KR100302957B1 - Manufacturing method of plastic container having charcoal - Google Patents
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Abstract
본 발명은 숯을 함유하는 플라스틱 용기를 제조하는 방법에 있어서, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 수지에 입자크기가 20㎛ 이하인 숯 분말을 1~40%의 부피비율로 혼합시키고 압출기형 컴파운딩기계 내에서 가열 혼련 압출하여 펠렛형태의 칩으로 만들고 이 칩을 원료로 하여 사출 또는 블로우 성형 방법으로 숯을 함유하는 플라스틱 용기를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention is a method for producing a plastic container containing charcoal, charcoal powder having a particle size of 20㎛ or less mixed with polyethylene or polypropylene resin in a volume ratio of 1 to 40% and heated and kneaded in an extruder compounding machine The present invention relates to a method of manufacturing a plastic container containing char by extrusion into pellet chips and using the chips as a raw material by injection or blow molding.
본 발명의 방법은 원료물질이 우수한 성형성을 유지할 수 있어 생산성이 높고 성형제품의 외관이 미려할 뿐 아니라 숯의 함유량도 용이하게 임의로 조절해 줄 수 있으며 적은 숯의 첨가량만으로도 숯의 효능을 유용하게 발휘할 수 있도록 하는 효과가 있다The method of the present invention can maintain the excellent moldability of the raw material, high productivity, beautiful appearance of the molded product, and can easily adjust the content of the charcoal easily, and the effect of the charcoal is useful even with a small amount of charcoal. There is effect to be able to show
Description
본 발명은 숯을 함유한 플라스틱 용기의 제조방법에 관한 것이다. 구체적으로는 숯을 함유하는 플라스틱 용기를 제조함에 있어서, 원료 물질이 우수한 성형성을 유지하도록 하여 생산성을 높여주고 성형 후 숯 분말이 용기 표면에 노출되지 않으면서 외관이 미려하게 될 뿐 아니라 숯의 함유량도 용이하게 증대시켜 줄 수 있고, 적은 숯의 첨가량으로도 숯이 나타내는 효능을 유용하게 발휘할 수 있도록 하는 숯을 함유한 플라스틱 용기의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a plastic container containing charcoal. Specifically, in the production of plastic containers containing charcoal, the raw material maintains excellent moldability to increase productivity, and after shaping, the charcoal powder is not only exposed to the surface of the container, but also has a beautiful appearance. The present invention relates to a method for producing a plastic container containing charcoal that can be easily increased and that the charcoal can be effectively used even with a small amount of charcoal.
일반적으로 범용 플라스틱인 폴리프로필렌이나 폴리에틸렌수지 등은 어느 정도 강도가 보장되면서 가격도 저렴하여 찬합, 물통, 음료수통 등 각종 음식물을 보관하는 용기 제조용으로 널리 이용되고 있다.In general, polypropylene and polyethylene resins, which are general-purpose plastics, are widely used for the production of containers for storing various foods such as cups, buckets, beverage bottles, etc., because they have a certain strength and low price.
최근에는 건강에 대한 관심이 고조되면서 이러한 범용합성수지에 황토, 맥반석 등과 같은 기능성 첨가물을 부가한 수지로 음식물 보관용 용기를 제조하기도 한다.숯이 항균 및 살균 효능을 갖고 있다는 것은 이미 잘 알려져 있는 것이므로 이러한 숯의 효능을 이용하여 플라스틱 용기를 제조하고자 하는 방안도 시도된 바 있다.그중 하나가 50메쉬 정도로 분쇄한 백탄분말 5~30%를 플라스틱 원료에 단순히 혼합하고 이를 성형하여 용기를 제조하는 방법이 제안된 바 있다(대한민국 공개특허공보 제1999-46800호).그러나 50메쉬 정도로 분쇄한 백탄을 단순히 플라스틱 원료에 혼합하고 이를 성형하여 용기를 제조하는 방법으로서는 상품 가치가 높고 외관이 미려할 뿐 아니라 높은 생산성으로 플라스틱 용기를 제조할 수 없다.그 이유는 용기 제조용으로 널리 이용되는 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 수지에 적정량의 숯 분말을 균일하게 혼합하여 용기를 제조하는데는 여러 가지 제약이 따르기 때문이다.숯은 표면이 불규칙하고 복잡한 다공성 구조로 되어 있는 친수성(hydrophilic) 물질이며 숯의 분말은 겉보기 비중(Bulk density)이 0.3 내외인 가벼운 물질인데 비하여 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 같은 플라스틱은 비중이 1.0내외로서 비중이 높고 용융 상태에서도 점도가 큰 소수성(hydrophobic) 물질이어서 이들은 혼화성(Compatibility)이 매우 나빠 균일하게 분산 혼합시켜 주기가 매우 어렵다는 문제가 있다.플라스틱에 숯 분말을 단순히 혼합한 것을 원료로 하여 사출성형이나 블로우 성형(blow molding)하게 되면 상기한 물성의 차이로 균일하게 섞이지 않고 숯 분말이 국부적으로 밀리거나 뭉치는 현상이 발생하게 되고 이러한 원료를 사용하여 용기를 성형하게 되면 숯 분말이 용기 표면에 노출되게 되어 손에 묻어 나와 제품의 가치를 떨어트리게 되며 성형성이 떨어져서 생산성이 매우 낮아지게 되는 문제가 있다.또한 숯 분말의 입자 크기가 50메쉬(약 500㎛에 해당됨) 정도로 크게 되면 성형시 용융수지의 흐름을 방해하게 되고 그 입자로부터 시작되는 찢어지는 현상이 발생하게 된다.합성수지에 숯을 혼합하여 용기를 제조하는 이유가 숯이 갖고 있는 항균 살균 등 여러 가지 기능을 용기에 부가하고저 하는 것인데 이러한 목적 달성을 위해서는 숯의 함량이 5% 이상은 되어야 유용성을 발휘할 수 있게 되는데 그와 같은 양을 용기에 함유되게 하기 위해서는 첨가되는 숯 분말의 크기와 균일한 혼합 방법이 요구된다.