KR20200123305A - 커피박을 이용한 생분해성 프라스틱 및 이의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본원은 생분해성 플라스틱 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게는 커피박의 효율적인 지방산 제거 및 이를 통한 생분해성 플라스틱 제조와 이를 이용한 커피 또는 음료수용 바이오 플라스틱 빨대의 제조에 관한 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본원의 제 1 측면은, 생분해성 프라스틱의 제조 방법에 있어서, S1) 커피박에 유용 미생물액을 혼합하여 커피박의 지방산을 추출하는 커피박 발효 단계:를 포함하는, 커피박을 이용한 생분해성 프라스틱의 제조 방법을 제공할 수 있다.
본원에 의하면, 커피박에 함유된 지방산을 효율적으로 제거할 수 있고, 이를 통해 플라스틱 수지에 혼합되기에 매우 적절한 제형을 제조할 수 있어, 친환경적이며, 기계적 물성이 우수한 생분해성 플라스틱을 제공할 수 있다.

Description

커피박을 이용한 생분해성 프라스틱 및 이의 제조 방법{BIODEGRADABLE PLASTIC USING COFFEE WASTE AND AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본원은 생분해성 플라스틱 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게는 커피박의 효율적인 지방산 제거 및 이를 통한 생분해성 플라스틱 제조와 이를 이용한 커피 또는 음료수용 바이오 플라스틱 빨대의 제조에 관한 것이다.

플라스틱은 다양한 분야에서 각각의 성능을 살려 광범위하게 이용되고 있으며, 그 기능과 편리성을 기초로 현대인의 일상생활과 산업 전반에서 밀접하고도 필수적인 요소처럼 사용되고 있으나, 사용 후 버려지는 각종 폐필름, 폼(foam) 제품, 플라스틱 용기 등의 소각 또는 매립의 문제, 그리고 환경호르몬 누출, 맹독성의 다이옥신 함유 폐기물의 불완전연소에 의한 대기오염 발생 등과 같은 심각한 환경오염의 문제는 오래 전부터 대두되어 왔고, 최근 분해되지 않는 플라스틱이 시간을 거듭하면서 미세의 입자로 생태계에 퍼지면서 심각한 문제들을 야기하고 있으며, 이러한 플라스틱의 인류에의 역습은 심각한 문제로 이슈화 되고 있다.

이와 같은 문제에 대해, 생분해성 플라스틱의 제조에 대한 다양한 기술이 제시되고 있으며, 그 기술 중의 하나로서, 화석연료를 베이스로 하는 원자재를 사용하지 않고, 재생자원 중 가장 용이하게 수득할 수 있는 자원인 타피오카, 옥수수, 쌀, 사탕수수 등과 같은 식량자원을 원재료로 사용하여 제조되는 생분해성 플라스틱에 대한 기술이 제시되고 있다.

한편, 커피는 전 세계인의 기호식품으로서, 커피의 소비량은 지속적으로 증가하고 있으며, 커피박(coffee waste)은 커피 원두를 가공하는 과정에서 나오는 부산물과 커피를 추출한 이후의 부산물인 커피 찌꺼기로서, 대한민국에서만 연간 약 103,000 톤이 발생하고 있는데, 이러한 커피박은 중금속 등의 불순물을 내포하지 않아 퇴비로 사용하거나 방향제 또는 친환경 제품의 제조 등 다양한 방법으로 이용하려는 노력이 이루어지고 있다.

나아가, 커피박을 활용하는 기술에 대하여는, 이를 생분해성 플라스틱의 제조를 위한 원료로 활용하는 기술이 다양하게 제시되고 있는데, 생분해성 플라스틱에 적용하기 위해서는 커피박이 지니는 높은 함수율의 문제, 지방산 제거의 문제, 및 기계적 물성의 적합화의 문제가 해결되어야 한다. 예시적으로, 지방산과 수분의 함량이 많은 경우에는 커피박의 뭉침 현상이 발생하고 제품 성형 후 제품의 표면으로 토출되거나, 플라스틱 수지와 잘 혼합되지 못해 생분해성 플라스틱의 상품성이 현저히 떨어지는 문제점이 발생하는데, 적은 비용과 절차를 통해 종합적으로 이러한 문제를 해결하기가 어려운 실정이다.

예시적으로, 대한민국 등록특허 제 1550364 호는 "바이오매스를 이용한 바이오 플라스틱 및 이의 제조방법"에 관한 것으로서, 상세하게는 (a) 커피 부산물을 용매로 추출 및 건조하여 지방산을 1차 제거하는 단계; (b) 상기 지방산이 1차 제거된 커피 부산물에 무기입자를 혼합하여 지방산을 2차 제거하는 단계; (c) 상기 지방산이 2차 제거된 커피 부산물 및 상기 무기입자를 포함하는 혼합입자를 분쇄하는 단계; (d) 상기 분쇄된 혼합입자를 바이오 계면활성제로 표면 코팅하는 단계; 및 (e) 상기 표면 코팅된 혼합입자와 플라스틱 원료를 혼합 및 압출하여 바이오 플라스틱 펠렛을 제조하는 단계를 포함하는 바이오 플라스틱 및 이의 제조 방법에 관한 기술을 제시하고 있다.

그러나 상기 (a)단계에서는 지방산을 제거하는 1차 제거단계에서 용매 추출법을 이용하되, 사용되는 용매는 알코올 농도가 90%(v/v) ~ 99%(v/v)인 발효 주정으로서, 지방산 제거를 위해 매우 높은 농도를 지닌 알코올을 제조 및 준비해야 하는 문제점이 있으며, 건조 과정에서 부산물 오일이 발생할 수 있는 문제점 있을 뿐만 아니라, 잔존 알코올 성분이 이후에 혼합되는 플라스틱 원료(상기 기술에서는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 아프릴로니트릴-부타디엔-스티렌계 원료를 사용하고 있음)와의 유기적 혼합의 결함에 따른 기계적 물성의 문제점이 발생할 수 있다.

