어 상기 펠릿 표면에 강화코팅층 형성되게 하는 코팅공정(S54)을 포함하여 이루어지되,

상기 강화코팅층 형성단계(S50)에서 강화코팅층의 재료인 야자수열매 껍질의 섬유질은 버려지는 야자수열매 껍질을 수거하여 자체 수분이 5 내지 10%까지 자연 건조하고, 그 건조된 야자수열매 껍질을 압착 분쇄하여 섬유질만 분리시킨 후, 그 섬유질을 10 내지 30㎜로 절단하고, 그 절단된 섬유질을 2 내지 3일 자연 건조하여 섬유질에 결착된 각종 이물질을 말려서 제거하는 방법으로 야자수열매 껍질로부터 섬유질을 추출하는 것을 특징으로 한다.

상기의 커피부산물을 이용한 펠릿의 제조방법으로 제작된 펠릿으로 성형 제작되는 성형품을 특징으로 한다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 커피부산물을 이용한 펠릿의 제조방법에 의하면, 커피부산물을 회수 건조하고, 그 건조된 커피부산물과 열가소성 수지를 혼합 용융한 후, 그 용융된 혼합물을 압출 절단공정을 통해 펠릿 형태로 제작하여 제품의 제작 요구시 펠릿을 이용한 사출이나 압출 방식으로 다양한 종류의 성형품으로 제작할 수 있으므로, 종래에 커피부산물을 처리하기 위해 발생되는 경제적 손실이나 환경오염을 문제를 미연에 예방할 수 있을 뿐만 아니라, 버려지는 커피부산물을 재활용하여 제품을 제작함으로 제품의 단가를 대폭 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 펠릿에 코팅되는 강화코팅층에 포함되는 야자수껍질의 질긴 섬유질을 통해 펠릿으로 제작되는 성형품의 내구성을 더욱 강화할 수 있어 제품의 사용수명 및 적용분야를 대폭 강화할 수 있어 펠릿의 사용범용성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 커피부산물을 이용한 펠릿의 제조방법의 블록도
도 2는 도 1에 도시된 커피부산물을 이용한 펠릿의 제조방법을 설명하기 위한 도면
도 3은 도 1에 도시된 커피부산물을 이용한 펠릿의 제조방법의 펠릿으로 제작된 성형품 사진도면

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 커피부산물을 이용한 펠릿의 제조방법을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 커피부산물을 이용한 펠릿의 제조방법을 도시한 것으로, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 커피부산물을 이용한 펠릿의 제조방법의 블록도를, 도 2는 도 1에 도시된 커피부산물을 이용한 펠릿의 제조방법을 설명하기 위한 도면을, 도 3은 도 1에 도시된 커피부산물을 이용한 펠릿의 제조방법의 펠릿으로 제작된 성형품 사진도면을 각각 나타낸 것이다.

상기 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 커피부산물을 이용한 펠릿의 제조방법(100)은 건조단계(S10)와, 혼합단계(S20)와, 압출단계(S30)와, 절단단계(S40)를 포함하고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 건조단계(S10)는 커피 원액을 추출하고 남은 커피부산물을 회수한 후, 60 내지 80℃의 온도에서 12시간 이상 건조하여 커피부산물에 잔존하는 수분을 제거하는 공정이다.

여기서, 상기 커피부산물은 커피 전문점, 패스트 푸드점 또는 가정 등에서 커피 원액을 추출하고 버려지는 원두커피 분말을 회수하여 이용하는데, 이때 원두커피 분말에 잔존하는 수분을 제거하기 위해 상기와 같은 건조공정을 통해 수분을 제거하도록 한다.

한편, 상기 커피부산물은 후설될 상기 혼합단계(S20)에서 열가소성 수지와 용이하게 혼합될 수 있도록 미세한 크기의 분말(대략 100 내지 500㎛)로 형성된 원두커피 분말을 회수하여 사용함이 바람직하며, 이러한 미세한 크기를 갖는 커피부산물의 사용을 위해 별도의 분쇄공정을 더 수행할 수 있음은 물론이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 혼합단계(S20)는 열가소성 수지 100 중량부와 커피부산물 10 내지 150 중량부 및 유동 파라핀 1 내지 10 중량부를 혼합기에 투입하여 10 내지 40분간 혼합하여 열가소성 수지와 커피부산물을 골고루 혼합하는 공정이다.

