KR20060036361A

KR20060036361A - 은 나노 콜로이드가 함침된 항균 포장용지 및 그의 제조방법

Info

Publication number: KR20060036361A
Application number: KR1020040112196A
Authority: KR
Inventors: 서의용
Original assignee: 성림제지공업주식회사
Priority date: 2004-10-25
Filing date: 2004-12-24
Publication date: 2006-04-28
Also published as: KR100684082B1

Abstract

본 발명은 담배포장용지 또는 식품용지, 위생용지(핸드페이퍼, 키친 타올)의 제조공정 중에 입자 크기가 50nm이하인 은 나노 콜로이드 용액을 별도의 화학약품의 첨가 없이 0.1～500ppm(건조된 담배포장용지, 식품용지 또는 위생용지 1kg기준)의 농도로 혼합(딥코팅) 또는 스프레이 첨가하여 제조된 항균 담배포장용지 또는 식품용지, 위생용지(핸드페이퍼, 키친 타올)를 제공하는 것이며, 본 발명의 항균 담배포장용지 또는 식품용지, 위생용지(핸드페이퍼, 키친 타올)는 대기 및 수중에서 발생하는 인체에 유해한 세균 및 바이러스균에 대한 항균작용이 뛰어나며, 항알레르기, 환경호르몬 저해능력이 뛰어나 항상 멸균상태를 유지할 수 있고, 소비자의 만족도를 향상시킬 수 있는 항상 깨끗하고 청정한 멸균상태의 담배 포장용지 및 식품용지, 위생용지(핸드페이퍼, 키친 타올)가 제공된다.

은나노, 담배포장용지, 식품용지, 항균, 살균, 멸균, 항바이러스

Description

은 나노 콜로이드가 함침된 항균 포장용지 및 그의 제조방법{An antibacterial wrapping paper material comprising nano-silver colloidal solution as antibacterial material and manufacturing method thereof}

도 1은 은나노가 함침된 담배 포장용지 및 식품용지 생산 공정도.

도 2는 황색포도상구균을 대상으로 본발명의 살균력을 실험한 결과를 나타낸 도이며,

도 3은 대장균을 대상으로 본발명의 살균력을 실험한 결과를 나타낸 도이다.

본 발명은 입자 크기가 50nm이하인 은 나노 콜로이드 용액(이하 “은 나노”라 한다.)이 함침된 항균 포장용지 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

더욱 상세하게는 본 발명은 은 나노가 함침되어 항균성을 부여한 담배필터권지, 담배포장용 접착알루미늄박지 원지, 담배 팁 페이퍼 등과 같은 기능성 담배 포장용지 및 식품용지, 위생용지(핸드페이퍼, 키친 타올)제품 및 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 의하여 제조된 은 나노 콜로이드가 함침된 항균 포장용지는 각종 세균 및 바이러스균에 대한 항균 작용이 뛰어나며, 항알레르기, 환경호르몬 저해능력이 뛰어난 기능성 포장용지이며, 담배 포장용지 및 식품용지, 위생용지(핸드페이퍼, 키친 타올)로 적합하다.

은(Ag)은 일반적으로 항균작용이 뛰어난 물질로 알려져 있으며, 특히, 50nm이하의 입자도를 가지는 나노 크기의 은 나노는 세균 및 바이러스균에 대한 항균작용이 더욱 뛰어나며, 항알레르기, 환경호르몬 저해에 탁월한 효과를 발휘하며, 인체에 특별한 부작용을 나타내지 않는 물질로 알려져 있다. 콜로이드 형태의 은 나노 (50nm 이하)는 세균 및 바이러스의 세포속 침투가 용이하여, 효소작용을 정지시키거나, 세포벽 파괴, 균의 신진대사를 저해시킴으로써 각종 세균 및 바이러스, 알레르기를 일으키는 원인균 등에 대한 멸균 작용을 발휘한다. 본 발명은 이와 같은 은 나노 특성을 이용하여 대기와 수중에서 발생하는 인체에 유해한 세균 및 바이러스에 의한 제품 포장용지 등에서의 오염을 제거하여 항상 멸균상태를 유지할 수 있으며, 특히 식품포장 보관에서 쉽게 발생 및 번식하는 세균에 대한 강력한 항균력을 발휘할 수 있으므로, 식품의 위생 안전성을 유지할 수 있어서 항상 청결한 식품을 유지할 수 있다. 또한 기타 다른 제품 포장용지중 예를 들어 담배필터권지, 담배포장용 접착알루미늄박지 원지, 담배 팁 페이퍼 등과 같은 담배 포장용지는 제품과 함께 밀접하고 있는 상태에서 장기보관 필요성이 있으며, 항상 인체와 접촉하는 제품이므로, 담배 포장용지 내에 은 나노의 함침으로 강력한 항균력을 필요로 하고 있다.