숯은 내부가 다공성으로 되어 있고 비표면적이 매우 큰 물질이므로 내부에 공기를 내포하고 있다. 숯 내부에 공기가 그대로 남아 있는 상태에서 합성수지와 혼합하여 성형하게 되면 성형과정에서 온도가 상승됨에 따라 숯 내부 기공으로부터 공기가 방출되게 되는데 숯 분말 입자의 크기가 50메쉬(500㎛) 정도로 크게 되면 숯 분말로부터 분출되는 공기로 인해 블로우 성형시 성형품에 기공(氣孔)이나 핀홀(pin hole)이 발생하게 되고 이러한 기공이나 핀홀로 인하여 수지의 흐름성이 방해 받게 될 뿐 아니라 성형품이 찢어지는 현상이 발생하게 된다.또한 각종 전자제품이 생활필수품화 되고 있는 현실에서 종래의 방법으로 제조된 용기는 전자파에 의한 음식물이 오염되는 것을 방지할 수 없게 된다.Recently, with increasing interest in health, containers for food storage are made of resins in which functional additives such as ocher and elvan are added to such general-purpose synthetic resins, and it is well known that charcoal has antibacterial and antiseptic properties. There have also been attempts to manufacture plastic containers using the efficacy of charcoal. One of them is a method of manufacturing a container by simply mixing 5-30% of white coal powder pulverized to about 50 mesh into a plastic raw material and molding the same. (Korean Patent Laid-Open Publication No. 1999-46800), however, a method of manufacturing a container by simply mixing white coal pulverized to about 50 mesh into a plastic raw material and molding the same has high product value, beautiful appearance, and high productivity. Plastic containers cannot be manufactured because they are widely used for the manufacture of containers. This is because a variety of constraints are involved in preparing a container by uniformly mixing an appropriate amount of charcoal powder with the polyethylene or polypropylene resin used. The charcoal is a hydrophilic material having an irregular surface with a complex porous structure. Powders are light materials with a bulk density of about 0.3, whereas plastics such as polyethylene and polypropylene have a specific gravity of about 1.0 and are hydrophobic materials with high specific gravity and high viscosity even in molten state. There is a problem that it is very difficult to uniformly disperse and mix uniformly. When injection molding or blow molding is performed by simply mixing charcoal powder in plastic, the charcoal powder is not uniformly mixed due to the difference in physical properties described above. This local pushing or agglomeration will occur When the container is molded using a raw material, the charcoal powder is exposed to the surface of the container, which may be buried in the hand, causing the product to deteriorate, resulting in poor moldability and low productivity. If the size is increased to about 50 mesh (approximately 500 μm), it will disturb the flow of the molten resin during molding and tearing starts from the particles. The reason for producing a container by mixing charcoal in the synthetic resin is This is to add various functions such as antimicrobial sterilization to the container. To achieve this purpose, the charcoal content must be at least 5% to achieve usefulness. Charcoal powder size and uniform mixing method are required.Charcoal has a porous interior and a very large specific surface area. Because the quality and the inclusion of air inside. If the mixture is mixed with synthetic resin while the air remains inside the char, the air is released from the pores of the char as the temperature is raised during the molding process. When the size of the char powder is large, about 50 mesh (500 μm), the char Air blown out of the powder causes pores or pinholes in the molded part during blow molding, and not only does the flow of resin impede due to such pores or pinholes, but also the tearing of the molded part. In addition, in the reality that various electronic products are indispensable in daily life, containers made by the conventional method cannot prevent food from being contaminated by electromagnetic waves.
