KR102561003B1 - 천연 펄프몰드를 이용한 친환경 일회용 식품용기의 양각화 공정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 천연 펄프몰드를 이용한 친환경 일회용 식품용기의 양각화 공정방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 펄프몰드 재질을 이용한 일회용 식품용기를 제조하되, 이러한 열풍과 석션공정을 이용하여, 용기부의 외주연에 사용자가 원하는 다양한 형상 및 단열성을 향상시킬 수 있는 양각화 공정을 손쉽고 용이하게 진행할 수 있도록 하는 천연 펄프몰드를 이용한 친환경 일회용 식품용기의 양각화 공정방법에 관한 것이다.

Description

천연 펄프몰드를 이용한 친환경 일회용 식품용기의 양각화 공정방법{Embossing process method for eco-friendly disposable food container using natural pulp mold}

본 발명은 일회용 식품용기용 펄프몰드 제조, 열풍과 석션공정 등을 이용하여 펄프몰드 용기를 압착건조함과 동시에, 사용자가 원하는 형상을 외주연에 다양한 형태로 형성할 수 있도록 하는 일회용 식품용 펄프몰드의 양각화 공정방법에 관한 것이다.

일인가구의 증가와 간편하고 빠른 방식의 소비문화가 일반화 되면서, 배달음식, 비대면 소비, 간편식 소비가 더욱 확대되고 있다. 이에 식품포장 및 배달을 위한 다양한 고분자 플라스틱 또는 스티로품 기반의 일회용 용기 및 포장재의 사용량이 기하급수적으로 증가하였다. 플라스틱과 스티로폼은 자연환경 속에서 거의 분해가 이루어지지 않는 소재로서 환경오염의 주범이 되고 있으며 지속적으로 누적되어온 플라스틱 폐기물에 의한 심각한 환경오염으로 이러한 난분해성 소재를 대체하기 위한 방안들이 절실히 요구되고 있다.

환경부의 탈플라스틱 대책에서 플라스틱 발생 원천 저감을 위하여 배달용 플라스틱 포장재 감량, 플라스틱 용기의 타 재질 전환을 추진하며, 플라스틱을 대체할 포장재의 필요성이 대두되고 있다. 이에 대체재로 친환경 식물섬유로 제조되는 종이용기, 펄프몰드 용기의 사용이 점차 증가하고 있는 추세이다.

또한, 환경부에서 자원의 절약과 재활용 촉진에 관한 법률 시행령 이하 생산자 책임 재활용 정책을 추진하였다. 이는 제품 및 포장재의 생산자에게 제품 및 포장재에서 발생하는 폐기물을 회수 또는 재활용할 의무를 부여하는 것이다. 즉, 재활용 의무를 부담하는 생산자가 회수 또는 재활용에 드는 비용을 부담하고 이를 선별업체 혹은 재활용업체에 지원금으로 제공하는 것이다. 이의 대상 품목에 의식주와 관련된 폴리프로필렌 재질의 소비재 중 20종 제품이 포함되어 있다.

최근 들어 비대면 생활방식이 일반화되고 간편한 생활을 중심으로 하는 문화가 더욱 확대됨에 따라 다양한 간편식과 밀키트가 크게 증가하고 있다. 특히, 뜨거운 물을 부어서 간편하게 조리되는 컵라면을 포함한 수프, 국, 찌개 등 다양한 국물요리들이 간편식으로 개발되고 이러한 간편식의 수요는 더욱 크게 증가하고 있다.

이러한 간편식의 포장을 위해 일반적으로 사용되는 일회용 용기로는 발포스티로폼으로 제조된 용기와 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 재질의 필름으로 표면에 라미네이트 코팅된 종이컵과 같은 재질의 필름코팅 컵용기를 들 수 있다. 발포스티로폼으로 제조된 용기와 함께 필름 코팅된 종이컵 용기의 경우에도 코팅된 고분자 필름으로 인해 생분해성이 떨어질 뿐만 아니라 재활용이 용이하지 않아 대부분 매립 또는 소각되는 등 환경오염의 원인이 되고 있는 실정이다.

또한, 이러한 국물용 간편식 용기의 경우에는 뜨거운 물을 부어 간편하게 요리되거나 마이크로웨이브로 가열되어 사용되는데, 용기의 내측에 존재하여 내용물과 접촉하는 부분에 존재하는 스티로폼 또는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 합성수지로부터 환경 호르몬 등의 유해한 성분이 유출될 수 있는 우려도 존재하는 상황이다.

