KR100301722B1 - 항균용기및그제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 항균용기와 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 식수나 음식물을 담아두는 용기를 항균기능과 원적외선 방사기능을 갖는 합성수지 제품으로 제조하므로써 음식이나 식수에 발생하기 쉬운 대장균, 고초균, 장티프스균, O-157균등의 세균에 대한 항균작용으로 세균에 의한 질병유발을 방지할수 있는 항균용기 및 그 제조방법에 관한 것이다. 상기 항균용기는 칼슘포스페이트에 은이온으로 치환 결합된 항균제를 생성하는 제1공정과, 상기 항균제와 합성수지의 비율을 1:9로 하여 압축기의 제1 가열 실린더 내부에서 항균제와 합성수지를 교반,용융,함친시켜 항균합성수지를 생성하는 제2공정과 원적외선을 방사하는 바이오그린 카탈리스트를 합성수지에 액상으로 살포 코팅하여 세라믹 합성수지를 생성하는 제3공정과, 상기 항균합성수지 10wt%, 세라믹합성수지 5wt%, 합성수지85wt%의 비율로 제2 가열실린더에서 혼합하여 사출성형하는 제4공정으로 제조되는 항균용기를 특징으로 한다. 종래 음식이나 식수를 담는 용기는 저장이나 보관의 용도로만 사용하였으나 본 발명의 항균용기는 은계무기항균제와 바이오그린 카탈리스트의 혼합기술에 의해 제품을 형성하여 세균의 생성 및 증식을 억제시켜 탁월한 항균력을 발휘할 뿐만아니라 식수의 경우 육각수구조를 생성시켜 물의 체내 흡수까지 도와 인체 건강에 도움을 준다.

Description

항균용기 및 그 제조방법

본 발명은 항균용기와 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 식수나 음식물을 담아두는 용기를 항균기능과 원적외선 방사기능을 갖는 합성수지 제품으로 제조하므로써 음식이나 식수에 발생하기 쉬운 대장균, 고초균, 장티프스균, O-157균등의 세균에 대한 항균작용으로 세균에 의한 질병유발을 방지할수 있는 항균용기와 그 제조방법에 관한 것이다. 일반적으로 식수나 음식물을 담는 용기는 장석을 주원료로 제조하는 유리재질의 유리용기와, 스테인레스, 알루미늄, 철등의 금속재질의 금속용기 및 고령토를 재료로 소성하는 도기 및 자기등의 도자기로 나눌수 있으며 밀폐성과 가소성이 뛰어나 오늘날 많이 사용하고 있는 합성수지를 재료로하는 합성수지 용기등이 있다. 이와같은 용기중 특히 합성수지 용기는 열을 가하지 않고 사용하는 용기로서 밀폐성이 뛰어나 냉장고의 음식 저장용기나 식수를 담아두는 물통으로 제조하여 사용하였다. 상기와 같이 사용의 편리성으로 널리사용되는 합성수지 용기는 음식이나 식수를 담아두는 용도 뿐만아니라 음식물이나 식수의 신선도를 유지하는 용도로 원적외선이 방사되는 바이오세라믹을 첨가하여 제조하기도 한다.

그러나 상술한 유리용기와 금속용기 및 도자기용기등은 물론 합성수지용기는 음식물이나 식수를 저장하는 용도만으로 사용하였기 때문에 저장후 일정기간 경과하면 세균이 다량으로 번식하여 음식물 및 식수가 세균에 오염되어 건강에 해를 끼치는 문제점이 있었다. 또한 합성수지에 바이오세라믹만을 첨가하여 용기를 제조한다하여도 세균을 감소시키는 항균성능이 없이 분자를 활성화시켜 신선도를 유지하는 기능만을 가지므로써 세균증식을 억제시킬수 없는 문제점이 있었다. 이에 본 발명은 이러한 종래기술의 제반 문제점을 감안하여 안출한 것으로 그 목적은 용기를 제조함에 있어 항균제와 바이오세라믹제를 혼합하므로써 용기에 항균기능과 원적외선 방사기능을 갖도록 하여 저장음식이나 식수에 발생하기 쉬운 각종 세균을 억제 및 감소시켜 세균에 의한 질병유발을 방지시킬수 있는 항균용기 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.

