KR20120116157A - 적석지를 이용한 식품 저장용기와 이를 이용한 식품 저장방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적석지를 이용한 수지 성형체 및 이의 제조방법 그리고 이를 이용한 식품 저장방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수지에 적석지를 혼합하여 사출 성형함으로써 식품의 신선도 및 장기 저장성을 증대시킬 수 있는 수지 성형체 및 이의 제조방법 그리고 이를 이용한 식품 저장방법에 관한 것이다.
본 발명의 수지성형체는 베이스 수지 80 내지 99중량%, 적석지 1 내지 20중량%를 함유한다. 그리고 수지성형체의 제조방법은 적석지 원광을 분쇄하여 적석지 분말을 얻는 분쇄단계와, 적석지 분말을 베이스 수지와 배합하는 배합단계와, 배합단계에서 형성된 배합물을 사출하여 성형하는 성형단계를 포함한다.

Description

적석지를 이용한 수지 성형체 및 이의 제조방법 그리고 이를 이용한 식품 저장방법{Molded resin using halloysitum rubrum and manufacturing method thereof, storage method using the same}

본 발명은 적석지를 이용한 수지 성형체 및 이의 제조방법 그리고 이를 이용한 식품 저장방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수지에 적석지를 혼합하여 사출 성형함으로써 식품의 신선도 및 장기 저장성을 증대시킬 수 있는 수지 성형체 및 이의 제조방법 그리고 이를 이용한 식품 저장방법에 관한 것이다.

가정이나 식당 등에서 야채, 과일, 음식물 등의 식품을 보관하기 위해 사용되는 저장 용기는 상부가 개방되어 있는 저장 용기 몸체에 식품을 수납한 후 뚜껑으로 개방되어 있는 상부를 밀폐하여 보관이 이루어진다. 이와 같이 식품의 보관을 목적으로 사용되는 저장 용기는 보관되어 있는 식품의 변질을 막기 위하여 용기 몸체와 뚜껑에 밀폐 구조를 가진 다양한 형태로 개발되었다.

일반적으로 저장 용기는 사출성형이 용이하며 밀폐 구조로 제작하기가 편리하며 대량생산이 가능한 합성수지가 주로 사용된다. 합성수지로 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등이 가격이 저렴하고 가공성이 양호하여 주로 이용되고 있다.

이러한 합성수지로 사출성형되는 저장용기는 식품 내부로부터의 수분이탈은 어느 정도 방지할 수 있으나 장시간 동안의 신선도 유지에는 적합하지 않은 문제점이 있다. 뿐만 아니라 합성수지 재질의 저장용기는 멸균상태가 아니면 세균의 번식이 용이하여 오랫동안 음식물을 보관하기는 어렵다.

또한, 합성수지 재질의 저장 용기는 탈취 기능이 약하여 음식물의 냄새가 저장 용기에 쉽게 배어 내용물이 바뀔 경우 이질의 냄새가 새로운 내용물에 전이되어 보관성이 떨어지고, 냄새를 없애는데 상당한 시간이 소모된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로서, 수지에 적석지를 혼합하여 사출 성형함으로써 식품의 신선도 및 장기 저장성을 증대시킬 수 있는 수지 성형체 및 이의 제조방법 그리고 이를 이용한 식품 저장방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수지성형체는 베이스 수지 80 내지 99중량%, 적석지 1 내지 20중량%를 함유하는 것을 특징으로 한다.

상기 적석지는 할로이사이트(halloysite) 및 카올리나이트(kaolinite)를 함유하는 원광을 분쇄한 후 700 내지 900℃에서 소성시킨 것을 특징으로 한다.

그리고 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수지성형체의 제조방법은 적석지 원광을 분쇄하여 적석지 분말을 얻는 분쇄단계와; 상기 적석지 분말을 베이스 수지와 배합하는 배합단계와; 상기 배합단계에서 형성된 배합물을 사출하여 성형하는 성형단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 분쇄단계는 상기 적석지를 400 내지 1000메쉬 크기로 분쇄하고, 상기 배합단계는 상기 배합물 전체 중량에서 상기 베이스 수지 80 내지 99중량%와, 상기 적석지 1 내지 20중량%로 배합하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 식품 저장방법은 상기 수지 성형체의 내부에 식품을 투입하여 보관하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 수지에 적석지를 혼합하여 사출 성형함으로써 탈취 및 항균력, 보관성이 우수한 수지 성형체를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 야채, 과일, 음식물 등의 식품을 보관하는 저장용기로 활용되는 경우 식품의 신선도를 오랫동안 유지시켜 식품의 장기 보관성을 증대시킬 수 있다.