본 발명의 목적은 숯을 함유하는 플라스틱 용기를 제조하는 방법에 있어서, 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 수지에 20㎛이하의 미세 분말상 숯을 1~40% 혼합한 후 내부가 진공상태로 유지된 압출기(Extruder) 형태의 컴파운딩 기계(Compounding machine)로 펠렛형태의 플라스틱 칩을 만들어 주고 이 플라스틱 칩을 원료로 하여 사출 또는 블로우 성형 방법으로 용기를 제조함으로써 생산성이 높고 성형 후 숯 분말이 용기 표면에 노출되지 않고 성형과정에서 기공이나 핀홀이 발생되지 않으며 성형제품의 외관이 미려하게 유지될 수 있고 숯의 함유량도 용이하게 조절하여 줄 수 있는 숯을 첨가한 플라스틱 용기의 제조방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is a method for producing a plastic container containing charcoal, an extruder in which the inside is maintained in a vacuum state after mixing 1 to 40% of fine powdery charcoal of 20 μm or less in polyethylene or polypropylene resin. Pellet-type plastic chips are made by compounding machines in the form, and the plastic chips are used as raw materials to produce containers by injection or blow molding. It does not provide pores or pinholes in the process, the appearance of the molded product can be beautifully maintained, and to provide a method for producing a plastic container with added charcoal can easily control the content of charcoal.
도 1은 본 발명에 따른 용기를 부분 확대하여 나타내는 구성도,1 is a block diagram showing a partially enlarged container according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 제조시 숯 첨가량에 따른 작업성을 나타내는 그래프,2 is a graph showing the workability according to the amount of charcoal added during manufacture according to the present invention,
도 3은 본 발명에 따른 용기와 일반용기의 부패방지 효과를 비교한 그래프,3 is a graph comparing the anti-corruption effect of the container and the general container according to the present invention,
도 4는 본 발명에 따른 용기와 일반용기의 항균 및 살균 효과를 비교한 그래프,4 is a graph comparing the antimicrobial and bactericidal effects of the container and the general container according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 용기와 일반용기의 중금속제거 효과를 비교한 그래프,5 is a graph comparing the heavy metal removal effect of the container and the general container according to the present invention,
도 6은 본 발명에 따른 용기와 일반용기의 원적외선 효과를 비교한 그래프,6 is a graph comparing the far-infrared effect of the container and the general container according to the present invention,
도 7은 숯 분말 입자의 크기에 따른 성형성을 비교하여 나타내는 그래프,7 is a graph showing the comparison of the formability according to the size of the charcoal powder particles,
도 8은 숯의 함량에 따른 세균감소율을 비교하여 나타내는 그래프.8 is a graph showing a comparison of bacterial reduction rate according to the content of charcoal.
