KR100277022B1 - 합성섬유 스크랩을 이용한 방수 골판지 포장재의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 합성섬유 제조공장 또는 가공공장의 제품생산중에 버려지는 합성섬유 조각인 스크랩(Scrap)을 재생한 후 가공하여 제품의 포장에 이용되는 방수용 골판지 포장상자를 제조하는 제조공정 및 응용제품에 관한 것이다.

종래의 일반적인 포장용 상자는 목재상자와 종이상자와 플라스틱 상자 등이 일반적으로 널리 사용되어 왔다. 목재상자의 경우 수분과 습기에 적응이 강하여 주로 어패류와 과일류를 취급하는 포장재로 주로 사용되고 있으나, 목재의 경우 원자재의 조달이 안정적이지 못하고 외부 충격에 쉽게 파손되는 있었다. 종이상자는 가볍고 다루기가 쉬워 골판지 형태로 포장재를 만들어 널리 사용하고 있으나, 수분과 습기에 취약하여 쉽게 파손되어 일회성 포장재로 활용해야 하는 단점이 있었다. 플라스틱상자는 제품의 성격에 맞추어 다양한 제품과 미려한 색상을 구현할 수 있고, 외부 충격에도 강한 장점이 있으나 폐기시 폐기물의 처리가 어렵고 포장 상자가 고가인 단점이 있었다.

따라서, 본 발명은 이같은 종래의 포장용 상자의 단점을 개선하기 위하여 합성섬유 폐기물을 타면하여 부직포로 만든 후 열경화성 수지를 도포하고 가열 성형과정을 거쳐 가볍고 튼튼하며 인장력과 가공성이 우수하고 방수성과 내구성도 우수한 포장용 상자를 만들 수 있는 포장재를 제공하기 위한 것이다.

Description

합성섬유 스크랩을 이용한 방수 골판지 포장재의 제조 방법

본 발명은 합성섬유 제조공장 또는 가공공장의 제품생산중에 버려지는 합성섬유 조각인 스크랩(Scrap)을 재생한 후 가공하여 제품의 포장에 이용되는 방수용 골판지 포장상자를 제조하는 제조공정 및 응용제품에 관한 것이다.

종래의 일반적인 포장용 상자는 목재상자와 종이상자와 플라스틱 상자 등이 일반적으로 널리 사용되어 왔다. 목재상자의 경우 수분과 습기에 적용이 강하여 주로 어패류와 과일류를 취급하는 포장재로 주로 사용되고 있으나, 목재의 경우 원자재의 조달이 안정적이지 못하고 외부 충격에 쉽게 파손되는 있었다. 종이상자는 가볍고 다루기가 쉬워 골판지 형태로 포장재를 만들어 널리 사용하고 있으나, 수분과 습기에 취약하여 쉽게 파손되어 일회성 포장재로 활용해야 하는 단점이 있었다. 플라스틱상자는 제품의 성격에 맞추어 다양한 제품과 미려한 색상을 구현할 수 있고, 외부 충격에도 강한 장점이 있으나 폐기시 폐기물의 처리가 어렵고 포장 상자가 고가인 단점이 있었다.

따라서, 본 발명은 이같은 종래의 포장용 상자의 단점을 개선하기 위하여 합성섬유 폐기물을 타면하여 부직포로 만든 후 열경화성 수지를 도포하고 가열 성형과정을 거쳐 가볍고 튼튼하며 인장력과 가공성이 우수하고 방수성과 내구성도 우수한 포장용 상자를 만들 수 있는 포장재를 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 종래의 목재상자, 종이상자, 플라스틱 상자와 달리 합성섬유 조각인 스크랩을 가공한 신소재를 이용하여 포장용 상자를 제조하기 위한 것으로, 이를 실현하기 위한 기술적 과제는 다음과 같다. 먼저, 폐합성섬유를 타면하여 부직포로 만든 후 열경화수지를 도포하고 고주파 가열롤러를 통과한 후 급속 냉각시켜 박판을 제조한 후, 두 개의 박판 사이에 충진할 층진재인 골게이트(Corrugated) 제조하여 두 개의 판재 사이에 충진함으로서 합성섬유 스크랩을 이용한 방수 골판용 포장재가 제조되는데 이같은 제조과정에 필요한 기술을 최적화하는 것이 본 발명의 기술적 과제이다.

또한, 본 발명은 우수한 표면 상태와 탄력성 및 강도를 유지할 수 있고, 높은 강도와 부러짐을 방지할 수 있고, 방수성과 내한성과 방음성과 통기성 등을 다양하게 고려하여 골판지 포장재로 적합하도록 하였다.

