KR101442502B1 - 감귤껍질을 이용한 종이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 감귤껍질을 이용한 종이에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 감귤껍질을 미세하게 분쇄해서 미세한 분말형태로 제조한 후, 종이에 도포하여 종이의 평활도를 높이고, 종이의 색상을 보다 밝고 화사하게 하며, 종이에 항균성을 높일 수 있는 감귤껍질을 이용한 종이의 제조방법에 관한 것으로, 감귤껍질을 이용한 종이는 아주 미세하게 감귤껍질을 분쇄하여 도포하게 되므로, 기존의 완성된 종이의 거칠어진 표면을 평평하게 메울 수 있어서, 종이의 평활도(종이의 면 상태를 정의하는 개념의 하나로, 종이 표면의 평평한 정도를 뜻함)를 높일 수 있고, 감귤껍질이 가지고 있는 특유한 색채에 의하여 아름다운 색상을 나타내고 촉감이 좋으며, 감귤향이 발산되어 고급지로서 제조할 수 있으며, 감귤류 특유의 높은 산성도로 인해서 항균성을 포함하는 감귤껍질을 이용한 종이의 효과가 있는 것이다.

Description

감귤껍질을 이용한 종이의 제조방법{Paper using tangerine peel}

본 발명은 감귤껍질을 이용한 종이에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 감귤껍질을 미세하게 분쇄해서 미세한 분말형태로 제조한 후, 종이에 도포하거나 목재펄프에 혼합하여 종이로 완성하게 되므로 종이의 평활도를 높이고, 종이의 색상을 보다 밝고 화사하게 하며, 종이에 항균성을 높일 수 있는 감귤껍질을 이용한 종이의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 감귤이 자라는 것은 귤나무(Citrus unshiu)로서, 한국, 일본, 중남미, 흑해 등지에 분포하는 상록성 소교목으로 높이는 3 ~ 5m이고 가지가 퍼지며 가시가 없다. 잎은 어긋나고 타원형으로 가장자리가 밋밋하며 잎자루의 날개는 뚜렷하지 않고, 꽃은 6월에 백색으로 핀다. 꽃받침조각과 꽃잎은 5개씩이고 수술은 많으며 암술은 1개이다. 귤나무의 열매인 귤(橘)은 편구형(扁球形)이고 지름은 5 ~ 8cm이며 황적색으로 성숙한다. 온주귤, 온주밀감, 밀감이라고도 한다. 또한 과실껍질이 잘 떨어지고 열매는 생식한다. 대한민국에서는 남해안 기후대에서 재배되며 조생종, 중생종, 만생종 등 10여 종류가 있으며, 품종은 당유자, 진귤, 병귤, 유자, 청귤, 동정귤, 홍귤, 빈귤, 사두감이 있다.

한편 제주도에서는 감귤류의 가공과정에서 대량의 껍질이 발생하고 있으며, 이중 일부는 사료 및 한약재로 사용되고 있으나 대부분은 그대로 폐기되고 일부는 심지어 무단투기되고 있는 실정이다. 또한 일반 가정에서도 취식하는 외에도 음료를 비롯한 다양한 가공식품의 원료로 사용되고 있지만, 이 과정에서도 대량의 껍질이 발생하고 있다. 그러나, 제주도에서처럼 사료 및 한약재로 사용되고 있는 양은 극히 일부분에 불과할 뿐 대부분은 그대로 폐기되고 있어서 환경오염을 발생하고 있는 실정이다. 따라서, 감귤류의 껍질을 자원화함으로써 육상 및 해상의 오염원인을 차단하고 새로운 부가가치를 창출하는 방안을 모색할 필요가 있다.

