WO2024048828A1 - 생분해성 식품 용기 및 이의 제조 방법 - Google Patents

생분해성 식품 용기 및 이의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2024048828A1
WO2024048828A1 PCT/KR2022/013416 KR2022013416W WO2024048828A1 WO 2024048828 A1 WO2024048828 A1 WO 2024048828A1 KR 2022013416 W KR2022013416 W KR 2022013416W WO 2024048828 A1 WO2024048828 A1 WO 2024048828A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
kenaf
additive
food container
container
biodegradable food
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/013416
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
윤지환
Original Assignee
이피홀딩스 주식회사
윤지환
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이피홀딩스 주식회사, 윤지환 filed Critical 이피홀딩스 주식회사
Publication of WO2024048828A1 publication Critical patent/WO2024048828A1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D65/00—Wrappers or flexible covers; Packaging materials of special type or form
    • B65D65/38—Packaging materials of special type or form
    • B65D65/46—Applications of disintegrable, dissolvable or edible materials
    • B65D65/466—Bio- or photodegradable packaging materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31B—MAKING CONTAINERS OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31B50/00—Making rigid or semi-rigid containers, e.g. boxes or cartons
    • B31B50/60—Uniting opposed surfaces or edges; Taping
    • B31B50/64—Uniting opposed surfaces or edges; Taping by applying heat or pressure, e.g. by welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D1/00—Containers having bodies formed in one piece, e.g. by casting metallic material, by moulding plastics, by blowing vitreous material, by throwing ceramic material, by moulding pulped fibrous material, by deep-drawing operations performed on sheet material
    • B65D1/22—Boxes or like containers with side walls of substantial depth for enclosing contents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D65/00—Wrappers or flexible covers; Packaging materials of special type or form
    • B65D65/38—Packaging materials of special type or form
    • B65D65/46—Applications of disintegrable, dissolvable or edible materials
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/02—Material of vegetable origin
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper

Definitions

  • the present invention relates to a biodegradable food container and a manufacturing method thereof, and more specifically, to a biodegradable food container manufactured using kenaf and a manufacturing method thereof.
  • Disposable products refer to products that are discarded without being reused after one use. They are mainly made of materials such as plastic and paper. In the case of products for transporting food, a coating layer is formed on the inner side of the product to prevent contents from leaking. prevent.
  • Embodiments of the present invention provide an environmentally friendly biodegradable food container that allows long-term food storage and does not biodegrade after disposal and causes environmental pollution, and a method of manufacturing the same.
  • One embodiment of the present invention is a container capable of containing food, wherein the container contains 94.5 wt% to 98.6 wt% of kenaf fiber, 1 wt% to 4 wt% of a first additive for water resistance, and Disclosed is a biodegradable food container containing 0.4 wt% to 1.5 wt% of a second additive for oil resistance.
  • another embodiment of the present invention includes cutting and grinding the kenaf core and the kenaf skin; mixing the pulverized kenaf core and kenaf skin with water to prepare a first slurry containing kenaf pulp; forming a mixture by mixing a first additive for water resistance and a second additive for oil resistance with the first slurry; and manufacturing a container by compression molding the mixture.
  • a method of manufacturing a biodegradable food container comprising a.
  • food containers can be stored for a long time by having oil and water resistance, and there is no need for special separation when discharging, After disposal, it biodegrades and may not cause environmental pollution.
  • Figure 1 is a perspective view schematically showing an example of a biodegradable food container according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a flowchart schematically showing an example of a method of manufacturing the biodegradable food container of Figure 1.
  • Figure 3 is a flowchart schematically showing another example of a method of manufacturing the biodegradable food container of Figure 1.
  • One embodiment of the present invention is a container capable of containing food, wherein the container contains 94.5 wt% to 98.6 wt% of kenaf fiber, 1 wt% to 4 wt% of a first additive for water resistance, and Disclosed is a biodegradable food container containing 0.4 wt% to 1.5 wt% of a second additive for oil resistance.
  • the kenaf fiber includes kenaf core fiber and kenaf skin fiber, and the content ratio of the kenaf core fiber and the kenaf skin fiber may be 9:1 to 7:3.
  • the first additive may include at least one of alkylketene dimer (AKD), succinic anhydride (ASA), rosin size, and styrene maleic anhydride (SMA).
  • ALD alkylketene dimer
  • ASA succinic anhydride
  • SMA styrene maleic anhydride
  • the second additive may include at least one of fluoroalkyl acrylate, perfluoropolyether silane, and fluoroalkyl silicone.
  • the remaining moisture in the container may be less than 2%.
  • Another embodiment of the present invention includes cutting and grinding kenaf core and kenaf skin; mixing the pulverized kenaf core and kenaf skin with water to prepare a first slurry containing kenaf pulp; forming a mixture by mixing a first additive for water resistance and a second additive for oil resistance with the first slurry; and manufacturing a container by compression molding the mixture.
  • a method of manufacturing a biodegradable food container comprising a.
  • the first additive and the second additive may be mixed into the second slurry.
  • the mixing ratio of the kenaf core and the kenaf skin may be 9:1 to 7:3.
  • the content of the first additive may be 1.06 wt% to 4.06 wt% based on 100 parts by weight of the kenaf pulp.
  • the first additive may include at least one of alkylketene dimer (AKD), succinic anhydride (ASA), rosin size, and styrene maleic anhydride (SMA).
  • ALD alkylketene dimer
  • ASA succinic anhydride
  • SMA styrene maleic anhydride
  • the content of the second additive may be 0.42 wt% to 1.52 wt% based on 100 parts by weight of the kenaf pulp.
  • the second additive may include at least one of fluoroalkyl acrylate, perfluoropolyether silane, and fluoroalkyl silicone.
  • it further includes a drying step of drying the manufactured container, and the drying step may be performed by heat drying, hot air drying, or short wavelength (microwave) drying.
  • first and second are used not in a limiting sense but for the purpose of distinguishing one component from another component.
  • Figure 1 is a perspective view schematically showing an example of a biodegradable food container according to an embodiment of the present invention.
  • the biodegradable food container 10 is a disposable product, can have an opaque paper texture, and can contain food therein.
  • Figure 1 shows an example of a concave-shaped food container 10, but the present invention is not limited to this, and the biodegradable food container 10 may have various shapes such as a cup or plate.
  • the biodegradable food container 10 according to the present invention is formed with kenaf fiber as its main ingredient, and thus has environmentally friendly properties as it biodegrades after disposal and does not cause environmental pollution. More specifically, the biodegradable food container 10 according to the present invention may contain 94.5 wt% to 98.6 wt% of kenaf fiber based on the total weight of the container 10.
