KR102348170B1 - 친수성 pla 부직포를 활용한 생분해성 흡수패드 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 생분해성 흡수패드에 관한 것으로 더욱 상세하게는 소수성 특성을 가지는 PLA 부직포의 단점인 흡수력이 향상되도록 하면서 잉크 없이 인쇄 가능한 친수성 PLA 부직포를 활용한 무 잉크 인쇄 방식 생분해성 흡수패드 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 친수성 PLA 부직포를 활용한 무 잉크 인쇄 방식 생분해성 흡수패드는, 생분해성 필름으로 이루어진 상부층; 흡수제로 이루어진 중간층; 및 수용성 고분자가 코팅된 PLA 부직포로 이루어진 하부층; 을 포함하며, 상기 PLA 부직포는 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 히드록시메틸셀룰로오스(HEC), 히드록시프로필셀룰로오스(HPC), 메틸셀룰로오스(MC), 폴리비닐 알코올(PVOH), 잔탄(Xanthan), 에틸셀룰로오스(EC), 히드록시메틸메타크릴레이트(HEMA), 전분, 한천, 알긴산 나트륨 중 1종 또는 2종 이상의 수용성 고분자 0.03~0.1중량%와 정제수 99.9~99.97중량%의 비율로 녹인 혼합물에 디핑 처리한 후 60~100℃ 열풍으로 건조하여 친수성을 가지도록 한다.

Description

친수성 PLA 부직포를 활용한 생분해성 흡수패드 및 그 제조방법{Biodegradable absorbent pad and manufacturing method thereof}
본 발명은 생분해성 흡수패드에 관한 것으로 더욱 상세하게는 소수성 특성을 가지는 PLA(Polylactic acid) 부직포의 단점인 흡수력이 향상되도록 하면서 잉크 없이 인쇄 가능한 친수성 PLA 부직포를 활용한 생분해성 흡수패드 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 흡수패드는 식품의 보관성과 선도 유지 그리고 수분, 소대변, 생리혈, 기타 액체 등을 흡수하는 기능으로 식품용 패드, 병원용 패드, 동물용 패드, 성인용 패드 등 많은 분야에 널리 사용되고 있다.
종래의 흡수패드는 필름으로 이루어진 상부층과, 부직포로 이루어진 하부층 그리고 상부층과 하부층 사이에 구비되는 흡수제인 중간층으로 이루어진다.
이러한 흡수패드는 재활용이 어렵고 대부분 화학합성계 소재로 제조되어 폐기시 환경오염과 지구 온난화에 따른 문제점을 발생시킨다.
또한, 법적 규정에 따른 주의 표기 및 사용 방법에 대한 표기 사항을 제품 표면에 잉크로 인쇄함으로써 비친환경적이며, 인쇄한 부분이 식품이나 인체에 접촉되면 해로울 수 있어 접촉을 방지하고자 필름을 합지하게 되는데, 합지로 인한 제조의 어려움과 번거로움 그리고 추가적인 공정으로 인해 제조비용의 상승으로 이어지는 문제점이 있다.
물론, 폐기시 자연분해되는 생분해성 PLA 소재로 제조된 흡수패드도 있지만, PLA 소재 특성상 소수성의 결정성 폴리머로 인해 표면 흡수력이 떨어지는 문제점이 있다.
KR 등록특허공보 제10-2135767호(2020.07.14)
본 발명은 종래와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안한 것으로 생분해성 PLA 소재를 이용하여 부직포를 제조하되 PLA 부직포의 소수성 문제를 해결하여 수분의 흡수력을 대폭 향상시킨 친수성 PLA 부직포를 활용한 생분해성 흡수패드 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 친수성 PLA 부직포를 활용한 생분해성 흡수패드는,
생분해성 필름으로 이루어진 상부층;
흡수제로 이루어진 중간층; 및
수용성 고분자가 코팅된 친수성 PLA 부직포로 이루어진 하부층; 을 포함함을 특징으로 한다.
또한, 상기 생분해성 필름은 PLA 브로운 필름이나 PLA 이축연신 필름 중 어느 하나임을 특징으로 한다.
