KR102192050B1 - 완숙감과 불량감을 이용한 감 수지의 제조방법 및 이에 의해 제조된 도료용 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 완숙감과 불량감을 이용한 감 수지의 제조방법 및 이에 의해 제조된 도료용 조성물에 관한 발명으로, 완숙감 또는 불량감을 수득하여 세척한 후 물기를 제거하여 준비하는 제1단계(S10); 준비된 감을 습식 분쇄기로 분쇄한 후 발효조에 투입하고 효모를 첨가하여 1차 발효하는 제2단계(S20); 발효된 감에 효소를 첨가하고 2차 발효하여 감 슬러시를 조성하는 제3단계(S30); 감 슬러시를 교반기에서 1차 교반하여 미분쇄하고 농축조로 이송하여 수분율을 70%로 농축하는 제4단계(S40); 및 농축된 감 슬러시를 금속필터에 여과한 후 2차 교반하고 디졸바 믹서로 점성을 안정화하여 감 수지를 수득하는 제5단계(S50);를 포함하여 구성함에 따라 감 수지를 제조하고 이를 이용하여 고품질의 천연도료를 제조하도록 하는 것이 특징이다.

Description

완숙감과 불량감을 이용한 감 수지의 제조방법 및 이에 의해 제조된 도료용 조성물{MANUFACTURING METHOD OF PERSIMMON RESIN USING MATURE OR DEFECTIVE PERSIMMON AND COMPOSITION FOR PAINT THRERBY}

본 발명은 완숙감과 불량감을 이용한 감 수지의 제조방법 및 이에 의해 제조된 도료용 조성물에 관한 발명으로, 더욱 상세하게는 완숙감이나 낙과 등의 불량감과 같이 상품성이 낮은 감을 원료로 하여 천연도료의 수지로 가공하도록 하는 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 감은 우리나라에서 생산량이 풍부하고 과색인 주황색을 나타내는 카로티노이드 색소인 리코핀 성분을 다량 함유하므로 예로부터 천연도료나 염료로 사용되었다. 특히, 최근 합성도료에 포함된 각종 유해성분이 각종 환경오염 및 질병을 야기하는 것으로 알려지면서 천연재료를 원료로 하여 도료를 제조하는 기술의 개발이 활발히 진행되고 있다.

감을 이용해 염료나 도료로 사용하기 위해서는 일반적으로 7 ~ 8월에 수확한 미숙감을 착즙한 후 이를 염료의 원액으로 사용하거나 물을 희석하여 사용한다. 또는 감즙을 1 ~ 2년에 걸쳐 발효 및 숙성하는 과정을 거쳐 도료로 사용하는바, 다만 이 과정에는 심한 악취나 침전 불순물이 생성되어 도료로서의 사용성을 현저히 저하시키는 문제점이 있다.

감을 이용한 천연염료 또는 도료의 제조에 관한 종래 기술의 일례로서, 한국등록특허 제 10 - 1085401 호에는 7 ~ 10월에 수확한 미숙감을 파쇄하고 착즙하여 착즙액으로 제조하거나 또는 착즙액을 3개월 이상 발효시켜 제조하여 감물을 준비하는 단계와, 감물에 오배자 타닌 및 탄산나트륨을 혼합하는 단계를 포함하되, 감물 염료 조성물 총 중량에 대하여 감물 84~98중량%와, 오배자 타닌, 탄산나트륨이 각각 1~8중량% 포함되는 오배자 타닌 및 탄산나트륨을 함유하는 감물 염료를 구성한다.

다른 예로서, 한국공개특허 제 10 - 2014 - 0107835 호에는 7 ~ 10월경에 수확한 떪은 감을 잘게 썰어 갈아서 즙을 짜는 단계와, 얻어진 즙을 상온에서 1년 정도 발효시켜 감물염료를 얻는 단계와, 편백잎과 연한 줄기를 잘게 썰고 갈아서 즙을 짜는 단계와, 얻어진 즙을 상온에서 1년 정도 발효시켜 편백염료를 얻는 단계와, 감물염료와 편백염료, 물을 중량비로 1:1:1의 비율로 혼합하는 하는 단계로 이루어진 감과 편백을 이용한 천연염료의 제조방법을 구성한다.