  • the kenaf fiber may include kenaf core fiber and kenaf skin fiber, and in this case, the content ratio of kenaf core fiber and kenaf skin fiber may be 9:1 to 7:3.
  • the content ratio of kenaf skin fiber to the total kenaf fiber contained in the biodegradable food container 10 is less than 10 wt%, the content of long fibers contained in the kenaf skin is excessively reduced, and the short fibers contained in the kenaf core are excessively reduced. Due to the high fiber content, the strength of the biodegradable food container 10 may be reduced.
  • the content ratio of kenaf skin fiber to the total kenaf fiber contained in the biodegradable food container 10 is greater than 30 wt%, the surface of the manufactured biodegradable food container 10 becomes rough and uneven, and the long fibers As the content is excessive, the molding process for manufacturing the biodegradable food container 10 may be difficult.
  • the biodegradable food container 10 can have water resistance and oil resistance, so food stored in the container 10 can be stored for a long period of time.
  • the biodegradable food container 10 may include different first and second additives.
  • the first additive is used to provide water resistance to the biodegradable food container 10, and the first additive does not contain any ingredients that affect the human body or the environment.
  • the first additive may include at least one of alkylketene dimer (AKD), succinic anhydride (ASA), rosin size, and styrene maleic anhydride (SMA).
  • the first additive may be included in an amount of 1 wt% to 4 wt% based on the total weight of the container 10.
  • the total content of the two or more substances may be 1 wt% to 4 wt% based on the total weight of the container 10.
  • the content of the first additive is less than 1 wt% based on the total weight of the container 10, the water resistance of the biodegradable food container 10 is reduced, and external moisture penetrates into the interior of the biodegradable food container 10 or , the moisture remaining in the biodegradable food container 10 may leach out into the biodegradable food container 10.
  • the content of the first additive is greater than 4 wt% with respect to the total weight of the container 10, the oil resistance of the biodegradable food container 10 is relatively reduced, and the content of kenaf fiber decreases, thereby reducing the biodegradable food container 10. Manufacturing (10) becomes difficult, and the strength of the manufactured biodegradable food container (10) may decrease.
  • the second additive is intended to provide oil resistance to the biodegradable food container 10, and does not contain ingredients that affect the human body or the environment.
  • the second additive may include at least one of fluoroalkyl acrylate, perfluoropolyether silane, and fluoroalkyl silicone.
  • the second additive may be included in an amount of 0.4 wt% to 1.5 wt% based on the total weight of the container 10.
  • the total content of the two or more substances may be 0.4 wt% to 1.5 wt% based on the total weight of the container 10.
  • the content of the second additive is less than 0.4 wt% based on the total weight of the container 10, the oil resistance of the biodegradable food container 10 may decrease and contamination may occur due to oil absorption.
  • the content of the second additive is greater than 1.5 wt% based on the total weight of the container 10, manufacturing the biodegradable food container 10 becomes difficult, and the strength of the manufactured biodegradable food container 10 decreases. It can be.
  • the upper opening 12 of the biodegradable food container 10 can be sealed after inputting food.
  • a sheet for sealing, etc. is placed and heat-compressed, so that the internal space of the biodegradable food container 10 is separated from the outside. It can have a blocked sealed state. Therefore, external moisture does not penetrate into the biodegradable food container 10, allowing food to be stored for a long period of time.
  • the remaining moisture in the biodegradable food container 10 may be less than 2%. That is, by minimizing the content of moisture remaining in the biodegradable food container 10 and making the biodegradable food container 10 water-resistant, the remaining moisture in the biodegradable food container 10 is retained in the biodegradable food container 10. Internal elution can be effectively prevented.
  • Figure 2 is a flowchart schematically showing an example of a method of manufacturing the biodegradable food container of Figure 1.
  • the method for manufacturing a biodegradable food container includes cutting and grinding the kenaf core and kenaf shell (S210), and the crushed kenaf core and kenaf shell.
  • Preparing a first slurry by mixing with water (S220), mixing the first additive and the second additive with the first slurry to form a mixture (S230), and compressing the mixture to produce a container (S220) S240) may be included.
  • a drying step (S250) of drying the manufactured container may be further included.
  • Kenaf is an annual herbaceous plant from the mallow family and has a fast growth rate due to active photosynthesis. Kenaf can grow to a height of 5 to 8 m in tropical climates and 3 to 6 m in temperate climates in approximately 120 days. In addition, kenaf's carbon dioxide absorption is up to 9 times higher than pine and 10 times higher than that of oak, and its physical strength is similar to wood pulp. Therefore, kenaf can be used as a substitute for wood pulp, preventing damage from logging and ensuring sufficient yield.
  • biodegradable food containers are manufactured using kenaf, discarded food containers can be biodegraded, thereby preventing environmental pollution caused by the use of disposable products.
  • the kenaf core and kenaf skin are first cut and ground (S210).
  • the harvested kenaf is peeled, separated into kenaf core and kenaf skin, and the kenaf core and kenaf skin are each cut to an average length of 0.5 cm to 3 cm. At this time, it is desirable to pound the peeled core with a hammer or the like.
  • the separated kenaf core and skin are crushed.
  • the kenaf core and kenaf skin can be mixed at a certain mixing ratio, placed in a grinder together with water, and ground while stirring at a speed of 1,000 rpm to 10,000 rpm.
  • stirring cold water of 10°C or lower is used rather than hot water.
  • the mixing ratio of kenaf core and kenaf skin may be 9:1 to 7:3.
  • the first slurry can be prepared by mixing the pulverized kenaf core and kenaf skin with water, followed by heating and stirring, in a state in which the kenaf core and kenaf skin are dissociated in water and turned into pulp.
  • organic solvents, etc. are not used during the pulping process, thereby preventing organic solvents, etc. from remaining in the final product.
  • the first slurry when producing the first slurry, bleaching treatment of kenaf pulp can be omitted. Therefore, it is possible to prevent substances for bleaching from being mixed into kenaf pulp. Meanwhile, the first slurry may be formed continuously with the above-described grinding process.
  • a first additive for water resistance and a second additive for oil resistance are mixed with the first slurry to form a mixture (S230).
  • the first additive and the second additive are mixed in the first slurry, and sonicated for 3 h to 7 h at 30 kHz to 40 kHz and output power conditions of 200 W to 250 W while stirring at a speed of 1,500 rpm to 3,000 rpm. It is desirable to carry out.
  • dispersion efficiency can be further improved by performing ultrasonic treatment together.
  • the ultrasonic output power is less than 200 W or the ultrasonic treatment time is less than 3 hours, there is a risk that the kenaf pulp and the additive may not be uniformly mixed.
