KR20060004055A - 나노 은 항균 폴리에틸렌 필름의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 나노 은 항균 폴리에틸렌 필름의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 초 미립자로 분해된 나노 은(銀) 용액이 폴리에틸렌 필름에 포함되어 각종 유해세균 및 곰팡이들의 번식을 억제하는 한편 살균처리 함으로써 폴리에틸렌 필름으로 제조된 제품을 매우 위생적으로 사용할 수 있도록 한 발명에 관한 것이다.
전술한 본 발명은, 은(銀) 막대를 전기분해 하여 초미립자형태의 은(銀)이 증류수 용액에 융해되도록 하여 나노 은(銀) 용액을 제조하는 단계; 나노 은(銀) 용액 0.8∼1.2중량％, 저밀도 폴리에틸렌 알갱이 3∼5중량％를 고르게 혼합하는 단계; 나노 은(銀) 용액이 혼합된 저밀도 폴리에틸렌 알갱이들을 가열하여 용융시킨 후 압출하면서 알갱이로 절단하여 은(銀)이 함유된 저밀도 폴리에틸렌 알갱이들을 성형하는 단계; 은(銀)이 함유된 저밀도 폴리에틸렌 알갱이와 폴리에틸렌 원료 알갱이 94∼96중량％를 교반기에 투입하여 고르게 저어주면서 혼합하는 2차 혼합단계; 2차 혼합된 혼합물 원료를 압출기에 투입하여 가열하면서 얇은 판재로 길게 압출하여 폴리에틸렌 필름을 성형하는 단계; 압출기에서 얇은 판상의 필름으로 압출된 폴리에틸렌 필름을 롤러들을 통해 연속 이송하여 냉각시키는 단계; 냉각이 완료된 폴리에틸렌 필름을 롤러에 감겨지도록 하여 제품을 완성하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 나노 은(銀) 항균 폴리에틸렌 필름의 제조방법에 의하여 달성될 수 있는 것이다.
Description
도 1은 본 발명에 의한 나노 은(銀) 항균 폴리에틸렌 필름의 제조과정을 공정별로 순차적으로 나열한 제조공정도.
도 2는 본 발명에 의한 나노 은(銀) 용액을 제조하기 위한 전기분해 장치의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 용기
11 : 용액
20 : 은 막대
21 : 전극
본 발명은 나노 은(銀) 항균 폴리에틸렌 필름의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 초 미립자로 분해된 나노 은(銀) 용액이 폴리에틸렌 필름에 포함되어 각종 유해세균(有害細菌) 및 곰팡이들의 번식을 억제하는 한편 살균처리 함으로써 폴리에틸렌 필름으로 제조된 제품을 매우 위생적으로 사용할 수 있도록 한 발명에 관한 것이다.
일반적으로 폴리에틸렌(polyethylene film)은 석유의 원유에서 나프타 부분을 분리시킨 후 분해하여 추출한 에틸렌을 중합시킨 것으로서 중합방법에 따라 저밀도 폴리에틸렌(연질 폴리에틸렌) 및 고밀도 폴리에틸렌(경질 폴리에틸렌) 등으로 분류되는 것으로서 폴리에틸렌은 무독성으로 인체에 무해하기 때문에 각종 식품을 포장하기 위한 필름이나 포장지, 음식을 조리하기 위한 장갑 등으로 제조되어 현대에는 매우 널리 사용되는 제품이다.
전술한 식품 포장용 필름, 포장지, 장갑과 같이 폴리에틸렌 필름으로 제조된 제품들은 제조공장에서 포장된 후 출고될 때는 위생적으로 처리되어 각종 유해세균이나 곰팡이들의 기생이 없는 상태이나 제품들이 식품매장이나 가정 등으로 유통된 후 사용되는 과정에서 대장균과 같은 각종세균이나 곰팡이 등이 제품의 표면에 부착되어 기생하면서 번식되는 등의 문제점이 발생되었다.
따라서, 세균이 번식된 포장지로 음식물을 포장하거나 장갑을 착용하고 식품 을 조리하는 경우에는 제품에 기생하는 세균들이 음식물을 오염시켜 식중독 등을 일으킴에 따라 상당한 문제점이 발생되었다.
특히, 폴리에틸렌 필름으로 제조된 제품들은 주로 주방에서 사용하고 있고, 주방은 세균이 배양되기 위한 양분과 함께 알맞은 온도, 습도 및 산소가 구비되어 세균의 배양 및 번식이 활발하게 이루어짐에 따라 짧은 기간에 많은 양의 세균을 번식시키는 것이므로 제품들에 기생하는 세균의 번식을 효과적으로 억제하는 한편 살균처리 할 수 있는 항균성 폴리에틸렌 필름의 제안이 절실히 요구되었다.
