KR20230169859A - 생분해수지 농림축수산용 시트 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 생분해수지 농림축수산용 시트에 관한 것으로서, 적어도 일부분이 생분해수지 및 기능성 성분이 미리 정해진 혼합 비율로 혼합된 혼합물로 구성되는 기능층; 상기 기능층의 양면 중 어느 일면을 커버하도록 상기 어느 일면에 적층되며, 적어도 일부분이 생분해수지로 구성되는 제1 보호층; 및 상기 기능층의 양면 중 상기 어느 일면과 반대되는 다른 일면을 커버하도록 상기 다른 일면에 적층되며, 적어도 일부분이 생분해수지로 구성되는 제2 보호층을 포함한다.
이러한 본 발명은, 생분해수지 농림축수산용 시트의 제조, 유통 및 보관 중에는 보호층들에 의해 기능성 성분의 손실이 방지되고 사용 용도에 따라 토양에 매설된 상태로 사용되거나 토양에 폐기되어 보호층들이 생분해되기 시작한 후에야 기능성 성분이 방출, 용출 또는 휘발되면서 기능성 성분의 기능이 발현될 수 있다. 이를 통해, 생분해수지 농림축수산용 시트는, 기능성 성분의 기능이 미리 정해진 목표 시기에 발현되도록 기능성 성분의 기능 발현 시기를 조절할 수 있다.
이러한 본 발명은, 생분해수지 농림축수산용 시트의 제조, 유통 및 보관 중에는 보호층들에 의해 기능성 성분의 손실이 방지되고 사용 용도에 따라 토양에 매설된 상태로 사용되거나 토양에 폐기되어 보호층들이 생분해되기 시작한 후에야 기능성 성분이 방출, 용출 또는 휘발되면서 기능성 성분의 기능이 발현될 수 있다. 이를 통해, 생분해수지 농림축수산용 시트는, 기능성 성분의 기능이 미리 정해진 목표 시기에 발현되도록 기능성 성분의 기능 발현 시기를 조절할 수 있다.
Description
본 발명은 생분해수지 농림축수산용 시트 및 그 제조방법이다.
20세기 초 개발된 석유화학 기반의 합성수지는 가볍고, 단단하며, 가격이 저렴한 우수한 특성으로 인해 농림축산물 분야에서 다양한 용도로 사용되고 있다.
일반적으로, 합성수지 쓰레기의 처리 방식에는 매립이나 소각의 방식이 적용되고 있다. 그런데, 합성수지를 매립하여 폐기할 경우에는 자연 분해에 500년 이상이 소요되어 심각한 토양 오염이 야기되며, 합성수지를 소각하여 폐기할 경우에는 다이옥신, VOC(Volatile organic compounds), 이산화탄소 등 다량의 유해가스 및 온실가스가 발생된다. 이에, 석유화학 기반의 합성수지의 사용량을 줄이기 위하여, 합성수지를 대체하기 위한 생분해성 수지의 개발이 활발하게 진행되고 있으며, 농림축수산 분야에서도 석유화학 기반의 합성수지 시트를 대체하기 위한 생분해수지 농림축수산용 시트가 개발되고 있다.
한편, 농림축수산 분야에서 사용하기 위한 생분해수지 농림축수산용 시트에는 농작물, 기타 식물의 영양 성분, 방충 성분 등과 같이 생분해수지가 생분해되는 과정에서 방출되거나 생분해수지로부터 용출 또는 휘발됨으로써 미리 정해진 기능을 수행하는 기능성 성분이 첨가되는 경우가 있다. 그런데, 종래의 생분해수지 농림축수산용 시트는, 제조, 유통, 보관 및 사용 중 환경에 따라 기능성 성분의 방출, 용출 또는 휘발이 불규칙하게 발생함으로 인해, 기능성 성분의 기능이 적절한 시기에 발현되지 못한다는 문제점이 있었다.
본 발명은, 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 제조, 유통, 보관 중에는 기능성 성분이 손실되지 않고, 사용 중 또는 폐기된 후에도 기능성 성분의 기능이 미리 정해진 목표 시기에 발현될 수 있도록 개선한 생분해수지 농림축수산용 시트 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 생분해수지 농림축수산용 시트는, 적어도 일부분이 생분해수지 및 기능성 성분이 미리 정해진 혼합 비율로 혼합된 혼합물로 구성되는 기능층; 상기 기능층의 양면 중 어느 일면을 커버하도록 상기 어느 일면에 적층되며, 적어도 일부분이 생분해수지로 구성되는 제1 보호층; 및 상기 기능층의 양면 중 상기 어느 일면과 반대되는 다른 일면을 커버하도록 상기 다른 일면에 적층되며, 적어도 일부분이 생분해수지로 구성되는 제2 보호층을 포함한다.
바람직하게, 상기 생분해수지는, 바이오매스를 미리 정해진 비율 이상만큼 포함한다.
