KR101257214B1 - 원두커피 찌꺼기를 활용한 기능성 펄프 및 용지 제조 방법 - Google Patents

원두커피 찌꺼기를 활용한 기능성 펄프 및 용지 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원두커피 찌꺼기를 활용한 기능성 펄프 및 용지 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은, 원두커피 찌거기 및 원두커피 추출물 수거 공정을 수행하고, 80°C 이상의 용수에 20 내지 80 중량 %로 원두커피 또는 원두커피 찌거기를 투입한 뒤 농축액을 추출하고, 상기 농축액에 10 내지 60 중량 %의 커피 향을 첨가한 뒤, 커피 향이 첨가된 농축액을 생성하는 제 1 단계; 및 상기 제 1 단계와는 별도로 펄프 제조를 위해 나무 원료에 대한 분쇄 공정을 수행하여 원료 분쇄물을 형성하는 제 2-1 세부 공정, 상기 원료 분쇄물을 혼합하는 혼합 공정을 수행하여 혼합된 원료 분쇄물을 형성하는 제 2-2 세부 공정, 상기 혼합된 원료 분쇄물을 해리하는 해리 공정을 수행하는 제 2-3 세부 공정, 정제 공정을 수행하는 제 2-4 세부 공정, 기능성 펄프 제조를 위한 고해공정을 수행하는 제 2-5 세부 공정, 그리고 원두커피 찌꺼기를 활용한 펄프에 대한 용지 형성 공정을 수행하여 원두커피 찌꺼기를 활용한 용지를 생성하는 제 2-5 세부 공정을 포함하는 제 2 단계; 를 포함하며, 상기 제 2-3 세부 공정 내지 상기 제 2-5 세부 공전 전에 상기 제 1 단계에서 생성된 커피 향이 첨가된 농축액을 분사 또는 도포하여 기능성 펄프가 제조되도록 하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 버려지는 원두커피 찌꺼기나 원두커피에서 추출물을 이용하여 탈취, 제습, 피부보호, 천연 염색, 항균기능을 갖는 제품 제조에 활용할 수 있는 효과를 제공한다. 또한, 본 발명에 의해 제조된 펄프 내지는 용지는 악취제거 및 국소 피부 트러블(욕창, 알르레기, 습진) 방지의 기능을 갖는 제품에 사용될 수 있다. 또한 사용후 버려지는 원두커피 찌꺼기를 사용함으로써 자원에 대환 재활용을 증대시키는 효과를 제공한다.

Description

원두커피 찌꺼기를 활용한 기능성 펄프 및 용지 제조 방법{Method for manufacturing functional pulp and paper from coffee-grounds}
본 발명은 원두커피 찌꺼기를 활용한 기능성 펄프 및 용지 제조 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 원두커피 또는 원두커피를 추출하고 버려지는 원두커피 찌꺼기를 활용한 기능성 펄프를 제조하도록 하기 위한 원두커피 찌꺼기를 활용한 기능성 펄프 및 용지 제조 방법에 관한 것이다.
일상생활에서 버려지는 것 중에는 재활용시 매우 유용한 물질들이 많은 바, 그 중 사용 후 거의 버려지는 원두커피의 찌꺼기를 재활용하여 친환경적인 생필품을 생산하기 위한 기술개발이 요구되고 있다. 보다 구체적으로 연간 27만 톤 이상 발생하는 원두커피 찌꺼기를 재활용한다면, 화장지, 휴지, 생리대, 기저귀 등의 용도로 사용시 원두커피의 유효 기능인 탈취, 커피 바이오 오일에 의한 피부보호, 부작용 없는 천연 염색이 가능해질 것으로 판단된다.
특히, 원두커피 찌꺼기를 비누나 화학제품에 사용시 인체에 유해한 형광증백(螢光增白) 및 표백제 등의 사용을 대체할 수 있으므로, 이에 대한 기술개발이 절실히 요구되고 있다.