그리고 대한민국 공개특허공보 제 2017-0036426 호는 " 커피부산물을 이용한 생분해성 수지조성물의 제조방법 및 이에 의해 제조된 생분해성 수지 조성물"에 관한 것으로서, 상세하게는, 커피부산물을 건조시키는 과정; 유기용매를 이용하여 상기 과정에서 건조된 커피부산물에서 지방산을 분리하여 제거하는 과정; 상기 과정에서 지방산이 제거된 커피부산물을 재 건조시키는 과정; 상기 과정에서 건조된 커피부산물을 분쇄하는 과정; 상기 과정에서 분쇄된 커피부산물을 지방산으로 코팅하는 과정; 및 상기 과정에서 지방산으로 코팅된 커피부산물에 올레핀계 수지를 혼합하는 과정;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 커피부산물을 이용한 생분해성 수지조성물의 제조방법을 제시하고 있다.

그러나 위 기술도 커피박에 함유된 지방산을 분리하기 위해 사용하는 유기 용매로서 에탄올 또는 헥산이 사용되는데, 여전히 알코올성 용매를 사용해야 하는 문제점이 있고, 준비된 커피부산물을 건조한 후에 상기 유기용매 추출법을 교반추출기를 통해 추출 및 여과한 다음 다시 유기용매를 증발시키는 추가적인 재건조과정을 거치는 불편함이 존해하고, 나아가 분쇄된 후에 올레핀계 수지와 혼합하기 위해 다시 커피부산물을 지방산으로 코팅하는 공정의 복잡성과 불편함이 존재하는 문제점이 있다.

이와 같이, 커피박에 포함된 지방산을 효율적으로 제거하고, 적절할 함수율을 지님과 동시에 적용되는 플라스틱의 원재의 물성과도 효과적을 조화를 이루어, 그 제조되는 제형이나 물건이 기계적 물성이 보장될 수 있는 생분해성 플라스틱의 제조의 기술이 요구되나, 아직 이에 대한 대안은 없는 실정이다.

본원은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 도출한 것으로서, 커피박에 함유된 지방산을 효율적으로 제거하는 방법을 제공하고, 적절한 함수율을 지님과 동시에 플라스틱의 원재의 물성과 조화를 이룰 수 있고, 친환경적이면서 기계적 물성이 우수한 생분해성 플라스틱 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본원의 제 1 측면은, 생분해성 프라스틱의 제조 방법에 있어서, S1) 커피박에 유용 미생물액을 혼합하여 커피박의 지방산을 추출하는 커피박 발효 단계:를 포함하는, 커피박을 이용한 생분해성 프라스틱의 제조 방법을 제공할 수 있다.

본원의 일 구현예에 있어서, 커피박을 이용한 생분해성 플라스틱의 제조 방법은, 상기 S1)의 커피박 발효단계 이후에, S2) 상기 커피박 발효 단계에서 수득한 커피박을 고온수로 지방산을 추출하는 열수 처리 단계; S3) 상기 열수 처리 단계에서 수득한 커피박을 천연 계면활성제액으로 처리하여 잔류 지방산을 제거하는 잔류 지방산 제거단계; 및, S4) 상기 잔류 지방산 제거단계 후 수득한 커피박을 건조하는 커피박 건조단계:를 추가 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 S1)의 커피박 발효 단계는, 배지액 100 부피부에 대하여 유용 미생물액 1 ~ 10 부피부로 혼합한 유용미생물 희석액을 준비하고, 커피박 100 부피부에 대하여 상기 유용미생물 희석액 100 ~ 200 부피부로 혼합한 후, 20 ~ 30 ℃ 의 분위기에서 24 ~ 72 시간 동안 발효시키는 것일 수 있으나, 이에 제한 되는 것은 아니다.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 S2)의 열수 처리 단계는, 상기 커피박 발효 단계 후, 유용 미생물액을 분리하고 수득한 커피박 100 부피부에 대하여 물 300 ~ 400 부피부로 혼합하고, 100 ~ 150 ℃ 의 온도로 1 ~ 3 시간 동안 열수 처리하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 S3)의 잔류 지방산 제거단계에서의 천연 계면활성제액은, 물 100 중량부에 대하여, 소듐피이지-7올리브오일카복실레이트(Sodium PEG-7 Olive oil Carboxylate), 디소듐 라우레스 설포석시네이트(Disodium Laureth Sulfosuccinate), 포타슘코코일글리시네이트(Potassium Cocoyl Glycinate), 소듐코코일글루타메이트(Sodium Cocoyl Glutamate), 소듐메틸스테아로일타우레이트(Sodium Methyl Stearoyl Taurate), 소듐라우로일사코시네이트 (Sodium Lauroyl Sarcosinate), 소듐코코일이세치오네이트(Sodium Cocoyl Isethionate), 나노소이콜로이드(Nano Soy Colloid), 소듐 코코일 애플아미노산(Sodium Cocoyl apple Amino Acids), 라우릴글루코사이드(lauryl glucoside), 데실글루코사이드(decyl glucoside), 알킬폴리글루코사이드(alkylpolyglucosides), 레시틴(Lecithin), 및 코코글루코사이드(Coco-glucoside)로 이루어지는 군에서 선택되는 1 이상의 계면활성제 0.3 ~ 3 중량부로 혼합한 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 S4)에서의 커피박 건조단계는, 90 ~ 120 ℃의 온도의 분위기에서 120 ~ 200 분 동안 열풍 건조하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본원의 일 구현예에 있어서, 커피박을 이용한 생분해성 플라스틱의 제조 방법은 상기 S4)의 커피박 건조단계 후에, S5) 상기 커피박 건조단계 후 수득한 건조 커피박 10 중량부에 대하여, 무기물 3.3 ~ 4.6 중량부를 혼합하는 무기물 혼합단계; S6) 상기 무기물 혼합단계에서의 수득물을 50 ~ 60 ㎛ 의 크기로 분쇄하여 무기 커피박 분체를 제조하는 분체화 단계; S7) 상기 분체화 단계에서 수득한 무기 커피박 분체에 첨가제를 혼합하되, 첨가제는 상기 건조 커피박 10 중량부에 대하여 4 ~ 5 중량부로 혼합하는 첨가제 혼합단계; 및, S8) 상기 첨가제 혼합단계에서의 수득물에 플라스틱 수지를 혼합하는 플라스틱 수지 혼합단계:를 추가 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 S5)의 무기물은 황토, 패각, 규조토, 사문석, 펄라이트, 활석, 견운모, 벤토나이트, 돌로마이트 및 제올라이트로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상인 것이며, 상기 S7)의 첨가제는 활제 화합물, 가교제, 가소제, 분산제, 및 열안정제로 이루어지는 군에서 선택되는 1 이상을 포함하며, 상기 커피박 건조단계 후 수득한 건조 커피박 10 중량부에 대하여 첨가제 4 ~ 5 중량부인 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 플라스틱 수지는 폴리락틱산(PLA; Poly Lactic Acid)인 것이며, 상기 커피박 건조단계 후 수득한 건조 커피박 10 중량부에 대하여 45 ~ 55 중량부인 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본원의 제 2 측면은, 커피박에 유용 미생물액을 혼합하여 커피박의 지방산을 추출하는 커피박 발효 단계를 거치고 건조된 건조 커피박 10 중량부에 대하여, 무기물 3.3 ~ 4.6 중량부, 첨가제 4 ~ 5 중량부, 및 플라스틱 수지 45 ~ 55 중량부를 포함하는, 커피박을 이용한 생분해성 플라스틱을 제공할 수 있다.

