KR20030012482A - 옥수수전분과 천연고분자화합물을 함유한 생분해성플라스틱용기 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 생분해성플라스틱용기 - Google Patents
옥수수전분과 천연고분자화합물을 함유한 생분해성플라스틱용기 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 생분해성플라스틱용기 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 전분과 천연고분자화합물을 함유하는 생분해성 플라스틱 용기의 제조방법과 상기 제조방법으로부터 제조된 생분해성 플라스틱용기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 쌀겨, 밀대, 땅콩껍질 등의 천연고분자화합물, 옥수수전분, 방수제, 점충제를 원료로 제조하는 생분해성 플라스틱용기의 제조방법과 상기 제조방법으로 제조된 생분해성 플라스틱용기에 관한 것이다.
상기 천연고분자화합물로 폐기물 또는 사료로 이용되던 쌀겨, 밀대, 땅콩껍질을 사용함으로써 생분해성 플라스틱용기를 폐기시 자연상태에서 생분해가 가능하게 한다.
또한 생분해성 플라스틱용기 제조시 방수제와 점충제를 첨가하여 인장강도와 인열강도를 증가시킴으로써 생분해성 플라스틱용기는 1회용 용기보다 장기간 사용할 수 있는 장점이 있다.
Description
본 발명은 전분과 천연고분자화합물을 함유하는 생분해성 플라스틱용기의 제조방법과 상기 제조방법으로부터 제조된 생분해성 플라스틱용기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 쌀겨, 밀대, 땅콩껍질 등의 천연고분자화합물, 옥수수전분, 방수제,점충제를 원료로 제조하는 생분해성 플라스틱용기의 제조방법과 상기 제조방법으로 제조된 생분해성 플라스틱용기에 관한 것이다.
일반적으로 플라스틱 제품 또는 플라스틱용기의 원료가 되는 합성플라스틱은 가공성, 내구성, 기계적 물성, 대량생산성이 우수하여 천연소재의 단점을 극복함으로써, 상기 플라스틱을 응용한 고분자물질이 개발되어 일상생활에서 없어서는 안되는 중요한 물품의 소재로 사용되어 왔으나, 수많은 플라스틱제품으로 인한 플라스틱 폐기물 등이 전세계환경오염의 주원인으로 밝혀짐에 따라 플라스틱을 비롯한 각종 고형 폐기물에 의한 환경오염 문제를 해결하기 위하여 매립, 소각, 재생 등의 방법을 이용함에도 불구하고 플라스틱으로 인한 환경문제 자체를 해결할 수 없었다.
따라서 상기와 같은 합성플라스틱으로 인한 환경문제를 해결하기 위하여 플라스틱 폐기물 자체를 분해 가능하도록 생분해성 플라스틱 제조에 관한 연구가 활발히 진행 중이다. 분해성 플라스틱의 관련기술로는 생분해성 기술, 광분해성 기술, 상기 두가지 기술을 조합한 생·광분해 기술로 분류한다. 생분해성 기술로는 미생물이 가진 고분자화합물 생합성의 기능을 이용하여 만드는 고분자로 폴리 베타 하이드록시부틸레이트(Poly-β-hydroxybutylate : PHB) 및 그 유도체를 합성하는 미생물 합성형, 천연에 존재하는 식물이나 동물을 원료로 제조하는 천연고분자화합물로 전분성형물을 합성하는 광합성·식물성·산형, 생분해를 받기 쉬운 고분자화합물을 화학합성으로 만든 고분자로 지방족 에스테르, 지방족 에스테르와 범용 플라스틱 배합체를 합성하는 화학합성형, 상기의 원료나 무기물을 조합시켜 배합기술에 의하여 성능을 향상시키는 것으로 전분과 지방족 에스테르의 배합체, 폴리 베타 하이드록시부틸레이트(Poly-β-hydroxybutylate : PHB)와 지방족 에스테르의 배합체를 합성하는 복합형 등이 있다.
본 발명과 관련된 선행특허들을 살펴보면, 주식회사 새한이 출원한 대한민국 공개특허공보 제2000-0031683호는 1회용 포장재료와 같은 플라스틱 필름의 제조방법에 관한 것으로 고분자화합물인 지방족 폴리에스테르와 전분을 이용하여 생분해성 플라스틱을 제조하였는데, 지방족 폴리에스테르는 고분자화합물로 자연상태에서 미생물에 의해 생분해되기 위해서, 저분자물질로의 분해와 최적의 환경조건이 필수적이기 때문에 생분해되기 위해서는 어려운 문제점이 있다.
