KR100801551B1 - 잉크 제조용 천연 바인더 분말과 그 제조 방법 및 사용방법 - Google Patents

잉크 제조용 천연 바인더 분말과 그 제조 방법 및 사용방법 Download PDF

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Abstract

각종 위생용품을 채색하거나 문양을 인쇄하는데 사용되는 잉크에 포함되는 분말 형태인 천연 바인더와 그 제조 및 사용 방법이 개시된다. 이를 위하여, 천연수지, 고구마 전분, 대나무숯, 양파껍질, 에탄올, 및 물을 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계, 상기 혼합물을 나노 분쇄하여 나노 수용액을 형성하는 단계, 상기 나노 수용액을 방치하여 슬러리와 상등액으로 구분하는 단계, 상기 슬러리와 상등액로 구분된 나노 수용액을 여과하여 슬러리를 회수하는 단계, 상기 슬러리를 일정한 조건에서 교반하여 겔 조성물을 형성하는 단계, 상기 겔 조성물을 고형화하여 괴상 바인더를 형성하는 단계, 및 상기 괴상 바인더를 분쇄하여 바인더 분말을 수득하는 단계가 포함되는 잉크 제조용 천연 바인더 분말의 제조 방법이 제공된다. 위에서 기재한 바와 같이, 본 발명에 의하여 제조되는 잉크 제조용 천연 바인더는 유기용매가 포함되지 않아서 휘발성 유기화합물을 방출하지 않으며, 분말 형태로 이루어져서 액상 바인더에 비해 보관이 용이하고 장기간 보관 가능하며, 보관에 소요되는 공간과 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Description

잉크 제조용 천연 바인더 분말과 그 제조 방법 및 사용 방법{NATURAL BINDER POWDER FOR PREPARING INK AND PREPARING METHOD AND USING METHOD THEREOF}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 잉크 제조용 천연 바인더 분말의 제조 방법의 순서도
본 발명은 각종 위생용품을 채색하거나 문양을 인쇄하는데 사용되는 잉크에 포함되는 분말 형태인 천연 바인더의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유기용매가 포함되지 않아서 인체에 유해한 휘발성 유기화합물을 방출하지 않으며, 분말 형태로 이루어져서 포대에 포장하여 옥내에 그대로 보관할 수 있기 때문에 액상 바인더에 비해 보관이 용이하고 장기간 보관 가능하며, 보관에 소요되는 공간과 비용을 절감할 수 있는 잉크 제조용 천연 바인더 분말의 제조 및 사용 방법에 관한 것이다.
인간이 위생적인 생활을 영위하기 위해서는 유아용 기저귀, 티슈, 생리대 등의 각종 위생용품을 대량으로 사용해야 한다.
이러한 위생용품을 제조하는 과정에 있어서, 그 상품성을 증가시키기 위하여 염료를 사용하여 위생용품을 채색하거나 문양을 인쇄하는데, 채색 및 인쇄에 소요되는 비용을 절감하기 위하여 주로 합성 잉크를 사용하여 위생용품을 채색하거나 문양을 인쇄한다.
이러한 잉크는 색상을 나타내는 착색 염료와, 상기 염료가 위생용품에 접착되도록 접착력을 제공하는 합성수지 재질의 바인더와, 상기 염료 및 바인더를 용해하는 용매로 구성된다. 상기와 같이 위생용품 제조에 사용되는 잉크에 포함되는 종래의 합성수지 재질의 바인더는 유기용매를 사용하여 합성되어 제조되기 때문에, 상기 바인더가 포함되는 잉크로부터 인체에 유해한 포름알데히드와 같은 휘발성 유기화합물이 발산되어 인체에 영향을 미치게 된다.
게다가, 유아용 기저귀, 티슈, 생리대 등의 위생용품은 인체의 민감한 부위에 직접 접촉하는 품목이기 때문에, 종래의 합성수지 재질의 바인더가 포함된 잉크로 채색되거나 문양이 인쇄된 위생용품은 휘발성 유기화합물이 발산되어 사용자의 건강에 심각한 영향을 미칠 수 있다는 문제점이 있다.