그리고 김치와 같이 냄새가 강한 음식물을 저장한 후 음식물을 비우게 되면 용기 자체의 탈취효과가 우수하여 다른 음식물을 보관하더라도 냄새가 배지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수지 성형체를 나타내는 분리 사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 적석지를 이용한 수지 성형체 및 이의 제조방법 그리고 이를 이용한 식품 저장방법에 관하여 구체적으로 설명한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 수지 성형체는 베이스 수지 80 내지 99중량%, 적석지 1 내지 20중량%를 함유한다.

베이스 수지로 폴리프로필렌(PP)을 적용할 수 있다. 폴리프로필렌은 비중이 작아 제품의 경량화가 가능하며, 융점이 165℃ 이상의 것을 사용한다. 이외에도 사출 성형이 가능한 폴리에틸렌(PE), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등 다양한 수지 재료를 이용할 수 있음은 물론이다. 또한, 2 이상의 수지를 혼합하여 이용할 수 있다.

가령, 폴리프로필렌 50 내지 60중량%에 폴리에틸렌 40?50중량% 비율로 혼합할 수 있다. 폴리프로필렌과 폴리에틸렌과의 혼합시 우수한 내열성을 갖는 저장용기를 제조할 수 있다.

상술한 베이스 주지와 함께 혼합되는 적석지(赤石脂)(Halloysitum Rubrum)는 고령토의 장석이 열과 탄산함유수의 침윤으로 분해되어 생기는 홍색 괴상체로서, 주성분으로 할로이사이트(halloysite) 및 카올리나이트(kaolinite)를 함유한다.

적석지의 성분은 채광지역에 따라 조성이 다를 수 있으나, 본 발명에 적용된 적석지의 일 예로 산화규소 25.64중량%, 산화알루미늄 34.45중량%, 산화칼륨 0.30중량%, 산화나트륨 0.17중량%, 산화칼슘 0.40중량%, 산화마그네슘 0.28중량%, 산화철 37.65중량%, 산화망간 0.13중량%, 산화티탄 3.72중량%, 기타 수분 및 미량의 불순물로 조성된다.

바람직하게 적석지는 원석 형태 그대로 이용하는 것보다 원석을 거칠게 분쇄한 후 700 내지 900℃에서 소성시킨 것을 이용한다. 소성에 의해 적석지는 휘발성 물질의 해리작용과 탈수작용에 의해 수분을 제거하여 다공성을 높임과 동시에 불순물 등을 제거할 수 있다.

이러한 적석지는 탈취력, 정화력, 분해력, 제독력, 흡착력을 갖는다. 특히, 적석지를 구성하는 점토 광물인 할로이사이트(halloysite) 및 카올리나이트(kaolinite)는 비표면적, 표면전하 및 양이온교환 능력이 높기 때문에 많은 양의 금속이온을 흡착하며, 이러한 흡착특성은 유기화합물의 농도를 저감시키거나 제거할 수 있는 효과를 갖는다. 또한, 유해 세균에 의한 음식물의 오염방지 및 과숙성을 방지할 수 있다.

본 발명에서 적석지의 함량은 1 내지 20중량%인 것이 바람직하다. 적석지의 함량의 1중량% 미만이면 효과가 미미하고, 20중량%를 성형성 및 성형품의 물성을 저하시킨다.

한편, 본 발명은 상기 재료들 외에도 성형성, 기능성 및 물성을 고려하여 적정량의 분산제, 안정제, 안료 등의 통상적인 첨가물들이 더 함유될 수 있음은 물론이다. 가령, 분산성과 성형성을 증진시키기 위해 분산제로 스테아린산을 이용할 수 있으며, 안정제로 티오에스테르계 또는 스파이트계의 열안정제를 이용할 수 있다. 또한, 안료로 산화티탄 등의 무기계열을 이용할 수 있다.

이하, 상술한 수지 성형체의 제조방법에 대하여 설명한다.

먼저, 적석지 원광을 분쇄하여 적석지 분말을 얻는다. 적석지 원광은 상술한 바와 같이 원석 형태 그대로 이용하는 것보다 원석을 거칠게 분쇄한 후 700 내지 900℃에서 소성시킨 것을 이용한다. 소성된 적석지는 볼밀 등을 이용하여 400 내지 1000메쉬 크기로 분쇄하여 미세한 분말을 얻는다.

