KR102375162B1 - 필름의 생분해성 원료 펠렛형 가공물을 제조하기 위한 시스템 및 이로부터 취득된 펠렛형 가공물의 방습용 코팅장치를 이용한 방습 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 필름의 생분해성 원료 펠렛형 가공물을 제조하기 위한 시스템 및 이로부터 취득된 펠렛형 가공물의 방습용 코팅장치를 이용한 방습 방법에 관한 것으로, 컨베이어로부터 이송되어 압출기를 통해 압출되는 생분해성 원료의 용융물에 함유된 이물을 필터링 하는 필터부, 상기 필터부로부터 여과된 용융물을 펠렛형 고형물로 고형화 하는 펠릿장치, 및 상기 펠렛장치로부터 고형화된 펠렛형 고형물에 함유된 물기를 제거하는 탈수장치를 거친 상태에서 건조 처리되는 방식으로 펠렛형 가공물로 수득되게 하는 건조기를 포함하는 시스템과 함께, 상기 건조기를 통해 호퍼나 투입구로 투입되어 상부로 승강 이송하는 승강기를 통해 낙하되는 펠렛형 가공물을 코팅제로서 제1 코팅제로 일차 코팅하는 제1 코팅부, 상기 제1 코팅부의 하단에서 수평한 구조로 설치되어 펠렛형 가공물을 코팅제로서 제2 코팅제로 이차 코팅하는 제2 코팅부, 및 이차까지 코팅된 펠렛형 가공물에 대한 건조와 함께 펠렛형 가공물을 장기간 보관하는 사일로를 포함하는 코팅장치와 더불어, 생분해성 원료인 펠렛형 가공물이 상기 코팅장치에 투입되어 제1 코팅, 제2 코팅, 및 건조보관을 포함하는 공정의 원스톱 처리 방식을 통해 흡습 방지 기능의 펠렛형 가공물로 수득되게 하는 방습 방법을 제공하고자 하는 것이다.

Description

필름의 생분해성 원료 펠렛형 가공물을 제조하기 위한 시스템 및 이로부터 취득된 펠렛형 가공물의 방습용 코팅장치를 이용한 방습 방법{system for manufacturing pellet products of biodegradability raw materials of film and dampproofing method using coating device of pellet products gained therefrom}

본 발명은 필름의 생분해성 원료 펠렛형 가공물을 제조하기 위한 시스템 및 이로부터 취득된 펠렛형 가공물의 방습용 코팅장치를 이용한 방습 방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 작물 재배나 작물 재배 하우스의 용도로 사용되는 필름의 생분해성 원료 펠렛형 가공물을 제조하는 시스템과 더불어 이러한 시스템으로부터 취득된 펠렛형 가공물에 대한 코팅장치의 코팅 처리를 통한 흡습 방지를 구현하기 위한 방습 방법에 대한 것이다.

일반적으로 작물 재배용이나 작물 재배 하우스용으로 사용되는 기존의 멀칭필름의 경우 대부분 LDPE, HDPE 등의 폴리에틸렌 성분으로 이루어져 있기 때문에, 농가에서 사용된 이후의 멀칭필름은 분해되지 않고 방치되는 경우가 비일비재하며 그 제거도 쉽지 않을뿐더러 농토의 오염도 심각해질 수 있다.

이러한 이유들로 인하여 자연 분해될 수 있는 친환경 멀칭필름이 개발되어 보급되고 있는데, 이러한 친환경 멀칭필름은 생분해성 원료를 기반으로 하고 있다.

하지만, 생분해성 원료는 장기간 동안 보관되는 과정에서 생분해성 원료의 특성상 주변 공기에 함유된 습기를 흡수하는 성질을 가지고 있기 때문에, 생분해성 원료의 내부로 습기가 투과되는 현상이 나타나고 이로 인한 생분해성 원료의 변질이 발생하게 된다.

또한, 이러한 생분해성 원료의 변질로 인해 원료 자체가 미생물이나 병해충의 먹이 공급처로 전락함에 따라, 미생물이나 병해충이 오히려 더욱 왕성하게 번식하는 문제도 발생하고 있는 것이다.

작물 재배용 또는 작물 재배 하우스용으로 이용되는 필름의 원료인 생분행 원료는 필름으로 제작되기 전까지는 장기간 동안 보관되어야 하고, 이러한 장기간의 보관 과정에서 생분해성 원료의 습기 흡수 현상을 방지하기 위한 방평으로 생분해성 원료를 이중 혹은 삼중으로 밀봉 포장하는 작업을 하고 있으며, 밀봉 포장된 생분행 원료는 제습 설비가 구축된 특별한 보관 장소나 저장탱크에 투입된 상태로 보관되어야 한다.

이처럼, 기존에는 생분해성 원료가 필름으로 제작되기 전까지 장기간 동안 보관되는 과정에서 습기 흡수를 방지하기 위한 방편으로써, 이중 혹은 삼중의 밀봉 포장 작업이 요구되고, 이에 더 나아가 별도의 제습 설비를 통한 제습 작업도 요구되는 관계로, 생분해성 원료의 보관 및 관리에 필요한 작업성의 어려움과 소요 시간 및 비용의 증가도 항시 문제점으로 지적되어 왔다.

