KR102574873B1 - 광발열 입자가 함유된 발열 기능성 멀칭 매트의 제조방법 - Google Patents

광발열 입자가 함유된 발열 기능성 멀칭 매트의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광발열 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 발열 기능성 멀칭 매트의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 광발열 입자가 함유된 발열 기능성 멀칭 매트는 광발열 입자의 특성을 통해 태양광과 인공 광원으로부터 빛에너지를 흡수하여 이를 열 에너지로 변환시키는 작용에 인해 우수한 발열 성능을 제공하며, 광발열 입자가 균일하게 분산되어 열 전도율이 향상되며 전체적으로 균일한 온도의 지속적인 발열 효과를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 발열 기능성 멀칭 매트는 편평사 원단 내부에 존재하는 공극을 통한 배수 및 통기성이 용이하다는 장점을 가진다.

Description

광발열 입자가 함유된 발열 기능성 멀칭 매트의 제조방법{METHOD FOR PRODUCING HEAT-GENERATING FUNCTIONAL MULCHING MAT CONTAINING LIGHT-HEATING PARTICLES}
본 발명은 광발열 입자가 함유된 발열 기능성 멀칭 매트의 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 광발열 입자가 태양광 또는 가시광선의 빛에너지를 흡수하여 발열되는 원리와 편평사 제사 기술을 이용하는, 광발열 입자가 함유된 발열 기능성 멀칭 매트의 제조방법에 관한 것이다.
멀칭(mulching)이란 작물의　잎이나　줄기, 짚, 필름 등을 지상에 덮는 것을 의미한다. 일반적으로 멀칭은 원활한 작물 재배를 위해 농가에서 빈번히 이루어지는 작업으로, 토양 속 병원균의 전염 방지, 잡초의 발아 방지로 농약이나 제초제 사용량을 절감할 뿐만 아니라, 수분 증발, 지온유지, 토양 침식 및 유실을 방지하는 등 다양한 효과를 얻을 수 있다.
멀칭 매트는 토양의 온도와 수분을 유지하고 재배 작물 외 다른 잡초들의 생장을 억제할 수 있는 목적으로 농업분야에 활용되는 자재이다. 또한, 비 또는 스프링클러식 관수에 의해 흙탕물이 작물의 잎에 묻는 것을 방지하거나 각종 병해충의 유입을 막는 기능도 수행한다.
종래 멀칭 매트에 가장 널리 사용되는 멀칭재는 폴리올레핀(Polyolefin), 폴리염화비닐(PVC, Polyvinyl Chloride)과 같은 합성수지 재료로 만들어진 연질 필름이나, 내구성이 부족하여 통기 및 배수가 불량하고 보온효과가 없다는 문제가 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 부직포 소재를 이용한 멀칭 원단을 도입하였으나 두꺼운 두께로 인하여 부피가 크고 내구성이 높지 않으며 보온효과도 미미하였다.
그 외에도 에너지 절감을 위해 보온 덮개로 작물을 덮고 일정 높이에 보온 커튼을 사용하는 방법이 알려져 있고, 이를 위해 알루미늄 시트(Aluminum Sheet), 폴리우레탄 폼(Polyurethane Foam) 등이 사용되고 있지만, 별도의 시설을 설치해야 하는 등 비용적인 문제가 크며 태양광이 차단된다는 단점이 있다.
농업 현장에서는 많은 작물들이 동절기 주간 및 야간 모두 난방이 요구되어 각종 보온, 단열, 난방을 위한 재료와 기기들이 사용되고 있지만, 그에 따른 농업 분야의 에너지 소비는 지속적으로 증가하고 있는 추세이다. 위와 같은 난방 소요 비용 등의 문제점을 해결하기 위하여 난방비를 절감할 수 있는 농자재의 제조 방법, 그 중에서도 종래의 멀칭 매트의 문제점을 개선할 수 있는 방법의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
대한민국 공개특허공보 제10-2020-0118284호(2020.10.15.)
