KR101779911B1

KR101779911B1 - 한쪽면에 펠트패턴이 형성된 원지를 이용한 지관의 제조방법

Info

Publication number: KR101779911B1
Application number: KR1020170053891A
Authority: KR
Inventors: 이용제
Original assignee: 천일제지(주)
Priority date: 2017-04-26
Filing date: 2017-04-26
Publication date: 2017-09-20

Abstract

본 발명은 다수의 원지가 나선형으로 샤프트에 적어도 2겹이상으로 권취(卷取)되어 접착된 후 배출되어 절단되는 지관의 제조방법에 있어서, 상기 원지의 한쪽면에 다수의 씨줄과 날줄 형상의 패턴을 형성하는 패턴형성단계를 포함하여, 상기 원지가 샤프트의 외주면에 권취될 때, 샤프트의 외주면에 밀착되는 제1원지는 한쪽면에 형성된 패턴이 샤프트와 밀착되도록 배치되어 샤프트에 권취된 원지가 원활히 이송되고, 제1원지의 외주면에 권취되는 제2원지는 한쪽면에 형성된 패턴이 제1원지의 외주면에 밀착되도록 배치되고 제2원지에 형성된 패턴에 접착제가 도포되어 제1원지와 제2원지의 접착성이 증가되는 것을 특징으로 하는 한쪽면에 펠트패턴이 형성된 원지를 이용한 지관의 제조방법에 관한 것이다.

Description

한쪽면에 펠트패턴이 형성된 원지를 이용한 지관의 제조방법 {A METHOD OF MANUFACTURING A PAPER TUBE USING A RAW PAPER HAVING A FELT PATTERN FORMED ON ONE SIDE THEREOF}

본 발명은 지관의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 원지가 나선형으로 샤프트에 적어도 2겹이상으로 권취(卷取)되어 접착된 후 배출되어 절단되는 지관의 제조방법에 있어서, 상기 원지의 한쪽면에 다수의 씨줄과 날줄 형상의 패턴을 형성하는 패턴형성단계(S17)를 포함하여, 상기 원지가 샤프트의 외주면에 권취될 때, 샤프트의 외주면에 밀착되는 제1원지는 한쪽면에 형성된 패턴이 샤프트와 밀착되도록 배치되어 샤프트에 권취된 원지가 원활히 이송되고, 제1원지의 외주면에 권취되는 제2원지는 한쪽면에 형성된 패턴이 제1원지의 외주면에 밀착되도록 배치되고 제2원지에 형성된 패턴에 접착제가 도포되어 제1원지와 제2원지의 접착성이 증가되는 것을 특징으로 하는한쪽면에 펠트패턴이 형성된 원지를 이용한 지관의 제조방법에 관한 것이다.

일반적인 지관제조장치의 구성을 살펴보면, 지관제조장치는 지관이 원통형으로 형성될 수 있도록 다수의 종이테이프가 나선형으로 권취(卷取)되는 샤프트와, 상기 샤프트에 걸쳐지는 벨트로써 종이 테이프를 권취함과 아울러 성형된 지관을 바깥측으로 밀어내는 구동장치부와, 여러 겹의 종이테이프가 나선형으로 접합된 지관을 일정한 길이로 절단하는 절단장치부와, 다수의 종이테이프 공급장치부로 구성된다.

그리고 상기 종이테이프 공급장치부는 공급되는 종이테이프의 특징에 따라 원지공급부, 커버지공급부, 색지공급부로 구분되며, 상기 각 종이테이프 공급장치부는 원지, 커버지, 색지가 각각 감겨있는 롤(roll, 두루마리)을 회전 가능토록 거치하는 거치대와, 각 종이테이프의 일측에 접착제 또는 파라핀을 도포하는 도포장치로 구성되는 바, 샤프트에 원지를 최초로 공급하는 원지공급부의 도포장치는 파라핀을 도포하여 원지가 샤프트에 접착되지 않고 원활히 이송할 수 있도록 하고, 그 외의 도포장치는 접착제를 도포하도록 구성된다.

