KR20210002540A - 식물 유래 왁스를 이용하여 종이를 방수처리하기 위한 재활용 가능한 조성물, 및 상기 조성물을 이용한 펠릿 - Google Patents

식물 유래 왁스를 이용하여 종이를 방수처리하기 위한 재활용 가능한 조성물, 및 상기 조성물을 이용한 펠릿 Download PDF

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제이 앤 제이 그린 페이퍼, 아이엔씨.
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Abstract

적어도 70 ℃의 녹는점을 갖는 식물 유래 왁스를 포함하는 조성물이 종이 및 판지와 같은 셀룰로오스 기반 재료를 방수 처리하는 데 사용될 수 있다. 적합한 왁스는 사탕수수 왁스 및 쌀겨 왁스를 포함한다. 스테아르산과 같은 계면활성제는 기저의 재료에 대한 조성물의 접착력을 향상시킨다. 결과적으로 발생된 방수 적층체는 경제적으로 재활용될 수 있다. 이 적층체로 만들어진 뜨거운 음료 컵은 방수성이고, 성분들로 먼저 분리되지 않은 채 재활용이 가능하다. 방수 및 재활용이 가능한 커피 포드 및 음료 빨대가 상기 방수 적층체로 제조된다.

Description

식물 유래 왁스를 이용하여 종이를 방수처리하기 위한 재활용 가능한 조성물, 및 상기 조성물을 이용한 펠릿
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 미국 임시 출원 제62/659,186호(출원일: 2018년 4월 20일), 및 미국 정규 출원 제16/191,426호(출원일: 2018년 11월 14일)와 관련되며, 이들은 인용에 의해 본 명세서에 통합된다.
미국 연방 지원 연구 또는 개발에 관한 진술
해당 사항 없음
공동 연구 계약 당사자들의 명칭
해당 사항 없음
콤팩트 디스크 상으로 제출된 자료의 인용에 의한 통합
해당 사항 없음
기술분야
본 발명은 종이를 방수처리하기 위한 식물 기반 왁스 조성물에 관한 것이다.
컵은 음료를 담는 데 사용된다. 역사적으로 컵은 도자기, 유리, 금속, 및 나무와 같은 재료로 만들어졌다. 그러한 재료로 만든 컵은 꽤 비싸고, 만들기가 어려웠으며, 컵을 재사용할 수 있을 만큼의 충분한 내구성을 가졌다. 그러한 재료로 만들어진 컵의 단점은 일회용으로 사용하기에는 너무 가치가 있다는 것이다. 그 결과, 컵은 어떤 장소에서 보관되고, 세정되고, 재사용되었다. 그러한 컵을 사용하는 사용자는 음료를 다 마신 후 컵을 남겨 두거나, 반환해서 나중에 세정 및 재사용될 수 있도록 하였다.
한 번만 사용하기에 충분히 저렴한 재료로 만들어지는 일회용 컵(disposable cups)은, 사람들이 식기 세척기가 없는 장소에서 음료를 마시거나 또는 음료를 들고 나가서 컵을 반환하지 않는 것을 가능하게 한다. 마시는 사람이 음료를 다 마신 후에는, 장소에 관계없이, 다 마신 사람은 컵을 쓰레기통에 버린다.
일회용 컵의 숨겨진 비용은 폐기 비용인데, 여기에는 일회용 컵을 매립지로 옮기는 비용, 및 일회용 컵이 분해되도록 하는 환경 비용이 포함된다.
일회용 컵의 숨겨진 비용을 줄이기 위한 해결책은 일회용 컵을 재활용하는 것을 요구할 수 있다. 재활용은, 매립지에 들어가는 재료의 양을 줄여서, 숨겨진 비용을 줄인다. 또한, 재활용은 원재료 고갈의 숨겨진 비용을 줄여준다.
안타깝게도, 아래에 설명된 이유로 인해, 가장 선호되는 형태의 뜨거운 음료 용기는 비용 효과적인 방식으로 재활용될 수 없다.
셀룰로오스 재료(예를 들어, 종이(paper) 및 판지(cardboard))는 일회용 뜨거운 음료 용기를 만드는 데 통상적으로 사용되는 재료들 중 하나이다.
도 2는 선행 기술에 따른 컵 조립체(1)를 보여준다. 컵 조립체는 종이컵(10)을 포함한다. 종이컵은 테두리(11), 절두 원추형 벽(12), 및 바닥부(13)를 포함한다. 테두리(11), 절두 원추형 벽(12) 및 바닥부(13)는 코팅된 종이 보드(coated paper board)로 만들어진다. 코팅된 종이 보드는 종이 보드(14)의 층을 포함한다. 종이 보드(14)는 목재 칩 및 식물과 같은 다양한 재료로 만들어지는데, 이러한 재료들은 으깨어져 펄프가 되고, 그 다음 이 펄프는 압출되어 종이 보드(14)가 된다. 코팅된 종이 보드는, 종이 보드(14)의 내부 표면에 도포된 플라스틱 코팅(보이지 않음)을 포함한다. 폴리에틸렌(PE)은 가장 통상적인 플라스틱 코팅이다. 플라스틱 코팅은 종이 보드(14)가 종이컵(10)에 보유된 액체로부터 수분을 흡수하는 것을 방지한다. 컵 조립체(1)는 절두 원추형 벽(12) 주위에 단열 슬리브(insulating sleeve)(20)를 포함할 수 있다. 단열 슬리브(20)는 종이컵(10)에 보유된 액체로부터의 열전달을 방지한다. 그에 따라, 단열 슬리브(20)는 액체의 온도를 유지하고, 종이컵(10)을 잡을 때 사람이 손을 데이거나 시리게 하는 것을 방지한다. 단열 슬리브(20)는 전형적으로 종이 또는 골판지로 만들어지며, 절두 원추형 벽(12) 주위에 접착될 수 있다. 컵 조립체(1)는 종이컵(10) 및 뚜껑(30)을 포함할 수 있다. 뚜껑(30)은 전형적으로 그 전체가, 재생 불가능한 자원인 플라스틱이다. 뚜껑을 포함하는 컵 어셈블리는 전형적으로, 5 wt%의 플라스틱 및 95 wt%의 종이로 이루어진다. 미국에서, 매년 50 억(5 x 1010)개의 종이컵이 결국 매립된다. 종이컵은 분해되는 데 20년 넘게 걸린다.
