KR101221068B1 - Manufacturing apparatus for papercontainer haiveng plastic resin layer and manufacturing process for paper container having PET resin layer using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수지층이 형성된 종이용기 제조장치, 및 이를 이용한 PET 수지층이 형성된 종이용기 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 PET 수지층이 형성된 관상의 외곽부재와 바닥부재를 각각 성형하는 공정과, 이들을 가조립하는 공정과, 이들을 상호 접합시켜 상부가 개방된 종이용기를 제조하는 공정을 포함하는 수지층이 형성된 종이용기의 제작에 따른 일련의 과정을 연속하여 수행하는 종이용기 제조장치, 및 이를 이용한 PET 수지층이 형성된 종이용기 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a paper container manufacturing apparatus having a resin layer, and a paper container manufacturing method using a PET resin layer using the same, and more particularly, a process of molding a tubular outer member and a bottom member each having a PET resin layer; A paper container manufacturing apparatus for continuously performing a series of processes according to the production of a paper container with a resin layer comprising a step of pre-assembling them, and a step of bonding them to each other to produce an open paper container, and using the same It relates to a paper container manufacturing method formed with a PET resin layer.
Description
본 발명은 수지층이 형성된 종이용기 제조장치, 및 이를 이용한 PET 수지층이 형성된 종이용기 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 PET 수지층이 형성된 관상의 외곽부재와 바닥부재를 각각 성형하는 공정과, 이들을 가조립하는 공정과, 이들을 상호 접합시켜 상부가 개방된 종이용기를 제조하는 공정을 포함하는 수지층이 형성된 종이용기의 제작에 따른 일련의 과정을 연속하여 수행하는 수지층이 형성된 종이용기 제조장치, 및 이를 이용한 PET 수지층이 형성된 종이용기 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a paper container manufacturing apparatus having a resin layer, and a paper container manufacturing method using a PET resin layer using the same, and more particularly, a process of molding a tubular outer member and a bottom member each having a PET resin layer; , A paper container manufacturing apparatus having a resin layer for successively performing a series of processes according to the production of a paper container with a resin layer comprising a step of pre-assembling them, and a step of bonding them together to produce a paper container with an open top. And it relates to a paper container manufacturing method formed PET resin layer using the same.
일반적으로 사용상의 편리함과 재활용이 가능한 종이를 이용하여 제작한 종이용기의 보급이 활발히 이루어지고 있다.In general, the dissemination of paper containers made using paper that is convenient for use and recyclable is being actively performed.
그리고, 상기 종이용기를 구성하는 종이는 자체적으로 안정된 방수성을 갖기 어려운 관계로, 당 분야에서는 종이의 표면에 PE수지나 PP수지로 이루어진 수지층을 형성하고 이 수지층을 통해 안정된 방수성을 갖도록 하고 있다.In addition, since the paper constituting the paper container is difficult to have a stable waterproof itself, in this field, a resin layer made of PE resin or PP resin is formed on the surface of the paper and has a stable waterproof property through the resin layer. .
그러나, 상기 종이용기에서 방수성을 갖도록 하는 PE나 PP는 용융점이 낮은 관계로 고온의 음식물을 담게 되면 용융하여 음식물에 포함될 수 있고, 이에 따라 종이용기에 담겨진 음식물의 맛이나 향이 변질되는 한편, 인체에 유해한 환경 호르몬 등이 음식물에 포함될 수도 있다.However, PE or PP, which has waterproofness in the paper container, may be included in the food by melting it when it contains a food of high temperature due to its low melting point, thereby altering the taste or aroma of the food contained in the paper container, Harmful environmental hormones may be included in food.
한편, PE수지나 PP수지에 대비하여 PET 수지는 상대적으로 용융점이 높은 관계로, 고온의 음식물을 담더라도 PET 수지가 용융하여 음식물에 포함되지 아니하며, 특히 음식물의 가열에 범용으로 사용되는 전자렌지용으로도 사용이 가능하다.On the other hand, compared to PE resin or PP resin, PET resin has a relatively high melting point, so even if it contains hot food, the PET resin is not included in the food because it is melted, especially for microwave ovens that are commonly used for heating food. Can also be used as.
그러나, 상기 PET 수지는 용융점이 높은 관계로 제조과정에 있어, 종이의 표면에 형성된 PET 수지층을 가열하여 안정되게 연화할 수 있는 전용의 구조가 요구되고, 또 외곽부재의 중첩부위의 안정된 접합이 요구되지만, 종래 종이용기 제조장치에는 PET 수지층을 단시간 내에 안정되게 연화시킬 수 있는 전용의 구조가 마련되지 아니한 관계로, PET 수지층를 안정되게 연화시켜 이들의 접합시키는 것이 사실상 어려웠다.However, since the PET resin has a high melting point, in the manufacturing process, a dedicated structure capable of stably softening by heating the PET resin layer formed on the surface of the paper is required, and stable bonding of the overlapping portions of the outer members is required. Although required, the conventional paper container manufacturing apparatus has not been provided with a dedicated structure capable of stably softening the PET resin layer within a short time, and thus it has been practically difficult to stably soften the PET resin layer and bond them together.
상기한 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, PET 수지층이 형성된 관상의 외곽부재와 바닥부재를 각각 성형하는 공정과, 이들을 가조립하는 공정과, 이들을 상호 접합시켜 상부가 개방된 종이용기를 제조하는 공정을 포함하는 수지층이 형성된 종이용기의 제작에 따른 일련의 과정을 연속하여 수행하는 종이용기 제조장치; 및 이를 이용한 PET 수지층이 형성된 종이용기 제조방법을 제공함에 있다.An object of the present invention devised to solve the above problems is a step of forming a tubular outer member and a bottom member, each of which is formed with a PET resin layer, a step of pre-assembling them, and a paper container having an open top by bonding them together. Paper container manufacturing apparatus for continuously performing a series of processes according to the production of a paper container with a resin layer comprising a step of manufacturing a; And it provides a paper container manufacturing method formed using the PET resin layer using the same.
상기한 목적은, 본 발명에서 제공되는 하기 구성에 의해 달성된다.The above object is achieved by the following constitutions provided in the present invention.