  • the ultrasonic output power exceeds 250W or the ultrasonic treatment time exceeds 7 hours, it may act as a factor in increasing manufacturing cost and time without further increasing the effectiveness, making it uneconomical.
  • the first additive may be added in an amount of 1.06 wt% to 4.06 wt% based on 100 parts by weight of kenaf pulp.
  • the content of the first additive is less than 1.06 wt% based on 100 parts by weight of kenaf pulp, the water resistance of the biodegradable food container is reduced, causing external moisture to penetrate into the interior of the biodegradable food container or to remain inside the biodegradable food container. Remaining moisture may leach into biodegradable food containers.
  • the content of the first additive is greater than 4.06 wt% based on 100 parts by weight of kenaf pulp, the oil resistance of the biodegradable food container is relatively reduced, and the decrease in the content of kenaf fiber makes the manufacture of the biodegradable food container difficult. This becomes difficult, and the strength of the manufactured biodegradable food container may decrease.
  • the first additive does not contain any ingredients that affect the human body or the environment.
  • the first additive may include at least one of alkylketene dimer (AKD), succinic anhydride (ASA), rosin size, and styrene maleic anhydride (SMA).
  • alkylketene dimer ALD
  • ASA succinic anhydride
  • SMA styrene maleic anhydride
  • the total content of the two or more substances may be 1.06 wt% to 4.06 wt% based on 100 parts by weight of kenaf pulp.
  • the second additive may be added in an amount of 0.42 wt% to 1.52 wt% based on 100 parts by weight of kenaf pulp.
  • the content of the second additive is less than 0.42 wt% based on 100 parts by weight of kenaf pulp, the oil resistance of the biodegradable food container may decrease and contamination due to oil absorption may occur.
  • the content of the second additive is greater than 1.52 wt% based on 100 parts by weight of kenaf pulp, manufacturing a biodegradable food container becomes difficult, and the strength of the manufactured biodegradable food container may decrease.
  • the second additive does not contain ingredients that affect the human body or the environment.
  • the second additive may include at least one of fluoroalkyl acrylate, perfluoropolyether silane, and fluoroalkyl silicone.
  • the total content of the two or more substances may be 0.42 wt% to 1.52 wt% based on 100 parts by weight of kenaf pulp.
  • the mixture is compression molded to manufacture a container (S240).
  • a biodegradable food container can be manufactured by putting the mixture in a mold, then closing the mold and heating and pressing.
  • the mixture may be dried because it is pressed and heated at the same time using a press, etc.
  • the compression molded biodegradable food container can be further subjected to a drying step to adjust the moisture content inside the container. Drying is intended to minimize the moisture content remaining in the biodegradable food container, and the biodegradable food container according to the present invention may have a moisture content of less than 2%. As a result, moisture remaining inside the biodegradable food container can be prevented from leaching into the container.
  • the drying step may be heat drying, hot air drying, or short wavelength (microwave) drying.
  • Figure 3 is a flowchart schematically showing another example of a method of manufacturing the biodegradable food container of Figure 1.
  • the method for manufacturing a biodegradable food container includes cutting and grinding the kenaf core and kenaf shell (310), mixing the pulverized kenaf core and kenaf shell with water to form a first slurry.
  • Preparing step (S320), manufacturing solid pulp using the first slurry (S330), dissociating the solid pulp to prepare the second slurry (S340), adding the first additive and agent to the second slurry It may include a step of mixing two additives to form a mixture (S350), and a step of manufacturing a container by compression molding the mixture (S360).
  • a drying step (S370) of drying the manufactured container may be further included.
  • the first slurry is filled into a mold manufactured in a certain shape and dried to produce solid pulp.
  • the solid pulp may be of the board type.
  • biodegradable food containers can be manufactured in locations far from kenaf cultivation areas, and the raw materials necessary for manufacturing biodegradable food containers can be obtained. Since it can be stored in a solid pulp state, biodegradable food containers can be manufactured regardless of the time of kenaf cultivation.
  • the first additive and the second additive are mixed with the second slurry to form a mixture (S350).
  • the first additive and the second additive are mixed in the second slurry, and sonicated for 3 h to 7 h at 30 kHz to 40 kHz and output power conditions of 200 W to 250 W while stirring at a speed of 1,500 rpm to 3,000 rpm. can be carried out.
  • the first additive is intended to provide water resistance to biodegradable food containers, and may include at least one of alkylketene dimer (AKD), succinic anhydride (ASA), rosin size, and styrene maleic anhydride (SMA).
  • This first additive may be mixed in an amount of 1.06 wt% to 4.06 wt% based on 100 parts by weight of kenaf pulp.
  • the second additive is used to provide oil resistance to biodegradable food containers, and may include at least one of fluoroalkyl acrylate, perfluoropolyether silane, and fluoroalkyl silicone.
  • the second additive may be added in an amount of 0.42 wt% to 1.52 wt% based on 100 parts by weight of kenaf pulp.
  • a biodegradable food container can be manufactured by putting the mixture in a mold, closing the mold, and heating and pressing.
  • the manufactured biodegradable food container can minimize the moisture content remaining in the biodegradable food container by going through the drying step.
  • the moisture content of a biodegradable food container may be less than 2%. Therefore, the moisture remaining inside the biodegradable food container can be prevented from leaching into the container.
  • the drying step may be heat drying, hot air drying, or short wavelength (microwave) drying.
  • the biodegradable food container according to the present invention is manufactured using kenaf as the main ingredient, so there is no need for special separation when discharging, and it does not cause environmental pollution by biodegrading after disposal. Additionally, food can be stored for a long period of time due to its oil and water resistance.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Containers Having Bodies Formed In One Piece (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예는, 식품을 담을 수 있는 용기로서, 상기 용기는, 상기 용기의 전체 중량에 대해 케나프 섬유질 94.5wt% 내지 98.6wt%, 내수성을 위한 제1 첨가제 1wt% 내지 4wt% 및 내유성을 위한 제2 첨가제 0.4wt% 내지 1.5wt%를 포함하는 생분해성 식품 용기 생분해성 식품 용기를 개시한다.

Description

생분해성 식품 용기 및 이의 제조 방법
본 발명은 생분해성 식품 용기 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 케나프를 활용하여 제조된 생분해성 식품 용기 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
근래는 생활수준의 향상 및 편의시설의 공급으로 1회용품의 사용이 급격하게 증가하고 있다. 1회용품이란, 1회 사용 후 재사용하지 않고 폐기되는 용품을 의미하는데, 주로 플라스틱, 종이 등의 재질로 만들어지며, 식품을 운반하기 위한 용품의 경우는 용품의 내측면에 코팅층을 형성하여 내용물의 유출을 방지한다.