즉, 칩 형태의 열가소성 수지와 커피부산물을 혼합기에 투입하여 골고루 혼합하는데, 열가소성 수지와 커피부산물의 용이한 혼합을 위해 유동 파라핀을 투입하여 혼합하도록 한다. 이때, 상기 유동 파라핀은 인화점이 210℃ 이상이고 동점도(40℃ cst)가 23인 것을 사용하여 열가소성 수지와 커피부산물의 안정적인 혼합을 유도함과 동시에 후설될 상기 압출단계(S30)의 고온에서 안정적으로 사용될 수 있도록 한다.

여기서, 상기 열가소성 수지 100 중량부에 대하여 상기 커피부산물이 10 중량부 미만으로 첨가되면 상기 커피부산물 첨가로 인한 재활용 효과 및 제품의 단가를 절감하는 효과를 기대하기 곤란하고, 상기 열가소성 수지 100 중량부에 대하여 상기 커피부산물이 150 중량부를 초과하여 첨가되면 상기 커피부산물의 첨가량에 대비하여 상대적으로 상기 열가소성의 첨가량이 적어져 상기 열가소성 수지를 통한 커피부산물의 접착 결속력이 약화되어 후설될 상기 절단단계(S40)를 통해 제작되는 펠릿(210)을 통해 제작되는 제품의 구조적인 안전성이 저하되는 문제가 발생되므로, 바람직하게는 상기 열가소성 수지 100 중량부에 대하여 상기 커피부산물이 10 내지 150 중량부로 첨가되는 것이 좋다.

한편, 상기 열가소성 수지로는 스티렌계 블록 공중합체, 수첨 스티렌계 블록 공중합체, 에틸렌 비닐아세테이트, 알파 폴리올레핀계 탄성체, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌으로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘을 조합하여 이루어지는 것을 사용하나, 이러한 종류의 수지로 한정하여 사용하는 것은 물론 아니다.

또한, 상기 혼합단계(S20)에서는 펠릿을 통해 성형 제작되는 성형품의 종류 및 용도 등을 고려하여 성형품이 물성을 향상시킬 수 있는 첨가제를 더 첨가함이 바람직하며, 이러한 첨가제로는 산화방지제, 열안정제, UV안정제, 대전방지제, 슬립제, 활제, 착색제, 탄산칼슘, 탈크, 카오린, 클레이로 이루어진 군 중에서 선택되는 하나 또는 둘을 조합하여 사용된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 압출단계(S30)는 상기 혼합단계(S20)의 혼합물을 압출기에 투입하여 100 내지 200℃의 온도에서 열가소성 수지를 용융시켜 상기 커피부산물과 혼합되어 압출되도록 하는 공정이다.

여기서, 상기 압출기의 온도는 선택 사용되는 열가소성 수지의 용융점을 고려하여 적합하게 조절 사용됨은 물론이다.

도 1과 도 2a에 도시된 바와 같이, 상기 절단단계(S40)는 상기 압출단계(S30)에서 압출되는 혼합물을 연속 절단하여 2 내지 4㎜ 크기의 펠릿(210)으로 제작하는 공정이다.

여기서, 상기 펠릿(210)은 사출 또는 압출 방식으로 제작되는 다양한 종류의 성형품(200)의 재료로 이용될 수 있으므로 버려지는 상기 커피부산물의 효율적인 재활용이 기대된다.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 펠릿(210)을 기반으로 성형 제작되는 성형품(200)의 내구성을 강화하기 위해 상기 펠릿(210)의 표면에 강화코팅층(220)을 형성하는 강화코팅층 형성단계(S50);를 더 포함하되,

상기 강화코팅층 형성단계(S50)는 준비공정(S51)과, 냉각공정(S52)과, 용융 이송공정(S53)과, 코팅공정(S54)을 포함하고 있다.