그리고, 주식회사 에스케이가 출원한 대한민국 등록특허공보 제10-0197899호는 폴리에틸렌과 지방족 폴리에스테르의 혼합 매트릭스 수지를 전분과 결합시켜 제조한 생분해성 플라스틱의 제조방법에 관한 것으로 폴리에틸렌, 지방족 폴리에스테르는 고분자화합물로 자연상태에서 저분자물질로 분해되어 생분해되기 어려우며 또한 고가 원료로서 대량생산 측면에서 비경제적인 문제점이 있다.
그리고, 주식회사 대상이 출원한 대한민국 공개특허공보 제2001-0027692호는 전분을 가소제인 염기성 수용액으로 처리하여 폴리비닐알콜, 폴리비닐에틸렌비닐아세테이트, 폴리에틸렌비닐알콜 등의 비분해성 범용수지와 컴파운딩하는 열가소성 전분의 제조방법 및 이 방법에 의해 얻어진 열가소성 전분으로부터 분해성 플라스틱 마스터 배치를 제조하는 방법에 관한 것으로, 상기 방법은 전분의 기본 구조를 고온 고압 하에서 염기성 수용액으로 파괴하여 열 가소성을 높이고 폴리비닐알콜,폴리비닐에틸렌비닐아세테이트, 폴리에틸렌비닐알콜 등의 비분해성 범용수지와 컴파운딩하여 마스터 배치를 시키며 생분해성 플라스틱을 제조하므로 상기 비분해성 범용 수지로 인해 자연상태에서 생분해되기 어려운 문제점이 있다.
상기와 같이 종래 생분해성 플라스틱에 관한 기술은 자연상태에서 생분해되는 플라스틱을 제조하기 위하여 천연고분자물질인 전분을 사용하였으나, 상기 전분의 물성을 증가시키기 위하여 고가인 폴리에틸렌, 지방족 폴리에스테르 등의 합성고분자화합물, 폴리비닐알콜, 폴리비닐에틸렌비닐아세테이트, 폴리에틸렌비닐알콜등의 비분해성 범용수지를 원료로 사용함으로써 생분해성 플라스틱 자체의 물성, 내구성, 가공성은 증가시켰으나 고가인 고분자화합물을 원료로 한 생분해성 플라스틱을 대량 생산시 비경제적 측면이 있고, 합성고분자화합물, 비분해성 범용수지를 원료로 사용함으로써 자연상태에서 생분해되기 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고 플라스틱의 생분해성을 향상시키기 위하여 가격이 저렴하고 자연상태에서 생분해성이 우수한 천연고분자화합물과 전분을 사용하여 자연계에서 생분해되기 쉽게 하고, 폐기물로 처리되던 쌀겨, 밀대, 땅콩껍질 등의 천연고분자화합물을 이용하여 재활용함으로써 대량생산시 경제적인 생분해성 플라스틱용기의 제공방법과 상기 방법으로 제조된 생분해성 플라스틱용기를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 천연고분자화합물과 전분을 원료로 사용하므로 가공성, 내구성, 기계적 물성이 낮아지는 것을 방지하기 위하여 포름알데하이드, 종이펄프, 요소, 멜라민을 혼합한 방수제와 탄산칼슘, 폴리에틸렌, 파라핀, 스테아르산, 온정제를 혼합한 점충제를 첨가함으로써 가공성, 내구성, 물성을 높인 생분해성 플라스틱용기의 제공방법과 상기 방법으로 제조된 생분해성 플라스틱용기를 제공함에 있다.
도1은 본 발명에 따른 생분해성 플라스틱의 제조공정도이다.
도2는 본 발명에 따른 생분해성 플라스틱을 원료로 한 용기이다.
도3은 본 발명에 따른 생분해성 플라스틱을 원료로 한 용기의 덮개이다.
도4는 본 발명에 따른 생분해성 플라스틱을 원료로 한 컵이다.
도5는 본 발명에 따른 생분해성 플라스틱을 원료로 한 접시이다.
도6은 본 발명에 따른 생분해성 플라스틱의 원료 혼합기이다.
