디스펜서식 용기 2 조 20121723 신원식 20121708 박상윤 20121766 최성욱 20121720 변태훈 20121755 전현욱 20121756 정광영 20121738 윤지원 20121742 이영재 20121759 정태영.

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1 디스펜서식 용기 2 조 20121723 신원식 20121708 박상윤 20121766 최성욱 20121720 변태훈 20121755 전현욱 20121756 정광영 20121738 윤지원 20121742 이영재 20121759 정태영

2 목차 1. 용기 디자인 요소 및 요구사항 2. 용기 내부 물질의 구성요소 3. 용기 구성물질 4. 대체 고분자 제안 5. 결론

3 용기 디자인 요소 및 요구사항

4 디스펜서 용기 ‘ 자동 커피머신과 같이 버튼 또는 손잡이를 한번 누르면 정해진 양만이 공급되도록 고안된 도구 ’

5 샴푸, 린스, 유액, 화장수 등 디스펜서를 사용하는 화장품

6 디스펜서의 원리 - 1 기압의 차이를 이용한 펌프 의 원리 왕복펌프인 피스톤 펌프를 사용한다 가운데 부분으로 샴푸의 양 조절 역류방지밸브를 플라스틱 메 탈 볼로 사용하기도 함.

7 디스펜서의 원리 - 2 용기의 윗부분을 누르면 아 래의 역류방지밸브가 닫혀 있어 체류구간의 용액이 밀 려나와 디스펜서의 밖으로 나오게 된다. 이후 스프링의 복원력에 의 해 펌프가 올라오면서 디스 펜서 양단의 압력차에 의해 아래의 유체가 체류구간으 로 끌려 올라온다. 체류구간

8 디스펜서 용기의 이점 1 번의 펌핑으로 일정한 양이 자주 나옴 과도하게 나오는 것을 방지하여 불필요한 낭비를 줄임 샴푸액과 공기와 직접적으로 닿지 않아 매우 위생적

9 디스펜서 디자인 요구사항 - 1 낭비가 없어야 한다 → 내부용액 잔여량 최소화

10 디스펜서 디자인 요구사항 – 2 용기 디자인으로의 변화 – 용기 중앙으로 용액이 모 이도록 하는 디자인 용기 구성물질의 변화 – 가볍고 튼튼한 소재 사용 – 용기 내부에 달라붙지 않 는 소재 사용

11 용기 내부 물질의 구성요소

12 내부 물질의 공통적인 성분 - 1 유성원료 (Oil materials) - 수분의 증발 억제 및 사용감 향상 계면활성제 (Surfactants) - 유화, 가용화, 침투, 습윤, 분산, 세정, 살균, 윤활, 대전방지 등 보습제 (Humectants) - 피부의 보습 및 제품의 안정성 유지 고분자화합물 (Polymers) - 점도 증가제, 피막제 방부제 (Preservatives) - 부패방지 미용첨가제 (Active agent ) - 동 · 식물 추출물, 비타민, 자외선차단제 기타 (Ohters) - 산화방지제, 중화제 ( 알칼리염 ), 향료

13 내부 물질의 공통적인 성분 – 2 내부물질에서의 고분자의 활용 ( 점도증가제 ) – 디스펜서의 특성상 일정한 점도가 필요 – 고분자를 추가하여서 점도를 유지 피막제 – 음이온성 계면활성제로 인해 손상된 모발을 복구 Sodium lauryl sulfate Glucamate

14 디스펜서식 용기를 사용하는 화장품의 특징 매일 사용하는 화장품 변색방지, 상기 보존가능 온도에 민감 환경에 대해 민감

15 용기가 일반적으로 가져야 할 조건 1. 유해하거나 중금속 X, 무자극성 2. 화장품과 반응하지 않아야 함 3. 색과 향기를 유지하는 능력이 뛰어나야 함 4. 보온성이 높아야 함 5. 친환경적인 용기여야 함

16 용기 구성물질

17 디스펜서 구성물질 - Case PET (Polyethylene Terephthalate) PE / HDPE (High Density Polyethylene)

18 디스펜서 구성물질 - Pump 대부분 PP(Polyethylene) 사용 Dip Tube 나 Piston 의 부분에는 HDPE/LDPE 사용

19 PP ( Polypropylene ) 대부분 질기고 유연하다 피로도 (Fatigue) 에 대해 높은 저항력을 가지고 있다. 가공이 쉬우며 경제적이다 수지명 PP 분류결정성 밀도 Amorphous : 0.855 g/cm3 Crystalline : 0.946 g/cm3 Tm 130 ~ 170 ℃ Tg 69 ℃ 탄성계수 16 인장강도 300 ~ 480 kgf/cm2

20 PE ( Polyethylene ) 내약품성와 우수한 강도를 가지고 있음 플라스틱 중에서도 최경량에 속함 유연하며, 가공성이 좋음 수지명 PE 분류결정성 밀도 0.91 – 0.96 g/cm3 Tm 115 ~ 135 ℃ Tg 약 –100 ℃ 탄성계수 3 ~ 5 인장강도 200 ~ 350 kgf/cm2