본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위하여 개발된 것으로, 겨울철 난방에너지를 절감하고, 편평사 원단 내부의 공기층 형성을 통해 일교차로 인한 토양의 급격한 온도 변화를 조절하며, 원단 조직 구조의 기공을 통해 토양에 물고임 등을 방지하고 통기 및 배수가 원활하게 되는, 광발열 입자가 함유된 발열 기능성 멀칭 매트의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은, 편평사의 내구성에 문제가 발생하지 않으면서도 양호한 최적의 광발열 입자 함량과 제사 조건을 확립하고, 이를 통해 광에 의해 발생하는 발열의 정도를 조절하여 작물의 생육환경을 향상시키고 난방 에너지 절약에 기여하는 것에 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 광발열 입자를 함유하는 편평사 원사를 이용하여 멀칭 매트를 제직하는 단계를 포함하는, 발열 기능성 멀칭 매트의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일실시태양에 있어서, 상기 광발열 입자를 함유하는 편평사 원사는 광발열 입자를 함유하는 마스터배치 칩을 중합체성 수지와 함께 용융 혼련하고 이를 필름 방사하여 광발열 입자를 함유하는 중합체성 필름을 제조하는 단계; 및 광발열 입자를 함유하는 중합체성 필름을 연신 및 슬리팅(slitting)하여 광발열 입자를 함유하는 편평사 원사를 제조하는 단계를 포함하는 공정에 의해 제조되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시태양에 있어서, 상기 광발열 입자를 함유하는 마스터배치 칩은, 고온의 압출기 내부에서 중합체성 수지와 광발열 입자를 압출기의 회전에 의해 용융 혼련하고 컴파운딩하는 단계를 포함하는 공정에 의해 제조되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시태양에 있어서, 상기 압출기의 회전 속도는 300 내지 450rpm, 또는 350 내지 400rpm이고, 압출 압력은 60 내지 90%, 또는 70 내지 80%인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시태양에 있어서, 상기 중합체성 수지는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)이고, 상기 압출기의 온도는 140 내지 250℃, 또는 150 내지 240℃ 범위 내에서 설정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시태양에 있어서, 상기 광발열 입자를 함유하는 중합체성 필름을 제조하는 단계는 고온의 필름 방사 설비 내에서 수행되고, 상기 필름 방사 설비의 스크류 속도와 펌프 속도는 각각 5 내지 30rpm, 또는 8 내지 25rpm인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시태양에 있어서, 상기 중합체성 수지는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)이고, 상기 필름 방사 설비의 온도는 230 내지 310℃, 또는 240 내지 300℃ 범위 내에서 설정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시태양에 있어서, 상기 발열 기능성 멀칭 매트는 위사, 경사 또는 둘 모두에 광발열 입자를 함유하는 편평사 원사를 사용하여 제직되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시태양에 있어서, 상기 발열 기능성 멀칭 매트의 제직에 사용되는 편평사 원사의 섬도는 600 내지 1300d, 650 내 1200d, 680 내지 1100d, 또는 700 내지 900d의 범위 내에서 선택되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시태양에 있어서, 상기 광발열 입자를 함유하는 편평사 원사를 제조하는 단계는 연신 및 슬리팅 설비 내에서 수행되고, 연신판의 온도, 연신 속도, 연신비 및 슬리팅 폭 중 어느 하나 이상을 변화시켜 편평사 원사의 섬도를 조절하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시태양에 있어서, 상기 광발열 입자를 함유하는 편평사 원사를 제조하는 단계는 연신 및 슬리팅 설비 내에서 수행되고, 연신 속도, 연신비, 및 슬리팅 폭을 일정하게 유지하고 연신판의 온도를 변화시켜 편평사 원사의 섬도를 조절하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시태양에 있어서, 발열 기능성 멀칭 매트의 제직시에 위사와 경사 각각의 폭보다 좁은 공간에서 경사와 위사가 교차하도록 제직하여 편평사의 길이 방향으로 불규칙적인 주름을 형성함으로써, 멀칭 매트의 두께를 증가시키고 내부에 공기층을 형성하며, 위사와 경사가 교차하는 지점에 공극이 발생하도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광발열 입자가 함유된 발열 기능성 멀칭 매트의 제조방법에 따르면, 광발열 입자의 특성을 통해 태양광 등의 광선을 흡수하여 열 에너지로 변환시키는 작용으로 인하여 발열 기능이 우수하며, 광발열 입자가 균일하게 분산됨에 따라 열 전도율이 향상되어 전체적으로 균일한 온도로 지속적인 발열 효과를 볼 수 있는 멀칭 매트를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 상기 편평사 원단 및 그로부터 제조된 발열 기능성 멀칭 매트는 편평사 원단 내부에 존재하는 공극을 통한 배수 및 통기성이 용이하다는 장점을 가진다.
도 1은 광발열 소재의 발열 메커니즘의 모식도이다.
도 2는 광발열 입자가 함유된 마스터배치 칩(Master Batch Chip)의 사진이다.
도 3a는 광발열 입자가 함유된 필름의 사진이며, 도 3b는 광발열 입자가 함유된 편평사 원사의 사진이다.
도 4는 워터 제트 직기(water jet loom) 뒤편의 크릴에서 균일한 장력을 유지하면서 직기로 연결되는 편평사의 사진이다.
도 5는 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 발열 기능성 멀칭 매트의 두께 조절에 의해 형성된 공기층을 도시한 것으로, 도 5a는 편평사의 길이방향 주름으로 인해 감소된 폭을 촬영한 사진이고, 도 5b는 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 발열 기능성 멀칭 매트의 표면 모식도이며, 도 5c는 그의 단면 모식도이다.
도 6a 내지 6e는 실시예 1 내지 4 및 비교예에 의해 제직된 원단의 조건 및 표면 사진이다.
도 7은 광발열 분석 설비의 사진이다.
도 8은 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 발열 기능성 멀칭 매트와 기존 멀칭 매트에 대한 광발열 성능 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 9a 및 도 9b는 온도 차이에 따른 상추의 성장을 비교한 실험 결과를 촬영한 것으로, 도 9a는 21℃에서, 도 9b는 15.5℃에서 각각 성장한 상추의 사진이다.
본 명세서 및 특허청구범위에서 사용된 용어나 단어는 일반적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니된다. 발명자가 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어나 단어의 개념을 정의할 수 있다는 원칙에 따라, 본 발명의 기술적 사상과 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. 또한, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명이 실현되는 하나의 실시예에 불과하고, 본 발명의 기술적 사상을 전부 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 및 응용 가능한 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명은 광발열 입자가 함유된 편평사 원사를 제조하는 단계 및 상기 편평사 원사로 멀칭 매트를 제조하는 단계를 포함하는, 광발열 멀칭 매트 제조방법에 관한 것이다.
광발열 소재는 광의 빛에너지를 흡수한 입자들의 진동으로 인해 운동에너지가 발생하고 이 운동에너지가 열에너지로 변환되어 발열하는 원리를 활용한 소재이다. 광발열 소재는 태양광뿐 아니라 인공 광원을 통해서도 구동될 수 있고, 단순히 빛에너지에 의한 진동이 운동에너지로 변환되는 것이므로 빛의 공급만 있다면 추가적인 에너지의 공급이 없더라도 지속적으로 발열하는 친환경 소재에 해당한다. 도 1은 광발열 제품의 발열 메커니즘의 모식도이다.
