(57)【要約】【課題】揮発性有機化合物を放出せず、人体に有益な遠赤外線及びマイナスイオンを多量に放出するインク製造用の天然バインダーの製造方法を提供する。【解決手段】この製造方法は、天然樹脂、澱粉、竹炭、玉ネギの抽出液、及びエタノールを混合して混合物を製造する工程と、混合物をナノ粉砕してナノ組成物を製造する工程と、ナノ組成物と溶媒である水とを混合して所定時間攪拌して、ゲル組成物を製造する工程と、ゲル組成物を急冷させてスラリーと上澄み液とに分離する工程と、スラリー及び上澄み液を濾過してスラリーであるバインダーを回収する工程と、バインダーを常温で熟成させる工程と、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
玉ネギの抽出液を準備する工程と、
天然樹脂粉末１００重量部を基準に澱粉１５から２５重量部、竹炭粉末５から１０重量部、玉ネギの抽出液５から１５重量部、及びエタノール５から１０重量部を混合して混合物を製造する工程と、
前記混合物を３０分間から４０分間ナノ粉砕して、２０００から４０００メッシュのナノ組成物を製造する工程と、
前記ナノ組成物に前記天然樹脂粉末と同量の水を混合して、ナノ水溶液を製造する工程と、
前記ナノ水溶液を１５時間から１８時間攪拌して、ゲル組成物を製造する工程と、
前記ゲル組成物を常温まで急冷させて、スラリーと上澄み液とに分離する工程と、
前記スラリーと上澄み液とに分離されたゲル組成物を濾過して、スラリーであるバインダーを回収する工程と、
前記バインダーを常温で熟成させる工程と、を含むインク製造用の天然バインダーの製造方法。
【請求項２】
前記玉ネギの抽出液を準備する工程は、玉ネギを粉砕して玉ネギ粉砕物を製造する工程と、
前記玉ネギ粉砕物を濾過して、液状である玉ネギの抽出液を回収する工程と、を含むことを特徴とする請求項１に記載のインク製造用の天然バインダーの製造方法。
【請求項３】
前記澱粉は、さつまいも澱粉及びとうもろこし澱粉からなる群から選択されることを特徴とする請求項１に記載のインク製造用の天然バインダー。
【請求項４】
前記混合物を製造する工程で、マイナスイオンの液状組成物５から１０重量部がさらに混合されることを特徴とする請求項１に記載のインク製造用の天然バインダーの製造方法。
【請求項５】
前記マイナスイオンの液状組成物の製造工程は、
水１００重量部に対して、絹雲母及び貴陽石からなる群から選択されるマイナスイオン粉末４０から６０重量部を混合して、マイナスイオン水混合液を製造する工程と、
前記マイナスイオン水混合液をナノ粉砕して放置し、スラリーと上澄み液とに分離する工程と、
前記スラリー及び上澄み液を濾過して、上澄み液であるマイナスイオンの液状組成物を回収する工程と、を含むことを特徴とする請求項４に記載のインク製造用の天然バインダーの製造方法。
【請求項６】
前記混合物を製造する工程で、松葉の抽出液５から１０重量部がさらに混合されることを特徴とする請求項１に記載のインク製造用の天然バインダーの製造方法。
【請求項７】
前記松葉の抽出液は、松葉を粉砕して松葉粉砕物を製造する工程と、
前記松葉の粉砕物を濾過して、液状である松葉の抽出液を回収する工程と、を含むことを特徴とする請求項６に記載のインク製造用の天然バインダーの製造方法。
【請求項８】
前記ゲル組成物を製造する工程で、ゲル化の温度は、８５から９０℃であることを特徴とする請求項１に記載のインク製造用の天然バインダーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種の衛生用品への色付けや模様の印刷に使用されるインクに含まれる天然バインダーの製造方法に係り、さらに詳細には、有機溶媒が含まれていないため、人体に有害な揮発性有機化合物を放出しない一方、遠赤外線及びマイナスイオンを多量に放出するインク製造用の天然バインダーの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
人間が衛生的な生活を営むにあたって、乳児用おむつ、ティッシュペーパー、生理用ナプキンなどの各種の衛生用品が大量に使用されている。
このような衛生用品の製造過程において、その商品性を向上させるためには、染料を使用して衛生用品に色付けを行うか、または模様を印刷するが、色付けや印刷にかかるコストを低減させるために、主に合成インクを使用して衛生用品に色付けを行うか、または模様を印刷する。
【０００３】