도 1은 종래 일반용기의 대장균 항균 성능시험을 나타낸 상태를 보여주는 사진

도 2는 본 발명에 따른 항균용기의 대장균 항균 성능시험을 나타낸 상태를 보여주는 사진이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 칼슘포스페이트의 입자에 은이온으로 치환 결합된 세균억제 역할을 하는 항균제와, 물분자를 활성화하도록 원적외선을 방사하는 바이오 카탈리스트와 합성수지를 혼합하여 형성된 항균용기를 제공한다. 그리고 본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여 칼슘포스페이트에 은이온으로 치환 결합된 항균제를 생성하는 제1공정과, 상기 항균제와 합성수지의 비율을 1:9로 하여 압축기의 제1 가열 실린더 내부에서 항균제와 합성수지를 교반,용융,함친시켜 항균합성수지를 생성하는 제2공정과, 원적외선을 방사하는 바이오그린 카탈리스트를 합성수지에 액상으로 살포 코팅하여 세라믹 합성수지를 생성하는 제3공정과, 상기 항균합성수지 10wt%, 세라믹합성수지 5wt%, 합성수지85wt%의 비율로 제2 가열실린더에서 혼합하여 사출성형하는 제4공정으로 하는 것을 특징으로 하는 항균용기 제조방법을 제공한다. 또한 본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여 항균제의 크기는 0.4㎛ 이하로 하여 합성수지와 혼합할 때 산화방지를 위해 제1 가열실린더 내부에 산소를 제거하여 질소로 충진하며 내부온도는 180℃∼190℃로 유지하고 항균합성수지, 세라믹합성수지, 합성수지를 혼합하는 제2 가열실린더의 내부온도를 160℃∼190℃로 하며 혼련 스크류의 회전속도를 분당 80회로 회전하는 것을 특징으로하는 항균용기 제조방법을 제공한다. 한편 사출성형시 사출금형은 제품 성형후 냉각까지 2㎏/㎠∼3㎏/㎠로 내압을 유지하고 상기 혼합물을 중공성형하는 것을 더 포함하되 중공성형시 내압을 5㎏/㎠로 유지하는 것을 특징으로 하는 항균용기 제조방법을 제공한다.

(실시예)

이하 상기한 본 발명을 바람직한 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다. 본 발명에 따른 항균용기는 칼슘포스페이트의 입자에 은이온으로 치환 결합한 항균제와 물분자를 활성화 하도록 원적외선을 방사하는 바이오그린 카탈리스트와 합성수지를 혼합하여 형성한다. 여기서 0.4㎛이하의 분말로된 칼슘포스페이트와 은이온을 치환 결합하므로써 은의 항균성능을 이용하며, 원적외선 방사도가 높은 투명세라믹제인 바이오 카탈리스트를 사용하여 파장이 0.4㎛∼0.75㎛ 빛이 용기 내부에 투과하도록 한다. 한편, 본 발명의 제2 발명인 항균용기 제조방법은 용기내에 빛이 투과하도록 0.4㎛ 이하로된 칼슘포스페이트의 분말에 은이온이 치환 결합된 항균제를 생성하는 제1공정과, 상기 항균제와 합성수지의 비율을 1:9로 하여 항균제와 합성수지의 산화 및 변색을 방지하기 위하여 내부에 질소를 충진하고 산소를 제거시키며 내부온도를 180℃∼190℃로 일정하게 유지시킨 압축기의 제1 가열 실린더에서 교반,용융,함침시켜 항균합성수지를 생성하는 것을 제2공정으로 한다. 이때 제1 가열 실린더의 내부 온도가 190℃ 이상이 되면 항균제 및 합성수지가 산화 및 변색이 되며 180℃ 이하일 경우 합성수지의 용융이 잘이루어지지 않아 교반,용융,함침이 되지 않는다. 또한 제3 공정으로는 원적외선 방사율이 높아 물분자를 활성화하는 투명액상의 바이오그린 카탈리스트를 합성수지에 살포하여 코팅하므로써 세라믹합성수지를 생성한다. 상기와 같은 항균합성수지와 세라믹합성수지 및 합성수지를 항균합성수지 10wt%, 세라믹합성수지 5wt%, 합성수지85wt%로 구성한후, 160℃∼190℃의 온도와 혼련 스크류의 회전속도가 분당 80회로 회전하도록 한 제2 가열실린더에서 혼합한후 사출성형하는 제4공정으로 항균용기를 제조한다. 상기의 제2 실린더 온도가 190℃ 이상일때는 재료가 산화되고 160℃ 이하일때는 합성수지의 용융이 되지 않으며 스크류의 회전 속도 또한 80회 이상일때는 산화되며 이하일때는 혼합이 되지 않는다. 이때 사출금형의 압력을 제품성형후 냉각까지2kg/㎠∼3kg/㎠로 내압을 유지하여 항균제 입자가 사출압력으로 제품표면에 함몰되어 항균효과가 저하되는 것을 방지한다. 또한, 중공성형기로 제조하여도 성형내압을 5kg/㎠로 유지하여 항균제의 입자가 제품내 표면에 돌기하는 양이 많도록 하여 항균력을 향상시키도록 제조한다. 이러한 항균용기 제조방법에 사용되는 합성수지는 제조용기의 종류에 따라 폴리에틸렌, 폴리염화비닐, 폴리스틸렌, 폴리프로필렌등 여러 가지를 사용할수 있으나 성형시 유동성 및 치수 안정성이 좋고 광택이 있어 미관상 좋은 폴리프로필렌을 많이 사용하며 상기의 합성수지에 항균제 및 바이오 카탈리스트를 골고루 혼합하기 위하여 항균합성수지 및 세라믹합성수지를 별도로 생성하는 공정이 필요하다. 이와같이 제조된 항균용기는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 시험균액을 25℃에서 24시간 정치배양시킨후 대장균을 촬영한 것으로 도1의 일반용기에서는 대장균수가 21.5%감소율을 보인 반면에 도2의 항균용기에서는 99.7%감소율을 보여 탁월한 효과를 나타내었다. 시험에는 대장균(Escherichia coli ATCC 25922)을 사용하고 시험기기는 크린 벤취(Clean bench)인큐베이터(Incubator), 셀카운터(Cell counter)을 사용하였으며 상기와 같은 방법으로 고초균, 장티프스균,O-157균을 시험하여도 항균용기의 시험결과는 고초균 99.8%, 장티프스균 99.9%, O-157균 99.9%의 결과가 나왔으며 일반용기는 고초균 13.8%, 장티프스균 20.5%등으로 항균효과의 결과가 나왔다. 또한 식수보관의 경우 바이오카탈리스트로 인한 물분자 활성화로 용존 산소량 증가하여 약알카리수로 만들어주며 물의 구조를 육각수 형태로 변화시켜 주는 효과가 있다.

