KR20220082713A - 재생 생분해성 수지 멀칭필름 제조장치 및 수지 펠렛 제조장치 - Google Patents

재생 생분해성 수지 멀칭필름 제조장치 및 수지 펠렛 제조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 재생 생분해성 수지 멀칭필름 제조장치 및 수지 펠렛 제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 펠렛 또는 마스터배치를 제조하는 기존 재생 공정과 달리 파지를 저온에서 용융하여 곧바로 멀칭필름을 제조하는 재생 생분해성 수지 멀칭필름 제조장치 및 파지를 열변성 없이 저온에서 용융하여 재생하는 생분해성 수지 펠렛 제조장치에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 재생 생분해성 수지 멀칭필름 제조장치는, 모터가 장착된 재생 생분해성 수지 멀칭필름 제조장치에 있어서, 상기 모터에 연결되는 내부에 통로가 형성되고, 내부에 파지를 분쇄하고 용융하는 것이 가능한 분쇄부와 용융부가 형성되는 압출부와, 상기 압출부의 일측 상부에 연통결합되고 파지를 투입하는 투입부 및 상기 압출부의 타측에 결합되고 용융된 파지를 필름 성형하는 티다이스부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 재생 생분해성 수지 펠렛 제조장치는, 모터가 장착된 재생 생분해성 수지 펠렛 제조장치에 있어서, 상기 모터에 연결되는 내부에 통로가 형성되고, 내부에 파지를 분쇄하고 용융하는 것이 가능한 분쇄부와 용융부가 형성되는 압출부와, 상기 압출부의 일측 상부에 연통결합되고 파지를 투입하는 투입부 및 상기 압출부의 타측에 결합되고 용융된 파지를 펠렛 성형하는 성형부와 상기 성형부의 일측에 결합되고 성형된 펠렛을 냉각 및 이송하는 공냉부 및 상기 공냉부의 일측에 결합되고 냉각된 펠렛의 습기를 제거하는 제습공조부를 포함한다.

Description

재생 생분해성 수지 멀칭필름 제조장치 및 수지 펠렛 제조장치{Recycled biodegradable resin mulching film manufacturing device and resin pellet manufacturing device}
본 발명은 재생 생분해성 수지 멀칭필름 제조장치 및 수지 펠렛 제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 펠렛 또는 마스터배치를 제조하는 기존 재생 공정과 달리 파지를 저온에서 용융하여 곧바로 멀칭필름을 제조하는 재생 생분해성 수지 멀칭필름 제조장치 및 파지를 열변성 없이 저온에서 용융하여 재생하는 생분해성 수지 펠렛 제조장치에 관한 것이다.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.
본 발명에서 일컫는 '파지'는 생분해성 수지 제품 제조시 제품 이외의 부분을 절단가공하는 공정에서 발생되는 잔여물을 지칭하며, 생분해성 수지 봉투 제조시 발생하는 파지는 전체 조성물의 약 12%가 발생된다.
통상적으로 생분해성 수지 제품은 원료인 파지를 180~250℃의 고온으로 용융하여 성형하는 방식으로 제조되고 있으며, 이때 발생하는 파지를 재생하기 위하여 고온으로 용융시키면 열변성되어 물성이 현저하게 나빠지게 된다. 이러한 까닭으로 생분해성 수지 펠렛 제조사들은 제조공정 중 발생하는 파지를 분리 및 회수하여 폐기물 처리업체에 유상으로 처리하고 있는 실정이다.
