KR101848551B1 - 재생펄프 상의 이중 도포 공정을 포함하는 화장지류 제조 방법 및 이를 위한 장치 및 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은, (a) 재생펄프를 이용하여 촉감제를 사용하지 않고 초지를 획득하는 초지 공정; (b) 상기 획득된 초지가 원지로서 엠보싱 처리되는 프레스 공정; 및 (c) 상기 원지(W)를 로션 조성물로 이중 도포하는 롤러텀블링 공정을 포함하는, 화장지류 제조 방법과, 여기에 사용되는 장치로서 로터를 포함하는 도포 유닛 및 서플라이 유닛을 포함하는 장치와, 여기에 사용되는 조성물로서 지방산 유도체 및 다가 알코올을 포함하는 조성물을 제공한다.

Description

재생펄프 상의 이중 도포 공정을 포함하는 화장지류 제조 방법 및 이를 위한 장치 및 조성물{Method for producing tissues comprising dual spreading mechanism of recycled pulps and the device and composition therefor}

본 발명은 재생펄프를 이용한 화장지류 제조 방법 및 여기에 사용되는 장치와 조성물에 관한 것이다.

도 1을 참조하여 일반적인 엠보싱 화장지류 제조 공정에 대하여 설명한다.

엠보싱 화장지류 제조 공정은, 조성 공정, 초지 공정 및 가공 공정을 포함한다.

조성 공정은 지료(紙料)를 제조하기 위한 해리, 정선, 고해, 조색, 혼합 등의 과정을 포함한다.

초지 공정은 주로 초지기(抄紙機)에서 이루어지며 사출, 압착, 건조, 광택, 권취, 완정 등의 과정을 포함한다. 여기서, 펄프의 촉감을 부드럽게 하기 위하여 화학 약품인 촉감제가 사용된다. 촉감제는 펄프를 부드럽게 할 수 있는 성분이면 어느 것이든 족하며, 실재로 다양한 종류의 촉감제가 사용되고 있다.

조성 공정과 초지 공정은 지류사에서 주로 이루어져서 화장지류의 주재료인 초지를 형성하게 되며, 형성된 초지는 원지로서 별도의 가공 공정으로 이송되어 가공 공정이 수행된다.

가공 공정은 화장지류의 종류에 따라 원하는 물성 등을 획득하기 위하여 원지에 스프레이 도포 공정과, 프린팅 공정과, 엠보싱 처리를 위한 프레스 공정을 포함한다.

이러한 종래 기술의 문제점은 다음과 같다.

첫째, 스프레이 도포 및 프린팅 공정 이후에 엠보싱 처리를 위한 프레스 공정이 수행되기에, 도포 이후 축축해진 원지가 엠보싱 처리됨에 따라 도포 균일도가 하락하고 엠보싱 처리가 원활하게 이루어지지 않는다. 2겹(2ply) 내지 4겹(4ply) 화장지류의 경우 엠보싱 처리에 의하여 다수의 겹들이 접착되는데, 도포 물질에 따라 엠보싱 처리가 원활하지 않으면 겹겹이 분리되는 현상과 엠보싱롤 오염으로 인한 생산성 및 품질 저하 현상이 발생할 수 있다. 이를 해소하고자 프레스 이후 스프레이 도포하는 방안을 채택할 경우, 엠보싱들로 인하여 도포의 균일성이 하락한다.

둘째, 초지 공정에서 과다한 촉감제가 사용될 수 있는데, 강도에 대한 영향과 양키 건조기의 피복에 대한 영향을 극복하지 못하는 단점이 있다. 특히, 원료로서 재생펄프를 사용하는 경우, 재생펄프는 섬유의 각질화로 인한 한계로 소비자의 촉감에 대한 요구를 만족시키지 못한다. 이를 극복하고자 보다 많은 촉감제를 사용한다면, 생산성 및 원가의 부담이 증가되며, 촉감을 증대하기 위해 카렌딩 공정을 추가하면 종이의 벌크성이 떨어진다. 와인더에서 추가 조성물 유닛을 이용 부드러움성을 부여할 경우 원단 쏠림 현상 및 가공 프레스 공정에서 접착력이 떨어져 상품가치가 떨어진다.셋째, 스프레이 도포 및 프린팅 공정에서의 스프레이 도포에 있어서 조성물의 균일한 도포량 유지가 어렵다. 화장지류의 균일한 도포를 이룩하지 못한 경우, 화장지류의 일부에서 거친 촉감이 느껴지며, 화장지류 전체의 촉감이 부드럽지 못한 것으로 여겨질 우려가 높다.

넷째, 촉감 개선을 위해 화장지류의 앞면 및 뒷면에 각각 도포하는 이중 도포를 고려할 수 있으나, 기존의 스프레이 도포 방식을 사용할 경우 스프레이 도포 시 미립자 비산으로 인한 설비 및 주변 환경이 오염되어 밀폐 공간이 필요하며 비산으로 인해 균일한 도포를 기대할 수 없어 이중 도포에 적합하지 못하다. 또한. 스프레이 도포 과정에서 낭비되는 조성물의 양이 과다하여 경제성을 유지하기 어렵다.

(특허문헌 1) KR 10-1156471 B1

(특허문헌 2) JP 2003-247197 A

(특허문헌 3) KR 10-2014-0009382 A

(특허문헌 4) KR 10-2013-0074111 A

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것이다.

구체적으로, 재생펄프를 사용하는 화장지류를 제조하는 방법을 제공하고자 한다. 재생펄프를 사용하여 화장지류를 제조하는 방법 자체는 종래 익히 알려져 있으나, 종래의 기술로서 화장지류를 제조할 경우 폐지의 탈묵 공정에서 발생하는 섬유질의 파손에 의해 제조된 재생종이의 강도저하 현상을 발생시킬 수 있다. 재생펄프의 강도는 섬유 자체의 강도와 섬유간의 결합에 의해 좌우되는데 섬유 자체의 강도는 재생함에 따라 거의 변함이 없으나 섬유간의 결합은 섬유의 각질화로 섬유가 뻣뻣해지고, 팽윤성 및 유연성이 떨어지는 등의 열화 현상에 의해 상당히 감소한다. 특히 재생횟수를 증가할 경우 인장강도, 신장율, 내절도, 파열강도가 떨어져 촉감과 직접적인 문제가 있는바, 이를 해소할 수 있는 화장지류 제조 방법을 제공하고자 한다.

또한, 재생펄프를 사용하여 화장지류를 제조할 경우, 대부분 과다한 촉감제를 사용하여야만 원하는 부드러움의 화장지류를 제조할 수 있는 것으로 알려져 있는데, 본 발명은 재생펄프를 사용하되 촉감제를 전혀 사용하지 않으면서도 부드러움 정도가 높은 화장지 제조 방법을 제공하고자 한다.

또한, 이를 위하여 예를 들어 이중 도포 공정이 필요할 수 있는바, 이에 최적화된 장치를 제공하고자 한다.