このようなインクは、色を出す着色染料と、前記染料が衛生用品に接着されるように接着力を与える合成樹脂材質のバインダーと、前記染料及びバインダーを溶解する溶媒とから構成される。前記のように、衛生用品の製造に使用されるインクに含まれる従来の合成樹脂材質のバインダーは、有機溶媒を使用して合成されて製造されるので、前記バインダーの含まれているインクから、人体に有害なホルムアルデヒドのような揮発性有機化合物が発散されることにより人体に悪影響を及ぼす。
【０００４】
特に、乳児用おむつ、ティッシュペーパー、生理用ナプキンなどの衛生用品は、人体の敏感な部位と直接的に接触するので、従来の合成樹脂材質のバインダーの含まれているインクで色付けが行われたり、模様の印刷された衛生用品は、揮発性有機化合物を発散して、人間の健康に深刻な悪影響を及ぼすという問題点がある。
【０００５】
例えば、特許文献１には、バインダーであるポリビニルアセタール樹脂、着色染料、抗菌剤、及び溶媒を含み、前記溶媒が水とアルコールとの混合溶媒からなる印刷用水性抗菌インクが開示されている。
このような印刷用水性抗菌インクは、たとえ抗菌性をもち、溶媒として水とアルコールとの混合溶媒を使用していても、バインダーであるポリビニルアセタール樹脂の合成に使用される有機溶媒によって印刷用水性抗菌インクから揮発性有機溶媒が発散されて、前記インクを使用して色付けが行われたり、模様の印刷された衛生用品は、そのユーザーの健康に悪影響を及ぼすという問題点がある。
【特許文献１】大韓民国特許公開第２００５−５５７０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、天然樹脂、澱粉、竹炭、玉ネギの抽出液、及びエタノールの混合物をナノ粉砕してナノ組成物を製造し、前記ナノ組成物と水とを混合攪拌してゲル組成物を製造し、前記ゲル組成物を急冷させて濾過することにより、スラリーであるバインダーを回収し、前記バインダーを熟成させることにより、有機溶媒が含まれていないため、揮発性有機化合物を放出せず、人体に有益な遠赤外線及びマイナスイオンを多量に放出するインク製造用の天然バインダーの製造方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を解決するために、本発明の一実施例に係るインク製造用の天然バインダーの製造方法は、玉ネギの抽出液を準備する工程と、天然樹脂粉末１００重量部を基準に澱粉１５から２５重量部、竹炭粉末５から１０重量部、玉ネギの抽出液５から１５重量部、及びエタノール５から１０重量部を混合して混合物を製造する工程と、前記混合物を３０分間から４０分間ナノ粉砕して２０００から４０００メッシュのナノ組成物を製造する工程と、前記ナノ組成物に前記天然樹脂粉末と同量の水を混合してナノ水溶液を製造する工程と、前記ナノ水溶液を１５時間から１８時間攪拌してゲル組成物を製造する工程と、前記ゲル組成物を常温まで急冷させてスラリーと上澄み液とに分離する工程と、前記スラリーと上澄み液とに分離されたゲル組成物を濾過して、スラリーであるバインダーを回収する工程と、前記バインダーを常温で熟成させる工程と、を含む。
【０００８】
（発明の効果）
本発明に係るインク製造用の天然バインダーは、有機溶媒が含まれていないため、揮発性有機化合物を放出せず、人体に有益な遠赤外線及びマイナスイオンを多量に放出するので、前記天然バインダーの含まれたインクから製造される衛生用品を使用するユーザーの健康を増進することができる。
また、本発明のインク製造用の天然バインダーにより色付けが行われた衛生用品は、電磁波を吸収し、自然の香りである松葉の香りを持続的に放出することにより、衛生用品を使用するユーザーに満足感を与えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、添付した図面を参照して、本発明のインク製造用の天然バインダーの製造方法の望ましい実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るインク製造用の天然バインダーの製造方法を示すフローチャートである。
図１に示すように、まず、本発明の一実施形態に係るインク製造用の天然バインダーを構成するための原料の一つである玉ネギの抽出液を準備する（Ｓ１０）。
【００１０】