뜨거운 음료를 담는 일회용 컵은 종이만으로는 만들 수 없다. 첨가제가 없으면, 셀룰로오스 재료 단독은 뜨거운 물을 흡수하여 부드러워지기 때문에, 뜨거운 음료 용기를 만드는 데 만족스러운 재료가 아니다. 액체를 흡수한 셀룰로오스 용기는 너무 부드러워져서, 무너지지 않은 채 잡는 것이 불가능하다. 결국, 셀룰로오스 용기는 종이가 물과 함께 슬러리를 형성하기에 충분한 만큼의 물을 흡수하게 되고, 그 결과 종이는 찢어지게 되며, 액체는 셀룰로오스 용기로부터 쏟아져 나올 것이다.
이러한 종이 단독의 문제점을 해결하기 위해, 셀룰로오스 재료의 방수 기능을 강화시키기 위한 첨가제가 사용된다.
그러한 첨가제들 중 하나는 점토(clay)이다. 점토는 부분적으로 액체에 용해되어 액체의 색과 맛을 바꿀 수 있기 때문에, 점토는 선호되지 않는다. 점토의 대안으로서, 컵 제조자들은 종이컵의 내부 및 외부 둘 다에 왁스를 분사하는 기술을 개발하였다.
파라핀 왁스는 컵을 코팅하는 데 사용되는 가장 전형적인 유형의 왁스이다. 파라핀 왁스는 석유, 석탄, 또는 오일 셰일로부터 추출할 수 있는 흰색 또는 무색의 부드러운 고체이며, 20 내지 40개의 탄소 원자를 함유하는 탄화수소 분자들의 혼합물로 이루어진다. 파라핀의 녹는점은 전형적으로 약 46 내지 68 ℃이다.
차가운 음료의 경우, 셀룰로오스 재료가 물을 흡수하는 것을 방지하기 위해, 컵 표면에 왁스를 첨가할 수 있다. 예를 들어, 파라핀 코팅된 우유 용기가 미국특허 제2,750,095호에 기술되어 있다. 왁스-종이 컵은, 두 가지 구성 재료들(즉, 종이 및 왁스)가 생분해성이기 때문에, 생분해성이다. 그러나, 파라핀은 재생 불가능한 자원으로 만들어지기 때문에 파라핀 왁스의 숨겨진 비용이 증가한다.
불행히도, 파라핀 왁스 종이컵은 뜨거운 음료에 적용되지 않는데, 이는, 뜨거운 음료가 파라핀 왁스를 그것의 녹는점 위의 온도로 데워주기 때문이다. 파라핀 왁스의 녹는점이 뜨거운 음료의 온도보다 낮기 때문에, 파라핀 왁스는 뜨거운 음료에 사용되는 종이를 방수처리하기에는 적합하지 않다. 차, 핫 초콜릿, 커피와 같은 뜨거운 음료는 71.1 ℃ 내지 85 ℃의 온도에서 자주 제공된다. 그러나, 시험 결과, 커피를 마시기 위한 바람직한 커피 온도는 60 ℃ +/- 8.3 ℃이다. 그럼에도 불구하고, 파라핀, 및 기타 유사한 녹는점을 갖는 왁스는 뜨거운 음료가 컵 안에 있을 때 녹는다. 이때, 왁스가 녹아서 층이 손상되면, 기저의 셀룰로오스 재료가 액체를 흡수하도록 노출되어, 앞에서 논의된 바와 같이 파손을 초래하게 된다.
폴리에틸렌(PE) 코팅된 컵이 개발되면서, 점토와 왁스에 대한 선호도가 떨어졌다. PE 코팅 컵에서, 종이 또는 판지는 매우 얇은 PE 층으로 코팅된다. PE는 종이를 방수처리하고, 컵의 이음새를 용접하고 밀봉한다.
PE 코팅 컵은 폴리에틸렌으로 덮인 기본 컵 보드 재료를 포함한다. 이 경우, 종이컵용 기본 종이(base paper)는 "컵 보드(cup board)" 또는 "컵 스톡(cup stock)"이라고 하며, 특수한 다겹 제지기(multi-ply paper machine)로 만들어진다. 방수용 장벽 코팅이 컵 보드에 부가된다. 컵 보드는 높은 강성(stiffness) 및 강력한 Ÿ‡ 사이징(wet sizing)을 갖는다. 컵 보드 등급은 컵 제조 공정을 위한 특별한 디자인을 갖는다. 폴리에틸렌 코팅된 종이 적층체의 예가 미국특허 제5,286,538호에 기술되어 있다. 컵 보드의 평량은 170 내지 350 g/m2이다.
위생 요건을 충족하기 위해, 종이컵은 통상적으로 미사용(비재활용) 재료로 제조된다. 이에 대한 한 가지 예외는, 종이컵에, 음료와 절대 접촉하지 않는 보온을 위한 여분의 단열층(예를 들어, 단일벽 컵 주위를 감싸는 주름진 층)이 있는 경우이다.
PE로 종이컵을 코팅하면, PE 코팅된 컵을 재활용할 수 없게 만든다는 부작용이 발생한다.
미국에서는 매년 1 천억(100 x 109)개 초과의 일회용 컵이 매립지로 보내진다. 미국에서는 매년 대략 580 억(58 x 109)개의 일회용 종이컵이 버려진다.
대부분의 종이컵은 플라스틱으로 코팅된 미사용 종이(virgin paper)로 만들어진다. 매년 종이컵을 만들기 위해 2 천만(20 x 106) 그루의 나무가 수확된다. 또한, 종이컵 4개당 0.4 kg의 이산화탄소 배출량이 발생된다. 450 억 리터(45 x 109 l)의 물이 1년 분량의 종이컵을 만드는 데 사용된다. 종이컵을 만들고 폐기하는 데 사용되는 에너지로, 매년 5 만 3 천(53 x 103)의 가정에 전력을 공급할 수 있다.
임의의 재료의 일회용 컵의 환경 비용은, 일회용 컵이 재생가능한 공급원 또는 재활용 재료로 만들어질 때, 완화된다. 일회용 컵이 재생가능하거나 재활용된 재료로 만들어지면, 일회용 컵을 생산하는 데 드는 환경 비용은, 재생 불가능한 재료 및 미사용 재료로 만든 일회용 컵에 비해 낮다. 일회용 컵이 재활용 가능하거나 생분해성 재료로 만들어지면, 일회용 컵을 폐기하는 데 드는 환경 비용은, 재활용 불가능한 재료 및 비생분해성 재료로 만든 컵에 비해 낮다.
종이와 PE는 통상적으로 및 경제적으로 따로 재활용되지만, PE 코팅된 종이컵은 재활용할 수 없는데, 이는, 재활용이 가능하기 위해서는 종이와 PE가 분리되어야 하고, PE 코팅된 종이의 경우, PE로부터 종이를 분리하는 것이 너무 어렵고 비용이 많이 들기 때문이다. 즉, PE 코팅된 종이컵에서 PE로부터 종이를 분리하는 비용은, 그 결과로 발생된 종이 및 PE를 재활용하여 얻을 수 있는 이익을 초과한다.