또한, 화장지류에 도포하는 로션 조성물을 변형하여, 재생펄프의 부드러움을 증진시킬 수 있는 효과적인 로션 조성물을 제공하고자 한다. 재생펄프를 이용하여 티슈를 만들 때, 촉감제를 사용하는 대신 본 발명에 따른 로션 조성물을 도포하여 부드러우면서 충분한 벌크성을 갖는 친환경 티슈를 만들고자 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는, (a) 재생펄프를 이용하여 촉감제를 사용하지 않고 초지를 획득하는 초지 공정; (b) 상기 획득된 초지가 원지로서 엠보싱 처리되는 프레스 공정; 및 (c) 상기 원지(W)를 로션 조성물로 이중 도포하는 롤러텀블링(roller tumbling) 공정을 포함하는, 화장지류 제조 방법을 제공한다.

또한, 상기 (b) 공정에서의 엠보싱 처리는 엠보싱이 16dot/inch 이하가 되도록 처리되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예는, 전술한 화장지류 제조 방법의 상기 롤러텀블링 공정에 사용되는 장치로서, 상기 장치는 이중 도포를 위해 상기 롤러텀블링 공정 상에 한 쌍이 구비되며, 상기 장치는, 상기 로션 조성물을 공급하는 서플라이 유닛(100); 및 상기 서플라이 유닛(100)에서 공급된 상기 로션 조성물을 상기 원지(W)의 일면에 도포하는 도포 유닛(200)을 포함하며, 상기 도포 유닛(200)은, 회전 가능한 다수의 로터(220); 및 상기 로터(220) 각각의 회전축 상에 위치하는 조성물 주입 라인(252)을 포함하며, 상기 로터(220)는 오목한 형상으로 상기 로터(220)의 방사상 외측에는 외측으로 경사진 경사부가 위치하며, 상기 경사부에는 균일한 간격으로 다수의 리브(221)가 형성되는 장치를 제공한다.

또한, 상기 도포 유닛(200)에 포함된 다수의 로터(220)가 상기 로션 조성물을 분사하는 전방에 상기 원지(W)가 위치하며, 상기 원지(W)에는, 상기 다수의 로터(220) 중 두 개의 로터(220)에서 분사된 상기 로션 조성물이 겹쳐져 도포되고, 상기 다수의 로터(220) 중 어느 하나의 로터는 인접한 다른 하나의 로터와 높이가 상이한 것이 바람직하다.

또한, 상기 도포 유닛(200)은 다수의 로터(220)를 포함하며, 상기 로터(220)에서 상기 로션 조성물이 배출되는 방향인 전방에 위치하되, 상기 로터(220) 각각의 전면에 배출 개구(231a)를 각각 구비한 전면 스크린(231); 상기 다수의 로터(220) 중 어느 하나의 로터와 다른 로터 사이에 구비되는, 다수의 측면 스크린(232); 및 상기 로터(220) 각각에서 후방에 위치하는 후면 스크린(233)을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 다수의 로터(220) 중 어느 하나의 로터 전방의 배출 개구(231a)의 일측에서 상기 어느 하나의 로터에 접하도록 연결된 선(L1)을 연장하여 원지(W)에 닿는 지점은, 상기 어느 하나의 로터의 다다음 로터 전방의 배출 개구(231a)의 타측에서 상기 다다음 로터에 접하도록 연결된 선(L2)을 연장하여 원지(W)에 닿는 지점인 것이 바람직하다.

또한, 상기 측면 스크린(232)은 어느 한 지점에서 굽어진 것이고, 상기 다수의 로터(220) 중 어느 하나의 로터 전방의 배출 개구(231a)의 일측으로부터, 상기 어느 하나의 로터에 접하도록 연결된 선(L1)을 연장하여 원지(W)에 닿는 지점은, 상기 어느 하나의 로터의 다다음 로터 전방의 배출 개구(231a)의 타측으로부터, 상기 측면 스크린(232)의 굽어진 지점에 연결된 선(L2)을 연장하여 원지(W)에 닿는 지점인 것이 바람직하다.

또한, 상기 도포 유닛(200)은, 원지(W)를 기준으로 상기 로터(220)에 대향하여 위치하는 회수부(270)를 더 포함하며, 상기 로터(220) 하측에 반송 라인(170)이 위치하고, 상기 회수부(270) 하측에 회수부 반송라인(171)이 위치하고, 상기 반송 라인(170)에 상기 회수부 반송라인(171)이 합류하여 상기 서플라이 유닛(100)에 연결되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 서플라이 유닛(100)은, 외부에서 상기 로션 조성물이 투입되는 조성물 투입 라인(110); 상기 조성물 투입 라인(110)에서 투입된 상기 로션 조성물이 저류되는 저류 탱크(120); 상기 저류 탱크(120)에서 상기 도포 유닛(200)으로 상기 로션 조성물을 공급하여 상기 조성물 주입 라인(252)과 연통하는 피딩 라인(150); 및 상기 저류 탱크(120)에 물을 공급하는 물 공급 라인(180)을 포함하며, 상기 저류 탱크(120)에 상기 반송 라인(170)이 연결되어, 상기 도포 유닛(200)으로부터 반송된 로션 조성물이 저류되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예는, 여기에 사용되는 로션 조성물로서, 지방산 유도체 및 다가 알코올을 포함하는, 조성물을 제공한다.

또한, 상기 지방산 유도체는 하기 화학식 2로 표시되는 지방산 아마이드 화합물, 하기 화학식 3으로 표시되는 지방산 에스테르 화합물, 또는 이들의 혼합물인 것인 것이 바람직하다. 것이 바람직하다.

또한, 변성 실리콘, pH 조절제 또는 둘 다를 추가로 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 지방산 유도체는 상기 조성물 총 중량의 10 내지 20 중량%로 포함되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 지방산 유도체는 지방산 아마이드 화합물을 포함하며, 상기 지방산 아마이드 화합물은 상기 조성물 총 중량의 5 내지 15 중량%로 것이 바람직하다.

또한, 상기 지방산 유도체는 지방산 에스테르 화합물을 포함하며, 상기 지방산 에스테르 화합물은 상기 조성물 총 중량의 3 내지 7 중량%로 포함되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 지방산 아마이드 혼합물 및 에스테르 화합물은 2:8 내지 8:2의 중량비로 포함되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하여, 재생펄프를 사용하면서도 오히려 촉감제를 사용하지 않았음에도 부드러움이 증진된 화장지류를 제조할 수 있어서, 촉감제 비용을 절약하면서도 우수한 품질의 화장지류를 제공할 수 있다.

또한, 이중 도포 공정을 효과적으로 수행할 수 있으며, 이중 도포시 로션 조성물의 낭비를 최소화하여 경제적인 공정을 진행할 수 있다. 또한, 이중 도포시 펄프의 전면에 걸쳐서 균등한 도포를 이룰 수 있어서, 제조된 화장지류의 품질이 우수하다.

