KR20200016006A - 커피부산물을 이용한 단열테이프와 이의 제조방법 및 이의 제조장치 - Google Patents

커피부산물을 이용한 단열테이프와 이의 제조방법 및 이의 제조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 커피부산물을 이용한 단열테이프에 관한 것으로서, 표면에 내부점착제가 도포되어 있는 기재와; 상기 기재의 상면에 구비되며, 커피찌꺼기와 폴리우레탄폼을 혼합하여 형성된 단열체와; 상기 단열체의 상면에 도포되는 점착제와; 상기 점착제의 상면을 덮으며, 상기 점착제에 분리가능하게 결합되는 이형지를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

커피부산물을 이용한 단열테이프와 이의 제조방법 및 이의 제조장치{INSULATING TAPE USING COFFEE GROUNDS AND INSULATING TAPE MANUFACTURING METHOD AND INSULATING TAPE MANUFACTURING APPARATUS}
본 발명은 단열테이프와 이의 제조방법 및 이의 제조장치에 관한 것으로서, 보다 자세히는 커피부산물을 이용한 단열테이프와 이의 제조방법 및 이의 제조장치에 관한 것이다.
우리나라의 커피 수요가 폭발적으로 증가하면서 원두의 수입량 또한 증가하고 있다. 대략 2010년 기준 원두로 인한 커피찌꺼기 발생량은 무려 27만 톤이며 이를 처리하기 위하여 매년 100억 이상의 비용이 소요되고 있다. 더욱이, 커피찌꺼기의 처리시 커피찌꺼기 1톤당 약 338kg의 이산화탄소가 발생한다. 이는 연간 9만2천 톤의 이산화탄소가 발생하며 이것은 자동차 1만1천여 대가 내뿜는 양과 비슷하다.
이러한 문제를 해결하기 위해 커피찌꺼기를 이용할 수 있는 다각적인 연구가 진행되고 있다.
한편, 볶은 원두 상태의 커피는 44.96%의 섬유질을 함유하고 있고, 섬유질은 셀룰로스가 다수 모여 형성된다. 커피에서 추출된 셀룰로스는 섬유나 종이제작 등에 사용되고 있다.
본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 꺼피찌꺼기에 존재하는 셀룰로스를 단열체로 이용한 단열테이프를 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
본 발명의 목적은 커피부산물을 이용한 단열테이프에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 단열테이프는, 표면에 내부점착제가 도포되어 있는 기재와; 상기 기재의 상면에 구비되며, 커피찌꺼기와 폴리우레탄폼을 혼합하여 형성된 단열체와; 상기 단열체의 상면에 도포되는 점착제와; 상기 점착제의 상면을 덮으며, 상기 점착제에 분리가능하게 결합되는 이형지를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 상기 커피찌꺼기는 100~120℃ 온도에서 2~3시간 교반하면서 건조한 후, 입자당 지름이 0.01~0.5mm로 분쇄된다.
일 실시예에 따르면, 상기 커피찌꺼기는 상기 단열체의 총 중량에 대해 10%~25% 범위로 혼합된다.
한편, 본 발명의 목적은 커피부산물을 이용한 단열테이프 제조방법에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 단열테이프 제조방법은, 내부점착제가 도포된 기재를 공급하는 단계와; 상기 기재의 상면으로 커피찌꺼기와 폴리우렌탄폼이 혼합된 단열체를 겔 형태로 발포하는 단계와; 상기 기재와 상기 단열체를 접합시키는 단계와; 상기 기재와 상기 단열체가 접합된 단열테이프를 건조하는 단계와; 건조된 단열테이프의 표면에 점착제를 도포하는 단계와; 점착제의 상면에 이형지를 합지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 상기 커피찌꺼기는 100~120℃ 온도에서 2~3시간 교반하면서 건조한 후, 입자당 지름이 0.01~0.5mm로 분쇄된다.
