KR20030052172A

KR20030052172A - 전분을 이용한 내열성 생분해 원료, 그 제조방법, 그제조장치 및 용기

Info

Publication number: KR20030052172A
Application number: KR1020010082073A
Authority: KR
Inventors: 강희승
Original assignee: 강희승
Priority date: 2001-12-20
Filing date: 2001-12-20
Publication date: 2003-06-26

Abstract

본 발명은 매립하였을 때 전분이 포함되어 쉽게 생분해되면서도, 뜨거운 물을 담을 수 있는 전분을 이용한 내열성 생분해 원료, 그 제조방법, 그 제조장치 및 용기에 관한 것이다. 이를 위해, 전분가루 50 ~ 90 중량%, 접착제로서 솔비톨 5 ~ 20 중량% 및 활석분 5 ~ 30 중량%를 포함하고, 상기 전분가루, 솔비톨 및 활석분의 혼합물의 수분함유율이 약 1% 인 것을 특징으로 하는 전분을 이용한 내열성 생분해 원료가 제공된다.

Description

전분을 이용한 내열성 생분해 원료, 그 제조방법, 그 제조장치 및 용기{Heat-Resistive Bio-Dissolution materials Using starch, Manufacturing Method Thereof, Manufacturing Device Thereof And Disposal Container}

본 발명은 전분을 이용한 내열성 생분해 원료, 그 제조방법, 그 제조장치 및 용기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 매립하였을 때 전분이 포함되어 쉽게 생분해되면서도, 뜨거운 물을 담을 수 있는 전분을 이용한 내열성 생분해 원료, 그 제조방법, 그 제조장치 및 용기에 관한 것이다.

일반적으로, 한번 사용되고 버려지는 일회용 제품으로 대표적인 것은 도시락용기, 컵라면 용기, 완충제 등이 있다. 이러한 제품들은 대개 프라스틱, 스티로폼, 종이, 합성수지 등으로 제작되기 때문에 쉽게 사용되고 또 쉽게 버려지는 실정이다. 그러나, 이렇게 버려진 프라스틱, 스티로폼, 합성수지 등은 땅에 매립하였을 때 분해까지 대략 500년의 세월이 필요하기 때문에, 매립장소의 포화라는 문제점을 안고 있다.

이러한 매립장소의 포화상태를 막기 위해, 프라스틱, 스티로폼, 합성수지 등의 소각이 이루어지고 있다. 소각을 할 경우, 부피가 획기적으로 줄어든다는 효과가 있지만 소각으로 인해 많은 다이옥신, 푸란 등 유해물질이 배출되기 때문에 대기오염을 일으키고 국민의 건강을 해치는 또 다른 원인이 되고 있는 실정이다.

그리고, 프라스틱, 스티로폼, 합성수지 등을 식품의 용기로 사용할 경우 이들로부터 환경호르몬이 나오기 때문에 인체에 악영향을 미치고 있다. 특히, 프라스틱, 스티로폼, 합성수지 등으로 제작된 용기에 뜨거운 물을 붓거나 뜨거운 음식을 담는 경우 환경호르몬은 더욱 많이 배출되는 것으로 알려지고 있다. 따라서, 식품을 담는 용기로는 부적절하다는 주장이 나오고 있고, 각 회사나 연구소에서도 대체 원료를 찾기 위해 노력중이다.

이러한 환경문제, 건강문제 등을 해결하기 위하여 전분을 이용한 생분해성 원료의 개발이 각광받고 있으며, 일부에서는 이를 쇼핑봉투, 쓰레기 봉투, 이쑤시게 등에 활용하고 있다.

그러나, 종래의 생분해성 원료는 내구성이 약하고, 열에 특히 약하다는 특징이 있었다. 이로 인해, 종래에는 생분해성 원료를 이용하여 뜨거운 음식(예를 들어, 컵라면, 도시락 등)을 담는 용기를 제작할 수 없는 기술적 한계가 있었다. 또한, 종래의 생분해성 원료는 내구성이 약한 관계로 사용후 매립하여 미생물에 의해 분해하는 것이 유일한 폐기방법이었다. 즉, 재활용이 불가능하여 원료의 낭비라는 비경제성을 갖고 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써, 본 발명의 제 1 목적은 매립하였을 때 미생물에 의하여 생분해되는 원료 및 그 제조방법과 제조장치 및 이를 이용한 일회용 용기를 제공하는 것이다.

