KR100549924B1 - 무독성 항균연필의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 무독성 항균연필의 제조방법은, 연필의 주재료가 되는 백축을 항균 또는 멸균 처리하고 향기나 나도록 방향성 물질로 딥핑하며 감온성 캐릭터 필름으로 연필외부를 처리한 연필을 제조하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은, 무기계항균제를 첨가한 배합용액에 나무축판(210a)을 넣고 약 10~20 ℃ 정도의 미지근한 저온용액에 침지시켜 멸균한 다음, 약 60~70℃ 의 온도에서 삶은 후 자연건조하여 항균백축(210)용 나무축판(210a)을 준비하는 제1 공정과, 상기 나무축판(210a)에 연필심재(220)를 삽입시켜 압연합체된 상태를 절단하여 원하는 모양으로 외형을 다듬는 제2공정과, 절단한 연필외형의 일측단부에 백축미두(230)를 형성하여 마무리하는 제3공정으로 진행된다.

따라서 본 발명의 공정으로 제작된 연필은 무독하여 연필의 주사용자층인 유치원생들이나 어린이들에게 전혀 해가 없으며, 지능을 발달시키는 캐릭터디자인이 감온상태로 반응하고 연필로부터 배어나오는 자연향이 학습의 효과를 증대시킨다.

필기구, 연필, 항균, 감온, 잉크, 캐릭터, 필름

Description

무독성 항균연필의 제조방법{Manufacturing methode of nonpoisonous sterilized pencil}

도 1 ; 종래 일반적인 연필에 대한 구조도.

도 2 ; 본 발명 일실시예에 따른 무독성 항균연필의 제조방법의 공정도.

도 3 ; 도 2의 공정으로 완성된 본 발명의 일실시에 따른 무독성 항균연필의 구조도.

도 4 ; 본 발명의 또다른 일실시예에 따른 무독성 항균연필의 제조방법 공정도.

도 5 ; 도 4의 공정으로 완성된 또 다른 일실시예의 무독성 항균연필 구조도.

〈 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 〉

10 : 종래의 연필

110 : 연필백축 120 : 연필심재

130 : 백축미두

20 : 무독성 항균연필

210 : 항균백축 220 : 연필심재

230 : 백축미두 240 : 감온캐릭터필름

본 발명은 필기구의 제조에 관한 것으로, 자세하게는 연필의 주재료가 되는 백축을 항균 또는 멸균처리하고 향기가 나도록 방향성 물질로 딥핑하며 감온성 캐릭터 필름으로 연필외부를 처리함으로써, 유해성을 제거하고 향기가 배어나올 수 있도록 하면서도 사용시 외부온도에 의해 다양한 무늬를 발현시켜 주사용자층인 어린이들의 지능발달에 기여할 수 있는 무독성 항균연필의 제조방법을 제시한 것이다.

도 1은 종래의 일반적인 연필에 대한 구조도이다.

통상적으로 연필(10)은 최초 연필백축(110)이 될 평평한 판(plate) 형태로 된 2개의 나무축판 사이에 연필심재(120)가 삽입되도록 공정을 진행하게 되며, 이를 위해 먼저 제1나무축판 상부에 연필심재(120)가 위치하도록 기다란 요철홈을 만들고 여기에 연필심재(120)를 삽입하며 이후 다시 이 상부에 제2나무축판을 덮어 형성하게 된다. 이후 단일개체의 연필이 되도록 각각 잘라 외부를 마무리하여 최종적으로 완성된 연필을 생산하는 공정으로 진행된다.

이렇게 해서 형성된 연필(10)은, 도시한 바와 같이 연필백축(110), 연필심재(120), 백축미두(130)로 구성된다.

하지만 이러한 연필제조과정 중 최초 준비되는 나무축판은, 완성될 연필의 미감과 목질을 향상시키기 위해 인체에 해가 되는 화학약품을 투여하여 염색을 하게 되고 이로부터 형성하기 때문에, 화약약품의 냄새로 인해 머리를 아프게 하는 등 문제를 일으키는 경우가 많으며, 실제로 주사용자층인 유치원생이나 어린이들이 이러한 원인에 의해 두통을 호소하는 경우가 많다.

이러한 유해성 냄새를 조금이라도 희석시키기 위해 나무축판 준비시 방향성(향기성) 물질이 흡수되도록 처리함으로써 완성된 연필에서 향기나 배어나오도록 한 제품이 시중에 유통되고 있으나, 작업 공정을 복잡하게 할 뿐만 아니라 나무축판 및 염색의 유해성을 근본적으로 처리하지 못하고 있는 실정이다.