본 발명에 따른 수지층이 형성된 종이용기 제조장치는,
수지층이 형성된 종이를 절취하여 바닥부재를 성형하는 바닥부재 성형부와; 수지층이 형성된 종이의 양단을 중첩시킨 다음, 이 중첩부위를 용융 접합시켜 관상의 외곽부재를 성형하는 외곽부재 성형부와; 상기 외곽부재 성형부를 통해 성형된 외곽부재의 내경에, 바닥부재 성형부를 통해 성형된 바닥부재를 가조립하는 가조립부; 및 상기 가조립된 종이용기의 예열과 하부 커링과 접합 및 상부 커링을 순차적으로 실시하여 종이용기를 완성하는 후가공부를 포함하여 구성된 수지층이 형성된 종이용기 제조장치에 있어서,
상기 후가공부는, 예열구간과 하부 커링구간과 접합구간 및 상부 커링구간이 동심구조로 배치된 베이스와; 상기 베이스의 상부에 이격되게 배치되어 일 방향으로 등각 회전하며, 가조립된 종이용기를 각 구간별로 흡착하여 이동시키는 흡착블럭들이 동심구조로 배치된 회전체를 포함하여 구성되고,
상기 예열구간은 전열히터가 각각 내설된 제 1 예열로와 제 2 예열로로 분리 구성되어, 회전체의 흡착블럭에 흡착되어 순차적으로 선회하는 가조립 상태의 종이용기는 제 1 예열로를 통해 1차 예열된 다음 하부 커링공정을 실시되고, 이후 제 2 예열로에 진입하여 예열된 다음 접합공정이 실시되어, 상대적으로 긴 시간을 요하는 예열구간에 의해 상대적으로 짧은 시간을 요하는 하부 커링공정과 접합공정 및 상부 커링공정이 전체적으로 지체되는 현상이 예방되는 한편, 하부 커링공정 상에서 손실되는 열이 2차 예열을 통해 보존되도록 구성하고, Paper container manufacturing apparatus with a resin layer according to the present invention,
A bottom member molding part for cutting the paper on which the resin layer is formed to mold the bottom member; An outer member forming portion for superposing both ends of the paper on which the resin layer is formed, and then melting and bonding the overlapping portions to form the tubular outer member; A provisional assembly for temporarily assembling the bottom member molded through the bottom member molding part to an inner diameter of the outer member formed through the outer member molding part; In the paper container manufacturing apparatus formed with a resin layer comprising a post-processing portion for completing the paper container by sequentially preheating, lower curing, bonding and upper curing of the pre-assembled paper container,
The post-processing part may include: a base having concentric structures of the preheating section, the lower curling section, the joining section, and the upper curling section; It is disposed to be spaced apart in the upper portion of the base isotropically rotated in one direction, the adsorption blocks for adsorbing and moving the prefabricated paper container for each section is configured to include a rotating body arranged in a concentric structure,
The preheating section is composed of a first preheating furnace and a second preheating furnace, each of which is preheated with a heat transfer heater, and the prefabricated paper container, which is adsorbed by the adsorption block of the rotating body and is sequentially turned, is first connected through the first preheating furnace. After the preheating, the lower curling process is carried out, and then the second preheating furnace is preheated, and then the joining process is performed, thereby joining the lower curling process requiring a relatively short time by the preheating section requiring a relatively long time. It is configured to prevent the overall delay of the process and the upper curry process, while the heat lost in the lower curry process is preserved through the second preheating,
상기 접합구간은 가조립된 종이부재의 하부를 안착하는 안착홈이 형성된 접합금형과, 상기 접합금형에 안착된 종이용기의 하부 내벽을 따라 일방향으로 회전하면서 하부 커링공정을 통해 중첩된 외관부재의 하부 가장자리와 바닥부재의 가장자리를 물리적으로 가압하여, 연화된 수지층을 통해 이들의 접착을 도모하는 회전편을 포함하여 구성되고, 상기 접합금형에는 회전편의 가열을 도모하는 전열히터가 설치되어, 회전편은 전열히터를 통해 제공되는 열기를 제공받아 항시 가열된 상태를 유지하여, 회전편과의 접촉에 의해 예열된 외곽부재와 바닥부재의 수지층이 급격히 냉각되는 현상이 예방되도록 구성한 것을 특징으로 한다. The joining section includes a joining mold having a seating groove for seating a lower portion of the preassembled paper member, and a lower edge of the outer member overlapped by a lower curling process while rotating in one direction along a lower inner wall of the paper container seated on the joining mold. And a rotating piece that physically presses the edges of the bottom member and promotes adhesion thereof through the softened resin layer, and the joining mold is provided with an electrothermal heater for heating the rotating piece. It is characterized in that it is configured to prevent the phenomenon that the resin layer of the outer member and the bottom member preheated by the contact with the rotating piece is suddenly cooled by receiving the heat provided through the heat transfer heater and always being heated.