또한, 재생펄프를 가공하는 단계에서 본 발명에 따른 로션 조성물을 도포한 결과 부드러우면서 충분한 벌크성을 갖게 됨을 확인하였다. 특히, 상기 로션 조성물을 재생펄프에 도포할 경우, 일반 펄프에 도포하였을 경우보다 현저히 마찰계수가 낮아지며 부드러워짐을 확인하였다.

도 1은 종래 기술에 따른 화장지류 제조 방법의 순서도이다.
도 2는 본 발명에 따른 화장지류 제조 방법의 순서도이다.
도 3은 본 발명에 따른 화장지류 제조 방법에 있어서 이중 도포 공정에 사용되는 장치의 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 화장지류 제조 방법에 있어서 이중 도포 공정에 사용되는 장치의 단면도이다.
도 5는 도 4의 장치의 도포 유닛(200)의 일부의 사시도이다.
도 6은 도 5의 도포 유닛(200)의 일부의 다른 사시도이다.
도 7은 도 4의 장치의 도포 유닛(200)의 측단면도이다.
도 8은 도 4의 장치의 도포 유닛(200)의 횡단면도이다.
도 9는 지방산 유도체 함량에 따른 부피증가율을 그래프로 나타낸 것이다.
도 10은 지방산 아마이드와 지방산 에스테르의 함량 비율에 따른 부피증가율을 그래프로 나타낸 것이다.
도 11 및 도 12는 무도포 재생펄프와 이중 도포 재생펄프(본 발명)와, 무도포 펄프와 단일 도포 펄프의 부드러움 정도의 확인을 위하여 실험한 결과인 마찰계수를 나타내는 표와 그래프이다.
도 13은 본 발명에 따라 제조된 화장지류의 사용자를 대상으로, 다른 제품 대비 평가를 받은 결과를 도시화한 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 기술되어야 할 것이다.

이하에서, "화장지류"는, 휴지로 지칭되는 화장지는 물론, 티슈, 냅킨, 타올 등 잔 부스러기나 액체 따위를 닦을 때 사용하는 얇은 종이를 모두 아우르는 개념으로 이해되어야 한다.

이하에서, "재생펄프"는 고지는 물론 우유팩 등을 원료로 하여 재생된 펄프를 의미한다.

이하에서, "이중 도포"는 화장지류의 앞면 및 뒷면에 각각 로션 조성물을 도포하는 것을 의미한다.

화장지류 제조 방법의 설명

도 2를 참조하여 본 발명에 따른 화장지류 제조 방법을 설명한다.

본 발명에 따른 화장지류 제조 공정은, 종래 기술과 유사하게, 조성 공정, 초지 공정 및 가공 공정을 포함하나, 초지 공정과 가공 공정이 종래 기술과 상이하다.

초지 공정에서 촉감제를 사용하여도 무방하나, 본 발명의 실시예에 따라서는는 초지 공정에서 재생펄프를 사용하되 촉감제를 사용하지 않을 수 있다. 촉감제를 사용하지 않을 경우 부드러움 정도가 감소할 수 있으나, 후술하는 이중 도포 공정 및 여기에 사용되는 본 발명 특유의 로션 조성물로 인하여 부드러움을 증진시킨다.

무촉감제 초지 공정에 재생펄프를 투입하되, 초지 공정에서 완료된 제품의 강도를 평소보다 감소시키는 것이 중요하다. 일반적인 초지 공정에서 강도는 510g/inch 이상이나, 본 발명에서는 350 내지 480g/inch으로 유지한다. 이는 부드러움 정도를 증진시키며 가공 공정에 적합한 최적의 강도를 의미하며, 더 높은 강도를 요구할 시 조성물의 양을 증량하면 부드러움을 기대할 수 있다.

가공 공정에서는, 종래 기술과 달리, 프레스 공정을 통하여 엠보싱 처리를 우선하되 이중 도포 공정이 그 다음에 이루어진다. 이를 통하여, 도포된 후 축축해진 원지가 프레스 공정에서 엠보싱되어 발생하는 생산성 및 품질 저하 현상을 방지할 수 있다.

종래에도 엠보싱 처리를 우선 수행한 후 도포 공정을 수행하려는 시도가 있었다. 그러나 종래의 도포 공정을 그대로 수행할 경우 조성물의 균등한 도포가 어려운데, 여기에서 엠보싱된 상태의 원지에 도포를 수행하게 되면 조성물이 엠보싱 내에 말려 들어가거나 또는 엠보싱을 타고 유동하면서 불균등 정도가 더 심화되었다. 즉, 본 발명과 같이 엠보싱 처리를 위한 프레스 공정을 우선 수행한 후 도포 공정을 하기 위해서는 원지에 로션 조성물을 균등하게 분사하는 장치가 필수적이다. 이러한 장치는 후술한다.

한편, 엠보싱 처리를 위한 프레스 공정에 있어서, 엠보싱은 16dot/inch 이하로 유지함이 바람직하다. 일반적인 프레스 공정에서 17dot/inch인 것과 비교하여 엠보싱들 사이의 간격이 보다 넓은 것이다. 엠보싱 간격이 넓을 경우, 부드러움 정도가 감소하나 벌크 효과를 기대할 수 있다. 본 발명에 의하여 부드러움 정도가 우수하기에, 엠보싱 간격을 넓게 하여 도톰하면서도 부드러움을 강조하였다.

엠보싱이 완료된 후 이중 도포 공정이 이루어진다. 이를 위하여 후술하는 도포 장치가 한 쌍이 구비된다.

화장지류 제조 장치의 설명

도 3 내지 도 7을 참조하여, 본 발명에 따른 화장지류 제조 방법을 수행하기 위한 장치를 설명한다.

도 4에 도시되는 바와 같이, 본 발명에 따른 장치는, 로션 조성물을 저류하는 서플라이 유닛(100)과, 이를 원지(W)에 균등하게 도포하는 도포 유닛(200)과, 배출 헤드(300)를 포함한다.

도 3에 도시되는 바와 같이, 이러한 장치는 롤러(R1, R2, R3)에 의하여 이송되는 원지(W)의 양면을 이중 도포하도록 한 쌍이 구비되는 것이 바람직하다. 도 3을 기준으로, 우측의 장치에서는 도면 우측에서 좌측으로 도포가 이루어지고, 좌측의 장치에서도 도면 우측에서 좌측으로 도포가 이루어져서, 원지(W)의 양면이 도포된다.

도 4를 다시 참조하여, 각 부품을 상세히 설명한다.

서플라이 유닛(100)은 로션 조성물을 저류하고 도포 유닛(200)에 공급하는 부품이다.

서플라이 유닛(100)은, 외부에서 로션 조성물이 투입되는 조성물 투입 라인(110)과, 조성물 투입 라인(110)으로부터 투입된 로션 조성물이 저류되는 저류 탱크(120)과, 저류 탱크(120)에서 공급되는 로션 조성물을 여과하는 필터(130)와, 저류 탱크(120)에서 도포 유닛(200)으로 로션 조성물을 공급하는 피딩 라인(150)과, 도포 유닛(200)에서 분사되되 도포되지 않은 로션 조성물을 회수하는 반송 라인(170)과, 저류 탱크(120)에 물을 공급하는 물 공급 라인(180)을 포함한다.

