KR100356924B1

KR100356924B1 - 과일 저장용 항균성 스티로폴 용기의 제조

Info

Publication number: KR100356924B1
Application number: KR1020000021109A
Authority: KR
Inventors: 이은석
Original assignee: 이은석
Priority date: 2000-04-17
Filing date: 2000-04-17
Publication date: 2002-10-18
Also published as: KR20010096209A

Abstract

산화규소, 알루미나 및 수산화나트륨의 혼합물로부터 얻은 알루미노 실리케이트를 질산은과 황산구리를 화학양론을 고려한 당량을 취하여 1:1의 비로 이온교환시킨다. 중금속 치환 알루미노 실리케이트의 질량 백분율 100에 대하여 황산철, 산화아연, 살리실산, 벤조산을 각각 5(±1), 2(±0.5), 0.5(±0.2), 0.2(±0.1)의 질량비로 혼합한 후 24시간 연마와 혼합 과정을 실시하여 무기 시료(IZ-EA)를 제조한다. 1차 발포(pre-expansion)시킨 EPS bead원료에 제조한 첨가 원료용 무기시료(IZ-EA)를 2.5(±1.0)질량%로 혼합한 혼합물을 투입한 후 2차 발포 성형하여 103(±3)℃의 온도범위에서 열화 팽창 및 성형까지의 과정을 완료시키는 조작을 실시한다. 실내 온도가 60(±5)℃로 항온 조건을 유지하는 건조실 내에서 12시간동안 건조시킨다. 실내온도 40℃와 상대습도가 50%이하로 유지되는 숙성실에서 3주간 숙성을 실시하여 과일 저장용 스티로폴 용기를 제조하였다. 이렇게 제조한 시제품은 KS규격에서 정한 보온판의 물성을 만족하며 IZ-EA를 2.5 질량% 첨가한 시제품의 수축률 측정 결과 1주 경과 후 99.88%, 20일 경과 후 99.87%의 수축율을 보이는 등 일관된 data를 보인다. 60일 경과 후 99.63%의 수축률을 보여서 알루미나, 탈크 등의 다른 시료의 첨가 때보다 부피의 변화가 거의 나타나지 않아서 혼입에 의한 수축률의 변화는 무시할 정도이며 변색 등의 현상은 일어나지 않았다. 시제품에 대하여 항균성을 검사하였다. 항온기 내에서 28-30℃정도의 항온을 유지하면서 168시간 후 측정한 결과 Staphylococcus aureus는 40mm, Aspergillus niger는 35mm의 저지대를 보여 상당한 항균력을 보였다. 본 발명을 통하여 스티로폴 보관 용기 내에서 사용할 때 용해성, 변색, 흡습성 등의 부작용을 보이지 않는 관련 항균성 시약을 제조하여, EPS 원료의 가공 시 직접 혼입하는 방법을 통하여 항균성을 갖는 과일 저장용 스티로폴 용기의 제조 방법을 개발하였다.

Description

과일 저장용 항균성 스티로폴 용기의 제조{Preparation of Antibacterial Styropor Container for Fruits}

EPS(Expanded Polystyrene)을 주원료로 하는 스티로폴 제품은 과일이나 야채의 저장 용기뿐 아니라 일반포장재, 건축단열재, 완충보호재 등으로 많이 사용되고 있다. 특히 일반 농가에서는 현재 시판되는 살구, 사과, 포도 등의 납품 및 장기간의 보관을 위한 스티로폴 제품을 이용한 과일의 장기간에 걸친 보관에 있어서 박테리아와 진균류에 의한 부패, 물러터짐 등의 현상을 경험하여 오고 있다. 특히 살구와 같은 과일의 경우에는 반품사태를 겪는 경우도 많이 발생하고 있다. 일반적인 스티로폴 제조공정에서는 EPS (=0.2∼3.0 mm) bead 원료를 일정한 모양을 갖는 틀에 투입한 후 원료 bead를 증기로 가열하여 1차 발포시킨다. 이렇게 제조한 성형체는 숙성과정을 요하며 2차 발포 성형과정을 거쳐서 고온에서 건조한다. 약 4∼6주간의 숙성기간동안 야적한 후 제단하여 상품으로 출하한다. 기존의 스티로폴들은 제품 제조 후 수축에 의한 시공상의 문제 때문에 장기간의 숙성기간이 필요하며 특별한 기능을 부여하기 위하여 금속 치환 알루미노 실리케이트 등의 무기물을 첨가하는 제품은 거의 없는 실정이다.

