KR20200032605A - 친환경 부표의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 친환경 부표 및 그 제조방법을 제공한다. 본 발명에 따른 친환경 부표는 내부가 비어있는 터널부를 갖는 원통형 지지체; 상기 원통형 지지체의 외주면 전체를 감싸도록 감겨져 열융착된 밀도 15 내지 30 g/L인 폴리에틸렌 발포체 시트; 및 상기 폴리에틸렌 발포체 시트의 양 단부에 각각 열융착되어 상기 터널부를 밀봉하며, 상기 폴리에틸렌 발포체 시트의 밀도보다 큰 밀도를 갖는 수밀 보호용 폴리에틸렌 발포체 마개부;를 구비한다.
본 발명의 친환경 부표는 가볍고 형태안정성과 내충격성을 구비하며, 수밀성이 높아 부표로서 매우 유용하다.

Description

친환경 부표 및 그 제조방법{An eco-friendly buoy and a method of preparing the same}

본 발명은 각종 양식장이나 어장의 표식, 그물 표식 등 해상용 어로 표식과 선박의 안전 항해를 위한 항로표지 등 해상에서 이용되는 용구인 부표 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 강이나 바다에서는 김, 굴, 전복 또는 다양한 어류나 패류를 가두어 양식하고 있으며, 이러한 어구들을 양식하거나 일시적으로 가두고자 하는 경우에 수중에 위치하게 되는 그물이나 양식용 로프 등을 고정하거나 작업자의 통로나 경계벽 등을 수면 위로 띄우기 수단으로 부표가 사용된다. 이 외에, 각종 해상용 어로의 표식이나 선발의 안전 항해를 위한 항로 표지 등으로 이용되고 있기도 하다.

이러한 부표로는 통상적으로 장방형의 원형 스티로폼(EPS)을 사용하는 것이 일반적이었다. 스티로폼으로 된 부표는 태양광이나 해수에 의해 쉽게 부식되고 파손되므로 부력 상실에 따라 부표의 사용 수명이 짧은 문제점을 노출하고 있었으며, 잡물이 제품에 붙어 파손되거나 분리된 스티로폼 조각은 환경을 오염시키는 것으로 지적되고 있다.

한편, 스티로폼 부표 사용시 환경오염의 문제점을 해결하기 위해 친환경 부표가 제작 및 보급되어 친환경 부표를 통하여 연안어장의 스티로폼 부표 사용으로 인한 환경오염 방지 및 안전한 수산물 공급기반 구축하고자 하였다.

친환경 부표 제품으로는 스티로폼을 내부에 넣고 외부를 감싸는 형식의 속이 찬 부표와, 내부를 비워 놓고 사출 등으로 제품을 성형하는 속이 빈 부표 등으로 나뉘는데, 향후 스티로폼 자체 사용금지 등의 정부 추진 방향을 감안해 현재 사용중인 스티로폼 대체재를 개발하는 쪽으로 방향이 설정되어 추진되고 있다.

예를 들어, 스티로폼 부표를 소정 재료로 감싸 성형한 부표가 제안되었는데, 한국 특허공보 제10-1600525호와 같이 열수축 시트로 스티로폼 몸체를 감싸거나, 폴리우레탄을 코팅한 부표 등이 있다. 그러나, 이러한 부표들은 시간 경과에 따라 스티로폼 몸체를 감싼 외부층이 파손되면 내부의 폴리스티렌이 표면으로 노출될 가능성이 많은 단점이 있다.

이러한 스티로폼 사용에 따른 단점을 제거하기 위하여, 폴리에틸렌 발포체를 이용한 부표가 제안되었다. 한국 특허공보 제10-1851161호에는 폴리에틸렌 발포체 시트를 말아 가운데가 빈 터널부를 갖는 원통형 몸체를 제조한 후 외주면을 케이스로 접합한 부표를 개시한다. 이 부표는 스티로폼을 사용하지 않아 사용과정에서 조각들로 파손되는 문제는 없으나, 폴리에틸렌 발포체만으로 된 몸체는 형태안정성과 내충격성이 충분치 않다.

