KR20100029640A - Composition for manufacturing of biodegradable plastic container - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 천연 재료를 이용하여 매립되었을 때 일정시간이 지나면 자연 분해되는 친환경 생분해성 플라스틱 용기를 제조하기 위한 재료 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 생분해성이 우수하고 성형성이 좋으며, 아울러 식품 등에 사용되는 용기로서 갖추어야 할 내수성 및 기계적 물성 등이 우수한 생분해성 플라스틱 용기를 제조할 수 있는 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a material composition for producing an eco-friendly biodegradable plastic container that is naturally decomposed after a certain time when buried using natural materials, more specifically, has excellent biodegradability and good moldability, The present invention relates to a composition capable of producing a biodegradable plastic container having excellent water resistance and mechanical properties to be provided as a container to be used.
잘 알려진 바와 같이, 예컨대 야외용 도시락 용기, 육류/청과물 등의 포장 접시, 즉석 라면의 용기 등과 같은 1회용 제품들은 폴리스티렌과 같은 합성 플라스틱을 주재료로 성형 제조되는데, 이러한 1회용 제품들의 경우 무게가 매우 가볍고 또한 가격도 매우 저렴하여 근래 들어 일회용 식기류나 식료품 포장 등의 분야에서 그 사용이 급격히 증가하고 있는 실정이다.As is well known, disposable products such as, for example, outdoor lunch boxes, packaging dishes for meat / fruits, instant ramen containers, etc., are molded from synthetic plastics such as polystyrene, which are very light and In addition, the price is also very low in recent years, the use is rapidly increasing in the field of disposable tableware or food packaging.
이러한 일회용 제품들은 일반적으로 한번 사용되고 나면 그대로 버려지는 성 질의 것으로서, 상기와 같이 합성수지 플라스틱을 사용해 만든 일회용 제품들은 그 특성상 토양에 매립되더라도 오랜 기간 동안 분해되지 않으므로 환경에 매우 좋지 않은 영향을 주고 있었다.Such disposable products are generally discarded as they are once used. Disposable products made of synthetic resin plastics as described above have a very bad effect on the environment because they are not decomposed for a long time even if they are embedded in soil.
이러한 종래의 플라스틱 용기의 문제점을 개선하기 위하여, 최근에는 옥수수, 고구마, 감자 등 곡물 전분을 사용하거나 곡물 가루, 어분, 육류 가루 등을 주원료로 한 생분해성 플라스틱 용기가 알려져 사용되고 있다. 즉, 상기와 같은 생분해성 플라스틱 용기들의 경우 기존의 합성수지 플라스틱을 사용한 제품들과는 달리, 사용이 끝난 제품이 버려지더라도 자연상태에서 일정 시간이 지나면 자연 분해가 됨으로써 토양 오염과 같은 환경 오염을 방지할 수 있는 특성이 있어 기존 플라스틱 제품을 대체할 수 있는 수단으로서 큰 관심을 받고 있다. 특히, 전 세계적으로 연간 플라스틱의 수요는 약 1억톤에 이르며 일회용 플라스틱 용기 시장규모만 100조원에 달하는 등 관련 시장이 천문학적인 규모인데다 환경에 대한 관심과 규제가 강화될 것으로 전망됨에 따라 생분해성 플라스틱 소재 사업은 향후 폭발적인 성장을 이룰 것으로 분석되고 있다.In order to improve the problems of such conventional plastic containers, recently, biodegradable plastic containers using grain starch such as corn, sweet potato, potato, or the like as grains, fish meal, meat flour, etc. have been known and used. That is, in the case of the biodegradable plastic containers as described above, unlike conventional products using synthetic resin plastics, even if the used product is discarded, it is naturally decomposed after a certain time in a natural state, thereby preventing environmental pollution such as soil pollution. Due to its characteristics, it is receiving great attention as a means to replace existing plastic products. In particular, the global annual demand for plastics is about 100 million tons, and the market for disposable plastic containers reaches only 100 trillion won. The market is astronomical, and biodegradable plastic materials are expected to be strengthened due to environmental concerns and regulations. The business is expected to achieve explosive growth in the future.
한편, 상기와 같은 생분해성 플라스틱 용기의 제조를 위한 재료에 관하여는 대한민국 공개특허 2000-17996 및 공개특허 2000-20504를 비롯하여 다양한 선행 기술 문헌들에 의해 공개되어 있으며, 특히 본 발명자는 생분해성 플라스틱 용기 제조에 있어 생분해성이 뛰어나고 가공성, 내구성 및 기계적 물성이 우수한 생분해성 플라스틱 용기를 제조할 수 있는 방법을 개발하고 이를 대한민국 특허출원 제10- 2001-46515(발명의 명칭: 옥수수전분과 천연고분자화합물을 함유한 생분해성플라스틱용기 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 생분해성플라스틱용기)로 출원한 바 있다.On the other hand, with respect to the material for the production of such a biodegradable plastic container is disclosed by various prior art documents, including the Republic of Korea Patent Publication 2000-17996 and 2000-20504, in particular the present inventors biodegradable plastic container Development of biodegradable plastic containers with excellent biodegradability, processability, durability and mechanical properties in manufacturing, and the Korean Patent Application No. 10-2001-46515 (name of the invention: corn starch and natural polymer compound And a biodegradable plastic container prepared by the above method).
