KR102293956B1 - 식물줄기를 이용한 친환경 스트로우 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 식물줄기를 이용하기 때문에 환경오염의 우려가 없고, 위생적이며, 코스트로 저렴한 새로운 구성의 식물줄기를 이용한 친환경 스트로우 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 내부에 길이방향을 따라 길게 연장되는 중공을 가지는 식물의 줄기대를 준비하는 과정; 준비한 줄기대를 건조시키는 과정; 건조시킨 줄기대의 심지를 제거하는 과정; 심지를 제거한 줄기대를 살균하는 과정; 살균한 줄기대에 수지코팅액을 코팅하는 과정; 및 상기 과정에서 코팅한 수지코팅액을 건조시키는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 식물줄기를 이용한 친환경 스트로우 제조방법 및 식물줄기를 이용한 친환경 스트로우가 제공된다.

Description

식물줄기를 이용한 친환경 스트로우 및 그 제조방법{Eco-friendly Straw using plant stem and manufacturing method of the same that}
본 발명은 식물줄기를 이용한 친환경 스트로우 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 환경친화적이며 위생적인 새로운 구성의 식물줄기를 이용한 친환경 스트로우 및 그 제조방법에 관한 것이다.
플라스틱으로 통칭되는 합성수지는 가볍고 가공이 용이하며 쉽게 변질되거나 부패하지 않는 특성 등으로 인하여 산업용 및 생활용품 등의 기초 소재로 광범위하게 사용되고 있다. 산업이 발달과 더불어 '플라스틱 홍수시대'라는 말이 나올 정도로 플라스틱 제품의 사용량은 나날이 증가하고 있는데, 플라스틱 제품의 사용량이 증가함에 따라 플라스틱 쓰레기 발생량도 나날이 증가하여 폐플라스틱으로 인해 환경오염이 전 세계적으로 심각하게 발생되고 있는 실정이다. 따라서, 일회용 플라스틱 제품의 사용량을 줄이기 위한 다양한 노력들이 이루어지고 있으며, 그 일환으로 플라스틱 스트로우의 사용이 금지되고 있는 추세이다.
한편, 플라스틱 스트로우 대용으로 종이스트로우가 제안되고 있는데, 종이스트로우는 종이, 특히, 고급펄프를 사용하여 제조되기 때문에, 산림훼손의 문제점이 유발된다. 또한, 금속을 이용하여 제조된 스트로우가 제안되기도 하였으나, 금속스트로우는 비용적인 측면에 있어서 일회용 스트로우로는 적합하지 않다.
대한민국 공개특허 제10-2018-0089880호(2018. 08. 09.) 대한민국 공개특허 제10-2018-0069759호(2018. 06. 25) 대한민국 등록특허 제10-1953271호(2019. 02. 22)
본 발명은 상기와 같은 문제점에 착안하여 제안된 것으로서, 식물줄기를 이용하여 제조되기 때문에 환경오염을 유발시키지 않아 환경친화적이며, 위생적이며, 코스트도 저렴한 새로운 구성의 식물줄기를 이용한 친환경 스트로우 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 특징에 따르면, 내부에 길이방향을 따라 길게 연장되는 중공을 가지는 식물의 줄기대를 준비하는 과정; 준비한 줄기대를 건조시키는 과정; 건조시킨 줄기대의 심지를 제거하는 과정; 심지를 제거한 줄기대를 살균하는 과정; 살균한 줄기대에 수지코팅액을 코팅하는 과정; 및 상기 과정에서 코팅한 수지코팅액을 건조시키는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 식물줄기를 이용한 친환경 스트로우 제조방법 및 이에 의해 제조된 식물줄기를 이용한 친환경 스트로우가 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 수지코팅액은 생분해성을 갖는다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 줄기대를 살균하는 과정에서는 스팀 또는 열풍이 분사되는 분사관을 줄기대에 삽입하여 줄기대 내부에 스팀 또는 열풍을 분사하여 이루어지고,
상기 줄기대에 수지코팅액을 코팅하는 과정에서는 상기 줄기대를 내부에 분사관이 삽입된 상태로 수지액에 담군 다음, 상기 분사관을 빼내서 줄기대 내부에 발생하는 진공압에 의해 줄기대 내부로 수지액이 유입되도록 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 줄기대를 살균하는 과정과 줄기대를 수지코팅액으로 코팅하는 과정은 상부가 개폐되는 통체형상의 본체(110)와, 본체(110) 상측에는 본체(10) 내부에 자외선을 조사하는 자외선조사수단(120)과, 본체(110) 상측에 연결되는 진공흡입관(130)과, 본체(110) 하측에 연결되어 본체(110) 내부로 수지코팅액을 주입 및 배출시키는 수지코팅액입출관(140)과, 본체(110) 내부에 수평으로 착탈가능하게 설치되는 차단망(150)을 포함하는 살균코팅기를 사용하여 이루어지며;
상기 줄기대를 살균하는 과정은 상기 차단망(150) 하측에 위치되도록 상기 본체(110)에 줄기대를 집어넣고, 상기 자외선조사수단(120)으로 본체(10)에 자외선을 조사하여 이루어지고;
상기 수지코팅액을 코팅하는 과정은 상기 수지코팅액입출관(140)으로 본체(110) 내부에 수지코팅액을 주입한 후, 상기 진공흡입관(130)으로 본체(110) 내부에 진공압을 발생시켜서 줄기대 내부에 수지코팅액을 흡입시켜서 이루어진다.
