KR20120039134A - Injection molded article by using plant biomass powder and method of the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An environmentally friendly injection-molded product and a manufacturing method thereof are provided to improve natural degradation function and reduce carbon dioxide. CONSTITUTION: A manufacturing method of an environmentally friendly injection-molded product comprises the following steps: manufacturing corn core powder by shattering the corn core to pieces(s11); manufacturing coated corn core powder by adding wax to the dry corn core powder after heat drying the corn core powder(s12); forming a mixture by mixing plastic resin polymer, organic acid, and peroxide with the coated corn core powder(s13); manufacturing pellets by throwing the mixture into an extruder(s14); and manufacturing the environmentally friendly injection-molded product using an injection-molding after adding the pallet to a plastic resin(s15).

Description

식물체 바이오매스를 이용한 친환경 사출성형품 및 그 제조 방법 {Injection molded article by using plant biomass powder and Method of the same}Eco-friendly injection molded article using plant biomass and its manufacturing method {Injection molded article by using plant biomass powder and Method of the same}

식물체 바이오매스를 이용한 친환경 사출성형품 및 그 제조 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 식물체 바이오매스인 옥수수심 분말을 이용한 바이오매스 펠릿을 제조한 다음, 그 펠렛을 사용하여 식품포장재, 유아용품, 욕실용품 및 산업용 포장재의 생산이 용이하게 하도록 처리된 옥수수심 분말이 함유된 자연분해성 식물체 바이오매스 원료 펠릿을 이용한 친환경 사출성형품 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an environmentally-friendly injection molded article using plant biomass and a method of manufacturing the same, and more particularly to preparing biomass pellets using corn biomass powder of plant biomass, and then using the pellets to prepare food packaging materials, baby products, bathroom supplies, and the like. The present invention relates to an eco-friendly injection molded product using a biodegradable plant biomass raw material pellet containing corn core powder treated to facilitate the production of industrial packaging materials, and a method of manufacturing the same.

바이오매스 플라스틱은 옥수수 등 식물로부터 유래하는 소위 바이오매스를 25% 이상 함유하는 플라스틱을 말하는데 대기 중의 탄소가 광합성에 의해 고정된 식물자원을 원료로 사용함으로써 대기 중의 이산화탄소의 농도가 증가되는 것을 억제하는 효과가 있고, 한정된 자원인 석유의 소비량을 줄일 수 있으며, 폐기 후에는 미생물에 의해 분해되기 때문에 친환경적인 자연분해성 소재로 최근 주목을 받고 있다.Biomass plastics are plastics containing 25% or more of so-called biomass derived from plants such as corn, and the effect of suppressing the increase in the concentration of carbon dioxide in the atmosphere by using a plant resource in which carbon in the atmosphere is fixed by photosynthesis as a raw material It is possible to reduce the consumption of petroleum, a limited resource, and since it is decomposed by microorganisms after disposal, has recently attracted attention as an environmentally friendly biodegradable material.

바이오매스 관련한 자연분해는 3단계에 걸쳐서 일어난다. 제1단계는 생분해 성분의 미생물 분해 및 산화 분해 단계로, 식품용기 등의 최종 제품에 포함된 바이오매스 성분이 미생물 분해되면서 폴리머의 물리적 붕괴가 일어나는 단계이다. 제1단계가 진행되면, 표면적 증가하고, 물성 강도 및 신장율이 저하되고 다공성 상태의 폴리머로 진행되면서, 고분자의 표면적 증가에 따른 분해 작용 가속화 진행되고, 최종 제품의 구조가 약화된다. 제2단계는 화학 분해(분자량 감소) 단계로, 자연 분해로 인해 생성된 카르복실산, 케톤류, 알데히드류 등에 의해 자동 산화 반응이 진행되고, 표면이 점차 친수성이 되어 열적?화학적 분해가 촉진되고, 과산화물 및 유기산 등에 의해 화학적 분해가 일어나며, 폴리머의 분자량이 감소한다. 제3단계는 미생물 분해(최종 생분해) 단계로, 분자량은 더욱 적어지고 플라스틱이 저분자화 되어 알코올, 알데히드, 지방산 등으로 변화된 후, 점차 더욱 분해되어 물, 이산화탄소 및 바이오매스로 변화된다. 토양에 존재하는 각종 박테리아, 세균, 효소 등이 저분자화한 폴리머에 작용하여 자연 상태에서 최종 생분해 된다. 분자량이 4만 이하로 떨어지면, 첨가제 등의 작용이 없어도 미생물에 의한 분해가 활발히 진행된다. 실제 자연 환경에서는 3가지 분해가 상호 동시 및 상호 보완적으로 진행된다. 자연분해성 조성물이 필요한 것은 위의 제1단계 및 제2 단계의 분해에 기여하기 위한 것이다.Natural decomposition involving biomass occurs in three stages. The first step is the step of microbial decomposition and oxidative decomposition of the biodegradable components, and the physical breakdown of the polymer occurs as the biomass components contained in the final product such as food containers are microbially degraded. As the first step proceeds, the surface area increases, the physical strength and the elongation decrease, and the polymer proceeds to a porous state. The second step is a chemical decomposition (molecular weight reduction) step, the automatic oxidation reaction proceeds by the carboxylic acid, ketones, aldehydes, etc. generated due to the natural decomposition, the surface gradually becomes hydrophilic to promote thermal and chemical decomposition, Chemical decomposition occurs due to peroxides, organic acids and the like, and the molecular weight of the polymer decreases. The third stage is a microbial decomposition (final biodegradation) stage, in which the molecular weight is lowered and the plastic is made into a low molecular weight, changed into alcohol, aldehyde, fatty acid, etc., and then further decomposed into water, carbon dioxide and biomass. Various bacteria, bacteria, enzymes, etc. present in the soil act on the low molecular weight polymer and finally biodegrade in nature. When the molecular weight falls below 40,000, decomposition by the microorganisms proceeds actively without the action of additives or the like. In a real natural environment, the three decompositions proceed simultaneously and complementarily. What is needed is a biodegradable composition to contribute to the decomposition of the first and second stages above.

옥수수는 화본과에 속하는 한해살이 작물로 지역에 따라 다르지만, 가뭄이나 장마에 영향을 받지 않고 땅이 기름지지 않아도 잘 자라서 45~60일만에 성숙이 되어 전세계적으로 대량재배가 되고 있다.Corn is a perennial crop belonging to the flower family, and it varies depending on the region. However, it grows well without being affected by drought or rainy season and the soil is not oiled.

이중 옥수수심은 옥수수대 내측에 있는 수수깡같은 부분으로 바이오매스 중 하나이다. 옥수수심을 사용하면 다른 천연물과는 달리, 저렴한 가격에 구매를 할 수 있고, 분말화가 용이한 장점이 있고, 분해 효과가 우수한 장점이 있다. 하지만, 옥수수심은 다른 식물체와는 달리 섬유소의 함량이 적어 사출성형품 제조시 탄화가 심하고, 흐름성이 나빠 옥수수심 함량이 5%를 초과하기 힘들었다. 따라서, 사출성형에 사용되는 옥수수심 조성물에서 옥수수심의 함량을 높이고, 옥수수심을 다량으로 사용하기 위한 효과적인 방법 개발이 요청되어 있다.The corn core is a sorghum-like part inside the corn stalk, which is one of the biomass. If you use corn core, unlike other natural products, it can be purchased at a low price, has the advantage of easy powdering, and has an excellent decomposition effect. However, unlike other plants, corn core has a low content of fiber, which causes severe carbonization during injection molding, and it is hard to exceed 5% due to poor flowability. Therefore, there is a demand for developing an effective method for increasing the content of corn cores in corn core compositions used for injection molding and using corn cores in large quantities.

본 발명이 해결하고자 하는 첫번째 과제는 식물체 바이오매스의 하나인 옥수수심의 사용 함량을 높인 친환경 사출성형품의 제조 방법을 개시하는 것이다.The first problem to be solved by the present invention is to disclose a method for producing an eco-friendly injection molded article with a high content of corn core which is one of plant biomass.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 옥수수심의 사용 함량을 높인 친환경 사출성형품을 개시하는 것이다.
Another problem to be solved by the present invention is to disclose an eco-friendly injection molded article with a high content of corn core.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, (A) 옥수수심을 80 내지 400 메쉬 이하의 미립자로 분쇄하여 옥수수심 분말을 생성하는 단계 (B) 상기 옥수수심 분말을 50도 내지 150℃에서 0.5 내지 24시간 가열 건조하여 수분을 제거하고, 상기 가열 건조된 옥수수심 분말에 왁스를 투입하고 교반하여 코팅된 옥수수심 분말을 생성하는 단계 (C) 상기 코팅된 옥수수심 분말에 바인더 역할을 하는 플라스틱 수지 고분자 및 유기산과 과산화물을 포함하여 투입하고 혼합하여 혼합물을 생성하는 단계 (D) 상기 혼합물을 트윈 익스트루더에 투입하여 플라스틱수지-천연식물 그라프트 결합이 이루어지도록 하고, 상기 플라스틱 수지-천연식물 그라프트 결합이 이루어진 펠릿 조성물을 토출구를 통해 토출시키고, 토출된 스트랜드를 컨베이어 벨트를 통하여 이송하면서 송풍 건조 후 커팅 또는 페이스 커팅하여 자연분해성 식물체 바이오매스 펠릿을 제조하는 단계 (E) 제조된 펠릿을 플라스틱 수지에 첨가한 후 사출성형하는 사출성형품의 제조단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 사출성형품의 제조 방법을 제시한다. In order to achieve the object of the present invention, (A) grinding the corn core into fine particles of 80 to 400 mesh or less to produce corn core powder (B) heating the corn core powder at 50 degrees to 150 ℃ 0.5 to 24 hours Drying to remove moisture, and adding wax to the heat dried corn core powder and stirring to produce a coated corn core powder (C) a plastic resin polymer and an organic acid serving as a binder to the coated corn core powder; (D) adding the mixture to a twin extruder to produce a mixture by including the peroxide, and mixing the plastic resin-natural plant graft bond, and the plastic resin-natural plant graft bond is formed. The pellet composition is discharged through a discharge port, and blown dry while transferring the discharged strand through a conveyor belt. Manufacturing a biodegradable plant biomass pellet by post-cutting or face-cutting (E) a method for manufacturing an eco-friendly injection molded article, comprising the step of adding the manufactured pellet to a plastic resin and then injection molding the injection molded article To present.

