KR20190111737A - 쌀 재료 기반의 고양이 용품 및 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 친환경 소재인 PLA와 국내산 쌀가루(전분)를 혼합하여 유해물질이 섞여 있는 화학물질로 제조하기 어려운 의료용품이나 어린이 장난감 고양이 장난감, 친환경 플라스틱재료 등 3D프린팅 성형소재를 제공할 수 있다. 또한 국내 쌀 소비를 촉진할 수 있으며, 고양이 용품을 친환경 소재로 제조하여, 반려 동물의 안전을 도모할 수 있고, 친환경 소재를 사용한 용품으로 분해나 처리가 용이하며, 환경 오염을 줄이는 효과를 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 쌀 재료 기반의 고양이 용품 및 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 생분해성 고분자 재료와 쌀가루를 혼합하여, 친환경 소재의 혼합물로 제조된 필라멘트를 이용하여 3D 프린터를 통해 고양이 용품을 출력하는 제조 방법에 관한 것이다.
최근 산업사회에서 플라스틱의 무분별한 사용과 그에 따른 문제점 때문에 생분해성 고분자는 많은 관심을 받고 있다. 생분해성을 갖는 고분자 재료의 연구는 천연 및 합성 고분자를 도입한 복합재료, 천연 고분자의 물리 또는 화학적 개질 미생물을 이용한 생분해성을 갖는 고분자의 합성 등 여러 가지 방법이 있다.
생분해성 고분자 재표로는 폴리 락트산 (poly(lactic acid), PLA, 이하 PLA)가 주로 사용되고 있으나, PLA는 가공이 어렵고, 가공 시 잘 부서지며 올레핀계 범용 수지에 비해 가격이 높은 단점이 있고 이와 같은 단점들을 보완하기 위해 전분, 셀룰로오스, 키틴 등과 같은 생분해성 천연 고분자와 복합 혼합으로 물성을 향상시키고 가격을 낮추는 PLA 복합재료 연구가 끊임없이 진행되고 있다. 천연 고분자와 복합혼합으로 사용되는 충진제는 전분이 많이 사용된다. 이는 전분자체가 PLA를 만드는 기본적인 재료이기 때문으로 사료된다.
1인가구의 증가 및 반려동물을 기르는 인구가 늘어나면서, 반려동물의 장난감이나 반려동물 용품에 대해서도 관심이 높아지고 있다. 친환경 소재의 다양한 용품들이 종래에 존재하지만 플라스틱 등의 소재로 환경오염 문제를 유발하고 있는 실정이다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 친환경 소재인 PLA와 국내산 쌀가루(전분)를 혼합하여 국내 쌀 소비 촉진과 쌀을 가치있게 소비할 수 있는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
유해물질이 섞여 있는 화학물질로 제조하기 어려운 의료용품이나 어린이 장난감, 고양이 장난감, 친환경 플라스틱재료 등 3D프린팅 성형소재를 쌀가루로 대체할 수 있도록 3D프린팅용 쌀 혼합재료를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예에 따르는, 쌀 재료 기반의 고양이 용품 제조방법은, (a) 생분해성 고분자 재료와 쌀가루를 혼합하여 혼합재료를 제조하는 단계; (b) 상기 혼합재료에 기 설정된 가공 온도를 가하여 3D 프린터용 필라멘트를 제조하는 단계; (c) 상기 필라멘트를 3D 프린터에 삽입하여 고양이 용품을 출력하는 단계;를 포함하되, 상기 혼합재료는 상기 생분해성 고분자 재료 대 상기 쌀가루의 중량비는 70 : 30 내지 75 : 25를 차지하는 것이고, 상기 생분해성 고분자 재료는 폴리 락트산 (poly(lactic acid), PLA), 폴리 카프로락톤 (poly(caprolactone), PCL), 폴리 부틸렌 석시네이트(Poly(butylene terephthalate), PBT) 및 폴리 하이드록시 부틸레이트(poly(hydroxy butylate), PHB) 중 적어도 하나로 구성될 수 있다.
이때, 바람직하게, 상기 혼합재료는 상기 생분해성 고분자 재료 대 상기 쌀가루의 중량비가 70 : 30 이 될 수 있다.