또한 종래의 연필은 연필의 제조과정에서 나무축판 등에 많이 포함된 세균 등을 처리하지 않기 때문에, 주사용자층인 유치원생이나 어린이들은 연필을 입에 물거나 연필을 만졌던 손으로 눈을 비비는 사소한 신체접촉행동에도 유해한 균들이 신체로 흡입될 수 있어 질병의 원인이 되기도 한다. 더욱이 이러한 유해물질과 균들은 건강에도 좋지 않다.

아울러 기술의 발달에 따라 연필도 연필이 갖는 특징을 살려 보다 고품질의 제품으로 개발되는 것이 필요한 실정이며, 감각적이고 시각적인 효과가 중시되는 경향에 비추어 연필도 보다 수준높게 개발될 필요성도 대두되고 있다.

따라서 전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 연필의 각 재료들을 향균 또는 멸균 처리함으로써 사용자들에게 해로움을 주는 각종 세균 등의 문제를 해결하고, 향균 및 멸균처리를 바탕으로 완성된 연필에서 은은한 향이 배어나오도록 향기성 물질로 침전 건조처리한 무독성 항균연필의 제조방법 기술을 제공함에 있다.

또한 주사용자층인 유치원생이나 어린이들의 지능 및 감성 발달을 돕고 호감을 일으킬 수 있도록, 감온성 잉크에 의한 캐릭터 디자인 필림으로 연필외부를 처리하여 무독성 항균연필을 제조하는 방법에 대한 기술도 제공하고자 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 무독성 항균연필의 제조방법을 자세히 설명한다.

도 2는 본 발명 일실시예에 따른 무독성 항균연필의 제조방법 공정도이다.

먼저 제1공정으로서 도 2의 (A)에 도시된 바와 같이, 항균백축(210)으로 이용하게 될 나무축판(210a)을 아래와 같이

증류수 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 25~35 중량％,

수성색소 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 17~23 중량％,

무기향균제 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 25~35 중량％,

바인더 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 17~23 중량％

을 각각 배합한 항균용액에 넣고 약 48시간 동안 약 10~20 ℃ 정도의 미지근한 저온상태의 물에 침지시킨다. 이후 항균용액에서 건져 내어 전기로에 넣고 약 60~70 ℃ 에서 120시간 정도 고온의 열로 삶는다. 그런 다음 자연건조하여 도 2의 (A)와 같은 항균백축(210) 용 나무축판(210a)을 얻는다.
상기 수성색소, 무기항균제, 바인더에 대해 상세하게 설명하면,
[수성색소]
수성색소는 연필목질의 미관을 위해 홍색, 미색의 색소가 첨가된다.
이는 화학색소가 아닌 천연추출색소로 홍색일 경우는 자초(紫草, 지치라고도 함)의 뿌리를 건조 및 분말화한 것을 활용하며, 이때 물 18.039ℓ에 자초 분말 3홉 ~ 10홉을 넣어 혼합한 것이다.
[무기항균제]
무기항균제는 안정성이 높은 천연항균제로, 피부자극이나 알레르기 반응이 없는 무기항균제로 입도는 5 ~ 30 nm, 냄새는 무취, pH 7, 용매는 물인 것을 특징으로 한다.
상기 무기항균제는 광촉매(TiO2)와 나노은(nano silver)이 주성분으로 액상투명도가 높으며, 장기 보존안정성, 무변색, 무독성, 반영구적인 항균탈취지속력, 항균, 항곰팡이, 소취 효과를 제공한다.
본 발명의 실시예에서는 클린존사(社)에서 시판하는 액체형태의 “Biohunter”를 사용하였으나, 반드시 이에 한정되지는 않는다.
[바인더]
바인더는 색소, 첨가제(additive) 등을 기질에 고정시키고, 이들을 주위 환경이나 화학물질로부터 보호하는 고분자물질로써 특정한 물질로 한정하지는 않는다.
본 발명의 실시예에서는 클린조이사(社)에서 시판하는 바인더로서, 필름을 접착시키기 위한 올레핀계 또는 아크릴계, 폴리우레탄계수지를 사용한다.

이러한 제1공정 다음에는 완성된 무독성 항균연필(20)에서 향기로운 자연향이 배어나올 수 있도록 하는 향기주입공정을 선택적,추가적으로 진행할 수 있다.