본 발명의 숯을 함유하는 플라스틱 용기의 제조방법에 관한 것이다.구체적으로는 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌과 같은 열가소성 수지에 적정량의 숯 분말을 함유시켜서 되는 플라스틱 용기의 제조방법에 관한 것이다.종래에도 50메쉬 정도로 분쇄한 백탄 분말을 플라스틱 원료에 단순히 혼합하고 이를 성형하여 용기를 제조하는 방법이 제안된 바 있으나 이와 같은 방법으로는 숯과 플라스틱의 물리적 성질의 차이로 인해 상품가치가 높고 중금속 제거효능을 갖는 용기를 제조할 수 없을 뿐만 아니라 생산성도 매우 낮다는 문제가 있다.숯은 겉보기 비중이 낮고 내부가 다공성 구조로 되어 있는 친수성 물질이고 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌은 비중이 높고 용융 상태에서도 높은 점도를 갖는 소수성 물질이어서 양자는 혼화성이 매우 나쁘다는 특성을 갖고 있으며 따라서 이와 같이 물성차이가 큰 두 물질을 단순히 혼합 시켜주는 방법으로는 숯 분말이 합성수지에 균일하게 분산시켜 줄 수 없게 된다.숯 분말이 균일하게 분산되어 있지 않은 합성수지를 원료로 하여 용기를 성형하게 되면 숯 분말이 용기 표면에 노출되기도 하고 성형시 용융수지의 유동성을 떨어트리게 되어 불량품의 원인이 된다.또한 숯은 내부가 다공성으로 되어 있고 합성수지와 혼합하여 성형하는 과정에서 온도가 상승됨에 따라 숯 내부 기공으로부터 공기가 방출되게 되는데 숯 분말 입자의 크기가 50메쉬(500㎛) 정도로 크게되면 공기의 방출량도 크게되어 성형시 기공이나 핀홀의 발생을 막아 줄 수 없게 될 뿐 아니라 합성수지와의 혼화성도 매우 나쁘게 된다.숯은 도전성을 갖고 있어 전자파를 차단시켜 줄 수 있는 특성이 있는데 숯이 균일하게 분산되어 있지 않은 상태에서는 효과적이 전자파 차단기능을 할 수 없게 되고 중금속 제거 효능도 크게 떨어지게 된다.본 발명자들은 숯을 함유하는 플라스틱 용기를 제조함에 있어서, 입자크기 20㎛이하의 미세한 숯 분말을 사용하고 플라스틱과 숯 분말을 내부가 진공상태로 유지된 압출기 형태의 컴파운딩기계를 이용하여 펠렛형태(pellet type)의 플라스틱 칩(chip)을 만들어 주고 이 플라스틱 칩을 원료로 하여 사출 또는 블로우 성형 방법으로 용기를 제조함으로써 생산성이 높고 성형 후 숯 분말이 용기 표면에 노출되지 않으며 성형과정에서 기공이나 핀홀이 발생되지 않으며 성형제품의 외관을 미려하게 유지할 수 있고, 숯의 함유량도 용이하게 조절할 수 있는 숯 분말을 함유하는 플라스틱 용기를 제조할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.본 발명자들은 숯 분말의 크기를 조절하면서 후술하는 실시예의 방법을 반복 실시해 본 결과 숯 분말 입자의 크기가 20㎛를 초과하는 경우에는 본 발명의 목적을 달성하기가 매우 어려운 것을 알 수 있었으며, 숯 분말의 입자크기를 20㎛이하의 미세한 분말을 사용하게 되면 합성수지와의 혼화성을 크게 개선시켜 줄 수가 있고 성형과정에서 숯 분말 내부로부터 방출되는 공기의 양도 적을 뿐만 아니라 숯과 플라스틱을 컴파운딩기계에서 혼련하는 과정에서 압출기 내부를 진공상태로 유지시켜 주기 때문에 성형과정에서 숯 내부로부터 방출되는 공기로 인한 기공이나 핀홀의 발생을 막아줄 수 있게 되는 것을 확인할 수 있었다.또한 숯 분말의 크기가 작을수록 숯 분말과 합성수지와의 배합비율을 조절하는 것이 용이하게 되고 그 크기가 20㎛이하의 경우에는 최대 숯 분말을 40% 함유시켰을 경우에도 유동성 저해의 문제가 발생되지 않았다.본 발명에서는 숯 분말의 입자의 크기가 매우 미세하고 컴파운딩기계에서 충분히 혼련시켜 주기 때문에 숯과 플라스틱의 물성 차이로 인한 나쁜 혼화성도 극복할 수 있어 성형과정에서 충분한 유동성을 유지할 수 있게 된다.숯 분말이 플라스틱 중에 균일하게 분산되므로 숯 분말이 용기 표면에 노출되지 않게 되며 외관도 미려하게 유지될 수 있고 전자파 차단기능도 유지할 수 있어 전자파에 의한 음식물의 오염도 막아 줄 수 있게 된다.이하 실시예를 들어 본 발명을 구체적으로 설명한다.실시예<김치냉장고용 용기의 제조>폴리프로필렌 수지는 트윈타입 컴파운딩 머신의 호퍼(main feeder) 투입되도록 하고 사이드 피더(side feeder)에서 평균 입도 20㎛의 숯 분말이 컴파운딩 머신에 투입되도록 한다.메인피더에는 수지의 투입량이 조절되도록 되어있고 사이드 피더에는 컴파운딩 머신의 스크류 회전 속도에 따라 숯 분말의 투입량이 부피비율로 계량되면서 주입되도록 되어 있는 장치를 이용하였으며 폴리프로필렌수지와 숯 분말의 투입비율이 부피비로 90:10을 유지하도록 하였다.사이드 피더에서 숯 분말이 일정량 계량되면서 투입되고 실린더 선단 부분에는 진공을 걸어주어 수지와 숯 분말이 혼련되면서 수지내부에 기공이 형성되지 않도록 한다. 컴파운딩 머신의 끝단 다이에서 숯이 함유된 수지가 방출되면서 펠렛트 형태의 칩을 얻는다.이렇게 얻어진 플라스틱 칩은 숯이 함유되어 있어 소량의 수분을 함유하고 있게 되므로 90℃의 열풍으로 4시간 정도 건조시켜 수분을 완전히 제거한다.컴파운딩시 스크류의 회전속도가 1800 RPM 이상에서는 숯의 내부 미세 구멍의 막힘 현상 및 부서짐이 많이 발생하여 효능이 떨어지게 되므로 이 이하의 성형 조건을 선택하여야 한다. 호퍼 바로 밑에서 다이까지의 배럴를 6개 영역으로 나누어 온도를 조정하였으며 호퍼 바로 밑에서는 처음 두 영역에서는 재료가 녹지 않으면서 이송할 수 있도록 수지의 용융 온도보다 20~30℃ 낮게 유지하고, 그 다음 두 개의 영역에서는 용융 온도와 용융 온도보다 10~20℃ 높게 유지하고, 마지막 두 영역에서는 용융 온도와 용융 온도보다 10~20℃낮게 유지하면서 칩을 제조한다.제조된 칩을 사출성형기를 이용하여 사출성형한다. 이송 동안에 숯 플라스틱이 수분을 흡수하기 때문에 성형직전에 반드시 건조 후 사용하여야 한다. 이때 수분이 함유되면 성형품에 백색의 반점이 나타나며, 플라스틱내에 숯 함유량이 지나 치게 많을 경우 사출기의 런너 또는 게이트에서 막힘 현상이 일어나 쇼트샷(short shot:금형내에 수지가 충분하게 충전되지 않아 불량품이 발생되는 현상)이 일어나는 것에 유의하여야 한다.상기 실시예에서 숯 입자의 크기를 10~50㎛것을 사용하고 숯과 합성수지의 부피비율을 조절하여 용기를 반복 제조하여 그에 따라 용기가 나타내는 특성을 도 1 내지 도 8에 나타냈다.도 1은 본 발명의 방법으로 제조된 용기의 일 예를 나타내고 그에 대한 조직상태를 부분 확대로로 예시한다. 용기에 함유된 숯이 음식물과 직간접적으로 접촉되게 함으로써 살균, 항균 및 중금속 제거효과를 나타낼 수 있다. 