한편, 본 발명의 목적은 커피부산물을 이용한 단열테이프 제조장치에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 단열테이프 제조장치는, 내부점착제가 도포된 기재를 공급하는 기재공급롤러와; 상기 기재공급롤러와 이격되게 구비되며, 공급되는 기재의 상면으로 커피찌꺼기와 폴리우렌탄폼이 혼합된 단열체를 겔 형태로 발포하는 단열체공급부와; 상기 단열체공급부와 이격되게 배치되어 상기 단열체가 도포된 기재를 압출 후 접합시켜 단열테이프를 형성하는 접합부와; 상기 접합부를 경유한 단열테이프를 건조시키는 건조부와; 상기 단열테이프의 단열체의 상면에 점착제를 공급하는 점착제공급부와; 점착제의 상면으로 이형지를 공급하는 이형지공급롤러와; 이형지를 점착제의 상면에 합지시키는 합지롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 상기 접합부는 15~20m/min 속도로 회전하는 한 쌍의 열압착롤러를 포함한다.
한편, 본 발명의 커피부산물을 이용한 단열테이프는, 표면에 내부점착제가 도포되어 있는 기재와; 상기 기재의 상면에 구비되며, 커피찌꺼기와 폴리우레탄폼을 혼합하여 형성된 단열체와; 상기 단열체의 상면에 도포되는 점착제와; 상기 점착제의 상면을 덮으며, 분리가능하게 결합되는 이형지를 포함하며, 상기 단열체는 상기 커피찌꺼기와 상기 폴리우레탄폼이 1:3의 비율로 혼합된 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 커피부산물을 이용한 단열테이프 제조방법은, 내부점착제가 도포된 기재를 공급하는 단계와; 상기 기재의 상면으로 커피찌꺼기와 폴리우렌탄폼이 혼합된 단열체를 겔 형태로 발포하는 단계와; 상기 기재와 상기 단열체를 접합시켜 단열테이프를 형성하는 단계와; 상기 단열테이프를 건조하는 단계와; 건조된 단열테이프의 표면에 점착제를 도포하는 단계와; 점착제의 상면에 이형지를 합지하는 단계를 포함하며, 상기 기재와 상기 단열체를 접합시켜 단열테이프를 형성하는 단계는, 상기 기재와 상기 단열체를 150~190℃의 온도범위에서 0.1~0.5mm 두께로 열압착롤러를 통해 15~20mm 속도로 압출시켜 상기 단열테이프를 형성하는 것을 특징으로한다.
일 실시예에 따르면, 상기 커피찌꺼기는 100~120℃ 온도에서 2~3시간 교반하면서 건조한 후, 입자당 지름이 0.01~0.5mm로 분쇄된다.
본 발명에 따른 커피부산물을 이용한 단열테이프는 커피찌꺼기를 폴리우레탄폼과 혼합하여 단열성능을 갖는 단열체를 형성하고, 이를 이용해 단열테이프를 형성한다.
여기서, 커피찌꺼기에는 셀룰로오스가 다량 함유되어 단열성능을 갖게 된다.
이에 의해 버려지는 커피찌꺼기를 재활용 할 수 있으며, 단열 성능이 좋은 건축자재를 제공할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 커피부산물을 이용한 단열테이프의 단면구성을 도시한 단면도이고,
도 2는 발포제 선정을 위한 다양한 물질의 물성을 나타낸 도표,
도 3은 커피찌꺼기와 폴리우레탄의 성분비를 다르게 한 단열테이프의 온도변화 실험 결과를 나타낸 도표와 그래프,
도 4는 본 발명에 따른 커피부산물을 이용한 단열테이프의 제조과정을 도시한 흐름도,
도 5는 본 발명에 따른 커피부산물을 이용한 단열테이프 제조장치의 구성을 도시한 개략도이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도 1은 본 발명에 따른 커피부산물을 이용한 단열테이프(10)의 단면구성을 도시한 단면도이다.