상기 준비공정(S51)은 열가소성 수지와 야자수열매 껍질에서 추출된 섬유질(221)을 1 : 0.1 내지 0.5 중량비율로 준비하되, 상기 섬유질(221)은 10 내지 30㎜ 길이로 준비하는 공정이다.

여기서, 상기 열가소성 수지 1 중량부에 대비하여 상기 섬유질(221)이 0.1 중량부 미만으로 첨가되면 상기 섬유질(221)로 인한 성형품(200)의 내구성 증대를 기대하기 곤란하고, 상기 섬유질(221)이 0.5 중량부를 초과하면 상대적으로 상기 열가소성 수지의 첨가량이 적어져 후설될 상기 용융 이송과정(S53)에서 용융된 상기 열가소성 수지를 통한 펠릿(210) 표면의 코팅(부착)이 곤란함으로, 상기와 같이 섬유질(221)은 0.1 내지 0.5 중량비율로 첨가됨이 바람직하다.

상기 냉각공정(S52)은 상기 펠릿(210)을 -5 내지 5℃ 온도에서 5분간 냉각하는 공정이다.

여기서, 상기 펠릿(210)을 냉각하는 이유는 상기 펠릿(210)의 표면에 상기 강화코팅층(220)을 형성하기 위해 상기 용융 이송과정(S53)에서 섬유질(221)을 포함하는 열가소성 수지가 용융 이송되는 압출기에 투입시 용융된 수지의 열원에 상기 펠릿(210)이 함께 녹으면서 칩의 형태가 소실되는 것을 방지하기 위함이다.

도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 용융 이송공정(S53)은 상기 준비공정(S51)에서 준비된 열가소성 수지와 섬유질(221)을 압출기에 넣어 상기 열가소성 수지가 용융되면서 섬유질(221)과 혼합되어 전방으로 이송되게 하는 공정이다.

여기서, 상기 압출기에 열가소성 수지와 섬유질(221)이 함께 연속적으로 투입되므로 상기 압출기를 통해 용융 이송되는 열가소성 수지에 상기 섬유질(221)이 골고루 분포되어 이송됨은 물론이다.

따라서, 도 2b에 도시된 바와 같이 후설될 상기 코팅공정(S54)을 통해 강화코팅층(220)이 형성되는 상기 펠릿(210)들은 균일하게 섬유질(221)이 포함하게 되므로, 도 2c에 도시된 바와 같이 상기 펠릿(210)을 통해 제작되는 성형품(200)의 내부에 자연스럽게 상기 섬유질(221)이 골고루 분포되어 섬유질(221)로 인한 성형품(200)의 내구성이 전체적으로 균일하게 증대되어 제품의 구조적인 안전성이 강화되도록 한다.

도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 코팅공정(S54)은 상기 용융 이송공정(S53) 과정에서 상기 냉각공정(S52)을 거친 펠릿(210)을 압출기에 투입하여 상기 펠릿(210) 표면에 섬유질을 포함하는 열가소성 수지가 코팅되어 상기 펠릿(210) 표면에 강화코팅층(220) 형성되게 하는 공정이다.

여기서, 상기 코팅공정(S54)을 거친 펠릿(210)은 냉각수 또는 상온에서 냉각하여 간편히 강화코팅층(220)이 형성된 펠릿(210)으로 제작한다.

한편, 상기 강화코팅층 형성단계(S50)에서 강화코팅층(220)의 재료인 야자수열매 껍질의 섬유질(221)은 버려지는 야자수열매 껍질을 수거하여 자체 수분이 5 내지 10%까지 자연 건조하고, 그 건조된 야자수열매 껍질을 압착 분쇄하여 섬유질만 분리시킨 후, 그 섬유질을 10 내지 30㎜로 절단하고, 그 절단된 섬유질을 2 내지 3일 자연 건조하여 섬유질에 결착된 각종 이물질을 말려서 제거하는 방법으로 야자수열매 껍질로부터 섬유질을 추출하도록 하나, 이러한 추출 방식으로 한정하여 섬유질을 추출하는 것은 물론 아니다.

