KR101621728B1 - 녹차 및 현미를 이용한 천연 비닐위생용품의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 녹차 및 현미를 이용한 천연 비닐위생용품과 그 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 녹차 및 현미를 이용한 천연비닐위생용품의 제조 방법은, 300 ~ 1,000 메쉬의 녹차 분말과 300 ~ 500 메쉬의 현미 분말을 준비하여 혼합한 후 저밀도 폴리에틸렌 수지와 혼합되어 저온 압출기를 통해 펠렛 형상의 녹차펠렛을 제조하는 단계와; 저밀도 폴리에틸렌 수지, 고밀도 폴리에틸렌 수지 중 선택된 어느 하나 또는 둘의 혼합물로 이루어진 수지를 저온 압출기에 투입하여 펠렛 형상의 수지펠렛을 제조하는 단계와; 상기 녹차펠렛과 수지펠렛을 혼합 교반한 후 압출 성형하여 시트 형상으로 제조하는 단계;를 포함하여 구성되되, 상기 녹차 분말은 천연비닐위생용품 100 중량% 기준으로 1.0 ~ 3.0 중량%로 이루어져 있고, 상기 현미 분말은 0.2 ~ 0.4 중량%로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의해, 천연 성분인 녹차 분말을 이용하여 착용감을 높이되, 녹차의 첨가량을 최소화하여 인장강도와 같은 물성 저하를 방지할 수 있고, 현미가 소량 첨가되어 비닐의 불투명 현상을 최소화할 수 있으며, 특히 녹차분말과 현미분말이 소량의 저밀도 폴리에틸렌과 혼합되어 펠렛화되도록 한 후 주재료인 수지와 다시 혼합된 후 시트 형상으로 성형되도록 함으로써 펠렛화를 통해 균일한 혼합이 이루어져 물리적 특성의 균일성을 유지할 수 있게 되고, 최초 펠렛화 공정은 저온 압출 공정을 통해 진행되도록 함으로써 녹차분말 및 현미분말의 탄화를 방지하여 압출노즐 폐색을 방지하고 변색이 방지될 수 있게 되며, 펠렛화 공정에는 수지가 용융 상태가 되면서 녹차 및 현미의 외부를 감싸 코팅한 상태와 같이 이루어져 후에 이루어지는 시트화 압출 성형시에도 녹차 및 현미 분말의 탄화 및 변색이 방지될 수 있게 되고, 전처리 공정을 통해 농축 과정을 거쳐 녹차의 유효 성분을 극대화하여 사용량에 비해 우수한 착용감을 가질 수 있게 된다.

Description

녹차 및 현미를 이용한 천연 비닐위생용품의 제조 방법{Manufacturing method of Natural ingredients containing vinyl hygiene}

본 발명은 천연 성분 특히 녹차와 현미가 함유된 천연비닐위생용품 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 천연 성분인 녹차와 현미의 함량을 3.4% 이내로 제한하여 표면 거칠기 및 투명도 저하를 방지하면서 충분한 인장 강도를 갖고 녹차와 현미의 입도를 제한하여 압출기 내에서 이들 분말이 탄화되거나 엉겨붙어 노즐을 막는 것을 방지하고 분산성 및 성형성을 향상시킬 수 있도록 한, 녹차 및 현미를 이용한 천연 비닐위생용품과 그 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 비닐위생용품은 가정이나 음식점에서 음식을 보관하는 위생백(지퍼백, 김장김치백, 크린랩)과, 손을 보호하는 위생장갑 등이 있다.

그 중 위생 장갑의 경우 손에 착용하는 것으로 일회용으로 사용되며 가격이 저렴하고 위생상 안전한 저밀도 폴리에틸렌 수지 등으로 제조된다.

이러한 위생장갑을 착용하게 되면 음식물이 손에 묻지 않게 되어 위생적일 뿐만 아니라 장갑이 얇은 비닐로 이루어져 있기 때문에 장갑을 낀 상태로 작업을 해도 큰 불편함 없이 할 수 있다.

다만, 위생장갑의 특성상 기밀성과 수밀성이 유지되고 있기 때문에 착용과 동시에 공기 유통이 이루어지지 않아 손에 땀이 베어나올 수 밖에 없으므로 손에 위생장갑이 달라붙는 매우 불편한 느낌과 축축한 느낌을 갖게 되며 통기성이 없고 항균성이 떨어지기 때문에 장시간 착요하는 경우 주부 습진, 짖무름 등을 유발시키는 문제가 있다.