도시된 바와 같이 본 발명에 따른 단열테이프(10)는 기재(11)와, 기재(11)의 상면에 형성된 단열체(13)와, 단열체(13)의 상면에 형성된 점착제(15)와, 점착제(15)의 상면을 커버하는 이형지(17)를 포함한다. 여기서, 단열체(13)는 원두커피를 내린 후 발생되는 커피찌꺼기와 폴리우레탄폼을 혼합하여 형성된다.
기재(11)는 표면에 내부점착제(미도시)가 도포되어 있는 필름으로 단열체(13)가 부착될 수 있게 한다. 기재(11)는 PET(Polyethylene terephthalate) 필름으로 준비된다. PET 필름은 인장강도가 강하고, 적당한 신도를 갖고 있어 플라스틱 필름 중 최량의 기계적 성질을 갖고 있다. 또한, PET 필름은 용융점이 260℃로 높고, 사용가능 범위가 -70℃~150℃ 이며, 열에 의한 치수변화가 극히 적어 우수한 열안정성을 갖는다.
그리고, PET 필름은 우수한 절연성을 갖고 있으며, 강알칼리를 제외하고 대개의 약품에 침투되지 않는 내약품성을 갖는다. 또한, 투명성이 높고 표면이 평활하며 광택성이 우수한 특성을 갖는다.
기재(11)는 표면에 내부점착제(미도시)가 도포된 상태로 공급되며, 단열체(13)가 내부점착제(미도시)에 압착되며 고정된다.
단열체(13)는 커피찌꺼기와 폴리우레탄폼이 혼합되어 형성된다. 커피찌꺼기에 포함된 셀룰로오스는 우수한 단열성능을 갖는다.
셀룰로오스와 미네랄울의 성능 실험 결과, 동일한 1m3 체적의 경우, 셀룰로오스 단열재의 열용량은 93kJ/K이고, 미네랄 울 보온판의 열용량은 68kJ/K로 셀룰로오스 단열재 실험체가 상대적으로 높은 열용량을 지니고 있는 것을 알 수 있다. 이로 인해 셀룰로오스 단열재 실험체의 축열용량이 미네랄 울 보온판 실험체에 비해 우수한 것으로 분석되었고, 실내온열환경 조절측면에서 유리한 것으로 확인되었다.
이러한 분석결과를 바탕으로 본 발명의 단열테이프(10)는 커피찌꺼기에 셀룰로오스가 포함된 것을 감안하여 커피찌꺼기를 단열체(13)로 이용한다.
또한, 본 발명의 단열체(13)는 커피찌꺼기에 의한 단열성능 외에 기밀성을 함께 제공하기 위해 폴리우레탄폼을 커피찌꺼기에 혼합한다. 이는 단열체(13)의 단열 성능이 우수하더라도, 기밀성이 부족하면 틈새로 새는 공기로 난방비가 증가되는 것을 방지하기 위함이다.
도 2는 다양한 발포성물질의 신축성과 단열성을 나타낸 도표이다. 도시된 바와 같이 발포 폴리스틸렌(스티로폴), 유리섬유, 암면, 폴리에스테르섬유, 폴리우레탄폼의 열전도율을 비교한 결과, 폴리우레탄폼의 열전도율이 가장 낮은 것을 알 수 있다. 또한, 폴리우레탄폼이 풍화에 강하며, 자기소화성이 있고, 작업성이 좋은 특징이 있다.
또한, 폴리우레탄폼은 150℃~-235℃와 같은 광범위한 온도영역에 사용이 가능하며, 다양한 제조방법으로 사용 목적 및 용도에 맞춰 다양한 형태로 가공할 수 있는 장점이 있다. 이에 본 발명의 단열체(13)는 커피찌꺼기에 폴리우레탄폼을 혼합하여 형성된다.
여기서, 도 3은 서로 다른 비율로 혼합된 단열체(13)의 단열성능을 나타낸 도표와 그래프이다.