특허문헌 1: 한국 특허공보 제10-1600525호 특허문헌 1: 한국 특허공보 제10-1851161호

본 발명의 일 측면에 따른 목적은 상기와 같은 문제점을 고려하여 창안된 것으로서, 가볍고 형태안정성과 내충격성을 구비하며, 수밀성이 높은 친환경 부표를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 측면에 따른 목적은 전술한 부표를 경제적이고 효율적으로 제조하는 제조방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 친환경 부표는,

내부가 비어있는 터널부를 갖는 원통형 지지체;

상기 원통형 지지체의 외주면 전체를 감싸도록 감겨져 열융착된 밀도 15 내지 30 g/L인 폴리에틸렌 발포체 시트; 및

상기 폴리에틸렌 발포체 시트의 양 단부에 각각 열융착되어 상기 터널부를 밀봉하며, 상기 폴리에틸렌 발포체 시트의 밀도보다 큰 밀도를 갖는 수밀 보호용 폴리에틸렌 발포체 마개부;를 구비한다.

본 발명의 친환경 부표에 있어서, 전술한 구성의 친환경 부표의 전체 표면을 감싸 열융착되어 밀봉하는 내후성 필름을 더 구비하는 것이 바람직하다,

본 발명의 친환경 부표에 있어서, 원통형 지지체의 밀도는 800 내지 1500 g/L이고, 수밀 보호용 폴리에틸렌 발포체 마개부의 밀도는 50 내지 500 g/L인 것이 바람직하다. 또한, 원통형 지지체의 직경은 100 내지 300 mm이고, 터널부의 직경은 100 내지 300 mm이고, 폴리에틸렌 발포체 시트의 두께는 3 내지 40 mm이고, 수밀 보호용 폴리에틸렌 발포체의 마개부의 두께는 2 내지 20 mm인 것이 바람직하다.

전술한 내후성 필름은 폴리테트라플루오르에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리우레탄 등의 수지로 이루어질 수 있다.

본 "발명의 친환경 부표 제조방법은,

(S1) 롤러에 권취되어 있는 밀도 15 내지 30 g/L인 폴리에틸렌 발포체 시트와 내부가 비어있는 터널부를 갖는 원통형 지지체를 각각 준비하는 단계;

(S2) 상기 폴리에틸렌 발포체 시트를 권출시키고, 일 표면을 열처리하면서 원통형 지지체의 외주면 전체를 감싸도록 감아 원통형 지지체의 외주면과 폴리에틸렌 발포체 시트를 열융착시켜 발포체 시트가 열융착된 원통형 지지체를 형성하는 단계;

(S3) 상기 발포체 시트가 열융착된 원통형 지지체를 소정 길이로 재단하여 부표 본체를 제조하는 단계;

(S4) 상기 부표 본체와, 폴리에틸렌 발포체 시트의 밀도보다 큰 밀도를 갖는 수밀 보호용 폴리에틸렌 발포체 마개부를 상기 부표 본체의 양 단부에 대향하도록 몰드 내에 각각 위치시키고 열압착하여, 폴리에틸렌 발포체 시트의 양 단부와 수밀 보호용 폴리에틸렌 발포체 마개부가 각각 열융착되어 터널부를 밀봉하도록 성형하는 단계; 및

(S5) 상기 (S4)의 결과물을 냉각시킨 후 몰드 내부로부터 탈리시키는 단계;를 포함한다,

본 발명에 따른 친환경 부표의 제조방법에 있어서, 상기 몰드의 내 표면에 내후성 필름을 더 위치시켜 부표의 전체 표면을 감싸 밀봉하도록 하는 단계를 더 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 내부가 비어있는 원통형 지지체로 인해 형태 안정성과 내충격성이 향상된다. 또한, 원통형 지지체의 외주면을 감싼 폴리에틸렌 발포체 시트는 내부가 빈 원통형 지지체와 함께 부표의 경량화에 기여한다.