멀칭필름은 농작물을 재배할 때 밭고랑과 같은 밭농사 재배지의 토양 표면을 덮어주는 필름으로 일반적으로 폴리에틸렌 또는 폴리염화비닐 등의 석유계 합성수지로 제조된다. 멀칭필름은 재배지의 잡초를 억제하고 재배토양의 온도조절과 수분유지가 원활하도록 하는 기능을 하며, 빗물에 의해 재배지가 침식되는 것을 방지하고, 농작물의 생장에 적합한 환경을 조성한다. 이러한 까닭으로 다양한 농작물 재배에 활용하고 있으나, 매우 얇은 필름 형태로 제작되어 쉽게 찢어지고 약해져서 작물 재배가 끝나면 별도로 수거해야 한다. 수거되지 않은 합성수지 멀칭필름은 토양에서 분해되지 않아 후 작물의 생육에 악영향을 미치게 되며, 전량 수거해도 표면에 묻은 이물질로 인해 재활용이 어려워 대부분 소각처리되고 있으며, 소각처리시 많은 환경오염물질이 발생한다.
최근 환경오염에 대한 이슈가 대두되어 일반 화학수지를 대체하여 생분해성 수지 펠렛 제조방법에 제품 사용량이 증가하고 있으나 석유계 합성수지 펠렛 제품보다 약 2배 이상의 가격으로 이를 사용하고자 하는 농민과 일반 소비자의 부담이 되고 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 생분해성 농업용 멀칭필름용 수지조성물에 관련된 선행기술 중 일예로서 대한민국 등록특허 제10-1875603호(2018.07.02) "토양개량 및 비료 기능을 가지는 생분해성 농업용 멀칭필름용 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 생분해성 농업용 멀칭필름"이 개시된 바 있다.
개시된 생분해성 수지 조성물은 널리 상용화되어 있는 생분해성 수지 원료인 열가소성 전분(Thermoplastic starch, TPS), 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트(Polybutylene adipate terephthalate, PBAT), 폴리부틸렌 숙시네이트(Polybutylene succinate, PBS), 폴리부틸렌 아디페이트 숙시네이트(Polybutylene adipate succinate, PBS), 폴리락트산(Polylactic acid, PLA), 폴리하이드록시 알카토에이트(Polyhdyroxy alkanoate, PHA)를 이용하여 제조하는 방법에 대해 공지하였으나, 원료를 혼합한 후 160~200℃ 고온으로 용융하여 제조되는 멀칭필름에 관한 것으로 생분해성 수지 파지를 재생하는 방법에 대해 공지된 바 없으며, 여전히 가격이 비싸다는 문제점이 해결되지 않았다.
1. 대한민국 등록특허 제10-1875603호
상기한 바와 같은 문제점을 해소하기 위해서, 본 발명은 펠렛 또는 마스터배치를 제조하는 기존 재생 공정과 달리 파지를 저온에서 용융하여 곧바로 멀칭필름을 제조하는 재생 생분해성 수지 멀칭필름 제조장치를 제공하고자 한다.
또한, 파지를 열변성 없이 저온에서 용융하여 재생하는 생분해성 수지 펠렛 제조장치를 제공하고자 한다.
상술한 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있음은 자명하다.
본 발명의 또다른 실시예에 따른 재생 생분해성 수지 멀칭필름 제조장치는,
모터가 장착된 재생 생분해성 수지 멀칭필름 제조장치에 있어서,
상기 모터에 연결되는 내부에 통로가 형성되고, 내부에 파지를 분쇄하고 용융하는 것이 가능한 분쇄부와 용융부가 형성되는 압출부와, 상기 압출부의 일측 상부에 연통결합되고 파지를 투입하는 투입부 및 상기 압출부의 타측에 결합되고 용융된 파지를 필름 성형하는 티다이스부를 포함한다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 압출부의 용융온도가 98~150℃ 인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 재생 생분해성 수지 멀칭필름은 상기 멀칭필름 제조장치에 의해 제조되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 멀칭필름에 식물 영양 성분 및 방충제를 첨가하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 재생 생분해성 수지 펠렛 제조장치는,
모터가 장착된 재생 생분해성 수지 펠렛 제조장치에 있어서,
상기 모터에 연결되는 내부에 통로가 형성되고, 내부에 파지를 분쇄하고 용융하는 것이 가능한 분쇄부와 용융부가 형성되는 압출부와, 상기 압출부의 일측 상부에 연통결합되고 파지를 투입하는 투입부 및 상기 압출부의 타측에 결합되고 용융된 파지를 펠렛 성형하는 성형부와 상기 성형부의 일측에 결합되고 성형된 펠렛을 냉각 및 이송하는 공냉부 및 상기 공냉부의 일측에 결합되고 냉각된 펠렛의 습기를 제거하는 제습공조부를 포함한다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 압출부의 용융온도가 98~150℃ 인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면,
모터에 연결되는 내부에 통로가 형성되고, 내부에 파지를 분쇄하고 용융하는 것이 가능한 분쇄부와 용융부가 형성되는 압출부와, 상기 압출부의 일측 상부에 연통결합되고 파지를 투입하는 투입부 및 상기 압출부의 타측에 결합되고 용융된 파지를 펠렛 성형하는 성형부를 포함하는 재생 생분해성 수지 펠렛 제조장치는 기존의 멀칭필름의 공정과정보다 낮은 온도로 용융이 가능하여 열변성이 없다.
