KR102559643B1 - 커피찌꺼기를 이용한 친환경 빨대의 제조방법 및 이에 따라 제조된 친환경 빨대 - Google Patents

커피찌꺼기를 이용한 친환경 빨대의 제조방법 및 이에 따라 제조된 친환경 빨대 Download PDF

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Abstract

본 발명은 커피찌꺼기를 이용한 친환경 빨대의 제조방법 및 이에 따라 제조된 친환경 빨대에 관한 것으로, (S1) 커피찌꺼기를 건조한 다음 분쇄하는 단계; (S2) 코코넛 껍질을 분쇄하는 단계; (S3) 상기 분쇄된 커피찌꺼기 분말과 코코넛 껍질 분말을 혼합하는 단계; (S4) 상기 혼합물에 대하여 바인더 성분을 혼합하는 단계; 및 (S5) 상기 혼합물을 빨대 모양으로 성형하는 단계를 포함하는 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 친환경 빨대는 수많은 카페에서 쓰레기로 배출되는 방대한 커피박을 수집하여 리싸이클링 하는 부분과 기존의 친경적인 종이빨대와 달리 내구성이 증대되어 수분의 침투를 막아줌으로써 내부에 담긴 액체가 새거나 또는 수분이 빨대에 침투하여 찢어지는 것을 방지하면서도 자연적으로 생분해되어 폐기물 처리가 용이한 이점이 있다. 따라서, 본 발명의 친환경 빨대는 뜨거운 음료 및 냉음료에 오랜시간 삽입되어도 빨대 모양이 흐트러지지 않고 유지될 수 있는 우수한 발수성, 내수성 및 내구성을 나타낸다.

Description

커피찌꺼기를 이용한 친환경 빨대의 제조방법 및 이에 따라 제조된 친환경 빨대 {A process for the preparation of eco-friendly straws and the eco-friendly straws prepared therefrom}
본 발명은 커피찌꺼기를 이용한 친환경 빨대의 제조방법 및 이에 따라 제조된 친환경 빨대에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 커피찌꺼기와 코코넛껍질을 이용하여 내구성이 증대되면서도 친환경 빨대를 제조하는 방법 및 이에 따라 제조된 친환경 빨대에 관한 것이다.
일반적으로 각종 플라스틱 제품의 원료가 되는 합성플라스틱은 가공성, 내구성, 기계적 물성, 대량 생산성이 우수하여 천연소재의 단점을 극복할 수 있는 재질로 각광을 받았다. 상기 플라스틱을 응용한 고분자물질이 개발되어 일상생활에서 없어서는 안 되는 중요한 물품의 소재로 사용되고 있다.
그런데, 수많은 플라스틱제품으로 인한 플라스틱 폐기물 등이 전세계 환경오염의 주원인으로 밝혀짐에 따라, 플라스틱을 비롯한 각종 고형 폐기물에 의한 환경오염 문제를 해결하기 위하여 매립, 소각, 재생 등의 방법을 강구하기는 하였으나, 그러함에도 마구 버려지는 플라스틱으로 인한 환경문제 자체를 해결할 수는 없다.
전 세계에서 생산되는 플라스틱의 총 량은 83억 톤으로, 이 가운데 75%인 약 63억 톤이 쓰레기로 배출되고 있다. 2015년 기준, 우리나라 1인당 플라스틱 소비량은 132.7톤으로 미국(93.8톤), 일본(65.8 톤)보다 많다.
또한, 우리나라에서만 연간 최소 26억 개가 소비되는 플라스틱 빨대는 수많은 이산화탄소 배출문제, 중국에서 재활용수입을 거부하여 국내 매립장소 포화(다큐멘터리-쓰레기산 방영), 바다로 흘러 들어가 거북이와 같은 바다 생물에게 영향을 미칠 뿐 아니라 미세 플라스틱으로 변해 우리의 식탁에 올라오기도 하는 등 환경오염 문제가 대두되고 있다.
