WO2019203602A1 - 친환경소재를 이용한 부력체 및 그 제조방법 - Google Patents

친환경소재를 이용한 부력체 및 그 제조방법 Download PDF

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WO2019203602A1
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이세린
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Definitions

  • the present invention relates to a buoyancy body and a method of manufacturing the same using an eco-friendly material, and more specifically, to a porous lightweight natural material such as bamboo, corn, reed, rice straw, and sterilized by molding and coated with silicate solution PE- It relates to a buoyancy body and a method of manufacturing the same using an environmentally friendly material packaged with a PP material packaging material.
  • buoyancy bodies or buoys are used to float on the sea to distinguish the farms in the adjacent seas, or by attaching aquatic structures such as nets or strings to the body of the buoys, and attaching organisms such as seaweed, seaweed or oysters to seawater. It is used to farm.
  • the buoys currently in use can be broadly divided into those made of polystyrene foam (“styrofoam”) and those made of polyethylene foam.
  • the buoy of the styrofoam material is light, buoyant, corrosion-resistant, easy to install and easy to use because of the low cost, but the material is weak and easy to wear, there is a problem that loses buoyancy as water is absorbed during long-term use.
  • the buoyancy of the polyethylene foam resin material is superior to the styrofoam material buoyancy and tensile strength, so there is little risk of damage due to various causes, but because polyethylene foam resin itself has a property of absorbing water, polyethylene foam The buoy of the resin material also has a problem that the buoyancy of the buoy becomes weak when used for a long time.
  • Korean Patent No. 10-1843422 (2018.03.23.) Discloses a buoy using foamed polypropylene and a method of manufacturing the same.
  • the prior art has an insertion groove therein, is formed in a cylindrical shape, the main body portion made of expanded polypropylene (EPP) particles; And an insert portion coupled to the insertion groove and coupled in a state in which expansion force is maintained to press the inner wall of the insertion groove in an outward direction, wherein the insert portion is made of expanded polypropylene particles.
  • EPP expanded polypropylene
  • the insert portion has a density lower than that of the main body portion, and the expansion force of the insert portion is higher than that of the main body portion during the process of drying the insert portion and the main body portion. .
  • EPP expanded polypropylene
  • the present invention is crushed porous lightweight natural materials such as bamboo, corn stalks, reeds and formed into a glue and coated with a silicate solution to utilize as a buoy embedded material, excellent economical and environmentally friendly, the outside of the buoy embedded material polyethylene (PE) Or by molding the packaging material with a polypropylene (PP) material, an object of the present invention is to provide a buoyancy body and a manufacturing method using an environmentally friendly material with improved durability.
  • PE polyethylene
  • PP polypropylene
  • a plurality of bamboo, reed, corn, rye, sawdust, and straw are cut to a predetermined size, and the mixed natural material is sterilized in a sterilized solution mixed with sulfur, caustic soda and water, and dried at a temperature of 100 ° C. to 120 ° C.
  • Porous material A silicate solution applied to the outside of the porous material so that the porous material has a predetermined shape; Consists of an outer material surrounding the buoy embedded material made of a porous material coated with the silicate solution;
  • the exterior material is characterized in that made of any one of polyethylene or polypropylene.
  • the polypropylene is characterized in that made of expandable polypropylene.
  • the method of manufacturing a buoyancy body using an environmentally friendly material includes a cutting step of cutting a plurality of pieces of bamboo, reeds, corn, rye, sawdust, rice straw to a predetermined size; Into the sterilization solution consisting of a natural material cut in the cutting process, 15 to 20 parts by weight of sulfur, 10 to 20 parts by weight of caustic soda, and 60 to 70 parts by weight of water based on 100 parts by weight of the natural material (11) 20 A sterilization step of generating a sterilized porous material by heating for 30 minutes; A drying step of drying the porous material sterilized in the sterilization step in a dryer for 30 to 40 minutes at a temperature of 100 ° C.