상기한 바와 같이 구성된 일반적인 지관제조장치에 따른 종래의 지관제조방법을 최초 원지권취단계로서 다수의 원지를 나선형으로 여러 겹 권취하여 접합하되 상기 원지는 샤프트에 권취되는 원지의 내측면에 파라핀을 도포하기 위해 별도의 도포장치를 더 구비해야 하는 불편함이 있으며, 완성된 지관의 내측에도 파라핀이 도포된 상태로 유지되기 때문에 다양한 분야에서 사용할 수 없는 제한이 따르게 된다.

그리고, 상기와 같은 지관과 관련된 선행기술로는 국내 공개실용신안 제20-2000-0001907호, 국내 등록특허 제10-0848175호 등이 게시된 바 있다.

본 발명은 상기한 문제점으로 해결하기 위한 것으로, 지관의 내측면을 구성하는 원지가 샤프트를 따라 나선형으로 권취되는 과정중에서 원지와 샤프트의 마찰력을 최소화 함으로써 원지가 원활하게 이송되도록 구성됨으로써 내주면에 파라핀을 도포할 필요가 없는 지관의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 다수의 원지가 나선형으로 샤프트에 적어도 2겹이상으로 권취(卷取)되어 접착된 후 배출되어 절단되는 지관의 제조방법에 있어서, 상기 원지의 한쪽면에 다수의 씨줄과 날줄 형상의 패턴을 형성하는 패턴형성단계를 포함하여, 상기 원지가 샤프트의 외주면에 권취될 때, 샤프트의 외주면에 밀착되는 제1원지는 한쪽면에 형성된 패턴이 샤프트와 밀착되도록 배치되어 샤프트에 권취된 원지가 원활히 이송되고, 제1원지의 외주면에 권취되는 제2원지는 한쪽면에 형성된 패턴이 제1원지의 외주면에 밀착되도록 배치되고 제2원지에 형성된 패턴에 접착제가 도포되어 제1원지와 제2원지의 접착성이 증가되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 패턴형성단계는 펄프를 고해한 지료와 물을 혼합하여 와이어매쉬에 안착된 몰드에 뿌려 판상의 습지를 형성하는 헤드박스단계; 상기 습지를 상부와 하부에 배치되는 한 쌍의 모포롤의 사이로 진행시켜 가압함으로써 탈수시키는 탈수단계; 상기 탈수된 습지의 표면에 스팀을 분사하여 물을 증발시키는 건조단계; 건조된 종이를 5단의 압착롤의 사이를 통과시켜 표면을 평탄하고 매끄럽게 하는 카렌딩단계; 완성된 종이를 스풀롤에 감아내는 포프릴단계; 상기 포프릴단계에서 생산된 점보롤을 와인더로 이송하여 원하는 지폭으로 커팅하여 되감아주는 와인딩단계를 포함하는 초지단계에 있어서, 상기 모포롤은 상부와 하부에 마련되는 한 쌍의 프레스롤과 습지의 지폭에 대응하여 마련되며 한 쌍의 프레스롤을 각각 감싸며 순환되는 한 쌍의 펠트(모포)를 포함하여, 상기 탈수단계 중 씨줄과 날줄로 엮인 펠트(모포)를 습지와 함께 프레스롤의 사이에 투입함으로써 원지의 양쪽면에 다수의 씨줄과 날줄 형상의 패턴을 형성한 후 건조단계과 카렌딩단계를 거치면서 한쪽면은 평탄화되고 다른쪽에 형성된 패턴만 남아있도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 펠트(모포)는 상측과 하측의 펠트(모포)가 상부와 하부의 프레스롤에 각각 권취되되, 상측 펠트(모포)는 1500~1900g/㎡이며, 하측 펠트(모포)는 800~900g/㎡으로 형성되어 건조단계와 카렌딩단계 이후 하측 펠트(모포)의 형상이 원지의 하부면에 남아있도록 구성될 수 있다.