또한, 상기 생분해성 필름은 PLA 소재 100~40중량%와 PBS, PBAT, PCL, PGA, PHA 소재 중 1종 또는 2종 이상의 소재 0~60중량%가 컨파운딩되어 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 생분해성 필름은 PLA 소재와 PBS, PBAT, PCL, PGA, PHA 소재 중 1종 또는 2종 이상 혼합된 소재 전체 중량 기준으로 Ti02, CaCO3, Talc, 산화아연, 젖산칼슘, 젖산 마그네슘 중 1종 또는 2종 이상의 무기충전제 0.5~20중량%를 더 첨가하여 컨파운딩됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 흡수제는 펄프 및 생분해성 흡수제, 나노셀룰로오스, 전분 중 어느 하나 이상의 소재로 이루어짐을 특징으로 한다.
또한, 상기 PLA 부직포는 스판본딩 PLA 부직포 또는 니들펀칭 PLA 부직포 또는 PLA 써멀부직포 중 택 1종을 사용하되 실의 굵기 1~6데니아로 중량은 20~60g/㎡임을 특징으로 한다.
또한, 상기 PLA 부직포는 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 히드록시메틸셀룰로오스(HEC), 히드록시프로필셀룰로오스(HPC), 메틸셀룰로오스(MC), 폴리비닐 알코올(PVOH), 잔탄(Xanthan), 에틸셀룰로오스(EC), 히드록시메틸메타크릴레이트(HEMA), 전분, 한천, 알긴산 나트륨 중 1종 또는 2종 이상의 수용성 고분자 0.03~0.1중량%와 정제수 99.9~99.97중량%의 비율로 녹인 혼합물에 디핑 처리한 후 60~100℃ 열풍으로 건조하여 친수성을 가지도록 함을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부층, 중간층, 하부층은 초음파 융착하여 일체화되도록 하되, 금형에 주의사항 및 사용방법을 조각하여 잉크 없이 표기됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 흡수제는 생분해성 흡수제 전체 중량 대비 0.1~1중량%의 식품 적용 가능한 산화 방지제 및 항균제를 추가하여 첨가하되, 산화 방지제 및 항균제는 젖산칼륨, 젖산칼슘, 구연산, 아스코로빈산 나트륨, 초산나트륨, 글리콜산 칼슘, 소르빈산칼륨, 감귤류 추출물 중 1종 또는 2종 이상임을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 친수성 PLA 부직포를 활용한 생분해성 흡수패드 제조방법은,
PLA 브로운 필름이나 PLA 이축연신 필름 중 어느 하나 또는 PLA 소재와 PBS, PBAT, PCL, PGA, PHA 소재 중 1종 또는 2종 이상을 컨파운딩하여 생분해성 필름을 생산하는 단계;
생분해성 흡수제 전체 중량 대비 0.1~1중량%의 식품 적용 가능한 산화 방지제 및 항균제를 첨가하되, 산화 방지제 및 항균제는 젖산칼륨, 젖산칼슘, 구연산, 아스코로빈산 나트륨, 초산나트륨, 글리콜산 칼슘, 소르빈산칼륨, 감귤류 추출물 중 1종 또는 2종 이상이 이용되며 파우더상, 그레뉼상, 시트상으로 적용된 흡수제를 생산하는 단계;
스판본딩 PLA 부직포 또는 니들 펀칭 PLA 부직포 또는 PLA 써멀부직포 중 택 1종의 부직포를 히드록실 또는 아민 같은 반응기를 함유한 수용성 고분자 0.03~0.1중량%와 정제수 99.9~99,97중량%의 비율로 녹인 혼합물에 디핑 처리한 후 60~100℃의 열풍으로 건조하여 친수성 PLA 부직포를 생산하는 단계; 및
상기 생분해성 필름, 생분해성 흡수제, 친수성 PLA 부직포를 포갠 후 테두리 부분을 초음파 융착하여 일체화하되, 주의 사항 및 사용 방법이 조각된 초음파 금형을 이용함으로써 제품에 무 잉크 방식으로 문구가 표기되도록 하는 합지 단계; 를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 친수성 PLA 부직포를 활용한 생분해성 흡수패드는 히드록실 또는 아민 같은 반응기를 함유하는 수용성 고분자를 PLA 부직포에 코팅처리하여 흡수력이 대폭 향상되는 효과가 있으며, 상부층, 중간층, 하부층을 합지하는 과정에서 금형에 주의사항 및 사용방법 등을 조각하여 잉크 인쇄 없이 표기되므로 표기된 부분이 식품이나 인체에 접촉되더라도 해롭지 않은 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 흡수패드의 구조를 도시한 계략도.