이러한 향기주입공정은 항균공정을 실시한 나무축판(210a)을, 아래에 제시한 바와 같이

증류수 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 55~65 중량％,

바인더 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 12~18 중량％,

자연수성향제 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 22~28 중량％,

유성향 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 3~8 중량％,

소포제 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 3~8 중량％

을 각각 배합한 유향용액을 약 3~6 시간정도 침지시킨 다음 건조함으로써, 완성된 항균연필(20)에서 은은한 향이 배어 나오도록 하는 것이다.
상기 자연 수성향제, 유성향제, 소포제에 대해 설명하면,
[자연 수성향제]
자연 수성향제는 물 85 부피%와 아로마향분말 15 부피%를 혼합하여 된 항균캡슐파우더를 그라비아 잉크타입으로 변화시켜 액상화시킨 것이다.
[유성향]
유성향은 향기를 발산시키는 아로마향 또는 로즈마리분말을 의미하며, 필기류의 종류에 따라 적용하는 것으로 어린이에게는 정신집중과 학습 향상의 효과가 제공된다.
[소포제]
소포제는 거품을 제거하고, 표면에 거품의 생성을 방지하기 위한 것으로 전사후 가공시 온도가 상승하여도 영향이 없고, 다른 캡슐파우더와도 친화성이 좋게 하기 위해 사용되는 것으로, 본 발명의 실시예에서는 삼양화인에서 시판되는 소포제를 사용하였다.

전술한 건조과정에서 열풍을 이용하는 경우에는 레벨팅 현상이 발생하지 않도록 나무축판(210a)의 하단부에서 상단부로 실시하는 것이 바람직하며, 건조가 잘 되어야 보다 양질의 자연향을 얻을 수 있다. 아울러 이 과정에서 사용하는 향기는 아로마향이나 로즈메리향 등이 좋으며, 필요하다면 인공향도 쓸 수는 있으나 가급적 피하는 것이 바람직하다.

이 후 다음 공정에서는 도 2의 (B)와 같이, 건조준비된 나무축판(210a)을 완성될 항균연필(20)의 직경정도 만큼 이격되도록 일정한 폭으로 연필심재(220) 삽입용 기다란 홈을 다수개로 파서 형성시키고, 상기 홈에 연필심재(220)를 올려놓는다.
이후, 상기 나무축판(210a)과 대응되도록 역시 연필심재(220)가 삽입될 부분에 일정한 간격의 기다란 홈이 다수개로 파여진 또다른 나무축판(210a)을 덮어 압연합체하며, 이렇게 연필심재(220)가 압연합체된 상태에서 연필심재(220)와 연필심재(220) 사이를 절단함으로써 다수개의 연필외형을 제작하게 된다.

그리고 마지막 공정으로서 도 2의 (C)와 같이, 이렇게 잘라 다듬어진 연필외형의 표면을 처리하고, 이 연필외형의 일측단부에 백축미두(230)를 형성하여 마무리함으로써, 본 실시예의 무독성 항균연필(20)을 완성하게 된다.

도 3은 본 발명의 일실시에 따른 무독성 항균연필의 구조도로, 우측하단에는 선분 a-a'에서의 단면을 나타내었다.

도시한 바와 같이, 전술한 제조공정에 의해 완성된 본 무독성 항균연필(20)은 항균백축(210), 연필심재(220), 백축미두(230)로 크게 구분할 수 있으며, 전술한 바와 같이 항균백축(210)은 항균 및 멸균처리되어 사용자들에게 해가 없다.

도 4는 본 발명의 또다른 일실시예에 따른 무독성 항균연필의 제조방법 공정도이다.

도시한 바와 같이 본 실시예의 제조방법에 있어서 도 4의 (A)와 (B) 공정은 도 2와 같으나, 도 4의 (C)와 같이 다양한 그림이 디자인된 감온기능의 캐릭터필름을 연필외형에 감는 공정을 추가하여 진행된다.

이 공정에서의 감온캐릭터필름(240)은 아래에 제시한 바와 같이,

감온잉크 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 82 ~ 90 중량％,

리듀셔(reducer) ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 10 ~ 18 중량％

로 혼합하되 약 65 ~ 75cP의 점도와 약 27 ~ 33％의 농도가 되도록 배합하여 된 감온필름용액을 이용하여 그라비아 인쇄과정을 거쳐 무늬가 디자인된 감온캐릭터필름(240)을 제작하게 된다.
상기의 리듀셔는 레디움이라고도 하며 캡슐파우더 잉크의 점도 및 농도 조절을 위해 첨가되는 것으로, 본 발명의 실시예에서는 동양잉크에서 시판되는 제품을 사용하였다.

이후 마지막으로 도 4의 (D)와 같이, 상기 감온캐릭터필름(240)을 연필싸이즈로 재단하여 항균백축(210)의 표면에 감싼 후 열전사시키고, 이 항균백축(210)의 일측단부에 백축미두(230)를 형성하여 마무리함으로써, 또다른 형태의 무독성 항균연필(20)을 완성하게 된다.

