KR20200144610A

KR20200144610A - 생 분해물질을 함침시킨 식사도구의 제조방법 및 그에 의한 식사도구

Info

Publication number: KR20200144610A
Application number: KR1020190072114A
Authority: KR
Inventors: 고광섭
Original assignee: 고광섭
Priority date: 2019-06-18
Filing date: 2019-06-18
Publication date: 2020-12-30
Also published as: KR102361531B1

Abstract

본 발명은 생 분해물질을 사용하여 식사도구를 제조하는 방법에 있어서: 생(生) 분해물질 상에 응고제 및 방수제를 분쇄기에서 각각 분쇄하여 분말형태의 분쇄물을 형성하는 분쇄단계; 상기 분쇄단계를 거친 분쇄물을 서로 혼합한 상태에서 염료를 첨가하여 혼합물을 형성하는 혼합단계; 상기 혼합단계를 거친 혼합물을 열 압출기로 150∼200℃ 내외의 온도에서 약 10∼30초 동안 용융하여 성형 틀에서 여러 종류의 식사도구를 제작화하는 형상화단계; 상기 형상화단계를 거친 식사도구를 상온에서 약 5~10분 동안 냉각하여 서냉시키는 경화단계; 및 상기 경화단계를 거친 식사도구의 표면에 폴리비닐아세테이트 코폴리머(polyvinyl acetate copolymer)용액을 도포하여 마무리하는 코팅완성단계;를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
이러한 본 발명에 따르면, 폴리락타이드액시드(PLA; polylactic acid)를 주된 원료로 함침(含浸)시켜 생분해되는 식사도구를 제조함에 따라 수분으로 인해 물성(物性)이 저하되지 않도록 함으로써 내수성과 강성함이 더욱 도드라짐은 물론, 탄력성이 우수하면서도 연속성형으로 대량생산이 용이하여 경제성이 탁월하며, 사용 이후의 폐기 시에도 단 시간 내에 자연속의 미생물에 의해 자연 분해됨으로써 환경오염을 전혀 유발하지 않아 환경 보호에 매우 유리하도록 한 효과를 제공한다.

Description

생 분해물질을 함침시킨 식사도구의 제조방법 및 그에 의한 식사도구{Manufacturing method of meal tool using biodegradable material and Meal tool thereby}

본 발명은 생(生) 분해물질을 함침(含浸)시켜 제조된 식사도구에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 폴리락타이드액시드(PLA; polylactic acid)를 주된 원료로 함침(含浸)시켜 생분해되는 식사도구를 제조함에 따라 수분으로 인해 물성(物性)이 저하되지 않도록 함으로써 내수성과 강성함이 더욱 도드라짐은 물론, 탄력성이 우수하면서도 연속성형으로 대량생산이 용이하여 경제성이 탁월하며, 사용 이후의 폐기 시에도 단 시간 내에 자연속의 미생물에 의해 자연 분해됨으로써 환경오염을 전혀 유발하지 않아 환경 보호에 매우 유리하도록 한 자연 친환경의 생(生) 분해물질을 함침(含浸)시킨 식사도구의 제조방법 및 그에 의한 식사도구에 관한 것이다.

일반적으로, 플라스틱 제품 또는 플라스틱 용기의 원료가 되는 합성플라스틱은 가공성ㆍ내구성ㆍ기계적 물성ㆍ대량 생산성 등이 우수하여 천연소재의 단점을 상당부분 극복하고 있기 때문에 이러한 플라스틱을 응용한 고분자물질이 속속 개발되고 있어 일상생활에서 없어서는 안 되는 중요한 물품의 소재로 사용되어 왔다.

그러나 수많은 종류의 플라스틱 제품으로 인한 폐기물 등이 전 세계 환경오염의 주원인으로 밝혀짐에 따라 플라스틱을 비롯한 각종 고형 폐기물에 의한 환경오염 문제를 해결하기 위한 노력이 진행되고 있으나, 이러한 환경문제를 근본적으로 해결할 수 있는 실정은 아직 요원하다.