이러한 문제를 해소하기 위한 기술로, "녹차를 함유한 시트 필름 및 그 제조방법"(한국 등록특허공보 제10-1439036호, 특허문헌 1)에는 녹차와 산해박을 비분화한 다음 주성분인 저밀도 폴리에틸렌 수지와 혼합하여 교반하여 수지혼혼합물을 만든 후 압출기를 이용하여 펠렛화한 다음 압출 성형기를 통해 시트 형상으로 제조하는 공정이 공개되어 있다.

그런데, 특허문헌 1에서는 녹차가 15 내지 25%, 산해박이 1 내지 5%로 과량 포함되기 때문에 필름 성형시 압출기 내에서 상당량이 고온에 의해 탄화되는 현상이 발생하게 되어 변색이 되고, 탄 재가 엉겨붙어 압출노즐이 쉽게 폐색되어 버리는 문제점이 발생한다.

특히, 펠렛화 및 시트화를 위해 두 번에 걸친 압출 성형 과정을 거치게 되는데, 이 과정에서 소요되는 가열 공정에 의해 녹차와 같은 성분의 탄화는 가속화되게 된다.

또, 과량의 분말로 인해 인장강도와 같은 기계적 물성이 저하되며 표면 거칠기가 불량하고 혼탁하여 기호도가 떨어지는 문제점도 있다.

녹차 함량이 적게 이루어진 기술로 "일본 공개특허공보 특개2002-173563호"(특허문헌 2)에는 녹차 분말 함량이 4 중량%로 이루어진 내용이 공개되어 있으나, 이처럼 적은 양의 녹차 분말을 첨가할 경우 미량 사용으로 인해 충분한 항균 및 피부질환 예방 효과를 갖지 못하게 되는 문제점이 있다.

한편, 본 발명의 비닐위생용품과는 다른 분야인 식품 및 사료 제조와 관련된 기술 중 "식물체 분말 함유 식물 추출물의 제조 방법"(한국 등록특허공보 제10-0858768호, 특허문헌 3)에는 유효 성분 함유량을 높은 추출물을 얻기 위해 유효 성분을 추출한 추출액에 분말을 첨가한 후 건조하여 유효 성분의 함유량을 높이는 기술이 공개되어 있다.

특허문헌 3의 경우 식품이나 사료 등에 관련된 기술로, 이러한 분야에서는 최종 식품 제조에 포함되는 여러 구성요소들의 혼합으로 인한 기계적 물성 변화가 적고 이러한 변화가 일어난다 하더라도 취식이나 섭취 등에 문제가 없는 것이 일반적이다.

하지만, 본원발명과 같은 비닐위생용품의 제조에 이러한 공정이 아무런 기술적 검토 없이 추가될 경우 제조 과정 중에서의 가열 공정 및 혼합 공정 등에서 비중에 따른 분리 현상이 발생할 경우 최종 완성품에서의 일정한 균일도를 갖지 못할 경우는 불량이 발생하게 된다.

예를 들어 시트 형상의 비닐에서는 특정 지점에서 인장강도나 색상에 변화가 발생할 경우 상품성이 떨어지게 될 수 있게 된다.

KR 10-1439036 (2014.09.01) JP 특개2002-173563 (2002.06.21) KR 10-0858768 (2008.09.09)

본 발명의 녹차 및 현미를 이용한 천연 비닐위생용품과 그 제조 방법은 상기와 같은 종래 기술에서 발생하는 문제점을 해소하기 위한 것으로, 천연 성분인 녹차 분말을 이용하여 착용감을 높이되, 녹차의 첨가량을 최소화하여 인장강도와 같은 물성 저하를 방지하려는 것이다.

또, 현미가 소량 첨가되어 비닐의 불투명 현상을 최소화하려는 것이다.

특히 녹차분말과 현미분말이 소량의 저밀도 폴리에틸렌과 혼합되어 펠렛화되도록 한 후 주재료인 수지와 다시 혼합된 후 시트 형상으로 성형되도록 함으로써 펠렛화를 통해 균일한 혼합이 이루어져 물리적 특성의 균일성을 유지할 수 있게 하려는 것이다.

또, 최초 펠렛화 공정은 저온 압출 공정을 통해 진행되도록 함으로써 녹차분말 및 현미분말의 탄화를 방지하여 압출노즐 폐색을 방지하고 변색이 방지될 수 있게 하려는 것이다.

더하여, 펠렛화 공정에는 수지가 용융 상태가 되면서 녹차 및 현미의 외부를 감싸 코팅한 상태와 같이 이루어져 후에 이루어지는 시트화 압출 성형시에도 녹차 및 현미 분말의 탄화 및 변색이 방지될 수 있게 하려는 것이다.

아울러, 전처리 공정을 통해 농축 과정을 거쳐 녹차의 유효 성분을 극대화하여 사용량에 비해 우수한 착용감을 가질 수 있게 하려는 것이다.