특히, 제습 설비로 구축되기 위한 장비로서 예컨대 드라이 설비들이 필요한데, 이러한 드라이 설비들은 매우 고가에 거래되는 관계로, 생분해성 원료의 보관에 필요한 비용이 증가할 수밖에 없는 현실이다. 이뿐만 아니라 생분해성 원료의 유통 과정에서도 원료의 손상 및 습기 차단을 위한 방편으로 구비되어야 하는 포장박스 마저도 방수 처리된 포장 박스를 이용해야 하는 관계로, 비용 및 시간이 증가될 수밖에 없는 구조인 것이다.

특허문헌 001 : 등록특허 제10-1143965호

본 발명은 전술된 문제점을 해결하기 위한 방안으로 생분해용 필름으로 제조되기 위한 펠렛형 원료의 가공물 제조에서부터 이러한 가공물의 흡습 특징을 근본적으로 차단하기 위한 코팅에 이르기까지 원스톱 처리 방식으로 수행되도록 하기 위함에 그 목적을 두고 있다.

전술된 목적들을 달성하기 위한 본 발명은, 컨베이어로부터 이송되어 압출기를 통해 압출되는 생분해성 원료의 용융물에 함유된 이물(異物, extraneous material)들을 필터링 하는 필터부, 상기 필터부로부터 여과된 용융물을 펠렛형 고형물로 고형화 하는 펠릿장치, 및 상기 펠렛장치로부터 고형화된 펠렛형 고형물에 함유된 물기를 제거하는 탈수장치를 거친 상태에서 건조 처리되는 방식으로 펠렛형 가공물로 수득되게 하는 건조기를 포함하는 필름의 생분해성 원료 펠렛형 가공물을 제조하기 위한 시스템에 일 특징이 있다.

상기 필터부는 좌나 우로 슬라이드 되는 복수개의 필터를 내부에 구성한 사각의 블록형 몸체부, 및 상기 몸체부의 외부 일측에 설치되어 상기 복수개의 필터에 대한 슬라이드 동작에 필요한 동력을 제공하는 동력부를 더 포함하는 필름의 생분해성 원료 펠렛형 가공물을 제조하기 위한 시스템에 일 특징이 있다.

상기 펠릿장치는 상기 필터부부에서 여과된 용융물을 여러 가닥형 구조로 연속 통과될 수 있게 다수의 원형 통공들로 배열된 다이보어, 상기 다이보어의 후단 표면에서 회전 가능한 구조로 설치되어 상기 다이어보어의 상기 원형 통공들을 통하여 통과되는 여러 가닥형 용융물을 세팅된 회전수로 회전되며 절삭하는 블레이드, 및 상기 블레이드의 하부에서 낙하되는 절삭 용융물을 냉각수로 냉각시키는 과정에서 고형화된 펠렛형 고형물로 원심 분리하는 원심분리기를 더 포함하는 필름의 생분해성 원료 펠렛형 가공물을 제조하기 위한 시스템에 일 특징이 있다.

한편, 건조기를 통하여 수득된 펠렛형 가공물의 흡습 성질을 차단하기 위해 코팅제가 분사와 믹싱 방식으로 코팅 처리되는 코팅장치에 다른 일 특징이 있다.

상기 코팅장치는 상기 건조기를 통해 호퍼나 투입구로 투입되어 상부로 승강 이송하는 승강기를 통해 낙하되는 펠렛형 가공물을 코팅제로서 제1 코팅제로 일차 코팅하는 제1 코팅부, 상기 제1 코팅부의 하단에서 수평한 구조로 설치되어 펠렛형 가공물을 코팅제로서 제2 코팅제로 이차 코팅하는 제2 코팅부, 및 이차까지 코팅된 펠렛형 가공물에 대한 건조와 함께 펠렛형 가공물을 장기간 보관하는 사일로를 포함하는 코팅장치에 다른 일 특징이 있다.

코팅 가공되는 펠렛형 가공물은 상기 펠렛형 가공물에 일차 코팅되는 제1 코팅제를 통해 형성되는 코팅내층막, 상기 펠렛형 가공물에 이차 코팅되는 제2 코팅제를 통해 형성되는 코팅외층막, 및 상기 코팅내층막과 상기 코팅외층막의 사이에 형성되는 계면층막을 형성하는 펠렛형 가공물에 다른 일 특징이 있다.

상기 제1 코팅제는 전기질용액과 혼합되는 혼합물로서 케라틴 파우더 물질 50 내지 60 중량(%), 연잎으로부터 추출된 추출 물질 15 내지 25 중량(%), 토란으로부터 추출된 추출 물질 15 내지 25 중량(%), 및 콜로포니(colophony) 물질 5 내지 10 중량(%)를 포함하는 물질들로 조성되는 펠렛형 가공물에 다른 일 특징이 있다.

상기 제2 코팅제는 전기질용액과 혼합되는 혼합물로서 비장탄 분말 40 내지 50 중량(%), 콜로포니(colophony) 물질 35 내지 45 중량(%), 및 케라틴 파우더 물질 10 내지 20 중량(%)를 포함하는 물질들로 조성되는 펠렛형 가공물에 다른 일 특징이 있다.

한편, 생분해성 원료인 펠렛형 가공물이 코팅장치에 투입되어 제1 코팅, 제2 코팅, 및 건조보관을 포함하는 공정의 원스톱 처리 방식을 통해 흡습 방지 기능의 펠렛형 가공물로 수득되는 것을 특징으로 하는 펠렛형 가공물의 방습용 코팅장치를 이용한 방습 방법에 또 다른 일 특징이 있다.

