KR101589595B1 - 친환경 인공숯 제조방법 및 친환경 인공숯 - Google Patents

Abstract

다음의 단계를 포함하는 친환경 인공숯의 제조방법에 있어서,
0.05~1mm의 입자크기를 갖는 숯가루와, 0.1mm~0.3mm의 입자크기를 갖는 숯가루를 2:1의 비율로 선별하는 선별단계(S1);
당밀 13~23중량%와 규산소다 0.7~2중량%에 상기의 선별단계(S1)의 숯가루를 그 잔량으로 하여 40~50℃의 온도에 1~2Kg/cm2의 압력을 갖는 원통형 회전식 믹서기로 혼합하는 혼합단계(S2);
상기 혼합단계의 원료 혼합물을 수직왕복형 성형기에 넣어 1kg/㎠ ~ 30kg/㎠의 압축력으로 성형하여 사용처에 알맞는 성형형태로 성형하는 압축성형단계(S3);
상기 압축성형단계의 압축성형물을 수평식 킬른에 장입하여 500~600℃의 온도에서 30분~40분 유지하고, 산소 차단용 뚜껑을 덮어 5~6시간 지속시키는 탄화단계(S4);
상기 탄화단계의 탄화물을 수평식 킬른에서 꺼내어 3~4시간 동안 자연 냉각과정을 거친 냉각단계(S5);
상기 냉각단계의 냉각된 제품에 포함된 고정탄소와 휘발분의 손실을 방지하기 위하여 밀폐된 포장용기에 담아 계근을 거쳐 출하하는 포장 및 출하단계(S6)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

친환경 인공숯 제조방법 및 친환경 인공숯{Environmental of the Artificial Charcoal Manufacturing methods and Environmental of the Artificial Charcoal}

본 발명은 친환경 인공숯 제조방법 및 친환경 인공숯에 관한 것으로, 보다 상세하게는 신속한 점화가 가능하고, 잔류된 유해가스가 연소하면서 발생하는 냄새와 먼지가 비산되는 것을 방지하고, 불꽃이 튀겨져 나와 피부에 화상 등의 안전사고가 발생하는 것을 사전방지하고, 열간강도 증가에 의하여 발열량을 증가한 친환경 인공숯 제조방법 및 친환경 인공숯에 관한 것이다.

일반적으로 요식업소 등에서 숯불구이용으로 이용하는 열탄의 경우, 외부에서 발화시켜 일정한 정도로 착화시킨 후, 실내로 옮겨와 사용해야 하기 때문에, 외부공간에 별도로 착화시설을 마련하고, 착화된 열탄을 이동하여야 하는 번거로움이 있을 뿐 아니라, 이때 발생하는 유독가스로 인하여 사용자가 착화작업을 기피하는 문제점이 있어 순간적인 점화를 위한 착화성 향상에 관한 연구가 진행되어 왔다. 그러나 화학물질의 사용에 따른 위해성 문제로 환경에 영향을 끼치고 건강악화와 많은 첨가물 등에 의한 비용 상승으로, 야외 바비큐용 숯의 이용 등과 같이 편의성을 위주로 한, 소량의 특성화 상품으로 이용되고 있지만 일반적인 요식업소 등에서 대량으로 사용하는 천연 숯 또는 열탄은 환경 친화적이고 저비용의 실용성 등을 고려하면 대량으로 이용하기에 어려운 실정이다.

숯불구이용으로 이용되는 고체연료의 경우, 참나무의 천연 참숯이 가장 좋은 것으로 평가되고 있으나, 상기에서 지적된 바와 같이 가격이 비싸다는 단점이 있었다. 현재 대량으로 이용되고 있는 대부분의 요식업소에서는 목분을 탄화하여 압축시킨 수입성형목탄과 목분에 화공약품인 질산바륨, 질산소다 등을 첨가시켜 착화성과 휴대성을 높인 순간적으로 착화가 가능한 열탄이 가장 널리 이용되고 있다.