본 발명의 제 2 목적은 내구성, 내열성 및 생분해성을 갖는 원료를 이용하여 성형한 일회용 용기를 제공하는 것이다.

본 발명의 제 3 목적은 사용후 재활용이 가능한 전분을 이용한 내열성 생분해 원료, 그 제조방법, 그 제조장치 및 용기를 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 전분가루 50 ~ 90 중량%, 접착제로서 솔비톨 5 ~ 20 중량% 및 활석분 5 ~ 30 중량%를 포함하고, 상기 전분가루, 솔비톨 및 활석분의 혼합물의 수분함유율이 약 1% 인 것을 특징으로 하는 전분을 이용한 내열성 생분해 원료에 의하여 달성될 수 있다.

그리고, 상기 전분가루는 고구마, 감자, 옥수수, 쌀, 밀가루, 사탕수수로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나 이상의 농작물로부터 추출되는 것이 바람직하다.

또한, 상기와 같은 본 발명의 목적은,

전분가루 50 ~ 90 중량% 및 접착제로 솔비톨 5 ~ 20 중량%를 혼합하는 단계(S10);

상기 혼합물을 110 ~ 120℃의 온도에서 교반 및 분쇄하여 호화(糊化)상태로 반죽하는 단계(S12);

상기 반죽에 5 ~ 30 중량%의 활석분을 첨가하여 교반하는 단계(S14);

35 ~ 45℃로 냉각하여 수분함유율을 약 1%로 유지시키는 탈수단계(S16); 및

120 ~ 210℃의 온도에서 압출하여 필렛형태로 성형하는 압출단계(S18)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전분을 이용한 내열성 생분해 원료의 제조방법에 의해서도 달성될 수 있다.

아울러, 상기 필렛을 롤러기(30)에 투입하여 쉬트로 성형하는 단계(S20);

상기 쉬트를 약 170℃의 온도로 1차 가열하는 단계(S22);

상기 쉬트를 약 220℃의 온도로 2차 가열하는 단계(S24); 및

상기 쉬트를 일정한 용기형태로 성형하는 단계(S26)를 더 포함하는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 상기와 같은 본 발명의 목적은, 동향 트윈 스크류(40)를 이용한 압출기(20)에 있어서, 상기 스크류(40)에는,

원료를 제 1 방향으로 이송하기 위해 나선이 형성된 정선유닛(45);

상기 정선유닛(45)의 단부에 설치되고, 상기 정선유닛(45)의 직경보다 작은 직경을 가지며, 중심축선에 대해 편심되어 있는 혼합유닛(46); 및

상기 혼합유닛(46)의 단부에 설치되고, 상기 정선유닛(45)과 동일한 직경을가지며, 상기 제 1 방향의 역방향으로 원료를 이송하기 위해 상기 정선유닛(45)의 나선과 반대방향으로 나선이 형성된 반선유닛(48)이 순차적으로 반복 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전분을 이용한 내열성 생분해 원료의 제조장치에 의해서도 달성될 수 있다.

그리고, 상기 압출기(20)에는 상기 원료의 혼합 및 압출과정에서 발생하는 증기를 배출하기 위한 적어도 하나 이상의 배출구가 더 형성되어 있는 것이 가능하다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 전분가루 50 ~ 90 중량%, 접착제로서 솔비톨 5 ~ 20 중량% 및 활석분 5 ~ 30 중량%를 포함하고, 상기 전분가루, 솔비톨 및 활석분의 혼합물의 수분함유율이 약 1% 인 쉬트(51)로 성형된 것을 특징으로 하는 전분을 이용한 내열성 생분해 용기에 의해서도 달성될 수 있다.