상기 (C) 단계에서, 투입물을 혼합하기 전에 전분 및 전분 가소제를 추가적으로 더 투입하는 것인 것이며, 상기 전분은 상기 플라스틱 수지-천연식물 그라프트 결합 구조체 조성물(펠릿 조성물, 이하 같다.) 100 중량부에 대하여 5 내지 50 중량부인 것이 바람직하다.In the step (C), the starch and starch plasticizer is further added before mixing the input, wherein the starch is 100 parts by weight of the plastic resin-natural plant graft bonding structure composition (pellet composition, as follows). It is preferable that it is 5-50 weight part with respect to.

상기 (C) 단계에서, 투입물을 혼합하기 전에 활제, 산화제 및 무기 필러 중 어느 하나 이상을 더 투입하는 것인 것이며, 상기 활제는 상기 플라스틱 수지-천연식물 그라프트 결합 구조체 조성물100 중량부에 대하여 0.5 내지 5 중량부인 것이며, 상기 산화제는 상기 플라스틱 수지-천연식물 그라프트 결합 구조체 조성물 100 중량부에 대하여 0.2 내지 6 중량부인 것이 바람직하다.In the step (C), prior to mixing the input is to add any one or more of the lubricant, oxidant and inorganic filler, the lubricant is 0.5 to 100 parts by weight of the plastic resin-natural plant graft bond structure composition To 5 parts by weight, and the oxidizing agent is preferably 0.2 to 6 parts by weight based on 100 parts by weight of the plastic resin-natural plant graft bond structure composition.

상기 무기 필러는 상기 플라스틱 수지-천연식물 그라프트 결합 구조체 조성물 100 중량부에 대하여 10 내지 65 중량부인 것이 바람직하다.The inorganic filler is preferably 10 to 65 parts by weight based on 100 parts by weight of the plastic resin-natural plant graft bond structure composition.

상기 과산화물은 디큐밀퍼옥사이드, 벤조일퍼옥사이드, 디-삼중부틸퍼옥사이드 중 어느 하나인 것이며, 상기 과산화물의 함량은 상기 플라스틱 수지 100 중량부에 대하여 0.01 내지 5.0 중량부인 것이 바람직하다.The peroxide is any one of dicumyl peroxide, benzoyl peroxide, di-tributyl peroxide, and the content of the peroxide is preferably 0.01 to 5.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the plastic resin.

상기 유기산은 구연산, 사과산, 말산 및 초산 중 어느 하나 이상인 것이며, 상기 유기산의 함량은 상기 플라스틱 수지-천연식물 그라프트 결합 구조체 조성물 100 중량부에 대하여 0.2 내지 5 중량부인 것이 바람직하다.The organic acid is any one or more of citric acid, malic acid, malic acid and acetic acid, the content of the organic acid is preferably 0.2 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the plastic resin-natural plant graft bond structure composition.

상기 활제는 일반적으로 알려진 것을 제한없이 사용할 수 있으며, 구체적으로는 스테아르산아연, 스테아르산 칼슘 중 어느 하나 이상인 것이며, 상기 산화제는 올레산, 리놀레산, 리놀렌산, 아라키돈산 및 팔미트올레산 중 어느 하나 이상인 것이며, 상기 무기 필러는 탄산칼슘, 점토, 탈크 및 황토 중 어느 하나 이상인 것인 것이 바람직하다.The glidants may be used without limitation, those generally known, and specifically, one or more of zinc stearate and calcium stearate, and the oxidizing agent is any one or more of oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, arachidonic acid, and palmitoleic acid, The inorganic filler is preferably one or more of calcium carbonate, clay, talc and loess.

상기 전분 가소제는 글리세린 및 솔비톨 중 어느 하나 이상인 것이며, 상기 전분 가소제의 함량은 상기 전분 함량을 기준으로 상기 전분 100 중량부에 대하여 10 내지 30 중량부인 것인 것이 바람직하다.The starch plasticizer is any one or more of glycerin and sorbitol, the content of the starch plasticizer is preferably 10 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the starch based on the starch content.

상기 과산화물은 디큐밀퍼옥사이드이며, 상기 디큐밀퍼옥사이드 함량은 상기 플라스틱 수지-천연식물 그라프트 결합 구조체 조성물 100 중량부에 대하여 0.01 내지 5.0중량부인 것이 바람직하다.The peroxide is dicumyl peroxide, and the dicumyl peroxide content is preferably 0.01 to 5.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the plastic resin-natural plant graft bond structure composition.

상기 옥수수심의 함량은 상기 플라스틱 수지-천연식물 그라프트 결합 구조체 조성물 100 중량부에 대하여 10 내지 50 중량부인 것이며, 상기 옥수수심 및 전분의 함량을 합한 함량은 상기 플라스틱 수지의 함량이 증가할수록 증가하는 것이며, 상기 과산화물의 함량은 상기 플라스틱 수지의 함량이 증가할수록 증가하는 것이며, 상기 유기산의 함량은 상기 옥수수심 및 전분의 함량을 합한 함량이 증가할수록 증가하는 것인 것이 바람직하다.The content of the corn core is 10 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the plastic resin-natural plant graft bond structure composition, the combined content of the corn core and starch is increased as the content of the plastic resin increases The content of the peroxide is increased as the content of the plastic resin is increased, and the content of the organic acid is preferably increased as the combined content of the corn core and starch is increased.

상기 (C) 단계의 바인더 수지는 선형저밀도폴리에틸렌(LLDPE), 저밀도폴리에틸렌(LDPE), 고밀도폴리에틸렌(HDPE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS) 및 아크릴로니트릴부타디엔스티렌(ABS)중 어느 하나 이상인 것이 바람직하다.The binder resin of step (C) is any one of linear low density polyethylene (LLDPE), low density polyethylene (LDPE), high density polyethylene (HDPE), polypropylene (PP), polystyrene (PS) and acrylonitrile butadiene styrene (ABS) It is preferable that it is above.

상기 바인더 수지는 멜트인덱스(Melt index)가 3.0 이상인 펠릿인 것이 바람직하다.The binder resin is preferably a pellet having a melt index of 3.0 or more.

상기 (B) 단계의 코팅 단계와 상기 (C) 단계는 동시에 수행되는 것인 것이 바람직하다.Preferably, the coating step of step (B) and the step (C) are performed at the same time.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 상기에서 설명한 제조 방법으로 제조되는 친환경 사출성형품을 제시한다.
In order to achieve the object of the present invention, it proposes an environment-friendly injection molded article manufactured by the above-described manufacturing method.

본 발명에 따라 제조된 친환경 사출성형품은 옥수수심 분말을 다량 사용하여 제조됨에 따라 제조된 사출성형품의 자연분해성이 우수할 뿐만 아니라 이산화탄소 저감을 시킨 친환경 사출성형품을 제조할 수 있다.
Eco-friendly injection molded article prepared in accordance with the present invention can be produced by using a large amount of corn-core powder is not only excellent in the biodegradability of the injection molded article manufactured, but also to produce an eco-friendly injection molded article with reduced carbon dioxide.

도 1은 본 발명의 식물체 바이오매스를 이용한 친환경 사출성형품 제조 방법에 대한 일 실시예적 흐름도이다.
도 2는 플라스틱 수지-천연식물 그라프트 결합 구조체가 생성되는 모식도이다.
도 3은 그라프트 결합 구조체가 생성되지 않은 펠릿 단편의 SEM 사진과 그라프트 결합 구조체가 생성된 펠릿 단편의 SEM 사진이다.
도 4는 플라스틱 수지-천연식물 그라프트 결합 반응점에 대한 모식도이다.
Figure 1 is an exemplary flow diagram for a method for manufacturing an environmentally-friendly injection molded article using the plant biomass of the present invention.
Figure 2 is a schematic diagram that the plastic resin-natural plant graft bond structure is produced.
3 is a SEM photograph of a pellet fragment in which the graft bonding structure is not produced and a SEM photograph of the pellet fragment in which the graft bonding structure is produced.
4 is a schematic diagram of the plastic resin-natural plant graft coupling reaction point.

이하, 도면을 참조하면서 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, it demonstrates in detail, referring drawings.

도 1은 본 발명의 친환경 사출성형품의 제조 방법에 대한 일 실시예적 흐름도이다.
1 is an exemplary flow chart of a method for manufacturing an eco-friendly injection molded article of the present invention.

본 발명은 자연 분해성 옥수수심 펠릿의 제조 방법은 크게 5 단계로 나뉘어져 있다. 첫번째 단계는 옥수수심을 분쇄하여 옥수수심 분말을 생성하는 단계(S11)이다. 옥수수심은 80내지 400메쉬 정도가 되도록 미립자 분말로 분쇄한다. 80메쉬 미만인 경우에는 입자 크기가 너무 커서 펠릿 생산 시 흐름성이 나빠 생산성이 떨어지고, 표면이 거칠어져 필름 등의 최종 제품의 품질이 나빠지며, 제품의 강도가 나빠지게 되고, 400메쉬를 초과하면 입자 크기가 매우 작게 되어 제품 품질은 우수하지만 분쇄 공정 시간이 너무 길게 되어 전체적인 생산성 저하 및 원가 상승에 따른 가격 경쟁력이 나빠지게 된다.
The present invention is largely divided into five steps of a method for producing a biodegradable corn core pellet. The first step is a step (S11) of grinding the corn core to produce corn heart powder. Corn cores are pulverized into fine powder so as to be about 80 to 400 mesh. If the size is less than 80 mesh, the particle size is so large that the productivity is poor due to poor flowability during pellet production, the surface is rough, and the quality of the final product, such as film, is deteriorated, the strength of the product is worsened, Due to the very small size, the product quality is excellent, but the grinding time is too long, which lowers the price competitiveness due to lower overall productivity and higher costs.

