KR102193034B1 - 생분해성 친환경 빨대 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 생분해성 친환경 빨대 및 그 제조방법에 관한 것으로, (a) 펠릿 형태의 PLA(poly lactic acid)를 일정 크기로 분쇄하고, 분쇄된 PLA 분쇄물에 옥수수 전분, 젤라틴, 쌀 전분이 일정 중량비로 혼합된 상태의 혼합물 공급하여 혼합하는 단계; (b) 상기 (a) 단계 이후, 상기 PLA와 혼합물을 150℃~180℃의 온도로 가열 및 용융하여 액상의 혼합물로 이루어지는 사출원료를 제조하는 단계; (c) 상기 사출원료를 성형하여 빨대를 성형하는 단계; 및 (d) 상기 빨대를 커팅하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

생분해성 친환경 빨대 및 그 제조방법{Eco-friendly straws and their manufacturing method}
본 발명은 생분해성 친환경 빨대 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 옥수수로부터 추출된 폴리락트산(PLA, poly lactic acid)와 펄프를 주성분으로 하며, 인체에 무해하고, 자연 분해됨에 따라 환경을 해치지 않는 친환경 빨대를 제공하는 생분해성 친환경 빨대 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 편의점이나 마트, 또는 카페 등에서 제공하는 일회용 음료용기 등에는 사용자가 포장된 음료를 쉽게 취식할 수 있도록 소정 길이를 가지는 빨대를 함께 제공하고 있다.
한편, 최근에는 일회용 플라스틱 제품에 대한 환경 문제가 부각되면서 사용을 자제하려는 움직임이 활발하고, 이에 플라스틱 빨대 역시 종이, 나무, 금속, 유리 재질로 된 빨대와 같이 친환경적인 대체 빨대의 사용이 권장되고 있는 추세에 있지만, 나무, 금속, 유리 재질로 된 빨대는 일회용으로 사용하기에 적합하지 못하고, 따라서 플라스틱 빨대의 대안으로 일회용 종이빨대가 거론되고 있다.
일 예로, 대한민국 등록특허 제10-1984271호에는 카제인 100 중량부, 종이분말 40 중량부, 음료 성분 1 내지 10 중량부, 글리세릴트리아세테이트 50 중량부, 폴리비닐알콜 20 중량부 및 식초 10 중량부로 구성되는 생분해성 스트로우 조성물을 상기 카제인 무게의 50 배(v/w) 부피에 해당하는 증류수와 혼합하여 교반하면서 70℃로 가열한 후,물기를 제거하고 스트로우 형상으로 압출성형하고,110℃에서 12시간 건조하여 제조된 것을 특징으로 하는 생분해성 스트로우가 게재된 바 있다.
그러나, 전술한 특허문헌은 치수 안정성, 인장강도 및 경도 등의 기계적 물성이 낮고, 자체 내열성 및 내유성이 약하기 때문에 고온의 음료를 섭취하는 경우, 열에 의한 변형이 발생하며, 이에 따른 내구성 역시 현저하게 떨어지는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-1984271호
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 전술한 배경기술에 의해서 안출된 것으로, 옥수수로부터 추출된 폴리락트산(PLA, poly lactic acid)와 펄프를 주성분으로 하며, 인체에 무해하고, 자연 분해됨에 따라 환경을 해치지 않는 친환경 빨대를 제공하는 생분해성 친환경 빨대 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
다만, 본 발명의 목적은 이에만 제한되는 것은 아니며, 명시적으로 언급하지 않더라도 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 이에 포함됨은 물론이다.
