KR20020095809A - 야자숯과 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 야자숯가루와 전분으로만 이루어져 연소시 유해가스를 발생하지 않는 야자숯과 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 야자숯은 탄화된 야자껍질을 파쇄하여 만든 야자숯가루와 물 그리고 전분이 40∼60 : 10∼30 : 2∼7의 중량비로 혼합된 혼합물이 소정의 형상으로 압출 성형된 후 건조되어 이루어진 것으로서, 강도 및 경도가 매우 높고 연소시 유해 가스를 발생하지 않으며 점화 후 가용(加用)시간이 매우 길다는 장점이 있다. 또한, 본 발명에 따른 야자숯 제조방법은 야자숯가루와 물 그리고 전분을 40∼60 : 10∼30 : 2∼7의 중량비로 혼합하는 혼합단계와; 상기 혼합단계에서 혼합된 혼합물을 100∼150℃로 가열하면서 압출 성형하는 압출성형단계와; 상기 압출성형단계에서 압출된 압출물을 냉각하는 냉각단계와; 상기 냉각단계에서 냉각된 압출물을 소정의 길이로 절단한 다음 상온에서 건조시켜 야자숯을 완성하는 건조단계를 포함하여 이루어지며, 이러한 제조방법에 따르면, 야자숯을 고압 압출식으로 연속하여 제조할 수 있으므로 표면균열이 거의 없고 강도 및 경도가 매우 높은 양질의 야자숯을 대량으로 생산할 수 있다.

Description

야자숯과 그 제조방법{COCONUT CHARCOAL AND MANUFACTURING PROCESS OF IT}

본 발명은 야자숯가루와 전분으로만 이루어져 연소시 유해가스를 발생하지 않는 야자숯과 그 제조방법에 관한 것이다.

숯은 목재를 탄화시킨 것으로 재연소시 불꽃이 작고 그을음이 없으며 연소시간이 긴 데다가 부피에 비해 많은 열량이 발산하고 무엇보다 살균 및 탈취효과가 탁월하여 예전부터 고기 등을 굽는 연료로 많이 사용되고 있다.

숯은 그 원료가 되는 목재에 따라 종류가 구분되는 바 그 중에서도 참나무를 탄화시켜 만든 참나무 숯이 여러 가지의 면에서 질적으로 가장 우수하여 가장 널리 이용되어 왔었다. 그러나, 참나무 숯의 경우 참나무 공급량이 적어 경제적이지 못할 뿐만 아니라 형상의 성형이 불가능한데다 그 강도도 취약하고 또 연소시간이 짧아 가용시간도 매우 짧기 때문에 최근에는 참나무 숯 보다는 가구 등을 제작할 때 파생되는 톱밥이나 폐목재를 파쇄하여 만든 톱밥 또는 야자껍질을 탄화하여 만든 야자 숯가루 등을 점결제 등과 혼합한 다음 그 혼합물을 소정의 형상으로 압착 성형하여 만든 압착숯이 널리 사용되고 있다.

그러나, 종래 압착숯들은 주재료인 톱밥이나 야자숯가루 등을 압착하기 위해 첨가되는 예컨대 니트로 셀룰로오스, 아세톤, 메탄올, 코르타르 등과 같은 화학적 점결제나 클루코오스, 주석산 칼륨 등 식물성 점결제 등이 연소과정에서 유해 가스를 발생시켜 인체에 유해하다는 문제점이 있었다. 뿐만 아니라, 연소시간이 짧고, 강도가 취약하여 운반과정에서 깨지거나 연소과정에서 깨지는 경우가 빈번하였으며, 연소 후 재를 많은 남겨 뒤처리하기에도 번거로운 등 여러 가지의 문제점을 가지고 있었다.

이에, 본 발명은, 상술한 바와 같은 종래 숯들이 가진 문제점을 일소할 수 있는 것으로서, 야자숯가루와 전분으로만 이루어져 연소시 유해가스를 전혀 발생하지 않음으로써 인체에 전혀 해를 주지 않고, 연소시간이 길어 가용 시간이 길며, 연소 후 재를 남기지 않음으로써 뒤처리하기도 매우 간편한 야자숯과 그 야자숯 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 야자숯 사시도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 야자숯 제조방법을 실현하는 야자숯 제조장치의 개략 단면도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 야자숯 제조방법을 보여주는 블록도

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 믹서2 : 호퍼

3 : 압출기30 : 실린더

30a : 압출실31 : 유압실린더

31a : 플런저31b : 성형봉

32 : 압출노즐33 : 히터

4 : 성형금형40 : 냉각수관

5 : 절단기100 : 야자숯

100a : 통기공100b : 비드

본 발명에 따른 야자숯은, 탄화된 야자껍질을 파쇄하여 만든 야자숯가루 탄화된 야자껍질을 파쇄하여 만든 야자숯가루와 물 그리고 전분이 40∼60 : 10∼30 : 2∼7의 중량비로 혼합된 혼합물이 소정의 형상으로 압출 성형된 후 건조되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 조성에 있어서, 상기 전분의 30 ∼50 %는 α전분인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 바람직한 특징에 따른 야자숯은 단면경이 40∼50 mm이고 길이가 30∼150 mm 이고 내부에 종심방향의 통기공이 형성된 육각기둥의 외형을 갖는다.

