KR100991893B1 - 라미네이팅 필름을 펄프몰드에 부착하는 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 필름을 펄프몰드에 부착하는 장치 및 방법에 있어서, 특히 라미네이팅 필름을 펄프몰드에 부착시 메인 히팅수단과 보조 히팅수단으로 이루어지는 2단계 가열장치를 제공하여 라미네이팅 필름을 직접 펄프몰드에 부착하는 라미네이팅 필름을 펄프몰드에 부착하는 장치 및 방법에 관한 것으로,

용기틀에 일정간격으로 하나씩 삽입되는 펄프몰드 용기와; 상기 용기의 상부에 위치하는 필름과; 상기 필름의 양측 끝단을 클램핑 하기 위한 클램프와; 상기 필름의 상부에 위치하여 열을 공급하는 열공급 수단과; 상기 용기틀의 하단에 설치되어 상기 필름이 250 - 270도로 가열되면 진공흡착하여 용기에 코팅되도록 하는 진공펌프를 포함하여 이루어지고; 상기 열공급 수단은, 열공급 탱크와, 열공급용 탱크 저면으로 돌출된 제 1 열공급 장치와, 열공급용 탱크 내부에 삽입되는 제 2 열공급 장치와, 열공급용 탱크 하단으로 제 1 열공급장치들의 사이에 위치되어 열풍보조 히터에서 발생한 열을 하방으로 분사하기 위한 열풍구와, 제 2 열공급장치의 열이 하방으로 분사되도록 바람을 제공하는 송풍모터로 이루어지는 것이 특징이다.

라미네이팅, 필름, 펄프몰드

Description

라미네이팅 필름을 펄프몰드에 부착하는 장치 및 방법{A Pulp Mold Adhesion Unit Using Laminating Film and A Pulp Mold Adhesion Method Thereof}

본 발명은 필름을 펄프몰드에 부착하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 라미네이팅 필름을 펄프몰드에 부착시 메인 히팅수단과 보조 히팅수단으로 이루어지는 2단계 가열장치를 제공하여 라미네이팅 필름을 직접 펄프몰드에 부착토록 하는 것을 특징으로 하는 라미네이팅 필름을 펄프몰드에 부착하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

자원재활용의 관점과 환경보호라는 측면에서 최근에는 각종 일회용 용기를 폐종이나 펄프를 이용하여 생산하는 경향이 늘어나고 있다. 이러한 펄프몰드용기는 다시 수거하여 재생산이 가능하며 인체에도 무해하여 보다 많은 활용이 기대된다.

펄프를 이용하여 음식용기나 그 외 산업용 자재로 활용하기 위한 제품을 생산함에 있어서는 분해된 펄프가 공급되는 수조내에 금형을 침적시켜 금형 상부에 펄프가 놓여지도록 한 후, 수조에서 꺼내어 상부금형과 결합하고 열을 가해 건조한 후 탈형하는 과정을 통해 제품을 얻게된다.

하지만, 이렇게 제조되는 펄프몰드용기는 재질의 특성상 수분을 흡수하는 특 성이 있으며, 따라서 일반적으로 용기 내면에는 불수용성인 코팅액으로 도포하여 사용하게 된다.

이와 관련한 종래기술을 보면 출원번호 10-2004-0084896호의 "종이용기 코팅장치 및 방법"이 공개된 바 있으며, 이것의 구성을 보면 종이용기 내면에 불수용성 코팅액을 분사하여 코팅하기 위한 장치 및 방법에 있어서, 종이용기 내면을 하방인

상태로 흡착하여 이송하면서 회전시키는 투입수단과, 코팅액을 분출시켜 종이용기 내면을 도포시키는 코팅수단과, 종이용기 내면을 가열하여 도포된 코팅액을 증발부착시키는 가열수단과, 종이용기를 순차적으로 이송시키는 이송수단과, 코팅이 완료된 종이용기를 이송수단에서 회수함과 동시에 이송 중에 회전시켜 냉각한 후 자동으로 적층시키는 회수수단으로 구성되며 순차적으로 일직선상에 배치되는 것을 특징으로 하는 종이용기 코팅장치에 관한 것이다