도 3에서 A실험체는 폴리우레탄폼과 커피찌꺼기를 4:1 비율로 혼합한 단열체이고, B실험체는 폴리우레탄폼과 커피찌꺼기를 3:1 비율로 혼합한 단열체이다.
도 3의 (a)는 시간의 변화에 따른 A실험체와 B실험체의 온도 변화를 비교한 도표이고, 도 3의 (b)는 A실험체와 B실험체의 온도변화를 비교한 그래프이다. 이 도표와 그래프에 도시된 바와 같이 A실험체가 B실험체 보다 온도 변화가 작다. 이는 많은 양의 커피찌꺼기는 수분을 많이 흡수하므로 단열효과를 떨어뜨리기 때문이다.
완전 불투습재료인 경질 폴리우텐폼은 습기를 다량 함유하게 되면, 단열성이 떨어지는 커피찌꺼기의 단점을 보완할 수 있다. 이에, 단열체(13)의 전체 중량 대비 커피찌꺼기의 중량은 10% 보다 많고 25% 보다 작게 혼합되는 것이 바람직하다. 이는 커피찌꺼기가 10%의 중량보다 적게 포함되면 단열체(13)의 단열효과가 미비하고, 커피찌꺼기가 25%의 중량을 초과하면 오히려 불순물로 작용하여 단열체(13)와 기재(11)의 접합을 방해하며, 수분을 흡수하여 단열성능을 저하시킬 수 있기 때문이다.
점착제(15)는 단열체(13)의 상부에 일정 두께 도포된다. 점착제(15)는 단열테이프(10)를 피부착물에 점착되게 한다. 점착제(15)는 종래 단열테이프의 점착을 위해 사용되던 다양한 종류가 사용될 수 있다.
이형지(17)는 점착제(15)의 표면에 부착되어 점착제(15)를 보호하며, 단열테이프(10)를 피부착물에 부착할 때 점착제(15)로부터 분리된다. 이형지(17)는 양면테이프 등에 사용되는 다양한 종류의 이형지가 사용될 수 있다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 커피부산물을 이용한 단열테이프(10)의 제조과정을 도 4와 도 5를 참조하여 설명한다. 도 4는 본 발명의 커피부산물을 이용한 단열테이프(10)의 제조과정을 개략적으로 도시한 흐름도이고, 도 5는 커피부산물을 이용한 단열테이프 제조장치(100)의 구성을 개략적으로 도시한 개략도이다.
단열테이프 제조장치(100)는 기재(11)를 일정 속도로 공급하는 기재공급롤러(110)와, 기재공급롤러(110)에 의해 공급되는 기재(11)의 상면으로 단열체(13)를 도포하는 단열체공급부(120)와, 단열체(13)가 도포된 기재(11)를 압착시켜 단열체(13)과 기재(11)를 접합하여 단열테이프를 형성하는 접합부(130)와, 접합부(130)에서 형성된 단열테이프를 건조하는 건조부(140)와, 단열테이프의 상부로 점착제(15)를 공급하는 점착제공급부(150)와, 점착제(15)의 상면으로 이형지(17)를 공급하는 이형지공급롤러(160)와, 이형지(17)가 부착되며 제조가 완료된 단열테이프(10)를 권취하는 단열테이프 권취롤러(180)를 포함한다.
도 4에 도시된 바와 같이 단열테이프(10)의 제조를 위해서는 먼저 커피찌꺼기를 건조한다(S10). 커피판매점 등으로부터 수거된 커피찌꺼기는 수분을 함유하고 있다. 이렇게 수분이 함유된 커피찌꺼기는 시간의 경과에 따라 곰팡이가 발생되거나 손상될 수 있다.
이에 수거된 커피찌꺼기는 100~120℃의 온도범위에서 2~3시간 동안 교반하면서 건조하는 과정을 거친다. 건조과정에 의해 수분이 제거된 커피찌꺼기는 분쇄하여 분말화과정을 거친다(S20).