코팅장치의 내부로 펠렛형 가공물의 투입에 따른 코팅장치의 제1 코팅부를 통한 펠렛형 가공물에 대한 1차 코팅이 이루어지는 a) 제1차 코팅단계, 상기 a) 단계를 거치며 1차 코팅된 펠렛형 가공물이 제2 코팅부를 통해 2차 코팅되는 b) 제2차 코팅단계, 및 상기 b) 단계를 거치며 2차 코팅된 펠렛형 가공물이 사일로를 통해 건조 상태로 흡습 방지 기능의 펠렛형 가공물로 보관되는 c) 건조보관단계를 포함하는 공정들로 이루어지는 펠렛형 가공물의 방습용 코팅장치를 이용한 방습 방법에 또 다른 일 특징이 있다.

상기 a) 제1차 코팅단계에서는 펠렛형 가공물에 대한 1차 코팅을 위해 상기 제1 코팅부를 통해 제1 코팅제가 분사되는 것을 특징으로 하는 펠렛형 가공물의 방습용 코팅장치를 이용한 방습 방법에 또 다른 일 특징이 있다.

상기 b) 제2차 코팅단계에서는 펠렛형 가공물에 대한 2차 코팅을 위해 상기 제2 코팅부를 통해 제2 코팅제가 믹싱되는 펠렛형 가공물의 방습용 코팅장치를 이용한 방습 방법에 또 다른 일 특징이 있다.

상기 제1 코팅제는 케라틴 파우더 물질, 연잎으로부터 추출된 추출 물질, 토란으로부터 추출된 추출 물질, 콜로포니(colophony) 물질로 혼합 조성되는 펠렛형 가공물의 방습용 코팅장치를 이용한 방습 방법에 또 다른 일 특징이 있다.

상기 제2 코팅제는 비장탄 분말, 콜로포니(colophony) 물질, 케라틴 파우더 물질로 혼합 조성되는 펠렛형 가공물의 방습용 코팅장치를 이용한 방습 방법에 또 다른 일 특징이 있다.

상기 비장탄 분말은 1400 내지 1500 ℃ 온도 범위 조건에서 24일 내지 26일 동안 구워진 참나무의 숯으로부터 수득된 분말 가루인 펠렛형 가공물의 방습용 코팅장치를 이용한 방습 방법에 또 다른 일 특징이 있다.

상술된 바에 따른 본 발명은, 생분해성 원료의 보관 과정에서 제습을 위한 여러 공정들이 수행되는 기존과 달리, 생분해성 원료에 대한 펠렛형 타입의 고형물 제조용 시스템을 통한 생분해성 원료의 펠렛 제조에서부터 생분해성 원료의 흡습 특징을 차단하기 위한 방편으로 펠렛형 타입의 고형물에 코팅 처리용 코팅장치를 통한 펠렛의 코팅 처리 공정을 원스톱 방식으로 처리할 수 있는 방법을 마련함에 따라, 기존 필름 원료의 보관 과정에서 제습을 위해 필연적으로 수반되어야 했던 다수의 설비 및 공정들이 획기적으로 단축될 수 있을뿐만 아니라, 공정의 수행을 위해 요구되는 설비라인의 구축에 소모되는 비용도 현저히 절감될 수 있으며, 특히 필름의 제조 용도인 생분해성 원료의 보관 과정에서 원료의 흡습 현상을 차단함으로써, 원료의 부패나 변질과 같은 현상이 방지되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 필름의 생분해성 원료 펠렛형 가공물을 제조하기 위한 시스템 및 이로부터 취득된 펠렛형 가공물의 방습용 코팅장치를 전체적인 개념으로 간략하게 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 필름의 생분해성 원료 펠렛형 가공물을 제조하기 위한 시스템 및 이로부터 취득된 펠렛형 가공물의 방습용 코팅장치에 대한 평면 방향의 모습을 간략하게 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 펠렛형 가공물의 방습용 코팅장치를 이용한 방습 방법에 대한 단계를 순차적인 블록화로 도시한 도면이다.

본 발명의 명세서에 첨부된 도면은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되어 도시됨을 밝히고, 본 발명의 명세서에 기재된 실시예는 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상으로 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 본 발명의 권리범위는 실시 예로 한정되는 것이 아니라, 다른 여러 변형 실시되는 점까지 감안한 명세서 전반에 걸친 기술적 사상을 토대로 해석되어야 한다.

이하에서는, 첨부된 도면들을 참고로 본 발명의 일 실시예에 따른 필름의 생분해성 원료 펠렛형 가공물을 제조하기 위한 시스템 및 이로부터 취득된 펠렛형 가공물의 방습용 코팅장치를 이용한 방습 방법에 관하여 상세히 설명될 것이다.

생분해성 원료는 예컨대 옥수수 등으로부터 추출된 물질 성분, PLA(poly Lactic Acid), PBS(Poly butylene succinate), PBAT(Polybutylene adipate-co-terephthalate), 무기화합물(inorganic compound) 등의 물질 성분들로 혼합 구성될 수 있는데, 이러한 물질 성분들에 생분해성 원료가 한정될 필요는 없으며, 자연 분해 가능한 다른 물질 성분들도 포함될 수 있다. 이러한 생분해성 원료는 PET을 대체하는 바이오 필름으로 활용된다.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 필름의 생분해성 원료 펠렛형 가공물을 제조하기 위한 시스템은, 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 컨베이어(100), 압축기(200), 압출기(300), 필터부(400), 펠릿장치(500), 탈수장치(600), 및 건조기(700)로 구성될 수 있다. 이러한 상기의 컨베이어(100), 압축기(200), 압출기(300), 필터부(400), 펠릿장치(500), 탈수장치(600), 및 건조기(700)의 각각에 구성되는 구성 요소들은 상세한 설명을 통해 충분히 이해될 수 있는 관계로 별도의 상세 도면에 미도시되어 있음을 밝혀둔다.