플라스틱은 자연에서 분해되지 않고 ㎛(마이크로미터) 단위의 미세 플라스틱으로 남아 해양 생태계에 악영향을 미친다. 미세 플라스틱은 해양 속 유해물질을 잘 흡수하는 성질이 있어 해양 생물체의 먹이가 되기에 십상이다. 해양 생물체는 플라스틱 조각을 먹이로 착각해 섭취하거나 신체의 일부에 끼여 고통 받게 된다. 특히, 플라스틱 빨대는 재활용이 어려워 태우거나 파쇄하는 방식으로만 전량 폐기되고 있다.
환경오염 문제가 대두됨에 따라, 세계적으로 플라스틱 빨대의 사용을 줄이기 위한 노력을 이어나갔다. 영국은 플라스틱 쓰레기 근절을 위한 25개년 계획을 발표했으며, 영국왕실은 일회용 플라스틱 사용을 금지하였다. 또한, 우리나의 경우에도, 2018년 8월 환경부는 과도한 일회용품 사용을 줄인 다는 이유로 커피 전문점 내 일회용 컵 또는 플라스틱의 사용을 금지하고 있으며, 매장 내에서 일회용 컵 또는 플라스틱을 사용하다 적발될 시 매장 면적, 위반 횟수에 따라 5만원에서 최대 200만원까지 과태료를 물게 하였다.
이러한 플라스틱 빨대의 사용을 줄이기 위한 대안으로 종이빨대가 개발되고 있으나, 종이빨대의 주요 재료로 사용되는 종이를 접착시키기 위해 과도하게 많은 양의 접착제가 사용되어 인체에 유해한 영향을 주게 되고, 음료에 삽입되어 쉽게 빨대 모양이 흐트러져 빨대로서 기능을 잃게 되는 등 다수의 문제점이 발생되고 있다.
일반적으로 활용되는 종이컵은 원지(原紙)에 PE(폴리에틸렌)를 코팅한 것으로서, 내열성과 내구성이 우수하고 가공이 쉬워 널리 활용되고 있으나, PE를 제거하지 않고서는 종이도 플라스틱도 아니므로 생분해 및 재활용이 불가능하여 대부분 폐기되거나 소각된다.
다음으로 PLA(Bio-Plastic)코팅의 종이컵은 땅속에서 분해가 된다는 점에서 최근 관심을 받고 있지만, 내유성이 좋지 않아서, 기름성분이 포함된 라떼와 같은 음료를 담게 되면, 코팅이 녹아 종이스트립이 풀려서 사용자가 당황스런 상황이 발생하게 된다. 또한 PLA코팅 종이컵 또는 빨대는 무엇보다도 토양에서 생분해가 잘되는 반면, 해양에서 생분해가 되지 않아 해양동물에 해를 끼치는 문제가 있다. 심지어 세계굴지의 카페에서 사용하는 커피용 종이빨대 조차도 커피에 30분만 담가놓아도 눅눅하게 되어서 사용하기 불쾌하게 된다.
따라서, 전술한 문제점을 보완하기 위해 본 발명가들은 상기한 종이빨대의 문제점을 보완하여 내구성이 강하여 수분의 침투를 막아줌으로써 내부에 담긴 액체가 새거나 또는 수분이 종이에 침투하여 찢어지는 것을 방지하면서도 빨대가 음료에 삽입되어도 흐트러지지 않고 빨대 모양이 유지될 수 있는 친환경적인 빨대를 개발하기 위해 계속 연구를 진행하던 중 커피찌꺼기와 코코넛껍질을 이용함으로써 본 발명을 완성하였다.
본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 내구성이 증대되면서도 재활용 분리배출로 폐기가 용이하고, 내구성이 강하여 수분의 침투를 막아줌으로써 내부에 담긴 액체가 새거나 또는 수분이 종이에 침투하여 찢어지는 것을 방지하면서 빨대가 음료에 삽입되어도 흐트러지지 않으며, 한단계 더 나아가 90도의 뜨거운 음료에 사용을 해도 빨대 모양이 유지될 수 있는 친환경 빨대의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 하기 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 빨대의 제조방법을 제공한다:
(S1) 커피찌꺼기를 건조한 다음 미세분쇄하는 단계;
(S2) 코코넛 껍질을 미세분쇄하는 단계;
(S3) 상기 분쇄된 커피찌꺼기 분말과 코코넛 껍질 분말을 혼합하는 단계;
(S4) 상기 혼합물에 대하여 바인더 성분을 혼합하는 단계; 및
(S5) 상기 혼합물을 빨대 모양으로 성형하는 단계.