또한, 상기 (b) 단계는, 상기 필라멘트의 두께 및 길이를 설정하는 단계를 더 포함하되, 상기 가공 온도는 180°C 이상 230°C 이하가 될 수 있다.
여기서, 상기 필라멘트의 두께는, 조성별로 필라멘트 형태를 가지되, 1.75mm 또는 5.00mm가 될 수 있다.
상기 (b) 단계 후, 상기 필라멘트는 기 설정된 길이로 절단하여 고양이 모래로 제조될 수 있다.
또한, 상기 (c) 단계는, 3D 프린터로 출력이 가능한 형태의 고양이 장난감을 모델링하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라 제조되는 상기 필라멘트는, 상기 혼합재료의 중량비에 따라, 상기 필라멘트의 파절 시 인장 응력 및 굴곡 강도가 상이하게 제조될 수 있다.
아울러, 본 발명의 일 실시예에 따르는, 쌀 재료 기반의 고양이 용품 제조방법을 통해 생산된 쌀 재료 기반의 고양이 용품이 될 수 있다.
본 발명은 친환경 소재인 PLA와 국내산 쌀가루(전분)를 혼합하여 유해물질이 섞여 있는 화학물질로 제조하기 어려운 의료용품이나 어린이 장난감, 고양이 장난감, 친환경 플라스틱재료 등 3D프린팅 성형소재를 제공할 수 있다.
국내 쌀 소비를 촉진할 수 있으며, 고양이 용품을 친환경 소재로 제조하여, 반려 동물의 안전을 도모할 수 있고, 친환경 소재를 사용한 용품으로 분해나 처리가 용이하며, 환경 오염을 줄이는 효과를 제공할 수 있다.
도 1 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따르는, 쌀 재료 기반의 고양이 용품 제조 방법을 통해 생산된 다양한 배합 비율의 3D 프린터용 필라멘트에 대한 예시도 이다.
도 8는 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는, 쌀 재료 기반의 고양이 용품 및 제조 방법을 설명하기 위한 순서도 이다.
도 9은 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는, 쌀 재료 기반의 고양이 용품 및 제조 방법의 고양이 용품 3D 모델링에 대한 예시도 이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는, 쌀 재료 기반의 고양이 용품 제조 방법을 통해 제조된 고양이 용품에 대한 예시도 이다.
도 8는 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는, 쌀 재료 기반의 고양이 용품 및 제조 방법을 설명하기 위한 순서도 이다.
도 9은 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는, 쌀 재료 기반의 고양이 용품 및 제조 방법의 고양이 용품 3D 모델링에 대한 예시도 이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는, 쌀 재료 기반의 고양이 용품 제조 방법을 통해 제조된 고양이 용품에 대한 예시도 이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명의 실시예에 따르는, 쌀 재료 기반의 고양이 용품 제조 방법을 통해 생산된 다양한 배합 비율의 3D 프린터용 필라멘트에 대해 구체적으로 설명한다.
본 발명의 실시예에 따라, 혼합 재료에 사용되는 생분해성 고분자 재료는 폴리 락트산 (poly(lactic acid), PLA), 폴리 카프로락톤 (poly(-caprolactone), PCL), 폴리 부틸렌 석시네이트(Poly(butylene terephthalate), PBT) 및 폴리 하이드록시 부틸레이트(poly(hydroxy butylate), PHB)등이 될 수 있으며, 이 중 적어도 하나로 구성될 수 있다.
혼합 재료에 사용되는 쌀가루는 일반적인 쌀을 분쇄하여, 생분해성 고분자 재료와 혼합하기 위한 크기로 만든 쌀이 될 수 있다.
생분해성 고분자 재료와, 쌀 가루를 혼합하여, 혼합 재료를 제조한 후, 혼합 재료에 기 설정된 가공온도를 가하여, 3D 프린터용 필라멘트를 제조할 수 있다.
이때, 필라멘트의 두께 및 길이를 설정할 수 있으며, 가공온도는 바람직 하게180°C 이상 230°C 이하가 될 수 있으며, 필라멘트의 두께는 바람직하게 조성별로 필라멘트 형태를 가지되, 1.75mm 또는 5.00mm가 될 수 있다.