폼 컵(foam cups)은 종이컵의 대안이다. 그러나, 폼 컵도 비생분해성이다.
미국에서는 매년 250 억(25 x 109)개의 폼 컵이 소비된다. 대부분의 폼 컵은 폐쇄 셀 압출 폴리스티렌(PS) 폼으로 만들어진다. 폐쇄 셀 폴리스티렌 폼의 예는 STYROFOAM® 상표로 판매된다. 폴리스티렌은 비생분해성 석유 기반 플라스틱이다. 폴리스티렌은, 매립지에서 침출되어 인체 건강 및 생식 시스템을 위협할 수 있는 독성 화학물질을 함유한다. 폼 쓰레기(foam litter)는 그것이 부유(float)하기 때문에 담기가 어렵고, 토지 및 수질 오염의 중대한 성분을 형성한다. 폴리스티렌은 새, 물고기, 및 야생 동물이 섭취할 때, 치명적일 수 있다. 폴리스티렌 제조는 유해 폐기물의 다섯 번째로 큰 산업적 생성원이다.
폴리스티렌은 낮은 비율로 재활용되고, 적어도 500(≥ 500)년 동안 매립지에 버려진 상태로 놓여져 있게 된다. 폴리스티렌이 폐기 회사에 의해 소각될 때, 그러한 소각은 최대 90(≤ 90)개의 독성 및 유해 화학물질들을 생성한다.
폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET 또는 PETE) 및 폴리프로필렌(PP)과 같은 폴리머로 전적으로(즉, 종이없이) 만들어진 컵은 유용한 대안을 제공하지 않는다. 이러한 컵은 너무 많은 열을 전달한다. 결과적으로 사람들은 뜨거운 음료를 담은 폴리머 만으로 이루어진 컵을 잡을 수 없다.
미국 식당, 카페, 및 행사에서 수백억 개의 일회용 플라스틱 컵이 쓰레기로 버려졌다. 미국 항공 산업에서만, 연간 90 억(9 x 109)개의 플라스틱 컵이 사용된다. 플라스틱은 제조, 사용, 및 폐기 등의 그것의 모든 존재 상태에서 오염을 발생시킨다. 미국에서 매년 1 인당 이십팔 킬로그램(28 kg)의 플라스틱이 생산된다. 플라스틱은 매립 공간의 최대 30%(≤ 30%)를 차지한다.
2010년에는 플라스틱 컵의 재활용률이 너무 적어서 무시할 만한 수준으로 여겨졌다.
플라스틱 쓰레기는 모든 해양 쓰레기의 최대 80%(≤ 80%)를 차지한다. 우리의 바다에는 플랑크톤보다 여섯 배(6x) 더 많은 플라스틱 쓰레기가 있는 것으로 추산된다. 플라스틱으로부터 침출된 유해 화학물질은 신생아를 포함한 거의 모든 인간의 몸에 존재한다.
폴리에틸렌으로 코팅된 경우 종이를 재활용할 수 없을 뿐만아니라, 종이에 결합된 경우 폴리에틸렌 자체를 재활용하기가 더 어렵다.
도포된 폴리에틸렌 층을 갖는 종이는 폴리에틸렌으로부터 경제적으로 분리될 수 없다. 따라서, 기껏해야, 코팅된 컵 전체를 제출한 후, 코팅된 컵의 폴리에틸렌 부분만이 재활용될 수 있다. 코팅된 컵의 종이 부분은 전형적으로 소각되며, 재활용되지 않는다. 더욱 전형적으로, 코팅된 컵 전체는 단순히 소각되며, 폴리에틸렌 조차 재활용되지 않는다. 소각의 대안으로서, 코팅된 컵 전체를 매립지에 넣을 수 있다. 플라스틱 코팅은 생분해를 지연시키고, 오염물질의 침출을 초래한다. 매립지에 들어가면, PE로 코팅된 종이는 분해되어, 온실 가스인 메탄을 방출한다.
PE 코팅 종이컵은 독성이 있을 수 있는 추가 화합물 및 개질제를 포함하며, 이에는, 아세트알데하이드, 트리고넬린, 말산, 및 포타슘 이온이 포함된다.
아세트알데하이드는 향수, 폭발물, 및 바니시 생산에 사용된다. 아세트알데하이드는 사과/버터 향을 식품내로 도입하는 데 사용되는 향료 첨가제이기도 하다. 아세트알데하이드는 알코올 섭취 후 나타나며, 숙취 증상들의 일부의 원인이 된다.
트리고넬린은 쓴맛이 나는 알칼로이드이다.
포타슘 이온 K+는, 적절한 심장 박동으로부터 안정된 혈압 및 신경 멤브레인의 분극에 이르기까지의 모든 것을 조절하는 데 사용되는 신체의 필수 미네랄이다.
PE 코팅 종이컵의 또 다른 단점은 전자 레인지와 호환되지 않는다는 것이다. 비어 있는 PE 코팅 컵에서, 폴리에틸렌 적층체는 마이크로파에 노출될 때 발화될 수 있다. 채워져 있는 PE 코팅된 컵에서는, 폴리에틸렌 적층체는 마이크로파에 노출되면 독소를 분리하여 음료 내로 침출시킬 수 있다.
일회용 커피 포드(pods)는 증가하는 오염원이 되었다. 일회용 커피 포드는 일관된 시음 음료를 생성하는 제어된 시스템을 제공하기 때문에 고객에 의해 선호된다. 또한, 단일 제공 크기(single serving size)는, 각각의 음용자가 자신에게 딱 맞는 크기로 음료를 제공하는 것을 가능하게 한다.
그러나, 일회용 단일 사용자 포드의 인기가 증가함에 따라, 사용된 포드의 폐기로 인한 오염이 증가한다.
KEURIG® 상표로 판매되는 일회용 커피 포드는 서로 효율적으로 분리될 수 없는 재료들의 혼합물을 포함하고 있기 때문에 상업적으로 재활용할 수 없다. 미국 특허 제5,325,765호는 이러한 유형의 음료 필터 카트리지를 설명한다. 이 음료 필터 카트리지에는 폴리에틸렌 컵이 포함되어 있다. 컵 안에는 필터가 안착되어 있다. 필터는 액체에 대해서는 투과성이지만, 커피 찌꺼기(coffee grounds)에 대해서는 비투과성이다. 필터는 컵 내에 두 개의 챔버를 형성한다. 하나는 필터 위의 상부 챔버이고 다른 하나는 필터 아래의 하부 챔버이다. 예를 들어, 커피 찌꺼기와 같은 음료 매질이 상부 챔버에 배치된다. 뚜껑이 테두리에서 컵의 측벽에 결합된다. 뚜껑은 알루미늄 포일인데, 그것의 내부 표면에는 폴리에틸렌 층이 도포되어 있고, 그것의 상부 표면 위에는 잉크가 인쇄되어 있다.