바람직하게, 상기 커피찌꺼기는 커피박인 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 단계 (S3)에서 분쇄된 커피찌꺼기 분말과 코코넛 껍질 분말을 8:2 내지 9:1의 중량비로 혼합하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 단계 (S4)에서 혼합물 100 중량부에 대하여 바인더 성분을 5 내지 15 중량부의 양으로 혼합하는 것을 특징으로 한다.
상기 바인더 성분은 전분계 바인더인 것을 특징으로 한다.
상기한 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 상기 제조방법에 따라 제조된 친환경 빨대를 제공한다.
이와 같이, 본 발명에 따라 제조된 친환경 빨대는 수많은 카페에서 쓰레기로 배출되는 방대한 커피박을 수집하여 리싸이클링 하는 부분과 기존의 친경적인 종이빨대와 달리 내구성이 증대되어 수분의 침투를 막아줌으로써 내부에 담긴 액체가 새거나 또는 수분이 빨대에 침투하여 찢어지는 것을 방지하면서도 자연적으로 생분해되어 폐기물 처리가 용이한 이점이 있다. 따라서, 본 발명의 친환경 빨대는 뜨거운 음료 및 냉음료에 오랜시간 삽입되어도 빨대 모양이 흐트러지지 않고 유지될 수 있는 우수한 발수성, 내수성 및 내구성을 나타낸다.
이하 본 발명을 좀더 상세하게 설명하고자 한다.
본 발명에서는 커피찌꺼기 분말과 코코넛 껍질 분말을 이용하는 것을 특징으로 하는 친환경 빨대의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따라 제조된 친환경 빨대는 기존의 친경적인 종이빨대와 달리 내구성이 증대되어 수분의 침투를 막아줌으로써 내부에 담긴 액체가 새거나 또는 수분이 빨대에 침투하여 찢어지는 것을 방지하면서도 자연적으로 생분해되어 폐기물 처리가 용이한 이점이 있다.
본 발명의 친환경 빨대의 유효성분인 커피는 전 세계인의 기호식품으로서 국내에 거의 전량 수입되고 있는 실정이다. 비교적 고가로 수입되어 판매되고 있는 원두커피는 커피를 내린 후 99.8%는 찌꺼기가 발생하고, 커피 찌꺼기는 생활쓰레기로 분류돼 땅속에 묻거나, 소각하고 있는 실정이다. 특히 원두커피의 사용 후, 재활용으로서 인정될 만한 것은 재떨이에 소량의 커피 찌꺼기(커피 폐기물)를 담아 사용되고 있는 것이 거의 전부이며, 재떨이의 사용 후에도 그대로 버려지게 되는 것이 일반적이다.
이에 따라, 버려지는 커피 폐기물은 커피고유의 향이 강해 다른 음식물 쓰레기와 혼합될 경우 상당한 악취를 발생하게 되는 것이다. 뿐만 아니라, 상기 커피의 입자가 보통 0.5 ~ 2mm 내외로 분쇄됨에 따라 커피 폐기물이 실내 및 도로상에 떨어지게 될 경우에는 청소가 매우 번거롭고 어려우며 상당히 불청결한 이미지를 제공하는 되는 것이었다.
이러한 커피찌꺼기는 생활쓰레기로 분류되어 때문에 땅속에 묻거나 소각으로 처리해 왔다. 이러한 방대한 양의 커피쓰레기로 인해 환경오염은 물론 이산화탄소의 배출량도 늘어나고 있는데, 향후 커피 산업이 계속 발전하고 커피 소비량이 증가하면 할수록 쓰레기의 양도 함께 증가할 것으로 예상된다.