한편, 원통형 지지체와 폴리에틸렌 발포체 시트 및 마개부는 상호 열융착에 의해 일체화되어 있어 수밀성이 우수하므로, 부표로서의 기능을 장시간 동안 유지할 수 있게 한다.

이와 같은 부표는 본 발명에 따른 제조방법을 통해 보다 경제적이고 효율적으로 제조할 수 있게 된다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 일실시예에 따른 친환경 부표의 분해사시도 및 횡단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라 내후성 필름을 더 구비한 친환경 부표의 횡단면도이다.
도 4은 본 발명의 일실시예에 따라 부표 본체를 제조하는 공정을 도시한 개략도이다.
도 5는 부표 본체의 양 단부룰 마개부로 밀봉성형하는 공정을 도시한 개략도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 일실시예에 따른 친환경 부표의 분해사시도 및 횡단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 친환경 부표(10)은 원통형 지지체(1)를 구비한다. 원통형 지지체(1)의 내부에는 터널부(3)가 형성되어 원통형 지지체(1)의 횡단면을 관통한다. 터널부(3) 형성으로 인해 원통형 지지체(1)의 전체 체적당 밀도가 낮아져 경량화에 기여하며, 부표의 형태안정성과 내충격성도 강화된다.

이러한 형상의 원통형 지지체(1)의 밀도(터널부를 제외한 밀도)는 형태안정성과 내충격성을 갖도록 800 내지 1,500 g/L인 것이 바람직한데, 사용되는 수지의 종류 및 원통형 지지체의 전체 직경과 터널부의 직경을 적절히 선택하여 용이하게 조절할 수 있다. 원통형 지지체의 직경은 100 내지 300 mm이면서 터널부의 직경이 100 내지 300 mm가 되도록 형성할 수 있으며, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등 각종 수지를 이용하여 성형하거나, 각종 수지로 된 시트를 한국 등록특허공보 제10-1851161에 기재된 롤링방법을 이용하여 터널부(3)를 갖는 원통형 지지체(1)를 제조할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.

원통형 지지체(1)의 외주면 전체는 밀도가 15 내지 30 g/L인 폴리에틸렌 발포체 시트(5)로 감겨져 감싸여 있고, 원총형 지지체의 (1)의 외주면은 폴리에틸렌 발포체 시트(5)와 열융착되어 일체화되어 있다. 원통형 지지체(1)의 오주면에 감싸진 폴리에틸렌 발포체 시트(5)의 양 끝단은 서로 정확히 맞대어 지도록 재단하거나 양 끝단을 중첩되도록 하고 상호 열융착되는 형태로 형성되거나, 또는 2층 이상으로 감은 후 동일한 방법으로 마감할 수 있다.

폴리에틸렌 발포체 시트(5)는 공지된 발포체 시트의 제조방법에 따라 제조할 수 있으며, 발포 정도를 조절하여 전술한 밀도를 갖도록 용이하게 제조할 수 있다. 상기 밀도 범위로 조절된 폴리에틸렌 발포체 시트(5)는 밀도가 상당히 낮으므로 부표의 경량화에 기여하며, 성형으로 형성하는 것보다 기계적 강도가 우수하다. 폴리에틸렌 발포체 시트(5)의 두께는 최종 부표의 크기에 따라 조절할 수 있는데, 예를 들어 3 내지 40 mm인 것을 사용할 수 있다.

