KR20020053204A - 일회용 용기 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전분, 천연당 및 천연펄프 이용한 환경친화적인 일회용 용기 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 상기 일회용 용기는 전분, 천연당 및 천연펄프가 60 내지 80 중량% : 5 내지 15 중량% : 2 내지 10 중량%로 구성되어 있으며, 내부에는 기계적 교반에 의해 형성된 다수의 독립 기포를 가지고, 적어도 내면에는 트리아세트 셀룰로오즈가 코팅되는 것을 특징으로 하며, 상기 일회용 용기를 제조하는 방법은 전분, 천연당 및 천연펄프를 일정 비율로 배합하여 균일하게 혼합시키는 원료혼합단계; 상기 혼합원료를 교반기 내에 투입한 후 물을 섞어 교반시키는 호화(糊化)단계; 발포 금형기를 사용하여 상기 호화된 혼합원료를 기계적으로 발포 및 성형시키는 용기성형단계; 상기 성형된 용기의 필요한 부분에 식용 코팅제를 분사한 후 건조시키는 코팅단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 따른 용기는 인체에 무해하고 환경친화적이며, 보온성 및 운반의 용이성을 동시에 구비하여, 도시락 용기, 라면 용기 등 다양한 용도로 사용될 수 있다.

Description

일회용 용기 및 그 제조방법{Vessel for one time use and the method for manufacturing the vessle}

본 발명은 환경 친화적인 일회용 용기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전분, 천연당 및 천연펄프를 이용한 일회용 용기 및 그 제조방법에 관한 것이다.

생활패턴의 변화로 일회용품의 사용이 증가되고 있는 실정이다. 이에 따라 일회용품이 환경에 미치는 영향에 관하여 사회적 관심이 고조되어 있다. 일회용품으로서 특히 문제시 되는 것 중에 하나는 식품용기이다. 애용되고 있는 라면과 같이 뜨겁고 국물이 있는 식품을 담기 위한 용기는 그의 강도, 기밀성 및 보온성에 있어 특히 주의가 필요하다. 이러한 이유로 종래에 폴리스티렌과 같은 석유화학제품이 일반적으로 사용되어 왔으나, 이는 쉽게 부패되지 않아 환경에 악영향을 끼쳐 왔다. 그리하여 근래에는 보다 환경 친화적인 새로운 제품이 제안된 바 있으며, 그와 비슷한 기능의 용기가 제시되어 왔다.

환경 친화적인 일회용 식품용기로는 종이가 널리 사용되어 왔으며, 또한 한국 특허공개번호 제 2000-13856호에는 전분 등의 천연 고분자를 이용한 일회용 용기가 개시되어 있다. 상기 공개특허에서 지적되고 있는 바와 같이, 종래의 환경 친화성 일회용 용기는 생분해되지 않은 일부 물질을 함유하고 있는 것이 일반적이며, 가격 및 제조방법에 있어 불리한 점을 가지고 있어 실용화에 곤란하다는 문제가 있으며, 위의 공개특허 또한 그러한 종래의 문제를 완전히 해결하지 못하고 있다.

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 자연상태에서 완전 분해되어 환경에 해를 끼치지 않는 일회용 용기를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 일회용 용기가 내열성 및 보온성을 가지도록 제작하는 것이며, 또한 제조공정을 단순화하고, 적은 양의 원료를 사용함으로써 제조 비용을 절감할 수 있는 일회용 용기를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명 일회용 용기는 전분, 천연당 및 천연펄프로 구성되며, 내부에는 기계적 교반에 의해 형성된 다수의 독립 기포를 가지고, 적어도 내면이 식용 코팅제로 코팅되는 것을 특징으로 한다.

보다 구체적으로 본 발명 일회용 용기는 전분, 천연당 및 천연펄프가 60 내지 80 중량% : 5 내지 15 중량% : 2 내지 10 중량%로 구성되어 있으며, 내부에는기계적 교반에 의해 형성된 다수의 독립 기포를 가지고, 적어도 내면이 트리아세트 셀룰로오즈로 코팅되는 것을 특징으로 한다. .