본 발명을 통하여 스티로폴 보관 용기 내에서 사용할 때 용해성, 변색, 흡습성 등의 부작용을 보이지 않는 관련 항균성 시약을 제조하여, EPS 원료의 가공 시 직접 혼입하는 방법을 통하여 항균성을 갖는 과일 저장용 스티로폴 용기의 제조 방법을 개발하였다.

산화규소 72.1(±2.0)g, 알루미나 61.2(±4.5)g 및 수산화나트륨 48.0(±10.0)g의 질량비로 혼합물을 120분간 마노막자에서 연마한 후 4시간 동안 전기로에서 하소시킨다. 이 혼합물을 공기중에서 3시간 방치하여 냉각하고서 가압솥에서 150℃의 조건에서 5시간동안 쪄서 규산소다와 알루미나의 혼합용액을 제조한다. 이 용액을 삼각 플라스크에 넣고 물을 200mL 가한 후 150℃에서 20시간동안 숙성 열처리하여 알루미노 실리케이트를 합성한다. 질산은과 황산구리를 화학양론을 고려하여 당량을 취하여 1:1의 비로 앞에서 제조한 알루미노 실리케이트를 이온교환시킨다. 이렇게 제조한 중금속 치환 알루미노 실리케이트의 질량 백분율 100에 대하여 황산철, 산화아연, 살리실산, 벤조산을 각각 5(±1), 2(±0.5), 0.5(±0.2), 0.2(±0.1)의 질량비로 혼합한 후 24시간 연마와 혼합 과정을 실시하여 무기 시료(IZ-EA)를 제조한다. azobisformamaide (ABFA)를 발포제로 하는 스티로폴 원료인 EPS bead(=1.0-1.5mm, 당량 : 576g )와 무기시료(IZ-EA) 분말 적정량을 각각 준비한 후 원료 bead를 수증기(103∼105℃)로 가열하여 1차 발포(pre-expansion)시킨다. 1차 발포 및 숙성된 EPS bead원료에 앞에서 제조한 첨가 원료용무기시료(IZ-EA)를 2.5(±1.0)질량%로 혼합한 후 103(±3)℃의 온도범위에서 2차 발포(열화 팽창) 및 성형까지의 과정을 완료시키는 조작을 실시한다. 실내 온도가 60(±5)℃로 항온 조건을 유지하는 건조실 내에서 12시간동안 건조시킨다. 실내온도 40℃와 상대습도가 50%이하로 유지되는 숙성실에서 3주간 숙성을 실시한다.

측정된 밀도의 평균치는 17.34(Kg/㎥, 보온판 4호의 규격)이며, 흡수량의 평균치는0.242g/100㎠이며 이 수치들은 KS규격에서 정한 보온용 스티로폴의 조건을 만족한다. 3회실시한 측정에서 얻은 시료의 굽힘강도의 평균치는 1.975Kg/㎠이며 압축강도의 평균치는 1.128(Kg/㎠)이어서, KS규격에서 보온판 3호에 해당하는 물성을 보였다. IZ-EA를 2.5 질량% 첨가한 시제품의 수축률 측정 결과 1주 경과 후 99.88%, 20일 경과 후 99.87%의 수축율을 보이는 등 일관된 data를 보인다. 60일 경과 후 99.63%의 수축률을 보여서 알루미나 , 탈크 등의 다른 시료의 첨가 때보다 부피의 변화가 거의 나타나지 않아서 혼입에 의한 수축률의 변화는 무시할 정도이며 변색 등의 현상은 일어나지 않았다. 스티로폴 제품에 무기시료(IZ-EA) 분말세라믹스 시료를 직접 첨가하여 항균성을 검사하였으며 이 때 사용한 균주는 Staphylococcus aureus (#1916)와 Aspergillus niger (#1230)이다. 배양액 위에 각각의 균주가 도포된 샤레안에 항균처리된 스티로폴(10mm×10mm×10mm 정도)을 위치시킨다. 항온기내에서 28-30℃정도의 항온을 유지하면서 168시간 후 측정한 결과 Staphylococcus aureus는 40mm, Aspergillus niger는 35mm의 저지대를 보여 상당한 항균력을 보였다.

Claims

1. 질산은과 황산구리를 화학양론적으로 1:1의 비로 이온 교환치환하여 제조한 알루미노 실리케이트의 질량 백분율 100에 대하여 황산철, 산화아연, 살리실산, 벤조산을 각각 5(±1), 2(±0.5), 0.5(±0.2), 0.2(±0.1)의 질량비로 혼합·연마한 무기시료(IZ-EA)를 2.5(±1.0)질량%로 1차 발포시킨 EPS bead에 혼합·투입한 후 103(±3)℃의 온도범위에서 2차 발포 성형하여 항균성을 갖는 과일 저장용 스티로폴 용기의 제조 방법