KR200430308Y1 - 은나노 입자가 함유된 항균 쌀포장 지대 - Google Patents

Abstract

쌀포장 지대의 외지, 속지, 내지 등에 은나노 입자를 함침 또는 코팅 처리하여 항균성을 향상시킨 쌀포장 지대가 개시된다. 상기 항균 쌀포장 지대는 외지 및 내지를 포함하는 종이를 2겹 이상 중첩하여 제조하며, 상기 종이에는 은나노 입자가 함침 또는 코팅 처리되어 있다. 여기서, 상기 은나노 입자는 1 내지 20㎛의 두께로 상기 종이에 코팅되는 것이 바람직하고, 상기 종이에 함침되는 은나노 입자의 함침량은 1ppm 내지 1중량%인 것이 바람직하다.

쌀포장 지대, 은나노, 크라프트지, 항균성

Description

은나노 입자가 함유된 항균 쌀포장 지대 {Antimicrobial rice packing bag including nanosilver particle}

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 은나노 입자가 함유된 항균 쌀포장 지대의 절개 정면도.

도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 은나노 입자가 함유된 항균 쌀포장 지대의 한쪽 면에 대한 횡단면도.

본 고안은 은나노 입자를 함유된 항균 쌀포장 지대에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 쌀포장 지대의 외지, 속지, 내지 등에 은나노 입자를 함침 또는 코팅 처리하여 항균성을 향상시킨 쌀포장 지대에 관한 것이다.

중포장 지대는 시멘트, 사료, 제당, 제분, 쌀, 화학물질 등 무거운 내용물을 수용하기 위한 지대로서, 통상적으로 크라프트지(kraft paper)와 같은 강도가 강한 종이를 2 내지 4겹 중첩하여 제조한다. 따라서 중포장 지대는 용도에 따라 인열강도, 인장강도 등의 필요한 강도가 요구되며, 특히 쌀, 제당, 제분 등과 같은 식품포장용 중포장 지대의 경우는 위생상의 안전성도 요구된다. 특히, 우리나라 국민의 주식인 쌀은 가을철에 수확하여, 소정의 지대 또는 합성수지 백에 담아, 대형 저장 창고 등에서 장기간 보관하고 있다. 이와 같이 쌀을 장기간 저장하는 경우, 저장 도중에 쌀바구미, 화랑곡나방, 좀 등의 해충, 세균, 곰팡이가 발생하게 되며, 이러한 해충은 쌀에 위생상 문제를 발생시킨다.

이와 같은 해충의 발생을 억제하는 방법으로서, 연기 형태로 약제를 살포하거나, 쌀의 보관 온도를 낮추는 방법 등이 통상적으로 사용되고 있으나, 이와 같은 방법으로는 해충의 발생을 완전히 방지할 수 없을 뿐 만 아니라, 해충 방지 약제의 살포 및 저온 유지에 많은 비용이 소요되고, 쌀의 산화를 방지하지 못한다는 문제점이 있다. 또한 이와 같은 해충은 공기 중의 세균 등에 의하여 옮겨지므로, 공기 중의 세균, 곰팡이 등에 대한 대책도 필요하다. 그리고 최근 일반 가정에서 쌀에 대한 수요가 감소함에 따라, 쌀을 대량으로 구매하여 쌀통에 보관하는 대신, 쌀의 운반에 사용된 쌀 포장지대에 쌀을 보관하고 소비하는 경향이 증가되고 있다. 이와 같은 추세에 따라, 쌀 포장지대가 단순히 내용물인 쌀을 일시적으로 보관하고 유통시키기 위한 기능 뿐 만 아니라, 쌀의 신선도를 유지시키고, 쌀에 세균감염 및 병충해가 발생하는 것을 방지하는 기능을 가지도록 할 필요가 있다. 또한 소비자 의식수준의 변화로 인하여, 육체적 정신적 조화를 통해 행복하고 아름다운 생활을 추 구하는 웰빙(Well-being) 이라는 개념이 각광받고 있어, 일반 식품포장용 쌀포장 지대에 있어서도 위생상 안정성을 많이 요구하고 있다.

