KR100763346B1 - 고압축 필터 토우 베일 및 그의 제작 방법 - Google Patents

Abstract

포장된 고압축 입방체 필터 토우 베일이 공개되어 있으며 그의 정부와 하부는 복잡한 만곡이나 수축이 없다. 상기 베일은 a)베일은 적어도 300kg/m³ 의 포장밀도를 가진다 (b)베일은 모두 한 개 또는 여러 개의 대류 성 기밀 접합을 가진 기계적인 자립의, 탄성 포장재로 꾸려져 있으며 c)베일의 상하부는 베일을 완전히 덮고 있는 평판이 100N의 중심작용의 유효 수직하중에 의하여 베일의 정부로 압축을 받을 수 있을 정도로 평탄하며 베일을 압축판에 수직으로 걸어서 삽입 가능한 최대 구형 안에 들어 있는 베일의 정부 표면의 적어도 90%는 미 개방 베일이 수평면 상에 위치할 때에 평판으로부터 최대거리 약 40mm를 가진다. 상기 베일을 생성하기 위한 특히 적당한 방법은 다음의 단계를 포함 한다: a) 필터 토우(filter tow)를 압축형태로 공급한다. b) 압축 필터 토우를 싸개로 봉한다. c) 싸개를 밀봉하며 d) 싼 베일에서 하중을 제거한다. 걸린 내압의 결과로 그러한 베일의 터짐을 주로 방지한다. 본 발명의 베일은 운송 중에 베일에 불리한 영향을 주는 만곡이나 또는 필터 토우의 작용을 저해하는 수축의 발생을 주로 방지하도록 이상적인 입방체로 되어 있다.

Description

고압축 필터 토우 베일 및 그의 제작 방법{HIGHLY COMPRESSED FILTER TOW BALE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF}

본 발명은 베일(bale)(궐련 필터 등을 포장기로 압축해서 덩어리로 꾸린 대형 포장물)의 상부 및 하부에서 장애가 되는 융기(bulge)나 수축이 없는, 블록형(block form) 또는 입방형(cuboid)인 필터 토우(filter tow)의 포장된 고압축 베일 및 그것의 제조 방법에 관한 것이다.

궐련 산업용 필터 바(filter bar)를 만드는데 사용하기 위한 필터 토우를 생산하는데 있어서, 필터 토우는 소위 "풀 캔"(full can)에서 적치된다. 이 과정에서, 필터 토우는 길이방향과 가로방향으로 교차 운동하는 적치유닛(laying unit)의 운동에 의해 풀 캔의 단면 영역에 걸쳐 균일한 층으로 분포된다. 그 결과, 필터 토우 포장(package)은 풀 캔에서 소정의 중량과 높이에 이를 때까지 다수의 층으로 차곡차곡 포개어져 적치된다. 일반적으로 이러한 영역에서 포장 중량은 수백 킬로그램에 이른다. 고압축 베일 그리고 후속하는 처리 문제를 피하기 위한 풀 캔의 최적 충진 과정은 WO 02/32238 A2에서 상술된다.

이와 같이 충진된 풀 캔의 내용물은 층이 포개지는 방향으로 압축된다. 압축 후, 필터 토우 포장은 프레스장치 내에서 압축응력을 받으면서 포장재로 둘러싸인다. 그 다음에 프레스장치는 완전히 열리고, 이제 "베일"로 불리는 필터 토우 포장은 포장재에 의해 함께 보유된다. 종래의 포장재는 판지 또는 합성조직물(synthetic fabric)을 포함하는데, 판지는 띠(strap)이나 접착제에 의해 기계적으로 유지되고, 합성조직물은 예컨대 파스너(fastener)에 의해 봉해진다. 접착 포장의 일례는 독일 실용신안특허 제7635849.1호에서 상술된다. 합성조직물로 둘러싸인 필터 토우 포장에 관한 정보는 Rhodia Filter Tow GmbH (주소:Engesserstrasse 8, D-79108 Freiburg)에 의해 발행된 회사 매뉴얼 "로디아 필터 토우에 대해 재사용할 수 있는 포장에 관한 유용한 정보"에서 찾을 수 있다. 상기 두 가지 형태의 포장은 추가적인 띠 두르기를 요하지 않는다.

추가적인 둘레 띠 없는 포장의 상기 종류에 있어서는 압축 과정 끝에서 베일의 해제 후에 압축된 필터 토우의 탄성 복원하중에 의하여 특히 포장 용적의 증가 및 베일 상하부의 바람직하지 않은 융기로 인한 압축방향에 대한 포장재의 압축응력을 받게 된다. 이러한 융기는 WO 02/32238 A2에 명시되어 있는 조치를 유지할 경우에 있어서 필터 토우의 일정한 정도의 사용을 방해하지 않지만 필터 토우 포장의 안전한 저장을 저해한다. 이러한 문제는 상기 인용된 Rhodia-매뉴얼에 명시된 바와 같이 선행기술에 따라서 베일의 측면 저장이나 또는 특수 팔레트를 사용하여 해결된다. 그밖에도 과도한 내압으로 인한 균열과 관련되는 문제가 자주 발생한다.

US-A-4,577,752에서는 띠로 두르는 데 있어서 곤란한 문제의 해결방안을 명시하고 있다.

띠로 포장된 필터 토우의 경우에, 융기는 수축보다 덜 문제되는데, 수축은 W0 02/32238 A2에서 설명되는 퍼프 저항(puff resistance)에 있어 변화를 일으킨다. 그리고 띠를 두른 베일도 갑자기 열릴 수 있다. 필터 토우와 전술한 기계적으로 지지하는 포장재 사이에 라이너(liner)를 사용하는 것은 필터 토우의 포장에 있어서 표준 관행이다. 라이너는 필터 토우를 오염으로부터 특히, 냄새오염으로부터 보호하고, 수증기가 포장 내외로 확산되는 것으로부터 보호한다. 라이너는 일반적으로 세 부분으로 구성되는데, 그것은 외측 포장 내부에 느슨하게 놓인다.