바람직하게, 상기 혼합 비율은, 상기 생분해수지 90~97 wt%, 상기 기능성 성분 3~10 wt%이다.
바람직하게, 상기 기능성 성분은, 식물을 위한 영양 성분, 방충 성분 중 적어도 하나를 포함한다.
바람직하게, 상기 영양 성분은, 탄산 칼슘, 제염된 패각 중 적어도 하나를 포함한다.
바람직하게, 상기 방충 성분은, 계피를 포함한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 생분해수지 농림축수산용 시트의 제조 방법은, (a) 적어도 일부분이 생분해수지와 기능성 성분이 미리 정해진 혼합 비율로 혼합된 혼합물로 구성되는 기능층과, 상기 기능층의 양면 중 어느 일면을 커버하도록 상기 어느 일면에 적층되며, 적어도 일부분이 생분해수지로 구성되는 제1 보호층과, 상기 기능의 양면 중 상기 어느 일면과 반대되는 다른 일면을 커버하도록 상기 다른 일면에 적층되며, 적어도 일부분이 생분해수지로 구성되는 제2 보호층을 포함하는 3층의 적층 구조를 갖는 생분해수지 시트를 형성하는 단계; 및 (b) 상기 생분해수지 시트를 회수하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 상기 생분해수지는, 바이오매스를 미리 정해진 비율 이상만큼 포함하는 생분해수지이다.
바람직하게, 상기 혼합 비율은, 상기 생분해수지 90~97 wt%, 상기 기능성 성분 3~10 wt%이다.
바람직하게, 상기 기능성 성분은, 식물을 위한 영양 성분, 방충 성분 중 적어도 하나를 포함한다.
바람직하게, 상기 영양 성분은, 탄산 칼슘, 제염된 패각 중 적어도 하나를 포함한다.
바람직하게, 상기 방충 성분은, 계피를 포함한다.
바람직하게, (c) 생분해수지를 분쇄하는 단계; 및 (d) 생분해수지 분쇄물을 성형하여, 생분해수지 펠릿을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 (a) 단계에서는, 상기 생분해수지 펠릿을 이용해 상기 생분해수지 시트를 형성한다.
바람직하게, 상기 (c) 단계에서는, 생분해수지 봉투의 손잡이를 형성하기 위해 상기 생분해수지 봉투로부터 절단된 생분해수지 파지를 분쇄한다.
본 발명은, 생분해수지 농림축수산용 시트 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 기능성 성분이 첨가된 기능층이 외부로 노출되지 않도록 한 쌍의 보호층들 사이에 개재된 3층의 적층 구조를 갖는 생분해수지 농림축수산용 시트를 제공한다. 이러한 본 발명은, 생분해수지 농림축수산용 시트의 제조, 유통 및 보관 중에는 보호층들에 의해 기능성 성분의 손실이 방지되고 사용 용도에 따라 토양에 매설된 상태로 사용되거나 토양에 폐기되어 보호층들이 생분해되기 시작한 후에야 기능성 성분이 방출, 용출 또는 휘발되면서 기능성 성분의 기능이 발현될 수 있다. 이를 통해, 생분해수지 농림축수산용 시트는, 기능성 성분의 기능이 미리 정해진 목표 시기에 발현되도록 기능성 성분의 기능 발현 시기를 조절할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 생분해수지 농림축수산용 시트의 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 생분해수지 농림축수산용 시트의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도.
도 3은 도 2에 도시된 제조 단계들을 실시하기 위한 장치를 설명하기 위한 개념도.
도 4는 도 2에 도시된 다이의 개략적인 구성을 나타내는 단면도.
도 5는 공시구와 대조구 각각에 정식된 직후의 공시 작물들의 상태를 나타내는 사진.
도 6은 공시구와 대조구 각각에 정식된 후 1주일이 경과된 공시 작물들의 상태를 나타내는 사진.
도 7은 공시구와 대조구 각각에 정식된 후 3주일이 경과된 공시 작물들의 상태를 나타내는 사진.
도 8은 공시구와 대조구 각각에 정식된 공시 작물들의 지상부 생육 상태를 나타내는 사진.
도 9는 공기구와 대조구 각각에 정식된 공시 작물들의 지하부 생육 상태를 나타내는 사진.
도 2는 도 1에 도시된 생분해수지 농림축수산용 시트의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도.
도 3은 도 2에 도시된 제조 단계들을 실시하기 위한 장치를 설명하기 위한 개념도.
도 4는 도 2에 도시된 다이의 개략적인 구성을 나타내는 단면도.
도 5는 공시구와 대조구 각각에 정식된 직후의 공시 작물들의 상태를 나타내는 사진.
도 6은 공시구와 대조구 각각에 정식된 후 1주일이 경과된 공시 작물들의 상태를 나타내는 사진.
도 7은 공시구와 대조구 각각에 정식된 후 3주일이 경과된 공시 작물들의 상태를 나타내는 사진.