본 발명에 따른 광발열 입자가 함유된 발열 기능성 멀칭 매트의 제조방법은 광발열 입자의 특성을 통해 태양광과 인공 광원으로부터 빛에너지를 흡수하여 이를 열 에너지로 변환시키는 작용에 의해 우수한 발열 성능을 제공하며, 광발열 입자가 균일하게 분산되어 열 전도율이 향상되어 전체적으로 균일한 온도의 지속적인 발열 효과를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 제조방법에 따른 발열 기능성 멀칭 매트는 편평사 원단 내부에 존재하는 공극을 통한 배수 및 통기성이 용이하다는 장점을 가진다.
본 발명의 예시적인 실시태양에서, 발열 기능성 멀칭 매트의 제조방법은 편평사 원사를 사용하여 편평사 원단을 직조하는 단계를 포함한다. 또한 본 발명의 예시적인 실시태양에서, 상기 편평사 원사는 고분자물질과 광발열 입자를 함유하는 필름을 연신 등의 및 슬리팅하는 공정을 통해 제조되는 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명의 예시적인 실시태양에서, 상기 필름은 광발열 입자를 포함하는 마스터배치 칩으로부터 제조되는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 첨부 도면을 참고하여 (1) 광발열 입자를 함유하는 마스터배치 칩, (2) 편평사 원사, 및 (3) 발열 기능성 멀칭 매트로 사용될 수 있는 편평사 원단의 각 제조방법 및 기술적 특징을 설명하는 것에 의해, 본 발명의 구성 및 이로 인한 작용 효과에 대해 일괄적으로 기술하기로 한다.
① 광발열 입자를 함유하는 마스터배치 칩의 제조
본 발명의 예시적인 실시태양에서, 광발열 입자를 함유하는 마스터배치 칩은 중합체성 수지와 광발열 소재를 포함하는 혼합수지로 이루어진다.
상기 광발열 입자는 빛을 흡수하여 이를 열로 전환하는 성질을 가지는 입자이면 어느 것이든 사용할 수 있고, 구체적으로는 금속 산화물, 탄소화합물, 열전도성 고분자, 광촉매 등 다양한 광발열 기능을 가진 입자로부터 선택되는 하나 이상인 것이 바람직하다.
상기 금속 산화물은 불소가 도핑된 산화주석(FTO), 산화인듐주석(Indium tin oxide) 및 알루미늄이 도핑된 산화아연(AZO)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상이 사용되는 것이 바람직하고, 상기 탄소화합물은 카본블랙(Carbon Black), 그라파이트(Graphite), 그래핀 옥사이드(Graphene oxide), 탄소섬유분말, 탄소 나노튜브(Carbon NanoTube), 탄화지르코늄(Zirconium carbide) 및 그래핀(Graphene)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것이 바람직하다. 또한 상기 광촉매는 그래핀(Graphene), 이산화망간(MnO2), 이산화규소(SiO2) 및 이산화티탄(TiO2)으로 이루어진 군 또는, 상기 광반사 물질인 금, 은, 알루미늄, 이산화티탄(TiO2), 산화아연(ZnO), 황산바륨(BaSO4), 황화아연(ZnS) 및 산화안티몬(Sb2O3), 안티몬 주석 산화물(Antimony-doped Tin Oxide)로 이루어진 군 또는, 나노 다이아몬드, 나노골드, 나노이산화티타늄, 나노실리카로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상이 사용되는 것이 바람직하다.
상기 마스터배치 칩의 제조를 위해 사용되는 중합체성 수지는 부직포 제조에 통상적으로 사용되는 중합체성 수지이면 제한되지 않으며, 바람직하게는 고밀도 폴리에틸렌과 폴리프로필렌을 비롯한 폴리올레핀계 단독중합체 또는 폴리올레핀계 공중합체, 폴리염화비닐, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 나일론, 비스코스 레이온, 아라미드 섬유 및 아크릴계 섬유로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상이다.
상기 마스터배치 칩 내의 광발열 입자의 함량은 작업성을 고려하여 임의로 조정될 수 있고, 바람직하게는 마스터배치 칩의 총 중량 대비 10 내지 40 중량%, 더욱 바람직하게는 15 내지 30 중량%, 가장 바람직하게는 18 내지 22 중량%일 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시태양에 있어서, 상기 광발열 입자의 입도는 이후 단계에서 방사될 필름의 두께의 10% 이하인 것이 바람직하다. 광발열 입자는 필름 내부에 존재하는 이물질이므로, 광발열 입자의 입도가 방사될 필름 두께의 10%를 초과하는 경우 필름 강도의 저하 및 물성 불균일로 인한 공정 불량이 발생할 가능성이 있다. 예컨대 방사될 필름의 두께가 100㎛ 수준인 경우, 광발열 입자의 입도는 10㎛ 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 예시적인 실시태양에 있어서, 상기 광발열 입자의 형태는 판상형 결정체, 예컨대 천연 흑연인 인상 흑연인 것이 바람직하다. 판상형 결정체는 입자끼리 응집하기 어렵고, 표면적이 넓어 중합체성 수지와 접촉 면적이 넓으며 분산성이 좋고 재응집 가능성이 낮다는 장점이 있다.