도7은 본 발명에 따른 생분해성 플라스틱의 원료 열 압출기이다.
전술한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 천연고분자화합물과 전분을 포함하는 생분해성 플라스틱용기의 제조방법과 상기 제조방법으로 제조된 생분해성 플라스틱용기를 그 특징으로 한다.
본 발명은 상기 천연고분자화합물로 쌀겨, 밀대, 땅콩껍질을 원료로 사용하여 재활용함으로써 대량생산시 경제적 이점이 있고 자연상태에서 생분해될 수 있는 생분해성 플라스틱용기의 제조방법과 상기 제조방법으로 제조된 생분해성 플라스틱용기를 그 특징으로 한다.
본 발명은 포름알데하이드(formaldehyde), 종이펄프, 요소(urea), 멜라민(melamine)을 혼합한 방수제와 탄산칼슘(calcium), 폴리에틸렌(polyethylene), 파라핀(paraffin), 스테아르산(stearic acid), 온정제를 혼합한 점충제를 첨가함으로써 천연고분자화합물과 전분으로 구성되어 가공성, 내구성, 물성이 저하되는 것을 상기 방수제와 점충제를 첨가하여 가공성, 내구성, 물성이 향상된 생분해성 플라스틱용기의 제조방법과 상기 제조방법으로 제조된 생분해성 플라스틱용기를 특징으로 한다.
상기 방수제의 원료 중 포름알데하이드(formaldehyde)는 물보다 녹는점, 끓는점, 비중이 낮으나 페놀(phenol), 요소(urea)와 반응하여 수지를 만들고, 종이펄프는 목재나 그 밖의 섬유 식물에서 기계적·화학적 또는 그 중간방법에 의하여 획득한 셀룰로오스(cellulose)섬유의 집합체로서 원래는 많은 수분을 함유하고 있어 죽 형태로 되어 압착 등의 방법에 의하여 탈수한 습윤물의 형태로 사용하고, 요소(urea)는 카바마이드(carbamide)라고도 하며, 녹는점과 비중이 물보다 높으며 상기 포름알데하이드와 반응성이 우수하여 수지를 생산하는 특징이 있고, 멜라민(melamine)은 녹는점과 비중이 매우 높은 특징이 있어 따뜻한 물에도 잘 녹지 않으며, 상기 포르말린과 함께 가열하면 축합반응에 의하여 멜라민 수지를 생성하는 것을 특징으로 하는 포름알데하이드(formaldehyde), 종이펄프, 요소(urea), 멜라민(melamine)을 혼합한 방수제를 첨가하는 생분해성 플라스틱용기의 제조방법과 상기 제조방법으로 제조된 생분해성 플라스틱용기를 특징으로 한다.
상기 점충제의 원료 중 탄산칼슘(calcium carbonate)은 자연계에 존재하는 염 중에서 가장 많이 존재하는 형태로 그 형태도 여러가지이며 대리석, 방해석, 선석, 석회석, 백악, 빙주석, 조개껍질, 달걀껍질, 산호 등에 존재하며 값이 싸고 비중도 크지 않아 중화제로서 작용하고, 폴리에틸렌은 에틸렌의 중합으로 생기는 사슬 모양의 고분자물질로 인장강도는 작지만 내충격성이 크며, 가공과 사용이 쉽고, 파라핀(paraffin)은 반응성이 약하고 화학약품에 대하여 내성이 있어 페이스트(paste)상의 제품에 대해 기제로 사용되고, 스테아르산(stearic acid)은 고체지방에 다량 함유된 것으로 페이스트(paste)상의 제품에 사용하는 것을 특징으로 하는 탄산칼슘(calcium carbonate), 폴리에틸렌(polyethylene),파라핀(paraffin), 스테아르산(stearic acid) 및 온정제를 혼합한 점충제를 첨가하는 생분해성 플라스틱용기의 제조방법과 상기 제조방법으로 제조된 생분해성 플라스틱용기를 특징으로 한다.
