KR102417856B1 - 친환경 종이용기 제조방법 - Google Patents

친환경 종이용기 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 친환경 종이용기 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 우수한 내열성 및 내열성을 나타내어 식품 용기로서 편리하게 활용될 수 있으며, 인체에 무해하고, 생분해성을 나타내어 사용 후에도 안전하게 처리될 수 있는, 친환경 종이용기 제조방법에 관한 것이다. 이를 위해, 상기 제조방법은, 원지의 일면에 용기의 전개된 형태를 도안하는 단계; 상기 도안에 맞도록 원를 재단하는 단계; 상기 재단한 원지를 접어 상부가 개방된 사각 형태의 용기를 형성하는 단계; 고분자 수지를 포함하는 투명 필름을 형성하는 단계; 및 상기 투명 필름을 상기 사각 형태의 용기에 겹치고 가열하여 상기 투명 필름이 상기 사각 형태의 용기에 밀착 접합되도록 하는 단계;를 포함한다.

Description

친환경 종이용기 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF ECO-FRIENDLY PAPER CONTAINER}
본 발명은 친환경 종이용기 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 우수한 내열성 및 내수성을 나타내어 식품 용기로서 편리하게 활용될 수 있으며, 인체에 무해하고, 생분해성을 나타내어 사용 후에도 안전하게 처리될 수 있는, 친환경 종이용기 제조방법에 관한 것이다.
최근, 과학기술의 발달과 생활문화의 향상으로 인해 일회용품 사용이 급격히 늘어나고 있다. 특히, 종이용기는 음료용 자판기컵, 컵라면 용기, 일회용 테이크아웃컵, 및 아이스크림용기 등 다양한 용기의 재료로 사용된다.
통상 일회용 식품 포장용지라 함은 이러한 종이용기의 제조 시 사용되는 종이 일측면에 폴리에틸렌 코팅 처리를 하여 내용물의 유출을 방지하는 역할을 하는 종이를 일컫고, 이는 200℃ 가량의 케스팅 코팅으로 제조하고 있다.
그런데, 종래의 종이용기는 폴리에틸렌 코팅으로 인하여 사용 후, 재활용 공정 중 폴리에틸렌의 검화(aggregation)로 인해 재활용이 불가하여 300 μm 이하의 포장용지에서 펄프의 재생은 전혀 이루어지지 못하며, 350 μm 이상의 두꺼운 포장용지에서만 부분적으로 이루어지고 있으나 이에 대한 수율 역시 80% 를 넘지 못하는 실정이다.
이에 따라 종이용기 제조에 계속적인 펄프의 수입이 이루어지며, 이에 대한 자원의 재활용 관점 및 환경파괴에서 그 한계점이 있을 뿐만 아니라, 소각 시 발생하는 매연은 대기오염을 유발하고, 매립을 하여도 자연 분해가 되기까지 수백 년이 걸리기 때문에 토양 오염의 주범이 된다.
더욱이, 폴리에틸렌 코팅 공정은 원천적으로 요구되는 200℃ 가량의 폴리에틸렌칩의 용해 공정 및 이에 대한 휘발성 유기용제(VOCs)로 인하여 고비용 및 작업환경 저하/대기오염으로 인한 환경문제를 유발한다.
또한, 폴리에틸렌 코팅은 사용 조건에 따라 환경호르몬의 방출과 발암물질에 노출될 위험이 매우 높으며, 장기간 인체에 노출 시 그 독성을 유발하기 때문에 식품위생 및 안전성 측면에서 문제가 제기되고 있다. 특히, 폴리에틸렌이 100℃ 가량의 고온의 물질과 접촉 시 발생될 것으로 추정되는 환경호르몬인 PFOA(per fluorooct anoic acid)으로 인해 그 문제점은 더욱 심각하다.
대한민국 등록특허공보 제10-0702744호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 우수한 내열성 및 내수성을 나타내어 식품 용기로서 편리하게 활용될 수 있으며, 환경호르몬을 방출하지 않아 인체에 무해하고, 재활용이 가능한 친환경 종이용기 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 바람직한 실시예를 설명한 하기의 설명으로부터 분명해질 것이다.