뿐만 아니라, 라미네이팅 컵 용기의 경우, 합지 공정 없이는 두께감 있는 제조가 불가능해 기존의 용기는 모두 이중으로 제작되는데, 이는 용기 제조시 요구되는 원료 소비량 및 공정과정의 증가로 이어지며, 이중 구조 제조시 형성되는 이음새에 의한 유해 물질의 용출 또한 우려될 수 있다. 반면에, 펄프몰드 용기는 합지 공정 없이도 두께감 있는 제조가 가능해 원료 소비량 절감 및 공정과정의 단순화가 이루어 질 수 있으며, 이음새 없는 일체형 구조로 이음새로부터의 유해 물질 용출 우려가 없다.

이에 이러한 기존 일회용 용기의 문제점 해결과 환경오염에 관한 영향력을 줄이기 위해서, 생분해가 가능한 코팅층과 원료로 이루어지며 기존의 지류제품의 접착면이 드러나는 방식이 아닌 일체형의 구조를 가지며 제조과정 중 양각화 공정을 통해 외주면에 추가적인 단열성을 부여한 다용도의 친환경 용기의 개발이 절실히 대두되고 있는 실정이다.

대한민국 등록특허공보 10-0998938(2019.07.04.등록) 대한민국 등록특허공보 10-2115881(2020.05.21.등록) 대한민국 등록실용신안공보 20-0312935(2003.04.29.등록)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 펄프몰드를 이용한 일회용 식품용기를 제조하되, 기존의 습식제조방식과는 달리, 열풍과 석션공정을 이용한 압착건조방식으로 제조하고, 제조시 사용자가 원하는 형상 또는 무늬를 용기부의 외주연에 용이하게 형성할 수 있고, 석션부의 제어를 통해 단열성을 위한 돌기부의 형성도 손쉽고 형성할 수 있도록 하는 천연 펄프몰드를 이용한 친환경 일회용 식품용기의 양각화 공정방법에 관한 것이다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로서,

생분해성으로서 물에 풀어지며 재활용이 가능한 펄프몰드 지료물이 저장되어 있는 펄프몰드 지료탱크(110)에, 사전설정형상을 가지는 금형부(100)가 침지되어, 금형부(100) 외주연에 펄프몰드 재질의 용기부(10) 형상이 형성되도록 하는 제 1단계;

상기 금형부(100)가 석션부(130) 내부에 대응삽입 장착되어, 외주연의 용기부(10)가 컵형태로 압착되며 지료물이 배출되도록 하는 제 2단계;

상기 금형부(100) 내로 열풍이 주입되고, 주입된 열풍이 금형부(100) 외주연에서 용기부(10)를 거쳐 석션부(130) 내에 분사되며, 열풍은 석션부(130)를 통해 외부로 발산되면서 용기부(10)가 건조되도록 하는 제 3단계;

상기 제 3단계의 석션부(130)를 통한 석션공정시, 사전설정위치의 석션강도를 별도로 더 증가시켜, 석션강도가 증가된 용기부(10) 외주연부분이 외부로 돌출되면서, 사전설정 형상의 돌기부(70)가 형성되어 단열성이 향상되도록 하는 제 4단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 열풍과 석션공정을 이용하여, 일회용 식품용기의 외주연에 사용자가 원하는 다양한 형상을 손쉽고 용이하게 제작할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 일회용 식품용기의 외주연에 돌기부를 다양한 형태로 형성하여, 파지의 용이성을 향상시키고, 단열성을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 내부에 친환경 코팅층을 가진 단열 펌프몰드 용기로서, 난분해성인 플라스틱의 생산량 및 사용량을 줄일 수 있다.

또한, 본 발명은 합지 공정 없이 벌크한 용기의 제작으로 제조 공정의 단순화를 통한 경제성 확보 및 단열성 부여를 기대할 수 있다.

또한, 본 발명은 용기의 제조 공정의 단순화 및 원료 소비량 감소를 기대할 수 있다.