또한, 상기 혼합단계(S20)에서 열가소성 수지와 커피부산물을 혼합하면서 상기 섬유질(221)을 함께 첨가하여 한 번의 제작공정으로 커피부산물과 함께 섬유질(221)이 포함되는 펠릿(210)을 제작할 수 있으나, 상기 펠릿(210)을 제작하기 위해 열가소성 수지와 커피부산물과 섬유질(221)을 혼합 용융하는 과정에서 섬유질(221) 간의 간섭 및 엉킴 등으로 인해 혼합 용융된 혼합물에 섬유질(221)이 골고루 분포되지 않아 제작되는 펠릿(210) 간의 섬유질(221) 함량이 균일하지 않고, 이러한 펠릿(210)으로 제작되는 성형품(200)의 규격화 및 균일한 성능발현이 곤란하여 결국 제품의 품질이 저하되는 원인이 된다.

따라서, 상기와 같이 펠릿(210)의 표면에 상기 강화코팅층 형성단계(S50)를 통해 강화코팅층(220)을 형성함으로, 섬유질(221) 함량이 균일한 펠릿(210)을 제작할 수 있고, 이러한 펠릿(210)을 통해 규격화된 성형품(200)을 제작하여 제품의 품질을 강화함이 바람직하다.

상기와 같은 공정으로 이루어지는 본 발명의 커피부산물을 이용한 펠릿의 제조방법(100)은 커피부산물을 회수 건조하고, 그 건조된 커피부산물과 열가소성 수지를 혼합 용융한 후, 그 용융된 혼합물을 압출 절단공정을 통해 펠릿(210) 형태로 제작하여 제품의 제작 요구시 펠릿(210)을 이용한 사출이나 압출 방식으로 다양한 종류의 성형품(200)으로 제작할 수 있으므로, 종래에 커피부산물을 처리하기 위해 발생되는 경제적 손실이나 환경오염을 문제를 미연에 예방할 수 있을 뿐만 아니라, 버려지는 커피부산물을 재활용하여 제품을 제작함으로 제품의 단가를 대폭 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 펠릿(210)에 코팅되는 강화코팅층(220)에 포함되는 야자수껍질의 질긴 섬유질(221)을 통해 펠릿으로 제작되는 성형품의 내구성을 더욱 강화할 수 있어 제품의 사용수명 및 적용분야를 대폭 강화할 수 있어 펠릿의 사용범용성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 실시예에 따른 커피부산물을 이용한 펠릿의 제조방법(100)은 다음과 같이 펠릿(210)을 제작한 후, 그 펠릿(210)을 이용하여 성형품(200)을 제작한다.

먼저, 버려지는 커피부산물을 회수한 후, 70℃에서 18시간 건조하여 커피부산물에 잔존하는 수분을 제거하고, 혼합기에 스티렌-에틸렌-부틸렌-스틸렌 수첨 블록공중합체(SEBS) 100㎏과 커피부산물 20㎏ 및 유동 파라핀 2㎏를 투입하여 20분간 혼합한다. (S10)(S20)

그런 후, 도 2a에 도시된 바와 같이 혼합된 혼합물을 160℃의 압출기 투입하여 용융 압출하고, 그 압출되는 혼합물을 커터로 연속 절단하여 2 내지 4㎜의 크기를 갖는 펠릿(210)으로 제작한다. (S30)(S40)

도 2c와 도 3에 도시된 바와 같이, 상기와 같이 제작된 펠릿(210)을 사출기를 통해 고온으로 가압 사출하여 스푼과 받침대 형상의 성형품(200)으로 간편히 제작하였다.

따라서 상기와 같은 공정으로 제작되는 펠릿(210)을 통해 다양한 종류의 성형품(200)을 간편히 제작할 수 있으므로 버려지는 커피부산물의 매우 효과적인 활용을 유도할 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것으로 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 사상을 해치지 않는 범위 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명에서 권리를 청구하는 범위는 상세한 설명의 범위 내로 정해지는 것이 아니라 후술되는 청구범위와 이의 기술적 사상에 의해 한정될 것이다.