또한 근래에 들어, 과학기술의 발달로 인한 나노기술이 등장하여, 우리의 일상 생활에 밀접하게 관련되어 있는 곳에서 발생하는 위생 및 환경에 직결되는 위해성의 해결 방법으로 청정기술이 도입되어 제품의 개발을 이끌고 있다. 그리고 최근에는, 은(銀)이 나노 입자 상태로 되면, 살균 능력이 질적으로 변화한다는 것이 발견되었으며, 극히 적은 양의 나노 은(銀)도 매우 강력한 살균 작용을 한다는 것이 발견되었다.

따라서, 본 고안의 목적은 항균성을 향상시킨, 은나노 입자가 함유된 항균 쌀포장 지대를 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 쌀의 유통 기간의 증대 및 위생 상태를 향상시킬 수 있는, 은나노 입자가 함유된 항균 쌀포장 지대를 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 밀폐된 공간에서 보관되는 경우에도, 쌀의 신선도 및 맛을 유지시킬 수 있는, 은나노 입자가 함유된 항균 쌀포장 지대를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 외지 및 내지를 포함하는 종이를 2겹 이상 중첩하여 제조하며, 상기 종이에는 은나노 입자가 함침 또는 코팅 처리되어 있는 항균 쌀포장 지대를 제공한다. 여기서, 상기 은나노 입자는 1 내지 20㎛의 두께로 상기 종이에 코팅되는 것이 바람직하고, 상기 종이에 함침되는 은나노 입자의 함침량은 1ppm 내지 1중량%인 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 은나노 입자가 함유된 항균 쌀포장 지대의 절개 정면도이고, 도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 은나노 입자가 함유된 항균 쌀포장 지대의 한쪽 면에 대한 횡단면도이다. 도 1 및 2에 도시한 바와 같이, 본 고안의 일 실시예에 따른 은나노 입자가 함유된 항균 쌀포장 지대는, 외지 및 내지를 포함하는 종이를 2겹 이상 중첩하여 제조하며, 예를 들면, 외지(10), 2장의 속지(20, 22) 및 내지(30)로 이루어지고, 상기 외지(10), 속지(20, 22) 및 내지(30)의 어느 하나 이상에는 은나노 입자가 함유되어 있다. 즉, 쌀포장 지대를 구성하는 외지(10), 속지(20,22) 및 내지(30)의 하나 이상에 은나노 입자를 함침하거나, 은나노 입자를 코팅 처리하여, 항균 코팅층(50)을 형성할 수 있다.

본 고안에 따른 항균 쌀포장 지대는 은나노 입자를 포함하는 조성물을 초지와 혼합하고, 사이즈 프레스(size press)하여, 상기 외지(10), 속지(20, 22) 및 내지(30)의 어느 하나 이상의 종이에 은나노 입자를 함침시키는 방법, 은나노 입자를 포함하는 조성물을 상기 종이에 인쇄하고 건조하여 코팅하는 방법 등으로 제조될 수 있다.

본 고안에 사용되는 은나노 입자는 나노(nano) 크기의 미세 은입자로서, 나노(nano)라는 것은 10^-9 을 의미하며, 예를 들면, 1nm는 10^-9 m 을 의미한다. 일부 물질의 경우, 나노 크기의 입자가 되면 그 성질이 변하는 것으로 알려져 있다. 따라서 이러한 나노기술은 신소재 분야에서 다양하게 응용되고 있다. 대표적인 예로 "탄소나노튜브"를 들 수 있는데, 이 재료는 아주 단단하면서도 반도체의 성질을 가지고 있어, 기존의 실리콘을 대체할 수 있는 재료가 될 수 있다. 은(silver)의 경우, 고체 상태에서는 은백색 혹은 밝은 회색 계통의 색을 띠지만, 입자 크기가 20nm 이하가 되면, 황금색을 띠게 된다. 은나노 입자는 강력한 항균 및 살균 특성을 가지고 있으며, 연구 보고에 의하면 650종의 세균과 바이러스를 멸균할 수 있고, 곰팡이류에도 아주 탁월한 항균 효과를 발휘한다고 알려져 있다. 또한 각종 염증에 유용한 치료제로 사용되기도 하며, 특히 화상염, 위장염, 구강염에 아주 강력한 치료 효과를 발휘한다. 또한, 은나노 입자는 염소 계열 화합물 보다 수십 배 강력한 살균력을 가지면서도, 일반 중금속과 달리 인체에 무해한 특성이 있다. 일반적으로, 은나노 입자는 은을 전기분해나 화학적 분해방법으로 나노입자 크기의 극미세 사이즈로 형성하여 제조하며, 물과 같은 용매에 분산시킨 조성물의 형태로 사용된다.