또한, 혼합재료의 중량비는 바람직하게 생분해성 고분자 재료 대 쌀가루의 비율이 70:30이 될 수 있다.
상술한 혼합재료의 비율에 의해 생성되는 필라멘트의 각 비율에 따른 특징에 대해 표 1 및 도 1 내지 도 7을 참조하여, 구체적으로 설명한다.
각각의 혼합재료의 비율에 대한 특징을 측정하는 지표는 파절 시 인장 응력 및 굴곡강도를 사용하였으며, 단위는 MPa로 큰 숫자 일수록, 단단하고 휘어지지 않는 특성을 갖는다.
상술한, 파절 시 인장 응력 및 굴곡강도에 대한 기준은, 고양이가 물었을 때, 고양이의 이빨이 상하지 않는 정도의 수준으로 바람직하게 파절 시 인장 응력이 16MPa이하, 굴곡강도 54MPa 이하가 될 수 있다.
| 혼합비율 (PLA : 쌀가루) |
특이 사항 | 파절 시 인장 응력 | 굴곡 강도 | |
| 1 | 86 : 14 | 물체 제조 시 형태 유지 가능 | 35.1MPa | 78.1 MPa |
| 2 | 85 : 15 | 물체 제조 시 형태 유지 가능 | 33.4 MPa | 76.0 MPa |
| 3 | 84 : 16 | 기포 생성률 1-4% | 33.3 MPa | 75.6 MPa |
| 4 | 80 : 20 | 기포 생성률 5-10% | 3.06 MPa | 71.9 MPa |
| 5 | 75 : 25 | 기포 생성률 10-15% | 16.8 MPa | 52.2 MPa |
| 6 | 70 : 30 | 다공질 | 15.0 MPa | 53.8 MPa |
| 7 | 60 : 40 | 건조 분해로 제조 실패 | 분해 | 분해 |
위 표 1의 결과로부터 확인할 수 있듯이, 바람직하게 제 5내지 제 6 혼합비율을 갖는 3D 프린터용 필라멘트가 가장 바람직한 실시예가 될 수 있다.
이하에서 표 1 의 각 혼합 비율에 따라 제조된 3D 프린터용 필라멘트의 특징에 대해 도 1 내지 도7을 참조하여 구체적으로 설명한다.
본 발명의 실시예에 따르는, 제 1 혼합비율을 갖는 3D 프린터용 필라멘트는 생분해성 고분자 재료 대 쌀가루의 비율이 86 : 14의 비율로 도 1 에 도시 된 바와 같은 형태가 될 수 있다.
제 1 혼합비율을 갖는 3D 프린터용 필라멘트는 파절 시 인장 응력 35.1MPa, 굴곡강도 78.1MPa을 가질 수 있다.
86 : 14의 비율로 혼합한 혼합재료로 제조한 필라멘트는, 단단하고, 쉽게 휘어지지 않는 강도를 가지며, 3D 프린터를 통해 물체를 제조하는 경우, 제조한 물체의 형태를 유지하는 것이 용이할 수 있다.
하지만, 파절 시 인장 응력 및 굴곡강도가 높아 고양이 용품을 제조하기에 적절하지 못한 지표를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르는, 제 2 혼합비율을 갖는 3D 프린터용 필라멘트는 생분해성 고분자 재료 대 쌀가루의 비율이 85 : 15의 비율로 도 2에 도시 된 바와 같은 형태가 될 수 있다.
제 2 혼합비율을 갖는 3D 프린터용 필라멘트는 파절 시 인장 응력 33.4MPa, 굴곡강도 76.0MPa을 가질 수 있다.
85 : 15의 비율로 혼합한 혼합재료로 제조한 필라멘트는, 단단하고, 쉽게 휘어지지 않는 강도를 가지며, 3D 프린터를 통해 물체를 제조하는 경우, 제조한 물체의 형태를 유지하는 것이 용이할 수 있다. 도 1에 도시된 86 : 14의 비율로 혼합한 혼합재료로 제조한 필라멘트와 유사한 정도의 지표를 가질 수 있다.
하지만, 파절 시 인장 응력 및 굴곡강도가 높아 고양이 용품을 제조하기에 적절하지 못한 지표를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르는, 제 3 혼합비율을 갖는 3D 프린터용 필라멘트는 생분해성 고분자 재료 대 쌀가루의 비율이 84 : 16의 비율로 도 3에 도시 된 바와 같은 형태가 될 수 있다.