본원의 제 3 측면은 상기 생분해성 플라스틱을 이용하여 제조된 커피 또는 음료용 빨대를 제공할 수 있다.

본원에 의하면, 커피박에 함유된 지방산을 효율적으로 제거할 수 있고, 이를 통해 플라스틱 수지에 혼합되기에 매우 적절한 제형을 제조할 수 있어, 친환경적이며, 기계적 물성이 우수한 생분해성 플라스틱을 제공할 수 있다.

도 1은 본원의 일 구현예에 따른 생분해성 플라스틱 제조 방법의 블럭도.
도 2는 본원의 일 구현예에 따른 생분해성 플라스틱을 이용하여 제조된 빨대의 사진.

이하, 첨부한 도면 및 구현예 또는 실시예를 들어, 본원에 속한 기술 분야의 평균적 지식을 가진 자가 용이하게 본원을 반복 재현할 수 있도록 상세히 설명하도록 한다.

본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예 및 실시예에 한정되지 않는다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소와 “연계”된다고 할 때, 이는 다른 구성요소가 추가될 수 있는 부분이 있다고 해도 실질적으로 결합된 것과 실질적으로 그 과제의 해결원리가 동일할 수 있음을 포함하거나, 간접적으로 연결된다는 의미를 함께 포함한다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 단계가 다른 단계와 “전에” 또는 “후에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 단계가 다른 단계와 직접 연동하는 경우 뿐만 아니라 두 단계 사이에 또 다른 단계가 존재하는 경우도 포함한다.

본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 “약”, “실질적으로” 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.

본원 명세서 전체에서 사용되는 용어 “~ (하는) 단계” 또는 “~의 단계”는 “~를 위한 단계”를 의미하지 않는다.

도 1은 본원의 일 구현예에 따른 생분해성 플라스틱 제조 방법의 블럭도로서, 도 1을 참조하여 본원을 상세히 설명하면, 본원의 제 1 측면은, 생분해성 프라스틱의 제조 방법에 있어서, S1) 커피박에 유용 미생물액을 혼합하여 커피박의 지방산을 추출하는 커피박 발효 단계:를 포함하는, 커피박을 이용한 생분해성 프라스틱의 제조 방법을 제공할 수 있다.

일반적으로 플라스틱 수지에 커피박을 혼합하여 생분해성 플라스틱을 제조 방법은 크게 커피박을 가공하는 단계와 가공된 커피박을 플라스틱 수지에 혼합하는 단계로 크게 구분할 수 있는데, 완성될 생분해성 플라스틱의 기계적 물성을 만족 시키기 위해서는 커피박의 가공단계가 매우 중요하며, 가공될 커피박의 입자의 크기가 매우 작아야 하고, 그 입자가 플라스틱 수지에 골고루 잘 혼합되어야 한다.

이 때, 커피박의 입자를 매우 작게하기 위해서는 커피박에 함유된 지방산과 수분의 함량을 효과적으로 줄이는 것이 관건이며, 본원의 특징은 슬러지로 수거된 가공되기 전에 커피박이 지니는 함수율은 일단 고려하지 않아도 되며, 커피박에 포함된 지방산을 효과적으로 제거하기 위한 전처리 과정으로서, 커피박에 유용 미생물액을 혼합하여 커피박의 지방산을 추출하는 커피박 발효 단계를 거친다.

커피 원두를 스팀이나 뜨거운 물 등으로 추출하고 남은 슬러지로서의 커피박은 섬유질로 구성되어 이에 함유된 수분에 의해 부피가 커진 불려진 상태로 수거되는데, 이 불려진 상태를 그대로 이용하여 이를 유용 미생물액에 침지시켜 혼합시키게 되면 커피박 섬유질 구석 구석에 남은 지방산의 성분을 효과적을 제거할 수 있다.

