KR20030018504A - 환경 친화형 일회용 용기 조성물 및 용기 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일회용 용기를 제작하기 위한 환경 친화적인 용기 조성물 및 용기 제조방법에 관한 것으로, 특히 부식이 빠르고 제조가 용이한 환경 친화적인 일회용 용기 조성물 및 용기 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 일회용 용기 제조 조성물은 비목재펄프, 목재펄프, 지력 증강제, 방수제 및 방유제를 포함한다. 갈대를 포함하는 본 발명의 일회용 용기의 부식 속도가 월등히 빠름을 알 수 있고, 따라서 소각시 발생되는 다이옥신의 유해성을 차단할 수 있어 환경 친화력이 매우 높음을 알 수 있다.

Description

환경 친화형 일회용 용기 조성물 및 용기 제조방법{composition of one time container material in compliance with natural circumstances and method for fabricating one time container suing the same}

본 발명은 일회용 용기를 제작하기 위한 환경 친화적인 용기 조성물 및 용기 제조방법에 관한 것으로, 특히 부식이 빠르고 제조가 용이한 환경 친화적인 일회용 용기 조성물 및 용기 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 일회용 용기로서 폴리스티렌과 같은 합성수지가 주로 사용되고 있다. 특히, 컵 라면 용기 및 도시락 용기와 같이 음식물을 담는 용기로서, 폴리스티렌 수지로 발포성형 제조된 용기가 사용되고 있다. 더욱이, 컵 라면과 같이 뜨거운 액체와 접하게 되는 용기로서도 상기 합성수지가 사용되고 있어 환경 호르몬의 위험이 고조되고 있는 형편이다.

그럼에도 불구하고, 상기 합성수지를 이용한 용기가 계속 사용되고 있는 이유 중의 하나는 폴리스티렌 수지가 가지는 단열성 및 취급성의 장점이 필요하기 때문이다.

그러나, 최근에는 환경 호르몬 물질이 생태계를 교란시키는 것으로 밝혀졌을 뿐만 아니라, 사용한 이후의 폐기물 처리가 용이하지 않고, 소각시에도 역시 다이옥신이 발생하여 인체 및 환경에 유해한 것으로 알려지고 있다.

본 발명은 단열성이 뛰어나고 가벼울 뿐만 아니라, 땅속에 묻혀 부식이 잘 되는 일회용 용기를 제공함으로써, 인체 및 자연 생태계에 무해한 일회용 용기의조성물 및 용기 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 폐기처리 및 제조가 용이한 각종 상품의 래핑(wrapping)용 조성물 및 용기 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 환경 친화형 일회용 용기 조성을 특정 형태의 모양으로 몰딩하는 장치를 개략적으로 도시한 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 ... 펄프용액수조 10a ... 펄프용액

10b ... 펄프용액공급관 11, 14, 19, 20 ... 실린더

11a, 14a, 19a, 20a ... 실린더축 12 ... 성형메일몰드

12a ... 제1형상부 12b ... 용매흡입홀

12c ... 용매흡입펌프 15 ... 성형피메일몰드

15a ... 제2형상부 15b ... 공기흡/배기홀

16 ... 이송부재 17, 18 ... 제1,2건조메일몰드

17a, 18a ... 제3형상부 17b, 18b ... 수증기흡입홀

17c, 18c ... 히터 17d, 18d ... 수증기흡입펌프

21, 22 ... 제1,2건조피메일몰드 21a, 22a ... 제4형상부

23 ... 벨트 A, B, C ... 펄프성형물

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명의 일회용 용기 제조 조성물을 비목재펄프, 목재펄프, 지력 증강제, 방수제 및 방유제를 포함한다.