한편 보다 저렴하게 필름막을 펄프몰드용기에 형성시키기 위해 투명 또는 유색을 가지는 단일 필름막을 진공흡착시킬 수 있도록 하는 필름막이 형성된 펄프몰드용기의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 기술이 제안되었는바, 등록특허 10-0726837호는 두께가 45~55 마이크론 범위이고 어느 일면에 접착제가 도포된 단일 필름을 클램프를 이용하여 가장자리를 잡아 고정시키는 제1단계와; 히터챔버 속에서 클램프에 고정된 필름 전체에 균일한 열을 가하여 접착제를 녹이는 제2단계와; 진공챔버와 연결된 용기고정금형에 용기를 두고 열이 가해진 필름으로 용기의 상면을 감싸도록 하는 제3단계와; 진공챔버에 진공을 형성시켜 필름이 용기의 형태대로 흡착되어 접착되게 하는 제4단계와; 진공흡착으로 용기에 필름을 접착시킨 후에 용기고정금형에 형성된 분사공을 통해 에어를 분사시켜 용기고정금형에 접착된 필름을 분리시키는 제5단계;로 구성 랩과 같은 단일 필름을 이용하여 펄프몰드용기 표면을 코팅함으로서 저렴한 가격으로 생산이 가능한 이점이 있어 시장에서의 경쟁력을 확보할 수 있다는 효과를 확보할 수 있도록 하는 것이다.

도 1은 등록특허 10-0726837호의 종래 펄프몰드 부착장치 구성도를 도시한 것이며, 도시한 바와 같이 용기고정금형(30)에 용기(5)가 고정되고, 용기금형고정(30)의 하단에는 진공챔버(40)가 위치하여 필름을 흡착하는 기능을 하며, 용기의 상부에 필름(10)이 위치하고 필름의 상하를 클램핑하는 클램프(15)가 위치한다. 그리고, 필름의 상부에 히터(20)가 설치되어 필름에 열을 가하도록 장치가 구성되어 있다.

도 2는 등록특허 10-0726837호의 종래 펄프몰드 부착장치 구성의 실시예로서 히터(20)를 챔버(25)속에 위치시켜 필름에 균일한 열을 가하도록 구성하였다.

도 3은 종래기술을 이용하여 용기(5)에 필름(10)을 코팅한 것을 나타내었다.

그러나 상기 특허건은 저열성 접착성 용제를 추가 도포하여 접착성을 높이고 있기 때문에 용기의 특성상 가열된 음식물이 대부분으로 저온에서도 접착성 용제와 화학 반응을 일으켜 인체에 유해한 문제를 일으킬 수 있고, 또한, 일정간격으로 형성된 일개의 히팅장치를 활용하고 있어 열의 분포가 고르지 않아서 필름에 열이 공급되지 않는 부분이 발생하고 이 부분에서 접착성이 현저하게 떨어지는 문제가 있고, 이때 접착이 제대로 이루어지지 않는 지점에 공기가 스며들고 이로 인하여 열이 있는 음식이 필름과 화학 반응을 일으킬 수 있는 문제점을 가지고 있다. 또한, 상기 등록특허는 필름의 성형 접착이 이루어진후 성형틀의 용기 틈새 공간에 필름이 접착제에 의한 접착이 이루어져 이를 따로 탈착시키기 위해서 에어분사장치를 필수적으로 사용하여야 하므로 장치가 매우 복잡해지는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결코자 하는 것으로, 필름에 직접 고온의 열을 가하여 필름의 표면을 녹여 용기에 접착시키도록 하여 별도의 접착제를 필름에 도포하지 않고 용기에 필름을 코팅하여 접착제에 의해 음식물과의 화학반응이 일어나는 것을 사전에 예방토록 하는데 제 1 목적이 있다.