상기한 구성의 본 발명에 따르면, 샤프트에 권취되는 원지의 한쪽면에 다수의 씨줄과 날줄의 형상으로 형성된 패턴이 구비되어, 원지와 샤프트가 접촉하는 면의 마찰력이 떨어져 원지가 원활하게 이송될 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 원지가 적어도 2겹이상으로 형성될 때, 제1원지의 외주면에 권취되는 제2원지는 한쪽면에 형성된 패턴이 제1원지의 외주면에 밀착되도록 배치되고 제2원지에 형성된 패턴에 접착제가 도포되어 제1원지와 제2원지의 접착성이 증가되며 지관의 강도가 상승하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 지관의 제조방법의 흐름도
도 2는 본 발명에 따른 초지단계의 흐름도
도 3은 본 발명에 따른 초지단계를 나타낸 개략도
도 4는 본 발명에 따른 헤드박스단계의 개략도
도 5는 본 발명에 따른 탈수단계의 개략도
도 6은 본 발명에 따른 패턴형성단계의 개략도
도 7은 본 발명에 따른 건조단계의 개략도
도 8은 본 발명에 따른 카렌딩단계의 개략도
도 9는 본 발명에 따른 와인딩단계의 개략도
도 10은 본 발명에 따른 권취단계를 나타낸 개략도
도 11은 본 발명에 따른 제조방법으로 제작된 지관을 나타낸 개략도

이하, 첨부된 도면을 참조하여 한쪽면에 패턴이 형성된 원지를 이용한 지관의 제조방법(S100) 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 지관의 제조방법은 크게 나누어 초지단계(S10), 원지의 한쪽면에 접착제를 도포하는 접착제도포단계(S20), 샤프트의 외주면에 나선형으로 원지를 감는 권취단계(S30). 권취된 원지가 이송되면서 한쪽으로 배출되는 배출단계(S40), 배출된 지관을 소정의 길이로 절단하는 절단단계(S50)을 포함한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 다수의 원지가 나선형으로 샤프트에 적어도 2겹이상으로 권취(卷取)되어 접착된 후 배출되어 절단되는 지관의 제조방법에 있어서, 상기 초지단계(S10)의 과정중에서 원지의 한쪽면에 다수의 씨줄과 날줄 형상의 패턴을 형성하는 패턴형성단계(S17)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 초지단계(S10)는 펄프를 주 원료로 하여 기계적, 화학적 처리를 통해 원하는 지질의 종이를 제조하는 것으로, 조성공정의 전단계를 거친다.

상기 조성공정은 원질공정이라고 하며, 종이의 주 원료인 펄프를 물에 해리(펄프 섬유를 풀어서 떨어지게 하는 과정)시킨 다음 모래 철핀 비닐류등 각종 이물질을 제거하는 정선과정 이후 적당한 수준에 도달할 때까지 고해(종이를 뜨기 위해 펄프 섬유에 물을 혼합하는 기계적인 처리로 주로 절단함)를 하고, 이어 필요에 따라 사이즈제, 충전제, 보류향상제 및 기타 첨가제를 잘 교반하면서 배합한 후 지료(Perfect Stuff)를 제조하는 공정이다.

상기 조성공정을 거쳐 손질된 지료는 초지기(Paper Machine)으로 이동되어 종이를 뜨는 단계인 초지단계(S10)으로 진행된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 초지단계(S10)은 펄프를 고해한 지료와 물을 혼합하여 와이어매쉬에 안착된 몰드에 뿌려 판상의 습지를 형성하는 헤드박스단계(S11); 상기 습지를 상부와 하부에 배치되는 한 쌍의 모포롤(10)의 사이로 진행시켜 가압함으로써 탈수시키는 탈수단계(S12); 상기 탈수된 습지를 드라이어롤의 표면에 통과시켜 물을 증발시키는 건조단계(S13); 건조된 종이를 5단의 압착롤의 사이를 통과시켜 표면을 평탄하고 매끄럽게 하는 카렌딩단계(S14); 완성된 종이를 스풀롤에 감아내는 포프릴단계(S15); 상기 포프릴단계에서 생산된 점보롤을 와인더로 이송하여 원하는 지폭으로 슬리팅(slitter)하여 되감아주는 와인딩단계(S16)를 포함한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 헤드박스단계(S11)는 펄프를 고해한 지료와 물을 혼합하여 와이어매쉬(금망)(1)에 얇게 뿌려 지필(web)을 형성하고 자연적으로 물이 배출되어 습지를 형성하는 단계이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 탈수단계(S12)는 상기 습지를 상부와 하부에 배치되는 한 쌍의 모포롤(10)의 사이로 진행시켜 가압함으로써 탈수시키는 압착탈수 단계이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 건조단계(S13)는 상기 탈수된 습지를 고온의 스팁이 입력되어 외주면이 가열되는 히팅롤(2)에 권취하여 물을 강제로 증발시키는 강제탈수 단계이며, 상기 습지가 히팅롤(2)의 외주면에 밀착되도록 상부와 하부에서 압지하는 밀착매쉬(3)이 구비되는 것이 바람직하다.

