KR100438144B1 - Method for producing a biodegradable plastic goods - Google Patents

Abstract

본 발명은 생분해성 성형품 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은, (a)10 내지 80 중량부로 포함되는 섬유질 소재와, 10 내지 80 중량부로 포함되는 생분해성 결합제와, 0.1 내지 10 중량부로 포함되는 안정제를 포함하는 생분해성 성형품 제조용 조성물을 준비하고, (b)준비된 조성물을 반죽기에 투입한 후, 중량 대비 10 내지 50%의 수분을 가하여 반죽물을 제조하고, (c)반죽물을 압출성형기 투입하여 소정 두께를 갖는 판상형 성형재로 압출성형하고, (d)판상형 성형재의 함습량을 전체 중량 대비 8 내지 48%로 유지한 후, 제1암수금형이 설치된 제1압축성형기에 투입하여, 80 내지 130℃의 온도 범위와 1 내지 20㎏/㎠의 압력범위의 성형조건하에서 예비성형품으로 압축성형한 후, (e)예비성형품을 열풍 건조시켜 함습량을 상기 예비성형품의 전체 중량 대비 5 내지 10%로 유지하며, 제1암수금형의 외형크기에 비해 75 내지 95%의 크기를 갖는 제2암수금형이 설치된 제2압축성형기에 투입하여, 100 내지 180℃의 온도 범위와 5 내지 200㎏/㎠의 압력범위의 성형조건하에서 최종성형품으로 압축성형하는 단계;를 포함하여 진행하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method for producing a biodegradable molded article. The present invention, (a) to prepare a composition for producing a biodegradable molded article comprising a fibrous material contained in 10 to 80 parts by weight, a biodegradable binder contained in 10 to 80 parts by weight, and a stabilizer contained in 0.1 to 10 parts by weight, (b) adding the prepared composition to a kneader, adding 10 to 50% of water by weight to prepare a kneaded product, and (c) inserting the dough into an extruder to extrude the plate-shaped molding material having a predetermined thickness. (d) The moisture content of the plate-shaped molding material is maintained at 8 to 48% of the total weight, and then put into the first compression molding machine provided with the first female mold, and has a temperature range of 80 to 130 ° C. and 1 to 20 kg / cm 2. After compression molding into a preform under a pressure range of the molding range, (e) the preform is hot-air dried to maintain the moisture content at 5 to 10% of the total weight of the preform, and compared with the outer size of the first female mold. 75 to 95% Into the second compression molding machine is installed a second female mold having a size of the compression molding into a final molded product under the molding conditions of the temperature range of 100 to 180 ℃ and the pressure range of 5 to 200kg / ㎠; It is characterized by proceeding.

Description

생분해성 성형품 제조방법{METHOD FOR PRODUCING A BIODEGRADABLE PLASTIC GOODS}Biodegradable molded article manufacturing method {METHOD FOR PRODUCING A BIODEGRADABLE PLASTIC GOODS}

본 발명은 생분해성 성형품 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소정의 압력과 온도에 의해 압축 성형된 성형품을 제조원료로 생분해 또는 생붕괴될 수 있는 소재로 조성한 후 최소 2단계 이상의 성형재 제조 및 성형품 제조단계를 거쳐 성형품을 제조함으로써, 종래의 사용되고 있던 환경비친화적인 용기와 유사한 외관 및 물리적 특성을 성형품을 대체하기 위한 경제성과 산업성을 향상시킬 수 있는 성형품 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a biodegradable molded article, and more particularly to forming a molded article compression molded by a predetermined pressure and temperature to a material that can be biodegraded or biodegradable as a raw material, and at least two steps of manufacturing a molding material and By manufacturing a molded article through a molded article manufacturing step, it relates to a molded article manufacturing method that can improve the economics and industrial properties for replacing the molded article with the appearance and physical properties similar to the environmentally friendly container used in the prior art.

종래에 가장 범용적으로 사용되고 있는 것은 플라스틱 소재를 이용한 용기들이 주를 이루고 있다. 즉, 인간의 생활문화 및 소득수준의 향상과 식생활 변화에 따라 각종 인스턴트 식품의 섭취가 많아지면서 위생적이고 편리하며 경제적인 용품에 대한 수요가 증가하고 있는 반면, 종래의 도기나 유리 제품이 갖는 보관, 관리 및 세척의 불편함 등으로 인해 석유화학산업의 발달과 더불어 개발된 각종 플라스틱 소재가 인간의 생활용품의 전면에 등장하게 되었다.Most commonly used in the prior art is mainly made of containers using plastic materials. In other words, the demand for hygienic, convenient, and economical goods is increasing as the consumption of various kinds of instant foods increases according to the improvement of human living culture and income level and the dietary changes, while the storage, Due to the inconvenience of management and cleaning, various plastic materials developed with the development of the petrochemical industry have appeared on the front of human daily necessities.

그러나, 플라스틱 소재는 현대인의 풍요로운 일상생활과 산업발달에 큰 공헌을 해온 반면 대량으로 발생되는 각종 폐비닐, 스티로폼, 플라스틱 용기 등의 소각이나 매립에 따른 환경호르몬의 누출, 맹독성 다이옥신 검출, 폐기물의 불완전 연소에 의한 대기오염 등의 발생으로 인한 다양한 환경 오염원으로 등장하고 있으며, 석유화학제품의 원료의 고갈로 인해 향후 멀지않은 시대에는 반드시 값싼 용기의 지위를 유지할 것이라는 것에 대한 부정적인 시각과 더불어 현재 사용되고 있는 각종 플라스틱류의 제품은 그 사용주체인 인류의 건강을 위협하는 중요한 요인으로 등장하고 있어 이를 대체할 수 있는 새로운 소재 개발에 박차를 가하고 있다.However, plastic materials have contributed greatly to modern people's abundant daily life and industrial development, while environmental hormones are leaked due to incineration or landfilling of various waste vinyl, styrofoam, plastic containers, etc. It has emerged as a source of various environmental pollutions due to air pollution caused by combustion, and it is currently being used as well as a negative view that it will always maintain the status of cheap containers in the near future due to the depletion of petrochemical products. Plastic products have emerged as an important threat to the health of human beings, and they are accelerating the development of new materials that can replace them.

또한, 각국에서는 이러한 플라스틱 소재가 갖는 현재 및 장래에 예상되는 각종 문제점을 해결하기 위해 그 사용에 있어서는 플라스틱과 같은 외관 및 물리적 특성과 사용의 편리성과 경제성이 담보됨과 아울러 사용후에는 토양 중의 미생물 등에 의해 분해 또는 붕괴될 수 있는 환경 친화적이고 무해한 생분해성 소재로 이루어진 각종 대체용기의 사용을 의무화하고 있는 바, 이러한 산업동향이 관련 산업기술의 발전을 촉진하고 있다.In addition, in each country, in order to solve the present and future problems of these plastic materials, the appearance and physical properties such as plastics, convenience and economical efficiency of the plastics are ensured in use, and microorganisms in soil after use The mandatory use of various alternative containers made of environmentally friendly and harmless biodegradable materials that can be decomposed or collapsed. Such industrial trends are promoting the development of related industrial technologies.

생분해성 소재란, 각종 성형품, 포장제, 위생용품, 농업용품 등에 대한 폐기처리시, 소각처리하지 않고 단순히 매립함으로써 미생물의 작용에 의해 수개월 내지 수년 내에 물, 이산화탄소, 메탄가스 등으로 완전 분해 또는 붕괴되는 소재를 말하며, 경우에 따라서는 소각방법에 의해 폐기처리하더라도, 그 내부에 함유되어 있는 친환경적 소재로 인하여 유해물질을 발생시키지 않는 소재를 통칭하는 것이다.A biodegradable material is completely decomposed or decomposed into water, carbon dioxide, methane gas, etc. within months or years by the action of microorganisms by simply landfilling without incineration when disposing of various molded products, packaging, sanitary and agricultural products. It refers to a material that is, in some cases, even if disposed by the incineration method, a material that does not generate harmful substances due to environmentally friendly materials contained therein.