이상과 같은 구성을 가지는 본 발명은 식물줄기를 이용하여 스트로우를 제조하기 때문에 환경오염을 유발시키지 않아 환경친화적인 스트로우를 제조한다. 또한, 식물 줄기를 사용하기 때문에, 코스트가 저렴하여 경제적인 장점도 가진다.
특히, 본 발명은 식물 줄기대를 살균하여 수지코팅액으로 코팅하기 때문에 위생적일 뿐만 아니라, 수지코팅액에 의해 식물 줄기대에 방수성이 부여되고 식물 줄기대의 통기성이 감소되므로 본 발명에 의해 제조된 스트로우는 스트로우로서의 기능도 우수한 장점을 가진다.
더욱이, 식물 줄기대에 생분해성을 가지는 수지코팅액을 코팅하며, 식물 줄기대와 더불어 수지코팅액의 분해도 촉진되도록 한층 더 환경친화적인 스트로우가 제공된다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 제조공정도
도 2는 상기와 같은 방법에 의해 제조된 스트로우의 평단면도
도 3은 본 발명의 제2실시예에서 사용되는 살균코팅기의 단면도
이하에서, 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 스트로우 제조방법의 공정도이고, 도 2는 본 실시예에 의해 제조된 스트로우의 평단면도이다. 도 1을 참조하여 본 실시예에 의한 스트로우의 제조방법을 살펴보면 다음과 같다.
1) 식물 줄기대를 준비하는 과정
내부에 길이방향을 따라 길게 연장되는 중공이 형성된 식물의 줄기대를 준비하여 일정 길이로 절단한다. 본 발명에서 사용가능한 식물의 줄기대는 벼짚, 보릿짚, 밀짚, 갈대, 조릿대 등을 예로 들 수 있다.
2) 준비한 줄기대를 건조시키는 과정
줄기대를 자연건조 또는 건조기를 이용하여 건조시킨다.
3) 건조시킨 줄기대의 심지를 제거하는 과정
건조시킨 줄기대의 심지를 제거하는데, 줄기대가 건조되면 줄기대 내부의 심지가 쭈글쭈글해져서 겉부분에서 떨어지므로 심지를 용이하게 빼낼 수 있다. 이와 같이 심지를 제거하면 줄기대의 내부 중공이 확경된다.
4) 줄기대를 살균하는 과정
공지된 다양한 방법으로 줄기대를 살균할 수 있으나, 본 실시예에서는 스팀 또는 열풍을 이용하여 줄기대를 살균한다.
좀 더 구체적으로는 스팀 또는 열풍이 분사되는 노즐공이 형성된 가늘고 긴 분사관을 줄기대 내부에 삽입하고, 스팀 또는 열풍을 분사하여 줄기대를 살균한다. 본 실시예에서 이러한 방법으로 줄기대를 살균하는 것은 후술하는 코팅과정에서 줄기대를 용이하게 코팅할 수 있기 때문이다.
5) 줄기대에 수지코팅액을 코팅하는 과정
상기 과정에서 살균처리한 줄기대에 수지코팅액을 코팅하는데, 줄기대에 수지코팅액이 코팅되면, 줄기대에 방수성이 부여되고, 줄기대의 통기성이 저하되어 음료를 먹을 때 음료를 좀 더 용이하게 빨아 먹을 수 있는 장점을 가진다. 또한, 전술한 과정에서 줄기대가 살균처리되기는 하나, 줄기대가 수지코팅액에 의해 코팅되면 줄기대에 음료와 사용자의 입이 직접 닿지 않으므로 위생성이 한층 더 향상되는 장점을 가진다.