도 8에 도시된 바와 같이, 상기 카렌딩단계(S14)는 건조된 종이를 5단의 압착롤의 사이를 통과시켜 표면을 평탄하고 매끄럽게하는 단계이다.

도 3에 돗기된 바와 같이, 상기 포프릴단계(S15)는 완성된 종이를 스풀롤에 감아내는 단계로, 연속적으로 생산되는 종이를 점보롤(5)로 감아 다음 공정을 수행하기 위한 여유를 확보하는 단계이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 상기 와인딩단계(S16)는 상기 포프릴단계에서 생산된 점보롤(5)을 와인더로 이송하여 원하는 지폭으로 슬리팅(slitting)하여 되감아주는 단계이다.

상기 슬리팅이란 Sheet 상태의 권취롤을 임의의 폭으로 Slit(종방향으로 연속해서 절단)하면서 동시에 연속해서 그 제품을 귄취하는 것을 말한다.

한편, 도5와 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 패턴형성단계(S17)는 상기 탈수단계(S12)의 과정중에 원지의 표면에 패턴을 형성하는 단계이다.

상기 모포롤(10)은 상부와 하부에 마련되는 한 쌍의 프레스롤(11)과 습지의 지폭에 대응하여 마련되며 한 쌍의 프레스롤을 각각 감싸며 순환되는 한 쌍의 펠트(모포)(12)를 포함한다.

따라서, 상기 탈수단계(S12) 중 씨줄과 날줄로 엮인 펠트(모포)(12)를 습지와 함께 프레스롤(11a,11b)의 사이에 투입함으로써 원지의 표면에 다수의 씨줄과 날줄 형상의 패턴(13)을 형성한 후 건조단계(S13)과 카렌딩단계(S14)를 거치면서 한쪽면은 평탄화되어고 다른쪽에 형성된 패턴만 남아있게 된다.

상기 펠트(felt)는 압축펠트(프레스펠트)와 제직펠트로 구비되며, 압축펠트는 양털, 노일, 모반모 등의 섬유를 원료로 하고, 그 축융성을 이용하여 수증기, 열, 압력 등의 작용에 의해 섬유가 서로 엉기도록 축융시켜 천과 같이 만든 것을 말하며, 제직펠트는 방조직물로 제직한 것을 축융기에 넣어서 바닥 눈이 보이지 않게 될 정도로 축융한 것으로 인장이나 마찰에 강해 제지기계, 방적기계 등의 부품으로 사용한다.

또한, 상기 펠트(모포)(12)는 상측과 하측의 펠트(모포)(12a,12b)이 상부와 하부의 프레스롤(11a,11b)에 각각 권취되되, 상측 펠트(모포)(12a)는 1500~1900g/㎡이며, 하측 펠트(모포)(12b)는 800~900g/㎡으로 형성되어 건조단계(S13)와 카렌딩단계(S14) 이후 하측 펠트(모포)(12b)의 형상이 원지의 저면에 남아있도록 구성될 수 있다.

한편, 상기 펠트(12)는 원지의 상부와 하부에 배치되되, 각각의 펠트는 상부 또는 하부에 하나만의 펠트가 배치되거나 상부와 하부에 동시에 배치될 수 있다.

상기 접착제도포단계(S20)은 원지의 한쪽면에 접착제를 도포하는 단계이다.