도 9 내지 14는 선행 기술에 따른 커피 포드(50)를 보여준다. 커피 포드(50)는 컵, 필터(60), 및 상단부(80)를 포함한다.
포드를 사용하기 위해, 포드를 음료 메이커에 넣는다. 음료 메이커가 닫히면, 상단부가 날카로운 물 추출구에 의해 뚫려서, 상부 챔버 내로 물이 침투하게 된다. 동시에, 추출된 음료가 빠져 나갈 수 있도록 컵의 바닥부에 구멍이 뚫린다.
일회용 커피 포드의 성분들은, 분리된 경우, 재활용할 수 있다. 컵은, 예를 들어 폴리에틸렌과 같은, 열가소성 수지이다. 필터는 종이이다. 커피 찌꺼기는 본질적으로 셀룰로오스이다. 뚜껑은 알루미늄 포일이다. 뚜껑 라이너(cover liner)는 폴리에틸렌 필름이다.
그러나, 재활용이 가능하려면, 일회용 커피 포드의 구성 재료들을 서로 분리해야 한다. 실제로 부품 분리 비용이 너무 높아, 포드를 상업적으로 재활용하는 것은 비용 효과적이지 않다. 결과적으로 포드는 재활용 업체에 의해 거부되고 다른 쓰레기와 함께 매립된다. 일회용 포드의 폴리에틸렌 및 알루미늄 부분들은 생분해성이 없으며, 매립지에 거의 영원히 잔류한다.
도 9 내지 14는 선행 기술에 따른 커피 포드(50)를 보여준다. 커피 포드(50)는 더 넓은 상단 에지 및 더 좁은 바닥 에지를 갖는 절두 원추형 벽(52)을 갖는다. 원환형 테두리(54)가 상단 에지를 따라 배치된다. 바닥부(57)는 더 좁은 바닥 에지에 배치된다. 벽(52), 테두리(54), 및 바닥부(57)는 한 조각의 성형된 폴리에틸렌으로 만들어진다. 테두리(54)에 인접한 벽의 상단부에는 오목한 에지(59)가 형성된다. 링(70)은 바닥부(57)에 형성된다. 원형 상단부(58)가 테두리(54)에 부착된다. 상단부(58)는 알루미늄 포일의 상부 및 하부 표면들에 부착된 폴리에틸렌 층을 갖는 알루미늄 포일로 제조된다.
필터(60)는 찌꺼기(미도시)를 보유하며, 음료가 거기를 통과할 수 있게 한다. 필터(60)는 통상적으로 절두 원추 형상을 갖는 벽(64)을 갖는다. 벽(64)은 주름이 잡혀있다. 바닥부(62)는 벽(64)의 바닥 에지에 연결된다. 벽(64)의 상단 에지는 오목한 에지(59)에 안착되고 부착된다.
선행 기술의 커피 포드(50)는, 커피 포드(50) 내의 다양한 구성 재료들이, 그것들의 재활용이 경제적으로 정당화되도록 만들 만큼 충분히 쉽게 분리될 수 없기 때문에, 재활용될 수 없다. 즉, 폴리에틸렌 부분들(벽(53), 테두리(54), 및 바닥부(57))은 셀룰로오스 부분들(필터(40) 및 찌꺼기) 및 알루미늄 부분들(상단부(58))과 분리될 수 없다.
음료 빨대는 식품 및 음료 산업에 의해 발생되는 재활용 불가능한 폐기물의 또 다른 원인이다. 역사적으로, 빨대는 나선형으로 감겨진 종이 스트립의 층으로 만들어졌다. 그러한 종이 빨대의 예는 미국 특허 제375,962호에 나타나 있다. 종이컵과 마찬가지로, 처리되지 않은 종이 빨대는 물을 흡수하고, 펄프화되어, 파손되는 경향이 있다. 폴리스티렌 또는 폴리프로필렌으로 만든 플라스틱 빨대는, 종이 빨대에 대한, 더 잘 작동하고 저렴하게 제조가능한 대안을 제공하였다. 그러나, 플라스틱 빨대는 생분해성이 아니며, 재보충될 수 없는 자원으로 만들어 진다.
사탕수수 왁스는 사탕수수 내에서 자연적으로 발생한다. 사탕수수 왁스는 사탕수수로부터의 당 생성의 부산물이다. 사탕수수 왁스는, 왁스 중량의 약 칠십 퍼센트(~ 70%)가 사슬 길이가 C18 내지 C32인 장쇄 탄화수소의 알코올, 사슬 길이가 C18 내지 C32인 왁스 산, ω-하이드록시카르복실산, 및 방향족 카르복실산으로 이루어진 왁스라는 특징을 갖는다. 사탕수수 왁스에는 지방 알코올(왁스 알코올) 및 디올이 추가적으로 포함될 수 있다. 그 외에도, 사탕수수 왁스의 약 5 내지 10%는 비에스테르화 디올, 베헨산, 세로트산, 리그노세르산 또는 멜리스산과 같은 장쇄 왁스 산 및 포화 탄화수소로 구성된다.
사탕수수 왁스의 에멀젼은 과일과 채소를 씻는 데 사용되어 이들에게 광택을부여하고 유통 기한을 연장시킬 수 있다. 사탕수수 왁스는 소화가 안되며 건강에 무해하다. 그것의 정제된 형태에서, 그것은 밝은 노란색을 띤다. 사탕수수 왁스는 녹는점이 75 내지 80 ℃이다.
쌀겨 왁스는 쌀겨 기름(Oryza sativa)으로부터 추출되는 식물성 왁스이다. 쌀겨 왁스의 주성분은 지방족 산(왁스 산) 및 고급 알코올 에스테르이다. 지방족 산은 팔미트산(C16), 베헨산(C22), 리그노세르산(C24), 기타 고급 왁스 산으로 구성된다. 고급 알코올 에스테르는 주로 세릴 알코올(C26) 및 멜리실 알코올(C30)로 구성된다. 쌀겨 왁스에는, 유리 지방산(팔미트산), 스쿠알렌, 및 인지질과 같은 성분들도 함유되어 있다. 쌀겨 왁스는 녹는점이 77 내지 86 ℃이다.