예를 들면, 대한민국 공개특허공보 제 10-2005-5570 호(2005. 01. 14. 공개)에서는 바인더인 폴리비닐아세탈수지, 착색 염료, 항균제, 및 용매를 포함하며, 상기 용매가 물, 알콜의 혼합용매로 이루어지는 인쇄용 수성 항균 잉크가 개시되어 있다.
이러한 인쇄용 수성 항균 잉크는 항균성을 지니며, 비록 용매로서 물과 알콜의 혼합용매를 사용하고 있으나, 바인더인 폴리비닐아세탈수지를 합성하는데 사용되는 유기용매로 인하여 인쇄용 수성 항균 잉크로부터 휘발성 유기용매가 발산되 어, 상기 잉크를 사용하여 채색되거나 문양이 인쇄된 위생용품은 그 사용자의 건강에 영향을 미친다는 문제점이 있다.
또한, 대한민국 공개특허공보 제 10-2004-28728 호(2004. 04. 03. 공개)에서는 고분자 디올, 디이소시아네이트 화합물, 및 아민계 쇄신장제를 반응시켜 얻어진 폴리우레탄을 주성분으로 하는 인쇄 잉크용 바인더 및 그것을 함유하여 이루어진 인쇄잉크 조성물이 개시되어 있다.
이러한 인쇄 잉크용 바인더는 접착성이 우수하다는 특성을 지니고 있다. 그러나, 인쇄 잉크용 바인더의 합성에 유기용매가 사용되어, 상기 바인더를 함유하여 이루어진 인쇄잉크 조성물에서 휘발성 유기용매가 발산된다는 문제점이 있다.
또한, 대한민국 등록특허공보 제 10-0617620 호(2006. 09. 10. 공고)에서는 용매에 용해된 상태인 중성형의 폴리우레탄 수지와, 역시 용매에 용해된 상태인 양이온형의 폴리우레탄 수지를 블렌딩하여 제조되는 발광잉크용 폴리우레탄 수지 바인더 및 그 제조 방법이 개시되어 있다.
이러한 발광잉크용 폴리우레탄 수지 바인더는 원재료인 폴리우레탄 수지에 포함되는 용매로 인하여 발광잉크로부터 휘발성 유기용매가 발산되어, 상기 잉크를 사용하여 채색되거나 문양이 인쇄된 위생용품은 그 사용자의 건강에 영향을 미친다는 문제점이 있다.
특히, 상기에서 기술된 바인더를 포함한 종래의 바인더들은 액체 상태로 이루어져 있기 때문에 보관 성능이 전체적으로 떨어진다는 공통적인 지적 사항이 있다.
즉, 액체 상태인 바인더는 부피가 크고 취급이 번거로우며, 바인더의 보관 기한이 단기간이며, 바인더를 별도의 용기 또는 탱크에서 보관해야 하며, 이로 인하여 보관에 상당한 경비가 소요된다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 제 1 목적은 유기용매가 포함되지 않아서 휘발성 유기화합물을 방출하지 않고, 분말 형태로 이루어져서 액상 바인더에 비해 보관이 용이하고 장기간 보관 가능하며, 보관에 소요되는 공간과 비용을 절감할 수 있는 잉크 제조용 천연 바인더 분말을 제공하는데 있다.
본 발명의 제 2 목적은 유기용매가 포함되지 않아서 휘발성 유기화합물을 방출하지 않고, 분말 형태로 이루어지는 잉크 제조용 천연 바인더 분말의 제조 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 제 3 목적은 유기용매가 포함되지 않아서 휘발성 유기화합물을 방출하지 않고, 분말 형태로 이루어지는 잉크 제조용 천연 바인더 분말의 사용 방법을 제공하는데 있다.
상술한 본 발명의 제 1 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 잉크 제조용 천연 바인더 분말은 용매인 물 100 중량부를 기준으로 천연수지 30 내지 40 중량부, 고구마 전분 4 내지 9 중량부, 대나무숯 2 내지 5 중량부, 양파껍질 2 내지 5 중량부, 및 에탄올 5 내지 7 중량부를 혼합하고 나노 분쇄하여 나노 수용액을 형성하며, 상기 나노 수용액으로부터 슬러리를 회수하며, 상기 슬러리를 고형화시킨 괴상 바인더를 분쇄하여 이루어진다.