본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 그 목적은 초 미립자로 분해된 나노 은(銀) 용액이 폴리에틸렌 필름에 포함되어 각종 유해세균(有害細菌) 및 곰팡이들의 번식을 억제하는 한편 살균처리 함으로써 폴리에틸렌 필름으로 제조된 제품을 매우 위생적으로 사용할 수 있고, 사용자의 건강을 지켜줄 수 있는 나노 은(銀) 항균 폴리에틸렌 필름의 제조방법을 제공함에 있는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 은(銀) 막대를 저전류에 의한 방전으로 전기분해 하여 초미립자형태의 은(銀)이 증류수 용액에 방출되면서 융해되도록 하여 나노 은(銀) 용액을 제조하는 단계; 나노 은(銀) 용액 0.8∼1.2중량％, 입자(粒子)로 구성된 저밀도 폴리에틸렌 알갱이 3∼5중량％를 고르게 혼합하는 1차 혼합단계; 나노 은(銀) 용액이 혼합된 저밀도 폴리에틸렌 알갱이들을 가열하여 용융시킨 후 길게 압출하면서 알갱이로 절단하여 은(銀)이 함유된 저밀도 폴리에틸렌 알갱이들을 성형하는 단계; 은(銀)이 함유된 저밀도 폴리에틸렌 알갱이와 폴리에틸렌 원료 알갱이 94∼96중량％를 교반기에 투입하여 고르게 저어주면서 혼합하는 2차 혼합단계; 2차 혼합된 혼합물 원료를 압출기에 투입하여 가열하면서 얇은 판재로 길게 압출하여 폴리에틸렌 필름을 성형하는 단계; 압출기에서 얇은 판상의 필름으로 압출된 폴리에틸렌 필름을 롤러들을 통해 연속 이송시키면서 냉각시키는 단계; 냉각이 완료된 폴리에틸렌 필름을 롤러에 감겨지도록 한 후 포장하여 제품을 완성하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 나노 은(銀) 항균 폴리에틸렌 필름의 제조방법에 의하여 달성될 수 있는 것이다.
이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예를 첨부된 제조공정도에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
실시예
순순한 은(99.99％) 막대 40g을 200cc의 증류수 용액에 넣고 약8℃의 저온에서 10V 이하의 저전류를 가하여 약 20시간 전기분해를 실시하였더니 은(銀) 막대에서 초미립자 형태의 은(銀)이 증류수 용액에 방출되면서 융해되어 은(銀) 농도가 20,000PPM을 유지하는 나노 은(銀) 용액을 제조하였다.
상기 나노 은(銀) 용액을 제조하기 위하여 도 2에서 도시한 바와 같이, 증류수 용액(11)이 주입된 용기(10)의 내부에 2개의 은 막대(20)를 설치하고, 은 막대(20)의 상부에는 각각 음극(-)과 양극(+)의 전극(21)들을 각각 연결한 후 직류전원 을 인가하여 저전류에 의한 전기분해가 이루어지도록 하였다.
이어서, 3∼4mm 크기의 입자(粒子)로 구성된 저밀도 폴리에틸렌 알갱이 800g과 나노 은(銀) 용액 200g을 교반기에 투입하여 약 30분간 고르게 저어 저밀도 폴리에틸렌 알갱이 표면에 나노 은(銀) 용액이 고르게 입혀진 1차 혼합물 1Kg을 완성하였다.
이어서, 나노 은(銀) 용액이 혼합된 저밀도 폴리에틸렌 알갱이들을 호퍼를 통해 압출기 내부에 투입하여 전열선 히터로 약 140℃의 열을 가하여 저밀도 폴리에틸렌 알갱이들을 용융시킨 후 이송스크류로 길게 압출하면서 연속 절단하여 3∼4mm의 크기를 갖는 알갱이로 성형하였다.
상기 압출기는 원료를 투입할 수 있는 호퍼와 원료를 용융시킬 수 있는 전열선 히터가 장착되고, 압출기의 내부에 장착된 스크류가 회전되면서 원료를 이송하여 출구를 통해 압출시키는 일반적인 압출기를 사용하였으므로 상세한 설명은 생략하였다.
이어서, 나노 은(銀)이 함유된 저밀도 폴리에틸렌 알갱이와 1Kg과 3∼4mm 크기의 알갱이로 형성된 폴리에틸렌 원료 20Kg을 교반기에 투입하여 약 30분간 고르게 저어주면서 2차 혼합하여 폴리에틸렌 원료 21Kg을 완성하였다.