현재까지 개발된 생분해성 수지는 무독성 천연물질인 전분 등을 범용플라스틱 또는 개발된 생분해성 플라스틱에 혼합하여 제조하는 전분계 생분해성 플라스틱과 젖산 또는 락타이드로부터 화학적 촉매 효소에 의한 고리열림반응을 통해 합성된 폴리렉타이드, 입실론-카프로락톤 및 기타 디울디액시드계열의 지방족 폴리에스테르계 생분해성 플라스틱으로 나뉜다. 후자의 생분해성 수지는 품질은 우수하지만, 가격이 높은 것이 결점이며, 전자의 전분을 이용한 생분해성 수지는 가격은 저렴하지만 품질 특히 강도가 약한 단점이 있다. 양자의 장점, 즉 저가격 고품질의 생분해성 소재의 개발은 아직도 연구단계에 있다 할 것이다.The biodegradable resins developed to date are synthesized through the ring-opening reaction of starch-based biodegradable plastics made by mixing non-toxic natural starch and the like with general-purpose plastics or developed biodegradable plastics and lactic acid or lactide by chemical catalytic enzymes. Polyolefins, epsilon-caprolactone and other aliphatic polyester-based biodegradable plastics. The latter biodegradable resin is excellent in quality but high in price, and biodegradable resin using the former starch has a disadvantage in that the price is low but the quality is particularly weak. The advantages of both, the development of low cost, high quality biodegradable materials, are still in the research stage.

한편, 이러한 초기 단계의 생분해성 소재 개발과 관련된 성형품 제조 방법은 그 연구실적이 미미하여 종래의 플라스틱소재의 성형공법 등만이 알려져 있을뿐 생분해성 소재를 이용한 성형방법은 전혀 소개된 바 없는 최초로 소개하는 기술에 관한 것이다.On the other hand, the molded article manufacturing method related to the development of biodegradable material in this early stage is not known, only the conventional molding method of plastic material is known, but the molding method using biodegradable material is not introduced at all. It's about technology.

전술한 바와 같이, 현재까지 개발된 생분해성 소재를 이용한 용기 제조 방법이 갖는 공통적인 문제점은 그 제조공정에 이용되는 조성물의 성분을 확보하는 것이 쉽지 않으며, 비용의 상승을 초래하기도 함은 물론, 이를 이용한 성형품 또는 용기를 제조하는 과정이 종래의 석유화학공업의 일환으로 발전된 합성고분자물질을 이용한 방법은 원재료로부터 해당성분을 추출하고 이를 합성하기 위한 전처리 공정 등의 번거로움과 대단위의 복잡한 설비를 요하므로 그 경제성이 열악하며, 공장 폐수 등으로 인한 환경오염이 초래될 수 있음은 물론, 완성된 성형품이 사용후에 자연계에 방치되었을 때 발생하는 환경오염은 인류에게는 치명적인 요인으로 작용하고 있는 바, 이에 대한 적극적인 개선 노력은 세계적인 추세라 할 것이다. 따라서, 본 발명은 이러한 기술적 배경을 토대로 안출된 것이 자명하다.As described above, a common problem of the container manufacturing method using the biodegradable material developed to date is that it is not easy to secure the composition of the composition used in the manufacturing process, it may lead to an increase in costs, as well as this The method using synthetic polymer materials, in which the process of manufacturing molded articles or containers used as a part of the conventional petrochemical industry, requires a lot of cumbersome and complex equipment such as pretreatment process to extract the corresponding components from raw materials and synthesize them. Its economic feasibility is poor, and environmental pollution due to factory wastewater can be caused. Also, environmental pollution that occurs when the finished molded product is left in nature after use is a fatal factor for human beings. Improvement efforts are a global trend. Therefore, it is apparent that the present invention has been devised based on this technical background.

전술한 종래의 문제점에 기초하여 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 자연환경에서 자연적 또는 인위적으로 재배되고 있는 각종 식물성 섬유질 성분을 포함하고 있는 소재 분말과 생분해성 결합제 분말을 주성분으로 하되, 제조된 용기의 기능적 특성을 개선하기 위해 선택적으로 각종 기능성 첨가제가 첨가할 수 있으며, 성형을 위한 제조 단계를 다단의 성형재 제조와 다단의 성형품 제조 공정을 진행하므로써 원료의 운반, 보관 및 재가공의 용이성을 실현하는 것에 있으며, 따라서, 본 발명은 이러한 기술적 과제를 달성할 수 있는 생분해성 성형품 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.Technical problem to be solved by the present invention, based on the above-mentioned conventional problems, the main ingredient is made of a raw material powder and biodegradable binder powder containing a variety of vegetable fiber components that are naturally or artificially cultivated in a natural environment, Various functional additives can be selectively added to improve the functional properties of the material, and the manufacturing steps for molding are carried out in the production process of the multi-stage molding material and the production of the multi-stage molded products to realize the ease of transportation, storage and reprocessing of raw materials. Therefore, an object of the present invention is to provide a method for producing a biodegradable molded article that can achieve such a technical problem.

도 1은 본 발명에 따른 생분해성 성형품 제조 방법에 관한 공정순서도이다.1 is a process flowchart of a method for producing a biodegradable molded article according to the present invention.

전술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 생분해성 성형품 제조방법은, (a)10 내지 80 중량부로 포함되는 섬유질 소재와, 10 내지 80 중량부로 포함되는 생분해성 결합제와, 0.1 내지 10 중량부로 포함되는 안정제를 포함하는 생분해성 성형품 제조용 조성물을 준비하는 단계; (b)상기 준비된 조성물을 반죽기에 투입한 후, 상기 투입된 조성물 중량대비 10 내지 50%의 수분을 가하면서 혼합 반죽 공정을 진행하여 반죽물로 반죽하는 단계; (c)상기 반죽물을 압출성형기 투입하여 소정 두께를 갖는 판상형 성형재로 압출성형하는 단계; (d)상기 판상형 성형재의 함습량을 전체중량 대비 8 내지 48%로 유지한 후, 제1암수금형이 설치된 제1압축성형기에 투입하여, 80 내지 130℃의 온도 범위와 1 내지 20㎏/㎠의 압력범위의 성형조건을 유지하면서 예비성형품으로 압축성형하는 단계; 및 (e)상기 예비성형품을 열풍 건조시켜 함습량을 상기 예비성형품의 전체 중량 대비 5 내지 10%로 유지한 후, 상기 제1암수금형의 외형크기에 비해 75 내지 95%의 외형크기를 갖는 제2암수금형이 설치된 제2압축성형기에 투입하여, 100 내지 180℃의 온도 범위와 5 내지 200㎏/㎠의 압력범위의 성형조건을 유지하면서 상기 예비성형품의 외형크기 대비 75 내지 95%의 크기를 갖는 최종성형품으로 압축성형하는 단계;를 포함하여 진행하는 것을 특징으로 한다. 한편, 상기 조성물 각각의 구성성분의 함량을 수치한정하는 이유는, 성형품의 공정효율 및 성형품의 불량률 등과 밀접한 관련성이 있으므로, 함량 유지에 각별한 주의가 요망된다. 상기 섬유질 소재는 최종 성형품의 지지 골격을 이루게 되며, 상기 생분해성 결합제는 상기 섬유질 소재로 이루어진 지지골격 상호간을 견고하게 결합시켜주는 역할을 하며, 상기 안정제는 분말형 조성물의 압축성형시 열가공성을 용이하게 해주며, 성형품에 탄력을 부여하기 위해 사용된다.Biodegradable molded article manufacturing method for achieving the above object of the present invention, (a) 10 to 80 parts by weight of the fibrous material, 10 to 80 parts by weight of the biodegradable binder, 0.1 to 10 parts by weight Preparing a composition for preparing a biodegradable molded article including a stabilizer; (b) adding the prepared composition to a kneader, and then performing a mixing kneading process while adding 10 to 50% of moisture to the added composition to knead the dough; (c) extruding the dough into an extruder into a plate-shaped molding material having a predetermined thickness; (d) After maintaining the moisture content of the plate-shaped molding material to 8 to 48% of the total weight, it is put into the first compression molding machine equipped with the first female mold, the temperature range of 80 to 130 ℃ and 1 to 20 kg / ㎠ Compression molding into a preform while maintaining molding conditions in a pressure range of the; And (e) hot-drying the preform to maintain the moisture content at 5 to 10% of the total weight of the preform, and then having the outer size of 75 to 95% compared to the outer size of the first female mold. It is placed in a second compression molding machine equipped with a two-female mold, and maintains a molding condition of a temperature range of 100 to 180 ° C. and a pressure range of 5 to 200 kg / cm 2 to a size of 75 to 95% of the size of the preform. Compression molding into a final molded product having; characterized in that it proceeds to include. On the other hand, the reason for numerically limiting the content of each component of the composition is closely related to the process efficiency of the molded article, the defective rate of the molded article, and the like, so special attention is required to maintain the content. The fibrous material forms the support skeleton of the final molded product, and the biodegradable binder serves to firmly bond the support skeletons made of the fibrous material to each other, and the stabilizer facilitates thermal processing during compression molding of the powder composition. It is used to give elasticity to molded parts.