또한, 히팅열이 고루 분포되도록 하기 위하여 메인 히팅수단 이외에 보조 히팅수단을 부가 설치하여 고르게 용기에 필름이 접착되도록 함으로서 필름을 고르게 가열시켜 필름이 들뜨는 것을 차단하는데 제 2 목적이 있다.

또한, 용기틀 하단에 냉각 파이프를 더 설치하여 용기틀의 틈새공간에 필름이 접착되는 것을 사전에 방지하는데 제 3 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로 본 발명은,

용기틀(400)에 일정간격으로 하나씩 삽입되는 펄프몰드 용기(300)와; 상기 펄프몰드 용기의 상부에 위치하는 필름(100)과; 상기 필름의 양측 끝단을 클램핑 하기 위한 클램프(200)와; 상기 필름의 상부에 위치하여 열을 공급하는 열공급 수단(500)과; 상기 용기틀의 하단는 일정간격으로 배치되는 냉각용 파이프(600)와; 상기 용기틀의 하단에 설치되어 상기 필름이 250 - 270도로 가열되면 진공흡착하여 용기에 코팅되도록 하는 진공펌프(700)를 포함하여 이루어지고; 상기 열공급 수단(500)은, 열공급 탱크(510)와, 열공급용 탱크(510) 저면으로 돌출된 제 1 열공급 장치(520)와, 열공급용 탱크 내부에 삽입되는 제 2 열공급 장치(530)와, 열공급용 탱크 하단으로 제 1 열공급장치들의 사이에 위치되어 제 2 열공급장치에서 발생한 열을 하방으로 분사하기 위한 열풍구(540)와, 제 2 열공급장치 상부에 설치되어 제 2 열공급장치에서 발생하는 열이 하방으로 잘 분사되도록 바람을 제공하는 송풍모터(550)로 이루어지는 것이 특징이다.

또한, 필름을 클램프 하는 단계와; 상기 필름에 제 1 열공급장치를 이용하여 400도의 열을 가하는 단계와; 상기 필름에 제 2 열공급장치를 이용하여 600도의 열을 가하는 단계와; 상기 제 2 열공급장치에 송풍기를 이용하여 송풍을 하는 단계와; 상기 필름의 표면이 250 - 270도로 가열되면 진공펌프로 압착하여 용기에 접착시키면서 코팅하는 단계와; 상기 제 1 열공급장치 및 제 2 열공급장치로 필름에 열을 가할때 용기틀에 설치된 냉각용 파이프에 냉기를 제공하는 단계를 포함하는 것이 특징이다.

본 발명은 필름에 직접 고온의 열을 가하여 필름의 표면을 녹여 용기에 접착시키기 때문에 접착제의 불사용으로 인하여 음식물과의 화학반응을 차단시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 제 1 열공급 장치와 제 2 열공급장치를 통하여 히팅열이 고루 분포되도록 하기 때문에 필름을 용기에 부착시에 필름이 들뜨는 것을 방지하는 효과가 있다.

또한, 용기틀 하단에 냉각 파이프를 더 설치하여 용기의 틈새공간에 필름이 접착되는 것을 사전에 방지하는 효과가 있다.

아울러, 비록 본 발명이 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어지지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위 내에 속하는 그러한 수정 및 변형을 포함할 것이라고 여겨진다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 4는 본 발명의 펄프몰드 부착장치 구성도로서, 본 발명의 구성요소는 크게 펄프몰드 용기(300)가 삽입되는 용기틀(400)과, 용기틀의 상부에 위치하는 필름(100)과, 필름(100)을 고정하는 클램프(200)와, 필름 상부에 위치하는 열공급 수단(500)과, 용기틀에 일정간격으로 배치되는 냉각용 파이프(600)와, 용기틀 하단에 위치하는 진공펌프(700)로 이루어진다.