본 발명의 예시적인 실시태양에 있어서, 본 발명의 제조방법에 따라 제조되는 광발열 입자를 함유하는 마스터배치 칩은, 중합체성 수지와 광발열 소재를 분산제 및 습윤제와 함께 고온에서 용융 혼련하고, 이를 압출기(Extruder)로 압출하는 통상적인 컴파운딩 공정에 의해 제조된다. 이와 같은 공정에 의해 광발열 입자가 마스터배치 칩 내부에 균일하게 분산될 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시태양에 있어서, 고온으로 설정된 압출기 내부에서 수지가 용융되고 여기에 광발열 입자가 투입되면, 용융된 수지와 투입된 광발열 입자가 압출기의 회전에 의해 혼합된다. 이 때 압출기의 회전 속도는 300 내지 450rpm, 바람직하게는 350 내지 400rpm의 범위 내에서 적절히 설정될 수 있다. 압출기의 회전 속도가 300rpm보다 느리면 높은 온도로 인하여 수지의 물성 저하가 발생하고 입자가 재응집할 수 있고, 450rpm보다 빠르면 광발열 입자가 완전히 분산되기 전에 압출이 진행되어 광발열 입자가 균일하게 분산되기 어려울 수 있다.
또한, 상기 중합체성 수지 내에 광발열 입자를 균일하게 분산시키기 위해 필요한 압출기의 압출 압력은 60 내지 90%, 바람직하게는 70 내지 80%의 범위 내에서 선택될 수 있다.
또한 압출기 내부의 최저 온도는 고분자물질의 융점 온도를 상회하는 온도로 설정하는 것이 바람직하고, 적정 온도보다 낮아질 경우 압출기 내부에서 수지가 고체로 존재하여 내부가 막히고 압력이 상승할 수 있다. 압출기 내부의 최고 온도는 물성 저하를 최소화하고 수지의 흐름성을 확보할 수 있는 중요한 조건으로, 적정 온도보다 너무 낮은 경우 수지의 흐름성이 부족하여 균일한 분산이 어려울 수 있고, 적정 온도보다 너무 높은 경우 물성 저하가 발생할 수 있다. 특히 수지의 흐름성이 낮아질 경우 압출기 내부에 걸리는 압력이 높아지는 문제가 발생할 수 있으므로, 원활한 공정성 확보를 위해서는 온도를 적절히 조절하여 수지의 흐름성을 충분히 확보할 필요가 있다. 예컨대 상기 중합체성 수지가 고밀도 폴리에틸렌(high density polyethylene, HDPE)인 경우, 압출기의 온도 조건은 140 내지 250℃, 바람직하게는 150 내지 240℃의 범위 내에서 적절히 설정될 수 있다. 제조된 마스터배치 칩의 형상은 도 2에 도시된 바와 같다.
② 편평사 원사의 제조
편평사 원사는 광발열 입자를 함유하는 마스터배치 칩을 중합체성 수지와 함께 용융 혼련하고, 이를 필름 방사한 뒤, 연신 및 슬리팅하는 방법에 의해 제조된다.
본 발명의 예시적인 실시태양에 있어서, 상기 필름 방사 공정에 있어, 필름 방사 설비의 온도는 점성을 유지하면서 흐름성을 확보할 수 있는 범위 내로 조절되는 것이 바람직하다. 예컨대 중합체성 수지가 HDPE인 경우, 필름 방사 설비의 온도는 230 내지 310℃, 바람직하게는 240 내지 300℃ 범위에서 적절히 조절될 수 있다.
또한 필름 방사 설비의 방사 속도는 필름의 물성 저하를 방지할 수 있는 적절한 범위 내로 조절되는 것이 바람직하다. 필름 방사 설비의 방사 속도를 제어하는 스크류 속도와 펌프 속도는 5 내지 30rpm, 바람직하게는 8 내지 25rpm의 범위에서 적절히 조절될 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시태양에 있어서, 상기 연신 및 슬리팅 공정에서는 연신판의 온도, 연신 속도, 연신비, 슬리팅 폭 등 공정 인자들을 조절하는 것에 의해, 제조되는 편평사 원사의 섬도를 다양하게 조절하는 것이 가능하다. 구체적으로, 본 발명의 연신 및 슬리팅 공정에 의해 수득되는 편평사 원사의 섬도는 600 내지 1300 데니어(d)의 범위에서 조절 가능하다.
본 발명의 예시적인 실시태양에 있어서, 편평사 원사의 섬도는 연신 속도, 연신비, 슬리팅 폭 등 다른 공정 조건을 일정하게 유지하면서 연신판의 온도를 변화시키는 것에 의해 조절될 수 있다. 연신판의 온도는 90 내지 130℃, 바람직하게는 100 내지 115℃의 범위에서 변화될 수 있고, 연신판의 온도가 상기 범위 내에서 증가함에 따라 편평사 원사의 섬도도 함께 증가할 수 있다. 연신판의 온도가 상기 범위보다 낮을 경우 연신이 불완전하게 되어 물성에 영향이 있을 수 있고, 상기 범위보다 높을 경우 연신이 과도하게 되어 연신 과정 중 파단이 발생할 수 있다.
연신 및 슬리팅 공정 이후에는 권취 공정을 통해서 최종적으로 편평사 원사를 수득할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 제조방법에 의해, 편평사 원사 내부뿐 아니라 편평사 원사에 의해 제조되는 편평사 원단 및 발열 기능성 멀칭 매트 내부에도 광발열 입자가 균일하게 분산될 수 있다. 광발열 입자가 멀칭 매트 내부에 균일하게 분산되면, 그에 의해 열 전도율이 향상되어 전체적으로 균일한 온도로 지속적인 발열 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시태양에 있어서, 상기 편평사 원사의 제조 과정에서 항균 및 방충 기능성 입자를 첨가하여 중합체성 수지와 함께 용융 혼련시키는 것도 가능하다. 상기 항균 및 방충 기능성 입자는 담체에 금속 이온을 담지시킨 것일 수 있고, 여기서 담체는 인산지르코늄계, 인산칼슘계, 제올라이트계, 및 나노실버계로 이루어진 군으로부터 선택되며, 금속 이온은 은 이온과 구리 이온으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것일 수 있다.