S10. 건조단계 S20. 혼합단계
S30. 압출단계 S40. 절단단계
S50. 강화코팅층 형성단계
S51. 준비공정 S52. 냉각공정
S53. 용융 이송공정 S54. 코팅공정
100. 커피부산물을 이용한 펠릿의 제조방법
200. 성형품 210. 펠릿
220. 강화코팅층 221. 섬유질

Claims (5)

1. 커피 원액을 추출하고 남은 커피부산물을 회수한 후, 60 내지 80℃의 온도에서 12시간 이상 건조하여 커피부산물에 잔존하는 수분을 제거하는 건조단계(S10);
   열가소성 수지 100 중량부와 커피부산물 10 내지 150 중량부 및 유동 파라핀 1 내지 10 중량부를 혼합기에 투입하여 10 내지 40분간 혼합하여 열가소성 수지와 커피부산물을 골고루 혼합하는 혼합단계(S20);
   상기 혼합단계(S20)의 혼합물을 압출기에 투입하여 100 내지 200℃의 온도에서 용융시켜 압출하는 압출단계(S30); 및
   상기 압출단계(S30)에서 압출되는 혼합물을 연속 절단하여 2 내지 4㎜ 크기의 펠릿(pellet:210)으로 제작하는 절단단계(S40);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 커피부산물을 이용한 펠릿의 제조방법.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 열가소성 수지는,
   스티렌계 블록 공중합체, 수첨 스티렌계 블록 공중합체, 에틸렌 비닐아세테이트, 알파 폴리올레핀계 탄성체, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌으로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘을 조합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 커피부산물을 이용한 펠릿의 제조방법.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 혼합단계(S20)에서 첨가제로,
   산화방지제, 열안정제, UV안정제, 대전방지제, 슬립제, 활제, 착색제, 탄산칼슘, 탈크, 카오린, 클레이로 이루어진 군 중에서 선택되는 하나 또는 둘을 조합하여 첨가되는 것을 특징으로 하는 커피부산물을 이용한 펠릿의 제조방법.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 펠릿(210)을 기반으로 성형 제작되는 성형품(200)의 내구성을 강화하기 위해 상기 펠릿(210)의 표면에 강화코팅층(220)을 형성하는 강화코팅층 형성단계(S50);를 더 포함하되,
   상기 강화코팅층 형성단계(S50)는,
   열가소성 수지와 야자수열매 껍질에서 추출된 섬유질(221)을 1 : 0.1 내지 0.5 중량비율로 준비하되, 상기 섬유질(221)은 10 내지 30㎜ 길이로 준비하는 준비공정(S51)과,
   상기 펠릿(210)을 -5 내지 5℃ 온도에서 5분간 냉각하는 냉각공정(S52)과,
   상기 준비공정(S51)에서 준비된 열가소성 수지와 섬유질(221)을 압출기에 넣어 상기 열가소성 수지가 용융되면서 섬유질(221)과 혼합되어 전방으로 이송되게 하는 용융 이송공정(S53)과,
   상기 용융 이송공정(S53) 과정에서 상기 냉각공정(S52)을 거친 펠릿(210)을 압출기에 투입하여 상기 펠릿(210) 표면에 섬유질을 포함하는 열가소성 수지가 코팅되어 상기 펠릿(210) 표면에 강화코팅층(220) 형성되게 하는 코팅공정(S54)을 포함하여 이루어지되,
   상기 강화코팅층 형성단계(S50)에서 강화코팅층(220)의 재료인 야자수열매 껍질의 섬유질(221)은 버려지는 야자수열매 껍질을 수거하여 자체 수분이 5 내지 10%까지 자연 건조하고, 그 건조된 야자수열매 껍질을 압착 분쇄하여 섬유질만 분리시킨 후, 그 섬유질을 10 내지 30㎜로 절단하고, 그 절단된 섬유질을 2 내지 3일 자연 건조하여 섬유질에 결착된 각종 이물질을 말려서 제거하는 방법으로 야자수열매 껍질로부터 섬유질을 추출하는 것을 특징으로 하는 커피부산물을 이용한 펠릿의 제조방법.
   
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중에서 어느 한 항의 제조방법으로 제작되는 펠릿(210)으로 성형 제작되는 것을 특징으로 하는 성형품(200).

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