상기 목적은, 원지의 일면에 용기의 전개된 형태를 도안하는 단계; 상기 도안에 맞도록 원지를 재단하는 단계; 상기 재단한 원지를 접어 상부가 개방된 사각 형태의 용기를 형성하는 단계; 고분자 수지를 포함하는 투명 필름을 형성하는 단계; 및 상기 투명 필름을 상기 사각 형태의 용기에 겹치고 가열하여 상기 투명 필름이 상기 사각 형태의 용기에 밀착 접합되도록 하는 단계;를 포함하는, 친환경 종이용기 제조방법에 의해 달성될 수 있다.
구체적으로, 상기 투명 필름은, 생분해성 고분자 수지 조성물을 이용하여 제조되는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게, 상기 생분해성 고분자 수지는, 폴리락트산(PLA), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리글리콜산(PGA), 폴리락트산-co-글리콜산(PLGA), 폴리트리메틸렌 카보네이트(PTMC), 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트(PBAT), 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 종이용기에 고분자 수지 필름을 밀착 접합시켜 우수한 내열성, 내수성, 내화학성을 나타나게 하고, 높은 기계적 강도를 부여하여 식품 용기로서 편리하게 활용할 수 있으며, 뛰어난 항균성을 가져 식품 용기로서 안전하게 사용이 가능하며, 환경호르몬을 방출하지 않아 인체에 종이용기를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에 따라 제조된 친환경 종이용기는 사용 후에 종이용기와 고분자 수지 필름으로 분리시킬 수 있어 용이하게 처리가 가능하며, 생분해성을 나타내어 펄프의 재활용이 가능하다는 장점을 갖는다.
다만, 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 종이용기 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
이하, 본 발명의 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.
또한, 달리 정의하지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 가지며, 상충되는 경우에는, 정의를 포함하는 본 명세서의 기재가 우선할 것이다.
도면에서 제안된 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 그리고, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에서 기술한 "부"란, 특정 기능을 수행하는 하나의 단위 또는 블록을 의미한다.
각 단계들에 있어 식별부호(제1, 제2, 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 실시될 수도 있고 실질적으로 동시에 실시될 수도 있으며 반대의 순서대로 실시될 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본원의 구현예 및 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본원의 이러한 구현예 및 실시예와 도면에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 측면은, 원지의 일면에 용기의 전개된 형태를 도안하는 단계; 상기 도안에 맞도록 원지를 재단하는 단계; 상기 재단한 원지를 접어 상부가 개방된 사각 형태의 용기를 형성하는 단계; 고분자 수지를 포함하는 투명 필름을 형성하는 단계; 및 상기 투명 필름을 상기 사각 형태의 용기에 겹치고 가열하여 상기 투명 필름이 상기 사각 형태의 용기에 밀착 접합되도록 하는 단계;를 포함하는, 친환경 종이용기 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 종이용기에 고분자 수지 필름을 밀착 접합시켜 우수한 내열성, 내수성, 내화학성을 나타나게 하고, 높은 기계적 강도를 부여하여 식품 용기로서 편리하게 활용할 수 있으며, 뛰어난 항균성을 가져 식품 용기로서 안전하게 사용이 가능하며, 환경호르몬을 방출하지 않아 인체에 종이용기를 제조할 수 있다.
이하, 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 친환경 종이용기 제조방법을 상세히 설명한다.
먼저, 원지의 일면에 용기의 전개된 형태를 도안한다. 이 때, 원지로서 사용되는 종이는 천연섬유, 합성섬유, 또는 이들의 혼합물을 종이로 떠서 수득되는 것이면 제한 없이 사용될 수 있으며, 코팅, 재단, 성형 등의 과정에서 다양한 요구에 부응하여야 하므로 적정한 강도, 장기보존성, 내습성, 치수안정성, 가공적성 등이 우수한 것을 사용한다. 예를 들어, 펄프를 원료로 하고 내절성 및 형부성이 우수한 종이를 사용한 것이 바람직하다.