뿐만 아니라 수지코팅액에 의한 코팅층이 연질특성을 가지면 코팅층에 의해 사용 중에 줄기대 즉, 스트로우가 부러지는 것이 방지되는 효과를 얻을 수 있다. 바람직하게는 수지코팅액으로는 저밀도 폴리에틸렌수지(LDPE)를 바인더 수지로 사용하는 수지코팅액을 사용하는데, 이러한 수지코팅액은 종이컵 등에 통상적으로 사용되는 것이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
특히, 바람직하게는 저밀도 폴리에틸렌수지를 기반으로 하는 생분해성 수지코팅액을 사용하면 식물의 줄기대와 더불어 수지코팅액이 생분해되어 본 발명에 의한 스트로우가 전체적으로 신속하게 분해되는 장점을 가진다.
한편, 본 과정은 다음과 같은 방법으로 수행된다.
전술한 바와 같이, 줄기대를 살균하기 위해 분사관을 줄기대 내부에 삽입하여 줄기대를 살균한 다음, 분사관이 끼워진 상태에서 줄기대를 수지코팅액에 침지시키고 분사관을 빼낸다. 이와 같이 하면 분사관이 줄기대 내부에서 빠질 때 줄기대 내부의 압력이 순간적으로 낮아져서 수지코팅액이 줄기대 내부로 흡입되는 흡입력이 발생되어 수지코팅액이 줄기대 내부로 유입되기 때문에 줄기대 외주면은 물론이고 줄기대 내주면까지 효과적으로 코팅시킬 수 있다. 이러한 과정은 수작업으로 이루어지거나, 자동화설비를 이용하여 행해질 수도 있다. 필요에 따라서는 수지코팅액에 천연안료를 첨가하여 수지코팅액에 의해 스트로우에 색상을 부여할 수도 있으며, 수지코팅액을 건조시킨 후에 별도의 염색과정을 통해 색상을 부여할 수도 있다.
6) 코팅된 수지코팅액을 건조시키는 과정
코팅된 수지코팅액을 건조시켜서 코팅층을 형성하여 스트로우를 완성한다. 도 2는 이와 같이 수지코팅액에 의해 코팅된 스트로우의 단면을 보인 것으로서, 도시된 바와 같이, 줄기대(2)의 내주면과 외주면에 코팅층(4)이 형성된다.
이와 같은 방법으로 제조된 스트로우는 식물의 줄기대를 사용하여 제조되기 때문에 플라스틱 스트로우와 달리 환경오염이 유발되지 않으므로 환경친화적이고, 식물의 줄기대를 살균하여 코팅하기 때문에 위생적이고 줄기대의 통기성이 저하되어 스트로우로서의 기능도 우수하며, 코스트도 저렴한 장점을 가진다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예를 설명하되, 전술한 실시예와 동일한 구성 및 효과에 대해서는 설명을 생략한다.
본 발명의 제2실시예에서는 전술한 바와 같이, 줄기대를 살균한 다음, 수지코팅액을 줄기대의 내, 외부에 분사하여 줄기대를 코팅한다. 본 실시예에서는 수지코팅액을 분사하는 분사노즐을 줄기대 내부로 삽입가능한 봉형상의 것을 사용하여 줄기대 내부로 주입하여 줄기대 내부를 코팅하고, 아울러 줄기대 외부를 코팅한다.
본 발명의 제3실시예에서는 살균코팅기를 이용하여 줄기대를 살균 및 코팅한다. 상기 살균코팅기(100)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상부가 개폐되는 통체형상의 본체(110)와, 본체(110) 상측에는 본체(10) 내부에 자외선을 조사하는 자외선조사수단(120)과, 본체(110) 상측에 연결되는 진공흡입관(130)과, 본체(110) 하측에 연결되어 본체(110) 내부로 수지코팅액을 주입 및 배출시키는 수지코팅액입출관(140)과, 본체(110) 내부에 수평으로 착탈가능하게 설치되는 차단망(150)으로 이루어진다. 상기 진공흡입관(130)은 진공펌프(미도시)와 연결되어 본체(110) 내부에 진공압을 발생시키며, 상기 수지코팅액입출관(140)에는 수지코팅액이 저장되는 수지코팅액조장조(미도시)가 연결된다.