제 3 혼합비율을 갖는 3D 프린터용 필라멘트는 파절 시 인장 응력 33.3MPa, 굴곡강도 75.6MPa을 가질 수 있다.
84 : 16의 비율로 혼합한 혼합재료로 제조한 필라멘트는, 단단하고, 쉽게 휘어지지 않는 강도를 가지며, 3D 프린터를 통해 물체를 제조하는 경우, 제조한 물체의 형태를 유지하는 것이 용이할 수 있다. 도 1 내지 도 2에 도시된 혼합재료로 제조한 필라멘트와 유사한 정도의 지표를 가질 수 있다.
제 3 혼합비율로 혼합한 혼합재료로 제조한 필라멘트는 필라멘트 내부에 기포가 생성되어 제조될 수 있으며, 기포의 생성 비율은 1-4%가 될 수 있다.
내부에 기포가 생겨 파절 시 인장 응력 및 굴곡강도가 도 1 내지 도 2에 도시된 필라멘트에 비해 낮은 지표를 갖지만, 제 3 혼합비율로 혼합한 혼합재료로 제조한 필라멘트는 파절 시 인장 응력 및 굴곡강도가 높아 고양이 용품을 제조하기에 적절하지 못한 지표를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르는, 제 4 혼합비율을 갖는 3D 프린터용 필라멘트는 생분해성 고분자 재료 대 쌀가루의 비율이 80 : 20의 비율로 도 4에 도시 된 바와 같은 형태가 될 수 있다.
제 4 혼합비율을 갖는 3D 프린터용 필라멘트는 파절 시 인장 응력 30.6MPa, 굴곡강도 71.9MPa을 가질 수 있다.
80 : 20의 비율로 혼합한 혼합재료로 제조한 필라멘트는, 내부에 기포의 생성률이 5-10%가 될 수 있으며, 제 3혼합비율을 갖는 필라멘트와 유사한 지표를 가질 수 있다.
80 : 20의 비율로 혼합한 혼합재료로 제조한 필라멘트는 파절 시 인장 응력 및 굴곡강도가 높아 고양이 용품을 제조하기에 적절하지 못한 지표를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르는, 제 5 혼합비율을 갖는 3D 프린터용 필라멘트는 생분해성 고분자 재료 대 쌀가루의 비율이 75 : 25의 비율로 도 5에 도시 된 바와 같은 형태가 될 수 있다.
제 5 혼합비율을 갖는 3D 프린터용 필라멘트는 파절 시 인장 응력 16.8MPa, 굴곡강도 52.2MPa을 가질 수 있다.
75 : 25의 비율로 혼합한 혼합재료로 제조한 필라멘트는, 내부에 기포 생성률이 10-15%가 될 수 있으며, 상술한 바람직한 지표를 가질 수 있다.
제 5 혼합비율로 혼합한 혼합재료로 제조한 필라멘트는 파절 시 인장 응력이 16.8MPa로 바람직한 지표인 16MPa이하에 조금 미치지 못하는 수준으로 제조 시 가하는 온도 및 습도 등의 환경적인 요인에 의해 변동될 수 있는 수준이며, 이는 당업자에게 자명한 사항이 될 수 있다.
75 : 25의 비율로 혼합한 혼합재료로 제조한 필라멘트는 내부에 기포가 생성되어 있으며, 상술한 바와 같이 제조 시 환경적인 요인에 의해 바람직한 지표의 범위 이내의 지표를 가질 수 있다.
즉, 제 4 혼합비율을 갖는 3D 프린터용 필라멘트와 제 5 혼합비율을 갖는 3D 프린터용 필라멘트의 비교되는 지표의 수치의 경우, 임계적 의의가 존재한다.
제 4 혼합비율을 갖는 3D 프린터용 필라멘트의 경우, 파절 시 인장 응력이 30.6MPa로 제 1 내지 제 3 혼합비율을 갖는 3D 프린터용 필라멘트들과 큰 차이 값이 나타나지 않았으나, 제 5 혼합비율을 갖는 3D 프린터용 필라멘트의 파절 시 인장 응력은 16.8MPa으로, 큰 차이 값을 보이고 있다.