커피찌꺼기는 분쇄를 통해 입자당 지름이 0.01~0.5mm로 분쇄된다. 수거된 커피찌꺼기는 커피 추출 방법에 따라 상이한 입자크기를 가지므로, 분쇄과정을 통해 전반적으로 균일한 입자를 갖는 분말화과정을 거친다.
커피찌꺼기의 준비가 완료되면, 커피찌꺼기에 폴리우레탄폼을 설정비율로 혼합하여 단열체(13)를 준비한다. 단열체(13)는 단열체공급부(120)의 내부에 충진되고, 겔 형태로 발포된다.
단열체(13)의 준비가 완료되면, 내부점착제(미도시)가 도포된 기재(11)를 준비한다(S30). 기재(11)는 기재공급롤러(110)의 표면에 권취된 상태로 준비되고, 기재공급롤러(110)가 일정속도로 회전하며 기재(11)를 공급한다. 이 때, 기재(11)의 상면에는 내부점착제(미도시)가 도포된 상태이다.
단열체공급부(120)는 기재(11)의 공급경로 상에 배치되어, 기재(11)의 내부점착제(미도시)가 도포된 면으로 단열체(13)를 겔 상태로 발포한다(S40). 기재(11)는 상면에 단열체(13)가 도포된 상태로 이동하고, 접합부(130)로 이동되어 접합된다(S50). 접합부(130)는 한 쌍의 열압착롤러(131,133)를 포함한다.
기재(11)의 상면에 단열체(13)가 발포된 단열테이프는 150~190℃ 온도로 가열된 한 쌍의 열압착롤러(131,133) 사이를 이동하며 0.1~0.5mm 두께로 압착된다. 이 때, 한 쌍의 열압착롤러(131,133)는 15~20m/min 속도로 회전하며 단열테이프를 압축시켜 접합시킨다.
단열테이프를 150~180℃의 온도 범위에서 0.1~0.5mm의 두께로 압착하는 이유는 온도가 150℃ 미만인 경우, 단열테이프와 접착이 불가능하며, 190 ℃를 넘어설 경우에는 접착 작업 자체가 불가능하다. 기재(11)의 물성이 변하지 않고 접착이 원할하게 이루어지기 위해 설정된 온도 범위에서 접합작업이 진행하는 것이 중요하다.
또한, 열압착롤러(131,133)의 속도가 15m/min 이하가 되면 제품 생산성 저하가 우려되며, 20m/min 를 초과하는 경우 기재(11)와 단열체(13) 간의 균일한 접착이 원활히 이루어지지 못한다.
접합부(130)에서 기재(11)와 단열체(13)가 접합되어 단열테이프가 형성되면, 건조부(140)에서 단열테이프를 건조한다(S60). 건조부(140)는 건조터널 형태로 구비되며 내부에 팬 등이 구비될 수 있다. 단열테이프를 건조하는 것은 접착을 위해 가해진 열이 잔류하면서 기재(11)와 단열체(13)가 서로 용융되어 혼합되는 것을 방지하기 위함이다.
건조가 완료되면, 점착제공급부(150)는 건조부(140)로부터 이동되는 단열테이프의 상면, 즉 단열체(13)의 상면에 점착제(15)를 도포한다(S70). 점착제(15)는 단열테이프(10)가 피부착물에 부착될 수 있는 두께로 균일하게 도포한다. 도면에 도시되지 않았으나 단열테이프의 이송경로의 상면에는 두께조절나이프(미도시)가 구비되어 점착제(15)의 도포 두께를 조절할 수 있다.