또한, 본 발명은 난분해성 플라스틱을 사용한 기존 용기를 대체하여 분해가 가능한 실리콘계 고분자 및 아크릴계 고분자로 이루어진 공중합 수지를 포함하는 제지용 친환경 코팅제를 이용한 용기를 제공하여, 환경오염, 특히 토양오염에 대한 영향을 줄일 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 일회용 식품용기의 양각화 공정방법을 나타낸 일실시예의 도면.
도 3 및 도 4는 용기부에 형성된 돌기부를 나타낸 일실시예 도면.
도 5는 본 발명에 따른 식품용기의 코팅부 주요부분 구성 및 동작관계를 나타낸 도면.
도 6a은 본 발명에 따른 컨베이어를 이용해 용기부를 이송시키는 이송부를 나타낸 도면.
도 6b은 본 발명에 따른 석션을 이용해 용기부를 이송시키는 이송부를 나타낸 도면.
도 7a 및 도 7b는 방충 코팅부를 나타낸 일실시예의 도면.
도 8은 본 발명에 따른 식품용기를 적용한 일실시예의 컵라면 제조공정을 나타낸 도면.

본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, "제 1(first)", "제 2(second)"와 같은 용어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래의 특징을 갖는다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 천연 펄프몰드를 이용한 친환경 일회용 식품용기를 상세히 설명하도록 한다.

본 발명에 따른 천연 펄프몰드를 이용한 친환경 일회용 식품용기의 양각화 공정방법은 총 4단계의 공정단계를 가진다.

1. 제 1단계(형상제조단계): 생분해성으로서 물에 풀어지며 재활용이 가능한 펄프몰드 지료물이 저장되어 있는 펄프몰드 지료탱크(110)에, 사전설정형상을 가지는 금형부(100)가 딥핑되는 제 1단계이다.

즉, 상기 금형부(100)는 사용자가 제조하고자 하는 용기의 형상과 동일한 형상을 가지는 것임이 당연하며, 이러한 금형부(100)는 펄프몰드 지료탱크(110)의 상부에서 승, 하강 가능하게 설치되어, 펄프몰드 지료탱크(110)에 일정깊이 담겨진 후 빼내어져, 금형부(100) 외주연에 펄프몰드 지료가 도포되도록 한 것이다.

2. 제 2단계(압착단계): 외주연에 펄프몰드 지료가 도포된 상기 금형부(100)가 석션부(130) 내부에 대응삽입 장착되어, 외주연의 펄프몰드 지료가 압착되며 지료물로 형성된 지료구조에서 수분이 압착탈수되어 배출되어, 금형부(100) 외주연에 컵형태의 용기부(10)가 만들어지는 단계로서,
제 1단계를 통해 펄프몰드 지료가 외주연에 도포된 상기 금형부(100)가 석션부(130) 내부에 대응삽입 장착되어, 외주연의 펄프몰드 지료에 함유된 수분이 압착탈수되어 배출됨으로서, 금형부(100) 외주연에 용기부(10)가 컵형태로 만들어지도록 한 것이다.

이때, 상기 용기부 외주연과 석션부 내주연과는 미세간격(D)이 형성되어 있도록 한다.

이때, 상기 석션부(130)의 형상도 금형부(100)의 형성과 대응되는 형상이 될 수 있으며, 일반적인 원통형이 될수도 있음이며, 석션부(130) 내부로 금형부(100)가 삽입되면서 저면이 눌려지거나, 또는 석션부(130) 내주면에 용기부(10)의 저면과 외주연이 밀착되어져 눌려질 수 있음이다. 이러한 눌려짐으로서, 용기부(10)에 함유되어 있는 수분이 제거될 수 있도록 하는 것이다.

3. 제 3단계(압착건조단계): 전술된 제 2단계와 동시에 이루어지는 단계로서, 상기 제 2단계가 진행되고 있는 동시에, 상기 금형부(100) 내로 열풍이 주입되고, 주입된 열풍이 금형부(100) 외주연에서 용기부(10)를 거쳐 석션부(130) 내에 분사되며, 열풍은 석션부(130)를 통해 외부로 발산되면서 용기부(10)가 건조되도록 하는 것으로, 상기 금형부(100) 내로는 외부에 별도로 설치된 열풍공급장치(120)를 통해 120~200℃의 열풍이 공급되고, 공급주입된 열풍은 금형부(100) 외주연의 미세공을 통해 용기부(10)로 배출되도록 한다

이로써, 상기 금형부(100) 외주연으로 배출된 열풍은 용기부(10)를 통과하여 석션부(130) 내에 분사되면서, 열풍의 뜨거운 열기에 의해, 용기부(10)의 습기나 물기가 외부로 배출되도록 하고, 이렇게 습기를 포함하게 된 열풍은 석션부(130)를 통해 석션부(130) 외부로 발산되면서 용기부(10)가 건조되도록 하는 단계이다.(내부 열풍에 의해 용기부(10)의 수분이 증발하며 스팀으로 외부배출되는 것이다.)