상기 열공급 수단(500)은 열공급용 탱크(510) 저면으로 돌출된 제 1 열공급 장치(520)와, 열공급용 탱크 내부에 삽입되는 제 2 열공급 장치(530)와, 열공급용 탱크 하단으로 제 1 열공급장치 사이에 위치되어 제 2 열공급장치(530)에서 발생한 열을 하방으로 분사하기 위한 열풍구(540)와, 제 2 열공급장치의 열이 하방으로 잘 분사되도록 바람을 제공하는 송풍모터(550)로 이루어진다.

상기 필름(100)은 열을 가하면 끈적 거리며 접착성이 발생하는 통상의 단일성 필름이다.

상기 클램프(200)는 필름을 고정시키기 위한 것으로 필름 양단에 위치하여 필름이 용기에 부착되도록 임시고정시킨다. 또한 클램프(200)는 상하로 유동하는 장치가 포함되어 있어 일정량의 필름(100)을 용기에 부착시키고, 다음 필름이 도달하면 또다시 클램핑하는 것을 반복한다.

열공급 수단(500)은 필름(100)의 상부에 위치하여 필름에 제 1 열공급장치(520)의 열과 제 2 열공급장치(530)의 열이 동시에 이루어지도록 하여 필름(100)의 표면을 녹여서 접착성을 갖도록 하며, 이에 따라 진공펌프(700)의 진공 흡착에 의해서 용기(300)의 표면에 달라붙어 코팅 작업이 이루어진다.

상기 냉각용 파이프(600)는 용기틀(400)의 하부에 일정 간격으로 배치되어 냉기를 순환시키도록 함으로서 용기(300)를 제외한 부분은 열압착되지 않토록 한다. 즉, 냉각용 파이프(600)를 용기틀(400)의 하단에 설치하지 않으면 용기틀(400)에 위치하는 필름(100)이 용기틀(400)에 달라붙게 되어 용기틀(400)로부터 용기(300)를 탈거시에 용이하지 않는 문제점이 있다. 따라서, 본 발명에서는 용기틀(400)의 하단에 냉각용 파이프(600)를 설치하고, 상기 냉각용 파이프(600)를 통해 냉기를 공급토록 함으로서 용기(300)를 제외한 부분의 용기틀(400)에 필름(100)이 달라붙는 것을 방지하고, 이에 따라 필름이 부착된 용기(300)가 용기 틀(400)로부터 쉽게 탈거될 수 있다.

상기 진공펌프(700)는 용기틀(400)의 하단에 위치하며 필름(100)을 진공에 의해서 압착시키며, 이때 진공펌프(700)로 용기틀을 빨아들이면 용기틀(400)에 존재하는 미세한 구멍으로 공기가 빠져나가서 필름(100)이 용기틀(400) 내부의 용기에 접촉된다.

이하에서 열공급 수단(500)에 대해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 제 1 열공급장치(520)는 필름(100)의 상부에 위치하여 필름(100)에 직접 열을 가함으로서 필름(100)의 표면이 녹아서 접착성을 갖도록 한다.

상기 제 2 열공급장치(530)는 제 1 열공급장치(520) 상부에 위치하며 역시 필름(100)에 열을 가하여 필름이 모든 부분이 고른 열에 의해서 고르게 표면이 녹도록 한다.

상기 열공급 탱크(510)의 하단으로는 열풍구(540)가 형성되는바, 호퍼 형태를 이루며 제 1 열공급장치(520)들의 사이에 설치되어 제 2 열공급장치(530)에서 발생하는 열을 아래방향으로 분사시킨다.

아울러, 송풍모터(550)는 제 2 열공급장치(530)의 상부에 설치되며 아래방향으로 공기를 공급하여 제 2 열공급장치(530)에 의해서 발생된 열이 아랫방향으로 빠른속도로 퍼지도록 하여 필름에 제 2 열공급장치의 열이 빠르게 도달되도록 한다.

이하에서 본 발명의 전체 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 필름(100)을 용기(300)와 용기틀(400)의 상부로 위치시킨 다음에 클램 프(200)로 고정시킨다. 이후, 열공급 수단(500)을 작동시켜서 제 1 열공급장치(520)와 제 2 열공급장치(530)에서 미리 지정된 온도로 열을 발산하여 필름(100)의 표면을 녹이도록 하고, 동시에 송풍모터(550)를 가동하여 제 2 공급장치(530)의 열이 필름(100)을 향해 조사되도록 한다.