이와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, (a) 펠릿 형태의 폴리락트산(PLA, poly lactic acid)를 일정 크기로 분쇄하고, 분쇄된 폴리락트산 분쇄물에 옥수수 전분, 젤라틴, 쌀 전분이 일정 중량비로 혼합된 상태의 혼합물 공급하여 혼합하는 단계; (b) 상기 (a) 단계 이후, 상기 폴리락트산과 혼합물을 150℃~180℃의 온도로 가열 및 용융하여 액상의 혼합물로 이루어지는 사출원료를 제조하는 단계; (c) 상기 사출원료를 성형하여 빨대를 성형하는 단계; 및 (d) 상기 빨대를 커팅하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (a) 단계의 혼합물은, 총 중량에 있어서, 옥수수 전분 40중량%~60중량%, 쌀 전분 30중량%~40중량% 및 젤라틴10중량%~20중량%로 이루어지며, 상기 폴리락트산 분쇄물 100 중량부에 대하여 40중량부로 공급되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (c) 단계는, 상기 빨대 제조시 상기 사출원료에 폴리에틸렌글리콜 아크릴레이트를 더 첨가하여 성형하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, (a) 펠릿 형태의 폴리락트산(PLA, poly lactic acid)와 펄프를 일정 크기로 분쇄하고, 분쇄된 폴리락트산 및 펄프 분쇄물을 혼합하는 단계; (b) 상기 (a) 단계 이후, 상기 폴리락트산 및 펄프 혼합물을 150℃~180℃의 온도로 가열 및 용융하여 액상의 혼합물로 이루어지는 도포액을 제조하는 단계; (c) 상기 도포액에 옥수수 전분, 쌀 전분, 젤라틴 및 폴리에틸렌글리콜 아크릴레이트가 일정 중량비로 혼합된 첨가제를 더 투입하여 50℃~80℃의 온도로 12시간~18시간 동안 교반하는 단계; (d) 펄프시트를 롤링축의 외주면을 따라 일정 각도 만큼 경사지게 권취시켜 빨대의 내주면을 형성하는 단계; (e) 상기 펄프시트가 상기 롤링축에 권취가 이루어질 때, 상기 첨가제가 혼합된 도포액을 상기 펄프시트의 외면으로 분사, 또는 도포하여 빨대를 제조하는 단계; (f) 상기 빨대를 이동시키면서 건조하는 단계; 및 (g) 상기 빨대를 커팅하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (a) 단계의 펠릿 형태의 펄프는 펠릿 형태의 폴리락트산 100중량부 당 40중량부로 혼합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (b) 단계에 있어서, 상기 첨가제는, 총 중량에 있어서, 옥수수 전분 40중량%~70중량%, 쌀 전분 15중량%~30중량% 및 젤라틴 10중량%~20중량% 및 폴리에틸렌글리콜 아크릴레이트 5중량%~10중량%로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 옥수수로부터 추출된 폴리락트산(PLA, poly lactic acid)와 펄프를 주성분으로 하며, 인체에 무해하고, 자연 분해됨에 따라 환경을 해치지 않고, 성형과 제작이 용이하여 저렴한 비용으로 대량생산이 가능한 효과가 있다.
더불어, 본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 생분해성 친환경 빨대 제조 공정을 개략적으로 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 생분해성 친환경 빨대 제조 방법을 나타낸 순서도,
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 생분해성 친환경 빨대 제조 공정을 개략적으로 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 생분해성 친환경 빨대 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속" 된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 옥수수는 전분, 부질, 피질 및 섬유질, 배아 등으로 구성되어 있는데, 이중 부질은 단백질 혼합물로서 이소프로판올(isopropanol) 희박용액에 의해 zein이 형성되며, 이 zein을 원료로 옥수수 단백질 섬유가 제조된다. 옥수수의 65%를 차지하는 전분은 발효에 의해 glucose를 거쳐 PLA의 원료인 lactic acid가 된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 폴리락트산(PLA, poly lactic acid)는 나선형의 일차원 구조를 가지고 있으며 다른 지방족 폴리에스터보다 융점이 높은 특성을 지니고 있다. 또한 2차 전이온도를 가지고 있지만, 분자구조가 단단하여 성형제품을 제조할 경우 내충격성에 약한 단점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 펄프(pulp)는 목재나 식물에서 기계적·화학적 또는 그 중간 방법에 의하여 얻는 셀룰로오스 섬유의 집합체를 의미하며, 각종종이, 판지, 상자, 종이용기 등에 사용되고 있고, 섬유층이 유기적으로 결합되어 굽힘 시에 파쇄되지 않으며, 미생물에 의해 분해되는 천연소재로 인체의 무해성분이 없으나, 습기와 열기에 약한 단점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 폴리락트산의 결합력을 증진시키는 바인더로서 옥수수전분, 젤라틴, 쌀 전분이 일정 중량비로 혼합된 혼합물과, 이 혼합물과 폴리락트산 간의 교반시 혼합물의 입자가 고르게 분산되도록 하는 분산제로서 분자량 200~700의 액체 상태로 이루어진 폴리에틸렌글리콜 아크릴레이트(Polyethylene glycol acrylate)가 상기 혼합물에 일정 중량비로 혼합되도록 구성된다.