종래 음식이나 식수를 담는 용기는 저장이나 보관의 용도로만 사용하였으나 본 발명의 항균용기는 은계무기항균제와 바이오그린 카탈리스트의 혼합기술에 의해 제품을 형성하여 세균의 생성 및 증식을 억제시켜 탁월한 항균력을 발휘할 뿐만아니라 식수의 경우 육각수구조를 생성시켜 물의 체내 흡수까지 도와 인체 건강에 도움을 준다. 이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를들어 도시하고 설명하였으나 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (8)

1. 용기를 사출성형하기 위한 80-94중량%의 합성수지와, 상기 합성수지로 세균들의 번식을 억제시키기 위해 첨가되는 칼슘포스페이트의 음이온과 은의 양이온을 이온 결합하여서된 5-15중량%의 항균제와, 상기 합성수지로 물분자들을 활성화시키기 위해 첨가되는 1-10중량%의 바이오 그린 카탈리스트로 이루어진 것을 특징으로 하는 항균용기의 조성물.
2. 칼슘포스페이트 음이온과 은의 양이온을 이온 결합시켜 항균제를 생성하는 항균제 생성과정과, 상기 항균제 생성과정을 거친 항균제에 합성수지를 1:9 - 5:5로 혼합시킨뒤 압출기의 가열실린더로 투입하여 회전되는 가열실린더 내부의 스크류에 의해 항균제와 합성수지들을 교반,용융,함침시켜 항균합성수지를 생성하는 항균합성수지 생성과정과, 상기 항균합성수지 생성과정과의 별도 과정에서 원적외선을 방사하는 바이오그린 카탈리스트를 합성수지에 액상으로 살포함으로서 합성수지의 표면에 바이오그린 카탈리스트가 코팅된 세라믹합성수지를 생성하기 위한 세라믹합성수지 생성과정과, 상기 세라믹합성수지 생성과정에서 생성된 세라믹합성수지 5-15중량%와 항균 합성수지 생성과정에서 생성된 항균합성수지5-15중량% 그리고 일반 합성수지 80-94중량%를 사출기의 가열실린더로 투입하여 스크류에 의해 혼합시킨뒤 사출 성형하는 사출성형과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 항균용기의 제조방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 항균제 생성과정의 항균제에 포함된 칼슘포스페이트의 크기는 약 0.4㎛이하의 분말로 이루어진 것을 특징으로 하는 항균용기의 제조방법.
4. 제2항에 있어서, 상기 항균합성수지 생성과정중 압출기의 실린더 내부로 투입되는 합성수지의 열화를 방지하기 위해 실린더 내부의 산소를 제거하기 위한 질소의 투입과 동시에 실린더 내부의 온도를 180-190℃로 유지하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 항균용기의 제조방법.
5. 제2항에 있어서, 상기 사출성형과정중 사출기의 실린더 내부에 투입된 합성수지가 실린더 내부에 장착되어 회전되는 스크류와의 마찰열에 의해 국소적으로 열화되면서 변색되는 것을 방지하기 위해 실린더 내부의 온도를 160-190℃로 유지시키고 스크류의 회전이 80rpm 이하로 이루어지도록된 것을 특징으로 하는 항균용기의 제조방법.
6. 제2항에 있어서, 상기 사출성형과정에서 사출되는 합성수지 표면으로 항균제 생성과정의 항균제 및 세라믹합성수지 생성과정의 바이오그린 카탈리스트들을 돌출시키기 위해 제품성형후 냉각시까지 사출 금형 내부의 압력을 2-3 kg/cm²로 유지하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 항균용기의 제조방법.
7. 제2항에 있어서 항균제 생성과정의 항균제와 항균합성수지 생성과정의 항균합성수지 그리고 세라믹합성수지 생성과정의 세라믹합성수지들을 혼합한뒤 브로어 성형기에 의해 중공성형하여 용기를 성형하는 것을 더 포함하는 항균용기의 제조방법.
8. 제7항에 있어서 상기 브로러 성형기에 의해 중공 성형되는 합성수지의 표면으로 항균제 생성과정의 항균제 및 세라믹합성수지 생성과정의 바이오그린 카탈리스트들을 돌출시키기 위해 제품 성형후 냉각시까지 브로어 성형금형 내부의 압력을 4-5 kg/cm²로 유지하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 항균용기의 제조방법.