KR102167698B1 - 해조류 또는 왕겨를 이용한 용기 제조방법 및 그 제조방법으로 제조된 용기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건조된 해조류 또는 왕겨와 쌀가루, 녹말가루, 및 글루텐을 포함하여 물과 혼합하는 단계; 용기 형상 유지에 기여하는 형상 유지제로서, 소금을 첨가하는 단계; 상기 혼합물을 반죽하는 단계; 상기 반죽물을 용기 형상으로 성형하는 단계; 성형된 용기를 건조하고 스팀을 이용하여 열처리하는 단계;를 포함하여 이루어진 용기 제조방법을 제공한다.

Description

해조류 또는 왕겨를 이용한 용기 제조방법 및 그 제조방법으로 제조된 용기{Manufacturing Method of container using seaweed or chaff}

본 발명은 해조류 또는 왕겨를 이용한 용기 제조방법 및 그 제조방법으로 제조된 용기에 관한 것이다.

여기서는, 본 개시에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다.

전반적인 산업 경제의 발전과 더불어, 인간의 생활문화도 복잡 다양화되면서 시간을 절약할 수 있는 여러 가지 형태의 일회용 용기가 생산 및 사용되고 있다. 이러한 일회용 용기의 종류로는 도시락 용기, 접시, 컵, 전자제품의 포장 용기 등을 들 수 있다.

이러한 일회용 용기들은 대부분 폴리스티렌 등과 같은 합성수지나 펄프 등을 사용하여 제조된다. 그러나, 상기 합성수지 등을 이용한 제품에는 인체에 유해한 성분이 다량 함유되어 있을 뿐만 아니라, 사용량의 증가에 따른 폐기물의 처리 또한 용이하지 않은 문제가 있는 바, 그 사용에 일정한 제한이 따르고 있는 실정이다.

또한, 상기 펄프 등을 이용한 종이제품들은 대부분 수입 펄프를 사용하여 제조되기 때문에, 경제적인 측면에서 고비용이 요구되며, 펄프를 생산하기 위해 필연적으로 그 원료가 되는 숲을 파괴하게 될 뿐만 아니라, 이를 생산하는 과정에 투입되는 첨가제 등에 의하여 환경 오염 문제가 발생될 수 있다. 나아가, 펄프 대신 재생펄프를 사용한다 하더라도 이를 재생하기 위하여 요구되는 에너지, 각종 재생과정에서 사용되는 첨가제 등의 처리 및 사용 후 제품의 폐기로부터 야기되는 2차적인 환경오염 문제 또한 간과할 수 없다.

한편, 펄프재질의 구조적 문제점을 해결하기 위하여, 그 표면이 비닐 등으로 방수코팅된 용기들도 사용되고 있으나, 이 또한 환경오염의 주범으로서 그 사용에 제약이 따르는 바, 이러한 용기를 사용하는 업소 등에서는 사용 후 반드시 용기를 분리수거하여야만 하는 불편함이 따른다.

이와 같이, 종래의 일회용 용기 대부분이 이를 땅에 단순히 매장하는 경우, 자연적으로 분해가 이루어지지 않아 토양이 오염되고, 또한 소각시 다이옥신 등과 같은 환경오염물질을 배출하는 문제점을 해결하기 위하여 자연적으로 분해되는 일회용 용기 등이 생산되고 있다. 그러나, 이 역시 수입 펄프를 사용함으로 인하여 그 생산원가가 비싸다는 문제점이 있으며, 물과 접촉하는 경우 물에 일부 용해됨으로 인하여 그 형태가 변형된다는 구조적인 문제점이 있는 바, 현재는 상기와 같은 용기의 표면에 폴리에틸렌 등을 코팅하거나 그 외면을 스프레이 코팅하여 사용하고 있는 실정이다. 그러나, 상기 폴리에틸렌 또한 친환경소재가 아닐 뿐만 아니라, 스프레이 코팅 공정에서 오염이 발생할 수 있고, 그 사용 후 폐기물로 처리되어야 하며, 복잡한 공정을 거쳐서 생산되기 때문에 실질적인 양산에도 문제가 있다.

한국등록특허 제887431호

본 발명은 생분해되는 친환경 재료인 해조류 또는 왕겨를 사용하고, 곡물을 또한 이용하여 용기를 제조하는 방법 및 그 용기를 제공한다.