상기 유용 미생물액은 유용 미생물군(EM; Effective Micro-organisms)으로서, 통상 효모균, 유산균, 방선균, 광합성 세균, 및 사상균 등으로 이루어지는데, 예시적으로 상기 효모균은 사카로마이세스 세레비지애( Saccharomyces cerevisiae ), 사카로마이세스 사케이(Saccharomyces sakei), 및 잔토필로마이세스 덴드로로스(Xanthophyllomyces dendrorhous)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있으며, 상기 유산균은 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 람노수스(Lactobacillus rhamnosus), 비피도 박테리윰 비피듐(Bifidobacterium bifidum) 비피더스균, 비피도 박테리움 브레브(Bifidobacterium breve) 비피더스균, 및 락토바실러스 아시도필루스(Lactobacillus acidophilus)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것일 수 있으며, 상기 방선균은 스트렙토마이시스(Streptomyces)속의 스트렙토마이시스 아우레오파키엔스(Streptomyces aureofaciens), 스트렙토마이시스 그리세우스(Streptomyces griseus), 스트렙토마이시스 베네주엘라이(Streptomyces venezuelae) 또는 스트렙토마이시스 올리바슈스(Streptomyces olivaceus)로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있으며, 상기 광합성 세균은 로도슈도모나스 캡슐라타(Rhodopseudomonas capsulata), 로도슈도모나스 스페로이드스(Rhodopseudomonas sphaeroides), 로도스피릴럼 루브런(Rhodospirillum rubrum)일 수 있으며, 상기 사상균은 트리코테시윰 르드세움(Tricotheciumrdseum), 지오트리쿰 캔디움(Geotrichum candium), 뉴로스포라 크라사(Neurospora crassa), 뉴로스포라 시토필라(Neurospora sitophila), 스포로트리쿰 카니스(Sporotricum carnis), 세팔로스포리움 아크레모니움(Cephalosporium acremonium), 세팔로스포리움 살오시네마툼(Cephalosporium salosynnematum), 트리코데르마비리데(Trichoderma viride) 등일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.

이러한 유용 미생물이 포함된 상기 '유용 미생물액' 이라는 용어는 액상으로 배양된 '유용 미생물 원액' 또는 당밀이나 기타의 당류에서 발효되어 증식된 '미생물 발효액'을 모두 포함하는 개념으로 본원에서 정의되며, 본원에서는 배지액 100 부피부에 대하여 상기 유용 미생물액을 1 ~ 10 부피부로 혼합한 유용 미생물 희석액을 사용하는 것이 바람직하며, 유용 미생물액이 1 부피부 미만인 경우에는 지방산 제거의 효율이 낮고, 제거 시간이 오래 걸리는 문제점이 있으며, 10 부피부를 초과하는 경우에도 지방산 제거의 효율이 낮아지는 문제점이 있을 수 있다.

상기 배지액은 물만으로 구성될 수 있으며, 필요에 따라 물 80 부피부에 대하여 당밀 15 ~ 20 부피부, 천일염 1 ~ 5 중량부를 포함한 것을 이용할 수 있다.

이 때, 커피박의 지방산 제거을 제거하기 위해, 커피박 100 부피부에 대하여 상기 유용미생물 희석액 100 ~ 200 부피부로 혼합하여 사용하는 것이 바람직하며, 반응기에서 커피박이 침지된 상태로 발효시켜도 되지만, 스털러(stirer)가 혼입된 반응기 또는 회전 반응기를 통해 약 5 ~ 15 rpm으로 반응시키는 것이 바람직하다. 반응기의 대기 온도는 약 20 ~ 30 ℃ 의 분위기에서 24 ~ 72 시간 동안 발효시키는 것이 바람직한데, 발효 시간이 24 시간 미만인 경우에는 커피박에 함유된 지방산 제거의 효율이 적으며, 72 시간을 초과하는 경우에는 지방산 제거율의 효과가 그 이후 시간과 거의 유사하고, 제조 공정의 장기화의 문제가 발생할 수 있는 점에서 수치한정의 의의가 있다.

도 1을 계속 참조하여 본원을 상세히 설명하면, 상기 S1)의 커피박 발효 단계 후, S2)인 열수 처리 단계를 거치는데, 열수 처리 단계는 커피박에 포함된 지방산을 제거하는 단계로서, 커피박 발효 단계를 거친 반응기에서 유용 미생물액을 분리하여 커피박만 남긴 채, 그 커피박 100 부피부에 대하여 물 300 ~ 400 부피부로 혼합하고, 100 ~ 150 ℃ 의 온도로 1 ~ 3 시간 동안 가열하여 커피박에 함유된 지방산을 주위적으로 제거한다. 이미 S1)의 발효 단계를 거친 커피박은 지속적으로 유체에 담겨 있었기 때문에 그 유기체의 부피가 크게 불려진 상태이고, 이런 상태에서 이어져 전개되는 S2)의 열수 처리 단계는 커피박의 지방산을 매우 효율적으로 제거할 수 있게 된다. 열수 처리 단계를 거치면서 커피박에 함유된 지방산의 제거는 유용 미생물과 함께 같이 제거되기에 더더욱 지방산 제거의 효율을 높일 수 있는데, 100 ~ 150 ℃ 의 온도로 1시간 미만으로 열처리하는 것은 지방산 제거 효율이 낮을 수 있으며, 3 시간을 초과하는 경우에는 그 추가적 시간 부여로 인한 효과가 미미한 점에서 수치한정의 의의가 있다.

이와 같이, 종래에는 커피박의 지방산을 제거하기 위해 알코올성 용제를 이용하였고 이로 인해 커피박에 남은 알코올성 용제를 제거하는 문제와 그 용제의 처리에 따른 환경 부담 또는 오염의 문제가 여전하였으나, 본원에서는 미생물을 이용하여 발효 단계를 거쳐 지방산을 제거하고, 바로 이어지는 열수 처리 단계에서도 용제로서 물을 이용하는 점에서 본원의 제조 방법은 그 단계가 매우 친환경적이며 그 효율이 종래의 유기용제를 이용하는 것보다 더 높은 장점을 지니고 있다.