본 발명에 이용되는 생분해성 성형품 제조용 조성물 중 상기 섬유질 소재는, 사탕수수대, 볏짚, 보리짚, 갈대, 밀대, 옥수수대, 코코넛, 목초, 산야초, 목화솜 및 나무잎 중 선택된 하나의 분쇄물 또는 둘 이상이 혼합분쇄물을 이용하면 바람직하다.In the composition for producing a biodegradable molded article used in the present invention, the fibrous material is a pulverized one selected from sugar cane straw, rice straw, barley straw, reed, wheat straw, corn stalk, coconut, herb, wild grass, cotton wool and tree leaf. It is preferable to use a mixed grinding material as described above.

본 발명에 이용되는 생분해성 성형품 제조용 조성물 중 상기 생분해성 결합제는, 밀, 찹쌀, 쌀, 보리, 옥수수, 감자, 고구마, 타피오카 및 식물성 전분 중 선택된 하나의 분쇄물 또는 둘 이상이 혼합분쇄물을 이용하면 바람직하다.The biodegradable binder in the composition for producing a biodegradable molded article used in the present invention, wheat, glutinous rice, rice, barley, corn, potato, sweet potato, tapioca and vegetable starch selected from the pulverized or two or more mixed grinding materials Is preferable.

본 발명에 이용되는 생분해성 성형품 제조용 조성물 중 상기 안정제는, 펙틴, 아라비아검, 카라야검, 트라가칸검, 로커스트빈검, 구아검, 타마린드검, 타라검, 담마검, 한천, 카라기난, 알긴산, 잔탄, 덱스트란, 글루칸, 젤라틴, 카제인 및 셀루로오스 유도체 중 선택된 하나의 물질 또는 둘 이상의 혼합물이면 바람직하다.In the composition for producing a biodegradable molded article used in the present invention, the stabilizer is pectin, gum arabic, karaya gum, tragacan gum, locust bean gum, guar gum, tamarind gum, tara gum, dammar gum, agar, carrageenan, alginic acid, xanthan It is preferable that it is a substance selected from dextran, glucan, gelatin, casein and cellulose derivatives or a mixture of two or more thereof.

한편, 성형품에 다양한 기능을 부여하기 위한 목적으로, 1 내지 25 중량부의 제1기능제(탄산칼슘, 규소화합물 등), 5 내지 15 중량부의 제2기능제(석분, 황토분, 토분, 시멘트분, 사분 등), 1 내지 5 중량부의 제3기능제(살충제, 살균제, 방부제, 표백제 등), 1 내지 15 중량부의 제4기능제(멜라민 등), 0.5 내지 3 중량부의 제5기능제(이산화티탄 등) 및 1 내지 10 중량부의 제6기능제(산화티타늄을 기저물로 하는 광촉매물, 과불소화합물을 기저물로 하는 화합물, 아크릴베이스로 하는 고분자화합물 등) 중 하나 또는 둘 이상의 기능성 첨가제가 상기 조성물에 더 포함되면 더욱 바람직하다.On the other hand, for the purpose of imparting various functions to the molded article, 1 to 25 parts by weight of the first functional agent (calcium carbonate, silicon compound, etc.), 5 to 15 parts by weight of the second functional agent (stone powder, loess powder, soil powder, cement powder) , 4 minutes, etc.), 1 to 5 parts by weight of the third functional agent (insecticide, fungicide, preservative, bleach, etc.), 1 to 15 parts by weight of the fourth functional agent (such as melamine), 0.5 to 3 parts by weight of the fifth functional agent (dioxide Titanium or the like) and 1 to 10 parts by weight of a sixth functional agent (a photocatalyst based on titanium oxide, a compound based on perfluorine compound, a polymer compound based on acrylic base, etc.) More preferably included in the composition.

상기 제1기능제는 성형품의 외표면이 균일하도록 보조하며, 제2기능제는 선택되는 성형품의 강도를 개선하며, 성형품을 식물체 등에 양분 등을 공급할 수 있는 부재로 활용할 수 있는 기능을 부가하며, 제3기능제는 성분요소에 의해 살충, 살균, 방부 기능을 부가하여 내충성, 내균성 기능을 구현할 수 있는 성형품 제조에 이용될 수 있으며, 제4기능제는 성형품의 표면에 코팅층을 형성할 수 있도록 보조하는 역할을 수행하며, 제5기능제는 성형체 제조시 첨가되는 색소가 균일하게 혼합되도록 보조하는 역할을 수행함과 아울러, 성형품 제조용 조성물의 각 조성성분 또는 첨가제를 이완시킴으로써 배합이나 반죽을 용이하게 하는 작용도 수행하며, 제6기능제는 내수성을 성형체에 부가하기 위해 사용된다. 이상의 각각의 첨가제들의 주된 기능은 전술한 바와 같지만, 이들의 또다른 기능들, 실제 분석되지 않았지만, 각 성분간의 또다른 물리 화학적인 작용에 의해 발생되는 다른 부수적인 기능들이 종합적으로 작용할 것임은 자명하다. 따라서, 상기 필수 구성 성분인 섬유질 소재, 생분해성 결합제 및 안정제에 하나 또는 둘 이상의 물질로서 첨가되는 제1 내지 제6기능제는 최종 성형제품의 용도, 제조공정상의 효율성 담보 등을 위해 적절히 취사선택될 수 있음은 자명하다. 한편, 상기 제1 내지 제6기능제에 대한 첨가량에 대한 수치한정의 범위는 각 기능제의 최적 조건 발현과 성형과정에서의 부작용 및 최종 성형품의 사용 용도에 따라 하한과 상한을 설정한 것이므로, 이들을 첨가할 경우 과량으로 첨가되거나 부족하게 첨가되지 않도록 첨가량의 조절에 주의가 요망된다. 특히 첨가량이 상기 수치한정된 범위를 초과하는 경우에는 성형과정 진행 중 또는 성형품 완성 후에 별도로 초과량을 배제하는 작업 등을 진행시켜야 하는 제조 공정상의 번거로움이 있음을 감안하여야 할 것이다.The first functional agent assists the outer surface of the molded article to be uniform, and the second functional agent improves the strength of the selected molded article, and adds a function to utilize the molded article as a member for supplying nutrients to plants, etc. The third functional agent may be used in the manufacture of a molded article that can implement insecticide, sterilization, and antiseptic function by the component element to realize the insect repellent and bactericidal function, and the fourth functional agent to form a coating layer on the surface of the molded article. In addition, the fifth functional agent plays a role of assisting uniform mixing of the pigment added during the production of the molded body, and also relaxes each component or additive of the composition for manufacturing a molded article to facilitate mixing and kneading. It also functions, and the sixth functional agent is used to add water resistance to the molded body. Although the main functions of each of the additives described above are as described above, other functions thereof, but not actually analyzed, it is apparent that other additional functions generated by another physicochemical action between the components will work collectively. . Accordingly, the first to sixth functional agents added as one or more substances to the essential component fibrous material, biodegradable binder and stabilizer may be appropriately selected for use of the final molded product, security of efficiency in manufacturing process, and the like. It can be obvious. On the other hand, the range of numerical limitation on the amount of the first to the sixth functional agent is set the lower limit and the upper limit according to the expression of the optimum condition of each functional agent, side effects in the molding process and the intended use of the final molded product, Care should be taken in the adjustment of the amount of addition so that it is not added in excess or insufficiently when it is added. In particular, it should be considered that when the addition amount exceeds the above-mentioned numerical range, there is a hassle in the manufacturing process that must be carried out to exclude the excess amount during the molding process or after the completion of the molded article.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 설명하고, 발명에 대한 이해를 돕기 위해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어지지 않아야 한다. 본 발명의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples, and detailed description will be made with reference to the accompanying drawings in order to help understanding of the present invention. However, embodiments according to the present invention can be modified in many different forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art.