또한, 비친환경적인 첨가제나 코팅제를 사용하지 않음으로 지구 환경에 이바지할 수 있는 용기를 제조하는 방법 및 그 용기를 제공한다.

본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 건조된 해조류 또는 왕겨와 쌀가루, 녹말가루, 및 글루텐을 포함하여 물과 혼합하는 단계; 용기 형상 유지에 기여하는 형상 유지제로서, 소금을 첨가하는 단계; 상기 혼합물을 반죽하는 단계; 상기 반죽물을 용기 형상으로 성형하는 단계; 성형된 용기를 건조하고 스팀을 이용하여 열처리하는 단계;를 포함하여 이루어진 해조류 및 곡물을 이용한 용기 제조방법을 제공한다.

또한, 메밀, 도토리, 녹두 중 적어도 하나 이상의 분말을 물에 담근 후 앙금을 모아서 끓인 후, 열처리된 용기의 내면 또는 전부를 코팅하고 건조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해조류 및 곡물을 이용한 용기 제조방법을 제공한다.

또한, 상기 건조 해조류는 평균 너비가 0.5 내지 1cm 범위내이고, 평균 길이가 4 내지 7cm 범위내인 것을 특징으로 하는 해조류 및 곡물을 이용한 용기 제조방법을 제공한다.

또한, 상기 해조류는 다시마인 것을 특징으로 하는 해조류 및 곡물을 이용한 용기 제조방법을 제공한다.

또한, 상기 혼합하는 단계는 상기 쌀가루 80 중량부 내지 98 중량부, 상기 녹말가루 1 내지 10 중량부, 상기 글루텐 1 내지 10 중량부, 물 20 내지 100 중량부를 사용하며, 상기 쌀가루, 녹말가루, 및 글루텐 총중량과 수분함량 1 내지 10 중량%로 건조한 건조 해조류의 중량비가 2:8 내지 5:5가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 해조류 및 곡물을 이용한 용기 제조방법을 제공한다.

또한, 상기 소금은 용기의 총고형물 100 중량 대비 0.1 내지 5 중량부 포함되는 것을 특징으로 하는 해조류 및 곡물을 이용한 용기 제조방법을 제공한다.

본 발명은 또한, 상기 방법으로 제조된 해조류 또는 왕겨를 이용한 용기를 제공한다.

본 발명은 생분해되는 친환경 재료인 해조류, 왕겨 및 곡물을 이용하여 용기를 제조하고, 비친환경적인 첨가제나 코팅제를 사용하지 않음으로 지구 환경에 이바지할 수 있는 용기를 제조하는 방법 및 그 용기를 제공한다.

상기의 효과 및 추가적 효과에 대하여 아래에서 자세히 서술한다.

이하에 본 발명을 상세하게 설명하기에 앞서, 본 명세서에 사용된 용어는 특정의 실시예를 기술하기 위한 것일 뿐 첨부하는 특허청구의 범위에 의해서만 한정되는 본 발명의 범위를 한정하려는 것은 아님을 이해하여야 한다. 본 명세서에 사용되는 모든 기술용어 및 과학용어는 다른 언급이 없는 한은 기술적으로 통상의 기술을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.

본 명세서 및 청구범위의 전반에 걸쳐, 다른 언급이 없는 한 포함(comprise, comprises, comprising)이라는 용어는 언급된 물건, 단계 또는 일군의 물건, 및 단계를 포함하는 것을 의미하고, 임의의 어떤 다른 물건, 단계 또는 일군의 물건 또는 일군의 단계를 배제하는 의미로 사용된 것은 아니다.

한편, 본 발명의 여러 가지 실시예들은 명확한 반대의 지적이 없는 한 그 외의 어떤 다른 실시예들과 결합될 수 있다. 특히 바람직하거나 유리하다고 지시하는 어떤 특징도 바람직하거나 유리하다고 지시한 그 외의 어떤 특징 및 특징들과 결합될 수 있다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예 및 이에 따른 효과를 설명하기로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 해조류 또는 왕겨 및 곡물을 이용한 용기 제조방법은 건조된 해조류 또는 왕겨와 쌀가루, 녹말가루, 및 글루텐을 포함하여 물과 혼합하는 단계, 용기 형상 유지에 기여하는 형상 유지제로서, 소금을 첨가하는 단계, 상기 혼합물을 반죽하는 단계, 상기 반죽물을 용기 형상으로 성형하는 단계, 성형된 용기를 건조하고 스팀을 이용하여 열처리하는 단계를 포함하여 이루어진다.