도 1을 계속 참조하여 본원을 상세히 설명하면, 본원의 상기 S2) 열수 처리 단계를 거친 후 S3) 잔류 지방산 제거 단계를 거칠 수 있으며, 이 단계는 커피박에 잔류될 수 있는 지방산을 추가적으로 제거하는 단계로서, S1) 커피박 발효 단계, S2) 열추 처리 단계를 거쳐 지방산이 거의 제거되었지만 추가적으로 채택하여 지방산을 제거하는 단계이다. 특히, 이 단계에서는 천연 계면활성제를 이용하며, 그 함량이 매우 낮아도 되는 장점을 제공한다.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 S3)의 잔류 지방산 제거단계에서의 천연 계면활성제액은 물 100 중량부에 대하여 천연계면활성제 0.3 ~ 3 중량부로 혼합하여 사용할 수 있으며, 상기 S2)의 열수 처리 단계를 거쳐 수득되는 커피박 100 부피비에 대하여 상기 계면활성제액은 100 ~ 300 부피비로 혼합하여 사용하는 것이 바람직하며, 이 수치 범위에서 최대한으로 친환경적인 요소를 유지하면서 지방산 제거능의 효율을 높일 수 있다.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 천연 계면활성제는 소듐피이지-7올리브오일카복실레이트(Sodium PEG-7 Olive oil Carboxylate), 디소듐 라우레스 설포석시네이트(Disodium Laureth Sulfosuccinate), 포타슘코코일글리시네이트(Potassium Cocoyl Glycinate), 소듐코코일글루타메이트(Sodium Cocoyl Glutamate), 소듐메틸스테아로일타우레이트(Sodium Methyl Stearoyl Taurate), 소듐라우로일사코시네이트 (Sodium Lauroyl Sarcosinate), 소듐코코일이세치오네이트(Sodium Cocoyl Isethionate), 나노소이콜로이드(Nano Soy Colloid), 소듐 코코일 애플아미노산(Sodium Cocoyl apple Amino Acids), 라우릴글루코사이드(lauryl glucoside), 데실글루코사이드(decyl glucoside), 알킬폴리글루코사이드(alkylpolyglucosides), 레시틴(Lecithin), 및 코코글루코사이드(Coco-glucoside)로 이루어지는 군에서 선택되는 1 이상인 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 계면활성제는 음이온계면활성제와 비이온성 계면활성제를 혼합하여 사용하는 것이 지방산 제거에 유용하며, 예시적으로 소듐피이지-7올리브오일카복실레이트(Sodium PEG-7 Olive oil Carboxylate)는 올리브계면활성제로서 음이온 계명활성제이면서 지방산 제거능에 대비하여 그 가격이 저렴한 장점이 있고, 상기 라우릴글루코사이드(lauryl glucoside)는 비이온성 계면활성제로서 친환경적이며 지방산 제거능이 우수한데, 소듐피이지-7올리브오일카복실레이트(Sodium PEG-7 Olive oil Carboxylate): 라우릴글루코사이드(lauryl glucoside)는 1 : 0.5 ~ 1 의 비율로 혼합하여 사용하는 것이 지방산 제거능 및 친환경적인 면에서 우수하다.

도 1을 계속 참조하여 본원을 상세히 설명하면, 상기 S3)의 잔류 지방산 제거단계 후 수득한 커피박을 건조하는 단계를 거치는데, S4) 커피박 건조단계는 90 ~ 120 ℃의 온도의 분위기에서 수행하는 것이 바람직하며, 이 온도 범위에서 커피박의 유기적 구조(부피가 큰 상태)가 유지되면서 수분이 빨리 제거될 수 있고, 약 120 ~ 200 분 동안 열풍 건조하는 것이 바람직하며, 이 단계에서 약 2.5% 이하의 함수율을 지닌 건조 커피박을 수득할 수 있다.

상기 단계들을 거친 후, 커피박 내의 지방산과 수분이 효과적으로 처리되어 가공된 건조 커피박은 커피박을 분쇄하는 단계를 거친다. 그런데, 플라스틱 수지에 혼합되는 것은 분체의 커피박 뿐만 아니라 분체의 무기물도 혼합되기 때문에, 가능한 커피박과 무기물을 같은 크기로 분쇄하면서 커피박과 무기물이 균일하게 잘 혼합하는 것이 완성되는 생분해성 플라스틱의 기계적 물성의 우수성을 높일 수 있다.

상기 S5)의 무기물 혼합단계는, 커피박 건조단계 후 수득한 건조 커피박 10 중량부에 대하여, 무기물 3.3 ~ 4.6 중량부로 혼합하는 것이 바람직하며, 무기물이 3.3 중량부 미만인 경우에는 생분해성 플라스틱의 경도가 다소 낮아지는 문제점이 있을 수 있고, 4.6 중량부를 초과하는 경우에는 생분해성 플라스틱을 가공하여 제품을 제조할 때에 가공편의성이 낮아지는 문제점이 있으며, 특히 본원의 생분해성 플라스틱을 이용하여 펠렛을 제조하고 이를 가공하여 빨대를 제조할 때에는 무기물의 위 함량이 3.3 ~ 4.6 중량부인 것이 바람직하다.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 무기물은 황토, 패각, 규조토, 사문석, 펄라이트, 활석, 견운모, 벤토나이트, 돌로마이트 및 제올라이트로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상인 것일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니며, 예시적으로 널리 이용되는 탄산칼슘, 실리카, 탈크, 등을 사용할 수 있다.

상기 무기물은 건조 커피박 내에 지방산이나 수분을 추가적으로 제거하는 역할을 수행하고, 생분해성 플라스틱의 제형안정성를 높이는 기능을 지니고 있는데, 본원에서의 적용되는 무기물을 추가적인 기능을 부여함에 있어서 특징을 가지고 있다. 예시적으로, 상기 황토는 압축강도가 낮으며 건조하게 유지되는 것이 안정하여 무기물 분쇄에 유용하며, 특유의 색채를 지니고 있어 플라스틱 제형에 적용시 천연 염료의 역할을 수반할 수 있는 장점이 있으며, 패각도 그 가공의 용이성 및 패각의 능주층에 형성된 흰색 이외에 진주층에 함유된 콘키오린질의 광택으로 인해 미적인 요소로 적용할 수 있는 장점을 제공한다. 그리고 상기 규조토와 활석은 가벼운 특징이 있어 제조되는 생분해성 플라스틱의 무게를 낮추는 기능을 제공할 수 있고, 상기 사문석, 펄라이트, 견운모는 진주 광택을 지니고 있어 제조되는 생분해성 플라스틱의 고급스러움을 제공할 수 있다. 또한, 벤토나이트, 돌로마이트, 또는 제올라이트는 결합력이 우수하고 특유의 광택이 있는 점에서 장점을 지니고 있다.