본 발명의 녹차 및 현미를 이용한 천연비닐위생용품의 제조 방법은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 천연 성분이 함유된 비닐위생용품의 제조 방법에 있어서, 300 ~ 1,000 메쉬의 녹차 분말과 300 ~ 500 메쉬의 현미 분말을 준비하여 혼합한 후 저밀도 폴리에틸렌 수지와 혼합되어 저온 압출기를 통해 펠렛 형상의 녹차펠렛을 제조하는 단계와; 저밀도 폴리에틸렌 수지, 고밀도 폴리에틸렌 수지 중 선택된 어느 하나 또는 둘의 혼합물로 이루어진 수지를 저온 압출기에 투입하여 펠렛 형상의 수지펠렛을 제조하는 단계와; 상기 녹차펠렛과 수지펠렛을 혼합 교반한 후 압출 성형하여 시트 형상으로 제조하는 단계;를 포함하여 구성되되, 상기 녹차 분말은 천연비닐위생용품 100 중량% 기준으로 1.0 ~ 3.0 중량%로 이루어져 있고, 상기 현미 분말은 0.2 ~ 0.4 중량%로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.

또는, 물 100 중량부에 15 ~ 25 중량부의 녹차잎을 첨가한 후 열수추출하여 녹차농축액을 제조하는 농축액제조단계와; 상기 농축액에 녹차잎을 1 ~ 2일동안 침지시키는 녹차잎침지단계와; 상기 침지된 녹차잎을 꺼내어 함수율 10% 미만이 되도록 건조하고 300 ~ 1,000메쉬의 입도로 분쇄하여 녹차분말을 제조하는 녹차분말제조단계와; 현미를 준비하여 300 ~ 500 메쉬의 입도로 분쇄하여 현미분말을 제조하는 현미분말제조단계와; 시트 100 중량% 기준으로 2.4 ~ 17 중량%의 저밀도 폴리에틸렌 수지를 준비한 후, 상기 녹차분말을 1 ~ 3 중량%가 되도록 계량하여 준비하며, 상기 현미분말을 0.2 ~ 0.4 중량%가 되도록 계량하여 준비한 후, 상기 저밀도 풀리에틸렌 수지, 녹차분말 및 현미분말을 혼합 교반하여 1차혼합물을 제조하는 1차혼합단계와; 상기 1차혼합물을 압출기에 투입하여 펠렛 형상의 녹차펠렛을 성형하는 녹차펠렛제조단계와; 저밀도 폴리에틸렌 수지, 고밀도 폴리에틸렌 수지 중 선택된 어느 하나 또는 둘의 혼합물로 이루어진 잔량의 수지를 준비하여 저온 압출기에 투입하여 펠렛 형상의 수지펠렛을 성형하는 수지펠렛제조단계와; 상기 수지펠렛, 녹차펠렛을 혼합 교반하여 2차혼합물을 제조하는 2차혼합단계와; 상기 2차혼합물을 압출 성형하여 시트 형상으로 제조하는 시트제조단계;를 포함하여 구성된다.

이때, 쌀겨를 준비하여 500 ~ 700 메쉬의 입도로 분쇄하여 쌀겨분말을 제조하는 쌀겨분말제조단계;가 더 구비되며, 상기 1차혼합단계에서 0.4 ~ 0.6 중량%의 쌀겨분말이 더 혼합되는 것을 특징으로 한다.

더불어, 상기 녹차펠렛과 수지펠렛은 직경 2 ~ 7mm의 크기로 이루어져 있으며, 녹차펠렛과 수지펠렛은 단위 부피 당 1 : 1.01 ~ 1.3의 중량비로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 녹차 및 현미를 이용한 천연 비닐위생용품은 상기 제조 방법에 의해 제조되어 녹차 분말 1.0 ~ 3.0 중량%와 현미 분말 0.2 ~ 0.4 중량%가 함유된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의해, 천연 성분인 녹차 분말을 이용하여 착용감을 높이되, 녹차의 첨가량을 최소화하여 인장강도와 같은 물성 저하를 방지할 수 있게 된다.

또, 현미가 소량 첨가되어 비닐의 불투명 현상을 최소화할 수 있게 된다.

특히 녹차분말과 현미분말이 소량의 저밀도 폴리에틸렌과 혼합되어 펠렛화되도록 한 후 주재료인 수지와 다시 혼합된 후 시트 형상으로 성형되도록 함으로써 펠렛화를 통해 균일한 혼합이 이루어져 물리적 특성의 균일성을 유지할 수 있게 된다.

또, 최초 펠렛화 공정은 저온 압출 공정을 통해 진행되도록 함으로써 녹차분말 및 현미분말의 탄화를 방지하여 압출노즐 폐색을 방지하고 변색이 방지될 수 있게 된다.