아울러, 제 4 혼합비율을 갖는 3D 프린터용 필라멘트의 경우, 굴곡강도가 71.9MPa로 제 1 내지 제 3 혼합비율을 갖는 3D 프린터용 필라멘트들과 큰 차이 값이 나타나지 않았으나, 제 5 혼합비율을 갖는 3D 프린터용 필라멘트의 굴곡강도는 상술한 바람직한 굴곡강도의 범위에 해당하는 강도인 52.2MPa으로 측정되어, 임계적 의의가 있다.
즉, 상술한 바와 같이 제 4 혼합비율을 갖는 3D 프린터용 필라멘트와 제 5 혼합비율을 갖는 3D 프린터용 필라멘트 사이의 지표 수치에 대해 기술적 특징이 있다.
본 발명의 실시예에 따르는, 제 6 혼합비율을 갖는 3D 프린터용 필라멘트는 생분해성 고분자 재료 대 쌀가루의 비율이 70 : 30의 비율로 도 6에 도시 된 바와 같은 형태가 될 수 있다.
제 6 혼합비율을 갖는 3D 프린터용 필라멘트는 파절 시 인장 응력 15.0MPa, 굴곡강도 53.8MPa을 가질 수 있다.
70 : 30의 비율로 혼합한 혼합재료로 제조한 필라멘트는, 다공질로 기포가 생성되어 외부에 작은 구멍이 형성되어 제조될 수 있다.
본 발명의 제 6 혼합비율에 따라 제조된 70 : 30의 비율로 혼합한 혼합재료로 제조한 필라멘트는 고양이 용품을 만들기에 바람직한 지표를 가질 수 있으며, 고양이 장난감 및 고양이 모래로 제조될 수 있다.
고양이가 본 발명의 제 6 혼합비율에 따라 제조된 70 : 30의 비율로 혼합한 혼합재료로 제조한 필라멘트를 사용하여 3D 프린터로 출력된 용품(예를 들어 고양이 장난감)을 이빨로 무는 경우, 도 6에 도시 된 3D 프린터용 필라멘트는 고양이의 이빨에 손상이 생기지 않고 씹을 수 있는 정도의 지표를 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 제 6 혼합비율에 따라 제조된 70 : 30의 비율로 혼합한 혼합재료로 제조한 필라멘트를 사용하여 3D 프린터로 출력된 용품은 탄성을 가질 수 있으며, 쌀 가루의 비율이 높은 제품에 비해 무게가 가벼워서 고양이 용품을 만들기에 바람직한 특성을 가질 수 있다.
즉, 제 5 혼합비율과 제 6 혼합비율에 따라 제조된 3D 프린터용 필라멘트는 제 1 내지 제 4 혼합비율을 갖는 필라멘트에 비해 기술적 특징이 존재할 수 있으며, 특히, 제 6 혼합비율을 갖는 필라멘트는 다공질로 고양이 용품을 만들기에 바람직한 파절 시 인장 응력 및 굴곡강도를 가질 수 있다.
아울러, 제 6 혼합비율을 갖는 필라멘트로 고양이 용품이 제조되는 경우, 제 1 내지 제 5 혼합비율을 갖는 필라멘트로 제조된 용품에 비해 무게가 가볍고, 고양이가 물었을 때, 치석 제거 효과를 볼 수 있으며, 탄성을 갖는 용품이 제조될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르는, 제 7 혼합비율을 갖는 3D 프린터용 필라멘트는 생분해성 고분자 재료 대 쌀가루의 비율이 60 : 40의 비율로 도 8에 도시 된 바와 같은 형태가 될 수 있다.
제 7 혼합비율을 갖는 3D 프린터용 필라멘트는 파절 시 인장 응력 및 굴곡강도는 측정이 불가할 수 있다.
60 : 40의 비율로 혼합한 혼합재료로 제조한 필라멘트는, 응축이 되지 않으며, 특정온도 이상에서 타버리는 특성을 가질 수 있으며, 이로 인해, 필라멘트의 제조가 용이하지 않으며, 3D 프린터에 사용이 불가능한 형태의 필라멘트로 제조될 수 있다.