별도의 펌프(P)가 구비되어, 저류 탱크(120)에 저류된 로션 조성물이 피딩 라인(150)을 통하여 도포 유닛(200)에 공급된다. 여기에 밸브(V1, V2)가 더 구비될 수 있다.

유량계(140)에 의하여 피딩 라인(150)을 통하여 도포 유닛(200)에 공급되는 로션 조성물의 유량이 확인되고, 별도의 제어부(미도시)를 통하여 일정하게 유지된다.

도포 유닛(200)에는 후술할 바와 같이 별도의 회수부(270)가 위치하는데, 회수부(270)에서의 잔여 로션 조성물은 회수부 반송 라인(171)을 통하여 반송 라인(170)에 합류되고, 이는 서플라이 유닛(100)의 저류 탱크(120)로 반송된다.

이에 따라, 저류 탱크(120)의 세척 및 농도 조절이 필요한데, 별도의 제어부(미도시)를 통하여 적절한 양의 물이 물 공급 라인(180)으로부터 저류 탱크(120)로 공급된다.

다음, 도 5 내지 도 7을 참조하여, 도포 유닛(200)을 설명한다.

도포 유닛(200)은, 회전 가능한 다수의 로터(220)와, 피딩 라인(150)에 연결되는 조성물 분배 라인(251)과, 조성물 분배 라인(251)으로부터 다수 분배된 것으로 로터(220) 각각의 회전축 상에 위치하는 조성물 주입 라인(252)을 포함한다.

또한, 도포 유닛(200)은, 로터(220)에서 로션 조성물이 배출되는 방향을 전방이라 할 경우(도 7에서 좌측 방향, 도 8에서 상측 방향), 배출 개구(231a)를 로터(220)의 전방마다 각각 구비한 전면 스크린(231)과, 다수의 로터(220) 중 어느 하나의 로터와 다른 로터 사이에 구비되는 다수의 측면 스크린(232)과, 후방에 위치하는 후면 스크린(233)을 포함한다.

여기서, 도 5 및 도 8에 도시된 바와 같이, 측면 스크린(232) 각각은 어느 한 지점에서 굽어진 것이어야 한다.

또한, 도포 유닛(200)은, 원지(W)를 기준으로 로터(220)에 대향하여 위치하는 회수부(270)를 더 포함한다.

회수부(270)는 원지(W)에 도포되지 않은 로션 조성물이 반송 스크린(271)에 닿은 후 떨어지면 이를 회수하여 회수부 반송 라인(171)을 통해 서플라이 유닛(100)에 반송시킨다.

도포 원리를 설명하면 다음과 같다.

도 6에 도시되는 바와 같이, 피딩 라인(150), 조성물 분배 라인(251) 및 조성물 주입 라인(252)을 통하여 주입된 로션 조성물은 로터(220)의 회전축 상에 떨어진다.

로터(220)는 오목한 형상으로 로터(220)의 방사상 외측에는 외측으로 경사진 경사부가 위치하며, 상기 경사부에는 균일한 간격으로 다수의 리브(221)가 형성되어 있다.

로터(220)가 회전함과 동시에 조성물 주입 라인(252)에서 로션 조성물이 로터(220)의 오목한 중앙부에 떨어지는데, 원심력에 의하여 로션 조성물은 로터(220)의 외측으로 밀려나가며, 균일한 간격으로 구비된 리브(221)에 의하여, 다수의 리브(221) 사이를 통하여 균일하게 원지(W)를 향하여 분사된다.

여기서, 원지(W)의 어느 부분이라도, 다수의 로터(220) 중 두 개의 로터(220)에서 분사된 로션 조성물이 겹쳐져 도포되는 것이 중요하다. 이를 위하여 전면 스크린(231)과 측면 스크린(232)이 정밀하게 제어된다.

구체적으로, 일 실시예에서는, 도 8에 도시된 바와 같이 다수의 로터(220) 중 어느 하나의 로터 전방의 배출 개구(231a)의 일측에서 상기 어느 하나의 로터에 접하도록 연결된 선(L1)을 연장하여 원지(W)에 닿는 지점은, 상기 어느 하나의 로터의 다다음 로터(즉, 두 번째 로터) 전방의 배출 개구(231a)의 타측에서 상기 다다음 로터에 접하도록 연결된 선(L2)을 연장하여 원지(W)에 닿는 지점이 되도록, 배출 개구(231a)의 위치 및 크기가 결정된다.

다른 실시예에서는, 측면 스크린(232)의 굽어진 지점을 이용할 수 있다. 즉, 다수의 로터(220) 중 어느 하나의 로터 전방의 배출 개구(231a)의 일측으로부터, 상기 어느 하나의 로터에 접하도록 연결된 선(L1)을 연장하여 원지(W)에 닿는 지점은, 상기 어느 하나의 로터의 다다음 로터 전방의 배출 개구(231a)의 타측으로부터, 상기 측면 스크린(232)의 굽어진 지점에 연결된 선(L2)을 연장하여 원지(W)에 닿는 지점이 되도록, 측면 스크린(232)의 굽어진 지점을 설정할 수도 있다.

이를 통하여, 원지(W)의 어느 부분이라도, 인접한 두 개의 로터(220)에서만 분사되는 로션 조성물이 도포된다. 하나의 로터(220) 또는 세 개의 로터(220)에서 분사된 로션 조성물이 도포되는 영역은 없다.

한편, 바람직하게는, 다수의 로터(220) 중 어느 하나의 로터는 인접한 다른 하나의 로터와 그 높이가 미세하게 상이한 것이 바람직하다. 모든 로터(220)의 높이가 동일할 경우, 두 개의 로터에서 분사되는 로션 조성물이 원지(W)에 이르기 전에 방울 상태로 서로 부딪쳐서 도포되지 않을 우려가 있으며, 이 경우 균일한 도포를 이룰 수 없기 때문이다.

한편, 도 8에서와 같이, 로터(220)에 인접하되 전면 스크린(231), 측면 스크린(232) 및 후면 스크린(233) 등에 의해 막혀서 원지(W)에 이르지 못하는 로션 조성물은 로터(220)를 보호하는 캐리어에 모여서 반송 라인(170)을 통해 서플라이 유닛(100)으로 반송된다.

로션 조성물의 설명

이하에서는, 본 발명에 따른 로션 조성물을 설명한다. 로션 조성물은 (a) 지방산 유도체 및 (b) 다가 알코올을 포함한다.

구체적으로, 상기 (a) 지방산 유도체는 지방산 아마이드 및 지방산 에스테르의 화합물을 포함한다.

상기 (a) 지방산 유도체에 포함되는 상기 지방산 아마이드 화합물은 당업계에서 이미 공지된 방법으로 제조될 수 있으며, 대표적으로 폴리아민에 지방산을 반응시켜 얻어진다. 지방산 아마이드 화합물은 물 분산성을 안정하게 유지시키고 펄프 내의 수소 결합간 소수성을 극대화 하여 벌키한 내부 공극을 만들어 준다.