  • a packaging process for packaging the exterior of the buoyant interior material generated in the coating process with an exterior material made of any one of polyethylene or polypropylene is provided.
  • the drying process is characterized in that it further comprises a crushing step of crushing the porous material dried in the dryer into a powder material of the powder form.
  • the drying step is a compression molding step of mixing the powder material produced in the shredding process with glue and compression molding to a predetermined shape, and the porous material molded in the compression molding step at 20 to 100 °C temperature in the dryer It is characterized in that the glue drying step of drying for 30 minutes.
  • the buoyancy body and its manufacturing method using the eco-friendly material according to the present invention has the following effects.
  • the buoyant materials that make up the buoyant body are made of lightweight natural materials such as bamboo, reed, corn, rye, sawdust, rice straw, etc. Manufacturing to reduce costs,
  • the buoy embedded material is applied to the outer periphery of the natural material is strengthened water resistance, and the outer packaging material is provided with a foamed polypropylene so that the buoy interior is made of a predetermined shape, thereby making the buoy embedded material in a predetermined shape easily To improve the buoyancy according to the porous properties of the material
  • FIG. 1 is a view for explaining a buoy using a foamed polypropylene according to the prior art
  • FIG. 2 is a view of a buoyancy body using an environmentally friendly material according to the present invention
  • FIG 3 is a view illustrating a method of manufacturing a buoyancy body using an environmentally friendly material according to the present invention.
  • Buoyancy body using an eco-friendly material as shown in Figure 2 to 3, a natural material mixed by cutting a plurality of pieces of bamboo, reed, corn bark, rye, sawdust, rice straw to a predetermined size (11 ) Is sterilized in a sterilized solution in which sulfur, caustic soda and water are mixed and dried at a temperature of 100 ° C. to 120 ° C .;
  • a silicate solution 20 applied to the outside of the porous material 10 so that the porous material 10 has a predetermined shape; It consists of; the exterior material 40 surrounding the outside of the buoy embedded material 30 made of the porous material 10 to which the silicate solution 20 is applied;
  • the exterior material 40 is made of any one of polyethylene or polypropylene.
  • the natural material 11 may be replaced with a material formed with pores therein, and specifically, a wood material such as forsythia and paulownia, and a cylindrical film is provided in the interior of the royal grass and pampas grass. Can be.
  • the bamboo has a low water absorption rate, has a triple film is formed to block the air has excellent properties that can be used as a material of the buoyancy body when completely dried.
  • the polypropylene is made of expandable polypropylene, it is more excellent in water resistance and buoyancy is improved.
  • Such a method of manufacturing a buoyancy body using an environmentally friendly material includes a cutting step (S10) of cutting a plurality of predetermined size of bamboo, reed, corn bark, rye bar, sawdust, rice straw; With the natural material 11 cut in the cutting step (S10), 15 to 20 parts by weight of sulfur, 10 to 20 parts by weight of caustic soda, 60 to 70 parts by weight of water based on 100 parts by weight of the natural material (11) Sterilization step (S20) to put into a sterilized solution made and heated for 20 to 30 minutes to produce a sterilized porous material (10); A drying step (S30) of drying the porous material 10 sterilized in the sterilization step (S20) in a dryer for 30 to 40 minutes at a temperature of 100 ° C to 120 ° C; A coating step (S40) of producing a buoyant interior material (30) by coating the porous material (10) dried in the drying step (S30) with a coating material mixed with silicate and 50 parts by weight of
  • the cutting process (S10) may be determined in various sizes based on the size of the material to be mixed.
  • the drying step (S30) is to remove the moisture remaining in the interior of the porous material 10, to prevent the air contained in the internal pores of the porous material 10 in the coating step (S40) to be vented to the outside In order to be coated with the coating material.
  • packaging material 40 used in the packaging process S50 may be formed in various shapes, and the buoyant packaging material 30 is sealed therein.
  • the drying step (S30) is further provided with a crushing step (S31) for crushing the porous material 10 dried in the dryer into a powder material 12 in the form of a powder.