상기 기술한 바와 같이 은(Ag)의 특성을 이용한 기능성 제품에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있으며, 출원번호 10-2003-0002293 "나노실버를 이용한 항균 냉장고", 출원번호 10-2004-0017786 "외피에 나노실버가 포함된 침대용 매트리스", 출원번호 10-2002-0032466 "트레할로스와 은을 함유하는 투명비누 조성물", 출원번호 10-2003-0038776 "고청정 인테리어 공기정화기", 출원번호 10-2003-0022819 "항균, 살균, 탈취 기능을 가진 핫멜트 폴리우레탄 필름" 과 같이 은 나노의 우수한 항균, 탈취, 항바이러스 등의 특성을 이용한 다양한 제품이 개발 시판되고 있으며, 또한 선행기술 다양한 항균특성을 가지고 있는 물질을 이용하여 항균작용 및 항알레르기, 환경호르몬 저해 등의 특성 발휘를 위하여, 다양한 기능성 화장지 및 종이류 개발을 시도하고 있다. 출원번호 10-2002-0080528 "기능성 화장지 제조방법"은 녹차, 느릅나무껍질, 솔잎, 쑥 등을 이용하여 항균 및 세균전염 예방과 피부질환을 감소하는 기능을 부여하며, 출원번호 10-2001-7016832 "항바이러스 특성을 갖는 티슈 제품"은 항바이러스 조성물로 필름-형성 수용성 담체 및 하나 이상의 항바이러스제를 포함하여 항균작용을 발휘하며, 출원번호 10-2002-7003409 "다기능성 티슈지 제품"은 습윤 강도, 유연도 및 양호하게는 흡수도를 조합한 것으로 종이타월로 강하고 안면용 화장지로 유연한 효과를 나타낸다. 선행 발명기술 중 은(Ag)을 함유한 다양한 제품 및 제조방법의 개발이 활발히 전개되고 있으며, 은(Ag)의 세균 및 바이러스에 대한 항균작용을 주 목적으로 접목시키고 있다.

다양한 제품군중에 담배필터권지, 담배포장용 접착알루미늄박지 원지, 담배 팁 페이퍼 등과 같은 담배 포장용지 및 식품용지, 위생용지(핸드페이퍼, 키친 타올) 등과 같은 인체와의 접촉이 용이하거나 장기간의 제품 포장용지로 적용되고 있는 부분에는 은 나노의 항균력이 절대적으로 필요하다. 특히 식품용지, 위생용지(핸드페이퍼, 키친 타올)로 제공되고 있는 종이류는 각종 인체에 유해한 세균들이 발생 및 번식하기에 좋은 조건이므로 세균에 대한 강력한 항균력이 요구되어진다. 일반적으로 천연 항균제 및 유기성 항균제를 함침하여 항균력을 도모하지만, 식품에 대한 유해성이 발생하여 직접적인 적용이 어려운 실정에 있다.