즉, 석션부(130)는 다공성을 가지는 다양한 형태의 재질을 가지는 석재 또는 금속재이여야 하며, 이에, 외부에 설치된 별도의 석션장치(131)를 통해 석션부(130) 내부의 공기를 외부로 빨아들이는 것이다. 이에, 제 2단계에서 금형부(100)가 용기부(10)를 석션부(130) 바닥 및 외주연 측 등으로 눌러 압착하면서, 금형부(100)에서 발산한 열풍이 용기부(10)의 습기를 외부로 배출시키면 이를 석션부(130)에서 외부로 흡입하여 배출시키는 것이다.

또한, 석션부(130) 내부에 열선을 포함시킴으로써 석션부(130)의 온도가 80 ~150℃ 수준으로 조절함으로써 용기의 건조효율을 증대시킬 수 있다.

4. 제 4단계(돌기부(70) 형성): 상기 제 3단계의 석션부(130)를 통한 석션공정시, 사전설정위치의 석션강도를 별도로 더 증가시켜, 석션강도가 증가된 용기부(10) 외주연부분이 외부로 돌출되면서, 사전설정 형상의 돌기부(70)가 형성되어 단열성이 향상되도록 하는 것이다.

즉, 석션부(130)는 내주연에 전체에 걸쳐 동일한 석션강도로 공기를 흡입할 수도 있지만, 사용자의 실시예에 따라 용기부(10)의 외주연에 형성하고자 하는 형상이 있는 경우, 그 형상을 형성하고 싶은 위치부분의 석션강도를 더 증가시켜, 용기부(10) 외주연이 미세간격(D)(용기부(10)의 외주연과 석션부(130)의 내주연 사이 이격된 공간)부분을 향해 국부적으로 돌출되며 원하는 형상으로 돌기부(70)를 형성하도록 한 것이다.

이에, 이러한 돌기부(70)는 용기부(10)의 외주연에 둘레에 걸쳐, 사용자가 원하는 형태로(ex: 길이방향을 향해 직선형, 타원형, 돌기형 중 어느 하나의 형태 등), 다수의 돌기부(70)가 상호간 이격되며 형성되도록 할 수 있는 것이다.

5. 제 5단계(널링 형성): 본 발명에서는 전술된 용기부(10)가 제 2, 3, 4단계를 통한 압착건조시, 석션부(130) 내주연에 형성된 철망형태의 와이어부(140)에 의해, 용기부(10)의 외주연에 널링이 형성되도록 하는 것이다.

즉, 석션부(130)에 의해 석션부(130) 내부의 열풍이 외부로 배출될시, 용기부(10)의 외주연이 석션부(130) 내주연에 밀착되고, 이에, 석션부(130) 내주연의 와이어부(140) 형상이 용기부(10) 외주연에 형성되는 것이다.

상기와 같이 용기부(10)의 형상이 제조된 이후에는 하기와 같은 코팅공정을 거치면서, 식품용기가 제조완료되도록 한다. 이러한 제조장치로는 이송부(20), 분사식 코팅부(30), 롤러식 코팅부(40), 방충 코팅부(50), 건조부(60)를 포함한다.

상기 용기부(10)는 전술된 바와 같이, 수직으로 긴 컵 형상 또는 좌, 우로 폭이 넓어지는 컵 형상 등 사용자의 실시예에 따라, 다양한 형상 및 크기의 용기로 제작될 수 있는 것으로, 기존의 필름 라미네이트 컵원지로 제조되는 간편식 용기와 달리, 본 발명에서는 펄프몰드가 사용되어 이음새 없는 일체형의 형상으로 용기가 제조되고, 생분해성으로서 물에 풀어지며 재활용이 가능한 재질인 것으로, 이음새를 통해 내부에 담겨진 내용물의 액상 등이 스며들지 않도록 하는 컵 형상의 용기이다.

또한, 이러한 용기부(10)는 개방된 입구부(12)측에 개폐가 가능한 커버(13)가 구비되며, 상기 커버(13)는 용기부(10) 내의 다양한 종류의 시트상 종이 또는 필름이 사용되도록 한다.