상기 지방산 아마이드 화합물 조제에 이용되는 폴리아민은 분자 중에 적어도 2개의 아미노기를 가지며, 하기의 화학식 1로 표시된다:

[화학식 1]

여기서, R1는 각각 독립하고, 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기 또는 탄소수 1 내지 4의 알케닐렌기를 가지며, n은 1 내지 4의 정수이며, 가장 바람직하게는 R1는 탄소수 2개의 알킬렌기, n은 3이다.

상기 지방산 아마이드 화합물 조제에 이용되는 지방산으로서, 탄소수 1 내지 24의 지방산이 이용될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 이 지방산은 포화지방산, 불포화지방산의 어느 것이라도 좋으며, 직쇄형 지방산 및 분지형 지방산의 어느 것이라도 좋다.

탄소수 1 내지 24의 지방산의 예로서는, 다음의 화합물을 들 수 있으나 이에 제한되지 않는다: 카프린산, 라우린산, 미리스틴산, 팔미틴산, 팔미트레인산, 이소팔미틴산, 스테아린산, 올레인산, 리놀산, 리놀렌산, 이소스테아린산, 아라킨산, 베헨산, 에루신산, 리그노세린산 등의 단독의 지방산; 및 야자유지방산, 팜유지방산, 쇠기름지방산, 돼지기름지방산, 대두유지방산, 유채유지방산, 톨유지방산, 올리브유지방산, 카카오유지방산, 참기름지방산, 옥수수유지방산, 해바라기유지방산, 면실유지방산 등의 천연유지 유래의 혼합지방산, 및 이들의 수소첨가물 등. 이들은 2종 이상 혼합하여 이용될 수 있다. 이들 중에서 탄소수 12 내지 22의 지방산이 바람직하며, 특히 탄소수 14 내지 18의 지방산이 바람직하다. 탄소수가 10 미만의 지방산에서는, 얻어지는 아마이드 화합물에 의한 벌크(bulk)성 및 유연성 향상 효과가 낮고, 탄소수가 24를 넘는 지방산에서는 얻어지는 지방산 아마이드의 취급이 곤란하게 된다.

상기 중, 불포화결합을 가지는 지방산(단독의 지방산)의 예로서는, 올레인산, 리놀산, 리놀렌산, 에루신산 및 팔미트레인산이 있으며, 분지쇄를 가지는 지방산으로서는, 이소팔미틴산, 및 이소스테아린산이 있다. 이들의 지방산이 불순물로서 다른 지방산을 함유하는 경우도 있으며, 그러한 지방산도 이용될 수 있다. 불포화지방산을 40 내지 100 중량% 함유하는 천연의 혼합지방산으로서는, 대두유지방산, 팜유지방산, 올리브유지방산, 카카오유지방산, 참기름지방산, 옥수수유지방산, 해바라기유지방산, 면실유지방산, 쇠기름지방산, 돼지기름지방산 등을 들 수 있다. 불포화결합 및 분지쇄 중의 적어도 한쪽을 가지는 지방산 또는 상기 지방산의 혼합물 중 특히 바람직한 것은, 에루신산, 올레인산, 및 대두유지방산이다.

상기 지방산 아마이드 화합물은, 상기 화학식 1로 나타나는 폴리아민에 상기 지방산을 반응시켜 얻어질 수 있다. 이 지방산은, 폴리아민 1몰에 대하여 1.6 내지 2.6몰, 바람직하게는 1.8 내지 2.4몰, 더욱 바람직하게는 2.0 내지 2.2몰의 비율로 사용될 수 있다. 이 양이 1.6몰 미만의 경우는, 충분히 부피 크고 유연한 종이가 얻어지지 않으며, 2.6몰을 넘는 경우는 얻어지는 지방산 아미이드 화합물의 취급이 곤란하게 된다.

이와 같이 합성된 지방산 아마이드 화합물은 하기의 화학식 2로 표시된 화합물 구조를 가질 수 있다.

[화학식 2]

여기서 R1는 상기한 바와 같고, R2는 각각 독립하여 서로 상이할 수 있고, 구체적으로는 탄소수 1 내지 24의 알킬 또는 알케닐기일 수 있으며, 바람직하게는 R2는 탄소수 14 내지 18의 알킬 또는 알케닐일 수 있다.

상기 지방산 아마이드 화합물은, 그대로 첨가제로서 사용할 수 있지만, 무기산 혹은 유기산으로 중화하여 염으로서 사용하면, 취급이 더 용이하게 된다. 상기 무기산으로서는, 염산, 황산, 탄산, 질산, 인산 등을 들 수 있다. 유기산으로서는, 다음의 화합물을 들 수 있다: 아세트산, 개미산, 프로피온산, 옥틸산, 락산, 옥살산, 말론산, 이타콘산, 아디프산, 숙신산, 세바신산(Sebacin acid), 시트르산, 히드록시안식향산, 사과산, 히드록시말론산, 유산, 살리실산, 히드록시길초산, 아스파라긴산, 글루타민산, 타우린, 술파민산, 라우린산, 미리스틴산, 팔미틴산, 스테아린산, 올레인산 등. 이들 중에서는 유기산이 바람직하며, 그 중에서도 아세트산, 개미산 및 유산이 특히 바람직하다.

로션 조성물의 중량 중 1 내지 20 중량% 사용될 수 있으며, 바람직하게는 5 내지 15 중량%이 사용될 수 있다. 5 중량% 이하일 경우, 소수성이 극히 작아져 펄프 사이의 공극이 줄어들어 부드러움이 떨어지고, 15 중량% 이상일 경우, 펄프 내의 공극이 너무 넓어져 휴지의 수분 흡수량이 증가하여 지절이 생기기 쉽다.

상기 (a)지방산 유도체에 포함되는 상기 지방산 에스테르 화합물은 트리알코올아민에 지방산을 반응시켜 얻을 수 있다. 상기 지방산 에스테르 화합물은 계면활성제로서 지방산 알킬 그룹의 소수성에 의해 개질 표면의 유연성을 증대시키며, 펄프 내부의 전하를 중화시켜 대전방지성을 극대화하여 부드러운 화장지 표면을 형성한다.

상기 트리알코올 아민의 3개의 알코올은 같거나 다를 수 있으며, 탄소수는 1내지 4의 알킬일 수 있으며, 가장 바람직하게는 트리에탄올아민일 수 있다.

상기 지방산 에스테르 화합물 조제에 이용되는 지방산으로서는, 탄소수 10 내지 24의 지방산이 사용될 수 있고, 바람직하게는 탄소수가 15 내지 19의 지방산이 사용될 수 있다. 이 지방산은 포화지방산, 불포화 지방산의 어느 것이라도 좋으며, 포화 지방산의 바람직한 예는 팔미트산과 스테아르산이며, 불포화 지방산의 바람직한 예는 올레산과 팔미톨레산이다. 직쇄형 지방산 및 분지형 지방산의 어느 것이라도 좋으며 직쇄형이 바람직하다.