일 실시예에 있어서, 상기 종이를 뜨는데 사용하는 천연섬유로서는 침엽수 펄프나 광엽수 펄프 등의 목재섬유, 면사, 사탕수수, 대나무, 마 등을 펄프화한 식물섬유, 양모, 견사 등의 동물성 섬유를 들 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 종이를 뜨는데 사용하는 전기 합성섬유로서는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리아미드, 초산 셀루로오스 등을 섬유화한 것을 들 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 원지는 다겹으로 구성된 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 친환경 종이용기는 보온성 및 보냉성을 높이기 위해 내부에 공기층이 형성된 다겹으로 구성된 것일 수 있으며, 구체적으로는 다겹으로 구성된 골판지인 것을 특징으로 할 수 있다.
다음으로, 상기 사각 형태의 용기가 도안된 원지를 재단한다. 상기 원지를 재단하는 방법은 제한 없이 수행될 수 있으며, 도안된 다겹의 원지, 예를 들어, 골판지로부터 커팅기, 재단기, 톰슨 프레스, 레이저커팅기, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법을 이용하여 재단되는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 도안된 원지는 톰슨 프레스를 이용해 톰슨 가공하여 재단하는 것일 수 있다. 상기 원지가 다겹으로 구성된 골판지일 경우, 재단 후 종이를 접어 패키징을 하기 위해서는 금형이 아닌 목형을 이용한 톰슨 프레스를 통해 재단을 수행하는 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 재단한 원지를 접어 사각 형태의 용기를 형성한다. 예를 들어, 상기 용기는 바닥판 및 측면판을 포함하는 상부가 개방된 사각 형태를 의미하는 것일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 사각 형태의 용기에 솔잎 추출물을 포함하는 액상 조성물을 분무한 뒤 건조하는 단계를 추가 포함할 수 있다. 상기 다겹으로 구성된 원지를 이용한 사각 형태의 용기는, 내부에 공기층이 형성되어 있어 곰팡이 등에 의해 손쉽게 오염될 수 있다.
상기 솔잎은 한국, 일본, 중국 등지에 분포되어 있는 침엽상록수인 소나무의 잎 부분을 의미한다. 상기 솔잎은 상쾌한 향취를 지니며, 테르펜류 및 탄닌을 약리성분으로 포함함으로써 미생물의 성장을 억제하여 항균 및 방부 효과를 나타낼 수 있다. 이에, 본 발명에 따른 친환경 종이용기는 상기 사각 형태의 용기를 항균성을 가지는 솔잎 추출물을 포함하는 액상 조성물을 분무하여 건조하는 단계를 추가 포함함으로써, 항균 및 방부 성능을 부여하여 식품 보관용 용기로서 활용될 수 있다.
구체적으로, 상기 사각 형태의 용기에 솔잎 추출물을 포함하는 액상 조성물을 분무한 뒤, 이를 바람이 잘 통하는 실온에서 약 6 시간 내지 약 24 시간 동안 건조하는 것일 수 있다. 만약, 상기 건조가 약 6 시간 미만으로 수행될 경우 상기 솔잎 추출물을 포함하는 액상 조성물이 충분히 건조되지 않아 추후 제조되는 친환경 종이용기의 내구성이 하락할 수 있으며, 약 24 시간을 초과할 경우 뒤틀림 현상이 발생할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 솔잎 추출물은, 소나무로부터 솔잎을 채취하여 세척 및 건조하는 단계; 상기 세척 및 건조된 솔잎을 분쇄하여 솔잎 분말을 제조하는 단계; 상기 솔잎 분말 중량의 약 10 배 내지 약 500 배의 용매를 가하고 가열하여 열수 추출하는 단계; 상기 추출물을 필터를 이용하여 여과하여 솔잎 추출물을 수득하는 단계;에 의해 수득되는 것일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 용매는 상기 솔잎에 포함된 약리 성분을 용해시키기 위한 것이라면 제한 없이 사용되는 것일 수 있으며, 예를 들어, 증류수 및 에탄올을 포함하는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 솔잎 추출물을 포함하는 액상 조성물은 증류수 약 20 중량부, 에탄올 약 40 중량부, 및 솔잎 추출물 약 40 중량부를 포함할 수 있다. 만약, 상기 증류수, 에탄올, 및 솔잎 추출물이 상기 서술한 중량부 미만 또는 초과하여 포함될 경우, 항균 및 방부 효과가 감소하는 현상이 발생할 수 있다.
다음으로, 고분자 수지를 포함하는 투명 필름을 형성한다.