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한편, 본 발명에 따른 PET 수지층이 형성된 종이용기 제조방법은, On the other hand, the paper container manufacturing method formed PET resin layer according to the present invention,
(a) 적재대에서 외곽부재 성형부의 이송부재가 PET 수지층이 형성된 종이판을 낱장씩 견착하여 금형으로 이송시킨 다음, 협지암이 내측으로 선회하여 금형의 표면에 종이판을 감싸 종이판의 양단을 중첩시키는 단계, (a) At the loading table, the conveying member of the outer member molding portion adheres the sheet of paper on which the PET resin layer is formed and transfers it to the mold. Nesting,
(b) 접합부재가 초음파를 중첩된 종이판의 양단에 조사하고 가압하여 종이판의 표면에 형성된 PET 수지층을 연화시켜 가압을 통해 접합하여 관상의 외곽부재를 성형하고, 이 외곽부재를 이송부재가 가이드를 따라 이송시켜 가조립부의 가조립공에 진입시키는 단계, (b) The joining member irradiates and presses the ultrasonic waves on both ends of the overlapping paper plate, softens the PET resin layer formed on the surface of the paper plate, and joins it by pressing to form a tubular outer member. Moving along the guide to enter the temporary assembly hole of the temporary assembly part,
(c) 바닥부재 성형부의 진출로드가 하부에 전지가 위치된 절취 테이블의 절취공을 상승하면서 전지에서 바닥부재를 절취하여 성형하고, 이 바닥부재를 가조립부의 가조립공에 진입된 외곽부재 내로 진입시켜 외곽부재에 바닥부재를 가조립하는 단계, (c) The exit rod of the bottom member forming part cuts the bottom member from the battery while raising the cutting hole of the cutting table where the battery is located at the lower part, and enters the bottom member into the outer member entering the temporary assembly hole of the temporary assembly part. Temporarily assembling the bottom member to the outer member,
(d) 후가공부의 흡착블럭이, 가조립된 용기부재를 흡착하여 등각으로 선회하면서 베이스에 형성된 예열구간인 제 1 예열로를 통한 1차 예열하는 단계와; (d) preliminary preheating of the adsorption block of the post-processing part through a first preheating furnace, which is a preheating section formed in the base while absorbing the prefabricated container member and turning it at an equiangular angle;
(e) 흡착블럭이 예열구간에서 예열된 가조립 상태의 용기부재를 흡착하여 하부 커링구간의 커링금형에 진입시켜 외관부재의 하부 가장자리가 내측으로 커링되어 하향 돌출된 바닥부재의 가장자리를 감싸도록 하는 단계, (e) the adsorption block adsorbs the pre-assembled container member preheated in the preheating section to enter the curry mold of the lower currying section so that the lower edge of the exterior member is cured inward to cover the edge of the bottom protruding bottom member. ,
(f) 후가공부의 흡착블럭이, 하부 커링된 용기부재를 흡착하여 등각으로 선회하면서 베이스에 형성된 예열구간인 제 2 예열로를 통한 2차 예열하는 단계와; (f) a second pre-heating step through the second preheating furnace, which is a preheating section formed on the base while the adsorption block of the post-processing portion sucks the lower cured container member at an equiangular turn;
(g) 흡착블럭이 2차 예열된 가조립 상태의 용기부재를 흡착하여 접합구간의 접합금형에 안착시키면, 전열히터에 의해 예열된 회전편이 하부 커링공정을 통해 중첩된 외관부재의 하부 가장자리와 바닥부재의 가장자리를 물리적으로 가압하여, 연화된 PET 수지층을 통해 이들 사이를 접합하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.(g) When the adsorption block adsorbs the secondly preheated prefabricated container member and seats it in the joint mold of the junction section, the lower edge and the bottom member of the exterior member in which the rotating pieces preheated by the heat transfer heater are superimposed through the lower curling process. Physically pressing the edge of the, characterized in that comprising a step of bonding between them through a softened PET resin layer.
전술한 바와 같이 본 발명에서는, PET 수지층이 형성된 관상의 외곽부재와 바닥부재를 각각 성형하는 공정과, 이들을 가조립하는 공정과, 이들을 상호 접합시켜 상부가 개방된 종이용기를 제조하는 공정을 포함하는 수지층이 형성된 종이용기의 제작에 따른 일련의 과정을 연속하여 수행하는 종이용기 제조장치; 및 이를 이용한 PET 수지층이 형성된 종이용기 제조방법을 제공하고 있다.As described above, the present invention includes a step of forming a tubular outer member and a bottom member each formed with a PET resin layer, a step of pre-assembling them, and a step of manufacturing a paper container with an open top by bonding them together. Paper container manufacturing apparatus for continuously performing a series of processes according to the production of a paper container with a resin layer formed; And it provides a paper container manufacturing method formed using the PET resin layer.
본 발명에서는 상기 외곽부재와 바닥부재에 표면에 PET 수지층이 형성되고, 이 PET 수지층은 PE, PP에 대비하여 상대적으로 높은 용융점을 갖는 점을 고려하여, 외곽부재 성형부에 초음파 접합부재를 설치하여 외곽부재의 성형과정에서 PET 수지층이 단시간 내에 안정되게 용융하여 접할될 수 있도록 구성하고 있다.In the present invention, the PET resin layer is formed on the outer member and the bottom member on the surface, considering that the PET resin layer has a relatively high melting point compared to PE, PP, the ultrasonic bonding member in the outer member molded part It is installed so that the PET resin layer can be stably melted and contacted within a short time in the molding process of the outer member.
특히, 본 발명에서는 후가공부의 예열구간을 예열구간을 하나의 예열로를 통해 구현하지 아니하고 제 1 예열로와 제 2 예열로로 분리 구성하여, 제 1 예열로와 제 2 예열로에 의한 순차적인 예열을 통해 가조립된 용기부재의 예열온도와 예열시간을 안정되게 보존하면서도 후속적으로 진행되는 하부 커링공정과 접합공정 및 상부 커링공정을 진행함에 있어 공정을 지체하지 아니하므로, 다른 공정보다 상대적으로 긴 예열시간에 의해 종이용기 제작에 따른 사이클 타이밍이 전체적으로 길어지는 문제점이 해소되어서 향상된 생산성이 이룩될 수 있다.Particularly, in the present invention, the preheating section of the post-processing part is configured by separating the first preheating furnace and the second preheating furnace without implementing the preheating section through one preheating furnace, and sequentially by the first preheating furnace and the second preheating furnace. Preservation of preheating temperature and preheating time of the preassembled container member through phosphorus preheating is stable, but the process is not delayed in the subsequent process of lower curing process, joining process and upper curing process. The long preheating time eliminates the problem that the overall cycle timing of the paper container is made to be long, thereby improving productivity.
또한, 후가공부의 접합구간에서 회전편을 가열하는 전열히터를 내설하여 회전편이 가열된 상태를 유지하도록 구성함으로써, 회전편과의 접촉에 의해 예열된 외곽부재와 바닥부재의 수지층이 급격히 냉각되는 현상이 예방되도록 구성하여, 불량 발생을 억제하고 있다.In addition, by incorporating a heat transfer heater for heating the rotating piece in the junction section of the post-processing portion to keep the rotating piece heated, the resin layer of the outer member and the bottom member preheated by the contact with the rotating piece is rapidly cooled. It is configured to prevent the phenomenon from occurring, and suppresses the occurrence of defects.