상기 1,2차 혼합단계에서 사용되는 교반기는 회전되는 교반날개로 탱크 안의 물질을 서서히 휘저어 섞는 암형 교반기를 사용하였고, 이러한 교반기는 일반적으로 많이 사용되는 교반기를 사용하였으므로 자세한 설명은 생략하였다.
이어서, 2차 혼합된 폴리에틸렌 원료를 호퍼를 통해 압출기에 투입한 후 히 터로 가열하여 액상의 수지로 용융시킨 후 얇은 판재로 길게 압출하여 폴리에틸렌 필름을 성형하였다.
상기 폴리에틸렌 원료는 저밀도 폴리에틸렌(low density polyethylene)이나 고밀도 폴리에틸렌(high density polyethylene) 및 선형저밀도 폴리에틸렌(linear low density polyethylene) 등을 사용할 수 있고, 필름의 사용목적에 따라 선택하여 사용할 수 있도록 되어 있다.
상기 압출기에는 전열선 히터가 장착되어 폴리에틸렌 원료를 액상의 수지로 용융시킬 수 있도록 되어 있고, 압출기의 내부에 장착된 스크류가 액상의 수지를 압출하여 다이를 통해 토출시키면서 한쌍의 롤러들 사이를 통과시켜 얇은 판상의 필름으로 성형할 수 있도록 되어 있고, 이러한 압출기는 이미 널리 사용되는 것이므로 상세한 설명은 생략하였다.
이어서, 압출기에서 얇은 판상의 필름으로 압출된 폴리에틸렌 필름을 아이들 롤러들을 통해 연속 이송시키면서 자연 냉각하여 폴리에틸렌 필름을 경화시켰다.
경우에 따라서는 폴리에틸렌 필름을 냉각수가 담겨진 수조를 통과시켜 수냉식으로 냉각시킬 수도 있고, 회전속도가 서로 다른 연신 롤러들 사이에 필름을 통과시켜 필름을 잡아당기면서 연신하여 필름의 두께를 조절할 수도 있는 것으로서 폴리에틸렌 필름의 사용목적에 따라 작업방법을 각각 다르게 할 수 있는 것이므로 본 발명은 꼭 냉각 방법에 한정되는 것은 아니다. 물론, 전술한 작업방법도 이미 널리 사용되는 것이므로 상세한 설명은 생략하였다.
이어서, 냉각이 완료된 폴리에틸렌 필름을 롤러에 감겨지도록 한 후 포장하 여 폭 250mm × 두께 0.027mm × 길이 1,660cm가 되는 폴리에틸렌 필름의 제조를 완료할 수 있었다.
시험 예 1 : 살균효과의 측정
본 발명의 제조과정에 의하여 완성된 폴리에틸렌 필름을 한국소비과학연구센터에 의뢰하여 항균효과를 측정하였으며, 시험방법은 용기 내부에 18시간 배양한 대장균과 본 발명에 의하여 제조된 나노 은(銀) 항균 폴리에틸렌 필름 시료를 투입하고, 다른 용기에는 대장균만 투입하여 시간대별로 대조시료와 시험시료의 균수를 비교하여 대장균의 감소율을 측정하였다.
그 결과는 표 1의 정균 감소율(％) 시험결과에 나타난 바와 같이, 1시간 후 정균의 농도를 측정하였더니 항균필름이 투입된 대장균이 배양된 용기에서는 정균 감소율이 99％로 나타났고, 2시간 후에도 99％, 4시간 후에도 99％로 나타나 대장균에 항균필름에 접촉되면 1시간 이후에는 99％이상 살균되어 감소되는 것으로 나타나 살균효율이 매우 높은 것으로 나타났다.
| 시험균주 (공시균주번호) 내용 | 균주 : 대장균Escherichia coil ATCC 25922 | ||||
| 1시간 후 | |||||
| 2시간 후 | 4시간 후 | ||||
| 접종균농도(CFU/㎖) | 1.6 x 105 | ||||
| Ma | 1.6 x 105 | ||||
| Mb | 1.8 x 105 | ||||
| 2.4 x 105 | 5.7 x 106 | ||||
| Mc | < 10 | ||||
| < 10 | < 10 | ||||
| 감소율(％) | 99.9 | ||||
| 99.9 | 99.9 | ||||
| 비이온계면활성제 종류 | TWEEN 80(0.05)％ | ||||
(주) < = 미만
시험방법
사용공시균주 : 대장균 Escherichia coil ATCC 25922
시험조건 : 시험균액을 35±1℃. RH 90± 5%에서 1시간, 2시간, 4시간 정치 배양 후 균수 측정
항균필름 시료의 표면적 : 25cm2
감소율(％) : {(Mb-Mc) / Mb} × 100
Ma : 대조시료의 초기 균수(평균치)
Mb : 1 시간, 2시간, 4시간 배양 후 대조시료의 균수(평균치)
Mc : 1 시간, 2시간, 4시간 배양 후 시험시료의 균수(평균치)
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발 명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.
