JP2007528822A - 自然分解される無公害の使い捨て容器及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、完全に自然分解される無公害の使い捨て容器及びその製造方法に関するもので、その目的は環境にやさしい材料を使用しながら別途の化学添加剤の投入なしで使い捨て容器の一般的な形態や機能を維持し、使用後には100%自然分解され環境汚染及び分別して捨てるなどの問題点を発生しない完全に自然分解される材料のみで製造する無公害の使い捨て容器及びその製造方法を提供することにある。
本発明の構成は、1-30wt%の穀物残渣と、1-30wt%のとうもろこし粉と、1-10wt%のカジノキ樹皮と、1-10wt%の苔と、その他は30-96wt%の混合穀物粉からなる組成物を圧縮成形して製造した容器及びその製造方法を特徴とする。

Description

本発明は、完全に自然分解される無公害の使い捨て容器及びその製造方法に関するもので、詳しくは、合成添加剤を一切使用しないため、自然環境条件下で100%自然分解され堆肥でリサイクルされるようにした使い捨て容器及びその製造方法に関するものである。

全般的な産業経済の発展に伴い、人間の生活文化も複雑且つ多様化しつつ、時間が節約できる多様な形態の使い捨て容器が生産及び使用されているが、このような容器の種類には、匙、コップ、皿、弁当容器などの使い捨て生活用品がある。

前記の使い捨て容器の材質は、殆ど合成樹脂(ポリスチレンなど)や、パルプなどを用いて製造される。

しかし、前記の合成樹脂などを用いた製品は、人体に有害な成分が含まれている上、使用量の増加に伴う使用後の処理問題による環境汚染のため、その使用に制限がある。

なお、前記のパルプなどを用いた紙製品は、殆ど輸入パルプなどを用いるため輸入による経済的問題と、パルプを生産するためにパルプの原料となる山林開発という環境破壊の問題点及びこれを生産する工程に投入される添加剤などの処理に伴う環境汚染の問題がある。又、パルプの代わりに再生パルプを生産するとしても、これを再生するためのエネルギー及び各種再生過程に投入される添加剤などの処理及び廃棄に伴う２次的な環境汚染の問題が発生する。なお、パルプ材質の構造的な問題点を解決するためにその表面をビニールなどで防水コーティングして生産されるが、これも環境汚染のため規制されその使用に制限がある。

よって、このような容器を使用するレストランなどでは、使用時に必ず分別して捨てなければならないという不便がある。

前記の使い捨て容器の使用の制約は、従来の使い捨て容器の殆どが自然的に分解されないため、ただ埋蔵するだけでは環境的に分解されないので土壌が汚染される上、焼却時にダイオキシンなどの環境汚染物質を排出するためであった。

このような問題点を解決するため、自然的に分解される使い捨て容器が生産されてはいるものの、その生産コストが高く、実用的ではないという構造的な問題点がある。以下、詳しく説明する。

最近、穀物の澱粉、又は小麦粉、穀物残渣から得られる天然高分子物質にポリスチレンを代替しようとする研究が活発に行われている。

穀物の粉末を利用した例として、小麦粉、澱粉、ベーキングパウダー及び食塩、練り混ぜを成形、冷凍、コーティングする方法（韓国特許公報１９９６-０００６５６５）と、穀物の澱粉と小麦粉を主原料にし、糖分、香料、イーストなどを補助材料にして適宜温度の精製水で練り混ぜを熟成、圧出、成形、冷凍乾燥する方法(韓国特許公開１９９９-００４７１７３)などがある。なお、穀物残渣を利用した例には、粉砕された米、大麦、アワ、とうきび等の表皮と水及び澱粉を攪拌して成形、コーティングして製造する方法(韓国特許出願１９９９-００５５５６７)と、とうもろこし茎や各種種皮を粉砕して製造した植物粒子を基本原料にして食用性糊を入れて攪拌した後、成形剤で圧縮して製造する方法(韓国特許出願１９９９-００３７９６７)等がある。

しかし、このような製品は重くて破損しやすく、外気温度による収縮現状のために使用に制限がある。

これらの問題点を解決するために天然高分子を主原料にするが、不可避的に分解されない添加剤を使用せざるを得ない場合がある。よって、依然として分解性に問題があり、高価であるため実用化が困難である。
韓国特許公報１９９６−０００６５６５号公報 韓国特許公開１９９９−００４７１７３号公報 韓国特許出願１９９９−００５５５６７号公報 韓国特許出願１９９９−００３７９６７号公報