본 발명에서는 상기 커피찌꺼기로 커피박을 사용하는 것을 특징으로 한다.
상기 커피박은 커피 열수 추출물(에스프레소 및 드립 커피)의 제조 공정에서 생기는 추출잔사로, 1 kg의 커피 열수 추출물 당 약 0.91 kg이 생성된다(Silva et al., 1998). 커피박은 가정이나 커피 전문점 등에서 원두커피를 추출할 때 발생하고, 각종 인스턴트커피를 제조하는 과정에서 발생하는데 별다른 이용 없이 버려지고 있다. 커피박은 점차 많은 양이 배출되고 있어 폐기물 양의 증가라는 차원에서 뿐만 아니라 경제적으로도 커다란 손실로 그 처리 방법 및 효용성을 강구하여야 한다(McKendry, 2002).
커피박에는 단백질 10%, 조섬유 23%, 조지방 6% 정도의 영양성분을 가지고 있으며(Ko et al., 2012), 커피박은 커피 분말보다 카페인량이 월등히 적고, 최근 커피박에 커피 열수 추출물의 추출 공정에서 추출되지 못한 polyphenolic 또는 nonpolyphenolic compound와 커피의 볶음 과정에서 생성된 Maillard 반응 중합물이 남아 있어 항산화 활성을 가진다는 연구결과(Yen et al., 2005)가 보고되었다.
본 발명의 친환경 빨대의 유효성분인 코코넛(coconut)은 종려과에 속하는 상록 교목이다. 코코넛 나무는 코코스 속에서 유일한 넓은 종려나무로 30미터 크기까지 자라며, 4~6 미터 길이의 날개 모양의 잎사귀와 각 작은 잎사귀들은 60에서 90센티미터 길이이다. 수명이 다해 떨어진 나뭇잎들은 나무 주위에 흩어져 나무에 영양분을 준다. 코코넛은 코코넛 나무의 열매를 뜻한다. 코코넛 나무는 열대 지방 전체를 걸쳐 자라며, 장식이나 요리 등 실제로 코코넛 나무의 모든 부분은 인간이 사용한다. 또한 캄보디아 등 일부 국가에서는 코코넛 껍질을 일반 나무를 대체할 신재생 대체 연료로 매우 유용하게 사용되고 있다.
본 발명에서 사용하는 생분해(biodegradation)라는 개념과 분해(degradation)라는 개념은 분명히 구별된다. 미국 및 유럽의 표준화기구에서 정의한 개념에 따르면 '분해란 빛, 열, 수분 등의 특정한 환경조건하에서 시간이 경과함에 따라 화학적 구조에 변화가 발생해 기존 재료가 지닌 성질이 상실되는 것'을 말한다. 반면 '생분해는 생물학적 활동, 특히 미생물의 활동에 의해 재료의 화학적 구조가 변화하는 것'을 말한다.
본 발명의 하나의 구현예에 따르면, 하기 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 빨대의 제조방법을 제공한다:
(S1) 커피찌꺼기를 건조한 다음 분쇄하는 단계;
(S2) 코코넛 껍질을 분쇄하는 단계;
(S3) 상기 분쇄된 커피찌꺼기 분말과 코코넛 껍질 분말을 혼합하는 단계;
(S4) 상기 혼합물에 대하여 바인더 성분을 혼합하는 단계; 및
(S5) 상기 혼합물을 빨대 모양으로 성형하는 단계.
본 발명의 하나의 구현예에 따르면, 상기 단계 (S3)에서 분쇄된 커피찌꺼기 분말과 코코넛 껍질 분말을 8:2 내지 9:1의 중량비, 바람직하게 9:1의 중량비로 혼합하는 것을 특징으로 한다. 이 때 상기 커피찌꺼기 분말과 코코넛 껍질 분말의 혼합비가 상기 범위를 벗어날 경우에는 빨때를 성형하기 어렵다.