또한 용기 밖에서 유발되는 전자파를 차단하여 음식물의 오염을 방지할 수 있다.The present invention relates to a method for producing a plastic container containing charcoal. Specifically, the present invention relates to a method for producing a plastic container in which an appropriate amount of charcoal powder is contained in a thermoplastic resin such as polyethylene or polypropylene. A method of manufacturing a container by simply mixing the pulverized charcoal powder into a plastic raw material and molding the same has been proposed.However, a method having a high merchandise value and a heavy metal removal effect due to a difference in physical properties of charcoal and plastic has been proposed. Charcoal is a hydrophilic material with a low apparent specific gravity, a porous structure inside, and polyethylene or polypropylene is a hydrophobic material having a high specific gravity and a high viscosity even in a molten state. Miscibility is very bad Thus, by simply mixing the two materials with large physical differences, charcoal powder cannot be uniformly dispersed in the synthetic resin. The charcoal powder may be exposed to the surface of the container and the flowability of the molten resin may be degraded during molding, which may cause defective products.In addition, the charcoal is porous and the temperature increases during the molding process by mixing with the synthetic resin. Air is released from the pores inside the char. If the size of the charcoal powder particles is increased to about 50 mesh (500㎛), the amount of air is also increased, which prevents the generation of pores or pinholes during molding, as well as miscibility with synthetic resins. Charcoal is conductive and can block electromagnetic waves. In the state where the char is not uniformly dispersed, the electromagnetic wave blocking function is not effective and the heavy metal removal efficiency is also greatly reduced. In the manufacture of the plastic container containing charcoal, the present inventors have a fine particle size of 20 mu m or less. A pellet type plastic chip is made by using an extruder-type compounding machine that uses charcoal powder and keeps the plastic and the charcoal powder in a vacuum state. By manufacturing the container by blow molding method, the productivity is high, the charcoal powder is not exposed to the surface of the container after molding, no pores or pinholes are generated during the molding process, and the appearance of the molded product can be kept beautiful, and the content of charcoal is easily controlled. To ensure that plastic containers containing charcoal powder The present inventors have repeatedly carried out the method of the embodiment described below while adjusting the size of the charcoal powder, it is very difficult to achieve the object of the present invention when the size of the charcoal powder particles exceeds 20㎛. If the particle size of the charcoal powder is less than 20㎛, it can improve the miscibility with the synthetic resin, and the amount of air emitted from the inside of the charcoal powder during the molding process is small, as well as charcoal and plastic. In the process of kneading in the compounding machine to maintain the inside of the extruder in a vacuum state it can be confirmed that it is possible to prevent the generation of pores or pinholes caused by the air emitted from the inside of the charcoal during the molding process. The smaller the size, the easier it is to adjust the blending ratio of charcoal powder and synthetic resin. If the size is 20 μm or less, the problem of inhibiting fluidity does not occur even when 40% of the maximum charcoal powder is