이에, 본 발명은 전술한 폴리락트산의 단점을 극복하고, 빨대로 제조를 함으로써, 고온의 음료를 장시간 안정적으로 섭취할 수 있음은 물론, 일정 시간이 지난 후 자연 분해가 이루어지도록 펠릿 형태의 폴리락트산을 일정 크기로 분쇄하고, 분쇄된 폴리락트산 분쇄물과 혼합물을 혼합 및 용융한 후, 성형을 통해 제조하였다.
이와 같은 본 발명은 제1실시예로서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 폴리락트산(PLA, poly lactic acid)를 펠릿 형태로 저장하고, 저장된 펠릿 형태의 폴리락트산을 일정량 공급하는 PLA 챔버(112)와, 폴리락트산과 함께 혼합되는 혼합물이 저장되고, 저장된 혼합물을 공급하는 혼합물 챔버(114)로부터 각각 폴리락트산 및 혼합물을 공급받고 공급된 폴리락트산 및 혼합물을 일정 크기로 분쇄한 후, 분쇄된 분쇄물을 혼합하는 원료 분쇄 및 혼합단계(S210)를 수행한다.
원료 분쇄 및 혼합단계(S210)는 혼합물 챔버(114)에 옥수수전분, 젤라틴, 쌀 전분이 일정 중량비로 혼합된 상태의 혼합물이 저장됨이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니며, 혼합물 챔버(114)의 내부에 교반축을 구성하여 각각의 성분들을 혼합한 후 공급이 이루어지도록 할 수 있다.
이때, 혼합물 챔버(114)에 저장된 혼합물은 옥수수전분, 젤라틴, 쌀 전분으로 이루어지는 바인더로서의 역할을 하는 것으로, 혼합물의 총 중량에 있어서, 옥수수 전분 40중량%~60중량%, 쌀 전분 30중량%~40중량% 및 젤라틴10중량%~20중량%의 비율로 투입되어 혼합될 수 있다.
아울러, PLA 챔버(112)는 0.5mm~1.0mm의 길이를 가지는 펠릿 형태의 폴리락트산이 저장된다. 이때, 펠릿 형태의 폴리락트산이 0.5mm 이하로 형성되는 경우에는 혼합물과 혼합이 이루어지면서 분쇄가 동시에 이루어질 때, 분쇄 효율이 떨어져 후술할 용융단계를 수행할 때, 폴리락트산의 용융이 원활하게 이루어지지 못하는 문제점이 있으며, 1.0mm를 초과하여 형성되는 경우에는 폴리락트산의 균일한 분쇄가 이루어지지 않아 혼합물과의 혼합이 제대로 이루어지지 못할 뿐만 아니라, 용융시 펠릿 형태의 폴리락트산 잔여물이 남아 있는 문제점이 발생하게 되므로, 바람직하게는 펠릿 형태의 폴리락트산의 길이가 최소 0.5mm 내지 최대 1.0mm의 길이를 가지도록 구성되도록 한다.
또한, 원료 분쇄 및 혼합단계(S210)는 PLA 챔버(112)로부터 공급되는 폴리락트산을 제1교반기(120)에서 10㎛ ~ 100㎛의 크기로 분쇄한 후, 분쇄가 완료되면 혼합물 챔버(114)로부터 옥수수 전분, 쌀 전분 및 젤라틴이 미리 혼합된 상태의 혼합물을 제1교반기(120)로 공급하여 분쇄된 폴리락트산과 일정 시간 동안 혼합이 이루어지도록 한다.
이때, 제1교반기(120)로 공급되는 혼합물은 폴리락트산 100중량부 당 40중량부로 공급이 이루어지도록 한다.
이후, 분쇄 및 혼합이 완료되면, 용융부(130)로 폴리락트산 및 혼합물을 투입하여 일정 시간 동안 용융이 이루어지도록 하는 혼합물 용융단계(S220)가 수행된다.
혼합물 용융단계(S220)는 150℃~180℃의 온도로 가열하여 용융하여 액상의 혼합물로 이루어지는 사출원료를 제조하는 단계이다.
다음으로, 혼합물 용융단계(S220)에서 제조된 사출원료는 빨대의 형상을 취하는 금형을 포함하는 성형부(140)로 투입하여 빨대를 성형하는 빨대 성형단계(S230)가 수행된다.