또한, 본 발명의 제 2 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 잉크 제조용 천연 바인더 분말의 제조 방법은 용매인 물 100 중량부를 기준으로 천연수지 30 내지 40 중량부, 고구마 전분 4 내지 9 중량부, 대나무숯 2 내지 5 중량부, 양파껍질 2 내지 5 중량부, 및 에탄올 5 내지 7 중량부를 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계; 상기 혼합물을 60 내지 80 분간 나노 분쇄하여 4000 내지 5000 메쉬의 나노 수용액을 형성하는 단계; 상기 나노 수용액을 48 내지 72 시간동안 방치하여 슬러리와 상등액으로 구분하는 단계; 상기 슬러리와 상등액으로 구분된 나노 수용액을 여과하여 슬러리를 회수하는 단계; 상기 슬러리를 6 내지 8 시간동안 교반하여 겔 조성물을 형성하는 단계, 상기 겔 조성물을 상온에서 3 내지 4 일간 방치하여 고형화된 괴상 바인더를 형성하는 단계; 및 상기 괴상 바인더를 분쇄하여 바인더 분말을 수득하는 단계가 포함된다.
또한, 본 발명의 제 3 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 잉크 제조용 천연 바인더 분말의 사용 방법은 상기와 같이 제조된 바인더 분말 80 내지 110 중량부, 물 100 중량부를 혼합하여 바인더 혼합액을 형성하는 단계; 및 상기 바인더 혼합액을 20 내지 30 분간 교반하여 액상 바인더를 수득하는 단계가 포함된다.
본 발명에 의하여 제조되는 잉크 제조용 천연 바인더 분말은 유기용매가 포함되지 않아서 휘발성 유기화합물을 방출하지 않으며, 분말 형태로 이루어져서 포대에 포장된 상태 그대로 옥내에 보관할 수 있기 때문에 액상 바인더에 비해 보관 이 용이하고 보관에 소요되는 공간과 비용을 절감할 수 있다.
본 발명의 잉크 제조용 천연 바인더 분말의 일 실시예를 상세하게 설명한다.
본 발명의 잉크 제조용 천연 바인더 분말은 용매인 물 100 중량부를 기준으로 천연수지 30 내지 40 중량부, 고구마 전분 4 내지 9 중량부, 대나무숯 2 내지 5 중량부, 양파껍질 2 내지 5 중량부, 및 에탄올 5 내지 7 중량부를 혼합하여 형성된 혼합물을 사용하여 구성된다.
잉크 제조용 천연 바인더 분말을 제조하기 위하여 접합력을 제공하는 천연수지를 혼합물이 포함된다.
용매인 물 이외에 혼합물의 주성분을 이루는 천연수지는, 나무 줄기에서 흘러나오는 송진 등과 같은 수액의 휘발 성분이 휘발하고 잔여 성분이 고형화되어 형성되는 수지로서, 예를 들면 천연고무, 코펄, 산다락고무, 치클, 젤루통, 소르바 등이 있다.
혼합물에 포함되는 천연수지의 함량이 30 중량부 미만이면 상기 혼합물로부터 제조되는 바인더 분말의 접합력이 저하되고, 천연수지의 함량이 40 중량부를 초과하면 상기 혼합물의 나노 분쇄가 곤란해진다.
상기 천연수지와 함께 혼합물에 포함되는 고구마 전분은 상기 혼합물에 접합력을 제공하는 동시에, 상기 혼합물이 겔화 작용을 일으키도록 촉진한다.
혼합물에 포함되는 고구마 전분의 함량이 4 중량부 미만이면 상기 혼합물이 제대로 겔화되지 않으며, 전분의 함량이 9 중량부를 초과하면 상기 혼합물의 농도와 점도가 과다해져서 슬러리와 상등액으로 구분하는 것이 곤란해진다.