도 1은 본 발명에 따른 생분해성 소재를 그 성분으로 하는 성형품 제조용 조성물을 이용하여 성형품을 제조하는 방법을 설명하기 위한 공정흐름도이다.1 is a process flow chart for explaining a method for producing a molded article using the composition for producing a molded article having the biodegradable material according to the present invention as a component.

먼저, 생분해성 재료 조성물의 구성성분인 섬유질 소재, 생분해성 결합제 및 안정제 각각을 서로 다른 과정을 통해 확보된 분쇄물로 준비된다(S11). 즉, 상기 분말 조성성분들은 자연물의 상태에서 확보된 각각의 소재의 확보, 정선, 세척, 건조나 파쇄 과정 등 소재에 따른 적정한 과정을 진행하여 최종적으로 소정의 입경 범위를 갖는 분쇄물상으로 준비되는 것이 바람직하다. 이때, 바람직한 단일 또는 혼합 분쇄물의 분말 입경은 10 내지 300 메쉬(메쉬의 수치가 크면 실제 입경은 작아지는 입경표시 단위임)이면 충분하며, 더욱 바람직하게는 20 내지 150메쉬, 특히 80메쉬 정도이면 용기 제조를 위해 최적의 조건이 확보될 수 있다. 만일, 이상에서 준비된 각 분말의 입경이 300 메쉬보다도 더 큰 경우에는 입경이 너무 미세해져 분진이 발생되며, 배합이 원활하게 이루어지지 못하는 문제점이 발생하며, 각 분말의 입경이 10 메쉬보다도 더 작은 경우에는 조립상으로 인해 분말 내부에 수분이 잘 흡수되지 않아 각 분말간의 배합이 원활하지 못하거나 배합 또는 교반 과정에서 교질화 및 균질화가 용이하게 진행되지 못하며, 차후 이를 이용하여 완성된 성형품의 외면이 지저분해지는 등의 품질을 저해하는 요인으로 작용하므로 상기 수치제한 범위 내에서 각 분말이 준비되는 것이 바람직하다.First, a fibrous material, a biodegradable binder, and a stabilizer, which are components of the biodegradable material composition, are prepared as a pulverized product obtained through different processes (S11). That is, the powder composition components are prepared in the form of a pulverized product having a predetermined particle size range by finally performing a proper process according to the material, such as securing each material secured in the state of natural state, selection, washing, drying or crushing process. desirable. At this time, the powder particle diameter of the preferable single or mixed pulverized product is sufficient to be 10 to 300 mesh (the actual particle size becomes smaller when the numerical value of the mesh is large), more preferably 20 to 150 mesh, particularly about 80 mesh. Optimum conditions can be ensured for manufacturing. If the particle diameter of each powder prepared above is larger than 300 mesh, the particle diameter is too fine to generate dust, and a problem occurs in that the mixing is not performed smoothly, and the particle size of each powder is smaller than 10 mesh. Due to the granulation phase, the moisture is not absorbed well inside the powder, so that the blending between the powders is not smooth or the gelation and homogenization cannot be easily carried out during the blending or stirring process. Since it acts as a factor that hinders the quality, etc., it is preferable that each powder is prepared within the above numerical limits.

개별적인 재료 선정 및 그 분말화과정을 거쳐 확보된 조성물 구성성분을 성분비에 적합하도록 정량한다. 구체적으로는, 섬유질 소재는 10 내지 80 중량부로 하되, 바람직하게는 49중량%로 준비하고, 생분해성 결합제는 10 내지 80 중량부로하되, 바람직하게는 48중량%로 준비하고, 안정제는 1 내지 10 중량부로 하되, 바람직하게는 3중량%로 준비하였다.The composition components obtained through individual material selection and its powdering process are quantified to suit the composition ratio. Specifically, the fibrous material is 10 to 80 parts by weight, preferably 49% by weight, biodegradable binder is 10 to 80 parts by weight, preferably 48% by weight, stabilizer 1 to 10 It was prepared in parts by weight, preferably 3% by weight.

이때, 상기 섬유질 소재는 사탕수수대, 볏짚, 보리짚, 갈대, 밀대, 옥수수대, 코코넛, 목초, 산야초, 목화솜 및 나무잎 중 선택된 하나의 분쇄물 또는 둘 이상의 혼합분쇄물이면 바람직하며, 상기 생분해성 결합제는 밀, 찹쌀, 쌀, 보리, 옥수수, 감자, 고구마, 타피오카 및 각종 식물성전분 중 선택된 하나의 분쇄물 또는 둘 이상이 혼합분쇄물이면 바람직하고, 상기 안정제는, 펙틴, 아라비아검, 카라야검, 트라가칸검, 로커스트빈검, 구아검, 타마린드검, 타라검, 담마검, 한천, 카라기난, 알긴산, 잔탄, 덱스트란, 글루칸, 젤라틴, 카제인 및 셀루로오스 유도체 중 선택된 어느 하나이면 바람직하다.In this case, the fibrous material is preferably a pulverized product selected from sugar cane straw, rice straw, barley straw, reed, wheat straw, corn stalk, coconut, grass, wild grass, cotton wool and tree leaves or two or more mixed grinding materials, the biodegradation The sex binder is preferably wheat flour, glutinous rice, rice, barley, corn, potato, sweet potato, tapioca, and one or more pulverized powder selected from various vegetable starches, and the stabilizer is pectin, gum arabic, karaya gum. It is preferred to be one selected from among tragacan gum, locust bean gum, guar gum, tamarind gum, tara gum, damma gum, agar, carrageenan, alginic acid, xanthan, dextran, glucan, gelatin, casein and cellulose derivatives.