도 8은 공시구와 대조구 각각에 정식된 공시 작물들의 지상부 생육 상태를 나타내는 사진.
도 9는 공기구와 대조구 각각에 정식된 공시 작물들의 지하부 생육 상태를 나타내는 사진.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 생분해수지 농림축수산용 시트의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 생분해수지 농림축수산용 시트(1)는, 농업, 임업, 축산업, 수산업 등의 분야에서 사용하기 위한 기능성 시트에 관한 것으로서, 생분해 수지 및 기능성 성분(A)으로 이루어진 기능층(10)과, 기능층(10)의 양면 중 어느 일면에 적층되며, 생분해 수지로 이루어진 제1 보호층(20)과, 기능층(10)의 양면 중 상기 어느 일면과 반대되는 다른 일면에 적층되며, 생분해 수지로 이루어진 제2 보호층(30)을 포함한다.
이러한 생분해수지 농림축수산용 시트(1)의 두께는, 특별히 한정되지 않으며, 생분해수지 농림축수산용 시트(1)는 당해 생분해수지 농림축수산용 시트(1)의 내구성, 생분해수지 농림축수산용 시트(1)의 용도, 기능성 성분(A)의 목표 기능 발현 시기 등에 맞춰 미리 정해진 기준 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 생분해수지 농림축수산용 시트(1)의 기준 두께는 5 ㎜ 내지 8 ㎜ 일 수 있다.
또한, 기능층(10)과 보호층들(20, 30)은 서로 동일한 두께를 갖는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 기능성 성분(A)의 기능 발현 시기는 보호층들(20)의 두께와 비례하는 바, 기능층(10)과 보호층들(20, 30)의 두께는 생분해수지 농림축수산용 시트(1)의 용도, 기능성 성분(A)의 목표 기능 발현 시기 등에 맞춰 서로 상이하게 설정될 수도 있다.
먼저, 기능층(10)은, 기능성 성분(A)을 이용해 미리 정해진 기능을 제공하기 위한 층이다. 이러한 기능층(10)은, 제1 보호층(20)과 제2 보호층(30)이 생분해될 때까지 외부로 노출되지 않도록 제1 보호층(20)과 제2 보호층(30) 사이에 개재된다.
또한, 기능층(10)은 적어도 일부분이 생분해수지와 기능성 성분(A)이 미리 정해진 혼합 비율로 혼합된 혼합물로 구성된다. 생분해수지와 기능성 성분(A)의 혼합 비율은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 생분해수지와 기능성 성분(A)의 혼합 비율은, 생분해수지 90~97 wt%, 기능성 성분(A) 3~10 wt%일 수 있다.
기능층(10)에 적용되는 생분해수지는, 바이오매스를 미리 정해진 비율 이상만큼 포함하는 생분해수지인 것이 바람직하다. 예를 들어, 기능층(10)에 적용되는 생분해수지는 한국 환경표지인증 EL724 또는 EL727을 만족하는 생분해수지일 수 있다.
기능층(10)에 적용되는 생분해수지가 EL724를 만족하는 경우에, 기능층(10)에 적용되는 생분해수지는 70 wt% 이상의 바이오매스와 30 wt% 미만의 석유계 수지를 포함할 수 있다. 이에 대응하여, 기능층(10)에 적용되는 생분해수지가 EL727을 만족하는 경우에, 기능층(10)에 적용되는 생분해수지는 30 wt% 이상의 바이오매스와 70 wt% 미만의 석유계 수지를 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 기능층(10)에 적용되는 생분해수지는, 바이오매스와 석유계 수지가 전술한 EL724 및 EL727의 경우와 다른 비율로 혼합된 생분해수지일 수도 있다.
여기서, 기능층(10)에 적용되는 바이오매스는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 기능층(10)에 적용되는 바이오매스는, 폴리젖산(poly lactic acid; PLA) 등과 같은 천연물계 바이오매스와, 폴리부틸렌 아디페이트테레프탈레이트(Poly butylene adipate-co-terephthalate; PBAT), 지방족 폴리에스테르 폴리부틸렌 숙시네이트(poly butylene succinate; PBS)와 같은 석유계 바이오매스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 기능층(10)에 적용되는 석유계 수지는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 기능층(10)에 적용되는 석유계 수지는, 폴리프로필렌(polypropylene; PP), 폴리에틸렌(polyethylene; PE), ABS 수지(acrylonitrile butadiene styrene; ABS), 폴리에틸렌 테레프타레이트(polyethylene terephthalate; PET) 등 일 수 있다.