하지만, 상기한 본 발명자의 선출원 발명을 적용하여 실제로 제품을 제조하여 본 결과, 생분해성이 우수하고 가공성, 내구성 등 기계적 물성 면에서 상당히 양호한 장점이 있었으나, 주재료로서 합성수지가 아닌 천연 고분자 재료를 사용함에 따라 강도 및 형태 유지성이 다소 약하여 운반 및 유통 과정에서의 충격에 의해 찌그러지는 경우가 종종 있었고, 이와 함께 재질 특성상 내부 공극이 상당히 있어 포장 내용물의 수분을 흡수함으로써 담겨있는 내용물이 건조되어 품질을 떨어뜨리게 되는 단점이 있음을 알게 되었다. However, as a result of actually manufacturing the product by applying the above-described invention of the present inventors, the biodegradability and the mechanical properties such as processability and durability were considerably good, but the main material is to use a natural polymer material rather than a synthetic resin. As a result, the strength and shape retention are rather weak and often distorted due to impacts during transportation and distribution.In addition, due to the nature of the material, there are considerable internal voids, so that the contents contained in the packaging are dried to degrade the quality. It has been found that there are disadvantages.
이에 본 발명자는 상기 선출원 발명의 단점을 인식하고 이를 해소하기 위해 연구를 거듭한 결과, 천연 고분자 재료 및 옥수수 전분 등을 주재료로 하는 기존 생분해성 플라스틱 제조용 조성물 내에 돌가루 또는 고령토와 같은 광물성 물질을 첨가하였을 경우 상기 돌가루, 고령토가 재료 내의 공극을 채워 줌으로써 내수성이 향상되고, 아울러 제품 강도가 증진되어 외부충격에도 잘 찌그러지지 않아 형태 유지성이 향상되는 결과를 얻을 수 있었으며, 이러한 연구 내용을 기초로 하여 아래에서 설명하는 것과 같은 본 발명을 완성하게 되었다.Accordingly, the inventors have recognized the shortcomings of the above-described prior invention and conducted research to solve them. As a result, mineral materials such as stone powder or kaolin are added to existing biodegradable plastic manufacturing compositions based on natural polymer materials and corn starch. In this case, the stone powder and kaolin fill the voids in the material to improve the water resistance, and the product strength is improved, so that the shape retention is improved because the product strength is not easily crushed. The present invention has been completed as described below.
본 발명은 매립되었을 때 일정시간이 지나면 자연 분해되는 생분해성 플라스틱 용기를 제조하기 위한 재료 조성물에 있어서 기존에 비해 내수성 및 형태 유지성이 우수한 생분해성 플라스틱 용기를 제조할 수 있는 조성물을 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다. The present invention provides a composition capable of producing a biodegradable plastic container excellent in water resistance and shape retention compared to the conventional material composition for producing a biodegradable plastic container that decomposes naturally after a certain time when buried. It is a task.
상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에서는 자연 상태에서 자연 분해되는 생분해성 친환경 플라스틱 용기를 제조하기 위한 조성물로서, (a) 쌀겨, 밀대, 땅콩껍질 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 천연 충진재; (b) 옥수수 전분; (c) 포름알데하이드, 종이펄프, 요소, 멜라민 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 방수재; (d) 폴리에틸렌; 그리고, (e) 돌가루, 고령토 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 공극재;를 포함하여 구성되는 생분해성 플라스틱 용기 제조용 조성물을 특징적인 구성으로서 제공한다.In order to achieve the above technical problem, in the present invention, as a composition for producing a biodegradable eco-friendly plastic container that is naturally decomposed in a natural state, (a) selected from the group consisting of rice bran, wheat straw, peanut shell and mixtures thereof Natural fillers; (b) corn starch; (c) a waterproofing material selected from the group consisting of formaldehyde, paper pulp, urea, melamine and mixtures thereof; (d) polyethylene; And, (e) a pore material selected from the group consisting of stone powder, kaolin and mixtures thereof; provides a composition for producing a biodegradable plastic container comprising a characteristic configuration.
이때, 상기와 같은 본 발명의 생분해성 플라스틱 용기 제조용 조성물에 있어서, 파라핀, 온정제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 점충제가 더욱 첨가될 수도 있다.At this time, in the composition for producing a biodegradable plastic container of the present invention as described above, an additive selected from the group consisting of paraffins, warmers and mixtures thereof may be further added.
또한, 상기와 같은 본 발명의 생분해성 플라스틱 용기 제조용 조성물에 있어서, 녹차 가루 또는 토마토 건조분말이 더욱 첨가될 수 있으며, 나아가, 상기와 같 은 본 발명의 생분해성 플라스틱 용기 제조용 조성물에 있어서 더욱 바람직하게는 물엿이 더욱 첨가될 수도 있다.In addition, in the composition for producing a biodegradable plastic container of the present invention as described above, green tea powder or tomato dry powder may be further added, and more preferably in the composition for producing a biodegradable plastic container of the present invention as described above. Starch syrup may be further added.