본 발명은 상기 천연고분자화합물과, 포름알데하이드(formaldehyde), 종이펄프, 요소(urea) 및 멜라민(melamine)을 혼합한 방수제와 탄산칼슘(calcium carbonate), 폴리에틸렌(polyethylene), 파라핀(paraffin), 스테아르산(stearic acid) 및 온정제를 혼합한 점충제를 분쇄기에서 분쇄하여 분쇄물을 제조하고, 상기 분쇄물에 옥수수전분을 첨가하여 상기 도6에 나타난 혼합기에서 스크류속도 50~200rpm으로 혼합하여 혼합분말을 제조한다. 상기 혼합분말을 용기성형틀에 넣어 도7에 나타난 열 압출기로 온도 140~160℃, 시간 5~20초간 압출하여 제조하는 생분해성 플라스틱용기의 제조방법과 상기 제조방법으로 제조된 생분해성 플라스틱용기를 특징으로 한다.
상기 열 압출기의 온도를 140~160℃로 설정함은 140℃ 이하에서 생분해성 플라스틱용기를 압출시 용기성형시 가공성의 저하를 방지하기 위함이고, 160℃이상에서 생분해성 플라스틱용기를 압출시 고온에 의해 탈 우려가 있기 때문이다.
본 발명인 옥수수전분과 천연고분자화합물을 원료로 하는 생분해성 플라스틱용기의 제조방법에 관하여 도1에 나타난 제조공정을 공정별로 상세히 설명하면 다음과 같다.
제 1공정
쌀겨, 밀대, 땅콩껍질 중 어느 하나의 천연고분자화합물과,포름알데하이드(formaldehyde), 종이펄프, 요소(urea) 및 멜라민(melamine)을 혼합한 방수제와, 탄산칼슘(calcium carbonate), 폴리에틸렌(polyethylene), 파라핀(paraffin), 스테아르산(stearic acid) 및 온정제를 혼합한 점충제를 분쇄기에서 분쇄시켜 분쇄물로 제조한다.
제 2공정
상기 분쇄물에 옥수수전분을 첨가하고 도6에 나타난 혼합기에서 스크류속도 50~200rpm으로 혼합하여 혼합분말로 제조한다.
제 3공정
상기 혼합분말을 용기성형틀에 넣어 도7에 나타난 열 압출기에서 온도 140~160℃, 시간 5~20초간 압출하여 생분해성 플라스틱용기를 제조한다.
다른 발명은 포름알데하이드(formaldehyde), 종이펄프, 요소(urea) 및 멜라민(melamine)을 혼합한 방수제와 탄산칼슘(calcium carbonate), 폴리에틸렌(polyethylene), 파라핀(paraffin), 스테아르산(stearic acid) 및 온정제를 혼합한 점충제를 분쇄기에서 분쇄하여 분쇄물을 제조하고, 상기 분쇄물에 옥수수전분을 첨가하여 상기 도6에 나타난 혼합기에서 스크류속도 50~200rpm으로 혼합하여 혼합분말을 제조한다. 상기 혼합분말을 용기성형틀에 넣어 도7에 나타난 열 압출기로 온도 140~160℃, 시간 5~20초간 압출하여 제조하는 생분해성 플라스틱용기의 제조방법과 상기 제조방법으로 제조된 생분해성 플라스틱용기를 특징으로 한다.
상기 열 압출기의 온도를 140~160℃로 설정함은 140℃ 이하에서 생분해성 플라스틱용기를 압출시 용기성형시 가공성의 저하를 방지하기 위함이고, 160℃이상에서 생분해성 플라스틱용기를 압출시 고온에 의해 탈 우려가 있기 때문이다.
상기 다른 발명인 옥수수전분을 원료로 하는 생분해성 플라스틱용기의 제조방법에 관하여 공정별로 상세히 설명하면 다음과 같다.
제 1공정
포름알데하이드(formaldehyde), 종이펄프, 요소(urea) 및 멜라민(melamine)으로 구성되는 방수제와 탄산칼슘(calcium carbonate), 폴리에틸렌(polyethylene), 파라핀(paraffin), 스테아르산(stearic acid)으로 구성되는 점충제를 분쇄기에서 분쇄시켜 분쇄물로 제조한다.
제 2공정
상기 분쇄된 분쇄물에 옥수수전분을 첨가하고 혼합기로 스크류속도 50~200rpm으로 혼합하여 혼합분말을 제조한다.
상기 제조된 혼합분말을 용기성형틀에 넣어 열 압출기에서 140~160℃로 5~20초 동안 가열하여 압출하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 생분해성 플라스틱용기를 제조한다.