생분해성 원료는 상기 컨베이어(100)에서부터 상기 필터부(400)에 이르는 구간에서 예컨대 융융물과 같은 유체로 경유될 수 있고, 상기 펠릿장치(500)를 통과하는 과정에서 고체 상태의 펠렛형화될 수 있는 것이다.

상기 컨베이어(100)는 생분해성 원료를 상기 압축기(200)로 이송하기 위한 용도에 적합한 구조로 설치될 수 있으며, 상기 압축기(200)는 상기 컨베이어(100)로부터 이송된 생분해성 원료를 압축하는 용도이다.

상기 압출기(300)는 상기 압축기로부터 제공된 생분해성 원료를 상기 필터부(400)로 압출하는 용도에 적합한 구조로 설치될 수 있되, 예컨대 수평한 구조로 설치되고 모터의 동력을 이용한 스크류의 회전으로 생분해성 원료를 상기 필터부(400)의 방향으로 압출할 수 있다.

상기 필터부(400)에 대한 구조의 상세한 구성은 설명을 통하여 충분히 이해될 수 있는 관계로 도면에 미도시 되어 있음을 참고할 수 있다. 이러한 상기 필터부(400)는 좌나 우로 슬라이드 되는 복수개의 필터를 내부에 구성한 사각의 블록형 몸체부 및 상기 몸체부의 외부 일측에 설치되어 상기 복수개의 필터에 대한 슬라이드 동작에 필요한 동력을 제공하는 동력부로 구성될 수 있다.

상기 복수개의 필터는 좌나 우로 슬라이드 되는 슬라이드봉의 두 관통공 부위에 설치되는 구조로 이루어져 상기 슬라이드봉의 슬라이드 작동시 동시 좌나 우로 슬라이드될 수 있는 것이다. 물론, 상기 슬라이드봉은 상기 몸체부의 내부에서 상기 몸체부의 좌측이나 우측 방향으로 수평한 슬라이드 동작이 가능한 구조로 설치된다.

상기 동력부는 상기 슬라이드봉의 수평한 슬라이드 동작에 필요한 동력을 제공하기 위해 예컨대 실린더의 수단을 활용할 수 있되, 이에 국한되지 않고 수평한 동력이 가능한 수단을 모두 포함하여 활용할 수 있다.

따라서, 상기 슬라이드봉은 상기 실린더의 피스톤과 연결되어 좌나 우로 슬라이드될 수 있고, 이러한 상기 슬라이드봉의 좌나 우의 슬라이드 동작이 필요한 이유는 상기 슬라이드봉의 두 관통공 부위에 설치된 필터를 여과하는 생분해성 원료로부터 걸러진 이물(異物, extraneous material)들의 배출과 필터의 교체를 위함이다. 물론, 이러한 필터는 이중 혹은 삼중 구조의 필터로 구성될 수 있다.

상기 펠릿장치(500)는 상기 필터부(400)의 바로 후미에 설치되어 상기 필터부(400)로부터 여과된 생분해성 원료를 고체 상태의 펠렛화로 변성되게 하기 위한 장치이다.

상기 펠릿장치(500)에 대한 구조의 상세한 구성은 설명을 통하여 충분히 이해될 수 있는 관계로 도면에 미도시 되어 있음을 참고할 수 있다. 이러한 상기 펠릿장치(500)는 냉각수 공급탱크, 다이보어, 상기 다이보어의 후면의 표면에 설치된 블레이드, 원심분리기, 열교환기로 구성될 수 있다.

상기 블레이드는 예컨대 상기 다이보어의 후면에서 회전 가능한 구조로 설치될 수 있으며, 상기 원심분리기는 예컨대 상기 블레이드의 하부 위치에 설치될 수 있고, 상기 열교환기는 예컨대 상기 원심분리기와 상기 냉각수 공급탱크의 사이에 설치될 수 있다.

상기 다이보어는 예컨대 생분해성 원료의 용융물들이 여러 가닥으로 분기되며 통과될 수 있게 다수의 원형으로 배열된 통공들로 구성될 수 있는 관계로, 이물(異物, extraneous material)들이 걸려지며 상기 필터부(400)로부터 여과된 생분해성 원료의 용융물들이 상기 다이보어의 상기 통공들을 통과하는 과정에서 여러 가닥들로 분기되며 통과될 수 있고, 이러한 상기 다이보어를 통한 통과와 동시, 상기 블레이드가 회전되면서 상기 다이보어를 연속적으로 통과하는 여러 가닥의 용융물들을 설정된 회전수에 맞춰 절삭할 수 있다.

이렇게 절삭된 용융물들은 냉각수가 담긴 원심분리기로 낙하되어 원심 분리되면서 펠렛형의 고형화물로 수거될 수 있고, 냉각수는 상기 용융물들을 펠렛형 형태로 고형화하기 위한 냉매유체로서 상기 용융물들과 열교환됨으로써 냉각수의 기능은 상실하고 공정수 상태에 있게 된다. 이러한 공정수는 연결관들로 주입되면서 상기 열교환기를 거치는 과정에서 냉각되어 상기 냉각수 공급탱크로 공급되어 다시 상기 용융물들을 냉각하기 위한 냉각수의 용도로 재사용할 수 있다.