[관련기술문헌]
1. 기능성 펄프 조성물(Functional pulp composition) (특허출원번호 제10-2004-0110986호)
2. 펄프/섬유 복합부직포로 부터 얻는 기능성 벽지 및 그제조방법(Preparation method of functional fiber and it's product) (특허출원번호 제10-2005-0023674호)
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 버려지는 원두커피 찌꺼기나 원두커피에서 추출물을 이용하여 탈취, 제습, 피부보호, 천연 염색, 항균기능을 갖는 제품 제조를 위해 사용되도록 하기 위한 원두커피 찌꺼기를 활용한 기능성 펄프 및 용지 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 화장실 악취제거, 국소 피부 트러블(욕창, 알르레기, 습진) 방지의 기능에 효과가 있는 기능성 펄프 내지 용지를 제조하기 위한 원두커피 찌꺼기를 활용한 기능성 펄프 및 용지 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 사용후 버려지는 원두커피 찌꺼기를 사용함으로써 자원에 대환 재활용을 증대시키도록 하기 위한 원두커피 찌꺼기를 활용한 기능성 펄프 및 용지 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제 1 실시예에 따른 원두커피 찌꺼기를 활용한 기능성 펄프 및 용지 제조 방법은, 원두커피 찌거기 및 원두커피 추출물 수거 공정을 수행하고, 80°C 이상의 용수에 20 내지 80 중량 %로 원두커피 또는 원두커피 찌거기를 투입한 뒤 농축액을 추출하고, 상기 농축액에 10 내지 60 중량 %의 커피 향을 첨가한 뒤, 커피 향이 첨가된 농축액을 생성하는 제 1 단계; 및 상기 제 1 단계와는 별도로 펄프 제조를 위해 나무 원료에 대한 분쇄 공정을 수행하여 원료 분쇄물을 형성하는 제 2-1 세부 공정, 상기 원료 분쇄물을 혼합하는 혼합 공정을 수행하여 혼합된 원료 분쇄물을 형성하는 제 2-2 세부 공정, 상기 혼합된 원료 분쇄물을 해리하는 해리 공정을 수행하는 제 2-3 세부 공정, 정제 공정을 수행하는 제 2-4 세부 공정, 기능성 펄프 제조를 위한 고해공정을 수행하는 제 2-5 세부 공정, 그리고 원두커피 찌꺼기를 활용한 펄프에 대한 용지 형성 공정을 수행하여 원두커피 찌꺼기를 활용한 용지를 생성하는 제 2-5 세부 공정을 포함하는 제 2 단계; 를 포함하며, 상기 제 2-3 세부 공정 내지 상기 제 2-5 세부 공전 전에 상기 제 1 단계에서 생성된 커피 향이 첨가된 농축액을 분사 또는 도포하여 기능성 펄프가 제조되도록 하는 것을 특징으로 한다.
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본 발명의 실시예에 따른 원두커피 찌꺼기를 활용한 기능성 펄프 및 용지 제조 방법은, 버려지는 원두커피 찌꺼기나 원두커피에서 추출물을 이용하여 탈취, 제습, 피부보호, 천연 염색, 항균기능을 갖는 제품 제조에 활용할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 원두커피 찌꺼기를 활용한 기능성 펄프 및 용지 제조 방법에 따라 생산된 펄프 내지는 용지는, 악취제거 및 국소 피부 트러블(욕창, 알르레기, 습진) 방지의 기능을 갖는 제품에 사용될 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 원두커피 찌꺼기를 활용한 기능성 펄프 및 용지 제조 방법은, 사용후 버려지는 원두커피 찌꺼기를 사용함으로써 자원에 대환 재활용을 증대시키는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 원두커피 찌꺼기를 활용한 기능성 펄프 및 용지 제조 방법을 나타내는 흐름도.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 원두커피 찌꺼기를 활용한 기능성 펄프 및 용지 제조 방법을 나타내는 흐름도.
도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 원두커피 찌꺼기를 활용한 기능성 펄프 및 용지 제조 방법을 나타내는 흐름도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송'하는 경우에는 구성요소는 다른 구성요소로 직접 상기 데이터 또는 신호를 전송할 수 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송할 수 있음을 의미한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 원두커피 찌꺼기를 활용한 기능성 펄프 및 용지 제조 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 1을 참조하면, 펄프 제조를 위해 나무 원료에 대한 분쇄 공정을 수행한다(S110).
단계(S110) 이후, 원료 분쇄물을 혼합하는 혼합 공정을 수행한다(S120).
단계(S120) 이후, 원두커피 추출 및 원두커피 찌거기 수거 과정을 수행한다(S130).
단계(S130) 이후, 80°C 이상으로 해리 용수를 가열한 뒤, 20 내지 80 중량 % 또는 20 내지 90 중량 %으로 단계(S130)에서 수거된 원두커피 찌거기를 투입하여 혼합 해리 용수를 형성한다(S140).
단계(S140) 이후, 단계(S140)에서 생성된 혼합 해리 용수를 이용해 단계(S120)에서 혼합된 원료 분쇄물에 대한 해리 공정을 수행한 뒤(S150), 정제 공정을 수행한 뒤(S160), 고해 공정을 수행함으로써(S170), 원두커피 찌꺼기를 활용한 기능성 펄프가 제조된다.
단게(S170) 이후, 원두커피 찌꺼기를 활용한 기능성 펄프를 이용한 용지 형성 공정을 수행함으로써(S170), 원두커피 찌꺼기를 활용한 기능성 용지가 제조된다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 원두커피 찌꺼기를 활용한 기능성 펄프 및 용지 제조 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 2를 참조하면, 한편, 후술하는 단계(S240) 내지 단계(S290)와는 별개의 과정으로 원두커피 찌거기 및 원두커피 추출물 수거 공정을 수행한다(S210).