본 발명의 목적은, 이러한 전형적인 유형의 그리고 선행 기술의 재료들의 단점을 극복하고, 재활용 가능하며, 뜨거운 물에 견디는 방수 종이를 제조하기 위한 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 기존의 폴리에틸렌-종이 적층체 제조 기계에 사용될 수 있는 상기 조성물의 펠릿을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 조성물을 포함하는 방수 종이 적층체를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 재활용 가능한 방수 적층체로 제조된 재활용 가능한 뜨거운 음료 컵을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 재활용 가능한 방수 코팅을 종이의 표면에 도포하는 단계를 포함하는 종이 방수처리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 방수 종이로부터 방수 컵을 제조하는 방법을 포함하는 종이 방수처리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 폐기 전에 처리할 필요없이, 다른 종이와 함께 재활용될 수 있는 방수 종이 및 판지 적층체들(waterproof paper and cardboard laminates)을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 기존의 일회용 뜨거운 음료 용기의 총 비용보다 적은 총 비용을 갖는 뜨거운 음료 용기를 제공하는 것이다. 총 비용에는 제조 비용, 재료 비용, 폐기 비용, 및 매립 비용이 포함된다. 재활용 가능한 종이컵의 환경적 이점은, 교체될 PE 코팅된 컵의 양을 집계하는 것 뿐만 아니라, 필요성이 없어질 플라스틱 및 폼 컵의 양을 더함으로써, 측정될 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 PE 코팅된 종이 및 판지를, 재활용 가능하고 생분해성이며 유기적(organic)인 방수 종이 및 판지로 대체하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 폴리에틸렌을 대체할 수 있으며 기존의 폴리에틸렌-종이 적층체 제조 기계에 사용될 수 있는 재활용 가능한 방수처리용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 재활용 가능하고 생분해성이며, 전체가 천연 및 재활용 재료인 재료(all-natural and recycled material)로부터 제조되는 방수 종이 적층체를 제공하는 것이다.
본 발명은 최종 사용자에게, 고객의 설정 및 요구에 맞게 맞춤제작되고 색소(종래의 화학 잉크가 아님)로 인쇄된 제품을 제공한다.
본 발명의 또 다른 목적은 재생 가능한 자원으로 제조된, 전체가 천연인(all-natural), 비석유계 적층체를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 폴리에틸렌-종이 적층체 공정에서 현재 사용되는 기존 기계에 사용될 수 있는 제품을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적에 따라, 종이 및 판지를 방수처리하기 위한 조성물이 제공된다. 본 조성물은 적어도 60 ℃인 뜨거운 음료의 온도보다 높은 녹는점을 갖는 식물 유래 왁스를 포함한다. 식물 유래 왁스는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)과 유사한 가공 품질들을 가져야 한다.
사탕수수 왁스 및 쌀겨 왁스는 식물 유래 왁스의 적합한 유형이다. 사탕수수 왁스 및 쌀겨 왁스는, 60 ℃ 초과, 더 바람직하게는 70 ℃ 초과의 녹는점을 갖기 때문에, 종이를 방수처리하기에 적합한 코팅이다. 사탕수수 왁스 및 쌀겨 왁스는 LDPE와 유사한 녹는점을 가지므로, 사탕수수 왁스 및/또는 쌀겨 왁스를 포함한 펠릿을, 종이 코팅에 사용되는 기존 기계에 사용할 수 있다.
사탕수수 왁스는 종이에 단독으로 도포했을 때 처음에는 달라 붙는 것으로 밝혀졌지만, 뜨거운 물에 장시간 노출된 후에는 종이 기재로부터 분리되기 시작하였다.
추가 왁스 없이, 쌀겨 왁스를 종이 위에 압출하여, 뜨거운 음료를 위해 종이를 방수처리할 수 있다. 그러나, 뜨거운 액체에 장시간 노출되면, 쌀겨 왁스가 종이로부터 분리되기 시작하였다.
접착력을 향상시키기 위해, 사탕수수를 유사한 식물 유래 왁스와 혼합하였다. 쌀겨 왁스는 사탕수수 왁스와 혼합될 때 특히 유용한 성분인 것으로 밝혀졌다. 사탕수수 왁스와 쌀겨 왁스의 혼합물로 이루어진 방수층은, 뜨거운 물에 노출되어도, 오랜 시간 동안 부착된 상태로 방수 상태를 유지하는 것으로 나타났다.
종이에 대한 조성물의 접착력은 사탕수수 왁스의 백분율에 따라 증가하였다. 또한, 사탕수수 왁스가 전체 왁스 부피의 적어도 오 퍼센트(≥ 5%)를 형성하는 조성물은, 뜨거운 음료 용도에 사용하기 위해 종이에 효과적으로 접착되는 것으로 밝혀졌다. 즉, 사탕수수 왁스가 조성물 왁스 부피의 적어도 5%를 형성하는 조성물은, 뜨거운 음료 컵을 형성하는 데 효과적인 것으로 밝혀졌다.
방수처리용 조성물의 접착력은 조성물에 계면활성제를 첨가함으로써 더욱 향상되었다. 안전성과 재활용성을 위해 식품 등급 계면활성제를 선택하였다. 칼슘 스테아레이트는 적합한 식품 등급 계면활성제로 밝혀졌다. 계면활성제의 부피가 적어도 4/10 퍼센트(0.4%)인 조성물은 종이에 대한 향상된 접착력을 갖는다.
본 조성물은 다음 방법에 따라 펠릿으로 형성될 수 있다. 사탕수수 왁스, 쌀겨 왁스, 및 칼슘 스테아레이트는 작은 입자 크기로 분쇄된다. 그 다음, 혼합물을 압출하고 원하는 크기의 조각으로 절단한다. 통상적으로 펠릿은 대체할 폴리에틸렌 펠릿과 동일한 크기로 한다. 펠릿 크기의 예는 직경 오 밀리미터(5 mm)이다.
방수처리용 조성물의 펠릿은 폴리에틸렌 펠릿과 유사한 특성들을 가져야 한다. 유사한 가공 요건들을 가짐으로써, PE 라이닝 컵을 제조하는 데 사용되는 기존 기계 장치를, 본 발명에 따른 펠릿과 함께 사용할 수 있다. 저밀도 폴리에틸렌의 녹는점은 전형적으로 105 내지 115 ℃이다.
본 발명의 목적에 따라, 본 발명은 재활용 가능한 방수 적층체를 포함한다. 적층체는, 예를 들어 종이 또는 보드의 시트와 같은, 셀룰로오스 기반 물품을 포함할 수 있다. 액체를 향하도록 의도된 셀룰로오스 기반 물품의 표면 위에, 조성물 층이 배치된다. 조성물의 추가 층이 셀룰로오스 기반 물품의 반대 면에 도포될 수 있다. 조성물은 셀룰로오스 기반 물품의 표면에 직접 부착될 수 있다. 대안적으로, 추가 층(예를 들어, 프라이머(primers) 또는 사이징(sizing))이 셀룰로오스 기반 물품의 표면과 조성물 층 사이에 추가될 수 있다.