이어, 옥수수심 분말을 왁스로 코팅하여 코팅된 옥수수심 분말을 생성(S12)하는 단계이다 . 코팅 단계는 상기 옥수수심 분말을 50도 내지 150℃에서 가열 건조하여 수분을 제거하고, 상기 가열 건조된 옥수수심 분말에 왁스를 투입하고 교반하여 코팅된 옥수수심 분말을 생성한다. 건조는 통상의 건조 장치를 이용하여 50℃~150℃에서 가열 및 교반하면서 0.5~24시간 건조하여 수분 함량 10% 이하로 건조한다. 건조 온도가 50℃ 미만이면 충분한 건조가 되지 않거나, 건조 시간이 오래 걸리는 문제가 있고, 150℃를 초과하면 옥수수심 등이 탄화할 가능성이 높아지는 문제가 있어 제품의 질이 나빠진다. 건조 시간이 0.5시간 미만이면 건조가 충분하지 못하여 완제품을 적용하여 제품을 생산할 때 수분문제에 의해 제품 품질이 나쁘게 되는 문제가 있고, 24시간 초과하는 경우 추가적인 건조 효과 없이 에너지만 낭비 되는 문제가 있다. 건조된 옥수수심 분말에 왁스를 투입하여 300~800rpm으로 고속 교반하여 옥수수심 표면을 코팅한다. 투입된 왁스는 자열(자가 발열)에 의해 용해되어 옥수수심 표면에 코팅된다. 코팅된 옥수수심 분말은 수분 재흡수가 방지된다. 왁스는 저분자량이면서 저융점인 장점이 있어 압출기를 이용하여 첨가제 조성물을 제조할 때 활제 보조제로서의 기능도 함께 수행할 수 있으며, 저분자 물질로 생분해 가능하다는 장점도 있다. 왁스는 파라핀 왁스, 유동 파라핀 왁스, 밀납, 몰다 왁스, 이멀시파잉 왁스, 칸데릴라 왁스, PE 왁스, PP 왁스 등이 사용될 수 있다. 투입하는 왁스의 함량은 옥수수심 함량의 1% 내지20%가 적절하다. 1% 미만으로 사용시 활제 보조제 역할이 미약하고, 20% 이상 사용시 다이스에 이물질 등 찌꺼기 발생하고, 원가가 상승하는 단점이 있다. 왁스를 많이 사용하면 내수성을 위한 코팅은 우수하나, 나중에 사출, 압출, 필름 생산 등에서 생산설비 다이스에 찌꺼기가 발생되어 생산성을 해치기 때문에 플라스틱 수지-옥수수심 그라프트 결합 구조체 조성물 100중량부에 대하여 1~5 중량부를 사용하는 것이 더욱 좋다.
Subsequently, the corncob powder is coated with wax to produce a coated corncob powder (S12). In the coating step, the corn core powder is dried by heating at 50 ° C. to 150 ° C. to remove moisture, and wax is added to the heat dried corn core powder and stirred to produce a coated corn core powder. Drying is carried out for 0.5 to 24 hours while heating and stirring at 50 ℃ ~ 150 ℃ using a conventional drying apparatus to dry to less than 10% moisture content. If the drying temperature is less than 50 ℃, there is a problem that does not dry enough, or takes a long time to dry, and if it exceeds 150 ℃ there is a problem that the likelihood of carbonization of corn cores and the like increases the quality of the product. If the drying time is less than 0.5 hours, there is a problem that the product quality is bad due to moisture problems when producing the product by applying the finished product is not enough, and if more than 24 hours there is a problem that only energy is wasted without additional drying effect. Wax is added to the dried corn core powder and the corn core surface is coated by high speed stirring at 300 to 800 rpm. The added wax is dissolved by self heating (self-heating) and coated on the surface of the corn core. The coated corn core powder is prevented from reabsorbing moisture. Wax has the advantage of low molecular weight and low melting point can also perform the function as a lubricant aid when preparing the additive composition using an extruder, and also has the advantage of being biodegradable into a low molecular weight material. Waxes may be used paraffin wax, liquid paraffin wax, beeswax, drive wax, emulsion wax, candelilla wax, PE wax, PP wax and the like. The wax content is preferably 1% to 20% of the corn core content. When used less than 1%, the lubricant has a weak role, and when used more than 20%, debris such as debris occurs in the die, the cost increases. If a lot of wax is used, the coating for water resistance is excellent, but since it causes debris on the production equipment dies in injection, extrusion, film production, etc. later, the productivity may be deteriorated, thus, 1 to 100 parts by weight of the plastic resin-corn core graft bonded structure composition. It is better to use 5 parts by weight.

상기 코팅단계에서는 왁스를 투입한 후 300-800rpm으로 고속 교반하게 되는데, 이와 같이 고속교반에 의한 자가 발열로 왁스가 자연스럽게 녹아 옥수수심 분말의 표면에 코팅되게 된다. 코팅시간은 특별히 지정하지 않고 코팅된 옥수수심이 어느정도 덩어리 형태가 되는 점에서 코팅을 마치게 되는데 일반적으로 10~30분 정도면 약간 덩어리 형태가 되어 코팅을 완료하게 된다.
In the coating step, the wax is added and then stirred at high speed at 300-800 rpm. Thus, the wax is naturally melted by the self-heating by the high speed stirring, and the surface of the corn core powder is coated. The coating time is not specified, and the coating finishes the coating in that the corn core is somewhat lump-shaped. In general, the coating is completed in a little lump form in about 10 to 30 minutes.

이어, 코팅된 옥수수심 분말에 바인더 역할을 하는 플라스틱 수지 고분자, 유기산 및 과산화물을 포함하여 투입하고 혼합하는 단계(S13) 및 그라프트 결합을 생성시키고 펠릿을 형성하는 단계(S14)이다. 과산화물은 플라스틱 수지의 고분자 체인을 화학적으로 절단한다. 유기산은 일부 절단된 플라스틱 수지 고분자 말단기에 옥수수심을 결합시키기 위한 중간체로 기능한다. 도 2는 이러한 모식도를 보여 주고 있다. 과산화물과 유기산에 의해 도2와 같은 플라스틱 수지-옥수수심 그라프트 결합 구조체가 생성되게 된다. 유기산은 과산화물이 절단시킨 고분자 말단기에 결합하는 역할을 한다. 과산화물은 상기 과산화물은 디큐밀옥사이드, 벤조일퍼옥사이드, 디-삼중부틸퍼옥사이드 중 어느 하나인 것이 바람직하다. 과산화물에는 아조-비스-이소부틸로 니트릴, 삼중부틸 히드로 퍼옥사이드, 디큐밀 퍼옥사이드, 2,5디메칠-2,5디(티부틸퍼옥시)헥산(2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butyl peroxy)hexane), 1,3-비스(티-부틸퍼옥시-이소프로필)벤젠(1,3-Bis(t-buthyl peroxy-isoproply)benzene) 등도 사용될 수 있으나, 실험 결과 디큐밀옥사이드, 벤조일퍼옥사이드, 디-삼중부틸퍼옥사이드가 좋았으며, 디큐밀옥사이드의 옥수수심 및 플라스틱 고분자의 그라프트 결합 구조체 생성 효과가 가장 바람직하여 필름 등 완제품 생산성이 가장 우수했다.
Subsequently, a plastic resin polymer, an organic acid, and a peroxide, including binders are added to the coated corn core powder and mixed (S13), and a graft bond is formed to form pellets (S14). Peroxides chemically cut the polymer chains of plastic resins. The organic acid serves as an intermediate for binding corn cores to some cleaved plastic resin polymer terminal groups. 2 shows this schematic diagram. The peroxide and the organic acid form the plastic resin-corn core graft bond structure shown in FIG. 2. The organic acid binds to the polymer terminal group cut by the peroxide. The peroxide is preferably the peroxide is any one of dicumyl oxide, benzoyl peroxide, di- triple butyl peroxide. Peroxides include azo-bis-isobutylnitrile, tributyl hydroperoxide, dicumyl peroxide, 2,5 dimethyl-2,5 di (thibutylperoxy) hexane (2,5-Dimethyl-2,5- di (t-butyl peroxy) hexane), 1,3-bis (ti-butylperoxy-isopropyl) benzene (1,3-Bis (t-buthyl peroxy-isoproply) benzene), etc. may also be used, but the experimental results Mill oxide, benzoyl peroxide, di-triple butyl peroxide was good, the graft bond structure of the corn core and the plastic polymer of dicumyl oxide was most preferred, the finished product productivity such as film was the best.

상기 과산화물의 함량은 플라스틱 수지를 기준으로는 플라스틱 수지 100 중량부에 대하여 0.01~5중량부를 사용할 수 있다. 다만, 0.01중량부 이하이면 그라프트 결합, 상용화 기능을 기대하기 어려워 최종 제품의 옥수수심 함량이 줄어들게 되는 문제가 있고, 플라스틱 수지의 자연 분해 및 산화 효과가 감소하여 최종 자연 분해 기간이 길어 지는 문제가 있다. 한편, 5중량부를 초과하여 많이 쓰면 원가가 많이 높아져서 경제성이 부족해 지는 문제가 있다. 바람직하게는 상기 플라스틱 수지-천연식물 그라프트 결합 구조체 조성물(펠릿 조성물, 이하 같다)100 중량부에 대하여 0.01 중량부 이상 0.5 중량부 미만을 사용하는 것이 좋다.
The content of the peroxide may be 0.01 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the plastic resin based on the plastic resin. However, if it is 0.01 parts by weight or less, it is difficult to expect graft bonding and commercialization functions, so that the corn core content of the final product is reduced, and the natural decomposition period of the plastic resin is reduced, resulting in a long period of final decomposition. have. On the other hand, if you use more than 5 parts by weight, the cost increases a lot, there is a problem that the economy is insufficient. Preferably, it is preferable to use 0.01 part by weight or more and less than 0.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the plastic resin-natural plant graft bonding structure composition (pellet composition, as follows).

유기산은 과산화물이 절단시킨 고분자 말단기에 결합하는 역할 및 산화분해제 역활을 한다. 유기산은 구연산(Citric acid), 사과산(Malic acid), 말레산(Maleic aicd), 초산(Acetic acid) 중에서 선택되는 어느 하나 이상이 바람직하며, 상기 유기산의 함량은 상기 플라스틱 수지-천연식물 그라프트 결합 구조체 조성물 100 중량부에 대하여 0.2 중량부 이상 5중량부 미만을 사용하는 것이 좋다. 유기산의 함량이 0.2 중량부 미만이면 플라스틱 수지의 산화 분해 기능이 약하게 되고, 5 중량부를 초과하게 되면 원가 상승의 부담이 있게 된다.
The organic acid binds to the polymer terminal group cut by the peroxide and serves as an oxidative decomposition agent. The organic acid is preferably one or more selected from citric acid, malic acid, maleic acid, maleic acid, acetic acid, and the content of the organic acid is the plastic resin-natural plant graft bond. It is preferable to use 0.2 weight part or more and less than 5 weight part with respect to 100 weight part of structure compositions. When the content of the organic acid is less than 0.2 parts by weight, the oxidative decomposition function of the plastic resin is weakened, and when it exceeds 5 parts by weight, there is a burden of cost increase.