본 발명에 의해 제조되는 재생 생분해성 수지 멀칭필름은 폐기되는 파지를 원료로 사용하여 제조함으로써 일반 생분해성 수지로 제조되는 멀칭필름의 절반 이하의 가격으로 공급할 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 발명에서 의해 제조되는 멀칭필름은 식물 영양성분과 방충제 성분을 첨가할 수 있어 토양속에서 자연적으로 100% 생분해되며 식물 생육을 촉진함과 동시에 해충을 막아주는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상기 재생 생분해성 수지 멀칭필름 제조장치는 생분해성 수지 파지를 용융하여 펠렛 또는 마스터배치를 제조하고 이를 다시 용융시켜 멀칭필름으로 성형하는 기존 제조방법과 달리 파지를 용융한 후 곧바로 멀칭필름으로 성형함으로써 재생 생분해성 수지의 열변성을 최소화하는 것이 가능하다는 장점을 가진다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 재생 생분해성 수지 펠렛 제조장치의 측면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 재생 생분해성 수지 펠렛 제조장치의 압출부 및 투입부의 단면도.
도 3은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 재생 생분해성 수지 펠렛 제조장치의 측면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 생분해성 수지 펠렛으로 제조되는 저가형 멀칭필름 제조방법의 공정도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 재생 생분해성 수지 멀칭필름 및 펠렛 제조장치의 구성, 동작 및 작용효과에 대하여 살펴본다. 참고로, 이하 도면에서, 각 구성요소는 편의 및 명확성을 위하여 생략되거나 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 반영하는 것은 아니다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭하며 개별 도면에서 동일 구성에 대한 도면 부호는 생략하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 재생 생분해성 수지 멀칭필름 제조장치는,
모터(30)가 장착된 멀칭필름 제조장치(1)에 있어서, 상기 모터(30)에 연결되는 내부에 통로가 형성되고, 내부에 파지()를 분쇄하고 용융하는 것이 가능한 분쇄부(11)와 용융부가 형성되는 압출부(10), 상기 압출부(10)의 일측 상부에 연통결합되고 파지()를 투입하는 투입부(12) 및 상기 압출부(10)의 타측에 결합되고 용융된 수지조성물(M2)을 필름 성형하는 티다이스부(20)를 포함한다.