  • the porous material 10 may be used as a buoyant body because it has a property of floating in water by bubbles contained in the natural material 11 even if it is made in powder form.
  • the powder material (12) produced in the shredding step (S31) is mixed with a glue, and then compression molded into a predetermined shape (S32) and the compression molding step (S32).
  • Glue drying process (S33) for drying the porous material 10 molded in the 20 to 30 minutes at 100 °C temperature in the dryer is provided.
  • Buoyancy body using an eco-friendly material by using a lightweight natural material (11) as a buoy interior material 30, by packaging with an exterior material 40 made of any one of polyethylene or polypropylene, which is also an environmentally friendly material, It is economical by utilizing an inexpensive natural material (11), and it is eco-friendly because it can recover the used buoyancy body and use it as a firewood material.
  • the natural material 11 is made of a plurality of bamboo, reed, corn bark, rye, sawdust, rice straw cut and mixed to a predetermined size, the main feature of the natural material 11 is formed with pores therein It is a lightweight material.
  • the bamboo, bamboo, reed, corn, rye, etc. has a strong surface water resistance characteristics.
  • the natural material 11 is cut and dried porous material 10 is coated with the silicate solution 20 to prevent direct contact with water, it is possible to maintain buoyancy in the sea for a long time.
  • porous material 10 coated on the silicate solution 20 is finally packaged with a water-resistant exterior member 40 in water, thereby improving the durability of the buoyancy body, in particular the foam member 40 is expanded polypropylene When configured to buoyancy is improved to be able to replace the conventional larger buoyancy body with a smaller buoyancy body of a small size.
  • the method of manufacturing a buoyancy body using the environmentally friendly material of the present invention as described above is a method of utilizing the porous material 10 cut to a large predetermined size as a buoy embedded material 30, and generated by crushing the porous material 10
  • Cutting process (S10) is to cut the natural material 11, such as bamboo, reed, corn bark, rye, sawdust, rice straw, each into a porous material 10 of a predetermined size,
  • the porous material 10 is sterilized with a sterilization solution to remove microorganisms remaining in the natural material 11.
  • the sterilization liquid is composed of 15 to 20 parts by weight of sulfur, 10 to 20 parts by weight of caustic soda, and 60 to 70 parts by weight of water based on 100 parts by weight of the porous material 10.
  • the sterilized porous material 10 is dried in a drier at a temperature of 100 ° C. to 120 ° C. for 30 to 40 minutes to remove moisture remaining therein.
  • the porous material 10 dried in the drying process 30 is coated with a silicate solution to form a buoy embedded material 30 having a predetermined shape.
  • the silicate solution is provided with a mixture of silicate and water in about 2: 1 weight.
  • the buoy interior material 30 is packaged with an exterior material 40 made of any one of polyethylene or polypropylene, and the exterior material 40 is prevented from being damaged from an external impact or prevents invasion. It is primarily prevented. At this time, by configuring the packaging material 40 of the expandable polypropylene, buoyancy can be further increased.
  • the buoyancy body manufacturing method is a crushing step (S31) for crushing the dried porous material 10 of the drying step (S30) into a powder material 12 of the powder form, and the The compression molding step (S32) of mixing the powder material 12 with the glue is performed. Then, in the glue drying step (S33) to remove the moisture contained in the glue mixed with the powder material (12). After the glue drying step (S33) to perform a coating step (40), and a packaging step (S50) to produce a buoyancy body.