상기 탈수장치(600)는 상기 필터부(400)를 거친 펠렛형 고형화물에 함유된 물기나 습기를 제거하는 용도의 기능을 수행할 수 있고, 상기 탈수장치(600)를 통과한 펠렛형 고형화물은 상기 건조기(700)를 거치면서 건조된 펠렛형 가공물로 수득될 수 있다.

이렇게 취득된 펠렛형 가공물은 별도의 보관탱크에서 보관될 수 있으나 보관 과정에서 흡습하는 성질을 갖는 관계로 곧바로 코팅장치(800)로 투입되어 코팅 처리된 상태로 보관될 수 있는 것이다.

이러한 상기의 코팅장치(800)는 예컨대 수직한 구조로 구성되어 호퍼(810a)나 투입구를 통하여 투입되는 상기의 펠렛형 가공물을 상부로 승강하여 이송하는 승강기(810), 상기 승강기의 상부 부위와 관 구조로 연결되어 낙하되는 펠렛형 가공물을 일차 코팅하는 제1 코팅부(820), 상기 제1 코팅부의 하단에서 수평한 구조로 설치되어 펠렛형 가공물을 이차 코팅하는 제2 코팅부(830), 이차까지 코팅된 펠렛형 가공물에 대한 건조와 함께 펠렛형 가공물을 장기간 보관하는 사일로(900)를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다. 물론, 상기 사일로(900)에서 장기간 보관되는 펠렛형 가공물은 전혀 흡습 현상 없이 추후 필름 제조를 위한 원료 용도로 사용될 수 있다.

물론, 상기 제1 코팅부(820)에는 상기 코팅장치(800)의 가동 운전에 요구되는 제어판(C)이 설치되는 구조로 더 구비될 수 있고, 상기 제2 코팅부(830)의 하부에는 코팅제를 한시적으로 저장한 채 상기 펠렛형 가공물의 분사용으로 공급하기 위한 스테인레스 재질의 화학탱크(ST), 상기 코팅제를 분사용으로 공급하기 위한 코팅제의 공급량을 제어하는 펌프(P), 및 상기 펠렛형 가공물과 상기 코팅제의 고른 혼합에 필요한 오거의 회전 동력을 제공하는 오거기어모터(M)가 정렬되어 설치되는 구조로 더 구비될 수도 있다.

상기의 승강기(810), 제1 코팅부(820), 제2 코팅부(830)의 각각에 구성되는 구성요소(구성품)들은 상세한 설명을 통해 충분히 이해될 수 있는 관계로, 별도의 상세 도면에 미도시되었음을 밝혀둔다.

상기 제1 코팅부(820)는 상기 승강기(810)로부터 승강 이송된 펠렛형 가공물이 낙하되는 과정에서 원심 디스크 모터를 통한 제1 코팅제의 분무와 함께 고속 원심 디스크의 회전하에서 펠렛형 가공물의 표면에 코팅막을 부착하는 방식의 코팅막을 형성하는 코팅 처리를 수행하는 것이다.

이렇게 1차 코팅된 펠렛형 가공물은 상기 제2 코팅부(830)로 진입하게 되는데, 이 과정에서 상기 제2 코팅부(830)는 고무팬 재질의 믹싱날개와 원통형 튜브식 오거축으로 구성된 오거의 회전을 통해 펠렛형 가공물에 대한 제2 코팅제의 고른 도포를 통한 2차 코팅 처리를 수행하게 된다. 물론, 이러한 고무팬 재질의 믹싱날개와 원통형 튜브식 오거축은 펠렛형 가공물에 대한 손상을 줄이기에 적합한 구조이다.

물론, 상기의 제1 코팅부(820)에 구성된 고속 원심 디스크 및 상기 제2 코팅부(830)에 구성된 오거에 한정될 필요는 없으며, 코팅에 적합한 수단이라면 그 수단을 모두 포함할 수 있고, 이러한 수단은 예컨대 코팅제의 제트 고압 분사에 요구되는 제트엔진 및 상기 제트엔진과 연결되어 코팅제를 제트 고압 분사하는 다수의 고압분사노즐들이 구비된 분사기로 대체 활용될 수도 있다.

더욱이, 상기의 분사기에는 예컨대, 제1,2 코팅제에 대한 분사량 및 압력을 감지하는 압력감지센서, 제1,2 코팅제에 대한 분사 방향을 감지하는 위치감지센서를 더 포함하는 구성으로 이루어질 수 있으며, 제1,2 코팅제를 보관하는 공급탱크에는 예컨대 상기 제1,2 코팅제의 보관 수위량를 감지하는 수위감지센서를 더 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.

특히, 상기 압력감지센서는 분사량 및 압력의 설정값 범위를 기준으로 그 초과값이나 미만값을 갖는 제1,2 코팅제에 대한 분사량 및 압력을 감지하게 되는바, 예컨대 상기 압력감지센서로부터 제1,2 코팅제에 대한 분사량 및 압력이 감지될 경우 이는 이상이 있는 것으로 판단하여 상기 압력감지센서로부터 감지된 감지신호가 중앙처리부로 전송됨에 따라, 상기 중앙처리부는 상기 감지신호를 신속 분석하여 제트엔진의 동력계통이나 상기 분사기의 노즐 계통에서 발생되는 오류를 파악하여 보정한 상태로 제1,2 코팅제에 대한 분사량 및 압력을 정상궤도로 복귀시킬 수 있다.

