(19) 대한민국특허청 (KR) (12) 등록특허공보 (B1) (51) 국제특허분류 (Int. Cl.) B65D 81/05 (2006.01) B09B 3/00 (2006.01) C05F 5/00 (2006.01) (21) 출원번호 10-2013-0060435 (22) 출원일자 2013 년 05 월 28 일 심사청구일자 (56) 선행기술조사문헌 JP2002509781 A* KR1020020023170 A* KR200271853 Y1 KR2020110001425 U 2013 년 05 월 28 일 * 는심사관에의하여인용된문헌 (45) 공고일자 2014년01월15일 (11) 등록번호 10-1351982 (24) 등록일자 2014년01월09일 (73) 특허권자 농업회사법인올림주식회사 전라남도나주시영산포로 22 ( 이창동 ) (72) 발명자 임종왕 전라남도나주시다시면랑동길 1-7 김인중 대전광역시유성구은구비남로 55 열매마을 7 단지 708 동 1704 호 (74) 대리인 특허법인태동 전체청구항수 : 총 4 항심사관 : 이정엽 (54) 발명의명칭친환경포장용완충재및그제조방법 (57) 요약 본발명은친환경포장용완충재및그제조방법에관한것으로, 구체적으로는사과, 배, 감귤, 감, 복숭아, 포도, 자두등의과일의포장에사용될수있는친환경포장용완충재및그제조방법에관한것으로, 농산물쓰레기또는낙엽중하나이상의유기물쓰레기에천연접착제를혼합한후, 압착성형하여제조된것을특징으로하는친환경포장용완충재및그제조방법을개시한다. - 1 -
특허청구의범위청구항 1 농산물쓰레기및낙엽에마늘분말및옥수수전분을혼합한후, 220 ~ 280 의고온스팀조건에서압착성형하여제조된것을특징으로하는친환경포장용완충재. 청구항 2 제1항에있어서, 농산물쓰레기 100중량부에대하여낙엽 70중량부, 마늘분말 1중량부및옥수수전분 1중량부로이루어진것을특징으로하는친환경포장용완충재. 청구항 3 제1항또는제2항에있어서, 상기농산물쓰레기및낙엽은 120 ~ 150 에서 10 ~ 30분간열처리한후, 열풍건조된것을특징으로하는친환경포장용완충재. 청구항 4 (A) 농산물쓰레기및낙엽을세척한후, 살균및건조시키는단계 ; (B) 상기건조된농산물쓰레기및낙엽에마늘분말및옥수수전분을혼합하여완충재재료를제조하는단계 ; 및 (C) 상기완충재재료를 220 ~ 280 의고온스팀조건에서압착성형하는단계 ; 를포함하는것을특징으로하는친환경포장용완충재의제조방법. 명세서 [0001] 기술분야본발명은친환경포장용완충재및그제조방법에관한것으로, 구체적으로는사과, 배, 감귤, 감, 복숭아, 포도, 자두등의과일의포장에사용될수있으며, 농산물쓰레기또는낙엽등의유기물쓰레기를이용하여제조된친환경포장용완충재에관한것이다. [0002] [0003] [0004] 배경기술일반적으로, 사과, 배, 복숭아와같은과일들은보관및이동중에서로접촉하거나부딪히는경우에, 접촉또는부딪힌부위가손상되어과일의상품성이저하된다. 따라서, 사과, 배, 복숭아와같은과일들은포장될때과일들이직접적으로서로접촉되지않도록, 골판지와같은두꺼운종이상자를겉포장으로하여스티로폼난자, 스티로폼망, 스티로폼팬캡, 스티로폼판등과같은포장용완충재로감싸진상태로포장된다. 이와같이기존의과일포장박스는과일을고정시키고충격으로부터손상되는것을방지하기위해스티로폼이나플라스틱재질의완충재를이용하는데, 이러한스티로폼이나플라스틱완충재는제조및폐기시에환경호르몬과이산화탄소배출량이많아환경을오염시킨다는문제가있다. 이에최근에는스티로폼이나플라스틱재질의완충재를사용하지않고, 과일을포장하는기술이주목받고있다. 대한민국등록실용신안제20-0165911호 ( 과일포장용트레이 ) 에는골판지를간단히타발 성형하여환경오염이없고재활용이가능한과일포장용트레이가개시되어있고, 대한민국등록실용신안공보제20-0185427호 ( 과일 - 2 -