상기와 같이 감귤류의 껍질을 분말화하거나, 섬유화하여 종이 또는 인쇄용지 또는 포장용지 등에 혼합하여 사용하는 것과 관련된 선행기술로는 국내공개특허공보 공개번호 제10-2009-0085442호에 감귤류의 박으로부터 추출한 펄프를 포함하는 인쇄용지는 구체적으로 감귤, 레몬, 오렌지, 청견, 한라봉과 같은 감귤류의 껍질로부터 추출한 감귤류박 펄프 5~95중량%와 목재펄프 5~95중량%로 구성된 혼합펄프를 이용하여 제조하며, 제조한 인쇄용지는 통상의 복사지, 프린트용지로 사용하거나 이를 이용하여 노트, 수첩, 메모지와 같은 필기용품을 제조할 수 있는 감귤류박펄프를 포함하는 인쇄용지가 개시되어 있고, 또 국내등록특허공보 등록번호 제10-0669109호에는 귤, 레몬, 오렌지, 청견, 한라봉과 같은 감귤류의 껍질로부터 제조한 섬유와 닥섬유를 함유하는 종이에 관한 것으로, 감귤류박섬유를 함유하는 종이는 인장강도, 인열강도, 파열강도, 내절도, 저장성이 우수한 특징이 있는 감귤류박섬유를 함유한 종이가 개시되어 있다. 그리고 국내등록특허공보 등록번호 제10-0664887호에는 한지를 고해하는 과정에서 폐기물로 버려지는 감귤껍질을 분쇄하여 얻어진 감귤껍질 분말을 혼합하여 통상적인 강도를 유지하면서 공기와 수분 및 광선 차단성이 양호하고, 아름다운 색상과 촉감을 나타내며, 감귤향을 발산할 수 있는 감귤껍질을 이용한 한지 및 그 제조 방법이 개시되어 있다.

그러나, 상기와 같은 선행기술들은 감귤껍질을 분쇄하거나 섬유화하여 종이를 제조할 때, 동시에 첨가하여 종이 또는 인쇄용지 또는 포장용지 등으로 제조하는 것이어서, 공정이 복잡해지므로 작업효율이 떨어지는 문제점이 발생한다.

상기 선행기술들의 문제점을 해결할 수 있도록 감귤류의 껍질을 아주 미세하게 분쇄하여 분말 형태로 제조한 후, 기존의 종이 위에 도포하여 완성할 수 있는 제품으로서 공정이 복잡하지 않아서 작업효율을 높일 수 있고, 종이의 품질도 높일 수 있도록 구성하여 본 발명을 완성하였다.

본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하고, 감귤류인 감귤, 레몬, 오렌지, 청견, 한라봉 등의 껍질을 아주 미세하게 분쇄하여 제조된 감귤류 껍질을 이용한 분말을 사용자의 목적 또는 취향에 맞도록 기존의 종이 위에 분사, 도포하거나 목재펄프와 혼합하여 완성되는 감귤껍질을 이용한 종이의 제조방법의 제공을 목적으로 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 다음과 같은 단계를 거치게 된다.

a)이물질 제거 및 세척 단계

1. 감귤류의 껍질을 솔세척을 통해서 비중이 큰 흙 등을 제거한다.

2. 소정량의 세제가 담겨진 침지통에 솔세척을 거친 감귤류의 껍질을 물세척을 한다. 이때 세제는 인체에 무해하면서도 잔류농약 등을 세척할 수 있는 정도의 염소함유량이 5 ~ 10ppm이 되는 것을 사용하는 것이 바람직하다.

3. 세제가 포함되지 않은 물이 담긴 침지통에서 다시 물세척을 실시한다.

4. 물세척을 끝낸 감귤류의 껍질을 그늘지고 통풍이 원활한 장소 또는 인공 건조장에서 건조시킨다.

b)분쇄 및 살균처리 단계

1. 건조된 감귤류의 껍질을 분쇄기를 이용하여 미세하게 분쇄하며, 약 100메쉬(mesh)의 크기가 되도록 한다.

2. 미세하게 분쇄된 감귤류의 분말을 살균기에서 효소가 활성화되지 않고 일반 세균들이 사멸할 수 있는 약 90 ~ 98℃의 온도로 30 ~ 40초 동안 살균한다.

c)도포 및 건조 단계

1. 종이의 단면 또는 양면에 결합제를 도포한다.

2. 완성된 감귤류 껍질을 분쇄한 분말을 종이에 도포한다. 이때 종이의 양면 또는 단면에 도포할 수 있으며, 두께는 0.01mm(10마이크로미터) 내지 0.03mm(30마이크로미터)로 한다.

3. 감귤류 껍질을 분쇄한 분말을 도포한 종이를 약 20 ~ 30℃의 온도에서 3 ~ 6시간 동안 자연건조 또는 인공건조하여 완성한다.

또한 상기의 a)단계와 b)단계를 포함하며

c)혼합단계

1. b)단계의 결과물과 목재펄프를 혼합한다.

2. 리파이너를 이용하여 고해하고, 완성 지료를 조성한다.

d)탈수 및 건조단계

1. 상기의 c)단계의 결과물인 완성 지료를 초지한다.