따라서, 담배필터권지, 담배포장용 접착알루미늄박지 원지, 담배 팁 페이퍼 등과 같은 담배 포장용지 및 식품용지, 위생용지(핸드페이퍼, 키친 타올)에 항균성을 부여하는 것이 절대적으로 필요하다. 입자도 50nm이하의 극미세한 은(이하 “은 나노”라 한다.)은 항균력이 탁월하고 무독한 것이 특징이며, 따라서 은 나노를 일정한 농도로 함유한 담배포장 용지 및 식품용지, 위생용지(핸드페이퍼, 키친 타올)의 개발의 필요성이 대두되었다. 이러한 은 나노를 함유하는 담배포장용지 및 식품용지, 위생용지(핸드페이퍼, 키친 타올)는 세균 및 바이러스균에 대한 항균작용이 뛰어나며, 항알레르기, 환경호르몬저해 능력이 뛰어나 이들 포장지로 포장된 담배나 식품은 항상 멸균상태를 유지할 수 있고, 산업이 발달함에 따라 대기와 수중 및 식품에서 발생할 수 있는 인체에 유해한 세균 및 바이러스균에 노출에 안전하고 청정한 항상 멸균상태를 유지할 수 있게 된다.

본 발명은 항균 은 나노를 함유하는 담배필터권지, 담배포장용 접착알루미늄박지 원지, 담배 팁 페이퍼 등과 같은 담배 포장용지 및 식품용지, 위생용지(핸드페이퍼, 키친 타올) 및 그 제조방법을 제공하는 것이다. 본 발명은 입자도 50nm이하의 크기를 가지는 극미세 은 입자(은 나노)의 콜로이드 용액을 이들 포장지들의 제조공정 중에 함유시켜서 포장용지를 제조함을 특징으로 한다.

본 발명의 포장지는 다양한 방법으로 제조가 가능하다. 예로 담배필터권지, 담배포장용 접착 알루미늄 박지원지, 담배 팁 페이퍼 및 식품용지, 위생용지(핸드페이퍼, 키친 타올)의 생산공정 중에 펄프 원료와 은 나노 용액을 혼합 및 스프레이하는 방법, 생산라인중에 은 나노 용액을 딥코팅 및 스프레이 분사코팅하는 방법, 제품 포장공정중에 은 나노 용액을 딥코팅 및 스프레이 분사 코팅하는 방법으로 항균 작용이 뛰어난 은 나노 함침 항균 담배 포장 용지 (담배필터권지, 담배포장용 접착알루미늄박지 원지, 담배 팁 페이퍼 등) 및 식품용지, 위생용지(핸드페이퍼, 키친 타올)를 제조할 수 있다. 담배 포장용지 및 식품용지 생산공정은 도 1과 같이 개략도로 일반화할 수 있으며, 더욱 상세하게는 은 나노 용액을 혼합, 딥코팅, 스프레이 분무코팅을 적용할 수 있는 공정은 다음과 같이 기술할 수 있다.

원료해리(PULPER)과정에서의 은 나노 콜로이드 용액을 혼합(딥코팅) 및 스프레이 분무를 하는 공정, CHESTER.1, CHESTER.2, CHESTER.3 과정에서의 은 나노 콜로이드 용액을 혼합(딥코팅) 및 스프레이 분무를 하는 공정, 원료믹싱(M/C CHESTER)과정에서의 은 나노 콜로이드 용액을 혼합(딥코팅) 및 스프레이 분무를 하는 공정, 원료믹싱후 Regulation BOX내에서 은 나노 콜로이드 용액을 혼합(딥코팅) 및 스프레이 분무하는 공정, 고진동 Screen 공정후 Cylinder VAT 공정에서 은 나노 콜로이드 용액을 혼합(딥코팅) 및 스프레이 분무하는 공정, 건조단계(Dryer)에서 건조단계 직전에 은 나노 콜로이드 용액을 딥코팅 및 스프레이 분무를 하는 공정, 원지가공 과정에서의 은 나노 용액을 딥코팅 및 스프레이 분무를 하는 공정으로 은 나노가 함침된 항균 담배 포장용지 및 식품용지, 위생용지(핸드페이퍼, 키친 타올) 제품을 생산할 수 있다. 본 발명의 은나노가 함침된 담배필터권지, 담배포장용 접착알루미늄박지 원지, 담배 팁 페이퍼 등과 같은 항균 담배 포장용지 및 식품용지, 위생용지(핸드페이퍼, 키친 타올)의 제조를 위해서는 상기 제조공정을 복합적으로 실시하여도 좋고 한 공정만 실시하여도 무방하다.