대나무숯은 비표면적이 대단히 크고 다공성이므로 각종 유해물질을 흡착하는 기능과 탈취 기능이 탁월하고, 원적외선과 음이온을 다량으로 방출할 뿐만 아니라, 전자파를 차폐하는 기능도 지니고 있다.
혼합물에 포함되는 대나무숯의 함량이 2 중량부 미만이면 상기 혼합물에 의하여 제조되는 바인더 분말의 유해물질 흡착 기능과 탈취 기능이 저하되고, 대나무숯의 함량이 5 중량부를 초과하면 상기 대나무숯 입자에 천연수지와 전분이 응집될 가능성이 있다.
양파껍질은 강력한 살균 및 곰팡이 억제 기능을 가지고 있는 알리신(allicin)을 포함하여 천연식품류 중에서 곰팡이 억제 효과가 가장 탁월하므로 바인더 분말에 곰팡이 억제 기능을 부여하는 한편, 화학적인 곰팡이 억제제의 필요성을 저감시킨다.
혼합물에 포함되는 양파껍질의 함량이 2 중량부 미만이면 양파껍질의 살균 및 곰팡이 억제 기능이 저하되어 바인더 분말이 변질되기 쉽고, 양파껍질의 함량이 5 중량부를 초과하면 혼합물의 농도가 증가되기 때문에 상기 혼합물에 의하여 구성되는 겔 조성물로부터 슬러리와 상등액의 구분이 곤란해진다.
또한, 혼합물과 상기 혼합물로부터 구성되는 잉크 제조용 천연 바인더 분말이 변질되는 것을 방지하기 위하여, 방부 기능을 제공하는 에탄올이 혼합물에 포함된다.
혼합물에 포함되는 에탄올의 함량이 5 중량부 미만이면 상기 혼합물로부터 구성되는 잉크 제조용 천연 바인더 분말의 보존성이 저하되고, 에탄올의 함량이 7 중량부를 초과하면 혼합물의 밀도가 저하되어 잉크 제조용 천연 바인더 분말의 기계적 물성이 감소된다.
상기와 같이 형성된 혼합물을 3000 rpm이상의 고속으로 나노 분쇄하여 나노 수용액을 형성한다.
상기 나노 수용액에 선택적으로, 상기 혼합물의 물 100 중량부를 기준으로 견운모, 귀양석으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 음이온 발생 분말 5 내지 10 중량부가 더 포함될 수 있다.
나노 수용액에 선택적으로 포함되는 음이온 발생 분말인 견운모는 인체의 혈액 순환을 촉진하고 세포활성을 활성화하는 원적외선을 90% 이상 방사하는 물질로서, 강력한 음이온을 발산하여 각종 유해 물질을 흡착하는 기능을 지닌다.
또한, 귀양석(kiyoseki)은 장석계 중에서 음이온이 가장 많이 방출(24.140 ed/cc.sec)하는 물질로서 상온인 25 ℃에서 원적외선을 최고로 방출(96 %)하는 물질이다. 이러한 귀양석은 높은 계면활성효과를 나타내고 뇌파 중에서 알파파를 다량 증가시키고 혈류량을 4.9% 증가시키는 반면, 혈류속도는 7.2% 감소시키는 광석물이다.
본 발명에서는 이러한 견운모, 귀양석을 분쇄하여 형성된 견운모 분말과 귀양석 분말을 사용한다.
상기와 같이 형성된 나노 수용액을 일정한 시간동안 방치하면 슬러리와 상등액으로 구분되며, 상기 슬러리와 상등액으로 구분된 상태인 나노 수용액을 여과하여 슬러리를 회수한다.
상기 슬러리를 일정한 공정 조건하에서 교반하여 겔 조성물을 형성하고, 상기 겔 조성물을 상온에서 방치하여 고형화된 괴상 바인더를 형성한다.
상기 고형화시킨 괴상 바인더를 분쇄하여 잉크 제조용 천연 바인더 분말이 구성된다.