이상과 같은 본 발명의 생분해성 플라스틱 용기 제조용 조성물에 의하면, 옥수수 전분을 비롯한 천연 재료들을 주원료로서 이용함으로써 자연 상태에서 완전한 분해가 가능하여 환경 오염 문제를 효과적으로 해결할 수 있으며, 특히 종래 폐기물 또는 사료로 이용되고 있던 쌀겨, 밀대. 땅콩껍질 등을 주원료로 사용함으로써 대량 생산시 경제적으로 유리한 점이 있다.According to the composition for producing a biodegradable plastic container of the present invention as described above, by using natural materials including corn starch as the main raw material can be completely decomposed in the natural state can effectively solve the environmental pollution problem, especially used as conventional waste or feed It became rice bran, wheat straw. Peanut shells and the like as a main raw material has an economic advantage in mass production.
또한, 본 발명에서 제공하는 생분해성 플라스틱 용기 제조용 조성물로 제조된 일회용 플라스틱 용기의 경우 기존 생분해성 플라스틱 제품들에 비해 내수성이 좋으므로 채소나 육류 등 내용물로부터 흡수되는 수분의 양이 적어 내용물의 건조 방지 및 신선도를 유지함에 유리하고, 아울러 기존 용기들에 비해 제품 강도가 우수하여 외부충격에도 잘 찌그러지지 않는 장점이 있다.In addition, the disposable plastic container made of the composition for producing a biodegradable plastic container provided by the present invention has better water resistance than conventional biodegradable plastic products, so that the amount of moisture absorbed from the contents, such as vegetables or meat, is small, thereby preventing drying of the contents. And it is advantageous to maintain the freshness, and also has an advantage that the product strength is excellent compared to the existing containers do not crush well in the external impact.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명하기 위해, 본 발명의 생분해성 플라스틱 용기 제조용 조성물을 구성하는 소재의 구성 성분들에 대하여 설명한다. Hereinafter, in order to explain the present invention in more detail, the components of the material constituting the composition for producing a biodegradable plastic container of the present invention will be described.
앞서 본 바와 같이 본 발명에서 제공하는 생분해성 플라스틱 용기 제조용 조성물은 기본적으로 (a) 쌀겨, 밀대, 땅콩껍질 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로 부터 선택되는 천연 충진재; (b) 옥수수 전분; (c) 포름알데하이드, 종이펄프, 요소, 멜라민 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 방수재; (d) 폴리에틸렌; 그리고, (e) 돌가루, 고령토 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 공극재;를 포함하여 구성된다.As described above, the composition for producing a biodegradable plastic container provided by the present invention basically includes (a) a natural filler selected from the group consisting of rice bran, wheat straw, peanut shell, and mixtures thereof; (b) corn starch; (c) a waterproofing material selected from the group consisting of formaldehyde, paper pulp, urea, melamine and mixtures thereof; (d) polyethylene; And (e) a pore material selected from the group consisting of stone powder, kaolin and mixtures thereof.
상기 본 발명의 조성물에 있어 천연 충진재로서 사용되는 쌀겨, 밀대, 땅콩껍질은 원료 반입 후 깨끗이 세척한 뒤 분쇄기로 분쇄하여 평균 입경이 10 ~ 500㎛ 정도의 분쇄 분말로 만들어 사용하며, 그 함량은 원료 전체에 대하여 대략 30 ~ 50%의 중량비를 갖도록 사용하는 것이 적당하다. 이때, 본 발명에 있어서 상기 천연 충진재는 쌀겨, 밀대, 땅콩껍질 각각의 재료들 중 한 종류를 선택적으로 이용할 수 있을 뿐 아니라 상기한 재료들을 2종류 이상 혼합하여 사용할 수도 있으며, 필요에 따라 톱밥, 짚 등 다른 식물성 부산물을 혼합하여 사용하는 것도 가능하다.Rice bran, wheat straw, peanut shell used as a natural filler in the composition of the present invention is used to make a pulverized powder having an average particle diameter of about 10 ~ 500㎛ by crushing with a grinder after washing the raw material after importing the raw material, the content of the raw material It is suitable to use it with a weight ratio of about 30-50% with respect to the whole. In this case, in the present invention, the natural filler may not only selectively use one type of each material of the rice bran, wheat straw, peanut shell, but also may be used by mixing two or more kinds of the above materials, sawdust, straw as necessary It is also possible to use a mixture of other vegetable by-products.
이와 같이 본 발명은 기존에 폐기물 또는 사료로 이용되고 있던 천연 유기물인 쌀겨, 밀대, 땅콩 껍질 등을 주요 재료로 사용함으로써, 매립된 후 자연 상태에서 완전한 분해가 가능하여 일회용 플라스틱 용기의 사용으로 인한 토양 오염 문제의 발생을 방지할 수 있는 장점을 가지게 된다.As such, the present invention uses rice bran, wheat straw, peanut shell, and the like, which are conventionally used as wastes or feeds, as a main material, so that it can be completely decomposed in a natural state after being landfilled, resulting in the use of disposable plastic containers. It has the advantage of preventing the occurrence of pollution problems.