contained. In the present invention, the charcoal powder particles are very fine in size and are sufficiently kneaded in a compounding machine. It can overcome the poor miscibility due to the difference of physical properties between plastic and plastic, so that sufficient fluidity can be maintained during the molding process.The charcoal powder is uniformly dispersed in the plastic so that the charcoal powder is not exposed to the surface of the container and the appearance is beautiful. In addition, the electromagnetic wave blocking function can be maintained to prevent contamination of food by electromagnetic waves. The present invention will be described in detail with reference to the following Examples. [Production of Kimchi Refrigerator Containers] The polypropylene resin is a twin type. Allow the compounding machine to feed into the main feeder and average particle size from the side feeder 20μm of charcoal powder is added to the compounding machine, and the amount of resin is controlled in the main feeder, and the amount of charcoal powder is injected into the side feeder by measuring the volume ratio according to the screw rotation speed of the compounding machine. The mixing ratio of polypropylene resin and charcoal powder was maintained at 90:10 by volume ratio.The charcoal powder was metered into the side feeder while a certain amount was weighed. While the pores are not formed in the resin. Charcoal-containing resin is released from the end die of the compounding machine to obtain chips in the form of pellets.The resulting plastic chips contain charcoal and contain a small amount of moisture, so they are dried for 4 hours in a hot air at 90 ° C. When compounding, the screw's rotation speed is over 1800 RPM, so the effect of the clogging and breakage of the inner micro holes of char will occur. The temperature is adjusted by dividing the barrel from the hopper directly to the die into six zones, and in the first two zones just below the hopper, it is kept 20-30 ° C below the melt temperature of the resin so that the material can be transported without melting. In the region, the chip is kept at a temperature of 10-20 ° C. above the melting temperature and the melting temperature, and in the last two regions, the chip is manufactured while maintaining the temperature at 10-20 ° C. below the melting temperature and the melting temperature. . Because charcoal plastic absorbs moisture during transportation, it must be dried before use. If moisture is contained, white spots appear on the molded products, and if the char content is too much in the plastic, clogging occurs in the runner or gate of the injection molding machine, and short shot occurs because the resin is not sufficiently filled in the mold. Phenomenon) occurs. In the above embodiment, the charcoal particles are used in a size of 10 to 50 μm, and the volume ratio of the char and the synthetic resin is adjusted to repeatedly manufacture the container, and accordingly, the characteristics of the container are shown in FIGS. 8 shows an example of a container manufactured by the method of the present invention and illustrates the tissue state thereof in a partially enlarged view. The charcoal contained in the container can be in direct or indirect contact with food to exhibit sterilization, antibacterial and heavy metal removal effects. In addition, it can prevent the contamination of food by blocking the electromagnetic waves generated outside the container.