21 PE 간 물성 비교

22 HDPE ( High Density Polyethylene ) 재질이 단단하여 쉽게 찌그러지지 않음 분자량이 높을수록 충격강도가 증가하지만, 가공성 떨어짐 밀도 : 0.941 ~ 0.965 로 가볍고 단단하다 산, 알칼리, 열에 강해 다양한 용도로 사용 환경유해물질을 발생하지 않아 안전한 소재 제작에 들어가는 에틸렌의 양이 많아 일반적인 PE 보다 고가이다

23 PET ( Polyethylene Terephthalate) 내열성 우수하며, 기계적 강도 우수 약산성과 유기용제에 잘 저항하지만, 알칼리에는 취약함 무독성으로, 흡수가 적음 수지명 PET 분류결정성 밀도 Amorphous : 1.37 g/cm3 Crystalline : 1.455 g/cm3 Tm 265 ℃ Tg 67 ~ 81 ℃ 탄성계수 28.5 ~ 31.6 인장강도약 400 kgf/cm2

24 고분자간 수분 투과율 비교

25 고분자들의 물성 비교

26 대체 고분자 제안

27 기존 플라스틱의 단점

28 – 재활용되지 않고 버려지는 경우 분해기간이 오래 걸림 – 소각시 환경호르몬 및 CO2 등 유해물질 방출 – 재생자원으로 만들어진 생분해성 고분자의 필요성 대두 물질 CO2 배출량 PE1860 g/kg PP1470 g/kg 인쇄용지 1120 g/kg 신문용지 826 g/kg ※ 출처 : 한국환경산업기술원 국가 LCI 데이터베이스정보망

29 ㈜효성에서 개발중인 신소재 일산화탄소 (CO) 를 사용하여 제작 우수한 기체 차단성 강한 물성을 지니며 생산 단가가 낮아 차세대 소재로 각광 Polyketone

30 바이오 플라스틱

31 PLA ( Polylactic Acid ) Polylactic Acid – 젖당으로부터 직접 고분 자 제작 중합 구성물에 따라 LL 형과 LD 형으로 분류 생물학적으로 분해 가능 자원의 효율화와 환경 보존

32 PLA 의 장점 - 탄소 중립 PLA 를 생산하기 위해 식물을 재배하는 과정에서 흡수한 CO2 의 양을 고려 식물이 흡수한 CO2 = PLA 제작과정간 생기는 CO2

33 PLA 의 장점 - 가공성 이성체 제조를 조절함으로써 고분자특성을 다양하게 하는 것이 가능 고폴리머 내의 D/L 젖산 균형은 결정화도에 영향을 준다. L 형 : 결정성 - Hard, Brittle D 형 : 무정형 – 유연성 L/D 비율 조정을 통해 플라스틱 분해 기간 조절 가능

34 PLA 장점 - 물성 기존 플라스틱과의 물성 비교

35 PLA 의 장점 - 생분해성 토양에서 400 일 후 85% 의 강도 저하율을 보임 초기 분해율은 낮지만, 시간이 흐르면서 천연 섬유의 분해 속도와 맞먹음 → 용기 재료로 적합

36 PLA 의 장점 - 생분해성

37 다른 생분해성 물질과 비교해 보았을때 PET 와 비슷 PLA 장점 - 물성

38 제조과정 상의 단점 – 저품질 플라스틱인 프리폴리머를 만드는 중간단계가 필요 → 비용과 중간부산물 생성 PLA 단점

39 최근 비석이라는 촉매로 저렴한 생산이 가능해짐 대량생산 → 생산 원가 절감 PLA 단점 보완 ※출처 : Futerro.com

40 PLA 단점 보완 연도시장규모 (tons) 판매가격 (EUR/kg) 2001380004.09 2002700003.17 20031600002.23 20042500002.03 20053050001.92 20063600001.86 20073750001.81 2008390000 1.74(2296 원 ) ※ 벨기에 Galatic Laboratiories

41 결론

42 1. 제품의 효율성 개선 – 물질의 잔여 용량의 최소화 디스펜서 용기의 개선 방안 – 디자인적 요소 용기 디자인의 변화 첨단 고분자 기술 융합

43 연꽃잎 효과 응용 3 ~ 10 ㎛ 의 다량 돌기 포함 표면장력의 극소화 효과로 수분 이 달라붙지 않게 유도 강한 초소수성으로 불순물의 자 정작용 포함 Liquiglide™

44 일반적 초소수성의 경우, 접촉부분의 공기쿠션을 형성 시간이 지날수록 구조가 붕괴되어 소수성 감소 Liquiglide™ 와 초소수성 물질과의 비교

45 커스터마이징된 고체 텍스쳐 + 액체 함유 다층층 구성 액체 함유층이 시간이 지나더라도 미끄러지는 성질을 유지 ∴ 샴푸 등의 용기에 적용시켜 잔존량을 줄일 수 있음 Liquiglide™ 의 장점

46 Liquiglide™

47 디스펜서 용기의 개선 방안 – 분자 기능적 요소 2. 디스펜서 구성물질의 개선 – 플라스틱의 큰 문제인 환경 오염 개선

48 감사합니다.