2. 롤에 감아서 탈수 및 건조하여 완성한다.

상기와 같이 감귤류껍질을 전처리하는 a), b)단계는 동일하고 종이 위에 도포하거나 목재펄프에 혼합하는 단계가 다른 방식인 2가지 방식의 감귤껍질을 이용한 종이의 제조방법을 제공하게 된다.

본 발명에 따른 감귤껍질을 이용한 종이는 아주 미세하게 감귤껍질을 분쇄하여 도포하게 되고, 또는 목재펄프와 혼합하게 되므로 종래의 거친 종이 제품의 표면을 평평하게 메울 수 있어서, 종이의 평활도(종이의 면 상태를 정의하는 개념의 하나로, 종이 표면의 평평한 정도를 뜻함)를 높일 수 있고, 감귤껍질이 가지고 있는 특유의 색채에 의하여 은은하고 아름다운 색상을 나타내고 촉감이 좋으며, 감귤향이 은은하게 발산되어 고급지로서 제조할 수 있으며, 감귤류 특유의 높은 산성도로 인해서 항균성을 포함하는 감귤껍질을 이용한 종이의 효과가 있는 것이다.

본 발명은 감귤껍질을 이용한 종이의 제조방법에 대하여 나타낸다. 본 발명은 a)이물질 제거 및 세척 단계와, b)분쇄 및 살균처리 단계와, c)도포 및 건조 단계로 구성된다.

이하 본 발명을 단계별로 세분화하여 더욱 상세하게 설명하고자 한다.

a)이물질 제거 및 세척 단계

본 발명에서는 구체적으로 감귤, 레몬, 오렌지, 청견, 한라봉과 같은 감귤류의 껍질을 솔세척을 함으로써 먼지, 흙, 모래 등의 이물질 등을 제거하게 된다. 상기의 이물질이 제거된 감귤류의 껍질을 소정량의 세제가 물에 희석되어 있는 침지통에 침지시키게 되고, 침지된 감귤류의 껍질은 인체에 무해하면서 잔류농약 등을 세척할 수 있을 정도의 염소함유량이 5 ~ 10ppm의 세제가 희석된 물에 세척되면서 이물질, 잔류농약 등이 세척된다. 그리고 세제가 포함되지 않는 깨끗한 물이 담긴 침지통에 상기의 솔세척과 소정량의 세제가 희석된 물세척을 거친 감귤류의 껍질을 침지하여 물세척을 한다. 상기의 물세척을 거친 감귤류의 껍질을 인공건조장 또는 그늘지고 통풍이 잘되는 자연건조장에서 건조시킨다.

감귤류의 껍질을 솔세척 및 물세척을 실시할 때, 세척을 실시하는 개인의 숙련도에 따라서 세척의 상태가 모두 다르기 때문에 솔세척과 물세척을 모두 거친 감귤류의 껍질에 이물질 등이 깨끗이 제거되지 않았을 경우에는 솔세척과 소정량의 세제를 희석한 물세척과 순수한 물을 이용한 물세척의 공정을 2회 ~ 3회 정도 반복하여 감귤껍질로부터 이물질 등을 제거하도록 한다.

b)분쇄 및 살균처리 단계

상기의 a)이물질 제거 및 세척 단계의 결과물을 분쇄기를 이용하여 분쇄한다. 상기의 결과물이 분쇄기를 통하여 미세하게 분쇄되며 분말의 형태로 된다. 이때 상기의 분말의 한 알갱이는 약 100메쉬(mesh)의 크기가 되도록 분쇄하는 것이 바람직하며, 분말의 한 알갱이가 약 100메쉬(mesh)의 크기가 되도록 약 2 ~ 3회 분쇄기를 이용하여 분쇄할 수 있다. 그리고 상기의 미세하게 분쇄된 감귤류 껍질의 분말을 살균기를 이용하여 효소가 활성화되지 않고 일반 세균들이 사멸할 수 있는 약 90 ~ 98℃의 온도에서 약 30 ~ 40초 동안 살균하게 된다.

c)도포 및 건조 단계

감귤류 껍질의 분말을 종이에 도포하기에 앞서 상기의 분말과 종이의 결합을 용이하게 할 수 있는 결합제를 종이에 도포한다. 이때 종이의 사용 용도 또는 사용자의 필요에 의해서 종이의 양면 또는 단면에 결합제를 도포하게 된다. 그리고 감귤류 껍질을 분쇄한 분말을 종이에 도포하게 되는데, 상기와 같이 종이의 양면 또는 단면에 도포하게 된다. 종이에 도포하는 분말의 두께는 약 0.01mm(10마이크로미터) 내지 0.03mm(30마이크로미터)로 하는 것이 바람직하다. 그리고 상기의 결합제는 종이와 분말의 강력한 결합을 위해서 사용되는 것으로 결합제의 도포 두께는 약 0.001mm(1마이크로미터) 내지 0.002mm(2마이크로미터)로 하는 것이 바람직하다.