기능층(10)에 적용되는 기능성 성분(A)의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 기능성 성분(A)은 농업, 임업, 축산업, 수산업에서 생분해수지 농림축수산용 시트(1)를 활용하고자 하는 특정 용도를 구현할 수 있는 다양성 성분들 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
예를 들어, 생분해수지 농림축수산용 시트(1)를 육묘 용기와 같이 농업 분야에서 식물을 재배하기 위한 제품의 원재료로 사용하고자 하는 경우에, 기능성 성분(A)은, 농작물, 기타 식물에게 영양분을 공급하기 위한 영양 성분과, 식물의 해충으로 인한 충해를 방지하기 위한 방충 성분 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
영양 성분의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 영양 성분은 탄산 칼륨(CaCO3), 굴껍질, 기타 패각 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 특히, 패각은 미리 정해진 기준 염분 이하의 염분을 갖도록 제염된 패각인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
여기서, 탄산 칼슘은 대기 중에서는 세균 및 수분을 제거하기 위한 항균 및 항습 성분으로서 기능할 수 있다. 이에, 탄산 칼슘이 기능성 성분으로서 첨가된 생분해수지 농림축수산용 시트(1)를 이용해 제조한 제품은 식물 재배 용도 뿐만 아니라 농산물, 축산물, 수산물 등을 포장하기 위한 용도로도 활용할 수 있다.
또한, 수산 분야에서는 굴껍질, 기타 다양한 폐류의 패각들이 대량으로 발생되고 있으나, 이러한 패각들은 재활용되지 못하고 폐기되고 있는 실정이다. 그런데, 생분해수지 농림축수산용 시트(1)에 의하면, 패각을 영양 성분으로 활용함으로써, 패각으로 인한 환경 오염을 방지하고 자원순환을 구현할 수 있다.
방충 성분은 종류는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 방충 성분은 계피 가루일 수 있다.
기능층(10)에 적용되는 기능성 성분(A)은 미리 정해진 기준 입도 이하의 입도를 갖도록 분말 형태로 가공된 상태인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 제1 보호층(20)은, 기능층(10)에 첨가된 기능성 성분(A)이 기능층(10)의 상하 양면 중 어느 일면을 통해 방출, 용출 또는 휘발되는 것을 방지하기 위한 층이다. 이러한 제1 보호층(20)은, 상기 기능층(10)의 어느 일면을 외부로 노출되지 않게 커버하도록, 상기 기능층(10)의 어느 일면에 적층된다.
이러한 제1 보호층(20)은 적어도 일부분이 생분해수지로 구성되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 보호층(20)이 생분해수지로 구성되는 경우에, 제1 보호층(20)에 적용되는 생분해수지는, 바이오매스를 미리 정해진 비율 이상만큼 포함하는 생분해수지일 수 있다. 이 경우에, 제1 보호층(20)에 적용되는 생분해수지는 기능층(10)에 적용되는 생분해수지와 동일한 것이 바람직하다. 예를 들어, 제1 보호층(20)에 적용되는 생분해수지는 한국 환경표지인증 EL724 또는 EL 727을 만족하는 생분해수지일 수 있다.
다음으로, 제2 보호층(30)은, 기능층(10)에 첨가된 기능성 성분(A)이 기능층(10)의 상하 양면 중 상기 제1 보호층(30)이 적층된 면과 반대되는 다른 일면을 통해 방출, 용출 또는 휘발되는 것을 방지하기 위한 층이다. 이러한 제2 보호층(30)은, 상기 기능층(10)의 다른 일면을 외부로 노출되지 않게 커버하도록, 상기 기능층(10)의 다른 일면에 적층된다.
이러한 제2 보호층(30)은 적어도 일부분이 생분해수지로 구성되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 보호층(30)이 생분해수지로 구성되는 경우에, 제2 보호층(30)에 적용되는 생분해수지는, 바이오매스를 미리 정해진 비율 이상만큼 포함하는 생분해수지일 수 있다. 이 경우에, 제2 보호층(30)에 적용되는 생분해수지는 기능층(10)에 적용되는 생분해수지와 동일한 것이 바람직하다. 예를 들어, 제2 보호층(30)에 적용되는 생분해수지는 한국 환경표지인증 EL724 또는 EL 727을 만족하는 생분해수지일 수 있다.
