KR101346842B1 - 포장상자용 기능성 골판지 및 그 제조방법 - Google Patents

포장상자용 기능성 골판지 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

포장상자용 기능성 골판지 및 그 제조방법이 개시된다. 개시된 포장상자용 기능성 골판지는, 제1골심지와; 상기 제1골심지의 상면에 형성된 제1폴리에틸렌 수지층과; 상기 제1폴리에틸렌 수지층 상면에 접착된 고밀도 폴리에틸렌 필름과; 상기 고밀도 폴리에틸렌 필름의 상면에 형성된 제2폴리에틸렌 수지층과; 상기 제2폴리에틸렌 수지층 상면에 접착된 제2골심지와; 상기 제1골심지의 저면에 접착된 저면 라이너지와; 상기 제2골심지의 상면에 접착된 상면 라이너지;를 포함하되, 상기 제1,2골심지, 상기 제1,2폴리에틸렌 수지층 및 상기 고밀도 폴리에틸렌 필름은 일체가 되되, 연속된 골이 형성된 코러게이트지가 되는 것을 그 특징으로 한다.

Description

포장상자용 기능성 골판지 및 그 제조방법{FUNCTIONAL CORRUGATED CARDBOARD FOR PACKAGING BOX AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 포장상자용 기능성 골판지 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선도 유지를 획기적으로 향상시키기 위해 개선된 포장상자용 기능성 골판지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
귤, 사과, 배추, 상추 등의 농산물 및 꽃게 등의 수산물은 골판지로 제작된 포장상자에 담아 유통시키고 있다.
그런데, 상기와 같은 농수산물을 골판지 포장상자 속에 넣어 보관하게 되면, 특히 바닥이나 벽면에 닿아 있는 것들은 통풍성이 나빠 쉽게 썩게 되는 문제가 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 포장상자의 벽면에 통풍구멍을 복수개 형성하여, 포장상자가 통풍되도록 함으로써, 농수산물의 부패를 방지하였다.
그러나, 상기와 같이 포장상자에 직접 통풍구멍을 형성하면, 통풍은 원활하나 내부 습도 유지에 곤란성이 있어 수분 함량이 높은 상추 등의 야채의 경우 쉽게 건조되어 상품성이 저하되며, 또한 통풍구멍을 통해 벌레나 먼지 및 이물질이 내부로 유입될 우려가 있으며, 포장상자의 표면에 인쇄된 상품명과 상호 및 주소 등의 인쇄면을 손상시켜 광고성 및 상품성을 떨어뜨리고, 포장상자의 미관을 저하시키게 되는 문제점이 생긴다.
상기와 같은 문제점을 또 해결하기 위해, 도면에는 도시하지는 않았지만, 골판지 중 표면지와 이면지 그리고 중심지 각각에 0.5∼2mm 크기로 된 다수의 소공을 뚫어주되, 표면지와 이면지 및 중심지 각각의 소공을 각기 독립적으로 뚫어주어 중심지의 소공이 표면지 및 이면지의 소공과는 어긋난 위치에 형성되도록 한 농수산물 포장상자용의 통풍성 골판지가 고안되었다.
상기한 농수산물 포장상자용 통풍성 골판지는 대한민국 등록특허 공보 제10-0349011호(2002.08.03)에 개시되어 있다.
하지만, 상기한 고안도 결국 통풍구멍을 형성하되 그 크기를 줄인 것에 지나지 않으며, 골판지의 중심지에도 크기가 작은 통풍구멍을 형성한 것에 불과하다.
이에 따라 기존의 큰 구멍을 작은 구멍으로 변경함으로써, 기존의 문제가 다소 줄어든 것에는 이의가 없으나, 이물질 유입 및 광고성 등의 저하 문제점은 그대로 발생될 여지를 가지고 있다.
그리고 상기한 바와 같은 고안인 '농수산물의 부패를 줄인 농수산물 포장상자용 통풍성 골판지' 이외에도, 농수산물의 선도 유지 목적으로 사용된 골판지 상자도 많이 있었다.
하지만, 원적외선, 항균효과 등 선도 유지의 핵심 요건인 산소 제어를 통한 호흡률 조절 기능이 아닌 기타 부수적인 요소를 통한 접근으로 선도 유지 향상 효과는 미미하였다.
이렇게 선도 유지 효과를 얻고자 일 예로, 도 1에 도시된 바와 같은 포장상자용 골판지가 고안된 바 있다.