마지막으로 종이에 결합제를 도포하고 이어서 감귤류 껍질을 분쇄한 분말을 도포한 종이를 약 20 ~ 30℃의 온도에서 3 ~ 6시간 동안 자연건조하거나 또는 인공건조하여 본 발명인 감귤껍질을 이용한 종이로 완성하게 된다.

상기의 완성된 종이는 감귤류의 자연스럽고 화사한 색상을 은은하게 띠게 되고, 감귤류 특유의 높은 산성도로 인해서 항균성을 갖추게 되며, 분말 입자를 종이에 도포함에 따라 종이 표면의 울퉁불퉁한 거친 표면에 분말 입자가 고르게 도포되면서 종이의 평활도가 높아지게 된다.

또한 본 발명은 상기 감귤껍질을 이용한 종이의 제조방법에 있어서,

상기의 a)이물질 제거 및 세척 단계와 b)분쇄 및 살균처리 단계를 포함하고,

c)혼합 단계

상기의 b)단계의 결과물을 목재펄프와 혼합하되, 그 구성비는 b)단계의 결과물 10 ~ 30 중량%와 목재펄프 70 ~ 90 중량% 로 혼합하고, 리파이너(refiner)를 이용하여 고해하며 완성 지료로 조성하게 된다.

d)탈수 및 건조단계

상기의 c)단계의 결과물인 완성 지료를 초지(抄紙)하여 롤에 감아 탈수 및 건조하여 완성하게 되는 감귤껍질을 이용한 종이의 제조방법도 제공한다.

목적에 따라서 충전제, 사이즈제, 보류제, 지력 증강제, 염료 등을 첨가할 수도 있다.

Claims (6)

1. a) 감귤류의 껍질을 솔 세척한 후, 염소함유량이 5 ~ 10ppm의 세제가 희석된 물이 들어있는 침지통에 침지시켜서 세척을 하고 세제가 포함되지 않는 깨끗한 물이 담긴 침지통에 침지시켜서 물세척을 완료한 후, 인공건조장 또는 자연건조장에서 건조시키는 이물질 제거 및 세척 단계와,
   b) 상기 a)단계의 결과물을 분쇄기를 이용하여 미세하게 분쇄하여 분말화시키고, 상기의 분말화된 감귤류의 껍질을 살균기를 이용하여 효소가 활성화되지 않고 일반 세균들이 사멸할 수 있는 90 ~ 98℃의 온도에서 30 ~ 40초 동안 살균하게 되는 분쇄 및 살균처리 단계와,
   c) 종이의 단면 또는 양면에 0.001mm(1마이크로미터) 내지 0.002mm(2마이크로미터)의 두께로 결합제를 도포한 후 상기 b)단계의 결과물을 종이의 단면 또는 양면에 0.01mm(10마이크로미터) 내지 0.03mm(30마이크로미터)의 두께로 도포하고, 완성된 종이를 20 ~ 30℃의 온도에서 3 ~ 6시간 동안 자연건조 또는 인공건조하는 도포 및 건조 단계를 포함하여 이루어지는 감귤껍질을 이용한 종이의 제조방법.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   a)단계를 모두 끝낸 감귤류의 껍질에서 이물질 등이 깨끗이 제거되지 않았을 경우에는 a)단계의 공정을 2 ~ 3회 다시 반복하는 것을 특징으로 하는 감귤껍질을 이용한 종이의 제조방법.
4. 제 1항에 있어서,
   b)단계의 분말화된 감귤류 껍질의 한 알갱이의 크기는 50 ~ 300메쉬(mesh)의 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 감귤껍질을 이용한 종이의 제조방법.
5. 제 1항에 있어서,
   감귤류는 감귤, 레몬, 오렌지, 청견, 한라봉인 것을 특징으로 하는 감귤껍질을 이용한 종이의 제조방법.
6. 제 1항의 방법으로 제조된 감귤껍질을 이용한 종이.