옥수수심은 다른 식물체와는 달리, 옥수수심이 포함된 조성물로 자연분해성 사출성형품 생산이 잘 안되는 나쁜 속성이 있어, 종래의 사출품 생산용 옥수수심 조성물에서 옥수수심 함량은 5%를 초과하기 힘들었다. 그라프트 결합이 충분하면 사출성형뿐 아니라 시트생산, 압출성형 등 완제품 생산성이 좋아지고, 또한 옥수수심 같은 물성이 나쁜 물질의 함량을 높일 수 있다.
Corn core, unlike other plants, has a bad property of producing a biodegradable injection molded product with a composition containing corn core, the corn core content in the conventional corn core composition for production of injection products was difficult to exceed 5%. If graft bonding is sufficient, the productivity of finished products such as sheet production and extrusion molding as well as injection molding can be improved, and the content of materials with poor physical properties such as corn core can be increased.

그라프트 결합은 트윈 익스트루더와 같은 익스트루더에서 100~200℃의 온도에서 스크류 회전속도 200~600rpm으로 반응시킬 때 잘 일어난다. 반응온도가 100℃ 이하에서는 첨가한 원료들이 녹지 않아 반응을 시킬 수가 없고, 200℃ 이상이면 탄화가 일어나거나, 온도가 너무 높아 수지가 물처럼 녹아내려 펠렛 형상으로 만들 수 없다.
Graft bonding occurs well when extruders such as twin extruders react at screw speeds of 200 to 600 rpm at temperatures of 100 to 200 ° C. If the reaction temperature is 100 ℃ or less, the added raw materials do not melt and can not react, and if it is 200 ℃ or more, carbonization occurs, or the temperature is too high to melt the resin like water and make it into a pellet.

한편, 자연분해성 식물체의 하나로 상기 투입물에 전분이 추가적으로 더 투입될 수 있다. 전분을 더 투입하는 이유는 1) 식물성 바이오매스 중에서 생분해도가 가장 우수하며, 2) 가격이 다른 원료에 비해 저렴하고, 3) 자원의 풍부성과 공급의 용이성, 4) 원료의 무독성, 5) 가소화가 용이하여 플라스틱과 같은 물성이 우수하기 때문이다. 전분이 투입되는 경우, 전분 가소제가 추가적으로 투입되는 것이 바람직하다. 전분 가소제를 투입하면, 고온, 고압 상태에서 변성을 시켜 열가소성 전분으로 전분의 특성을 변화시켜 완제품(필름, 사출, 압출 제품)을 제조 시 성형 가공성이 좋아지게 한다. 만약 전분 가소제를 투입하지 않으면 완제품을 생산하여도 흐름성, 성형성, 탄화 현상 등에 의해 제품의 물성 등이 나빠지게 된다. 전분도 옥수수심과 같은 자연 분해성 식물체이므로, 옥수수심 분말처럼 과산화물과 유기산에 의해 도2와 같은 플라스틱 수지-전분 그라프트 결합 구조체가 생성되게 된다. 플라스틱 수지-옥수수심 그라프트 결합 구조체와 플라스틱 수지-전분 그라프트 결합 구조체를 합하여 플라스틱 수지-천연식물 그라프트 결합 구조체라 한다. 플라스틱 수지 체인에 옥수수심 분말과 전분이 동시에 결합할 수 있음은 당연할 것이며, 플라스틱 수지-천연식물 그라프트 결합 구조체에 대한 모식도는 도 3에 나타나 있다. 상기 전분 가소제는 전분 중량의 10% 내지 30% 중량부가 적절하다. 10% 미만이면 전분 변성이 용이하지 않고, 30%를 초과하면 가격이 높아져 경제성이 낮아진다.
Meanwhile, starch may be further added to the input as one of the biodegradable plants. The reason for adding more starch is 1) the highest biodegradability among vegetable biomass, 2) cheaper than other raw materials, 3) resource abundance and ease of supply, 4) non-toxicity of raw materials, 5) plasticization This is because it is easy to paint and has excellent physical properties such as plastic. When starch is added, it is preferable to add an additional starch plasticizer. When the starch plasticizer is added, the starch plasticizer is modified at high temperature and high pressure to change the properties of the starch into thermoplastic starch, thereby improving molding processability when producing a finished product (film, injection, extruded product). If the starch plasticizer is not added, even if the finished product is produced, the physical properties of the product deteriorate due to flowability, moldability, and carbonization. Starch is also a naturally degradable plant, such as corn core, so that the plastic resin-starch graft bond structure shown in FIG. The plastic resin-corn graft bond structure and the plastic resin-starch graft bond structure are collectively referred to as a plastic resin-natural plant graft bond structure. It will be apparent that corn core powder and starch may be simultaneously bound to the plastic resin chain, and a schematic diagram of the plastic resin-natural plant graft bonding structure is shown in FIG. 3. The starch plasticizer is suitably 10% to 30% by weight of the starch weight. If it is less than 10%, starch denaturation is not easy, and if it exceeds 30%, the price is high and economic efficiency is low.

최종 제품의 식물성 바이오매스 함량이 높으면 그만큼 이산화탄소 배출이 적게되는 측면에서 바람직한데, 옥수수심은 신율, 강도 등 물성이 나빠 완제품에 많은 량을 첨가할 수 없어, 부족한 식물성 바이오매스 함량을 높이는 역할로서 전분의 위치는 중요하다. 전분의 입도는 무방한데, 전분의 경우 어차피 가소화하여 열가소성 전분으로 변화시켜 사용하기 때문이다. 전분 소재는 다양할 수 있는데, 지하 전분(땅 속 전분 고구마, 감자, 타피오카 등)의 물성이 더욱 좋다. 다만, 한국에서는 너무 가격이 고가인 문제가 있다.. 이에 대한 대안으로 지상 전분(옥수수, 밀, 쌀 전분 등)이 사용될 수 있는데, 옥수수가 여러 가지 조건이 좋아 바람직하다.
Higher plant biomass content in the final product is desirable in terms of lower carbon dioxide emissions. Corn cores are not suitable for adding high amounts to finished products due to poor physical properties such as elongation and strength. Location is important. The particle size of the starch is fine because the starch can be plasticized and used as a thermoplastic starch. Starch materials can vary, but the properties of underground starch (potato starch, potatoes, tapioca, etc.) are better. However, there is a problem that the price is too expensive in Korea. As an alternative to this, ground starch (corn, wheat, rice starch, etc.) may be used. Corn is preferable because of various conditions.

그리고, 플라스틱 수지 등과 같은 고분자 물질의 분해를 가속화하고 열분해 및 광분해를 촉진하기 위하여 산화제를 추가적으로 투입한다. 산화제는 불포화 지방산 계열로 올레산, 리놀레산, 리놀렌산, 아라키돈산, 팔미트올레산 등이 사용될 수 있다. 투입되는 산화제의 함량은 상기 플라스틱 수지-천연식물 그라프트 결합 구조체 조성물 100 중량부에 대하여 0.2 중량부 이상 6 중량부 미만을 사용하는 것이 좋다. 투입되는 산화제가0.2 중량부 미만이면 플라스틱 수지 등의 고분자 물질의 산화 분해 기능이 약하게 되고, 6 중량부를 초과하여 이상 사용하는 경우 제품 생산 시 제품이 물성이 저하되고 생산성이 나빠지는 문제점이 있다.
In addition, an oxidant is additionally added to accelerate decomposition of the polymer material such as plastic resin and the like and to promote thermal decomposition and photolysis. The oxidizing agent may be used as oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, arachidonic acid, palmitoleic acid, etc. as an unsaturated fatty acid series. The amount of the oxidizing agent added is preferably 0.2 part by weight or more and less than 6 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the plastic resin-natural plant graft bond structure composition. If the amount of the oxidizing agent is less than 0.2 part by weight, the oxidative decomposition function of the polymer material such as plastic resin is weak, and when used in excess of 6 parts by weight, there is a problem in that the product properties are lowered and the productivity deteriorates when the product is produced.

천연 식물체는 저분자량이면서 저융점을 가지기 때문에, 펠릿의 생산 등에서 흐름성이 나쁜 문제점이 있다. 이러한 천연물/식물체 원료 사용시 흐름성을 좋게 하여 펠릿의 원활한 생산 가능하게 할 필요로 상기 플라스틱 수지-천연식물 그라프트 결합 구조체 조성물은 활제를 더 포함하고 있을 수 있다. 활제는 스테아르산아연, 스테아르산칼슘이 적당하다. 활제의 함량은 상기 플라스틱 수지-천연식물 그라프트 결합 구조체 조성물 100 중량부에 대하여 0.5 중량부 이상 5 중량부 미만을 사용하는 것이 좋다. 0.5 중량부 미만 사용 시 활제 역할이 미약하고, 5 중량부를 초과하여 사용 시 다이스에 이물질 등 찌꺼기가 발생하고, 원가가 상승하는 단점이 있다.
Since natural plants have low molecular weight and low melting point, there is a problem of poor flowability in the production of pellets. The plastic resin-natural plant graft bonding structure composition may further include a lubricant as it is necessary to improve the flowability when using the natural material / plant material to enable smooth production of the pellets. Suitable lubricants are zinc stearate and calcium stearate. The lubricant is preferably used in an amount of 0.5 parts by weight or more and less than 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the plastic resin-natural plant graft bond structure composition. When the amount is less than 0.5 parts by weight, the lubricant has a weak role, and when used in excess of 5 parts by weight, debris such as debris occurs in the die, and the cost increases.

그리고, 상기 플라스틱 수지-천연식물 그라프트 결합 구조체 조성물은 무기 필러를 더 포함하고 있을 수 있다. 무기 필러의 함량은 상기 플라스틱 수지-천연식물 그라프트 결합 구조체 조성물 100 중량부에 대하여 10 중량부 내지 65 중량부를 사용하는 것이 좋다. 무기 필러를 10 중량부 미만을 사용하는 경우 원가 절감에 영향이 적고, 65 중량부 이상 사용시 제품의 강도 인장 강도, 연신율 등 물성의 저하가 유발된다.
In addition, the plastic resin-natural plant graft bonding structure composition may further include an inorganic filler. The content of the inorganic filler is preferably 10 parts to 65 parts by weight based on 100 parts by weight of the plastic resin-natural plant graft bond structure composition. When the inorganic filler is used in less than 10 parts by weight, the cost reduction is less affected, and when using more than 65 parts by weight, the physical properties such as tensile strength, elongation of the product.