건조된 커피박과 무기물이 혼합되고 분쇄되는 입자의 크기는 50 ~ 60 ㎛인 것이 바람직하며, 이 수치 범위에서 혼합되는 플라스틱 수지에 균일하게 잘 분포되고, 제조되는 생분해성 플라스틱의 제형안정성을 높일 수 있다

도 1을 계속 참조하여 본원을 상세히 설명하면, 상기 S6)의 분채화 단계를 거쳐 수득되는 무기 커피박 분체는 플라스틱 수지와 혼합하는 단계(S8)를 거치며, 혼합하는 과정에서 첨가제를 혼합(S7)할 수 있다.

본원의 일 구현예에서 상기 플라스틱 수지는 폴리락틱산(PLA; Poly Lactic Acid), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리스티렌, 폴리염화비닐 등을 사용할 수 있으며, 특별히 제한되는 것은 아니며, 바람직하게 상기 플라스틱 수지는 폴리락틱산(PLA)인 것일 수 있다. 상기 폴리락틱산은 옥수수의 전분에서 추출한 원료로 만든 친환경 수지로, 환경호르몬은 물론, 중금속 등 유해 물질이 검출되지 않아 안전한 물질이며 사용 중에는 일반과 화학 플라스틱과 동등한 특징을 가지지만 폐기 시 미생물에 의해 100% 생분해되는 장점이 있다.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 첨가제는 무기 커피박 분체와 플라스틱 수지와 혼합할 때 사용될 수 있으며, 예시적으로 상기 첨가제는 활제 화합물, 가교제, 가소제, 분산제, 및 열안정제로 이루어지는 군에서 1 이상을 포함할 수 있다.

상기 활제 화합물은 분체화된 건조 커피박과 분체화된 무기물의 결합력을 높이고, 본원에 의해 제조되는 생분해성 플라스틱을 이용하여 제품을 제조할 때 용융된 생분해성 플라스틱의 흐름성을 강화하고 제품 표면의 외관을 개선시킬 수 있드며, 예시적으로 상기 활제는 아마이드계 활제 화합물도 이용될 수 있으나, 바람직하게는 천연소재인 스테아린산염, 팔미트산염 및 라우르산염으로 구성되는 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 더욱 바람직하게는 칼슘 스테아린산(Calcium Stearate), 아연 스테아린산(Zinc Stearate) 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다.

상기 가교제는 플라스틱 수지 내에 상기 무기 커피박 분체가 균일하게 잘 분포시키는 역할을 하며, 플라스틱 수지로서 폴리락틱산을 적용하는 경우에는 글리세르알데히드, 리보스, 라이조오스(lyxose), 자일로스, 아라비노스, 알로스, 탈로스, 글루코스, 알트로스, 만노스, 갈락토스, 이도스, 다이하이드록시아세톤, 에리스루로스(erythrulose), 크실룰로오스, 리불로스, 사이코스, 프럭토스, 소르보스, 타가토스, α-메치르그르키시드, D소르비톨, 글루코사민, 디옥시리보스, 사이코스, 푸코스, 후크로스, 람노스, 및 세도헵툴로오스로 이루어지는 군에서 선택되는 1 이상의 것을 이용할 수 있으며, 옥수수 전분의 성분을 지닌 폴릭락틱산과의 가교성을 높일 수 있다.

상기 가소제는 생분해성 플라스틱의 유연성 및 이를 이용하여 제품을 제조하는 가공 용이성을 부여하며, 상기 가소제는 글리세린, 에틸렌 글리콜, 및 폴리에틸렌 글리콜로 이루어지는 군에서 선택되는 1 이상의 것을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 분산제는 무기 커피박 분체가 플라스틱 수지 내에 골고루 잘 분산시키는 역할을 수행하며, 예시적으로, 몬탄왁스, 에틸렌왁스, 지방산 에스테르, 및 에틸렌 글리콜로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 열안정제는 본원의 생분해성 플라스틱을 이용하여 제품을 제조할 때, 고온의 혼합 및 성형시 발생할 수 있는 열적분해를 억제하는 역할을 수행하며, 예시적으로 주석, 칼슘, 도는 아연계 안정제를 사용할 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.

본원의 일 구현예에 있어서, 커피나 음료수를 이용하기 위한 빨대의 제작에 있어서, 상기 첨가제는 플라스틱 수지 45 ~ 55 중량부에 대하여, 첨가제 4 ~ 5 중량부로 혼합하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 폴리락틱산 45 ~ 55 중량부에 대하여, 활제 화합물 0.1 ~ 2 중량부, 가교제 0.1 ~ 2.5 중량부, 가소제 0.1 ~ 1.5 중량부, 분산제 0.1 ~ 1 중량부, 및 열안정제 0.1 ~ 2.5 중량부로 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 첨가제들의 각 수치의 범위에서 제조되는 빨대의 경우에 그 가공용이성, 내취성이 우수하다. 각 활제, 가교제, 가소제, 분산제 및 열안정화제의 수치범위 미만인 경우에는 가공이 어렵고 빨대의 제형안정성에 문제가 있으며, 수치범위 이상인 경우에는 연성이 높아져 사용 편의성에 문제가 있을 수 있다.

한편, 본원의 제 3 측면은, 커피박에 유용 미생물액을 혼합하여 커피박의 지방산을 추출하는 커피박 발효 단계를 거치고 건조된 건조 커피박 10 중량부에 대하여, 무기물 3.3 ~ 4.6 중량부, 첨가제 4 ~ 5 중량부, 및 폴리락틱산 수지 45 ~ 55 중량부를 포함하여 제조되는 생분해성 플라스틱을 이용하여 제조된 커피 또는 음료용 빨대를 제공할 수 있으며, 플라스틱 수지를 이용한 빨대의 제조는 사출 성형의 방법으로 제조할 수 있으며, 본원이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본원의 생분해성 플라스틱을 펠렛으로 이용하여 사출 성형을 재현할 수 있기에 반복되는 설명은 생략한다.