본 고안에 사용될 수 있는 은나노 입자를 포함하는 조성물은 0.00001 내지 20중량%, 바람직하게는 0.001 내지 10중량%의 은나노 입자가 물에 용해된 용액으로서, 상기 용액은 필요에 따라 상기 은나노 조성물의 종이로의 함침을 도와주는 침투제 및 상기 종이와의 접착을 도와주는 첨가제를 더욱 포함할 수 있다. 상기 조성물에 있어서, 은나노 입자의 함량이 너무 적으면, 은나노 입자를 포함하는 조성물을 과량 사용하여야 할 뿐만 아니라, 은나노 입자의 항균 및 살균 효과를 충분히 얻을 수 없으며, 은나노 입자의 함량이 너무 많으면, 추가적인 효과 없이 경제적으로 바람직하지 못하다.

은나노 입자의 함침은 사이즈 프레스(size press)에 의한 함침 방법을 사용할 수 있다. 즉, 종이에 내수성을 주고, 잉크의 번짐을 방지하는 등, 평활성, 인쇄적성, 색상발현과 같은 종이의 성질을 향상시키기 위하여, 초지 또는 펄프 용액에 섞거나, 또는 일단 종이를 뜬 다음, 그 위에 칠하는 송진 등의 물질을 사이즈액이라고 하며, 상기 사이즈액을 초지에 섞거나 칠하는 것을 사이징(sizing)이라고 한다. 특히, 펄프 용액에 사이즈액을 섞는 것을 내면 사이징(internalsizing)이라고 하며, 일단 종이를 뜬 다음, 그 위에 사이즈액을 칠하는 것을 표면 사이징이라고 하고, 표면 사이징은 사이즈 프레스(size press)라는 기계장치에 의하여 수행된다. 따라서, 상기 은나노 입자는 내면 사이징 방법으로 펄프 또는 초지에 함침시키거나, 사이즈 프레스(size press)기를 이용하여 사이즈액과 함께 초지 또는 펄프에 함침시킬 수도 있다. 상기 사이즈 프레스(size press)는 초지기(paper machine)의 건조부 사이에 설치한 종이의 표면 사이즈 처리장치로서, 사이즈액을 종이에 도공하기 위하여 두 개의 롤을 가로, 상하 및 경사식으로 설치한 3가지의 종류가 있으며, 통상적으로, 경사식이 많이 이용되고 있다. 상기 초지와 상기 은나노 조성물의 혼합은, 최종 제조되는 종이에 대하여, 1ppm 내지 1중량%, 바람직하게는 10ppm 내지 0.01중량%의 은나노 입자가 최종 제조되는 종이에 포함되도록 혼합한다. 상기 은나노 입자의 함량이 너무 적으면, 은나노 입자의 항균 및 살균 효과가 충분히 발휘되지 못할 우려가 있고, 은나노 입자의 함량이 너무 많으면, 추가적인 효과 없이 경제적으로 바람직하지 못하다.