본 발명은 베일의 운송을 방해하는 융기나 필터 토우의 유동을 방해하는 베일 상하부의 수축이 없는, 입방형 또는 블록형인 필터 토우의 고압축 베일을 제공한다. 포장된 필터 토우가 받는 압축하중이 감소하여, 특히 내압(internal pressure) 하에서 포장의 파열이 거의 완전히 방지될 수 있다. 본 발명은 또한 상응하는 포장 방법을 제공한다.

본 과제는 청구범위 제1항 및 제2항에 따른 필터 토우의 블록형 베일 또는 제15항에 따른 방법으로 해결된다.

본 발명의 대상은 베일의 상하부에 지장을 초래하는 융기나 수축 없이 블록형인 필터 토우의 포장된 고압축 베일이며 다음과 같은 특징이 있다. a) 베일은 300㎏/㎥ 이상의 포장밀도를 가지고, b) 베일은 기계적으로 자체-지지하는 탄성 포장재료로 완전히 둘러싸이고, 상기 포장재료는 하나 이상의 대류성 기밀결합을 가지며, c) 베일의 상면 및 하면은 평평하여, 미개방 베일이 수평면상에 위치될 때, 베일을 완전히 덮는 평판이 베일의 중앙에 수직방향으로 작용하는 100N의 힘에 의해 베일의 상부에 압축될 수 있고, 압축된 평판상에 베일의 수직투영에서 그려질 수 있는 최대 장방형 내에서, 그려진 장방형 내에 위치한 베일 상면 영역의 90% 이상이 평판으로부터 40㎜ 이내이며, d) 베일은 900㎜ 이상의 높이를 가지며, 또는 d) 베일은 포장싸개로서 인열강도(tear strength)가 최소 약 10N/15㎜인 포일을 가진다.

현재 일반적으로 사용되는 운송포장의 단점은 이미 선행 기술의 명세서에서 이미 평가되었다. 특히, 베일의 상부 또는 하부에서 융기는 다중층의 운송에 지장을 준다. 이러한 문제는 베일을 소위 작업위치가 아닌 측방향의 저장위치로 운반함으로써 해결되어 왔다. 그러나 2개의 추가적인 작업공정 즉, 운반 전에 90°각도로 베일의 회전과 운반 후에 작업위치로 베일의 재회전이 필요하다. 띠 두르기(strapping)에 의해 형성되는 수축이 또한 문제가 된다. 이러한 수축은 베일이 의도한 대로 사용되는 경우에서도 필터 토우로부터 생산되는 필터 바의 퍼프 저항에 있어서 상당한 변화를 일으킨다. 베일로부터 생산된 필터 바의 5% 이상이 이러한 변화에 의해 영향을 받는다. 베일의 포장밀도가 클수록, 이 두 가지 문제점의 정도가 커진다. 이 문제점은 포장밀도가 300㎏/㎥을 넘으면서 일어난다.

일련의 무익한 연구 후에 포장이 포장 과정 중에 기밀을 유지하도록 밀봉될 때에 운반을 방해하는 융기와 규정에 의한 사용을 방해하는 수축 없이 장방형 베일을 준비할 수 있다는 것을 의외로 입증이 되었다. 실제적인 검토에 의하여 이에 따라 청구 제1항에 따른 베일은 기계적으로 자체 지지하는 탄성 포장재로 완전히 둘러싸이며 이러한 재료는 하나 또는 복수개의 대류성 기밀 봉합을 가진다.

예비적이고 피상적인 분석에서, 본 발명에 따른 베일은 진공 포장된 베일이고, 따라서 일상 경험에 기초해 모든 소비자에게 친숙한 진공 포장인 것으로 나타날 것이다. 그러나 본 발명은 그러한 경우가 아니다. 본 발명에 따른 블록형 베일을 사용하여 달성해야할 과제는 한정된 형상을 만드는 것이다. 기밀(air-tight) 포장은 제조과정 중에 상부와 하부에서 일어나는 압력구배를 흡수하고 균등하게 하는 과제를 가진다. 기계적 강도, 통기성 및 투습성 등에 관하여 포장시 요건을 부과하는 것이 더 필요하지 않은 것으로 밝혀졌다. 본 발명에 따른 베일은 기밀 재료가 포장 과정 후에 넓은 영역에 걸쳐 구멍이 내어져야 하는 경우에도 그 특성을 유지하는 것으로 밝혀졌다. 실용적으로 고려하면 추가적인 조치가 취해지지 않을 것이다.

본 발명에 따른 베일의 형상은 청구 제1항의 특징 c)로 명시된다. 평판으로부터 베일 상면상의 개별 점들의 간격은 예컨대 투명판을 사용하여, 그리고 반사 측정에 의한 개별 점들과 판 사이의 거리를 측정하여 측정될 수 있다. 대안으로서, 다른 연속적인 측정 방법이 또한 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 원리의 범위 내에서, 그려진 장방형 내에 위치한 베일 상면 영역의 90%가 평판으로부터 약 25㎜ 이하, 바람직하게는 약 10㎜ 이하인 것이 특히 바람직하다.