상기 편평사 원사의 제조를 위해 용융 혼련되는 중합체성 수지는 부직포 제조에 통상적으로 사용되는 중합체성 수지이면 제한되지 않으며, 바람직하게는 고밀도 폴리에틸렌과 폴리프로필렌을 비롯한 폴리올레핀계 단독중합체 또는 폴리올레핀계 공중합체, 폴리염화비닐, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 나일론, 비스코스 레이온, 아라미드 섬유 및 아크릴계 섬유로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상이다.
상기 편평사 원사 내의 광발열 입자의 함량은 마스터배치 칩의 혼입량을 조절함으로써 임의로 조정될 수 있고, 바람직하게는 편평사 원사의 총 중량 대비 1 내지 5 중량%, 더욱 바람직하게는 1.5 내지 3 중량%, 가장 바람직하게는 1.8 내지 2.2 중량%일 수 있다.
필름 방사 후 제조된 광발열 필름의 형상은 도 3a에 도시된 바와 같고, 연신 및 슬리팅 공정을 통해 제조된 편평사 원사의 형상은 도 3b에 도시된 바와 같다.
③ 발열 기능성 멀칭 매트의 제조
편평사를 이용한 광발열 직조 원단의 제직은 경사와 위사를 이용하여 매트 원단을 제조하는 것으로, 워터 제트 직기(Water jet loom)를 사용하여 편평사 원사를 제직하는 통상적인 방법에 의해 제조될 수 있다. 이 때, 직기 뒤편의 크릴에서 경사 각각의 장력이 독립적으로 균일하게 제어되는 것이 바람직하다. 도 4는 워터 제트 직기 뒤편의 크릴에서 균일한 장력을 유지하면서 직기로 연결되는 편평사의 사진을 도시한 것이다.
본 발명의 예시적인 실시태양에서, 광발열 입자를 함유하는 편평사 원사를 위사, 경사 또는 둘 모두로 사용하여 편형사 원단을 제직하는 것이 가능하다. 편평사 원단의 제직에는 평직, 주자직, 능직(사문직)을 비롯한 관련 업계에 잘 알려진 통상적인 제직 방법을 사용할 수 있다.
발열 기능성 멀칭 매트에 사용되는 경사의 섬도와 위사의 섬도는 서로 동일할 수도, 상이할 수도 있다. 본 발명의 예시적인 실시태양에 있어서, 발열 기능성 멀칭 매트에 사용되는 경사의 섬도와 위사의 섬도는 각각 600 내지 1300d, 바람직하게는 650 내 1200d, 더욱 바람직하게는 680 내지 1100d, 가장 바람직하게는 700 내지 900d의 범위 내에서 선택될 수 있다. 편평사 원단의 제직에 사용되는 편평사의 위사와 경사의 섬도를 적절히 선택하는 것에 의해, 제직된 편평사 원단의 투습도, 공기 투과도, 인장강도 등 원단 특유의 물성이 변화할 수 있다.
이러한 제조방법에 의해 다양한 섬도를 갖는 경사와 위사를 사용하여 편평사 원단을 제직할 수 있고, 제조된 편평사 원단은 발열 기능성 멀칭 매트로 사용될 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시태양에서, 발열 기능성 멀칭 매트의 내부에는 공기층이 형성되어 있다. 상기 발열 기능성 멀칭 매트의 내부에 형성된 공기층은 편평사 원사의 섬도 변경에 의한 멀칭 매트의 두께 조절에 의해, 멀칭 매트의 조직이나 밀도를 변경하는 것에 의해, 또는 멀칭 매트 내부에 요철 구조를 만드는 것에 의해 형성될 수 있다.
본 발명의 발열 기능성 멀칭 매트의 제조 과정에서, 위사를 경사에 위입시킬 때 인위적으로 위사를 불규칙하게 접히도록 하여 경사의 사이사이에 교차되도록 제직하는 것이 가능하다. 그 경우 위사와 경사 각각의 폭보다 좁은 공간에서 경사와 위사가 교차하여 제직되면서 편평사의 길이 방향으로 불규칙적인 주름이 생기게 되고, 이로 인해 편평사 원단의 두께가 두꺼워지면서 마치 여러 겹의 편평사를 적층한 것과 같은 형태를 구성할 수 있고, 이들 각 층 사이에 공기층이 형성될 수 있다. 공기는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등 통상의 편평사 원단에 적용되는 고분자들에 비해 20배 이상 낮은 열전도도를 가지고 있어, 여러 겹으로 구성된 발열 기능성 멀칭 매트 내부에 존재하는 공기층으로 인해 보온성뿐 아니라 열전도도를 낮출 수 있고, 이로 인해 토양의 급격한 온도 변화를 막아주고, 한파 등으로 인한 급격한 온도 저하 환경에서도 작물의 뿌리 생육에 문제가 생기지 않도록 보호할 수 있다.
도 5는 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 발열 기능성 멀칭 매트의 두께 조절에 의해 형성된 공기층을 도시한 것이다(도 5a: 편평사의 길이 방향 주름으로 인해 감소된 폭을 촬영한 사진, 도 5b: 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 발열 기능성 멀칭 매트의 표면 모식도, 도 5c: 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 발열 기능성 멀칭 매트의 단면 모식도).