점착제(15)의 도포가 완료되면, 이형지공급롤러(160)는 이형지(17)를 공급한다. 이형지공급롤러(160)로부터 공급되는 이형지(17)는 한 쌍의 합지롤러(170) 사이에서 가압되며 점착제(15)의 상면에 합지된다.(S80)
합지롤러(170)에서의 합지에 의해 단열테이프(10)의 제조가 완료된다. 제조가 완료된 단열테이프(10)는 단열테이프 권취롤러(180)에 권취된다. 이 후, 희망하는 폭에 맞춰 단열테이프(10)는 절단될 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 커피부산물을 이용한 단열테이프는 커피찌꺼기를 폴리우레탄폼과 혼합하여 단열성능을 갖는 단열체를 형성하고, 이를 이용해 단열테이프를 형성한다.
여기서, 커피찌꺼기에는 셀룰로오스가 다량 함유되어 단열성능을 갖게 된다.
이에 의해 버려지는 커피찌꺼기를 재활용 할 수 있으며, 단열 성능이 좋은 단열테이프를 제공할 수 있는 장점이 있다.
한편, 단열체공급부(120)는 금속재질로 이루어질 수 있으며, 이러한 금속재의 단열체공급부(120)에는 금속표면의 부식현상을 방지하기 위하여 부식방지도포층이 도포될 수 있다. 이 부식방지도포층의 도포 재료는 메트캅토트리아졸 20중량%, 페트롤륨술포네이트 15중량%, 머캅토벤조티아졸 10중량%, 하프늄 15중량%, 유화몰리브덴(MoS2) 10중량%, 산화알루미늄 30중량%로 구성되며, 코팅두께는 8㎛로 형성할 수 있다.
메트캅토트리아졸, 페트롤륨술포네이트 및 머캅토벤조티아졸은 부식 방지 및 변색 방지 등의 역할을 한다.
하프늄은 내부식성이 있는 전이 금속원소로서 뛰어난 방수성, 내식성 등을 갖도록 역할을 한다.
유화몰리브덴은 코팅피막의 표면에 습동성과 윤활성 등을 부여하는 역할을 한다.
산화알루미늄은 내화도 및 화학적 안정성 등을 목적으로 첨가된다.
상기 구성 성분의 비율 및 코팅 두께를 상기와 같이 수치한정한 이유는, 본 발명자가 수차례 시험결과를 통해 분석한 결과, 상기 비율에서 최적의 부식방지 효과를 나타내었다.
또한, 단열체공급부(120)에는 오염물질의 부착방지 및 제거를 효과적으로 달성할 수 있도록 오염 방지도포용 조성물로 이루어진 오염방지도포층이 도포될 수 있다.
상기 오염 방지 도포용 조성물은 알킬레이트 폴리글루코사이드 및 아미노알킬 슬로베타인이 1:0.01 ~ 1:2 몰비로 포함되어 있고, 알킬레이트 폴리글루코사이드와 아미노알킬 슬로베타인의 총함량은 전체 수용액에 대해 1 ~10 중량%이다.
상기 알킬레이트 폴리글루코사이드 및 아미노알킬 슬로베타인는 몰비로서 1:0.01 ~ 1:2가 바람직한 바, 몰비가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 기재의 도포성이 저하되거나 도포후 표면의 수분흡착이 증가하여 도포막이 제거되는 문제점이 있다.
상기 알킬레이트 폴리글루코사이드 및 아미노알킬 슬로베타인는 전제 조성물 수용액중 1 ~ 10 중량%가 바람직한 바, 1 중량% 미만이면 기재의 도포성이 저하되는 문제점이 있고, 10 중량%를 초과하면 도포막 두께의 증가로 인한 결정석출이 발생하기 쉽다.
한편, 본 오염 방지 도포용 조성물을 기재 상에 도포하는 방법으로는 스프레이법에 의해 도포하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 기재 상의 최종 도포막 두께는 500 ~ 2000Å이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1000 ~ 2000Å이다. 상기 도포막의 두께가 500Å 미만이면 고온 열처리의 경우에 열화되는 문제점이 있고, 2000Å을 초과하면 도포 표면의 결정석출이 발생하기 쉬운 단점이 있다.