일 실시예에 있어서, 상기 투명 필름은, 생분해성 고분자 수지 조성물을 이용하여 제조되는 것을 특징으로 할 수 있으며, 예를 들어, 상기 생분해성 고분자 수지는, 폴리락트산(PLA), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리글리콜산(PGA), 폴리락트산-co-글리콜산(PLGA), 폴리트리메틸렌 카보네이트(PTMC), 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트(PBAT), 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 구체적으로, 상기 투명 필름은 생분해성 고분자 수지 조성물을 펠렛화한 뒤 필름기를 이용하여 제조되는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 친환경 종이용기는 생분해성 고분자 수지 조성물을 이용하여 제조되는 생분해성 투명 필름이 밀착 접합된 것으로서, 사용 후에 상기 생분해성 투명 필름과 종이용기를 분리하여 용이하게 처리될 수 있다. 구체적으로, 상기 사용 후 생분해성 투명 필름을 종이용기로부터 벗겨내어 필름은 생분해를 통해 처리되도록 하고, 상기 투명 필름이 벗겨낸 종이용기는 펄프로서 재활용할 수 있다. 이에 따라, 종래 재활용이 되지 않던 일회용 종이용기를 재활용할 수 있으며, 그에 따라 환경문제를 해결할 수 있다는 장점을 갖는다.
일 실시예에 있어서, 상기 투명 필름은 뛰어난 탄성도를 가져 상기 종이용기 상에 용이하게 밀착 접합될 수 있으며, 높은 내열성, 내수성, 내화학성 뿐만 아니라 뛰어난 기계적 강도를 가져 식품 용기로서 적합하게 사용될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 생분해성 고분자 수지 조성물은 상기 조성물 전체 중량부에 대하여 폴리락트산을 약 20 내지 약 70 중량부로 포함할 수 있다. 만약, 상기 폴리락트산이 약 20 중량부 미만으로 포함될 경우 생분해성 고분자 수지 조성물에 의해 제조되는 투명 필름의 생분해도가 하락할 수 있고, 약 70 중량부를 초과할 경우 유연성이 떨어져 필름 형태로 용이하게 제작되지 않을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 생분해성 고분자 수지 조성물은 상기 조성물 전체 중량부에 대하여 폴리트리메틸렌 카보네이트를 약 30 내지 약 80 중량부로 추가 포함할 수 있다. 상기 폴리트리메틸렌 카보네이트는 소수성 고분자 블록을 갖는 생분해성 고분자로서, 유리 전이 온도가 낮아 다른 생분해성 고분자에 비해 뛰어난 유연성을 가지고 있어 상기 폴리락트산과 혼합하여 조성물의 유연성을 향상시키고, 폴리락트산이 가지는 경도로 인해 성형 시 발생하는 한계점을 개선할 수 있다. 만약, 상기 폴리트리메틸렌 카보네이트가 약 30 중량부 미만으로 포함될 경우 상기 폴리트리메틸렌 카보네이트를 포함함에 따라 나타나는 유연성 향상 효과가 충분히 발휘되지 않을 수 있으며, 약 80 중량부를 초과할 경우 작업성이 하락할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 생분해성 고분자 수지 조성물은 아민계 화합물을 추가 포함할 수 있다. 상기 아민계 화합물은 상기 생분해성 고분자 수지 조성물에 포함된 구성성분이 서로 용이하게 혼합될 수 있도록 포함되는 것으로, 예를 들어, 1차 아민, 2차 아민, 3차 아민, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 실시예 있어서, 상기 1차 아민은 메틸아민(methylamine), 메탄올아민(methanolamine), 에틸아민(ethylamine), 에탄올아민(ethanolamine), 프로필아민(propylamine), 3-아미노-1-프로판올(3-amino-1-propanol), 이소프로필아민(isopropylamine), 모노 이소프로파놀아민(monoisopropanolamine), tert-부틸아민(tert-butylamine), 부틸아민(butylamine), 헥실아민 (hexylamine), 도데실아민(dodecylamine), 시클로헥실아민(cyclohexylamine), 에틸렌디아민(ethylenediamine), 또는 헥사메틸렌디아민(hexamethylenediamine)일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 2차 아민은 디메틸아민(dimethylamine), 디에틸아민(diethylamine), 디에탄올아민(diethanolamine), 디프 로필아민(dipropylamine), N-에틸메틸아민(N-ethylmethylamine), N-메틸프로필아민(N-methylpropylamine), 