한편 본 발명의 예시적인 실시태양에서, 발열 기능성 멀칭 매트는 직물의 구조를 가지므로, 위사와 경사가 교차하는 지점에 공극이 발생하게 되고 이 공극을 통하여 공기의 순환 및 원활한 배수가 가능하게 된다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그리고 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
<실시예>
1. 광발열 입자가 함유된 HDPE/흑연 마스터배치 칩의 제조
발열 기능성 입자가 함유된 마스터배치 칩을 제조하기 위하여, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE, High-density polyethylene) 수지(5000S)와 입자의 크기가 5㎛인 파우더 형태의 흑연(Graphite) 소재를 활용하여 광발열 입자의 함량이 20%인 HDPE/흑연 마스터배치 칩(graphite master batch chip)을 제조하였으며, 그 형태는 도 2와 같다.
광발열 입자가 균일하게 분산된 HDPE/흑연 마스터배치 칩을 제조하기 위하여 압출기 및 컴파운딩 장비의 압출/토출조건을 최적화하였다. 최적화된 공정 조건은 표 1과 같다.
Base Filler 입도
(㎛) 		속도
(rpm) 		압출
압력
(%) 		온도
조건
(℃) 		스크린 토출 조건 Mesh time
(h) 		토출량
(㎏/h)
HDPE 흑연 5 350
~400		 70~80 150~240 80/120/250
/80		 수조함침1/3 1 20
2. 편평사 원사의 제조
상기 방법으로 제조된 마스터배치 칩과 원재료를 혼합하여 2 중량% 수준의 광발열 입자를 함유하는 필름을 제조하였다. 이를 위해 사용한 Pilot Scale 필름 방사 설비의 방사 조건은, 압출 온도 270℃, T-Die 온도 250~240℃, 스크류 속도 9rpm, 펌프 속도 8rpm, 펌프 압력 30bar, 드럼 온도 90℃, 라인 속도 5m/분으로 설정하였다. 방사 결과, 필름 두께 0.02~0.03㎜까지 안정적으로 방사가 진행되었다.
상기 방사 조건인 압출 온도 270℃조건을 기준으로 온도를 높이면서 최대 300℃에서 최적 조건을 확립하였으며, 도 3a와 같은 형태로 제조하였다.
수행한 필름 방사 조건은 아래의 표 2와 같다.
구금 온도(℃) 연결 라인 온도(℃) Extruder 온도(℃) 기타
Zone Actual Zone Actual Zone Actual Zone Actual
19 285 12 280 7 300 Screw 23.5rpm
18 280 11 280 6 300 Pump 20.3rpm
17 280 10 280 5 295 냉각수 58℃
16 280 9 280 4 285
15 280 8 290 3 275
14 280 2 265
13 285 1 245
상기 조건으로 제조된 필름을 사용하여 연신 및 슬리팅(Slitting) 공정을 통해 편평사 원사를 제조하였다. 본 공정에서는 연신판의 온도에 따른 편평사의 섬도 변화를 이용하여 총 4종의 각기 섬도가 상이한 총 4종의 편평사 원사를 제조하였으며 광발열 입자가 함유된 편평사 원사의 형태는 도 3b와 같다.
편평사 연신 및 슬리팅 조건은 표 3과 같다.
편평사 섬도 680d 750d 860d 1100d
연신판 온도(℃) 100 108 110 115
속도(mpm) 160 160 160 150
연신비 6.6 6.6 6.6 6.6
슬리팅 폭(㎜) 8 8 8 8
3. 발열 기능성 멀칭 매트로 사용되는 편평사 원단의 제조
본 발명의 발열 기능성 멀칭 매트로 기능할 수 있는 편평사 원단은 워터 제트 직기(Water jet loom)를 활용하여 제직할 수 있다.
실시예 1
제직 조건은 inch 당 8×8의 밀도로, 사종은 HDPE, 성폭은 122inch, Plain 조직으로 제직하였다. 이러한 조건 한에서 제작된, 광발열 입자가 함유된 4종의 편평사 원사들 중 섬도 860d 원사를 이용하여 경사 섬도 860d, 위사 섬도 860d인 편평사 원단을 제직하였다.
실시예 2
상기 실시예 1과 원단 제직 과정 및 제직 조건은 동일하되, 섬도 860d 원사와 1100d 원사를 이용하여 경사 섬도 860d, 위사 섬도 1100d인 편평사 원단을 제직하였다.
실시예 3
상기 실시예 1과 원단 제직 과정 및 조건은 동일하되, 섬도 750d 원사를 이용하여 경사 섬도 750d, 위사 섬도 750d 원단을 제직하였다.
실시예 4
상기 실시예 1과 원단 제직 과정 및 조건은 동일하되, 섬도 680d 원사를 이용하여 경사 섬도 680d, 위사 섬도 680d 원단을 제직하였다.
비교예
상기 실시예 1과 원단 제직 과정 및 조건은 동일하되, 광발열 입자가 함유되지 않은 섬도 750d의 편평사 원사를 이용하여 비교를 위한 편평사 원단을 제조하였다. 편평사 원사 제작 과정 및 조건은 광발열 입자를 포함하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예들과 동일하다.
실시예 1 내지 4와 비교예의 편평사 원단의 제직 조건은 표 4와 같고, 실시예 1 내지 4의 표면 사진을 도 6a 내지 도 6d에, 비교예의 표면 사진을 도 6e에 각각 도시하였다.