여기서, 상기 압출부(10)는 내부에 회전 가능한 스크류형태의 상기 분쇄부(11)가 형성되어 있고 일측에 연결되는 상기 모터(30)가 분쇄부(11)에 회전력을 전달하여 삽입되는 파지()를 분쇄하는 것이 가능하다. 상기 압출부(10)의 일측 상부에 상광하협의 호퍼형태의 상기 투입부(12)가 형성되는 것이 가능하다. 상기 투입부(12)는 압출부(10)의 내부로 상기 파지()를 투입하는 것을 원활하게 하는 것이 가능하다. 또한 투입된 상기 파지(M1)는 폴리락트산(Polylactic acid, PLA), 폴리하이드록시 알카노에이트(Polyhdyroxy alkanoate, PHA), 폴리하이드록시부티레이트(Polyhydroxy buryrate, PHB), 폴리하이드록시 발러레이트(Polyhydroxy valerate, PHV), 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트(Polybutylene adipate terephthalate, PBAT), 폴리부틸렌 숙시네이트(Polybutylene succinate, PBS), 폴리 카프로 락톤(Poly capro lactone, PCL), 폴리에스터 우레탄(Polyester urethane, PEU), 폴리글리코릭산(Polyglycolic acid, PGA), 알리파틱 폴리에스터(Aliphatic polyester, AP), 셀룰로오스 아세테이트(Cellulose acetate, CA), 셀룰로오스 디 아세테이트(Cellulose di acetate, CDA), 풀루란(Pullulan), 전분계 플라스틱(Starch blends)(Thermoplastic starch, TPS) 중 하나 이상의 생분해성 수지로 이루어지는 것이 가능하다. 이러한 상기 파지(M1)를 상기 압출부(10)에서 분쇄부(11)를 회전하여 분쇄하고, 용융부가 내부의 온도를 98~150℃로 유지하고 3.5m의 길이로 이동하며 고온에 노출되지 않고 저온에서 서서히 용융하는 것이 가능하고, 따라서 상기 압출부(10)는 3.5m의 길이 이상으로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 압출부(10)의 타측에 결합되고 상기 용융된 수지조성물(M2)을 멀칭필름(M3)으로 성형하는 티다이스부(20)가 형성되는 것이 가능하다. 상기 티다이스부(20)의 일측으로 롤러프레스부(21)가 형성되어 강한 압력으로 프레싱하여 고르게 펴지고 균일한 폭을 형성하는 것이 가능하고 상기 롤러프레스부(21)의 회전에 따라 일방향으로 점차 이동하는 것이 가능하며 기설정된 간격으로 상기 멀칭필름(M3)을 절단하는 절단부가 형성되는 것이 가능하다. 절단이 완료된 상기 멀칭필름(M3)을 운반하기 쉽도록 롤 형태로 말아서 포장하는 것이 가능하다.
상기와 같은 방식으로 이루어진 재생 생분해성 수지 멀칭필름 제조장치는, 생분해성 수지 파지를 용융하여 펠렛 또는 마스터배치를 제조하고 이를 다시 용융시켜 멀칭필름으로 성형하는 기존 제조방법과 달리 파지를 용융한 후 곧바로 멀칭필름으로 성형함으로써 재생 생분해성 수지의 열변성을 최소화하는 것이 가능하다는 장점이 있다.
상기 멀칭필름에 식물 영양 성분 및 방충제를 첨가하여 제조되는 것을 특징으로 하는 재생 생분해성 수지 멀칭필름은,
상기 압출부(10)의 타측에 결합되고 상기 용융된 수지조성물(M2)이 상기 티다이스부(20)로 토출되는 도중에 일측에 형성된 상기 성분노즐부(14)가 영양제 및 방충제 등의 성분을 포함하는 용액을 분사하거나 미세분말을 첨가하여 상기 멀칭필름(M3)에 도포하거나 포함하는 것이 가능하여 해충발생을 방지하고 생분해되며 영양소가 비료 역할을 하여 식물 생장에 도움을 주는 것이 가능하다.
상기 압출부(10)의 외주면을 따라 결합되고 내부에 투입된 파지(M1)를 용융된 상태로 유지시키는 히터부(13)를 더 형성하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 투입된 파지(M1)를 용융된 상태로 유지시키는 것이 가능한 상기 히터부(13)는 압출부(10)의 외주면을 감싸거나 일측에 결합되어 압출부(10) 내부의 온도를 조절하는 것이 가능하고, 상기 압출부(10) 내부에는 용융된 수지조성물(M2)이 분쇄부(11)에 의해 서서히 이동할 때 일정 온도 이상이 유지되지 못하면 용융된 파지가 굳어버리기 때문에 기기장치가 고장나고 작업이 중단되는 사고가 발생하기 때문에 이를 방지하기 위해서 상기 히터부(13)는 압출부(10)의 내부의 용융온도를 98~150℃로 유지하는 것이 바람직하다.