前記の問題点を解決するための本発明の目的は、環境にやさしい材料を使用しながら別途の化学添加剤の投入なしに使い捨て容器の一般的な形態や機能を維持しつつ、使用後には100%自然分解され環境汚染及び分別して捨てるなどの問題点を発生しない完全に自然分解される材料のみで製造する無公害の使い捨て容器及びその製造方法を提供することにある。

前記の目的を達成し、従来の欠点を解消するための課題を遂行する本発明の実施例の構成とその成分を添付の図面を参照しながら説明する。

図1ないし図3は、本発明の使い捨て容器の成形例を示した実施例の図である。

本発明の容器の材質は、完全に自然分解される材料のみで製造する無公害の使い捨て容器の組成物であるが、このような組成物から製造された使い捨て容器は、自然環境条件下で100%自然分解され堆肥でリサイクルされる。

本発明の容器の材質をなす組成物の構成は、わら(米、小麦、大麦などの麦わら)、及び、籾殻(糠なども含む)などからなる穀物残渣と、とうもろこし粉(とうもろこし澱粉などの澱粉)と、カジノキ樹皮(韓国伝統紙の原料)と、苔と、混合穀物粉(米粉)、大麦粉、ジャガイモ澱粉、もち米粉、食物粉末の混合物)などからなる。

前記のように組成された構成成分のそれぞれを微細に粉砕した粉末を適当な比率に混ぜて、高圧高温で金型にプレス加工する圧縮成形方法により使い捨て容器を製造する。

前記の本発明の容器を構成する組成物の各成分の具体的な組成比は下記の通りである。

前記のわら(米、小麦、大麦などの麦わら)、籾殻(糠なども含む)などの穀物残渣は1-30wt%であり、前記のとうもろこし粉(とうもろこし澱粉などの澱粉)は1-30wt%であり、前記のカジノキ樹皮(韓国伝統紙の原料)は1-10wt%であり、前記の苔は1-10wt%であり、前記の混合穀物粉は30-96wt%の組成成分をなすが、該混合穀物粉をなす米粉、大麦粉、ジャガイモ澱粉、もち米粉、食物粉末の組成比率は、大麦粉が10-15wt%、ジャガイモ澱粉が1-20wt%、もち米粉が5-13wt%、米粉が5-12wt%、その他は60wt%以上の食物粉末から組成される。

以下、前記の各成分の組成理由及び限定理由を説明する。

前記のわら(米、小麦、大麦などの麦わら)、籾殻(糠なども含む)などから構成される穀物残渣は、使い捨て容器の骨格(形態)を結束させる役割をするが、1wt%より低いと結束力が弱くなって形態を維持しにくくなり、30wt%より高いと形態を成形しにくくなる。

前記のとうもろこし粉は、とうもろこし粉を除く他の成分の結合力を高める結合剤の役割をする。つまり、容器が歪んで変形されることを防止して、その他の構成成分の組織力及び形態を維持する結合剤の役割するもので、1wt%より低いと結束力に問題があり、30wt%より高いと堅個性は強いものの亀裂の問題がある。

前記のカジノキ樹皮は、変形性を高め容器を堅個にするために投入する成分であって、1wt%より低いと柔軟力の弱化の問題があり、10wt%より高いと構造力と堅個性に問題がある。

前記の苔は、殺菌力を高める効果のために投入される材料であって、1wt%より低いと殺菌力が低下される問題があり、10wt%より高いと結束力に問題がある。

苔の殺菌力を利用した例は、古代からあったが、その根拠としては、中国の明時代の漢方の偉大な医師であった李時珍が書いた本草、つまり漢方の薬材及び薬学に関する本である本草綱目などに言及されているが、この本には、体内のマラリア、消化不良、気管支炎の解熱、解毒成分が可能であると記載されている。なお、ネット上には、苔の殺菌力ないし抗菌性などを示す資料が数多く掲載されている。

とりわけ、前記のカジノキ樹皮ととうもろこし粉の配合割合によって、変形性と堅個性がそれぞれ維持できる。

前記の混合穀物粉は、米粉、大麦粉、ジャガイモ澱粉、もち米粉、食物粉末の混合物からなり、本発明のその他の組成をなす。その投入の理由は、気密、防水コーティングのために使用され、各成分はすべて混合され投入しなければならない。