베일의 포장용적에 관련하여, 베일이 0.9㎥ 이상의 용적 및/또는 350 내지 800㎏/㎥의 포장밀도를 가질 때 유리한 것으로 판명되었다. 컨테이너에 포장물을 적재함에 있어서, 베일은 적어도 약 900㎜, 특히 적어도 약 970㎜의 높이를 가진 입방형 또는 블록형이 특히 적합한 것으로 판명되고 있다. 이 경우에 베일은 컨테이너 내에 2층으로 적재될 수 있다. 970 내지 1,200㎜ 높이를 가진 포장 블록이 특히 유리한데, 그러한 블록은 컨테이너에서 개별적인 적재 형태로 위치될 수 있기 때문이다. 포장되는 섬유 양에 비해 포장 작업을 줄이기 위해 훨씬 높은 베일을 생산하는 것 또한 가능하다. 포장된 재료가 필터 토우인 경우에, 그러한 대형 포장은 필터 토우가 필터 바 기계에서 궐련 필터를 제조하는데 사용되는 경우 베일의 교체 주기가 줄어든다는 장점을 제공한다.

포장싸개(packaging wrapper)는 합성수지 포일(foil)로 만들어지는 것이 바람직하다. 대류성 기밀 접합이 대류적으로 공기 불투과성인 봉합으로서 만들어질 수 있고, 그것은 중첩 봉합 또는 핀 봉합(finned seam)으로서 유리하게 설계된다.

포일은 바람직하게는 폴리에틸렌, 특히 LDPE, 또는 개량 폴리에틸렌(LLDPE), 또는 폴리아미드층과 폴리에틸렌층을 포함하는 복합 포일로 구성된다. 홍보 목적 및/또는 미학적인 목적을 위하여, 포장 포일로서 채색되거나 인쇄된 포일이 사용될 수 있다. 이것은 포장될 필터 토우가 빛에 민감할 때 특히 바람직하다. 포일에는 예컨대 포장 내용물에 관한 정보를 담은 스티커를 부칠 수 있다. 포장이 정보를 전달하도록 하는 다른 방법은 양각(relief)을 포장 내에 찍는 것인데, 포일이 음압(negative pressure)에 의하여 포장의 표면에 합치하므로 포일을 통해 양각을 볼 수 있다. 제품 표시 외에 양각은 예컨대 회사로고 및/또는 고객로고를 포함할 수 있다. 포일은 특히 안전한 운반 포장재로서 특성을 가진다. 두께가 100~400㎛의 두께를 가진 포일이 사용될 수 있다. 원하는 경우, 포장을 싼 후 또는 포일 자체가 밀봉된 후, 즉 블록형 베일이 완성된 후, 운반 포장재로서 판지, 합성조직물 등이 포일 둘레에 추가될 수 있다. 그 결과, 포장의 기계적 안정도가 증가하여, 얇아서 저렴한 포일이 사용될 수 있다. 그러나 이러한 형태의 운반 포장은 본 발명의 범위 내에서 필수적이지 않음이 강조되어야 한다.

본 발명에 따른 필터 토우 포장 방법은 다음의 단계를 포함한다: a) 하중을 가진 프레스장치를 사용하여 필터 토우를 압축된 형태로 제공하는 단계; b) 압축된 필터 토우를 포장싸개로 둘러싸는 단계; c) 포장싸개를 기밀 밀봉하는 단계; d) 둘러싸인 베일상의 하중을 해제하는 단계; 및 e) 하중이 해제된 포장싸개 내에서 외부 압력에 비해 적어도 약 0.01bar의 음압이 생성되는 단계.

기밀 밀봉된 베일상의 하중이 해제될 때, 포장싸개 내에 음압이 전개되는데, 그것은 대기압 이하로 적어도 0.01bar이고, 특히 유리한 방법에 따를 경우 대기압 이하로 0.15~0.7bar이다.

포장싸개의 기밀 밀봉 때문에, 포장싸개에 의해 둘러싸인 영역 내부에서 발생된 음압이 유지될 수 있다. 이러한 음압은 유연한 재료의 탄성 복원력이 내부로부터 포장에 가하는 압력을 감소시킨다. 이러한 이유로, 선행기술에 따른 필터 토우 베일상에서 일반적으로 전개되는 융기가 방지될 수 있다. 따라서 포장된 베일을 적재하는 것이 훨씬 쉽게 된다. 내부로부터 포장에 작용하는 기계적 압력이 음압에 의해 감소하기 때문에, 불량 위험이나 포장이 째지는 경향이 또한 감소한다. 그 결과, 보다 높은 포장밀도가 달성될 수 있으며, 보다 조밀한 포장의 이점과 저장 및 운반 용적을 감소시킬 수 있다. 특히, 이러한 방법에서는 포장된 필터 토우가 저장되는 컨테이너의 저장능력을 최적으로 이용할 수 있다.

필터 토우를 압축형태로 준비하는 것은 일반적으로 공지된 프레스장치에 의하여 이루어진다. 본 발명에 따른 방법은 포장 대상인 필터 토우의 양이 우선 프레스장치에서 기계적으로 압축된 다음 포장싸개로 둘러싸인다. 이 경우에 포장싸개는 프레스장치 내에 있는 동안 밀봉된다. 이 실시예는 전체 과정이 단일 장소에서 수행된다는 장점을 제공한다.

예비적 단계로서 별도의 장소에 필터 토우를 압축하는 것이 또한 가능하다. 이 경우에, 미리 압축된 필터 토우에는 예컨대 지지 클램프로 된 "보조 포장"이 제공된 후, 포장 장소로 보내져서 보조 포장이 제거되고, 압축된 필터 토우는 포장싸개로 둘러싸이고, 음압이 발생하며, 포장싸개가 기밀 밀봉된다. 이 실시예는 한 장소에서 전체 과정이 수행되지 않으므로 프레스장치가 고도의 가용성을 가질 수 있다는 장점을 제공한다. 또한, 압축 사이클의 지속기간이 줄어들며, 포장 장소의 모든 측으로부터 압축된 베일의 접근이 가능하므로 포장싸개의 적용과 관련하여 고도의 이용가능한 자유도가 얻어진다.