또한, 상기 용기부(10)는 전술된 바와 같이, 외주연에 다수의 돌기부(70)를 형성하여 단열성이 향상되도록 하되, 상기 돌기부(70)는 사용자가 파지되는 외주연 부분에만 형성되도록 하며, 용기부(10)의 수직방향을 향해 길게 돌출형성되는 직선형, 용기부(10)의 수직방향을 향해 단일의 열 또는 다수열 형태로 돌출형성되는 타원형, 원형의 돌기형 중 어느 하나의 형태로 형성되도록 한다.

일실시예로 상기 돌기부(70)는 용기부(10)의 외주연 상단 1/3지점에서부터 요철을 형성할 수 있으며, 상호간의 높이와 간격에 구애받지 않고, 돌기부(70)가 형성되는 부분까지를 간편식의 물 표시선으로 적용할 수도 있음이다.

상기 이송부(20)는 전술된 용기부(10)가 후술될 코팅부, 방충 코팅부(50), 건조부(60)에 순차적으로 이송되어지며 공정이 진행되도록 한 것으로, 상기 용기부(10)의 입구부(12) 하단을 향하도록, 용기부(10)를 뒤집어진 형태로 일방향 이송시키는 장치이다.

즉, 본 발명에서는 용기부(10)의 양측에서 폐회로 형태로 순환되는 컨베이어 벨트 등을 이용한 것으로서, 용기부(10)의 양측에서 2개의 벨트가 용기부(10)의 외주연에 밀착한 상태에서 용기부(10)를 일방향으로 이송시키는 구성이다.

또는, 용기부(10)의 입구부(12)가 하단을 향하도록 한 후, 공기를 흡입하는 별도의 석션장치를 통한 석션을 통해 용기부(10)를 흡입하여, 용기부(10)를 뒤집어진 형태로 일방향 이송시키며 코팅 및 건조 장치를 향해 승, 하강 가능하게 설치되는 이송부(20)의 구성도 가능하다.

물론, 사용자의 실시예에 따라, 이러한 이송부(20)는 분사식 코팅부(30), 방충 코팅부(50), 건조부(60)에 걸쳐, 용기부(10)의 양측에 단일개씩 형성되도록 하거나, 또는 분사식 코팅부(30), 방충 코팅부(50), 건조부(60) 각각마다 이송부(20)가 별개로 형성되도록 할 수 있으며, 이러한 용기부(10)의 개구된 입구부(12)를 저면으로 개방시킨 상태에서, 이러한 용기부(10)를 일방향으로 이송시킬 수 있는 것이라면, 이러한 이송부(20)는 본 발명에서 제시한 구성외에 다양한 형태로 변경이 가능함은 당연할 것이다.

상기 분사식 코팅부(30)는 전술된 용기부(10)의 하단에서 입구부(12)의 내부를 향해 승, 하강 가능하게 설치되며, 용기부(10)의 내주연에 생분해성을 가지는 표면코팅제(A)를 스프레이 형태로 비접촉식 분사하는 것이다, 이로써, 용기부(10)의 내주연에 내용물(라면 등)의 기름이 남지않아 용기부(10)의 재활용이 가능하고, 내용물 섭취시 화학물질 용출의 유려가 발생되지 않도록 코팅하는 코팅장치이다.

이를 위해, 본 발명에서의 분사식 코팅부(30)는 표면코팅제(A)가 저장되어 있는 저장통(31)과, 상기 저장통(31) 상부에 직립설치되어 용기부(10)의 내부를 향해 상, 하로 승하강 가능하게 설치되는 분사봉(32) 및 분사봉(32) 외주연 둘레에 다수 형성되어 저장통(31)의 표면코팅제(A)가 외부로 분사되도록 하는 분사홀 등으로 이루어질 수 있음이다. 물론, 이러한 구성은 용기부(10) 내주연에 표면코팅제(A)를 분사할 수 있는 구성이라면 다양한 형태로 변경될 수 있음은 당연할 것이다.

본 발명에서와 같이, 용기부(10)를 뒤집은 상태에서 용기부(10)의 내부에 스프레이 분사식으로 표면코팅제(A)를 분사하게 되면, 용기의 내주연에서 표면코팅제(A)가 하단으로 흘러, 용기부(10)의 입구부(12)측에 형성된 컬링부(11)에도 적셔지게 되는 것이다. 이러한 스프레이 형태의 분사식 코팅부(30)는 후술될 롤러식 코팅부(40)에 비해 낮은 점도의 표면코팅제(A)가 사용되어야 할 것이다.