3- (메틸아미노)-프로판올[3-(methylamino)-propanol], N-이소프로필메틸아민(N-isopropylmethylamine), 디부틸아 민(dibutylamine), 디-sec-부틸아민(di-sec-butylamine), 디옥틸아민(dioctylamine), N-메틸시클로헥실아민(Nmethylcyclohexylamine), 피롤리딘(pyrrolidine), 피리딘(pyridine), 또는 디에틸렌트리아민 (diethylenetriamine)일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 3차 아민은 트리메틸아민(trimethylamine), 트리메탄올아민(trimethanolamine), 트리에틸아민 (triethylamine), 트리에탄올아민(triethanolamine), 디메틸에탄올아민(dimethylethanolamine), N,N-디메틸프 로필아민(dimethylpropylamine), N,N-디메틸부틸아민(dimethylbutylamine), 3-디메틸아미노-1-프로판올(3- dimethylamino-1-propanol), N,N-디메틸도데실아민(N,N-dimethyldodecylamine), N,N-디메틸옥타데실아민(N,Ndimethyloctadecylamine), 트리펜틸아민(tripentylamine), N,N-디메틸시클로헥실아민(N,N-dimethylcyclohexylamine), 3-(디메틸아미노)벤질 알코올[3-(dimethylamino)benzyl alcohol], 또는 N,N,N',N'- 테트라메틸-1,4-부탄디아민(N,N,N',N'-tetramethyl-1,4-butanediamine)일 수 있다.
구체적으로, 상기 아민계 화합물은 에탄올아민일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 실시예에 있어서, 상기 아민계 화합물은 상기 생분해성 고분자 수지 조성물 전체 중량부 대비 약 0.1 내지 약 10 중량부로 포함될 수 있다. 만약, 상기 아민계 화합물이 약 0.1 중량부 미만으로 포함될 경우 상기 조성물의 구성성분이 서로 용이하게 혼합되지 않을 수 있으며, 약 10 중량부를 초과할 경우 생분해성 수지의 함량이 상대적으로 감소하여 생분해도가 하락할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 생분해성 고분자 수지 조성물은 연근 추출액을 추가 포함할 수 있다. 상기 연근 추출액은 천연 접착 성분으로, 상기 생분해성 고분자 수지 조성물에 포함되는 구성성분들의 혼합성을 향상시키는 바인더로 기능할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 연근 추출액은 연근의 껍질을 벗기고 분쇄한 후, 연근 전체 중량의 약 5 배에 해당하는 물을 첨가하고, 약 80℃ 내지 약 100℃에서 약 6 시간 이상 가열한 후, 액체 성분을 추출하여 여과하며, 이어서 여과된 액체 성분을 약 55℃ 내지 약 60℃에서 농축하여 제조되는 것일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 연근 추출액은 상기 생분해성 고분자 수지 조성물 전체 중량부 대비 약 0.1 내지 약 5 중량%로 포함될 수 있다. 만약, 상기 연근 추출액이 약 0.1 중량% 미만으로 포함될 경우 상기 조성물에 의해 제조되는 투명 필름의 조성물의 기계적 강도가 하락할 수 있으며, 약 5 중량%를 초과할 경우 조성물의 점도가 지나치게 상승하여 작업성이 저하될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 생분해성 고분자 수지 조성물은 말레인산 무수물을 추가 포함할 수 있다. 상기 말레인산 무수물은 상기 조성물을 이용해 투명 필름 제조 시 필름 표면에 공극을 메우고 기공도를 감소시켜 내수성을 부여하기 위해 포함되는 것으로서, 상기 생분해성 고분자 수지 조성물 전체 100 중량부를 기준으로 약 0.1 내지 약 3 중량부로 포함될 수 있다. 만약, 상기 말레인산 무수물이 약 0.1 중량부 미만으로 포함될 경우 내수성 향상 효과가 충분히 발휘되지 않을 수 있고, 약 3 중량부를 초과할 경우 다른 성분과의 혼합성이 저해될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 생분해성 고분자 수지 조성물은 오레가노 오일을 추가 포함할 수 있다. 