도 2는 본 발명에 따른 제조시 숯 첨가량에 따른 작업성을 나타내는 그래프이다.도 2는 숯이 함유된 복합수지를 이용하여 블로우성형(Blow molding)에 의해 용기를 생산했을 때의 최적의 성형속도를 조사한 것이다. 숯의 함유량이 증가할 수록 성형성이 약간 저하하다가 40% 이상에서는 급격히 성형성이 저하되어 거의 제품으로써 성형하기가 어려워졌다. 그러므로 숯 용기 제작을 위해서는 40% 이하의 숯 함유량을 가져야 한다.Figure 2 is a graph showing the workability according to the amount of charcoal added during manufacture according to the present invention. Figure 2 is an optimum molding speed when producing a container by blow molding using a composite resin containing charcoal Will be investigated. As the content of the charcoal increased, the moldability slightly decreased, but at 40% or more, the moldability rapidly decreased, making it difficult to mold almost as a product. Therefore, the charcoal container must have a charcoal content of 40% or less.
도 3은 본 발명에 따른 용기와 일반용기의 부패방지 효과를 비교한 그래프이다.3 is a graph comparing the anti-corruption effect of the container and the general container according to the present invention.
일반 플라스틱 물통과 숯이 함유된 물통에 동일 생수 500㎖를 넣고 상온에서 보관 후 물 속의 대장균, 분원선 연쇄상구균, 녹농균 등과 같은 세균의 검출여부를 6시간마다 측정하였다. 그 결과 일반용기는 3일 후 검출되었고 숯 용기는 평균 4.5일 후에 검출되었다.500 ml of the same bottled water was put in a plastic bucket and a bucket containing charcoal, and stored at room temperature. Then, the bacteria were detected every 6 hours, such as Escherichia coli, secretory streptococci, and Pseudomonas aeruginosa. As a result, the general container was detected after 3 days and the charcoal container was detected after 4.5 days on average.
도 4는 본 발명에 따른 용기와 일반용기의 항균 및 살균 효과를 비교한 그래프이다.Figure 4 is a graph comparing the antimicrobial and antiseptic effect of the container and the general container according to the present invention.
일반 플라스틱 용기와 숯이 함유된 용기에 물을 채우고 일정량의 대장균을 넣었다. 25℃ 온도에서 1일 동안 유지한 후 대장균 수를 파악하여 일반 플라스틱 용기와 숯이 함유된 용기의 비율을 구했다. 검사결과 일반용기의 대장균 수를 100으로 할 때 숯이 함유된 용기의 대장균 수는 75.8%로서 약 24.2% 정도 균의 수가 저하되었다.General plastic containers and containers containing charcoal were filled with water and a certain amount of E. coli was added. After keeping at 25 ° C. for 1 day, E. coli counts were used to determine the ratio of ordinary plastic containers and charcoal containers. As a result of the test, when the number of Escherichia coli in the general container is 100, the number of Escherichia coli in the container containing charcoal is 75.8%, which is about 24.2%.
도 5는 본 발명에 따른 용기와 일반용기의 중금속제거 효과를 비교한 그래프이다.5 is a graph comparing the heavy metal removal effect of the container and the general container according to the present invention.
숯 용기의 중금속 제거효과의 측정은 일반용기와 숯 용기에 1 PPM의 카드늄 중금속을 넣고 상온에서 7일 보관 후 ICP-AES(유도플라즈마-원자 발광 분광법)으로 중금속 함유량을 측정하였다. 일반용기에서는 약 0.79 PPM이 검출되었고 숯이 함유한 용기에서는 0.14 PPM의 중금속이 검출되어 일반용기에 비해 0.65 PPM의 중금속 함유량이 더 줄어들었다.In order to measure the heavy metal removal effect of the charcoal container, 1 PPM of cadmium heavy metal was placed in a general container and a charcoal container, and stored at room temperature for 7 days, and the heavy metal content was measured by ICP-AES (inductive plasma-atomic emission spectroscopy). About 0.79 PPM was detected in the general container, and 0.14 PPM of heavy metal was detected in the container containing charcoal, which reduced the heavy metal content of 0.65 PPM more than the general container.
도 6은 본 발명에 따른 용기와 일반용기의 원적외선 효과를 비교한 그래프이다.6 is a graph comparing the far-infrared effect of the container and the general container according to the present invention.
도 6에서, 채소의 신선도 측정을 위해 동일 채소(배추)를 용기에 넣고 냉장고에 3일 동안 보관 후 채소의 신선도 측정을 위하여 시각검사와 함께 채소의 수분 함유량을 측정하였다. 측정결과에 따르면 일반 용기 속의 채소의 수분함유량을 100으로 할 때 숯 용기속의 채소의 수분 함유량은 112%로서 숯 용기가 일반 플라스틱 용기에 비해 약 12% 많이 함유하고 있음을 나타냈다.In FIG. 6, the same vegetables (cabbage) were placed in a container for measuring the freshness of the vegetables, and stored in the refrigerator for 3 days, and the moisture content of the vegetables was measured together with visual inspection for measuring the freshness of the vegetables. According to the measurement results, when the water content of the vegetables in the general container is 100, the water content of the vegetables in the charcoal container is 112%, indicating that the charcoal container contains about 12% more than the general plastic container.