도 2는 본 발명에 따른 흡수패드의 제조과정을 도시한 공정도.
이하, 본 발명에 따른 친수성 PLA 부직포를 활용한 생분해성 흡수패드 및 그 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 흡수패드의 구조를 도시한 계략도로서, 도면에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 친수성 PLA(Polylactic acid) 부직포를 활용한 무 잉크 인쇄 방식 생분해성 흡수패드(100)는 생분해성 필름으로 이루어진 상부층(10); 흡수제로 이루어진 중간층(20); 및 수용성 고분자가 코팅된 PLA 부직포로 이루어진 하부층(30); 을 포함한다.
여기서 상부층(10)과 하부층(30)은 용도에 따라 그 위치가 바뀔 수 있다. 즉, 식품용 흡수패드는 상부층에 생분해성 필름이 위치하고 하부층에 PLA 부직포가 위치하지만, 동물용 패드, 성인용 패드, 병원용 패드는 상부층에 PLA 부직포가 위치하고 하부층에 생분해성 필름이 위치한다.
상기 상부층(10)에 위치한 생분해성 필름은 PLA 브로운 필름이나 PLA 이축연신 필름 중 어느 하나로 구성할 수 있다.
또는 PLA(Polylactic acid) 소재와 PBS(polybutylene succinate), PBAT(polybutylene adipate-co-terephthalate), PCL(polycaprolactone), PGA(Polyglycolic acid), PHA(Polyhydroxyalkanoate) 소재 중 1종 또는 2종 이상을 컨파운딩하여 생분해성 필름을 제조할 수 있다.
이와 함께 Ti02, CaCO3, Talc, 산화아연, 젖산칼슘, 젖산 마그네슘 중 1종 또는 2종 이상의 무기충전제를 더 첨가하여 제조할 수 있다.
상기 중간층(20)에 위치한 흡수제는 종래에 사용되던 화학 합성계(SAP, SAM)을 대체하는 생분해성 흡수제로 폐기시 분해되고 미세플라스틱이 발생되지 않는 펄프, 나노셀룰로오스, 전분, 페이퍼 등을 사용한다.
그리고 생분해성 흡수제에 식품 적용 가능한 산화 방지제 및 항균제를 추가하여 첨가할 수 있다. 여기서 사용되는 산화 방지제 및 항균제는 젖산칼륨, 젖산칼슘, 구연산, 아스코로빈산 나트륨, 초산나트륨, 글리콜산 칼슘, 소르빈산칼륨, 감귤류 추출물 중 1종 또는 2종 이상이 이용되며 파우더상, 그레뉼상, 시트상으로 적용 가능하다.
상기 하부층(30)에 위치한 PLA 부직포는 스판본딩 PLA 부직포 또는 니들펀칭 PLA 부직포 또는 PLA 써멀부직포 중 택 1종을 사용한다.
또한, 상기 PLA 부직포는 수용성 고분자를 정제수에 녹인 혼합물에 디핑 처리한 후 60~100℃ 열풍으로 건조하여 친수성을 가지도록 한다. 여기서 수용성 고분자는 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 히드록시메틸셀룰로오스(HEC), 히드록시프로필셀룰로오스(HPC), 메틸셀룰로오스(MC), 폴리비닐 알코올(PVOH), 잔탄(Xanthan), 에틸셀룰로오스(EC), 히드록시메틸메타크릴레이트(HEMA), 전분, 한천, 알긴산 나트륨 중 1종 또는 2종 이상이 사용된다.
상기 생분해성 필름으로 이루어진 상부층(10), 생분해성 흡수제로 이루어진 중간층(20), 수용성 고분자가 코팅된 친수성 PLA 부직포로 이루어진 하부층(30)은 초음파 융착(40)하여 일체화한다. 이 과정에서 초음파 금형에 양각 또는 음각 형태로 주의 사항 및 사용 방법 등의 글씨를 조각하여 초음파 융착하는 과정에서 표기되도록 한다.