이와 같이 조제된 지방산 에스테르 화합물은 모노 또는 디 지방산 에스테르 화합물이며, 하기의 화학식 3으로 표시될 수 있다.

[화학식 3]

여기서 R3는 상기의 탄소수 10 내지 24의 지방산이다. 한편, Y는 -COOR3이거나 -OH일 수 있다. R4는 각각 독립하여 서로 상이할 수 있고, 구체적으로는 탄소수 1 내지 4의 알킬렌일 수 있으며, 바람직하게는 에틸렌일 수 있다.

한편, 상기의 화학식 3으로 표시되는 지방산 에스테르 화합물의 아민을 4급화한 화합물을 사용할 수 있다. 4급화에 사용하는 4급화제는 예를 들면 할로젠화알킬, 디메틸 황산 등의 디알킬황산 등을 들 수 있다. 이들의 4급화제를 상기의 화학식 3으로 표시되는 상기 지방산 에스테르와 반응하면, 질소 원자에 4급화제의 알킬기가 도입되고, 4급암모늄이온과 할로겐 이온 또는 모노알킬황산 이온과의 염이 형성된다. 4급화제에 의해 도입된 알킬기는, 탄소수 1내지 4의 알킬기가 바람직하고, 메틸기 또는 에틸기가 보다 바람직하고, 메틸기가 특히 바람직하다. 아민 화합물의 4급화는 공지의 방법에 의해 실시할 수 있다.

로션 조성물의 중량 중 1 내지 10 중량% 사용될 수 있으며, 바람직하게는 3 내지 7 중량% 사용될 수 있다. 사용량에 따른 물성의 큰 차이는 없으나, 7 중량% 이상의 양을 사용할 경우, 로션 조성물 자체의 증점 현상으로 점도가 올라가 크림현상이 발생하며, 3 중량% 이하의 양을 사용할 경우, 휴지의 유연성이나 촉감성이 저하된다.

상기 합성한 지방산 아마이드와 지방산 에스테르를 혼합하여 지방산 혼합물을 얻는다. 지방산 아마이드와 지방산 에스테르의 비율은 1:9 내지 9:1인 경우 바람직하다. 가장 바람직하게는 2:8 내지 8:2인 경우로서 높은 벌크성을 확보될 수 있다.

본 발명의 로션 조성물의 다른 성분으로서, (b) 다가 알코올은 습윤제로서 적합한 수분을 유지시키는 역할을 한다. 이러한 다가알코올로는 글리세롤, 1,3-부틸렌 글리콜, 1,2-헥산디올, 디에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 솔비톨, 식물성 다당류 등을 들 수 있다. 로션 조성물의 중량 중 5 내지 90 중량% 사용될 수 있고, 바람직하게는 30 내지 60 중량%이 사용될 수 있다. 30 중량% 이하일 경우, 수분 유지력이 저하되어 촉감성이 떨어지고, 60 중량% 이상일 경우. 수분 흡수성이 증가하여 휴지가 쉽게 찢어진다.

상기 로션 조성물은 변성 실리콘을 추가로 포함할 수 있으며, 이는 촉감성, 유연성, 또는 습윤성을 증가시키는 역할을 한다. 변성실리콘은 실리콘에 알킬아릴계, 폴리 에테르계, 아민계, 아마이드계 등의 유기기를 도입한 액상화합물로 이들 그룹 내에서 1종 혹은 2종 이상의 혼합된 형태를 의미한다. 로션 조성물의 중량 중 0.05 내지 3.0 중량% 사용될 수 있으며, 바람직하게는 0.1 내지 1.0 중량%가 사용될 수 있다. 적은 양으로 충분한 효과를 볼 수 있으나, 0.1 중량% 이하일 경우, 효과가 미비하여 실리콘 막에 의한 수분 증발력이 증가하고, 습윤성이 미비하여 촉감성이 떨어진다. 1.0 중량% 이상일 경우 표면 장력이 증가하여 흡수성은 증가하나, 저장 안정성이 저하된다.

상기 로션 조성물은 pH조절제를 추가로 포함할 수 있으며, 이는 pH를 낮춰 분산 안정성을 향상시키는 역할을 한다. pH조절제는 유기산일 수도 있으며, 바람직한 예로는 구연산, 초산, 주석산, 호박산, 사과산, 젖산 등이 있으며 이들 그룹 내에서 1종 혹은 2종 이상이 혼합되어 사용될 수 있다. 로션 조성물의 중량 중 0.1 내지 10.0 중량% 사용될 수 있으며, 바람직하게는 0.5 내지 8.0 중량%가 사용될 수 있다. pH에 영향을 주는 인자로써 0.5 중량% 이하일 경우 pH가 높아져 로션 조성물의 안정성이 떨어지고, 8.0 중량% 이상일 경우, 과량의 산 성분 등이 로션 조성물의 냄새에 영향을 미칠 수 있다.

제조예 1: 지방산 아마이드 화합물(A)의 합성

(1) 1리터의 교반기와 진공 토핑이 가능한 반응기에 트리에틸렌테트라아민 83.5g과 공업용 에루신산 386.0g을 주입하였다.

(2) 질소 분위기하에 반응물을 180로 승온하면서 반응물에서 생성되는 물은 진공 토핑을 통하여 제거하였다.

(3) 반응물의 색상을 유지하면서 반응속도를 높이기 위하여 질소를 하부액 중으로 통기하였다.

(4) 반응 20시간 동안 아마이드 반응을 진행하여 산가(acid value) 5.0 이하, 아마이드가(amine value) 5.0이하에서 반응을 종료시키고, 냉각하여 고체 상태의 지방산 아마이드 화합물 약 446.0g을 얻었다.

(5) 지방산 아마이드 화합물 200g을 60로 가온하고, 여기에 아세트산 18.0g을 가하여 균일하게 혼합한 후 이온교환수 782g에 20분간 적가(滴加)한 후 균일하게 분산시켜 유효성분이 20%인 지방산 아마이드 용액 1,000g을 얻었다.

제조예 2: 지방산 에스테르 화합물(B)의 합성

(1) 2리터의 교반기와 진공 토핑이 가능한 반응기에 트리에탄올아민 835g과 공업용 스테아린산 149g를 주입하였다.

(2) 이후 산 촉매인 파라톨루엔 술폰산을 10g 주입 혼합 하였다. 질소 분위기하에 반응물을 140로 승온하면서 반응물에서 생성되는 물은 진공 토핑을 통하여 제거 하였다.

(3) 반응물의 색상을 유지하며 반응속도를 높이기 위해서 질소는 하부 액중으로 통기하였다. 반응 20시간 동안 에스테르 반응을 진행하여 산가(acid value) 3.0 이하에서 반응을 종료하고 냉각하여 고체 상태의 내용물을 얻었다.