  • silicate liquid 30 buoyant interior material

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Abstract

본 발명은 대나무, 옥수수대, 갈대, 볏짚 등의 경량 자연소재(11)를 절단 또는 분쇄하여 이를 멸균액으로 멸균하고, 규산염액으로 코팅한 후 PE-PP소재의 외장재(4)로 포장한 친환경소재를 이용한 부력체 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

친환경소재를 이용한 부력체 및 그 제조방법
본 발명은 친환경소재를 이용한 부력체 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대나무, 옥수수대, 갈대, 볏짚 등 다공성 경량 자연소재를 분쇄하여 이를 멸균하여 성형한 후 규산염액으로 코팅하여 PE-PP소재의 외장재로 포장된 친환경소재를 이용한 부력체 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 부력체 또는 부표는 인근 해역에서 양식장을 구분하여 표시하기 위해 해상에 띄워 사용하거나, 상기 부표의 몸체에 그물이나 줄과 같은 양식구조물을 연결하여 김이나 미역 또는 굴 등과 같은 부착성 생물을 해수중에서 양식하는 데에 사용하고 있다.
현재 사용되고 있는 부표는 폴리스티렌 폼(polystrene foam, 이하 '스티로폼') 재질의 것과 폴리에틸렌 발포수지 재질의 것으로 크게 나눌 수 있다.
상기 스티로폼 재질의 부표는 가볍고 부력이 강하며 부식성이 없고 설치작업이 용이하며 비용이 저렴하기 때문에 많이 이용되고 있으나, 재질이 약하여 마모가 쉽고, 장기간 사용시 수분이 흡수되면서 부력을 잃게 되는 문제점이 있었다.
그리고, 수면과의 마찰 또는 수면 위를 떠다니는 물체와 충돌되었을 때 파손되기 쉽고, 스티로폼 자체가 기공이 크고 많기 때문에 해수에서 장시간 사용시 해수의 응집으로 부력이 저하되어 부표로서의 본래 기능을 발휘하지 못하게 되며, 부표의 파손에 의한 스티로폼 파편이 수면에 부유하게 됨에 따라 오염의 원인이 되는 문제점이 있었다.
또한, 폴리에틸렌 발포수지 재질의 부표는 스티로폼 재질의 부표에 비해 내파열성 및 인장강도가 우수하므로 각종 원인에 의한 파손 우려는 적으나, 폴리에틸렌 발포수지 자체가 물을 흡수하는 성질을 가지고 있기 때문에, 폴리에틸렌 발포수지 재질의 부표 또한 장시간 사용시 부표의 부력이 약해지는 문제점이 있다.
이를 개선한 종래기술로 한국등록특허 제10-1843422호(2018.03.23.)에는 '발포폴리프로필렌을 이용한 부표 및 그 제조 방법'이 개시되었다.
상기 종래기술은 내부에 삽입홈을 갖고, 원기둥 형상으로 형성되되, 발포폴리프로필렌(EPP) 입자로 이루어지는 본체부; 및 상기 삽입홈에 결합되고, 상기 삽입홈의 내측벽을 외측 방향으로 가압하도록 팽창력을 보유한 상태로 결합되되, 발포폴리프로필렌 입자로 이루어지는 인서트부를 포함하고,
상기 인서트부의 밀도는 상기 본체부의 밀도보다 낮게 형성되고, 상기 인서트부와 본체부가 고온건조되는 과정에서 상기 인서트부의 팽창력이 상기 본체부의 팽창력보다 높아 상기 인서트부와 본체부가 밀착됨으로써 결합되는 것을 특징으로 한다.
다만, 상기한 기술은 발포폴리프로필렌(EPP)으로 이루어짐으로써, 기본적으로 폴리프로필렌의 성질을 가져 내열성이 우수하고 약품성이 강하여 친환경적이나, 폴리프로필렌의 가격이 고가인 문제점이 있었다.