즉, 3D 프린터에 사용이 가능한 형태의 필라멘트를 제조하기 위해서는 혼합비율 중 쌀가루의 비율이 30% 이내가 될 수 있다.
따라서, 혼합재료의 중량비에 따라, 필라멘트의 파절 시 인장 응력 및 굴곡 강도가 상이하게 제조될 수 있다.
즉, 제 6 혼합비율을 갖는 3D 프린터용 필라멘트와 제 7 혼합비율을 갖는 3D 프린터용 필라멘트의 비교되는 지표의 수치의 경우, 임계적 의의가 존재한다.
상술한 바와 같이 제 7 혼합비율을 갖는 3D 프린터용 필라멘트는 3D 프린터에 사용하는 것이 불가능 할 수 있으며, 3D 프린터를 통해 제조하더라도 건조 분해 되거나 응축이 되지 않을 수 있다.
이는, 제 6 혼합비율에서 쌀가루가 차지하는 중량비를 초과하는 비율을 갖도록 혼합하는 경우, 필라멘트 제조가 불가 하거나, 필라멘트로 용품을 제조하는 것이 불가 할 수 있으므로, 해당 혼합비율에 대해 기술적 특징이 있다.
본 발명의 바람직한 실시예는 상술한 바와 같이 바람직한 지표를 갖는 제 5 내지 제 6 혼합비율에 따르는, 제조방법이 될 수 있다.
이하 도 8를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는, 쌀 재료 기반의 고양이 용품 제조방법에 대해 구체적으로 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르는, 쌀 재료 기반의 고양이 용품 제조방법은 생분해성 고분자 재료와 쌀가루를 혼합하여 혼합재료를 제조할 수 있다(S310).
이때, 쌀 혼합재료는 생분해성 고분자 재료 대 상기 쌀가루의 중량비가 70 : 30 내지 75 : 25를 차지하는 할 수 있으며, 바람직하게는 70 : 30의 중랑비를 갖도록 혼합될 수 있다.
또한, 생분해성 고분자 재료는 폴리 락트산 (poly(lactic acid), PLA), 폴리 카프로락톤 (poly(-caprolactone), PCL), 폴리 부틸렌 석시네이트(Poly(butylene terephthalate), PBT) 및 폴리 하이드록시 부틸레이트(poly(hydroxy butylate), PHB) 중 적어도 하나로 구성될 수 있다.
이후, 혼합재료에 기 설정된 가공 온도를 가하여 3D 프린터용 필라멘트를 제조할 수 있다(S320).
이때, 생성 되는 3D 프린터용 필라멘트의 두께 및 길이에 대한 설정이 가능할 수 있으며, 바람직하게 3D 프린터용 필라멘트의 두께는 1.75mm 또는 5.00mm이 될 수 있다.
또한, 가공 온도는 바람직하게, 180°C 이상 230°C 이하로 설정될 수 있다.
상술한 3D 프린터용 필라멘트의 두께 및 가공 온도는 본 발명의 바람직한 실시예를 위한 예시 일뿐, 가공 단계에서 용도에 따라 다양한 형태로 응용될 수 있는 것은 당업자에게 자명한 사항이므로 이에 한정하지 않는다.
아울러, 상기 S320 단계 이후, 제조 된 3D 프린터용 필라멘트는 기 설정된 길이로 절단하여, 고양이 모래로 제조될 수 있다.
즉, 이후 수행되는 3D 프린터를 통한 출력 과정을 거치지 않고 기 설정된 길이로 필라멘트를 절단하여, 고양이 화장실에 깔아두는 고양이용 모래로 제조하는 것이 가능할 수 있다.
이후, S320 단계에서 제조된, 3D 프린터용 필라멘트를 3D 프린터에 삽입하여 고양이 용품(장난감 등)을 출력할 수 있다(S330).
이때, 3D 프린터로 출력이 가능한 형태의 고양이 장난감을 모델링하는 과정을 수행할 수 있으며, 도 9에 도시 된 바와 같은 형태로 3D 모델링될 수 있다.
아울러, 도 10에 도시 된 바와 같은 쥐 형상의 고양이 장난감(100) 또는 공 형상의 고양이 장난감(200)이 출력될 수 있다.