도 1은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 종이컵 제조장치의 전체 구성을 보여주는 것이고,
도 2와 도 3은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 종이컵 제조장치용 외곽부재 성형부의 전체 구성과, 외곽부재 성형부를 통한 외곽부재의 성형과정을 순차적으로 보여주는 것이고,
도 4와 5는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 종이컵 제조장치에 있어, 후가공부의 전체 구성과, 후가공부를 통한 가조립된 종이용기의 후가공과정을 순차적으로 보여주는 것이다.Figure 1 shows the overall configuration of the paper cup manufacturing apparatus proposed as a preferred embodiment in the present invention,
2 and 3 show the overall configuration of the outer member forming portion for the paper cup manufacturing apparatus proposed in the preferred embodiment of the present invention, and the forming process of the outer member through the outer member forming portion,
4 and 5 in the paper cup manufacturing apparatus proposed as a preferred embodiment in the present invention, showing the overall configuration of the post-processing portion and the post-processing process of the pre-assembled paper container through the post-processing portion.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 수지층이 형성된 종이용기 제조장치와, 이를 이용한 수지층이 형성된 종이용기 제조방법을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a paper container manufacturing apparatus with a resin layer is proposed as a preferred embodiment in the present invention, and a paper container manufacturing method using the resin layer using the same.
도 1은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 종이컵 제조장치의 전체 구성을 보여주는 것이고, 도 2와 도 3은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 종이컵 제조장치용 외곽부재 성형부의 전체 구성과, 외곽부재 성형부를 통한 외곽부재의 성형과정을 순차적으로 보여주는 것이고, 도 4와 도 5는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 종이컵 제조장치에 있어, 후가공부의 전체 구성과, 후가공부를 통한 가조립된 종이용기의 후가공과정을 순차적으로 보여주는 것이다.Figure 1 shows the overall configuration of the paper cup manufacturing apparatus proposed as a preferred embodiment in the present invention, Figure 2 and Figure 3 and the overall configuration of the outer member molded part for paper cup manufacturing apparatus proposed in a preferred embodiment of the present invention; , And sequentially showing the forming process of the outer member through the outer member forming portion, Figure 4 and Figure 5 is a paper cup manufacturing apparatus proposed in the preferred embodiment in the present invention, the overall configuration of the post-processing portion, and through the post-processing portion It shows the post-processing process of prefabricated paper containers.
본 발명에 따른 수지층이 형성된 종이용기 제조장치(1)는, 도 1에서 보는 바와 같이 수지층이 형성된 전지(121)를 절취하여 바닥부재(120)를 성형하는 바닥부재 성형부(10)와; 수지층이 형성된 종이판(111)의 양단을 중첩시킨 다음, 이 중첩부위를 용융 접합시켜 관상의 외곽부재(110)를 성형하는 외곽부재 성형부(20)와; 상기 외곽부재 성형부(20)를 통해 성형된 외곽부재(110)의 내경에, 바닥부재 성형부(10)를 통해 성형된 바닥부재(120)를 진입시켜 가조립하는 가조립부(30); 및 상기 가조립된 종이용기의 예열과 하부 커링과 접합 및 상부 커링을 순차적으로 실시하여 종이용기를 완성하는 후가공부(40)를 포함하여 구성된다.The paper container manufacturing apparatus 1 having a resin layer according to the present invention includes a bottom
여기서, 상기 바닥편 성형부(10)는 일반적으로 절취공(11a)이 형성된 절취 테이블(11)과; 상기 상하 연통하는 절취 테이블(11)의 절취공(11a)을 승강하여, 절취공(11a)의 하부에 배설된 전지(121)에서 원형의 바닥부재(120)를 절취하는 진출로드(12)를 포함하여 구성된다.Here, the bottom