선행기술과 달리, 본 발명에 따른 방법의 사용은 오염이나 수증기로부터 베일을 보호하도록 의도된 라이너를 생략하는 것이 가능한데, 이러한 과제는 포장으로서 사용된 포장싸기에 의해 이미 실현되기 때문이다.

본 발명에 따른 방법에 있어서 처음에 필요한 음압은 다양한 방법으로 얻어질 수 있다. 특히 간단한 실시예에 따라서, 음압은 압축된 필터 토우의 자연 팽창에 의하여 발생한다. 필터 토우가 포장싸개에 의해 압축된 상태로 둘러싸여 기밀 밀봉된 후, 포장된 재료상의 외부 압력이 해제된다. 그 결과, 재료는 자신의 탄성 복원력의 작용 하에 포장 내부에서 팽창한다. 포장용적에 있어 증가로 인해, 음압이 포장싸개로 둘러싸인 영역 내부에서 전개된다. 포장 크기는 압축된 필터 토우가 완전히 팽창할 수 없을 정도로, 즉 포장싸개 내부에서 필터 토우가 포장 내부에서 부분적으로 팽창한 후에도 어느 정도 압축된 상태에 있도록 선택된다. 이 실시예는 음압을 발생시키는데 추가 수단이 필요하지 않다는 이점을 가진다. 그러므로 특히 저비용 가능성을 나타낸다.

상기 방안에 대한 대안이나 추가 적용할 수 있는 다른 실시예에 따라서, 음압은 포장싸개로 둘러싸인 영역 내에서 공기를 배출함으로써 생성된다. 이와 같은 방법으로, 전술한 자연진공보다 고도의 진공이 얻어질 수 있다. 또한 이와 같은 방법에 의하여 소정의 음압을 고도의 정확성으로 조절할 수 있다.

공기는 예컨대 하나 이상의 진공펌프에 의하여 배출될 수 있다. 진공펌프는 우선 흡수측에서 기밀 포장의 내부에 연결된 후 작동한다. 소정의 음압에 도달한 후, 진공펌프는 포장과 분리되고, 포장싸개의 배출 연결점은 다시 기밀 밀봉된다.

두 가지 상기 제공된 실시예의 조합은 음압이 두 가지의 다른 조치에 의하여 얻어지기 때문에 배출시간을 짧게 유지될 수 있는 이점을 제공한다. 또한, 보다 높은 포장높이를 선택함으로 필요한 압축력이 보다 작아지며, 여기에서 "포장높이"라 함은 필터 토우를 압축하는데 사용된 프레스장치에서 밀봉 시에 필터 토우 베일의 높이를 말한다. 결국, 이와 같은 방법으로 필터 토우 베일의 높이를 아주 정확하게 조정하는 것이 가능하다. 이로 인하여, 특히 계절, 역가(titer), 중량 등과 관련된 외부 영향이 완화될 수 있다.

특히 본 발명의 따른 방법에 있어서, 대기압 이하로 약 0.15 내지 0.7bar의 음압이 생성된다. 이것은 포일에 의하여 둘러싸인 영역 내에서 약 0.85 내지 0.3bar의 절대압력에 상당하다. 따라서 문제가 되는 진공은 낮은 진공 범위에 있고, 이것은 본 발명에 따른 방법에 대하여 일반적으로 충분하다. 약 0.8 내지 0.6bar의 절대압력에 상당하는 약 0.2 내지 0.4bar의 음압이 특히 적합한 것으로 판명되었다. 음압에 대한 구체적인 범위의 선택은 다양한 매개변수, 특히 포장되는 재료의 형태와 양, 소정의 포장 밀도, 사용되는 포장싸개 등에 따라 좌우된다. 기본적으로 고려해야 할 사항은 진공 또는 음압이 강할수록, 얻어질 수 있는 포장이 조밀해진다는 것이다. 융기도 음압이 증가할수록 현저히 줄어든다. 그러나 고도의 진공을 선택하는 것은 소정의 음압을 달성하는데 요구되는 시간을 과도하게 증가시킨다.

본 발명에 따른 방법에서 사용된 포장싸개에 관하여, 생성된 음압의 시간에 대한 소정의 안정성과 포장의 소정의 기계적 안정성이 보장되도록 선택되어야 한다. 사용되는 포장재 또는 포일의 종류 및 방식에 따라서, 시간에 대한 소정의 안정성은 일반적으로 수일 및 수개월 또는 수년으로 다양하다. 따라서 다양한 공기 투과성을 가진 포일이 사용될 수 있다.

일실시예에 따라서, 바람직하게는 LLDPE 또는 LDPE 같은 폴리에틸렌 또는 개량 폴리에틸렌 포일이 포장싸개로서 사용될 수 있다. LDPE라 함은 고압 하에서 제조된 저밀도의 폴리에틸렌이며, LLDPE는 선형구조를 가진 저밀도 폴리에틸렌을 지시한다. 이러한 포일은 순종 포일이라는 이점과 저비용으로 얻을 수 있다는 이점을 제공한다. 그러나 폴리에틸렌으로 된 포일은 그다지 강하지 않아서 비교적 낮은 포장밀도와 소량의 포장 재료에 특히 적합하다. 표준 폴리에틸렌 포일의 비교적 높은 공기 투과성으로 인하여, 저장기간이 수 주를 넘지 않는 경우에 사용하는 것이 보다 적합하다.

대안으로서, 포장싸개로서 폴리아미드와 폴리에틸렌의 복합포일을 사용할 수 있다. 이것은 매우 낮은 정도의 공기 투과성과 고강도로 특징되는데, 음압이 장기간에 걸쳐 일정하게 유지될 수 있음을 의미한다. 특히 폴리아미드의 분량은 약 1/3이며 폴리에틸렌의 분량은 약 2/3이다.