본 발명의 하나의 구현예에 따르면, 상기 단계 (S4)에서 혼합물 100 중량부에 대하여 바인더 성분을 5 내지 15 중량부의 양으로 혼합하는 것을 특징으로 한다. 이 때 상기 바인더 성분의 혼합 양이 상기 범위를 벗어날 경우에는 빨때를 성형하기 어렵다.
본 발명의 하나의 구현예에 따르면, 상기 바인더 성분은 친환경적인 전분계 바인더 성분인 것이 바람직하다. 예를 들어 전분계 바인더 성분은 α-헬릭스 구조(α-helix structure)의 아밀로오스 및 가지 구조(branched structure)의 아밀로펙틴을 물과 함께 가열하여 팽윤시킴으로써 형성된 젤(gel) 형태일 수 있다. 구체적으로, 상기 아밀로오스 및 아밀로펙틴을 물과 함께 가열하면 상기 아밀로오스 및 아밀로펙틴이 수소 결합에 의해 마이셀(micelle) 구조를 형성하게 되고, 더 가열할 경우 상기 마이셀 구조가 느슨해져 느슨해진 구조 사이로 물이 침투하여 팽윤됨으로써 점도가 상승해, 젤 형태를 가지게 되는 것일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 젤 형태의 바인더를 포함함에 따라, 제조되는 친환경 빨대의 유연성, 내열성, 및 내한성이 증가할 수 있다. 구체적으로, 상기 젤 형태의 바인더를 포함함에 따라 상기 친환경 빨대의 내열성 및 내한성이 증가하여, 약 120℃ 이상의 고온 및 약 -10℃ 이하의 저온에서도 변형되지 않을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 전분계 바인더 100 중량부에 대하여 상기 아밀로오스가 약 1 중량부 미만이고 상기 아밀로펙틴이 약 20 중량부 미만일 경우, 제조되는 친환경 빨대의 유연성이 감소할 수 있으며, 상기 아밀로오스가 약 80 중량부 초과이며 상기 아밀로펙틴이 약 99 중량부를 초과할 경우, 제조되는 친환경 빨대의 생분해 기간이 지나치게 짧아질 수 있으므로, 상기 아밀로오스는 약 1 내지 약 80 중량부, 및 상기 아밀로펙틴은 약 20 내지 약 99 중량부로 포함되는 것이 바람직하다.
예를 들어, 상기 전분계 바인더 100 중량부에 대하여 상기 아밀로오스는 약 1 내지 약 80 중량부, 약 1 내지 약 50 중량부, 약 1 내지 약 30 중량부, 약 1 내지 약 10 중량부, 약 10 내지 약 80 중량부, 약 10 내지 약 50 중량부, 약 10 내지 약 30 중량부, 또는 약 30 내지 약 80 중량부로 포함될 수 있으며, 상기 아밀로펙틴은 약 20 내지 약 99 중량부, 약 20 내지 약 60 중량부, 또는 약 60 내지 약 80 중량부로 포함될 수 있다.
상기 바인더에는 추가의 첨가제로서 촉매제, 가교제, 소포제 또는 중화제가 포함될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 촉매제는 상기 바인더 성분 100 중량부에 대하여 약 0.01 내지 약 1 중량부로 포함될 수 있으며, 예를 들어, 올레인산, 올레닌산, 리놀레인산, 스테아린산, 아세트산, P-톨루엔술폰산, 데칸산, 도데칸산, 테트라데칸산, 옥살산, 말로닌산, 석신산, 아디핀산, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 가교제는 상기 바인더 성분 100 중량부에 대하여 약 0.1 내지 약 5 중량부로 포함될 수 있으며, 예를 들어, PEG 400(polyethlene glycol 400), PPG 1000(polypropylene glycol 1000), 폴리에스터 폴리올(polyester polyol), 폴리테트라메틸렌 글리콜(polytertramethylene glycol, PTMG), 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 소포제는 상기 바인더 성분 100 중량부에 대하여 약 0.01 내지 약 3 중량부로 포함될 수 있으며, 비실리콘성 소포제 또는 실리콘성 소포제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 실리콘성 소포제는, 실리콘 오일, 왁스류, 또는 파라핀 오일을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 중화제는 상기 바인더 성분 100 중량부에 대하여 약 0.01 내지 약 5 중량부로 포함될 수 있다. 상기 중화제는 예를 들어, 트리에틸아민(triethylamine), 디메틸에틸아민(dimethylethylamine) 또는 디에틸아민(diethylamine)을 포함하는 아민계 중화제, 또는 이미다졸(imidazole), 벤지미다졸(benzimidazole) 또는 히스티딘(histidine)을 포함하는 이미다졸계 중화제를 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 구현예에 따르면, 상기 단계 (S4)은 혼합물을 빨대 모양으로 성형하는 단계로서, 상기 혼합물을 8.0 kgf/cm2의 압력으로 상기 종이를 압축시키는 압축단계를 추가적으로 포함할 수 있다. 이에 따라 상기 혼합물은 빨대의 단위체로 적합하게 활용될 수 있는 소정의 강도 및 밀도를 갖게 된다.