상기 오레가노 오일은 유효성분으로서 카르바크롤(carvacrol) 및 테르펜(terpens)을 포함하며, 그에 따라 상기 조성물에 의해 제조되는 투명 필름은 상기 유효성분에 의해 칸디다 알비칸스, 포도상구균, 대장균, 캄필로박터, 살모넬라, 클레브시엘라, 아스페르길루스, 편모충, 리스테리아균 등에 대하여 항균성을 나타낼 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 오레가노 오일은 상기 생분해성 고분자 수지 조성물 전체 100 중량부를 기준으로 약 0.1 내지 약 3 중량부로 포함될 수 있다. 만약, 상기 오레가노 오일이 약 0.1 중량부 미만으로 포함될 경우 항균 효과가 충분히 발휘되지 않을 수 있으며, 약 3 중량부를 초과할 경우 다른 성분과의 혼합성이 저해될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 생분해성 고분자 수지 조성물은 카르나우바 왁스(carnauba wax)를 추가 포함할 수 있다. 카르나우바 왁스는 브라질에서 자생하는 카르나우바 야자수의 잎으로부터 추출된 왁스를 의미한다.
일 실시예에 있어서, 상기 카르나우바 왁스는 식물계 왁스로서 방수성이 우수하며, 그에 따라 상기 생분해성 고분자 수지 조성물의 추가 구성성분으로서 포함될 경우, 상기 조성물에 의해 제조되는 투명 필름에 우수한 방수성을 부여하고, 항곰팡이 성능을 발휘할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 카르나우바 왁스는 상기 생분해성 고분자 수지 조성물 전체 100 중량부를 기준으로 약 0.01 내지 약 3 중량부로 포함될 수 있다. 만약 상기 카르나우바 왁스가 약 0.01 중량부 미만으로 포함될 경우 상기 조성물에 의해 제조되는 투명 필름의 방수성 향상 효과가 미미할 수 있으며, 약 3 중량부를 초과하여 포함될 경우 상기 조성물에 의해 제조되는 투명 필름의 기계적 강도가 하락할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 투명 필름의 두께는 약 1 내지 약 500 μm 범위일 수 있다. 만약, 상기 투명 필름의 두께가 약 1 μm 미만일 경우 밀착 접합 과정에서 쉽게 손상되어 종이용기를 보호하지 못할 수 있으며, 약 500 μm 를 초과할 경우 필름의 두께가 지나치게 두꺼워 밀착 접합 과정 시 작업성이 하락할 수 있다.
마지막으로, 상기 제조된 투명 필름을 상기 사각 형태의 용기에 밀착 접합시켜 친환경 종이용기를 수득한다. 상기 투명 필름은 상기 사각 형태의 용기에 밀착 접함함으로써, 상기 용기에 담겨지는 식품 등의 내용물이 상기 용기의 원지 부분과 직접적으로 맞닿지 않게 하는 것일 수 있다. 즉, 내용물은 상기 용기에 밀착 접합한 투명 필름에 의해 용기의 원지 부분과 직접적으로 맞닿지 않으며, 그에 따라 사용 후 상기 투명 필름만 벗겨낼 경우 상기 원지 부분은 펄프로서 재활용될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제조된 투명 필름을 용기에 밀착 접합시키는 것은 상기 투명 필름을 상기 사각 형태의 용기에 겹치고 압력과 함께 가열하여 수행되는 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 압력과 함께 가열하는 단계는 프레스를 통해 수행되는 것일 수 있으며, 상기 용기와 투명 필름을 압력과 함께 가열함으로써 미처 접히지 않은 용기가 올바르게 접히도록 하고, 가열되고 약화된 투명 필름은 압력 차에 의해 접혀진 용기의 내측에 눌려 밀착됨으로써 밀착 접합되는 것일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제조된 투명 필름은 상기 압력과 함께 가열되어 상기 용기에 밀착 접합되는 것으로서, 접착제에 의해 접착되는 것이 아니므로 사용 후에 상기 투명 필름은 용기로부터 용이하게 분리되는 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 친환경 종이용기 사용 후 상기 친환경 종이용기의 투명 필름만 벗겨내어 상기 투명 필름은 생분해화하고, 투명 필름이 벗겨내어진 용기(원지) 부분은 펄프로서 재활용되는 것일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 서술한 방법에 의해 제조된 친환경 종이용기는 포장 및 검수를 통해 공급될 수 있으며, 상기 공급 시 고유 색상을 부여하기 위하여, 안료 조성물을 도포하는 단계 등이 추가로 포함될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
이하, 구체적인 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
먼저, 원지로서 골판지에 상부가 개방된 사각 형태의 용기의 전개도를 도안하고, 톰슨 공정을 통해 재단한 뒤 접어 용기를 형성하였다.