본 실시예에서는 이러한 살균코팅기(100)를 사용하여 살균 및 코팅을 순차적으로 행하는데, 먼저, 살균코팅기(100)의 본체(110) 내부에서 차단망(150)을 꺼내고, 본체(110) 내부에 줄기대(2)를 차단망(150)이 설치되는 높이보다 낮은 높이를 이루도록 적당량 집어넣은 다음, 차단망(150)을 본체(110) 내부에 설치한다. 그리고 자외선조사수단(120)을 작동시켜서 본체(110) 내부에 자외선을 조사하여 줄기대(2)를 살균한다.
이어서 자외선조사수단(120)의 작동을 멈춘 다음, 상기 수지코팅액입출관(140)을 통해 본체(110) 내부로 수지코팅액을 주입시키는데, 줄기대(2)가 잠길 정도로 수지코팅액의 주입량을 조절한다. 이와 같이 수지코팅액이 주입되면 줄기대(2)가 수지코팅액에 침지되어 줄기대(2) 외부가 수지코팅액에 의해 코팅된다.
한편, 이 상태에서 상기 진공흡입관(130)에 연결된 진공펌프를 작동시켜서 살균코팅기(100) 본체(110) 내부에 순간적으로 진공압을 발생시킨다. 진공펌프에 의해 진공흡입관(130)에 흡입력이 발생되어 본체(110) 내부의 공기가 배출됨에 따라 본체(110) 내부에 진공압이 발생되며, 이와 같이 본체(110) 내부에 진공압이 발생되면 줄기대(2) 내부에도 진공압이 작용하여 줄기대(2) 내부로 흡입력이 발생되므로 수지코팅액이 줄기대(2) 내부로 유입되어 줄기대(2) 내부가 코팅된다.
이때 상기 진공흡입관(130)의 진공흡입력에 의해 줄기대(2)가 들어올려져서 본체(110) 내벽 상측 또는 진공흡입관(130)으로 흡착될 수 있는데, 상기 차단망(150)에 의해 줄기대(2)가 본체(110) 상부로 들어올려지는 높이가 규제되므로 줄기대(2)가 본체(110) 내벽 상측 또는 진공흡입관(130)에 흡착되는 것이 방지된다. 또한, 진공흡입관(130)의 진공흡입력에 의해 수지코팅액이 본체(110) 상부로 빨려 올려져서 진공흡입관(130) 내부로 흡입되거나 자외선조사수단(120)이 수지코팅액으로 오염되지 않도록 진공흡입관(130)의 진공흡입력을 제어할 필요가 있다.
이와 같이 본체(110) 내부에 순간적으로 진공압을 발생시켜 줄기대(2) 내부를 코팅시킨 다음, 진공압을 해제하고, 본체(110) 내부에 남아 있는 수지코팅액을 상기 수지코팅액입출관(1400을 통해 외부로 배출시킨 다음, 본체(110)를 개방하여 줄기대(2)를 꺼낸다. 그리고 줄기대(2)를 건조시켜서 스트로우를 완성한다.
이상과 같은 본 실시예에서는 살균코팅기를 사용하여 줄기대의 살균 및 코팅처리를 모두 행하기 때문에 스트로우 제조가 신속하게 이루어져서 생산성이 향상된다.

Claims (6)

  1. 내부에 길이방향을 따라 길게 연장되는 중공을 가지는 식물의 줄기대를 준비하는 과정;
    준비한 줄기대를 건조시키는 과정;
    건조시킨 줄기대의 심지를 제거하는 과정;
    심지를 제거한 줄기대를 살균하는 과정;
    살균한 줄기대에 저밀도 폴리에틸렌수지(LDPE)를 바인더 수지로 사용하는 생분해성 수지코팅액을 코팅하는 과정; 및
    상기 과정에서 코팅한 수지코팅액을 건조시키는 과정;을 포함하고,
    상기 식물 줄기대는 벼짚, 보릿짚, 밀짚, 갈대, 조릿대 중에서 선택되며,
    상기 줄기대를 살균하는 과정에서는, 스팀 또는 열풍이 분사되는 분사관을 줄기대에 삽입하여 줄기대 내부에 스팀 또는 열풍을 분사하여 이루어지고,
    상기 줄기대에 수지코팅액을 코팅하는 과정에서는, 상기 줄기대를 내부에 분사관이 삽입된 상태로 수지액에 담군 다음, 상기 분사관을 빼내서 줄기대 내부에 발생하는 진공압에 의해 줄기대 내부로 수지액이 유입되도록 하는 것을 특징으로 하는 식물줄기를 이용한 친환경 스트로우 제조방법.
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