KR102451600B1 - 쓰레기 봉투 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 쓰레기 봉투 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명의 방법의 구성은, 초본계 농산 폐기물을 준비하는 단계와, 상기 초본계 농산 폐기물에 탄산 칼슘을 투입하여 탄산칼슘 배합물을 제조하는 단계와, 상기 탄산칼슘 배합물에 농산폐기물 표면 코팅제를 투입하여 바이오 배합물을 제조하는 단계와, 에폭시 경화제 배합물을 제조하는 단계와, 에폭시수지에 상기 에폭시 경화제 배합물과 함께 상용화제, 플라스틱용 활제, 플라스틱 분해용 산화제를 배합하여 에폭시 배합물을 준비하는 단계와, 항균성 공융 혼합물을 준비하는 단계와, 상기 에폭시 배합물에 바이오 배합물과 항균성 공융 혼합물을 배합하여 항균성 바이오 에폭시 배합물을 제조하는 단계와, 상기 항균성 바이오 에폭시 배합물을 펠렛 압출기로 압출하여 펠렛을 제조하는 단계와, 상기 펠렛을 필름 압출기로 압출하여 필름을 제조하는 단계를 포함하여 이루어진다.

Description

쓰레기 봉투 및 그의 제조방법{Garbage bag and manufacturing method thereof}
본 발명은 쓰레기 봉투 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는 초본계 농산 폐기물을 이용함으로써 폐자원을 활용하는 동시에 오염되기 쉬운 환경에서 표면에 부착되는 세균과 바이러스를 사멸시킴으로써 항균 효과를 나타낼 수 있도록 하며, 경화 촉진제로서 이미다졸염을 사용함으로써 주위 온도에서 무수물 경화제 및 에폭시 수지와 혼합되어 있을 때 저장 안정성을 연장시킬 뿐만 아니라 상승된 경화 온도로 가열될 때 급속 경화를 가능하게 함으로써 생산 효율성을 향상시킬 수 있는, 쓰레기 봉투 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
쓰레기 수수료 종량제는 쓰레기 발생량에 대해 배출자부담의 원칙을 적용해서 국민 전체를 대상으로 쓰레기 봉투를 이용하여 쓰레기에 대한 가격 개념을 도입한 제도로서, 1995년 1월부터 시행됐다.
쓰레기 봉투는 마트나 상점에서 물건을 살 때 물건을 담아오기 위한 봉투로서 구매하거나, 개별적으로 구매한 뒤에, 분리수거가 안되는 쓰레기를 담아서 버리는 용도로 활용하고 있다.
쓰레기 봉투 또한 쓰레기와 함께 폐기 처리되기 때문에, 자원 재활용 측면에서 폐자원을 활용하여 쓰레기 봉투를 만드는 방법이 연구되고 있다.
참고로, 생분해성 천연물질로서 탄소중립형 물질인 곡물껍질, 곡물대 등의 다공성 초본계 농산 폐기물을 이용함으로써 폐자원을 활용하는 동시에 플라스틱 대체원료로서 적합한 물성 및 산화 생분해 효능을 갖는 바이오 베이스 쓰레기 봉투 및 이의 제조방법에 관한 기술이 대한민국 등록특허공보 등록번호 10-1327480호(공고일자 2013년 11월 08일)의 "바이오 베이스 쓰레기 봉투 및 이의 제조방법"에서 개시된 바 있다.
등록특허공보 등록번호 10-1327480호
본 발명의 목적은 등록번호 10-1327480호에서 개시되어 있는 기술을 더욱 개량 발전시키기 위한 것으로서, 초본계 농산 폐기물을 이용함으로써 폐자원을 활용하는 동시에 오염되기 쉬운 환경에서 표면에 부착되는 세균과 바이러스를 사멸시킴으로써 항균 효과를 나타낼 수 있도록 하는, 쓰레기 봉투 및 그의 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 경화 촉진제로서 이미다졸염을 사용함으로써 주위 온도에서 무수물 경화제 및 에폭시 수지와 혼합되어 있을 때 저장 안정성을 연장시킬 뿐만 아니라 상승된 경화 온도로 가열될 때 급속 경화를 가능하게 함으로써 생산 효율성을 향상시킬 수 있는, 쓰레기 봉투 및 그의 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 본 발명의 방법의 구성은, 초본계 농산 폐기물을 준비하는 단계와, 상기 초본계 농산 폐기물에 탄산 칼슘을 투입하여 탄산칼슘 배합물을 제조하는 단계와, 상기 탄산칼슘 배합물에 농산폐기물 표면 코팅제를 투입하여 바이오 배합물을 제조하는 단계와, 에폭시 경화제 배합물을 제조하는 단계와, 에폭시수지에 상기 에폭시 경화제 배합물과 함께 상용화제, 플라스틱용 활제, 플라스틱 분해용 산화제를 배합하여 에폭시 배합물을 준비하는 단계와, 항균성 공융 혼합물을 준비하는 단계와, 상기 에폭시 배합물에 바이오 배합물과 항균성 공융 혼합물을 배합하여 항균성 바이오 에폭시 배합물을 제조하는 단계와, 상기 항균성 바이오 에폭시 배합물을 펠렛 압출기로 압출하여 펠렛을 제조하는 단계와, 상기 펠렛을 필름 압출기로 압출하여 필름을 제조하는 단계를 포함하여 이루어지면 바람직하다.