또한 직화구이시 바륨, 아연 등의 유해성분 검출과 벤조피렌 등의 발암물질에 의한 위해성의 문제와, 생산단가의 상승으로 실제 적용하기에는 문제점으로 지적된 바 있다. 상기 열탄은 소량으로 이용되는 가정용, 야외용으로는 일부 개발되어 판매되고 있으나, 현재 대부분의 숯불구이용 고체연료를 사용하는 업소들의 경우 편리성보다는 경제성에 우선성을 두어 여전히 실외에서 착화하여 실내로 옮겨온 목분을 압축하여 탄화시킨 열탄의 이용률이 가장 높은 실정이다.

그러나 대부분 업소에서 이용되고 있는 숯불구이용 열탄은 생산에 있어 원료 수급문제와 제조단가 등의 경제적인 문제에 의해 수입에 의존하고 있으나, 열탄 사용시 재비산과 연소지속성에 관한 문제가 있었다.

한편, 석탄의 경우 연소시 이산화황이 발생되는 문제와 석탄의 특성상 착화 후에는 연소지속성이 좋지만 착화가 어려워 숯불구이용 연료로 활용하기에는 여러 가지 어려움이 많아 질산바륨 등의 화학물질을 첨가한 개량 열탄을 사용하고 있다.

또한, 일반적으로 숯불구이용으로 이용되는 참나무의 천연 참숯이 가장 좋은 것으로 평가되고 있으나, 상기에서 지적된 바와 같이 가격이 비싸다는 큰 단점 이외에, 천연 숯은 1차 탄화과정을 거치기 때문에 완전하게 탄화가 이루어지지 않아, 잔류된 유해가스가 연소하면서 발생하는 냄새와 먼지가 발산 내지 비산되고, 밀폐된 실내공간을 더럽히고, 불꽃이 산발적으로 튀겨져 나와 인근에 앉아 있는 손님의 피부에 화상 등의 안전사고로 자주 피해가 발생하여 고객의 서비스 향상요인인 깨끗하고 청결한 환경 조성의 저해요인으로 지적되었다.

KR 10-0912663 B1(2009.08.11)

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 본 발명은 활성탄, 열탄, 타 인공 숯에 비하여 보다 신속한 점화가 가능하고, 연료 가열시 불꽃이 산발적으로 튀겨져 나와 피부에 화상이 발생하는 것을 사전방지하고, 자연의 천연 숯은 탄화과정을 1차에 걸쳐 이루어지기 때문에, 완전한 탄화가 이루어지지 않아 잔류된 유해가스가 연소하면서 발생하는 냄새와 먼지의 발산 내지 비산을 방지하여 밀폐된 실내공간을 청결하고 쾌적한 환경을 조성하여 고객 서비스 향상을 제공함과 동시에 2차 탄화과정을 거쳐 천연의 백탄과 동일한 대체품인 인공숯을 개발하여 연소과정에서 발생하는 열간강도를 증가시켜 완전연소가 이루어져 발열량을 증가시키고, 연소지속성과 착화성을 향상하고, 자연의 천연숯에 대비하여 저렴한 가격으로 판매가 가능하고, 수입대체품으로 활용하기 위한 목적이 있다.

상기와 같은 목적에 따라 본 발명을 구체적으로 살펴보면 아래와 같다.

다음의 단계를 포함하는 친환경 인공숯의 제조방법에 있어서,

0.05~1mm의 입자크기를 갖는 숯가루와 0.1mm~0.3mm의 입자크기를 갖는 숯가루를 2:1의 비율로 선별하는 선별단계(S1);

당밀 13~23중량%와 규산소다 0.7~2중량%에 상기의 선별단계(S1)의 숯가루를 그 잔량으로 하여 40~50℃의 온도에 1~2Kg/cm2의 압력을 갖는 원통형 회전식 믹서기로 혼합하는 혼합단계(S2);

상기(S2) 단계의 원료 혼합물을 수직왕복형 성형기에 넣어 1kg/㎠ ~ 30kg/㎠의 압축력으로 성형하여 사용처에 알맞는 성형형태로 성형하는 압축성형단계(S3);