일정 농도의 은 나노를 고르게 딥코팅하는 단계는 담배 포장용지 및 식품용지, 위생용지(핸드페이퍼, 키친 타올) 생산중에 첨가되는 원료와 은 나노 콜로이드 용액을 혼합하여 실시할 수 있으며, 컨베이어벨트 크기에 따른 적정한 크기를 유지할 수 있는 장비를 이용하여, 담배 포장용지 및 식품용지, 위생용지(핸드페이퍼, 키친 타올) 반제품의 컨베이어밸트의 이동중에 입자크기 50 nm 이하인 은 나노 함유 콜로이드 용액을 이용하여 딥코팅을 실시한 후 건조하여 용지 1 kg 에 0.1 - 500 mg 의 은 나노가 고르게 함침된 항균 담배 포장용지 및 식품용지, 위생용지(핸드페이퍼, 키친 타올)를 생산할 수 있다. 은 나노 콜로이드 용액을 스프레이 분무코팅하는 경우, 담배 포장용지 및 식품용지, 위생용지(핸드페이퍼, 키친 타올)의 생산속도에 따라 입자크기 50nm 이하인 은 나노가 0.1 - 1,000 ppm 이 함유된 은 나노 콜로이드 용액을 스프레이 분무를 실시한후 건조하여 용지 1kg 에 0.1 - 1,000 mg 의 은 나노가 고르게 함침된 항균 담배 포장용지 및 식품용지, 위생용지(핸드페이퍼, 키친 타올)를 생산할 수 있다. 상세하게는 기존 종이류 및 포장 용지의 제지 생산 공정설비에서 사용되어지고 있는 고압공기 발생장치(컴퓨레샤)를 이용하여 은 나노의 스프레이 분무를 실시할 수 있으며, 간단한 스프레이 분무장치의 설치로 경제적으로 담배 포장용지 및 식품용지, 위생용지(핸드페이퍼, 키친 타올)에 일정량의 은 나노 콜로이드 용액을 도포할 수 있다.

본 발명에서 사용될 수 있는 펄프는 담배포장용지의 경우에는 고급의 단섬유가 바람직하며, 식품용지의 경우에는 포장지 자체가 잘 찢어지지 않아야 함으로 비교적 장섬유인 펄프를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 포장용지는 화장지와는 다르게 부풀어 있지 않은 것이 중요하다.

담배포장용지에는 담배필터 제조시에 일정한 크기로 필터를 제조한 다음 이를 포장하는 담배필터권지, 담배갑 포장시에 보온 및 보습용으로 포장되는 알루미늄 박지가 합지된 알루미늄 박막 접착합지(이하 “은박지”라 한다.) 및 담배필터표면에 최종 포장되어 흡연시에 입술에 닿는 팁페이퍼로 나누어지며, 본 발명에서는 이들 포장용지를 모두 포함한다.

은박지를 제조하는 경우에는 본 발명에 의하여 항균지를 제조한 후 박막의 알루미늄 포일과 합지하여 제조한다. 이러한 합지 제조는 이 분야에 공지공용의 기술로 특별히 그 제조방법을 예시할 필요는 없다.

다음에 실시예로서 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

실시예 1

담배포장용 제지원료인 단섬유 펄프 5%와 공정수 95%를 혼합하여 펄프를 용해(해리)하여 제조된 펄프액을 헤드박스에 투입하고, 와이어 벨트의 메쉬상에 균일하게 배포하고, 와이어 벨트에서 수분을 흡인하여 대부분의 수분을 흡수하여 제조된 습지에 50 ppm 은 나노 콜로이드 용액을 스프레이하여 도포한 다음, 드라이어에서 압착 및 건조시킨 다음 권취하고, 적당한 크기로 절단하여 은 나노가 10ppm(건조된 담배포장용지 1kg 기준) 함유된 담배포장용 항균지를 제조한다.