본 발명의 잉크 제조용 천연 바인더 분말의 제조 방법의 일 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 잉크 제조용 천연 바인더 분말의 제조 방법의 순서를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 천연수지 30 내지 40 중량부, 고구마 전분 4 내지 9 중량부, 대나무숯 2 내지 5 중량부, 양파껍질 2 내지 5 중량부, 및 에탄올 5 내지 7 중량부를 용매인 물 100 중량부에 혼합하여 혼합물을 형성한다(단계 S10).
잉크 제조용 천연 바인더 분말을 제조하기 위하여 접합력을 제공하는 천연수지를 혼합물에 포함한다. 혼합물의 주성분을 이루는 천연수지는 나무 줄기에서 흘러나오는 수액의 휘발 성분이 휘발하고 잔여 성분이 고형화된 수지로서, 예를 들면 천연고무, 코펄, 산다락고무, 치클, 젤루통, 소르바 등이 있다.
혼합물에 포함되는 천연수지의 함량이 30 중량부 미만이면 상기 혼합물로부터 제조되는 바인더 분말의 접합력이 저하되고, 천연수지의 함량이 40 중량부를 초과하면 상기 혼합물의 나노 분쇄가 곤란해진다.
혼합물에 포함되는 고구마 전분은 상기 혼합물에 접합력을 제공하는 동시에, 겔화 작용을 일으키도록 촉진한다.
혼합물에 포함되는 고구마 전분의 함량이 4 중량부 미만이면 상기 혼합물이 제대로 겔화되지 않으며, 전분의 함량이 9 중량부를 초과하면 상기 혼합물의 농도와 점도가 과다해져서 슬러리와 상등액으로 구분하는 것이 곤란해진다.
대나무숯은 비표면적이 대단히 크고 다공성이므로 각종 유해물질의 흡착 기능과 탈취 기능이 탁월하고, 원적외선과 음이온을 다량으로 방출할 뿐만 아니라, 전자파를 차폐하는 기능도 지니고 있다.
혼합물에 포함되는 대나무숯의 함량이 2 중량부 미만이면 상기 혼합물에 의하여 제조되는 바인더 분말의 유해물질 흡착 기능과 탈취 기능이 저하되고, 대나무숯의 함량이 5 중량부를 초과하면 상기 대나무숯 입자에 천연수지와 전분이 응집될 가능성이 있다.
양파껍질은 강력한 살균 및 곰팡이 억제 기능을 가지고 있는 알리신(allicin)을 포함하여 천연식품류 중에서 곰팡이 억제 효과가 가장 탁월하므로 바인더 분말에 곰팡이 억제 기능을 부여한다.
혼합물에 포함되는 양파껍질의 함량이 2 중량부 미만이면 양파껍질의 살균 및 곰팡이 억제 기능이 저하되어 바인더 분말이 변질되기 쉽고, 양파껍질의 함량이 5 중량부를 초과하면 혼합물의 농도가 증가되기 때문에 겔 조성물로부터 회수되는 슬러리와 상등액의 구분이 곤란하게 된다.
또한, 혼합물로부터 구성되는 잉크 제조용 천연 바인더 분말이 변질되는 것을 방지하기 위하여, 방부 기능을 제공하는 에탄올을 포함한다.
혼합물에 포함되는 에탄올의 함량이 5 중량부 미만이면 상기 혼합물로부터 구성되는 천연 바인더 분말의 보존성이 저하되고, 에탄올의 함량이 7 중량부를 초과하면 혼합물의 밀도가 저하되어 천연 바인더 분말의 기계적 물성이 감소된다.
상기와 같은 구성성분과 함량으로 혼합된 혼합물을 나노 분쇄하여 극히 미세한 입경의 분말을 포함하는 나노 수용액을 형성한다(단계 S20).
구체적으로, 혼합물을 나노 분쇄기에 넣고 3000 rpm이상의 고속으로 60 내지 80 분간 나노 분쇄하여 4000 내지 5000 메쉬의 나노 수용액을 형성한다.
혼합물을 나노 분쇄하는 시간이 60 분 미만이면 상기 혼합물이 제대로 나노 분쇄되지 않으며, 혼합물을 나노 분쇄하는 시간이 80 분이면 상기 혼합물에 포함된 구성성분이 겔화에 충분한 정도인 4000 내지 5000 메쉬로 나노 분쇄된다.