더하여, 펠렛화 공정에는 수지가 용융 상태가 되면서 녹차 및 현미의 외부를 감싸 코팅한 상태와 같이 이루어져 후에 이루어지는 시트화 압출 성형시에도 녹차 및 현미 분말의 탄화 및 변색이 방지될 수 있게 된다.

아울러, 전처리 공정을 통해 농축 과정을 거쳐 녹차의 유효 성분을 극대화하여 사용량에 비해 우수한 착용감을 가질 수 있게 된다.

도 1은 비교예들을 나타낸 사진.
도 2는 본 발명에 따른 실시예들을 나타낸 사진.

이하, 본 발명의 녹차 및 현미를 이용한 천연 비닐위생용품과 그 제조 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 녹차 및 현미를 이용한 천연 비닐위생용품의 제조 방법은 전체적으로 아래와 같이 3 단계로 이루어진다.

1. 1단계

300 ~ 1,000 메쉬의 녹차 분말과 300 ~ 500 메쉬의 현미 분말을 준비하여 혼합한 후 저밀도 폴리에틸렌 수지와 혼합되어 저온 압출기를 통해 펠렛 형상의 녹차펠렛을 제조한다.

녹차 분말은 특허문헌 1에 개시된 바와 같이 비닐의 소재로 사용될 경우 친환경성에 따라 장시간 착용시 우수한 착용감을 제공하고 손가락이 쉽게 짖무르는 현상이 방지되는 것은 물론 손가락 주변의 피부 진정 작용을 제공하는 주부 습진 방지에 효과가 있는 것으로 알려져 있다.

하지만, 녹차 분말을 특허문헌 1과 같이 다량 사용하여 필름을 제조할 경우 녹색의 탁한 색을 띄게 되어 소비자 기호도를 떨어뜨리게 된다.

또한, 다량 사용으로 인해 ASTM D 3826 시험방법에 의해 측정했을 경우 시험 결과가 채 10MPa에 도달하지 않는 것으로 측정된다.

본 출원의 발명자는 녹차의 우수한 기능을 살리면서 탁한 색상이 발생하지 않음과 더불어 물성 저하를 방지하기 위해 여러 천연 소재를 찾아 연구 및 실험 중 현미 분말을 녹차 분말과 함께 사용했을 때 녹차 분말만 단독으로 사용했을 때보다 우수한 색상을 갖게 되어 소비자 기호도를 떨어뜨리지 않게 됨을 알게 되었다.

특히, 물성 저하를 방지하기 위해 천연 소재의 사용량을 최소화하는 조건까지 만족시킬 수 있는 구성으로 현미 분말이 적합한 것을 알게 되었다.

아울러, 현미에는 다른 쌀 종류에 비해 인 성분이 다량 함유되어 있는데, 이는 폐기 처분될 경우 미생물에 의한 분해가 보다 신속하게 유지될 수 있고, 다량 함유된 당분은 열에 의해 점착성을 갖게 되어 녹차분말과 같은 구성요소와의 결합을 촉진시켜 혼합 교반시 비중 차이에 의해 서로 분리되는 현상의 방지에 기여할 수 있다.

더불어, 녹차 분말은 함수율이 5% 미만으로 이루어진 것이 바람직하다.

이 범위를 초과할 경우 압출 공정에서 합성수지와 혼합이 잘 이루어지지 않게 되어 분산성도 저하되는 현상이 발생하게 된다.

녹차 분말의 입도는 상기한 범위 중에서 가능하면 700 ~ 1,000 메쉬의 입도로 매우 작은 크기로 이루어짐이 보다 바람직하다.

녹차 분말의 크기가 상기한 입도보다 낮은 즉, 직경이 큰 경우 표면 거칠기기가 증가하여 촉감이 나빠지게 된다.

더불어, 비교적 큰 크기로 분포되기 때문에 색상이 혼탁해지고 성형기 노즐이 쉽게 막히는 현상이 발생할 수도 있다.

아울러, 녹차 분말을 상기한 범위보다 작은 크기로 분쇄할 경우 다른 구성 요소들과의 비중 차이가 커지게 되고 이에 따라 후술하는 여러 혼합 및 교반 공정에서 고른 혼합이 이루어지지 않고 층 분리 현상이 일어나게 되는 바, 상기한 입도의 범위 내로 이루어짐이 바람직하다.

현미 분말의 입도는 300 ~ 500 메쉬로 이루어짐이 바람직하다.

녹차 분말은 분쇄된 형상이 납작한 형상을 취하는 반면, 현미 분말은 비교적 구체에 가까운 형상을 취하게 되고 이로 인해 노즐의 부품 틈새로 낄 가능성이 적기 때문에 녹차 분말에 비해서는 크게 형성된다.