도 1을 참조하면, 종래의 선도 유지용 골판지(10)는, 포장상자의 겉지(11)와, 충격방지를 위해 겉지(11) 사이에 골이 져 접착된 중심지(12)로 이루어지되, 상기 중심지(12)는 가운데에 폴리에틸렌 수지로 이루어진 수지층(12b)과, 이 수지층(12b)의 양면에 부착된 골심지(12a)로 이루어진다.
이러한 선도 유지용 골판지(10)는, 내수성 및 수증기의 투과성 조절은 가능하지만, 산소 조절 효과가 떨어지고, 선도 유지를 위하여 골판지(10) 내부에 플라스틱 백을 사용하여 산소 및 수증기 차단성을 높이기 위해 사용되지만 후술하는 바와 같은 농수산물의 선도 유지를 충족시키지는 못한다.
그리고 도 1과 유사한 기술로, 국내 공개특허공보 제2003-0091212호(2003.12.03)에는 '폴리에틸렌을 합지한 내수성 골판지 원지'가 개시되어 있다.
하지만, 상기한 '폴리에틸렌을 합지한 내수성 골판지 원지'는 선도 유지의 목적이 아닌 내수성(차수성) 및 단위 중량당 강도를 향상시킨 것이어서, 농수산물의 선도 유지를 충족시키는 데는 적용이 용이하지 못하다.
한편, 상기한 바와 같이 농수산물의 선도유지를 위해서는, 1) 외부로부터의 산소의 투과를 억제하여 산소의 농도를 낮추어 농산물의 호흡률을 저하시키는 방법이 필요하며, 2) 호흡에 의해 발생하는 이산화탄소의 외부로의 유출을 억제할 수 있는 방법이 필요하고, 3) 호흡에 의해 발생하는 부산물인 수증기가 응집하여 농산물의 표면에 응축되는 현상을 억제하는 것이 중요하다.
그러나, 이전에 발명된 종래 기술의 경우 위의 3가지 주요 요인을 동시에 억제할 수 있는 없었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 농수산물 등의 물품의 선도 유지를 위해 외부로부터의 산소의 투과를 억제하여 산소의 농도를 낮추어 농산물의 호흡률을 저하시키며, 호흡에 의해 발생하는 이산화탄소의 외부로의 유출을 억제하며, 그리고 호흡에 의해 발생하는 부산물인 수증기가 응집하여 농산물의 표면에 응축되는 현상을 억제하도록 한 포장상자용 기능성 골판지 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 포장상자용 기능성 골판지는, 제1골심지와; 상기 제1골심지의 상면에 형성된 제1폴리에틸렌 수지층과; 상기 제1폴리에틸렌 수지층 상면에 접착된 고밀도 폴리에틸렌 필름과; 상기 고밀도 폴리에틸렌 필름의 상면에 형성된 제2폴리에틸렌 수지층과; 상기 제2폴리에틸렌 수지층 상면에 접착된 제2골심지와; 상기 제1골심지의 저면에 접착된 저면 라이너지와; 상기 제2골심지의 상면에 접착된 상면 라이너지;를 포함하되, 상기 제1,2골심지, 상기 제1,2폴리에틸렌 수지층 및 상기 고밀도 폴리에틸렌 필름은 일체가 되되, 연속된 골이 형성된 코러게이트지가 되는 것을 그 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 포장상자용 기능성 골판지 제조방법은, (a) 제1골심지의 상면에 제1폴리에틸렌 수지층을 형성하는 단계와; (b) 상기 제1폴리에틸렌 수지층 상면에 고밀도 폴리에틸렌 필름을 접착하는 단계와; (c) 상기 고밀도 폴리에틸렌 필름의 상면에 제2폴리에틸렌 수지층을 형성하는 단계와; (d) 상기 제2폴리에틸렌 수지층 상면에 제2골심지를 접착하는 단계와; (e) 상기 제1,2골심지, 상기 제1,2폴리에틸렌 수지층 및 상기 고밀도 폴리에틸렌 필름이 일체가 된 코러게이트지에 골을 형성하는 단계와; (f) 상기 코러게이트지의 바깥 최상면 각각에 라이너지를 접착하는 단계;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 두 장의 골심지 사이에 고밀도 폴리에틸렌 필름을 용융된 폴리에틸렌 수지를 도포 형성한 압출형 라미네이팅 공법 또는 텐덤(tandem) 압출 라미네이팅 공법을 이용하여 포장상자용 기능성 골판지를 제조하였다.
따라서 외부로부터의 산소의 투과를 억제하여 산소의 농도를 낮추어 농산물의 호흡률을 저하시킬 수 있고, 호흡에 의해 발생하는 이산화탄소의 외부로의 유출을 억제할 수 있으며, 호흡에 의해 발생하는 수증기가 응집하여 농산물의 표면에 응축되는 현상을 억제할 수 있어, 농수산물의 장기간 선도 유지 및 부패를 막을 수 있다.