이하, 친수성 PLA 부직포를 활용한 생분해성 흡수패드 제조방법을 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 흡수패드의 제조과정을 도시한 공정도로서, 도면에 도시된 바와 같이 생분해성 필름으로 이루어진 상부층(10)을 생산하는 단계; 생분해성 흡수제로 이루어진 중간층(20)을 생산하는 단계; 수용성 고분자가 코팅된 친수성 PLA 부직포로 이루어진 하부층(30)을 생산하는 단계; 및 상부층(10), 중간층(20), 하부층(30)을 합지하는 단계; 를 포함한다.
<생분해성 필름 생산 단계>
상부층(10)에 위치한 생분해성 필름은 PLA 브로운 필름이나 PLA 이축연신 필름 중 어느 하나로 구성하거나 PLA 소재와 PBS, PBAT, PCL, PGA, PHA 소재 중 1종 또는 2종 이상을 컨파운딩하여 생산한다.
여기서 PLA 소재 100~40중량%와 PBS, PBAT, PCL, PGA, PHA 소재 중 1종 또는 2종 이상의 소재 0~60중량%가 컨파운딩되어 신율과 부드러운 생분해성 필름을 제조한다.
또한, 상기 생분해성 필름은 PLA 소재와 PBS, PBAT, PCL, PGA, PHA 소재 중 1종 또는 2종 이상 혼합된 소재 전체 중량 기준으로 Ti02, CaCO3, Talc, 산화아연, 젖산칼슘, 젖산 마그네슘 중 1종 또는 2종 이상의 무기충전제 0.5~20중량%를 더 첨가할 수 있다.
생분해성 필름 생산 및 컨파운딩은 기존 방식을 따르되, 생산된 생분해성 필름의 두께는 20~100um이 되도록 한다. 여기서 생분해성 필름의 두께가 20um 미만이면 흡습으로 인해 터지는 현상이 발생할 수 있고, 100um 이상이면 제조 생산 비용이 상승하거나 위생용 또는 성인용 흡수패드로 사용시 부드럽지 않아 이질감으로 인한 불편함이 발생할 수 있다.
그리고 상기 상부층의 생분해성 필름 대신 30~80g/㎡ 중량의 습강제 또는 종이호일과 같은 수분에 강한 페이퍼로 대체할 수 있음을 밝혀둔다.
<흡수제 생산 단계>
중간층(20)에 위치한 흡수제는 종래에 사용되던 화학 합성계(SAP, SAM)을 대체하는 생분해성 흡수제로 폐기시 분해되고 미세플라스틱이 발생되지 않는 펄프, 나노셀룰로오스, 전분, 페이퍼 등을 사용한다.
생분해성 흡수제는 용도, 적용, 사양에 따라 흡수율을 다르게 할 수 있지만, 생분해성 흡수제 1g을 기준으로 100g 의 수분을 흡수하는 비율로 사이즈, 크기에 비례하여 적용함이 바람직하다.
그리고 생분해성 흡수제 전체 중량 대비 0.1~1중량%의 식품 적용 가능한 산화 방지제 및 항균제를 추가하여 첨가할 수 있다. 여기서 사용되는 산화 방지제 및 항균제는 젖산칼륨, 젖산칼슘, 구연산, 아스코로빈산 나트륨, 초산나트륨, 글리콜산 칼슘, 소르빈산칼륨, 감귤류 추출물 중 1종 또는 2종 이상이 이용되며 파우더상, 그레뉼상, 시트상으로 적용 가능하다.
<친수성 PLA 부직포 생산 단계>
일반적으로 PLA 소재는 소수성과 브리틀한 특성으로 인해 흡수 기능은 떨어지고 발수 기능이 우수하여 수분, 소대변, 생리혈 등의 흡수력이 저하된다. 이러한 단점을 해결하기 위하여 하부층(30)에 위치한 PLA 부직포는 스판본딩 PLA 부직포 또는 니들 펀칭 PLA 부직포 또는 PLA 써멀부직포 중 택 1종의 부직포를 히드록실 또는 아민 같은 반응기를 함유한 수용성 고분자 0.03~0.1중량%와 정제수 99.9~99,97중량%의 비율로 녹인 혼합물에 디핑 처리한 후 60~100℃의 열풍으로 건조하여 친수성 PLA 부직포를 생산한다.
상기 수용성 고분자는 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 히드록시메틸셀룰로오스(HEC), 히드록시프로필셀룰로오스(HPC), 메틸셀룰로오스(MC), 폴리비닐 알코올(PVOH), 잔탄(Xanthan), 에틸셀룰로오스(EC), 히드록시메틸메타크릴레이트(HEMA), 전분, 한천, 알긴산 나트륨 중 1종 또는 2종 이상이 이용되며 파우더상, 그레뉼상, 시트상으로 적용 가능하다.