또한, 외주면의 각 모서리를 따라 그 양측 외주면으로 돌출된 비드부가 더 성형된다.

그리고, 본 발명에 따른 야자숯 제조방법은, 야자숯가루 40∼60 중량부와 물 10∼30 중량부 그리고 전분 2∼7 중량부를 혼합하는 혼합단계와; 상기 혼합단계에서 혼합된 혼합물을 100∼150℃로 가열하면서 압출 성형하는 압출성형단계와; 상기 압출성형단계에서 압출된 압출물을 냉각하는 냉각단계와; 상기 냉각단계에서 냉각된 압출물을 소정의 길이로 절단한 다음 상온에서 건조시켜 야자숯을 완성하는 건조단계를 포함하여 이루어진다.

또한, 본 발명의 바람직한 특징에 따른 야자숯 제조방법에 따르면, 상기 압출성형단계의 압출 압력은 70∼120 ton 이다.

또한, 상기 압출성형단계에서 혼합물은 길이 80∼120 mm, 내경이 테이퍼 1/10 ∼ 2/5로 축소되는 노즐을 통해 압출된다.

또한, 상기 압출성형단계에서의 가열은 상기 노즐 외곽을 통해 행해지도록 구성된다.

이하, 본 발명에 따른 야자숯의 조성과 그 제조방법의 바람직한 실시예를 첨부도면을 통해 보다 구체적으로 살펴본다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 야자숯 제조방법에 의해 제조된 야자숯의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 야자숯을 제조하기 위한 야자숯 제조장치의 개략단면도이다. 그리고, 도 3은 도 2의 제조장치에 의한 제조공정을 보인 블록도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 야자숯 제조방법에 따르면, 탄화된 야자껍질을 파쇄하여 만든 야자숯가루와, 물, 그리고, α전분의 함유비율이 약 40 % 인 전분을 50 : 18 : 3 의 중량비로 섞은 혼합물를 가지고 도 2에 도시된 바와 같은 야자숯 제조장치로서 야자숯을 제조하게 된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 야자숯 제조방법을 실현할 수 있는 제조장치는 야자숯가루, 물, 전분을 혼합하기 위한 믹서(1), 상기 믹서(1)에서 혼합되어 배출되는 혼합물을 후술하는 압출기(3)에 일정 양만큼 투입하기 위한 호퍼(2), 유압실린더(30)와 압출노즐(31) 그리고 성형금형(32) 등으로 이루어져 상기 호퍼(2)로부터 투입되는 혼합물(101)을 가압하여 압출하는 압출기(3)와, 상기 압출기(3)가 배출하는 압출물(102)을 일정한 길이로 절단하기 위한 절단기(4) 등으로 구성된다.

이와 같은 구성의 야자숯 제조장치를 이용한 본 발명의 일 실시예에 따른 야자숯 제조방법을 도 3의 블록도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 야자숯가루 50 kg 중량부와 물 18 kg중량부 그리고 전분 3 kg중량부가 믹서(1)에 투입되면 믹서(1)는 내부의 로터(11)를 회전시켜 이들을 균일하게 혼합한다. 이어, 믹서(1)에서 혼합되어 겔(gel)화 된 혼합물을 호퍼(2)에 넣으면,호퍼(2)는 로터(21)로 혼합물을 지속적으로 교반하여 굳지 않게 하면서 압출기(3)의 실린더(30)내 압출실(30a)로 송출한다. 그리고 압출기(3)는 유압실린더(31)의 플런저(31a)로 상기 호퍼(2)로부터 그 압출실(30a)에 유입된 혼합물(101)에 80∼100 ton의 압력을 가하여 압출노즐(32)를 통해 압출하게 되는데, 이 때 혼합물(101)은 압출노즐(32) 외주면을 둘러싸고 있는 히터(33)에 의해서 약 120℃로 가열된다. 압출노즐(32)은 길이 100 mm에 입구경(D1)과 출구경(D2)이 각각 60 mm와 43 mm인 23/100의 테이퍼를 가진 육각형의 내경을 가지고 있어서 혼합물(101)을 육각기둥형으로 연속하여 압출한다. 이렇게 압출된 야자숯(100)의 내부 중앙에는 압출기(3)의 가압면 중앙에 축방향으로 설치되어 상기 압출노즐(32)을 관통하는 성형봉(31b)에 의해 종심방향의 통기공(100a)이 형성된다. 이렇게 압출노즐(32)을 통해 연속적으로 압출되는 육각단면의 성형숯(100)은 성형금형(4)을 통과하면서 성형금형(4)을 둘러싸고 있는 냉각수관(40)을 순환하는 냉각수에 의해 냉각되어 수축된 상태로 성형금형(4)으로부터 배출되고 이후 절단기(5)에 의해 소정의 길이로 절단된 다음 마지막으로 건조실(미도시)로 옮겨져 상온 건조되면, 도 1에 도시된 바와 같이 내부에 종심방향의 통기공(100a)이 형성되고 외주면 각 모서리에 비드(100b)가 돌기된 육각기둥 형상의 단위길이의 야자숯(100)이 완성된다. 상기 비드(100b)는 여러 개의 야자숯(100)이 동시에 연소될 때 서로 밀착되는 다른 야자숯과의 사이에 간극을 형성하여 야자숯(100)이 연소되는 동안 그 간극을 통해 공기가 지속적으로 공급되도록 함으로써 야자숯(100)이 안쪽과 바깥족에서 고루 연소되게 하는 작용을 한다.