포장싸개 또는 포일의 가스 투과성은 바람직하게는 10,000㎤/(㎡*d*bar) 이하, 특히 200㎤/(㎡*d*bar) 이하, 특히 바람직하게는 20㎤/(㎡*d*bar) 이하이다. 이러한 값은 23℃와 75%의 상대습도에서 DIN 53380-V에 따라 측정된다. 이 때문에 진공이 충분히 오랫동안 유지되면서 포장이 풀리지 않게 되고 가급적 조밀하게 유지된다. 당해 영역은 이 밖에도 시판 중의 포일(예, PA-PE-복합체)에 의해서 덮인다. 공기는 포일을 통한 대류에 의해 이동되지 않고, 포일을 통한 확산에 의해서만 일어남을 강조되어야 한다. 투과성에 대해 표시된 값은 대기에 상당하는 조성(약 78% N₂, 21% O₂, 1%의 기타 가스)에 해당된다. 중요한 값은 산소와 질소 투과성에 관한 것이다. 포일 외에, 상기 조건을 충족하는 다른 기밀 재료를 사용하는 것이 본 발명의 범위 내에서 또한 가능하다.

포일이나 다른 싸개 재료의 수증기 투과성은 23℃와 85% 상대습도에서 DIN 53122 2편에 따라 측정될 때 바람직하게는 5g/(㎡*d) 이하, 특히 25g/(㎡*d) 이하이어야 한다. 수증기 투과성은 포장의 성형 작용에 대하여 중요하지 않다. 그러나 공기뿐만 아니라 수증기에도 불투과성인 포장은 필터 토우의 제품 수분함량이 포장에 의해 보전되어 유지되는 장점을 제공한다. 이것은 필터 토우에 있어서 아주 중요하다. 이와 같이 수분함량은 베일에 걸쳐서 균형을 이루며, 대기와 수분 교환이 없게 된다. 두께 100㎛의 폴리에틸렌 포일은 약 1g/(㎡*d)의 수증기 투과성을 가진다.

기계강도에 관해서, 포장싸개 또는 포일은 DIN EN ISO 527-3에 따라 측정될 때, 적어도 약 10N/15㎜, 바람직하게는 100N/15㎜ 이상, 좀더 바람직하게는 200N/㎜ 이상의 인열강도를 가져야 한다. 상기 값은 각각 포일의 종횡 방향에 있어서 최소 인열강도에 상당하다. 인열강도에 관한 선택은 포일 포장된 베일이 운반을 위해 재포장되는지 여부에 따라 좌우된다. 이러한 관계에 있어서 가능한 재료는 100㎛ 두께에서 15∼30N/15㎜ 인열강도를 가진 PE 및 100㎛ 두께에서 150∼300N/15㎜ 인열강도를 가진 PA6을 포함한다.

일반적으로 예컨대 폴리아미드 또는 에틸렌-비닐알코올-공중합체(EVOH)로 된 공기차단층을 가지거나 예컨대 SiO_x, 산화알루미늄 등 및 알루미늄 포일로 된 금속산화물층을 가진 합성수지 포일이 특히 유리한 것으로 판명되었다. 위에 열거한 포일 종류에 국한되지 않는 것으로 본다. 포일의 공기 투과성에 의하여 냄새 예방 즉, 외부에 침투하는 냄새 예방이 보장되며 이것은 다양한 포장 제품인 경우 유리하다. 포일의 기계적인 안정성을 위하여 이의 일정한 인성이 중요하다. 이것은 특히 폴리아미드에 의하여 잘 이루어진다.

포장싸개 또는 포일의 기밀 밀봉을 얻기 위한 가능성은 밀착 또는 밀봉하는 것이다. 따라서 선택된 포일은 바람직하게는 밀착성이거나 밀봉성이어야 한다. 이와 관련하여, 바람직한 포일 재료는 저융점을 가진 재료이다. 예컨대, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 같은 폴리올레핀 또는 EVA, LLDPE 등과 같은 에틸렌 및 프로필렌과의 공중합체를 들 수 있다. 밀착성이나 밀봉성의 요구조건을 만족시키는 재료는 이하에서 "밀봉층"으로 언급된다. 포일은 이러한 형태의 밀봉층만으로 구성되거나 하나 이상의 밀봉층과 예컨대 기계적 강도를 제공하는 추가층으로 구성된 복합층으로 구성될 수 있다.

포장이 쉽게 개방될 수 있는 것을 보장하기 위하여, 밀봉층은 벗겨지게(peelable) 즉, 이질적인 방식으로 밀봉될 수 있다. 이러한 형태의 이질적인 밀봉층은 밀봉층의 일정한 위치에 폴리부틸렌을 추가하거나 LLDPE에 대해 폴리프로필렌을 밀봉하는 것과 같이 다양한 방법으로 생성될 수 있다. 개방 과정을 용이하게 하는 다른 가능성은 포장 포일에 찢어 여는(tear-open) 스트립을 제공하는 것이다. 이 가능성은 인성이 적은 포일에 대해 특히 접합하다. 결국, 돌출된 모서리 등이 제공되어 포장이 개방될 때 절단되도록 의도된다. 돌출된 모서리가 절단된 후, 공기가 포장의 내부로 통과할 수 있고, 포장은 풀린다. 이어서 호일 절단용 칼을 사용하여 포장 내용물에 손상을 주지 않고 쉽게 개방될 수 있다.