상기와 같이 준비된 각각의 조성성분 분말을 혼합, 배합 및 반죽과정을 진행한다(S12). 먼저, 준비된 조성 성분 분말을 혼합하면서, 균일한 배합을 돕기위해 상기 혼합 원료 분말에 소정량, 예컨대, 상기 혼합분말 조성물 중량 대비 10 내지 50 중량%, 바람직하게는 25중량% 정도의 수분을 가한 후, 교반기를 이용하여 배합한다. 이후, 상기 섬유질 소재 분말 내의 섬유소 성분과 결합제 간의 호화현상에 의한 결합력을 향상시키기 위해 롤러기나 리더기와 같은 반죽기를 이용하여 소정의 점성이 확보될 수 있는 시간 동안 반죽하여 제1반죽물을 제조한다. 상기 제1반죽물 제조에 소요되는 반죽 시간은 혼합원료에 첨가된 물의 양이나 이용된 소재의 종류 또는 반죽이 진행되는 정도에 따른 반죽물의 점성도 또는 그 구성물의 분산도에 따라 다소 신축적으로 진행할 수 있음은 자명하다. 만일, 상기 혼합분말 조성물에 가해지는 수분량이 10% 미만인 경우에는 섬유질과 기타 조성물과의 반죽이 잘 이루어지지 않아 성형공정 진행시 제품이 균일하게 확보되지 못하며, 수분량이 50%를 초과하는 경우에는 중간 성형과정이 작은 압력으로 진행될 수 있으나, 성형품 내의 과습된 함습량이 감소되면서 완성된 성형품의 외형에 변형이 초래될 수 있으며, 이를 방지하기 위해 별도의 건조과정을 경유해야 하므로 제조공정시간이 길어지는 단점이 있으므로 투입되는 수분량에 각별한 주의가 요망된다. 한편, 수분을 가한 후 적정한 온도하에서 적정한 회전력을 유지하여야 하는 바, 반죽 온도는 상온 내지 60℃ 범위에서 이루어지도록 하며, 고속회전에 의한 반죽이 이루어지지 않도록 주의가 요망된다. 만일 고온이나 고속회전 상태를 유지하면서 반죽이 이루어지는 경우에는 조성성분 내의 접착성분이 파괴되어 성형품의 긴밀도가 확보되지 못하여 지지력이 약하게 되는 단점을 수반하게 된다.Mixing, blending and kneading the respective component powders prepared as described above (S12). First, while mixing the prepared composition powder, a predetermined amount, such as 10 to 50% by weight, preferably about 25% by weight relative to the weight of the mixed powder composition is added to the mixed raw material powder to help uniform mixing. And mix using a stirrer. Then, the first dough is prepared by kneading for a time that a predetermined viscosity can be secured by using a dough machine such as a roller or a reader to improve the binding force between the cellulose component and the binder in the fibrous material powder by gelatinization. The dough time required to prepare the first dough can be somewhat stretched depending on the viscosity of the dough or the dispersion of the composition according to the amount of water added to the mixed raw material, the type of material used, or the degree of the dough proceeding. It is self-evident. If the amount of water added to the mixed powder composition is less than 10%, the dough between the fiber and the other composition is not well made, so that the product is not uniformly secured during the molding process, and if the amount of water exceeds 50%, Although the molding process may be performed at a small pressure, deformation of the finished molded article may be deformed as the moisture content of the molded article is reduced, and thus, the manufacturing process may be lengthened since it must be passed through a separate drying process. There are disadvantages, so you need to pay special attention to the amount of water added. On the other hand, after the addition of moisture to maintain the proper rotational force under the appropriate temperature, the dough temperature is to be made in the range from room temperature to 60 ℃, care should be taken not to make the dough by high-speed rotation. If the kneading is performed while maintaining a high temperature or high speed rotation state, the adhesive component in the composition is destroyed, and thus the long density of the molded article is not secured, and thus, the supporting force is weakened.

이어서, 상기 반죽물을 판상형 성형재의 압출이 가능한 압출성형기에 투입하여 판상형 성형재를 확보한다(S13). 이때, 상기 판상형 성형재의 두께, 함습량 등은 후속되는 예비성형 및 최종성형과 밀접한 관련이 있으므로, 성형품의 용도 등을 고려하여 적정한 정도에서 조절가능하며, 특히 고강도 및 일정 두께 이상의 최종 성형물 제조를 위해서는 판상형 성형재를 복층으로 겹쳐서 후속 성형공정을 진행할 수도 있음은 자명하다. 한편, 만일 균일하지 않은 두께로 판상형 성형재가 확보되는 경우에는 최종 성형품의 외벽의 두께가 고르지 못하게 되어 제품 불량으로 이어질 염려가 있으므로, 전체적으로 균일한 두께를 갖는 판상형 성형재가 제조될 수 있도록 압출성형에 각별한 주의가 요망된다.Subsequently, the dough is introduced into an extrusion molding machine capable of extruding the plate-shaped molding material to secure a plate-shaped molding material (S13). At this time, since the thickness, moisture content, etc. of the plate-shaped molding material is closely related to the subsequent preforming and final molding, can be adjusted at an appropriate level in consideration of the use of the molded article, in particular for the production of a high strength and a final molding of a certain thickness or more It is apparent that the subsequent molding process may be performed by laminating the plate-shaped molding material in multiple layers. On the other hand, if the plate-shaped molding material is secured with a non-uniform thickness, the thickness of the outer wall of the final molded product may be uneven, which may lead to product defects. Therefore, it is particularly necessary for extrusion molding to produce a plate-shaped molding material having a uniform thickness as a whole. Attention is needed.

이후, 상기 판상형 성형재의 함습량은 그 전체 중량대비 8 내지 48%로 유지하되, 바람직하게는 30%정도의 함습량하에서 암수금형이 설치된 제1압축성형기에 투입하여, 80 내지 130℃의 온도 범위를 유지하되, 바람직하게는 100℃ 정도에서 1 내지 20㎏/㎠의 압력범위를 유지하되, 바람직하게는 10㎏/㎠정도에서 성형 조건을 유지하면서 예비성형품으로 압축성형하는 단계를 진행한다(S13). 상기 판상형 성형재의 함습량이 8% 미만인 경우에는 성형압력이 크게 요구되므로 비경제적이며, 함습량이 48%를 초과하는 경우에는 성형 후 외형의 변형, 예컨대 함몰현상 등이 일어나기 때문에 함습량의 조절에 주의가 요망된다. 한편, 성형온도와 관련하여 80℃ 미만에서 성형이 이루어지는 경우에는 판상형 성형재의 일부가 금형에 달라붙는 현상이 발생하여 제품 불량은 물론 설비불량이 초래될 수 있는 문제가 발생되며, 130℃를 초과하는 온도에서 성형이 이루어지면, 예비성형품의 내부에서 기포가 발생하여 제품불량을 초래시킬 수 있으며, 고온에서 접착력 및 지지력을 발생케하는 글루텐성분이 일부 파괴되어 예비성형품의 긴밀도가 감소되며, 심한 경우에는 예비성형품의 외피가 변색되어 제품의 가치가 현저하게 떨어질 수 있으므로 온도 조절에 각별한 주의가 요망된다.Then, the moisture content of the plate-shaped molding material is maintained at 8 to 48% of the total weight, preferably put into the first compression molding machine installed female mold under the moisture content of about 30%, the temperature range of 80 to 130 ℃ While maintaining the pressure range of preferably 1 to 20kg / ㎠ at about 100 ℃, preferably maintaining the molding conditions at about 10㎏ / ㎠ to proceed to the compression molding into a preform (S13 ). When the moisture content of the plate-shaped molding material is less than 8%, it is uneconomical because the molding pressure is largely required, and when the moisture content exceeds 48%, deformation of the appearance after molding, for example, depression occurs, so as to control the moisture content. Attention is needed. On the other hand, when molding is performed below 80 ° C in relation to the molding temperature, a part of the plate-shaped molding material sticks to the mold, which may cause product defects as well as equipment defects. If the molding is carried out at a temperature, bubbles may be generated inside the preform, resulting in product defects, and the gluten component that causes adhesion and support at high temperatures may be partially destroyed, thereby reducing the long density of the preform. Special care should be taken in temperature control since the outer part of the preform may be discolored and the value of the product may be significantly reduced.

상기의 예비성형품 제조 공정을 완료한 후, 과함습된 수분량의 일부를 제거하기 위해 열풍건조방식으로 예비성형품의 함습량을 조절한다(S14). 이때, 상기 예비성형품의 함습량은 전체 중량 대비 5 내지 10%로 유지하는 것이 바람직하며, 이는 이후 최종 성형 공정 진행 중 또는 성형품이 완성된 이후 자연적으로 감소되도록 하는 것이 바람직하다.After completing the pre-molded product manufacturing process, the moisture content of the pre-molded product is controlled by a hot air drying method to remove a part of the excess moisture content (S14). At this time, the moisture content of the preform is preferably maintained at 5 to 10% of the total weight, which is then preferably to be reduced naturally during the final molding process or after the molded article is completed.

상기와 같은 열풍 건조방식에 의해 예비성형품의 함습량 조절시, 그 함습량이 5% 미만인 경우에는 지지력과 결합력 강화를 위해 고압의 성형조건이 후속되어야 하므로 비경제적이며, 더불어 고압에 의해 최종성형품 자체에 균열이 발생할 수 있는 문제점이 있다. 한편, 그 함습량이 10%를 초과하는 경우에는 함습된 수분이 이후 진행되는 최종성형과정에서 가해지는 온도와 압력조건에서 기포로 변형하여 성형품의 외벽에 불량요인을 발생케 할 것이므로 과습되지 않도록 함습량 조절에 각별한 주의가 요망된다.When the moisture content of the pre-formed product is controlled by the hot air drying method as described above, if the moisture content is less than 5%, the high-pressure molding conditions must be followed to strengthen the bearing capacity and the bonding force, which is uneconomical, and the final molded product itself by the high pressure. There is a problem that can cause cracks. On the other hand, if the moisture content exceeds 10%, the moistened moisture will be transformed into air bubbles under the temperature and pressure conditions applied in the final molding process, which will cause bad factors on the outer wall of the molded product, so as not to be excessively humid. Special attention should be paid to moisture control.