상기 멀칭필름 제조장치(1)가 복수 개로 결합되는 다중 멀칭필름 제조장치(101)를 포함하고, 상기 다중 멀칭필름 제조장치(101)는 복수의 티다이스부(20)를 하나로 연통하는 복합티다이스부(120)를 포함하고, 상기 복합티다이스부(120)로부터 압출하여 용융된 수지조성물(M2)을 멀칭필름(M3)으로 성형하는 복합롤러프레스부(121)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 멀칭필름 제조장치(1)는 단일제조장치이기 때문에 1단의 필름으로 융착하여 제조가 된다. 멀칭필름의 사용시기 및 방법에 따라 여러 층이 형성되는 멀칭필름을 제조하기 위해서 상기 멀칭필름 제조장치(1)를 복수 개로 결합하여 상기 다중 멀칭필름 제조장치(101)를 형성하는 것이 가능하다. 또한 복수개로 이루어지는 장비를 이용하여 하나의 필름을 형성해야하기 때문에 복수의 티다이스부(20)를 하나로 연통하는 복합티다이스부(120)를 형성하는 것이 가능하고 각각의 압출부(10)에서 하나의 상기 복합티다이스부(120)로 용융된 수지조성물(M2)을 압출하여 다층 필름을 형성하는 것이 가능하다. 다층 필름을 단단히 융착하기 위해서 상기 복합롤러프레스부(121)를 이용하여 강한 압력으로 프레싱하여 고르게 펴지고 균일한 폭을 형성하는 것이 가능하고 상기 복합롤러프레스부(121)의 회전에 따라 일방향으로 점차 이동하는 것이 가능하며 기설정된 간격으로 상기 멀칭필름(M3)을 절단하는 절단부가 형성되는 것이 가능하다. 절단이 완료된 상기 멀칭필름(M3)을 운반하기 쉽도록 롤 형태로 말아서 포장하는 것이 가능하다.
상기 다중 멀칭필름 제조장치(101) 중 어느하나의 멀칭필름 제조장치(1)의 일측에 위치하여 용융된 수지조성물(M2)에 영양제 및 방충제 성분을 첨가하는 것이 가능한 성분노즐부(14)를 포함한다.
도 3의 실시예에 따라 3개의 멀칭필름 제조장치(1)를 복합장치로 사용하게 된다면 3단의 멀칭필름에서 가운데에 위치하게 되는 멀칭필름을 제조하는 압출부(10)에서 상기 용융된 수지조성물(M2)이 상기 티다이스부(20)로 토출되는 도중에 일측에 형성된 상기 성분노즐부(14)가 영양제 및 방충제 등의 성분을 포함하는 용액을 분사하거나 미세분말을 첨가하는 것이 가능하고, 다층 필름을 단단히 융착하기 위해서 상기 복합롤러프레스부(121)를 이용하여 강한 압력으로 프레싱하여 고르게 펴지고 균일한 폭을 형성하는 것이 가능하고 상기 복합롤러프레스부(121)의 회전에 따라 일방향으로 점차 이동하는 것이 가능하며 기설정된 간격으로 상기 멀칭필름(M3)을 절단하는 절단부가 형성되는 것이 가능하다. 따라서, 해충발생을 방지하고 생분해되며 영양소가 비료역할을 하여 식물 생장에 도움을 주는 것이 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 재생 생분해성 수지 펠렛 제조장치는,
모터(30)가 장착된 수지 펠렛 제조장치(1)에 있어서, 상기 모터(30)에 연결되는 내부에 통로가 형성되고, 내부에 파지(M1)를 분쇄하고 용융하는 것이 가능한 분쇄부(11)와 용융부가 형성되는 압출부(10)와, 상기 압출부(10)의 일측 상부에 연통결합되고 파지(M1)를 투입하는 투입부(12)와, 상기 압출부(10)의 타측에 결합되고 용융된 수지조성물(M2)을 펠렛으로 성형하는 성형부와, 상기 성형부의 일측에 결합되고 성형된 펠렛을 냉각 및 이송하는 공냉부 및 상기 공냉부의 일측에 결합되고 냉각된 펠렛의 습기를 제거하는 제습공조부를 포함한다.
