KR101034336B1 - 종이를 이용한 일회용 물티슈(세척지) - Google Patents

Abstract

이 발명은 종이를 이용한 일회용 물티슈(세척지)에 관한 것으로, 사용의 편리성과 사용 후 물에 쉽게 풀릴 수 있는 종이의 인장강도를 갖는 종이를 여러 장 중첩한 후, 중첩된 종이를 엠보싱(올록볼록한 롤러로 눌러주어 종이 표면에 요철이 있게 하므로 중첩된 종이의 섬유가 부분적으로 절단되어 각각 떨어져 나가지 않게 하는 압형이 생기게 하는 작업으로, 중첩된 종이들에 일체감을 형성하게 하는 작업)하고, 엠보싱이 형성된 원료에 적절한 수분을 포함하게 하여 밀봉 포장하므로 완성된다.

이 발명은 펄프 유래의 종이만을 일회용 물티슈 원료로 사용하므로, 친환경제품으로서 분리수거가 용이하며, 세척지로서 잔여 수분이 없어 사용시 느낌이 좋으며, 자연소재를 사용하므로 느낌이 좋고, 저단가로서 구입하여 사용하면 상대적으로 경제적 이익이 있는 발명이다.

물티슈, 세척지, 엠보싱, 종이 물티슈

Description

종이를 이용한 일회용 물티슈(세척지){ A disposable paper towel }

이 발명은 종이를 이용한 일회용 물티슈(세척지)에 관한 것이다. 일회용 물티슈의 기원은 세계대전에서 그 유래를 찾아볼 수 있다. 일회용 티슈는 인류의 전쟁 중에 부상자들에게 사용될 붕대가 모자라게 되자, 미국정부는 위스콘신주의 제지회사인 킴벌리클라크에서 개발한 셀루코튼을 주목하게 되었고, 면보다 5배가량의 흡습성이 있었던 셀루코튼은 전쟁 중 대량생산체계를 갖추게 되었으며, 전쟁이 종료된 후에도 일반에게 이용되면서 대중화되었다.

일회용 물티슈는 일반 티슈의 사용이 빈번하게 되자, 이를 이용한 상품의 하나로 등장하게 되었고, 기존의 면 종류인 손수건의 사용을 대체하는 획기적인 상품으로 인정받게 되었다. 물티슈의 최근 이용목적은 여러 가지 위생적인 분야에 사용되고 있는데, 주로 식당이나 공공장소에서 피부를 청결하게 유지하기 위해 사용되고, 유아들의 배변 후 피부를 닦는 곳에도 쓰이며, 일회용 물수건 등의 형태로 사용된다.

물티슈는 피부에 직접적으로 문질러서 사용하기 때문에 피부에 대한 안전성이 우수하고, 피부에 잔재하는 이물질 및 병원성 미생물에 대한 제거가 용이하며 항균성이 뛰어나야 한다.

일회용 티슈의 발달이 산업발달과도 관련이 있어, 석유산업의 발달로 인하여 천연펄프를 이용한 티슈보다도 석유화학 섬유소(폴리프로필렌 섬유, 통상 PP섬유라고한다)를 포함하는 제품이 개발되어 낮은 단가의 티슈가 보급되면서 천연펄프의 이용이 현저하게 줄어들게 되었다. 천연펄프를 소량 포함하는 또는 전혀 포함하지 않은 PP섬유만을 소재로 제조된 티슈는 자연친화적인 소재와 촉감을 찾는 소비자의 기호도에 만족함을 주지 못해 세탁할 수 있는 물수건으로 많이 대체되어 사용되고 있다.

상기 석유화학 유래의 PP섬유(부직포)를 주원료로 한 물티슈는 물을 흡수하는 정도가 세탁 물수건보다 현저하게 떨어지며, 촉감에 있어서도 사람의 피부와 자연스럽게 접근할 수 없는 반발감이 있는 문제점이 있다. 게다가 최근의 유가상승은 석유화학 PP섬유의 단가 상승을 불러일으켜 일회용 티슈를 제조하는데 많은 경영 압박의 원인이 되는 문제점이 있는 것으로 나타나고 있다. 게다가 자원절약의 일환인 분리수거에 있어서도, 천연펄프와 석유화학 PP섬유를 혼용한 일회용 티슈의 경우는 분리회수하는 것이 거의 불가능하고, 사용 후 썩지 않는 폐기물로 분류되어 분리수거에 어려운 점 등의 많은 문제점이 노출되고 있다.