이상과 같은 과정을 통하여 생성된 분말상의 혼합물을 완성하게 된다. 상기와 같은 조성물은 분말 상태이기 때문에 분말을 엉켜 붙게 하는 바인더의 역할을 하는 물질이 필요하다. 바인더 물질로 사용하는 플라스틱 수지는 선형저밀도폴리에틸렌(LLDPE), 저밀도폴리에틸렌(LDPE), 고밀도폴리에틸렌(HDPE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS) 및 아크릴로니트릴부타디엔스티렌(ABS) 이 사용될 수 있다. 상기 바인더의 함량은 플라스틱 수지-천연식물 그라프트 결합 구조체 조성물100 중량부에 대하여 15 중량부 내지 60 중량부를 사용할 수 있다. 상기 바인더의 함량이 15 중량부 미만이면, 완성된 펠릿이 약해서 깨어지거나 분말이 생길 우려가 있으며, 상기 바인더의 함량이 60 중량부를 초과하게 되면 완성된 펠릿의 경제성이 없어지는 문제가 있다.
The powdery mixture produced through the above process is completed. Since such a composition is in a powder state, a material that serves as a binder for tangling the powder is required. The plastic resin used as the binder material may be linear low density polyethylene (LLDPE), low density polyethylene (LDPE), high density polyethylene (HDPE), polypropylene (PP), polystyrene (PS) and acrylonitrile butadiene styrene (ABS). . The binder may be used in an amount of 15 parts by weight to 60 parts by weight based on 100 parts by weight of the plastic resin-natural plant graft bond structure composition. If the content of the binder is less than 15 parts by weight, there is a risk that the finished pellets are fragile or cracked, and if the content of the binder exceeds 60 parts by weight, the economical efficiency of the finished pellets is lost.

본 발명에 따른 상기 옥수수심 펠렛은 용도에 따라 플라스틱과 같은 통상의 열가소성 중합체 수지와 다른 조성 성분들을 즉석에서 혼합하여 사출, 사출성형품, 압출성형품 등 제조하고자 하는 제품으로 성형할 수 있다. 또는, 요구되는 열가소성 중합체 수지와 다른 성분들을 용도에 따라 적절한 비율로 혼합하여 미리 콤파운드로 제조한 후, 필요시 원하는 제품으로 다시 성형할 수도 있다.
The corn core pellets according to the present invention may be molded into a product to be manufactured by injection, injection molding, extrusion molded article, etc. by mixing immediately with a conventional thermoplastic polymer resin such as plastic and other composition components according to the application. Alternatively, the required thermoplastic polymer resin and the other components may be mixed in an appropriate ratio according to the use to prepare a compound in advance, and then may be molded back into a desired product if necessary.

이어, 상기 물질등이 혼합된 혼합물을 이축 압출기 등의 압출 장치를 사용하여, 플라스틱 수지-천연식물 그라프트 결합을 시키면서 토출구를 통해 토출시키고, 토출된 스트랜드를 컨베이어 벨트를 통하여 이송하면서 송풍 건조 후 커팅하거나 페이스 커팅하는 방법으로 펠릿을 제조한다.
Subsequently, a mixture of the above materials and the like is discharged through an ejection opening using a plastic resin-natural plant graft bond using an extrusion apparatus such as a twin-screw extruder, and the blown strand is transported through a conveyor belt while being blown through the conveyor belt, and then cut. Or pellets are prepared by face cutting.

마지막으로 상기의 펠릿을 통상의 열가소성 중합체 수지와 즉석에서 혼합하여 본 발명의 친환경 사출성형품을 제조(S15)하는 단계이다. 이때, 혼합되는 상기 열가소성 중합체 수지는 상기 펠릿 제조 시에 사용된 바인더 수지와 같은 종류인 것이 바람직하다. 예를 들면, 상기 펠릿의 제조 시에 PP가 사용된 경우, 사출 성형품을 사출할 때 혼합하는 수지도 PP인 것이 바람직하다. 이는 같은 종류의 수지끼리 잘 섞이기 때문이다. 예를 들면, 바인더 수지로 PP가 사용된 경우, 펠릿과 PP를 혼합하여 제품을 생산할 수 있으며, 펠릿의 바인더 수지가 ABS였다면 ABS를 혼합하여 제품을 생산할 수 있다. 한편, 바인더 수지가 ABS인 펠렛과 PP를 혼합하여 사출하여 ABS와 PP가 섞이지 않아 품질이 매우 나빠져 상품 가치가 없어진다. 한편, 폴리올레핀 계열, 즉 PP, LLDPE, HDPE, 일부 LDPE는 같은 폴리올레핀 계열이어서 섞어서 사출하여도 제품이 잘 나온다.Finally, the pellet is mixed with a conventional thermoplastic polymer resin on the fly to prepare an environment-friendly injection molded article of the present invention (S15). In this case, the thermoplastic polymer resin to be mixed is preferably the same kind as the binder resin used at the time of pellet production. For example, when PP is used in the production of the pellets, it is preferable that the resin to be mixed when injecting the injection molded article is also PP. This is because the same kinds of resins are mixed well. For example, when PP is used as the binder resin, the pellets and PP may be mixed to produce a product. If the binder resin of the pellet is ABS, ABS may be mixed to produce the product. On the other hand, the binder resin is injected with a mixture of pellets and PP of ABS, ABS and PP do not mix, so the quality is very bad, there is no product value. On the other hand, polyolefin series, that is, PP, LLDPE, HDPE, and some LDPE are the same polyolefin series, so even when mixed and injected, the product comes out well.

한편, 사출 조건은 일반 PP 100%인 경우에는 사출 온도 240℃에서 사출압력 30bar 정도면 타당하나, 옥심 펠렛 30중량부와 일반 PP 70중량부를 혼합하는 경우, 사출 온도 240℃에 사출 압력은 65bar 정도로 높은 것이 좋다. 온도는 별 차이가 없지만, 흐름성(MI, Melt Index)이 떨어지기 때문에 사출 압력을 높여주어야 미성형이 나지 않고 제대로 사출이 된다.
On the other hand, in the case of 100% general PP, the injection pressure is appropriate if the injection pressure is about 30bar at the injection temperature of 240 ° C, but when mixing 30 parts by weight of oxime pellets and 70 parts by weight of the general PP, the injection pressure is about 65bar at the injection temperature of 240 ° C. High is good The temperature does not change much, but because the flowability (MI, Melt Index) is lowered, it is necessary to increase the injection pressure so that the injection is performed properly without forming.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 것이며 본 발명이 그에 의해 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples. The following examples are intended to illustrate the invention and are not intended to limit the invention thereto.

<실시예 1~8><Examples 1-8>

자연분해성 식물체 바이오매스 펠릿의 제조Preparation of Biodegradable Plant Biomass Pellets

<실시예 1>&Lt; Example 1 >

옥수수심을 150 메쉬 정도로 분쇄하여 옥수수심 분말을 생성한 다음, 100℃에서 30분간 가열 건조하여, 건조된 옥수수심 분말을 준비하였다. 건조된 옥수수심 분말에 엘씨 왁스 102N(라이온케미칼 제품) 1.5중량부를 투입하여 500rpm으로 고속 교반하여 옥수수심 표면을 코팅하였다. 상기 플라스틱 수지-천연식물 그라프트 결합 구조체 조성물 100 중량부에 대하여, 표면코팅된 옥수수심 분말 25 중량부, 폴리프로필렌 25중량부, 선형저밀도폴리에틸렌(LLDPE) 10 중량부, 옥수수전분 20 중량부, 솔비톨 4 중량부, 리놀레산 0.3 중량부, 스테아린산아연 1 중량부, 말레산 0.5 중량부, 디큐밀 퍼옥사이드 0.01 중량부 및 잔부를 탄산칼슘으로 하여 고속 교반기에 투입한 후 400rpm으로 교반하여 혼합물을 생성하고, 이축 압출기를 이용하여 자연분해성 식물체 바이오매스 펠릿을 제조하였다.Corn core was pulverized to about 150 mesh to produce corn core powder, and then heated and dried at 100 ° C. for 30 minutes to prepare dried corn core powder. 1.5 parts by weight of LC wax 102N (Lion Chemical) was added to the dried corn core powder, and the corn core surface was coated by high speed stirring at 500 rpm. 100 parts by weight of the plastic resin-natural plant graft bond structure composition, 25 parts by weight of surface-coated corn core powder, 25 parts by weight of polypropylene, 10 parts by weight of linear low density polyethylene (LLDPE), 20 parts by weight of corn starch, sorbitol 4 parts by weight, linoleic acid 0.3 part by weight, zinc stearate 1 part by weight, maleic acid 0.5 part by weight, dicumyl peroxide 0.01 part by weight and the remainder was added to a high-speed stirrer with calcium carbonate and stirred at 400 rpm to produce a mixture, Biodegradable plant biomass pellets were prepared using a twin screw extruder.

<실시예 2><Example 2>

상기 실시예 1에서 옥수수심을 30중량부 투입하고, 디큐밀 퍼옥사이드를 0.02 중량부를 투입하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 펠릿용 조성물을 생성하여, 펠릿을 제조하였다.30 parts by weight of corn core was added in Example 1, and the same composition for pellets was produced as in Example 1 except that 0.02 part by weight of dicumyl peroxide was produced to prepare pellets.

<실시예 3><Example 3>

상기 실시예 1에서 옥수수심을 35중량부 투입하고, 디큐밀 퍼옥사이드를 0.03 중량부를 투입하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 펠릿용 조성물을 생성하여, 펠릿을 제조하였다.Except 35 parts by weight of corn core in Example 1, 0.03 parts by weight of dicumyl peroxide was added to produce the same composition for pellets as in Example 1, to prepare a pellet.

<실시예 4> <Example 4>

상기 실시예 1에서 옥수수심을 40중량부 투입하고, 디큐밀 퍼옥사이드 0.04 중량부를 투입하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 펠릿용 조성물을 생성하여, 펠릿을 제조하였다.40 parts by weight of corn core was added in Example 1, except that 0.04 parts by weight of dicumyl peroxide was added to produce the same composition for pellets as in Example 1 to prepare pellets.

<실시예 5>Example 5

상기 실시예 1에서, 말레산 0.5중량부 대신에 구연산 0.5중량부를 투입하고, 디큐밀퍼옥사이드 0.01중량부 대신에 벤조일퍼옥사이드 0.02중량부를 투입하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 펠릿용 조성물을 생성하여, 펠릿을 제조하였다In Example 1, 0.5 parts by weight of citric acid was added instead of 0.5 parts by weight of maleic acid, and 0.02 parts by weight of benzoyl peroxide was added instead of 0.01 parts by weight of dicumyl peroxide to produce the same composition for pellets as in Example 1. To prepare pellets.