한편, 1회용품의 과도한 사용으로 인해, 종이펄프를 제조하기 위한 벌목이 이루어지고, 폐기된 1회용품의 소각 시 발생하는 매연은 대기오염을 유발하며, 폐기된 1회용품을 매립하더라도 자연 분해가 되기까지 오랜 시간이 소요되기 때문에, 과도한 1회 용품의 사용은 환경 오염의 주된 원인이 될 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 장기간 식품의 보관이 가능하고, 폐기 후에는 생분해되어 환경오염을 일으키지 않는 친환경적 생분해성 식품 용기 및 이의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예는, 식품을 담을 수 있는 용기로서, 상기 용기는, 상기 용기의 전체 중량에 대해 케나프 섬유질 94.5wt% 내지 98.6wt%, 내수성을 위한 제1 첨가제 1wt% 내지 4wt% 및 내유성을 위한 제2 첨가제 0.4wt% 내지 1.5wt%를 포함하는 생분해성 식품 용기를 개시한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예는, 케나프 코어와 케나프 껍질을 절단 및 분쇄하는 단계; 분쇄된 상기 케나프 코어와 상기 케나프 껍질을 물과 혼합하여 케나프 펄프를 포함하는 제1 슬러리를 제조하는 단계; 상기 제1 슬러리에 내수성을 위한 제1 첨가제 및 내유성을 위한 제2 첨가제를 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계; 및 상기 혼합물을 압축성형하여 용기를 제조하는 단계;를 포함하는 생분해성 식품 용기의 제조 방법을 개시한다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 식품용기가 내유성 및 내수성을 가짐으로써 장기간 식품을 보관할 수 있으며, 배출 시 특별한 분리배출이 필요 없고, 폐기 후에는 생분해됨으로써 환경오염을 일으키지 않을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생분해성 식품 용기의 일 예를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 생분해성 식품 용기의 제조 방법의 일 예를 개략적으로 도시한 순서도이다.
도 3은 도 1의 생분해성 식품 용기의 제조 방법의 다른 예를 개략적으로 도시한 순서도이다.
본 발명의 일 실시예는, 식품을 담을 수 있는 용기로서, 상기 용기는, 상기 용기의 전체 중량에 대해 케나프 섬유질 94.5wt% 내지 98.6wt%, 내수성을 위한 제1 첨가제 1wt% 내지 4wt% 및 내유성을 위한 제2 첨가제 0.4wt% 내지 1.5wt%를 포함하는 생분해성 식품 용기를 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 케나프 섬유질은 케나프 코어 섬유질과 케나프 껍질 섬유질을 포함하고, 상기 케나프 코어 섬유질과 상기 케나프 껍질 섬유질의 함량비는 9:1 내지 7:3일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 첨가제는, 알킬케텐 다이머 (AKD), 숙신산 무수물 (ASA), 로진 사이즈, 및 스티렌 말레산 무수물 (SMA) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2 첨가제는, 플루오로알킬 아크릴레이트, 퍼플루오로폴리에테르 실란 및 플루오로알킬 실리콘 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 용기의 수분 잔량은 2% 미만일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는, 케나프 코어와 케나프 껍질을 절단 및 분쇄하는 단계; 분쇄된 상기 케나프 코어와 상기 케나프 껍질을 물과 혼합하여 케나프 펄프를 포함하는 제1 슬러리를 제조하는 단계; 상기 제1 슬러리에 내수성을 위한 제1 첨가제 및 내유성을 위한 제2 첨가제를 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계; 및 상기 혼합물을 압축성형하여 용기를 제조하는 단계;를 포함하는 생분해성 식품 용기의 제조 방법을 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 혼합물의 형성하는 단계 전에, 상기 제1 슬러리를 이용하여 고형의 펄프를 형성하고, 상기 펄프를 해리시켜 제2 슬러리를 제조하는 단계;를 더 포함하고, 상기 혼합물을 형성하는 단계에서, 상기 제1 첨가제 및 상기 제2 첨가제는 상기 제2 슬러리에 혼합될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 케나프 코어와 상기 케나프 껍질의 혼합비는 9:1 내지 7:3일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 첨가제의 함량은 상기 케나프 펄프 100 중량부에 대하여 1.06 wt% 내지 4.06 wt%일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 첨가제는 알킬케텐 다이머 (AKD), 숙신산 무수물 (ASA), 로진 사이즈, 및 스티렌 말레산 무수물 (SMA) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2 첨가제의 함량은 상기 케나프 펄프 100 중량부에 대하여 0.42 wt% 내지 1.52 wt%일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2 첨가제는 플루오로알킬 아크릴레이트, 퍼플루오로폴리에테르 실란 및 플루오로알킬 실리콘 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 제조된 상기 용기를 건조하는 건조 단계;를 더 포함하고, 상기 건조단계는 열건조, 열풍건조 또는 단파장(microwave)건조에 의할 수 있다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생분해성 식품 용기의 일 예를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 생분해성 식품 용기(10)는 1회 용품으로 불투명한 종이의 질감을 가질 수 있으며, 내부에 식품을 담을 수 있다. 한편, 도 1은 오목한 형상의 식품 용기(10)의 예를 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한하지 않으며, 생분해성 식품 용기(10)는 컵, 접시 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 생분해성 식품 용기(10)는 케나프 섬유질을 주 성분으로 하여 형성됨으로써, 폐기 후 생분해되어 환경오염을 일으키지 않는 친환경적인 성질을 가진다. 보다 구체적으로, 본 발명에 따른 생분해성 식품 용기(10)는, 용기(10)의 전체 중량에 대해 케나프 섬유질을 94.5wt% 내지 98.6wt% 포함할 수 있다.
한편, 케나프 섬유질은 케나프 코어 섬유질과 케나프 껍질 섬유질을 포함할 수 있으며, 이때 케나프 코어 섬유질과 케나프 껍질 섬유질의 함량비는 9:1 내지 7:3일 수 있다.
생분해성 식품 용기(10)에 포함된 케나프 전체 섬유질 대비 케나프 껍질 섬유질의 함량비가 10wt% 보다 적으면, 케나프 껍질에 포함된 장섬유의 함량이 지나치게 감소하고, 케나프 코어에 포함된 단섬유의 함량이 높아 생분해성 식품 용기(10)의 강도가 저하될 수 있다.
반면에, 생분해성 식품 용기(10)에 포함된 케나프 전체 섬유질 대비 케나프 껍질 섬유질의 함량비가 30wt% 보다 크면, 제조된 생분해성 식품 용기(10)의 표면이 거칠어지고 고르지 못하며, 장섬유의 함량이 과도함에 따라 생분해성 식품 용기(10)의 제조를 위한 성형 공정이 어려울 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 생분해성 식품 용기(10)는 내수성 및 내유성을 가질 수 있어, 용기(10) 내에 보관된 식품이 장기간 보관이 가능하다. 이를 위해, 생분해성 식품 용기(10)는 서로 다른 제1 첨가제와 제2 첨가제를 포함할 수 있다.