이러한 상황을 고려하여 플라스틱 폐기물 자체가 분해 가능하도록 생분해성 플라스틱 제조에 관한 연구가 활발히 진행되고 있고, 이와 관련된 선행기술로서 한국 공개특허공보 제1996-0007656호(선행문헌 1), 한국 등록특허공보 제10-0146849호(선행문헌 2), 한국 등록특허공보 제10-0548949호(선행문헌 3) 등이 알려져 있다.

선행문헌 1은 새로운 재질로 만든 일회용 용기를 제공하며, 이 용기는 펄프 또는 합성수지로 만들어진 일회용 용기에 있어서, 키틴, 키토산 또는 이들의 유도체를 재료물질 총중량의 0.01∼50%의 양으로 재료에 첨가하여 제작한 것임을 특징으로 한다. 본 발명의 일회용 용기는 생분해성이 우수하기 때문에 환경오염의 문제가 없고, 항균성이 우수하며 금속 원자를 흡착하는 특성도 가지므로 식품용으로 특히 적합한 키틴, 키토산 및 이들의 유도체를 이용하여 제작한 일회용 용기를 개시한다.

선행문헌 2는 생분해성 수지 조성물에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 천연 고분자 물질인 전분 10~55중량%와 에틸렌-비닐알코올 공중합체, 폴리카프로락톤, 지방족 폴리에스터등으로 구성된 합성수지 45~90중량%를 혼합하여 유화제, 유동촉진제 및 가소제를 투입하여 고온 고압하에서 용융 압출하여 펠렛을 제조하고, 이를 이용하여 1회용 사출성형품, 시트, 필름 및 포장재료 등의 용도로 성형이 가능 한 생분해성 수지 조성물을 개시한다.

그러나 상기의 선행문헌에 의하면, 생분해성 플라스틱 사용 시 천연고분자는 친수성을 갖고 있기 때문에 습기가 있는 물질을 포장용기로 사용할 경우 내수성의 문제점이 제기될 수 있고, 성분조성에 따른 첨가제 중 분해되지 않는 원료의 첨가로 인해 토양에 묻힐 경우 이차의 환경오염을 유발할 수 있는 문제점이 제기가 될 수도 있으며, 생분해성 제품이라는 이유로 아직은 기존 사용하고 있는 합성수지 포장용기의 가격에 비해서 물성 면이나 강도면, 연신율이 낮아 포장용기로서 사용하기에는 어려운 점이 있는 등의 여러 문제점들을 많이 갖고 있다. 또한 가격이 일반 합성수지 용기보다 고가이므로 현시점에서는 실용화에 있어 많은 어려움을 겪고 있는 실정이다.

그리고 선행문헌 3을 살펴보면, 생분해성 전분 용기에 있어서 비변성 전분 20~60wt%, 펄프 섬유 파우더 5~30wt%, 용매 30~60wt%, 광촉매제 0.1~2.0wt%, 보존제 0.01~1wt% 및 이형제 0.5~5wt%로 구성되는 생분해성 전분 용기용 조성물을 가열 및 가압하여 원하는 형상으로 성형된 용기이고, 상기 용기의 내부 면에 생분해성 필름이 부착된 것을 특징으로 하는 생분해성 전분용기를 개시한다.

그러나 상기 선행문헌 3에 의하면, 생분해성 일회용 용기는 종래의 플라스틱 등과 대비하여 내충격성이 떨어지는 문제가 있고, 내수성도 취약하므로 수분의 침투가 용이하다는 문제점도 있다. 더욱이, 내수성 향상을 위하여 생분해성 조성물에 별도의 첨가제를 함유시키는 방법에 의하는 경우 함유량의 조절이 필요하고, 함유량이 적절히 조절되지 않는 경우 오히려 전반적 강도 · 보존성 · 살균성 · 탈취성 등 원하는 특성을 용이하게 달성하기가 곤란하다는 측면도 있다.

한국 공개특허공보 제1996-0007656호 "키틴, 키토산 및 이들의 유도체를 이용하여 제작한 일회용 용기"(공개일자: 1996.03.22.) 한국 등록특허공보 제10-0146849호 "생분해성 수지 조성물"(등록일자: 1998.05.13.) 한국 등록특허공보 제10-0548949호 "생분해성 전분 용기 및 그 제조 방법"(등록일자: 2006.01.25.)