본 발명은 대나무, 옥수수대, 갈대 등의 다공성 경량 자연소재를 파쇄하여 아교로 성형하고 이를 규산염액으로 코팅하여 부표내장재로 활용함으로써, 경제성이 뛰어나며 친환경적이고, 상기 부표내장재의 외부를 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(PP) 재질로 외장재를 성형함으로써, 내구성이 향상된 친환경소재를 이용한 부력체 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 친환경소재를 이용한 부력체는
대나무, 갈대, 옥수수대, 호밀대, 톱밥, 볏짚 중 복수 개가 정해진 크기로 절단되어 혼합된 자연소재를 유황, 가성소다 및 물이 혼합된 멸균액에 살균하고, 100℃ 내지 120℃의 온도에서 건조한 다공성소재와; 상기 다공성소재가 정해진 형상으로 이루어지도록 상기 다공성소재의 외부에 도포되는 규산염액과; 상기 규산염액이 도포된 다공성소재로 이루어진 부표내장재의 외부를 감싸는 외장재;로 이루어지며,
상기 외장재는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 폴리프로필렌은 발포성 폴리프로필렌으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 의한 친환경소재를 이용한 부력체의 제조방법은 대나무, 갈대, 옥수수대, 호밀대, 톱밥, 볏짚 중 복수 개를 정해진 크기로 절단하는 절단공정과; 상기 절단공정에서 절단된 자연소재와, 상기 자연소재(11) 100중량부를 기준으로 15 내지 20중량부의 유황과, 10 내지 20중량부의 가성소다와, 60 내지 70중량부의 물로 이루어진 멸균액에 넣고 20 내지 30분간 가열하여 멸균된 다공성소재를 생성하는 멸균공정과; 상기 멸균공정에서 멸균된 상기 다공성소재를 100℃ 내지 120℃의 온도에서 30 내지 40분간 건조기에서 건조하는 건조공정과; 상기 건조공정에서 건조된 다공성소재를 규산염과, 상기 규산염 100중량부를 기준으로 50중량부의 물이 혼합된 코팅재로 코팅하여 부표내장재를 생성하는 코팅공정과; 상기 코팅공정에서 생성된 상기 부표내장재의 외부를 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 중 어느 하나의 재질로 이루어진 외장재로 포장하는 포장공정이 구비된 것을 특징으로 한다.
상기 건조공정에는 상기 건조기에서 건조된 상기 다공성소재를 분말형태의 분말소재로 파쇄하는 파쇄공정이 더 구비된 것을 특징으로 한다.
상기 건조공정에는 상기 파쇄공정에서 생성된 상기 분말소재를 아교와 혼합한 후 정해진 형상으로 압축성형하는 압축성형단계와, 상기 압축성형단계에서 성형된 상기 다공성소재를 상기 건조기에서 100℃ 온도로 20 내지 30분간 건조하는 아교건조공정이 구비된 것을 특징으로 한다.
이와 같이 본 발명에 따른 친환경소재를 이용한 부력체 및 그 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 부력체를 구성하는 부표내장재의 주요 재료가 주위에서 흔히 볼 수 있는 대나무, 갈대, 옥수수대, 호밀대, 톱밥, 볏짚 등의 경량성 자연소재로 이루어짐으로써, 경량성 자연소재로 부력체를 제조하여 비용이 절감되고,
둘째, 상기 자연소재의 외주연에 규산염액이 도포되어 내수성이 강화된 부표내장재와, 상기 부표내장가 정해진 형상으로 이루어지도록 외부를 감싸는 외장재가 발포성 폴리프로필렌으로 구비됨으로써, 상기 부표내장재를 정해진 형상으로 용이하게 성형하고, 재질의 다공성 특성에 따라 부력이 향상되며
셋째, 상기 다공성 자연소재를 분말형태의 분말소재로 파쇄하고 파쇄공정과, 이를 아교와 혼합한 후 정해진 형상으로 성형하는 압축성형공정이 구비됨으로써, 다양한 형상을 가지는 부력체를 생산할 수 있으며,
넷째, 다양한 자연소재가 혼합된 다공성소재를 부표내장재로 활용함으로써, 흔히 볼 수 있는 자연소재를 활용하여 경제적이며, 사용 후 화목재료로 재활용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 발포폴리프로필렌을 이용한 부표를 설명하는 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 친환경소재를 이용한 부력체의 도면이며,
도 3은 본 발명에 따른 친환경소재를 이용한 부력체의 제조방법을 설명하는 도면이다.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 친환경소재를 이용한 부력체는, 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 대나무, 갈대, 옥수수대, 호밀대, 톱밥, 볏짚 중 복수 개가 정해진 크기로 절단되어 혼합된 자연소재(11)를 유황, 가성소다 및 물이 혼합된 멸균액에 살균하고, 100℃ 내지 120℃의 온도에서 건조한 다공성소재(10)와; 상기 다공성소재(10)가 정해진 형상으로 이루어지도록 상기 다공성소재(10)의 외부에 도포되는 규산염액(20)과; 상기 규산염액(20)이 도포된 다공성소재(10)로 이루어진 부표내장재(30)의 외부를 감싸는 외장재(40);로 이루어지며,
상기 외장재(40)는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 중 어느 하나로 이루어진 다.