또 다른 예로서, 한국공개특허 제 10 - 2011 - 0097184 호에는 감을 착즙하여 감즙을 만드는 제1단계와, 제1단계의 감즙을 누룩으로 25℃~30℃의 온도에서 5~15일 동안 혐기발효하여 발효감즙을 만드는 제2단계와, 5~10℃의 온도에서 숙성시키는 제3단계와, 이에 따라 제조된 발효감물에 잿물과 점액을 혼합하여 도료 조성물을 제조하도록 이루어진 발효감물을 포함하는 염료와 도료 조성물을 구성한다.

한국등록특허 제 10 - 1085401 호 (2011.11.21) 한국공개특허 제 10 - 2014 - 0107835 호 (2014.09.05) 한국공개특허 제 10 - 2011 - 0097184 호 (2011.08.31) 한국등록특허 제 10 - 1359270 호 (2014.02.06)

상기와 같은 종래 기술이 적용되는 감을 이용한 염료 또는 도료의 제조방법은 7 ~ 10월에 수확한 미숙감을 이용해 착즙 원액 또는 희석액을 사용하거나 발효 및 숙성과정을 거쳐 염료 또는 도료로 사용하도록 이루어진다.

따라서, 종래 기술은 과실 자체만으로도 상품성이 있는 미숙감을 염료 또는 도료의 원료로 사용하므로 제조원가가 비교적 높은 단점이 있다.

아울러, 수개월 내지 수년에 걸친 장기간의 발효 및 숙성 과정으로 인해 감물에서 심한 악취, 및 침전 불순물이 생성되어 사용성이 현저히 저하되는 문제점이 발생한다.

또한, 종래 기술은 감즙을 원액 상태 혹은 단순 발효 및 숙성하는 것만으로는 도료로 사용시 발색도 및 견뢰도가 현저히 떨어지므로 수차례 반복하여 도포 및 건조하는 과정을 실시해야 하는 단점이 있다. 따라서, 시공시 작업성이 현저히 저하되고 많은 시간과 노동력이 소요되어 도료로서의 사용범위가 극히 제한적일 수 밖에 없는 문제점이 있다.

이에 본 발명에서는 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서,

완숙감 또는 불량감을 수득하여 세척한 후 물기를 제거하여 준비하는 제1단계(S10);

상기 준비된 감을 습식 분쇄기로 분쇄한 후 발효조에 투입하고 자연발효를 시키거나 효모를 첨가하여 1차 발효하는 제2단계(S20);

상기 발효된 감에 효소를 첨가하고 2차 발효하여 감 슬러시를 조성하는 제3단계(S30);

상기 감 슬러시를 교반기에서 1차 교반하여 미분쇄하고 농축조로 이송하여 수분율을 농축하는 제4단계(S40); 및

상기 농축된 감 슬러시를 필터에 여과한 후 2차 교반하고 믹서 또는 밀(mill)로 점성을 안정화하여 페이스트 상의 감 수지를 수득하는 제5단계(S50);를 포함하는 완숙감과 불량감을 이용한 감 수지의 제조방법을 구성한다.

또한, 상기 제조방법에 의해 제조된 감 수지에, 호재와, 착색물질과, 첨가물을 혼합하여 조성하는 도료용 조성물에 있어서,

도료용 조성물 총 중량에 대하여, 감 수지 20 ~ 40중량%와, 카제인 또는 난백 또는 그 혼합물 5 ~ 15중량%와, 가리비 칼슘 5 ~ 7중량%와, 알긴산소다 또는 구아검 2 ~ 3중량%와, 키토산 0.5 ~ 3중량%와, 아마인유 5 ~ 12중량%와, 착색물질 20 ~ 40중량%를 포함하는 완숙감과 불량감을 이용한 도료용 조성물을 구성한다.

따라서, 상품성이 낮은 완숙감이나 불량감을 활용하여 속성 발효 및 미분쇄 고농축한 페이스트 상의 감 수지를 제조하고 이를 이용하여 고품질의 천연도료를 제조할 수 있는 목적 달성이 가능하다.