(4) 상기 에스테르 반응에 의하여 생성된 지방산 에스테르 화합물 180g에 옥탄 용제 39.6g을 가하고 균일 혼합하여 110의 항온조에서 20시간을 정치하여 80% 이상의 모노, 디 지방산-트리에탄올아민을 얻었다.

(5) 상층부에 물질수지의 계산으로 얻어진 모노, 디 지방산-트리에탄올아민의 1몰에 해당하는 아세트산을 첨가/정제하여 획득한 반응물을 진공 토핑하여 95%이상의 모노, 디 지방산-트리에탄올아민을 얻었다.

제조예 3: 지방산 유도체(A+B)의 제조

상기 합성된 지방산 아마이드(A)와 지방산 에스테르(B)를 혼합하여 지방산 혼합물을 얻었다. 실험예 1에 사용되는 지방산 유도체는 지방산 아마이드와 지방산 에스테르를 8:2의 비율로 혼합하여 지방산 아마이드 함량에 따른 벌크성 평가를 하였다. 실험예 2에 사용되는 지방산 유도체는 전체 조성물 중 15 중량% 포함하도록 하여 지방산 아마이드와 지방산 에스테르의 비율을 각각 0:10, 2:8, 5:5, 8:2, 10:0으로 혼합하여 비율에 따른 벌크성 평가를 하였다.

실험예 1: 지방산 유도체 함량에 따른 벌크성 평가

(1) 수돗물 10L 와 LBKP(활엽수 펄프) 150g을 혼합기에서 20분 동안 해리하였다(1.5%슬러리 제조).

(2) 밸리비터(Valley beater, DM-822, 대일기공)을 이용하여 15분간 고해하였다.

(3) 여수도 측정기(CANADIAN FREENESS TESTER, 대일 기공)를 이용하여 400CSF 에서 450CSF를 확인하였다.

(4) 수돗물로 희석한 1.5 중량%의 LBKP(활엽수 펄프) 슬러리 500g에 수돗물을 500g 첨가하여 2차 희석 후 60 중량%의 중질탄산칼슘, 20 중량%의 알킬케텐다이머(alkyl ketene dimer), 0.2 중량%의 c폴리머, 3 중량%의 벤토나이트를 규정량 투입 후 교반하였다.

(5) 지방산 아마이드와 지방산 에스테르의 비율을 8:2로 하여, 지방산 유도체의 함량을 펄프 대비 0, 3, 10, 15, 20 중량% 주입 후 교반한다.

(6) 시트머신(Square sheet machine, 대일 기공)에 의해 평량 약 80g/m2 되도록 수초하였다.

(7) 시트 프레스로 0.35MPa, 30초간 2회 프레스 진행하였다.

(8) 드럼 건조기에 의해 120에서 60초 동안 건조, 종이를 획득하였다.

(9) 평량과 두께를 측정하여 밀도를 산출하였다.

(10) 평량과 두께를 측정하여 부피증가율을 구했다.

지방산 유도체를 포함하지 않는 여가 시트의 부피를 100으로 했을 때의 지방산 유도체의 중량%에 따른 부피 증가율을 계산하여 도 9로 나타내었다.

그 결과 지방산 유도체를 포함하지 않을 때보다 지방산 유도체를 15 중량% 포함할 때 벌크성이 현저히 향상되는 것을 확인하였다. 이러한 지방산 유도체가 포함된 로션 조성물을 가공단계에 사용함으로써, 재생펄프를 사용함에도 불구하고 상당한 촉감성 및 매끄러움을 확보할 수 있었다.

실험예 2: 지방산 아마이드와 지방산 에스테르의 함량비율에 따른 벌크성 평가

(1) 내지 (4)는 실험예 1과 동일하다.

(5) 지방산 유도체를 펄프 대비 15 중량% 주입 후 교반하였다. 여기서, 지방산 유도체의 상기 지방산 아마이드와 상기 지방산 에스테르의 비율은 각각 0:10, 2:8, 5:5, 8:2, 10:0으로 하였다.

(6) 내지 (10)는 실험예 1과 동일하다.

지방산 아마이드를 포함하지 않는 여가 시트의 부피를 100으로 했을 때의 지방산 아마이드 첨가에 따른 부피 증가율을 계산하여 도 10로 나타내었다. 지방산 아마이드를 포함하지 않을 때보다 지방산 아마이드와 지방산 에스테르를 8:2로 포함할 때 10%정도의 벌크성이 향상되는 것을 확인하였다.

실험예 3: 본 발명의 로션 조성물의 마찰계수 비교

본 발명의 로션 조성물의 원지(W)에 도포하여 부드러움 효과를 확인하기 위하여, 실험을 실시하였다.

본 발명과 같이 재생펄프를 사용한 경우 도포하지 않은 경우와 이중 도포를 한 경우를 비교하고, 재생펄프가 아닌 일반 펄프를 사용한 경우 도포하지 않은 경우와 도포를 한 경우를 비교하여, 마찰계수를 비교하였다. 마찰계수가 작을수록 표면 평활성(Surface Smoothness)이 우수하여 부드러움으로 판단할 수 있다.

결과는 도 11 및 도 12에 도시된다.

여기서 알 수 있는 바와 같이, 본 로션 조성물을 도포한 경우 마찰계수가 낮아지는 것으로 나타났다. 한편, 본 로션 조성물을 본 발명과 같은 방법으로 재생펄프를 이용한 초지 공정 및 가공 공정에서 도포하였을 경우 일반 펄프에 도포한 경우보다 현저히 마찰계수가 낮아지는 효과를 확인할 수 있었다. 따라서 본 발명의 로션 조성물은 펄프보다 재생펄프에 더욱 효과적인 것을 확인하였다.

사용자 조사 결과

본 출원인은, 본 발명과 같이 고지를 사용하되 로션 조성물을 도포하여 구현한 화장지류의 성능을 확인하고자 사용자 조사를 수행하였다. 30~49세 유자녀 전업 주부를 대상으로 하되 최근 3개월 내 1만원 ~ 1만5천원 상당의 두루마리 화장지를 구입한 인원을 대상으로 하였다. 본 발명에 따라 제조된 화장지류를 두루마리 화장지(Q)로 제조하여 제공하였으며, 그 외의 다른 상이한 3개 제품(도 13에서 W, E, R 제품)을 더 제공하여 충분한 사용후 온라인으로 문의에 답변하도록 하였다.

조사 결과가 도 13에 도시된다.

고지를 사용할 경우 부드러움 정도가 낮아지는 것이 일반적이나, 본 발명의 경우 펄프를 1겹 또는 3겹 사용한 제품들(W, E)과 유사하거나 보다 높은 결과를 획득하였다. 또한, 고지를 사용하되 다른 공정 내지 조성물로 제조된 제품(R)의 경우와 비교하면, 더욱 우수한 부드러움이 획득된 것을 확인할 수 있다.