더욱이, 상기 비목재펄프는 1년생 펄프로부터 얻어 질수 있고, 또한, 상기 1년생 펄프는 갈대, 옥수수 또는 사탕수수로부터 얻어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 일회용 용기 제조방법에 있어서, 비목재펄프, 목재펄프, 지력 증강제, 방수제 및 방유제를 포함하는 조성물을 식음수와 혼합하는 단계; 상기 혼합액으로부터 메쉬금형(제1형상부)을 통해 용기를 성형하는 단계; 및 상기 성형물을 고온에서 압축 성(제2및 제3 형상부)형하는 단계를 포함한다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

본 발명은 기존의 폴리스티렌 발포제를 사용하지 않고 생태계를 보호 할 수 있는 수단으로, 기존의 펄프에 부가물을 더 포함하고 있다. 즉, 본 발명에 따른 조성물의 주 구성요소는 펄프와 갈대로 이루어져 있다. 이와 같이 첨가된 갈대는 일회용 용기(또는 wrapping 및 큐션 재료)의 단열성을 증진시킬 뿐만 아니라 용기의경화를 촉진시켜, 포함하고 있는 내용물의 보호정도를 증가시키는 효과가 있다. 또한, 펄프와 갈대의 비율을 조절함으로써 요구되는 단열성 및 그 경화 정도가 용이하게 조절될 수도 있다.

본 발명에 따른 일회용 용기 조성물 및 이를 제작하는 구체적인 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에 따른 일회용 용기 조성물은 천연펄프(목재펄프, 이하 펄프라 칭함) 및 비목재펄프(non-woody pulp)로서 갈대를 주성분으로 하고, 첨가제로써 지력 증가제, 방수제 및 방유제를 포함한다. 펄프와 갈대의 조성비는 요구되는 단열성, 경화 정도 및 제작 단가에 기초하여 용이하게 조절 가능하지만, 바람직하게 갈대:펄프=5-95wt%:5-95wt%의 범위 내에서 조합될 수 있다.

예를 들어, 천연갈대, 천연펄프, 지력 증강제, 방유제 및 방수제의 각 성분비율을 76.6:20:4:1:1:1로 하여 1 ton의 물과 혼합하여 성형기를 활용하여 용기를 제조하는 경우, 원재료4%비율로 혼합 사용한다. 즉,

물:갈대:펄프:지력증강제:방유제:방수제=1

ton:30.64kg:8.16㎏:0.4㎏:0.4㎏:0.4㎏:0.4㎏

한편, 상기 비목재펄프(non-woody pulp)는 갈대뿐만 아니라 옥수수, 사탕수수와 같은 1년생 펄프로부터 얻어 질수 있다. 특히, 이러한 1년생 식물은 다년생 식물보다 일상의 자영현상에서 빨리 부식되는 특성을 가지고 있기 때문에 이와 같이 빠른 부식을 요구하는 일회용 제품에 더욱 적합하다. 1년생 펄프이외에도 목재펄프의 부식을 증가시킬 수 있는 왕겨, 전분등이 사용될 수 있을 것이다. 일반적으로, 갈대의 비율이 높을수록 용기의 색깔이 탁해지기 때문에 적절한 표백제를 첨가하여 색상을 밝고 깨끗하게 할 수도 있을 것이다.

본 발명에 따른 상기 혼합물을 이용하여 성형하는 방법은 실용신안 등록 제20-0165587호에 상세히 설명되어 있다. 이를 첨부된 도1을 통해 간략히 소개하면 다음과 같다.

물(1 ton), 갈대(30.64㎏), 펄프(8.16㎏), 지력 증강제(0.4㎏), 방유제(0.4㎏), 방수제(0.4㎏)의 비율로된 혼합용액(10a)이 수용되는 용액수조(10)를 가지며, 용액수조(10)에는 혼합용액을 공급하는 혼합용액 공급관(10b)과 연결되어 있어 외부에서 계속적으로 혼합용액이 공급된다.

용액수조(10)에는 유압에 의해 승강되는 실린더축(11a)을 가지는 실린더(11)가 설치된다. 실린더축(11a)에는, 예를들면형상의 제1형상부(12a)를 가지는 성형메일몰드(12)가 설치된다. 성형메일몰드(12)는 제1형상부(12a)의 표면에 다수의 용매흡입홀(12b)이 형성된 구조로 되어 있고, 용매흡입홀(12b)은 외부의 용매흡입펌프(12c)와 연통되어 있다. 용매흡입펌프(12c)가 가동되면, 용매흡입홀(12b)을 통하여 혼합용액의 용매가 흡입되면서 제1형상부(12a)에는 혼합성형물이 성형되고, 흡입된 용매는 용매흡입펌프(12c)를 경유하여 외부로 배출된다.