또한, 상기 위치감지센서는 분사 방향의 각도 설정값 범위를 기준으로 그 초과값이나 미만값을 갖는 제1,2 코팅제에 대한 분사 방향각을 감지하게 되는바, 예컨대 상기 위치감지센서로부터 제1,2 코팅제에 대한 분사 방향각이 감지될 경우 이는 이상이 있는 것으로 판단하여 상기 위치감지센서로부터 감지된 감지신호가 중앙처리부로 전송됨에 따라, 상기 중앙처리부는 상기 감지신호를 신속 분석하여 상기 분사기의 분사 방향각 계통에서 발생되는 오류를 파악하여 보정한 상태로 제1,2 코팅제에 대한 분사 방향을 정상궤도로 복귀시킬 수 있다.

또한, 상기 수위감지센서는 공급탱크에서 보관되고 있는 제1,2 코팅제 수위의 설정값 범위를 기준으로 그 미만값을 갖는 제1,2 코팅제의 수위 레벨치를 감지하게 되는바, 예컨대 상기 수위감지센서로부터 제1,2 코팅제에 대한 수위가 감지될 경우 이는 이상이 있는 것으로 판단하여 상기 수위감지센서로부터 감지된 감지신호가 중앙처리부로 전송됨에 따라, 상기 중앙처리부는 상기 감지신호를 신속 분석하여 제1, 2 코팅제를 상기 공급탱크에 적정 수준으로 채워 충진될 수 있게 상기 공급탱크와 연결된 상기 보충탱크의 밸브를 개방하는 방식으로 제1,2 코팅제의 수위를 정상궤도로 복귀시킬 수 있다.

한편, 상술된 제1 코팅제와 제2 코팅제가 코팅 처리된 펠렛형 가공물은 예컨대 코팅내층막, 계면층막, 및 코팅외층막을 형성할 수 있다.

상기 제1 코팅제는 경우에 따라 예컨대, 전기질용액과 혼합물이 각각 0.5~1 : 1 중량비로 혼합될 수 있으며, 상기 혼합물은 케라틴 파우더 물질 50 내지 60 중량(%) , 연잎으로부터 추출된 추출 물질 15 내지 25 중량(%), 토란으로부터 추출된 추출 물질 15 내지 25 중량(%), 및 콜로포니(colophony) 물질 5 내지 10 중량(%)를 포함하는 물질들로 조성될 수 있다.

상기 전기질용액에는 탄산칼슘이 함유되어 있는 관계로, 필름이 분해되는 과정에서 탄산의 토양 중화 작용을 통한 토양의 개선 효과가 있으며, 특히 상기 케라틴 파우더 물질이 상기 제1 코팅제에서 다른 물질보다 상대적으로 차지하는 함량이 높은 이유는 기존 액상의 코팅액과 다른 상 변화 코팅제를 취하도록 하기 위함이며, 이러한 케라틴 파우더 물질은 초소수성(疏水性) 표면 구조로 변형되는 방수막 기능에 효과적으로 작용할 수 있으며, 향후 건조를 통해 취득된 가공품의 표면이 초소수성(疏水性) 표면 구조에 적합한 나노규모의 거친 융기 표면으로 변형되는 주요인자로 작용될 수 있다.

상기 제2 코팅제는 경우에 따라 예컨대, 전기질용액과 혼합물이 각각 0.5~1 : 1 중량비로 혼합될 수 있으며, 상기 혼합물은 비장탄 분말 40 내지 50 중량(%), 콜로포니(colophony) 물질 35 내지 45 중량(%), 및 케라틴 파우더 물질 10 내지 20 중량(%)를 포함하는 물질들로 조성될 수 있다.

특히, 상기 비장탄 분말이 상기 제2 코팅제에서 다른 물질보다 상대적으로 차지하는 함량이 높은 이유는 주변에 혹시나 존재할 수 있는 습기를 효과적으로 흡수하는 방식으로 주변 습기를 제거하고 항균도 탁월한 흡수성 코팅외층막을 형성하기 때문이다.

물론, 이때 콜로포니 물질은 계면층막을 형성하는 역할을 하게 되며, 계면층막은 상기 코팅외층막을 통해 흡수된 습기가 상기 코팅내층막으로 유입되는 현상을 차단할 수 있다.

본 발명에서의 이러한 펠렛형 가공물에 대한 방습을 위한 방법에 있어서, 펠렛형 가공물이 코팅장치(800)에 투입되어 제1 코팅, 제2 코팅, 및 건조보관을 포함하는 공정의 원스톱 처리 방식을 통해 더 이상 흡습 현상을 갖지 않는 코팅된 펠렛형 가공물을 수득할 수 있는 방습 방법을 제공할 수 있다.

이러한 펠렛형 가공물의 방습 방법은 도 1과 도 2를 참고로 도면 3에 도시된 바와 같이 코팅장치(800)의 내부로 펠렛형 가공물의 투입에 따른 코팅장치(800)의 제1 코팅부(820)를 통한 펠렛형 가공물에 대한 1차 코팅이 이루어지는 a) 제1차 코팅단계, 상기 a) 단계를 거치며 1차 코팅된 펠렛형 가공물이 제2 코팅부(830)를 통해 2차 코팅되는 b) 제2차 코팅단계, 및 상기 b) 단계를 거치며 2차 코팅된 펠렛형 가공물이 사일로(900)에서 건조되는 상태로 보관되는 c) 건조보관단계를 포함하는 공정으로 이루어질 수 있다.

a) 제1차 코팅단계

상기 a) 단계에서는 펠렛형 가공물이 코팅장치(800)의 호퍼(810a)로 투입되면서 승강기(810)를 통해 승강 이송되어 제1 코팅부(820)의 내부로 투입됨에 따라, 상기 제1 코팅부(820)에서 원심 디스크 모터 및 고속 원심 디스크나 분사기를 통해 펠렛형 가공물의 표면에 제1 코팅제가 부착되는 방식으로 1차 코팅이 이루어지는 공정이다.