상기 열풍건조되어 함습량이 조절된 예비성형품에 대한 최종 성형 공정을 진행한다(S15). 이때, 최종 성형 공정을 진행하기 위한 제2압축성형기에 설치되어 예비성형품이 투입되는 제2암수금형은 상기 예비성형을 위한 제1암수금형의 외형크기에 비해 75 내지 95%의 외형크기를 갖도록 한다. 이는 열풍건조 및 자연건조에 따라 예비성형품의 외형이 축소되는 것을 고려한 것이다.The hot air is dried to proceed to the final molding process for the preform with a controlled moisture content (S15). At this time, the second female mold installed in the second compression molding machine for carrying out the final molding process, into which the preform is put, has an outer size of 75 to 95% compared to the outer size of the first female mold for preforming. . This takes into account that the appearance of the preform is reduced according to hot air drying and natural drying.

제2압축성형기는 100 내지 180℃의 온도 범위, 바람직하게는 150℃정도를 유지하며, 5 내지 200㎏/㎠의 압력범위, 바람직하게는 100㎏/㎠정도를 유지하면서 상기 투입된 예비성형품에 열압을 가하여 최종 목적에 부합되는 최종성형품을 제조하게 된다.The second compression molding machine maintains a temperature range of 100 to 180 ° C., preferably about 150 ° C., and maintains a pressure range of 5 to 200 kg / cm 2, preferably about 100 kg / cm 2, to provide a thermal pressure to the preformed product. The final product is then manufactured to meet the end purpose.

이때, 상기 온도 조건이 100℃미만에서 유지되면서 최종 성형이 진행되면 최종성형품 내에 함습된 수분량이 과다하게 존재할 수 있어 성형완료 후 자연적인 건조가 진행되거나 최종 성형품의 보관 또는 운송 과정 중에 습도와 온도 조건에 따른 외부 요인에 따른 점진적인 건조가 진행되어 최종성형품이 외형이 비틀리거나찌그러지는 등의 외적 변형 가능성 존재하므로 각별한 주의가 요망된다. 한편, 상기 온도 조건이 180℃를 초과하는 조건에서 최종 성형이 진행되면 예비성형품 내에 포함되어 있는 접착 또는 지지에 관여하는 조성물에 고온에 의한 변형이 일어나 성형품의 강도가 약화되거나 성형품의 외피색깔이 변형되어 제품의 불량이 초래될 수 있다.At this time, when the final molding is carried out while the temperature condition is maintained below 100 ℃, the moisture content in the final molded product may be excessively present, so that the natural drying after the completion of molding or humidity and temperature conditions during the storage or transportation of the final molded product Due to the gradual drying due to external factors, there is a possibility of external deformation such as twisting or distorting the final molded product. On the other hand, when the final molding is carried out under the condition that the temperature condition exceeds 180 ℃, deformation caused by high temperature in the composition involved in the adhesion or support contained in the pre-formed product, the strength of the molded product is weakened or the outer color of the molded product is deformed This can lead to product defects.

한편, 최종성형이 진행되면서 가해지는 압력조건이 5㎏/㎠미만의 범위인 경우에는 최종 성형품의 표면이 매끄럽게 형성되지 못하는 단점이 초래되며, 압력조건이 200㎏/㎠를 초과하는 경우에는 고압에 따른 제품 성형성은 향상될 수 있지만, 고압 조건을 성형기에 부여하기 위해서 과도한 동력원의 사용이 요구되므로 경제적이지 못하며, 특히 고압조건에서 최종 성형이 진행되는 경우에는 최종성형품의 외벽이 박막으로 형성되어 적절한 지지강도를 실현하기가 어려우며, 고압조건에서의 최종 성형시, 고온조건이 수반됨으로 인해 최종성형품의 외피색깔에 변형을 주어 제품 불량을 초래하는 원인이 될 수 있으므로 주의가 요망된다.On the other hand, if the pressure conditions applied while the final molding is in the range of less than 5㎏ / ㎠ to bring about the disadvantage that the surface of the final molded product is not formed smoothly, if the pressure conditions exceed 200㎏ / ㎠ Product formability can be improved, but it is not economical because the use of excessive power source is required to impart high pressure conditions to the molding machine, especially in the case of the final molding under high pressure conditions, the outer wall of the final molded product is formed into a thin film to support appropriately It is difficult to realize the strength, and care must be taken in the final molding under high pressure conditions, since high temperature conditions may cause deformation of the outer color of the final molded product, resulting in product defects.

한편, 최종 성형품의 다양한 용도와 기능적 확장을 고려하여 광택성, 내수성, 내마모성, 내화학성, 내구성, 내유성을 증진시키기 위한 목적으로 다른 다양한 기능성 첨가제를 첨가하거나 외피에 도포할 수도 있다. 또한, 이러한 기능성 첨가제는 상기 각 단계(S11 내지 S18) 중 하나 또는 둘 이상의 단계에서 적절히 선택하여 첨가가 이루어질 수 있도록 하는 것도 가능하다. 이러한 기능성 첨가제로는 1 내지 25 중량부의 제1기능제(탄산칼슘, 규소화합물 등), 5 내지 15 중량부의 제2기능제(석분, 황토분, 토분, 시멘트분, 사분 등), 1 내지 5 중량부의 제3기능제(살충제, 살균제, 방부제, 표백제 등), 1 내지 15 중량부의 제4기능제(멜라민 등); 0.5 내지 3 중량부의 제5기능제(이산화티탄 등), 및 1 내지 10 중량부의 제5기능제(산화티타늄을 기저물로 하는 광촉매물, 과불소화합물을 기저물로 하는 화합물, 아크릴베이스로 하는 고분자화합물 등) 중 하나 또는 둘 이상의 기능성 첨가제가 상기 조성물에 더 첨가되어 이용될 수 있으며, 최종 완성품의 용도에 따라 다양한 기능성 첨가제의 내첨 또는 외첨 방식으로 첨가될 수 있다. 즉, 제조 공정상 이전 어느 단계에서도 상기 기능성 첨가제를 투입할 수도 있으므로, 상기 반죽이 이루어지기 전 배합물 또는 반죽이 진행되는 반죽물에 선택적으로 투입되어 내첨되는 것이 바람직하며, 필요에 따라서는 상기 판상시트 외면 또는 최종 완성된 성형품의 외표면에 외첨방식으로 처리될 수도 있다. 외첨방식에 의해 기능성 첨가제를 처리하는 것은 과투입에 따른 경제적 비용의 상승 또는 최종 완제품의 용도 등을 고려하여 에어분사식, 덧칠하기, 침지법 등의 다양한 방법으로 진행될 수 있음은 자명하다.Meanwhile, various functional additives may be added or applied to the shell for the purpose of enhancing gloss, water resistance, wear resistance, chemical resistance, durability, and oil resistance in consideration of various uses and functional expansion of the final molded product. In addition, such a functional additive may be appropriately selected in one or two or more of each step (S11 to S18) so that the addition can be made. Such functional additives include 1 to 25 parts by weight of the first functional agent (calcium carbonate, silicon compound, etc.), 5 to 15 parts by weight of the second functional agent (stone powder, loess powder, earth powder, cement powder, quadrant, etc.), 1 to 5 parts by weight. Parts by weight of third functional agent (insecticide, bactericide, preservative, bleach, etc.), 1 to 15 parts by weight of fourth functional agent (such as melamine); 0.5 to 3 parts by weight of a fifth functional agent (titanium dioxide, etc.), and 1 to 10 parts by weight of a fifth functional agent (titanium oxide as a base, a photocatalyst, a compound based on a perfluorine compound, acryl base One or two or more functional additives of a polymer compound, etc.) may be further added to the composition and used, and may be added in an internal or external manner of various functional additives depending on the purpose of the final finished product. That is, since the functional additive may be added at any stage prior to the manufacturing process, it is preferable that the functional additives are selectively added to the compound or dough to be kneaded before the dough is made and internally added, if necessary, the plate-like sheet. The outer surface or the outer surface of the final molded article may be treated in an external manner. It is apparent that the treatment of the functional additive by the external method may be performed by various methods such as air spraying, painting, dipping, etc. in consideration of the increase in economic cost due to over-injection or the use of the final finished product.