아울러, 상기 용기는 컵라면 용기(10) 또는 일회용 차(茶)용기인 것이 바람직하다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

도 1은 본 발명에 따라 성형된 전분을 이용한 내열성 용기의 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 전분을 이용한 내열성 생분해 원료의 제조방법을 나타내는 흐름도,

도 3은 도 2에 의해 제조된 필렛으로 부터 용기를 성형하는 방법을 나타내는 흐름도,

도 4는 본 발명에 따라 전분을 이용한 내열성 생분해 원료의 제조장치의 개략적인 사시도,

도 5는 도 4에 도시된 제조장치중 압출기(20)의 내부에 설치된 스크류(40)의 부분 정면도,

도 6은 도 5중 A-A단면의 단면도,

도 7은 본 발명에 따라 전분을 이용한 내열성 생분해 원료로부터 용기를 성형하는 성형장치(50)의 개략적인 사시도이다.

<주요 도면 부호에 대한 간단한 설명>

10 : 용기,20 : 압출기,

22 : 호퍼,24 : 모터,

26 : 스크류 하우징,30 : 롤러기,

33 : 롤러,35 : 이송대,

37 : 권취기,40 : 스크류,

41 : 정압단,43 : 부압단,

45 : 정선유닛,46 : 혼합유닛,

47 : 단차,48 : 반선유닛,

50 : 성형장치,51 : 쉬트,

52 ; 컨베이어 벨트,53 ; 1차가열장치,

55 : 2차가열장치,57 : 열판,

58 ; 제 1 금형,59 : 제 2 금형,

60 : 적재함,61 : 성형품.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따라 성형된 전분을 이용한 내열성 용기(10)의 사시도이다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 내부에 라면, 뜨거운 물, 밥, 커피, 차 등을 담을 수 있고, 사용후 매립하면 약 30일내에 미생물에 의해 생분해되며, 잘게 파쇄할 경우 재활용할 수 있다.

이러한 생분해되는 내열성 용기(10)는 전분가루 50 ~ 90 중량%, 접착제로서 솔비톨 5 ~ 20 중량% 및 활석분 5 ~ 30 중량%를 포함하고, 상기 전분가루, 솔비톨 및 활석분의 혼합물의 수분함유율이 약 1% 인 성분비율을 갖는다. 이하에서는 이러한 용기(10)를 성형하기 위한 원료의 제조방법, 제조장치 및 용기의 제조장치 및 방법에 관해 상세히 설명하기로 한다.

우선, 본 발명에 따라 전분을 이용한 내열성 생분해 원료의 제조방법에 대해 상세히 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명에 따른 전분을 이용한 내열성 생분해 원료의 제조방법을 나타내는 흐름도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 우선, 고구마, 감자, 옥수수, 쌀, 밀가루, 사탕수수중 어느 하나 또는 이들중 선택된 복수의 농작물(본 실시예에서는 옥수수를 사용)로 부터 추출된 전분가루((C₆H₁₀O₅)n)를 준비한다. 그 다음 전분가루로부터 추출되고 접착성분을 갖는 식품급의 솔비톨(Sobitol) (C₆H₁₄O₆)과 첨가제인 식품급의 활석분(3MgO.4SiO₂.H₂O)을 준비한다.

그 다음 전분가루 50 ~ 90 중량% 및 접착제로 솔비톨 5 ~ 20 중량%를 혼합한다(S10).

그 다음, 상기 혼합물을 110 ~ 120℃의 온도에서 고속으로 교반 및 분쇄하여 호화(糊化)상태로 반죽한다(S12).

그 다음, 상기 반죽에 5 ~ 30 중량%의 활석분을 첨가하여 고속으로 교반한다(S14).

그 다음, 상기 반죽을 35 ~ 45℃로 냉각하여 전체 수분함유율이 약 1%가 되도록 탈수시킨다(S16).

상기와 같이 탈수된 상태에서 압출기(20)에 투입하여 120 ~ 210℃의 온도에서 압출하여 필렛(Pallet) 또는 과립형태로 성형한다(S18). 이러한 필렛형태로 제조된 원료는 필요에 따라 용융하여 원하는 형태로 재가공하는 원료로 사용된다.

이하에서는 상기와 같이 제조된 원료를 이용하여 내열성을 갖는 생분해성 용기의 제조방법에 대해 설명하기로 한다. 도 3은 도 2에 의해 제조된 필렛으로 부터 용기를 성형하는 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 우선, 도 2에 도시된 방법에 따라 제조된 필렛을 롤러기(30)에 투입하여 쉬트로 성형한다(S20). 이 때, 쉬트(51)는 대략 폭 67cm정도의 크기로 연속 성형된다.