상기 성형메일몰드(12)의 상부에는 유압에 의해 승강되는 실린더축(14a)을 가지는 실린더(14)가 설치된다. 실린더축(14a)에는, 상기 제1형상부(12a)에 치합하는 형상, 예를 들면형상의 제2형상부(15a)를 가지는 성형피메일몰드(15)가 설치된다. 성형피메일몰드(15)는, 제2형상부(15a)의 표면에 다수의 공기흡/배기홀(15b)이 형성된 구조로 되어 있고, 공기흡/배기홀(15b)은 외부에서 공기를 흡입하는 공기흡/배기펌프(미도시) 및 그와 연결되는 호스(15b)와 연결되어 있다. 또, 성형메일몰드(12)의 상부에는 그 성형메일몰드(12)를 가열하는 히터(15c)가 설치되어 있다.

제1형상부(12a)의 표면에는 혼합성형물이 성형된 상태에서, 성형메일몰드 (12)가 상승하고 성형피메일몰드(15)가 하강하면, 제1형상부(12a)와 제2형상부 (15a)가 상호 밀착되고 그 사이에 있는 혼합성형물이 가압되어 형상을 이루게 된다.

상기 성형메일몰드(12)와 성형피메일몰드(15) 사이에는, 후술할 2개의 제1,2건조메일몰드(17)(18)가 고정되는 이송부재(16)가 위치된다. 이송부재(16)는 도시되지 않은 동력원에 의하여 움직이면서 제1,2건조메일몰드(17)(18)를 성형피메일몰드(15)에 대응되는 위치로 이송시킨다.

제1,2건조메일몰드(17)(18)에는 제2형상부(15a)에 치합될 수 있는 구조의 제3형상부(17a)(18a)가 형성되어 있다. 제3형상부(17a)(18a)의 전체적인 형상, 내부에 형성된 다수의 수증기흡입홀(17b)(18b) 및 수증기흡입펌프(17d)(18d)는 제1형상부(12a)에서 설명한 것과 거의 유사하므로 상세한 설명을 생략한다. 이러한 제1,2건조메일몰드(17)(18)에는 히터(17c)(18c)가 설치되어 있으며, 히터(17c)(18c)는 제1,2건조메일몰드(17)(18)를 대략 250℃까지의 고온으로 상승시킨다. 고온에 의해 제3형상부(17a)(18a)에 끼워진 혼합성형물에서 수분이 증발되고, 증발되는 수증기는 외부의 수증기흡입펌프(미도시)가가동될 때수증기흡입홀(17b)(18b)을 통하여 외부로 배출된다.

상기 이송부재(16)의 상부 소정부에는 앞에서 서술한 것과 동일한 2개의 실린더축(19a)(20a)을 가지는 실린더(19)(20)가설치된다. 각각의 실린더축(19a)(20a)에는 제1,2건조피메일몰드(21)(22)가 설치되며, 제1,2건조피메일몰드(21)(22)에는 제3형상부(17a)(18a)에 치합되는 제4형상부(21a)(22a)가 형성되어 있다. 제4형상부(21a)(21b)의 표면에는제2형상부(15)에서 설명한 것과 동일한 공기흡/배기홀(미도시)이 형성되어 있고, 공기흡/배기홀은 외부에서 공기를 흡/배기하는 공기흡/배기펌프(미도시) 및 그와 연결되는 호스(19b)(20b)와 각각 연통되어 있다. 또, 제1,2건조메일몰드(21)(22)의 상부에는 그 제1,2건조메일몰드(21)(22)를 가열하는 히터(21c)(22c)가 설치되어 있다. 공기흡/배기펌프가 가동되면, 제4형상부(21a)(22a)의 표면에는 공기압이 발생하고 이에 따라 제4형상부(21a)(22a)에 혼합성형물이 흡착 또는 분리된다. 여기서, 상기 제1,2건조피메일몰드(21)(22)가 하강하면, 도 10, 12, 14, 15에 도시된 바와 같이, 제3형상부(17a)(18a)와 제4형상부(21a)(22a)가 상호 밀착되면서 그 사이에 있는 혼합성형물을 가압, 건조한다. 이러한 제3형상부(17)(18)는 제1형상부(12a)와 거의 유사한 형상 및 기능을 가지며, 제4형상부(21a)(21a)는 제2형상부(15)와 유사한 형상 및 기능을 가진다.