여기서, 상기 압출부(10)는 내부에 회전 가능한 스크류형태의 상기 분쇄부(11)가 형성되어 있고 일측에 연결되는 상기 모터(30)가 분쇄부(11)에 회전력을 전달하여 삽입되는 파지(M1)를 분쇄하는 것이 가능하다. 상기 압출부(10)의 일측 상부에 상광하협의 호퍼형태의 상기 투입부(12)가 형성되는 것이 가능하다. 상기 투입부(12)는 압출부(10)의 내부로 상기 파지(M1)를 투입하는 것을 원활하게 하는 것이 가능하다. 또한 투입된 상기 파지(M1)는 폴리락트산(Polylactic acid, PLA), 폴리하이드록시 알카노에이트(Polyhdyroxy alkanoate, PHA), 폴리하이드록시부티레이트(Polyhydroxy buryrate, PHB), 폴리하이드록시 발러레이트(Polyhydroxy valerate, PHV), 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트(Polybutylene adipate terephthalate, PBAT), 폴리부틸렌 숙시네이트(Polybutylene succinate, PBS), 폴리 카프로 락톤(Poly capro lactone, PCL), 폴리에스터 우레탄(Polyester urethane, PEU), 폴리글리코릭산(Polyglycolic acid, PGA), 알리파틱 폴리에스터(Aliphatic polyester, AP), 셀룰로오스 아세테이트(Cellulose acetate, CA), 셀룰로오스 디 아세테이트(Cellulose di acetate, CDA), 풀루란(Pullulan), 전분계 플라스틱(Starch blends)(Thermoplastic starch, TPS) 중 하나 이상의 생분해성 수지로 이루어지는 것이 가능하다. 이러한 상기 파지(M1)를 상기 압출부(10)에서 분쇄부(11)를 회전하여 분쇄하고, 용융부가 내부의 온도를 98~150℃로 유지하고 3.5m의 길이로 이동하며 고온에 노출되지 않고 저온에서 서서히 용융되도록 하는 것이 가능하고, 따라서 상기 압출부(10)는 3.5m의 길이 이상으로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 압출부(10)의 타측에 결합되고 상기 용융된 수지조성물(M2)을 펠렛으로 성형하는 성형부가 형성되는 것이 가능하다.
또한, 상기 공냉부는 상기 성형부의 일측에 결합되는 레일 형식의 이동이 가능하고 성형된 상기 펠렛을 공기 중에 노출하여 냉각하는 것이 가능하게 형성되고, 냉각과 동시에 상기 펠렛을 이송하여 공정시간을 단축하는 것이 가능하다. 또한, 습기를 최대한 줄여야 하기 때문에 수랭을 통해 상기 펠렛을 냉각하는 것은 다소 어렵고 냉각장치를 통해 냉각할 필요 성은 적기 때문에 팬 등으로 적정온도까지 쿨링하는 것이 가능하다. 공랭에 사용되는 히트파이프와 방열판 등은 사용기간이 오래되도 변형이 일어나지 않기때문에 성능을 적절하게 유지하는 것이 가능하다. 상기 제습공조부는 상기 공냉부의 일측에 결합되어 공냉부에서 냉각된 펠렛에 존재하는 습기를 최대한 제거하기 위해 형성되는 것이 가능하고 제습로터 안의 수증기가 건조제에 흡착하게 되고 일시적으로 온도가 상승하였다가 현열로터를 통과하면서 온도가 하강하고 펠렛이 건조되는 것이 가능하다. 따라서, 상기 공정을 통해 펠렛이 형성되고 상기 펠렛은 냉각되고 습기가 제거되기 때문에 수지 멀칭 필름을 형성하는데 적절한 상태가 되는 것이 가능하다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 생분해성 수지로 제조되는 저가형 멀칭필름 제조방법의 블럭도를 도시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 멀칭필름 제조방법은,
압출부(10)의 일측 상부에 형성된 투입부(12)에 파지(M1)를 투입하는 제1단계(S1);상기 투입부(12)에 연결된 상기 압출부(10) 내부에서 상기 파지(M1)가 분쇄되는 제2단계(S2), 상기 압출부(10) 내부에서 상기 파지(M1)를 저온 용융 가소화 함으로써 용융된 수지조성물(M2)를 얻는 제3단계(S3), 상기 압출부(10)의 타측에 연결된 티다이스부(20)를 통해 상기 용융된 수지조성물(M2)를 멀칭필름(M3)으로 성형하는 제4단계(S4), 상기 티다이스부(20)로부터 압출된 상기 멀칭필름(M3)을 이동장치을 통해 이동하며 공냉하는 제5단계(S5) 및 공냉이 완료된 상기 멀칭필름(M3)을 기설정된 간격을 따라 절단하는 제6단계(S6)를 포함한다.