본 발명은 완숙감이나 파손감, 낙과 등의 불량감을 원료로 하여 속성 발효 및 미분쇄 고농축한 페이스트 상의 감 수지를 제조하고 이를 이용하여 천연도료를 제조하도록 하는 방법을 제공한다.

따라서, 본 발명은 떫은감이나 벌레나 새가 먹은 감, 보관 및 취급 중 손상으로 인해 불가피하게 폐기되는 감 등 상품성이 낮은 감을 활용하여 감 수지의 원료로 사용하므로 종래 기술에 비해 원료비를 현저히 절감하면서 농가 소득의 증대를 도모하고 자원 재활용에 따른 친환경적인 효과를 도출하는 감 수지를 제조할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명은 감 수지에 체질안료, 천연수지, 천연색소 등 천연의 물질과의 화학적 결합이 용이하여 다양한 종류의 착색물질을 혼합한 고품질의 도료용 조성물을 제조할 수 있으며 기존의 천연염료로 사용되는 감즙 또는 발효감물과는 달리 두께감 및 은폐력을 확보하여 도료로서의 적합성이 우수한 장점을 가진다.

더불어, 제조된 감 수지 및 도료로부터 포름알데히드나 휘발성 유기화합물의 발생을 배제하면서 사용자가 종이나 섬유 등 재료에 따라 편리하게 도포하여 사용할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 완숙감과 불량감을 이용한 감 수지의 제조방법 및 이에 의해 도료용 조성물을 제조하는 과정을 도시한 흐름도.
도 2는 본 발명에 따른 완숙감과 불량감을 이용한 감 수지의 제조방법에 따른 제조 과정 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 완숙감과 불량감을 이용한 감 수지의 제조방법에 의해 제조된 도료용 조성물을 이용한 도장 과정 예시도.
도 4 내지 도 5는 본 발명에 따른 완숙감과 불량감을 이용한 감 수지의 제조방법에 의해 제조된 도료용 조성물의 사용 상태 예시도.

이하, 본 발명의 완숙감과 불량감을 이용한 감 수지의 제조방법 및 이에 의해 제조된 도료용 조성물의 바람직한 실시 예에 따른 구성과 작용을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 하기의 설명에서 당해 기술분야의 통상의 기술자가 용이하게 구현할 수 있는 부분에 대한 구체적인 설명은 생략될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 완숙감과 불량감을 이용한 감 수지의 제조방법 및 이에 의해 도료용 조성물을 제조하는 과정을 도시한 흐름도, 도 2는 본 발명에 따른 완숙감과 불량감을 이용한 감 수지의 제조방법에 따른 제조 과정 예시도, 도 3은 본 발명에 따른 완숙감과 불량감을 이용한 감 수지의 제조방법에 의해 제조된 도료용 조성물을 이용한 도장 과정 예시도, 도 4 내지 도 5는 본 발명에 따른 완숙감과 불량감을 이용한 감 수지의 제조방법에 의해 제조된 도료용 조성물의 사용 상태 예시도를 도시한 것이다.

본 발명의 기술이 적용되는 완숙감과 불량감을 이용한 감 수지의 제조방법 및 이에 의해 제조된 도료용 조성물은 완숙감이나 불량감을 원료로 하여 고농축 페이스트 상의 수지로 가공하고 이를 이용해 도료용 조성물을 제조하도록 하는 기술에 관한 것임을 주지한다.

이를 위한 본 발명의 완숙감과 불량감을 이용한 감 수지의 제조방법은 감의 탄수화물 성분 중 펙틴물질(펙틴산, 펙틴, 프로토펙틴, 펙티닌산) 및 섬유소 물질을 효소로 유연화하여 감에 내재된 불용성 타닌물질이 분자량 12000 정도의 안정된 상태로 식물성 감 수지를 제조하도록 구성하며 도 1에서와 같이 크게 제1단계 내지 제5단계(S10~S50)로 이루어진다.

제1단계(S10)는 완숙감 또는 불량감을 수득하여 세척한 후 물기를 제거하여 준비하는 단계이다.

본 발명에서는 10월 이후에 수확된 완숙감이나 떫은 맛이 강해 반시로 가공된 감, 또는 낙과나 취급 중 파손된 불량감을 수거하여 이용한다.