이에 대한 대안으로는 포장싸개 또는 포일은 접착제에 의해 밀봉될 수 있다. 이 실시예는 밀봉 장치가 필요 없다는 장점을 제공한다. 물론, 각각의 적용영역에 대하여 기밀성 및 기계적 인장강도(tensile strength)에 관한 소정의 특성을 충족하는 한, 포장 포일을 밀봉하기 위한 다른 적절한 방법이 사용될 수 있다.

밀봉 또는 밀착은 예컨대 중첩 봉합을 형성하는 식으로 수행될 수 있다. 중첩 봉합은 비교적 높은 인장력을 흡수할 수 있으며, 따라서 새롭게 포장된 상태에서도 포장된 재료를 신뢰성 있게 보유할 수 있으며, 포장이 틈새를 가져서 재료의 충분한 탄성 복원력이 내부로부터 포장으로 가해지는 경우에도 그러하다. 따라서 이러한 형태의 봉합은 특히 안전하고, 이 경우에 포일은 양측에 밀봉층을 가지는 것이 바람직하다 (또는 그러한 밀봉층만으로 구성되어야 한다).

다른 실시예에 따라서, 핀 봉합을 형성하는 식으로 밀착이나 밀봉이 수행될 수 있으며, 이것은 포일 처리분야의 당업자에게 공지되어 있다. 이것은 외부로부터 생산하는 것이 용이하다는 장점을 제공하지만, 그러한 봉합의 인장응력을 견디는 능력은 중첩 밀봉의 그것보다 낮다.

포장싸개 또는 포일은 예컨대 한 개의 백(bag)의 형상으로 구성이 가능하다. 준비된 필터 토우의 둘러싸기는 이 경우에 있어서 과자의 포장과 동일하다. 이에 대한 대안에 있어서는 포일은 바닥, 덮개 및 둘러친 패킹으로 구성이 가능하다. 이 경우에는 개별 부분이 접합되어야 함으로 접합선의 전체 길이가 증가한다. 기타의 유리한 실시예에 따라서 포일포장은 경우에 따라서 예컨대 깊이 오므리기(deep drawing) 또는 부풀리거나 또는 이와 유사한 덮개와 바닥으로 되어 있다. 결국 포일을 테니스볼과 같이 2개의 서로 맞물린 피스로 구성할 수도 있다. 그밖에도 본 발명의 범위 내에서 포일포장의 기타 적당한 종류의 구성도 감안할 수 있다.

원한다면, 포장싸개 또는 포일의 최종 밀봉 즉, 포일 싸기의 완성은 판지, 베일을 합성조직물 등 2차 포장하는 것이다. 그 결과 포장의 기계적 강도가 증가하여, 보다 얇고 따라서 보다 저렴한 포일이 선택될 수 있다. 그러나 본 발명의 범위 내에서 이러한 형태의 2차 포장은 필수적이지 아님이 강조되어야 한다.

2차 포장이 전술한 바와 같이 사용되는 경우, 포일 포장이 낮은 기밀을 가지게 의도적으로 설계될 수 있으며, 음압은 대기압에 대하여 1일 또는 2일 내에 동등해진다. 환언하면, 포장은 이러한 기간 내에 진공을 잃는다. 따라서 포장된 필터 토우는 2차 포장으로 팽창하며 선행기술의 방법에 따른 포장 필터 토우에 비하여 포장 상하부의 융기가 적다.

본 발명에 따른 방법에서 사용된 포일은 바람직하게는 약 100∼400㎛의 두께를 가지며, 여기서 200∼300㎛, 특히 250∼300㎛의 범위가 특히 적합한 것으로 판명되었다. 사용된 포일의 정확한 두께는 포장할 섬유재료의 크기와 무게, 포장밀도인 압축정도 및 사용된 포일 재료의 함수에 따라서 선택될 수 있다. 전술한 바와 같이, 예컨대 판지상자로 된 추가 2차 포장이 사용될 때, 다소 얇은 포일이 선택될 수 있다.

포장되는 압축성 필터 토우는 최적의 블록형으로 이용 가능하게 특히 준비된다. 그 결과, 특히 적재에 유리하고 취급이 용이하며 저장이 간단한 포장을 얻을 수 있다. 케이블 형인 필터 토우는 이것이 선행기술에 따른 방법에 관하여 이미 기술한 바와 같이 개별 층으로 포개지게 적치되는 것이 바람직하다.

본 발명은 이하 첨부 도면에 따른 특히 유리한 실시예에 의하여 보다 상세히 설명한다. 도면의 내용은 다음과 같다:

도1a 내지 1c는 발명에 따른 방법의 한 가지 실시예의 개별 과정;

도2a 및 2b는 발명에 따른 방법에 의하여 제조된 포장의 확대;

도3a는 발명에 따른 방법에 의하여 시간의 경과에 대한 폴리에틸렌의 포일의 사용에 의하여 제조된 포장의 특성을 설명하는 그래프,

도3b는 한편으로 폴리에틸렌과 폴리아미드로 된 복합 포일에 대한 도3a의 것과 동일한 그래프;

도4a는 다양한 음압에 대한 포장높이와 베일높이의 관계를 나타내는 다양한 곡선을 도시하고;

도4b는 고온이고 저공기압에서 추가 진공과 베일 높이간의 관계를 설명하는 다양한 곡선.