여기서 수용성 고분자의 함량이 0.03중량% 이하이면 친수성보다는 소수성 특성이 나타나 흡수력이 저하되고, 0.1중량% 이상이면 흡수력은 우수하나 PLA 부직포 표면이 끈적거리거나 미끌거리는 특성으로 피부 접촉 시 불쾌감을 줄 수 있다.
생산된 친수성 PLA 부직포는 용도, 적용, 사양에 따라 다르게 하되, 실의 굵기는 1~6데니아, 중량 20~60g/㎡가 되도록 한다. 중량이 20g/㎡ 이하이면 제품의 용도 및 기능이 떨어질 수 있다.
<합지 단계>
생분해성 필름으로 이루어진 상부층, 흡수제로 이루어진 중간층, 수용성 고분자가 코팅된 친수성 PLA 부직포로 이루어진 하부층을 포갠 후 테두리 부분을 초음파 융착하여 일체화한다. 초음파 융착은 220V/60HZ 전원을 인가하였을 때 15,000~20,000Hz 주파수가 되도록 한다.
또한, PLA 소재는 열 융착 시 비결정화된 부분의 수축율(10~40%)로 인해 형태 안정성이 없고 생산성이 떨어지나 초음파 융착을 함으로써 이러한 문제가 해결된다.
본 발명의 PLA 소재는 융점(TM)이 165℃, 유리전이 온도(Tg) 60℃, 용융흐름지수(MI)는 190℃, 2160g에서 3~6g/10min 소재를 사용하여 PLA 필름과 PLA 부직포를 생산하였다.
여기서 흡수패드의 크기는 가로 30~1,000mm, 세로 50~1,500mm 크기를 가지며, 사각 테두리 부분은 5~100mm 사이즈로 초음파 융착을 한다. 물론, 제품, 적용, 아이템에 따라 흡수패드의 크기 및 융착되는 넓이는 다르게 할 수 있음을 밝혀둔다.
그리고 초음파 금형에 양각 또는 음각 형태로 조각된 주의 사항 및 사용 방법 등의 글씨는 초음파 융착하는 과정에서 표기된다.
이와 같이 초음파 융착을 통해 합지함으로써 화학합성계의 접착제가 필요치 않으며, 무 잉크 방식으로 주의사항 및 사용 방법을 표기할 수 있어 표기된 부분이 식품이나 인체에 접촉되더라도 해롭지 않다.
그리고 상기 생분해성 필름으로 이루어진 상부층, 흡수제로 이루어진 중간층, 수용성 고분자가 코팅된 친수성 PLA 부직포로 이루어진 하부층은 수용성 아크릴 수지 또는 핫멜트를 이용하여 일체화할 수 있다.
<비교 예1>
열 융착 및 초음파 융착 시 수축현상에 따른 수축률 비교
PLA 브로운 필름 두께 : 40um
PLA 스판본딩 부직포 무게 : 30g/㎡
생분해성 펄프 흡수시트 무게 : 100g/㎡
PLA 필름 및 PLA 부직포 크기 : 가로 100mm, 세로 150mm
펄프 흡수시트 : 가로 80mm, 세로 130mm
상기와 같은 사이즈로 상부층(PLA 필름), 중간층(펄프흡수시트), 하부층(PLA 부직포)로 한다.
열 융착은 온도 130℃로 하였고, 초음파 융착은 220V/60HZ 전원을 인가하여 20,000HZ 주파수로 융착하였을 때 가로 방향의 수축율을 비교하였다.
실행 전 1회 2회 3회 4회 평균 단위
열 융착 100 97.2 96.8 97.1 97.1 97.05 mm
초음파 융착 100 99.6 99.4 99.4 99.2 99.4 mm
융착 생산 속도는 분당 80개로 하였으며, 생산속도에 따라 다소 차이는 있을 수 있지만 초음파 융착으로 생산되는 제품의 치수 안정성을 확인하였다.