빨대 성형단계(S230)에는 도면에 도시하지는 않았으나, 폴리락트산, 옥수수 전분, 쌀 전분 및 젤라틴으로 이루어진 사출원료의 각 성분들의 결합력을 더욱 강화할 수 있도록 폴리에틸렌글리콜 아크릴레이트(Polyethylene glycol acrylate)를 더 첨가하여 성형이 이루어지도록 할 수 있다.
즉, 상기 사출원료가 성형이 이루어질 금형의 내부로 투입이 이루어질 때, 별도의 공급노즐 등을 통해 폴리에틸렌글리콜 아크릴레이트를 일정량 더 공급하여 성형이 이루어지도록 구성되는 것이며, 상기 사출원료의 100중량부에 대하여 10중량부 미만으로 공급함이 바람직하다.
이때, 폴리에틸렌글리콜 아크릴레이트를 10중량부 이상으로 공급하는 경우, 사출원료의 성형성이 저하되며, 빨대의 탄성이 저하되는 문제점이 발생하였고, 이에 따라 본 발명에서는 폴리에틸렌글리콜 아크릴레이트를 10중량부 미만으로 공급하도록 한다.
이후, 성형부를 통해 성형이 완료된 빨대를 일정 크기로 절단하는 커팅단계(S240)를 수행하며, 커팅시 성형부(140)로부터 인출되는 빨대가 인입되며, 인입된 빨대를 커팅칼날과 같은 수단을 이용하여 절단함으로써, 달성될 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명은 사출성형을 통해 빨대의 제조가 이루어지도록 설명하였으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 압출성형에 의해 제조가 이루어질 수도 있고, 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 방법을 통해 제조가 이루어질 수 있음은 물론이다.
한편, 본 발명은 제2실시예로서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 폴리락트산과 펄프를 이용하여 빨대로 제조하는 것으로, 원료 분쇄 및 혼합단계(S410), 혼합물 용융단계(S420), 첨가제 투입 및 교반단계(S430), 시트 롤링단계(S440), PLA 혼합물 도포단계(S450), 빨대 건조단계(S460) 및 빨대 커팅단계(S470)가 순차적으로 수행됨으로써, 달성될 수 있다.
원료 분쇄 및 혼합단계(S410)는 PLA 챔버(112)와, 폴리락트산과 혼합될 펠릿 형태의 펄프가 저장되는 펄프챔버(310)로부터 각각 폴리락트산 및 펄프를 공급받고 공급된 폴리락트산 및 펄프를 일정 크기로 분쇄한 후, 분쇄된 폴리락트산 및 펄프 분쇄물을 혼합하는 단계이다.
이때, 상기 폴리락트산과 펄프는 각각 제1교반기(120)에서 10㎛ ~ 100㎛의 크기로 분쇄한 후, 분쇄가 완료되면 용융부로 배출이 이루어지도록 한다.
이때, 제1교반기(120)로 공급되는 폴리락트산 및 펄프는 폴리락트산 100중량부 당 40중량부로 공급이 이루어지도록 한다.
혼합물 용융단계(S420)는 분쇄 및 혼합이 완료된 폴리락트산 및 펄프 혼합물을 150℃~180℃의 온도로 가열 및 용융하여 액상의 혼합물로 이루어지는 도포액으로 제조하는 단계이다.
혼합물 용융단계(S420)는 용융이 완료된 도포액을 제2교반기(330)로 이송하여 첨가제와 함께 2차 교반이 이루어지도록 한다.
첨가제 투입 및 교반단계(S430)는 상기 도포액을 공급받고, 공급된 도포액에 첨가제를 더 투입하여 50℃~80℃의 온도로 12시간~18시간 동안 교반하는 단계이다.
여기서, 첨가제는 첨가제 챔버(320)에서 옥수수 전분, 쌀 전분, 젤라틴 및 폴리에틸렌글리콜 아크릴레이트가 일정 중량비로 혼합된 혼합물일 수 있으며, 상기 혼합물은 총 중량에 있어서, 옥수수 전분 40중량%~70중량%, 쌀 전분 15중량%~30중량% 및 젤라틴 10중량%~20중량% 및 폴리에틸렌글리콜 아크릴레이트 5중량%~10중량%의 비율로 투입되어 혼합될 수 있다.