본 발명의 방법의 구성은, 상기 에폭시 경화제 배합물은, 무수물 100중량부당 경화 촉진제로서 이미다졸염을 1~40중량부 비율로 혼합하여 제조하면 바람직하다.
본 발명의 방법의 구성은, 상기 무수물은 선형 중합체성 무수물로서, 폴리세바스산 및 폴리아젤라산 무수물, 메틸테트라히드로프탈산 무수물, 테트라히드로 프탈산 무수물, 메틸 나드산 무수물, 헥사히드로 프탈산 무수물 및 메틸헥사히드로 프탈산 무수물; 숙신산 무수물, 치환된 숙신산 무수물, 시트르산 무수물, 말레산 무수물, 말레산 무수물의 부가물, 도데실 숙신산 무수물, 말레산 무수물 비닐 및 말레산 무수물의 스티렌 공중합체, 다중-고리 지환족 무수물, 프탈산 무수물, 트리멜리트산 무수물과, 이들의 조합 중에서 선택되면 바람직하다.
본 발명의 방법의 구성은, 상기 경화촉진제로서 이미다졸염은 1,2-디메틸-1H-이미다졸을 카르복실산 화합물과 혼합하여 제조되면 바람직하다.
본 발명의 방법의 구성은, 상기 카르복실산 화합물은 아세트산, 프로판산, 헥산산, 2-에틸헥산산, 옥탄산, 노난산, 데칸산, 톨오일 지방산 (TOFA), 이들의 조합중에서 선택되면 바람직하다.
본 발명의 방법의 구성은, 상기 항균성 공융혼합물은 알코올기를 가지는 항균물질과 주석산 염이 1~4 : 1의 몰비율로 공융혼합되면 바람직하다.
본 발명의 방법의 구성은, 상기 항균물질은, 멘톨, 프로폴리스, 플라보노이드의 그룹으로부터 선택되는 1가지 이상의 조합중에서 선택되면 바람직하다.
본 발명은, 초본계 농산 폐기물을 이용함으로써 폐자원을 활용하는 동시에 오염되기 쉬운 환경에서 표면에 부착되는 세균과 바이러스를 사멸시킴으로써 항균 효과를 나타낼 수 있도록 하며, 경화 촉진제로서 이미다졸염을 사용함으로써 주위 온도에서 무수물 경화제 및 에폭시 수지와 혼합되어 있을 때 저장 안정성을 연장시킬 뿐만 아니라 상승된 경화 온도로 가열될 때 급속 경화를 가능하게 함으로써 생산 효율성을 향상시킬 수 있는, 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 쓰레기 봉투의 제조방법의 공정 순서도이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.
참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 본 발명의 기술적 사상이 반드시 제시된 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 균등물 내지 대체물들을 포함하는 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능하다.
또한, 본원의 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어의 표현은, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 정의된 것으로서, 통상적이거나 사전적인 의미로만 한정해서 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 일예로서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 쓰레기 봉투의 제조방법의 공정 순서도이다.