상기 권취단계(S30)은 샤프트의 외주면에 나선형으로 원지를 감는 단계이다.

상기 배출단계(S40)는 샤프트에 권취된 원지가 이송되면서 한쪽으로 배출되는 단계이다.

상기 절단단계(S50)은 배출된 지관을 소정의 길이로 절단하는 단계이다.

한편, 도 10과 11에 도시된 바와 같이, 본 발명은 권취단계(S30) 중에서 샤프트에 적어도 2겹 이상으로 권취되는 지관의 제조방법에 관한 것으로, 바람직하기로는 샤프트(20)의 외주면에 밀착되는 제1원지(21)와 권취된 제1원지의 상부면을 감아 밀착되는 제2원지(22)를 포함한다.

따라서, 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명은 상기 원지가 샤프트(20)의 외주면에 권취될 때, 샤프트의 외주면에 밀착되는 제1원지(21)는 한쪽면에 형성된 펠트패턴(13)이 샤프트(20)와 밀착되도록 배치되어 샤프트(20)에 권취된 원지가 나선형으로 말려 귄취되면서 한쪽 방향으로 원활히 이송되는 것이다.

즉, 본 발명에 따르면 샤프트에 권취되는 원지의 한쪽면에 다수의 씨줄과 날줄의 형상으로 형성된 펠트패턴(13)이 구비되어, 원지와 샤프트가 접촉하는 면의 마찰력이 감소됨으로써 원지가 원활하게 이송될 수 있게 됨으로써 원지의 내주면에 파라핀을 도포할 필요가 없게 된다.

아울러, 도 11에 도시된 바와 같이, 제1원지(21)의 외주면에 권취되는 제2원지(22)는 한쪽면에 형성된 패턴이 제1원지의 외주면에 밀착되도록 배치되고 제2원지에 형성된 패턴에 접착제(23)가 도포되어 제1원지와 제2원지의 접착성이 증가되는 것을 특징으로 한다.

즉, 제1원지(21)의 외주면과 접촉하는 제2원지(22)의 내주면에 다수의 씨줄과 날줄 형상의 패턴이 형성됨으로써 접착제(23)가 펠트패턴(13)의 내부로 유입하게되고, 접착제가 경화하면서 지관의 내부에 패턴의 형상으로 접착제가 굳어져 지관의 강도를 향상시킬 수 있게 된다.

아울러, 상기 제1원지(21)의 외주면과 제2원지(22)의 내주면 사이에 도포되는 접착제(23)는 펠트패턴(13)의 요철에 의해 접착제와 제2원지의 접촉면이 증가하게 됨으로써 제1원지와 제2원지의 접착력이 증가하게 되는 것이다.

또한, 상기 제1원지(21)의 외주면에 권취되는 제2원지(22)가 여러겹으로 권취되더라도 제2원지의 내주면에 형성된 펠트패턴(13)에 도포되는 접착제(23)가 경화되면서 지관의 강도를 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

이와 같이, 본 발명에 따르면, 다수의 원지가 나선형으로 샤프트에 적어도 2겹이상으로 권취(卷取)되어 접착된 후 배출되어 절단되는 지관의 제조방법에 있어서, 상기 원지의 한쪽면에 다수의 씨줄과 날줄 형상의 패턴을 형성하는 패턴형성단계(S17)를 포함하여, 상기 원지가 샤프트의 외주면에 권취될 때, 샤프트의 외주면에 밀착되는 제1원지는 한쪽면에 형성된 패턴이 샤프트와 밀착되도록 배치되어 샤프트에 권취된 원지가 원활히 이송되고, 제1원지의 외주면에 권취되는 제2원지는 한쪽면에 형성된 패턴이 제1원지의 외주면에 밀착되도록 배치되고 제2원지에 형성된 패턴에 접착제가 도포되어 제1원지와 제2원지의 접착성이 증가되는 것이다.

한편, 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상을 해치지 않는 범위 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명에서 권리를 청구하는 범위는 상세한 설명의 범위 내로 정해지는 것이 아니라 후술되는 청구범위와 이의 기술적 사상에 의해 한정될 것이다.