비교예 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4
밀도(ea/inch) 8Х8 8Х8 8Х8 8Х8 8Х8
사종 HDPE HDPE HDPE HDPE HDPE
흑연 함량(%) 0 2 2 2 2
경사 섬도(de) 750 860 860 750 680
위사 섬도(de) 750 860 1100 750 680
성폭(inch) 122 122 122 122 122
조직 Plain Plain Plain Plain Plain
4. 발열 기능성 멀칭 매트와 기존 멀칭 매트의 물성 분석
상기 실시예를 통해 제작된 4종의 광발열 입자가 함유된 편평사 원단(실시예 1 내지 4)과 기존 편평사 원단(비교예)을 비롯한 총 5종의 편평사 원단의 물성을 비교 분석하였다.
분석 결과는 표 5와 같다.
시료 비교예 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4
투습도(g/m 2 ·h) 106 127 89 95 43
공기 투과도(cm 3 /cm 2 /s) 8.4 12.9 12.5 11.4 10.2
인장강도(N) 경사방향 635.9 691.7 612.5 590.2 547.2
위사방향 553.7 631.0 793.4 548.6 498.8
표 5에 나타난 바와 같이 본 발명의 실시예들의 투습도는 비교예에 비해 상대적으로 낮았지만, 섬도 860d 원사를 적용한 실시예 1에서 비교예보다 높은 투습도를 보였다.
또한, 적용 편평사의 섬도가 올라갈수록 증가하는 경향을 보였으나, 실시예 1과 경사 섬도는 동일하지만 위사 섬도를 1100d로 적용한 실시예 2에서 다시 감소하는 경향을 보였다.
반면, 공기 투과도는 비교예 대비 상대적으로 높았고, 투습도와 동일하게 적용 편평사의 섬도가 올라갈수록 증가하는 경향을 보여 실시예 1에서 가장 높은 공기 투과도를 보였으나, 실시예 2에서는 다시 감소하였다.
인장강도의 경우 실시예 1 내지 5에는 광발열 입자라는 불순물이 함유되어 있어 동일한 섬도 조건에서는 순수한 HDPE만 함유된 비교예에 비해 낮은 경향을 보였다. 그러나, 섬도 860d 원사를 적용한 실시예 1 내지 2에서는 경사방향과 위사방향 모두 비교예에 비해 높은 인장강도를 나타내어, 내구성에도 특별한 문제가 없음이 확인되었다.
5. 발열 기능성 멀칭 매트와 기존 멀칭 매트의 광발열 성능 평가
광발열 입자 유무와 적용 편평사의 섬도에 따른 편평사 원단의 광발열 성능을 비교하기 위해, 상기의 실시예를 통해 제작된 본 발명의 광발열 입자가 함유된 편평사 원단과 비교예 편평사 원단의 광발열 성능을 평가하였다.
실험은 도 7에 도시한 통상의 광발열 분석 설비를 사용하여 진행되었으며, 광원과 시료 간의 거리는 50㎝로 하고, 조도는 13,000lux로 하였으며, 220V, 500W, 3200K의 광원을 60분동안 조사하여 진행하였고 시료 하부의 표면에 위치한 온도 센서를 통해 데이터를 기록하였다.
실험결과는 표 6과 같고, 노출 시간에 따른 온도 변화 그래프를 도 8에 도시하였다.
시간(분) 표면 온도(℃)
비교예 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4
10 32.5 36.1 36.0 34.9 35.6
20 36.9 42.6 42.3 41.1 40.8
30 39.7 47.3 46.2 45.2 43.8
40 41.7 50.8 49.0 48.2 45.7
50 43.1 53.2 51.0 50.3 47.2
60 44.0 55.1 52.7 52.1 48.3
표 6 및 도 8에서 확인되는 바와 같이, 광발열 성능 분석 결과 60분 경과 기준, 비교예의 표면 온도는 44.0℃으로 가장 낮은 수치를 보였고, 실시예 1은 55.1℃로 가장 높은 표면 온도를 보였다.
또한, 실시예 1 뿐만 아니라 광발열 입자가 함유된 모든 원단에서 비교예보다 높은 광발열 성능을 보였으며, 적용 편평사의 섬도가 올라갈수록 증가하는 경향을 보였다.
이렇듯 비교예에 비해 실시예 1 내지 4에서 광발열에 의한 온도 상승이 크게 나타난 결과를 통해, 본 발명에 따른 광발열 입자가 함유된 발열 기능성 멀칭 매트는 광발열 효율이 매우 우수함이 확인되었다.
작물의 생장 활동은 다양한 요인에 영향을 받지만 그 중에서 온도의 영향을 가장 크게 받는다. 이때, 작물의 생육이 가장 왕성한 온도를 최적 온도라고 지칭하며, 이러한 최적 온도는 작물의 생장 단계와 종류에 따라 다르다. 또한 주/야간의 생육을 위한 적정 온도가 다르며 적정 온도에서 멀어질수록 생육이 둔화되고, 이 범위 밖에서 방치되면 생육 억제 현상이 발생하기 때문에 온실 내부 온도는 적정 온도를 벗어나지 않도록 관리해야 한다.
이러한 온도 차이에 따른 채소류의 생장 속도 차이를 비교하기 위하여 15.5℃와 21℃에서 상추의 성장을 비교한 결과, 도 9a 및 도 9b와 같이 생장 속도에서 큰 차이를 보이는 것을 확인하였다. 즉, 본 발명에서 개발한 발열 기능성 멀칭 매트를 적용하는 경우 작물별 지온에 대한 생육 적온 유지에 필요한 난방 에너지를 절감할 수 있으며, 광발열에 의한 보온 효과로 인해 장시간 동안 작물을 보호하고 작물의 성장에 긍정적인 영향을 줄 수 있을 것으로 예상된다.