미국 특허 제4,455,184호(이 문헌은 인용에 의해 본 명세서에 통합됨)에 기술된 것과 같은 제조 공정 및 기계가 적층체를 제조하는데 사용될 수 있다. 조성물의 펠릿은 기계의 호퍼에 배치된다. 펠릿은 히터로 공급되어, 거기에서 용융된다. 이어서 용융된 조성물은 용융된 조성물의 층으로서 압출된다. 조성물 층은 방수처리될 셀룰로오스 기반 물품의 표면 위에 배치된다. 이 층들은 압력 롤과 냉각기 롤 사이를 통과하여, 조성물 층을 셀룰로오스 기반 물품에 분배하고 접착하여 적층체를 생성한다.
앞에서 언급된 방수처리용 조성물을 사용하여 재활용 가능한 방수 컵을 형성할 수 있다. 첫 번째 경우, 이전에 제조된 방수 적층체는 절단되어 컵 조립체로 형성될 수 있다. 컵 조립체는 벽 안에 원형 바닥부가 안착된 절두 원추형 벽을 가지고 있다. 종이의 처리된 면이 컵의 안쪽을 향하도록 배치된다. 두 번째 경우, 종이컵은 조성물로 처리되지 않은 종이로 조립된다. 그 다음, 완성된 컵에 방수처리용 조성물을 분사한다.
본 발명의 또 다른 목적은, 성분들을 분리하지 않고 재활용될 수 있는 일회용 커피 포드를 제공하는 것이다. 이 목표를 달성하기 위해, 일회용 커피 포드에서, 컵을 형성하는 코폴리머는, 본 조성물로 처리된 셀룰로오스 기반 물품으로 만들어진 이전에 설명된 방수 적층체로 대체될 수 있다. 방수 적층체, 종이 필터, 및 사용된 커피 찌꺼기를 함유하는 소비된 포드는 재활용하기 전에 그것의 성분들로 분리될 필요가 없는데, 이는, 모든 성분들이 생분해성이고, 재활용을 위한 종이로서 적격인 것이 인정되기 때문이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상업적으로 재활용 가능하고, 또한 포드의 상단부 및 바닥부를 뚫는 커피 메이커 기계에서 사용될 때 무너지지 않는, 일회용 커피 포드를 제공하는 것이다. 일회용 커피 포드를 두 번(상단부에서 한 번, 바닥부에서 한 번) 구멍을 뚫어 작동하는 커피 메이커 기계의 예로는 상표 KEURIG® 및 NESPRESSO®로 판매되는 음료 제조 기계가 있다.
사용 중에 무너지지 않으며 상업적으로 재활용 가능한 일회용 커피 포드를 형성하기 위해, 컵, 및 포드의 상단부는 본 발명에 따른 방수 적층체로 만들어진다. 컵의 종이는, 포드의 상단부와 바닥부에 구멍이 뚫릴 때 기계의 압축으로 인해 컵이 무너지지 않을 정도로 강하다. 동시에, 컵을 만드는 종이, 특히 컵의 바닥부는, 같은 힘으로 구멍을 낼 수 있을 정도로 약하다. 마찬가지로, 상단부의 방수 종이는 기계를 닫는 동안 생성되는 정상적인 압력으로 구멍을 뚫을 수 있어야 한다.
방수 적층체로 커피 포드를 형성할 때, 컵의 바닥부를 벽의 바닥부와 같은 높이에 배치하면, 특히 납작하게 되는 것(crushing)에 대한 회복력을 갖는(resilient) 커피 포드가 제공된다. 이러한 포드는 전형적으로, 절두 원추형 벽의 하부 개구부보다 약간 더 넓은 바닥부로 시작하여 만들어진다. 그 다음, 바닥부는 절두 원추형 벽의 상부 구멍을 통해 삽입되고, 하부 개구부까지 아래로 눌려진다. 그 결과, 위쪽으로 돌출된 테두리가 바닥부로부터 위쪽으로 연장하고, 테두리는 절두 원추형 벽의 내부 표면에 닿게 된다. 접착제를 사용하여, 테두리의 외부 표면을 절두 원추형 벽의 내부 표면에 접착할 수 있다.
본 발명의 목적에 따라, 생분해성 방수 음료 빨대가 제공된다. 종이 스트립을 나선형으로 감아서 튜브 형태로 형성된 음료 빨대가 미국 특허 제375,962호에 설명되어 있으며, 이는 인용에 의해 본 명세서에 통합된다. 본 발명에 따르면, 방수 적층체의 시트는 절단되어 스트립이 된다. 그 다음, 스트립을 나선형으로 감아서 튜브가 되도록 한다. 그 위에 배치된 방수처리용 조성물을 갖는 방수 적층체의 면은 음료 빨대의 내부 표면을 형성한다. 용융된 조성물의 추가적인 양이, 코일의 링들을 서로 접착하여 튜브 형상이 되도록 하기 위해, 튜브 상에 분사될 수 있다. 또는 다른 접착제를 튜브 상에 분사하여, 나선의 고리들을 튜브 형상으로 유지할 수 있다.
본 발명의 특징으로 간주되는 다른 특징들은 첨부된 청구범위에 기재되어 있다.
본 발명은, 식물 유래 왁스를 사용하여 종이를 방수처리하기 위한 재활용 가능한 조성물, 조성물의 펠릿, 상기 조성물을 포함하는 재활용 가능한 방수 종이 적층체, 적층체를 포함하는 재활용 가능한 뜨거운 음료 컵, 적층체를 포함하는 뜨거운 음료를 만들기 위한 포드, 및 적층체를 포함하는 음료 빨대로서 구현되는 것으로 본 명세서에서 예시되고 설명되지만, 본 발명은 이러한 구현예에 표시된 세부 사항으로 제한되지 않아야 하며, 이는, 청구항들의 범위 및 균등물의 범위 내에서 본 발명의 사상을 벗어나지 않은 채 다양한 수정 및 구조적 변경이 이루어질 수 있기 때문이다.
본 발명의 구성 및 작동 방법 및 본 발명의 추가 목적 및 이점은, 첨부 도면과 관련하여 읽을 때, 특정 구현예에 대한 다음의 상세한 설명으로부터 가장 잘 이해된다.
도 1은 단열 슬리브가 있는 컵 조립체의 측면 입면도이다.
도 2는 선행 기술에 따른 뚜껑이 있는 컵의 상면 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 커피 포드(coffee pod)의 상면 입면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 커피 포드의 전면 입면도이다.
도 5는 상단부 및 필터가 제거된 도 3에 도시된 커피 포드의 상면 입면도이다.
도 6은 도 3에 도시된 커피 포드의 하면 입면도이다.