그 다음, 상기 쉬트(51)를 약 170℃의 온도로 1차 가열(또는 예열)한다(S22). 쉬트(51)가 약 170℃의 온도로 균일하게 가열된 후에는 상기 쉬트를 약 220℃의 온도로 2차 가열한다(S24). 이 온도는 성형을 하기 직전의 온도로서 원료가 성형공정에 적합한 물성(예를 들어, 연신율, 변형율 등)을 갖도록 한다.

그 다음, 약 220℃의 온도에서 상기 쉬트를 일정한 용기형태로 성형한다(S26). 이 때, 성형은 프레싱에 의하여 이루어지며, 용기의 형태는 컵라면 용기, 도시락 용기, 완충제 형상 등 다양한 형태가 될 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 내열성 생분해 원료의 제조장치에 관해 상세히설명하기로 한다. 도 4는 본 발명에 따라 전분을 이용한 내열성 생분해 원료의 제조장치의 개략적인 사시도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 원료의 제조장치는 크게 압출기(20)와 롤러기(30)로 구성되어 있다. 압출기(20)는 일측으로 혼합된 원료를 투입하는 호퍼(22)가 구비되어 있고, 타측에는 압출된 원료가 배출되도록 구성되어 있다. 이러한 압출기(20)의 호퍼(20)과 배출영역 사이에는 스크류 하우징(26)이 일방향으로 구비되어 있다. 스크류 하우징(26)의 내부에는 한쌍의 스크류(40)가 서로 맞대어 회전할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 압출과정에서 발생하는 증기를 배출하기 위하여 스크류 하우징(26)에는 다수의 증기 배출구(미도시)가 형성되어 있다.

또한, 압출기(20)의 배출영역에는 모터(24)가 설치되어, 한쌍의 스크류(40)를 회전시키는 동력원의 역할을 한다.

롤러기(30)는 압출기(20)의 배출영역측에 설치되어 있으며, 압출된 원료를 곧이어 쉬트 형태로 성형하기 위하여 롤러(33)가 구비되어 있다. 롤러(33)를 통과한 원료는 쉬트 형태를 갖추고 있고, 이송대((35)를 지나면서 냉각되어 권취기(37)에서 연속적으로 귄취된다.

본 발명의 실시예에서 사용되는 압출기(20) 및 롤러기(30)의 상세한 사양은 다음과 같다. 즉, 스크류(40)의 직경은 약 75mm, 스크류(40)의 회전속도는 28 ~ 500rpm, 스크류(40)의 길이와 지름의 비는 약 1 : 50, 롤러의 규격은 423 X 800mm, 쉬트의 두께는 0.25 ~ 2.2mm, 생산수량은 150 ~ 300Kg/hr, 전기출력은 180KW이다.

도 5는 도 4에 도시된 제조장치중 압출기(20)의 내부에 설치된 스크류(40)의부분 정면도이고, 도 6은 도 5중 A-A단면의 단면도이다. 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 스크류(40)는 크게 정압단(41)과 부압단(43)으로 이루어져 있고, 정압단(41)은 다시 정선유닛(45)과 혼합유닛(46)으로 구성되어 있으며, 부압단(43)은 반선유닛(48)으로 구성되어 있다. 스크류(40)는 이러한 정압단(41)과 부압단(43)이 축방향으로 규칙적으로 반복되는 형상으로 이루어져 있고, 이러한 스크류(40)가 한쌍을 이루어 맞물린채 모터(24)에 의해 회전하도록 구성되어 있다.

정선유닛(45)은 원료를 압출하는 방향(즉, 제 1 방향)으로 압송하도록 나선이 형성되어 있다. 혼합유닛(46)은 이러한 정선유닛(45)과 일체로 연결되어 있고, 직경은 정선유닛(45) 보다 작다. 또한, 혼합유닛(46)은 축방향으로 약 5개의 편심캠이 연속되어진 형태를 이루고 있으며, 도 6에 도시된 바와 같이, 편심캠에는 날까로운 모서리를 갖는 단차(47)가 형성되어 있다.