상기 용기의 종류는 제한되지 않으며, 일례로, 그릇, 컵 등일 수 있다.

먼저, 건조된 해조류 또는 왕겨와 쌀가루, 녹말가루, 및 글루텐을 포함하여 물과 혼합한다. 쌀의 종류는 제한되지 않으며, 일례로 찹쌀일 수 있다. 상기 반죽하는 단계는 상기 쌀가루 80 중량부 내지 98 중량부, 상기 녹말가루 1 내지 10 중량부, 상기 글루텐 1 내지 10 중량부를 혼합하고 물 20 내지 100 중량부를 넣는다. 상기 범위로 재료를 혼합하여야 용기의 내구성이 우수하며, 용기 성형성이 좋다.

해조류는 건조하여 건조 해조류를 준비하고 사용한다. 해조류의 종류는 제한되지 않는다. 녹조류, 홍조류, 갈조류 중에서 선택될 수 있으며, 김, 파래, 우뭇가사리, 다시마, 미역, 톳 등을 들 수 있다. 이중에서 다시마가 용기 내구성을 위해 바람직하다. 해조류는 용기의 내구성을 증가시키고, 성형을 좋게 하며, 필요한 기계적 물성을 얻을 수 있다. 특히 상기 해조류는 수분함량 1 내지 10 중량%로 건조하여 사용하는 것이 좋다. 상기 범위로 건조하여야 용기의 기계적 강도를 우수하게 할 수 있다.

건조 해조류의 형상도 중요하다. 다시마를 예로 들면, 건조 다시마의 형상은 용기의 기계적 강도 및 성형성, 용기 외관에 영향을 미치므로, 바람직하기로는 상기 건조 다시마는 평균 너비가 0.5 내지 1cm 범위내이고, 평균 길이가 4 내지 7cm 범위내인 것이 좋다. 상기 범위 미만의 경우 기계적 강도가 떨어지며, 상기 범위를 초과하는 경우 성형성이 떨어지고, 용기 외관이 거칠어질수 있다.

또한, 상기 혼합하는 단계는 상기 쌀가루, 녹말가루, 및 글루텐 총중량과 수분함량 1 내지 10 중량%로 건조한 건조 해조류의 중량비가 2:8 내지 5:5가 되도록 혼합하는 것이 좋다. 상기 범위 미만으로 건조 해조류가 들어갈 경우 내구성이 떨어지며, 상기 범위를 초과하여 건조 해조류가 들어갈 경우 용기 외형 구조를 만들기 어려우며, 성형성이 떨어진다.

한편, 재료들의 결합력과 용기 형상 유지, 및 용기 내구성을 향상시키기 위해 다양한 첨가제를 사용할 수 있으나, 본 발명의 일실시예에서는 소금을 첨가하는 것이 특징이다. 소금을 첨가함으로써, 용기의 형상 유지 및 내구성이 증가되는 것을 확인하였다. 소금의 첨가량은 용기의 총고형물 100 중량 대비 0.1 내지 5 중량부 포함되는 것이 좋다. 상기 범위 미만에서는 용기의 내구성이 떨어지며, 상기 범위를 초과할 경우 물성 향상 효과가 포화되어 바람직하지 않다.

다음, 혼합물을 충분히 반죽한 후, 용기 형상으로 성형한다. 용기 형상은 제한되지 않으며, 컵, 그릇 등일 수 있다. 성형이 완료된 후, 성형된 용기를 1차 건조하고, 이후 열처리한다. 열처리 방법 역시 중요한데, 스팀을 이용하여 열처리함으로써, 용기에 균열이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 스팀 열처리 이후에 다시 건조하는 과정을 거칠 수 있다.

다음, 컵이나 용기로 사용할 경우 물과 접촉하게 되므로, 수분의 흡수 속도를 저감하기 위하여 표면처리를 한다. 친환경 및 생체 친화적인 표면처리를 위해, 본 발명의 일실시예에서는 메밀, 도토리, 녹두 중 적어도 하나 이상의 분말을 물에 담근 후 앙금을 모아서 끓인 후 제조된 용기의 내면 또는 전부를 코팅하여 건조한다. 본 과정을 거침으로써 수분의 흡수 속도를 저감시켜 용기의 형상을 오래도록 유지하고, 강도를 유지할 수 있게 된다.