위와 같이, 생분해수지 농림축수산용 시트(1)는, 기능성 성분(A)이 첨가된 기능층(10)이 외부로 노출되지 않도록 한 쌍의 보호층들(20, 30) 사이에 개재된 3층의 적층 구조를 갖는다. 이러한 생분해수지 농림축수산용 시트(1)에 의하면, 기능층(10)에 첨가된 기능성 성분(A)이 방출, 용출 또는 휘발되는 시기를 보호층들(20, 30)이 생분해되는 시기 이후로 지연시킬 수 있다. 이를 통해, 생분해수지 농림축수산용 시트(1)는, 토양에 매설된 상태로 사용되는 경우와 같이 생분해수지가 생분해될 수 있는 환경에서 사용되는 경우에, 제조, 유통 및 보관 중에는 보호층들(20, 30)에 의해 기능성 성분(A)의 손실이 방지되고 사용 중에는 보호층들(20, 30)이 점진적으로 생분해되면서 생분해수지 농림축수산용 시트(1)의 용도에 대응하는 기능성 성분(A)의 기능이 미리 정해진 목표 시기에 발현되도록 기능성 성분(A)의 기능 발현 시기를 조절할 수 있다. 또한, 생분해수지 농림축수산용 시트(1)는, 생분해수지가 생분해되지 않는 환경에서 사용되는 경우에, 제조, 유통, 보관 및 사용 중에는 보호층들(20, 30)에 의해 기능성 성분(A)의 손실이 방지되고 토양에 매설되어 폐기된 후에야 보호층들(20, 30)이 생분해되면서 식물 내지는 토양에 이로운 기능성 성분(A)의 기능이 발현되도록 기능성 성분(A)의 기능 발현 시기를 조절할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 생분해수지 농림축수산용 시트의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 3은 도 2에 도시된 제조 단계들을 실시하기 위한 장치를 설명하기 위한 개념도이며, 도 4는 도 2에 도시된 다이의 개략적인 구성을 나타내는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 생분해수지 농림축수산용 시트(1)의 제조 방법은, 생분해수지 농림축수산용 시트(1)에 적용하기 위한 생분해수지를 준비하는 단계(S 10)와, 생분해수지를 분쇄하는 단계(S 20)와, 생분해수지 분쇄물(미도시)을 성형하여, 생분해수지 펠릿(Bp)을 형성하는 단계(S 30)와, 생분해수지 펠릿(Bp)과 기능성 성분(A)을 가공하여, 적어도 일부분이 생분해수지와 기능성 성분(A)으로 이루어진 기능층(10), 기능층(10)의 상하 양면 중 어느 일면에 적층되며 적어도 일부분이 생분해수지로 이루어진 제1 보호층(20) 및 기능층(10)의 상하 양면 중 다른 일면에 적층되며 적어도 일부분이 생분해수지로 이루어진 제2 보호층(30)을 포함하는 3층의 적층 구조를 갖는 생분해수지 시트 원단(Bs)을 형성하는 단계(S 40)와, 생분해수지 시트 원단(Bs)을 회수하는 단계(S 50) 등을 포함할 수 있다.
먼저, S 10 단계에서는, 생분해수지 농림축수산용 시트(1)를 형성하기 위한 생분해수지를 준비한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 이러한 S 10 단계에서는, 생분해수지 봉투(Bb)의 제조 시 손잡이의 형성을 위해 생분해수지 봉투(Bb)로부터 잘라낸 생분해수지 파지(Br)를 생분해수지 농림축수산용 시트(1)를 형성하기 위한 생분해수지 재료로 재활용할 수 있도록 수집 및 준비하는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이후에, 도 3에 도시된 바와 같이, S 20 단계에서는, 분쇄기(40)를 이용해 S 10 단계에서 수집 및 준비된 생분해수지 파지(Br), 기타 생분해수지를 분쇄한다.
다음으로, 도 3에 도시된 바와 같이, S 30 단계에서는, 펠릿 성형기(50)를 이용해 S 20 단계에서 분쇄된 생분해수지 분쇄물을 성형하여, 생분해수지 펠릿(Bp)을 형성한다.
이후에, S 40 단계에서는, 시트 성형기(60)를 이용해 생분해수지 펠릿(Bp) 및 기능성 성분(A)을 가공하여, 적어도 일부분이 생분해수지로 각각 구성된 제1 보호층(20)과 제2 보호층(30) 사이에 적어도 일부분이 생분해수지 및 기능성 성분(A)으로 구성된 기능층(10)이 개재된 3층의 적층 구조를 갖는 생분해수지 시트 원단(Bs)을 형성한다.
시트 성형기(60)의 구성은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 기능층(10)을 형성하기 위한 생분해수지 펠릿(Bp) 및 기능성 성분(A)을 가열 및 용융-혼련하는 제1 압출기(61)와, 제1 보호층(20)을 형성하기 위한 생분해수지 펠릿(Bp)을 가열 및 용융-혼련하는 제2 압출기(62)와, 제2 보호층(30)을 형성하기 위한 생분해수지 펠릿(Bp)을 가열 및 용융-혼련하는 제3 압출기(63)와, 제1 압출기(61)에서 혼합된 상태로 배출된 생분해수지 용융물(Bm) 및 기능성 성분 용융물(Am)과, 제2 압출기(62)에서 배출된 생분해수지 용융물(Bm)과, 제3 압출기(63)에서 배출된 생분해수지 용융물(Bm)을 3층의 적층 구조를 갖도록 압출하여 생분해수지 시트 원단(Bs)을 형성하는 다이(64)와, 다이(64)에서 형성된 생분해수지 시트 원단(Bs)이 사이 간격에 개재되도록 설치되어, 생분해수지 시트 원단(Bs)을 미리 정해진 기준 두께를 갖도록 압축하는 한 쌍의 냉각롤들(65, 66) 등을 가질 수 있다.