한편, 이러한 단점을 가지고 있지 않아 최근 다시 사용되고 있는 세탁 물수건은 자원절약의 측면에서는 대단히 긍정적인 면이 있으나, 사용 후 세탁을 꼭 해야 하기 때문에 단가가 비싸다. 더불어 세탁 물수건은 위생적인 면에 많은 문제점이 있는 것으로 밝혀지고 있다. 물수건을 제공하는 식당 등에서는 손님이 사용한 물수건을 식탁, 바닥 등을 닦는 경우가 많으며, 묻어 있는 이물질을 제거하기 위하여 많은 양의 화학표백제를 사용하여 잔존하는 표백제가 사람의 피부에 닿게 되어 피부건강에 악영향을 끼치는 경우가 있는 것으로 TV, 라디오 등의 대중매체에 보도되고 있다.

따라서, 이 발명은 상기의 단점을 극복하면서도 자원을 재활용할 수 있는 친환경적인 소재를 적용한 종이를 이용한 일회용 물티슈에 관한 것으로, 이 발명의 발명자는 수십 년간 펄프제지업에서 축적된 경험을 바탕으로 이 발명을 완성하게 되었다.

이 발명은 종이만을 이용한 일회용 물티슈(세척지)에 관한 것으로, 상기에서 언급된 부작용 또는 경제적 손실을 획기적으로 개선할 수 있는 일회용 물티슈를 제공하는 것을 목적으로 한다. 앞에서도 언급하였듯이 석유화학 섬유의 원료는 현재 4천원 내지 7천원/kg 이지만, 펄프 유래의 섬유소는 1400원 내지 1600원/kg으로 비교가 되지 않을 정도로 가격면에서 우위에 있다. 또한, 펄프 유래의 섬유소는 재활용을 할 수 있는 장점이 있어 자원을 절약하는 효과가 있다.

이 발명은 펄프 유래의 종이만을 일회용 물티슈 원료로 사용하므로, 친환경제 품으로서 분리수거가 용이하고, 세척시 잔여 수분이 없으며, 자연소재를 사용하므로 느낌이 좋고, 저단가로 구입하여 사용하면 상대적으로 경제적 이익이 있다.

이 발명은 종이만을 이용한 일회용 물티슈(세척지)에 관한 것으로, 사용상의 편리성과 사용 후 물에 쉽게 풀릴 수 있는 종이의 인장 강도를 갖는 종이를 여러 장 중첩한 후, 중첩된 종이를 엠보싱(올록볼록한 롤러로 눌러주어 종이 표면에 요철이 있게 하므로 중첩된 종이의 섬유가 부분적으로 절단되어 각각 떨어져 나가지 않게 하는 압형이 생기게 하는 작업으로, 중첩된 종이들에 일체감을 형성하게 하는 작업)하고, 엠보싱이 형성된 원료에 적절한 수분을 포함하게 하여 밀봉 포장하여 완성된다(도 1의 공정도 참조).

더불어 이 발명은 수분을 부가하기 전에 질이 다른 엠보싱이 들어가 있지 않은 색이 있는 원지를 한 면에 페이스트(풀칠)하여 새로운 감촉을 느끼게 하는 제품의 제조도 가능하다(도 5 참조). 이는 엠보싱이 중첩된 물티슈에 촉감이 좋은 느낌을 주는 신비감이 있는 물티슈를 제공하는 것이다.

종래부터 종이 섬유가 수분을 잘 흡수한다는 것은 관용지식에 해당하나, 이 발명은 종이를 중첩하여 사용할 경우 앞서 언급한 기존 제품의 부작용을 완벽히 해결할 수 있음이 펄프제지를 다년간 연구하고, 생산, 판매한 경험으로 알 수 있었으며, 단순히 홑겹의 종이를 중첩하여 사용할 경우 홑겹의 종이가 서로 떨어져 나가 사용에 불편함이 있어 엠보싱하여 물티슈로서 일체감을 지니고 있음을 알게 되어 이 발명에 이르게 되었다.