インク製造用の天然バインダーの原料の一つである玉ネギは、二硫化プロピル、硫化アリルなどの化合物が含まれて、消化液の分泌を促進し、興奮、発汗、利尿などの効果がある。また、各種のビタミンだけでなく、カルシウム、燐酸などのミネラルが多量に含まれて、血液中の有害物質を除去する作用を行い、色素成分であるケルセチンは、脂質の酸敗を防止し、高血圧予防の効果がある。また、玉ネギの皮は、強力な殺菌及びカビ抑制機能を有するアリシンを含んで、天然食品類のうち、カビ抑制効果に最も優れているので、バインダーにカビ抑制機能を加えるだけでなく、化学的なカビ抑制剤の必要性を低減させる。
【００１１】
本実施形態では、皮がついたままの玉ネギを粉砕することにより玉ネギの粉砕物を製造し、前記玉ネギの粉砕物を濾過して、液状である玉ネギの抽出液を回収し、回収された玉ネギの抽出液をインク製造用の天然バインダーを製造するための混合物に入れる。
主成分である天然樹脂粉末１００重量部を基準に、澱粉１５から２５重量部、竹炭粉末５から１０重量部、玉ネギの抽出液５から１５重量部、及びエタノール５から１０重量部を混合して混合物を製造する（Ｓ２０）。
【００１２】
まず、インク製造用の天然バインダーを製造するために接合力を与える天然樹脂を混合物に入れる。
前記のように、混合物の主成分をなす天然樹脂は、木の幹から流れ出る松津のような樹液の揮発成分が揮発し、残余成分が固形化して形成される樹脂であって、例えば、天然ゴム、コーパル、サンダラックゴム、チクル、ジェルトン、ソルバなどがある。
【００１３】
前記天然樹脂と共に混合物に含まれる澱粉は、さつまいも澱粉、とうもろこし澱粉からなる群から選択される天然接着剤であり、前記混合物に接合力を与えると共に、前記混合物のゲル化を促進する。
混合物に含まれる澱粉の含量が１５重量部未満であれば、前記混合物がゲル化され難く、澱粉の含量が２５重量部を超えれば、混合物の濃度及び粘度が高すぎるため、前記混合物によって製造されるゲル組成物から回収されるバインダーの収率が低下する。
【００１４】
混合物に含まれる竹炭は、比表面積が非常に大きく、かつ多孔性であるので、各種の有害物質を吸着する機能及び脱臭機能に優れており、遠赤外線及びマイナスイオンを多量に放出するだけでなく、電磁波を遮蔽する機能をも持っている 。
混合物に含まれる竹炭粉末の含量が５重量部未満であれば、前記混合物によって製造されるインク製造用の天然バインダーの有害物質の吸着機能及び脱臭機能が低下し、竹炭粉末の含量が１０重量部を超えれば、前記竹炭粉末の粒子に天然樹脂粉末及び澱粉が凝集される可能性がある。
【００１５】
また、混合物に前記Ｓ１０で製造された玉ネギの抽出液５から１５重量部を入れる。
混合物に含まれる玉ネギの抽出液の含量が５重量部未満であれば、玉ネギ特有の薬理機能や玉ネギの皮の殺菌及びカビ抑制機能が低下するため、バインダーが変質しやすく、玉ネギの抽出液の含量が１５重量部を超えれば、混合物の濃度が上昇するため、前記混合物によって製造されるゲル組成物から回収されるバインダーの収率が低下する。
【００１６】
また、混合物と、前記混合物から製造されるインク製造用の天然バインダーとが変質することを防止するために、防腐機能を与えるエタノールを混合物に入れる。
混合物に含まれるエタノールの含量が５重量部未満であれば、インク製造用の天然バインダーの保存性が低下し、エタノールの含量が１０重量部を超えれば、混合物の密度が低下して、インク製造用の天然バインダーの機械的な物性が低下する。
【００１７】
また、前記のように混合物を製造する工程で、天然樹脂１００重量部に対してマイナスイオンの液状組成物５から１０重量部をさらに混合することにより混合物を製造することができる。
混合物に含まれるマイナスイオンの液状組成物の含量が５重量部未満であれば、前記混合物から製造されるインク製造用の天然バインダーの遠赤外線及びマイナスイオンの放出量が低下し、マイナスイオンの液状組成物の含量が１０重量部を超えれば、混合物の濃度及び粘度が高すぎるため、前記混合物から製造されるゲル組成物から回収されるバインダーの収率が低下する。
【００１８】
このようなマイナスイオンの液状組成物は、絹雲母及び貴陽石を主成分として構成される。
マイナスイオンの液状組成物の主成分である絹雲母は、人体の血液循環を促進し、かつ細胞活性を活性化する遠赤外線を９０％以上放射する物質であって、強力なマイナスイオンを発散することにより各種の有害な物質を吸着する機能を行う。
【００１９】