또한, 기능성 성분(A)은, 생분해수지 펠릿(Bp)과 기능성 성분(A)이 미리 정해진 비율로 혼합된 마스터배치를 제1 압출기(61)에 투입하여 공급하는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 제1 압출기(61)에는, 생분해수지 펠릿(Bp)과 기능성 성분(A)이 각각 공급될 수도 있다. 이 경우에, 기능성 성분(A)은, 당해 기능성 성분(A)의 고상 분말의 투입, 당해 기능성 성분(A)의 액상 입자의 혼입 또는 분사 등의 방법을 통해 공급되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, S 40 단계에서는, 다이(64)를 이용해 기능층(10)과 보호층들(20, 30)들이 합지된 형태로 생분해수지 시트 원단(Bs)을 압출 형성하는 것으로 설명하였으니, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 복수의 압출기들(미도시) 및 복수의 압출기들 중 어느 하나와 각각 결합된 복수의 다이들(미도시)을 이용해 기능층 원단, 제1 보호층 원단 및 제2 보호층 원단을 개별적으로 압출 형성한 후 합지 롤러, 기타 합지 장치(미도시)를 이용해 기능층 원단, 제1 보호층 원단 및 제2 보호층 원단을 합지하여 생분해수지 시트 원단(Bs)을 형성할 수도 있다. 이 경우에, 기능성 성분(A)은 생분해수지 펠릿(Bp)과 함께 기능층 원단을 형성하기 위한 압출기에 공급하여 기능층 원단에 첨가할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 생분해수지 펠릿(Bp)을 압출기에 공급하여 기능층 원단을 형성한 후 이러한 기능층 원단에 기능성 성분(A)을 코팅할 수도 있다.
이후에, S 50 단계에서는, 와인더(70)를 이용해 생분해수지 시트 원단(Bs)을 롤 상태로 권취하여 회수한다.
다만, 이에 한정되는 것은 아니며, S 50 단계에서는, 재단기(미도시)를 이용해 생분해수지 시트 원단(Bs)을 미리 정해진 크기를 갖도록 재단하여 단위 생분해수지 시트를 형성한 후, 이처럼 형성된 다수의 단위 생분해수지 시트들을 적재함(미도시)에 적재하여 회수할 수도 있다.
도 5는 공시구와 대조구 각각에 정식된 직후의 공시 작물들의 상태를 나타내는 사진이고, 도 6은 공시구와 대조구 각각에 정식된 후 1주일이 경과된 공시 작물들의 상태를 나타내는 사진이며, 도 7은 공시구와 대조구 각각에 정식된 후 3주일이 경과된 공시 작물들의 상태를 나타내는 사진이다.
또한, 도 8은 공시구와 대조구 각각에 정식된 공시 작물들의 지상부 생육 상태를 나타내는 사진이고, 도 9는 공기구와 대조구 각각에 정식된 공시 작물들의 지하부 생육 상태를 나타내는 사진이다.
이하에서, 도 5 내지 9를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 농림축수산용 시트(1)를 이용한 식물재배시험 결과를 설명하기로 한다.
1. 시험목적
본 시험에서는, 기능성 성분으로서 농작물, 기타 식물을 위한 영양 성분이 첨가된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 생분해수지 농림축수산용물 시트(1)로 제조한 육묘 용기의 식물재배시험을 통해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 농림축수산용물 시트(1)가 식물의 생육에 미치는 영향을 검토하여 친환경 및 기타 농업활용 자료로 활용하고자 한다.
2. 공시구 및 대조구
기능성 성분으로서 영양 성분이 첨가된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 생분해수지 농림축수산용물 시트(1)를 이용해 제조한 육묘 용기를 공시구(처리구)로 사용하고, 영양성분이 포함되지 않은 일반적인 육묘 용기를 대조구(무처리구)로 사용하여, 공시구를 이용해 재배한 식물과 대조구를 이용해 재배한 식물 간의 생육 특성의 차이점을 조사하였다. 생육 특성 조사는 식물의 지상부와 지하부의 생육을 중심으로 진행하였으며, 조사기간 동안 관주(물) 이외의 영양 성분은 공급하지 않았다.
3. 시험방법
(1) 상토의 특징
시험에 사용된 상토는 시중에서 판매되는 원예용 초경량 상토 2호를 사용하여 재배 시험에 사용하였다.
(2) 시험장소 및 시험구
1) 시험장소
재배 시험은 온실에서 실시하였으며, 온도 및 습도를 조절하여 최적의 환경을 조성하여 진행하였다.
2) 시험규모
36 포트의 공시구 및 대조구에 대한 재배 시험을 3회 반복하여 실시하였다.