제2단계(S20)는 상기 준비된 감을 습식 분쇄기로 분쇄한 후 발효조에 투입하고 자연발효를 시키거나 효모를 첨가하여 1차 발효하는 단계이다.

상기 효모는 Saccharomyces cerevisiae(ex-bayanus) 효모를 감 수지 총 질량의 0.01 ~ 0.1% 첨가하고 pH를 5.5 ~ 6.0으로 조절한 후 25 ~ 40℃에서 48 ~ 72시간동안 효모를 활성화하여 알코올 발효한다.

상기 pH조절제는 수산화나트륨 또는 구연산을 사용하며 Saccharomyces cerevisiae의 활성화 반응에 최적 pH인 중성 또는 약산성으로 조절하여 상기 온도 범위에서 증식시킨다.

제3단계(S30)는 상기 발효된 감에 효소를 첨가하고 2차 발효하여 감 슬러시를 조성하는 단계이다.

상기 효소는 β-glucosidase, hemicellulase, pectinase, tannase를 포함하는 효소를 감 수지 총 질량의 0.01 ~ 0.1%첨가하고 pH를 3.5 ~ 5.5로 조절한 후 45 ~ 55℃에서 60 ~ 540분 동안 효소 발효한다.

상기 제3단계(S30)의 작용 기제를 살펴보면, 감의 세포막은 β-glucosidase에 의해 분해되면서 연화되어 슬러시 상태가 된다. 감에는 다양한 종류의 다당류를 함유하는바, 그 중에서 펙틴의 분자량은 20.000 ~ 400.000 정도이며, 기본 구성당인 D-galacturonic acid은 α-결합으로 연결된 직쇄상의 다당류이다.

감에 함유된 펙틴 및 섬유소의 연화 과정은 가수분해효소와 β-제거반응이 중요한바, 셀룰로오스 효소 중에서 감 수지의 수득에 유용한 셀로비오스(β-glucosidase)EC3.2.1.21. 및 글리코시드 가수분해효소(glycoside hydrolase)의 반응 메카니즘은 R/1(retaining enzymes, inverting enzymes)이다.

즉, 탄수화물을 가수분해하는 효소는 반응에 참여하는 당 결합의 아미노 형태(α-,β-결합)가 반응이 유지 되는지에 따라서 보전(retaining), 전환(inverting) 효소로 분리된다. 감의 당 분해조건은 기질의 아노머 형태가 반응산물에도 동일하게 유지되는 retaining 효소(α-결합→α-결합, β-결합→β-결합)와 아노머 형태가 반대로 바뀌는 inverting 효소(α-결합→β-결합, β-결합→α-결합))인데 플루라나아제(pullulanase)는 그대로 유지되지만 β-아밀라제, 글루코아밀라제는 α-결합이→β-결합으로 바뀌는 inverting 효소이다. 결국, 감의 탄수화물 분해는 retaining 효소보다 inverting 효소가 유리하다.

따라서, 상기 제3단계(S30)에서는 β-glucosidase, hemicellulase, pectinase, tannase 복합 효소를 이용해 효소 반응하여 감의 주성분인 탄수화물(펙틴물질, 섬유소, 및 당)과, 색소성분인 카로티노이드(카로틴, 라코판), 함질소물질(단백질, 가용성 질소), 지질(키틴, 납물질), 타닌물질인 로이코, 안토시아닌 등이 숙성된 상태의 감 슬러시를 제조한다.

상기 효소들의 pH 및 온도 안정성을 고려하여 pH조절제를 이용해 pH를 산성에 가까운 3.5 ~ 5.5로 조절하고 45 ~ 55℃ 온도 범위에서 효소 반응이 속성으로 이루어지도록 유도한다.

아울러, 상기 제3단계(S30)의 효소 반응에 의해 당이 분해되면서 탄소 화합물인 알데히드가 분해되는바, 반응성이 강한 작용기로 인해 자신은 카르복시산으로 산화되면서 다른 물질을 환원시키는 성질로 인해 감의 단당류의 쇄상구조에 존재하는 알데이드기(-CHO)는 알칼리 조건 및 금속이온 상태에서 반응을 촉진하게 된다. 따라서 알루미늄, 철 등의 금속염과의 결합력을 증진하는 효과를 도출하며 이는 추후 본 발명의 감 수지를 이용한 도료의 제조시에 체질안료, 천연수지, 천연색소 등과의 혼합에 유리하게 작용한다.