반선유닛(48)은 혼합유닛(46)과 일체로 형성되어 있으며, 정선유닛(45)과 동일한 직경을 갖고 있다. 다만, 나선의 진행방향만이 정선유닛(45)과 상반되게 형성되어 있어, 원료가 압출방향(또는 제 1 방향)의 반대방향으로 이송되는 특징이 있다.

이하에서는 상기와 같은 구성을 갖는 압출기(20) 및 롤러기(30)의 동작에 관해 상세히 설명하기로 한다. 우선, 전분과 솔비톨 및 활석분이 혼합된 원료를 호퍼(22)에 투입한다. 그러면, 모터(24)의 회전에 따라 한쌍의 스크류(40)가 맞물려 회전하면서, 원료를 이송시키기 시작한다.

원료가 정선유닛(45)에 도착하면, 나선운동에 따라 압출방향으로 이송되기시작한다. 그 다음, 혼합유닛(46)에 도착하여서는 단차(47)에 의해 혼합이 이루어지고, 일부는 반선유닛(48)측으로 이송된다. 이 때, 반선유닛(48)의 부압작용에 의해 일부의 원료가 다시 혼합유닛(46)으로 역류하게 된다. 혼합유닛(46)은 직경이 작기 때문에 내부에 큰 공간이 마련되어 있고, 이로 인해, 원료의 일부가 역방향으로 이송되어도 혼합에는 커다란 영향을 미치지 않는다. 이와 같은 연속작용으로 정상상태가 되면, 원료는 혼합유닛(46)과 반선유닛(48)을 몇번 왕복한 뒤, 압출되게 된다. 이 때, 원료의 마찰열로 인해 원료의 온도가 상승하고 이로 인해, 원료 자체에 포함된 수분이 증기형태로 변환된다. 이러한 증기는 스크류 하우징(26)의 둘레에 형성된 증기 배출구(미도시)를 통해 배출된다.

압출된 원료는 필렛형태로 배출되고, 연이어 롤러(33)에 의해 쉬트형태로 성형된다. 이 때, 필요에 따라서는 필렛을 그대로 냉각하여 보관하거나 유통시키고, 다른 지역에서 필렛을 용융하여 쉬트로 성형할 수도 있다. 롤러(33)를 통과한 쉬트는 이송대(35)를 거치면서 냉각되어 응고되고, 권취기(37)에서 두루마리 형태로 권취된다. 이로써, 본 발명에 따른 쉬트의 제작이 완료된다.

이하에서는 상기와 같은 방법과 장치를 이용하여 제작된 쉬트로부터 내열성 생분해 용기를 성형하는 방법에 대해 설명하기로 한다. 도 7은 본 발명에 따라 전분을 이용한 내열성 생분해 원료로부터 용기를 성형하는 성형장치(50)의 개략적인 사시도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 권취된 쉬트(51)는 벨트(52)를 따라 이송되면서, 제 1 가열장치(53)에 의해 약 170℃로 균일하게 예열된다. 그 다음, 제 2 가열장치(55)에 의해 약 220℃로 균일하게 가열된다. 1차가열과 2 차가열을 구분하는이유는 단번에 220℃까지 상승시키시킬 경우 열적 분포가 불균일하여 일부가 성형온도에 못미치고, 일부가 과열되어 용융되기 쉽기 때문이다. 이러한 열적 불균일 상태는 성형결과에도 영향을 미쳐 성형품에 구멍이 뚫리는 등 불량품이 성형되는 문제점을 일으킨다. 참고로 일반적인 스티로폼의 가열온도는 120℃이다.

열판(57)은 2차 가열장치(55)와 금형(58, 59) 사이에 설치되어 금형(58, 59) 자체가 가열장치(55)의 열에 의해 과열되는 것을 방지하고, 일정온도(약 220℃)로 가열된 쉬트(51) 만이 통과될 수 있도록 하는 역할을 한다.

금형은 제 1 금형(58)(일명, 상형 또는 암금형)과 제 2 금형(일명, 하형 또는 숫금형)으로 이루어져 있으며, 이들 사이에 가열된 쉬트가 압착되어 금형의 형태에 따라 성형이 이루어지도록 한다.