상기와 같은 종래의 문제점들을 근본적으로 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 폴리락타이드액시드(PLA; polylactic acid)를 주된 원료로 함침(含浸)시켜 생분해되는 식사도구를 제조함에 따라 수분으로 인해 물성(物性)이 저하되지 않도록 함으로써 내수성과 강성함이 더욱 도드라짐은 물론, 탄력성이 우수하면서도 연속성형으로 대량생산이 용이하여 경제성이 탁월하며, 사용 이후의 폐기 시에도 단 시간 내에 자연속의 미생물에 의해 자연 분해됨으로써 환경오염을 전혀 유발하지 않아 환경 보호에 매우 유리하도록 한 자연 친환경의 생(生) 분해물질을 함침(含浸)시킨 식사도구의 제조방법 및 그에 의한 식사도구를 제공하려는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면은, 생 분해물질을 사용하여 식사도구를 제조하는 방법에 있어서: 생(生) 분해물질 상에 응고제 및 방수제를 분쇄기에서 각각 분쇄하여 분말형태의 분쇄물을 형성하는 분쇄단계; 상기 분쇄단계를 거친 분쇄물을 서로 혼합한 상태에서 염료를 첨가하여 혼합물을 형성하는 혼합단계; 상기 혼합단계를 거친 혼합물을 열 압출기로 150∼200℃ 내외의 온도에서 약 10∼30초 동안 용융하여 성형 틀에서 여러 종류의 식사도구를 제작화하는 형상화단계; 상기 형상화단계를 거친 식사도구를 상온에서 약 5~10분 동안 냉각하여 서냉시키는 경화단계; 및 상기 경화단계를 거친 식사도구의 표면에 폴리비닐아세테이트 코폴리머(polyvinyl acetate copolymer)용액을 도포하여 마무리하는 코팅완성단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 본 발명에 따르면 상기 분쇄물은 생 분해물질을 PLA(poly lactic acid)을 주된 원료로 사용하고, 응고제로서 파라핀(paraffin)을 사용하며, 방수제로서 멜라민(melamine)을 사용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따르면 상기 혼합물은 생(生) 분해물질 92∼96wt% 내외와, 응고제 2∼5wt% 내외와, 방수제 1∼3wt% 내외와, 염료 0.1∼1wt% 내외로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명의 다른 일면에 의하면, 상기의 제조방법에 의하여 여러 종류의 식사도구로 숟가락ㆍ포크ㆍ나이프 중 어느 하나로 제조되는 것을 특징으로 한다.

한편, 이에 앞서 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이러한 본 발명에 따르면, 폴리락타이드액시드(PLA; polylactic acid)를 주된 원료로 함침(含浸)시켜 생분해되는 식사도구를 제조함에 따라 수분으로 인해 물성(物性)이 저하되지 않도록 함으로써 내수성과 강성함이 더욱 도드라짐은 물론, 탄력성이 우수하면서도 연속성형으로 대량생산이 용이하여 경제성이 탁월하며, 사용 이후의 폐기 시에도 단 시간 내에 자연속의 미생물에 의해 자연 분해됨으로써 환경오염을 전혀 유발하지 않아 환경 보호에 매우 유리하도록 한 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 생 분해물질을 함침(含浸)시킨 식사도구 제조의 전체적인 흐름도.
도 2는 본 발명에 따른 생 분해물질을 함침(含浸)시킨 제조방법에 의해 제조된 식사도구의 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

본 발명의 일면은 생(生) 분해물질을 함침(含浸)시킨 식사도구의 제조방법에 관하여 제안하며, 생 분해물질을 사용하여 제조된 여러 종류의 식사도구에 관한 것이다.