상기 자연소재(11)는 내부에 기공이 형성된 소재로 대체될 수 있으며, 구체적으로 개나리나무, 오동나무 등의 나무소재와, 왕골풀, 억새풀 등의 내부에 원통막이 대나무와 같이 구비된다 소재로 대체될 수 있다. 상기 자연소재(11) 중 대나무는 물의 흡수율이 낮고, 공기를 차단시키는 3중막이 형성되어 있어 완전건조시 부력체의 소재로 활용할 수 있는 우수한 성질을 가지고 있다.
그리고, 상기 폴리프로필렌은 발포성 폴리프로필렌으로 이루어짐으로써, 보다 더 내수성에 우수해지며, 부력이 향상되게 된다.
이와 같은 본 발명에 따른 친환경소재를 이용한 부력체의 제조방법은 대나무, 갈대, 옥수수대, 호밀대, 톱밥, 볏짚 중 복수 개를 정해진 크기로 절단하는 절단공정(S10)과; 상기 절단공정(S10)에서 절단된 자연소재(11)와, 상기 자연소재(11) 100중량부를 기준으로 15 내지 20중량부의 유황과, 10 내지 20중량부의 가성소다와, 60 내지 70중량부의 물로 이루어진 멸균액에 넣고 20 내지 30분간 가열하여 멸균된 다공성소재(10)를 생성하는 멸균공정(S20)과; 상기 멸균공정(S20)에서 멸균된 상기 다공성소재(10)를 100℃ 내지 120℃의 온도에서 30 내지 40분간 건조기에서 건조하는 건조공정(S30)과; 상기 건조공정(S30)에서 건조된 다공성소재(10)를 규산염과, 상기 규산염 100중량부를 기준으로 50중량부의 물이 혼합된 코팅재로 코팅하여 부표내장재(30)를 생성하는 코팅공정(S40)과; 상기 코팅공정(S40)에서 생성된 상기 부표내장재(30)의 외부를 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 중 어느 하나의 재질로 이루어진 외장재(40)로 포장하는 포장공정(S50)이 구비된다.
여기서, 상기 절단공정(S10)은 혼합되는 재료의 크기를 기준으로 다양한 크기로 정해질 수 있다. 상기 건조공정(S30)은 상기 다공성소재(10)의 내부에 잔존하는 수분을 제거하고, 상기 코팅공정(S40)에서 상기 다공성소재(10)의 내부 기공에 포함된 공기가 외부로 통공되는 것을 방지하기 위해 상기 코팅재로 코팅하게 된다.
그리고, 상기 포장공정(S50)에서 활용되는 상기 외장재(40)는 다양한 형상으로 이루어질 수 있으며, 내부에 부표내장재(30)가 개재된 상태로 밀폐되게 된다.
한편, 상기 건조공정(S30)에는 상기 건조기에서 건조된 상기 다공성소재(10)를 분말형태의 분말소재(12)로 파쇄하는 파쇄공정(S31)이 더 구비된다. 상기 다공성소재(10)는 분말형태로 이루어지더라도 자연소재(11)에 내포된 기포에 의해 물에 뜨는 성질을 가지고 있어 부력체로 활용할 수 있게 된다.