상기 압축 단계는 상기 나선형의 형태로 중첩된 성형물을 일정 길이로 재단하여 중공형의 빨대를 제조하는 재단 단계일 수 있다.
본 발명의 하나의 구현예에 따르면, 상기 제조방법에 의해 제조되는 친환경 빨대는 KS M 7057 규정이 의한 발수도 등급이 R7 이상을 갖는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에서는 상기 제조방법에 따라 제조된 친환경 빨대를 제공한다.
이와 같이, 본 발명에 따라 제조된 친환경 빨대는 수많은 카페에서 쓰레기로 배출되는 방대한 커피박을 수집하여 리싸이클링 하는 부분과 기존의 친경적인 종이빨대와 달리 내구성이 증대되어 수분의 침투를 막아줌으로써 내부에 담긴 액체가 새거나 또는 수분이 빨대에 침투하여 찢어지는 것을 방지하면서도 자연적으로 생분해되어 폐기물 처리가 용이한 이점이 있다. 따라서, 본 발명의 친환경 빨대는 뜨거운 음료 및 냉음료에 오랜시간 삽입되어도 빨대 모양이 흐트러지지 않고 유지될 수 있는 우수한 발수성, 내수성 및 내구성을 나타낸다.
이하에서는, 구체적인 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 일 구체예를 기재한 것이며, 하기 실시예에 기재된 사항에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되어 해석되는 것은 아니다.
<실시예 1> 친환경 빨대 제조
커피찌꺼기를 건조한 다음 분쇄하고, 코코넛 껍질을 분쇄하여 준비하였다.
분쇄된 커피찌꺼기 분말과 코코넛 껍질 분말을 9:1의 중량비로 혼합하였다. 이어서, 상기 혼합물 100 중량부에 대하여 전분계 바인더 성분을 10 중량부의 양으로 혼합하고 스틸 바(steel bar)를 중심으로 나선형의 형태로 겹쳐 중첩시키면서 8.0 kgf/cm2의 압력으로 압축시켰다. 그리고 20 cm로 재단하여 중공형의 친환경 빨대를 제조하였다.
<비교예 1>
코코넛 껍질 분말은 사용하지 않고 커피찌꺼기 분말만을 이용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 유사한 방법으로 빨대를 제조하였다.
<비교예 2>
커피찌꺼기 분말은 사용하지 않고 코코넛 껍질 분말만을 이용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 유사한 방법으로 빨대를 제조하였다.
<시험예 1> 내구성 시험
실시예 1에서 제조된 친환경 빨대 및 비교예 1 및 2에서 제조된 빨대를 120 x 20mm로 재단하고 60℃의 water bath에 완전히 침수시킨 후 2시간 동안 방치하였다.
이후, 빨대 형태를 그대로 유지하는 지 여부와 물이 흡수되는지 여부를 확인하였다. 상기 측정 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 비교를 위해 시중에서 사용되는 종이빨대를 비교예 3으로 사용하였다.
