KR0150270B1 - 폴리올레핀계 합성 펄프와 천연 펄프와의 혼초지로부터 제작한 과실 재배용 봉투 - Google Patents

Abstract

본 발명은 천연펄프와 폴리올레핀계 합성펄프와의 혼초지를 과수 재배용 봉투로 이용하는 분야에 관한 것이다. 폴리올레핀계 합성 펄프 5-95중량부 및 천연 펄프 95-5중량부로 이루어진 혼초지를 과수 재배용 봉투로 사용하므로써 현재 사용하고 있는 실리콘오일 코팅지, 파라핀악스 코팅지 및 비닐봉지 등에 비하여 습인장 및 통기성 등을 향상시킬 수 있고, 또한 인체에 유해한 화학물질 등을 사용하지 않기 때문에 청정 과일의 질을 향상시킬 수 있으며, 본 발명의 혼초지는 적절한 양의 폴리올레핀계 합성펄프를 사용하므로써 봉지 제작시 본드류를 사용하지 않고 열융작에 의해 간편하게 제작할 수 있다.

Description

폴리올레핀계 합성 펄프와 천연 펄프와의 혼초지로부터 제작한 과실 재배용 봉투

본 발명은 혼초지의 새로운 용도에 관한 것이며, 보다 상세하게는 폴리올레핀계 합성 펄프와 천연 펄프로 이루어진 혼초지를 과실 재배용 봉투로 사용하는 용도에 관한 것이다.

포도, 복숭아, 사과 등의 과일 재배에 사용되는 봉지는 일반적으로 천연목재펄프를 소재로 하여 제조된다. 과실재배용 봉지는 과실 재배중에 과실에 씌워 과실에 접하는 빛, 온도 및 습도를 인위적으로 조절하여 과실의 빛깔 및 미각 등의 상품가치를 높이고, 농약의 부착량을 줄여 청정과실을 얻기 위해 사용된다.

과수 봉지는 작업의 편리성, 사용 종이의 인장 및 발수성 등의 물리적 성질에 따라 원지의 특성이 달라진다. 시중에 유통되는 과수 봉지는 과수 봉지에 적합한 물리적 특성을 부여하기 위해 천연 펄프에 사이즈제, 사이즈안정제, 왁스 및 기름 등의 화학약품을 다량 사용하여 제조되고 있다. 이러한 화학약품의 사용은 제조비용의 많은 부분을 차지할 뿐 아니라, 이런 방법으로 제조된 과수 봉지는 여름철 우기의 비와 태풍 등의 가혹한 조건에서 과열되거나 찢어져서 과일의 상품가치를 떨어뜨리며, 여름철의 내부 복사열에 의해 화학약품이 배어나와 청정과일의 질을 저하시키는 문제점이 발생할 수 있다.

또한 광투과율, 투기도 및 인장강도 등의 제 특성이 만족스럽지 못하고, 필요한 기후 등 환경에 적합한 물성을 제어할 수 있는 과수봉지를 제조할 수 없었다.

시중에서 유통되는 과수 봉지는 종이제품 또는 비닐제품에 초지한 후, 파라핀 왁스 및 실리콘오일 등의 화학물질을 코팅처리하여 습인장강도를 향상시킨 제품들이다. 이와 같이 화학물질을 코팅한 종이제품은 인장강도와 발수성은 향상되지만, 파라핀이나 실리콘 등이 펄프섬유의 표면 뿐만 아니라 펄프 섬유 간의 공극을 메우기 때문에 피복 코팅량 이상은 섬유간의 공극을 메워 인장강도와 발수성은 올라가지만 투기도는 급격히 떨어져 양 물성을 제어하기 곤란하다. 과수봉지로써 적절한 통기성이 없으면, 과일의 표면에서 일어나는 증산작용 등에 장해를 주며, 빛에 의한 온실효과에 의해 과일의 성장에 좋지 못한 영향을 끼쳐 이를 해결하기 위해 통기구멍을 만들어 문제점을 해결하려고 하나 병충해를 야기시키는 작은 해충등이 통기구멍을 통하여 침입하여 과일의 수확에 영향을 주는 단점이 있다.