도 1은 일반적인 포장상자용 골판지의 구성을 나타내 보인 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 포장상자용 기능성 골판지의 구성을 나타낸 단면도.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 포장상자용 기능성 골판지 제조방법의 일 실시예를 설명하기 위해 나타낸 설명도.
도 5는 본 발명에 따른 포장상자용 기능성 골판지 제조방법의 다른 실시예를 설명하기 위해 나타낸 설명도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2에는 본 발명에 따른 포장상자용 기능성 골판지의 구성을 나타낸 단면도가 도시되어 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 포장상자용 기능성 골판지(100)는, 제1골심지(21)와, 이 제1골심지(21)의 상면에 폴리에틸렌(PE, Polyethylene) 수지로 형성된 제1폴리에틸렌 수지층(22)과, 이 제1폴리에틸렌 수지층(22) 상면에 접착된 고밀도 폴리에틸렌(HDPE, High Density Polyethylene) 필름(film)(23)을 포함하여 구성된다.
그리고 본 발명에 따른 포장상자용 기능성 골판지(100)에는, 고밀도 폴리에틸렌 필름(23)의 상면에 폴리에틸렌(PE) 수지로 형성된 제2폴리에틸렌 수지층(24)과, 이 제2폴리에틸렌 수지층(24) 상면에 접착된 제2골심지(25)와, 상기 제1골심지(21)의 저면에 접착된 저면 라이너지(40a)와, 상기 제2골심지(25)의 상면에 접착된 상면 라이너지(40b)가 구비된다.
이렇게 상기 제1,2골심지(21,25), 제1,2폴리에틸렌 수지층(22,24) 및 고밀도 폴리에틸렌 필름(23)은 일체가 되어 코러게이트지(30)가 된다.
또한 상기 제1,2폴리에틸렌 수지층(22,24)은 폴리에틸렌 수지가 용융 형성되어 제1,2골심지(21,25)와 고밀도 폴리에틸렌 필름(23)을 접착되게 한다.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 포장상자용 기능성 골판지의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
도 2를 다시 참조하면, 본 발명에 따른 포장상자용 기능성 골판지 제조방법은, 우선, 제1골심지(21)의 상면에 폴리에틸렌(PE) 수지를 이용하여 제1폴리에틸렌 수지층(22)을 형성한다.(단계 110)
이어서, 상기 제1폴리에틸렌 수지층(22) 상면에 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 필름(23)을 접착한다.(단계 120)
또한 상기 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 필름(23)의 상면에 폴리에틸렌(PE) 수지를 이용하여 제2폴리에틸렌 수지층(24)을 형성한다.(단계 130)
그리고 상기 제2폴리에틸렌 수지층(24) 상면에 제2골심지(25)를 접착한다.(단계 140)
이어서, 상기와 같은 단계를 통해 제1,2골심지(21,25), 제1,2폴리에틸렌 수지층(22,24) 및 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 필름(23)이 일체가 된 코러게이트지(30)에 골을 형성한다.(단계 150)
또한 상기 코러게이트지(30)의 바깥 최상면 각각에 라이너지(40a,40b)를 접착한다.(단계 160)
특히, 상기 단계 110 및 130에서, 제1,2폴리에틸렌 수지층(22,24)은 도 2 내지 도 4를 참조하여 후술하는 바와 같이, 용융된 폴리에틸렌 수지(22a,24a)를 압출하여 제1골심지(21) 및 상기 고밀도 폴리에틸렌 필름(23)의 상면에 도포하여 형성된다.
상기한 바와 같은 포장상자용 기능성 골판지의 제조방법을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 3 및 도 4에는 본 발명에 따른 포장상자용 기능성 골판지 제조방법의 일 실시예를 설명하기 위해 나타낸 설명도가 도시되어 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 우선, 도 3에 도시된 바와 같이, 우선, 제1골심지(21)를 도 3 내지 도 5에는 전부 도시하지는 않았지만, 합지로 이루어진 포장지를 생산 제조하는 포장지 제조장치에 구비된 롤러(51)를 이용하여 이송시키고, 이송되는 상기 제1골심지(21)의 상면에 롤러(51)의 일측에 구비된 압출기(50a)로부터 용융된 폴리에틸렌 수지(22a)를 압출하여 제1폴리에틸렌 수지층(22)을 형성한다.
그리고 동시에 상기 제1폴리에틸렌 수지 상면에 롤러(51)를 통해 고밀도 폴리에틸렌 필름(23)을 이송시키며 접착하여 베이스 코러게이트지(20)를 제조한다.