성형이 완료된 쉬트는 금형(58, 59)에서 빠져나와 냉각되면서 용기별로 분리되어 적재함(60)에 적재된다. 이로써, 일회용 용기의 성형공정이 완료된다. 본 발명에서 사용된 성형장치(50)의 구체적인 사양은 다음과 같다. 즉, 성형면적은 700 X 1200mm², 편재의 넓이는 420 ~ 720mm², 진공부압성형기를 사용하고, 진공펌프의 용량은 160m³/hr, 압력범위는 1.8 ~ 2.2 m³/min, 생산속도는 6 ~ 15회/min, 성형깊이는 0 ~ 260mm 이다.

이하에서는 상기와 같이 성형된 일회용 용기의 생분해 실험의 결과에 대해 설명하기로 한다. 이하의 [표 1]은 본 발명에 따라 제작된 용기의 기계적 성질 및 생분해 실험의 결과를 나타낸다.

항 목	측정방법	단 위	실제지표	비 고
밀 도	ASTM D792	G/cm³	1.17
용융지수	ASTM D1238	G/10 min	3
충격강도	ASTM D256	Kgcm/cm	5.5
신장율	ASTM D638	Kg/cm²	210
생물분해율	GB/T 18006.2-1999		IV급	28일만에 독균생장이 5급이 이름

상기 [표 1]에서 알 수 있는 바와 같이, 중국 규격에 따라 생물분해율을 실험한 결과 땅속에 매립한지 28일이 경과하면 독균생장이 5급에 이른다는 것을 알 수 있다. 일반적인 생분해성 원료의 생물분해율이 4급에 그치고, 급수가 높을 수록 분해율이 좋다는 것을 감안할 때, 본 발명에 따른 원료의 생분해율이 우수함을 알 수 있다. 참고로, 4일경과후 육안으로 관찰하였을 경우 약 20%가 분해되면 2급에 해당되고, 8일 경과후 약 70%가 분해되면 3급에 해당되고, 11일 경과후 80%가 분해되면 4급에 해당된다. 또한 중국 공업규격은 28일내로 4급에 해당되면 규격을 만족하고 있다고 평가하고 있다.

또한, 상기 [표 1]에서 볼 수 있는 바와 같이 기계적 강도(충격강도, 신장율)등도 우수하여 외부에서 충격이 가해지더라도 용기가 깨지지 않는 특성이 있다. 또한, 용융지수가 높기 때문에 약 180℃ 정도의 내열성을 갖고 있다. 따라서, 본 발명에 따른 원료를 이용하여 일회용 컵라면의 용기를 제작할 경우, 약 100℃의 끊는 물을 담아도 용기가 용융되지 않고 지탱될 수 있는 특징이 있다.

또한, 사용이 완료된 용기는 물이나 땅속에 묻을 경우 일정기간이 경과하면 물기나 습기에 의해 분해되는 성질있다. 그리고, 본 발명의 용기에 음식물 찌꺼기가 함께 있는 경우, 용기를 별도로 분리하지 않고, 그대로 분쇄하여 가축의 사료로도 사용가능하다.

그리고, 본 발명의 용기에 음식물을 담아 그대로 전자렌지에 넣은 후 조리하더라도 용기가 녹지 않고, 환경호르몬의 염려가 없어 종래의 일회용 용기를 크게 대체할 수 있는 효과가 있다.

또한, 매립시 용기가 완전분해되어 유기질 비료화되고, 이로써 토양을 기름지게 하는 부수적인 효과가 있으며, 천연성분이라 소각하더라도 유독가스가 발생하지 않아 대기오염의 염려가 없는 환경친화적 성격을 갖고 있다.

상기와 같은 본 발명에 따른, 전분을 이용한 내열성 생분해 원료, 그 제조방법, 그 제조장치 및 용기에 의하면, 용기를 매립하였을 때 미생물에 의하여 생분해되어 환경친화적인 효과가 있다.