(3) 작물의 특성조사
1) 시험일자
① 접수일 : 2022년 08월 30일
② 접수번호 : EFAP-22-1169-F
③ 시험 기간 : 2022년 08월 30일 ∼ 2022년 10월 25일
④ 발급일 : 2022년 10월 25일
2) 공시작물(품종) : 상추(청치마 : 자가육묘)
3) 주요 조사항목 : 공시구와 대조구의 생육 특성 등
※ 상추의 생육 특성 : 엽장(cm), 엽폭(cm), 낱중(g), 엽수(No./plant), 엽록소(SPAD), 뿌리 무게(g)
4) 측정 결과는 SPSS statistics 19 program을 이용하여 평균과 표준편차를 구하고, 일원배치분산분석(one way ANOVA)을 실시한 후, Duncan's multiple range test 실시하여 유의성을 검정하였다.
5) 엽록소 함량은 chlorophyll meter(model : SPAD-502, Minolta, Japan.)로 가장 긴 엽의 중앙부위를 측정하였다.
(4) 재배관리
1) 시설관리는 냉·난방기 및 자동 개폐식 차광막이 설치된 유리온실에서 1일 2회 이상 온·습도를 확인하여 작물을 재배한다.
2) 관수는 계절 및 온·습도에 따라 1일 1회에서 2회 분수호스로 관수한다.
4. 시험결과
(1) 상추의 지상부 생육 특성
공시구를 이용한 상추의 생육정도를 알아보기 위하여, 아래의 표 1과 같이, 엽장, 엽폭, 엽생체중, 엽수 등을 조사하였다. 엽장의 경우에, 공시구의 생육조사 결과가 대조구에 비해 6.3 % 증가하여, 통계적 유의성이 있는 것으로 조사되었다. 엽폭은 공시구 7.35 cm, 대조구 6.85 cm로 조사되어, 공시구가 대조구에 비해 6.8 % 생육이 증가하는 통계적 유의성을 확인할 수 있었다. 엽생체중의 경우에, 엽장과 엽폭과 같이, 공시구에서 생육이 8.1 % 증가되는 경향을 확인할 수 있었다. 엽수의 경우에, 대조구에 비해 공시구에서 통계적으로 엽수가 6.2 % 증가되는 유의성을 보였다.
| 처리구 | 엽장 (cm) |
엽폭 (cm) |
엽생채중 (g/plant |
엽수 (No./plant) |
| 공시구 (처리구) |
16.55 b | 7.35 b | 5.55 b | 7.30 b |
| 대조구 (무처리구) |
15.50 a | 6.85 a | 5.10 a | 6.85 a |
| 증감 (유의성) |
6.3% 증가 (유의성 있음) |
6.8% 증가 (유의성 있음) |
8.1% 증가 (유의성 있음) |
6.2% 증가 (유의성 있음) |
상추의 뿌리 생육을 알아보기 위해 지하부 뿌리 무게를 조사하였다. 지하부 뿌리 무게의 경우에, 대조구에 비해 공시구에서 뿌리 무게가 10.6 % 증가 되는 통계적 유의성을 확인할 수 있었다(표 2 : 상추의 지하부 생육조사 결과).
| 처리구 | 뿌리 무게 (g/포기) |
| 공시구 | 2.18 b |
| 대조구 | 1.95 a |
5. 결과 요약
(1) 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 생분해수지 농림축수산물용 시트(1)로 구성한 공시구에서 공시 작물의 지상부인 엽장, 엽폭, 엽수, 엽생체중의 생육이 증가되는 결과를 얻었다.
(2) 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 생분해수지 농림축수산물용 시트(1)로 구성된 공시구에서 공시 작물의 지하부인 뿌리의 무게를 측정한 결과 대조구(무처리구)에 비하여 공시구(처리구)에서 뿌리 무게가 10.6 % 증가되는 결과를 얻었다.