이어서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기와 같이 제조된 베이스 코러게이트지(20)를 롤러(51)를 통해 이송시키고, 이송되는 베이스 코러게이트지(20)의 상면에 마찬가지로, 롤러(51)의 일측에 구비된 압출기(50a)로부터 용융된 폴리에틸렌 수지(24a)를 압출하여 제2폴리에틸렌 수지층(24)을 형성한다.
또한 동시에 상기 제2폴리에틸렌 수지 상면에 제2골심지(25)를 롤러(51)를 통해 이송시키며 접착하여 코러게이트지(30)를 제조한다.
이와 같이 제조된 코러게이트지(30)에 골을 형성하고, 이 코러게이트지(30)의 바깥 최상면 각각에 라이너지(40a,40b)를 접착한다.
도 5에는 본 발명에 따른 포장상자용 기능성 골판지 제조방법의 다른 실시예를 설명하기 위해 나타낸 설명도가 도시되어 있다.
도 5를 참조하면, 우선, 제1골심지(21)와 고밀도 폴리에틸렌 필름(23)을 롤러(51)를 이용하여 이송시키고, 이송되는 제1골심지(21)와 고밀도 폴리에틸렌 필름(23) 사이로 압출기(50a)로부터 용융된 폴리에틸렌 수지(22a)를 압출하여 도포하여, 제1골심지(21)와 고밀도 폴리에틸렌 필름(23)이 접착시켜 베이스 코러게이트지(20)를 제조한다.
이렇게 제조된 즉시 베이스 코러게이트지(20)를 롤러(51)를 이용하여 이송시키고, 마찬가지로, 이송되는 베이스 코러게이트지(20)와 제2골심지(25) 사이에 다른 롤러(51)의 일측에 구비된 압출기(50b)로부터 용융된 폴리에틸렌 수지(24a)를 압출하여 도포하여 베이스 코러게이트지(20)와 제2골심지(25)를 접착하여 코러게이트지(30)를 제조한다.
그리고 전술한 바와 같이, 제조된 코러게이트지(30)에 골을 형성하고, 이 코러게이트지의 바깥 최상면 각각에 라이너지(40a,40b)를 접착하여 본 발명에 따른 포장상자용 기능성 골판지(100)를 제조한다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 포장상자용 기능성 골판지(100) 및 그 제조방법은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 두 장의 제1,2골심지(21,25) 사이에 고밀도 폴리에틸렌 필름(23)을 용융된 폴리에틸렌 수지(22a,24a)를 압출형 라미네이팅 공법으로 합지한다.
상기한 합지공정 중 제1,2폴리에틸렌 수지층(22,24)은 접착층으로서의 기능과 산소 차단층으로의 기능을 동시에 한다.
또한 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1,2골심지(21,25)와 고밀도 폴리에틸렌 필름(23)의 합지는 텐덤(tandem) 압출 라미네이팅 공법을 이용하여 동시에 할 수도 있다.
상기한 방법으로 합지된 코러게이트지(30)를 골판지 원단 제조기(corrugator)를 이용하여 골을 성형하고 2장의 라이너지(40a,40b)와 합지한다.
이렇게 제조된 포장상자용 기능성 골판지(100)를 이용하여 골판지 포장상자를 제조한다.
상기한 바와 같이 제조되는 포장상자용 기능성 골판지(100) 중 고밀도 폴리에틸렌 필름(23)은 제1,2폴리에틸렌 수지층(22,24)과 동시에 농수산물용 골판지 포장상자의 산소투과도를 약 1,500cc/m2/day로 유지하여 외부로부터의 산소 유입속도를 제어할 수 있다. 따라서 포장상자 내의 산소 농도를 약 1~5% 정도로 유지할 수 있다.
반면, 상기와 같이 본 발명과는 달리, 기존의 산소 차단 효과가 없는 기존의 골판지 포장상자의 경우, 외부(대기)의 산소 농도와 비슷한 약 20%의 산소 농도를 유지한다.
그리고 상기 고밀도 폴리에틸렌 필름(23)은 동시에 골판지 포장상자 내부로부터 발생되는 이산화탄소를 골판지 포장상자 외부로의 유출을 억제할 수 있다. 따라서 포장상자 내의 이산화탄소 농도를 약 1~2%로 유지할 수 있다.
반면, 상기한 이산화탄소 유출 차단 효과가 없는 기존의 골판지 포장상자의 경우, 외부의 이산화탄소 농도와 비슷한 약 0.03%의 산소 농도를 유지한다.