제4단계(S40)는 상기 감 슬러시를 교반기에서 1차 교반하여 미분쇄하고 농축조로 이송하여 수분율을 농축하는 단계이다.

상기 제2단계(S20)에 의해 세포막 사이의 타닌이 배출된 상태에서 감에 내재된 펙틴질이나 셀룰로오즈 등의 당류의 혼합체, 섬유질 등은 제4단계(S40)에서 커팅 임펠러가 내장된 고속 교반기에서 약 3500rpm으로 분쇄하여 페이스트 상으로 조성한다. 아울러, 미분쇄된 감 슬러시를 농축하는 과정에서 50 ~ 75℃의 저진공 상태의 냉각 콘덴서를 이용해 에틸렌, 알데히드, 알코올을 포함한 휘발성 물질을 제거하며, 일반적인 생과 상태의 감의 수분율인 83%를 70%로 농축시킨다.

제5단계(S50)는 상기 농축된 감 슬러시를 필터에 여과한 후 2차 교반하고 믹서 또는 밀(mill)로 점성을 안정화하여 감 수지를 수득하는 단계이다. 포켓여과를 통해 외종피나 내종피 부분과 같은 미분해물질을 여과하며, 약 3000rpm으로 교반 후 삼본밀(3-Roll Mill)이나 디스크 터빈형 임펠러를 장착한 디졸바로 안정화하여 페이스트 상의 감 수지를 수득한다.

한편, 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 완숙감과 불량감을 이용한 감 수지의 제조방법에 의해 제조된 감 수지에, 호재와, 착색물질과, 첨가물을 혼합하여 도료용 조성물을 제조한다.

구체적으로 , 도료용 조성물 총 중량에 대하여, 감 수지 20 ~ 40중량%와, 카제인 또는 난백 또는 그 혼합물 5 ~ 15중량%와, 가리비 칼슘 5 ~ 7중량%와, 알긴산소다 또는 구아검 2 ~ 3중량%와, 키토산 0.5 ~ 3중량%와, 아마인유 5 ~ 12중량%와, 착색물질 20 ~ 40중량%를 포함하여 제조한다.

상기 카제인은 도료의 질감 및 도막성을 유연하게 하고 성분간의 결착성 및 내구성을 증대하도록 작용한다. 상기 난백 역시 매제로 작용하여 결착성을 증대한다. 상기 가리비 칼슘은 다공질 소성칼슘으로써 알칼리성을 가지므로 도료로 사용시 수분 및 유해물질을 흡착하고 곰팡이 등에 대한 항균성을 부여하도록 작용한다. 상기 키토산은 도료로 사용 시 내후성이나 내박리성과 같은 보존성 및 점도를 증대시키도록 작용한다.

상기 첨가물은 조제 및 안정제로써 붕사, 식용 소포제, 유화제, 분산제, 보존제, 침투제, pH조절제를 사용한다.

상기 착색물질은 사용자가 용도에 따라 임의로 천연염료 중 꼭두서니, 쪽, 락, 코치닐, 목서초 등의 동,식물성 천연색소에 무기염을 코어로 한 유기안료나, 불용화한 타닌계 염료, 천연 무기질 중 산화철계의 적색, 청색, 녹색, 흑색, 티타늄 옥사이드, 맥반석, 화산석, 일라이트, 황토, 석간주, 산화아연 등의 Earth pigments, 또는 숯, 라텍스, 반짝이(Glitter), 메탈 파우더, 펄 등의 재료, 또는 감물 혹은 다른 식물성 기반 축합타닌을 첨가하여 친환경의 수용성 도료로 사용한다.

이하에서는, 전술한 바와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명을 포함하는 실시 예를 구성하고 그에 따른 효과에 대해서 면밀하게 파악하고자 한다. 하기의 설명은 본 발명에 대하여 바람직한 실시 예를 들어 설명하는 것이므로 본 발명은 하기 실시 예에 의해 한정되는 것이 아니며 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 제공될 수 있음은 당연하다 할 것이다.