<실시예 6> <Example 6>

상기 실시예 5에서, 옥수수심을 30중량부 투입하고, 벤조일퍼옥사이드 0.03중량부를 투입하는 것을 제외하고는 실시예 6과 동일한 펠릿용 조성물을 생성하여, 펠릿을 제조하였다In Example 5, except that 30 parts by weight of corn core and 0.03 parts by weight of benzoyl peroxide, the same composition for pellets as in Example 6 was produced to prepare pellets.

<실시예 7> <Example 7>

상기 실시예 5에서, 옥수수심을 35중량부 투입하고, 벤조일퍼옥사이드 0.04중량부를 투입하는 것을 제외하고는 실시예 6과 동일한 펠릿용 조성물을 생성하여, 펠릿을 제조하였다In Example 5, 35 parts by weight of corn core was added, except that 0.04 parts by weight of benzoyl peroxide to produce the same composition for pellets as in Example 6, to prepare a pellet.

<실시예 8> <Example 8>

상기 실시예 5에서, 옥수수심을 40중량부 투입하고, 벤조일퍼옥사이드 0.05중량부를 투입하는 것을 제외하고는 실시예 6과 동일한 펠릿용 조성물을 생성하여, 펠릿을 제조하였다  In Example 5, except that 40 parts by weight of corn core and 0.05 parts by weight of benzoyl peroxide, the same composition for pellets as in Example 6 was produced to prepare pellets.

<비교예 1>Comparative Example 1

상기 실시예 1에서, 말레산 0.5 중량부, 디큐밀 퍼옥사이드 0.01 중량부를 뺀 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 펠릿용 조성물을 생성하여, 펠릿을 제조하였다In Example 1, except that 0.5 parts by weight of maleic acid, 0.01 parts by weight of dicumyl peroxide was subtracted to produce the same composition for pellets as in Example 1, to prepare a pellet.

<비교예 2>Comparative Example 2

상기 실시예 5에서, 구연산 0.5 중량부, 벤조일퍼옥사이드 0.02중량부를 뺀것을 제외하고는 실시예 5과 동일한 펠릿용 조성물을 생성하여, 펠릿을 제조하였다
In Example 5, except that 0.5 parts by weight of citric acid and 0.02 parts by weight of benzoyl peroxide was removed, the same composition for pellets as in Example 5 was produced to prepare pellets.

<실시예 9~16><Examples 9-16>

친환경 사출성형품의 제조Eco-Friendly Injection Molding

<실시예 9>Example 9

상기 실시예 1에서 제조한 펠릿 30중량부, 폴리프로필렌(PP) 70중량부를 혼합한 다음, 통상의 사출 성형기를 이용하여 사출성형품을 제조하였다. PP는 호남석유화학 제품을 사용하였다 30 parts by weight of the pellets prepared in Example 1 and 70 parts by weight of polypropylene (PP) were mixed, and then injection molded products were manufactured using a conventional injection molding machine. PP used Hunan Petrochemical products

<실시예 10><Example 10>

상기 실시예 2에서 제조한 펠릿30중량부, 폴리프로필렌(PP) 70중량부를 혼합한 다음, 통상의 사출 성형기를 이용하여 사출성형품을 제조하였다. PP는 호남석유화학 제품을 사용하였다 30 parts by weight of the pellets prepared in Example 2 and 70 parts by weight of polypropylene (PP) were mixed, and then injection molded products were manufactured using a conventional injection molding machine. PP used Hunan Petrochemical products

<실시예 11><Example 11>

상기 실시예 3에서 제조한 펠릿30중량부, 폴리프로필렌(PP) 70중량부를 혼합한 다음, 통상의 사출 성형기를 이용하여 사출성형품을 제조하였다. PP는 호남석유화학 제품을 사용하였다 30 parts by weight of the pellets prepared in Example 3 and 70 parts by weight of polypropylene (PP) were mixed, and then injection molded products were manufactured using a conventional injection molding machine. PP used Hunan Petrochemical products

<실시예 12><Example 12>

상기 실시예 4에서 제조한 펠릿30중량부, 폴리프로필렌(PP) 70중량부를 혼합한 다음, 통상의 사출 성형기를 이용하여 사출성형품을 제조하였다. PP는 호남석유화학 제품을 사용하였다30 parts by weight of the pellets prepared in Example 4 and 70 parts by weight of polypropylene (PP) were mixed, and then injection molded products were manufactured using a conventional injection molding machine. PP used Hunan Petrochemical products

<실시예 13>Example 13

상기 실시예 5에서 제조한 펠릿 30중량부, 폴리프로필렌(PP) 70중량부를 혼합한 다음, 통상의 사출 성형기를 이용하여 사출성형품을 제조하였다. PP는 호남석유화학 제품을 사용하였다30 parts by weight of the pellets prepared in Example 5 and 70 parts by weight of polypropylene (PP) were mixed, and then injection molded products were manufactured using a conventional injection molding machine. PP used Hunan Petrochemical products

<실시예 14><Example 14>

상기 실시예 6에서 제조한 펠릿 30중량부, 폴리프로필렌(PP) 70중량부를 혼합한 다음, 통상의 사출 성형기를 이용하여 사출성형품을 제조하였다. PP는 호남석유화학 제품을 사용하였다.  30 parts by weight of the pellets prepared in Example 6 and 70 parts by weight of polypropylene (PP) were mixed, and then injection molded products were manufactured using a conventional injection molding machine. PP used Honam Petrochemical.

<실시예 15><Example 15>

상기 실시예 7에서 제조한 펠릿 30중량부, 폴리프로필렌(PP) 70중량부를 혼합한 다음, 통상의 사출 성형기를 이용하여 사출성형품을 제조하였다. PP는 호남석유화학 제품을 사용하였다. 30 parts by weight of the pellets prepared in Example 7 and 70 parts by weight of polypropylene (PP) were mixed, and then injection molded products were manufactured using a conventional injection molding machine. PP used Honam Petrochemical.

<실시예 16><Example 16>

상기 실시예 8에서 제조한 펠릿 30중량부, 폴리프로필렌(PP) 70중량부를 혼합한 다음, 통상의 사출 성형기를 이용하여 사출성형품을 제조하였다. PP는 호남석유화학 제품을 사용하였다.  30 parts by weight of the pellets prepared in Example 8 and 70 parts by weight of polypropylene (PP) were mixed, and then injection molded products were manufactured using a conventional injection molding machine. PP used Honam Petrochemical.

<실시예 17><Example 17>

상기 비교예 1에서 제조한 펠릿 30중량부, 폴리프로필렌(PP) 70중량부를 혼합한 다음, 통상의 사출 성형기를 이용하여 사출성형품을 제조하였다. PP는 호남석유화학 제품을 사용하였다. 30 parts by weight of the pellets prepared in Comparative Example 1 and 70 parts by weight of polypropylene (PP) were mixed, and then injection molded products were manufactured using a conventional injection molding machine. PP used Honam Petrochemical.

<실시예 18>&Lt; Example 18 >

상기 비교예 2에서 제조한 펠릿 30중량부, 폴리프로필렌(PP) 70중량부를 혼합한 다음, 통상의 사출 성형기를 이용하여 사출성형품을 제조하였다. PP는 호남석유화학 제품을 사용하였다. 30 parts by weight of the pellets prepared in Comparative Example 2 and 70 parts by weight of polypropylene (PP) were mixed, and then injection molded products were manufactured using a conventional injection molding machine. PP used Honam Petrochemical.

<실험예 1>Experimental Example 1

실시예 9~18에 따라 제조된 친환경 사출성형품의 기계적 물성 테스트Mechanical Properties Testing of Eco-Friendly Injection Molded Products Prepared According to Examples 9-18

상기 실시예 9~18에서 제조된 사출성형품에 대하여 ASTM D 3826 방법에 따라서 25×102mm로 재단된 샘플에 대해서 인장 강도 및 신율을 측정하였다. 사출성형품 샘플수는 측정 오차를 감소시키기 위해 각 측정 항목당 10회씩 측정하여 최고 및 최소값을 제외한 평균값을 취하였다. Load cell은 50kg을 사용하였고 UTM(Universal Testing Machine, Daekyung Tech, Korea)기계를 사용하였고, 기계의 인장 속도는 50mm/min으로 설정하여 실험을 진행하였고, 그 결과를 하기 표 1에 정리하였다.Tensile strength and elongation were measured for samples cut to 25 × 102 mm according to ASTM D 3826 for the injection molded articles prepared in Examples 9-18. In order to reduce the measurement error, the number of injection molded samples was measured 10 times for each measurement item and the average value was taken out of the maximum and minimum values. Load cell was used 50kg and UTM (Universal Testing Machine, Daekyung Tech, Korea) machine was used, the tensile speed of the machine was set to 50mm / min, the experiment was carried out, the results are summarized in Table 1 below.

기계적 물성 테스트 결과Mechanical property test result 구분division 인장 강도(㎏/㎠)Tensile Strength (㎏ / ㎠) 신장율(%)Elongation (%) PP제품PP products 280280 200200 실시예 9Example 9 280280 201201 실시예 10Example 10 278278 196196 실시예 11Example 11 271271 193193 실시예 12Example 12 270270 191191 실시예 13Example 13 277277 200200 실시예 14Example 14 276276 195195 실시예 15Example 15 270270 192192 실시예 16Example 16 270270 189189 실시예 17Example 17 267267 178178 실시예 18Example 18 265265 176176

표 1에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 식물체 바이오매스중 하나인 옥수수심을 사용한 사출성형품은 옥수수심, 유기산, 과산물 등이 함유되었음에도 불구하고 인장강도 및 신장율이 기존 제품과 유사함을 알 수 있다. 비교예 1 및 2에 대응되는 실시예 17과 실시예 18은 인장 강도 및 신장율이 기존 제품이나 본 발명의 실시예에 대응되는 실시예 9 내지 실시예 16보다 떨어짐을 알 수 있다.
As can be seen from Table 1, the injection molded product using a corn core, one of the plant biomass according to the present invention can be seen that the tensile strength and elongation is similar to the existing product despite the inclusion of corn cores, organic acids, peroxides, etc. . In Examples 17 and 18 corresponding to Comparative Examples 1 and 2, it can be seen that the tensile strength and the elongation are lower than those of Examples 9 to 16, which correspond to the existing products or examples of the present invention.