이상, 본 명세서에는 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 본 발명의 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

W: 원지
R1, R2, R3: 롤러
P: 펌프
V1, V2: 밸브
100: 서플라이 유닛
110: 조성물 투입 라인
120: 저류 탱크
130: 필터
140: 유량계
150: 피딩 라인
170: 반송 라인
171: 회수부 반송 라인
200: 도포 유닛
220: 로터
221: 리브
231: 정면 스크린
231a: 배출 개구
232: 측면 스크린
233: 후면 스크린
251: 조성물 분배 라인
252: 조성물 주입 라인
270: 회수부
271: 반송 스크린
300: 배출 헤드

Claims (16)

1. 삭제
2. 삭제
3. (a) 재생펄프를 이용하여 초지를 획득하는 초지 공정;
   (b) 상기 획득된 초지가 원지로서 엠보싱 처리되는 프레스 공정; 및
   (c) 상기 원지(W)를 로션 조성물로 이중 도포하는 롤러텀블링(roller tumbling) 공정을 포함하는, 화장지류 제조 방법의 상기 롤러텀블링 공정에 사용되는 장치로서,
   상기 장치는 이중 도포를 위해 상기 롤러텀블링 공정 상에 한 쌍이 구비되며,
   상기 장치는,
   상기 로션 조성물을 공급하는 서플라이 유닛(100); 및
   상기 서플라이 유닛(100)에서 공급된 상기 로션 조성물을 상기 원지(W) 일면에 도포하는 도포 유닛(200)을 포함하며,
   상기 도포 유닛(200)은,
   회전 가능한 다수의 로터(220); 및
   상기 로터(220) 각각의 회전축 상에 위치하는 조성물 주입 라인(252)을 포함하며,
   상기 로터(220)는 오목한 형상으로 상기 로터(220)의 방사상 외측에는 외측으로 경사진 경사부가 위치하며, 상기 경사부에는 균일한 간격으로 다수의 리브(221)가 형성되며,
   상기 도포 유닛(200)에 포함된 다수의 로터(220)가 상기 로션 조성물을 분사하는 전방에 상기 원지(W)가 위치하며,
   상기 원지(W)에는, 상기 다수의 로터(220) 중 두 개의 로터(220)에서 분사된 상기 로션 조성물이 겹쳐져 도포되고,
   상기 다수의 로터(220) 중 어느 하나의 로터는 인접한 다른 하나의 로터와 높이가 상이하며,
   상기 도포 유닛(200)은 다수의 로터(220)를 포함하며,
   상기 로터(220)에서 상기 로션 조성물이 배출되는 방향인 전방에 위치하되, 상기 로터(220) 각각의 전면에 배출 개구(231a)를 각각 구비한 전면 스크린(231);
   상기 다수의 로터(220) 중 어느 하나의 로터와 다른 로터 사이에 구비되는, 다수의 측면 스크린(232); 및
   상기 로터(220) 각각에서 후방에 위치하는 후면 스크린(233)을 포함하는,
   장치.
   
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6. 제 3 항에 있어서,
   상기 다수의 로터(220) 중 어느 하나의 로터 전방의 배출 개구(231a)의 일측에서 상기 어느 하나의 로터에 접하도록 연결된 선(L1)을 연장하여 원지(W)에 닿는 지점은,
   상기 어느 하나의 로터의 다다음 로터 전방의 배출 개구(231a)의 타측에서 상기 다다음 로터에 접하도록 연결된 선(L2)을 연장하여 원지(W)에 닿는 지점인,
   장치.
7. 제 3 항에 있어서,
   상기 측면 스크린(232)은 어느 한 지점에서 굽어진 것이며,
   상기 다수의 로터(220) 중 어느 하나의 로터 전방의 배출 개구(231a)의 일측으로부터, 상기 어느 하나의 로터에 접하도록 연결된 선(L1)을 연장하여 원지(W)에 닿는 지점은,
   상기 어느 하나의 로터의 다다음 로터 전방의 배출 개구(231a)의 타측으로부터, 상기 측면 스크린(232)의 굽어진 지점에 연결된 선(L2)을 연장하여 원지(W)에 닿는 지점인,
   장치.
8. 제 3 항에 있어서,
   상기 도포 유닛(200)은, 원지(W)를 기준으로 상기 로터(220)에 대향하여 위치하는 회수부(270)를 더 포함하며,
   상기 로터(220) 하측에 반송 라인(170)이 위치하고,
   상기 회수부(270) 하측에 회수부 반송라인(171)이 위치하고,
   상기 반송 라인(170)에 상기 회수부 반송라인(171)이 합류하여 상기 서플라이 유닛(100)에 연결되는,
   장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 서플라이 유닛(100)은,
   외부에서 상기 로션 조성물이 투입되는 조성물 투입 라인(110);
   상기 조성물 투입 라인(110)에서 투입된 상기 로션 조성물이 저류되는 저류 탱크(120);
   상기 저류 탱크(120)에서 상기 도포 유닛(200)으로 상기 로션 조성물을 공급하여 상기 조성물 주입 라인(252)과 연통하는 피딩 라인(150); 및
   상기 저류 탱크(120)에 물을 공급하는 물 공급 라인(180)을 포함하며,
   상기 저류 탱크(120)에 상기 반송 라인(170)이 연결되어, 상기 도포 유닛(200)으로부터 반송된 로션 조성물이 저류되는,
   장치.
10. 제 3 항에 있어서,
    상기 로션 조성물은 지방산 유도체 및 다가 알코올을 포함하는 것인, 장치.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 지방산 유도체는 하기 화학식 2로 표시되는 지방산 아마이드 화합물, 하기 화학식 3으로 표시되는 지방산 에스테르 화합물, 또는 이들의 혼합물인 것인,
    장치:
    [화학식 2]
    

    

    
    여기서, R1은 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기 또는 알케닐렌기, R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 24의 알킬 또는 알케닐기이며, n은 1 내지 4의 정수이고,
    [화학식 3]
    

    

    
    여기서 R3은 탄소수 10 내지 24의 지방산이고, Y는 -COOR3이거나 -OH이며, R4는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 4의 알킬렌이다.
12. 제 10 항에 있어서,
    상기 로션 조성물은 변성 실리콘, pH 조절제 또는 둘 다를 추가로 포함하는,
    장치.
13. 제 11 항에 있어서,
    상기 지방산 유도체는 상기 조성물 총 중량의 10 내지 20 중량%로 포함되는 것인,
    장치.
14. 제 11 항에 있어서,
    상기 지방산 유도체는 지방산 아마이드 화합물을 포함하며,
    상기 지방산 아마이드 화합물은 상기 조성물 총 중량의 5 내지 15 중량%로 포함되는 것인,
    장치.
15. 제 11 항에 있어서,
    상기 지방산 유도체는 지방산 에스테르 화합물을 포함하며,
    상기 지방산 에스테르 화합물은 상기 조성물 총 중량의 3 내지 7 중량%로 포함되는 것인,
    장치.
16. 제 11 항에 있어서,
    상기 지방산 아마이드 혼합물 및 에스테르 화합물은 2:8 내지 8:2의 중량비로 포함되는 것인,
    장치.
    

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