여기서, 상기 제1단계(S1)는 상기 압출부(10)의 일측 상부에 형성된 투입부(12)에 상기 파지를 투입하는 단계이며, 상기 파지(M1)는 폴리락트산(Polylactic acid, PLA), 폴리하이드록시 알카노에이트(Polyhdyroxy alkanoate, PHA), 폴리하이드록시부티레이트(Polyhydroxy buryrate, PHB), 폴리하이드록시 발러레이트(Polyhydroxy valerate, PHV), 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트(Polybutylene adipate terephthalate, PBAT), 폴리부틸렌 숙시네이트(Polybutylene succinate, PBS), 폴리 카프로 락톤(Poly capro lactone, PCL), 폴리에스터 우레탄(Polyester urethane, PEU), 폴리글리코릭산(Polyglycolic acid, PGA), 알리파틱 폴리에스터(Aliphatic polyester, AP), 셀룰로오스 아세테이트(Cellulose acetate, CA), 셀룰로오스 디 아세테이트(Cellulose di acetate, CDA), 풀루란(Pullulan), 전분계 플라스틱(Starch blends)(Thermoplastic starch, TPS) 중 하나 이상의 생분해성 수지로 이루어지는 것이 가능하다.
상기 제2단계(S2)는 상기 투입부(12)에 연결된 상기 압출부(10) 내부로 상기 파지(M1)가 이동하게 되고 상기 압출부(10) 내부에 회전가능한 스크류형태의 분쇄부(11)가 회전하며 상기 파지(M1)를 분쇄하며 일방향으로 이동시키는 단계이다.
기존의 멀칭필름 제조방식은 180~250℃의 높은 온도로 용융하여 많은 에너지를 사용하여 제조비용이 비싼 반면에, 상기 제3단계(S3)는 상기 압출부(10) 내부에서 분쇄된 상기 파지(M1)를 고온에 노출하지 않고 서서히 용융되도록 내부의 온도를 98~150℃로 유지하고 3.5m의 길이를 이동하며 저온 용융 가소화 함으로써 용융된 수지조성물(M2)를 얻는 단계이다.
기존의 멀칭필름 제조방식은 180~250℃의 높은 온도로 용융하여 이를 식히기 위해서 수냉단계를 거치는 것이 대부분인 반면에, 낮은 온도로 용융되었기 때문에 파지(M1)가 녹는 수냉단계를 거치지 않고 상기 제4단계(S4)는 상기 압출부(10)의 타측에 연결된 티다이스부(20)를 통해 상기 용융된 수지조성물(M2)를 멀칭필름(M3)으로 성형하는 단계이다.
상기 제5단계(S5)는 상기 티다이스부(20)로부터 압출된 상기 멀칭필름(M3)을 이동장치인 다수개가 결합된 롤러를 통해 일방향으로 이동하며 공기열에 표면적이 맞닿아 공냉하는 단계이다.