또한 왁스 등의 코팅처리를 하지 않은 종이제품은 우기(雨期)의 비에 견다지 못하여 찢어지고 건기에는 표면이 빛에 바래는 등, 내후성이 나빠 출하시 상품의 가치를 떨어뜨리는 단점이 있다.

또한 기존제품은 봉투 제조시 과일나무에 부착하였을 때 과일을 출하할 때까지 봉투의 풀칠한 부분이 개봉되지 않도록 인체에 유해한 본드류를 사용하고 있어 봉투제조시 작업조건이 공해를 야기시켜 직업병의 유발과 제조원가의 상승요인이 되는 문제점이 있어 왔다.

이러한 상황하에서 본 발명자들은 종래의 과수 봉투가 갖는 문제점을 갖지 않으면서 유효하게 과수 봉투로 사용할 수 있는 소재를 개발하고자 하는 목적하에 연구한 결과, 폴리올레핀계 합성 펄프와 천연 펄프로 이루어진 혼초지를 과수 봉투로 사용하면 상기 목적을 달성할 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명의 목적은 폴리올레핀계 합성 펄프 5-95중량부 및 천연 펄프 95-5중량부로 이루어진 혼초지로부터 제조된 것임을 특징으로 하는 과수봉투를 제공하는 것이다.

종래 이러한 부류의 혼초지가 타용도로 사용되거나 그 제조 방법에 대해서는 이미 공지되어 있는 바, 본 발명의 특징은 공지된 혼초지를 특정 용도로 사용하는 것, 즉 과수재배용 봉투로 사용하는 새로운 용도를 제공하는 것에 있다.

이하 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 과수봉지는 병충해나 농약살포에 의한 오염을 방지하여 위생적인 과일을 생산하고, 과일의 착색과 상품가치를 향상시켜 주는 효과를 나타낸다. 종래 제품의 단점인 과일의 농약 오염 및 병충해, 낮은 습인장강도 문제를 해결하고 알맞은 통기성과 투명성을 부여함으로써 과일의 조기숙성과 고른 숙성으로 상품의 가치를 증가시킬 수 있다.

본 발명에 따르면 과수 봉지에 높은 습인장 강도와 통기성을 부여하기 위하여 폴리올레핀계 수지의 합성펄프와 천연펄프를 습식혼초지하여 제조하였다. 합성펄프와 목재펄프를 혼초지한 과수봉지는 건인장 강도 및 습인장 강도가 상승하고 사용된 올레핀 수지의 융점이상으로 열처리 함으로써 기존 천연펄프가 형성하는 통기성을 유지하면서 천연펄프에 합성펄프가 바인더 역할을 수행하여 내수성이 개량되고, 치수 안정성이 우수하게 된다. 또한 과수 봉지에 요구되는 물리적 특성을 부여하기 위해 종래 천연 펄프나 비닐 제품에 사용되던 화학약품의 양을 줄일 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 따른 과수봉지를 과실에 부착하여 재배하는 경우, 숙기 단축, 적당한 통기성으로 봉투내의 온도상승에 따른 고온피해 방지, 열용착성에 의한 봉투제작의 간편성, 온도에 따른 통기성 제어로 조생종 또는 만생종 과일의 숙기(熟期) 조절로 과일의 고가치화 부가효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 따라 사용되는 혼초지의 제조에 사용되는 합성 펄프는 에틸렌 또는 프로필렌의 단독중합체 또는 공중합체, 예를 들면 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 수지이다. 이 폴리올레핀계 수지를 주원료로 하여 용제에 용융하여 노즐을 통해 방사함으로써, 미세한 섬유상 물질로 제조하여, 합성수지가 지니지 못한 수중 분산성을 부여하기 위해 친수성이 있는 폴리비닐알콜을 점착한 것이 바람직하다. 합성펄프의 섬유길이는 0.1~10mm이다.

본 발명에 따라 사용되는 혼초지의 제조에 사용되는 천연 펄프는 인장강도와 통기성을 좋게 하기 위해 장섬유 및 단섬유를 적절히 조정하여, 합성펄프와 같은 방법으로 단섬유상으로 조제하는 것이 바람직하다. 천연펄프로는 목재펄프, 목면펄프, 대나무펄프 등에서 선택된 것을 1종 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 특히 목재펄프가 양호하며 대표적인 예로는 메카니칼 펄프, 케미칼 펄프, 케미칼크라프트 펄프 또는 세미케미칼 펄프 등이 있다.