도 9 내지 도 10에 도시 된 바와 같은 형태는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위한 형태로, 이에 한정하지 않으며, 3D 프린터를 통해 출력될 수 있는 다양한 형태로 모델링 및 출력될 수 있다.
즉, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 고양이 용품이 제조될 수 있으며, 고양이 용품은 예를 들어 고양이 장난감 또는 고양이 모래가 될 수 있다.
본 발명의 추가 실시예로서, 본 발명의 제 2 실시예에 따르는, 생분해성 고분자 재료 대 쌀가루의 비율은, 85 : 15의 비율로 혼합한 혼합재료로 제조한 필라멘트는 파절 시 인장 응력 및 굴곡 강도가 다른 실시예에 따라 제조된 필라멘트 보다 높은 용품을 출력하는데 사용될 수 있다.
예를 들어, 컵, 그릇, 장난감 고정 부재 등 단단함을 요구하는 고양이 용품 또는 제품을 친환경 소재로 생산하는 경우 본 발명의 제 2 실시예에 따르는 혼합비율로 제조한 필라멘트가 사용될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 쥐 형상의 고양이 장난감
200: 공 형상의 고양이 장난감
Claims (8)
- 쌀 재료 기반의 고양이 용품 제조방법에 있어서,
(a) 생분해성 고분자 재료와 쌀가루를 혼합하여 혼합재료를 제조하는 단계;
(b) 상기 혼합재료에 기 설정된 가공 온도를 가하여 3D 프린터용 필라멘트를 제조하는 단계; 및
(c) 상기 필라멘트를 3D 프린터에 삽입하여 고양이 용품을 출력하는 단계;를 포함하되,
상기 혼합재료는 상기 생분해성 고분자 재료 대 상기 쌀가루의 중량비가 70 : 30 내지 75 : 25를 차지하는 것이고,
상기 생분해성 고분자 재료는 폴리 락트산 (poly(lactic acid), PLA), 폴리 카프로락톤 (poly(-caprolactone), PCL), 폴리 부틸렌 석시네이트(Poly(butylene terephthalate), PBT) 및 폴리 하이드록시 부틸레이트(poly(hydroxy butylate), PHB) 중 적어도 하나로 구성되는 것인,
쌀 재료 기반의 고양이 용품 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 혼합재료는 상기 생분해성 고분자 재료 대 상기 쌀가루의 중량비가 70 : 30 인 것인,
쌀 재료 기반의 고양이 용품 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 (b) 단계는,
상기 필라멘트의 두께 및 길이를 설정하는 단계를 더 포함하되,
상기 가공 온도는 180°C 이상 230°C 이하 인 것인,
쌀 재료 기반의 고양이 용품 제조방법.
- 제 3 항에 있어서,
상기 필라멘트의 두께는,
조성별로 필라멘트 형태를 가지되, 1.75mm 또는 5.00mm 인 것인,
쌀 재료 기반의 고양이 용품 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 (b) 단계 후,
상기 필라멘트는,
기 설정된 길이로 절단하여, 고양이 모래로 제조되는 단계를 더 포함하는 것인,
쌀 재료 기반의 고양이 용품 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 (c) 단계는,
3D 프린터로 출력이 가능한 형태의 고양이 장난감을 모델링하는 단계;를 더 포함하는,
쌀 재료 기반의 고양이 용품 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 혼합재료의 중량비에 따라, 상기 필라멘트의 파절 시 인장 응력 및 굴곡 강도가 상이하게 제조되는 것인,
쌀 재료 기반의 고양이 용품 제조방법.
- 상기 제 1 항의 제조방법에 의해 생산된,
쌀 재료 기반의 고양이 용품.
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|---|---|---|---|---|
| KR102207908B1 (ko) * | 2020-03-17 | 2021-01-26 | 다윈그룹(주) | 3d프린팅에 의한 쌀 플라스틱 성형물 제조방법 |
-
2019
- 2019-01-15 KR KR1020190005369A patent/KR20190111737A/ko not_active Application Discontinuation
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|---|---|---|---|---|
| KR102207908B1 (ko) * | 2020-03-17 | 2021-01-26 | 다윈그룹(주) | 3d프린팅에 의한 쌀 플라스틱 성형물 제조방법 |
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