또 다른 발명은 상기 천연고분자화합물과, 포름알데하이드(formaldehyde), 종이펄프, 요소(urea) 및 멜라민(melamine)을 혼합한 방수제와 탄산칼슘(calcium carbonate), 폴리에틸렌(polyethylene), 파라핀(paraffin), 스테아르산(stearic acid) 및 온정제를 혼합한 점충제를 분쇄기에서 분쇄하여 분쇄물을 제조하고, 상기 분쇄물에 옥수수전분과 식용색소를 첨가하여 상기 도6에 나타난 혼합기에서 스크류속도 50~200rpm으로 혼합하여 혼합분말을 제조한다. 상기 혼합분말을 용기성형틀에 넣어 도7에 나타난 열 압출기로 온도 140~160℃, 시간 5~20초간 압출하여 제조하는 생분해성 플라스틱의 제조방법과 상기 제조방법으로 제조된 생분해성 플라스틱용기를 특징으로 한다.
상기 열 압출기의 온도를 140~160℃로 설정함은 140℃ 이하에서 생분해성 플라스틱용기를 압출시 용기성형시 가공성의 저하를 방지하기 위함이고, 160℃이상에서 생분해성 플라스틱용기를 압출시 고온에 의해 탈 우려가 있기 때문이다.
또 다른 발명인 옥수수전분과 천연고분자화합물과 식용색소를 원료로 하는 생분해성 플라스틱 제조방법에 관하여 공정별로 상세히 설명하면 다음과 같다.
제 1공정
쌀겨, 밀대, 땅콩껍질 중 어느 하나의 천연고분자화합물과, 포름알데하이드(formaldehyde), 종이펄프, 요소(urea) 및 멜라민(melamine)을 혼합한 방수제와, 탄산칼슘(calcium carbonate), 폴리에틸렌(polyethylene), 파라핀(paraffin), 스테아르산(stearic acid) 및 온정제를 혼합한 점충제를 분쇄기에서 분쇄시켜 분쇄물로 제조한다.
제 2공정
상기 분쇄물에 옥수수전분과 식용색소를 첨가하고 도6에 나타난 혼합기에서 스크류속도 50~200rpm으로 혼합하여 혼합분말로 제조한다.
제 3공정
상기 혼합분말을 용기성형틀에 넣어 도7에 나타난 열 압출기에서 온도140~160℃, 시간 5~20초간 압출하여 생분해성 플라스틱용기를 제조한다.
이하에서는 본 발명의 구성을 보다 구체적으로 실시예에 의거하여 보다 상세히 설명하기로 한다. 다만, 본 발명의 권리범위는 실시예에 의하여 본 발명의 청구범위가 한정되는 것은 아니다.
실시예1
쌀겨 40중량％와, 포름알데하이드, 종이펄프, 요소 및 멜라민를 혼합한 방수제 20중량％와, 탄산칼슘, 폴리에틸렌, 파라핀과 스테아르산과 온정제를 혼합한 점충제 10중량％를 분쇄기에 넣고 분쇄하여 분쇄물로 제조하였다. 상기 분쇄물에 옥수수전분 30중량％를 첨가하고 혼합기에서 스크류속도 100rpm으로 혼합하여 혼합물 분말을 제조하며, 상기 혼합분말을 용기성형틀에 넣고 열 압출기에서 160℃, 15초동안 가열하여 압출시키며 생분해성 플라스틱용기를 제조하였다.
상기 방수제는 포름알데하이드 45중량％, 종이펄프 25중량％, 요소 25중량％, 멜라민 5중량％를 혼합하여 제조하였고, 점충제는 탄산칼슘 80중량％, 폴리에틸렌 10중량％, 파라핀과 스테아르산과 온정제 10중량％를 혼합하여 제조하였다.
실시예2
밀대 40중량％, 포름알데하이드, 종이펄프, 요소 및 멜라민를 혼합한 방수제 20중량％와, 탄산칼슘, 폴리에틸렌, 파라핀과 스테아르산과 온정제를 혼합한 점충제 10중량％를 분쇄기에 넣고 분쇄하여 분쇄물로 제조하였다. 상기 분쇄물에 옥수수전분 30중량％를 첨가하고 혼합기에서 스크류속도 100rpm으로 혼합하여 혼합분말을 제조하며, 상기 혼합분말을 용기성형틀에 넣고 열 압출기에서 140℃, 10초동안가열하여 압출시키며 생분해성 플라스틱용기를 제조하였다.