상기 (S3)단계의 압축성형물을 수평식 킬른에 장입하여 450~600℃의 온도에서 30분~40분 유지하고, 산소 차단용 뚜껑을 덥고 5~6시간 지속시키는 탄화단계(S4);

상기 (S4)단계의 탄화물을 수평식 킬른에서 꺼내어 3~4시간 동안 자연 냉각과정을 거친 냉각공정(S5);

상기 (S5)단계의 냉각된 제품에 포함된 고정탄소와 휘발분의 손실을 방지하기 위하여 밀폐된 포장용기에 담아 계근을 거쳐 출하하는 포장 및 출하단계(S6)를 포함하는 것을 특징으로 한 발명이다. 혼합단계의 타실시례를 살펴보면 다음과 같다. 상기 혼합단계의 당밀은 20~25중량%, 규산소다 0.7~1중량%에 상기 선별단계의 숯가루를 그 잔량으로 하여 40~50℃의 온도에 1~2Kg/cm2의 압력을 가진 원통형 회전식 믹서기로 혼합하고 10~20분간 숙성시키는 혼합 숙성단계(S2')를 가진 것을 특징으로 한다.

상기(S3) 압축성형 단계의 성형과정은 혼합물을 가압하여 다지고, 다진 것을 성형하고 배출하는 공정을 단순화시켜 자동제어하는 성형 자동제어단계(S3')를 가진 것을 특징으로 한다.

상기 탄화단계 (S4)의 압축성형물은 수평식 킬른에 장입하기 전에 변형을 고려하여 사전에 30~50℃의 온도로 1차 예열하여 수평식 킬른에 장입하는 1차 예열탄화단계(S4')를 가진 것을 특징으로 한다.

청구항 1 내지 4에 의하여 제조되는 친환경 인공숯은,

숯가루 선별단계(S1)와, 당밀과 규산소다 및 선별된 숯가루를 혼합한 혼합단계와, 혼합단계의 혼합물을 성형하여 압축성형단계와, 탄화단계와, 냉각단계와, 포장 및 출하단계의 방법으로 제조된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 활성탄, 열탄, 타 인공 숯에 비하여 보다 신속한 점화가 가능하고, 연료 가열시 불꽃이 산발적으로 튀겨져 나와 피부에 화상이 자주발생하는 점을 사전방지 할 수 있고, 천연 숯은 탄화과정을 1차에 걸쳐 이루어지기 때문에 완전한 탄화가 이루어지지 않아, 잔재된 잔류가스와 미탄화된 성분에 의하여 냄새와 먼지가 발산 내지 비산되는 것을 방지하여, 밀폐된 실내공간을 청결하고 쾌적한 환경조성으로 고객의 서비스 향상에 기여하는 효과가 있다.

또한, 본원발명은 2차 탄화과정을 거쳐 완성된 인공 숯인데도 불구하고, 천연의 백탄과 같이 하얀 백색을 띤 탄소체 형성으로 완전연소가 이루어져 발열량이 증가하고, 연소과정에서 발생하는 열간강도도 대폭 증가하는 효과가 있다.

또한, 본원발명의 인공숯은 천연 숯에 비하여 저렴한 가격으로 가공이 가능하며, 수입대체성이 강한 품목으로 인식되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 인공 숯 제조단계를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는 데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. 또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하겠다.

일반적으로 나무에 불을 붙이면 나무는 열분해로 3가지 형태로 나뉘게 되어 기체인 목가스, 액체인 목초액과 목타르, 그리고 고체인 숯의 형태를 갖는 것이며, 최종적으로는 숯의 형태로 남게 된다. 재료종류에 따른 숯을 나열하여 이를 살펴보면, 목재를 탄화한 숯, 톱밥을 압착하여 탄화한 숯, 열매의 단단한 껍질을 탄화한 숯(일례; 코코낫, 팜, 호두,잣 등)으로 구분할 수 있다.