또한, 내구성, 내열성 및 생분해성을 갖고 있기 때문에 일회용 컵라면 용기, 도시락 용기, 완충제, 커피잔, 트레이, 접시, 오뎅용기, 두부 포장제, 김밥 포장제, 배달용 냉면그릇, 배달용 짜장면 그릇, 배달용 비빔밥 그릇 등으로 사용할 수 있다. 또한, 본원과 같이 쉬트로 제작하여 성형하는 것이외에도 사출성형하여 일회용 숟가락, 포크, 나이프, 용기, 접시 등을 제작할 수도 있다.

그리고, 사용후 분쇄하여 사료 등으로 사용하거나 재성형할 수 있어, 경제성이 매우 높다는 장점이 있다. 아울러, 음식과 함께 전자렌지에서 조리하여도 녹지 않고, 환경호르몬이 배출되지 않는 특징이 있다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만,발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

Claims

전분가루 50 ~ 90 중량%, 접착제로서 솔비톨 5 ~ 20 중량% 및 활석분 5 ~ 30 중량%를 포함하고,

상기 전분가루, 솔비톨 및 활석분의 혼합물의 수분함유율이 약 1% 인 것을 특징으로 하는 전분을 이용한 내열성 생분해 원료.
제 1 항에 있어서, 상기 전분가루는 고구마, 감자, 옥수수, 쌀, 밀가루, 사탕수수로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나 이상의 농작물로부터 추출되는 것을 특징으로 하는 전분을 이용한 내열성 생분해 원료.
전분가루 50 ~ 90 중량% 및 접착제로 솔비톨 5 ~ 20 중량%를 혼합하는 단계(S10);

상기 혼합물을 110 ~ 120℃의 온도에서 교반 및 분쇄하여 호화(糊化)상태로 반죽하는 단계(S12);

상기 반죽에 5 ~ 30 중량%의 활석분을 첨가하여 교반하는 단계(S14);

35 ~ 45℃로 냉각하여 수분함유율을 약 1%로 유지시키는 탈수단계(S16); 및

120 ~ 210℃의 온도에서 압출하여 필렛형태로 성형하는 압출단계(S18)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전분을 이용한 내열성 생분해 원료의 제조방법.
제 3 항에 있어서,

상기 필렛을 롤러기(30)에 투입하여 쉬트로 성형하는 단계(S20);

상기 쉬트를 약 170℃의 온도로 1차 가열하는 단계(S22);

상기 쉬트를 약 220℃의 온도로 2차 가열하는 단계(S24); 및

상기 쉬트를 일정한 용기형태로 성형하는 단계(S26)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전분을 이용한 내열성 생분해 원료의 제조방법.
동향 트윈 스크류(40)를 이용한 압출기(20)에 있어서,

상기 스크류(40)에는,

원료를 제 1 방향으로 이송하기 위해 나선이 형성된 정선유닛(45);

상기 정선유닛(45)의 단부에 설치되고, 상기 정선유닛(45)의 직경보다 작은 직경을 가지며, 중심축선에 대해 편심되어 있는 혼합유닛(46); 및

상기 혼합유닛(46)의 단부에 설치되고, 상기 정선유닛(45)과 동일한 직경을 가지며, 상기 제 1 방향의 역방향으로 원료를 이송하기 위해 상기 정선유닛(45)의 나선과 반대방향으로 나선이 형성된 반선유닛(48)이 순차적으로 반복 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전분을 이용한 내열성 생분해 원료의 제조장치.
제 5 항에 있어서, 상기 압출기(20)에는 상기 원료의 혼합 및 압출과정에서 발생하는 증기를 배출하기 위한 적어도 하나 이상의 배출구가 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전분을 이용한 내열성 생분해 원료의 제조장치.
전분가루 50 ~ 90 중량%, 접착제로서 솔비톨 5 ~ 20 중량% 및 활석분 5 ~ 30 중량%를 포함하고, 상기 전분가루, 솔비톨 및 활석분의 혼합물의 수분함유율이 약 1% 인 쉬트(51)로 성형된 것을 특징으로 하는 전분을 이용한 내열성 생분해 용기.
제 7 항에 있어서, 상기 용기는 컵라면 용기(10)인 것을 특징으로 하는 전분을 이용한 내열성 생분해 용기.