상기 표면코팅제(A)의 경우, 열로 융착이 가능한 아크릴 베이스의 수용성 표면코팅제(A)로서, 내유성 및 내수성의 기능을 가지는 것으로, 실리콘계 고분자 및 아크릴계 고분자로 이루어진 공중합 수지를 포함하는 제지용 친환경 코팅제가 사용되도록 한다. 이는 실리콘계 고분자 및 아크릴계 고분자 비율이 1:99 내지 30:70인 것을 특징으로 하는 공중합 수지를 포함한 코팅제를 사용하며, 사용되는 공중합 수지는 친환경 코팅제 총 중량을 기준으로 10 내지 50 중량%로 포함될 수 있으며, 점도는 5 내지 600 cPs 일 수 있다.

본 발명에서는 내수성 및 열실링성의 적절한 발현을 위하여, 상기 표면코팅제(A)를 고형분 기준 4.0g/㎡ 에서 20.0g/㎡까지 실시할 수 있으며, 용기부(10)를 냉장식품류의 용기로 사용하는 경우, 용기의 외면에도 표면코팅제(A)를 고형분 기준 0.1g/㎡에서 5.0g/㎡ 까지 추가 코팅할 수 있다.

상기 롤러식 코팅부(40)는 분사식 코팅부(30) 이후에 실행되는 공정이지만, 이는 사용자의 실시예에 따라, 롤러식 코팅부(40)와 분사식 코팅부(30) 중 어느것을 먼저 실행해도 무관할 것이다.

이러한 롤러식 코팅부(40)는 용기부(10)의 하단에서 입구부(12)의 내부를 향해 승, 하강 가능하게 설치되며, 용기부(10)의 내부와 대응되는 형상을 가지며, 상기 용기부(10)의 내주연에 접촉되어 회전됨으로써, 용기부(10)의 내주연에 표면코팅제(A)를 접촉식으로 코팅처리함으로써, 내주연에 내용물의 기름이 남지않으며 용기부(10)의 재활용이 가능토록 하는 코팅장치이다.

이를 위해, 본 발명에서의 롤러식 코팅부(40)는 표면코팅제(A)가 저장되어 있는 저장통(41)과, 상기 저장통(41) 상부에 직립설치되어 시계 또는 반시계방향으로 회전가능하게 설치되며 상기 용기부(10) 내부의 크기 및 형상과 대응되는 형태로, 용기부(10) 내에 삽입될 수 있도록, 상기 저장통(41)과 함께 승, 하강 가능하게 설치되는 롤러(42)와, 상기 롤러(42)의 외주연 둘레에 다수 형성되어, 롤러(42) 외주연에 표면코팅제(A)가 분출되도록 하는 분출홀 등으로 이루어질 수 있음이다. 물론, 이러한 구성은 용기부(10) 내주연에 표면코팅제(A)를 코팅할 수 있는 구성이라면 다양한 형태로 변경될 수 있음은 당연할 것이다.

본 발명에서와 같이, 용기부(10)를 뒤집은 상태에서 용기부(10)의 내부에 롤러가 접촉되면서 표면코팅제(A)를 코팅하게 되면, 용기부(10)의 내주연에 표면코팅제(A)를 균일한 두께로 코팅이 되는 것이다. 이러한 롤러식 코팅부(40)는 분사식 코팅부(30)에 비해 낮은 점도의 표면코팅제(A)가 사용되어야 할 것이다.

상기 방충 코팅부(50)는 용기부(10)의 하단에서 입구부(12) 끝단에 형성된 컬링부(11)에 대향되어, 승, 하강 가능하게 설치되어, 상기 표면코팅제(A)가 코팅된 컬링부(11)에 천연방충제가 코팅되어, 용기부(10) 내로의 벌레유입을 방지할 수 있도록 하는 코팅부이다.