다음으로, 상기 본 발명의 조성물에 있어 옥수수 전분은 전술한 천연 충진재들을 결합하여 성형이 가능하도록 하는 천연 바인더로서 기능하는 것으로서, 상기 옥수수 전분의 함량은 원료 전체에 대해 약 20 ~ 40 중량%의 함량을 갖도록 하는 것이 적당하다. Next, the corn starch in the composition of the present invention functions as a natural binder to be molded by combining the above-described natural fillers, the content of the corn starch is about 20 to 40% by weight of the total raw material It is appropriate to have.
또한, 본 발명의 조성물에 의하면 방수제로서 종이펄프, 요소(urea), 멜라민(melamine)을 포함하여 이루어지는 방수제가 첨가됨으로써 전술한 천연 충진재와 옥수수 전분만으로 구성될 경우 천연 재료의 특성상 방수성이 불량하게 될 수 있는 단점을 해결할 수 있도록 하고 있다. In addition, according to the composition of the present invention, when the waterproofing agent comprising paper pulp, urea, and melamine is added as the waterproofing agent, the waterproofing property may be poor due to the nature of the natural material when only the above-described natural filler and corn starch are composed. It helps to solve the disadvantages.
상기 방수제의 원료 중 포름알데하이드(formaldehyde)는 물보다 녹는점, 끓는점, 비중이 낮으나 페놀(phenol), 요소(urea)와 반응하여 수지를 만든다는 특성이 있고, 종이펄프는 목재나 그 밖의 섬유 식물에서 기계적·화학적 또는 그 중간방법에 의하여 획득한 셀룰로오스(cellulose)섬유의 집합체로서, 원래는 많은 수분을 함유하고 있어 죽 형태로 되어 압착 등의 방법에 의하여 탈수한 습윤물의 형태로 사용한다. 그리고, 상기 방수제의 원료 중 요소(urea)는 카바마이드(carbamide)라고도 하는데 녹는점과 비중이 물보다 높고 상기 포름알데하이드와 반응성이 우수하여 수지를 생산하는 특징이 있으며, 멜라민(melamine)은 녹는점과 비중이 매우 높은 특징이 있어 따뜻한 물에도 잘 녹지 않으며, 포르말린과 함께 가열하면 축합반응에 의하여 멜라민 수지를 생성하는 특성이 있다.Among the raw materials of the waterproofing agent, formaldehyde (formaldehyde) has a lower melting point, boiling point, specific gravity than water, but has the property of reacting with phenol and urea to make resin, and paper pulp from wood and other fiber plants Aggregate of cellulose fibers obtained by mechanical, chemical, or intermediate methods. Originally, it contains a lot of water, and is used in the form of moistened water which is dehydrated by a method such as compression. In addition, the raw material of the waterproofing agent (urea) is also called carbamide (carbamide), the melting point and specific gravity is higher than water, and has a characteristic of producing a resin that is excellent in reactivity with the formaldehyde, melamine (melamine) melting point Due to its high specific gravity, it does not dissolve well in warm water. When heated with formalin, it has a characteristic of producing melamine resin by condensation reaction.
본 발명에 있어서 상기 방수제의 함량은 전체 원료 중량에 대하여 약 15 ~ 25 중량%의 범위에서 첨가되는 것이 바람직하다.In the present invention, the content of the waterproofing agent is preferably added in the range of about 15 to 25% by weight based on the total weight of the raw material.
또한, 상기와 같은 본 발명의 생분해성 플라스틱 용기 제조용 조성물에는 폴 리에틸렌(Polyethylene: PE)이 더욱 첨가되어 조성된다. 상기 폴리에틸렌은 상기와 같이 본 발명의 조성물에서 천연 충진재와 옥수수 전분 등 천연 유기물 재료가 전체 함량의 대부분을 차지함에 따라 성형 가공성이 떨어질 수 있는 것을 보완하기 위한 것으로서, 본 발명에 따르면 상기와 같이 폴리에틸렌이 첨가됨에 따라 점성이 증가하여 플라스틱 용기 제조에 있어 금형에 의한 사출 성형의 방식에 의한 제조가 가능하게 된다. In addition, the composition for producing a biodegradable plastic container of the present invention as described above is further composed of polyethylene (PE: PE) is added. The polyethylene is to compensate for the poor moldability as the natural organic material such as natural fillers and corn starch in the composition of the present invention as the majority of the total content as described above, according to the present invention As it is added, the viscosity increases, which makes it possible to manufacture by the method of injection molding by a mold in the production of plastic containers.
나아가, 본 발명의 조성물에 따르면, 점성을 증가시켜 가공 성형성을 향상시키기 위한 점충제로서 상기와 같은 폴리에틸렌에 더하여 파라핀, 온정제가 더욱 포함될 수 있다. 이때, 상기 점충제로서 사용되는 파라핀 및 온정제는 단독으로 사용될 수도 있지만 이들을 혼합하여 사용하는 것도 가능하다. 한편, 상기 폴리에틸렌 및 점충제의 함량은 조성물 전체 원료 중량에 대하여 폴리에틸렌의 경우 약 5 ~ 15 중량%, 파라핀 및 온정제로 구성된 점충제의 경우 약 5 ~ 15 중량% 정도로 포함하되, 폴리에틸렌과 점충제를 합한 중량이 10 ~ 25 중량% 정도로 포함되는 것이 적당하다. Furthermore, according to the composition of the present invention, paraffin, a warming agent may be further included in addition to the above polyethylene as a filler for increasing workability by increasing viscosity. At this time, the paraffin and the warming agent used as the lubricating agent may be used alone, but may be used by mixing them. On the other hand, the content of the polyethylene and the fillers include about 5 to 15% by weight of polyethylene, paraffins and warmers, and about 5 to 15% by weight, based on the total weight of the composition, but the polyethylene and the filler It is appropriate to include the combined weight of about 10 to 25% by weight.