이와 같은 방법을 통해 만든 야자숯은 표면에 균열이 거의 없으며, 강도와 경도가 매우 높아서 잘 부서지지 않는다. 또한, 천연소재인 야자와 전분으로만 이루어져 있으므로, 연소시 유해가스를 전혀 발생하지 않고, 약 3 시간 이상 부서지지 않고 일정 온도 이상의 연소온도를 유지할 수 있으며, 완전 연소 후에는 재를 거의 남기지 않는다는 장점이 있다.

본 고안에 따른 야자숯은 한국화학시험연구원의 시험결과에 따르면 발열량은 7195 kcal/kg에 이르고, 연소온도는 약 1300 ℃ 이상이며, 적어도 1000 ℃ 이상의 연소온도를 점화 후 약 3 시간 이상 지속하는 것으로 나타났다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같은, 본 발명에 따른 야자숯은 강도 및 경도가 매우 높아 운반이나 보관시 부서지거나 손에 숯가루를 묻히지 않으며, 그 원료 전부가 천연소재(야자와 전분)만으로 이루어져 연소시 유해 가스를 발생하지 않으므로 인체에 전혀 해를 주지 않는다. 뿐만 아니라, 연소시 적어도 3 시간 이상 일정 이상의 연소온도와 강도를 유지하여 점화 후 가용(加用)시간이 매우 길다는 장점도 있다.

한편, 본 발명에 따른 야자숯 제조방법에 따르면, 야자숯을 압출노즐을 이용한 고압 압출식으로 연속하여 제조할 수 있으므로 표면균열이 거의 없고 강도 및 경도가 매우 높은 양질의 야자숯을 대량으로 생산할 수 있다.

Claims (6)

1. 탄화된 야자껍질을 파쇄하여 만든 야자숯가루와 물 그리고 전분이 40∼60 : 10∼30 : 2∼7의 중량비로 혼합된 혼합물이 소정의 형상으로 압출 성형된 후 건조되어 이루어진 것을 특징으로 하는 야자숯.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 전분의 30 ∼50 %는 α전분인 것을 특징으로 하는 야자숯.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   단면경이 40∼50 mm이고 길이가 30∼150 mm 인 육각기둥형으로서, 내부에 종심방향으로 통기공이 형성되고, 외주면의 각 모서리를 따라 비드부가 돌출 성형되어 이루어진 것을 특징으로 하는 야자숯.
4. 야자숯가루와 물 그리고 전분을 40∼60 : 10∼30 : 2∼7의 중량비로 혼합하는 혼합단계와;

   상기 혼합단계에서 혼합된 혼합물을 100∼150℃로 가열하면서 압출 성형하는압출성형단계와;

   상기 압출성형단계에서 압출된 압출물을 냉각하는 냉각단계와;

   상기 냉각단계에서 냉각된 압출물을 소정의 길이로 절단한 다음 상온에서 건조시켜 야자숯을 완성하는 건조단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 야자숯 제조방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 압출성형단계의 압출 압력은 70∼120 ton 인 것을 특징으로 하는 야자숯 제조방법.
6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,

   상기 압출성형단계의 압출성형은

   길이 80∼120 mm, 내경이 테이퍼 1/10 ∼ 2/5로 축소되는 노즐을 통해 이루어지는 것을 특징으로 특징으로 하는 야자숯 제조방법.