또한, 첨가제 투입 및 교반단계(S430)는 제2교반기(330)에서 도포액과 첨가제의 교반이 완료되면, 70℃의 온도를 유지하면서 후술할 시트 롤링단계(S440)의 수행이 이루어질 때, 일정량의 첨가제가 혼합된 도포액을 분사, 또는 도포가 이루어지도록 할 수 있다.
시트 롤링단계(S440)는 빨대의 내주면을 이루는 펄프가 권취되면서 빨대의 형상을 형성하는 롤링축(340)의 외주면으로 시트 공급챔버(350)가 구동하면서 펄프시트를 공급하고, 펄프시트가 회전모터 등에 의해 회전 작동이 이루어지는 롤링축(340)의 외주면을 따라 일정 각도 만큼 경사지게 권취가 이루어지면서 빨대의 내주면을 형성하는 단계이다.
PLA 혼합물 도포단계(S450)는 펄프시트가 롤링축(340)에 권취가 이루어질 때, 제2교반기(330)가 개방되어 첨가제가 혼합된 도포액을 일정량 펄프시트의 외면에 분사, 또는 도포함으로써, 펄프시트의 외면으로 폴리락트산, 펄프 및 첨가제가 혼합된 도포층을 형성하는 단계이다.
이때, PLA 혼합물 도포단계(S450)는 도포층의 형성시 도포층의 두께가 0.1mm~1mm를 초과하지 않는 범위로 형성되도록 함이 바람직하다. 즉, 본 발명은 도포층이 0.1mm~1.0mm의 두께로 형성되는 것이다.
이러한 PLA 혼합물 도포단계(S450)는 도포층의 형성이 완료되면, 롤링축(340)으로부터 도포층이 형성된 빨대가 인출되면서 건조부(360)측으로 인입이 이루어지도록 구성될 수 있다.
빨대 건조단계(S460)는 도포층이 형성된 빨대를 건조시키는 것으로, 건조부(360)의 내부에 구성되고 회전 작동이 이루어지는 건조용 롤링축을 통해 빨대가 이동이 이루어지면서 건조되도록 한다.
이러한 빨대 건조단계(S460)는 이동하는 빨대가 건조용 롤링축의 회전 방향으로 함께 회전하면서 건조가 이루어지도록 함으로써, 빨대의 외주면에 형성된 도포층이 균일한 건조가 이루어지도록 하는 단계이다.
빨대 커팅단계(S470)는 건조부를 통해 건조가 완료된 빨대를 일정 크기로 절단하는 단계로서, 커팅시 건조부(360)로부터 인출되는 빨대가 인입되며, 인입된 빨대를 커팅칼날과 같은 수단을 이용하여 절단함으로써, 달성될 수 있다.
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 하며, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.
또한, 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
112: PLA 챔버 114: 혼합물 챔버
120: 제1교반기 130: 용융부
140: 성형부 150: 커팅부
310: 펄프챔버 320: 첨가제 챔버
330: 제2교반기 340: 롤링축
350: 시트 공급챔버 360: 건조부

Claims (6)

  1. (a) 펠릿 형태의 폴리락트산(PLA, poly lactic acid)과 펠릿 형태의 펄프를 일정 크기로 분쇄하고, 분쇄된 폴리락트산 및 펄프 분쇄물을 혼합하는 단계;
    (b) 상기 (a) 단계 이후, 상기 폴리락트산 및 펄프 혼합물을 150℃~180℃의 온도로 가열 및 용융하여 액상의 혼합물로 이루어지는 도포액을 제조하는 단계;
    (c) 상기 도포액에 옥수수 전분, 쌀 전분, 젤라틴 및 폴리에틸렌글리콜 아크릴레이트(Polyethylene glycol acrylate)가 일정 중량비로 혼합된 첨가제를 더 투입하여 50℃~80℃의 온도로 12시간~18시간 동안 교반하는 단계;
    (d) 펄프시트를 롤링축의 외주면을 따라 일정 각도 만큼 경사지게 권취시켜 빨대의 내주면을 형성하는 단계;
    (e) 상기 펄프시트가 상기 롤링축에 권취가 이루어질 때, 상기 첨가제가 혼합된 도포액을 상기 펄프시트의 외면으로 분사, 또는 도포하여 빨대를 제조하는 단계;
    (f) 상기 빨대를 이동시키면서 건조하는 단계; 및
    (g) 상기 빨대를 커팅하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 생분해성 친환경 빨대 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 단계의 펠릿 형태의 펄프는 펠릿 형태의 폴리락트산 100중량부 당 40중량부로 혼합되는 것을 특징으로 하는 생분해성 친환경 빨대 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 (c) 단계에 있어서,