상기 제1 코팅제는 액상과 분말이 혼합된 상태로 액상의 입자들이 제트 고압 분사되는 과정에서 비산되는 방식으로 상기 펠렛형 가공물에 부착될 수 있으며, 상기 제1 코팅제를 분사하는 분사기는 여러개의 노즐 타입 구조를 갖는 분사기로 활용될 수 있다.

상기 제1 코팅제는 경우에 따라 예컨대 전기질용액과 혼합되는 혼합물로서 케라틴(keratin) 파우더 물질, 연잎으로부터 추출된 추출 물질, 토란으로부터 추출된 추출 물질, 콜로포니(colophony) 물질로 혼합 조성된 혼합물로 이루어질 수 있다.

이러한 상기 제1 코팅제는 예컨대, 케라틴(keratin) 파우더 물질, 연잎으로부터 추출된 추출 물질, 토란으로부터 추출된 추출 물질, 콜로포니(colophony) 물질의 혼합물로 조성되는 관계로, 펠렛형 가공물에 부착될 경우 코팅층의 코팅내층막을 형성함에 따라, 펠렛형 가공물의 내부로 흡수될 수 있는 습기 유입을 강력하게 차단하는 방습 작용을 통해 펠렛형 가공물이 주변 습기를 흡수하는 성질을 차단할 수 있는 것이다.

이때, 상기 케라틴(keratin) 파우더는 상기 제1 코팅제의 주성분인 관계로, 기존 액상 타입의 코팅액에서 야기될 수 있는 공기의 통기성 막힘 문제도 해소할 수 있다. 즉, 케라틴(keratin) 파우더는 펠렛형 가공물에 대한 공기의 통기성을 허용하면서도 발수 및 방수의 작용 기능도 함께 병행하기 때문에 펠렛형 가공물의 활성 상태를 유지할 수 있으며, 기존 액상 코팅액의 사용에 따른 통기성 막힘 문제 해결을 위한 별도의 공기 주입 공정을 수행할 필요가 없다.

이러한 상기 케라틴(keratin) 파우더의 물질은 원천적으로 조류의 깃털로부터 가공 추출된 물질을 사용함이 더욱 바람직할 것이다. 이와 함께, 상기 연잎 및 토란은 모두 코팅 성분을 함유하고 있는 식물인 관계로, 상기 연잎 및 토란으로부터 추출된 추출 물질들이 상기 케라틴 파우더와 함께 혼합되는 것도 바람직하다.

b) 제2차 코팅단계

상기 a) 단계에서는 상기 제1 코팅제가 상기 펠렛형 가공물에 코팅되면, 상기 b) 단계에서는 상기 코팅장치(800)의 상기 제2 코팅부(830)에서 오거나 분사기를 통해 펠렛형 가공물의 제1 코팅제가 부착된 표면에 제2 코팅제가 도포되는 방식으로 2차 코팅이 이루어지는 공정이다.

상기 제2 코팅제는 액상과 분말이 혼합된 상태로 액상의 입자들이 제트 고압 분사되는 과정에서 비산되는 방식으로 상기 펠렛형 가공물의 제1 코팅제 표면에 도포될 수 있으며, 상기 제2 코팅제를 제트 분사하는 분사기는 여러개의 노즐 타입 구조를 갖는 분사기일 수 있다.

상기 제2 코팅제는 예컨대, 전기질용액과 혼합되는 혼합물로서 비장탄(備長炭) 분말, 콜로포니(colophony) 물질, 및 케라틴(keratin) 파우더 물질로 혼합 조성된 혼합물로 이루어질 수 있다.

이러한 상기 제2 코팅제는 예컨대, 비장탄(備長炭) 분말, 콜로포니(colophony) 물질, 및 케라틴(keratin) 파우더 물질의 혼합물로 조성되는 관계로, 펠렛형 가공물에 도포된 제1 코팅제 부위에 도포될 경우 코팅층의 코팅내층막을 에워싸는 구조의 계면층막 및 그 외부의 코팅외층막을 형성함에 따라, 혹시 주변에 습기가 존재할 경우 코팅외층막이 이를 흡수하는 방식으로 주변 습기를 제거할 수 있고, 상기 코팅외층막의 내부에 위치된 상기 계면층막은 상기 습기의 유입을 방지하는 기능으로 작용할 수 있다.

이러한 상기 비장탄 분말은 1400 내지 1500 ℃ 온도 범위 조건을 갖는 연소실에서 24일 내지 26일 동안 구워진 참나무의 숯으로부터 수득된 분말 가루를 사용함이 바람직하다.

이때, 상기 비장탄(備長炭) 분말은 상기 제2 코팅제의 주성분인 관계로, 주변에 혹시 존재할 수 있는 습기를 흡수하는 방식으로 주변 습기를 제거할 수 있는데, 이러한 상기 비장탄(備長炭)은 탄재에 졸가시나무(Quercus phylliraeoides A. Gray)를 사용한 것으로 탄소 함유량이 93~96%에 달해 습기 제거에 효과적이다.