도 7은 숯 분말 입자의 크기에 따른 성형성을 비교하여 나타내는 그래프이고, 도 8은 숯의 함량에 따른 세균감소율을 비교하여 나타내는 그래프이다.Figure 7 is a graph showing the comparison of the moldability according to the size of the charcoal powder particles, Figure 8 is a graph showing a comparison of the bacterial reduction rate according to the content of the charcoal.
실험에 사용된 용기의 크기는 밑면의 지름이 140mm 이고, 높이는 57 mm이고, 두께가 2mm인 원형의 용기를 사출성형으로 제작 실험하여 도 7과 같은 결과를 산출하였다. 도 7에서 입자의 크기가 증가함에 따라서 점도의 증가 및 표면의 거칠기가 증가하고 쇼트샷(short shot)과 같은 현상이 발생함으로 인하여 입자가 커짐에 따라서 성형시 저하되었다. 숯 분말의 함유량에 따른 재료의 성형성 비교를 취하여 숯이 함유되지 않은 수지의 사출성형에 의한 시간당 생산할 수 있는 성공적인 제품수를 100%라 했을 때 숯 분말 입자의 크기가 변함에 따른 성공적인 제품의 수의 비율을 성형성으로 정의한다.The size of the container used in the experiment was 140mm in the bottom diameter, 57mm in height, 2mm thick circular container was produced by injection molding experiments and the results as shown in FIG. In FIG. 7, as the size of the particles increases, the viscosity increases, the surface roughness increases, and a phenomenon such as a short shot occurs. The number of successful products due to the change of the size of the charcoal powder particles when the number of successful products that can be produced per hour by injection molding of the resin containing no charcoal was taken by comparing the formability of the material according to the content of the charcoal powder. The ratio of is defined as moldability.
항균실험을 위하여 가압밀착법을 이용하여 세균 감소율을 측정하였다. 시험균액을 25℃에서 25시간 정치 배양후 균수를 측정하였으며, 시료 면적은 60㎠로 하였고 사용 공시균주는 에리시치아 콜리(Escherichia coli) ATCC 25922이다. 도 8은 숯의 함유량에 따른 세균 감소율을 보인다. 숯의 함유량이 증가함에 따라서 세균 감소율은 증가하나 도 2와 도 7에서 나타난 성형성과의 관계를 고려할 때 숯 함량 1~40%인 범위에서 용기를 제작하는 것이 적절하다.For antimicrobial experiments, the bacterial reduction rate was measured using a pressure bonding method. After the incubation of the test solution at 25 ° C. for 25 hours, the number of bacteria was measured, the sample area was 60 cm 2, and the used strain was Escherichia coli ATCC 25922. 8 shows the bacterial reduction rate according to the content of charcoal. As the content of charcoal increases, the bacterial reduction rate increases, but considering the relationship between moldability shown in FIGS. 2 and 7, it is appropriate to manufacture a container in a range of 1 to 40% of charcoal content.
본 발명의 용기는 음식물 보관용기 및 음료수용 보관 물병 뿐 아니라 젖병, 우유팩 코팅지, 냉장고 컨테이너 박스 등에도 적용하는 것이 가능하고, 음식물과 무관한 각종 제품의 케이싱이나 부품 소재로 사용할 수도 있다.The container of the present invention can be applied not only to a food storage container and a storage water bottle for a beverage, but also to a baby bottle, a milk carton coated paper, a refrigerator container box, and the like, and can be used as a casing or part material of various products irrelevant to food.
본 발명의 방법은 원료물질이 우수한 성형성을 유지할 수 있어 생산성이 높고 성형제품의 외관이 미려할 뿐 아니라 숯의 함유량도 용이하게 임의로 조절해 줄 수 있으며 적은 숯의 첨가량만으로도 숯의 효능을 유용하게 발휘할 수 있도록 하는 효과가 있다.The method of the present invention can maintain the excellent moldability of the raw material, high productivity, beautiful appearance of the molded product, and can easily adjust the content of the charcoal easily, and the effect of the charcoal is useful even with a small amount of charcoal. It has the effect of being able to exert.
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