녹차 분말과 현미 분말의 혼합은 통상의 원통형 혼합 교반기나 스크류형 혼합 교반기에서 이루어질 수 있다.

이 상태에서 이 상태에서 저밀도 폴리에틸렌 수지가 첨가되어 혼합된다.

혼합은 별도의 혼합 교반기에서 이루어질 수도 있으며, 압출기 내에서 이루어질 수 있다.

압출기에는 저밀도 폴리에틸렌 수지의 액상화를 위한 히터와 같은 가열 장치가 구비되어 액상화된 폴리에틸렌 수지 자체의 점성에 의해 녹차 분말과 현미 분말이 달라붙은 상태로 고르게 분산된다.

상기한 1단계는 녹차 분말의 유효 성분을 극대화시키기 위해 아래와 같이 여섯 단계로 나뉘어 구성될 수 있다.

1) 농축액제조단계

물 100 중량부에 15 ~ 25 중량부의 녹차잎을 첨가한 후 열수추출하여 녹차농축액을 제조한다.

이때, 열수 추출은 12시간에서 2일 동안 이루어질 수 있다.

2) 녹차잎침지단계

상기 농축액에 녹차잎을 1 ~ 2일동안 침지시킨다.

3) 녹차분말제조단계

상기 침지된 녹차잎을 꺼내어 함수율 10% 미만이 되도록 건조하고 300 ~ 1,000메쉬의 입도로 분쇄하여 녹차분말을 제조한다.

4) 현미분말제조단계

현미를 준비하여 300 ~ 500 메쉬의 입도로 분쇄하여 현미분말을 제조한다.

5) 1차혼합단계

시트 100 중량% 기준으로 2.4 ~ 17 중량%의 저밀도 폴리에틸렌 수지를 준비한 후, 상기 녹차분말을 1 ~ 3 중량%가 되도록 계량하여 준비하며, 상기 현미분말을 0.2 ~ 0.4 중량%가 되도록 계량하여 준비한 후, 상기 저밀도 풀리에틸렌 수지, 녹차분말 및 현미분말을 혼합 교반하여 1차혼합물을 제조한다.

현미분말을 녹차와 같이 농축액을 사용하지 않는 이유는 현미분말의 경우 별도의 농축액을 제조하여 침지시키는 경우 유효 성분은 높아질지 모르나, 시트 성형 과정에서 오히려 탁도가 높게 나타나는 바, 별도의 농축액을 이용한 제조를 배제하였다.

이때, 천연소재인 녹차분말과 현미분말의 혼합물과 저밀도 폴리에틸렌 수지는 1 : 2 ~ 5의 중량 비가 된다.

더불어, 저밀도 폴리에틸렌 수지는 총 수지 중량의 2.5 ~ 18% 정도가 된다.

이러한 공정에 있어서, 쌀겨를 준비하여 500 ~ 700 메쉬의 입도로 분쇄하여 쌀겨분말을 제조하는 쌀겨분말제조단계;가 더 구비되고, 상기 1차혼합단계에서 0.4 ~ 0.6 중량%의 쌀겨분말이 더 혼합될 수 있다.

쌀겨 분말은 질소, 인산이 다량 함유되어 미생물에 의한 분해를 촉진시킨다.

또, 압출시 쌀겨는 발포하는 현상을 갖게 되는데, 이를 통해 성형시 쌀겨가 상대적으로 많은 부피를 차지하게 되어 우수한 재질감을 제공하는 역할을 하게 된다.

6) 녹차펠렛제조단계

상기 1차혼합물을 압출기에 투입하여 펠렛 형상의 녹차펠렛을 성형 제조한다.

전체 수지의 2.5 ~ 18% 정도의 수지를 이용하여 녹차분말과 현미분말을 펠렛화하는 것은 한 번에 시트상으로 성형할 경우 압출기 내부나 혼합 교반기에서 혼합되는 과정에서 비중의 차이로 인해 고른 혼합이 이루어지지 않아 시트 제조시 얼룩이 지는 현상이 방지할 수 있게 하려는 것이다.

즉, 수지 대비 미량 사용되는 녹차분말과 현미분말이 최대한 고르게 분포된 채 성형될 수 있게 함으로써 고른 색상이 구현될 수 있게 하려는 것이다.

특히, 본 출원의 발명자는 현미분말이 녹차분말과 함께 사용될 경우 불투명도가 낮아지고 색상이 일반 비닐 색상과 유사해지는 점에 주안을 두었는데, 현미분말 역시 고유의 다소 노란 색상을 갖고 있어 성형 과정에서 고르게 분포되어 있지 아니할 경우 시트에 녹차의 색상과 현미의 색상이 각기 형성되어 발명자가 의도한 것과 다르게 매우 지저분한 색상이 갖게 될 수 있는 바, 이를 방지할 수 있게 하려는 것이다.