또한, 상기 나노 분쇄 단계에 의하여 형성된 나노 수용액에, 상기 혼합물의 물 100 중량부를 기준으로 견운모, 귀양석으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 음이온 발생 분말 5 내지 10 중량부가 더 포함될 수 있다.
나노 수용액에 선택적으로 포함되는 견운모는 인체의 혈액 순환을 촉진하고 세포활성을 활성화하는 원적외선을 90% 이상 방사하는 물질로서, 강력한 음이온을 발산하여 각종 유해 물질을 흡착하는 기능을 지닌다.
또한, 귀양석(kiyoseki)은 장석계 중에서 음이온이 가장 많이 방출(24.140 ed/cc.sec)하며, 특히 상온에서 원적외선을 최고로 방출하는 물질이다. 이러한 귀양석은 높은 계면활성효과를 나타내고 뇌파 중에서 알파파를 다량 증가시키고 혈류량을 4.9% 증가시키는 반면, 혈류속도는 7.2% 감소시킨다.
본 발명에서는 이러한 견운모, 귀양석을 분쇄하여 형성된 견운모 분말과 귀 양석 분말을 사용한다.
즉, 견운모 분말, 또는 귀양석 분말을 혼합물의 물 100 중량부를 기준으로 5 내지 10 중량부를 나노 수용액에 추가적으로 혼합할 수 있다.
상기 나노 수용액에 음이온 발생 분말을 추가적으로 혼합하는 과정에서, 혼합물의 물 100 중량부에 대한 음이온 발생 분말의 함량이 5 중량부 미만이면 음이온 발생 분말의 농도 감소로 인하여 원적외선 방출량이 저하되고, 혼합물의 물 100 중량부에 대한 음이온 발생 분말의 함량이 10 중량부를 초과하면 음이온 발생 분말의 과다사용으로 인한 낭비가 발생한다.
상기 단계 S20에서 구성된 나노 수용액을 48 내지 72 시간동안 방치하여 슬러리와 상등액으로 구분한다(단계 S30).
즉, 나노 수용액을 상온에서 48 내지 72 시간동안 방치하면 상기 나노 수용액이 바인더의 전 단계인 슬러리와, 용매인 물이 주성분인 상등액으로 구분되어 상기 슬러리가 침전된다.
나노 수용액을 방치하는 시간이 48 시간 미만이면 상기 나노 수용액이 슬러리와 상등액으로 제대로 구분되지 않으며, 나노 수용액을 방치하는 시간이 72 시간이면 상기 나노 수용액이 슬러리와 상등액으로 충분히 구분되어 상기 슬러리가 침전된다.
상기 슬러리와 상등액로 구분된 나노 수용액을 여과하여 슬러리를 회수한다(단계 S40).
상기 슬러리를 6 내지 8 시간동안 교반하여 겔 조성물을 형성한다(단계 S50).
구체적으로, 단계 S40에서 여과 회수된 슬러리를 반응기에 주입하고 60 내지 70 ℃에서 6 내지 8 시간동안 저속으로 교반하면 상기 슬러리가 겔화되어 겔 조성물로 전환 형성된다.
겔 조성물이 형성되는 과정에서 슬러리를 교반하는 온도가 60 ℃ 미만이면 상기 슬러리가 제대로 겔화되지 않으며, 슬러리를 교반하는 온도가 70 ℃를 초과하면 상기 슬러리로부터 형성되는 겔 조성물의 물성이 열화된다.
또한, 겔 조성물의 형성 과정에서 슬러리를 교반하는 시간이 6 시간 미만이면 상기 슬러리가 충분히 겔화되지 않으며, 슬러리를 교반하는 시간이 7 시간이면 상기 슬러리가 충분히 겔화되어 겔 조성물로 전환된다.
상기 겔 조성물을 상온에서 3 내지 4 일간 방치하여 고형화된 괴상 바인더를 형성한다(단계 S60).