또한, 본 발명 일회용 용기를 제조하는 방법은 전분, 천연당 및 천연펄프를 적정 비율로 배합하여 균일하게 혼합시키는 원료 혼합 단계; 상기 혼합원료를 교반기 내에 투입한 후 물을 섞어 교반시키는 호화(糊化) 단계; 발포 금형기를 사용하여 상기 호화된 혼합원료를 기계적으로 발포 및 성형시키는 용기 성형 단계; 상기 성형된 용기의 필요한 부분에 식용 코팅제를 분사한 후 건조시키는 코팅 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 일회용 용기의 구성 성분인 전분, 천연당 및 천연펄프의 배합비는 60 내지 80 중량% : 5 내지 15 중량% : 2 내지 10 중량%인 것이 바람직하며, 80 중량% : 10 중량% : 3 중량%가 더욱 바람직하다.

이때, 전분은 옥수수 전분, 감자 전분, 고구마 전분, 밀 전분 및 쌀 전분으로 구성된 군중에서 선택하는 것이 바람직하며, 옥수수 전분이 특히 바람직하다.

옥수수 전분은 습식 가공공정을 거쳐 옥수수에서 배아, 옥피, 글루텐 등을 분리, 제거하여 얻는 고도로 정제된 전분으로서, 점도가 타전분에 비해 높으며, 젤 형성력이 우수한 장점을 가진다. 또한, 옥수수 전분은 원재료 수급이 용이하고 경제적이다.

옥수수 전분을 전체 혼합원료에 대하여 60 중량% 내지 80 중량% 정도로 사용하며, 70 중량% 내지 80 중량%를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 일회용 용기의 천연당은 전분의 접착력을 높임으로써 제품의 성형성을 유지하기 위해 사용되는 것으로서, 솔비톨이 바람직하다.

솔비톨은 포도당을 고압첨가 및 환원시켜 얻어지는 천연당으로서 전분과 효과적으로 융화될 수 있으며, 비대칭적 분자구조의 특성상 많은 유도체를 형성할 수 있어 성형재료로 많이 활용되고 있다. 또한, 솔비톨은 습윤조절기능과 유연제로서의 기능을 가짐으로써 용기의 성형성을 증가시키게 된다.

천연 펄프는 제품의 강성을 높이기 위한 것으로서 소량이 첨가되거나 또는 선택에 따라 첨가되지 않을 수도 있다.

상기 식용 코팅제로는 트리아세테이트 셀룰로오즈를 사용하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 실시예를 단계별로 더욱 상세하게 설명한다.

실시예

단계 1 : 원료 혼합 단계

먼저, 전분, 천연당 및 천연펄프를 60 내지 80 중량% : 5 내지 15 중량% : 2 내지 10 중량%의 비율로 혼합한다.

앞에서 설명한 바와 같이, 전분으로는 수급이 용이하고 경제적이며, 점도가 높고 젤 형성력이 우수한 옥수수 전분을 사용하며, 천연당으로는 전분의 접착력을 높임으로써 제품의 성형성을 유지하기 위한 것으로서 본 실시예에서는 솔비톨을 사용한다.

단계 2 : 혼합 원료의 호화(糊化) 단계

본 단계는 상기 단계 1에서 준비된 혼합원료를 교반기에 투입하고 적정량의 물을 섞어 교반시킴으로써 풀과 같이 점도가 높은 호화상태로 가공하는 단계이다. 호화를 용이하게 하기 위해 상기 물은 80℃ 내지 100℃ 정도로 가열한 후 사용한다. 물과 혼합원료의 배합비율은 제조상황에 따라 선택할 수 있으나, 혼합물 1,042g과 물 900g으로 약 54:46가 적당하다.

단계 3 : 발포 및 성형단계

본 단계는 제 2 단계에서 준비된 호화상태의 혼합원료를 130℃ 내지 150℃ 의 고온과 고압을 유지하고 있는 발포 성형기에 투입하여 발포 및 성형하는 단계이다. 본 발명에서는 전적으로 기계식 발포방법을 사용한다. 따라서, 화학적 발포방식에 따른 부가적 첨가물이 필요없게 된다.