엠보싱은 일정한 간격의 넓이(측면)에, 일정한 간격의 높이, 바람직하게는 넓이 2 ~ 5mm, 높이 1 ~ 3mm의 일정한 문양이 고르게 분포되는 롤러를 다겹(중)으로 준비된 원지의 표면에 지나가게 하여 문양을 만들면 이 발명이 목적하는 일회용 물티슈의 중간 재료가 완성된다(도 3 및 도 4). 물론 상기 한정된 수치는 물티슈의 종류나, 사용처에 따라서 다양하게 설정이 가능하지만, 일반 가정 또는 식당에서 사용하는 대략 B5 용지 크기가 물티슈에는 가장 바람직하다 할 것이다.

이렇게 엠보싱이 형성된 물티슈 원지의 인장강도는 하기와 같다.

[표1] 물티슈 원지의 다겹과 엠보싱에 따른 인장강도(단위: kg/cm²)

겹 수	평량(250mm x 160mm)	원지상태	엠보상태
1	24g	0.7	0.5
2	48g	1.5	1.1
3	72g	2.4	1.7

상기 [표1]에서 알 수 있는 바와 같이, 엠보싱을 하기 전의 원지에서는 인장강도가 그 겹 수를 더할수록 인장강도의 산술적 합 보다도 컸으나, 엠보싱을 한 후에는 산술적 합보다도 작아, 적절한 섬유소 절단에 의하여 원지상태의 촉감보다 부드러움을 느낄 수 있었다. 또한, 엠보싱으로 인하여 펄프섬유가 지그재그로 어긋나 있기 때문에 다겹의 경우 한 면(겹)을 잡고 흔들어도 쉽게 떨어지지 않았다.

다음으로, 물티슈에 적절한 수분량을 측정하기 위하여 상기 엠보상태의 종이에서 최대 물의 흡수량을 확인하여 하기 [표2]에 나타내었다.

[표 2] 원지(엠보싱 티슈)의 수분 흡수량

적용된 물 50ml	최대 흡수량	흡수 15ml(30%)	잔량 35ml(70%)
	적정 흡수량	흡수 7ml(14%)	잔량 43ml(86%)

[표2]의 시험성적의 최대흡수량은 상기 [표 1]에서 실시된 24g (250mm x 160mm) 3장 즉, 세 겹으로 완성된 엠보싱 티슈에 물 50ml을 침적하고, 다시 엠보싱 티슈만을 핀셋으로 걷어냈을 경우 흡수된 물의 양과 남아 있는 물의 양(잔량)을 수치화한 것이다. 적정 흡수량은 최대 흡수량을 감안하여 상기 사용된 것과 동일한 세 겹의 엠보싱 티슈에 4ml부터 13ml까지 1ml 단위로 물을 적용하여, 물이 흐르지 않으면서도 손이나 피부의 오물질을 닦아낼 수 있는 정도의 양을 5명의 회사 직원에게 모니터링하여 대략적인 물의 함유량이 7ml 전후로 예측되었으며, 이를 상기 최대 흡수할 수 있는 양(포화 함유량)으로부터 % 함유량을 산출하면 약 47% 정도에 해당하였다.

다음으로, 시장에서 판매가 가능할 정도의 허용 가능한 물 함유량을 알아보기 위하여 성별에 구분을 두지 않고, 숙련된 15명의 패널(여성 10명, 남성 5명)을 구성하여 각 함유량에서의 기호도를 ‘많이부족, 조금부족, 적절, 조금많음, 아주많음’으로 구분하게 하여 하기 [표3]의 결과를 도출하였다.

[표 3] 물티슈로서 적절한 물의 함유량 조사

물의 함유량(ml(%*))	많이부족	조금부족	적절	조금많음	아주많음
11 (74%)			1	6	8
9 (60%)			10	5
7 (47%)		3	9	3
5 (34%)		8	7
3 (20%)	12	3

* 실제 물의 함유량/포화 함유량(15ml)을 % 로 환산한 것임

[표3]에 도출된 결과로서 알 수 있는 것은, 일반에게 시판 가능한 정도의 물티슈에 함유되는 물의 양은 포화 함유량 대비 약 34% 내지 약 60% 정도의 것이 제일 좋은 것을 알 수 있었다.

더불어 이 발명은 수분을 부가하기 전에 질이 다른 엠보싱이 들어가 있지 않은 색이 있는 원지를 한 면에 페이스트(풀칠)하여 새로운 감촉을 느끼게 하는 제품의 제조도 가능하다. 이는 엠보싱된 중첩된 물티슈에 촉감이 좋은 느낌을 주게 하는 신비감이 있는 물티슈를 제공하는 것이다(도 5).