본 발명에서 최적의 물성을 얻기 위해 열처리 방법을 병행하는 것이 좋으며, 열처리 방법은 기존 장망형, 환망형 초지기의 가열 롤을 이용하여 실시하는 것도 가능하며, 열풍식 가열기가 최적이지만, 기타 적외선 가열기 등에 의해서도 실시가능하다. 특히 가열 롤을 사용할 경우 가열 롤의 표면에 점착이 발생될 수 있으므로 테프론 코팅이나 박리제 등을 처리하여 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따라 혼초지는 원지가 수지를 함유하고 있어 열융착성 기능이 부여되어 있으므로 종래 비닐제품 또는 종이제품에서 본드류를 이용하여 봉투를 마감했던 것과는 달리 열융착에 의해 간단히 가열롤 처리에 의해 봉투를 마감할 수 있다. 따라서 본드류 사용에 의한 작업조건의 악화에 따른 직업병의 유발위험의 제거 및 제조원가의 절감을 꾀할 수 있다.

본 발명에 따른 혼초지의 과수봉투로서의 가치를 평가하기 위한 물성측정 방법으로, 인장강도는 KS M 7014의 기중에 의해서 측정하였고, 습인장강도는 물속에서 1시간 동안 침지한 후에 건인장 강도와 동일한 방법으로 측정하였다. 여수도는 TAPPI T227 카나다 표준법을 이용하였다. 투기도는 구엘리(guley)형의 원리로 100cc의 질소가 통과하는 시간을 측정하여야 하지만, 본 발명에서는 간이법으로 혼초지가 없는 상태에서 질소가스 120ml를 통과시키고 상대적으로 혼초지를 사용하여 질소가스의 통과량을 ml 단위로 나타내었다. 광투과율은 일반적으로 300~1100nm의 광파장에서 광투과량을 기준 반사율로 나눈 값을 칭하나, 간이법으로 일정한 열원으로 일정거리에 봉투형의 시편을 놓고 일정시간 동안의 온도 상승율을 상대적으로 비교하여 측정하였다.

이하 실시예를 통해 본 발명을 구체화시키고자 한다.

[실시예 1]

오토크레이브 내에 헥산 1ℓ, 물 1ℓ, 고밀도 폴리올레핀 70g, 폴리비닐알콜 2.5g 및 계면활성제 1g을 넣고, 오토크레이브 내부를 질소로 치환 후, 140℃의 온도, 400~1,000rpm하에서 약 30분간 유지시켰다.

유화 또는 수중 혼탁된 상태에 있는 수중 중합체 용액을 자생 압력 또는 15kg/m²(게이지압)의 압력하에서 저압하로 노즐을 통하여 플레쉬 방사하여, 섬유상 물을 10g/ℓ 농도의 물 슬러리로 한 후, 디스크형 리파이너로 고해하여 펄프상 물을 얻는다.

이와 같이 제조된 합성펄프를 이용하여 혼초지를 제조하였다.

상기에서 얻은 고밀도 폴리에틸렌 합성펄프 25Wt%와 천연 목재펄프인 크라프트 펄프 75Wt% 및 습강제로써 카이멘(한국허큘러스사제) 5Wt%를 해리기에 넣고 여수도가 약 350ml가 되도록 약 2시간 동안 고해를 하여 초지기를 이용하여 평량 35g/m2의 혼초지를 성형하였다. 이 때 드라이어 온도를 150℃로 하였다.

성형한 혼초지의 인장강도, 습인장강도, 가스투과율, 봉지내부 온도변화의 물성을 표 1에 나타내었다.

[실시예 2]

실시예 1과 동일한 조건하에 실시하되, 드라이어 온도를 100℃로 하여 35g/m2의 혼초지를 성형한 후, 150℃ 무압력하인 열풍식 가열기를 약 1분간 통과시켰다. 혼초지의 물성을 표 1에 나타내었다.

[실시예 3]

실시예 1과 동일하게 실시하되 고밀도 폴리에틸렌 대신에 저밀도 폴리에틸렌을 사용하고 저밀도 폴리에틸렌 합성펄프를 얻고, 이를 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 혼초지하였다. 이 때 드라이어 롤의 온도를 130℃로 하였다. 혼초지의 물성을 표 1에 나타내었다.