    상기 첨가제는, 총 중량에 있어서, 옥수수 전분 40중량%~70중량%, 쌀 전분 15중량%~30중량% 및 젤라틴 10중량%~20중량% 및 폴리에틸렌글리콜 아크릴레이트(Polyethylene glycol acrylate) 5중량%~10중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 생분해성 친환경 빨대 제조방법.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230064335A (ko) 2021-11-03 2023-05-10 공주대학교 산학협력단 젤라틴, 난각 분말 및 호두 분말을 포함하는 생분해성 용기의 제조방법 및 이에 따라 제조된 생분해성 용기
KR20230076915A (ko) 2021-11-22 2023-06-01 홍지혜 해조류를 이용한 생분해성 빨대 및 이의 제조방법
KR102588791B1 (ko) * 2022-08-31 2023-10-13 주식회사 다나제약 생분해성 친환경 비닐 빨대 및 그 제조 방법
KR20240069629A (ko) 2022-11-11 2024-05-20 한국화학연구원 코팅종이 및 이를 이용하여 탄산음료에서 거품이 발생하지 않는 종이 빨대

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990087468A (ko) * 1996-04-09 1999-12-27 사이몬 케이. 호드슨 고함량의 비젤라틴화 전분을 포함한 조성물
KR101258191B1 (ko) * 2008-10-16 2013-04-25 와커 헤미 아게 지방족 폴리에스테르계 생분해성 성형체의 제조 및 수중에 재분산 가능한 폴리머 분말의 제조를 위한 혼합물
KR20140095569A (ko) * 2006-02-28 2014-08-01 에보니크 데구사 게엠베하 우수한 흡수성과 보유성을 지니는 생분해성 초흡수성 중합체 조성물
KR20150023001A (ko) * 2012-06-13 2015-03-04 티파 코퍼레이션 리미티드 생분해성 시트
JP2015507653A (ja) * 2011-12-15 2015-03-12 ティパ コーポレイション リミティド 生分解性シート
KR101984271B1 (ko) 2018-11-16 2019-05-30 김채연 생분해성 스트로우 조성물 및 이를 이용하여 제조한 생분해성 스트로우

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990087468A (ko) * 1996-04-09 1999-12-27 사이몬 케이. 호드슨 고함량의 비젤라틴화 전분을 포함한 조성물
KR20140095569A (ko) * 2006-02-28 2014-08-01 에보니크 데구사 게엠베하 우수한 흡수성과 보유성을 지니는 생분해성 초흡수성 중합체 조성물
KR101258191B1 (ko) * 2008-10-16 2013-04-25 와커 헤미 아게 지방족 폴리에스테르계 생분해성 성형체의 제조 및 수중에 재분산 가능한 폴리머 분말의 제조를 위한 혼합물
JP2015507653A (ja) * 2011-12-15 2015-03-12 ティパ コーポレイション リミティド 生分解性シート
KR20150023001A (ko) * 2012-06-13 2015-03-04 티파 코퍼레이션 리미티드 생분해성 시트
KR101984271B1 (ko) 2018-11-16 2019-05-30 김채연 생분해성 스트로우 조성물 및 이를 이용하여 제조한 생분해성 스트로우

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230064335A (ko) 2021-11-03 2023-05-10 공주대학교 산학협력단 젤라틴, 난각 분말 및 호두 분말을 포함하는 생분해성 용기의 제조방법 및 이에 따라 제조된 생분해성 용기
KR20230076915A (ko) 2021-11-22 2023-06-01 홍지혜 해조류를 이용한 생분해성 빨대 및 이의 제조방법
KR102588791B1 (ko) * 2022-08-31 2023-10-13 주식회사 다나제약 생분해성 친환경 비닐 빨대 및 그 제조 방법
KR20240069629A (ko) 2022-11-11 2024-05-20 한국화학연구원 코팅종이 및 이를 이용하여 탄산음료에서 거품이 발생하지 않는 종이 빨대
KR20240069630A (ko) 2022-11-11 2024-05-20 한국화학연구원 코팅용액 및 이의 제조방법

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