또한, 본 고안에 따른 은나노 조성물의 코팅은, 그라비어 인쇄방식에 의한 전면 코팅 또는 부분 코팅 방법이 사용될 수 있으며, 부분코팅으로는 격자형(바둑판), 라인(line)형(수직방향, 수평방향), 사선형 등으로 코팅하는 방식이 사용될 수 있다. 그라비어 인쇄는 오목판 인쇄의 일종으로, 오목판 인쇄 중 가장 이용도가 높은 인쇄방식이다. 오목판 인쇄는 지폐, 유가증권 등에 사용되는 인쇄방식으로서 화선부를 조각하여 이것을 직접 오목판 인쇄 혹은 평판, 볼록판으로 전환하여 인쇄하는 방식인데 반해, 그라비어 인쇄는 사진술을 응용한 오목판 인쇄방식이라 할 수 있다. 즉, 그라비어 인쇄방식이란 볼록판과 반대로 판의 움푹 들어간 부분에 잉크를 채워, 튀어 나온 부분의 불필요한 잉크를 긁개(Doctor)라고 하는 금속제 기구로 긁어낸 다음, 움푹 들어간 부분의 잉크를 압력(인압)을 걸어 피인쇄물에 전이 시키는 방식이다. 상기 그라비어 인쇄는 잡지, 주간지, 등의 출판 인쇄분야와 산업인쇄로서 벽지, 장판, 나염인쇄, 전사지, 플라스틱 인쇄, 패키지 인쇄 등으로 그 용도가 다양하다. 따라서, 그라비어 인쇄기를 이용하여, 초지기를 통하여 완성된 종이 위에 은나노 조성물을 인쇄하고, 50 내지 150℃, 바람직하게는 60 내지 100℃에서 건조하여, 1 내지 20㎛, 바람직하게는 3 내지 12㎛의 항균 코팅층(50)을 형성한다. 만일, 상기 코팅층(50)의 두께가 1㎛ 미만인 경우에는 코팅 작업이 곤란하며, 20㎛를 초과하여도 추가적인 효과를 얻을 수 없고, 단지 경제적으로 불리할 뿐이다. 또한, 은나노 조성물을 항균성의 향상을 위하여 전면 코팅 처리할 수 있으며, 필요에 따라, 종이에 인쇄되는 영역과의 조화 및 항균성을 유지할 수 있은 범위 내에서, 은나노 조성물을 격자형, 라인형, 사선형 등의 방식으로 코팅 처리할 수 있다.

도 1에 도시된 항균 쌀포장 지대에 있어서, 상기 외지(10), 2장의 속지(20, 22) 및 내지(30)는 통상적인 크라프트지(kraft paper)로 이루어질 수 있고, 예를 들면 외지(10) 및 내지(30)는 A-크라프트지로 이루어지고, 2장의 속지(20, 22)는 B-크라프트지로 이루어질 수 있다. 상기 A-크라프트지는 버진 펄프를 100% 사용하여 만든 크라프트지이고, B-크라프트지는 각종 지대의 내지 및 속지, 골판지의 표피 또는 PP 우븐백의 샌드위치 페이퍼로 사용되는 것으로서, 통상 1차 재활용 펄프(AOCC)를 0 내지 40중량% 및 2차 재활용 펄프(KOCC)를 60 내지 100중량%로 구성되며, 구체적으로는 OY 크라프트지, GKP (Green Kraft Paper, 그린크라프트지) 등 을 예시할 수 있다. 이와 같은 쌀포장 지대의 제조에 사용되는 크라프트지는 화학펄프의 일종으로서, 무거운 내용물을 수용하고도 포장이 터지지 않도록 충분한 인장강도, 인열강도, 신장도 등을 가지고 있다.

또한, 도 1에서 도면 부호 40은 지대의 상하 개구부를 밀폐시키는 재봉부를 나타내는 것으로서, 통상의 지대에서와 같이 크립테이프와 휠라코드를 대고 면실로 재봉한 마감처리 부분으로서, 필요에 따라 일반 크라프트지를 띠로 만들어서 보강지로 사용할 수 있다. 보강지는 상기 크립테이프보다 약간 작은 폭으로 만들어 지대 입구를 감싸듯이 밀착시키고, 크립테이프 및 휠라코드를 덧대어 봉제한다.

본 고안에 따른 항균 쌀포장 지대는 은나노 조성물을 외지, 속지 및 내지 등에 함침 또는 코팅 처리하여, 쌀포장 지대 자체의 항균성을 향상시키고, 쌀을 수용하는 경우, 쌀의 유통 기간의 증대 및 위생 상태를 향상시킬 뿐만 아니라, 쌀의 신선도 및 맛을 장기간 유지할 수 있는 장점이 있다.

Claims (3)

1. 외지 및 내지를 포함하는 종이를 2겹 이상 중첩하여 제조하며, 상기 종이에는 은나노 입자가 함침 또는 코팅 처리되어 있는 항균 쌀포장 지대.
2. 제1항에 있어서, 상기 은나노 입자는 1 내지 20㎛의 두께로 상기 종이에 코팅되어 있는 것인 항균 쌀포장 지대.
3. 제1항에 있어서, 상기 종이에 함침되는 은나노 입자의 함침량은 1ppm 내지 1중량%인 것인 항균 쌀포장 지대.

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