또한, 본 발명에 대한 더욱 바람직한 구성에 따르면, 상기한 본 발명의 생분해성 플라스틱 용기 제조용 조성물에는 물엿이 더욱 첨가되어 구성될 수 있다. 본 발명에 따르면, 상기와 같이 물엿이 첨가됨에 따라 표면이 매끄러워져 시각적으로 좋으며, 특히 표면에 대한 코팅 효과가 있어 발수성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다. 여기서 상기 물엿은 식품으로서 사용되는 공지의 물엿을 사용하며, 그 함량은 대략 전체 중량에 대하여 5 ± 2% 정도로 첨가하여 사용한다.In addition, according to a more preferred configuration for the present invention, the starch syrup may be further added to the composition for producing a biodegradable plastic container of the present invention. According to the present invention, as the starch syrup is added as described above, the surface becomes smooth and visually good, and in particular, there is a coating effect on the surface, thereby improving the water repellency. Here, the starch syrup is a known starch syrup used as food, the content of which is added to about 5 ± 2% based on the total weight.
다음으로, 본 발명에서 제공하는 생분해성 플라스틱 용기 제조용 조성물에 따르면, 돌가루 또는 고령토를 포함하는 광물성 물질로 구성된 공극재가 더욱 첨가된다. 본 발명에 있어서 상기와 같은 돌가루 및 고령토는 천연 재료로 이루어진 조성물에 있어서 공극을 채워줌으로써 상기와 같은 재료 공극으로 인한 수분의 흡수를 방지하여 내수성을 향상시키는 기능을 한다. Next, according to the composition for producing a biodegradable plastic container provided by the present invention, a void material made of a mineral material including stone powder or kaolin is further added. In the present invention, the above-mentioned stone powder and kaolin function to improve water resistance by preventing the absorption of water due to the above-mentioned material voids by filling the voids in the composition made of natural materials.
즉, 기존의 생분해성 플라스틱 용기 조성물의 경우, 천연 재료를 사용하는 재질 특성상 상당히 많은 내부 공극을 가짐으로써 이러한 공극을 통해 수분이 흡수되어 포장 내용물을 건조시키는 단점이 있었으나, 이에 비해 본 발명의 조성물의 경우 상기와 같이 첨가된 돌가루 또는 고령토가 내부 공극을 채워 줌으로써 용기의 내수성을 향상시키는 장점을 가지게 된다.That is, the conventional biodegradable plastic container composition has a disadvantage in that the moisture content is absorbed through these pores to dry the package contents by having a considerable number of internal pores due to the nature of the material using natural materials. In this case, the stone powder or kaolin added as described above has an advantage of improving the water resistance of the container by filling the internal voids.
또한, 상기와 같이 첨가된 돌가루와 고령토는 조성물의 내수성을 향상시키는 효과와 함께 조성물의 강도를 증진시킴으로써 외부 충격에 의해 잘 찌그러지지 않고 원래의 형태를 유지하는 효과를 더욱 나타내게 되는바, 이와 같이 돌가루 및 고령토가 첨가된 본 발명의 조성물에 따라 제조된 용기의 경우 천연 재료를 이용한 생분해성 플라스틱 용기에 있어 부족한 강도 및 형태 유지성을 향상시키는 장점도 함께 가지게 된다. In addition, the stone powder and kaolin added as described above further increases the strength of the composition together with the effect of improving the water resistance of the composition, thereby exhibiting the effect of maintaining the original form without being easily crushed by external impact. In the case of the container manufactured according to the composition of the present invention to which stone powder and kaolin are added, the biodegradable plastic container using natural materials also has the advantage of improving strength and shape retention.
이때, 상기와 같은 공극재로서 사용된 돌가루의 경우, 일반적으로 구하기 쉬운 화강석이나 대리석 등을 미세한 분말로 갈아 사용하는데, 그 입경은 대략 10㎛ 정도로 가공하여 사용하며, 첨가되는 함량은 원료 전체 중량에 대해 약 1 ~ 5% 정도로 사용한다. 또한, 상기 고령토(Al2Si2O5(OH)4)는 잘 알려진 바와 같이 도자기의 원료로 주로 사용되는 점토질의 물질로서, 그 입경은 대략 10 ㎛ 정도의 고령토 분말을 사용하며, 함량은 상기한 돌가루의 함량에 준하여 사용하면 된다. At this time, in the case of the stone powder used as the pore material, it is generally used to grind granite or marble, which is easy to obtain, into a fine powder. About 1 to 5% of the amount is used. In addition, the kaolin (Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 ) is a clay material mainly used as a raw material of porcelain, as is well known, the particle diameter of the kaolin powder of about 10 ㎛, the content is It can be used based on the content of one stone.