숯의 굽는 온도는 일반적으로 400℃ 내지 1,300℃의 온도이고, 약 400℃에서 구운 것을 훈탄이라 부르고, 훈탄의 폐하(이하 기호 pH로 표기)는 산성으로서 원예작물을 재배하는데 주로 많이 사용되고, 흑탄은 약 600℃에서 구운 후 외부 공기를 차단하고 불을 소화시킨 후 제조한 것으로, 흑탄의 pH는 6.5로 약산성이며, 백탄은 1000℃에서 구운 것으로, 백탄의 pH는 7.5로 약알카리성을 띄게 된다. 흑탄은 여과장치에 많이 이용되며, 백탄은 연료용으로 많이 사용된다. 상기 목재를 탄화한 숯 중 참숯은 참나무를 600∼700℃에서 정련한 뒤 가마 안에서 2∼3일간 적치하여 두었다가 꺼낸 것을 흑탄이라 부르고, 약 1000℃의 온도에서 정련한 뒤 꺼내어 흙, 재, 탄불을 혼합한 소분(消粉)을 덮어 빠른 속도로 불기를 꺼버린 것을 백탄이라 부른다.

최근 들어, 숯에는 다공성(1g당 약 3백평방)의 특성과, 음이온 발생량이 많으며, 또한, 미네랄이 풍부(약 80%의 탄소질과 나머지 미네랄)하다는 보고(한국화학시험 연구원의 1997년 실험보고서)가 있다.

강도에 있어서도 백탄은 두드리면 쇳소리가 나고, 흑탄은 둔탁한 소리가 나면서 부서지므로 백탄의 이용 가치가 더 높다. 흑탄은 누구나 만들 수 있는 숯이지만, 백탄은 고도의 숙련과 인내가 필요하고 일반숯 보다는 화력이 더 우수하다.

숯불은 가스불에 비해 약 4배의 적외선을 만들어 내며 그 대부분이 파장이 긴‘원적외선’이다. 복사열인 적외선은 직진하므로 바람과 관계없이 고기의 표면을 빠르고 균일하게 구워 풍미를 잃지 않으며, 숯불에서 방사되는 파장이 짧은‘근적외선’이 육질 내부에 침투되어 서서히 육질을 익힌다.

따라서 겉은 노릇노릇하고, 속은 부드럽게 구울 수 있어 전기 구이장치나, 가스 구이장치를 통해서 구워진 고기에 비해 그 맛이 월등히 뛰어나기 때문에 소비자들이 숯불 구이장치의 사용을 선호한다.

이에 따라 상기의 목재, 톱밥, 열매껍질로 이루어진 숯은 불연소분위기에서 1차 탄화과정을 거치기 때문에 아산화질소(N2O)와 같은 유해가스등이 잔류된 유해가스가 포함되어 있고, 열간강도(Hot strength)는 일반적으로 일정하게 유지되나 숯의 두께의 변화에 의하여 탄화정도가 불안정하여 그 특성이 저하되는 것으로 알려졌다.

나무 등과 같은 재료를 탄화시키면 탄화온도 상승에 따라 가연분은 감소하지만 탄화온도 450℃정도까지는 연료 1kg당 발열량이 거의 감소하지 않아 연료로서의 가치가 높다.

이는 450℃정도까지의 온도영역에서는 가연성분 중에서 산소 감소율이 적고, 발열량을 높이는 탄소 비율은 상대적으로 높아지게 때문이다. 실험으로 얻은 탄화온도와 발열량의 관계로서, 저온 탄화에서의 발열량은 고온 탄화에 비해서 약 4배가 증가되고, 중온탄화에 비해서는 2배 증가하는 것으로 나타났다.

상기와 같은 이유로 본 발명에서는 유해가스 배출량을 훨씬 줄이고 발열량은 상승시키는 탄화방식의 온도를 고려하여 실시한 것이다.