米粉は、防水、気密、コーティングの役割をする。前記の大麦粉は、ジャガイモ澱粉の強い堅固性を弱化する役割をする。

前記のジャガイモ澱粉は、結束力と構造力の強化の役割をする。前記のもち米粉は、コーティングを強化して防水及び防湿の役割をする。前記の食物粉末は、この混合穀物粉の主材料をなすが、防水、気密、コーティングの役割をする。

なお、大麦粉を限定したのは、１0wt%より低いとジャガイモ澱粉の堅固性が強くなる問題があり、15wt%より高いと堅固性が落ちる問題があるからである。

また、ジャガイモ澱粉を限定したのは、1wt%より低いと堅固性の弱化の問題があり、20wt%より高いと堅固すぎる問題があるからである。

なお、もち米粉を限定したのは、５wt%より低いとコーティング力と防水、防湿に問題があり、13wt%より高いと澱粉と作用し、堅さの増大による亀裂の問題があるからである。

前記の米粉を限定したのは、5wt%より低いとコーティング力と防水、防湿に問題があり、12wt%より高いと澱粉と反応して、堅さの増大による亀裂の問題があるからである。

前記のその他をなす食物粉末は、全体の組成のうち占める比率が最も大きいが、少なくとも60%以上を含まなければ防水、気密、コーティングの役割が円滑にできない。

本発明のプレスを利用した圧縮成形の製造方法を説明する。

使い捨て容器は、構成物の好適な成分量を定めることによって製作される。穀類（例えば、米、小麦、大麦）の麦わらと、もみがら（糠を含む）等の穀物残渣を含む1-30wt%範囲内の穀物残渣と、1-30wt%のとうもろこし粉（とうもろこし澱粉などの澱粉）と、1-10wt%のカジノキ樹皮(韓国伝統紙の原料)と、1-10wt%の苔と、その他の30-96wt%の混合穀物粉(10-15wt%の大麦粉と1-20wt%のジャガイモ澱粉と5-13wt%のもち米粉と5-12wt%の米粉と、その他は60wt%以上の食物粉末)を適宜選択した後、各材料を微細に粉砕した後混合してプレスで圧縮成形して使い捨て容器を製造するが、下記に具体的な製造方法を説明する。

成分は、主原料ホッパーから混合器（ミキサー）に供給され、ミキサーで混合され、さらに予め１４０℃−１５０℃に加熱され、５００トン油圧プレスと連結された金型に搬送物として供給される。

成形個数は、必要に応じて複数個を同時に生産できるように増加することも可能である。

前記の主原料ホッパーには主原料供給器(カートリッジ)を使用して各原料を供給する。

前記の温度限定は、前記の数値より低いと成形できない問題点があり、前記数値より高いと自然成分からなるため焼成される問題点があるため、その数値を限定する。

前記プレスにおける全体の圧縮成形は、約１分行われる。

細かく粉砕された成分の混合物を５００トンプレスを用いて、１４０−１５０℃の金属型に入れて圧縮すると、使い捨て容器は上部が開放された形態に成形される。

使い捨て容器は、取り出しロボットによって金属型から取り出され、コンベヤーに移される。

以後、コンベヤーに移送中の成形容器をリフトで取り上げてから、ペレットに移した後、トリミングユニットのサンドペーパーで成形が滑らかでない部分（バグ）を仕上げる。

以後、仕上げられた容器を空気吹き込みユニットで空気を利用して仕上げてから容器などについている塵などを除去する。

前記の作業を終えた容器は殺菌工程を経る。前記の工程を経た容器は再び取り上げられ包装の後、出荷される。

次に本発明の望ましい実施例を説明する。

従来の紙コップの大きさは一つの金型で1回81個を成形製作でき、スタイロホームのラーメンコップのように比較的に大きな容器は1つの金型で12-16個を成形製作できる。従って、年間、紙コップは1億個生産でき、ラーメンコップは3千万個生産できる。

原料の成分組成比率によって容器の特性が決定されるが、投入される原料100kgの全体重量に対し、30wt%の糠と、30wt%のとうもろこし粉と、5wt%のカジノキ樹皮と、5wt%の苔と、30wt%の混合穀物粉(15wt%の大麦粉と15wt%のジャガイモ澱粉と5wt%のもち米粉と5wt%の米分と60wt%の食物粉末)にして、前記の500トンの油圧プレスで140℃で加熱された金型に、主原料ホッパーから供給されミキサーで混合された原料をフィーダーへ供給した後、プレスにおいて1分間圧縮成形の後に製造された使い捨て容器は、非常に堅固で、色は糠色に近く、自然環境条件下で3-4ヶ月内に自然分解され堆肥化する。混合穀物粉(粉末)の組成比率を高めると更に堅固で、水タンクでも長期間使用が可能であるのみならず完全自然分解の期間も1年以上所要される。