즉, 소량의 수지를 이용하여 녹차분말과 현미분말이 포함된 펠렛을 미리 형성한 후 이를 다시 과량의 수지와 혼합시켜 시트 형상을 성형함으로써 전체적으로 균일한 색상이 연출될 수 있게 되는 것이다.

2. 2단계

저밀도 폴리에틸렌 수지, 고밀도 폴리에틸렌 수지 중 선택된 어느 하나 또는 둘의 혼합물로 이루어진 잔량의 수지를 저온 압출기에 투입하여 펠렛 형상의 수지펠렛을 제조한다.

이때, 녹차펠렛과 수지펠렛은 직경 2 ~ 7mm의 크기로 이루어져 있는 것이 바람직하다.

더하여, 녹차펠렛과 수지펠렛은 단위 부피 당 1 : 1.01 ~ 1.3의 중량 비를 갖는 것이 바람직하다.

단위부피당 중량이 상기와 같은 비를 갖게 됨에 따라 녹차펠렛과 수지펠렛은 압출과 동시에 진행되는 혼합시 고르게 분포되어 고른 색상이 나타날 수 있게 해준다.

3. 3단계

상기 녹차펠렛과 수지펠렛을 혼합 교반한 후 압출 성형하여 시트 형상으로 제조한다.

보다 구체적으로는 2차혼합단계와 시트제조단계로 이루어진다.

1) 2차혼합단계

상기 수지펠렛, 녹차펠렛을 혼합 교반하여 2차혼합물을 제조한다.

2차혼합물의 제조는 별도의 원통 또는 스크류형 혼합 교반기에서 이루어질 수도 있으며, 압출 성형기 내부에서 압출 과정에서 혼합이 이루어질 수도 있다.

2) 시트제조단계

상기 2차혼합물을 압출 성형하여 시트 형상으로 제조한다.

이러한 공정에 의해 제조된 쳔연비닐위생용품은 천연비닐위생용품 100 중량% 기준으로 녹차 분말이 1.0 ~ 3.0 중량%의 범위로 포함되며, 현미 분말은 0.2 ~ 0.4 중량%로 포함되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상술한 공정에 있어서 무기필러, 탄성중합체와 같은 공지의 각종 첨가제가 미량 첨가될 수 있음은 자명하다 할 것이다.

시중에서 녹차잎과 현미를 구입하여 각각 800 메쉬와, 400 메쉬의 입도를 갖도록 분쇄하여 준비하였다.

준비된 녹차분말 20g, 현미분말 3g을 고르게 혼합한 다음 저밀도 폴리에틸렌 수지 80g과 혼합하여 저온 압출 성형기에 투입하여 직경 5mm의 녹차펠렛을 제조하였다.

한편 별도로 저밀도 폴리에틸렌 수지 897g을 준비한 후 저온 압출 성형기에 투입하여 역시 직경 5mm의 수지펠렛을 제조하였다.

제조된 녹차펠렛과 수지펠렛은 비중측정기를 측정 결과 각각 비중이 0.925, 0.93으로 측정되었다.

준비된 녹차펠렛과 수지펠렛을 혼합한 다음 가열 압출 성형기에 투입하여 시트상으로 압출 성형하였다.

물 1kg에 녹차잎 200g을 첨가한 후 24시간 동안 열수 추출하여 녹차농축액을 제조하였다.

그런 다음 녹차잎을 준비한 다음 상기 농축액에 하루 동안 침지시킨 후 꺼내어 함수율이 5%가 되도록 건조한 다음 800 메쉬의 입도를 갖도록 분쇄한 후 계량하여 녹차분말 20g을 준비하였다.

아울러, 현미를 구입하여 400 메쉬의 입도를 갖도록 분쇄하여 준비하였다.

준비된 녹차분말 20g, 현미분말 3g을 고르게 혼합한 다음 저밀도 폴리에틸렌 수지 80g과 혼합하여 저온 압출 성형기에 투입하여 직경 5mm의 녹차펠렛을 제조하였다.

한편 별도로 저밀도 폴리에틸렌 수지 897g을 준비한 후 저온 압출 성형기에 투입하여 역시 직경 5mm의 수지펠렛을 제조하였다.

제조된 녹차펠렛과 수지펠렛은 비중측정기로 측정 결과 각각 비중이 0.925, 0.93으로 측정되었다.

준비된 녹차펠렛과 수지펠렛을 혼합한 다음 가열 압출 성형기에 투입하여 시트상으로 압출 성형하였다.