이와 더불어, 인공숯으로 활용되는 종래의 숯 제조수단을 살펴보면은 일반적인 숯제조 과정에서 발생하는 숯가루와 분쇄과정을 거친 숯가루들 중 어느 하나를 선택하여 접착제(일례: 전분, 엿 등)와 혼합하여 그 혼합물을 성형기에 삽입하여 성형과정을 거쳐 일정한 형상의 성형품을 만든 다음에, 건조과정을 거쳐 물품을 출하하여 사용하였으나, 이 제조과정에 의하여 인공적으로 접합한 인공 숯은 천연 숯에 비하여, 가열하여 연소할 때 열간강도가 아주 저조하여 연소 후 일정시간이 경 과하면, 그 인공 숯은 그 형상이 흐트러져 내려 곧 재(ash)로 변화되어 재 비산이 많고, 발열량도 적으며, 유해가스와 연기가 발생하고, 착화성도 낮기 때문에 고기구이 등의 연료로 이용하는데 곤란성이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 인공숯의 문제점을 고려하여 연구개발한 것이며, 식물체나 껍질을 1차 탄화하여 생성된 숯가루에 접착역할을 수행하는 당분과 규산소다를 일정비율로 혼합 성형한 후에 2차 탄화과정과 냉각과정을 거쳐 인공적으로 가공한 숯이지만, 자연의 천연숯 기능을 대체 환원하여 연소성, 착화성, 열간강도, 인체의 무해성과 편리성 등을 연구개발한 것입니다.

본 발명은 상기와 같은 기존의 활성탄, 열탄, 타 인공 숯에 비하여 보다 신속한 점화가 가능하고, 연료 가열시 불꽃이 산발적으로 튀기지 않아 피부에 화상이 발생하는 것을 사전방지하여 안전성을 확보한 것이고, 자연의 천연 숯은 탄화과정을 1차에 걸쳐 이루어지기 때문에, 완전하게 탄화가 이루어지지 않아 잔류된 유해가스가 연소하면서 발생하는 냄새와 먼지의 발산 내지 비산을 방지하여 밀폐된 실내공간을 청결하고 쾌적한 환경조성에 의하여 고객 서비스 향상을 제공함과 동시에 2차 탄화과정을 거쳐 천연의 백탄과 동일한 대체 인공 숯을 개발하여 완전연소가 이루어져 발열량을 향상하고, 연소지속성과 착화성을 향상하고, 연소과정에서 발생하는 열간강도를 향상하며, 자연의 천연 숯에 비하여 저렴한 가격으로 판매가 가능하게 하고, 수입대체품으로 활용하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적에 따라 본 발명의 친환경 인공 숯 제조방법은 다음의 단계를 포함하는 친환경 인공숯의 제조방법에 있어서,

0.05~1mm의 입자크기를 갖는 숯가루와 0.1mm~0.3mm의 입자크기를 갖는 숯가루를 2:1의 비율로 선별하는 선별단계(S1)를 가지며, 당밀 13~23중량%와 규산소다 0.7~2중량%에 상기의 선별단계(S1)의 숯가루를 그 잔량으로 하여 40~50℃의 온도에 1~2Kg/cm2의 압력을 갖는 원통형 회전식 믹서기로 혼합하는 혼합단계(S2)을 가진다. 숯가루는 첨가량이 많을수록 숯의 기능이 잘 발휘되므로 숯으로써 성능이 좋아진다. 하지만, 숯 분말의 첨가량이 증가함에 따라 접착역할을 하는 당밀의 양이 증가되어 구입비 상승으로 원가가 증가 된다. 숯가루의 첨가량은 70~85중량%의 범위로 하는 것이 바람직하다.

또한, 숯 분말의 첨가량이 70중량% 미만으로 첨가되면 제조된 숯 고형물의 강도가 약해지고 착화성과 발열량이 저하될 수 있으므로 숯 분말의 첨가량은 70~85중량%의 범위로 하는 것이 바람직하다.