포장박스의고정판 ) 에는길게재단된굴곡되어진판지에일정간격으로구획날개를접착시켜박스의내부에내장 하여구획날개에의한구획칸에과일등이안착되도록하는과일포장박스의고정판이개시되어있다. [0005] [0006] 하지만, 이러한종래기술들은종이또는골판지를이용하여과일을포장하는것으로, 기존의플라스틱또는스티로폼완충재를이용한경우에비하여강도및탄력성이떨어져과일이손상되기쉽다는문제점이있었다. 이에본발명의발명자들은기존의플라스틱또는스티로폼완충재와유사한강도및탄력성을가져과일의손상을탁월하게방지하면서도친환경적인포장용완충재를제조하기위하여예의연구한결과본발명을완성하기에이른것이다. 발명의내용 [0007] [0008] [0009] [0010] [0011] 해결하려는과제본발명은상기종래기술과는전혀새로운친환경적인포장용완충재를제공하는것을목적으로한다. 또한, 본발명은종래폐기물로버려지던농산물쓰레기또는낙엽등의유기물쓰레기를재활용하여친환경적이며비용절감효과가있는친환경포장용완충재를제공하는것을목적으로한다. 또한, 본발명은사용후수개월이내에자연분해되어퇴비로또다시재활용될수있어친환경적인포장용완충재를제공하는것을목적으로한다. 또한, 본발명은과일등을스티로폼이나플라스틱과같은화학물질이아닌천연물로포장하게되어환경호르몬의영향을감소시킬수있으며인체에도무해한친환경포장용완충재를제공하는것을목적으로한다. 또한, 본발명은흡수성 제수성이뛰어나과일보관및유통에적합한습도를장기간유지시킬수있고, 항균, 항온또는방충효과도지닌친환경포장용완충재를제공하는것을목적으로한다. [0012] [0013] [0014] [0015] 과제의해결수단상기목적을달성하기위하여, 본발명은농산물쓰레기또는낙엽중하나이상의유기물쓰레기에천연접착제를혼합한후, 압착성형하여제조된것을특징으로하는친환경포장용완충재를제공한다. 또한, 본발명은 (A) 농산물쓰레기또는낙엽중하나이상의유기물쓰레기를세척한후, 살균및건조시키는단계 ; (B) 상기건조된유기물쓰레기를분쇄시킨후, 천연접착제를혼합하여완충재재료를제조하는단계 ; 및 (C) 상기완충재재료를압착성형하는단계를포함하는것을특징으로하는친환경포장용완충재의제조방법을제공한다. 이하에서는본발명의과제해결수단에대하여자세히설명하겠다. [0016] [0017] [0018] [0019] [0020] 본발명은친환경포장용완충재에관한것으로, 바람직하게는과일포장용완충재에관한것이며, 더욱바람직하게는사과, 배, 감귤, 감, 복숭아, 포도, 자두등의포장에사용될수있는친환경포장용완충재에관한것이다. 본발명의친환경포장용완충재는천연물로만이루어지며, 바람직하게는농산물쓰레기또는낙엽중하나이상의유기물쓰레기와천연접착제로이루어진것을특징으로한다. 이와같이, 본발명은종래폐기물로버려지던농산물쓰레기또는낙엽등의유기물쓰레기를재활용하므로경제적이고친환경적이다. 게다가이와같이유기물쓰레기와천연접착제로이루어지므로, 사용후수개월이내에자연분해되어퇴비로또다시재활용될수있다는이점이있다. 또한, 본발명은과일등을스티로폼이나플라스틱과같은화학물질이아닌천연유기물로포장하게되어환경호르몬의영향을감소시킬수있으며인체에무해하다. 또한, 본발명의친환경완충재는흡수성 제수성이뛰어나과일보관및유통에적합한습도를장기간유지시킬수있고, 항균, 항온또는방충효과도지닌다. 본발명에서사용되는농산물쓰레기는각종과일또는채소쓰레기등의청과쓰레기를의미하는것으로, 각종 - 3 -
농수산도매시장등으로부터공급받을수있다. 공영도매시장의연간농산물쓰레기량이 121,081톤이라는점을감안하면매우안정적으로농산물쓰레기를공급받을수있음을알수있다. 본발명의농산물쓰레기는주로버려지는과일이나채소의잎등으로섬유질이나과당이다량함유되어있어완충재의탄력성과강도를강화시킬수있다. [0021] [0022] [0023] 본발명에서사용되는낙엽은도로나도로주변에떨어져쌓이는가로수낙엽등을의미하는것으로, 종래에는대부분폐기처리되었으나본발명에의하여재활용이가능하게된것이다. 본발명의낙엽은섬유질이다량함유되어있어완충재의탄력성과강도를강화시킬수있다. 바람직하게는은행잎낙엽을사용하는것이좋은데, 은행잎에는플라보노이드및부틸산이함유되어있어항균또는방충효과를발휘할수있다. 