한편, 본 발명의 생분해성 플라스틱 용기 제조용 조성물에 의하면, 쌀겨, 밀대, 땅콩 껍질 등 천연 재료를 주재료로 사용함에 따라 이러한 본원발명의 조성물을 사용하여 제조된 일회용 포장 용기의 경우 색상이나 질감 면에 있어 시각적으로 투박할 수 있는바, 이러한 단점을 극복하기 위하여 본 발명의 조성물에는 색상을 나타내기 위하여 부가적으로 녹차 가루(녹색 용기의 제조) 또는 토마토 건조 분말(붉은색 용기의 제조)이 더욱 포함될 수 있다.On the other hand, according to the composition for producing a biodegradable plastic container of the present invention, in the case of a disposable packaging container manufactured using the composition of the present invention according to the use of natural materials such as rice bran, wheat straw, peanut shell as the main material in terms of color or texture It may be visually crude, in order to overcome this disadvantage, the composition of the present invention may additionally include green tea powder (made of a green container) or tomato dry powder (made of a red container) in order to exhibit color. have.
이상과 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 생분해성 플라스틱 용기 제조용 조성물을 이용하여 일회용 용기를 제조함에 있어서는, 먼저, 쌀겨, 밀대, 땅콩껍질를 포함하는 천연 충진재에서 어느 하나 이상을 선택하여 깨끗이 세척한 다음, 이 천연 충진재와 폴리에틸렌 필렛, 종이펄프, 파라핀, 요소를 혼합한 방수제, 그리고 돌가루 또는 고령토에서 선택된 공극재를 분쇄기에 함께 넣고 분쇄시켜 분쇄물로 제조한다. In producing a disposable container using the composition for producing a biodegradable plastic container of the present invention having the above configuration, first, at least one selected from natural fillers including rice bran, wheat straw, peanut shell, and then washed clean, The natural filler, polyethylene fillet, paper pulp, paraffin, waterproofing agent mixed with urea, and the pore material selected from stone powder or kaolin are put together in a grinder and pulverized to prepare a pulverized product.
다음으로, 상기와 같이 제조된 분쇄물에 옥수수 전분을 넣고 혼합기에서 스 크류 속도 50 ~ 200rpm으로 혼합하여 혼합 조성물로 제조한다. 이때, 원료들 간의 유동성 증진 및 옥수수 전분의 용해를 위해 혼합 조성물 중량의 20 ~ 150% 범위 내에서 수분을 첨가할 수 있으며, 상기 수분의 첨가 방식은 물을 첨가 혼합하거나 스팀의 형태로 첨가할 수도 있다.Next, corn starch is added to the pulverized product prepared as described above and mixed at a screw speed of 50 to 200 rpm in a mixer to prepare a mixed composition. In this case, water may be added within a range of 20 to 150% of the weight of the mixed composition for improving fluidity between raw materials and dissolving corn starch, and the method of adding water may be added or mixed with water or in the form of steam. have.
다음으로, 상기와 같이 제조된 혼합 조성물을 용기 성형틀에 넣어 열 압출기에서 온도 140 ~ 160℃, 시간 5 ~ 20초간 압출하여 생분해성 플라스틱 용기를 제조한다. 한편, 상기와 같은 제조 공정예는 본 발명의 원활한 실시를 위한 하나의 예로서 제공하는 것이며, 구체적인 공정, 배합 순서, 배합 비율 등은 다소 변경되어 실시될 수 있음은 당업자에게 자명한 것이다.Next, the mixed composition prepared as described above is put into a container molding mold and extruded in a heat extruder at a temperature of 140 to 160 ° C. for 5 to 20 seconds to prepare a biodegradable plastic container. On the other hand, the manufacturing process example as described above is provided as an example for the smooth implementation of the present invention, it will be apparent to those skilled in the art that the specific process, compounding order, compounding ratio and the like can be carried out with a slight change.
이하에서는 본 발명의 구성을 보다 구체적으로 실시예에 의거하여 보다 상세히 설명하기로 한다. 다만, 본 발명의 권리범위는 실시예에 의하여 본 발명의 청구범위가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in more detail based on examples. However, the scope of the present invention is not limited to the claims of the present invention by the embodiment.
[실시예 1]Example 1
천연 충진재로서 쌀겨 40중량％와, 포름알데하이드, 종이펄프, 요소 및 멜라민를 혼합한 방수제 20중량％와, 폴리에틸렌 및, 파라핀과 온정제를 혼합한 점충제 10중량％를 분쇄기에 넣고 분쇄하여 분쇄물로 제조하였다. 상기 분쇄물에 옥수수전분 30중량％를 첨가하고 혼합기에서 스크류속도 100rpm으로 혼합하여 혼합물 분말을 제조하며, 상기 혼합분말을 용기성형틀에 넣고 열 압출기에서 160℃, 15초동안 가열하여 압출시켜 생분해성 플라스틱 용기를 제조하였다.As a natural filler, 40% by weight of rice bran, 20% by weight of a waterproofing agent mixed with formaldehyde, paper pulp, urea, and melamine, and 10% by weight of a filler containing polyethylene and paraffin and a warming agent were put into a grinder, and pulverized. Prepared. 30% by weight of corn starch was added to the pulverized product, and the mixture was mixed at a screw speed of 100 rpm to prepare a mixture powder. The mixed powder was placed in a container mold and extruded by heating at 160 ° C. for 15 seconds to extrude. Plastic containers were prepared.