그리고, 상기 건조공정(S30)에는 상기 파쇄공정(S31)에서 생성된 상기 분말소재(12)를 아교와 혼합한 후 정해진 형상으로 압축성형하는 압축성형단계(S32)와, 상기 압축성형단계(S32)에서 성형된 상기 다공성소재(10)를 상기 건조기에서 100℃ 온도로 20 내지 30분간 건조하는 아교건조공정(S33)이 구비된다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 친환경소재를 이용한 부력체 및 그 제조방법의 작용을 살펴보면 아래와 같다.
본 발명에 따른 친환경소재를 이용한 부력체는 경량성 자연소재(11)를 부표내장재(30)로 활용하고, 그 외부 또한 친환경소재인 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 중 어느 하나로 이루어진 외장재(40)로 포장함으로써, 저렴한 자연소재(11)를 활용함으로써 경제적이고, 사용된 부력체를 다시 회수하여 화목재료로 활용할 수 있어 친환경적이다.
여기서, 상기 자연소재(11)는 대나무, 갈대, 옥수수대, 호밀대, 톱밥, 볏짚 중 복수 개가 정해진 크기로 절단되어 혼합되어 이루어지며, 상기 자연소재(11)의 주요 특징은 내부에 기공이 형성된 경량성 재료이다. 그리고, 상기 대나무, 대나무, 갈대, 옥수수대, 호밀대 등은 표면이 내수성이 강한 특성이 있다.
한편, 상기 자연소재(11)가 절단되어 건조된 다공성소재(10)는 규산염액(20)으로 외부를 코팅하여 물에 직접적인 접촉을 방지하게 됨으로써, 바다에서 장시간 부력을 유지할 수 있게 된다.
그리고, 상기 규산염액(20)에 코팅된 다공성소재(10)는 최종적으로 물에 내수성이 강한 외장재(40)로 포장함으로써, 부력체의 내구성이 향상되고, 특히 상기 외장재(40)를 발포성 폴리프로필렌으로 구성한 경우 부력이 향상되어 작은 크기의 부력체로 보다 종래의 큰 부력체를 대체할 수 있게 된다.
상기와 같은 본 발명의 친환경소재를 이용한 부력체의 제조방법은 크게 정해진 크기로 절단된 다공성소재(10)를 부표내장재(30)로 활용하는 방법과, 상기 다공성소재(10)를 파쇄하여 생성된 분말소재(12)를 부표내장재(30)의 주재료로 활용하는 방법이 있다.
본 발명의 부력체의 제조방법에 따른 절단공정(S10)은 대나무, 갈대, 옥수수대, 호밀대, 톱밥, 볏짚 등의 자연소재(11)를 각각 정해진 크기의 다공성소재(10)로 절단하고, 멸균공정(S20)에서는 상기 다공성소재(10)를 멸균액으로 멸균하여, 상기 자연소재(11)에 잔존하는 미생물들을 제거하게 된다. 상기 멸균액은 다공성소재(10) 100중량부를 기준으로 15 내지 20중량부의 유황과, 10 내지 20중량부의 가성소다와, 60 내지 70중량부의 물로 이루어진다.