상기 혼합단계(S2)의 원료 혼합물을 수직왕복형 성형기에 넣어 1kg/㎠ ~ 30kg/㎠의 압축력으로 성형하여 사용처에 알맞는 성형형태로 성형하는 압축 성형단계(S3)를 가지며, 상기 압축성형단계(S3)의 압축성형물을 수평식 킬른에 장입하여 450~600℃의 온도에서 30분~40분 유지하고, 산소 차단용 뚜껑을 덥고 5~6시간 지속시키는 탄화단계(S4)를 가지며, 상기 탄화단계(S4)의 탄화물을 수평식 킬른에서 꺼내어 3~4시간 동안 자연 냉각과정을 거친 냉각단계(S5)를 거치며, 상기 냉각단계(S5)에서 냉각된 제품에 포함된 고정탄소와 휘발분의 손실을 방지하고 수분이 흡수되는 것도 방지하기 위하여 밀폐된 포장용기에 담으며, 그와 동시에 무게를 측정하기 위하여 저울에 계근을 실시하여 출하과정을 거치는 포장 및 출하단계(S6)를 포함하는 친환경 인공숯 제조방법에 관한 것이다.

상기 혼합단계의 타 실시례를 살펴보면, 다음과 같은 혼합숙성단계를 부가하거나 대체할 수 있습니다.

상기 혼합단계의 당밀은 20~25중량%, 규산소다 0.7~1중량%에 상기 선별단계의 숯가루를 그 잔량으로 하여 40~50℃의 온도에 1~2Kg/cm2의 압력을 가진 원통형 회전식 믹서기로 혼합하고 10~20분간 숙성시키는 혼합 숙성단계(S2')를 가짐으로써 상품의 품질을 향상하도록 하고 혼합도를 만족할 수 있는 것이다.

상기 탄화단계(S4)의 압축성형물은 수평식 킬른에 장입하기 전에 변형을 고려하여 사전에 30~50℃의 온도로 1차 예열하여 수평식 킬른에 장입하는 1차 예열탄화단계(S4')를 갖는다.

상기 압축성형 단계(S3)의 성형과정은 혼합물을 가압하여 다지고, 다진 것을 성형하고 배출하는 공정을 단순화시켜 자동제어하는 성형 자동제어단계(S3')를 갖도록 하여 자동제어로 인하여 노동의 강도를 저감하고 다량으로 생산성을 향상하여 원가를 저감하기 위한 방안으로 활용된다.

친환경 인공숯은 상기 기재된 숯가루 선별단계(S1)와, 당밀과 규산소다에 상기의 선별된 숯가루를 각각 혼합한 혼합단계와, 혼합단계의 혼합물을 성형하여 압축성형단계와, 탄화단계와, 냉각단계와, 포장 및 출하단계의 방법으로 제조한 것이다.

상기 압축 성형단계의 성형기 성형틀은 상부성형틀과 하부성형틀로 구성하고, 상부성형틀에는 가열수단을 구비할 수 있고, 하부성형틀을 프레스로 상하이동시켜 가압하도록 하는 것이 바람직하다.

탄화단계에서 상부성형틀의 가열온도는 탄화온도로 유지하는데, 500~600℃의 온도를 유지하는 것이 바람직하다.

상기 탄화온도는 500℃미만의 경우 탄화시간이 너무 길어져 생산성이 떨어지고, 600℃를 넘으면 에너지 소비량이 많아 비경제적이고 열간강도와 발열량이 떨어지는 점을 고려하여 선정한 온도이다.

상기 냉각단계의 냉각과정을 거치지 않으면, 숯의 표면이 연소하게 되어 숯의 두께에 따른 탄화정도가 불일정하여 숯의 특성이 떨어지게 되고, 숯의 탄화공정에서 밀도차에 의해 변형이 일어날 수 있는 것을 고려한 것이다.

이에 따라 냉각단계를 거치게 됨으로 인하여 탄화정도가 일정하게 유지되어 품질이 우수한 인공 숯을 가공하여 제조할 수 있다.

이하에서 본 발명과 타 숯 제품의 특성을 비교하여 설명하면 다음과 같습니다.