상기 방수제는 포름알데하이드 45중량％, 종이펄프 25중량％, 요소 25중량％, 멜라민 5중량％를 혼합하여 제조하였고, 점충제는 폴리에틸렌 50중량％, 파라핀과 온정제 50중량％를 혼합하여 제조하였다.The waterproofing agent was prepared by mixing 45% by weight of formaldehyde, 25% by weight of paper pulp, 25% by weight of urea, and 5% by weight of melamine, and the filler was prepared by mixing 50% by weight of polyethylene, 50% by weight of paraffin and warmer. .
[실시예 2]Example 2
천연 충진재로서 밀대 40중량％와, 포름알데하이드, 종이펄프, 요소 및 멜라민을 혼합한 방수제 20중량％와, 폴리에틸렌 및, 파라핀, 스테아르산과 온정제를 혼합한 점충제 10중량％를 분쇄기에 넣고 분쇄하여 분쇄물로 제조하였다. 상기 분쇄물에 옥수수전분 30중량％를 첨가하고 혼합기에서 스크류속도 100rpm으로 혼합하여 혼합분말을 제조하며, 상기 혼합분말을 용기성형틀에 넣고 열 압출기에서 140℃, 10초동안 가열하여 압출시키며 생분해성 플라스틱 용기를 제조하였다. 상기 방수제는 포름알데하이드 45중량％, 종이펄프 25중량％, 요소 25중량％, 멜라민 5중량％를 혼합하여 제조하였고, 점충제는 폴리에틸렌 50중량％, 파라핀과 온정제 50중량％를 혼합하여 제조하였다.As a natural filler, 40% by weight of wheat straws, 20% by weight of a waterproofing agent mixed with formaldehyde, paper pulp, urea, and melamine, and 10% by weight of a filler containing polyethylene, paraffin, stearic acid, and a warming agent were pulverized. Prepared by grinding. 30% by weight of corn starch is added to the ground product and mixed at a screw speed of 100 rpm to prepare a mixed powder. The mixed powder is placed in a container mold and heated at 140 ° C. for 10 seconds to be extruded. Plastic containers were prepared. The waterproofing agent was prepared by mixing 45% by weight of formaldehyde, 25% by weight of paper pulp, 25% by weight of urea, and 5% by weight of melamine, and the filler was prepared by mixing 50% by weight of polyethylene, 50% by weight of paraffin and warmer. .
[실시예 3]Example 3
땅콩껍질 40중량％와 포름알데하이드, 종이펄프, 요소 및 멜라민을 혼합한 방수제 20중량％와, 폴리에틸렌 및, 파라핀, 온정제를 혼합한 점충제 10중량％를 분쇄기에 넣고 분쇄하여 분쇄물로 제조하였다. 상기 분쇄물에 옥수수전분 30중량％ 를 첨가하고 혼합기에서 스크류속도 100rpm으로 혼합하여 혼합분말을 제조하였으며, 상기 혼합분말을 용기 성형틀에 넣고 열 압출기에서 150℃, 10초동안 가열하여 압출시키며 생분해성 플라스틱 용기를 제조하였다.20% by weight of the peanut shell, 20% by weight of the waterproofing agent mixed with formaldehyde, paper pulp, urea, and melamine, and 10% by weight of the filler containing polyethylene, paraffin, and warmer were added to a grinder, and then pulverized. . 30% by weight of corn starch was added to the pulverized product and mixed at a screw speed of 100 rpm to prepare a mixed powder. The mixed powder was placed in a container mold and heated at 150 ° C. for 10 seconds to be extruded. Plastic containers were prepared.
상기 방수제는 포름알데하이드 45중량％, 종이펄프 25중량％, 요소 25중량％, 멜라민 5중량％를 혼합하여 제조하였고, 점충제는 폴리에틸렌 50중량％, 파라핀과 온정제 50중량％를 혼합하여 제조하였다.The waterproofing agent was prepared by mixing 45% by weight of formaldehyde, 25% by weight of paper pulp, 25% by weight of urea, and 5% by weight of melamine, and the filler was prepared by mixing 50% by weight of polyethylene, 50% by weight of paraffin and warmer. .
[실시예 4]Example 4
상기한 실시예 1의 조성에 돌가루를 더욱 첨가하여 조성된 조성물을 가지고 플라스틱 용기를 제조하였다. 첨가된 돌가루의 양은 쌀겨, 밀대, 땅콩껍질 등 천연 충진재와 방수재, 폴리에틸렌, 점충제 그리고 옥수수 전분을 포함한 전체 혼합 조성물 100 중량부에 대하여 3중량부의 함량으로 첨가하였다. The plastic container was manufactured with the composition further added to the composition of Example 1 to the stone powder. The added amount of stone powder was added in an amount of 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the total mixed composition including a natural filler such as rice bran, wheat straw, peanut shells and a waterproofing material, polyethylene, an insecticide and corn starch.