また、貴陽石は、長石系のうちマイナスイオンを最も多く放出（２４．１４０ｅｄ／ｃｃ．ｓｅｃ）する物質であって、常温である２５℃で遠赤外線を最も多く放出（９６％）する物質である。このような貴陽石は、高い界面活性効果を表し、脳波のうちα波を多量に増加させ、血流量を４．９％増加させる一方、血流速度は、７．２％低下させる鉱石である。
【００２０】
このような絹雲母及び貴陽石からなる群から選択されるマイナスイオン粉末４０から６０重量部と、水１００重量部とを混合して、マイナスイオン水混合液を製造する。
前記マイナスイオン水混合液の製造過程で、水１００重量部に対してマイナスイオン粉末の含量が４０重量部未満であれば、マイナスイオン粉末の濃度が低下して、遠赤外線の放出量が減少し、水１００重量部に対して絹雲母粉末の含量が６０重量部を超えれば、マイナスイオン粉末の過剰使用による無駄が発生する。
【００２１】
前記のように製造されたマイナスイオン水混合液を、ナノ粉碎器によってナノ粉砕し、前記ナノ粉砕されたマイナスイオン水混合液を所定時間放置することによってスラリーと上澄み液とに分離する。
前記スラリー及び上澄み液を濾過することにより、上澄み液であるマイナスイオンの液状組成物を回収して、混合物の製造に使用する。
【００２２】
また、混合物を製造する工程で、天然樹脂１００重量部に対して松葉の抽出液５から１０重量部をさらに混合することにより混合物を製造することができる。
混合物に含まれる松葉の抽出液の含量が５重量部未満であれば、前記混合物から製造されるインク製造用の天然バインダーのマイナスイオンの放出量が減少し、松葉液状抽出物の含量が１０重量部を超えれば、前記混合物から製造されるインク製造用の天然バインダーの機械的な物性が低下する。
【００２３】
松葉には、テルペン系のフィトンチッドが豊富に含まれており、それ自体としてマイナスイオンを発生させ、人体に有益なビタミン及びミネラルが多量に含まれている材料である。また、松葉は、インク製造用の天然バインダーに松葉の香りを加えて、前記天然バインダーから製造された衛生用品を使用するユーザーに満足感を与える。
【００２４】
このような松葉を洗浄し、その表面の水気がなくなるまで自然乾燥し、前記乾燥された松葉を粉砕することにより松葉の粉砕物を製造し、前記松葉の粉砕物を濾過して、液状成分である松葉の抽出液を回収し、それを混合物の製造に使用する。
前記のような構成成分及び含量で混合された混合物を１０００ｒｐｍ以上の高速でナノ粉砕して、非常に微細な粒径の粉末を含むナノ組成物を製造する（Ｓ３０）。
【００２５】
さらに具体的に、混合物をナノ粉碎器に入れて、７０００ｒｐｍで３０分間から４０分間ナノ粉砕して、２０００から４０００メッシュのナノ組成物を製造する。
混合物をナノ粉砕する時間が３０分未満であれば、前記混合物が良好にナノ粉砕されず、混合物をナノ粉砕する時間が４０分であれば、前記混合物に含まれた構成成分がゲル化されのに十分な２０００から４０００メッシュでナノ粉砕される。
【００２６】
前記のようなナノ組成物に、前記Ｓ２０で使用された天然樹脂粉末と同量の水を混合してナノ水溶液を製造する（Ｓ４０）。
前記のように製造したナノ水溶液を所定の条件下で攪拌して、ゲル組成物を製造する（Ｓ５０）。
さらに具体的に、ナノ水溶液を８５から９０℃で１５時間から１８時間攪拌して、前記ナノ水溶液に含まれた成分をゲル化することによりゲル組成物を製造する。
ナノ水溶液をゲル化する温度が８５℃未満であれば、前記ナノ水溶液が良好にゲル化されず、ナノ水溶液をゲル化する温度が９０℃を超えれば、前記ナノ水溶液のゲル化中に変成される可能性がある。
【００２７】
また、ナノ水溶液をゲル化する時間が１５時間未満であれば、前記ナノ水溶液が十分にゲル化されず、ナノ水溶液をゲル化する時間が１８時間を超えれば、ゲル組成物が硬化されて、スラリーと上澄み液とに分離され難くなる恐れがある。
前記のようにゲル化されたゲル組成物を常温まで急冷させて、スラリーと上澄み液とに分離する（Ｓ６０）。
【００２８】
さらに具体的に、前記Ｓ５０でゲル化されたゲル組成物を急冷器で常温まで強制的に急冷させれば、前記ゲル組成物がスラリーと上澄み液とに分離される。このとき、ゲル組成物を２１℃から２５℃になるまで速かに強制的に急冷させて初めて、ゲル組成物をスラリーと上澄み液とに完全に分離することが可能であり、それにより、前記ゲル組成物からスラリーであるバインダーの収率を最大限向上させることができるので望ましい。