<실시 예 1>

본 발명의 감 수지 제조.

불량감 50Kg을 수거하여 세척하고 물기를 제거한다.

습식 분쇄기로 분쇄한 후 발효조에 넣고 Saccharomyces cerevisiae(ex-bayanus) 효모를 감 수지 총 질량의 0.05% 첨가한다. Ph를 6.0으로 조절한 후 30℃에서 72시간 처리하면 유기산 냄새가 발생하면서 pH 3.2, 당도 13.2의 흑색 빛이 도는 적갈색으로 발효된다.

발효가 진행됨에 따라 수분이 생성된다. β-glucosidase, hemicellulase, pectinase, tannase를 5 : 2 : 1.8 : 1.2의 질량비로 혼합한 혼합효소 또는 감의 발효도에 따라 상기 4종 중 선택된 단독효소를 총 질량의 0.1% 첨가하고 호기성으로 초기온도 45℃, 종료온도 55℃에서 pH 5.5로 조절한 후 300분 동안 효소 발효한다.

감의 식물조직이 연화하면서 감의 주성분인 탄수화물(펙틴물질, 섬유소, 당)이 숙성된 상태의 감 슬러시로 조성된다.

감 슬러시를 커팅 임펠러가 내장된 고속 교반기에서 3500rpm 이상으로 미분하고 농축조에서 수분율 70%로 고농축 하며, 103℃에서 효소를 비활성화하면서 살균처리한다. 동시에 저진공 상태의 냉각 콘덴서를 이용해 에틸렌, 알데히드, 알코올 등의 휘발성 물질을 제거한다.

농축된 감 슬러시를 포켓여과하고 디스크 터빈형 임펠러를 내장한 디졸바를 이용해 3000rpm으로 교반하여 점성을 안정화시킨 감 수지를 수득한다. 도 2는 본 발명의 실시 예 1에 따른 감 수지 제조과정을 도시한 이미지로 원료가 되는 불량감(a), 감 발효 상태(b), 분산 교반된 상태(c), 페이스트 상의 감 수지(d)를 촬영한 이미지이다.

<실시 예 2>

상기 실시 예 1에 의해 제조된 감 수지를 이용해 도료용 조성물 제조.

도료용 조성물 총 중량에 대하여, 카제인(20%로 용해) 12중량%에 수용성 키토산(5%로 용해) 3중량%, 가리비 칼슘 6.5중량%를 효소분산제로 교반하면서 감 수지 40중량%를 넣고 교반한 용액과, 구아검(7%로 용해) 3중량%와 아마인유 8중량%를 유화분산제인 페리갈을 첨가하여 40분 동안 고속 교반한 용액을 혼합하여 안정된 상태로 용액을 조성한다.

상기 조성된 용액에, 착색물질로써 천연쪽에서 추출한 인디고 색소와 3000메쉬로 분쇄된 버드나무 숯 12중량%를 혼합하고 잔량 첨가물을 혼합하여 수득한 A타입 도료용 조성물, 인디고색소 7중량%를 혼합하여 수득한 B타입 도료용 조성물, 감즙 10중량%를 혼합하여 수득한 C타입 도료용 조성물을 수득한다.

상기 첨가물은 pH조절제로 수산화나트륨 또는 구연산, 안정제로 붕사, 금속비누, 칼륨 명반, 보존제로 안식향산나트륨, 침투제로 로트유, 분산유화제로 효소분산제 및 페리갈, 소포제로 이루어진다. 아울러, 도료의 용도에 따라 미로발란, 케브라초, 체스넛, 와틀을 포함한 식물성 기반의 축합타닌을 첨가한다.

<실시 예 3>

상기 실시 예 2에 의해 제조된 A 내지 C타입 도료용 조성물을 이용해 벽지, MDF, 인견 평직, 면30수에 도장 처리.