도 1 내지 5를 참조하면, 본 경우에 필터 토우인, 압축 가능하고 유연한 섬유재료(1)의 베일이 도시된다. 섬유재료(1)는 포일(2)로 둘러싸여 프레스장치(3)로 도입될 수 있다(도 1a). 예컨대 300 내지 400톤의 압력 또는 하중을 가할 수 있는 프레스장치(3)에서, 베일은 소정의 포장높이로 압축된다. 그 다음, 포일(2)은 슬라이딩 베인 로터리 펌프(sliding vane rotary pump) 같은 진공펌프(4)용 연결점으로서 기능하는 작은 영역을 제외하고는 기밀 밀봉된다. 포일(2)에 의하여 둘러싸인 영역의 내부는 진공펌프(4)에 의하여 소정의 음압까지 공기 배출된다. 이에 이르면, 진공펌프의 호스를 포일에서 제거하고, 연결점은 기밀 밀봉된다. 전술한 바와 같이, 베일의 팽창에 의하여 이룰 수 있는 저도의 음압만이 필요한 경우에는 진공펌프를 생략할 수 있다.

도1b에 도시한 다음 단계에서 프레스장치(3)가 열리며 베일은 포일포장의 크기를 허용하는 한 부분적으로 재차 팽창한다. 완성 포장 필터 토우-베일은 이제 프레스장치에서 제거되며 도1c에 도시한 바와 같이 운반상태와 저장 가능한 상태로 된다. 포장 베일의 높이는 특히 발생 진공의 강도에 달려 있다.

도 2a 및 2b에는 발명에 따른 방법의 추가 단계 즉, 2차 포장(5)에 의한 포장된 필터 토우-베일의 최적화 방안을 도시한다. 이것은 특히 운반을 위한 방안이 될 수 있으며 예컨대 가벼운 판지로 구성될 수 있다. 이러한 2차 포장은 당업자에게 공지되어 있으므로 여기에서는 상세한 설명은 생략한다.

도 3a 및 3b는 각각 폴리에틸렌 포일 그리고 폴리에틸렌 및 폴리아미드의 복합 포일을 사용에 기초하여, 본 발명에 따른 방법에 의하여 제조된 포장의 특성에 있어서 시간에 대한 변화를 나타내는 그래프를 도시한다. 도 3a의 폴리에틸렌 포일은 약 600㎖/(㎡*d*bar)의 가스 투과성을 가지는데 반하여, 도 3b의 복합 포일의 가스 투과성은 약 10㎖/(㎡*d*bar)에 불과하다. 두 그래프의 비교에서 유추하는 바와 같이, 복합 포일의 경우 생성된 저압은 베일높이와 같이 본질적으로 수 백일 이상 일정하지만, 폴리에틸렌 포일의 경우에 음압은 약 100일 이상이 지나면 이미 절반 수준으로 감소하는 한편 동일한 기간에 베일 높이는 10㎝ 이상 증가한다. 2년 이상의 긴 저장기간을 감안할 경우에는 고 비용임에도 복합 포일을 선택할 수 있다.

도 4a에서 보는 바와 같이, 베일높이는 진공의 강도를 증가시킴으로써 감소될 수 있다. 도 4a에는 세 가지 상이한 그래프가 도시되어 있다. 제일 위에 있는 것은 진공펌프 사용 없이 포장높이의 함수로서 베일의 도달 가능한 높이를 나타낸다. 중간 그래프는 0.1bar의 추가 진공의 적용한 경우이고, 아래 그래프는 0.2bar의 추가 진공을 적용한 경우이다. 580㎏의 베일중량을 가진 3Y35형 필터 토우를 370톤의 압력으로 처리되었다. 이러한 상태에서, 0.1bar의 추가 진공은 약 60초 후에 확실히 생성될 수 있다.

도4b에는 추가 진공 강도에 따른 변화된 주위환경조건에서의 베일높이가 도시되어 있으며 공기온도는 약 40℃이었으며 주변의 공기압력은 약 0.05bar로 도4a의 예에서 보다 높았다. 낮은 공기압력과 증가된 온도에서 베일 높이가 증가한다는 것을 알 수 있다.

상기 실시예의 경우에는 두께가 약 200㎛인 폴리에틸렌 및 폴리아미드의 복합 포일을 사용하였다. 이 포일은 밀봉장치에 의하여 수동으로 밀봉되었으며, 패킹은 프레스에서 미리 손질된 상부요소 및 바닥요소에 결합되었다. 압축력은 모든 경우에 370톤이었다. 포장비용은 발명에 따른 방법에 의하여 상당히 감소될 수 있었다.

추가 시험에 의하여 900㎜의 포장높이를 가진 동일 중량의 베일을 폴리아미드와 폴리에틸렌의 복합 포일로 둘러싸서 이를 접합하였다. 프레스장치의 개방 후에 베일높이는 970㎜이었다. 포장된 베일에서 어디에도 융기가 발생하지 않았다. 베일 내부의 공기체적의 증가에 의하여, 절대압력 0.88bar에 상당하는 0.12bar의 음압이 발생하였다. 이러한 음압은 진공펌프의 도움 없이 달성되었다.

추가 시험에서 포장높이가 900㎜인 동일 중량의 베일을 폴리아미드와 폴리에틸렌의 복합 포일로 둘러싸서 이를 접합하였으며, 포장 내부는 진공펌프에 의하여 절대압력 450bar에 상당하는 550bar의 음압으로 공기 배출되었다. 프레스장치의 개방 후에 베일은 약 930㎜로 증가하였다. 포장 내부의 압력은 음압 0.58bar에 상당하는 0.42bar로 계산되었다. 포장된 베일에서 융기가 발생하지 않았다.