그리고, 상기 외곽부재 성형부(20)는 도 1에서 보는 바와 같이 적재대(21)에 적재된 종이판(111)을 낱장씩 배출하여 금형(23)의 표면을 따라 관상으로 절곡하여 양단을 중첩시키고, 이 중첩된 종이판(111)의 양단을 접합시켜 관상의 외곽부재(110)를 성형한 다음, 이 외곽부재(110)를 가조립부(30)의 가조립공(31)에 공급하도록 고안된 것이다. And, as shown in Figure 1, the outer
본 실시예에 따르면 상기 외곽부재 성형부(20)는, 도 2와 도 3에서 보는 바와 같이 종이판(111)의 적재공간을 형성하는 적재대(21)와; 상기 적재대(21)의 하부에 배설되어 좌우 왕복하면서 적재대(21)에 적재된 종이판(111)을 낱개씩 견착하여 일방향으로 배출하는 이송부재(22)와; 상기 이송부재(22)에 의해 배출된 종이판(111)을 금형(23)의 외곽에 밀착시켜 종이판(111)의 양단을 금형(23)의 상부에 중첩시키는 한 쌍의 협지암(24); 및 상기 금형의 상부에 배설되어 협지암(24)들에 의해 중첩된 종이판(111)의 양단을 접합하여 관상의 외곽부재(110)를 성형하는 접합부재(25)를 포함하여 구성된다.According to the present embodiment, the outer
도면을 보면 상기 외곽부재(110)를 구성하는 종이판(111)의 표면에는 PET 코팅층(111a)이 형성되고, 상기 금형(23)의 좌우 양편에 배설된 협지암(24)은 승강로드(24a)와 링크구조로 연결되어 승강로드의 승강작용에 의해 내측 또는 외측으로 선회하도록 구성된다.Referring to the drawings, the
따라서, 이송부재(22)에 의해 적재대(21)에 적재된 낱장의 종이판(111)이 금형(23)의 하부로 이동하면 협지암(24)은 내측으로 선회하여 종이판(111)이 금형(23)의 표면을 감싸고, 이 상태에서 접합부재(25)는 중첩된 종이판(111)의 양단을 용융 및 접합하여 관상의 외곽부재(110)를 성형한다.Therefore, when the sheet of
그리고, 이러한 과정을 통해 성형된 외곽부재(110)는 이송부재(22)를 통한 이송작용에 의해 가조립부(30)의 가조립공(31)에 삽입되며, 상기 가조립부(30)의 가조립공(31)에 삽입된 외곽부재(110)에는 바닥부재 성형부(10)에서 절취하여 성형된 바닥부재(120)가 진입하여 가조립되는데, 이러한 바닥편 성형부와, 외곽부재 성형부, 및 가조립부의 전반적인 구성 및 작용은 공지의 것과 대동소이하다.Then, the
다만, 본 실시예에서는 상기 가조립부(30)에 외곽부재(110)를 성형하여 공급하는 외곽부재 성형부(20)를 개량하여, 종이편(111) 양단의 신속한 접합을 통한 외곽부재(110)의 안정된 성형과, 이러한 외곽부재(110)의 성형과정 중에 종이판(111)이 금형(23)에 흡착되도록 구성함으로써, 외곽부재(120)의 생산에 따른 생산성과 품질 안정성을 확보하고 있다.However, in the present embodiment, by improving the outer
본 실시예에서는 상기 협지암(24)에 의해 중첩된 종이판(11) 양단의 접합 수단으로, 중첩된 종이판(111)의 양단에 초음파를 발산하여 이들의 표면에 형성된 PET 수지층(111a)을 단시간 내에 용융시켜 종이판(111)의 양단을 상호 접합하는 초음파 접합부재(25)를 채택하고 있다.In this embodiment, the
그리고, 상기 금형(23)의 외벽에 진공펌프(미도시)와 연통된 복수의 흡기공(23a)들을 복수 형성하여, 상기 한 쌍의 협지암(24)에 의해 금형(23)의 외곽에 감싸진 종이판(111)이 복수의 흡기공(23a)으로 부터 제공되는 흡기압에 의해 흡착하여 고정되도록 하고 있다.In addition, a plurality of
본 실시예와 같이 초음파 접합부재(25)를 채택하여 중첩된 종이판(111)의 양단을 접합하면, 종래 가열된 히터형 접합부재를 중첩된 종이판의 양단에 직접 접단시켜 종이판의 양단을 접합하는 접합형태에 대비하여 생산성이 향상되는 한편, 보다 안정된 접합상태의 형성이 가능하다.When the both ends of the overlapping
특히나, 히터형 접합부재로써는 접합이 어려운 PET 수지층(111a)을 단시간 내에 안정되게 용융시켜 접합할 수 있고, 또 상기와 같이 흡기공에 의한 흡기압에 의해 종이판이 금형(23)의 표면에 밀착된 상태에서 접합이 이루어지면, 상기 외곽부재(110)는 안정된 치수 정밀도를 겸비할 수 있게 되므로, 바닥부재(120)의 외경과 외곽부재(110)의 내경의 치수가 상호 불일치하여 접합이 불량하게 이루어지는 문제점이 해소될 수 있다.In particular, as the heater type bonding member, the
그리고, 이러한 과정을 통해 성형된 외곽부재(110)는 이송부재(를 통한 이송작용에 의해 가조립부의 가조립공에 삽입되며, 상기 가조립부의 가조립공에 삽입된 외곽부재에는 바닥부재 성형부에서 절취하여 성형된 바닥부재가 진입되어 가조립 상태의 용기부재를 형성하며, 이후 후가공부에 의해 가조립 상태의 외곽부재와 바닥부재는 밀폐성을 갖는 종이용기로 성형된다.Then, the
한편, 상기 후가공부는 도 1과 도 4 내지 도 6에서 보는 바와 같이 예열구간(A, A')과 하부 커링구간(B)과 접합구간(C)이 동심구조로 배치된 베이스(41)와; 상기 베이스(41)의 상부에 이격되게 배치되어 일 방향으로 등각 회전하는 회전체(42)를 포함하여 구성된다.On the other hand, the post-processing portion as shown in Figures 1 and 4 to 6 and the
도면을 보면 상기 회전체(42)에는, 회전체(42)의 등각 회전에 따라 종이용기를 각 구간별로 흡착하여 이동시키는 흡착블럭(42a)들이 동심구조로 배치되어, 가조립부(30)에서 가조립된 종이용기는 등각 회전하는 흡착블럭(42a)에 흡착되어서, 베이스(41)에 형성된 예열구간(A, A')과 하부 커링구간(B)과 접합구간(C) 및 상부 커링구간(D)을 순차로 이동하면서 종이용기로 성형된다.Referring to the drawings, the rotating
여기서, 후가공부(40)에서 회전체(42)에 동심구조로 배치된 흡착블럭(42a)은, 승강로드(미도시)의 가압에 의해 하강이 가능하여 가조립된 종이용기의 흡착 및 안착을 도모하는 것으로, 공지의 것이므로 설명의 편의상 상세한 설명 및 도면의 참조를 생략하기로 한다.Here, the