이하에서는 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 요지 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

- 실시예 -

< 실시예 1>

제조 1. 커피박의 지방산 제거

(1) 커피박 발효단계

입고된 커피박의 이물질을 걸러낸 후, 커피박 100 ℓ를 반응기에 충진 시킨 후, 물 200 ℓ에 EM 바이오사에서 구입한 'EM 원액효미'™ 제품인 유용 미생물 20 ℓ를 혼합하여, 유용미생물 희석액 150 ℓ를 제조하였고, 이를 반응기에 투입하였다.

반응기의 회전바(stirer)는 10rpm 으로 고정하고, 반응기의 온도는 약 24 ℃ 의 분위기를 유지하면서, 24 시간 동안 발효 반응을 시켰다.

(2) 열수 처리

발효를 거친 후, 반응기 배수구로 통해 반응액을 토출시킨 후, 기본 탈수 처리하고 증류수 350ℓ를 반응기에 투입 후, 약 120 ℃의 분위기에서 약 2 시간 동안 증탕하였다.

(3) 잔류 지방산 제거

상기 열수 처리 후, 반응액을 토출시키고, 물 200 ℓ에 소듐피이지-7올리브오일카복실레이트 1 ℓ를 혼합한 세척액을 반응기에 투입하고, 회전바를 10rpm로 고정하고 약 1시간 동안 반응시켰다.

제조 2. 건조 커피박의 제조

상기 제조 1의 (3)에서 잔류 지방산이 제거된 커피박을 100℃의 온도로 약 180분 열풍건조하여 함수욜 약 2.5% 이하가 되게 하여, 건조 커피박을 수득하였다.

제조 3. 무기물 혼합 및 분체화 (무기 커피 분체의 제조)

제조 2에서 수득한 건조 커피박 150g 에 황토 60g 을 혼합하고, 이를 볼밀링기에 투입하여 약 55 ㎛의 크기로 분쇄하여 무기 커피 분체를 제조하였다.

제조 4. 폴리락틱산의 혼합 및 펠렛 제조

제조 3에서 수득한 무기 커피 분체 210g 에 폴리락틱산 730g 을 혼합하고, 첨가제로서 활제(CAS. No : 1592-23-0; (주)대명케미칼) 15g, 가교제(글리세르알데히드) 20g, 가소제(폴리에틸렌글리콜) 10g, 분산제(솔비탄 모노올레이트; 남영상사주식회사 제조, 'Em asolO-10V'™) 5g, 및 열안정제(주석, 아연계 열안정제; Linan Huali 플라스틱 유한 회사 제조, 'HCZ-528'™)20g 을 혼합하여 니더 압출기를 이용하되 압출온도 약 170℃ 에서 공냉 방식을 통해 냉각과 커팅을 하면서 생분해성 플라스틱의 펠렛을 제조하였다.

< 실시예 2 ~ 5 및 비교예 1 ~ 5>

상기 실시예 1에서 유용미생물 희석액의 농도(희석 비율), 열수 처리의 시간, 천연계면활성제액의 농도 및 무기물의 혼합비율의 값을 아래 표 1에 나타낸 것으로 수행한 것을 제외하고는 실시예 1을 따랐으며, 이에 대한 충격강도 테스트 및 가공도에 대한 시험예의 결과를 아래 표 1에 함께 나타내었다.

	유용미생물 희석액 비율 배양액:유용미생물 (ℓ:ℓ)	열수추출 시간 (hour)	천연계면활성제액 비율 물:계면활성제 (ℓ:ℓ)	건조 커피박:무기물 혼합 비율 (g/g)	폴리락틱산(g)	충격강도 J/m	가공도
비교예 2	-	2 시간	200:0.2	150:40	730	192.5	△
비교예 1	200:5	0.5 시간	200:0.4	150:45	730	196.3	△
실시예 3	200:10	1 시간	200:0.6	150:50	730	280.5	○
실시예 2	200:15	1.5 시간	200:0.8	150:55	730	295.8	○
실시예 1	200:20	2시간	200:1	150:60	730	301.5	◎
실시예 3	200:25	2.5 시간	200:3	150:60	730	285.8	◎
실시예 4	200:30	3.0 시간	200:5	150:65	730	270.6	○
실시예 5	200:40	3.0 시간	200:6	150:70	730	280.6	○
비교예 3	200:50	-	200:8	150:75	730	150.3	×
비교예 4	200:60	3.5 시간	200:10	150:80	730	180.5	△
비교예 5	-	-	-	-	730	29.0	×

< 시험예 >

상기 실시예 1 ~ 5 및 비교예 1 ~ 5 에 대하여 ASTM D256법에 따른 충격강도 시험(IZOD)을 수행하였으며, 시편은 약 24℃ 에서 4mm 두께의 바(bar)를 이용하였다.

한편, 가공도에 있어서는 상기 실시예 1 ~ 5 및 비교예 1 ~ 5에서 제조된 펠렛을 빨대 제조기를 이용하여 사출성형을 수행하여 다음의 4 등급으로 나누어 육안으로 성형평가를 수행하였다.

[ 사출 성형성의 등급 ]

- 불량률이 0 ~ 3% 미만 : ◎ , - 불량률이 3 ~ 10% 미만 : ○,

- 불량률이 10 ~ 30% 미만 : △ , - 불량률이 30% 이상 : ×

상기 시험예에서 알 수 있는 바와 같이, 폴리락틱산만으로 가공하여 제조된 빨대(비교예 5)는 열에 많이 약해 그 가공성이 현저히 나빴으며, 매우 잘 부서지는 특성이 나타났는데, 무기물이 혼합된 비교예 1, 2, 및 4에서는 충격강도를 다소 높일 수 있었으나 그 가공성에 매우 취약하였다.