상기 방수제는 포름알데하이드 45중량％, 종이펄프 25중량％, 요소 25중량％, 멜라민 5중량％를 혼합하여 제조하였고, 점충제는 탄산칼슘 80중량％, 폴리에틸렌 10중량％, 파라핀과 스테아르산과 온정제 10중량％를 혼합하여 제조하였다.
실시예3
땅콩껍질 40중량％와 포름알데하이드, 종이펄프, 요소 및 멜라민를 혼합한 방수제 20중량％와, 탄산칼슘, 폴리에틸렌, 파라핀과 스테아르산과 온정제를 혼합한 점충제 10중량％를 분쇄기에 넣고 분쇄하여 분쇄물로 제조하였다. 상기 분쇄물에 옥수수전분 30중량％를 첨가하고 혼합기에서 스크류속도 100rpm으로 혼합하여 혼합분말을 제조하며, 상기 혼합분말을 용기성형틀에 넣고 열 압출기에서 150℃, 10초동안 가열하여 압출시키며 생분해성 플라스틱용기를 제조하였다.
상기 방수제는 포름알데하이드 45중량％, 종이펄프 25중량％, 요소 25중량％, 멜라민 5중량％를 혼합하여 제조하였고, 점충제는 탄산칼슘 80중량％, 폴리에틸렌 10중량％, 파라핀과 스테아르산과 온정제 10중량％를 혼합하여 제조하였다.
실시예4
포름알데하이드, 종이펄프, 요소 및 멜라민를 혼합한 방수제 20중량％와, 탄산칼슘, 폴리에틸렌, 파라핀과 스테아르산과 온정제를 혼합한 점충제 10중량％를 분쇄기에 넣고 분쇄하여 분쇄물로 제조하였다. 상기 분쇄물에 옥수수전분 70중량％를 첨가하고 혼합기에서 스크류속도 100rpm으로 혼합하여 혼합분말을 제조하며, 상기 혼합분말을 용기성형틀에 넣고 열 압출기에서 150℃, 15초동안 가열하여 압출시키며 생분해성 플라스틱용기를 제조하였다.
상기 방수제는 포름알데하이드 45중량％, 종이펄프 25중량％, 요소 25중량％, 멜라민 5중량％를 혼합하여 제조하였고, 점충제는 탄산칼슘 80중량％, 폴리에틸렌 10중량％, 파라핀과 스테아르산과 온정제 10중량％를 혼합하여 제조하였다.
실시예5
쌀겨 39중량％와 포름알데하이드, 종이펄프, 요소 및 멜라민를 혼합한 방수제 19중량％와, 탄산칼슘, 폴리에틸렌, 파라핀과 스테아르산과 온정제를 혼합한 점충제 9중량％를 분쇄기에 넣고 분쇄하여 분쇄물로 제조하였다. 상기 분쇄물에 옥수수전분 29중량％와 식용색소 4중량%를 첨가하고 혼합기에서 스크류속도 100rpm으로 혼합하여 혼합분말을 제조하며, 상기 혼합분말을 용기성형틀에 넣고 열 압출기에서 150℃, 10~15초동안 가열하여 압출시키며 생분해성 플라스틱용기를 제조하였다.
상기 방수제는 포름알데하이드 45중량％, 종이펄프 25중량％, 요소 25중량％, 멜라민 5중량％를 혼합하여 제조하였고, 점충제는 탄산칼슘 80중량％, 폴리에틸렌 10중량％, 파라핀과 스테아르산과 온정제 10중량％를 혼합하여 제조하였다.
실시예6
밀대 39중량％와 포름알데하이드, 종이펄프, 요소 및 멜라민를 혼합한 방수제 19중량％와, 탄산칼슘, 폴리에틸렌, 파라핀과 스테아르산과 온정제를 혼합한 점충제 9중량％를 분쇄기에 넣고 분쇄하여 분쇄물로 제조하였다. 상기 분쇄물에 옥수수전분 29중량％와 식용색소 4중량％를 첨가하고 혼합기에서 스크류속도 100rpm으로 혼합하여 혼합분말을 제조하며, 상기 혼합분말을 용기성형틀에 넣고 열 압출기에서 150℃, 10~15초동안 가열하여 압출시키며 생분해성 플라스틱용기를 제조하였다.