이러한 방충 코팅부(50)는 천연방충제가 함유된 실링효과 부여 코팅제(B)가 사전설정수위로 저장된 저장부에, 용기부(10)의 컬링부(11) 부분이 일정깊이 함침되는 제 1형태이거나, 천연방충제가 함유된 실링효과 부여 코팅제(B)가 흡수된 스폰지 형태를 가짐으로써, 컬링부(11) 부분이 스폰지에 딥핑되는 스탬프 패드 형태인 제 2형태로 사용될 수 있음이다

또한, 상기 천연방충제가 함유된 실링효과 부여 코팅제(B)에서는 실링효과를 가진 코팅제 100%에 계피계열의 수용성 천연방충제(용액)가 1 ~ 2% 혼합되어 사용됨으로써, 벌레유입을 방지하는 향기가 지속되도록 하며, 완효성을 띄는 방충능력이 부여되도록 한다.

이러한 방충 코팅부(50)의 경우, 컬링부(11)측에서 표면코팅제(A)에 이어 천연방충제가 함유된 실링효과 부여 코팅제(B)가 2중으로 코팅되는 형태를 가짐으로써, 용기부(10)의 입구부(12)측 강도가 증가되어, 입구부(12)에 부착된 커버(13)를 탈거시 입구부(12)가 손상되지 않게 되는 것이다.

상기 건조부(60)는 용기부(10) 내부로 사전설정온도의 열풍을 가하여 표면코팅제(A) 및 천연방충제가 함유된 실링효과 부여 코팅제(B)를 코팅완료시키는 것으로서, 용기부(10) 하단에서 내부를 향해 열풍을 주입할 수 있도록 설치되어, 이러한 140 ~ 160℃의 열풍건조과정을 통해, 용기의 내주연측 표면코팅제 및 천연방충제가 함유된 실링효과 부여 코팅제가 균일한 코팅막을 형성하도록 하는 것이다.

1. 하기에서는 본 발명에 따른 천연 펄프몰드를 이용한 친환경 일회용 식품용기의 단열성을 비교 및 평가하기 위하여, 동일한 조건에서 단열성을 시험하였다.

본 발명(코팅 펄프몰드)과 비교예(미코팅 펄프몰드, 이중컵지, 단일컵지) 모두의 용기가 100℃ 물로 충전되었으며, 각각의 외부 표면 온도가 아래의 표 1과 같이 측정 및 작도되었다.

상기 표 1의 결과로부터, 본 발명에 따라 제조된 용기는 기존의 이중컵지 간편식 용기와 유사하면서 단일컵지 용기보다 우수한 단열성을 갖는 것을 확인하였다.

2. 하기에서는 펄프몰드의 두께에 따른 단열성을 평가하기 위하여, 두께 0.15mm부터 1.15mm까지의 펄프몰드를 준비하여, 130℃의 핫플레이트(가열장치)에 놓은 후 펄프몰드의 표면온도를 측정하였으며, 하기의 표 2와 같이 측정 및 작도되었다.

상기 표 2의 결과로부터, 펄프몰드의 두께가 두꺼워질수록 단열성이 향상됨을 알 수 있다. 즉, 본 발명에서는 용기부(10)의 외주연에 형성한 돌기부(70)를 적용하면서 용기부(10) 자체의 직경에는 변화가 없도록 제조할시, 기존 타 소재의 간편식 용기의 대체가 가능해지는 단열 능력을 보일 수 있음을 확인할 수 있다.

3. 하기에서는 본 발명에 따른 천연 펄프몰드를 이용한 친환경 일회용 식품용기와 기존의 펄프몰드 용기의 물성을 비교하기 위하여 열수저항성 시험을 진행하였다.

실사용시 비교를 위하여, 본 발명의 식품용기(코팅 펄프몰드)와 비교대상이 되는 미코팅 펄프몰드 용기에 각각 물과 라면으로 충전하여 30분 경과시켰으며, 중량 변화율은 아래의 표 5와 같이 측정되었다.

4. 하기에서는 본 발명에 따른 식품용기(코팅 펄프몰드)와 기존의 펄프몰드 용기의 컵라면 국물 잔류특성을 비교하기 위하여 시험을 진행하였다.

실사용시 비교를 위하여, 본 발명의 식품용기와 비교대상이 되는 미코팅 펄프몰드 용기에 컵라면 국물을 충전하여 30분 경과시켰으며, 아래의 표 4의 사진과 같이 측정되었다.

상기 표 4의 결과로부터, 본 발명에 따른 식품용기(코팅 펄프몰드)는, 기존의 미코팅 펄프몰드에 비해 물과 음식물에 대한 흡수량이 현저히 적은 것을 알 수 있으며, 본 발명에 따라 내부에 생분해성을 가지는 표면코팅제(A)(친환경 코팅층)을 생성함으로써, 펄프몰드에 열수저항성을 부여할 수 있음을 알 수 있다.