前記のように冷却されてスラリーと上澄み液とに分離されたゲル組成物を濾過して、スラリーであるバインダーを回収する（Ｓ７０）。
前記回収されたバインダーを常温で熟成させて、インク製造用の天然バインダーを製造する（Ｓ８０）。
前記バインダーの熟成工程では、バインダーを２２時間から２４時間熟成させて初めて、インク製造用の天然バインダーの接合力を最大化することができるので望ましい。
前記のように製造されたインク製造用の天然バインダーを衛生用品印刷用のインクの製造工程に添加して、衛生用品印刷用のインクを製造する。
【００２９】
以下、本発明の望ましい上記実施形態を参照して、本発明をさらに詳細に説明する。ただし、以下の実施例は本発明を具体的に例示するためのものであり、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００３０】
（実施例１）
１．皮がついたままの玉ネギを粉砕して玉ネギ粉砕物を製造し、前記玉ネギの粉砕物を濾過して、液状である玉ネギの抽出液を回収して、玉ネギの抽出液を準備した。
２．天然樹脂粉末１０００ｇ、さつまいも澱粉２００ｇ、竹炭粉末１００ｇ、玉ネギの抽出液１００ｇ、及びエタノール１００ｇを均一に混合することにより混合物を製造した。
３．前記混合物をナノ粉碎器（韓国豊林商社製、モデル名：ＨＭＺ−７０ＤＮ ホモゲナイザー）で、７０００ｒｐｍの攪拌速度で４０分間ナノ粉砕してナノ組成物を製造した。
４．前記ナノ組成物に精製水１０００ｇを混合してナノ水溶液を製造した。
５．前記ナノ水溶液を加熱マントル攪拌機（韓国風林商社製、モデル名：ＨＭ１−Ｂ１０Ｌ）に入れて、８５℃、５００ｒｐｍで１６時間攪拌してゲル組成物を製造した。
６．前記ゲル組成物を急冷器で２５℃まで強制的に急冷させて、スラリーと上澄み液とに分離した。
７．前記スラリーと上澄み液とに分離されたゲル組成物を濾過することによって、スラリーであるバインダーを回収した。
８．前記バインダーを常温で２４時間熟成させてインク製造用の天然バインダーを製造した。
【００３１】
前記のように製造されたインク製造用の天然バインダーを密封包装して出荷した。
前記実施例によって製造されたインク製造用の天然バインダーと、比較例である従来の合成樹脂材質のバインダーとについてのマイナスイオンの放出実験を実施した。前記マイナスイオンの放出実験は、韓国建築材試験研究院で通常使用されるマイナスイオンの放出実験方法であるＫＩＣＭ−ＦＩＲ−１００５に基づいて実施した。
本発明の実施例及び比較例についてのマイナスイオンの放出実験結果を下記の図２の比較表に表した。
【００３２】
図２を参照する。図２は、インク製造用の天然バインダーについてのマイナスイオンの放出実験結果の比較表を示す。
図２の比較表によると、比較例と比較して、本発明によって製造されたインク製造用の天然バインダーのマイナスイオンの放出量が著しく増加した。
【００３３】
（実施例２）
前記実施例1によって製造されたインク製造用の天然バインダーについて、揮発性有機化合物のうち代表的な物質であるホルムアルデヒド（ＨＣＨＯ）の検出実験を実施した。前記ホルムアルデヒドの検出実験は、韓国化学試験研究院で通常使用されるホルムアルデヒドの検出実験方法であるＥＰＡ８３１５Ａによって実施し、その結果、前記実施例のインク製造用の天然バインダーからホルムアルデヒドが検出されなかった。
以上の実施例１及び実施例２のように、本発明に係るインク製造用の天然バインダーは、人体に有益なマイナスイオンを大量に放出し、かつ人体に有害なホルムアルデヒドが検出されなかったということが確認された。
【００３４】
以上では、本発明の望ましい実施例を参照して本発明を説明したが、当業者ならば、特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で実施形態を多様に修正及び変更することができるということが理解できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施例に係るインク製造用の天然バインダーの製造方法を示すフローチャート。
【図２】インク製造用の天然バインダーについてのマイナスイオンの放出実験結果の比較表。
【図１】
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【図２】
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