도 5는 도 4의 공정으로 완성된 또 다른 일실시예의 무독성 항균연필의 구조도로, 우측하단에는 선분 b-b'에서의 단면을 나타내었다.

따라서 이러한 감온캐릭터필름(240)으로 완성될 무독성 항균연필(20)의 표면을 감아 처리하면 디자인된 각종 무늬가 주의의 온도 및 손 온도에 따라 발현되거나 또는 감춰지게(비발현) 된다. 아울러 이러한 처리는 연필사용자, 특히 주사용자인 유치원생들 및 어린이들의 지성과 감성을 자극하고 발달시켜 학습에 많은 영향을 끼치게 된다.

이러한 본 발명의 무독성 항균연필(20)은 간단하게 제조할 수 있는 것이 아니다. 본 무독성 항균연필(20)의 발명자는, 일반적으로 연필을 사용하는 주사용자층이 어린이들이며 어린이들은 종래 일반적인 연필의 유해함이 큰 질병을 야기할 수 있다는 판단하에 인체에 해가 없는 연필을 개발해야 겠다는 생각으로, 많은 실험끝에 항균처리가 되고 감온캐릭터필름(240)으로 표면을 처리한 상태에서도 나무축판(210a)의 성질이 변하지 않는 본 무독성 항균연필(20)을 발명하게 된 것이다.

아울러 이러한 본 발명의 무독성 항균연필(20) 제조에 있어서 연필의 외부모형(단면)은 일반적인 육각 이외에도 사각, 원형, 스크류(screw)형 등 다양하게 할 수 있는 등, 본 발명의 기술개념을 바탕으로 보다 다양하게 실시할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 무독성 항균기능의 적용으로, 연필사 용의 주고객층인 유치원생 및 초등학생들로서 입에 무는 습관과 연약한 손의 피부는 세균들의 위험에서 보호를 받을 수 있다.

또한 향기기능의 부여로서 첫째, 아로마향, 로즈메리향, 박하향은 학습능력을 향상시키며, 수험생의 기억력증진에 탁월한 효과가 입증되었다. 둘째, 제라늄향과 유향은 흥분된 기분을 가라앉히고 우울한 기분을 상승시켜준다. 또한 셋째, 아카시아향, 오이향은 상쾌한 기분을 느낄 수 있다.

아울러 감온기능의 부여로서 손의 온도에 따라 숨은 그림들이 다시 재현됨으로써 학습능력이 향상될 수 있으며, 손의 온도와 날씨에 따라서 감온안료 부분의 변화하는 모습은 모든 사람들에게 여러 가지 상상력과 창의력을 자아내게 함은 물론 다양한 욕구를 충족시킴으로 구매력을 촉진시킬수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 연필의 항균백축(210)으로 사용할 나무축판(210a)을 증류수, 수성색소, 무기항균제, 바인더를 배합한 항균용액에 넣고, 10 ~ 20℃에서 48시간 동안 침지시켜 멸균한 다음, 건져낸 상기 나무축판(210a)을 전기로에 넣고 60 ~ 70 ℃의 온도에서 120시간 동안 열로 삶은 후 자연건조하는 제1공정;

   상기 제1공정의 나무축판(210a)에 지름이 작은 기다란 홈을 일정간격 이격되도록 판 후 연필심재(220)를 올려놓은 다음, 또 다른 나무축판(210a)을 덮어 압연합체하고, 이렇게 압연합체된 상태를 연필심재(220) 사이사이에서 절단하여 원하는 모양으로 외형을 다듬는 제2공정;

   상기 연필심재(220) 사이사이로 절단한 연필외형의 일측단부에 백축미두(230)를 형성하여 마무리하는 제3공정;

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 무독성 항균연필의 제조방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제2공정은,

   82 ~ 90 중량％의 감온잉크와, 10 ~ 18 중량％의 리듀셔를 혼합시켜, 65 ~ 75cP의 점도와 27 ~ 33％의 농도가 되도록 배합하여 된 감온필름용액을 이용하여 그라비아 인쇄를 통해 무늬를 디자인하여 된 감온캐릭터필름(240)을 상기 항균백축(210)의 외주에 감는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무독성 항균연필의 제조방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 제1공정은,

   22 ~ 28 중량％의 자연수성 향제와, 3 ~ 8 중량％의 유성향이 혼합된 유향용액에 상기 나무축판(210a)을 3 ~ 6 시간 동안 침지시킨 다음 건조하는 향기주입공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무독성 항균연필의 제조방법.

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