다음으로, 하기 표 1과 같이 구성성분을 혼합하여 생분해성 고분자 수지 조성물을 형성한 후, 이를 스크류 직경이 44 mm인 트윈 압출기를 사용하여(압출 속도 300 rpm, 원료 투입 속도 40 rpm, 배럴 온도 180℃)에서 펠렛 형태로 압출하였다. 압출된 펠렛을 성형기를 이용하여 배럴 온도 140℃, 다이 온도 180℃, 압출 속도 500 rpm, 원료 투입 속도 100 rpm, 롤 속도 200 rpm 하에 두께 40 μm의 투명 필름을 제조하였다. 제조된 투명 필름을 용기와 겹치고 압축기를 이용하여 압력과 함께 열을 가해 밀착 접합시킴으로써 실시예 1의 친환경 종이용기를 제조하였다.
[실시예 2 및 실시예 3]
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 원지를 접어 용기를 형성한 뒤 형성된 용기에 증류수 20 중량부, 에탄올 40 중량부, 및 솔잎 추출물 40 중량부를 포함하는 액상 조성물을 분무한 뒤 실온에서 24 시간 동안 건조하는 단계를 추가하였다. 하기 표 1의 생분해성 고분자 수지 조성물의 구성성분에 따라 제조되는 친환경 종이용기를 각각 실시예 2 및 실시예 3으로 명명하였다.
구성성분(조성물 전체 100 중량부 대비) 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예
폴리락트산(PLA) 58.00 58.00 58.00 72.00
폴리트리메틸렌 카보네이트(PTMC) 34.50 31.50 31.50 28.00
에탄올아민(MEA) 7.50 5.50 5.00 -
연근 추출액 - 3.50 3.50 -
오레가노 오일 - 1.50 1.00 -
말레인산 무수물 - - 0.50 -
카르나우바 왁스 - - 0.50 -
[비교예]
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 투명 필름으로서 두께 40 μm의 EVOH(Ethylene vinyl alcohol) 필름을 밀착 접합시켜 친환경 종이용기를 제조하고 이를 비교예로 명명하였다.
[실험예 1: 인장강도 및 신율 측정]
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 각각의 친환경 종이용기로부터 투명 필름을 벗겨낸 뒤, 벗겨낸 투명 필름을 시편으로 하여 각각 인장강도와 신율을 측정하였다. 인장강도의 경우 ASTM D638에 의거하여 측정하였으며, 신율은 ASTM D638에 의거하여 측정하였다. 측정 결과는 하기 표 2에 나타내었다.
측정 시험 종류 구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예
인장강도(항복/파단)
strain (mm)		 MD 2.7/8.0 2.3/7.8 2.2/6.5 3.3/8.2
strain 320 340 350 290
MD 2.2/6.3 2.2/5.6 2.0/5.5 2.2/3.7
strain 275 280 290 250
신율(파단, %) MD,TD 700% 이상 700% 이상 700% 이상 700% 이상
표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 3의 친환경 종이용기의 경우, 비교예에 비해 높은 인장강도 및 신율을 나타낸 것을 확인할 수 있었다.
[실험예 2: 항균성 필름의 항균성 측정]
상기 실시예 1 및 비교예에서 제조한 친환경 종이용기로부터 투명 필름을 벗겨내어 필름 압착법의 방법에 따라 항균성을 평가하였다. 표준필름으로는 Stomacher® 400 POLY-BAG을 사용하였고, 공시 균주로는 Staphylococcus aureus ATCC 6538P를 사용하였다. 시험 균액을 35±1℃, R.H. 90%의 시험조건에서 24 시간 정치 배양 후 균수를 측정하였다. 항균 효과는 2.0 log 이상으로 하였다. 상기 항균성 측정 결과값은 표 3에 나타내었다.