여기서, 본 발명에 의해 제조되는 여러 종류의 식사도구는 도 2에서 도시된 것처럼 수저ㆍ포크ㆍ나이프 등을 지칭하며, 또 도면을 통하여 도시하지 않았지만, 이외에 젓가락ㆍ티스푼ㆍ요구르트용 숟가락 또는 경구용 의약품 숟가락 등과 동일 내지 유사하거나 동등한 것들도 본 발명의 범주에 포함된다.

한편, 생분해성 물질인 플라스틱은 분해되는 형태에 따라서 생분해성ㆍ광분해성ㆍ산화분해성ㆍ가수분해성 등으로 나눌 수가 있으며, 분해성 수지의 종류는 사용하는 원료에 따라서 미생물계 고분자ㆍ천연계 고분자ㆍ합성계 고분자ㆍ합성계 고분자에 전분계 고분자를 혼합하여 분해속도가 조절되는 수지로 분류할 수 있다.

특히, 생분해성 플라스틱은 일반적으로 플라스틱 자체가 박테리아 및 곰팡이와 같은 자연계에 존재하는 미생물에 의해 물과 이산화탄소 또는 메탄가스로 완전히 분해되어 자연으로 돌아가는 플라스틱을 의미하고, 생붕괴성 플라스틱은 비붕괴성 범용수지(PEㆍPPㆍPS 등)에 전분 같은 생분해성 물질을 일정량 첨가하여 분해속도를 조절하여 제조한 플라스틱을 의미하며, 광분해성 플라스틱은 광산화 또는 케톤 광분해 등의 형태로 빛에 의해 분해되는 플라스틱을 의미한다.

이런 자연환경에 오염을 유발하지 않는 친환경 생분해성 고분자라는 것은 생분해나 생붕괴의 현상이 일어날 때 생분해되지 않는 잔여물과 생물자원으로 탄소가 유입되는 것이 모두 포함된다.

이러한 본 발명에 따르면, 분쇄단계는 생 분해물질 상에 응고제 및 방수제를 각각 분쇄기에서 분쇄하여 분말형태의 분쇄물을 형성한다. 분쇄단계는 재료들을 선별한 다음에 분쇄하는 단계로, 생 분해물질을 주된 원료로 하여 응고제 및 방수제를 각각 선별하여 분쇄하며, 품질안정과 생산성 향상을 위한 자동화 장치를 도입한다. 이러한 분쇄단계는 분쇄기에서 생 분해물질ㆍ응고제ㆍ방수제를 각각 혼합하는 동시에 미세분말로 이루어진 분쇄물을 생성한다.

이때 본 발명에 따른 세부 구성에 의하면, 상기 분쇄물은 생 분해물질로서 PLA(poly lactic acid)을 주된 원료로 사용하고, 응고제로는 파라핀(paraffin)을 사용하며, 방수제로는 멜라민(melamine)을 사용하는 것을 특징으로 한다. 이는 상기한 분쇄물, 즉 생 분해물질로서 PLA(poly lactic acid)을, 응고제로서 파라핀(paraffin)을, 방수제로서 멜라민(melamine)을 각각 사용하여 약 100~350메쉬 내외의 분말 형태로 분쇄물을 생성한다.

한편, 본 발명에서 사용하는 PLA(poly lactic acid)은 일종의 신형 생물 기반 및 재생 가능한 생물 분해물질로서, 재생 가능한 식물 자원(예: 옥수수ㆍ카사바 등)에서 추출한 전분 원료로 제조되며, 전분 원료가 당화 작용을 거쳐 형성된 포도당을 일정량의 균종으로 발효시키면 고순도의 유산이 된다. 그 다음으로 이 고순도의 유산에 화학적인 방법을 적용하여, 일정 분자량의 폴리락타이드액시드(poly lactic acid)를 합성해 낼 수 있으며, 이렇게 합성된 폴리락타이드액시드는 화학식으로는 C3H4O2)n, 녹는점은 155-185℃ 내외, 밀도는1.20-1.30kg/L의 특징으로 지니며 생물 분해성이 우수하고, 특정 조건 하에서는 자연속의 미생물에 의해 이산화탄소와 물로 완전히 분해되어 사용이후에 환경을 오염시키지 않는 특징을 지니고 있다. 따라서 전술한 폴리락타이드는 환경보호에 매우 유리하며, 환경 친화적인 소재로 인정받고 있다.