형태유지 물 흡수방지
실시예 1 O O
비교예 1 △ △
비교예 2 △ X
비교예 3 X X
상기 표 1에서 보듯이, 본 발명에 따라 수득된 친환경 빨대는 형태가 유지되면서 물 흡수가 방지된 것을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 친환경 빨대는 내구성이 매우 향상된 것을 볼 수 있었다. 한편, 비교예 3의 종이빨대는 종이가 찢어지고 물 흡수 방지효과가 전혀 없는 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 2> KS M 7057(발수도 시험 방법)
상기 실시예 1에 의해 제조된 친환경 빨대를 KS M 7057 규정에 의거하여 발수도를 측정하였다. 시험방법은 KS M 7012의 규정대로 조절된 실내에서 수행하였다.
KS M 7057 규정에 의거한 발수도 등급표에 따라 발수도를 측정한 결과, 상기 실시예 1에 의해 제조된 친환경 빨대의 발수도 등급이 R8 이상을 나타내는 것을 확인하였다.
상기 결과로부터, 본 발명의 제조방법에 의해 제조되는 친환경 빨대는 음료에 삽입되어도 우수한 발수성을 나타낼 수 있고, 이로 인해 빨대의 모양이 지속적으로 유지될 수 있음이 입증되었다.
<시험예 3> 인장강도 측정
상기 실시예 1에서 제조된 친환경 빨대 및 비교예 1 및 2에서 제조된 빨대에 대하여 ASTM D638 방식에 따라 인장강도를 테스트하였고, 그 결과는 하기 표 2에 나타내었다. 비교를 위해 시중에서 사용되는 종이빨대를 비교예 3으로 사용하였다.
인장강도(kg/cm2)
실시예 1 312
비교예 1 232
비교예 2 218
비교예 3 135
상기 표 2에서 보듯이, 본 발명에 따른 실시예 1의 친환경 빨대 및 비교예 1 및 2에서 제조된 빨대에 비하여 인장강도가 매우 우수한 것을 알 수 있다.
<시험예 4> 파단신율 측정
상기 실시예 1에서 제조된 친환경 빨대 및 비교예 1 및 2에서 제조된 빨대에 대하여 ASTM D638 방식 방식에 따라 파단신율을 테스트하였고, 그 결과는 하기 표 3에 나타내었다. 비교를 위해 시중에서 사용되는 종이빨대를 비교예 3으로 사용하였다.
파단신율(%)
실시예 1 65
비교예 1 32
비교예 2 29
비교예 3 18
상기 표 3에서 보듯이, 본 발명에 따른 실시예 1의 친환경 빨대는 및 비교예 3의 종이빨대에 비하여 파단신율이 거의 3.5배 이상 증가하였음을 알 수 있다.
이상, 본 발명은 전술한 실시예들에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

Claims (6)

  1. (S1) 커피찌꺼기를 건조한 다음 분쇄하는 단계;
    (S2) 코코넛 껍질을 분쇄하는 단계;
    (S3) 상기 분쇄된 커피찌꺼기 분말과 코코넛 껍질 분말을 혼합하는 단계;
    (S4) 상기 혼합물에 대하여 바인더 성분을 혼합하는 단계; 및
    (S5) 상기 혼합물을 빨대 모양으로 성형하는 단계를 포함하되,
    상기 단계 (S3)에서 분쇄된 커피찌꺼기 분말과 코코넛 껍질 분말을 8:2 내지 9:1의 중량비로 혼합하고,
    상기 단계 (S4)에서 혼합물 100 중량부에 대하여 바인더 성분을 5 내지 15 중량부의 양으로 혼합하며,
    상기 바인더 성분은 α-헬릭스 구조(α-helix structure)의 아밀로오스 및 가지 구조(branched structure)의 아밀로펙틴을 물과 함께 가열하여 팽윤시킴으로써 형성된 젤(gel) 형태의 전분계 바인더로 이루어진 것을 특징으로 하는 친환경 빨대의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 커피찌꺼기는 커피박인 것을 특징으로 하는 친환경 빨대의 제조방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP3219893U (ja) * 2018-06-15 2019-01-31 黄千鐘 環境に優しいストロー
KR20190128934A (ko) * 2018-05-09 2019-11-19 김광필 일회용 빨대

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