なお、カジノキ樹皮の組成比率を高めると、堅固性は落ちるが容器全体が変形性をもつようになり割れにくい耐裂性を維持させる。

よって、本容器が自然環境に晒されず、室内で使用される場合、また使用後に水分を含まない状態で保管される場合、この容器は半永久的に使用可能な多目的且つ環境にやさしい容器となる。

前記の製品は、一般人の平均作業高である150センチメートルから落としても破損がなく、原料が食材と直接に関連のある材料から構成されるので人体に無害である。

本発明の好適実施例を一例として示したが、添付の特許請求の範囲に示した本発明の範囲及び観念から逸脱しないで、当業者には、各種変更、追加、代替が可能である。

前記のように本発明は、わら及びとうもろこし粉が容器の形態を維持させる接着性、弾性力及び溶解性を有していて、容器製作時に使用される原料である澱粉との親和力及び結合力を増加させる。なお、カジノキ樹皮の成分は弾性力を増加させ、ある程度の衝撃を受けても割れなくなり、また、苔は殺菌力があるので容器に入れられる内容物の鮮度を高めることができ、各種澱粉の混合物により別途の防水コーティングをしなくても一定の防水力を有するようになるなどの長所がある。

さらに、使用済みの使い捨て容器が埋蔵された場合、一定期間が経過すれば水気や湿気により100%分解され堆肥で使用でき、レストランでも分別して捨てることなく食べ残しと一緒に捨てても、これを家畜の飼料に使用できるという長所があり、山や遊園地などに捨てられた場合でも一定期間が経過すれば溶解し埋蔵されて、自然環境を害しないなどの効果のある有用な発明であって、産業上の利用が期待される発明である。

図１は、本発明の使い捨て容器の成形例を示した実施例の図である。 図２は、本発明の使い捨て容器の成形例を示した実施例の図である。 図３は、本発明の使い捨て容器の成形例を示した実施例の図である。

Claims (5)

1. 自然環境条件下で完全に分解される無公害の使い捨て容器において、
   1−30wt％の穀物残渣と、1−30wt％のとうもろこし粉と、1−10wt％のカジノキ樹皮と、1−10wt％の苔と、30−96wt％の混合穀物粉とを、微細粉砕後に混合し、得られた混合物を高温高圧下で、所定の形状と寸法に圧縮成形することによって調製されることを特徴とする自然環境条件下で完全に分解される無公害の使い捨て容器。
2. 前記の穀物残渣は、米、小麦、大麦などの麦わら、籾殻、糠などのうちから選ばれた一つであるか又は混合物であることを特徴とする請求項１に記載の自然環境条件下で完全に分解される無公害の使い捨て容器。
3. 前記混合穀物粉は、10-15wt%の大麦粉と、1-20wt%のジャガイモ澱粉と、5-13wt%のもち米粉と、5-12wt%の米粉と、残留分として60wt%以上の食物粉末から組成されることを特徴とする請求項１に記載の自然環境条件下で完全に分解される無公害の使い捨て容器。
4. 植物と穀物を主原料にして、自然環境条件下で完全に分解される使い捨て容器の製造方法において、
   1−30wt％の穀物残渣と、1-30wt％のとうもろこし粉と、1−10wt％のカジノキ樹皮と、1−10wt％の苔と、残留分としての混合穀物粉（該混合穀物粉は、10-15wt％の大麦粉と、1-20wt％のジャガイモ澱粉と、5-13wt％のもち米粉と、5-12wt％の米粉と、残留分として60wt％以上の食物粉を含む）とを含むように、使い捨て容器を調製する組成を定め、各構成物を微細粉砕し、さらに粉砕された構成物を混合する工程と、
   予め140−150℃に加熱され、500トン油圧プレスに連結された金属型で、得られた混合物を圧縮成形して、使い捨て容器を提供する工程と、
   を有することを特徴とする自然環境条件下で完全に分解される使い捨て容器の製造方法。
5. 前記の穀物残渣は、米、小麦、大麦、他の麦わら、籾殻、糠及びそれらの混合物のうちから選ばれることを特徴とする請求項４に記載の自然環境条件下で完全に分解される無公害の使い捨て容器の製造方法。

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