본발명은친환경완충재의강도를더욱증진시키기위하여접착제를첨가하는것이바람직하며, 더욱바람직하게는마늘, 전분및과당으로이루어진군에서선택되는천연접착제를사용하는것이좋다. 여기서, 마늘은마늘분말, 마늘농축액, 마늘분쇄물등을다양하게이용할수있다. 여기서, 전분은옥수수전분, 찰옥수수전분, 쌀전분, 찹쌀전분, 밀전분, 마일로전분, 감자전분, 고구마전분, 카사바전분, 타피오카분말, 사고전분, 칡전분, 밀가루등의천연전분을다양하게이용할수있다. 여기서, 과당은전분을주원료로하여당화시켜얻은포도당액을이성질화한것이거나, 설탕을가수분해하여얻은당액을가공한것을이용할수있다. 과당은크게액상과당과결정과당으로분류되는데, 액상과당은전분을액화, 당화, 여과, 정제, 농축하여얻은포도당액이나포도당을이성질화시킨것또는설탕을가수분해하여얻은것을농축한액상의것 ( 전분, 포도당액또는설탕 100%) 을의미하고, 결정과당은농축한액상과당을결정화하여건조시킨결정또는분말상의것을의미한다. 본발명의친환경포장용완충재는상술한농산물쓰레기또는낙엽중이상의유기물쓰레기에천연접착제를혼합하여제조되는데, 바람직하게는농산물쓰레기, 낙엽및천연접착제를혼합하며, 더욱바람직하게는농산물쓰레기 100중량부에대하여낙엽 50 ~ 100중량부, 천연접착제 1 ~ 10중량부혼합하는것이좋다. 이경우유기물쓰레기와천연접착제만으로도기존의플라스틱완충재와동등이상의강도를가지는친환경완충재를제조할수있다. [0024] [0025] [0026] [0027] 한편, 본발명의친환경포장용완충재의제조방법은 (A) 농산물쓰레기또는낙엽중하나이상의유기물쓰레기를세척한후, 살균및건조시키는단계 ; (B) 상기건조된유기물쓰레기를분쇄시킨후, 천연접착제를혼합하여완충재재료를제조하는단계 ; 및 (C) 상기완충재재료를압착성형하는단계를포함하는것을특징으로한다. 본발명은농산물쓰레기또는낙엽중하나이상의유기물쓰레기를수거한후세척하고, 살균및건조시키는데, 이때, 살균은 120 ~ 150 에서 10 ~ 30분간열처리하는것이바람직하며, 건조는자연건조, 음지건조또는열풍건조법등을다양하게이용할수있다. 본발명은이와같이살균및건조된유기물쓰레기를분쇄시킨후, 천연접착제를혼합하여완충재재료를제조한다. 이때, 바람직하게는완충재의강도를증진시키는측면에서, 농산물쓰레기 100중량부에대하여낙엽 50 ~ 100중량부, 천연접착제 1 ~ 10중량부혼합하는것이좋다. 본발명은이와같이제조된완충재재료를압착성형하여최종적으로친환경포장용완충재를제조한다. 이때, 압착성형은고온스팀조건에서이루어지는것이바람직하며, 예를들면 220 ~ 280 의고온스팀조건에서압착성형하는것이바람직하다. 이경우친환경완충재의강도와탄력성이매우높아진다. 이때, 완성된완충재의형상은특별히한정되지않으며, 본발명이속하는기술분야에서통상사용되는형상으로제조될수있다. [0028] [0029] [0030] 발명의효과본발명에의하면종래폐기물로버려지던농산물쓰레기와낙엽등의유기물쓰레기를재활용하여비용절감효과가있으며, 매우친환경적으로포장용완충재를제조할수있다. 또한, 본발명에의하면, 사용후수개월이내에자연분해되어퇴비로또다시재활용될수있는친환경포장용완충재를제조할수있다. 또한, 본발명에의하면과일등을스티로폼이나플라스틱과같은화학물질이아닌천연물로포장하게되어환경호르몬의영향을감소시킬수있으며인체에도무해한친환경포장용완충재를제조할수있다. - 4 -
[0031] 또한, 본발명에의하면, 흡수성 제수성이뛰어나과일보관및유통에적합한습도를장기간유지시킬수있 고, 항균, 항온또는방충효과도지닌친환경포장용완충재를제조할수있다. [0032] 발명을실시하기위한구체적인내용 이하, 본발명의내용을하기실시예를들어더욱상세히설명하고자한다. 다만, 본발명의권리범위가하기 실시예에만한정되는것은아니고, 그와등가의기술적사상의변형까지를포함한다. [0033] [0034] 실시예 1 : 친환경포장용완충재의제조농산물쓰레기 100kg, 은행잎낙엽 70kg을수거하여세척한후, 120 ~ 150 에서 10 ~ 30분간열처리한후, 열풍건조시켰다. 