특히, 상기 참나무와 상기 졸가시나무는 6 ~ 7 : 3 ~ 4 비율로 혼합되는 것이 바람직한데, 이는 비장탄 분말의 개별 입자들이 단단하면서도 습기를 오래동안 흡수함에 효과적이기 때문이다. 즉, 비장탄 분말의 개별 입자들이 덜 단단한 정도에서는 습기의 흡수 기간이 짧다.

c) 건조보관단계

상기 b) 단계에서 상기 제2 코팅제가 상기 펠렛형 가공물의 상기 제1 코팅제 부위에 코팅되면, 상기 c) 단계에서는 사일로(900)를 통해 건조되는 상태로 장기간 보관될 수 있으며, 코팅 처리된 상태로 상기 사일로(900)에서 보관되는 펠렛형 가공물은 더 이상 흡습 현상이 나타나지 않으며 필름 제조용 원료로 사용되기까지 변질없이 상기 사일로(900)에서 장기간 동안 보관될 수 있는 것이다. 상기 사일로(900)는 보관 기능과 함께 건조 기능까지 갖춰진 예컨대 드라이캐비넷의 일종일 수 있다.

이와 같이, 코팅 처리된 펠렛형 가공물은 강력한 습기의 차단에 따른 부패나 변질되는 현상이 방지될 수 있을뿐만 아니라, 더욱이 작물 재배용이나 작물 재배 하우스용 생분해성 필름의 원료로 사용될 경우 친환경 코팅제에 함유된 비장탄이 월등한 항균력을 발휘함에 따라 작물의 발육에도 기여할 수 있다.

또한, 상기 코팅제가 친환경 물질들이 혼합되는 방식으로 조성되어져 있기 때문에, 향후 필름의 원료로 사용되는 과정에서도 토질을 오염시키지 않는 자연 친화적인 효과도 기대할 수 있다.

컨베이어(100) 압축기(200)
압출기(300) 필터부(400)
펠릿장치(500) 탈수장치(600)
건조기(700) 코팅장치(800)
승강기(810) 제1 코팅부(810)
제2 코팅부(820) 사일로(900)

Claims (15)

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8. 건조기를 통하여 수득된 펠렛형 가공물의 흡습 성질을 차단하기 위해 코팅제가 분사와 믹싱 방식으로 코팅 처리되며,
   코팅장치는 상기 건조기를 통해 호퍼나 투입구로 투입되어 상부로 승강 이송하는 승강기를 통해 낙하되는 펠렛형 가공물을 코팅제로서 제1 코팅제로 일차 코팅하는 제1 코팅부; 상기 제1 코팅부의 하단에서 수평한 구조로 설치되어 펠렛형 가공물을 코팅제로서 제2 코팅제로 이차 코팅하는 제2 코팅부; 및 이차까지 코팅된 펠렛형 가공물에 대한 건조와 함께 펠렛형 가공물을 장기간 보관하는 사일로; 를 포함하고,
   코팅 가공되는 상기 펠렛형 가공물은 상기 펠렛형 가공물에 일차 코팅되는 제1 코팅제를 통해 형성되는 코팅내층막; 상기 펠렛형 가공물에 이차 코팅되는 제2 코팅제를 통해 형성되는 코팅외층막; 및 상기 코팅내층막과 상기 코팅외층막의 사이에 형성되는 계면층막; 을 형성하며,
   상기 제2 코팅제는 전기질용액과 혼합되는 혼합물로서,
   비장탄 분말 40 내지 50 중량(%);
   콜로포니(colophony) 물질 35 내지 45 중량(%); 및
   케라틴 파우더 물질 10 내지 20 중량(%);
   를 포함하는 물질들로 조성되는 것을 특징으로 하는 펠렛형 가공물.
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12. 삭제
13. 삭제
14. 생분해성 원료인 펠렛형 가공물이 코팅장치에 투입되어 제1 코팅, 제2 코팅, 및 건조보관을 포함하는 공정의 원스톱 처리 방식을 통해 흡습 방지 기능의 펠렛형 가공물로 수득되며,
    코팅장치의 내부로 펠렛형 가공물의 투입에 따른 코팅장치의 제1 코팅부를 통한 펠렛형 가공물에 대한 1차 코팅이 이루어지는 a) 제1차 코팅단계; 상기 a) 단계를 거치며 1차 코팅된 펠렛형 가공물이 제2 코팅부를 통해 2차 코팅되는 b) 제2차 코팅단계; 및 상기 b) 단계를 거치며 2차 코팅된 펠렛형 가공물이 사일로를 통해 건조 상태로 흡습 방지 기능의 펠렛형 가공물로 보관되는 c) 건조보관단계; 를 포함하는 공정들로 이루어지고,
    상기 a) 제1차 코팅단계에서는 펠렛형 가공물에 대한 1차 코팅을 위해 상기 제1 코팅부를 통해 제1 코팅제가 분사되며, 상기 b) 제2차 코팅단계에서는 펠렛형 가공물에 대한 2차 코팅을 위해 상기 제2 코팅부를 통해 제2 코팅제가 믹싱되되,
    상기 제2 코팅제는 비장탄 분말, 콜로포니(colophony) 물질, 케라틴 파우더 물질로 혼합 조성되는 것을 특징으로 하는 펠렛형 가공물의 방습용 코팅장치를 이용한 방습 방법.
15. 제14항에 있어서
    상기 비장탄 분말은 1400 내지 1500 ℃ 온도 범위 조건에서 24일 내지 26일 동안 구워진 참나무의 숯으로부터 수득된 분말 가루인 것을 특징으로 펠렛형 가공물의 방습용 코팅장치를 이용한 방습 방법.

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