이 발명에서 엠보싱 방법은 상기 물티슈에 적용하여 이 발명의 요지를 회손시키지 않는 것이라면 공지의 어떤 방법을 사용하여도 무방하다. 또한, 통상의 물티슈에 사용되는 방부제, 세정력을 증강시키는 기능성 물질, 향료, 화학첨가물 등을 그대로 사용하여도 무방하다. 따라서 하기에 실시되는 실시예는 이 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 이 발명의 권리범위를 실시예로 수준으로 한정하려는 의도가 아님을 밝혀둔다.

이 발명은 펄프 유래의 종이만을 일회용 물티슈 원료로 사용하므로, 친환경제품으로서 분리수거가 용이하며, 세척지로서 잔여 수분이 없어 사용시 느낌이 좋으며, 자연소재를 사용하므로 느낌이 좋고, 저단가로서 구입하여 사용하면 상대적으로 경제적 이익이 있다.

실시예 1) 종이 평량 24g(250mm x 160mm)의 원지 및 물티슈 원지의 생산

천연 펄프(NBKP 60%, LBKP 40%, 동해펄프)를 배합하여 원지를 생산하고, 이 초지 원지를 3겹으로 합지하는 과정을 거쳐 물티슈 원지를 생산한다.

실시예 2) 물티슈 원지의 엠보싱 및 수분 첨가

실시예 1에서 제조된 3겹의 물티슈 원지를 넓이 2 ~ 5mm, 높이 1 ~ 3mm의 □ 문양이 고르게 분포된 롤러를 원지의 표면에 압착하여 엠보싱된 원지를 생산하였다. 3겹으로 준비된 물티슈 원지(평량 20g ~ 24g)는 각각 5ml, 7ml, 9ml의 물을 부가(포화흡수량 대비 34%, 47%, 60%의 함유량에 해당)하여 비닐 소재의 밀폐된 용기에 포장하여 완성했다.

도 1은 이 발명의 공정도를 간략히 도식화한 것.

도 2는 펄프 유래의 원지를 중첩되게 놓음.

도 3은 중첩된 원지를 엠보싱한다.

도 4는 엠보싱이 끝난 물티슈 원지의 단면도. 엠보싱이 되기 전에는 홑겹으로 쉽게 분리되었으나, 엠보싱 후에는 일체감이 형성되어 쉽게 분리되지 않음.

도 5는 선택적으로, 엠보싱이 끝난 물티슈 원지의 한 면에 질이 다른 엠보싱이 되지 않은 티슈를 페이스트(풀칠)하여 제조된 물티슈 원지. 이렇게 제조된 물티슈는 촉감이 다르며 색을 부가할 수 있어 신비감을 줄 수 있다.

Claims (10)

1. 삭제
2. 삭제
3. 천연펄프를 사용하여 제조된 3겹의 엠보싱 물티슈
4. 천연펄프를 사용하여 다겹으로 제조되되, 다중의 물티슈 원지에 롤러를 원지의 표면에 압착하여 제조된 엠보싱 물티슈
5. 천연펄프를 사용하여 다겹의 엠보싱으로 제조되되, 수분을 부가하기 전에 질이 다른 원지를 한 면에 페이스트하여 새로운 감촉을 느끼게 하는 엠보싱 물티슈
6. 천연펄프를 사용하여 다겹의 엠보싱으로 제조되되, 수분의 함량이 포화수분량 대비 34% 내지 60%로 함유된 엠보싱 물티슈
7. 천연 펄프를 배합하여 원지를 생산하고, 이 원지를 다겹으로 합지하는 과정을 거쳐 물티슈 원지를 생산하고, 물티슈 원지를 문양이 고르게 분포된 롤러를 준비된 원지의 표면에 압작하여 엠보싱된 원지를 생산하고, 엠보싱된 원지에 수분을 부가하여 엠보싱 물티슈를 생산하는 방법
8. 제7항에 있어서, 다겹은 2 내지 4겹인 물티슈를 생산하는 방법
9. 제8항에 있어서, 물티슈는 수분을 부가하기 전에 질이 다른 원지를 한 면에 페이스트하여 새로운 감촉을 느끼게 하는 물티슈를 생산하는 방법
10. 제7항에 있어서, 수분은 포화수분량 대비 34% 내지 60%로 함유된 물티슈를 생산하는 방법

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