그리고 본 발명에서는 파라핀(paraffin)을 응고제로 사용한다. 이러한 응고제는 정제(精製)의 정도 및 성분 등에 의하여 여러 가지 녹는점을 나타내는데 대략 47∼65℃의 범위이고, 주성분은 곧은 사슬의 파라핀계 탄화수소(화학식; CH3(CH2)nCH3)로 되어 있으며, 탄소원자 수는 16∼40에 분포하고, 특히 20∼30의 것이 많다. 그리고 응고제는 중유유분(重油溜分)에 함유되어 있으며, 냉각되어 석출된 것에 압력을 가하여 여과해서 얻는데, 주로 양초ㆍ파라핀지(紙) 제조ㆍ전기절연 재료ㆍ크레용의 원료 등으로 사용된다. 또한 유동파라핀은 석유에서 얻는 윤활유의 유분을 잘 정제한 것이며, 무색으로 휘발성이 적으며 거의 냄새가 없는 액체로서, 연고 및 좌약 등의 기제(基劑)로도 이용된다.

그리고 본 발명에서는 멜라민(melamine)을 방수제로 사용하는데, 이러한 멜라민은 무색 기둥모양의 결정체(물에서 재결정)로서 녹는점은 약 347℃(분해)이고, 뜨거운 물에는 잘 녹고 찬 물이나 뜨거운 에탄올에 잘 안 녹는다. 이러한 멜라민(melamine)은 승화성이 있고 포르말린과 가열하면 중합해서 수지가 된다.

또한 본 발명에 따른 혼합단계는, 상기 분쇄단계를 거친 분쇄된 분쇄물을 서로 혼합한 상태로 염료를 첨가하여 혼합물을 형성한다. 혼합단계는 분쇄물을 서로 혼합한 다음 재차 염료를 첨가하는 단계로, 생 분해물질ㆍ멜라민(melamine)ㆍ응고제ㆍ방수제로 이루어진 분쇄물에 염료를 첨가하며, 이 또한 품질안정과 생산성 향상을 위해 해당 단계를 자동화하는 것이 바람직하다 할 것이다. 이러한 혼합단계는 혼합기에서 미분쇄된 분쇄물과 생 분해물질ㆍ응고제ㆍ방수제에 염료를 첨가하여 혼합물을 생성한다.

한편, 본 발명에 따른 염료는 제품을 착색하는 용도의 것으로서 천연의 자연염료를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들면 붉은 색의 제품을 제조하기 위해서는 당근을 사용하고, 녹색을 현출(顯出)하기 위해서는 시금치 액즙을 사용하는 것이 바람직하다. 원하는 제품의 색상에 따라 색소의 양은 조절할 수 있을 것으로 사료된다.

또한, 본 발명의 세부 구성에 의하면 상기 혼합물은 생 분해물질 92∼96wt% 내외와, 응고제 2∼5wt% 내외와, 방수제 1∼3wt% 내외와, 염료 0.1∼1wt% 내외로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 혼합물은 생 분해물질ㆍ응고제ㆍ방수제ㆍ염료로 이루어지는데, 생 분해물질 92∼96wt% 중 바람직하게는 94wt% 내외를 사용하고, 응고제는 2∼5wt% 중 바람직하게는 4wt% 내외를 사용하며, 방수제는 1∼3wt% 중 바람직하게는 1wt% 내외를 사용하고, 염료는 0.1∼1wt% 중 바람직하게는 1wt% 내외를 각각 사용한다.