즉, 단계 S50에서 형성된 겔 조성물을 상온에서 3 내지 4 일간 방치하면, 상기 겔 조성물이 고형화되어 괴상 바인더로 전환 형성된다.
괴상 바인더가 형성되는 과정에서 겔 조성물을 방치하는 기간이 3 일 미만이면 상기 겔 조성물이 제대로 고형화되지 않으며, 겔 조성물을 방치하는 기간이 4 일이면 상기 겔 조성물이 충분히 고형화되어 괴상 바인더로 전환된다.
상기 괴상 바인더를 분쇄하여 바인더 분말을 수득한다(단계 S70).
상기 단계 S70에서 수득한 바인더 분말을 포대에 포장한다.
상기와 같은 제조 방법에 의하여 제조된 잉크 제조용 천연 바인더 분말은 분 말 형태로 이루어져서 포대에 포장된 상태로 옥내에 그대로 보관할 수 있기 때문에 액상 바인더에 비해 보관이 용이하고 장기간 보관 가능하며, 보관에 소요되는 공간과 비용을 절감할 수 있다.
상기와 같이 제조된 잉크 제조용 천연 바인더 분말의 사용 방법의 일 실시예를 상세하게 설명한다.
우선, 본 발명에 의하여 제조된 잉크 제조용 천연 바인더 분말 80 내지 110 중량부와 물 100 중량부를 혼합하여 바인더 혼합액을 형성한다.
상기 바인더 혼합액을 20 내지 30 분간 교반하여 액상의 천연 바인더를 수득하고, 상기 수득된 액상의 천연 바인더를 위생용품 인쇄용 잉크의 제조 과정에 첨가하여 위생용품 인쇄용 잉크를 제조한다.
이하, 본 발명을 바람직한 일 실시예를 참조하여 다음에서 구체적으로 상세하게 설명한다. 단, 다음의 실시예는 본 발명을 구체적으로 예시하기 위한 것이며, 이것만으로 한정하는 것은 아니다.
< 실시예 >
1. 천연수지인 천연고무 350 g, 고구마 전분 60 g, 대나무숯 분말 30 g, 양파껍질 분말 30 g, 에탄올 60 g, 및 정제수 1000 g을 균일하게 혼합하여 혼합물을 형성하였다.
2. 상기 혼합물을 나노 분쇄기(한국 풍림상사 제품, 모델명 HMZ-70DN Homogenizer)에서 7000 rpm의 교반 속도로 70 분간 나노 분쇄하여 5000 메쉬의 나노 수용액을 형성하였다.
3. 상기 나노 수용액을 72 시간동안 방치하여 슬러리와 상등액으로 구분하였다.
4. 상기 슬러리와 상등액로 구분된 나노 수용액을 여과하여 슬러리를 회수하였다.
5. 상기 슬러리를 반응기에 주입하고 70 ℃에서 7 시간동안 교반하여 겔 조성물을 형성하였다.
6. 상기 겔 조성물을 상온에서 4 일간 방치하여 고형화시킴으로써 괴상 바인더를 형성하였다.
7. 상기 괴상 바인더를 분쇄기로 분쇄하여 바인더 분말을 수득함으로써 잉크 제조용 천연 바인더 분말을 제조하였다.
상기와 같이 제조된 잉크 제조용 천연 바인더 분말을 포대에 포장하여 출하하였다.
또한, 상기 실시예에 의하여 제조된 잉크 제조용 천연 바인더 분말 100 g과 정제수 100 g을 혼합하여 바인더 혼합액을 형성하고, 상기 바인더 혼합액을 30 분간 교반하여 액상 바인더를 수득하였다. 수득된 액상 바인더를 사용하여, 각종 위생용품을 채색하거나 문양을 인쇄하는데 사용되는 잉크를 제조하였다.
< 실험예 >
상기 실시예에 의하여 제조된 잉크 제조용 천연 바인더 분말에 대하여, 휘발성 유기화합물 중에서 대표적인 물질인 포름알데히드(HCHO)의 검출 실험을 실시하였다. 상기 포름알데히드 검출 실험은 한국화학시험연구원에서 일반적으로 사용되 는 포름알데히드 검출 실험 방법인 EPA8315A에 의하여 실시한 결과, 상기 실시예의 잉크 제조용 천연 바인더 분말에서 포름알데히드가 검출되지 않은 것으로 나타났다.