제1 첨가제는 생분해성 식품 용기(10)에 내수성을 부여하기 위한 것으로, 제1 첨가제는 인체나 환경에 영향을 미치는 성분을 포함하지 않는다. 예를 들어, 제1 첨가제는 알킬케텐 다이머 (AKD), 숙신산 무수물 (ASA), 로진 사이즈, 및 스티렌 말레산 무수물 (SMA) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
제1 첨가제는 용기(10)의 전체 중량에 대해 1wt% 내지 4wt%로 포함될 수 있다. 제1 첨가제가 두 개 이상의 물질을 포함하는 경우는, 두 개 이상의 물질의 총 함량이 용기(10)의 전체 중량에 대해 1wt% 내지 4wt%로 포함될 수 있다.
제1 첨가제의 함량이 용기(10)의 전체 중량에 대해 1wt% 미만인 경우는, 생분해성 식품 용기(10)의 내수성이 감소하여, 외부의 수분이 생분해성 식품 용기(10)의 내부로 침투하거나, 생분해성 식품 용기(10) 내에 잔존한 수분이 생분해성 식품 용기(10) 내로 용출될 수 있다. 반면에, 제1 첨가제의 함량이 용기(10)의 전체 중량에 대해 4wt% 보다 크면, 상대적으로 생분해성 식품 용기(10)의 내유성이 감소하게 되고, 케나프 섬유질의 함량 감소로 생분해성 식품 용기(10)의 제조가 어려워지고, 제조된 생분해성 식품 용기(10)의 강도가 저하될 수 있다.
제2 첨가제는 생분해성 식품 용기(10)에 내유성을 부여하기 위한 것으로, 인체나 환경에 영향을 미치는 성분을 포함하지 않는다. 예를 들어, 제2 첨가제는 플루오로알킬 아크릴레이트, 퍼플루오로폴리에테르 실란 및 플루오로알킬 실리콘 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
제2 첨가제는 용기(10)의 전체 중량에 대해 0.4wt% 내지 1.5wt%로 포함될 수 있다. 제2 첨가제가 두 개 이상의 물질을 포함하는 경우는, 두 개 이상의 물질의 총 함량이 용기(10)의 전체 중량에 대해 0.4wt% 내지 1.5wt%로 포함될 수 있다.
제2 첨가제의 함량이 용기(10)의 전체 중량에 대해 0.4wt% 미만인 경우는, 생분해성 식품 용기(10)의 내유성이 감소하여 기름 흡수에 의한 오염이 발생할 수 있다. 반면에, 제2 첨가제의 함량이 용기(10)의 전체 중량에 대해 1.5wt% 보다 크면, 생분해성 식품 용기(10)의 제조가 어려워지고, 제조된 생분해성 식품 용기(10)의 강도가 저하될 수 있다.
한편, 생분해성 식품 용기(10)의 상부 개구부(12)는 식품의 투입 후 밀봉될 수 있다. 일 예로, 생분해성 식품 용기(10)의 가장자리 상면(14)에 접착물질을 도포한 후, 밀봉을 위한 시트 등을 위치시키고 열압착 하는 것에 의해 생분해성 식품 용기(10)의 내부 공간은 외부와 차단된 밀봉 상태를 가질 수 있다. 따라서, 외부의 수분이 생분해성 식품 용기(10) 내부로 침투하지 않아 식품의 장기간 보관이 가능하다.
또한, 생분해성 식품 용기(10)의 수분 잔량은 2% 미만일 수 있다. 즉, 생분해성 식품 용기(10)에 잔존하는 수분의 함량을 최소화하고, 생분해성 식품 용기(10)가 내수성을 가짐으로써, 생분해성 식품 용기(10)의 잔존 수분이 생분해성 식품 용기(10) 내부로 용출되는 것이 효과적으로 방지될 수 있다.
도 2는 도 1의 생분해성 식품 용기의 제조 방법의 일 예를 개략적으로 도시한 순서도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 생분해성 식품 용기의 제조 방법은, 케나프 코어와 케나프 껍질을 절단 및 분쇄하는 단계(S210), 분쇄된 케나프 코어와 케나프 껍질을 물과 혼합하여 제1 슬러리를 제조하는 단계(S220), 제1 슬러리에 제1 첨가제 및 제2 첨가제를 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계(S230), 및 혼합물을 압축성형 하여 용기를 제조하는 단계(S240)를 포함할 수 있다. 또한, 제조된 용기를 건조하는 건조 단계(S250)를 더 포함할 수 있다.
케나프는 아욱과 1년생 초본식물로서, 활발한 광합성 작용으로 생장 속도가 빠르다. 케나프는 대략 120일 기준으로 열대 기후에서는 5m 내지 8m, 온대 기후에서는 3m 내지 6m까지 성장할 수 있다. 아울러, 케나프는 이산화탄소 흡수량이 소나무 보다 최대 9배, 상수리나무 보다 10배 높을 뿐만 아니라, 물리적 강도가 목재 펄프와 비슷하다. 따라서, 케나프는 목재 펄프의 대용품으로 접합하여, 벌목에 의한 피해를 방지할 수 있고, 수확량을 충분히 확보할 수 있다.
이러한 케나프를 활용하여 생분해성 식품 용기를 제조하면, 사용 후 폐기된 식품 용기가 생분해될 수 있기에, 1회 용품의 사용에 따른 환경오염을 방지할 수 있다.
케나프를 활용하여 생분해성 식품 용기를 제조하는 방법은, 먼저 케나프 코어와 케나프 껍질을 절단 및 분쇄(S210)한다.
재배가 종료하여 수확한 케나프의 껍질을 벗겨, 케나프 코어와 케나프 껍질로 분리하고, 케나프 코어와 케나프 껍질을 각각 0.5㎝ 내지 3㎝의 평균 길이로 절단한다. 이때, 껍질을 벗겨낸 코어는 망치 등으로 두드려 다져주는 것이 바람직하다.
이어서, 분리된 케나프 코어와 껍질을 분쇄한다. 분쇄시에는 케나프 코어와 케나프 껍질을 일정한 혼합 비율로 혼합한 상태에서 물과 함께 분쇄기에 투입하고, 1,000rpm 내지 10,000rpm의 속도로 교반하면서 분쇄할 수 있다. 여기서, 교반시, 온수 보다는 10℃이하의 냉수를 이용한다.
이때, 케나프 코어와 케나프 껍질의 혼합비는 9:1 내지 7:3일 수 있다.