적석지 분말입자의 크기가 400메쉬 미만이면 용융수지의 흐름을 방해하고, 1000메쉬를 초과하면 입자의 흩날림이나 손실이 발생할 수 있다.

다음으로, 준비된 베이스 수지 및 적석지 분말을 적절히 배합한다. 본 발명에서는 베이스 수지 및 적석지 분말을 배합한 배합물 전체 중량에서 베이스 수지 80 내지 99중량%, 적석지 1 내지 20중량%인 것이 바람직하다. 배합 후 배합물이 균일하게 섞일 수 있도록 골고루 교반한다.

교반 후 배합물을 성형하여 수지성형체를 제조한다. 수지성형체는 용도에 따라 다양한 형상으로 성형될 수 있다. 가령, 도 1에 나타난 바와 같이 과일 또는 김치 등을 보관할 수 있도록 사각 형상의 저장용기로 성형될 수 있다. 또한, 얇은 시트 형상으로 성형되어 수지성형체는 건축자재의 내부 마감재로 활용될 수 있다. 또한, 수지성형체는 자연물의 형상으로 성형되어 인테리어 소품으로 활용될 수 있다. 또한, 수지성형체는 화분이나 화병 형상으로 성형되어 화분 및 화병용도로 활용될 수 있다.

성형은 통상적인 사출 성형기를 이용할 수 있다. 성형기를 약 40?80분 정도 예열하여 215?230℃의 온도로 유지시킨 상태에서 성형기 내로 배합물을 투입한다. 그리고 성형기의 온도를 약 260?270℃까지 단계적으로 상승시켜 베이스 수지를 용융시킨다. 상기 예열 및 용융온도는 적석지가 혼합된 베이스 수지의 용융 시 매우 중요한 요소로서, 사출 성형에 의해 제조되는 수지 성형체의 품질에 영향을 미친다.

성형기는 배합물의 투입 후 50?70분 이내에 약 260?270℃까지 승온시키는 것이 바람직하며, 균일화된 용융수지의 생성을 위해서는 성형기의 온도를 265℃로 유지하는 것이 바람직하다. 베이스 수지의 용융 후 용융수지의 온도를 200?210 ℃ 되도록 하강시킨 후 용융수지를 사출성형하여 수지 성형체를 제조한다.

본 발명의 다른 실시 예로 배합물을 펠렛(Pellet) 형태의 마스터배치(master batch)로 압출 성형한 후 마스터배치를 용융하여 사출 성형할 수 있다. 본 발명에 적용된 적석지 분말은 매우 미세한 입자이기 때문에 베이스 수지와의 배합시 계량의 정확성이 떨어지고 입자의 흩날림에 의해 손실이 발생할 수 있다. 따라서 마스터배치 형태로 사출성형을 하면 배합계량의 정확성과 분산성을 향상시키고, 입자의 흩날림을 방지할 수 있다.

마스터배치의 압출 성형 방법은 공지된 기술이므로 구체적인 설명은 생략한다.

상술한 수지성형체는 다양한 용도로 활용될 수 있는 데, 일 예로 식품 저장용기로 이용될 수 있다.

도 1을 참조하면, 식품 저장용기(1)는 상부가 개방된 사각통 형상의 본체(10)와, 본체(10)의 개방된 상부에 결합 및 분리가능하도록 결합되는 뚜껑(20)으로 이루어진다. 본체(10)의 상부에는 본체(10)의 외주면을 감싸는 형태의 테두리(13)가 연장 형성된다. 그리고 뚜껑(20)의 각 측면부에는 잠금 손잡이(23)들이 구비되어 테두리(13)에 걸려 잠금 상태를 유지할 수 있도록 한다. 이때 테두리(13)의 각 하단부에 뚜껑(20)과의 결합을 위해 본체(10) 내측으로 상승하는 형태의 결합홈(15)이 형성되어 있으며, 뚜껑(20)에 결합된 잠금 손잡이(23)는 테두리(13)의 하부면을 감싸도록 절곡되며 결합홈(15)과의 결합을 위한 결합 돌기(25)가 형성된다.

상기와 같이 구성된 저장용기(1)의 내부에는 야채, 과일, 음식물 등의 식품 을 투입하여 보관함으로써 식품의 신선도를 장기간 유지시킬 수 있다. 이와 함께 강한 항균력으로 유해 세균의 서식을 방지하여 장기간 보존할 수 있다. 또한, 김치와 같이 냄새가 강한 음식물을 저장한 후 비우게 되면 용기 자체의 탈취효과가 우수하여 다른 음식물을 보관하더라도 김치 냄새가 배지 않게 된다.