상기 제6단계(S6)는 공냉이 완료된 상기 멀칭필름(M3)을 기설정된 간격을 따라 절단하는 단계이다.
상기 제4단계(S4)에서 상기 용융된 수지조성물(M2)에 영양제 및 방충제 성분을 첨가하는 제4a단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제4a단계는 제4단계(S4) 도중에 상기 티다이스부(20)의 일측에 위치하는 성분노즐부(14)에서 영양제 및 방충제 등의 성분을 포함하는 용액을 분사하거나 미세분말을 첨가하는 단계를 추가한 멀칭필름은 해충발생을 방지하고 필름이 생분해되며 필름에 함유되어 있던 영양소가 비료역할을 하여 식물 생장에 도움을 주는 것이 가능하다.
상기 제6단계(S6) 이후에 절단된 상기 멀칭필름(M3)을 포장하는 제7단계(S7)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제6단계(S6)는 이동이 용이한 크기 및 무게로 절단된 상기 멀칭필름(M3)을 일측으로 이동하고 상기 멀칭필름(M3)의 일측을 축봉에 연결하고 상기 축봉을 회전시켜 롤 형태로 포장하는 단계이다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 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. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1 : 멀칭필름 제조장치
10 : 압출부
11 : 분쇄부
12 : 투입부
13 : 히터부
14 : 성분노즐부
20 : 티다이스부
21 : 롤러프레스부
30 : 모터
101 : 다중 멀칭필름 제조장치
120 : 복합티다이스부
121 : 복합롤러프레스부
M1 : 파지
M2 : 용융된 수지조성물
M3 : 멀칭필름
M4 : 롤링
S1 : 제1단계
S2 : 제2단계
S3 : 제3단계
S4 : 제4단계
S5 : 제5단계
S6 : 제6단계
S7 : 제7단계

Claims (6)

  1. 모터가 장착된 재생 생분해성 수지 멀칭필름 제조장치에 있어서,
    상기 모터에 연결되는 내부에 통로가 형성되고, 내부에 파지를 분쇄하고 용융하는 것이 가능한 분쇄부와 용융부가 형성되는 압출부;
    상기 압출부의 일측 상부에 연통결합되고 파지를 투입하는 투입부; 및
    상기 압출부의 타측에 결합되고 용융된 파지를 필름 성형하는 티다이스부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 재생 생분해성 수지 멀칭필름 제조장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 압출부의 용융온도가 98~150℃ 인 것을 특징으로 하는 재생 생분해성 수지 멀칭필름 제조장치.
  3. 제 1항 또는 2항에 있어서,
    상기 멀칭필름 제조장치에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 재생 생분해성 수지 멀칭필름.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 멀칭필름에 식물 영양 성분 및 방충제를 첨가하여 제조되는 것을 특징으로 하는 재생 생분해성 수지 멀칭필름.
  5. 모터가 장착된 재생 생분해성 수지 펠렛 제조장치에 있어서,
    상기 모터에 연결되는 내부에 통로가 형성되고, 내부에 파지를 분쇄하고 용융하는 것이 가능한 분쇄부와 용융부가 형성되는 압출부;
    상기 압출부의 일측 상부에 연통결합되고 파지를 투입하는 투입부;
    상기 압출부의 타측에 결합되고 용융된 파지를 펠렛 성형하는 성형부;
    상기 성형부의 일측에 결합되고 성형된 펠렛을 냉각 및 이송하는 공냉부; 및
    상기 공냉부의 일측에 결합되고 냉각된 펠렛의 습기를 제거하는 제습공조부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 재생 생분해성 수지 펠렛 제조장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 압출부의 용융온도가 98~150℃ 인 것을 특징으로 하는 재생 생분해성 수지 펠렛 제조장치.
KR1020210078276A 2020-12-10 2021-06-16 재생 생분해성 수지 멀칭필름 제조장치 및 수지 펠렛 제조장치 KR20220082713A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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