단계(S210) 이후, 80°C 이상의 용수에 20 내지 80 중량 % 또는 20 내지 90 중량 %로 단계(S210)에서 수거된 원두커피 또는 원두커피 찌거기 투입한 뒤, 농축액을 추출한다(S220).
단계(S220)에서 추출된 농축액에 10 내지 60 중량 %의 커피 향을 첨가한 뒤, 커피 향이 첨가된 농축액을 생성한다(S230).
한편, 단계(S210) 내지 단계(S230)와는 별도로 펄프 제조를 위해 나무 원료에 대한 분쇄 공정을 수행한다(S240).
단계(S240) 이후, 원료 분쇄물을 혼합하는 혼합 공정을 수행한다(S250).
단계(S250) 이후, 혼합된 원료 분쇄물을 해리하는 해리 공정을 수행한 뒤(S260), 정제 공정을 수행하고(S270), 최종적으로 기능성 펄프 제조를 위한 고해 공정을 수행한다(S280). 그리고, 최종적으로, 단계(S280) 이후, 원두커피 찌꺼기를 활용한 펄프에 대한 용지 형성 공정을 수행함으로써, 원두커피 찌꺼기를 활용한 용지를 생성한다(S290). 한편, 단계(S260) 내지 단계(S290) 중 하나의 과정을 선택하여 선택된 과정 전에 단계(S230)에서 생성된 커피 향이 첨가된 농축액을 분사 또는 도포하여야 한다.
도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 원두커피 찌꺼기를 활용한 기능성 펄프 및 용지 제조 방법 나타내는 흐름도이다. 도 3을 참조하면, 펄프 제조를 위해 나무 원료에 대한 분쇄 공정을 수행한다(S310).
단계(S310) 이후, 원료 분쇄물을 혼합하는 혼합 공정을 수행한다(S320).
단계(S320) 이후, 혼합된 원료 분쇄물을 해리하는 해리 공정을 수행한 뒤(S330), 정제 공정을 수행하고(S340), 최종적으로 원두커피 찌꺼기를 활용한 펄프 제조를 위한 고해 공정을 수행함으로써(S350), 펄프가 제조된다.
단계(S350) 이후, 펄프를 이용한 용지 형성 공정을 통해 용지가 제조된다(360).
단계(S360) 이후, 원두커피 추출 및 원두커피 찌거기 수거 공정을 수행한다(S370).
단계(S370) 이후, 단계(S370)에서 추출된 원두커피 추출물 3 내지 30 중량 %를 단계(S350)에서 제조된 용지에 분사 또는 도포함으로써(S380), 기능성 용지에 대한 제조 과정이 완료된다.
이와 같이 생성된 기능성 펄프 내지는 기능성 용지는 사용 후 버려지는 원두커피 찌꺼기, 또는 원두커피에서 추출물을 이용하여 탈취, 제습, 피부보호, 천연 염색, 항균기능을 갖는 화장지, 기저귀, 생리대 등에 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 기능성 펄프 내지는 기능성 용지가 적용된 제품들은 화장실 악취제거, 국소 피부 트러블(욕창, 알르레기, 습진) 방지의 기능에 효과가 있다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

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  5. 원두커피 찌거기 및 원두커피 추출물 수거 공정을 수행하고, 80°C 이상의 용수에 20 내지 80 중량 %로 원두커피 또는 원두커피 찌거기를 투입한 뒤 농축액을 추출하고, 상기 농축액에 10 내지 60 중량 %의 커피 향을 첨가한 뒤, 커피 향이 첨가된 농축액을 생성하는 제 1 단계; 및
    상기 제 1 단계와는 별도로 펄프 제조를 위해 나무 원료에 대한 분쇄 공정을 수행하여 원료 분쇄물을 형성하는 제 2-1 세부 공정, 상기 원료 분쇄물을 혼합하는 혼합 공정을 수행하여 혼합된 원료 분쇄물을 형성하는 제 2-2 세부 공정, 상기 혼합된 원료 분쇄물을 해리하는 해리 공정을 수행하는 제 2-3 세부 공정, 정제 공정을 수행하는 제 2-4 세부 공정, 기능성 펄프 제조를 위한 고해공정을 수행하는 제 2-5 세부 공정, 그리고 원두커피 찌꺼기를 활용한 펄프에 대한 용지 형성 공정을 수행하여 원두커피 찌꺼기를 활용한 용지를 생성하는 제 2-5 세부 공정을 포함하는 제 2 단계; 를 포함하며, 상기 제 2-3 세부 공정 내지 상기 제 2-5 세부 공전 전에 상기 제 1 단계에서 생성된 커피 향이 첨가된 농축액을 분사 또는 도포하여 기능성 펄프가 제조되도록 하는 것을 특징으로 하는 원두커피 찌꺼기를 활용한 기능성 펄프 및 용지 제조 방법.
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