도 7은 상단부가 제거되고 필터가 제자리에 있는 도 3에 도시된 커피 포드의 상면 입면도이다.
도 8은 도 3에 도시된 커피 포드의 측단면도이다.
도 9는 선행 기술에 따른 커피 포드의 하면 입면도이다.
도 10은 상단부 및 필터가 제거된 도 9에 도시된 커피 포드의 상면 입면도이다.
도 11은 상단부가 제거되고 필터가 제자리에 있는 도 9에 도시된 커피 포드의 상면 입면도이다.
도 12는 도 9에 도시된 커피 포드의 상면 입면도이다.
도 13은 도 9에 도시된 커피 포드의 측면 입면도이다.
도 14는 도 9에 도시된 커피 포드의 측단면도이다.
도 15는 쌀겨 왁스의 바람직한 제1 구현예의 사양을 나타내는 표이다.
도 16은 쌀겨 왁스의 바람직한 제2 구현예의 사양을 나타내는 표이다.
종이 방수처리(waterproofing paper)용 조성물의 바람직한 일 구현예는 사탕수수 왁스, 쌀겨 왁스, 및 칼슘 스테아레이트의 혼합물을 포함한다. 쌀겨 왁스는 부피 기준으로 조성물의 95%를 형성한다. 사탕수수 왁스는 부피 기준으로 조성물의 4.6%를 형성한다. 칼슘 스테아레이트는 부피 기준으로 조성물의 0.4%를 형성한다.
쌀겨 왁스의 제1 바람직한 구현예는 Wuxi AccoBio Biotech, Inc.에 의해 상표명 RICE BRAN WAX 1#으로 판매된다. 쌀겨 왁스의 제1 바람직한 구현예는 도 15에 나타낸 사양을 갖는다.
쌀겨 왁스의 제2 바람직한 구현예는 Wuxi AccoBio Biotech, Inc.에 의해 상표명 RICE BRAN WAX 2#으로 판매된다. 쌀겨의 제2 바람직한 구현예는 도 16에 나타낸 사양을 갖는다.
칼슘 스테아레이트는 상업적으로 입수가능하다.
도 1은 컵 조립체(1)의 바람직한 일 구현예를 보여준다. 컵 스톡 층(layer of cup stock)과 방수처리용 조성물의 압출된 층으로 만들어진 적층체를 절단하여 두 개의 조각을 제공한다. 제1 조각은 절두 원추형 벽(12)을 형성하고, 제2 조각은 원형 바닥부(13)를 형성한다. 컵 조립체(1)는 종이컵(10)을 포함한다. 종이컵(10)은 절두 원추형 벽(12), 및 절두 원추형 벽(12) 내에 안착된 원형 바닥부(13)를 갖는다. 적층체의 조각들은 방수 처리된 압출 층이 컵 내부를 향하도록 배열된다. 절두 원추형 벽(12)의 상단부에는 상단 테두리(11)가 형성된다. 단열 슬리브(20)가 종이컵(1) 주위에 배치된다. 바닥 테두리(15)가 바닥부(13)로부터 아래로 연장하고, 절두 원추형 벽(12)의 아래로 연장되어 겹친다(underlap).
도 3 내지 8은 커피 포드(30)의 바람직한 구현예를 보여준다. 비록 기술 용어는 "커피" 포드이지만, 본 발명에 따른 포드는 차 및 코코아를 포함하지만 이에 제한되지 않는 다른 침지된 뜨거운 음료(steeped hot beverages)와 함께 사용될 수 있다.
도 5, 6 및 8에 도시된 바와 같이, 커피 포드(30)는 상방으로 연장하는 주름진 에지(crimped edge)(36)를 갖는 바닥부(37)를 갖는다. 절두 원추형 벽(32)은 주름진 에지(36)를 둘러싼다. 절두 원추형 벽(32)은, 절두 원추형 벽(32)을 그 자체로 감싸서 외부 이음매(outer seam)(33) 및 내부 이음매(35)를 한정함으로써 만들어진다. 테두리(34)는 절두 원추형 벽(32)의 상단 에지 내로 접혀진다.
바닥부(37) 및 절두 원추형 벽(32)은 방수 적층체로부터 스탬핑된다(stamped). 방수 적층체의 바람직한 구현예는 컵 보드의 제1 층, 및 컵 보드에 부착된 압출물의 제2 층을 갖는다. 스탬핑된 부분들(37 및 32)은 접혀서, 안쪽을 향하는 적층체의 방수처리용 조성물 층과 조립된다. 커피 포드를 추가적으로 방수처리하기 위해, 커피 포드의 내부, 특히 커피 포드의 이음매에, 용융된 방수처리용 조성물을 분사할 수 있다.
커피 포드를 만드는 또 다른 바람직한 방법은 방수 적층체를 주형에 넣는 것이다. 주형의 압력은 일체형 컵 형상(unibody cup shape)을 생성한다.
도 7 및 8에 도시된 바와 같이, 필터(40)는 절두 원추형 벽(44)을 갖는다. 테두리(43)는 벽(44)의 상단 에지에 배치된다. 바닥부(42)는 절두 원추형 벽(44)의 바닥 에지에 배치된다. 벽(44)은 그 안에 접힌 주름들(41)을 갖는다. 필터(40)는, 음료를 투과시킬 수 있지만 필터(40)에 보유된 찌꺼기(grounds)를 투과시키지는 않는 종이로 만들어진다. 테두리(43)는 테두리(34)에 들어맞는다(congruent). 필터(40)의 테두리(43)는 테두리(34)에 부착된다. 필터(40)의 벽(44)의 높이는 커피 포드(30)의 벽(32)의 높이보다 짧다. 더 짧음으로써, 공간이, 커피 포드 내에서, 커피 포드의 바닥부(37)와 필터(40)의 바닥부(42) 사이에, 한정된다. 이 공간은, 드레인(drain)이 바닥부(37)는 뚫되 바닥부(42)는 뚫지 않을 수 있도록, 충분히 크다.
상단부(38)는 테두리(43)에 부착된다. 상단부(38)는 원형이고, 방수처리용 조성물로 처리된 컵 보드로 만들어진다.
음료를 만들기 위해, 커피 메이커가 열린다. 커피 포드(30)가 커피 메이커에 배치된다. 그 다음, 커피 메이커가 닫힌다. 커피 메이커가 닫히면, 노즐은 상단부(38)를 관통하고, 드레인은 바닥부(37)를 관통하되 필터(40)의 하단부(42)는 관통하지 않는다. 커피 메이커에 의해 가열된 물은 노즐을 통해 흐르고 필터(40) 내에 보유된 커피 찌꺼기(coffee grounds)와 혼합된다. 물이 찌꺼기와 섞이면, 음료가 생성된다. 음료는 필터(40)를 통해 흐르고, 커피 포드(30)의 바닥부(37)를 관통한 드레인을 통해 커피 포드(30)를 빠져 나간다.