이상에서 진행된 압출 및 압축성형에 의한 판상형 성형재, 예비성형품 및 최종성형품을 제조하는 각 단계에서의 온도와 압력 조건에 대한 수치한정의 조건은 최종성형품의 불량요인을 최소화하면서 경제적인 제품 생산을 고려하여 적절한 범위에서 선택된 것이므로 공정 진행상 각별한 주의가 요망된다.The numerical limitations on the temperature and pressure conditions at each stage of the production of plate-shaped moldings, preforms and final molded products by extrusion and compression molding described above allow economical product production while minimizing defects of the final molded products. Special attention should be paid to the progress of the process as it is selected in the appropriate range.

즉, 상기 수치한정된 온도조건에 미치지 못하는 저온조건에서는 성형시간이 길어지며, 완성된 성형품의 열안정성이 저하되는 문제점이 발생할 수 있으며, 상기 수치한정한 온도조건을 초과하는 고온조건에서는 완성된 성형품이 변색되거나 성형품 표면에 기포가 발생되어 불량요인으로 작용할 수 있으므로, 성형온도 조절에 각별한 주의가 요망된다.That is, in low temperature conditions that do not meet the numerical limit temperature conditions, the molding time is long, and the thermal stability of the finished molded article may be deteriorated. In the high temperature conditions exceeding the numerical limit temperature conditions, the finished molded article may have a problem. Since discoloration or bubbles may be generated on the surface of the molded article, it may act as a defective factor, so special care is required to control the molding temperature.

또한, 상기 수치한정한 압력조건에 미치지 못하는 저압조건에서는 완성된 성형품의 결합지지력이 저하되며, 광택도가 낮게 실현되는 문제점이 발생되며, 상기 수치한정한 압력조건을 초과하는 고압조건에서는 완성과정에서 제조설비에 무리한 힘이 가해져 제조설비의 수명을 단축시키는 요인이 될 수 있으며, 이로 인해 설비의 유지, 보수 비용이 과다하게 소요되어 궁극에는 생산비용을 높이는 요인으로 작용하므로, 성형압력 조절에 각별한 주의가 요망된다.In addition, in the low pressure conditions that do not meet the numerical limit pressure conditions, the combined bearing capacity of the finished molded article is lowered, the problem that the glossiness is lowered, and the high pressure conditions exceeding the numerical limit pressure conditions in the completion process Due to excessive force applied to the manufacturing equipment, it may be a factor to shorten the life of the manufacturing equipment, and this causes excessive maintenance and repair costs, which ultimately increases the production cost. Is desired.

한편, 상기 수치한정된 시간조건은 성형온도와 압력조건과 상관관계에서 다소 신축적으로 조절될 수 있지만, 너무 짧은 시간에 성형이 이루어지게 되면 성형이 일어나지 않은채로 제품이 토출되는 문제점이 있으며, 너무 성형시간을 길게 하는 경우에는 변색되어 불량품이 발생하거나, 작업생산성의 저하가 발생될 수 있는 문제점이 있다. 이와 다른 관점에서, 성형품 제조용 조성물에 함습량은 성형온도, 압력, 시간 등과의 일정한 함수관계에 의해 탄력적으로 조절되어야 바람직하다. 예컨대, 성형품 제조용 조성물 내의 함습량이 많은 경우에는 성형압력, 온도, 시간이 큰 수치 범위에서 조절되어야 하며, 반면에 성형품의 함습량이 적은 경우에는 성형압력, 온도, 시간이 작은 수치에서도 충분히 바람직한 성형품을 완성할 수 있다. 특히, 성형시간은 성형품의 두께에 따라 신축적인 조절이 이루어져야 하며, 예를 들어, 상기 최종성형단계에서 최종성형품의 두께가 1㎜정도인 경우에는 그 최종성형시간은 1 내지 30초 정도가 바람직하며, 만일 두께가 그 이상인 경우에는 탄력적으로 비례적인 성형시간의 조절이 필요할 것은 자명하다.On the other hand, the numerically limited time conditions may be somewhat stretched in the correlation with the molding temperature and pressure conditions, but if the molding is made in too short time there is a problem that the product is discharged without forming, too forming In the case of prolonging the time, there is a problem that color defects may occur, or work productivity may decrease. In another aspect, the moisture content in the composition for producing a molded article is preferably adjusted elastically by a constant function relationship with the molding temperature, pressure, time and the like. For example, when the moisture content in the composition for manufacturing a molded article is large, the molding pressure, temperature, and time should be controlled in a large numerical range, whereas when the moisture content of the molded article is small, a molded article that is sufficiently desirable even at a small value of molding pressure, temperature, and time is required. Can be completed. Particularly, the molding time should be elastically adjusted according to the thickness of the molded article. For example, when the thickness of the final molded article is about 1 mm in the final molding step, the final molding time is preferably about 1 to 30 seconds. However, if the thickness is more than that, it is obvious that it is necessary to adjust the molding time proportionally elastically.

일반적으로, 상기의 압력, 온도, 시간, 함습량의 수치한정범위를 벗어나는 경우에는 완성된 용기의 색깔이 바래거나, 그 강도가 용도에 적합하지 못할 수 있으며, 경우에 따라서는 투명도, 휨강도, 인장강도 등이 충분히 확보되지 못하고 미소한 외부력에 의해 깨지거나 찢어질 수도 있으므로, 성형시 요구되는 각종 공정 요건, 즉 함습량, 온도, 압력, 시간 등의 조절에 각별한 주의가 요망되며, 이러한 수치한정범위에서만 상용화할 수 있는 성형품 용기의 제조가 가능하다.In general, when the pressure, temperature, time, moisture content is outside the numerical limits, the finished container may be discolored or its strength may not be suitable for the application. In some cases, transparency, bending strength, and tension may be required. Since strength and the like may not be sufficiently secured and may be broken or torn by a small external force, special attention is required to control various process requirements required for molding, that is, moisture content, temperature, pressure, and time. It is possible to manufacture molded article containers that can be commercialized only in the range.

상기 각 단계들의 진행에 의해 생분해성 성형품이 배출되면, 이들에 대해 자연냉각방식에 의해 음건할 수도 있으며, 외부의 온도나 습도의 영향을 덜 받도록 하기 위해 에어 분사식으로 급속 공랭하면 성형품의 최종 형태의 변형을 최소화할 수 있으며, 이후 성형품에 대한 포장, 운반 등을 진행하기에 용이할 수 있으므로 별도의 급속공랭방식을 채택하는 것도 바람직하다.When the biodegradable molded products are discharged by the progress of the above steps, they may be shaded by the natural cooling method, and rapidly cooled by air injection to reduce the influence of external temperature or humidity. Deformation can be minimized, and since it may be easy to proceed with packaging, transportation, etc. for the molded article, it is also preferable to adopt a separate rapid air cooling method.

이상에서 설명된 본 발명의 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위해 사용된 것이 아니다.Optimal embodiments of the present invention described above have been disclosed. Although specific terms have been used herein, they are used only for the purpose of describing the present invention and are not intended to limit the scope of the invention as defined in the claims or the claims.