<비교 예2>
PLA 스판본딩 부직포(30g/㎡)에 수용성 고분자를 디핑하고 건조한 후 함량에 따른 흡수시간 비교
A : 기존 PLA 부직포
B : 정제수 99.97중량%, 수용성 고분자 0.03중량%
C : 정제수 99.9중량%, 수용성 고분자 0.1중량%
부직포 표면으로부터 5mm 위에서 물(23℃) 5g을 스포이드를 이용해 떨어트리고 흡수시간을 측정
수용성 고분자
(중량%)		 흡수시간(초) 평균
1회 2회 3회 4회 5회
기존 PLA 부직포 소수성 A 0 2205 2225 2230 2216 2221 2219.4
수용성 고분자가 디핑된 PLA 부직포 친수성 B 0.03 0.86 0.84 0.84 0.85 0.83 0.844
C 0.1 0.54 0.56 0.54 0.53 0.55 0.544
상기와 같이 기존 PLA 부직포 A는 흡수력보다는 소수성에 가까운 발수 특성을 보이므로 흡수패드 제품에 적용이 어렵고, B와 C를 비교했을 때 수용성 고분자 함량이 높은 C가 B보다 우수한 흡수력을 가지며, PLA 스판본딩 부직포의 중량에 따라 흡수력은 다르게 나타날 수 있다.
10 : 상부층 20 : 중간층
30 : 하부층 40 : 초음파 융착
100 : 흡수패드

Claims (7)

  1. 생분해성 필름으로 이루어진 상부층;
    생분해성 흡수제로 이루어진 중간층; 및
    히드록실 또는 아민 같은 반응기를 함유한 수용성 고분자 0.03~0.1중량%와 정제수 99.9~99.97중량%의 비율로 녹인 혼합물에 PLA(Polylactic acid) 부직포를 디핑 처리한 후 60~100℃의 열풍으로 건조한 친수성 PLA 부직포로 이루어진 하부층; 을 포함하며,
    상기 수용성 고분자는 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 히드록시메틸셀룰로오스(HEC), 히드록시프로필셀룰로오스(HPC), 메틸셀룰로오스(MC), 폴리비닐 알코올(PVOH), 잔탄(Xanthan), 에틸셀룰로오스(EC), 히드록시메틸메타크릴레이트(HEMA), 전분, 한천, 알긴산 나트륨 중 1종 또는 2종 이상으로 이루어짐을 특징으로 하는 친수성 PLA 부직포를 활용한 생분해성 흡수패드.
  2. 생분해성 필름으로 이루어진 상부층;
    생분해성 흡수제로 이루어진 중간층; 및
    히드록실 또는 아민 같은 반응기를 함유한 수용성 고분자 0.03~0.1중량%와 정제수 99.9~99.97중량%의 비율로 녹인 혼합물에 PLA(Polylactic acid) 부직포를 디핑 처리한 후 60~100℃의 열풍으로 건조한 친수성 PLA 부직포로 이루어진 하부층; 을 포함하며,
    상기 생분해성 흡수제는 생분해성 흡수제 전체 중량 대비 0.1~1중량%의 식품 적용 가능한 산화 방지제 및 항균제를 추가하여 첨가하되, 산화 방지제 및 항균제는 젖산칼륨, 젖산칼슘, 구연산, 아스코로빈산 나트륨, 초산나트륨, 글리콜산 칼슘, 소르빈산칼륨, 감귤류 추출물 중 1종 또는 2종 이상임을 특징으로 하는 친수성 PLA 부직포를 활용한 생분해성 흡수패드.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 생분해성 필름은 PLA 브로운 필름이나 PLA 이축연신 필름 중 어느 하나 또는 PLA 소재 100~40중량%와 PBS(polybutylene succinate), PBAT(polybutylene adipate-co-terephthalate), PCL(polycaprolactone), PGA(Polyglycolic acid), PHA(Polyhydroxyalkanoate) 소재 중 1종 또는 2종 이상의 소재 0~60중량%가 컴파운딩되어 생산됨을 특징으로 하는 친수성 PLA 부직포를 활용한 생분해성 흡수패드.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 생분해성 흡수제는 펄프 및 생분해성 흡수제, 나노셀룰로오스, 전분 중 하나 이상의 소재로 이루어짐을 특징으로 하는 친수성 PLA 부직포를 활용한 생분해성 흡수패드.