이후, 건조된농산물쓰레기와낙엽을분쇄시킨후, 옥수수전분 1kg을혼합하였다. 이후, 압착성형기를이용하여 220 ~ 280 의고온스팀조건에서압착성형한후, 냉각하였다. [0035] [0036] 실시예 2 : 친환경포장용완충재의제조농산물쓰레기 100kg, 은행잎낙엽 70kg을수거하여세척한후, 120 ~ 150 에서 10 ~ 30분간열처리한후, 열풍건조시켰다. 이후, 건조된농산물쓰레기와낙엽을분쇄시킨후, 마늘분말 1kg과옥수수전분 1kg을혼합하였다. 이후, 압착성형기를이용하여 220 ~ 280 의고온스팀조건에서압착성형한후, 냉각하였다. [0037] [0038] [0039] [0040] 실험예 1 : 친환경포장용완충재의압축강도평가본실험예에서는실시예 1, 2의포장용완충재의압축강도를측정하였다. 대조구로는기존에사용되는플라스틱완충재를사용하였다. 압축강도는완충재를변형시키는데필요한힘으로레오미터를이용하여복원력측정방법과동일한조건으로측정하였다. 즉완충재를 1cm 크기로자른후직경 55mm의원통형용기에일정한높이로채운다음시료대에부착시킨후초당 1mm의속도로이동하면서시료를항복점까지변형시켰다. 이때시료에가해진최고의힘을압축강도로하였으며동일한방법으로 10회측정하여그평균값을취하였다. 그결과, 실시예 1, 2의친환경포장용완충재는각각대략 0.98kg/cm 3, 1.21kg/cm 3 로, 대조구 1.015kg/cm 3 와동등이상의값을나타내었다. 이에본발명의친환경포장용완충재는유기물쓰레기와천연접착제만으로이루어졌지만, 종래의플라스틱완충재와동등이상의압축강도를가짐을알수있었다. [0041] [0042] [0043] [0044] [0045] [0046] [0047] 실험예 2 : 친환경포장용완충재의생분해성평가본실험예에서는실시예 1, 2의친환경포장용완충재의생분해성을측정하였다. 대조구로는기존에사용되는플라스틱완충재를사용하였다. 생분해성평가는미국표준시험법 (ASTM G21-70 및 1924-70) 을변형하여측정하였으며고체한천배지에일정한크기로절단한시료를넣은후, 토양에서흔히발견되는곰팡이인아스퍼질러스나이저 (Aspergillus niger), 아스퍼질러스오라이제 (Aspergillus oryzae), 페니실리움퍼니클로섬 (Penicillium funiculosum) 및풀루라리아풀루란스 (Pulluaria pulullans) 등의혼합포자를접종하여 32±2 에서 15일간배양하였다. 이때시료위에곰팡이가뒤덮혀진정도를다음과같이기록하여생분해성을평가하였다. < 곰팡이생장율에따른지수 > 0 % 생육 : 1 10 % 미만생육 : 2 30 % 미만생육 : 3-5 -
[0048] [0049] [0050] 60% 미만생육 : 4 60 % 이상 : 5 그결과, 실시예 1, 2의친환경포장용완충재는생분해성이모두 5인반면, 대조구는생분해성이 1이었다. 이에종래의플라스틱완충재는전혀자연분해되지않는데반하여, 본발명의친환경포장용완충재는자연분해됨을알수있었다. [0051] [0052] [0053] [0054] [0055] [0056] [0057] [0058] [0059] 실험예 3 : 친환경포장용완충재의방충효과평가본실험예에서는실시예 1, 2의친환경포장용완충재의방충효과를측정하였다. 대조구로는기존에사용되는플라스틱완충재를사용하였다. 본발명의포장용완충재로복숭아를포장한후실온에방치한후, 시간의경과에따라복숭아에벌레먹는정도를평가하였다. < 방충지수 > 1 : 전혀벌레먹지않음 2 : 복숭아의 10% 미만이벌레먹음 3 : 복숭아의 30% 미만이벌레먹음 4 : 복숭아의 50% 미만이벌레먹음 5 : 복숭아의 50% 이상이벌레먹음 [0060] 0일 2일 4일 6일 8일 실시예 1 1 1 1 2 2 실시예 2 1 1 1 2 2 대조구 1 1 3 4 5 표 1 [0061] 상기표 1 에의하면, 본발명의친환경포장용완충재는방충효과가있는것을알수있었다. - 6 -