또한 기능성 골판지 포장상자 내부의 라이너지(40a)는 농산물의 호흡으로 인해 발생하는 수증기를 흡수하여 보관 중 수분의 응축현상이 발생하지 않아, 기존과 같이 수분이 상자의 바닥면에 축적되거나 농산물의 표면에 직접 접촉하여 농산물이 부패되는 현상이 발생하지 않는다. 따라서 본 발명의 포장상자용 기능성 골판지(100)를 농수산물 등의 포장상자에 적용하는 경우, 수분의 응축현상으로 인해 수분이 포장상자 하부에 축적되거나 제품의 표면에 직접 접촉되는 현상을 억제할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 기존의 기술과는 달리, 산소, 수증기 및 이산화탄소의 농도를 제어한 MAP(modified atmosphere packaging) 기법을 채택함과 동시에 수증기의 응축현상에 의한 부패 현상을 막아 선도 유지 효과를 획기적으로 향상시킬 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
20. 베이스 코러게이트지
21. 제1골심지
22. 제1폴리에틸렌 수지층
23. 고밀도 폴리에틸렌 필름
24. 제2폴리에틸렌 수지층
25. 제2골심지
30. 코러게이트지
40a,40b. 라이너지
51. 롤러

Claims (5)

  1. 제1골심지와;
    상기 제1골심지의 상면에 형성된 제1폴리에틸렌 수지층과;
    상기 제1폴리에틸렌 수지층 상면에 접착된 고밀도 폴리에틸렌 필름과;
    상기 고밀도 폴리에틸렌 필름의 상면에 형성된 제2폴리에틸렌 수지층과;
    상기 제2폴리에틸렌 수지층 상면에 접착된 제2골심지와;
    상기 제1골심지의 저면에 접착된 저면 라이너지와;
    상기 제2골심지의 상면에 접착된 상면 라이너지;를 포함하되,
    상기 제1,2골심지, 상기 제1,2폴리에틸렌 수지층 및 상기 고밀도 폴리에틸렌 필름은 일체가 되되, 연속된 골이 형성된 코러게이트지가 되는 것을 특징으로 하는 포장상자용 기능성 골판지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1,2폴리에틸렌 수지층은 용융된 폴리에틸렌 수지가 도포되어 상기 제1,2골심지와 상기 고밀도 폴리에틸렌 필름을 접착되게 하는 것을 특징으로 하는 포장상자용 기능성 골판지.
  3. (a) 제1골심지의 상면에 제1폴리에틸렌 수지층을 형성하는 단계와;
    (b) 상기 제1폴리에틸렌 수지층 상면에 고밀도 폴리에틸렌 필름을 접착하는 단계와;
    (c) 상기 고밀도 폴리에틸렌 필름의 상면에 제2폴리에틸렌 수지층을 형성하는 단계와;
    (d) 상기 제2폴리에틸렌 수지층 상면에 제2골심지를 접착하는 단계와;
    (e) 상기 제1,2골심지, 상기 제1,2폴리에틸렌 수지층 및 상기 고밀도 폴리에틸렌 필름이 일체가 된 코러게이트지에 골을 형성하는 단계와;
    (f) 상기 코러게이트지의 바깥 최상면 각각에 라이너지를 접착하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 포장상자용 기능성 골판지 제조방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1,2폴리에틸렌 수지층은 용융된 폴리에틸렌 수지를 압출하여 상기 제1골심지 및 상기 고밀도 폴리에틸렌 필름의 상면에 도포하여 형성된 것을 특징으로 하는 포장상자용 기능성 골판지 제조방법.
  5. (ㄱ) 제1골심지를 롤러를 이용하여 이송시키고, 이송되는 상기 제1골심지의 상면에 용융된 폴리에틸렌 수지를 압출하여 도포하며, 동시에 상기 폴리에틸렌 수지 상면에 롤러(51)를 통해 고밀도 폴리에틸렌 필름을 이송시키며 접착하여 베이스 코러게이트지를 제조하는 단계와;
    (ㄴ) 상기 베이스 코러게이트지를 롤러를 통해 이송시키고, 이송되는 상기 베이스 코러게이트지의 상면에 용융된 폴리에틸렌 수지를 압출하여 도포하며, 동시에 상기 폴리에틸렌 수지 상면에 제2골심지를 롤러를 통해 이송시키며 접착하여 코러게이트지를 제조하는 단계와;
    (ㄷ) 상기 코러게이트지에 골을 형성하는 단계와;
    (ㄹ) 상기 코러게이트지의 바깥 최상면 각각에 라이너지를 접착하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 포장상자용 기능성 골판지 제조방법.
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