도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 쓰레기 봉투의 제조방법은, 초본계 농산 폐기물을 준비하는 단계(S10)와, 상기 초본계 농산 폐기물에 탄산 칼슘을 투입하여 탄산칼슘 배합물을 제조하는 단계(S20)와, 상기 탄산칼슘 배합물에 농산폐기물 표면 코팅제를 투입하여 바이오 배합물을 제조하는 단계(SS30)와, 에폭시 경화제 배합물을 제조하는 단계(S40)와, 에폭시수지에 상기 에폭시 경화제 배합물과 함께 상용화제, 플라스틱용 활제, 플라스틱 분해용 산화제를 배합하여 에폭시 배합물을 준비하는 단계(S50)와, 항균성 공융 혼합물을 준비하는 단계(S60)와, 상기 에폭시 배합물에 바이오 배합물과 항균성 공융 혼합물을 배합하여 항균성 바이오 에폭시 배합물을 제조하는 단계(S70)와, 상기 항균성 바이오 에폭시 배합물을 펠렛 압출기로 압출하여 펠렛을 제조하는 단계(S80)와, 상기 펠렛을 필름 압출기로 압출하여 필름을 제조하는 단계(S90)를 포함하여 이루어진다.
상기 에폭시 경화제 배합물은, 무수물 100중량부당 경화 촉진제로서 이미다졸염을 1~40중량부 비율로 혼합하여 제조한다.
상기 무수물은 선형 중합체성 무수물로서, 폴리세바스산 및 폴리아젤라산 무수물, 메틸테트라히드로프탈산 무수물, 테트라히드로 프탈산 무수물, 메틸 나드산 무수물, 헥사히드로 프탈산 무수물 및 메틸헥사히드로 프탈산 무수물; 숙신산 무수물, 치환된 숙신산 무수물, 시트르산 무수물, 말레산 무수물, 말레산 무수물의 부가물, 도데실 숙신산 무수물, 말레산 무수물 비닐 및 말레산 무수물의 스티렌 공중합체, 다중-고리 지환족 무수물, 프탈산 무수물, 트리멜리트산 무수물과, 이들의 조합 중에서 선택된다.
상기 경화촉진제로서 이미다졸염은 1,2-디메틸-1H-이미다졸을 카르복실산 화합물과 혼합하여 제조된다.
상기 1,2-디메틸-1H-이미다졸은 밀도가 0.99g/cm3, 녹는점 20 ~ 40℃, 끓는점 205℃의 물성을 가지고 있기 때문에 이미다졸 염을 생성하는데 적합하다.
상기 카르복실산 화합물은 아세트산, 프로판산, 헥산산, 2-에틸헥산산, 옥탄산, 노난산, 데칸산, 톨오일 지방산 (TOFA), 이들의 조합중에서 선택된다.
상기 이미다졸의 카르복실산 염은 잠재성 무수물 경화 촉진제로서, 50℃ 초과의 개시 온도로 가열될 때 에폭시 수지 경화를 가능하게 한다.
상기 항균성 공융 혼합물은 전체 항균성 바이오 에폭시 배합물 중량에 대하여 0.5 내지 10 중량부로 포함된다. 상기 항균성 공융혼합물이 0.5 중량부 미만으로 포함할 경우에는 충분한 항균 효과를 기대할 수 없고, 10 중량부를 초과하여 포함할 경우에는 에폭시수지 안정성에 문제가 있을 수 있으므로 이를 방지하기 위한 것이다.
상기 항균성 공융혼합물은 항균물질 및 주석산 염 분자가 갖는 전하 및 작용기, 및 분자 또는 작용기가 갖는 극성에 따라 그 공융혼합물에 필요한 물질 간의 비율을 결정하였다. 이에 따라, 상기 항균성 공융혼합물은 알코올기를 가지는 항균물질과 주석산 염이 1~4 : 1의 몰비율로 공융혼합된다.
상기 항균물질은, 멘톨, 프로폴리스, 및 플라보노이드의 그룹으로부터 선택되는 1가지 이상을 사용할 수 있다.
일반적으로 사용되는 주석산은 물에 대한 용해도가 낮아 수지에 혼입할 경우 고농도로 적용되기 어려워 제형에 제한이 있다. 따라서, 주석산 염 형태로 항균물질과 이온결합을 유도하여 용해도 및 안정성을 개선할 수 있다.
본 발명의 실시예로서, 하기 반응식에 화학식 1의 알코올기를 가지는 항균물질과 화학식 2의 주석산 염의 각 몰비율에서 이온결합을 나타내었다.