[실시예 4]

실시예 3과 동일하게 실시하되, 드라이어의 온도를 100℃로 하여 제조한 혼초지에 150℃ 무압력하인 열풍식 가열기를 약 1분간 통과시켰다. 혼초지의 물성을 표 1에 나타내었다.

[비교예 1]

일본에서 사용중인 실리콘 오일-코팅 포도봉지를 실시예 1과 동일한 방법으로 물성을 측정하여 표 1에 나타내었다.

[비교예 2]

국내에서 사용중인 파라핀왁스 코팅 포도봉지를 실시예 1과 동일한 방법으로 물성을 측정하여 표 1에 나타내었다.

[실시예 5]

목재펄프 심프슨사의 쎄고야 펄프 30Wt%, 크라프트 펄프 50Wt% 및 실시예 1의 고밀도 폴리에틸렌 합성펄프 20Wt%, 표면강도 및 인장강도를 증가시키기 위해 멜라민수지 2.5Wt%와 폴리에틸렌 옥사이드(일본 스미토모사품) 0.05Wt%, 황산알루미늄 1.5Wt%를 넣고, 여수도가 350ml가 되도록 2시간 동안 고해를 행하여, 습식 초조에 의해 평량 35g/m2의 혼초지를 성형한 후, 열풍식 가열기로 150℃의 온도에서 약 1분간 통과시켰다.

얻어진 혼초지의 인장강도, 가스투과율, 봉지내부 온도변화 등을 측정하여, 그 결과를 표 2에 나타내었다.

[실시예6]

목재펄프 심프슨사의 쎄고야 펄프 20Wt%, 크라프트 펄프 40Wt% 및 실시예 1의 고밀도 폴리에틸렌 합성펄프 40Wt%를 사용한 것을 제외하고는 실시예 5와 동일한 방법으로 제조하였고, 그 결과를 표 2에 나타내었다.

[실시예 7]

목재펄프 심프슨사의 쎄고야 펄프 30Wt%, 크라프트 펄프 20Wt%, 실시예 1의 고밀도 폴리올레핀 합성펄프 50Wt%를 사용한 것을 제외하고는 실시예 5와 동일한 방법으로 제조하였고, 그 결과를 표 2에 나타내었다.

[실시예 8]

목재펄프 심프슨사의 쎄고야 펄프 30Wt%, 크라프트 펄프 10Wt% 및 실시예 1의 고밀도 폴리에틸렌 합성펄프 60Wt%를 사용한 것을 제외하고는 실시예 5와 동일한 방법으로 제조하였고, 그 결과를 표 2에 나타내었다.

[실시예 9]

목재펄프 심프슨사의 쎄고야 펄프 30Wt% 및 실시예 1의 고밀도 폴리에틸렌 합성펄프 70Wt%를 사용한 것을 제외하고는 실시예 5와 동일한 방법으로 제조하였고, 그 결과를 표 2에 나타내었다.

[실시예 10]

목재펄프 심프슨사의 쎄고야 펄프 30Wt%, 크라프트 펄프 50Wt% 및 실시예 3의 저밀도 폴리에틸렌 합성펄프 20Wt%, 폴리에틸렌옥사이드(일본 스미토모사 제품) 0.05Wt%를 넣고, 여수도가 350ml가 되도록 2시간 동안 고해를 행하여, 습식초조에 의해 평량 35g/m 의 혼초지를성형한 후, 열풍식 가열기로 150℃에서 1분간 통과시켰다.

얻어진 혼초지의 인장강도, 가스투과율, 봉지내부 온도변화 등을 측정하고, 그 결과를 표 3에 나타내었다.

[실시예 11]

목재펄프 심프슨사의 쎄고야 펄프 20Wt%, 크라프트 펄프 40Wt% 및 실시예 3의 저밀도 폴리에틸렌 합성펄프 40Wt%를 사용한 것을 제외하고는 실시예 10과 동일한 방법으로 제조하였고, 그 결과를 표 3에 나타내었다.