실시예 2

실시예 1의 방법으로 공정을 수행하되, 은 나노 콜로이드 용액의 농도를 25ppm으로 하여 스프레이하고, 은 나노가 5ppm(건조된 담배포장용지 1kg 기준) 함유된 담배포장용 항균지를 제조한다.

실시예 3

실시예 1의 방법으로 공정을 수행하되, 은 나노 콜로이드 용액의 농도를 100ppm으로 스프레이하고, 은 나노가 20ppm(건조된 담배포장용지 1kg 기준) 함유된 담배포장용 항균지를 제조한다.

실시예 4

식품포장용 제지원료인 장섬유 펄프 5%와 공정수 93%를 혼합하여 펄프를 용해(해리)하고, 여기에 1000 ppm 은 나노 콜로이드 용액을 전체 중량부 2%(펄프액의 전체 중량부 기준)를 첨가하여 교반하여 저장한다. 이 펄프액을 헤드박스에 투입하고 와이어 벨트의 메쉬상에 균일하게 배포하고 와이어 벨트에서 수분을 흡인하여 대부분의 수분을 흡수하여 제조된 습지를 드라이어에서 압착 및 건조시킨 다음 권취하고, 적당한 크기로 절단하여 은 나노가 10 ppm(건조된 식품용지 1kg 기준) 함유된 항균 식품용지를 제조한다. 회수된 은 나노 콜로이드 액은 펄퍼공정에서 재사용한다.

실시예 5

실시예 4의 방법으로 공정을 수행하되, 장섬유 펄프 5%, 공정수 94% 및 1,000ppm 은나노 콜로이드 용액 1%(펄프액의 전체 중량부 기준)로 하여 은 나노가 5ppm(건조된 식품용지 1kg 기준) 함유된 항균 식품용지를 제조한다.

실시예 6

식품포장용 제지원료인 장섬유 펄프 5%와 공정수 95%를 혼합하여 펄프를 용해(해리)하여 제조된 펄프액을 헤드박스에 투입하고 와이어 벨트의 메쉬상에 균일하게 배포하고 와이어 벨트에서 수분을 흡인하여 대부분의 수분을 흡수하여 제조된 습지를 드라이어에서 압착 및 건조시키는 중에 50 ppm 은 나노 콜로이드 용액을 스프레 이하여 도포하고, 압착 및 건조시킨 다음 권취하고, 적당한 크기로 절단하여 은 나노가 10ppm(건조된 식품용지 1kg 기준) 함유된 항균 식품용지를 제조한다.

실시예 7

실시예 6의 방법으로 공정을 수행하되, 은 나노 콜로이드의 처리를 레귤레이션 박스 내에서 딥 코팅하여 은 나노가 10ppm(건조된 식품용지 1kg 기준) 함유된 항균 식품용지를 제조한다.

실시예 8

식품포장용 제지원료인 장섬유 펄프 5%와 공정수 95%를 혼합하여 펄프를 용해(해리)하여 제조된 펄프액을 헤드박스에 투입하고 와이어 벨트의 메쉬상에 균일하게 배포하고 와이어 벨트에서 수분을 흡인하여 대부분의 수분을 흡수하여 제조된 습지를 드라이어에서 압착 및 건조시키고, 원지가공공정(권취공정)에서 50 ppm 은 나노 콜로이드 용액을 스프레이하여 도포하고, 건조 다음 권취하고, 적당한 크기로 절단하여 은 나노가 10ppm(건조된 식품용지 1kg 기준) 함유된 항균 식품용지를 제조한다.

실시예 9

실시예 1에서 제조된 담배포장용지를 공지의 방법으로 박막의 알루미늄 포일과 합지하여 담배포장용 은박지를 제조한다.