케나프 코어와 케나프 껍질 전체에서, 케나프 껍질의 함량이 10wt% 보다 작으면, 케나프 껍질에 포함된 장섬유의 함량이 지나치게 감소하고, 케나프 코어에 포함된 단섬유의 함량이 높아져 최종적으로 제조된 생분해성 식품 용기의 강도가 저하될 수 있다.
반면에, 케나프 코어와 케나프 껍질 전체에서 케나프 껍질의 함량이 30wt% 보다 크면, 최종적으로 제조된 생분해성 식품 용기의 표면이 거칠어지고 고르지 못하며, 장섬유의 함량이 과도함에 따라 생분해성 식품 용기의 제조 공정이 어려울 수 있다.
또한, 케나프 코어와 케나프 껍질의 분쇄시, 분쇄기의 교반 속도가 1,000rpm 미만일 경우에는 절단된 케나프 코어 및 껍질이 완벽하게 분쇄되지 않을 우려가 있다. 반대로, 분쇄기의 교반 속도가 10,000rpm을 초과할 경우에는 과도한 에너지를 소비할 우려가 있으므로, 경제적이지 못하다.
이어서, 분쇄된 케나프 코어와 케나프 껍질을 물과 혼합하여 케나프 펄프를 포함하는 제1 슬러리를 제조(S220)한다.
제1 슬러리는 케나프 코어와 케나프 껍질이 물에 해리되어 펄프화 된 상태로, 분쇄된 케나프 코어와 케나프 껍질을 물과 혼합할 때, 가열 교반함으로써 제조할 수 있다. 즉, 본 발명에 의하면 펄프화 과정에서 유기용매 등을 사용하지 않아 최종 제품에 유기용매 등이 잔존하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제1 슬러리의 제조 시, 케나프 펄프의 표백처리를 생략할 수 있다. 따라서, 표백처리를 위한 물질이 케나프 펄프에 혼입되는 것을 방지할 수 있다. 한편, 제1 슬러리는 상술한 분쇄 과정과 연속적으로 이루어질 수도 있다.
다음으로, 제1 슬러리에 내수성을 위한 제1 첨가제 및 내유성을 위한 제2 첨가제를 혼합하여 혼합물을 형성(S230)한다.
혼합물의 형성시에는, 제1 슬러리에 제1 첨가제와 제2 첨가제를 혼합하고, 1,500rpm 내지 3,000rpm의 속도로 교반하면서, 30kHz 내지 40kHz 및 200W 내지 250W의 출력 전력 조건으로 3h 내지 7h 동안 초음파 처리를 실시하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 제1 슬러리에 제1 첨가제와 제2 첨가제를 혼합하고 교반할 시, 초음파 처리를 함께 수행하면 분산 효율을 보다 더 향상시킬 수 있게 된다. 이때, 초음파 출력 전력이 200W 미만이거나, 초음파 처리 시간이 3시간 미만일 경우에는 케나프 펄프와 첨가제 상호 간이 균일하게 혼합되지 못할 우려가 있다. 반대로, 초음파 출력 전력이 250W를 초과하거나, 초음파 처리 시간이 7시간을 초과할 경우에는 더 이상의 효과 상승 없이 제조 비용 및 시간 만을 증가시키는 요인으로 작용할 수 있으므로, 경제적이지 못하다.
한편, 제1 첨가제는 케나프 펄프 100 중량부에 대하여 1.06 wt% 내지 4.06 wt%로 첨가될 수 있다.
제1 첨가제의 함량이 케나프 펄프 100 중량부에 대하여 1.06 wt% 미만인 경우는, 생분해성 식품 용기의 내수성이 감소하여, 외부의 수분이 생분해성 식품 용기의 내부로 침투하거나, 생분해성 식품 용기 내에 잔존한 수분이 생분해성 식품 용기 내로 용출될 수 있다. 반면에, 제1 첨가제의 함량이 케나프 펄프 100 중량부에 대하여 4.06 wt% 보다 크면, 상대적으로 생분해성 식품 용기의 내유성이 감소하게 되고, 케나프 섬유질의 함량 감소로 생분해성 식품 용기의 제조가 어려워지고, 제조된 생분해성 식품 용기의 강도가 저하될 수 있다.
제1 첨가제는 인체나 환경에 영향을 미치는 성분을 포함하지 않는다. 예를 들어, 제1 첨가제는 알킬케텐 다이머 (AKD), 숙신산 무수물 (ASA), 로진 사이즈, 및 스티렌 말레산 무수물 (SMA) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 제1 첨가제가 두 개 이상의 물질을 포함하는 경우는, 두 개 이상의 물질의 총 함량이 케나프 펄프 100 중량부에 대하여 1.06 wt% 내지 4.06 wt%로 포함될 수 있다.
제2 첨가제는 케나프 펄프 100 중량부에 대하여 0.42 wt% 내지 1.52 wt%로 첨가될 수 있다.
제2 첨가제의 함량이 케나프 펄프 100 중량부에 대하여 0.42 wt% 미만인 경우는, 생분해성 식품 용기의 내유성이 감소하여 기름 흡수에 의한 오염이 발생할 수 있다. 반면에, 제2 첨가제의 함량이 케나프 펄프 100 중량부에 대하여 1.52 wt% 보다 크면, 생분해성 식품 용기의 제조가 어려워지고, 제조된 생분해성 식품 용기의 강도가 저하될 수 있다.
제2 첨가제는 인체나 환경에 영향을 미치는 성분을 포함하지 않는다. 예를 들어, 제2 첨가제는 플루오로알킬 아크릴레이트, 퍼플루오로폴리에테르 실란 및 플루오로알킬 실리콘 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 제2 첨가제가 두 개 이상의 물질을 포함하는 경우는, 두 개 이상의 물질의 총 함량이 케나프 펄프 100 중량부에 대하여 0.42 wt% 내지 1.52 wt%로 포함될 수 있다.
혼합물을 형성(S230)한 이후에는, 혼합물을 압축성형 하여 용기를 제조(S240)한다. 예를 들어, 금형에 혼합물을 넣은 후 금형을 폐쇄하고 가열 가압함으로써, 생분해성 식품 용기를 제조할 수 있다. 압축성형시에는 프레스 등에 의해 가압함과 동시에 가열을 하므로, 혼합물이 건조될 수 있다.
선택적으로, 압축성형된 생분해성 식품 용기는 건조 단계를 더 거침으로써, 용기 내부의 함수율을 조정할 수 있다. 건조는 생분해성 식품 용기 내에 잔존하는 수분함량을 최소화하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 생분해성 식품 용기는 2% 미만의 수분함량을 가질 수 있다. 이에 의해 생분해성 식품 용기 내부에 잔존하는 수분이 용기 내부로 용출되는 것을 차단할 수 있다. 건조단계는 열건조, 열풍건조 또는 단파장(microwave)건조에 의할 수 있다.