<실험예 2>Experimental Example 2

실시예 9~18에 따라 제조된 친환경 사출성형품의 광분해성 평가Evaluation of Photodegradability of Eco-friendly Injection Molded Products Prepared According to Examples 9-18

광분해성은 ASTM D15 자외선 처리시험 방법에 따라 자외선 처리시험기(QUV Accelerated Weathering Tester)를 이용하여 200 시간 동안 자외선을 조사한 후, 사출성형품의 인장강도 및 신도 증감율을 측정함으로써 이루어졌다. 이때 자외선(UV) 램프의 종류는 UVB 313, 광량(Irradiance)은 0.60w/nf(310㎚)이었고 그 결과는 하기 표 2와 같다.
Photodegradation was performed by irradiating ultraviolet rays for 200 hours using a QUV Accelerated Weathering Tester according to ASTM D15 UV treatment test method, and then measuring the tensile strength and elongation of the injection molded article. At this time, the type of ultraviolet (UV) lamp was UVB 313, the light intensity (Irradiance) was 0.60w / nf (310nm) and the results are shown in Table 2 below.

광분해성 시험 결과Photodegradability Test Results 구분division 강도 보유율(%)Strength retention rate (%) 신도 보유율(%)% Retention PP제품PP products 97.397.3 96.796.7 실시예 9Example 9 2.52.5 1.61.6 실시예 10Example 10 0.90.9 0.50.5 실시예 11Example 11 0.70.7 0.10.1 실시예 12Example 12 0.50.5 0.00.0 실시예 13Example 13 3.23.2 1.81.8 실시예 14Example 14 1.31.3 0.90.9 실시예 15Example 15 1.11.1 0.50.5 실시예 16Example 16 0.70.7 0.20.2 실시예 17Example 17 37.237.2 32.832.8 실시예 18Example 18 38.038.0 34.134.1

표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 기존의 PP 제품은 자외선 조사 후에도 강도 보유율 및 신도 보유율이 거의 감소되지 않음에 비하여, 본 발명에 따른 옥수수심 펠렛을 적용한 사출성형품은 강도 보유율 및 신도 보유율은 현격히 감소되었다. 유기산과 과산화물을 사용하지 않은 실시예 17~18의 경우 PP제품에 비하여 강도 및 신율이 60% 이상 감소하였다. 즉, 본 발명의 사출성형품은 자외선 등의 빛에 의하여 자연 상태에서 상당한 정도로 분해될 수 있음을 알 수 있다. 또한 옥수수심 함량이 증가됨에 따라 그 분해 정도는 더욱 증가함을 알 수 있다.  As can be seen from Table 2, the strength retention and elongation retention of the conventional PP products are hardly reduced even after UV irradiation, whereas the injection molded articles to which corn core pellets according to the present invention are significantly reduced in strength retention and elongation retention. It became. In Examples 17 to 18 without using an organic acid and a peroxide, strength and elongation were reduced by more than 60% compared to the PP product. That is, it can be seen that the injection molded article of the present invention can be decomposed to a considerable extent in a natural state by light such as ultraviolet rays. In addition, it can be seen that as the corn core content increases, the degree of degradation increases.

<실험예 3> <Experimental Example 3>

실시예 9~18에 따라 제조된 친환경 사출성형품의의 생분해성 평가Evaluation of Biodegradability of Eco-friendly Injection Molded Products Prepared According to Examples 9-18

본 발명의 식물체 바이오매스중 옥수수심을 사용한 펠릿으로 제조한 사출성형품의 곰팡이에 의한 생분해성 평가를 ASTM G 21 방법에 따라 테스트하였다. 즉, 시료를 일정한 크기로 절단한 뒤 배지로서 탄소원이 없는 고체 한천 배지를 이용하여 토양 중에 흔히 발견되는 아스퍼질러스 나이거(Aspergillus niger), 페니실리움 피노필럼(Penicillium piniphilum), 채토뮴 글로보섬( Chaetomium globosum ), 글리오클라듐 바이렌스( Gliocladium virens) 및 오레오바시듐 풀루란스(Aureobasidium pullulans)의 혼합 균포자 현탁액을 무균상태에서 스프레이 시켜 60일간 시료에 곰팡이가 뒤덮인 정도를 10일 간격으로 ASTM G 21 방법에 따라 평가하여 생분해성을 측정하였다. Evaluation of biodegradability by mold of injection molded articles made from pellets using corn cores of the plant biomass of the present invention was tested according to the ASTM G 21 method. That is, the AAS that after cutting the sample to a predetermined size by using a solid agar medium without a carbon source as a medium commonly found in the soil and this switch Aspergillus (Aspergillus niger), Penny room Solarium Pinot pilreom (Penicillium piniphilum), while tomyum Globo island (Chaetomium globosum), glycidyl Eau radium as by lances (Gliocladium virens), and Aureobasidium pullulans (every 10 days the degree of mold covered a period of 60 days a sample of mixed fungal spore suspension was sprayed on the sterility of the Aureobasidium pullulans) ASTM G 21 method The biodegradability was measured according to the evaluation.

또한 세균에 의한 생분해성 평가는 ASTM G 22 방법에 따라 테스트하였다. 탄소원이 없는 고체 한천배지에 슈도모나스 아루지노사(Pseudomonas aeruginosa) 및 바실러스 서브틸루스(Baccllus subtillus)의 세포 혼합 현탁액을 무균상태에서 시료위에 도포하여 60일간 시료에 세균이 자란 정도를 ASTM G 22법에 따라 평가하여 생분해도를 측정하였고 표 3에 정리하였다.In addition, the biodegradability evaluation by bacteria was tested according to the ASTM G 22 method. A cell mixture suspension of Pseudomonas aeruginosa and Baccllus subtillus was applied to the sample in a sterile state on a solid agar medium without a carbon source. The biodegradability was measured according to the evaluation and summarized in Table 3.

생분해도 표기 방법 Biodegradation Notation Method 관찰된 표본에서의 생육Growth in Observed Samples 등 급Rating 없음none 00 생육흔적(10% 미만)Growth traces (less than 10%) 1One 약간의 생육(10?30%)Slight growth (10-30%) 22 중간 정도의 생육(30?60%)Medium growth (30-60%) 33 과밀한 생육 (60%?표면을 완전히 덮음)Overgrowth (60%? Completely covering the surface) 44

또한, 동시에 상기의 친환경 사출성형품 일정 시료를 상대습도 85%, 내부온도 30℃의 상태로 고정된 항온항습기에서 60 일간 방치하면서 20 일 마다 시료를 꺼내 곰팡이의 생육 정도에 따른 시료의 무게 감량 정도를 비율로 측정하였다.  At the same time, the sample of the eco-friendly injection molded product is taken out every 20 days while being kept in a constant temperature and humidity chamber fixed at a relative humidity of 85% and an internal temperature of 30 ° C. It was measured by the ratio.

세균의 경우는 상대습도 85%, 내부온도 37℃로 고정하고 상기와 동일한 방법으로 무게 감량 정도를 측정하였다. In the case of bacteria, the relative humidity was fixed at 85% and the internal temperature of 37 ° C., and the weight loss was measured in the same manner as described above.

그 결과를 하기 표 4 및 표 5에 나타내었다. The results are shown in Tables 4 and 5 below.

곰팡이에 의한 생분해 정도의 평가 및 무게 감량 테스트 결과 Evaluation of biodegradation by mold and weight loss test results 구 분division 생분해 정도(%)Biodegradation degree (%) 무게감량율(%)* Weight loss rate (%) * 10일10 days 20일20 days 30일30 days 40일40 days 50일50 days 60일60 days 20일20 days 40일40 days 60일60 days PP제품PP products 00 00 00 00 00 00 99.999.9 99.999.9 99.999.9 실시예 9Example 9 1One 22 22 33 44 44 94.394.3 74.274.2 58.358.3 실시예 10Example 10 1One 22 33 44 44 44 93.293.2 71.671.6 52.152.1 실시예 11Example 11 1One 22 33 44 44 44 92.892.8 68.368.3 50.350.3 실시예 12Example 12 22 33 33 44 44 44 91.291.2 63.263.2 47.747.7 실시예 13Example 13 1One 22 22 33 44 44 95.695.6 74.674.6 61.761.7 실시예 14Example 14 1One 22 33 33 44 44 94.894.8 72.272.2 55.455.4 실시예 15Example 15 1One 22 33 44 44 44 93.393.3 69.469.4 51.751.7 실시예 16Example 16 22 33 33 44 44 44 92.892.8 64.264.2 50.750.7 실시예 17Example 17 1One 22 22 22 33 33 96.296.2 78.478.4 67.567.5 실시예 18Example 18 1One 22 22 22 33 33 96.996.9 78.378.3 68.068.0

* 무게감량율(%) = 시료 채취 후 무게/원 시료의 무게 × 100
* Weight loss rate (%) = weight after sampling / weight of original sample × 100

세균에 의한 생분해 정도의 평가 및 무게 감량 테스트 결과 Evaluation of the degree of biodegradation by bacteria and weight loss test results 구 분division 생분해 정도(%)Biodegradation degree (%) 무게감량율(%)* Weight loss rate (%) * 구 분division 10일10 days 20일20 days 30일30 days 40일40 days 50일50 days 60일60 days 20일20 days 40일40 days 60일60 days PP제품PP products 00 00 00 00 00 00 99.999.9 99.999.9 99.999.9 실시예 9Example 9 1One 22 22 33 44 44 95.295.2 73.473.4 57.757.7 실시예 10Example 10 1One 22 33 33 44 44 93.993.9 72.172.1 53.453.4 실시예 11Example 11 1One 22 33 44 44 44 92.592.5 69.669.6 51.551.5 실시예 12Example 12 22 33 33 44 44 44 90.990.9 63.163.1 48.948.9 실시예 13Example 13 1One 22 22 33 44 44 96.196.1 75.875.8 62.462.4 실시예 14Example 14 1One 22 33 33 44 44 94.994.9 73.373.3 55.455.4 실시예 15Example 15 1One 22 33 44 44 44 92.292.2 69.769.7 53.953.9 실시예 16Example 16 22 33 33 44 44 44 91.091.0 64.464.4 51.451.4 실시예 17Example 17 1One 22 22 22 33 44 96.796.7 79.279.2 68.468.4 실시예 18Example 18 1One 22 22 22 33 33 97.097.0 78.878.8 68.168.1

상기 표 4 및 표 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 기존의 PP 제품은 시간이 지나도 세균이나 곰팡이 등에 의한 분해가 거의 일어나지 않고, 유기산과 과산화물을 사용하지 않은 실시예 17~18의 경우 일부만 분해가 진행이 되었다. 본 발명에 따른 친환경 사출성형품은 시간이 지남에 따라 세균 및 곰팡이에 의하여 상당히 분해가 진행되었음을 알 수 있다. 또한 옥수수심 함량이 많으면 세균 및 곰팡이 생육이 더 빠른 것을 알 수 있다.
As can be seen from Tables 4 and 5, the existing PP products are hardly decomposed by bacteria or mold, and in the case of Examples 17 to 18 where organic acids and peroxides are not used, partial decomposition proceeds. It became. Eco-friendly injection molded article according to the present invention can be seen that significantly progressed by the bacteria and mold over time. In addition, if the corn core content is high it can be seen that the growth of bacteria and fungi.