이상에서 설명한 본 발명은 도면에 도시된 일실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 명확히 하여야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 광발열 입자를 함유하는 편평사 원사를 이용하여 멀칭 매트를 제직하는 단계를 포함하는 발열 기능성 멀칭 매트의 제조방법이며,
    상기 발열 기능성 멀칭 매트는 위사, 경사 또는 둘 모두에 광발열 입자를 함유하는 편평사 원사를 사용하여 제직되고,
    상기 광발열 입자를 함유하는 편평사 원사는,
    광발열 입자를 함유하는 마스터배치 칩을 중합체성 수지와 함께 용융 혼련하고 이를 필름 방사하여 광발열 입자를 함유하는 중합체성 필름을 제조하는 단계; 및
    광발열 입자를 함유하는 중합체성 필름을 연신 및 슬리팅(slitting)하여 광발열 입자를 함유하는 편평사 원사를 제조하는 단계
    를 포함하는 공정에 의해 제조되고,
    상기 광발열 입자를 함유하는 마스터배치 칩은,
    고온의 압출기 내부에서 중합체성 수지와 광발열 입자를 압출기의 회전에 의해 용융 혼련하고 컴파운딩하는 단계를 포함하는 공정에 의해 제조되고,
    상기 발열 기능성 멀칭 매트의 제직에 사용되는 경사 섬도와 위사 섬도는 각각 860 내지 1200d의 범위 내에서 선택되며, 서로 동일하거나 상이할 수 있는 것을 특징으로 하는,
    발열 기능성 멀칭 매트의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 발열 기능성 멀칭 매트의 제직에 사용되는 경사 섬도와 위사 섬도는 각각 860 내지 1100d의 범위 내에서 선택되는 것을 특징으로 하는,
    발열 기능성 멀칭 매트의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광발열 입자를 함유하는 편평사 원사를 제조하는 단계는 연신 및 슬리팅 설비 내에서 수행되고,
    연신판의 온도, 연신 속도, 연신비 및 슬리팅 폭 중 어느 하나 이상을 변화시켜 편평사 원사의 섬도를 조절하는 것을 특징으로 하는,
    발열 기능성 멀칭 매트의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광발열 입자를 함유하는 편평사 원사를 제조하는 단계는 연신 및 슬리팅 설비 내에서 수행되고,
    연신 속도, 연신비, 및 슬리팅 폭을 일정하게 유지하고 연신판의 온도를 변화시켜 편평사 원사의 섬도를 조절하는 것을 특징으로 하는,
    발열 기능성 멀칭 매트의 제조방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압출기의 회전 속도는 300 내지 450rpm, 또는 350 내지 400rpm이고, 압출 압력은 60 내지 90%, 또는 70 내지 80%인 것을 특징으로 하는,
    발열 기능성 멀칭 매트의 제조방법.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중합체성 수지는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)이고,
    상기 압출기의 온도는 140 내지 250℃, 또는 150 내지 240℃ 범위 내에서 설정되는 것을 특징으로 하는,
    발열 기능성 멀칭 매트의 제조방법.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광발열 입자를 함유하는 중합체성 필름을 제조하는 단계는 고온의 필름 방사 설비 내에서 수행되고,
    상기 필름 방사 설비의 스크류 속도는 5 내지 30rpm, 또는 8 내지 25rpm이고, 펌프 속도는 5 내지 30rpm, 또는 8 내지 25rpm인 것을 특징으로 하는, 발열 기능성 멀칭 매트의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 중합체성 수지는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)이고,
    상기 필름 방사 설비의 온도는 230 내지 310℃, 또는 240 내지 300℃ 범위 내에서 설정되는 것을 특징으로 하는,
    발열 기능성 멀칭 매트의 제조방법.
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    위사를 경사에 위입시킬 때 인위적으로 위사를 불규칙하게 접히도록 하여 경사의 사이사이에 교차되도록 하여, 위사와 경사 각각의 폭보다 좁은 공간에서 경사와 위사가 교차하도록 제직하여 편평사의 길이 방향으로 불규칙적인 주름을 형성하고, 그로 인해 멀칭 매트의 두께를 증가시키고 내부에 공기층을 형성하며, 위사와 경사가 교차하는 지점에 공극이 발생하도록 하는 것을 특징으로 하는,
    발열 기능성 멀칭 매트의 제조방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 광발열 입자는 탄소화합물인 것을 특징으로 하는, 발열 기능성 멀칭 매트의 제조방법.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006238891A (ja) * 2006-05-10 2006-09-14 Toray Ind Inc 幼齢木保護具
KR20200118284A (ko) 2019-04-04 2020-10-15 금호석유화학 주식회사 농업용 피복재의 제조방법
KR20220093888A (ko) * 2020-12-28 2022-07-05 한국섬유개발연구원 광발열 폴리에스테르 필름의 제조방법
KR20220093470A (ko) * 2020-12-28 2022-07-05 손금숙 보온성 및 난반사율이 우수한 농업용 멀칭필름직물 및 그 제조방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006238891A (ja) * 2006-05-10 2006-09-14 Toray Ind Inc 幼齢木保護具
KR20200118284A (ko) 2019-04-04 2020-10-15 금호석유화학 주식회사 농업용 피복재의 제조방법
KR20220093888A (ko) * 2020-12-28 2022-07-05 한국섬유개발연구원 광발열 폴리에스테르 필름의 제조방법
KR20220093470A (ko) * 2020-12-28 2022-07-05 손금숙 보온성 및 난반사율이 우수한 농업용 멀칭필름직물 및 그 제조방법

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