상기 실험예에서, 본 발명에 의한 잉크 제조용 천연 바인더 분말은 인체에 유해한 포름알데히드가 검출되지 않는 것을 확인할 수 있었다.
이와 별도로, 음이온 발생 분말인 견운모, 귀양석이 혼합되어 제조된 잉크 제조용 천연 바인더 분말은 인체에 유익한 음이온, 원적외선이 대량으로 방출되는 것으로 나타났다.
본 발명에 의한 잉크 제조용 천연 바인더는 유기용매가 포함되지 않아서 휘발성 유기화합물을 방출하지 않으며, 분말 형태로 이루어져서 액상 바인더에 비해 보관이 용이하고 장기간 보관 가능하며, 보관에 소요되는 공간과 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 음이온 발생 분말이 혼합되어 제조된 잉크 제조용 천연 바인더 분말은 인체에 유익한 음이온, 원적외선을 대량으로 방출하기 때문에, 상기 천연 바인더 분말이 포함된 잉크를 사용하여 제조되는 위생용품 사용자의 건강을 향상시키는 효과가 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음 을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (6)

  1. 용매인 물 100 중량부를 기준으로 천연수지 30 내지 40 중량부, 고구마 전분 4 내지 9 중량부, 대나무숯 2 내지 5 중량부, 양파껍질 2 내지 5 중량부, 에탄올 5 내지 7 중량부, 및 견운모, 귀양석으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 음이온 발생 분말 5 내지 10 중량부를 혼합하고 나노 분쇄하여 나노 수용액을 형성하며, 상기 나노 수용액으로부터 슬러리를 회수하며, 상기 슬러리를 고형화시킨 괴상 바인더를 분쇄하여 이루어지는 잉크 제조용 천연 바인더 분말.
  2. 삭제
  3. 물 100 중량부를 기준으로 천연수지 30 내지 40 중량부, 고구마 전분 4 내지 9 중량부, 대나무숯 2 내지 5 중량부, 양파껍질 2 내지 5 중량부, 및 에탄올 5 내지 7 중량부를 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계;
    상기 혼합물을 60 내지 80 분간 나노 분쇄하여 4000 내지 5000 메쉬의 나노 수용액을 형성하는 단계;
    상기 나노 수용액을 48 내지 72 시간동안 방치하여 슬러리와 상등액으로 구분하는 단계;
    상기 슬러리와 상등액으로 구분된 나노 수용액을 여과하여 슬러리를 회수하 는 단계;
    상기 슬러리를 6 내지 8 시간동안 교반하여 겔 조성물을 형성하는 단계;
    상기 겔 조성물을 상온에서 3 내지 4 일간 방치하여 고형화된 괴상 바인더를 형성하는 단계; 및
    상기 괴상 바인더를 분쇄하여 바인더 분말을 수득하는 단계가 포함되는 잉크 제조용 천연 바인더 분말의 제조 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 혼합물을 나노 분쇄하는 단계에 의하여 형성된 나노 수용액에, 상기 혼합물의 물 100 중량부를 기준으로 견운모, 귀양석으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 음이온 발생 분말 5 내지 10 중량부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 잉크 제조용 천연 바인더 분말의 제조 방법.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 슬러리를 교반하여 겔 조성물을 형성하는 단계는 60 내지 70 ℃에서 실시되는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 잉크 제조용 천연 바인더 분말의 제조 방법.
  6. 상기 제 1 항, 또는 제 3 항 중 어느 한 항의 바인더 분말 80 내지 110 중량부, 물 100 중량부를 혼합하여 바인더 혼합액을 형성하는 단계; 및
    상기 바인더 혼합액을 20 내지 30 분간 교반하여 액상 바인더를 수득하는 단계가 포함되는 잉크 제조용 천연 바인더 분말의 사용 방법.
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