본 발명은 플라스틱을 대체하여 이산화탄소 저감, 바이오매스 플라스틱 산업 등 각종 제조업에 활용될 수 있다.
The present invention can be used in various manufacturing industries, such as carbon dioxide reduction, biomass plastics industry by replacing plastics.

S11 : (A) 단계 : 옥수수심 분말 생성
S12 : (B) 단계 : 옥수수심 분말 코팅
S13 : (C) 단계 : 바인더, 유기산, 과산화물 등 추가하여 혼합물 형성
S14 : (D) 단계 : 플라스틱 수지-천연식물 그라프트 결합 및 펠렛 성형
S15 : (E) 단계 : 사출성형품 제조
S11: (A) step: corn core powder generation
S12: (B) step: corn core powder coating
S13: (C) step: forming a mixture by adding a binder, organic acid, peroxide, etc.
S14: (D) step: plastic resin-natural plant graft bonding and pellet molding
S15: (E) step: manufacturing injection molded articles

Claims (10)

(A) 옥수수심을 80 내지 400 메쉬 이하의 미립자로 분쇄하여 옥수수심 분말을 생성하는 단계;
(B) 상기 옥수수심 분말을 50도 내지 150℃에서 0.5 내지 24시간 가열 건조하여 수분을 제거하고, 상기 가열 건조된 옥수수심 분말에 왁스를 투입하고 교반하여 코팅된 옥수수심 분말을 생성하는 단계;
(C) 상기 코팅된 옥수수심 분말에 바인더 역할을 하는 플라스틱 수지 고분자 및 유기산과 과산화물을 포함하여 투입하고 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계;
(D) 상기 혼합물을 익스투루더에 투입하여 플라스틱 수지-천연식물 그라프트 결합이 이루어지도록 하고, 상기 플라스틱 수지-천연식물 그라프트 결합이 이루어진 펠릿 조성물을 토출구를 통해 토출시키고, 토출된 스트랜드를 컨베이어 벨트를 통하여 이송하면서 송풍 건조 후 커팅 또는 페이스 커팅하여 펠릿을 제조하는 펠릿 제조단계;
(E) 제조된 펠릿을 플라스틱 수지에 첨가하여 사출성형하여 친환경 사출성형품 제조단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 친환경 사출성형품의 제조 방법.
(A) pulverizing the corn core into fine particles of 80 to 400 mesh or less to produce corn core powder;
(B) drying the corn core powder at 50 ° C. to 150 ° C. for 0.5 to 24 hours to remove moisture, and adding wax to the heat dried corn core powder and stirring to produce a coated corn core powder;
(C) forming a mixture by adding and mixing a plastic resin polymer and an organic acid and a peroxide serving as a binder to the coated corn core powder;
(D) the mixture is introduced into an extruder to form a plastic resin-natural plant graft bond, and the pellet composition including the plastic resin-natural plant graft bond is discharged through an outlet, and the discharged strand is conveyed. Pellet manufacturing step of manufacturing pellets by cutting or face-cutting after blowing air while transferring through the belt;
(E) injection molding by adding the prepared pellets to the plastic resin to produce an environmentally-friendly injection molded article; manufacturing method of an environmentally-friendly injection molded article comprising a.
제 1항에 있어서,
상기 (C) 단계에서, 투입물을 혼합하기 전에 전분 및 전분 가소제를 추가적으로 더 투입하는 것인 것이며,
상기 전분은 상기 펠릿 조성물 100 중량부에 대하여 5 내지 50 중량부인 것이며,
상기 전분 가소제는 글리세린 및 솔비톨 중 어느 하나 이상인 것이며,
상기 전분 가소제의 함량은 상기 전분 함량을 기준으로 상기 전분 100 중량부에 대하여 10 내지 30 중량부인 것인 것을 특징으로 하는 친환경 사출성형품의 제조 방법.
The method of claim 1,
In the step (C), the starch and starch plasticizer is further added before mixing the input,
The starch is 5 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the pellet composition,
The starch plasticizer is one or more of glycerin and sorbitol,
The starch plasticizer content is 10 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the starch, based on the starch content manufacturing method of the injection-molded article.
제 1항에 있어서,
상기 (C) 단계에서, 투입물을 혼합하기 전에 활제, 산화제 및 무기 필러 중 어느 하나 이상을 더 투입하는 것인 것이며,
상기 활제는 상기 펠릿 조성물 100 중량부에 대하여 0.5 내지 5 중량부인 것이며,
상기 산화제는 상기 펠릿 조성물 100 중량부에 대하여 0.2 내지 6 중량부인 것이며,
상기 무기 필러는 상기 펠릿 조성물 100 중량부에 대하여 10 내지 65 중량부인 것인 것이며,
상기 활제는 스테아르산아연, 스테아르산칼슘 중 어느 하나 이상인 것인 것이며,
상기 산화제는 올레산, 리놀레산, 리놀렌산, 아라키돈산 및 팔미트올레산 중 어느 하나 이상인 것이며,
상기 무기 필러는 탄산칼슘, 점토 및 황토 중 어느 하나 이상인 것인 것을 특징으로 하는 친환경 사출성형품의 제조 방법.
The method of claim 1,
In the step (C), it is to add any one or more of the lubricant, oxidant and inorganic filler before mixing the input,
The lubricant is 0.5 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the pellet composition,
The oxidizing agent is 0.2 to 6 parts by weight based on 100 parts by weight of the pellet composition,
The inorganic filler is 10 to 65 parts by weight based on 100 parts by weight of the pellet composition,
The lubricant is one or more of zinc stearate and calcium stearate,
The oxidizing agent is any one or more of oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, arachidonic acid and palmitoleic acid,
The inorganic filler is a method for producing an environmentally-friendly injection molded article, characterized in that any one or more of calcium carbonate, clay and loess.
제 1항에 있어서,
상기 과산화물은 디큐밀옥사이드, 벤조일퍼옥사이드, 디-삼중부틸퍼옥사이드 중 어느 하나인 것이며,
상기 과산화물의 함량은 상기 플라스틱 수지 100 중량부에 대하여 0.01 내지 5 중량부인 것을 특징으로 하는 친환경 사출성형품의 제조 방법.
The method of claim 1,
The peroxide is any one of dicumyl oxide, benzoyl peroxide, di- triple butyl peroxide,
The content of the peroxide is 0.01 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the plastic resin manufacturing method of eco-friendly injection molding.
제 1항에 있어서,
상기 유기산은 구연산(Citric acid), 사과산(Malic acid), 말레산(Maleic aicd), 초산(Acetic acid) 중 어느 하나 이상인 것이며,
상기 유기산의 함량은 상기 펠릿 조성물 100 중량부에 대하여 0.2 내지 5 중량부인 것을 특징으로 하는 친환경 사출성형품의 제조 방법.
The method of claim 1,
The organic acid is one or more of citric acid, citric acid, malic acid, maleic acid, maleic acid, acetic acid,
The amount of the organic acid is 0.2 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the pellet composition.
제 1항에 있어서,
상기 왁스는 파라핀 왁스, 유동 파라핀 왁스, 밀납, 몰다 와스, 이멀시파일 왁스, 피이 왁스, 피피왁스 중 어느 하나 이상인 것이며
상기 왁스 함량은 상기 펠릿 조성물 100 중량부에 대하여 1.0 내지 5.0 중량부인 것을 특징으로 하는 친환경 사출성형품의 제조 방법.
The method of claim 1,
The wax is any one or more of paraffin wax, liquid paraffin wax, beeswax, molda wax, emulsion pile wax, P. wax, P. wax.
The wax content is a method for producing an environmentally-friendly injection molded article, characterized in that 1.0 to 5.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the pellet composition.
제 1항에 있어서,
상기 (C) 단계에서, 투입물을 혼합하기 전에 전분을 추가적으로 더 투입하는 것인 것이며,
상기 옥수수심의 함량은 상기 플라스틱 수지-천연식물 그라프트 결합 구조체 조성물 100 중량부에 대하여 10 내지 50 중량부인 것이며,
상기 옥수수심 및 전분의 함량을 합한 함량은 상기 플라스틱 수지의 함량이 증가할수록 증가하는 것이며,
상기 과산화물의 함량은 상기 플라스틱 수지의 함량이 증가할수록 증가하는 것이며,
상기 유기산의 함량은 상기 옥수수심 및 전분의 함량을 합한 함량이 증가할수록 증가하는 것인 것을 특징으로 하는 친환경 사출성형품의 제조 방법.
The method of claim 1,
In the step (C), the starch is further added before mixing the input,
The amount of corn core is 10 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the plastic resin-natural plant graft bond structure composition,
The sum of the contents of the corn core and starch is increased as the content of the plastic resin increases,
The content of the peroxide is increased as the content of the plastic resin increases,
The content of the organic acid is a method of producing an eco-friendly injection molded article, characterized in that it increases as the combined content of the corn core and starch.
제 1항에 있어서,
상기 바인더 역할의 플라스틱 수지는 선형저밀도폴리에틸렌(LLDPE), 저밀도폴리에틸렌(LDPE), 고밀도폴리에틸렌(HDPE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS) 및 아크릴로니트릴부타디엔(ABS) 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 친환경 사출성형품의 제조 방법.
The method of claim 1,
The plastic resin of the binder role is at least one of linear low density polyethylene (LLDPE), low density polyethylene (LDPE), high density polyethylene (HDPE), polypropylene (PP), polystyrene (PS) and acrylonitrile butadiene (ABS). Eco-friendly injection molded product manufacturing method.
제 1항에 있어서,
상기 (E)단계의 사출성형시 (D)단계의 펠릿은 플라스틱 수지 100중량부에 대하여 10 내지 200중량부를 첨가하는 것을 특징으로 하는 친환경 사출성형품의 제조 방법.
The method of claim 1,
When the injection molding of the step (E) (D) the pellet is a method for producing an injection-molded article, characterized in that 10 to 200 parts by weight based on 100 parts by weight of the plastic resin.
제 1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 방법으로 제조되는 친환경 사출성형품.
Eco-friendly injection molded article prepared by the method of any one of claims 1 to 9.
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