그리고, 건조공정(30)에서는 멸균된 상기 다공성소재(10)를 건조기에서 100℃ 내지 120℃의 온도에서 30 내지 40분간 건조하여 내부에 잔존하는 수분을 제거하게 된다. 코팅공정(40)에서는 상기 건조공정(30)에서 건조된 다공성소재(10)를 규산염액으로 코팅하여 정해진 형상의 부표내장재(30)를 성형하게 된다. 이때, 상기 규산염액은 규산염과 물이 약 2 : 1 중량으로 혼합되어 구비된다. 포장공정(S50)에서는 상기 부표내장재(30)를 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 중 어느 하나의 재질로 이루어진 외장재(40)로 포장하며, 상기 외장재(40)는 외부의 충격으로 부터 파손되는 것을 방지하거나 침습을 일차적으로 방지하게 된다. 이때, 상기 외장재(40)를 발포성 폴리프로필렌으로 구성함으로써, 부력을 더 높일 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 부력체의 제조방법은 상기 건조공정(S30)의 건조된 다공성소재(10)를 분말형태의 분말소재(12)로 파쇄하는 파쇄공정(S31)과, 상기 분말소재(12)를 아교와 혼합하여 압축 성형하는 압축성형단계(S32)를 수행하게 된다. 그리고, 아교건조공정(S33)에서 분말소재(12)와 혼합되는 아교에 포함된 수분을 제거하게 된다. 상기 아교건조공정(S33)이후 코팅공정(40)과, 포장공정(S50)을 수행하여 부력체를 제조하게 된다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
*부호의 설명
10 : 다공성소재 11 : 자연소재
20 : 규산염액 30 : 부표내장재
40 : 외장재
S10 : 절단공정 S20 : 멸균공정
S30 : 건조공정 S31 : 파쇄공정
S32 : 압축성형단계 S33 : 아교건조공정
S40 : 코팅공정 S50 : 포장공정

Claims (5)

  1. 대나무, 갈대, 옥수수대, 호밀대, 톱밥, 볏짚 중 복수 개가 정해진 크기로 절단되어 혼합된 자연소재(11)를 유황, 가성소다 및 물이 혼합된 멸균액에 살균하고, 100℃ 내지 120℃의 온도에서 건조한 다공성소재(10)와;
    상기 다공성소재(10)가 정해진 형상으로 이루어지도록 상기 다공성소재(10)의 외부에 도포되는 규산염액(20)과;
    상기 규산염액(20)이 도포된 다공성소재(10)로 이루어진 부표내장재(30)의 외부를 감싸는 외장재(40);로 이루어지며,
    상기 외장재(40)는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 친환경소재를 이용한 부력체.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리프로필렌은 발포성 폴리프로필렌으로 이루어진 것을 특징으로 하는 친환경소재를 이용한 부력체.
  3. 대나무, 갈대, 옥수수대, 호밀대, 톱밥, 볏짚 중 복수 개를 정해진 크기로 절단하는 절단공정(S10)과;
    상기 절단공정(S10)에서 절단된 자연소재(11)와, 상기 자연소재(11) 100중량부를 기준으로 15 내지 20중량부의 유황과, 10 내지 20중량부의 가성소다와, 60 내지 70중량부의 물로 이루어진 멸균액에 넣고 20 내지 30분간 가열하여 멸균된 다공성소재(10)를 생성하는 멸균공정(S20)과;
    상기 멸균공정(S20)에서 멸균된 상기 다공성소재(10)를 100℃ 내지 120℃의 온도에서 30 내지 40분간 건조기에서 건조하는 건조공정(S30)과;
    상기 건조공정(S30)에서 건조된 다공성소재(10)를 규산염과, 상기 규산염 100중량부를 기준으로 50중량부의 물이 혼합된 코팅재로 코팅하여 부표내장재(30)를 생성하는 코팅공정(S40)과;
    상기 코팅공정(S40)에서 생성된 상기 부표내장재(30)의 외부를 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 중 어느 하나의 재질로 이루어진 외장재(40)로 포장하는 포장공정(S50)이 구비된 것을 특징으로 하는 친환경소재를 이용한 부력체의 제조방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 건조공정(S30)에는
    상기 건조기에서 건조된 상기 다공성소재(10)를 분말형태의 분말소재(12)로 파쇄하는 파쇄공정(S31)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 친환경소재를 이용한 부력체의 제조방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 건조공정(S30)에는
    상기 파쇄공정(S31)에서 생성된 상기 분말소재(12)를 아교와 혼합한 후 정해진 형상으로 압축성형하는 압축성형단계(S32)와, 상기 압축성형단계(S32)에서 성형된 상기 다공성소재(10)를 상기 건조기에서 100℃ 온도로 20 내지 30분간 건조하는 아교건조공정(S33)이 구비된 것을 특징으로 하는 친환경소재를 이용한 부력체의 제조방법.
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