  5. PLA(Polylactic acid) 브로운 필름이나 PLA 이축연신 필름 중 어느 하나 또는 PLA 소재와 PBS(polybutylene succinate), PBAT(polybutylene adipate-co-terephthalate), PCL(polycaprolactone), PGA(Polyglycolic acid), PHA(Polyhydroxyalkanoate) 소재 중 1종 또는 2종 이상을 컨파운딩하여 생분해성 필름을 생산하는 단계;
    생분해성 흡수제 전체 중량 대비 0.1~1중량%의 식품 적용 가능한 산화 방지제 및 항균제를 첨가하되, 산화 방지제 및 항균제는 젖산칼륨, 젖산칼슘, 구연산, 아스코로빈산 나트륨, 초산나트륨, 글리콜산 칼슘, 소르빈산칼륨, 감귤류 추출물 중 1종 또는 2종 이상이 이용되며 파우더상, 그레뉼상, 시트상으로 적용된 흡수제를 생산하는 단계;
    스판본딩 PLA 부직포 또는 니들 펀칭 PLA 부직포 또는 PLA 써멀부직포 중 택 1종의 부직포를 히드록실 또는 아민 같은 반응기를 함유한 수용성 고분자 0.03~0.1중량%와 정제수 99.9~99.97중량%의 비율로 녹인 혼합물에 디핑 처리한 후 60~100℃의 열풍으로 건조하여 친수성 PLA 부직포를 생산하는 단계; 및
    상기 생분해성 필름, 생분해성 흡수제, 친수성 PLA 부직포를 일체화하는 합지 단계; 를 포함함을 특징으로 하는 친수성 PLA 부직포를 활용한 생분해성 흡수패드 제조방법.
  6. 제5 항에 있어서, 상기 합지 단계는 생분해성 필름, 생분해성 흡수제, 친수성 PLA 부직포를 포갠 후 테두리 부분을 초음파 융착하여 일체화하되, 주의 사항 및 사용 방법이 조각된 초음파 금형을 이용함으로써 제품에 무 잉크 방식으로 문구가 표기되도록 함을 특징으로 하는 친수성 PLA 부직포를 활용한 생분해성 흡수패드 제조방법.
  7. 삭제
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115142197A (zh) * 2022-07-05 2022-10-04 福建冠泓工业有限公司 一种驱蚊亲肤无纺布及其制备方法
KR20240005290A (ko) 2022-07-04 2024-01-12 송문선 미트패드 일체형 생분해성플라스틱 육류식품 포장 트레이용기 제조 시스템 및 그 육류포장 트레이용기

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100833583B1 (ko) * 2008-02-19 2008-05-30 에콜그린 주식회사 친환경 생분해성 시트지 및 그 조성물과 제조방법
KR101981965B1 (ko) * 2019-04-17 2019-05-24 에콜그린텍(주) 생분해성 pla 부직포를 이용한 일회용 건식 클렌징 패드 제조방법 및 그 제품
KR20190136735A (ko) * 2018-05-31 2019-12-10 주식회사 브러시월드 생분해성 애완동물용 패드
KR102135767B1 (ko) 2019-12-10 2020-07-20 허광진 생분해성 식품용 흡수 패드

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10239292B2 (en) * 2013-10-27 2019-03-26 Tipa Corp. Ltd. Biodegradable sheet
US10709806B2 (en) * 2015-07-22 2020-07-14 Everyone's Earth Inc. Biodegradable absorbent articles

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100833583B1 (ko) * 2008-02-19 2008-05-30 에콜그린 주식회사 친환경 생분해성 시트지 및 그 조성물과 제조방법
KR20190136735A (ko) * 2018-05-31 2019-12-10 주식회사 브러시월드 생분해성 애완동물용 패드
KR101981965B1 (ko) * 2019-04-17 2019-05-24 에콜그린텍(주) 생분해성 pla 부직포를 이용한 일회용 건식 클렌징 패드 제조방법 및 그 제품
KR102135767B1 (ko) 2019-12-10 2020-07-20 허광진 생분해성 식품용 흡수 패드

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240005290A (ko) 2022-07-04 2024-01-12 송문선 미트패드 일체형 생분해성플라스틱 육류식품 포장 트레이용기 제조 시스템 및 그 육류포장 트레이용기
CN115142197A (zh) * 2022-07-05 2022-10-04 福建冠泓工业有限公司 一种驱蚊亲肤无纺布及其制备方法

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