상기 방수제는 포름알데하이드 45중량％, 종이펄프 25중량％, 요소 25중량％, 멜라민 5중량％를 혼합하여 제조하였고, 점충제는 탄산칼슘 80중량％, 폴리에틸렌 10중량％, 파라핀과 스테아르산과 온정제 10중량％를 혼합하여 제조하였다.
실시예7
땅콩껍질 39중량％와, 포름알데하이드, 종이펄프, 요소 및 멜라민를 혼합한 방수제 19중량％와, 탄산칼슘, 폴리에틸렌, 파라핀과 스테아르산과 온정제를 혼합한 점충제 9중량％를 분쇄기에 넣고 분쇄하여 분쇄물로 제조하였다. 상기 분쇄물에 옥수수전분 29중량％, 식용색소 4중량％를 첨가하고 혼합기에서 스크류속도 100rpm으로 혼합하여 혼합분말을 제조하며, 상기 혼합분말을 용기성형틀에 넣고 열 압출기에서 150℃, 10~15초동안 가열하여 압출시키며 생분해성 플라스틱용기를 제조하였다.
상기 방수제는 포름알데하이드 45중량％, 종이펄프 25중량％, 요소 25중량％, 멜라민 5중량％를 혼합하여 제조하였고, 점충제는 탄산칼슘 80중량％, 폴리에틸렌 10중량％, 파라핀과 스테아르산과 온정제 10중량％를 혼합하여 제조하였다.
상기 실시예1~7의 방법으로 생분해성 플라스틱용기를 제조하였으며, 인장강도, 인열강도 등의 기계적 물성, 생분해성(무게감소율％)을 측정하여 아래 표1에 나타내었다.
| 인장강도(㎏/㎠) | 인열강도(㎏/㎝) | 생분해성(무게감소율％) | |
| 실시예1 | 350 | 180 | 50.1 |
| 실시예2 | 360 | 190 | 49.9 |
| 실시예3 | 340 | 170 | 51.1 |
| 실시예4 | 250 | 130 | 82.6 |
| 실시예5 | 320 | 170 | 47.3 |
| 실시예6 | 300 | 160 | 48.7 |
| 실시예7 | 310 | 140 | 50.5 |
표1에 나타난 인장강도, 인열강도 등의 기계적 물성은 유니버셜 테스팅 기계(Universal Testing Machine)으로 측정하였고, 생분해성측정은 생분해성플라스틱필름 100g을 습도 65％, 온도 21℃하의 표준 상태에서 30일간 방치시킴으로써 부패하고 곰팡이가 생겨 생분해성 플라스틱 용기의 무게가 감소하는 비율을 측정하였다.
상기 표1에 나타난 실시예의 결과 중 특이할 만한 점은 실시예4로서 천연고분자화합물을 첨가하지 않고 옥수수전분, 방수제, 점충제를 원료로 제조한 생분해성 플라스틱용기인데, 실시예 4의 생분해성 플라스틱용기는 인열강도, 인장강도가 낮은 반면, 높은 생분해성(무게감소율％)을 나타낸다.
상술한 바와 같이 본 발명은 옥수수전분과 천연고분자화합물을 주원료로 하여 생분해성 플라스틱용기를 제조함으로써 자연상태에서 완전한 분해가 가능하고, 특히 종래 폐기물 또는 사료로 이용되는 천연고분자화합물인 쌀겨, 밀대. 땅콩껍질 등을 주원료로 사용함으로써 대량생산시 경제적으로 이점이 있다.
또한 본 발명은 옥수수전분과 천연고분자화합물에 방수제와 점충제를 첨가함으로서 가공성, 내구성, 기계적 물성을 향상시킬 수 있다.
마지막으로 본 발명은 옥수수전분과 천연고분자화합물, 그리고 방수제와 점충제를 분말상태로 혼합하여 혼합분말을 용기성형틀에 넣어 열압축기로 용기를 제조함으로써 종래 수분이 많은 반죽상태로 소량 성형하는 용기제조방법보다 보다 신속하게 대량적으로 생분해성 플라스틱 용기를 제조할 수 있는 장점이 있다.