도 3은 도 1의 생분해성 식품 용기의 제조 방법의 다른 예를 개략적으로 도시한 순서도이다.
도 3을 참조하면, 생분해성 식품 용기의 제조 방법은, 케나프 코어와 케나프 껍질을 절단 및 분쇄하는 단계(310), 분쇄된 케나프 코어와 케나프 껍질을 물과 혼합하여 제1 슬러리를 제조하는 단계(S320), 제1 슬러리를 이용하여 고형의 펄프를 제조하는 단계(S330), 고형의 펄프를 해리시켜 제2 슬러리를 제조하는 단계(S340), 제2 슬러리에 제1 첨가제 및 제2 첨가제를 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계(S350), 및 혼합물을 압축성형 하여 용기를 제조하는 단계(S360)를 포함할 수 있다. 또한, 제조된 용기를 건조하는 건조 단계(S370)를 더 포함할 수 있다.
케나프 코어와 케나프 껍질을 절단 및 분쇄하는 단계(310), 분쇄된 케나프 코어와 케나프 껍질을 물과 혼합하여 제1 슬러리를 제조하는 단계(S320), 혼합물을 압축성형 하여 용기를 제조하는 단계(S360) 및 제조된 용기를 건조하는 건조 단계(S370)는 도 2에서 설명한 바와 동일하므로, 이하에서는 차이점만을 설명하도록 한다.
제1 슬러리를 이용하여 고형의 펄프를 형성하는 단계(S330)에서는, 제1 슬러리를 일정형상으로 제작된 틀 내에 충진하고, 이를 건조시켜 고형의 펄프를 제조한다. 일 예로, 고형의 펄프는 보드 타입일 수 있다. 이처럼, 제1 슬러리를 이용하여 고형의 펄프를 제조하면, 펄프의 운반이 용이하여 케나프의 경작지에서 멀리 떨어진 위치에서 생분해성 식품 용기의 제조할 수 있으며, 생분해성 식품 용기의 제조에 필요한 원재료를 고형의 펄프 상태로 보관할 수 있어, 케나프의 재배시기와 무관하게 생분해성 식품 용기를 제조할 수 있다.
이처럼 고형의 펄프를 이용하여 생분해성 식품 용기를 제조하기 위해서는 고형의 펄프를 해리시켜 제2 슬러리를 제조(S340)하는 것이 필요하다. 고형의 펄프를 물에 넣고 열을 가하면서 교반하여 고형의 펄프를 해리시킬 수 있다.
제2 슬러리를 제조한 후에는 제1 첨가제와 제2 첨가제를 제2 슬러리에 혼합하여 혼합물을 형성(S350)한다. 혼합물의 형성시에는, 제2 슬러리에 제1 첨가제와 제2 첨가제를 혼합하고, 1,500rpm 내지 3,000rpm의 속도로 교반하면서, 30kHz 내지 40kHz 및 200W 내지 250W의 출력 전력 조건으로 3h 내지 7h 동안 초음파 처리를 실시할 수 있다.
제1 첨가제는 생분해성 식품 용기에 내수성을 부여하기 위한 것으로, 알킬케텐 다이머 (AKD), 숙신산 무수물 (ASA), 로진 사이즈, 및 스티렌 말레산 무수물 (SMA) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 이와 같은 제1 첨가제는 케나프 펄프 100 중량부에 대하여 1.06 wt% 내지 4.06 wt%로 혼합될 수 있다.
제2 첨가제는 생분해성 식품 용기에 내유성을 부여하기 위한 것으로, 플루오로알킬 아크릴레이트, 퍼플루오로폴리에테르 실란 및 플루오로알킬 실리콘 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 제2 첨가제는 케나프 펄프 100 중량부에 대하여 0.42 wt% 내지 1.52 wt%로 첨가될 수 있다.
이어서, 금형에 혼합물을 넣은 후 금형을 폐쇄하고 가열 가압함으로써, 생분해성 식품 용기를 제조할 수 있다. 제조된 생분해성 식품 용기는 건조 단계를 거치면서 생분해성 식품 용기 내에 잔존하는 수분함량을 최소화할 수 있다. 일 예로, 생분해성 식품 용기의 수분함량은 2% 미만일 수 있다. 따라서, 생분해성 식품 용기 내부에 잔존하는 수분이 용기 내부로 용출되는 것을 차단할 수 있다. 건조단계는 열건조, 열풍건조 또는 단파장(microwave)건조에 의할 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 생분해성 식품 용기는 케나프를 주 성분으로 하여 제조됨으로써, 배출 시 특별한 분리배출이 필요 없고, 폐기 후에는 생분해됨으로써 환경오염을 일으키지 않는다. 또한, 내유성 및 내수성을 가짐으로써 장기간 식품을 보관할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 식품을 담을 수 있는 용기로서,
    상기 용기는, 상기 용기의 전체 중량에 대해 케나프 섬유질 94.5wt% 내지 98.6wt%, 내수성을 위한 제1 첨가제 1wt% 내지 4wt% 및 내유성을 위한 제2 첨가제 0.4wt% 내지 1.5wt%를 포함하는 생분해성 식품 용기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 케나프 섬유질은 케나프 코어 섬유질과 케나프 껍질 섬유질을 포함하고,
    상기 케나프 코어 섬유질과 상기 케나프 껍질 섬유질의 함량비는 9:1 내지 7:3인 생분해성 식품 용기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 첨가제는, 알킬케텐 다이머 (AKD), 숙신산 무수물 (ASA), 로진 사이즈, 및 스티렌 말레산 무수물 (SMA) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 식품 용기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 첨가제는, 플루오로알킬 아크릴레이트, 퍼플루오로폴리에테르 실란 및 플루오로알킬 실리콘 중 적어도 어느 하나를 포함하는 식품 용기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 용기의 수분 잔량은 2% 미만인 생분해성 식품 용기.