이하, 실시 예를 통하여 본 발명에 대해 설명하고자 한다. 다만, 하기의 실시 예는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위를 하기의 실시 예로 한정하는 것은 아니다.

(실시 예)

폴리프로필렌 수지 90중량%, 700메쉬로 분쇄된 적석지 분말 10중량%로 배합된 배합물을 220℃의 온도로 예열된 사출기에 투입한 후 호퍼에 넣고 약 265℃로 가열하여 용융시킨 다음 약 210 ℃의 온도로 사출성형하여 도 1과 같은 형상의 저장용기를 제조하였다.

(비교예)

상기 실시 예와 동일한 방법으로 저장용기를 제조하되 적석지 분말을 첨가하지 않았다.

<제 1실험예: 신선도 유지 실험>

실시 예 및 비교 예의 저장용기의 신선도 유지 능력을 평가하기 위해 20℃의 실내에서 24시간 동안 방치한 각 저장용기에 5℃의 물 2리터를 채운 후 뚜껑을 닫고 시간대별로 물의 온도를 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

구분	5hr 후(℃)	10hr 후(℃)	15hr 후(℃)	20hr 후(℃)
실시예	8.7	11.0	12.5	14.1
비교예	10.5	15.3	17.8	19.8

상기 표 1을 참조하면, 비교예의 저장용기에 저장된 물은 5시간 후 약 10.5℃였고, 시간이 지남에 따라 점점 더 온도가 상승하여 20시간 후에는 약 19.8℃로 거의 실내 온도와 비슷해졌다. 이에 반해 실시 예의 저장용기에 저장된 물은 5시간 후 약 8.7℃였고, 20시간 후에는 약 14.1℃였다. 비교예의 저장용기와 비교시 20시간 후에 5.7℃이 온도 차이가 있음을 확인하였다. 이는 적석지의 다공성 구조로 인한 단열 효과 및 광물 성분에 의한 효과로 추정된다.

이와 같이 본 발명의 저장용기에 식품을 보관할 경우 저온 유지 능력이 우수하여 신선도를 장기간 유지시킬 수 있을 것으로 기대된다.

<제 2실험예: 탈취시험>

실시 예 및 비교 예의 저장용기의 탈취력을 시험하기 위해 가스검지관을 이용한 암모니아 탈취시험(KICM-FIR-1004)을 하여 시간대 별로 측정된 농도 값을 하기 표 2에 나타내었다.

구분	초기(ppm)	30분 후(ppm)	60분 후(ppm)	90분 후(ppm)	120분 후(ppm)
시험시료	500	282	195	141	118
비교시료	500	491	486	453	447
blank	500	487	473	459	442

상기 표 2를 참조하면, 실시 예의 저장용기를 이용한 시험시료의 경우 초기에 500ppm인 암모니아 농도가 120분 후 118ppm까지 저하되어 탈취능력이 우수한 것으로 나타났다. 반면에 비교 예의 저장용기를 이용한 비교시료의 경우 120분 후의 암모니아 농도가 447ppm으로, 탈취효과가 거의 없는 것으로 확인되었다.

이상, 본 발명은 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 등록청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

1: 저장용기 10:본체
20: 뚜껑 23: 잠금 손잡이

Claims (5)

1. 베이스 수지 80 내지 99중량%, 적석지 1 내지 20중량%를 함유하는 것을 특징으로 하는 수지 성형체.
2. 제 1항에 있어서, 상기 적석지는 할로이사이트(halloysite) 및 카올리나이트(kaolinite)를 함유하는 원광을 분쇄한 후 700 내지 900℃에서 소성시킨 것을 특징으로 하는 수지 성형체.
3. 적석지 원광을 분쇄하여 적석지 분말을 얻는 분쇄단계와;
   상기 적석지 분말을 베이스 수지와 배합하는 배합단계와;
   상기 배합단계에서 형성된 배합물을 사출하여 성형하는 성형단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수지 성형체의 제조방법.
4. 제 3항에 있어서, 상기 분쇄단계는 상기 적석지를 400 내지 1000메쉬 크기로 분쇄하고,
   상기 배합단계는 상기 배합물 전체 중량에서 상기 베이스 수지 80 내지 99중량%와, 상기 적석지 1 내지 20중량%로 배합하는 것을 특징으로 하는 수지 성형체의 제조방법.
5. 제 1항 또는 제 2항의 수지 성형체의 내부에 식품을 투입하여 보관하는 것을 특징으로 하는 식품의 저장방법.
   

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