다만, 상기 종이용기 제조장치의 후가공부(40)는 회전체(42)의 등각 회전을 통해 가조립된 종이용기가 후공정을 연속 수행하고, 본 실시예에서 채택하고 있는 턴테이블 구조는 그 특성상 좁은 공간에서 서로 다른 공정의 연속적인 수행이 가능한 이점은 가지나, 다른 공정에 대비하여 어느 하나의 공정을 수행하는 시간이 길어지면 전체적으로 공정 수행이 지체되어 작업의 효율성이 저하되는 단점을 갖는다.However, the
이를 상술하자면, 본 실시예에 따른 종이용기 제조장치의 후가공부(40)는, 수지층을 가열하여 연화시키고, 또 상기 수지층은 PE, PP 보다 상대적으로 용융점이 높은 PET 수지층을 채택하고 있는 관계로 지속적인 가열을 통한 안정된 예열이 요구된다.In detail, the
그런데, 외곽부재와 바닥부재에 형성된 PET 수지층(111a, 120a)을 가열하여 연화시키는 예열시간이 상대적으로 길어지면, 예열공정 보다 상대적으로 짧은 공정시간이 요구되는 하부 커링공정(B)과 접합공정(C) 및 상부 커링공정(D)이 전체적으로 지체되므로, 결과적으로는 가조립된 종이용기의 후가공에 따른 사이클 타이밍이 전체적으로 길어지게 된다.However, when the preheating time for heating and softening the
그렇다고, 외곽부재(110)와 바닥부재(120)의 신속한 가열을 도모하고자 전열히터의 온도를 적정 온도보다 높은 300℃ 이상으로 설정하면, 가조립된 종이용기의 표면에 형성된 PET 수지층의 물성이 변경될 수 있고, 또 가조립된 종이용기 하부가 전체적인 가열이 이루어지지 아니하고 가조립된 종이용기의 PET 수지층 일부만이 가열되므로, 이들의 지속적인 가열상태를 형성하기 어렵다.However, if the temperature of the heat transfer heater is set to 300 ° C. or more higher than an appropriate temperature to facilitate rapid heating of the
이를 고려하여 본 실시예에서는, 상기 예열구간(A, A')을 제 1 예열로(41A)와 제 2 예열로(41A')로 분리 구성하여, 회전체(42)의 흡착블럭(42a)에 흡착되어 순차적으로 선회하는 가조립상태의 종이용기가 제 1 예열로(41A)와 제 2 예열로(41A')에 순차로 진입 및 가열되도록 하고 있다.In consideration of this, in the present embodiment, the preheating sections A and A 'are separated into a
즉, 본 실시예에서는 예열구간을 하나의 예열로를 통해 구현하지 아니하고, 제 1 예열로(41A)와 제 2 예열로(41A')로 분리 구성하여 가열에 따른 충분한 시간을 확보하면서도, 후속적으로 진행되는 하부 커링공정(B)과 접합공정(C) 및 상부 커링공정(D)이 지체되는 문제점을 해소하고 있는 것이다.That is, in the present embodiment, the preheating section is not implemented through one preheating furnace, and is separated into the
상기 예열구간(A-A')을 형성하는 제 1 예열로(41A)와 제 2 예열로(41A')는, 전열히터(41A-a)가 내설되어 가조립 상태의 종이용기의 하부의 가열을 도모하는데, 일반적으로는 200℃ 내지 250℃의 가온상태를 유지한다.In the
따라서, 상기 가조립된 종이용기는 도 5a와 같이 회전체(42)에 설치된 흡착블럭(42a)에 의해 흡착된 상태로 제 1 예열로(41A)에서 하부가 1차 예열되고, 이러한 1차 예열을 통해 하부가 예열된 가조립 상태의 종이용기는, 회전체(42)에 설치된 흡착블럭(42a)을 통해 흡착된 다음, 도 5b와 같이 하부 커링구간(B)을 구성하는 하부 커링금형(B)으로 하강하여 진입하고, 이러한 과정을 통해 외관부재(110)의 하부 가장자리는 내측으로 커링되어 하향 돌출된 바닥부재(120)의 가장자리를 감싸게 된다.Thus, the prefabricated paper container is preheated first in the
이때, 상기 외관부재의 하부 가장자리는 전술한 예열구간을 통해 충분히 예열된 관계로 커링과정 중에 물리적인 손상이 발생되지 아니한다.At this time, since the lower edge of the exterior member is sufficiently preheated through the aforementioned preheating section, physical damage does not occur during the curing process.
이후, 도 5c와 같이 제 2 예열로(41A')에서 하부가 2차 예열되어 가조립된 종이용기의 하부의 안정적인 예열을 통해 PET 수지층(111a, 120a)의 안정적인 연화가 가능하며, 이후 도 5d와 같이 하향 돌출된 바닥부재(120) 가장자리와, 이를 감싼 외관부재(110)의 하부 가장자리는 접합구간(C)을 통과하면서 연화된 PET 수지층을 통해 상호 접합된다.Subsequently, as shown in FIG. 5C, the lower part of the
여기서 접합구간(C)은, 기본적으로 가조립된 종이부재의 하부를 안착하는 안착홈이 형성된 접합금형(41C)과, 상기 접합금형(41C)에 안착된 종이용기의 하부 내벽을 따라 일방향으로 회전하면서 하부 커링공정(B)을 통해 중첩된 외관부재(110)의 하부 가장자리와 바닥부재(120)의 가장자리를 물리적으로 가압하여, 연화된 PET 수지층(111a, 120a)을 통해 이들의 접착을 도모하는 회전편(41C-a)을 포함하여 구성된다.Here, the bonding section (C) is basically a
그런데, 상기 회전편(41C-a)은 예열구간(A, A')을 통해 가열된 종이용기의 온도 보다 상대적으로 낮으며, 따라서 접합과정에서 회전편이 종이용기와 접촉하면 종이용기의 표면에 형성된 PET 수지층이 급냉하여 PET 수지층을 통한 외곽부재와 바닥부재의 접합이 어렵다.By the way, the
이를 고려하여 본 발명에서는, 접합금형(41C)에 회전편(41C-a)의 가열을 도모하는 전열히터(41C-b)를 부가하여, 중첩된 외곽부재(110)와 바닥부재(120)를 가압하여 접합하는 회전편(41C-a)이 전열히터(41C-b)를 통해 제공되는 열기를 제공받아 항시 가열된 상태를 형성하도록 구성함으로써, 회전편(41C-a)이 중첩된 외곽부재(110)와 바닥부재(120)에 접촉하더라도 외곽부재(110)와 바닥부재(120)에 형성되어 연화된 PET 수지층(111a, 120a)이 급냉하지 아니하고 안정된 접합상태를 형성하도록 한다.In view of this, in the present invention, the