음료 빨대의 바람직한 구현예는, 방수처리용 조성물 및 컵 보드로 제조된 방수 적층체의 나선형으로 감긴 스트립이다. 적층체는, 방수층이 빨대의 내부에 위치하도록, 배열된다. 재활용 가능한 방수 음료 빨대를 만드는데 바람직한 기계는 Honeytop Machinery에 의해 생산되어 모델명 HT-50으로 판매되고 있다.
본 발명이 예시적인 방식으로 설명되었으며, 이해되어야 하는 바와 같이, 사용된 용어는, 제한하는 것이 아니라 설명하는 단어의 성격을 갖는 것으로 의도된다.

Claims (24)

  1. 70 ℃ 초과의 녹는점을 갖는 제1 식물 유래 왁스; 및
    70 ℃ 초과의 녹는점을 갖는 제2 식물 유래 왁스;를 포함하는 종이 방수처리(waterproofing paper)용 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 식물 유래 왁스는 사탕수수 왁스인, 종이 방수처리용 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 식물 유래 왁스는 쌀겨 왁스인, 종이 방수처리용 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 식물 유래 왁스는 사탕수수 왁스이고;
    상기 제2 식물 유래 왁스는 쌀겨 왁스인;
    종이 방수처리용 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서, 계면활성제를 더 포함하는 종이 방수처리용 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 계면활성제는 식품 등급 계면활성제인, 종이 방수처리용 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 계면활성제는 음이온성 계면활성제인, 종이 방수처리용 조성물.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 계면활성제는 칼슘 스테아레이트인, 종이 방수처리용 조성물.
  9. 제 5 항에 있어서, 상기 종이 방수처리용 조성물의 적어도 99.6%는, 적어도 상기 제1 식물 유래 왁스 및 상기 제2 식물 유래 왁스를 포함하는 식물 유래 왁스들, 및 적어도 상기 계면활성제를 포함하는 일군의 계면활성제들에 의해 형성된, 종이 방수처리용 조성물.
  10. 제 2 항에 있어서, 상기 사탕수수 왁스는 상기 종이 방수처리용 조성물의 적어도 4 부피%를 형성하는, 종이 방수처리용 조성물.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 사탕수수 왁스는 상기 종이 방수처리용 조성물의 4.6 부피%를 형성하는, 종이 방수처리용 조성물.
  12. 제 8 항에 있어서, 상기 칼슘 스테아레이트는 상기 종이 방수처리용 조성물의 적어도 0.4 부피%를 형성하는, 종이 방수처리용 조성물.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 식물 유래 왁스 및 상기 제2 식물 유래 왁스 중 적어도 하나는 18개 이상 32개 이하의 탄소 원자들의 사슬 길이를 갖는 탄화수소의 알코올을 갖는 왁스를 포함하는, 종이 방수처리용 조성물.
  14. 제 13 항에 있어서, 18개 이상 32개 이하의 탄소 원자들의 사슬 길이를 갖는 탄화수소의 알코올을 갖는 상기 왁스는 상기 왁스 내의 모든 알코올의 중량의 약 70 wt%를 형성하는, 종이 방수처리용 조성물.
  15. PET 펠릿 기계에서 사용하기 위한 펠릿으로서,
    상기 펠릿은 5 mm의 직경을 갖는 크기를 갖는 펠릿을 포함하고,
    상기 펠릿은 70 ℃ 초과의 녹는점을 갖는 식물 유래 왁스를 포함하는,
    펠릿.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 펠릿은 70 ℃ 초과의 녹는점을 갖는 추가 식물 유래 왁스를 포함하는, 펠릿.
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 펠릿은 계면활성제를 포함하는, 펠릿.
  18. 다음을 단계들을 포함하는 방법에 따라 제조된 종이 방수처리용 조성물의 펠릿:
    70 ℃ 초과의 녹는점을 갖는 제1 식물 유래 왁스를 분쇄하는 단계;
    70 ℃ 초과의 녹는점을 갖는 제2 식물 유래 왁스를 분쇄하는 단계;
    계면활성제를 분쇄하는 단계;
    분쇄 후에 상기 쌀겨 왁스, 상기 사탕수수 왁스, 및 상기 칼슘 스테아레이트를 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계;
    상기 혼합물을 압출하는 단계; 및
    압출 후에 상기 혼합물을 절단하여 펠릿을 형성하는 단계.
  19. 다음을 포함하는 방수 적층체(waterproof laminate):
    액체를 향하기 위한 제1 표면 및 상기 제1 표면에 대향하는 제2 표면을 갖는 셀룰로오스 기반 물품(cellulose-based product); 및
    상기 셀룰로오스 기반 물품을 방수처리하기 위한 제 1 항에 따른 조성물의 층으로서, 상기 제1 표면 위에 배치되는 층.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 셀룰로오스 기반 물품은 종이인, 방수 적층체.
  21. 뜨거운 액체를 담기 위한 컵으로서, 다음을 포함하는 컵:
    종이로 만들어진 닫힌 벽(enclosed wall)으로서, 상기 뜨거운 액체를 향하기 위한 내부 표면을 갖는 벽;
    종이로 만들어진 바닥부로서, 상기 바닥부는 상기 벽 내에 안착되고, 또한 상기 바닥부는 상기 뜨거운 액체와 접촉하기 위한 상부 표면을 갖는, 바닥부; 및
    제 1 항에 따른 조성물의 층으로서, 상기 층은 상기 내부 표면 위에 및 상기 바닥부의 상기 상부 표면 위에 배치되는, 층.
  22. 다음을 포함하는 뜨거운 음료 제조용 포드(pod):
    제 21 항에 따른 컵; 및
    필터로서, 상기 필터는 상기 벽에 연결되어 상기 필터 위의 상기 컵 내에서 찌꺼기(grounds)를 유지하기 위한 챔버를 생성하고, 또한 상기 필터는 액체에 대해서는 투과성이고 상기 찌꺼기에 대해서는 불투과성인, 필터.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 포드는 주입기에 의해 관통되도록 구성된 상단부(top)를 더 포함하고, 상기 상단부는 상기 컵을 덮으며;
    상기 벽은, 상기 주입기가 상기 상단부를 관통하고 드레인(drain)이 상기 바닥부를 관통할 때, 무너지지 않을 정도로 충분히 강성(rigid)인;
    포드.
  24. 음료를 마시기 위한 빨대로서, 다음을 포함하는 빨대:
    내부 표면을 갖는 종이 튜브; 및
    제 1 항에 따른 조성물의 층으로서, 상기 내부 표면 위에 배치된 층.
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