이때, 제 1 열공급장치(520)는 400도의 온도를 가하고 제 2 열공급 장치(530)는 600도의 온도를 가하여 필름의 표면이 250 - 270도로 가열되면 접착 용제를 가하지 않고 필름의 표면이 녹아서 용기에 직접 접착 된다. 이와 동시에 냉각용 파이프(600)에 냉기를 주입하여 용기틀(400) 사이의 틈새공간에는 필름(100)이 압착되지 않토록 한다. 상기에서 필름(100) 표면의 온도가 270도 이상이면 필름이 타는 현상이 발생하고, 250도 미만에서는 고르게 녹지 않는 현상이 발생하여, 본 발명에서는 필름의 표면온도를 체크하여 필름의 표면온도가 250 - 270도가 되는 시점에서 진공펌프(700)를 가동한다.

즉, 필름의 표면이 250 - 270도로 가열되면 진공펌프(700)로 필름(100)을 흡착시켜 용기틀(400)에 존재하는 용기(300)에 필름이 접착되면서 코팅이 이루어지도록 하여 공정이 마무리 된다.

도 1은 종래 펄프몰드 부착장치 구성도.

도 2는 종래 펄프몰드 부착장치 실시예도.

도 3은 종래 펄프몰드 부착장치를 통해 제작된 펄프몰드.

도 4는 본 발명의 펄프몰드 부착장치 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100: 필름

200: 클램프

300: 용기

400: 용기틀

500: 열공급수단

510: 열공급용 탱크

520: 제 1 열공급장치

530: 제 2 열공급장치

540: 열풍구

550: 송풍모터

600: 냉각용 파이프

700: 진공펌프

Claims (2)

1. 용기틀(400)에 일정간격으로 하나씩 삽입되는 펄프몰드 용기(300)와;

   상기 펄프몰드 용기의 상부에 위치하는 필름(100)과;

   상기 필름의 양측 끝단을 클램핑 하기 위한 클램프(200)와;

   상기 필름의 상부에 위치하여 열을 공급하는 열공급 수단(500)과;

   상기 용기틀의 하단는 일정간격으로 배치되는 냉각용 파이프(600)와;

   상기 용기틀의 하단에 설치되어 상기 필름이 250 - 270도로 가열되면 진공흡착하여 용기에 코팅되도록 하는 진공펌프(700)를 포함하여 이루어지고;

   상기 열공급 수단(500)은,

   열공급 탱크(510)와, 열공급용 탱크(510) 저면으로 돌출된 제 1 열공급 장치(520)와, 열공급용 탱크 내부에 삽입되는 제 2 열공급 장치(530)와, 열공급용 탱크 하단으로 제 1 열공급장치들의 사이에 위치되어 제 2 열공급장치에서 발생한 열을 하방으로 분사하기 위한 열풍구(540)와, 제 2 열공급장치 상부에 설치되어 제 2 열공급장치에서 발생하는 열이 하방으로 잘 분사되도록 바람을 제공하는 송풍모터(550)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 라미네이팅 필름을 펄프몰드에 부착하는 장치.
2. 필름을 클램프 하는 단계와;

   상기 필름에 제 1 열공급장치를 이용하여 400도의 열을 가하는 단계와;

   상기 필름에 제 2 열공급장치를 이용하여 600도의 열을 가하는 단계와;

   상기 제 2 열공급장치에 송풍기를 이용하여 송풍을 하는 단계와;

   상기 필름의 표면이 250 - 270도로 가열되면 진공펌프로 압착하여 용기에 접착시키면서 코팅하는 단계와;

   상기 제 1 열공급장치 및 제 2 열공급장치로 필름에 열을 가할때 용기틀에 설치된 냉각용 파이프에 냉기를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 라미네이팅 필름을 펄프몰드에 부착하는 방법.

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