[실시예 5]Example 5
상기한 실시예 1의 조성에 고령토 분말을 더욱 첨가하여 조성된 조성물을 가지고 플라스틱 용기를 제조하였다. 첨가된 고령토의 양은 쌀겨, 밀대, 땅콩껍질 등 천연 충진재와 방수재, 폴리에틸렌, 점충제 그리고 옥수수 전분을 포함한 전체 혼합 조성물 100 중량부에 대하여 3중량부의 함량으로 첨가하였다. Kaolin powder was further added to the composition of Example 1 to prepare a plastic container with the composition. The amount of kaolin added was added in an amount of 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the total mixed composition including a natural filler such as rice bran, wheat straw, peanut shells and a waterproofing material, polyethylene, an insecticide and corn starch.
[실시예 6]Example 6
상기한 실시예1의 조성에 액상 물엿을 더욱 첨가하여 조성된 조성물을 가지고 플라스틱 용기를 제조하였다. 첨가된 물엿의 양은 쌀겨, 밀대, 땅콩껍질 등 천연 충진재와 방수재, 폴리에틸렌, 점충제 그리고 옥수수 전분을 포함한 전체 혼합 조성물 100 중량부에 대하여 5 중량부의 함량으로 첨가하였다. The liquid container was further added to the composition of Example 1 to prepare a plastic container having the composition. The added amount of starch syrup was added in an amount of 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the total mixed composition including a natural filler such as rice bran, wheat straw, peanut shells and a waterproofing material, polyethylene, an insecticide and corn starch.
상기 실시예 1 내지 6에 기재된 조성물 및 방법을 가지고 생분해성 플라스틱용기를 제조하였으며, 이와 같이 제조된 생분해성 플라스틱 용기에 대하여 인장강도, 인열강도 등의 기계적 물성, 생분해성(무게감소율％) 및 내수성을 측정하여 아래 표1에 나타내었다.Biodegradable plastic containers were prepared with the compositions and methods described in Examples 1 to 6 above, and mechanical properties such as tensile strength and tear strength, biodegradability (% reduction in weight), and the like for the biodegradable plastic containers prepared as described above. Water resistance was measured and shown in Table 1 below.
한편, 아래 표1에 있어서, 표1에 나타난 인장강도, 인열강도 등의 기계적 물성은 유니버셜 테스팅 기계(Universal Testing Machine)으로 측정하였고, 생분해성측정은 생분해성플라스틱필름 100g을 습도 65％, 온도 21℃하의 표준 상태에서 30일간 방치시킴으로써 부패하고 곰팡이가 생겨 생분해성 플라스틱 용기의 무게가 감소하는 비율을 측정하였다.Meanwhile, in Table 1 below, mechanical properties such as tensile strength and tear strength shown in Table 1 were measured by a universal testing machine, and biodegradability measurement was performed using 100g of biodegradable plastic film at 65% humidity and temperature. The rate of decay, mold formation, and weight loss of the biodegradable plastic container was measured by standing for 30 days in a standard state at 21 ° C.
또한, 내수성 테스트는 상기 실시예 1 ~ 6에 의해 제조된 생분해성 플라스틱 용기의 내부에 물을 가득 채운 다음 24시간이 경과한 후, 용기 무게가 증가한 양을 재어 수분 흡수량을 측정하였다. 측정된 용기의 초기 중량은 86g이었다.In addition, the water resistance test was measured 24 hours after filling the inside of the biodegradable plastic container prepared by Examples 1 to 6 after the water, the amount of the container weight was measured to measure the water absorption. The initial weight of the container measured was 86 g.
[표 1]TABLE 1
상기 표1에 나타난 결과 중 주목할 점은 실시예 5, 6, 7로서, 상기 실시예 5, 6, 7은 실시예1의 조성물에 각각 돌가루, 고령토, 물엿을 더욱 첨가한 예들이다. 상기 표1에 나타난 바와 같이 실시예 5 내지 7에 대한 내수성 시험 결과, 실시예1에 비해 수분 흡수량이 상당히 감소하여 내수성이 증가됨을 확인할 수 있었다.Among the results shown in Table 1, it is noteworthy that Examples 5, 6, and 7, Examples 5, 6, and 7 are examples in which stone powder, kaolin, and starch syrup were further added to the composition of Example 1, respectively. As shown in Table 1, as a result of the water resistance test for Examples 5 to 7, the water absorption was significantly reduced compared to Example 1, it was confirmed that the water resistance is increased.
이상에서 본 발명은 기재된 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연한 것으로, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정해지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.Although the present invention has been described in detail with reference to the described embodiments, those skilled in the art to which the present invention pertains will be capable of various substitutions, additions and modifications without departing from the technical spirit described above. It should be understood that such modified embodiments are also within the protection scope of the present invention as defined by the appended claims below.
Claims (5)
Priority Applications (1)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102132869B1 (en) | 2020-03-27 | 2020-07-10 | 주식회사 에스케이마케팅 | Container manufacturing method using eco-friendly plastic composition containing green tea |
| KR20200144610A (en) * | 2019-06-18 | 2020-12-30 | 고광섭 | Manufacturing method of meal tool using biodegradable material and Meal tool thereby |
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