본 발명에 따르면, 인간의 각종 생활용기 및 각종 용기를 구성하는 소재를 친환경적인 소재로 대체하고 이를 이용하여 성형품을 제조하는 방법에 의해 종래의 생활용품의 대부분으로 채택되어 사용되고 있는 각종 환경비친화적인 제품, 예컨대 플라스틱재를 대체함으로써 환경오염이 초래 및 인류의 건강에 해가 될 수 있는 종래의 문제점을 해결할 수 있다. 이와 더불어, 생분해성 성형품 제조를 위해 사용되는 소재들을 자연으로부터 무한공급될 수 있어 저렴한 비용으로 소재 입수가 용이하고, 그 가공에 있어서 다단 성형재 제조와 다단 성형품 제조 공정을 진행함으로써 공정 진행상 원료 또는 중간재의 보관, 운반 등의 수급을 원활하게 함과 간단한 성형방법에 의한 생산설비만으로도 자동화된 대량생산체제를 갖출 수 있는 장점을 가진다. 따라서, 최소비용으로 환경친화적인 최적의 생활용품, 건축자재 등으로 이용될 수 있는 생분해성 성형품을 간이하게 제조하여 공급할 수 있다.According to the present invention, various environmentally friendly materials that are adopted and used as most of the conventional household goods by a method of manufacturing a molded article using the same and replacing the materials constituting various living containers and various containers of human beings with environmentally friendly materials The replacement of products, such as plastic materials, solves the conventional problems that can cause environmental pollution and harm human health. In addition, the materials used for manufacturing biodegradable molded products can be supplied infinitely from nature, so it is easy to obtain materials at low cost, and the raw materials or intermediate materials in the process progress by the process of manufacturing multi-stage molded materials and multi-stage molded products in processing thereof. It has the advantage of having an automated mass production system with only the production equipment by the simple molding method and the supply and demand of storage, transportation and so on. Therefore, it is possible to simply manufacture and supply biodegradable molded articles that can be used as environmentally friendly optimal household goods, building materials, etc. at a minimum cost.

Claims (5)

(a)10 내지 80 중량부로 포함되는 섬유질 소재와, 10 내지 80 중량부로 포함되는 생분해성 결합제와, 0.1 내지 10 중량부로 포함되는 안정제를 포함하는 생분해성 성형품 제조용 조성물을 준비하는 단계;(a) preparing a composition for producing a biodegradable molded article comprising a fibrous material included in 10 to 80 parts by weight, a biodegradable binder included in 10 to 80 parts by weight, and a stabilizer included in 0.1 to 10 parts by weight; (b)상기 준비된 조성물을 반죽기에 투입한 후, 상기 투입된 조성물 중량대비 10 내지 50%의 수분을 가하면서 혼합 반죽 공정을 진행하여 반죽물로 반죽하는 단계;(b) adding the prepared composition to a kneader, and then performing a mixing kneading process while adding 10 to 50% of moisture to the added composition to knead the dough; (c)상기 반죽물을 압출성형기 투입하여 소정 두께를 갖는 판상형 성형재로 압출성형하는 단계;(c) extruding the dough into an extruder into a plate-shaped molding material having a predetermined thickness; (d)상기 판상형 성형재의 함습량을 전체 중량 대비 8 내지 48%로 유지한 후, 제1암수금형이 설치된 제1압축성형기에 투입하여, 80 내지 130℃의 온도 범위와 1 내지 20㎏/㎠의 압력범위의 성형조건을 유지하면서 예비성형품으로 압축성형하는 단계; 및(d) After maintaining the moisture content of the plate-shaped molding material to 8 to 48% of the total weight, it is put into the first compression molding machine equipped with the first female mold, the temperature range of 80 to 130 ℃ and 1 to 20 kg / ㎠ Compression molding into a preform while maintaining molding conditions in a pressure range of the; And (e)상기 예비성형품을 열풍 건조시켜 함습량을 상기 예비성형품의 전체 중량 대비 5 내지 10%로 유지한 후, 상기 제1암수금형의 외형크기에 비해 75 내지 95%의 외형크기를 갖는 제2암수금형이 설치된 제2압축성형기에 투입하여, 100 내지 180℃의 온도 범위와 5 내지 200㎏/㎠의 압력범위의 성형조건을 유지하면서 상기 예비성형품의 외형크기 대비 75 내지 95%의 크기를 갖는 최종성형품으로 압축성형하는 단계;를 포함하여 진행하는 것을 특징으로 하는 생분해성 성형품 제조방법.(e) hot pre-drying the preform to maintain a moisture content of 5 to 10% of the total weight of the preform, and a second having an outer size of 75 to 95% compared to the outer size of the first female mold It is placed in a second compression molding machine equipped with a female mold, and has a size of 75 to 95% of the size of the preform while maintaining molding conditions in a temperature range of 100 to 180 ° C. and a pressure range of 5 to 200 kg / cm 2. Compression molding into a final molded article; biodegradable molded article manufacturing method comprising the proceeding. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 섬유질 소재는 사탕수수대, 볏짚, 보리짚, 갈대, 밀대, 옥수수대, 코코넛, 목초, 산야초, 목화솜 및 나무잎 중 선택된 하나의 분쇄물 또는 둘 이상이 혼합분쇄물인 것을 특징으로 하는 생분해성 성형품 제조방법.The fibrous material is a biodegradable molded article, characterized in that one or more pulverized products selected from sugar cane, rice straw, barley straw, reed, wheat straw, corn stalk, coconut, grass, wild grass, cotton and tree leaves are mixed grinding materials. Manufacturing method. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 생분해성 결합제는 밀, 찹쌀, 쌀, 보리, 옥수수, 감자, 고구마, 타피오카 및 식물성 전분 중 선택된 하나의 분쇄물 또는 둘 이상이 혼합분쇄물인 것을 특징으로 하는 생분해성 성형품 제조방법.The biodegradable binder is wheat, glutinous rice, rice, barley, corn, potatoes, sweet potatoes, tapioca and vegetable starch selected one or more of the two or more is characterized in that the biodegradable molded article manufacturing method characterized in that the mixture. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 안정제는, 펙틴, 아라비아검, 카라야검, 트라가칸검, 로커스트빈검, 구아검, 타마린드검, 타라검, 담마검, 한천, 카라기난, 알긴산, 잔탄, 덱스트란, 글루칸, 젤라틴, 카제인 및 셀루로오스 유도체 중 선택된 하나의 물질 또는 둘 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 생분해성 성형품 제조방법.The stabilizers include pectin, gum arabic, karaya gum, tragacan gum, locust bean gum, guar gum, tamarind gum, tara gum, dama gum, agar, carrageenan, alginic acid, xanthan, dextran, glucan, gelatin, casein and cellulose Method of producing a biodegradable molded article, characterized in that the material selected from one of the derivatives or a mixture of two or more. 1 내지 25 중량부의 탄산칼슘 또는 규소화합물;1 to 25 parts by weight of calcium carbonate or silicon compound; 5 내지 15 중량부의 석분, 황토분, 토분, 시멘트분 및 사분 중 선택된 하나의 물질 또는 둘 이상의 혼합물;5 to 15 parts by weight of one or more materials selected from stone powder, loess powder, earth powder, cement powder and quadrant; 1 내지 5 중량부의 살충제, 살균제, 방부제 및 표백제 중 선택된 하나의 물질 또는 둘 이상의 혼합물;1 to 5 parts by weight of a pesticide, fungicide, preservative and bleach selected from one or a mixture of two or more; 1 내지 15 중량부의 멜라민;1 to 15 parts by weight of melamine; 0.5 내지 3 중량부의 이산화티탄; 및0.5 to 3 parts by weight of titanium dioxide; And 1 내지 10 중량부의 산화티타늄베이스의 광촉매물, 과불소화합물베이스의 화합물 및 아크릴베이스로 하는 고분자화합물 중 선택된 하나의 물질 또는 둘 이상의 혼합물;중 선택된 하나의 물질 또는 둘 이상의 혼합물이 상기 제1항에서 준비되는 생분해성 성형품 제조용 조성물에 더 첨가되어 이용되는 것을 특징으로 하는 생분해성 성형품 제조방법.1 to 10 parts by weight of a titanium oxide based photocatalyst, a compound of perfluorinated compound, and one or a mixture of two or more selected from a polymer compound made of an acrylic base; Biodegradable molded article manufacturing method characterized in that it is used in addition to the composition for producing a biodegradable molded article to be prepared.