구분 BLANK 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예
균주 초기 균주 수 2.5×108 2.5×108 2.5×108 2.5×108 2.5×108
24 시간 후 2.7×108 3.2×103 5.0×101 <20 2.1×106
항균 활성치 - 4.9 6.7 7.1 2.1
상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 3의 친환경 종이용기의 경우, 비교예에 비해 높은 항균성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
[실험예 3: 생분해성 측정]
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 각각의 친환경 종이용기로부터 투명 필름을 벗겨낸 뒤, 벗겨낸 투명 필름에 대한 생분해성을 셀룰로오스 및 고분자 분해 효소를 이용한 중량감소법을 이용하여 측정하고, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
구분 생분해성 측정 결과(%)
실시예 1 63.6
실시예 2 67.4
실시예 3 82.1
비교예 2.6
상기 표 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예의 친환경 종이용기의 경우 비교예와 비교하였을 때 매우 향상된 생분해성을 나타내었다.
본 명세서에서는 본 발명자들이 수행한 다양한 실시예 가운데 몇 개의 예만을 들어 설명하는 것이나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고, 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

Claims (3)

  1. 원지의 일면에 용기의 전개된 형태를 도안하는 단계;
    상기 도안에 맞도록 원지를 재단하는 단계;
    상기 재단한 원지를 접어 상부가 개방된 사각 형태의 용기를 형성하는 단계;
    상기 사각 형태의 용기에 증류수 20 중량부, 에탄올 40 중량부, 및 솔잎 추출물 40 중량부를 포함하는 액상 조성물을 분무한 뒤 6 시간 내지 24 시간 동안 건조하는 단계;
    생분해성 고분자 수지 조성물을 이용하여 생분해성 고분자 수지를 포함하는 투명 필름을 형성하는 단계; 및
    상기 투명 필름을 상기 액상 조성물을 분무한 뒤 건조한 사각 형태의 용기에 겹치고 가열하여 상기 투명 필름이 상기 사각 형태의 용기에 밀착 접합되도록 하는 단계;
    를 포함하되,
    상기 생분해성 고분자 수지 조성물은, 상기 생분해성 고분자 수지 조성물 전체 100 중량부를 기준으로 폴리락트산(PLA) 58 중량부, 폴리트리메틸렌 카보네이트(PTMC) 31.5 중량부, 아민계 화합물 5.5 중량부, 연근 추출액 3.5 중량부, 및 오레가노 오일 1.5 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    친환경 종이용기 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060039751A (ko) * 2004-11-03 2006-05-09 전연호 종이 도시락용기의 제조방법
KR100702744B1 (ko) 2002-12-03 2007-04-03 도쿄 세이시 가부시키가이샤 적층체 및 이를 이용한 종이용기와 포장체
JP2011245852A (ja) * 2010-04-27 2011-12-08 Nissei Co Ltd 生分解性容器の製造方法およびその製造方法により製造された生分解性容器
KR20160049679A (ko) * 2014-10-28 2016-05-10 고적균 식품 포장용 종이관 용기 제작방법 및 그에 의해 제작된 종이관 용기
KR20210105552A (ko) * 2020-02-19 2021-08-27 최별 전자렌지용 종이용기의 제조방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100702744B1 (ko) 2002-12-03 2007-04-03 도쿄 세이시 가부시키가이샤 적층체 및 이를 이용한 종이용기와 포장체
KR20060039751A (ko) * 2004-11-03 2006-05-09 전연호 종이 도시락용기의 제조방법
JP2011245852A (ja) * 2010-04-27 2011-12-08 Nissei Co Ltd 生分解性容器の製造方法およびその製造方法により製造された生分解性容器
KR20160049679A (ko) * 2014-10-28 2016-05-10 고적균 식품 포장용 종이관 용기 제작방법 및 그에 의해 제작된 종이관 용기
KR20210105552A (ko) * 2020-02-19 2021-08-27 최별 전자렌지용 종이용기의 제조방법

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