구분	재비산	냄새	착화성	지속성	그을음	음식맛	열간강도	가격	비 고
점화숯	약간	강함	1~2분	1시간	생성	나쁨	저조	170%	냄새강함
수입열탄	많음	약간	20분	2.5시간	약간생성	보통	중	150%	다량이용, 착화성 아주저조, 재비산높음
백탄	많음	없음	5분	1.5시간	없음	아주좋다	우수	250%	천연숯
본발명	없음	없음	2~3분	2시간	없음	아주좋다	최우수	100%	백탄과 동일한 대체품, 가격저렴,고강도유지

*가격: 본 발명의 가격을 100%로 정한 후 그것을 타품 가격에 비교한 것임.

본 명세서에 기재된 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위하여 예시적으로 제시된 것으로서, 본 발명의 보호범위가 이들 사항에 제한되는 것으로 해석되어서는 안 된다.

S1: 선별단계
S2: 혼합단계
S3: 압축성형단계
S4: 탄화단계
S5: 냉각단계
S6: 포장 및 출하단계:

Claims (5)

1. 다음의 단계를 포함하는 친환경 인공숯의 제조방법에 있어서,
   0.05~1mm의 입자크기를 갖는 숯가루와, 0.1mm~0.3mm의 입자크기를 갖는 숯가루를 2:1의 비율로 선별하는 선별단계(S1);
   당밀 13~23중량%와 규산소다 0.7~2중량%에 상기의 선별단계(S1)의 숯가루를 그 잔량으로 하여 40~50℃의 온도에 1~2Kg/cm2의 압력을 갖는 원통형 회전식 믹서기로 혼합하는 혼합단계(S2);
   상기 혼합단계의 원료 혼합물을 수직왕복형 성형기에 넣어 1kg/㎠ ~ 30kg/㎠의 압축력으로 성형하여 사용처에 알맞는 성형형태로 성형하는 압축성형단계(S3);
   상기 압축성형단계의 압축성형물을 수평식 킬른에 장입하여 450~600℃의 온도에서 30분~40분 유지하고, 산소 차단용 뚜껑을 덮고 5~6시간 지속시키는 탄화단계(S4);
   상기 탄화단계의 탄화물을 수평식 킬른에서 꺼내어 3~4시간 동안 자연 냉각과정을 거친 냉각단계(S5);
   상기 냉각단계의 냉각된 제품에 포함된 고정탄소와 휘발분의 손실을 방지하기 위하여 밀폐된 포장용기에 담아 계근을 거쳐 출하하는 포장 및 출하단계(S6);를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 인공숯 제조방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 혼합단계의 당밀은 20~25중량%, 규산소다 0.7~1중량%에 상기 선별단계의 숯가루를 그 잔량으로 하여 40~50℃의 온도에 1~2Kg/cm2의 압력을 가진 원통형 회전식 믹서기로 혼합하고 10~20분간 숙성시키는 혼합 숙성단계(S2')를 가진 것을 특징으로 하는 친환경 인공숯 제조방법.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 압축성형단계의 성형과정은 혼합물을 가압하여 다지고, 다진 것을 성형하고 배출하는 공정을 단순화시켜 자동제어하는 성형 자동제어단계(S3')를 가진 것을 특징으로 하는 친환경 인공숯 제조방법.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 탄화단계의 압축성형물은 수평식 킬른에 장입하기 전에 변형을 고려하여 사전에 30~50℃의 온도로 1차 예열하여 수평식 킬른에 장입하는 1차 예열탄화단계(S4')를 가진 것을 특징으로 하는 친환경 인공숯 제조방법.
5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 의하여 제조되는 친환경 인공숯은,
   숯가루 선별단계와, 당밀과 규산소다에 상기의 선별된 숯가루를 혼합한 혼합단계와, 혼합단계의 혼합물을 성형하여 압축성형단계와, 탄화단계와, 냉각단계와, 포장 및 출하단계의 방법으로 제조된 친환경 인공숯.
   

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