실시예 2와 같이 제조하되, 별도로 쌀겨를 구입하여 준비한 다음 600 메쉬가 되도록 분쇄한 다음 녹차분말과 현미분말 혼합시 5g을 계량하여 첨가하여 녹차펠렛을 제조하고, 수지펠렛은 892g을 계량하여 압출 성형하여 제조하였다.

이때의 녹차펠렛과 수지펠렛 역시 비중이 0.925, 0.93으로 측정되었다.

<비교예 1>

상기 실시예들과 비교하기 위하여 녹차분말 200g과 저밀도 폴리에틸렌 수지 800g을 혼합하여 압출 성형기를 이용하여 펠렛 형상으로 성형한 후 다시 별도의 압출 성형기를 이용하여 비교예 1의 시트를 제조하였다.

<비교예 2>

녹차분말 200g과 현미분말 20g, 저밀도 폴리에틸렌 수지 780g을 혼합하여 압출 성형기를 이용하여 펠렛 형상으로 형성한 후 다시 별도의 압출 성형기를 이용하여 비교예 2의 시트를 제조하였다.

<비교예 3>

녹차분말 20g, 현미분말 3g, 저밀도 폴리에틸렌 수지 878g을 혼합하여 압출 성형기를 이용하여 비교예 3의 시트를 제조하였다.

<비교예 4>

녹차분말 20g, 현미분말 3g, 쌀겨분말 5g, 저밀도 폴리에틸렌 873g을 혼합하여 압출 성형기를 이용하여 비교예 4의 시트를 제조하였다.

<실험예 1> 인장강도 측정 시험

상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 4에서 제조된 시트들을 ASTM D 3826 방법에 따라서 25×100mm로 재단하여 UTM 기기를 사용하여 인장강도를 측정하였다.

그 결과는 아래 표 1에 나타냈다.

구분	인장강도(MPa)
실시예1	15.4
실시예2	16.7
실시예3	16.4
비교예1	7.6
비교예2	7.5
비교예3	14.8
비교예4	14.6

표 1에 나타난 바와 같이 본 발명의 실시예 1 내지 3은 위생장갑과 같은 재료로 사용하기에 충분한 인장강도를 갖고 있는 반면, 상대적으로 녹차분말의 함량이 높은 비교예 1, 2는 인장강도가 현저히 낮게 나타나 사용에 부적합한 것을 알 수 있다.

<실험예 2> 착용감 및 거칠기에 대한 관능 시험

상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 4에 따라 제조된 시트를 각각 장갑성형기를 이용하여 장갑 형상으로 제조한 후 제조된 장갑의 착용감 및 거칠기에 대하여 9점 평점법을 이용하여 평가하였다.

평가는 연령과 성별을 고려하여 30 대 ~ 40 대 성인 여성을 각각 연령대별로 10 명씩 선발하여 실험하여 평균을 측정하여 아래 표 2에 나타냈다.

착용감, 거칠기에 대한 관능검사 결과

구분	착용감	거칠기
실시예1	8.2	8.3
실시예2	8.5	8.4
실시예3	8.7	8.7
비교예1	2.7	2.3
비교예2	2.5	2.5
비교예3	4.3	4.1
비교예4	4.2	3.8

* 관능 검사 수치(9 : 착용감이 좋음, 거칠지 않음, 5 : 보통임 0 : 착용감이 아주 나쁨, 매우 거침)

상기 표 2에 나타난 바와 같이 실시예 1 내지 3은 전체적으로 착용감 및 거칠기가 만족스러운 결과로 나타났으며, 특히 실시예 3의 경우 가장 좋은 착용감을 갖고 거칠지 않은 느낌을 제공하는 것을 알 수 있다.

녹차분말을 과량 사용한 비교예 1, 2의 경우 과량 사용으로 인해 착용감이 나쁘고, 거친 느낌을 받은 것을 알 수 있다.

또, 녹차분말의 사용량은 실시예들과 유사하나, 성형 과정에서 직접 시트 상으로 성형한 비교예 3, 4의 경우 소량 첨가에도 불구하고 착용감이 나쁘게 나타난 것을 알 수 있다.

이는, 실시예들은 펠렛화를 통해 녹차분말이 고르게 분산된 반면, 비교예 3,4는 직접 성형한 결과 재료가 고르게 분산되지 아니한 결과로 판단된다.

<실험예 3> 혼탁/변색 내지 투명도 측정

상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 4에 의해 제조된 시트를 도 1 및 도 2에 나타냈다.

도 1은 좌측부터 우측으로 비교예 1, 2, 3, 4를 나타낸 것이며, 도 2는 좌측부터 우측으로 실시예 1, 2, 3을 나타낸 것이다.