S100: 지관의 제조방법
S10: 초지단계 S11: 헤드박스단계
S12: 탈수단계 S13: 건조단계
S14: 카렌딩단계 S15: 포프릴단계
S16: 와인딩단계 S17: 패턴형성단계
S20: 접착제도포단계 S30: 권취단계
S40: 배출단계 S50: 절단단계
1:와이어매쉬 2:히팅롤
3: 밀착매쉬 4: 압착롤
5: 점보롤 10: 모포롤
11: 프레스롤 12: 펠트(모포)
13: 펠트패턴 20: 샤프트
21: 제1원지 22: 제2원지

Claims

다수의 원지가 나선형으로 샤프트에 적어도 2겹이상으로 권취(卷取)되어 접착된 후 배출되어 절단되는 지관의 제조방법에 있어서,
상기 원지의 한쪽면에 다수의 씨줄과 날줄 형상의 패턴을 형성하는 패턴형성단계(S17)를 포함하여,
상기 원지가 샤프트의 외주면에 권취될 때, 샤프트의 외주면에 밀착되는 제1원지는 한쪽면에 형성된 패턴이 샤프트와 밀착되도록 배치되어 샤프트에 권취된 원지가 원활히 이송되고, 제1원지의 외주면에 권취되는 제2원지는 한쪽면에 형성된 패턴이 제1원지의 외주면에 밀착되도록 배치되고 제2원지에 형성된 패턴에 접착제가 도포되어 제1원지와 제2원지의 접착성이 증가되는 것을 특징으로 하는 한쪽면에 펠트패턴이 형성된 원지를 이용한 지관의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 패턴형성단계는 펄프를 고해한 지료와 물을 혼합하여 와이어매쉬에 안착된 몰드에 뿌려 판상의 습지를 형성하는 헤드박스단계(S11); 상기 습지를 상부와 하부에 배치되는 한 쌍의 모포롤(10)의 사이로 진행시켜 가압함으로써 탈수시키는 탈수단계(S12); 상기 탈수된 습지의 표면에 스팀을 분사하여 물을 증발시키는 건조단계(S13); 건조된 종이를 5단의 압착롤의 사이를 통과시켜 표면을 평탄하고 매끄럽게 하는 카렌딩단계(S14); 완성된 종이를 스풀롤에 감아내는 포프릴단계(S15); 상기 포프릴단계에서 생산된 점보롤을 와인더로 이송하여 원하는 지폭으로 슬리팅(Slitting)하여 되감아주는 와인딩단계(S16)를 포함하는 초지단계(S10)에 있어서,
상기 모포롤(10)은 상부와 하부에 마련되는 한 쌍의 프레스롤(11)과 습지의 지폭에 대응하여 마련되며 한 쌍의 프레스롤을 각각 감싸며 순환되는 한 쌍의 펠트(모포)(12)를 포함하여,
상기 탈수단계(S12) 중 씨줄과 날줄로 엮인 펠트(모포)(12)를 습지와 함께 프레스롤(11a,11b)의 사이에 투입함으로써 원지의 양쪽면에 다수의 씨줄과 날줄 형상의 패턴을 형성한 후 건조단계(S13)과 카렌딩단계(S14)를 거치면서 한쪽면은 평탄화되고 다른쪽에 형성된 패턴만 남아있도록 하는 것을 특징으로 하는 한쪽면에 펠트패턴이 형성된 원지를 이용한 지관의 제조방법.
제2항에 있어서, 상기 펠트(모포)(12)는 상측과 하측의 펠트(모포)(12a,12b)가 상부와 하부의 프레스롤(11a,11b)에 각각 권취되되, 상측 펠트(모포)(12a)는 1500~1900g/㎡이며, 하측 펠트(모포)(12b)는 800~900g/㎡으로 형성되어 건조단계(S13)와 카렌딩단계(S14) 이후 하측 펠트(모포)(12b)의 형상이 원지의 하부면에 남아있는 것을 특징으로 하는 한쪽면에 펠트패턴이 형성된 원지를 이용한 지관의 제조방법