[실시예 12]

목재펄프 심프슨사의 쎄고야 펄프 30Wt%, 크라프트 펄프 20Wt% 및 실시예 3의 저밀도 폴리에틸렌 합성펄프 50Wt%를 사용한 것을 제외하고는 실시예 10과 동일한 방법으로 제조하였고, 그 결과를 표 3에 나타내었다.

[실시예 13]

목재펄프 심프슨사의 쎄고야 펄프 30Wt%, 크라프트 펄프 10Wt% 및 실시예 3의 저밀도 폴리에틸렌 합성펄프 60Wt%를 사용한 것을 제외하고는 실시예 10과 동일한 방법으로 제조하였고, 그 결과를 표 3에 나타내었다.

[실시예 14]

목재펄프 심프슨사의 쎄고야 펄프 10Wt% 및 실시예 3의 저밀도 폴리에틸렌 합성펄프 90Wt%를 사용한 것을 제외하고는 실시예 10과 동일한 방법으로 제조하였고, 그 결과를 표 3에 나타내었다.

[실시예 15]

목재펄프 심프슨사의 쎄고야 펄프 30Wt%, 크라프트 펄프 50Wt% 및 실시예 1의 고밀도 폴리에틸렌 합성펄프 20Wt%, 표면강도 및 인장강도를 증가시키기 위해 멜라민 수지 2.5Wt%와 폴리에틸렌 옥사이드(일본 스미토모사품) 0.05Wt% 및 황산알루미늄 1.5Wt%를 넣고, 여수도가 350ml가 되도록 2시간 동안 고해를 행하여, 습식초조에 의해 평량 35g/m 의 혼초지를 성형한 후, 가열롤의 온도를 150℃하여 성형하였다.

얻어진 혼초지의 인장강도, 가수투과율, 봉지내부 온도변화 등을 측정하여, 그 결과를 표 4에 나타내었다.

[실시예 16]

목재펄프 심프슨사의 쎄고야 펄프 20Wt%, 크라프트 펄프 40Wt% 및 실시예 1의 고밀도 폴리에틸렌 합성펄프 40Wt%를 사용한 것을 제외하고는 실시예 15와 동일한 방법으로 제조하였고, 그 결과를 표 4에 나타내었다.

[실시예 17]

목재펄프 심프슨사의 쎄고야 펄프 30Wt%, 크라프트 펄프 20Wt% 및 실시예 1의 고밀도 폴리올레핀 합성펄프 50Wt%를 사용한 것을 제외하고는 실시예 15와 동일한 방법으로 제조하였고, 그 결과를 표 4에 나타내었다.

[실시예 18]

목재펄프 심프슨사의 쎄고야 펄프 30Wt%, 크라프트 펄프 10Wt% 및 실시예 1도 폴리에틸렌 합성펄프 60Wt%를 사용한 것을 제외하고는 실시예 15와 동일한 방법으로 제조하였고, 그 결과를 표 4에 나타내었다.

[실시예 19]

목재펄프 심프슨사의 쎄고야 펄프 30Wt% 및 실시예 1의 고밀도 폴리에틸렌 합성펄프 70Wt%를 사용한 것을 제외하고는 실시예 15와 동일한 방법으로 제조하였고, 그 결과를 표 4에 나타내었다.

[실시예 20]

실시예 7에 의해 제조된 혼초지를 온도 170℃, 2kg/cm 로 2초간 열융착한 결과 박리강도가 327g이었다.

[실시예 21]

실시예 8에 의해 제조된 혼초지를 온도 160℃, 2kg/cmZ 로 2초간 열융착한 결과 박리강도가 398g이었다.

[실시예 22]

실시예 9에 의해 제조된 혼초지를 온도 160℃, 2kg/cm2로 2초간 열융착한 결과 박리강도가 454g이었다.

Claims (3)

1. 폴리올레핀계 합성 펄프 5-95중량부 및 천연 펄프 95-5중량부로 이루어진 혼초지로부터 제조된 것임을 특징으로 하는 과수 봉투.
2. 제1항에 있어서, 폴리올레핀계 합성펄프는 고밀도 폴리에틸렌 또는 저밀도 폴리에틸렌 합성펄프임을 특징으로 하는 과수 봉투.
3. 제1항에 있어서, 천연 펄프는 목재펄프, 목면펄프, 대나무펄프 등에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물임을 특징으로 하는 과수 봉투.