도면에 나타난 바와 같이 실시예들의 시트가 비교예들에 비해 훨씬 투명할 뿐만 아니라 혼탁하지 않고 균일한 색상을 유지하고 있는 것을 알 수 있다.

본 발명에 따른 녹차 및 현미를 이용한 천연비닐위생용품 및 그 제조 방법은 비닐을 주재로 하는 각종 김장김치팩, 크린랩, 지퍼백과 같은 위생백과 손을 보호하는 일회용 비닐 장갑 등 다양한 비닐 위생 제품에 적용된다 할 것이다.

Claims (5)

1. 천연 성분이 함유된 비닐위생용품의 제조 방법에 있어서,
   300 ~ 1,000 메쉬의 녹차 분말과 300 ~ 500 메쉬의 현미 분말을 준비하여 혼합한 후 저밀도 폴리에틸렌 수지와 혼합되어 저온 압출기를 통해 펠렛 형상의 녹차펠렛을 제조하는 단계와;
   저밀도 폴리에틸렌 수지, 고밀도 폴리에틸렌 수지 중 선택된 어느 하나 또는 둘의 혼합물로 이루어진 수지를 저온 압출기에 투입하여 펠렛 형상의 수지펠렛을 제조하는 단계와;
   상기 녹차펠렛과 수지펠렛을 혼합 교반한 후 압출 성형하여 시트 형상으로 제조하는 단계;를 포함하여 구성되되,
   상기 녹차 분말은 천연비닐위생용품 100 중량% 기준으로 1.0 ~ 3.0 중량%로 이루어져 있고, 상기 현미 분말은 0.2 ~ 0.4 중량%로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는,
   녹차 및 현미를 이용한 천연비닐위생용품의 제조 방법.
   
2. 천연 성분이 함유된 비닐위생용품의 제조 방법에 있어서,
   물 100 중량부에 15 ~ 25 중량부의 녹차잎을 첨가한 후 열수추출하여 녹차농축액을 제조하는 농축액제조단계와;
   상기 농축액에 녹차잎을 1 ~ 2일동안 침지시키는 녹차잎침지단계와;
   상기 침지된 녹차잎을 꺼내어 함수율 10% 미만이 되도록 건조하고 300 ~ 1,000메쉬의 입도로 분쇄하여 녹차분말을 제조하는 녹차분말제조단계와;
   현미를 준비하여 300 ~ 500 메쉬의 입도로 분쇄하여 현미분말을 제조하는 현미분말제조단계와;
   시트 100 중량% 기준으로 2.4 ~ 17 중량%의 저밀도 폴리에틸렌 수지를 준비한 후, 상기 녹차분말을 1 ~ 3 중량%가 되도록 계량하여 준비하며, 상기 현미분말을 0.2 ~ 0.4 중량%가 되도록 계량하여 준비한 후, 상기 저밀도 풀리에틸렌 수지, 녹차분말 및 현미분말을 혼합 교반하여 1차혼합물을 제조하는 1차혼합단계와;
   상기 1차혼합물을 압출기에 투입하여 펠렛 형상의 녹차펠렛을 성형하는 녹차펠렛제조단계와;
   저밀도 폴리에틸렌 수지, 고밀도 폴리에틸렌 수지 중 선택된 어느 하나 또는 둘의 혼합물로 이루어진 잔량의 수지를 준비하여 저온 압출기에 투입하여 펠렛 형상의 수지펠렛을 성형하는 수지펠렛제조단계와;
   상기 수지펠렛, 녹차펠렛을 혼합 교반하여 2차혼합물을 제조하는 2차혼합단계와;
   상기 2차혼합물을 압출 성형하여 시트 형상으로 제조하는 시트제조단계;를 포함하여 구성된,
   녹차 및 현미를 이용한 천연비닐위생용품의 제조 방법.
   
3. 제 2항에 있어서,
   쌀겨를 준비하여 500 ~ 700 메쉬의 입도로 분쇄하여 쌀겨분말을 제조하는 쌀겨분말제조단계;가 더 구비되며,
   상기 1차혼합단계에서 0.4 ~ 0.6 중량%의 쌀겨분말이 더 혼합되는 것을 특징으로 하는,
   녹차 및 현미를 이용한 천연비닐위생용품의 제조 방법.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 녹차펠렛과 수지펠렛은 직경 2 ~ 7mm의 크기로 이루어져 있으며,
   녹차펠렛과 수지펠렛은 단위 부피 당 1 : 1.01 ~ 1.3의 중량비로 이루어진 것을 특징으로 하는,
   녹차 및 현미를 이용한 천연비닐위생용품의 제조 방법.
   
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