Exploration of Optimum Retention of Antibacterial Agents in Functional Packaging Paper

Antimicrobial packaging paper was prepared with a powder-type botanical antimicrobial agent from grapefruit seed extract (BAAG) and zeolite according to TAPPI standard method. The functional fillers containing BAAG fixed to CaCO$_3$ and zeolite were well retained in the fiber network by a retention aid such as cationic polyacrylamide, which was ascertained by the ash contents of paper and the SEM microphotographs. With addition of the functional fillers to paper, tensile strength and burst strength of the paper decreased by interference of the functional fillers with interfiber bonding but bending stiffness and tear strength increased by improved elastic modulus of paper and delayed transfer of tearing energy. Finally, it was confirmed that the antimicrobial packaging paper might be able to be used to make packaging bags and corrugated containers due to the minor deterioration of strength properties.

항균 포장원지내 항균소재의 최적 정착법 탐색

과채류 포장용 기능성 항균포장지는 항균력이 우수한 식물성 항균소재(botanical antimicrobial agent-grapefruit seed extract mixture: BAAG)의 CaCO$_3$분말제재와 가스흡착제 기능을 소유한 제올라이트를 일정배합비율로 펄프지료에 첨가하여 TAPPI Standard Method T200 sp-96에 의거하여 제조하였다. 아울러, 보류향상제인 cationlc polyacrylamide (Ca-PAM)와 발수처리제 alkyl ketone dimer(AKD)도 같이 첨가하였다. 이때, 사용된 BAAG분말의 평균입자크기는 12.45였으며, Scanning Electron Microscope 촬영사진에서 CaCO$_3$에 침착되어 있는 BAAG 및 제올라이트가 육면체 형태의 미세한 분말로 지료상에 구성되어 있음을 알 수 있었으며, 포장원지내에 보류된 항균제의 보유량을 회분함량으로 측정한 결과, 항균제의 첨가량을 증가시킬수록 회분함량이 증가하는 것으로 미루어 Ca-PAM이 지료 섬유 네트워크내에 항균제를 정착시키는데 매우 효과적인 보류향상제로 작용함을 알 수 있었다. 한편, 분말형 항균제와 제올라이트를 지료에 첨가하여 포장원지를 제조하였을 때, 포장원지의 인장강도(tensile strength)와 파열강도(burst strength)는 항균제와 제올라이트를 첨가하지 않았을 때보다 다소 감소하는 경향을 나타내었고, 반면에 강성(stiffness)과 인열강도(tear strength)는 증가하는 경향을 나타내었다. 그러나, 기능성 첨가제 분말의 첨가로 인하여 발생할 수 있는 골판지 상자의 라이너나 단위 포장용(itempackaging)포장지의 강도적 성질의 감소현상이 미미할 것으로 판단되어 항균포장지 제조에 사용되는 항균제와 제올라이트분말은 종이의 물성 열화에 미치는 영향이 크지 않는 것으로 나타났다.