Claims (28)

1. 베일의 상면과 하면에서 장애가 되는 융기나 수축이 없는, 블록형인 필터 토우의 포장된 고압축 베일에 있어서,

   a) 상기 베일은 300㎏/㎥ 이상의 포장밀도를 가지고;

   b) 상기 베일은 기계적으로 자체-지지하는 탄성 포장재료로 완전히 둘러싸이고, 상기 포장재료는 대류에 대해 기밀한 하나 이상의 접합을 가지며;

   c) 상기 베일의 상면 및 하면은 평평하여, 미개방된 베일이 수평면상에 위치될 때, 베일을 완전히 덮는 평판이 베일의 중앙에 수직방향으로 작용하는 100N의 힘에 의해 베일의 상부에 가압될 수 있고, 그 결과 가압된 평판상에 베일의 수직투영에서 그려질 수 있는 최대 장방형 내에서, 그려진 장방형 내에 위치하는 베일 상면 영역의 90% 이상이 평판으로부터 40㎜ 이내이고;

   d) 상기 베일은 900㎜ 이상의 높이를 가지며; 및

   e) 상기 베일이 포장된 후에, 외부 압력에 대해 0.01bar 이상의 음압이 베일 내에 존재하는 것;

   을 특징으로 하는 베일.
2. 제1항에 있어서, 상기 베일은 포장싸개로서 인열강도가 (DIN EN ISO 527-3에 따라 측정된) 10N/15㎜ 이상인 포일을 가지는 것을 특징으로 하는 베일.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 0.9㎥ 이상의 포장용적, 350㎏/㎥ 이상의 포장밀도, 또는 0.9㎥ 이상의 포장용적 및 350㎏/㎥ 이상의 포장밀도를 가지는 것을 특징으로 하는 베일.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 970㎜ 이상의 높이를 가지는 것을 특징으로 하는 베일.
5. 제4항에 있어서, 970∼1,200㎜의 높이를 가지는 것을 특징으로 하는 베일.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 포장싸개가 플라스틱 포일인 것을 특징으로 하는 베일.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 대류성 기밀 접합은 대류 공기가 침투할 수 없도록 설계된 봉합인 것을 특징으로 하는 베일.
8. 제7항에 있어서, 대류 공기가 침투할 수 없도록 설계된 봉합은 중첩 봉합 또는 핀 봉합인 것을 특징으로 하는 베일.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 그려진 장방형 내에 위치한 베일 상면 영역의 90%가 평판으로부터 25㎜ 이내인 것을 특징으로 하는 베일.
10. 제6항에 있어서, 포일은 폴리에틸렌, LDPE 또는 LLDPE로 구성되는 것을 특징으로 하는 베일.
11. 제6항에 있어서, 포장싸개는 폴리아미드층 및 폴리에틸렌층을 가진 복합 포일인 것을 특징으로 하는 베일.
12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 포장싸개는 100∼400㎛의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 베일.
13. 제1항 또는 제2항에 있어서, 판지 또는 합성조직물로 된 추가 운반 포장을 가지는 것을 특징으로 하는 베일.
14. 제1항 또는 제2항에 있어서, 띠(strap)에 의해 추가로 둘러싸이는 것을 특징으로 하는 베일.
15. 필터 토우 베일의 포장 방법에 있어서,

    a) 필터 토우를 압축된 형태로 제공하는 단계;

    b) 압축된 필터 토우를 포장싸개로 둘러싸는 단계;

    c) 포장싸개를 기밀 방식으로 밀봉하는 단계;

    d) 둘러싸인 베일상의 하중을 해제하는 단계; 및

    e) 하중이 해제된 포장싸개 내에서 외부압력에 대해 0.01bar 이상의 음압이 생성되는 단계;

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 포장 방법.
16. 제15항에 있어서, 음압은 압축된 필터 토우의 자연 팽창에 의하여 생성되는 것을 특징으로 하는 포장 방법.
17. 제15항 또는 16항에 있어서, 음압은 공기를 배출하여 생성되는 것을 특징으로 하는 포장 방법.
18. 제17항에 있어서, 진공펌프를 사용하여 공기가 배출되는 것을 특징으로 하는 포장 방법.
19. 제15항 또는 제16항에 있어서, 대기압 이하로 0.15∼0.7bar의 음압이 생성되는 것을 특징으로 하는 포장 방법.
20. 제19항에 있어서, 대기압 이하로 0.2∼0.40bar의 음압이 생성되는 것을 특징으로 하는 포장 방법.
21. 제15항 또는 제16항에 있어서, 포장싸개는 중첩 봉합 또는 핀 봉합을 형성하도록 밀착 또는 밀봉에 의해 봉합되는 것을 특징으로 하는 포장 방법.
22. 제15항 또는 제16항에 있어서, 23℃ 및 85% 상대습도에서 DIN 53122에 따라 측정된 5g/(㎡*d) 이하의 수증기 투과성을 가진 포일이 포장싸개로서 사용되는 것을 특징으로 하는 포장 방법.
23. 제15항 내지 제16항에 있어서, 23℃ 및 75% 상대습도에서 DIN 53380-V에 따라 측정된, 공기에 대한 10,000㎤/(㎡*d*bar) 이하의 가스 투과성을 가진 포일이 포장싸개로서 사용되는 것을 특징으로 하는 포장 방법.
24. 제23항에 있어서, 200㎤/(㎡*d*bar) 이하의 가스 투과성을 가진 포일이 포장싸개로서 사용되는 것을 특징으로 하는 포장 방법.
25. 제15항 또는 제16항에 있어서, (DIN EN ISO 527-3에 따라 측정된) 10N/15㎜ 이상의 인열강도를 가진 포일이 포장싸개로서 사용되는 것을 특징으로 하는 포장 방법.
26. 제25항에 있어서, 인열강도가 (DIN EN ISO 527-3에 따라 측정된) 200N/15㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 포장 방법.
27. 제15항 또는 제16항에 있어서, 300㎏/㎥ 이상의 포장밀도가 얻어지도록 조절되는 것을 특징으로 하는 포장 방법.
28. 제1항 또는 제2항에 있어서, 베일이 포장된 후에 베일 내에 존재하는 상기 0.01bar 이상의 음압이 해제되는 것을 특징으로 하는 베일.

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