이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

수분함량 5 중량%로 건조된 다시마 210g을 너비 0.7cm, 길이 6cm로 절단한 후, 쌀가루 130g, 녹말 10g, 글루텐 10g, 물 50g을 넣고 혼합하여 충분히 반죽을 하였다. 그 후 상기 반죽물을 컵 형상의 성형틀에 넣어 성형하였다. 상온에서 24시간 건조한 후 스팀을 이용하여 1시간 열처리하고, 상온에서 24시간 건조시켰다. 메밀 분말 30g, 도토리 분말 30g을 물에 담근 후 앙금을 모아서 물 200g에 넣고 2시간 끓인 후 용기에 코팅하고 건조하여 컵 형상의 용기를 제조하였다.

제조된 용기의 외관 상태를 평가하여 그 결과를 표 1에 나타내었으며, 20℃ 물에 30분 담근 후 건져올려 표면의 물을 닦은 후, 방수 특성을 평가하기 위해 초기 무게 대비 무게 증가율을 측정하였고, 초기 인장 강도 대비 인장 강도 저하율을 측정하였다. 강도는 유니버셜 테스팅 기계(Universal Testing Machine)로 측정하였다. 그 결과를 표 1에 나타내었다.

실시예 2

상기 실시예 1에서, 다시마 대신에 수분함량 5 중량%로 건조된 왕겨 210g을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.

비교예 1

상기 실시예 1에서, 소금을 첨가하지 않은 것을 제외하고는 동일하게 실시하였으며, 평가 결과를 표 1에 나타내었다. 인장강도는 실시예를 100으로 하였을 때의 상대적 값으로 기록하였다.

비교예 2

상기 실시예 1에서, 열처리를 스팀 대신에 오픈에서 150℃로 열처리한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였으며, 평가 결과를 표 1에 나타내었다.

비교예 3

상기 실시예 1에서, 메일 및 도토리를 이용하여 용기 표면 코팅을 수행하지 않은 것을 제외하고는 동일하게 실시하였으며, 평가 결과를 표 1에 나타내었다.

비교예 4

상기 실시예 1에서, 수분함량 5 중량%로 건조된 다시마 대신에 수분함량 20중량%의 다시마를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였으며, 평가 결과를 표 1에 나타내었다.

구분	인장강도	외관	무게 증가율(%)	인장강도 저하율(%)
실시예 1	100	우수	2%	변화없음
실시예 2	98	우수	2%	변화없음
비교예 1	75	보통	2%	변화없음
비교예 2	89	불량 (크랙발생)	6%	10%
비교예 3	98	우수	15%	13%
비교예 4	84	우수	2%	변화없음

전술한 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (7)

1. 건조된 해조류와, 쌀가루, 녹말가루, 및 글루텐을 포함하여 물과 혼합하는 단계;
   용기 형상 유지에 기여하는 형상 유지제로서, 소금을 첨가하는 단계;
   상기 혼합물을 반죽하는 단계;
   상기 반죽물을 용기 형상으로 성형하는 단계;
   성형된 용기를 건조하고 스팀을 이용하여 열처리하는 단계; 및
   메밀, 도토리, 녹두 중 적어도 하나 이상의 분말을 물에 담궈 앙금을 모아서 끓인 후 끓인 앙금으로 열처리된 용기의 내면 또는 전부를 코팅하고 건조하는 단계를 포함하고,
   상기 건조된 해조류는 평균 너비가 0.5 내지 1cm 범위 내이고, 평균 길이가 4 내지 7cm 범위 내인 것을 특징으로 하는 용기 제조방법.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 해조류는 다시마인 것을 특징으로 하는 용기 제조방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 혼합하는 단계는 상기 쌀가루 80 중량부 내지 98 중량부, 상기 녹말가루 1 내지 10 중량부, 상기 글루텐 1 내지 10 중량부, 물 20 내지 100 중량부를 사용하며, 상기 쌀가루, 녹말가루, 및 글루텐 총중량과 수분함량 1 내지 10 중량%로 건조한 건조 해조류의 중량비가 2:8 내지 5:5가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 용기 제조방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 소금은 용기의 총고형물 100 중량 대비 0.1 내지 5 중량부 포함되는 것을 특징으로 하는 용기 제조방법.
7. 제1항에 따른 제조방법으로 제조된 용기.