또 본 발명에 따른 형상화단계는, 상기 혼합단계를 거친 혼합물을 열 압출기로 약 150∼200℃ 내외의 온도범주에서 약 10∼30초 동안 용융하여 성형틀에서 여러 종류의 식사도구를 형상화한다. 형상화단계는 각각의 혼합물을 성형틀에 넣어 식사도구를 형상화하는 단계로, 생 분해물질ㆍ응고제ㆍ방수제ㆍ염료를 용융하여 식사도구를 형상화하며, 품질안정과 생산성 향상을 위한 자동화 장치를 도입하는 것이 바람직하다 할 것이다. 이러한 형상화단계는 혼합물을 열 압출기에서 150∼200℃ 온도에서 10∼30초 동안 용융한 다음 여러 종류의 식사도구를 형상화한 성형틀 상으로 넣어 압출하여 식사도구를 형상화한다. 물론, 상기 열 압출기의 온도를 약 150∼200℃ 내외로 설정함은 150℃이하에서 혼합물을 압출할 경우 성형 시 가공성의 저하를 방지하기 위함이다.

한편, 상기 성형틀의 경우 원하는 식사도구의 형상, 즉 두께에 따라 예열 온도 및 공정시간을 적절하게 조절하는 것이 필요하다. 다시 말해 예열온도가 제조하려는 식사도구의 형상(두께)에 필요한 가열온도보다 낮으면 성형시간이 오래 걸리고 강도가 약해지며, 반대로 예열온도가 식사도구 형상(두께)의 가열온도보다 높으면 식사도구의 원료가 식물성이기 때문에 타버림과 아울러 이로 인해 제조과정에서 화재의 위험성이 있다. 또한, 압출기에서 공정시간이 길수록 성형틀에 넣어진 용융된 혼합물에 가해지는 압력이 높아짐을 의미하지만, 이 공정시간이 짧아 제조하려는 식사도구에 충분한 압력이 가해지지 않으면 원하는 형상이 나오지 않고, 반면에 공정시간이 길어 제조하려는 식사도구에 필요 이상의 압력이 가해지면 용융된 혼합물이 성형틀에 눌러 붙는 문제가 생긴다. 이러한 점들을 유념하여 원하는 식사도구의 형상, 즉 두께에 따라 예열 온도 및 공정시간을 적절하게 조절하는 것이 반드시 필요하다 할 것이다.

또한 본 발명에 따른 경화단계는, 상기 형상화단계를 거친 식사도구를 상온에서 5~10분 동안 냉각하여 경화시킨다. 경화단계는 형상화된 식사도구를 경화시키는 단계로, 성형틀에 의해 형상화된 식사도구를 상온에서 5~10분 동안 냉각하여 경화하는데, 이 또한 품질안정과 생산성 향상을 위해 해당 단계를 자동화하는 것이 바람직하다 할 것이다. 한편, 식사도구의 경화 시 함유된 수분은 20% 내외로 유지하는 것이 바람직한데, 이는 수분함량이 20%이상이 되면 성형된 제품이 유연해지고, 20%이하이면 제품의 강도가 너무 강하여 쉽게 부러지는 경향이 있으므로 형상화된 식사도구의 수분 함량을 20% 내외로 유지하는 것이 바람직하다.

또 본 발명에 따른 코팅완성단계는, 상기 경화단계를 거친 식사도구의 표면에 폴리비닐아세테이트 코폴리머(polyvinyl acetate copolymer)용액을 도포하여 코팅한다. 이러한 코팅완성단계는 식사도구의 표면에 코팅한 다음 검수하여 완성하는 단계로, 경화단계를 거친 식사도구의 표면에 코팅용액(식물성 유질)을 도포하고 제품의 불량여부를 검수하는데, 이 또한 품질안정과 생산성 향상을 위해 해당 단계를 자동화하는 것이 바람직하다. 이러한 코팅완성단계는 식사도구의 표면에 식물성 유질, 즉 폴리비닐아세테이트 코폴리머(polyvinyl acetate copolymer)용액을 도포하여 코팅 처리시킨 뒤 습기차단, 강도 및 질감을 더욱 향상하는 역할을 수행한다.

한편, 본 발명의 코팅액으로 사용되는 폴리비닐아세테이트는 상온에서 경화되면 무색ㆍ무취ㆍ무독의 투명색을 띠며, 체내에 흡수되지 않는 것으로 인체에 무해(無害)하여 오랫동안 추잉검 등의 원료로 사용되고 있으며, 이러한 물성대로 상온에서 경화되면 내수성이 있어서 물에 쉽게 녹지 아니하고, 1시간 이상 물과 교반하는 경우에는 서서히 녹기 때문에 상기한 폴리비닐아세테이트 코폴리머 용액을 식사도구의 표면에 도포한 뒤 상온에서 1~2시간까지 건조하거나 송풍장치를 통과시켜 건조하는 것도 필요하다 할 것이다.