  6. 케나프 코어와 케나프 껍질을 절단 및 분쇄하는 단계;
    분쇄된 상기 케나프 코어와 상기 케나프 껍질을 물과 혼합하여 케나프 펄프를 포함한 제1 슬러리를 제조하는 단계;
    상기 제1 슬러리에 내수성을 위한 제1 첨가제 및 내유성을 위한 제2 첨가제를 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계; 및
    상기 혼합물을 압축성형 하여 용기를 제조하는 단계;를 포함하는 생분해성 식품 용기의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 혼합물의 형성하는 단계 전에,
    상기 제1 슬러리를 이용하여 고형의 펄프를 형성하고, 상기 펄프를 해리시켜 제2 슬러리를 제조하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 혼합물을 형성하는 단계에서,
    상기 제1 첨가제 및 상기 제2 첨가제는 상기 제2 슬러리에 혼합되는 생분해성 식품 용기의 제조 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 케나프 코어와 상기 케나프 껍질의 혼합비는 9:1 내지 7:3인 생분해성 식품 용기의 제조 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제1 첨가제의 함량은, 상기 케나프 펄프 100 중량부에 대하여 1.06 wt% 내지 4.06 wt%인 생분해성 식품 용기의 제조 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 제1 첨가제는 알킬케텐 다이머 (AKD), 숙신산 무수물 (ASA), 로진 사이즈, 및 스티렌 말레산 무수물 (SMA) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 생분해성 식품 용기의 제조 방법.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 제2 첨가제의 함량은 상기 케나프 펄프 100 중량부에 대하여 0.42 wt% 내지 1.52 wt%인 생분해성 식품 용기의 제조 방법.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 제2 첨가제는 플루오로알킬 아크릴레이트, 퍼플루오로폴리에테르 실란 및 플루오로알킬 실리콘 중 적어도 어느 하나를 포함하는 생분해성 식품 용기의 제조 방법.
  13. 제6항에 있어서,
    제조된 상기 용기를 건조하는 건조 단계;를 더 포함하고,
    상기 건조단계는 열건조, 열풍건조 또는 단파장(microwave)건조에 의하는 생분해성 식품 용기의 제조 방법.
PCT/KR2022/013416 2022-08-30 2022-09-07 생분해성 식품 용기 및 이의 제조 방법 WO2024048828A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2022-0109062 2022-08-30
KR1020220109062A KR102534014B1 (ko) 2022-08-30 2022-08-30 생분해성 식품 용기의 제조 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024048828A1 true WO2024048828A1 (ko) 2024-03-07

Family

ID=86536579

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2022/013416 WO2024048828A1 (ko) 2022-08-30 2022-09-07 생분해성 식품 용기 및 이의 제조 방법

Country Status (2)

Country Link
KR (2) KR102534014B1 (ko)
WO (1) WO2024048828A1 (ko)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000035388A (ko) * 1998-11-11 2000-06-26 가마노요시아키 케나프펄프의 제조방법
JP2000319630A (ja) * 1999-05-11 2000-11-21 Sanwa Denpun Kogyo Kk 耐水性澱粉組成物およびその発泡体
KR20030018504A (ko) * 2001-08-29 2003-03-06 주식회사 알 티 티 엔 환경 친화형 일회용 용기 조성물 및 용기 제조방법
JP2005053510A (ja) * 2003-07-31 2005-03-03 Kyoraku Co Ltd 生分解性容器
KR20130000563A (ko) * 2011-06-23 2013-01-03 충북대학교 산학협력단 발수제 및 칼슘이 코팅된 과일 열과 방지용 괘대 봉지
KR20180074548A (ko) * 2016-12-23 2018-07-03 오정근 생분해 가능한 친환경 경량의 식품용기 및 그 제조방법
KR20220115543A (ko) * 2021-02-10 2022-08-17 (주)케나프 케나프 분말 및 열가소성 수지의 혼합물을 포함하는 친환경 플라스틱 조성물

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000035388A (ko) * 1998-11-11 2000-06-26 가마노요시아키 케나프펄프의 제조방법
JP2000319630A (ja) * 1999-05-11 2000-11-21 Sanwa Denpun Kogyo Kk 耐水性澱粉組成物およびその発泡体
KR20030018504A (ko) * 2001-08-29 2003-03-06 주식회사 알 티 티 엔 환경 친화형 일회용 용기 조성물 및 용기 제조방법
JP2005053510A (ja) * 2003-07-31 2005-03-03 Kyoraku Co Ltd 生分解性容器
KR20130000563A (ko) * 2011-06-23 2013-01-03 충북대학교 산학협력단 발수제 및 칼슘이 코팅된 과일 열과 방지용 괘대 봉지
KR20180074548A (ko) * 2016-12-23 2018-07-03 오정근 생분해 가능한 친환경 경량의 식품용기 및 그 제조방법
KR20220115543A (ko) * 2021-02-10 2022-08-17 (주)케나프 케나프 분말 및 열가소성 수지의 혼합물을 포함하는 친환경 플라스틱 조성물

Also Published As

Publication number Publication date
KR20240030958A (ko) 2024-03-07
KR102534014B1 (ko) 2023-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK169184B1 (da) Varmeisoleringsplade, fremgangsmåde til fremstilling deraf og apparat til brug ved fremstillingen
WO2012074230A2 (ko) 천연 식물성 섬유질을 이용한 인조목재 제조방법
WO2012074229A2 (ko) 천연 식물성 섬유질을 이용한 인조목재
WO2024048828A1 (ko) 생분해성 식품 용기 및 이의 제조 방법
CZ165097A3 (en) Process for producing shaped elements, particularly containers from biologically degradable materials and the elements per se
CA2379493A1 (en) An organic waste material treatment process
CN111944205A (zh) 一种抗菌厚纤维素板的制备方法
KR101420649B1 (ko) 천연 펄프 보드의 제조 방법
WO2020111414A1 (ko) 친환경 저탄소 분해성 항균소재 및 그 제조방법
WO2014109443A1 (ko) 천연 왕겨 단열 보드 및 그 제조방법
CN109181341A (zh) 一种低成本环保易降解一次性餐具及其制备方法
WO2024063233A1 (ko) 온도모니터링 기능을 갖는 생분해성 발포수지 포장상자
CN107366409A (zh) 一种环保地板基材用玉米秸秆基阻燃型复合板的生产工艺
CN111546457A (zh) 一种厚型防开裂保温秸秆墙板及其制备方法
JPH1018200A (ja) 成型用植物性繊維ペレット及びその製造方法
CN109135179A (zh) 一种防虫防潮木饰面板的制备方法
CN209579907U (zh) 一种无甲醛防霉人造板
WO2023229095A1 (ko) 패각을 이용한 돌종이 제조방법
CN108129865A (zh) 秸秆生物质容器及其制备方法
CN107090747A (zh) 一种环保型抗油瓦楞纸板
CN106007625A (zh) 一种环保型建筑工程用纤维水泥板的制造方法
KR100279858B1 (ko) 폐섬유와 제지슬러지를 이용한 원적외선을 방출하는 보드 및 그 제조방법
CN110846935A (zh) 一种柔版印刷用接装原纸的制备方法
CN105481294B (zh) 一种利用造纸白泥生产热压复合板材的方法
JP2002129499A (ja) パルプモールド製品へのコーティング剤の塗布方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22957507

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1