이상에서 상술한 바와 같은 본 발명은, 폴리에틸렌 필름에 포함된 나노 은(銀) 성분의 강한 살균력과 항균력에 의하여 유해세균(有害細菌) 및 곰팡이들의 번식을 억제하는 한편 살균처리 할 수 있는 것이므로 폴리에틸렌 필름을 매우 위생적으로 사용할 수 있을 뿐 아니라 본 발명에 의한 폴리에틸렌 필름으로 제조된 식품 포장용 필름, 포장지, 조리용 장갑, 위생백, 지퍼백, 롤백과 같은 제품을 사용하는 경우에는 매우 위생적이면서도 항균효과를 얻을 수 있는 것이므로 식중독의 발생 등을 미연에 방지하여 국민의 건강을 지켜줄 수 있는 것으로서 나노 은(銀) 폴리에틸렌 필름의 대외 경쟁력을 최대한 높여줄 수 있는 등의 이점이 있는 것이다.
특히, 은(銀) 성분은 예로부터 항균력과 살균력이 있는 것으로 밝혀져 있고, 일반적인 유기 및 무기 계통의 항균제들은 기간이 경과되면 항균력이 감소되어 지속성이 없는 것이나, 본 발명에 의한 폴리에틸렌 필름은 은(銀)이 갖는 영구 불변성에 의하여 폴리에틸렌 필름을 장기간 유통하더라도 항균력과 살균력이 저하되지 않고 지속적으로 유지되어 효과적인 항균작용이 이루어질 수 있는 것이다.
Claims (2)
- 은(銀) 막대를 저전류에 의한 방전으로 전기분해 하여 초미립자형태의 은(銀)이 증류수 용액에 방출되면서 융해되도록 하여 나노 은(銀) 용액을 제조하는 단계;나노 은(銀) 용액 0.8∼1.2중량％, 입자(粒子)로 구성된 저밀도 폴리에틸렌 알갱이 3∼5중량％를 고르게 혼합하는 1차 혼합단계;나노 은(銀) 용액이 혼합된 저밀도 폴리에틸렌 알갱이들을 가열하여 용융시킨 후 길게 압출하면서 알갱이로 절단하여 은(銀)이 함유된 저밀도 폴리에틸렌 알갱이들을 성형하는 단계;은(銀)이 함유된 저밀도 폴리에틸렌 알갱이와 폴리에틸렌 원료 알갱이 94∼96중량％를 교반기에 투입하여 고르게 저어주면서 혼합하는 2차 혼합단계;2차 혼합된 혼합물 원료를 압출기에 투입하여 가열하면서 얇은 판재로 길게 압출하여 폴리에틸렌 필름을 성형하는 단계;압출기에서 얇은 판상의 필름으로 압출된 폴리에틸렌 필름을 롤러들을 통해 연속 이송시키면서 냉각시키는 단계;냉각이 완료된 폴리에틸렌 필름을 롤러에 감겨지도록 한 후 포장하여 제품을 완성하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 나노 은 항균 폴리에틸렌 필름의 제조방법.
- 제 1항에 있어서,상기 2차 혼합단계에서 사용되는 폴리에틸렌 원료는 저밀도 폴리에틸렌(low density polyethylene), 고밀도 폴리에틸렌(high density polyethylene) 및 선형저밀도 폴리에틸렌(linear low density polyethylene) 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 하는 나노 은 항균 폴리에틸렌 필름의 제조방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020040052904A KR20060004055A (ko) | 2004-07-08 | 2004-07-08 | 나노 은 항균 폴리에틸렌 필름의 제조방법 |
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| KR20060004055A true KR20060004055A (ko) | 2006-01-12 |
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ID=37116395
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| KR (1) | KR20060004055A (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101038875B1 (ko) * | 2009-09-04 | 2011-06-02 | 전순희 | 음이온 항균 수지 필름의 제조 방법 및 이로부터 제조된 신선도 유지 음이온 항균 수지 필름 |
| CN113372642A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-09-10 | 北京冬曦既驾科技咨询有限公司 | 抗菌增韧型聚乙烯膜及其制备方法 |
-
2004
- 2004-07-08 KR KR1020040052904A patent/KR20060004055A/ko not_active Application Discontinuation
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