한편, 본원의 실시예에서와 같이 유용미생물을 이용하여 발효단계를 거친 경우에는 발효단계를 거치지 않은 비교예 2와 대비하여 약 80% 정도가 더 높은 경도값이 나왔으며 그 가공성이 우수함을 알 수 있었다. 한편, 비교예 2는 비교예 1과 시험결과가 다소 유사하였는데, 이는 발효 단계를 거친 효과가 열수 단계를 줄인 것에 대한 효과와 유사함을 알 수 있어, 간접적으로 발효단계를 거친 유용성을 확인할 수 있었다.

나아가, 실시예 1 내지 5는 그 조절되는 수치 범위 내에서 바람직한 경도값 및 가공 용이성을 보여주었다.

본원에 대해 이상에서 구현예 또는 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본원의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (10)

1. 생분해성 프라스틱의 제조 방법에 있어서,
   S1) 커피박에 유용 미생물액을 혼합하여 커피박의 지방산을 추출하는 커피박 발효 단계:를 포함하는,
   커피박을 이용한 생분해성 프라스틱의 제조 방법.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 S1)의 커피박 발효단계 이후에,
   S2) 상기 커피박 발효 단계에서 수득한 커피박을 고온수로 지방산을 추출하는 열수 처리 단계;
   S3) 상기 열수 처리 단계에서 수득한 커피박을 천연 계면활성제액으로 처리하여 잔류 지방산을 제거하는 잔류 지방산 제거단계; 및,
   S4) 상기 잔류 지방산 제거단계 후 수득한 커피박을 건조하는 커피박 건조단계:를 추가 포함하는,
   커피박을 이용한 생분해성 프라스틱의 제조 방법
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 S1)의 커피박 발효 단계는,
   배지액 100 부피부에 대하여 유용 미생물액 1 ~ 10 부피부로 혼합한 유용미생물 희석액을 준비하고, 커피박 100 부피부에 대하여 상기 유용미생물 희석액 100 ~ 200 부피부로 혼합한 후, 20 ~ 30 ℃ 의 분위기에서 24 ~ 72 시간 동안 발효시키는 것인,
   커피박을 이용한 생분해성 플라스틱의 제조 방법.
   
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 S2)의 열수 처리 단계는,
   상기 커피박 발효 단계 후, 유용 미생물액을 분리하고 수득한 커피박 100 부피부에 대하여 물 300 ~ 400 부피부로 혼합하고, 100 ~ 150 ℃ 의 온도로 1 ~ 3 시간 동안 열수 처리하는 것인,
   커피박을 이용한 생분해성 플라스틱의 제조 방법.
   
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 S3)의 잔류 지방산 제거단계에서의 천연 계면활성제액은,
   물 100 중량부에 대하여,
   소듐피이지-7올리브오일카복실레이트(Sodium PEG-7 Olive oil Carboxylate), 디소듐 라우레스 설포석시네이트(Disodium Laureth Sulfosuccinate), 포타슘코코일글리시네이트(Potassium Cocoyl Glycinate), 소듐코코일글루타메이트(Sodium Cocoyl Glutamate), 소듐메틸스테아로일타우레이트(Sodium Methyl Stearoyl Taurate), 소듐라우로일사코시네이트 (Sodium Lauroyl Sarcosinate), 소듐코코일이세치오네이트(Sodium Cocoyl Isethionate), 나노소이콜로이드(Nano Soy Colloid), 소듐 코코일 애플아미노산(Sodium Cocoyl apple Amino Acids), 라우릴글루코사이드(lauryl glucoside), 데실글루코사이드(decyl glucoside), 알킬폴리글루코사이드(alkylpolyglucosides), 레시틴(Lecithin), 및 코코글루코사이드(Coco-glucoside)로 이루어지는 군에서 선택되는 1 이상의 계면활성제 0.3 ~ 3 중량부로 혼합한 것인,
   커피박을 이용한 생분해성 플라스틱의 제조 방법.
   
6. 제 2 항에 있어서,
   상기 S4)에서의 커피박 건조단계는,
   90 ~ 120 ℃의 온도의 분위기에서 120 ~ 200 분 동안 열풍 건조하는 것인,
   커피박을 이용한 생분해성 플라스틱의 제조 방법.
   
7. 제 2 항에 있어서,
   S5) 상기 커피박 건조단계 후 수득한 건조 커피박 10 중량부에 대하여, 무기물 3.3 ~ 4.6 중량부를 혼합하는 무기물 혼합단계;
   S6) 상기 무기물 혼합단계에서의 수득물을 50 ~ 60 ㎛ 의 크기로 분쇄하여 무기 커피박 분체를 제조하는 분체화 단계;
   S7) 상기 분체화 단계에서 수득한 무기 커피박 분체에 첨가제를 혼합하되, 첨가제는 상기 건조 커피박 10 중량부에 대하여 4 ~ 5 중량부로 혼합하는 첨가제 혼합단계; 및,
   S8) 상기 첨가제 혼합단계에서의 수득물에 플라스틱 수지를 혼합하는 플라스틱 수지 혼합단계:를 추가 포함하는,
   커피박을 이용한 생분해성 플라스틱의 제조 방법.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 S5)의 무기물은 황토, 패각, 규조토, 사문석, 펄라이트, 활석, 견운모, 벤토나이트, 돌로마이트 및 제올라이트로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상인 것이며,
   상기 S7)의 첨가제는 활제 화합물, 가교제, 가소제, 분산제, 및 열안정제로 이루어지는 군에서 선택되는 1 이상을 포함하며, 상기 커피박 건조단계 후 수득한 건조 커피박 10 중량부에 대하여 첨가제 4 ~ 5 중량부인 것인,
   커피박을 이용한 생분해성 플라스틱의 제조 방법.
   
9. 커피박에 유용 미생물액을 혼합하여 커피박의 지방산을 추출하는 커피박 발효 단계를 거치고 건조된 건조 커피박 10 중량부에 대하여, 무기물 3.3 ~ 4.6 중량부, 첨가제 4 ~ 5 중량부, 및 플라스틱 수지 45 ~ 55 중량부를 포함하는,
   커피박을 이용한 생분해성 플라스틱.
   
10. 제 9 항에 따른 생분해성 플라스틱을 이용하여 제조된 커피 또는 음료용 빨대.

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