본 발명의 폐합성섬유인 합성섬유 스크랩을 이용한 방수 골판지 포장재의 제조방법은 다음과 같다. 먼저, 합성섬유제품 제조회사나 의류제조 업체에서 생산공정중에 발생되는 합성섬유제품의 폐기물(Scrap)인 폐합성섬유류를 수거하여 고속회전절단기에서 5cm의 조각편으로 절단하여, 폴리에스터 50%, 레이욘, 아크릴, 나일론 중에서 어느 하나이상으로 45%, 기타 섬유류 5%의 구성비로 혼합하여 절단된 소재를 타면기에 넣어 밀도가 일정한 약8㎜ 정도의 두께로 부직포 휄트(Felt)를 만든다. 부직포 휄트의 제조는 제품의 직각도와 진직도와 평행도를 유지할 수 있도록 하기위하여 만들어 준다.

타면된 소재인 부직포 휄트는 롤형태(Ro11 Type)로 감은 후, 고강도의 표면재를 만들기 위하여 수용성의 열경화성수지인 에말죤수지(Emaljon Resin) 또는 멜라민수지(Melamin Resin)를 30g/m²단위로 도포(Spray)하여 준다. 수지가 도포된 소재는 변색과 기포발생 및 불량방지를 위해 함수량이 13%이하가 되도록 건조하되, 건조시는 소재가 굳어지는 것을 방지하기 위해 투입구와 인출구의 온도를 100℃ 정도로 일정하게 하며, 내부의 건조온도는 140℃ 정도로 높게 유지한다.

건조된 소재는 가열온도 200℃에서 소재의 크기와 두께에 따라 압력을 가변조정 하면서 최소압력이 70Kg/㎠ 정도로 압축 고주파 가열 롤러를 통과하면서 압축 성형되게 한다. 압축 성형이 완료된 제품은, 섬유질의 인장특성이 다르기 때문에 가압상태에서 40℃이하의 온도에서 급속냉각이 이루어지도록 냉각로라를 통과시킨다. 이때, 압력을 가하지 않은 상태에서 냉각을 할 경우에는 대부분 변형이 발생한다. 냉각이 완료된 제품은 외부의 갑판(상부 표면재)과 을판(하부 표면재)으로 사용하기 위해 적치로라(Laminating Machine)로 잘 감아둔다.

그리고, 내부 충진재 제품의 가공은 열압성형시 골게이트 또는 요철의 금형을 사용하여 일정한 형태의 제품이 되도록하고 엠보싱를 비롯한 다양한 형태의 제품개발도 단순하게 금형만 교체하면 가능하다. 이와같이 형성된 표면재와 내부 충진재가 만들어 지면 양쪽 표면재는 라미네이팅 머신에 걸고 접착면을 각각 단면 도포한 후 접착면 사이로 투입되는 충진재를 압착로울러로 압착하여 포장소재를 만든다. 이같이 제작된 소재는 필요규격의 치수대로 절단하여 골판지 포장재 제조 등에 사용한다.

본 발명에 의한 합성섬유 스크랩을 이용한 방수 골판지 포장재 상자는 종래의 목재상자나 종이상자나 프라스틱 상자의 단점을 상당하게 개선할 수 있다. 보다 구체적인 효과는 다음과 같다.

본 발명에 의하면 첫째, 펄프 원자재의 무기화 및 독보적 고유기술 개발에 따른 경쟁력 강화에 잇점이 있고, 둘째, 습기에 강한 포장 신소재 개발로 기존제품과의 차별화를 실현할 수 있으며, 셋째, 저가 신소재 포장재를 안정적으로 공급할 수 있기 때문에 포장산업과 유통산업과 물류산업에 기여할 수 있으며, 넷째, 자원의 절약과 폐기물의 유효이용에 따른 환경개선효과도 상당히 크게되는 종합적인 효과가 있다.

Claims (1)

1. 합성섬유제품의 폐기물(Scrap)인 폐합성섬유류를 고속회전절단기에서 미세조각편으로 절단하는 단계와;

   폴리에스터 45-55%, 레이욘, 아크릴, 나일론 중에서 어느 하나 이상으로 40-50%, 기타 섬유류 5%의 구성비로 혼합하여 얇은 두께로 부직포 휄트(Felt)를 만드는 단계와;

   부직포 휄트의 표면에 열경화성수지를 도포하는 단계와;

   수지가 도포된 소재를 13%이하가 되도록 건조하는 단계와;

   건조된 소재를 압축 고주파 가열 롤러를 통과하면서 압축 성형하는 단계와;

   압축 성형후 가압상태에서 40℃이하의 온도로 급속냉각하여 판재로 만드는 단계와;

   두 개의 판재사이에 충진재를 투입하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 합성섬유 스크랩을 이용한 방수 골판지 포장재의 제조방법.