더불어, 상기 표4로부터, 본 발명의 코팅 펄프몰드에서는 시험 전과 흡수 후에 대한 육안적 차이를 느낄 수 없지만, 비교대상이 되는 미코팅 펄프몰드는 흡수에 의한 얼룩이 형성된 것을 볼수 있으며, 음식물 흡수 후 결과에서도 흡수에 의한 변색 등 육안적 차이를 느낄 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 식품용기의 열수저항성이 확인됨을 알 수 있다.

5. 하기에서는 본 발명에 따른 식품용기(입구부(12)에는 표면코팅제(A) 및 실링효과 부여 코팅제로 모두 코팅되는 2차 코팅처리됨)와 기존의 펄프몰드 용기의 열실링성을 시험하기 위한 비교를 진행하였다.

상기 표 5의 결과에서 확인할 수 있듯이, 비교대상이 되는 미코팅 펄프몰드는 커버(13)와 열융착이 이루어지지 않았으며, 이와 달리 본 발명에 따른 식품용기는 커버(13)와의 열융착이 이루어져, 본 발명의 식품용기는 2차 코팅을 통해(1차: 표면코팅제(A), 2차: 실링효과 부여 코팅제(B)) 용기부(10)의 입구부(12)측 컬링부(11)에 열실링성을 부여할 수 있음을 확인할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함은 물론이다.

10: 용기부 11: 컬링부
12: 입구부 13: 커버
20: 이송부 30: 분사식 코팅부
31, 41: 저장통 32: 분사봉
40: 롤러식 코팅부 42: 롤러
50: 방충 코팅부 60: 건조부
70: 돌기부 100: 금형부
110: 펄프몰드 지료탱크 120: 열풍공급장치
130: 석션부 131: 석션장치
140: 와이어부
A: 표면코팅제 B: 천연방충제
D: 미세간격

Claims (4)

1. 생분해성으로서 물에 풀어지며 재활용이 가능한 펄프몰드 지료물이 저장되어 있는 펄프몰드 지료탱크(110)에, 사전설정형상을 가지는 금형부(100)가 딥핑되는 제 1단계;
   외주연에 펄프몰드 지료가 도포된 상기 금형부(100)가 석션부(130) 내부에 대응삽입 장착되어, 외주연의 펄프몰드 지료가 압착되며 지료물로 형성된 지료구조에서 수분이 압착탈수되어 배출되어, 금형부(100) 외주연에 컵형태의 용기부(10)가 만들어지는 제 2단계;
   상기 금형부(100) 내로 열풍이 주입되고, 주입된 열풍이 금형부(100) 외주연에서 용기부(10)를 거쳐 석션부(130) 내에 분사되며, 열풍은 석션부(130)를 통해 외부로 발산되면서 용기부(10)가 건조되도록 하는 제 3단계;
   상기 제 3단계의 석션부(130)를 통한 석션공정시, 사전설정위치의 석션강도를 별도로 더 증가시켜, 석션강도가 증가된 용기부(10) 외주연부분이 외부로 돌출되면서, 사전설정 형상의 돌기부(70)가 형성되어 단열성이 향상되도록 하는 제 4단계;
   로 이루어지는 것을 특징으로 하는 천연 펄프몰드를 이용한 친환경 일회용 식품용기의 양각화 공정방법.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 용기부(10)가 제 2, 3, 4단계를 통한 압착건조시, 석션부(130) 내주연에 형성된 철망형태의 와이어부(140)에 의해, 용기부(10)의 외주연에 널링이 형성되도록 하는 제 5단계;
   가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 천연 펄프몰드를 이용한 간편조리식 친환경 일회용 식품용기의 양각화 공정방법.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 돌기부(70)는
   직선형, 타원형, 돌기형 중 어느 하나의 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 천연 펄프몰드를 이용한 간편조리식 친환경 일회용 식품용기의 양각화 공정방법.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 석션부(130)는
   내부에 열선을 포함시킴으로써 석션부(130)의 온도가 80 ~150℃ 수준으로 조절되어, 용기부(10)의 건조효율이 증대되도록 하는 것을 특징으로 하는 천연 펄프몰드를 이용한 간편조리식 친환경 일회용 식품용기의 양각화 공정방법.