이러한 구조의 부표 본체는 원통형 지지체(1)의 양 단부가 터널부로 인해 개방된 구조이므로, 양 단부는 각각 수밀 보호용 마개부(7a, 7b)로 밀동되어 있다. 수밀 보호용 마개부(7a, 7b)는 원통형 지지체(1)의 직경에 부합하도록 제조하며, 폴리에틸렌 발포체 시트(5)의 양 단부 또는 폴리에틸렌 발포체 시트의 양 단부와 원통형 지지체(1)이 양 단부에 각각 열융착되어 일체화되어 있으므로 수밀성이 양호하다. 수밀 보호용 폴리에틸렌 발포체 마개부(7a, 7b)는 내스크래치성과 형태 안정성 등의 확보를 위해 폴리에틸렌 발포체 시트(5)의 밀도보다 큰 밀도를 갖는 재료를 사용한다. 예를 들어 수밀 보호용 폴리에틸렌 발포체 마개부(7a, 7b)의 밀도는 50 내지 500 g/L인 것을 사용할 수 있으며, 두께는 2 내지 20 mm인 것이 바람직하다.

위와 같은 구조의 부표는 도 3에 도시된 바와 같이 내후성 향상을 위해 전체 표면을 감싸 밀봉한 내후성 필름(9)을 더 구비하는 것이 바람직하다. 내후성 필름(9)으로는 폴리테트라플루오르에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리우레탄 등의 내후성을 갖는 수지로 제조할 수 있음은 당업계에 잘 알려져 있다. 내후성 필름(9) 역시 부표 표면 전체에 열융착되어 있으므로, 수밀성도 보다 개선되는 효과가 있다.

본 발명에 따른 친환경 부표는 다음과 같은 방법으로 제조하는 것이 바람직하다.

먼저, 롤러에 권취되어 있는 밀도 15 내지 30 g/L인 폴리에틸렌 발포체 시트(5)와 내부가 비어있는 터널부를 갖는 원통형 지지체(1)를 각각 준비한다(S1 단계).

이어서, 폴리에틸렌 발포체 시트를 권출시키고, 일 표면을 열처리하면서 원통형 지지체의 외주면 전체를 감싸도록 감아 원통형 지지체의 외주면과 폴리에틸렌 발포체 시트를 열융착시켜 발포체 시트가 열융착된 원통형 지지체인 부표 본체를 형성한다(S2 단계).

그런 다음, 상기 발포체 시트가 열융착된 원통형 지지체를 소정 길이로 재단하여 부표 본체를 제조한다(S3 단계)

도 4은 본 발명의 일실시예에 따라 S2 ~ S3 단계에 따른 부표 본체를 제조하는 공정을 도시한 개략도이다.

도 4를 참조하면, 권취기(11)에 감겨진 폴리에틸렌 발포체 시트(5)를 권출시키고 히터, 열풍, 불꽃 등의 열처리 장치(13)을 이용하여 일 표면을 열처리한다. 열처리는 폴리에틸렌 발포체 시트(5)의 표면이 융해되어 유화되도록 온도를 조절한다. 열처리된 폴리에틸렌 발포체 시트(5)는 원통형 지지체(1)의 외주면 전체를 감싸도록 감아 표층을 형성하는데, 예를 들어 중심부에 원통형 지지체(1)를 위치시키고 한국 특허공보 제10-1851161호에 개시된 롤링 수단(15)을 이용하여 표층으로 형성시킬 수 있다. 이 때, 열처리에 의해 유화된 폴리에틸렌 발포체 시트(5)는 원통형 지지체(1) 외주면에 열융착되어 견고히 일체화된다. 이러한 결과물을 소정 길이로 재단하여 부표 본체를 제조한다.

이어서, 도 5에 도시된 바와 같이 제조한 부표 본체와, 폴리에틸렌 발포체 시트(5)의 밀도보다 큰 밀도를 갖는 수밀 보호용 폴리에틸렌 발포체 마개부(7a, 7b)를 상기 부표 본체의 양 단부에 대향하도록 몰드(16) 내에 각각 위치시키고 열압착하여, 폴리에틸렌 발포체 시트(5)의 양 단부와 수밀 보호용 폴리에틸렌 발포체 마개부(7a, 7b)가 각각 열융착되어 터널부(3)를 밀봉하도록 성형한다(S4 단계).

이렇게 성형한 결과물을 냉각시킨 후 몰드(17) 내부로부터 탈리하면 친환경 부표를 얻을 수 있다.