실험예 1

본 발명의 실시예 1에서 제조된 담배포장지 및 실시예 4의 식품용지의 항균력 실험을 황색포도상 구균과 대장균을 대상으로, 실험방법인 SHAKE FLASK METHOD-KS M 0146-2003의 방법으로 행하였다. 그 결과는 다음의 표 1 및 표 2 및 도 2와 3과 같다.

표 1

표 2

상기 실험예에서 보인 바와 같이 본 발명에 의하여 제조된 은 나노가 함침된 담배포장용지 및 식품용지는 대장균 및 포도상구균에 대하여 99.9% 제거율을 보여 강력한 항균작용이 있음을 알 수 있다.

본 발명에 의하여 신규의 항균 담배포장용지 및 식품용지, 위생용지(핸드페이퍼, 키친 타올)가 제공되는 것이며, 본 발명의 신규의 항균 담배포장용지 및 식품용지, 위생용지(핸드페이퍼, 키친 타올)는 대기 및 수중에서 발생하는 인체에 유해한 세균 및 바이러스균에 대한 항균작용이 뛰어나며, 항알레르기, 환경호르몬 저해능력이 뛰어나 항상 멸균상태를 유지할 수 있고, 소비자의 만족도를 향상시킬 수 있는 항상 깨끗하고 청정한 멸균상태의 담배 포장용지 및 식품용지, 위생용지(핸드페이퍼, 키친 타올)가 제공된다.

Claims

담배포장용 또는 식품포장용 펄프를 사용하여 담배포장용지 또는 식품용지, 위생용지(핸드페이퍼, 키친 타올)를 제조하는 공정 중에 입자 크기가 50nm이하인 은 나노콜로이드 용액을 별도의 화학약품의 첨가 없이 0.1～500ppm(건조된 담배포장용지 또는 식품용지, 위생용지 1kg 기준)의 농도로 혼합코팅(딥코팅) 또는 스프레이하여 첨가하여 얻어진 항균 담배포장용지 또는 식품용지, 위생용지(핸드페이퍼, 키친 타올).
제 1항에 있어서, 담배포장용지가 담배필터권지인 포장용지.
제 1항에 있어서, 담배포장용지가 은박지인 포장용지.
제 1항에 있어서, 담배포장용지가 팁페이퍼인 포장용지.
담배포장용 또는 식품포장용 펄프를 사용하여 담배포장용지 또는 식품용지, 위생용지(핸드페이퍼, 키친 타올)를 제조하는 공정 중에 입자 크기가 50nm이하인 은 나노콜로이드 용액을 별도의 화학약품의 첨가 없이 0.1～500ppm(건조된 담배포장용지 또는 식품용지, 위생용지 1kg 기준)의 농도로 혼합코팅(딥코팅) 또는 스프레이하여 첨가하고 건조하여 항균 담배포장용지 또는 식품용지, 위생용지(핸드페이 퍼, 키친 타올)를 제조하는 방법.
제 5항에 있어서, 입자 크기가 50nm인 은 나노 콜로이드 용액을 펄퍼공정 중에 첨가하는 방법.
제 5항에 있어서, 입자 크기가 50nm 이하인 은 나노 콜로이드 용액을 원료믹싱(M/C CHESTER) 공정 중에 첨가하는 방법.
제 5항에 있어서, 입자 크기가 50nm 이하인 은 나노 콜로이드 용액을 원료믹싱(M/C CHESTER)후 Regulation Box내에서 첨가하는 방법.
제 5항에 있어서, 입자 크기가 50nm 이하인 은 나노 콜로이드 용액을 습지제조공정 중에 첨가하는 방법.
제 5항에 있어서, 입자 크기가 50nm 이하인 은 나노 콜로이드 용액을 건조공정 중에 첨가하는 방법.
제 5항에 있어서, 입자 크기가 50nm 이하인 은 나노 콜로이드 용액을 원지가공(권취)공정 중에 첨가하고 건조시키는 방법.