또한, 본 오염 방지 도포용 조성물은 알킬레이트 폴리글루코사이드 0.1 몰 및 아미노알킬 슬로베타인 0.05몰을 증류수 1000 ㎖에 첨가한 다음 교반하여 제조될 수 있다.
그리고, 열압착롤러(131)(133)는 고무 재질로 이루어질 수 있으며, 이 고무 재질의 열압착롤러(131)(133)의 원료 함량비는 고무 60중량%, 카아본블랙 33~36중량%, 산화방지제 2~5중량%, 촉진제인 유황 1~3중량%를 혼합한다.
카아본블랙은 내마모성을 증대시키는 것이므로 이를 첨가하되, 함유량이 33중량% 미만이면, 탄성과 내마모성이 줄어들며, 36중량%가 초과 되면 주 성분인 고무의 함량이 상대적으로 적게 되어 탄성력이 떨어질 우려가 있으므로, 33~36중량%를 혼합한다.
산화방지제는 3C (N-PHENYL-N'-ISOPROPYL- P-PHENYLENEDIAMINE) 또는 RD(POLYMERIZED 2,2,4-TRIMETHYL-1,2- DIHYDROQUINOLINE)을 선택하여 2~5중량%를 첨가하는 것으로, 2중량% 미만이면, 제품이 산화가 되기 쉽고, 너무 많이 첨가하여 5중량%를 초과하면, 주 성분인 고무의 함량이 상대적으로 적게 되어 탄성력이 떨어질 우려가 있으므로, 또한 산화방지제의 가격이 비싸기 때문에 2~5중량%가 적정하다.
촉진제인 유황은 1~3중량%를 혼합한다. 1 중량% 미만은 성형시 가열공정에서 가황작용 효과가 미미하므로, 1 중량% 이상을 첨가한다. 3중량%를 초과하면, 주 성분인 고무의 함량이 상대적으로 적게 되어 탄성력이 떨어질 우려가 있으므로, 1 ~ 3중량%가 적정하다.
따라서 본 발명은 여러 방향에 탄성을 갖는 합성고무로 보강되므로 열압착롤러(131)(133)의 탄성, 인성 및 강성이 증대되므로 내구성이 향상되며, 이에 따라 열압착롤러(131)(133)의 수명이 증대된다.
이상에서 설명된 본 발명의 커피부산물을 이용한 단열테이프의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
10 : 단열테이프 11 : 기재
13 : 단열체 15 : 점착제
17 : 이형지 100 : 단열테이프 제조장치
110 : 기재공급롤러 120 : 단열체공급부
130 : 접합부 131,133 : 열압착롤러
140 : 건조부 150 : 점착제공급부
160 : 이형지공급롤러 170 : 합지롤러
180 : 단열테이프 권취롤러

Claims (10)

  1. 표면에 내부점착제가 도포되어 있는 기재(11)와;
    상기 기재(11)의 상면에 구비되며, 커피찌꺼기와 폴리우레탄폼을 혼합하여 형성된 단열체(13)와;
    상기 단열체(13)의 상면에 도포되는 점착제(15)와;
    상기 점착제(15)의 상면을 덮으며, 상기 점착제(15)에 분리가능하게 결합되는 이형지(17)를 포함하는 것을 특징으로 하는 커피부산물을 이용한 단열테이프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 커피찌꺼기는 100~120℃ 온도에서 2~3시간 교반하면서 건조한 후, 입자당 지름이 0.01~0.5mm로 분쇄한 것을 특징으로 하는 커피부산물을 이용한 단열테이프.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 커피찌꺼기는 상기 단열체의 총 중량에 대해 10%~25% 범위로 혼합되는 것을 특징으로 하는 커피부산물을 이용한 단열테이프.