도 3은 본 발명의 실시 예 2에 따른 도료용 조성물을 시험 벽지에 도장하는 과정을 도시한 이미지이다. 도 4의 (a)는 상기 실시 예 1에 따른 감 수지를 시험 벽지에 도장한 상태, (b)는 실시 예 2에 따른 A타입 도료용 조성물을 종이벽지 도장한 상태, (c)는 상기 B타입 도료용 조성물을 시험 벽지에 도장한 상태, 도 5의 (a) 내지 (c)는 상기 C타입 도료용 조성물을 MDF, 인견 평직, 면 30에 도장 및 처리한 상태를 도시한 이미지이다. 본 발명에 따른 도료용 조성물은 종래 기술의 착즙 감물 또는 장기 발효감물 같이 도료로 사용시 수차례 도포 및 건조하는 과정을 반복하여 실시하지 않더라도 육안상으로 발색도 및 도장 두께가 매우 우수하게 나타남을 확인 할 수 있다.

이상에서와 같은 본 발명에 따른 완숙감과 불량감을 이용한 감 수지의 제조방법 및 이에 의해 제조된 도료용 조성물은 종래의 미숙감을 원료료 장기간 발효하여 염료 또는 도료로 제조하는 기술과 차별하여 완숙감이나 불량감을 원료로 하여 속성 발효 및 미분쇄 고농축한 페이스트 상의 감 수지를 제조하고 이를 이용하여 천연도료를 제조하도록 하는 이점이 있다.

따라서, 본 발명은 완숙감이나 벌레나 새가 먹은 감, 보관 및 취급 중 손상으로 인해 불가피하게 폐기되는 감 등 상품성이 낮은 불량감을 활용하므로 원료비를 현저히 절감하고 단기간에 제조가 가능하여 생산성을 향상하는 효과를 도출한다.

또한, 본 발명은 감 수지에 체질안료, 천연수지, 천연색소 등 천연의 물질과의 화학적 결합이 용이하고 기존의 감즙과는 달리 도료 사용에 적합한 두께감 및 은폐력을 도출하여 고품질의 도료를 제조하도록 하는 등의 다양한 이점이 있으므로 산업상 이용 가능성이 매우 클 것으로 기대된다.

S10 ~ S50: 제1단계 내지 제5단계

Claims (5)

1. 완숙감 또는 불량감을 수거하여 세척한 후 물기를 제거하여 준비하는 제1단계(S10)와,
   상기 준비된 감을 습식 분쇄기로 분쇄한 후 발효조에 투입하고 자연발효를 시키거나 효모를 첨가하여 1차 발효하는 제2단계(S20)와,
   상기 발효된 감에 효소를 첨가하고 2차 발효하여 감 슬러시를 조성하는 제3단계(S30)와,
   상기 감 슬러시를 교반기에서 1차 교반하여 미분쇄하고 농축조로 이송하여 수분율을 농축하는 제4단계(S40)와,
   상기 농축된 감 슬러시를 필터에 여과한 후 2차 교반하고 믹서 또는 밀(mill)로 점성을 안정화하여 페이스트 상의 감 수지를 수득하는 제5단계(S50)를 포함하고,
   상기 제3단계(S30)는, β-glucosidase, hemicellulase, pectinase, tannase를 포함하는 효소를 감 수지 총 질량의 0.01 ~ 0.1%첨가하고 pH를 3.5 ~ 5.5로 조절한 후 45 ~ 55℃에서 60 ~ 540분 동안 효소 발효하여 감 슬러시를 조성하도록 이루어지고,
   상기 제4단계(S40)는, 미분쇄된 감 슬러시를 농축하는 과정에서 50 ~ 75℃의 저진공 상태의 냉각 콘덴서를 이용해 에틸렌, 알데히드, 알코올을 포함한 휘발성 물질을 제거하여 감 슬러시를 농축하도록 이루어지고,
   상기 제1단계 내지 제5단계(S10~S50)를 거쳐 제조된 페이스트 상의 감 수지는, 감 수지 20 ~ 40중량%에, 카제인 또는 난백 또는 그 혼합물 5 ~ 15중량%와, 가리비 칼슘 5 ~ 7중량%와, 알긴산소다 또는 구아검 2 ~ 3중량%와, 키토산 0.5 ~ 3중량%와, 아마인유 5 ~ 12중량%와, 착색물질 20 ~ 40중량%를 혼합하여 도료용 조성물로 제조되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 완숙감과 불량감을 이용한 감 수지의 제조방법.
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