이후, 상기 접합이 완료된 종이용기는, 상부 커링구간(A)의 지지금형(41D-a)에 안착된 상태에서 하강하는 상부 커링금형(41D)에 의해 상부 가장자리가 가압되어서, 상부 커링이 이룩된다.Thereafter, the paper container in which the bonding is completed, the upper edge is pressed by the
그리하여, 본 실시예에 따른 종이용기 제조장치(1)는 제 1 예열로(41A)와 제 2 예열로(41A')에 의한 순차적인 예열을 통해 예열온도와 예열시간을 안정되게 보존하면서도 후속적으로 진행되는 하부 커링공정(B)과 접합공정(C) 및 상부 커링공정(D)을 진행함에 있어 공정을 지체하지 아니하므로, 다른 공정보다 상대적으로 긴 예열시간에 의해 종이용기 제작에 따른 사이클 타이밍이 전체적으로 길어지는 문제점이 해소되므로 향상된 생산성이 이룩될 수 있다.Thus, the paper container manufacturing apparatus 1 according to the present embodiment, while sequential preheating by the
한편, 이와 같이 구성된 종이용기 제조장치를 통한 제조방법은, 도 3a와 같이 외곽부재 성형부(20)의 이송부재(22)가 적재대(22)에 적재된 종이판(111)을 낱장씩 견착하여 금형(23)으로 이송시키면, 도 3b와 같이 협지암(24)이 내측으로 선회하여 금형(23)의 표면에 종이판(111)을 감싸 종이판(111)의 양단을 중첩시킨다.On the other hand, the manufacturing method through the paper container manufacturing apparatus configured as described above, the
이 상태에서 접합부재(125)가 초음파를 중첩된 종이판(111)의 양단에 조사하고 가압하여 종이판(111)의 표면에 형성된 PET 수지층(111a)을 연화시켜 가압을 통해 접합하여 관상의 외곽부재(110)를 성형하고, 이송부재(22)는 성형된 외곽부재(110)를 이송시켜 가조립부(30)의 가조립공(31)에 진입시킨다.In this state, the bonding member 125 irradiates and presses ultrasonic waves to both ends of the overlapped
이와 동시에 바닥부재 성형부(10)는, 진출로드(12)가 하부에 전지(121)가 위치된 절취 테이블(11)의 절취공(11a)을 상승하면서 전지(121)에서 바닥부재(120)를 절취한 다음, 이 바닥부재(120)를 가조립부(30)의 가조립공(31)에 진입된 외곽부재(110)에 진입시켜 외곽부재(110)에 바닥부재(120)를 가조립한다.At the same time, the bottom
이 다음으로 후가공부(40)의 흡착블럭(42a)은, 상기 가조립부(30)에서 외곽부재(110)와 바닥부재(120)가 가조립된 용기부재를 흡착하여 등각으로 선회하면서 베이스(41)에 형성된 예열구간(A, A') 즉, 제 1 예열로(41A)를 통한 1차 예열을 도모하여 가조립된 용기부재의 하부를 예열한다.Next, the
이후, 흡착블럭(42a)이 예열구간에서 예열된 가조립 상태의 용기부재를 흡착하여 도 5b와 같이 하부 커링구간(B)의 하부 커링금형(41B)에 진입시켜 외관부재(110)의 하부 가장자리가 내측으로 커링되어 하향 돌출된 바닥부재(120)의 가장자리를 감싸도록 한다.Thereafter, the
그리고, 상기 흡착블럭(42a)이 도 5c와 같이 하부 커링이 완료된 가조립 상태의 용기부재는 제 2 예열로(41A')에 투입되어 2차 예열되며, 이후 도 5d와 같이 흡착부재(42a)가 흡착하여 접합구간의 접합금형(41c)에 진입시키면, 전열히터(42C-b)에 의해 예열된 회전편(42C-a)은 하부 커링공정(B)을 통해 중첩된 외관부재(110)의 하부 가장자리와 바닥부재(120)의 가장자리를 물리적으로 가압하여, 연화된 PET 수지층(111a, 120a)을 통해 이들 사이를 접합한다.Then, the container member in the pre-assembled state that the lower curing is completed as shown in FIG. 5C is inserted into the
이 다음으로, 도 5e와 같이 하부의 접합이 완료된 종이용기의 상부 가장자리를 상부 커링금형(41D)이 가압하여 용기부재의 상부를 커링함으로써, 외곽부재(110)의 하부 가장자리에 커링된 상태로 바닥부재(120)가 접합되고, 외곽부재(110)의 상부가 외측으로 커링되며, 표면에 PET 수지층이 형성된 종이용기(1)의 성형이 완료된다.Next, as shown in FIG. 5E, the
1. 종이용기 성형장치
10. 바닥부재 성형부 11. 절취 테이블
11a. 절취공 12. 진출로드
20. 외곽부재 성형부 21. 적재대
22. 이송부재 23. 금형
23a. 흡기공
24. 협지암 24a. 승강로드
25. 접합부재
30. 가조립부 31. 가조립공
40. 후가공부 41. 베이스
A. 예열구간 B. 하부 커링구간
C. 접합구간 D. 상부 커링구간
41A. 제 1 예열로 41A-a. 전열히터
41A'. 제 2 예열로 41A'-a. 전열히터
41B. 하부 커링금형 41C. 접합금형
41C-a. 회전편 41C-b. 전열히터
41D. 상부 커링금형 41D-a. 지지금형
42. 회전체 42a. 흡착블럭
100. 종이용기 110. 외곽부재
111. 종이판 111a. PET 수지층
120. 바닥부재 120a. PET 수지층
121. 전지1. Paper Container Forming Equipment
10. Floor member forming part 11.Cutting table
11a. 12. Cutout Rod
20. Outer
22.
23a. Intake
24. Narrowing
25. Bonding member
30.
40.
A. Preheating section B. Lower currying section
C. Junction Section D. Upper Curing Section
41A. 41A-a with the first preheat. Electric Heater
41A '. 41A'-a with the second preheat. Electric Heater
41B.
41C-a.
41D.
42.
100.
111.