  4. 내부점착제가 도포된 기재(11)를 공급하는 단계와;
    상기 기재(11)의 상면으로 커피찌꺼기와 폴리우렌탄폼이 혼합된 단열체(13)를 겔 형태로 발포하는 단계와;
    상기 기재(11)와 상기 단열체(13)를 접합시키는 단계와;
    상기 기재(11)와 상기 단열체(13)가 접합된 단열테이프를 건조하는 단계와;
    건조된 단열테이프의 표면에 점착제(15)를 도포하는 단계와;
    점착제(15)의 상면에 이형지를 합지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 커피부산물을 이용한 단열테이프 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 커피찌꺼기는 100~120℃ 온도에서 2~3시간 교반하면서 건조한 후, 입자당 지름이 0.01~0.5mm로 분쇄한 것을 특징으로 하는 커피부산물을 이용한 단열테이프 제조방법.
  6. 내부점착제가 도포된 기재(11)를 공급하는 기재공급롤러(110)와;
    상기 기재공급롤러(110)와 이격되게 구비되며, 공급되는 기재(11)의 상면으로 커피찌꺼기와 폴리우렌탄폼이 혼합된 단열체(13)를 겔 형태로 발포하는 단열체공급부(120)와;
    상기 단열체공급부(120)와 이격되게 배치되어 상기 단열체(13)가 도포된 기재(11)를 압출 후 접합시켜 단열테이프를 형성하는 접합부(130)와;
    상기 접합부(130)를 경유한 단열테이프를 건조시키는 건조부(140)와;
    상기 단열테이프의 단열체(13)의 상면에 점착제(15)를 공급하는 점착제공급부(150)와;
    점착제(15)의 상면으로 이형지(17)를 공급하는 이형지공급롤러(160)와;
    이형지(17)를 점착제(15)의 상면에 합지시키는 합지롤러(170)를 포함하는 것을 특징으로 하는 커피부산물을 이용한 단열테이프 제조장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 접합부(130)는 15~20m/min 속도로 회전하는 한 쌍의 열압착롤러(131,133)를 포함하는 것을 특징으로 하는 커피부산물을 이용한 단열테이프 제조장치.
  8. 표면에 내부점착제가 도포되어 있는 기재(11)와;
    상기 기재(11)의 상면에 구비되며, 커피찌꺼기와 폴리우레탄폼을 혼합하여 형성된 단열체(13)와;
    상기 단열체(13)의 상면에 도포되는 점착제(15)와;
    상기 점착제(15)의 상면을 덮으며, 분리가능하게 결합되는 이형지(17)를 포함하며,
    상기 단열체(13)는 상기 커피찌꺼기와 상기 폴리우레탄폼이 1:3의 비율로 혼합된 것을 특징으로 하는 단열테이프 제조장치.
  9. 내부점착제가 도포된 기재(11)를 공급하는 단계와;
    상기 기재(11)의 상면으로 커피찌꺼기와 폴리우렌탄폼이 혼합된 단열체(13)를 겔 형태로 발포하는 단계와;
    상기 기재(11)와 상기 단열체(13)를 접합시켜 단열테이프를 형성하는 단계와;
    상기 단열테이프를 건조하는 단계와;
    건조된 단열테이프의 표면에 점착제(15)를 도포하는 단계와;
    점착제(15)의 상면에 이형지를 합지하는 단계를 포함하며,
    상기 기재(11)와 상기 단열체(13)를 접합시켜 단열테이프를 형성하는 단계는,
    상기 기재(11)와 상기 단열체(13)를 150~190℃의 온도범위에서 0.1~0.5mm 두께로 열압착롤러를 통해 15~20mm 속도로 압출시켜 상기 단열테이프를 형성하는 것을 특징으로 하는 커피부산물을 이용한 단열테이프 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 커피찌꺼기는 100~120℃ 온도에서 2~3시간 교반하면서 건조한 후, 입자당 지름이 0.01~0.5mm로 분쇄한 것을 특징으로 하는 커피부산물을 이용한 단열테이프 제조방법.
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