그리고 상기한 코팅은 고압분무기를 사용하는 분사방법 또는 용액에 담그는 방법 등으로 실시할 수 있다. 물론 식사도구의 표면에 진공상태에서 분사하는 것이 제품의 표면 코팅에 바람직하겠지만, 필요한 용도에 따라 내수성을 증가시키기 위해 2차 코팅할 수도 있는데 이 경우에는 제품의 내수성이 증가하는 제품의 생산이 가능하다 할 것이다.

이처럼 식사도구의 표면에 폴리비닐아세테이트 코폴리머(polyvinyl acetate copolymer)용액을 도포한 다음, 양부검사ㆍ건조ㆍ살균ㆍ포장 등의 추가 단계를 거쳐 제품, 즉 여러 종류의 식사도구를 완성하여 출하한다.

한편 본 발명의 또 다른 일면에 의하면, 상기 제조방법에 의한 식사도구로서, 숟가락ㆍ포크ㆍ나이프 등의 어느 하나로 제조되는 것을 특징으로 한다. 즉, 상기한 바처럼 생 분해물질ㆍ응고제ㆍ방수제ㆍ염료를 분쇄ㆍ혼합ㆍ용융ㆍ형상화ㆍ경화 및 코팅 등의 공정을 통해 여러 종류의 식사도구를 제조하는데, 이때 본 발명에서의 식사도구는 도 2처럼 수저(10)ㆍ포크(20)ㆍ나이프(30) 등의 어느 하나로 제조한다. 다만, 도면을 통하여 도시하지 않았지만, 이외에 젓가락ㆍ티스푼ㆍ요구르트용 숟가락 또는 경구용 의약품 숟가락 등과 유사하거나 동등한 것들도 생산 가능하다할 것이다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

10: 숟가락 20: 포크
30: 나이프

Claims

생 분해물질을 사용하여 식사도구를 제조하는 방법에 있어서:
생(生) 분해물질 상에 응고제 및 방수제를 분쇄기에서 각각 분쇄하여 분말형태의 분쇄물을 형성하는 분쇄단계;
상기 분쇄단계를 거친 분쇄물을 서로 혼합한 상태에서 염료를 첨가하여 혼합물을 형성하는 혼합단계;
상기 혼합단계를 거친 혼합물을 열 압출기로 150∼200℃ 내외의 온도에서 약 10∼30초 동안 용융하여 성형 틀에서 여러 종류의 식사도구를 제작화하는 형상화단계;
상기 형상화단계를 거친 식사도구를 상온에서 약 5~10분 동안 냉각하여 서냉시키는 경화단계; 및
상기 경화단계를 거친 식사도구의 표면에 폴리비닐아세테이트 코폴리머(polyvinyl acetate copolymer)용액을 도포하여 마무리하는 코팅완성단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 생 분해물질을 함침(含浸)시킨 식사도구의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 분쇄물은 생 분해물질을 PLA(poly lactic acid)을 주된 원료로 사용하고, 응고제로서 파라핀(paraffin)을 사용하며, 방수제로서 멜라민(melamine)을 사용하는 것을 특징으로 하는 생 분해물질을 함침(含浸)시킨 식사도구의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 혼합물은 생(生) 분해물질 92∼96wt% 내외와, 응고제 2∼5wt% 내외와, 방수제 1∼3wt% 내외와, 염료 0.1∼1wt% 내외로 이루어지는 것을 특징으로 하는 생 분해물질을 함침(含浸)시킨 식사도구의 제조방법.
상기 1항의 제조방법에 의한 여러 종류의 식사도구로 숟가락(10)ㆍ포크(20)ㆍ나이프(30) 등의 어느 하나로 제조되는 것을 특징으로 하는 생 분해물질을 함침(含浸)시킨 식사도구.