부표의 전체 표면을 내후성 필름(9)으로 더 감싸 밀봉하는 경우, 도 5에 도신된 바와 같이 몰드(17)의 내 표면에 내후성 필름(9)을 더 위치시켜 열성형을 실시하면 내후성 필름(9)이 부표의 전체 표면을 감싸 밀봉한 부표를 얻을 수 있다.

이상과 같이 제조된 친환경 부표는 양식장 등의 각종 해상용 부표로서 매우 유용하게 사용될 수 있다.

1: 원통형 지지체 3: 터널부
5: 폴리에틸렌 발포체 시트 7a, 7b: 마개부
9: 내후성 필름 10: 친환경 부표
11: 권취기 13: 열처리 장치
15: 롤링 수단 17: 몰드

Claims (7)

1. 내부가 비어있는 터널부를 갖는 원통형 지지체;
   상기 원통형 지지체의 외주면 전체를 감싸도록 감겨져 열융착된 밀도 15 내지 30 g/L인 폴리에틸렌 발포체 시트; 및
   상기 폴리에틸렌 발포체 시트의 양 단부에 각각 열융착되어 상기 터널부를 밀봉하며, 상기 폴리에틸렌 발포체 시트의 밀도보다 큰 밀도를 갖는 수밀 보호용 폴리에틸렌 발포체 마개부;를 구비하는 친환경 부표.
2. 제1항에 있어서,
   상기 친환경 부표의 전체 표면을 감싸 열융착되어 밀봉하는 내후성 필름을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 친환경 부표.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 원통형 지지체의 밀도는 800 내지 1,500 g/L이고, 상기 수밀 보호용 폴리에틸렌 발포체 마개부의 밀도는 50 내지 500 g/L인 것을 특징으로 하는 친환경 부표.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 원통형 지지체의 직경은 100 내지 300 mm이고, 터널부의 직경은 100 내지 300 mm이고, 상기 폴리에틸렌 발포체 시트의 두께는 3 내지 40 mm이고, 상기 수밀 보호용 폴리에틸렌 발포체의 마개부의 두께는 2 내지 20 mm인 것을 특징으로 하는 친환경 부표.
5. 제2항에 있어서,
   상기 내후성 필름은 폴리테트라플루오르에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 폴리우레탄으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 친환경 부표.
6. (S1) 롤러에 권취되어 있는 밀도 15 내지 30 g/L인 폴리에틸렌 발포체 시트와 내부가 비어있는 터널부를 갖는 원통형 지지체를 각각 준비하는 단계;
   (S2) 상기 폴리에틸렌 발포체 시트를 권출시키고, 일 표면을 열처리하면서 원통형 지지체의 외주면 전체를 감싸도록 감아 원통형 지지체의 외주면과 폴리에틸렌 발포체 시트를 열융착시켜 발포체 시트가 열융착된 원통형 지지체를 형성하는 단계;
   (S3) 상기 발포체 시트가 열융착된 원통형 지지체를 소정 길이로 재단하여 부표 본체를 제조하는 단계;
   (S4) 상기 부표 본체와, 폴리에틸렌 발포체 시트의 밀도보다 큰 밀도를 갖는 수밀 보호용 폴리에틸렌 발포체 마개부를 상기 부표 본체의 양 단부에 대향하도록 몰드 내에 각각 위치시키고 열압착하여, 폴리에틸렌 발포체 시트의 양 단부와 수밀 보호용 폴리에틸렌 발포체 마개부가 각각 열융착되어 터널부를 밀봉하도록 성형하는 단계; 및
   (S5) 상기 (S4)의 결과물을 냉각시킨 후 몰드 내부로부터 탈리시키는 단계;를 포함하는, 친환경 부표의 제조방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 몰드의 내 표면에 내후성 필름을 더 위치시켜 부표의 전체 표면을 감싸 밀봉하도록 하는 단계를 더 구비하는, 친환경 부표의 제조방법.

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