상기 제1,2,3,4형상부(12a)(15a)(17a)(18a)(21a)(22a)의 표면에는 테프론코팅이 되는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써 혼합성형물이 압착될 때에도 표면이 매끄워지게 된다. 또한, 제3형상부(17a)(18a) 또는 제4형상부(21a)(22a)에는 그 표면에 엠보싱(미도시)을 넣어서 압착되는 혼합성형물의 표면에 다양한 무늬를 형성할 수 있다. 그러나, 엠보싱이 없을 경우 제1형상부(12a)와 제3형상부(17a)(18a)는 동일한 형상이며, 제2형상부(15a)와 제4형상부(21a)(22a)는 동일한 형상을 이룬다. 그리고, 완전히 건조된 혼합성형물을 운송하는 콘베이어벨트(23)가 제2건조피메일몰드(22)의 하부에 설치된다.

본 발명에 따라 제조된 상기 일회용 용기와 종래의 일회용 용기와의 부식정도를 실험한 다음의 표를 참조하면 본 발명에 따라 갈대로부터 얻어진 셀룰로오스를 가지는 용기의 부식정도가 상당히 빠름을 알 수 있다.

[표1]

*시행기간: 땅속 1M 매립

상기 [표1]에서 알 수 있는 바와 같이 갈대를 포함하는 본 발명의 일회용 용기의 부식 속도가 월등히 빠름을 알 수 있고, 따라서 소각시 발생되는 다이옥신의 유해성을 차단할 수 있어 환경 친화력이 매우 높음을 알 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

본 발명에 따른 상기 일회용 용기의 부식은 갈대의 양에 따라 용이하게 이루어질 수 있기 때문에 그 부식의 조절이 용이하고, 또한 단가가 비싼 목재펄프의 양을 줄일 수 있기 때문에 생산 단가를 낮출 수 있는 효과가 있다.

Claims (14)

1. 비목재펄프;

   목재펄프;

   지력 증강제;

   방수제; 및

   방유제를 포함하여 이루어진 일회용 용기 제조 조성물.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 비목재펄프는 1년생 펄프로부터 얻어 지는 것을 특징으로 하는 일회용 용기 제조 조성물.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 조성물은 상기 비목재펄프를 표백하기 위한 표백제를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 일회용 용기 제조 조성물.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 1년생 펄프는 갈대, 옥수수 또는 사탕수수로부터 얻어지는 것을 특징으로 하는 일회용 용기 제조 조성물.
5. 제 4 항에 있어서,

   갈대와 목재펄프의 조성비는 5-95wt%:5-95wt%인 것을 특징으로 하는 일회용 용기 제조 조성물.
6. 비목재펄프, 목재펄프, 지력 증강제, 방수제 및 방유제를 포함하는 조성물을 식음수와 혼합하는 단계;

   상기 혼합액으로부터 메쉬금형을 통해 용기를 성형하는 단계; 및

   상기 성형물을 고온에서 압축 성형하는 단계를 포함하는 일회용 용기 제조방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 비목재펄프는 1년생 펄프로부터 얻어 지는 것을 특징으로 하는 일회용 용기 제조 용기 제조방법.
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 조성물은 상기 비목재펄프를 표백하기 위한 표백제를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 일회용 용기 제조방법.
9. 제 7 항에 있어서,

   상기 1년생 펄프는 갈대, 옥수수 또는 사탕수수로부터 얻어지는 것을 특징으로 하는 일회용 용기 제조방법.
10. 제 9 항에 있어서,

    갈대와 목재펄프의 조성비는 5-95wt%:5-95wt%인 것을 특징으로 하는 일회용 용기 제조방법.
11. 제 10 항에 있어서,

    식음수 1 ton에 대하여 갈대: 펄프: 지력증강제: 방유제: 방수제의 혼합비는 30.64㎏:8.16㎏:0.4㎏:0.4㎏:0.4㎏인 것을 특징으로 하는 일회용 용기 제조방법.
12. 비목재펄프;

    목재펄프;

    지력 증강제;

    방수제; 및

    방유제를 포함하여 이루어진 일회용 용기.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 비목재펄프는 갈대, 옥수수 또는 사탕수수로부터 얻어지는 펄프인 것을 특징으로 하는 일회용 용기.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 상기 용기는 상기 비목재펄프를 표백하기 위한 표백제를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 일회용 용기.