(3) 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 생분해수지 농림축수산물용 시트(1)로 구성된 공시구가 대조구에 비해 시험 기간의 후반으로 갈수록 공시 작물의 생육 특성이 점진적으로 개선되는 결과를 얻은 바, 이를 통해 보호층들(20, 30)을 이용해 기능성 성분(A)의 기능 발현 시기를 조절할 수 있음을 확인할 수 있었다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1 : 식품 용기
10 : 기능층
20 : 제1 보호층
30 : 제2 보호층
40 : 분쇄기
50 : 펠릿 성형기
60 : 시트 성형기 61 : 제1 압출기
62 : 제2 압출기 63 : 제3 압출기
64 : 다이 65, 66 : 냉각롤
70 : 와인더
Bb : 생분해수지 봉투 Br : 생분해수지 파지
Bp : 생분해수지 펠릿 Bm : 생분해수지 용용물
Bs : 생분해수지 시트 원단
A : 기능성 성분 Am : 기능성 성분 용융물
10 : 기능층
20 : 제1 보호층
30 : 제2 보호층
40 : 분쇄기
50 : 펠릿 성형기
60 : 시트 성형기 61 : 제1 압출기
62 : 제2 압출기 63 : 제3 압출기
64 : 다이 65, 66 : 냉각롤
70 : 와인더
Bb : 생분해수지 봉투 Br : 생분해수지 파지
Bp : 생분해수지 펠릿 Bm : 생분해수지 용용물
Bs : 생분해수지 시트 원단
A : 기능성 성분 Am : 기능성 성분 용융물
Claims (14)
- 적어도 일부분이 생분해수지 및 기능성 성분이 미리 정해진 혼합 비율로 혼합된 혼합물로 구성되는 기능층;
상기 기능층의 양면 중 어느 일면을 커버하도록 상기 어느 일면에 적층되며, 적어도 일부분이 생분해수지로 구성되는 제1 보호층; 및
상기 기능층의 양면 중 상기 어느 일면과 반대되는 다른 일면을 커버하도록 상기 다른 일면에 적층되며, 적어도 일부분이 생분해수지로 구성되는 제2 보호층을 포함하는, 생분해수지 농림축수산용 시트. - 제1항에 있어서,
상기 생분해수지는, 바이오매스를 미리 정해진 비율 이상만큼 포함하는, 생분해수지 농림축수산용 시트. - 제1항에 있어서,
상기 혼합 비율은, 상기 생분해수지 90~97 wt%, 상기 기능성 성분 3~10 wt%인, 생분해수지 농림축수산용 시트. - 제1항에 있어서,
상기 기능성 성분은, 식물을 위한 영양 성분, 방충 성분 중 적어도 하나를 포함하는, 생분해수지 농림축수산용 시트. - 제4항에 있어서,
상기 영양 성분은, 탄산 칼슘, 제염된 패각 중 적어도 하나를 포함하는 생분해수지 농림축수산용 시트. - 제4항에 있어서,
상기 방충 성분은, 계피를 포함하는, 생분해수지 농림축수산용 시트. - (a) 적어도 일부분이 생분해수지와 기능성 성분이 미리 정해진 혼합 비율로 혼합된 혼합물로 구성되는 기능층과, 상기 기능층의 양면 중 어느 일면을 커버하도록 상기 어느 일면에 적층되며, 적어도 일부분이 생분해수지로 구성되는 제1 보호층과, 상기 기능의 양면 중 상기 어느 일면과 반대되는 다른 일면을 커버하도록 상기 다른 일면에 적층되며, 적어도 일부분이 생분해수지로 구성되는 제2 보호층을 포함하는 3층의 적층 구조를 갖는 생분해수지 시트를 형성하는 단계; 및
(b) 상기 생분해수지 시트를 회수하는 단계를 포함하는, 생분해수지 농림축수산용 시트의 제조 방법. - 제7항에 있어서,
상기 생분해수지는, 바이오매스를 미리 정해진 비율 이상만큼 포함하는, 생분해수지 농림축수산용 시트의 제조 방법. - 제7항에 있어서,
상기 혼합 비율은, 상기 생분해수지 90~97 wt%, 상기 기능성 성분 3~10 wt%인, 생분해수지 농림축수산용 시트의 제조 방법. - 제7항에 있어서,
상기 기능성 성분은, 식물을 위한 영양 성분, 방충 성분 중 적어도 하나를 포함하는, 생분해수지 농림축수산용 시트의 제조 방법. - 제10항에 있어서,
상기 영양 성분은, 탄산 칼슘, 제염된 패각 중 적어도 하나를 포함하는 생분해수지 농림축수산용 시트의 제조 방법. - 제10항에 있어서,
상기 방충 성분은, 계피를 포함하는, 생분해수지 농림축수산용 시트의 제조 방법. - 제7항에 있어서,
(c) 생분해수지를 분쇄하는 단계; 및
(d) 생분해수지 분쇄물을 성형하여, 생분해수지 펠릿을 형성하는 단계를 더 포함하고,
상기 (a) 단계에서는, 상기 생분해수지 펠릿을 이용해 상기 생분해수지 시트를 형성하는, 생분해수지 농림축수산용 시트의 제조 방법. - 제13항에 있어서,
상기 (c) 단계에서는, 생분해수지 봉투의 손잡이를 형성하기 위해 상기 생분해수지 봉투로부터 절단된 생분해수지 파지를 분쇄하는, 생분해수지 농림축수산용 시트의 제조 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310682360.3A CN117207633A (zh) | 2022-06-09 | 2023-06-09 | 农林牧渔业用生物降解树脂片及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20220070418 | 2022-06-09 | ||
| KR1020220070418 | 2022-06-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230169859A true KR20230169859A (ko) | 2023-12-18 |
Family
ID=89309518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020230073171A KR20230169859A (ko) | 2022-06-09 | 2023-06-07 | 생분해수지 농림축수산용 시트 및 그 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20230169859A (ko) |
-
2023
- 2023-06-07 KR KR1020230073171A patent/KR20230169859A/ko unknown
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