Claims (12)
- 쌀겨, 밀대, 땅콩껍질 중 선택된 천연고분자화합물과, 포름알데하이드, 종이펄프, 요소 및 멜라민으로 구성되는 방수제와 탄산칼슘, 폴리에틸렌, 파라핀, 스테아르산 및 온정제로 구성되는 점충제를 분쇄기에서 분쇄시키는 공정;상기 분쇄된 분쇄물에 옥수수전분을 첨가하고 혼합기로 혼합하여 혼합분말을 제조하는 공정; 및상기 제조된 혼합분말을 용기성형틀에 넣고 열 압출기로 140~160℃온도하에서 5~20초 동안 가열하여 압출하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 생분해성 플라스틱용기 제조방법.
- 제 1항에 있어서,상기 방수제는 포름알데하이드 45중량％, 종이펄프 25중량％, 요소 25중량％, 멜라민 5중량％로 구성되는 것을 특징으로 하는 생분해성 플라스틱용기 제조방법.
- 제 1항 내지 제 2항에 있어서,상기 점충제는 탄산칼슘 80중량％, 폴리에틸렌 10중량％, 파라핀과 스테아르산과 온정제 10중량％로 구성되는 것을 특징으로 하는 생분해성 플라스틱용기 제조방법.
- 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 생분해성 플라스틱용기는 쌀겨 40중량％, 방수제 20중량％, 점충제 10중량％, 옥수수전분 30중량％로 구성되는 것을 특징으로 하는 생분해성 플라스틱용기.
- 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 생분해성 플라스틱용기는 밀대 40중량％, 방수제 20중량％, 점충제 10중량％, 옥수수전분 30중량％로 구성되는 것을 특징으로 하는 생분해성 플라스틱용기.
- 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 생분해성 플라스틱용기는 땅콩껍질 40중량％, 방수제 20중량％, 점충제 10중량％, 옥수수전분 30중량％로 구성되는 것을 특징으로 하는 생분해성 플라스틱용기.
- 포름알데하이드, 종이펄프, 요소 및 멜라민으로 구성되는 방수제와 탄산칼슘, 폴리에틸렌, 파라핀 및 스테아르산으로 구성되는 점충제를 분쇄기에서 분쇄시키는 공정;상기 분쇄된 분쇄물에 옥수수전분을 첨가하고 혼합기로 혼합하여 혼합분말을 제조하는 공정;및상기 제조된 혼합분말을 용기성형틀에 넣고 열 압출기로 140~160℃ 온도하에서 5~20초 동안 가열하여 압출하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 생분해성플라스틱용기 제조방법.
- 제 7항의 방법으로 제조된 생분해성 플라스틱용기는 방수제 20중량％, 점충제 10중량％, 옥수수전분 70중량％로 구성되는 것을 특징으로 하는 생분해성 플라스틱용기.
- 쌀겨, 밀대, 땅콩껍질 중 선택된 천연고분자화합물과, 포름알데하이드, 종이펄프, 요소 및 멜라민으로 구성되는 방수제와 탄산칼슘, 폴리에틸렌, 파라핀 및 스테아르산으로 구성되는 점충제를 분쇄기에서 분쇄시키는 공정;상기 분쇄된 분쇄물에 옥수수전분과 식용색소를 첨가하고 혼합기로 혼합하여 혼합분말을 제조하는 공정;및상기 제조된 혼합분말을 용기성형틀에 넣고 열 압출기로 140~160℃온도하에서 5~20초 동안 가열하여 압출하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 생분해성 플라스틱 용기 제조방법.
- 제 9항의 방법으로 제조된 생분해성 플라스틱용기는 쌀겨 39중량％, 방수제 19중량％, 점충제 9중량％, 옥수수전분 29중량％, 식용색소 4중량％로 구성되는 것을 특징으로 하는 생분해성 플라스틱용기.
- 제 9항의 방법으로 생산된 생분해성 플라스틱용기는 밀대 39중량％, 방수제19중량％, 점충제 9중량％, 옥수수전분 29중량％, 식용색소 4중량％로 구성되는 것을 특징으로 하는 생분해성 플라스틱용기.
- 제 9항의 방법으로 생산된 생분해성 플라스틱용기는 땅콩껍질 39중량％, 방수제 19중량％, 점충제 9중량％, 옥수수전분 29중량％, 식용색소 4중량％로 구성되는 것을 특징으로 하는 생분해성 플라스틱용기.
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