120. Floor member 120a. PET resin layer
121. Battery
Claims (3)
상기 후가공부는, 예열구간과 하부 커링구간과 접합구간 및 상부 커링구간이 동심구조로 배치된 베이스와; 상기 베이스의 상부에 이격되게 배치되어 일 방향으로 등각 회전하며, 가조립된 종이용기를 각 구간별로 흡착하여 이동시키는 흡착블럭들이 동심구조로 배치된 회전체를 포함하여 구성되고,
상기 예열구간은 전열히터가 각각 내설된 제 1 예열로와 제 2 예열로로 분리 구성되어, 회전체의 흡착블럭에 흡착되어 순차적으로 선회하는 가조립상태의 종이용기는 제 1 예열로를 통해 1차 예열된 다음 하부 커링공정을 실시되고, 이후 제 2 예열로에 진입하여 예열된 다음 접합공정이 실시되어, 상대적으로 긴 시간을 요하는 예열구간에 의해 상대적으로 짧은 시간을 요하는 하부 커링공정과 접합공정 및 상부 커링공정이 전체적으로 지체되는 현상이 예방되는 한편, 하부 커링공정 상에서 손실되는 열이 2차 예열을 통해 보존되도록 구성하고,
상기 접합구간은 가조립된 종이부재의 하부를 안착하는 안착홈이 형성된 접합금형과, 상기 접합금형에 안착된 종이용기의 하부 내벽을 따라 일방향으로 회전하면서 하부 커링공정을 통해 중첩된 외관부재의 하부 가장자리와 바닥부재의 가장자리를 물리적으로 가압하여, 연화된 수지층을 통해 이들의 접착을 도모하는 회전편을 포함하여 구성되고, 상기 접합금형에는 회전편의 가열을 도모하는 전열히터가 설치되어, 회전편은 전열히터를 통해 제공되는 열기를 제공받아 항시 가열된 상태를 유지하여, 회전편과의 접촉에 의해 예열된 외곽부재와 바닥부재의 수지층이 급격히 냉각되는 현상이 예방되도록 구성한 것을 특징으로 하는 수지층이 형성된 종이용기 제조장치.A bottom member molding part for cutting the paper on which the resin layer is formed to mold the bottom member; An outer member forming portion for superposing both ends of the paper on which the resin layer is formed, and then melting and bonding the overlapping portions to form the tubular outer member; A provisional assembly for temporarily assembling the bottom member molded through the bottom member molding part to an inner diameter of the outer member formed through the outer member molding part; In the paper container manufacturing apparatus formed with a resin layer comprising a post-processing portion for completing the paper container by sequentially preheating, lower curing, bonding and upper curing of the pre-assembled paper container,
The post-processing part may include: a base having concentric structures of the preheating section, the lower curling section, the joining section, and the upper curling section; It is disposed to be spaced apart in the upper portion of the base isotropically rotated in one direction, the adsorption blocks for adsorbing and moving the prefabricated paper container for each section is configured to include a rotating body arranged in a concentric structure,
The preheating section is composed of a first preheating furnace and a second preheating furnace each of which is equipped with an electric heater, and the prefabricated paper container which is sequentially sucked by the adsorption block of the rotating body is firstly transferred through the first preheating furnace. After the preheating, the lower curling process is carried out, and then the second preheating furnace is preheated, and then the joining process is performed. It is configured to prevent the overall delay of the process and the upper curry process, while the heat lost in the lower curry process is preserved through the second preheating,
The joining section includes a joining mold having a seating groove for seating a lower portion of the preassembled paper member, and a lower edge of the outer member overlapped by a lower curling process while rotating in one direction along a lower inner wall of the paper container seated on the joining mold. And a rotating piece that physically presses the edges of the bottom member and promotes adhesion thereof through the softened resin layer, and the joining mold is provided with an electrothermal heater for heating the rotating piece. Resin layer, characterized in that configured to prevent the phenomenon that the resin layer of the outer member and the bottom member preheated by the contact with the rotating piece is suddenly cooled by receiving the heat provided through the heat transfer heater Formed paper container manufacturing apparatus.
(b) 접합부재가 초음파를 중첩된 종이판의 양단에 조사하고 가압하여 종이판의 표면에 형성된 PET 수지층을 연화시켜 가압을 통해 접합하여 관상의 외곽부재를 성형하고, 이 외곽부재를 이송부재가 가이드를 따라 이송시켜 가조립부의 가조립공에 진입시키는 단계와;
(c) 바닥부재 성형부의 진출로드가 하부에 전지가 위치된 절취 테이블의 절취공을 상승하면서 전지에서 바닥부재를 절취하여 성형하고, 이 바닥부재를 가조립부의 가조립공에 진입된 외곽부재 내로 진입시켜 외곽부재에 바닥부재를 가조립하는 단계와;
(d) 후가공부의 흡착블럭이, 가조립된 용기부재를 흡착하여 등각으로 선회하면서 베이스에 형성된 예열구간인 제 1 예열로를 통한 1차 예열하는 단계와;
(e) 흡착블럭이 예열구간에서 예열된 가조립 상태의 용기부재를 흡착하여 하부 커링구간의 커링금형에 진입시켜 외관부재의 하부 가장자리가 내측으로 커링되어 하향 돌출된 바닥부재의 가장자리를 감싸도록 하는 단계와;
(f) 후가공부의 흡착블럭이, 하부 커링된 용기부재를 흡착하여 등각으로 선회하면서 베이스에 형성된 예열구간인 제 2 예열로를 통한 2차 예열하는 단계; 및
(g) 흡착블럭이 2차 예열된 가조립 상태의 용기부재를 흡착하여 접합구간의 접합금형에 안착시키면, 전열히터에 의해 예열된 회전편이 하부 커링공정을 통해 중첩된 외관부재의 하부 가장자리와 바닥부재의 가장자리를 물리적으로 가압하여, 연화된 PET 수지층을 통해 이들 사이를 접합하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 PET 수지층이 형성된 종이용기 제조방법.(a) At the loading table, the conveying member of the outer member molding portion adheres the sheet of paper on which the PET resin layer is formed and transfers it to the mold. Overlapping;
(b) The joining member irradiates and presses the ultrasonic waves on both ends of the overlapping paper plate, softens the PET resin layer formed on the surface of the paper plate, and joins it by pressing to form a tubular outer member. Moving along the guide to enter the temporary assembly hole of the temporary assembly part;
(c) The exit rod of the bottom member forming part cuts the bottom member from the battery while raising the cutting hole of the cutting table where the battery is located at the lower part, and enters the bottom member into the outer member entering the temporary assembly hole of the temporary assembly part. Temporarily assembling the bottom member to the outer member;
(d) preliminary preheating of the adsorption block of the post-processing part through a first preheating furnace, which is a preheating section formed in the base while absorbing the prefabricated container member and turning it at an equiangular angle;
(e) the adsorption block adsorbs the pre-assembled container member preheated in the preheating section to enter the curry mold of the lower currying section so that the lower edge of the exterior member is cured inward to cover the edge of the bottom protruding bottom member. Wow;
(f) a second preheating step of the second preheating furnace, which is a preheating section formed in the base while the adsorption block of the post-processing portion sucks the lower cured container member and turns at an angle; And
(g) When the adsorption block adsorbs the secondly preheated prefabricated container member and seats it in the joint mold of the junction section, the lower edge and the bottom member of the exterior member in which the rotating pieces preheated by the heat transfer heater are superimposed through the lower curling process. Physically pressing the edge of the, the paper container manufacturing method formed with a PET resin layer, characterized in that comprising a step of bonding between them through a softened PET resin layer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100046173A KR101221068B1 (en) | 2010-05-17 | 2010-05-17 | Manufacturing apparatus for papercontainer haiveng plastic resin layer and manufacturing process for paper container having PET resin layer using the same |
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