[화학식 1]
Figure 112022037410610-pat00001
[화학식 2]
Figure 112022037410610-pat00002
[반응식 1] 항균물질:주석산 염 (1:1)
Figure 112022037410610-pat00003
[반응식 2] 항균물질:주석산 염 (2:1)
Figure 112022037410610-pat00004
[반응식 3] 항균물질:주석산 염 (3:1)
Figure 112022037410610-pat00005
[반응식 4] 항균물질:주석산 염 (4:1)
Figure 112022037410610-pat00006
항균물질과 주석산 염은 특정 작용기의 부분 전하에 의한 쌍극자간 결합으로 인해 공융혼합물을 형성할 수 있고, 이들의 화학 구조를 통해 상기 범위의 몰비에서 공융혼합물을 형성할 수 있다.
주석산 염의 몰비율이 1을 초과하면 항균물질과 이온결합을 하지 못하고 남는 주석산 염 분자들이 물에 대한 용해도를 초과하여 저온에서 석출될 수 있다.
상기 항균성 공융혼합물은 침전물이 없는 투명상을 갖는다.
상기한 구성에 의한, 본 발명의 일실시예에 따른 쓰레기 봉투 및 그의 제조방법의 작용은 다음과 같다.
먼저, 초본계 농산 폐기물을 준비한다(S10).
이어서, 상기 초본계 농산 폐기물에 탄산 칼슘을 투입하여 탄산칼슘 배합물을 제조한다(S20).
다음에, 상기 탄산칼슘 배합물에 농산폐기물 표면 코팅제를 투입하여 바이오 배합물을 제조한다(SS30).
한편, 에폭시 경화제 배합물을 제조한다(S40).
이이서, 에폭시수지에 상기 에폭시 경화제 배합물과 함께 상용화제, 플라스틱용 활제, 플라스틱 분해용 산화제를 배합하여 에폭시 배합물을 준비한다(S50).
또한, 항균성 공융 혼합물을 준비한다(S60).
이와같이, 에폭시 배합물과 바이오 배합물과 항균성 공융 혼합물이 준비되고 나면, 상기 에폭시 배합물에 바이오 배합물과 항균성 공융 혼합물을 배합하여 항균성 바이오 에폭시 배합물을 제조한다(S70).
다음에, 상기 항균성 바이오 에폭시 배합물을 펠렛 압출기로 압출하여 펠렛을 제조한다(S80).
이이서, 상기 펠렛을 필름 압출기로 압출하여 필름을 제조함으로써 쓰레기 봉투를 제작한다(S90).

Claims (8)

  1. 초본계 농산 폐기물을 준비하는 단계와,
    상기 초본계 농산 폐기물에 탄산 칼슘을 투입하여 탄산칼슘 배합물을 제조하는 단계와,
    상기 탄산칼슘 배합물에 농산폐기물 표면 코팅제를 투입하여 바이오 배합물을 제조하는 단계와,
    에폭시 경화제 배합물을 제조하는 단계와,
    에폭시수지에 상기 에폭시 경화제 배합물과 함께 상용화제, 플라스틱용 활제, 플라스틱 분해용 산화제를 배합하여 에폭시 배합물을 준비하는 단계와,
    항균성 공융 혼합물을 준비하는 단계와,
    상기 에폭시 배합물에 바이오 배합물과 항균성 공융 혼합물을 배합하여 항균성 바이오 에폭시 배합물을 제조하는 단계와,
    상기 항균성 바이오 에폭시 배합물을 펠렛 압출기로 압출하여 펠렛을 제조하는 단계와,
    상기 펠렛을 필름 압출기로 압출하여 필름을 제조하는 단계를 포함하며,
    상기 에폭시 경화제 배합물은, 무수물 100중량부당 경화 촉진제로서 이미다졸염을 1~40중량부 비율로 혼합하여 제조되며,
    상기 항균성 공융혼합물은 알코올기를 가지는 항균물질과 주석산 염이 1~4 : 1의 몰비율로 공융혼합되는 것을 특징으로 하는 쓰레기 봉투의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 경화촉진제로서 이미다졸염은 1,2-디메틸-1H-이미다졸을 카르복실산 화합물과 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 하는 쓰레기 봉투의 제조방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 카르복실산 화합물은 아세트산, 프로판산, 헥산산, 2-에틸헥산산, 옥탄산, 노난산, 데칸산, 톨오일 지방산 (TOFA), 이들의 조합중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 쓰레기 봉투의 제조방법.
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 항균물질은, 멘톨, 프로폴리스, 플라보노이드의 그룹으로부터 선택되는 1가지 이상의 조합중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 쓰레기 봉투의 제조방법.
  8. 제1항 또는 제4항 또는 제5항 또는 제7항의 방법에 의하여 제조되는 것을 특징으로 하는 쓰레기 봉투.
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