본 발명에 따른 발포 금형기는 발포와 성형을 동시에 수행한다. 즉, 성형기 내에서 기계적 교반이 이루어짐으로써 성형물 내에 기포를 발생시키는 방식이다. 상기 기포는 용기의 중량을 감소시키며 보온성을 향상시키게 된다. 여기서 발포율은 용기의 용도 또는 요구되는 특성에 따라 조절될 수 있다.

용기는 발포 및 성형 직후에 냉각장치를 통과하게 된다. 이는 제품의 수축율을 최소화하기 위한 과정이다.

단계 4 : 코팅 단계

단계 3을 통과한 용기가 콘베이어를 타고 이동되는 동안 코팅 작업이 이루어진다. 코팅은 용기의 필요한 부분(내면 또는 양면)에 부여되는데 이때 사용되는 코팅제는 트리아세트 셀룰로오즈이며, 분무식 코팅 방식을 사용한다. 트리아세트 셀룰로오즈는 유기 용매제인 아세톤에 용해된 상태로 분무된다. 여기서, 코팅과 동시에 온풍 및 냉풍이 차례로 가해지게 되는데, 이에 의해 아세톤이 증발되며 동시에 용기가 건조된다. 트리아세트 셀룰로오즈는 200℃ 이상의 열에 견딜 수 있으므로 식품용 용기를 위한 충분한 내열성을 제공할 수 있다. 코팅의 두께는 선택에 따라 변경될 수 있는 사항이지만, 용기 전체에 대해 1 중량% 내지 2 중량% 정도가 바람직하다.

위에 기술된 세부적인 혼합 비율 또는 온도 등은 제조 상황에 따라 변경 가능하며, 이러한 정도의 변경은 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에 있게 된다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 천연당을 첨가할 경우 온도의 미세한 차이에 따라 황변현상(caramelizing)이 발생하는 문제가 있기 때문에, 당을 제외시키는 문제도 고려할 수 있다.

본 발명에 의하면, 인체에 무해하고 환경 친화적이며 실용적인 일회용 용기가 제공된다. 특히 본 발명에 의한 일회용 용기는 전분이 사용된 기존의 제품에 비해 경량으로 제공될 수 있으며, 발포율에 따라 최대 80% 까지, 즉 20% 정도 수준의 원재료 사용으로 가능하게 되어 제조 비용을 절감할 수 있고, 보온성 및 운반의 용이성을 동시에 만족시킬 수 있어 효율적이다. 따라서, 이러한 특성을 가지는 용기는 도시락 용기, 라면 용기 등 다양한 용도로 사용될 수 있다.

Claims (7)

1. 전분, 천연당 및 천연펄프를 60 내지 80 중량% : 5 내지 15 중량% : 2 내지 10 중량%의 비율로 배합하여 균일하게 혼합시키는 원료 혼합 단계; 상기 혼합원료를 교반기 내에 투입한 후 물을 섞어 교반시키는 호화(糊化) 단계; 발포 금형기를 사용하여 상기 호화된 혼합원료를 기계적으로 발포 및 성형시키는 용기 성형 단계; 상기 성형된 용기의 필요한 부분에 식용 코팅제를 분사한 후 건조시키는 코팅 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 일회용 용기 제조방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 전분이 옥수수 전분, 감자 전분, 고구마 전분, 밀 전분 및 쌀 전분으로 구성된 군 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 일회용 용기 제조 방법.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 전분이 옥수수 전분인 것을 특징으로 하는 일회용 용기 제조 방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 천연당이 솔비톨인 것을 특징으로 하는 일회용 용기 제조 방법.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 코팅제가 아세톤에 용해된 트리아세트 셀룰로오즈인 것을 특징으로 하는 일회용 용기 제조 방법.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 코팅제가 용기 전체 중량을 기준으로 1 내지 2 중량% 비율로 분사되는 것을 특징으로 하는 일회용 용기 제조 방법.
7. 전분, 천연당 및 천연펄프를 60 내지 80 중량% : 5 내지 15 중량% : 2 내지 10 중량%로 구성되어 있으며, 내부에는 기계적 교반에 의해 형성된 다수의 독립 기포를 가지고, 적어도 내면에는 트리아세트 셀룰로오즈가 코팅되는 것을 특징으로 하는 일회용 용기.